WO2023145085A1

WO2023145085A1 - 支持構造

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Publication number: WO2023145085A1
Application number: PCT/JP2022/003628
Authority: WO
Inventors: 一裕渡邉
Original assignee: ファナック株式会社
Priority date: 2022-01-31
Filing date: 2022-01-31
Publication date: 2023-08-03

Abstract

本開示の支持構造は、装置を支持する支持構造であって、前記装置の下部に設けられる複数の脚部と、複数の前記脚部のうち、前記装置の高さを調整可能な脚部に設けられる磁力発生部と、を備える。

Description

支持構造

　本発明は、工作機械などの装置を支持するための支持構造に関する。

　従来、精密機器は、手動ステージ上に設置される。手動ステージは、機器が取り付けられる摺動部品と、土台に接続される固定部品とが摺動機構を介して連結され、ハンドル操作により摺動部品を固定部品に対して手動で摺動させる構成である。従って、手動ステージ上の精密機器は、ハンドル操作によって位置調整を行うことができる。下記特許文献１には、精密機器の位置調整を行う手動ステージの部品である手動ステージ用ベース板が開示されている。

　手動ステージ用ベース板の裏面には、上方に凹んで下方に開口した凹部が形成されている。凹部の内部には、磁石が固定された状態で収納される。磁石が固定された手動ステージ用ベース板は、土台締結用孔を介して締結具が土台にねじ込まれることで、土台に固定される。この際、手動ステージ用ベース板は、磁石の磁気によって、土台に強固に連結される。このような構成であるので、土台に対する手動ステージ用ベース板のずれを防止できる。

　ところで、従来、工作機械などの装置の設置時には、装置の下部に設けられる複数の脚部によって、装置を支持する場合がある。例えば、図８に示すように、装置１００の下部には、装置１００の高さを調整することができる脚部１０１が複数設けられる。各脚部１０１は、床面１０２に接地される接地部材１０３と、装置１００に上下方向に貫通して形成されたネジ孔１０４に対して進退可能にねじ込まれる高さ調整ボルト１０５と、高さ調整ボルト１０５に進退可能にねじ込まれるナット１０６とを備える。この脚部１０１は、ネジ孔１０４にねじ込まれた高さ調整ボルト１０５の先端部が接地部材１０３の凹部１０７の内面に接触した状態で、高さ調整ボルト１０５を自軸まわりに回転させることで、装置１００の高さを調整できる。装置１００の高さの調整後、装置１００にナット１０６を締め込めば、調整後の装置１００の高さを保持できる。

特開２０１０－２５６０１４号公報

　工作機械による安定した加工を実現するためには、工作機械を安定して支持することが求められる。一般的に、工作機械を安定して支持するには、工作機械の重量を増やして摩擦力を大きくしたり、摩擦部分の材質を適宜に選択して摩擦力を増やしたりしている。しかしながら、工作機械の重量を増やすことで、床面に工作機械の重量に耐えるほど強度が必要となるとともに、重量の増加によるコストの上昇につながる。工作機械の重量の増加は、装置の運搬にも影響を与える。また、摩擦部分の材質を適宜に選択して摩擦力を増やそうとしても、得られる摩擦係数に限界がある。このように、一般的な手法では、装置の構造が複雑となる問題があった。

　工作機械を安定して支持する手法としては、上記以外に、アンカーボルトによる固定が挙げられる。しかしながら、アンカーボルトによる固定では、装置の設置に手間と時間とがかかる。また、アンカーボルトによる固定では、一度固定してしまうと、装置の設置位置を調整するには、アンカーボルトによる固定を解除しなければならず、装置の設置に労力を要する。

　このように、従来の手法では、種々の問題があった。そこで、これらの問題を解消するために、簡易な構成で、設置にかかる負担を軽減しつつ、装置を安定して支持することができる支持構造が望まれている。

　本開示の一態様は、装置を支持する支持構造であって、前記装置の下部に設けられる複数の脚部と、複数の前記脚部のうち、前記装置の高さを調整可能な脚部に設けられる磁力発生部と、を備える、支持構造である。

　一態様によれば、簡易な構成で、設置にかかる負担を軽減しつつ、装置を安定して支持することができる支持構造を提供することができる。

本発明の支持構造の第１実施形態の使用状態を示す斜視図である。本発明の第１実施形態の支持構造の脚部を示す斜視図である。本発明の支持構造の第１実施形態の構成を示す説明図である。本発明の第２実施形態の支持構造の脚部を示す斜視図である。本発明の支持構造の第２実施形態の使用状態を示す右側面図である。本発明の支持構造の第３実施形態の構成を示す説明図である。本発明の支持構造の変形例の構成を示す説明図である。従来の支持構造の使用状態を示す縦断面図である。

　以下、本開示の一態様に係る支持構造について、図面を参照して説明する。図１から図３に示すように、第１実施形態の支持構造１は、装置２を支持する支持構造であって、装置２の下部に設けられる複数の脚部３と、磁力を発生させる磁力発生部４とを備える。装置２は、特に限定されない。例えば、装置２は、対象物を加工するための工作機械である。

　脚部３は、例えば装置２の下部四隅にそれぞれ設けられる。ここでは、装置２の下部四隅にそれぞれ設けられる脚部３が装置２の高さ調整可能とされる。しかし、複数の脚部のうち、任意の個数の脚部が装置２の高さ調整可能であってもよい。装置２の高さを調整可能な脚部３は、床面に接地される接地部材６と、装置２の下部に対して進退可能にねじ込まれる高さ調整ボルト７と、高さ調整ボルト７に進退可能にねじ込まれるナット８とを有する。

　接地部材６は、磁性体で構成された部位を有する。本実施形態では、接地部材６は、磁性体で構成された一片９及び他片１０と、非磁性体で構成された中央片１１とを有する。一片９及び他片１０は、対向して位置する。一片９は、左側に位置する。一片９は、正面視略台形状で平面視略半円形状である。一片９は、上部に切欠き１２を有している。この切欠き１２は、上方及び右方に開口している。他片１０は、右側に位置する。他片１０は、正面視略台形状で平面視略半円形状である。他片１０は、上部に切欠き１３を有している。この切欠き１３は、上方及び左方に開口している。中央片１１は、一片９と他片１０との間に位置する。なお、本実施形態では、一片９及び他片１０は、ねずみ鋳鉄製又はダクタイル鋳鉄製である。中央片１１は、アルミ製である。

　一片９と中央片１１とは、一片９の右端部と中央片１１の左端部とが当接した状態で固定される。他片１０と中央片１１とは、他片１０の左端部と中央片１１の右端部とが当接した状態で固定される。従って、接地部材６は、上方に行くに従って細くなる先細りの略円錐台状である。接地部材６において、一片９と他片１０とは、直接に接触していない。接地部材６は、一片９の切欠き１２と他片１０の切欠き１３とからなる凹部１４を有する。この凹部１４は、平面視略円形状で縦断面略半円形状であり、上方に開口している。

　このような構成の接地部材６は、一片９と他片１０との対向方向に水平に直交する横方向に沿う貫通孔１５を有する。貫通孔１５は、前記横方向一方に開口するとともに、前記横方向他方に開口している。本実施形態では、貫通孔１５は、縦断面円形状である。

　高さ調整ボルト７は、磁性体で構成される。高さ調整ボルト７は、例えば鋼製である。高さ調整ボルト７は、装置２の下部に上下方向に貫通して形成されるネジ孔１６に対して進退可能にねじ込まれる。この際、高さ調整ボルト７の頭部は、上側に位置している。高さ調整ボルト７の中途には、ナット８が進退可能に設けられる。

　装置２のネジ孔１６にねじ込まれた高さ調整ボルト７の先端部は、接地部材６の磁性体で構成された部位に接触される。具体的には、高さ調整ボルト７の先端部は、接地部材６の凹部１４の内面に接触される。この際、高さ調整ボルト７の先端部は、一片９の切欠き１２の内面と、一片９と直接に接触していない他片１０の切欠き１３の内面とに接触される。この状態で、高さ調整ボルト７を自軸まわりに回転させることで、装置２を上下方向に移動させることができる。従って、高さ調整ボルト７を上下に沿う軸まわりに回転させることで、装置２の高さを調整することができる。装置２の高さ調整後、装置２にナット８を締め込むことで、装置２が調整した高さに固定される。

　磁力発生部４は、装置２の下部に設けられる複数の脚部３のうち、装置２の高さを調整可能な脚部に設けられる。磁力発生部４は、例えば磁石である。本実施形態では、磁力発生部４は、円柱状である。円柱状の磁力発生部４は、直径方向一方側がＮ極であり、直径方向他方側がＳ極である。なお、磁力発生部４は、磁石に限定されるものではなく、例えば電磁石であってもよい。

　磁力発生部４は、接地部材６の貫通孔１５に差し込まれて保持される。この際、磁力発生部４は、自軸まわりに回転可能である。貫通孔１５に差し込まれた磁力発生部４のＮ極側及びＳ極側のうち、一方が一片９に接触した状態とされるとともに、他方が他片１０に接触した状態とされた場合、一片９と他片１０との間に磁力線が通る。従って、高さ調整ボルト７の先端部が一片９の切欠き１２内面及び他片１０の切欠き１３内面に接触した状態で、高さ調整ボルト７と接地部材６とが吸着される。このようにして、磁力発生部４が発する磁力によって、高さ調整ボルト７の先端部が接地部材６の磁性体で構成された部位に接触した状態で吸着される。この状態から、磁力発生部４を自軸まわりに９０°回転させることで、高さ調整ボルト７と接地部材６との吸着を解除することができる。

　本実施形態の支持構造１の場合、脚部３に磁力発生部４が設けられるので、装置２を安定して支持することができる。このようにして装置２を安定して支持できるので、支持構造１を簡易な構成とすることができ、装置２の設置にかかる負担を軽減することができる。

　本実施形態の支持構造１の場合、磁力発生部４のＮ極側及びＳ極側のうち、一方が一片９に接触した状態とされるとともに、他方が他片１０に接触した状態とされる。従って、接地部材６と高さ調整ボルト７とを強力に吸着することができる。本実施形態の支持構造１の場合、磁力発生部４を自軸まわりに回転させることで、接地部材６と高さ調整ボルト７との吸着を解除することができる。従って、接地部材６と高さ調整ボルト７との吸着を容易に解除することができる。

　次に、図４及び図５を用いて、本発明の支持構造の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態で付した符号と同じ符号を有する構成部品は、その作用を同じにするので以下、説明を省略することがある。第２実施形態の支持構造１ａは、脚部３の構成が第１実施形態と異なる。装置２の高さを調整可能な脚部３は、床面に設置される台座１７と、台座１７に載置される下側部材１８と、下側部材１８に載置される上側部材１９と、下側部材１８に対して進退可能にねじ込まれる調整ボルト２０とを有する。

　台座１７は、対向して配置される一対の壁部２１，２２と、一対の壁部２１，２２が設けられる底部２３とを有する。一対の壁部２１，２２はそれぞれ、板状である。一対の壁部２１，２２は、前後方向に離隔して対面するように位置している。一対の壁部２１，２２のうち、一方の壁部２１は、上方に開口する切欠き２４を有している。底部２３は、板面を上下に向けた板状である。底部２３は、一対の壁部２１，２２の下端部同士を接続する。言い換えれば、一対の壁部２１，２２は、対向した状態で底部２３に立設される。

　下側部材１８は、略直方体状である。下側部材１８は、傾斜面からなる上面２５を有している。下側部材１８の上面２５は、一方の壁部２１側から他方の壁部２２側に行くに従って上方に傾斜している。下側部材１８は、一対の壁部２１，２２間において、底部２３に載置される。この際、下側部材１８は、一対の壁部２１，２２間を移動可能である。

　上側部材１９は、磁性体で構成される。上側部材１９は、例えば鋳鉄製である。上側部材１９は、略直方体状である。上側部材１９は、傾斜面からなる下面２６を有している。上側部材１９の下面２６は、下側部材１８の上面２５に沿う傾斜を有する傾斜面である。具体的には、上側部材１９の下面２６は、一方の壁部２１側から他方の壁部２２側に行くに従って上方に傾斜している。上側部材１９は、下側部材１８に載置される。この際、上側部材１９の下面２６が下側部材１８の上面２５に当接した状態で、上側部材１９は、下側部材１８に載置される。上側部材１９が下側部材１８に載置された状態において、上側部材１９は、一対の壁部２１，２２間に挟まれている。従って、上側部材１９は、一対の壁部２１，２２間を移動不能である。

　上側部材１９には、磁力発生部４が設けられる。本実施形態では、磁力発生部４は、上側部材１９の上面に形成された凹部２７内に収容される。この際、磁力発生部４の上部は、外部に露出している。なお、本実施形態では、磁力発生部４は、磁石である。

　上側部材１９の上面には、装置２の下部が載置される。本実施形態では、装置２の下部は、鉄などの磁性体で構成される。従って、本実施形態では、磁性体で構成された上側部材１９に、装置２の磁性体で構成された下部が載置される。

　調整ボルト２０の中途部には、板状の止め部２８が固定される。この調整ボルト２０は、一対の壁部２１，２２のうち、少なくとも一方の壁部２１に自軸まわりに回転可能に設けられる。本実施形態では、調整ボルト２０は、一方の壁部２１の切欠き２４を貫通して配置される。この際、調整ボルト２０の頭部２９と止め部２８との間に、一方の壁部２１が配置される。従って、調整ボルト２０は、その軸方向に移動不能である。また、調整ボルト２０は、下側部材１８の前面に形成されたネジ孔３０に対して進退可能にねじ込まれる。このように、調整ボルト２０は、下側部材１８のネジ孔３０にねじ込まれた状態で、一方の壁部２１に貫通して設けられる。

　このような構成の脚部３を用いて装置２の高さを調整するには、調整ボルト２０を操作すればよい。調整ボルト２０を自軸まわりに回転させることで、一対の壁部２１，２２間において下側部材１８を移動させることができる。下側部材１８が移動することで、上側部材１９の下面２６に対して下側部材１８の上面２５が摺動される。これにより、上側部材１９を上下に移動させることができる。上側部材１９が上下に移動することで、上側部材１９に載置された装置２の高さを調整することができる。

　本実施形態の支持構造１ａの場合、磁性体で構成された上側部材１９に磁力発生部４が設けられる。従って、磁力発生部４が発する磁力によって、装置２の下部と上側部材１９とを吸着することができる。

　次に、図６を用いて、本発明の支持構造の第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態で付した符号と同じ符号を有する構成部品は、その作用を同じにするので以下、説明を省略することがある。第３実施形態の支持構造１ｂは、脚部３及び磁力発生部４に加えて、床面５に敷かれる敷材３１をさらに備える。敷材３１は、磁性体で構成される。敷材３１は、例えば鉄製である。敷材３１は、板状で、板面を上下に向けて床面５に敷かれる。床面５に敷かれた敷材３１は、複数のボルト３２によって、床面５に固定される。

　床面５に敷かれた敷材３１には、脚部３が載置される。具体的には、接地部材６が敷材３１に載置される。接地部材６には、前述したように磁力発生部４が設けられる。接地部材６に設けられた磁力発生部４のＮ極側及びＳ極側のうち、一方が一片９に接触した状態とされるとともに、他方が他片１０に接触した状態とされた場合、一片９と他片１０との間に磁力線が通る。従って、脚部３が敷材３１に載置された状態で、接地部材６と敷材３１とが吸着される。このようにして、磁力発生部４が発する磁力によって、接地部材６と敷材３１とが吸着される。この状態から、磁力発生部４を自軸まわりに９０°回転させることで、接地部材６と敷材３１との吸着を解除することができる。

　本実施形態の支持構造１ｂの場合、接地部材６に設けられた磁力発生部４が発する磁力によって、接地部材６と高さ調整ボルト７とを吸着できるとともに、接地部材６と敷材３１とを吸着できる。従って、簡易な構成で、装置２を安定して支持することができる。

　なお、本発明は各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれる。

　図７を用いて、本発明の支持構造の変形例について説明する。なお、第１実施形態で付した符号と同じ符号を有する構成部品は、その作用を同じにするので以下、説明を省略することがある。本変形例の支持構造１ｃでは、装置２の高さ調整可能な脚部３の接地部材６の構成が第１実施形態と異なる。具体的には、本変形例の接地部材６は、ねずみ鋳鉄又はダクタイル鋳鉄などの磁性体で一体形成されている。この接地部材６は、上方に行くに従って細くなる先細りの略円柱状である。接地部材６は、上面に凹部１４を有する。凹部１４の内面には、高さ調整ボルト７の先端部が接触される。

　本変形例では、磁力発生部４の配置が第１実施形態と異なる。具体的には、本変形例では、接地部材６に磁力発生部４ａが設けられるとともに、高さ調整ボルト７に磁力発生部４ｂが設けられる。磁力発生部４ａ，４ｂは、例えば磁石である。このような構成であるので、磁力発生部４ａ，４ｂが発する磁力によって、接地部材６と高さ調整ボルト７とを吸着させることができる。なお、本変形例において、高さ調整ボルトにのみ磁力発生部を設けてもよい。

　１　　支持構造
　２　　装置
　３　　脚部
　４　　磁力発生部
　６　　接地部材
　７　　高さ調整ボルト
１６　　ネジ孔
１７　　台座
１８　　下側部材
１９　　上側部材
２０　　調整ボルト
２１　　壁部
２２　　壁部
２５　　上面
２６　　下面
３０　　ネジ孔
３１　　敷材

Claims

　装置を支持する支持構造であって、
　前記装置の下部に設けられる複数の脚部と、
　複数の前記脚部のうち、前記装置の高さを調整可能な脚部に設けられる磁力発生部と、を備える、支持構造。
　前記装置の高さを調整可能な前記脚部は、
　磁性体で構成された部位を有し、床面に接地される接地部材と、
　磁性体で構成され、前記装置に上下方向に貫通して形成されるネジ孔に対して進退可能にねじ込まれる高さ調整ボルトと、を有し、
　前記ネジ孔にねじ込まれた前記高さ調整ボルトの先端部が前記部位に接触した状態で、前記高さ調整ボルトを自軸まわりに回転させて前記装置の高さを調整でき、
　前記磁力発生部が発する磁力によって、前記高さ調整ボルトの先端部が前記部位に接触した状態で吸着される、請求項１に記載の支持構造。
　前記装置の高さを調整可能な前記脚部は、
　一対の壁部と、前記一対の壁部の下端部同士を接続する底部とを有する台座と、
　傾斜面からなる上面を有し、前記一対の壁部間を移動可能に前記底部に載置される下側部材と、
　磁性体で構成され、前記下側部材の上面に沿う傾斜を有する傾斜面からなる下面を有し、前記下面が前記下側部材の上面に当接した状態で前記一対の壁部間に挟まれ、前記装置の磁性体で構成された下部が載置される上側部材と、
　前記一対の壁部のうち、少なくとも一方の壁部に自軸まわりに回転可能に設けられ、前記下側部材に形成されたネジ孔に対して進退可能にねじ込まれる調整ボルトと、を有し、
　前記調整ボルトを自軸まわりに回転させることで、前記下側部材が前記一対の壁部間を移動して、前記上側部材の下面に対して前記下側部材の上面が摺動して前記上側部材の高さを調整でき、
　前記磁力発生部が発する磁力によって、前記装置の下部と前記上側部材とが吸着される、請求項１に記載の支持構造。
　磁性体で構成され、前記床面に敷かれる敷材を備え、
　前記接地部材は、前記敷材に載置され、
　前記磁力発生部の発する磁力によって、前記接地部材と前記敷材とが吸着される、請求項２に記載の支持構造。
　前記磁力発生部は、磁石である、請求項１から４のいずれかに記載の支持構造。
　前記磁力発生部は、電磁石である、請求項１から４のいずれかに記載の支持構造。