JP7113421B2 - 切屑除去具 - Google Patents

Description

本発明は、切屑除去具に関する。

従来より、工作機械によるワーク（被加工物）の切削加工（以下、単に「加工」とも称する）等においては、一般的に工作機械の回転主軸に工具ホルダを介して取り付けられた切削工具（以下、単に「工具」とも称する）を用いて行われている。この切削加工においては、加工中に発生する切屑がワークに付着してしまい、高精度な加工が困難になるという問題があった。

上記問題を解決するために、特許文献１には、工具主軸の回転によりプロペラ羽根を回転させてワークに向けて風を発生させ、その風によりワークに付着した切屑を除去する清掃装置（本発明の切屑除去具に相当）が開示されている。特許文献１記載の清掃装置は、工具主軸又は機械主軸に接続される円筒軸と円筒軸の端部に設けられた円板状部分と該円板状部分に対して円筒軸の反対側に設けられた取付部とを有する樹脂製の保持基台と、取付部に取り付けられた開閉可能な樹脂製のプロペラ羽根（本発明の羽根に相当）と、保持基台とプロペラ羽根との間に架け渡された引張ばねとを備える。清掃装置が回転していないときは、引張ばねの引張力によりプロペラ羽根はその長手方向が円筒軸と略平行な方向に延びた閉じ状態となっている。清掃装置が回転すると、回転による遠心力やプロペラ羽根の裏面に作用する空気の力により、引張ばねの引張力に抗してプロペラ羽根が円板状部分に当接するまで開いた開き状態になって回転する。これにより、プロペラ羽根はワークに向かう風を発生させ、この風によりワークの切屑を除去する。清掃装置は、例えば工具交換用マガジンに収容され、適時に切削工具と交換され、ワークの切屑を除去する。

特表２００１－５１９７２７号公報

しかし、特許文献１の清掃装置においては、回転の遠心力やプロペラ羽根の裏面に作用する空気の力によってプロペラ羽根が閉じ状態から開き状態になる開き動作のとき、プロペラ羽根の短手方向の中央部分が保持基台の円板状部分の外周の角部に衝突する。プロペラ羽根の中央部分のみが衝突するのは、プロペラ羽根は短手方向で湾曲しているからである。プロペラ羽根の中央部分が円板状部分に当接することにより、プロペラ羽根の開き動作は終了しプロペラ羽根は開き状態になる。そして、清掃装置が回転している間はプロペラ羽根は常に開き状態にあり、プロペラ羽根の短手方向の中央部分は、常に円板状部分の外周の角部に押し付けられた状態で円板状部分に対して微摺動している。このように、プロペラ羽根の短手方向の中央部分は、開き動作時には円板状部分から衝撃力を受けると共に、開き状態では円板状部分との間で常に微摺動による摩擦力が作用している。

プロペラ羽根が閉じ状態と開き状態（以下、開閉とも称する）とを繰り返すことにより、プロペラ羽根の短手方向の中央部分には衝撃力と摩擦力が繰り返し作用する。その結果、プロペラ羽根の短手方向の中央部分が摩耗すると共に亀裂が発生し、亀裂が短手方向の両方に成長し、最終的にプロペラ羽根は破断に至る。

上記問題に鑑み、羽根の開閉を繰り返したとしても羽根の破断が発生し難い切屑除去具が求められている。

上記課題を解決するために、本発明に係る切屑除去具の特徴構成は、工作機械の工具ホルダに把持され、前記工具ホルダと共に回転する切屑除去具であって、基部と、前記基部に取り付けられ、前記基部の回転により閉じ状態から開き状態になり、該開き状態で風を発生させる複数の羽根と、前記基部と複数の前記羽根の夫々とに架け渡され、複数の前記羽根の夫々を前記閉じ状態になる方向に付勢する付勢部材と、を備え、前記基部は、前記工具ホルダに把持される円筒軸と、開き状態となった複数の前記羽根の夫々が当接する当接面を有する複数のストッパとを有し、前記羽根の当接部と前記ストッパの前記当接面とが当接した状態で、前記羽根の長手方向に沿って見たときに、前記当接部の両方の端部分と前記当接面の両方の端部分とが当接し、前記当接部の中央部分と前記当接面の中央部分との間に間隙を有する点にある。

上記の構成によれば、羽根の当接部とストッパの当接面とが当接した状態で、羽根の長手方向に沿って見たときに、羽根の当接部の中央部分とストッパの当接面の中央部分との間に間隙を有するので、羽根の当接部の中央部分には開閉の繰り返しによる衝撃力と摩擦力が作用せず、羽根の中央部分には摩耗も亀裂も発生しない。

この結果、羽根の開閉を繰り返しても、羽根の破断が発生し難い切屑除去具を実現することができた。これにより、開閉の繰り返しによる羽根の破断に至るまでの寿命を飛躍的に向上させることができる。

また、上記の構成によれば、羽根の当接部とストッパの当接面とは端部分のみで当接し、当接部の中央部分と当接面の中央部分との間には間隙を有するので、開閉を繰り返しても、羽根の当接部の中央部分には亀裂も摩耗も発生しない。よって、開閉の繰り返しによる羽根の破断に至るまでの寿命を飛躍的に向上させることができる。

本発明に係る切屑除去具においては、前記羽根の長手方向に沿って見たときに、前記羽根の前記当接部の曲率半径よりも前記ストッパの前記当接面の曲率半径が小さいと好適である。

上記より、羽根の当接部の曲率半径よりもストッパの当接面の曲率半径を小さくするという簡易な構成により、羽根の当接部とストッパの当接面とが当接した状態で、羽根の当接部の中央部分とストッパの当接面の中央部分との間に間隙を設けることができる。これにより、羽根の開閉を繰り返しても、羽根の当接部の中央部分には亀裂も摩耗も発生せず、羽根の破断に至るまでの寿命を飛躍的に向上させることができる。

本発明に係る切屑除去具においては、前記羽根が前記閉じ状態から前記開き状態になる過程において、前記羽根の長手方向に沿って見たときに、前記羽根の前記当接部の両方の端部分の何れか一方が前記ストッパの前記当接面に最初に当接し、その後前記当接部が前記当接面上を滑りつつ回動し、前記当接部の両方の端部分が前記当接面に当接して前記開き状態になると好適である。

上記の構成によれば、当接部が当接面上を滑ったり、羽根が回動したりすることにより、羽根の当接部が最初に当接した端部分に作用する衝撃力を逃がして軽減することができる。これにより、羽根の当接部が最初に当接した端部分に亀裂が発生することを抑制することができ、開閉を繰り返しても端部分に亀裂が発生するまでの開閉回数を増加させることができる。

第１実施形態に係る切屑除去具の閉じ状態を表す正面図である。 第１実施形態に係る切屑除去具の開き状態を表す正面図である。 第１実施形態に係る切屑除去具の開き状態を表す平面図である。 第１実施形態に係る切屑除去具の基部の斜視図である。 第１実施形態に係る切屑除去具の羽根を裏面側から見たときの斜視図である。 第１実施形態に係る切屑除去具の横断面図である。 第１実施形態に係る切屑除去具の縦断面図である。 第１実施形態に係る切屑除去具の羽根の当接部とストッパの当接面の当接状態を表す断面図である。 第１実施形態に係る切屑除去具の羽根の当接部とストッパの当接面の当接状態を表す断面図である。 別実施形態に係る切屑除去具の羽根の当接部とストッパの当接面の当接状態を表す断面図である。 第１実施形態に係る切屑除去具の使用状態を表す概略図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に記載される実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。

１．第１実施形態〔全体構成〕
図１～図３に本実施形態に係る切屑除去具１の全体構造を示す。切屑除去具１は基部２と、基部２に取り付けられた複数(本実施形態では４枚)の羽根３と、基部２と複数の羽根３の夫々とに架け渡された引張ばね４（付勢部材の一例）を備えている。図１１に示すように、切屑除去具１は工作機械５に取り付けられ、ワーク７を切削加工することにより生じた切屑７１を、風力により除去する。切屑除去具１は、不使用時には不図示の工具交換用マガジンに工具ホルダ６に把持された状態で収容されており、使用時には工作機械５の回転主軸５１に取り付けられる。ワーク７の切削加工量が多い場合には、ワーク７の切削加工と切屑除去具１による切屑７１の除去が交互に実行される。ワーク７の切削加工量が少ない場合には、ワーク７の加工終了後に切屑７１の除去が実行される。

〔基部〕
図４に示すように、基部２は、軸心Ｘを有する円板状の基板２１と、基板２１の外周縁から基板２１に垂直な方向に立設された複数（本実施形態では４個）のストッパ２２と、基板２１においてストッパ２２よりも径方向内側且つストッパ２２と同じ側に形成された支持部分２３と、支持部分２３の中心から更に軸心Ｘの方向に沿って延出して形成された突出部分２４と、基板２１に対して突出部分２４と反対側に延出したシャンク（円筒軸の一例）２５とを備える。支持部分２３と突出部分２４とシャンク２５の夫々の軸心は何れも軸心Ｘと同軸心である。基部２は、例えば、カーボンファイバーやグラスファイバー等を含む高強度の樹脂材料からなり、基板２１と、ストッパ２２と、支持部分２３と、突出部分２４と、シャンク２５とは一体的に形成されている。以下、基板２１の平行な二面のうち、シャンク２５が形成された側を上面２１ａ、ストッパ２２、支持部分２３、突出部分２４が形成された側を下面２１ｂと称する。基部２は金属製であってもよい。

４個のストッパ２２は、基板２１の外周縁に沿って等間隔且つ外周縁から垂直な方向に立設されている。図１、図４に示すように、夫々のストッパ２２は、正面視においては略台形状であり、底面視においては基板２１の外周縁に沿うように湾曲して形成されている。正面視において、ストッパ２２の平行な二辺のうち、基板２１の下面２１ｂに当接している辺（上辺）よりも、基板２１から離間している辺（下辺）の方が短い。ストッパ２２の一組の脚のうち、一方は凹状に湾曲している。この湾曲している脚に沿って基板２１の径方向内側に向けて形成されているストッパ２２の面が、羽根３の当接部３２ａ（詳細は後述）が当接する当接面２２ａとなる。当接面２２ａは図８に示すように、曲率半径Ｒ１で湾曲している。

図４、図６に示すように、支持部分２３は、断面が略円筒形状で基板２１の下面２１ｂから延出した中央部分２３ａと、中央部分２３ａから底面視で略扇形であり周方向に等間隔で径方向外側に向けて突出した４個の扇状部分２３ｂを有している。隣接する扇状部分２３ｂ，２３ｂの間の空間は、後述する羽根３の根元部分３１が収容される収容空間２３ｆとなっている。すなわち、収容空間２３ｆも４個ある。隣接する扇状部分２３ｂ，２３ｂの対向する側壁２３ｃ，２３ｃは、互いに平行且つ軸心Ｘから径方向外側に延在する直線に平行になっているので、夫々の側壁２３ｃを径方向内側に延長しても軸心Ｘとは交差しない。また、側壁２３ｃの径方向外側の端部には、収容空間２３ｆの容積が広がるように、テーパ部分２３ｄが形成されている。テーパ部分２３ｄにより、羽根３がストッパ２２の当接面２２ａ上を滑っても、羽根３は扇状部分２３ｂに接触しない（詳細は後述）。

４個のストッパ２２の夫々と４個の扇状部分２３ｂの夫々は、底面視で対向する側壁２３ｃ，２３ｃを径方向外側に延長したときに、側壁２３ｃ，２３ｃが何れもストッパ２２と交差するような位置関係にある。

各扇状部分２３ｂの外周壁２３ｅと両方の側壁２３ｃ，２３ｃの間には断面が円形状の第一ピン貫通孔２３ｇ，２３ｇが形成されている。隣接する扇状部分２３ｂ，２３ｂの対向する側壁２３ｃ，２３ｃに夫々開口を有する２つの第一ピン貫通孔２３ｇ，２３ｇの中心軸は一致している。これら２つの第一ピン貫通孔２３ｇ，２３ｇに亘って金属製のピン２６が挿入されている。すなわち、ピン２６は４本あり、夫々が４個の収容空間２３ｆの各々を横切っている。また、夫々のピン２６は後述する羽根３の係止部分３１ｄを貫通しているので、羽根３は基部２に保持されると共に、ピン２６は羽根３の回動軸となる。ピン２６の両側には基板２１の上面２１ａから螺合されたボルト２７の軸があり、ピン２６が第一ピン貫通孔２３ｇから脱落しないように構成されている（図１、図７参照）。ボルト２７の頭は上面２１ａよりも内側に位置しており、上面２１ａから突出していない。

図２、図４、図７に示すように、突出部分２４は、支持部分２３の中央部分２３ａから軸心Ｘに平行且つ基板２１から離間する方向に延出している。突出部分２４は略円筒形状の中央部分２４ａを有する。中央部分２４ａの基端側（中央部分２３ａ側）の端部はテーパ２４ｄにより拡径している。中央部分２４ａの外周には、周方向で等間隔に配置され、中央部分２４ａから径方向外側に向けて形成された４個のリブ２４ｂを有する。リブ２４ｂは支持部分２３の収容空間２３ｆに対向する位置に形成されている。中央部分２４ａの先端近傍からは軸方向視で十字形状になるように径方向外側に突出した４個の凸部を有し、該凸部の夫々から、引張ばね４の両端に形成された引掛け部分４１，４１のうちの一方を引掛けるための断面円形状のフック２４ｃが形成されている。フック２４ｃとリブ２４ｂとは中央部分２４ａの周方向で同じ位置に形成されている。フック２４ｃは中央部分２４ａよりも軸心Ｘに沿う方向に突出している。フック２４ｃはリブ２４ｂと同様、支持部分２３の収容空間２３ｆに対向する位置に形成されている。

図１、図７に示すように、シャンク２５は基板２１の上面２１ａから軸心Ｘに沿う方向に延出している。シャンク２５は断面が円筒形状を有しており、断面が円筒形状の樹脂筒２５ａの内周面に密着するように鉄製の金属筒２５ｂが内嵌されている。金属筒２５ｂは断面が円筒形状であり、金属筒２５ｂの内部の貫通孔は突出部分２４の中央部分２３ａに軸心Ｘに沿う方向に形成された孔に連通している。すなわち、シャンク２５の先端から突出部分２４の先端まで、基部２の内部を貫通する貫通孔２５ｃが形成されている。

〔羽根〕
図１、図５に示すように、羽根３は略矩形状を有しており、支持部分２３の収容空間２３ｆに収容される部分である根元部分３１と、根元部分３１に繋がり根元部分３１から幅方向に拡がっていく拡幅部分３２と、拡幅部分３２に繋がり回転により風を発生させる羽根本体３３とを有する。羽根３は、例えば、カーボンファイバーやグラスファイバー等を含む高強度の樹脂材料からなる。

羽根３の根元部分３１は、湾曲面３１ａと湾曲面３１ａに垂直で互いに平行な側面３１ｂ，３１ｂを有している。側面３１ｂ，３１ｂの幅は隣接する扇状部分２３ｂ，２３ｂの対向する側壁２３ｃ，２３ｃの幅長よりも少し狭くなっている（図６参照）。そして、側面３１ｂ，３１ｂの間はピン２６が貫通する断面が円形状の第二ピン貫通孔３１ｃが開けられている。この第二ピン貫通孔３１ｃをピン２６が貫通しており、第二ピン貫通孔３１ｃの内径はピン２６の外径より少し大きい（図６参照）。これにより羽根３は基部２に保持されると共に、ピン２６を回動軸として羽根３は基部２に対して回動可能になる。このように、構成される部品間の隙間（ガタ）により、羽根３は、側面３１ｂ，３１ｂと対向する側壁２３ｃ，２３ｃの間にできる隙間の分だけピン２６の軸心方向に沿って移動させることが可能であり、第二ピン貫通孔３１ｃの内周面とピン２６外周面との間にできる隙間の分だけピン２６に対して回動する（捻る）ことが可能である。

羽根３の裏面３ａ側であって、羽根３の根元部分３１と拡幅部分３２との境界近傍には、湾曲面３１ａから突出した凸部分に第二ピン貫通孔３１ｃと平行な貫通孔が開けられた係止部分３１ｄを有する。係止部分３１ｄの貫通孔には、引張ばね４の両端に形成された引掛け部分４１，４１のうちの他方が引掛けられ、一方は上述したように突出部分２４のフック２４ｃに引掛けられる。これにより、羽根３には常に引張ばね４の付勢力（以下、引張力とも称する）が作用するので、切屑除去具１が回転していないときは、羽根３は４枚ともピン２６を中心に回動して突出部分２４に近接する方向に引き付けられ、図１に示すような、羽根３の長手方向が軸心Ｘと略平行な状態になる。以後、この状態を「閉じ状態」と称する。なお、係止部分３１ｄは、根元部分３１に形成されていてもよいし、拡幅部分３２に形成されていてもよい。係止部分３１ｄは、羽根３の裏面３ａの任意の場所に形成することができる。

羽根３の拡幅部分３２は、根元部分３１の側面３１ｂ，３１ｂ間の幅を羽根本体３３の短手方向の幅まで拡幅する部分であり、根元部分３１と羽根本体３３とを滑らかに繋ぐ部分である。本実施形態において、拡幅部分３２は、羽根３が回転により引張ばね４の引張力に抗して、閉じ状態から羽根３の長手方向が基板２１の上面２１ａと略平行になるまで開いた状態（以後この状態を「開き状態」と称する、図２参照）になったときに、ストッパ２２の当接面２２ａに当接する部分である当接部３２ａを有する（図１、図８、図９参照）。羽根３の長手方向に沿って見たときに、拡幅部分３２と羽根本体３３は幅方向（羽根本体３３では短手方向）において当接面２２ａの湾曲方向と同じ方向に湾曲しており、湾曲した部分のうち少なくとも当接部３２ａの曲率半径をＲ２とする。ストッパ２２の当接面２２ａの曲率半径Ｒ１は、羽根３の当接部３２ａの曲率半径Ｒ２よりもやや小さくなっている。

当接部３２ａ以外の拡幅部分３２と羽根本体３３の曲率半径は特に規定しない。例えば、拡幅部分３２と羽根本体３３の曲率半径が同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、拡幅部分３２と羽根本体３３の夫々において曲率半径は一定である必要はなく、曲率半径が変化してもよい。

拡幅部分３２の厚みは、羽根３の短手方向においては、根元部分３１から離れるにつれて薄くなる。また、羽根３の長手方向においては、根元部分３１から離れ羽根本体３３に近づくにつれて薄くなる。羽根本体３３の厚みは略均一である。

羽根３の長手方向に沿って見たときに、拡幅部分３２と羽根本体３３の幅方向は、根元部分３１の第二ピン貫通孔３１ｃの軸心に対して０度から９０度の間の角度で傾斜している。また、開き状態で、羽根３の当接部３２ａが幅方向でストッパ２２の当接面２２ａにほぼ沿うように構成されている。羽根本体３３の第二ピン貫通孔３１ｃの軸心に対する傾斜角度は、切屑除去具１の回転数、発生させる風量、引張ばね４の引張力の仕様等に基づいて決定される。

本実施形態においては、当接部３２ａは拡幅部分３２に設けられたがこれに限られない。当接部３２ａが拡幅部分３２と羽根本体３３との境界や羽根本体３３に設けられていてもよい。

〔切屑除去具の動作〕
図１１に示すように、切屑除去具１は、工具ホルダ６の挿入孔（不図示）にシャンク２５を挿入することにより工具ホルダ６に把持されており、当該工具ホルダ６を工作機械５の回転主軸５１に取り付けて使用される。切屑除去具１は、回転主軸５１が回転すると、工具ホルダ６と共に回転する。上述のように、回転主軸５１が回転していないときは切屑除去具１も回転しないので、切屑除去具１の４枚の羽根３は閉じ状態になっている（図１参照）。

工作機械５を作動させて、回転主軸５１を回転させると、切屑除去具１も回転する。この回転による遠心力や羽根３の裏面３ａに作用する空気の力により、羽根３は引張ばね４の引張力に抗して軸心Ｘに対して傾きつつ開いていく。そして、羽根３の当接部３２ａがストッパ２２の当接面２２ａに当接する。回転主軸５１を回転開始させるとき、回転主軸５１の回転数を急激に上昇させると、羽根３がストッパ２２に当接したときに、羽根３（特に当接部３２ａ）がストッパ２２から受ける衝撃力が大きくなるので、回転主軸５１の回転数は低回転数から徐々に大きくするとよい。例えば、最終的に６０００ｒｐｍで回転させるときは、５００ｒｐｍ、１０００ｒｐｍ、２０００ｒｐｍ、６０００ｒｐｍのように回転数を段階的に大きくしていく。このとき、最初の回転数（本実施形態では５００ｒｐｍ）は、羽根３の当接部３２ａがストッパ２２の当接面２２ａに当接するものの、当接部３２ａが当接面２２ａから受ける衝撃力ができるだけ小さくなるように設定するとよい。切屑除去具１が回転して羽根３が開くと、ワーク７に向けて風が発生し、ワーク７の切削加工により発生した切屑７１を風力により除去する。

切屑除去具１が回転して、羽根３が閉じ状態から開いていくとき、羽根３の長手方向に沿って見たときに、羽根３の当接部３２ａがストッパ２２の当接面２２ａに最初に当接するのは、当接部３２ａの一方の端部分３２ｂ（図１、図８参照）と当接面２２ａの一方の端部分２２ｂ（図４、図８参照）である。当接部３２ａと当接面２２ａのそれ以外の箇所は離間している。

その後、回転数の上昇により、遠心力が増加し、羽根３の裏面３ａに作用する空気の力が増加する。そしてこれらの力の合計は引張ばね４の引張力を上回るので、羽根３の当接部３２ａは更に当接面２２ａに押し付けられる。上述したように、羽根３は、側面３１ｂ，３１ｂと対向する側壁２３ｃ，２３ｃの間に隙間を有し、且つ、第二ピン貫通孔３１ｃの内周面とピン２６外周面との間に隙間を有するので、当接部３２ａが当接面２２ａに更に押し付けられる過程において、羽根３の長手方向に沿って見たときに、羽根３の当接部３２ａが当接面２２ａ上を滑りつつ、羽根３が当接面２２ａ（基部２）に対して回動する。そして、最終的には、図９に示すように、当接部３２ａの一方の端部分３２ｂが当接面２２ａの一方の端部分２２ｂに当接した状態で、当接部３２ａの他方の端部分３２ｃが当接面２２ａの他方の端部分２２ｃから基板２１の下面２１ｂに亘る範囲に当接した状態になる。これが、上述した「開き状態」である。このとき羽根３の当接部３２ａが基板２１の下面２１ｂに当接しているので、開き状態において、当接面２２ａに対して羽根３はそれ以上大きく移動することはない。ただし、開き状態でも羽根３は当接面２２ａ（基部２）に対して微摺動を繰り返しており、当接部３２ａ（端部分３２ｂ，３２ｃ）には摩擦力が作用する。

本実施形態においては、上述した羽根３の当接部３２ａとストッパ２２の当接面２２ａとの最初の当接から開き状態に至るまでの間、すなわち、羽根３の当接部３２ａとストッパ２２の当接面２２ａとが当接した状態で、羽根３の長手方向に沿って見たときに、羽根３の当接部３２ａのうち端部分３２ｂ，３２ｃの間にある中央部分３２ｄは、ストッパ２２の当接面２２ａのうち端部分２２ｂ，２２ｃの間にある中央部分２２ｄと当接せず、常に離間して間隙Ｓを有する状態を維持する。これは、ストッパ２２の当接面２２ａの曲率半径Ｒ１は、羽根３の当接部３２ａの曲率半径Ｒ２よりも小さいからである。

本実施形態に係る切屑除去具１は、使用すると回転して羽根３が閉じ状態から開き状態になり、使用が終わると回転が止まり閉じ状態に戻る。そして、使用の度にこの開閉を繰り返す。このため、羽根３が閉じ状態から開き状態になるとき、羽根３の当接部３２ａはストッパ２２の当接面２２ａに常に衝突し、当接部３２ａは当接面２２ａから衝撃力を受ける。そして、開き状態においては当接面２２ａに対して当接部３２ａは常に微摺動する。つまり、切屑除去具１の使用を継続する限り、当接部３２ａには羽根３の開閉の繰り返しによる衝撃力と微摺動による摩擦力が加わる。

ただし、衝撃力と摩擦力が作用するのは、羽根３の当接部３２ａの両方の端部分３２ｂ，３２ｃであり、中央部分３２ｄは当接面２２ａの中央部分２２ｄとの間に間隙Ｓを有するので、中央部分３２ｄには衝撃力も摩擦力も作用せず、中央部分３２ｄには摩耗も亀裂も発生しない。この結果、羽根３の開閉を繰り返しても、羽根３の破断が発生し難い切屑除去具１を実現することができた。したがって、切屑除去具１を使用すると、羽根の中央部分に衝撃力と摩擦力が作用する構成を有する従来の切屑除去具と比較して、開閉の繰り返しによる羽根３の破断に至るまでの寿命を飛躍的に向上させることができる。例えば、従来の切屑除去具は２万回の開閉により羽根が破断していたが、本実施形態に係る切屑除去具１では１２万回の開閉によっても羽根３が破断しないことが確認されており、羽根３の当接部３２ａの曲率半径Ｒ２よりもストッパ２２の当接面２２ａの曲率半径Ｒ１を小さくするという簡易な構成により、６倍以上の長寿命化を実現することができた。

また、図６に示すように、羽根３は、側面３１ｂ，３１ｂと対向する側壁２３ｃ，２３ｃの間に隙間を有し、且つ、第二ピン貫通孔３１ｃの内周面とピン２６外周面との間に隙間を有するので、羽根３の当接部３２ａの端部分３２ｂがストッパ２２の当接面２２ａの端部分２２ｂに最初に当接し、その後当接部３２ａが当接面２２ａに更に押し付けられる過程において、羽根３の長手方向に沿って見たときに、羽根３の当接部３２ａが当接面２２ａ上を滑りつつ、羽根３が当接面２２ａ（基部２）に対して回動する。これにより、端部分３２ｂが端部分２２ｂに当接したときに端部分３２ｂに作用する衝撃力を逃がして軽減することができる。したがって、羽根３の当接部３２ａの端部分３２ｂに亀裂が発生することを抑制することができ、羽根３の開閉を繰り返しても端部分３２ｂに亀裂が発生するまでの開閉回数を増加させることができる。この点からも、開閉の繰り返しによる羽根３の破断に至るまでの寿命を向上させることができる。

なお、羽根３の当接部３２ａに作用する衝撃力と摩擦力の反力はストッパ２２の当接面２２ａに作用するが、当接部３２ａに垂直な方向の厚みと当接面２２ａに垂直な方向の厚みを比較すると、当接部３２ａに垂直な方向の厚みより当接面２２ａに垂直な方向の厚みの方が十分に厚い。したがって、ストッパ２２の当接面２２ａに作用する衝撃力と摩擦力によるストッパ２２の破断は考慮する必要がない。

２．別実施形態
以下、本発明の別実施形態に係る切屑除去具１０について図面に基づいて説明する。本実施形態の説明においては、第１実施形態と同じ構成の箇所には同じ符号を付し、同様の構成に関する説明は省略する。

本実施形態に係る切屑除去具１０においては、図１０に示すように、ストッパ２２の当接面２２ａの曲率半径Ｒ１と、羽根３の当接部３２ａの曲率半径Ｒ２は同じである。そして、当接面２２ａの中央部分２２ｄに切欠き２２ｅが形成されている。切欠き２２ｅが形成されているので、当接部３２ａの中央部分３２ｄは当接面２２ａの中央部分２２ｄとの間に間隙Ｓを有する。したがって、羽根３が開閉を繰り返しても、羽根３の当接部３２ａに作用する衝撃力と摩擦力は、羽根３の当接部３２ａの両方の端部分３２ｂ，３２ｃにのみ作用し、中央部分３２ｄには衝撃力も摩擦力も作用しないので、羽根３の破断が発生し難く、羽根３の破断に至るまでの寿命を向上させることができる。

本発明は、切屑除去具に利用することが可能である。

１ 切屑除去具
２ 基部
３ 羽根
４ 引張ばね（付勢部材）
５ 工作機械
６ 工具ホルダ
２２ ストッパ
２２ａ 当接面
２２ｂ 端部分
２２ｃ 端部分
２２ｄ 中央部分
２５ シャンク（円筒軸）
３２ａ 当接部
３２ｂ 端部分
３２ｃ 端部分
３２ｄ 中央部分
Ｒ１ 曲率半径
Ｒ２ 曲率半径
Ｓ 間隙

Claims (3)

1. 工作機械の工具ホルダに把持され、前記工具ホルダと共に回転する切屑除去具であって、
   基部と、
   前記基部に取り付けられ、前記基部の回転により閉じ状態から開き状態になり、該開き状態で風を発生させる複数の羽根と、
   前記基部と複数の前記羽根の夫々とに架け渡され、複数の前記羽根の夫々を前記閉じ状態になる方向に付勢する付勢部材と、を備え、
   前記基部は、前記工具ホルダに把持される円筒軸と、開き状態となった複数の前記羽根の夫々が当接する当接面を有する複数のストッパとを有し、
   前記羽根の当接部と前記ストッパの前記当接面とが当接した状態で、前記羽根の長手方向に沿って見たときに、前記当接部の両方の端部分と前記当接面の両方の端部分とが当接し、前記当接部の中央部分と前記当接面の中央部分との間に間隙を有する切屑除去具。
2. 前記羽根の長手方向に沿って見たときに、前記羽根の前記当接部の曲率半径よりも前記
   ストッパの前記当接面の曲率半径が小さい請求項１に記載の切屑除去具。
3. 前記羽根が前記閉じ状態から前記開き状態になる過程において、前記羽根の長手方向に沿って見たときに、前記羽根の前記当接部の両方の端部分の何れか一方が前記ストッパの前記当接面に最初に当接し、その後前記当接部が前記当接面上を滑りつつ回動し、前記当接部の両方の端部分が前記当接面に当接して前記開き状態になる請求項１又は２に記載の切屑除去具。

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