JP2005219130A - 研磨用回転ブラシ - Google Patents

Abstract

【課題】 直線穴や湾曲穴又は交差穴及びこの外周面に生じるバリを効率よく除去研磨する工業用回転ブラシを提供する。
【解決手段】 ブラシ用毛材の一端又は両端に球状体を代表する三次元的多角形状の塊状体を固着させ、この表面にダイヤモンド砥粒のような高硬度砥粒を被着させて毛材を形成し、保持具に対して垂直、水平、直角あるいは放射状に植毛成形した研磨用回転ブラシであって、バリ取り効果、研磨効果をより向上させたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、成形加工により生ずるバリや表面仕上げ加工等に用いる工業用の研磨ブラシに関する。

機械加工により発生する傷の研磨や成形時に生じるバリの除去を行うための工業用の回転ブラシは毛材の材質や植毛の形状等様々あって数多く開発されている。
特開２００２−３６１５６７号公報

前記特許文献１に記載されている発明は、ブラシを形成するフィラメントの一端又は両端に球状体を一体的に形成したブラシ素材が記載されている。そしてこの球体の表面に研磨粒を固着することが示されている。しかし、この公知例は球体自体が樹脂によって成形されている。したがって砥磨対象が限られるおそれがある。

発明者らはこの点に鑑み鋭意研究を重ねた結果本発明を完成させたものであって、本発明は、指定寸法に切断した鉄、非鉄金属、軽金属等からなるブラシ用毛材の一端又は両端に鉄、非鉄金属、軽金属からなる球体を代表する三次元的多角形状の塊状成形体を設けるものであって、この塊状成形体の表面にダイヤモンド砥粒のような高硬度砥粒を被着させ
てブラシ用の毛材を形成する。

そしてこの毛材を保持具に対して垂直、水平、直角にあるいは放射状に植毛成形して研磨用ブラシを完成させる。

この発明でいう三次元的多角形とは、三次元的形状を示すもので、例えば球、立方体、異形立方体、あるいは金平糖（コンペイトウ）のような異形体を示すものである。

この毛材の一端又は両端に形成する塊状成形体を一体に固着する手段としては、請求項２に記載されているように、塊状体に毛材が密着して差し込める程度の穴を明け、この塊状体を加熱して穴を膨張させ、毛材を穴に差し込み、これを冷却して収縮一体に固着すること、

又は請求項３に記載しているように、塊状体を成形する鉄、非鉄金属、軽金属材料の一片を型に入れ、この型を加熱して熔解させ、この型に毛材を埋めて冷却させ一体に固着成形とすること、

さらには毛材の一端を加熱熔解させて、この先端の熔解部分を型に押し入れて型形状に成形後冷却して毛材端を成形することができる。

本発明の研磨ブラシは、鉄、非鉄金属、軽金属からなるものであるが、毛材部分と先端の塊体部分は同一素材に限ることはなく、別々の素材であってもよい。

また本発明は請求項１に記載されているように毛材の一端又は両端に成形されている塊状体の表面にダイヤモンド砥粒を被着させるだけでな
く、図示していないが毛材の表面にもダイヤモンド砥粒を被着させることが可能であって、これによって研磨面積が広くなり、多角的な研磨が得られ、さらに毛材は直線状のみでなく、渦巻状や波形状にも形成でき、このため曲管等の研磨に効果的である。

上述のように本発明の研磨ブラシは、毛材の一端又は両端に球体を代表する異形体を一体に設け、この表面に、あるいはこれを含めて毛材の表面にもダイヤモンド砥粒を被着したことによって、毛材の先端が重くなり、回転の遠心力が大きく、衝撃力が強くなって研磨効果が大となり、従来からの工業用回転ブラシに比較して卓越した効果を奏する。

毛材の先端に三次元的多角形状の塊状体を設けることにより、加工穴の径が小さい場合、又は交差穴の加工仕上げにブラシを選択して仕上げ効果を上げることができる。

添付図面により本発明の実施例を説明すると、図１は単線の毛材の先端に研磨球（２）を設けた形状を示す実施例図であって、（イ）図は、直線状の毛材（１）の先端に研磨球（２）を接合一体とした実施例図で、（ロ）図は毛材（１）を外方に折り曲げた（１−１）先端に研磨球（２）を固着した実施例図を示している。この（イ）図および（ロ）図による作用については後述する。（図７，図８）

図２は毛材（１）に固着一体とした研磨球（２）の構成を示す拡大図であり、この球形の研磨球（２）の表面にはダイヤモンドのような高硬度砥粒（３）が多数被着されている。図示にあっては研磨球（２）は球形で示しているが、これは球形に限ることなく、「球形を代表する三次元的多角形」としている通り、例えば図示のような「球」形を始めとする「立方体」や「異形立方体」又は「金平糖（コンペイトウ）」のような異形体も含むものとする。

図３は円筒形のブラシ保持具（４）に毛材（１）を植設して固着した植毛の参考図であり、（イ）図は斜視図、（ロ）は正面図である。この植毛に当っては毛材（１）の間隔を適当に設けた実施例を図示している。

図４は、前記図３に示しているブラシを回転させたときと停止しているときのブラシの毛先の広がりの違いを示した実施例図であって、回転した場合（研磨作業中）には遠心力が大きく作用し毛先の広がり径が大きくなることにより衝撃力も強まると共に、工作物内の孔内壁面に対してもブラシの毛先が自由に接触するため、工作物内の孔径に対して定め
られたブラシ寸法である必要がなく、従来のブラシとは異なり工作物内の孔径毎にブラシ交換をする必要が無い極めて能率的なブラシである。

図５は、ブラシ保持具（４）に対して、毛材（１）の長さを不揃いに、多段に植毛した実施例であり、このように植毛することによって、対工作物に対して広い範囲で高能率な研磨ができる。

図６は、ブラシ保持具（４）に対して、ブラシ毛材（１）の単数本を保持具（４）の中心からずらしずらし偏心的に固着した実施例図であり、特に、複数本の毛材を用いることが困難な微小径内面に発生した傷、および、交差孔に発生したバリ取りにおいて適しており、なお、工作物内の孔径１．６mmの交差孔に発生したバリ取りにおいて効果的に作用し
た実施例がある。

図７および図８は加工中の毛材の作動を図示したものであって、交差穴Ａに対して、毛材（１）が直線の場合には図７のように研磨球（２）が交差穴Ａに対して作用し、毛材（１−１）が先端研磨球（２）に対して折曲している場合は、研磨球（２）が図７に比較し図８の図示のように交差孔内部に深く入り込んで、大きなバリをより的確にとらえ効果的
に作用する。

本発明においては、加工する対象となる穴径が小さいとブラシの広がるスペースが取れないことから、ブラシ本来のバリ取りの効果が出し難い悪条件となる。このような悪条件下において、単線状態のブラシを回転させて処理した場合には、ブラシの毛先が交差穴Ａ内に入り込む量が少いことからバリ取り効果が少いとする問題があった。

そこで、単線の先端にダイヤモンド等の研磨砥粒を付けた球状の塊体を固着することによって先端が重くなり、回転時の遠心力が大きくなり、同時に衝撃力も強くなって研磨効果が得られる。

また毛材の線径よりも球体径を大きくすると、従来の単線のみよりも、交差穴Ａ内部にブラシ先端が入り込むのでバリ取り効果も大きくなる。

そして本発明においては、先端の球体（２）の形状を球形、立方体、異形立方体、又は極端な金平糖形とすることによって被加工体に対して様々な研磨処理が可能となり、例えば球状の場合は滑らかな処理となって仕上りが美しく、又異形状とすることによって研磨力が大きく、大きなバリや、傷に対処できる。

機械加工により生ずる傷の研磨やバリ取りの効果が大で仕上げ加工に適しているため利用価値が大である。

毛材単線の形状を示す実施例図で、（イ）図は直線状、（ロ）図は曲線状を示す 球状体表面の砥粒 ブラシの形状を示す実施例図、（イ）図は斜視図、（ロ）図は正面図 ブラシ作動時の状態図 ブラシの別の実施例図 ブラシの別の実施例図 毛材作動の作用を示す実施例図 毛材作動の作用を示す別の実施例図

符号の説明

１ 毛材
１−１ 折曲した毛材
２ 毛材先端の塊体（球）
３ 砥粒
４ 毛材保持具
Ａ 交差穴

Claims (7)

1. 指定寸法に切断された鉄、非鉄、軽金属からなるブラシ用毛材において、該毛材の一端又は両端に鉄、非鉄、軽金属からなる球状体を代表する三次元的多角形状の塊状体に成形して固着し、この表面にダイヤモンド砥粒のような高硬度砥粒を被着させ、該毛材の保持具に対して垂直、水平、直角あるいは放射状に植毛成形したことを特徴とした研磨用回転ブラシ。
2. 毛材の一端又は両端に形成する球状体又は三次元的多角形状に成形した塊体に、毛材が密着して差し込み穴を明け、該成形体を加熱膨張させて前記穴に毛材を差し込んだ後、該成形体を冷却して固着させる請求項１に記載の研磨用回転ブラシ。
3. 鉄、非鉄、軽金属材料の一片を成形体用の型に入れ該型を加熱して熔解させ、該型内に毛材先端を埋め込み冷却させて毛材と一体とする請求項１に記載の研磨用回転ブラシ。
4. 毛材の一端を加熱熔解させ、該熔解部分を型に入れ、毛材の先端を球型状又は三次元的多角形状に成形後冷却させて毛材と一体とする請求項１に記載の研磨用回転ブラシ。
5. 指定寸法に切断した毛材は、一端又は両端に成形する塊体と同一素材に限ることなく、別の素材である請求項１に記載の回転ブラシ。
6. ダイヤモンド砥粒等の高硬度砥粒の被着に当って、毛材端の塊状成形体のみでなく、毛材の表面にも高硬度砥粒を被着させる請求項１に記載の研磨用回転ブラシ。
7. 毛材は直線状に限ることなく、渦巻状、波形状等である請求項１に記載の研磨用回転ブラシ。
   

Images