JP2024048601A - 工作機械及び保護部材 - Google Patents

Abstract

【課題】コラム内の移動機構が露出する部分を覆って保護できる安価な工作機械及び保護部材を提供する。【解決手段】保護カバー２５は主軸ヘッドの下部に固定し、コラム前面の開口部を覆って保護する。保護カバー２５は固定カバー３０と移動カバー４０を含む。移動カバー４０には一対の案内穴４１を形成する。案内穴４１は長円状で、上下方向に延びる。案内螺子３５は後方から押え板２６の貫通穴を介して案内穴４１内を挿通する。案内螺子３５の外周には環状の弾性部材２８が設けられる。案内螺子３５は、弾性部材２８を案内穴４１内に配置した状態で、固定カバー３０の固定穴３６に締結される。移動カバー４０が自重により固定カバー３０に対して相対的に下方に移動した場合に、弾性部材２８は、案内穴４１の上端部と案内螺子３５との間で弾性変形し、衝突時の衝撃を緩和する。【選択図】図４

Description

本発明は、工作機械及び保護部材に関する。

特許文献１に記載の工作機械は、主軸ヘッドの下部にＺ軸カバーを固定する。コラムはベッド上に設け、主軸ヘッドを移動するヘッド移動機構を内側に収容する。Ｚ軸カバーは主軸ヘッドの移動と共に、コラムの前面をＺ軸方向に移動する。Ｚ軸カバーはコラムの内側と外部とを遮断して、切り屑からヘッド移動機構を保護する。

特開２００６－１２３０４５号広報

主軸ヘッドの移動範囲を広げた場合、コラム内を保護するZ軸カバーをＺ軸方向に延ばす必要がある。この場合、主軸ヘッドをＺ軸方向の最下位置に移動したとき、Ｚ軸カバーがベッド上の他の構造物に干渉する可能性がある。Ｚ軸カバーに蛇腹状やテレスコピック式のカバーを用いた場合、部品点数が増え、コスト高を招く問題がある。

本発明の目的は、コラム内の移動機構が露出する部分を覆って保護できる安価な工作機械及び保護部材を提供することである。

本発明の第一態様に係る工作機械は、基台と、前記基台の上に設けたコラムと、工具を着脱可能に装着する主軸と、前記コラムの一側面に設け、前記主軸を支持する支持体と、前記コラムの内部に設け、前記支持体を前記主軸の軸方向に移動する第一移動機構と、前記コラムの前記一側面において前記支持体の移動に伴い前記第一移動機構が露出する部分を覆って保護する保護部材とを備えた工作機械において、前記保護部材は、前記支持体に固定し、前記第一移動機構によって前記支持体と共に前記軸方向へ移動する第一保護部と、前記第一保護部に対し相対的に移動する第二保護部とから構成され、前記第一保護部及び前記第二保護部のうちの一方の保護部は、前記軸方向に延びる開口を有し、前記第一保護部又は前記第二保護部のうちの他方の保護部は、前記開口内に突出し、前記開口に対して相対的に前記軸方向に移動する突出部を備え、前記突出部又は前記開口に弾性を有する弾性部材を配置することを特徴とする。

支持体が上方に移動し、保護部材が基台から離れる場合、第二保護部は、自重により、第一保護部に対して下方に移動する。すると、一方の保護部に形成された開口と、他方の保護部に設けられた突出部は、一方が他方に対して相対的に下方へ移動する。突出部が開口の軸方向端部に近接すると、突出部又は開口に配置された弾性部材は、突出部と開口の端部との間に挟まれ、弾性変形することによって、突出部及び開口の端部との接触面積が大きくなる。その結果、第二保護部が自重により下方に移動したときに第一保護部にかかる応力を小さくでき、第二保護部の耐久性を高めることができる。仮に弾性部材がない場合に突出部と開口の端部とが衝突して生じうる衝撃を、弾性部材を配置することによって、緩和できる。

第一態様の前記弾性部材は前記突出部の周囲を取り囲む環状に形成されてもよい。弾性部材は環状であるので、突出部と開口の端部との間に挟まれる場合に、開口と突出部との相対位置のずれや、開口の端部の形状に因ることなく、端部に対して確実に接触して弾性変形できる。よって弾性部材は、第一保護部と第二保護部の衝突時の衝撃を、より確実に緩和できる。

第一態様の前記保護部材は、前記突出部と前記弾性部材との間に間座を配置し、前記弾性部材は、前記突出部に対し、周方向に回転可能であってもよい。弾性部材と突出部との間に間座を配置することで、弾性部材は突出部に対して回転できる。故に、弾性部材は、突出部と開口の端部との間に挟まれる場合に、特定の部位ばかりに衝撃が加わるのではなく、回転によって周方向全体に衝撃が加わるようになる。故に弾性部材は耐久寿命を延ばし、第一保護部と第二保護部の衝突時の衝撃を、長期に亘って緩和できる。

第一態様は、前記保護部材よりも前記基台側において前記コラムに固定した第三保護部と、前記第三保護部に設け、弾性を有し、前記支持体が前記軸方向において前記第三保護部に近接する方向へ移動した場合に、前記第二保護部に係合する係合部とを備えてもよい。支持体が下降したとき、第二保護部は基台に近づく。保護部材よりも基台側にてコラムに固定した第三保護部は、第二保護部に係合する係合部を備える。故に第二保護部は、他の構造物に接触することなく、係合部に係合する。係合部は、第二保護部に接触して弾性変形することで、衝突時に生じうる衝撃を緩和できる。

第一態様において、前記第二保護部の前記軸方向における前記基台側の端部には、前記基台から離れる側に切り欠かれ、切欠き部分に前記軸方向に対して傾斜する傾斜辺を有する切欠部が形成され、前記係合部は、前記支持体が前記軸方向において前記第三保護部に近接する方向へ移動した場合に、前記切欠部の前記傾斜辺に当接してもよい。支持体が下降したとき、係合部は第二保護部に形成された切欠部の傾斜辺に当接する。傾斜辺は軸方向に対して傾斜するので、係合部との当接によって第二保護部にかかる抗力は、軸方向と、軸方向に直交する方向とに分散される。すなわち第二保護部は、係合部との当接によって軸方向に加わる抗力が低減されるので、軸方向の衝撃を、更に緩和できる。故に第二保護部は、傾斜辺が係合部に当接する際の抗力によって軸方向に弾む動きを抑制できる。

第一態様の前記第一保護部又は前記第二保護部は、前記第一保護部が前記第二保護部に対向する第一面、又は前記第二保護部が前記第二保護部に対向する第二面のうちのいずれか一方の面に、他方の面へ向けて突出し、且つ突出先端が前記他方の面に接触する突起部を有してもよい。第一面又は第二面のいずれか一方の面に設けた突起部は、他方の面に接触することで、第一面と第二面との間に間隙を形成する。すなわち第一保護部と第二保護部は、互いに対向する面同士が突起部に形成される間隙によって直接接触しないので、第二保護部の第一保護部に対する相対的な移動が、固着によって妨げられることがない。

本発明の第二態様に係る保護部材は、基台と、前記基台の上に設けたコラムと、工具を着脱可能に装着する主軸と、前記コラムの一側面に設け、前記主軸を支持する支持体と、前記コラムの内部に設け、前記支持体を前記主軸の軸方向に移動する第一移動機構とを備えた工作機械の前記コラムの前記一側面において前記支持体の移動に伴い前記第一移動機構が露出する部分を覆って保護する保護部材であって、前記支持体に固定し、前記第一移動機構によって前記支持体と共に前記軸方向へ移動する第一保護部と、前記第一保護部に対し相対的に移動する第二保護部とから構成され、前記第一保護部及び前記第二保護部のうちの一方の保護部は、前記軸方向に延びる開口を有し、前記第一保護部又は前記第二保護部のうちの他方の保護部は、前記開口内に突出し、前記開口に対して相対的に前記軸方向に移動する突出部を備え、前記突出部又は前記開口に弾性を有する弾性部材を配置することを特徴とする。故に保護部材は、請求項１と同様の効果を得る。

工作機械１の斜視図である。 保護カバー２５を外した主軸ヘッド６とコラム５の正面図である。 主軸ヘッド６、保護カバー２５及び下カバー５０をコラム５に組み付ける前の分解斜視図である。 主軸ヘッド６が移動範囲の最上端に位置するときの保護カバー２５と下カバー５０の正面図である。 保護カバー２５と下カバー５０の後方斜視図である。 保護カバー２５と下カバー５０の分解斜視図である。 主軸ヘッド６が下降途中の保護カバー２５と下カバー５０の正面図である。 主軸ヘッド６が移動範囲の最下端に位置するときの保護カバー２５と下カバー５０の正面図である。 保護カバー１２５の後方斜視図である。 保護カバー２２５の分解斜視図である。

図面を参照し本発明の一実施形態の工作機械１を説明する。以下説明は、図中に矢印で示す左右、前後、上下を使用する。工作機械１の左右方向、前後方向、上下方向を夫々、工作機械１のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向とする。

図１～図３を参照し、工作機械１の構造を説明する。工作機械１は、基台２、機械本体３、テーブル１０、工具交換装置１７等を備える。基台２は略直方体状の鉄製土台である。機械本体３は基台２上部後方に設け、テーブル１０上面に保持した被削材（図示略）を切削する。基台２は上部中央に送り機構を備える。送り機構はテーブル１０をＸ軸方向とＹ軸方向に移動する。送り機構は後述する。工具交換装置１７は機械本体３のコラム５の上部に設けたフレーム１８に固定する。工具交換装置１７は機械本体３の主軸４に装着した工具（図示略）を他の工具と交換する。

機械本体３は、コラム５、主軸ヘッド６、移動機構、保護カバー２５、下カバー５０、主軸４、制御箱１９等を備える。コラム５は鉄製柱状部材であり、基台２上部後方に設ける。主軸ヘッド６はコラム５前面に沿ってＺ軸方向に昇降する。主軸ヘッド６をＺ軸方向に移動する移動機構はコラム５前面に設ける。移動機構は一対のＺ軸レール２１、Ｚ軸ボール螺子２２、Ｚ軸モータ２３を備え、Ｚ軸レール２１とＺ軸ボール螺子２２はＺ方向に延びる。主軸ヘッド６はＺ軸レール２１に沿って移動する。主軸ヘッド６は後面にナット（図示略）を備える。ナットはＺ軸ボール螺子２２に螺合する。Ｚ軸モータ２３はＺ軸ボール螺子２２の上部に設ける。Ｚ軸モータ２３はＺ軸ボール螺子２２を回転し、主軸ヘッド６をナットと共にＺ軸方向に移動する。保護カバー２５は主軸ヘッド６に固定し、コラム５の前面に配置する。保護カバー２５は固定カバー３０と移動カバー４０とを含む。保護カバー２５は後述する。下カバー５０は、保護カバー２５よりも基台２側においてコラム５の前面に固定する金属板である。下カバー５０は、Ｚ軸レール２１よりも下側のコラム５を保護する。下カバー５０の下部には、Ｙ軸送り機構８の後カバー装置（後述）がＹ軸方向に移動可能に配置される。

主軸ヘッド６は主軸４を回転可能に支持する。主軸４は工具を装着し、主軸モータ１１の駆動で回転する。主軸モータ１１は主軸ヘッド６上部に設ける。制御箱１９はコラム５後面側に取付ける。制御箱１９は内側に各種装置を格納する。各種装置は、例えば、ＮＣ制御基板、ＤＣスイッチング電源、ブレーカ、工具交換装置１７用のインバータ、配線ダクト、サーボアンプ等である。

送り機構はＹ軸送り機構８、運搬体７、Ｘ軸送り機構９を備える。Ｙ軸送り機構８は基台２上面に設ける。Ｙ軸送り機構８は運搬体７をＹ軸方向に移動する。Ｙ軸送り機構８は一対のＹ軸レール（図示略）、Ｙ軸ボール螺子（図示略）、Ｙ軸モータ（図示略）を備え、Ｙ軸レールとＹ軸ボール螺子はＹ軸方向に延びる。Ｙ軸ボール螺子は一対のＹ軸レールの間に配置する。運搬体７はＹ軸レールに沿って移動する。運搬体７は直方体状を呈し、下面にナット（図示略）を備える。ナットはＹ軸ボール螺子に螺合する。Ｙ軸モータはＹ軸ボール螺子を回転し、運搬体７をナットと共にＹ軸方向に移動する。

Ｘ軸送り機構９は運搬体７上面に設ける。Ｘ軸送り機構９はテーブル１０をＸ軸方向に移動する。Ｘ軸送り機構９は一対のＸ軸レール（図示略）、Ｘ軸ボール螺子（図示略）、Ｘ軸モータ（図示略）等を備え、Ｘ軸レール、Ｘ軸ボール螺子はＸ軸方向に延びる。Ｘ軸ボール螺子は一対のＸ軸レールの間に配置する。テーブル１０はＸ軸レールに沿って移動する。テーブル１０は下面にナット（図示略）を備え、ナットはＸ軸ボール螺子に螺合する。Ｘ軸モータはＸ軸ボール螺子を回転し、テーブル１０をナットと共にＸ軸方向に移動する。テーブル１０は運搬体７を介してＹ軸方向に移動する。即ちテーブル１０はＸ軸送り機構９、Ｙ軸送り機構８、運搬体７により、Ｘ軸方向とＹ軸方向に移動する。工作機械１はテーブル１０に配置する被加工物と工具の相対移動で、被加工物を切削する。

テーブル１０は右側に右カバー装置１２、左側に左カバー装置１３を備える。Ｘ軸送り機構９はテーブル１０の右側と左側において外部に露出する。右カバー装置１２、左カバー装置１３は、Ｘ軸送り機構９の外部に露出する部分を覆う。右カバー装置１２、左カバー装置１３は夫々、断面山形状の複数のカバーを入れ子状に重ね合わせた構造である。右カバー装置１２、左カバー装置１３は夫々、テーブル１０の移動に追従して左右方向（Ｘ軸方向）に伸縮する。

運搬体７は前側に前カバー装置１４、後側に後カバー装置（図示略）を備える。Ｙ軸送り機構８はテーブル１０の前側と後側において外部に露出する。前カバー装置１４、後カバー装置は、Ｙ軸送り機構８の外部に露出する部分を覆う。前カバー装置１４は、断面山形状の複数のカバーを入れ子状に重ね合わせた構造である。前カバー装置１４は、運搬体７（テーブル１０）のＹ軸方向における移動に追従して前後方向（Ｙ軸方向）に伸縮する。後カバー装置は、断面山形状の板金である。後カバー装置は、運搬体７（テーブル１０）と共にＹ軸方向に移動する。運搬体７がコラム５側に移動すると、コラム５は下部内部に後カバー装置を収納する。

図２、図４～図６を参照し、保護カバー２５及び下カバー５０を説明する。保護カバー２５及び下カバー５０は、加工の際発生する切粉がコラム５の内側に侵入するのを防止する保護部材である。保護カバー２５は固定カバー３０及び移動カバー４０を含む。

固定カバー３０は縁部を折り曲げて加工した金属製の板であり、正面視略矩形状である。固定カバー３０の上端部３１は前方に屈曲し、主軸ヘッド６の下部に螺子で固定するための螺子穴を有する。固定カバー３０の左右両側の側端部３２は、夫々後方に屈曲する。側端部３２は、移動カバー４０を左右方向において位置決めし、且つ移動カバー４０の上下動を案内する。固定カバー３０の下端部３３は、主軸ヘッド６が下降したときに山形形状の後カバー装置との干渉を避けるため、左右方向の中央が両端よりも上方に位置する。更に下端部３３には、左右方向の略中央部分を上方へ向けて山形状に切欠いた切欠部３４が形成される。

固定カバー３０は、上下方向の中央よりも下端部３３側の位置に、一対の案内螺子３５を夫々固定する一対の固定穴３６を有する。固定穴３６は左右方向に互いに離れた位置に形成する。固定穴３６に締結した案内螺子３５は、固定カバー３０の後方に突出し、夫々移動カバー４０の一対の案内穴４１内に配置される。

一対の案内螺子３５の夫々には、間座２７が嵌められる。間座２７は金属製の筒状で、案内螺子３５の周方向に回転できる。間座２７の外周には、弾性部材２８が配置される。弾性部材２８は環状であり、例えばウレタン、ニトリルゴム、フッ素ゴム等の樹脂製で弾性を有する。弾性部材２８は、後述する移動カバー４０よりもヤング率が小さく、移動カバー４０よりも弾性に富むものであればよく前述した部材に限定する必要はない。弾性部材２８は間座２７を介して案内螺子３５の周囲を取り囲んで配置され、案内螺子３５との間に間座２７を設けることによって、案内螺子３５の周方向に回転できる。弾性部材２８は、外周面が移動カバー４０の案内穴４１の内周面に向き合う状態で、案内穴４１内に配置される。

固定カバー３０は、移動カバー４０に対向する側の面である背面３０Ａに、複数の突起部３７を有する。突起部３７は、固定カバー３０の背面３０Ａのうち、移動カバー４０が移動範囲の最下位置（図４参照）に位置する場合において移動カバー４０と前後方向に重なる領域において、夫々が距離を離して設けられる。突起部３７は、固定カバー３０に対するプレス加工により背面３０Ａ側にダボ出しすることで形成される（図５、Ｉ－Ｉ線矢視断面参照）。突起部３７は、固定カバー３０の背面３０Ａと移動カバー４０の前面４０Ａとの間に間隙Ｄを形成し、両者の密着を防ぐ。突起部３７の先端部は半球状であり、移動カバー４０の前面４０Ａとの接触面積は小さい。

移動カバー４０は、樹脂製（例えば、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ））の板であり、正面視、左右方向に長い略矩形状である。移動カバー４０の左右方向の長さは固定カバー３０より若干短く、上下方向の長さは固定カバー３０の１／２～１／３の大きさである。移動カバー４０は、上下方向に延びる一対の案内穴４１を有する。案内穴４１は移動カバー４０の前後方向に貫通し、上下方向に長い長穴状の開口である。案内穴４１の左右方向における形成位置は、固定カバー３０における固定穴３６の形成位置に対応する。案内穴４１の上端部と下端部は円形状であり、その部分の曲率半径は、弾性部材２８の外周部分の半径よりも大きい。故に、案内穴４１の左右方向の長さは、弾性部材２８の直径よりも大きい。故に移動カバー４０は、固定カバー３０に対して左右方向への移動を許容する。固定カバー３０の側端部３２は、移動カバー４０の左右両側の側端部４２を位置決めする。側端部３２と側端部４２との間には左右方向に若干の間隙が設けられる。故に移動カバー４０は、側端部３２と側端部４２との間隙の範囲内で、固定カバー３０に対して左右方向に移動可能である。

移動カバー４０の下端部４３には、左右方向の略中央部分を上側に切欠いた切欠部４４が形成される。切欠部４４は、主軸ヘッド６が下降したときに、下カバー５０の係合突起５５Ａ，５５Ｂに係合する。切欠部４４には傾斜部４４Ａ，４４Ｂが設けられる。傾斜部４４Ａ，４４Ｂは、切欠部４４の上端部と、切欠部４４の底部とを左右両側において接続する側部であり、夫々切欠部４４を下方に広げる向きに傾斜する。係合突起５５Ａ，５５Ｂは、夫々傾斜部４４Ａ，４４Ｂに係合する。

移動カバー４０は固定カバー３０の背面側に配置される。移動カバー４０の背面側には、左右方向に延びる押え板２６が配置される。押え板２６の両端部には、案内螺子３５が挿通される貫通穴が形成される。案内螺子３５は、後方から押え板２６の貫通穴を介して案内穴４１を挿通し、間座２７と弾性部材２８を案内穴４１内に配置した状態で、固定穴３６に締結される。案内螺子３５は、移動カバー４０を押え板２６で固定カバー３０に固定せず、押え板２６と移動カバー４０との間に隙間を許容する。突起部３７により、固定カバー３０と移動カバー４０との間にも間隙が形成される。移動カバー４０は、固定カバー３０に対して相対的に上下移動可能な状態に保持される。

下カバー５０は板状で、保護カバー２５よりも左右方向に長い。下カバー５０の上端部５１には、上方に延出する延出部５１Ａが形成される。延出部５１Ａは、正面視で移動カバー４０の切欠部４４よりも広い。延出部５１Ａは、主軸ヘッド６が上昇したときに、移動カバー４０の切欠部４４からＺ軸レール２１及びコラム５の露出を防ぐ。下カバー５０の下端部５３には、左右方向の中央部分を上側に山形状に切欠いた切欠部５４が形成される。Ｙ軸送り機構８の後カバー装置は、切欠部５４に配置される。切欠部５４の上方には、一対の係合突起５５Ａ，５５Ｂが設けられる。係合突起５５Ａ，５５Ｂは弾性を有する円柱状の部材であり、例えばウレタン、ニトリルゴム、フッ素ゴム等の樹脂製である。係合突起５５Ａ，５５Ｂは移動カバー４０よりもヤング率が小さく、移動カバー４０よりも弾性に富むものであればよく前述した部材に限定する必要はない。係合突起５５Ａ，５５Ｂは、下カバー５０の前面に螺子５６で固定される。係合突起５５Ａ，５５Ｂは、主軸ヘッド６が下降したときに、移動カバー４０の切欠部４４の傾斜部４４Ａ，４４Ｂの夫々が当接する位置に設けられる。

図２、図４、図７、図８を参照し、固定カバー３０と移動カバー４０の動作を説明する。図２に示すように、移動カバー４０を組み付けた固定カバー３０は、上端部３１を主軸ヘッド６の下部に螺子で固定する。移動カバー４０は自重によって、案内穴４１の上端部が案内螺子３５の周囲に配置された弾性部材２８に当接する位置まで、固定カバー３０に対して相対的に下方へ移動する。移動カバー４０が固定カバー３０に対して相対的に移動するとき、移動カバー４０の側端部４２は、左右方向において固定カバー３０の側端部３２に位置決めされる。移動カバー４０は、左右方向において側端部３２と側端部４２との間隙の範囲内での位置ずれを許容しつつ移動する。突起部３７によって固定カバー３０の背面３０Ａと移動カバー４０の前面４０Ａとの間に間隙Ｄが形成されるので、移動カバー４０は固定カバー３０に密着せず円滑に移動する。

図４に示すように、移動カバー４０は、固定カバー３０の案内螺子３５の周囲に設けた弾性部材２８が案内穴４１の上端部に当接すると、下方への移動が制限される。このとき、移動カバー４０の重さによって案内穴４１の上端部と案内螺子３５とが衝突するときの衝撃は、弾性部材２８が弾性変形することによって緩和される。弾性部材２８は、案内穴４１の上端部の曲率半径よりも半径が小さいので、弾性変形によって、案内穴４１の上端部に、より広い範囲で接触する。故に、移動カバー４０は、移動範囲の最下点において、固定カバー３０によって、より確実に保持される。なお、弾性部材２８は、間座２７を介して案内螺子３５の周囲に配置されており、自在に回転することで、案内穴４１の状態部との接触位置が周方向において変化する。故に弾性部材２８に加わる衝撃を周方向全体に分散できるので、弾性部材２８は耐久寿命を延ばすことができる。移動カバー４０の上下方向の下側略半分の部位は、固定カバー３０の下端部４３から露出する。

主軸ヘッド６がＺ軸方向の上方に移動し、移動カバー４０が固定カバー３０の下端部３３から下方に露出した状態で主軸ヘッド６が移動可能な範囲の最上端の位置に移動したとき、固定カバー３０はコラム５の前面を覆う。主軸ヘッド６の移動範囲を従来よりも大きくした場合において、主軸ヘッド６が最上端に位置するとき、コラム５とＺ軸レール２１の一部は固定カバー３０の下端部３３から露出する。移動カバー４０は固定カバー３０の下端部３３から下方に位置し、固定カバー３０のみでは露出するコラム５とＺ軸レール２１の一部を覆う。よって、保護カバー２５は、コラム５内の移動機構を工作時の切粉等から保護する。なお、移動カバー４０が固定カバー３０よりも後方に位置するので、案内穴４１は固定カバー３０の背後に位置し、前面側に露出しない。故に固定カバー３０は、工作時の切粉等が案内穴４１内に入り込むことを抑制する。

主軸ヘッド６がＺ軸方向の下方に移動すると、移動カバー４０は固定カバー３０に対し、自重で移動可能な最下端の位置にある状態を維持したまま、固定カバー３０と共に下方に移動する。図７に示すように、主軸ヘッド６が下降する過程で、移動カバー４０は、切欠部４４の傾斜部４４Ａ，４４Ｂが下カバー５０の係合突起５５Ａ，５５Ｂに当接する。傾斜部４４Ａ，４４Ｂは、上下方向に対して傾斜する傾斜面で係合突起５５Ａ，５５Ｂに当接する。傾斜部４４Ａの傾斜面は水平方向に対して角度θで傾き、面に垂直な方向が右下方を向く。傾斜部４４Ｂの傾斜面は水平方向に対して角度θで傾き、面に垂直な方向が左下方を向く。傾斜部４４Ａ，４４Ｂは、当接時に、傾斜面の垂直方向に係合突起５５Ａ，５５Ｂからの抗力Ｎを受ける。傾斜部４４Ａは、抗力Ｎの水平成分として、左方向にＮｓｉｎθの力を受ける。傾斜部４４Ｂは、抗力Ｎの水平成分として、右方向にＮｓｉｎθの力を受ける。よって抗力Ｎの水平成分は相殺される。そして傾斜部４４Ａ，４４Ｂは、抗力Ｎの垂直成分として、上方向にＮｃｏｓθの力を受ける。θは９０度未満なので、傾斜部４４Ａ，４４Ｂは、傾斜面が傾斜せず水平面である場合と比べ、係合突起５５Ａ，５５Ｂとの当接時に移動カバー４０が受ける抗力Ｎを低減し、衝撃を緩和できる。係合突起５５Ａ，５５Ｂは弾性を有するので、傾斜部４４Ａ，４４Ｂとの衝突時に弾性変形することにより、衝突時の衝撃を更に緩和できる。故に移動カバー４０は、上方向に弾む動きが抑制される。

図８に示すように、係合突起５５Ａ，５５Ｂとの当接後、主軸ヘッド６が更に下降しても、移動カバー４０は係合突起５５Ａ，５５Ｂに当接した状態を維持し、上下方向へは移動しない。移動カバー４０の下端部４３は、Ｙ軸送り機構８の後カバー装置との間に僅かな隙間を有し、後カバー装置に当接しない。固定カバー３０は、移動カバー４０に対して相対的に下方に移動する。移動カバー４０は固定カバー３０の背面側で、固定カバー３０に対して相対的に上方に移動し、固定カバー３０の下方への移動を妨げない。主軸ヘッド６の最下端の位置はＺ軸モータ２３の駆動における制御によって位置決めされる。主軸ヘッド６が移動可能な範囲の最下端の位置にあるとき、固定カバー３０の下端部３３は、Ｙ軸送り機構８の後カバー装置との間に僅かな隙間を有し、後カバー装置に当接しない。切欠部３４は係合突起５５Ａ，５５Ｂには接触しない。移動カバー４０の下端部４３は、固定カバー３０の下端部３３とほぼ同じ高さ位置にある。このように、移動カバー４０が固定カバー３０に対して相対的に上方に移動し、固定カバー３０の背面側に収納されることで、移動カバー４０は固定カバー３０の下方への移動を妨げない。

以上説明したように、主軸ヘッド６が上方に移動し、保護カバー２５が基台２から離れる場合、移動カバー４０は、自重により、固定カバー３０に対して下方に移動する。すると、移動カバー４０に形成された案内穴４１と、固定カバー３０に設けられた案内螺子３５は、一方が他方に対して相対的に下方へ移動する。案内螺子３５が案内穴４１の上端部に近接すると、案内螺子３５の周囲に配置された弾性部材２８は、案内螺子３５と案内穴４１の上端部との間に挟まれ、弾性変形することによって、案内穴４１の上端部との接触面積が大きくなる。その結果、移動カバー４０が自重により下方に移動したときに固定カバー３０にかかる応力を小さくでき、移動カバー４０の耐久性を高めることができる。仮に弾性部材２８がない場合に案内螺子３５と案内穴４１の上端部とが衝突して生じうる衝撃を、弾性部材２８を配置することによって、緩和できる。

弾性部材２８は環状であるので、案内螺子３５と案内穴４１の上端部との間に挟まれる場合に、案内穴４１と案内螺子３５との相対位置のずれや、案内穴４１の上端部の形状に因ることなく、上端部に対して確実に接触して弾性変形できる。よって弾性部材２８は、固定カバー３０と移動カバー４０の衝突時の衝撃を、より確実に緩和できる。

弾性部材２８と案内螺子３５との間に間座２７を配置することで、弾性部材２８は案内螺子３５に対して回転できる。故に、弾性部材２８は、案内螺子３５と案内穴４１の上端部との間に挟まれる場合に、特定の部位ばかりに衝撃が加わるのではなく、回転によって周方向全体に衝撃が加わるようになる。故に弾性部材２８は耐久寿命を延ばし、固定カバー３０と移動カバー４０の衝突時の衝撃を、長期に亘って緩和できる。

主軸ヘッド６が下降したとき、移動カバー４０は基台２に近づく。保護カバー２５よりも基台２側にてコラム５に固定した下カバー５０は、移動カバー４０に係合する係合突起５５Ａ，５５Ｂを備える。故に移動カバー４０は、後カバー装置等の他の構造物に接触することなく、係合突起５５Ａ，５５Ｂに係合する。係合突起５５Ａ，５５Ｂは、移動カバー４０に接触して弾性変形することで、衝突時に生じうる衝撃を緩和できる。

主軸ヘッド６が下降したとき、係合突起５５Ａ，５５Ｂは移動カバー４０に形成された切欠部４４の傾斜部４４Ａ，４４Ｂに当接する。傾斜部４４Ａ，４４Ｂは上下方向に対して傾斜するので、係合突起５５Ａ，５５Ｂとの当接によって移動カバー４０にかかる抗力は、上下方向と、上下方向に直交する左右方向とに分散される。すなわち移動カバー４０は、係合突起５５Ａ，５５Ｂとの当接によって上下方向に加わる抗力が低減されるので、上下方向の衝撃を、更に緩和できる。故に移動カバー４０は、傾斜部４４Ａ，４４Ｂが係合突起５５Ａ，５５Ｂに当接する際の抗力によって上下方向に弾む動きを抑制できる。

固定カバー３０の背面３０Ａに設けた突起部３７は、移動カバー４０の前面４０Ａに先端部が接触することで、固定カバー３０の背面３０Ａと移動カバー４０の前面４０Ａとの間に間隙Ｄを形成する。すなわち固定カバー３０と移動カバー４０は、互いに対向する面同士が突起部３７に形成される間隙Ｄによって直接接触しないので、移動カバー４０の固定カバー３０に対する相対的な移動が、固着によって妨げられることがない。

上記実施形態において、コラム５の前面は、本発明の「一側面」に相当する。主軸ヘッド６は、本発明の「支持体」に相当する。Ｚ軸ボール螺子２２とＺ軸レール２１は、本発明の「移動機構」に相当する。保護カバー２５は、本発明の「保護部材」に相当する。固定カバー３０は、本発明の「第一保護部」に相当する。移動カバー４０は、本発明の「第二保護部」に相当する。案内穴４１は、本発明の「開口」に相当する。案内螺子３５は、本発明の「突出部」に相当する。下カバー５０は、本発明の「第三保護部」に相当する。係合突起５５Ａ，５５Ｂは、本発明の「係合部」に相当する。傾斜部４４Ａ，４４Ｂは、本発明の「傾斜辺」に相当する。切欠部４４は、本発明の「切欠部」に相当する。固定カバー３０の背面３０Ａは、本発明の「第一面」に相当する。移動カバー４０の前面４０Ａは、本発明の「第二面」に相当する。

本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変更を加えることができる。移動カバー４０の案内穴４１は一対に設けたが、一つでもよいし、三つ以上あってもよい。押え板２６はなくてもよく、案内螺子３５に、案内穴４１の曲率半径よりも大きな外径を有するワッシャを組み付け、押え板２６の代わりに用いてもよい。固定カバー３０の切欠部３４はなくてもよい。移動カバー４０の切欠部４４は、係合突起５５Ａ，５５Ｂに対応する傾斜部４４Ａ，４４Ｂを含む形態で一対のＶ字状に形成してもよい。この場合、係合突起５５Ａと傾斜部４４Ａを左右方向の中央部に設け、係合突起５５Ｂと傾斜部４４Ｂはなくてもよい。

突起部３７はダボ出しで形成したが、固定カバー３０の背面３０Ａにネジ止め、或いはダボの嵌め込みなどにより形成してもよい。突起部３７の先端部は半球状でなくともよい。突起部３７は、柱状に限らず、峰状に突起して延びる形状であってもよい。突起部３７は、移動カバー４０の前面４０Ａに設けてもよい。案内穴４１の端部の曲率半径は、弾性部材２８の外周部分の半径よりも大きいが、同じ大きさでもよい。案内穴４１の端部の形状は、半円形状に限らず、矩形状、或いは角を面取りした台形状であってもよい。間座２７はなくてもよい。

図９に示すように、保護カバー１２５は、移動カバー１４０の案内穴１４１の内側に、長円形の環状に形成した弾性部材１２８を固定してもよい。この場合、間座１２７は、本実施形態の間座２７よりも大きく形成し、固定カバー１３０に締結する案内螺子１３５の周囲を取り囲んで配置する。間座１２７の外周部分の半径は、弾性部材１２８の内周部分の端部における曲率半径よりも小さくする。このように構成することで、案内螺子１３５は弾性部材１２８を介して案内穴１４１と接するので、衝突時の衝撃を緩和できる。なお、上記場合において、間座１２７はなくてもよい。弾性部材１２８は環状でなくともよく、案内穴１４１の上端部に、或いは上端部及び下端部に配置してもよい。

図１０に示すように、保護カバー２２５は、固定カバー２３０に案内穴２４１を形成し、移動カバー２４０に案内螺子２３５を設けてもよい。案内螺子２３５は押え板２２６の前側から両端部の貫通穴を介して案内穴２４１を挿通し、間座２２７と弾性部材２２８を案内穴２４１内に配置した状態で、移動カバー２４０の固定穴２３６に締結する。このように構成しても、移動カバー２４０は固定カバー２３０に対して相対的に上下方向に移動できる。なお、案内穴２４１が固定カバー２３０の前面に開口するので、固定カバー２３０の前面に、案内穴２４１を覆うカバーを設け、工作時の切粉等が案内穴２４１に入らないようにしてもよい。この場合、押え板２２６の代わりに、案内穴２４１の曲率半径よりも大きな外径を有するワッシャを案内螺子２３５に組み付けるとよい。

１ 工作機械
２ 基台
４ 主軸
５ コラム
６ 主軸ヘッド
２１ Ｚ軸レール
２２ Ｚ軸ボール螺子
２５ 保護カバー
２７ 間座
２８ 弾性部材
３０ 固定カバー
３０Ａ 背面
３５ 案内螺子
３７ 突起部
４０ 移動カバー
４０Ａ 前面
４１ 案内穴
４４ 切欠部
４４Ａ，４４Ｂ 傾斜部
５０ 下カバー
５５Ａ，５５Ｂ 係合突起

Claims (7)

1. 基台と、
   前記基台の上に設けたコラムと、
   工具を着脱可能に装着する主軸と、
   前記コラムの一側面に設け、前記主軸を支持する支持体と、
   前記コラムの内部に設け、前記支持体を前記主軸の軸方向に移動する第一移動機構と、
   前記コラムの前記一側面において前記支持体の移動に伴い前記第一移動機構が露出する部分を覆って保護する保護部材と
   を備えた工作機械において、
   前記保護部材は、
   前記支持体に固定し、前記第一移動機構によって前記支持体と共に前記軸方向へ移動する第一保護部と、
   前記第一保護部に対し相対的に移動する第二保護部と
   から構成され、
   前記第一保護部及び前記第二保護部のうちの一方の保護部は、
   前記軸方向に延びる開口を有し、
   前記第一保護部又は前記第二保護部のうちの他方の保護部は、
   前記開口内に突出し、前記開口に対して相対的に前記軸方向に移動する突出部を備え、
   前記突出部又は前記開口に弾性を有する弾性部材を配置すること
   を特徴とする工作機械。
2. 前記弾性部材は前記突出部の周囲を取り囲む環状に形成されたこと
   を特徴とする請求項１に記載の工作機械。
3. 前記保護部材は、前記突出部と前記弾性部材との間に間座を配置し、
   前記弾性部材は、前記突出部に対し、周方向に回転可能であること
   を特徴とする請求項２に記載の工作機械。
4. 前記保護部材よりも前記基台側において前記コラムに固定した第三保護部と、
   前記第三保護部に設け、弾性を有し、前記支持体が前記軸方向において前記第三保護部に近接する方向へ移動した場合に、前記第二保護部に係合する係合部と
   を備えること
   を特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の工作機械。
5. 前記第二保護部の前記軸方向における前記基台側の端部には、前記基台から離れる側に切り欠かれ、切欠き部分に前記軸方向に対して傾斜する傾斜辺を有する切欠部が形成され、
   前記係合部は、前記支持体が前記軸方向において前記第三保護部に近接する方向へ移動した場合に、前記切欠部の前記傾斜辺に当接すること
   を特徴とする請求項４に記載の工作機械。
6. 前記第一保護部又は前記第二保護部は、前記第一保護部が前記第二保護部に対向する第一面、又は前記第二保護部が前記第二保護部に対向する第二面のうちのいずれか一方の面に、他方の面へ向けて突出し、且つ突出先端が前記他方の面に接触する突起部を有すること
   を特徴とする請求項５に記載の工作機械。
7. 基台と、前記基台の上に設けたコラムと、工具を着脱可能に装着する主軸と、前記コラムの一側面に設け、前記主軸を支持する支持体と、前記コラムの内部に設け、前記支持体を前記主軸の軸方向に移動する第一移動機構とを備えた工作機械の前記コラムの前記一側面において前記支持体の移動に伴い前記第一移動機構が露出する部分を覆って保護する保護部材であって、
   前記支持体に固定し、前記第一移動機構によって前記支持体と共に前記軸方向へ移動する第一保護部と、
   前記第一保護部に対し相対的に移動する第二保護部と
   から構成され、
   前記第一保護部及び前記第二保護部のうちの一方の保護部は、
   前記軸方向に延びる開口を有し、
   前記第一保護部又は前記第二保護部のうちの他方の保護部は、
   前記開口内に突出し、前記開口に対して相対的に前記軸方向に移動する突出部を備え、
   前記突出部又は前記開口に弾性を有する弾性部材を配置すること
   を特徴とする保護部材。

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