(57)【要約】【課題】ワーク表面の決まった位置に鑞材残渣などが付着しており、その付着箇所が複数あるワークの各箇所の付着物を同時に除去できるようにすることを課題としている。【解決手段】入力軸２と、複数本の出力軸３と、入力軸の回転を各出力軸に分配して伝える動力伝達機構４と、これらの要素を支持するフレーム５と、フレーム５の回転を止める回転規制手段６と、各出力軸に取付けるブラシホルダ７を備えた表面付着物除去装置１を提供する。この装置は、硬鋼線を毛材として複数本束ねて構成されるブラシ１０を各ブラシホルダに装着し、各ブラシ１０を回転させながらワークＷに押つけて各ブラシの鋼線束１２の先端でワークの表面の複数個所にある表面付着物を同時に擦り落すことができる。【選択図】図１
2008030141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械のスピンドルに取付ける入力軸（２）と、所定位置に配置する複数本の出力軸（３）と、前記入力軸（２）の回転を各出力軸（３）に分配して伝える動力伝達機構（４）と、前記入力軸（２）と出力軸（３）と動力伝達機構（４）を支持するフレーム（５）と、このフレームの回転を止める回転規制手段（６）と、各出力軸（３）の先端に取付けるブラシホルダ（７）とを有し、
所定長さに切断された硬鋼線（１１）を毛材として複数本束ねて構成されるブラシ（１０）を各出力軸に取付けられたブラシホルダ（７）の各々に装着した表面付着物除去装置。
【請求項２】
ワークに対するブラシ押付圧を個々のブラシ毎に調整するブラシ押付圧調整機構（８）を備えさせた請求項１に記載の表面付着物除去装置。
【請求項３】
前記出力軸（３）を、前記フレーム（５）に定位置回転可能に支持されて入力軸に回転駆動される後部軸（３ａ）と、この後部軸の前部に相対回転不可に、かつ所定のストローク範囲で軸方向相対移動が許容されるように連結される前部軸（３ｂ）とで形成し、前部軸（３ｂ）を付勢手段（８ａ）で前向きに付勢し、この前部軸（３ｂ）に前記ブラシホルダ（７）を取付けて前記ブラシ押付圧調整機構（８）を構成した請求項２に記載の表面付着物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、特殊なブラシを用いてワークの表面に点在する接合材残渣などの付着物を効率よく除去することを可能にした表面付着物除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下記特許文献１は、第１、第２の粉末成形体を焼結と同時に鑞付けして製造する自動変速機用のプラネタリキャリアを開示しており、そのプラネタリキャリアのように
、複数の部材を炉中で鑞付けして作られる機械部品が知られている。
【０００３】
この種の機械部品は、図６に示すように、第１部材３１上に第２部材３２を位置決めして重ね、その第２部材３２に設けた鑞材セット孔３３に鑞材のチップ３４を入れた後、第１部材３１と第２部材３２を重ねた状態を維持して炉に導入し、炉内の熱で鑞材のチップ３４を溶かす方法で製造される。溶けた鑞材は、部材３１、３２の接合面３１ａ、３２ａ間に流れ、その鑞材が加熱後に冷え固まって接合が完了する。
【０００４】
ところで、図６の方法で鑞付けを行った機械部品３０は、第２部材３２に設けた鑞材セット孔３３が第１部材３１によって塞がれて部品の表面に凹部が形成される。図７にその凹部を拡大して示す。この凹部３５の底に鑞材の滓（残渣３６）が付着して残っており、その残渣３６が部品の使用中に衝撃などによって剥がれ落ちる心配がある。その残渣３６が剥がれ落ちると、部品が例えば前述のプラネタリキャリアである場合、剥落した残渣が異物として歯車間などに噛み込まれ、機能部品を傷つける虞がある。
【０００５】
その鑞材の残渣は、一般的に行われるエアー吹きつけでは殆ど除去されず、削り取る必要があったが、研削や切削による除去は効率が悪く、コストも高くつくことから、本出願人は、凹部内の残渣を確実に除去できる特殊な工業用ブラシとそれを使用した残渣除去方法を開発して別途特許出願した。
【０００６】
この工業用ブラシは、図５に示すように、所定長さに切断された直線の硬鋼線１１を毛材として複数本束ねて形成しており、このブラシ１０をボール盤などにセットし、回転させながら残渣が存在する凹部に挿入して鋼線束１２の先端を凹部の底に擦りつけるように構成されている。
【特許文献１】特開２０００−１０９９０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えば、前掲の特許文献１が開示しているプラネタリキャリアは、第１部材が複数のブリッジを有し、各ブリッジが第２部材に設けた鑞材セット孔を利用して第２部材に鑞付けされる。鑞材セット孔は各ブリッジに対応させてブリッジ数と同数設けており、従って、完成したプラネタリキャリアは表面に鑞材の残渣が存在する凹部が複数形成されたものになり、それぞれの凹部について残渣の除去が必要となる。
【０００８】
本出願人が開発した残渣除去方法では、開発した工業用ブラシをボール盤などにセットし、そのブラシを回転させながら凹部に挿入して凹部内の残渣をブラシで擦り落すが、この方法では、複数ある凹部の残渣除去をワークをセットし直しながら１箇所ずつ順番に行う必要があり、作業に要する手間と時間が多くなる。
【０００９】
そこで、この発明は、作業の手間と時間の削減のために、開発した工業用ブラシと残渣除去方法を利用してワークの表面にある接合材残渣などの付着物を複数個所で同時に除去できるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、この発明においては、機械のスピンドルに連結する入力軸と、所定位置に配置する複数本の出力軸と、前記入力軸の回転を各出力軸に分配して伝える動力伝達機構と、前記入力軸、動力伝達機構の構成要素、及び出力軸を支持するフレームと、このフレームの回転を止める回転規制手段と、各出力軸の先端に取付けるブラシホルダとを有し、
所定長さに切断された硬鋼線を毛材として複数本束ねて構成されるブラシを、各出力軸に取付けられたブラシホルダの各々に装着した表面付着物除去装置を提供する。この除去装置は、各ブラシを入力軸に連動させて回転させながらワークの表面の複数個所に押しつけて各ブラシの鋼線束の先端で各箇所の表面付着物を同時に擦り落すことができる。
【００１１】
この除去装置は、ワークに対するブラシ押付圧を個々のブラシ毎に調整する調整機構を備えたものが好ましい。ブラシ押付圧調整機構は、前記出力軸を、前記フレームに定位置回転可能に支持されて入力軸に駆動される後部軸と、この後部軸の前部に相対回転不可に、かつ所定のストローク範囲で軸方向相対移動が許容されるように連結される前部軸とで形成し、この出力軸の前部軸を付勢手段で前向きに付勢し、この前部軸にブラシホルダを取付けたものが考えられる。
【００１２】
前部軸を付勢する付勢手段は、安価で装置が複雑にならずメンテナンスの手間も殆どかからないスプリングが特に好ましいが、ガスダンパやエアーシリンダなども採用できる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の装置は、入力軸に連動して回転する出力軸を複数本備えており、各出力軸にそれぞれブラシホルダを取付けているので、各ブラシホルダにブラシを装着して複数本のブラシによる付着物の擦り落としを同時に行うことができる。
【００１４】
また、硬鋼線を束ねたブラシを使用するので、エアー吹きつけなどでは除去できない付着力の強い鑞材残渣なども問題なく除去することができる。
【００１５】
さらに、図６の方法で炉中鑞付けを行った機械部品は、図８に示すように、凹部３５の内部に余剰鑞材が残って凹部の底が不規則な形に盛り上がることが多く、その余剰鑞材の盛り上がり高さが、鑞材の消費量の差によって個々の凹部毎に異なったものになることがある。この場合、硬鋼線を束ねて構成した上記のブラシは、どれかひとつがワークの表面に接触すると、毛材の腰が極めて強いためにそれ以後のブラシの送込みが制限され、全ブラシがワークの表面に確実に押つけられることが保証されなくなるが、ブラシ押付圧を個々のブラシ毎に調整する機構を備えた除去装置はその不具合が解消される。
【００１６】
例えば、出力軸を後部軸と前部軸とで形成して前部軸をスプリングなどで前向きに付勢した前掲のブラシ押付圧調整機構は、どれかのブラシがワークの表面に先行して接触し、その後も継続して軸方向への送込みがなされたときに、先行接触したブラシが付勢手段の力に抗して他のブラシに対して相対的に後退する。このために、ブラシが押つけられる面の高さ位置が異なっていても全部のブラシがワークの表面に安定して押つけられ、残渣などの除去作業をブラシの１回のストローク動作で完了することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面の図１〜図４に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。図１及び図２に示す表面付着物除去装置１は、入力軸２、出力軸３、動力伝達機構４、フレーム５、そのフレームの回転を止める回転規制手段６、出力軸３の先端に取付けるブラシホルダ７、及びブラシ押付圧調整機構８を組み合わせて構成されている。
【００１８】
入力軸２は１本設けられ、機械２０のスピンドル２１にチャック２２などを用いて取付けられる。機械２０はボール盤などでよい。
【００１９】
出力軸３は、入力軸２の外周に沿って周方向に所定の間隔をあけて複数本（図の装置は３本）配置されている。この出力軸３と入力軸２との間に、入力軸の回転を分配して各出力軸に伝える動力伝達機構４が設けられている。その動力伝達機構４は、入力軸２と一体に回転するギヤ４ａと各出力軸３に固定してギヤ４ａの外周の歯に噛合させるピニオン４ｂとで構成されるものを示したが、入力軸の回転を分配して伝えて出力軸を連動回転させ得るものであればよく、チエーンとスプロケット、ベルトとプーリ、摩擦ローラなどを使用してもよい。
【００２０】
フレーム５は、入力軸２、出力軸３、動力伝達機構４の各々を支持する。このフレーム５は、その回転を回転規制手段６によって規制しており、こうすることで入力軸２の回転が出力軸３に分配されて各出力軸３が定位置で回転する。
【００２１】
図示の回転規制手段６は、機械２０のフレーム２３に支持される固定ロッド６ａを垂下して設けてその固定ロッド６ａをフレーム５の外周の溝（孔でもよい）に上下動可能に係合させている。そのために、除去装置１がストロークする範囲の全域において回転規制手段６によるフレーム５の回転規制状態が維持される。
【００２２】
ブラシホルダ７は、市販のチャックなどでよく、各出力軸３の先端にそれぞれ設けられる。このブラシホルダ７でブラシ１０を保持し、各ブラシ１０を回転させながらワークの表面の目標箇所に押しつけて複数個所の表面付着物を同時に処理する。
【００２３】
ブラシ１０は、図５で説明したものを使用する。毛材となす硬鋼線１１として直径が例えば１．０mm程度の所定長さに切断されたピアノ線を使用し、これを複数本束ねて柄１３の先端に植毛するなどしてブラシ１０を構成し、このブラシの鋼線束１２の先端をワークに擦りつけて表面付着物を擦り落す。凹部の底の鑞材残渣などを除去するときのブラシは、凹部に挿入可能なものとする。１回のストロークで作業を完了するために凹部とブラシは両者の径差をできるだけ小さくするのがよい。
【００２４】
ブラシ押付圧調整機構８は、複数個所に生じる表面付着物の面位置が一定高さに揃うことが保証されないときに硬鋼線を束ねた前記ブラシを全除去箇所でワークの表面に安定して押つけることを可能となす効果があり、除去する表面付着物の種類によっては極めて好ましい要素となる。表面付着物が鑞材や溶接材の残渣であると各箇所の残渣の高さにばらつきが生じ易く、このようなときに特に有効である。
【００２５】
この調整機構８は、出力軸３を、後部軸３ａと前部軸３ｂの２者で形成し、その２者を相対回転不可に、かつ所定のストローク範囲で軸方向相対移動が許容されるように連結し、さらに、後部軸３ａの前方に配置した前部軸３ｂにブラシホルダ７を取付けてこの前部軸３ｂを付勢手段８ａで前向きに付勢したものを示した。後部軸３ａはフレーム５に支持されており、入力軸２から回転力を受ける。
【００２６】
後部軸３ａと前部軸３ｂは、後部軸３ａの前側を先端が開口した筒にしてその筒の内側に前部軸３ｂの後部を軸方向スライド可能に挿入し、前部軸３ｂの後部外周に固定したピン８ｂを後部軸３ａの筒部に設けた軸方向の長孔８ｃに係合させて相対回転不可、かつ軸方向相対移動可能に連結したが、前部軸３ｂの後部を筒にしてその筒の内側に後部軸３ａの一部を軸方向スライド可能に挿入しても構わない。
【００２７】
また、図示の装置は、後部軸３ａから前部軸３ｂへのトルク伝達がピン８ｂを介してなされるものにしたが、後部軸３ａと前部軸３ｂを非円形嵌合させてトルク伝達を行うこともできる。
【００２８】
付勢手段８ａは、ここではコイルばねを使用しており、そのコイルばねを後部軸３ａと前部軸３ｂ間に配置して前部軸３ｂを前向きに付勢している。ピン８ｂと長孔８ｃは、後部軸３ａと前部軸３ｂが軸方向に相対移動するときのストローク規制手段を兼ねており、付勢力を受けた前部軸３ｂは所定値以上の軸方向負荷が加わるまでは前側のストローク終端に保持される。
【００２９】
付勢手段８ａは、コイルばねに代えてガスダンパやエアーシリンダなどを用いることもできる。
【００３０】
このように構成した表面付着物除去装置１は、図１に示すように、機械２０のスピンドル２１に装着されたチャック２２で入力軸２を掴んで機械２０に取付け、回転規制手段６の固定ロッド６ａをフレーム５の外周の溝５ａに係合させる。そして、各出力軸の先端のブラシホルダ７にブラシ１０を装着する。また、一方で機械２０の加工テーブル２４上にワークＷをセットする。
【００３１】
そのワークＷは、付着物の除去を要求される箇所が出力軸３の直下に配置されるように位置決めし、以上の準備を完了したら入力軸２を駆動して各ブラシ１０を回転させる。付着物の除去を要求される箇所とは、例えば、ワークＷが図６の方法で鑞付けされた機械部品３０である場合、鑞材の残渣が生じた凹部３５（図７）の底を指す。この状態で軸方向の送りをかけてスピンドル２１と共に除去装置１を降下させ、回転しているブラシ１０をワークＷの表面の目標箇所（付着物の除去を要求される箇所）に押しつける。
【００３２】
各目標箇所に高低差がなければ全ブラシが目標箇所にほぼ均等な圧力で押つけられ、各ブラシの鋼線束の先端による表面付着物の擦り落しが全目標箇所において同時に実施される。そのために、１個のワークの表面付着物の除去処理を装置の１回のストロークで完了することが可能になり、ワークをセットし直す手間も省かれて作業効率が向上する。
【００３３】
なお、図３に示すようにワークＷの表面の目標箇所Ｔに高低差Ｓがあると、ブラシ１０のどれかひとつが他のブラシに先行して目標箇所Ｔに到達するが、このときには、その後のさらなる軸方向送りによって先行したブラシが図に示すように付勢手段８ａを圧縮して他のブラシに対して相対的に後退し、そのために、先行したブラシの押付圧の極端な上昇が抑えられ、除去装置のさらなる軸方向送りが許容されて他のブラシも目標箇所Ｔに到達し、全部のブラシによる表面付着物の擦り落としがなされる。
【００３４】
炉中鑞付け法によって残渣除去が必要な凹部が表面の複数個所に生じた部品は、既に述べたように、各凹部内の余剰鑞材の盛り上がり高さが異なったものになることがあるが、ブラシ押付圧調整機構を備えるものは、ワークがそのような部品であっても複数個所での同時除去が安定してなされ、作業効率の向上が図れる。
【００３５】
この発明の装置は、図４に示すように、出力軸３を入力軸２の左右に一列に並べて配置するものも考えられる。出力軸を入力軸の外周に設けるもの、横に並べて設けるもののどちらの形態も、出力軸の数は、複数個所の同時除去を目的としているので２が最少となる。上限はスペース面などでの設置規制があるので無制限に増やすことはできないが、５〜６程度なら十分に可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の表面付着物除去装置の一例を示す断面図
【図２】図１の装置の出力軸の配置を示す平面図
【図３】ブラシ押付圧調整機構の作用説明図
【図４】この発明の表面付着物除去装置の他の例の概要を示す平面図
【図５】この発明の装置で使用するブラシの一例を示す斜視図
【図６】２つの部材を炉中鑞付けして製造する機械部品の一例を示す断面図
【図７】鑞材セット孔によって形成された凹部内の鑞材残渣を示す断面図
【図８】鑞材残渣を有する凹部の底が盛り上がった状態を示す断面図
【符号の説明】
【００３７】
１          表面付着物除去装置
２          入力軸
３          出力軸
３ａ        後部軸
３ｂ        前部軸
４          動力伝達機構
４ａ        ギヤ
４ｂ        ピニオン
５          フレーム
６          回転規制手段
６ａ        固定ロッド
７          ブラシホルダ
８          ブラシ押付圧調整機構
８ａ        付勢手段
８ｂ        ピン
８ｃ        長孔
１０        ブラシ
１１        硬鋼線
１２        鋼線束
１３        柄
２０        機械
２１        スピンドル
２２        チャック
２３        フレーム
２４        加工テーブル
３０        機械部品
３１        第１部材
３１ａ、３２ａ  接合面
３２        第２部材
３３        鑞材セット孔
３４        鑞材のチップ
３５        凹部
３６        残渣
Ｗ          ワーク
Ｔ          目標箇所
Ｓ          高低差
【図１】
2008030141.tif 000003
【図２】
2008030141.tif 000004
【図３】
2008030141.tif 000005
【図４】
2008030141.tif 000006
【図５】
2008030141.tif 000007
【図６】
2008030141.tif 000008
【図７】
2008030141.tif 000009
【図８】
2008030141.tif 000010