JP2805134B2 - ワイパー - Google Patents

ワイパー

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JP2805134B2
JP2805134B2 JP24474694A JP24474694A JP2805134B2 JP 2805134 B2 JP2805134 B2 JP 2805134B2 JP 24474694 A JP24474694 A JP 24474694A JP 24474694 A JP24474694 A JP 24474694A JP 2805134 B2 JP2805134 B2 JP 2805134B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は工作機械の相対移動する
カバー間の隙間を塞いで切粉や切削液の浸入を防止する
リップ付ワイパーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば図1に示すように、旋盤の
主軸軸線(Z軸)方向に移動可能なサドル2に固着され
る移動カバー8と主軸台6の切削領域側端面に固着の固
定カバー9とが交差する部分の隙間を塞ぐために、図5
に示すようなブナゴム製のゴムワイパー101を固定カ
バー9の袖部9aに取着して切粉や切削液が摺動面へ浸
入するのを防止するのが普通であった。
【0003】このゴムワイパー101は、ゴムの弾性を
利用してリップ部101aを移動カバー8に押圧するこ
とによりシール効果を上げる構造のため、カバー製作上
の寸法誤差や組付誤差等によりカバー間の隙間の変化が
大きくなると、リップ部の押さえ代の変化が大きくなっ
て摺動抵抗が大きく変化し、サドル2の位置決め精度に
悪影響が出る。
【0004】更に、ゴムワイパーは高温の切粉に叩かれ
ると摩耗が速く寿命が短いので、図6に示すように板金
の保護カバー102を設けて切粉の直撃を避ける必要が
あった。このようなゴムワイパー101は、最近のよう
にサドルの早送り速度が速くなると、カバー間の隙間の
変化によるリップ部の移動カバーへの追従が間に合わな
くなり、リップ部が移動カバーから離れるようになって
シール性が悪くなる等の欠点が目立ってきた。
【0005】これらの欠点除去のため開発された技術に
実公平2−48207号で公知の工作機械のカバーに開
示されているワイパーがある。このものは図7に示すよ
うに固定カバー103の先端部に、帯状の薄状金属弾性
体104の基端部が前記先端部に沿って延長するように
ボルト等により固着されていて、この薄状金属弾性体1
04の自由先端部104aは折り返されループ状の小円
弧が形成されて弾性的に移動カバー105の内面に圧接
されるようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた実
公平2−48207号で開示されているワイパーは、薄
状金属弾性体のみで構成されているので、耐摩耗性と追
従性については効果があるが、移動カバー105と接触
するリップ部が長い横長のワイパーにおいては、薄状金
属弾性体ではワイパーとしてばね定数が高すぎ、極めて
薄い非現実的なものとなる。従って屈曲可能な自由先端
部の長さを可能な限り長くして剛性を下げ、ワイパーと
しての弾性に近づける必要がある。
【0007】このように自由先端部が長いワイパーを使
用するため、固定カバーと移動カバーとの隙間を大きく
取らねばならず、設計上十分なスペースがある場合に限
定され、普通のカバーには使用できないという問題を有
している。更に、固定カバーと移動カバーとの隙間が大
きいと薄状金属弾性体のワイパーではカバーの折り曲げ
部のシール性が悪くなり、折り曲げ部に別のシール部材
が必要となるという問題をも有している。
【0008】本発明は従来の技術の有するこのような問
題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところ
は、普通のカバーに使用でき、摺動抵抗の変化が少な
く、追従性が良好で、寿命の長いワイパーを提供しよう
とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明におけるワイパーは、少なくとも2枚が相対移
動するカバー間の隙間を塞いで切粉や切削液の侵入を防
止するリップ付ワイパーであって、ゴム材からなるワイ
パー本体の屈曲自由な先端部に帯状の薄肉ばね鋼板を前
記先端部に沿って突出するように接着して一体となし、
前記薄肉ばね鋼板の先端をリップ部としたものである。
【0010】
【作用】固定側カバーの移動側カバー対向面にゴム材か
らなるワイパー本体の基端部を止めねじ等により締着し
て、ワイパー本体の屈曲自由な先端部に突出するように
接着された帯状の薄肉ばね鋼板先端リップ部を、ゴム材
とばね鋼板との合成された直列ばねとしての低いばね定
数の弾性により移動カバー対向面に押圧する。そして例
えばワイパー対応面が傾斜して隙間の変化が大きかった
り、また波状にうねっている移動カバーが移動されると
きにおいて、薄肉ばね鋼板の応答の速い反発性によりリ
ップ部が移動カバーから離れることなく密着して高いシ
ール性を保つ。また直列ばねとしての低いばね定数によ
りリップ部の変位が大きくても摺動抵抗の変化が殆どな
く、機械の移動位置決め精度に悪影響を与えない。また
ゴム材からなるワイパー本体は薄肉ばね鋼板により落下
する高温の切粉から保護されているので経年使用による
劣化が少なく寿命が長い。
【0011】
【実施例】以下本発明の実施例について図面にもとづい
て説明する。図1の主軸台及び刃物台部分を示す旋盤の
部分斜視図において、ベッドのZ軸方向の案内1上にサ
ドル2が移動位置決め可能に載置され、サドル2の主軸
軸線と直角(X軸)方向の案内2a上に、中台3を介し
て刃物台4が移動位置決め可能に載置されている。刃物
台4にZ軸方向の旋回中心軸のまわりで旋回割出し可能
にタレット5が設けられていて、タレット5の複数の工
具取付ステーションに図示しない工具が着脱可能に取替
されるようになっている。
【0012】一方、ベッドの左側に主軸台6が設置され
ていて、主軸台6に主軸7が回転可能に軸承されてい
る。サドル2の主軸台側端面にはZ軸案内1上を覆うと
ともに後方空間と作業領域とを隔てるL字形の移動カバ
ー8が固着されていて、移動カバー8はサドルとともに
移動する。主軸台6の作業領域側端面には固定カバー9
が取着されていて、固定カバー9の移動カバー8に対向
する袖部9aと固定カバー8との間には図2に示すよう
な隙間δを有しており、この隙間δを塞ぐように袖部9
aの端面に図2,図3に示す本発明のワイパー10が止
めねじ12により締着されている。
【0013】ワイパー10のワイパー本体10Aは袖部
9aに取付けられる基端部とこれに続く屈曲自由な先端
部からなる金型を用いて成形されたゴム材で、先端部に
帯状の薄肉ばね鋼板10Bがほぼ1/2幅突出するよう
にゴム成形時に加硫接着法等により強固に接着されてい
る。更に基端部には板金の当て金11が同様の方法で接
着されていて、薄肉ばね鋼板10Bの先端が移動カバー
8に弾性により圧接されるリップ部10aに形成されて
いる。
【0014】更にワイパー本体10Aの取付穴部にはワ
イパー本体10Aのゴムの厚さより締め代分だけ薄いカ
ラー13が同様の方法で接着埋設されていて、カラー1
3の中心穴が止めねじ13の取付穴とされており、止め
ねじ12により当て金11上よりワイパー本体10Aを
固定カバーの袖部9aに締着する際に、止めねじ12の
締付力によるゴム材の変形を防止するようになってい
る。
【0015】上述のように構成されているワイパー10
によれば、サドル2と共に移動カバー8が動くと、固定
カバー9と移動カバー8との隙間δの変化に応じてリッ
プ部10aが変位してワイパー10が曲がる。このとき
の薄肉ばね鋼板10Bとワイパー本体10Aとの合成さ
れたばね定数(K)は、薄肉ばね鋼板10Bのばね定数
(K1 )とワイパー本体10Aのゴムのばね定数
(K2 )が合わさった直列ばねの原理により次式によっ
て求めることができる。 K=1/{(1/K1 )+(1/K2 )}=(K1 ・K
2 )/(K1 +K2
【0016】従って合成ばね定数(K)は個々のばね定
数(K1 ,K2 )よりも小さいものである。従って図2
に仮想線で示すように移動カバー8のワイパー対応面の
傾きが大きい場合、ワイパー10の曲がりが大きいわり
に摺動抵抗の増加が少ない。また図3に仮想線で示すよ
うに移動カバー8のワイパー対応面に波形のうねりがあ
る場合、短周期的な隙間δの変動でワイパー10は急速
に曲がらねばならないが、これに対し薄肉ばね鋼板10
Bの応答の速い反発性により高速に追従し、リップ部1
0aが移動カバー8の対応面より離れることがない。ま
た、ゴム材からなるワイパー本体10Aの切削領域対向
面は薄肉ばね鋼板10Bにより覆われているので、高速
に直撃する高温の切粉にも十分耐えることができ、ワイ
パーの寿命が延びる。
【0017】図4は隙間δの変化にともなうリップ部1
0aの変位量と単位応力の関係を示す折れ線グラフ図で
ある。実線で示す折れ線は図5の従来の技術のゴムワイ
パー101、破線で示す折れ線は本発明のワイパー10
のそれぞれのリップ部変位量と単位応力の関係を表した
ものである。図によれば本発明のワイパー10は、変位
量が大きくなっても殆ど単位応力が変化せず、しかも従
来の技術のゴムワイパー101の1/2の以下常であ
る。従って従来の技術のゴムワイパー101のように変
位量が大きくなると急に摺動抵抗が大きくなって、サド
ル2の位置決め精度に悪影響を及ぼすこともない。
【0018】
【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。ゴム材からなるワイパ
ー本体の屈曲自由な先端部に帯状の薄肉ばね鋼板を突出
するように接着して、薄肉ばね鋼板の突出する先端面を
リップ部に形成して、ワイパー本体と薄肉ばね鋼板との
合成された直列ばねとしての低ばね定数を持つリップ付
ワイパーとなしたので、カバー間の隙間の変動が比較的
大きくても摺動抵抗の変化が殆どなく、機械の移動位置
決め精度への悪影響を減少することができる。
【0019】また、カバー間の短周期の速い隙間変動に
対して薄肉ばね鋼板の応答の速い反発性によりリップ部
の追従性がよくなって対応面より離れることがなくな
り、切削液や切粉等の摺動面への浸入を防止するシール
効果が向上する。また薄肉ばね鋼板によりゴム材からな
るワイパー本体が覆われているので直撃する高温の切粉
による摩耗が少なくワイパーの寿命が延びる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例の旋盤の主軸台,サドル及び移動カバ
ー,固定カバー部分を表す部分斜視図で、主としてワイ
パーの取付位置を示すためのものであり、一部従来の技
術にも引用されている図である。
【図2】固定カバーに取着されたワイパーの側面図で、
仮想線は移動カバーのワイパー対応面の傾きを表すもの
である。
【図3】図2と同じ固定カバーに取着されたワイパーの
側面図で、仮想線は移動カバーのワイパー対応面の波形
のうねりを表すものである。
【図4】リップ部の変化量と単位応力の関係を表す折れ
線グラフ図で、破線は本発明のワイパーを、実線は従来
の技術のワイパーを表すものである。
【図5】従来の技術の固定カバーに取着されたゴムワイ
パーの側面図である。
【図6】図5のワイパーに切粉による劣化防止用の鋼板
保護カバーを取り付けた従来の技術のゴムワイパーの側
面図である。
【図7】従来の技術の薄状金属弾性体からなるワイパー
の斜視図である。
【符号の説明】
8 移動カバー 9 固定カバー 10 ワイパー 10A ワイパー本体 10B 薄肉ばね鋼板 10a リップ部 11 当て金 12 止めねじ

Claims (1)

    (57)【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間
    の隙間を塞いで切粉や切削液の侵入を防止するリップ付
    ワイパーであって、ゴム材からなるワイパー本体の屈曲
    自由な先端部に帯状の薄肉ばね鋼板を前記先端部に沿っ
    て突出するように接着して一体となし、前記薄肉ばね鋼
    板の先端をリップ部としたことを特徴とするワイパー。
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