(57)【要約】  【課題】長寿命かつ掻き取り能力に優れた工業用ワイパーを提供することである。  【解決手段】工作機械に取り付けられる取付部２と、この取付部２の一端に、該取付部２に対して傾斜して延設され少なくとも摺動方向に対して背面側の先端尖り部６周辺が繊維材料で被着されたリップ部３とを備え、このリップ部３の先端尖り部６を摺動面６０に対して押し付けた状態で使用する工業用ワイパー１であって、取付部２およびリップ部３の前記背面側は、少なくとも２つの屈曲点７，８を介して連続して形成されており、該屈曲点７，８のうち最も摺動面に近い屈曲点７とリップ部３の先端尖り部６とを結ぶ直線Ｌ１と、摺動面６０とのなす角度αが、リップ部３の先端尖り部６を摺動面６０に対して押し付けない状態で３１〜３８°であることを特徴とする工業用ワイパー１である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械に取り付けられる取付部と、この取付部の一端に、該取付部に対して傾斜して延設され少なくとも摺動方向に対して背面側の先端尖り部周辺が繊維材料で被着されたリップ部とを備え、このリップ部の先端尖り部を摺動面に対して押し付けた状態で使用する工業用ワイパーであって、
前記取付部およびリップ部の前記背面側は、少なくとも２つの屈曲点を介して連続して形成されており、該屈曲点のうち最も摺動面に近い屈曲点とリップ部の先端尖り部とを結ぶ直線と、前記摺動面とのなす角度αが、リップ部の先端尖り部を摺動面に対して押し付けない状態で３１〜３８°であることを特徴とする工業用ワイパー。
【請求項２】
前記繊維材料が帆布である請求項１記載の工業用ワイパー。
【請求項３】
前記リップ部が弾性部材からなる請求項１または２記載の工業用ワイパー。
【請求項４】
前記弾性部材の硬度が５０〜９０度である請求項３記載の工業用ワイパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械や産業機械等における切り粉、切削油等の除去に使用される工業用ワイパーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、工作機械や産業機械等における切り粉、切削油等を除去する上で、工業用ワイパーと呼ばれるワイパーが使用されている。この工業用ワイパーとして、例えば特許文献１には、取付部と、該取付部に一体的に形成されたワイパー本体とを有し、該ワイパー本体の少なくともリップ部の摺動面側に繊維材料が設けられた工作機械用ワイパー（工業用ワイパー）が記載されている。
【０００３】
図２は、特許文献１に記載されているような、従来の工業用ワイパーを示す側面図である。図２に示すように、この工業用ワイパー５１は、取付部５２と、この取付部５２に対して傾斜して延設されたリップ部５３とを備えている。そして、リップ部５３の先端尖り部５６を摺動面６０に対して押し付けた状態で、図２に示す矢印方向（摺動方向）に工業用ワイパー５１を摺動させ、摺動面６０に付着した切り粉、切削油等を掻き取り面５５で除去するように構成されている。
【０００４】
ここで、リップ部５３は、摺動方向に対して背面側の先端尖り部５６の周辺が繊維材料５７で被着されている。これにより、摺動面６０と先端尖り部５６周辺との摺動抵抗が低くなり、工業用ワイパー５１を高速に摺動させることが可能となる。
【０００５】
一方、取付部５２およびリップ部５３の摺動方向に対して背面側は、１つの屈曲点５４を介して連続して形成されている。しかしながら、このような構成のワイパー５１は、寿命が短いという問題がある。
【０００６】
また、先端尖り部５６と摺動面６０との接触面圧が低く、切り粉、切削油等の掻き取り能力は必ずしも十分ではない。このため、所定の接触面圧を得るには、先端尖り部５６を摺動面６０に対して強い力で押し付ける必要があり、工作機械等で発生した切削屑が先端尖り部５６と摺動面６０との間に挟まった場合には、摺動面６０を傷つけるおそれがある。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３５４９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、長寿命かつ掻き取り能力に優れた工業用ワイパーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下の知見を得た。すなわち、上記のような構成の工業用ワイパーは、取付部およびリップ部の摺動方向に対して背面側が、１つの屈曲点を介して連続して形成されている。一般に、摺動面の表面には微細な凹凸が存在するが、該凹凸にワイパーの先端尖り部や掻き取り面が当接した際には、ワイパーに応力がかかる。該応力は、特にワイパーの屈曲点に集中するが、屈曲点の数が１つであると、該応力を十分に低減することができず、その結果、先端尖り部や掻き取り面等が損傷し、ワイパーの寿命が短くなるという、新たな知見を見出した。
【００１０】
そこで、前記屈曲点の数を少なくとも２つで構成すると、所定の状態でワイパーを摺動させた際において、該屈曲点に集中する応力を低減することができ、その結果、ワイパーを長寿命とすることが可能となった。
【００１１】
また、上記のような構成の工業用ワイパーは、前記屈曲点とリップ部の先端尖り部とを結ぶ直線と、摺動面とのなす角度が、リップ部の先端尖り部を摺動面に対して押し付けない状態で４０°程度である。ここで、先端尖り部と摺動面との接触面圧を高くするには、前記角度を大きくする、すなわち９０°に近づける方が、力が加わりやすくなるので、よいと考えられる。
【００１２】
しかるに、本発明者らは、前記角度を４０°より小さい特定の角度にすると、先端尖り部と摺動面との接触面圧が高くなり、その結果、摺動面との密着性および摺動面への形状追従性が向上し、掻き取り能力に優れた工業用ワイパーが得られるという、これまでにない新たな知見を見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１３】
すなわち、本発明における工業用ワイパーは、以下の構成からなる。
（１）工作機械に取り付けられる取付部と、この取付部の一端に、該取付部に対して傾斜して延設され少なくとも摺動方向に対して背面側の先端尖り部周辺が繊維材料で被着されたリップ部とを備え、このリップ部の先端尖り部を摺動面に対して押し付けた状態で使用する工業用ワイパーであって、前記取付部およびリップ部の前記背面側は、少なくとも２つの屈曲点を介して連続して形成されており、該屈曲点のうち最も摺動面に近い屈曲点とリップ部の先端尖り部とを結ぶ直線と、前記摺動面とのなす角度αが、リップ部の先端尖り部を摺動面に対して押し付けない状態で３１〜３８°であることを特徴とする工業用ワイパー。
（２）前記繊維材料が帆布である前記（１）記載の工業用ワイパー。
（３）前記リップ部が弾性部材からなる前記（１）または（２）記載の工業用ワイパー。
（４）前記弾性部材の硬度が５０〜９０度である前記（３）記載の工業用ワイパー。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、工業用ワイパーの取付部およびリップ部の摺動方向に対して背面側を少なくとも２つの屈曲点を介して連続して形成するので、所定の状態でワイパーを摺動させた際において、該屈曲点に集中する応力を低減することができ、その結果、長寿命のワイパーとすることができる。しかも、該屈曲点のうち最も摺動面に近い屈曲点とリップ部の先端尖り部とを結ぶ直線と、摺動面とのなす角度を、リップ部の先端尖り部を摺動面に対して押し付けない状態で４０°より小さい特定の角度にするので、先端尖り部と摺動面との接触面圧が高くなり、その結果、摺動面との密着性および摺動面への形状追従性が向上し、長期にわたり掻き取り能力に優れた工業用ワイパーが得られるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の工業用ワイパーについて図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の工業用ワイパーの一例を示す側面図である。図１に示すように、この工業用ワイパー１は、工作機械に取り付けられる取付部２と、この取付部２の一端に、該取付部２に対して傾斜して延設されたリップ部３とを備えている。
【００１６】
取付部２は、金属製の芯金部４と、背部５とで構成されている。芯金部４は、取付部２の強度を確保する機能を有し、該芯金部４を構成する金属としては、特に限定されるものではなく、例えば鋼板等が挙げられる。
【００１７】
背部５は、芯金部４と加硫接着等により一体化されると共に、リップ部３と連続して形成されている。この背部５は、弾性部材からなるのが好ましく、該弾性部材としては、下記で説明するリップ部３を構成する弾性部材と同じものが例示できる。なお、背部５の硬度が大きい場合には、取付部２は芯金部４を設けることなく、背部５のみで構成されていてもよい。
【００１８】
上記のような構成の取付部２は、さらに工作機械にボルト止めするための図示しないボルト挿通孔が形成されており、該ボルト挿通孔を介して、機台表面やカバー表面等のような摺動面６０に対して往復移動する工作機械に取り付けられる。
【００１９】
リップ部３は、少なくとも図１に示す矢印Ｂの方向（摺動方向）に対して背面側の先端尖り部６の周辺が繊維材料１０で被着されている。具体的には、前記背面側の先端尖り部６から、後述する屈曲点７までが繊維材料１０で被着されている。このように、少なくとも前記背面側の先端尖り部６周辺を繊維材料１０で被着することにより、摺動面６０と先端尖り部６周辺との摺動抵抗が低くなり、工業用ワイパー１を高速に摺動させることが可能となる。
【００２０】
繊維材料１０としては、特に限定されるものではなく、例えば脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリエステル等の合成繊維、天然繊維、ガラス繊維、比較的硬度の低い金属繊維維等の一種または二種以上を使用することができる。また、繊維材料１０の形態としては、例えば織布、不織布、帆布等が挙げられ、特に帆布であるのが前記摺動抵抗をより効果的に低くできる上で好ましい。
【００２１】
リップ部３は、弾性部材からなるのが好ましく、該弾性部材としては、例えば天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、シリコーンゴム、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ウレタンゴム、フッ素ゴム、水素添加ニトリルブタジエンゴム（Ｈ−ＮＢＲ）等が挙げられる。これらの弾性部材は単独でまたは２種以上をブレンドして用いてもよい。
【００２２】
特に、本発明では、上記で例示したもののうち、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ウレタンゴム、フッ素ゴム、水素添加ニトリルブタジエンゴム（Ｈ−ＮＢＲ）から選ばれる少なくとも１種であるのが好ましい。また、上記で例示した弾性部材のうち、耐油性を有するものが好ましく選定される。
【００２３】
前記弾性部材の硬度は５０〜９０度であるのがよい。これにより、リップ部３の先端尖り部６を摺動面６０に対して押し付けた際に、先端尖り部６が摺動面６０から浮き上がることがなく、切り粉、切削油等を確実に除去することができる。これに対し、前記硬度が５０度より小さいと、先端尖り部６が摺動面６０から浮き上がるおそれがあり、９０度より大きいと、切り粉、切削油等を除去できないおそれがある。前記硬度はＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に準拠した値である。
【００２４】
上記のような構成の本発明にかかる工業用ワイパー１は、リップ部３の先端尖り部６を摺動面６０に対して押し付けた状態で使用される。具体的には、図１に示す矢印Ａの方向にリップ部３の先端尖り部６を摺動面６０に対して押し付け、ついで、矢印Ｂの方向（摺動方向）に工業用ワイパー１を摺動させることで、摺動面６０に付着した切り粉、切削油等を掻き取り面９で除去することができる。
【００２５】
本発明における記摺動方向とは、図１に示す矢印Ｂの方向を意味し、より具体的には、取付部２の一端から傾斜して延設されるリップ部３の傾斜した方向を意味する。したがって、ワイパー１が摺動せずに、摺動面６０が図１に示す矢印Ｃ方向に摺動する場合であっても、前記摺動方向とは、図１に示す矢印Ｂ方向を意味する。
【００２６】
ここで、取付部２およびリップ部３の前記摺動方向に対して背面側は、２つの屈曲点７，８を介して連続して形成されている。屈曲点をこのように、少なくとも２つで構成することにより、所定の状態でワイパー１を摺動させた際において、摺動面６０の表面に存在する微細な凹凸に先端尖り部６や掻き取り面９が当接することによる屈曲点に集中する応力を低減することができ、その結果、先端尖り部６や掻き取り面９等の損傷が低減され、ワイパー１が長寿命となる。
【００２７】
より具体的には、ワイパー１は屈曲点７，８を有することにより、図１に示すように、屈曲点８から摺動面６０に対して投影した垂線Ｌ２と、屈曲点７および８を結ぶ線とのなす角度βを有するようになる。このような角度βを有することにより、屈曲点７，８に集中する前記応力を低減することができる。
【００２８】
本発明にかかる前記屈曲点の数は、少なくとも２つであればよく、好ましくは２〜４、より好ましくは２〜３の範囲から用途に応じて任意に選定するのがよい。
【００２９】
さらに、本発明にかかる工業用ワイパー１は、屈曲点７，８のうち最も摺動面６０に近い屈曲点７とリップ部３の先端尖り部６とを結ぶ直線Ｌ１と、摺動面６０とのなす角度αが、リップ部３の先端尖り部６を摺動面６０に対して押し付けない状態（無荷重状態）で３１〜３８°、好ましくは３２〜３７°である。これにより、先端尖り部６を摺動面６０に対して押し付けた際には、先端尖り部６と摺動面６０との接触面圧が高くなり、その結果、摺動面６０との密着性および摺動面６０への形状追従性が向上し、摺動面６０に付着した切り粉、切削油等を確実に除去することができる。さらに、先端尖り部６を摺動面６０に対して強い力で押し付けなくても、所定の接触面圧が得られるので、工作機械等で発生した切削屑が先端尖り部６と摺動面６０との間に挟まった場合であっても、摺動面６０に傷を付けることがない。これに対して、前記角度αが上記した範囲外であると、前記接触面圧が低くなる。
【００３０】
前記角度αを上記所定の範囲内にすると、接触面圧が高くなる理由としては、リップ部３の先端尖り部６を摺動面６０に対して押し付けた際に、押し付け量に対するリップ部３の剛性が大きくなるので、先端尖り部６が摺動面６０に対して加える荷重が大きくなり、その結果、前記接触面圧が高くなるものと推察される。
【００３１】
前記角度αを所定範囲に調整する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば摺動面６０から、該摺動面６０に最も近い屈曲点７までの高さを調整し、前記角度αを所定範囲に調整する方法が挙げられる。
【００３２】
上記した本発明にかかる工業用ワイパー１による摺動面６０に付着した切り粉、切削油等の除去は、上述の通り、まず、図１に示す矢印Ａの方向にリップ部３の先端尖り部６を摺動面６０に対して押し付ける。この際、屈曲点７と先端尖り部６とを結ぶ前記直線Ｌ１と、摺動面６０とのなす角度αが、無荷重状態で所定の角度であるので、先端尖り部６と摺動面６０との接触面圧が高くなる。
【００３３】
ついで、矢印Ｂの方向（摺動方向）に工業用ワイパー１を摺動させ、摺動面６０に付着した切り粉、切削油等を掻き取り面９で除去する。この際、ワイパー１は、摺動方向に対して背面側の先端尖り部６周辺が繊維材料１０で被着されているので、摺動面６０と先端尖り部６周辺との摺動抵抗が低くなり、先端尖り部６と摺動面６０とが高い接触面圧で接触していても、ワイパー１を高速に摺動させることができる。
【００３４】
さらに、摺動面６０の表面に存在する微細な凹凸に先端尖り部６や掻き取り面９が当接し、屈曲点に応力が集中しても、ワイパー１の取付部２およびリップ部３の前記背面側は２つの屈曲点７，８を介して連続して形成されているので、該応力を低減することができ、その結果、ワイパー１は長寿命となり、長期にわたり優れた掻き取り能力を示すことができる。
【００３５】
以下、実施例を挙げて本発明の工業用ワイパーについてさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
【００３６】
［実施例１〜３および比較例１〜５］
（工業用ワイパーの作製）
表１に示す屈曲点の数を有し、リップ部の先端尖り部を摺動面に対して押し付けない状態で、最も摺動面に近い屈曲点とリップ部の先端尖り部とを結ぶ直線と、摺動面とがなす角度として、表１示す角度を有する工業用ワイパーをそれぞれ作製した（表１中の実施例１〜３および比較例１〜５）。
【００３７】
なお、前記角度の調整は、摺動面から、該摺動面に最も近い屈曲点までの高さを調整して行った。また、リップ部の摺動方向に対する背面側において、先端尖り部から摺動面に最も近い屈曲点までを帆布で被着した。さらに、リップ部および取付部における背部には、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）を用いた。
【００３８】
上記で作製した各工業用ワイパーについて、屈曲点に生じる応力および接触面圧を評価した。各評価方法を以下に示すと共に、その結果を表１に示す。
（屈曲点に生じる応力）
各工業用ワイパーに摺動面に対して５ｍｍの変位を付与した際の、摺動面に最も近い屈曲点に生じる応力（該屈曲点における帆布とＮＢＲとの継ぎ目に生じる応力）を有限要素法に基づくシミュレーション結果より測定した。
【００３９】
（接触面圧の測定方法）
各工業用ワイパーに摺動面に対して５ｍｍの変位を付与した際の先端尖り部と摺動面との接触面圧を測定した。この測定には島津製作所社製のオートグラフＡＧＳ５００を用いた。
【００４０】
【表１】
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表１から明らかなように、実施例１〜３の工業用ワイパーは、比較例１〜５の工業用ワイパーに対して、屈曲点に生じる応力が小さく、かつ高い接触面圧を示しているのがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の工業用ワイパーの一例を示す側面図である。
【図２】従来の工業用ワイパーを示す側面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  工業用ワイパー
２  取付部
３  リップ部
４  芯金部
５  背部
６  先端尖り部
７，８  屈曲点
９  掻き取り面
１０  繊維材料
６０  摺動面
【図１】
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【図２】
2007083344.tif 000005