JPH01281841A - 工作機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、複数の座標軸に沿って移動可能な主軸台と、
この座標軸の１つと平行に延びる縦軸線を有する長尺の
工作物テーブルと、主軸台及び工作物テーブルを囲繞す
るケーシングとを備えている形式の工作機械に関する。

［従来の技術］ このような形式による工作機械は、ｒＦＺ２６Ｌ」なる
名称（型表示番号）のもとに本件出願人により製作・販
売されている。

この公知の工作機械は、水平方向の工作物取付は面を有
する工作物テーブルを備えている。工作機械のケ゜−シ
ングは、テレスコープ式に重なりあって摺動可能な複数
のスライドドアにより、工作機械操作員の側から見て長
手方向前面で閉鎖可能であり、これについてはドイツ連
邦共和国特許出願公開第３５１３９４４号明細書に詳述
されている。

他方、主軸台は操作員の側から見て工作物テーブルの背
後に位置している。この工作物テーブルの縦軸線と平行
な軸線、いわゆるＸ−軸においては、主軸台が立体固定
された案内軌道面に沿って移動可能ならしめられている
。そのため、主軸台を担持して案内軌道面上を走行可能
な台車の両サイドには、それぞれテレスコープ式に重な
りあって摺動可能な薄板カバー要素が設けられており、
そのうち各１つのカバー要素が台車の両サイドで台車に
剛性結合されているのに対し、第２のカバー要素は案内
軌道面の各端部で立体固定的に配置され、両者間には互
いに重なりあって摺動可能な複数のカバー要素が設けら
れている。

この台車の上面では、主軸台が第２の軸線、いわゆるＸ
−軸に沿って操作員に向う方向もしくは操作員から離反
する方向に移動可能である。主軸台は上下方向、つまり
所謂２一軸の方向でも移動可能である。

公知の工作機械におけるＸ−軸の各駆動要素が立体的に
固定された位置を占めているのに対し、Ｘ−軸と２−軸
とに関する各駆動要素は、台車上もしくは主軸台内に配
置されている。そのため、台車には電気的な接続部が設
けられており、この接続部が有限な長さのケーブルルー
プ、いわゆる垂下ケーブルを介して立体固定された接続
点に接続されている。このような構成様式によれば、台
車上もしくは主軸台内に配置された各駆動要素および各
制御要素に、電気エネルギー、空気力エネルギー、制御
信号、切削加工用オイルなどを効果的に供給することが
出来る。

工作物の加工を開始する際には、単数または複数の工作
物に所定の穴ぐり及びフライス加工を施すべく、主軸台
の主軸取付部内への各工具の装着が相次いで自動的に行
われる。この種の工作機械自体を、またこの種の工作機
械で使用することの出来る工具をも、より一層改良する
段階を経て、今日では切削加工速度が増々高められてい
ると同時に、単位時間当りの切削加工容積も増々大きく
なっている。

実施においてこのことを顕著に示しているのは、工作物
の加工に際して増々大きなしかも多量の金属切削屑が切
り出されるようになっており、それに応じて増々多量の
切削加工用水（オイル）が、ケーシングにより形成され
る工作機械運転室内に撒き散らされるようになっている
事実である。その結果として、この種の最新式１作機械
においては、機械から離れた箇所でも或いは機械から隠
れた部分でも切削加工用水と金属切削屑とによる汚損ま
たは損傷などの負荷を免れることが出来なくなる。

工作機械におけるこのような範囲の１つとして、例えば
上述したように案内軌道面の背後に位置する垂下ケーブ
ルが挙げられるが、従来の技術による工作機械の場合、
このケーブルは比較的遮蔽された位置を占めていること
に基いて、金属切削屑および切削加ニオイルの負荷を殆
ど受けないか或いは極めて僅かしか受けなかった。しか
るに本発明で取上げようとする新しい形の工作機械にお
いては、金属切削屑と加工用オイルとがこの種のケーブ
ル範囲にまでかなりの割合で到達して、そこで種々の問
題を惹き起こすことを考慮しておかねばならない。

［発明が解決しようとする問題点］ そこで本発明の課題とするところは、冒頭に述べた形式
の工作機械を更に改良して、案内軌道面の後方範囲をも
金属切削屑と切削加工用水（オイル）とから申分なく保
護しうるようにすることにある。

［問題点を解決するための手段］ 一ヒ記の課題を解決すべ（提案された本発明の措置によ
れば、工作物テーブルの縦軸線と平行な座標軸の方向で
見て主軸台の両サイドに隔壁が配置されており、この隔
壁は主軸台とケーシングの側壁との間の中間スペースに
亙って張設され、その長さを調節しうるように構成され
ている。

［発明の作用と効果］ 本発明のこのような措置によって前記の課題が完全に解
決されるのは、長さ調節可能な隔壁が主軸台のＸ−軸と
ｙ−軸とに沿った運動をフォローすることが可能であり
、案内軌道面の後方範囲を全てのｘ−ｙ−ポジションで
保護しうるという理由に基いている。従って、多量の金
属切削屑がその周りで飛び交い多量の加工用オイルがそ
の周りにに飛散したとしても、工作機械の背後に位置す
るデリケートな制御要素及び各種補給要素を効果的に保
護することが出来る。

本発明のＵ利な１実施態様によれば、隔壁が互いに枢支
結合された複数の剛性壁要素によりアコーディオン状に
形成されている。

この措置の利点は、製作設備の過酷で荒い運転操作にも
長期間に亘り耐えうる堅牢で安定した隔壁が製造可能で
ある一方、アコーディオン式の隔壁には規定の折畳み特
性が与えられているので、主軸台が極限位置を占めた際
にこの隔壁を所定の形式により極めて狭いスペースに畳
み込むことが出来るところにある。

本発明によるこの実施態様において、各壁要素が更にロ
ッドと枢支結合されており、これらのロッド自体はヒン
ジを介して互いに結合されており、ロッドのヒンジは壁
要素のヒンジに対して対称的に、しかも各壁要素が各ロ
ッドと共に工作物テーブルの表面と平行な平面で所謂「
ニュルンベルグの鋏」を形成するような形式で配置され
ているならば、特に有利な結果が得られる。

この措置の利点は、各壁要素が主軸台のｘ−ｙ−平面に
沿った移動時に均等に折畳まれ或いは引き延ばされるの
で、各壁要素と各ヒンジとを同じような形式で隔壁のア
コーディオン式折畳み運動に参与させうるところにある
。このような操作方式によれば、壁要素乃至ヒンジにお
ける局部的な機械的過負荷の発生を回避することが出来
る。更に、隔壁の中心線を常に直線状に保つことが保証
されるので、主軸台と側壁との中間スペースに可能とさ
れる最短の距離で隔壁を張設することが出来る。

本発明（とよる別の実施態様においては、主軸台及び／
又は側壁に縦軸線方向で延びる剛性的な壁要素が設けら
れており、隔壁はこの壁要素に固定されている。

この措置の利点は、主軸台が同時に成る極限のＸ−ポジ
ションと矢張り成る極限のｙ−ポジションとに移動した
際に、各壁要素をｘ−ｙ−平面で傾倒させることが可能
であり、しかもその都度外側に位置する壁要素枢支点が
剛性壁要素の傍のスペース内に進入しうるようにするこ
とが出来るところにある。従ってその結果として、主軸
の軸線が工作物テーブルにおけるコーナーの上方に位置
するような極限の部位にも主軸台を移動させうるという
効果が得られる。

更に本発明による別の有利な実施態様においては、互い
に枢支結合された２つの壁要素のそれぞれ一方が、ヒン
ジの軸線に対して同心的な半円筒形状を呈する第１の縁
部を形成するように延びており、他方の壁要素は半径方
向で半円筒形の第１縁部に当接する第２の縁部を形成す
るように延びている。

この措置の利点は、各壁要素間にギャップが生ずること
を回避しうるところにあり、しかもそのために複雑なヒ
ンジ装置、例えば飛び交う金属切削屑の付着によりロッ
クされて動かなくなりかねないようなピン丁番などを必
要としない。

更に本発明の有利な実施態様によれば、各壁要素が差込
可能なピンにより互いに、且つ／又は主軸台と、且つ／
又は側壁と結合されている。

この措置の利点は、各壁要素を互いにであるにせよ或い
はそれぞれの側においてであるにせよ、部屋のドアの形
式で手軽に開は閉てしつるところにある。従って、これ
らの壁要素のみならず工作機械全体における組立て及び
手入れを極めて容易に行うことが可能になる。

その他の利点については、この明細書における各記載事
項と添付の図面とから明らかである。

なお、本発明における前述した各特徴ならびに後述する
各特徴を、単にその都度示されている組合せでのみなら
ず他の組合せでも又はそれぞれ単独にでも未発明の枠を
逸脱することなく応用し実施しうろことは言うまでもな
い。

［実　施　例］ 次に添付図面に示した実施例につき本発明の詳細な説明
する： 第１図及び第２図にその全体を符号１０で示されている
ロングベット型の工作機械は、工作物の穴ぐり加工なら
びにフライス加工を行ういわゆる加工センターとして用
いられる。

工作機械１０はこれを取囲む機械室状のケーシング１１
を有しており、このケーシング１１は工作機械１０の周
辺に金属切削屑が飛び交ったり加工用オ・イルが飛散し
たりすることを阻止する防護壁として用いられる。工作
機械１０はその全面１２に図示されてないスライドドア
を有しており、長尺の工作物テーブル１３に対するアプ
ローチはこのスライドドアを介して行われる。

工作機械工０の主軸台２０は、特に穴ぐり及びフライス
加工のための工具ホルダーを取付けるための主軸２１を
有している。この主軸台２０は３つの座標軸に沿って移
動可能であり、そのうちの縦軸線、つまり工作物テーブ
ル１３の長手方向に延びるＸ−軸と、矢張り水平に延び
ているがＸ　−軸と直交するｙ−軸から成る座標系は符
号２２で示されている。

主軸台２０は台車上に位置しており、この台車は垂下ケ
ーブル２４、即ち有限の長さのケーブルループを介して
、矢張り図示されてない立体的に固定された定置の接続
点に接続されている。

主軸台２０乃至これを担持している台車をｘ　−軸方向
で移動させるためには、不動の定設駆動装置が用いられ
るのに対し、これをｙ−軸及び鉛直な２−軸２５に沿っ
て移動させるためには、主軸台２０内にもしくはこれを
担持する台車上に配置された駆動要素が用いられる。

垂下ケーブル２４は、これらの駆動装置と主軸台２１の
駆動装置とに電気的なエネルギーを補給し、駆動装置の
：ＪＲ整および制御を行うべく信号を伝送し、空気力エ
ネルギーを供給し、切削加工用オイルを搬送するなどの
目的で使用される。

主軸台２０の台車をＸ−軸に沿って案内する案内軌道面
を金属切削屑と切削加工用オイルとから保護するため、
Ｘ−軸方向で見た主軸台２０の両サイドには複数の要素
３０ａ〜３０ｅ乃至３０ａ′〜３０ｅ′から成るテレス
コープ状のカバーが設けられている。この場合、カバー
要素３０ａ。

３０ａ′が主軸台２０の台車に剛性結合されているのに
対し、最も外側に位置するカバー要素３０ｅ、３０ｅ’
　は立体的に固定された状態で配置されている。第１図
と第２図とを比較すれば明らかなように、各カバー要素
３０ａ〜３０ｅ、　　３０ａ′〜３０ｅ′は、その下に
位置する案内軌道面がどのようなＸ−ポジションでも完
全に上方を覆われているように、それぞれ対向的に重な
り合って摺動可能ならしめている。

台車上に配置されたガイドレールをｙ−軸方向でも金属
切削屑と加工用オイルとから保護するため、主軸台２０
の台車にはｙ−軸方向でルーバー（ベネシアンブライン
ド）状のカバー３１もしくは矢張りテレスコープ式のカ
バー要素が設けられている。

第１図および第２図においては、作業員の視線方向で見
てテレスコープ式カバー３０の手前のスペースは符号３
２で示され、その背後に位置するスペースは符号３３で
示されている。

手前のスペース３２を背後のスペース３３から仕切るた
め、主軸台２０と因子面で見て左側に位置する側壁３４
との間、並びに主軸台２０と右側に位置する側壁３５と
の間の各中間スペースは、それぞれ縦方向隔壁４０乃至
４０′によって架橋されている。この縦方向隔壁４０乃
至４０′は、下部でテレスコープ式カバー３０の上に密
接しており、有利には主軸台２０と同じ高さ寸法で構成
されている。このような構成様式によれば両スペース３
２．３３を全面的に分離することが出来るので、手前の
スペース３２内で飛び交い飛散する金属切削屑と加工用
オイルとが背後のスペース３３にまで到達して、そこに
位置するデリケートな要素に支障をきたすことはない。

縦方向隔壁４０．４０’　はそれぞれ剛性の壁要素４１
乃至４１′から構成されており、これらの壁要素はそれ
ぞれ鉛直方向の軸を有する第１のヒンジ４２を介してア
コーディオン式に相互結合されている。

各壁要素４１．４１’がそれぞれ均等に展開され且つ折
畳まれうるようにするため、各ロッド４３乃至４３′か
ら成る平行四辺形リンクが設けられており、これらの平
行四辺形リンクとしてのロッド４３，４３’　は、第１
図及び第２図の平面で見て壁要素４１．４１’　に対し
折り返し対称に配置され、且つそれ自体鉛直方向の軸を
有する第２のヒンジ４４により互いに結合され、矢張り
鉛直方向の軸を有する第３のヒンジ４５を介して壁要素
４１．４１’　に結合されている。

このような構成様式に基いて、工作物テーブル１３の表
面と平行な平面には所謂ニュルンベルグの鋏が形成され
ることになり、その優れている点は、平行四辺形リンク
における各区分が全て一様に展開されると共に折畳まれ
、平行四辺形リンクの中心線が常に１つの直線を成すこ
とにある。

第１図及び第２図に示された実施例においては、主軸台
２０のＸ−軸方向で見た両サイドにそれぞれ１つ剛性的
な第１の壁要素４６乃至４６′が設けられており、これ
らの壁要素の突出した各端部には、それぞれ第１のヒン
ジ４２乃至４２′の最初のヒンジが取付けられている。

縦方向隔壁４０゜４０′の反対側端部には、側壁３４．
．３５に所属する矢張り剛性的な第２の壁要素４７．４
７’が設けられており、この剛性的な第２の壁要素４７
゜４７′は、それぞれ第１のヒンジ４２，４２’　にお
ける最後のヒンジを担持している。

第２図から明らかなように、剛性的な各壁要素４６．４
７乃至４６’　、４７’は、主軸台２０が工作物テーブ
ル１３上で極限のコーナーポジションを占めうるように
するために用いられる。つまり、主軸台２０が単に剛性
の壁要素４７．４７’により形成されるＸ−軸方向での
み移動する場合には、全ての第１ヒンジ４２並びに全て
の第２ヒンジ４４が、Ｘ−軸方向での主軸台２０の各極
限（終端）ポジションでこのＸ−軸と平行な直線上に位
置することになる。しかるに主軸台２０が付加的にｙ−
軸方向でも移動した場合、第２図の左端部に示されたよ
うに第１のヒンジ４２乃至４２′と第２のヒンジ４４乃
至４４′とが側方に偏向可能であるとすれば、主軸台２
０はＸ−軸方向で更に付加的に移動しうるようになる。

テレスコープ式カバー３０の手前に位置するスペース３
２とその背後に位置するスペース３３とを出来るだけ完
全に隔離するためには、隔壁４０゜４０′における第１
のヒンジ４２，４２’の範囲に間隙が形成されていては
ならない。このような条件が必要とされるのは、もしそ
うでない場合には、周囲に飛び交う金属切削層が第１の
ヒンジ４２．４２’の間隙内に付着して、このヒンジ４
２゜４２′を機能不全もしくは機能停止状態にもたらし
かねないという理由にも基いている。

第３図及び第４図には、第１のヒンジ４２を事実上無間
隙に構成して完全な密閉状態を達成した本発明の実施態
様が示されている。

平面図としての第４図から明らかなように、図示の両壁
要素４１ａ、４１ｂは二重壁５０ａ、５０ｂとして構成
されている。この場合、一方の壁要素４１ａにおける二
重壁５０ａは、第４図の因子面で見て下方に折曲げられ
ており（符号５１）、最終的にその下端部では、因子面
に対し垂直に第１の半円筒形縁部５２を形成している。

この第１の半円筒形縁部５２は、第１のヒンジ４２の軸
線５３に対して同軸的に延びており、この場合、第４図
の断面表示から明らかなように、第１のヒンジ４２の１
部を成す１本のピン５４が二重壁５０ａ内で鉛直方向に
延びている。

他方の壁要素４１ｂにおける二重線５０ｂも、第４図の
因子面で見て矢張り下方に折曲げられており（符号６０
）、最終的にその下端部で第２の半円筒形縁部６１を形
成している。この二重壁５０ｂにおける折曲げ区分６０
の中心線は、第１のヒンジ４２の軸線５３に対し半径方
向で延びている。

各壁要素４１ａ、４１ｂの下縁部には、図示されていな
い上縁部におけるのと同じようにフランジ６２．Ｌ３が
設けられており、特に第３図から明らかな如く、これら
のフランジ６２．６３は互いに相補的に段付けられた状
態で構成されている。

第１のフランジ６２と第１の二重壁５０ａにおける折曲
げ区分５１との間には切欠６４が形成されており、第２
の７ランジ６３における段付けられた区分がこの切欠６
４内に係合する。この範囲ではピン５４が両フランジ６
２．６３を貫通しており、フランジ６２の下面にはピン
ヘッド６５が当接している。

特に第４図から明らかなように、上述した配置形式によ
れば、縦方向隔壁４０の折畳み操作に際して各壁要素４
１ａ、４１ｂは、第４図の１点鎖線で示す如く第２の半
円筒形縁部６１が第１の半円筒形縁部５２に沿って遊び
なしに移動するように、ヒンジ４２の軸線５３を中心に
して互いに相対旋回可能ならしめられている。この場合
、第２の縁部６１は必ずしも半円筒形に形成しておかな
くてもよく、軸線５３に対し半径方向で第１の半円筒形
縁部５２に当接しさえするならば、この縁部６１をむし
ろ鋭角的に構成することも出来る。

各壁要素４１ａ、４１ｂは、ピン５４を抜き取ることに
より簡単に分解することが可能である。

また他方、壁要素４１ａ乃至４１ｂはその他縁部で別の
壁要素もしくは剛性的な壁要素４６乃至４７に結合する
ことも可能であり、そのためには、例えば剛性的な壁要
素４６．４７乃至４６’、４７′にドアヒンジ状の要素
が設けられ、この要素にも矢張りピン５４が案内される
。このような構成様式が採用された場合には、壁要素４
１を部屋のドアのように開は閉てすることが可能になる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は主軸台がその中央位置を占めた状態にある本発
明による工作機械の第１実施例を示す平面図、 第２図は第１図による実施例において主軸台が一方の終
端位置を占めている工作機械の平面図、第３図は第１図
及び第２図による工作機械の互いに枢支結合された２つ
の壁要素間における下位ヒンジ点を著しく拡大して示し
た正面図、第４図は第３図のヒンジ点をＴＶ−ＴＶ線に
沿って破断して示した平面図である。 （符号−覧） １０・・・・・・・・・・・・・・・・・・ロングベツ
ド型の工作機械１１・・・・・・・・・・・・・・・・
・・ケーシング１２・・・・・・・・・・・・・・・・
・・工作機械の前面１３・・・・・・・・・・・・・・
・・・・工作物テーブル２０・・・・・・・・・・・・
・・・・・・主軸台２１・・・・・・・・・・・・・・
・・・・主　軸２２・・・・・・・・・・・・・・・・
・・座標系２４・・・・・・・・・・・・・・・・・・
垂下ケーブル２５・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ｚ−１ｔｂ３０・・・・・・・・・・・・・・・・・
・テレスコープ式カバー３０ａ〜３０ｅ、　　３０ａ’
　　〜３０ｅ′・・・・・・・・・・−・・・・・・・
カバー要素３１・・・・・・・・・・・・・・・・・・
ルーバー状のカバー３２・・・・・・・・・・・・・・
・・・・テレスコープ式カバーの手前のスペース ３３・・・・・・・・・・・・・・・・・・テレスコー
プ式カバーの背後のスペース ３４、３５・・・・・・・・・側　壁 ４０．４０’・・・・・・縦方向隔壁 ４１．４１’　、４１ａ、４１ｂ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・剛性の壁要素４
２・・・・・・・・・・・・・・・・・・鉛直方向の軸
を有する第１のヒンジ ４３．４３’・・・・・・ロッド ４４・・・・・・・・・・・・・・・・・・第２のヒン
ジ４５・・・・・・・・・・・・・・・・・・第３のヒ
ンジ４６．４６’　・・・・・・第１の剛性的な壁要素
４７、４７’・・・・・・第２の壁要素５０ａ、　　５
０ｂ・・・二重壁 ５１．６０・・・・・・・・・二重壁の折曲げ区分５２
．６１・・・・・・・・・二重壁の半円筒形縁部５３・
・・・・・・・・・・・・・・・・・第１のヒンジの軸
線５４・・・・・・・・・・・・・・・・・・ビ　ン６
２．６３・・・・・・・・・フランジ６４・・・・・・
・・・・・・・・・・・・切　欠６５・・・・・・・−
・・・・・・・・・・ピンヘッド’（Ｉｙ’

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の座標軸（ｘ）、（ｙ）に沿って移動可能な主
   軸台（２０）と、座標軸の１つ（ｘ）と平行に延びる縦
   軸線を有する長尺の工作物テーブル（１３）と、主軸台
   （２０）及び工作物テーブル（１３）を囲繞するケーシ
   ング（１１）とを備えている形式の工作機械において、
   工作物テーブル（１３）の縦軸線と平行な座標軸（ｘ）
   の方向で見て主軸台（２０）の両側に、主軸台（２０）
   とケーシング（１１）の側壁（３４）、（３５）との間
   の中間スペースに亙って張設され長さ調整可能に構成さ
   れた隔壁（４０）、（４０′）が設けられていることを
   特徴とする工作機械。 ２、隔壁（４０）、（４０′）が互いに枢支結合された
   複数の剛性的な壁要素（４１）、（４１′）からアコー
   デイオン状に構成されていることを特徴とする請求項１
   に記載の工作機械。 ３、各壁要素（４１）、（４１′）が更にロッド（４３
   ）、（４３′）と枢支結合されており、これらのロッド
   自体はヒンジ（４４）、（４４′）を介して互いに結合
   されており、ロッド（４３）、（４３′）のヒンジ（４
   ４）、（４４′）が壁要素（４１）、（４１′）のヒン
   ジ（４２）、（４２′）に対して対称的に次のような形
   式で、即ち、各壁要素（４１）、（４１′）が各ロッド
   （４３）、（４３′）と共に工作物テーブル（１３）の
   表面と平行な平面で所謂ニュルンベルグの鋏を形成する
   ような形式で配置されていることを特徴とする請求項２
   に記載の工作機械。 ４、主軸台（２０）が縦軸（ｘ）の方向に延びる１つの
   剛性的な壁要素（４６）、（４６′）を有しており、こ
   の壁要素に隔壁（４０）、（４０′）が固定されている
   ことを特徴とする前記請求項１〜３のいずれか１項もし
   くは複数項に記載の工作機械。 ５、各側壁（３４）、（３５）がそれぞれ縦軸（ｘ）の
   方向に延びる１つの剛性的な壁要素（４７）、（４７′
   ）を有しており、これらの壁要素に隔壁（４０）、（４
   ０′）が固定されていることを特徴とする前記請求項１
   〜４のいずれか１項もしくは複数項に記載の工作機械。 ６、互いに枢支結合された２つの壁要素の一方（４１ａ
   ）が、ヒンジ（４２）の軸線（５３）に対して同心的な
   半円筒形状を呈する第１の縁部（５２）を形成するよう
   に延びており、他方の壁要素（４１ｂ）が半径方向で半
   円筒形の第１縁部（５２）に当接する第２の縁部（６１
   ）を形成するように延びていることを特徴とする前記請
   求項２〜５のいずれか１項もしくは複数項に記載の工作
   機械。 ７、各壁要素（４１）、（４１′）がそれぞれ差込可能
   なピン（５４）により互いに且つ主軸台（２０）及び側
   壁（３４）、（３５）に結合されていることを特徴とす
   る前記請求項２〜６のいずれか１項もしくは複数項に記
   載の工作機械。