JPS6216252Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はラムヘツド及びサドルとカウンタウエ
イトとの間で平衡状態を維持する工作機械の重量
バランス装置に関する。

工作機械、例えば横フライス中ぐり盤はベツド
上に直立コラムが設けられると共に該直立コラム
に昇降自在のサドルが設けられ、更に該サドルに
水平方向に摺動するラムヘツドが設けられてい
る。このような工作機械が大型になるとサドルや
ラムヘツドの重量が大きなものとなつて、ラムヘ
ツドが水平方向に摺動すると、当然ラムヘツドと
サドルの複合重心もその方向に移動し片寄つた支
持状態となる。このためラムヘツドが傾いてラム
ヘツドとサドルの摺動部分がこじれたり、他の摺
動部分も歪むなどの悪影響が現われる。これを解
消するため、従来種々の工作機械の重量バランス
装置が考えられている。ここで従来の重量バラン
ス装置を第１図及び第２図を参照して説明する。

サドル１は直立コラム（図示省略）に昇降自在
に設けられると共に、該サドル１にラムヘツド２
が水平方向に摺動自在に取り付けられている。該
サドル１及びラムヘツド２の重量をバランスさせ
るカウンタウエイト３が索条６，６′を介してサ
ドル１に懸架される。該カウンタウエイト３は上
下のカウンタウエイト３″，３′から成り、サドル
１の前端に繋がる索条６′にはカウンタウエイト
３′が連結されると共にサドル１の後端に繋がる
索条６″にはカウンタウエイト３″が連結され、こ
れらカウンタウエイト３′，３″の間には油圧シリ
ンダ４が内装されている。一方前記油圧シリンダ
４には制御回路７が接続しており、サドル１から
ラムヘツド２が水平方向前方、つまり図中イ方向
に移動すると、該制御回路７より圧油が供給され
該油圧シリンダ４が伸張するようになつている。

このような工作機械の重量バランス装置におい
てサドル１よりラムヘツド２が前方に移動する
と、サドル１とラムヘツド２の複合重心Ｇもそれ
に伴い前方に移動する。そのためサドル１の前端
に接続する索条６′に加わる荷重は増大し、サド
ル１の後端に接続する索条６″の加わる荷重は減
少しようとする。この場合、ラムヘツド２の前方
への移動により該油圧シリンダ４が伸張し、カウ
ンタウエイト３′はカウンタウエイト３″に対して
相対的に下方に押し下げられるのでカウンタウエ
イト３′とサドル１の前端を連続する索条６′には
張力が生じラムヘツド２及びサドル１に対するカ
ウンタウエイト３′，３″のバランス状態は維持さ
れ、第２図中破線で示すようにラムヘツド２が前
方に傾くような前垂れ現象は生じない。このよう
に上記重量バランス装置はラムヘツド２が傾いた
りサドル１とコラムとの摺動部とがこじれたりす
ることがないようカウンタウエイト３によつてこ
れを防止している。

ところが、上記バランス装置は、ラムヘツド２
にアタツチメントが装着される場合にはバランス
保持が充分でない。該アタツチメントがラムヘツ
ド２に装着されると、その装着されたラムヘツド
２の重量はアタツチメントの非装着時に比べ、増
加すると共にラムヘツド部分の重心位置も変る。
一方、上記バランス装置は、アタツチメントを取
付けない状態のラムヘツドを基準として油圧シリ
ンダ４を制御しているため、ラムヘツド自体の重
心点の変動に伴なう傾き補正は可能であるが、各
種アタツチメント取付時における重量の変化によ
つて生じる微妙な傾きに対応した補正はできな
い。又、アタツチメント取付時と、アタツチメン
トを取付けない場合との傾き量の変化に即応した
補正を行うことは困難である。

本考案は、ラムヘツドに各種のアタツチメント
が装着された場合であつても即応して、ラムヘツ
ド及びサドルに対してカウンタウエイトが常に平
衡状態を維持する工作機械の重量バランス装置を
提供することを目的とするものであつて、その構
成は昇降自在のサドルにラムヘツドが水平に摺動
自在に設けられると共にサドル及びラムヘツドの
バランスをとるカウンタウエイトが、サドルない
しラムヘツドの両側部にそれぞれ連結される複数
の索条を介して懸架され、更に各索条の張力を変
える流体圧シリンダがカウンタウエイトに内装さ
れると共に該流体圧シリンダの流体圧を制御する
圧力制御弁が、前記ラムヘツドに取り付けられる
カム板の傾斜面に倣つて作動するよう前記サドル
に設けられる工作機械の重量バランス装置におい
て、前記カム板を上下動自在ないし回転自在に設
け、前記圧力制御弁に対するカム板傾斜面の高さ
を手動で調整する機構を形成したことを特徴とす
る。

以下、本考案を実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第３図〜第７図に本考案に係る工作機械の重量
バランス補正装置の一実施例を示す。

直立コラムの側面に設けられる上下方向のレー
ル１１にサドル１２が昇降自在に嵌着されると共
に該サドル１２の前面にはラムヘツド１３が水平
動自在に嵌着されている。更に該サドル１２及び
ラムヘツド１３に対しバランスをとるカウンタウ
エイト１５が該サドル１２に接続される。すなわ
ちカウンタウエイト１５とサドル１２がチエーン
１６ａ，１６ｂ，１６ｃを介して連結されると共
に該チエーン１６ａ，１６ｂ，１６ｃはそれぞれ
コラムの上方のプーリ１４ａ，１４ｂ，１４ｃに
引き掛けられ、カウンタウエイト１５を吊り下げ
た状態となつている。該チエーン１６ａ，１６ｂ
の一端はサドル１２の前端のロツド１７に固定さ
れており、該ロツド１７はサドル１２の上面を貫
通し、サドル１２とロツド１７との間にはバネ１
８が介装されると共にローラ１９を介してラムヘ
ツド１３と係合する。

またチエーン１６ｃはサドル１２の後端の突起
に固定されている。このようにチエーン１６ａ，
１６ｂの張力がサドル１２とラムヘツド１３に分
担されて加わるようになつている。一方チエーン
１６ａ，１６ｂ，１６ｃの他端にカウンタウエイ
ト１５が懸架される。そのうちチエーン１６ａ，
１６ｃはカウンタウエイト１５の上面の突起に固
定され、またチエーン１６ｂはカウンタウエイト
１５に内蔵された油圧シリンダ２０を介して接続
している。更に該油圧シリンダ２０に供給される
圧油を制御してチエーン１６に働く張力を調整し
ラムヘツド１３が前後に移動する際にバランス状
態を維持する圧力制御弁２１及び該圧力制御弁２
１を作動させるカム板２２が設けられている。す
なわち、該カム板２２は前後動するラムヘツド１
３の上面に設けられる。該カム板２２の上面は、
ラムヘツド１３の前後動に伴うサドル１２及びラ
ムヘツド１３の複合重心の移動量に応じた勾配の
傾斜面となつている。該カム板２２の傾斜面に倣
う圧力制御弁２１がサドル１２に固定されてい
る。該圧力制御弁２１は油圧シリンダ２０に圧油
を供給する油圧回路に接続されており、傾斜面と
の倣いによつてスライドした量に応じて該油圧シ
リンダ２０に供給される圧油を制御し、チエーン
１６ｂの張力を増減するようになつている（第５
図参照）。更に上記ラムヘツド１３に設けられる
カム板２２はラムヘツド１３に装着されるアタツ
チメント１３′の種類に応じて、上下に移動でき
るようになつている。該カム板２２の両端はラム
ヘツド１３上面のブラケツト２３，２４に挿入さ
れると共に該ブラケツト２３，２４の内側に設け
られた偏心カム２５，２６に支持されて該カム板
２２はブラケツト２３，２４内を昇降自在となつ
ており、更に該ブラケツト２３，２４にはカム板
２２を常に下方に押しつけるバネ２７，２８が設
けられている。該偏心カム２５，２６にはブラケ
ツト２３，２４の外側に突き出すカム軸２９，３
０が設けられると共に該カム軸２９，３０にレバ
ー３１，３２が固定され、該レバー３１，３２は
アーム３３を介して連結されており、上記偏心カ
ム２５，２６は連動して回動できるようになつて
いる。更にカム軸３０の周面に圧接するボールノ
ツチ３４がスプリング３５に押圧されてブラケツ
ト２４内に設けられており該ボールノツチ３４の
嵌まり込む凹部を切替えて該カム軸３０の回動位
置決めが行なわれるようになつている。更に該カ
ム軸３０を回動させる切替レバー３６が設けられ
ている。

上記構成を有する工作機械のバランス装置にお
いて、ラムヘツド１３にアタツチメント等が装着
されない時は従前の重量バランス装置と同様に、
カウンタウエイト１５がラムヘツド１３及びサド
ル１２に対してバランス状態を維持する。アタツ
チメント１３′の装着時には次のようにアタツチ
メントの種類に対応させてカム板２２の傾斜面の
高さを補正し、チエーン１６ｂに加える張力の大
きさを補正し、バランス状態を維持する。

すなわち切換レバー３６を図中矢印方向に回転
させると、カム軸３０とカム軸３１はアーム３３
により連動し、偏心カム２５，２６が回動する。
偏心カム２５，２６上に支持されるカム板２２は
その偏心量により上昇する、一方ボールノツチ３
４がカム軸３０の他の凹部に嵌まり込んで回動位
置決めされ、カム板２２は上昇した状態に保持さ
れる。このようにしてカム板２２が上昇しその傾
斜面も上昇した状態に保たれる。そうすると該傾
斜面を倣う圧力制御弁２０のスライド量が大きく
なり、油圧シリンダ２０が大きく縮み、チエーン
１６ｂに加わる張力が増大する。このようにチエ
ーン１６ｂに加わる荷重が増加しても、それに対
応する張力が生ずるので、サドル１２及びラムヘ
ツド１３に対して、カウンタウエイト１５がバラ
ンス状態を維持でき、コラムとサドル１２との摺
動部分がこじれることもなく、サドル１２とラム
ヘツド１３との摺動部分がこじれることもない。

又上記偏心カム２５，２６の偏心量をそれぞれ
異なるものにして、カム板２２の傾斜面の勾配量
を微秒に変化させても良く、更に、各種アタツチ
メントに応じて、勾配量を変えた傾斜面を有する
カム板を複数用い、アタツチメントの交換時に、
該カム板も合わせて交換するようにしても良い。

次に本考案の他の実施例を第８図に示す。同図
に示すものは、上下に移動自在なカム板に替え
て、多角形のドラム３７を回動自在に設けるもの
である。該ドラム３７の各面には勾配及び高さの
異なる傾斜面が設けられており、各種のアタツチ
メント対応することができるようになつている。
更に該ドラム３７を回動させるレバー３８が設け
られており、各傾斜面を能率的に選択することが
できる。

以上、実施例に基づいて具体的に説明してきた
ように本考案によればラムヘツドにアタツチメン
トが装着された場合であつても、即応してラムヘ
ツト及びサドルに対してカウンタウエイトが常に
平衡状態に維持することができる。そのためアタ
ツチメント装着時においても高精度の加工が行え
るようになつた。またアタツチメントを装着した
ため生ずるラムヘツドの撓みも同時に解消するこ
とも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の工作機械の重量バラ
ンス装置に係り、第１図はその概略説明図、第２
図は前垂れ現象を説明す説明図である。第３図〜
第８図は本考案に係り、第３図はその第一の実施
例の斜視図、第４図は第３図中Ａ−Ａ矢視断面
図、第５図は油圧系を説明する概略説明図、第６
図は正面図、第７図は第６図中Ｂ−Ｂ矢視断面
図、第８図は他の実施例を示す部分側面図であ
る。 図面中、１１はコラムのレール、１２はサド
ル、１３はラムヘツド、１３′はアタツチメン
ト、１４ａ，１４ｂ，１４ｃはプーリ、１５はカ
ウンタウエイト、１６ａ，１６ｂ，１６ｃはチエ
ーン、１７はロツド、１８はバネ、１９はロー
ラ、２０は油圧シリンダ、２１は圧力制御弁、２
２はカム板、２３，２４はブラケツト、２５，２
６は偏心カム、２７，２８はバネ、２９，３０は
カム軸、３１，３２はレバー、３３はアーム、３
４はボールノツチ、３５はスプリング、３６は切
替レバー、３７はドラム、３８はレバーである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 昇降自在のサドルにラムヘツドが水平に摺動自
   在に設けられると共にサドル及びラムヘツドのバ
   ランスをとるカウンタウエイトが、サドルないし
   ラムヘツドの両側部にそれぞれ連結される複数の
   索条を介して懸架され、更に各索条の張力を変え
   る流体圧シリンダがカウンタウエイトに内装され
   ると共に該流体圧シリンダの流体圧を制御する圧
   力制御弁が、前記ラムヘツドに取り付けられるカ
   ム板の傾斜面に倣つて作動するよう前記サドルに
   設けられる工作機械の重量バランス装置におい
   て、前記カム板を上下動自在ないし回転自在に設
   け、前記圧力制御弁に対するカム板傾斜面の高さ
   を手動で調整する機構を形成したことを特徴とす
   る工作機械の重量バランス装置。