特開 2023-78644 工作機械用シール部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023078644

(43)【公開日】2023-06-07

(54)【発明の名称】工作機械用シール部材

(51)【国際特許分類】

   B23Q 11/08 20060101AFI20230531BHJP

【ＦＩ】

B23Q11/08 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021191873

(22)【出願日】2021-11-26

(71)【出願人】

【識別番号】000111085

【氏名又は名称】ニッタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002675

【氏名又は名称】弁理士法人ドライト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】島田 朋尚

(72)【発明者】

【氏名】宮城 佳宏

(72)【発明者】

【氏名】岡村 東英

(57)【要約】

【課題】工作機械の摺動面に確実に密着し、工作機械への取り付け時のシール性を確保することができる工作機械用シール部材を提供する。
【解決手段】工作機械の取付部に取り付けられる工作機械用シール部材１０であって、支持部材に支持される弾性部材１４を備え、弾性部材１４は、取付部と支持部材とで挟まれる板状の本体部２２と、工作機械の摺動面と摺接する先端縁２６を有し、本体部２２の一端から突出した板状の突出部２４と、本体部２２の他端から一端に向かって形成された切り込み２８と、を有する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

工作機械の取付部に取り付けられる工作機械用シール部材であって、
支持部材に支持される弾性部材を備え、
前記弾性部材は、
前記取付部と前記支持部材とで挟まれる板状の本体部と、
前記工作機械の摺動面と摺接する先端縁を有し、前記本体部の一端から突出した板状の突出部と、
前記本体部の他端から前記一端に向かって形成された切り込みと、
を有する、工作機械用シール部材。

【請求項2】

前記本体部は、前記切り込みにより分割された複数の分割片を有し、
前記突出部は、多角形状であり、前記複数の分割片と接続された複数の直線部と、前記複数の直線部のうちの隣接する２つの直線部に挟まれた角部とを有する請求項１に記載の工作機械用シール部材。

【請求項3】

前記突出部は、前記先端縁が前記摺動面と摺接することにより前記本体部に対して湾曲し、
前記本体部に対する前記突出部の角度は、５°以上８５°以下の範囲内である請求項１または２に記載の工作機械用シール部材。

【請求項4】

前記突出部は、前記先端縁に前記切り込みを有しない一体形状である請求項１～３のいずれか１項に記載の工作機械用シール部材。

【請求項5】

前記弾性部材は、前記切り込みの先端に設けられたストップホールを更に有する請求項１～４のいずれか１項に記載の工作機械用シール部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工作機械用シール部材に関する。

【背景技術】

【0002】

工作機械においては、クーラントや加工の際に発生する切り屑（以下、切粉という）などの異物が隙間部分から機械内部に侵入するのを防止するため、工作機械用シール部材（工作機械用ワイパーとも言う）が取り付けられる。

【0003】

工作機械用シール部材は、一平面に用いられる場合のみならず、コーナー部に用いられる場合もある。コーナー部とは、共有する一辺から異なる向きに広がる二平面と、共有される辺とを含む領域をいう。多様な角度のコーナー部から異物を除去するために、角度をもって配置された第１ワイパー部と第２ワイパー部とを備えた工作機械用シール部材（工作機械用ワイパー）が提案されている（例えば、特許文献１，２）。

【0004】

特許文献１に記載の工作機械用シール部材は、第１ワイパー部のリップ部と第２ワイパー部のリップ部との対向する端縁相互が一体となって、リップ部の弾性により第１，第２ワイパー部の角度が変化する。

【0005】

特許文献２に記載の工作機械用シール部材は、第１ワイパー本体と第１弾性摺動部とを有する第１ワイパー部、及び、第２ワイパー本体と第２弾性摺動部とを有する第２ワイパー部を備えている。第１弾性摺動部と第２弾性摺動部とは、端部同士を接合部として一体化され、接合部を中心に１８０°未満の角度で開閉可能に構成されている。第１ワイパー本体と第２ワイパー本体とを連結する連結部は、第１弾性摺動部と第２弾性摺動部とがなす上記の角度に応じて伸縮する蛇腹構造を有している。

【0006】

特許文献３に記載の工作機械用シール部材は、板状の支持部材と、工作機械の摺動面と摺接する板状の弾性部材とを備え、弾性部材が工作機械の取付部と支持部材とで挟まれるように、工作機械に取り付けられる。弾性部材は、支持部材の縁部から工作機械の摺動面側に突出する突出部を含む。突出部の先端縁は、複数の直線部と、複数の直線部のうちの隣接する２つの直線部に挟まれた角部とを有している。突出部には、角部から支持部材側に向かって、当該突出部の途中にまで切り込みが設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００６－９５６５１号公報

【特許文献2】特開２０１８－１６７３７３号公報

【特許文献3】特許第６５３５７０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１，２に記載の工作機械用シール部材は、第１，第２ワイパー部のリップ部によって、コーナー部を構成する隣接面の一方面と他方面を掻き取ることができる。特許文献１，２に記載の工作機械用シール部材は、第１，第２ワイパー部の角度が変化するので、様々な角度のコーナー部に適用することができる。一方、工作機械用シール部材に対する要求は、より高いものとなっている。工作機械用シール部材は、工作機械の摺動面に確実に密着し、工作機械への取り付け時のシール性を確保することが求められる。

【0009】

特許文献３に記載の工作機械用シール部材は、工作機械への取り付け時に、突出部に設けられた切り込みが開いて隙間が発生するので、シール性を確保することが難しい。

【0010】

そこで、本発明は、工作機械の摺動面に確実に密着し、工作機械への取り付け時のシール性を確保することができる工作機械用シール部材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】

【0011】

本発明に係る工作機械用シール部材は、工作機械の取付部に取り付けられる工作機械用シール部材であって、支持部材に支持される弾性部材を備え、前記弾性部材は、前記取付部と前記支持部材とで挟まれる板状の本体部と、前記工作機械の摺動面と摺接する先端縁を有し、前記本体部の一端から突出した板状の突出部と、前記本体部の他端から前記一端に向かって形成された切り込みと、を有する。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、弾性部材を構成する本体部の他端から一端に向かって切り込みが形成されていることにより、突出部の先端縁を切断することなく工作機械の摺動面に添わせることができ、突出部の先端縁が工作機械の摺動面に確実に密着し、工作機械への取り付け時のシール性が確保される。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態に係る工作機械用シール部材の構成を示す斜視図である。

【図2】本実施形態に係る工作機械用シール部材の構成を示す正面図である。

【図3】図２中のIII－III線に沿って切断した断面における要部拡大図である。

【図4】支持部材を取り外した工作機械用シール部材における弾性部材の正面図である。

【図5】図４中の符号Vで示した角部周辺の拡大図である。

【図6】工作機械用シール部材を工作機械に取り付ける前の弾性部材の構成を説明する説明図である。

【図7】第１変形例の弾性部材の構成を説明する説明図である。

【図8】第２変形例の弾性部材の構成を説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。

【0015】

１．実施形態
図１において、工作機械用シール部材１０は、支持部材１２と、弾性部材１４とを備える。支持部材１２は、図示しない工作機械の移動体に設けられた取付部に固定される。弾性部材１４は、工作機械の摺動面１６と摺接するように、支持部材１２に支持される。工作機械の摺動面１６は、機台表面やカバー表面などである。工作機械用シール部材１０は、工作機械の摺動面１６に対し相対的に往復移動し得るように、支持部材１２において工作機械の取付部に取り付けられる。図１では、工作機械用シール部材１０は、５つの摺動面１６を有する工作機械に取り付けられ、Ｙ軸方向と平行な矢印方向に往復移動する。５つの摺動面１６は、正面視で５角形のＣ字状となるように配置されている。

【0016】

図２に示すように、支持部材１２は、正面視で多角形状を有する板状部材である。支持部材１２は、本実施形態では、５つの摺動面１６の配置に合わせ、５角形のＣ字状に形成されている。支持部材１２は、例えば金属で形成される。

【0017】

図３に示すように、支持部材１２は、ボルト１７とナット１８を用いて工作機械（図示しない）の取付部１９に固定される。ボルト１７が挿入されるボルト穴２０は、支持部材１２、弾性部材１４、及び取付部１９を貫通するように設けられている。

【0018】

弾性部材１４は、本体部２２と、突出部２４とを有する。本体部２２と突出部２４とは、接着剤を介さずに一体的に形成されている。弾性部材１４は、高分子材料（例えばゴムや樹脂）などの弾性材料で形成される。弾性部材１４を構成する弾性材料は、耐油性を有し、５０度以上の硬度を有することが好ましい。弾性材料の硬度は、５５～９９度がより好ましく、６０～９８度が最も好ましい。本明細書における硬度は、ＪＩＳ Ｋ６２５３に基づき、タイプＡデュロメータにより測定したショアＡ硬度をいう。弾性部材１４は、原料の弾性材料からなるシート母材からの打ち抜きにより作製することができる。

【0019】

本体部２２は、工作機械の取付部１９と支持部材１２とで挟まれる板状の部材である。工作機械の摺動面１６側の本体部２２の端部を一端とし、摺動面１６と反対側の本体部２２の端部を他端とする。突出部２４は、本体部２２の一端から突出した板状の部材である。突出部２４は、工作機械の摺動面１６と摺接する先端縁２６を有する。

【0020】

突出部２４は、先端縁２６が摺動面１６と摺接することにより本体部２２に対して湾曲している。本体部２２に対する突出部２４の角度θは、５°以上８５°以下の範囲内であることが望ましい。角度θは、更には１０°以上８０°以下の範囲内が望ましく、１５°以上７５°以下の範囲内がより望ましい。

【0021】

図４は、支持部材１２を取り外した工作機械用シール部材１０における弾性部材１４の正面図である。図４では工作機械の摺動面１６を省略している。図４に示すように、弾性部材１４は、本体部２２の他端から一端に向かって形成された切り込み２８を有する。切り込み２８は、本実施形態では、直線的なスリット形状を有する。

【0022】

切り込み２８は、本体部２２に設けられており、本体部２２を分割する。すなわち、本体部２２は、切り込み２８により分割された複数の分割片３０を有する。本実施形態では、本体部２２に４つの切り込み２８が設けられ、本体部２２は５つの分割片３０を有している。各分割片３０には、２つ又は３つのボルト穴２０が設けられている。分割片３０に設けるボルト穴２０の数は特に限定されない。本実施形態では、切り込み２８は、本体部２２の他端から一端に向かって当該一端まで形成されている。図４に示されている点線は、本体部２２（分割片３０）と突出部２４との境界線である。各々の分割片３０と突出部２４との境界線は、切り込み２８の先端（工作機械の摺動面１６側）で接続されている。

【0023】

切り込み２８は突出部２４に設けられていない。したがって、突出部２４は、分割されておらず、先端縁２６に切り込み２８を有しない一体形状である。突出部２４は、多角形状であり、複数の分割片３０と接続された複数の直線部３２と、複数の直線部３２のうちの隣接する２つの直線部３２に挟まれた角部３４とを有する。突出部２４は、本実施形態では、５角形のＣ字状に形成されており、５つの直線部３２と４つの角部３４とが一体化された一体形状を有する。複数の直線部３２のうちの隣接する２つの直線部３２は、共有する一辺から異なる向きに広がる２つの摺動面１６に対してそれぞれ押し付けられる。

【0024】

図５に示すように、突出部２４を構成する角部３４は、弾性を有しているため、突出部２４の先端縁２６を工作機械の摺動面（図示省略）と摺接させた際に、僅かに膨らむように開く場合がある。しかし、角部３４の先端と摺動面との隙間は僅かであり、切粉やクーラントなどの異物の侵入を防ぐ程度のシール性は確保されている。工作機械用シール部材１０を工作機械の摺動面に押し付けることにより、角部３４の先端と摺動面との隙間を埋めることができる。

【0025】

２．取付方法
次に、上述したように構成された工作機械用シール部材１０の取付方法について説明する。図６は、工作機械用シール部材１０を工作機械に取り付ける前の弾性部材１４の構成を説明する説明図である。図６の（ａ）は弾性部材１４の正面図である。図６の（ｂ）は弾性部材１４の側面図である。図６に示すように、工作機械用シール部材１０を工作機械に取り付ける前の弾性部材１４は、正面視で矩形形状を有する長尺の板状部材である。弾性部材１４は、原料の弾性材料からなるシート母材からの打ち抜きにより作製される。切り込み２８を広げるように弾性部材１４を折り曲げることにより、支持部材１２と略同形状（５角形のＣ字状）とすることができる。工作機械の取付部１９と支持部材１２との間に弾性部材１４を配置し、ボルト穴２０に支持部材１２側からボルト１７を挿入し、取付部１９側からナット１８を締めることにより、工作機械用シール部材１０を工作機械に取り付けることができる（図３参照）。突出部２４は、先端縁２６が摺動面１６と摺接する前は湾曲していないが、先端縁２６が摺動面１６と摺接することにより、本体部２２に対して湾曲する。本体部２２に対する突出部２４の角度θは、５°以上８５°以下の範囲内が望ましい。

【0026】

３．作用及び効果
上述したように構成された工作機械用シール部材１０は、コーナー部の角度に適合した角度で工作機械の取付部１９に取り付けられる、異型一体形状を有する。コーナー部は、共有する一辺から異なる向きに広がる２つの摺動面１６と、共有される辺とを含む領域である。工作機械用シール部材１０は、弾性部材１４を構成する本体部２２の他端から一端に向かって切り込み２８が形成されていることにより、突出部２４の先端縁２６を切断することなく工作機械の摺動面１６に添わせることができ、先端縁２６が摺動面１６に確実に密着し、工作機械への取り付け時のシール性が確保される。

【0027】

弾性部材１４は、原料の弾性材料からなるシート母材からの打ち抜きにより、正面視で矩形形状を有する長尺の板状部材として作製される。このため、１つのシート母材から多数の弾性部材１４が得られるので、生産効率や歩留まりが向上する。

【0028】

工作機械用シール部材１０は、切り込み２８を広げるように弾性部材１４を折り曲げ、複数の摺動面１６に添わせるようにして工作機械の取付部１９に取り付けることができるので、様々な角度のコーナー部に適用することができる。

【0029】

突出部２４は、先端縁２６が摺動面１６に押し付けられ、本体部２２に対して湾曲する（図３参照）。湾曲した突出部２４の先端縁２６が摺動面１６に確実に密着するので、工作機械用シール部材１０は、工作機械への取り付け時のシール性がより向上するとともに、摺動面１６に対して相対的に往復移動した際に、摺動面１６上の異物を確実に除去することができる。本体部２２に対する突出部２４の角度θを５°以上８５°以下の範囲内とすることにより、シール性が更に向上する。

【0030】

４．変形例
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更することが可能である。

【0031】

上述した実施形態では、工作機械用シール部材１０を工作機械に取り付ける前の弾性部材１４が、正面視で矩形形状を有する長尺の板状部材である場合について説明したが、本発明はこれに限らない。

【0032】

図７に示す弾性部材４４のように、正面視で５角形のＣ字状に形成された板状部材として構成しても良い（第１変形例）。図７の（ａ）は弾性部材４４の正面図である。図７の（ｂ）は弾性部材４４の側面図である。弾性部材４４は、上述した実施形態の弾性部材１４と同様に、本体部２２と突出部２４と切り込み２８とを有する。突出部２４は、先端縁２６が工作機械の摺動面１６と摺接する前は湾曲していないが、先端縁２６が摺動面１６と摺接することにより、本体部２２に対して湾曲する。弾性部材としては、矩形形状や５角形に限らず、４角形や６角形などの多角形状とすることができる。工作機械用シール部材は、弾性部材の形状を変更することにより、多様な角度のコーナー部から異物を除去することができる。

【0033】

上述した実施形態では、弾性部材１４が、本体部２２と、突出部２４と、切り込み２８とで構成される場合について説明したが、本発明はこれに限られない。

【0034】

図８に示す弾性部材５４のように、本体部２２、突出部２４、及び切り込み２８に加え、切り込み２８の先端に設けられたストップホール５６を有する構成としても良い（第２変形例）。図８に示されている点線は、本体部２２（分割片３０）と突出部２４との境界線である。各々の分割片３０と突出部２４との境界線は、ストップホール５６の底（工作機械の摺動面１６側）で接続されている。弾性部材５４は、切り込み２８の先端にストップホール５６が設けられていることにより、切り込み２８を広げるように折り曲げた際の、切り込み２８の先端への応力集中が緩和される。

【0035】

上述した実施形態では、本体部の他端から一端に向かって形成された切り込みとして、本体部２２の他端から一端に向かって当該一端まで形成された切り込み２８を設けるようにしたが、本発明はこれに限られない。例えば、本体部２２の他端から一端に向かって、当該一端まで到達しない途中まで形成された切り込みを設けるようにしても良い。また、本体部２２の他端から一端に向かって、突出部２４の先端縁２６まで到達しない途中まで形成された切り込みを設けるようにしても良い。

【0036】

切り込み２８は、上述した実施形態では直線的なスリット形状を有しているが、本発明はこれに限られない。切り込み２８は、例えば、涙滴状、円形状、Ｕ字状、湾曲状、三角状としても良い。

【0037】

突出部２４は、上述した実施形態では、先端縁２６が摺動面１６と摺接する前は湾曲しておらず、先端縁２６が摺動面１６と摺接することにより本体部２２に対して湾曲するように構成されているが、本発明はこれに限られない。突出部２４は、先端縁２６が摺動面１６と摺接していない状態で、本体部２２に対して湾曲した構成としても良い。この場合、本体部２２に対する突出部２４の角度は、例えば５°以上８５°以下の範囲内としても良い。

【0038】

上述した実施形態では、工作機械用シール部材として、支持部材１２に弾性部材１４が支持されている工作機械用シール部材１０を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限られず、支持部材１２に支持される前の弾性部材１４を工作機械用シール部材として適用しても良い。

【0039】

以上、実施形態及び変形例について説明したが、本発明は上述した実施形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更することが可能である。

【符号の説明】

【0040】

１０ 工作機械用シール部材
１２ 支持部材
１４，４４，５４ 弾性部材
２２ 本体部
２４ 突出部
２６ 先端縁
２８ 切り込み
３０ 分割片
３２ 直線部
３４ 角部
５６ ストップホール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】