JP2013193197A - 工作機械用開閉扉の摺動案内装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 扉の軌道部材上滑走時に扉の上方揺れが抑制された工作機械用開閉扉の摺動案内装置の提供。
【解決手段】 開閉扉３ａの背面の上部片側の上方に左右方向に延びるローラガイド１０を起立して設け、戸袋４ａの天井カバー４ｃ下面に設けた前ローラー２個Ｒｆ_１，Ｒｆ_２と後ろローラー２個Ｒｂ_１，Ｒｂ_２間に前記ローラガイド１０が挟まれながら移動する構造のカバー装置１に設けられる開閉扉の摺動案内装置。
【選択図】 図４

Description

本発明は、研削装置、切削装置、旋盤、フライスカッター、マニシングセンター等の工作機械にワーク加工時のクーラントや切粉の飛散防止並びに作業者への安全性を確保するために設置されるカバー装置の工作ヘッドの前面を開閉する開閉扉（引き戸も含む）の摺動案内装置に関わる。

工作機械の密閉カバー装置としては、実用新案登録第２５１３７７３号明細書（特許文献１）に示されるように、前面に左右一対の扉によって開閉される開口部を有し、天板と両側面壁とによって軸頭前方のワーク加工テーブル上を覆う工作機械のカバーにおいて、前記両側面壁の前方を上方から見てくの字状に屈曲した壁面に形成し、前記屈曲面と略同角度で２面が屈曲し、その１面が前記開口部の半分の面積を塞ぐ左右一対の扉と、カバー本体の前記開口部から側面壁に渡る下方または上方に設置され前記扉をカバー本体の屈曲面に沿って案内するガイドレールと、カバー本体の前面の上方または下方設置され前記扉の上方または下方を支持する支持レールとを備えた工作機械用カバーが提案されており、前記扉の摺動案内装置として、円弧状の頭頂部を有する棒状ガイドレールの側面をＬ字型折り曲げ加工された板金にボルトで固定し、前記棒状ガイドレールの円弧状の頭頂部に嵌合する凹状外周縁部を有する戸車を前記扉の背後面に軸受けスリーブで固定した摺動案内装置が提案されている。上記戸車は、前記棒状ガイドレールの円弧状の頭頂部を滑走することにより扉の開閉が行われる。

また、特開平５−１７７４９９号公報（特許文献２）は、長尺ワークが固定されるワーク設置部と、工具を保持して長尺ワークの被加工部に沿って水平方向に移動する加工ヘッドとが設けられている工作機械において、前記加工ヘッドの水平移動範囲の前面域を覆うように設けられ、前記加工ヘッドが一方向へ移動するときに互いに広がり且つ他方向へ移動するときに互いに重なり合うように相対移動する複数の垂直状のカバーが設けられており、前記各カバーはその上部が水平に設置されたレールに移動自在に支持され、且つ各カバー間は下方に向って開放されており、それぞれのカバーの下端部が下部に起立設置された複数のガイド板により互いに分離されて案内されている工作機械のカバー装置を提案する。

特開平９−１４４１号公報（特許文献３）は、扉体を開閉させることにより被加工物（Ｗ）の切削加工等を行う加工領域より飛散物の飛散を防止する工作機械の開閉扉において、前記工作機械の基体に対して進退移動自在に設けられるとともに、前記被加工物（Ｗ）を加工する際には前記被加工物側に前進し、加工終了後に前記被加工物側より後退する移動体と、この移動体に取り付けられ、前記移動体とともに進退移動するガイドレールと、このガイドレールに沿って移動自在に設けられた扉体と、前記移動体または前記ガイドレールに設けられ、前記扉体を前記ガイドレールに沿って移動させる駆動体とからなる工作機械の開閉扉を開示する。

特開平１０−３４４９２号公報（特許文献４）は、Ｖ谷状の外周縁を有する戸車を懸架部にボルト締めし、戸の背面にＵ字異形レールと内側脚部を溶接した逆Ｖ字状頭頂頭を有する案内レールよりなる戸の案内装置を開示する。

特開平１１−３００５７３号公報（特許文献５）は、加工ヘッドの装設された上部構造体と、この上部構造体を左右方向の移動可能に支持する案内（ガイド）支持台とを備えた工作機に於いて、上部構造体の左右方向の移動範囲に、案内支持台と同体に固定された左
右向き案内梁部材を設け、一方では上部構造体と同体部位に上部構造体の移動中、左右向き案内梁部材の下方変位を規制するものとした下方変位規制部材（１個のローラ）を設け、且つ、左右向き梁部材にはこれに沿った縦面に切削液や切屑の遮断壁を形成するためのカバー装置を吊設し、さらに、前記上部構造体と同体部位に上部構造体の移動中、左右向き案内梁部材の前後方向変位を規制するものとした前後方向変位規制部材（２個のローラ）を設けた工作機械のカバー装着構造を開示する。

特開２００６−２０５３３７号公報（特許文献６）は、工作機械本体を囲む壁に設けられた開口部と、当該開口部を開閉する少なくとも２枚からなる複数のドアとを備えたドア装置であって、前記複数のドアの内、前記壁側のドアの下端部を、前記開口部の下端部と略同一の長さの範囲内で、前記開口部の下端部に沿って案内する第１の案内機構と、前記壁側のドアとは異なる他のドアの下端部を、前記壁側のドアの下端部の長さ方向に沿って案内する第２の案内機構とを備えている工作機械のドア装置を開示する。このドア装置は、上吊り方式の複数のドアによって開口部が閉じられたときに下部レール上に異物が堆積しない。

特開２０１０−１９４７０７号公報（特許文献７）は、ベッド上にワークを加工する加工領域を覆うように機体カバーを設置し、機体カバーの開口部を塞ぐように左右一対の開閉扉を相反する方向へ開閉可能に設け、左右一対の開閉扉の開閉状態を検知する検知機構を備えた工作機械の開閉扉装置において、機体カバーに係合部材を設け、一方の開閉扉が開口部を塞ぐ位置で前記係合部材と係合状態となったとき前記係合部材に他方の開閉扉を進入可能として左右一対の開閉扉で開口部を塞ぐ閉鎖状態となり、一方の開閉扉と前記係合部材との係合状態が解除されたとき他方の開閉扉を前記係合部材に進入不可能に構成した工作機械の開閉扉装置を提案する。前記左右一対の開閉扉は、機体カバーに設けられた断面長方形状レールを上下のローラー（戸車）で挟持して扉開閉方向に移動可能に吊り下げられており、前記レールに前記係合部材を揺動可能に設け、係合部材に一方の開閉扉の下部ローラーが係合部材を他方の開閉扉と係合可能な位置に揺動させる揺動面と、他方の開閉扉の上部ローラーが係合する面取り面を形成し、係合部材を開閉扉の開放状態で係合部材が一方の開閉扉側に揺動して傾斜した状態となり、係合部材が一方の開閉扉側に傾斜した状態で一方の開閉扉の下部ローラーが係合部材を他方の開閉扉側へ揺動させるまで他方の開閉扉が係合部材と係合できないように構成されている。

さらに、本件出願人は、研削ヘッドの上方向部分に天井が無い左引き戸と右引き戸を備えるカバー装置で研削盤の四周が囲まれたコラム形精密平面研削盤“ＰＳＧ−ｉＱ”（商品名）を製造、販売している（非特許文献１）。

株式会社岡本工作機械製作所編カタログ「コラム形精密平面研削盤ＰＳＧ−ＤＸ，−ｉＱシリーズ」の５頁、７頁、２０１２年３月作成。

実用新案登録第２５１３７７３号明細書 特開平５−１７７４９９号公報 特開平９−１４４１号公報 特開平１０−３４４９２号公報 特開平１１−３００５７３号公報 特開２００６−２０５３３７号公報 特開２０１０−１９４７０７号公報

前記特許文献１に開示される開閉扉の摺動案内装置は、戸車（ローラ）と円弧状の頭頂部を有する鉄鋼製棒状ガイドレールとの接触面積が大きく、ガイドレールの磨耗の機会が大きく、寿命が短い。

同様に前記特許文献４に開示される開閉扉の摺動案内装置も、戸車（ローラ）と逆Ｖ字状頭頂部を有するガイドレールとの接触面積が大きく、ガイドレールの磨耗の機会が大きく、寿命が短い。

前記特許文献７の開閉扉の摺動案内装置も同様に、Ｕ字状凹部外壁を備える戸車（ローラー）と断面長方形状レールとの接触面積が大きく、断面長方形状レールの磨耗の機会が大きく、寿命が短いとともに、戸車のＵ字状凹部外壁と断面長方形状レール間に隙間が存在するため、扉滑走時に扉が前後面に揺れ騒音発生の原因となる。

また、非特許文献１記載の扉（引き戸）の下部に設けた戸車が下部軌道部材（案内レール）上を滑走するカバー装置の開閉扉において、天井が無いカバー装置は、扉の上部にガイドレールによる支持・案内ができない構造であるので扉の上方は左戸袋または右戸袋による片持ち支持となり、剛性不足によりカバー上端が下部軌道部材を支点として前後に揺れガタ付く欠点があり、扉の開閉がスムーズに往かず、騒音を発する。

本願は、開閉扉の開閉時の騒音発生が少ない工作機械用カバー装置の開閉扉の摺動案内装置の提供を目的とする。

本発明の請求項１は、一部に天井が無い工作機械のカバー装置に設けられる扉の下部に設けた戸車が下部軌道部材上を滑走し、前記扉が戸袋内を移動可能な工作機械のカバー装置において、前記扉の背面の上部片側の上方に左右方向に延びるローラガイドを起立して設け、前記起立したローラガイドの前面を回転して滑る距間（幅Ｌ）して設けた前ローラー２個と前記起立したローラガイドの後ろ面を滑る距間（幅Ｌ）して設けた後ろローラー２個を前記前ローラーと後ろローラー高さを変えて（段差Ｈ）前記戸袋の天井カバー下面に設けて片持ち支持部材を設け、前記扉の戸車が前記下部軌道部材上を移動する際に前記ローラガイドが前記前ローラー２個と後ろローラー２個で挟まれながら移動する構造の、工作機械用開閉扉の摺動案内装置を提供するものである。

本発明の請求項２は、前記下部軌道部材の構造が、板金がヘミング加工された頭頂部Ｒを有する軌道部材を断面Ｌ字状のガイドレールの頭頂部に嵌合し、前記軌道部材とガイドレールをボルト締めして一体化した案内レールを工作機械のベース（機枠）上に固定し、開閉扉の前壁の背後面に断面Ｖ字状谷の外周縁を有する戸車を支持部材で回転自在に設け、前記案内レールの下部軌道部材の頭頂部Ｒ上を前記戸車が滑走して開閉扉の開閉を行うことを特徴とする、工作機械用開閉扉の摺動案内装置を提供するものである。

扉の背面上部に起立して設けたローラガイドは、前ローラー２個と後ろローラー２個で挟まれながら戸袋内部で移動するので、扉上部の揺れが押さえられ、扉のガタ付きが防止される。

案内レールの下部軌道部材のＲ部と戸車との接点は２箇所であるので扉滑走時の扉下部の前後の揺れは防止されるとともに、騒音の発生は小さい。磨耗した案内レールの下部軌道部材の交換は、ボルト締めを開放して新品と交換し、ガイドレールにボルト締めするこ
とにより実施できる。

図１は工作機械の工作ヘッド部分に天井が無いカバー装置の正面図である。 図２は開閉扉の右側面図である。 図３は開閉扉の上方部の片持ち支持部材の正面図で、図１において円Ａで囲まれる部分の拡大図を示す。 図４は開閉扉の上方部の片持ち支持部材の平面図で、図１において円Ａで囲まれる部分の拡大図を示す。 図５は開閉扉の片持ち支持部材の側面図で、図２において円Ｂで囲まれる部分の拡大図を示す。 図６は開閉扉の下部案内レールの側面図で、図２において円Ｃで囲まれる部分の拡大図を示す。 図７は大型工作機械用の開閉扉の片持ち支持部材の部分正面図で、図３とは別態様の扉上部の片持ち支持部材を示す。

図１に示す工作機械のカバー装置１において、２はベース（機枠）、３は開閉扉で、３ａは左引き戸、３ａ_１はその把手を、３ｂは右引き戸、３ｂ_１はその把手である。４ａは左戸袋、４ｂは右戸袋を示す。５は戸車、６は案内レール（下部軌道部材６ａ）、７は工作ヘッド部分に天井の無い空洞部を有するカバー装置、および、９は片持ち支持部材である。

図２、図３、図４および図５に示すように、前記開閉扉（引き戸）３ａ，３ｂの背面の上部片側の上方に左右方向に延びるローラガイド１０を起立して設ける。前記片持ち支持部材９，９は、前記起立したローラガイド１０の前面を回転して滑る距間（幅Ｌ）して設けた前ローラー２個Ｒｆ_１，Ｒｆ_２と前記起立したローラガイド１０の後ろ面を滑る距間（幅Ｌ）して設けた後ろローラー２個Ｒｂ_１，Ｒｂ_２を前記前ローラーＲｆ_１，Ｒｆ_２と後ろローラーＲｂ_１，Ｒｂ_２の高さ位置を段差Ｈ設けて前記戸袋４ａ，４ｂの天井カバー４ｃ，４ｃ下面に設けてなる。前記開閉扉３ａ，３ｂの戸車５が案内レール６上を滑走すると、片持ち支持部材９の前ローラー２個Ｒｆ_１，Ｒｆ_２と後ろローラー２個Ｒｂ_１，Ｒｂ_２間に挟まれた前記開閉扉３ａ，３ｂの背面に起立して設けられたローラガイド１０は左方向または右方向に移動する。図中、１ｆは、カバー装置１のフロントカバー部分である。

前記ローラガイド１０の前ローラー２個Ｒｆ_１，Ｒｆ_２と後ろローラー２個Ｒｂ_１，Ｒｂ_２間移動により、前ローラー２個Ｒｆ_１，Ｒｆ_２と後ろローラー２個Ｒｂ_１，Ｒｂ_２は支持軸芯廻りに回転される。前ローラーＲｆ、後ろローラーＲｂとしては、ミスミ社のポリアセタール製回転ホイールを備える雄ねじタイプの“エンペラベアリングＥＲＢＢＳ３０”（商品名）が市場より入手できる。

開閉扉３の上方の前後揺れを防止するため、前ローラーＲｆ_１の軸芯とＲｆ_２の軸芯間のスパンＬ、後ろローラーＲｂ_１の軸芯とＲｂ_２の軸芯間のスパンＬは、５０〜１５０ｍｍで、前ローラーＲｆと後ろローラーＲｂの高さ位置の段差Ｈは、５〜２０ｍｍで充分である。段差Ｈを設けることにより、回転する前ローラーＲｆおよび後ろローラーＲｂがローラガイド１０の前面および後ろ面に図５において矢印で示す与圧Ｆを与えて開閉扉３上方のガタ揺れを抑制（開閉扉３ａ，３ｂの案内レール６（下部軌道部材６ａ）Ｒ中心に開閉扉３上方の前後方向のモーメントを吸収し、開閉扉３ａ，３ｂ移動時に扉の前後のガタ揺れを抑制）する。

図７は、大型工作機械用の開閉扉３ａの片持ち支持部材９，９を示し、前ローラー４個（Ｒｆ_１，Ｒｆ_２），（Ｒｆ_１，Ｒｆ_２）と後ろローラー４個（Ｒｂ_１，Ｒｂ_２），（Ｒｂ_１，Ｒｂ_２）にガイドレール１０が挟まれながらこれらローラー間を左方向または右方向に移動できるようにした。片持ち支持部材９，９間の離間距離Ｗは、５００ｍｍ〜７５０ｍｍとした。

図２および図６に示すように開閉扉（引き戸）３ａ，３ｂの下部の摺動案内装置は、板金をベンディングマシンでヘミング曲げ加工して得た頭頂部Ｒを有する下部軌道部材６ａを、断面Ｌ字状のガイドレール６ｂの頭頂部に嵌合し、前記軌道部材６ａとガイドレール６ｂを断面Γ状液体遮蔽板８ａとともにボルト６ｃで締めて一体化した案内レール６を工作機械のベース２上に固定し、引き戸３ａの枠体３ｄの背後面固定壁３ｅに断面Ｖ字谷５ａを有する戸車５をシャフト５ｃ廻りに軸受け５ｃし、このシャフト５ｃに調整ボルト５ｄでネジ締めし、前記案内レール６の軌道部材６ａの頭頂部Ｒ（アール）上を前記戸車５が滑走する構造を採る。

上記戸車５の背面には、断面Ｊ状の液体遮蔽板８ｂが設けられ、この液体遮蔽板８ｂは前記背後面固定壁３ｅにフランジ３ｆを介してボルト固定３ｇされている。前記断面Γ状液体遮蔽板８ａを構成する上部水平板の下方に離間して前記断面Ｊ状の液体遮蔽板８ｂのＪ部構成水平部材が設けられ、前記フランジ３ｆ、断面Ｊ状の液体遮蔽板８ｂおよび断面Γ状液体遮蔽板８ａが構成する防水壁により案内装置を構成する戸車５および案内レール６にクーラント液体や切粉が侵入するのを防いでいる。引き戸３ａの下部にも断面Ｌ字状の液体遮蔽板８ｃが設けられ、工作機械外部からの塵や液体が案内装置を構成する戸車５および案内レール６を収納する部室内に侵入するのを防いでいる。

上記案内レール６の下部軌道部材６ａ用板金およびＬ字型ガイドレール６ｂの素材としては、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）およびステンレス鋼板（ＳＵＵ３０４）が使用される。軌道部材６ａ用板金の厚みは１．２〜２．４ｍｍ、Ｌ字型ガイドレール６ｂの厚みは２．４〜４．８ｍｍが好ましい。軌道部材６ａの頭頂部Ｒ径は、２．４〜４．８ｍｍが好ましい。

開閉扉（引き戸）３ａ，３ｂの開閉は、把手３ａ_１，３ｂ_１を手で把持し、左方向または右方向に引くことにより戸車５が案内レール６の軌道部材６ａ上を滑走することにより行われる。この開閉扉の開閉移動の際、開閉扉３の背面上方に起立して設けたローラーガイド１０は、前ローラー４個（Ｒｆ_１，Ｒｆ_２），（Ｒｆ_１，Ｒｆ_２）と後ろローラー４個（Ｒｂ_１，Ｒｂ_２），（Ｒｂ_１，Ｒｂ_２）に挟まれながらこれらローラー間を左方向または右方向に移動する。

開閉扉３ａ，３ｂの上方は、ローラガイド１０が前ローラーＲｆ_１，Ｒｆ_２と後ろローラーＲｂ_１，Ｒｂ_２間に挟まれながら移動するので、開閉扉の上方の前後方向の揺れが抑制され、ガタ付き音が小さく、開閉扉の移動がスムーズに行われる。

また、案内レール６の下部軌道部材６ａのＲ部が戸車６ｂ摺動面に接する点は２箇所であるので、開閉扉３が滑走するときの前後の揺れは防止されるとともに、騒音の発生は抑制される。磨耗した案内レールの下部軌道部材６ａの交換は、ボルト締めを開放して新品と交換し、ガイドレールにボルト締めすることにより容易に実施できる。よって、案内レール６部材全部を交換する費用と比較して廉価である。

１ 工作機械用のカバー装置
１ｆ フロントカバー
３ 開閉扉（引き戸）
３ａ 左引き戸
３ｂ 右引き戸
４ａ 左戸袋
４ｂ 右戸袋
５ 戸車
６ 案内レール
６ａ 下部軌道部材
６ｂ Ｌ字型ガイドレール
９ 片持ち支持部材
１０ ローラガイド
Ｒｆ_１，Ｒｆ_２ 前ローラー
Ｒｂ_１，Ｒｂ_２ 後ろローラー

Claims (2)

1. 一部天井が無い工作機械のカバー装置に設けられる扉の下部に設けた戸車が下部軌道部材上を滑走し、前記扉が戸袋内を移動可能な工作機械のカバー装置において、前記扉の背面の上部片側の上方に左右方向に延びるローラガイドを起立して設け、前記起立したローラガイドの前面を回転して滑る距間して設けた前ローラー２個と前記起立したローラガイドの後ろ面を滑る距間して設けた後ろローラー２個を前記前ローラーと後ろローラー高さを変えて前記戸袋の天井カバー下面に設けて片持ち支持部材を設け、前記扉の戸車が前記下部軌道部材上を移動する際に前記ローラガイドが前記前ローラー２個と後ろローラー２個で挟まれながら移動する構造の、工作機械用開閉扉の摺動案内装置。
2. 前記下部軌道部材の構造が、板金がヘミング加工された頭頂部Ｒを有する軌道部材を断面Ｌ字状のガイドレールの頭頂部に嵌合し、前記軌道部材とガイドレールをボルト締めして一体化した案内レールを工作機械のベース上に固定し、開閉扉の前壁の背後面に断面Ｖ字状谷の外周縁を有する戸車を支持部材で回転自在に設け、前記案内レールの下部軌道部材の頭頂部Ｒ上を前記戸車が滑走して開閉扉の開閉を行うことを特徴とする、請求項１記載の工作機械用開閉扉の摺動案内装置。

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