JP7276832B2

JP7276832B2 - 携帯式循環ろ過装置

Info

Publication number: JP7276832B2
Application number: JP2019102202A
Authority: JP
Inventors: 裕司木本
Original assignee: 株式会社呉英製作所
Priority date: 2019-05-31
Filing date: 2019-05-31
Publication date: 2023-05-18
Anticipated expiration: 2039-05-31
Also published as: CN112007416A; JP2020196151A

Description

本発明は、被加工物に潤滑水を循環しながら回転工具で研削、切削又は穿孔する際に用いられる携帯式循環ろ過装置に関する。

従来、携帯式循環ろ過装置では、回転工具を作業位置に固定し、集塵ホース及び供給ホースが取り付けられた水受ガイド筒に、供給ホースから潤滑水を供給し集塵ホースにより潤滑水と粉塵との混じったスラッジを回収し、ろ過して再び潤滑水を循環させながら穿孔等の作業が行われている（特許文献１参照）。
一方、研削作業あるいは切削作業では、砥石を加工面に設置した回転ホイルを装着した回転工具が使用されている。この回転工具では、周囲に粉塵をまき散らすことを防止するため、集塵機を回転工具のカバーに接続して集塵しながら研削作業あるいは切削作業が行われている（特許文献２参照）。

特開２０１３－６７０２３号公報特開２０１３－６３４９５号公報

携帯式循環ろ過装置では、回転工具の電源として交流電源が用いられ、回転工具に流れた交流電気を制御基板で検知して、潤滑水を供給する供給ポンプとスラッジを吸引する吸引ポンプとを駆動させている。そのため、制御基板に交流電気が流れることとなり、電圧の変動により制御基板が焼損し易い。

このような問題を解決するため、トランス、ブリッジダイオード等の電装部品を用いて交流から直流に変換することが行われている。しかしながら、交流電源として発電機を使用する場合、安定した直流電圧を得るためには、大きな電装部品を制御基板に搭載する必要があり、制御基板のサイズが大きくなり、装置が大型化し易い。その結果、狭い場所での穿孔等の作業がし難くなる。さらに、制御基板が潤滑水の貯水タンクの下に配置されるため、潤滑水の付着によって制御基板がショートし易い。その結果、回転工具による穿孔等が停止し、作業が長時間になり易い。

そこで、本発明は、回転工具の電源として交流電源を用いた際にも、研削、切削又は穿孔を短時間で行えると共に、作業効率のよい携帯式循環ろ過装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る携帯式循環ろ過装置は、回転工具の刃先に潤滑水を供給すると共に、前記潤滑水と前記回転工具による被加工物の加工により発生した粉体とが混合するスラッジを回収してろ過し、前記潤滑水として使用する携帯式循環ろ過装置であって、筺体部の内部に、前記潤滑水を貯水する貯水タンクと、前記貯水タンクの上部に設けられた前記スラッジを収納すると共にろ過する収納ろ過部と、前記収納ろ過部の上部に設けられた仕切り板と、前記仕切り板に貫通して設けた吸引ポンプ及び前記潤滑水を供給する供給パイプと、前記供給パイプを介して潤滑水を供給する供給ポンプと、前記供給ポンプ、又は、前記吸引ポンプ及び前記供給ポンプの両方に供給される電気を交流から直流に変換するスイッチング電源と、前記吸引ポンプ及び前記供給ポンプを制御する制御基板と、を備え、前記吸引ポンプ、前記供給パイプ、前記供給ポンプ、前記制御基板とを有する空間を前記仕切り板で仕切って形成する第1空間筐体部と、前記貯水タンク、前記供給パイプ、前記収納ろ過部とを有する空間を前記仕切り板で仕切って形成する第２空間筐体部とを有し、前記第１空間筐体部と前記第２空間筐体部とが着脱自在に設けられている構成とする。

本発明に係る携帯式循環ろ過装置によれば、供給ポンプ、又は、吸引ポンプ及び供給ポンプの両方に供給される電気を交流から直流に変換するスイッチング電源を備えることによって、電圧変動の大きい交流電源を用いた際にも、制御基板に電圧変動の小さい安定した直流電気を流すことができるため、制御基板の焼損が防止できる。また、スィッチング電源を備えることによって、制御基板のサイズを小さくでき、装置を小型化できる。その結果、狭い場所での加工等の作業がし易くなる。
また、本発明に係る携帯式循環ろ過装置によれば、制御基板を有する第１空間筺体部と、貯水タンクを有する第２空間筺体部とが仕切り板で仕切られて着脱自在に設けられていることによって、貯水タンクに収納された潤滑水の交換の際に、潤滑水が制御基板に飛散することが防止できるため、制御基板のショートが防止できる。

本発明に係る携帯式循環ろ過装置は、回転工具の電源として交流電源を用いた際にも、制御基板の焼損及びショートを防止できるため、研削、切削又は穿孔を短時間で行える。また、本発明に係る携帯式循環ろ過装置は、制御基板のサイズを小さくでき、装置を小型化できる。さらに、本発明に係る携帯式循環ろ過装置は、潤滑水が制御基板に飛散しないので、作業を連続的に行え、作業効率がよい。

本発明に係る携帯式循環ろ過装置の構成と、携帯式循環ろ過装置で使用される回転工具の構成とを、一部を断面にして模式的に示す模式図である。本発明に係る携帯式循環ろ過装置の筐体部の第１空間筐体部と第２空間筐体部とを分離した状態として模式的に示す斜視図である。図１の回転工具における工具本体の構成を、断面にして模式的に示す模式図である。本発明に係る携帯式循環ろ過装置の配線を示す配線図である。図３の制御基板におけるスイッチング電源の回路の一例を示す回路図である。本発明に係る携帯式循環ろ過装置を用いて使用される回転工具の他の構成を、断面にして模式的に示す模式図である。

本発明に係る携帯式循環ろ過装置についての一例である実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図において、理解を容易にするために各部品の大きさ間隔などは適宜誇張して記載している場合がある。また、各部品の位置は、説明を分かりやすくするために記載する相対的なものであり確定した位置を示しているものではない。

図１に示すように、携帯式循環ろ過装置５０は、回転工具１の刃先に潤滑水ＬＷを供給すると共に、潤滑水ＬＷと粉体とが混合するスラッジＧとを回収してろ過し、潤滑水ＬＷとして使用する装置である。ここで、被加工物ＷＫは、コンクリート、石材、窯業関連製品等の硬質構造物である。また、加工は、研削、切削又は穿孔である。

はじめに、携帯式循環ろ過装置が用いられる回転工具について、穿孔作業に使用される穿孔ドリルを例にとって説明する。図１、図３に示すように、回転工具１（穿孔ドリル）は、潤滑水を循環して穿孔を行う水循環方式を採用したものであり、工具本体１０と、水受ガイド筒３と、移動ガイドバー６とを備える。
工具本体１０は、被加工物ＷＫを穿孔するビット２（刃先）が着脱可能に構成されたドリル本体である。なお、工具本体１０の詳細は後記する。

水受ガイド筒３は、工具本体１０の回転シャフト１１の先端側に設けられ、穿孔作業に用いられる潤滑水ＬＷと穿孔作業で排出されたスラッジＧを受けるものである。水受ガイド筒３は、ビット２を覆う筒本体３ａと、潤滑水ＬＷを供給する供給ホース４１の先端が接続される第３接続部３ｂと、スラッジＧを吸引する吸引ホース４２の先端が接続される第４接続部３ｃとを有する。第３接続部３ｂは筒本体３ａの基端側に設けられ、第４接続部３ｃは筒本体３ａの先端側に設けられる。なお、水受ガイド筒３は、その筒先端にゴム環を取り付けることで、被加工物ＷＫの壁面に凹凸があっても潤滑水ＬＷが漏れ出さないようにできる。

移動ガイドバー６は、この水受ガイド筒３に沿って平行に配置され、工具本体１０の回転シャフト１１の前後移動を案内するものである。また、移動ガイドバー６は、その基端側を工具本体１０の取付部１６にボルト等で固定され、その先端側を水受ガイド筒３の係合部４に挿通することで係合させている。従って、移動ガイドバー６は、係合部４から移動ガイドバー６の先端が突出し、係合部４に係合しながら工具本体１０の前後への移動を案内できる。

ビット２は、工具本体１０の回転シャフト１１の先端に水受供給部５を介して設けた接続シャフト１２の先端に着脱自在に設置される穿孔工具である。ビット２は、例えば、メタルボンドと呼ばれる焼結金属の中にダイヤモンド粒が埋め込まれた素材を焼結して形成されている。このビット２の素材は、穿孔作業で使用されるものであれば特に限定されることはない。

水受供給部５は、回転シャフト１１の先端側に、水受ガイド筒３の基端側から挿通できる大きさで、当該回転シャフト１１が回転自在となるように設けられている。また、供給ホース４１から供給される潤滑水ＬＷを受ける水受孔（不図示）は、回転シャフト１１の水受供給部５内に位置する部分に形成される。なお、水受供給部５に供給される水は筒状の接続シャフト１２の筒内を通りビット２の筒内からビット２の先端に送られる。

図３に示すように、工具本体１０は、動力伝達機構１４と、駆動モータ１３と、センサ（測定手段）１５と、スイッチ（回転数選択手段）１７と、フィードバック制御手段１９と、制御基板２０とを、破線で図示した工具本体１０のケース内部に備える。

動力伝達機構１４は、駆動モータ１３の回転を回転シャフト１１に伝達する機構であり、例えば、かみ合うように配置された歯車１４ａ，１４ｂを備える。歯車１４ａは、駆動モータ１３の出力軸１３ａの先端に取り付けられている。歯車１４ｂは、出力軸１３ａに平行な回転シャフト１１の他端（図１の水受供給部５の反対側）に取り付けられている。
なお、動力伝達機構１４は、駆動モータ１３の回転を回転シャフト１１に伝達可能な機構であれば特に限定されず、例えば、ベルト駆動であってもよい。

駆動モータ１３は、後記するフィードバック制御手段１９からの指令に従って出力軸１３ａを回転させるものであり、例えば、直巻整流子モータである。ここで、駆動モータ１３は、動力伝達機構１４を介して、ビット２を回転させる。本実施形態では、駆動モータ１３は、出力軸１３ａと、軸受１３ｂと、回転子１３ｃと、整流子１３ｄとを備える。出力軸１３ａは、駆動モータ１３の回転を出力するシャフトである。軸受１３ｂは、出力軸１３ａを支持するベアリングである。回転子１３ｃは、駆動モータ１３のロータであり、後記する目標回転数を維持可能な巻き数を有する。また、回転子１３ｃは、その中心軸に出力軸１３ａが固定されている。整流子１３ｄは、回転子１３ｃの電流方向を反転させるものであり、回転子１３ｃに接続されている。
駆動モータ１３は、直巻整流子モータに限定されず、一般的なものであればよい。また、駆動モータ１３の固定子などの部材は省略した。さらに、駆動モータ１３は、モータ及びセンサ１５が一体化したサーボモータを利用してもよい。
駆動モータ１３の回転数は、制御基板６０（スイッチング電源６１）を介して供給される交流電気によって制御基板２０に設けられたフィードバック制御手段１９を用いて制御され、回転工具１のビット２の回転数が制御される。

センサ１５は、駆動モータ１３の回転数を測定し、測定回転数を表すフィードバック信号をフィードバック制御手段１９に出力するものである。本実施形態では、センサ１５は、歯車１４ａの外周部付近に設置されており、歯車１４ａの回転数を駆動モータ１３の回転数として測定する。例えば、センサ１５としては、光学センサ、レーザセンサ、磁気センサ等の一般的な回転数測定用センサをあげることができる。

スイッチ１７は、回転工具１の作業者に目標回転数を選択させ、選択された目標回転数を表す回転数選択信号をフィードバック制御手段１９に出力するものである。例えば、スイッチ１７は、ハンドル１８の上部に取り付けられ、目標回転数をビット２の外径等に対応させて段階的に切り替え可能なロッカースイッチである。

フィードバック制御手段１９は、センサ１５で測定される測定回転数がビット２の外径等に対応する目標回転数を維持するように、駆動モータ１３をフィードバック制御するものである。本実施形態では、フィードバック制御手段１９は、センサ１５からフィードバック信号が入力され、スイッチ１７から回転数選択信号が入力される。そして、フィードバック制御手段１９は、フィードバック制御として、フィードバック信号が示す測定回転数が、回転数選択信号の目標回転数以下となった場合、駆動モータ１３に印加する電流を増加させる。

次に、携帯式循環ろ過装置５０について、図１、図２を参照して説明する。
携帯式循環ろ過装置５０は、筐体部５１の内部に、貯水タンク５２と、収納ろ過部５４と、仕切り板５７と、吸引ポンプ５３と、供給パイプ５６と、供給ポンプ５５と、スイッチング電源６１と、制御基板６０と、を備えている。携帯式循環ろ過装置５０は、筐体部５１の内部に、第１空間筐体部５１Ａと第２空間筐体部５１Ｂとの２つの空間が仕切り板５７で仕切って形成されている。なお、携帯式循環ろ過装置５０は、筐体部５１（第２空間筐体部５１Ｂ）の底部に、携帯式循環ろ過装置５０を移動させるための車輪を備えている。携帯式循環ろ過装置５０は、第１空間筐体部５１Ａと第２空間筐体部５１Ｂとが着脱自在に設けられている。例えば、第１空間筐体部５１Ａと第２空間筐体部５１Ｂとがオーリング等のゴムパッキン及びパンチング錠等の取付金具を介して着脱自在に密閉される。

第１空間筐体部５１Ａは、吸引ポンプ５３、供給ポンプ５５、スイッチング電源６１、制御基板６０とを収納し、回転工具１に潤滑水ＬＷを送る供給ホース４１の先端と接続される第１接続部５８が筐体外部に形成されている。第２空間筐体部５１Ｂは、貯水タンク５２、収納ろ過部５４とを収納し、スラッジＧを回転工具１から吸引する吸引ホース４２の先端と接続される第２接続部５９が筐体外部に形成されている。仕切り板５７は、ここでは第１空間筐体部５１Ａ側に係合されている。

貯水タンク５２は、第２空間筐体部５１Ｂの下方側を用いて形成されている。貯水タンク５２は、回転工具１（水受ガイド筒３）に供給ホース４１を介して送る潤滑水ＬＷを収納すると共に、スラッジＧをろ過した潤滑水ＬＷを収納するものである。貯水タンク５２は、第２空間筐体部５１Ｂとは、別体になるように、上方を開口した箱型に形成したものを第２空間筐体部５１Ｂ内に設置する構成としても構わない。

収納ろ過部５４は、貯水タンク５２の上部に設けられ、吸引ホース４２を介して回収するスラッジＧを収納すると共に、スラッジＧから潤滑水ＬＷをろ過するフィルタである。このフィルタは、スラッジＧをろ過して潤滑水ＬＷを透過させ、ろ過した潤滑水ＬＷをフィルタ外に透過して貯水タンク５２に収納させている。例えば、収納ろ過部５４は、スラッジＧから潤滑水ＬＷをろ過し粉体を収納する袋状フィルタであり、第２空間筐体部５１Ｂ内に突出するセンターパイプ４３を袋状フィルタの開口で覆うように第２空間筐体部５１Ｂの壁面に着脱自在に取り付けられている。なお、センターパイプ４３は、第２接続部５９を介して吸引ホース４２と接続する。このように、収納ろ過部５４を袋状フィルタで構成することによって、スラッジＧから潤滑水ＬＷをろ過して内部に堆積した粉体をフィルタごと廃棄処理することができる。なお、収納ろ過部５４は、第２空間筐体部５１Ｂ内の内側壁に設けた支持アームを介して所定高さの位置に配置できるようにすることが好ましい。

仕切り板５７は、筐体部５１を２つに仕切るものであり、収納ろ過部５４の上部に設けられ、制御基板６０等を収納する第１空間筐体部５１Ａと、貯水タンク５２を有する第２空間筐体部５１Ｂとを仕切っている。図２に示すように、筐体部５１の第１空間筐体部５１Ａと第２空間筐体部５１Ｂとが仕切り板５７により完全に分離できるため、例えば、貯水タンク５２に潤滑水ＬＷを補充する際に、潤滑水ＬＷの飛散によって、制御基板６０に潤滑水ＬＷが付着するようなことがなくなる。その結果、制御基板６０がショートすることを防止できる。仕切り板５７は、供給パイプ５６が挿通する貫通穴５７ａと、吸引ポンプ５３を支持する支持穴５７ｂが形成され、第１空間筐体部５１Ａに着脱自在に取り付けられている。

吸引ポンプ５３は、第１空間筐体部５１Ａの内部に設けられ、ポンプの一部が支持穴５７ｂを介して第２空間筐体部５１Ｂに露出するように設けられている。吸引ポンプ５３は、仕切り板５７を貫通して支持穴５７ｂに支持されるように設けられ、第２空間筐体部５１Ｂの内部を負圧にすることで、回転工具１（水受ガイド筒３の内部）で発生するスラッジＧを水受ガイド筒３の内部の空気とともに吸引ホース４２を介して吸引するものである。この吸引ポンプ５３は、例えば、バキュームポンプである。吸引ポンプ５３で吸引されたスラッジＧは、吸引ホース４２に第２接続部５９を介して接続されたセンターパイプ４３を通して収納ろ過部５４内に収納される。

供給パイプ５６は、仕切り板５７を貫通する貫通穴５７ａに挿通して、筐体部５１（第１空間筐体部５１Ａと第２空間筐体部５１Ｂ）の内部に設けられ、一端が貯水タンク５２（第２空間筐体部５１Ｂ）の内部に位置し、他端が第１接続部５８（第１空間筐体部５１Ａ）に接続されている。供給パイプ５６は、潤滑水ＬＷを貯水タンク５２から、供給ポンプ５５を介して、第１接続部５８に接続された供給ホース４１に送るものである。

供給ポンプ５５は、第１空間筐体部５１Ａの内部に設けられ、貯水タンク５２に収納されている潤滑水ＬＷを、供給パイプ５６及び供給ホース４１を介して回転工具１（水受ガイド筒３）に送るものである。供給ポンプ５５は、例えば、ギアポンプであり、予め設定された量の潤滑水ＬＷを水受ガイド筒３に供給ホース４１を介して送ることができるように形成されている。供給ポンプ５５は、例えば、０．１～０．７ＭＰａで潤滑水ＬＷを水受ガイド筒３に送ることができるものを使用する。

制御基板６０は、第１空間筐体部５１Ａの内部に設けられ、工具本体１０（回転工具１）、吸引ポンプ５３、供給ポンプ５５と電気的に接続され、工具本体１０の駆動を検知して、吸引ポンプ５３、供給ポンプ５５を駆動させ制御している（図４参照）。
具体的には、制御基板６０は、吸引ポンプ５３の吸引圧を制御して、収納ろ過部５４の内部の負圧を制御し、水受ガイド筒３から収納ろ過部５４へのスラッジＧの回収量を制御している。さらに、制御基板６０は、供給ポンプ５５の圧力を制御して、貯水タンク５２から水受ガイド筒３への潤滑水ＬＷの供給量を制御している。これらの制御によって、回転工具１による穿孔作業の効率低下が防止される。
なお、工具本体１０の駆動モータ１３の回転数は、工具本体１０の制御基板２０（フィードバッグ制御手段１９）によって制御される。

スイッチング電源６１は、交流電源を直流電源に変換する回路であり、その一例を図５に示す。
スイッチング電源６１は、整流ブリッジ６２と、電解コンデンサ６３，６７と、スイッチング素子６４と、高周波トランス６５と、ダイオード６６と、制御回路６８と、からなる回路である。
スイッチング電源６１では、高周波トランス６５を挟んで一次側に、電源７０から交流電気が入力される整流ブリッジ６２と、電解コンデンサ６３とを並列に配置すると共に、スイッチング素子６４を直列に配置する。また、スイッチング電源６１では、高周波トランス６５の二次側に、ダイオード６６を直列に配置すると共に、電解コンデンサ６７を並列に配置する。さらに、スイッチング電源６１では、制御回路６８がスイッチング素子６４のオン／オフのタイミングを制御する。

以下に、スイッチング電源６１の動作原理を図４及び図５を参照して示す。
スイッチング電源６１の一次側に電源７０から交流電気が入力されると、整流ブリッジ６２で整流され、さらに電解コンデンサ６３で平滑化されて直流電気となる。次に、スイッチング素子６４がスイッチングすること、すなわち、電気のオン／オフを繰り返すことによって直流電気が高周波の交流電気となり、高周波トランス６５を介して二次側に伝達される。伝達された交流電気は、ダイオード６６で整流され、さらに電解コンデンサ６７で平滑化されて直流電気となり、出力される。また、出力電圧が一定に保たれるように、制御回路６８によりスイッチング素子６４のスイッチングの調整が行われる。

このようなスイッチング電源６１により、制御基板６０に電圧変動の小さい直流電気が流れるため、吸引ポンプ５３、供給ポンプ５５を直流電気により駆動させることができ、制御基板６０の焼損が防止できる。また、スイッチング電源６１により、制御基板６０のサイズを小さくできるため、携帯式循環ろ過装置５０が軽量化、小型化され、穿孔作業の効率が向上すると共に、狭い場所での穿孔作業がし易くなる。
なお、移動が多く、立体に移動する建築作業における穿孔作業、主にタイル剥落防止作業の一部では、携帯式循環ろ過装置５０が小型・軽量となり持ち運びやすくなることから、吸引ポンプ５３、供給ポンプ５５をスイッチング電源６１から供給される直流電気によって駆動させる。一方、土木作業のような平坦で移動の少ない穿孔作業、ダム等での深穴穿孔作業では、供給ポンプ５５のみを直流電気で駆動させ、吸引ポンプ５３は交流電気で駆動させる。このような携帯式循環ろ過装置５０は、重量が重く、移動し難いため、装置を据え置いて使用しなければならないが、吸引力の強い吸引ポンプ５３が使用できる。

次に、携帯式循環ろ過装置５０の動作について説明する。
携帯式循環ろ過装置５０は、被加工物ＷＫの加工面の近くに携帯式循環ろ過装置５０を運び、作業者が回転工具１を操作して被加工物ＷＫの穿孔作業を行うことになる。
作業者が、回転工具１を駆動させることで、連動して携帯式循環ろ過装置５０も駆動する。携帯式循環ろ過装置５０の制御基板６０では、回転工具１に流れる交流電気を検知して、吸引ポンプ５３及び供給ポンプ５５を駆動させる。そして、携帯式循環ろ過装置５０では、貯水タンク５２に収納された潤滑水ＬＷを、供給ホース４１を介して回転工具１の水受ガイド筒３の水受供給部５に供給すると共に、筐体部５１の第２空間筐体部５１Ｂの内部を負圧にすることで吸引ホース４２を介して水受ガイド筒３の内部の空気等を吸い込む動作が行われる。
また、回転工具１と携帯式循環ろ過装置５０とを連動させずに、回転工具１と携帯式循環ろ過装置５０とを各個で駆動させてもよい。なお、数ｍ以上の深い穴の穿孔作業においては、回転工具１と携帯式循環ろ過装置５０とを連動させる場合、回転工具１から携帯式循環ろ過装置５０へのスラッジＧの吸引が間に合うように、先に携帯式循環ろ過装置５０を駆動させ、時間差をもって回転工具１を駆動させるようにしてもよい。

そして、回転工具１では、供給ホース４１を介して携帯式循環ろ過装置５０から水受供給部５に潤滑水ＬＷが供給されると、水受ガイド筒３の内部に配置された回転シャフト１１の水受孔の周りに潤滑水ＬＷが充満する。さらに、潤滑水ＬＷは、回転シャフト１１の水受孔から接続シャフト１２内に設けた流路を介してビット２に供給される。その後、潤滑水ＬＷは、ビット２の穿孔時に使用され、ビット２で穿孔した被加工物ＷＫの削粉と一緒になったもの（スラッジＧ）が水受ガイド筒３の内部に送り出される。

また、携帯式循環ろ過装置５０では、回転工具１が穿孔作業を行っているときには、常に、吸引ポンプ５３を介して吸引ホース４２から吸引しているので、水受ガイド筒３の内部の潤滑水ＬＷ及びスラッジＧが吸引されて、収納ろ過部５４に回収される。そして、携帯式循環ろ過装置５０では、収納ろ過部５４で、スラッジＧから潤滑水ＬＷをろ過する。そして、携帯式循環ろ過装置５０では、ろ過した潤滑水ＬＷを貯水タンク５２に収納し、供給ポンプ５５が供給ホース４１を介して貯水タンク５２から水受ガイド筒３の内部に潤滑水ＬＷを供給することで潤滑水ＬＷを循環させている。

本発明に係る携帯式循環ろ過装置は、穿孔作業を行う穿孔ドリル等の回転工具だけでなく、被加工物の研削又は切削作業を行うグラインダ等の回転工具にも用いられる。なお、クラインダ等の回転工具を用いた携帯式循環ろ過装置では、供給ポンプのみを直流電気で駆動させ、吸引ポンプは交流電気で駆動させる。このような携帯式循環ろ過装置では、重量は重く、装置を据え置いて使用しなければならないが、吸引力が強い吸引ポンプが使用できる。
図６に示すように、回転工具（グラインダ）１００は、例えば、中央が一方に突出している円盤状の回転ホイル１０８を着脱自在に取り付けて、研削又は切削作業を行うものである。この回転工具１００は、工具本体１０１と、工具本体１０１に設けた回転ホイル１０８を回転駆動させる出力軸１０２と、出力軸１０２に取り付けられた回転ホイル１０８の一面側を覆う集塵カバー１０３と、を備える。

工具本体１０１は、回転工具（穿孔ドリル）１の工具本体１０（図３参照）と同様に、動力伝達機構、駆動モータ、センサ（測定手段）、スイッチ（回転数選択手段）、フィードバック制御手段とを工具本体１０１のケース内部に備える。詳細は前記のとおりである。

集塵カバー１０３は、回転ホイル１０８の一面側を覆い加工時の粉塵の飛散を防止するものであり、出力軸１０２が貫通するカバー本体１０４と、カバー本体１０４の周面に沿って上下に移動するように設けた移動側面部１０６と、を備えている。なお、集塵カバー１０３は、カバー本体１０４の中心となるように出力軸１０２を貫通させて設置することや、回転ホイル１０８の外周縁が集塵カバー１０３の前端に近接するように偏心した位置に出力軸１０２を貫通して設置されるようにしてもよい。

カバー本体１０４は、一例として、略中央に出力軸１０２が貫通して設置されるように形成されている。また、カバー本体１０４には、潤滑水を供給する供給ホース４１の先端が接続される第３接続部１０５ａと、加工時の粉塵と潤滑水とが一緒になった（スラッジ）を吸引する吸引ホース４２の先端が接続される第４接続部１０５ｂと、を有する。第３接続部１０５ａ及び第４接続部１０５ｂは、出力軸１０２を隔てて対向する位置に形成されている。第３接続部１０５ａ及び第４接続部１０５ｂの形成位置は、ここでは、出力軸１０２を中心としてその左右に互いに隔てて配置されている。

カバー本体１０４は、円環状に形成され、回転ホイル１０８が取り付けられたときに、移動側面部１０６と併せて、回転ホイル１０８の側面側を覆い、加工による粉塵の飛散を防止するものである。
カバー本体１０４には、噴霧ノズル１０７が取り付けられている。噴霧ノズル１０７は、回転ホイル１０８の背面と被加工物ＷＫの加工面とに潤滑水を霧状にして噴霧するものである。噴霧ノズル１０７は、第３接続部１０５ａを介して供給ホース４１と連通する位置に取り付けられている。

移動側面部１０６は、カバー本体１０４に沿って周方向に直交する方向（上下方向）に移動して、粉塵の飛散を防止するものである。移動側面部１０６は、カバー本体１０４に設けた支持部１０６ａ，１０６ｃと、支持部１０６ａ，１０６ｃ間に支持される弾性部材からなる付勢部１０６ｂと、付勢部１０６ｂにより下方に常に付勢される環状側面部１０６ｄと、環状側面部１０６ｄの下端に設けた当接部１０６ｅとを備えている。

一方の支持部１０６ａは、カバー本体１０４に設けられ、付勢部１０６ｂの一端側を支持している。また、他方の支持部１０６ｃは、環状側面部１０６ｄに設けられ、付勢部１０６ｂの他端側を支持している。支持部１０６ａ、１０６ｃは、一対として、集塵カバー１０３の周方向に一定間隔で複数が配置されている。

付勢部１０６ｂは、例えば、コイルばねのような弾性部材であり、環状側面部１０６ｄを常に下方に付勢している。この付勢部１０６ｂは、作業者の操作により工具本体１０１を被加工物ＷＫ側に押し付けたときに、付勢力に抗して環状側面部１０６ｄが上方に移動できるように形成されている。

環状側面部１０６ｄは、カバー本体１０４の周面に沿って上下に移動できるように形成されている。環状側面部１０６ｄは、カバー本体１０４及び当接部１０６ｅと共に、集塵カバー１０３の周側面を形成している。また、環状側面部１０６ｄは、その下端に当接部１０６ｅが形成されている。

当接部１０６ｅは、被加工物ＷＫに当接した状態で回転工具１００が移動できるように、一例としてブラシを設けている。当接部１０６ｅは、樹脂の細線を束ねて環状側面部１０６ｄの下端に設けることで周方向に一様な密度となるブラシを形成している。なお、当接部１０６ｅは、ブラシとした場合には、集塵カバー１０３内に噴霧される水が漏れにくくなるように密度を高くして形成されることが好ましい。

回転ホイル１０８は、一般的に切削又は研削を行う作業に使用される切削刃あるいは研削刃を基板に備えている既存のものである。回転ホイル１０８は、基板が加工を行う部分と加工を行う部分を支持して工具本体１０１に取り付けられる部分とを備えている。回転ホイル１０８は、例えば、基板の中央が一方に突出するように形成され、その突出している中央に出力軸１０２に取り付けられる貫通穴が形成されている。また、回転ホイル１０８は、基板の下面の周面に切削刃あるいは研削刃を周方向に所定間隔となるように設けている。

回転工具（グラインダ）１００に携帯式循環ろ過装置５０を用いたときの動作について説明する。
作業者が、回転工具１００と携帯式循環ろ過装置５０とを各個に駆動させる。携帯式循環ろ過装置５０の駆動により、潤滑水ＬＷを供給ホース４１を介して集塵カバー１０３の内部に供給すると共に、吸引ホース４２を介して集塵カバー１０３の内部の空気等を吸い込む動作が行われる。
回転工具１００では、回転ホイル１０８が回転することで、供給ホース４１に接続された噴霧ノズル１０７から噴霧された潤滑水ＬＷが集塵カバー１０３内及び被加工物ＷＫの加工面に広がる。回転工具１００は、回転ホイル１０８を被加工物ＷＫに当接させるように、工具本体１０１を把持した状態で集塵カバー１０３を被加工物ＷＫ側に押し当てるように操作される。回転工具１００は、集塵カバー１０３が被加工物ＷＫ側に押されることで、移動側面部１０６の付勢部１０６ｂに抗して環状側面部１０６ｄ及びブラシである当接部１０６ｅが上方に移動し、回転ホイル１０８が被加工物ＷＫに当接できる状態となり、被加工物ＷＫの表面である加工面を研削する加工作業が行われる。そして、研削によって生じたスラッジＧは、集塵カバー１０３に接続された吸引ホース４２を介して携帯式循環ろ過装置５０の収納ろ過部５４に回収される。
携帯式循環ろ過装置５０では、スラッジＧから潤滑水ＬＷをろ過して、ろ過した潤滑水ＬＷを集塵カバー１０３の内部に供給ホース４１を介して供給することで潤滑水ＬＷを循環させている。なお、回転工具１００と携帯式循環ろ過装置５０とを連動して駆動させてもよい。

１回転工具
２ビット
３水受ガイド筒
３ａ筒本体
３ｂ第３接続部
３ｃ第４接続部
４係合部
５水受供給部
６移動ガイドバー
１０工具本体
１１回転シャフト
１２接続シャフト
１３駆動モータ
１４動力伝達機構
１５センサ（測定手段）
１７スイッチ（回転数選択手段）
１８ハンドル
１９フィードバック制御手段
２０制御基板
４１供給ホース
４２吸引ホース
４３センターパイプ
５０携帯式循環ろ過装置
５１筐体部
５１Ａ第１空間筐体部
５１Ｂ第２空間筐体部
５２貯水タンク
５３吸引ポンプ
５４収納ろ過部
５５供給ポンプ
５６供給パイプ
５７仕切り板
５７ａ貫通穴
５７ｂ支持穴
５８第１接続部
５９第２接続部
６０制御基板
６１スイッチング電源
６２整流ブリッジ
６３電解コンデンサ
６４スイッチング素子
６５高周波トランス
６６ダイオード
６７電解コンデンサ
６８制御回路
７０電源
１００回転工具
１０１工具本体
１０２出力軸
１０３集塵カバー
１０４カバー本体
１０５ａ第３接続部
１０５ｂ第４接続部
１０６移動側面部
１０６ａ支持部
１０６ｂ付勢部
１０６ｃ支持部
１０６ｄ環状側面部
１０６ｅ当接部
１０７噴霧ノズル
１０８回転ホイル
Ｇスラッジ
ＬＷ潤滑水
ＷＫ被加工物

Claims

回転工具の刃先に接続シャフトの筒内を通る潤滑水を供給すると共に、前記潤滑水と前記回転工具による被加工物の加工により発生した粉体とが混合するスラッジを回収してろ過し、前記潤滑水として使用する携帯式循環ろ過装置であって、
筺体部の内部に、前記潤滑水を貯水する貯水タンクと、前記貯水タンクの上部に設けられた前記スラッジを収納すると共にろ過する収納ろ過部と、前記収納ろ過部の上部に設けられた仕切り板と、前記仕切り板に貫通して設けた吸引ポンプ及び前記潤滑水を供給する供給パイプと、前記供給パイプを介して潤滑水を供給する供給ポンプと、前記供給ポンプ、又は、前記吸引ポンプ及び前記供給ポンプの両方に供給される電気を交流から直流に変換するスイッチング電源と、前記吸引ポンプ及び前記供給ポンプを制御する制御基板と、を備え、
前記吸引ポンプ、前記供給パイプ、前記供給ポンプ、前記制御基板、を有する空間を前記仕切り板で仕切って形成する第１空間筐体部と、前記貯水タンク、前記供給パイプの一端、前記収納ろ過部、を有する空間を前記仕切り板で仕切って形成する第２空間筐体部と、を有し、
前記第１空間筐体部は、前記仕切り板を境として前記第２空間筐体部から着脱自在に設けられ、
前記仕切り板は、前記第１空間筐体部に着脱自在に取り付けられ、
前記回転工具は、前記刃先が被加工物を穿孔するビットであるとき、前記潤滑水を送る供給ホースの先端と、前記スラッジを吸引する吸引ホースの先端とが接続される水受ガイド筒を備え、前記水受ガイド筒は、前記回転工具の刃先を覆う筒本体と、前記筒本体の基端側に設けた前記供給ホースが接続される第３接続部と、前記筒本体の先端側に設けた前記吸引ホースが接続される第４接続部とを有する、携帯式循環ろ過装置。
回転工具の刃先に潤滑水を供給すると共に、前記潤滑水と前記回転工具による被加工物の加工により発生した粉体とが混合するスラッジを回収してろ過し、前記潤滑水として使用する携帯式循環ろ過装置であって、
筺体部の内部に、前記潤滑水を貯水する貯水タンクと、前記貯水タンクの上部に設けられた前記スラッジを収納すると共にろ過する収納ろ過部と、前記収納ろ過部の上部に設けられた仕切り板と、前記仕切り板に貫通して設けた吸引ポンプ及び前記潤滑水を供給する供給パイプと、前記供給パイプを介して潤滑水を供給する供給ポンプと、前記供給ポンプ、又は、前記吸引ポンプ及び前記供給ポンプの両方に供給される電気を交流から直流に変換するスイッチング電源と、前記吸引ポンプ及び前記供給ポンプを制御する制御基板と、を備え、
前記吸引ポンプ、前記供給パイプ、前記供給ポンプ、前記制御基板、を有する空間を前記仕切り板で仕切って形成する第１空間筐体部と、前記貯水タンク、前記供給パイプの一端、前記収納ろ過部、を有する空間を前記仕切り板で仕切って形成する第２空間筐体部と、を有し、
前記第１空間筐体部は、前記仕切り板を境として前記第２空間筐体部から着脱自在に設けられ、
前記仕切り板は、前記第１空間筐体部に着脱自在に取り付けられ、
前記回転工具は、前記刃先が被加工物を研削又は切削する回転ホイルであるとき、前記潤滑水を送る供給ホースの先端と、前記スラッジを吸引する吸引ホースの先端とが接続される集塵カバーを備え、前記集塵カバーは、前記回転工具の刃先を覆うカバー本体と、前記供給ホースが接続される第３接続部と、前記吸引ホースが接続される第４接続部とを有し、前記第３接続部と前記第４接続部とが互いに離間して設けられている、携帯式循環ろ過装置。
前記第１空間筐体部は、前記供給パイプと接続して前記回転工具に前記潤滑水を送る供給ホースの先端が接続される第１接続部が形成され、
前記第２空間筐体部は、前記スラッジを前記回転工具から吸引する吸引ホースの先端が接続される第２接続部が形成されている請求項１又は請求項２に記載の携帯式循環ろ過装置。
前記第1空間筐体部と、前記第２空間筐体部とは、オーリングを介して着脱自在に密閉される請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の携帯式循環ろ過装置。
前記収納ろ過部は、前記スラッジから潤滑水をろ過し粉体を収納する袋状フィルタであり、前記第２空間筐体部内に突出するセンターパイプを前記袋状フィルタの開口が覆い着脱自在に取り付けられている請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の携帯式循環ろ過装置。
前記回転工具は、前記回転工具の回転数を目標回転数に維持するように制御するフィードバッグ制御手段を備える請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の携帯式循環ろ過装置。
前記回転工具は、前記刃先を回転させる駆動モータの回転数を測定する測定手段を備え、前記フィードバッグ制御手段は、前記測定手段で測定された前記回転数が前記目標回転数以下となった場合、前記駆動モータに印加する電流を増加させる請求項６に記載の携帯式循環ろ過装置。