(57)【要約】【課題】  工作機械の摺動面間への異物侵入を防止する防塵部材において当該工作機械の部材に接触して摺動する弾性部材５を製造する場合において、異物侵入防止機能を安定して発揮できる安価な製造方法を提供する。【解決手段】  弾性部材５を成形する製造用金型２１・２２の型面２３・２３は、弾性部材５に傾斜部７を形成できる形状とされている。この傾斜部７の先端部８が摺動面に密着することで、異物の侵入を防止するように構成されている。この先端部８には、Ｒ面やシボ面が形成されている。前記金型２１・２２は、前記傾斜部７の先端部８に相当する位置（符号２８）よりも０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以内の距離ｄだけ基部側へ寄った位置に割り面２４が設定される。【選択図】  図３
2007050459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の摺動面間への異物侵入を防止する防塵装置に使用される防塵部材において、
この防塵部材は、前記工作機械の部材に接触して摺動する弾性部材と、この弾性部材に固定される補強部材と、を備え、
前記弾性部材には傾斜部を備えて、この傾斜部の先端部が前記工作機械の部材に接触するように構成し、当該先端部が半径０．０１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下のＲ面とされていることを特徴とする防塵部材。
【請求項２】
請求項１に記載の防塵部材であって、少なくとも前記先端部にシボ面が形成されていることを特徴とする防塵部材。
【請求項３】
工作機械の摺動面間への異物侵入を防止する防塵装置に使用される防塵部材において、
この防塵部材は、前記工作機械の部材に接触して摺動する弾性部材と、この弾性部材に固定される補強部材と、を備え、
前記弾性部材には傾斜部を備えて、この傾斜部の先端部が前記工作機械の部材に接触するように構成し、少なくとも当該先端部にシボ面が形成されていることを特徴とする防塵部材。
【請求項４】
工作機械の摺動面間への異物侵入を防止する防塵部材において当該工作機械の部材に接触して摺動する弾性部材を成形する製造用金型において、
この製造用金型の型面は、前記弾性部材に傾斜部を形成できる形状とされており、
かつ、前記製造用金型の割り面は、前記傾斜部の先端部に相当する位置よりも０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以内の距離だけ離れた位置に設定されていることを特徴とする、弾性部材の製造用金型。
【請求項５】
請求項４に記載の弾性部材の製造用金型であって、
前記製造用金型の型面は、前記傾斜部の先端部に相当する位置に半径０．０１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下のＲ面を有する形状とされていることを特徴とする、弾性部材の製造用金型。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の弾性部材の製造用金型であって、
前記製造用金型の型面には、少なくとも前記傾斜部の先端部に相当する位置にシボ加工が施されていることを特徴とする、弾性部材の製造用金型。
【請求項７】
工作機械の摺動面間への異物侵入を防止する防塵部材において当該工作機械の部材に接触して摺動する弾性部材の製造方法において、
前記弾性部材に傾斜部を形成できる形状とされた型面を有するとともに、この傾斜部の先端に相当する位置よりも０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以内の距離だけ基部側へ寄った位置に割り面が設定された製造用金型を用いて前記弾性部材を成形する工程を含むことを特徴とする、弾性部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の摺動面間への異物侵入を防止する防塵装置に使用される防塵部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば旋盤などの工作機械において、固定台と可動台との摺動面間に切削粉等の異物が侵入すると、噛み込みによって摺動面が損傷して加工精度に悪影響を及ぼす。この点に鑑み、異物の侵入を防止するための摺動面防塵装置が従来から提案されてきている。例えば特許文献１の構成では、摺動面に密接するリップ部を有するゴム製のスライドシールが設けられ、これにより異物の侵入を防止することができる。また特許文献１では、スライドシールの内部に閉空間を形成して圧縮空気を供給し、スライドシールが破損すると圧縮空気の圧力が低下することを利用してスライドシールの破損を自動的に判定できる構成を提案している。
【特許文献１】特開平５−９６４４３号公報（要約等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の特許文献１のスライドシールは、ゴム成形時のバリなどにより、摺動面と摺接するリップ部の先端の形状にバラツキ（個体差）が生じ易く、このため、異物の侵入防止機能を安定して発揮しにくい。また、このバラツキを無くすためにリップ部の先端に研磨仕上げ等を施すことも考えられるが、研磨仕上げ後の形状が僅かに違っただけでもシール性能に大きな影響があるため厳密な加工が要求され、製造コストの観点からも好ましくない。
【０００４】
この点、特許文献１は、スライドシールが破損したら空気圧の低下によりそれを自動検知できると言っているだけであって、スライドシールの異物侵入防止機能を（製造当初から）如何に安定して発揮させるかについては言及されていない。
【０００５】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、異物侵入防止機能を安定して発揮できるとともに、製造コストが安価な防塵部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００７】
本発明の第１の観点によれば、以下のように構成する、工作機械の摺動面間への異物侵入を防止する防塵装置用の防塵部材が提供される。前記工作機械の部材に接触して摺動する弾性部材と、この弾性部材に固定される補強部材と、を備える。前記弾性部材には傾斜部を備えて、この傾斜部の先端部が前記工作機械の部材に接触するように構成し、当該先端部が半径０．０１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下のＲ面とされている。
【０００８】
これにより、前記傾斜部の先端部のエッジの尖りを除去することで、防塵部材の使用に伴う先端部の磨り減り量を抑制でき、防塵部材の耐久性を向上できる。
【０００９】
前記の防塵部材においては、少なくとも前記先端部にシボ面が形成されていることが好ましい。これにより、先端部に発生する摺動抵抗を低減できるので、防塵部材の耐久性を向上できる。
【００１０】
本発明の第２の観点によれば、以下のように構成する、工作機械の摺動面間への異物侵入を防止する防塵装置用の防塵部材が提供される。前記工作機械の部材に接触して摺動する弾性部材と、この弾性部材に固定される補強部材と、を備える。前記弾性部材には傾斜部を備えて、この傾斜部の先端部が前記工作機械の部材に接触するように構成し、少なくとも当該先端部にシボ面が形成されている。
【００１１】
これにより、前記傾斜部の先端部に発生する摺動抵抗を低減できるので、防塵部材の耐久性を向上できる。
【００１２】
本発明の第３の観点によれば、工作機械の摺動面間への異物侵入を防止する防塵部材において当該工作機械の部材に接触して摺動する弾性部材を成形する製造用金型の、以下のような構成が提供される。即ち、この製造用金型の型面は、前記弾性部材に傾斜部を形成できる形状とされている。また、前記製造用金型の割り面は、前記傾斜部の先端部に相当する位置よりも０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以内の距離だけ離れた位置に設定されている。
【００１３】
この製造用金型を使用して弾性部材を成形した場合、成形時において割り面に起因して生じるバリは、弾性部材において傾斜部の先端部から離れた位置に形成されることになる。従って、バリが前記先端部の形状に影響を与えにくく、また、バリを除去する加工も前記先端部を削ることなく行うことができる。即ち、異物侵入防止機能を安定的に発揮する防塵部材を安価に製造することができる。
【００１４】
前記の弾性部材の製造用金型においては、前記製造用金型の型面は、前記傾斜部の先端部に相当する位置に半径０．０１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下のＲ面を有する形状とされていることが好ましい。あるいは、シボ加工が施されていることが好ましい。これにより、Ｒ面やシボ面によって前記と同様に耐久性が向上した弾性部材（防塵部材）を、製造用金型の型面からの転写により極めて安価に得ることができる。
【００１５】
本発明の第４の観点によれば、工作機械の摺動面間への異物侵入を防止する防塵部材において当該工作機械の部材に接触して摺動する弾性部材の、以下のような製造方法が提供される。即ち、前記弾性部材に傾斜部を形成できる形状とされた型面を有するとともに、この傾斜部の先端に相当する位置よりも０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以内の距離だけ基部側へ寄った位置に割り面が設定された製造用金型を用いて前記弾性部材を成形する工程を含む。
【００１６】
この製造方法によれば、成形時に割り面に起因して生じるバリは、弾性部材において傾斜部の先端部から基部側へ寄った位置に形成されることになる。従って、バリが前記先端部の形状に影響を与えにくく、また、バリを除去する加工も先端部を削ることなく行うことができる。即ち、異物侵入防止機能を安定的に発揮する防塵部材を安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る防塵装置を示す要部断面図、図２は図１のＡ部分の拡大図である。
【００１８】
図１には工作機械としての旋盤１に取り付けられた防塵装置２の要部断面図が示され、この旋盤１は固定台１１と可動台１２とを有し、固定台１１及び可動台１２には互いに摺動する摺動面１１ａ・１２ａが備えられている。可動台１２は図１における太線矢印方向に移動可能に構成されている。
【００１９】
防塵装置２は、この摺動面１１ａ・１２ａの間に切り粉等の異物が侵入するのを防止するために設けられるものであって、前記可動台１２にボルト３によって固定される防塵部材（スライドシール）４を備えている。この防塵部材４は、ゴムからなる略ブロック状の弾性部材（リップ部材、シール部材）５と、この弾性部材５に固定される平板状の補強板（補強部材）６と、を備えている。
【００２０】
この弾性部材５の端部（下端）には傾斜部（リップ部、シール部）７を備えて、その先端部８が前記固定台１１の摺動面１１ａに接触するように構成されている。前記傾斜部７は、前記摺動面１１ａに向かって斜めに延出するように備えられている。更に、前記傾斜部７の近傍部位には窪み部９が凹設され、この窪み部９によって前記傾斜部７が若干薄肉状とされ、当該傾斜部７の弾性変形が容易とされている。
【００２１】
弾性部材５は耐油性の合成ゴム（ＮＢＲ）を素材としており、硬度８０〜９０°程度に構成されている。一方、補強板６はＳＳ４００製とされており、黒染め処理がなされている。弾性部材５と補強板６とは加硫接着等の方法によって一体的に接着されて固定され、これにより前記防塵部材４が構成されている。
【００２２】
そして、前記防塵部材４は、弾性部材５の傾斜部７の先端部８を若干の押さえ代（例えば、０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度）をもって押し付けるようにして、前記可動台１２に固定されている。この結果、前記傾斜部７の先端部８は前記摺動面１１ａに対し密着され、シール構造が実現される。
【００２３】
図２は、摺動面１１ａに接触する前記傾斜部７の先端部８を詳細に説明するために、図１において符号Ａで示す破線で囲った領域を拡大して示したものである。この図２に示すように、前記傾斜部７の先端部８は、後述のシボ面１６の細かい凹凸はあるものの、実質的にＲ面（円弧面）１５とされている。このように傾斜部７の先端部８のエッジの尖りを除去してＲ面とすることで、実際の使用（摺動面１１ａとの摺動）に伴う先端部８の摩耗量を減少させることができる。この結果、先端部８と摺動面１１ａとの密着を長期間安定して維持できるとともに、弾性部材５ひいては防塵部材４の耐久性を向上させることができる。
【００２４】
尚、前記Ｒ面１５の半径ｒは、０．０１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下とするのが好ましい。０．０１ｍｍ未満のＲ加工では先端部８のエッジの尖りを実質的に除去することができない一方、１．０ｍｍを上回るＲ加工では弾性部材５のシール性能が低下してしまうからである。
【００２５】
更に本実施形態では、前記先端部８のＲ面１５及びその周辺の領域に、いわゆるシボ面１６が形成され、微細な凹凸を有する梨地状とされている（図２を参照）。このシボ面１６により、摺動面１１ａと先端部８との摺動抵抗を減少させることができ、弾性部材５（防塵部材４）の耐久性を向上させることができる。
【００２６】
なお、前記シボ面１６のシボ深さは１０μｍ以下とするのが好ましい。１０μｍを上回る深さのシボ面ではシール性能の低下の原因となるからである。
【００２７】
次に、前記の弾性部材５を成形により製造する方法について、図３を参照して説明する。図３は防塵部材の弾性部材を成形する工程を示す説明図である。
【００２８】
図３（ａ）に示すように、弾性部材５の成形は、２つの製造用金型２１・２２により行われる。この製造用金型２１・２２の内側には、前述の弾性部材５の形状に対応した型面２３・２３が備えられている。即ち、この型面２３は、成形により前記弾性部材５に前記傾斜部７や窪み部９等を形成できる形状とされている。
【００２９】
また、この製造用金型２１・２２の割り面２４・２５のうち一側（傾斜部７を形成する側）の割り面２４は、弾性部材５における前記傾斜部７の先端部８に相当する位置（符号２８）よりも距離ｄだけ離れた位置（傾斜部７の根元側ないし基部側へオフセットされた位置）に設定されている。
【００３０】
従って、成形後に金型２１・２２から離型した際は、図３（ｂ）に示すように、前記割り面２４・２５に相当する位置の弾性部材５にバリ３０・３１が残ることとなるが、この割り面２４に相当するバリ３０は傾斜部７の先端部８から（ほぼ距離ｄだけ）離れた位置に形成されるため、このバリ３０や当該バリ３０を除去する加工が先端部８の形状に影響を与えることがない。従って、傾斜部７の先端部８の形状を安定して成形でき、シール機能（異物侵入防止機能）を安定的に発揮する防塵部材４とすることができる。
【００３１】
なお、前記の距離ｄ（図３（ａ）を参照）は、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とすることが好ましい。０．５ｍｍ未満ではバリ３０の形成位置が先端部８に近すぎて仕上げが困難になる一方、３．０ｍｍを上回るとアンダーカットの程度が大きくなって離型が困難になってしまうからである。
【００３２】
更に本実施形態では、前記傾斜部７の先端部８に相当する位置の型面（符号２８）には、図２で図示したＲ面１５やシボ面１６に相当する形状が型面２３側に形成されている。従って、単に成形を行うだけで弾性部材５に前記Ｒ面１５やシボ面１６を転写によって形成できるので、優れた異物侵入防止効果を安定的に発揮できる弾性部材５（防塵部材４）を安価に供給することができる。
【００３３】
以上に示すように、本実施形態の防塵部材４は、固定台１１の摺動面１１ａに接触して摺動する弾性部材５と、この弾性部材５に固定される補強板６と、を備える。そして、前記弾性部材５には傾斜部７を備えて、この傾斜部７の先端部８が前記旋盤１の固定台１１に接触するように構成し、この先端部８が半径０．０１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下のＲ面１５とされている。
【００３４】
従って、先端部８のエッジの尖りを除去することで、先端部８の磨り減り量を抑制でき、弾性部材５の耐久性を向上させることができる。
【００３５】
また、前記先端部８にシボ面１６が形成されているので、摺動面１１ａとの摺動抵抗を低減し、これによっても弾性部材５の耐久性を向上させることができる。
【００３６】
また、図３に示す弾性部材５の製造用金型２１・２２は、その型面２３・２３が、前記弾性部材５に傾斜部７を形成できる形状とされている。そして、この金型２１・２２の割り面２４は、前記傾斜部７の先端部８に相当する位置（符号２８）よりも０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以内の距離ｄだけ離れた位置に設定されている。
【００３７】
この製造用金型２１・２２を使用して弾性部材５を成形すると、割り面２４に起因するバリ３０は、弾性部材５において傾斜部７の先端部８から（ほぼ距離ｄだけ）離れた位置に形成されることになる。従って、バリ３０自体や当該バリ３０を除去する加工が先端部８の形状に影響を与えることがないので、傾斜部７の先端部８の形状を安定して成形できる。即ち、異物侵入防止機能を安定的に発揮する防塵部材４とすることができる。また、先端部８の形状を後工程で調整する必要がないので、この意味でも弾性部材５の製造コストを低減できる。具体的には、本実施形態では、２箇所のバリ３０・３１を単に除去するだけで、先端部８の形状を研磨等で調整することなくそのまま製品として使用することができる。
【００３８】
更に、前記型面２３の、前記傾斜部７の先端部８に相当する位置には、図２に示すＲ面１５やシボ面１６に相当する形状が形成されている。従って、単に成形を行うだけで前記Ｒ面やシボ面の形状を弾性部材５に転写できるから、上記の異物侵入防止効果に優れる防塵部材４を極めて安価に供給することができる。
【００３９】
次に、本実施形態の防塵部材４の効果を確認すべく本願出願人が行った実験について、以下に説明する。この確認実験では先ず、全長３００ｍｍ、幅２９．５ｍｍとした本実施形態に係る防塵部材４を用意した。この防塵部材４における弾性部材５の傾斜部７の先端部８にはＲ面１５を、金型２１・２２での成形により形成した。このＲ面１５の半径は、投影機を使って測定したところ０．２６ｍｍであった。また、前記先端部８にはシボ面１６を、金型２１・２２の型面２３からの転写により形成した。弾性部材５の硬度は、ＪＩＳ−Ａ  ９．８Ｎで、７９．３°であった。
【００４０】
一方、比較品として、全長３００ｍｍ、幅２５．１ｍｍの防塵部材を用意した。この比較品でも、弾性部材の傾斜部の先端部にＲ面を形成した。ただし、このＲ面は型面の転写によらず研磨加工により形成するものとし、シボ面は形成しなかった。Ｒ面の半径は、上記の実施形態品と同様の値（０．２６ｍｍ）となるように調整した。比較品の弾性部材の硬度は、上記と同様の条件で測定したところ、７８°であった。
【００４１】
そして、本実施形態に係る防塵部材４を摺動面に押さえ代０．５ｍｍで押し当てるようにして、ＵＧ摩擦係数測定機で摺動抵抗を測定したところ、２２．５ｇｆ／ｃｍであった。一方、同様の条件で比較品の摺動抵抗を測定したところ、２７．０ｇｆ／ｃｍであった。以上により、本実施形態の防塵部材４は比較品に比べて摺動抵抗を小さくできていることが判る。
【００４２】
また、台上試験機を使用して、摺動速度を１００〜７５０ｍｍ／ｓｅｃ、前述の押さえ代を０．５ｍｍとして、摺動面上を１００万回摺動させたときの異物の漏れ量を測定した。この実験では、異物（切り粉）として還元鉄粉を用い、切削油と所定の割合で混合して用いた。すると、本実施形態の防塵部材４では漏れ量は０．４９ｇであったのに対し、比較品は０．５２ｇであった。以上により、本実施形態の防塵部材４は比較品に比べて異物の侵入を少なくできていることが判る。なお、本実施形態では先端部８の形状が金型２１・２２の型面２３によって確保されているので、より摺動回数を増やした実験をすれば本実施形態の防塵部材４の優位性がより明確になるだろうと推測される。
【００４３】
以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【００４４】
上記の構成の防塵装置２は、旋盤１の他の場所、即ち、摺動面に対する異物の噛み込みを嫌う他の場所に設置することができる。また、旋盤１に限らず、例えばフライス盤等の他の工作機械に設置して用いることができる。
【００４５】
また、上記の構成において、弾性部材５自体にシボ加工を直接施すことで、傾斜部７の先端部８及びその周辺に前記シボ面１６を形成するように変更することができる。また弾性部材５は、シボ面１６を省略してＲ面１５のみを形成したり、Ｒ面１５を省略してシボ面１６のみを形成するように変更することができる。
【００４６】
また防塵部材４は、補強板６を省略し、弾性部材５をボルト３で可動台１２に直接固定する構成に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係る防塵装置を示す要部断面図。
【図２】図１のＡ部分の拡大図。
【図３】防塵部材の弾性部材を成形する工程を示す説明図。
【符号の説明】
【００４８】
１  旋盤（工作機械）
２  防塵装置
３  ボルト
４  防塵部材
５  弾性部材
６  補強板（補強部材）
７  傾斜部
８  先端部
９  窪み部
１１  固定台
１１ａ  固定台の摺動面
１２  可動台
１２ａ  可動台の摺動面
１５  Ｒ面
１６  シボ面
【図１】
2007050459.tif 000003
【図２】
2007050459.tif 000004
【図３】
2007050459.tif 000005