(57)【要約】【課題】バリ取り装置において使用されるブラシであって、長寿命でありかつバリ取り効果に優れたバリ取り用ブラシを提供する。【解決手段】バリ取り用ブラシ７０は、多数の植毛用孔７３が底面に設けられた円盤部７１と、各植毛用孔７３に植え付けられた１または複数本の可撓性を有する毛７２とからなる。毛７２は、ナイロン繊維中に酸化アルミナ、シリコンカーバイトなどを混入させたものとされている。円盤部７１に、その中央部を貫通するねじ挿通用孔７４と、同孔７４の周辺にあって頂面に開口する少なくとも１つの位置決めピン挿入用孔７５とが設けられている。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の植毛用孔が底面に設けられた円盤部と、各植毛用孔に植え付けられた１または複数本の可撓性を有する毛とからなるバリ取り用ブラシ。
【請求項２】
円盤部に、その中央部を貫通するねじ挿通用孔と、同孔の周辺にあって頂面に開口する少なくとも１つの位置決めピン挿入用孔とが設けられている請求項１のバリ取り用ブラシ。
【請求項３】
円盤部に、中心からの距離が位置決めピン挿入用孔の中心からの距離と異なる製造時位置決め孔がさらに設けられている請求項１または２のバリ取り用ブラシ。
【請求項４】
請求項１、２または３のブラシと、バリ取り装置のブラシ軸に基部が取り付けられる軸部および軸部の先端に設けられた円盤部を有するブラシ支持体とからなり、ブラシのねじ挿通孔に挿通されたおねじ部材がブラシ支持体の円盤部の中央部に設けられためねじ部にねじ合わされることにより、ブラシがブラシ支持体に着脱自在に取り付けられており、ブラシ支持体の円盤部に設けられた少なくとも１つの位置決めピンにブラシに設けられた位置決めピン挿入用孔が嵌め合わされているブラシユニット。
【請求項５】
ブラシ軸の先端部にブラシ支持体が軸方向移動可能に支持されており、ブラシ支持体基端部とブラシ軸先端部との間に、ブラシ支持体を先端方向に付勢する弾性部材が介在されている請求項４のブラシユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プレス打ち抜き加工、レーザー加工、フライス加工などにおいて発生する金属（アルミ、真鍮、鉄、ステンレス鋼など）製品のかえりやバリ（以下、「バリ」と称す。）を取ったり、研磨や塗装剥離を行う装置（本発明においては、バリ取り装置と総称する。）で使用されるブラシおよびブラシユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のバリ取り用ブラシとして、特許文献１に、複数本のアルミナ長繊維からなる集合糸にバインダー樹脂を含浸、硬化させた線状体が複数本結束されており、これらの複数本の線状体の自由端でバリ取りを行うブラシ状砥石が記載されている。
【０００３】
一方、本出願人は、特許文献２において、装置の大型化および複雑化を抑えて手作業をなくすことができ、かつブラシの毛同士が絡み合うことがないバリ取り装置を提案した。同文献に例示されているバリ取り用ブラシは、研磨砥粒が混入された合成樹脂製の成型ブラシであって、円盤部およびこれに同心状に設けられた多数の毛からなる一体成型品である。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２５４２７７号公報
【０００５】
【特許文献２】
特願２００２−３１１５４１
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献２のバリ取り装置によると、従来のバリ取り装置の問題点は解消されたが、本出願人は、バリ取り用ブラシの寿命およびワークの角部におけるバリ取りの効果に対し、より一層の改良を加えるという課題を創出した。
【０００７】
この発明の目的は、バリ取り装置において使用されるブラシであって、長寿命でありかつバリ取り効果に優れたバリ取り用ブラシを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明によるバリ取り用ブラシは、多数の植毛用孔が底面に設けられた円盤部と、各植毛用孔に植え付けられた１または複数本の可撓性を有する毛とからなるものである。
【０００９】
円盤部は、例えば、エンジニアリングプラスチック製とされるが、これに限定されるものではない。毛の材質としては、ナイロン繊維中に酸化アルミナ、シリコンカーバイトまたはダイヤモンド砥粒を混入させたものが好適であるが、これに限定されるものではない。
【００１０】
植毛用孔は、例えば、円盤部の中央部分を除いて、同心円状に、２〜１０列、より好ましくは、３〜６列設けられる。各孔同士の間隔は、孔径と同程度かそれより大きくされる。
【００１１】
植毛用孔に毛を植え付けるには、例えば、１本の線材（糸）をＵ字状に折り曲げてその折り曲げ部を孔内に強制的に挿入すること（圧着すること）により得ることができる。これにより、１つの孔に２本の毛が植毛されたようになる。植毛用孔の径を毛の径の２倍程度とすることにより、接着等を施さなくても、毛の抜けを防止することができる。円盤部の底面から毛の先端までの距離（毛の長さ）は、例えば、１５〜４０ｍｍとされる。各孔に植え付けられる線材は、１本（毛の本数としては２本）であることが好ましいが、円盤部の径が大きい場合には、植毛用孔の径を大きくするとともに、複数本としてもなお全体として可撓性を保持する範囲で、Ｕ字状の線材を複数本（例えば２本または３本、毛の本数としては、４本または６本）１つの孔に植え付けるようにしてもよい。線材をＵ字状に折り曲げないで使用することも可能であり、この場合には、１〜６本の線材＝毛を１つの孔に挿入すればよい。
【００１２】
この発明のバリ取り用ブラシによると、ブラシの毛が可撓性を有しているので、バリ取り時において、毛がワークの面に押し付けられた状態から開放された状態に移行する際、バリをはたくことになり、ワークの角部のバリが取れやすくなる。しかも、毛が撓むことによって毛にかかる圧力が小さくなることから、摩耗が少なくなり、長寿命となる。
【００１３】
毛の材質、太さおよび長さ、植毛用孔の大きさおよびピッチ、１つの植毛用孔に挿入される毛の本数などは、円盤部の径およびワークの材質等に応じ、上記作用効果を確保可能なように適宜設定される。
【００１４】
円盤部に、その中央部を貫通するねじ挿通用孔と、同孔の周辺にあって頂面に開口する少なくとも１つの位置決めピン挿入用孔とが設けられていることが好ましい。位置決めピン挿入用孔は、例えば、同心円状に等間隔で３つ貫通状に設けられる。このようにすると、消耗したブラシを交換する際の操作を容易に行うことができる。
【００１５】
円盤部に、中心からの距離が位置決めピン挿入用孔の中心からの距離と異なる製造時位置決め孔がさらに設けられていることが好ましい。位置決めピン挿入用孔が同心円状に等間隔で３つ設けられている場合には、製造時位置決め孔は、２つの位置決めピン挿入用孔同士をつなぐ線分のちょうど中央に設けられる。このようにすると、製造時位置決め孔を使用して、円盤部の周方向の基準点を得ることができ、植毛作業を容易にかつ確実に行うことができる。
【００１６】
この発明によるブラシユニットは、上記のバリ取り用ブラシと、バリ取り装置のブラシ軸に基部が取り付けられる軸部および軸部の先端に設けられた円盤部を有するブラシ支持体とからなり、ブラシのねじ挿通孔に挿通されたおねじ部材がブラシ支持体の円盤部の中央部に設けられためねじ部にねじ合わされることにより、ブラシがブラシ支持体に着脱自在に取り付けられており、ブラシ支持体の円盤部に設けられた少なくとも１つの位置決めピンにブラシに設けられた位置決めピン挿入用孔が嵌め合わされているものである。
【００１７】
この場合に、支持体がブラシ軸に取り付けられた状態で、支持体にブラシが着脱される。このようにすると、消耗品であるブラシの着脱が簡単となる。また、１本のおねじ部材の締付け・ねじ戻しによって、ブラシの着脱が可能となるとともに、ブラシ支持体に対するブラシの回転は、位置決めピンと孔との嵌め合わせで阻止されるので、正逆両方に回転させても、ねじがゆるんでブラシが支持体から脱落することがない。
【００１８】
上記ブラシユニットをブラシ軸に取り付けるに際しては、ブラシ軸の先端部にブラシ支持体が軸方向移動可能に支持されており、ブラシ支持体基端部とブラシ軸先端部との間に、ブラシ支持体を先端方向に付勢する弾性部材が介在されていることが好ましい。このようにすると、ブラシが当たるワークの面に傾斜・凹凸などのばらつきがあっても、弾性部材の付勢力によってブラシがワークの面にムラなく押し付けられ、摩耗が少なくなるとともに、より効率的にバリ取りを行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態を、以下図面を参照して説明する。以下の説明において、図１の左を先端側、同右を基端側というものとする。
【００２０】
図１は、この発明のバリ取り用ブラシが使用されるバリ取り装置の１実施形態を示している。
【００２１】
このバリ取り装置（３１）は、特許文献２に記載のものであり、基端側の固定部（３７）および先端側の可動部（３８）よりなるボディ（３２）と、ボディ（３２）の固定部（３７）および可動部（３８）内に回転可能に支持された主軸（３３）と、ボディ（３２）の可動部（３８）に回転可能に支持された複数（例えば３本）のブラシ軸（３４）と、ボディ（３２）の可動部（３８）を回転させる可動部回転手段（３５）と、各ブラシ軸（３４）を回転させるブラシ軸回転手段（３６）と、各ブラシ軸（３４）の先端に着脱自在に取り付けられたブラシユニット（３９）と、ボディ（３２）の固定部（３７）の基端部に設けられてマシニングセンタ・フライス盤・ボール盤・専用機等に取り付ける際の位置決めを行う位置決め部（４０）とを備えている。
【００２２】
ボディ（３２）の固定部（３７）は、基端側の小径部（４１）および先端側の大径部（４２）よりなる段付き円筒状に形成されている。大径部（４２）の先端部には、可動部（３８）を嵌め入れる凹所（４２ａ）が設けられており、凹所（４２ａ）の基端部には、環状の段部（４２ｂ）が設けられている。ボディ（３２）の可動部（３８）の基端面と固定部（３７）の大径部凹所（４２ａ）の底面との間には、可動部回転手段（３５）およびブラシ軸回転手段（３６）を収納するスペースが形成されている。
【００２３】
主軸（３３）は、ボディ（３２）の固定部（３７）の小径部（４１）に軸受（４３）を介して中間部分が回転可能に支持されるとともに、その先端部分がボディ（３２）の可動部（３８）に軸受（４４）を介して回転可能に支持されている。主軸（３３）は、ボディ（３２）より基端側に突出しておりマシニングセンタ等の駆動装置に噛み合い可能に形成された基端部（３３ａ）を有している。
【００２４】
ブラシ軸（３４）は、主軸（３３）の先端部分を囲むように所定間隔をおいて配置されるとともに、ボディ（３２）の可動部（３８）に軸受（４５）を介して回転可能に支持されている。
【００２５】
可動部回転手段（３５）は、主軸（３３）の中間部分を囲むように所定間隔をおいて配置されボディ（３２）の可動部（３８）に固定された３本の旋回棒（４６）と、旋回棒（４６）の中間部分に回転可能に取り付けられた旋回用大径歯車（４７）と、主軸（３３）の中間部分に固定されて旋回用大径歯車（４７）に噛み合わされた旋回棒駆動歯車（４８）と、旋回棒（４６）の基端側部分に固定された旋回用小径歯車（４９）と、主軸（３３）と同心になるようにボディ（３２）の固定部（３７）の大径部に固定されかつ旋回用小径歯車（４９）に噛み合わされた内歯歯車（５０）とを有している。
【００２６】
旋回棒（４６）は、先端部におねじ部（４６ａ）を、基端部にフランジ部（４６ｂ）を有している。旋回用大径歯車（４７）および旋回用小径歯車（４９）は、一体とされて、それらの中央貫通孔に挿通された旋回棒（４６）のおねじ部（４６ａ）がボディ（３２）の可動部（３８）に設けられためねじ部にねじ込まれることにより、旋回棒（４６）に相対的に回転可能に支持されている。内歯歯車（５０）は、ボルトによってボディ固定部（３７）の環状段部（４２ｂ）に固定されている。
【００２７】
ブラシ軸回転手段（３６）は、各ブラシ軸（３４）の基端部に固定されたブラシ軸回転用歯車（５１）と、主軸（３３）の中間部分に固定されて中間歯車（５３）を介してブラシ軸回転用歯車（５１）に噛み合わされたブラシ軸駆動歯車（５２）からなる。
【００２８】
ブラシ軸（３４）は、ボディ可動部（３８）の基端側に突出している部分が小径とされており、ブラシ軸回転用歯車（５１）は、この小径部（３４ａ）に円筒状スペーサ（５４）を介して相対的に回転不可能に取り付けられている。ブラシ軸駆動歯車（５２）は、旋回棒駆動歯車（４８）より大径であり、両歯車（４８）（５２）は、ブラシ軸駆動歯車（５２）が基端側に位置するように一体に形成されている。中間歯車（５３）の軸（５５）は、先端部におねじ部を有しており、このおねじ部がボディ可動部（３８）に設けられためねじ部にねじ込まれることにより、中間歯車軸（５５）がボディ可動部（３８）に固定されている。中間歯車軸（５５）には、ボディ可動部（３８）の基端面と中間歯車（５３）先端面との間に介在される円筒状スペーサ（５６）が嵌められている。
【００２９】
ブラシユニット（３９）は、金属製のブラシ支持体（６１）と、研磨砥粒が混入された合成樹脂製のブラシ（６２）と、ブラシ（６２）を着脱自在にブラシ支持体（６１）に取り付けるビス（おねじ部材）（６３）と、ブラシ支持体（６１）とブラシ（６２）との間に設けられた位置決めピン（６４）とからなる。ブラシ支持体（６１）は、ブラシ軸（３４）に取り付けられる軸部（６５）および軸部（６５）の先端に設けられた円盤部（６６）からなる。ブラシ軸（３４）の先端部（３４ｂ）は、大径とされてボディ可動部（３８）の先端側に突出させられており、この大径先端部（３４ｂ）には、先端側に開口しているブラシ差込用凹所（５７）と、径方向に貫通しているピン挿通用孔（５８）とが設けられている。ブラシ支持体（６１）の軸部（６５）には、軸方向に長い径方向貫通孔（６７）が設けられており、この貫通孔（６７）とブラシ軸（３４）のピン挿通用孔（５８）とが位置合わせされて両孔（５８）（６７）に連結ピン（５９）が挿通されている。ブラシ支持体（６１）の軸部（６５）の基端部とブラシ軸（３４）のブラシ差込用凹所（５７）底面との間には、ブラシユニット（３９）を先端方向に付勢するコイルばね（弾性部材）（６０）が介在されている。ブラシ支持体（６１）の軸部（６５）に設けられている径方向貫通孔（６７）が軸方向に長いことから、ブラシユニット（３９）は同孔（６７）の範囲内で軸方向基端側に移動可能であり、移動に伴ってコイルばね（６０）の先端向きの弾性力が増加する。したがって、各ブラシユニット（３９）のブラシ（６２）が当たるワークの面に傾斜・凹凸などのばらつきがあっても、コイルばね（６０）の付勢力によってすべてのブラシ（６２）がワークの面にほぼ均等にムラなく押し付けられ、効率的なバリ取りができる。
【００３０】
上記バリ取り装置（３１）によると、主軸（３３）の回転によって旋回棒駆動歯車（４８）およびブラシ軸駆動歯車（５２）が回転し、ブラシ軸駆動歯車（５２）の回転は、中間歯車（５３）を介してブラシ軸回転用歯車（５１）に伝えられ、ブラシ軸（３４）が自転する。一方、旋回棒駆動歯車（４８）の回転は、旋回用大径歯車（４７）およびこれと一体の旋回用小径歯車（４９）に伝えられる。旋回棒（４６）自体は自転しないことから、旋回用小径歯車（４９）の回転に伴って、同歯車（４９）したがって旋回棒（４６）は内歯歯車（５０）に案内されて公転する。こうして、ブラシ軸（３４）は、主軸（３３）の回転に伴って、自転しながら公転し、バリ取りが行われる。また、ブラシ軸（３４）を正回転および逆回転の両方に回転させても、ビス（おねじ部材）（６３）がブラシ支持体（６１）から外れることはなく、連続してかつ安全にバリ取りを行うことができる。そして、ブラシ（６２）が消耗した場合には、ブラシ支持体（６１）をブラシ軸（３４）に取り付けたまま、ビス（６３）を外してブラシ（６２）をブラシ支持体（６１）から取り外し、新品のブラシ（６２）を同じビス（６３）でブラシ支持体（６１）に取り付ければよい。こうして、非常に簡単に消耗品であるブラシ（６２）の交換ができる。
【００３１】
この発明によるバリ取り用ブラシ（７０）は、上記のブラシ（６２）をさらに改良したものであって、図２および図３に示すように、多数の植毛用孔（７３）が底面に設けられた円盤部（７１）と、各植毛用孔（７３）に植え付けられた２本の可撓性を有する毛（７２）とからなるものである。
【００３２】
円盤部（７１）は、エンジニアリングプラスチック製とされており、毛（７２）の材質は、ナイロン繊維中に酸化アルミナまたはシリコンカーバイトを混入させたものとされている。植毛用孔（７３）は、円盤部（７１）の中央部分を除いて、同心円状に、３列設けられており、各孔（７３）同士の間隔は、孔径と同程度かそれより大きくされている。植毛用孔（７３）への毛（７２）の植え付けは、１本の線材をＵ字状に折り曲げてその折り曲げ部を孔（７３）内に強制的に挿入すなわち圧着することにより行われている。
【００３３】
円盤部（７１）には、その中央部を貫通するねじ挿通用孔（７４）と、同孔（７４）の周辺にあって頂面に開口する複数の位置決めピン挿入用孔（７５）と、中心からの距離が位置決めピン挿入用孔（７５）の中心からの距離と異なる製造時位置決め孔（７６）とが設けられている。位置決めピン挿入用孔（７５）は、同心円状に等間隔で３つ設けられており、製造時位置決め孔（７６）は、２つの位置決めピン挿入用孔（７５）同士をつなぐ線分のちょうど中央に設けられている。
【００３４】
なお、位置決めピン挿入用孔（７５）の数は、少なくとも１つあればよく、２つでもよく、また、４つ以上であってもよい。また、位置決めピン挿入用孔（７５）は、円盤部（７１）を貫通していてももちろんよいが、貫通していなくてもよい。
【００３５】
この発明によるブラシユニット（３９）は、図４に示すように、上記のバリ取り用ブラシ（７０）と、バリ取り装置（３１）のブラシ軸（３４）に基部が取り付けられる軸部（６５）および軸部（６５）の先端に設けられた円盤部（６６）を有するブラシ支持体（６１）とからなり、ブラシ（７０）のねじ挿通用孔（７４）に挿通されたビス（おねじ部材）（６３）がブラシ支持体（６１）の円盤部（６６）の中央部に設けられためねじ部（７７）にねじ合わされることにより、ブラシ（７０）がブラシ支持体（６１）に着脱自在に取り付けられており、ブラシ支持体（６１）の円盤部（６６）の先端側（ブラシ側）の面に設けられた少なくとも１つの位置決めピン（６４）にブラシ（７０）に設けられた位置決めピン挿入用孔（７５）が嵌め合わされているものである。
【００３６】
図４中のブラシ軸（３４）およびブラシ支持体（６１）は、図１を参照して説明した上記のものと同じであり、同じ構成に同じ符号を付してその説明を省略する。
【００３７】
なお、ブラシ（７０）とブラシ支持体（６１）とを結合するには、図４の構成に限られるものではなく、例えば、ブラシ（７０）の円盤部（７１）に設けられている位置決めピン挿通用孔（７５）をボルト挿通用孔として使用し、ブラシ支持体（６１）の位置決めピン（６４）をめねじに変更し、３本のビスによってブラシ（７０）を支持体（６１）に取り付けるようにすることもできる。
【００３８】
この発明のバリ取り用ブラシ（７０）およびこれを備えたブラシユニット（３９）によると、ブラシ（７０）の毛（７２）が可撓性を有しているので、バリ取り時には、図５の（ａ）（ｂ）に示すように、毛（７２）がワーク（Ｗ）の面に押し付けられた状態から開放された状態に移行する際（同図の二点鎖線部分参照）、バリ（Ｂ）をはたくことになり、ワーク（Ｗ）の角部のバリ（Ｂ）が取れやすくなる。しかも、毛（７２）が撓むことによって毛（７２）にかかる圧力が小さくなることから、摩耗が少なくなり、長寿命となる。これに対し、図５の（ｃ）（ｄ）に示した成形ブラシ（８０）では、毛（８２）がワーク（Ｗ）の面に押し付けられた状態から開放された状態に移行する際（同図の二点鎖線部分参照）、その変形量が小さく、ワーク（Ｗ）の角部のバリ（Ｂ）の上部は取れるが、下部が取れないこととなる。しかも、毛（８２）の撓み量が小さいために、毛（８２）にかかる圧力が大きくなることから、摩耗が多くなり、したがって、寿命が短いものとなる。しかも、この発明のバリ取り用ブラシ（７０）およびこれを備えたブラシユニット（３９）によると、ブラシ（７０）の毛（７２）が可撓性を有しているので、これらが正方向に回転または移動する時と、逆方向に回転または移動する時とで、図５の（ａ）と（ｂ）とのように、ブラシ（７０）の毛（７２）のワークへの接触状態が異なることになり、正と逆とを切り換えることにより、より一層バリがよく取れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるバリ取り用ブラシが使用されるバリ取り装置の１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】この発明によるバリ取り用ブラシの正面図である。
【図３】同底面図である。
【図４】この発明によるバリ取り用ブラシユニットの縦断面図である。
【図５】この発明によるバリ取り用ブラシの作用効果を示す模式図である。
【符号の説明】
（３４）      ブラシ軸
（３９）      ブラシユニット
（６０）      コイルばね（弾性部材）
（６１）      ブラシ支持体
（６３）      ビス（おねじ部材）
（６４）      位置決めピン
（７０）      ブラシ
（７１）      円盤部
（７２）      毛
（７３）      植毛用孔
（７４）      ねじ挿通孔
（７５）      位置決めピン挿通用孔
（７６）      製造時位置決め孔
【図１】
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【図２】
2004237383.tif 000004
【図３】
2004237383.tif 000005
【図４】
2004237383.tif 000006
【図５】
2004237383.tif 000007