(57)【要約】【課題】  切粉除去用のワイヤブラシを備えた切断加工機において、ワイヤブラシによる鋸の刃先の片減りをなくし、ワークの切り曲がりをなくす。【解決手段】  丸鋸切断機１１においては、ベース部材５７の盤面にリング状にワイヤ５９が植毛されたカップ状のワイヤブラシ５５が、その回転軸であるブラシ軸４７の延長線が、丸鋸１１の回転中心を通り、かつ、丸鋸１１の板厚の中心をも通り、ブラシ軸４７の延長線より上側の領域と下側の領域においてワイヤ５９が丸鋸１１の刃先１５に当接する様に、配置されている。【選択図】  図１０
2005074587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）  鋸の刃先に付着した切粉を除去するためのワイヤブラシと、該ワイヤブラシの回転機構とを備え、さらに以下の特徴を有する切断加工機。
（Ｂ）  前記ワイヤブラシは、前記回転機構によって回転される回転体と、該回転体の表面に植毛されたワイヤとを備えていること。
（Ｃ）  前記ワイヤブラシは、前記回転体が前記鋸の刃先に対面する様に、配置されてていること。
（Ｄ）  さらに、前記ワイヤブラシは、前記回転体の回転軸の延長線を前記鋸の板面に投影したときに該鋸が当該延長線によって分割される２つの領域のいずれにおいても前記ワイヤが前記鋸の刃先に接する様に、配置されていること。
【請求項２】
請求項１記載の切断加工機であって、さらに以下の特徴を有する切断加工機。
（Ｅ）  前記ワイヤブラシは、前記回転体にリング状にワイヤが植毛されたものであること。
【請求項３】
請求項１又は２載の切断加工機であって、さらに、以下の特徴を有する切断加工機。
（Ｆ）  前記ブラシ回転機構は、
（Ｆ１）  ブラシ駆動源から伸びる第１の回転軸と、
（Ｆ２）  該第１の回転軸と同軸ではない位置に支持されて前記回転体を回転する第２の回転軸と、
（Ｆ３）  前記第１の回転軸から前記第２の回転軸に動力を伝達する方向変換ギアボックスと
を備えていること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋸の刃先に付着した切粉をワイヤブラシにより除去する鋸の切粉除去装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、帯鋸盤において、鋸の刃先に付着した切粉を除去するため、刃先に当接させた円盤状のワイヤブラシを回転させる様にしたものが知られている（特許文献１）。
【０００３】
しかし、この従来技術では、ワイヤブラシの回転方向によって鋸刃が常に片面側から擦られた状態にあるため、片減りし、ワークに切り曲がりが生じるという問題があった。
【０００４】
これに対し、特許文献３は、帯鋸盤において、切り曲がり量が所定量になったら、ワイヤブラシの回転方向を反転させるという技術を提案している。
【０００５】
より具体的には、
（１）マグネットセンサを用いて、刃先の切り曲がり量を検出し、切り曲がり量が０．
６ｍｍ以上となったとき、ワイヤブラシの回転方向を反転させるという方法（以
下、この方法を「反転技術１」という。）、
（２）所定回数の切断加工を実行する毎にワイヤブラシの回転方向を反転させるという
方法（以下、この方法を「反転技術２」という。）、
（３）所定時間の切断加工を実行する毎にワイヤブラシの回転方向を反転させるという
方法（以下、この方法を「反転技術３」という。）、
が開示されている（段落番号００５５〜段落番号００６１）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３５３６１５号公報（要約）
【特許文献２】特開２００１−１２１３４７号公報（要約）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、反転技術１〜３は、いずれも制御条件として所定範囲内の切曲り量が生じることを前提としているため、切り曲がりを十分に回避できないという問題がある。
【０００８】
例えば、反転技術１では、最大０．６ｍｍの切り曲がりが生じる。また、切り曲がり量を０．６ｍｍ以内にするために、マグネットセンサを必要とするという問題もあるし、このマグネットセンサとして相当に精度の良いものを用いなければならないという問題もある。
【０００９】
反転技術２，３では、上述した様な設備的な不利はないけれども、切り曲がり量を予測して反転制御を行う方法であることから、実際には、反転技術１が目指した０．６ｍｍ以内の切り曲がりにならず、もっと大きな切り曲がりが生じてしまうという問題が考えられる。
【００１０】
そこで、本発明は、切粉除去用のワイヤブラシを備えた切断加工機において、ワイヤブラシによる鋸の刃先の片減りをなくし、ワークの切り曲がりをなくすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するためになされた本発明の切断加工機は、
（Ａ）  鋸の刃先に付着した切粉を除去するためのワイヤブラシと、該ワイヤブラシの回転機構とを備え、さらに以下の特徴を有する。
（Ｂ）  前記ワイヤブラシは、前記回転機構によって回転される回転体と、該回転体の表面に植毛されたワイヤとを備えていること。
（Ｃ）  前記ワイヤブラシは、前記回転体が前記鋸の刃先に対面する様に、配置されていること。
（Ｄ）  さらに、前記ワイヤブラシは、前記回転体の回転軸の延長線を前記鋸の板面に投影したときに該鋸が当該延長線によって分割される２つの領域のいずれにおいても前記ワイヤが前記鋸の刃先に接する様に、配置されていること。
【００１２】
上記の（Ｄ）の構成要件（ワイヤブラシの配置条件）について、丸鋸を例に挙げ、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１３】
まず、最も典型的な例を図１に基づいて説明する。ワイヤブラシＢ１の回転軸Ｃ１の延長線Ｌ１が、丸鋸Ａ１の回転中心Ｏ１を通り（１−ａ参照）、かつ、丸鋸Ａ１の板厚の中心をも通る様に配置する（１−ｃ参照）。この配置方法によれば、（１−ａ）に示す様に、延長線Ｌ１を丸鋸Ａ１の板面に投影したときに丸鋸Ａ１が線Ｌ１によって２つの領域Ｐ１，Ｑ１に分割されることが分かる。そして、（１−ａ）、（１−ｂ）から分かる様に、領域Ｐ１，Ｑ１のいずれにおいても、丸鋸Ａ１の刃先にワイヤブラシＢ１のブラシが接する様にワイヤブラシＢ１が配置された状態となる。ここで、（１−ｂ）に示す様に、ワイヤブラシＢ１が矢印Ｎ１の方向に回転すると、上側の領域Ｐ１の点ｆ１に図示右方向からの力ｐ１が加わり、下側の領域Ｑ１の点ｇ１に図示左側からの力ｑ１が加わる。丸鋸Ａ１は、例えば、（１−ａ）に矢印Ｍ１で示す様に回転している。従って、丸鋸Ａ１の刃先部分には、全周に渡って、右方向からの力ｐ１と左方向からの力ｑ１が加わった状態で切粉の除去が行われる。よって、この典型例によれば、丸鋸Ａ１を片減りさせることなく切粉の除去を行うことができる。なお、この典型例は、「ワイヤブラシＢ１が、その回転体の回転軸の延長線Ｌ１を丸鋸Ａ１の板面に投影したときに、丸鋸Ａ１が当該延長線Ｌ１によって分割される２つの領域Ｐ１，Ｑ１のいずれにおいてもそのワイヤが丸鋸Ａ１の刃先に接する様に、配置された状態」である。
【００１４】
本発明における構成要件（Ｄ）は、この典型例に限るものではない。そこで、他の具体例を説明する。
【００１５】
図２の例は、図１の例と比べたとき、ワイヤブラシＢ２の回転軸Ｃ２の延長線Ｌ２を、丸鋸Ａ２の板厚中心を通らない位置に所定量ずらして幾何学的にいうと丸鋸Ａ２の板面に対して平行な位置の関係に配置したものである。その他は、図１の典型例と同じである。この図２の例においても、（２−ａ），（２−ｂ）から分かる様に、「ワイヤブラシＢ２が、その回転体の回転軸Ｃ２の延長線Ｌ２を丸鋸Ａ２の板面に投影したときに、丸鋸Ａ２が当該延長線Ｌ２によって分割される２つの領域Ｐ２，Ｑ２のいずれにおいてもワイヤが丸鋸Ａ２の刃先に接する様に、配置された状態」ということができる。そして、この例でも、（２−ｃ）から分かる様に、丸鋸Ａ２には右方向からの力ｐ２と左方向からの力ｑ２が加わった状態となるから、片減り防止の作用が発揮される。
【００１６】
次に、さらに他の具体例を説明する。
【００１７】
図３の例は、図１の例と比べたとき、ワイヤブラシＢ３の回転軸Ｃ３の延長線Ｌ３を、丸鋸Ａ３の板面に対して交差する様に水平方向に傾かせて配置したものである。その他は、図１の典型例と同じである。この図３の例においても、（３−ａ），（３−ｂ）から分かる様に、「ワイヤブラシＢ３が、その回転体の回転軸Ｃ３の延長線Ｌ３を丸鋸Ａ３の板面に投影したときに、丸鋸Ａ３が当該延長線Ｌ３によって分割される２つの領域Ｐ３，Ｑ３のいずれにおいてもワイヤが丸鋸Ａ３の刃先に接する様に、配置された状態」ということができる。そして、この例でも、（３−ｃ）から分かる様に、丸鋸Ａ３には右方向からの力ｐ３と左方向からの力ｑ３が加わった状態となるから、片減り防止の作用が発揮される。
【００１８】
図４の例は、図１の例と比べたとき、ワイヤブラシＢ４の回転軸Ｃ４の延長線Ｌ４を、丸鋸Ａ４の板厚中心Ｏ４を通さずに、垂直方向に傾かせて配置したものである。その他は、図１の典型例と同じである。この図４の例においても、（４−ａ），（４−ｂ）から分かる様に、「ワイヤブラシＢ４が、その回転体の回転軸Ｃ４の延長線Ｌ４を丸鋸Ａ４の板面に投影したときに、丸鋸Ａ４が当該延長線Ｌ４によって分割される２つの領域Ｐ４，Ｑ４のいずれにおいてもワイヤが丸鋸Ａ４の刃先に接する様に、配置された状態」ということができる。そして、この例でも、（４−ｃ）から分かる様に、丸鋸Ａ４には右方向からの力ｐ４と左方向からの力ｑ４が加わった状態となるから、片減り防止の作用が発揮される。
【００１９】
図５の例は、図１の例と比べたとき、ワイヤブラシＢ５の回転軸Ｃ５の延長線Ｌ５を、垂直方向だけでなく水平方向にも傾かせて配置したものである。その他は、図１の典型例と同じである。この図５の例においても、（５−ａ），（５−ｂ）から分かる様に、「ワイヤブラシＢ５が、その回転体の回転軸Ｃ５の延長線Ｌ５を丸鋸Ａ５の板面に投影したときに、丸鋸Ａ５が当該延長線Ｌ５によって分割される２つの領域Ｐ５，Ｑ５のいずれにおいてもワイヤが丸鋸Ａ５の刃先に接する様に、配置された状態」ということができる。そして、この例でも、（５−ｃ）から分かる様に、丸鋸Ａ５には右方向からの力ｐ５と左方向からの力ｑ５が加わった状態となるから、片減り防止の作用が発揮される。
【００２０】
この様に、構成要件（Ｄ）は、種々の具体的構成によって実現することができる。また、その実現の仕方は、上述した５つの例に限らない。
【００２１】
ここで、図２から図５の状態よりも、図１の状態となる様に、ワイヤブラシを配置するのがよい。そうすれば、ワイヤブラシを鋸に対して、最も設置しやすい位置に配置することができる。次に望ましいのは、ワイヤブラシの回転軸の延長線を丸鋸の板面に投影したときに、延長線が丸鋸の回転中心を通る様な配置の仕方を挙げることができる。これは、丸鋸に対するブラシの接触深さがｆ点及びｇ点で同じになることから、丸鋸に対するワイヤの負荷が丸鋸の両面に対して等しくなるからである。なお、図４，図５の場合も、ワイヤの接触深さが短い側についても十分に丸鋸の刃先を覆う様にしておけば、刃先にだけ着目したときの負荷はほぼ等しいので、製品上問題となる様な切り曲がりを生じさせるということはない。
【００２２】
この切断加工機によれば、上記のような構成としたので、ワイヤブラシの回転力は、鋸の表面側からも裏面側からも加わることとなり、鋸刃の片減りを生じさせない。従って、製品に切り曲がりが生じず、精度のよい製品を生産することができる。
【００２３】
また、この切断加工機によれば、ワイヤブラシの回転は一方向だけでよいので、ブラシを正逆回転させる必要がなく、複雑な駆動制御を必要としない。
【００２４】
さらに、回転体の形状は図１〜図５に示した様な円形に限らず、例えば四角形でも八角形でもいずれでもよい。
【００２５】
加えて、ワイヤブラシのワイヤは、表面全面に植毛されていてもよいし、表面の一部に植毛されていてもよい。
【００２６】
また、本発明の切断加工機の技術思想は、丸鋸に限らず帯鋸にも適用してもよい。
【００２７】
さらに、本発明を実施する上では、図１〜図５の例の様なリング状にワイヤを植毛するのではなく、回転体の全面にワイヤを植毛することもできる。しかし、その場合、エネルギー的にいうと、鋸刃に対するワイヤの接触量が多くなるので、ワイヤブラシ回転機構の回転力を大きくしなければならないという問題がある。また、鋸についていえば、鋸刃の摩耗が大きくなり、鋸の寿命を短くするという問題も生じ得る。
【００２８】
そこで、本発明の切断加工機は、上述した（Ａ）〜（Ｄ）の構成に加えて、さらに以下の構成をも備えたものとすることが望ましい。
（Ｅ）  前記ワイヤブラシは、前記回転体にリング状にワイヤが植毛されたものであること。
【００２９】
また、上述した（Ａ）〜（Ｅ）の構成に加えて、さらに以下の構成をも備えたものとすることもできる。
（Ｆ）  前記ブラシ回転機構は、
（Ｆ１）  ブラシ駆動源から伸びる第１の回転軸と、
（Ｆ２）  該第１の回転軸と同軸ではない位置に支持されて前記回転体を回転する第２の回転軸と、
（Ｆ３）  前記第１の回転軸から前記第２の回転軸に動力を伝達する方向変換ギアボックスと
を備えていること。
【００３０】
これら（Ｆ）の構成をも備えた切断加工機によれば、ブラシ駆動源をワイヤブラシと同軸に設けなくてよい。このため、ブラシ駆動源が邪魔にならない位置、例えば、切断加工機に隣接する場所や切断加工機内部等に、ブラシ駆動源を設置することができる。従って、ブラシ駆動源を設置するための部材も少なくてすむ。
【００３１】
なお、ブラシ駆動源は、鋸用の駆動モータを利用してもよいし、専用の駆動モータを設置してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら、具体的に説明する。図６は、本発明に係る丸鋸切断機１の側面図である。
【００３３】
丸鋸切断機１には、図６に示す様に、ベース３と、ガイドレール５と、フレーム７と、ワークテーブル９とが設けられている。ガイドレール５は、図示の様に傾斜している。
【００３４】
ガイドレール５の上方には、フレーム７を摺動させるためのＡＣサーボモータ３１が取り付けられている。このＡＣサーボモータ３１を回転させると、ボールネジ（図示略）が回転し、フレーム７が、ガイドレール５に沿って、矢印Ｘ方向に往復動する。
【００３５】
また、フレーム７の鋸取付軸１３には、ワークＷを切断する丸鋸１１が軸支されている。丸鋸１１は、工具鋼等の金属から形成された円盤であって、その円周に刃先１５が設けられている。刃先１５は、超鋼又はサーメット等が埋め込まれており、鋼材等のワークＷを切断するのに十分な硬度を備えている。
【００３６】
さらに、フレーム７には、丸鋸１１を回転させるＡＣモータ１７が取り付けられている。このＡＣモータ１７が回転すると、ベルト１９を介してフレーム７の内部に装備されている駆動軸や歯車等（図示略）に、ＡＣモータ１７の回転が伝達される。この回転が、最終的に鋸取付軸１３へと伝達され、鋸取付軸１３が回転することにより、丸鋸１１が回転することとなる。
【００３７】
また、丸鋸切断機１には、切断加工を行う際にワークＷを保持するための縦バイス２１および横バイス２５が設けられている。縦バイス２１は、バイス支持体２３の傾斜に沿って、摺動可能に取り付けられている。
【００３８】
一方、横バイス２５は、固定バイス２７および移動バイス２９を有している。移動バイス２９は、ワークテーブル９の上面に沿って水平方向に移動可能とされている。
【００３９】
上述のような構成を有する丸鋸切断機１を用いたワークの切断方法を説明する。ワークＷが搬入されてくると、縦バイス２１及び横バイス２５で、ワークＷを保持する。保持した後、ＡＣモーターによって丸鋸１１を回転させながら、ガイドレール５に沿って、丸鋸１１が備えられたフレーム７を下降させて、ワークＷを切断する。
【００４０】
次に、図７〜図１０を参照して、切粉除去装置２について説明する。この切粉除去装置２は、ワイヤブラシ５５の駆動源として、丸鋸１１を回転させるＡＣモータ１７を利用している。フレームの外には、鋸取付軸１３と平行になる様にモータ軸４１が設けられている。このモータ軸４１の先端に取り付けられたかさ歯車４３は、モータ軸４１の軸方向に開口されたギアボックス４５内に設けられている。
【００４１】
一方、ワイヤブラシ５５を回転させるブラシ軸４７は、モータ軸４１から丸鋸１１側へ９０度方向変換した位置に設けられている。このブラシ軸４７は、その後方部が、軸受け４９を介して、上述のギアボックス４５に回転自在に支持されている。また、ギアボックス４５内にあるブラシ軸４７の後端には、かさ歯車５１が設けられ、このかさ歯車５１が、上述のかさ歯車４３と噛み合う様になっている。
【００４２】
また、ブラシ軸４７の前端には、軸受け５３を介してワイヤブラシ５５が取り付けられている。このワイヤブラシ５５は、円盤状のベース部材５７と、ワイヤ５９とから構成されている。このワイヤ５９は、ベース部材５７の盤面にリング状に植毛され、ワイヤブラシ５５は、全体としてカップ状を呈している。
【００４３】
ワイヤブラシ５５は、その回転軸であるブラシ軸４７の延長線が、丸鋸１１の回転中心を通り（図７参照）、かつ、丸鋸１１の板厚の中心をも通り（図８参照）、ブラシ軸４７の延長線より上側の領域と下側の領域において丸鋸１１の刃先１５に当接する様に（図９参照）、配置されている。
【００４４】
上述のような構成を有する切粉除去装置２は、切断加工の際に、ＡＣモータ１７を駆動させ、モータ軸４１を回転させると、モータ軸４１の回転力が、かさ歯車４３とかさ歯車５１との噛み合いにより、ブラシ軸４７に伝達される。そして、このブラシ軸４７の回転によって、ワイヤブラシ５５が回転することになる。従って、刃先１５に当接した状態で回転するワイヤブラシ５５によって、丸鋸１１の刃先１５に付着した切粉は、図９に矢印５５ａ及び５５ｂで示した様に、表から裏へ向かう力と裏から表へ向かう力とによってしっかりと除去される。
【００４５】
この実施の形態の丸鋸切断機１によれば、上記のような構成としたので、ワイヤブラシ５５による切粉除去による刃先１５の片減りは生じない。従って、ワークＷに切り曲がりが生じず、精度のよい製品を生産することができる。よって、丸鋸１１は、片減りを理由に取り替えなくてもよくなり、この結果として、その耐用時間を延ばすことができる。
【００４６】
また、ワイヤブラシ５５の回転は一方向だけでよいので、ワイヤブラシ５５を正逆回転させる必要がなく、複雑な駆動制御を必要としない。
【００４７】
さらに、ブラシ軸４７を、その延長線が丸鋸１１の板厚中心面において丸鋸回転中心を通る様に配置したので、丸鋸１１に対するワイヤ５９の接触深さが、上側領域及び下側領域について同じとなる。従って、丸鋸１１の表面と裏面とで、そこにかかる荷重が均等になる。これにより、丸鋸１１が傷みにくい。
【００４８】
加えて、ワイヤブラシ５５は、ベース部材５７にリング状にワイヤ５９が植毛されているので、全面植毛されたワイヤブラシよりも、鋸の刃先に対する負荷が小さくなるので、丸鋸１１を傷めにくい。
【００４９】
また、この実施の形態の丸鋸切断機１は、モータ軸４１と、モータ軸４１に対して直交する位置に支持されたブラシ軸４７と、モータ軸４１からブラシ軸４７に動力を伝達する方向変換用のギアボックス４５とを備え、ブラシ駆動源として丸鋸回転用のＡＣモータ１７を利用したので、別個にブラシ駆動用モータを設けなくてよく、部品個数を少なくすることができる。
【００５０】
なお、ブラシ駆動用の専用モータを採用する場合も、本実施の形態の様に方向変換用のギアボックス４５を採用すれば、ブラシ駆動用モータの設置場所を任意に設定できる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、鋸に片減りが生じず、精度のよい製品を生産することができるので、塑性加工用のブランクを製造するのに適した切断加工機である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明におけるワイヤブラシの配置例を示し、（１−ａ）は正面図、（１−ｂ）は右側面図、（１−ｃ）は平面図である。
【図２】本発明におけるワイヤブラシの他の配置例を示し、（２−ａ）は正面図、（２−ｂ）は右側面図、（２−ｃ）は平面図である。
【図３】本発明におけるワイヤブラシのさらに他の配置例を示し、（３−ａ）は正面図、（３−ｂ）は右側面図、（３−ｃ）は平面図である。
【図４】本発明におけるワイヤブラシのさらに他の配置例を示し、（４−ａ）は正面図、（４−ｂ）は右側面図、（４−ｃ）は平面図である。
【図５】本発明におけるワイヤブラシのさらに他の配置例を示し、（５−ａ）は正面図、（５−ｂ）は右側面図、（５−ｃ）は平面図である。
【図６】実施の形態の丸鋸切断機の側面図である。
【図７】実施の形態における切粉除去装置の正面図である。
【図８】実施の形態における切粉除去装置の平面図である。
【図９】実施の形態における切粉除去装置の右側面図である。
【図１０】実施の形態における切粉除去装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
１・・・丸鋸切断機
２・・・切粉除去装置
３・・・ベース
５・・・ガイドレール
７・・・フレーム
９・・・ワークテーブル
１１・・・丸鋸
１３・・・鋸取付軸
１５・・・刃先
１７・・・ＡＣモータ
１９・・・ベルト
２１・・・縦バイス
２３・・・バイス支持体
２５・・・横バイス
２７・・・固定バイス
２９・・・移動バイス
３１・・・ＡＣサーボモータ
４１・・・モータ軸
４３・・・かさ歯車
４５・・・ギアボックス
４７・・・ブラシ軸
４９・・・軸受け
５１・・・かさ歯車
５３・・・軸受け
５５・・・ワイヤブラシ
５７・・・ベース部材
５９・・・ワイヤ
【図１】
2005074587.tif 000003
【図６】
2005074587.tif 000004
【図７】
2005074587.tif 000005
【図８】
2005074587.tif 000006
【図９】
2005074587.tif 000007
【図２】
2005074587.tif 000008
【図３】
2005074587.tif 000009
【図４】
2005074587.tif 000010
【図５】
2005074587.tif 000011
【図１０】
2005074587.tif 000012