(57)【要約】【課題】  ワイヤブラシを回転させながら、同時に、回転型ワイヤブラシの各毛先に、放電加工手段の金属電極の組成部材を電着させて、毛先の磨耗を回復させることができる回転型ワイヤブラシ装置の提供。【解決手段】    回転する回転型ワイヤブラシの先端の回転軌道途中に、一方の金属電極を配設すると共に間隔をおいて他方の電極を配設し、回転型ワイヤブラシを回転させながら、同時に、回転型ワイヤブラシの各毛先に前記金属電極の組成部材を電着させて、毛先の磨耗を回復させる放電加工手段を備えたことを特徴とする。【選択図】図１  
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する回転型ワイヤブラシの先端の回転軌道途中に、一方の金属電極を配設し、他方の電極を回転型ワイヤブラシの回転軸側に電気的に接続することによって、回転型ワイヤブラシを回転させながら、同時に、回転型ワイヤブラシの各毛先に前記金属電極の組成部材を電着させて、毛先の磨耗を回復させる放電加工手段を備えたことを特徴とする回転型ワイヤブラシ装置。
【請求項２】
回転する回転型ワイヤブラシの先端の回転軌道途中に、一方の金属電極を配設すると共に間隔をおいて他方の電極を配設し、回転型ワイヤブラシを回転させながら、同時に、回転型ワイヤブラシの各毛先に前記金属電極の組成部材を電着させて、毛先の磨耗を回復させる放電加工手段を備えたことを特徴とする回転型ワイヤブラシ装置。
【請求項３】
一方の金属電極と他方の電極は双方とも又は一方が回転子型電極であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転型ワイヤブラシ装置。
【請求項４】
金属電極は少なくとも電極表面が硬質材で構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の回転型ワイヤブラシ装置。
【請求項５】
放電加工手段による放電を回転型ワイヤブラシの回転中常時或いは定期的又は任意の時に行わせる放電制御手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の回転型ワイヤブラシ装置。
【請求項６】
放電加工手段は、直流電源と、前記直流電源の正端子と負端子の間で直列に接続された抵抗、コンデンサ及びダイオードよりなるコンデンサ充電回路と、
前記コンデンサの両端間で直列に接続されたスイッチング素子、電極及びワイヤブラシよりなるコンデンサ放電回路とを備え、
前記ダイオードは、前記コンデンサ及び前記ワイヤブラシの接続点と前記スイッチング素子及び前記電極の接続点との間に接続され、コンデンサ充電電流が流れるのを許容するが、コンデンサ放電電流が流れるのを許容しない方向に接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の回転型ワイヤブラシ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転型ワイヤブラシ、例えば、金属表面加工用の回転型ワイヤブラシに関する。
【背景技術】
【０００２】
金属表面を加工する回転型ワイヤブラシは、回転するブラシの毛先を被加工物たる金属表面に当てて研磨するものであるため、毛先が磨耗していない時期に加工された製品と毛先が磨耗した時期に加工された製品との間の加工精度に落差を生じ易く、加工精度が高く精度が均一な製品の提供が困難であった。
【０００３】
又、ワイヤブラシの毛先が使用に耐え難く磨耗する毎に新たなワイヤブラシと交換される、所謂、使い捨ての消耗品として扱われてきたため、不経済であった。
【０００４】
又、高い加工精度を維持させるためには、毛先の磨耗が進まないうちの早めの交換が必要となるため、交換頻度が高まって生産性の向上を妨げると共にコスト高の原因の一つとなっていた。
【０００５】
又、仮に、毛先が磨耗しきるまで連続使用するとしても、磨耗が限度に達する毎にブラシ交換をせねばならず、その交換時期のチェックや交換作業が煩雑でもあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記課題の解決を目的とするもので、ワイヤブラシを回転（稼動）させながら、同時に毛先の磨耗を放電加工により回復させる放電加工手段を備えた回転型ワイヤブラシ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の回転型ワイヤブラシ装置の発明は、回転する回転型ワイヤブラシの先端の回転軌道途中に、一方の金属電極を配設し、他方の電極を回転型ワイヤブラシの回転軸側に電気的に接続することによって、回転型ワイヤブラシを回転させながら、同時に、回転型ワイヤブラシの各毛先に前記金属電極の組成部材を電着させて、毛先の磨耗を回復させる放電加工手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の回転型ワイヤブラシ装置の発明は、回転する回転型ワイヤブラシの先端の回転軌道途中に、一方の金属電極を配設すると共に間隔をおいて他方の電極を配設し、回転型ワイヤブラシを回転させながら、同時に、回転型ワイヤブラシの各毛先に前記金属電極の組成部材を電着させて、毛先の磨耗を回復させる放電加工手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の回転型ワイヤブラシ装置において、一方の金属電極と他方の電極は双方とも又は一方が回転子型電極であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の回転型ワイヤブラシ装置において、金属電極は少なくとも電極表面が硬質材で構成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の回転型ワイヤブラシ装置において、放電加工手段による放電を回転型ワイヤブラシの回転中常時或いは定期的又は任意の時に行わせる放電制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５の何れかに記載の回転型ワイヤブラシ装置において、放電加工手段は、直流電源と、前記直流電源の正端子と負端子の間で直列に接続された抵抗、コンデンサ及びダイオードよりなるコンデンサ充電回路と、前記コンデンサの両端間で直列に接続されたスイッチング素子、電極及びワイヤブラシよりなるコンデンサ放電回路とを備え、
前記ダイオードは、前記コンデンサ及び前記ワイヤブラシの接続点と前記スイッチング素子及び前記電極の接続点との間に接続され、コンデンサ充電電流が流れるのを許容するが、コンデンサ放電電流が流れるのを許容しない方向に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ワイヤブラシを回転させながら、同時に、回転型ワイヤブラシの各毛先に、放電加工手段の金属電極の組成部材を電着させて、毛先の磨耗を回復させることができるので、加工精度が高く精度が均一な製品を提供することができる。
【００１４】
又、ワイヤブラシの毛先の磨耗を再生することができるので、ワイヤブラシを長期にわたって使用することができ、交換頻度の減少による生産性の向上と、使い捨てによる不経済を解消することができ、安価な製品を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を、金属表面加工用の回転型ワイヤブラシ装置を例にして、図１乃至図６に基づいて説明する。図１は回転型ワイヤブラシの側面図、図２は回転型ワイヤブラシの平面図、図３は毛先の要部拡大図、図４は放電加工手段のクレーム対応図、図５は放電加工手段の回路図、図６は回転子型電極の概要図、図７は放電加工手段の二つの電極配置の他の例を示す側面図である。
【実施例】
【００１６】
この実施例は、回転型ワイヤブラシの毛先の磨耗を再生させための放電加工手段備えた金属表面研磨用の回転型ワイヤブラシ装置であって、導電性を備えた作用部材としてのワイヤブラシの作用部としての毛先の回転軌道途中に、後述の放電加工手段の一方の金属電極側を回転するワイヤブラシの毛先側に近接させ、当該放電加工手段の他方の電極を前記ワイヤブラシの回転軸側に電気的に接続させた構成である。
【００１７】
図１及び図２において、この金属表面研磨用の回転型ワイヤブラシ装置２０１は、後述の放電加工手段１００を備えている。
放電加工手段１００の一方の電極６は、導電性を備えた多数のワイヤ２０２が回転軸２０４を中心にして放射状に起毛され、全体として略円盤状に成形されたワイヤブラシ２０１の毛先２０３の回転軌道途中の適所、この例では、金属電極６側をワイヤブラシ２０１の毛先側２０３、即ち、ワイヤブラシ２０１の外周端面２０６（Ａ）に近接させている。
【００１８】
尚、毛先側２０３が、回転軸と平行ではなく円弧状に形成されている場合には、
ワイヤブラシ２０１の外周端面２０６（Ａ）側のみでなく、円弧の両端に対応する位置に適当に配設するのが好ましい（図示せず）。
【００１９】
放電加工手段１００の他方の金属電極６１は、回転するワイヤブラシ２０１の適所に、例えば給電ブラシ等（図示せず）を介して電気的に接続してもよいが、図示の例では、ワイヤブラシ２０２の回転軸２０４に給電ブラシ６２を介して接続している。
【００２０】
このように、放電加工手段１００の一方の金属電極６をワイヤブラシ２０１の毛先２０３の回転軌道側に臨設させておき、ワイヤブラシ２０１の毛先側２０３が被加工物Ｗに作用した後、回転軌道を移動して行く当該毛先側２０３に被加工物Ｗを研磨可能な硬度を備えた硬質材、例えば超硬合金等を電着させる。
従って、この金属電極６はその組成が電着可能な材質であること、或いは少なくとも金属電極６の表面が電着可能な材質で構成されていることが必要である。
【００２１】
又、こうして再生されるワイヤブラシ２０２の毛先２０３は、例えば、図３に示すように、毛先２０３の先端部領域２０６（Ａ）・２０６（Ｂ）に硬質材６５が電着されて形成された不均一な凸凹となる。図３に示す斜線部分はワイヤブラシ２０２に硬質材６５が電着した際に生じる拡散層を示すもので、こうした拡散層が形成されることにより、ワイヤブラシ２０２と硬質材６５との境界面は分離不能に融着する。
尚、この放電加工手段１００は、回転型ワイヤブラシ２０１の回転中に常時、或いは定期的又は任意の時に放電を行うよう制御する放電制御手段（図示せず）を備えている。
【００２２】
この実施例１によれば、ワイヤブラシ２０１を回転（稼動）させながら常時或いは必要に応じて定期或いは不定期に適宜放電加工手段１００を作動させることにより、毛先側２０３に金属電極６の組成部材を電着させて、毛先２０３の磨耗を再生することができるので、常に、所定の研磨能力を維持させることができる。
従って、従来のように、毛先側２０３が新しい段階と磨耗した段階での研磨加工精度に差が生じなくなるので、常に、所望の高さの加工精度を維持させることができる。
又、従来のように、ワイヤブラシ２０１を磨耗によって頻繁に交換する必要がないので、研磨作業を中断する必要がなくなり、生産性を向上させることができる。
【００２３】
次に、放電加工手段１００を図４〜図５に基いて説明する。
図４は放電加工手段のクレーム対応図、図５は放電加工手段の回路図である。
図４において、放電加工手段１００は、正端子＋及び負端子−を有する直流電源１、例えば数＋〜数百Ｖの直流電圧を発生する電源と、この直流電源１の正端子＋と負端子−の間で直列に接続された抵抗２、コンデンサ３及びダイオード４よりなるコンデンサ充電回路ＣＣＣと、コンテンサ３の両端間で直列に接続されたスイッチング素子５例えばＳＣＲ、金属電極６例えばＷＣ、ＴｉＣ等の硬質材からなる電極、或いは、電極基材の表面がＷＣ、ＴｉＣ等の硬質材で被覆された電極、及び他方の電極６１が電気的に接続される被電着部材７例えば実施例１で説明した導電性のワイヤブラシ２０２よりなるコンデンサ放電回路ＣＤＣとを備えている。
【００２４】
前記ダイオード４は、そのアノードがコンデンサ３及び被電着部材７の接続点に接続されると共に、そのカソードがスイッチング素子５及び電極６の接続点に接続され、コンデンサ充電電流が流れるのを許容するが、コンデンサ放電電流が流れるのを許容しない方向に接続されている。
又、スイッチング素子５は、そのアノードが抵抗２及びコンデンサ３の接続点に接続されると共に、そのカソードが直流電源１の負端子−及び電極６の接続点に接続され、更にそのゲートが点弧回路（図示しない）に接続されている。
【００２５】
放電加工手段１００は、上述したように構成されており、電源投入時、直流電源１の正端子＋からコンデンサ充電回路ＣＣＣを通して、直流電源１の負端子−へコンデンサ充電電流が流れるので、コンデンサ３はそのプラスに充電される端子が直流電源電圧に向かって充電される。
充電完了後点弧回路（図示しない）から点弧パルスを印加することによりスイッチング素子５をターンオンさせると、コンデンサ３のプラスに充電された端子からコンデンサ放電回路ＣＤＣを通して、コンデンサ３のマイナスに充電された端子へコンデンサ充電電流とは反対方向のコンデンサ放電電流が流れ、これにより電極６と被電着部材７（ワイヤブラシ２０２）との間にアーク放電を発生させ、この放電によって被電着部材７としてのワイヤブラシ２０２の毛先側２０３の表面に、金属電極６の組成である所要の硬質材を電着させて、磨耗した毛先側２０３を再生させる。
【００２６】
図５において、図に示すように放電加工手段１００に用いられる直流電源１は、交流電源１１と、この交流電源１１の両端間に接続された１次巻線１２１を有すると共に２次巻線１２２も有するトランス１２と、このトランス１２の２次巻線１２２の所定タップ間にスイッチ１３を介して接続された交流入力端子を有すると共に直流出力端子従って直流電源１の正端子＋及び負端子−も有する全波整流器１４とより構成されている。
【００２７】
直流電源１の正端子＋と負端子−の間には互いに直列に接続された抵抗２、コンデンサ３及びダイオード４よりなるコンデンサ充電回路ＣＣＣが接続され、又、コンデンサ３の両端間には互いに直列に接続されたスイッチング素子５としてのＳＣＲ、金属電極６、及び他方の電極として被電着部材７に電気的に接続された電極６１よりなるコンデンサ放電回路ＣＤＣが接続されている。
【００２８】
前記のコンデンサ３は、図５に示したように互いに並列に接続された複数個、例えば３個の固定コンデンサ３１、３２及び３３と、これら固定コンデンサの内の１個を選択してダイオード４のアノードヘ接続するスイッチ３４とで構成しても良いし、又、１個の可変コンデンサ（図示しない）で構成しても良い。
【００２９】
前記のダイオード４は、そのアノードがコンデンサ３、ここではスイッチ３４及び被電着部材７の接続点に接続されると共に、そのカソードがスイッチング素子５及び金属電極６の接続点に接続され、コンデンサ充電電流が流れるのを許容するが、コンデンサ充電電流とは反対方向のコンデンサ放電電流が流れるのを許容しない方向に接続されている。
【００３０】
前記のスイッチング素子５は、そのアノードが抵抗２及びコンデンサ３の接続点に接続されると共に、そのカソードが直流電源１の負端子−及び金属電極６の接続点に接続され、更にそのゲートが上述した点弧回路（図示しない）に接続されている。
【００３１】
更に、上述したコンデンサ放電回路ＣＤＣ中の金属電極６及び被電着部材７と並列に他のコンデンサ放電回路が設けられ、この他のコンデンサ放電回路はブリーダ抵抗ＢＲと、このブリーダ抵抗ＢＲと並列に接続され、スイッチング素子５としてのＳＣＲをターンオフさせるコンデンサＣとより構成されている。
【００３２】
図５に示した例では、先ず、スイッチ３４を操作して（切り替えて）固定コンデンサ３１、３２及び３３の内の所要の１個の固定コンデンサを選択した後、スイッチ１３を操作して（切り替えて）トランス１２の２次巻線１２２の所要のｌ個のタップを全波整流器１４の一方の交流入力端子に接続する。
その結果、交流電源１１の交流電圧は全波整流器１４によって直流電圧に変換され、直流電源１１の正端子＋からコンデンサ充電回路ＣＣＣを通して直流電源１１の負端子−へコンデンサ充電電流が流れるので、コンデンサ３はそのプラスに充電される端子が直流電源電圧に向かって充電される。
【００３３】
充電完了後点弧回路（図示しない）から点弧パルスを印加することによりスイッチング素子５をターンオンさせると、コンデンサ３のプラスに充電された端子からコンデンサ放電回路ＣＤＣを通して、コンデンサ３のマイナスに充電された端子へコンデンサ充電電流とは反対方向のコンデンサ放電電流が流れ、金属電極６と被電着部材７の間に放電を生じ、この放電により被電着部材７の表面に金属電極６の組成の一部が電着する。
又、上記コンデンサ放電電流は他のコンデンサ放電回路にも流れるので、ブリーダ抵抗ＢＲと並列に接続されたコンデンサＣは徐々に充電され、放電完了後スイッチング素子５をターンオフさせる。
【００３４】
以上のように、この実施例の回転型ワイヤブラシ装置２０１は、一方の電極６と他方の電極６１として例えば回転中心から放射状に起毛されたワイヤブラシ２０２の毛先２０３（実際は各ワイヤの先端）との間に生じさせるアーク放電（以下、放電ともいう）によって、毛先２０３に電極６の組成部材を電着させる放電加工手段１００を備えたものであり、回転するワイヤブラシ２０２の毛先２０３の回転軌道途中に、放電加工手段１００の一方の金属電極６を接離自在に近接させ、他方の電極６１をワイヤブラシ２０２の適所、例えば回転軸２０４側に電気的に接続させた構成であるから、ワイヤブラシ２０２を稼動（回転）させながら、同時に、ワイヤブラシ２０２の各毛先２０３に前記金属電極６の組成部材を電着させ、毛先２０３の磨耗を回復させることができる。
【００３５】
上記実施例１において、金属電極６に変えて回転子型電極４１を用いた例を図６に基づいて説明する。
この回転子型電極４１は、超硬合金製の電極材を用いて転がり可能なローラ状に形成されたもので、この電極４１の回転軸４３を介してホルダ部４４に回転可能に軸支されている。
【００３６】
このような回転子型電極４１を用いることにより、回転子（回転子型電極４１）の外周面側を回転型ワイヤブラシ２０１の外周端面２０６（毛先２０３側）に接触するように、或いは接離自在に適宜配設しておくことにより、必要に応じてワイヤブラシ２０１の回転に回転子型電極４１が従動しながら、上述のようにワイヤブラシ２０１の毛先２０３の磨耗を再生させることができる。
【００３７】
又、上記実施例１では、放電加工手段１００の他方の金属電極６１は、回転するワイヤブラシ２０２の回転軸２０４に給電ブラシ６２を介して接続しているが、給電ブラシ６２を用いず、回転するワイヤブラシ２０２の毛先２０３と接触するよう当該毛先２０３の回転軌道途中に、一方の金属電極６と同様に配設してもよい（図７参照）。
更に、この場合、金属電極６１として上記回転子型電極４１を用いると電気的接続構造が簡易となる。勿論、この場合におい、図７に示すように一方の金属電極６として回転子型電極４１を用いてよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の回転型ワイヤブラシ装置は、金属に限らず、広く、回転ワイヤブラシの加工に適する被加工物用のワイヤブラシとして利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】回転型ワイヤブラシの側面図である。
【図２】回転型ワイヤブラシの平面図である。
【図３】毛先の要部拡大図である。
【図４】放電加工手段のクレーム対応図である。
【図５】放電加工手段の回路図である。
【図６】回転子型電極の概要図である。
【図７】放電加工手段の二つの電極配置の他の例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  直流電源                          ＋  直流電源の正端子
−  直流電源の負端子                  ２  抵抗
３  コンデンサ                        ４  ダイオード
ＣＣＣ  コンデンサ充電回路            ５  スイッチング素子
６  金属電極（一方の電極）            ７  被電着部材
４１  回転子型電極
６１  電極（他方の電極）          ＣＤＣ  コンデンサ放電回路
１００  放電加工手段
２０１  回転型ワイヤブラシ装置      ２０２  ワイヤブラシ（作用部材）
２０３  毛先側（作用部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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