JP6386070B2 - 上下スライド式手動開閉扉 - Google Patents

Description

本発明は、上下にスライドして開閉する扉であって、片手で開閉操作が可能な上下スライド式手動開閉扉に関する。

工作機械では、主軸チャックなどの加工部を覆う加工室に扉が設けられ、作業者が外側から加工室内部に対してメンテナンスや部品交換などの作業が行えるようになっている。下記特許文献１にも蝶番によって回転軸を中心に開閉する安全扉が設けられ、取っ手を引くことにより開閉が行われる。また、この従来例には、安全扉にワ−クの出し入れが可能な小扉が形成されている。小扉は、スライドレールによって昇降する昇降扉であり、取っ手を持って上下動させることにより、開閉が行われる。また、安全扉や小扉には傾斜した樋が設けられ、液滴がその樋を通って集められることによって作業床の汚れ防止が図られている。

特開２００３−０１１０３４号公報

工作機械において加工室内のメンテナンス作業などを行うような場合、片方の手に工具を持ち、もう一方の手で扉の開閉を行うような状況が多くみられる。そのため、加工室に設けられた扉は、片手でも開閉操作が可能なものであることが好ましい。通常は、前記安全扉や小扉のように取っ手が付いているため片手でも容易に開閉することができる。しかし、手前側に引いて開閉させるような前記安全扉は、外側に向けて開閉するための空間が必要になるので、狭い作業スペースでは小扉のようにスライド式の扉が好ましい。ところがスライド式扉は、開状態を維持させるため、上昇させた扉の位置を維持させるロック機構が必要になる。従って、スライド式の扉では、開閉操作に伴うロック機構の取り扱いが、片手でも容易に行えることが望まれる。

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、片手による操作性が良い上下スライド式手動開閉扉を提供することを目的とする。

本発明の一態様における上下スライド式手動開閉扉は、上下方向にスライドして開口部の開閉を行う板状の扉部材と、前記扉部材の左右両端部を支持する支持部により前記扉部材の上下方向のスライドを案内する支持部材と、上昇した前記扉部材を位置決めするロック機構とを有し、前記ロック機構は、前記扉部材の外側面に取り付けられ、付勢部材による付勢力を外側方向に受ける、平板により形成されたロック部材を有し、左右の幅方向両側に段差を介して張り出し、前記付勢部材の付勢力により前記支持部材に対して外側方向に押し当てられる係合部が前記ロック部材に形成され、前記ロック部材の係合部が前記支持部から外側方向に外れて入り込むようにした受部が前記支持部材に形成されたものである。

本発明によれば、支持部材に受部が形成され、扉部材にはロック部材が一体に設けられたことにより、扉部材が開けられるときには、付勢部材を備えたロック部材が自動的にロック状態になり扉部材の開状態が維持され、扉部材を閉じるときには、ロック部材の操作によってロック解除と扉部材の下降が行われるので、作業者の片手による開閉操作が容易に行える。

加工機械ラインの一実施形態を示した斜視図である。 工作機械の内部構造である加工モジュールを示した斜視図である。 上下スライド式手動開閉扉を備えた工作機械の一部を示した斜視図である。 上下スライド式手動開閉扉の部品展開斜視図である。 上下スライド式手動開閉扉の開状態を示した図である。 ロックプレートと扉フレームとの関係を示した図５のＡ−Ａ断面図である。 受部を示した斜視図である。

次に、本発明に係る上下スライド式手動開閉扉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、前記従来例と同様に工作機械に設けられた上下スライド式手動開閉扉について説明する。特に、本実施形態の工作機械は、図１に示すように加工機械ライン１の一部を構成するものである。この加工機械ライン１は、基礎となるベース２の上に６台の工作機械５が搭載されている。６台の工作機械５はいずれも同じ型のＮＣ旋盤であり、外形形状や寸法が揃えられている。そして、この加工機械ライン１には、各々の工作機械５に対してワークの受渡しを行うワーク搬送装置が設けられている。

工作機械５は、ベース２の上に加工モジュール３（図２参照）が搭載され、その加工モジュール３による加工部分が外装カバー６によって覆われている。また、加工機械ライン１は、外装カバー６の前方側に開閉可能な前カバー７が設けられ、その前カバー７によって構成された搬送室内にワーク搬送装置が設置されている。

ここで、図２は、工作機械５の内部構造である加工モジュール３を示した斜視図であり、加工モジュール３が台車９に載せられてベース２の後方へ引き出された状態が示されている。図には１台の加工モジュール３しか示されていないが、ベース２には２台の加工モジュール３が搭載可能である。そのため、ベース２には加工モジュール３の幅に合わせてレール２０１が２本ずつ設けられている。そして、加工モジュール３は車輪３０１を有しており、そのレール２０１上を自走可能な状態でベース２に搭載される。

加工機械ライン１は、図１に示すように工作機械５同士が近接していても、加工モジュール３を前方へ引き出すことが可能であるため、各工作機械５についてメンテナンスや工具の交換等を行うことができる。そして、工作機械５は、外装カバー６の内部に図３に示すような内部カバー８が設けられ、加工モジュール３の主軸チャック３１５やタレット３１６（図２参照）などによる加工部が覆われている。図３は、工作機械５の一部を示した斜視図であるが、加工モジュールやワーク搬送装置は省略されている。

工作機械５の内部カバー８には側壁に作業扉１０が設けられ、この作業扉１０を開くことによりメンテナンスや部品交換などの作業を行うことが可能になる。そして、この作業扉１０が本実施形態で説明する上下スライド式手動開閉扉である。作業扉１０は、内部カバー８の側壁と同程度の厚みになるように薄型構造をなし、内部に配置される加工モジュール３の加工スペースを侵食することなく、また、外側に配置される外装カバー６との隙間が極めて小さくなるように構成されている。すなわち作業扉１０は、加工室の容積を確保しながら外装カバー６の幅寸法を小さくすることに寄与する構成がとられている。

図４は、作業扉１０の部品展開斜視図であり、図５は、作業扉１０の開状態を示した図である。作業扉１０は、長方形の内側フレーム１１とそれよりも大きい同じく長方形の外側フレーム１２とが重ねられ、両フレーム１１，１２の間の隙間であるガイド部分４２に対し、扉部材１３がスライド可能に取り付けられている。この作業扉１０は、扉部材１３が下から上に引き上げられて開くものであり、開口部１４が加工モジュール３の主軸チャック３１４の位置に対応するように形成されている。そこで内側フレーム１１は、下半分に扉部材１３の大きさに合わせた四角形の開口孔１１１が形成され、外側フレーム１２は、扉部材１３が昇降する範囲に相当する大きな開口孔１２５が形成されている。

扉部材１３は、扉フレーム１５と扉プレート１６およびロックプレート１７が一体に組み付けられている。扉フレーム１５は、第１フレーム３１と第２フレーム３２とが重ねられ、ネジ止めして一体に形成されたものである。ただし、第２フレーム３２は、枠部３２１と上端部３２２とを備え、その間に段差が形成されている。よって、第１フレーム３１に対して、上端部３２２は直接重ねられているが、枠部３２１はスペーサを介して重ねられている。そして、扉プレート１６が第１フレーム３１と第２フレーム３２とに挟み込まれ、扉フレーム１５と一体になって板状の扉部材１３が構成されている。

また、扉フレーム１５は、第２フレーム３２の下端部分の中央に、薄型ブロックの取っ手３３が接合されている。作業扉１０を開けるときは、作業者が取っ手３３に指を掛けて扉部材１３を引き上げることによって行われる。そして、扉部材１３は、開口部１４を開けるように上昇した後は、その位置に止まって開状態が維持されなければならない。そこで作業扉１０には、開状態を維持するためのロック機構が設けられている。図６は、ロック機構を構成するロックプレート１７について示した図５のＡ−Ａ断面図である。

作業扉１０におけるロック機構は、扉フレーム１５にロックプレート１７が取り付けられ、外側フレーム１２には、ロックプレート１７をロック状態で支持する受部１８が設けられている。ロックプレート１７は、扉フレーム１５の上端部３２２が位置する部分に取り付けられるものであり、第２フレーム３２の横幅寸法に合わせて形成された横長の平らな板材である。上端部３２２には幅方向の２か所にスプリング蝶番３５が溶接され、そのスプリング蝶番３５に対してロックプレート１７が溶接されている。

スプリング蝶番３５は、図６に示すように、ピン結合された一対の支承板３５１，３５２が不図示のコイルスプリングによって開く方向に付勢力が作用するものである。そのスプリング蝶番３５が、回転軸３５３を下にして支承板３５１，３５２の間隔が上方に広がるようにして取り付けられている。そのため、垂直な姿勢の第２フレーム３２（扉フレーム１５）に対し、ロックプレート１７は図６（Ａ）に示すように回転軸３５３を支点にして傾いており、特に上端側が作業扉１０の外側（第２フレーム３２から離れる方向）に向けて広がるように付勢されている。

更にロックプレート１７は、上端が幅方向両側に延長するようにして張り出した係合部１７１が形成されている。係合部１７１は、第２フレーム３２側すなわち扉部材１３の裏側方向に折り曲げられた段差部１７２を介して形成されている。そしてこの係合部１７１は、内側フレーム１１と外側フレーム１２との間のガイド部分４２に挿入される。そのため、通常時のロックプレート１７は、その係合部１７１がスプリング蝶番３５の付勢力により外側フレーム１２に対して内側から押し当てられているため、傾きが制限されて図６（Ｂ）に示すような垂直姿勢となっている。

また、ロックプレート１７は、下端中央部分が所定の幅にわたって切り欠かれ、上方側に凹んだ取っ手部１７３が形成されている。従って、扉部材１３の開閉操作には、取っ手３３だけでなく取っ手部１７３も使用される。ただし、この取っ手部１７３はロック解除を伴った閉操作に使用される目的で形成されたものである。例えば、作業者が取っ手部１７３に中指と人差し指或いは薬指も掛けることにより扉部材１３全体を支え、その状態でロックプレート１７を親指で押さえ付ける。この押さえ付けにより、ロックプレート１７は図６に示す（Ａ）のロック状態から（Ｂ）のアンロック状態へと姿勢が変化する。

次に、ロックプレート１７をロック状態にして支持する受部１８は、外側フレーム１２の開口孔１２５の上方角部に設けられている。この位置は、扉部材１３が上昇した作業扉１０の全開時に、ロックプレート１７の係合部１７１が到達する位置である。ここで図７は、受部１８を示した斜視図である。受部１８は、切欠き部３７１を有する凹形状の受板３７に、切欠き部３７１を塞ぐようにカバー板３８が接合されて一体に形成され、受板３７が外側フレーム１２に対してネジ止めされている。

外側フレーム１２は、受部１８が位置する開口孔１２５の上方角部に切欠き部１２１が形成され、この切欠き部１２１を囲むように受板３７が配置され、更に外側からカバー板３８によって塞がれている。外側フレーム１２の切欠き部１２１は、ロックプレート１７の係合部１７１が通る大きさで形成されている。そして、切欠き部１２１より受板３７の切欠き部３７１の方が大きいため、切欠き部１２１の下方側に、外側フレーム１２、受板３７およびカバー板３８によって囲まれた空間が受溝１８１として形成されている。この受溝１８１は、切欠き部１２１を通ったロックプレート１７の係合部１７１が嵌り込むようにしたものである。よって、扉部材１３は、ロックプレート１７がこの受部１８によって支持されることで、図５に示すようにロックされた開状態が維持されることとなる。

ところで作業扉１０では、開状態の開口部１４から作業者が手を入れて所定の作業が行われるが、このとき上昇した扉部材１３から落ちる液滴が問題であった。すなわち、内部カバー８で囲まれた加工室内は、加工中、供給されたクーラント液が飛び散って作業扉１０の裏面に大量に付着している。そこで扉部材１３が開けられると、裏面に付いたクーラント液が開口部１４に落ちてくるため、開口部１４から手を入れて作業を行う作業者にとって非常に煩わしいものであった。そこで本実施形態では、扉部材１３の裏面を伝って落ちる液滴の進路を左右両側に導くようにした傾斜端３１１が形成されている。傾斜端３１１は、第１フレーム３１の下端に形成されたものであり、中央部分から幅方向の左右両側に向けて下降するように傾斜している。その傾斜角度は例えば５〜１０°程度である。

続いて、作業扉１０は、以下のようにして組み付けられる。すなわち、内部カバー８の側壁には開口部が形成され、その開口部を塞ぐようにして作業扉１０が取り付けられる。作業扉１０の組み立てには、扉部材１３を挟み込むようにして内側フレーム１１と外側フレーム１２とが重ねられて一体に固定される。このとき、内側フレーム１１には周縁部分に裏板が溶接され、その裏板にはネジ穴が形成されている。そして、内側フレーム１１の周縁部に形成された貫通孔に裏側からボルト４１が通され、前記裏板のネジ穴に締め付けられる。このとき内側フレーム１１と外側フレーム１２との間には、外側フレーム１２の裏板によって隙間であるガイド部分４２が形成される。

外側フレーム１２の周縁部分には、重ねられた内側フレーム１１の外側の位置に滴形の取付孔１２２が複数形成されている。一方、内部カバー８の側壁には、取付孔１２２と対応する位置に取付ネジ４３が固定されている。そのため、組み立てられた作業扉１０は、取付孔１２２に取付ネジ４３のヘッド部分を通すことにより簡単に内部カバー８への取り付けが行われる。

こうして組み付けられた作業扉１０は、このガイド部分４２に扉部材１３の第１フレーム３１が入り込んでいる。扉部材１３は、第１フレーム３１が内側フレーム１１と外側フレーム１２により、幅方向の両端部が厚さ方向に挟まれるようにしてガイドされ、上下方向へのスライドが可能である。扉部材１３は、第１フレーム３１だけではなく、ロックプレート１７の係合部１７１も内側フレーム１１と外側フレーム１２との隙間であるガイド部分４２に挿入されている。このときロックプレート１７は、スプリング蝶番３５によって外側に付勢されているため、係合部１７１が常に外側フレーム１２へと押し当てられている。また、スプリング蝶番３５の付勢力は扉部材１３にも作用し、扉部材１３のがたつき防止にもなっている。

次に、作業扉１０を開ける場合には、作業者は扉部材１３の取っ手３３に指を掛けて上方へ引き上げる。扉部材１３は上方へとスライドし、全開状態になったところでロックプレート１７の係合部１７１が受部１８に達する。係合部１７１は、それまで外側フレーム１２側に押し当てられていたが、受部１８に達したところで切欠き部１２１によってガイド部分４２から外れ、受溝１８１へと入り込む。このときロックプレート１７１は、図６（Ａ）に示すように前傾姿勢に変位している。そして、作業者が扉部材１３の支えを外す際、扉部材１３が下がることで係合部１７１が受溝１８１に落とし込まれてロック状態となる。扉部材１３は、このロックプレート１７を介して吊られるようにして開状態が維持される。

一方、作業扉１０を閉じる場合には、作業者がロックプレート１７の取っ手部１７３に指を掛け、そのロックプレート１７を介して扉部材１３を持ち上げる。よって、扉部材１３は、係合部１７１が受溝１８１から外側フレーム１２の切欠き部１２１の位置まで上昇する。更に作業者が扉部材１３を持ち上げたままでロックプレート１７を内側フレーム１１側へ押え込むことにより、スプリング蝶番３５の付勢力に抗してロックプレート１７が図６（Ｂ）に示す垂直な姿勢に変位し、係合部１７１がガイド部分４２へと戻される。これによりロックが解除される。そして、作業者がロックプレート１７を介して支えている扉部材１３を下降させることにより、扉部材１３が下方へとスライドして作業扉１０が閉状態に戻される。

よって、本実施形態によれば、外側フレーム１２に受部１８を形成し、扉部材１３にロックプレート１７を一体に設けたことにより、扉部材１３が開けられるときには、スプリング蝶番３５を備えたロックプレート１７が自動的にロック状態になり、扉部材１３の開状態が維持され、扉部材１３を閉じるときには、ロックプレート１７の操作によってロック解除と扉部材１３の下降が行われる。従って、作業扉１０は、作業者の片手による開閉操作が可能である。

また、作業扉１０のロック機構は、取っ手部１７３に指を掛けて扉部材１３全体を支えたままロックプレート１７を押してロックを解除させ、閉じるための下降を行うことができ、片手での操作が非常に行い易い。具体的には、ロックプレート１７に、指を掛ける下端の取っ手部１７３があり、スプリング蝶番３５によって中間高さに回転軸３５３があり、外側に開いた上端部分の押し込み箇所があるため、ロックプレート１７を支えた作業者による自然な手の動作によって行うことができる。更に、作業扉１０のロック機構は、ロックプレート１７が、スプリング蝶番３５に接合された板材であり、受部１８も、切欠き部１２１の形成された外側フレーム１２に受板３７及びカバー板３８が固定したものであることから、前記効果が部品点数を少なくした簡易な構成によって達成されている。

作業扉１０は、ロックプレート１７がスプリング蝶番３５によって扉部材１３の外側に取り付けられた構造であるが、図６（Ａ）に示すように扉部材１３の厚さ方向にロックプレート１７が僅かに飛び出しているだけである。また、受部１８を構成する受板３７及びカバー板３８も薄型部材であり、外側フレーム１２に対する突き出し箇所が極めて僅かである。よって、作用扉１０は、内部カバー８の側壁に対しても突き出し箇所がほとんど無い平らな構造であるといえる。そのため、内部カバー８の外側において極めて近い位置に外装カバー６を配置させることができ、工作機械５の幅方向のサイズを小さくすることに寄与している。更に、本実施形態の作業扉１０は、扉部材１３の傾斜端３１１により開口部１４に液滴が落ちることを防止でき、作業が行い易くなる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、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、前記実施形態では工作機械５の作業扉１０を示して説明したが、上下スライド式手動開閉扉は様々なものに適応可能であり、工作機械に限定されるわけではない。
また、前記実施形態では受部１８に受溝１８１が形成されているが、係合部１７１がガイド部分４２から外れることでロック状態になるため、受板３７の切欠き部３７１を切欠き部１２１と同じ大きさにして受溝１８１の無い構成であってもよい。

また、前記実施形態では、扉部材１３を全開させた位置に対応して受部１８が形成されているが、一か所だけではなく複数個所に形成するようにしてもよい。
また、ロック部材はロックプレート１７以外の、例えばフレームによって形成されたものであってもよい。そして、ロック部材は、扉部材１３に対してスプリング蝶番３５ではなく、蝶番とバネ部材とを別部材にして扉部材１３に取り付けるようにしてもよい。

また、例えば、扉部材１３が上下逆転した状態で取り付けられ、受部１８が外側フレーム１２の高さ方向の中間位置に配置されるような構造であってもよい。
また、取っ手部１７３は、片手でロックプレート１７を操作できるようにするためのものある。そのため、操作が同様に行えるのであれば別構成であってもよい。例えば、扉フレーム１５の下方にある取っ手３３をロックプレート１７の直下にも同じように配置させてもよい。

５…工作機械 ６…外装カバー ３…加工モジュール ８…内部カバー １０…作業扉 １１…内側フレーム １２…外側フレーム １３…扉部材 １４…開口部 １７…ロックプレート １８…受部 ３５…スプリング蝶番 ４２…ガイド部分 １７１…係合部

Claims (6)

1. 上下方向にスライドして開口部の開閉を行う板状の扉部材と、
   前記扉部材の左右両端部を支持する支持部により前記扉部材の上下方向のスライドを案内する支持部材と、
   上昇した前記扉部材を位置決めするロック機構とを有し、
   前記ロック機構は、
   前記扉部材の外側面に取り付けられ、付勢部材による付勢力を外側方向に受ける、平板により形成されたロック部材を有し、
   左右の幅方向両側に段差を介して張り出し、前記付勢部材の付勢力により前記支持部材に対して外側方向に押し当てられる係合部が前記ロック部材に形成され、
   前記ロック部材の係合部が前記支持部から外側方向に外れて入り込むようにした受部が前記支持部材に形成されたものであることを特徴とする上下スライド式手動開閉扉。
2. 前記ロック部材は、その下端部分に上方に凹んだ取っ手用の切欠きが形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の上下スライド式手動開閉扉。
3. 前記付勢部材は、ピン結合された一対の支承板がバネ部材により開く方向に付勢力が作用するスプリング蝶番であり、前記支承板が回転軸を下にして前記扉部材と前記ロック部材に接合され、前記ロック部材の上方側が下方側より外側に位置するように傾斜したものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の上下スライド式手動開閉扉。
4. 前記受部は、前記係合部の大きさに対応して前記支持部材に形成された切欠き部分と、その切欠き部分を覆い、前記支持部の外側で前記係合部を受ける受部材とを備えるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の上下スライド式手動開閉扉。
5. 前記受部は、前記受部材が前記支持部材に形成された切欠き部分よりも上下方向に大きく、前記支持部から外側方向に外れた前記ロック部材の係合部が下方に嵌り込むようにしたものであることを特徴とする請求項４に記載の上下スライド式手動開閉扉。
6. 前記扉部材は、その下端が幅方向の左右両側に向けて下がる方向に傾斜がつけられた傾斜端であることを特徴とする請求項１に記載の上下スライド式手動開閉扉。
   

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