(57)【要約】  バリ取り工具は、内側円錐表面と外側表面とを有する中空頂上部分を有する。上記バリ取り工具の上記外側表面は、好適には円錐状である。上記頂上部分は、該部分に形成された複数本の縦溝であって、上記内側表面と外側表面との間に延在するという複数本の縦溝を有する。上記縦溝の各々は、上記内側円錐表面において形成された切削刃を有する。作動時に、長手軸心の回りにおける上記バリ取り工具の回転によれば、上記内側円錐表面に接触する棒材から突出するバリが除去される。棒材をバリ取りする方法は、（ａ）上記バリ取り工具を長手軸心の回りに回転させる段階と、（ｂ）上記棒材を、上記バリ取り工具の内側円錐表面に対して接触させる段階と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側円錐表面と外側表面とを有する中空頂上部分を備えるバリ取り工具であって、
前記頂上部分は、該部分に形成された複数本の縦溝であって、前記内側表面と外側表面との間に延在するという複数本の縦溝を有し、
前記縦溝の各々は、前記内側円錐表面において形成された切削刃を有し、
長手軸心の回りにおける当該バリ取り工具の回転によれば、前記内側円錐表面に接触する棒材から突出するバリが除去される、
バリ取り工具。
【請求項２】
前記外側表面は円錐状である、請求項１に記載のバリ取り工具。
【請求項３】
前記頂上部分は、該部分に形成された３本の縦溝を有する、請求項１に記載のバリ取り工具。
【請求項４】
前記縦溝の各々は、前記頂上部分の長手軸心から0.050インチ(0.127cm)だけオフセットされる、請求項１に記載のバリ取り工具。
【請求項５】
前記切削刃及び前記内側円錐表面は、10〜20°の角度を形成する、請求項１に記載のバリ取り工具。
【請求項６】
前記中空頂上部分から下方に延在する工具シャフト部分を更に備える、請求項１に記載のバリ取り工具。
【請求項７】
前記工具シャフト部分は、ドリル機への取付けに対して構成される、請求項６に記載のバリ取り工具。
【請求項８】
前記工具シャフト部分は、断面が六角形である、請求項６に記載のバリ取り工具。
【請求項９】
当該バリ取り工具は、円形、正方形、三角形、長方形、五角形、六角形、七角形、及び、八角形から成る群から選択された断面輪郭形状を有する棒材をバリ取りすべく構成される、請求項１に記載のバリ取り工具。
【請求項１０】
当該バリ取り工具は、円滑、螺条付き、ローレット切り、突起付き、孔形成、及び、鋸歯形成から成る群から選択された外側表面の形態を有する棒材をバリ取りすべく構成される、請求項１に記載のバリ取り工具。
【請求項１１】
当該バリ取り工具は鋼鉄で形成される、請求項１に記載のバリ取り工具。
【請求項１２】
棒材をバリ取りする方法であって、
（ａ）内側円錐表面と外側表面とを有する中空頂上部分を備えるバリ取り工具であって、前記頂上部分は、該部分に形成された複数本の縦溝であって、前記内側表面と外側表面との間に延在するという複数本の縦溝を有し、前記縦溝の各々は、前記内側円錐表面において形成された切削刃を有する、というバリ取り工具を長手軸心の回りに回転させる段階と、
（ｂ）前記棒材を、前記バリ取り工具の内側円錐表面に対して接触させる段階と、
を有する、方法。
【請求項１３】
前記外側表面は円錐状である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記頂上部分は、該部分に形成された３本の縦溝を有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記縦溝の各々は、前記頂上部分の長手軸心から0.050インチ(0.127cm)だけオフセットされる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記切削刃及び前記内側円錐表面は、10〜20°の角度を形成する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記バリ取り工具は、前記中空頂上部分から下方に延在する工具シャフト部分を更に備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記工具シャフト部分は、当該ドリル機が前記バリ取り工具を長手軸心の回りで回転させ得る如く、ドリル機への取付けに対して構成される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記工具シャフト部分は、断面が六角形である、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記バリ取り工具は、円形、正方形、三角形、長方形、五角形、六角形、七角形、及び、八角形から成る群から選択された断面輪郭形状を有する棒材をバリ取りすべく構成される、請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
前記バリ取り工具は、円滑、螺条付き、ローレット切り、突起付き、孔形成、及び、鋸歯形成から成る群から選択された外側表面の形態を有する棒材をバリ取りすべく構成される、請求項１２に記載の方法。
【請求項２２】
当該バリ取り工具は鋼鉄で形成される、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に関する相互参照
本出願は、2013年5月31日に出願されると共に“ユニバー(Uniburr)”と称された米国仮特許出願第61/956,039号に基づくと共に、その優先権の利益を主張する。該'039号仮出願は、言及したことによりその全体が本明細書中に援用される。
本発明は、バリ取り工具に関する。特に、本発明は、手持ち式のドリルに対して取付けられて棒材(bar stock)をバリ取りすべく使用され得る工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
バリ、すなわち、隆起されたもしくは摩滅した材料の縁部は、研削、穿孔、切削、彫刻及び旋削の如き機械加工操作から帰着することが多い。多くの場合、これらのバリを除去すること、すなわちバリ取りとして知られる処理が必要または好適である、と言うのも、バリの存在は、関与する部材における大きな摩耗に繋がることで、頻繁な交換に帰着し、または、上記部材が意図された様に作用することが阻害され得るからである。
【０００３】
穿(うが)たれた孔内に形成されたバリは、締結具及び材料の問題を引き起こし得る。バリは、上記孔の縁部における集中応力に繋がることで、破断に対する材料の耐性を低下させ得る。バリはまた、移動する部材間における摩擦及び熱も増大させる。これに加え、バリは、締結具の適切な載置を阻害し得ると共に、腐食にも繋がり得る。更に、多くのバリの鋭利な縁部は、電荷を集中させる傾向があると共に、自然発生的な電子放出に繋がり得る。
【０００４】
手動的なバリ取りとして知られる、バリを除去するための一つの手法は、動力ドリルの如き手持ち式工具を使用してバリを除去する段階を包含する。上記工具は、バリを削り取るべく使用される、ヤスリ、研削ディスク、砥石、研削工具、紙やすりなどであり得る。手動的なバリ取りは、多くの場合、時間及び労働が集約的である。
【０００５】
多くの場合において、バリ取りは、大きな製造コストを伴う。手動的なバリ取りに加え、現在は、バレル加工、スピンドル仕上げ、メディアブラスティング、サンディング、研削、ワイヤブラッシング、砥粒流動加工、電気化学バリ取り、電解研磨、熱エネルギ法、機械加工、及び、低温法などの、幾つかのバリ取り処理が在る。残念乍ら、これらの処理はいずれも、高コストで複雑であり、且つ／又は、大型の機器を必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
必要とされるものは、現在の手動的なバリ取り方法よりも効率的であるが、工場粗目やすり、研削盤、及び、研磨機の如き、今日における現在のバリ取り処理の高価な機器及び／または材料を必要としないバリ取り方法である。また、この方法が、万力を必要とせずに手持ち式の動力ドリルを用いることのみにより行われ得ることも有用であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
手持ち式の動力ドリルにおいて使用されるべく、バリ取り工具が設計されると共に、該工具は、扱いにくい工具及び機器に対する必要性を低減もしくは排除する。該バリ取り工具は、バリ取りの間に費やされる時間を短縮すると共に、作業場所及び現場における効率を高め得る。
【０００８】
上記バリ取り工具は、製造、加工または切削から帰着する棒材の端部切断部の整姿を行うべく構成される。更に、上記バリ取り工具は、限定的なものとしてで無く、留め金、ボルト、締結具、ピン及びロッド、管材及び配管、及び、棒材から製造、加工もしくは圧延された他のデバイスなどの広範囲な用途において機能する。
【０００９】
幾つかの実施形態において、上記バリ取り工具は、頑丈な工具用の鋼鉄棒から切り出された頑丈な加工済み工具であるが、他の材料も取り扱われ得る。上記バリ取り工具は、円錐形状のチャンバと、該工具のサイズ及びその特定用途により決定された切削刃を備える所定本数の縦溝とを有する。上記縦溝及び切削刃の長さ、サイズ及び形状もまた、上記円錐チャンバのサイズと、その設計用途とに対して構成され得る。上記切削チャンバの円錐形状は、種々のサイズ及び形状の棒材を収容する。例えば、本明細書において記述された同一の円錐形状のバリ取り工具は、1/8インチ(0.3175センチメートル)及び1/4インチ(0.635センチメートル)の如き多様な直径の螺条付きの円筒状棒材のバリ取りを容認し得る。
【００１０】
幾つかの実施形態において、上記円錐部、上記円錐工具前面、各縦溝、上記縦溝の切削刃、上記内側面取り部、上記外側面取り部、上記半径、上記縦溝の逃げ部分、上記円錐基部、上記工具シャフト部分、上記シャフト把持表面、及び、工具係合のための上記逃げ用切り込みの比率は、上記工具が手持ち式のドリル機により使用され易い様に設計される。
【００１１】
好適実施形態において、バリ取り工具は、内側円錐表面と外側表面とを有する中空頂上部分を有する。上記頂上部分は、該部分に形成された複数本の縦溝であって、上記内側表面と外側表面との間に延在するという複数本の縦溝を有する。上記縦溝の各々は、上記内側円錐表面において形成された切削刃を有する。作動時に、長手軸心の回りにおける上記バリ取り工具の回転によれば、上記内側円錐表面に接触する棒材から突出するバリが除去される。
【００１２】
上記バリ取り工具の上記外側表面は、好適には円錐状である。上記頂上部分は好適には、該部分に形成された３本の縦溝を有する。上記縦溝の各々は、上記頂上部分の長手軸心から0.050インチ(0.127cm)だけオフセットされる。上記切削刃及び上記内側円錐表面は、好適には、10〜20°の角度を形成する。
【００１３】
上記バリ取り工具は好適には、上記中空頂上部分から下方に延在する工具シャフト部分を更に備える。上記工具シャフト部分は、好適には、ドリル機への取付けに対して構成される。上記工具シャフト部分は、好適には、断面が六角形である。
【００１４】
上記バリ取り工具は、好適には、円形、正方形、三角形、長方形、五角形、六角形、七角形、及び、八角形から成る群から選択された断面輪郭形状を有する棒材をバリ取りすべく構成される。上記バリ取り工具は、好適には、円滑、螺条付き、ローレット切り、突起付き、孔形成、及び、鋸歯形成から成る群から選択された外側表面の形態を有する棒材をバリ取りすべく構成される。
【００１５】
上記バリ取り工具は、好適には、鋼鉄で形成される。
【００１６】
棒材をバリ取りする好適な方法は、
（ａ）内側円錐表面と外側表面とを有する中空頂上部分を備えるバリ取り工具であって、上記頂上部分は、該部分に形成された複数本の縦溝であって、上記内側表面と外側表面との間に延在するという複数本の縦溝を有し、上記縦溝の各々は、上記内側円錐表面において形成された切削刃を有する、というバリ取り工具を長手軸心の回りに回転させる段階と、
（ｂ）上記棒材を、上記バリ取り工具の内側円錐表面に対して接触させる段階と、
を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のバリ取り工具の前方斜視図である。
【図２】図１のバリ取り工具の底面図である。
【図３】図１及び図２のバリ取り工具の上面図である。
【図４】図１から図３のバリ取り工具の側面図であり、シャフトの長手軸心からの縦溝のオフセット量、及び、縦溝の角度を描いている。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、バリ取り工具10の斜視図を示している。バリ取り工具10は、工具シャフト部分18及び円錐状頂上部分30を有する。
【００１９】
円錐状頂上部分30は、工具前面15により被冠された内側円錐表面23a及び外側円錐表面23bにより構成される。工具前面15は、内側円錐部23a及び外側円錐部23bに対し、夫々、内側面取り部14及び外側面取り部16を介して接続される。外側面取り部16及び外側円錐部23bを、カラー部分27が相互接続する。
【００２０】
円錐状頂上部分30は、該部分に形成されて少なくとも一つの切削刃12を有する少なくとも一本の縦溝13を有する。円錐状頂上部分30はまた、縦溝13に付随する少なくとも一つの逃げ部分22も有している。示された特定実施形態において、円錐状頂上部分30は３本の縦溝13を有する。但し、他の実施形態は、バリ取りされるべき棒材の性質に依存して、対応する切削刃12及び逃げ部分22と共に、種々の本数の縦溝13を採用し得る。
【００２１】
円錐状頂上部分30は、接合箇所17にて、工具シャフト部分18に結合する。幾つかの実施形態において、円錐状頂上部分30は、完全に円錐状である必要はない。例えば、外側円錐表面23bは、被加工材からバリ取りされた材料がバリ取り工具10から離間放出される如く、各縦溝13が内側表面23aと外側表面23bとの間で開いたままである限りにおいて、準円筒状様式で外方に延在し得る。
【００２２】
工具シャフト部分8は、図１において六角形状であると示されたシャフト把持表面11を含むことで、好適な取扱い及び取付けを許容する。各シャフト把持表面11の上端にては、丸み付き部分19が形成される。工具シャフト部分18はまた、バリ取り工具10を(不図示の)動力ドリルに対して接続すべく構成された逃げ部分21も有し得る。
【００２３】
使用時に、バリ取り工具10は、ドリル機に対して接続されると共に、バリ取りされつつある棒材の性質と、各縦溝13の構成とに依存して、反時計方向(または時計方向)のいずれかに回転する。各切削刃12はそのとき、上記棒材の端部からバリを切削する。
【００２４】
一例において、上記棒材は、先行する切削操作から残存する多数のバリを含む連続的な螺条付きロッドである。作動時に、バリ取り工具10の内側円錐表面23aは、除去されるべきバリを備えた上記ロッドの端部に臨む。バリ取り工具10は、螺条を破損せずに螺条付きロッドをバリ取りすることから、更なる調製なしで、上記ロッド上ではナットが回転され得る。
【００２５】
図２及び図３は、夫々、図１に関して上述されたバリ取り工具10の底面図及び上面図を示している。
【００２６】
図４は、工具シャフト部分18の長手軸心Lに関して溝角Aを形成する縦溝13と共にバリ取り工具10を示している。図４はまた、長手軸心Lから溝オフセット量Bにより定義された距離に位置された縦溝13も示している。距離Cは、工具前面15と、カラー部分27及び外側円錐部23bの接合箇所との間の距離である。好適実施形態において、距離Cは約0.130インチ(0.330センチメートル)である。距離Rは、縦溝13の対向配設された半円形部分の各々の径方向距離である。好適実施形態において、距離Rは好適には約0.063インチ(0.160センチメートル)である。距離Dは、縦溝13の対向配設された各半円形部分の中心点同士の間の距離である。好適実施形態において、距離Dは約0.520インチ(1.321センチメートル)である。
【００２７】
好適実施形態において、溝角Aは、垂直Aから約10〜20°である。溝オフセット量Bは、シャフト部分8の長手軸心から約0.030〜0.050インチ(0.076〜0.127センチメートル)だけ偏心される。これらの測定値を以てバリ取り工具10を形成すると、手持ち式のドリル機と共にバリ取り工具10を使用することが更に容易とされる、と言うのも、工具10は、一回転当たりで0.0015インチ(0.0038センチメートル)だけ削るからである。この削り量は、棒材を固定するための万力を使用せずに、動力ドリルのみにてバリ取り工具を使用することを促進する。
【００２８】
好適実施形態において、溝角Aは縦溝13の各々に対して同一であり、且つ、溝オフセット量Bは縦溝13の各々に対して同一である。
【００２９】
表１は、溝角A及び溝オフセット量Bに対して種々の測定値を用いたバリ取り工具10の性能特性による実験データを示している。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
本発明の特定の要素、実施形態及び用途が示されて記述されたが、本発明はそれらに対して限定されないことは理解されよう、と言うのも、特に上述の教示に鑑みれば、本開示内容の有効範囲から逸脱せずに改変が為され得るからである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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