JP2006500234A

JP2006500234A - 切削工具の作業範囲から切屑を除去する組立体

Info

Publication number: JP2006500234A
Application number: JP2004539717A
Authority: JP
Inventors: ハンソン，ジョナス; ローズウォル，ギョラン
Original assignee: ノバトールアーベー
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2023-09-26
Also published as: EP1542821A1; DE60330158D1; EP1542821B1; ATE448896T1; AU2003267890A1; JP4386838B2; WO2004028728A1

Abstract

切削工具の作業範囲から被切削体の切屑を除去する組立体において、軸方向に伸張可能且つ折りたたみ可能な管状部材(46)の第一の端部を保持する支持構造体(16)と、前記管状部材(46)の第二の端部を保持する横断片(34)と、前記支持構造体(16)と前記横断片(34)とを反対方向に付勢するように弾性的に取り付けられた少なくとも１つの付勢バネ(30,32)と、前記被切削体の前記作業範囲と係合するように前記管状部材(46)の前記端部の１つに隣接して配置された切屑受けチャンバー(38)を有するハウジング(36)であって、前記ハウジングの前記チャンバー(38)からの出口(40,44)が前記チャンバーからの切屑を除去するための吸引源に連結するように構成されたハウジング(36)と、切削機械と係合するように前記管状部材の前記端部の他端に配置されたハブ部(22)とを備えたことを特徴とする組立体。

Description

本発明は、切削工具の作業範囲から被切削体の切屑と切片とを除去する組立体に関する。本発明の組立体は、穿孔機械又はフライス切削機械の軸方向に可動で且つ非回転式部材に取り付けられて、穴や窪みが形成される被切削体に弾性的に付勢されるか、又は、被切削体の近くに位置する個別の固定された支持体又はスタンドに取り付けられて、上記機械に対して弾性的に付勢されて適用される。組立体は、特に、しかし限定的でなく、オービタル穿孔機械と共に使用するのに適する。

穿孔機械又はフライス切削機械により被切削体に穴や窪みを形成する際、穴の形成中に切削工具により生じた切屑や切片が穴の近くに残ると、穴が形成される表面の品質に悪影響を及ぼす。

本発明の目的は、切削作業中に、作業範囲から効率よく切屑を収集し且つ取り除くことができ、同時に、作業中に、機械の進行する突出部と被切削体との間の領域で、切削工具を完全に保護することができる切屑除去組立体を提供することにある。

この目的のために、本発明の組立体は、最も簡単な形態において、軸方向に伸張可能且つ折りたたみ可能な管状部材の第一の端部を保持する支持構造体と、前記管状部材の第二の端部を保持する横断片と、前記支持構造体と前記横断片とを反対方向に付勢するように弾性的に取り付けられた少なくとも１つの付勢バネと、前記被切削体の前記作業範囲と係合するように前記管状部材の前記端部の１つに隣接して配置された切屑受けチャンバーを有するハウジングであって、前記ハウジングの前記チャンバーからの出口が前記チャンバーからの切屑を除去するための吸引源に連結するように構成されたハウジングと、切削機械と係合するように前記管状部材の前記端部の他端に配置されたハブ部とを備える。切削作業が行われている間、管状部材は切削工具のシャフトを囲い、切削機械の突出部（例えば、回転スピンドル）に対して実質的に閉じた空間を画成し、その空間は切屑受けチャンバーに連結して内部の切屑を効率的に除去すると共に切削工具が故障した場合にオペレータを安全に保護する。

本発明の組立体の更なる特徴と適切な実施形態とは、請求項の中で定義され、添付図面参照の下、以下の説明においてより詳細に述べられる。

図１に本発明の組立体１の第一の簡単な実施形態を示す。組立体１は、被切削体（図示せず）の近くに位置することができるスタンド３上に保持または載置された支持構造体２を有する。支持構造体２は、切屑受けチャンバー５を有するハウジング４と、軸方向に伸張可能且つ折りたたみ可能な管状部材６の一端とを保持または載置する。管状部材６は、らせん状に巻回された鋼又は同様な強度の材質の帯板体からなり、被切削体に対して弾性的に付勢される伸縮自在のバネを形成する。図１に伸張された管状部材６を示す。管状部材６の他端は、例えば、切削機械（図示せず）のスピンドルの端面等の前面部と係合するよう構成された圧力板Pを有するハブ部７を支える。ハブ部７は、横断片８に取り付けられており、横断片８は、ハブ部７を、切削機械の一側に位置し、管状部材６の伸縮の長手方向の案内をする直線的な案内ユニット９に連結している。案内ユニット９の案内ブロック９aは、固定機械底部Ｂに固定されたブラケット10上に支持されている。横断部８に取り付けられた案内ロッド９ｂは、案内ブロック９aの中を滑動可能である。横断部８に取り付けられたハンドルＨにより、管状部材６を手動で縮めることができる。あるいは、機械中の切削工具の交換を容易にする空圧シリンダ（図示せず）によっても管状部材６を縮めることができる。真空配管Ｃは、切屑受けチャンバー５に連結され、これにより被切削体の作業範囲から切屑や切片を除去することができる。

使用する際、ハウジング４は、内部で穴や窪みが形成される被切削体の表面と係合される。伸縮自在の管状部材６は、切削工具とそのシャフト（図示せず）を被って軸方向に伸張することができるようになり、その結果圧力板Pが切削機械の前進するスピンドルと弾性的に係合することができるようになる。被切削体の中に切削工具が進んでいる間は、管状部材６は弾性部材６のバネの力の作用に継続的に対向し軸方向に折りたたまれる。管状部材６は、内部の切屑をより良く除去するための切屑受けチャンバー５と連通した限られた空間と、切削作業中に進んでいる機械の先端と被切削体との間の範囲の切削工具の強力な保護体とを形成する。

図２と図３に本発明の組立体11の第二の実施形態の斜視図を示す。組立体11は、オービタル穿孔機械14（図６）、あるいは、被切削体の加工範囲から切屑や切片を取り除くべき被切削体に穴をあけたりまたは窪みをつくるためのあらゆる他のタイプの材料加工機械の外部ハウジング12の前面部に取り付けられて適用される。

組立体11は、後留め部20を有する２つの対向する側脚部18を備えたＵ型支持構造体16を具備し、Ｕ型支持構造体16はオービタル穿孔機械14の軸方向可動なハウジング12に固定される。中央ハブ部22によって、両脚部18は連結している。その中央ハブ部22は、窪みの底とスピンドルの終端部との間の軸方向の僅かな遊びをもって回転切削工具（図示せず）を支持するオービタルスピンドルの前端部を受け入れるための円筒形の窪み24を有する。各脚部18の外側部は、２つの案内ロッド28の直線的な案内のために各々の案内ブロック26に備え付けられている。実質的に一定のバネの力が生じる空圧バネのシリンダ30は、各脚部18の後端部と案内ブロック26とに取り付けられ、案内ブロック26を通して伸張されるピストンロッド32を有する。案内ロッド28とピストンロッド32とは、2組の案内ロッド28とピストンロッド32とを連結しているヨーク型圧力底部34の各端部に固定される。被切削体に対して圧力底部34は空圧バネ30、32によって付勢され、圧力底部34は、その被切削体の中で形成される穴や窪みからの切片を受けるためのチャンバー38を画成する中央管状ハウジング36を保持または載置する。チャンバー38は圧力底部34の分岐42を通して拡張されたチャネル40に通じ、管状出口ソケット44を経由して吸引源（図示せず）に連結されている。

軸方向に伸張可能且つ折りたたみ可能な管状部材46の一端は、中央ハウジング36に取り付けられ、一方、他端は、支持構造体16の中央ハブ部22に取り付けられる。管状部材46は、切削工具を収容し、その回りの実質的に閉じた空間を画成にするように構成され、切削工具が被切削体の中を進む際に真空度をあげることができる。管状部材46は、好ましくはバネ鋼等のバネ材料がらせん状に巻回された帯板48製の伸縮自在のバネからなる。そのような管状部材46は、軸方向の長さが実質的に帯板48の幅と等しくなるまで容易に折りたたむことができる。あるいは、管状部材46は弾性的な蛇腹として形成することもできる。最も伸張される位置で、管状部材46の軸方向の長さは、オービタルスピンドルに備え付けられた切削工具の先端が被切削体に係合する中央ハウジング36の表面から突き出さないようにされる。

穴形成作業が開始されると、圧力底部34は、空圧バネ30、32の力によって穿孔機械に対して最も伸張された位置をとる。オービタル穿孔機械14のハウジング12は、圧力底部34により管状部材46が少し縮められて圧力底部34が被切削体の表面に接するまで、軸方向送りモータ50（図６）によって軸方向被切削体方向に送られる。更に、被切削体の中を切削工具が軸方向に進む間、案内ブロック26は空圧バネ30、32の一定のバネの力に抗して、案内ロッド28に沿って前へ滑動し、一方、管状部材46は軸方向に折りたたまれる。切削作業中、切削工具によって生じた切屑と切片とは、チャンバー38とチャネル40と管状出口ソケット44とを通して吸引源により除去され、穴が切屑と切片によってふさがれることも、環境が汚染されることもない。

図７は、図６と同様な斜視図で、本発明の切屑除去組立体52の第三の実施形態にあわせて調整した同様なオービタル穿孔機械14を示す。図８、図９は本組立体の斜視図であり、後側面から、軸方向に折りたたまれた位置と伸張した位置を各々示している。

第二の実施形態と比較すると、第三の実施形態の組立体52は、内部で穴が切削されている間、被切削体56に対して固定された支持体54に取り付けられるように構成されている。組立体52は、軸方向調節可能なピストンロッド60（図10）を介して支持体54に取り付けられた中央垂直部材58を有する。円筒形のハウジング62は、形成されている穴や窪みから切片を受けるチャンバーを画成し、被切削体56と向かい合っている垂直部材58頂部に取り付けられている。ハウジング62は、作業範囲から切片を除去するためにホース（図示せず）を通じて吸引源に連結している出口開放部64を有する。上側張出部66と下側張出部68が、垂直部材58に取り付けられ、各々上側、下側から伸縮自在の空圧バネユニット72,74の固定された端部70を支えている。更に、各バネユニット72,74は、別個の空圧シリンダによって軸方向に伸張可能な３つの部分76,78,80を有する。バネユニットの最も外側の２つの部分80は、当該ユニットの間に、穿孔機械のオービタルスピンドルの外端面86によって係合される中央リング型圧力板84を有する横断片82を支持する。図７と図９において、最も良く示すが、バネユニット72の伸縮自在部76,78,80は、伸張された状態で、下方に向って段を形成し、一方、対応するバネユニット74の伸縮自在部は上方に向って段を形成する。

横断片82もまた、軸方向に伸張可能且つ折りたたみ可能な管状部材90の一端88と、ハウジング62に同心的に垂直部材58に取り付けられた他端92とを保持する。第一の実施形態、第二の実施形態と同様に、管状部材90は、切削工具を収容し、その回りの実質的に閉じた空間を画成にするように構成され、切削工具が被切削体の中を進む際に真空度をあげることができる。したがって、管状部材90は、好ましくはバネ鋼等のバネ材料がらせん状に巻回された帯板94製の伸縮自在のバネからなる。そのような管状部材90は、軸方向の長さが実質的に帯板94の幅と等しくなるまで容易に折りたたむことができる。

空圧バネユニット72,74は、圧力板84を通ったスピンドル工具の終端面86に管状部材90を付勢する実質的に一定のバネの力を生じるように取り付けられる。工具の交換中の組立体52と穿孔機械14との相対位置を示している側上面図である図10に示すように、伸縮自在のバネ部76,78,80は、各々のシリンダによって縮められ、組立体52と穿孔機械14との間に何もない空間が生じ、切削工具の交換が容易にできる。

上述した空圧バネ30とバネユニット72,74は、管状部材46,90の伸縮を制御するための水圧あるいは電気的ユニットとして形成することもできるであろう。

本発明の組立体の第一の簡単な実施形態の斜視図である。前面からみた発明の組立体の第二の実施形態の斜視図である。後面からみた発明の組立体の第二の実施形態の斜視図である。発明の組立体の第二の実施形態の後面図である。図４中のA-A'線に沿った断面図である。図２から図５の組立体が取り付けられたオービタル穿孔機械の斜視図である。図６と同様な斜視図であり、本発明の切片除去組立体の第三の実施形態にあわせた同様なオービタル穿孔機械を示す。図７の組立体の後側部からみた斜視図であり、軸方向に折りたたまれた位置を示している。図７の組立体の後側部からみた斜視図であり、軸方向に伸張された位置を示している。オービタル切削機械と、工具の交換作業が行われる伸張されていない位置に縮められた組立体の第三の実施形態との前側面図である。

符号の説明

2;16;54,58,60 支持構造体
4;36;62 ハウジング
5;38 切屑受けチャンバー
6;46;90 管状部材
6;30,32;46;72,74;90 付勢バネ
7;22;84 ハブ部
8;34;82 横断片
12 非回転式部材
14 切削機械
18 側脚部
20 固定する部分
26,28 案内部材
26 案内ブロック
28 案内ロッド
C;40,44 出口
72,74 シリンダユニット

Claims

切削工具の作業範囲から被切削体の切屑を除去する組立体において、軸方向に伸張可能且つ折りたたみ可能な管状部材(6;46;90)の第一の端部を保持する支持構造体(2;16;54,58,60)と、前記管状部材(6;46;90)の第二の端部を保持する横断片(8;34;82)と、前記支持構造体(2;16;58)と前記横断片(8;34;82)とを
反対方向に付勢するように弾性的に取り付けられた少なくとも１つの付勢バネ(6;30,32;46;72,74;90)と、前記被切削体の前記作業範囲と係合するように前記管状部材(6;46;90)の前記端部の１つに隣接して配置された切屑受けチャンバー(5;38)を有するハウジング(4;36;62)であって、前記ハウジングの前記チャンバー(5;38)からの出口(C;40,44)が前記チャンバーからの切屑を除去するための吸引源に連結するように構成されたハウジング(4;36;62)と、切削機械と係合するように前記管状部材の前記端部の他端に配置されたハブ部(7;22;84)とを備えたことを特徴とする組立体。
前記付勢バネ自体が前記軸方向に伸張可能且つ折りたたみ可能な管状部材(6)を構成し、らせん状に巻きつけられた帯板体の伸縮自在な弾性バネとして構成されていることを特徴とする請求項１に記載の組立体。
前記支持構造体(2;54,58,60)が、前記切屑受けチャンバー(5)を有する前記ハウジング(4;62)を設け、前記被切削体の前記作業範囲の近くに固定されるように取り付けられ、前記横断片(8;82)が前記切削機械と付勢力により係合するために前記ハブ部(7;84)を設けていることを特徴とする請求項１に記載の組立体。
前記横断片(34)が、前記被切削体の前記作業範囲と付勢力により係合するために前記切屑受けチャンバー(38)を有する前記ハウジング(36)を設け、前記支持構造体(16)が、前記切削機械(14)に非回転式部材(12)を軸方向可動に取り付けられて構成され、前記切削機械のスピンドルに近接するハブ部(22)を設けていることを特徴とする請求項１に記載の組立体。
前記少なくとも１つの付勢バネが空圧伸縮自在シリンダユニット(72,74)を備え、その一端が前記支持構造体(58)に、他端が前記横断片(82)に取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の組立体。
１つの伸縮自在シリンダユニット(72,74)が、前記管状部材(90)の側部に取り付けられることを特徴とする請求項５に記載の組立体。
前記支持構造体(16)と前記横断片(34)の相互の直線的な移動を容易にするために、前記支持構造体(16)と前記横断片(34)とに案内部材(26,28)が取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載の組立体。
前記支持構造体(16)が、前記ハブ部(22)によって相互連結され且つ前記切削機械の非回転式部材(12)に前記支持構造体(16)を固定する部分(20)が設けられた側脚部(18)を有するＵ型ブラケットを備えることを特徴とする請求項７に記載の組立体。
前記横断片(34)がヨーク部材を備え、前記ヨーク部材が、前記ヨーク部材の中央に前記ハウジング(36)を有し、前記案内部材が、前記ヨーク部材の反対端部に取り付けられた案内ロッド(28)と、前記案内ロッド(28)との相互作用のため前記支持構造体(16)に取り付けられた案内ブロック(26)とを有することを特徴とする請求項８に記載の組立体。
前記少なくとも１つの付勢バネが、一端が前記支持構造体(16)に取り付けられ、他端が前記横断片(34)に取り付けられている空圧伸縮自在シリンダユニット(30,32)を備えていることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の組立体。
１つの伸縮自在シリンダユニット(30,32)が、前記管状部材(46)の側部に取り付けられることを特徴とする請求項10に記載の組立体。