(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
近位端部と遠位端部とを有し、長手方向軸線の周りに回転することができる作動シャフトと、
前記作動シャフトの前記遠位端部に配置され、前記作動シャフトより大きな第１の断面外形を有し、工作物の選択された部分を研磨する研磨材料が備えられている少なくとも１つの研磨機構と、
前記研磨機構以上に大きな第２の断面外形を有し、前記研磨機構上または前記作動シャフト上に取り付けられた少なくとも１つの非研磨部材と、
を有し、
前記少なくとも１つの研磨機構は、湾曲した回転面を有し、
前記作動シャフトは、選択された方向に当該作動シャフトにかけられる力に応答して、選択された方向に向きをそらし、または湾曲することが可能である、ばり除去用の装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの非研磨部材は前記少なくとも１つの研磨機構に対して遠位側に取り付けられている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの非研磨部材は円形の断面を有している、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの研磨機構は、ばりを除去すべき表面の外周に比べて小さい、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つの非研磨部材はカラーである、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記カラーは、前記少なくとも１つの研磨機構の外側の部分の周りを延びている、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの研磨機構は実質的に半球形に形成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つの研磨機構は実質的に球形に形成されており、前記カラーは前記少なくとも１つの研磨機構の外側の中央部分の周りを延びている、請求項５に記載の装置。
【請求項９】
前記作動シャフトの前記遠位端部を前少なくとも１つの記研磨機構に連結するばねをさらに有し、該ばねは、前記少なくとも１つの研磨機構が前記作動シャフトに対して向きをそらすのを可能にするように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの研磨機構に対して近位側の位置で前記作動シャフトに連結された研磨リングをさらに有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの研磨機構は、前記作動シャフトの前記遠位端部にピボット運動可能に連結されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記作動シャフトは非研磨面を備えた細長い作動シャフトである、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
近位端部と遠位端部とを有し、長手方向軸線の周りに回転することができる実質的に剛体のシャフトと、
前記シャフトの前記遠位端部に配置され、前記シャフトより大きな第１の断面外形を有し、工作物の選択された部分を研磨する研磨材料が備えられている少なくとも１つの研磨機構と、
前記研磨機構以上に大きな第２の断面外形を有する少なくとも１つの非研磨部材と、
を有し、
前記少なくとも１つの研磨機構は、湾曲した回転面を有する、ばり除去用の装置。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの非研磨部材は、前記工作物の壁に沿って前進させられている時に前記工作物の壁と当接するようにされている、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの非研磨部材はディスクである、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの研磨機構は、前記非研磨部材の近位端部に位置し、該研磨機構は前記工作物内の２つの開口部が交差する開口部の縁のばりを除去するように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの非研磨部材はディスクであり、前記少なくとも１つの研磨機構は、前記少なくとも１つの非研磨部材の近位に位置する、請求項７に記載の装置。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの非研磨部材は前記少なくとも１つの研磨機構に接続されている、請求項１７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属および他の比較的硬い材料からばりおよび同様の不要な突起を除去することに関する。
【背景技術】
【０００２】
金属または他の比較的硬い材料のようなものの表面から望ましくない突起（本明細書ではひとまとめにして「ばり」と呼ぶ）を除去することは、金属仕上げ産業において極めて重要である。部品の表面に除去されていないばりが存在すると、例えば、液体の流れが妨げられたり、電荷伝達線を配置するのが困難になったりなどの多くの問題が生じる原因になる場合がある。
【０００３】
自動車、水上の乗物、航空機のような乗物の製造業者は、チューブ、シリンダ、および他の容器、ハウジングの内側の表面からばりを除去することに特に関与している。しかし、場合によっては、ばりを含む表面（本明細書では「ばり面」と呼ぶ）の位置のためにばりの除去が非常に困難であることがある。さらに、ばり面は、ばりを除去するのが非常にめんどうであり、既存のばり除去工具を用いるのに時間のかかる不規則な形状を有することが少なくない。例えば、ある部品に２つの交差する孔をあける際、第１の孔に第２の孔を突き通すことによって、平面状でない楕円形のばり面が形成される。このばり面の位置と形状のために、このばり面上に位置するばりは従来のばり除去工具を用いて研削するのが容易ではない。
【０００４】
他の重要な問題は、ばり除去工具をばり面の方へ前進させる際に生じる可能性のある、表面の、意図しない擦れまたはえぐれである。例えば、ある部品内に位置するばりを除去するためにばり除去工具を孔に通して前進させる場合、工具を孔に通して前進させる時に、工具の研磨面が不注意に孔の壁に接触することがあり、それによって、損なわれること無く残されるのが好ましい材料が除去されてしまう。回転する研磨面が部品の表面上のばりまたは他の凹凸に接して動かなくなり、その結果、工具が横方向に飛び跳ねたり、または制御不能に他の動きをしたりした時に損傷が生じることもある。
【０００５】
ばり除去に関する他の困難が、単一の容器またはハウジング内の小さい空間内で２つまたは３つ以上の別個のばり除去工具を使用する必要がある場合に生じる。これは、通常、大まかにばりを除去した後に仕上げを行い、各工程に別個のばり除去材料または工具形状が必要な場合に生じる。同様に、この困難は、容器が、各々がばり面を有し、独自のばり除去機構およびそれに関連する材料を必要とする２つまたは３つ以上の異なる材料を含む時に生じる。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の装置の好ましい実施態様は、従来、アクセスするのが非常に困難であった工作物上の表面を研削するようになっている新規な改良されたばり除去工具を提供する。好ましい実施態様は、工具が所定の位置まで前進させられている時、および／または引掛ったり滑ったりして横方向に飛び跳ねた時に、工作物の表面を意図しない擦れまたは損傷から保護する装置も提供する。
【０００７】
ばり除去工具は、一般的に、アクセス装置（すなわち、作動シャフト）と、研磨面と、非研磨部材と、を有している。研磨面は、作動シャフトより大きな断面外形を有している。非研磨部材は、研磨機構より大きな断面外形を有している。非研磨部材は、工具がばりに向けて前進させられている時に研磨面から工作物を保護するようにされている。この非研磨部材は、研磨表面が工作物に不注意に接触し工作物が研磨されるのを防ぎ、したがって、工具を小さい開口部（例えば、孔）を通って前進させる時、または工具を安定した位置に維持するのが困難である状況で、特に有用である。このばり除去工具の重要な利点は、研磨機構が、不規則な形状である場合があり、または工作物内の、扱いにくい領域に位置している場合がある表面を選択的に研削することができることである。工具はばりの除去に関連して説明されるが、他の種々の表面を研磨するのに用いることもできる。
【０００８】
本発明の一態様によれば、概して、回転可能な作動シャフトと、作動シャフトの遠位端に取り付けられた研磨機構と、研磨機構上に取り付けられた非研磨部材を有するばり除去工具が提供される。研磨機構は、概ね円筒対称な形状である、（好ましくはモース硬さが少なくとも約５．５である）露出された研磨面を有している。非研磨部材は、表面を望ましくない擦れまたはえぐれから保護するために、（好ましくは５．５よりずっと低いモース硬さを有する）研磨性が比較的低い材料で作られている。
【０００９】
本装置の変形例では、非研磨部材は研磨機構上または作動シャフト上に取り付けられていてもよい。一つの好ましい実施態様では、非研磨部材は研磨機構に対して遠位側に取り付けられており、外側が円形になっている。非研磨部材はカラーの形態で設けられていてもよく、研磨機構の外側の周りを延びていてもよい。
【００１０】
本装置の他の態様では、作動シャフトは、シャフトが回転する際に研磨機構がばり面に当接するのを促すように、向きをそらすことができ、湾曲させ、または変形させ、または傾斜させることができる。一実施態様では、可撓性が比較的低い作動シャフトが可撓性連結部材に取り付けられている。可撓性連結部材は、作動シャフトが向きをそらすことができるようにし、したがって、部品内の、従来の工具では届かせるのが困難または不可能である領域にアクセスするのを容易にする。可撓性連結部材は、研磨機構に付勢力をかけて、ばりを除去する間、ばり面との滑らかで安定した接触を向上させ保証するのに用いることもできる。可撓性連結部材は、ゴムなどの可撓性の材料で形成してよく、または、可撓性のばねや可撓性のチャックのような機械的なものであってもよい。他の実施態様では、作動シャフトの少なくとも一部が、作動シャフトの遠位部が湾曲するのを可能にする可撓性の材料で形成されている。
【００１１】
本発明の装置の他の態様において、ばり除去工具は、単一の作動シャフト上に２つまたは３つ以上の様々な研磨機構を含んでいる。この態様は、工具を交換することなく、ばりを除去し、かつ表面を仕上げるのを可能にする。
【００１２】
本発明の装置の他の態様において、ばり除去装置は、小さいスペースまたは孔内で、ある種類の研磨機構を他の種類の研磨機構と迅速に交換できるようにするのに十分な程度に小さい、多用途の大きさになっている。
【００１３】
本発明の他の態様において、研磨機構の断面形状は、工作物の表面からの、隣接する材料の望ましくない除去を最小限に抑えるように形成されている。研磨機構の様々な断面は、卵形、四辺形、台形、または多角形を含んでいてよい。
【００１４】
本発明の装置の他の態様では、シャフト拘束器が、回転する作動シャフトの横方向の変位を規制し、または防止するために設けられている。この態様は、研磨機構が飛び跳ねたり、ふらついたりするのを防止し、それによって、工作物を材料の不注意な除去から保護し、研磨機構が滑らかに移動するのを保証する。
【００１５】
本発明の装置の他の態様において、シャフトは、シャフトの回転駆動機構がオフにされ、または分離された後でも、摩擦力が存在する状態でシャフトの角速度を維持する追加の回転可能な質量体（例えば、はずみ車）を備えている。
【００１６】
本発明の装置の他の態様では、２つまたは３つ以上の概ね円筒対称な研磨機構が、スペースによって、または非研磨カラーによって互いに分離され、回転可能なシャフトに取り付けられている。任意に、各研磨機構は、異なる研磨材料、または、異なる粗さまたはグレードの同じ材料を含んでいる。したがって、研磨機構を取り換えるためにばり除去装置を取り去ることなく、同じばり除去装置を異なる表面または材料に接触させることができる。
【００１７】
本発明の装置の他の態様において、研磨機構は、作動シャフトに取り付けられ作動シャフトから半径方向に延びている１つまたは２つ以上の突起、すなわち荒毛を有するブラシを有している。突起は、研磨材料で形成してよく、あるいは各突起は先端に研磨ノジュールを備えていてよい。
【００１８】
本発明の装置の他の態様において、好ましい実施態様は、安全で、信頼でき、使いやすく、製造費が安いばり除去工具も提供する。
【００１９】
本発明の他の態様では、工作物の角部からばりを除去する方法が提供される。この方法は、研磨機構を備えた作動シャフトを遠位端部に沿って設けることを含んでいる。研磨機構は、工作物の角部を研磨することができる研磨材料を含んでいる。さらに、研磨機構より大きな断面外形を有する非研磨部材が設けられる。作動シャフトと研磨機構は回転させられ、工具は工作物の選択された領域に向かって前進させられる。非研磨部材は、選択された領域に向かって前進させられるときに、工作物の壁に当接させられることができる。非研磨部材が工作物の角部を超えて前進させられると、研磨機構は工作物と接触し、ばり及びその他の材料を工作物から除去する。
【００２０】
この方法の変形例では、工作物のばりの付いた表面は、作動シャフトの代わりに工作物を回転させることによって、あるいは作動シャフトとは独立して工作物を回転させることによって、ばりが除去される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】本発明の一実施形態のばり除去装置の側面断面図である。
【図１Ｂ】作動シャフトが駆動シャフトに対して向きをそらされている、図１Ａのばり除去装置の側面図である。
【図２Ａ】研磨機構が工作物内へと前進させられている、図１のばり除去装置の遠位端部の側面図である。
【図２Ｂ】研磨機構が工作物の角部に接触している、図１のばり除去装置の遠位端部の側面図である。
【図３Ａ】工作物が研磨機構に対して回転させられている、本発明の一実施形態を用いたばり除去方法を模式的に示す図である。
【図３Ｂ】工作物が研磨機構に対して回転させられている、本発明の一実施形態を用いたばり除去方法を模式的に示す図である。
【図４Ａ】研磨機構が工作物に対して移動させられている、本発明の一実施形態を用いたばり除去方法を模式的に示す図である。
【図４Ｂ】研磨機構が工作物に対して移動させられている、本発明の一実施形態を用いたばり除去方法を模式的に示す図である。
【図５Ａ】工作物が研磨機構に対して横方向に移動させられている、本発明の一実施形態を用いたばり除去方法を模式的に示す図である。
【図５Ｂ】工作物が研磨機構に対して横方向に移動させられている、本発明の一実施形態を用いたばり除去方法を模式的に示す図である。
【図６Ａ】工作物上で使用されている、ゴム製の連結部材を有するばり除去工具の側面図である。
【図６Ｂ】工作物上で使用されている、ゴム製の連結部材を有するばり除去工具の側面図である。
【図７Ａ】作動シャフトと研磨機構の間に位置するコイルばね製の連結部材を有するばり除去工具の側面図である。
【図７Ｂ】作動シャフトと研磨機構の間に位置するコイルばね製の連結部材を有するばり除去工具の側面図である。
【図８Ａ】作動シャフトの近位端に位置するコイルばね製の連結部材を有するばり除去工具の側面図である。
【図８Ｂ】作動シャフトの近位端に位置するコイルばね製の連結部材を有するばり除去工具の側面図である。
【図９Ａ】可撓性の作動シャフトを有するばり除去工具の側面図である。
【図９Ｂ】可撓性の作動シャフトを有するばり除去工具の側面図である。
【図１０】保護用のカラーが取り付けられた球形の研磨機構を有する、他の実施形態の研磨機構を示す図である。
【図１１Ａ】工作物上で使用されている、図１０の研磨機構の側面図である。
【図１１Ｂ】工作物上で使用されている、図１０の研磨機構の側面図である。
【図１２】作動シャフトの遠位端に取り付けられた２つの研磨機構を有する、他の実施形態の研磨機構の側面図である。
【図１３】研磨先端部を備える複数の突起を有する、他の実施形態の研磨機構の側面図である。
【図１４】作動シャフトの遠位端に位置する追加の研磨むら取り部を有する、他の実施形態の研磨機構の側面図である。
【図１５Ａ】工作物上で使用されている、図１４の研磨機構の側面図である。
【図１５Ｂ】工作物上で使用されている、図１４の研磨機構の側面図である。
【図１５Ｃ】工作物上で使用されている、図１４の研磨機構の側面図である。
【図１６Ａ】工作物上で使用されている、追加の研磨リングを有する、他の実施形態の研磨機構の側面図である。
【図１６Ｂ】工作物上で使用されている、追加の研磨リングを有する、他の実施形態の研磨機構の側面図である。
【図１７Ａ】作動シャフトの周りでピボット運動させることができる、他の実施形態の研磨機構の側面図である。
【図１７Ｂ】作動シャフトの周りでピボット運動させることができる、他の実施形態の研磨機構の側面図である。
【図１７Ｃ】研磨機構と作動シャフトがどのように連結されているかを示す、図１７Ａおよび１７Ｂの研磨機構の平面図である。
【図１８Ａ】作動シャフトの遠位端に取り付けられた球形のボールの周りをピボット運動させることができる、他の実施形態の研磨機構の側面図である。
【図１８Ｂ】ボールと研磨機構の間の連結を示す断面図である。
【図１９】研磨機構を案内するのに用いられる可撓性のシャフトの断面図である。
【図２０】本発明による一実施形態のシャフト拘束器を示す斜視図である。
【図２１】研磨機構の好ましい一形状を示す側面図である。
【図２２Ａ】ばりの除去および角部の仕上げ用の多数の工具を収納できる回転ベースを示す断面図である。
【図２２Ｂ】シャフト駆動機構が含まれていない、多数の工具を収納できる他の回転ベースを示す断面図である。
【図２３】図２２Ａに示されている回転ベースと共に使用できるはずみ車を含む、他の実施形態のばり除去工具の側面図である。
【図２４Ａ】工作物において２つの孔が交差する位置からばりを除去する、本発明の好ましい一実施形態の使用法を順に示す断面図である。
【図２４Ｂ】工作物において２つの孔が交差する位置からばりを除去する、本発明の好ましい一実施形態の使用法を順に示す断面図である。
【図２４Ｃ】工作物において２つの孔が交差する位置からばりを除去する、本発明の好ましい一実施形態の使用法を順に示す断面図である。
【図２４Ｄ】工作物において２つの孔が交差する位置からばりを除去する、本発明の好ましい一実施形態の使用法を順に示す断面図である。
【図２５Ａ】工作物に挿入されている、円柱状のブラシの形態の、他の実施形態の研磨機構の側面図である。
【図２５Ｂ】ブラシ上の研磨ノジュールが工作物に接触している、図２５Ａに示されている実施形態の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１Ａおよび１Ｂは、本発明による好ましい第１の実施形態のばり除去装置１０を示している。このばり除去装置１０は、駆動シャフト１２と、可撓性連結部材１４と、作動シャフト１６と、作動シャフト１６の遠位端に同心に取り付けられた概ね円筒対称な研磨機構１８と、カラー２０の形態の非研磨部材を含んでいる。ばり除去装置１０全体は、例えば、駆動シャフト１２の近位端に連結されたモータのようなシャフト駆動機構２１（回転子）を用いて回転させられる。
【００２３】
カラー２０は、研磨機構１８の遠位端に取り付けられており、工作物の表面をあまり研削しない非研磨部材料で作られている。カラー２０の用途は、ばり除去装置１０を工作物に沿ってまたは工作物に通してばり表面の方へ前進させる時に意図しない擦れまたはえぐれから工作物の表面を保護することである。カラー２０は、例えば、ろう付け、溶接、または機械的な連結（例えば、スナップオン）のような任意の適切な方法によって研磨機構に組み合わされていてよい。
【００２４】
工作物を保護する所望の目的を達成できる限り、カラーの代わりに他の種類の非研磨部材を使用してもよいことが分かる。非研磨部材が研磨機構の直径よりも大きい直径を有するどのような種類の非研磨部材でも十分である。他の構成において、非研磨部材を研磨機構ではなくシャフトに取り付けてもよい。他の構成では、非研磨部材が研磨機構と一緒に回転しないように、非研磨部材を軸受機構を介して装置に連結してもよい。
【００２５】
引き続き図１Ａおよび１Ｂを参照すると、研磨機構１８は、工作物の表面からばりまたは他の不要な材料を除去するように構成されている研磨表面を含んでいる。図示の実施形態では、研磨機構１８は、工作物内の円形の２つの孔の交点に位置するばりを除去するのによく適した半球形状を有するように示されている。しかし、他の種類および形状の研磨機構を本発明の装置に使用できることが分かる。
【００２６】
可撓性連結部材１４は、例えばゴムのような任意の適切な材料で作ることができる。可撓性連結部材１４の用途は、図１Ｂに示されているように、作動シャフト１６が駆動シャフト１２に対して向きをそらすことができるようにしつつ、駆動シャフト１２から作動シャフト１６へトルクを伝達することである。図１Ａに示されている実施形態の可撓性連結部材１４は、連結部材内を長さ方向に延びる中空のコア２２（すなわち、管腔）を備えている。作動シャフト１６の近位端を収容する第１のブッシュ２４がコア２２の遠位端に配置されている。第１の止めねじ２６が、作動シャフト１６を第１のブッシュ２４内に保持するために設けられている。駆動シャフト１２の遠位端を収容する第２のブッシュ２８がコア２２の近位端に配置されている。第２の止めねじ３０が、駆動シャフト１２を第２のブッシュ２８内に保持するために設けられている。止めねじ２６，３０は、個々のばり除去用途の必要に応じて部品を交換するためにブッシュ２４，２８から一方または両方を取り外すことができるように緩めることができる。
【００２７】
図２Ａおよび２Ｂは、比較的アクセスしにくいスペースでばりを除去する、前述の実施形態の装置の好ましい一使用法を示している。図２Ａは、２つの孔が工作物３０内で交差する位置の、孔の角部３０Ｂからばりを除去するために、孔、すなわち開口部を通って所定の位置に前進させられている作動シャフト１６を示している。図２Ａに示されているように、非研磨性のカラー２０によって、回転する研磨機構１８を前進させる時に、擦り取り、えぐり、または他のようにして材料が孔の側壁３０Ａから除去されるのが防がれている。作動シャフト１６は、孔の側壁３０Ａと接触することによりカラー２０にかかる横方向の力によって側壁３０Ａに対して向きをそらされている。
【００２８】
研磨機構１８が所望の位置まで前進すると、図２Ｂに示されているように、回転するこの研磨機構１８は、ばりを含む、孔の角部３０Ｂに接触する。研磨機構１８は、角部３０Ｂ上に位置する全てのばりが除去されるまで角部３０Ｂに沿って動かされる。図２Ａおよび２Ｂにおいて、この手順は、（下方の矢印で示されているように）工作物を孔の中心軸線の周りに回転させながら行われる。工作物は、研磨機構が孔の角部全体に接触するように回転させられる。図示の実施形態において、研磨機構１８の湾曲した外面は、工作物を回転させた時に、角部３０Ｂ上に位置するばりが確実に完全に研削されるように形成された断面形状を有している。
【００２９】
他の構成において、研磨機構は概ね円筒対称である必要はなく、および／または作動シャフトは研磨機構に概ね同心に取り付けられている必要はない。これらの修正された構成のいずれにおいても、作動シャフトが回転させられた時、研磨機構の全てではなく一部が、研削されるべき表面に接触する。同様に、作動シャフトも細長い円筒状の部材である必要はない。研磨機構にトルクを伝達できるどのような装置も本発明の範囲内とすることを意図している。
【００３０】
図３Ａから５Ｂは、本発明の図１Ａおよび１Ｂを参照して示した実施形態の装置を用いて工作物３２内の出口穴３４の角部からばりを除去する例示的な様々な方法を示している。これらの各方法によって、円形の出口穴３４の内側の角部全体を研削するという所望の結果が達成される。
【００３１】
図３Ａおよび３Ｂは、研磨機構１８を固定位置において静止軸の周りに回転させる第１の方法を示している。研磨機構１８を回転させている間に、工作物３２も、研磨機構１８の回転軸線から中心がずれた軸線の周りに、好ましくは逆方向に回転させる。図３Ａは、工作物３２に対して第１の位置にある研磨機構１８を示している。図３Ｂは、約４５°回転させた後の工作物３２を示している。工作物３２がこの新しい位置にある状態で、研磨機構１８は出口穴３４内の異なる相対位置に位置している。この方法では、工作物３２、または工具、またはその両方を把持して回転させるのを容易にするのに旋盤を用いることができる。
【００３２】
図４Ａおよび４Ｂは、工作物３２内の出口穴３４の角部からばりを除去する第２の方法を示している。この方法を用いた場合、工作物３２は静止して保持され、一方、研磨機構１８の回転軸が出口穴３４を周って移動させられる。図４Ａは、出口穴３４に対して第１の位置にある研磨機構を示している。図４Ｂは、研磨機構１８が、出口穴３４の角部の異なる領域に接触するように異なる位置に移動させられた後の研磨機構を示している。
【００３３】
図５Ａおよび５Ｂは、工作物３２の出口穴３４の角部のばりを除去する他の方法を示している。この方法を用いた場合、研磨機構１８の回転軸は静止しているが、工作物は、例えばフライス盤を用いてＸ−Ｙ平面内で横方向に移動させられる。図５Ａは、出口穴３４に対して第１の位置にある研磨機構１８を示している。図５Ｂは、研磨機構１８が出口穴３４の角部の異なる領域に接触するようにＸ−Ｙ平面内で新しい位置に移動させられた後の工作物３２を示している。
【００３４】
図６Ａおよび６Ｂは、図１Ａおよび１Ｂを参照して前述したばり除去装置の遠位端部をより詳細に示す模式図である。作動シャフト１６は、可撓性が比較的低く、ゴム（または他の変形可能な材料）製の可撓性連結部材１４の遠位端から延びている。カラー２０が取り付けられた研磨機構１８が、作動シャフト１６の遠位端にしっかりと取り付けられている。可撓性連結部材１４のために、作動シャフト１６は、工作物３０の側壁３０Ａによってカラー２０に横方向の力が加えられた時に、図６Ａに示されているように、向きをそらすことができる。作動シャフト１６の向きをそらすことによって、研磨機構１８が、工作物３０の、ばりを除去すべき角部３０Ｂに接触するのを促す追加の力をかけることができる。可撓性連結部材１４によって、図６Ｂに示されているように、研磨機構１８が工作物３０の角部３０Ｂに沿って動かされている時に表面接触を強くする反力がかけられる。
【００３５】
図７Ａおよび７Ｂは、本発明の他の好ましい実施形態による第１の変形例の作動シャフトを示している。この実施形態は、作動シャフトの、可撓性の比較的低い回転可能な非可撓性シャフト部３８と、研磨機構１８と、非可撓性シャフト部３８と研磨機構１８の間に位置し、両者に連結された可撓性シャフト部３６を有している。可撓性シャフト部３６は、研磨機構が、図７Ａに示されているように、非可撓性シャフト部３８に対して向きをそらすことができるようにする可撓性の継手またはばねであるのが好ましい。非研磨材料のカラー２０が、研磨機構１８が所定の位置に移動させられ、または工作物３０に隣接する領域から取り去られる時に側壁３０Ａが擦れ、またはえぐれるのを防止するために横方向に研磨機構１８を越えて延びている。図７Ｂに示されているように、研磨機構１８が工作物３０の角部３０Ｂに接触すると、ばね、すなわち可撓性シャフト部３６によって、研磨機構１８が角部３０Ｂに沿って接触して動くように促す力がかけられる。
【００３６】
図８Ａおよび図８Ｂは、本発明の他の好ましい実施形態による第２の変形例の作動シャフトを示している。この変形例では、回転可能な非可撓性シャフト部４０が、可撓性シャフト部４２と、カラー２０が取り付けられた研磨機構１８の間に位置していてよい。図８Ａは、研磨機構１８が工作物３０の孔内の側壁３０Ａに沿って前進させられている時の装置を示している。図８Ｂは、研磨機構１８が工作物３０の角部３０Ｂの周りに前進させられた時の装置を示している。
【００３７】
図７Ａ、７Ｂ、８Ａ、および８Ｂに示されているいずれの実施形態においても、シャフトは、ばねを部分的または完全に囲んでいる中空のコアを有していてよい。シャフトコアが１つまたは複数のばねを含んでいてよい。シャフトコアが、可撓性シャフト部および実質的に非可撓性のシャフト部を含んでいてよい。ここに開示されているいずれの実施形態においても、非研磨部材は実質的に環状の円板（すなわち、カラー）であっても、実質的に中身の詰まった円板（すなわち、プレート）であってもよい。
【００３８】
図９Ａおよび９Ｂは、本発明の他の好ましい実施形態による第３の変形例の作動シャフトを示している。この変形例では、作動シャフト４４の少なくとも一部が、可撓性が比較的高い。この好ましい実施形態によれば、シャフトは、例えばスチールケーブル、コイルばね、硬質ゴムを含む任意の適切な材料で形成することができる。
【００３９】
図９Ａおよび９Ｂに示されている実施形態は、工作物３０の孔からばりを除去する他の方法を示している。図９Ａは、側壁３０Ａを有する孔を備える工作物３０を示している。工作物３０は、第１の角速度１で孔の中心線の周りに回転している。研磨機構１８およびカラー２０を有する回転可能な作動シャフト４４は、工作物３０内の孔の中心線に沿って前進させられる。作動シャフト４４は、第２の角速度２で回転している。工作物３０および研磨機構１８は、特に、個々の用途向けに選択された角速度で互いに逆の周方向（例えば、時計回りと反時計回り）に回転しているのが好ましい。あるいは、工作物３０と研磨機構１８の両方は、互いに異なる角速度（１，２）で同じ方向に回転していてもよい。いずれの場合も、可撓性の作動シャフト１４が角速度２で回転させられると、かなりの質量の研磨機構１８が作動シャフト４４の遠位端で回転することによって、必然的に、研磨機構１８の回転位置にいくらかの非対称性が生じる。この非対称性のために、作動シャフト４４の遠位端は、このシャフトの近位端に対して、その方向および／または横方向の位置が変化する。その結果、研磨機構１８は、回転時に「ふらつき」（"ｗｏｂｂｌｅ"）、結局は、工作物３０の側壁３０Ａに接触する。その後、作動シャフト４４は、研磨機構１８が孔の開口の周りで「ふらついて」（"ｗｏｂｂｌｅ"）、角部３０Ｂに沿ってばりを除去するように、開口を通ってさらに前進させられる。
【００４０】
工具の変形例
球形の研磨機構
図１０は、本発明の他の好ましい実施形態によるばり除去装置の遠位端部１００を示している。非可撓性であるのが好ましい作動シャフト１１６が、概ね円筒対称な第１の研磨機構１１８Ａに取り付けられており、このシャフトおよび／または第１の研磨機構は、概ね円筒対称な第２の研磨機構１１８Ｂに取り付けられ、または連結されている。第１の研磨機構１１８Ａと第２の研磨機構１１８Ｂは、溝１１４、または望まれるならば空きスペースによって互いに間隔をおかれている。非研磨性のカラー１２０またはスナップリングが、第１の研磨機構１１８Ａと第２の研磨機構１１８Ｂの間に、または両者に隣接して位置している。第１の研磨機構１１８Ａと第２の研磨機構１１８Ｂは、所望に応じて、同じ研磨材料で形成しても、異なる研磨材料で形成してもよい。
【００４１】
２つの研磨機構用の研磨材料が異なる場合、第１の研磨機構１１８Ａと第２の研磨機構１１８Ｂは、同じ工作物上でそれぞれ異なる用途に使用することができる。例えば、第２の研磨機構１１８Ｂは表面からばりをおおまかに除去するのに用いることができ、第１の研磨機構１１８Ａは同じまたは異なる表面を平滑にして仕上げるのに用いることができる。さらに、第２の研磨機構１１８Ｂは他の用途に役立つ。工具、すなわち遠位端部１００を孔、すなわち開口内を所定の位置まで移動させる際、工具がこの孔を通って通過するのが、この孔を部分的に形成している側壁または表面から横方向に延びる１つまたは２つ以上のばりによって妨害されることがある。このように妨害が起こった場合、工具を孔内の、工具の所望の位置まで移動させることができるように、第２の研磨機構１１８Ｂを回転させて前進させ、これらの突起を除去し、または突起の大きさを小さくすることができる。第１の研磨機構１１８Ａは、工具を工作物内を逆方向に移動させている時に同様の用途に用いることができる。
【００４２】
前述した実施形態を参照して説明したように、第１の研磨機構１１８Ａと第２の研磨機構１１８Ｂの間のカラー１２０によって、表面が、意図しない擦れ、およびえぐれから保護される。この実施形態では、カラー１２０によって、表面が、任意のある時間に２つの研磨機構１１８Ａ，１１８Ｂの両方には接触しないのが保証される。
【００４３】
この実施形態の遠位端部１００の好ましい一使用法が図１１Ａおよび１１Ｂに示されている。ばり除去工具の遠位端部１００は、図１１Ｂに図示され矢印で示されているように、カラー１２０が工作物１３０の壁１３０Ａに沿って動くように孔、すなわち穴に挿入される。カラー１２０が角部１３０Ｂを越えて前進させられた後、第１の研磨機構１１８Ａが角部１３０Ｂに接触し、角部１３０Ｂ上に位置するばりを除去する。
【００４４】
この装置に特有の特徴として、その後、カラー１２０が工作物１３０の角部１３０Ｃに対して遠位に位置するまで、遠位端部１００を孔内に通してさらに前進させることができる。次に、この装置は、図１１Ｂに図示され矢印で示されているように、カラー１２０が工作物１３０の壁１３０Ｄに沿って動くように引っ込められる。カラー１２０を角部１３０Ｃに対して近位に引っ込めると、第２の研磨機構１１８Ｂが角部１３０Ｃに接触し、角部１３０Ｃ上に位置するばりを除去する。角部１３０Ｃからばりを除去するのは、工具を逆方向から挿入しないかぎり、第２の研磨機構１１８Ｂ無しでは不可能であることが分かる。したがって、本発明のこの実施形態では、有利なことに、いずれかの方向から孔内に入れることによって工作物のばりを除去することができる。
【００４５】
作動シャフト上の複数の研磨機構
図１２は、本発明の他の好ましい実施形態によるばり除去装置の遠位端部２００を示している。この装置は、一方または両方が非可撓性であるのが好ましく、概ね同心であるのが好ましい第１のシャフト２０２と第２のシャフト２０４を含んでいる。一変形例において、第１および第２のシャフト２０２および２０４は、単一の一体シャフトの一部である。一方または両方のシャフト２０２および２０４は、非研磨性のカラー２２０Ａを有する第１の研磨機構２１８Ａに取り付けられ、または連結されている。第２のシャフト２０４は、第１の研磨機構２１８Ａに隣接するか、または第１の研磨機構２１８Ａから間隔をおいて配置された、非研磨性の第２のカラー２２０Ｂを有する第２の研磨機構２１８Ｂに取り付けられ、または連結されている。第１および第２の研磨機構２２０Ａおよび２２０Ｂは、同じ研磨材料を有していても、それぞれ異なる研磨材料を有していてもよい。
【００４６】
この実施形態は、単一の工具上に２つの異なる研磨材料を設けるのに用いることができる。単一の工具上に２種類の研磨材料を有することによって、工具を交換せずに、例えばばり除去と研磨のような２つの異なる種類の研削を行うことができる。この実施形態は、それぞれ異なる研磨材料を必要とする、工作物上の２つの異なる種類の表面を研削するのに用いることもできる。
【００４７】
研磨ブラシ機構
図１３は、研磨ブラシをばり除去に用いる、本発明の他の好ましい実施形態によるばり除去装置の遠位端部３００を示している。この実施形態では、回転可能な作動シャフト３０２が、このシャフトに固定され、このシャフトから水平に、または斜めに外側へと延びている、横方向に向けられた複数のロッドまたは突起３０４−１、３０４−２、および３０４−３を備えている。各突起３０４−１、３０４−２、および３０４−３は、端部に、または端部の近くに取り付けられた研磨ノジュール３０６−１、３０６−２、および３０６−３をそれぞれ有している。シャフト３０２が回転すると、１つまたは２つ以上の研磨ノジュール３０６−１、３０６−２、および３０６−３は遠心力によって外側に移動させられてばり面に接触し、それによってばり面から１つまたは２つ以上のばりを除去する。この接触は、シャフトの回転によってノジュールにかかる遠心力によって、１つまたは２つ以上の突起３０４−１、３０４−２、および３０４−３が湾曲するために起こる。遠心力が増大するにつれて、各突起はシャフト３２０に対して９０°の角度に近づき、各突起に対応する研磨ノジュール３０６−１、３０６−２、および３０６−３はシャフト３０２からできるだけ遠くへと移動させられる。
【００４８】
遠位端部３００が工作物に沿ってまたは工作物を通って前進させられる時に研磨ノジュール３６０−１、３０６−２、および３０６−３が工作物の表面に接触するのを防ぐ保護カラー３０８が作動シャフト３０２の遠位端に設けられている。図示の実施形態において、研磨ノジュール３０６−１、３０６−２、および３０６−３は、それらが横方向に移動して工作物に接触できるように、カラー３０８が工作物の角部を越えて前進させられた後にのみ工作物に接触するように位置している。
【００４９】
この装置の他の実施形態において、研磨ブラシは、先端に研磨ノジュールを有していない成形された突起である。この実施形態では、突起は研磨機構そのものであり、例えばステンレススチールやナイロンのような任意の適切な材料で作られている。
【００５０】
図２５Ａおよび２５Ｂは、円柱状の研磨ブラシ２５００が作動シャフト２５０２の遠位端に設けられている、他の実施形態の装置を示している。この種のブラシは、一般に、「ワイドフェースブラシ」または「シリンダブラシ」と呼ばれている。研磨ブラシ２５００は、作動シャフト２５０２から半径方向外側に延びる複数の突起２５０４を含んでいる。各突起２５０４は、先端に研磨ノジュール２５０６を形成されているのが好ましい。研磨ブラシ２５００の外径よりも大きな外径を有する保護用のカラー２５０８が作動シャフト２５０２の遠位端に設けられている。保護用のカラー２５０８の直径が突起２５０４の直径よりも大きいので、研磨ノジュール２５０６は、図２５Ａに示されているように、研磨ブラシ２５００が孔を通って前進させられる間、工作物２５３０の壁２５３０Ａに接触しない。しかし、図２５Ｂに示されているように、保護用のカラー２５０８が工作物２５３０の角部２５３０Ｂを越えて前進させられると、研磨ノジュール２５０６は工作物２５３０に接触する。図示のように、いくつかの研磨ノジュールは角部２５３０Ｂの周りに延びて壁２５３０Ｃに接触することができ、それによって、角部２５３０Ｂの領域に位置する全てのばりが除去される。あるいは、図２５Ａおよび２５Ｂに示されている研磨ブラシ２５００は、研磨ノジュール無しに形成することができ、この場合、突起が研磨機構そのものである。
【００５１】
この装置の他の変形例において、図１３、２５Ａ、および２５Ｂにおいて前に示したブラシの突起の近位に第２のカラー（図示せず）を設けてもよい。第２のカラーは、工作物上で行われる研削を制限するように、研磨ノジュールの最も外側の直径よりも小さい直径を有することができる。
【００５２】
研磨むら取り機構
図１４は、本発明の他の好ましい実施形態によるばり除去装置の遠位端部４００を示している。この実施形態は、研磨機構４１８を有し、さらにむら取り機構４２２を有している。むら取り機構４２２は、作動シャフト４０２の遠位端の、研磨機構４１８の遠位に位置しているのが好ましい。むら取り機構４２２は、研磨機構４１８よりも直径が大きいのが好ましく、研磨機構４１８を（上述したのと同様に）用いる前に、大きなばりを平らにする手段を構成している。図１４に示されている実施形態において、むら取り機構４２２は保護用の第１のカラー４２０と保護用の第２のカラー４２４の間に位置している。むら取り機構４２２は、大きなばりを除去するのに用いられるので、むら取り部４２２上の研磨材料は研磨機構４１８上の研磨材料よりも粗いのが好ましい。
【００５３】
図１５Ａから１５Ｃは、図１４を参照してちょうど説明した、本発明の実施形態の使用法を示している。図１５Ａに示されているように、第２の保護リング、すなわちカラー４２４の直径はむら取り機構４２２の直径よりもわずかに大きいので、むら取り機構４２２は、前進時に工作物４３０の側壁４３０Ａに接触することはない。第１の保護リング、すなわちカラー４２０の直径は、むら取り部４２２の直径と概ね同じであるか、またはそれよりもわずかに大きいのが好ましい。したがって、図１５Ｂに示されているように、むら取り機構４２２は、第２の保護リング、すなわちカラー４２４が角部４３０Ｂを越えて前進させられた時に角部４３０Ｂの近くの領域において側壁４３０Ａから不要な突起を除去する手段を構成している。むら取り部４２２を用いて大きなばりまたは他の突起を除去した後、研磨機構４１８は、図１５Ｃに示されているように、角部４３０Ｂを丸くし、または研磨するのに用いることができる。
【００５４】
研磨リング機構
図１６Ａおよび１６Ｂは、本発明の他の好ましい実施形態によるばり除去装置の遠位端部５００を示している。この実施形態では、回転可能なシャフト５０２が、第１の研磨機構５１８と、カラー５２０と、有限の厚さを有するプレートとして、または研磨突起の集合として横方向に延びる第２の研磨機構５２２を一方の端部に有している。ばり除去装置の遠位端部５００は、図１６Ａに示されているように、カラー５２０が壁５３０Ａに沿って動くように、工作物５３０を通って前進させられる。第１の研磨機構５１８によって工作物５３０の角部５３０Ｂからばりが除去されると、この工具は、図１６Ｂに示されているように第２の位置へと前進させられる。この位置において、第１の研磨機構５２２は、工作物５３０の側壁５３０Ａと角部５３０Ｂに沿って研磨作用を及ぼす。この研磨リングは、望むならば、表面５３０Ｃ上へと延びるように位置させてもよい。第１および第２の研磨機構５１８および５２２は、それぞれ異なる研磨材料（例えば、それぞれ、大まかなばり除去用の研磨材料および角部の仕上げ用の研磨材料）で作るのが好ましい。したがって、研磨機構を交換することも、ばり除去装置の遠位端部５００を工作物５３０から取り外すこともなく、少なくとも２種類の異なるばり除去作業を行うことができる。
【００５５】
ピボット運動するように取り付けられた研磨機構
図１７Ａおよび１７Ｂは、本発明の他の好ましい実施形態によるばり除去装置の遠位端部６００を示している。この実施形態において、研磨機構６１８は、回転可能な作動シャフト６０２から横方向に延びており、作動シャフト６０２に対して任意の角度に回転させることができる。この構成のために、有利なことに、作動シャフト６０２および研磨機構６１８が回転している間に、図１７Ｂに示されているように、研磨機構６１８を作動シャフト６０２に対して傾斜させることができる。
【００５６】
研磨機構６１８の断面形状は、凹状であり、図１７Ｂに示されているように、多角形の鋭い角部６３０Ｂ（例えば、直角の角部）上のばりを除去できるようにする幾何学的パラメータを有する少なくとも１つの直線状の部分を有している（または多角形である）のが好ましい。研磨機構６１８の表面は、大まかなばり除去用に比較的硬い研磨材であっても、表面仕上げ用に比較的軟らかい研磨材であってもよい。この装置は、図１７Ａに示されているように、研磨機構６１８を所定の位置まで移動させ、または工作物６３０から取り去る時に側壁６３０Ａを保護するために、１つ、２つ、または３つ以上の非研磨性のカラー６２０Ａおよび６２０Ｂを含むのが好ましい。
【００５７】
図１７Ｃは、作動シャフト６０２が、研磨機構６１８が作動シャフト６０２に対してピボット運動できるように研磨機構６１８に連結されている一実施形態を示す、研磨機構６１８の平面図である。作動シャフト６０２は、研磨機構６１８を通って延びる、作動シャフト６０２の断面と同様の形状の穴６０４に嵌めて通されている、Ｘ字形の断面を有している。穴６０４は作動シャフト６０２よりも大きく、したがって、研磨機構６１８は、限られた範囲内で、シャフト６０２の周りでピボット運動することができる。
【００５８】
図１７Ａおよび１７Ｂを再び参照すると、研磨機構６１８が作動シャフト６０２から滑り落ちるのを防ぐ底部プレート６０６が作動シャフト６０２の遠位端に取り付けられている。コイルばね６０８がシャフトを覆うように嵌められている。コイルばね６０８の頂端部は、頂部プレート６１０によって作動シャフト６０２上に保持されている。ばねの底端部は研磨機構６１８に係合しており、それによって、研磨機構６１８は底部プレート６０６に向かって押し付けられている。作動シャフト６０２がその中心軸線の周りに回転すると、研磨機構６１８も回転して表面を研削する。図１７Ｂに示されているように、連結機構のために、研磨機構６１８は、工作物６３０の角部６３０Ｂとの一定の接触を常時維持できるように傾斜することができる。
【００５９】
図１８Ａおよび１８Ｂは、本発明の他の好ましい実施形態によるばり除去装置の遠位端部７００を示している。この実施形態では、球形のボール７０４が作動シャフト７０２の遠位端に取り付けられており、研磨機構７１８がボール７０４に可動に連結されている。図示の実施形態において、研磨機構７１８は、保護用の第１のカラー７２０Ａと保護用の第２のカラー７２０Ｂの間に位置する円板形部材として形成されている。穴７１０が、研磨機構７１８およびカラー７２０Ａ，７２０Ｂを通って延びている。穴７１０は、ボール７０４の表面と一致する形状になっている。ボール７０４の（直径が最大である）中央部が、研磨機構７１８の中央部内に位置しており、したがって、ボール７０４は研磨機構７１８内にロックされている。しかし、研磨機構７１８は、図１８Ａに示されているように、研磨機構７１８の中心軸線が作動シャフト７０２の軸線と異なるように、ボール７０４に対して自由にピボット運動する、すなわち傾斜することができる。
【００６０】
研磨機構７１８が確実に作動シャフト７０２と共に回転するようにするために、図１８Ｂに示されているように、研磨機構７１８の穴７１０に沿って形成された長穴７１４に嵌るキー７１２がボールの外側に設けられている。キー７１２が長穴７１４内にある状態で、研磨機構７１８は作動シャフト７０２と共に回転し、同時に、研磨機構７１８の縁部は自由に上下に傾斜することができる。したがって、研磨機構の縁部は、図１８Ａに示されているように、作動シャフト７０２が回転させられている時に、工作物７３０の角部７３０Ｂとの一定の接触を維持することができる。図示の実施形態において、研磨機構７１８の断面形状は、工作物７３０上の丸い角部７３０Ｂを比較的容易に研削するために曲線状で凹状になっている。
【００６１】
案内スリーブ
図１９は、研磨機構８１８を工作物内の扱いにくい領域に進ませるのに役立つように、作動シャフト８０２を一定の方向へ向けることができる、本発明の他の実施形態を示している。この実施形態では、作動シャフト８０２は、容易に弧状に湾曲する超弾性のコア８０４を含んでいる。作動シャフト８０２は、シャフトのコア８０４の大部分を覆い、シャフトのコア８０４と共に回転できるが、シャフトのコア８０４と共に回転しなくてもよい部分的に可撓性のシャフト案内スリーブ８０６と、シャフト案内スリーブ８０６の一部を覆い、回転しない非可撓性の案内スリーブ８０８も含んでいる。
【００６２】
耐振動機構（シャフト拘束器）
図２０は、本発明の前述の実施形態のいずれかと共に使用できるのが有利な耐振動機構９００を示している。耐振動機構９００は、望ましくない振動を減らし、作動シャフト９１６の運動を制限することによって、工作物の表面仕上げを改善する手段を構成している。シャフト拘束器、すなわち耐振動機構９００は、作動シャフト９１６が回転し研磨機構９１８が機械的な抵抗を受けた時に、作動シャフト９１６の、望ましくない横方向の動きを制限するように構成されている。駆動シャフト９１２は、ブラケット９１０の後方の壁９３０上の第１の孔９０４を通って延びている。後方の壁９３０は、第２のプレートまたはアンカー９３４によって、シャフト駆動機構９４０（例えば、モータ）または他の何らかの比較的動かないようになった装置に連結する、すなわち剛に取り付けるのが好ましい。この連結によって、駆動シャフト９１２が回転する際に後方の壁９３０がシャフト駆動機構９４０に対して移動しないことが保証される。第１の孔９０４の直径は、駆動シャフト９１２の直径よりもわずかに大きいのが好ましく、駆動シャフト９１２の回転によって生じるあらゆる摩擦力を最小限に抑えるブッシュを含んでいてよい。
【００６３】
ブラケット９１０の前方の壁９３２は、作動シャフト９１６の一横方向（ｘ）への運動を可能にするが、第２の横方向（ｙ）へのシャフトの運動を防ぐ孔９０６を含んでいる。シャフト拘束器のこの実施形態は、研磨機構９１８と作動シャフト９１６が、ばりを除去すべき工作物の輪郭に沿うために一横方向に移動する必要がある場合に特に有用である。可撓性連結部材９１４のために、駆動シャフト９１２は作動シャフト９１６に対して向きをそらすことができる。
【００６４】
シャフト拘束器の他の実施形態において、前方の壁の孔は、作動シャフト９１６の横方向の全ての運動を制限する円形の穴であってよい。揃えられた２つの孔が互いに間隔をおいた位置に存在することによって、駆動シャフト９１２と作動シャフト９１６が、互いに揃えられ、それらが回転する時に横方向に最低減にしか動かないことが保証される。ここではシャフト拘束器の一実施形態しか示さなかったが、同じ結果を達成することができる他の任意のシャフト拘束器も本発明の範囲内に含まれることを意図している。
【００６５】
研磨機構の好ましい形状
研磨機構の好ましい形状は、ばりを除去すべき表面の形状に大きく依存している。様々な望ましい断面は、卵形、四辺形、台形、または多角形を含んでいてよい。図２１は、好ましい一形状を備える研磨機構１０１８を有するばり除去工具の遠位端部１０００を示している。図示の形状は、工作物の角部の位置からばりまたは他の不要な材料を除去するのに特によく適している。研磨機構１０１８の側部１０１８Ａと頂部１０１８Ｂの間の角度差のために、ユーザは、装置を工作物の角部の周りで動かす時に装置の横方向の移動と長手方向の移動をうまく制御することができる。図２１において分かるように、研磨機構１０１８の頂部１０１８Ｂは作動シャフト１０１６に対してほぼ直角である。この構成によって、装置を、角部を非常にうまく囲むように延ばすことができ、ばりが確実に完全に除去される。研磨機構１０１８の長さＬは、所望の用途および装置が使用されるスペースの大きさに応じて変えることができる。
【００６６】
上述のように、本発明の重要な特徴は、研磨機構１０１８の直径Ｄ１よりも大きい直径Ｄ２を有する保護用のカラー１０２０が含まれていることである。この特長によって、工具を、ばりを除去すべき位置に向かって前進させる際に部品が研磨機構１０１８によって不注意に損傷させられないことが保証される。Ｄ１とＤ２の直径差が、２つの貫通穴の交点にある角部からばりを除去するのに装置を用いる時に研磨機構１０１８が接触する材料の量に影響を与えることが分かる。
【００６７】
回転ベース上の複数の工具
図２２Ａおよび２２Ｂは、改良装置として、例えばフライス盤または旋盤に本発明の幾つかの構成を組み込んだ装置を示す端面図である。図２２Ａは、長手方向の中心軸線１１０３を有する、１つまたは２つ以上の孔１１０４−ｊが形成された回転可能なベース１１０２を示している。１つまたは２つ以上の孔内には、動作先端部（例えば、研磨機構）を有する作動シャフト１１０６−ｊを独立して回転させる補助回転機構１１０５−ｊが配置されている。補助回転機構１１０５−ｊは、ばり除去システム用の（図１Ａおよび１Ｂに２１で示されているシャフト駆動機構に類似する）シャフト駆動機構として働くことができる。例えば、図２２Ａに矢印で示されているように、回転可能なベース１１０２は、その中心軸線１１０３の周りに時計回りに回転することができ、補助回転機構１１０５−ｊはシャフト１１０６−ｊを独立に時計回りまたは反時計回りに回転させることができる。この構成によって、様々なばり除去工具および角部仕上げ工具を単一の機構に同時に組み込むのを可能にする「タレット」機構が形成されている。このタレットを回転させることによって、ユーザは工具を迅速にかつ容易に選択し交換することができる。
【００６８】
あるいは、図２２Ｂに示されているように、各孔にシャフト駆動機構を設けなくてもよい。この実施形態では、例えば、各作動シャフトに動力を供給する空気圧ポンプや電気モータのような外部駆動源によってシャフト１１０６−ｊを回転させることができる。
【００６９】
図２３は、図２２Ａに示されている回転可能なベース１１０２の孔内に配置することができる補助回転機構１１０５を示す側面図である。補助回転機構１１０５は、回転可能な作動シャフト１１０６によって研磨機構１１０７および組み合わされたカラー１１０８に連結されている。作動シャフト１１０６は、研磨機構１１０７を工作物（図示せず）に対して位置決めするために長手方向に移動させることができるのが好ましい。図２３に示されている実施形態において、作動シャフト１１０６は、回転慣性蓄積機構を構成するはずみ車１１１０（または他の同様の回転可能な質量体）をさらに有している。補助回転機構１１０５は、作動シャフト１１０６の回転速度を速くするように作動させられる。作動シャフト１１０６が一旦適切な角速度に達すると、作動シャフトは、研磨機構１１０７が、ばりを除去すべき作業表面の一部に当接するまで作動シャフト１１０６の軸に沿って長手方向に移動させられる。補助回転機構１１０５は、引き続き、作動シャフト１１０６および研磨機構１１０７を回転させる、その作動状態にしておいてよい。
【００７０】
あるいは、補助回転機構１１０５を停止させ、すなわちオフにしてもよい。この実施形態では、作動シャフト１１０６、研磨機構１１０７、および組み合わされたカラー１１０８は、内部摩擦、および１つまたは２つ以上のばりが除去される際に研磨機構１１０７を介して加わる摩擦のために徐々に遅くなる角速度で引き続き回転する。回転可能な質量体、すなわちはずみ車１１１０をシャフト１１０６上に含んでいることによって、摩擦の存在する状態で角速度を維持するのに役立つ追加の回転慣性（Ｉｗ2、ここでＩは回転可能な質量体のみの慣性モーメントである）が生じる。回転可能な質量体、すなわちはずみ車１１１０によって、動力源が無い状態でかなりの期間にわたってばり除去工具を使用することが可能になる。
【００７１】
好ましい材料
研磨機構で使用される研磨材料は、例えば、高炭素鋼、アルミナまたは窒化ホウ素または炭化ホウ素またはダイヤモンド片を混合した金属、チタン、タングステン、ワイヤ荒毛、研磨材料を混合したプラスチック荒毛、研磨石、または大部分の金属のモース硬さよりもかなり高いモース硬さ（すなわち、少なくとも約５．５に等しい）を有する他の適切なばり除去材料のような１つまたは２つ以上の材料を含んでいてよい。金属を研削するのに用いる場合、研磨機構は炭化タングステンで作るのが好ましい。
【００７２】
保護用のカラーに用いられる非研磨材料は、プラスチックまたは他の犠牲材料であってよく、すなわち、ばりを除去すべき材料のモース硬さより低く、しかしそれに近いモース硬さを有する材料であってよい。多くの金属は５．５程度のモース硬さを有しているので、３〜５の範囲のモース硬さを有する非研磨部材料が適当である。保護用のカラーと共に使用できる非研磨部材料には、木材、プラスチック、ゴム、研磨された金属、またはモース硬さが５．５よりも低い他の任意の材料が含まれる。
【００７３】
動作
図２４Ａから２４Ｄは、２つの孔が交差して「Ｔ字形」の穴を形成している位置でばりを除去する、本発明の例示的な使用法を示す、金属工作物の内部の断面図である。第２の孔２用のドリル穴を第１の孔４に突き通すことによって、金属のばり６を含む可能性がある楕円形の角部が形成される。この楕円に沿って位置するばり６は、工作物内でのその位置のために、通常、除去するのが非常に困難である。さらに、従来のばり除去工具は、楕円形の角部が、互いに交差する穴の形状のために平面状でないため、この用途にあまり適していない。しかし、本発明のばり除去工具は、このような工作物からばりを除去するのによく適している。以下、ばり除去工具の動作について、図１Ａおよび１Ｂにおいて説明した、本発明の実施形態を参照して説明する。
【００７４】
図２４Ａでは、工作物８が孔の中心軸線Ａ−Ａの周りに回転させられている時に、回転する工具、すなわちばり除去装置１０が工作物の孔を通って長手方向に前進させられている。工具、すなわちばり除去装置１０は、工作物８の回転軸線に平行な経路に沿って前進させられる。工具、すなわちばり除去装置１０は、工作物８内へ最初に前進させられている間、孔４の壁に接触せずに孔４を通って移動する。
【００７５】
図２４Ｂに示されているように、工具、すなわちばり除去装置１０が一旦角部６に近づくと、工具、すなわちばり除去装置１０は、カラー２０が孔の壁に接触するように孔に対して横方向に移動させられる。カラー２０は、研磨機構１８を表面から離して保持することによって孔の壁を保護する。このように保持されることによって、研磨機構１８およびカラー２０が連結された作動シャフト１６は、工作物８の、隣接する表面に対してゼロでない角度に位置する。このゼロでない角度は、（図２０を参照して説明したように）駆動機構およびシャフトホルダによって保持されている作動シャフト１６の長手方向軸を湾曲させるか、または他のようにして向きを変えさせる横方向の力ＦLをかけることによって実現される。
【００７６】
図２４Ｃに示されているように、工具は、次に、工作物の回転軸線から外れた経路に沿って孔を通ってさらに前進させられる。カラー２０が工作物の角部Ｃを越えて前進すると、カラー２０は落ち、作動シャフト１６と工作物の、隣接する表面の間の角度が小さくなる。しかし、この角度は、工作物８が回転するにつれて、カラー２０が第２の孔２の側壁に接触したり離れたりするために変動する。図２４Ｃは、第２の孔２が図の紙面に直角な位置にある状態で工作物８を示している。この位置で、カラー２０は孔の側壁に接触する。
【００７７】
これとは対照的に、図２４Ｄは、第２の孔がさらに９０°回転させられた状態で工作物８を示している。この位置において、研磨機構は、第１の孔４が第２の孔２に交わる角部Ｃに接触する。したがって、この一連の図によって分かるように、カラーの厚さは、研磨機構１８が回転サイクル中に孔の角部Ｃに接触している時間に直接影響を与える。したがって、研磨機構の直径に対するカラーの直径を調整することによって、工作物から除去される材料の量を調節することができる。
【００７８】
本発明の各実施形態は以下の特徴、すなわち、（１）システムが１つまたは２つ以上のばりを除去すべき所定の位置に移動させられている時に表面を意図しない研削から保護する、隣接する研磨機構と組み合わされた非研磨性のカラーを設けること、（２）１つまたは２つ以上のばりを除去すべき表面の局部形状に対応する断面形状を有する研磨機構を設けること、（３）１つまたは２つ以上のばりを除去すべき表面に向かう力を研磨機構に加えるように機械的に負荷を蓄えさせる、すなわち変位させることができるシャフトを設けること、（４）研磨機構が回転している時にシャフトの、１方向または２方向以上の横方向の動きを制限するシャフト拘束器を設けること、（５）シャフト駆動機構がオフにされ、角速度が摩擦力によって徐々に遅くなった後、シャフト、研磨機構、およびカラーの回転を維持する回転慣性蓄積装置を使用することのうちの１つまたは２つ以上を組み込まれている。
【００７９】
本発明の実施形態および用途を図示し説明したが、当業者には、本発明の範囲から逸脱せずに様々な修正が可能であることが明らかであろう。したがって、添付の特許請求の範囲の記載の範囲内で、具体的な説明とは異なるやり方で本発明を実施できることが理解されるべきである。
【符号の説明】
【００８０】
１４    可撓性連結部材
１６    シャフト
１８    研磨機構
２０    カラー
３０    工作物
３０Ａ    壁
３０Ｂ    角部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
0005380570.tif 000014
【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２４Ｃ】
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【図２４Ｄ】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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