JP6759045B2

JP6759045B2 - 工作機械

Info

Publication number: JP6759045B2
Application number: JP2016200318A
Authority: JP
Inventors: 睦吉川; 加藤　卓; 卓加藤; 真吾中村
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Machine Tool Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Machine Tool Co Ltd
Priority date: 2016-10-11
Filing date: 2016-10-11
Publication date: 2020-09-23
Anticipated expiration: 2036-10-11
Also published as: JP2018062015A

Description

本発明は、アタッチメントを備え、機械本体部に対してアタッチメントを割出回転動作することによって被加工物への多面加工を可能とする工作機械に関する。

工作機械においてワーク（被加工物）に対して多面的な加工を施す場合には、例えば、アタッチメントが利用される。アタッチメントは、工作機械のラムに固定される固定部と、この固定部に回転自在に支持される旋回部と、この旋回部に設けられて工具を着脱可能に保持すると共に当該工具を回転駆動する主軸部とから概略構成されている。

工作機械においてアタッチメントの向き（アタッチメントに装着された工具の向きであって、加工方向）が変更されることにより、ワークに対して種々の角度からの加工が可能となる。ここで、アタッチメントの向きは、固定部（ラム）に対して旋回部が回転されること（アタッチメントの割出回転動作）によって変更される。

このようなアタッチメントを備えた工作機械においては、アタッチメントにおける固定部と旋回部との間にロータリジョイントが設けられており、旋回部に対する電気の供給および電気信号の送受等、ならびに、切削油の供給および冷却油の給排等が行われるようになっている（例えば、特許文献１）。

特開２００８−１９４７９５号公報

特許文献１においては、固定部と旋回部との間に油溝とＯリングとを交互に設け、Ｏリングによってシールされた油溝を介して、固定部と旋回部との間の冷却油等の給排がなされるようになっている。

しかし、このような溝部とシール部とを備えたロータリジョイントの構成では、固定部と旋回部との間で流通される流体の種類が増大した場合に、溝部およびシール部の数量が増大し、ロータリジョイントすなわちアタッチメントが大型化してしまう。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、アタッチメントの大型化せずに多数の電線または管を接続することを目的とする。

上記課題を解決する第一の発明に係る工作機械は、機械本体部に対してアタッチメントを割出回転動作することによって被加工物への多面加工を可能とする工作機械において、前記機械本体部に設けられ、前記アタッチメントの割出回転動作と共に同軸心上で回転される回転部材と、前記回転部材の回転軸と直交する方向の可撓性を有し、一端が前記回転部材に接続されると共に他端が前記機械本体部に接続される可撓性部材と、前記可撓性部材および前記回転部材に沿って配設され、一端が前記機械本体部に接続されると共に他端が前記アタッチメントに接続される接続部材とを備えたことを特徴とする。

上記課題を解決する第二の発明に係る工作機械は、第一の発明に係る工作機械において、前記可撓性部材は、前記回転部材が一方側へ回転動作されることによって当該回転部材の周りに巻き取られるように動作され、前記回転部材が他方側へ回転動作されることによって当該回転部材の周りから巻き出されるように動作されるものであることを特徴とする。

上記課題を解決する第三の発明に係る工作機械は、第一または第二の発明に係る工作機械において、前記可撓性部材の動作を規制し、当該可撓性部材の前記回転部材に対する巻き取りおよび巻き出しを案内する案内手段を備えたことを特徴とする。

上記課題を解決する第四の発明に係る工作機械は、第三の発明に係る工作機械において、前記可撓性部材は、前記回転部材に対して巻き取られる周回部と、前記回転部材に対する巻き取りおよび巻き出しを許容する弛緩部とを備えたものであり、前記案内手段は、前記周回部の近傍に位置して前記可撓性部材を挟んで配置される第一案内部材および第二案内部材と、前記周回部と前記弛緩部との間に位置して前記可撓性部材を挟んで配置される第三案内部材および第四案内部材とを備えたものであることを特徴とする。

上記課題を解決する第五の発明に係る工作機械は、第一から第四のいずれか一つの発明に係る工作機械において、前記可撓性部材は、前記回転部材の軸方向に離間して二段に設けられるものであり、一方の前記可撓性部材に沿って配設される前記接続部材は、前記回転部材の内部に案内されるものであり、他方の前記可撓性部材に沿って配設される前記接続部材は、前記回転部材の外周部に案内されるものであることを特徴とする。

上記課題を解決する第六の発明に係る工作機械は、第一から第五のいずれか一つの発明に係る工作機械において、前記接続部材は、電気が流通される電線および流体が流通される管の少なくとも一方のものであることを特徴とする。

第一の発明に係る工作機械によれば、接続部材は、可撓性部材の一端部および回転部材と共に回転動作されると共に、可撓性部材と共に湾曲動作される。よって、回転部材と共に回転される可撓性部材の一端部および接続部材の回転動作は、当該可撓性部材および接続部材の湾曲動作によって吸収されるので、接続部材の緊張、捻れ、絡まり等が生じることはない。また、接続部材が多数ある場合であっても、アタッチメントを大型化する必要がない。

第二の発明に係る工作機械によれば、可撓性部材および接続部材の湾曲動作を簡易なものとすることができる。また、可撓性部材および接続部材が小さいスペースで湾曲動作されるので、工作機械の大型化を防止することができる。

第三の発明に係る工作機械によれば、可撓性部材および接続部材が案内手段によって円滑に湾曲動作される。

第四の発明に係る工作機械によれば、案内手段を簡易な構成とすることができる。

第五の発明に係る工作機械によれば、接続部材の経路を複数設けることにより、接続部材のメンテナンス等を容易に行うことができる。

第六の発明に係る工作機械によれば、従来のロータリジョイントを備えることなく、電線を介した電気の供給および電気信号の送受等、ならびに、管を介した切削油の供給および冷却油の給排等を行うことができる。

実施例１に係る工作機械の構造を示す説明図である。実施例１に係る工作機械におけるラムの下部構造およびアタッチメントの構造を示す説明図（図１におけるII−II矢視断面図）である。実施例１に係る工作機械におけるラムの上部構造を示す説明図（図１におけるIII−III矢視断面図）である。実施例１に係る工作機械における配線室の構造を示す説明図（図３におけるIV−IV矢視断面図）である。実施例１に係る工作機械における配線室の構造を示す説明図（図３におけるIV−IV矢視断面図）である。実施例１に係る工作機械における配線室の構造を示す説明図（図３におけるIV−IV矢視断面図）である。実施例１に係る工作機械における配線ユニット（配管ユニット）の構造を示す説明図である。実施例１に係る工作機械における配線ユニット（配管ユニット）の構造を示す説明図（図５ＡにおけるＢ−Ｂ矢視断面図）である。実施例１に係る工作機械における配線ユニット（配管ユニット）の構造を示す説明図（図５ＡにおけるＣ矢視図）である。実施例１に係る工作機械における配管室の構造を示す説明図（図３におけるVI−VI矢視断面図）である。実施例１に係る工作機械における配管室の構造を示す説明図（図３におけるVI−VI矢視断面図）である。実施例１に係る工作機械における配管室の構造を示す説明図（図３におけるVI−VI矢視断面図）である。実施例１に係る工作機械におけるラムおよびアタッチメントと構造を異にする変更例を示す説明図（図１におけるII−II矢視断面図に相当）である。

以下に、本発明に係る工作機械の実施例について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施例は、本発明に係る工作機械を、門形の加工機に採用したものである。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されず、例えば、本発明に係る工作機械を横中ぐり盤等の工作機械に採用しても良く、また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であることは言うまでもない。

本発明の実施例１に係る工作機械の構造について、図１から図６Ｃを参照して説明する。

図１に示すように、工作機械１には、床面に水平に固定されるベッド１１が設けられている。ベッド１１には、水平方向（Ｘ軸方向）に移動可能なテーブル１２が設けられており、このテーブル１２には、被加工物であるワークＷが載置（設置）されるようになっている。

また、工作機械１には、ベッド１１を跨ぐように門形のコラム１３が設けられている。コラム１３には、その前面に設置されて当該コラム１３に対して鉛直方向（Ｚ₁軸方向）に移動可能なクロスレール１４が設けられており、このクロスレール１４には、当該クロスレール１４に対して水平方向（Ｘ軸と直交するＹ軸方向）に移動可能なサドル１５が設けられている。サドル１５には、当該サドル１５に対して鉛直方向（Ｚ₂軸方向）に移動可能なラム１６が設けられており、このラム１６の先端部（図１においては、下方側端部）には、アタッチメント１７が着脱可能に装着されている。

図２に示すように、アタッチメント１７は、ラム１６の下面に固定される筒状の固定部２１と、この固定部２１に回転可能に支持される旋回部２２と、この旋回部２２に回転可能に支持されると共に工具Ｔが着脱可能に装着される主軸部２３とから概略構成されている。アタッチメント１７には、主軸回転モータ２４が設けられており、この主軸回転モータ２４によって主軸部２３および工具Ｔが回転駆動されるようになっている。ここで、主軸部２３および主軸回転モータ２４は、旋回部２２に内蔵されており、アタッチメント１７の割出回転動作において旋回部２２と共に固定部２１に対して回転（旋回）されるようになっている。

よって、工作機械１は、テーブル１２と、クロスレール１４と、サドル１５と、ラム１６と、アタッチメント１７の主軸部２３とを駆動することにより、テーブル１２に設置されたワークＷに所定の加工を施すことができ、ラム１６に対してアタッチメント１７を割出回転動作することによってワークＷへの多面加工を行うことができる。

ラム１６には、アタッチメント１７の割出回転動作に使用される割出回転モータ３１と、この割出回転モータ３１と連結されて当該割出回転モータ３１によって回転駆動されるモータ回転ギヤ３２と、このモータ回転ギヤ３２と噛み合って当該モータ回転ギヤ３２と共に回転駆動される割出回転ギヤ３３とが設けられている。

割出回転ギヤ３３には、鉛直方向下側に延びる筒状（中空）の第一動力伝達軸３４と、鉛直方向上側に延びる筒状（中空）の第二動力伝達軸３５とがそれぞれ同軸心上に固定されており、割出回転モータ３１によってモータ回転ギヤ３２が回転駆動されると、割出回転ギヤ３３と共に第一動力伝達軸３４および第二動力伝達軸３５が同軸心上で回転駆動されるようになっている。

ここで、アタッチメント１７における旋回部２２の上部には、キー２２ａが設けられており、第一動力伝達軸３４の下端部（図１においては、下方側端部）には、キー２２ａと係合するキー溝３４ａが設けられている。よって、割出回転モータ３１の駆動によって第一動力伝達軸３４が回転駆動されると、当該第一動力伝達軸３４の回転動作がキー２２ａおよびキー溝３４ａを介して旋回部２２に伝達され、当該旋回部２２（主軸部２３および主軸回転モータ２４を含む）が固定部２１に対して回転（旋回）されるようになっている。

また、ラム１６の外殻であるハウジング３６の下端部（図１においては、下方側端部）およびアタッチメント１７における旋回部２２の上端部（図１においては、上方側端部）には、互いに噛み合うハースカップリング３６ａ，２２ｂが設けられており、工作機械１におけるアタッチメント１７の向き、すなわち、ラム１６および固定部２１に対する旋回部２２の旋回角度が精度良く位置決めされるようになっている。なお、アタッチメント１７の割出回転動作は、ハースカップリング３６ａ，２２ｂの噛み合いが解除された状態でなされる。

図３に示すように、ラム１６には、外部の電線との接続がなされる配線室Ｓ₁と、外部の管との接続がなされる配管室Ｓ₂とが設けられており、これら配線室Ｓ₁および配管室Ｓ₂は、第二動力伝達軸３５の上端部近傍に位置している。

図４Ａに示すように、配線室Ｓ₁には、外部の多数の電線が集約される電線集約部４１と、この電線集約部４１に接続されてラム１６内に配設される多数の電線４２と、これら多数の電線４２を第二動力伝達軸３５の内部に案内する配線ユニット４３とが設けられている。

配線ユニット４３は、電線４２を保持する多数の電線ガイド部材５１が連結されて成る長尺部材であり、隣接する電線ガイド部材５１が互いに水平面内（第二動力伝達軸３５の回転軸と直交する方向）で回転可能に連結されることによって可撓性を有する。

配線ユニット４３の長手方向一端に位置する電線ガイド部材５１（ユニット一端部４３ａ）は、電線集約部４１の近傍に位置し、ハウジング３６と接続された床面４４に固定されている。また、配線ユニット４３におけるユニット一端部４３ａの近傍には、略Ｕ字形状に湾曲されたユニット弛緩部４３ｂが形成されており、配線ユニット４３は、緊張せずに弛んだ状態で配設されている。ここで、ユニット弛緩部４３ｂは、ユニット一端部４３ａから一方側（第二動力伝達軸３５と反対の側であって、図４Ａにおいては右方側）へ向けて延びると共に他方側（第二動力伝達軸３５の側であって、図４Ａにおいては左方側）へ向けて折り返されて成る。

配線ユニット４３の長手方向他端に位置する電線ガイド部材５１（ユニット他端部４３ｃ）は、第二動力伝達軸３５の近傍に位置し、第二動力伝達軸３５の径方向外側に接続された略円盤形状の旋回盤４５に固定されている。ユニット他端部４３ｃは、第二動力伝達軸３５および旋回盤４５と共に回転され、配線ユニット４３におけるユニット他端部４３ｃの近傍には、第二動力伝達軸３５の周りを周回するユニット周回部４３ｄが形成されるようになっている。

例えば、アタッチメント１７の割出回転動作によって第二動力伝達軸３５が一方側へ回転（図４Ａおよび図４Ｂにおいては、左回転）されると、ユニット他端部４３ｃが当該第二動力伝達軸３５と共に一方側へ回転され、配線ユニット４３は第二動力伝達軸３５の周りに巻き取られるように湾曲動作される（図４Ａおよび図４Ｂ参照）。このとき、ユニット弛緩部４３ｂが短く（小さく）なることによってユニット周回部４３ｄが形成されるので、配線ユニット４３は緊張しないようになっている。

一方、アタッチメント１７の割出回転動作によって第二動力伝達軸３５が他方側へ回転（図４Ａおよび図４Ｃにおいては、右回転）されると、ユニット他端部４３ｃが当該第二動力伝達軸３５と共に他方側へ回転され、配線ユニット４３は第二動力伝達軸３５の周りから巻き出されるように湾曲動作される（図４Ａおよび図４Ｃ参照）。このとき、ユニット弛緩部４３ｂは長く（大きく）なることによって配線ユニット４３の巻き出された余剰分が吸収されるので、ハウジング３６等に干渉しないようになっている。

また、図４Ａに示すように、配線室Ｓ₁には、配線ユニット４３の湾曲動作（巻き取りおよび巻き出し）が円滑になされるように、当該配線ユニット４３を案内する第一の案内板４６ａと、第二の案内板４６ｂと、第三の案内板４６ｃと、第四の案内板４６ｄとが設けられている。

第一の案内板４６ａは、第二動力伝達軸３５から所定距離離間した略半円の環状部材であり、ユニット他端部４３ｃの径方向外側に位置して旋回盤４５に固定されている。第一の案内板４６ａの径方向外側には、配線ユニット４３が巻き取られる（ユニット周回部４３ｄが形成される）ようになっており、配線ユニット４３が当該第一の案内板４６ａよりも径方向内側に突出しないようになっている。なお、第一の案内板４６ａの径方向内側には、ユニット他端部４３ｃから第二動力伝達軸３５の内部に案内される多数の電線４２が配設されており、この多数の電線４２が当該第一の案内板４６ａよりも径方向外側に突出しないようになっている。

第二の案内板４６ｂは、旋回盤４５の周縁に沿う略半円の環状部材であり、旋回盤４５の径方向外側に位置して床面４４に固定されている。第二の案内板４６ｂの径方向内側において、アタッチメント１７の割出回転動作によって巻き出される配線ユニット４３は、当該第二の案内板４６ｂよりも径方向外側に突出せず、ユニット周回部４３ｄからユニット弛緩部４３ｂへ向けて円滑に案内されるようになっている。

第三の案内板４６ｃは、配線ユニット４３に沿う略直線の板状部材であり、ユニット周回部４３ｄとユニット弛緩部４３ｂとの略中間であって配線ユニット４３の外側（図４Ａにおいては、上方側）に位置して床面４４に固定されている。第三の案内板４６ｃの内側（図４Ａにおいては、下方側）において、アタッチメント１７の割出回転動作によって巻き出される配線ユニット４３は、当該第三の案内板４６ｃよりも外側に突出せず、ユニット周回部４３ｄからユニット弛緩部４３ｂへ向けて円滑に案内されるようになっている。

第四の案内板４６ｄは、配線ユニット４３に沿う略直線の板状部材であり、ユニット周回部４３ｄとユニット弛緩部４３ｂとの略中間であって配線ユニット４３の内側（図４Ａにおいては、下方側）に位置して床面４４に固定されている。第四の案内板４６ｄの外側（図４Ａにおいては、上方側）において、アタッチメント１７の割出回転動作によって巻き出される配線ユニット４３は、当該第四の案内板４６ｄの内側に突出せず、ユニット周回部４３ｄからユニット弛緩部４３ｂへ向けて円滑に案内されるようになっている。また、第四の案内板４６ｄの外側において、アタッチメント１７の割出回転動作によって巻き取られる配線ユニット４３は、当該第四の案内板４６ｄの内側に突出せず、ユニット弛緩部４３ｂからユニット周回部４３ｄへ向けて円滑に案内されるようになっている。

つまり、第一の案内板４６ａおよび第二の案内板４６ｂは、ユニット周回部４３ｄの近傍に位置して配線ユニット４３を挟んで配置されており、第三の案内板４６ｃおよび第四の案内板４６ｄは、ユニット周回部４３ｄとユニット弛緩部４３ｂとの間に位置して配線ユニット４３を挟んで配置されており、これら第一の案内板４６ａと、第二の案内板４６ｂと、第三の案内板４６ｃと、第四の案内板４６ｄとは、配線ユニット４３の動作を規制して当該配線ユニット４３の湾曲動作を案内している。

図５Ａから図５Ｃに示すように、配線ユニット４３を構成する電線ガイド部材５１は、電線４２が挿通（収容）される多数の挿通穴６１ａを有するガイド本体６１と、このガイド本体６１の鉛直方向（図５Ａおよび図５Ｂにおいては、上下方向）両端部に設けられて隣接する電線ガイド部材５１同士を連結する二つの連結板６２とから成る。

電線４２は、挿通穴６１ａに挿通されることによって電線ガイド部材５１に保持され、連結された多数の電線ガイド部材５１に順に保持されることによって湾曲動作される配線ユニット４３に沿って配設されるようになっている。また、多数の電線４２は、電線ガイド部材５１における多数の挿通穴６１ａにそれぞれ挿通されることにより、互いに絡まることなく保護されている。なお、配線ユニット４３は、一つの挿通穴６１ａに一本の電線４２のみが収容されるものに限定されず、一つの挿通穴６１ａに複数本の電線４２が収容されるものであっても良い。

電線集約部４１と接続された多数の電線４２は、ユニット一端部４３ａから配線ユニット４３内に収容され、この配線ユニット４３のユニット他端部４３ｂから第二動力伝達軸３５の内部に案内されている。なお、多数の電線４２は、配線ユニット４３内に収容された状態で電線集約部４１と第二動力伝達軸３５との間に配設されており、配線ユニット４３と共に湾曲動作されるようになっている。

図２および図３に示すように、第二動力伝達軸３５の内部に案内された多数の電線４２は、第二動力伝達軸３５内を当該第二動力伝達軸３５に沿って（鉛直方向下側であって、図２および図３においては下方側へ向けて）配設されており、割出回転ギヤ３３に形成された挿通穴３３ａおよび第一動力伝達軸３４の内部を通って、アタッチメント１７の旋回部２２に接続されている。

よって、割出回転モータ３１によって割出回転ギヤ３３が回転駆動されると、第一動力伝達軸３４を介してアタッチメント１７の旋回部２２が回転されると共に、第二動力伝達軸３５を介して旋回盤４５とユニット他端部４３ｃと当該ユニット他端部４３ｃから第二動力伝達軸３５内に案内される多数の電線４２とが回転される。

つまり、アタッチメント１７の割出回転動作において、アタッチメント１７の旋回部２２、第一動力伝達軸３４、割出回転ギヤ３３、第二動力伝達軸３５、旋回盤４５、ユニット他端部４３ｃ、および、当該ユニット他端部４３ｃから旋回部２２まで配設された多数の電線４２は、互いの相対位置（位相）が変わることはなく同時に回転される。そして、ユニット他端部４３ｃおよび当該ユニット他端部４３ｃから旋回部２２まで配設された多数の電線４２の回転動作は、配線ユニット４３の湾曲動作によって吸収されるので、多数の電線４２の緊張、捻れ、絡まり等が生じることはない。

図６Ａに示すように、配管室Ｓ₂には、外部の多数の管が集約される管集約部７１と、この管集約部７１に接続されてラム１６内に配設される多数の管７２と、これら多数の管７２を第二動力伝達軸３５の外周部に案内する配管ユニット７３とが設けられている。

配管ユニット７３は、配線ユニット４３と同様の構成であり、管７２を保持する多数の管ガイド部材８１が連結されて成る長尺部材であり、隣接する管ガイド部材８１が互いに水平面内で回転可能に連結されることによって可撓性を有する。

配管ユニット７３の長手方向一端に位置する管ガイド部材８１（ユニット一端部７３ａ）は、管集約部７１の近傍に位置し、ラム１６の外殻であるハウジング３６と接続された床面７４に固定されている。また、配管ユニット７３におけるユニット一端部７３ａの近傍には、略Ｕ字形状に湾曲されたユニット弛緩部７３ｂが形成されており、配管ユニット７３が緊張せずに弛んだ状態で配設されている。

配管ユニット７３の長手方向他端に位置する管ガイド部材８１（ユニット他端部７３ｃ）は、第二動力伝達軸３５の近傍に位置し、第二動力伝達軸３５の径方向外側に接続された略円盤形状の旋回盤７５に固定されている。ユニット他端部７３ｃは、第二動力伝達軸３５および旋回盤７５と共に回転され、配管ユニット７３におけるユニット他端部７３ｃの近傍には、第二動力伝達軸３５の周りを周回するユニット周回部７３ｄが形成されるようになっている。

また、図６Ａに示すように、配管室Ｓ₂には、配線室Ｓ₁と同様に、配管ユニット７３の湾曲動作（巻き取りおよび巻き出し）が円滑になされるように、当該配管ユニット７３を案内する第一の案内板７６ａと、第二の案内板７６ｂと、第三の案内板７６ｃと、第四の案内板７６ｄとが設けられている。

第一の案内板７６ａは、第二動力伝達軸３５から所定距離離間した略半円の環状部材であり、ユニット他端部７３ｃの径方向外側に位置して旋回盤７５に固定されている。第二の案内板７６ｂは、旋回盤７５の周縁に沿う略半円の環状部材であり、旋回盤７５の径方向外側に位置して床面７４に固定されている。第三の案内板７６ｃは、配線ユニット４３に沿う略直線の板状部材であり、ユニット周回部７３ｄとユニット弛緩部７３ｂとの略中間であって配管ユニット７３の外側（図６Ａにおいては、上方側）に位置して床面７４に固定されている。第四の案内板７６ｄは、配管ユニット７３に沿う略直線の板状部材であり、ユニット周回部７３ｄとユニット弛緩部７３ｂとの略中間であって配管ユニット７３の内側（図６Ａにおいては、下方側）に位置して床面に固定されている。

つまり、第一の案内板７６ａおよび第二の案内板７６ｂは、ユニット周回部７３ｄの近傍に位置して配管ユニット７３を挟んで配置されており、第三の案内板７６ｃおよび第四の案内板７６ｄは、ユニット周回部７３ｄとユニット弛緩部７３ｂとの間に位置して配管ユニット７３を挟んで配置されており、これら第一の案内板７６ａと、第二の案内板７６ｂと、第三の案内板７６ｃと、第四の案内板７６ｄとは、配管ユニット７３の動作を規制して当該配管ユニット７３の湾曲動作を案内している。

図５Ａから図５Ｃに示すように、配管ユニット７３を構成する管ガイド部材８１は、電線ガイド部材５１と同様の構成から成り、管７２が挿通（収容）される多数の挿通穴９１ａを有するガイド本体９１と、このガイド本体９１の鉛直方向（図５Ａおよび図５Ｂにおいては、上下方向）両端部に設けられて隣接する管ガイド部材８１同士を連結する二つの連結板９２とから成る。

管７２は、挿通穴９１ａに挿通されることによって管ガイド部材８１に保持され、連結された多数の管ガイド部材８１に順に保持されることによって湾曲動作される配管ユニット７３に沿って配設されるようになっている。また、多数の管７２は、管ガイド部材８１における多数の挿通穴８１ａにそれぞれ挿通されることにより、互いに絡まることなく保護されている。なお、配管ユニット７３は、一つの挿通穴８１ａに一本の管７２のみが収容されるものに限定されず、一つの挿通穴８１ａに複数本の管７２が収容されるものであっても良い。

旋回盤７５には、第二動力伝達軸３５の近傍かつ径方向外周側に位置して貫通する挿通穴７５ａが形成されており、管集約部７１と接続された多数の管７２は、ユニット一端部７３ａから配管ユニット７３内に収容され、この配管ユニット７３のユニット他端部７３ｄから挿通穴７５ａを通って第二動力伝達軸３５の外周部に案内されている。

図２および図３に示すように、第二動力伝達軸３５の外周部に案内された多数の管７２は、第二動力伝達軸３５の外周部を当該第二動力伝達軸３５に沿って（鉛直方向下側であって、図２および図３においては下方側へ向けて）配設されており、第二動力伝達軸３５の下方部に形成された挿通穴３５ａを通って当該第二動力伝達軸３５の内部に案内され、割出回転ギヤ３３に形成された挿通穴３３ａおよび第一動力伝達軸３４の内部を通って、アタッチメント１７の旋回部２２に接続されている。

なお、第二動力伝達軸３５の外周部には、当該第二動力伝達軸３５の外周部に配設された多数の管７２を保持する保持リング３５ｂが軸方向（図３においては、上下方向）に所定距離離間して複数設けられており、第二動力伝達軸３５と共に当該第二動力伝達軸３５の外周部に配設された多数の管７２が回転されるようになっている。

よって、割出回転モータ３１によって割出回転ギヤ３３が回転駆動されると、第一動力伝達軸３４を介してアタッチメント１７の旋回部２２が回転されると共に、第二動力伝達軸３５を介して旋回盤７５とユニット他端部７３ｃと当該ユニット他端部７３ｃから第二動力伝達軸３５の外周部に案内される多数の管７２とが回転される。

つまり、アタッチメント１７の割出回転動作において、アタッチメント１７の旋回部２２、第一動力伝達軸３４、割出回転ギヤ３３、第二動力伝達軸３５、旋回盤７５、ユニット他端部７３ｃ、および、当該ユニット他端部７３ｃから旋回部２２まで配設された多数の管７２は、互いの相対位置（位相）が変わることはなく同時に回転される。そして、ユニット他端部７３ｃおよび当該ユニット他端部７３ｃから旋回部２２まで配設された多数の管７２の回転動作は、配管ユニット７３の湾曲動作によって吸収されるので、多数の管７２の緊張、捻れ、絡まり等が生じることはない。

本発明の実施例１に係る工作機械の動作について、図１から図６Ｃを参照して説明する。

工作機械１は、アタッチメント１７に内蔵された主軸回転モータ２４を駆動し、当該アタッチメント１７に装着された工具Ｔを回転駆動すると共に、テーブル１２、クロスレール１４、サドル１５およびラム１６をそれぞれの移動軸（Ｘ軸、Ｚ₁軸、Ｙ軸、Ｚ₂軸）に沿って移動することにより、テーブル１２に設置されたワークＷに所定の加工を施す（図１および図２参照）。

そして、ワークＷに対して種々の角度からの加工を施す場合には、アタッチメント１７の割出回転動作を行う。つまり、ラム１６に内蔵された割出回転モータ３１を駆動し、モータ回転ギヤ３２および割出回転ギヤ３３を介して第一動力伝達軸３４および旋回部２２を回転駆動することによって、アタッチメント１７の向き（アタッチメント１７に装着された工具Ｔの向きであって、加工方向）を変更する。

このとき、旋回部２２と共に、第二動力伝達軸３５、旋回盤４５、配線ユニット４３のユニット他端部４３ｃおよび当該ユニット他端部４３ｃから旋回部２２に接続される多数の電線４２が同時に回転される（図２、図３、および、図４Ａから図４Ｃ参照）。よって、それぞれ互いの相対位置（位相）が変わることはなく、多数の電線４２が捻れや絡まりを生じることはない。

よって、工作機械１によれば、ラム１６（機械本体部）とアタッチメント１７（旋回部２２）と間において、従来のロータリジョイント（例えば、特許文献１参照）を備えることなく多数の電線４２を接続し、当該多数の電線４２を介した電気の供給および電気信号の送受等を行うことができる。

なお、アタッチメント１７の割出回転動作において、配線ユニット４３は、第一の案内板４６ａと、第二の案内板４６ｂと、第三の案内板４６ｃと、第四の案内板４６ｄとによって円滑に湾曲動作（巻き取りおよび巻き出し）される。つまり、アタッチメント１７の割出回転動作によって旋回盤４５が一方側へ回転（図４Ａおよび図４Ｂにおいては、左回転）された場合には、配線ユニット４３は、第二の案内板４６ｂと、第三の案内板４６ｃと、第四の案内板４６ｄとによって第一の案内板４６ａの径方向外側に円滑に巻き取られ、アタッチメント１７の割出回転動作によって旋回盤４５が他方側へ回転（図４Ａおよび図４Ｃにおいては、右回転）された場合には、第二の案内板４６ｂと、第三の案内板４６ｃと、第四の案内板４６ｄとによって第一の案内板４６ａの径方向外側から円滑に巻き出される。

また、旋回部２２と共に、第二動力伝達軸３５、旋回盤７５、配管ユニット７３のユニット他端部７３ｃおよび当該ユニット他端部７３ｃから旋回部２２に接続される多数の管７２が同時に回転される（図２、図３、および、図６Ａから図６Ｃ参照）。よって、それぞれ互いの相対位置（位相）が変わることはなく、多数の管７２が捻れや絡まりを生じることはない。

よって、工作機械１によれば、ラム１６（機械本体部）とアタッチメント１７（旋回部２２）と間において、従来のロータリジョイント（例えば、特許文献１参照）を備えることなく多数の管７２を接続し、当該多数の管７２を介した切削油の供給および冷却油の給排等を行うことができる。

また、配管室Ｓ₂においては、第一の案内板７６ａと、第二の案内板７６ｂと、第三の案内板７６ｃと、第四の案内板７６ｄとによって、配管ユニット７３が円滑に湾曲動作（巻き取りおよび巻き出し）される。つまり、アタッチメント１７の割出回転動作によって旋回盤７５が一方側へ回転（図６Ａおよび図６Ｂにおいては、左回転）された場合には、配管ユニット７３は、第二の案内板７６ｂと、第三の案内板７６ｃと、第四の案内板７６ｄとによって第一の案内板７６ａの径方向外側に円滑に巻き取られ、アタッチメント１７の割出回転動作によって旋回盤７５が他方側へ回転（図６Ａおよび図６Ｃにおいては、右回転）された場合には、第二の案内板７６ｂと、第三の案内板７６ｃと、第四の案内板７６ｄとによって第一の案内板７６ａの径方向外側から円滑に巻き出される。

本実施例によれば、配線室Ｓ₁（配線ユニット４３）と配管室Ｓ₂（配管ユニット７３）とが第二動力伝達軸３５の軸方向に離間して設けられており、配線ユニット４３によって電線４２が第二動力伝達軸３５の内部に案内され、配管ユニット７３によって管７２が第二動力伝達軸３５の外周部に案内されるようになっている。よって、電線４２および管７２のメンテナンス等を容易に行うことができる。

もちろん、本発明は、本実施例に限定されず、可撓性部材を回転部材の軸方向に離間せずに一段だけ設けたものでも良く、電線および管の両方を一つの可撓性部材に沿って配設したものであっても良い。

また、本実施例においては、工具Ｔを回転駆動するための主軸回転モータ２４が内蔵されたアタッチメント１７を備えた工作機械１について説明したが、本発明はこれに限定されない。

例えば、図７に示すように、工具Ｔを回転駆動するための主軸回転モータ１３７がラム１１６に内蔵されたものであっても良い。この構成においては、電線１４２および管１７２は、割出回転ギヤ１３３に形成された複数の挿通穴１３３ａおよび第一動力伝達軸１３４の内部を通って、アタッチメント１１７の旋回部１２２に接続される。ここで、第一動力伝達軸１３４には、主軸回転モータ１３７が内蔵されており、電線１４２および管１７２は、第一動力伝達軸１３４の内部における主軸回転モータ１３７の周りに配設される。

１工作機械
１１ベッド
１２テーブル
１３コラム（機械本体部）
１４クロスレール（機械本体部）
１５サドル（機械本体部）
１６ラム（機械本体部）
１７アタッチメント
２１固定部
２２旋回部
２２ａキー
２２ｂハースカップリング
２３主軸部
２４主軸回転モータ
３１割出回転モータ
３２モータ回転ギヤ
３３割出回転ギヤ（回転部材）
３３ａ挿通穴
３４第一動力伝達軸（回転部材）
３４ａキー溝
３５第二動力伝達軸（回転部材）
３５ａ挿通穴
３５ｂ保持リング
３６ハウジング
３６ａハースカップリング
４１電線集約部
４２電線（接続部材）
４３配線ユニット（可撓性部材）
４３ａユニット一端部
４３ｂユニット弛緩部（弛緩部）
４３ｃユニット他端部
４３ｄユニット周回部（周回部）
４４床面
４５旋回盤
４６ａ第一の案内板（案内手段、第一案内部材）
４６ｂ第二の案内板（案内手段、第二案内部材）
４６ｃ第三の案内板（案内手段、第三案内部材）
４６ｄ第四の案内板（案内手段、第四案内部材）
５１電線ガイド部材
６１ガイド本体
６１ａ挿通穴
６２連結板
７１管集約部
７２管（接続部材）
７３配管ユニット（可撓性部材）
７３ａユニット一端部
７３ｂユニット弛緩部（弛緩部）
７３ｃユニット他端部
７３ｄユニット周回部（周回部）
７４床面
７５旋回盤
７５ａ挿通穴
７６ａ第一の案内板（案内手段、第一案内部材）
７６ｂ第二の案内板（案内手段、第二案内部材）
７６ｃ第三の案内板（案内手段、第三案内部材）
７６ｄ第四の案内板（案内手段、第四案内部材）
８１管ガイド部材
９１ガイド本体
９１ａ挿通穴
９２連結板
Ｓ₁ 配線室
Ｓ₂ 配管室
Ｔ工具
Ｗワーク（被加工物）

Claims

機械本体部に対してアタッチメントを割出回転動作することによって被加工物への多面加工を可能とする工作機械において、
前記機械本体部に設けられ、前記アタッチメントの割出回転動作と共に同軸心上で回転される回転部材と、
前記回転部材の回転軸と直交する方向の可撓性を有し、一端が前記回転部材に接続されると共に他端が前記機械本体部に接続される可撓性部材と、
前記可撓性部材および前記回転部材に沿って配設され、一端が前記機械本体部に接続されると共に他端が前記アタッチメントに接続される接続部材と
を備え、
前記可撓性部材は、前記回転部材の軸方向に離間して二段に設けられるものであり、
一方の前記可撓性部材に沿って配設される前記接続部材は、前記回転部材の内部に案内されるものであり、
他方の前記可撓性部材に沿って配設される前記接続部材は、前記回転部材の外周部に案内されるものであることを特徴とする工作機械。
前記可撓性部材は、前記回転部材が一方側へ回転動作されることによって当該回転部材の周りに巻き取られるように動作され、前記回転部材が他方側へ回転動作されることによって当該回転部材の周りから巻き出されるように動作されるものであることを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
前記可撓性部材の動作を規制し、当該可撓性部材の前記回転部材に対する巻き取りおよび巻き出しを案内する案内手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の工作機械。
前記可撓性部材は、前記回転部材に対して巻き取られる周回部と、前記回転部材に対する巻き取りおよび巻き出しを許容する弛緩部とを備えたものであり、
前記案内手段は、前記周回部の近傍に位置して前記可撓性部材を挟んで配置される第一案内部材および第二案内部材と、前記周回部と前記弛緩部との間に位置して前記可撓性部材を挟んで配置される第三案内部材および第四案内部材とを備えたものであることを特徴とする請求項３に記載の工作機械。
前記接続部材は、電気が流通される電線および流体が流通される管の少なくとも一方のものであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の工作機械。