JP2022006570A - テレスコピックカバー - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡易で装置が大型化することなく、カバー部材の衝突音及び破損の発生を抑制可能なテレスコピックカバーを提供することを目的とする。【解決手段】複数のカバー部材１ａ～１ｅを入れ子状に組み合わせて前後方向ｘに伸縮可能に構成されたテレスコピックカバーであって、カバー部材１は、カバー本体２と、カバー本体２において、テレスコピックカバーの前後方向Ｘの一端部に形成された端壁部４とを備え、テレスコピックカバー収縮状態で隣接するカバー本体２の端壁部４，４間に、左右一対のコイルバネ６，６が配され、一対のコイルバネ６，６は、左右方向Ｙ中央側の端部６ａが隣接する端壁部４，４のうちの一方の端壁部４に接続され、左右方向Ｙ外側の端部６ｂが他方の端壁部４に接続された構成とする。【選択図】図１

Description

本発明は、工作機械の移動に伴って伸縮することにより工作機械の摺動面等を金属粉、塵埃等から保護するテレスコピックカバーに関する。

従来、工作機械の摺動面や主軸、内部装置を切粉や塵埃等から保護するためにテレスコピックカバーが用いられている。テレスコピックカバーは、順次大きさの異なる複数のカバー部材を入れ子状に組合せて構成される。テレスコピックカバーの伸長時及び収縮時には、隣接するカバー部材が衝突することで、騒音が発生したり、カバー部材の破損等の問題が生じていた。特に、近年の工作機械の高速化に伴い、上記問題が顕著化していた。

このような問題を解決するため、特許文献１にはパンタグラフ方式のテレスコピックカバーが開示されている。パンタグラフ方式のテレスコピックカバーでは、各カバー部材が同期して伸縮するため衝撃音の発生及びカバー部材の破損を抑制することが可能となる。

また、特許文献２には、可動カバー（カバー部材）に隔壁を設け、この隔壁に隣接する可動カバーの隔壁を貫通して可動カバーの伸縮方向に延びるバネガイドロッドを設け、バネガイドロッドの両端にコイルバネを配したテレスコピックカバーが開示されている。

特開平２－１７２６５０号公報 特開平１１－１９７９８６号公報

上記特許文献１及び２においては、カバー内にパンタグラフ構造やバネガイドロッドを設置するスペースが必要となり、テレスコピックカバーが装置として大型化し、また、構造が複雑化して製造コストが高くなるという問題があった。

そこで、本発明では、上記問題に鑑み、構造が簡易で装置が大型化することなく、カバー部材の衝突音及び破損の発生を抑制可能なテレスコピックカバーを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様として、複数のカバー部材を入れ子状に組み合わせて前後方向に伸縮可能に構成されたテレスコピックカバーであって、前記カバー部材は、カバー本体と、前記カバー本体において、テレスコピックカバーの前後方向一端部に形成された端壁部とを備え、テレスコピックカバー収縮状態で隣接するカバー本体の端壁部間に、左右一対の引張バネが配され、前記一対の引張バネは、左右方向中央側の端部が隣接する端壁部のうちの一方の端壁部に接続され、左右方向外側の端部が他方の端壁部又は接続されたテレスコピックカバーが提供される。

前記一対の引張バネは、左右方向中央側の各端部が前記一方の端壁部の一つの支点で支持された構成としてもよい。

前記支点と、前記一対の引張バネの左右方向中央側の各端部との間に、前記一対の引張バネの左右方向外側の各端部にかかる引張バネの前後方向の引張力のばらつきを低減するように調整する調整部材を介在させた構成としてもよい。

前記引張バネがコイルバネであり、前記コイルバネの軸方向両端部にフック部が形成され、前記隣接する端壁部に前記フック部を係止する係止部が形成され、前記コイルバネの両端部に形成されたフック部のうちいずれか一端側のフック部のみが係止部に係止された状態になったときに、前記コイルバネの他端側が接地するのを防止する接地防止機構が設けられた構成としてもよい。

本発明の一態様によれば、テレスコピックカバー収縮状態で隣接するカバー本体の端壁部間に、左右一対の引張バネを配置したため、構造が簡易でかつ装置が大型化することなく、カバー部材の衝突音及び破損の発生を抑制可能なテレスコピックカバーを提供することができる。

本実施形態のテレスコピックカバーの伸長状態を示す平面図 図１のテレスコピックカバーが収縮した状態を示す平面図 図２の背面図 図２のＡ－Ａ断面一部拡大図 図２の底面一部拡大図であり、調整機構を示す図 コイルバネを示す平面図 図３の一部拡大図であり、外側係止部を示す図 図３の一部拡大図であり、中央側係止部を示す図 図７において、コイルバネが外側係止部のみで係止された状態を示す図 図７において、コイルバネが中央側係止部のみで係止された状態を示す図 図２の底面一部拡大図であり、外側係止部を示す図 図１１において、外側係止部のみで係止されたコイルバネの回動状態を示す図 隣接する端壁部の相対的変位量と前後方向バネ荷重の変化の関係を示す模式図

以下、本発明の実施形態について図面を基に説明する。図１は、本実施形態におけるテレスコピックカバーの伸長状態を示す平面図であり、図２は、図１のテレスコピックカバーが収縮した状態を示す平面図である。なお、図１及び図２は、各カバー部材の天板部を取り除いた状態を示している。図３は図２の背面図であり、一番小さいカバー部材を取り除いた状態を示し、図４は図２のＡ－Ａ断面一部拡大図を示す。

図示のごとく、本実施形態のテレスコピックカバーは、順次大きさの異なる複数のカバー部材１ａ～１ｅ（以下、カバー部材全般に関して記述する場合は、「カバー部材１」として記載する。）を組み合わせて入れ子状に組み合わせて前後方向Ｘに伸縮可能に構成される。図中、Ｘ１は前方向をＸ２は後方向を示す。

カバー部材１は、カバー本体２と、カバー本体２においてテレスコピックカバーの前後方向Ｘの一端部に形成された端壁部４とを備える。本実施形態では、最も大きいカバー部材１ａが前側に配されており、カバー部材１の前端部に端壁部４が形成される。カバー本体２は、天板部２ａと天板部２ａの左右方向Ｙの両端部から下方に延びる側壁部２ｂ，２ｂとを有する。

本実施形態では最も小さいカバー部材１ｅが図示しない工作機械本体に固定され、最も大きいカバー部材１ａが図示しない工作機械の移動部に接続される。そして、カバー部材１ａ～１ｄが工作機械の移動部とともに図示しない工作機械の摺動面や主軸を覆うように前後方向Ｘに往復動する。これにより、テレスコピックカバーの伸縮をスムーズに行うことができる。

隣接する端壁部４，４の一方にはストッパー５が設けられ、テレスコピックカバー収縮時に、ストッパー５が他方の端壁部４に当接し、隣接するカバー本体１，１の端壁部４，４間に一定のスペースＳが形成される。スペースＳ内に左右一対の引張バネが配される。引張バネとしては、テレスコピックカバーの伸縮範囲で弾性変形するものであれば特に制限なく使用することができる。具体的には、コイルバネや紐状ないし帯状のゴム状弾性体を使用することができる。ただ、耐久性の点からコイルバネを使用するのが好ましい。以下、本実施形態では、引張バネとしてコイルバネ６を使用した態様について説明する。

左右一対のコイルバネ６，６は、左右方向Ｙ中央側に位置する端部（以下、中央側端部と略する）６ａが隣接する端壁部４，４のうちの一方の端壁部４に接続され、左右方向Ｙ外側に位置する端部（以下、外側端部と略する）６ｂ，６ｂが他方の端壁部４に接続される。本実施形態では、隣接する端壁部４，４のうち、後側（Ｘ２側）の端壁部４に中央側端部６ａ，６ａが接続され、前側（Ｘ１側）の端壁部４に外側端部６ｂ，６ｂが接続される。

上記構成によれば、テレスコピックカバーが伸長する際には、隣接するカバー部材１，１のうち前側（Ｘ１側）のカバー部材１の移動に応じてコイルバネ６，６が伸長する。その際にコイルバネ６，６に生じる引張力によって後側（Ｘ２側）のカバー部材１が引っ張られる。このように、各カバー部材１は押す力ではなく、引っ張る力によってＸ１方向に移動する。

テレスコピックカバー伸長状態から収縮する際には、隣接するカバー部材１，１のうち前側（Ｘ１側）のカバー部材がコイルバネ６，６の引張力によって引っ張られながらＸ２方向に移動する。このように、本発明では、伸長するときも収縮するときも引張力の作用によって各カバー部材が移動するため、テレスコピックカバー全体として左右のふらつき（がたつき）を抑制しつつスムーズに伸縮させることができる。このことは、収縮時に各カバー部材に押す力が作用して左右のふらつきが発生するパンタグラフ方式に比べて大きな利点となる。

また、上記構成によれば、テレスコピックカバー収縮状態において、一対のコイルバネ６，６をテレスコピックカバーの伸縮方向Ｘに対して直交する方向に配置したため、図１３に示すように、隣接する端壁部４，４の相対的変位量に対して前後方向Ｘにおけるバネ荷重の変化は非線形となる。すなわち、テレスコピックカバー収縮状態から伸長する際には、伸長初期（変位初期）ではバネ荷重は小さく、テレスコピックカバーが伸長する（変位量が大きくなる）につれてバネ荷重が大きくなる。これにより、テレスコピックカバー全体が連動してスムーズに伸長可能となる。

テレスコピックカバー伸長状態から収縮する際には、カバー部材１，１同士が近づくにしたがってバネ荷重が小さくなり、各カバー部材１にかかる引張力は急速に減少する。これにより、隣接するカバー部材１，１同士が接触する際の衝撃を大幅に緩和することができる。

一対のコイルバネの中央側端部６ａ，６ａは、後方向Ｘ２側の端壁部４の左右中央部の近傍位置にそれぞれ別に接続することができる。本実施形態では、中央側端部６ａ，６ａは一つの支点７で後方向Ｘ２側の端壁部に支持され、これによりカバー部材１ａ～１ｄをよりスムーズに移動可能としている。図６に示すように、引張バネとして用いられるコイルバネ６の軸方向両端部にはフック部８，８が形成される。隣接する端壁部４，４にはフック部８，８を係止する係止部９が形成される。

なお、以下、コイルバネの中央側端部６ａに設けられるフック部８が係止される係止部を中央側係止部９ａと称する場合がある。また、コイルバネの外側端部６ｂに設けられるフック部８が係止される係止部を外側係止部９ｂと称する場合がある。

一つの支点７を係止部９ａとしてコイルバネの中央側端部６ａ，６ａを係止するには、支点７として軸部を形成し、この軸部に中央側端部６ａ，６ａを係止することができる。また、支点７とコイルバネの中央側端部６ａ，６ａとの間に、左右の外側端部６ｂ，６ｂにそれぞれかかる前後方向Ｘの引張力のばらつきを低減するように調整する調整部材１１を介装することもできる。

図５及び図８に示すように、調整部材１１は、支点として形成される支軸部７回りに回動自在に取り付けられた略Ｙ字状の板状部１２と、板状部１２において、支軸部７から等距離で、離れた位置に形成された係止部９ａ，９ａとを備える。端壁部４の中央下部には、間隔をおいて３か所に下向きの凸部が形成され、中央の凸部が折曲されて、板状部１２の支軸部７を支持する支持部１３とされる。

支持部１３の両側の凸部は、板状部１２が支軸部１３回りに回動したときに当接して板状部１２の回動を規制する規制部１４，１４とされる。これにより、図５に示すように、隣接する板状部１２，１２同士が互いに接触して破損することを防止する。

係止部９ａ，９ａとしては、フック部８，８を係止可能な軸部を設けることができる。本実施形態では、係止部９ａ，９ａの構成部材としてコ型丸棒１０が用いられる。また、支点に軸受部を形成し、板状部１２に軸部を形成し、その軸部を軸受部に回動自在に遊挿するようにすることも可能である。前方向Ｘ１側の端壁部４にはコイルバネ６の外側端部６ｂ，６ｂを係止する係止部９ｂ，９ｂが形成される。

上記構成においては、テレスコピックカバーが伸長した状態では、調整部材１１に一対のコイルバネ６，６の引張力がかかる。左右一対のコイルバネ６，６のバネ荷重が全く同じで、調整部材に同じ引張力がかかる場合には、係止部１５，１５は支点（支軸部）７を挟んで左右対称に位置する。

左右のコイルバネ６，６のバネ荷重にばらつきがあって、調整部材１１にかかる左右の引張力にばらつきがある場合には、そのばらつきに応じて板状部１２が支点（支軸部）７まわりに回動し、それにより左右の引張力のばらつきを吸収することができる。これにより、テレスコカバー収縮時に前側のカバー部材１の左右のふらつき（がたつき）を抑え、各カバー部材１ａ～１ｄをスムーズに移動させることが可能となる。

また、本実施形態では、コイルバネ６の両端部６ａ及び６ｂに形成されたフック部８，８のうちいずれか一端側のフック部のみが係止部に係止された状態になったとき、コイルバネ６の他端側が接地するのを防止する接地防止機構１５を備える。これによりテレスコピックカバーが伸縮を繰り返す間にコイルバネの両端部６ａ及び６ｂのうち一方が係止部から外れたり、コイルバネ６が破損して一端側のみが係止部９に係止された場合でも、係止部９からコイルバネ６が吊り下がってコイルバネ６の他端側が接地するのを防止し、工作機械の摺動面や主軸を傷つけるのを未然に防止することができる。

接地防止機構１５は、いずれか一端側のフック部８のみが係止部に係止された状態になったときに、一端側のフック部８の一部と係止部９の一部とが作用してコイルバネ６の接地を防止する。具体的に、フック部８は円弧状に形成されており、フック部８の外周部の一部から半径方向外方に延びる扇状の拡径部１６を備える。拡径部１６はコイルバネ６の軸方向に線対称となるように形成される。係止部９は、フック部８が係止される軸部１７と、軸部１７の下端に形成される、フック部８の脱落を防止する脱落防止部１８と、軸部１７の上端に形成される上面部１９とを備える。

図７に示すように、コイルバネの外側端部６ｂが係止される外側係止部９ｂは、端壁部４を折り曲げて形成された上面部１９と、上面部１９から垂設された軸部１７とを備え、軸部１７は下部で外側にＬ字状に折曲げられ、折曲部が脱落防止部１８とされる。また、図８に示すように、コイルバネの中央側端部６ａが形成される係止部９ａは、調整部材１１の板状部１２が上面部１９として機能する。

そして、板状部１２に固定されたコ型丸棒１０の両端部が軸部１７とされ、中央部が脱落防止部１８とされる。なお、軸部１７をＬ字状やコ字状に形成するほかにも、ストリッパボルト等の頭部付き直線状部材を軸部として用いることも可能である。ストリッパボルトを軸部とする場合には頭部が脱落防止部となる。

上記構成において、中央側端部６ａ及び外側端部６ｂが中央側係止部９ａ及び外側係止部９ｂに係止されたコイルバネ６は、軸方向が水平方向と略平行とされる。コイルバネ６は、外側端部６ｂのフック部８のみが外側係止部６ｂに係止された状態になったときは、図９に示すように、コイルバネ６の軸方向が水平方向から角度α下方に傾斜し、拡径部１６が上面部１９に当接しその姿勢で保持される。

また、コイルバネ６は、中央側端部６ａのみが中央側係止部９ａに係止された状態になったときは、図１０に示すように、コイルバネの軸方向が水平方向から角度β下方に傾斜し、拡径部１６が板状部１２（上面部）に当接しその姿勢で保持される。このように、接地防止機構１５により、コイルバネ６が片側の係止部９のみに係止された状態で傾斜して保持され、他端側が接地することを防止することができる。

さらに、本実施形態では、コイルバネの両端部６ａ及び６ｂのうちいずれか一端側のみが係止部９に係止された状態になったときに、一端側のフック部８（コイルバネ６）が軸部１７回りを回動するのを一定範囲で規制する回動規制機構２１が設けられる。回動規制機構２１は、図１１に示すように、フック部８に形成された拡径部１６が、軸部１７回りに回動する拡径部１６の軌道上に形成された規制部１４又は２２に当接してコイルバネの回動を規制する。

コイルバネ６の外側端部６ｂが係止される係止部９ｂの上面部１９は、前述のごとく、端壁部４を折り曲げて形成される。図１２に示すように、係止部９ｂの軸部１７は、軸部１７に係止したフック部８が回動可能で、フック部８が軸部１７回りに回動した際に拡径部１６が当接する位置に形成される。端壁部４には、フック部８が一定の範囲で回動可能で、かつフック部８が一定範囲回動したときに拡径部１６の側面が端壁部４に当接するように切欠部２３が形成される。そして、端壁部４において、切欠部２３との境界面が規制部２２とされる。

図５及び図８に示すように、コイルバネ６の中央側端部６ａが係止される係止部９ａはコ型丸棒１０の両端部が軸部１７，１７とされ、軸部１７に係止したフック部８が回動可能とされる。さらに、規制部１４は、フック部８の拡径部１６に当接可能とされ、フック部８が一定範囲回動したときに拡径部１６の側面が規制部１４に当接するように形成される。すなわち、規制部１４は、フック部８の回動範囲を規制するとともに、板状部１２の回動も規制するように形成される。

次に規制部１４，２２の形成位置について説明する。ここでは、コイルバネの外側端部６ｂが当接する規制部２２の形成位置について説明するが、コイルバネの中央側端部６ａが当接する規制部１４についても同様である。図１１及び図１２に示すように、テレスコピックカバー収縮状態においてコイルバネ６を平面視したときの軸方向（左右方向Ｙ）を０°とし、０°のときのコイルバネ軸方向とテレスコピックカバー伸長状態においてコイルバネを平面視したときの軸方向との間の角度を角度γとする。

規制部２２の位置は、０°のときのコイルバネ軸方向と拡径部１６が規制部２２に当接するときのコイルバネ６の軸方向の間の角度θが、γ＜θ＜９０°の鋭角になるように設定される。

上記構成によれば、コイルバネの両端部６ａ，６ｂに形成されたフック部８のうちいずれか一端側のフック部８のみが係止部９に係止された状態になったとき、コイルバネ６はテレスコピックカバーの伸長時に一端側の軸部１７まわりを回動する。このとき、コイルバネ６は回動が規制部２２によって規制されるため、軸方向の向きが左右方向Ｙを０°として、０°～θ°の範囲で回動する。

すなわち、コイルバネは軸方向が９０°未満の範囲で回動するため、テレスコピックカバー収縮時に、コイルバネは隣接する端壁部４に当接しつつ端壁部４に案内されて回動する。これにより、コイルバネ６は、テレスコピックカバー収縮時に、スペースＳに収容される。このように、コイルバネ６は一端側の係止部９のみに係止された状態になったときでも、隣接する端壁部４等に衝突したり、一端側の係止部９から脱落したりするおそれがない。したがって、工作機械の摺動面や主軸を傷つけたり、テレスコピックカバーの伸縮を阻害することがない。

図３及び図４に示すように、カバー部材１ａ～１ｄの後端部において、天板部２ａの下面側には帯状のワイパー部材２４が取り付けられており、後側で隣接するカバー部材の天板部２ａに当接する。また、カバー部材１ｂ～１ｅの前端部において、端壁部４の上端の左右２箇所及び端壁部４の左右両端の合計４箇所にスライドシュー２５が取り付けられており、前側で隣接するカバー部材の天板部２ａ及び端壁部４部４に当接する。

これにより、隣接するカバー部材１の間のがたつきを無くしてテレスコピックカバーをスムーズに伸縮することができる。ワイパー部材２４及びスライドシュー２５は摩擦係数が小さく、剛性を備えたエンジニアリングプラスチックで形成するのが好ましい。具体的には、ポリアセタール(ポリオキシメチレン)や６ナイロン等のポリアミド樹脂を用いることができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。たとえば、本実施形態では端壁部は連続する板状形状とされているが、端壁部としては、コイルバネ６を収容可能で係止部９及びストッパー５を支持可能であれば特に形状は限定されず、不連続に形成することも可能である。

また、本実施形態では、カバー部材１ｅが工作機械本体に固定され、カバー部材１ａが工作機械の移動部に接続されているが、これに限らず、カバー部材１ａが工作機械本体に固定され、カバー部材１ｅが工作機械の移動部に接続されていてもよい。カバー部材１ｅが前側に配される場合は、カバー部材１の後端部に端壁部４が形成される。この場合も、隣接する端壁部４，４のうち、後側（Ｘ２側）の端壁部４に中央側端部６ａ，６ａを接続し、前側（Ｘ１側）の端壁部４に外側端部６ｂ，６ｂを接続することにより、テレスコピックカバーをスムーズに伸縮させることが可能となる。また、本実施形態では、カバー部材１は門型に形成されているが、アーチ型、山形、片側傾斜型等の形状とすることも可能である。

１ カバー部材
２ カバー本体
２ａ 天板部
２ｂ 側壁部
４ 端壁部
５ ストッパー
６ コイルバネ
６ａ コイルバネ中央側端部
６ｂ コイルバネ外側端部
７ 支点（支軸部）
８ フック部
９ 係止部
１０ コ型丸棒
１１ 調整部材
１２ 板状部
１３ 支持部
１４ 規制部
１５ 接地防止機構
１６ 拡径部
１７ 軸部
１８ 脱落防止部
１９ 上面部
２１ 回動規制機構
２２ 規制部
２３ 切欠部

Claims (4)

1. 複数のカバー部材を入れ子状に組み合わせて前後方向に伸縮可能に構成されたテレスコピックカバーであって、前記カバー部材は、カバー本体と、前記カバー本体において、テレスコピックカバーの前後方向一端部に形成された端壁部とを備え、テレスコピックカバー収縮状態で隣接するカバー本体の端壁部間に、左右一対の引張バネが配され、前記一対の引張バネは、左右方向中央側の端部が隣接する端壁部のうちの一方の端壁部に接続され、左右方向外側の端部が他方の端壁部に接続されたテレスコピックカバー。
2. 前記一対の引張バネは、左右方向中央側の各端部が前記一方の端壁部の一つの支点で支持された請求項１に記載のテレスコピックカバー。
3. 前記支点と、前記一対の引張バネの左右方向中央側の各端部との間に、前記一対の引張バネの左右方向外側の各端部にかかる引張バネの前後方向の引張力のばらつきを低減するように調整する調整部材を介在させた請求項２に記載のテレスコピックカバー。
4. 前記引張バネがコイルバネであり、前記コイルバネの軸方向両端部にフック部が形成され、前記隣接する端壁部に前記フック部を係止する係止部が形成され、前記コイルバネの両端部に形成されたフック部のうちいずれか一端側のフック部のみが係止部に係止された状態になったときに、前記コイルバネの他端側が接地するのを防止する接地防止機構が設けられた請求項１～３のいずれか一項に記載のテレスコピックカバー。

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