(57)【要約】    【課題】  工具との交換時に振り回されても羽根部材が広がることを防止し、他の部材と干渉することなく交換作業及び清掃作業を安全に行える清掃装置を提供する。    【解決手段】  切削機械の主軸に接続可能な連結部１１が軸芯方向一端に形成された本体１０と、本体１０の軸芯方向他端に継手部材２０Ａ及び２０Ｂを介して接続され、これらを支点とし、本体１０の軸芯に対し略平行な位置から当該軸芯を中心とした放射状となる位置まで９０度以上の角度で回動可能な少なくとも２枚の羽根部材３０Ａ及び３０Ｂと、本体１０内に設けられ前記軸芯方向に移動可能な駆動軸４０と、駆動軸４０を本体１０の軸芯方向一端側に付勢する付勢部材５０を備え、駆動軸４０の本体１０の軸芯方向他端側に、第１の係合部としてのラック４１を形成し、羽根部材３０Ａ及び３０Ｂには、ラック４１と係合する第２の係合部としてのピニオン３２Ａ及び３２Ｂを形成した。【選択図】    図１
2005185999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削機械の主軸に接続可能な連結部が、軸芯方向一端に形成された本体と、
前記本体の軸芯方向他端に継手部材を介して接続されると共に、当該継手部材を支点とし、前記本体の軸芯に対し略平行な位置から当該軸芯を中心とした放射状となる位置まで９０度以上の角度で回動可能な少なくとも２枚の羽根部材と、
前記本体内に設けられ、当該本体の軸芯方向に移動可能な駆動軸と、
前記駆動軸を前記本体の軸芯方向一端側に付勢可能な付勢部材と、
を備え、
前記駆動軸の前記本体の軸芯方向他端側には、第１の係合部が形成されてなり、
前記羽根部材の前記継手部材と同心円上の位置には、前記第１の係合部と係合する第２の係合部が形成されてなる清掃装置。
【請求項２】
前記第１の係合部は、第１の凹部または凸部を有し、
前記第２の係合部は、前記第１の凹部または凸部に係合する第２の凸部または凹部を有してなる請求項１記載の清掃装置。
【請求項３】
前記第１の係合部は、第１の凹部と、これに隣接する第１の凸部と、を有し、
前記第２の係合部は、前記第１の凹部に係合する第２の凸部と、当該第２の凸部に隣接すると共に、前記第１の凸部に係合する第２の凹部と、を有してなる請求項１記載の清掃装置。
【請求項４】
前記第１の係合部は、前記本体の軸芯方向に延びたラックからなり、前記第２の係合部は、前記ラックに係合するピニオンからなる請求項１または請求項３記載の清掃装置。
【請求項５】
前記第２の係合部は、前記羽根部材に対し着脱可能である請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項６】
前記駆動軸は、前記羽根部材が前記本体の軸芯を中心とした放射状となる方向に回動する際に、前記付勢部材の付勢力に抗じて前記軸芯方向他端側に移動し、前記羽根部材が前記軸芯に対し略平行となる方向に回動する際に、当該軸芯方向一端側に移動する請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項７】
前記羽根部材は、前記本体に対し着脱可能である請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の清掃装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、清掃装置にかかり、特に切削機械に取付けられて、当該切削機械の清掃を行う清掃装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、切削機械によってワークの切削加工を行う際には、ワークや、その周辺及び切削機械に、例えば、切粉が付着したり、冷却材あるいは潤滑剤等が付着する。そこで、このような切粉や、冷却材あるいは潤滑剤等を取り除くための清掃装置が種々紹介されている。
【０００３】
このような切削機械の清掃装置としては、例えば、切削機械の主軸に連結される少なくとも１個の連結手段を備えた保持基台と、前記連結手段の回転軸と一致しない旋回軸の周りに、休止位置から使用位置へ及びその逆方向へ旋回可能となるように、ピン継手手段により支承された少なくとも２枚のプロペラ羽根と、当該プロペラ羽根を休止位置の方へ予圧するばね手段と、を有するものがある。この清掃装置のプロペラ羽根は、工具交換用マガジンに配設されるか、あるいは工具軸に慣用の工具の代わりに配設され、切削機械の作業領域を自動的に吹き払うために使用されている。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特表２００１−５１９７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の清掃装置は、プロペラ羽根がピン継手手段で保持基台に取付けられており、これらのプロペラ羽根は、当該プロペラ羽根を休止位置の方へ予圧するばね手段に接続されている構成となっている。このため、例えば、工具交換装置によって他の工具と交換される際に、清掃装置が振り回されると、前記プロペラ羽根に振り回しによる力がかかり、当該プロペラ羽根が広がるという現象が生じる。そして、プロペラ羽根のこの広がり具合によっては、工具交換経路上の保護カバー等の干渉物にプロペラ羽根が接触して破損する可能性がある。
【０００５】
本発明は、このような従来の清掃装置を改良することを課題とするものであり、工具との交換時に振り回されても羽根部材が広がることを防止することができ、他の部材と干渉することなく交換作業及び清掃作業を安全に行うことが可能な清掃装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するため、本発明は、切削機械の主軸に接続可能な連結部が、軸芯方向一端に形成された本体と、前記本体の軸芯方向他端に継手部材を介して接続されると共に、当該継手部材を支点として、前記本体の軸芯に対し略平行な位置から当該軸芯を中心とした放射状となる位置まで９０度以上の角度で回動可能な少なくとも２枚の羽根部材と、前記本体内に設けられ、当該本体の軸芯方向に移動可能な駆動軸と、前記駆動軸を前記本体の軸芯方向一端側に付勢可能な付勢部材と、を備え、前記駆動軸の前記本体の軸芯方向他端側には、第１の係合部が形成されてなり、前記羽根部材の前記継手部材と同心円上の位置には、前記第１の係合部と係合する第２の係合部が形成されてなる清掃装置を提供するものである。
【０００７】
この構成を備えた清掃装置は、駆動軸を前記羽根部材が取付けられている側とは反対側に付勢する付勢部材を備えていると共に、当該駆動軸に形成された第１の係合部と、羽根部材に形成された第２の係合部とが係合しているため、例えば、工具との交換時に振り回されても羽根が広がることを防止することができる。すなわち、少なくとも２枚の羽根部材が振り回された際に、当該各々の羽根部材は、共に振られた方向に回動しようとするため、羽根部材同士で互いに放射状に広がろうとする力を相殺することができる。したがって、羽根が広がることを防止することができる。
【０００８】
前記第１の係合部は、第１の凹部または凸部を有し、前記第２の係合部は、前記第１の凹部または凸部に係合する第２の凸部または凹部を有してなることができる。
【０００９】
前記第１の係合部は、第１の凹部と、これに隣接する第１の凸部と、を有し、前記第２の係合部は、前記第１の凹部に係合する第２の凸部と、当該第２の凸部に隣接すると共に、前記第１の凸部に係合する第２の凹部と、を有してなることができる。
【００１０】
また、前記第１の係合部は、前記本体の軸芯方向に延びたラックから構成され、前記第２の係合部は、前記ラックに係合するピニオンから構成されることができる。
【００１１】
そしてまた、前記第２の係合部は、前記羽根部材に対し着脱可能に構成することもできる。
【００１２】
なお、本発明でいうピニオンとは、全外周に歯が形成されているものに限らず、外周の一部に歯が形成されているものも含むものとする。
【００１３】
また、前記駆動軸は、前記羽根部材が前記本体の軸芯を中心とした放射状となる方向に回動する際に、前記付勢部材の付勢力に抗じて前記軸芯方向他端側に移動し、前記羽根部材が前記軸芯に対し略平行となる方向に回動する際に、当該軸芯方向一端側に移動するよう構成することができる。
【００１４】
さらにまた、前記羽根部材は、前記本体に対し着脱可能に構成することもできる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明にかかる清掃装置によれば、駆動軸が、前記羽根部材が取付けられている側とは反対側に付勢されると共に、当該駆動軸に形成された第１の係合部と、羽根部材に形成された第２の係合部とが係合しているため、例えば、工具との交換時に振り回されたとしても、前記羽根部材が広がることを防止することがでる。したがって、他の部材と干渉することがなく、交換作業及び清掃作業を安全に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の好適な実施の形態にかかる清掃装置について図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施例は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態にかかる清掃装置を示す一部断面図であり、羽根部材が閉じた状態を示す図、図２は、本発明の実施の形態にかかる清掃装置を示す一部断面図であり、羽根部材が放射状に広がった状態を示す図、図３は、本発明の実施の形態にかかる清掃装置の一部を示す拡大側面図であり、羽根部材が閉じた状態を示す図である。
【００１８】
図１〜図３に示すように、本実施の形態にかかる清掃装置１は、一端に、図示しない切削機械の主軸に接続可能な連結部１１が形成された本体１０と、本体１０の他端に継手部材としてのピン２０Ａ及び２０Ｂを介してそれぞれ接続された２枚の羽根部材３０Ａ及び３０Ｂと、本体１０内に移動可能に設けられた駆動軸４０と、駆動軸４０を本体の一端側に付勢する付勢部材としてのばね５０と、を備えて構成されている。
【００１９】
本体１０は、その軸芯Ｏ方向一端（以下、「連結部側」ということがある）が、図示しない切削機械の主軸に形成された装着孔に挿入されて主軸に接続される円筒形の連結部１１となっている。また、軸芯Ｏ方向他端（以下、「羽根部材側」ということがある）には、羽根部材３０Ａ及び３０Ｂがピン２０Ａ及び２０Ｂを介して接続されている。本体１０の羽根部材３０Ａ及び３０Ｂが接続される側寄りには、清掃装置１が前記主軸に接続された際に、主軸の端面に当接するフランジ１２が形成されている。
【００２０】
このフランジ１２は、後に詳述するが、羽根部材３０Ａ及び３０Ｂが、ピン２０Ａ及び２０Ｂを支点として図２に示す状態まで回動した際に、羽根部材３０Ａ及び３０Ｂに当接して、羽根部材３０Ａ及び３０Ｂがこれ以上回動しないようにするストッパの役割も果たしている。
【００２１】
また、本体１０の内部には、駆動軸４０が軸芯Ｏ方向に進退可能に収容される収容孔１３が形成されている。この収容孔１３は、連結部側の径が羽根部材側の径より大きく形成されており、この径の大きさが代わる位置に形成された段部１４に、ばね５０の一端が固定されている。
【００２２】
羽根部材３０Ａ及び３０Ｂは、略長方形の板状を備え、連結部側の端部にピン２０Ａ及び２０Ｂが各々挿入されるピン孔３１Ａ及び３１Ｂが形成されている。そして、この羽根部材３０Ａ及び３０Ｂは、ピン孔３１Ａ及び３１Ｂに各々挿入されたピン２０Ａ及び２０Ｂを介して、本体１０の羽根部材側先端であって、互いに１８０度位相した位置に接続されている。
【００２３】
羽根部材３０Ａ及び３０Ｂのピン孔３１Ａ及び３１Ｂの近傍であって、ピン孔３１Ａ及び３１Ｂと同心円に形成された端面には、ほぼ半周にわたって歯が形成されたピニオン３２Ａ及び３２Ｂが形成されている。このピニオン３２Ａ及び３２Ｂは、後に説明する駆動軸４０に形成されたラック４１と噛み合うように構成されている。
【００２４】
この羽根部材３０Ａ及び３０Ｂは、ピン孔３１Ａ及び３１Ｂに各々挿入されたピン２０Ａ及び２０Ｂを支点として、本体１０の軸芯Ｏに対し略平行な位置（図１に示す位置）から、軸芯Ｏを中心とした放射状となる位置（図２に示す位置）まで、少なくとも９０度回動するように構成されている。この回動に際して、ピニオン３２Ａ及び３２Ｂは、後詳述するが、ラック４１と噛み合って駆動軸４０を軸芯Ｏ方向に進退移動させる。
【００２５】
駆動軸４０は略円筒形を有し、本体１０に形成された収容孔１３内に、軸芯Ｏ方向に進退可能に配設されている。この駆動軸４０の羽根部材側の端部には、ピニオン３２Ａ及び３２Ｂが各々噛み合うラック４１が形成されている。このラック４１は、羽根部材側の端部の外周に沿って交互に形成された凹部及び凸部から構成されている。（図３参照）。一方、駆動軸４０の連結部側端部には、ばね５０の他端が固定される段部４２が形成されている。
【００２６】
また、駆動軸４０の略中心部には、連結部側から羽根部材側に貫通した貫通孔４３が形成されている。この貫通孔４３は、例えば、切削機械側から供給される切削水を放出することが可能となっており、清掃時に必要に応じて貫通孔４３から切削水を清掃用水として放出することによって、清掃効果を高めることもできる。
【００２７】
ばね５０は、駆動軸４０の外周に設けられて、本体１０の収容孔１３の大径部分と駆動軸４０との間に形成された空間に配設されている。このばね５０は、その一端が本体１０の段部１４に固定され、他端が駆動軸４０の段部４２に固定されており、駆動軸４０を連結部側に付勢可能となっている。
【００２８】
次に、本実施の形態にかかる清掃装置１の具体的動作について説明する。
【００２９】
清掃装置１は、休止状態、すなわち使用されない状態では、図１に示すように、羽根部材３０Ａ及び３０Ｂが閉じた状態（本体１０の軸芯Ｏに対し略平行な位置にある状態）で待機している。この清掃装置１は、本実施の形態では、自動工具交換装置（ＡＴＣ）によって、他の工具と同様に交換可能となっている。
【００３０】
切削機械や、ワークを清掃する際は、先ず、清掃装置１が、図示しない切削機械の主軸まで自動的に移動され、連結部１１が主軸の装着孔に装着される。ここで、この清掃装置１が、移動経路（交換経路）上で、図３に示す矢印Ｘ方向に振り回された場合、羽根部材３０Ａ及び３０Ｂには、共に、矢印Ｘ方向に回動しようとする力がかかる。この時、羽根部材３０Ａのピニオン３２Ａは、駆動軸４０のラック４１と噛み合って、駆動軸４０を羽根部材側（図３に示す矢印Ｙ方向）に移動させようとする。一方、羽根部材３０Ｂのピニオン３２Ｂは、駆動軸４０のラック４１と噛み合って、駆動軸４０を連結部側（図３に示す矢印Ｚ方向）に移動させようとする。この動作により、両羽根部材３０Ａ及び３０Ｂを共に矢印Ｘ方向に回動させようとする力が相殺されるため、羽根部材３０Ａ及び３０Ｂが広がることを防止することができる。したがって、清掃装置１が、移動経路（交換経路）上で、他の部材と干渉することを防止することができる。
【００３１】
次に、前記主軸の装着孔に清掃装置１の連結部１１を装着（固定）した後、主軸を所定の速度で回転させると、羽根部材３０Ａ及び３０Ｂは、本体１０を中心として旋回しながら、この回転の遠心力を受けて、ピン２０Ａ及び２０Ｂそれぞれ支点として、軸芯Ｏを中心とした放射状となる位置（図２に示す位置）まで、少なくとも９０度回動する。この時、ピニオン３２Ａ及び３２Ｂがラック４１と噛み合って、駆動軸４０をばね５０の付勢力に抗して羽根部材側に移動させる。また、羽根部材３０Ａ及び３０Ｂは、フランジ１２に当接するため、これ以上広がらず、図２に示す状態のまま旋回する。この羽根部材３０Ａ及び３０Ｂの旋回により生じた空気流（風）によって、清掃作業を行う。この時、所望により、貫通孔４３を介して切削水（清掃用水）を放出してもよい。
【００３２】
次に、清掃作業を終了するには、切削機械の主軸の回転を停止すれば、羽根部材３０Ａ及び３０Ｂに遠心力がかからなくなり、駆動軸４０にばね５０の付勢力がかかり、駆動軸４０は、連結部側に移動する。これと同時に、ピニオン３２Ａ及び３２Ｂがラック４１と噛み合って、羽根部材３０Ａ及び３０Ｂは、ピン２０Ａ及び２０Ｂそれぞれ支点として、前記とは反対の方向に各々回動しながら、軸芯Ｏと略平行となる位置（図１に示す位置）まで戻る。
【００３３】
この清掃作業が終了後、清掃装置１を他の工具と交換する場合、清掃装置１が移動経路（交換経路）上で振り回されたとしても、前記と同様に羽根部材３０Ａ及び３０Ｂを回動させようとする力が相殺されるため、羽根部材３０Ａ及び３０Ｂが広がることを防止することができる。したがって、清掃装置１が、移動経路（交換経路）上で、他の部材と干渉することを防止することができる。
【００３４】
なお、本実施の形態では、駆動軸４０に第１の係合部としてのラック４１を形成し、羽根部材３０Ａ及び３０Ｂに、前記第１の係合部と係合する第２の係合部としてのピニオン３２Ａ及び３２Ｂが形成された場合について説明したが、これに限らず、第１の係合部及び第２の係合部は、例えば、ピンラックとピニオンや、ラックとピン車等、任意に選択することができる。また、単に凹凸同士の係合であってもよい。
【００３５】
さらに、本実施の形態では、ラック４１として、駆動軸４０の外周に沿って交互に形成された凹部及び凸部からなる、いわゆる丸棒ラック（但し、駆動軸４０は、羽根部材３０Ａ及び３０Ｂに対して相対的に回転しない）から構成した場合について説明したが、これに限らず、駆動軸４０の外周面の所定位置に、各ピニオン３２Ａ及び３２Ｂと噛み合うラックを各々別々に形成してもよい。
【００３６】
そしてまた、本実施の形態では、２枚の羽根部材３０Ａ及び３０Ｂを備えた場合について説明したが、これに限らず、羽根部材は、３枚以上備えてもよい。この場合、各羽根部材同士は、互いに同じ角度をもって位相する位置に設けることが望ましい。
【００３７】
また、本実施の形態では、付勢部材としてばね５０を設けた場合について説明したが、これに限らず、例えば、ピストン装置等であってもよく、駆動軸４０を連結部側に付勢可能であれば、その構成は特に限定されるものではない。
【００３８】
そしてまた、本実施の形態では、羽根部材３０Ａ及び３０Ｂの所定の端面に、ピニオン３２Ａ及び３２Ｂを形成した場合（すなわち、羽根部材とピニオンとが一体に形成されている場合）について説明したが、これに限らず、ピニオンは、羽根部材に対し着脱可能に構成してもよい。
【００３９】
また、羽根部材３０Ａ及び３０Ｂは、本体１０にピン２０Ａ及び２０Ｂを介して接続されると共に、ピン２０Ａ及び２０Ｂを支点とし、本体１０の軸芯Ｏに対し略平行な位置から軸芯Ｏを中心とした放射状となる位置まで９０度以上の角度で回動可能であれば、本体１０に対し着脱可能であっても、なくてもよい。
【００４０】
さらにまた、本実施の形態では、略円筒状を備えた連結部１１について説明したが、これに限らず、連結部の形状は、テーパ形状であってもよい。また、連結部１１は、切削機械の主軸に形成された装着孔に直接装着してもよく、ホルダに装着した状態で前記装着孔にホルダを介して間接的に装着してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態にかかる清掃装置を示す一部断面図であり、羽根部材が閉じた状態を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる清掃装置を示す一部断面図であり、羽根部材が放射状に広がった状態を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる清掃装置の一部を示す拡大側面図であり、羽根部材が閉じた状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１    清掃装置
１０    本体
１１    連結部
２０    ピン
３０Ａ、３０Ｂ    羽根部材
３２Ａ、３２Ｂ    ピニオン
４０    駆動軸
４１    ラック
５０    ばね
【図１】
2005185999.tif 000003
【図２】
2005185999.tif 000004
【図３】
2005185999.tif 000005