WO2023238404A1 - 切削工具 - Google Patents
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- B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
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- B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
- B23Q17/09—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool
Definitions
- the present disclosure relates to cutting tools.
- a technique is known in which the state of the cutting tool is grasped by measuring physical quantities of the cutting tool, such as strain, with a sensor during processing with the cutting tool (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-62746 (Patent Document 1)) , European Patent Application Publication No. 3292929 (Patent Document 2), European Patent Application Publication No. 3292930 (Patent Document 3), JP2019-166600A (Patent Document 4), International Publication No. 2014/154593 (Patent Document 3) 5), Japanese Patent Application Publication No. 2007-30138 (Patent Document 6), International Publication No. 2007/088197 (Patent Document 7), Japanese Patent Application Publication No.
- Patent Document 8 Japanese Patent Application Publication No. 2012-20359 ( Patent Document 9), JP2019-130635A (Patent Document 10), JP2019-209420A (Patent Document 11), JP2018-54612A (Patent Document 12), International Publication No. 2016/202569 (Patent Document 13), Japanese Patent Application Publication No. 2009-285804 (Patent Document 14), and International Publication No. 2018/047834 (Patent Document 15)).
- JP2020-62746A European Patent Application Publication No. 3292929 European Patent Application Publication No. 3292930 Japanese Patent Application Publication No. 2019-166600 International Publication No. 2014/154593 Japanese Patent Application Publication No. 2007-30138 International Publication No. 2007/088197 Japanese Patent Application Publication No. 3-294150 Japanese Patent Application Publication No. 2012-20359 JP 2019-130635 Publication JP2019-209420A JP 2018-54612 Publication International Publication No. 2016/202569 Japanese Patent Application Publication No. 2009-285804 International Publication No. 2018/047834
- a cutting tool is a cutting tool that cuts a workpiece by contacting the workpiece.
- This cutting tool includes a main body having an accommodation space for accommodating a battery, a lid member that can be attached to the main body so as to close the accommodation space, and a sensor installed in the main body to detect a physical quantity of the main body.
- the wireless communication unit is installed in the main body and transmits a signal including information on the physical quantity detected by the sensor to the outside.
- the lid member includes a holding part that holds the battery.
- the main body section is installed on a wall defining the accommodation space and includes a terminal electrically connected to the battery.
- FIG. 1 is a schematic perspective view showing the structure of a cutting tool.
- FIG. 2 is a schematic perspective view showing the structure of the cutting tool with the lid removed.
- FIG. 3 is a schematic plan view showing the structure of the cutting tool viewed from the first end side.
- FIG. 4 is a schematic plan view showing the structure of the cutting tool viewed from the second end side.
- FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along line segment VV in FIG.
- FIG. 6 is a schematic cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
- FIG. 7 is a schematic perspective view showing the lid member with the battery removed.
- FIG. 8 is a schematic perspective view showing the lid member with a battery attached.
- FIG. 9 is a schematic plan view showing the structure of the lid member.
- FIG. 1 is a schematic perspective view showing the structure of a cutting tool.
- FIG. 2 is a schematic perspective view showing the structure of the cutting tool with the lid removed.
- FIG. 3 is a schematic plan view showing
- FIG. 10 is a schematic front view showing the structure of the lid member.
- FIG. 11 is a schematic bottom view showing the structure of the lid member.
- FIG. 12 is a schematic side view showing the structure of the lid member.
- FIG. 13 is a schematic side view showing the structure of the lid member viewed from the opposite side from FIG. 12.
- FIG. 14 is a schematic cross-sectional view taken along line segment XIV-XIV in FIG.
- FIG. 15 is a schematic plan view showing the structure in and around the accommodation space of the main body.
- FIG. 16 is a schematic front view showing the structure in and around the accommodation space of the main body.
- FIG. 17 is a schematic cross-sectional view taken along line segment XVII-XVII in FIG.
- FIG. 17 is a schematic cross-sectional view taken along line segment XVII-XVII in FIG.
- FIG. 18 is a schematic cross-sectional view taken along line segment XVIII-XVIII in FIG. 15.
- FIG. 19 is a schematic perspective view showing the cutting tool released from the liquid-tight fixation.
- FIG. 20 is a schematic cross-sectional view taken along line segment XX-XX in FIG. 19.
- FIG. 21 is a schematic cross-sectional view taken along line segment XXI-XXI in FIG. 19.
- a structure can be adopted in which a sensor is installed in the cutting tool and information on the physical quantity detected by the sensor is transmitted to the outside via a wireless communication unit.
- the battery can be easily replaced or charged by removing the cutting tool from a fixing device such as a chuck of a machine tool.
- the cutting tool is fixed by a fixing device with precise alignment. Therefore, releasing the fixation and re-aligning the battery each time the battery is replaced or charged leads to a decrease in the operating rate of the machine tool.
- the cutting tool of the present disclosure is a cutting tool that cuts a workpiece by contacting the workpiece.
- This cutting tool includes a main body having an accommodation space for accommodating a battery, a lid member that can be attached to the main body so as to close the accommodation space, and a sensor installed in the main body to detect a physical quantity of the main body.
- the wireless communication unit is installed in the main body and transmits a signal including information on the physical quantity detected by the sensor to the outside.
- the lid member includes a holding part that holds the battery.
- the main body portion includes a terminal installed on a wall defining the housing space and electrically connected to the battery.
- the lid member includes a holding portion that holds the battery. Therefore, by removing the lid member from the main body, the battery can be taken out from the main body. As a result, according to the cutting tool of the present disclosure, it is possible to easily take out the battery from the cutting tool.
- the cutting tool may further include a fixing member that fixes the lid member to the main body in a liquid-tight manner.
- At least one of the lid member and the main body includes a liquid-tight member that secures a liquid-tight state between the lid member and the main body, and a liquid-tight member that secures a liquid-tight state between the lid member and the main body when the fixation in the liquid-tight state by the fixing member is released.
- It may further include a biasing member that biases the two in a direction to separate them from each other. With this configuration, a gap is formed between the lid member and the main body when the fixation by the fixing member is released, so that the lid member can be easily held. As a result, it becomes easier to remove the battery from the cutting tool.
- the fixing member may include a separation inhibiting portion that inhibits separation from the lid member.
- the biasing member may include a spring. With this configuration, it is possible to easily achieve a structure in which the biasing member separates the lid member and the main body from each other.
- the biasing member may further include a pressing member that separates the lid member and the main body from each other as the spring expands.
- the holding portion may hold the battery in a manner that intersects the positive and negative directions passing through the positive and negative electrodes of the battery. With this configuration, it is possible to easily achieve a structure in which the holding portion is disposed at a position where it does not interfere with the terminals that contact the positive and negative electrodes of the battery.
- the main body portion may have a rod-like shape extending from the first end to the second end, which is the end opposite to the first end.
- the accommodation space may be open on the outer circumferential surface of the main body.
- the main body further includes a protrusion that prevents the positive electrode of the battery held in the holding part of the lid member from contacting the negative terminal that is to be electrically connected to the negative electrode of the battery. You can stay there. With this configuration, it is possible to prevent the positive electrode of the battery from accidentally coming into contact with the negative terminal.
- FIG. 1 is a schematic perspective view showing the structure of the cutting tool.
- FIG. 2 is a schematic perspective view showing the structure of the cutting tool with the lid removed.
- FIG. 3 is a schematic plan view showing the structure of the cutting tool viewed from the first end side in the X-axis direction.
- FIG. 4 is a schematic plan view showing the structure of the cutting tool viewed from the second end side in the X-axis direction.
- FIG. 5 is a schematic cross-sectional view in the YZ plane along the line segment VV in FIG.
- FIG. 6 is a schematic cross-sectional view in the YZ plane along the line VI-VI in FIG.
- the cutting tool 1 of the present embodiment includes a rod-shaped main body 10 extending from a first end 10A to a second end 10B.
- the shape of the main body of the present disclosure is not particularly limited, for example, the main body 10 in this embodiment has a rectangular parallelepiped shape.
- the longitudinal direction of the main body 10 is the X-axis direction
- the width direction of the main body 10 that is orthogonal to the X-axis direction is the Y-axis direction
- the height direction of the main body that is orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction is the Z-axis.
- the surface of the main body portion 10 includes a first surface 11, a second surface 12, a third surface 13, a fourth surface 14, a fifth surface 15, and a sixth surface 16. I'm here.
- the first surface 11 includes a first region 11A, a third region 11C disposed on the first end 10A side of the first region 11A, and a stepped portion connecting the first region 11A and the third region 11C. and a second region 11B.
- the holding portion 19 is open at the third region 11C of the first surface 11, the fourth surface 14, and the fifth surface 15.
- a cutting tip 90 and a bottom plate 81 are arranged in the holding portion 19 .
- the cutting chips 90 are arranged in a stack on the bottom plate 81.
- a fixing part 82 for fixing the cutting tip 90 is arranged on the fourth surface 14 near the first end 10A.
- the cutting tip 90 is held by being sandwiched between the bottom plate 81 and the fixing part 82.
- the cutting tip 90 is removably fixed by a rotatable fixing part 82.
- the cutting tool 1 is a cutting tool that cuts a rotating workpiece by bringing a cutting tip 90 into contact with the workpiece. That is, the cutting tool 1 is a cutting tool used for turning.
- a first recess 11E is formed in the first surface 11 of the main body portion 10 over a first region 11A, a second region 11B, and a third region 11C.
- a second recess 12E is formed in the second surface 12.
- An accommodation space 11F which is a recess for accommodating the battery 61, is formed in the first region 11A of the first surface 11 on the second end 10B side when viewed from the first recess 11E.
- a battery 61 is housed in the housing space 11F.
- the first substrate 51 is arranged in the first recess 11E.
- the first substrate 51 is arranged in the first recess 11E located in the first region 11A.
- a second substrate 52 is placed within the second recess 12E.
- a third substrate 53 is arranged within the first recess 11E located in the third region 11C.
- Each of the first substrate 51, second substrate 52, and third substrate 53 includes a substrate body made of an insulator such as resin, and a circuit pattern (made of a conductor such as copper) formed on the surface of the substrate body. (not shown).
- the first recess 11E and the second recess 12E are connected by a first through hole 10D.
- a first through hole 10D connecting the first surface 11 and the second surface 12 is formed in the main body portion 10.
- the main body part 10 has a column part 10E that connects both sides of the first through hole 10D so as to include the first surface 11 and the second surface 12. Contains.
- the first board 51 and the second board 52 are electrically connected by a flexible cable 54.
- the first substrate 51, the second substrate 52, and the flexible cable 54 constitute a substrate module 50.
- the first substrate 51 is the first portion of the substrate module 50.
- Second substrate 52 is the second portion of substrate module 50 .
- the flexible cable 54 is a connection part of the board module 50.
- a flexible board may be used as the connection part.
- the flexible cable 54 passes through the first through hole 10D and electrically connects the first substrate 51 and the second substrate 52.
- a cable or board other than the flexible cable and flexible board may be used as the connection part.
- a first strain sensor 42 is arranged on the first surface 11.
- the first strain sensor 42 is arranged in the first recess 11E located in the first region 11A of the first surface 11.
- a second strain sensor 45 is arranged on the second surface 12.
- the second strain sensor 45 is arranged within the second recess 12E of the second surface 12.
- An acceleration sensor 29 is arranged in the third region 11C of the first surface 11.
- the acceleration sensor 29 is arranged in the first recess 11E located in the third region 11C.
- a temperature sensor may be arranged in the third region 11C (on the third substrate 53 in the recess 11E). The temperature sensor is arranged closer to the first end 10A than the first strain sensor 42 and the second strain sensor 45.
- a wiring 43 as a first wiring is connected to the first strain sensor 42.
- the first strain sensor 42 and the wiring 43 constitute the first strain sensor component 41.
- a wiring 46 as a second wiring is connected to the second strain sensor 45.
- the second strain sensor 45 and wiring 46 constitute a second strain sensor component 44 .
- an AD converter 31, a wireless communication section 32, a connector 33, a connector 35, a connector 37, and a connector 38 are mounted on the first substrate 51 (on the circuit pattern of the first substrate 51).
- the connector 35, the connector 38, the AD converter 31, the wireless communication unit 32, the connector 33, and the connector 37 are arranged in this order from the first end 10A to the second end 10B in the X-axis direction.
- a connector 36 and a connector 34 are mounted on the second board 52 (on the circuit pattern of the second board 52). The connector 36 and the connector 34 are arranged in this order from the first end 10A to the second end 10B in the X-axis direction.
- the wiring 46 is connected to the connector 36. Thereby, the second strain sensor 45 is electrically connected to the second substrate 52. Connector 34 and connector 33 are connected by a flexible cable 54. Thereby, the second substrate 52 and the first substrate 51 are electrically connected. Wiring 43 is connected to connector 35. Thereby, the first strain sensor 42 is electrically connected to the first substrate 51. Connector 39 and connector 38 are connected by wiring 55. Thereby, the third substrate 53 and the first substrate 51 are electrically connected.
- the connector 37 and the terminal in the accommodation space 11F are connected by a wiring 62.
- the battery 61 arranged in the housing space 11F is electrically connected to the first board 51.
- the battery 61 supplies power to the AD converter 31 , the wireless communication section 32 , the first strain sensor 42 , the second strain sensor 45 , and the acceleration sensor 29 . Details of the structure near the accommodation space 11F of the main body part 10 and the structure of the lid member 200 that closes the accommodation space 11F and holds the battery 61 will be described later.
- the first to third substrates 51, 52, and 53 disposed on the surface of the main body 10, the AD converter 31 mounted thereon, the wireless communication section 32, the connectors 33 to 39, the first strain sensor component 41, and the The second strain sensor component 44 , the acceleration sensor 29 , and the wiring 55 constitute the sensor section 20 .
- the cutting tool 1 includes a first lid 71 and a second lid 72.
- the first lid 71 covers the first recess 11E.
- the second lid 72 covers the second recess 12E.
- the first lid 71 may be entirely made of resin, rubber, or ceramics, or may be partially made of resin, rubber, or ceramics. When only a part of the first lid 71 is made of resin, rubber, or ceramics, the other part of the first lid 71 may be made of metal.
- the second lid 72 may be made entirely of resin, rubber, or ceramics, or may be made entirely of metal. Only a portion of the second lid 72 may be made of resin, rubber, or ceramics, and the other portion may be made of metal.
- the main body 10 includes a first bottom wall 111 and a second bottom wall 112.
- the first bottom wall 111 and the second bottom wall 112 constitute a wall surface defining the first recess 11E.
- the second bottom wall 112 has a smaller distance from the opening of the first recess 11E than the first bottom wall 111.
- the second bottom wall 112 surrounds the first bottom wall 111.
- the first strain sensor 42 and the first substrate 51 are arranged on the first bottom wall 111.
- the first lid 71 is placed on the second bottom wall 112 and housed in the first recess 11E. The first lid 71 may be adhered to the main body 10.
- the main body portion 10 includes a third bottom wall 121 and a fourth bottom wall 122.
- the third bottom wall 121 and the fourth bottom wall 122 constitute a wall surface defining the second recess 12E.
- the distance of the fourth bottom wall 122 from the opening of the second recess 12E is smaller than that of the third bottom wall 121.
- the fourth bottom wall 122 surrounds the third bottom wall 121.
- the second strain sensor 45 and the second substrate 52 are arranged on the third bottom wall 121.
- the second lid 72 is disposed on the fourth bottom wall 122 and is housed within the second recess 12E. The second lid 72 may be adhered to the main body 10.
- the cutting tool 1 includes a lid member 200 that can be attached to the main body 10 so as to close the accommodation space 11F.
- FIG. 7 is a schematic perspective view showing the lid member with the battery removed.
- FIG. 8 is a schematic perspective view showing the lid member with a battery attached.
- FIG. 9 is a schematic plan view showing the structure of the lid member viewed in the Z-axis direction.
- FIG. 10 is a schematic front view showing the structure of the lid member viewed in the Y-axis direction.
- FIG. 11 is a schematic bottom view showing the structure of the lid member viewed in the Z-axis direction.
- FIG. 12 is a schematic side view showing the structure of the lid member viewed in the X-axis direction.
- FIG. 13 is a schematic side view showing the structure of the lid member viewed from the side opposite to FIG. 12 in the X-axis direction.
- FIG. 14 is a schematic cross-sectional view in the YZ plane along line segment XIV-XIV in FIG.
- the lid member 200 includes a base portion 201, a holding portion 204, a first protrusion 207, and a second protrusion 208. Further, a fixing screw 202 as a fixing member is attached to the lid member 200.
- the base portion 201 is a plate-shaped member having a rectangular shape when viewed in the Z-axis direction (see FIG. 9).
- a recessed portion 201A having a smaller thickness than other portions is formed at each of the four corners of the base portion 201.
- the recessed portion 201A extends from the front side, which is the side opposite to the side where the holding portion 204 is placed, in the thickness direction (Z-axis direction) of the base portion 201, to the back side (the side where the holding portion 204 is placed). ) is the concave part.
- a cylindrical female screw portion 201B that penetrates the base portion 201 in the thickness direction is formed in each region of the base portion 201 corresponding to the recessed portion 201A (see FIG. 14).
- a through hole passing through the base portion 201 in the thickness direction is also formed in the center portion of the base portion 201 when viewed in the Z-axis direction, and a pressure regulating valve 205 is installed in this through hole.
- the pressure regulating valve 205 allows gas to pass through when the pressure difference between the inside of the housing space 11F and the outside exceeds a preset value when the lid member 200 is attached to the main body 10. , has the function of reducing pressure differences.
- a positive electrode display 210A and a negative electrode display 210B are arranged at the center in the Y-axis direction so as to sandwich the pressure regulating valve 205 in the X-axis direction (see FIG. 11).
- the positive electrode display 210A and the negative electrode display 210B indicate the orientation of the battery 61 held by the lid member 200.
- a notch 206 is formed in the center of the short side of the rectangular base portion 201 on the side where the positive electrode display 210A is arranged in the X-axis direction.
- this notch 206 indicates the positive electrode 61A side of the battery 61, even when the lid member 200 is viewed from the front side of the base portion 201, the orientation of the positive electrode 61A and negative electrode 61B of the battery 61 can be determined. be able to.
- the fixing screw 202 is inserted and arranged into each female threaded portion 201B of the base portion 201.
- the fixing screw 202 includes a head 202A, a shaft portion 202B, and a threaded portion 202C.
- head 202A has a disk-like shape with a larger diameter than female threaded portion 201B.
- the head 202A is arranged on the surface side of the base portion 201.
- the thickness of the head 202A in the Z-axis direction is set to be approximately the same as or slightly smaller than the depth of the recess 201A.
- the top surface of the head 202A and the surface of the base part 201 are flush with each other, or the top surface of the head 202A is slightly It becomes depressed.
- the shaft portion 202B has a rod-like shape that is connected to the head 202A and passes through the female screw portion 201B.
- the outer diameter of the shaft portion 202B is smaller than the inner diameter of the female thread portion 201B.
- the threaded portion 202C is a cylindrical portion disposed at the end of the shaft portion 202B opposite to the side connected to the head 202A.
- a spiral thread is formed on the outer peripheral surface of the threaded portion 202C.
- the threaded portion 202C is a male threaded portion.
- the threaded portion 202C can be screwed into the female threaded portion 201B.
- the fixing screw 202 includes a head 202A and a threaded portion 202C as a separation inhibiting portion that inhibits separation from the lid member 200.
- holding section 204 is a member for holding battery 61.
- the holding part 204 holds the battery 61 in a direction (Y-axis direction) that intersects the positive and negative directions (X-axis direction) passing through the positive electrode 61A and the negative electrode 61B of the battery 61.
- a pair of holding parts 204 are arranged apart from each other in the Y-axis direction.
- the holding part 204 includes a pair of first parts 204A that are connected to the base part 201 and stand up parallel to each other along the Z-axis direction from the back surface of the base part 201, and a pair of first parts 204A that extend in the X-axis direction.
- the holding portion 204 is made of an elastic material such as resin or metal. Further, the pair of holding parts 204 are arranged apart from each other by a distance slightly narrower than the width of the battery 61 in the Y-axis direction. When the battery 61 is inserted between the pair of holding parts 204, the pair of holding parts 204 bends in the Y-axis direction and holds the battery 61 by its elasticity.
- the first projection 207 and the second projection 208 are separated by a distance corresponding to the length of the positive electrode 61A of the battery 61 excluding the projection in the positive and negative directions (X-axis direction) passing through the positive electrode 61A and the negative electrode 61B of the battery 61. will be placed.
- the first protrusion 207 and the second protrusion 208 are connected to the base part 201 and stand up from the back surface of the base part 201.
- the first protrusion 207 and the second protrusion 208 have a plate-like shape and are arranged to face each other.
- a positive electrode side notch 207A is formed in the first protrusion 207.
- a negative electrode side notch 208A is formed in the second protrusion 208. As shown in FIG.
- the width w 1 of the positive electrode 61A of the battery 61 is smaller than the width w 2 of the positive electrode side notch 207A, and larger than the width w 3 of the negative electrode side notch 208A. Therefore, even if the battery 61 held in the holding part 204 is erroneously held with the positive electrode 61A facing the second projection 208, contrary to the correct orientation, the positive electrode 61A will not enter the negative electrode side notch 208A. I can't.
- the second projection 208 supports the battery 61 to be placed in the correct direction, and the positive electrode 61A of the battery 61 held by the holding part 204 of the lid member 200 is electrically connected to the negative electrode 61B of the battery 61. This prevents the negative electrode side terminal 223 from coming into contact with the negative electrode side terminal 223 that should be connected.
- Two annular protrusions 209, 209 are formed on the back surface of the base portion 201, surrounding the holding portion 204, the first protrusion 207, and the second protrusion 208 when viewed in the Z-axis direction.
- one annular projection 209 extends along the outer periphery of the other annular projection 209 and surrounds the other annular projection 209 .
- the two annular projections 209, 209 are ridge-shaped projections that extend at a constant interval from each other. As described later, the two annular protrusions 209, 209 form a liquid-tight state by being pressed against the rubber packing 119 as a liquid-tight member of the main body portion 10.
- FIG. 15 is a schematic plan view showing the structure in and around the housing space 11F of the main body 10 as viewed in the Z-axis direction.
- FIG. 16 is a schematic front view showing the structure in and around the housing space 11F of the main body 10 as viewed in the Y-axis direction.
- FIG. 17 is a schematic cross-sectional view taken along the XZ plane along line segment XVII-XVII in FIG.
- FIG. 18 is a schematic cross-sectional view taken along the XZ plane along line segment XVIII-XVIII in FIG.
- the first surface 11 when viewed in the Z-axis direction (in the viewpoint of FIG. 15), the first surface 11 is arranged so that the other area of the adjacent first surface 11 surrounds the accommodation space 11F. It includes a fourth region 113 whose height in the Z-axis direction is smaller than that of the fourth region 113 .
- the fourth region 113 has a rectangular shape when viewed in the Z-axis direction.
- the main body 10 has a protrusion 11H having the same height as the other area of the adjacent first surface 11 in a region corresponding to the short side of the fourth region 113 on the second end 10B side. (See Figure 15).
- the protruding portion 11H is formed in a shape corresponding to a position corresponding to a notch 206 formed in the base portion 201 of the lid member 200. This prevents the lid member 200 that holds the battery 61 from being attached in the wrong direction.
- the main body portion 10 includes a rubber packing 119 as a liquid-tight member.
- the surface of the rubber packing 119 constitutes the fourth region 113.
- the rubber packing 119 has an annular shape surrounding the housing space 11F when viewed in the Z-axis direction.
- the rubber packing 119 is a sheet-like member made of rubber.
- the difference in height between the fourth region 113 and other regions of the adjacent first surface 11 has a size corresponding to the thickness of the base portion 201 of the lid member 200.
- a plurality of (specifically, four) cylindrical recesses 222 are formed in the fourth region 113.
- the recess 222 is arranged at a position corresponding to the arrangement of the fixing screw 202 installed on the lid member 200.
- a thread groove corresponding to a thread formed on the outer circumferential surface of the threaded portion 202C of the fixing screw 202 is formed on the inner wall surface of the recess 222.
- the recess 222 includes a female thread that can be screwed into the threaded part 202C.
- the lid member 200 and the fourth region of the main body 10 are closed.
- a rubber packing 119 as a liquid-tight member located at 113 comes into contact with the rubber packing 119 .
- the two annular projections 209, 209 of the lid member 200 are pressed against the rubber packing 119, the rubber packing 119 is elastically deformed, and the two annular projections 209, 209 are pushed into the rubber packing 119.
- the lid member 200 and the main body portion 10 come into contact with each other in a liquid-tight state.
- the fixing screw 202 is a fixing member that fixes the lid member 200 to the main body 10 in a liquid-tight manner.
- the rubber packing 119 is a liquid-tight member that ensures a liquid-tight state between the lid member 200 and the main body portion 10. In this embodiment, a case has been described in which the rubber packing 119 as a liquid-tight member is included in the main body 10, but the liquid-tight member may be included in the lid member 200 instead of or in addition to this. may be placed.
- the main body 10 includes an inner wall cover 225 that defines the accommodation space 11F.
- the inner wall cover 225 is made of an insulator such as resin.
- the inner wall cover 225 includes a bottom wall part 225A that defines the bottom wall of the accommodation space 11F, and a side wall part 225B that rises from the outer periphery of the bottom wall part 225A and defines the side wall of the accommodation space 11F.
- the main body 10 includes a positive terminal 224 and a negative terminal 223, which are installed on a wall defining the accommodation space 11F and are electrically connected to the positive electrode 61A and the negative electrode 61B of the battery 61, respectively.
- the positive terminal 224 and the negative terminal 223 are held by the side wall 225B of the inner wall cover 225 and are electrically connected to the wiring 62 (see FIG. 2).
- the positive terminal 224 and the negative terminal 223 are installed on inner wall covers 225 facing each other in the X-axis direction.
- the main body 10 when viewed in the Z-axis direction, includes a plurality of sets (here, two sets) of a pair of biasing members 221 facing each other across the accommodation space 11F, arranged in the Y-axis direction.
- the main body 10 includes four biasing members 221.
- the biasing member 221 is held by the side wall portion 225B of the inner wall cover 225.
- the biasing member 221 includes a spring (hinging spring) 227 arranged so that its axial direction is along the Z direction, and a pin 226 as a pressing member.
- the pin 226 includes an enlarged diameter portion 226A having a larger diameter than other portions.
- the Z-direction tip of the spring 227 (the end on the opposite side of the bottom wall 225A of the inner wall cover 225) and the enlarged diameter portion 226A are connected.
- the pin 226 can reciprocate in the Z-axis direction as the spring 227 expands and contracts in the axial direction.
- the tip of the pin 226 on the opposite side to the spring 227 protrudes beyond the fourth region 113 of the main body portion 10 on the side opposite to the spring 227 in the Z-axis direction.
- the lid member 200 when the lid member 200 is installed on the main body 10 and the liquid-tight state between the lid member 200 and the main body 10 is ensured, the spring 227 is compressed, and the tip of the pin 226 and the lid member 200 are compressed.
- the back surface of the base portion 201 is in contact with the back surface.
- the cutting tool 1 contacts the rotating workpiece with the cutting tip 90, thereby causing the cutting tool 1 to touch the rotating workpiece.
- the strain in the main body portion 10 is detected by the first strain sensor 42 and the second strain sensor 45.
- the acceleration of the main body portion 10 is detected by an acceleration sensor 29.
- the signals containing strain and acceleration information detected by the strain sensors 42 and 45 and the acceleration sensor 29 are analog signals. Strain and acceleration information, which are analog signals, are converted into digital signals by the AD converter 31 and then transmitted to the outside by the wireless communication unit 32.
- the wireless communication unit 32 can transmit signals to the outside through the first lid 71. This signal is received externally and analyzed to determine the state of the main body 10.
- the battery 61 may be a dry battery or a rechargeable secondary battery.
- the battery 61 supplies power to the AD converter 31 and the wireless communication unit 32, and when it becomes necessary to replace or charge the battery 61, it becomes necessary to take out the battery 61 from the housing space 11F.
- FIG. 19 is a schematic perspective view showing the cutting tool released from the liquid-tight fixation.
- FIG. 20 is a schematic cross-sectional view taken along line segment XX-XX in FIG. 19.
- FIG. 21 is a schematic cross-sectional view taken along line segment XXI-XXI in FIG. 19. 1 and 19, when taking out the battery 61 from the storage space 11F, the lid member 200 is installed on the main body 10 as shown in FIG. After the liquid-tight state is secured, the tightened fixing screw 202 is loosened, and the liquid-tight fixation between the lid member 200 and the main body part 10 by the fixing screw 202 is released. Then, as the compressed spring 227 returns to its natural length (see FIG.
- the pin 226 presses the base portion 201 of the lid member 200.
- the base portion 201 of the lid member 200 and the fourth region 113 of the main body portion 10 are separated.
- the biasing member 221 biases the lid member 200 and the main body portion 10 in a direction to separate them from each other as the liquid-tight fixation by the fixing screw 202 is released.
- the pin 226 is a pressing member that separates the lid member 200 and the main body 10 from each other as the spring 227 expands. Thereby, a gap is formed between the lid member 200 and the main body 10, so that the operator can easily remove the lid member 200 from the main body 10. Furthermore, since the battery 61 is held in the lid member 200, the battery 61 can be easily replaced and charged.
- the battery 61 can be easily attached to the main body 10 by following the procedure reverse to the above-mentioned removal.
- the lid member 200 holding the replaced or charged battery 61 can be placed on the fourth region 113 of the main body 10, and the fixing screw 202 can be easily tightened.
- the recess 222 has an enlarged diameter that is located closer to the opening of the recess 222 than the internal thread 222A (shallower than the internal thread 222A in the depth direction of the recess 222). 222B.
- the female threaded portion 222A is a region in which a thread groove that can be screwed into the threaded portion 202C of the fixing screw 202 is formed on the inner wall surrounding the recessed portion 222 as a space.
- the enlarged diameter portion 222B is a region having an inner diameter larger than the outer diameter of the threaded portion 202C of the fixing screw 202.
- the lid member 200 when the lid member 200 is placed on the fourth region 113 of the main body 10 and the fixing screw 202 enters the recess 222, the base portion 201 of the lid member 200 and the biasing member 221 The pins 226 come into contact with each other, and the lid member 200 is in a state where it is supported by the biasing member 221. In this state, the length of the fixing screw 202 is set so that the threaded portion 202C of the fixing screw 202 reaches the female threaded portion 222A of the recess 222.
- the operator can rotate the fixing screw 202 in the tightening direction without pushing down the lid member 200 against the elasticity of the spring 227 of the biasing member 221, so that the threaded portion 202C of the fixing screw 202 and the recess 222 The female screw portion 222A is screwed together.
- the lid member 200 and the main body part 10 approach and come into contact with each other.
- the cover member 200 is pushed up by the pin 226 due to the elasticity of the spring 227.
- the lid member 200 includes the holding part 204 that holds the battery 61. Therefore, by removing the lid member 200 from the main body 10, the battery 61 can be taken out from the main body 10. As a result, the battery 61 can be easily removed from the cutting tool 1.
- the cutting tool 1 also includes a fixing screw 202 that fixes the lid member 200 to the main body 10 in a liquid-tight manner.
- the main body 10 includes a rubber packing 119 that secures a liquid-tight state between the lid member 200 and the main body 10, and a rubber packing 119 that secures a liquid-tight state between the lid member 200 and the main body 10 when the fixing screw 202 releases the liquid-tight state. and a biasing member 221 that biases them in a direction to separate them from each other.
- a gap is formed between the lid member 200 and the main body portion 10 as the fixation by the fixing screw 202 is released, making it easier for the operator to hold the lid member 200.
- the fixing screw 202 includes a head 202A and a threaded portion 202C as a separation inhibiting portion that inhibits separation from the lid member 200. This prevents the fixing screw 202 from falling off from the lid member 200 when the lid member 200 is removed from the main body portion 10.
- the lid member 200 and the main body 10 are easily spaced apart from each other.
- the holding section 204 holds the battery 61 in a manner to sandwich the battery 61 in a direction (Y-axis direction) that intersects the positive and negative directions (X-axis direction) passing through the positive electrode 61A and the negative electrode 61B of the battery 61.
- a structure is easily achieved in which the holding portion 204 is placed at a position where it does not interfere with the terminals (the positive terminal 224 and the negative terminal 223) that contact the positive electrode 61A and the negative electrode 61B of the battery 61.
- the accommodation space 11F is open on the outer circumferential surface of the main body portion 10.
- the main body part 10 has a second electrode that prevents the positive electrode 61A of the battery 61 held by the holding part 204 of the lid member 200 from coming into contact with the negative electrode side terminal 223 that should be electrically connected to the negative electrode 61B of the battery 61. It includes three protrusions 225C.
- the third protrusion 225C is a portion of the side wall 225B of the inner wall cover 225 that protrudes along the X-axis direction (the longitudinal direction of the main body 10). This makes it possible to prevent the positive electrode 61A of the battery 61 from accidentally coming into contact with the negative terminal 223.
- the acceleration sensor 29 In the embodiment described above, the case where the acceleration sensor 29 is arranged on the first surface 11 has been described. However, the acceleration sensor 29 may be disposed not only on the first surface 11 but also on one or more of the second surface 12, the third surface 13, and the fourth surface 14; It may be placed in In the above embodiment, the case where the strain sensors are installed on the first surface 11 and the second surface 12 has been described. However, the strain sensor may be placed on any one or more of the first to fourth surfaces, and may be placed on all the surfaces. Further, the substrate (first portion, etc.) constituting the substrate module may be placed on any one or more of the first to fourth surfaces, and may be placed on all the surfaces. .
- the substrate module is arranged on two of the first to fourth surfaces, but the substrate module is arranged only on one of the first to fourth surfaces. It may be placed in The arrangement of these sensors and the configuration of the substrate module can be arbitrarily combined. For example, one substrate (first part, etc.) and one strain sensor constituting the substrate module may be arranged on three of the first to fourth surfaces, or four surfaces (all surfaces) may be disposed on three of the first to fourth surfaces. ) may be located. Further, the recesses formed on the surface of the main body portion 10, such as the first recess 11E and the second recess 12E, may be filled with a filler (for example, a resin filler).
- a filler for example, a resin filler
- the fixing member, the cover member, and the biasing member are arranged such that the cover member can be fixed to the main body in a liquid-tight state without an operator pushing down the cover member against the elasticity of the spring.
- the member may be configured.
- 1 cutting tool 10 main body, 10A first end, 10B second end, 10D first through hole, 10E column, 11 first surface, 11A first region, 11B second region, 11C Third region, 11E first recess, 11F accommodation space, 11H protrusion, 12 second surface, 12E second recess, 13 third surface, 14 fourth surface, 15 fifth surface, 16 Surface 6, 19 Holding section, 20 Sensor section, 29 Acceleration sensor, 31 AD converter, 32 Wireless communication section, 33-39 Connector, 41 First strain sensor component, 42 First strain sensor, 43 Wiring, 44th 2 strain sensor parts, 45 second strain sensor, 46 wiring, 50 board module, 51 first board, 52 second board, 53 third board, 54 flexible cable, 55 wiring, 61 battery, 61A positive electrode , 61B Negative electrode, 62 Wiring, 71 First lid, 72 Second lid, 81 Bottom plate, 82 Fixing part, 90 Cutting chip, 111 First bottom wall, 112 Second bottom wall, 113 Fourth area, 119 Rubber packing, 121 Third bottom wall, 122 Fourth bottom wall,
Landscapes
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
切削工具は、被加工物に接触することによって被加工物を切削する切削工具である。この切削工具は、電池を収容する収容空間を有する本体部と、収容空間を閉塞するように本体部に取り付け可能な蓋部材と、本体部に設置され、本体部の物理量を検知するセンサと、本体部に設置され、センサが検知した物理量の情報を含む信号を外部に送信する無線通信部と、を備える。蓋部材は、電池を保持する保持部を含む。本体部は、収容空間を規定する壁面に設置され、電池と電気的に接続される端子を含む。
Description
本開示は、切削工具に関するものである。
切削工具による加工中に、センサによって切削工具の物理量、たとえばひずみを測定することにより、切削工具の状態を把握する技術が知られている(たとえば、特開2020-62746号公報(特許文献1)、欧州特許出願公開第3292929号(特許文献2)、欧州特許出願公開第3292930号(特許文献3)、特開2019-166600号公報(特許文献4)、国際公開第2014/154593号(特許文献5)、特開2007-30138号公報(特許文献6)、国際公開第2007/088197号(特許文献7)、特開平3-294150号公報(特許文献8)、特開2012-20359号公報(特許文献9)、特開2019-130635号公報(特許文献10)、特開2019-209420号公報(特許文献11)、特開2018-54612号公報(特許文献12)、国際公開第2016/202569号(特許文献13)、特開2009-285804号公報(特許文献14)および国際公開第2018/047834号(特許文献15)参照)。
本開示に従った切削工具は、被加工物に接触することによって被加工物を切削する切削工具である。この切削工具は、電池を収容する収容空間を有する本体部と、収容空間を閉塞するように本体部に取り付け可能な蓋部材と、本体部に設置され、本体部の物理量を検知するセンサと、本体部に設置され、センサが検知した物理量の情報を含む信号を外部に送信する無線通信部と、を備える。蓋部材は、電池を保持する保持部を含む。本体部は、収容空間を規定する壁面に設置され、電池と電気的に接続される端子を含む。
[本開示が解決しようとする課題]
加工中における切削工具の状態を把握するためには、切削工具にセンサを設置し、センサが検知した物理量の情報を無線通信部によって外部へと送信する構造を採用することができる。この場合、無線通信部に駆動のための電力を供給する電池を切削工具に設置する必要がある。そして、電池の交換または充電は、切削工具を工作機械のチャックなどの固定装置から取り外して容易に実施することができる。しかし、切削工具は、厳密な位置合わせをして固定装置により固定されている。そのため、電池の交換または充電のたびに固定を解除して、再度位置合わせを行うことは、工作機械の稼働率の低下を招く。固定装置による切削工具の固定を解除することなく電池を取り外すためには、切削工具からの電池の取り出しを容易にする必要がある。切削工具からの電池の取り出しを容易にすることが、本開示の目的の1つである。
加工中における切削工具の状態を把握するためには、切削工具にセンサを設置し、センサが検知した物理量の情報を無線通信部によって外部へと送信する構造を採用することができる。この場合、無線通信部に駆動のための電力を供給する電池を切削工具に設置する必要がある。そして、電池の交換または充電は、切削工具を工作機械のチャックなどの固定装置から取り外して容易に実施することができる。しかし、切削工具は、厳密な位置合わせをして固定装置により固定されている。そのため、電池の交換または充電のたびに固定を解除して、再度位置合わせを行うことは、工作機械の稼働率の低下を招く。固定装置による切削工具の固定を解除することなく電池を取り外すためには、切削工具からの電池の取り出しを容易にする必要がある。切削工具からの電池の取り出しを容易にすることが、本開示の目的の1つである。
[本開示の効果]
本開示の切削工具によれば、切削工具からの電池の取り出しを容易にすることができる。
本開示の切削工具によれば、切削工具からの電池の取り出しを容易にすることができる。
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。本開示の切削工具は、被加工物に接触することによって被加工物を切削する切削工具である。この切削工具は、電池を収容する収容空間を有する本体部と、収容空間を閉塞するように本体部に取り付け可能な蓋部材と、本体部に設置され、本体部の物理量を検知するセンサと、本体部に設置され、センサが検知した物理量の情報を含む信号を外部に送信する無線通信部と、を備える。蓋部材は、電池を保持する保持部を含む。本体部は、収容空間を規定する壁面に設置され、電池と電気的に接続される端子を含む。
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。本開示の切削工具は、被加工物に接触することによって被加工物を切削する切削工具である。この切削工具は、電池を収容する収容空間を有する本体部と、収容空間を閉塞するように本体部に取り付け可能な蓋部材と、本体部に設置され、本体部の物理量を検知するセンサと、本体部に設置され、センサが検知した物理量の情報を含む信号を外部に送信する無線通信部と、を備える。蓋部材は、電池を保持する保持部を含む。本体部は、収容空間を規定する壁面に設置され、電池と電気的に接続される端子を含む。
本開示の切削工具では、蓋部材が、電池を保持する保持部を含んでいる。そのため、蓋部材を本体部から取り外すことにより、本体部から電池を取り出すことができる。その結果、本開示の切削工具によれば、切削工具からの電池の取り出しを容易にすることができる。
上記切削工具は、蓋部材を本体部に液密状態で固定する固定部材をさらに備えていてもよい。蓋部材および本体部の少なくとも一方は、蓋部材と本体部との間の液密状態を確保する液密部材と、固定部材による液密状態での固定の解除に伴って蓋部材と本体部とを互いに離間させる方向に付勢する付勢部材と、をさらに含んでいてもよい。この構成により、固定部材による固定の解除に伴って蓋部材と本体部との間に間隔が形成されるため、蓋部材の保持が容易となる。その結果、切削工具からの電池の取り出しが一層容易となる。
上記切削工具において、固定部材は、蓋部材からの分離を阻害する分離阻害部を含んでいてもよい。この構成により、蓋部材を本体部から取り外す際に、固定部材が蓋部材から脱落することを抑制することができる。その結果、切削工具からの電池の取り出しが一層容易となる。
上記切削工具において、付勢部材は、ばねを含んでいてもよい。この構成により、付勢部材により蓋部材と本体部とを互いに離間させる構造を容易に達成することができる。
上記切削工具において、付勢部材は、ばねの伸長に伴って蓋部材と本体部とを互いに離間させる押圧部材をさらに含んでいてもよい。この構成により、付勢部材により蓋部材と本体部とを互いに離間させる構造を一層容易に達成することができる。
上記切削工具において、保持部は、電池の正極と負極とを通る正負方向に交差する方向において電池を挟むように保持してもよい。この構成により、電池の正極および負極に接触する端子と干渉しない位置に保持部を配置する構造を容易に達成することができる。
上記切削工具において、本体部は、第1端部から第1端部とは反対側の端部である第2端部まで延びる棒状の形状を有していてもよい。収容空間は、本体部の外周面において開口していてもよい。工作機械の固定装置による切削工具の固定では、棒状の形状を有する本体部の外周面の一部が露出する状態で切削工具が固定される場合が多い。そのため、この構成により、工作機械の固定装置による切削工具の固定を解除することなく電池を取り外すことが容易となる。
上記切削工具において、本体部は、蓋部材の保持部に保持される電池の正極が、電池の負極に電気的に接続されるべき負極側端子に接触することを阻害する突起部をさらに含んでいてもよい。この構成により、電池の正極が誤って負極側端子に接触することを抑制することができる。
[本願発明の実施形態の詳細]
次に、本開示にかかる切削工具の実施の形態を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
次に、本開示にかかる切削工具の実施の形態を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
(1)本体部の概略構造
図1は、切削工具の構造を示す概略斜視図である。図2は、蓋を取り外した状態における切削工具の構造を示す概略斜視図である。図3は、第1の端部側からX軸方向に見た切削工具の構造を示す概略平面図である。図4は、第2の端部側からX軸方向に見た切削工具の構造を示す概略平面図である。図5は、図2の線分V-Vに沿うY-Z平面における概略断面図である。図6は、図1の線分VI-VIに沿うY-Z平面における概略断面図である。
図1は、切削工具の構造を示す概略斜視図である。図2は、蓋を取り外した状態における切削工具の構造を示す概略斜視図である。図3は、第1の端部側からX軸方向に見た切削工具の構造を示す概略平面図である。図4は、第2の端部側からX軸方向に見た切削工具の構造を示す概略平面図である。図5は、図2の線分V-Vに沿うY-Z平面における概略断面図である。図6は、図1の線分VI-VIに沿うY-Z平面における概略断面図である。
図1~図4を参照して、本実施の形態の切削工具1は、第1の端部10Aから第2の端部10Bまで延びる棒状の本体部10を備えている。本開示の本体部の形状は、特に限定されるものではないが、たとえば本実施の形態における本体部10は、直方体状の形状を有している。本願において、本体部10の長手方向をX軸方向、X軸方向に直交する本体部10の幅方向をY軸方向、X軸方向およびY軸方向に直交する本体部の高さ方向をZ軸方向として、以下の説明を進める。
本体部10の表面は、第1の面11と、第2の面12と、第3の面13と、第4の面14と、第5の面15と、第6の面16とを含んでいる。第1の面11は、第1領域11Aと、第1領域11Aの第1の端部10A側に配置される第3領域11Cと、第1領域11Aと第3領域11Cとを接続する段差部である第2領域11Bとを含んでいる。本体部10の第1の端部10Aには、切削チップ90を保持するための凹部である保持部19が形成されている。保持部19は、第1の面11の第3領域11C、第4の面14および第5の面15において開口している。保持部19には、切削チップ90および敷板81が配置されている。切削チップ90は、敷板81上に積み重ねて配置されている。第1の端部10A付近の第4の面14上には、切削チップ90を固定するための固定部82が配置されている。切削チップ90は、敷板81と固定部82とに挟まれることにより保持されている。切削チップ90は、回動可能な固定部82により着脱可能に固定されている。切削工具1は、回転する被加工物に切削チップ90が接触することによって被加工物を切削する切削工具である。すなわち、切削工具1は、旋削加工に用いられる切削工具である。
図2を参照して、本体部10の第1の面11には、第1領域11A、第2領域11Bおよび第3領域11Cにわたって第1の凹部11Eが形成されている。第2の面12には、第2の凹部12Eが形成されている。第1の面11の第1領域11Aの、第1の凹部11Eから見て第2の端部10B側には、電池61を収容するための凹部である収容空間11Fが形成されている。収容空間11F内に、電池61が収容される。
(2)センサ部の構造
図2に示すように、第1の凹部11E内には、第1の基板51が配置されている。第1の基板51は、第1領域11Aに位置する第1の凹部11E内に配置されている。第2の凹部12E内には、第2の基板52が配置されている。第3領域11Cに位置する第1の凹部11E内に、第3の基板53が配置されている。第1の基板51、第2の基板52および第3の基板53のそれぞれは、樹脂などの絶縁体からなる基板本体と、基板本体の表面に形成される銅などの導電体製の回路パターン(図示しない)とを含む。
図2に示すように、第1の凹部11E内には、第1の基板51が配置されている。第1の基板51は、第1領域11Aに位置する第1の凹部11E内に配置されている。第2の凹部12E内には、第2の基板52が配置されている。第3領域11Cに位置する第1の凹部11E内に、第3の基板53が配置されている。第1の基板51、第2の基板52および第3の基板53のそれぞれは、樹脂などの絶縁体からなる基板本体と、基板本体の表面に形成される銅などの導電体製の回路パターン(図示しない)とを含む。
図2および図5を参照して、第1の凹部11Eと第2の凹部12Eとは、第1の貫通孔10Dにより接続されている。本体部10には、第1の面11と第2の面12とを接続する第1の貫通孔10Dが形成されている。その結果、本体部10の長手方向(X軸方向)において、本体部10は、第1の面11と第2の面12とを含むように第1の貫通孔10Dの両側を繋ぐ柱部10Eを含んでいる。
図2および図5を参照して、第1の基板51と第2の基板52とは、フレキシブルケーブル54により電気的に接続されている。第1の基板51、第2の基板52およびフレキシブルケーブル54は、基板モジュール50を構成する。第1の基板51は、基板モジュール50の第1部分である。第2の基板52は、基板モジュール50の第2部分である。フレキシブルケーブル54は、基板モジュール50の接続部である。接続部として、フレキシブルケーブル54に代えて、フレキシブル基板を採用してもよい。フレキシブルケーブル54は、第1の貫通孔10Dを通って第1の基板51と第2の基板52とを電気的に接続している。また、接続部として、フレキシブルケーブルおよびフレキシブル基板以外のケーブルまたは基板が採用されてもよい。
図2を参照して、第1の面11には、第1のひずみセンサ42が配置されている。第1のひずみセンサ42は、第1の面11の第1領域11Aに位置する第1の凹部11E内に配置されている。第2の面12には、第2のひずみセンサ45が配置されている。第2のひずみセンサ45は、第2の面12の第2の凹部12E内に配置されている。第1の面11の第3領域11Cには、加速度センサ29が配置されている。加速度センサ29は、第3領域11Cに位置する第1の凹部11E内に配置されている。加速度センサ29に代えて、または加速度センサ29に加えて、温度センサが第3領域11C(凹部11E内の第3の基板53上)に配置されてもよい。温度センサは、第1のひずみセンサ42および第2のひずみセンサ45よりも第1の端部10Aの近くに配置される。
第1のひずみセンサ42には、第1配線としての配線43が接続されている。第1のひずみセンサ42および配線43は、第1のひずみセンサ部品41を構成する。第2のひずみセンサ45には、第2配線としての配線46が接続されている。第2のひずみセンサ45および配線46は、第2のひずみセンサ部品44を構成する。
第1の基板51上(第1の基板51の回路パターン上)には、ADコンバータ31、無線通信部32、コネクタ33、コネクタ35、コネクタ37およびコネクタ38が搭載されている。コネクタ35、コネクタ38、ADコンバータ31、無線通信部32、コネクタ33およびコネクタ37は、X軸方向において第1の端部10Aから第2の端部10Bに向かう向きにこの順で配置されている。第2の基板52上(第2の基板52の回路パターン上)には、コネクタ36と、コネクタ34とが搭載されている。コネクタ36およびコネクタ34は、X軸方向において第1の端部10Aから第2の端部10Bに向かう向きにこの順で配置されている。
配線46は、コネクタ36に接続されている。これにより、第2のひずみセンサ45は、第2の基板52と電気的に接続されている。コネクタ34とコネクタ33とが、フレキシブルケーブル54により接続されている。これにより、第2の基板52と第1の基板51とが電気的に接続されている。配線43は、コネクタ35に接続されている。これにより、第1のひずみセンサ42は、第1の基板51に電気的に接続されている。コネクタ39とコネクタ38とは、配線55により接続されている。これにより、第3の基板53と第1の基板51とは電気的に接続されている。
コネクタ37と収容空間11F内の端子とは、配線62により接続されている。これにより、収容空間11F内に配置される電池61は、第1の基板51と電気的に接続される。電池61は、ADコンバータ31、無線通信部32、第1のひずみセンサ42、第2のひずみセンサ45および加速度センサ29に電力を供給する。本体部10の収容空間11F付近の構造および収容空間11Fを閉じ、電池61を保持する蓋部材200の構造の詳細については後述する。
本体部10の表面に配置された第1~第3の基板51,52,53およびこれらに搭載されたADコンバータ31、無線通信部32およびコネクタ33~39、第1のひずみセンサ部品41、第2のひずみセンサ部品44、加速度センサ29および配線55は、センサ部20を構成する。
(3)蓋の設置状態
図1および図2を参照して、切削工具1は、第1の蓋71と、第2の蓋72とを備えている。第1の蓋71は、第1の凹部11Eを覆っている。第2の蓋72は、第2の凹部12Eを覆っている。第1の蓋71は、全体が樹脂、ゴムまたはセラミックス製であってもよいし、一部のみが樹脂、ゴムまたはセラミックス製であってもよい。一部のみが樹脂、ゴムまたはセラミックス製である場合、第1の蓋71の他の部分は金属製であってもよい。第2の蓋72は、全体が樹脂、ゴムまたはセラミックス製であってもよいし、全体が金属製であってもよい。第2の蓋72は、一部のみが樹脂、ゴムまたはセラミックス製であり、他の部分が金属製であってもよい。
図1および図2を参照して、切削工具1は、第1の蓋71と、第2の蓋72とを備えている。第1の蓋71は、第1の凹部11Eを覆っている。第2の蓋72は、第2の凹部12Eを覆っている。第1の蓋71は、全体が樹脂、ゴムまたはセラミックス製であってもよいし、一部のみが樹脂、ゴムまたはセラミックス製であってもよい。一部のみが樹脂、ゴムまたはセラミックス製である場合、第1の蓋71の他の部分は金属製であってもよい。第2の蓋72は、全体が樹脂、ゴムまたはセラミックス製であってもよいし、全体が金属製であってもよい。第2の蓋72は、一部のみが樹脂、ゴムまたはセラミックス製であり、他の部分が金属製であってもよい。
図2および図6を参照して、本体部10は、第1の底壁111と、第2の底壁112と、を含む。第1の底壁111および第2の底壁112は、第1の凹部11Eを規定する壁面を構成する。第2の底壁112は、第1の底壁111よりも第1の凹部11Eの開口からの距離が小さい。第1の凹部11Eを深さ方向(Z軸方向)に見て、第2の底壁112は、第1の底壁111を取り囲む。第1のひずみセンサ42および第1の基板51は、第1の底壁111上に配置されている。第1の蓋71は、第2の底壁112上に配置されるとともに、第1の凹部11E内に収容されている。第1の蓋71は、本体部10に対して接着されていてもよい。
本体部10は、第3の底壁121と、第4の底壁122と、を含む。第3の底壁121および第4の底壁122は、第2の凹部12Eを規定する壁面を構成する。第4の底壁122は、第3の底壁121よりも第2の凹部12Eの開口からの距離が小さい。第2の凹部12Eを深さ方向(Y軸方向)に見て、第4の底壁122は、第3の底壁121を取り囲む。第2のひずみセンサ45および第2の基板52は、第3の底壁121上に配置されている。第2の蓋72は、第4の底壁122上に配置されるとともに、第2の凹部12E内に収容されている。第2の蓋72は、本体部10に対して接着されていてもよい。
(4)蓋部材の構造
図1および図2を参照して、切削工具1は、収容空間11Fを閉塞するように本体部10に取り付け可能な蓋部材200を含んでいる。図7は、電池が取り外された状態の蓋部材を示す概略斜視図である。図8は、電池が取り付けられた状態の蓋部材を示す概略斜視図である。図9は、Z軸方向に見た蓋部材の構造を示す概略平面図である。図10は、Y軸方向に見た蓋部材の構造を示す概略正面図である。図11は、Z軸方向に見た蓋部材の構造を示す概略底面図である。図12は、X軸方向に見た蓋部材の構造を示す概略側面図である。図13は、X軸方向において図12とは反対側から見た蓋部材の構造を示す概略側面図である。図14は、図9の線分XIV-XIVに沿うY-Z平面における概略断面図である。
図1および図2を参照して、切削工具1は、収容空間11Fを閉塞するように本体部10に取り付け可能な蓋部材200を含んでいる。図7は、電池が取り外された状態の蓋部材を示す概略斜視図である。図8は、電池が取り付けられた状態の蓋部材を示す概略斜視図である。図9は、Z軸方向に見た蓋部材の構造を示す概略平面図である。図10は、Y軸方向に見た蓋部材の構造を示す概略正面図である。図11は、Z軸方向に見た蓋部材の構造を示す概略底面図である。図12は、X軸方向に見た蓋部材の構造を示す概略側面図である。図13は、X軸方向において図12とは反対側から見た蓋部材の構造を示す概略側面図である。図14は、図9の線分XIV-XIVに沿うY-Z平面における概略断面図である。
図7~図14を参照して、蓋部材200は、ベース部201と、保持部204と、第1突起部207と、第2突起部208とを含んでいる。また、蓋部材200には、固定部材としての固定ねじ202が取り付けられている。
ベース部201は、Z軸方向に見て長方形状の形状を有する板状の部材である(図9参照)。ベース部201の4つの角部のそれぞれには、他の部分に比べて厚みが小さい凹部201Aが形成されている。凹部201Aは、ベース部201の厚み方向(Z軸方向)において保持部204が配置される側とは反対側である表(おもて)面側から裏面側(保持部204が配置される側)に向けて凹んだ部分である。凹部201Aに対応するベース部201の領域のそれぞれには、ベース部201を厚み方向に貫通する円筒状の雌ねじ部201Bが形成されている(図14参照)。また、Z軸方向に見てベース部201の中央部にも、ベース部201を厚み方向に貫通する貫通孔が形成されており、この貫通孔に圧力調整弁205が設置されている。圧力調整弁205は、蓋部材200が本体部10に取り付けられた状態において、収容空間11F内と外部との圧力差が予め設定された値以上となった場合に、気体の通過を許容して、圧力差を小さくする機能を有する。
ベース部201の裏面には、Y軸方向の中央部であってX軸方向において圧力調整弁205を挟むように、正極表示210Aおよび負極表示210Bが配置されている(図11参照)。正極表示210Aおよび負極表示210Bは、蓋部材200に保持される電池61の向きを示す。長方形状の形状を有するベース部201の短辺のうち、X軸方向において正極表示210Aが配置される側の短辺の中央部には、切欠き206が形成されている。この切欠き206が電池61の正極61A側を示すため、蓋部材200をベース部201の表(おもて)面側から見た場合でも、電池61の正極61Aおよび負極61Bの向きを把握することができる。
固定ねじ202は、ベース部201の各雌ねじ部201Bに挿入されて配置される。図10および図12~図14に示すように、固定ねじ202は、頭部202Aと、軸部202Bと、ねじ部202Cとを含む。図14を参照して、頭部202Aは、雌ねじ部201Bよりも径の大きい円盤状の形状を有している。頭部202Aは、ベース部201の表面側に配置される。Z軸方向における頭部202Aの厚みは、凹部201Aの深さと略同じまたはわずかに小さく設定されている。その結果、固定ねじ202をベース部201の表面側から裏面側に向けて押し込むことにより、頭部202Aの頂面とベース部201の表面とは、面一または頭部202Aの頂面がわずかに凹んだ状態となる。
軸部202Bは、頭部202Aに接続され、雌ねじ部201Bを貫通する棒状の形状を有する。軸部202Bの外径は、雌ねじ部201Bの内径よりも小さい。ねじ部202Cは、軸部202Bの頭部202Aに接続される側とは反対側の端部に配置される円筒状の部分である。ねじ部202Cの外周面には、らせん状のねじ山が形成されている。ねじ部202Cは、雄ねじ部である。ねじ部202Cは、雌ねじ部201Bと螺合可能となっている。そのため、ねじ部202Cと雌ねじ部201Bとを螺合させた状態で固定ねじ202を回転させることで固定ねじ202を蓋部材200から取り外すことは可能であるものの、意図的にこのような動作を行わない限り、固定ねじ202は蓋部材200から分離されない。このように、頭部202Aの径が雌ねじ部201Bよりも大きく設定され、かつねじ部202Cが雌ねじ部201Bと螺合可能であることにより、固定ねじ202が蓋部材200のベース部201から脱落することが防止されている。すなわち、固定ねじ202は、蓋部材200からの分離を阻害する分離阻害部としての頭部202Aおよびねじ部202Cを含んでいる。
図7および図8を参照して、保持部204は、電池61を保持するための部材である。保持部204は、電池61の正極61Aと負極61Bとを通る正負方向(X軸方向)に交差する方向(Y軸方向)において電池61を挟むように保持する。保持部204は、Y軸方向に互いに離れて一対配置される。保持部204は、ベース部201に接続され、ベース部201の裏面からZ軸方向に沿って互いに平行に立ち上がる一対の第1部分204Aと、X軸方向に延び、一対の第1部分204Aの、ベース部201に接続される側とは反対側の端部同士を接続する第2部分204Bとを含む。保持部204は、弾性を有する材料、たとえば樹脂、金属などから構成される。また、一対の保持部204は、Y軸方向における電池61の幅よりもわずかに狭い距離だけ離れて配置される。そして、電池61が一対の保持部204の間に挿入されると、一対の保持部204はY軸方向に撓むとともに、その弾性によって電池61を保持する。
第1突起部207および第2突起部208は、電池61の正極61Aと負極61Bとを通る正負方向(X軸方向)において、電池61の正極61Aの突起を除く長さに対応する距離だけ離れて配置される。第1突起部207および第2突起部208は、ベース部201に接続され、ベース部201の裏面から立ち上がる。第1突起部207および第2突起部208は、板状の形状を有し、互いに向かい合うように配置されている。第1突起部207には、正極側切欠き207Aが形成されている。第2突起部208には、負極側切欠き208Aが形成されている。図7に示すように、Y軸方向において、電池61の正極61Aの幅w1は、正極側切欠き207Aの幅w2より小さく、負極側切欠き208Aの幅w3より大きい。そのため、保持部204に保持される電池61が正しい向きとは逆に、誤って正極61Aが第2突起部208となるように保持されようとしても、正極61Aが負極側切欠き208Aに進入することができない。すわなち、第2突起部208は、電池61が正しい向きに配置されることをサポートし、蓋部材200の保持部204に保持される電池61の正極61Aが、電池61の負極61Bに電気的に接続されるべき負極側端子223に接触することを阻害する。
ベース部201の裏面には、Z軸方向に見て、保持部204、第1突起部207および第2突起部208を取り囲む2つの環状突起209,209が形成されている。2つの環状突起209,209のうち、一方の環状突起209が他方の環状突起209の外周に沿って延び、他方の環状突起209を取り囲んでいる。2つの環状突起209,209は、互いに一定の間隔をもって延びる畝状の突起である。後述するように、2つの環状突起209,209は、本体部10の液密部材としてのゴムパッキン119に押し付けられることにより、液密状態を形成する。
(5)本体部の収容空間内およびその周辺の構造
次に、本体部10の収容空間11F内およびその周辺の構造について説明する。図15は、Z軸方向に見た本体部10の収容空間11F内およびその周辺の構造を示す概略平面図である。図16は、Y軸方向に見た本体部10の収容空間11F内およびその周辺の構造を示す概略正面図である。図17は、図15の線分XVII-XVIIに沿うX-Z平面で切断した概略断面図である。図18は、図15の線分XVIII-XVIIIに沿うX-Z平面で切断した概略断面図である。
次に、本体部10の収容空間11F内およびその周辺の構造について説明する。図15は、Z軸方向に見た本体部10の収容空間11F内およびその周辺の構造を示す概略平面図である。図16は、Y軸方向に見た本体部10の収容空間11F内およびその周辺の構造を示す概略正面図である。図17は、図15の線分XVII-XVIIに沿うX-Z平面で切断した概略断面図である。図18は、図15の線分XVIII-XVIIIに沿うX-Z平面で切断した概略断面図である。
図15~図18を参照して、第1の面11は、Z軸方向に見て(図15の視点において)、収容空間11Fを取り囲むように、隣接する第1の面11の他の領域に比べてZ軸方向における高さが小さい第4領域113を含んでいる。第4領域113は、Z軸方向に見て、長方形状の形状を有している。本体部10は、第4領域113の短辺のうち第2の端部10B側の短辺に対応する領域に、隣接する第1の面11の他の領域と同じ高さを有する突出部11Hを有している(図15参照)。突出部11Hは、蓋部材200のベース部201に形成された切欠き206に対応する位置に対応する形状で形成されている。これにより、電池61を保持する蓋部材200を誤った向きに取り付けることが回避される。
図16~図18を参照して、本体部10は、液密部材としてのゴムパッキン119を含んでいる。ゴムパッキン119の表面が、第4領域113を構成する。ゴムパッキン119は、Z軸方向に見て、収容空間11Fを取り囲む環状の形状を有する。ゴムパッキン119は、ゴム製のシート状部材である。
隣接する第1の面11の他の領域と第4領域113との高さの差は、蓋部材200のベース部201の厚みに対応する大きさとなっている。これにより、蓋部材200を本体部10に設置すると、蓋部材200の表面と本体部10の表面とが面一となる。収容空間11Fは、本体部10の外周面である第4領域113において開口している。
第4領域113には、複数の(具体的には4つの)円筒状の凹部222が形成されている。凹部222は、蓋部材200に設置された固定ねじ202の配置に対応する位置に配置されている。凹部222の内壁面には、固定ねじ202のねじ部202Cの外周面に形成されたねじ山に対応するねじ溝が形成されている。凹部222は、ねじ部202Cと螺合可能な雌ねじ部を含んでいる。蓋部材200を本体部10の第4領域113上に載置し、固定ねじ202のねじ部202Cと凹部222の雌ねじ部とを螺合させることにより、蓋部材200と本体部10の第4領域113に位置する液密部材としてのゴムパッキン119とが接触する。このとき、蓋部材200の2つの環状突起209,209がゴムパッキン119に押し付けられ、ゴムパッキン119が弾性変形するとともに2つの環状突起209,209がゴムパッキン119に押し込まれる。これにより、蓋部材200と本体部10とが液密状態で接触する。その結果、外部から収容空間11Fへの液体(たとえば切削液)の侵入が阻害される。固定ねじ202は、蓋部材200を本体部10に液密状態で固定する固定部材である。ゴムパッキン119は、蓋部材200と本体部10との間の液密状態を確保する液密部材である。なお、本実施の形態においては、液密部材としてのゴムパッキン119が本体部10に含まれる場合について説明したが、液密部材は、これに代えて、またはこれに加えて、蓋部材200に配置されてもよい。
図17および図18を参照して、本体部10は、収容空間11Fを規定する内壁カバー225を含んでいる。内壁カバー225は、たとえば樹脂などの絶縁体から構成される。内壁カバー225は、収容空間11Fの底壁を規定する底壁部225Aと、底壁部225Aの外周から立ち上がり、収容空間11Fの側壁を規定する側壁部225Bとを含む。本体部10は、収容空間11Fを規定する壁面に設置され、電池61の正極61Aおよび負極61Bとそれぞれ電気的に接続される正極側端子224および負極側端子223を含んでいる。正極側端子224と負極側端子223とは、内壁カバー225の側壁部225Bに保持され、配線62(図2参照)と電気的に接続されている。正極側端子224および負極側端子223は、X軸方向において互いに向かい合う内壁カバー225に設置されている。
図15を参照して、Z軸方向に見て、本体部10は、収容空間11Fを挟んで向かい合う一対の付勢部材221をY軸方向に並べて複数組(ここでは2組)含んでいる。本実施の形態では、本体部10は、4つの付勢部材221を含んでいる。図18に示すように、付勢部材221は、内壁カバー225の側壁部225Bにより保持されている。付勢部材221は、軸方向がZ方向に沿うように配置されたばね(つるまきばね)227と、押圧部材としてのピン226とを含んでいる。ピン226は、他の部分に比べて径が大きい拡径部226Aを含んでいる。ばね227のZ方向先端(内壁カバー225の底壁部225Aとは反対側の端部)と拡径部226Aとが連結されている。その結果、ピン226は、ばね227の軸方向における伸縮に伴ってZ軸方向において往復可能となっている。また、ばね227が自然長の状態において、ピン226のばね227とは反対側の先端は、Z軸方向において本体部10の第4領域113よりもばね227とは反対側に突出してる。一方、蓋部材200が本体部10に設置され、蓋部材200と本体部10との間の液密状態が確保されている状態では、ばね227が圧縮され、ピン226の先端と蓋部材200のベース部201の裏面とが接触した状態となる。
(6)切削工具の動作
図1および図2を参照して、切削工具1の動作時においては、切削工具1は、回転する被加工物に切削チップ90にて接触することにより、被加工物を加工する。このとき、本体部10のひずみが、第1のひずみセンサ42および第2のひずみセンサ45により検知される。また、本体部10の加速度が、加速度センサ29により検知される。ひずみセンサ42,45および加速度センサ29が検知するひずみおよび加速度の情報を含む信号は、アナログ信号である。アナログ信号であるひずみおよび加速度の情報は、ADコンバータ31においてデジタル信号に変換された後、無線通信部32により外部へと送信される。ここで、第1の蓋71の全体または一部が樹脂、ゴムまたはセラミックス製であるため、無線通信部32は、第1の蓋71を通して外部へと信号を送信することができる。この信号は、外部において受信され、分析されることにより、本体部10の状態が把握される。
図1および図2を参照して、切削工具1の動作時においては、切削工具1は、回転する被加工物に切削チップ90にて接触することにより、被加工物を加工する。このとき、本体部10のひずみが、第1のひずみセンサ42および第2のひずみセンサ45により検知される。また、本体部10の加速度が、加速度センサ29により検知される。ひずみセンサ42,45および加速度センサ29が検知するひずみおよび加速度の情報を含む信号は、アナログ信号である。アナログ信号であるひずみおよび加速度の情報は、ADコンバータ31においてデジタル信号に変換された後、無線通信部32により外部へと送信される。ここで、第1の蓋71の全体または一部が樹脂、ゴムまたはセラミックス製であるため、無線通信部32は、第1の蓋71を通して外部へと信号を送信することができる。この信号は、外部において受信され、分析されることにより、本体部10の状態が把握される。
(7)電池の着脱および本実施の形態の効果
次に、電池61の着脱および本実施の形態の効果について説明する。電池61は、乾電池であってもよいし、充電可能な二次電池であってもよい。上記(6)の切削工具1の動作において、電池61がADコンバータ31および無線通信部32に電力を供給し、交換または充電が必要になると、電池61を収容空間11Fから取り出す必要が生じる。
次に、電池61の着脱および本実施の形態の効果について説明する。電池61は、乾電池であってもよいし、充電可能な二次電池であってもよい。上記(6)の切削工具1の動作において、電池61がADコンバータ31および無線通信部32に電力を供給し、交換または充電が必要になると、電池61を収容空間11Fから取り出す必要が生じる。
図19は、液密状態での固定が解除された切削工具を示す概略斜視図である。図20は、図19の線分XX-XXに沿う概略断面図である。図21は、図19の線分XXI-XXIに沿う概略断面図である。図1および図19を参照して、電池61を収容空間11Fから取り出す際には、図1のように、蓋部材200が本体部10に設置され、蓋部材200と本体部10との間の液密状態が確保されている状態から、締め付けられた固定ねじ202が緩められ、蓋部材200と本体部10との固定ねじ202による液密状態での固定が解除される。そうすると、圧縮されていたばね227が自然長へと戻ることに伴って(図18参照)、ピン226が蓋部材200のベース部201を押圧する。これにより、図19に示すように、蓋部材200のベース部201と本体部10の第4領域113とが離れる。付勢部材221は、固定ねじ202による液密状態での固定の解除に伴って蓋部材200と本体部10とを互いに離間させる方向に付勢する。ピン226は、ばね227の伸長に伴って蓋部材200と本体部10とを互いに離間させる押圧部材である。これにより、蓋部材200と本体部10との間に間隔が形成されるため、作業者は蓋部材200を本体部10から容易に取り外すことができる。さらに、蓋部材200には、電池61が保持されているため、電池61の交換や充電も容易である。
交換または充電後の電池61の本体部10への取り付けも、上記取り外しとは逆の手順にて容易に実施することができる。本実施の形態においては、交換または充電後の電池61が保持された状態の蓋部材200を本体部10の第4領域113上に載置し、固定ねじ202を容易に締め付けることができる。図20を参照して、凹部222は、雌ねじ部222Aと、雌ねじ部222Aよりも凹部222の開口に近い側(凹部222の深さ方向において雌ねじ部222Aよりも浅い側)に配置された拡径部222Bとを含む。雌ねじ部222Aは、空間としての凹部222を取り囲む内壁に、固定ねじ202のねじ部202Cと螺合可能なねじ溝が形成された領域である。拡径部222Bは、固定ねじ202のねじ部202Cの外径よりも大きい内径を有する領域である。
図20および図21を参照して、蓋部材200を本体部10の第4領域113上に載置し、固定ねじ202が凹部222に進入すると、蓋部材200のベース部201と付勢部材221のピン226とが接触し、蓋部材200が付勢部材221によって支持された状態となる。この状態において、固定ねじ202のねじ部202Cが凹部222の雌ねじ部222Aに届くように、固定ねじ202の長さが設定されている。そのため、作業者は、蓋部材200を付勢部材221のばね227の弾性に抗して押し下げることなく、固定ねじ202を締め付ける方向に回転させることで、固定ねじ202のねじ部202Cと凹部222の雌ねじ部222Aとが螺合する。その結果、固定ねじ202を締め付ける方向にさらに回転させることにより、蓋部材200と本体部10とが近づき、接触する。一方、固定ねじ202を緩める方向に回転させると、ばね227の弾性により蓋部材200がピン226によって押し上げられる。そして、固定ねじ202を緩める方向にさらに回転させると、固定ねじ202のねじ部202Cと凹部222の雌ねじ部222Aとの螺合が解除され、ねじ部202Cが拡径部222Bに到達する。これにより、蓋部材200の取り外しが可能となる。なお、本実施の形態においては、付勢部材221が本体部10に含まれる場合について説明したが、これに代えて、またはこれに加えて、付勢部材221が蓋部材200に設置されてもよい。
このように、本実施の形態の切削工具1では、蓋部材200が、電池61を保持する保持部204を含んでいる。そのため、蓋部材200を本体部10から取り外すことにより、本体部10から電池61を取り出すことができる。その結果、切削工具1からの電池61の取り出しが容易となっている。
また、切削工具1は、蓋部材200を本体部10に液密状態で固定する固定ねじ202を含んでいる。本体部10は、蓋部材200と本体部10との間の液密状態を確保するゴムパッキン119と、固定ねじ202による液密状態での固定の解除に伴って蓋部材200と本体部10とを互いに離間させる方向に付勢する付勢部材221とを含んでいる。その結果、固定ねじ202による固定の解除に伴って蓋部材200と本体部10との間に間隔が形成されるため、蓋部材200の作業者による保持が容易となっている。
さらに、固定ねじ202は、蓋部材200からの分離を阻害する分離阻害部としての頭部202Aおよびねじ部202Cを含んでいる。これにより、蓋部材200を本体部10から取り外す際に、固定ねじ202が蓋部材200から脱落することを抑制されている。
また、付勢部材221としてばね227と、ばね227の伸長に伴って蓋部材200と本体部10とを互いに離間させるピン226と、を含む構造体を採用することにより、蓋部材200と本体部10とを互いに離間させる構造が容易に達成されている。
さらに、保持部204は、電池61の正極61Aと負極61Bとを通る正負方向(X軸方向)に交差する方向(Y軸方向)において電池61を挟むように保持する。これにより、電池61の正極61Aおよび負極61Bに接触する端子(正極側端子224および負極側端子223)と干渉しない位置に保持部204を配置する構造が容易に達成されている。
また、収容空間11Fは、本体部10の外周面において開口している。工作機械の固定装置による切削工具1の固定では、棒状の形状を有する本体部10の外周面の一部が露出する状態で固定される場合が多い。そのため、この構成により、工作機械の固定装置による切削工具1の固定を解除することなく電池61を取り外すことが容易となっている。
さらに、本体部10は、蓋部材200の保持部204に保持される電池61の正極61Aが、電池61の負極61Bに電気的に接続されるべき負極側端子223に接触することを阻害する第3突起部225Cを含んでいる。第3突起部225Cは、内壁カバー225の側壁部225BにおいてX軸方向(本体部10の長手方向)に沿って突出する部分である。これにより、電池61の正極61Aが誤って負極側端子223に接触することを抑制することが可能となっている。
(変形例)
上記実施の形態では、加速度センサ29が第1の面11上に配置される場合について説明した。しかし、加速度センサ29は、第1の面11のほか、第2の面12、第3の面13および第4の面14のうち1つ以上の面に配置されていてもよく、全ての面に配置されていてもよい。上記実施の形態では、ひずみセンサが第1の面11および第2の面12に設置される場合について説明した。しかし、ひずみセンサは、第1~第4の面のうち、任意の1以上の面に配置されていればよく、全ての面に配置されていてもよい。また、基板モジュールを構成する基板(第1部分等)も、第1~第4の面のうち、任意の1以上の面に配置されていればよく、全ての面に配置されていてもよい。また、上記実施の形態においては、基板モジュールが第1~第4の面のうち2つの面に配置される場合について説明したが、基板モジュールが第1~第4の面のうち1の面のみに配置されていてもよい。これらのセンサの配置と基板モジュールの構成とは、任意に組み合わせることができる。たとえば、基板モジュールを構成する基板(第1部分等)およびひずみセンサが1つずつ、第1~第4の面のうち3つの面に配置されていてもよいし、4つの面(全ての面)に配置されていてもよい。また、本体部10の表面に形成された第1の凹部11E、第2の凹部12Eなどの凹部は、充填材(たとえば樹脂製の充填材)によって埋められていてもよい。
上記実施の形態では、加速度センサ29が第1の面11上に配置される場合について説明した。しかし、加速度センサ29は、第1の面11のほか、第2の面12、第3の面13および第4の面14のうち1つ以上の面に配置されていてもよく、全ての面に配置されていてもよい。上記実施の形態では、ひずみセンサが第1の面11および第2の面12に設置される場合について説明した。しかし、ひずみセンサは、第1~第4の面のうち、任意の1以上の面に配置されていればよく、全ての面に配置されていてもよい。また、基板モジュールを構成する基板(第1部分等)も、第1~第4の面のうち、任意の1以上の面に配置されていればよく、全ての面に配置されていてもよい。また、上記実施の形態においては、基板モジュールが第1~第4の面のうち2つの面に配置される場合について説明したが、基板モジュールが第1~第4の面のうち1の面のみに配置されていてもよい。これらのセンサの配置と基板モジュールの構成とは、任意に組み合わせることができる。たとえば、基板モジュールを構成する基板(第1部分等)およびひずみセンサが1つずつ、第1~第4の面のうち3つの面に配置されていてもよいし、4つの面(全ての面)に配置されていてもよい。また、本体部10の表面に形成された第1の凹部11E、第2の凹部12Eなどの凹部は、充填材(たとえば樹脂製の充填材)によって埋められていてもよい。
(付記)
上記本開示の切削工具において、上記ばねの弾性に抗して作業者が上記蓋部材を押し下げることなく、蓋部材を本体部に液密状態で固定可能なように固定部材、蓋部材および付勢部材は構成されていてもよい。
上記本開示の切削工具において、上記ばねの弾性に抗して作業者が上記蓋部材を押し下げることなく、蓋部材を本体部に液密状態で固定可能なように固定部材、蓋部材および付勢部材は構成されていてもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、請求の範囲によって規定され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 切削工具、10 本体部、10A 第1の端部、10B 第2の端部、10D 第1の貫通孔、10E 柱部、11 第1の面、11A 第1領域、11B 第2領域、11C 第3領域、11E 第1の凹部、11F 収容空間、11H 突出部、12 第2の面、12E 第2の凹部、13 第3の面、14 第4の面、15 第5の面、16 第6の面、19 保持部、20 センサ部、29 加速度センサ、31 ADコンバータ、32 無線通信部、33~39 コネクタ、41 第1のひずみセンサ部品、42 第1のひずみセンサ、43 配線、44 第2のひずみセンサ部品、45 第2のひずみセンサ、46 配線、50 基板モジュール、51 第1の基板、52 第2の基板、53 第3の基板、54 フレキシブルケーブル、55 配線、61 電池、61A 正極、61B 負極、62 配線、71 第1の蓋、72 第2の蓋、81 敷板、82 固定部、90 切削チップ、111 第1の底壁、112 第2の底壁、113 第4領域、119 ゴムパッキン、121 第3の底壁、122 第4の底壁、200 蓋部材、201 ベース部、201A 凹部、201B 雌ねじ部、202 固定ねじ、202A 頭部、202B 軸部、202C ねじ部、204 保持部、204A 第1部分、204B 第2部分、205 圧力調整弁、206 切欠き、207 第1突起部、207A 正極側切欠き、208 第2突起部、208A 負極側切欠き、209 環状突起、210A 正極表示、210B 負極表示、221 付勢部材、222 凹部、222A 雌ねじ部、222B 拡径部、223 負極側端子、224 正極側端子、225 内壁カバー、225A 底壁部、225B 側壁部、225C 第3突起部、226 ピン、226A 拡径部、227 ばね。
Claims (8)
- 被加工物に接触することによって前記被加工物を切削する切削工具であって、
電池を収容する収容空間を有する本体部と、
前記収容空間を閉塞するように前記本体部に取り付け可能な蓋部材と、
前記本体部に設置され、前記本体部の物理量を検知するセンサと、
前記本体部に設置され、前記センサが検知した物理量の情報を含む信号を外部に送信する無線通信部と、を備え、
前記蓋部材は、
前記電池を保持する保持部を含み、
前記本体部は、
前記収容空間を規定する壁面に設置され、前記電池と電気的に接続される端子を含む、切削工具。 - 前記切削工具は、
前記蓋部材を前記本体部に液密状態で固定する固定部材をさらに備え、
前記蓋部材および前記本体部の少なくとも一方は、
前記蓋部材と前記本体部との間の液密状態を確保する液密部材と、
前記固定部材による液密状態での固定の解除に伴って前記蓋部材と前記本体部とを互いに離間させる方向に付勢する付勢部材と、をさらに含む、請求項1に記載の切削工具。 - 前記固定部材は、前記蓋部材からの分離を阻害する分離阻害部を含む、請求項2に記載の切削工具。
- 前記付勢部材は、ばねを含む、請求項2または請求項3に記載の切削工具。
- 前記付勢部材は、前記ばねの伸長に伴って前記蓋部材と前記本体部とを互いに離間させる押圧部材をさらに含む、請求項4に記載の切削工具。
- 前記保持部は、前記電池の正極と負極とを通る正負方向に交差する方向において前記電池を挟むように保持する、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の切削工具。
- 前記本体部は、第1端部から前記第1端部とは反対側の端部である第2端部まで延びる棒状の形状を有し、
前記収容空間は、前記本体部の外周面において開口する、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の切削工具。 - 前記本体部は、前記蓋部材の前記保持部に保持される前記電池の正極が、前記電池の負極に電気的に接続されるべき負極側端子に接触することを阻害する突起部をさらに含む、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の切削工具。
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