(57)【要約】【課題】  切削工具破片除去システムを提供することである。【解決手段】  切削工具によって生成される破片を除去するためのシステムは、破片が高速度気流によって組み合わされる加工物クランプに形成される混合チャンバに、破片を引き出す。真空源は、混合物が排気チャンネルを介してクランプから引き出される前に加速されるサイクロン状の気流引き出しチャンバに、破片―空気の混合物を引き出す。混合チャンバの風速が増加するために、把握リングは、切削現場を取り囲んでいるエリアをシールし、破片は、引き出しチャンバに加速される。【選択図】
2010502453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工物の切削加工作業を実行する切削工具によって生成される切削破片を除去するデバイスであって：
前記工具を前記加工物に固定するクランプ部材と；
切削工具によって生成された破片を受けるクランプ部材のチャンバであって、前記切削工具が切削加工作業の間、通過することを可能にする前記チャンバと；
流体が前記チャンバに入ることを可能にする前記チャンバと連通する流体入口と；
流体、および、破片がチャンバを出ることを可能にするチャンバと連通している少なくとも１つの出口とを具備するデバイス。
【請求項２】
流体出口を介してチャンバから前記破片、および、流体を引き出す前記出口と結合された真空源を更に具備する請求項１のデバイス。
【請求項３】
前記流体入口は、
前記加工物に隣接する前記チャンバの一端の第１の流体入口と、
前記切削工具がチャンバを通過し、前記加工物の方の向かうチャンバの反対端の第２の流体入口とを含む請求項１のデバイス。
【請求項４】
前記クランプは、
中に前記チャンバを規定するスルーホールを有する電磁石本体であって、前記スルーホールの一端は、前記流体入口の１つを規定する前記電磁石本体と、
前記スルーホールを取り囲み、前記加工物と係合する、前記本体の一端の把握リングであって、前記電磁石本体と、前記加工物との間に基本的に気密シールを形成している前記把握リングとを含む請求項１のデバイス。
【請求項５】
前記クランプ部材は、本体と、前記加工物と係合する前記本体の一端の把握リングとを含み、
前記把握リングは、前記チャンバの端部を取り囲み、前記本体と、前記加工物との間にギャップを形成するように前記加工物と離間した関係で前記本体を保持する請求項１のデバイス。
【請求項６】
前記流体入口は、前記ギャップと流体的に連通する請求項５のデバイス。
【請求項７】
前記チャンバは、通常、円筒状であり、および、前記チャンバを出る前に、前記流体、および、破片のサイクロン状の流れを助長する大径部分を含む請求項１のデバイス。
【請求項８】
前記少なくとも１つの出口は、前記大径部分と流体的に連通する請求項７のデバイス。
【請求項９】
前記チャンバは、第１および第２の対向する端を含み、
前記デバイスは、前記チャンバを出る流体の速度を増加させるように切削加工作業の間の前記チャンバの一端を閉じるための閉止を更に具備する請求項１のデバイス。
【請求項１０】
前記閉止は、前記クランプ部材の方へ、および、前記クランプ部材から離れて前記切削工具と共に動く取り付けられたディスクを含む請求項９のデバイス。
【請求項１１】
切削工具用としての破片除去システムは：
前記工具を加工物に固定するクランプと；
前記クランプを介し、切削加工作業が実行される前記加工物の表面と連通しており、切削加工作業によって生成した破片を受けるチャンバを含んでいる通路と；
流体が前記チャンバに入ることを可能にする前記通路の第１および第２の流体入口と；
流体、および、破片が前記チャンバを出ることを可能にする前記通路の排気出口と；
前記チャンバから流体、および、破片を排気する前記排気出口と結合された真空源とを具備する破片除去システム。
【請求項１２】
前記通路は、切削工具が切削加工作業の間、通過することができる前記クランプの円筒穴を含む請求項１１の破片除去システム。
【請求項１３】
前記排気出口を介して前記チャンバから排気されている流体、および、破片の速度を増加させるために、切削加工作業の間に第１の入口を閉じる切削工具とともに運ばれる閉止を更に備えている請求項１２の破片除去システム。
【請求項１４】
前記第１の入口は、前記切削工具が切削工具ストロークの間に通過する前記クランプの開口によって形成され、
前記閉止は、前記クランプと係合し、前記第１の入口を閉じるために、前記切削工具とともに可動されるディスクを含む請求項１３の破片除去システム。
【請求項１５】
前記閉止は、前記クランプに対してディスクを圧接するばねを含む請求項１４の破片除去システム。
【請求項１６】
前記チャンバは、通常、円筒状であり、前記チャンバから排気される前に前記流体、および、破片の流れを加速するための大径部分を含む請求項１１の破片除去システム。
【請求項１７】
前記第２の入口は、前記クランプの外側の面と連通する請求項１１の切削破片除去システム。
【請求項１８】
加工物カッターを有するポータブル機械工具のための切削破片除去システムであって：
前記ポータブル機械工具を前記加工物に固定するクランプと；
前記カッターが収納位置と、前記加工物と係合する切削位置との間を通過するクランプの通路であって、前記カッターによって生成された破片を受けるためのチャンバを含んでいる前記通路と；
前記チャンバに流体を供給するために、前記チャンバと連通している、前記クランプの少なくとも１つの流体供給チャンネルと；
流体、および、破片が切削加工作業の間、前記チャンバから排気されることを可能にする前記チャンバと連通している、前記クランプの少なくとも１つの流体排気チャンネルと；
前記排気チャンネルを介して前記チャンバから流体を排気するための圧力源とを具備する切削破片除去システム。
【請求項１９】
前記チャンバは、流体を前記破片と混合するための第１のセクションと、前記排気チャンネルを通過する前に、流体、および、破片の流れを加速するための第２のセクションとを含む請求項１８の切削破片除去システム。
【請求項２０】
前記クランプは、前記加工物と対向し、前記クランプと、前記加工物との間にギャップ形成する、加工物から間隔を置いて配置された片側と、前記ギャップと連通する前記流体供給チャンネルとを含む請求項１８の切削破片除去システム。
【請求項２１】
前記クランプは、前記チャンバから前記ギャップをシールするために、前記通路の一端を取り囲んでいるリングを含む請求項２０の切削破片除去システム。
【請求項２２】
前記クランプは、電磁石本体を含む請求項２０の切削破片除去システム。
【請求項２３】
前記第１の流体供給チャンネルに向かい合わせで、前記チャンバと連通し、前記チャンバに流体を供給する、前記クランプの第２の流体供給チャンネルを更に具備する請求項１８の切削破片除去システム。
【請求項２４】
前記クランプは、前記カッターが通過する前記通路の一端を規定する外側の開口を含み、
前記システムは、前記カッターがその切断位置にあるときに、前記外側の開口をシールするための閉止を更に具備する請求項１８の切削破片除去システム。
【請求項２５】
前記閉止は、前記カッターを取り囲んでいるディスクを含み、
このディスクは、前記カッターがその収納位置からその切削位置へと動かすときに、前記クランプと係合して移動可能である請求項２４の切削破片除去システム。
【請求項２６】
前記クランプに対して前記ディスクにバイアスをかけるばねを含む請求項２５の切削破片除去システム。
【請求項２７】
前記圧力源は、前記流体排気チャンネルに結合される負圧のソースを含む請求項１８の切削破片除去システム。
【請求項２８】
クランプによって加工物に保持された切削機械工具によって生成された切削破片を除去する方法であって、
（Ａ）  前記クランプの通路に流体の流れを導入する工程と；
（Ｂ）  前記加工物と切削係合し、前記通路に入る切削破片をもたらす、通路を介して機械工具のカッターを動かす工程と；
（Ｃ）  前記クランプのチャンネルを介して前記通路から流体、および、切削破片を排気する工程とを具備する方法。
【請求項２９】
工程（Ａ）は、前記クランプのチャンネルから前記通路に流体を吸引することによって、実行される請求項２８の方法。
【請求項３０】
（Ｄ）  工程（Ｃ）において排気される前に、前記通路の中でチャンバの流体、および、切削破片を混合する工程を更に具備する請求項２８の方法。
【請求項３１】
（Ｄ）  前記カッターが前記加工物と切削係合に動かすときに、前記通路を介して流れる流体の速度を増加させる工程を更に具備する請求項２８の方法。
【請求項３２】
工程（Ｄ）は、流体が前記通路に入ることを可能にする入口のエリアを減らすことによって実行される請求項３１の方法。
【請求項３３】
（Ｄ）  前記通路の中で前記流体、および、破片のサイクロン状の流れを作成する工程を更に具備する請求項２８の方法。
【請求項３４】
工程（Ａ）は、前記通路内に側面から流体の流れを導く工程を含む請求項２８の方法。
【請求項３５】
工程（Ｃ）は、前記通路から離れて側面から前記流体、および、破片を導く工程を含む請求項２８の方法。
【請求項３６】
（Ｄ）  前記流体の流れの速度が前記チャネルの前記通路を介して前記破片を動かすのに十分であるように、前記通路を通って流れる前記流体の前記流れを制御する工程を更に具備する請求項２８の方法。
【請求項３７】
前記加工物は、航空機の構成部品である請求項２８の方法。
【請求項３８】
前記加工物は、航空機の外板であり、および、前記破片は、前記外板のリベット穴をドリルすることによって生成される請求項２８の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にドリルのような切削工具に関し、とりわけ、加工物の切削加工作業によって生成されるチップ、および、他の破片を除去するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ポータブル機械工具（Ｐｏｒｔａｂｌｅ  ｍａｃｈｉｎｅ  ｔｏｏｌｓ）、例えば半自動のポータブルドリルは、加工物に機械加工作業を実行する工業全体にわたって共通して使用される。たとえば、ポータブルドリルは、フレーム部材に外板を取り付けているリベットを受ける皿穴を作成するために、航空機産業において広範囲に用いられる。ドリルは、ドリルが掘削作業の全体にわたって正確な、固定された位置に保持されるために、加工物上に治具を固定するためのクランプを含むポータブル治具で処理される。ドリル本体は、さらぎりビット（ｃｏｕｎｔｅｒｓｉｎｋ  ｄｒｉｌｌ  ｂｉｔ）のような切削工具が、収納位置と、ドリルビットが加工物上の所望の位置に係合する切断位置との間のドリルストロークに送られることを可能にする治具のスライドに取り付けられる。
【０００３】
穴あけ加工の間、加工物のチップ（ｃｈｉｐｓ）および／または塵（ｄｕｓｔ）は、カッターと、加工物穴表面インターフェースとの間に生成される。チップ／塵は、穴の品質を低下させるだけでなく、カッター摩耗をも増加させ、そして、カッター寿命を減らす。炭素繊維コンポジットの穿孔（ドリル）の間に生成される塵は、それがカッター／材料界面で「研摩剤」として機能するので、穴品質を低下させ、および、急速にカッター摩耗が生じ、特に問題となる。さらに、炭素繊維塵は、空中危険（ａｉｒｂｏｒｎｅ  ｈａｚａｒｄ）になりえて、または、工場フロア、および、装置に沈下する汚染となりうる。そして、浄化作業を必要とする。それらが掘削作業によって生成されるときに、すばやくチップ、および、塵を除去して、および、封じ込めることは、特にそれゆえに重要である。
【０００４】
過去において、オートメーション化したドリル／固定システムは、ドリルエリアから間隔をおいて配置されるチップに吹きつけることを目的とする空気圧を使用した。しかしながら、この技術は空気にチップ、および、塵を分散させる。そして、ポテンシャル空中危険をもたらして、および、浄化作業を必要とする。炭素繊維塵を空中に生成されるようになることから妨げるために、それは、炭素塵をトラップするために、加工物を水のような液体に入れることを意図された。しかしながら、この技術は、特別な処理、ハンドリング、および、廃棄を必要とする水／塵エマルジョンをもたらす。場合によっては、水は、加工物のギャップに浸透して、および、固定具導入の前に除去されなければならない。
【０００５】
先行することから、チップ破片、および、塵を除去するのに使用される先の技術は、完全に効果的でなく、および／または、二次掃除作業を必要とすることが理解された。したがって、これらの問題を解決する破片除去システムの必要性がある。本発明は、この必要性を満たすことを目的とする。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の一態様では、デバイスは、加工物の切削加工作業を実行する切削工具によって生成される切削破片を除去するために提供される。デバイスは、工具（ツール）を加工物に固定するクランプ部材と；切削工具によって生成される破片を受けるためのクランプ部材内のチャンバと；流体がチャンバに入ることが可能にするチャンバと連通している流体入口と；流体、および、破片がチャンバを出ることを可能にするチャンバと連通している少なくとも１つの排気出口とを具備する。出口に結合された真空源は、排気出口を介して外へチャンバの流体、および、破片を引き出す。チャンバは、チャンバを出る前に流体、および、破片のサイクロン状の（ｃｙｃｌｏｎｉｃ）流れを助長する（ｅｎｃｏｕｒａｇｉｎｇ）大径部分（ｅｎｌａｒｇｅｄ  ｄｉａｍｅｔｅｒ  ｐｏｒｔｉｏｎ）を含む。クランプは、全ての切削破片がチャンバに圧入されるために、カッター−加工物インターフェースを取り囲んでいるエリアをシールする把握リング（ｃｌａｍｐｉｎｇ  ｒｉｎｇ）を有する電磁石本体を含む。切削（ｃｕｔｔｉｎｇ）作業が始められるときに、入口の１つを閉じるように機能するカッターとともに動く閉止（ｃｌｏｓｕｒｅ）は、取り付けられる。このことによりチャンバを通過している流体、および、破片の速度を増加させる。
【０００７】
本発明の別の態様では、破片除去システムは、切削工具で使用されるために提供され、それは：工具を加工物に固定するクランプと；クランプを通って、切削加工作業が実行される加工物の表面と連通し、切削加工作業によって生成した破片を受けるためのチャンバを含む通路と；流体がチャンバに入ることを可能にする通路の第１および第２の流体入口と；流体、および、破片がチャンバを出ることを可能にする通路の排気出口と；および、チャンバから流体、および、破片を排気する排気出口と結合された真空源とを具備する。通路の第１および第２の入口に入る流体は、それらが排気出口を介してクランプから離れて引き出される前に流体と混合されるチャンバに破片を運ぶ。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、切削破片除去システムは、加工物カッターを有するポータブル機械工具を提供し、それは：ポータブル機械工具を加工物に固定するクランプと；カッターが収納位置と、加工物を係合する切削位置との間を通過することができるクランプを通過し、カッターによって生成された破片を受けるチャンバを含んでいる通路と；チャンバに流体を供給するチャンバと連通しているクランプの少なくとも１つの流体供給チャンネルと；流体、および、破片が切削加工作業の間、チャンバから排気されることを可能にするチャンバと連通しているクランプの少なくとも１つの流体排気チャンネルと；排気チャンネルを介してチャンバから流体を排気する圧力源とを具備する。チャンバは、好ましくは、破片と混合する流体のための第１のセクション、および、排気チャンネルに通過することの前に流体および破片のサイクロン状の流れを助長する第２の円弧状のセクションをを含む。クランプは、加工物と対向し、クランプと、加工物との間にギャップを形成する、加工物から間隔を置いて配置された片側と、ギャップと連通する流体供給チャンネルとを含む。クランプは、チャンバからギャップをシールするために、通路の一端を取り囲んでいるリングを含み、それによって、切削加工作業によって生成した破片の全てがチャンバに向けられる。
【０００９】
本発明のさらに別の態様では、方法は、クランプによって加工物に保持される切削機械工具によって生成される切削破片を除去するために提供され、そして、それは、クランプの通路に流体の流れを導入する工程と；加工物と切削係合（ｃｕｔｔｉｎｇ  ｅｎｇａｇｅｍｅｎｔ）する通路を介して、通路に入る切削破片をもたらす、機械工具のカッターを動かす工程と；クランプのチャンネルを介して通路から流体、および、切削破片を排気する工程とを具備する。流体フローは、好ましくは、クランプに形成される流体供給チャンネルから通路に流体を吸引することによって実行される。方法は、クランプから排気される前に通路の中でチャンバの流体、および、カッター破片を混合する工程を更に具備する。通路の中を流れている流体の速度は、カッターが加工物と切削係合に動かすときに、増加する。増加する流体速度は、好ましくは、流体が通路に入ることを可能にしている入口のエリアを減らすことによって、実行される。
【００１０】
さまざまな付加的な本発明の目的、特徴および利点は、詳細な説明、および、次の添付の図面を参照することにより完全に理解されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】掘削作業が実行されることになっている加工物に固定される半自動ドリルの部分的な断面図であり、そして、カッターがその収納位置に示される図である。
【図２】図１と類似であるが、しかし、加工物に穿孔するために準備するその切断位置にシフトされているカッターを示し、カッターによって運ばれたディスクがクランプの通路を閉じていることを記載している図である。
【図３】図２と類似の図であるが、しかし、カッターが加工物を部分的に貫通した掘削作業の初期のステージを示す図である。
【図４】図３と類似の図であるが、しかし、カッターが加工物を貫通し、そして、切削加工作業の穴加工部分が完成されたことを示す図である。
【図５】図４と類似の図であるが、しかし、そのストロークの終わりまで進んでいたカッターを示し、皿座ぐり作業が実行されていることを示す図である。
【図６】図５と類似の図であるが、しかし、そのストロークの端部から部分的に収納されているカッターを示す図である。
【図７】図６と類似の図であるが、しかし、カッターがその完全に収納された位置に戻っている掘削作業の最終的な段階を示す図である。
【図８】混合チャンバを通過している空気の速度を制御するのに使用される気流制御デバイスの簡略化された斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
最初に図１を参照し、符号１８によって一般に示されたポータブル機械工具は、符号１０によって通常示される電磁気のクランプによって加工物（ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ）１６に、一時的に取り付けられる。図の例では、機械工具１８は、回転シャンク２２（ｓｈａｎｋ  ２２  ｆｏｒ  ｒｏｔａｔｉｏｎ）を駆動するドリルモーター２０を含むドリルを具備する。カッター２４は、シャンク２２の端部に取り付けられ、および、ドリル２５によって作成される穴を取り囲んでいる加工物１６のさら穴を作成するために、ねじれ刃ドリル（ｔｗｉｓｔ  ｄｒｉｌｌ）２５の部分、および、先細のカッター部分２６を含む。機械工具１８、および、電磁気のクランプ１０は、共通に、ポータブルツール治具（図示せず）に取り付けられる。ドリルモーター２０は、図１に示される収納位置と、位置がずれている後述の切削位置との間の中心軸２１に沿ってカッター２４を送る、内部の線形の送り機構（図示せず）を含む。リング形状のディスク３０は、シャンク２２の上にゆるくスリーブをつけられて、および、シャンク２２の上を通過している圧縮スプリング（ばね）２９によって、カッターの肩部に係合してバイアスをかけられる。後で議論されるように、ディスク３０は、カッター２４によって生成される破片（ｄｅｂｒｉｓ）を引き出す気流を制御するために閉止（ｃｌｏｓｕｒｅ）として機能する。
【００１３】
本実施例では、加工物１６は、固定用リベット（図示せず）を受ける皿穴が形成されることになっている一対の金属シートを具備する。スチールのような剛性材料のバッキングプレート３２は、掘削作業の間、加工物サポートを提供するために、掘削作業の前に加工物１６の裏に配置される。バッキングプレート３２は、カッター２４がドリルストロークの端部でバッキングプレート３２を自由に通過することを可能にするために中心カッター軸２１に位置合わせされるスルーホール３４を含む。
【００１４】
電磁気のクランプ１０は、電気的な電源（図示せず）に接続される電磁石本体１２を含み、そして、それ自体を金属加工物１６にクランプする電磁石として働くように本体１２に生じる。ここで加工物１６が非金属板または部分（ｐｉｅｃｅｓ）の形である場合、それで、スチールバッキングプレート３２は、必要なクランプ力を作成することを必要とする磁気回路を完成する。
【００１５】
磁気クランプ力は、本体１２に固着する把握リング１４を介して集中され、そして、それはクランプ本体１２を介して延びている中央通路３６を取り囲む。把握リング１４は、本体１２と、加工物１６との間のギャップ４６を形成するために、加工物１６に離間した関係で本体１２を保持する。磁気クランプ力に集中することに加えて、加工物１６から切削破片が通路３６を介する以外に逃げることができないように、把握リング１４は本体１２と、加工物１６との間にシール（ｓｅａｌ）を形成する。
【００１６】
本実施例では、通路３６は、円筒状に形づくられたスルーホールである。通路３６の上端は、後で議論される流体の供給がその流動特性（ｆｌｏｗ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ）を改良するようにカッター破片と混合される混合チャンバ（ｍｉｘｉｎｇ  ｃｈａｍｂｅｒ）３７として機能する。通路３６の下端は、曲がった外側の曲がった側壁４１を有する加速度チャンバ４０を規定する増加された直径のセクションを含む。加工物１６の反対側の通路３６の端部は、シャンク２２を取り囲んでいる入口開口３８を含む。入口開口３８によって、カッター２４が通路３６に通過することを可能にして、更に空気の比較的大きいボリュームを通路３６に入れることを可能にする。
【００１７】
本体１２は、本体１２の一方側から延びる流体供給チャンネル４２を含み、側面から中心へ、入口４３を介して通路３６と連通する。図示の例においては、２つの、向かい合わせている流体供給チャンネル４２は提供される。しかしながら、チャンネルのこの数より、より多く、または、より少ない数が提供されることができ、特殊用途、ジオメトリ、流体流量、および、他のファクタに依存する。本体１２は、破片、および、本体１２の他方側から延びる流体排気チャンネル４４を更に含み、側壁４１の排気出口４５を介して加速度チャンバ４０に連通する。排気チャンネル４４は、負圧のソース（源）に、例えば、真空源４８に気体のライン４７によって接続され、後で明瞭になるように、排気チャンネル４４を介して流体、および、破片を引き出す。
【００１８】
図１で示すように、その完全に収納された位置におけるカッター２４で、ドリルモーター２０はスイッチを入れられ、そして、カッター回転数／分（ｒｐｍ）、および、送り速度は選ばれる。排気チャンネル４４を介してクランプ本体１２から流体を引き出す真空源４８は、スイッチを入れられる。図示の実施形態において、流体は、クランプ１０を取り囲んでいる外気を具備する。排気チャンネル４４を介して外へ引き出されている空気は、カッター２４を取り囲んでいる入口開口３８を介して通路３６に入る気流ｍ１から導き出される。この点で、供給チャンネル４２を介して通路に入っている気流ｍ２は、基本的にゼロである。
【００１９】
図２は、加工物１６に接触させるように、その送りストローク中に進んでいるカッター２４を示す。この送りストロークの間、ディスク３０は、クランプ本体１２の外側の面に係合して動く。そして、全体として入口開口３８をカバーする。スプリング２８は、クランプ本体１２の外側の面上にディスク３０を保持し、一方で、カッター２４が、シャンク２２と共に、加工物１６の方へ位置がずれ続く。ディスク３０が入口開口３８を閉じるときに、通路３６への気流ｍ１がゼロとなり、そして、供給チャンネル４２を介する気流ｍ２は、全気流ｍｔｏｔが供給気流ｍ２に等しく排気されているので、高い速度にシフトする。
【００２０】
図３は加工物１６を部分的に貫通しているカッター２４のねじれ刃ドリル部分２５を示し、そして、ねじれ刃ドリル２５と、加工物１６との間のインターフェースで生成されているカッター破片をもたらす。気流ｍ２は、それが加速度チャンバ４０内を通過する前に入って来る空気と混合される混合チャンバ３７内に、破片を引き出す。チャンバ４０内の空気―破片の混合物の流れは、側壁４１の湾曲形状の部分のために、および、排気出口４５が側壁４１に位置するという事実のために、サイクロン状の様式で（ｃｙｃｌｏｎｉｃ  ｆａｓｈｉｏｎ）チャンバ４０の外側のエリアのまわりを循環する。図３に示される条件において、気流ｍ１は、ゼロとなり続け、気流ｍ２は、その最も高い速度であり、そして、全排気気流ｍｔｏｔは、気流ｍ２に等しい。
【００２１】
図４は、加工物１６を完全に貫通しているねじれ刃ドリル部分２５を示し、そして、したがって、切削加工作業の穴加工部分を完成する。ねじれ刃ドリル２５が加工物１６を通って貫通するように、バッキングプレート開口２４内の外気は、カッター２４のフルート（ｆｌｕｔｅｓ）／ヘリコイル（ｈｅｌｉｃｏｉｌｓ）を介して流れ、通路３６内に気流ｍ３の付加的なソース（源）を生成する。図４に示される条件において、気流ｍ１は、ゼロのままであり、一方で、気流ｍ２、および、ｍ３の両方は、高い速度である。その結果として、全排気気流ｍｔｏｔは、気流ｍ２、および、ｍ３の合計である。後で議論されるように、新しく形成された穴を介して付加的な気流ｍ３は、通路３６を介する空気の全容積を増加させるが、しかし、流速を減少させる。本発明によれば、通路３６を介して流れている空気の速度は、排気チャンネル４４に確実に破片を運ぶために十分でなければならない。したがって、さまざまな形態の特殊用途、および、サイズ／ジオメトリに従い、それが部分的に、または、さらに完全に供給チャンネル４２を閉止することが必要でありえて、通路３６を介する気流の速度を対応して増加させることをもたらす。
【００２２】
図５は、更に、そのストロークにおいて進んでいるカッター２４を示し、ちょうど先細の部分（ｔａｐｅｒｅｄ  ｓｅｃｔｉｏｎ）２６で、穿設された穴のさら穴を形成している。このさら座ぐり作業の間、気流ｍ１は、ゼロのままであり、一方、チャンバから排気される全気流が気流ｍ２、および、ｍ３の合計であり続けるために、ｍ２、および、ｍ３が、高いままである。気流ｍ３は、入口４３を介して通路チャンバ３６に入る付加的な気流ｍ２が混合チャンバ３７内の破片と組み合わされている通路３６内に、塵、および、破片をカッター２４のフルート、および、ヘリコイルに運ぶ。チャンバ３７において混合することに従って、混合物は、それが排気チャンネル４４を介して引き出される前に加速される加速チャンバ４０を通過する。
【００２３】
図６は、その収納ストロークの最初の部分の間のカッター２４を示す。気流ｍ２、および、ｍ３は、高いままであり、一方、気流ｍ１は、ゼロのままである。ねじれ刃ドリル２５の端部が加工物１６をきれいにし始めるときに、気流ｍ３は、それが付加的な気流ｍ２と混合されて、および、排気チャンネル４４を介して排気される前にチャンバ４０において加速される通路３６内に皿穴の何らかの残っている破片、および、塵を運ぶ。
【００２４】
カッター２４は、その収納ストロークを続けられるとき、カッター２４は、ディスク３０に係合する。そして、クランプ本体１２の面から離れて配置されるカッター２４と共に、後者（ディスク３０）が位置ずれを生じる。ディスク３０がクランプ本体１２から離れて動くときに、シャンク２２のまわりの入口３８は再度開かれる。そして、このことにより、気流ｍ１を再確立する。図７に示す条件において、気流ｍ１、ｍ２、および、ｍ３の合計は、全排気流れｍｔｏｔがｍ１、ｍ２、および、ｍ３の合計に等しいので、全て低い。この続いている気流は、全体の通路３６が皿穴と同様に塵、および、破片を完全に片づけられることを保証する。掘削作業が完了され、ドリルモーター２０は停止され、そして、クランプ１０は、加工物１６から外される。
【００２５】
先行することから、穴あけ加工の間の効果的チップ、および、塵の排気が、排気チャンネル４４を介してチップ、および、塵を動かし、加速させる混合チャンバ４０の制御された高速度の乱気流を生成することによって達成されることは、理解されることができる。この制御された高速度の乱気流は、高いボリュームの気流入口３８を閉じているディスク３０の結果として、作成され、および、比較的小さい空気供給チャンネル４２を介して混合チャンバ３７への空気の制御された量、および、ねじれ刃ドリル２５のフルートだけが可能にしている。切削加工作業の間の混合チャンバ３７への空気流れの量は、空気供給チャンネル４２の正確なジオメトリ、および、サイズによって更に制御される。
【００２６】
上で提案されるように、混合チャンバ３７、気流通路４２、４４、４６などの実寸は、特殊用途、機械工具１８のサイズなどに依存する。しかしながら、さらに重要なことには、混合チャンバ３７を通過している気流の速度は、図４、５、および、６に示される切削加工作業の間、起こるように、破片の最大量が生成されるときに、うまく破片を除去するために制御されなければならない。たとえば、図３（穴がまだ仕上げられていないときに）において記載される掘削作業の間、気流ｍ２だけが混合チャンバ３７に入ることが分かり、そして、入力チャンネルの断面は、高風速を達成するために最適化される。穴加工が完了される（図４及び５に示すように）とすぐに、付加的な空気ｍ３は、混合チャンバ３７に入る。そして、このことにより、混合チャンバ３７の風速、および、したがって、効果的に全ての破片を除去する能力を減らす。それゆえに、混合チャンバ３７の必要な高風速を維持することは、混合チャンバ３７に入る空気の唯一のソースが加工物の穴からｍ３気流であるために、ｍ２気流入口ポート４２を閉じることは必要であることができる（ｍ１入口開口３８に加えて）。
【００２７】
必要な空気流速度が所用時間で混合チャンバ３７に維持されるために、種々のデバイス、および、構造形態は、気流を制御するように発明されることができる。そのような構造の実施例は、図８に示される。加工物のクランプの部分でありうる本体５０は、混合チャンバ３７を規定している円筒状中心開口部を有する。管５２、５４は、混合チャンバ３７に気流ｍ２を供給する。気流ｍ２は、ソレノイド形５６かまたは機械的スイッチ６２によって制御されるバルブ５８、６０を閉じることによって遮断されることができる。別の形態として、気流ｍ２は、本体５０の壁に形成された横方向の空気入口ポート６８の第１のセットと、本体５０を取り囲む回転可能なリング６４で形成された空気入口ポート７０の第２のセットとを使用して、混合チャンバ３７に供給されることができる。空気入口ポート６８、７０の２つのセットが位置合わせされるときに、最大気流は、これらのポートを介して混合チャンバ３７に入ることが可能にされる。しかしながら、リング６４が本体５０に対して回転するように、ポート６８、７０が完全に閉じられるまで、接続ポート６８、７０の重なり合う横断面積は減少し、そして、気流ｍ２をターミネートする。
【００２８】
本発明は、例示的に実施形態に関して記載されていたが、他の変更が当業者によってなされるように、特定の実施例は図示の目的のためであり、限定されるものではないことは理解されることになっている。
【図１】
2010502453.tif 000003
【図２】
2010502453.tif 000004
【図３】
2010502453.tif 000005
【図４】
2010502453.tif 000006
【図５】
2010502453.tif 000007
【図６】
2010502453.tif 000008
【図７】
2010502453.tif 000009
【図８】
2010502453.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月10日(2009.8.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工物の切削加工作業を実行する切削工具によって生成される切削破片を除去するデバイスであって：
前記工具を前記加工物に固定するクランプ部材と；
切削工具によって生成された破片を受けるクランプ部材のチャンバであって、前記切削工具が切削加工作業の間、通過することを可能にする前記チャンバと；
流体が前記チャンバに入ることを可能にする前記チャンバと連通する流体入口と；
流体、および、破片がチャンバを出ることを可能にするチャンバと連通している少なくとも１つの出口とを具備するデバイス。
【請求項２】
流体出口を介してチャンバから前記破片、および、流体を引き出す前記出口と結合された真空源を更に具備する請求項１のデバイス。
【請求項３】
前記流体入口は、
前記加工物に隣接する前記チャンバの一端の第１の流体入口と、
前記切削工具がチャンバを通過し、前記加工物の方の向かうチャンバの反対端の第２の流体入口とを含む請求項１のデバイス。
【請求項４】
前記クランプは、
中に前記チャンバを規定するスルーホールを有する電磁石本体であって、前記スルーホールの一端は、前記流体入口の１つを規定する前記電磁石本体と、
前記スルーホールを取り囲み、前記加工物と係合する、前記本体の一端の把握リングであって、前記電磁石本体と、前記加工物との間に基本的に気密シールを形成している前記把握リングとを含む請求項１のデバイス。
【請求項５】
前記クランプ部材は、本体と、前記加工物と係合する前記本体の一端の把握リングとを含み、
前記把握リングは、前記チャンバの端部を取り囲み、前記本体と、前記加工物との間にギャップを形成するように前記加工物と離間した関係で前記本体を保持する請求項１のデバイス。
【請求項６】
前記チャンバは、通常、円筒状であり、および、前記チャンバを出る前に、前記流体、および、破片のサイクロン状の流れを助長する大径部分を含む請求項１のデバイス。
【請求項７】
前記チャンバは、第１および第２の対向する端を含み、
前記デバイスは、前記チャンバを出る流体の速度を増加させるように切削加工作業の間の前記チャンバの一端を閉じるための閉止を更に具備する請求項１のデバイス。
【請求項８】
クランプによって加工物に保持された切削機械工具によって生成された切削破片を除去する方法であって、
（Ａ）  前記クランプの通路に流体の流れを導入する工程と；
（Ｂ）  前記加工物と切削係合し、前記通路に入る切削破片をもたらす、通路を介して機械工具のカッターを動かす工程と；
（Ｃ）  前記クランプのチャンネルを介して前記通路から流体、および、切削破片を排気する工程とを具備する方法。
【請求項９】
工程（Ａ）は、前記クランプのチャンネルから前記通路に流体を吸引することによって、実行される請求項８の方法。
【請求項１０】
（Ｄ）  工程（Ｃ）において排気される前に、前記通路の中でチャンバの流体、および、切削破片を混合する工程を更に具備する請求項８の方法。
【請求項１１】
（Ｄ）  前記カッターが前記加工物と切削係合に動かすときに、前記通路を介して流れる流体の速度を増加させる工程を更に具備する請求項８の方法。
【請求項１２】
工程（Ｄ）は、流体が前記通路に入ることを可能にする入口のエリアを減らすことによって実行される請求項１１の方法。
【請求項１３】
（Ｄ）  前記通路の中で前記流体、および、破片のサイクロン状の流れを作成する工程を更に具備する請求項８の方法。
【請求項１４】
工程（Ｃ）は、前記通路から離れて側面から前記流体、および、破片を導く工程を含む請求項８の方法。
【請求項１５】
（Ｄ）  前記流体の流れの速度が前記チャネルの前記通路を介して前記破片を動かすのに十分であるように、前記通路を通って流れる前記流体の前記流れを制御する工程を更に具備する請求項８の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明のさらに別の態様では、方法は、クランプによって加工物に保持される切削機械工具によって生成される切削破片を除去するために提供され、そして、それは、クランプの通路に流体の流れを導入する工程と；加工物と切削係合（ｃｕｔｔｉｎｇ  ｅｎｇａｇｅｍｅｎｔ）する通路を介して、通路に入る切削破片をもたらす、機械工具のカッターを動かす工程と；クランプのチャンネルを介して通路から流体、および、切削破片を排気する工程とを具備する。流体フローは、好ましくは、クランプに形成される流体供給チャンネルから通路に流体を吸引することによって実行される。方法は、クランプから排気される前に通路の中でチャンバの流体、および、カッター破片を混合する工程を更に具備する。通路の中を流れている流体の速度は、カッターが加工物と切削係合に動かすときに、増加する。増加する流体速度は、好ましくは、流体が通路に入ることを可能にしている入口のエリアを減らすことによって、実行される。
（１）
加工物の切削加工作業を実行する切削工具によって生成される切削破片を除去するデバイスであって：
前記工具を前記加工物に固定するクランプ部材と；
切削工具によって生成された破片を受けるクランプ部材のチャンバであって、前記切削工具が切削加工作業の間、通過することを可能にする前記チャンバと；
流体が前記チャンバに入ることを可能にする前記チャンバと連通する流体入口と；
流体、および、破片がチャンバを出ることを可能にするチャンバと連通している少なくとも１つの出口とを具備するデバイスである。
（２）
上記（１）のデバイスは、好ましくは、流体出口を介してチャンバから前記破片、および、流体を引き出す前記出口と結合された真空源を更に具備する。
（３）
上記（１）のデバイスにおいて、好ましくは、
前記流体入口は、
前記加工物に隣接する前記チャンバの一端の第１の流体入口と、
前記切削工具がチャンバを通過し、前記加工物の方の向かうチャンバの反対端の第２の流体入口とを含む。
（４）
上記（１）のデバイスにおいて、好ましくは、
前記クランプは、
中に前記チャンバを規定するスルーホールを有する電磁石本体であって、前記スルーホールの一端は、前記流体入口の１つを規定する前記電磁石本体と、
前記スルーホールを取り囲み、前記加工物と係合する、前記本体の一端の把握リングであって、前記電磁石本体と、前記加工物との間に基本的に気密シールを形成している前記把握リングとを含む。
（５）
上記（１）のデバイスにおいて、好ましくは、
前記クランプ部材は、本体と、前記加工物と係合する前記本体の一端の把握リングとを含み、
前記把握リングは、前記チャンバの端部を取り囲み、前記本体と、前記加工物との間にギャップを形成するように前記加工物と離間した関係で前記本体を保持する。
（６）
上記（５）のデバイスにおいて、好ましくは、
前記流体入口は、前記ギャップと流体的に連通する。
（７）
上記（１）のデバイスにおいて、好ましくは、
前記チャンバは、通常、円筒状であり、および、前記チャンバを出る前に、前記流体、および、破片のサイクロン状の流れを助長する大径部分を含む。
（８）
上記（７）のデバイスにおいて、好ましくは、
前記少なくとも１つの出口は、前記大径部分と流体的に連通する。
（９）
上記（１）のデバイスにおいて、好ましくは、
前記チャンバは、第１および第２の対向する端を含み、
前記デバイスは、前記チャンバを出る流体の速度を増加させるように切削加工作業の間の前記チャンバの一端を閉じるための閉止を更に具備する。
（１０）
上記（９）のデバイスにおいて、好ましくは、
前記閉止は、前記クランプ部材の方へ、および、前記クランプ部材から離れて前記切削工具と共に動く取り付けられたディスクを含む。
（１１）
切削工具用としての破片除去システムは：
前記工具を加工物に固定するクランプと；
前記クランプを介し、切削加工作業が実行される前記加工物の表面と連通しており、切削加工作業によって生成した破片を受けるチャンバを含んでいる通路と；
流体が前記チャンバに入ることを可能にする前記通路の第１および第２の流体入口と；
流体、および、破片が前記チャンバを出ることを可能にする前記通路の排気出口と；
前記チャンバから流体、および、破片を排気する前記排気出口と結合された真空源とを具備する。
（１２）
上記（１１）の破片除去システムにおいて、好ましくは、
前記通路は、切削工具が切削加工作業の間、通過することができる前記クランプの円筒穴を含む。
（１３）
上記（１２）の破片除去システムにおいて、好ましくは、
前記排気出口を介して前記チャンバから排気されている流体、および、破片の速度を増加させるために、切削加工作業の間に第１の入口を閉じる切削工具とともに運ばれる閉止を更に備えている。
（１４）
上記（１３）の破片除去システムにおいて、好ましくは、
前記第１の入口は、前記切削工具が切削工具ストロークの間に通過する前記クランプの開口によって形成され、
前記閉止は、前記クランプと係合し、前記第１の入口を閉じるために、前記切削工具とともに可動されるディスクを含む。
（１５）
上記（１４）の破片除去システムにおいて、好ましくは、
前記閉止は、前記クランプに対してディスクを圧接するばねを含む。
（１６）
上記（１１）の破片除去システムにおいて、好ましくは、
前記チャンバは、通常、円筒状であり、前記チャンバから排気される前に前記流体、および、破片の流れを加速するための大径部分を含む。
（１７）
上記（１１）の切削破片除去システムにおいて、好ましくは、
前記第２の入口は、前記クランプの外側の面と連通する。
（１８）
加工物カッターを有するポータブル機械工具のための切削破片除去システムであって：
前記ポータブル機械工具を前記加工物に固定するクランプと；
前記カッターが収納位置と、前記加工物と係合する切削位置との間を通過するクランプの通路であって、前記カッターによって生成された破片を受けるためのチャンバを含んでいる前記通路と；
前記チャンバに流体を供給するために、前記チャンバと連通している、前記クランプの少なくとも１つの流体供給チャンネルと；
流体、および、破片が切削加工作業の間、前記チャンバから排気されることを可能にする前記チャンバと連通している、前記クランプの少なくとも１つの流体排気チャンネルと；
前記排気チャンネルを介して前記チャンバから流体を排気するための圧力源とを具備する切削破片除去システムである。
（１９）
上記（１８）の切削破片除去システムにおいて、好ましくは、
前記チャンバは、流体を前記破片と混合するための第１のセクションと、前記排気チャンネルを通過する前に、流体、および、破片の流れを加速するための第２のセクションとを含む。
（２０）
上記（１８）の切削破片除去システムにおいて、好ましくは、
前記クランプは、前記加工物と対向し、前記クランプと、前記加工物との間にギャップ形成する、加工物から間隔を置いて配置された片側と、前記ギャップと連通する前記流体供給チャンネルとを含む。
（２１）
上記（２０）の切削破片除去システムにおいて、好ましくは、
前記クランプは、前記チャンバから前記ギャップをシールするために、前記通路の一端を取り囲んでいるリングを含む。
（２２）
上記（２０）の切削破片除去システムにおいて、好ましくは、
前記クランプは、電磁石本体を含む。
（２３）
上記（１８）の切削破片除去システムにおいて、好ましくは、
前記第１の流体供給チャンネルに向かい合わせで、前記チャンバと連通し、前記チャンバに流体を供給する、前記クランプの第２の流体供給チャンネルを更に具備する破片除去システムである。
（２４）
上記（１８）の切削破片除去システムにおいて、好ましくは、
前記クランプは、前記カッターが通過する前記通路の一端を規定する外側の開口を含み、
前記システムは、前記カッターがその切断位置にあるときに、前記外側の開口をシールするための閉止を更に具備する。
（２５）
上記（２４）の切削破片除去システムにおいて、好ましくは、
前記閉止は、前記カッターを取り囲んでいるディスクを含み、
このディスクは、前記カッターがその収納位置からその切削位置へと動かすときに、前記クランプと係合して移動可能である。
（２６）
上記（２５）の切削破片除去システムにおいて、好ましくは、
前記クランプに対して前記ディスクにバイアスをかけるばねを含む。
（２７）
上記（１８）の切削破片除去システムにおいて、好ましくは、
前記圧力源は、前記流体排気チャンネルに結合される負圧のソースを含む。
（２８）
クランプによって加工物に保持された切削機械工具によって生成された切削破片を除去する方法であって、
（Ａ）  前記クランプの通路に流体の流れを導入する工程と；
（Ｂ）  前記加工物と切削係合し、前記通路に入る切削破片をもたらす、通路を介して機械工具のカッターを動かす工程と；
（Ｃ）  前記クランプのチャンネルを介して前記通路から流体、および、切削破片を排気する工程とを具備する方法である。
（２９）
上記（２８）の方法において、好ましくは、
工程（Ａ）は、前記クランプのチャンネルから前記通路に流体を吸引することによって、実行される。
（３０）
上記（２８）の方法において、好ましくは、
（Ｄ）  工程（Ｃ）において排気される前に、前記通路の中でチャンバの流体、および、切削破片を混合する工程を更に具備する。
（３１）
上記（２８）の方法において、好ましくは、
（Ｄ）  前記カッターが前記加工物と切削係合に動かすときに、前記通路を介して流れる流体の速度を増加させる工程を更に具備する。
（３２）
上記（３１）の方法において、好ましくは、
工程（Ｄ）は、流体が前記通路に入ることを可能にする入口のエリアを減らすことによって実行される。
（３３）
上記（２８）の方法において、好ましくは、
（Ｄ）  前記通路の中で前記流体、および、破片のサイクロン状の流れを作成する工程を更に具備する。
（３４）
上記（２８）の方法において、好ましくは、
工程（Ａ）は、前記通路内に側面から流体の流れを導く工程を含む。
（３５）
上記（２８）の方法において、好ましくは、
工程（Ｃ）は、前記通路から離れて側面から前記流体、および、破片を導く工程を含む。
（３６）
上記（２８）の方法において、好ましくは、
（Ｄ）  前記流体の流れの速度が前記チャネルの前記通路を介して前記破片を動かすのに十分であるように、前記通路を通って流れる前記流体の前記流れを制御する工程を更に具備する。
（３７）
上記（２８）の方法において、好ましくは、
前記加工物は、航空機の構成部品である。
（３８）
上記（２８）の方法において、好ましくは、
前記加工物は、航空機の外板であり、および、前記破片は、前記外板のリベット穴をドリルすることによって生成される。
【国際調査報告】
2010502453.tif 000011
2010502453.tif 000012
2010502453.tif 000013