JP6029443B2 - 穿孔工具 - Google Patents
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Description
切削粉の飛散を抑制する穿孔工具として、例えば特許文献1に示すように、ワーク(被加工材)面に接触し吸引空間を形成するカバー(ブッシュ)と、切削粉を吸引する吸引部と、を備えた穿孔工具が開示されている。
なお、カバーが上述の部品と干渉したままの状態でワークを加工した場合には、カバーが十分にワークの表面を囲うことができないので、切削粉がワークとカバーとの間の隙間から周囲に飛散してしまうおそれがあった。
また、ワークに窪みなどの凹部が形成されている場合にも、ワークとカバーとの間に隙間が生じて、切削粉が飛散するおそれがある。
したがって、上述のカバーと可変シール部材とによって、ワークの表面を十分に囲うことができ、工具本体によってワークを加工する際に生じる切削粉が飛散することを防止可能となる。
例えば、ワークの表面に凸部がある場合、カバーに切欠きを形成しておき、この切欠きにブラシシールが配置されるようにしておけば、切欠きに凸部を配置した際に、ブラシシールによって凸部を囲うことができる。
また、前記渦生成手段は、前記工具本体が取り付けられる主軸の外側に設けられたファンであっても良い。
このような場合、空気の渦を発生させて空気を吸引することができるので、より効率的に切削粉を吸引することができる。
以下に、本発明の実施の形態について添付した図面を参照して説明する。
まず本発明の第一実施形態に係る穿孔工具1について説明する。
第一実施形態に係る穿孔工具1は、図1(a)に示すように、ワークWを加工する工具本体10と、工具本体10の外周側を囲むカバー20と、このカバー20の周方向の一部に設けられた可変シール部材30とを備えている。この穿孔工具1は、ワークWに孔を形成するなどの加工を行うためのものである。
なお、図1(a)は、穿孔工具1のカバー20の端部に対してワークWが対向配置され、ワークWと穿孔工具1が接触する前の状態の概略説明図である。また、図1(b)は、ワークWと穿孔工具1が接触した状態の概略説明図である。
カバー20先端側の端部の端面は、平坦な面とされ、ワークWの面と対向している。実際に、ワークWを加工する際には、図1(b)に示すように、カバー20の端部がワークWと接触(当接)するようになっている。
なお、ブラシシールは、極細(金属)ワイヤーが十分に密な状態で束とされており、ワークWの切削粉Xが、極細ワイヤーによってカバー20の外方に飛散することが防止されるようになっている。
また、ブラシシールは、シリコーンゴムなどで構成されても良い。
次に、本発明の第二実施形態に係る穿孔工具101について説明する。
なお、第一実施形態と同一の構成のものについては、同一の符号を付して記載し、詳細な説明を省略する。
第二実施形態に係る穿孔工具101は、図2(a)に示すように、ワークWを加工する工具本体10(図2(a)において図示略)と、工具本体10の外周側を囲むカバー120と、カバー120の周方向にわたって設けられた可変シール部材130と、を備えている。カバー120は、第一実施形態とは異なり、切欠き部が形成されていない構成とされている。
なお、図2(a)は、ワークWと可変シール部材130とが接触する前の状態の概略説明図である。また、図2(b)は、ワークWと可変シール部材130とが接触した状態の概略説明図である。
複数の針131は、カバー120の内周面側に周方向全周にわたって設けられている。複数の針131は、針保持具132によって針131の長手方向(図2(a)において左右方向)に移動可能に保持されている。
なお、押圧部134は、リング部133をワークW側に近づける機能だけでなく、リング部133をワークW側に近づけた後に、引きだされることで針131をワークWから遠ざける機能も有している。本実施形態の針保持具132は、さらに、前述のようにリング部133が引き出される際に、針131の位置を元の基準の位置に配置するリング形状の位置決め部材136を有している。
また、クランプ135は、複数の針131を所定の位置において固定するためのものであり、クランプ135を拡径することにより複数の針131を固定できる。
まず、ワークW表面における所定の孔あけの位置まで主軸11を移動し、カバー120をワークWと対向させる。
次に、針保持具132の押圧部134を押圧して、針保持具132をワークW側に送り、複数の針131をワークWに押し当てる。このとき複数の針131は、ワークWの表面形状に応じた形状に成形されることになる。
そして、工具本体10によって、孔あけ加工を行う。
孔あけ加工が終了したら、クランプ135を縮径してから針保持具132の押圧部134を引き戻し、針131を位置決め部材136に当接させて、元の基準の位置に複数の針131を戻す。
上記のようにして、ワークWの表面を囲み、ワークWを孔あけ加工できる。
次に、本発明の第三実施形態に係る穿孔工具201について説明する。
第三実施形態に係る穿孔工具201は、第二実施形態に係る可変シール部材130がストロークセンサ237を備えていること以外は、穿孔工具101と同一の構成であり、同一の構成のものについては、同一の符号を付して記載し、詳細な説明を省略する。
ストロークセンサ237は、針131が工具本体10の軸線方向に移動する際の針131の変位量(ストローク)を検出するためのセンサである。本実施形態においては、図3に示すように、2つの針にストロークセンサ237が取り付けられている。
なお、第三実施形態においては、ワークWの面と軸線(工具本体10の軸線)とが傾いて配置されている。
具体的には、一の針131がワークWに当接するまでの距離をL1、他の針131がワークWに当接するまでの距離をL2、ストロークセンサ同士の直線距離をHとしたときにθpは、
θp=tan−1{(L2−L1)/H}
によって求めることが可能である。
さらに、可変シール部材230がストロークセンサ237を3つ有し、ストロークセンサ237が3つの針に取り付けられている場合には、ワークWの面に直交する方向と軸線との3次元的な傾きを求めることができる。
なお、ストロークセンサ237としては、例えばポテンショメータなどが挙げられる。
次に、本発明の第四実施形態に係る穿孔工具について説明する。
なお、第四実施形態は、針331の長手方向に直交する方向における針331の断面の形状が、第二実施形態と異なること以外は第二実施形態と同一の構成であるので、同一の構成のものについては、同一の符号を付して記載し、詳細な説明を省略する。
複数の針331の断面(針331の長手方向に直交する断面)は、隣接する針331同士が周方向に重なり合うような断面形状とされている。すなわち、図4(a)に示すように、針331の断面が、針保持具132の外周側から内周側に向かうにしたがって、周方向の一方側(図4(a)において左回り側)に向かう形状となっている。
次に、本発明の第五実施形態に係る穿孔工具401について説明する。
なお、第一実施形態及び第二実施形態と同一の構成のものについては、同一の符号を付して記載し、詳細な説明を省略する。
なお、整流板451は、カバー120の内周側の周方向の一部に配置されていても良いし、全周を囲むように配置されていても良い。また、整流板451を配置するのではなく、カバー120の内周側にらせん状の溝が形成されている構成とされても良い。
次に、本発明の第六実施形態に係る穿孔工具501について説明する。
なお、第一実施形態の穿孔工具1と同一の構成のものについては、同一の符号を付して記載し、詳細な説明を省略する。また、吸引部については、第五実施形態と同様の構成であるので同一の符号を付して記載し、詳細な説明を省略する。
図6(b)に、図6(a)のA−A断面図を示す。図6(b)に示すように、孔552は、カバー520外周側から内周側に向かうにしたがって、周方向の一方側(図6(b)において左回り側)に向かう形状となっている。このような孔552が形成されている場合に吸引部440により空気を吸引すると図6(b)に示すように、孔552から空気が入り込み、左回りの空気の渦が発生する。
次に、本発明の第七実施形態に係る穿孔工具601について説明する。
なお、第一実施形態及び第二実施形態と同一の構成のものについては、同一の符号を付して記載し、詳細な説明を省略する。また、吸引部については、第五実施形態と同様の構成であるので同一の符号を付して記載し、詳細な説明を省略する。
次に、本発明の第八実施形態に係る穿孔工具701について説明する。
なお、第一実施形態及び第二実施形態と同一の構成のものについては、同一の符号を付して記載し、詳細な説明を省略する。
また、第二実施形態においては、カバー内周方向の全周に針が配置されている場合についてしたが、これに限定されるものではなく、周方向の一部に針が設けられていても良い。
また、第五実施形態から第八実施形態において、可変シール部材がブラシシールの場合について説明したが、針と針保持具とを有する可変シール部材とされても良い。また、第五実施形態から第八実施形態において、カバーの端部に切欠き部を形成し、この切欠き部に可変シール部材を取り付けても良い。
X 切削粉
1、101、201、401、501、601、701 穿孔工具
10 工具本体
20、120、520 カバー
30、130、230、330、630 可変シール部材
131、331 針
132 針保持具
237 ストロークセンサ
440 吸引部
552 孔(渦生成手段)
653 孔(渦生成手段)
754 ファン(渦生成手段)
Claims (1)
- 軸線方向に移動することでワークの表面に対して近接離間する工具本体と、
前記工具本体の外周側を囲み、端部が前記ワークの表面に対向するとともに前記端部の周方向の一部に切欠きが形成されたカバーと、
該カバーの周方向の一部に形成された前記切欠きに設けられ、前記ワークの表面に接触するとともに前記ワークの表面形状に応じて変形可能とされた可変シール部材と、
前記ワークの切削粉を吸引する吸引部と、
吸引時において空気の渦を生成する渦生成手段と、
を備え、
前記可変シール部材は、ブラシシールで構成され、
前記渦生成手段は、前記カバーの内側に設けられたらせん状の溝である穿孔工具。
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