JP4092472B2 - バリ取り及び研磨・塗装剥離装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プレス打ち抜き加工、レーザー加工、フライス加工などにおいて発生する金属（アルミ、真鍮、鉄、ステンレス鋼など）製品のかえりやバリ（以下、「バリ」と称す。）を取ったり、研磨や塗装剥離を行うバリ取り及び研磨・塗装剥離装置、およびこの種の装置で使用されるブラシユニットおよびブラシに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のバリ取り装置としては、ボディ内に配されてモータによって回転させられる回転軸と、回転軸の先端部に設けられた円盤状のブラシとからなり、作業者が手で持ってバリ取りを行うものが知られている。また、ブラシ軸の回転および旋回を自動で行うものが特許文献１に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１６７７５４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
手作業が中心となるバリ取り装置では、バリ取りの効率が悪く、また、自動で行うものでは、装置が大型で複雑になるという問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、装置の大型化および複雑化を抑えて手作業をなくすことができるバリ取り及び研磨・塗装剥離装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明によるバリ取り及び研磨・塗装剥離装置は、基端側の固定部および先端側の可動部よりなるボディと、ボディの固定部および可動部に回転可能に支持された主軸と、ボディの可動部に回転可能に支持されかつ先端部にブラシが着脱自在に取り付けられる少なくとも１本のブラシ軸と、ボディの可動部を回転させる可動部回転手段と、各ブラシ軸を回転させるブラシ軸回転手段と、可動部回転手段およびブラシ軸回転手段のための歯車機構とを備えているバリ取り及び研磨・塗装剥離装置において、可動部回転手段は、ボディの可動部に固定された旋回棒を有し、歯車機構は、主軸に固定された主軸歯車、主軸と同心になるようにボディの固定部に固定された内歯歯車、旋回棒に回転可能に取り付けられた旋回棒歯車および各ブラシ軸に固定されたブラシ軸回転用歯車を備えており、主軸歯車が大径歯車および小径歯車からなるとともに、旋回棒歯車が大径歯車および小径歯車からなり、主軸小径歯車と旋回棒大径歯車とが噛み合わされるとともに、旋回棒小径歯車と内歯歯車とが噛み合わされていることで、主軸の回転によって旋回棒が旋回させられるとともに、ボディの可動部が回転させられ、主軸大径歯車とブラシ軸回転歯車とが直接または中間歯車を介して噛み合わされていることで、主軸の回転によってブラシ軸が回転させられることを特徴とするものである。
【０００７】
第２の発明によるバリ取り及び研磨・塗装剥離装置は、基端側の固定部および先端側の可動部よりなるボディと、ボディの固定部および可動部に回転可能に支持された主軸と、ボディの可動部に回転可能に支持されかつ先端部にブラシが着脱自在に取り付けられる少なくとも１本のブラシ軸と、ボディの可動部を回転させる可動部回転手段と、各ブラシ軸を回転させるブラシ軸回転手段と、可動部回転手段およびブラシ軸回転手段のための歯車機構とを備えているバリ取り及び研磨・塗装剥離装置において、可動部回転手段は、ボディの可動部に回転可能に支持された旋回棒を有し、歯車機構は、主軸に固定された主軸歯車、主軸と同心になるようにボディの固定部に固定された内歯歯車、旋回棒に固定された旋回棒歯車および各ブラシ軸に固定されたブラシ軸回転用歯車を備えており、主軸歯車が大径歯車および小径歯車からなるとともに、旋回棒歯車が大径歯車および小径歯車からなり、主軸小径歯車と旋回棒大径歯車とが噛み合わされるとともに、旋回棒小径歯車と内歯歯車とが噛み合わされていることで、主軸の回転によって旋回棒が旋回させられるとともに、ボディの可動部が回転させられ、主軸大径歯車とブラシ軸回転歯車とが直接または中間歯車を介して噛み合わされていることで、主軸の回転によってブラシ軸が回転させられることを特徴とするものである。
【０００８】
ブラシ軸の数は、１つでもよいが、２〜１２軸の複数であることが好ましい。ブラシの材質は、ステンレスなどの金属製とされることがあり、また、ナイロン繊維中に酸化アルミナ・シリコンカーバイトやダイヤモンド砥粒を混入させたものなどの研磨砥粒入り合成樹脂とされることがある。ブラシは、例えば、所要本数の毛（線材）を筒状の支持体内に挿入して形成してもよく、型にはめて形成された成型ブラシとしてもよい。ブラシの材質等を変更することにより、バリ取りのほかに、研磨や塗装剥離を行うこともできる。
【０００９】
この発明のバリ取り及び研磨・塗装剥離装置によると、ブラシ軸は、自転するとともに公転し、これにより、ブラシ軸の公転によって広い範囲のバリ取りが可能となる。したがって、高速処理が可能でかつバリ取り面をきれいに仕上げることができる。
【００１０】
ブラシ軸は、例えば、４本とされて、２本ずつが異なる方向に回転されるようにするなどして、回転方向が逆転のものを含んで複数設けられていることが好ましい。回転方向を逆にするには、例えば、ブラシ軸回転用歯車を２つのグループに分けて、第１のグループのものでは、ブラシ軸回転用歯車と各ブラシ軸駆動歯車との間に中間歯車を設け、他のグループのものでは、中間歯車を設けないようにすればよい。このようにすると、正方向回転のブラシだけでは除去しにくいバリが逆方向回転のブラシにより除去されるので、主軸を正転させる第１工程に続いて主軸を逆転させる第２工程を行う必要がなく、より効率的にバリ取りを行うことができる。
【００１１】
また、ブラシ軸が複数設けられている場合に、各ブラシ軸の先端部にブラシ支持体が軸方向移動可能に支持されており、ブラシ支持体基端部とブラシ軸先端部との間に、ブラシ支持体を先端方向に付勢する弾性部材が介在されていることが好ましい。このようにすると、各ブラシ支持体に取り付けられたブラシが当たるワークの面に傾斜・凹凸などのばらつきがあっても、弾性部材の付勢力によってすべてのブラシがワークの面にほぼ均等にムラなく押し付けられ、より効率的にバリ取りを行うことができる。
【００１２】
そして、ボディには、マシニングセンタ・フライス盤・ボール盤・専用機等に取り付ける際の位置決めを行う位置決め部が設けられていることがより好ましい。このようにすると、機械加工を行ったマシニングセンタ・フライス盤・ボール盤・専用機等を使用してその機械部品のバリ取り、研磨等を行うことができ、機械加工およびバリ取り・研磨の効率を向上させることができる。ボディにモータを取り付けて、モータ一体型としてももちろんよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態を、以下図面を参照して説明する。以下の説明において、図１、図３および図４の左を先端側、同右を基端側というものとする。
【００１４】
図１および図２は、バリ取り及び研磨・塗装剥離装置の１例を示している。バリ取り及び研磨・塗装剥離装置(1)は、基端側の小径部(11)および先端側の大径部(12)よりなる段付きの円筒状に形成されたボディ(2)と、ボディ(2)の小径部(11)に軸受(13)を介して中間部分が回転可能に支持された主軸(3)と、主軸(3)の先端部分の回りに所定間隔をおいて配置され自転しながら主軸(3)回りに公転する複数（図示は３つ）のブラシ軸(4)と、主軸(3)の先端部分およびブラシ軸(4)を軸受(14)(15)を介してそれぞれ回転可能に支持する軸支持輪(5)と、主軸(3)の所定部分に固定された駆動歯車(6)と、各ブラシ軸(4)の基端部に固定されて駆動歯車(6)と噛み合う従動歯車(7)と、主軸(3)と同心になるようにボディ(2)の大径部(12)に固定されて従動歯車(7)と噛み合う内歯歯車(8)と、各ブラシ軸(4)の先端に着脱自在に取り付けられたブラシ(9)と、ボディ(2)の外側に設けられてマシニングセンタ(30)・フライス盤・ボール盤・専用機等に取り付ける際の位置決めを行う位置決め部(10)とを備えている。
【００１５】
ボディ(2)の大径部(12)の内径、軸支持輪(5)の外径および内歯歯車(8)の外径は互いに等しくなされており、ボディ(2)の大径部(12)の基端部には、内方に突出している環状段部(12a)が設けられている。内歯歯車(8)は、基端側の面が環状段部(12a)に接した状態で、ボルトによってボディ(2)に固定されている。
【００１６】
主軸(3)は、ボディ(2)の小径部(11)より基端側に突出しておりマシニングセンタ(30)等の駆動装置に噛み合い可能に形成された基端部(3a)を有している。駆動歯車(6)は、内歯歯車(8)と軸方向位置が一致するように主軸(3)に固定されている。
【００１７】
軸支持輪(5)は、主軸(3)と同心であり主軸挿通用の貫通孔(16a)およびブラシ軸挿通用の３つの貫通孔(16b)が設けられた円柱状本体(16)と、ブラシ軸挿通用の貫通孔(17a)を有し主軸(3)先端を覆うように本体(16)に被せられてボルトによってこれに固定されたカバー部(17)とよりなる。
【００１８】
各ブラシユニット(9)は、円盤状の支持部(18)と、支持部(18)の基端側の面に設けられた棒状の取付部(19)と、支持部(18)の先端側の面に植え付けられた複数のブラシ(20)とよりなる。
【００１９】
各ブラシ軸(4)は、軸支持輪(5)のカバー部(17)のブラシ軸挿通用貫通孔(17a)に挿通されてカバー部(17)の先端側に突出させられている大径部(4a)を有しており、ブラシ(9)の棒状の取付部(19)が止めねじによってこの大径部(4a)に着脱自在に取り付けられている。
【００２０】
マシニングセンタ(30)に取り付ける際の位置決めを行う位置決め部(10)は、マシニングセンタ(30)の駆動装置に噛み合い可能に形成された主軸(3)の基端部(3a)と、マシニングセンタ(30)の先端面に設けられた凹所(30a)に係合するフック部（係合部）を有するフックボルト（係合部材）(21)と、フックボルト(21)を基端方向に付勢するコイルばね(22)と、フックボルト(21)に設けられてマシニングセンタ(30)への取付け前にバリ取り及び研磨・塗装剥離装置(1)の主軸(3)が回転することを阻止しているストッパ(23)とを有している。主軸(3)の基端部(3a)の形状を変更することにより、フライス盤・ボール盤・専用機等に取り付けることができる。
【００２１】
主軸(3)の基端部をマシニングセンタ(30)に装着すると、マシニングセンタ(30)の凹所(30a)にフックボルト(21)が係合するとともに、ストッパ(23)が先端方向に移動させられて主軸(3)から離れ、これにより、主軸(3)が回転可能となる。
【００２２】
図２に示すように、主軸(3)が回転させられると、これと一体に駆動歯車(6)が回転し、これに伴って、各ブラシ軸(4)に固定されている従動歯車(7)がそれぞれ回転させられる。従動歯車(7)は、固定状に設けられた内歯歯車(8)とも噛み合っているため、内歯歯車(8)に案内されて駆動歯車(6)の回りを自転しながら公転する。軸支持輪(5)は、主軸(3)およびブラシ軸(4)をそれぞれ軸受(14)(15)を介して回転可能に支持していることから、ブラシ軸(4)と一体となって主軸(3)の回りに公転させられる。駆動歯車(6)が正転の場合、従動歯車(7)は逆転し、従動歯車(7)の公転方向すなわち軸支持輪(5)の回転方向は、正転となる。こうして、ブラシ軸(4)は、自転方向と逆向きに公転させられる。
【００２３】
図３は、第１の発明のバリ取り及び研磨・塗装剥離装置の実施形態を示している。
【００２４】
このバリ取り及び研磨・塗装剥離装置(31)は、基端側の固定部(37)および先端側の可動部(38)よりなるボディ(32)と、ボディ(32)の固定部(37)および可動部(38)内に回転可能に支持された主軸(33)と、ボディ(32)の可動部(38)に回転可能に支持された複数（例えば３本）のブラシ軸(34)と、ボディ(32)の可動部(38)を回転させる可動部回転手段(35)と、各ブラシ軸(34)を回転させるブラシ軸回転手段(36)と、各ブラシ軸(34)の先端に着脱自在に取り付けられたブラシユニット(39)と、ボディ(32)の固定部(37)の基端部に設けられてマシニングセンタ・フライス盤・ボール盤・専用機等に取り付ける際の位置決めを行う位置決め部(40)とを備えている。
【００２５】
ボディ(32)の固定部(37)は、基端側の小径部(41)および先端側の大径部(42)よりなる段付き円筒状に形成されている。大径部(42)の先端部には、可動部(38)を嵌め入れる凹所(42a)が設けられており、凹所(42a)の基端部には、環状の段部(42b)が設けられている。ボディ(32)の可動部(38)の基端面と固定部(37)の大径部凹所(42a)の底面との間には、可動部回転手段(35)およびブラシ軸回転手段(36)を収納するスペースが形成されている。
【００２６】
主軸(33)は、ボディ(32)の固定部(37)の小径部(41)に軸受(43)を介して中間部分が回転可能に支持されるとともに、その先端部分がボディ(32)の可動部(38)に軸受(44)を介して回転可能に支持されている。主軸(33)は、ボディ(32)より基端側に突出しておりマシニングセンタ等の駆動装置に噛み合い可能に形成された基端部(33a)を有している。
【００２７】
ブラシ軸(34)は、主軸(33)の先端部分を囲むように所定間隔をおいて配置されるとともに、ボディ(32)の可動部(38)に軸受(45)を介して回転可能に支持されている。
【００２８】
可動部回転手段(35)は、主軸(33)の中間部分を囲むように所定間隔をおいて配置されボディ(32)の可動部(38)に固定された３本の旋回棒(46)と、可動部回転手段用歯車機構とを有しており、可動部回転手段用歯車機構は、旋回棒(46)の中間部分に回転可能に取り付けられた旋回用大径歯車（旋回棒歯車の大径歯車）(47)と、主軸(33)の中間部分に固定されて旋回用大径歯車(47)に噛み合わされた旋回棒駆動歯車（主軸歯車の小径歯車）(48)と、旋回棒(46)の基端側部分に回転可能に取り付けられた旋回用小径歯車（旋回棒歯車の小径歯車）(49)と、主軸(33)と同心になるようにボディ(32)の固定部(37)の大径部に固定されかつ旋回用小径歯車(49)に噛み合わされた内歯歯車(50)とからなる。
【００２９】
旋回棒(46)は、先端部におねじ部(46a)を、基端部にフランジ部(46b)を有している。旋回用大径歯車(47)および旋回用小径歯車(49)は、一体とされて、それらの中央貫通孔に挿通された旋回棒(46)のおねじ部(46a)がボディ(32)の可動部(38)に設けられためねじ部にねじ込まれることにより、旋回棒(46)に相対的に回転可能に支持されている。内歯歯車(50)は、ボルトによってボディ固定部(37)の環状段部(42b)に固定されている。
【００３０】
ブラシ軸回転手段（ブラシ軸回転用歯車機構）(36)は、各ブラシ軸(34)の基端部に固定されたブラシ軸回転用歯車(51)と、主軸(33)の中間部分に固定されて中間歯車(53)を介してブラシ軸回転用歯車(51)に噛み合わされたブラシ軸駆動歯車（主軸歯車の大径歯車）(52)とからなる。
【００３１】
ブラシ軸(34)は、ボディ可動部(38)の基端側に突出している部分が小径とされており、ブラシ軸回転用歯車(51)は、この小径部(34a)に円筒状スペーサ(54)を介して相対的に回転不可能に取り付けられている。ブラシ軸駆動歯車(52)は、旋回棒駆動歯車(48)より大径であり、両歯車(48)(52)は、ブラシ軸駆動歯車(52)が基端側に位置するように一体に形成されている。中間歯車(53)の軸(55)は、先端部におねじ部を有しており、このおねじ部がボディ可動部(38)に設けられためねじ部にねじ込まれることにより、中間歯車軸(55)がボディ可動部(38)に固定されている。中間歯車軸(55)には、ボディ可動部(38)の基端面と中間歯車(53)先端面との間に介在される円筒状スペーサ(56)が嵌められている。
【００３２】
ブラシユニット(39)は、金属製のブラシ支持体(61)と、研磨砥粒が混入された合成樹脂製のブラシ(62)と、ブラシ(62)を着脱自在にブラシ支持体(61)に取り付けるビス（おねじ部材）(63)と、ブラシ支持体(61)とブラシ(62)との間に設けられた位置決めピン(64)とからなる。ブラシ支持体(61)は、ブラシ軸(34)に取り付けられる軸部(65)および軸部(65)の先端に設けられた円盤部(66)からなる。ブラシ軸(34)の先端部(34b)は、大径とされてボディ可動部(38)の先端側に突出させられており、この大径先端部(34b)には、先端側に開口しているブラシ差込用凹所(57)と、径方向に貫通しているピン挿通用孔(58)とが設けられている。ブラシ支持体(61)の軸部(65)には、軸方向に長い径方向貫通孔(67)が設けられており、この貫通孔(67)とブラシ軸(34)のピン挿通用孔(58)とが位置合わせされて両孔(58)(67)に連結ピン(59)が挿通されている。ブラシ支持体(61)の軸部(65)の基端部とブラシ軸(34)のブラシ差込用凹所(57)底面との間には、ブラシユニット(39)を先端方向に付勢するコイルばね（弾性部材）(60)が介在されている。ブラシ支持体(61)の軸部(65)に設けられている径方向貫通孔(67)が軸方向に長いことから、ブラシユニット(39)は同孔(67)の範囲内で軸方向基端側に移動可能であり、移動に伴ってコイルばね(60)の先端向きの弾性力が増加する。したがって、各ブラシユニット(39)のブラシ(62)が当たるワークの面に傾斜・凹凸などのばらつきがあっても、コイルばね(60)の付勢力によってすべてのブラシ(62)がワークの面にほぼ均等にムラなく押し付けられ、効率的なバリ取りができる。
【００３３】
図５および図６に拡大して示すように、ブラシ支持体(61)の円盤部(66)の先端側の面には、円盤部(66)の外径より若干小さい径の浅い大径凹所(68)が設けられている。大径凹所(68)の底面中央には、小径凹所(69)が設けられており、この小径凹所(69)を囲むようにその周りの１２０°おきの３箇所に円盤部(66)を貫通するピン挿通孔(70)が設けられている。小径凹所(69)の底面中央には、軸部(65)内にのびるめねじ部(71)が設けられている。ブラシ(62)は、円板部(72)およびこれに同心状に設けられた多数の毛(73)からなる。円板部(72)の外径は、ブラシ支持体(61)の大径凹所(68)にちょうど嵌まる大きさとされている。ブラシ毛(73)の径は、０．５〜３ｍｍ程度で、若干先細り状とされている。ブラシ毛(73)間のすきまも０．５〜３ｍｍ程度で、それぞれのブラシ毛(73)は、力が掛かった場合には撓って、力を取り除くと元の状態に復帰する程度の剛性および弾性を有している。円板部(72)の中央部およびその周りの１２０°おきの３箇所には、ブラシ毛(73)は植えられておらず、ブラシ毛(73)の長さは、周辺に行くにしたがって徐々に長くなるように形成されている。円板部(72)には、その中央部を貫通して基端側に突出する円筒部(74)が設けられており、この円筒部(74)がブラシ支持体(61)の円盤部(66)の小径凹所(69)に嵌め入れられている。円板部(72)には、さらに、円筒部(74)を囲むようにその周りの１２０°おきの３箇所に貫通孔(75)が設けられている。ブラシ(62)を着脱自在にブラシ支持体(61)に取り付けるビス(63)は、ブラシ(62)の円筒部(74)に先端側から挿通されてブラシ支持体(61)の小径凹所(69)の底面中央から軸部(65)内にのびるめねじ部(71)にワッシャ(76)を介してねじ合わされている。また、ブラシ支持体(61)とブラシ(62)との間に設けられた位置決めピン(64)は、円盤部(66)を貫通するピン挿通孔(70)に先端部が突出した状態できつく嵌め入れられ、この位置決めピン(64)の凹所底面より突出した部分(64a)がブラシ(62)の円板部(72)の貫通孔(75)にゆるく嵌め合わせられて、ブラシ(62)の位置決めが果たされている。したがって、正回転および逆回転の両方に回転させても、ビス（おねじ部材）(63)がブラシ支持体(61)のめねじ部(71)から外れることはなく、連続してかつ安全にバリ取りを行うことができる。そして、ブラシ(62)が消耗した場合には、ブラシ支持体(61)をブラシ軸(34)に取り付けたまま、ビス(63)を外してブラシ(62)をブラシ支持体(61)から取り外し、新品のブラシ(62)を同じビス(63)でブラシ支持体(61)に取り付ければよい。こうして、非常に簡単に消耗品であるブラシ(62)の交換ができる。
【００３４】
なお、ブラシ支持体(61)の円盤部(66)を貫通するピン挿通孔(70)およびブラシ(62)の円板部(72)に設けられている貫通孔(75)は、１２０°おきの３箇所に限られるものではなく、少なくとも１つずつ設けられていればよく、４箇所以上に設けられてももちろんよい。また、円板部(72)の中央部およびその周りの１２０°おきの３箇所には、毛(73)は植えられていないようにされているが、ブラシ(62)の円板部(72)に設けられている貫通孔(75)は、円板部を貫通する必要はなく、したがって、この部分の毛は除去しなくてもよい。また、ブラシ支持体のピン挿通孔(70)をめねじに変更し、ブラシ(62)の円板部(72)に設けられている貫通孔(75)を使用して、３本のビス(63)によってブラシ(62)を支持体に取り付けるようにしてもよい。
【００３５】
第１の発明のバリ取り及び研磨・塗装剥離装置(31)によると、主軸(33)の回転によって旋回棒駆動歯車(48)およびブラシ軸駆動歯車(52)が回転し、ブラシ軸駆動歯車(52)の回転は、中間歯車(53)を介してブラシ軸回転用歯車(51)に伝えられ、ブラシ軸(34)が自転する。一方、旋回棒駆動歯車(48)の回転は、旋回用大径歯車(47)およびこれと一体の旋回用小径歯車(49)に伝えられる。旋回棒(46)自体は自転しないことから、旋回用小径歯車(49)の回転に伴って、同歯車(49)したがって旋回棒(46)は内歯歯車(50)に案内されて公転する。こうして、ブラシ軸(34)は、主軸(33)の回転に伴って、自転しながら公転し、バリ取りが行われる。
【００３６】
この発明のバリ取り及び研磨・塗装剥離装置は、マシニングセンタに取り付けられるように形成されているが、これに限られるものではなく、モータと一体型とする構成も可能である。
【００３７】
図４は、第２の発明のバリ取り及び研磨・塗装剥離装置の実施形態を示している。
【００３８】
図４において、バリ取り及び研磨・塗装剥離装置(81)は、基端側の固定部(87)および先端側の可動部(88)よりなるボディ(82)と、ボディ(82)の固定部(87)および可動部(88)内に回転可能に支持された主軸(83)と、ボディ(82)の可動部(88)に回転可能に支持された複数（例えば３本）のブラシ軸(84)と、ボディ(82)の可動部(88)を回転させる可動部回転手段(85)と、各ブラシ軸(84)を回転させるブラシ軸回転手段(86)と、各ブラシ軸(84)の先端に着脱自在に取り付けられたブラシユニット(39)と、ボディ(82)の固定部(87)の基端部に設けられたモータ(90)とを備えている。
【００３９】
ボディ(82)の固定部(87)は、基端側の小径部(91)および先端側の大径部(92)よりなる段付き円筒状に形成されている。大径部(92)の先端部には、可動部(88)を嵌め入れる凹所(92a)が設けられており、凹所(92a)の基端部には、環状の段部(92b)が設けられている。ボディ(82)の可動部(88)の基端面と固定部(87)の大径部凹所(92a)の底面との間には、可動部回転手段(85)およびブラシ軸回転手段(86)を収納するスペースが形成されている。ボディ(82)は、モータケース(90a)の先端側に設けられた円筒状突出部(90b)に嵌め合わされてねじ止められることによって、モータ(90)と一体化されている。
【００４０】
主軸(83)は、ボディ(82)の固定部(87)の小径部(91)に軸受(93)を介して中間部分が回転可能に支持されるとともに、その先端部分がボディ(82)の可動部(88)に軸受(94)を介して回転可能に支持されている。
【００４１】
ブラシ軸(84)は、主軸(83)の先端部分を囲むように所定間隔をおいて配置されるとともに、ボディ(82)の可動部(88)に軸受(95)を介して回転可能に支持されている。
【００４２】
可動部回転手段(85)は、主軸(83)の中間部分を囲むように所定間隔をおいて配置されボディ(82)の可動部(88)に軸受を介して回転可能に支持された３本の旋回棒(96)と、可動部回転手段用歯車機構とを有しており、可動部回転手段用歯車機構は、旋回棒(96)の中間部分に固定された旋回用大径歯車（旋回棒歯車の大径歯車）(97)と、主軸(83)の中間部分に固定されて旋回用大径歯車(97)に噛み合わされた旋回棒駆動歯車（主軸歯車の小径歯車）(98)と、旋回棒(96)の基端側部分に固定された旋回用小径歯車（旋回棒歯車の小径歯車）(99)と、主軸(83)と同心になるようにボディ(82)の固定部(87)の大径部に固定されかつ旋回用小径歯車(99)に噛み合わされた内歯歯車(100)とからなる。
【００４３】
この実施形態では、旋回棒(96)は、回転可能とされ、旋回用大径歯車(97)および旋回用小径歯車(99)は、別体とされている。そして、旋回用大径歯車(97)が回転させられることによって、旋回棒(96)が回転し、これに伴って、旋回用小径歯車(99)が回転するようになされている。内歯歯車(100)は、ボルトによってボディ固定部(87)の環状段部(92b)に固定されている。
【００４４】
ブラシ軸回転手段（ブラシ軸回転用歯車機構）(86)は、各ブラシ軸(84)の基端部に固定されたブラシ軸回転用歯車(101)と、主軸(83)の中間部分に固定されてブラシ軸回転用歯車(101)に噛み合わされたブラシ軸駆動歯車（主軸歯車の大径歯車）(102)とを備えている。
【００４５】
ブラシ軸(84)は、ボディ可動部(88)の基端側に突出している部分が小径とされており、ブラシ軸回転用歯車(101)は、この小径部に円筒状スペーサを介して相対的に回転不可能に取り付けられている。ブラシ軸駆動歯車(102)は、旋回棒駆動歯車(98)より大径であり、両歯車(98)(102)は、ブラシ軸駆動歯車(102)が基端側に位置するように配置されている。
【００４６】
ブラシユニット(39)およびこれが取り付けられるブラシ軸(84)の構成は、第１の発明の実施形態と同じであり、その説明は省略する。
【００４７】
第２の発明のバリ取り及び研磨・塗装剥離装置(81)によると、主軸(83)の回転によって旋回棒駆動歯車(98)およびブラシ軸駆動歯車(102)が回転し、ブラシ軸駆動歯車(102)の回転はブラシ軸回転用歯車(101)に伝えられ、ブラシ軸(84)が自転する。一方、旋回棒駆動歯車(98)の回転は、旋回用大径歯車(97)に伝えられ、旋回棒(96)およびこれと一体の旋回用小径歯車(99)が回転し、旋回用小径歯車(99)の回転に伴って、旋回棒(96)が内歯歯車(100)に案内されて公転する。こうして、ブラシ軸(84)は、主軸(83)の回転に伴って、自転しながら公転し、バリ取りが行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 バリ取り及び研磨・塗装剥離装置の１例の縦断面図である。
【図２】 上記のバリ取り及び研磨・塗装剥離装置の歯車機構を示す横断面図である。
【図３】 第１の発明によるバリ取り及び研磨・塗装剥離装置の実施形態の縦断面図である。
【図４】 第２の発明によるバリ取り及び研磨・塗装剥離装置の実施形態の縦断面図である。
【図５】 ブラシの詳細な構成を示す分解図である。
【図６】 図５のIV-IV線に沿う断面図である。
【符号の説明】
(31)(81) バリ取り及び研磨・塗装剥離装置
(32)(82) ボディ
(33)(83) 主軸
(34)(84) ブラシ軸
(39) ブラシユニット
(10)(40) 位置決め部
(35)(85) 可動部回転手段
(36)(86) ブラシ軸回転手段
(37)(87) 固定部
(38)(88) 可動部
(46)(96) 旋回棒
(47)(97) 旋回用大径歯車（旋回棒歯車の大径歯車）
(48)(98) 旋回棒駆動歯車（主軸歯車の小径歯車）
(49)(99) 旋回用小径歯車（旋回棒歯車の小径歯車）
(50)(100) 内歯歯車
(51)(101) ブラシ軸回転用歯車
(52)(102) ブラシ軸駆動歯車（主軸歯車の大径歯車）
(60) コイルばね（弾性部材）
(61) 支持体
(62) ブラシ
(63) ビス（おねじ部材）
(64) 位置決めピン
(64a) 突出部
(74) 円筒部
(75) 貫通孔
【発明の属する技術分野】
この発明は、プレス打ち抜き加工、レーザー加工、フライス加工などにおいて発生する金属（アルミ、真鍮、鉄、ステンレス鋼など）製品のかえりやバリ（以下、「バリ」と称す。）を取ったり、研磨や塗装剥離を行うバリ取り及び研磨・塗装剥離装置、およびこの種の装置で使用されるブラシユニットおよびブラシに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のバリ取り装置としては、ボディ内に配されてモータによって回転させられる回転軸と、回転軸の先端部に設けられた円盤状のブラシとからなり、作業者が手で持ってバリ取りを行うものが知られている。また、ブラシ軸の回転および旋回を自動で行うものが特許文献１に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１６７７５４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
手作業が中心となるバリ取り装置では、バリ取りの効率が悪く、また、自動で行うものでは、装置が大型で複雑になるという問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、装置の大型化および複雑化を抑えて手作業をなくすことができるバリ取り及び研磨・塗装剥離装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明によるバリ取り及び研磨・塗装剥離装置は、基端側の固定部および先端側の可動部よりなるボディと、ボディの固定部および可動部に回転可能に支持された主軸と、ボディの可動部に回転可能に支持されかつ先端部にブラシが着脱自在に取り付けられる少なくとも１本のブラシ軸と、ボディの可動部を回転させる可動部回転手段と、各ブラシ軸を回転させるブラシ軸回転手段と、可動部回転手段およびブラシ軸回転手段のための歯車機構とを備えているバリ取り及び研磨・塗装剥離装置において、可動部回転手段は、ボディの可動部に固定された旋回棒を有し、歯車機構は、主軸に固定された主軸歯車、主軸と同心になるようにボディの固定部に固定された内歯歯車、旋回棒に回転可能に取り付けられた旋回棒歯車および各ブラシ軸に固定されたブラシ軸回転用歯車を備えており、主軸歯車が大径歯車および小径歯車からなるとともに、旋回棒歯車が大径歯車および小径歯車からなり、主軸小径歯車と旋回棒大径歯車とが噛み合わされるとともに、旋回棒小径歯車と内歯歯車とが噛み合わされていることで、主軸の回転によって旋回棒が旋回させられるとともに、ボディの可動部が回転させられ、主軸大径歯車とブラシ軸回転歯車とが直接または中間歯車を介して噛み合わされていることで、主軸の回転によってブラシ軸が回転させられることを特徴とするものである。
【０００７】
第２の発明によるバリ取り及び研磨・塗装剥離装置は、基端側の固定部および先端側の可動部よりなるボディと、ボディの固定部および可動部に回転可能に支持された主軸と、ボディの可動部に回転可能に支持されかつ先端部にブラシが着脱自在に取り付けられる少なくとも１本のブラシ軸と、ボディの可動部を回転させる可動部回転手段と、各ブラシ軸を回転させるブラシ軸回転手段と、可動部回転手段およびブラシ軸回転手段のための歯車機構とを備えているバリ取り及び研磨・塗装剥離装置において、可動部回転手段は、ボディの可動部に回転可能に支持された旋回棒を有し、歯車機構は、主軸に固定された主軸歯車、主軸と同心になるようにボディの固定部に固定された内歯歯車、旋回棒に固定された旋回棒歯車および各ブラシ軸に固定されたブラシ軸回転用歯車を備えており、主軸歯車が大径歯車および小径歯車からなるとともに、旋回棒歯車が大径歯車および小径歯車からなり、主軸小径歯車と旋回棒大径歯車とが噛み合わされるとともに、旋回棒小径歯車と内歯歯車とが噛み合わされていることで、主軸の回転によって旋回棒が旋回させられるとともに、ボディの可動部が回転させられ、主軸大径歯車とブラシ軸回転歯車とが直接または中間歯車を介して噛み合わされていることで、主軸の回転によってブラシ軸が回転させられることを特徴とするものである。
【０００８】
ブラシ軸の数は、１つでもよいが、２〜１２軸の複数であることが好ましい。ブラシの材質は、ステンレスなどの金属製とされることがあり、また、ナイロン繊維中に酸化アルミナ・シリコンカーバイトやダイヤモンド砥粒を混入させたものなどの研磨砥粒入り合成樹脂とされることがある。ブラシは、例えば、所要本数の毛（線材）を筒状の支持体内に挿入して形成してもよく、型にはめて形成された成型ブラシとしてもよい。ブラシの材質等を変更することにより、バリ取りのほかに、研磨や塗装剥離を行うこともできる。
【０００９】
この発明のバリ取り及び研磨・塗装剥離装置によると、ブラシ軸は、自転するとともに公転し、これにより、ブラシ軸の公転によって広い範囲のバリ取りが可能となる。したがって、高速処理が可能でかつバリ取り面をきれいに仕上げることができる。
【００１０】
ブラシ軸は、例えば、４本とされて、２本ずつが異なる方向に回転されるようにするなどして、回転方向が逆転のものを含んで複数設けられていることが好ましい。回転方向を逆にするには、例えば、ブラシ軸回転用歯車を２つのグループに分けて、第１のグループのものでは、ブラシ軸回転用歯車と各ブラシ軸駆動歯車との間に中間歯車を設け、他のグループのものでは、中間歯車を設けないようにすればよい。このようにすると、正方向回転のブラシだけでは除去しにくいバリが逆方向回転のブラシにより除去されるので、主軸を正転させる第１工程に続いて主軸を逆転させる第２工程を行う必要がなく、より効率的にバリ取りを行うことができる。
【００１１】
また、ブラシ軸が複数設けられている場合に、各ブラシ軸の先端部にブラシ支持体が軸方向移動可能に支持されており、ブラシ支持体基端部とブラシ軸先端部との間に、ブラシ支持体を先端方向に付勢する弾性部材が介在されていることが好ましい。このようにすると、各ブラシ支持体に取り付けられたブラシが当たるワークの面に傾斜・凹凸などのばらつきがあっても、弾性部材の付勢力によってすべてのブラシがワークの面にほぼ均等にムラなく押し付けられ、より効率的にバリ取りを行うことができる。
【００１２】
そして、ボディには、マシニングセンタ・フライス盤・ボール盤・専用機等に取り付ける際の位置決めを行う位置決め部が設けられていることがより好ましい。このようにすると、機械加工を行ったマシニングセンタ・フライス盤・ボール盤・専用機等を使用してその機械部品のバリ取り、研磨等を行うことができ、機械加工およびバリ取り・研磨の効率を向上させることができる。ボディにモータを取り付けて、モータ一体型としてももちろんよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態を、以下図面を参照して説明する。以下の説明において、図１、図３および図４の左を先端側、同右を基端側というものとする。
【００１４】
図１および図２は、バリ取り及び研磨・塗装剥離装置の１例を示している。バリ取り及び研磨・塗装剥離装置(1)は、基端側の小径部(11)および先端側の大径部(12)よりなる段付きの円筒状に形成されたボディ(2)と、ボディ(2)の小径部(11)に軸受(13)を介して中間部分が回転可能に支持された主軸(3)と、主軸(3)の先端部分の回りに所定間隔をおいて配置され自転しながら主軸(3)回りに公転する複数（図示は３つ）のブラシ軸(4)と、主軸(3)の先端部分およびブラシ軸(4)を軸受(14)(15)を介してそれぞれ回転可能に支持する軸支持輪(5)と、主軸(3)の所定部分に固定された駆動歯車(6)と、各ブラシ軸(4)の基端部に固定されて駆動歯車(6)と噛み合う従動歯車(7)と、主軸(3)と同心になるようにボディ(2)の大径部(12)に固定されて従動歯車(7)と噛み合う内歯歯車(8)と、各ブラシ軸(4)の先端に着脱自在に取り付けられたブラシ(9)と、ボディ(2)の外側に設けられてマシニングセンタ(30)・フライス盤・ボール盤・専用機等に取り付ける際の位置決めを行う位置決め部(10)とを備えている。
【００１５】
ボディ(2)の大径部(12)の内径、軸支持輪(5)の外径および内歯歯車(8)の外径は互いに等しくなされており、ボディ(2)の大径部(12)の基端部には、内方に突出している環状段部(12a)が設けられている。内歯歯車(8)は、基端側の面が環状段部(12a)に接した状態で、ボルトによってボディ(2)に固定されている。
【００１６】
主軸(3)は、ボディ(2)の小径部(11)より基端側に突出しておりマシニングセンタ(30)等の駆動装置に噛み合い可能に形成された基端部(3a)を有している。駆動歯車(6)は、内歯歯車(8)と軸方向位置が一致するように主軸(3)に固定されている。
【００１７】
軸支持輪(5)は、主軸(3)と同心であり主軸挿通用の貫通孔(16a)およびブラシ軸挿通用の３つの貫通孔(16b)が設けられた円柱状本体(16)と、ブラシ軸挿通用の貫通孔(17a)を有し主軸(3)先端を覆うように本体(16)に被せられてボルトによってこれに固定されたカバー部(17)とよりなる。
【００１８】
各ブラシユニット(9)は、円盤状の支持部(18)と、支持部(18)の基端側の面に設けられた棒状の取付部(19)と、支持部(18)の先端側の面に植え付けられた複数のブラシ(20)とよりなる。
【００１９】
各ブラシ軸(4)は、軸支持輪(5)のカバー部(17)のブラシ軸挿通用貫通孔(17a)に挿通されてカバー部(17)の先端側に突出させられている大径部(4a)を有しており、ブラシ(9)の棒状の取付部(19)が止めねじによってこの大径部(4a)に着脱自在に取り付けられている。
【００２０】
マシニングセンタ(30)に取り付ける際の位置決めを行う位置決め部(10)は、マシニングセンタ(30)の駆動装置に噛み合い可能に形成された主軸(3)の基端部(3a)と、マシニングセンタ(30)の先端面に設けられた凹所(30a)に係合するフック部（係合部）を有するフックボルト（係合部材）(21)と、フックボルト(21)を基端方向に付勢するコイルばね(22)と、フックボルト(21)に設けられてマシニングセンタ(30)への取付け前にバリ取り及び研磨・塗装剥離装置(1)の主軸(3)が回転することを阻止しているストッパ(23)とを有している。主軸(3)の基端部(3a)の形状を変更することにより、フライス盤・ボール盤・専用機等に取り付けることができる。
【００２１】
主軸(3)の基端部をマシニングセンタ(30)に装着すると、マシニングセンタ(30)の凹所(30a)にフックボルト(21)が係合するとともに、ストッパ(23)が先端方向に移動させられて主軸(3)から離れ、これにより、主軸(3)が回転可能となる。
【００２２】
図２に示すように、主軸(3)が回転させられると、これと一体に駆動歯車(6)が回転し、これに伴って、各ブラシ軸(4)に固定されている従動歯車(7)がそれぞれ回転させられる。従動歯車(7)は、固定状に設けられた内歯歯車(8)とも噛み合っているため、内歯歯車(8)に案内されて駆動歯車(6)の回りを自転しながら公転する。軸支持輪(5)は、主軸(3)およびブラシ軸(4)をそれぞれ軸受(14)(15)を介して回転可能に支持していることから、ブラシ軸(4)と一体となって主軸(3)の回りに公転させられる。駆動歯車(6)が正転の場合、従動歯車(7)は逆転し、従動歯車(7)の公転方向すなわち軸支持輪(5)の回転方向は、正転となる。こうして、ブラシ軸(4)は、自転方向と逆向きに公転させられる。
【００２３】
図３は、第１の発明のバリ取り及び研磨・塗装剥離装置の実施形態を示している。
【００２４】
このバリ取り及び研磨・塗装剥離装置(31)は、基端側の固定部(37)および先端側の可動部(38)よりなるボディ(32)と、ボディ(32)の固定部(37)および可動部(38)内に回転可能に支持された主軸(33)と、ボディ(32)の可動部(38)に回転可能に支持された複数（例えば３本）のブラシ軸(34)と、ボディ(32)の可動部(38)を回転させる可動部回転手段(35)と、各ブラシ軸(34)を回転させるブラシ軸回転手段(36)と、各ブラシ軸(34)の先端に着脱自在に取り付けられたブラシユニット(39)と、ボディ(32)の固定部(37)の基端部に設けられてマシニングセンタ・フライス盤・ボール盤・専用機等に取り付ける際の位置決めを行う位置決め部(40)とを備えている。
【００２５】
ボディ(32)の固定部(37)は、基端側の小径部(41)および先端側の大径部(42)よりなる段付き円筒状に形成されている。大径部(42)の先端部には、可動部(38)を嵌め入れる凹所(42a)が設けられており、凹所(42a)の基端部には、環状の段部(42b)が設けられている。ボディ(32)の可動部(38)の基端面と固定部(37)の大径部凹所(42a)の底面との間には、可動部回転手段(35)およびブラシ軸回転手段(36)を収納するスペースが形成されている。
【００２６】
主軸(33)は、ボディ(32)の固定部(37)の小径部(41)に軸受(43)を介して中間部分が回転可能に支持されるとともに、その先端部分がボディ(32)の可動部(38)に軸受(44)を介して回転可能に支持されている。主軸(33)は、ボディ(32)より基端側に突出しておりマシニングセンタ等の駆動装置に噛み合い可能に形成された基端部(33a)を有している。
【００２７】
ブラシ軸(34)は、主軸(33)の先端部分を囲むように所定間隔をおいて配置されるとともに、ボディ(32)の可動部(38)に軸受(45)を介して回転可能に支持されている。
【００２８】
可動部回転手段(35)は、主軸(33)の中間部分を囲むように所定間隔をおいて配置されボディ(32)の可動部(38)に固定された３本の旋回棒(46)と、可動部回転手段用歯車機構とを有しており、可動部回転手段用歯車機構は、旋回棒(46)の中間部分に回転可能に取り付けられた旋回用大径歯車（旋回棒歯車の大径歯車）(47)と、主軸(33)の中間部分に固定されて旋回用大径歯車(47)に噛み合わされた旋回棒駆動歯車（主軸歯車の小径歯車）(48)と、旋回棒(46)の基端側部分に回転可能に取り付けられた旋回用小径歯車（旋回棒歯車の小径歯車）(49)と、主軸(33)と同心になるようにボディ(32)の固定部(37)の大径部に固定されかつ旋回用小径歯車(49)に噛み合わされた内歯歯車(50)とからなる。
【００２９】
旋回棒(46)は、先端部におねじ部(46a)を、基端部にフランジ部(46b)を有している。旋回用大径歯車(47)および旋回用小径歯車(49)は、一体とされて、それらの中央貫通孔に挿通された旋回棒(46)のおねじ部(46a)がボディ(32)の可動部(38)に設けられためねじ部にねじ込まれることにより、旋回棒(46)に相対的に回転可能に支持されている。内歯歯車(50)は、ボルトによってボディ固定部(37)の環状段部(42b)に固定されている。
【００３０】
ブラシ軸回転手段（ブラシ軸回転用歯車機構）(36)は、各ブラシ軸(34)の基端部に固定されたブラシ軸回転用歯車(51)と、主軸(33)の中間部分に固定されて中間歯車(53)を介してブラシ軸回転用歯車(51)に噛み合わされたブラシ軸駆動歯車（主軸歯車の大径歯車）(52)とからなる。
【００３１】
ブラシ軸(34)は、ボディ可動部(38)の基端側に突出している部分が小径とされており、ブラシ軸回転用歯車(51)は、この小径部(34a)に円筒状スペーサ(54)を介して相対的に回転不可能に取り付けられている。ブラシ軸駆動歯車(52)は、旋回棒駆動歯車(48)より大径であり、両歯車(48)(52)は、ブラシ軸駆動歯車(52)が基端側に位置するように一体に形成されている。中間歯車(53)の軸(55)は、先端部におねじ部を有しており、このおねじ部がボディ可動部(38)に設けられためねじ部にねじ込まれることにより、中間歯車軸(55)がボディ可動部(38)に固定されている。中間歯車軸(55)には、ボディ可動部(38)の基端面と中間歯車(53)先端面との間に介在される円筒状スペーサ(56)が嵌められている。
【００３２】
ブラシユニット(39)は、金属製のブラシ支持体(61)と、研磨砥粒が混入された合成樹脂製のブラシ(62)と、ブラシ(62)を着脱自在にブラシ支持体(61)に取り付けるビス（おねじ部材）(63)と、ブラシ支持体(61)とブラシ(62)との間に設けられた位置決めピン(64)とからなる。ブラシ支持体(61)は、ブラシ軸(34)に取り付けられる軸部(65)および軸部(65)の先端に設けられた円盤部(66)からなる。ブラシ軸(34)の先端部(34b)は、大径とされてボディ可動部(38)の先端側に突出させられており、この大径先端部(34b)には、先端側に開口しているブラシ差込用凹所(57)と、径方向に貫通しているピン挿通用孔(58)とが設けられている。ブラシ支持体(61)の軸部(65)には、軸方向に長い径方向貫通孔(67)が設けられており、この貫通孔(67)とブラシ軸(34)のピン挿通用孔(58)とが位置合わせされて両孔(58)(67)に連結ピン(59)が挿通されている。ブラシ支持体(61)の軸部(65)の基端部とブラシ軸(34)のブラシ差込用凹所(57)底面との間には、ブラシユニット(39)を先端方向に付勢するコイルばね（弾性部材）(60)が介在されている。ブラシ支持体(61)の軸部(65)に設けられている径方向貫通孔(67)が軸方向に長いことから、ブラシユニット(39)は同孔(67)の範囲内で軸方向基端側に移動可能であり、移動に伴ってコイルばね(60)の先端向きの弾性力が増加する。したがって、各ブラシユニット(39)のブラシ(62)が当たるワークの面に傾斜・凹凸などのばらつきがあっても、コイルばね(60)の付勢力によってすべてのブラシ(62)がワークの面にほぼ均等にムラなく押し付けられ、効率的なバリ取りができる。
【００３３】
図５および図６に拡大して示すように、ブラシ支持体(61)の円盤部(66)の先端側の面には、円盤部(66)の外径より若干小さい径の浅い大径凹所(68)が設けられている。大径凹所(68)の底面中央には、小径凹所(69)が設けられており、この小径凹所(69)を囲むようにその周りの１２０°おきの３箇所に円盤部(66)を貫通するピン挿通孔(70)が設けられている。小径凹所(69)の底面中央には、軸部(65)内にのびるめねじ部(71)が設けられている。ブラシ(62)は、円板部(72)およびこれに同心状に設けられた多数の毛(73)からなる。円板部(72)の外径は、ブラシ支持体(61)の大径凹所(68)にちょうど嵌まる大きさとされている。ブラシ毛(73)の径は、０．５〜３ｍｍ程度で、若干先細り状とされている。ブラシ毛(73)間のすきまも０．５〜３ｍｍ程度で、それぞれのブラシ毛(73)は、力が掛かった場合には撓って、力を取り除くと元の状態に復帰する程度の剛性および弾性を有している。円板部(72)の中央部およびその周りの１２０°おきの３箇所には、ブラシ毛(73)は植えられておらず、ブラシ毛(73)の長さは、周辺に行くにしたがって徐々に長くなるように形成されている。円板部(72)には、その中央部を貫通して基端側に突出する円筒部(74)が設けられており、この円筒部(74)がブラシ支持体(61)の円盤部(66)の小径凹所(69)に嵌め入れられている。円板部(72)には、さらに、円筒部(74)を囲むようにその周りの１２０°おきの３箇所に貫通孔(75)が設けられている。ブラシ(62)を着脱自在にブラシ支持体(61)に取り付けるビス(63)は、ブラシ(62)の円筒部(74)に先端側から挿通されてブラシ支持体(61)の小径凹所(69)の底面中央から軸部(65)内にのびるめねじ部(71)にワッシャ(76)を介してねじ合わされている。また、ブラシ支持体(61)とブラシ(62)との間に設けられた位置決めピン(64)は、円盤部(66)を貫通するピン挿通孔(70)に先端部が突出した状態できつく嵌め入れられ、この位置決めピン(64)の凹所底面より突出した部分(64a)がブラシ(62)の円板部(72)の貫通孔(75)にゆるく嵌め合わせられて、ブラシ(62)の位置決めが果たされている。したがって、正回転および逆回転の両方に回転させても、ビス（おねじ部材）(63)がブラシ支持体(61)のめねじ部(71)から外れることはなく、連続してかつ安全にバリ取りを行うことができる。そして、ブラシ(62)が消耗した場合には、ブラシ支持体(61)をブラシ軸(34)に取り付けたまま、ビス(63)を外してブラシ(62)をブラシ支持体(61)から取り外し、新品のブラシ(62)を同じビス(63)でブラシ支持体(61)に取り付ければよい。こうして、非常に簡単に消耗品であるブラシ(62)の交換ができる。
【００３４】
なお、ブラシ支持体(61)の円盤部(66)を貫通するピン挿通孔(70)およびブラシ(62)の円板部(72)に設けられている貫通孔(75)は、１２０°おきの３箇所に限られるものではなく、少なくとも１つずつ設けられていればよく、４箇所以上に設けられてももちろんよい。また、円板部(72)の中央部およびその周りの１２０°おきの３箇所には、毛(73)は植えられていないようにされているが、ブラシ(62)の円板部(72)に設けられている貫通孔(75)は、円板部を貫通する必要はなく、したがって、この部分の毛は除去しなくてもよい。また、ブラシ支持体のピン挿通孔(70)をめねじに変更し、ブラシ(62)の円板部(72)に設けられている貫通孔(75)を使用して、３本のビス(63)によってブラシ(62)を支持体に取り付けるようにしてもよい。
【００３５】
第１の発明のバリ取り及び研磨・塗装剥離装置(31)によると、主軸(33)の回転によって旋回棒駆動歯車(48)およびブラシ軸駆動歯車(52)が回転し、ブラシ軸駆動歯車(52)の回転は、中間歯車(53)を介してブラシ軸回転用歯車(51)に伝えられ、ブラシ軸(34)が自転する。一方、旋回棒駆動歯車(48)の回転は、旋回用大径歯車(47)およびこれと一体の旋回用小径歯車(49)に伝えられる。旋回棒(46)自体は自転しないことから、旋回用小径歯車(49)の回転に伴って、同歯車(49)したがって旋回棒(46)は内歯歯車(50)に案内されて公転する。こうして、ブラシ軸(34)は、主軸(33)の回転に伴って、自転しながら公転し、バリ取りが行われる。
【００３６】
この発明のバリ取り及び研磨・塗装剥離装置は、マシニングセンタに取り付けられるように形成されているが、これに限られるものではなく、モータと一体型とする構成も可能である。
【００３７】
図４は、第２の発明のバリ取り及び研磨・塗装剥離装置の実施形態を示している。
【００３８】
図４において、バリ取り及び研磨・塗装剥離装置(81)は、基端側の固定部(87)および先端側の可動部(88)よりなるボディ(82)と、ボディ(82)の固定部(87)および可動部(88)内に回転可能に支持された主軸(83)と、ボディ(82)の可動部(88)に回転可能に支持された複数（例えば３本）のブラシ軸(84)と、ボディ(82)の可動部(88)を回転させる可動部回転手段(85)と、各ブラシ軸(84)を回転させるブラシ軸回転手段(86)と、各ブラシ軸(84)の先端に着脱自在に取り付けられたブラシユニット(39)と、ボディ(82)の固定部(87)の基端部に設けられたモータ(90)とを備えている。
【００３９】
ボディ(82)の固定部(87)は、基端側の小径部(91)および先端側の大径部(92)よりなる段付き円筒状に形成されている。大径部(92)の先端部には、可動部(88)を嵌め入れる凹所(92a)が設けられており、凹所(92a)の基端部には、環状の段部(92b)が設けられている。ボディ(82)の可動部(88)の基端面と固定部(87)の大径部凹所(92a)の底面との間には、可動部回転手段(85)およびブラシ軸回転手段(86)を収納するスペースが形成されている。ボディ(82)は、モータケース(90a)の先端側に設けられた円筒状突出部(90b)に嵌め合わされてねじ止められることによって、モータ(90)と一体化されている。
【００４０】
主軸(83)は、ボディ(82)の固定部(87)の小径部(91)に軸受(93)を介して中間部分が回転可能に支持されるとともに、その先端部分がボディ(82)の可動部(88)に軸受(94)を介して回転可能に支持されている。
【００４１】
ブラシ軸(84)は、主軸(83)の先端部分を囲むように所定間隔をおいて配置されるとともに、ボディ(82)の可動部(88)に軸受(95)を介して回転可能に支持されている。
【００４２】
可動部回転手段(85)は、主軸(83)の中間部分を囲むように所定間隔をおいて配置されボディ(82)の可動部(88)に軸受を介して回転可能に支持された３本の旋回棒(96)と、可動部回転手段用歯車機構とを有しており、可動部回転手段用歯車機構は、旋回棒(96)の中間部分に固定された旋回用大径歯車（旋回棒歯車の大径歯車）(97)と、主軸(83)の中間部分に固定されて旋回用大径歯車(97)に噛み合わされた旋回棒駆動歯車（主軸歯車の小径歯車）(98)と、旋回棒(96)の基端側部分に固定された旋回用小径歯車（旋回棒歯車の小径歯車）(99)と、主軸(83)と同心になるようにボディ(82)の固定部(87)の大径部に固定されかつ旋回用小径歯車(99)に噛み合わされた内歯歯車(100)とからなる。
【００４３】
この実施形態では、旋回棒(96)は、回転可能とされ、旋回用大径歯車(97)および旋回用小径歯車(99)は、別体とされている。そして、旋回用大径歯車(97)が回転させられることによって、旋回棒(96)が回転し、これに伴って、旋回用小径歯車(99)が回転するようになされている。内歯歯車(100)は、ボルトによってボディ固定部(87)の環状段部(92b)に固定されている。
【００４４】
ブラシ軸回転手段（ブラシ軸回転用歯車機構）(86)は、各ブラシ軸(84)の基端部に固定されたブラシ軸回転用歯車(101)と、主軸(83)の中間部分に固定されてブラシ軸回転用歯車(101)に噛み合わされたブラシ軸駆動歯車（主軸歯車の大径歯車）(102)とを備えている。
【００４５】
ブラシ軸(84)は、ボディ可動部(88)の基端側に突出している部分が小径とされており、ブラシ軸回転用歯車(101)は、この小径部に円筒状スペーサを介して相対的に回転不可能に取り付けられている。ブラシ軸駆動歯車(102)は、旋回棒駆動歯車(98)より大径であり、両歯車(98)(102)は、ブラシ軸駆動歯車(102)が基端側に位置するように配置されている。
【００４６】
ブラシユニット(39)およびこれが取り付けられるブラシ軸(84)の構成は、第１の発明の実施形態と同じであり、その説明は省略する。
【００４７】
第２の発明のバリ取り及び研磨・塗装剥離装置(81)によると、主軸(83)の回転によって旋回棒駆動歯車(98)およびブラシ軸駆動歯車(102)が回転し、ブラシ軸駆動歯車(102)の回転はブラシ軸回転用歯車(101)に伝えられ、ブラシ軸(84)が自転する。一方、旋回棒駆動歯車(98)の回転は、旋回用大径歯車(97)に伝えられ、旋回棒(96)およびこれと一体の旋回用小径歯車(99)が回転し、旋回用小径歯車(99)の回転に伴って、旋回棒(96)が内歯歯車(100)に案内されて公転する。こうして、ブラシ軸(84)は、主軸(83)の回転に伴って、自転しながら公転し、バリ取りが行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 バリ取り及び研磨・塗装剥離装置の１例の縦断面図である。
【図２】 上記のバリ取り及び研磨・塗装剥離装置の歯車機構を示す横断面図である。
【図３】 第１の発明によるバリ取り及び研磨・塗装剥離装置の実施形態の縦断面図である。
【図４】 第２の発明によるバリ取り及び研磨・塗装剥離装置の実施形態の縦断面図である。
【図５】 ブラシの詳細な構成を示す分解図である。
【図６】 図５のIV-IV線に沿う断面図である。
【符号の説明】
(31)(81) バリ取り及び研磨・塗装剥離装置
(32)(82) ボディ
(33)(83) 主軸
(34)(84) ブラシ軸
(39) ブラシユニット
(10)(40) 位置決め部
(35)(85) 可動部回転手段
(36)(86) ブラシ軸回転手段
(37)(87) 固定部
(38)(88) 可動部
(46)(96) 旋回棒
(47)(97) 旋回用大径歯車（旋回棒歯車の大径歯車）
(48)(98) 旋回棒駆動歯車（主軸歯車の小径歯車）
(49)(99) 旋回用小径歯車（旋回棒歯車の小径歯車）
(50)(100) 内歯歯車
(51)(101) ブラシ軸回転用歯車
(52)(102) ブラシ軸駆動歯車（主軸歯車の大径歯車）
(60) コイルばね（弾性部材）
(61) 支持体
(62) ブラシ
(63) ビス（おねじ部材）
(64) 位置決めピン
(64a) 突出部
(74) 円筒部
(75) 貫通孔
Claims (5)
- 基端側の固定部および先端側の可動部よりなるボディと、ボディの固定部および可動部に回転可能に支持された主軸と、ボディの可動部に回転可能に支持されかつ先端部にブラシが着脱自在に取り付けられる少なくとも１本のブラシ軸と、ボディの可動部を回転させる可動部回転手段と、各ブラシ軸を回転させるブラシ軸回転手段と、可動部回転手段およびブラシ軸回転手段のための歯車機構とを備えているバリ取り及び研磨・塗装剥離装置において、
可動部回転手段は、ボディの可動部に固定された旋回棒を有し、歯車機構は、主軸に固定された主軸歯車、主軸と同心になるようにボディの固定部に固定された内歯歯車、旋回棒に回転可能に取り付けられた旋回棒歯車および各ブラシ軸に固定されたブラシ軸回転用歯車を備えており、主軸歯車が大径歯車および小径歯車からなるとともに、旋回棒歯車が大径歯車および小径歯車からなり、
主軸小径歯車と旋回棒大径歯車とが噛み合わされるとともに、旋回棒小径歯車と内歯歯車とが噛み合わされていることで、主軸の回転によって旋回棒が旋回させられるとともに、ボディの可動部が回転させられ、主軸大径歯車とブラシ軸回転歯車とが直接または中間歯車を介して噛み合わされていることで、主軸の回転によってブラシ軸が回転させられることを特徴とするバリ取り及び研磨・塗装剥離装置。 - 基端側の固定部および先端側の可動部よりなるボディと、ボディの固定部および可動部に回転可能に支持された主軸と、ボディの可動部に回転可能に支持されかつ先端部にブラシが着脱自在に取り付けられる少なくとも１本のブラシ軸と、ボディの可動部を回転させる可動部回転手段と、各ブラシ軸を回転させるブラシ軸回転手段と、可動部回転手段およびブラシ軸回転手段のための歯車機構とを備えているバリ取り及び研磨・塗装剥離装置において、
可動部回転手段は、ボディの可動部に回転可能に支持された旋回棒を有し、歯車機構は、主軸に固定された主軸歯車、主軸と同心になるようにボディの固定部に固定された内歯歯車、旋回棒に固定された旋回棒歯車および各ブラシ軸に固定されたブラシ軸回転用歯車を備えており、主軸歯車が大径歯車および小径歯車からなるとともに、旋回棒歯車が大径歯車および小径歯車からなり、
主軸小径歯車と旋回棒大径歯車とが噛み合わされるとともに、旋回棒小径歯車と内歯歯車とが噛み合わされていることで、主軸の回転によって旋回棒が旋回させられるとともに、ボディの可動部が回転させられ、主軸大径歯車とブラシ軸回転歯車とが直接または中間歯車を介して噛み合わされていることで、主軸の回転によってブラシ軸が回転させられることを特徴とするバリ取り及び研磨・塗装剥離装置。 - ブラシ軸が、回転方向が逆転のものを含んで複数設けられている請求項１または２のバリ取り及び研磨・塗装剥離装置。
- ブラシ軸が複数設けられて、各ブラシ軸の先端部にブラシ支持体が軸方向移動可能に支持されており、ブラシ支持体基端部とブラシ軸先端部との間に、ブラシ支持体を先端方向に付勢する弾性部材が介在されている請求項１、２または３のバリ取り及び研磨・塗装剥離装置。
- ボディに、マシニングセンタ・フライス盤・ボール盤・専用機等に取り付ける際の位置決めを行う位置決め部が設けられている請求項１から４までのバリ取り及び研磨・塗装剥離装置。
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