(57)【要約】【課題】メンテナンスの容易なブラッシング装置の駆動機構を提供する。【解決手段】筒状ハウジング６１と、この筒状ハウジングの内側に配され、金属製の歯面を有する従動歯車６３が後端側に取り付けられるとともにブラシ６８を挿通保持するブラシ保持手段６６が先端に取り付けられた回転可能な内筒６２と、この内筒６２の内側に配され、内筒６２に連れ回りされるとともに、ブラシ６８の進退動用駆動源２２の作動を受けて進退動する先端にブラシ６８が取り付けられたブラシ軸６７と、前記従動歯車６３と掛合して内筒を回転する樹脂製の歯面を有する駆動歯車３１とからなるブラッシング装置の駆動機構である。【選択図】図７
2008000854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状ハウジングと、
この筒状ハウジングの内側に配され、金属製の歯面を有する従動歯車が後端側に取り付けられるとともにブラシを挿通保持するブラシ保持手段が先端に取り付けられた回転可能な内筒と、
この内筒の内側に配され、内筒に連れ回りされるとともに、ブラシの進退動用駆動源の作動を受けて進退動する先端にブラシが取り付けられたブラシ軸と、
前記従動歯車と掛合して内筒を回転する樹脂製の歯面を有する駆動歯車と、からなることを特徴としたブラッシング装置の駆動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メンテナンス容易なブラッシング装置の駆動機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のブラッシング装置は、図８の特開平７−４０２２５のように、当該図の符号を用いて説明すれば、ブラシ軸３８の歯付きプーリ６４とブラシ回転用モータ６６の歯付きプーリ７０とに歯付きベルト７２が掛け回されてブラシ３２が旋回するようになっていた。この装置を長時間使用すると、歯付ベルト７２が伸びたり、時には磨耗してベルトが擦り切れることがあった。歯付きベルト７２が伸びた場合は、テンショナーでベルトのたるみを調整すれば良いが、ベルト７２が擦り切れた場合は、ベルトを新品のものに交換しなければならない。ベルト７２の交換は、装置の組付け構造によっては、ブラシ軸３８の後端の軸受ハウジング８４を一旦分解してブラシ軸３８を露出してから、前記両歯付きプーリ６４、７０に新品のベルト７２を掛け回さなければならず、この作業には相当な時間を必要とした。このため、ベルト交換作業は、メンテナンス業務を煩雑にするばかりでなく、ブラッシング装置の稼働時間を圧迫していた。
【特許文献１】特開平７−４０２２５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上より本発明が解決しようとする課題は、ベルト交換が不要でメンテナンスの容易なブラッシング装置の駆動機構を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するための請求項１の発明は、筒状ハウジングと、この筒状ハウジングの内側に配され、金属製の歯面を有する従動歯車が後端側に取り付けられるとともにブラシを挿通保持するブラシ保持手段が先端に取り付けられた回転可能な内筒と、この内筒の内側に配され、内筒に連れ回りされるとともに、ブラシの進退動用駆動源の作動を受けて進退動する先端にブラシが取り付けられたブラシ軸と、前記従動歯車と掛合して内筒を回転する樹脂製の歯面を有する駆動歯車と、からなることを特徴としたブラッシング装置の駆動機構である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、ベルトに代えて、金属製の歯面を有する従動歯車と樹脂製の歯面を有する着脱可能な駆動歯車とでブラシを回転するようにした。この構成において、駆動歯車側を積極的に磨耗させるようにしたので、磨耗した駆動歯車のみを交換すればよく、メンテナンスが短時間で容易に行なえる。したがってブラッシング装置の稼働時間も向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明に用いるブラッシング装置を図に沿って説明する。図１において、符号１は、ブラッシング装置を支持する平板状のベースである。このベース１には、図６のように平面視コの字型の支柱２が２つ立設され、各支柱２にはそれぞれ支柱レール３が上下方向に沿って取り付けられている。図２のように、この支柱レール３にブラシ本体２０のガイド２１が掛合し、支柱レール３に沿ってブラシ本体２０が上下摺動可能となっている。またベース１には、図７のように円孔１ａが形成され、ブラシ本体２０の筒状ハウジング６１が円孔１ａを貫通して上下摺動可能となっている。円孔１ａと筒状ハウジング６１との間の円孔側には環状シール４が取り付けられ、ブラシ研磨で発生するミストが円孔１ａと筒状ハウジング６１との間隙を通ってベース上方の駆動部に入り込むのを防止するようになっている。
【０００７】
前記２つの支柱２の上端には図２のように天板５が架設され、ここに、ブラシが磨耗した時にブラシ本体２０を上方へ退避させてブラシを交換する段取用シリンダー６が設けられている。この段取用シリンダー６の下端には、図５のように押圧軸６ａが設けられ、天板５の孔（不図示）より下方に突出し、そこに研磨用シリンダー７が連結されている。この研磨用シリンダー７の下端の押圧軸７ａには、ブラシ本体２０が支柱レール３に対して円滑に上下摺動できるようにジョイント８が連結され、さらにジョイント８にブロック９が連結されて、ブロック９にブラシ本体２０のフレーム４０が接続固定されている。また、研磨用シリンダー７には、水平プレート１０が固定され、水平プレート１０の両端に図４のようにガイドシャフト１１が取り付けられている。ガイドシャフト１１は、天板５に設けた案内筒１２を貫通するように垂直に取り付けられ、片方のガイドシャフト１１に段取用ドグ１３が取り付けられている。この段取用ドグ１３に対向して、天板５に取り付けられた第一垂直ステー１４に２つの段取用近接スイッチ１５、１５ａが取り付けられている。
【０００８】
即ち、ブラシ交換時において、図５のように段取用シリンダー６の押圧軸６ａを縮退作動すると、研磨用シリンダー７、ジョイント８及びブロック９が上昇して、ブラシ本体２０のフレーム４０も上昇する。研磨用シリンダー７の上昇とともに、水平プレート１０に取り付けられたガイドシャフト１１も上昇し、図４のように段取用ドグ１３が上側の段取用近接スイッチ１５に検知されると、段取用シリンダー６が停止する。これでブラシ本体２０が上方へ退避した状態となり、ブラシの交換が可能となる。ブラシ研磨時においては、段取用シリンダー６の押圧軸６ａを伸張することにより、研磨用シリンダー７、ジョイント８及びブロック９が下降して、ブラシ本体２０のフレーム４０も下降する。ガイドシャフト１１の下降とともに段取用ドグ１３が、下側の段取用近接スイッチ１５ａに検知されると、段取用シリンダー６が停止する。これでブラシ研磨が可能な状態となる。
【０００９】
前記研磨用シリンダー７には、図５のように研磨用ドグ１６が取り付けられている。一方、ブラシ本体２０のフレーム４０に設けた第二垂直ステー４７に、２つの研磨用近接スイッチ４８、４８ａが取り付けられ、前記研磨用ドグ１６と対向するようになっている。また、ベース１には、段取用シリンダー６と研磨用シリンダー７をともに伸張させたときに、ブロック９の下降位置を規制するストッパー１７が設けられている。
【００１０】
ブラシ本体２０を研磨位置と非研磨位置との間で進退動させるには、図５のように、前記段取用シリンダー６の押圧軸６ａを伸張させた状態で、研磨用シリンダー７を作動させる。研磨用シリンダー７の押圧軸７ａを伸張させると、ジョイント８及びブロック９が下降し、ブラシ本体２０のフレーム４０も下降する。すると、上側の研磨用近接スイッチ４８が研磨用ドグ１６を検知して、研磨用シリンダー７の作動を停止させ、ブラシ本体２０のブラシが研磨位置となる。研磨が終了し、ブラシを退避させるには、研磨用シリンダー７を先ほどと逆に作動させ、ブラシ本体２０を上方へ退避させる。すると、下側の研磨用近接スイッチ４８ａが研磨用ドグ１６を検知して、研磨用シリンダー７を停止させ、ブラシ本体２０のブラシが非研磨位置となる。段取用シリンダー６とは別に研磨用シリンダー７を設けてブラシを進退動させる理由は、段取用シリンダー６の伸縮ストロークに比べて、研磨用シリンダー７の伸縮ストロークが短いため、頻繁に行なわれるブラシの進退動にかかる時間が短縮され、結果として稼働率を向上できるからである。
【００１１】
次にブラシ本体２０について説明する。ブラシ本体２０は図７のように、前記ブロック９に接続固定されたフレーム４０に、研磨用モータ４９、切込み用モータ２２、ブラシ駆動部６０が設置されている。このフレーム４０は、図４、５のように、下部プレート４１と、前記ブロック９が接続された背部プレート４２と、下部プレート４１に立設されて背部プレート４２とともに上部プレート４３を支持する２本の第一支持棒４４と、図７のように中間プレート４５を支持する４本の第二支持棒４６とからなる。下部プレート４１には、ブラシ駆動部６０の筒状ハウジング６１が固設されている。筒状ハウジング６１の内側には、内筒６２が軸受を介して回転可能に配置されている。内筒６２の上端には、金属製の従動歯車６３が取り付けられ、下端には第一円板６４が取り付けられている。第一円板６４には複数のガイド棒６５が垂設され、ガイド棒６５の下端には、ブラシ束６８を挿通する複数の孔６６ａが形成されるとともに、これら孔６６ａがブラシ束６８の外周を保持してその挫屈を防止するブラシ保持板６６（請求項のブラシ保持手段に相当）が取り付けられている。
【００１２】
内筒６２には、ブラシ軸６７が軸受を介して進退動可能に配置されている。ブラシ軸６７の下端には、複数のブラシ束６８を植設した第二円板６９が取り付けられている。この第二円板６９には、前記ガイド棒６５が挿通する孔６９ａが形成されており、内筒６２が回転すると、内筒６２に連結されたガイド棒６５を介して第二円板６９が連れ回りされ、第二円板６９に植設されたブラシ束６８も回転するようになっている。ブラシ軸６７の上端はベアリングケース２３に回転可能に差し込まれ、ベアリングケース２３の他端は、上部プレート４３に設置された切込み用モータ２２（請求項の進退動用駆動源に相当）の出力軸２２ａと連結されている。この出力軸２２ａにはねじ溝が形成されて、切込み用モータ２２を回転すると、出力軸２２ａも回転しながら、上下方向に螺送されるようになっている。
【００１３】
前記切込み用モータ２２の出力軸２２ａの上方には、図１のように角棒体２４が連結され、切込み用モータ２２の作動により、出力軸２２ａとともに回転するようになっている。角棒体２４の上端には、ブラシ交換用ドグ２５が取り付けられ、このドグに対向して、切込み用モータ２２に第三垂直ステー２６が取り付けられるとともに第三垂直ステー２６にブラシ交換用近接スイッチ２７、２７ａが２つ取り付けられている。また角棒体２４には、複数の歯を有するスリットカム２８が嵌合され、スリットカム２８の上下面は、切込み用モータ２２上に固定された大小のメタルブッシュ２９、２９ａによって挟持され、メタルブッシュ２９、２９ａに対して回転摺動可能となっている。スリットカム２８の歯面に対向する位置で切込み用モータ２２上には、スリットカム２８の歯数をカウントする切込み用センサー３０が取り付けられている。
【００１４】
即ち、ブラシ保持板６６から突出したブラシ６８が磨耗した場合には、切込み用モータ２２を作動すると、この出力軸２２ａが回転するとともに螺送されて下降する。この時、出力軸２２ａに連結されたベアリングケース２３も回転するとともに下降するが、ベアリングケース２３に回転可能に差し込まれたブラシ軸６７は回転することなく下降のみする。したがってブラシ軸６７の下端に取り付けられた第二円板６９も下降し、第二円板６９に植設されたブラシの毛先がブラシ保持板６６より一定量突出することになる。ブラシ保持板６６からの突出量は、出力軸２２ａに連結された角棒体２４のスリットカム２８の歯数を、切込み用センサー３０がカウントすることによって、突出量を決定する。例えば、ブラシの毛先がブラシ保持板６６より数ｍｍ突出するように設定するには、切込み用モータ２２を作動してスリットカム２８の回転歯数を切込み用センサー３０が所定数カウントしたら切込み用モータ２２を停止するようにすれば良い。
【００１５】
また、ブラシ６８を交換時期まで使いきると、下降した角棒体２４上部のブラシ交換用ドグ２５が、第三垂直ステー２６の下側のブラシ交換用近接スイッチ２７ａに検知される。これによりブラシを新しいものに交換し、切込み用モータ２２を今度は逆作動して、角棒体上部のブラシ交換用ドグ２５が、第三垂直ステー２６の上側のブラシ交換用近接スイッチ２７に検知されるところまでブラシ軸６７を上昇させ、初期設定位置として停止する。
【００１６】
図７において、前記フレーム４０の中間プレート４５には、研磨用モータ４９が設置され、その出力軸４９ａに前記従動歯車６３と掛合する歯面に樹脂が肉盛りされた駆動歯車３１が取り付けられている。即ち、研磨用モータ４９を作動すると、駆動歯車３１が回転して従動歯車６３も回転する。従動歯車６３の回転とともに内筒６２が回転し、ガイド棒６５を介してブラシ保持板６６が回転する。ガイド棒６５の回転により、ブラシ軸６７も連れ回り回転し、第二円板６９に植設したブラシ束６８も回転して対象ワークを研磨するのである。
【００１７】
次に上記構成に基づき、全体の動作説明をする。図１、２において、初めに段取用シリンダー６を伸張作動して、段取用ドグ１３が下側の段取用近接スイッチ１５ａに検知された位置にブラシ本体２０を置く。次に研磨用モータ４９を作動して、駆動歯車３１、従動歯車６３を回転し、内筒６２とガイド棒６５、ブラシ保持板６６を回転させておく。ガイド棒６５の回転に伴い、第二円板６９が回転してこれに植設されたブラシ束６８も回転する。図５において、研磨用シリンダー７を縮退作動してブラシ本体２０をそのストローク分だけ上昇させ、フレーム４０に取り付けた第二垂直ステー４７の下側の研磨用近接スイッチ４８ａが研磨用ドグ１６を検知したところで、研磨用シリンダー７を停止する。不図示の新規のワークがブラシ６８の下方へセットされると、研磨用シリンダー７を今度は逆に伸張作動してブラシ本体２０を下降させ、第二垂直ステー４７の上側の研磨用近接スイッチ４８が研磨用ドグ１６を検知するところまでブラシ本体２０を下降させる。すると、ブラシ６８がワークに対して一定の切込み圧力で当接しながら回転し、ワークを研磨する。一定時間の研磨が終了したら、研磨用シリンダー７を縮退作動してブラシ本体２０を上昇退避させ、研磨済みワークを取り出す。次に新たなワークをセットしたら再び研磨用シリンダー７を伸張作動してブラシ本体２０を下降し、ワークの研磨を行なう。
【００１８】
このように所定回数、ワークを研磨すると、ブラシ保持板６６から突出していたブラシ６８が磨耗して、所望の切込み圧力が得られなくなる。次に磨耗したブラシ６８の毛先をブラシ保持板６６より突出させるため、図１において、切込み用モータ２２を作動して、その出力軸２２ａを回転する。すると、出力軸２２ａに連結された角棒体２４の回転とともにスリットカム２８も回転し、切込み用センサー３０が、スリットカム２８の歯数をカウントする。所定の歯数をカウントすると、ブラシ保持板６６よりブラシ６８の毛先が一定量突出するので、切込み用モータ２２の作動を停止する。
【００１９】
ブラシの磨耗に伴い、ブラシ６８を下降して行って交換時期まで使い切ると、角棒体２４先端のブラシ交換用ドグ２５が、下側のブラシ交換用近接スイッチ２７ａで検知される。これにより、ブラシ６８が交換時期であることがわかり、新しいブラシと交換する。ブラシを交換するには、研磨用モータ４９を停止してブラシ６８の回転を止め、伸張していた段取用シリンダー６を縮退させる。すると、ガイドシャフト１１に取り付けられた段取用ドグ１３が、第一垂直ステー１４の上側の段取用近接スイッチ１５に検知され、段取用シリンダー６を停止する。これでブラシ本体２０が最も高い位置まで上昇し、ブラシ６８が交換できる状態となる。ブラシ６８を新しいものに交換したら、切込み用モータ２２を逆作動してブラシ軸６７を上昇させ、角棒体２４のブラシ交換用ドグ２５が、第三垂直ステー２６の上側のブラシ交換用近接スイッチ２７に検知されるまで上昇させる。これでブラシ６８のブラシ保持板６６からの毛先突出量が初期状態となる。再度、段取用シリンダー６を伸張作動して、段取用ドグ１３が下側の段取用近接スイッチ１５ａに検知されるまでブラシ本体２０を下降し、次の研磨に備える。
【００２０】
ところで以上の動作を繰り返すと、従動歯車６３側は金属製のため磨耗しないが、掛合する樹脂製の駆動歯車３１側が磨耗することがある。その場合、図７において、研磨用モータ４９を停止し、駆動歯車３１を固定しているナットを緩めて新品の駆動歯車３１と交換すればよい。このような装置構成であるので、従来、ベルトで駆動していた装置に比べ、ベルト交換の必要がなく、駆動歯車３１の磨耗に伴う段取替えを短時間で行なうことができるから、装置の稼働率を上げることができる。
【００２１】
以上の実施例では、ブラシ本体２０が上下動する例で説明したが、ブラシ本体２０を水平に設置し、左右方向に進退動するタイプの装置であっても本発明を適用することができる。また、従動歯車６３側にはブラシ軸６７が挿通し、さらにその後方に従動歯車６３の着脱を不可能とするベアリングケース２３や切込み用モータ２２が存在するので、駆動歯車３１側を容易に着脱できる構造とし、駆動側を磨耗歯車、従動側を非磨耗歯車とすれば、磨耗歯車の交換作業が容易となる。また、上記実施例では、駆動歯車３１は金属体に樹脂を肉盛りしたものを用いたが、歯車全体が樹脂製であっても良い。要するに、駆動歯車３１が、金属製の従動歯車６３と掛合したときに、金属側を磨耗せずに、自身が積極的に磨耗する構造であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のブラッシング装置の正面図
【図２】同じく右側面図
【図３】同じく平面図
【図４】ブラシ本体を除いた本発明のブラッシング装置の正面図
【図５】同じく右側面図
【図６】同じく平面図
【図７】拡大したブラシ本体の正面部分断面図
【図８】特開平７−４０２２５の要部断面図
【符号の説明】
【００２３】
１  ベース
２  支柱
３  支柱レール
４  環状シール
５  天板
６  段取用シリンダー
６ａ  押圧軸
７  研磨用シリンダー
７ａ  押圧軸
８  ジョイント
９  ブロック
１０  水平プレート
１１  ガイドシャフト
１２  案内筒
１３  段取用ドグ
１４  第一垂直ステー
１５、１５ａ  段取用近接スイッチ
１６  研磨用ドグ
１７  ストッパー
２０  ブラシ本体
２１  ガイド
２２  切込み用モータ（請求項の進退動用駆動源に相当）
２２ａ  出力軸
２３  ベアリングケース
２４  角棒体
２５  ブラシ交換用ドグ
２６  第三垂直ステー
２７、２７ａ  ブラシ交換用近接スイッチ
２８  スリットカム
２９、２９ａ  メタルブッシュ
３０  切込み用センサー
３１  樹脂製駆動歯車
４０  フレーム
４１  下部プレート
４２  背部プレート
４３  上部プレート
４４  第一支持棒
４５  中間プレート
４６  第二支持棒
４７  第二垂直ステー
４８、４８ａ  研磨用近接スイッチ
４９  研磨用モータ
６０  ブラシ駆動部
６１  筒状ハウジング
６２  内筒
６３  金属製従動歯車
６４  第一円板
６５  ガイド棒
６６  ブラシ保持板（請求項のブラシ保持手段に相当）
６６ａ  孔
６７  ブラシ軸
６８  ブラシ束（ブラシ）
６９  第二円板
６９ａ  孔
【図１】
2008000854.tif 000003
【図２】
2008000854.tif 000004
【図３】
2008000854.tif 000005
【図４】
2008000854.tif 000006
【図５】
2008000854.tif 000007
【図６】
2008000854.tif 000008
【図７】
2008000854.tif 000009
【図８】
2008000854.tif 000010