(57)【要約】【課題】近年の機械の高速化においても、相対するカバーを傷つけたりカバー内へ切粉を侵入させることなく、且つ耐久性に優れたワイパとその製造方法を提供する。【解決手段】高硬度の薄板弾性材を密着折り曲げし、折り曲げた部分を除去することにより薄板弾性材の端部に薄板弾性材の厚みとほぼ同一の円弧を形成してなり、円弧外周が切粉除去面に摺接するようにしたワイパを製造・使用する。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の切粉除去用ワイパであって、高硬度の薄板弾性材の先端を薄板弾性材の厚みとほぼ同一半径の円弧に形成してなり、円弧外周が切粉除去面に摺接することを特徴とするワイパ。
【請求項２】
高硬度の薄板弾性材を密着折り曲げし、折り曲げた部分を除去することにより薄板弾性材の端部に薄板弾性材の厚みとほぼ同一の円弧を形成することを特徴とするワイパの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は相対移動する部材間に塵埃などが侵入することを防止するワイパに関するものであって、より詳細には、工作機械の摺動面やボールねじなどの軸送り機構を保護するために設けられる相対移動するカバー間の隙間を塞ぐことにより切粉や切削液の侵入を防止するワイパに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械においては、加工により生じる切粉から摺動面やボールねじなどの軸送り機構を保護する目的、切削により加熱された切粉や切削液が触れることによりベッドなどの構造物が熱変位することを防止する目的などから、工作機械摺動面を保護するカバーを設けることが一般化している。そして、カバーには、カバー同士の隙間から切粉や切削液が侵入し、摺動面に影響を及ぼすことを防止するためにワイパが設けられている。
【０００３】
例えば図１に示すように、従来の旋盤はベッド１上に主軸台２が固着され、主軸台２に回転可能に支持された主軸（図示せず）の先端にチャック３が取り付けられている。一方、ベッド上には図示しない主軸軸線方向（Ｚ軸）の案内面上を移動可能にサドル４が載置されており、ベッド上に両端を支持されたボールねじ５によりＺ軸方向に移動位置決め可能に構成されている。サドル４上には、タレット６を有する刃物台７がＺ軸に直交するＸ軸方向（図１において紙面に直交する方向）に移動可能に載置されており、ボールねじ８により移動位置決め可能に構成されている。
【０００４】
チャック３に把持されたワークＷをタレット６に取り付けた工具９で加工する。このとき、切粉の切削点からの除去やワーク・工具の冷却・潤滑などを目的として図示しないノズルから切削液を吐出させ、切削点にかけながら加工を行うのが一般的である。
【０００５】
このような加工を行う場合には、加工により生じる切粉が摺動面やボールねじ８などの軸送り機構に付着し、表面を傷つけたりすることがある。また、切削により加熱された切粉や切削液がベッド１やボールねじ８、図示しない摺動面に触れると、ベッド１などの構造物が熱変位することがある。これらを防止する目的などから、固定カバー１１，１２、可動カバー１３，１４を設けて、切粉や切削液の飛散を防止している。そして、固定カバーには前面開閉ドア１５が設けられて、作業者或いはローダなどの搬送装置によるワークＷの交換や、タレット６上の工具９の交換、機内の清掃などが容易に行えるようになっている。
【０００６】
サドル４の主軸側に取り付けられた可動カバー１３は固定カバー１１の主軸側面下部に侵入可能に設けられており、固定カバー１１に取り付けられたワイパ１６により可動カバー１３と固定カバー１１との隙間を塞いでいる。
同様に可動カバー１４は固定カバー１２の下部に侵入可能に設けられており、固定カバー１２に取り付けられたワイパ１７により可動カバー１４と固定カバー１２との隙間を塞いでいる。また、固定カバー１１の上部にはワイパ１８が取り付けられており、固定カバー１１と前面開閉ドア１５との間に生じる隙間を塞いでいる。
【０００７】
図４は図１に示されたワイパ１６の従来例を示すもので、固定カバー１１の先端に取り付けた樹脂たとえばニトリルゴム製のワイパ１０１を、ゴムの弾性を利用して可動カバー１３に押し付けるようにして隙間を塞いでいた。しかしながらこのものはワイパとしてゴムを用いていたので、固定カバー１１と可動カバー１３の隙間の変化により摺動抵抗が大きく変化したり、摩耗が早いなどの欠点があった。こうした欠点以外にも近年の工作機械の送りの高速化、切削液の高圧化、高硬度材やアルミなど加工ワーク材質の多様化、長時間の自動加工による切粉の堆積量の増大化への対応などの要求から金属製のスクレーパを有するワイパが用いられ出している。
【０００８】
こうした近年の要求の中で、本出願人は既に特開平８−８５０３９号を提案している。
このものは、図５に示すように、固定カバー１１に取り付けられたゴム製のワイパ本体１０２に薄肉ばね鋼板製のスクレーパ１０３を取り付けたもので、摺動抵抗や摩耗の問題を改善したものである。スクレーパ１０３先端が可動カバー１３に倣うように変形し、スクレーパ１０３の先端で可動カバー１３状の切粉や切削液を除去して、移動カバー１１内への侵入を防止するものである。
【０００９】
また、別の従来技術として実公平２−４８２０７号が知られている。このものは図６に示すように、固定カバー１１に先端がループ状の円弧部２４ａに形成されたばね鋼板２４を取り付け、ばね鋼板の弾性を利用して移動カバー１３に押し付けるものである。ばね鋼板２４の先端をループ状の円弧部２４ａに形成したことにより、移動カバー１３上の凹凸に引っかかることなく、滑らかに滑るようにしたものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図５で示した技術にあっては、スクレーパ１０３、移動カバー１３が共に金属同士であるので、スクレーパ１０３が先端から順に摩耗してしまったり、可動カバー１３の表面に傷が付いてしまうという問題点があった。
【００１１】
また、図６に示した技術にあっては、移動カバー１３を傷つけたりする可能性は低いものの、ループを形成するにはばね鋼板は比較的柔らかい素材でなければならず、さらにそれでも比較的大きな円弧になってしまうため、ループが大型化し、その下面に入り込んだ切粉が容易にカバー内に侵入してしまうという問題があった。
本発明は従来の技術の有する上記の問題点を解決し、近年の機械の高速化においても、相対するカバーを傷つけたりカバー内へ切粉を侵入させることなく、且つ耐久性に優れたワイパとその製造方法を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述の問題点を解決するための本発明のワイパは、工作機械の切粉除去用ワイパであって、高硬度の薄板弾性材の先端を薄板弾性材の厚みとほぼ同一半径の円弧に形成してなり、円弧外周が切粉除去面に摺接することを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項１のワイパによれば、固定カバーに取り付けたワイパ先端に、微小な円弧面を持たせ、このワイパの円弧外周を移動カバーに摺接するように構成したので、体摩耗性と切粉除去能力を兼ね備えたものとすることができる。
【００１４】
また、本発明のワイパの製造方法は、高硬度の薄板弾性材を密着折り曲げし、折り曲げた部分を除去することにより薄板弾性材の端部に薄板弾性材の厚みとほぼ同一の円弧を形成してなり、円弧外周が切粉除去面に摺接することを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項２のワイパの製造方法によれば、高硬度の薄板弾性材を密着折り曲げした際に折り曲げ部分に生じる薄板弾性材の厚みとほぼ同一の円弧をワイパの先端として使用するので、安定した品質の先端を有するワイパを容易に製造することができる。また、折り曲げた部分を除去することにより、使用中に切粉が絡まったり、振動でこの部分が破断して移動カバーに傷を付けたり、加工の妨げとすることがない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具現化した実施の形態を図１から図３を用いて説明する。図１は旋盤の構成を示す図、図２は本発明のワイパを移動カバーに摺接するように固定カバーに取り付けた状態を示す図、図３は本発明のワイパの製造過程を示す図である。
【００１７】
図１に示すように、旋盤はベッド１上に主軸台２が固着され、主軸台２に回転可能に支持された主軸（図示せず）の先端にチャック３が取り付けられている。一方、ベッド上には図示しない主軸軸線方向（Ｚ軸）の案内面上を移動可能にサドル４が載置されており、ベッド上に両端を支持されたボールねじ５によりＺ軸方向に移動位置決め可能に構成されている。サドル４上には、タレット６を有する刃物台７がＺ軸に直交するＸ軸方向（図１において紙面に直交する方向）に移動可能に載置されており、ボールねじ８により移動位置決め可能に構成されている。
【００１８】
チャック３に把持されたワークＷをタレット６に取り付けた工具９で加工する。このとき、切粉の切削点からの除去やワーク・工具の冷却・潤滑などを目的として図示しないノズルから切削液を吐出させ、切削点にかけながら加工を行うのが一般的である。
【００１９】
このような加工を行う場合には、加工により生じる切粉が摺動面やボールねじ８などの軸送り機構に付着し、表面を傷つけたりすることがある。また、切削により加熱された切粉や切削液がベッド１やボールねじ８、図示しない摺動面に触れると、ベッド１などの構造物が熱変位することがある。これらを防止する目的などから、固定カバー１１，１２、可動カバー１３，１４を設けて、切粉や切削液の飛散を防止している。そして、固定カバーには前面開閉ドア１５が設けられて、作業者或いはローダなどの搬送装置によるワークＷの交換や、タレット６上の工具９の交換、機内の清掃などが容易に行えるようになっている。
【００２０】
サドル４の主軸側に取り付けられた可動カバー１３は固定カバー１１の主軸側面下部に侵入可能に設けられており、固定カバー１１に取り付けられたワイパ１６により可動カバー１３と固定カバー１１との隙間を塞いでいる。
同様に可動カバー１４は固定カバー１２の下部に侵入可能に設けられており、固定カバー１２に取り付けられたワイパ１７により可動カバー１４と固定カバー１２との隙間を塞いでいる。また、固定カバー１１の上部にはワイパ１８が取り付けられており、固定カバー１１と前面開閉ドア１５との間に生じる隙間を塞いでいる。
【００２１】
図２は本発明のワイパを移動カバーに摺接するように固定カバーに取り付けた状態を示す図であって、固定カバー１１に高硬度の鋼板からなるスクレーパ２５の固定部２５ａが押さえ板２２を介してボルト２３と固定カバー１１裏面のナット２４とにより固定されている。尚、このナットは事前に固定カバー１１に溶接などで固着されたものであっても良い。スクレーパ２５は自身のワイパ部２５ｂの弾性により移動カバー１３に押し付けられるような長さ・配置とされており、スクレーパ２５の先端のエッジ部２５ｃは上向きの小径の円弧状に形成されて、この円弧外周で移動カバー１３に摺接している。
【００２２】
このような構成のワイパによれば、サドル４の移動に伴い移動カバー１３と固定カバー１１が相対移動を行う際に、移動カバー１３と固定カバー１１の間でスクレーパ２５が摺接して、移動カバー１３上に付着した切粉、切削液を移動カバー１３から掻き取り、固定カバー１１内への侵入を防止する。このときスクレーパ２５のエッジ部２５ｃは上向きの小径の円弧状に形成されているので可動カバー１３の表面に傷が付いてしまうことがなく、摩耗もし難い。また、エッジ部２５ｃの円弧は極めて小径であるので、円弧の下面に切粉が入り込むことが殆どなく、固定カバー１１内に侵入してしまうことがない。また、エッジ部２５ｃの円弧は極めて小径であるので、スクレーパ先端に切粉が引っかかり切粉の堆積の原因になることもない。
【００２３】
図３は本発明の製造工程及び使用状態を説明する図であって、素材の状態（ａ）からスクレーパとして成形された状態（ｅ）と使用時の状態（ｆ）を段階的に示している。
（ａ）において、スクレーパ２５の素材となる高硬度の鋼板を図示しないプレス機械の固定手段により固定する。鋼板としては例えばビッカース硬さＨＶ＝４００〜５００程度の硬度でｍ厚みが０．０５〜０．３ミリメートルの鋼板を用いることができる。（ｂ）において、プレス機械のパンチ３１とダイス３２とによりスクレーパ２５の素材がプレスされて折り曲げられ、固定カバーに固定される固定部２５ａとワイパとして用いられるワイパ部２５ｂとに折り曲げられる。（ｃ）においてワイパ部２５ｂの先端から所定量を無駄折り部２５ｄとしてダイス３３とパンチ３４とにより密着折り曲げする。尚、例えば厚みが０．１ミリメートルの鋼板の場合には無駄折り部２５ｄの長さは４〜５ミリメートルとするのが好ましい。このとき、密着折り曲げをされた部分は素材の厚みと同程度か多少大きい程度の半径を持つＲ面に形成されると共に、塑性変形により強度が低下し折れ易くなる。例えば厚みが０．１ミリメートルの鋼板の場合には半径０．５ミリメートル程度のＲ面とするのが好ましい。（ｄ）において、折り曲げられた無駄折り部２５ｄを折り取って除去する。無駄折り部２５ｄを折り取られた後のワイパ部２５ｂの先端がエッジ部２５ｃとなる。（ｅ）において、エッジ部２５ｃをヤスリなどで磨き、先端を滑らかにすることにより、スクレーパ２５が完成する。実際の使用においては（ｆ）に示されるようにワイパ部２５ｂ自身の撓みを利用して移動カバーに摺接するように取り付けて使用する。例えば厚みが０．１ミリメートルの鋼板の場合には、ワイパ部２５ｂを２０ミリメートル弱とし、押し付ける量が２〜３ミリメートル程度とするのが好ましい。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の請求項１のワイパによれば、高硬度の薄板弾性材の先端を薄板弾性材の厚みとほぼ同一半径の円弧に形成し、円弧外周が切粉除去面に摺接するようになしたので、固定カバーに取り付けたワイパ先端に、微小な円弧面を持たせ、このワイパの円弧外周を移動カバーに摺接するように構成したので、耐摩耗性と切粉除去能力を兼ね備えたものとすることができるという極めて優れた効果を奏する。
【００２５】
また、本発明の請求項２のワイパの製造方法によれば、高硬度の薄板弾性材を密着折り曲げし、折り曲げた部分を除去することにより薄板弾性材の端部に薄板弾性材の厚みとほぼ同一の円弧を形成してなり、円弧外周が切粉除去面に摺接するようになしたので、安定した品質の先端を有するワイパを容易に製造することができるという極めて優れた効果を奏する。また、折り曲げた部分を除去することにより、使用中に切粉が絡まったり、振動でこの部分が破断して移動カバーに傷を付けたり、加工の妨げとすることがないという極めて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】旋盤の構成を示す図
【図２】本発明のワイパを移動カバーに摺接するように固定カバーに取り付けた状態を示す図
【図３】本発明のワイパの製造過程を示す図
【図４】従来の樹脂製ワイパを示す図
【図５】従来の金属製スクレーパを有するワイパを示す図
【図６】従来の先端に金属製のループを有するワイパを示す図
【符号の説明】
１・・ベッド、２・・主軸台、３・・チャック、４・・サドル、５，８・・ボールねじ、６・・タレット、７・・刃物台、９・・工具、１１，１２・・固定カバー、１３，１４・・移動カバー、１５・・前面開閉ドア、１６，１７，１８・・ワイパ、２２・・押さえ板、２３・・ボルト、２４・・ナット、２５・・スクレーパ、２５ａ・・固定部、２５ｂ・・ワイパ部、２５ｃ・・エッジ部、２５ｄ・・無駄折り部、３１，３４・・パンチ、３２，３３・・ダイス、Ｗ・・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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