(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、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、複数の切り粉破砕刃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、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。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、掬い刃３４ａ，３４ｂから外周方向に伸びた直刃３６ａ，３６ｂと、を備え、回転刃の側面は、外周面から掬い刃に向けて面取り形成された面取り面３６ｃを備えている。【選択図】図４
2015093244.tif 000002
【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、
前記複数の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前記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、を備えており、
前記回転刃の側面は、外周面から前記掬い刃に向けて面取り形成された面取り面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記載の切り粉破砕装置。
【請求項３】
前記回転刃は、正回転方向側と逆回転方向側の両方に、前記掬い刃と前記直刃とを備え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３記載の切り粉破砕装置。
【請求項５】
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１〜４のいずれか１に記載の切り粉破砕装置。
【請求項６】
前記面取り面は、前記溝部を避けて形成されることを特徴とする請求項４又は５記載の切り粉粉砕装置。
【請求項７】
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、前記複数の切り粉破砕刃は、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１〜６のいずれか１に記載の切り粉破砕装置。
【請求項８】
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、を備えており、
前記回転刃の側面は、外周面から前記掬い刃に向けて面取り形成された面取り面を備えていることを特徴とする切り粉破砕刃。
【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、前記掬い刃と前記直刃とを備えることを特徴とする請求項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、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１０記載の切り粉破砕刃。
【請求項１２】
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８〜１１のいずれか１に記載の切り粉破砕刃。
【請求項１３】
前記回転刃は、正回転方向側と逆回転方向側の両方に、前記外周刃を備えることを特徴とする請求項１２記載の切り粉破砕刃。
【請求項１４】
前記面取り面は、前記溝部を避けて形成されることを特徴とする請求項１２又は１３記載の切り粉破砕刃。
【請求項１５】
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８〜１４のいずれか１に記載の切り粉破砕刃。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切り粉破砕装置、および切り粉破砕刃に関し、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、および切り粉破砕刃に関する。
【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、簡易な構造により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、および切り粉破砕装置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、前記複数の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前記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、を備えており、前記回転刃の側面は、外周面から前記掬い刃に向けて面取り形成された面取り面を備えていることを特徴とする。
【００１０】
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。
【００１１】
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、前記掬い刃と前記直刃とを備えることが好ましい。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
また、前記面取り面は、前記溝部を避けて形成されることが好ましい。
【００１５】
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、前記複数の切り粉破砕刃は、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。
【００１６】
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、を備えており、前記回転刃の側面は、外周面から前記掬い刃に向けて面取り形成された面取り面を備えていることを特徴とする。
【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、前記掬い刃と前記直刃とを備えることが好ましい。
【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、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。
【００２０】
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。
【００２１】
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、前記外周刃を備えることが好ましい。
【００２２】
また、前記面取り面は、前記溝部を避けて形成されることが好ましい。
【００２３】
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。
【発明の効果】
【００２４】
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。そして、このときの掬い刃に引き込まれる切り粉は、面取り面により効率的に引き込まれることとなる。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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、および前記直刃を有するので、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
また、前記面取り面は、前記溝部を避けて形成される構成としているので、切り粉の効率的な引き込みと、外周刃の強度とを確保することができる。
【００３０】
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、前記複数の切り粉破砕刃は、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。
【００３１】
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。そして、このときの掬い刃に引き込まれる切り粉は、面取り面により効率的に引き込まれることとなる。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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、および前記直刃を有するので、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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、前記外周刃を備えているので、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。
【００３７】
また、前記面取り面は、前記溝部を避けて形成される構成としているので、切り粉の効率的な引き込みと、外周刃の強度とを確保することができる。
【００３８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【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説明図である。
【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。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
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。図４は、本発明の一の実施形態に係る切り粉破砕刃の説明図である。特に、図４（ａ）は、本発明の一の実施形態に係る切り粉破砕刃の側面図を示す図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す図を右側面から見たときの回転刃３３の構成を説明する図である。また、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。
【００４１】
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。
【００４２】
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、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、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。
【００４３】
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。
複数の切り粉破砕刃３０は、回転駆動軸１１に挿脱可能な回転中心孔部３２（図４（ａ）参照）を有する基部３１と、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３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、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、切り粉破砕刃３０の形状について、詳しくは後述する。
【００４４】
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、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、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、複数の第一固定刃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。
【００４５】
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。
【００４６】
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、複数の切り粉破砕刃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、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。
【００４７】
次に、切り粉破砕刃３０について、詳しく説明する。
図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、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。また、本実施形態では、３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。
【００４８】
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、掬い刃３４ａ，３４ｂから外周方向に伸びた直刃３６ａ，３６ｂと、面取り面３６ｃと、を備えている。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、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、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。
また、面取り面３６ｃは、直刃３６ａ，３６ｂの強度を確保しながら、掬い刃３４ａ，３４ｂと、直刃３６ａ，３６ｂと、第一固定刃４１ａ，４１ｂとの協働による切り粉破砕時における切り粉の引き込みを効果的に行う機能を持っている。
【００４９】
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、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。
【００５０】
回転刃３３は、その外周に溝部３８を設け、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、外周刃３７ａ，３７ｂによってブロックし、切り粉の形が崩れ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。
【００５１】
回転刃３３は、図４（ａ）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、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。すなわち、このような構成によれば、掬い刃で粉砕する切り粉を掬うポケットの大きさをより効果的なものとすることができるようになる。
【００５２】
また、回転刃３３の側面は、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、外周面から掬い刃に向けて面取り形成された面取り面３６ｃを備える。面取り面３６ｃは、掬い刃３４ａ，３４ｂと外周との間に隙間を生じさせる。面取り面３６ｃにより生じた隙間は、掬い刃３４ａ，３４ｂに通じる道となる。そのため、切り粉の粉砕がより効率的に行われるようになる。本実施の形態では、切り粉の引き込みと破砕とのバランスを考慮し、面取り面３６ｃを、切り粉破砕刃３０の何れかの側面において形成されるとともに、溝部３８を避けて形成されるように構成している。しかしながら、このような構成に限られず、切り粉破砕刃３０の両側面に面取り面が形成されていてもよいし、溝部３８を通過するように面取り面が形成されていてもよい。
【００５３】
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（ａ）に示すように回転駆動軸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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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面取り面３６ｃで効果的に掬い刃３４ａに投入された切り粉を引き込みながら、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、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と協働して切り粉を破砕する。
【００５９】
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、切り粉を逆回転方向側の掬い刃３４ｂで引き込みながら、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、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、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と協働して切り粉を破砕する。
【００６０】
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、切り粉の引き込みが効率的に行われるように、かつ切り粉が逃げにくいように切り粉破砕刃３０の回転刃３３の形状を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。
【符号の説明】
【００６１】
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               ３６ｃ  面取り面
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
【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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