WO2017134851A1

WO2017134851A1 - 工作機械

Info

Publication number: WO2017134851A1
Application number: PCT/JP2016/075333
Authority: WO
Inventors: 伊藤　慎
Original assignee: スター精密株式会社
Priority date: 2016-02-01
Filing date: 2016-08-30
Publication date: 2017-08-10
Also published as: US10421168B2; EP3354401B1; JP6730581B2; US20180236622A1; CN108602168B; EP3354401A4; TWI707741B; TW201728400A; EP3354401A1; CN108602168A; JP2017136646A

Abstract

機械寸法を短縮することが可能な工作機械を提供する。工作機械（１）は、ワーク（Ｗ１）を把持する主軸（１２）を設けた主軸台（１０）と、主軸中心線（ＡＸ１）に沿った送り機構（２２）、及び、該送り機構（２２）の前端部（２３ａ）を回転可能に支持する前端支持部（２５）を有し、主軸台（１０）を主軸中心線方向（Ｄ１）へ移動させる駆動手段（２０）と、主軸中心線（ＡＸ１）から送り機構（２２）に向かう径方向（Ｄ２）において主軸（１２）と送り機構（２２）との間で主軸台（１０）に設けられる第一前カバー（５０）と、径方向（Ｄ２）において主軸（１２）と送り機構（２２）との間で第一前カバー（５０）とは異なる位置にて前端支持部（２５）に設けられる第二前カバー（６０）と、を備え、第一前カバー（５０）の少なくとも一部が第二前カバー（６０）よりも後側（Ｓ２）にあるときに第一前カバー（５０）と第二前カバー（６０）の両方が送り機構（２２）の一部を覆うようにされている。

Description

工作機械

　本発明は、主軸中心線方向へ移動可能な主軸台を備えた工作機械に関する。

　工作機械として、ワークを摺動可能に支持するガイドブッシュを主軸の前方に設けた主軸移動型旋盤が知られている。主軸を設けた主軸台を主軸中心線方向へ移動させる駆動手段は、例えば、主軸中心線に沿ったボールねじ（送り機構）、主軸台に取り付けられボールねじに螺合したナット、及び、ボールねじを回転駆動するサーボモータを備える。ボールねじの保護や、安全性を向上させるため、また、ワークの切粉がボールねじに付着するのを防ぐ等のため、例えば、ボールねじを覆うカバーが主軸台に設けられる。

　また、特許文献１に示される主軸移動型旋盤は、ガイドブッシュを備えたガイドブッシュホルダーが支持台に対して取り外し可能とされている。ガイドブッシュを使用しない時には、主軸の先端部を挿入可能な保護穴を配したカバー部材がガイドブッシュホルダーの代わりに支持台に取り付けられる。このカバー部材はボールねじを覆う部材ではない。

特開平９－２２５７０３号公報

　特許文献１に示される主軸移動型旋盤は、ガイドブッシュ不使用時のために保護穴を配したカバー部材が必要である。このカバー部材の配設位置に対応させて主軸台をガイドブッシュ使用時の位置よりも前側に配置する必要がある。ここで、ボールねじの保護や安全性の向上のため、ガイドブッシュ使用時にボールねじの前側を覆う前カバーを主軸台に設けることを考えることにする。基本的には、主軸台が最も後退したときに主軸中心線方向においてボールねじを覆う長さの前カバーが必要である。また、ガイドブッシュの支持台は、主軸台が最も前進したときでも前カバーと干渉しないように配置する必要がある。主軸は、なるべくガイドブッシュに近くなるように配置したほうがよいため、主軸中心線方向において前カバーの長さに応じた長さが必要となる。従って、機械寸法は、前述の条件を満たす大きさが必要となる。

　上述した問題は、ボールねじを有する駆動手段を備える旋盤に限らず、リニアモータの固定子等といった送り機構を有する駆動手段を備える工作機械についても、同様に存在する。

　本発明は、機械寸法を短縮することが可能な工作機械を提供する目的を有している。

　本発明の工作機械は、ワークを把持する主軸を設けた主軸台と、
　主軸中心線に沿った送り機構、及び、該送り機構の前端部を回転可能に支持する前端支持部を有し、前記主軸台を前記主軸中心線方向へ移動させる駆動手段と、
　前記主軸中心線から前記送り機構に向かう径方向において前記主軸と前記送り機構との間で前記主軸台に設けられる第一前カバーと、
　前記径方向において前記主軸と前記送り機構との間で前記第一前カバーとは異なる位置にて前記前端支持部に設けられる第二前カバーと、を備え、
　前記第一前カバーの少なくとも一部が前記第二前カバーよりも後側にあるときに前記第一前カバーと前記第二前カバーの両方が前記送り機構の一部を覆うようにされた、態様を有する。

　請求項１に係る発明によれば、機械寸法を短縮することが可能な工作機械を提供することができる。
　請求項２、請求項３に係る発明では、機械寸法をさらに短縮することが可能な工作機械を提供することができる。
　請求項４に係る発明では、共用カバーの構造を簡素化することができる。

ガイドブッシュを取り付けた旋盤であって主軸が最後退位置にある旋盤の要部を一部断面視して模式的に例示する図である。ガイドブッシュを取り付けた旋盤であって主軸が最前進位置にある旋盤の要部を一部断面視して模式的に例示する図である。ガイドブッシュを取り外した旋盤であって主軸が最前進位置にある旋盤の要部を一部断面視して模式的に例示する図である。主軸中心線方向の前側からガイドブッシュ使用時の旋盤の要部を模式的に例示する図である。主軸中心線方向の後側からガイドブッシュ不使用時の旋盤の要部を模式的に例示する図である。図６Ａは後カバーの例を示す正面図及び左側面図、図６Ｂは第一前カバーの例を示す正面図及び右側面図、図６Ｃは第二前カバーの例を示す正面図及び右側面図、である。図７Ａは変形例においてガイドブッシュを取り付けた旋盤であって主軸が最後退位置にある旋盤の要部を一部断面視して模式的に例示する図、図７Ｂ及び図７Ｃは変形例においてガイドブッシュを取り外した旋盤であって主軸が最前進位置にある旋盤の要部を一部断面視して模式的に例示する図、である。図８Ａ、図８Ｂ、及び、図８Ｃは、変形例においてガイドブッシュを取り外した旋盤であって主軸が最前進位置にある旋盤の要部を一部断面視して模式的に例示する図である。比較例においてガイドブッシュを取り付けた旋盤であって主軸が最後退位置にある旋盤の要部を一部断面視して模式的に示す図である。比較例においてガイドブッシュを取り付けた旋盤であって主軸が最前進位置にある旋盤の要部を一部断面視して模式的に示す図である。比較例においてガイドブッシュを取り外した旋盤であって主軸が最前進位置にある旋盤の要部を一部断面視して模式的に示す図である。

　以下、本発明の実施形態を説明する。むろん、以下の実施形態は本発明を例示するものに過ぎず、実施形態に示す特徴の全てが発明の解決手段に必須になるとは限らない。

（１）本発明に含まれる技術の概要：
　まず、図１～１１に示される例を参照して本発明に含まれる技術の概要を説明する。図１等では主軸移動型旋盤１を工作機械の例として示している。尚、図１～１１は模式的に示す図であり、これらの図に示される各方向の拡大率は異なることがあり、各図は整合していないことがある。

　図１～８に例示される本技術の工作機械（１）は、ワークＷ１を把持する主軸１２を設けた主軸台１０、駆動手段２０、第一前カバー５０、第二前カバー６０と、を備える。駆動手段２０は、主軸中心線ＡＸ１に沿った送り機構２２、及び、該送り機構２２の前端部２３ａを回転可能に支持する前端支持部２５を有し、主軸台１０を主軸中心線方向Ｄ１へ移動させる。第一前カバー５０は、主軸中心線ＡＸ１から送り機構２２に向かう径方向Ｄ２において主軸１２と送り機構２２との間で主軸台１０に設けられる。第二前カバー６０は、前記径方向Ｄ２において主軸１２と送り機構２２との間で第一前カバー５０とは異なる位置にて前端支持部２５に設けられる。本工作機械（１）は、第一前カバー５０の少なくとも一部が第二前カバー６０よりも後側（Ｓ２）にあるときに第一前カバー５０と第二前カバー６０の両方が送り機構２２の一部を覆うようにされている。

　図９～１１は、比較例において主軸移動型旋盤９０１の要部を一部断面視して模式的に示している。尚、後述する具体例と類似する構成要素には、同じ符号を付している。図９では、ガイドブッシュ使用時に主軸台１０が最も前進したときの主軸９１２の位置を二点鎖線で示している。図９において、符号３は外装、符号Ｐ９１は主軸９１２の前端位置、符号Ｐ９２は主軸９１２の後端位置、を示している。主軸９１２の突出長Ｌ９１は、主軸台１０の前面部から主軸９１２の前端位置Ｐ９１までの主軸中心線方向Ｄ１における長さを示している。

　図９，１０に示すように、ボールねじ２３を保護したり安全性を向上させたりするため、ボールねじ２３の前側（Ｓ１）を覆う前カバー９５０とボールねじ２３の後側（Ｓ２）を覆う後カバー９４０が主軸台１０に取り付けられている。主軸中心線方向Ｄ１における前カバー９５０の長さＬ９２は、主軸台１０が図９に示すように最も後退した位置となっても主軸中心線方向Ｄ１においてボールねじ２３の途中から前端部２３ａまで覆われる長さとされている。ガイドブッシュ３２の支持台３０は、図１０に示すように主軸台１０がガイドブッシュ使用時に最も前進した位置となっても前カバー９５０と干渉しないように配置されている。従って、主軸９１２は、主軸中心線方向Ｄ１において前カバー９５０の長さに応じた突出長Ｌ９１とされ、前述の干渉を避けるために突出長Ｌ９１よりも短くすることができない。尚、図１１に示すようにガイドブッシュ３２を支持台３０から取り外した時、主軸９１２はさらに前進した位置となる。前カバー９５０は、支持台３０との干渉を避けるために主軸台１０から取り外される。

　一方、本技術は、図１，２等に例示するように、主軸中心線方向Ｄ１へ移動可能な主軸台１０に第一前カバー５０が設けられる一方、送り機構２２の前端支持部２５に第二前カバー６０が設けられている。従って、第一前カバー５０と第二前カバー６０とは、例えば、図９，１０で示した比較例の前カバー９５０が発揮する送り機構の保護機能を二分割したような保護機能を発揮する。

　第二前カバー６０は径方向Ｄ２において主軸１２と送り機構２２との間で第一前カバー５０とは異なる位置にあるので、図１，２に例示するように、主軸台１０とともに第一前カバー５０が主軸中心線方向Ｄ１へ移動しても第一前カバー５０と第二前カバー６０とは干渉しない。主軸台１０の後退時には、後側（Ｓ２）の第一前カバー５０と前側（Ｓ１）の第二前カバー６０の両方が送り機構２２の一部を覆う。このように前端支持部２５に設けられた第二前カバー６０が送り機構２２の一部を覆うので、第一前カバー５０に必要な長さＬ２が図９で示した比較例の長さＬ９２と比べて短くて済む。すなわち、主軸台１０に設けられる前カバーを主軸中心線方向Ｄ１において短縮することができるので、その分、前カバーと他の機械要素（例えばガイドブッシュ３２の支持台３０）との干渉が避けられる。これにより、主軸１２に必要な突出長Ｌ１が図９で示した比較例の突出長Ｌ９１と比べて短くて済み、主軸中心線方向Ｄ１において主軸１２を短縮することができる。従って、本技術は、機械寸法を短縮することが可能な工作機械を提供することができる。

　ここで、主軸台や前端支持部といった設置対象にカバーが設けられることには、設置対象に対して着脱可能に取り付けられること、設置対象に設けられる金具といった部品にカバーが取り付けられること、設置対象に対して分離不能にカバーが形成されること、等が含まれる。
　主軸中心線から送り機構に向かう径方向において位置関係を説明している記載における位置関係は、主軸中心線方向から見たときの見かけの位置関係を意味し、主軸中心線方向における位置を問わない。
　尚、第一前カバー５０の少なくとも一部が第二前カバー６０よりも後側（Ｓ２）にあるときに主軸中心線方向Ｄ１において第一前カバー５０と第二前カバー６０とが連続して送り機構２２の一部を覆うと、送り機構の保護機能を高めることができる。前述のように、主軸中心線方向において位置関係を説明している記載における位置関係は、前記径方向から見たときの見かけの位置関係を意味し、前記径方向における位置を問わない。
　また、第一前カバー５０の一部が第二前カバー６０よりも後側（Ｓ２）にあるときに第一前カバー５０と第二前カバー６０とが一部重なりながら送り機構２２の一部を覆うと、送り機構の保護機能をさらに高めることができる。前述のように、第一前カバーと第二前カバーとが一部重なることは、主軸中心線方向において第一前カバーと第二前カバーとの位置が完全には一致していないが、第一前カバーから前記径方向に第二前カバーがある部分があることを意味する。
　第二前カバーは、径方向において第一前カバーと送り機構との間にある方が好ましいものの、径方向において主軸と第一前カバーとの間に設けることも可能である。例えば、図４において、第一前カバー５０を支持するために主軸台１０の前面部からＸ軸方向の一方（例えば図４の左方）へ迂回して第一前カバー５０まで下に繋がる支持構造を設け、第二カバー６０を支持するために前端支持部２５からＸ軸方向の他方（例えば図４の右方）へ迂回して第二カバー６０まで上に繋がる支持構造を設けると、径方向Ｄ２において第二カバー６０を主軸１２と第一前カバー５０との間に配置することができる。

　ところで、本工作機械（１）は、主軸１２の前方（前側Ｓ１）においてワークＷ１を摺動可能に支持するガイドブッシュ３２が着脱可能に設けられる支持台３０をさらに備えてもよい。第一前カバー５０と第二前カバー６０の少なくとも一方は、着脱可能でもよい。図３等に例示するように、第一前カバー５０と第二前カバー６０の少なくとも一方は、取り外されたときに送り機構２２の後端部２３ｂを含めて該送り機構２２の一部を覆う位置に取り付け可能な共用カバーでもよい。本態様は、送り機構２２の後端部２３ｂを含めて該送り機構２２の一部を覆う専用のカバーの少なくとも一部が不要となるので、機械寸法をさらに短縮することが可能な工作機械を提供することができる。

　また、本工作機械（１）は、主軸台１０に設けられ、主軸台１０に設けられた状態の第一前カバー５０よりも後側（Ｓ２）において送り機構２２の一部を覆う後カバー４０をさらに備えてもよい。駆動手段２０は、送り機構２２の後端部２３ｂを回転可能に支持する後端支持部２６を有してもよい。共用カバー（例えば図３では第二前カバー６０）は、取り外されたときに前記径方向Ｄ２において主軸１２と送り機構２２との間で後カバー４０とは異なる位置にて後端支持部２６に対して着脱可能でもよい。図３に例示するように、前側（Ｓ１）の後カバー４０と後側（Ｓ２）の共用カバー（６０）の両方が送り機構２２の一部を覆うようにされてもよい。

　図３に例示するように、後端支持部２６に取り付けられた共用カバー（６０）は径方向Ｄ２において主軸１２と送り機構２２との間で後カバー４０とは異なる位置にあるので、主軸台１０とともに後カバー４０が主軸中心線方向Ｄ１へ移動しても後カバー４０と共用カバー（６０）とは干渉しない。前側（Ｓ１）の後カバー４０と後側（Ｓ２）の共用カバー（６０）の両方は、送り機構２２の一部を覆う。

　図９～１１で示した比較例において、主軸中心線方向Ｄ１における後カバー９４０の長さＬ９３は、図１１に例示するようにガイドブッシュ不使用時に主軸台１０が最も前進した位置となっても主軸中心線方向Ｄ１においてボールねじ２３の途中から後端部２３ｂまで覆われる長さとされている。主軸中心線方向Ｄ１において後側（Ｓ２）にある外装３は、図９に示すように主軸台１０がガイドブッシュ使用時に最も後退した位置となっても後カバー９４０と干渉しないように配置されている。

　図１～３等に例示される工作機械（１）では、後端支持部２６に設けられた共用カバー（６０）が送り機構２２の一部を覆うので、後カバー４０に必要な長さＬ３が比較例の長さＬ９３と比べて短くて済む。すなわち、主軸台１０に設けられる後カバー４０を主軸中心線方向Ｄ１において短縮することができるので、その分、後カバー４０と他の機械要素（例えば外装３）との干渉が避けられる。従って、本態様は、機械寸法をさらに短縮することが可能な工作機械を提供することができる。

　ここで、後端支持部は、送り機構の後端部に回転力を加えるモータ等、送り機構の後端部を回転可能に支持する構成要素を広く含む。むろん、前端支持部も、送り機構の前端部に回転力を加えるモータ等、送り機構の前端部を回転可能に支持する構成要素を広く含む。
　尚、主軸中心線方向Ｄ１において前側（Ｓ１）の後カバー４０と後側（Ｓ２）の共用カバー（例えば図３では第二前カバー６０）とが連続して送り機構２２の一部を覆うと、送り機構の保護機能を高めることができる。
　また、前側（Ｓ１）の後カバー４０と後側の共用カバー（例えば図３では第二前カバー６０）とが一部重なりながら送り機構２２の一部を覆うと、送り機構の保護機能をさらに高めることができる。前述のように、後カバーと共用カバーとが一部重なるとは、主軸中心線方向において後カバーと共用カバーとの位置が完全には一致していないが、後カバーから前記径方向に共用カバーがある部分があることを意味する。
　共用カバーは、径方向において後カバーと送り機構との間にある方が好ましいものの、図５においてＸ軸方向へ迂回する構造を後カバーと共用カバーとに採用する等により径方向において主軸と後カバーとの間に設けることも可能である。

　さらに、共用カバー（例えば図３では第二前カバー６０）は、前側（Ｓ１）の設置対象（例えば図１では前端支持部２５）に取り付けられる場合と後側（Ｓ２）の設置箇所（例えば図３では後端支持部２６）に取り付けられる場合とで同じ取り付け箇所（例えば図６Ｃでは挿通孔６１ａ）が使用されるようにされてもよい。この態様は、送り機構２２の後端部２３ｂを含めて該送り機構２２の一部を覆う位置にあるときの共用カバー（６０）における設置対象に取り付けるための構造を共用カバーに別途設ける必要が無くなるので、共用カバーの構造を簡素化することができる。
　ここで、共用カバーの前側の設置箇所は、送り機構の前端支持部、主軸台、等を含む。共用カバーの後側の設置箇所は、送り機構の後端支持部、後カバー、等を含む。

（２）工作機械の構成の具体例：
　図１は、ガイドブッシュ使用時に主軸台１０が最も後退した状態の主軸移動型旋盤１（工作機械の例）の要部を一部断面視して模式的に例示している。図１では、ガイドブッシュ使用時に主軸台１０が最も前進したときの主軸１２の位置を二点鎖線で示している。図１において、符号３は外装、符号Ｐ１は主軸１２の前端位置、符号Ｐ２は主軸１２の後端位置、を示している。主軸１２の突出長Ｌ１は、主軸台１０の前面部から主軸１２の前端位置Ｐ１までの主軸中心線方向Ｄ１における長さを示している。

　また、図２は、ガイドブッシュ使用時に主軸台１０が最も前進した状態の旋盤１の要部を一部断面視して模式的に例示している。図３は、ガイドブッシュ不使用時に主軸台１０が最も前進した状態の旋盤１の要部を一部断面視して模式的に例示している。図４は、主軸中心線方向Ｄ１の前側Ｓ１からガイドブッシュ使用時の旋盤１の要部を模式的に例示している。ここで、図４の下部には、第一前カバー５０及び第二前カバー６０を拡大して示している。図５は、主軸中心線方向Ｄ１の後側Ｓ２からガイドブッシュ不使用時の旋盤１の要部を模式的に例示している。ここで、図５の下部には、第二前カバー６０（共用カバーの例）及び後カバー４０を拡大して示している。尚、表現の都合上、第一前カバー５０、第二前カバー６０、及び、後カバー４０の名称は、ガイドブッシュ使用時のカバーの位置関係に基づいている。すなわち、ガイドブッシュ不使用時には第一前カバー５０と第二前カバー６０の少なくとも一方が後カバー４０よりも後側Ｓ２となることがあるのは、表現の都合のためである。

　図１～５に示す旋盤１は、基台２、制御部８、主軸台１０、駆動手段２０、支持台３０、カバー４０，５０，６０、刃物台７０、等を備えている。基台２は、ベッド又はテーブル等とも呼ばれ、前述の各部１０，２０，３０等を支持する土台部分を構成する。制御部８は、各部１０，２０，３０，７０等の動作を制御する。
　主軸台１０に設けられた主軸１２は、主軸中心線方向Ｄ１へ挿入された円柱状（棒状）のワークＷ１を解放可能に把持し、ワークＷ１の長手方向に沿う主軸中心線ＡＸ１を中心としてワークＷ１を回転させる。主軸１２を設けた主軸台１０は、主軸中心線方向Ｄ１へ移動可能とされている。

　駆動手段２０は、数値制御可能なサーボモータ２１、主軸中心線ＡＸ１に沿った送り機構２２、前端支持部２５、及び、後端支持部２６を有し、主軸台１０を前記主軸中心線方向Ｄ１へ移動させる。送り機構２２は、主軸中心線ＡＸ１に沿ったボールねじ２３、及び、このボールねじ２３に螺合しているナット２４を有している。ボールねじ２３は、主軸中心線ＡＸ１に沿った回転軸を中心としてモータ２１により回転駆動される。ナット２４は、主軸台１０に固定され、ボールねじ２３の回転に応じて主軸中心線方向Ｄ１へ移動する。前端支持部２５は、ボールねじ２３（送り機構２２）の前端部２３ａを回転可能に支持する。後端支持部２６は、ボールねじ２３（送り機構２２）の後端部２３ｂを回転可能に支持する。図１～３に示す後端支持部２６は、モータ２１のカバーでもある。また、図４，５に示すように、長手方向を主軸中心線方向Ｄ１へ向けたレール２８，２８が基台２に取り付けられ、長手方向を主軸中心線方向Ｄ１へ向けたガイド部材２７，２７が主軸台１０に取り付けられている。各ガイド部材２７は、レール２８に沿って摺動する。ガイド部材２７とレール２８の組合せは、主軸中心線方向Ｄ１に直交（交差）する水平方向であるＸ軸方向においてボールねじ２３を挟む位置に設けられている。尚、ガイド部材とレールは、入れ替え可能である。

　支持台３０に取り付けられたガイドブッシュ３２は、主軸１２の前方に配置され、主軸１２を貫通した長手状のワークＷ１を主軸中心線方向Ｄ１へ摺動可能に支持し、主軸１２と同期して主軸中心線ＡＸ１を中心として回転駆動される。ガイドブッシュ３２は、支持台３０に対して着脱可能に設けられる。ガイドブッシュがあることにより、細長いワークの撓みが抑制されて高精度の加工が行われる。図１，２に示すようにガイドブッシュ３２が支持台３０に取り付けられている場合、主軸１２がガイドブッシュ３２よりも後側Ｓ２の範囲内で主軸中心線方向Ｄ１へ移動するように主軸台１０が駆動される。一方、ガイドブッシュを使用すると、主軸からガイドブッシュまでの材料を加工することができないため、残材が長くなることになる。また、ガイドブッシュはワークの外周を支持するため、一旦加工したワークをガイドブッシュ内に後退させ再び前進させて加工することができない。そこで、図３に示すように、支持台３０からガイドブッシュ３２を取り外すことができるようにしている。この場合、主軸１２から刃物台７０までの距離を短くするため、ガイドブッシュ使用時と比べて主軸１２が前側Ｓ１となる範囲内で主軸中心線方向Ｄ１へ移動するように主軸台１０が駆動される。
　尚、本技術を適用可能なガイドブッシュは、本具体例のように回転可能なガイドブッシュに限定されず、回転しない固定型ガイドブッシュでもよい。

　後カバー４０は、主軸台１０に固定され、主軸中心線方向Ｄ１においてナット２４から後側Ｓ２にあるボールねじ２３の一部を覆うことが可能である。すなわち、後カバー４０は、主軸台１０に設けられた状態の第一前カバー５０よりも後側Ｓ２において送り機構２２の一部を覆う。図６Ａは、後カバー４０の正面図、及び、左側面図を例示している。図１～３，５にも示すように、後カバー４０は、略水平に配置される基部４０ｂ、Ｘ軸方向において基部４０ｂの両端部からそれぞれ上方へ短く延出した延出部４０ｃ，４０ｃ、及び、前側Ｓ１の縁部から上方へ延出した折曲部４０ｄを有している。基部４０ｂと延出部４０ｃ，４０ｃにより、後カバー４０には、上側が開口した溝４０ａが長手方向を主軸中心線方向Ｄ１へ向けて形成されている。折曲部４０ｄには、ねじＳＣ３を通すため、挿通孔４１ａと凹部４１ｂが形成されている。むろん、ねじＳＣ３を通す箇所は、２箇所に限定されず、１箇所でもよいし、３箇所以上でもよい。

　図５の下部に示すように、主軸台１０の背面部（設置対象の例）には、ねじＳＣ３と螺合するねじ孔１１ｂ，１１ｂが形成されている。挿通孔４１ａに通したねじＳＣ３を一方のねじ孔１１ｂに螺合させ、凹部４１ｂに通したねじＳＣ３を他方のねじ孔１１ｂに螺合させると、主軸台１０の背面部に後カバー４０を取り付けることができる。

　第一前カバー５０は、図１，２に示すガイドブッシュ使用時において、主軸台１０に対して取り外し可能に取り付けられ、主軸中心線ＡＸ１からボールねじ２３（送り機構２２）に向かう径方向Ｄ２において主軸１２とボールねじ２３との間で主軸台１０に設けられる。図１～３に示す第一前カバー５０は、ガイドブッシュ不使用時に主軸台１０から取り外されて使用されない。尚、本具体例の径方向Ｄ２は、図４，５に示すＹ軸方向である。また、図２に示すように主軸１２が前進すると第一前カバー５０の下にボールねじ２３が存在しないことになるが、径方向Ｄ２において主軸１２とボールねじ２３との間に第一前カバー５０があることは、主軸中心線方向Ｄ１から見たときに主軸１２とボールねじ２３との間に第一前カバー５０があるように見えることを意味する。

　図６Ｂは、第一前カバー５０の正面図、及び、右側面図を例示している。図１，２，４にも示すように、第一前カバー５０は、略水平に配置される基部５０ｂ、Ｘ軸方向において基部５０ｂの両端部からそれぞれ下方へ延出した延出部５０ｃ，５０ｃ、及び、後側Ｓ２の縁部から上方へ延出した折曲部５０ｄを有している。基部５０ｂと延出部５０ｃ，５０ｃにより、第一前カバー５０には、下側が開口した溝５０ａが長手方向を主軸中心線方向Ｄ１へ向けて形成されている。折曲部５０ｄには、ねじＳＣ１を通すための挿通孔５１ａ，５１ａが形成されている。むろん、挿通孔５１ａの数は、２個に限定されず、１個でもよいし、３個以上でもよい。

　図４の下部に示すように、主軸台１０の前面部（設置対象の例）には、ねじＳＣ１と螺合するねじ孔１１ａ，１１ａが形成されている。挿通孔５１ａ，５１ａに通したねじＳＣ１，ＳＣ１をねじ孔１１ａ，１１ａに螺合させると、主軸台１０の前面部に第一前カバー５０を取り付けることができる。

　第二前カバー６０は、図１，２に示すガイドブッシュ使用時において、ボールねじ２３の前端支持部２５に対して取り外し可能に取り付けられ、主軸中心線ＡＸ１からボールねじ２３に向かう径方向Ｄ２において第一前カバー５０とボールねじ２３との間で前端支持部２５に設けられる。図１に示す第二前カバー６０は、ガイドブッシュ不使用時に共用カバーとして前後逆にされて後端支持部２６に対して取り外し可能に取り付けられる。尚、図２に示すように主軸１２が前進すると第二前カバー６０の上に第一前カバー５０が存在しないことになるが、径方向Ｄ２において第一前カバー５０とボールねじ２３との間に第二前カバー６０があることは、主軸中心線方向Ｄ１から見たときに第一前カバー５０とボールねじ２３との間に第二前カバー６０があるように見えることを意味する。

　図６Ｃは、第二前カバー６０の正面図、及び、右側面図を例示している。図１～５にも示すように、第一前カバー５０は、略水平に配置される基部６０ｂ、及び、Ｘ軸方向において基部６０ｂの両端部からそれぞれ下方へ短く延出した延出部６０ｃ，６０ｃを有している。基部６０ｂと延出部６０ｃ，６０ｃにより、第二前カバー６０には、下側が開口した溝６０ａが長手方向を主軸中心線方向Ｄ１へ向けて形成されている。主軸中心線方向Ｄ１において基部６０ｂの端部近傍には、ねじＳＣ２を通すための挿通孔６１ａ，６１ａが形成されている。むろん、挿通孔６１ａの数は、２個に限定されず、１個でもよいし、３個以上でもよい。尚、挿通孔６１ａの位置は、図１，２に示すガイドブッシュ使用時には基部６０ｂの前端部近傍であり、図３に示すガイドブッシュ不使用時には基部６０ｂの後端部近傍である。

　図４の下部に示すように、前端支持部２５の上面（設置対象の例）には、ねじＳＣ２と螺合するねじ孔２５ａ，２５ａが形成されている。挿通孔６１ａ，６１ａに通したねじＳＣ２，ＳＣ２をねじ孔２５ａ，２５ａに螺合させると、前端支持部２５の上面に第二前カバー６０を取り付けることができる。
　また、図５の下部に示すように、後端支持部２６の上面（設置対象の例）には、ねじＳＣ２と螺合するねじ孔２６ａ，２６ａが形成されている。挿通孔６１ａ，６１ａに通したねじＳＣ２，ＳＣ２をねじ孔２６ａ，２６ａに螺合させると、後端支持部２６の上面に第二前カバー６０を取り付けることができる。

　図１に示すように、ガイドブッシュ使用時に使用される第一前カバー５０の主軸中心線方向Ｄ１における長さＬ２は、主軸１２が最後退位置にあるときにボールねじ２３の前端部２３ａよりも後側Ｓ２となるような長さとされている。この長さＬ２は、主軸１２が最後退位置にあるときに主軸中心線方向Ｄ１において第一前カバー５０の前端が第二前カバー６０の後端よりも若干、前側Ｓ１となり、図２に示すように主軸１２が最前進位置にあるときに第一前カバー５０が支持台３０と干渉しないような長さでもある。

　図１，２に示すように、後カバー４０の主軸中心線方向Ｄ１における長さＬ３は、ガイドブッシュ使用時において主軸１２が最前進位置にあるときにボールねじ２３の後端部２３ｂまで覆われる長さとされている。この長さＬ３は、図３に示すようにガイドブッシュ不使用時において主軸１２が最前進位置にあるときにボールねじ２３の後端部２３ｂよりも前側Ｓ１となり、後端支持部２６に取り付けられた第二前カバー６０の前端よりも若干、後側Ｓ２となるような長さである。

　図１に示すように、ガイドブッシュ使用時の第二前カバー６０の主軸中心線方向Ｄ１における長さＬ４は、主軸１２が最後退位置にあるときに第一前カバー５０の後端よりも前側Ｓ１となり、第一前カバー５０の前端よりも若干、後側Ｓ２となるような長さである。この長さＬ４は、図３に示すように、ガイドブッシュ不使用時において主軸１２が最前進位置にあるときに後カバー４０の後端よりも若干、前側Ｓ１となるような長さでもある。

　刃物台７０は、支持台３０にて支持されている。この刃物台７０は、複数の工具Ｔ１が取り付けられ、Ｘ軸方向、並びに、主軸中心線方向Ｄ１及びＸ軸方向に直交（交差）するＹ軸方向へ移動可能とされている。工具Ｔ１には、回転不能に固定されたバイト等の固定工具、及び、回転ドリルのように回転する回転工具の両方が含まれる。

　尚、主軸中心線方向Ｄ１へ挿入された正面加工後のワークＷ１を解放可能に把持する背面主軸（対向主軸）を設けた背面主軸台（対向主軸台）が基台２に支持されてもよい。
　上述した各部２，１０～７０等の主要部は、例えば金属で形成することができる。

　本具体例では、ボールねじ２３の前側Ｓ１を保護する前カバーを主軸台側の第一前カバー５０とボールねじ前端支持部側の第二前カバー６０との二体に分けることにより、主軸１２の長さ（突出長Ｌ１）を短縮し、主軸中心線方向Ｄ１における機械寸法を短縮している。また、ガイドブッシュ使用時とガイドブッシュ不使用時とで第二前カバー６０を付け替える構造を採用することにより、主軸中心線方向Ｄ１において、後カバー４０の長さＬ３を短縮し、機械寸法を短縮している。
　そこで、まず、ガイドブッシュを使用するか使用しないかを切り替える方法について、説明する。

　ガイドブッシュ３２を使用する時、作業者は、図１，２に示すように支持台３０にガイドブッシュ３２を取り付ける作業を行う。また、作業者は、主軸台１０の前面部にねじＳＣ１で第一前カバー５０を取り付け、前端支持部２５の上面にねじＳＣ２で第二前カバー６０を取り付ける。ガイドブッシュ３２に支持されたワークＷ１を加工する時、主軸中心線方向Ｄ１において、前端部２３ａから後側Ｓ２へ所定範囲内にあるボールねじ２３が第二前カバー６０で覆われ、主軸台１０の前面部が第二前カバー６０の後端よりも後側Ｓ２となる場合には第一前カバー５０と第二前カバー６０とでボールねじ２３が主軸台１０の前面部まで覆われる。

　ガイドブッシュ３２を使用しない時、作業者は、図３に示すように支持台３０からガイドブッシュ３２を取り外す作業を行う。また、作業者は、主軸台１０の前面部からねじＳＣ１を外して第一前カバー５０を取り外し、前端支持部２５の上面からねじＳＣ２を外して第二前カバー６０を取り外して前後逆にし、後端支持部２６の上面にねじＳＣ２で第二前カバー６０を取り付ける。これにより、ボールねじ２３を覆う範囲が後側Ｓ２へ広がるように第二前カバー６０が後端支持部２６に固定される。主軸１２に把持されたワークＷ１を加工する時、主軸中心線方向Ｄ１において、後端部２３ｂから前側Ｓ１へ所定範囲内にあるボールねじ２３が共用カバーである第二前カバー６０で覆われ、この第二前カバー６０の前端よりも前側Ｓ１においてボールねじ２３の一部が後カバー４０で覆われる。

　以上より、第二前カバー６０を前端支持部２５から取り外して後端支持部２６に取り付けることができるので、第二前カバー６０を取り外したときに機外で保管することが不要となる。

（３）上記具体例の作用、及び、効果：
　次に、上記具体例の作用、及び、効果を説明する。
　上述したように、ガイドブッシュ使用時、ボールねじ２３の一部を覆う前カバーとして、主軸中心線方向Ｄ１へ移動可能な主軸台１０に第一前カバー５０が取り付けられ、主軸中心線方向Ｄ１へは移動しない前端支持部２５に第二前カバー６０が取り付けられる。この第二前カバー６０は径方向Ｄ２において第一前カバー５０とボールねじ２３との間にあるので、図１，２に示すように、主軸台１０とともに第一前カバー５０が主軸中心線方向Ｄ１へ移動しても第一前カバー５０と第二前カバー６０とは干渉しない。主軸台１０の後退時には後側Ｓ２の第一前カバー５０と前側Ｓ１の第二前カバー６０とが一部重なりながら送り機構２２の一部を覆う。従って、第一前カバー５０と第二前カバー６０とは、例えば、図９，１０で示した比較例の前カバー９５０が発揮するボールねじ２３の保護機能を二分割したような保護機能を発揮する。尚、主軸中心線方向Ｄ１において、第二前カバー６０の後端と第一前カバー５０の前端との間が両カバー５０，６０の重なった部分である。

　以上のように前端支持部２５に取り付けられた第二前カバー６０がボールねじ２３の一部を覆うので、図１，９に示すように本具体例の第一前カバー５０の長さＬ２が比較例の前カバー９５０の長さＬ９２よりも短くなる。長さＬ９２と長さＬ２との差の分、第一前カバー５０とガイドブッシュ３２の支持台３０との干渉が避けられることにより、図１，９に示すように本具体例の主軸１２の突出長Ｌ１が比較例の主軸９１２の突出長Ｌ９１よりも短くて済む。従って、本具体例は、主軸中心線方向Ｄ１において、主軸１２を短縮することができ、工作機械を小型化可能である。

　また、ガイドブッシュ不使用時、前端支持部２５から取り外された第二前カバー６０が共用カバーとして主軸中心線方向Ｄ１へは移動しない後端支持部２６に対して前後逆に取り付けられ、後端部２３ｂから所定範囲内のボールねじ２３を覆う。この第二前カバー６０は径方向Ｄ２において後カバー４０とボールねじ２３との間にあるので、図３に示すように、主軸台１０とともに後カバー４０が主軸中心線方向Ｄ１へ移動しても後カバー４０と第二前カバー６０とは干渉しない。少なくとも主軸台１０の前進時には、前側Ｓ１の後カバー４０と後側Ｓ２の第二前カバー６０とが一部重なりながら送り機構２２の一部を覆う。このように後端支持部２６に取り付けられた第二前カバー６０がボールねじ２３の一部を覆うので、図１，９に示すように本具体例の後カバー４０の長さＬ３が比較例の後カバー９４０の長さＬ９３よりも短くなる。本具体例は、長さＬ９３と長さＬ３との差の分、後カバー４０と外装３との干渉が避けられるので、工作機械を小型化可能である。

　さらに、共用カバーである第二前カバー６０における後端支持部２６（設置対象の例）への取り付け箇所（挿通孔６１ａ）が第二前カバー６０における前端支持部２５（設置対象の例）への取り付け箇所でもあるので、後端支持部２６に取り付けるための挿通孔（構造）を第二前カバー６０に別途設ける必要が無い。従って、共用カバーの構造が簡素で済み、前端支持部２５に取り付けるためのねじと後端支持部２６に取り付けるためのねじとを共通化することができる。尚、ねじと挿通孔を共通化することができる場合、例えば抜け止め用のワッシャを有する取り外し不能のねじを挿通孔に通した前カバーを用意してもよい。

（４）変形例：
　本技術は、種々の変形例が考えられる。
　例えば、カバーで覆われる送り機構は、ナットに螺合したボールねじ以外にも、リニアモータの固定子、ピニオンに噛み合ったラックギヤ、等でもよい。
　第一前カバー、第二前カバー、及び、後カバーは、蛇腹式等、主軸中心線方向における長さが変わる伸縮可能なカバーでもよい。
　本技術は、旋盤以外の工作機械にも適用可能である。
　上述した具体例では、第一前カバー５０の一部が第二前カバー６０よりも後側Ｓ２にあるときに第一前カバー５０と第二前カバー６０とが一部重なりながらボールねじ２３の一部を覆うようにされているが、主軸中心線方向Ｄ１において両カバー５０，６０が重ならずに連続してボールねじ２３の一部を覆ってもよい。また、後側Ｓ２の第一前カバー５０と前側Ｓ１の第二カバー６０とが若干離隔してボールねじ２３の一部を覆ってもよい。
　また、上述した具体例では、前側Ｓ１の後カバー４０と後側の共用カバーとが一部重なりながらボールねじ２３の一部を覆うようにされているが、主軸中心線方向Ｄ１において前側Ｓ１の後カバー４０と後側Ｓ２の共用カバーとが重ならずに連続してボールねじ２３の一部を覆ってもよい。また、前側Ｓ１の後カバー４０と後側Ｓ２の共用カバーとが若干離隔してボールねじ２３の一部を覆ってもよい。

　図７Ａ及び図７Ｂに例示するように、第二前カバー６０の代わりに第一前カバー５０を共用カバーとして後端支持部２６に対して取り外し可能に取り付けることも、本技術に含まれる。図７Ａは、変形例においてガイドブッシュ３２を取り付けた旋盤１であって主軸１２が最後退位置にある旋盤１の要部を一部断面視して模式的に示している。図７Ｂは、変形例においてガイドブッシュ３２を取り外した旋盤１であって主軸１２が最前進位置にある旋盤１の要部を一部断面視して模式的に示している。尚、上述した例と類似する構成要素に同じ符号を付して該構成要素の説明を省略する。

　図７Ａにおいて、主軸台１０の前面部には、第一前カバー５０を取り付けるための略Ｌ字状の金具１４が取り付けられている。この金具１４の水平部には、ねじＳＣ１用のねじ孔が形成されている。尚、金具１４に相当する部位を鋳物一体等により主軸台１０に設けてもよい。ガイドブッシュ３２を使用しない時、作業者は、前端支持部２５の上面からねじＳＣ２を外して第二前カバー６０を取り外し、金具１４からねじＳＣ１を外して第一前カバー５０を取り外し、後端支持部２６の上面にねじＳＣ１で第一前カバー５０を共用カバーとして取り付ける。このため、第一前カバー５０を前端支持部２５から取り外したときに機外で保管することが不要となる。この第一前カバー５０は、図７Ｂに示すように径方向Ｄ２において後カバー４０とボールねじ２３との間にあるので、主軸台１０とともに後カバー４０が主軸中心線方向Ｄ１へ移動しても後カバー４０と第一前カバー５０とは干渉しない。主軸台１０の前進時には前側Ｓ１の後カバー４０と後側Ｓ２の第一前カバー５０とが一部重なりながら送り機構２２の一部を覆う。

　また、図７Ｃに例示するように、ガイドブッシュ不使用時において、第一前カバー５０と第二前カバー６０の両方を後端支持部２６に対して取り外し可能に取り付けることも、本技術に含まれる。図７Ｃに示す例では、第二前カバー６０の上に第一前カバー５０が重ねられて両カバー５０，６０が後端支持部２６に取り付けられている。このため、第一前カバー５０を主軸台１０から取り外し第二前カバー６０を前端支持部２５から取り外したときに両方とも機外で保管することが不要となる。むろん、第一前カバー５０の上に第二前カバー６０が重ねられて両カバー５０，６０が後端支持部２６に取り付けられてもよい。

　さらに、図８Ａ、図８Ｂ、及び、図８Ｃに例示するように、後端支持部２６の代わりに後カバー４０に対して取り外し可能に共用カバーを取り付けることも、本技術に含まれる。

　図８Ａに示す後カバー４０には、ねじＳＣ２用のねじ孔が形成されている。ガイドブッシュ３２を使用しない時、作業者は、前端支持部２５からねじＳＣ２を外して第二前カバー６０を取り外し、後カバー４０にねじＳＣ２で第二前カバー６０を共用カバーとして取り付ける。これにより、ボールねじ２３を覆う範囲を後側Ｓ２へ広げるように第二前カバー６０が後カバー４０に固定される。主軸１２に把持されたワークＷ１を加工する時、後カバー４０から延長された共用カバーがボールねじ２３の後端部２３ｂまで覆う範囲内で主軸台１０が主軸中心線方向Ｄ１へ駆動される。

　図８Ｂに示す後カバー４０には、ねじＳＣ１用のねじ孔が形成されている。ガイドブッシュ３２を使用しない時、作業者は、図７Ａで示した金具１４からねじＳＣ１を外して第一前カバー５０を取り外して前後逆にし、後カバー４０にねじＳＣ１で第一前カバー５０を共用カバーとして取り付ける。これにより、ボールねじ２３を覆う範囲を後側Ｓ２へ広げるように第一前カバー５０が後カバー４０に固定される。

　第一前カバー５０と第二前カバー６０の少なくとも一方は、ガイドブッシュ不使用時に後カバー４０に重ねられてもよい。図８Ｃに示す後カバー４０には、ねじＳＣ１，ＳＣ２用のねじ孔が形成されている。ガイドブッシュ３２を使用しない時、作業者は、図７Ａで示した金具１４からねじＳＣ１を外して第一前カバー５０を取り外し、後カバー４０にねじＳＣ１で第一前カバー５０を重ねるように取り付ける。また、作業者は、前端支持部２５からねじＳＣ２を外して第二前カバー６０を取り外し、後カバー４０にねじＳＣ２で第二前カバー６０を共用カバーとして取り付ける。従って、第一前カバー５０を主軸台１０から取り外し第二前カバー６０を前端支持部２５から取り外したときに両方とも機外で保管することが不要となる。むろん、後カバー４０に対して、第二前カバー６０を重ねるように取り付けて第一前カバー５０を共用カバーとして取り付けてもよい。

　図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、図８Ａ、図８Ｂ、及び、図８Ｃに示す例でも、送り機構２２の後端部２３ｂを含めて該送り機構２２の一部を覆う専用のカバーの少なくとも一部が不要となるので、工作機械を小型化可能である。

（５）結び：
　以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、機械寸法を短縮することが可能な工作機械を提供する技術等を提供することができる。むろん、従属請求項に係る構成要件を有しておらず独立請求項に係る構成要件のみからなる技術でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。
　また、上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も実施可能である。本発明は、これらの構成等も含まれる。

１…旋盤（工作機械の例）、２…基台、３…外装、
１０…主軸台、１１ａ，１１ｂ…ねじ孔、１２…主軸、１４…金具、
２０…駆動手段、２１…モータ、２２…送り機構、
２３…ボールねじ、２３ａ…前端部、２３ｂ…後端部、２４…ナット、
２５…前端支持部、２５ａ…ねじ孔、２６…後端支持部、２６ａ…ねじ孔、
３０…支持台、３２…ガイドブッシュ、
４０…後カバー、４０ａ…溝、４０ｂ…基部、４０ｃ…延出部、
４０ｄ…折曲部、４１ａ…挿通孔、４１ｂ…凹部、
５０…第一前カバー、５０ａ…溝、５０ｂ…基部、５０ｃ…延出部、
５０ｄ…折曲部、５１ａ…挿通孔、
６０…第二前カバー、６０ａ…溝、６０ｂ…基部、６０ｃ…延出部、
６１ａ…挿通孔、
ＡＸ１…主軸中心線、Ｄ１…主軸中心線方向、
Ｄ２…主軸中心線方向から送り機構に向かう径方向、Ｗ１…ワーク。

Claims

　ワークを把持する主軸を設けた主軸台と、
　主軸中心線に沿った送り機構、及び、該送り機構の前端部を回転可能に支持する前端支持部を有し、前記主軸台を前記主軸中心線方向へ移動させる駆動手段と、
　前記主軸中心線から前記送り機構に向かう径方向において前記主軸と前記送り機構との間で前記主軸台に設けられる第一前カバーと、
　前記径方向において前記主軸と前記送り機構との間で前記第一前カバーとは異なる位置にて前記前端支持部に設けられる第二前カバーと、を備え、
　前記第一前カバーの少なくとも一部が前記第二前カバーよりも後側にあるときに前記第一前カバーと前記第二前カバーの両方が前記送り機構の一部を覆うようにされた、工作機械。
　前記主軸の前方においてワークを摺動可能に支持するガイドブッシュが着脱可能に設けられる支持台をさらに備え、
　前記第一前カバーと前記第二前カバーの少なくとも一方が着脱可能であり、
　前記第一前カバーと前記第二前カバーの少なくとも一方は、取り外されたときに前記送り機構の後端部を含めて該送り機構の一部を覆う位置に取り付け可能な共用カバーである、請求項１に記載の工作機械。
　前記主軸台に設けられ、前記主軸台に設けられた状態の前記第一前カバーよりも後側において前記送り機構の一部を覆う後カバーをさらに備え、
　前記駆動手段は、前記送り機構の後端部を回転可能に支持する後端支持部を有し、
　前記共用カバーは、取り外されたときに前記径方向において前記主軸と前記送り機構との間で前記後カバーとは異なる位置にて前記後端支持部に対して着脱可能であり、
　前側の前記後カバーと後側の前記共用カバーの両方が前記送り機構の一部を覆うようにされた、請求項２に記載の工作機械。
　前記共用カバーは、前側の設置対象に取り付けられる場合と後側の設置箇所に取り付けられる場合とで同じ取り付け箇所が使用されるようにされている、請求項２又は請求項３に記載の工作機械。