JP6196488B2 - 工具および装置 - Google Patents

Description

本発明は、工具および装置に関し、特に、穴の面取り・バリ取り工具およびその工具を有する装置に関するものである。

鋼板に貫通穴を形成すると、その貫通穴の表裏両面の縁部にバリが発生する。貫通孔内にボルトやリベットなどを挿通して鋼板を締め付ける際に、このバリにより適正な締付け力や摩擦力を得ることができず、品質面で問題が生じる。

そこで、このようなバリを除去するためにグラインダーを用いたり、その他の研削などを行なうことが必要となる。これらのバリ取り作業には相当の労力と時間とが必要となり、特に研削によるバリ取り作業の場合には、鋼板などの反転作業による作業負担の増加、粉塵発生、騒音発生などが問題となる。

一方、貫通穴の両面面取り工具がたとえば登録実用新案第３０７８２１３号公報（特許文献１）に開示されている。この公報に記載の工具はカッターブレードを有しており、このカッターブレードは、長い腕部と、その腕部の一端に取付けられた刃部とから構成されている（特許文献１の図４参照）。この工具を貫通穴内に挿入して回転させつつ貫通穴内を進退させることにより、貫通穴の表裏両面で貫通穴の縁部が刃部により面取りされる。

この工具では、工具本体の溝底にＬ字形をした座が固定され、カッターブレードはこの座に着座された状態で小螺子により固定されている。この小螺子を緩めて座を移動させて座によるカッターブレードの支点を変えることにより、カッターブレードの押し付け強さを変更することができる。

実用新案登録第３０７８２１３号公報

しかしながら上記公報に記載の工具では、カッターブレードの押し付け強さを変えるために、小螺子を緩める工程と、座を移動する工程と、小螺子を締め付ける工程とが必要となる。このため、カッターブレードの押し付け強さを変更する作業が煩雑になる。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、カッターブレードの押し付け強さ変更の作業が簡易な工具およびその工具を有する装置を提供することである。

本発明の工具は、工具本体と、カッターブレードと、移動体と、移動体取付部とを備えている。工具本体は、内部空間を有する筒状部分を有している。カッターブレードは、工具本体の筒状部分の外周面から突き出した刃部と、刃部に接続されかつ工具本体の内部空間において筒状部分の軸方向に延在する弾性部とを含んでいる。移動体は、弾性部を工具本体の内周側から支持している。移動体取付部は、軸方向に沿って工具本体に取付けられ、かつ移動体を軸方向に移動させるものである。

本発明の工具によれば、移動体取付部が筒状部分の軸方向に沿って工具本体に取付けられている。このため、この移動体取付部を工具本体に対して軸方向に移動させる作業だけで移動体を軸方向に移動させることが可能となる。そして移動体の軸方向の移動により、移動体が弾性部を支持する箇所（つまり支点）を変更することができ、カッターブレードの押し付け強さを変更することができる。このように移動体取付部を工具本体に対して軸方向に移動させるという簡易な作業で、カッターブレードの押し付け強さを変更することが可能となる。

上記の工具において、移動体取付部は互いに噛み合う雄螺子部と雌螺子部との一方を有し、工具本体は雄螺子部と雌螺子部との他方を有している。雄螺子部を雌螺子部に軸方向にねじ込むことにより移動体が工具本体に対して軸方向に移動する。これにより、雄螺子部を雌螺子部に軸方向にねじ込むという簡易な作業で、カッターブレードの押し付け強さを変更することが可能となる。

上記の工具において、移動体は、円筒形状の一部を内周側から外周端にかけて切り取った傾斜面を有し、移動体は傾斜面の外周端において弾性部を支持している。このように円筒形状の一部を切り取った傾斜面とすることにより移動体が弾性部との接触箇所を減らして、弾性部の可動範囲を拡大することができる。

上記の工具において、弾性部は板ばねである。これにより板ばねという簡易な構成で、その板ばねを支持する箇所を変更することにより、カッターブレードの押し付け強さを変更することが可能となる。

本発明の装置は、上記の工具と、その工具を軸方向を中心として回転させるとともに軸方向に沿って進退させる駆動部とを備えている。

本発明の装置によれば、カッターブレードの押し付け強さを変更することが容易なため、様々な材質のバリ取り・面取りが可能となる。

以上説明したように本発明によれば、カッターブレードの押し付け強さ変更の作業が簡易な工具およびその工具を有する装置を実現することができる。

本発明の一実施の形態における穴の面取り・バリ取り工具の構成を概略的に示す斜視図である。 図１に示す穴の面取り・バリ取り工具の構成を概略的に示す分解斜視図である。 図１に示す穴の面取り・バリ取り工具の構成を概略的に示す正面図（Ａ）および図３（Ａ）のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿う概略断面図（Ｂ）である。 図３（Ｂ）の状態から移動体を軸方向にねじ込んで移動させた状態を示す概略断面図である。 図１に示す穴の面取り・バリ取り工具を取り付けた穴の面取り・バリ取り装置の構成を概略的に示す側面図である。 図５に示す穴の面取り・バリ取り装置を用いて貫通穴の表裏両面で貫通穴の縁部の面取りとバリ取りを行なう第１工程（Ａ）と第２工程（Ｂ）とを概略的に示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
まず本実施の形態の穴の面取り・バリ取り工具の構成について図１〜図４を用いて説明する。

図１および図２を参照して、本実施の形態の穴の面取り・バリ取り工具１は、工具本体２と、カッターブレード３と、保持具４と、移動体５と、移動体取付部６とを主に有している。

工具本体２は、筒状部分２ａと、支持部２ｂと、装置取付部２ｃとを主に有している。筒状部分２ａは、装置取付部２ｃに支持部２ｂを介在して取付けられている。筒状部分２ａは支持部２ｂより大きな径を有しており、たとえば４０ｍｍ以上の直径を有している。

筒状部分２ａは、たとえば円筒形状を有しており、内部空間２ａａ（図２）と、溝部２ａｂ、２ａｃとを有している。この内部空間２ａａは、筒状部分２ａの内部に形成されており、かつ筒状部分２ａの先端（支持部２ｂが取り付けられた側とは反対側）において筒状部分２ａの外部に開口するように形成されている。

溝部２ａｂは筒状部分２ａの外周面から内部空間２ａａに達するように形成されている。溝部２ａｂと溝部２ａｃとは、筒状部分２ａの軸方向Ａに沿って互いに繋がっている。溝部２ａｂは溝部２ａｃよりも筒状部分２ａの先端側（筒状部分２ａに対して支持部２ｂが取り付けられた側とは反対側）に位置しており、かつ溝部２ａｃよりも小さい幅（円周方向の幅）を有している。

カッターブレード３は、刃部３ａと、その刃部３ａに接続された弾性部３ｂとを有している。このカッターブレード３は、筒状部分２ａの外周側から溝部２ａｂ、２ａｃ内へ挿入されている。

カッターブレード３が溝部２ａｂ、２ａｃ内に挿入された状態で、刃部３ａが筒状部分２ａの外周面から突き出している。また刃部３ａは、弾性部３ｂよりも筒状部分２ａの先端側に位置している。この刃部３ａは上記先端側とその反対側とのそれぞれに傾斜面３ａａ、３ａｂを有しており、２つの傾斜面３ａａ、３ａｂの各々には切刃が形成されている。

カッターブレード３が溝部２ａｂ、２ａｃ内に挿入された状態で、弾性部３ｂは筒状部分２ａの内部空間２ａａ内において軸方向Ａに延在している。この弾性部３ｂはたとえば板ばねよりなっており、刃部３ａと同じ幅を有している。

刃部３ａ側とは反対側の弾性部３ｂの端部は、保持具４により筒状部分２ａに固定されている。これにより、カッターブレード３は保持具４により弾性部３ｂの端部が固定され、かつ刃部３ａが筒状部分２ａの径方向に移動可能な片持ち梁の構成を有している。

保持具４は、螺子４ａと、押さえ部材４ｂとを有している。押さえ部材４ｂは貫通穴を有しており、螺子４ａはこの押さえ部材４ｂの貫通穴内に挿通されている。保持具４は、筒状部分２ａの溝２ａｃ内に配置されている。保持具４が溝２ａｃ内に配置された状態で、押さえ部材４ｂが弾性部の端部を筒状部分２ａの外周側から内周側へ押さえている。この状態で螺子４ａが筒状部分２ａの螺子穴に螺合されることにより、弾性部３ｂの端部が筒状部分２ａに固定されている。

移動体５は、大径部５ａと、小径部５ｃとを有している。大径部５ａと小径部５ｃとには大径部５ａから小径部５ｃを貫通する貫通穴５ｄ（図１）が形成されている。これにより、大径部５ａおよび小径部５ｃの各々は円筒形状を有している。

移動体５の大径部５ａには、傾斜面５ｂが形成されている。この傾斜面５ｂは、円筒形状の大径部５ａの円周方向の一部を内周側から外周端にかけて切り取ることにより構成されている。この傾斜面５ｂが形成された部分において大径部５ａは、内周側から外周端にかけて軸方向Ａの厚みが薄くなっている。傾斜面５ｂは、小径部５ｃと反対側の大径部５ａに形成されている。

移動体取付部６は、たとえば六角穴付きボルトであり、雄螺子（雄螺子部）６ａが切られた軸部と、円柱形で六角形の穴が形成された頭部６ｂとを有している。この移動体取付部６は移動体５の大径部５ａ側から貫通穴５ｄ内に挿通されている。このため移動体取付部６を貫通穴５ｄ内に挿通した状態において、移動体取付部６の頭部６ｂは移動体５の大径部５ａ側に位置し、かつ雄螺子６ａが形成された軸部は小径部５ｃ側に位置している。

図３（Ａ）、（Ｂ）を参照して、内部空間２ａａは、大径空間部２ａａ₁と、小径空間部２ａａ₂と、雌螺子（雌螺子部）２ｄとを有している。内部空間２ａａの大径空間部２ａａ₁は筒状部分２ａの先端に位置しており、かつ筒状部分２ａの外部空間に開口している。内部空間２ａａの小径空間部２ａａ₂は、大径空間部２ａａ₁よりも支持部２ｂ側に位置し、かつ大径空間部２ａａ₁に連通している。この小径空間部２ａａ₂は大径空間部２ａａ₁よりも小さな径を有している。雌螺子２ｄは、小径空間部２ａａ₂に連通し、かつ小径空間部２ａａ₂よりも支持部２ｂ側に位置している。この雌螺子２ｄは筒状部分２ａから支持部２ｂ内にまで延びるように形成されている。

移動体５および移動体取付部６の各々は、筒状部分２ａの内部空間２ａａ内に配置されている。移動体取付部６の雄螺子６ａが形成された軸部は軸方向Ａに沿って延びて雌螺子２ｄにねじ込まれている。これにより、移動体取付部６は、軸方向Ａに沿って工具本体２に取付けられている。

移動体取付部６が工具本体２に取付けられた状態において、移動体５の小径部５ｃの一部は小径空間部２ａａ₂内に位置しており、移動体５の大径部５ａの全体は大径空間部２ａａ₁内に位置している。

大径部５ａは、弾性部３ｂを工具本体２の内周側から支持できるように配置されている。大径部５ａは、大径空間部２ａａ₁に挿入された状態で弾性部３ｂの内周側に接していてもよく、また挿入された状態では接していなくても刃部３ａが径方向に移動するときに弾性部３ｂの内周側に接するように配置されていればよい。また大径部５ａが弾性部３ｂを支持する箇所に傾斜面５ｂが配置されていてもよい。この場合、移動体５は傾斜面５ｂの外周端において弾性部３ｂを内周面側から支持している。

なお移動体５の小径部５ｃには軸方向Ａに延在する溝５ｃａが形成されている。この溝５ｃａ内には、筒状部分２ａの螺子穴２ａｄに螺合された小螺子７の先端が挿入されている。これにより移動体５の工具本体２に対する軸方向Ａを中心とした回転が防止されている。このため、雄螺子６ａを雌螺子２ｄにねじ込む際に、移動体５が移動体取付部６とともに軸方向Ａを中心として回転することが防止されている。

また移動体取付部６の軸部には周溝６ｃが形成されている。この周溝６ｃには、大径部５ａの螺子穴５ａａに螺合された小螺子８の先端が挿入されている。これにより、移動体５から移動体取付部６が外れることが防止されている。

移動体取付部６を軸方向Ａに移動させることにより、移動体５を軸方向Ａに移動させることができる。具体的には、図３に示す状態から、移動体取付部６の雄螺子６ａを工具本体２の雌螺子２ｄにねじ込むことにより、移動体取付部６および移動体５を軸方向Ａに沿って矢印Ｂ方向に移動させることができる。これにより、図４に示すように移動体取付部６および移動体５を工具本体２に対して支持部２ｂに近づく方向に移動させることができる。

また図４に示す状態から、移動体取付部６の雄螺子６ａを工具本体２の雌螺子２ｄに対して緩める方向に回転させることにより、移動体取付部６および移動体５を軸方向Ａに沿って矢印Ｃ方向に移動させることができる。これにより、図３に示すように移動体取付部６および移動体５を工具本体２に対して支持部２ｂから離れる方向に移動させることができる。

このように移動体５および移動体取付部６を軸方向Ａに移動させることにより、大径部５ａが弾性部３ｂを支持する箇所（支点）を軸方向Ａに移動させることができる。

次に、本実施の形態の穴の面取り・バリ取り工具を用いた穴の面取り・バリ取り装置の構成について図５を用いて説明する。

図５を参照して、本実施の形態の穴の面取り・バリ取り装置１０は、図１〜図４に示す工具１を軸方向Ａを中心として回転させるとともに、少なくとも軸方向Ａに沿って進退させる駆動部１２〜１６を有している。

この穴の面取り・バリ取り装置１０は、保持機構部１１と、移動機構部１２と、台部１３と、載置部１４と、回転駆動源１５と、移動駆動源１６とを主に有している。保持機構部１１は、図１〜図４に示す工具１の装置取付部２ｃを回転可能に保持することができる。移動機構部１２は、保持機構部１１を矢印Ｄ方向（図中上下方向）に移動可能に支持している。台部１３は、移動機構部１２を矢印Ｅ方向（図中左右方向）と、矢印Ｄ方向および矢印Ｅ方向の双方に直交する方向（図中奥行き方向）とに移動可能なように支持している。載置部１４は、被加工材２０を載置するための部分であり、台部１３の上に配置されている。

回転駆動源１５は、工具１を軸方向Ａを中心として回転させるための駆動力を与えるものである。また移動駆動源１６は、台部１３に対して移動機構部１２を移動させるための駆動力と、移動機構部１２に対して保持機構部１１を移動させるための駆動力とを与えるものである。回転駆動源１５と移動駆動源１６とは同じ駆動源であってもよい。また移動駆動源１６は、移動機構部１２に対して保持機構部１１を移動させるための駆動力を与える駆動源と、台部１３に対して移動機構部１２を移動させるための駆動力を与える駆動源とに分かれていてもよい。

上記の装置１０に工具１を取付けることにより、工具１を回転させ、かつ矢印Ｄ方向（図中上下方向）、矢印Ｅ方向（図中左右方向）および図中奥行き方向に移動させることができる。

次に、本実施の形態の穴の面取り・バリ取り装置を用いて被加工材の貫通穴の縁部を面取り、バリ取りする方法について図６（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。

図６（Ａ）を参照して、工具１を回転させながら、被加工材２０にドリルなどで加工された貫通穴２０ａ内に工具１の筒状部分２ａの先端部が挿入される。そして、刃部３ａの傾斜面（切刃）３ａａが貫通穴２０ａの一方表面側の縁部に押し当てられることにより、貫通穴２０ａの一方表面側の縁部の面取り、バリ取りが行なわれる。

この後、工具１の筒状部分２ａが貫通穴２０ａ内にさらに押し込まれる。この際の押し込み力により弾性部３ｂ（図３）が弾性変形して、刃部３ａが筒状部分２ａの内周側に押し込まれる。これにより、筒状部分２ａは貫通穴２０ａを容易に通過することができる。

図６（Ｂ）を参照して、貫通穴２０ａを通過した刃部３ａは、被加工材２０の他方表面側に位置し、かつ筒状部分２ａの外周面から突き出すように復帰する。筒状部分２ａを貫通穴２０ａから引き抜く力を工具１に加えることにより、刃部３ａの傾斜面（切刃）３ａｂが貫通穴２０ａの他方表面側の縁部に押し当てられる。これにより、貫通穴２０ａの他方表面側の縁部の面取り、バリ取りが行なわれる。

この後、工具１の筒状部分２ａが貫通穴２０ａ内から引き抜かれる。この際の引き抜き力により弾性部３ｂ（図３）が弾性変形して、刃部３ａが筒状部分２ａの内周側に押し込まれる。これにより、筒状部分２ａは貫通穴２０ａを容易に通過することができる。

以上により被加工材２０の貫通穴２０ａの一方表面側および他方表面側の双方の縁部の面取り、バリ取りが行なわれる。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態によれば、図３に示すように移動体取付部６が筒状部分２ａの軸方向Ａに沿って工具本体に取付けられている。このため、この移動体取付部６を工具本体２に対して軸方向Ａに移動させる作業だけで移動体５を軸方向Ａに移動させることが可能となる。そして移動体５の軸方向Ａの移動により、移動体５が弾性部３ｂを支持する箇所を変更することができ、カッターブレード３の押し付け強さを変更することができる。このように移動体取付部６を工具本体２に対して軸方向Ａに移動させるという簡易な作業で、カッターブレード３の押し付け強さを変更することが可能となる。

また図３に示すように移動体取付部６は雄螺子６ａを有し、工具本体２は雌螺子２ｄを有している。雄螺子６ａを雌螺子２ｄに軸方向Ａにねじ込むことにより移動体５が工具本体２に対して軸方向Ａに移動する。これにより、雄螺子６ａを雌螺子２ｄに軸方向Ａにねじ込むという簡易な作業で、カッターブレード３の押し付け強さを変更することが可能となる。

また図３に示すように移動体５は、大径部５ａの円筒形状の一部を内周側から外周端にかけて切り取った傾斜面５ｂを有し、移動体５はこの傾斜面５ｂの外周端において弾性部３ｂを支持している。このように円筒形状の一部を切り取った傾斜面５ｂとすることにより、大径部５ａの強度をある程度高く保ちながら、移動体５が弾性部３ｂとの接触箇所を減らして、弾性部３ｂの可動範囲を拡大することができる。

また弾性部３ｂが板ばねであるため、簡易な構成でカッターブレード３の押し付け強さを変更することが可能となる。

また図５に示すように本実施の形態の穴の面取り・バリ取り装置１０は、図１〜図４に示す本実施の形態の工具１を有しており、簡易な作業でカッターブレード３の押し付け強さを変更することができるため、様々な材質のバリ取り・面取りが可能となる。

なお上記においては移動体取付部６が雄螺子６ａを有し、かつ工具本体２が雌螺子２ｄを有する場合について説明したが、移動体取付部６に雌螺子が形成されており、工具本体２にその雌螺子に螺合する雄螺子が形成されていてもよい。

また上記においては移動体取付部６が雄螺子６ａを有し、かつ工具本体２が雌螺子２ｄを有する場合について説明したが、移動体取付部６は軸方向Ａに沿って工具本体２に取付けられ、かつ移動体５を軸方向Ａに移動させることができるものであればよく、たとえばラチェット（ratchet）機構を用いたものであってもよい。

また上記においては移動体取付部６が六角穴付きボルトについて説明したが、六角ボルトなどの他のボルトであってもよい。

また上記においては弾性部３ｂとして板ばねについて説明したが、弾性部３ｂはこれに限定されるものではなく、刃部３ａを筒状部分２ａの径方向に移動可能なように工具本体２に支持できるものであればよい。

また上記においてはカッターブレード３が１個の場合について説明したが、複数個のカッターブレード３が筒状部分２ａの周方向に沿って互いに間隔をあけて配置されていてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 面取り・バリ取り工具、２ 工具本体、２ａ 筒状部分、２ａａ₁ 大径空間部、２ａａ₂ 小径空間部、２ａａ 内部空間、２ａｂ 溝部、２ａｄ，５ａａ 螺子穴、２ｂ 支持部、２ｃ 装置取付部、２ｄ 雌螺子、３ カッターブレード、３ａ 刃部、３ａａ，３ａｂ 傾斜面（切刃）、３ｂ 弾性部、４ 保持具、４ａ 螺子、４ｂ 押さえ部材、５ 移動体、５ａ 大径部、５ｂ 傾斜面、５ｃ 小径部、５ｃａ 溝、５ｄ，２０ａ 貫通穴、６ 移動体取付部、６ａ 雄螺子、６ｂ 頭部、６ｃ 周溝、７，８ 小螺子、１０ 面取り・バリ取り装置、１１ 保持機構部、１２ 移動機構部、１３ 台部、１４ 載置部、１５ 回転駆動源、１６ 移動駆動源。

Claims (3)

1. 内部空間を有する筒状部分を有する工具本体と、
   前記工具本体の前記筒状部分の外周面から突き出した刃部と、前記刃部に接続されかつ前記工具本体の前記内部空間において前記筒状部分の軸方向に延在する弾性部とを含むカッターブレードと、
   前記弾性部を前記工具本体の内周側から支持する移動体と、
   前記軸方向に沿って前記工具本体に取付けられ、かつ前記移動体を前記軸方向に移動させる移動体取付部とを備え、
   前記移動体取付部は互いに噛み合う雄螺子部と雌螺子部との一方を有し、前記工具本体は前記雄螺子部と前記雌螺子部との他方を有し、
   前記雄螺子部を前記雌螺子部に前記軸方向にねじ込むことにより前記移動体が前記工具本体に対して前記軸方向に移動し、
   前記移動体は、円筒形状の一部を内周側から外周端にかけて切り取った傾斜面を有し、
   前記移動体は前記傾斜面の前記外周端において前記弾性部を支持している、工具。
2. 前記弾性部は板ばねである、請求項１に記載の工具。
3. 請求項１または請求項２に記載の前記工具と、
   前記工具を前記軸方向を中心として回転させるとともに前記軸方向に沿って進退させる駆動部とを備えた、装置。

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