JP2013180377A - ボルト磨き装置 - Google Patents

Abstract

【課題】頭付きボルトのねじ部と座面を磨く。
【解決手段】頭付きボルトＢのボルト磨き装置１０であって、前記頭付きボルトＢを移動可能に支持する可動式ボルト受け装置３０と、前記頭付きボルトＢの移動経路の両側に配置され、前記頭付きボルトＢのねじ部１Ａを磨く一対の第一ブラシ６１と、前記第一ブラシ６１を回転軸５３を中心に回転させる駆動装置９０と、前記第一ブラシ６１の前側にあって、前記頭付きボルトＢの座面２Ａを磨く第二ブラシ６５と、を備える。このものは、頭付きボルトＢのねじ部１Ａと座面２Ａを磨くことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ボルト磨き装置に関する。

下記特許文献１には、一対の回転ブラシによりボルトのねじ部を磨くようにしたボルト磨き装置が提案されている。

特開２０１１−５６５９３公報

ボルトの締め付け力は、座面（頭部の裏面）が汚れていると変わってしまうので、ねじ部に加えて座面の磨き作業を行うことが出来るように、改良することが求められていた。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ねじ部と座面の双方を磨くことを目的とする。

本発明の頭付きボルトのボルト磨き装置は、前記頭付きボルトを移動可能に支持する可動式ボルト受け装置と、前記頭付きボルトの移動経路の両側に配置され、前記頭付きボルトのねじ部を磨く一対の第一ブラシと、前記第一ブラシを回転軸を中心に回転させる駆動装置と、前記第一ブラシの前側にあって、前記頭付きボルトの座面を磨く第二ブラシと、を備える。この装置では、第一ブラシによりねじ部を磨くことが出来、第二ブラシにより座面を磨くことが出来る。よって、ねじ部と座面の双方を磨くことが可能となる。

この発明の実施態様として、以下の構成が好ましい。
・前記第二ブラシは、前記第一ブラシと共に前記回転軸に取り付けられている。このものでは、両ブラシで駆動装置を共通化できるので、構造がシンプルになる。

・前記第二ブラシを、前記頭付きボルトの移動方向に移動させるブラシ移動装置を備える。このものでは、ボルト磨き作業について、作業時間を短くすることが可能となる。

本発明によれば、ねじ部とボルト座面の双方を磨くことが可能となる。

実施形態１に開示するボルト磨き装置の斜視図 ボルト磨き装置の正面図 ボルト磨き装置の平面図 ボルト磨き装置の側面図 ボルトの送り動作を示す図 同じくボルトの送り動作を示す図 第一ブラシの斜視図 第二ブラシの斜視図 図１の一部を拡大した図 寸切りボルトの磨き作業手順を示す斜視図 寸切りボルトの磨き作業手順を示す斜視図 寸切りボルトの磨き作業手順を示す斜視図 実施形態２の開示するボルト磨き装置に対する比較例を示す図 実施形態２に開示するボルト磨き装置の模式図

＜実施形態１＞
本発明のボルト磨き装置を図１ないし図１２を参照して説明する。
ボルト磨き装置１０は、図１に示すように、ベース盤２０と、ベース盤２０の中央に設けられた可動式ボルト受け装置３０と、可動式ボルト受け装置３０の両側に設けられた一対のブラシユニット５０Ｒ、５０Ｌと、ブラシユニット５０Ｒ、５０Ｌの位置を調整する一対の調整機構７０Ｒ、７０Ｌと、一対のモータ９０Ｒ、９０Ｌ及びガイド部４５を備える。

尚、以下の説明において、ボルトの送り方向（本発明の「頭付きボルトの移動方向」に相当し、図３では上下方向）をＹ方向とし、ボルトの送り方向に対して直交する方向（図３の左右方向）をＸ方向とする。また、図１、図１０〜図１２では、装置の理解を容易にするため、便宜上ブラシユニット５０Ｌだけを見せた図としてある。

可動式ボルト受け装置（本発明の「移動装置」に相当）３０は、図１に示すようにシリンダ３１と、リニアガイド部３５と、ボルト支持板４１とを備える。シリンダ３１は、ベース盤２０の中央において、軸線をＹ方向に向けた状態で配置されている。また、シリンダ３１のＸ方向両側には、一対のリニアガイド部３５が設けられている。リニアガイド部３５は、ベース盤２０のＹ方向に延びた案内レール３６に対してキャリッジ３７をスライド可能に嵌合させたものである。

ボルト支持板４１は、Ｙ方向を向いた状態で、左右のキャリッジ３７間に縦向きに固定されている。ボルト支持板４１の上端部（上端面）には、Ｖ字型の支持溝４２が形成してあり（図１０参照）、頭付きボルトＢの軸部１を支持する支持部として機能する。そして、ボルト支持板４１の前側下端には、ブラケット３９を介してシリンダ３１のシリンダロッド３３に固定されている。

そのため、軸部１を支持溝４２に沿わせつつ、頭部２を前端面に突き当てるように、頭付きボルトＢをボルト支持板４１上にセットした後、ボルト支持板４１を、図５に示す初期位置と、図６に示すストロークエンド位置との間で往復移動させることで、頭付きボルトＢをＹ方向に往復移動させることが可能となる。

本実施形態では、Ｙ方向後方への移動は、後述するワイヤブラシ５５Ｒ、５５Ｌからの推進力を利用して行い、Ｙ方向前側への移動は、シリンダ３１の作動により行う方法をとっている。

また、可動式ボルト受け装置３０の前方（Ｙ方向の前方）には、ガイド部４５が設けられている。ガイド部４５は、ボルト支持板４１の左右両側に位置する一対のガイド片４５Ｒ、４５Ｌからなる。一対のガイド片４５Ｒ、４５ＬはＬ字型をしており、Ｌ字の先端を、一定距離隔てて向い合わせている。このガイド片４５Ｒ、４５Ｌは、ボルト支持板４１上にセットされた頭付きボルトＢの頭部１をガイドするものである。

一対のブラシユニット５０Ｒ、５０Ｌは、可動式ボルト受け装置３０の両側に設けられている。一対のブラシユニット５０Ｒ、５０Ｌは一対のワイヤブラシ５５Ｒ、５５Ｌと、一対の回転軸５３Ｒ、５３Ｌと、一対のケース５１Ｒ、５１Ｌを備える。

一対のワイヤブラシ５５Ｒ、５５Ｌは、可動式ボルト受け装置３０の作動により移動する頭付きボルトＢの移動経路Ｌｏの両側、具体的にはＸ方向の両側に配置されている（図３参照）。ブラシユニット５０Ｒ、５０Ｌは同一であるため、以下、ブラシユニット５０Ｌを代表して構造説明を行う。

ワイヤブラシ５５Ｌには、ワイヤ毛の向きが異なる第一ブラシ６１Ｌと、第二ブラシ６５Ｌがある。図７に示すように、第一ブラシ６１Ｌは、回転軸５３Ｌに固定されるロール体６２の外周面にワイヤ毛６３を外向きに植毛したものである。図８に示すように、第二ブラシ６５Ｌは、回転軸５３Ｌに固定される回転状の円盤体６６に対して、ワイヤ毛６７を軸方向Ｌの前方に向かって植毛したものである。

この実施形態では、図９に示すように、回転軸５３Ｌに対して第一ブラシ６１Ｌと第二ブラシ６５Ｌを重ねて固定する。具体的には、第二ブラシ６５Ｌを前側（Ｙ方向前側）に、第一ブラシ６１Ｌを後側（Ｙ方向後側）に固定する。尚、ワイヤブラシ５５Ｒにも、ワイヤブラシ５５Ｌと同様、ワイヤ毛の向きが異なる第一ブラシ６１Ｒと、第二ブラシ６５Ｒがあり、これら２種のブラシを回転軸５３Ｒに対して重ねた状態で固定する。

このように、ワイヤ毛の向きが異なる２つのブラシ６１、６５を設けることで、頭付きボルトＢのねじ部１Ａと、座面（頭部２の裏面）２Ａの双方を磨くためである。すなわち、ワイヤ毛６３を外向きに植毛した第一ブラシ６１を用いてねじ部１Ａを磨くことが出来る。一方、ワイヤ毛６７を軸方向Ｌの前側に向かって植毛した第二ブラシ６５を用いて、座面（頭部２の裏面）２Ａを磨くことが出来る。

尚、この実施形態では、図９に示すように、回転軸５３Ｌに対して第一ブラシ６１Ｌを３本重ねて取り付けているが、これは、第一ブラシ６１Ｌの全長（軸方向の長さ）を長く確保しておけば、頭付きボルトＢのねじ部１Ａを磨く作業が、短時間で終わるからである。

ケース５１Ｌは、内方と下方の２方向に開口する箱型をしている。そして、ケース５１ＬをＹ方向に貫通して回転軸５３が取り付けられていて、第一ブラシ６１Ｌと第二ブラシ６５Ｌが、外周の一部を、ベース盤２０の中央側に突出させた状態で、ケース５１Ｌの内部に収容されている。

そして、上記のブラシユニット５０Ｒ、５０Ｌは、調整機構７０Ｒ、７０Ｌを介してベース盤２０上に取り付けられていて、ベース盤２０に対して各ブラシユニット５０Ｒ、５０Ｌの位置をＸ方向に調整することが出来る。また、ブラシユニット５０Ｒ、５０Ｌの取付角度、すなわち回転軸５３の取り付け角度θについても、調整することが出来る構成となっている。

調整機構７０Ｒ、７０Ｌは同一であるため、以下、調整機構７０Ｌを代表して、構造説明を行う。調整機構７０Ｌは、Ｘ方向に延びるガイドレール７１と、ガイドレール７１に対してスライド可能に取り付けられたスライダ７３を備える。そして、スライダ７３には、Ｌ字型の取付プレート７７が固定してあり、その取付プレート７７に対してブラシユニット５０Ｌが取り付けられている。また、ガイドレール７１間には、螺子軸８１が設けられている。この螺子軸８１は、ガイドレール７１と平行にＸ方向にまっすぐ延びており、スライダ７３に固定されたナット（図略）が螺合している。

そのため、螺子軸８１の軸端に設けられたハンドル８５を操作すると、ガイドレール７１に沿ってスライダ７３が移動するので、ブラシユニット５０の位置をＸ方向にて調整できる。尚、このようにブラシユニット５０ＬのＸ方向の位置を調整可能にするのは、ボルト支持板４１上のセットされた頭付きボルトＢのねじ部１Ａの外周に、ブラシ毛６３の先端が接触するように、ワイヤブラシ５５Ｌの位置を調整する必要があるためである。

また、図４に示すように、ブラシユニット５０Ｌは、取付プレート７７に対してボルトで締結することにより、固定されている。この実施形態では、取付プレート７７に形成されるボルト締結用の取付孔７８を、円弧状の溝形状にしている。そのため、取付プレート７７に対するブラシユニット５０Ｌの取り付け角度、すなわち回転軸５３Ｌの取り付け角度θを調整することが出来る構成となっている。尚、２つのワイヤブラシ５５Ｒ、５５Ｌの回転軸５３Ｒ、５３Ｌに角度差を付けることで、両ワイヤブラシ５５Ｒ、５５Ｌ間に挟まれた頭付きボルト（寸切りボルトＧも同様）Ｂに対してＹ方向後方への推進力を与えることが可能となる。

また、ブラシユニット５０Ｒ、５０Ｌのケース５１の上面壁には、支持台９２を介してモータ９０Ｒ、９０Ｌが取り付けられている。モータ９０Ｒ、９０Ｌのモータ軸の先端と、回転軸５３Ｒ、５３Ｌの先端には、それぞれプーリ９４が固定されており、それら２つのプーリ間にベルト９５が架け渡されている。そのため、モータ９０Ｒ、９０Ｌを駆動させると、回転軸５３Ｒ、５３Ｌにその動力が伝達され、各ワイヤブラシ５５Ｒ、５５Ｌが回転する。尚、左右のワイヤブラシ５５Ｒ、５５Ｌの回転速度に速度差を付けることで、両ワイヤブラシ５５Ｒ、５５Ｌ間を送られる頭付きボルト（寸切りボルトＧも同様）Ｂを回転させることができる。

次、ボルト磨き装置１０による頭付きボルトＢのボルト磨き作業の手順を説明する。
頭付きボルトＢの磨き作業を行うには、図５に示すようにボルト支持板４１上に頭付きボルトＢを載せる。具体的にはねじ部１ＡをＹ方向後側（図５では右側）に向け、頭部２をＹ方向前側（図５では左側）に向けて載せる。

その後、一対のモータ９０Ｒ、９０Ｌを駆動させて一対のワイヤブラシ５５Ｒ、５５Ｌを回転させる。あとは、シリンダ３１内のエアを開放し、その後、頭付きボルトＢの頭部を手で後方に押して（手の代わりに図外のシリンダで押してもよい）、ボルト先端をワイヤブラシ５５Ｒ、５５Ｌ間に差し込む。すると、回転する２つのワイヤブラシ５５Ｒ、５５ＬよりＹ方向後方への推進力を受けるので、頭付きボルトＢは、Ｙ方向後方に回転しながら移動する。

そのため、回転する２つのワイヤブラシ５５Ｒ、５５Ｌ、具体的には第一ブラシ６１Ｒ、６１Ｌにより、頭付きボルトＢのねじ部１Ａを磨くことが出来る。

そして、頭付きボルトＢの移動に伴って、初期位置から移動を開始したボルト支持板４１が図６に示すストロークエンド位置に至ると、頭付きボルトＢの頭部２の座面２Ａに第二ブラシ６５Ｒ、６５Ｌが接触した状態となる。そのため、第二ブラシ６５Ｒ、６５Ｌにより、頭付きボルトＢの座面２Ａを磨くことが出来る。

その後、シリンダ３１を作動させて、ボルト支持板４１を図６に示すストロークエンド位置から図５に示す初期位置に戻すと、作業前の状態に戻るので、作業済みの頭付きボルトＢを未作業の頭付きボルトＢに交換すれば、上記の要領で作業を行うことで、次の頭付きボルトＢについて磨き作業を行うことが出来る。

以上説明したように、本実施形態のボルト磨き装置１０では、頭付きボルトＢのねじ部１Ａと、頭部２の座面２Ａの双方を１回の作業で同時に磨くことが可能となる。また、ボルト磨き装置１０では、第二ブラシ６５を、第一ブラシ６１と共に回転軸５３に取り付けている。そのため、磨き作業中、第二ブラシ６５が回転しながら、座面２Ａを磨くので、座面２Ａをきれいに磨くことが可能となる。しかも、両ブラシ６１、６５間で駆動装置であるモータ９０を共通化しているので、両ブラシ６１、６５のそれぞれに駆動装置を専用に設ける場合に比べて、部品点数が少なく構造がシンプルになる。

また、本実施形態のボルト磨き装置１０は、以下説明するように、頭付きボルトＢ以外にも、寸切りボルト（頭部のないボルト）Ｇを、磨くことが可能である。

寸切りボルトＧを磨く場合には、図１０に示すように、ベース盤２０上においてボルト支持板４１をＹ方向の中央に固定する。そして、ボルト支持板４１の前方にガイド部４５に替えて前側シュート１００を設置し、後方に後側シュート１１０を設置する。尚、前側シュート１００はＶ字型の支持面１００Ａを有するボックス型をしており、支持面１００Ａの後端がボルト支持板４１の前端に連続している。

寸切りボルトＧを磨く場合には、前側シュート１００の支持面１００Ａ上に載せて、ボルト前端がワイヤブラシ５５の位置に達するまで寸切りボルトＧを手動で送る。ボルト前端がワイヤブラシ５５の位置に達すると、それ以降、寸切りボルトＧは、左右のワイヤブラシ５５Ｒ、５５Ｌから推進力を受ける。そのため、寸切りボルトＧは、ワイヤブラシ５５Ｒ、５５Ｌによりねじ部１Ａを磨かれながら、Ｙ方向後方に自動的に送られてゆく（図１１）。そして、作業済みの寸切りボルトＧは、ボルト支持板４１から後側シュート１１０に移り排出される（図１２）。

このように、ボルト磨き装置１０は、ボルト支持板を中央に固定して前後のシュート１１０、１２０を取り付けることで、寸切りボルトＧを磨くことが可能となっている。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図１３、図１４によって説明する。
実施形態１では、第二ブラシ６５を、回転軸５３に固定する構造とした。すなわち、第二ブラシ６５はＹ方向に移動できない構造であった。実施形態１のボルト磨き装置１０では、ねじ部１Ａが軸部１の先端部にのみ形成された頭付きボルトＢを対象として、磨き作業を行う場合、第一ブラシ６１でねじ部１Ａの磨き作業を行ってから、座面２Ａが第二ブラシ６５に接するように、頭付きボルトＢを図１３の（ａ）位置から（ｂ）の位置に送る必要があり、結果として作業時間が長くなる。

実施形態２のボルト磨き装置２００は、第二ブラシ６５をＹ方向に移動させるブラシ移動装置２１０を設けて、第二ブラシ６５の位置をＹ方向に調整できるようにすることで、ボルト磨き作業の短縮化（作業時間の短縮化）を図ったものである。

具体的に説明すると、ブラシ移動装置２１０は、図１４に示すように、移動軸（一例としてねじ軸）２２０と、移動軸２２０をＹ方向に移動可能に支持する軸受け部材（一例としてナット）２３０と、モータ２４０とを備える。移動軸２１０の軸端部には、第二ブラシ６５が固定してあり、モータ２４０を駆動させると、Ｙ方向に移動軸２１０がスライドすることで、第二ブラシ６５のＹ方向の位置を調整できる構成となっている。

ボルト磨き装置２００によれば、図１４に示すように、ねじ部１Ａが第一ブラシ６１間に差し込まれた時に、第二ブラシ６５が座面２Ａに対して丁度接触するように、第二ブラシ６５を第一ブラシ６１から離して配置できる。そのため、図１４に示すように、軸部の先端部にだけねじ部１Ａが形成されている場合でも、２つのブラシ６１、６５により、ねじ部１Ａと座面２Ａを同時に磨くことが可能となり、頭付きボルトＢを、図１３の（ａ）の位置から（ｂ）の位置に送る必要がない。そのため、実施形態１のボルト磨き装置１０に比べて作業時間を短縮することが出来る。

尚、実施形態２の構成では、回転軸５３から分離しているので、磨き作業中、第二ブラシ６５は回転しないが、頭部２の座面２Ａを問題なく磨くことができる。それは、第一ブラシ６１の回転に伴って、頭付きボルトＢが自ら回転するからである。また、実施形態１では、第二ブラシ６５を頭付きボルトＢの両側に配置したが、実施形態２では片側のみの構成にしているので、その分、部品点数を少なくすることができる。
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）実施形態１では、第二ブラシ６５を一対設ける構成と例示したが、第二ブラシ６５は一対の構成である必要はなく、少なくとも１つあればよい。

（２）実施形態１では、ワイヤブラシ５５Ｒ、５５Ｌからの推進力を利用して、頭付きボルトＢをＹ方向後方に移動させたが、シリンダ３１を用いて移動させるようにしてもよい。すなわち、頭付きボルトＢをＹ方向後側に移動させる場合、Ｙ方向前側に戻す場合の双方とも、シリンダ３１を用いるようにしてもよい。

（３）実施形態２では、第二ブラシ６５をＹ方向に移動させるブラシ移動装置２１０の一例として、螺子機構（ねじ軸２２０とナット２３０）を例示したが、例えば、ラックギヤとピニオンギヤを利用したものや、タイミングベルトを利用したものでもよい。

（４）実施形態２では、第二ブラシ６５に関し、Ｙ方向への移動のみ可能で、回転機能を持たない構成のものを例示したが、回転機能を持つ構成としてもよい。この場合、図外のモータの動力を用いて第二ブラシ６５を回転させる構成にすると共に、ねじ軸２２０との間にベアリングを設けて、ねじ軸２２０に対して第二ブラシ６５を回転可能に軸受けする構造とすればよい。

１０…ボルト磨き装置
２０…ベース盤
３０…可動式ボルト受け装置
４１…ボルト支持板
５０Ｒ、５０Ｌ（総称して５０）…ブラシユニット
５３Ｒ、５３Ｌ（総称して５３）…回転軸
５５Ｒ、５５Ｌ（総称して５５）…ワイヤブラシ
６１Ｒ、６１Ｌ（総称して６１）…第一ブラシ
６５Ｒ、６５Ｌ（総称して６５）…第二ブラシ
７０Ｒ、７０Ｌ（総称して７０）…調整機構
９０Ｒ、９０Ｌ（総称して９０）…モータ（本発明の「駆動装置」に相当）
２００…ボルト磨き装置
２１０…ブラシ移動装置
２２０…移動軸
２３０…軸受け部材

Claims (3)

1. 頭付きボルトのボルト磨き装置であって、
   前記頭付きボルトを移動可能に支持する可動式ボルト受け装置と、
   前記頭付きボルトの移動経路の両側に配置され、前記頭付きボルトのねじ部を磨く一対の第一ブラシと、
   前記第一ブラシを、回転軸を中心に回転させる駆動装置と、
   前記第一ブラシの前側にあって、前記頭付きボルトの座面を磨く第二ブラシと、を備えることを特徴とするボルト磨き装置。
2. 前記第二ブラシは、前記第一ブラシと共に前記回転軸に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のボルト磨き装置。
3. 前記第二ブラシを、前記頭付きボルトの移動方向に移動させるブラシ移動装置を備える請求項１に記載のボルト磨き装置。

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