(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面から裏面に連通する貫通孔を有する成形品に適用され、前記貫通孔に対して表面側から進入および退出させることにより、前記貫通孔の前記裏面側の開口周縁部に発生した成形バリを除去するためのバリ取り工具であって、
前記開口周縁部に対応した横断面形状を有しており、前記貫通孔に進入される柱状体と、前記柱状体の先端外周部に前記柱状体の先端側へ向けて形成される第１刃部と、前記柱状体の側面外周部に彫りこまれた溝部により、前記柱状体の後端側へ向けて形成される第２刃部とを有してなり、
前記貫通孔に対して前記柱状体を進入させる方向と直交する方向から見て、前記第１刃部および前記第２刃部が、前記開口周縁部に対し交差する関係を有するとともに、前記溝部は、バリ取り工具の所定位置で前記溝部に対応する開口周縁部の成形バリをすべて収容することができるように形成されていることを特徴とするバリ取り工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形品に形成された貫通孔の開口周縁部に発生した成形バリを除去するためのバリ取り工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、図６に示されるような中空体の成形品１００であって外側面１０１側から内側面１０２側に連通する貫通孔１０３を有するものをアルミダイキャスト鋳造、樹脂インジェクション成形、粉末焼結成形等により製作する場合、横断面Ｘ−Ｘにおいて、成形型は図７に示されるように構成されている。すなわち、第１型１０４および第２型１０５により外側面１０１が形成され、第１型１０４および第２型１０５の間を上下方向に延びる中子１０６により内側面１０２が形成され、第２型１０５に設けられた凸部１０７により成形品の外部および内部を連通する貫通孔１０３が形成される。上記のように構成された型に溶融された材料を高圧射出した場合等に、型の合わせ目１０８、１０９、１１０にも材料が浸入するため、型から外した成形品には図８に示されるような成形バリ１１１、１１２、１１３が発生する。これらの成形バリは、後に作業者がケガをする、あるいは機能不具合が生ずる原因となるため、必要に応じて除去される。
【０００３】
ここで、貫通孔１０３の内側の開口周縁部１１４に発生した成形バリ１１３を除去する手段としては、図９（ａ）〜（ｃ）に示されるように貫通孔１０３の開口形状に対応した断面形状を有する柱状のバリ取り工具１１５を進入させて、その先端周縁部１１６に設けた刃部１１７で成形バリ１１３を根元部１１８からせん断分離する方法がある。この方法によれば、成形品１００を所定位置にセットしておき、バリ取り工具１１５を貫通孔１０３に対し進入および退出させるだけでよいから、駆動シリンダー等を用いてバリ取り作業の自動化を図ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バリ取り工具１１５に過大な摺動抵抗を与えることなくスムーズに進退させるためには、図９（ｂ）に示されるようにバリ取り工具と貫通孔との間に一定のクリアランス１１９を設けておく必要がある。このクリアランス１１９により、刃部１１７が成形バリの根元部１１８からやや離れた部分に当たるため、成形バリ１１３が、せん断分離されずに、矢印Ｙで示すように側方に逃げて、成形品１００の内側面１０２側に折り曲げ変形した状態で残存してしまう場合がある。残存バリ１２０は、同じバリ取り工具１１５を再度進退させても、上記と同様に内側に逃げてしまうため、結局、手作業で貫通孔１０３の外側面１０１側からヤスリを斜めに当てて削り取る等して除去する必要がある。そのため、バリ取り作業の完全な自動化が困難となっていた。
【０００５】
そこで、本願発明の発明者は、バリ取り作業を完全自動化すべく残存した成形バリ１２０の特性について考察を行った。その結果、残存した成形バリ１２０は、バリ取り工具１１５を貫通孔１０３内に進入させた状態では図９（ｂ）で示されるように変形しているが、バリ取り工具１１５を開口周縁部１１４から退出させると、図９（ｃ）の矢印Ｚで示すように貫通孔１０３の中心に向けて僅かながらスプリングバックする、すなわち元の向きに戻ろうとする特性があることを発見した。発明者はこの特性を利用し、解決手段として以下のような発明を案出した。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、請求項１の発明は、表面から裏面に連通する貫通孔を有する成形品に適用され、前記貫通孔に対して表面側から進入および退出させることにより、前記貫通孔の前記裏面側の開口周縁部に発生した成形バリを除去するためのバリ取り工具であって、前記開口周縁部に対応した横断面形状を有しており、前記貫通孔に進入される柱状体と、前記柱状体の先端外周部に前記柱状体の先端側へ向けて形成される第１刃部と、前記柱状体の側面外周部に彫りこまれた溝部により、前記柱状体の後端側へ向けて形成される第２刃部とを有してなり、前記貫通孔に対して前記柱状体を進入させる方向と直交する方向から見て、前記第１刃部および前記第２刃部が、前記開口周縁部に対し交差する関係を有するとともに、前記溝部は、バリ取り工具の所定位置で前記溝部に対応する開口周縁部の成形バリをすべて収容することができるように形成されていることを特徴とするバリ取り工具を提供する。
【０００７】
請求項１の発明に係るバリ取り工具を用いて成形バリの除去を行うことにより、次のような作用効果を奏する。前記第１刃部の進入により除去されずに、前記開口周縁部に残存した成形バリは、前記柱状体の進入方向（先端側）に向いており、かつ、元の向きに戻ろうとするスプリングバック力が作用している。したがって、さらに前記柱状体が進入して第２刃部が前記開口周縁部にまで達した後に、前記柱状体を退出させると、前記柱状体の退出方向（後端側）に向けられた前記第２刃部に確実に引っ掛かり除去されるものである。したがって、本発明のバリ取り工具を進退運動する駆動源に連結することにより、成形バリの除去作業を自動化することができ、後に残存バリを除去するための作業を別途に行う必要がなくなるものである。
【０００８】
また、前記第１刃部および前記第２刃部が前記開口縁部に対し交差する関係を有するので、前記バリ取り工具が進退する際に、前記第１刃部あるいは前記第２刃部のエッジが、前記貫通孔の前記開口周縁部に対し、点接触することとなり、前記成形バリは前記開口周縁部に沿って順次押し剥がされ、あるいは引き剥がされていくようになる。したがって、前記バリ取り工具、特に柱状体に過大な負荷が加わって変形する等の破損を防止することができる。また、工具の駆動力を小さく済ませることができ、設備を小型かつ廉価に構成することができる。前記柱状体の横断面形状を前記開口周縁部に対応した形状としたので、その先端外周部および側面外周部の溝部の縁を刃となるように加工するだけで工具を製作できる。また、工具形状の簡素化により工具のサイズが小さい場合にも所定の強度を維持することができる。
【０００９】
さらに、第１刃部によって成形バリが除去できずに前記開口周縁部の全体にわたって連続して残っても、バリ取り工具の所定位置で前記溝部に対応する開口周縁部の成形バリをすべて収容することにより、第２刃部で確実に除去することができるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、図面を参照しつつ、以下に説明する。図１〜５において、１は本発明に係るバリ取り工具であって、図６〜９に示されるような成形品１００の貫通孔１０３の開口周縁部１１４に発生した成形バリ１１３を除去するためのものを示す。なお、本説明ではバリ取りの対象となる成形品の各部を示す符号として、図６〜９と共通の符号を用いる。なお、本発明にかかるバリ取り工具が適用される成形品は中空体に限らず、貫通孔に成形バリを有する、あらゆる形状のものが対象となることはもちろんである。
【００１１】
バリ取り工具１は、成形バリ１１３の除去を要する貫通孔１０３内に進入（矢印Ａの向き）および退出（矢印Ｂの向き）させられる柱状体２と、柱状体２の先端外周部３に沿って形成された第１刃部３１と、柱状体２の側面外周部４に形成された第２刃部４１とを有してなる。柱状体２の後端側には固定部５が形成されており、固定部５に設けられた取り付け孔５１を介して、バリ取り工具１を駆動源となる往復動シリンダー（不図示）に固定させることにより、柱状体２を貫通孔１０３に対して自動的に進入および退出させることができる。柱状体２は、その先端側からの正面視（Ｃ視）で成形バリの除去を要する貫通孔１０３の開口周縁部１１４に対応した形状に形成され、本実施形態では、貫通孔１０３と同じ四角形とされている。
【００１２】
第１刃部３１は、バリ取り工具１の柱状体２の進入方向前方にある成形バリ１１３をせん断できるように形成されており、かつ、開口周縁部１１４と斜めに交差するように傾斜角αが付けられている。第２刃部４１は、側面外周部４とそこに彫りこまれた溝部４２との段差で、かつバリ取り工具１の進入方向の前方にある段差部４３に沿って形成されており、バリ取り工具１の退出方向の前方（第１刃部３１と反対方向）のせん断ができるように形成されている。なお、第２刃部４１は、第１刃部３１と平行で、やはりバリ取り工具１の進退方向と斜めに交差する傾斜角αが付けられている。本実施形態では、第２刃部４１は、貫通孔１０３の長辺に対応する部分にのみ設けられているが、もちろん必要に応じて、短辺に対応する部分にも設けることができる。
【００１３】
上記のバリ取り工具１を使用して、成形品１００に形成された、外側面１０１（表面）と内側面１０２（裏面）を連通する貫通孔１０３の内側面１０２側の開口周縁部１１４に発生した成形バリ１１３を除去する場合の作用を、図４および図５を参照しつつ説明する。なお、本説明において、便宜上、図中の上下を用いる場合があるが、本発明に係るバリ取り工具を使用する際の向きを限定するものではなく、例えば、上下逆であってもよい。
【００１４】
まず、図４（ａ）および図５（ａ）に示すように、本発明に係るバリ取り工具１を外側面１０１側から貫通孔１０３に対向するようにセットした後で、柱状体２を貫通孔１０３の内部に進入させていく。そうすると、図４（ｂ）および図５（ｂ）に示されるｓのように第１刃部３１によって成形バリが根元付近からせん断分離される場合もあるが、第１刃部３１と開口周縁部１１４のクリアランス１１９の具合により、第１刃部３１が成形バリの根元１１８からやや離れた部分に当たった部分についてはせん断分離されずに、ｔのように成形品１００の内側面１０２側に折り曲げられる。そして、バリ取り工具１の側面外周部４に接した状態で残存する。
【００１５】
なお、第１刃部３１は、傾斜角αが付与されており、開口周縁部１１４に対して点接触するようにされているため、成形バリ１１３は、図５（ｂ）に示されるように開口周縁部１１４の図中の上方側から下方側に沿って、内側面１０２側に向けて順次押し剥がされることとなり、柱状体２に過大な負荷が加わって変形する等の破損を防止することができる。また、バリ取り工具１の駆動力が小さく済ませることができる。
【００１６】
上記の状態から、溝部４２が開口周縁部１１４の図中における最下端に達するまで、柱状体２を更に貫通孔１０３の内部に進入させる。その後、柱状体２を退出させると、元の向きに戻ろうとするスプリングバック力が作用している成形バリ１１３は、第１刃部３１の後端側の側面外周部４に彫りこまれた溝部４２に入り込む（図４（ｃ））。そして、成形バリ１１３は、溝部４２と側面外周部４の段差部４３に形成された第２刃部４１に引っかかり、外側面１０１側に引き剥がされるようにせん断分離される。以上により、図４（ｄ）および図５（ｄ）のように、貫通孔１０３の内側の開口周縁部１１４に発生した成形バリが完全に除去される。
【００１７】
第２刃部４１は、第１刃部３１と同様に傾斜角αが付与されており、開口周縁部１１４に対して点接触するようにされているため、成形バリ１１３は、図５（ｃ）に示されるように開口周縁部１１４の図中の下方側から上方側に沿って順次引き剥がされることとなる。したがって、第１刃部３１と同様に、バリ取り工具１に加わる負荷を抑えることができる。本実施の形態では、バリ取り工具１の進退ストロークを短くすませるため、第１刃部３１と第２刃部４１の傾斜角を同じにしたが、これらは異なっていてもよい。
【００１８】
なお、溝４２は、対応する開口周縁部１１４の全体を同時にカバーすることができるように、その進退方向の幅および傾斜角αを定めて、形成しておくことが好ましい。第１刃部３１によって成形バリ１１３が全く除去できずに開口周縁部１１４の全体にわたって連続して残った場合、残った成形バリを第２刃部４１によって確実に除去するためには、残った成形バリ全体が一旦同時に溝４２の内部に収まるようにしておく必要があることによる。
【００１９】
上記実施形態では、第１刃部あるいは第２刃部という名称を用いたが、これらは必ずしも焼入れ等の硬化処理を施したものでなくてもよく、エッジの先端角が鈍角であってもよく、成形バリをせん断分離させる機能があれば足りる。また、バリ取り工具の材質は、加工対象となる成形品の材質等に応じて選択しうるものであり、金属に限らず、樹脂、セラミックス等を採用してもよい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明に係るバリ取り工具によれば、本発明のバリ取り工具を進退運動する駆動源に連結することにより、バリ取り作業を完全に自動化することができる。また、バリ取り工具に過大な負荷が加わって変形する等の破損を防止することができ、工具の駆動力を小さく済ませることができ、設備を小型かつ廉価に構成することができる。また、工具形状の簡素化により工具のサイズが小さい場合にも所定の強度を維持することができる。さらに、第１刃部によって成形バリが除去できずに前記開口周縁部の全体にわたって連続して残っても、バリ取り工具の所定位置で溝部に対応する開口周縁部の成形バリをすべて収容することにより、第２刃部で確実に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るバリ取り工具の斜視図
【図２】本発明の実施形態に係るバリ取り工具の側面図
【図３】本発明の実施形態に係るバリ取り工具の平面図
【図４】本発明の実施形態に係るバリ取り工具の作用を示す平面図
【図５】本発明の実施形態に係るバリ取り工具の作用を示す斜視図
【図６】バリ取りの対象となる成形品の斜視図
【図７】成形品の成形型であって、図６のＸ−Ｘ断面に相当する図
【図８】成形品の図６のＸ−Ｘ断面図
【図９】従来のバリ取り工具の作用を示す平面図
【符号の説明】
１  バリ取り工具
２  柱状体
３１  第１刃部
４１  第２刃部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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