JP2015123564A

JP2015123564A - 面取り機

Info

Publication number: JP2015123564A
Application number: JP2013271292A
Authority: JP
Inventors: 智一泉澤; Tomokazu Izumisawa
Original assignee: SP Air KK
Current assignee: SP Air KK
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2015-07-06
Anticipated expiration: 2033-12-27
Also published as: JP6210877B2

Abstract

【課題】発熱したカッターブレードやワークを好適に冷却でき、しかもカッターブレード部分に切屑が堆積しない面取り機を提供する。【解決手段】駆動手段６の駆動軸８を回転させるために使用された圧縮空気を圧縮空気排出部２４の流入口２１から排気案内制御通路２３を経由して放出口２２から放出し、該放出口２２はカッターブレード１３の側周面に臨んでいる面取り機１であり、該放出口２２から放出された排気は該カッターブレード１３の回転軸である駆動軸の回転軸Ｘと直交する方向から該カッターブレード１３に向かって放出されるためにカッターチップ１５の冷却効果や該カッターブレード１３に付着した切屑を吹き飛ばす効果が非常に高いものとされている。【選択図】図１

Description

本発明は、圧縮空気を導入してカッターブレードを回転させ、主にワークの角部を面取りするために使用される面取り機に関する。

従来、面取り加工時において使用されるハンド型の面取り機は、カッターチップをカッター台に取り付けてなる面取り用のカッターブレードを、電気や圧縮空気で回転駆動する出力軸の先端に装着して構成されている。そして作業者が該面取り機を手に持ち、面取り加工する際にカッターブレードを回転させつつ、カッターチップの先端に設けられた切削刃をワークに押し当てることで、目的とする箇所を切削して面取りする。

このような面取り加工を行うハンド型の面取り機は、従来からよく知られており、圧縮空気を動力源としてＲ面取りを行うための面取り機としては、例えば特許文献１に開示されているものがある。これは、面取り機本体にカッターを回転可能に取り付け、さらに該カッターにカッターチップを交換可能に取り付け、面取り機としての長寿命化を図ったものである。

特許文献１には、さらに、面取り機本体にロータリーベース（案内板）が取り付けられ、カッターと同軸的にガイドローラーが相対回転可能に取り付けられている構成も開示されている。このように、該ロータリーベースとガイドローラーとにワークの水平面及び垂直面を当接させることで、安定した面取り加工が精度良く行なわれる。

なお、参考として、圧縮空気を動力源とする研磨工具が例えば特許文献２に開示されている。これは作動用の圧縮空気を本体内で２つの通路に分岐させ、一方をエアモータの動力として用い、これに対して他方をモータ回転軸内の空気通路を経て研磨作用面の中心部に設けた通気穴から噴出させる冷却空気として用いるものである。

特開平８−５７７０７号公報特開平８−１１０４５号公報

しかしながら、特許文献１に開示された面取り機にあっては、ワークと切り刃との摩擦によってカッターチップが高温となり、ワークの材料（例えばアルミニウム材）によっては、カッターチップにワークの切屑が溶着して過剰に付着してしまい、これによりカッターブレードの回転の不具合を招くことがあった。また、付着してしまった切屑により、部品が摩耗、又は損傷してしまうおそれもあった。かかる問題は、面取り作業を連続して長時間行うような現場であると、作業効率が低下すると共に、部品交換のサイクルが早くなってコスト高を招くことになる。

ところで、上記特許文献２の研磨工具においては、工具側と被研磨面（ワーク）側との両方を冷却し、研磨屑を飛散させて作業面からこれを除去する効果が得られる。しかしながら、工具本体内部に分岐通路を設ける必要があり、さらにモータ回転軸内に空気通路を設ける必要もあるため、工具の構造が極めて複雑になる。加えて、空気漏れを防ぐために非常に高い組み付け精度が要求されるため、製造コストが大幅に高くなってしまう問題がある。このような問題は、加工量が小さな小型の工具になるほど顕著になり、問題となる。

そこで本発明は、小型のハンドタイプであっても、ワークや刃部に対して冷却効果があり、また、内部構造を過剰に複雑化することなく簡易な構成でワークの切屑がカッターブレード等に付着してしまうことを防止でき、また、切屑が局所的に堆積して部品が摩耗、あるいは損傷してしまう問題を好適に防止することができる面取り機を提供することを目的とする。

本発明は、圧縮空気によって回転駆動する駆動軸を有する駆動手段が内部に備え付けられた面取り機本体には、該駆動手段に圧縮空気を導入するための圧縮空気供給部と、該面取り機本体から圧縮空気を排出するための圧縮空気排出部とが設けられており、さらに前記駆動手段の駆動軸にはカッターブレードが取り付けられている面取り機であって、前記圧縮空気排出部は前記駆動手段の駆動軸を回転させた後の排気が通過する排気案内制御通路を備え、該排気案内制御通路には、該排気が流入する流入口と、該排気が該排気案内制御通路から放出される放出口とが備えられており、さらに該放出口が、前記カッターブレードの側周面に対向配置されることで該カッターブレードに臨ませてあることを特徴とする面取り機である。

かかる構成にあっては、前記面取り機の駆動源となった圧縮空気が前記圧縮空気排出部の排気案内制御通路を通って前記放出口から前記カッターブレードに向かって放出されるので、該空気流により、ワークやカッターブレードを冷却する効果が得られる。したがって、ワークやカッターブレードの過剰な発熱が抑えられるため、例えばワークの材料がアルミニウム材のようなものであっても、カッターブレード等にワークの切屑が溶着して過剰に付着してしまうことを抑制することが可能となる。これによりカッターブレードの回転の不具合を招きにくくすることができる。また、該空気流により、該カッターブレードに付着しようとする切屑が外側に向かって好適に吹き飛ばされることとなるため、切屑が原因となるカッターブレードの回転の不具合や部品交換サイクルの短縮化を好適に防止することができる。また、該空気流によって該カッターブレードの周囲に切屑が滞留しにくくなり、切屑の清掃作業が簡便となってメンテナンス作業の負担が軽くなる。

また、そもそも前記空気流は、カッターブレードを回転させるために使用する圧縮空気を利用しており、駆動軸を回転させた後の排気が放出される構成であるため、供給される圧縮空気を無駄なく使用することができるとともに、圧縮空気の流路を２分して個別に流量を調節する等も必要ないため、内部構造を複雑化させることもない。

さらに、使用中のカッターブレードには、切屑が多く付着しようとするが、かかる切屑を吹き飛ばすには、該カッターブレードの回転軸に対してほぼ直交する方向で該カッターブレードに向けて排気を送ることが望ましい。一見、カッターブレードに付着した切屑を外側（作業空間）へ吹き飛ばすには該回転軸に沿った方向で外側に向けて排気を送り出す方が、切屑が面取り機本体側に吹き入れられるおそれもなく合理的のように考えられる。しかしながら、使用中のカッターブレードは高速回転しており大きな遠心力が作用するため、かかる状況のなかでカッターブレードに付着した切屑を吹き飛ばすには、排気が放出される放出口を該カッターブレードの側周面に臨んでいる状態にして該カッターブレードの回転軸と直交する方向から該カッターブレードに向かって排気を放出することが必要となる、との着想に至った。

また、前記面取り機本体内には、スピンドルが中間部分に形成された駆動軸を回転自在に支持する一対の駆動軸支持部材が、該スピンドルを挟むように該駆動軸の両端部分に各々配され、しかも少なくともカッターブレード側の該駆動軸支持部材が該面取り機本体に内嵌されており、さらに該カッターブレード側の駆動軸支持部材の外周部には切欠部が設けられ、該切欠部の周面と該面取り機本体の内周面とによって画定された空隙によって前記排気案内制御通路の一部が構成されていることが望ましい。

上記構成のように、前記カッターブレードが取り付けられる駆動軸に直接スピンドルを設ける構成とすることにより、面取り機本体の構造を簡素化することができ、面取り機の小型化がより一層容易となる。しかも、該カッターブレード側に配された駆動軸支持部材と面取り機本体との間に空隙を形成してこれを排気案内制御通路の一部とすることにより、通常、面取り機本体内の中心部に配されている前記カッターブレードの回転駆動構造を避けながら、面取り機本体の内周面に沿って排気案内制御通路を形成することが可能となり、該面取り機のコンパクト化、及び内部構造の簡素化がより一層容易となる。また、該排気案内制御通路の流入口と放出口との離間距離をできる限り小さくすることもできるため、同様に、内部構造の簡素化、及び該面取り機のコンパクト化が極めて容易となる。

上記構成によれば、従来のものよりも簡易な構成によって好適にカッターブレードやワークを冷却することができ、またカッターブレードに付着しようとする切屑を吹き飛ばすこともできるため、工具の長寿命化を図ることが可能となる。また、切屑が局所的に堆積して部品が摩耗、あるいは損傷してしまう問題を好適に防止することができる。また、簡素な構造であるため、面取り機本体自体を小型化しても、冷却機能、及び切屑の吹き飛ばし機能を容易に適用することができる。

面取り機を示す縦断面図である。ロックリングを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は縦断面図である。駆動軸支持部材を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。圧縮空気排出部を示す部分拡大縦断面図である。駆動軸支持部材が面取り機本体に装着された状態を示す横断面図である。

以下に本発明を具体化した実施例を詳細に説明する。なお、本発明は、下記に示す実施例に限定されることはなく、適宜設計変更が可能である。ところで実施例を説明する際には、便宜上、上下方向を規定して説明する場合があるが、このことは、本発明が下記実施例で定められた方向にのみ限定されて使用されることを意味するものではない。

図１に示すように、面取り機１は、側面視Ｌ字形状の金属製筒材からなる面取り機本体２を備えている。そして、該面取り機本体２の基端部には、図示しない圧縮空気供給ホースが接続される圧縮空気供給部３が設けられている。

さらに、前記面取り機本体２には、該面取り機本体２内への圧縮空気の導入及び導入停止を切り換えることができる切換えバー４が外側へ出没可能に突設されている。さらに、該面取り機本体２には、該切換えバー４に隣接して操作スイッチ５が軸支されており、該操作スイッチ５と該切換えバー４とが連動して圧縮空気が該面取り機本体２内部へ導入可能となっている。

また、前記面取り機本体２内には、駆動手段６が備え付けられている。さらに詳述すると、該駆動手段６は、圧縮空気の流れにより高速度で回転するスピンドル７が中間部分に形成された駆動軸８を有していると共に、該駆動軸８が、該スピンドル７を挟むように配置される一対の駆動軸支持部材９，１０によって回転自在に支持されている。具体的には、該駆動軸８の基端側部分に基端側駆動軸支持部材９が配置され、該駆動軸８の先端側部分に先端側駆動軸支持部材１０が配置されている。なお、各駆動軸支持部材９，１０は、その内部にそれぞれベアリング１１，１２を有し、該ベアリング１１，１２の軸受け機能により、前記駆動軸８が回転自在に支持されている。

さらに、前記駆動軸８の先端には、カッターブレード１３が案内軸受１４とともに取り付けられている。該カッターブレード１３は複数（３つ）のカッターチップ１５がネジによってカッター台１６に締め付け固定されてなる。また、該カッターブレード１３は、前記先端側駆動軸支持部材１０に内蔵されたベアリング１２の内側の一側面１２ａに当接するように配置されている。なお、本実施例における該カッターチップ１５は２ｍｍのＲ面取り用のものが用いられているが、勿論、さらに小さなＲ面取り用のものが使用されても構わないし、あるいはＣ面取り用のものが使用されても構わない。

さらに前記面取り機本体２には、図２に示すように、径大部と径小部とを有するほぼ円筒形状のロックリング１７が前記先端側駆動軸支持部材１０の下側で前記カッターブレード１３を囲繞するように配設されている。具体的には、該ロックリング１７の径大側の内周面１７ａにネジ溝が設けられており、該面取り機本体２の外周面に設けられたネジ溝に螺嵌固定されている。また、該ロックリング１７の径大部に形成された径大側座面１７ｂには、該ロックリング１７の中心から外側に向かう方向に沿って形成された溝１７ｃが平面視で放射状に４つ設けられている（図２ａ参照）。すなわち、該溝１７ｃにおける内側の溝端が、該ロックリング１７の中空部と連通する内側端部１７ｄとされる構造となっている。

一方、前記ロックリング１７の径小部の外周面１７ｅにはネジ山が設けられており、該ネジ山に、図１に示すような略円盤形状の当接案内板１８が螺嵌固定されている。なお、該当接案内板１８の中央には、前記カッターブレード１３及び前記案内軸受１４が配される円形の開口１８ａが設けられており、かかる螺嵌固定状態で、該当接案内板１８が、該カッターブレード１３に隣接し、かつ該カッターブレード１３を囲繞するように配置され、該カッターブレード１３の先端が該当接案内板１８からワークＷ側に突き出されているような配置となっている。そして、作業時にあっては、該当接案内板１８の表面に形成された当接案内面１９に、ワークＷの一面が当接することとなる。

また、前記カッターブレード１３の周囲には、前記面取り機本体２から圧縮空気を排出するための圧縮空気排出部２４が設けられている。該圧縮空気排出部２４の詳細については、本発明の要部にかかり、後で詳しく説明することとする。

上記した構成にあって、前記圧縮空気供給部３から圧縮空気が面取り機本体２内に導入されると、該圧縮空気が駆動軸８のスピンドル７に案内され、該駆動軸８が高速で回転駆動する。そして、該駆動軸８に設けられたカッターブレード１３が高速回転し、面取り作業が可能となる。

さらに、本発明の要部である圧縮空気排出部２４の排気案内制御通路２３について説明する。

図３，４に示すように、前記駆動軸８の先端側、すなわちカッターブレード１３側に配された先端側駆動軸支持部材１０は、ほぼ板片状の部材からなり、その中央には、環状のパッキン２０が内接された開口１０ａが形成されている。そして、図４に示すように、前記面取り機本体２におけるカッターブレード１３周辺のほぼ円柱状部分に内嵌された状態で、該開口１０ａに、前記駆動軸８が挿通されて配置されている。

ここで、図３に示すように、該先端側駆動軸支持部材１０の外周にあっては、円弧形外周部１０ｂが間隔をおいて４つ角部に設けられていると共に、隣り合う円弧形外周部１０ｂ，１０ｂの間に、平面視直線形状の切欠部１０ｃが該円弧形外周部１０ｂと連続するようにして各々配置されている。

そして、図５に示すように、前記先端側駆動軸支持部材１０が面取り機本体２に内嵌された状態で、該先端側駆動軸支持部材１０の円弧形外周部１０ｂが、該面取り機本体２の内周面２ａに当接し、かつ、該切欠部１０ｃは、該面取り機本体２の内周面２ａと離間した状態となっている。すなわち、かかる構成にあっては、該先端側駆動軸支持部材１０の切欠部１０ｃの周面と該面取り機本体２の内周面２ａと間に、該駆動軸支持部材１０の厚み方向に沿って形成された空隙が画定されており、該先端側駆動軸支持部材１０の上面がスピンドル７に臨むことにより、該空隙には該スピンドル７を通過した後の圧縮空気が導入される構成となっている。

さらに、図４に示すように、前記先端側駆動軸支持部材１０の下側には、前記ロックリング１７の径大側座面１７ｂが臨んでおり、該先端側駆動軸支持部材１０の切欠部１０ｃと、該ロックリング１７の径大側座面１７ｂに形成された溝１７ｃとが連通している。さらに、該溝１７ｃの内側端部１７ｄが、前記カッターブレード１３の側周面に対向配置されて臨ませてある。

すなわち、前記先端側駆動軸支持部材１０の切欠部１０ｃに形成された空隙に流入した圧縮空気は、ロックリング１７の溝１７ｃに案内され、カッターブレード１３に向けて放出されることとなる。ここで、このような排気が通過する空路により、本発明にかかる排気案内制御通路２３が構成され、前記先端側駆動軸支持部材１０の上面に配された開口が、該排気案内制御通路２３の流入口２１とされ、これに対して前記ロックリング１７における溝１７ｃの内側端部１７ｄの開口が放出口２２とされている。

再度述べると、前記流入口２１と前記放出口２２とを備える排気案内制御通路２３は、図４に示すように、前記駆動軸支持部材１０の切欠部１０ｃの周面と前記面取り機本体２の内周面２ａとによって画定された空隙２３ａと、前記ベアリング１２と該面取り機本体２の内周面２ａと間に形成された空隙２３ｂと、前記ロックリング１７の溝１７ｃによって画定された空隙２３ｃと、によって構成されている。

上記構成にあって、前記駆動軸８を回転させるために使われた圧縮空気は、図４中に矢印で示したように、前記流入口２１を介して前記排気案内制御通路２３に案内され、該排気案内制御通路２３を通って該放出口２２から前記カッターブレード１３に向かって放出される。このように放出される圧縮空気（排気）の放出方向は、上記構成により、前記カッターブレード１３の回転軸に対してほぼ直交する方向となる。そして、このようにして放出された排気は、該カッターブレード１３やワークＷを冷却すると共に、該カッターブレード１３に付着した切屑を外側に向けて吹き飛ばす。

前記放出口２２は、前記カッターブレード１３の側周面に臨んでおり、該カッターブレード１３側周面に向かって開口しているので、該放出口２２から放出された排気は、該カッターブレード１３の回転軸、すなわち駆動軸８の回転軸Ｘと直交する方向に沿って向かうこととなり、高速回転するカッターブレード１３に付着した切屑を効率良く吹き飛ばすことができる。

また、本実施例においては、前記放出口２２から放出された排気は、前記カッターブレード１３の根端部に突き当たって、その側壁に沿って該カッターブレード１３の先端方向へ向かい、さらに該カッターブレード１３のカッターチップ１５が設けられている溝１３ａ側に案内されて、ワークＷに向かって効率良く流動する。

このように、前記放出口２２から放出された排気は、前記面取り機本体２内部ではなく外側へ向かって放出されることになるため、切屑が該カッターブレード１３と該面取り機本体２との間に堆積することがなく、これにより切屑の堆積による部品の摩耗、損傷の発生を好適に防止できる。

また、前記排気案内制御通路２３の流入口２１は、前記先端側駆動軸支持部材１０の外周側に設けられているため、前記駆動軸８に隣接する前記ベアリング１２を避けて該排気案内制御通路２３を配置設計することができる。

さらに、前記先端側駆動軸支持部材１０に切欠部１０ｃを設けると共に、前記ロックリング１７に溝１７ｃを設けるだけで、前記圧縮空気排出部２４をコンパクトに構成することが可能であるため、複雑で高い精度が要求される構成を取り入れることが難しい小型の面取り機であっても、好適に採用して製品化することが可能となっている。

本発明は、上記実施例に限定されることはなく、また各部材の形状寸法等は、適宜変更可能である。例えば、前記切欠部１０ｃや前記溝１７ｃの配設数も実施例に限定されることはない。また、使用される部材は、金属製であってもよいし、適宜合成樹脂製であってもよいが、強度、耐久性の点から金属製であることが望ましい。また、例えば排気案内制御通路２３の適所に開口面積を変更可能な外出口を別途設け、これを排気調節機構として放出口２２に導かれる排気の流量を調節可能としてもよい。さらには該排気調節機構にサイレンサー等の消音機能を付加してもよい。

１面取り機
２面取り機本体
３圧縮空気供給部
６駆動手段
７スピンドル
８駆動軸
９，１０駆動軸支持部材
１０ｃ切欠部
１３カッターブレード
２１流入口
２２放出口
２３排気案内制御通路
２４圧縮空気排出部
Ｗワーク
Ｘ回転軸

Claims

圧縮空気によって回転駆動する駆動軸を有する駆動手段が内部に備え付けられた面取り機本体には、該駆動手段に圧縮空気を導入するための圧縮空気供給部と、該面取り機本体から圧縮空気を排出するための圧縮空気排出部とが設けられており、さらに前記駆動手段の駆動軸にはカッターブレードが取り付けられている面取り機であって、
前記圧縮空気排出部は前記駆動手段の駆動軸を回転させた後の排気が通過する排気案内制御通路を備え、該排気案内制御通路には、該排気が流入する流入口と、該排気が該排気案内制御通路から放出される放出口とが備えられており、
さらに該放出口が、前記カッターブレードの側周面に対向配置されることで該カッターブレードに臨ませてあり、前記放出口から放出される排気の放出方向と、前記カッターブレードの回転軸とがほぼ直交するように定められている
ことを特徴とする面取り機。
前記面取り機本体内には、スピンドルが中間部分に形成された駆動軸を回転自在に支持する一対の駆動軸支持部材が、該スピンドルを挟むように該駆動軸の両端部分に各々配され、しかも少なくともカッターブレード側の該駆動軸支持部材が該面取り機本体に内嵌されており、
さらに該カッターブレード側の駆動軸支持部材の外周部には切欠部が設けられ、該切欠部の周面と該面取り機本体の内周面とによって画定された空隙によって前記排気案内制御通路の一部が構成されている
請求項１に記載の面取り機。