(57)【要約】    【課題】  軸芯に垂直な断面形状が、曲線からなる略三角形状の包絡線を有し、且つ当該包絡線に接する接線のうち、２つの平行な接線の間の距離が一定である空洞部の内周面を効率よく清掃することが可能であると共に、構造が簡単なクリーナを提供する。    【解決手段】  軸芯に垂直な断面形状が、曲線からなる略三角形状の包絡線Ｅを有し、且つ包絡線Ｅに接する２つの平行な接線の間の距離Ｄが一定である空洞部１００を画定する内周面１０１を清掃するクリーナ１であり、空洞部１００を画定する内周面１０１と接触可能なクリーニング面１６Ａ及び１６Ｂを有し、クリーニング面１６Ａ及び１６Ｂは、内周面１０１を清掃する際に、内周面１００の最小曲率半径Ｒ1以下の曲率半径Ｒ2を有してなる。【選択図】    図２
2005205335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸芯に垂直な断面形状が、曲線からなる略三角形状の包絡線を有し、且つ当該包絡線に接する２つの平行な接線の間の距離が一定である空洞部を画定する内周面を清掃するクリーナであって、
前記空洞部を画定する内周面と接触可能なクリーニング面を有するクリーニング部を備え、当該クリーニング面は、前記空洞部を画定する内周面を清掃する際に、当該内周面の最小曲率半径以下の曲率半径を有してなるクリーナ。
【請求項２】
前記クリーニング面は、軸芯を通る同一直線上に、互いに間隔をおいて２カ所配置されてなる請求項１記載のクリーナ。
【請求項３】
前記クリーニング面は、前記空洞部を画定する内周面の最小曲率半径以下の曲率半径を有してなる請求項１または請求湖請求項２に記載のクリーナ。
【請求項４】
前記クリーニング部は、弾性部材からなり、前記空洞部内に弾性変形した状態で挿入可能である請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のクリーナ。
【請求項５】
前記クリーニング面は、前記空洞部を画定する内周面を清掃する際に、前記弾性変形によって、当該内周面の最小曲率半径以下の曲率半径となる請求項４記載のクリーナ。
【請求項６】
前記空洞部を画定する内周面は、その軸芯方向の奥側が狭くなるテーパ形状を有し、前記クリーニング部は、前記テーパ形状に相補して傾斜する支持部に支持されてなる請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のクリーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、様々な機械部品等に形成され、軸芯に垂直な断面形状が、曲線からなる略三角形状の包絡線を有し、且つ当該包絡線に接する接線のうち、２つの平行な接線の間の距離が一定である空洞部を画定する内周面を清掃するクリーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、様々な機械部品等に形成された空洞部を清掃するためのクリーナ（清掃具）が種々知られている。例えば、平行穴からなる空洞部を画定する内周面の清掃を行うクリーナとして、一様断面の棒体を中心軸線に対し傾斜した縦断面で２分割して、その一方を固定側、他方を可動側とした一対の半割棒体からなる清掃具本体を備え、両半割棒体間には可動側半割棒体を固定側半割棒体に対しスライド可能に係合させる係合手段を介設し、各半割棒体の外側面にスクレーパーを全長に亘って装着し、可動側半割棒体の基端部に設けたスライド操作部片を介して可動側半割棒体を薄肉側から厚肉側へ向かう方向にスライドさせることによって、清掃具本体を縮径させるようにしたものがある。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、軸芯に垂直な断面形状が、曲線からなる略三角形状の包絡線を有し、且つ当該包絡線に接する接線のうち、２つの平行な接線の間の距離が一定であり、その軸方向一端から他端にかけてテーパをなす空洞部の内周面を清掃するクリーナも知られている。このクリーナは、前記空洞部のテーパ形状に対応する傾斜状のクリーニング部材を複数個有している。そして、このクリーニング部材は、ばね鋼等で形成されたばね状支持枠と、このばね状支持枠に取付けられた不織布やスポンジ等で形成されたワイパーと、からなり、前記空洞部の包絡線に内接する内接円と、外接する外接円との間を、移動可能に弾性変形するよう構成されている。（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
ここで、特許文献２に記載されているような形状の空洞部は、例えば、図７に示すように、内周面１０１によって画定されている。この内周面１０１は、空洞部１００の軸芯に垂直な断面形状が、曲線からなる略三角形状の包絡線Ｅを有しており、この包絡線Ｅに内接する内接円Ｃinの直径ｒ1は、包絡線Ｅに外接する外接円Ｃoutの直径ｒ2よりも短くなっている。すなわち、内接円Ｃinと外接円Ｃoutとの間に段差（リフト）Ｌが存在している。このような空洞部の形状としては、例えば、ドイツ工業規格ＤＩＮ３２７１１に規定されているポリゴンプロファイル等が挙げられる。（非特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−２６３４９２号公報
【特許文献２】特開２００１−１５０２９０号公報
【非特許文献１】ドイツ工業規格ＤＩＮ３２７１１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されたクリーナは、平行穴からなる空洞部を画定する内周面の清掃を行うことを目的としたものであり、軸芯に垂直な断面形状が、曲線からなる略三角形状の包絡線を有し、且つ当該包絡線に接する接線のうち、２つの平行な接線の間の距離が一定である空洞部の内周面を清掃することについては何ら考慮がなされていなかった。
【０００６】
また、特許文献２に記載されたクリーナは、ばね状支持枠が、基枠部と、この基枠部と一体に形成された横断面円弧状の薄肉板部とからなり、この薄肉板部がばね性を発揮することで、前記空洞部を画定する内周面の前記包絡線に内接する内接円と、外接する外接円との間を、移動可能に弾性変形するよう構成されており、構造が複雑である。
【０００７】
本発明は、前述したような従来のクリーナを改良することを課題とするものであり、軸芯に垂直な断面形状が、曲線からなる略三角形状の包絡線を有し、且つ当該包絡線に接する接線のうち、２つの平行な接線の間の距離が一定である空洞部を画定する内周面を、効率よく清掃することが可能であると共に、構造が簡単なクリーナ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】
【０００８】
この目的を達成するため、本発明は、軸芯に垂直な断面形状が、曲線からなる略三角形状の包絡線を有し、且つ当該包絡線に接する２つの平行な接線の間の距離が一定である空洞部を画定する内周面を清掃するクリーナであって、前記空洞部を画定する内周面と接触可能なクリーニング面を有するクリーニング部を備え、当該クリーニング面は、前記空洞部を画定する内周面を清掃する際に、当該内周面の最小曲率半径以下の曲率半径を有してなるクリーナを提供するものである。
【０００９】
この構成を備えたクリーナは、空洞部を画定する内周面を清掃するクリーニング面が、前記空洞部を画定する内周面を清掃する際に、当該内周面の最小曲率半径以下の曲率半径を有するという簡単な構成であっても、前記内周面の隅々まで効率よく清掃することができる。
【００１０】
前記クリーニング面は、クリーナの軸芯を通る同一直線上に、互いに間隔をおいて２カ所配置することができる。ここで、前記空洞部を画定する内周面は、軸芯に垂直な断面の包絡線に接する２つの平行な接線の間の距離が一定であるため、前記クリーニング面を、クリーナの軸芯を通る同一直線上に互いに間隔をおいて２カ所配置することで、清掃時に、クリーニング面を前記内周面に常に接触させておくことができる。したがって、前記内周面をさらに効率よく清掃することができる。
【００１１】
また、前記クリーニング面は、前記空洞部を画定する内周面の最小曲率半径以下の曲率半径を有していてもよい。すなわち、前記クリーニング面は、前記空洞部を画定する内周面を清掃する時以外であっても、当該内周面の最小曲率半径以下の曲率半径を有していてもよい。
【００１２】
そしてまた、本発明にかかるクリーナは、前記クリーニング部を弾性部材から構成し、このクリーニング部を前記空洞部内に弾性変形した状態で挿入することもできる。この構成によれば、前記クリーニング面が、前記内周面を押圧することになるため、前記内周面をさらに効率よく清掃することができる。また、空洞部の形状に応じて、クリーニング部の弾性率や厚さを選択することができるため、前記内周面に、クリーニング面をより一層追従し易くすることができる。例えば、空洞部を画定する内周面が、その軸芯方向の奥側が狭くなるテーパ形状であっても、クリーナのクリーニング部を弾性変形させることで、クリーニング部を空洞部の奥側まで挿入させることができる。
【００１３】
さらにまた、前記クリーニング面は、前記空洞部を画定する内周面を清掃する際に、前記弾性変形によって、当該内周面の最小曲率半径以下の曲率半径となるよう構成してもよい。
【００１４】
そしてまた、本発明にかかるクリーナは、前記空洞部を画定する内周面が、その軸芯方向の奥側が狭くなるテーパ形状をさらに有している場合には、このテーパ形状に相補して傾斜する支持部に前記クリーニング部を支持させてもよい。このようにすることで、クリーナのクリーニング部を、より簡単に空洞部の奥側まで挿入させて、空洞部を画定する内周面を一層効率よく清掃することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明にかかるクリーナは、軸芯に垂直な断面形状が、曲線からなる略三角形状の包絡線を有し、且つ当該包絡線に接する２つの平行な接線の間の距離が一定である空洞部を画定する内周面と接触してこの内周面を清掃するクリーニング面が、当該内周面を清掃する際に、この内周面の最小曲率半径以下の曲率半径を有している。したがって、簡単な構成で、前記内周面の隅々まで効率よく清掃することが可能となる。
【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クリーナ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。
【実施例１】
【００１７】
図１は、実施例１にかかるクリーナの側面図、図２は、図１に示す矢印Ａ側から見た平面図、図３は、実施例１にかかるクリーナを空洞部内に挿入した状態を、図１に示すIII−III線に沿った断面位置で示す図、図７は、実施例１にかかるクリーナが挿入される空洞部を示す平面図である。
【００１８】
図７に示すように、実施例１にかかるクリーナ１（図１〜図３参照）のクリーナ本体１３が挿入される空洞部１００を画定する内周面１０１は、軸芯に垂直な断面形状が、曲線からなる略三角形状の包絡線Ｅを有し、且つこの包絡線Ｅに接する接線のうち、２つの平行な接線の間の距離Ｄが一定となっている。そして、この包絡線Ｅに内接する内接円Ｃinの直径ｒ1は、包絡線Ｅに外接する外接円Ｃoutの直径ｒ2よりも短くなっている。この包絡線Ｅは、略三角形状の頂点に対応する部分、すなわち、外接円Ｃoutと接する部分Ａの曲率半径が最小曲率半径Ｒ1となっており、この部分Ａと、これに隣接する部分Ａとの中間部分Ｂが、内接円Ｃinに接している。また、この内周面１０１は、空洞部１００の軸芯方向の奥側が、入口側よりも狭いテーパ形状となっている。
【００１９】
図１〜図３に示すように、実施例１にかかるクリーナ１は、空洞部１００内に、クリーナ本体１３が挿入され、空洞部１００を画定する内周面１０１を、このクリーナ本体１３のクリーニング面１６により清掃するものである。
【００２０】
このクリーナ１は、略円筒状の回転操作用ホルダ１１と、回転操作用ホルダ１１の先端に、回転操作用ホルダ１１と同軸に設けられたフランジ１２と、フランジ１２から延出して空洞部１００内に挿入されるクリーナ本体１３と、を備えて構成されている。
【００２１】
フランジ１２の先端側端面の外周側には、フェルトのような弾性部材２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ及び２１Ｄが、互いに約９０度位相した位置に配設されている。これらの弾性部材２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ及び２１Ｄは、クリーナ１を空洞部１００内に挿入した際に、空洞部１００を画定している外壁の端面（図示せず）に接触可能となっており、これによって、クリーナ１により空洞部１００の内周面１０１を清掃する際に、空洞部１００を画定している外壁の端面と、クリーナ１のフランジ１２の先端側端面が、ぶつかり合う等して傷付くことを防止すると共に、外壁端面を清掃する。
【００２２】
クリーナ本体１３は、フランジ１２の端面の中心線上に配置されると共に、フランジ１２から延出した支持部１４と、支持部１４の対向する面（フランジ１２に設けられた弾性部材２１Ａ及び２１Ｃと各々対向する各面）に各々設けられたクリーニング部１５Ａ及び１５Ｂと、を備えて構成されている。
【００２３】
支持部１４は、クリーナ１の軸芯に垂直な断面が略長方形を有しており、この略長方形の短辺は、クリーナ本体１３が空洞部１００内に挿入された際に、空洞部１００の奥側に位置する側（以下、こちら側を「先端側」という）と、回転操作用ホルダ１１側（以下、こちら側を「基端側」という）とが同じ長さとなっている。また、略長方形の長辺は、先端側が基端側よりも短くなっており、これによって、支持部１４は、前記長辺方向両側がテーパ面となり、空洞部１００のテーパ形状に適用可能となっている。
【００２４】
クリーニング部１５Ａ及び１５Ｂは、支持部１４の対向したテーパ面に設けられており、例えば、フェルトから構成されている。そして、このクリーニング部１５Ａ及び１５Ｂの外周面が、空洞部１００の内周面１０１を清掃するクリーニング面１６Ａ及び１６Ｂとなっている。このクリーニング面１６Ａ及び１６Ｂは、軸芯に垂直な断面形状が曲線（円弧状）を呈しており、その曲率半径Ｒ2は、空洞部１００の内周面１０１の最小曲率半径Ｒ1以下で構成されている。また、クリーニング面１６Ａと、クリーニング面１６Ｂとの間の距離は、空洞部１００の内周面１０１を清掃することが可能な位置において、空洞部１００の包絡線Ｅに接する接線のうち、２つの平行な接線の間の距離Ｄ（図７参照）よりも若干長くなるよう構成されている。
【００２５】
ここで、クリーニング部１５Ａ及び１５Ｂは、弾性変形が可能な素材で形成されている。このため、クリーニング面１６Ａと、クリーニング面１６Ｂとの間の距離が、空洞部１００の内周面１０１を清掃することが可能な位置において、前記距離Ｄよりも若干長くなるよう構成されていても、クリーニング部１５Ａ及び１５Ｂは、空洞部１００内に挿入された際に、空洞部１００の内周面１０１に当接して弾性変形し、クリーニング面１６Ａ及び１６Ｂが、内周面１０１に押し付けられることになる。したがって、内周面１０１を効率よく清掃することができる。
【００２６】
なお、クリーニング部１５Ａ及び１５Ｂの径方向の厚さや、弾性変形率は、任意に決定すればよい。例えば、スポンジのような弾性変形率の大きなクリーニング部１５Ａ及び１５Ｂを用い、その径方向の厚さを厚くすれば、空洞部１００の大きさや形状が変化しても、これに対する適応範囲（汎用性）をより大きくすることができる。
【００２７】
次に、この構成を備えたクリーナ１を用いて、例えば、工作機械の主軸に形成された空洞部１００の内周面１０１を清掃する場合は、先ず、クリーナ１のクリーナ本体１３を空洞部１００内に挿入する。この時、クリーニング部１５Ａ及び１５Ｂは、空洞部１００の内周面１０１に当接して弾性変形し、クリーニング面１６Ａ及び１６Ｂが、内周面１０１に押し付けられる。さらに、クリーニング面１６Ａ及び１６Ｂの曲率半径Ｒ2は、空洞部１００の内周面１０１の最小曲率半径Ｒ1以下であるため、内周面１０１の最小曲率半径部分Ａにも、クリーニング面１６Ａ及び１６Ｂが確実に接触し、内周面１０１をくまなく清掃することができる。
【００２８】
また、前述したように、空洞部１００を画定する内周面１０１は、軸芯に垂直な断面形状が、曲線からなる略三角形状の包絡線Ｅを有し、この包絡線Ｅに接する接線のうち、２つの平行な接線の間の距離Ｄが一定となっている（図７参照）ため、クリーナ１を回転させるだけで、クリーニング面１６Ａ及び１６Ｂが内周面１０１に常に押し付けられた状態となる。したがって、内周面１０１を効率よく清掃することができる。
【００２９】
なお、実施例１では、クリーニング面１６Ａ及び１６Ｂとして、予めその曲率半径Ｒ2が、空洞部１００の内周面１０１の最小曲率半径Ｒ1以下となるよう構成したものを採用した場合について説明したが、これに限らず、クリーニング面１６Ａ及び１６Ｂの曲率半径Ｒ2は、空洞部１００を画定する内周面１０１を清掃する際に弾性変形して、内周面１００の最小曲率半径Ｒ1以下となればよい。すなわち、例えば、クリーニング面１６Ａ及び１６Ｂは、空洞部１００を画定する内周面１０１を清掃する前の状態（通常の状態）では、その曲率半径Ｒ2が、内周面１００の最小曲率半径Ｒ1よりも大きいが、内周面１０１を清掃する際に弾性変形することによって、クリーニング面１６Ａ及び１６Ｂの曲率半径Ｒ2が、内周面１００の最小曲率半径Ｒ1以下となってもよい。
【００３０】
また、実施例１では、空洞部１００の内周面１０１の形状として、テーパ形状のものについて説明したが、これに限らず、空洞部１００は、軸芯方向にストレートに形成されていてもよい。そして、この場合、支持部１４もフランジ１２の先端側端面に対し、垂直に立設することができる。
【００３１】
そしてまた、実施例１では、支持部１４にテーパを付けることで、クリーナ本体１３全体にテーパを付けた場合について説明したが、これに限らず、クリーニング部１５Ａ及び１５Ｂの厚さを変更することで、テーパを付けてもよい。
【００３２】
また、弾性部材２１Ａ〜２１Ｄの設置数は任意に決定してよく、またクリーナ本体１３の設置数も所望により決定することができる。
【実施例２】
【００３３】
次に、本発明の実施例２にかかるクリーナについて図面を参照して説明する。なお、実施例２では、実施例１で説明した部材と同等の部材には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３４】
図４は、実施例２にかかるクリーナの側面図、図５は、図４に示す矢印Ａ側から見た平面図、図６は、実施例２にかかるクリーナを空洞部内に挿入した状態を、図４に示すVI−VI線に沿った断面位置で示す図である。
【００３５】
図４〜図６に示すように、実施例２にかかるクリーナ２の、実施例１にかかるクリーナ１との異なる主な点は、回転操作用ホルダ１１を中空に構成した点と、支持部２４Ａ及び２４Ｃの構成である。すなわち、回転操作用ホルダ１１の内部には、軸芯方向に延びた略円筒形の穴３１が形成されている。また、支持部２４Ａ及び２４Ｃは、実施例１で説明した支持部１４のテーパ面側を、ある程度の厚みをもった状態で残し、支持部１４の内側を除去することによって構成されている。
【００３６】
この構成を備えたクリーナ２は、基本的にはクリーナ１と同様の機能を備えていることに加え、回転操作用ホルダ１１を中空に構成し、クリーナ１でいう支持部１４の内側を除去したことにより、軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施例１にかかるクリーナの側面図である。
【図２】図１に示す矢印Ａ側から見た平面図である。
【図３】本発明の実施例１にかかるクリーナを空洞部内に挿入した状態を、図１に示すIII−III線に沿った断面位置で示す図である。
【図４】本発明の実施例２にかかるクリーナの側面図である。
【図５】図４に示す矢印Ａ側から見た平面図である。
【図６】本発明の実施例２にかかるクリーナを空洞部内に挿入した状態を、図４に示すVI−VI線に沿った断面位置で示す図である。
【図７】本発明にかかるクリーナが挿入される空洞部を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１、２    クリーナ
１１    回転操作用ホルダ
１２    フランジ
１３    クリーニング部
１４、２４Ａ、２４Ｃ    支持部
１５Ａ、１５Ｂ    クリーニング部
１６Ａ、１６Ｂ    クリーニング面
２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ    弾性部材
１００    空洞部
１０１    内周面
【図１】
2005205335.tif 000003
【図２】
2005205335.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005205335.tif 000008
【図７】
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