專利名稱：門開閉結(jié)構(gòu)及具有該門開閉結(jié)構(gòu)的機床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種門開閉結(jié)構(gòu)及具有該門開閉結(jié)構(gòu)的機床，尤其是涉及通過折頁將副門可折疊地安裝在主門側(cè)部的門開閉結(jié)構(gòu)及具有該門開閉結(jié)構(gòu)的機床。
背景技術(shù)：
以往，作為機床的一種的加工中心，具備在基臺即基座上使用切削刀具來加工工件(被加工物)的機械本體，在該基座上裝有覆蓋機械本體一部分或全部的保護擋板。該保護擋板用于防止從配設(shè)于基座上部的旋轉(zhuǎn)工作臺以及機械本體飛散的切削粉或冷卻液(切削液)向外部周圍飛散。
該保護擋板的前表面具有開口部，作業(yè)者通過該開口部在設(shè)于基座的工作臺上進行工件裝卸作業(yè)。該開口部通常配設(shè)有可開閉的前門。例如已知有日本實用新型公開1992年第57352號公報所記載的機床的保護擋板。這種保護擋板中，在保護擋板本體前表面的開口部內(nèi)面開閉自如地安裝著前門(門單元)，該前門是通過鉸鏈將副門可折疊地安裝在主門側(cè)部而構(gòu)成的。將所述副門的游端側(cè)卡扣在設(shè)于所述保護擋板本體上表面?zhèn)鹊膶?dǎo)板的圓弧狀導(dǎo)槽中，打開門時將副門的游端側(cè)折疊地引導(dǎo)到主門的后方。
然而，在這種機床的保護擋板中，設(shè)于導(dǎo)板的導(dǎo)槽具有相互正交的兩條直線的正交部分以圓弧連接的形狀。因此，例如在作業(yè)者用力開閉主門的場合，當(dāng)副門的游端側(cè)通過導(dǎo)槽的圓弧部分時，往往會對該游端側(cè)施加不合理的力而導(dǎo)致破損。并且，由于副門的游端側(cè)的導(dǎo)軸不能平滑地通過導(dǎo)槽，因此，存在致使作業(yè)者感到主門的門把手沉重的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種即使作業(yè)者用力開閉主門也不會由此對副門的游端側(cè)施加負載的門開閉結(jié)構(gòu)及具有該門開閉結(jié)構(gòu)的機床。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案1的門開閉結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在圍住機械本體的護板的壁部上的開口部、以及開閉該開口部的一對門，所述一對門包括主門和副門，該主門開閉自如地沿著所述壁部的內(nèi)面配設(shè)，該副門通過鉸鏈可折疊地與所述主門的側(cè)端部連接，且連接于所述側(cè)端部的連接部相反側(cè)的游端部的上部可沿著設(shè)于所述護板上表面?zhèn)鹊膶?dǎo)板的導(dǎo)槽進行移動，打開所述主門時，通過使所述副門的所述游端部側(cè)沿著所述導(dǎo)槽向所述主門的后方移動，使所述副門相對所述主門一邊轉(zhuǎn)動一邊折彎，而且，所述導(dǎo)槽具有引導(dǎo)所述副門的形狀，在所述主門的開閉速度一定時能使所述副門的轉(zhuǎn)動角速度保持一定。
采用本發(fā)明技術(shù)方案1的門開閉結(jié)構(gòu)，當(dāng)主門沿著壁部的內(nèi)面打開時，通過使副門的游端部的上部沿著導(dǎo)板的導(dǎo)槽移動，使該游端部側(cè)向主門的后方移動。其結(jié)果是，副門一邊旋轉(zhuǎn)一邊通過鉸鏈折彎。導(dǎo)槽的形狀具有引導(dǎo)功能，當(dāng)主門的開閉速度一定時能使副門的轉(zhuǎn)動角速度保持一定。這樣，副門的角速度不會急劇加速或變慢，能以一定的速度進行旋轉(zhuǎn)。由此，可防止對副門游端部的上部施加大的負載而導(dǎo)致?lián)p傷。
在本發(fā)明技術(shù)方案2的門開閉結(jié)構(gòu)中，打開所述主門時，所述副門的所述游端部的上部從所述導(dǎo)槽的始端沿著終端移動，該終端側(cè)是曲線狀。
采用本發(fā)明技術(shù)方案2的門開閉結(jié)構(gòu)，當(dāng)用力打開主門時，因副門的游端部的上部沿著導(dǎo)槽的曲線狀的終端側(cè)移動，故與直線形狀的場合相比，游端側(cè)的轉(zhuǎn)動速度受到限制。由此，可防止對副門游端部的上部施加大的負載而導(dǎo)致?lián)p傷。
在本發(fā)明技術(shù)方案3和技術(shù)方案4的門開閉結(jié)構(gòu)中，在所述副門的所述游端部的上部設(shè)置有向所述護板的內(nèi)側(cè)大致水平地延伸的支承部；以及從該支承部的前端向上方突出且與所述導(dǎo)槽卡扣地滑動的卡扣部。
采用本發(fā)明技術(shù)方案3和技術(shù)方案4的門開閉結(jié)構(gòu)，由于在從副門游端部的上部向護板內(nèi)側(cè)大致水平地延伸的支承部的前端設(shè)置有卡扣部，因此滑動打開主門時可使副門的游端部側(cè)偏置。由此，不會對副門游端部的上部直接施加負載，并能快速地使副門相對主門進行折疊。
在本發(fā)明技術(shù)方案5和技術(shù)方案6的門開閉結(jié)構(gòu)中，所述導(dǎo)槽的所述終端側(cè)的形狀在將所述主門的行程長度作為L、所述副門的寬度作為R時，是沿著所述游端部的上部沿著X=(2L/π)sin-1(Y/R)+R(1-(Y/R)2-1)]]>公式表示的路徑移動時所述卡扣部的移動路徑而形成的。
采用本發(fā)明技術(shù)方案5和技術(shù)方案6的門開閉結(jié)構(gòu)，通過使游端部的上部沿著所述路徑移動，當(dāng)主門以一定速度開閉時可使副門的轉(zhuǎn)動角速度保持一定。導(dǎo)槽終端側(cè)的形狀是沿著所述副門轉(zhuǎn)動時卡扣部的移動路徑而形成的。由此，通過使卡扣部沿著導(dǎo)槽一邊滑動一邊移動，可使副門游端部的上部以一定的角速度轉(zhuǎn)動。
在本發(fā)明技術(shù)方案7和技術(shù)方案8的門開閉結(jié)構(gòu)中，所述導(dǎo)槽的所述始端側(cè)的形狀是相對所述主門的開閉方向平行延伸的直線形狀。
采用本發(fā)明技術(shù)方案7和技術(shù)方案8的門開閉結(jié)構(gòu)，副門轉(zhuǎn)動前，沿著直線狀導(dǎo)槽的始端側(cè)引導(dǎo)副門游端部的卡扣部，由此可防止打開主門時副門突然開始轉(zhuǎn)動。并且，由于副門在導(dǎo)槽的直線狀的始端側(cè)平行移動，能在確保其移動速度的狀態(tài)下轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)動動作，因此可得到副門的平滑轉(zhuǎn)動動作。
在本發(fā)明技術(shù)方案9～12的門開閉結(jié)構(gòu)中，所述導(dǎo)槽的所述始端側(cè)與所述終端側(cè)的連接部分是圓弧狀。
采用本發(fā)明技術(shù)方案9～12的門開閉結(jié)構(gòu)，可使移動后的副門在導(dǎo)槽的直線狀的始端側(cè)與曲線狀的終端側(cè)之間以確保其移動速度的狀態(tài)平滑地轉(zhuǎn)動。
在本發(fā)明技術(shù)方案13和技術(shù)方案14的門開閉結(jié)構(gòu)中，在所述主門的與所述副門連接側(cè)的一端部上設(shè)置有止動件，打開所述主門時，該止動件抵觸在與所述一端部相向的所述護板的壁部內(nèi)面上，以使所述主門與所述副門形成的角度在90度或90度以上。
在本發(fā)明技術(shù)方案13和技術(shù)方案14的門開閉結(jié)構(gòu)中，利用主門的止動件來限制主門的移動幅度，以使主門與副門形成的角度在90度或90度以上。例如若不設(shè)置該止動件，則有時會使主門與副門形成的角度在90度以下。該場合，移動到導(dǎo)槽終端的卡扣部會朝始端側(cè)略微后退。當(dāng)作業(yè)者用力打開主門時，因急劇地產(chǎn)生該卡扣部的后退動作，故往往會對設(shè)于副門游端部的上部的支承部及卡扣部施加負載而導(dǎo)致?lián)p傷。本發(fā)明因能防止該卡扣部的后退現(xiàn)象，故不會對支承部及卡扣部施加負載。
本發(fā)明技術(shù)方案15的具有門開閉結(jié)構(gòu)的機床，包括加工工件用的機械本體、圍住該機械本體的加工區(qū)域的保護板、設(shè)置在該保護板的壁部上的開口部、開閉該開口部的所述一對門、以及設(shè)置在所述保護板上表面?zhèn)鹊乃鰧?dǎo)板，具有技術(shù)方案1～14中任一項所述的門開閉結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明技術(shù)方案15的具有門開閉結(jié)構(gòu)的機床中，保護板壁部的開口部由一對門進行開閉。該一對門由主門和副門構(gòu)成。并且，因這種機床具有技術(shù)方案1～14中任一項所述的門開閉結(jié)構(gòu)，故在以一定速度開閉主門時不會使副門的旋轉(zhuǎn)角度急劇地加速或變慢，能以一定速度轉(zhuǎn)動。由此，可防止對副門游端部的上部施加負載而導(dǎo)致?lián)p傷。并且，即使作業(yè)者以一定速度用力開閉主門，也不會使副門的旋轉(zhuǎn)速度急劇變化，可防止對副門的上部施加大的負載。


圖1為加工中心1的整體立體圖。
圖2為保護擋板3的立體圖。
圖3為從上側(cè)后方觀察保護擋板3的前表面時的立體圖(省略了隔板30)。
圖4為從門單元20的前表面?zhèn)扔^察時的立體圖。
圖5為門單元20的后視圖。
圖6為導(dǎo)板80的俯視圖。
圖7為表示副門60的轉(zhuǎn)動軌跡的說明圖。
圖8為保護擋板3的主視圖(開口部10關(guān)閉狀態(tài))。
圖9為保護擋板3的主視圖(開口部10半開狀態(tài))。
圖10為保護擋板3的主視圖(開口部10全開狀態(tài))。
圖11為圖3所示的A-A線向視方向剖視圖(開口部10關(guān)閉狀態(tài))。
圖12為圖3所示的A-A線向視方向剖視圖(開口部10全開狀態(tài))。
圖13為圖8所示的B-B線向視方向剖視圖。
圖14為圖9所示的C-C線向視方向剖視圖。
圖15為圖10所示的D-D線向視方向剖視圖。
具體實施例方式
下面參照

本發(fā)明一實施例的加工中心1。圖1為加工中心1的整體立體圖。圖2為保護擋板3的立體圖。圖3為從上側(cè)后方觀察保護擋板3的前表面時的立體圖(省略了隔板30)。圖4為從門單元20的前表面?zhèn)扔^察時的立體圖。圖5為門單元20的后視圖。圖6為導(dǎo)板80的俯視圖。圖7為表示副門60的轉(zhuǎn)動軌跡的說明圖。圖8為保護擋板3的主視圖(開口部10關(guān)閉狀態(tài))。圖9為保護擋板3的主視圖(開口部10半開狀態(tài))。圖10為保護擋板3的主視圖(開口部10全開狀態(tài))。圖11為圖3所示的A-A線向視方向剖視圖(開口部10關(guān)閉狀態(tài))。圖12為圖3所示的A-A線向視方向剖視圖(開口部10全開狀態(tài))。圖13為圖8所示的B-B線向視方向剖視圖。圖14為圖9所示的C-C線向視方向剖視圖。圖15為圖10所示的D-D線向視方向剖視圖。
本實施例的加工中心1在保護擋板3的前壁3a的開口部10處具備門單元20(參照圖2)。該門單元20由相對開口部10平行移動的主門40、以及與該主門40可轉(zhuǎn)動地連接并從動于主門40一邊旋轉(zhuǎn)一邊折彎的副門60構(gòu)成。并且，副門60在其游端部61的上部通過支承部65設(shè)有卡扣軸66，該卡扣軸66沿著保護擋板3的上表面設(shè)置的導(dǎo)板80的導(dǎo)槽81滑動。由此可使副門60進行平滑的旋轉(zhuǎn)動作。本實施例中，本發(fā)明的特征在于該導(dǎo)板80的導(dǎo)槽81的形狀。
首先說明加工中心1的概略構(gòu)成。圖1所示的加工中心1是可通過使未圖示的工件和刀具相對移動來對工件實施所希望的機械加工(例如“銑削”、“鉆孔”、“切削”等)的機床。該加工中心1的主體構(gòu)成包括作為基臺的鐵制基座2、設(shè)于該基座2上部的用于對工件進行加工的機械本體(未圖示)、以及固定于所述基座2上部并覆蓋機械本體及基座2的上部的箱狀保護擋板3。保護擋板3在其后方具有內(nèi)置有控制加工中心1動作的控制基盤(未圖示)的控制箱7。控制箱7在其上部具有擋板8，該擋板8是下面開口的俯看橫長的箱狀構(gòu)件，在其內(nèi)部收納有再生電阻和冷卻風(fēng)扇等。圖1所示的保護擋板3相當(dāng)于“保護板”。
下面說明基座2。基座2是Y軸方向長的大致長方體狀，通過將鑄鐵等金屬材料灌入鑄模內(nèi)來成型?；?下部的四個角部各自具有可進行調(diào)節(jié)高度的支腳部2a，通過將這四個支腳部2a配設(shè)在工廠等的地面上，從而將加工中心1設(shè)置在規(guī)定場所。
在基座2的上部大致中央配設(shè)有工作臺裝置5。該工作臺裝置5的主體構(gòu)成包括未圖示的基座、利用套筒可旋轉(zhuǎn)地支承在該基座上的主軸、以及在該主軸的上部以同心狀固定且與主軸一體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)工作臺。旋轉(zhuǎn)工作臺在其上表面兩端側(cè)具有以旋轉(zhuǎn)軸為對稱中心地配置的一對工件保持部(未圖示)。由此，可一邊對保持于一方工件保持部上的工件實施加工，一邊將另一個工件保持在另一方工件保持部上，從而可縮短作業(yè)時間。
并且，雖未圖示，但在基座2的上部后方側(cè)的兩個角部設(shè)置有大致長方體狀的座臺即一對立柱座部，在該立柱座部上固定著沿Z軸方向延伸的立柱。在該立柱上組裝著可沿該立柱的前表面移動的主軸頭、可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于該主軸頭下部的主軸、以及在該主軸前端可裝卸地安裝刀具的刀具更換裝置等。因此，基座2上具備由立柱、主軸頭、主軸及刀具更換裝置等構(gòu)成的機械本體，機械本體的周圍被固定在基座2上的保護擋板3所覆蓋。
下面說明保護擋板3。如圖2所示，保護擋板3是底面的一部分開口的大致箱狀體，其主體構(gòu)成包括由金屬板材制成的前壁3a、右側(cè)壁3b、左側(cè)壁3c、頂壁3d(參照圖1)及后壁3e。前壁3a的左側(cè)附近具有用于裝卸工件的正面看呈長方形狀的開口部10。開口部10配設(shè)有由一對門構(gòu)成的門單元20。該門單元20包括開閉式的主門40及副門60，該副門60通過折頁25(參照圖3)連接著主門40的連接端部42(與右側(cè)壁3b相向的一端部、參照圖4)，跟隨主門40的移動而進行從動。門單元20的詳細結(jié)構(gòu)見后述。
如圖3所示，在前壁3a的內(nèi)面上，在開口部10的上端部附近沿著該上端部設(shè)有上側(cè)線性導(dǎo)軌35，在下端部附近沿著該下端部設(shè)有下側(cè)線性導(dǎo)軌36。在主門40的上部配設(shè)有旋轉(zhuǎn)輥單元50，該旋轉(zhuǎn)輥單元50從上下方向夾著上側(cè)線性導(dǎo)軌35，在上側(cè)線性導(dǎo)軌35上轉(zhuǎn)動。在主門40下部的兩個角部附近分別配設(shè)有沿著下側(cè)線性導(dǎo)軌36的軌道片36a(參照圖3)轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)輥單元56。采用這種開閉結(jié)構(gòu)可使主門40相對于開口部10進行左右方向的直線移動。副門60的旋轉(zhuǎn)動作見后述。
如圖1、圖2所示，加工中心1在開口部10的右側(cè)配設(shè)有大致三角柱狀的操作箱13，用于進行加工中心1的操作、以及加工程序的參數(shù)輸入等。從該操作箱13延伸的配線(未圖示)經(jīng)過保護擋板3的下側(cè)后與控制箱7內(nèi)的控制裝置(未圖示)連接。在前壁3a上部的左側(cè)角部具有塔型的報警燈19(參照圖1，在圖2中省略)，用于向作業(yè)者報知加工中心1的動作錯誤。
右側(cè)壁3b及左側(cè)壁3c(參照圖1～圖3)各自具有長方形狀的開口部14，該開口部14配設(shè)有可裝卸地固定的保護擋板側(cè)蓋15。可將該保護擋板側(cè)蓋15取下而打開開口部14，通過該開口部14進行工作臺裝置5的旋轉(zhuǎn)工作臺上的工件的裝卸作業(yè)及機械本體的保養(yǎng)維修等。
頂壁3d具有俯看大致呈長方形狀的開口部9，用于觀察構(gòu)成機械本體的主軸頭(未圖示)、進行該主軸頭的配線處理的對心電纜(未圖示)及刀具更換裝置的刀庫馬達(未圖示)等的上部。該開口部9配設(shè)有箱狀的護板18，該護板18將從該開口部9向上方突出的各種裝置的上部覆蓋。
頂壁3d的前方也有俯看大致呈長方形狀的開口部11。開口部11配設(shè)有固定于右側(cè)前方的角部的俯看大致呈梯形的導(dǎo)板80。該導(dǎo)板80在覆蓋該角部周圍的同時將副門60的游端部61(參照圖4)向右側(cè)壁3b側(cè)引導(dǎo)。后述的該導(dǎo)板80具有大致圓弧狀的導(dǎo)槽81，相對于該導(dǎo)槽81從下側(cè)卡扣著卡扣軸66，該卡扣軸66從副門60的游端部61上部通過支承部65向上方突出。通過使該卡扣軸66沿著導(dǎo)槽81滑動，副門60的游端部61相對于主門40進行轉(zhuǎn)動。導(dǎo)板80的導(dǎo)槽81的形狀特征見后述。
下面說明保護擋板3的內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)。如圖1、圖2所示，保護擋板3具有正面看橫長的大致長方形狀的隔板30，該隔板30相對前壁3a平行地立設(shè)于前壁3a的后方，用于將機械本體的加工區(qū)域分隔開。在隔板30的右側(cè)具有開口部31，用于進行機械本體的保養(yǎng)維修等，該開口部31配設(shè)有可開閉的門33。在該隔板30與基座2的上部之間空開有規(guī)定的間隙27(參照圖1)，在基座2的間隙27中配設(shè)工作臺裝置5。由此，旋轉(zhuǎn)工作臺上的一端側(cè)的工件裝卸部位于隔板30的內(nèi)側(cè)，另一端側(cè)的工件裝卸部位于隔板30的外側(cè)。這樣，即使一方工件正在加工中，也能在另一方的工件裝卸部進行工件更換。
設(shè)于基座2的后端側(cè)上部的機械本體(未圖示)位于隔板30的內(nèi)面?zhèn)取Ｔ摍C械本體的主體構(gòu)成包括未圖示的立柱、主軸頭、主軸、刀具更換裝置等。在該機械本體中，根據(jù)由操作箱13設(shè)定的加工程序，通過使安裝著刀具的主軸高速旋轉(zhuǎn)，可以對固定在工作臺裝置5的旋轉(zhuǎn)工作臺上的工件實施所希望的加工。
如圖3所示，在右側(cè)壁3b的內(nèi)面，在固定于前壁3a的上側(cè)線性導(dǎo)軌35及下側(cè)線性導(dǎo)軌36的各端部附近，分別配設(shè)有通過將長方形金屬板折彎成大致U字形而形成并固定的止動件抵觸座28、29。該止動件抵觸座28、29是用于分別與設(shè)于后述的主門40側(cè)的止動件85、86(參照圖4、圖5)抵觸的臺座。
下面說明門單元20的結(jié)構(gòu)。如圖4、圖5所示，門單元20包括主門40和副門60，所述主門40由正面看縱長的長方形狀的金屬板材構(gòu)成，所述副門60可轉(zhuǎn)動地連接著該主門40的連接端部42(與右側(cè)壁3b相向側(cè)的一端部)，由寬度比所述主門40窄的正面看縱長的長方形狀的金屬板材構(gòu)成。使用該一對的主門40及副門60來開閉保護擋板3的前壁3a的開口部10。下面說明各門的結(jié)構(gòu)。
首先說明主門40的結(jié)構(gòu)。如圖4、圖5所示，主門40在大致中央位置具有正面看縱長的長方形狀的孔即窗口部44，且配設(shè)有固定在其里面?zhèn)认嘞虻奈恢蒙系挠蓮娀芰习鍢?gòu)成的透明的樹脂板90。由此，通過窗口部44可以看到保護擋板3的內(nèi)側(cè)。在主門40的左端部(關(guān)閉方向側(cè)一端部、與左側(cè)壁3c相向側(cè)的一端部)的中央稍下側(cè)配設(shè)有開閉操作主門40用的門把手41。
在主門40的上部配設(shè)旋轉(zhuǎn)輥單元50。旋轉(zhuǎn)輥單元50具有輥支承片51、一對主輥52及一對副輥53。輥支承片51是從主門40的上端部向上方延伸的正面看橫長的長方形狀的支承片，在前表面上側(cè)的左右兩個角部各自配設(shè)主輥52，在前表面下側(cè)的左右兩個角各自配設(shè)副輥53，該副輥53距離主輥52空開著規(guī)定寬度。這些主輥52及副輥53通過螺栓95及螺母96可轉(zhuǎn)動地固定在輥支承片51上。在該一對主輥52與一對副輥53的上下間隙中，配置被固定在保護擋板3的前壁3a上的上側(cè)線性導(dǎo)軌35(參照圖11、圖12)。并且，該一對主輥52及一對副輥53可在上側(cè)線性導(dǎo)軌35的上下軌道面(未圖示)上滑動。
在主門40的下端部具有從該下端部向下方延伸的正面看橫長的長方形狀的支承片55。在支承片55的前表面下側(cè)的左右兩個角部各自配設(shè)旋轉(zhuǎn)輥單元56。旋轉(zhuǎn)輥單元56具有截面大致呈L字狀的輥支承片57及旋轉(zhuǎn)輥58。輥支承片57從支承片55下端部的右端部附近(或左端部附近)向下方延伸，并且，輥支承片57的前端部向支承片55的前方大致直角地折彎而大致水平地延伸。旋轉(zhuǎn)輥58在與輥支承片57的大致水平延伸的前端部正交的方向上具有軸心，可旋轉(zhuǎn)地固定在輥支承片57的前端部。
輥支承片57在固定于支承片55側(cè)的一端部具有以輥支承片57的長度方向為長度的橢圓形的一對調(diào)節(jié)孔57a、57a。在該一對調(diào)節(jié)孔57a、57a中插入螺栓98、98，使用螺母97、97旋緊固定在支承片55上。在這種固定結(jié)構(gòu)中，通過旋松螺母97、97可使輥支承片57沿上下方向移動。由此可調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)輥58的高度。
旋轉(zhuǎn)輥單元56的旋轉(zhuǎn)輥58在向固定于保護擋板3的前壁3a的截面大致呈T字狀的下側(cè)線性導(dǎo)軌36的下方延伸的軌道片36a的表面(參照圖11與前壁3a的內(nèi)面相向的一個面)上滑動。在此基礎(chǔ)上，主門40成為下端側(cè)與一對旋轉(zhuǎn)輥單元56卡扣的狀態(tài)。由此可防止主門40的下端側(cè)從前壁3a的內(nèi)面向后方脫離而發(fā)生擺動。
旋轉(zhuǎn)輥單元50的輥支承片51的右端部(副門60側(cè)的一端部)向后方以規(guī)定寬度折彎成大致直角，在該折彎部分的外表面固定著橡膠制的塊件即止動件85。在設(shè)于主門40下端部的支承片55的右端部(副門60側(cè)的一端部)上也固定著橡膠制的塊件即止動件86。該一對的止動件85、86在打開主門40時與分別固定在右側(cè)壁3b內(nèi)面的止動件抵觸座28、29(參照圖3)分別抵觸。通過調(diào)節(jié)該止動件85、86的厚度能限制主門40的打開幅度。由此可限制副門60的旋轉(zhuǎn)角度。該副門60的旋轉(zhuǎn)角度的限制見后述。
下面說明副門60的結(jié)構(gòu)。如圖4、圖5所示，副門60在主門40的連接端部42相反側(cè)的一端即連接端部62上具有正面看呈縱長帶狀的連接片69(參照圖5)。上下一對的折頁25、25將連接片69的連接于副門60后側(cè)的表面和主門40后側(cè)的連接端部62的背面連接。由此，副門60的連接端部62相反側(cè)的一端即游端部61側(cè)可相對主門40轉(zhuǎn)動。由于主門40的連接端部42與副門60的連接端部62的間隙被連接片69堵住，因此可防止切削粉和切削液的飛沫從該間隙向保護擋板3的外側(cè)漏出。圖4、圖5所示的折頁25相當(dāng)于“鉸鏈”。
副門60在游端部61上部的角部配設(shè)有L字狀的支承部65。該支承部65具有從副門60的游端部61的上側(cè)角部附近的背面向副門60的后方大致水平地延伸的第1支承片65a、以及從該第1支承片65a的前端向上方延伸的第2支承片65b。支承部65在第2支承片65b的上部配設(shè)有向上方延伸的桿狀的卡扣軸66?？圯S66在上側(cè)的徑向周圍具有上側(cè)凸緣部67，在下側(cè)的徑向周圍具有下側(cè)凸緣部68。在該上側(cè)凸緣部67與下側(cè)凸緣部68之間配置導(dǎo)板80的導(dǎo)槽81(參照圖6)。后述的該支承部65具備使副門60的游端部61偏置而平滑轉(zhuǎn)動的功能。圖4、圖5所示的卡扣軸66相當(dāng)于“卡扣部”。
副門60在前表面(與開口部10相向的面)的右下角部附近配設(shè)有通過螺栓64a及螺母64b固定的門把手63。
下面說明導(dǎo)槽81的形狀。如圖6所示，導(dǎo)槽81是設(shè)置在導(dǎo)板80上的槽，具有將保護擋板3的中央側(cè)作為內(nèi)側(cè)的大致圓弧狀的整體形狀。具體來講，該導(dǎo)槽81具有三個部位，包括形成在與開口部10(左側(cè)壁3c)相向的始端側(cè)的直線狀的直線部82、形成在與右側(cè)壁3b相向的終端側(cè)且具有拋物線一部分形狀的曲線部84、以及將所述直線部82及曲線部84之間以大致圓弧連接的連接部83。
下面說明導(dǎo)槽81的各部位的形狀。曲線部84占據(jù)了從導(dǎo)槽81的中央至終端的大部分，具有引導(dǎo)卡扣軸66的曲線形狀，當(dāng)主門40以一定速度移動時能使副門60旋轉(zhuǎn)的角速度保持一定。由此，因副門60的角速度不會急劇變化，故能防止卡扣軸66通過曲線部84時對卡扣軸66及支承部65施加負載而導(dǎo)致破損等。
直線部82是在副門60旋轉(zhuǎn)前使副門60直線移動而輔以助跑的部位。由此，例如與副門60突然旋轉(zhuǎn)的場合相比，能減輕向卡扣軸66及支承部65施加的負載。連接部83是使通過直線部82后的卡扣軸66向曲線部84平滑移行的部位。由此能使直線移動而輔以助跑的副門60平滑地轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)動動作。并且，當(dāng)從正面推動副門60時能防止副門60移動。
下面說明曲線部84形狀的計算方法。導(dǎo)槽81是引導(dǎo)副門60的卡扣軸66通過的槽。導(dǎo)槽81因支承部65的大小、形狀等的不同會使游端部61的上部通過的路徑(軌跡)不一致。為此，首先在以一定速度(V)使主門40沿一定方向移動時，算出以一定的角速度使副門60旋轉(zhuǎn)時的副門60的游端部61的軌跡。然后，沿著由此得到的軌跡求出副門60的游端部61移動時的卡扣軸66的軌跡，將由此得到的公式所示的軌跡定為曲線部84的形狀即可。
首先說明副門60的游端部61的軌跡計算方法。如圖7所示，將游端部61開始轉(zhuǎn)動的曲線區(qū)間的始點P作為原點。其次，將副門60從該點P轉(zhuǎn)動時的連接端部62的移動方向作為X軸，將通過該點P并與X軸正交的方向作為Y軸。再將主門40移動一次所需的行程長度作為L(mm)，將副門60的左右方向?qū)挾茸鳛镽(mm)。然后，將所述X軸與副門60形成的角度作為θ，將主門40的移動速度作為V，將經(jīng)過時間t、等速圓運動一周所需的時間作為周期T。從這些參數(shù)中可以得到游端部61的座標(biāo)(X、Y)的以下公式。
X＝Vt+Rcosθ-R＝Vt+R(cosθ-1)…公式(1)Y＝Rsinθ…公式(2)其次，因θ＝πt/2T，故若將其代入公式(1)、(2)，則X＝Vt+R(cos(πt/2T)-1)…公式(3)Y＝Rsin(πt/2T)…公式(4)并且，公式(4)成為
πt/2T＝sin-1(Y/R)…公式(5)而公式(5)成為t＝(2T/π)sin-1(Y/R)…公式(6)因此，若將該公式(6)代入公式(3)，則X＝V(2T/π)sin-1(Y/R)+R(cosS(sin-1(Y/R))-1)…公式(7)此時，若進一步整理公式(7)，則X=(2TV/π)sin-1(Y/R)+R(1-(Y/R)2-1)]]>…公式(8)并且，因TV＝L…公式(9)故若將該公式(9)代入公式(8)，則X=(2L/π)sin-1(Y/R)+R(1-(Y/R)2-1)]]>…公式(10)該公式(10)成為表示副門60的游端部61的軌跡的公式。
下面說明副門60的卡扣軸66的軌跡計算方法?？圯S66的軌跡因主門40的行程長度L、副門60的寬度R、支承部65的第1支承片65a的長度等的不同而變化。為此，本實施例中，如圖7所示，設(shè)定為L＝680mm、R＝281mm，畫出副門60的游端部61通過由公式(10)得到的軌跡時卡扣軸66的軌跡曲線，根據(jù)最小二乘法的一般性的近似式解析程序來求出該曲線的集合。以下作為一個例子示出了根據(jù)近似式解析程序求出的近似式。
y＝-0.0007324x2+1.438x-10.94沿著由該公式(11)得到的軌跡即可形成曲線部84。
采用以上方法算出曲線部84的形狀。這樣，當(dāng)卡扣軸66沿著這種曲線部84滑動時，副門60的游端部61沿著由公式(10)求出的軌跡轉(zhuǎn)動。由此，在主門40以一定速度移動時，可使副門60一邊以一定的角速度旋轉(zhuǎn)一邊緩慢地折疊。
將副門60移動的直線區(qū)間作為卡扣軸66通過的從A點至B點的規(guī)定距離(例如140mm)。將副門60旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)區(qū)間作為從卡扣軸66通過的B點至副門60的旋轉(zhuǎn)角度成為90度時的卡扣軸66的位置即C點。該場合，B點就是直線區(qū)間的卡扣軸66的軌跡與曲線區(qū)間的卡扣軸66的軌跡的拐點。若卡扣軸66以原來形態(tài)通過該拐點即B點，則副門60的動作會從直線移動動作突然變化成旋轉(zhuǎn)動作。該場合，因向卡扣軸66及支承部65施加了負載，故往往會導(dǎo)致卡扣軸66及支承部65的破損。為此，如圖6所示，通過在拐點即B點處設(shè)置由平滑的圓弧連接的連接部83，可使卡扣軸66從圖7所示的直線區(qū)間平滑移行到曲線區(qū)間。由此可減輕對卡扣軸66及支承部65施加的負載。如上所述，由于導(dǎo)槽81由直線部82、連接部83、曲線部84構(gòu)成，因此可使副門60從動于主門40的移動而進行平滑旋轉(zhuǎn)。
下面參照圖8～圖15說明上述結(jié)構(gòu)的門單元20的開閉動作。首先如圖8所示，在由門單元20將開口部10關(guān)閉的狀態(tài)下，主門40及副門60位于同一平面上(參照圖13)。這樣，主門40和副門60組成的面將開口部10完全關(guān)閉。如圖13所示，副門60的卡扣軸66位于導(dǎo)板80的導(dǎo)槽81的直線部82的始端(圖6所示的點A位置)。
接著，手握主門40的門把手41向右側(cè)拉時，圖11所示的主門40的旋轉(zhuǎn)輥單元50在上側(cè)線性導(dǎo)軌35上滑動，旋轉(zhuǎn)輥單元56、56在下側(cè)線性導(dǎo)軌36的軌道片36a上滑動。由此，因主門40沿著開口部10移動，故如圖9所示，開口部10緩慢打開。副門60通過折頁25受到了主門40朝右側(cè)壁3b側(cè)的施力。這樣，因副門60的卡扣軸66通過圖6所示的導(dǎo)槽81的直線部82，故副門60與主門40一起移動。
并且，當(dāng)卡扣軸66通過導(dǎo)槽81的直線部82后開始通過圓弧狀的連接部83時，通過支承部65將副門60的游端部61的上部拉向保護擋板3的內(nèi)側(cè)而形成偏置。由此，副門60從直線移動動作平滑地移行到旋轉(zhuǎn)動作。如圖14所示，若使卡扣軸66通過導(dǎo)槽81的連接部83后再通過曲線部84，則副門60以一定的角速度維持原樣地繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。這樣，因副門60的角速度一定，故副門60的動作不會突然變化，不會對卡扣軸66及支承部65施加負載。并且，由于從連接部83至曲線部84是平緩的彎曲，故即使作業(yè)者用力拉動主門40，也不會感到門把手41沉重，使用一定的力即可使其移動。由此可減輕作業(yè)者操作門單元20時的負擔(dān)。
隨著卡扣軸66向?qū)Р?1的曲線部84終端側(cè)的移動，主門40與副門60形成的角度逐漸變小。一旦卡扣軸66接近導(dǎo)槽81的終端，則固定在主門40的連接端部42上的止動件85、86與固定在保護擋板3的右側(cè)壁3b上的止動件抵觸座28、29抵觸。這樣，副門60的轉(zhuǎn)動停止，同時主門40的移動也停止。此時主門40與副門60形成的角度被限制在不處于90度以下的程度。
下面說明限制主門40與副門60形成的角度的理由。如上所述，止動件85、86及止動件抵觸座28、29用于調(diào)節(jié)主門40與副門60形成的角度。省略這些構(gòu)件時，主門40以更大的力將副門60推向右側(cè)壁3b側(cè)。由此會使主門40與副門60形成的角度更小，并會引起卡扣軸66從導(dǎo)槽81的終端略微向始端側(cè)后退的現(xiàn)象。該場合，例如當(dāng)作業(yè)者用力拉主門40時，因卡扣軸66在導(dǎo)槽81的終端突然反向退回，故有可能成為對卡扣軸66及支承部65施加負載而導(dǎo)致破損等的原因。本實施例中，由于止動件85、86及止動件抵觸座28、29限制副門60的旋轉(zhuǎn)角度，因此，主門40與副門60形成的角度不會處于90度以下，可防止產(chǎn)生卡扣軸66的后退現(xiàn)象。
這樣，如圖10、圖12、圖15所示，若將開口部10完全打開，則露出保護擋板3的內(nèi)側(cè)。在將打開的開口部10關(guān)閉時，通過用手把持主門40的門把手41向左側(cè)拉，則主門40向左側(cè)移動，副門60一邊以一定的角速度旋轉(zhuǎn)一邊返回到與主門40的同一平面上，從而由主門40和副門60構(gòu)成的門單元20可將開口部10完全關(guān)閉(參照圖8、圖11、圖13)。
如上所述，本實施例的加工中心1在保護擋板3的前壁3a的開口部10配設(shè)門單元20。這種門單元20由直線移動的主門40、以及可轉(zhuǎn)動地與該主門40連接并從動于主門40一邊旋轉(zhuǎn)一邊折彎的副門60構(gòu)成。副門60在游端部61的上部通過支承部65配設(shè)有卡扣軸66，該卡扣軸66沿著設(shè)于保護擋板3上表面的導(dǎo)板80的導(dǎo)槽81滑動。由此可使副門60進行平滑的旋轉(zhuǎn)動作。并且，本實施例的導(dǎo)槽81由直線狀的直線部82、圓弧狀的連接部83及具有拋物線一部分形狀的曲線部84構(gòu)成。
曲線部84具有引導(dǎo)卡扣軸66的曲線形狀，當(dāng)主門40以一定速度打開時能使副門60的旋轉(zhuǎn)角速度保持一定。由此，因副門60的角速度不會急劇變化，故卡扣軸66通過曲線部84時，可防止對卡扣軸66及支承部65施加負載而導(dǎo)致破損等。
直線部82是在副門60旋轉(zhuǎn)前使副門60直線移動而輔以助跑的部位。這樣，例如與副門60突然旋轉(zhuǎn)的場合相比，可減輕向卡扣軸66及支承部65施加的負載。連接部83是使通過直線部82后的卡扣軸66向曲線部84平滑移行的部位。由此可使直線移動而輔以助跑的副門60平滑地轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)動動作。
本發(fā)明的機床并不限定于上述實施例，當(dāng)然可進行各種變形。例如，上述實施例中，門單元20采用了從正面看時主門40配置在左側(cè)而副門60配置在右側(cè)的結(jié)構(gòu)，但也可采用主門40配置在右側(cè)、副門60配置在左側(cè)的結(jié)構(gòu)。該場合，成為將主門40拉向左方使其移動從而使副門60向左側(cè)壁3c側(cè)折疊的結(jié)構(gòu)。
上述實施例中，作為主門40的移動結(jié)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)輥單元50、56、上側(cè)線性導(dǎo)軌35及下側(cè)線性導(dǎo)軌36構(gòu)成，但也可是上述結(jié)構(gòu)以外的結(jié)構(gòu)，也可是使其在軌道上滑動的結(jié)構(gòu)。
上述實施例中，采用了使設(shè)于主門40側(cè)的止動件85、86與設(shè)于保護擋板3的右側(cè)壁3b內(nèi)面的止動件抵觸座28、29抵觸的結(jié)構(gòu)，但也可采用使止動件85、86直接與右側(cè)壁3b的內(nèi)面抵觸的結(jié)構(gòu)。也可將止動件85、86設(shè)置在右側(cè)壁3b的內(nèi)面。
上述實施例中，支承部65由第1支承片65a和第2支承片65b構(gòu)成，但也可僅由第1支承片65a構(gòu)成，將卡扣軸66設(shè)置在該第1支承片65a的前端部。
權(quán)利要求
1.一種門開閉結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在圍住機械本體的護板的壁部上的開口部、以及開閉該開口部的一對門，所述一對門包括主門和副門，該主門開閉自如地沿著所述壁部的內(nèi)面配設(shè)，該副門通過鉸鏈可折疊地與所述主門的側(cè)端部連接，且連接于所述側(cè)端部的連接部相反側(cè)的游端部的上部可沿著設(shè)于所述護板上表面?zhèn)鹊膶?dǎo)板的導(dǎo)槽進行移動，打開所述主門時，通過使所述副門的所述游端部側(cè)沿著所述導(dǎo)槽向所述主門的后方移動，使所述副門相對所述主門一邊轉(zhuǎn)動一邊折彎，其特征在于，所述導(dǎo)槽具有引導(dǎo)所述副門的形狀，在所述主門的開閉速度一定時能使所述副門的轉(zhuǎn)動角速度保持一定。
2.如權(quán)利要求1所述的門開閉結(jié)構(gòu)，其特征在于，打開所述主門時，所述副門的所述游端部的上部從所述導(dǎo)槽的始端沿著終端移動，該終端側(cè)是曲線狀。
3.如權(quán)利要求1所述的門開閉結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述副門的所述游端部的上部設(shè)置有向所述護板的內(nèi)側(cè)大致水平地延伸的支承部；以及從該支承部的前端向上方突出且與所述導(dǎo)槽卡扣地滑動的卡扣部。
4.如權(quán)利要求2所述的門開閉結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述副門的所述游端部的上部設(shè)置有向所述護板的內(nèi)側(cè)大致水平地延伸的支承部；以及從該支承部的前端向上方突出且與所述導(dǎo)槽卡扣地滑動的卡扣部。
5.如權(quán)利要求3所述的門開閉結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)槽的所述終端側(cè)的形狀在將所述主門的行程長度作為L、所述副門的寬度作為R時，是沿著所述游端部的上部沿著X=(2L/π)sin-1(Y/R)+R(1-(Y/R)2-1)]]>公式表示的路徑移動時所述卡扣部的移動路徑而形成的。
6.如權(quán)利要求4所述的門開閉結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)槽的所述終端側(cè)的形狀在將所述主門的行程長度作為L、所述副門的寬度作為R時，是沿著所述游端部的上部沿著X=(2L/π)sin-1(Y/R)+R(1-(Y/R)2-1)]]>公式表示的路徑移動時所述卡扣部的移動路徑而形成的。
7.如權(quán)利要求4所述的門開閉結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)槽的所述始端側(cè)的形狀是相對所述主門的開閉方向平行延伸的直線形狀。
8.如權(quán)利要求6所述的門開閉結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)槽的所述始端側(cè)的形狀是相對所述主門的開閉方向平行延伸的直線形狀。
9.如權(quán)利要求4所述的門開閉結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)槽的所述始端側(cè)與所述終端側(cè)的連接部分是圓弧狀。
10.如權(quán)利要求6所述的門開閉結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)槽的所述始端側(cè)與所述終端側(cè)的連接部分是圓弧狀。
11.如權(quán)利要求7所述的門開閉結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)槽的所述始端側(cè)與所述終端側(cè)的連接部分是圓弧狀。
12.如權(quán)利要求8所述的門開閉結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)槽的所述始端側(cè)與所述終端側(cè)的連接部分是圓弧狀。
13.如權(quán)利要求3所述的門開閉結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述主門的與所述副門連接側(cè)的一端部上設(shè)置有止動件，打開所述主門時，該止動件抵觸在與所述一端部相向的所述護板的壁部內(nèi)面上，以使所述主門與所述副門形成的角度在90度或90度以上。
14.如權(quán)利要求4所述的門開閉結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述主門的與所述副門連接側(cè)的一端部上設(shè)置有止動件，打開所述主門時，該止動件抵觸在與所述一端部相向的所述護板的壁部內(nèi)面上，以使所述主門與所述副門形成的角度在90度或90度以上。
15.一種機床，包括加工工件用的機械本體、圍住該機械本體的加工區(qū)域的保護板、設(shè)置在該保護板的壁部上的開口部、開閉該開口部的所述一對門、以及設(shè)置在所述保護板上表面?zhèn)鹊乃鰧?dǎo)板，其特征在于，具有權(quán)利要求1～14中任一項所述的門開閉結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種門開閉結(jié)構(gòu)及具有該門開閉結(jié)構(gòu)的機床，作為機床的加工中心在保護擋板(3)的開口部(10)配設(shè)有門單元(20)。門單元(20)由相對開口部(10)移動的主門(40)、以及可轉(zhuǎn)動地與該主門(40)連接并從動于主門(40)一邊旋轉(zhuǎn)一邊折彎的副門(60)構(gòu)成。在副門(60)的游端部的上部通過支承部配設(shè)有卡扣軸(66)，該卡扣軸(66)沿著保護擋板(3)的導(dǎo)板(80)的導(dǎo)槽(81)滑動。導(dǎo)槽(81)具有引導(dǎo)卡扣軸(66)的曲線形狀，當(dāng)主門(40)以一定速度移動時能使副門(60)的角速度保持一定。由此，因副門(60)的角速度不會急劇變化，故可防止對卡扣軸(66)施加負載。
文檔編號B23Q11/08GK1994670SQ20061015621
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月28日
發(fā)明者村井友浩 申請人:兄弟工業(yè)株式會社