WO2018025711A1 - 工作機械のベッド - Google Patents

Abstract

工作機械のベッド（１）は、要素ベッド（２，３）を水平方向に一体的に連結して構成され、連結される要素ベッド（２，３）の接合面が水平面と交差するように設けられた工作機械のベッドであって、相互に連結される要素ベッド（２，３）のうち少なくとも一方の要素ベッドは、その接合面にシール溝を備え、連結対象の要素ベッド（２，３）が連結された状態において、前記シール溝にはシール材が装填されている。

Description

工作機械のベッド

　本発明は、少なくとも２つの要素ベッドが連結され構成された工作機械のベッドのシール構造に関する。

　工作機械の一例であるＮＣ旋盤として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。

　特許文献１の旋盤は、同じワークを複数の旋盤によって連続して加工することができる複式旋盤である。詳細には、２台の旋盤が一方向に並べて配置されており、各旋盤のベッドが連結機構によって連結されている。このように、複式旋盤は、複数のベッドが連結される構成となっている。

　ところで、旋盤が大型化する場合にはこれに伴ってベッドも大型化する。この場合、ベッドの加工性の観点から、ベッドを構成する要素（以下、要素ベッドと記載する場合がある）を複数製作し、その後に当該複数の要素ベッドを連結することによって大型のベッドを得るようにする。このような場合にも、複数の要素ベッドが連結機構により連結される。

　複数の要素ベッドを連結する際には、特許文献１の図２に示されるように、一方の要素ベッドの連結側の端面と他方の要素ベッドの連結側の端面との間にパッキンを介在させる。このような構成によれば、一方の要素ベッドと他方の要素ベッドとの密着性を向上でき、切り粉の飛び散りや切削油の漏れ出しを防止できる、とのことである。

特開２０００－１３５６３９号公報

　しかしながら、上記特許文献１の構成では、一方の要素ベッドの連結側の端面と他方の要素ベッドの連結側の端面との間にパッキンを介在させるため、一方の要素ベッドの前記端面と他方の要素ベッドの前記端面とが非接触となる。そのため、前記一方の要素ベッドと前記他方の要素ベッドとの連結剛性は高くない。また、特許文献１には、パッキンを介在させて、両要素ベッドの間隔が最小限となるように引き付けた状態で連結機構により連結するということが記載されてはいるものの、パッキンの介在によって、要素ベッド間の位置ずれが生じる可能性があった。そのため、前記切削油等が工作機械の外方に漏れ出す虞があると共に、クーラントを使用する場合には当該クーラントも工作機械の外方に漏れ出す虞があった。

　本発明は、以上の実情を鑑みなされたものであって、複数の要素ベッドの連結剛性を高めると共に、要素ベッド間の位置ずれを防ぐことによりクーラントの漏れ出しを防止することができる工作機械のベッドを提供することを目的とする。

　上記課題を解決するための本発明は、
　複数の要素ベッドを水平方向に一体的に連結して構成され、連結される前記要素ベッドの接合面が水平面と交差するように設けられた工作機械のベッドであって、
　相互に連結される前記要素ベッドのうち少なくとも一方の要素ベッドは、その前記接合面にシール溝を備え、
　連結対象の前記要素ベッドが連結された状態において、前記シール溝にはシール材が装填されているものである。

　本発明においては、少なくとも一方の要素ベッドにシール溝が設けられている。連結対象である要素ベッドが連結された状態で、前記シール溝にはシール材が装填されている。なお、前記シール溝は、少なくとも接合面の上縁部の一部を含むシール対象領域と、接合面の当該シール対象領域以外の領域とを分離するように形成する。このような構成によって、加工の際に用いるクーラントが前記ベッドの上方から飛散し、接合面の上縁部から内方に浸入した場合でも、前記シール材に堰き止められるため当該シール材の下方に侵入することがなく、ベッドの外方に漏れ出すことが防止される。

　このように、本発明によれば、従来のように要素ベッド間にパッキンを介在させずに、少なくとも一方の要素ベッドの接合面にシール溝を設け、要素ベッドが連結された状態で当該シール溝にシール材を装填するように構成したので、一方の要素ベッドと他方の要素ベッドとをそれらの接合面が互いに当接した状態で連結させることができる。このため、要素ベッド間の連結剛性を従来よりも高めることができると共に、前記シール材によってシール対象領域をそれ以外の領域から液密状に分離することが可能となる。また、従来のパッキンを介在させることがないので、要素ベッド間の位置ずれが生じることがない。これにより、クーラントが前記シール材の外側に漏れ出すことがない。さらに、要素ベッドが連結された状態でシール溝にシール材を装填したので、即ち、シール材を外部から視認できないように配設したので、一方の要素ベッドの連結側の端面と他方の要素ベッドの連結側の端面との間に介在された従来のパッキンよりも、本発明のシール材の方がクーラントに触れ難い。このため、シール材の劣化を抑制することができると共に、清掃時に清掃器具等がシール材に損傷を与えてしまうことを防止することができる。

　本発明において、前記シール材は液状シール材であることが好ましい。

　上記態様によれば、シール溝にシール材を装填し易くなる。特に、シール溝が前記接合面において複雑なルートをたどるように形成されている場合に効果的である。

　本発明において、前記シール溝は、その両端部がそれぞれ前記要素ベッドの上面に開口しており、この両端の開口部から前記シール溝内に前記液状シール材を注入可能に構成されていることが好ましい。

　上記態様によれば、シール溝の両端部がそれぞれ要素ベッドの上面に開口しているので、シール材をシール溝に装填する作業が行い易くなる。

　本発明において、前記シール溝は、その中間位置から分岐した一以上の分岐溝を備え、該分岐溝はそれぞれ前記要素ベッドの上面に開口しており、この分岐溝の開口部から前記シール溝内に前記液状シール材を注入可能に構成されていることが好ましい。

　上記態様によれば、シール溝の両端部からだけでなく、当該シール溝の分岐溝からもシール材を装填することが可能となる。これにより、シール溝が前記接合面において複雑なルートをたどるように形成されている場合であっても、当該シール溝の全長に亘ってシール材を装填することができる。これによって、シール材によるシール機能を確実に担保することができる。

　本発明において、前記液状シール材が注入された前記シール溝は、その前記開口部が封止部材によって封止されていることが好ましい。

　上記態様によれば、シール溝の開口部が封止材により封止されるので、クーラントが当該開口部から前記要素ベッド内方に侵入することが防止される。これによって、シール材がクーラントに触れ難くなるので、当該クーラントの寿命を延命化することができる。

　本発明において、前記ベッドはクーラントを貯留するための貯留部を備え、前記要素ベッドは一体的に連結された状態で前記貯留部を形成するように構成され、該貯留部を形成する要素ベッドの接合面は、その該貯留部に対応した縁部を含む領域がシール対象領域に含まれていることが好ましい。

　上記態様によれば、貯留部は、要素ベッドが連結された状態で前記ベッドの一部として形成される。この貯留部にはクーラントが貯留される。このような構成において、貯留部に対応した縁部を含む領域がシール対象領域に含まれているので、当該貯留部のクーラントが前記シール材の存在によって前記シール対象領域から前記それ以外の領域に侵入することが防止される。これによって、クーラントがベッドの外方に漏れ出すことが防止される。

　以上のように、本発明によれば、複数の要素ベッドの連結剛性を高めると共に、要素ベッド間の位置ずれを防ぐことによりクーラントの漏れ出しを防止することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る工作機械のベッドを示す斜視図である。 図１の工作機械のベッドを構成する一方の要素ベッドを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るシール溝及び一方の要素ベッドと他方の要素ベッドとの締結手段を示す断面図である。

　以下、本発明の一実施形態に係る工作機械のベッドについて、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る工作機械は例えばＮＣ旋盤である。

　本実施形態に係る工作機械のベッド１は、少なくとも２つの要素ベッドが水平方向に一体的に連結され構成されたものである。図１に示すように、工作機械のベッド１は、一方の要素ベッド２及び他方の要素ベッド３が連結されたものである。連結対象である要素ベッド２及び要素ベッド３の接合面は水平面と交差している。本実施形態では、要素ベッド２及び要素ベッド３の接合面は水平面と直交している。

　工作機械のベッド１には、刃物台（図示せず）を支持する往復台（図示せず）をＺ軸方向に往復動させるリニアガイド（図示せず）が摺動可能に取り付けられるガイドレール４が設けられる。このガイドレール４は、要素ベッド２に設けられたガイドレール４ａと要素ベッド３に設けられたガイドレール４ｂとが連結されることで形成される。なお、前記刃物台は、複数の工具が装着されるタレットを支持するものである。また、工作機械のベッド１には、水平に配置され被加工物を把持するチャックが装着された主軸を支持する主軸台（図示せず）が設けられる。

　工作機械のベッド１には、加工の際に用いられるクーラントを貯留するための貯留部５が設けられている。この貯留部５は、要素ベッド２に設けられた貯留部５ａと要素ベッド３に設けられた貯留部５ｂとが連結されることによって形成される。なお、貯留部５は前記ベッド１の下部に位置する。

　また、要素ベッド３には、加工の際に生じる切り屑を搬送するチップコンベア（図示せず）が挿入される穴部６が設けられている。前記切り屑は、前記チップコンベアにより回収ボックス（図示せず）まで搬送される。

　図２は、図１の工作機械のベッド１を構成する一方の要素ベッド２を示す斜視図である。図２に示すように、要素ベッド２の接合面２ａには、シール溝７が形成されている。このシール溝７は、前記接合面２ａを、当該接合面２ａの上縁部２ｂの少なくとも一部を含むシール対象領域ｓ１と、接合面２ａにおいてシール対象領域ｓ１以外の領域ｓ２とに分離するように形成されている。即ち、シール対象領域ｓ１は、接合面２ａの上縁部２ｂの一部を含んでいてもよいし、当該上縁部２ｂの全部を含んでいてもよい。図２の例では、シール対象領域ｓ１は接合面２ａの上縁部２ｂの全部を含んでいる。したがって、貯留部５を形成する要素ベッド２の接合面２ａにおいて、当該貯留部５（つまり要素貯留部５ａ）に対応した上縁部２ｂを含む領域はシール対象領域ｓ１に含まれることとなる。なお、前記上縁部２ｂとは、シール溝７によって接合面２ａが上下に分離される２つの領域のうち上側の領域における縁部を意味する。

　また、図３に示すように、要素ベッド３の接合面３ａにおいても、連結状態で要素ベッド２のシール溝７に対応する位置にシール溝８が形成されている。本実施形態では、要素ベッド２及び要素ベッド３が連結された状態で、シール溝７とシール溝８とが対向配置されることにより、当該シール溝７と当該シール溝８とが合わさって、横断面形状が例えば正方形状のシール溝９が形成される。

　要素ベッド２及び要素ベッド３が連結された状態（図１に示す状態）において、シール溝９にはシール材が装填されている。これによって、図３のシール対象領域ｓ１が前記シール材によりそれ以外の領域ｓ２から液密状に分離される。つまり、クーラントが前記シール材に堰止められ、シール対象領域ｓ１からそれ以外の領域ｓ２に浸入しないようになっている。このような構成により、クーラントがベッド１の外方に漏れ出すことが防止される。

　前記シール材として、液状シール材を用いることができる。液状シール材は、シール溝９に注入した後、常温で固化するものである。これによって、固化したシール材でシール溝９が塞がれる。なお、前記液状シール材として例えばケイ素樹脂等を用いることができる。

　図２に示すように、シール溝７の両端部７ａ，７ｂはそれぞれ要素ベッド２の上面に開口している。図示は省略するが、シール溝８（図３参照）についても同様に、その両端部がそれぞれ要素ベッド３の上面に開口している。このような構成において、シール溝７の両端部７ａ，７ｂ及びシール溝８の前記両端部からシール溝９内に液状シール材を注入する。

　ここで、前記液状シール材を注入すべきシール溝９の全長が長かったり、上下方向に延びた経路を有する場合や、使用する液状シール材の粘性によっては、注入した液状シール材がシール溝９の全長に亘って流れ込まないことが生じ得る。そこで、図２に示すように、シール溝７の中間位置において当該中間位置から分岐した一以上の分岐溝７ｃを設けるようにする。なお、前記中間位置とは、シール溝７の端部７ａと端部７ｂとの間における位置を意味する。分岐溝７ｃの端部は要素ベッド２の上面に開口している。上記の観点で、液状シール材は、シール溝７の両端部７ａ，７ｂ及び分岐溝７ｃから注入するようにしてもよいが、シール溝７の両端部７ａ，７ｂからのみ液状シール材を注入すると、分岐溝７ｃから空気が抜けるので、注入された液状シール材中に気泡が生じることが抑制される。このように、分岐溝７ｃは空気抜きの機能も有する。なお、図示は省略するが、要素ベッド３のシール溝８においても、前記分岐溝７ｃに対応する位置に同様の分岐溝が設けられる。

　液状シール材が注入されたシール溝９は、図３に示すように、その両端部の開口部がそれぞれ封止部材１０によって封止される。

　次に、要素ベッド２及び要素ベッド３の連結方法について説明する。図３に示すように、要素ベッド２の接合面２ａには複数の凹型位置決め部１１が設けられ、要素ベッド３の接合面３ａには前記凹型位置決め部１１に対応する位置に凸型位置決め部１２が設けられる。凸型位置決め部１２は、例えば円錐台状に形成されている。また、凹型位置決め部１１は、凸型位置決め部１２が嵌合される内テーパ状に形成されている。要素ベッド２及び要素ベッド３の連結の際には、凸型位置決め部１２が凹型位置決め部１１に嵌り込むようにして要素ベッド間の位置決めが行われる。

　要素ベッド３の凸型位置決め部１２には、その軸方向に貫通したボルト穴１４が形成されている。また、要素ベッド２のうち凹型位置決め部１１が設けられた部分には、前記ボルト穴１４に対応する位置にねじ穴１３が形成されている。このような構成において、要素ベッド２及び要素ベッド３が連結された状態、つまり、凹型位置決め部１１に凸型位置決め部１２が嵌り込んだ状態で、ボルト穴１４を通してねじ穴１３にボルト１５が締結される。

　以上のように、本実施形態によれば、従来のように要素ベッド間にパッキンを介在させずに、要素ベッド２の接合面２ａにシール溝７を設け、要素ベッド３の接合面３ａにシール溝８を設け、これらが合わさったシール溝９にシール材を装填するように構成したので、要素ベッド２と要素ベッド３とを接合面２ａ，３ａが互いに当接した状態で連結させることができる。このため、要素ベッド間の連結剛性を従来よりも高めることができる。また、パッキンを介在させることがないので、要素ベッド間の位置ずれが生じることがない。これにより、前記位置ずれの影響でクーラントが前記シール材の外側に漏れ出すことがない。さらに、要素ベッド２，３が連結された状態でシール溝９にシール材を装填したので、即ち、当該シール材を外部から視認できないように配設したので、一方の要素ベッドの連結側の端面と他方の要素ベッドの連結側の端面との間に介在された従来のパッキンよりも、本実施形態のシール材の方がクーラントに触れ難い。このため、シール材の劣化を抑制することができると共に、清掃時に清掃器具等がシール材に損傷を与えてしまうことを防止することができる。

　また、本実施形態では、シール材として液状シール材を用いることにより、シール溝９にシール材を装填し易くなる。特に、シール溝９が接合面２ａ，３ａにおいて複雑なルートをたどるように形成されている場合に効果的である。

　また、本実施形態では、シール溝９の両端部がそれぞれ要素ベッド２，３の上面に開口しているので、シール材をシール溝９に装填する作業が行い易くなる。

　また、本実施形態では、シール溝７がその中間位置から分岐した分岐溝７ｃを備えるように構成した。これにより、シール溝７が接合面２ａにおいて複雑なルートをたどるように形成されている場合であっても、分岐溝７ｃからも液状シール材を注入することができるので、シール溝７の全長に亘ってシール材を装填することができる。或いは、シール溝７の両端部７ａ，７ｂからのみ液状シール材を注入することもでき、この場合には分岐溝７ｃから空気が抜けるので、液状シール材中に気泡が生じることを抑制することができる。このような構成によって、シール材によるシール機能を確実に担保することができる。なお、シール溝８の前記分岐溝についても同様である。

　また、本実施形態では、液状シール材が注入されたシール溝９の両端部の開口部をそれぞれ封止部材１０によって封止するようにした。これにより、クーラントが前記開口部から要素ベッド２，３の内方に侵入することが防止される。これによって、シール材がクーラントに触れ難くなるので、当該シール材の寿命を延命化することができる。

　また、本実施形態では、貯留部５に対応した上縁部を含む領域がシール対象領域ｓ１に含まれているので、当該貯留部５のクーラントが前記シール材の存在によってシール対象領域ｓ１からそれ以外の領域ｓ２に侵入することが防がれる。これによって、クーラントが工作機械のベッド１の外方に漏れ出すことが防止される。

　以上、本発明の一実施形態に係る工作機械のベッドについて説明したが、当該工作機械のベッドが採り得る態様はこれまで説明してきた態様に限定されるものではなく、以下の変形例を適用してもよい。

　上記実施形態では、工作機械のベッド１を２つの要素ベッド２，３により構成することとしたが、これに限定されるものではなく、３つ以上の要素ベッドにより構成するようにしてもよい。

　また、上記実施形態では、要素ベッド２にシール溝７を形成すると共に要素ベッド３にもシール溝８を形成することとしたが、これに限定されるものではなく、相互に連結される要素ベッドのうち少なくとも一方の要素ベッドにシール溝を形成するようにしてもよい。例えば、要素ベッド２にのみシール溝７を形成し、要素ベッド３にはシール溝８を形成しないようにしてもよい。

　また、上記実施形態では、シール溝７の中間位置から分岐した分岐溝７ｃの数を一つとしたが、これに限定されるものではなく、分岐溝７ｃの数を２以上としてもよい。

　また、上記実施形態では、液状シール材が注入されたシール溝９の両端部の開口部をそれぞれ封止部材１０によって封止するようにしたが、当該封止部材１０は必須要素ではない。

　また、上記実施形態では、シール溝９の両端部をそれぞれ開口することとしたが、これに限定されるものではなく、当該シール溝９の両端部の一方のみを開口するようにしてもよい。

　さらに、上記実施形態では、工作機械の一例としてＮＣ旋盤を例示したが、本発明の対象となる工作機械はこれに限定されるものではなく、例えばマシニングセンタ等の他の工作機械であってもよい。

　１　　工作機械のベッド
　２　　一方の要素ベッド
　２ａ　一方の要素ベッドの接合面
　３　　他方の要素ベッド
　３ａ　他方の要素ベッドの接合面
　５　　貯留部
　７　　シール溝
　８　　シール溝
　９　　シール溝
　１０　封止部材

Claims (6)

1. 　複数の要素ベッドを水平方向に一体的に連結して構成され、連結される前記要素ベッドの接合面が水平面と交差するように設けられた工作機械のベッドであって、
   　相互に連結される前記要素ベッドのうち少なくとも一方の要素ベッドは、その前記接合面にシール溝を備え、
   　連結対象の前記要素ベッドが連結された状態において、前記シール溝にはシール材が装填されていることを特徴とする工作機械のベッド。
2. 　前記シール材は液状シール材であることを特徴とする請求項１記載の工作機械のベッド。
3. 　前記シール溝は、その両端部がそれぞれ前記要素ベッドの上面に開口しており、この両端の開口部から前記シール溝内に前記液状シール材を注入可能に構成されていることを特徴とする請求項２記載の工作機械のベッド。
4. 　前記シール溝は、その中間位置から分岐した一以上の分岐溝を備え、該分岐溝はそれぞれ前記要素ベッドの上面に開口しており、この分岐溝の開口部から前記シール溝内に前記液状シール材を注入可能に構成されていることを特徴とする請求項３記載の工作機械のベッド。
5. 　前記液状シール材が注入された前記シール溝は、その前記開口部が封止部材によって封止されていることを特徴とする請求項３又は４記載の工作機械のベッド。
6. 　前記ベッドはクーラントを貯留するための貯留部を備え、前記要素ベッドは一体的に連結された状態で前記貯留部を形成するように構成され、該貯留部を形成する要素ベッドの接合面は、その該貯留部に対応した縁部を含む領域がシール対象領域に含まれていることを特徴とする請求項１乃至５記載のいずれかの工作機械のベッド。
    

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