JP2020175495A - ホース配管構造および工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトであり締め付け作業も可能なホース配管構造および工作機械を提供すること。【解決手段】先端部に設けられた口金具４２のナット締めにより連結するホース４１と、連結されたホース同士をつなぐ接続流路が形成された複数の継手ブロックと、複数の継手ブロックを支持するブラケットと、継手ブロックをブラケットに対して固定するヘッド付きのネジ部材と、ネジ部材の締め付けにより複数の継手ブロック同士を重ね合わせて固定し、ネジ部材の締め付けを緩めることにより複数の継手ブロック同士を離した状態にするブロック取付け手段とを有するホース配管構造。【選択図】図２

Description

本発明は、狭小箇所に複数のホースを連結させるためのホース配管構造および、当該ホース配管構造を有する工作機械に関する。

工作機械では、例えばタレット装置へ圧縮エアやクーラントが送られ、またタレットを移動させるための駆動部には潤滑油が供給される。そうした各種流体を送るため、工作機械内部には流体回路が構成され、スライド台など可動部側への流体供給にはホースが使用されている。可動部と固定部との間では、可動部の移動によって距離が変化するため、その間の各種ホースはＵ字状に撓ませた状態で配管されている。下記特許文献１に記載の配管構造では、固定台側に設けられた第１取付フレームの横フレーム部に、配線や配管が所定の間隔をあけて取り付けられ、第１スライド台に設けられた第２取付フレームの横フレーム部に配線や配管が所定の間隔をあけて取り付けられている。

特開２０１７−１００２３６号公報

固定部側と可動部側とに取り付けられたホースは、前述したようにＵ字状に配管することによってスライド台などの移動に対応できるようになっている。そして、前記従来例では、横フレームに取り付けられた複数のホースなどについて、その取付け構造は明らかでないが、コンパクトにするためホース同士間の距離が狭くなっている。一方、こうした従来例とは異なる配管構造として、流路を作り出すホース同士の中継に継手ブロックが使用されている。

そうした中継部の配管構造には、ホース先端の口金具を継手側にナットによって固定させるものがあり、ホースを連結する最終工程でスパナを使用した締め付け作業が必要になる。しかし、狭小箇所では継手部分を小さく構成してしまうと、複数本のホースについて口金具の間隔が近くなってしまい、スパナの使用が困難になってしまう場合がある。その一方で、継手部分を大きく構成したのでは、ホースを送るための空間を確保することが困難になってしまう。

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、コンパクトであり締め付け作業も可能なホース配管構造および、当該ホース配管構造を有する工作機械を提供することを目的とする。

本発明の一態様におけるホース配管構造は、先端部に設けられた口金具のナット締めにより連結するホースと、連結された前記ホース同士をつなぐ接続流路が形成された複数の継手ブロックと、複数の前記継手ブロックを支持するブラケットと、前記継手ブロックを前記ブラケットに対して固定するヘッド付きのネジ部材と、前記ネジ部材の締め付けにより複数の前記継手ブロック同士を重ね合わせて固定し、前記ネジ部材の締め付けを緩めることにより複数の前記継手ブロック同士を離した状態にするブロック取付け手段とを有する。

本発明の他の態様における工作機械は、把持したワークを回転させる主軸装置と、工具台に取り付けられた複数の工具について旋回割出しを実行するタレット装置と、前記タレット装置の工具を加工軸方向に移動させる駆動装置と、前記各装置の駆動を制御する制御装置と、前記駆動装置のスライド部材と固定部材との間にホースを掛け渡すためのホース配管構造とを有し、前記ホース配管構造は、先端部に設けられた口金具のナット締めにより連結するホースと、連結された前記ホース同士をつなぐ接続流路が形成された複数の継手ブロックと、前記スライド部材と前記固定部材とに取り付けられ、複数の前記継手ブロックを支持するブラケットと、前記継手ブロックを前記ブラケットに対して固定するヘッド付きのネジ部材と、前記ネジ部材の締め付けにより複数の前記継手ブロック同士を重ね合わせて固定し、前記ネジ部材の締め付けを緩めることにより複数の前記継手ブロック同士を離した状態にするブロック取付け手段とを備えたものである。

前記構成によれば、ネジ部材の締め付けにより複数の継手ブロック同士を重ね合わせて固定し、ネジ部材の締め付けを緩めることにより複数の継手ブロック同士を離した状態にするので、ネジ部材の締め付けを緩めた場合には複数ある継手ブロック同士を離した状態にしてスパナを使用したホース口金具のナット締めが可能になり、ネジ部材の締め付けにより複数ある継手ブロック同士を接触させてコンパクトにすることができる。

工作機械の内部構造を示した側面図である。 ホース配管構造部を示した斜視図である。 第１中継部のホース配管構造を示した側面図である。 第１中継部のホース配管構造を示した下面図である。 第２中継部のホース配管構造を示した組み付け時の斜視図である。 第２中継部のホース配管構造を示した組み付け後の側面図である。

本発明に係るホース配管構造および工作機械の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。本実施形態では、工作機械に組み込まれているホース配管構造について説明する。図１は、その工作機械の内部構造を示した側面図である。工作機械１は、車輪を備えた可動ベッド１１の上に組み付けられ、ベース２の上面に敷設されたレールに沿って前後方向への移動が可能である。本実施形態では、主軸と平行な機体前後方向をＺ軸方向、機体上下方向をＸ軸方向、そして機体幅方向をＹ軸方向として説明する。

工作機械１は、可動ベッド１１上に主軸装置３が搭載され、ワークＷを把持する主軸チャック１２が回転するよう構成されている。また、工作機械１は、工具台１３の旋回割出しによって所定の工具を使用位置に配置させるタレット装置４が搭載され、そのタレット装置４をＺ軸方向に移動させるＺ軸駆動装置５と、Ｘ軸方向に移動させるＸ軸駆動装置６とが設けられている。２軸旋盤である工作機械１は、そのＺ軸駆動装置５およびＸ軸駆動装置６が、それぞれ摺動可能なＺ軸スライド１５又はＸ軸スライド１６を有し、サーボモータの回転出力をボールネジ機構によって直進運動に変換するよう構成されている。

工作機械１は、機体カバー７などによって全体が覆われている。その内部にはワーク加工に使用される主軸チャック１２やタレット装置４などが密閉され、ワークＷに対する旋削などの加工を実行する加工室９が設けられている。ワークＷの加工時には切粉や切屑が発生する。そのため、加工室９内では、切屑などの洗い流しのほか加工部を冷却するためのクーラントが所定個所に噴出されるように、タンクやポンプなどからなるクーラント回路が構成されている。そして、こうした工作機械１には主軸装置３、タレット装置４、Ｚ軸駆動装置５およびＸ軸駆動装置６などの各駆動部を制御するための制御装置８が搭載されている。

ところで、Ｚ軸駆動装置５は、そのＺ軸ガイド１４がＸ軸スライド１６に対し一体的に固定され、そのＺ軸ガイド１４に対してＺ軸スライド１５が摺動自在に組み込まれている。Ｚ軸駆動装置５は、Ｚ軸スライド１５の前側端部にタレット装置４を搭載し、機体の前後方向であるＺ軸方向に工具台１３の工具を直線的に往復移動させるものである。また、工具はＸ軸駆動装置６の駆動によってもＸ軸方向に移動する。そうした工具台１３を備えたタレット装置４には、例えば工作機械１の後部から前方へとＺ軸スライド１５を通してクーラントやエアなどの作業流体が送られるようになっている。

工作機械１は、タレット装置４へ作業流体を送るため、機体後方側から送られたホース４１がＺ軸スライド１５へと連結されている。図２は、そうした工作機械１のホース配管構造部１０を示した斜視図である。このホース配管構造部１０では、制御装置８側の第１中継部２０とＺ軸スライド１５側の第２中継部３０とを介してホース４１が複数連結され、作業流体がその中継されたホース４１を介して送られるようになっている。第１中継部２０と第２中継部３０の間に連結された複数本のホース４１は、Ｚ軸スライド１５の移動によって間隔が変化するため、一定程度の弛みをもたせるようにＵ字状の吊下げ状態となっている。

ところで、第１中継部２０と第２中継部３０の間には、複数本のホース４１を配管するための空間が必要である。特に、軸スライド１５の移動によってホース４１のＵ字形状が繰り返し変化するため、円弧状の折返し箇所に生じる劣化を抑えるようにするため、その最小曲げ半径を確保する必要がある。従って、第１中継部２０と第２中継部３０に連結される各ホース４１の両端は、一定程度の距離Ｌ（図１参照）が確保されていなければならない。しかし、第１中継部２０と第２中継部３０との位置は、工作機械１の構成上任意に調整することができず、特にコンパクトな設計の工作機械１の場合には距離Ｌを大きくとることが困難であった。

限られたスペースの中でホース４１の両端の間隔（距離Ｌ）を大きくするには、制御装置８やＺ軸スライド１５に対して第１中継部２０や第２中継部３０をより近づけた位置に集約して構成することが必要である。しかし、そうすると複数本あるホース４１同士の連結部が近くなり過ぎてしまい、連結作業に問題が生じてしまう。ホース４１の両端部は、口金具４２のナット締めによって継手ブロックに対して連結するものであるため、ホース４１同士の連結部が近いとスパナが入らなくなり、ナット締めができなくなってしまうからである。本実施形態では、こうした課題を解決すべく、制御装置８側の第１中継部２０とＺ軸スライド１５側の第２中継部３０とに、それぞれ異なるタイプのホース配管構造が構成されている。

先ず、第１中継部２０のホース配管構造について説明する。図３及び図４は、第１中継部２０のホース配管構造を示した側面図と下面図である。第１中継部２０は、長方形をした板材である第１ブラケット２１が、その長手方向を水平にして立てた状態で制御装置８側に固定されている。そして、第１ブラケット２１に対して、図３（ａ）に示すように、長手方向に沿って直方体形状の２つの第１継手ブロック２２，２３が取り付けられる。

第１継手ブロック２２，２３は、それぞれ２本の接続流路２４が形成された継手であり、接続流路２４ごとに一次側と二次側とにホース４１が連結される。図３及び図４にはホース４１は省略されているが、図２に示すように、第１継手ブロック２２，２３に対して各ホース４１が下から吊るされるようにして連結される。第１継手ブロック２２，２３には、各々の接続流路２４と継手金具２５からなる合計４組の継手部２６（２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ）が形成され、図４に示すように、第１ブラケット２１の長手方向に並んでいる。

例えば、従来のホース配管構造の場合は、こうした４組の継手部が一つの継手ブロックに形成されていた。それに対して本実施形態のホース配管構造は、２つの第１継手ブロック２２，２３に継手部２６ａ，２６ｂと継手部２６ｃ，２６ｄとが分けられ、各ブロックの２組の継手部２６ａ，２６ｂ又は２６ｃ，２６ｄは、従来に比べて間隔が狭くなるように形成されている。そのため第１継手ブロック２２，２３が小さく形成され、図３（ａ）に示すように、重ねて配置された第１継手ブロック２２，２３は、従来の継手ブロックに比べて小さくなる。

２つの第１継手ブロック２２，２３は、第１ブラケット２１に形成された長孔２１１を通した六角穴付きのボルト２７によってネジ止めされる。長孔２１１は第１継手ブロック２２，２３のサイズに合わせた間隔で３つ形成され、中央の長孔２１１には両方の第１継手ブロック２２，２３を固定する各々のボルト２７が通される。第１継手ブロック２２，２３は、ボルト２７の締め付けによって固定され、ボルト２７を緩めることにより第１ブラケット２１に支持されたまま長孔２１１の長手方向に沿って移動が可能になっている。

そこで、第１中継部２０では、次のようにしてホース４１が連結される。第１継手ブロック２２，２３は、第１ブラケット２１に対してボルト２７によって取り付けられている。そのボルト２７が緩められることにより、図３（ｂ）に示すように、２つの第１継手ブロック２２，２３を離した位置へ移動させることが可能になる。これによって中央側に位置する継手部２６ｂ，２６ｃの間隔が広くなり、前述したように、継手部２６ａ，２６ｂなどの間隔が狭く口金具４２の位置が接近していても、図４に示すようにスパナ５０を入れるスペースが確保できる。

隙間を空けた２つの第１継手ブロック２２，２３には、一次側及び二次側のホース４１が４組の継手部２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄに連結される。その際、取り付け最終工程においてスパナ５０を使用したナット締めが行われ、継手金具２５にホース４１の口金具４２が気密な状態で連結される。ホース４１が取り付けられた後は、第１継手ブロック２２，２３が図３（ａ）に示すように重ね合わせられ、しかもＺ軸スライド１５から遠くなるように、制御装置８に近い側（図面左側）に寄せた位置に移動し、そこでボルト２７が締め付けられて固定される。

次に、第２中継部３０のホース配管構造について説明する。図５及び図６は、第２中継部３０のホース配管構造を示した組み付け時の斜視図と組み付け後の側面図である。第２中継部３０の第２ブラケット３１は、図示するような五角形をした枠形状の板材であり、立てた状態でＺ軸スライド１５側に固定されている。第２ブラケット３１は、下向きの斜辺部分３１１に直方体形状の４つの第２継手ブロック３２，３２，３３，３３が取り付けられる。そのため、斜辺部分３１１には４つのネジ孔３１２が形成されている。

第２継手ブロック３２，３３は、それぞれにＬ字形の接続流路３４が１本ずつ形成され、その両端開口部に一対の継手金具３５が固定された継手部３６が構成されている。第２継手ブロック３２，３３は、その一次側と二次側に各ホース４１が直交する方向に連結される。第２中継部３０では、こうした第２継手ブロック３２と第２継手ブロック３３が、第２ブラケット３１に対して接続流路３４が平行になる向きに配置され、同じ大きさのもの同士が２個ずつ重ねて固定される。そうした第２継手ブロック３２，３３には、接続流路３４のＬ字の面に直交し、且つ接続流路３４を跨いだ角部に２つの貫通孔３０１が形成されている。

第２継手ブロック３２，３３は、貫通孔３０１を通したボルト３７がネジ孔３１２へ締め付けられることにより、第２ブラケット３１に固定される。ボルト３７は、先端部にネジが切られた六角穴付きの半ネジであり、重ねられた２つの第２継手ブロック３２，３２又は３３，３３の厚さよりも長いものが使用される。第２継手ブロック３２，３３は、斜辺部分３１１に沿って高さが異なる位置に固定されるため、図６に示すように、ホース４１が干渉しないよう段違いに配置されることとなる。

第２中継部３０においても、従来のホース配管構造は、第１中継部２０の場合と同様に、４組の継手部が一つの継手ブロックに一体的に構成され、そこにホースが取り付けられていた。それに対して本実施形態のホース配管構造では、流路ごとに第２継手ブロック３２，３３が設けられ、それぞれにホース４１が取り付けられる。ホース４１を連結する場合には、例えば図５に示すように、ボルト３７が緩められ第２継手ブロック３２，３３が分離され、それぞれにスパナ５０を使用したナット締めによって継手金具３５にホース４１の口金具４２が連結される。

あるいは、第２ブラケット３１のネジ孔３１２に螺合した状態でボルト３７が緩められ、そのボルト３７に支持されたまま第２継手ブロック３２同士、第２継手ブロック３３同士の間隔が空けられる。その間隔によってそれぞれスパナ５０が入れられるようになり、ナット締めによって継手金具３５にホース４１の口金具４２が連結される。その後、重ねられた第２継手ブロック３２同士、また第２継手ブロック３３同士が、それぞれボルト３７のネジ孔３１２への締め付けにより第２ブラケット３１に固定される。

よって、本実施形態のホース配管構造は、ボルト２７，３７の締め付けにより第１継手ブロック２２，２３を、又は第２継手ブロック３２，３２や３３，３３を、それぞれ重ね合わせて第１ブラケット２１又は第２ブラケット３１に一体的に固定することができる。その一方で、ボルト２７，３７の締め付けを緩めることにより、第１継手ブロック２２，２３や第２継手ブロック３２，３２又は３３，３３を離した状態にすることができ、スパナ５０を使用したホース４１の口金具４２，３６についてナット締めが可能になる。

第１中継部２０では、第１継手ブロック２２，２３をボルト２７で支持したまま長孔２１１の範囲で移動させることが可能なブロック取付け手段を有することにより、第１継手ブロック２２，２３を図３（ｂ）に示す位置にずらして口金具４２のナット締め作業ができ、図３（ａ）に示す位置つまり第２中継部３０から遠い位置で第１継手ブロック２２，２３を固定することができる。また、第１継手ブロック２２，２３は、それぞれ継手部２６ａ，２６ｂ又は２６ｃ，２６ｄを近くしたコンパクトな構成であるため、第２中継部３０から遠くすることで、ホース４１の両端同士の距離Ｌ（図１参照）を大きくとることが可能になる。

第２中継部３０では、貫通孔３０１を通したボルト３７によって第２継手ブロック３２，３３を支持するブロック取付け手段を有することにより、締め付けを緩めたボルト３７を第２ブラケット３１に着けたまま第２継手ブロック３２又は３３同士の間隔を空け、或いはボルト３７を取り外すことにより、容易に口金具４２のナット締め作業ができる。その後もボルト３７を第２ブラケット３１に締め付けることにより、図６に示すように、第２継手ブロック３２，３３を固定することができる。第２継手ブロック３２，３３は、段違いの配置になっているため、第１中継部２０から遠い位置に固定できる。また、第１継手ブロック２２，２３は、一つの流路毎に形成されたコンパクトな構成であるため、第１中継部２０から遠くすることで、ホース４１の両端同士の距離Ｌ（図１参照）を大きくとることが可能になる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、図１に示す２軸旋盤に使用したホース配管構造および工作機械として説明したが、マシニングセンタなど異なる工作機械であってもよい。

１…工作機械 ３…主軸装置 ４…タレット装置 ５…Ｚ軸駆動装置 ６…Ｘ軸駆動装置 ８…制御装置 １０…ホース配管構造部 １５…Ｚ軸スライド ２０…第１中継部 ２１…第１ブラケット ２２，２３…第１継手ブロック ３０…第２中継部 ３１…第２ブラケット ３２，３３…第２継手ブロック ４１…ホース ４２…口金具

Claims (6)

1. 先端部に設けられた口金具のナット締めにより連結するホースと、
   連結された前記ホース同士をつなぐ接続流路が形成された複数の継手ブロックと、
   複数の前記継手ブロックを支持するブラケットと、
   前記継手ブロックを前記ブラケットに対して固定するヘッド付きのネジ部材と、
   前記ネジ部材の締め付けにより複数の前記継手ブロック同士を重ね合わせて固定し、前記ネジ部材の締め付けを緩めることにより複数の前記継手ブロック同士を離した状態にするブロック取付け手段と、
   を有するホース配管構造。
2. 前記ブロック取付け手段は、前記ブラケットに対して前記継手ブロック同士の重なる方向に長い長孔が複数形成され、前記長孔を通した前記ネジ部材が前記継手ブロックのネジ穴に締め付けられるものである請求項１に記載のホース配管構造。
3. 前記継手ブロックは前記ホースとの連結部が下向きに形成され、前記ブラケットに形成された複数の前記長孔のうち、隣り合うネジ部材を通す前記長孔が共通するものである請求項２に記載のホース配管構造。
4. 前記ブロック取付け手段は、前記継手ブロックに取付け用の貫通孔が形成され、前記ブラケットにはネジ孔が形成され、前記ネジ部材が、先端部にネジが切られた六角穴付きの半ネジであり、前記貫通孔同士が重ねられた２以上の前記継手ブロックの厚さ寸法より長いものである請求項１に記載のホース配管構造。
5. 前記継手ブロックは、Ｌ字形の接続流路が形成され、そのＬ字の面に直交する方向であって前記接続流路を跨ぐ２箇所に前記貫通孔が形成されたものであり、前記ブラケットは、複数の前記継手ブロックが段違いに配置されるように前記ネジ孔が斜めに形成された請求項４に記載のホース配管構造。
6. 把持したワークを回転させる主軸装置と、
   工具台に取り付けられた複数の工具について旋回割出しを実行するタレット装置と、
   前記タレット装置の工具を加工軸方向に移動させる駆動装置と、
   前記各装置の駆動を制御する制御装置と、
   前記駆動装置のスライド部材と固定部材との間にホースを掛け渡すためのホース配管構造とを有し、
   前記ホース配管構造は、
   先端部に設けられた口金具のナット締めにより連結するホースと、
   連結された前記ホース同士をつなぐ接続流路が形成された複数の継手ブロックと、
   前記スライド部材と前記固定部材とに取り付けられ、複数の前記継手ブロックを支持するブラケットと、
   前記継手ブロックを前記ブラケットに対して固定するヘッド付きのネジ部材と、
   前記ネジ部材の締め付けにより複数の前記継手ブロック同士を重ね合わせて固定し、前記ネジ部材の締め付けを緩めることにより複数の前記継手ブロック同士を離した状態にするブロック取付け手段と、
   を備えたものである工作機械。
   

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