特許 7341269 工作機械の清掃用工具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-31

(45)【発行日】2023-09-08

(54)【発明の名称】工作機械の清掃用工具

(51)【国際特許分類】

   B23Q 11/00 20060101AFI20230901BHJP

   B08B 1/00 20060101ALI20230901BHJP

【ＦＩ】

B23Q11/00 N

B08B1/00

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022029589

(22)【出願日】2022-02-28

【審査請求日】2022-02-28

(73)【特許権者】

【識別番号】591028072

【氏名又は名称】株式会社日研工作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001586

【氏名又は名称】弁理士法人アイミー国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】長濱 明治

(72)【発明者】

【氏名】山下 有治

【審査官】増山 慎也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０９８４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６３－０９４５９０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５７－１６６６４２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００１－１５０２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０２９１０７１３（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第０５１６５１３３（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｑ １１／００

Ｂ０８Ｂ １／００

Ｂ０８Ｂ ９／０２、０２７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

工作機械のテーパ嵌合穴の壁面を清掃するための清掃用工具であって、
先端先細りのテーパ状外周面および前記外周面に設けられた複数の軸方向溝を有し、前記テーパ嵌合穴内に挿入されるヘッド部と、
前記ヘッド部の後端に固定されたグリップ部と、
弾性変形可能であり、横断面形状が下端先細りの台形形状を有し、幅狭の下端部が前記ヘッド部の各軸方向溝内に交換可能に挿入され、幅広の上端部が前記ヘッド部の外周面よりも突出して前記テーパ嵌合穴の壁面に当接する複数のブレードとを備え、
前記ヘッド部の軸方向溝の横断面形状は、径方向外方が先細りの台形形状を有し、
前記ヘッド部の外周面と軸方向溝の側壁面とによって形成されるエッジ部が、前記ブレードの側面に食い込んでおり、
前記軸方向溝は、前記ヘッド部の先端面にまで延びている、工作機械の清掃用工具。

【請求項2】

前記各ブレードが前記ヘッド部の外周面から突出する高さは、０．５ｍｍ以上である、請求項１に記載の工作機械の清掃用工具。

【請求項3】

前記各ブレードの上端部の角部が鋭角であり、前記各ブレードの側面と前記ヘッド部の外周面とのなす角度が鋭角である、請求項１または２に記載の工作機械の清掃用工具。

【請求項4】

前記ヘッド部は、その先端面から後端側に向かって延びる中央穴を有している、請求項１～３のいずれかに記載の工作機械の清掃用工具。

【請求項5】

前記ヘッド部は、コア部と、前記コア部に対して取り外し可能に設けられるキャップ部とを含み、
前記キャップ部は、前記複数の軸方向溝を有する、請求項１～４のいずれかに記載の工作機械の清掃用工具。

【請求項6】

前記ブレードの材質はシリコンゴムである、請求項１～５のいずれかに記載の工作機械の清掃用工具。

【請求項7】

前記グリップ部は、その外面に螺旋状の溝を有する、請求項１～６のいずれかに記載の工作機械の清掃用工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、工作機械の清掃用工具に関し、特に工作機械のテーパ嵌合穴の壁面を清掃するための清掃用工具に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、工作機械における主軸のテーパ嵌合穴の内周面に付着したゴミや油分といった汚れを除去するための清掃用工具が知られている。たとえば、ＢＴ主軸用の清掃用工具は、汚れを除去するためのブレードが、ヘッド部に対して複数のネジで固定されている。このような清掃用工具では、ブレードを交換する場合に、複数のネジを取り外す必要がある。

【0003】

また、他の清掃用工具として、たとえば特許文献１（特開２０１９－９８４８９号公報）に記載の技術が知られている。特許文献１には、クリーナー本体の溝に対して着脱自在に取り付けることができる棒状清掃体（ブレード）の形状が、断面視円形状であることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－９８４８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ＢＴ主軸用の清掃用工具では、ブレードがヘッド部に対して複数のネジで固定されているため、摩耗したり、汚れてしまったブレードを交換する際に、複数のネジを着脱する必要があり、ブレードの交換に手間がかかっていた。

【0006】

また、特許文献１の清掃用工具では、ブレードが断面視円形状であるため、清掃用工具を工作機械の主軸のテーパ嵌合穴内で回転させた場合に、ブレードがテーパ嵌合穴内に付着したゴミの上を乗り越えてしまい、うまくゴミを除去することができなかった。

【0007】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ブレードの交換が容易であり、工作機械のテーパ嵌合穴内のゴミや油分を確実に除去することが可能な工作機械の清掃用工具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】

【0008】

この目的のため本発明の一態様に係る工作機械の清掃用工具は、工作機械のテーパ嵌合穴の壁面を清掃するための清掃用工具であって、先端先細りのテーパ状外周面および外周面に設けられた複数の軸方向溝を有し、テーパ嵌合穴内に挿入されるヘッド部と、ヘッド部の後端に固定されたグリップ部と、横断面形状が下端先細りの台形形状を有し、幅狭の下端部がヘッド部の各軸方向溝内に挿入され、幅広の上端部がヘッド部の外周面よりも突出してテーパ嵌合穴の壁面に当接する複数のブレードとを備える。

【0009】

好ましくは、各ブレードがヘッド部の外周面から突出する高さは、０．５ｍｍ以上である。

【0010】

好ましくは、各ブレードの上端部の角部が鋭角であり、各ブレードの側面とヘッド部の外周面とのなす角度が鋭角である。

【0011】

好ましくは、ヘッド部の軸方向溝の横断面形状は、径方向外方が先細りの台形形状を有している。

【0012】

好ましくは、ヘッド部の外周面と軸方向溝の側壁面とによって形成されるエッジ部が、ブレードの側面に食い込んでいる。

【0013】

好ましくは、軸方向溝は、ヘッド部の先端面にまで延びている。

【0014】

好ましくは、ヘッド部は、その先端面から後端側に向かって延びる中央穴を有している。

【0015】

好ましくは、ヘッド部は、コア部と、コア部に対して取り外し可能に設けられるキャップ部とを含み、キャップ部は、先端先細りの外周面および外周面に設けられた複数の軸方向溝を有する。

【0016】

好ましくは、ブレードの材質はシリコンゴムである。

【0017】

好ましくは、グリップ部は、その外面に螺旋状の溝を有する。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、ブレードの交換が容易であり、工作機械のテーパ嵌合穴内のゴミや油分を確実に除去することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施の形態１に係る清掃用工具を示す斜視図である。

【図2】本発明の実施の形態１に係る清掃用工具を示す縦断面図である。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿って見た断面図である。

【図4】図３の一部分を拡大した部分端面図である。

【図5】ブレードを取り出して示す斜視図である。

【図6】工作機械のテーパ嵌合穴内を清掃する状態を示す模式図である。

【図7】本発明の実施の形態２に係る清掃用工具を示す縦断面図である。

【図8】本発明の実施の形態３に係る清掃用工具を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

【0021】

＜実施の形態１＞
図１～図５を参照して、本実施の形態に係る工作機械の清掃用工具１の構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る清掃用工具を示す斜視図であり、図２は、その縦断面図である。図２において、図中の略半分が側面、残りの略半分が断面である。図２における矢印Ｔを軸方向先端側といい、矢印Ｔの逆向きを軸方向後端側という。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿って見た断面図であり、図４は、図３の一部分を拡大した部分端面図である。図５は、ブレードを取り出して示す斜視図である。

【0022】

本実施の形態の清掃用工具１は、概略として、ヘッド部３と、複数のブレード４と、グリップ部５とを備える。特に図２に示すように、清掃用工具１は、工作機械のテーパ嵌合穴１０１の壁面を清掃するためのものである。

【0023】

具体的には、清掃用工具１は、軸線Ｏを中心とし、工作機械の主軸１００に設けられる工具ホルダ嵌合用のテーパ嵌合穴１０１に差し込まれて、ブレード４をテーパ嵌合孔１０１の内周面に押し当てた状態で周方向に回転させることで、テーパ嵌合穴１０１の内周面を清掃するものである。テーパ嵌合穴１０１は、周知のものであり、主軸１００の端面１０２から後退するように延び、穴奥に向かって内径が小さくなる。つまり、テーパ嵌合穴１０１の壁面は、軸線Ｏに対して先端側に向かって先細りとなるように延びている。

【0024】

ヘッド部３は、概略として筒形状に設けられ、先端先細りのテーパ状外周面３０と、外周面３０に設けられた複数の軸方向溝３１と、その先端面から後端側に向かって延びる中央穴３５とを有する。特に図２に示すように、ヘッド部３は、主軸１００に設けられるテーパ嵌合穴１０１内に挿入される。

【0025】

外周面３０は、清掃面となるテーパ嵌合穴１０１の傾斜度合いによって適宜設定することが好ましい。本実施の形態では、外周面３０は、テーパ嵌合穴１０１と略同一の傾斜角度で、軸線Ｏに対して先端側に向かって先細りとなるように延びている。

【0026】

軸方向溝３１は、外周面３０の軸方向の途中位置から、ヘッド部３の先端面にまで延びている。つまり、軸方向溝３１の先端側は、ヘッド部３の先端壁面に露出している。また、図３に示すように、軸方向溝３１は、外周面３０の周方向において略等間隔に６つ形成されているが、その数は任意であり、等間隔に設けられていなくてもよい。

【0027】

特に図４に示すように、軸方向溝３１の横断面形状は、径方向外方が先細りの台形形状を有している。軸方向溝３１は、いわゆる「あり溝」である。具体的には、軸方向溝３１は、径方向内方に向かって幅広となるように傾斜する一対の側壁面３２と、一対の側壁面３２の下方を連結する底壁面３３とを含む。側壁面３２と底壁面３３とによって形成される角度θ_１は、鋭角である。ヘッド部３の外周面３０と軸方向溝３１の側壁面３２とによって形成される角度θ_２は、鋭角であり、エッジ部３４が形成される。軸方向溝３１は、軸方向において同一深さで延びている。そのため、軸方向溝３１の底壁面３３は、外周面３０に対して軸方向に平行に延びている。

【0028】

図２に示すように、中央穴３５は、ヘッド部３の先端側から後端側に向かって延びている止まり穴である。中央穴３５の内周面は、軸線Ｏを中心として軸線Ｏ方向に延びる円筒面状をなしており、軸線Ｏ方向にわたって一様な内周面を有している。中央穴３５の内周面には、後端側において径寸法が小さい段差部が設けられていてもよい。本実施の形態の清掃用工具１は、たとえばＨＳＫ規格の工具ホルダ用のものである。清掃用工具１を主軸１００のテーパ嵌合穴１０１に差し込んだ場合に、中央穴３５内には、テーパ嵌合穴１０１内に設けられるドローバーやクーラント供給装置が位置する。中央穴３５が設けられることで、ヘッド部３がドローバーやクーラント供給装置などと干渉することを防ぐことができる。

【0029】

ブレード４は、複数設けられ、横断面形状が下端先細りの台形形状を有する。図５に示すように、ブレード４は、棒状の長尺部材である。具体的には、ブレード４は、長手方向一端から他端に亘って同一形状（外周面の寸法が同一）である。ブレード４は、幅狭の上面４１と、幅広の下面４２と、上面４１と下面４２とをつなぐ一対の側面４３と、前面４４と、後面４５とを含む。上面４１の横幅寸法は、下面４２の横幅寸法よりも大きい。図２に示すように、前面４４は、ヘッド部３の前端側に位置し、テーパ嵌合穴１０１の先端側に露出する。後面４５は、ヘッド部３の後端側に位置し、軸方向溝３１の後端部に設けられる段差部に当接する。

【0030】

ブレード４の材質は、たとえばシリコンゴムなどであり、弾性変形可能であることが好ましい。これにより、テーパ嵌合穴１０１の壁面に対して、強く押し当てて回転させると、ブレード４が収縮して、ブレード４の上面４１と壁面との密着度が向上するため、壁面の汚れを確実に除去することができる。また、本実施の形態のブレード４は、中実形状であるが、中空形状であってもよい。

【0031】

図１，図２に示すように、ブレード４は、軸方向溝３１の延在方向に沿って嵌合している。具体的には、図４に示すように、ブレード４は、幅狭の下端部である下面４２がヘッド部３の軸方向溝３１内に挿入され、幅広の上端部である上面４１がヘッド部３の外周面３０よりも突出してテーパ嵌合穴１０１の壁面に当接する。各ブレード４がヘッド部３の外周面３０から突出する高さＨは、０．５ｍｍ以上であることが好ましい。０．５ｍｍ以上であれば、テーパ嵌合穴１０１の壁面に付着しているゴミや油分を掻き落とし、さらにそのゴミや油分を効率よく溜めることができる。

【0032】

図４に示すように、各ブレード４の上端部の角部θ_３が鋭角であり、各ブレード４の側面４３とヘッド部３の外周面３０とのなす角度θ_４が鋭角であることが好ましい。また、ブレード４は、弾性変形可能に設けられているため、ヘッド部３の外周面３０と軸方向溝３１の側壁面３２とによって形成されるエッジ部３４が、ブレード４の側面４３に食い込んでいる。また、ブレード４の側面４３と軸方向溝３１の側壁面３２との間には隙間が設けられている。

【0033】

図１，図２に示すように、グリップ部５は、ヘッド部３の後端部に固定される。グリップ部５は、グリップ本体５０と、グリップ本体５０の外周面に設けられる螺旋状の溝５１と、グリップ本体５０の後端部に設けられるリング板５３とを含む。

【0034】

螺旋状の溝５１は、グリップ本体５０の前端から後端に向かって螺旋状に設けられる。螺旋状の溝５１が設けられることで、グリップ部５が握りやすくなる。リング板５３は、グリップ部５の後端部壁面に設けられる。リング板５３は、取り外し可能に設けられ、本製品の名称などをマーキングすることができる。

【0035】

次に、図６を参照して、本実施の形態の清掃用工具１の作用効果について説明する。図６は、工作機械のテーパ嵌合穴１０１内を清掃する状態を示す模式図である。

【0036】

本実施の形態の清掃用工具１の使用方法について説明する。まず、グリップ部５を手で持ち、ヘッド部３を主軸１００のテーパ嵌合穴１０１内（図２）に差し込んで、ブレード４をテーパ嵌合孔１０１の内周面に押し当てた状態で周方向（矢印方向）に回転させて、テーパ嵌合穴１０１の内周面を清掃する。

【0037】

ブレード４の上面４１と側面４３とのなす角θ_３が鋭角であり、突出長さＨが０．５ｍｍであるため、矢印Ｆで示すように、テーパ嵌合穴１０１の壁面に付着しているゴミや油分を掻き落とすことができる。さらに、ブレード４の側面４３とヘッド部３の外周面３０とのなす角θ_４が鋭角であるため、その角θ_４の部分にテーパ嵌合穴１０１の壁面から掻き落としたゴミや油分を溜めることができる。これにより、テーパ嵌合穴１０１の壁面に付着しているゴミや油分を効果的に取り除くことができる。

【0038】

このように、本実施の形態の清掃用工具１は、ブレード４の横断面形状が下端先細りの台形形状であり、幅狭の下端部が軸方向穴３１内に挿入され、幅広の上端部がヘッド部３の外周面３０よりも突出しているため、効率よくテーパ嵌合穴１０１の壁面に付着しているゴミや油分を取り除くことができる。

【0039】

次に、本実施の形態の清掃用工具１のブレード４の交換方法について説明する。摩耗したり汚れたりしたブレード４を交換する場合には、ブレード４を後面４５側（軸方向溝３１のグリップ部５側（図２））から前端側に向かって押圧し、軸方向溝３１の前端側から飛び出た部分を指で掴んで引き抜く。これにより、軸方向溝３１からブレード４を取り外すことができる。

【0040】

次いで、新しいブレード４を軸方向溝３１に挿入するには、ブレード４を軸方向溝３１に沿わせて押し込む。図４に示すように、ブレード４の下面４２と軸方向溝３１の底壁面３３とが当接する。さらに、ブレード４は弾性変形可能であることから、エッジ部３４がブレード４の側面４３に食い込む。これにより、簡単に新しいブレード４に交換することができ、ブレード４をしっかりと軸方向溝３１に固定することができる。

【0041】

従来の清掃用工具のブレードは、嵌合穴と同様の形状であることが多く、嵌合穴の形状とブレードの形状が正確に一致していなければ、ブレードにガタツキが生じたり、きつすぎて嵌合できない場合があった。それに対し、本実施の形態の清掃用工具１は、ブレード４の幅狭の下端部を軸方向３１内に挿入すればよいため、簡単に軸方向溝３１にブレード４を差し込むことができる。さらに、エッジ部３４がブレード４の側面４３に食い込むことになるため、清掃の際にブレード４が抜けにくくなり、ガタツキを防ぐことができる。このように、本実施の形態の清掃用工具１は、ブレード４の交換を簡単に行うことができる。

【0042】

（実施の形態２）
図７は、実施の形態２に係る清掃用工具１Ａの縦断面図である。図７において、図中の略半分が側面、残りの略半分が断面である。実施の形態１と実施の形態２とは、ヘッド部３Ａの具体的な構造が異なる。実施の形態１で示したヘッド部３との相違点のみ詳細に説明する。

【0043】

図７を参照して、ヘッド部３Ａは、コア部３６Ａと、コア部３６Ａに対して取り外し可能に設けられるキャップ部３７Ａとを含む。コア部３６Ａは、グリップ部５に連続して設けられる部分である。コア部３６Ａの先端に設けられる小径の段差部には、ネジ部３８Ａが設けられる。

【0044】

キャップ部３７Ａは、コア部３６Ａに対して取り外し可能に設けられる部分である。キャップ部３７Ａは、先端先細りの外周面３０と、外周面３０に設けられた複数の軸方向溝３１とを有する。複数の軸方向溝３１には、それぞれブレード４が挿入されている。つまり、本実施の形態の清掃用工具１Ａは、キャップ部３７Ａに実施の形態１で説明した外周面３０、軸方向溝３１、およびブレード４が設けられている。さらに、キャップ部３７Ａの先端には、コア部３６Ａのネジ部３８Ａに対して螺合するネジ部３９Ａが設けられる。

【0045】

本実施の形態の清掃用工具１Ａは、キャップ部３７Ａに外周面３０が設けられ、複数の軸方向溝３１にそれぞれブレード４が設けられているため、キャップ部３７Ａを取り換えるだけで、一度にすべてのブレード４を取り換えることができる。この場合、ブレード４の個別提供に代えて、キャップ部３７Ａを個別に提供することができる。

【0046】

（実施の形態３）
図８は、実施の形態３に係る清掃用工具１Ｂの縦断面図である。図８において、図中の略半分が側面、残りの略半分が断面である。実施の形態１と実施の形態３とは、ヘッド部３Ｂに設けられる軸方向溝３１Ｂについて異なる。実施の形態１で示した軸方向溝３１との相違点のみ詳細に説明する。

【0047】

実施の形態１の軸方向溝３１は、ヘッド部３の先端面から外周面３０の途中位置までしか延びていなかったが、本実施の形態の軸方向溝３１Ｂは、外周面３０の軸方向一方から他方に沿って延びている。換言すると、軸方向溝３１Ｂは、外周面３０の軸方向全幅にわたって延在している。

【0048】

これにより、本実施の形態の清掃用工具１Ｂは、軸方向溝３１Ｂが外周面３０の軸方向全幅にわたって延在しているため、ブレード４Ｂを取り外す際に、ブレード４Ｂの後方端側から前端側、またはその逆方向に向かって押し込むだけでよいため、ブレード４Ｂの取り外しを容易に行うことができる。さらに、ブレード４Ｂの長手方向の長さを長くすることができるため、清掃の範囲を広くすることができる。

【0049】

なお、上記実施の形態において、軸方向溝３１，３１Ｂの横断面形状は、あり溝であるとして説明したが、限定的ではなく、たとえば横断面視Ｕ字形状、円形状などであってもよい。また、軸方向溝３１，３１Ｂの側壁面とヘッド部３の外周面３０とによって形成されるエッジ部３４は、鋭角である必要はなく、たとえば直角などであってもよい。

【0050】

また、上記実施の形態の清掃用工具１，１Ａ，１Ｂは、中央穴３５が設けられ、いずれもＨＳＫ規格の工作機械用であるとして説明したが、工作機械のテーパ嵌合穴１０１の壁面を清掃するためのものであればよい。たとえばＢＴ主軸用など他の工作機械用であってもよく、必ずしも中央穴３５は設けられていなくてもよい。

【0051】

以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0052】

本発明は、工作機械において有利に利用される。

【符号の説明】

【0053】

１，１Ａ，１Ｂ 清掃用工具、３，３Ａ，３Ｂ ヘッド部、４，４Ｂ ブレード、５ グリップ部、３０ 外周面、３１，３１Ｂ 軸方向溝、３２ 側壁面、３４ エッジ部、３５ 中央穴、３６Ａ コア部、３７Ａ キャップ部、４３ 側面、５１ 螺旋状の溝。

【要約】

【課題】ブレードの交換が容易であり、工作機械のテーパ嵌合穴内のゴミや油分を確実に除去することが可能な工作機械の清掃用工具を提供すること。
【解決手段】工作機械の清掃用工具（１）は、工作機械のテーパ嵌合穴の壁面を清掃するためのものである。清掃用工具（１）は、先端先細りのテーパ状外周面（３０）およびテーパ状外周面に設けられた複数の軸方向溝（３１）を有し、テーパ嵌合穴内に挿入されるヘッド部（３）と、ヘッド部の後端に固定されたグリップ部（５）と、横断面形状が下端先細りの台形形状を有し、幅狭の下端部がヘッド部の各軸方向溝内に挿入され、幅広の上端部がヘッド部の外周面よりも突出してテーパ嵌合穴の壁面に当接する複数のブレード（４）とを備える。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】