JP3193361B2 - 工作機械用ワイパー - Google Patents
工作機械用ワイパーInfo
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- B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
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。
の除去に使用されるワイパーでは、そのリップ部の摺動
部にゴム材料が使用されているのが普通である。ゴム材
料を用いる理由は、その弾性を利用して、あらゆる方向
に対しての追従性、掻き取り能力を向上させるためであ
る。
切削ともいう)環境面を重視した工作システムや、高速
型の工作機械等が開発され、特にこのような場合、ワイ
パー摺動部のゴムの摩擦係数が高いため摩耗が激しく、
長期にわたるシール性は維持できないという問題点があ
った。
いたワイパーが提案されているが、その薄さのために、
段ボールに収容して輸送する際に、変形する場合があっ
て取り扱いが不便であり、また使用時には飛散した切り
粉の衝突、衝撃によってバネ鋼の反り等が起こってシー
ル性が低下するという問題があった。また、バネ鋼は金
属材料であるので、摺動面を損傷してしまう、錆が生じ
る等の問題点もあった。
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、リップ部の摩耗抵抗が小さく、摩耗量が少な
い工作機械用ワイパーを提供することにある。
によって破壊したり、摺動面の損傷等を生じることがな
い工作機械用ワイパーを提供することにある。
パーは、摺動面に対して相対的に移動する工作機械に取
り付けられる取付部と、該取付部に一体的に形成された
弾性材料からなるワイパー本体と、を有し、該ワイパー
本体のリップ部が該摺動面に摺動し得る工作機械用ワイ
パーにおいて、該ワイパー本体のリップ部が繊維材料で
被覆され、該ワイパー本体の少なくともリップ部の摺動
面側に繊維材料が設けられおり、そのことにより上記目
的が達成される。
が、芳香族ポリアミド、脂肪族ポリアミドおよびポリエ
ステルからなる群から選択される少なくとも一種から形
成されている。
は、摺動面に対して相対的に移動する工作機械に取り付
けられる取付部と、該取付部に一体的に形成された弾性
材料からなるワイパー本体と、を有し、該ワイパー本体
のリップ部が該摺動面に摺動し得る工作機械用ワイパー
において、該ワイパー本体の少なくともリップ部の摺動
面側に、織布又は編布からなり、その厚みが0.25mm
以上である、繊維材料が設けられおり、そのことにより
上記目的が達成される。
を構成する糸の太さが100デニール以上である。
を構成する糸の摩擦係数が、0.1〜0.3である。
面に繊維材料が設けられていることにより、摺動面との
摩擦係数が下がり摩耗量が軽減されるため、長期にわた
るシール性の持続が可能となる。さらに、摩擦係数が下
がったことから、高速摺動も可能となる。また、摺動部
が繊維材料で形成されることにより、金属材料を摺動部
としたときに見られる摺動面の傷等がつかず、また切り
粉の衝突、衝撃による反り等の製品不良も起こらない。
(繊維層)の厚みが薄い場合、その上の層であるゴム等
の弾性材料からなるワイパー本体が表面に出てくるた
め、摩擦抵抗が高くなると共に摩耗が急激に激しくな
る。
等)の厚みを、0.5mm以上(特に1mm以上)あるいは
繊維材料を構成する糸の太さを100デニール以上(特
に、摺動方向と直交する方向に長い横糸の太さを400
デニール以上)とすることにより、高速摺動における寿
命を延ばすことができる。
明する。
イパー1は、機台表面やカバー表面等のような摺動面1
4に対して相対的に往復移動する工作機械に取り付けら
れる取付部3と、該取付部3に一体的に形成された弾性
材料からなるワイパー本体10と、を有している。
は金属材料にて形成されている。
材で形成されている。ワイパー本体10の下端部に形成
されるリップ部11は、先端側になるにつれて順次厚み
が小さくなるように形成されている。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70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。
11は繊維材料5で被覆されている。
ド、芳香族ポリアミド、ポリエステル等の合成繊維、天
然繊維、ガラス繊維、比較的硬度の低い金属繊維維等の
一種または二種以上を使用することができるが、脂肪族
ポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリエステル等の合成
繊維が好ましい。その繊維材料5の形態としては、織
布、編布等があり、織布が特に好ましい。
布の形態で使用される場合、繊維材料の厚みWは0.2
5mm〜2.0mmが好ましく、さらに好ましくは0.5mm
〜1.5mmであり、特に好ましくは0.5〜1.0mmで
ある。また、繊維材料に使用する繊維の太さは50デニ
ール〜500デニールが好ましく、さらに好ましくは1
00デニール〜450デニールである。
1の摺動方向に対して直交するように繊維材料5をリッ
プ部11の摺動面側に設ける場合、その横糸5aの太さ
は80デニール〜500デニールが好ましく、さらに好
ましくは100デニール〜450デニールである。縦糸
5bの太さは横糸5aの太さの半分程度でよく、例え
ば、40デニール〜250デニールが好ましく、さらに
好ましくは50デニール〜200デニールである。
比べて大きくすることにより、高速摺動における長寿命
化を図ることができる。また、リップ部11のこしの剛
性を向上させすぎると、ワイパー自体の硬度が向上し、
それに伴いリップ部11の押し付け力が大きくなるが、
縦糸5bの太さを横糸5aに比べて細くすることによ
り、このような問題を防ぐことができ、さらにリップエ
ッジ線状のスケールで考えた場合、摺動面との繊維接触
面積が向上し寿命延長が期待される。
ム含浸処理されたものを用いてもよい。
部11下面に接着剤等を用いて積層接着したり、加硫接
着することができる。
11を覆いさらにワイパー本体10の側面を覆うように
ワイパー本体10に被覆してもよい。また、図2および
図3に示すように、ワイパー本体10のリップ部11の
下面及び上面とワイパー本体10の側面を被覆するよう
にしてもよい。
1の下面(摺動面)に繊維材料5を設けるようにしても
よい。
ば、ゴム)からなるワイパー本体10のリップ部11を
保護することによって、摺動面14との摩擦係数が従来
のゴムで形成した場合に比べて下がり、摩耗量が軽減さ
れるため、長期にわたるシール性の持続が可能となる。
また、金属材料を摺動部とした従来のワイパーは、摺動
抵抗こそ低いものの、実際の摺動において、切り粉の漏
れ量が本発明のワイパーよりも多いものである。これ
は、剛性の高い金属材料を摺動部に用いるよりもゴムの
弾性を利用し、かつ摺動抵抗を現行のものより軽減させ
た材料を摺動部材とした方が、シール性は優れているこ
とを示している。この点で、織布等の合成繊維は摩擦係
数が低く(通常は0.1〜0.3)、またそれ自体が変
形可能であり、ゴムの弾性変形を阻害しないので、シー
ル性を損なうことなく摺動可能である。
は繊維材料5が接着されていて、この繊維材料5が摺動
面14に摺接するために、ワイパー摺動部の摩擦抵抗を
下げ、摩耗を軽減させ、また摺動面14を損傷すること
がない。
説明する。
樹脂繊維の織布)を配置して、金型内に未加硫ゴムを充
填し、この未加硫ゴムを加硫してワイパー本体10を形
成すると同時に繊維材料5をワイパー本体10に加硫接
着する。ここで、未加硫ゴムの一部が繊維材料5に含浸
あるいは繊維材料5の編み目を通過した状態で加硫する
ためにワイパー本体10と繊維材料5が一体となり接着
強度が向上する。
に、工作機械および産業機械が稼働する際に発生する切
削屑およびクーラントを除去するために、種々サイズや
形状の異なるワイパーに適用することができる。
明する。
の評価方法を説明する。
はサドル、1はワイパーを示す。
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。
はサドル、1はワイパー、8は摺動ベッドを示す。
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。
力(Kgf)を示す。
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。
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。
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。)
に未加硫のNBRを充填して加硫し、図7に示す芯金3
とワイパー本体10とを有するワイパーを得た。
および切り粉の漏れ量を測定した。その結果を表1に示
す。
を形成し、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8に示すような形状のワイパ
ー1を構成した。
および切り粉の漏れ量を測定した。その結果を表1に示
す。
成した織布を配置すると共に未加硫のNBRを充填して
加硫し、図1に示す芯金とワイパー本体10とを有する
ワイパー1を得た。このワイパー本体10のリップ部1
1は織布5で覆われている。
および切り粉の漏れ量を測定した。その結果を表1に示
す。
のリップ部は摺動抵抗が大きく、長期の使用でシール性
が低下し切り粉の漏れ量が増大している。また、比較例
2のように、金属材料を摺動部としたワイパーは、摺動
抵抗は低いが、切り粉の漏れ量が実施例1に比べて多
い。これは、剛性の高い金属材料を摺動部に用いるより
もゴムの弾性を利用し、かつ摺動抵抗を比較例1(現行
のもの)より軽減させた材料を摺動部材とした方がシー
ル性は優れていることを示している。
摩擦係数が低く、またそれ自体が変形可能であり、ゴム
の弾性変形を阻害しないので、シール性を損なうことな
く摺動可能である。
材料として金属材料を使用した場合には、金属材料はゴ
ムに比べて摩耗量が少ないので摩耗寿命は優れていると
いう利点はあるものの、シール性は剛性の高い金属材料
に比べて弾性力の高いゴムの方が優れている。
イロン6,6繊維)で形成した織布を配置すると共に未
加硫のNBRを充填して加硫し、図10に示す芯金とワ
イパー本体10とを有するワイパー1を得た。このワイ
パー本体10のリップ部11の摺動面側は織布5で覆わ
れている。
用し、その横糸の太さは100デニール、縦糸の太さは
50デニールであった。横糸が摺動方向と直交するよう
に織布をリップ部下面に設けた。
摺動時の耐摩耗性を測定した。
ワイパー、8は摺動ベッド、3はワイパー1の芯金を示
す。
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、異音発生時に走行距離の寿命
と判断した。
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。
650Kmであった。
厚みを1.0mmとし、横糸の太さ420デニール、縦
糸の太さ210デニールの繊維材料を用いたこと以外
は、実施例2と同様にして耐摩耗性を測定した。
2000Kmであった。
1で得られたワイパーを使用したこと以外は、実施例2
と同様にして耐摩耗性を測定した。
30Kmであった。
ともリップ部が繊維材料で被覆されているので、リップ
部の摩耗抵抗を小さくでき高速摺動も可能となり、また
切り粉の漏れ量が長期の使用にわたって少ない。また、
摺動部材が繊維材料で形成されていることから、金属材
料を摺動部材としたときに見られる摺動面の傷等がつか
ず、また切り粉の衝突衝撃による反り等の製品不良も起
こらない。
ーとして使用でき、また切削油を使用しない作業でも掻
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。
る。
る。
図である。
る。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 摺動面に対して相対的に移動する工作機
械に取り付けられる取付部と、該取付部に一体的に形成
された弾性材料からなるワイパー本体と、を有し、該ワ
イパー本体のリップ部が該摺動面に摺動し得る工作機械
用ワイパーにおいて、該ワイパー本体のリップ部が繊維
材料で被覆され、該ワイパー本体の少なくともリップ部
の摺動面側に繊維材料が設けられている工作機械用ワイ
パー。 - 【請求項2】 摺動面に対して相対的に移動する工作機
械に取り付けられる取付部と、該取付部に一体的に形成
された弾性材料からなるワイパー本体と、を有し、該ワ
イパー本体のリップ部が該摺動面に摺動し得る工作機械
用ワイパーにおいて、該ワイパー本体の少なくともリッ
プ部の摺動面側に、織布又は編布からなり、その厚みが
0.25mm以上である、繊維材料が設けられている工作
機械用ワイパー。 - 【請求項3】 前記繊維材料が、芳香族ポリアミド、脂
肪族ポリアミドおよびポリエステルからなる群から選択
される少なくとも一種から形成されている請求項1又は
2に記載の工作機械用ワイパー。 - 【請求項4】 前記繊維材料を構成する糸の太さが50
デニール以上である請求項1〜3のいずれかの項に記載
の工作機械用ワイパー。 - 【請求項5】 前記繊維材料を構成する糸の摩擦係数
が、0.1〜0.3である請求項1〜4のいずれかの項
に記載の工作機械用ワイパー。
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