(57)【要約】【課題】切削屑が破砕刃から逃げにくくすることで、長い切り粉や絡まった切り粉を効率よく破砕することを可能とする。【解決手段】切り粉破砕装置１０は、上面を開口するケーシング２０内に設けた回転駆動軸１１に間隔をあけて固定装着する基部３１、および前記基部３１から外周方向に伸びた少なくとも一つの回転刃３３を有する複数の切り粉破砕刃３０と、前記各切り粉破砕刃３０の側面に接触して当該切り粉破砕刃３０における回転刃３３の側面の刃部と協働して切り粉を破砕する複数の第一固定刃４１ａ，４１ｂと、前記各切り粉破砕刃３０における回転刃３３の外周の刃部と協働して切り粉を破砕する複数の第二固定刃４３ａ，４３ｂと、を備える。前記各切り粉破砕刃３０の回転刃３３は、回転円周方向に対して掬い角を有する掬い刃３４ａ，３４ｂと、前記掬い刃３４ａ，３４ｂから外周方向に伸びた直刃３６ａ，３６ｂと、を備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面を開口するケーシング内に設けた回転駆動軸に間隔をあけて固定装着する基部、および前記基部から外周方向に伸びた少なくとも一つの回転刃を有する複数の切り粉破砕刃と、
前記各切り粉破砕刃の側面に接触して当該切り粉破砕刃における回転刃の側面の刃部と協働して切り粉を破砕する複数の第一固定刃と、
前記各切り粉破砕刃における回転刃の外周の刃部と協働して切り粉を破砕する複数の第二固定刃と、を備えると共に、
前記各切り粉破砕刃の回転刃は、回転円周方向に対して掬い角を有する掬い刃と、前記掬い刃から外周方向に伸びた直刃と、を備えていることを特徴とする切り粉破砕装置。
【請求項２】
前記各切り粉破砕刃の回転刃は、その外周に溝部を設けると共に前記溝部に前記第二固定刃と協働して切り粉を破砕する外周刃を備えていることを特徴とする請求項１記載の切り粉破砕装置。
【請求項３】
前記回転刃の掬い刃は、前記掬い角から前記基部に向けて曲線部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の切り粉破砕装置。
【請求項４】
前記各切り粉破砕刃の回転刃は、正回転方向側と逆回転方向側の両方に、前記掬い刃、前記直刃、前記外周刃を有することを特徴とする請求項１，２又は３記載の切り粉破砕装置。
【請求項５】
前記回転刃は、正回転方向側の前記直刃から逆回転方向側の前記直刃までの外周が、切り粉破砕刃の回転中心となす中心角を、２０°〜３０°とすることを特徴とする請求項４記載の切り粉破砕装置。
【請求項６】
前記回転駆動軸は、軸方向に直交する垂直な断面で六角形をなすと共に、前記各切り粉破砕刃は、前記回転駆動軸に挿脱可能な断面六角形をなす回転中心孔部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１に記載の切り粉破砕装置。
【請求項７】
第一固定刃および第二固定刃と協働して切り粉を破砕するために回転する切り粉破砕刃において、
回転駆動軸に固定装着する基部と、
前記基部から外周方向に伸びた少なくとも一つの回転刃であって、前記第一固定刃の側面に接触して当該第一固定刃と協働して切り粉を破砕する側面の刃部、および前記第二固定刃と協働して切り粉を破砕する外周の刃部を有する回転刃と、を備えると共に、
前記回転刃は、回転円周方向に対して掬い角を有する掬い刃と、前記掬い刃から外周方向に伸びた直刃と、を備えていることを特徴とする切り粉破砕刃。
【請求項８】
前記回転刃は、その外周に溝部を設けると共に前記溝部に前記第二固定刃と協働して切り粉を破砕する外周刃を備えていることを特徴とする請求項７記載の切り粉破砕刃。
【請求項９】
前記回転刃の掬い刃は、前記掬い角から前記基部に向けて曲線部を有することを特徴とする請求項７又は８記載の切り粉破砕刃。
【請求項１０】
前記回転刃は、正回転方向側と逆回転方向側の両方に、前記掬い刃、前記直刃、前記外周刃を有することを特徴とする請求項７，８又は９記載の切り粉破砕刃。
【請求項１１】
前記回転刃は、正回転方向側の前記直刃から逆回転方向側の前記直刃までの外周が、回転中心となす中心角を、２０°〜３０°とすることを特徴とする請求項１０記載の切り粉破砕刃。
【請求項１２】
前記基部は、軸方向に直交する垂直な断面で六角形をなす回転駆動軸に挿脱可能な断面六角形をなす回転中心孔部を有することを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１に記載の切り粉破砕刃。
【請求項１３】
請求項１〜６のいずれか１に記載の切り粉破砕装置における切り粉破砕データ収集方法であって、
前記切り粉破砕装置に、当該切り粉破砕装置の稼働時間を計算する稼働時間演算装置と、当該切り粉破砕装置にて発生する過負荷状態の発生回数を計算する過負荷発生回数演算装置と、前記稼働時間演算装置で取得した稼働時間データ、過負荷発生回数演算装置で取得した過負荷発生回数データを集計する情報処理装置と、を設置し、
前記情報処理装置にて集計した各データを、ネットワークを介して管理者側のサーバへ送信することによって、切り粉破砕装置の運転状態を管理するためのデータを収集することを特徴とする切り粉破砕装置における切り粉破砕データ収集方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切り粉破砕装置、切り粉破砕刃、並びに前記切り粉破砕装置における切り粉破砕データ収集方法に関し、特に、切削屑を破砕する際に、切削屑が破砕刃から逃げにくく工夫することで、長い切り粉や絡まった切り粉を効率よく破砕することを可能とする切り粉破砕装置、切り粉破砕刃、並びに前記切り粉破砕装置における切り粉破砕データ収集方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
切削加工で発生する切削屑は、長くスパイラル状にカールしているので、搬送したり、再利用処理したりする上で扱い難い。そのため、切削屑を破砕する装置を用いて、前記切削屑を短い寸法に破砕することが行なわれている。
従来では、例えば特許文献１や特許文献２で示されているように、切削屑を効率良く確実に細かく破砕するための工夫がなされている。
【０００３】
特許文献１の切削加工における切り屑破砕方法においては、金属の切り屑を、回転自在に対向配置された破砕用カッターと破砕用ローラの間に上方から供給することで、細かく破砕して下方へ排出する。その際に、前記破砕用カッターと前記破砕用ローラは、切り屑を上方向から下方向へ挟み込む正転と、下方向から上方向へ巻き戻す逆転とを規則的に繰り返すことによって、切断されずに通過した切り屑を再度切断し、細断化するように工夫されている。
【０００４】
特許文献２の切りくず破砕装置においては、上から順に、第１段破砕部、第２段破砕部、篩板が設けられている。互いに絡み合った長い流れ型の切りくずは、第１段破砕部の引込破砕部材の分離部によって、比較的小さい部分に分離されてから、刃部と螺旋刃部との間で破砕される。上記の両刃部が切りくずの一部を第２段破砕部側へ引き込む。続いて、第２段破砕部では、切りくずを外側破砕ブロックと内側破砕体ブロックとによって破砕する。上記の両破砕ブロックの隙間は、剪断が不可能な大きさであり、破砕した切りくずを前記両破砕ブロック間で擦り、角を丸める。その後、破砕片は、篩板の目穴を通過し、破砕片受で受けとめられる。
一方、前記篩板を通過できない破砕片は、送風羽根の送風によって吹き上げられ、再び、上記の破砕工程を繰り返す。この間、破砕片は互いに衝突したり、装置の各部材に衝突したりして角が丸くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−５０９５７号公報
【特許文献２】特開２０００−１４１１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の技術では、破砕用カッターと破砕用ローラが正回転と逆回転する機構を設けることによって、最初の正回転による破砕動作で破砕されずに通過する切削屑を、逆回転による破砕動作で破砕する。しかし、切削屑が破砕用カッターと破砕用ローラから逃げることを防止することはできなかった。
【０００７】
特許文献２の技術では、第１段破砕部と第２段破砕部における複数の破砕工程、篩板による分別工程を経ることで、鋭利な角部が少ない切りくずを得るようにしている。しかし、切りくずが第１段破砕部の刃部と螺旋刃部から逃げることを防止することはできなかった。また、複数の行程を経ているので、機構が複雑化してしまうという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記に鑑みなされたものであり、切削屑を破砕する際に、切削屑が破砕刃から逃げにくくすることで、長い切り粉や絡まった切り粉を効率よく破砕することを可能とする切り粉破砕刃、切り粉破砕装置、並びに切り粉破砕データ収集方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の切り粉破砕装置は、上面を開口するケーシング内に設けた回転駆動軸に間隔をあけて固定装着する基部、および前記基部から外周方向に伸びた少なくとも一つの回転刃を有する複数の切り粉破砕刃と、
前記各切り粉破砕刃の側面に接触して当該切り粉破砕刃における回転刃の側面の刃部と協働して切り粉を破砕する複数の第一固定刃と、
前記各切り粉破砕刃における回転刃の外周の刃部と協働して切り粉を破砕する複数の第二固定刃と、を備えると共に、
前記各切り粉破砕刃の回転刃は、回転円周方向に対して掬い角を有する掬い刃と、前記掬い刃から外周方向に伸びた直刃と、を備えていることを特徴とする。
【００１０】
また、前記各切り粉破砕刃の回転刃は、その外周に溝部を設けると共に前記溝部に前記第二固定刃と協働して切り粉を破砕する外周刃を備えていることが好ましい。
【００１１】
また、前記回転刃の掬い刃は、前記掬い角から前記基部に向けて曲線部を有することが好ましい。
【００１２】
また、前記各切り粉破砕刃の回転刃は、正回転方向側と逆回転方向側の両方に、前記掬い刃、前記直刃、前記外周刃を有することが好ましい。
【００１３】
また、前記回転刃は、正回転方向側の前記直刃から逆回転方向側の前記直刃までの外周が、切り粉破砕刃の回転中心となす中心角を、２０°〜３０°とすることが好ましい。
【００１４】
また、前記回転駆動軸は、軸方向に直交する垂直な断面で六角形をなすと共に、前記各切り粉破砕刃は、前記回転駆動軸に挿脱可能な断面六角形をなす回転中心孔部を有することが好ましい。
【００１５】
本発明の切り粉破砕刃は、第一固定刃および第二固定刃と協働して切り粉を破砕するために回転する切り粉破砕刃において、
回転駆動軸に固定装着する基部と、
前記基部から外周方向に伸びた少なくとも一つの回転刃であって、前記第一固定刃の側面に接触して当該第一固定刃と協働して切り粉を破砕する側面の刃部、および前記第二固定刃と協働して切り粉を破砕する外周の刃部を有する回転刃と、を備えると共に、
前記回転刃は、回転円周方向に対して掬い角を有する掬い刃と、前記掬い刃から外周方向に伸びた直刃と、を備えていることを特徴とする。
【００１６】
また、前記回転刃は、その外周に溝部を設けると共に前記溝部に前記第二固定刃と協働して切り粉を破砕する外周刃を備えていることが好ましい。
【００１７】
また、前記回転刃の掬い刃は、前記掬い角から前記基部に向けて曲線部を有することが好ましい。
【００１８】
また、前記回転刃は、正回転方向側と逆回転方向側の両方に、前記掬い刃、前記直刃、前記外周刃を有することが好ましい。
【００１９】
また、前記回転刃は、正回転方向側の前記直刃から逆回転方向側の前記直刃までの外周が、回転中心となす中心角を、２０°〜３０°とすることが好ましい。
【００２０】
また、前記基部は、軸方向に直交する垂直な断面で六角形をなす回転駆動軸に挿脱可能な断面六角形をなす回転中心孔部を有することが好ましい。
【００２１】
本発明の切り粉破砕装置における切り粉破砕データ収集方法は、上記の切り粉破砕装置に、当該切り粉破砕装置の稼働時間を計算する稼働時間演算装置と、当該切り粉破砕装置にて発生する過負荷状態の発生回数を計算する過負荷発生回数演算装置と、前記稼働時間演算装置で取得した稼働時間データ、過負荷発生回数演算装置で取得した過負荷発生回数データを集計する情報処理装置と、を設置し、
前記情報処理装置にて集計した各データを、ネットワークを介して管理者側のサーバへ送信することによって、切り粉破砕装置の運転状態を管理するためのデータを収集することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の切り粉破砕装置によれば、回転する切り粉破砕刃は、切り粉をすくい角のある掬い刃で引き込みながら、前記掬い刃が第一固定刃と協働して切り粉を破砕することができる。直刃も第一固定刃と協働して切り粉を破砕することができる。さらに、前記掬い刃と直刃による破砕をすり抜けた切り粉があっても、前記切り粉を直刃が第二固定刃と協働して破砕することができる。以上のように、切り粉破砕刃の回転刃の形状を切り粉が逃げにくいように工夫することによって、第一固定刃ならびに第二固定刃と協働して、スパイラル状の長い切り粉や絡まった切り粉を効率良く破砕することができる。
【００２３】
また、前記各切り粉破砕刃の回転刃は、その外周に溝部を設けると共に前記溝部に前記第二固定刃と協働して切り粉を破砕する外周刃を備えているので、前工程の掬い刃と直刃による破砕をすり抜けた切り粉があっても、前記外周刃が第二固定刃と協働して前記切り粉を破砕することができる。
【００２４】
また、前記回転刃の掬い刃は、前記掬い角から前記基部に向けて曲線部を有するので、切り粉が掬い刃から逃げないようにして切り粉を効率よく破砕することができる。
【００２５】
また、前記各切り粉破砕刃の回転刃は、正回転方向側と逆回転方向側の両方に、前記掬い刃、前記直刃、前記外周刃を有するので、正逆回転の破砕に対応可能となる。それによって、破砕処理効率の向上と、過負荷発生時の各刃の破損防止を図ることができる。
【００２６】
また、前記回転刃は、正回転方向側の前記直刃から逆回転方向側の前記直刃までの外周が、切り粉破砕刃の回転中心となす中心角を、２０°〜３０°とすることによって、切り粉を掬うためのポケットを大きくし、切り粉を効率よく破砕することができる。
【００２７】
また、前記回転駆動軸は、軸方向に直交する垂直な断面で六角形をなすと共に、前記各切り粉破砕刃は、前記回転駆動軸に挿脱可能な断面六角形をなす回転中心孔部を有するので、回転駆動軸は、キー溝が無くても回転方向に位置決めできる。各切り粉破砕刃を容易に取り付け、取り外しできる。また、回転駆動軸は、キー溝を持たない簡単な構造であるため、製造上のコストアップや強度低下を避けることができる。また、複数の切り粉破砕刃を回転駆動軸に取り付ける際に、各切り粉破砕刃の回転刃の設置角度を相対的に多段階に変えることができるため、いっそう効率的に切り粉を破砕できる。このとき、切り粉破砕刃の種類を一つだけにして、複数の切り粉破砕刃の取付け状態を変化させることができるので、複数の切り粉破砕刃に一度のタイミングで切り粉を破砕させるような過度の負荷をかける取付け状態を避けることができ、切り粉破砕刃の製造やメンテナンスを容易にすることができる。
【００２８】
また、本発明の切り粉破砕刃によれば、回転する切り粉破砕刃は、切り粉をすくい角のある掬い刃で引き込みながら、前記掬い刃が第一固定刃と協働して切り粉を破砕することができる。直刃も第一固定刃と協働して切り粉を破砕することができる。さらに、前記掬い刃と直刃による破砕をすり抜けた切り粉があっても、前記切り粉を直刃が第二固定刃と協働して破砕することができる。以上のように、切り粉破砕刃の回転刃の形状を切り粉が逃げにくいように工夫することによって、第一固定刃ならびに第二固定刃と協働して、スパイラル状の長い切り粉や絡まった切り粉を効率良く破砕することができる。
【００２９】
また、前記回転刃は、その外周に溝部を設けると共に前記溝部に前記第二固定刃と協働して切り粉を破砕する外周刃を備えているので、前工程の掬い刃と直刃による破砕をすり抜けた切り粉があっても、前記外周刃が第二固定刃と協働して前記切り粉を破砕することができる。
【００３０】
また、前記回転刃の掬い刃は、前記掬い角から前記基部に向けて曲線部を有するので、切り粉が掬い刃から逃げないようにして切り粉を効率よく破砕することができる。
【００３１】
また、前記回転刃は、正回転方向側と逆回転方向側の両方に、前記掬い刃、前記直刃、前記外周刃を有するので、正逆回転の破砕に対応可能となる。それによって、破砕処理効率の向上と、過負荷発生時の刃の破損防止を図ることができる。
【００３２】
また、前記回転刃は、正回転方向側の前記直刃から逆回転方向側の前記直刃までの外周が、回転中心となす中心角を、２０°〜３０°とすることによって、切り粉を掬うためのポケットを大きくし、切り粉を効率よく破砕することができる。
【００３３】
また、前記基部は、軸方向に直交する垂直な断面で六角形をなす回転駆動軸に挿脱可能な断面六角形をなす回転中心孔部を有するので、回転駆動軸にキー溝が無くても回転方向に位置決めできる。また、回転駆動軸に容易に取り付け、取り外しできる。また、切り粉破砕刃を回転駆動軸に取り付ける際に、他の切り粉破砕刃の回転刃の設置角度と相対的に多段階に変えることができる。このとき、切り粉破砕刃の種類を一つだけにして、他の切り粉破砕刃の取付け状態と異なる取付け状態にすることができるので、他の切り粉破砕刃と一緒に一度のタイミングで切り粉を破砕するような過度の負荷がかかる状態を避けることができ、切り粉破砕刃の製造やメンテナンスを容易にすることができる。
【００３４】
また、本発明の切り粉破砕装置における切り粉破砕データ収集方法によれば、管理者側は、管理者側のサーバに送信された前記各データに基づいて種々の事柄を管理することができる。例えば、リース事業者の管理者側であれば、前記各データに基づいて稼働時間による課金システムを実現できる。また、実際の運転稼働において駆動モータに過負荷が発生した場合、その時の各データを通信して管理することによって、切り粉破砕装置における故障や破損を防止することができる。また、管理者側のサーバに送信された各データに基づく通信モニタリングによって、切り粉破砕装置の使用方法などの必要な情報を、ユーザ側にアドバイスできる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、本発明の一の実施形態に係る切り粉破砕装置の側面から視た断面図で、図２の矢視A−A線の断面図である。
【図２】図２は、本発明の一の実施形態に係る切り粉破砕装置の正面図である。
【図３】図３は、本発明の一の実施形態に係る切り粉破砕装置の平面図である。
【図４】図４は、本発明の一の実施形態に係る切り粉破砕刃の側面図である。
【図５】図５は、図２の矢視A−A線において切り粉の破砕状態を示す説明図である。
【図６】図６は、本発明の一の実施形態に係る切り粉破砕装置における切り粉破砕データ収集方法を説明する概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、図面に示した実施形態に基づき本発明の切り粉破砕装置をさらに詳細に説明する。図１〜図３は、本発明の一の実施形態に係る切り粉破砕装置の概略を示すものである。図１は、図２の矢視A−A線の断面図である。図２は、切り粉破砕装置の正面図で、図３は、切り粉破砕装置の平面図である。
【００３７】
本実施形態の切り粉破砕装置１０は、上面を開口するケーシング２０内に、回転駆動軸１１が軸受部１２ａ，１２ｂにて回転可能に支持されている。
ケーシング２０は、前側板２１、後側板２２、左側板２３、右側板２４、前底板２５、後底板２６で構成されており、図２および図３に示すように左右方向に長く形成している。
前底板２５と後底板２６は、図１に示すように前後の幅方向のほぼ中央の下方に向けて斜め下へ傾斜しており、前底板２５と後底板２６の下端は、破砕後の切り粉が下方へ落下するための切り粉排出口２７を形成している。
左側板２３は、図２および図３に示すように前底板２５と後底板２６の左端にボルトにて固定されている。右側板２４は、前底板２５と後底板２６の右端にボルトにて固定されている。前側板２１は、前底板２５の手前側、すなわち図１において左側の端面にボルトにて固定されている。後側板２２は、後底板２６の後側、すなわち図１において右側の端面にボルトにて固定されている。
【００３８】
回転駆動軸１１は、図２および図３に示すように左側板２３の側および右側板２４の側でそれぞれ軸受部１２ａ，１２ｂにて回転可能に支持されている。回転駆動軸１１の左端側は、左側板２３の左側に設けた減速機１３を介して駆動モータ１４に連結される。本実施形態では、前記回転駆動軸１１が、駆動モータ１４によって減速機１３を介して正逆回転可能に回転駆動される構成である。
なお、上記の回転駆動軸１１は、図１に示すように切り粉排出口２７のほぼ真上に位置している。
【００３９】
回転駆動軸１１には、複数の切り粉破砕刃３０が互いに間隔をあけて固定装着されている。本実施形態では、図２および図３に示すように５枚の切り粉破砕刃３０を固定装着しているが、切り粉破砕刃３０の枚数は特に限定されない。
前記各切り粉破砕刃３０は、回転駆動軸１１に挿脱可能な回転中心孔部３２（図４参照）を有する基部３１と、前記基部３１から外周方向に伸びた少なくとも一つの回転刃３３と、を有している。本実施形態では、図１に示すように４つの回転刃３３が、回転円周でほぼ均等に配置されている。また、上記の各回転刃３３は、側面の刃部と、外周の刃部とを有している。
なお、上記の切り粉破砕刃３０の形状について、詳しくは後述する。
【００４０】
上記の各切り粉破砕刃３０の間には、複数の第一固定刃４１ａ，４１ｂが、各切り粉破砕刃３０の側面に接触して当該切り粉破砕刃３０における回転刃３３の側面の刃部と協働して切り粉を破砕するように配置されている。
基本的には、上記の各切り粉破砕刃３０の両側面に対して接触する第一固定刃４１ａ，４１ｂを設ければよいが、本実施形態では、図２および図３に示すように複数の各第一固定刃４１ａ，４１ｂが、上記の各切り粉破砕刃３０、左側板２３、右側板２４の間を塞ぐ厚さとなっている。しかし、この形態に限定されない。この場合、前記各第一固定刃４１ａ，４１ｂの両側面に、各切り粉破砕刃３０における回転刃３３の側面の刃部と協働する刃部を形成している。
【００４１】
さらに、正回転時の破砕と逆回転時の破砕を可能にするために、本実施形態では、図１および図３に示すように正回転時用の第一固定刃４１ａの６個と逆回転時用の第一固定刃４１ｂの６個で前後に合計１２個が、前底板２５と後底板２６に下部位置で一体的に設けている。なお、前後に対応する正回転時用の第一固定刃４１ａと逆回転時用の第一固定刃４１ｂは、図１に示すように上部で一体的に形成している。しかも、一体化した上部が山型形状であるので、ケーシング２０内に投入された切り粉は下方へ移動しやすくなる。また、一体化した上部には回転駆動軸１１を挿通可能な貫通孔部４２が設けられている。
【００４２】
上記の各切り粉破砕刃３０の回転円周上には、複数の第二固定刃４３ａ，４３ｂが、前記各切り粉破砕刃３０における回転刃３３の外周の刃部と協働して切り粉を破砕するように配置されている。
基本的には、上記の各切り粉破砕刃３０に対応する第二固定刃４３ａ，４３ｂを、それぞれ対応する切り粉破砕刃３０の回転円周上に設ければよいが、本実施形態では、図１および図３に示すように上記の５つの切り粉破砕刃３０に対応する第二固定刃４３ａ，４３ｂをそれぞれ一体的に設けている。しかも、正回転時に破砕を可能にするために、正回転時用の第二固定刃４３ａを、前底板２５の下端にその長手方向に一体的に固定している。一方、逆回転時に破砕を可能にするために、逆回転時用の第二固定刃４３ｂを、後底板２６の下端にその長手方向に一体的に固定している。しかし、この形態に限定されない。
【００４３】
次に、上記の切り粉破砕刃３０について、詳しく説明する。
切り粉破砕刃３０は、前述したように少なくとも一つの回転刃３３が、基部３１から外周方向に伸びている。本実施形態では、図４に示すように４つの回転刃３３が基部３１の外周に回転円周でほぼ均等に配置されている。
【００４４】
上記の各回転刃３３は、回転円周方向に対して掬い角を有する掬い刃３４ａ，３４ｂと、前記掬い刃３４ａ，３４ｂから外周方向に伸びた直刃３６ａ，３６ｂと、を備えている。上記の掬い刃３４ａ，３４ｂと直刃３６ａ，３６ｂは、第一固定刃４１ａ，４１ｂと協働して切り粉を破砕する側面の刃部の機能を持っている。
また、上記の直刃３６ａ，３６ｂは、刃先の強度アップに寄与する。もし直刃３６ａ，３６ｂを設けずに、単に掬い角を有する掬い刃３４ａ，３４ｂだけにすると、その先端が鋭角になるために刃先が破損しやすくなる。そこで、直刃３６ａ，３６ｂの幅は、破損を避けるために刃の肉厚を出すという点で、１ｍｍ〜５ｍｍとすることが望ましい。
また、上記の直刃３６ａ，３６ｂは、第二固定刃４３ａ，４３ｂと協働して切り粉を破砕する外周の刃部の機能も持っている。直刃３６ａ，３６ｂと第二固定刃４３ａ，４３ｂが協働して、掬い刃３４からはみ出した切り粉を破砕するので、切り粉を効率よく破砕することができる。
【００４５】
また、回転刃３３の掬い刃３４ａ，３４ｂは、その掬い角から基部３１に向けて曲線部３５ａ，３５ｂを有することが望ましい。その理由としては、切り粉が掬い刃３４ａ，３４ｂから逃げないようになるために、切り粉を効率よく破砕することができるからである。また、前記曲線部３５ａ，３５ｂの曲率半径Ｒは、１０ｍｍ〜１００ｍｍとすることが望ましい。
もし、曲線部３５ａ，３５ｂを設けずに、掬い刃３４ａ，３４ｂが掬い角を直線にして第一固定刃４１ａ，４１ｂに近づくと、切り粉に対する引込み力が弱くなる。また、曲線部３５ａ，３５ｂではなく、多角形状にすると、その多角形状の掬い刃３４ａ，３４ｂの製作が難しくなる。
【００４６】
前記回転刃３３は、その外周に溝部３８を設け、前記溝部３８に第二固定刃４３ａ，４３ｂと協働して切り粉を破砕する外周刃３７ａ，３７ｂを備えている。たとえば、薄くて厚み方向の弾性に富んでいる切り粉の一部が掬い刃３４ａ，３４ｂや直刃３６ａ，３６ｂから逃げてしまっても、前記外周刃３７ａ，３７ｂによってブロックし、切り粉がぐちゃぐちゃになったところを破砕するので、確実に切り粉を破砕することができる。
【００４７】
前記回転刃３３は、図４に示すように正回転方向側と逆回転方向側に、掬い刃３４ａ，３４ｂ、直刃３６ａ，３６ｂ、外周刃３７ａ，３７ｂを有する。本実施形態では、正回転方向側の掬い刃３４ａ、直刃３６ａ、外周刃３７ａと、逆回転方向側の掬い刃３４ｂ、直刃３６ｂ、外周刃３７ｂと、を対称位置に設けている。このように正逆回転の破砕に対応可能とすることによって、破砕処理効率の向上と、過負荷発生時の各刃の破損防止を図ることができる。
また、前記回転刃３３は、図５に示すように正回転方向側の直刃３６ａから逆回転方向側の直刃３６ｂまでの外周が、切り粉破砕刃３０の回転中心となす中心角θを、２０°〜３０°とすることが望ましい。もし、この範囲より小さい角度にすると、切り粉を掬うためのポケットが小さくなってしまう。
【００４８】
本実施形態では、回転駆動軸１１は、軸方向に直交する垂直な断面で六角形をなしている。一方、各切り粉破砕刃３０の基部３１の回転中心孔部３２は、図４に示すように前記回転駆動軸１１に挿脱可能な断面六角形をなしている。
そのように回転駆動軸１１と回転中心孔部３２の断面形状が六角形であることから、次に示す効果がある。
回転駆動軸１１は、キー溝が無くても回転方向に位置決めされる。そのため、複数の切り粉破砕刃３０を回転駆動軸１１へ容易に取り付け、取り外しできる。また、回転駆動軸１１は、キー溝を持たないために形状が複雑にならないので、製造上のコストアップや強度低下を避けることができる。
【００４９】
また、複数の各切り粉破砕刃３０を回転駆動軸１１に取り付ける際に、各切り粉破砕刃３０の回転刃３３の設置角度を相対的に多段階に変えることができるため、よりいっそう効率的な破砕を実現できる。
具体的には、複数の切り粉破砕刃３０を、互いに回転刃３３が６０°ずつ、ずらすようにして回転駆動軸１１に装着することによって、破砕タイミングに変化を生じさせることができる。その結果、各回転刃３３にかかる負荷を分散することができる。
一方、たとえば回転駆動軸１１と回転中心孔部３２の断面形状が四角形の場合では、切り粉破砕刃３０の装着固定の強度は向上するが、各切り粉破砕刃３０の回転刃３３が４つあるなら、各回転刃３３同士の相対的な位置は変化しない。つまり、各切り粉破砕刃３０を９０°ずつ、ずらして回転駆動軸１１に取り付けても、回転刃３３はすべて同じ相対的な位置になってしまう。
【００５０】
さらに他の効果としては、切り粉破砕刃３０の種類を一つだけにして、上述したように回転駆動軸１１に対する複数の切り粉破砕刃３０の取付け状態をいろいろと変化させることができる。そのため、複数の切り粉破砕刃３０に一度のタイミングで切り粉を破砕させるような過度の負荷をかける取付け状態を避けることができ、切り粉破砕刃３０の製造やメンテナンスが容易になる。
また、回転駆動軸１１を旋盤で加工する場合、回転駆動軸１１を３つ爪で掴むことができるので、たとえば４つ爪が必要な断面四角形状の加工より生産効率が良い。
【００５１】
また、丸、四角、六角の断面形状である場合の加工は、標準鋼材で対応できるが、断面八角形状の場合は、標準鋼材で対応することが難しいため、コストアップになってしまう。また、回転駆動軸１１としては精度を上げる必要のない部材であるが、断面八角形状の場合は加工精度を高くする必要がある。もし、加工精度が低い場合は、回転駆動軸１１から切り粉破砕刃３０を抜くときに手間がかかる。それに比べて、断面六角形状の場合は容易である。さらに、断面八角形の場合は、六角形の場合より円形に近づく分だけ、トルクが掛かると切り粉破砕刃３０が回転駆動軸１１に対して滑りやすくなる。それによって、回転駆動軸１１の強度が低下する。
【００５２】
なお、切り粉破砕装置１０に回転駆動軸１１を２本設置することによっても切り粉を効率的に破砕することができると考えられるが、この場合は、駆動モータ１４の出力を高めたり、減速機１３の機構を複雑にしたりする必要があるため、製造コストがアップする。
【００５３】
次に、上述した切り粉破砕装置１０の作用について説明する。
切削加工で発生した切削屑などの切り粉を、ケーシング２０の上面の開口から投入する。この時、ケーシング２０内では、回転駆動軸１１が駆動モータ１４によって回転駆動され、複数の切り粉破砕刃３０が正回転している。
切り粉破砕刃３０は、図５の二点鎖線に示すように投入された切り粉を掬い角のある掬い刃３４ａで引き込みながら、前記掬い刃３４ａが第一固定刃４１ａと協働して切り粉を破砕する。このとき、直刃３６ａも第一固定刃４１ａと協働して切り粉を破砕する。
さらに、上記の掬い刃３４ａと直刃３６ａによる破砕をすり抜けた切り粉があっても、図５の二点鎖線に示すように前記切り粉を直刃３６ａが第二固定刃４３ａと協働して破砕する。次いで、外周刃３７ａも第二固定刃４３ａと協働して前記切り粉を破砕する。
【００５４】
また、切り粉の状態によっては、各切り粉破砕刃３０や駆動モータ１４に過剰な負荷がかかる場合がある。その過負荷発生時の各刃の破損防止や破砕処理効率の向上などを図るために、切り粉破砕刃３０を逆回転させることが効果的である。
切り粉破砕刃３０が逆回転する場合も、基本的に前述した正回転時の破砕動作と同様である。すなわち、切り粉破砕刃３０が逆回転することによって、たとえば回転刃３３に絡みついた切り粉を開放する。その後、前記切り粉を逆回転方向側の掬い刃３４ｂで引き込みながら、前記掬い刃３４ｂが第一固定刃４１ｂと協働して切り粉を破砕する。このとき、直刃３６ｂも第一固定刃４１ｂと協働して破砕する。
さらに、上記の掬い刃３４ｂと直刃３６ｂによる破砕をすり抜けた切り粉があっても、前記切り粉を直刃３６ｂが第二固定刃４３ｂと協働して破砕する。次いで、外周刃３７ｂも第二固定刃４３ｂと協働して前記切り粉を破砕する。
【００５５】
以上のように、本実施形態の切り粉破砕装置１０は、簡易な構造の装置であるが、切り粉破砕刃３０の回転刃３３の形状を切り粉が逃げにくいように工夫することによって、第一固定刃４１ａ，４１ｂならびに第二固定刃４３ａ，４３ｂと協働して、スパイラル状の長い切り粉や絡まった切り粉を効率良く破砕することができた。すなわち、掬い刃３４ａ，３４ｂ、直刃３６ａ，３６ｂ、外周刃３７ａ，３７ｂと、第一固定刃４１ａ，４１ｂ、第二固定刃４３ａ，４３ｂとで協働する、３つないしは４つの段階からなる破砕動作によって、切り粉を複数の各切り粉破砕刃３０から逃げにくくすることができた。
【００５６】
次に、本発明の実施形態に係る切り粉破砕装置における切り粉破砕データ収集方法について説明する。
前述した切り粉破砕装置１０の管理者が、当該切り粉破砕装置１０の運転状態を管理するには、切り粉破砕装置１０の稼働時間、切り粉破砕装置１０にて発生する過負荷状態の発生回数などの切り粉破砕データを収集する必要がある。
あるいは、前述した切り粉破砕装置１０をユーザへリースするリース事業者の管理者側は、ユーザが使用する切り粉破砕装置１０の運転状態を管理するために、切り粉破砕装置１０の稼働時間、切り粉破砕装置１０にて発生する過負荷状態の発生回数などの切り粉破砕データを収集する必要がある。
【００５７】
そこで、前記切り粉破砕装置１０には、図６に示すように当該切り粉破砕装置１０の稼働時間を計算する稼働時間演算装置５１と、当該切り粉破砕装置１０にて発生する過負荷状態の発生回数を計算する過負荷発生回数演算装置５２と、前記稼働時間演算装置５１で取得した稼働時間データ、過負荷発生回数演算装置５２で取得した過負荷発生回数データを集計する情報処理装置５０（コンピュータ）と、を設置する。
前記情報処理装置５０は、集計した各データをネットワーク７０を介して管理者側のサーバ６０へ送信することができる。管理者側は、管理者側のサーバ６０に送信された前記各データに基づいて種々の事柄を管理することができる。
【００５８】
例えば、リース事業者の管理者側であれば、前記各データに基づいて稼働時間による課金システムを実現できる。
また、例えば、工具が切り粉破砕装置に入ってしまったときなど、実際の運転稼働において駆動モータ１４に過負荷が発生した場合、すぐに運転を停止させる。その時の各データを通信して管理することによって、切り粉破砕装置１０における故障や破損を防止することができる。
また、管理者側のサーバ６０に送信された前記各データに基づく通信モニタリングによって、切り粉破砕装置１０の使用方法などの必要な情報を、ユーザ側に提供してアドバイスすることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０  切り粉破砕装置
１１  回転駆動軸
１２ａ，１２ｂ  軸受部
１３  減速機
１４  駆動モータ
２０  ケーシング
２１  前側板                              ２２  後側板
２３  左側板                              ２４  右側板
２５  前底板                              ２６  後底板
２７  切り粉排出口
３０  切り粉破砕刃
３１  基部
３２  回転中心孔部
３３  回転刃
３４ａ，３４ｂ  掬い刃
３５ａ，３５ｂ  曲線部
３６ａ，３６ｂ  直刃
３７ａ，３７ｂ  外周刃
３８  溝部
４１ａ，４１ｂ  第一固定刃
４２  貫通孔部
４３ａ，４３ｂ  第二固定刃
５０  情報処理装置
５１  稼働時間演算装置
５２  過負荷発生回数演算装置
６０  管理者側のサーバ
７０  ネットワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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