(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属表面のバリ取りなどに使用する金属表面加工用ホイール型ブラシであって、円環状のエポキシ樹脂製のホイールの外周面に砥粒を含浸した多数のナイロン製フィラメントを、各フィラメントが半径方向に突出するように植設してなる金属表面加工用ホイール型ブラシの製造方法であって、上面の中央部に設けた円筒状の背の高い突起とそれを囲繞するように設けた背の低い円環状の突起によって中間に円環状の溝を形成した下部金型の背の低い突起上に、砥粒を含浸した多数のナイロン製フィラメントを、内端を溝の中間に揃えて各フィラメントが半径方向を向くように並べて一層目のフィラメントを所要の高さに積層する工程と、溝の内側にエポキシ樹脂を、溝の外側に隙間を残すように注入してフィラメントの内端側を固定する工程と、一層目のフィラメントの上面に一層目と同様にして二層目のフィラメントを所要の高さに積層する工程と、溝内に一層目と同様にして二層目のエポキシ樹脂を注入する工程と、下面の中央部の円筒状の突起とそれを囲繞して設けた円環状の突起とによって上記下部金型の溝と対峙する円環状の溝を形成した上部金型を被せて固化する工程と、上部金型を一旦外して溝内の隙間とその外側にわずかにはみ出してエポキシ樹脂を注入する工程と、再び上部金型を被せて一体に固化する工程と、上部金型および下部金型を製品から外す工程とからなることを特徴とする金属表面加工用ホイール型ブラシの製造方法。
【請求項２】
上記金属表面加工用ホイール型ブラシは、外周面に連続した溝部を有する請求項１記載の金属表面加工用ホイール型ブラシの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスタービンのコンプレッサやタービンのディスク等の耐熱合金加工後のバリ取りなどに使用する金属表面加工用ホイール型ブラシおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ジェットエンジン等のガスタービンのタービンディスクやコンプレッサディスクは、種々の工作機械によって機械加工されて完成するが、これらの製品は、合金加工後、ブラシなどによってその表面のバリ取り加工が行われる。
【０００３】
図５は従来のホイール型ブラシの図で、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）の一部拡大図、（Ｃ）は（Ｂ）のＡ−Ａ矢視図である。図において、ａはホイール型ブラシである。ｂは鋼製の円環状の平板である。平板ｂは半径方向の内側に複数の大きな長円形の開孔ｃと外側に複数の小さな開孔ｄを設けている。小さな開孔ｄは各開孔ｃを挟んで２個ずつ設けられている。ｅは直径１ｍｍ程度で剛性があるナイロン製のフィラメントで、砥粒を含浸させてあり、中間をＵ字状に折り曲げて平板ｂの大きな開孔ｃを通し、各フィラメントｅを半径方向に突出させ、外周端を所要の長さに揃えて外端が円環状を形成している。なお、ナイロン製のフィラメントは市販のものである。ｆは各フィラメントｅを固縛している板状のワイヤで、平板ｂの２個の開孔ｄを通してからプレスで折り曲げてフィラメントｅをワイヤｆの剛性で固定している。ｇは円環状のホイールである。ホイールｇはプレス加工により中央部に凹部を形成した２枚の鋼製の板ｈ、ｉによって平板ｂを上下で挟持して中央部を密着してスポット溶接し、外側部で円環状のフィラメントｅを圧縮して一体に固定している。ｊはホイールｇの中心に設けたブラシａを機械にセットするための開口である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のホイール型ブラシでは、円環状の鋼製の平板に設けた内側の開孔にナイロン製のフィラメントをＵ字状に折り曲げて通し、この開孔よりも外側の開孔で板状のワイヤによりフィラメントを固縛し、中央部に凹部を形成した２枚の鋼製の板で平板を上下で挟持したホイールの外端側を圧縮して固定しているので、フィラメントを固縛している板状のワイヤ部分で、使用中にフィラメント同志がこすれ合って摩耗して歯抜け状態になり易い。また、フィラメントとホイールとは異質の材料で形成されているので、ブラシを交換して廃棄処分する際、フィラメントとホイールとを分解し、別々に処分しなければならず、処分にコストがかかる。
【０００５】
本発明は、以上述べた従来技術の問題点に鑑み案出されたもので、フィラメントとホイールとを同様の材料で一体に形成して摩耗や折れなどの破損を防止し、かつ、ブラシの軽量化と製造コストの低減化を図るとともに、ブラシ交換後、フィラメントとホイールとを分解することなく一体で処分して廃棄処分コストの低減化を図ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願請求項１記載発明の金属表面加工用ホイール型ブラシは、金属表面のバリ取りなどに使用する金属表面加工用ホイール型ブラシであって、円環状のエポキシ樹脂製のホイールの外周面に砥粒を含浸した多数のナイロン製のフィラメントを、各フィラメントが半径方向に突出するように植設してなるものである。
【０００７】
上記金属表面加工用ホイール型ブラシは、外周面に連続した溝部を有するものであってもよい。
【０００８】
本願請求項３記載発明の金属表面加工用ホイール型ブラシの製造方法は、請求項１記載発明の金属表面加工用ホイール型ブラシの製造方法であって、上面の中央部に設けた円筒状の背の高い突起とそれを囲繞するように設けた背の低い円環状の突起によって中間に円環状の溝を形成した下部金型の背の低い突起上に、砥粒を含浸した多数のナイロン製のフィラメントを、内端を溝の中間に揃えて各フィラメントが半径方向を向くように並べて一層目のフィラメントを所要の高さに積層する工程と、溝の内側にエポキシ樹脂を、溝の外側に隙間を残すように注入してフィラメントの内端側を固定する工程と、一層目のフィラメントの上面に一層目と同様にして二層目のフィラメントを所要の高さに積層する工程と、溝内に一層目と同様にして二層目のエポキシ樹脂を注入する工程と、下面の中央部の円筒状の突起とそれを囲繞して設けた円環状の突起とによって上記下部金型の溝と対峙する円環状の溝を形成した上部金型を被せて固化する工程と、上部金型を一旦外して溝内の隙間とその外側にわずかにはみ出してエポキシ樹脂を注入する工程と、再び上部金型を被せて一体に固化する工程と、上部金型および下部金型を製品から外す工程とからなるものである。
【０００９】
次に、本発明の作用を説明する。フィラメントとホイールとを同様の材料で一体に形成することによって、個々のフィラメントは独立して固定されているので、根元の部分で互いにこすれ合うことがなく、摩耗や折れなどの破損がしにくい。また、ブラシの軽量化と製造コストの低減化を図ることができる。さらに、ブラシ交換後、フィラメントとホイールとを分解しないで一体で処分するので、廃棄処分コストの低減化を図ることができる。
【００１０】
【発明の実施の態様】
以下、本発明の１実施態様について図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の金属表面加工用ホイール型ブラシの正面図である。図２は図１のＡ−Ａ矢視図である。図において、１は金属表面加工用ホイール型ブラシである。２は円環状のエポキシ樹脂製のホイールである。２ａはホイール２の中心に設けたブラシ１を機械にセットするための開口である。３は砥粒を含浸した直径１ｍｍ程度のナイロン製のフィラメントで、ホイール２の外周面に各フィラメント３が半径方向に突出するように多数植設されている。
【００１１】
図４は本発明の金属表面加工用ホイール型ブラシの製造方法を示す概念図である。金属表面加工用ホイール型ブラシ１は、上面の中央部に設けた円筒状の背の高い突起５ａとそれを囲繞するように設けた背の低い円環状の突起５ｂによって中間に円環状の溝５ｃを形成した下部金型５と、下面の中央部の円筒状の突起６ａとそれを囲繞して設けた円環状の突起６ｂとによって下部金型５の溝５ｃと対峙する円環状の溝６ｃを形成した上部金型６とを使用し、次のように製造する。
まず、下部金型の背の低い突起５ｂ上に、砥粒を含浸した多数のナイロン製のフィラメント３を、内端を溝３ｃの中間の円周上に揃えて各フィラメント３が半径方向を向くように並べて一層目のフィラメント３Ａを所要の高さｈ１に積層する工程と、溝５ｃの内側にエポキシ樹脂２Ａを、溝５ｃの外側に隙間５ｄを残すように注入してフィラメント３Ａの内端側を固定する工程と、一層目のフィラメント３Ａの上面に一層目と同様にして二層目のフィラメント３Ｂを所要の高さｈ２に積層する工程と、溝５ｃ内に一層目と同様にして二層目のエポキシ樹脂２Ｂを注入する工程と、上部金型６を被せて固化する工程と、上部金型６を一旦外して溝５ｃ、６ｃ内の隙間５ｄ、６ｄとその外側にわずかにはみ出してエポキシ樹脂２Ｃを注入する工程と、再び上部金型６を被せて一体に固化する工程と、上部金型６および下部金型５を製品から外す工程とによって製造する。エポキシ樹脂２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、いずれも液状の２液性の樹脂を混ぜて使用し、放置すると常温で固化する。なお、ｈはフィラメント３の全高（厚み）である。
【００１２】
次に、本実施形態の作用を説明する。フィラメント３とホイール２とを同様の材料で一体に形成することによって、個々のフィラメント３は独立して固定されているので、根元の部分で互いにこすれ合うことがなく、摩耗や折れなどの破損がしにくい。また、ブラシの軽量化と製造コストの低減化を図ることができる。さらに、ブラシ交換後、フィラメント３とホイール２とを分解しないで一体で処分するので、廃棄処分コストの低減化を図ることができる。
【００１３】
図３は本願請求項２記載発明の金属表面加工用ホイール型ブラシの断面図である。図において、金属表面加工用ホイール型ブラシ１は、図１、図２で説明した金属表面加工用ホイール型ブラシ１の外周面に連続した溝部３ａを設けたもので、他の部分は図１、図２で説明した金属表面加工用ホイール型ブラシ１と同じであり、重複する説明は省略する。
【００１４】
本発明は、以上述べた実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の金属表面加工用ホイール型ブラシおよびその製造方法は、フィラメントとホイールとを同様の材料で一体に形成して摩耗や折れなどの破損を防止し、かつ、ブラシの軽量化と製造コストの低減化を図るとともに、ブラシ交換後、フィラメントとホイールとを分解することなく一体で処分して廃棄処分コストの低減化を図ることができるなどの優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の請求項１記載の金属表面加工用ホイール型ブラシの正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】本発明の請求項３記載の金属表面加工用ホイール型ブラシの断面図である。
【図４】本発明の金属表面加工用ホイール型ブラシの製造方法を示す概念図で、（Ａ）は下部金型の上に一層目のフィラメントを積層してエポキシ樹脂で固定した図、（Ｂ）は一層目のフィラメントの上に二層目のフィラメントを積層してエポキシ樹脂で固化した図、（Ｃ）は下部金型の上に上部金型を被せて一層目と二層目のフィラメントをエポキシ樹脂で固定した図、（Ｄ）は上部金型と下部金型を外して金属表面加工用ホイール型ブラシを取り出した図である。
【図５】従来のホイール型ブラシの図で、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）の一部拡大図、（Ｃ）は（Ｂ）のＡ−Ａ矢視図である。
【符号の説明】
１    金属表面加工用ホイール型ブラシ
２    ホイール
２ａ  開穴
３    フィラメント
３ａ  溝
５    下部金型
６    上部金型
７    テーブル
８    ワーク
【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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