JP2017001176A - 工業用ワイパーおよびその製造方法ならびにワイピング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた掻き取り性および耐摩耗性ならびに低い摺動抵抗を備え、簡単な構成で製造が容易であるとともに、厚みを薄くでき、しかも軽量化およびコストダウンが可能であり、使い易い工業用ワイパーおよびその製造方法ならびにワイピング方法を提供することである。【解決手段】ゴム層１１および繊維層１２の積層体１０からなるリップ部２を備え、側面視において、リップ部２は、繊維層１２側が凸となるように湾曲しているとともに、摺動部１００に接触するリップ部２の先端部２ａが繊維層１２からなる、工業用ワイパー１であり、その製造方法である。工業用ワイパー１を使用して摺動部を掻き取る、ワイピング方法である。【選択図】図１

Description

本発明は、工業用ワイパーおよびその製造方法ならびにワイピング方法に関する。

工作機械のベッドなどに使用されている工業用ワイパーとしては、特許文献１〜３に記載されているような構成のものが知られている。
しかし、特許文献１〜３に記載されているような従来の工業用ワイパーは、掻き取り性などを確保するうえで構成が複雑であった。また、従来の工業用ワイパーは、厚みが大きく、重く、コストも掛かる構成であった。

特開２００７−８３３４４号公報 特許第３１９３３６１号公報 特許第４７４５６３６号公報

本発明の課題は、優れた掻き取り性および耐摩耗性ならびに低い摺動抵抗を備え、簡単な構成で製造が容易であるとともに、厚みを薄くでき、しかも軽量化およびコストダウンが可能であり、使い易い工業用ワイパーおよびその製造方法ならびにワイピング方法を提供することである。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下の構成からなる解決手段を見出し、本発明を完成するに至った。
（１）ゴム層および繊維層の積層体からなるリップ部を備え、側面視において、前記リップ部は、前記繊維層側が凸となるように湾曲しているとともに、摺動部に接触する前記リップ部の先端部が前記繊維層からなる、工業用ワイパー。
（２）前記積層体は、前記ゴム層を形成する未加硫ゴム層および前記繊維層を積層して前記未加硫ゴム層を加硫成形したものである、前記（１）に記載の工業用ワイパー。
（３）前記ゴム層の厚さが、前記繊維層の厚さよりも大きい、前記（１）または（２）に記載の工業用ワイパー。
（４）前記繊維層が、帆布からなる、前記（１）〜（３）のいずれかに記載の工業用ワイパー。
（５）前記繊維層が、弾性材料を含浸させた繊維からなる、前記（１）〜（４）のいずれかに記載の工業用ワイパー。
（６）前記リップ部の後端部に連続しており前記積層体からなる取付部をさらに備える、前記（１）〜（５）のいずれかに記載の工業用ワイパー。
（７）前記取付部は、前記リップ部と一体に成形されている、前記（６）に記載の工業用ワイパー。
（８）前記取付部を機械に取り付けて側面視したとき、前記リップ部の前記先端部は、前記取付部における前記ゴム層および前記繊維層の境界部の仮想延長線に対して略垂直な部位を含む、前記（６）または（７）に記載の工業用ワイパー。
（９）ゴム層および繊維層の積層体からなるリップ部を備え、側面視において、前記リップ部は、前記繊維層側が凸となるように湾曲しているとともに、摺動部に接触する前記リップ部の先端部が前記繊維層からなる、工業用ワイパーの製造方法であって、前記ゴム層を形成する未加硫ゴム層および前記繊維層を積層して前記未加硫ゴム層を加硫成形することによって平板状積層体を得る工程と、前記平板状積層体のうち前記加硫成形後の収縮率の差によって前記繊維層側が凸となるように湾曲変形している部位の端部を前記リップ部として備えるように、前記平板状積層体を加工して前記工業用ワイパーを得る工程と、を備える、工業用ワイパーの製造方法。
（１０）ゴム層および繊維層の積層体からなるリップ部を備え、側面視において、前記リップ部は、前記繊維層側が凸となるように湾曲しているとともに、摺動部に接触する前記リップ部の先端部が前記繊維層からなる、工業用ワイパーを使用して前記摺動部を掻き取る、ワイピング方法。

本発明によれば、優れた掻き取り性および耐摩耗性ならびに低い摺動抵抗を発揮することができ、かつ簡単な構成で製造が容易であるとともに、厚みを薄くでき、しかも軽量化およびコストダウンが可能であり、使い易いという効果がある。

本発明の一実施形態に係る工業用ワイパーを示す側面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る工業用ワイパーの製造方法を示す工程図である。

＜工業用ワイパー＞
以下、本発明の一実施形態に係る工業用ワイパー（以下、「ワイパー」と言うことがある。）について、図１を参照して詳細に説明する。

図１に示すように、本実施形態のワイパー１は、リップ部２を備えている。本実施形態のリップ部２は、面状の摺動部１００に付着した切粉などを掻き取る部位として機能し、ゴム層１１および繊維層１２の積層体１０からなる。

ゴム層１１を構成するゴムとしては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素添加ニトリルブタジエンゴム（Ｈ−ＮＢＲ）などが挙げられる。例示したこれらのゴムは、１種または２種以上を混合して使用することができる。

繊維層１２を構成する繊維としては、例えば、脂肪族ポリアミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ウレタン繊維、アセテート繊維、フッ素繊維などの合成繊維、木綿、絹、麻などの天然繊維、レーヨン、ガラス繊維、比較的硬度の低い金属繊維などが挙げられる。例示したこれらの繊維は、１種または２種以上を混合して使用することができる。繊維層１２の形態としては、例えば、織布、不織布、編布などが挙げられる。織布は、帆布を含む。繊維層１２の形態としては、帆布が好ましい。

繊維層１２は、弾性材料を含浸（ディップ）させた繊維からなるのが好ましい。弾性材料としては、例えば、ゴム、エラストマーなどが挙げられる。ゴムとしては、上述したゴム層１１で例示したのと同じものが挙げられる。エラストマーとしては、例えば、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマーなどの熱可塑性エラストマーが挙げられる。例示したこれらの弾性材料は、１種または２種以上を混合して使用することができる。含浸に代えて、弾性材料を塗布することによって、繊維の隙間に弾性材料を含有させることもできる。弾性材料を含浸または塗布するときには、これらの処理をスムーズに行ううえで、弾性材料を溶剤などで溶解して液状にするのが好ましい。なお、液状の樹脂接着剤などを含浸または塗布することもできる。

ここで、本実施形態のリップ部２は、側面視において、繊維層１２側が凸となるように湾曲しているとともに、摺動部１００に接触するリップ部２の先端部２ａが繊維層１２からなる。このような構成によれば、リップ部２が、掻き取り性に優れるリップ形状を有し、柔軟であるが摩擦係数が低く、それゆえ摺動部１００に対する摺動抵抗が低く、しかも耐摩耗性を高い状態に保つことができる。したがって、リップ部２の先端部２ａを摺動部１００に押し付けた状態でワイパー１を矢印Ａ方向に往復移動させて摺動部１００上を摺動させると、摺動部１００のうねりなどの変形に対してリップ部２が十分に追従して優れた掻き取り性を発揮し、耐摩耗性ならびに摺動抵抗低減においても優れた性能を発揮することができる。また、リップ部２の構成が簡単であることから、製造が容易であり、コストダウンが可能となる。さらに、上述した構成によれば、比較的重量の軽い部材によって構成されており、しかもリップ部２の厚みを薄くできることから、ワイパー１を軽量化することができ、結果として使い易く、ワイパー１の取り付け作業時における作業者の負担を軽減することができる。なお、上述した側面視とは、ワイパー１の側面４側からワイパー１を見た状態を意味するものとする。

リップ部２を構成する本実施形態の積層体１０は、後述する図２（ａ）に示すように、ゴム層１１を形成する未加硫ゴム層１１１と、繊維層１２とを積層し、未加硫ゴム層１１１を加硫成形することによって得られる。言い換えれば、積層体１０は、未加硫ゴム層１１１と、繊維層１２とを積層し、未加硫ゴム層１１１を加硫成形したものである。なお、繊維層１２が、上述した弾性材料を含浸または塗布したゴム引き繊維からなる場合には、繊維層１２およびゴム層１１を強固に積層一体化することができる。繊維層１２およびゴム層１１は、例えば、接着剤を使用して積層一体化することもできる。

本実施形態では、後述する図２（ｂ）に示すように、ゴム層１１の厚さＴ１１が、繊維層１２の厚さＴ１２よりも大きい。このような構成によれば、上述したリップ部２の効果が向上する傾向にある。ゴム層１１の厚さＴ１１および繊維層１２の厚さＴ１２の比は、ゴム層１１の厚さＴ１１：繊維層１２の厚さＴ１２＝１．３〜２．０：１であるのが好ましい。また、ゴム層１１の厚さＴ１１としては、０．６５〜２．０ｍｍであるのが好ましく、繊維層１２の厚さＴ１２としては、０．５〜１．０ｍｍであるのが好ましく、これらの数値範囲内で、ゴム層１１の厚さＴ１１が、繊維層１２の厚さＴ１２よりも大きくなるように構成するのが好ましい。

一方、本実施形態のワイパー１は、図１に示すように、取付部３をさらに備えている。取付部３は、摺動部１００に対して相対的に矢印Ａ方向に往復移動する機械１０１に取り付けられる部位である。

本実施形態の取付部３は、上述したリップ部２の後端部２ｂに連続しているとともに、リップ部２と同様に積層体１０からなる。このような構成によれば、取付部３が、積層体１０に起因する柔軟性を備えていることから、摺動部１００のうねりなどの変形に対してリップ部２を十分に追従させることができる。また、ワイパー１を軽量化することもできる。

本実施形態の取付部３は、リップ部２と一体に成形されている。このような構成によれば、成形が１回で済むことから、製造が容易であり、しかもリップ部２と取付部３の接続強度を向上させることができる。なお、取付部３は、必要に応じてリップ部２と別部材で構成することもできる。

上述した取付部３を取り付ける機械１０１としては、例えば、工作機械、半導体製造装置、ロボット、その他の産業機械または直動案内部材などが挙げられるが、ワイパー１を使用できる限り、これらに限定されるものではない。

機械１０１は、ワイパー１の取付部３を取り付ける取付手段を備えている。取付手段としては、ワイパー１が上述のとおり厚みが薄くて軽量であることから、簡単な構成のものを採用することができる。本実施形態では、機械１０１が取付部３の取付手段として、一対のプレート１０２、１０２、スペーサー１０３およびボルト１０４を備えている。取付部３は、スペーサー１０３を介して互いに対向している一対のプレート１０２、１０２の間に挟み込まれ、ボルト１０４で締め付けられることによって、機械１０１に取り付けられる。なお、プレート１０２としては、例えば、厚みの薄い鋼板などを採用することができる。

機械１０１に取り付けられた取付部３は、摺動部１００に対して略垂直な状態になる。本実施形態では、取付部３を機械１０１に取り付けて側面視したとき、リップ部２の先端部２ａが、取付部３におけるゴム層１１および繊維層１２の境界部１３の仮想延長線Ｌに対して略垂直な部位２１を含む。このような構成によれば、摺動部１００に対するリップ部２のシール性が向上し、結果として優れた掻き取り性を発揮することができる。本実施形態では、リップ部２の先端部２ａのうち一部が、部位２１によって構成されている。なお、リップ部２の先端部２ａの全てが、部位２１によって構成されていてもよい。

＜工業用ワイパーの製造方法＞
次に、本発明の一実施形態に係る工業用ワイパーの製造方法について、上述したワイパー１を製造する場合を例にとって、図２を参照して詳細に説明する。

本実施形態のワイパー１の製造方法は、以下の（Ｉ）および（II）の工程を含む。
（Ｉ）まず、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、ゴム層１１を形成する未加硫ゴム層１１１および繊維層１２を積層し、未加硫ゴム層１１１を加硫成形することによって平板状積層体２０を得る工程。
（II）次に、図２（ｃ）に示すように、平板状積層体２０のうち加硫成形後の収縮率の差によって繊維層１２側が凸となるように湾曲変形している部位の端部２０ａをリップ部２として備えるように、平板状積層体２０を加工してワイパー１を得る工程。

（Ｉ）の工程で得られる平板状積層体２０の厚さとしては、１．１５〜３．０ｍｍであるのが好ましい。このような構成によれば、得られるワイパー１の厚みを薄くしてワイパー１を軽量化することができる。

また、（Ｉ）の工程で得られる平板状積層体２０は、加硫成形によってゴム層１１および繊維層１２が積層一体化している。ここで、平板状積層体２０を構成するゴム層１１および繊維層１２は、加硫成形後の収縮率が互いに異なる。具体的には、ゴム層１１の収縮率が繊維層１２の収縮率よりも大きい。それゆえ、平板状積層体２０は、（II）の工程で記載のとおり、加硫成形後に繊維層１２側が凸となるように湾曲変形（撓み変形）する。湾曲変形量は、例えば、ゴム層１１の厚み、繊維層１２の構成、またはこれらを組み合わせることなどによって制御することができる。湾曲変形量を制御することによって、摺動部１００に応じた掻き取り性に優れるリップ形状を確保することができる。

（II）の工程では、上述のとおり、繊維層１２側が凸となるように湾曲変形している部位の端部２０ａをリップ部２として備えるように、平板状積層体２０を加工してワイパー１を得ることから、簡単かつ効率よくワイパー１を得ることができる。なお、平板状積層体２０からワイパー１を得るときの加工方法としては、端部２０ａをリップ部２として備えることができる限り、特に限定されない。具体例を挙げると、カッターなどの切断手段を使用して、平板状積層体２０から摺動部１００に応じたワイパー１の形状を切り出せばよい。

＜ワイピング方法＞
次に、本発明の一実施形態に係るワイピング方法について、ワイパー１を使用する場合を例にとって説明する。
本実施形態のワイピング方法は、ワイパー１を使用して摺動部１００を掻き取る（ワイピングする）方法である。このような構成によれば、上述したワイパー１による効果が得られることから、摺動部１００を長期にわたり安定して掻き取ることができる。

以上、本発明に係る好ましい実施形態について例示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることは言うまでもない。

例えば、上述の実施形態では、ゴム層１１および繊維層１２を積層しているが、繊維層１２に代えて、フィラー含有ゴム層を積層してもよい。言い換えれば、積層体１０を、ゴム層１１およびフィラー含有ゴム層の積層体で構成してもよい。フィラー含有ゴム層を構成するゴムとしては、上述したゴム層１１で例示したのと同じゴムが挙げられる。フィラー（短繊維）としては、例えば、アラミド繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ウレタン繊維、アセテート繊維、フッ素繊維、木綿、絹、麻、レーヨンなどが挙げられる。フィラー含有ゴム層において、フィラーの含有量は、特に限定されるものではない。

１ 工業用ワイパー
２ リップ部
２ａ 先端部
２ｂ 後端部
２１ 部位
３ 取付部
４ 側面
１０ 積層体
１１ ゴム層
１１１ 未加硫ゴム層
１２ 繊維層
１３ 境界部
２０ 平板状積層体
２０ａ 端部
１００ 摺動部
１０１ 機械
１０２ プレート
１０３ スペーサー
１０４ ボルト

Claims (10)

1. ゴム層および繊維層の積層体からなるリップ部を備え、
   側面視において、前記リップ部は、前記繊維層側が凸となるように湾曲しているとともに、摺動部に接触する前記リップ部の先端部が前記繊維層からなる、工業用ワイパー。
2. 前記積層体は、前記ゴム層を形成する未加硫ゴム層および前記繊維層を積層して前記未加硫ゴム層を加硫成形したものである、請求項１に記載の工業用ワイパー。
3. 前記ゴム層の厚さが、前記繊維層の厚さよりも大きい、請求項１または２に記載の工業用ワイパー。
4. 前記繊維層が、帆布からなる、請求項１〜３のいずれかに記載の工業用ワイパー。
5. 前記繊維層が、弾性材料を含浸させた繊維からなる、請求項１〜４のいずれかに記載の工業用ワイパー。
6. 前記リップ部の後端部に連続しており前記積層体からなる取付部をさらに備える、請求項１〜５のいずれかに記載の工業用ワイパー。
7. 前記取付部は、前記リップ部と一体に成形されている、請求項６に記載の工業用ワイパー。
8. 前記取付部を機械に取り付けて側面視したとき、前記リップ部の前記先端部は、前記取付部における前記ゴム層および前記繊維層の境界部の仮想延長線に対して略垂直な部位を含む、請求項６または７に記載の工業用ワイパー。
9. ゴム層および繊維層の積層体からなるリップ部を備え、
   側面視において、前記リップ部は、前記繊維層側が凸となるように湾曲しているとともに、摺動部に接触する前記リップ部の先端部が前記繊維層からなる、工業用ワイパーの製造方法であって、
   前記ゴム層を形成する未加硫ゴム層および前記繊維層を積層して前記未加硫ゴム層を加硫成形することによって平板状積層体を得る工程と、
   前記平板状積層体のうち前記加硫成形後の収縮率の差によって前記繊維層側が凸となるように湾曲変形している部位の端部を前記リップ部として備えるように、前記平板状積層体を加工して前記工業用ワイパーを得る工程と、を備える、工業用ワイパーの製造方法。
10. ゴム層および繊維層の積層体からなるリップ部を備え、
    側面視において、前記リップ部は、前記繊維層側が凸となるように湾曲しているとともに、摺動部に接触する前記リップ部の先端部が前記繊維層からなる、工業用ワイパーを使用して前記摺動部を掻き取る、ワイピング方法。

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