(57)【要約】      （修正有）【課題】被加工材が損傷する虞を低減できる加工機用の保護装置または加工機を提供する。【解決手段】開口部６２ｂを形成した一端部６２と、加工機の先端工具保持部２４に着脱可能な他端部６３と、他端部から一端部まで所定方向に延び、開口部と連通する中空部６１ｃを形成した本体部６１と、一端部に転動可能に支持され、一端部の所定方向端面から所定方向に突出するボール部材と、を備えることを特徴とする加工機用の保護装置。【選択図】図５
2020082236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を形成した一端部と、
加工機の先端工具保持部に着脱可能な他端部と、
前記他端部から前記一端部まで所定方向に延び、前記開口部と連通する中空部を形成した本体部と、
前記一端部に転動可能に支持され、前記一端部の前記所定方向端面から前記所定方向に突出する球状部材と、を備えることを特徴とする加工機用の保護装置。
【請求項２】
前記本体部は、前記中空部と外部とを連通する連通孔をさらに形成することを特徴とする請求項１に記載の保護装置。
【請求項３】
前記一端部に支持され、前記所定方向に延出し、前記一端部の内周方向に沿って配置される区画部材をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の保護装置。
【請求項４】
前記本体部、前記一端部、及び前記他端部の少なくとも一部は、光を透過可能に構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の保護装置。
【請求項５】
前記端面は円環状に形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の保護装置。
【請求項６】
前記一端部は、前記端面から前記所定方向に延びて外部と前記中空部とを連通する通風孔をさらに形成することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の保護装置。
【請求項７】
前記本体部は、前記中空部を、前記連通孔及び前記開口部に連通する第１中空部と、第２中空部とに区画する隔壁を有し、
前記一端部は、前記端面から前記所定方向に延びて外部と前記第２中空部とを連通する通風孔をさらに形成することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の保護装置。
【請求項８】
複数の前記球状部材を備え、
前記通風孔は、前記所定方向視で前記球状部材の間に形成されることを特徴とする請求項６または７に記載の保護装置。
【請求項９】
前記一端部は、前記本体部に対して取り外し可能に装着されることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の保護装置。
【請求項１０】
モーターと、
前記モーターによって回転駆動される先端工具と、
前記先端工具を回転可能に保持する保持部と、
開口部を形成した一端部、前記保持部に着脱可能な他端部、前記他端部から前記一端部まで所定方向に延びるとともに、前記開口部と連通する中空部を形成する本体部、及び、前記一端部に転動可能に支持され前記一端部の前記所定方向端面から前記所定方向に突出する球状部材を有する保護装置と、を備えることを特徴とする加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工機用の保護装置及び加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
加工機の先端工具の保護装置として、先端工具の保持部に装着され、先端工具の周囲を包囲する保護装置が、従来技術として知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０１２２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の加工装置では、保護装置を被加工材の表面に摺動させながら加工作業を実行していた。そのため、主に保護装置が摺動した部分においてこすり傷などが付き、被加工材が損傷してしまう虞があった。
【０００５】
上記課題に鑑み、本発明の目的は、被加工材が損傷する虞を低減できる加工機用の保護装置または加工機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、開口部を形成した一端部と、加工機の先端工具保持部に着脱可能な他端部と、前記他端部から前記一端部まで所定方向に延び、前記開口部と連通する中空部を形成した本体部と、前記一端部に転動可能に支持され、前記一端部の前記所定方向端面から前記所定方向に突出する球状部材と、を備えることを特徴とする加工機用の保護装置を提供する。
【０００７】
また本発明は、モーターと、前記モーターによって回転駆動される先端工具と、前記先端工具を回転可能に保持する保持部と、開口部を形成した一端部、前記保持部に着脱可能な他端部、前記他端部から前記一端部まで所定方向に延びるとともに、前記開口部と連通する中空部を形成する本体部、及び、前記一端部に転動可能に支持され前記一端部の前記所定方向端面から前記所定方向に突出する球状部材を有する保護装置と、を備えることを特徴とする加工機を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、被加工材が損傷する虞を低減できる加工機用の保護装置または加工機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る彫刻機の斜視図である。なお、理解を容易とするため、ガードホルダ及びノーズガードの図示を省略する。
【図２】本発明の第１実施形態に係る彫刻機のブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るノーズガードの（ａ）下方及び（ｂ）上方から視た斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るノーズガードの（ａ）縦断面図及び（ｂ）横断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るノーズガードをガードホルダに取り付けた状態を示す断面図である。なお、理解を容易にするため先端工具は外形を点線として示す。
【図６】本発明の第２実施形態に係るノーズガードの（ａ）下方及び（ｂ）上方から視た斜視図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るノーズガードの（ａ）縦断面図及び（ｂ）横断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係るノーズガードをガードホルダに取り付けた状態を示す側面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係るノーズガードの（ａ）下方から視た斜視図、（ｂ）隔壁上方での横断面図、及び（ｃ）隔壁下方における横断面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係るノーズガードの（ａ）下方から視た斜視図及び（ｂ）横断面図と、（ｃ）一端部の斜視図である。
【図１１】本発明の第５実施形態に係るノーズガードの（ａ）側面図及び（ｂ）Ｂ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１２】本発明の第５実施形態に係るノーズガードをガードホルダに取り付けた状態を示す側面図であって、（ａ）集塵アダプタをさらに取り付けた状態と（ｂ）集塵アダプタを外した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係る加工機の一実施形態である、彫刻機１の概略説明図である。図２は、彫刻機１のブロック図である。彫刻機１は、略矩形状の筐体２を備える。筐体２には、加工対象物Ｗを水平に載置、固定するテーブル部３が設置される。
【００１１】
彫刻機１は、先端工具２１を用いて加工対象物Ｗの表面を加工し、文字や画像等を彫刻する装置である。加工対象物Ｗは、金属やアクリルなどの材料からなる立体部材である。主な材質としては、金属、木材、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール、アクリル、ポリカーボネード等を素材とする材料が含まれる。
【００１２】
彫刻機１は、コントローラー１０と、回転部２０と、キャリッジ部３０と、Ｙ軸駆動機構４０と、上下移動ユニット５０とを有する。
【００１３】
また、彫刻機１には、集塵装置９０及び排気装置９１を筐体２の外部に設置することができる。設置の際には、集塵装置９０及び排気装置９１を、チューブ８０、８１を介してノーズガード６０と接続する。チューブ８０、８１はそれぞれ、ビニル等で形成された中空の管状部材であり、筐体２の後部を通して筐体２の内部にチューブ８０、８１の端部を配置することができる。
【００１４】
以下の説明では、図１に示すように各方向を定義する。すなわち、先端工具２１（例えばエンドミル）の回転軸に平行な方向を「上下方向」とし、先端工具２１から見て加工対象物Ｗの側を「下」とし、逆側を「上」とする。上下方向のことを「Ｚ軸方向」と呼ぶこともある。また、キャリッジ部３０の移動方向を「左右方向」とし、作業者から見て右側を「右」とし、左側を「左」とする。左右方向のことを「Ｘ軸方向」と呼ぶこともある。上下方向及び左右方向に垂直な方向を「前後方向」とし、彫刻機１から見て作業者の側を「前」とし、逆側を「後」とする。前後方向のことを「Ｙ軸方向」と呼ぶこともある。また、彫刻機１を構成する各部品についても、彫刻機１に取り付けられた状態を基準にして、部品の方向を定める。なお、上下方向またはＺ軸方向は、本発明における所定方向の一例である。
【００１５】
コントローラー１０は、彫刻機１の制御を司る制御部である。コントローラー１０は、コンピューターＣからの加工指示データに基づいて、彫刻機１の駆動部（後述の回転モーター２３、キャリッジ用モーター３３、モーター４３、及びＺ軸モーター５３）を制御する。コントローラー１０は、彫刻機１の制御を司る制御部を構成する。
【００１６】
回転部２０は、先端工具２１を回転させるためのユニットである。回転部２０は、キャリッジ部３０及び上下移動ユニット５０に保持される。回転部２０は、先端工具２１と、主軸２２と、回転モーター２３と、先端工具保持部２４とを有する。
【００１７】
先端工具２１は、回転軸で回転することにより加工対象物Ｗを加工する工具であり、用途に応じて交換可能である。先端工具２１は、刃部と、基端部とを有する。刃部は、刃の形成された部位である。刃部は、柱形状の先端工具２１の下端及び側面に刃が形成されることによって構成されている。基端部は、刃の形成されていない部位である。基端部は、刃部の上側に位置しており、不図示のコレットに対して着脱可能である。
【００１８】
主軸２２は、先端工具２１を回転させる部位である。主軸２２は、スピンドル、シャフト等とも呼ばれることがある。主軸２２は上下方向に延び、主軸２２の下端部は、不図示のコレットを介して、先端工具２１を取外し可能に装着する。回転モーター２３は、主軸２２（及び先端工具２１）を回転させる動力源である。ここでは、回転モーター２３として、ブラシレスＤＣモーターが用いられている。
【００１９】
先端工具保持部２４は、上下方向に延びる略円筒形状の部材であり、内部に主軸２２を回転可能に支持する。先端工具保持部２４の下端部からは、図１に示すように、主軸２２に保持された先端工具２１が下方に延出する。換言すれば、先端工具保持部２４は、主軸２２を介して、先端工具２１を回転可能に保持する。
【００２０】
キャリッジ部３０は、先端工具２１と加工対象物ＷとをＸ軸方向に相対移動させるためのユニットである。ここでは、キャリッジ部３０は、先端工具２１をＸ軸方向に移動させることによって、先端工具２１と加工対象物ＷとのＸ軸方向の相対移動を実現している。キャリッジ部３０は、キャリッジ３１と、Ｘガイド３２と、キャリッジ用モーター３３とを有する。キャリッジ３１は、Ｘ軸方向に移動するＸ移動体である。Ｘガイド３２は、Ｘ軸方向に延びる２本の軸状部材であり、キャリッジ３１をＸ軸方向に案内する。
【００２１】
キャリッジ用モーター３３は、キャリッジ３１をＸ軸方向に移動させる動力源である。キャリッジ３１には、回転部２０が上下移動ユニット５０を介して支持されており、キャリッジ３１がＸ軸方向に移動すると、回転部２０もＸ軸方向に移動し、これにより先端工具２１もＸ軸方向に移動することになる。
【００２２】
キャリッジ部３０は、Ｙ軸駆動機構４０によって支持される。Ｙ軸駆動機構４０は、キャリッジ部３０をＹ軸方向に移動する機構であり、２つの支持部４１と、２本のＹガイド４２と、モーター４３とを備える。支持部４１はＸガイド３２の左右両端部に１カ所ずつ配置され、Ｘガイド３２を支持する。Ｙガイド４２は、キャリッジ部３０の左右に１カ所ずつ配置された軸状部材であり、それぞれＹ軸方向に延びるように筐体２に支持される。Ｙガイド４２は、支持部４１を摺動可能に支持する。モーター４３は、支持部４１をＹガイド４２に沿って、Ｙ軸方向に移動させる動力源である。
【００２３】
また、彫刻機１は、先端工具２１と加工対象物Ｗとを上下方向（Ｚ軸方向）に相対移動させるための上下移動ユニット５０を有する。ここでは、上下移動ユニット５０は、キャリッジ３１に対して移動可能に構成されている。具体的には、上下移動ユニット５０は、キャリッジ３１に対してＺ方向に移動するＺ移動体５１と、Ｚ移動体５１をＺ軸方向に移動させるための駆動源となるＺ軸モーター５３とを有する。但し、上下移動ユニット５０は、テーブル部３及び加工対象物ＷをＺ軸方向に移動させるように構成されても良い。彫刻機１が、キャリッジ部３０、Ｙ軸駆動機構４０及び上下移動ユニット５０を備えることによって、先端工具２１を加工対象物Ｗに対して３次元（ＸＹＺ軸方向）に移動させることができる。
【００２４】
コンピューターＣは、彫刻機１と通信可能に接続する。コンピューターＣは、彫刻機１を制御するための加工指示データを生成し、その加工指示データを彫刻機１に出力する。コンピューターＣは、例えば汎用のパーソナルコンピューターであり、ＣＰＵ、メモリ、記憶装置、通信部などを備えている。ＣＰＵは、記憶装置に記憶されているプログラムをメモリに読み出して実行することにより、後述する各種処理を実行する。記憶装置には、プログラムや各種のデータが記憶されている。通信部は、彫刻機１に接続するための通信モジュール（例えばＵＳＢモジュール）である。
【００２５】
彫刻機１は、さらにノーズガード６０と、ガードホルダ７０とを備える。加工作業をする場合、ノーズガード６０と、ガードホルダ７０とを先端工具保持部２４に装着して使用可能である。以下、ノーズガード６０及びガードホルダ７０について説明する。ガードホルダ７０は、図５に示すように、先端工具保持部２４に対して螺合し、取り外し可能に装着される。ガードホルダ７０は、取り付け状態においてＺ軸方向に延びる略円筒形状を備えている。ガードホルダ７０の内周面にはネジ切りがなされており、先端工具保持部２４の外周面に螺合する。ガードホルダ７０の下端部は、ノーズガード６０を装着可能である。ガードホルダ７０を左右に回転することにより、ガードホルダ７０の先端工具保持部２４に対する上下位置を調整することができる。これにより、ノーズガード６０の上下位置と、先端工具２１のノーズガード６０下端からの突出量を調整し、所望の彫刻深さを設定することができる。
【００２６】
ノーズガード６０は、図３から図５に示すように、ガードホルダ７０に対して取り外し可能に装着される。換言すれば、ノーズガード６０は、ガードホルダ７０を介して、先端工具保持部２４に対して取り外し可能に装着される。詳細には、ノーズガード６０は、本実施形態においては、ガードホルダ７０の下端部と係合することで装着され、また、係合を解除することによって取外し可能である。なお、ノーズガード６０の取付方法は、螺合、嵌合、圧入等の各種方法を用いてよい。また、必ずしもガードホルダ７０に対して取外し可能とする必要はなく、ガードホルダ７０と一体のユニットとすることも可能である。
【００２７】
ノーズガード６０は、本体部６１と、一端部６２と、他端部６３と、ボール部材６４と、区画部材６５と、吸気部６６とを備える。ボール部材６４は、本発明における球状部材の一例である。ノーズガード６０は、図５に示すように先端工具２１の周囲に配置され、先端工具２１と加工対象物Ｗとの当接箇所である加工部位の周辺を区画し、外部から遮断する装置である。また、ノーズガード６０の下端部は、先端工具２１の突出量を調整し、彫刻深さを調整する機能を有する。
【００２８】
本体部６１は、他端部６３から一端部６２へＺ軸方向に延びる中空の部材であり、側壁６１Ａと底壁６１Ｂとを備える。側壁６１Ａは、Ｚ軸方向に延びる中空の略円筒形状の部材である。側壁６１Ａには、側面視で略長円形の連通孔６１ｄが形成され、連通孔６１ｄは吸気部６６及び外部と連通する。底壁６１Ｂは、その外端部が側壁６１Ａの下端部に連結する、略円環状に形成された板状部材である。底壁６１Ｂは、略水平方向に延在し、中央部で一端部６２と連結する。本体部６１は、内部に側壁６１Ａと底壁６１Ｂとによって規定された中空部６１ｃを形成する。中空部６１ｃは、連通孔６１ｄを介して吸気部６６及び外部と連通する。また中空部６１ｃの上部は、他端部６３によって規定される。
【００２９】
一端部６２は、Ｚ軸方向に延びる中空の略円筒形状の部材であり、内部に開口部６２ｂを形成する。開口部６２ｂは、一端部６２の内周面によって規定される開口である。開口部６２ｂは、その上部において中空部６１ｃと連通し、その下部において外部と連通する。一端部６２の上端部は底壁６１Ｂと連結し、一端部６２の下端部には円環形状の下端面６２Ａが形成される。
【００３０】
他端部６３は、上面視略円盤形状の部材であり、側壁６１Ａの上端部と連結する。他端部６３の中央部には、上面視で略円形の開口部６３ａが形成される。開口部６３ａは、先端工具２１をＺ軸方向に通すための孔であり、中空部６１ｃと連通する。他端部６３は、その中央部において、上面視で略円形状の係合部６３Ｂを形成する。係合部６３Ｂの内周部は、ガードホルダ７０の下端部と係合可能である。係合部６３Ｂがガードホルダ７０と係合することによって、ノーズガード６０は、ガードホルダ７０に対して取り外し可能に装着される。なお上述の通り、係合部６３Ｂのガードホルダ７０への係合方法または装着方法は、螺合、嵌合、圧入等、各種の方法を用いてもよい。
【００３１】
ボール部材６４は略球状の部材であり、一端部６２の下端部に複数個設けられる。ボール部材６４は、下面視で円環状に等間隔で配置される。各ボール部材６４の上端部は、一端部６２によって転動可能に支持されている。ボール部材６４はいずれも、一端部６２に対して左右前後のどの方向にも転動可能に支持される。また、各ボール部材６４の下端部は、下端面６２Ａから下方へ、すなわちＺ軸方向に突出する。
【００３２】
区画部材６５は、一端部６２の下部に固定され、下端面６２Ａから下方へ延びるように配置される。区画部材６５は、下面視において、ボール部材６４よりも開口部６２ｂ近傍に配置されるとともに、一端部６２の内周面の延在方向に沿うように円環状に配置される。区画部材６５の下端部は、ボール部材６４の下端部と面一か、下方に位置するように形成される。区画部材６５は、少なくとも下端部において、ゴムやモヘア等、加工対象物Ｗより柔らかい弾性部材で形成される。区画部材６５は、加工作業時に加工対象物Ｗと接触することにより、開口部６２ｂ及び加工部位の周辺を区画し、外部から遮断する機能を備える。
【００３３】
吸気部６６は、中空の筒状部材であり、側壁６１Ａから水平方向に突出するように設けられる。吸気部６６は、断面視で略長円形状の吸気孔６６ａを内部に形成する。吸気孔６６ａは、連通孔６１ｄ及び中空部６１ｃと連通する。また、吸気孔６６ａは、吸気部６６の外端部において、外部と連通する。吸気部６６の外端部には、チューブ８０が装着可能である。そのため吸気部６６は、チューブ８０を介して集塵装置９０と接続することができる。
【００３４】
第１の実施形態において、本体部６１、一端部６２、他端部６３、及び吸気部６６は一体に形成されている。なお、本体部６１、一端部６２、他端部６３、及び吸気部６６は、複数の部材によって構成されていても良い。
【００３５】
図１に示す集塵装置９０は、吸気機能と集塵機能とを備えた装置である。詳細には、集塵装置９０は、チューブ８０及び吸気部６６を介して吸気を行うことによって、ノーズガード６０内部から切削屑を移動させ、さらに集塵装置９０の内部に切削屑を貯留することができる。
【００３６】
上記ノーズガード６０を装着した彫刻機１による、加工作業について以下に説明する。まず、ユーザは、加工対象物Ｗをテーブル部３に載置、固定する。次に、ユーザは、コンピューターＣを用いて、彫刻機１を制御するための加工指示データを彫刻機１に出力する。
【００３７】
加工指示データを受け取った彫刻機１は、データに基づいて加工作業を開始する。彫刻機１は、加工対象物Ｗに高速回転する先端工具２１の先端部を当接させ、さらに上下移動ユニット５０及び先端工具２１を３次元に走査することにより、画像、文字等を彫刻する。
【００３８】
加工作業時において、ノーズガード６０は、加工対象物Ｗに接触することによって、先端工具２１の加工対象物Ｗに対する上下位置を調整し、彫刻深さを適正なものとする。このときボール部材６４が加工対象物Ｗに接触しつつ転動し、先端工具２１の走査に追従する。ボール部材６４が加工対象物Ｗに対して摺動せず、転動するため、加工対象物Ｗにこすり傷がつくことが防止される。
【００３９】
加工作業においては、加工対象物Ｗが削られることによって切削屑が生じる。切削屑は、ノーズガード６０の外部に設けられた集塵装置９０によって集塵される。詳細には、加工作業と並行して集塵装置９０は吸気を行い、チューブ８０を介して、空気をノーズガード６０の内部から移動させる。空気の移動に伴い、切削屑は、図４の白抜矢印で示されるように、開口部６２ｂ、中空部６１ｃ、連通孔６１ｄ、及び吸気孔６６ａを順次通過し、最終的に集塵装置９０へと集塵される。
【００４０】
切削屑の一部は、先端工具２１の回転に伴い、先端工具２１の径方向外方へ飛散しようとする。その際、区画部材６５が開口部６２ｂの周辺を区画することにより、切削屑が外方へ飛散することを防止する。これにより、切削屑は効率よく集塵される。また、区画部材６５は、切削屑がボール部材６４と加工対象物Ｗとの間に入り込むことを防止する。そのため、加工対象物Ｗに傷がつくことが防止される。
【００４１】
＜第２実施形態＞
第２実施形態によるノーズガード１６０を図６及び図７を用いて説明する。第２実施形態においては、第１実施形態に対応する部材の参照番号に１００を加えて説明を行う。なお、第１実施形態と略同構成の部材には同じ参照番号を付し、説明を省略する。
【００４２】
ノーズガード１６０は、本体部６１と、一端部１６２と、他端部６３と、ボール部材６４と、区画部材６５と、吸気部６６とを備える。一端部１６２以外の部材は、第１実施形態と略同様の構成を備える。すなわち、本体部６１、他端部６３、ボール部材６４、区画部材６５、及び吸気部６６は、第１実施形態と略同様の構成である。
【００４３】
一端部１６２は、Ｚ軸方向に延びる中空の略円筒形状の部材であり、内部に開口部１６２ｂを形成する。開口部１６２ｂは、一端部１６２の内周面によって規定される開口である。開口部１６２ｂは、その上部において中空部６１ｃと連通し、その下部において外部と連通する。一端部１６２の上端部は底壁６１Ｂと連結し、一端部１６２の下端部には円環形状の下端面１６２Ａが形成される。
【００４４】
一端部１６２には、さらに通風孔１６２ｃが複数箇所形成される。通風孔１６２ｃは、それぞれ下面視で略矩形状の開口であり、一端部１６２をＺ軸方向に貫通して形成される。通風孔１６２ｃは、下面視において、ボール部材６４の間に形成され、環状に配置される。また、通風孔１６２ｃは、下面視において環状に配置された区画部材６５の外方に位置する。通風孔１６２ｃは、一端部１６２の上部で中空部６１ｃと連通し、一端部１６２の下部において外部と連通する。一端部１６２は、複数のボール部材６４を転動可能に支持する。ボール部材６４はいずれも、一端部１６２に対して左右前後のどの方向にも転動可能に支持される。各ボール部材６４の下端部は、下端面１６２Ａから下方へ突出する。また、区画部材６５は、第１実施形態と同様、一端部１６２の下部に固定され、下端面１６２Ａから下方へ、すなわちＺ軸方向に延びるように配置される。
【００４５】
加工作業中、切削屑は、第１実施形態と同様、開口部１６２ｂから集塵される。さらに切削屑は、開口部１６２ｂだけでなく、通風孔１６２ｃからも集塵される。詳細には、切削屑は、図７（ｂ）の白抜矢印で示されるように、開口部１６２ｂと通風孔１６２ｃ、中空部６１ｃ、連通孔６１ｄ、及び吸気孔６６ａを順次通過し、最終的に集塵装置９０へと集塵される。
【００４６】
区画部材６５が開口部１６２ｂの周辺を区画することにより、切削屑が外方へ飛散することを防止する。さらに、切削屑が区画部材６５を超えて飛散した場合であっても、切削屑は通風孔１６２ｃから効率よく集塵され、切削屑がボール部材６４と加工対象物Ｗとの間に入り込むことが防止される。このため、加工対象物Ｗに傷がつくことが防止される。
【００４７】
＜第３実施形態＞
第３実施形態によるノーズガード２６０を図８及び図９を用いて説明する。第３実施形態においては、第１実施形態に対応する部材の参照番号に２００を加えて説明を行う。なお、第１実施形態と略同構成の部材には同じ参照番号を付し、説明を省略する。
【００４８】
ノーズガード２６０は、本体部２６１と、一端部２６２と、他端部６３と、ボール部材６４と、区画部材６５と、吸気部６６と、排気部２６７とを備える。他端部６３と、ボール部材６４と、区画部材６５と、吸気部６６とは、第１実施形態と同様の構成を備える。
【００４９】
本体部２６１は、他端部６３から一端部２６２へＺ軸方向に延びる中空の部材であり、側壁２６１Ａと底壁２６１Ｂと隔壁２６１Ｅとを備える。側壁２６１Ａは、Ｚ軸方向に延びる中空の略円筒形状の部材である。側壁２６１Ａには、側面視で略長円形の連通孔２６１ｄ及び連通孔２６１ｇが形成される。連通孔２６１ｄは吸気部６６を介して外部と連通する。連通孔２６１ｇは連通孔２６１ｄより下方に形成され、排気部２６７を介して外部と連通する。底壁２６１Ｂは、その外端部が側壁２６１Ａの下端部に連結する、略円環状に形成された板状部材である。底壁２６１Ｂは、略水平方向に延在し、中央部で一端部２６２と連結する。
【００５０】
隔壁２６１Ｅは、Ｚ軸方向において、連通孔２６１ｄと底壁２６１Ｂとの間に設けられる。隔壁２６１Ｅは、水平方向に延びる、略円環形状に形成された板状部材である。隔壁２６１Ｅは、その外端部が側壁２６１Ａと連結し、その中央部分は一端部２６２の上端部と連結する。
【００５１】
本体部２６１は、内部に側壁２６１Ａと隔壁２６１Ｅの上面とによって規定された第１中空部２６１ｃを形成する。第１中空部２６１ｃは、連通孔２６１ｄを介して吸気孔６６ａ及び外部と連通する。また第１中空部２６１ｃの上部は、他端部６３によって規定される。
【００５２】
本体部２６１は、さらに、側壁２６１Ａと隔壁２６１Ｅの下面とによって規定された第２中空部２６１ｆを形成する。換言すれば、隔壁２６１Ｅは、本体部２６１の中空部を、第１中空部２６１ｃと第２中空部２６１ｆとに区画する。第２中空部２６１ｆは、略円環形状に形成され、第２中空部２６１ｆの下部及び中央部は、一端部２６２によって規定される。第２中空部２６１ｆは、連通孔２６１ｇおよび排気部２６７と連通する。
【００５３】
一端部２６２は、Ｚ軸方向に延びる中空の略円筒形状の部材である。一端部２６２の上部は、底壁２６１Ｂ及び隔壁２６１Ｅと連結する。一端部６２の下端部には円環形状の下端面２６２Ａが形成される。一端部２６２は、Ｚ軸方向に延びる開口部２６２ｂを形成する。開口部２６２ｂは、一端部２６２の内周面によって規定される開口である。開口部２６２ｂは、その上部において第１中空部２６１ｃと連通し、その下部において外部と連通する。
【００５４】
一端部２６２の上部には、略円環状の上端面２６２Ｅが形成される。一端部２６２は、上端面２６２Ｅから下端面２６２ＡまでＺ軸方向に貫通するように、通風孔２６２ｃを複数箇所形成する。通風孔２６２ｃは、それぞれ上下方向視において矩形に形成され、上端面２６２Ｅまたは下端面２６２Ａの延在方向に沿って、環状に並んで配置される。また、通風孔２６２ｃは、下面視において、ボール部材６４の間に形成される。通風孔２６２ｃは、上端面２６２Ｅにおいて第２中空部２６１ｆと連通するとともに、下端面２６２Ａにおいて外部と連通する。
【００５５】
一端部２６２は、さらに、Ｚ軸方向に延びる略円筒形状の内壁２６２Ｆを有する。内壁２６２Ｆは、上端面２６２Ｅから隔壁２６１Ｅまで上方向に延び、隔壁２６１Ｅと連結する。内壁２６２Ｆの外周部は、第２中空部２６１ｆを規定する。内壁２６２Ｆの内周部は、開口部２６２ｂの上部を規定する。換言すれば、内壁２６２Ｆは、開口部２６２ｂと第２中空部２６１ｆとを隔てる隔壁として機能する。
【００５６】
下端面２６２Ａの形状、構成は、第２実施形態における下端面１６２Ａの形状、構成と同様である。また、ボール部材６４及び区画部材６５の支持態様、配置も第２実施形態の一端部１６２と同様である。
【００５７】
排気部２６７は、長円形の断面形状を備える中空の筒状部材である。排気部２６７は吸気部６６よりも下方に位置し、側壁２６１Ａから水平方向に延出するように設けられる。排気部２６７は、内部に排気孔２６７ａを備える。排気孔２６７ａは、排気部２６７の外端部において外部と連通し、側壁２６１Ａとの連結部において連通孔２６１ｇと連通する。排気部２６７の外端部は、チューブ８１が接続可能である。排気部２６７は、チューブ８１を接続することによって、排気装置９１と接続される。
【００５８】
加工作業中、切削屑は、ノーズガード６０の外部に設けられた排気装置９１及び集塵装置９０によって、外部への飛散が防止されるとともに、集塵される。
【００５９】
詳細には、加工作業と並行して排気装置９１は送気を行い、チューブ８１を介して空気をノーズガード６０の内部へと移動させる。送気は図９（ｃ）の白抜矢印に示すように、排気孔２６７ａ、連通孔２６１ｇ、第２中空部２６１ｆ、及び通風孔２６２ｃを順次通過し、下端面２６２Ａから外部へと排気される。
【００６０】
同時に、集塵装置９０は吸気を行い、チューブ８０を介して、空気をノーズガード６０の内部から移動させる。空気の移動に伴い、切削屑は、図９（ｂ）の白抜矢印に示すように、開口部２６２ｂ、中空部２６１ｃ、連通孔２６１ｄ、及び吸気孔６６ａを順次通過し、最終的に集塵装置９０へと集塵される。
【００６１】
排気は、区画部材６５と加工対象物Ｗとの間、または区画部材６５を通過し、開口部２６２ｂから吸気される。この空気の流れに伴って切削屑が移動するため、切削屑が外方へ飛散することが防止され、効率よく集塵される。また、上述した区画部材６５の機能に加え、この空気の流れにより、切削屑がボール部材６４と加工対象物Ｗとの間に入り込むことが防止される。そのため、加工対象物Ｗに傷がつくことが防止される。
【００６２】
＜第４実施形態＞
第４実施形態によるノーズガード３６０を図１０を用いて説明する。第４実施形態においては、第１実施形態に対応する部材の参照番号に３００を加えて説明を行う。なお、第１実施形態と略同構成の部材には同じ参照番号を付し、説明を省略する。
【００６３】
ノーズガード３６０は、本体部３６１と、一端部３６２と、他端部６３と、ボール部材６４と、区画部材６５と、吸気部６６とを備える。他端部６３と、ボール部材６４と、区画部材６５と、吸気部６６とは、第１実施形態と同様の構成を備える。
【００６４】
本体部３６１は、他端部６３から一端部３６２へＺ軸方向に延びる中空の部材であり、側壁３６１Ａと底壁３６１Ｂとを備える。側壁３６１Ａは、Ｚ軸方向に延びる中空の略円筒形状の部材である。側壁３６１Ａには、側面視で略長円形の連通孔３６１ｄが形成され、連通孔３６１ｄは吸気部６６及び外部と連通する。底壁３６１Ｂは、略円環状に形成された板状部材であり、その外端部が側壁３６１Ａの下端部に連結する。底壁３６１Ｂは、略水平方向に延在し、中央部において略円筒形状の保持部３６１Ｈを形成する。保持部３６１Ｈは、一端部３６２の外周部と同サイズ、同形状の開口を形成し、一端部３６２を取り外し可能に保持することができる。なお、保持部３６１Ｈにネジ切りを行い、一端部３６２と螺合することで保持する構成としても良い。
【００６５】
なお、本体部３６１は、図１０（ｂ）の分割線（点線）で示すように、上下方向に分割可能である。詳細には、本体部３６１は、上部と下部とで別体の部品から構成され、互いに螺合もしくは嵌合することによって組み立てられる。
【００６６】
一端部３６２は、Ｚ軸方向に延びる中空の略円筒形状の部材であり、内部に開口部３６２ｂを形成する。開口部３６２ｂは、一端部３６２の内周面によって規定される開口である。開口部３６２ｂは、その上部において中空部３６１ｃと連通し、その下部において外部と連通する。一端部３６２の上端部外周面は底壁３６１Ｂと当接し、取り外し可能に保持される。一端部３６２の下端部には円環形状の下端面３６２Ａが形成される。また、一端部３６２の上端部には、円環状の上端面３６２Ｅが形成される。
【００６７】
一端部３６２には、さらに通風孔３６２ｃが複数箇所形成される。通風孔３６２ｃは、それぞれ下面視で略矩形状の開口であり、一端部３６２を下端面３６２Ａから上端面２６２ＥまでＺ軸方向に貫通して形成される。通風孔３６２ｃは、下面視において、ボール部材６４の間に形成され、環状に配置される。通風孔３６２ｃは、一端部３６２の上部で中空部３６１ｃと連通し、下端面３６２Ａにおいて外部と連通する。
【００６８】
下端面３６２Ａの形状、構成は、第２実施形態における下端面１６２Ａの形状、構成と同様である。また、ボール部材６４及び区画部材６５の支持態様、配置も第２及び第３実施形態における一端部１６２、２６２と同様である。
【００６９】
上記構成により、ノーズガード３６０は、第２実施形態に係るノーズガード１６０と同様に機能する。さらにノーズガード３６０では、ボール部材６４または区画部材６５等の損耗、故障の際において、一端部３６２を取外し、または交換することができる。取外しの際は、本体部３６１をまず上下に分解し、その後、一端部３６２を保持部３６１Ｈから取り外す。一端部３６２が本体部３６１に対して取り外し可能であるため、一端部３６２または一端部３６２に装着された部品の修理、交換が容易である。
【００７０】
＜第５実施形態＞
第５実施形態によるノーズガード４６０を図１１及び図１２を用いて説明する。第５実施形態においては、第１実施形態に対応する部材の参照番号に４００を加えて説明を行う。なお、第１実施形態と略同構成の部材には同じ参照番号を付し、説明を省略する。
【００７１】
ノーズガード４６０は、図１１に示すように、本体部４６１と、一端部４６２と、他端部４６３と、ボール部材６４と、区画部材６５とを備える。ボール部材６４及び区画部材６５は、第１実施形態と同様の構成を備える。
【００７２】
本体部４６１は、他端部４６３から一端部４６２へＺ軸方向に延びる中空の略円筒形状の部材であり、中空部４６１ｃを形成する。本体部４６１には、側面視で略長円形の連通孔４６１ｄが形成される。中空部４６１ｃは、連通孔４６１ｄを介して外部に連通する。本体部４６１の上端部は一端部４６２と連結し、本体部４６１の下端部は一端部４６１と連結する。
【００７３】
一端部４６２は、Ｚ軸方向に延びる中空の略円筒形状の部材であり、本体部４６１の下端部と連結する。一端部４６２は、その内部に開口部４６２ｂを形成する。開口部４６２ｂは、一端部４６２の内周面によって規定される開口である。開口部６２ｂは、その上部において中空部４６１ｃと連通し、その下部において外部と連通する。一端部４６２の下端部には略円環形状の下端面４６２Ａが形成される。
【００７４】
下端面４６２Ａの形状、構成は、第１実施形態における下端面６２Ａの形状、構成と同様である。また、ボール部材６４及び区画部材６５の支持態様、配置も第１実施形態の一端部６２と同様である。
【００７５】
他端部４６３は、上面視略円環形状の部材であり、本体部４６１の上端部と連結する。他端部４６３の中央部には、上面視で略円形の開口部４６３ａが形成される。開口部４６３ａは、先端工具２１をＺ軸方向に通すための孔であり、中空部４６１ｃと連通する。他端部４６３は、上面視で略円環形状の係合部４６３Ｂを形成する。係合部４６３Ｂは、ガードホルダ７０の下端部と係合可能である。係合部４６３Ｂがガードホルダ７０と係合することによって、ノーズガード４６０は、ガードホルダ７０に対して取り外し可能に装着される（図１２）。なお、係合部４６３Ｂのガードホルダ７０への係合方法または装着方法は、螺合、嵌合、圧入等、各種方法を用いてよい。
【００７６】
ノーズガード４６０を装着した状態において、ガードホルダ７０には、さらに集塵アダプタ４８０を装着することが可能である（図１２）。集塵アダプタ４８０は、半透明または透明な部材から構成されており、本体部４８１と、吸気部４８６とを備える。
【００７７】
本体部４８１は、中空の略円筒形状に形成され、内部に中空部４８１ｃを形成する。装着時において、本体部４８１の上部はガードホルダ７０の外周面と隙間なく当接し、本体部４８１の下部はノーズガード４６０の外周面と隙間なく当接する。
【００７８】
本体部４８１は、本体部４８１の中心部で左右に分割され、第１部材４８１Ａと、第２部材４８１Ｂとの２つの部材に分割可能である。装着時には、図１２（ａ）に示すように、ガードホルダ７０及びノーズガード４６０の左右から第１部材４８１Ａと、第２部材４８１Ｂとを係合させる。さらに不図示のクランプやネジ等を用いて、本体部４８１をガードホルダ７０に固定する。
【００７９】
吸気部４８６は、吸気部４８６は、中空の筒状部材であり、本体部４８１の側壁から水平方向に突出するように設けられる。吸気部４８６は、断面視で略長円形状の吸気孔４８６ａを内部に形成する。吸気孔４８６ａは、中空部４８１ｃと連通する。また、吸気孔４８６ａは、吸気部４８６の外端部において外部と連通する。吸気部４８６の外端部には、チューブ８０が装着可能である。そのため吸気部４８６は、チューブ８０を介して集塵装置９０と接続することができる。
【００８０】
加工作業時においては、集塵アダプタ４８０を用いず、ノーズガード４６０だけをガードホルダ７０に装着することも可能である。ノーズガード４６０が加工対象物Ｗに接触することによって、先端工具２１の加工対象物Ｗに対する上下位置を調整し、彫刻深さを適正なものとする。このときボール部材６４が加工対象物Ｗに接触しつつ転動し、先端工具２１の走査に追従する。ボール部材６４が加工対象物Ｗに対して摺動せず、転動するため、加工対象物Ｗにこすり傷がつくことが防止される。加工作業時、連通孔４６１ｄを介して、先端工具２１及び加工部位を視認することができるため、作業性の向上を図ることができる。
【００８１】
集塵アダプタ４８０を装着して加工作業を実行した場合、切削屑が集塵装置９０によって集塵される。詳細には、加工作業と並行して集塵装置９０は吸気を行い、チューブ８０を介して、空気をノーズガード４６０の内部から連通孔４６１ｄを介して移動させる。空気の移動に伴い、切削屑は、開口部４６２ｂ、中空部４６１ｃ、及び連通孔４６１ｄを順次通過する。さらに、図１２（ａ）の白抜矢印に示すように、切削屑は、吸気孔４８６ａを通って最終的に集塵装置９０へと集塵される。集塵アダプタ４８０が半透明または透明であるため、集塵アダプタ４８０を取り付けた状態であっても、上記のように連通孔４６１ｄを介して加工部位の視認が可能であり、作業性の向上を図ることができる。
【００８２】
切削屑の一部は、先端工具２１の回転に伴い、先端工具２１の径方向外方へ飛散しようとする。その際、区画部材６５が開口部４６２ｂの周辺を区画することにより、切削屑が外方へ飛散することを防止する。これにより、切削屑は効率よく集塵される。また、区画部材６５は、切削屑がボール部材６４と加工対象物Ｗとの間に入り込むことを防止する。そのため、加工対象物Ｗに傷がつくことが防止される。
【００８３】
＜変形例＞
上記各実施形態においては、ノーズガード６０、１６０、２６０、３６０、４６０はガードホルダ７０を介して先端工具保持部２４に装着されたが、本発明はこの構成に限定されない。ノーズガード６０、１６０、２６０、３６０、４６０は、先端工具保持部２４に直接装着しても良い。
【００８４】
ノーズガード６０、１６０、２６０、３６０、４６０は、少なくとも一部が透明または半透明な材料によって構成されても良い。光を透過可能な部分を設けることによって、先端工具２１及び加工部位を視認することができるため、作業性の向上を図ることができる。
【００８５】
一端面６２Ａ、１６２Ａ、２６２Ａ、３６２Ａ、４６２Ａの形状は、円環状に限定されず、任意の形状とすることが可能である。
【００８６】
＜効果＞
上記各実施形態及び変形例において、ノーズガード（６０、１６０、２６０、３６０、４６０）は、開口部（６２ｂ、１６２ｂ、２６２ｂ、３６２ｂ、４６２ｂ）を形成した一端部（６２、１６２、２６２、３６２、４６２）と、先端工具保持部（２４）に着脱可能な他端部（６３、４６３）とを備える。また、ノーズガードは、他端部から一端部までＺ軸方向に延び、開口部と連通する中空部（６１ｃ、２６１ｃ、３６１ｃ、４６１ｃ）を形成した本体部（６１、２６１、３６１、４６１）を備える。また、ノーズガードは、一端部に転動可能に支持され、一端部の下端面（６２Ａ、１６２Ａ、２６２Ａ、３６２Ａ、４６２Ａ）からＺ軸方向に突出するボール部材（６４）をさらに備える。
【００８７】
上記構成では、ボール部材が加工対象物に対して摺動せず、転動するため、加工対象物にこすり傷がつくことが防止される。加工作業時、連通孔を介して、先端工具及び加工部位を視認することができるため、作業性の向上を図ることができる。また、先端工具の周囲から開口部を介して吸気し、集塵することが可能であるため、切削屑は、効率よく集塵される。
【００８８】
本体部は、この中空部と外部とを連通する連通孔（６１ｄ、２６１ｄ、３６１ｄ、４６１ｄ）をさらに形成する。
【００８９】
（請求項２の効果）上記構成において、先端工具の周囲から開口部及び連通孔を介して吸気し、集塵することが可能であるため、切削屑は、効率よく集塵される。
【００９０】
ノーズガードは、一端部に支持され、Ｚ軸方向に延出し、一端部の内周方向に沿って配置される区画部材（６５）をさらに備える。
【００９１】
上記構成において、区画部材は、切削屑が外方へ飛散することを防止する。これにより、切削屑は効率よく集塵される。また、切削屑がボール部材と加工対象物との間に入り込むことが防止される。そのため、加工対象物に傷がつくことが防止される。
【００９２】
本体部、一端部、及び他端部の少なくとも一部は、光を透過可能に構成される。
【００９３】
上記構成では、本体部、一端部、及び他端部を介して、加工部位及び先端工具を視認可能であるため、作業状況の目視が可能である。そのため作業性が向上する。
【００９４】
一端部の下端面は円環状に形成される。そのため、先端工具から等距離に端面及びボール部材を配置することができ、どの方向に走査しても、先端工具保持部及び先端工具の移動が容易となる。また、どの方向においても効率よく集塵を行うことができる。
【００９５】
一端部（１６２、２６２、３６２）は、下端面（１６２Ａ、２６２Ａ、３６２Ａ）からＺ軸方向に延びて外部と中空部（６１ｃ、２６１ｆ、３６１ｃ）とを連通する通風孔（１６２ｃ、２６２ｃ、３６２ｃ）をさらに形成する。
【００９６】
上記構成では、下端面からも通風が可能であるため、集塵効率を高めることが可能である。
【００９７】
本体部（２６１）は、中空部を、連通孔（２６１ｄ）及び開口部（２６２ｂ）に連通する第１中空部（２６１ｃ）と、第２中空部（２６１ｆ）とに区画する隔壁（２６１Ｅ）を有する。また、一端部（２６２）は、下端面（２６２Ａ）からＺ軸方向に延びて外部と第２中空部（２６１ｆ）とを連通する通風孔（２６２ｃ）をさらに形成する。
【００９８】
上記構成では、開口部及び第１中空部から吸気し、通風孔及び第２中空部から排気することが可能である。このため、集塵効率を高めることが可能である。
【００９９】
通風孔（１６２ｃ、２６２ｃ、３６２ｃ）は、上下方向視でボール部材（６４）の間に形成される。
【０１００】
ボール部材の間に通風孔が配置されるため、コンパクトな配置が可能となり、ノーズガードの小型化が可能である。また、ボール部材と加工対象物との間に切削屑が入り込むことが防がれ、加工対象物に傷がつくことが防止される。
【０１０１】
一端部（３６２）は、本体部（３６１）に対して取り外し可能に装着される。この構成では、一端部（３６２）または一端部（３６２）に装着された部品の修理、交換が容易である。
【０１０２】
彫刻機（１）は、モーター（２０）と、モーターによって回転駆動される先端工具（２１）と、先端工具を回転可能に保持する先端工具保持部（２４）を備える。さらに彫刻機（１）は、ノーズガード（６０、１６０、２６０、３６０、４６０）を備える。
【０１０３】
ノーズガードは、開口部（６２ｂ、１６２ｂ、２６２ｂ、３６２ｂ、４６２ｂ）を形成した一端部（６２、１６２、２６２、３６２、４６２）と、先端工具保持部（２４）に着脱可能な他端部（６３、４６３）とを備える。また、ノーズガードは、他端部から一端部までＺ軸方向に延びるとともに、開口部と連通する中空部（６１ｃ、２６１ｃ、３６１ｃ、４６１ｃ）を形成する本体部（６１、２６１、３６１、４６１）、及び、一端部に転動可能に支持され一端部の下端面から突出するボール部材（６４）を有する。
【０１０４】
上記構成では、ボール部材が加工対象物に対して摺動せず、転動するため、加工対象物に傷がつくことが防止される。
【符号の説明】
【０１０５】
１  彫刻機
２１  先端工具
２４  先端工具保持部
６０、１６０、２６０、３６０、４６０  ノーズガード
６２ｂ、１６２ｂ、２６２ｂ、３６２ｂ、４６２ｂ  開口部
６２、１６２、２６２、３６２、４６２  一端部
６３、４６３  他端部
６１、２６１、３６１、４６１  本体部
６１ｃ、２６１ｃ、３６１ｃ、４６１ｃ  中空部
６１ｄ、２６１ｄ、３６１ｄ、４６１ｄ  連通孔
６４  ボール部材
６５  区画部材
７０  ガードホルダ
９０  集塵装置
９１  排気装置
【図１】
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【図２】
2020082236.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2020082236.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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