JP2000308944A - 工作機械用ワイパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 切屑等が外面当たった場合でも、支障なくカ
バー外面に摺接し、また摺動面に多少の曲面があっても
確実に接触すると共に、接触部分の均一性が長期間にわ
たって保たれるワイパーを提供すること。 【解決手段】 少なくとも２枚が相対移動するカバー２
の先端部に取り付けられており、両カバー２，２間の隙
間を塞いで切屑や切削液の侵入を防止するワイパー１で
ある。弾性材料からなるワイパー本体１０と、ワイパー
本体１０の先端部に形成されたリップ部１１の下面に取
り付けられた金属薄板１２と、を有し、金属薄板１２の
先端部がリップ部１１より突出している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械及び産業
機械における摺動面に用いられ、摺動面の上に落ちた切
屑や切削油などを掻き取り、摺動面にこれらの切屑や切
削油が入り込むのを防ぐための工作機械用ワイパーに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、工作機械には、切屑等が摺動面に
侵入しないように保護するためテレスコープ型のカバー
が取り付けられている。このカバーはサイズの異なる箱
状のカバーを複数小間隙を介した状態で段違いに配設し
て望遠鏡の筒のような構成とし、工作機械の工具の移動
に伴ってカバーが伸縮するようにしたものである。そし
て、カバー間の隙間を埋めるために、外側のカバー２１
の先端部には図６に示すようなワイパー２２が取り付け
られており、切屑等がカバー２１内部へ侵入するのを防
いでいる。

【０００３】従来のワイパー２２はゴムにて形成され、
ワイパー２２の基部を外側のカバー２１の先端部に固定
し、ワイパー２２の先端部に形成されたリップ部２３を
内側のカバー２１の外面に摺接させることで、カバー２
１外面に存在する切屑等が隙間からカバー内へ入り込む
のを防いでいた。

【０００４】しかし、近年では、工作機械の工具と被工
作物の相対的移動が高速化しているため、上記した従来
のワイパーでは対応できないという問題がある。すなわ
ち、従来のワイパーでは、カバー表面と高速摺動するこ
とでリップ部の摩耗が生じたり、リップ部がかみこんで
シール性を損なうという問題があった。

【０００５】そこで、本出願人は、リップ部先端の摩耗
を防止した工作機械用ワイパーとして、特開平８−１３
２３３０号公報に開示されるものを提案した。この工作
機械用ワイパーは、図７ａに示すように、取付部24と、
該取付部24に対して傾斜して設けられたリップ部25とか
らなる断面ク字形の弾性部材26と、該リップ部25の傾斜
した側に貼り付けられた金属薄板27とを有してなり、金
属薄板27の先端がリップ部25の先端より突出しており、
金属薄板27先端が他方のカバーの摺動面に接触するよう
にカバーに芯金２８によって取り付けられたものであ
る。

【０００６】ところが、このワイパーでは、ワイパー外
面に取り付けた金属薄板の外面に切屑が当たるために、
長期間の使用によって図７ｂに示すように金属薄板２７
の先端部が外側へ湾曲して、カバー面に摺接しなくなる
場合があるという欠点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の欠点
を解消するためになされたものであり、その目的とする
ところは、切屑等が外面に当たった場合でも支障なくカ
バー外面に摺接し接触部分の均一性が長期間にわたって
保たれ、また摺動抵抗を低減することができる工作機械
用ワイパーを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の工作機械用ワイ
パーは、少なくとも２枚が相対移動するカバーの先端部
に取り付けられており、両カバー間の隙間を塞いで切屑
や切削液の侵入を防止する工作機械用ワイパーであっ
て、弾性材料からなるワイパー本体と、該ワイパー本体
の先端部に形成されたリップ部の下面に取り付けられた
金属薄板と、を有し、該金属薄板の先端部が該リップ部
より突出しており、そのことにより上記目的が達成され
る。

【０００９】一つの実施態様においては、前記金属薄板
がリップ部の下面に加硫接着されている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明を図面を参照して説
明する。

【００１１】図１は本発明の一実施形態に係る工作機械
用ワイパー１を工作機械のテレスコープ型のカバー２に
取り付けた状態を示している。

【００１２】該工作機械用ワイパー１は弾性材料からな
るワイパー本体１０と、該ワイパー本体１０の先端部に
形成されたリップ部１１の下面に取り付けられた金属薄
板１２と、を有する。該ワイパー本体１０は、横幅方向
に長い長尺部材で形成されている。ワイパー本体１０
は、カバー２の下面に取り付けられる取付部１３と、該
取付部１３より延出されたリップ部１１とを有し、該リ
ップ部１１は先端側になるにつれて順次厚みが小さくな
っている。リップ部１１の下面には下方がやや突曲する
湾曲面１４が形成され、この湾曲面１４に金属薄板１２
が加硫接着されている。また、金属薄板１２は接着剤等
を使用して取り付けてもよい。また、金属薄板１２はリ
ップ部１１内にその基部を埋設してもよい。この場合、
リップ部１１を形成するときに一体に金属薄板１２が埋
設される。

【００１３】金属薄板１２が湾曲面１４に接着され金属
薄板１２の先端部１２ａはリップ部１１先端から突出し
ている。金属薄板の突出寸法は、０〜１０mmが好まし
い。また。突出寸法は、リップ部１１下面の湾曲面１４
の長さに対して０〜０．５倍が好ましい。

【００１４】上記ワイパー本体１０は、ＮＢＲ、ウレタ
ンゴム、フッ素ゴム、Ｈ−ＮＢＲ等の弾性材料から形成
され、耐油性を有し、硬度が７０度〜９０度（通常は７
０度）の範囲内で適度の弾性を有するものが好ましく選
定される。また上記金属薄板１２としては、リン青銅板
やステンレス鋼板、炭素工具用鋼材等の板バネ材で形成
することができる。金属薄板１２の厚みは０．０５〜
０．３mmが好ましく、更に好ましくは０．０７〜０．２
mmである。金属薄板１２の厚みが０．０５mm未満である
と、強度的に弱すぎ、取付部１３を介しての抑え込みに
対応して金属薄板１２の先端が曲がり過ぎてシールに必
要な十分な接触を確保できない場合がある。金属薄板１
２の厚みが０．３mmを越えると、強度的強すぎ、金属薄
板１２の先端が十分に曲がることなく、カバー２の摺動
面に突き刺さるようにあたり、摺動面を傷つけてしま
う。

【００１５】さらに、ワイパー本体１０の下面には突出
部１５が形成され芯金３を取付部１３下面と突出部１５
に当てた状態でワイパー１をカバー２の先端部下面に固
着具等で取り付けることができるようになっている。

【００１６】このように、弾性材料にて形成されるリッ
プ部１１と金属薄板１２とを組み合わせてワイパー１を
構成にすることにより、金属薄板１２の先端部の弾性に
加えてリップ部１１の弾性が加わるために、金属薄板１
２の先端部は常にカバー２外面に摺接することになる。
金属薄板１２はリップ部１１に比べてカバー２表面の凹
凸に対する応答性が早いために高速でワイパー１がカバ
ー２上を摺動する場合でも金属薄板１２下面がカバー２
表面に追従して隙間を生じることがない。

【００１７】また、ゴムでリップ部１１先端を形成する
場合に比べて、金属薄板１２はカバー２外面との摺動抵
抗を下げることができるため、高速で移動する工作機械
のワイパー１として使用でき、また切削油を使用しない
作業でも金属薄板１２によって掻き取りが良好に行える
ため、アルミニウム切屑等の特殊作業にも対応すること
ができる。

【００１８】さらに、金属薄板１２をリップ部１１の下
面に加硫接着によって接着することにより、金属薄板１
２がリップ部１１下面から剥離するおそれがない。ま
た、飛散する切屑がワイパー１の外面に当たったとして
も、金属薄板１２の外面をリップ部１１で保護して金属
薄板１２に切屑が多量に当たることを防止できるため、
金属薄板１２の先端部の湾曲を防止することができる。

【００１９】なお、金属薄板１２に変えて、ＦＲＰやセ
ラミック、プラスチックにて形成することもできる。

【００２０】上記構成のワイパー１は例えば、以下のよ
うに工作機械に使用することができる。

【００２１】工作機械は、図２に示すように、サイズの
異なる複数の箱状カバー２が小間隙を介して配設された
カバー部４を有する。該カバー部４は工具を保護するも
のである。カバー部４はサイズの異なる箱状のカバー
２、２を複数小間隙を介した状態で段違いに配設して望
遠鏡の筒のように構成され、工作機械の工具の移動に伴
ってカバー部４が伸縮するように構成されている。そし
て、外側のカバー２の先端部に上記した構成のワイパー
１が取り付けられ、該ワイパー１の金属薄板１２の先端
部が内側のカバー２の外表面に摺動可能になっている。

【００２２】なお、金属薄板１２の先端部に摺動抵抗を
さらに下げるために加工（例えば、曲面加工）あるいは
被覆を施してもよい。例えば、フッ素樹脂、テフロン、
セラミックス等で金属薄板１２先端部を被覆してもよ
い。

【００２３】

【実施例】次に、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。

【００２４】（１）ワイパー押付力測定方法 Ａ．試験方法 図３に試験機の形状を示す。図中、６はロードセル、７
はサドル、１はワイパーを示す。サドル７にワイパー１
を固定し、ワイパー１を下降して、ワイパー１のリップ
部１１の先端がロードセル６の表面に接触したところか
ら、さらにワイパー１をロードセル６側へ規定値の０．
５mm押し付ける。その時にかかる力をロードセル６が感
知し、その値を押付力と定義する。通常、押付力は単位
センチメートル当たりで表す。この押付力は次項の手動
抵抗測定の際に、垂直荷重（Ｗ）として用いる。 Ｂ．試験条件：潤滑油なし

【００２５】（２）ワイパー摺動抵抗測定方法 Ａ．試験方法 図４に試験機の形状を示す。図中、６はロードセル、７
はサドル、１はワイパー、８は摺動ベッドを示す。

【００２６】ワイパー１をサドル７に固定している状態
で、摺動ベッド８が矢印の方向に動く。その際に働く水
平方向の力Ｆをロードセル６が感知する。この値と、入
力した垂直荷重Ｗの値（ワイパーを規定値０．５mm押し
付けたときの力）とから、Ｆ＝μＷの式に基づいて摩擦
係数μが算出される。

【００２７】Ｆ＝μＷ ここで、Ｆは摺動抵抗(Kgf)、μは摩擦係数、Ｗは押付
力（Kgf）を示す。 Ｂ.試験条件 潤滑油なし 摺動速度：１０ｍ／min

【００２８】（３）ワイパー摺動試験方法 Ａ．試験方法 図５に試験体及び試験器の形状を示す。図中、７はサド
ル、１はワイパー、８は摺動ベッド、３はワイパー１の
芯金を示す。

【００２９】ワイパー１をサドル７の両側に図のように
固定し、両ワイパー１の間に切り粉９を封入している状
態で、摺動ベッド８が往復運動する。その摺動ストロー
クより摺動距離を算出し、ワイパー１のリップ部１１か
ら漏れて摺動ベッド８の両端部にある粉量を各距離で計
測した。

【００３０】使用したワイパー１の断面形状は規格品と
同形状とし、幅１２０mmのものを使用した。押し付け代
は規定値の０．５mmとした。（但し、バネ鋼付加タイプ
のワイパーについては、規定値３mmとした。） Ｂ.試験条件 潤滑油 なし 摺動速度 ２５m/min 摺動ストローク ２１５mm 試験環境 室温

【００３１】（実施例１）ＮＢＲにてワイパー本体１０
を形成し、該ワイパー本体１０のリップ部１１下面に金
属薄板１２を加硫接着して図１に示すような形状のワイ
パー１を構成した。

【００３２】このカバー２の表面にワイパー１の金属薄
板１２先端部を摺接した状態で、表１に示す距離を、７
５ｍ/minで摺動させ、ワイパー１とカバー２との間をか
ら漏れた切り粉の漏れ量を測定した。

【００３３】その結果を表１に示す。

【００３４】（実施例２）実施例１と同様にして構成し
たワイパー１を使用して、ワイパー１の金属薄板１２先
端をカバー２に摺動させた場合の摺動抵抗を測定した。

【００３５】その結果を表２に示す。なお、表２におい
て、ドライとは、ワイパー１の摺動時に切削油がない状
態で切り粉を発生させた場合の試験をいい、ウエットと
はワイパー１の摺動時に切削油がある状態で切り粉を発
生させた場合の試験をいう。

【００３６】（比較例１、２）従来例で説明した図６に
示すゴムからなるワイパー２２を使用して、実施例と同
様に試験した結果を合わせて表１および表２に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】

【００３９】表１および表２の結果から、本実施例で得
られたワイパーは、切り粉の漏れ量が長期の使用にわた
って少なく、また摺動抵抗も小さいことがわかる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、弾性材料にて形成され
るリップ部と金属薄板とを組み合わせてワイパーを構成
しているので、金属薄板の先端部をカバー外面に弾性的
に摺接させて切屑等を掻き取ることができ、また摺動抵
抗を下げることもできる。従って、高速で移動する工作
機械のワイパーとして使用でき、また切削油を使用しな
い作業でも金属薄板によって掻き取りが良好に行えるた
め、アルミニウム切屑等の特殊作業にも対応することが
できる。

【００４１】さらに、金属薄板はリップ部の下面に取り
付けているので、切屑等がワイパーの外面に当たった場
合でも金属薄板の変形を防止して接触部分の均一性が長
期間にわたって保たれるワイパーを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のワイパーをテレスコープ型のカバーに
取り付けた状態を示す要部断面図である。

【図２】図１で示したカバーの斜視図である。

【図３】ワーパー押付力測定方法を説明する図である。

【図４】ワイパー摺動抵抗測定方法を説明する図であ
る。

【図５】ワイパー摺動試験方法を説明する図である。

【図６】従来のワイパーをテレスコープ型のカバーに取
り付けた状態を示す要部断面図である。

【図７】従来の他のワイパーの問題点を示した説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 工作機械用ワイパー ２ カバー ３ 芯金 ４ カバー部 １０ ワイパー本体 １１ リップ部 １２ 金属薄板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２枚が相対移動するカバーの
   先端部に取り付けられており、両カバー間の隙間を塞い
   で切屑や切削液の侵入を防止する工作機械用ワイパーで
   あって、 弾性材料からなるワイパー本体と、該ワイパー本体の先
   端部に形成されたリップ部の下面に取り付けられた金属
   薄板と、を有し、該金属薄板の先端部が該リップ部より
   突出している工作機械用ワイパー。
2. 【請求項２】 前記金属薄板がリップ部の下面に加硫接
   着されている請求項１に記載の工作機械用ワイパー。