(57)【要約】【課題】  細くて長いブラシの場合、いくら自転させながら公転させてもブラシが基部から曲がってしまう状態を回避することができず、作業面にブラシの周面しか接当させることができない。【解決手段】  モータにより回転駆動するもので複数のブラシを円周上に配する支持部材、該支持部材に可回転に設けられ各ブラシを取り付ける回転部材、各回転部材の偏心位置で可回転に連結する駆動リング、該駆動リングに接当させることにより該駆動リングの回転中心が該支持部材の回転中心から外れた位置に支持する偏心支持ピンとによって構成し、各ブラシを、該支持部材の回転で公転させると共に、該偏心支持ピンを該駆動リングを支持しながら回転駆動させることにより自転させて作業面の研磨等を行う装置において、各ブラシの先端側を保持する保持部を備えたブラシガイドを該支持部材に設ける。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータにより回転駆動するもので複数のブラシを円周上に配する支持部材、該支持部材に可回転に設けられ各ブラシを取り付ける回転部材、各回転部材の偏心位置で可回転に連結する駆動リング、該駆動リングに接当させることにより該駆動リングの回転中心が該支持部材の回転中心から外れた位置に支持する偏心支持ピンとによって構成し、各ブラシを、該支持部材の回転で公転させると共に、該偏心支持ピンを該駆動リングを支持しながら回転駆動させることにより自転させて作業面の研磨等を行う装置において、各ブラシの先端側を保持する保持部を備えたブラシガイドを該支持部材に設けたことを特徴とするブラシ回転駆動装置。
【請求項２】
ブラシガイドは、ブラシの軸方向に調節可能に設け、ブラシの突出長さを調節する請求項１記載のブラシ回転駆動装置。
【請求項３】
ブラシガイドは、先端側保持部によりブラシの先端側を公転方向及び／又は法線方向外方に保持する請求項１又は２記載のブラシ回転駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシを回転駆動させることにより研磨や洗浄等を行う装置において、回転方向によって生じるブラシの変形を防止することを目的としたブラシ回転駆動装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明者が開発したものとして特許文献１に開示されたブラシ回転駆動装置がある。この装置は、円周上に複数配したブラシを個々に超低速で自転させながら公転させる構造としたことにより、ブラシに曲がり癖が付くことを防止でき、作業面の洗浄や研磨を常にブラシの先端で行えるため、極めて高い効果を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２８９４６０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようなブラシ回転駆動装置においては、ブラシの材質や大きさ、装置の使用形態によって本来の機能が充分発揮できない場合があった。
例えば、細くて長いブラシの場合、いくら自転させながら公転させてもブラシが基部から曲がってしまう状態を回避することができず、作業面にブラシの周面しか接当させることができない。また、ブラシに大きな荷重がかかったり、ブラシを押し付けて作業する場合なども同様であり、最も高い効果が得られるブラシの先端で研磨や洗浄することができなくなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで本発明者は上記問題に鑑み鋭意研究の結果、本発明を成し得たものであり、その特徴とするところは、モータにより回転駆動するもので複数のブラシを円周上に配する支持部材、該支持部材に可回転に設けられ各ブラシを取り付ける回転部材、各回転部材の偏心位置で可回転に連結する駆動リング、該駆動リングに接当させることにより該駆動リングの回転中心が該支持部材の回転中心から外れた位置に支持する偏心支持ピンとによって構成し、各ブラシを、該支持部材の回転で公転させると共に、該偏心支持ピンを該駆動リングを支持しながら回転駆動させることにより自転させて作業面の研磨等を行う装置において、各ブラシの先端側を保持する保持部を備えたブラシガイドを該支持部材に設けたことにある。
【０００６】
ここで、本明細書中でいう「ブラシ」とは、複数円周上に配し該円周の中心軸で回転駆動することにより、洗浄や研磨などに供する部材をいう。本発明においては、金属、プラスチック、布などをブラシ状にしたもので、オフィス、学校、病院などの床面洗浄や、金属の研磨、錆落とし、塗装の除去作業などに供する。本発明の最大の特徴は、ブラシを自転させながら公転させると共に、ブラシの先端側をブラシガイドで保持することによって、ブラシの変形を防止しブラシの機能を最大限に発揮させることにある。ここでいう自転と公転は、それぞれ強制駆動させることが要件であり、これによって稼働時におけるブラシの変形防止が達成できる。ブラシとしての形態は、複数の金属線やプラスチック線材などを筆のように断面円形や多角形に束ねたものを基本とする。
【０００７】
「支持部材」とは、複数のブラシを円周上に配する部材であり、これをモータで回転駆動させることによって、各ブラシを公転させる。支持部材には各ブラシを取り付けるための回転部材が可回転に設けられ、各ブラシはその位置でそれぞれ回転できる状態に支持される。支持部材は同心円上に２つ設け、相互に逆回転させることで、装置本体（床面洗浄機や研磨用手動工具など）が回転するのを打ち消したり緩和することができる。この場合、支持部材をバネなどの弾性体で懸架させることによって、より効果を高めることができる。
【０００８】
「駆動リング」とは、支持部材に設けられた各回転部材を所定の偏心位置で可回転に連結する部材をいう。従って、支持部材に設けた回転部材のピッチ円と駆動リングの各回転部材との連結部のピッチ円は同じ径であり、駆動リングを偏心半径で回動させると、各回転部材及び各ブラシの全てが同方向に回転する。
【０００９】
「偏心支持ピン」とは、駆動リングに接当させることによって該駆動リングの回転中心が支持部材の回転中心から外れた位置に支持する部材をいう。駆動リングは、支持部材をモータで回転駆動させると同時に回動するが、偏心支持ピンで支持することにより、回動することなくほぼ定位置で回転する。この場合、支持部材が１回転すると、各回転部材及び各ブラシが支持部材に対して逆方向に１回転する。つまり、各ブラシは自転しながら公転するため、各ブラシが一定の方向を保った状態で回動することになり、稼働時における各ブラシの曲がり方向がほぼ周面全域に渡って推移し曲がり癖の防止が図れる。このことは、偏心支持ピンが一定の位置で駆動リングを支持した場合であり、偏心支持ピンを回転駆動させることで、自転速度を大幅に減速することができる。
【００１０】
通常、ブラシは高回転で回動させて洗浄や研磨に供するが、本発明の目的であるブラシの変形防止を図る点から、各ブラシの自転速度はあまり高める必要はない。このため、偏心支持ピンを支持部材と同方向に減速回転させたり、支持部材よりやや高回転させることで各ブラシの自転速度を低くさせる。
【００１１】
「ブラシガイド」とは、支持部材に設けることにより、回転部材に取り付けたブラシの先端側を保持する部材をいう。ブラシガイドは、支持部材と共に回転し、ブラシガイドの保持部で自転するブラシを保持する。ブラシガイドは、摩耗するブラシに対応させるため、ブラシの軸方向に調節可能に設け、ブラシの突出長さを調節する。ブラシの先端をブラシガイドから突出させる長さは、ブラシの材質や径によって異なるが、約５mm〜１５mmである。
【００１２】
作業面に対してブラシの先端で研磨や洗浄させることをより強調させるためには、ブラシガイドでブラシの先端側を公転方向及び／又は法線方向外方に保持させる。また、ブラシガイドは、ブラシの先端側に設ける必要があるため、ブラシガイド自体が作業面等に接当する場合が生じることから、ブラシガイドの保持部のみをブラシの先端側に設けるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るブラシ回転駆動装置は、ブラシを強制的に自転及び公転させると共に、ブラシの先端側をブラシガイドで保持したことにより、ブラシの先端を作業面に向けた状態で、ブラシ周面をその全周に渡って公転する方向に順次向かせることができるため、ブラシが作業面との接触抵抗によってつく曲がり癖を生じさせることなく、洗浄能力や研磨能力を長期に渡って維持することができる。しかもブラシが寝てしまうことによる抵抗が全く無くなるため、ブラシの回転による装置本体の挙動が安定し、手動操作による作業性が向上すると共に、安全性も高くなるなど実用上極めて有益な効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の係る回転駆動装置の一実施例を示す側面図及び底面図である。（実施例１）
【図２】図１に示した回転駆動装置の部分拡大図である。
【図３】ブラシを自転及び公転させる原理の平面図である。
【図４】ブラシを自転及び公転させる原理の斜視図である。
【図５】ブラシを強制的に自転及び公転させた場合の稼働時におけるブラシの変形状態を下から見た状態を示す概略底面図である。
【図６】ブラシを自転及び公転させる原理の概略部分断面図である。
【図７】ブラシを自転及び公転させる原理の他の例を示す概略部分断面図である。
【図８】ブラシガイドの分解斜視図である。
【図９】ブラシガイドの他の例を示す底面図である。
【図１０】ブラシガイドのさらに他の例を示す底面側の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
ブラシを回転させることによって洗浄や研磨等を行う装置において、複数のブラシを強制的に自転及び公転させると共に、ブラシの先端側をブラシガイドで保持したことによって、ブラシをより好適な状態に保持し、ブラシの機能をほとんど損なうことなく作業できる。
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明に係るブラシ回転駆動装置１の一実施例を示すもので、各ブラシＢ(本例では３本）を自転及び公転させながら研磨する装置であり、動力源としてディスクサンダＤに設けている。各ブラシＢは、その先端側をブラシガイド５で保持しており、ブラシＢの先端が作業面から逃げないようにすることで、曲がり癖を防止する自転及び公転の効果によって極めて高い研磨能力が得られる。
【００１７】
ブラシＢは、図２に示すようにディスクサンダＤの駆動軸からベルト６で回転駆動される回転ドラム２４に、可回転に支持された回転部材２１に取り付けている。そして、各回転部材２１の偏心位置を駆動リング２２で連結すると共に、該駆動リング２２の内周を回転駆動する偏心支持ピン２３で支持することによって、低速で自転させながら公転させている。自転と公転の回転数の比は、約１：１０である。
【００１８】
本発明に係る回転駆動装置１における自転と公転の駆動原理を図３及び図４に示す。
上述の回転ドラム２４としての支持部材２に、複数（図では１９個）の回転部材２１を可回転に設けている。各回転部材２１は、それぞれ偏心位置を駆動リング２２で可回転に連結している。この駆動リング２２を偏心支持ピン２３に接当させて支持しながら、支持部材２を白抜き矢印の方向に回転させると、駆動リング２２がその位置で同方向に回転すると共に、各回転部材２１はそれぞれ塗りつぶし矢印の方向に自転しながら白抜き矢印の方向に公転する。本例では、駆動リング２２の内周面に偏心支持ピン２３を接当させているが、外周面側に接当させるように設けてもよい。
【００１９】
ブラシＢが自転しながら公転することにより、個々のブラシＢはあたかも回転することなく静止した状態で公転運動することとなる。このため、ブラシＢは図５の白抜き矢印の公転方向に伴って、（ａ）の位置では左、（ｂ）では上、（ｃ）では右、（ｄ）では右に曲がり、順次曲がる方向が推移して曲がり癖がつかなくなる。
【００２０】
支持部材２や偏心支持ピン２３は、例えば図６のように配置する。支持部材２及び偏心支持ピン２３はカバー３の内部に設けられ、支持部材２はモータ等により駆動力を伝達する駆動プーリー４、駆動板３１、連結具３２を介して回転駆動される。偏心支持ピン２３はカバー３の内底面に固定している。本例では、分かりやすくするためブラシＢや回転部材２１は２つのみ表示している。
【００２１】
固定した偏心支持ピン２３に駆動リング２２を接当させて支持部材２を回転させた場合、ブラシＢは１回転公転する毎に１回転自転する。このため、自転による曲がり癖がつかないようにするには、図７のように偏心支持ピン２３を支持部材２の回転方向に減速して回転させる。本例では、偏心支持ピン２３を回転板３３に設け、該回転板３３をチェーンとスプロケットホイールにより支持部材２に対して減速回転させている。上側の駆動ホイール３４は駆動プーリー４と駆動板３１を連結する駆動軸に固定し、下側の減速ホイール３５と回転板３３は該駆動軸に可回転に設けており、両者をアイドルホイール３６を介してチェーンで連結して回転板３３を減速回転させている。本例の駆動ホイール３４は歯数を３０、減速ホイール３５は歯数を３３としている。アイドルホイール３６の歯数は同じであるが、これの歯数を変えて増減速させてもよい。
【００２２】
図２の回転駆動装置１では、ディスクサンダＤの駆動軸で回転ドラム２４を直接回転駆動して、各ブラシＢを公転させている。そして、回転ドラム２４の駆動力を、駆動ドラム３７、アイドルドラム３９、減速ドラム３８へと伝達して偏心支持ピン２３を回転させ、自転の回転数を減速している。
【００２３】
ブラシガイド５は、図８のようにブラシＢを保持するための保持部として挿通孔５１を設けている。本例では、ブラシＢを挿通しやすいように挿通部を幅広にして保持する部分を狭くしている。これを、支持具５２を介して回転ドラム２４に取り付ける。支持具５２は、中央部にネジ５３を設けており、これによって高さ調節する。周囲の３本の棒材は、ブラシガイド５をブラシＢと共に回転させるためのガイド５４であり、回転ドラム２４に設けた貫通孔２５に摺動可能に挿通する。
【００２４】
ブラシガイド５によるブラシＢの保持は、ブラシＢを鉛直方向に保持するだけでなく、図９のようにブラシＢの先端を公転方向や法線方向外方に向けて保持することで、研磨力を高めたり隅部や狭い箇所での研磨が可能となる。また、図１０のように、ブラシガイド５の保持部を部分的に高くすることにより、ブラシガイド５本体との高低差が設けられ、回転駆動装置１を傾けて使用してもブラシガイド５本体と作業面との接触を少なくすることができる。このためには、ブラシガイド５の構造として、保持部を円筒状や半円状にして放射状に設けた構造にするのが好ましい。
【符号の説明】
【００２５】
１  回転駆動装置
２  支持部材
２１  回転部材
２２  駆動リング
２３  偏心支持ピン
２４  回転ドラム
２５  貫通孔
３  カバー
３１  駆動板
３２  連結具
３３  回転板
３４  駆動ホイール
３５  減速ホイール
３６  アイドルホイール
３７  駆動ドラム
３８  減速ドラム
３９  アイドルドラム
４  駆動プーリー
５  ブラシガイド
５１  挿通孔
５２  支持具
５３  ネジ
５４  ガイド
６  ベルト
Ｂ  ブラシ
Ｄ  ディスクサンダ
【図１】
2013111738.tif 000003
【図２】
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【図３】
2013111738.tif 000005
【図４】
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【図５】
2013111738.tif 000007
【図６】
2013111738.tif 000008
【図７】
2013111738.tif 000009
【図８】
2013111738.tif 000010
【図９】
2013111738.tif 000011
【図１０】
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