JPH0117827B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、金属切削加工機により削り出される
被加工物の切屑を除去する装置に関する。

（従来の技術） 従来、金属切削による切屑は人手によつて取除
いたり、無人化を図る場合は被加工物の下方に搬
送コンベヤを設けてその上に切屑を落下させて取
除いていた。

（発明が解決しようとする課題） 近年の金属切削加工における無人化志向の下で
は、切屑除去の無人化が最も解決困難な課題であ
つた。なぜなら、従来の搬送コンベヤ上に切屑を
落下させるものでは、被加工物や切削工具にから
みついた切屑は落下することがないので除去でき
なかつたからである。そして、このからみついた
切屑が切削工具の破損、被加工物の傷付き、加工
精度の悪化及び切削工具と被加工物との間への侵
入による高摩擦熱発生に起因する切削油火災等の
原因になつていた。

本発明は上記に鑑み、被加工物や切削工具にか
らみついた切屑を除去することにより、金属切削
の無人化に多大の効果を奏し得る切屑除去装置を
提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明の特徴とするところは、金属切削加工機
１により削り出される被加工物３の切屑４を除去
する装置であつて、本体７が受体１６に正逆回転
自在かつその正逆回転軸方向に往復移動自在に支
持され、この受体１６に対する本体７の往復移動
範囲を一定範囲に規制する規制手段３６，３７が
設けられ、その本体７に、尖端が本体７の正回転
方向を向くようにねじれた切屑引つ掛け部８が設
けられ、さらに本体７が正逆回転切換自在な駆動
軸１３に、駆動軸１３から本体７に正逆回転力と
往復移動力とを伝達可能な噛合手段１４，２５，
５１を介して連動連結され、その噛合手段１４，
２５，５１による噛合は、切屑引つ掛け部８が切
屑４に向かう方向の本体７の往動が規制されると
本体７が正回転され、切屑引つ掛け部８が切屑４
から離反する方向の本体７の復動が規制されると
本体７が逆回転されるものとされ、さらに、切屑
引つ掛け部８に引つ掛けられた切屑４に、本体７
が逆回転する際に係合する切屑掻き落とし片４２
が設けられた点にある。

（作用） 駆動軸１３の回転力を噛合手段１４，２５，５
１を介して本体７に伝達し、切屑引つ掛け部８が
切屑４を引つ掛け可能な位置で、切屑引つ掛け部
８が切屑に向かう本体７の往道を規制手段３６に
より規制する。

これにより、本体７が正回転し、切屑引つ掛け
部８の先端は本体７の正回転方向を向くことか
ら、切屑４は切屑引つ掛け部に引つ掛けられる。

次に、駆動軸１３の回転方向を逆転させること
で、切屑引つ掛け部８が切屑４から離反する方向
に本体７が復動する。この本体７の復動を、掻き
落とし片４２が引つ掛け部８に引つ掛けられた切
屑４に係合可能な位置で、規制手段３７により規
制すると、本体７は逆回転する。これにより、切
屑引つ掛け部８の尖端は本体７の正回転方向を向
くことから、切屑４を掻き落とし４２により掻き
落とすことができる。

さらに、本体７の往動中に切屑引つ掛け部８が
切屑４に接当すると、本体７の往動は規制される
ことになり、本体７は正回転する。そうすると、
切屑引つ掛け部８は切屑４を引つ掛けることにな
る。よつて、切屑４の量に関わりなく、切屑引つ
掛け部８は切屑４を引つ掛け可能である。

また切屑引つ掛け部８に切屑４を引つ掛けた後
に本体７を復動させる場合、切屑４の被加工物３
や切屑刃物へのからみ付きがひどいと、切屑４に
引つ張られてその復動を規制されるので、本体７
は逆回転する。その逆回転により、切屑引つ掛け
部８は尖端が本体７の正回転方向を向くようにね
じれているために、引つ掛けけられた切屑４は切
屑引つ掛け部８から抜けることになる。これによ
り、切屑４のからみ付きがなくなると本体７は複
動可能となる。

（実施例） 以下、本発明の第１実施例を、図面の第１図乃
至第９図に基づき説明する。

第１図において、１は金属加工機一例としての
旋盤であり、バイト２により被加工物３を旋削す
るもので、４は削り出された切屑を示す。この旋
盤１は周知の数値制御装置（図示省略）によつて
無人運転されるものである。なお、５は切削油ノ
ズルである。

そして、６は上記削り出された切削の除去装置
である。この除去装置６は、本体７と切屑引つ掛
け部８とを備えている。

本体７は軸部９とスパイラルギヤシヤフト２５
とで構成され、駆動部１０によつて切屑４に向か
つて往復駆動と正逆回転駆動される。なお、本実
施例では正回転方向とは切屑４から軸部９を見た
場合に右回りの方向をいう（第１図中矢印Ａ方
向）。

軸部９の外周には針金１１が軸部９正回転方向
と一致する螺旋状に巻回され、その両端は軸部９
に設けた穴に挿入固着されている。また、軸部９
の基端はソケツト状雌ネジ部１２とされている。

引つ掛け部８は、尖端が本体７の正回転方向を
向くようにねじれた渦巻き状で、本実施例では軸
部９先端に一体に形成されており、その断面形状
は円形である。

駆動部１０において、Ｍは駆動モータで、その
モータ軸（駆動軸）１３にはスパイラルギヤ１４
が嵌着されている。

１５は駆動モータ１４の前端に固定されたカバ
ーで、スパイラルギヤ１４の上方、前方及び両側
方を覆うものである。

カバー１５の両側壁のスパイラルギヤ１４下方
位置には、第６図に示すシヤフト受体１６が取付
けられている。このシヤフト受体１６は円筒状
で、その中央上半部は取除かれて露出部１７とさ
れ、両軸端近傍にはそれぞれ第一、第二周溝１
８，１９が形成され、第一周溝１８と露出部１７
との間には係止凹部２０が設けられている。そし
て、このシヤフト受体１６はカバー１５両側壁と
その内面に固着されたブロツク２１，２２とに挿
通され、一方のブロツク２１に螺入された止めネ
ジ２３が前記係止凹部２０に係合され、第二周溝
１９にスナツプリング２４が嵌着されることによ
り固定される。

そして、シヤフト受体１６には前記スパイラル
ギヤシヤフト２５が、正逆回転自在かつその正逆
回転軸方向に往復移動自在に挿入支持されてい
る。スパイラルギヤシヤフト２５は、外周に歯形
が形成された一種の長尺のスパイラルギヤであ
り、シヤフト受体１６の露出部１７から露出した
部分でスパイラルギヤ１４と軸直交状に噛合うも
のである。

スパイラルギヤシヤフト２５の両端は雄ねじ部
２６，２７とされ、切屑４側の雄ネジ部２６に前
記軸部９のソケツト状雌ネジ部１２を介して連結
される。なお、２８は緩み止めナツトである。ま
た、シヤフト受体１６から切屑４側に突出したス
パイラルギヤシヤフト２５の外周は、伸縮性蛇腹
カバー２９によつて覆われている。この、蛇腹カ
バー２９の基端はシヤフト受体１６に外嵌され、
そこにリング体３０が外嵌されて前記第一周溝１
８に嵌合されて固定される。

スパイラルギヤシヤフト２５の反切屑４側末端
には、ラジアルベアリング３１が嵌着され、雄ね
じ部２７に螺合されたナツト３２，３３により抜
け止めがなされている。

カバー１５の反切屑４側の外側面には、スパイ
ラルギヤシヤフト２５とベアリング３１を覆う山
形鋼３４が頂縁を上にして固着されている。この
山形鋼３４には、スパイラルギヤシヤフト２５の
軸方向に沿う長孔３５が切屑４側に設けられてい
る。この山形鋼３４の長孔３５と反切屑４側の末
端近傍とには、頭部３６，３７付のボルト３８，
３９が下方から挿入され、ナツト４０，４１によ
つて固定されている。また、前記ベアリング３１
はその各ボルト３８，３９の頭部３６，３７間に
位置されると共に、第３図及び第５図に示すよう
に、頭部３６，３７はベアリング３１の外輪に接
当し、スパイラルギヤシヤフト２５の往復移動範
囲を規制するものである。

そして、駆動モータＭの下面には板状の切屑掻
き落とし片４２が、復動端位置の切屑引つ掛け部
８に沿うように取付けられている。

次に、上記切屑除去装置６の駆動回路と作用を
第７図乃至第９図に基づいて説明する。

Ｓ１は主スイツチであつて自動的にON−OFF
切換される。その切換は例えばタイマーと接続し
て一定時間毎に行つたり、切屑４量が一定量以上
になると作動するスイツチ（例えば近接スイツチ
を被加工物３の近くに設けて切屑４が増加して接
近すると作動するもの）と接続すればよい。なお
Ｓ２は手動スイツチである。

そして、主スイツチＳ１がONになるとリレー
Ｒ１，Ｒ２が励磁して第８図の状態となり、駆動
モータＭは直流電源Ｅによつて作動する。この駆
動モータＭの作動によるスパイラルギヤ１４の回
転はスパイラルギヤシヤフト２５に伝達される。

これにより、スパイラルギヤシヤフト２５は、
ベアリング３１が長孔３５内のボルト３８の頭部
３６に接当するまで往動して切屑４方向へ向か
う。ここで、長孔３５内のボルト３８の位置は、
切屑引つ掛け部８が切屑４を引つ掛けるのに適し
た距離に応じて適宜定める。

そして、ベアリング３１がボルト３８の頭部３
６に接当すると、スパイラルギヤシヤフト２５の
軸方向への往動、すなわち本体７の往動を規制す
る反力が作用する。すると、スパイラルギヤシヤ
フト２５は一種のスパイラルギヤであるから、軸
方向力を支持されると回転をし、この回転は軸部
９から切屑引つ掛け部８に伝えられる。この回転
方向は、第８図の回路接続状態では正回転方向と
される。そうすると、切屑引つ掛け部８は尖端が
本体７の正回転方向を向くようにねじれた渦巻き
状であるために切屑４を引つ掛けていくことにな
る。

その後、主スイツチＳ１がOFFになるとリレ
ーＲ１は消磁するが、リレーＲ２は自己保持され
て励磁状態なので第９図の状態になる。また、所
定時間後に時限スイツチ（STR）を開くタイム
リレー（TR）が励磁される。

この第９図の回路状態では、駆動モータＭは直
流電源によつて第８図の回路状態とは逆方向に回
転させられる。そうするとスパイラルギヤ１４の
逆回転により、切屑引つ掛け部８はその正回転を
停止すると共に、切屑４を引つ掛けた状態で復動
する。そして、スパイラルギヤシヤフト２５の末
端のベアリング３１がボルト３９の頭部３７に接
当し、本体７の復動を阻止する反力が作用する
と、スパイラルギヤシヤフト２５は逆回転（第１
図中矢印Ｂ方向）され、切屑引つ掛け部８も逆回
転する。

その復動端位置で逆回転する切屑引つ掛け部８
に引つ掛けられた切屑４に、切屑掻き落とし片４
２が係合するものとされ、切屑引つ掛け部８は尖
端が正回転方向を向くようにねじれた渦巻き状で
あるため、切屑４は抜け落ち状に掻き落とされる
ことになる。この際、軸部９外周の螺旋状の針金
１１も切屑４の抜け落ちに寄与する。

次に、時限スパイラルギヤシヤフト２５
（STR）が開いて再び第７図の状態となる。これ
により、切屑４除去の無人化が図れるのである
が、さらに以下の作用効果により無人化に貢献し
うるのである。

すなわち、削り出されて被加工物３やバイト２
にからみ付いた切屑４の量が多いと、スパイラル
ギヤシヤフト２５の末端のベアリング３１がボル
ト頭部３６に接当する前に、切屑引つ掛け部８が
切屑４に接当し、本体７の往動が規制される。す
ると、スパイラルギヤシヤフト２５は軸方向移動
を規制されたことになるから正回転し、切屑引つ
掛け部８も正回転し、上述と同様に切屑４を引つ
掛けていくことになる。すなわち、切屑４の量に
関わりなく切屑引つ掛け部８を適正な位置まで往
動させてから正回転させることができ、無理な負
荷を受けることがなく切屑４を引つ掛けることが
できる。

一方、切屑４の被加工物３のバイト２へのから
み付がひどいと、本体７の復動は切屑引つ掛け部
８が切屑４に引つ張られて規制される。そうする
と、スパイラルギヤシヤフト２５は逆回転し、切
屑引つ掛け部８も逆回転することから、切屑４は
切屑引つ掛け部８から抜けていく。これにより本
体７は再び復動し、上述のように復動端位置で切
屑４は掻き落とされることになる。すなわち、切
屑４の被加工物３等へのからみ付がひどくても、
切屑４の無人での除去作業に支障をきたすことが
ないものである。

次に、第１０図は本発明の異なつた実施例に係
り、以下上記実施例との相違点を説明し、同一部
分の説明は省略する。

切屑引つ掛け部８及び本体７の軸部９は、上記
実施例よりも小径の棒材で形成され、軸部９とス
パイラルギヤシヤフト２５との連結は、軸部９と
略同径の可撓性ワイヤ４３を介してなされる。す
なわち、スパイラルギヤシヤフト２５の先端の雄
ネジ部２６は先細テーパ状のワイヤ挿通穴を有す
る形状とされ、この雄ネジ部２６にワイヤ４３の
一端が挿通されると共に抜け止めキヤツプ４４が
螺嵌され、ワイヤ４３はスパイラルギヤシヤフト
２５と連結される。そして、ワイヤ４３の他端が
軸部９の末端に固着されることにより、軸部９と
駆動軸１０とが連結されている。ここで、４５は
軸部９の末端とそれぞれ続くワイヤ４３の一部に
遊嵌された取付筒で、先端に切屑掻き落とし片４
２が止めネジ４６によつて固着されている。ま
た、スパイラルギヤシヤフト２５の外周は上記蛇
腹カバー２９に変え、円筒状のカバー体４７で覆
われている。そして、カバー体４７の先端と取付
筒４５の末端とに、その間のワイヤ４３を覆う可
撓性ホース４８が嵌着されている。

上記第１０図の切屑除去装置６は、設置スペー
スが制限された場合や、金属加工機の加工部周囲
を切削油や切削の飛散防止用の保護ハウジングで
覆つた型式のものに使用する場合に適している。

すなわち、ワイヤ４３を撓ませて切屑引つ掛け
部８を駆動部１０に対して任意の方向に向けるこ
とができるので、設置スペースを有効に利用で
き、また、金属加工機が保護ハウジングを有する
場合は、保護ハウジングに可撓性ホース４８が挿
通可能な隙間を設けるだけでよいので、保護ハウ
ジングによる切削油や切屑の飛散防止効果に支障
がない。

次に、第１１図は第２図に示すものとは異なつ
た切屑引つ掛け部８と軸部９とを示す。その相違
点は、切屑引つ掛け部８の断面形状が第１１図
に示すように略三角形とされ、軸部９外周には針
金１１にかえて螺旋溝４９が設けられた点にあ
る。

なお、切屑引つ掛け部８は渦巻き状である必要
はなく、尖端が本体７の正回転方向を向くように
ねじれていればよい。

また、スパイラルギヤ１４にかえて第１２図に
示すように、駆動モータＭのモータ軸１３に嵌合
される円板５０の外周面に軸方向が円板５０径方
向の円筒ピン５１………を周設したものを用いて
もよい。これは、上記スパイラルギヤ１４の歯形
に変えてピン５１………をスパイラルギヤシヤフ
ト２５の歯形に噛合わせるものである。

（参考技術） 第１３図乃至第１７図は、被加工物３の回収装
置５２であつて、上記第１図乃至第９図に示す切
屑除去装置６を利用したもので、異なる部分のみ
説明して同一部分の説明は省略する。まず、スパ
イラルギヤシヤフト２５の先端の雄ネジ部２６に
は、第１４図に示す受皿５３がナツト５４，５５
を介して固着されている。また、切屑掻き落とし
片４２は取付けられていない。

スパイラルギヤシヤフト２５の末端には、ベア
リング３１と共に第１７図に示す回転規制片５６
が取付けられている。これは、第１６図に示すよ
うに、回転規制片５６の末端が山形鋼３４の両側
縁に接当し、スパイラルギヤシヤフト２５の回転
範囲を制限するためのものである。

駆動モータＭのモータ軸１３とスパイラルギヤ
１４は直結されず、第１５図のように、トルクリ
ミツター構造５７を介して連結されている。この
トルクリミツター構造５７において、５８は取付
基板で、フランジ部５９と突出軸６０とを有し、
フランジ部５９側からモータ軸１３に外嵌されて
止めネジ６１で固着され、突出軸６０の先端には
雄ネジ部６２が形成されている。スパイラルギヤ
１４はモータＭ側の端面が繰抜かれて凹部６３と
され、他方の端面は円柱状の突出部６４とされて
いる。このスパイラルギヤ１４は凹部６３に装着
されたライニング６５と共に取付基体５８の突出
軸６０に回転自在に外嵌される。ここで６６はＯ
リングで、取付基体５８とスパイラルギヤ１４の
凹部６３との間〓を塞ぐものである。そして、ス
パイラルギヤ１４の突出部６４に巻回状に圧縮コ
イルバネ６７が接着されている。このバネ６７を
押圧してスパイラルギヤ１４をライニング６５を
介して取付基体５８に押付付勢する押圧体６８
が、取付基板５８の突出軸６０の雄ネジ部６２に
螺合されると共に、止めネジ６９によつて抜け止
めされている。これにより、スパイラルギヤ１４
に一定値以上の回転負荷が作用するとモータ軸１
３は空回りして過負荷が防止される。

そして、スパイラルギヤシヤフト２５の末端の
ベアリング３１が山形鋼３４の長孔３５内のボル
ト頭部３６に接当するまで往動されたとき、受皿
５３は被加工物３の下方に位置されるものとす
る。この際、スパイラルギヤシヤフト２５が正回
転されると共に、回転規制片５６によつてその回
転が規制されると、受皿５３はその凹部側が上方
となるように取付けられる。

これにより、旋盤１のバイト２によつて径方向
に突切られて落下する被加工物３を受皿５３で受
けることができる。この際、スパイラルギヤシヤ
フト２５の回転は規制片５６によつて規制される
が、モータ軸１３とスパイラルギヤ１４とは上記
トリクリミツター構造５７を介して連結されてい
るので、駆動モータＭの過負荷を防止できる。そ
して、スパイラルギヤシヤフト２５が復動後に逆
回転させられると、受皿５３も逆回転して被加工
物３を落下させて回収することができる。

なお、第１５図のトルクリミツター構造５７は
切屑除去装置６に装着してもよく、それによつて
切屑４を引つ掛ける際にからみつきがひどく正回
転が規制されても、駆動モータＭの過負荷の防止
を図れる。

（発明の効果） 本発明によれば、本体の往動が規制されると切
屑引つ掛け部が正回転して被加工物の切屑を引つ
掛けることができると共に、本体の復動が阻止さ
れると切屑引つ掛け部が逆回転し、その引つ掛け
られた切屑を切屑掻き落とし片により掻き落とす
ことができ、切屑除去の無人化に貢献できるもの
である。

また、切屑引つ掛け部が多量の切屑に接当して
本体の往動が規制されると、正回転して切屑を引
つ掛けることができるので、切屑量に関わりなく
適正位置で切屑を引つ掛けることができ、切屑除
去の無人化に貢献できる。

さらに、切屑引つ掛け部に引つ掛けた切屑が被
加工物等にからみついて本体の復動が規制される
と、切屑引つ掛け部は逆回転して引つ掛けた切屑
から抜けることにより、本体の復動の阻止を解除
でき、切屑除去の無人化に貢献できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第９図は本発明の実施例に係り、第
１図は切屑除去装置の全体斜視図、第２図は切
屑引つ掛け部と軸部の側面図、第２図は第２図
のＣ−Ｃ線断面図、第３図は駆動部の縦断面
図、第４図は第３図のＤ−Ｄ線断面図、第５図は
第３図のＥ−Ｅ線断面図、第６図はシヤフト受体
の斜視図、第７図乃至第９図は駆動回路の構成作
用説明図、第１０図は異なつた実施例に係る切屑
除去装置の縦断面図、第１１図は上記各実施例
とは異なつた切屑引つ掛け部と軸部の側面図、第
１１図は第１１図のＦ−Ｆ線断面図、第１２
図は上記実施例のスパイラルギヤ歯形に変えてピ
ンを利用する場合の構成説明図、第１３図乃至第
１７図は被加工物の回収装置を示し、第１３図は
回収装置の縦断面図、第１４図は受皿の斜視図、
第１５図は第１３図のＧ−Ｇ線断面図、第１６図
は第１３図のＨ−Ｈ線断面図、第１７図は回転規
制片の斜視図である。 １……旋盤、３……被加工物、４……切屑、６
……切屑除去装置、７……本体、８……切屑引つ
掛け部、４２……切屑掻き落とし片。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属切削加工機１により削り出される被加工
   物３の切屑４を除去する装置であつて、本体７が
   受体１６に正逆回転自在かつその正逆回転軸方向
   に往復移動自在に支持され、この受体１６に対す
   る本体７の往復移動範囲を一定範囲に規制する規
   制手段３６，３７が設けられ、その本体７に、尖
   端が本体７の正回転方向を向くようにねじれた切
   屑引つ掛け部８が設けられ、さらに本体７が正逆
   回転切換自在な駆動軸１３に、駆動軸１３から本
   体７に正逆回転力と往復移動力とを伝達可能な噛
   合手段１４，２５，５１を介して連動連結され、
   その噛合手段１４，２５，５１による噛合は、切
   屑引つ掛け部８が切屑４に向かう方向の本体７の
   往動が規制されると本体７が正回転され、切屑引
   つ掛け部８が切屑４から離反する方向の本体７の
   復動が規制されると本体７が逆回転されるものと
   され、さらに、切屑引つ掛け部８に引つ掛けられ
   た切屑４に、本体７が逆回転する際に係合する切
   屑掻き落とし片４２が設けられたことを特徴とす
   る金属切削による切屑の除去装置。