JP2000084786A - 保護カバー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 送り装置の送り量に基づく機械幅を最小にで
き、剛性が高く、しかも送り装置の高速送り動作時の追
従性に優れた保護カバー装置を提供する。 【解決手段】 送り機構２０に対して固定され、移動体
３０が挿入されかつ移動体３０の可動範囲を規定する開
口部４２ａが形成されている固定カバー４２と、固定カ
バー４２と移動体３０との間にＸ軸方向に移動可能にか
つ重ねて保持され、Ｘ軸方向の幅が固定カバー４２の幅
に対して段階的に狭小化された複数のカバーであり、Ｘ
軸方向の幅が段階的に狭小化された移動体３０が挿入さ
れる開口部４３ａ〜４７ａをそれぞれ有し、移動体３０
の移動に応じて互いに係合して固定カバー４２に形成さ
れた開口部４２ａを遮蔽する複数の可動カバー４３〜４
７とを有する保護カバー装置４０を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作物の切り粉や
粉塵等の侵入物が工作機械の有する送り機構内へ侵入し
ないように保護する保護カバー装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】マシニングセンタなどの工作機械は、一
般にＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各軸方向に工具または工作物を
載置するテーブルを移動させる送り機構を備えている。
この種の工作機械の送り機構の内部には工作物や工具を
高精度かつスムーズに軸方向に移動させるためにガイド
レールやボールネジ，駆動装置等が配置され、さらにそ
のような機構部分に工作物の切り粉や粉塵等が付着しな
いようにいわゆる入れ子式と呼ばれる伸縮自在な保護カ
バー装置が設けられている。

【０００３】上述した保護カバー装置について説明す
る。図８は、Ｘ軸方向への送り機構の保護カバー装置を
説明するための要部斜視図、図９は、図８に示す送り機
構および保護カバー装置の正面図である。工具を把持可
能な主軸１１０を有し、図示しない駆動系によりＸ軸方
向に送られる送り機構としてのＸ軸サドルは、図８に示
す保護カバー装置１２０およびＸ軸サドル本体を格納す
るサドルカバー１３０によって遮蔽されている。Ｘ軸サ
ドルは、主軸１１０を図８および図９に示す座標系のＹ
軸方向へ移動させる図示しないＹ軸サドルと、主軸１１
０自体をＺ軸方向に伸展させる図示しないＺ軸送り機構
とを備えている。

【０００４】保護カバー装置１２０は、図８および図９
に示すように、サドルカバー１３０の両側に設けられ、
主軸１１０のＸ軸方向への移動に連動して伸縮するよう
に構成されている。つまり、図９における左側の保護カ
バー装置１２０では、主軸１１０がＸ軸のプラス方向に
移動すると、サドルカバー１３０に取り付けられた収納
カバー１２１内部にカバー１２２が収納され、主軸１１
０がさらに移動すると、カバー１２３〜１２６が順次収
納カバー１２１の内部に収納される。このとき図９にお
ける右側の保護カバー装置１２０では、収納カバー１２
１内部に収納状態にあるカバー１２２〜１２６が順次外
部に表出されることになる。 収納カバー１２１および
表出状態にあるカバー１２２〜１２６は、図９に示すよ
うに、各々隣接するカバーどうしの端部が重なってお
り、これにより切り粉等のカバー内部への侵入を防止す
るようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、工作機械の高速
運転化および省設置スペース化の傾向が強まっている。
しかしながら、図８および図９に示す保護カバー装置１
２０では、先の述べたように収納カバー１２１の内部に
カバー１２２〜１２６を収納する構成であることから、
送り機構の送り量に基づくいわゆる機械幅Ｌに対して、
各収納カバー１２１の幅ａのスペースが必然的に必要と
なり、機械幅Ｌを小さくすることへの一つの障害になっ
ている。

【０００６】このような事態を克服するために、カバー
１２２〜１２６のそれぞれの幅をＹ軸方向に沿う長手方
向の長さに対して極端に小さく設定し、かつカバーの段
数を増やすことで、収納カバー１２１の幅ａを最小限化
することもできる。ところが、カバー１２２〜１２６の
いわゆる幅／長手比が著しく小さくなるために、カバー
１２２〜１２６の剛性の極度の低下を招く。そのため、
Ｘ軸サドルが高速送り動作されるとカバー１２２〜１２
６の伸縮動作が不安定となる恐れがある。つまり、この
ようなカバーではＸ軸サドルを高速動作させることがで
きないという不都合が生じる。特に、図８および図９に
示すようなＸ軸サドル内にＹ軸サドルが組み入れられた
送り機構では、必然的に各カバーの幅／長手比が小さく
なる傾向にあり、例えばＸ軸サドルの高速送り動作を維
持するには、収納カバー１２１の幅ａにある程度の制約
が加わることになる。

【０００７】工作機械のコンパクト化と高速作業性を確
保するために、巻き取り式保護カバー装置や蛇腹式保護
カバー装置を採用したものも存在するが、これらの保護
カバー装置では伸展や屈曲の繰り返しによって保護カバ
ー装置自体が破損する恐れがあり、耐久性という点で多
くの問題を残している。

【０００８】本発明は、上述した事情に鑑みなされたも
のであり、その目的は、送り機構の送り量に基づく機械
幅を最小にでき、剛性が高く、しかも送り機構の高速送
り動作時の追従性に優れた保護カバー装置を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明は、移動体を所定の軸方向に所定の範囲
内で移動可能な送り機構内への侵入物の侵入を防止する
保護カバー装置であって、前記送り機構に対して固定さ
れ、前記移動体が挿入されかつ前記移動体の可動範囲を
規定する開口部が形成されている固定カバーと、前記固
定カバーと移動体との間に前記所定の軸方向に移動可能
にかつ重ねて保持され、前記所定の軸方向の幅が前記固
定カバーの幅に対して段階的に狭小化された複数のカバ
ーであり、前記所定の軸方向の幅が段階的に狭小化され
た前記移動体が挿入される開口部をそれぞれ有し、前記
移動体の移動に応じて互いに係合して前記固定カバーに
形成された開口部を遮蔽する複数の可動カバーとを有す
る。また本発明の可動カバーは、それぞれ前記各可動カ
バーの前記所定の軸方向への移動を案内する転がり案内
手段によって保持されている。

【００１０】本発明によれば、送り機構によって移動体
が所定の軸方向へ移動されると、最も狭小化された可動
カバーが固定カバーと移動体との間を所定の軸方向へ移
動する。移動体がさらに移動するとその可動カバーは例
えば隣接する可動カバーと係合してそれをさらに移動さ
せる。つまり、各可動カバーは移動体の移動に応じて順
次係合して所定の軸方向に移動することになる。各可動
カバーは、所定の軸方向の幅が固定カバーに対して段階
的に狭小化されており、また各可動カバーの開口部は、
移動体の移動範囲を規定する固定カバーの開口部に対し
て所定の軸方向の幅が段階的に狭小化されていることか
ら、上述したように可動カバーが移動体によって移動さ
れても、可動カバーが固定カバーの端部から突出するこ
となく固定カバーの開口部が遮蔽される。また可動カバ
ーは固定カバーに対して重ねて保持されているため幅／
長手比が十分に大きく確保され、これにより、移動体が
高速運転されても可動カバーが軸方向の移動に対して例
えばがたつくことなく移動される。なお、転がり案内手
段によって保持された複数の可動カバーは、上述した移
動体の移動に対してスムーズかつ高精度に移動され、高
速運転にさらに対応可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一
実施の形態の保護カバー装置が適用されたマシニングセ
ンタの概観を示す斜視図である。

【００１２】図１に示すマシニングセンタ１０は、いわ
ゆる横型マシニングセンタであり、ベース１１上に、図
１に示す座標系におけるＸ軸，Ｙ軸およびＺ軸の各軸方
向に移動可能な後述するＸ軸サドル２０が内蔵されてい
るコラム１２と、図示しない工作物（ワーク）を取り付
け固定するワーク取り付け台１３とを鉛直方向に立設し
て対向配置した構成となっている。またコラム１２の側
面近傍には図示しない自動工具交換装置（ＡＴＣ）が取
り付けられており、後述するＸ軸サドル２０に設けられ
た主軸３０の先端部に装着された図示しない切削工具
を、工作物の加工過程に合わせて種々の工具に自動的に
交換可能となっている。

【００１３】図２（ａ）は、図１に示すマシニングセン
タ１０の送り機構および保護カバー装置を説明するため
の要部正面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）の線分Ａ−Ａ
に沿う要部断面図、図３は、図２（ａ）に示す送り機構
および保護カバー装置の側面図、図４は、図２（ａ）に
示す送り機構および保護カバー装置の上面図である。

【００１４】Ｘ軸サドル２０は、図２〜図４に示すよう
に、Ｙ軸方向を長手方向とする箱型柱状を成し、その中
心部には主軸３０が設けられ、さらに主軸３０を図２お
よび図３に示すＹ軸方向へ移動させる図示しないＹ軸サ
ドルと、主軸３０を図３および図４に示すＺ軸方向に伸
展させる図示しないＺ軸送り機構とを備えている。Ｘ軸
サドル２０は、保護カバー装置４０とコラム１２の内壁
面によって形成される略閉空間内に配置され、図３から
わかるように、コラム１２の内壁面に取り付けられたガ
イドレール２１にＸ軸サドル２０の背面側に取り付けら
れた保持体２２を介して保持されている。またＸ軸サド
ル２０は、コラム１２の内部に設けられた図示しないＸ
軸サーボモータを駆動することにより図示しないボール
ネジおよび駆動装置等から構成される送り機構を介して
Ｘ軸方向への運動を行う。なお、Ｘ軸サドル２０は、図
４に示すカバー連結具２３を介して後述する第６のカバ
ー４７と連結されており、これにより保護カバー装置４
０はＸ軸サドル２０の移動動作と連動して伸縮動作する
ことが可能となる。

【００１５】ガイドレール２１にはＸ軸サドル２０の運
動を高精度に行うための摺動面が形成されており、保持
体２２は、その内面側に埋め込まれた図示しないベアリ
ングを介してガイドレール２１の摺動面に当接するよう
になっている。すなわち、Ｘ軸サドル２０のＸ軸方向へ
の運動時、ベアリングがガイドレール２１の摺動面を転
動することになり、これにより摺動面の磨耗を防止する
とともに軽くて正確な運動を行うことが可能となる。

【００１６】主軸３０の内部には図示しない主軸モータ
が内蔵されており、例えば主軸３０の先端部に装着され
たドリルなどの工具を高速回転させることにより、工作
物を穴明加工できるようになっている。

【００１７】図５は、保護カバー装置の構造を説明する
ための斜視図、図６は、Ｘ軸サドルの正面側に配置され
た第６のカバーのＹ軸方向に沿う断面図である。保護カ
バー装置４０は、工作物から飛散した切り粉あるいは粉
塵等がＸ軸サドル２０の送り機構内部に侵入することを
防止する保護するカバーであり、保護カバー装置４０を
コラム１２に固定させるカバー固定台４１と、カバー固
定台４１に対して取付け固定された第１のカバー４２
と、第１のカバー４２と主軸３０との間にＸ軸方向に移
動可能にかつそれぞれ重なり合った状態で保持された第
２〜第６のカバー４３〜４７と、第２〜第６のカバー４
３〜４７を保持するとともにＸ軸方向へのスムーズな移
動動作を案内する転がりガイド５０とで構成されてい
る。

【００１８】カバー固定台４１は、上述したように保護
カバー装置４０をコラム１２に取り付けるもので、図示
しない角パイプや鋼材等を組み合わたフレーム構造を成
し、図２からわかるように、外形が後述する第１のカバ
ー４２と略同じ大きさに形成されている。また、図２〜
図４に示すように、カバー固定台４１のＹ軸方向の上端
部および下端部には、略円柱状に形成され、第２〜第６
のカバー４３〜４７のＸ軸方向へ移動動作を案内するガ
イドレール５１が支持台５１１を介して取り付けられて
いる。

【００１９】第１のカバー４２は、鋼板を図５に示すよ
うなテーブル状に形成したものであり、Ｘ軸方向に沿う
面の略中央部にはＸ軸サドル２０の移動に応じて移動す
る主軸３０のＸ軸およびＹ軸方向への移動範囲を規定す
る開口部４２ａが形成されている。またその面の四隅に
は、上述したテーブル形状の脚部となる固定台取付部４
２ｂが先端部を折り曲げた状態で形成されている。第１
のカバー４２は、図３に示すように、固定台取付部４２
ｂの先端部とカバー固定台４１とをボルトを用いて締結
することによってカバー固定台４１に取り付けられる。

【００２０】開口部４２ａの周縁部には、図６に例示す
る第６のカバー４７の開口部４７ａのように、鋼板から
なる補強板４２ｃが取り付けられており、これにより、
第１のカバー４２の剛性が向上するとともに主軸３０が
開口部４２ａ内を移動するときに生じる衝撃等による開
口部４２ａの形状変形が防止可能となる。

【００２１】第２のカバー４３は、図３に示すように、
第１のカバー４２を跨いだ状態でＸ軸方向に移動可能と
なるように、Ｙ軸方向（長手方向）の長さおよびＺ軸方
向の高さがそれぞれ決められている。第１のカバー４２
と第２のカバー４３との間には、それらが互いに接触し
ないように所定のクリアランスが設定されている。な
お、防塵効果を高めるために、以下に述べる第３〜第６
のカバー４４〜４７どうしのクリアランスも含めて極力
低く設定することが望ましい。

【００２２】第２のカバー４３のＸ軸方向の長さ（幅）
は、図２に示すように主軸３０が片側に寄って存在する
場合でも、開口部４２ａから送り機構が露出することの
ないように、第１のカバー４２に形成された開口部４２
ａの幅よりも広く設定されている。なお、以下に述べる
第３〜第６のカバー４４〜４７についても同様に設定さ
れており、第１のカバー４２のＸ軸方向の幅に対して第
２〜第６のカバー４４〜４７にかけて段階的に狭小化さ
れた構成となっている。したがって、主軸３０がどの位
置にあっても常時開口部４２ａが遮蔽されることにな
る。

【００２３】第２のカバー４３には、第１のカバー４２
の開口部４２ａと対向する面（以下各カバー共通して
「遮蔽面」と呼ぶ）に開口部４３ａが形成されており、
その遮蔽面の四隅には、図５に示すように、保持体取付
部４３ｂがＹ軸方向に突出した状態で形成されている。
なお、第２〜第６のカバー４３〜４７に形成された遮蔽
面のうち各開口部４３ａ〜４７ａを除く領域は、主軸３
０の位置によることなく第１のカバー４２に形成された
開口部４２ａを遮蔽する領域である。保持体取付部４３
ｂには、固定台４１に支持されたガイドレール５１上に
第２のカバー４３を保持するとともに、Ｘ軸方向にスム
ーズに移動させる保持体５２が取り付けられている。な
お、転がりガイド５０を構成するガイドレール５１およ
び第２〜第６のカバー４３〜４７に取り付けられた保持
体５２〜５４については後で述べる。

【００２４】開口部４３ａの周縁部には、第１のカバー
４２の開口部４２ａと同様に補強板４３ｃが取り付けら
れており、これにより第２のカバー４３の剛性向上と開
口部４３ａの変形防止が可能となっている。開口部４３
ａの大きさについては、Ｙ軸方向の長さは開口部４２ａ
よりも小さく設定されており、第２のカバー４３のＸ軸
方向への移動時に補強板４３ｃの内壁面と補強板４２ｃ
の外壁面とが接触しないように所定のクリアランスが設
けられている。またＸ軸方向の長さについては、主軸３
０が図２に示す方向に移動した場合に現れる第２のカバ
ー４３の遮蔽面の幅がｘ3 であることから、開口部４２
ａの両端部からｘ3 ／２ずつ縮小された長さとなってい
る。本実施の形態では、第２〜第５のカバー４３〜４６
の開口部４３ａ〜４６ａについても、段階的に狭小化さ
れている各カバーに応じて狭小化されている。なお、各
カバーの遮蔽面の幅はｘ2 からｘ6 にかけて数ミリ程度
ずつ細くなるように設定されており、第５のカバー４６
の遮蔽面の幅ｘ6 が最も小さいことになる。

【００２５】第３のカバー４４も第２のカバー４３と同
様に形成され、第２のカバー４３を跨いだ状態でＸ軸方
向に移動可能となっている。すなわち、Ｙ軸方向の長さ
およびＺ軸方向の高さは、図３に示すように、第３のカ
バー４４の内面側と第２のカバー４３の外面側とが接触
しないように所定のクリアランスが設定されている。第
３のカバー４４の幅については、先に述べたように第２
のカバー４３に形成された開口部４３ａの幅よりも大き
く設定されている。

【００２６】また第３のカバー４４には、第２のカバー
４３に形成された開口部４３ａと対向するように開口部
４４ａが形成されており、第３のカバー４４の遮蔽面の
四隅近傍には、図５に示すように、保持体取付部４４ｂ
がＹ軸方向に突出した状態で形成されている。保持体取
付部４４ｂには、ガイドレール５１上に第３のカバー４
４を保持するとともに、Ｘ軸方向にスムーズに移動させ
る保持体５２が取り付けられている。

【００２７】開口部４４ａの周縁部には、第２のカバー
４３の開口部４３ａと同様に補強板４４ｃが取り付けら
れており、これにより第３のカバー４４の剛性向上と開
口部４４ａの変形防止が可能となっている。開口部４４
ａのＹ軸方向の長さは開口部４３ａよりも小さく設定さ
れ、第３のカバー４４のＸ軸方向への移動時に、補強板
４４ｃの内壁面と補強板４３ｃの外壁面とが接触しない
ように所定のクリアランスが設けられている。またＸ軸
方向の長さは、図２に示すように、開口部４３ａの両端
部からｘ4 ／２ずつ縮小された長さとなっている。

【００２８】第４のカバー４５は、第３のカバー４４を
跨いだ状態でＸ軸方向に移動可能に構成されている。す
なわち、Ｙ軸方向の長さおよびＸ軸方向の高さは、図３
に示すように、第４のカバー４５の内面側と第３のカバ
ー４２の外面側とが接触しないように所定のクリアラン
スが設定されている。第４のカバー４５の幅について
は、先に述べたように第３のカバー４４に形成された開
口部４４ａの幅よりも大きく設定されている。

【００２９】また第４のカバー４５には、第３のカバー
４４に形成された開口部４４ａと対向するように開口部
４５ａが形成されており、第４のカバー４５の遮蔽面の
四隅近傍には、図５に示すように、保持体取付部４５ｂ
がＹ軸方向に突出した状態で形成されている。保持体取
付部４５ｂには、ガイドレール５１上に第４のカバー４
５を保持するとともに、Ｘ軸方向にスムーズに移動させ
る保持体５２が取り付けられている。

【００３０】開口部４５ａの周縁部には、第３のカバー
４４の開口部４４ａと同様に補強板４５ｃが取り付けら
れており、これにより第４のカバー４５の剛性向上と開
口部４５ａの変形防止が可能となっている。開口部４５
ａのＹ軸方向の長さは開口部４４ａよりも小さく設定さ
れ、第４のカバー４５のＸ軸方向への移動時に、補強板
４５ｃの内壁面と補強板４４ｃの外壁面とが接触しない
ように所定のクリアランスが設けられている。またＸ軸
方向の長さは、図２に示すように、開口部４４ａの両端
部からｘ5 ／２ずつ縮小された長さとなっている。

【００３１】第５のカバー４６は、第４のカバー４５を
跨いだ状態でＸ軸方向に移動可能に構成されている。す
なわち、Ｙ軸方向の長さおよびＸ軸方向の高さは、図３
に示すように、第５のカバー４６の内面側と第４のカバ
ー４５の外面側とが接触しないように所定のクリアラン
スが設定されている。第５のカバー４６の幅について
は、第４のカバー４５に形成された開口部４５ａの幅よ
りも大きく設定されている。

【００３２】また第５のカバー４６には、第４のカバー
４５に形成された開口部４５ａと対向するように開口部
４６ａが形成されており、第５のカバー４６の遮蔽面の
四隅近傍には、図５に示すように、保持体取付部４６ｂ
がＹ軸方向に突出した状態で形成されている。保持体取
付部４６ｂには、ガイドレール５１上に第５のカバー４
６を保持するとともにＸ軸方向にスムーズに移動させる
保持体５２が取り付けられている。

【００３３】開口部４６ａの周縁部には、第４のカバー
４５の開口部４５ａと同様に補強板４６ｃが取り付けら
れており、これにより第５のカバー４６の剛性向上と開
口部４６ａの変形防止が可能となっている。開口部４６
ａのＹ軸方向の長さは開口部４５ａよりも小さく設定さ
れ、第５のカバー４６のＸ軸方向への移動時に、補強板
４６ｃの内壁面と補強板４５ｃの外壁面とが接触しない
ように所定のクリアランスが設けられている。またＸ軸
方向の長さは、図２に示すように、開口部４５ａの両端
部からｘ6 ／２ずつ縮小された長さとなっている。

【００３４】第６のカバー４７は、第５のカバー４６を
跨いだ状態でＸ軸方向に移動可能に構成され、Ｙ軸方向
の長さおよびＸ軸方向の高さは、図３に示すように、第
６のカバー４７の内面側と第５のカバー４６の外面側と
が接触しないように所定のクリアランスが設定されてい
る。第６のカバー４７の幅については、第５のカバー４
６に形成された開口部４６ａの幅よりも大きく設定され
ている。

【００３５】また第６のカバー４７には、第５のカバー
４６に形成された開口部４６ａと対向するように開口部
４７ａが形成され、第６のカバー４７の遮蔽面の四隅に
は、図５に示すように、保持体取付部４７ｂがＹ軸方向
に突出した状態で形成されている。さらに図５中上側の
保持体取付部４７ｂの中間位置にはＸ軸サドル取付部４
７ｃが形成されている。保持体取付部４７ｂには、ガイ
ドレール５１上に第６のカバー４７を保持するとともに
Ｘ軸方向に移動させる保持体５３が取り付けられ、また
Ｘ軸サドル取付部４７ｃには、第６のカバー４７とＸ軸
サドル２０とを連動させるカバー連結具２３を介して保
持体５３と同様な保持体５４が取り付けられている。

【００３６】開口部４７ａは、図２からわかるように、
主軸３０を保護する後述するＺ軸方向カバー７０の側面
部が第６のカバー４７の中央部を図示しないＹ軸サドル
のストロークの範囲内で移動できる大きさに形成され、
その周縁部には、図５に示すように、上述した各カバー
と同様に補強板４７ｄが取り付けられている。これによ
り第５のカバー４６の剛性向上と開口部４６ａの変形防
止が可能となっている。

【００３７】図３および図４からわかるように、第６の
カバー４７の正面側には後述するＹ軸方向カバー６０が
装着されており、主軸３０のＹ軸方向への移動動作に連
動することにより第６のカバー４７の内部に切り粉等が
侵入することを防止している。

【００３８】転がりガイド５０は、カバー固定台４１に
支持台５１１を介して支持されたガイドレール５１と、
第２〜第５のカバー４３〜４６の保持体取付部４３ｂ〜
４６ｂに取り付けられた第１の保持体５２と、第６のカ
バー４７の保持体取付部４７ｂに取り付けられた第２の
保持体５３と、第６のカバー４７のＸ軸サドル取付部４
７ｃに取り付けられた第３の保持体５４とで構成されて
いる。第１の保持体５２、第２の保持体５３および第３
の保持体５４のガイドレール５１と摺動する部分には、
図示しない複数のボールベアリングが埋め込まれてお
り、略円形断面をしたガイドレール５１の摺動面上をボ
ールベアリングが転動することにより各カバーがＸ軸方
向に滑らかに移動可能となる。

【００３９】第１の保持体５２および第２の保持体５３
は、主軸３０がＸ軸方向に移動したときに、隣接するカ
バーに取り付けられた保持体と当接してかかる方向に移
動させることが可能となっている。具体的には、図４に
おいてＸ軸サドル２０がＸ軸の正方向に移動した場合に
は、第６のカバー４７の保持体取付部４７ｂに取り付け
られた第２の保持体５３がその側面部で第５のカバー４
６に取り付けられた第１の保持体５２をＸ軸の正方向に
移動させ、さらに移動が進むと第５のカバー４６に取り
付けられた第１の保持体５２が第４のカバー４５に取り
付けられた第１の保持体５２を押して移動させることに
なる。なお、第２のカバー４３に取り付けられた第１の
保持体５２が支持台５１１に形成された図示しないスト
ッパ部と当接したときに上述した移動動作は完了したこ
とになる。なお、本実施の形態では、図１に示すよう
に、ガイドレール５１本体に工作物の切り粉等が付着し
ないようにガイドレールを保護するカバーをコラム１２
から突出させた構造となっている。

【００４０】Ｙ軸方向カバー６０は、カバー格納体６１
内に複数の遮蔽カバー６２〜６６を重ね合わせて挿入し
た構造で、各カバーは主軸３０およびＺ軸方向カバー７
０に嵌め込まれた遮蔽カバー６２の動きに連動して重な
り代を残しつつ移動可能に構成されている。具体的に
は、例えば図２に示すように、主軸３０がＹ軸のマイナ
ス側へ移動する場合には、遮蔽カバー６２の移動動作に
連動して遮蔽カバー６３が遮蔽カバー６２との重なり代
をもって繰り出され、さらに遮蔽カバー６３の移動動作
に連動して同様に遮蔽カバー６４が繰り出される。

【００４１】Ｚ軸方向カバー７０は、図示しないＺ軸送
り機構によって主軸３０が送り出されたときに、図３お
よび図４に示すように、主軸３０を、その付け根部分か
ら先端部方向に先細り状にカバーするいわゆるテレスコ
ッピック（望遠鏡）式カバーである。

【００４２】次に、主軸３０が図２に示す状態から図７
に示す状態に移動したときの一連の動作について説明す
る。図７は、図２（ａ）に示す送り機構のＸ軸サドルが
Ｘ軸方向へ移動し、主軸がＹ軸方向へ移動したときの状
態を説明するための正面図である。なお、Ｚ軸送り機構
による主軸３０のＺ軸方向への送り出し動作は行われな
いものとする。Ｘ軸サドル２０が図示しないＸ軸サーボ
モータによってＸ軸の正方向に駆動されると、Ｘ軸サド
ル２０はガイドレール２１上をスムーズに移動し始め
る。このとき、Ｘ軸サドル２０の駆動力は、図４に示す
ようにＸ軸サドル２０の上側に固定されたカバー連結具
２３を介して第６のカバー４７に伝達され、第６のカバ
ー４７は、保持体取付部４７ｂおよびＸ軸サドル取付部
４７ｃに取り付けられた第２，第３の保持体５３，５４
を介してガイドレール５１上を滑らかに移動するように
なる。つまり、Ｘ軸サドル２０の移動動作に連動して第
６のカバー４７が動作することになる。

【００４３】Ｘ軸サドル２０が移動すると上述したよう
に第６のカバー４７も連動して移動するが、図４からわ
かるように、第６のカバー４７の移動に伴い、第５のカ
バー４６の保持体取付部４６ｂに取り付けられ第６のカ
バー４７の移動方向に存在する第１の保持体５２が、第
２の保持体５３によってＸ軸方向に押し出されるように
なる。つまり、第６のカバー４７の第２の保持体５３と
第５のカバー４６の第１の保持体５２とは係合した状態
でＸ軸方向に移動する。

【００４４】Ｘ軸サドル２０がさらに移動すると、次に
第６のカバー４７の第２の保持体５３と係合した状態に
ある第５のカバー４６の第１の保持体５２が第４のカバ
ー４５の第１保持体５２と係合し、これにより第４のカ
バー４５をＸ軸の正方向へ押し出すことになる。なお、
第６のカバー４７および第５のカバー４６は第４のカバ
ー４５上を跨いだ状態で移動するが、第５のカバー４６
の幅は第４のカバー４５の開口部４５ａの幅よりも大き
く設定されているため、第５のカバー４６の第１の保持
体５２と第４のカバー４５の第１保持体５２とが係合し
ている場合には、開口部４５ａが開口することはない。

【００４５】Ｘ軸サドル２０がさらに移動すると、第５
のカバー４６の第１の保持体５２と係合した状態にある
第４のカバー４５の第１保持体５２が第３のカバー４４
の第１の保持体５２と係合し、これにより第３のカバー
４４をＸ軸の正方向へ押し出すことになる。なお、第４
のカバー４５の幅は第３のカバー４４の開口部４４ａよ
りも大きく設定されているため、第４のカバー４５の第
１保持体５２と第３のカバー４４の第１の保持体５２と
が係合している場合には、第４のカバー４５が第３のカ
バー４４上を跨いだ状態で移動可能であっても、開口部
４４ａが開口することはない。

【００４６】Ｘ軸サドル２０がさらに移動すると、第４
のカバー４５の第１の保持体５２と係合した状態にある
第３のカバー４４の第１保持体５２が第２のカバー４３
の第１の第１保持体５２と係合し、これにより第２のカ
バー４３をＸ軸の正方向へ押し出すことになる。このと
き、第６のカバー４７の第２の保持体５３、第５のカバ
ー４６の第１の保持体５２、第４のカバー４５の第１の
保持体５２、第３のカバー４４の第１の保持体５２およ
び第２のカバー４３の第１の保持体５２は、隣接する保
持体どうしで係合していることから、１つの集合体とし
て移動することになる。なお、第３のカバー４４の幅は
第２のカバー４３の開口部４３ａよりも大きく設定され
ているため、第３のカバー４４の第１保持体５２と第２
のカバー４３の第１の保持体５２とが係合している場合
には、第３のカバー４４が第２のカバー４３上を跨いだ
状態で移動可能であっても、開口部４３ａが開口するこ
とはない。

【００４７】Ｘ軸サドル２０がさらに移動すると、第３
のカバー４４の第１の保持体５２と係合した状態にある
第２のカバー４３の第１保持体５２がガイドレール５１
を支持する支持台５１１に設けられた図示しないストッ
パ部と係合する。このとき、Ｘ軸サドル２０のＸ軸方向
への移動動作は完了したことになる。なお、第２のカバ
ー４３の幅は第１のカバー４２の開口部４２ａよりも大
きく設定されているため、第２のカバー４３の第１保持
体５２と第１のカバー４２の第１の保持体５２とが係合
している場合には、第２のカバー４３が第１のカバー４
２上を跨いだ状態で移動可能であっても、開口部４２ａ
が開口することはない。以上により、Ｘ軸サドル２０が
移動しても第１のカバー４２に形成された開口部４２ａ
が各カバーの開口部周辺の遮蔽領域で遮蔽されるから、
工作物からの切り粉や粉塵がＸ軸サドル２０の送り機構
内に侵入することが防止される。

【００４８】上述したＸ軸サドル２０のＸ軸方向への移
動動作と同時に、主軸３０は図示しないＹ軸サーボモー
タによってＹ軸の正方向に移動させる。このときのＹ軸
方向カバー６０の動作について説明する。主軸３０の周
囲にはＺ軸方向カバー７０が設けられており、遮蔽カバ
ー６２は、図２に示すようにＺ軸方向カバー７０を貫通
させた状態でカバー格納箱６１内をＹ軸方向に移動可能
に設けられている。

【００４９】主軸３０がＹ軸方向に移動すると、遮蔽カ
バー６２がそれに連動して移動し、その後遮蔽カバー６
３が図中下方に押し下げられる。主軸３０がさらに移動
すると遮蔽カバー６４が遮蔽カバー６３と共に押し下げ
られ、最終的に遮蔽カバー６４，６３がカバー格納箱６
１の下端部に収納されることになる。また、これと同時
にカバー格納箱６１の上端部に収納されていた遮蔽カバ
ー６５が遮蔽カバー６２の上端部と係合することにより
外部に表出される。さらに主軸３０が移動すると、図７
に示すように、カバー格納箱６１の上端部に収納されて
いた遮蔽カバー６６が遮蔽カバー６５と同様に外部に表
出される。以上により、主軸３０がＹ軸方向に移動して
もＸ軸サドル２０が外部に表出することがないため、図
示しないＹ軸サドルの送り機構内に切り粉等が侵入する
ことが防止される。

【００５０】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、マシニングセンタ１０のコラム１２にカバー固定台
４１を介して固定され、主軸３０の可動範囲を規定する
開口部４２ａが形成されている第１のカバー４２と、第
１のカバー４２と主軸３０との間にＸ軸方向に移動可能
にかつ第１のカバー４２上に重ねた状態で保持され、Ｘ
軸方向の幅が第１のカバー４２の幅に対して段階的に狭
小化された第２〜第６のカバー４３〜４７とを設け、第
２〜第６のカバー４３〜４７には、Ｘ軸方向の幅が段階
的に狭小化されかつ主軸３０が挿入された開口部４３ａ
〜４７ａを形成し、さらにその開口部４３ａ〜４７ａの
周辺部には、主軸３０の移動に応じて、第２〜第６のカ
バー４３〜４７が互いに係合することにより第１のカバ
ー４２に形成された開口部４２ａを遮蔽する遮蔽部を設
けたので、主軸３０が開口部４２ａの可動範囲内のいず
れの方向に移動しても第１のカバー４２の端部から第２
〜第６のカバー４３〜４７の端部が突出することがな
い。したがって、主軸３０の送り量に基づく機械幅を最
小限に抑制することができる。その結果、設置スペース
の小さいコンパクトなマシニングセンタ１０を実現可能
となる。なお、第２〜第６のカバー４３〜４７は第１の
カバー４２の幅に対して段階的に狭小化されているが、
第１のカバー４２上を跨いだ状態で移動可能であるた
め、カバー外形の幅／長手比を大きく設定することがで
きる。それにより剛性の高いカバー４２〜４７を作製す
ることが可能となり、その結果、Ｘ軸サドル２０を高速
運転させてもカバーの動作が不安定にならない高速追従
性に優れた保護カバー装置４０を実現することが可能と
なる。

【００５１】また本実施の形態によれば、カバー固定台
４１の端部に略円形断面をなすガイドレール５１を設
け、第２〜第６のカバー４３〜４７の保持体取付部４３
ｂ〜４７ｂに第２〜第６のカバー４３〜４７を保持する
とともにガイドレール５１上をボールベアリングの転動
によって案内する保持体５２，５３を設けたので、第２
〜第６のカバー４３〜４７はＸ軸サドル２０のＸ軸方向
への高速移動に対してスムーズかつ高精度に移動するこ
とが可能となる。

【００５２】さらに本実施の形態によれば、第１〜第６
のカバー４２〜４７に形成された開口部４２ａ〜４７ａ
の周縁部にそれぞれ補強板４２ｃ〜４６ｃ，４７ｄを設
けたので、第１〜第６のカバー４２〜４７の剛性がさら
に高まり、このため、保護カバー装置４０の主軸３０の
高速動作に対する追従性が一層高まることになる。

【００５３】本実施の形態では、図２および図３からわ
かるように、ガイドレール５１を第２〜第６のカバー４
３〜４７の外側に露出させた構成となっているが、ガイ
ドレール５１をカバー内部に遮蔽した構成としてもよ
い。これにより、Ｘ軸サドル２０の送り機構への切り粉
等の侵入を防止するだけでなく、ガイドレール５１の摺
動面にそれらが付着することを防止することが可能とな
る。

【００５４】また本実施の形態では、Ｘ軸サドル２０の
摺動面を保護するためにＸ軸方向に保護カバー装置４０
を適用したが、適用範囲はこれに限定されない。つま
り、本実施の形態のＹ軸方向カバー６０に換えて、保護
カバー装置４０と同様なカバーをＹ軸サドルの保護に適
用してもよい。なお、本実施の形態では、横型マシニン
グセンタ１０に適用した例を示したが、使用する工作機
械はこれに限定されない。例えば工作物を載置するテー
ブルを所定の軸方向に移動させる場合の保護カバー装置
に適用してもよい。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、送り機構の送り量に基
づく機械幅が小さいコンパクトな工作機械を提供するこ
とができる。また、送り機構の高速運転にも対応できる
工作機械を作製することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の保護カバー装置が適用
されたマシニングセンタの概観を示す斜視図である。

【図２】（ａ）は、図１に示すマシニングセンタ１０の
送り機構および保護カバー装置を説明するための要部正
面図、（ｂ）は、図２（ａ）の線分Ａ−Ａに沿う要部断
面図である。

【図３】図２（ａ）に示す送り機構および保護カバー装
置の側面図である。

【図４】図２（ａ）に示す送り機構および保護カバー装
置の上面図である。

【図５】保護カバー装置の構造を説明するための斜視図
である。

【図６】Ｘ軸サドルの正面側に配置された第６のカバー
のＹ軸方向に沿う断面図である。

【図７】図２（ａ）に示す送り機構のＸ軸サドルがＸ軸
方向へ移動し、主軸がＹ軸方向へ移動したときの状態を
説明するための正面図である。

【図８】Ｘ軸方向への送り機構の保護カバー装置を説明
するための要部斜視図である。

【図９】図８に示す送り機構および保護カバー装置の正
面図である。

【符号の説明】 １０…マシニングセンタ １１…ベース １２…コラム １３…ワーク取り付け台 ２０…Ｘ軸サドル ２１…ガイドレール ２２…保持体 ２３…カバー連結具 ３０…主軸 ４０…保護カバー装置（Ｘ軸方向） ４１…カバー固定台 ４２…第１のカバー ４２ａ…開口部 ４２ｂ…固定台取付部 ４２ｃ…補強板 ４３〜４６…第２〜第５のカバー ４３ａ〜４６ａ…開口部 ４３ｂ〜４６ｂ…保持体取付部 ４３ｃ〜４６ｃ…補強板 ４７…第６のカバー ４７ａ…開口部 ４７ｂ…保持体取付部 ４７ｃ…Ｘ軸サドル取付部 ４７ｄ…補強板 ５０…転がりガイド ５１…ガイドレール ５２…第１の保持体 ５３…第２の保持体 ５４…第３の保持体 ６０…Ｙ軸方向カバー ７０…Ｚ軸方向カバー １１０…主軸 １２０…保護カバー装置 １３０…サドルカバー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動体を所定の軸方向に所定の範囲内で移
   動可能な送り機構内への侵入物の侵入を防止する保護カ
   バー装置であって、 前記送り機構に対して固定され、前記移動体が挿入され
   かつ前記移動体の可動範囲を規定する開口部が形成され
   ている固定カバーと、 前記固定カバーと移動体との間に前記所定の軸方向に移
   動可能にかつ重ねて保持され、前記所定の軸方向の幅が
   前記固定カバーの幅に対して段階的に狭小化された複数
   のカバーであり、前記所定の軸方向の幅が段階的に狭小
   化された前記移動体が挿入される開口部をそれぞれ有
   し、前記移動体の移動に応じて互いに係合して前記固定
   カバーに形成された開口部を遮蔽する複数の可動カバー
   とを有する保護カバー装置。
2. 【請求項２】前記各可動カバーは、前記各可動カバーの
   前記所定の軸方向への移動を案内する転がり案内手段に
   よって保持されている請求項１記載の保護カバー装置。