JP2017170081A - ブラシ - Google Patents

Abstract

【課題】 一つのブラシで種々のワークに対応でき、ブラシの交換回数を低減することができると共に、精度の良い仕上げ加工等を実現することができるブラシを提供すること。
【解決手段】 ブラシ１は、回転軸となるシャフト２と、シャフト２の軸方向に所定ピッチで螺旋状に巻き付けられ、且つ、シャフト２の軸方向に伸縮自在に配設されたブラシ部３と、シャフトにおけるブラシ部３の軸方向両端部にそれぞれ配置され、ブラシ部３の端部がそれぞれ固定されると共に、シャフト２の軸方向に対して相対移動可能に設けられた一対のストッパ部４と、シャフト２の軸方向端部付近に配置され、ブラシ部３の軸方向長さが短くなる方向にストッパ部４を付勢する付勢部材としての圧縮コイルバネ６と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一つのブラシで種々のワークに対応でき、ブラシの交換回数を低減することができると共に、精度の良い仕上げ加工等を実現することができるブラシに関し、また、熟練者でなくても手動式のブラシの押圧力を容易に一定にすることができ、手指の疲労度を軽減することができるブラシに関するものである。

従来より、自動車部品等のワークを研削、研磨、洗浄等する場合に、そのワークの形状や種類等に応じて、ロールブラシやカップブラシ等、電動式の種々のブラシが使用されている。このような従来のロールブラシの一例として、例えば、特許文献１に係るものが提供されている。
このロールブラシは、ブラシ材の基部を樋状チャンネルに保持させて成るチャンネルブラシを、ロールに螺旋巻きして形成して成るロールブラシにおいて、チャンネルブラシの両端にブラシ材を植装しない空チャンネル部を延設し、該空チャンネル部をチャンネルブラシの巻端においてロールに巻き付け溶接したことを特徴とするものである。

このような従来のロールブラシにおいて、ワークの研削量や研磨量は、例えば、ブラシをワークに当接させる際の押圧力を調整することにより設定されていた。このブラシの押圧力は、ブラシ毛素材の種類を変更したり、ブラシの毛量や毛丈を適宜変更することによって設定されていた。また、ワークの加工範囲は、ブラシの当接範囲、すなわちブラシのサイズによって決まるため、加工範囲に応じてサイズの異なるブラシに交換することで対応していた。

また、従来より、上記ワークや各種日用品の加工・洗浄に用いられる手動式のブラシも種々提供されている。

特公平６−１６７２６号公報

しかしながら、ワークの表面が平坦でなく凹凸が多くある場合には、上記ブラシ毛などの素材を変更するだけでは、上記押圧力の調整に限界があり、その素材変更の選択を誤ると、研削量や研磨量の過不足が生じて精度の良い仕上げ加工が困難となっていた。また、ワークの加工範囲が変わるごとに、対応するサイズのブラシに交換する必要があった。そのため、ワークによっては、ブラシの交換回数が増加し、作業工程が多くなって加工効率が低下するという課題があった。従って、一つのブラシで種々のワークに対応でき、ブラシの交換回数を低減することができると共に、精度の良い仕上げ加工等を実現することができるブラシの提供が望まれていた。

また、上記手動式のブラシにあっては、作業者の力加減次第で押圧力が変化しやすいため、対象物の加工量や洗浄量によっては、作業者に熟練度が要求されたり、手指の疲労度も大きくなりがちであった。そのため、熟練者でなくても手動式のブラシの押圧力を容易に一定にすることができると共に、手指の疲労度を軽減することができるブラシの提供が望まれていた。

本発明は、一つのブラシで種々のワークに対応でき、ブラシの交換回数を低減することができると共に、精度の良い仕上げ加工等を実現することができるブラシを提供することを目的とする。

また、本発明は、熟練者でなくても手動式のブラシの押圧力を容易に一定にすることができると共に、手指の疲労度を軽減することができるブラシを提供することを目的とする。

本発明のブラシは、回転軸となるシャフトと、当該シャフトの軸方向に所定ピッチで螺旋状に巻き付けられ、且つ、当該シャフトの軸方向に伸縮自在に配設されたブラシ部と、前記シャフトにおける前記ブラシ部の軸方向両端部にそれぞれ配置され、当該ブラシ部の端部がそれぞれ固定されると共に、少なくとも一方が当該シャフトの軸方向に対して相対移動可能に設けられた一対のストッパ部と、前記シャフトの軸方向端部付近に配置され、前記ブラシ部の軸方向長さが短くなる方向に前記ストッパ部を付勢する付勢部材と、を備えることを特徴とする。

また、本発明のブラシは、回転軸となるシャフトの先端部に同軸状に固定される台座部と、当該台座部から前記シャフトの軸方向に延びるブラシ部と、を備えるブラシであって、前記ブラシ部と前記台座部との間には、当該ブラシ部を前記軸方向に付勢する付勢部材を備えることを特徴とする。

また、本発明のブラシは、回転軸となるシャフトと、当該シャフトの先端部側に同軸状に配置されるブラシ部と、を備えるブラシであって、前記ブラシ部は、当該ブラシ部を前記シャフトの軸方向に付勢する付勢部材を介して当該シャフトに固定されていることを特徴とする。

また、本発明のブラシは、ブラシ毛を有したブラシ部と、当該ブラシ部を保持する保持部と、当該保持部に設けられ、作業者が把持する把持部と、を備えるブラシであって、前記ブラシ部は、当該ブラシ部を前記ブラシ毛の延びる方向に付勢する付勢部材を介して前記保持部に保持されていることを特徴とする。

また、本発明のブラシは、前記発明において、前記付勢部材は、圧縮コイルバネ、皿バネ、板バネ、波ワッシャー、ゴム、コルク、スポンジのうちのいずれか一つ、又はこれらの任意の組み合わせからなることを特徴とする。

本発明によれば、一つのブラシで種々のワークに対応でき、ブラシの交換回数を低減することができると共に、精度の良い仕上げ加工等を実現することができるブラシを提供することができる。

また、本発明によれば、熟練者でなくても手動式のブラシの押圧力を容易に一定にすることができると共に、手指の疲労度を軽減することができるブラシを提供することができる。

本発明の実施の形態１に係るブラシ１を示す正面図である。 ストッパ部４の近傍を示す部分断面図である。 波ワッシャー８を備えたブラシ１を示す部分正面図である。 本発明の実施の形態２に係るブラシ１を示す説明図である。 本発明の実施の形態２に係るブラシ１を示す説明図である。 本発明の実施の形態３に係るブラシ１を示す説明図である。 本発明の実施の形態３に係るブラシ１を示す説明図である。 本発明の実施の形態４に係るブラシ１を示す説明図である。 本発明の実施の形態４に係るブラシ１を示す説明図である。 本発明の実施の形態５に係る手動式のブラシ１を示す説明図である。 本発明の実施の形態５に係る手動式のブラシ１を示す説明図である。 本発明の実施の形態５に係る手動式のブラシ１を示す説明図である。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１に係るブラシ１について図１及び図２を参照しながら詳細に説明する。ブラシ１は、ロールブラシである。図１は、本発明の実施の形態１に係るブラシ１を示す正面図であり、（ａ）は付勢部材による付勢前の状態を示し、（ｂ）付勢部材による付勢後の状態を示している。図２は、ストッパ部４の近傍を示す部分断面図であり、図１（ｂ）に対応するものである。図３は、波ワッシャー８を備えたブラシ１を示す部分正面図である。

図１及び図２に示すように、ブラシ１は、回転軸となるシャフト２と、シャフト２に設けられたブラシ部３と、一対のストッパ部４と、付勢部５を構成する付勢部材としての圧縮コイルバネ６とを備える。
ブラシ部３は、シャフト２の軸方向に所定ピッチで螺旋状に巻き付けられ、且つ、シャフト２の軸方向に伸縮自在に配設されている。なお、ブラシ部３は、周知・慣用技術によって構成されており、例えば、チャンネル金具を用いて長尺状に構成されたブラシ毛の集合体であり、これを螺旋状に捻ってシャフト２の外周面に巻き付けている。

一対のリング状のストッパ部４は、シャフト２におけるブラシ部３の軸方向両端部にそれぞれ配置され、ブラシ部３の端部がそれぞれ固定されると共に、シャフト２の軸方向に対して相対移動可能（スライド移動可能）に設けられている。

図２に示すように、付勢部５は、圧縮コイルバネ６と、一対のバネ保持部材７とを備え、シャフト２の回転装置（図示せず）によって軸方向にスライド移動するようになっている。圧縮コイルバネ６は、シャフト２の軸方向端部付近に配置され、ブラシ部３の軸方向長さが短くなる方向（図１（ａ）の矢印で示す方向）にストッパ部４を付勢する。バネ保持部材７は、リング状に構成されると共に、圧縮コイルバネ６の軸方向両端部に配置され、シャフト２に対してスライド移動可能に構成されている。

なお、図３に示すように、ブラシ１は、付勢部材として、圧縮コイルバネ６の代わりに波ワッシャー８を備えてもよい。波ワッシャー８は、付勢の際のストロークを小さくできるため、ワークへの当接範囲が小さい場合に特に有効である。

次に、ブラシ１の使用方法を図１を参照しながら説明する。シャフト２の回転装置（図示せず）により付勢部５を軸方向にスライド移動させることによって、ストッパ部４の付勢とその解除とを行う。すなわち、図１（ａ）に示すように、圧縮コイルバネ６を圧縮し、ブラシ部３の軸方向長さが短くなる方向に一対のストッパ部４を付勢すると、ブラシ部３は軸方向に縮み、密巻き状態となる。これにより、ワーク（図示せず）に当接する範囲を狭くすることができると共に、ワークへの押圧力を高くすることができる。
一方、図１（ｂ）に示すように、圧縮コイルバネ６の圧縮を解除すると、ブラシ部３は軸方向に伸びて元の位置に復帰するため、巻き間隔（ピッチ）が疎になる。これにより、ワーク（図示せず）に当接する範囲を広くすることができると共に、ワークへの押圧力を全体として低くすることができる。
このように、一つのブラシ１でワークとの当接範囲を容易に変更することができると共に、ワークへの押圧力も容易に変更することができる。

以上に説明した実施の形態１に係るブラシ１によれば、以下に示す各効果が奏される。実施の形態１に係るブラシ１は、回転軸となるシャフト２と、シャフト２に設けられたブラシ部３と、一対のストッパ部４と、付勢部５を構成する付勢部材としての圧縮コイルバネ６とを備える。
そのため、ブラシ部３の巻き状態の疎密を容易に変化させることができ、ワークに対してブラシ部３による適切な押圧力（過不足のないクッション性）を付与することができる。したがって、一つのブラシ１で種々のワークに対応でき、ブラシ１の交換回数を低減することができると共に、精度の良い仕上げ加工等を実現することができる。

ブラシ１は、付勢部材として、圧縮コイルバネ６を備える。そのため、簡易な構成にてブラシ部３の巻き状態の疎密を容易に変化させることができる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。他の実施形態については、主として、実施の形態１とは異なる点を中心に説明し、実施の形態１と同様の構成については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。他の実施の形態において特に説明しない点は、実施の形態１についての説明が適宜適用又は援用される。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係るブラシ１について図４及び図５を参照しながら説明する。ここでは、カップブラシを例にして説明する。図４は、本発明の実施の形態２に係るブラシ１を示す説明図であり、付勢部材として圧縮コイルバネ６を用いた例を示している。図５は、本発明の実施の形態２に係るブラシ１を示す説明図であり、付勢部材として波ワッシャー８を用いた例を示している。
図４に示すように、ブラシ１は、回転軸となるシャフト２の先端部に同軸状に固定される台座部１０と、台座部１０からシャフト２の軸方向に延びるブラシ部３と、を備える。ブラシ部３と台座部１０との間には、ブラシ部３を上記軸方向に付勢する付勢部材としての圧縮コイルバネ６を備える。台座部１０は、有底円筒状に形成され、その内部に圧縮コイルバネ６が配設されている。この圧縮コイルバネ６の一端側は、台座部１０に固定され、他端側はブラシ部３に固定されている。

また、図５に示すブラシ１は、付勢部材として、上記圧縮コイルバネ６の代わりに波ワッシャー８を用いた構成となっている。波ワッシャー８の一方の面は、台座部１０に固定され、他方の面はブラシ部３に固定されている。

次に、ブラシ１の使用方法を図４を参照しながら説明する。シャフト２が回転装置（図示せず）により回転し、ブラシ部３がワーク（図示せず）に押圧されると、圧縮コイルバネ６の付勢力（クッション性）により、凹凸のあるワークに対しても適切な押圧力（過不足のないクッション性）を付与することができる。したがって、一つのブラシ１で種々のワークに対応でき、ブラシ１の交換回数を低減することができると共に、精度の良い仕上げ加工等を実現することができる。
また、図５に示すブラシ１についても、波ワッシャー８の付勢力（クッション性）により、上記と同様の作用を期待できる。

以上のように、実施の形態２のブラシ１によれば、以下に示す効果が奏される。すなわち、実施の形態２のブラシ１は、回転軸となるシャフト２の先端部に同軸状に固定される台座部１０と、台座部１０からシャフト２の軸方向に延びるブラシ部３と、を備える。ブラシ部３と台座部１０との間には、ブラシ部３を上記軸方向に付勢する付勢部材としての圧縮コイルバネ６を備える。そのため、一つのブラシ１で種々のワークに対応でき、ブラシ１の交換回数を低減することができると共に、精度の良い仕上げ加工等を実現することができる。また、付勢部材としての波ワッシャー８を備えたブラシ１（図５参照）も上記と同様の効果を期待できる。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係るブラシ１について図６及び図７を参照しながら説明する。図６は、本発明の実施の形態３に係るブラシ１を示す説明図であり、セグメントブラシに付勢部材として皿バネ１３を用いた例を示している。なお、セグメントブラシとは、金属線部材、合成樹脂製部材、紙部材等のブラシ毛素材からなり、比較的毛丈の長いブラシである。図７は、本発明の実施の形態３に係るブラシ１を示す説明図であり、筒型ブラシに付勢部材として圧縮コイルバネ６を用いた例を示している。

図６に示すように、ブラシ１は、回転軸となるシャフト（図示せず）の先端部に同軸状に固定される台座部１０と、台座部１０から上記シャフトの軸方向に延びるブラシ部３と、ブラシ部３を軸方向に所定ピッチで束ねる結束部材１１と、を備える。ブラシ部３と台座部１０との間には、ブラシ部３を上記軸方向に付勢する付勢部材としての皿バネ１３を備える。台座部１０は、有底円筒状に形成され、その内部に複数の皿バネ１３が配設されている。結束部材１１は、例えば、熱収縮性チューブ等で構成され、ブラシ毛が長さ方向に裂けるのを防止する。結束部材１１は、ブラシ毛の消耗に伴って順次除去される。

また、図７に示すブラシ１は、付勢部材として、上記皿バネ１３の代わりに圧縮コイルバネ６を用いた構成となっている。圧縮コイルバネ６の一端は、台座部１０に固定され、他端はブラシ部３に固定されている。

次に、ブラシ１の使用方法を図６を参照しながら説明する。台座部１０が回転装置（図示せず）により回転し、ブラシ部３がワーク（図示せず）に押圧されると、皿バネ１３の付勢力（クッション性）により、凹凸のあるワークに対しても適切な押圧力（過不足のないクッション性）を付与することができる。したがって、一つのブラシ１で種々のワークに対応でき、ブラシ１の交換回数を低減することができると共に、精度の良い仕上げ加工等を実現することができる。
また、図７に示すブラシ１についても、圧縮コイルバネ６の付勢力（クッション性）により、上記と同様の作用を期待できる。

以上のように、実施の形態３のブラシ１によれば、以下に示す効果が奏される。すなわち、実施の形態３のブラシ１は、回転軸となるシャフトの先端部に同軸状に固定される台座部１０と、台座部１０からシャフト２の軸方向に延びるブラシ部３と、を備える。ブラシ部３と台座部１０との間には、ブラシ部３を上記軸方向に付勢する付勢部材としての皿バネ１３を備える。そのため、一つのブラシ１で種々のワークに対応でき、ブラシ１の交換回数を低減することができると共に、精度の良い仕上げ加工等を実現することができる。また、付勢部材としての圧縮コイルバネ６を備えたブラシ１（図７参照）も上記と同様の効果を期待できる。

（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４に係るブラシ１について図８及び図９を参照しながら説明する。ここでは、捻りブラシを例にして説明する。図８は、本発明の実施の形態４に係るブラシ１を示す説明図であり、付勢部材として圧縮コイルバネ６を用いた例を示している。図９は、本発明の実施の形態４に係るブラシ１を示す説明図であり、付勢部材として皿バネ１３を用いた例を示している。
図８に示すように、ブラシ１は、回転軸となるシャフト２と、シャフト２の先端部側に同軸状に配置されるブラシ部３と、を備える。ブラシ部３は、ブラシ部３をシャフト２の軸方向に付勢する付勢部材としての圧縮コイルバネ６を介して、シャフト２に固定されている。圧縮コイルバネ６は露出しており、その先端部はブラシ部３に固定され、後端部はシャフト２に固定されている。この固定は、例えば、溶接や半田付け等による。

また、図９に示すブラシ１は、付勢部材として、上記圧縮コイルバネ６の代わりに複数の皿バネ１３を用いている。皿バネ１３は、パイプ状のシャフト２の内部に配設され、固定されている。ブラシ部３の軸部３ａの基端部が皿バネ１３と連結されている。

次に、ブラシ１の使用方法を図８を参照しながら説明する。シャフト２が回転装置（図示せず）により回転し、ブラシ部３がワーク（図示せず）に押圧されると、圧縮コイルバネ６の付勢力（クッション性）により、凹凸のあるワークに対しても適切な押圧力（過不足のないクッション性）を付与することができる。したがって、一つのブラシ１で種々のワークに対応でき、ブラシ１の交換回数を低減することができると共に、精度の良い仕上げ加工等を実現することができる。
また、図９に示すブラシ１についても、皿バネ１３の付勢力（クッション性）により、上記と同様の作用を期待できる。

以上のように、実施の形態４のブラシ１によれば、以下に示す効果が奏される。すなわち、実施の形態４のブラシ１は、回転軸となるシャフト２と、シャフト２の先端部側に同軸状に配置されるブラシ部３と、を備える。ブラシ部３は、ブラシ部３をシャフト２の軸方向に付勢する付勢部材としての圧縮コイルバネ６を介してシャフト２に固定されている。そのため、一つのブラシ１で種々のワークに対応でき、ブラシ１の交換回数を低減することができると共に、精度の良い仕上げ加工等を実現することができる。また、付勢部材としての皿バネ１３を備えたブラシ１（図９参照）も上記と同様の効果を期待できる。

（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５に係るブラシ１について図１０〜図１２を参照しながら説明する。本実施の形態５においては、例えば、運動靴、食器、ガス器具等の日用品や床等の洗浄に使用される手動式のブラシを例にして説明する。図１０〜図１２は、本発明の実施の形態５に係る手動式のブラシ１を示す説明図である。
図１０〜図１２に示すように、ブラシ１は、ブラシ毛を有したブラシ部３と、ブラシ部３を保持する保持部１５と、この保持部１５に設けられ、作業者が把持する把持部２０と、を備える。ブラシ部３は、ブラシ部３を上記ブラシ毛の延びる方向に付勢する付勢部材としての皿バネ１３を介して保持部１５に保持されている。この皿バネ１３は、一対設けられている（一方の皿バネ１３は図示せず）。また、図１２に示すように、ブラシ部３から上方に延びる軸１７は、保持部１５によって支持されている。

このように構成されたブラシ１を使用すると、付勢部材のクッション性により、作業者の力加減の変動が吸収される。そのため、作業熟練者でなくても対象物への押圧力を一定にすることができる。また、押圧力を一定にできるため、過度に力を加えることも減り、手指の疲労度も軽減される。

以上のように、実施の形態５に係るブラシ１によれば、以下に示す効果が奏される。すなわち、実施の形態５に係るブラシ１は、ブラシ毛を有したブラシ部３と、ブラシ部３を保持する保持部１５と、この保持部１５に設けられ、作業者が把持する把持部２０と、を備える。ブラシ部３は、ブラシ部３を上記ブラシ毛の延びる方向に付勢する付勢部材としての皿バネ１３を介して保持部１５に保持されている。そのため、熟練者でなくても手動式のブラシ１の押圧力を容易に一定にすることができると共に、手指の疲労度を軽減することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施の形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。例えば、前記実施の形態１に係るブラシ１においては、２つのストッパ部４がシャフト２の軸方向に対して相対移動可能に設けられるものとして説明したが、これに制限されず、いずれか一方のストッパ部４がシャフト２の軸方向に対して相対移動可能に設けられてもよい。これにより、ブラシ１の構成を更に簡素化することができる。

また、前記実施の形態１〜５に係るブラシ１においては、付勢部材として圧縮コイルバネ６、波ワッシャー８、皿バネ１３を用いるものとして説明したが、これに制限されない。例えば、付勢部材として、圧縮コイルバネ６、皿バネ１３、板バネ、波ワッシャー８、ゴム、コルク、スポンジのうちのいずれか一つ、又はこれらの任意の組み合わせからなるものを用いることもできる。これにより、ワークに適した付勢部材を選択することができ、種々のワークに適応することができる。

また、前記実施の形態に係るブラシ１においては、付勢部材を備えるブラシとして、ロールブラシ、カップブラシ、セグメントブラシ、筒型ブラシ、捻りブラシ等を例にして説明したが、これに限定されず、例えば、傘型・平型ブラシ、捻りブラシ、トリバリ治具等、その他の電動式のブラシや手動式のブラシに本発明を適用してもよい。この場合も上記実施の形態で奏した効果と同様の効果を期待できる。

１ ブラシ
２ シャフト
３ ブラシ部
４ ストッパ部
５ 付勢部
６ 圧縮コイルバネ（付勢部材）
７ バネ保持部材
８ 波ワッシャー（付勢部材）
１０ 台座部
１３ 皿バネ（付勢部材）
１５ 保持部

Claims (5)

1. 回転軸となるシャフトと、当該シャフトの軸方向に所定ピッチで螺旋状に巻き付けられ、且つ、当該シャフトの軸方向に伸縮自在に配設されたブラシ部と、前記シャフトにおける前記ブラシ部の軸方向両端部にそれぞれ配置され、当該ブラシ部の端部がそれぞれ固定されると共に、少なくとも一方が当該シャフトの軸方向に対して相対移動可能に設けられた一対のストッパ部と、前記シャフトの軸方向端部付近に配置され、前記ブラシ部の軸方向長さが短くなる方向に前記ストッパ部を付勢する付勢部材と、
   を備えることを特徴とするブラシ。
2. 回転軸となるシャフトの先端部に同軸状に固定される台座部と、当該台座部から前記シャフトの軸方向に延びるブラシ部と、を備えるブラシであって、
   前記ブラシ部と前記台座部との間には、当該ブラシ部を前記軸方向に付勢する付勢部材を備えることを特徴とするブラシ。
3. 回転軸となるシャフトと、当該シャフトの先端部側に同軸状に配置されるブラシ部と、を備えるブラシであって、
   前記ブラシ部は、当該ブラシ部を前記シャフトの軸方向に付勢する付勢部材を介して当該シャフトに固定されていることを特徴とするブラシ。
4. ブラシ毛を有したブラシ部と、当該ブラシ部を保持する保持部と、当該保持部に設けられ、作業者が把持する把持部と、を備えるブラシであって、
   前記ブラシ部は、当該ブラシ部を前記ブラシ毛の延びる方向に付勢する付勢部材を介して前記保持部に保持されていることを特徴とするブラシ。
5. 前記付勢部材は、圧縮コイルバネ、皿バネ、板バネ、波ワッシャー、ゴム、コルク、スポンジのうちのいずれか一つ、又はこれらの任意の組み合わせからなることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載のブラシ。
   
   

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