JP2021084205A - 支持構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】平行にシャフトが設置されなかった場合でもブッシュの可動域の縮小を抑制し得る支持構造を提供する。【解決手段】支持構造は、2つのシャフト24を支持するシャフト支持部材としての支持枠20と、2つのシャフト24の各々に対してスライド可能に設けられるブッシュ26と、複数のブッシュ26に接続され、カバー14部材を支持するカバー支持部材28と、支持枠20に対するシャフト24の相対位置が変位しない状態で2つのシャフト24の各々の一端部と支持枠20とを接続する第1接続部材50と、支持枠20に対するシャフト24の相対位置が変位可能な状態で2つのシャフト24の各々の他端部と支持枠20とを接続する第2接続部材52と、を備える。【選択図】図5

Description

本発明は、伸縮可能なカバーを支持する支持構造に関する。
下記の特許文献1には、スライドテーブルの移動方向に伸縮可能なカバー(ジャバラ)の支持構造が開示されている。この支持構造は、スライドテーブルの移動方向に略平行に設けられる一対のシャフトと、一対のシャフトの各々に対してスライド可能に設けられる一対のブッシュと、一対のブッシュに取り付けられ、カバーを支持するカバー支持部材とを有する。
特開2018−39061号公報
上記の特許文献1の支持構造では、一対のシャフトが平行に設置されない場合が想定される。この場合、一対のシャフトの一方に対して他方が傾く状態になるため、シャフトの間の間隔が不均一になり、この結果、シャフトに対するブッシュの可動域(スライド可能な範囲)が縮小する問題がある。
そこで、本発明は、平行にシャフトが設置されなかった場合でもブッシュの可動域の縮小を抑制し得る支持構造を提供することを目的とする。
本発明の態様は、
伸縮可能なカバーを支持する支持構造であって、
前記カバーが伸縮する第1方向と交差する第2方向に間隔をあけて前記カバーの内側に配置され、前記第1方向に沿って延びる少なくとも2つのシャフトと、
少なくとも2つの前記シャフトを支持するシャフト支持部材と、
少なくとも2つの前記シャフトの各々に対してスライド可能に設けられるブッシュと、
複数の前記ブッシュに接続され、前記カバーを支持するカバー支持部材と、
前記シャフト支持部材に対する前記シャフトの相対位置が変位しない状態で少なくとも2つの前記シャフトの各々の一端部と前記シャフト支持部材とを接続する第1接続部材と、
前記シャフト支持部材に対する前記シャフトの相対位置が変位可能な状態で少なくとも2つの前記シャフトの各々の他端部と前記シャフト支持部材とを接続する第2接続部材と、
を備える。
本発明によれば、平行にシャフトが設置されなかった場合でもブッシュの可動域の縮小を抑制することができる。
実施形態のスライドテーブル装置の模式図である。 図1のカバーの一部を切り欠いた状態の模式図である。 図1のテーブルとカバーの一部を取り除いた状態の模式図である。 図3のガイドレールおよびスライドの模式断面図である。 シャフトを上側から見た模式図である。 図5の矢印の方向から見た場合の模式図である。 シャフト間の距離が大きくなったときの状態を示す模式図である。 シャフト間の距離が小さくなったときの状態を示す模式図である。 変形例1の場合を図6と同じ視点で示す模式図である。 変形例2の場合を図6と同じ視点で示す模式図である。 変形例3の場合を図6と同じ視点で示す模式図である。 変形例4の場合を図5と同じ視点で示す模式図である。 第2接続部材が設けられるシャフトの他端部側を示す斜視図である。
本発明について、好適な実施形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。
〔実施形態〕
[スライドテーブル装置の構造]
図1は、スライドテーブル装置10の模式図である。スライドテーブル装置10は、工具を用いて加工対象物を加工する工作機械、あるいは、移動機構を有する測定機等に用いられる。スライドテーブル装置10は、図1のx軸が延びる第1方向(x方向)に沿って移動可能なテーブル12を有している。テーブル12の移動方向の両側(x軸正方向側とx軸負方向側の両側)には、伸縮可能なカバー14が設けられている。
カバー14は、加工部分に対して噴出されるクーラント等の液体、あるいは、加工により生じた切屑等の異物が内部に侵入することを防止するものであり、ジャバラ状に形成されている。カバー14は、テーブル12を挟んでx軸正方向側と、x軸負方向側とに設けられる。x軸正方向側のカバー14およびx軸負方向側のカバー14は、テーブル12の移動に連動して第1方向(x方向)に沿って伸縮する。テーブル12がx軸正方向側に移動した場合、x軸正方向側のカバー14は第1方向(x方向)に沿って縮み、x軸負方向側のカバー14は第1方向(x方向)に沿って伸びる。また、テーブル12がx軸負方向側に移動した場合、x軸負方向側のカバー14は第1方向(x方向)に沿って縮み、x軸正方向側のカバー14は第1方向(x方向)に沿って伸びる。
図2は図1のカバー14の一部を切り欠いた状態の模式図であり、図3は図1のテーブル12とカバー14の一部を取り除いた状態の模式図であり、図4は図3のガイドレール16およびスライド18の模式断面図である。
スライドテーブル装置10は、ガイドレール16、スライド18、オイルパン40を有している。オイルパン40は上方が開口する箱状に形成されている。オイルパン40の底部40aにガイドレール16が固定されている(図3、図4参照)。ガイドレール16は、第1方向(x方向)に延びて形成されている。ガイドレール16を第1方向(x方向)から見ると、ガイドレール16の断面は略T字状に形成されている(図4参照)。ガイドレール16の上方にはスライド18が設けられている。スライド18を第1方向(x方向)から見ると、スライド18はガイドレール16の上部を跨ぐように設けられている(図4参照)。スライド18は、図示しない駆動装置によりガイドレール16に沿ってx軸正方向側またはx軸負方向側に駆動される。テーブル12はスライド18に支持されている。テーブル12は、スライド18と一体となってx軸正方向側およびx軸負方向側に移動する。テーブル12およびスライド18は、スライドテーブル38を構成している。
スライドテーブル装置10は、ガイドレール16およびスライド18の外側を全周にわたって覆う支持枠20を有している(図3参照)。支持枠20は、上方と下方が開口する長方形の枠状に形成されている。支持枠20は、オイルパン40よりも上方に配置され(図4参照)、図示しない固定部材を介してオイルパン40に固定されている。支持枠20は、支持枠20の長手方向にそれぞれ対向する側面20aと、支持枠20の短手方向にそれぞれ対向する側面20bとを有している。
支持枠20の側面20bの外側を跨ぐように、x軸正方向側のカバー14およびx軸負方向側のカバー14が設けられている(図1参照)。x軸正方向側のカバー14におけるテーブル12側の端部はテーブル12に取り付けられ、当該カバー14におけるテーブル12とは反対側の端部は支持枠20の側面20aの外側の面に固定された固定板22に取り付けられている(図2参照)。x軸負方向側のカバー14におけるテーブル12側の端部はテーブル12に取り付けられ、当該カバー14におけるテーブル12とは反対側の端部は固定板22に取り付けられている(図1参照)。これにより、支持枠20の側面20aおよび側面20bの外側と支持枠20の上方の開口部は、テーブル12、カバー14および固定板22によって覆われることとなる。
[スライドの支持構造]
ガイドレール16とスライド18との間には隙間が設けられている(図4参照)。この隙間には油供給部30(図3参照)によって作動油が供給される。油供給部30は制御部34によって制御され、ガイドレール16とスライド18との間の隙間に一定の圧力で作動油を供給する。これにより、ガイドレール16とスライド18との間には油軸受が形成され、スライド18はガイドレール16に対して浮いた状態となる。
ガイドレール16とスライド18とは直接接触しないため、ガイドレール16とスライド18との間の摩擦は作動油の粘性抵抗のみとなる。そのため、ガイドレール16とスライド18との間の摩擦は、ガイドレール16とスライド18との間にローラ等を設けた場合のガイドレール16とスライド18との間の摩擦に比べて大きく低減される。なお、油供給部30は、作動油を濾すストレーナ、作動油を送るポンプ等から構成されている。油供給部30は、オイルパン40に貯留されている作動油を吸入して、ガイドレール16とスライド18との間の隙間に作動油を供給する。ガイドレール16とスライド18との間の隙間から流出した作動油はオイルパン40に還流され、貯留される。
[カバーの支持構造]
x軸正方向側のカバー14の支持構造と、x軸負方向側のカバー14の支持構造とは同じである。以下は、x軸正方向側のカバー14の支持構造についてのみ説明する。
支持枠20には、2つのシャフト24が取り付けられている。支持枠20は、シャフト24を支持するシャフト支持部材である。支持枠20は、支持枠20の短手方向に対向する側面20bの各々に、当該側面20bから内側に突出する2つのフランジFRを有する。2つのフランジFRは、カバー14が伸縮する第1方向(x方向)において対向している。支持枠20における双方の側面20bの2つのフランジFRの間にシャフト24が配置され、当該フランジFRに対してシャフト24が固定されることで、2つのシャフト24が支持枠20に取り付けられる。2つのシャフト24の各々は、カバー14が伸縮する第1方向に対して交差する第2方向に間隔をあけて配置され、当該第1方向に沿って延びている。第2方向は、本実施形態では、第1方向(x方向)の水平面内において直交するy方向とする。
2つのシャフト24の各々には、当該シャフト24をスライド可能にブッシュ26が設けられている。各々のブッシュ26には、カバー14を支持するカバー支持部材28が接続されている。カバー支持部材28は、カバー14の外側に一部が露出する状態でカバー14に取り付けられている(図1、図2参照)。カバー14は、テーブル12に近い側に設けられる第一カバー部14aと、テーブル12から遠い側に設けられる第二カバー部14bとに分割され、第一カバー部14aと第二カバー部14bとの間にカバー支持部材28の一部が配置されている。第一カバー部14aと第二カバー部14bとの間に配置されているカバー支持部材28に対して第一カバー部14aおよび第二カバー部14bの各々が固定されることで、カバー支持部材28がカバー14に取り付けられる。カバー支持部材28はブッシュ26とともにシャフト24に沿って移動する。
ブッシュ26とシャフト24との間には、流体供給部32によって空気等の流体が供給される。流体供給部32は制御部34によって制御され、ブッシュ26とシャフト24との間に所定の圧力で流体を供給する。これにより、ブッシュ26とシャフト24との間には流体軸受が形成され、ブッシュ26はシャフト24に対して浮遊した状態となる。ブッシュ26とシャフト24とは直接接触しないため、ブッシュ26とシャフト24との間の摩擦は流体の粘性抵抗のみとなる。そのため、ブッシュ26とシャフト24との間の摩擦は、ブッシュ26とシャフト24とが接触している場合のブッシュ26とシャフト24との間の摩擦に比べて大きく低減される。なお、流体供給部32は、吸入した空気の塵等を取り除くフィルタ、流体を送るポンプ等から構成されている。
上記のシャフト24をさらに詳しく説明する。図5はシャフト24を上側から見た模式図であり、図6は図5の矢印の方向から見た場合の模式図である。なお、図5では、ガイドレール16、スライド18およびオイルパン40等は省略されている。
2つのシャフト24の各々の一端部は、支持枠20のフランジFRに対して第1接続部材50により固定される。各々の第1接続部材50は、支持枠20に対するシャフト24の相対位置が変位しない状態で、シャフト24の一端部と支持枠20(フランジFR)とを接続している。各々の第1接続部材50は、接着剤やボルトネジ等である。
2つのシャフト24の各々の他端部は、支持枠20のフランジFRに対して第2接続部材52により固定される。各々の第2接続部材52は、支持枠20に対するシャフト24の相対位置が変位可能な状態で、シャフト24の他端部と支持枠20(フランジFR)とを接続している。各々の第2接続部材52は、本実施形態では、板ばねである。第2接続部材52(板ばね)は、シャフト24と一体に成形されていてもよく、シャフト24とは別体に形成されていてもよい。第2接続部材52(板ばね)がシャフト24と別体に形成されている場合、第2接続部材52(板ばね)は、シャフト24に対して接着剤やボルトネジ等で固定される。一方、第2接続部材52(板ばね)は、支持枠20のフランジFRに対して接着剤やボルトネジ等で固定される。
各々の第2接続部材52(板ばね)は、第2方向(y方向)に変形可能である。つまり、第2接続部材52(板ばね)は、隣接するシャフト24に対して近づく側および離れる側に変形することができる。
ここで、2つのシャフト24の一方に対して他方が傾いている場合、2つのシャフト24の間の距離は変化する。図7に示すように、2つのシャフト24が平行に設けられている場合(2点鎖線)に比べて、当該シャフト24の間の距離が大きくなる場合、第2接続部材52(板ばね)は、隣接するシャフト24に対して離れる側に変形する。したがって、シャフト24の間の距離が大きくなっても、ブッシュ26のスライド動作に対する妨げが緩和される。
一方、図8に示すように、2つのシャフト24が平行に設けられている場合(2点鎖線)に比べて、当該シャフト24の間の距離が小さくなる場合、第2接続部材52(板ばね)は、隣接するシャフト24に対して近づく側に変形する。したがって、シャフト24の間の距離が小さくなっても、ブッシュ26のスライド動作に対する妨げが緩和される。
このように本実施形態では、2つのシャフト24の各々の一端部が支持枠20に対して相対変位しない状態で取り付けられ、2つのシャフト24の各々の他端部が支持枠20に対して相対変位可能な状態で取り付けられる。これにより、2つのシャフト24の一方に対して他方が傾いていても、ブッシュ26の可動域の縮小を抑制することができる。
〔変形例〕
上記の実施形態は、以下のように変形してもよい。
[変形例1]
図9は、変形例1の場合を図6と同じ視点で示す模式図である。図9では、上記の実施形態において説明した構成と同等の構成に対して同一の符号が付されている。なお、本変形例では、上記の実施形態と重複する説明は省略する。
各々の第2接続部材52は、本変形例では、上記の実施形態と同様に板ばねであり、第2方向(y方向)に変形可能である。各々の第2接続部材52(板ばね)は、第1方向(x方向)に沿って切り欠かれた1つの切り欠き部NTを有している。これにより、第1方向(x方向)を軸とした回転方向に第2接続部材52が捻れ易くなり、第2接続部材52の変形自由度を高めることができる。
なお、切り欠き部NTの数は複数であってもよい。板ばねが複数の切り欠き部NTを有する場合、複数の切り欠き部NTが1列に並べられた状態で配置されていてもよく、複数の列の各々に分けて1つまたは2つ以上の切り欠き部NTが配置されていてもよく、不規則に複数の切り欠き部NTが配置されていてもよい。
[変形例2]
図10は、変形例2の場合を図6と同じ視点で示す模式図である。図10では、上記の実施形態において説明した構成と同等の構成に対して同一の符号が付されている。なお、本変形例では、上記の実施形態と重複する説明は省略する。
各々の第2接続部材52は、本変形例では、切り欠き部NTによって第1分体52aと第2分体52bとに分割されることで、矩形の断面をもつ棒状の第1分体52aおよび第2分体52bが形成されている。なお、第1分体52aおよび第2分体52bの形状は互いに同じであっても異なっていてもよい。
このように本変形例では、第2接続部材52が切り欠き部NTによって第1分体52aと第2分体52bとに分割されることで、上記の変形例1と同様に、第3方向を軸とした回転方向に第2接続部材52が捻れ易くなる。したがって、第2接続部材52の変形自由度を高めることができる。
なお、第2接続部材52の分割数は3つ以上であってもよい。第2接続部材52の分割数が3つ以上である場合、複数の分体が1列に並べられた状態で配置されていてもよく、複数の列の各々に分けて1つまたは2つ以上の分体が配置されていてもよく、不規則に複数の分体が配置されていてもよい。
[変形例3]
図11は、変形例3の場合を図6と同じ視点で示す模式図である。図11では、上記の実施形態において説明した構成と同等の構成に対して同一の符号が付されている。なお、本変形例では、上記の実施形態と重複する説明は省略する。
各々の第2接続部材52は、本変形例では、第1方向(x方向)に沿って螺旋状に延びる1つのコイルばねである。第2接続部材52がコイルばねであることにより、上記の変形例1または2と同様に、第3方向を軸とした回転方向に第2接続部材52が捻れ易くなり、第2接続部材52の変形自由度を高めることができる。
なお、各々の第2接続部材52は、コイルばねに代えて、矩形等の多角形の断面をもつ棒状のばね材、または、楕円を含む円の断面をもつ棒状のばね材であってもよい。また、各々の第2接続部材52は、コイルばねに代えて、「U」の字状に屈曲された板ばねであってもよい。屈曲された板ばねは、当該板ばねの一端部と他端部との間にシャフト24の他端部が位置する状態で、当該シャフト24の他端部に固定される。
[変形例4]
図12は、変形例4の場合を図5と同じ視点で示す模式図である。図12では、上記の実施形態において説明した構成と同等の構成に対して同一の符号が付されている。また、図12では、ガイドレール16、スライド18およびオイルパン40等は省略されている。なお、本変形例では、上記の実施形態と重複する説明は省略する。
本変形例では、2つのシャフト24の一方の第2接続部材52が変形する変形方向と、2つのシャフト24の他方の第2接続部材52が変形する変形方向とが異なっている。これにより、2つのシャフト24の各々の第2接続部材52の変形方向が同じである場合に比べて、変形自由度を高めることができる。
図12の例では、2つのシャフト24の一方の第2接続部材52は、第2方向(y方向)に変形可能な板ばねである。また、2つのシャフト24の他方の第2接続部材52は、第1方向(x方向)および第2方向(y方向)の各々に交差する第3方向に変形可能な板ばねである。なお、第3方向は、第1方向(x方向)および第2方向(y方向)の各々に直交するz方向であることが好ましい。これにより、第2方向および第3方向への変形自由度を高めることができる。
[変形例5]
図13は、第2接続部材52が設けられるシャフト24の他端部側を示す斜視図である。なお、図13では、2つのシャフト24のうちの1つが示されている。2つのシャフト24の各々の他端部には、第2接続部材52の端部が入り込む凹部24Cが形成されており、当該端部は、凹部24Cの壁面と非接触である。これにより、凹部24Cが形成されていない場合に比べて、シャフト24から支持枠20のフランジFRまでの第2接続部材52の長さを大きくすることができ、この結果、第2接続部材52の変形量を大きくすることができる。
[変形例6]
上記の実施形態では、2つのシャフト24の各々は、支持枠20のフランジFRに取り付けられた。しかし、2つのシャフト24の各々は、支持枠20の長手方向にそれぞれ対向する側面20aに取り付けられてもよい。
[変形例7]
上記の実施形態では、2つのシャフト24が支持枠20に取り付けられた。しかし、シャフト24の数は、3つ以上であってもよい。シャフト24の数が3つ以上である場合、3つ以上のシャフト24の各々の一端部は第1接続部材50により支持枠20に固定され、他端部は第2接続部材52により支持枠20に固定される。この場合において、変形例4を採用してもよい。
[変形例8]
上記の実施形態では、ブッシュ26とシャフト24との間に流体軸受が形成されていた。しかし、上記の実施形態に代えて、ブッシュ26とシャフト24との間に転がり軸受、または、すべり軸受が設けられていてもよい。
[変形例9]
上記の実施形態および上記の変形例は、矛盾の生じない範囲で任意に組み合わされてもよい。
〔発明〕
上記の実施形態および変形例から把握し得る発明について、以下に記載する。
本発明は、伸縮可能なカバー(14)を支持する支持構造であって、カバー(14)が伸縮する第1方向と交差する第2方向に間隔をあけてカバー(14)の内側に配置され、第1方向に沿って延びる少なくとも2つのシャフト(24)と、少なくとも2つのシャフト(24)を支持するシャフト支持部材(20)と、少なくとも2つのシャフト(24)の各々に対してスライド可能に設けられるブッシュ(26)と、複数のブッシュ(26)に接続され、カバー(14)を支持するカバー支持部材(28)と、シャフト支持部材(20)に対するシャフト(24)の相対位置が変位しない状態で少なくとも2つのシャフト(24)の各々の一端部とシャフト支持部材(20)とを接続する第1接続部材(50)と、シャフト支持部材(20)に対するシャフト(24)の相対位置が変位可能な状態で少なくとも2つのシャフト(24)の各々の他端部とシャフト支持部材(20)とを接続する第2接続部材(52)と、を備える。
これにより、平行にシャフト(24)が設置されないことで2つのシャフト(24)の間の間隔が不均一になっても、第2接続部材(52)において、シャフト支持部材(20)に対するシャフト(24)の相対位置が変位することで、当該間隔が概ね均一になる。したがって、平行にシャフト(24)が設置されなかった場合でもブッシュ(26)の可動域の縮小を抑制することができる。
第2接続部材(52)は、変形可能であってもよい。これにより、第2接続部材(52)の変形に応じて、2つのシャフト(24)の間の間隔を概ね均一にすることができる。
第2接続部材(52)は、板ばねであり、板ばねは、第1方向に沿って切り欠かれた切り欠き部(NT)を有してもよい。第1方向を軸とした回転方向に第2接続部材(52)が捻れ易くなり、第2接続部材(52)の変形自由度を高めることができる。
少なくとも2つのシャフト(24)の一方の第2接続部材(52)が変形する変形方向と、少なくとも2つのシャフト(24)の他方の第2接続部材(52)が変形する変形方向とは異なってもよい。これにより、2つのシャフト(24)の各々の第2接続部材(52)の変形方向が同じである場合に比べて、変形自由度を高めることができる。
少なくとも2つのシャフト(24)の一方の第2接続部材(52)は、第2方向に変形可能であり、少なくとも2つのシャフト(24)の他方の第2接続部材(52)は、第1方向および第2方向の各々に交差する第3方向に変形可能であってもよい。これにより、第2方向および第3方向への変形自由度を高めることができる。
少なくとも2つのシャフト(24)の各々の他端部には、第2接続部材(52)の端部が入り込む凹部(24C)が形成され、端部は、凹部(24C)の壁面と非接触であってもよい。これにより、凹部(24C)が形成されていない場合に比べて、シャフト(24)からシャフト支持部材(20)までの第2接続部材(52)の長さを大きくすることができ、この結果、第2接続部材(52)の変形量を大きくすることができる。
14…カバー 20…支持枠(シャフト支持部材)
24…シャフト 24C…凹部
26…ブッシュ 28…カバー支持部材
50…第1接続部材 52…第2接続部材

Claims (6)

  1. 伸縮可能なカバーを支持する支持構造であって、
    前記カバーが伸縮する第1方向と交差する第2方向に間隔をあけて前記カバーの内側に配置され、前記第1方向に沿って延びる少なくとも2つのシャフトと、
    少なくとも2つの前記シャフトを支持するシャフト支持部材と、
    少なくとも2つの前記シャフトの各々に対してスライド可能に設けられるブッシュと、
    複数の前記ブッシュに接続され、前記カバーを支持するカバー支持部材と、
    前記シャフト支持部材に対する前記シャフトの相対位置が変位しない状態で少なくとも2つの前記シャフトの各々の一端部と前記シャフト支持部材とを接続する第1接続部材と、
    前記シャフト支持部材に対する前記シャフトの相対位置が変位可能な状態で少なくとも2つの前記シャフトの各々の他端部と前記シャフト支持部材とを接続する第2接続部材と、
    を備える、支持構造。
  2. 請求項1に記載の支持構造であって、
    前記第2接続部材は、変形可能である、支持構造。
  3. 請求項2に記載の支持構造であって、
    前記第2接続部材は、板ばねであり、前記板ばねは、前記第1方向に沿って切り欠かれた切り欠き部を有する、支持構造。
  4. 請求項2または3項に記載の支持構造であって、
    少なくとも2つの前記シャフトの一方の前記第2接続部材が変形する変形方向と、少なくとも2つの前記シャフトの他方の前記第2接続部材が変形する変形方向とは異なる、支持構造。
  5. 請求項4に記載の支持構造であって、
    少なくとも2つの前記シャフトの一方の前記第2接続部材は、前記第2方向に変形可能であり、少なくとも2つの前記シャフトの他方の前記第2接続部材は、前記第1方向および前記第2方向の各々に交差する第3方向に変形可能である、支持構造。
  6. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の支持構造であって、
    少なくとも2つの前記シャフトの各々の他端部には、前記第2接続部材の端部が入り込む凹部が形成され、前記端部は、前記凹部の壁面と非接触である、支持構造。
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