JP2021070087A - 工作機械用カバー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カバー部材内に飛沫または粉塵が浸入しにくい工作機械用カバー装置を提供する。【解決手段】移動台１６と、ガイドレール１８の端部に臨む固定部２０との間に、ガイドレール１８を覆うように設けられ、固定部２０側から移動台１６側に飛来する飛沫等からガイドレール１８を保護する工作機械用カバー装置１であって、ガイドレール１８を挟んで対向配置された一対の側壁２１、及び一対の側壁２１の上端部同士を連結しガイドレール１８の上方を覆う上壁２２を一体に有するカバー部材２を複数備えると共に、大きさの異なる複数のカバー部材２を入れ子状に配置し、複数のカバー部材２がガイドレール１８の軸方向に相対移動することにより伸縮可能に構成され、最も内側に配置される可動側カバー部材２ａが移動台１６に固定されており、最も外側に配置される固定側カバー部材２ｃが、固定部２０に固定されている。【選択図】図２

Description

本発明は、研削装置等の工作機械に用いられる伸縮式の工作機械用カバー装置に関する。

自動車のエンジン用のカムシャフト等の研削に用いる研削装置では、主軸台と心押台とで研削対象物を挟み込むことで、研削対象物を回転可能に支持している。このような研削装置として、主軸台を移動可能に構成し、研削対象物の着脱を容易とすると共に、長さの異なる研削対象物に対応可能としたものが知られている。主軸台は、ガイドレールに沿って移動する移動台に載置されている。

上述の研削装置では、研削対象物にクーラント（研削液）を供給しつつ研削を行うが、このクーラントがガイドレールに付着すると、クーラントに含まれる切粉の影響で、移動台の移動がスムーズに行われなくなり、またガイドレールが損傷する等して移動台の送り精度（位置制御の精度）が低下するおそれがある。そこで、ガイドレールを覆うように、カバー装置が設けられている。

カバー装置としては、ガイドレールを挟んで対向配置された一対の側壁、及び一対の側壁の上端部同士を連結しガイドレールの上方を覆う上壁を一体に有するカバー部材を複数備えると共に、大きさの異なる複数のカバー部材を入れ子状に配置し、複数のカバー部材がガイドレールの軸方向に相対移動することにより伸縮可能に構成されたテレスコピックカバー（以下、テレスコカバーという）が一般に用いられている。

従来のカバー装置では、最も外側に配置されるカバー部材が移動台に固定され、最も内側に配置されるカバー部材が、ガイドレールの端部に臨む固定部に固定されていた（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−３４４８９号公報

しかしながら、上述の従来のカバー装置では、固定部側から移動台側にクーラント等（飛沫または粉塵）が飛来した際に、軸方向に隣り合うカバー部材の間から、カバー部材内にクーラント等が浸入しやすいという課題があった。特に、前述の研削装置においては、固定部の上方、あるいは移動台から見て固定部よりも離れた位置に研削対象物が配置されるために、軸方向に隣り合うカバー部材の間から、カバー部材内にクーラント等が浸入しやすい。

そこで、本発明は、カバー部材内に飛沫または粉塵が浸入しにくい工作機械用カバー装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決することを目的として、ガイドレールに沿って移動する移動台を有する工作機械に用いられ、前記移動台と、前記ガイドレールの端部に臨む固定部との間に、前記ガイドレールを覆うように設けられ、前記固定部側から前記移動台側に飛来する加工時の飛沫または粉塵から前記ガイドレールを保護する工作機械用カバー装置であって、前記ガイドレールを挟んで対向配置された一対の側壁、及び前記一対の側壁の上端部同士を連結し前記ガイドレールの上方を覆う上壁を一体に有するカバー部材を複数備えると共に、大きさの異なる複数の前記カバー部材を入れ子状に配置し、前記複数のカバー部材が前記ガイドレールの軸方向に相対移動することにより伸縮可能に構成され、最も内側に配置される前記カバー部材である可動側カバー部材が、前記移動台に固定されており、最も外側に配置される前記カバー部材である固定側カバー部材が、前記固定部に固定されている、工作機械用カバー装置を提供する。

本発明によれば、カバー部材内に飛沫または粉塵が浸入しにくい工作機械用カバー装置を提供できる。

本発明の一実施の形態に係る工作機械用カバー装置を用いた研削装置を模式的に示した平面図である。 （ａ）は、主軸台、移動台、及び工作機械用カバー装置を示す斜視図であり、（ｂ）はその移動台の移動方向に対して平行な断面を示す断面図である。 工作機械用カバー装置を固定部側から見た斜視図である。 （ａ）は工作機械用カバー装置の分解斜視図、（ｂ）はカバー部材を組み合わせた際の斜視図である。 可動部側カバー部材と中間カバー部材との接続部分を拡大した断面図である。

［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

（研削装置の全体構成）
図１は、本実施の形態に係る工作機械用カバー装置を用いた研削装置を模式的に示した平面図である。なお、図１の研削装置は、本発明の工作機械の一態様である。

図１に示すように、研削装置１０は、平面視でＬ字状のベッド３０と、砥石１１が取り付けられ、砥石１１を回転させる砥石台１２と、研削対象物（ワーク）１３を回転可能に支持する主軸台１４及び心押台１５と、を備えている。研削装置１０は、ベッド３０の上方に図略の全体カバーを有し、全体カバーで、クーラントと切りくずの飛散を防止している。

ベッド３０上に、砥石１１の回転軸と平行な方向に移動可能に砥石ベース４０が載置されており、この砥石ベース４０上に、砥石１１の回転軸と垂直な方向に移動可能に砥石台１２が載置されている。砥石ベース４０を駆動装置により移動させることにより、砥石１１が対抗する研削対象物１３の研削箇所を選択し、砥石台１２を別の駆動装置により移動させることにより、砥石１１を研削対象物１３に近づけ、回転する砥石１１により研削対象物１３の選択された研削箇所を研削するように構成されている。砥石台１２は、砥石１１の回転軸と同軸回りに回転するスピンドル４１を備え、スピンドル４１の一端に砥石１１が同軸に取り付けられている。砥石１１は、図略の砥石カバーで一部残して覆われ、砥石カバーに図略のクーラントノズルが取り付けられている。研削対象物１３の研削箇所へクーラントが供給されるようクーラントノズルの一端４２が開口している。ベッド３０上の砥石ベース４０の案内面を覆う砥石ベースカバー装置４４が、砥石ベース４０の移動方向に伸縮可能に設けられている。砥石ベース４０上の砥石台１２の案内面を覆う砥石台後カバー装置４３が、砥石台１２の移動方向に伸縮可能に設けられている。

ベッド３０上に図略の固定テーブルが載置されており、固定テーブルには、主軸台１４と心押台１５が対向配置されており、研削対象物１３を主軸台１４と心押台１５とで挟み込むことで、研削対象物１３を回転可能に支持するように構成されている。研削対象物１３は、例えば、自動車のエンジンに用いられるカムシャフトである。

（移動台１６）
図２（ａ）は、固定テーブルに載置固定された主軸ベース５０、主軸ベース５０に研削対象物１３の回転軸と平行な方向に移動可能に設けられた移動台１６、移動台１６に載置固定された主軸台１４、及び工作機械用カバー装置１を示す斜視図であり、（ｂ）はその移動台１６の移動方向に対して平行な断面を示す断面図である。図３は、工作機械用カバー装置１を固定部２０側から見た斜視図である。

図２（ａ），（ｂ）及び図３に示すように、研削装置１０では、研削対象物１３の着脱を容易とすると共に、長さの異なる研削対象物１３に対応可能とするために、主軸台１４が、心押台１５に対して進退可能に設けられている。主軸ベース５０上に、一対のガイドレール１８が載置固定され、一対のガイドレール１８間に、後述するボールネジ１９２が回転可能に支持されている。主軸台１４は、ガイドレール１８に沿って移動する移動台１６に載置されている。本実施の形態では、２本のガイドレール１８が主軸台１４と心押台１５との対向方向に沿って延設されており、移動台１６は、これら２本のガイドレール１８に沿って移動可能に構成されている。

移動台１６の移動は、駆動装置１９により行われる。駆動装置１９は、移動台１６の下部に一体に設けられたボールナット１９１と、ガイドレール１８に沿って延設されボールナット１９１と螺合するボールネジ１９２と、ボールネジ１９２を回転駆動することでボールナット１９１と共に移動台１６を移動させるサーボモータと、を有する。このサーボモータは、主軸ベース５０上に載置固定されている。

（工作機械用カバー装置１）
図２（ａ），（ｂ）に示すように、工作機械用カバー装置（以下、主軸前カバー装置という）１は、移動台１６とガイドレール１８の端部に臨む固定部２０との間に、ガイドレール１８を覆うように設けられている。主軸前カバー装置１は、固定部２０側から移動台１６側に飛来する加工時の飛沫または粉塵（ここではクーラント）からガイドレール１８を保護するためのものであり、移動台１６よりも研削対象物１３側のガイドレール１８及びボールネジ１９２を覆うように設けられている。固定部２０は、ベッドに立設された板状の部材であり、移動台１６と対向するように、移動台１６よりも研削対象物１３側において主軸ベース５０の一端面にボルトにより固定されている。なお、図３では固定部２０を省略して示している。主軸後カバー装置５５は、移動台１６よりも研削対象物１３と反対側のガイドレール１８、サーボモータを覆うように設けられている。主軸後カバー装置５５は、移動台１６の他端面に固定された可動カバーと、主軸ベース５０の他端面に固定された固定カバーとからなっている。

図４（ａ）は、主軸前カバー装置１の分解斜視図、図４（ｂ）はカバー部材２を組み合わせた際の斜視図である。図２乃至図４に示すように、主軸前カバー装置１は、大きさの異なる複数のカバー部材２を入れ子状に配置し、複数のカバー部材２がガイドレール１８の軸方向に相対移動することにより伸縮可能に構成された、所謂テレスコカバーである。各カバー部材２は、ガイドレール１８を挟んで対向配置された一対の側壁２１と、一対の側壁２１の上端部同士を連結しガイドレール１８の上方を覆う上壁２２と、を一体に有している。

本実施の形態に係る主軸前カバー装置１では、最も内側に配置されるカバー部材２である可動側カバー部材２ａが、移動台１６の一端面に固定されており、最も外側に配置されるカバー部材２である固定側カバー部材２ｃが、固定部２０に固定されている。研削装置１０では、研削対象物１３が主軸前カバー装置１よりも固定部２０側に配置されるため、クーラントが固定部２０側から移動台１６側へと飛来する。そのため、従来のように最も外側に配置されるカバー部材２を移動台１６側に固定し、最も内側に配置されるカバー部材２を固定部２０側に固定すると、カバー部材２間の隙間が固定部２０側に開口することになり、カバー部材２間の隙間にクーラントが浸入しやすくなってしまう。本実施の形態のように、最も内側に配置される可動側カバー部材２ａを移動台１６に固定し、最も外側に配置される固定側カバー部材２ｃを固定部２０に固定する構造とすることで、カバー部材２間の隙間が移動台１６側に開口することになるので、カバー部材２間の隙間にクーラントが浸入しにくくなる。

本実施の形態では、可動側カバー部材２ａと、中間カバー部材２ｂと、固定側カバー部材２ｃの３つのカバー部材２を有する場合を説明するが、カバー部材２の数はこれに限定されず、２つ以上のカバー部材２を有していればよい。以下、説明を容易とするために、カバー部材２における移動台１６側を後方、固定部２０側を前方という。

可動側カバー部材２ａは、その後方の縁部に可動側フランジ部２３を有している。可動側フランジ部２３は、上壁２２及び両側壁２１から外方に突出するように設けられている。両可動側フランジ部２３には、複数のボルト穴２３ａが形成されており、このボルト穴２３ａを介してボルト２３ｂ（図２（ｂ）及び図３参照）を移動台１６の一端面に締結することで、可動側カバー部材２ａが移動台１６に固定されている。

固定側カバー部材２ｃは、その後方の縁部に固定側フランジ部２４を有している。固定側フランジ部２４は、上壁２２から上方に突出するように設けられると共に、両側壁２１から内方に突出するように設けられている。固定側フランジ部２４には、複数のボルト穴２４ａが形成されており、このボルト穴２４ａを介してボルト２４ｂ（図２（ｂ）参照）を固定部２０に締結することで、固定側カバー部材２ｃが固定部２０に固定されている。固定部２０の上端部には、固定側フランジ部２４の上方を覆うように後方へと突出する水平部２０ａが設けられており、この水平部２０ａにより、固定部２０と固定側カバー部材２ｃとの間からカバー部材２内にクーラントが浸入することが抑制されている。

可動側カバー部材２ａの一方の側面（図４（ａ）における手前側の側面）における外面には、前後に延びる線状のガイド突起２５ａが設けられている。このガイド突起２５ａは、中間カバー部材２ｂの一方の側面（図４（ａ）における手前側の側面）における内面に前後に延びるように形成されたガイド突起２５ｂ上を摺動し、可動側カバー部材２ａの中間カバー部材２ｂに対するスライドをガイドする。同様に、中間カバー部材２ｂの一方の側面（図４（ａ）における手前側の側面）における外面には、前後に延びる線状のガイド突起２５ｃが設けられている。このガイド突起２５ｃは、固定側カバー部材２ｃの一方の側面（図４（ａ）における手前側の側面）における内面に前後に延びるように形成されたガイド突起２５ｄ上を摺動し、中間カバー部材２ｂの固定側カバー部材２ｃに対するスライドをガイドする。

可動側カバー部材２ａ及び中間カバー部材２ｂの前方の縁部には、カバー部材２間の隙間から浸入したクーラントをせき止めるためのフランジ状の壁部２６が設けられている。また、可動側カバー部材２ａ及び中間カバー部材２ｂの壁部２６は、上壁２２及び両側壁２１から外方及び内方に突出するように設けられている。中間カバー部材２ｂの両側壁２１から内方に突出している部分の壁部２６には、可動側カバー部材２ａの壁部２６の衝突、及び固定側カバー部材２ｃの固定側フランジ部２４への衝突を抑制するためのゴム製の緩衝部材２９が、壁部２６の後面及び前面にそれぞれ設けられている。移動台１６を前進させて主軸前カバー装置１を短縮させる際には、移動台１６と共に移動する可動側カバー部材２ａの壁部２６が、中間カバー部材２ｂの壁部２６の緩衝部材２９に押し当たることで、中間カバー部材２ｂが固定側カバー部材２ｃ内へと押し込まれる。

図５に示すように、中間カバー部材２ｂにおける上壁２２の後方の縁部には、自身の可動側カバー部材２ａの上壁２２へと押し付けられるように配置された水切り用のゴム製のスクレイパー２７が設けられている。さらに、スクレイパー２７の前方の上壁２２の下面には、壁部２６に干渉して抜け止めを行うストッパ２８が設けられている。移動台１６を後退させて主軸前カバー装置１を伸長させる際には、移動台１６と共に移動する可動側カバー部材２ａの壁部２６が、中間カバー部材２ｂのストッパ２８に干渉して、固定側カバー部材２ｃから中間カバー部材２ｂが引き出される。図示していないが、固定側カバー部材２ｂにも、同様にスクレイパー２７及びストッパ２８が設けられている。

本実施の形態では、主軸前カバー装置１は、固定側カバー部材２ｃの上壁２２から上方に突出するように設けられ、一対の側壁２１の対向方向に沿って延設された仕切壁３を有する。仕切壁３を有することで、固定部２０側から飛来したクーラントの一部を仕切壁３で遮蔽し、クーラントが移動台１６側へと移動しにくくなるため、カバー部材２内へのクーラントの浸入をより抑制することが可能になる。

さらに、本実施の形態では、主軸前カバー装置１は、移動台１６から複数のカバー部材２の上方へと延出された庇部４をさらに有している。庇部４は、移動台１６、あるいは移動台１６に載置された主軸台１４に固定されており、主軸前カバー装置１の一部あるいは全体の上方を覆うように設けられている。庇部４を有することで、固定部２０側から飛来したクーラントが下方のカバー部材２側へと移動しにくくなるため、カバー部材２内へのクーラントの浸入をより抑制することが可能になる。庇部４と仕切壁３との間の隙間がなるべく少なくなるように、庇部４の高さ位置及び仕切壁３の高さを適宜調整することで、クーラントの中間カバー部材２ｂ側への浸入がより抑えられ、カバー部材２内へのクーラントの浸入をより効率的に抑制することが可能になる。ここでは、庇部４と一体に、庇部４の後方の縁部から上方に延びる遮蔽壁５を設け、遮蔽壁５の後方へのクーラントの浸入を抑制している。

また、本実施の形態では、各カバー部材２の上壁２２は、一対の側壁２１の対向方向に傾斜するように設けられている（図３及び図４参照）。本実施の形態では、庇部４も、一対の側壁２１の対向方向に傾斜するように設けられている。これにより、クーラントがカバー部材２の側方へと排出されやすくなり、クーラントのカバー部材２内への浸入をより抑制することが可能になる。

さらにまた、本実施の形態では、可動側カバー部材２ａ及び中間カバー部材２ｂは、上壁２２の前方の縁部に沿って延設され、軸方向に隣り合うカバー部材２の上壁２２同士の間から浸入した飛沫（ここではクーラント）をガイドレール１８の側方へと導く排出溝６を有する。排出溝６は、壁部２６から前方に延出された底板６１と底板６１の前方の端部から上方に延出された側板６２とを一体に有している（図５参照）。また、排出溝６は、上壁２２と共に、側壁２１の対向方向に傾斜するように設けられている。排出溝６を有することで、たとえ壁部２６を超えてクーラントが浸入しようとした場合であっても、クーラントが排出溝６を介してガイドレール１８の側方へと排出され、ガイドレール１８にクーラントが付着してしまうことを抑制できる。

また、主軸前カバー装置１は、各カバー部材２内でガイドレール１８の上方を覆うように配置された蛇腹カバー７を備えている。蛇腹カバー７は、クーラントがガイドレール１８に付着することを抑制する最終的なカバーであり、移動台１６の移動に応じて伸縮可能に設けられている。蛇腹カバー７は、例えば布製であり、クーラントを吸収すると共に切粉の遮蔽を行う。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明したように、本実施の形態に係る主軸前カバー装置１では、入れ子状に配置された複数のカバー部材２のうち、最も内側に配置される可動側カバー部材２ａが、移動台１６に固定されており、最も外側に配置される固定側カバー部材２ｃが、固定部２０に固定されている。

このように構成することで、カバー部材２間の隙間が移動台１６側に開口することになるため、固定部２０側から飛来した飛沫または粉塵（ここではクーラント）がカバー部材２内に浸入しにくくなる。その結果、クーラントに含まれる切粉の影響により移動台１６の移動がスムーズに行われなくなったり、あるいはガイドレール１８が損傷してしまったりすることが抑制され、移動台１６の送り精度（位置制御の精度）の低下を抑制することが可能になる。

（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、工作機械用カバー装置１を研削装置１０に適用する場合について説明したが、工作機械用カバー装置１を適用する工作機械は研削装置１０に限定されず、例えばワークを切削する切削装置等にも適用可能である。

１…工作機械用カバー装置（主軸前カバー装置）
２…カバー部材 ２ａ…可動側カバー部材
２ｂ…中間カバー部材 ２ｃ…固定側カバー部材
２１…側壁 ２２…上壁
２３…可動側フランジ部 ２３ａ…ボルト穴
２３ｂ…ボルト ２４…固定側フランジ部
２４ａ…ボルト穴 ２４ｂ…ボルト
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ…ガイド突起 ２６…壁部
２７…スクレイパー ２８…ストッパ
２９…緩衝部材 ３…仕切壁
４…庇部 ５…遮蔽壁
６…排出溝 ６１…底板
６２…側板 ７…蛇腹カバー
１０…研削装置 １１…砥石
１２…砥石台 １３…研削対象物
１４…主軸台 １５…心押台
１６…移動台 １８…ガイドレール
１９…駆動装置 １９１…ボールナット
１９２…ボールネジ ２０…固定部
２０ａ…水平部 ３０…ベッド
４０…砥石ベース ４１…スピンドル
４２…クーラントノズルの一端 ４３…砥石台後カバー装置
４４…砥石ベースカバー装置 ５０…主軸ベース
５５…主軸後カバー装置

Claims (6)

1. ガイドレールに沿って移動する移動台を有する工作機械に用いられ、前記移動台と、前記ガイドレールの端部に臨む固定部との間に、前記ガイドレールを覆うように設けられ、前記固定部側から前記移動台側に飛来する加工時の飛沫または粉塵から前記ガイドレールを保護する工作機械用カバー装置であって、
   前記ガイドレールを挟んで対向配置された一対の側壁、及び前記一対の側壁の上端部同士を連結し前記ガイドレールの上方を覆う上壁を一体に有するカバー部材を複数備えると共に、大きさの異なる複数の前記カバー部材を入れ子状に配置し、前記複数のカバー部材が前記ガイドレールの軸方向に相対移動することにより伸縮可能に構成され、
   最も内側に配置される前記カバー部材である可動側カバー部材が、前記移動台に固定されており、
   最も外側に配置される前記カバー部材である固定側カバー部材が、前記固定部に固定されている、
   工作機械用カバー装置。
2. 前記工作機械が研削装置であり、
   前記移動台には、研削対象物を支持する主軸台が載置されており、
   前記複数のカバー部材は、前記移動台よりも前記研削対象物側の前記ガイドレールを覆うように設けられている、
   請求項１に記載の工作機械用カバー装置。
3. 前記固定側カバー部材の前記上壁から上方に突出するように設けられ、前記一対の側壁の対向方向に沿って延設された仕切壁を有する、
   請求項１または２に記載の工作機械用カバー装置。
4. 前記移動台から前記複数のカバー部材の上方へと延出された庇部をさらに有する、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載の工作機械用カバー装置。
5. 前記各カバー部材の前記上壁は、前記一対の側壁の対向方向に傾斜するように設けられている、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載の工作機械用カバー装置。
6. 前記複数のカバー部材のうち少なくとも１つは、前記上壁の前記固定部側の縁部に沿って延設され、軸方向に隣り合う前記カバー部材の前記上壁同士の間から浸入した液体を前記ガイドレールの側方へと導く排出溝を有する、
   請求項１乃至５の何れか１項に記載の工作機械用カバー装置。

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