JP5086135B2 - バリ取り用ブラシ - Google Patents

Description

本発明は、バリ取り用ブラシの改良に関するものである。

ブラシをマグネットを介して保持するようにしたバリ取り用ブラシには、本出願人による特開２００８―８５３号に開示のものがある。このブラシの構造は図６に示す通りである。即ち、ブラシ７を植設したブラシヘッド８は、ブラシホルダー３の下板４の装着孔４ａに装入可能で、一方でブラシホルダー３の上板６には、装着孔４ａの対向箇所にマグネット１４が取り付けられている。ブラシヘッド８を装着孔４ａに装入すれば、マグネット１４を介してブラシホルダー３に確実に装着されるわけである。

ところでブラシ７が磨耗し、ついに交換時期になると、次のようにしてブラシ７を取り替える必要がある。即ち、ブラシホルダー３の上板６と下板４の間に棒状体Ｂを突っ込み、テコの原理で上板６を押し上げることによって上板６と下板４を離間させると、ブラシヘッド８がマグネット１４による磁着から解放されて離脱する。このような離脱動作を各ブラシヘッド８の付近で行なって、全ての磨耗したブラシ７を新品ブラシ７と交換するわけである。

特開２００８―８５３号公報

ところが前記従来技術では、マグネット１４に磁着されたブラシヘッド８は、強固に装着されているため、棒状体Ｂで押し上げても容易に引き剥がさせるものではなかった。このような状況下で、各ブラシヘッド８の付近で棒状体Ｂをその都度突っ込んでブラシヘッド８を離脱させなければならず、ブラシの交換に時間と労力がかかった。これは、ブラシヘッド８の装着数が多くなればなるほど顕著になった。まして、ブラシヘッド８を内側円周と外側円周の内外２重に装着した構造では、内側のブラシヘッド８を離脱できるようにするには、上板６と下板４との距離を相当大きく取らなければならず、構造上不可能であった。

本発明はこのような課題を解決することを目的としたもので、ブラシヘッド８の着脱に労力が要らず短時間で行なえ、しかもブラシヘッド８が内外多重に装着されていても、短時間で一斉交換できるバリ取り用ブラシを提供するものである。

前記課題を解決するための請求項１の発明は、ブラシを植設した磁性体からなるブラシヘッドをマグネットを介してブラシホルダーに着脱するようにしたバリ取り用ブラシにおいて、前記ブラシホルダーは２つの保持板よりなり、前記一方の保持板に前記マグネットを固着し、前記他方の保持板に前記マグネットに対向して前記ブラシヘッドが装着可能な装着孔を形成し、前記ブラシの交換時には、前記いずれか一方の保持板を前記他方の保持板に接近させることによって前記マグネットにより前記ブラシヘッドを前記ブラシホルダーから突出させ、前記ブラシヘッドを離脱可能としたことを特徴とする。

また請求項２の発明は、請求項１のものにおいて、バリ取り研磨時には、付勢手段の付勢力により前記いずれか一方の保持板を前記他方の保持板から離間させることによって前記ブラシヘッドを前記ブラシホルダーに装着保持し、前記ブラシの交換時には、前記付勢手段またはその他の付勢手段の逆方向の付勢力により前記いずれか一方の保持板を前記他方の保持板に接近させることによって前記マグネットにより前記ブラシヘッドを前記ブラシホルダーから突出させるようにしたことを特徴とする。

さらに請求項３の発明は、請求項２のものにおいて、前記付勢手段またはその他の付勢手段の付勢軸は、離間または接近させる前記いずれか一方の保持板の中心軸と一致させたことを特徴とする。

さらにまた請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１つのものにおいて、前記一方の保持板にはその中心軸の径方向で前記マグネットが内外多重に複数固着され、前記他方の保持板には前記マグネットに対向して前記ブラシヘッドが装着可能な装着孔がその中心軸の径方向で内外多重に複数形成されたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、マグネットによりブラシヘッドをブラシホルダーから突出させて離脱可能な状況とし、その後、ブラシヘッドをその軸方向と直角の方向にスライドさせて抜き取れば、従来技術に比べ、わずかな労力でブラシヘッドの抜き取り交換が可能となる。

請求項２の発明によれば、付勢手段の付勢力の方向を切り替えるだけで全ブラシヘッドの一斉交換が可能となる。

請求項３の発明によれば、付勢手段の付勢軸を離間または接近させる保持板の中心軸と一致させたので、全ブラシヘッドを一斉に同じ突出量でブラシホルダーから突出させることができ、ブラシの交換を一層容易迅速に行なうことができる。

請求項４の発明によれば、内外多重に複数のブラシヘッドが装着されていても、全ブラシヘッドを一斉にブラシホルダーから突出させることができ、ブラシの交換をなお一層容易且つ短時間で行なうことができる。

以下に、本発明のバリ取り用ブラシの主要部であるブラシユニット２１の構造について図１乃至５を参照して説明する。図１の２２は、バリ取り用ブラシの交換時に下降させる進退動軸（本発明の付勢手段）で、この進退動軸２２には、第１保持板（本発明の一方の保持板）２３が固定部材７０により固定されている。第1保持板２３には、その下面に円周上に等間隔で複数の凹部２３ａが内外２重に形成され、この凹部２３ａには後述のブラシヘッド３３を磁着するためのマグネット２４が固着されている。一方、前記進退動軸２２の上方端には、後述の押圧シャフト６９によって押圧され、進退動軸２２が下降できるように被押圧部２２ａとなっている。

前記進退動軸２２の外周には、ブラシが磨耗したときにその先端の毛足長さを後述の毛先保持板３８より一定量突出させるための切込筒体２５が設けられ、進退動軸２２が切込筒体２５内で進退動可能となっている。この切込筒体２５には、連結体２６が固定部材２７により固定され、この連結体２６の下面に段付ボルト２８がねじ込み固定されている。段付ボルト２８の外周には位置決め筒体２９が配され、この位置決め筒体２９を介して、第２保持板３０が、一定距離を保って連結体２６に連結固定されている。このように、本発明では、第１保持板２３と第２保持板３０によってブラシホルダー３１が構成されている。なお、第２保持板３０には、段付ボルト２８が挿通する孔がその数に応じて形成され、同様に、第１保持板２３にも位置決め筒体２９が挿通する孔がその数に応じて形成されている。また、前記第１保持板２３は、連結体２６の下端縁２６ａにより、それ以上の上方への移動が規制されるようになっている。

前記第２保持板３０には、マグネット２４に対向したブラシの装着孔３０ａが、円周上に等間隔で内外２重にマグネット２４と同数形成されている。この装着孔３０ａは、第２保持板３０の厚み方向に貫通しており、ブラシ３２を植設した磁性体からなるブラシヘッド３３が装着孔３０ａに装入され、マグネット２４に着脱可能となっている。ブラシ３２は、アルミナ等の砥粒をナイロン樹脂で結合した線材を束ねたもので、金属製のブラシヘッド３３にかしめ加工などにより植設されている。また、第２保持板３０の外周縁には、第１保持板２３が下降したときにその案内となるガイドリング３４が固着されている。

前記切込筒体２５の外周には、回転筒体３５が設けられ、後述の研磨モータ４４の駆動を受けて回転するようになっている。この回転筒体３５の下部のフランジ３５ａには、回転円盤３６が固定され、ここにガイドシャフト３７が上下方向に接続されている。ガイドシャフト３７の下端には、毛先保持板３８が接続され、毛先保持板３８にはブラシ３２の数に対応して、ブラシ３２が高速回転したときにその毛先が広がらないように保持する保持孔３８ａが貫通形成されている。なお、ガイドシャフト３７は、第１保持板２３、第２保持板３０のそれぞれの中心位置から偏芯した位置にある案内孔２３ｂ、３０ｂを貫通して毛先保持板３８に接続されている。

前記回転筒体３５の外周には、回転筒体３５が回転可能なように軸受３９を介して固定筒体４０が設けられ、この固定筒体４０はユニットベース４１に固定されている。以上のような構成とすることで、回転筒体３５が回転すると、回転円盤３６、ガイドシャフト３７にその回転力が伝達され、第１保持板２３、第２保持板３０、及び毛先保持板３８が連れ回り回転することによって、装着されたブラシ３２が高速回転することになる。

次にブラシ３２を高速回転させるための研磨モータ４４について説明する。ユニットベース４１には、支持シャフト４２が立設され、この上端にモータベース４３が固着されている。モータベース４３上には、研磨モータ４４が取り付けられ、その回転軸４４ａには、固定部材４５を介して駆動歯車４６が固着されている。この駆動歯車４６と同一高さには、駆動歯車４６の駆動力を受けて回転する従動歯車４７が、前記回転筒体３５の上端に固着されている。即ち、研磨モータ４４を駆動すると、駆動歯車４６が回転すると共に従動歯車47が回転し、これにより回転筒体３５が回転することによって、ブラシ３２が高速回転するわけである。

次に切込筒体２５を進退動させるための手段について説明する。図２において、前記ユニットベース４１の他の位置には、長尺支持シャフト４８が立設され、この上端にモータベース４９が固着されている。モータベース４９上には、切込筒体２５を進退動させるための切込モータ５０が取り付けられている。この切込モータ５０の出力部は内周縁の一箇所にキー溝を穿った中空軸５０ａとなっていて、長尺のキー５１が軸方向に亘って嵌合されている。また、この中空軸５０ａ内には、外周面に雄ネジ５２ａを形成したスクリューシャフト５２が嵌装され、前記キー５１が嵌合可能なように外周面の一部であって軸方向に亘ってキー溝５２ｂが形成されている。

前記モータベース４９の下面には、大径ナット５３が固着され、その内面には雌ネジ５３ａが形成され、前記スクリューシャフト５２の雄ネジ５２ａが螺合されるようになっている。つまり、切込モータ５０を作動させると、中空軸５０ａが回転し、その回転力がキー５１を介してスクリューシャフト５２に伝達され、スクリューシャフトの雄ネジ５２ａが大径ナット５３の雌ネジ５３ａに沿って螺送されることで、スクリューシャフト５２が回転しながら上下方向に進退動するわけである。

前記スクリューシャフト５２の下端には、内側が中空円筒状のジョイント５４が接続され、さらにこの下にベアリングケース５５が接続されている。ベアリングケース５５の内側には、軸受５６を介して前記切込筒体２５が保持されるようになっている。また、ベアリングケース５５の上部外周面には、図３に示すように、歯車状のドグ５５ａが等間隔で複数個形成され、後述の近接スイッチ６２が回転するドグ５５ａの位置を検知することによってベアリングケース５５の回転数をカウントするようになっている。

図１において、ベアリングケース５５の下部外周面には、円盤状スラストワッシャー５７ａ、筒状スラストワッシャー５７ｂ、円盤状スラストワッシャー５７ｃがそれぞれ順に上から嵌装され、さらに筒状スラストワッシャー５７ｂの外周面には鍔付筒状体５８が嵌装されている。この鍔付筒状体５８には、図３に示すように、前記長尺支持シャフト４８の外周面に嵌合する切欠部５９ａを有するドグプレート５９が固定されている。また、ユニットベース４１の周縁には、外装カバー６０が取り付けられ、この一面には前記ドグプレート５９の端部に対向する２つの近接スイッチ６１ａ、６１ｂが上から順に取り付けられている。

つまり、切込モータ５０を作動させると、スクリューシャフト５２が回転すると共に上下方向に進退動し、これに伴ってジョイント５４とベアリングケース５５も回転すると共に上下方向に進退動する。しかしながら、ベアリングケース５５と鍔付筒状体５８との間には、鍔付筒状体５８の滑りを許容する円盤状スラストワッシャー５７ａ、筒状スラストワッシャー５７ｂ、円盤状スラストワッシャー５７ｃが嵌装されており、その一方で、鍔付筒状体５８は、ドグプレート５９の切欠部５９ａが長尺支持シャフト４８に規制されて連れ回り回転できず、その結果、鍔付筒状体５８は上下方向の進退動のみ行なうことになる。また、軸受５６の介装により切込筒体２５も上下方向のみに進退動するので、これにより、切込筒体２５に連結されたブラシホルダー３１が上下方向に進退動して、毛先保持板３８からのブラシ３２の毛先長さを適正に調節できるわけである。

また、ブラシ３２が新品に交換されたばかりの状態では、ブラシホルダー３１が上昇端にあり、ドグプレート５９は上側の近接スイッチ６１ａに検知された位置にある。この位置からブラシ３２を使用して行くと、ブラシ３２は次第に磨耗して行く。ブラシ３２が磨耗し、毛先保持板３８からの突出量が規定量以下になったら、切込モータ５０を作動し、上記のようにベアリングケース５５を回転させると共に下降させる。ベアリングケース５５の上部外周面には、ドグ５５ａが形成されているので、このドグ５５ａの個数を図３の近接スイッチ６２がカウントして、規定回転数だけベアリングケース５５を回転して、毛先保持板３８からのブラシ３２の突出量を規定量だけ突出させるわけである。

こうしてブラシ３２を使い続けると、最終的に使用不能な状態になる。ブラシ３２がこれ以上使用不能な状態とは、ブラシホルダー３１が図４に示すように下降端にあり、ドグプレート５９は図１において下側の近接スイッチ６１ｂに検知され、これ以上の下降が禁止される。

次に進退動軸２２を進退動させるための手段について説明する。図２において、進退動軸２２の被押圧部２２ａの下側には、セットカラー６３が位置決め固定されている。また、前記切込筒体２５の上端であって、進退動軸２２の外周には、スプリングホルダー６４が嵌装され、前記セットカラー６３とスプリングホルダー６４との間に、進退動軸２２が下降したときに弾縮されるスプリング６５（本発明の付勢手段）が保持されている。

一方、切込モータ５０の上面には、シリンダーベース６６が固着され、その上にジョイント６７を介して、進退動シリンダー６８が取り付けられている。ここでの進退動シリンダー６８はエアー圧によって作動するもので、その作動軸には、押圧シャフト６９が取り付けられ、前記スクリューシャフト５２の中空軸部に差し込まれている。

つまり、進退動シリンダー６８を作動させると、押圧シャフト６９が下降し、進退動軸２２の被押圧部２２ａをスプリング６５の弾発力に抗して押すことによって、図５に示すように、進退動軸２２が下降するとともに第１保持板２３をガイドリング３４に沿って下降させることにより、マグネット２４がブラシヘッド３３を下方に押し出すわけである。こうして、損耗したブラシ３２の全ブラシヘッド３３がブラシホルダー３１から突出し、その後、各ブラシヘッド３３をその軸方向と直角方向に矢印Cのようにスライドさせてやれば、ブラシヘッド３３を抜き取ることができるわけである。

以上のブラシユニット２１は、不図示のエアシリンダーなどによってユニットベース４１を昇降動させることにより、ブラシ３２の下端に配置した不図示の研磨対象ワークに対して接近／離間してバリ取り研磨を行なう。即ち、ブラシ３２が装着されたブラシホルダー３１は、研磨モータ４４によって回転しており、ブラシ３２が新品の初期状態では図１の上昇位置（ドグプレート５９が近接スイッチ６１ａで検知された位置）にブラシホルダー３２がある。次に研磨対象の未加工ワークが不図示の搬送機構などによってブラシ３２の下方に配置されると、エアシリンダーなどによってブラシユニット２１を下降させ、回転するブラシ３２をワークの所要部に当ててバリ取り研磨を行なう。

バリ取り研磨が完了したら、ブラシユニット２１を上昇させ、次の未加工ワークの受け入れに備える。このようにしてワークのバリ取り研磨を繰り返すが、ブラシ３２は次第にその毛先が磨耗する。そこで、毛先保持板３８からのブラシ３２の突出量が基準から変化したならば、前記切込モータ５０を作動して切込筒体２５を下降させ、これにより、毛先保持板３８からのブラシの突出量を適正量に調節する。そしてまた次のバリ取り研磨を行なう。なお、切込モータ５０をどのタイミングで作動させるかに関しては、研磨を繰り返すことによって、「ある回数ワークを研磨したら切込モータ５０を作動させる」というように、ブラシの磨耗量を経験的に把握してから決めるようにしても良い。

切込モータ５０を作動して切込筒体２５を下降して行くと、前記下側の近接スイッチ６１ｂがドグプレート５９を検知し、図４に示すように、これ以上ブラシ３２が使えない状態となる。しからば、切込モータ５０を先ほどと逆方向に回転させて切込筒体２５を上昇させ、ドグプレート５９が、上側の近接スイッチ６１ａに検知されるまで上昇させる。次に、進退動シリンダー６８を作動して押圧シャフト６９を下降させ、進退動軸２２の被押圧部２２ａを押すことによってスプリング６５の弾発力に抗して進退動軸２２を下降させる。すると図５に示すように、第１保持板２３が下降し、マグネット２４で各ブラシヘッド３３を押圧して、ブラシヘッド３３をブラシホルダー３１より突出させる。そして、各ブラシヘッド３３を矢印Ｃのように水平方向にスライドさせて新品のブラシ３２を植設したブラシヘッド３３と交換する。

新品のブラシを植設したブラシヘッド３３を装着するにはまず、進退動シリンダー６８を逆方向に作動する。すると、押圧シャフト６９の上昇により、進退動軸２２の被押圧部２２ａが解放され、これに伴いスプリング６５が伸張して進退動軸２２を上昇させる。すると、第１保持板２３も上昇してマグネット２４が装着孔３０ａの上方位置（図１の位置）に戻るので、毛先保持板３８の保持孔３８ａより全ての新品のブラシ付きブラシヘッド３３を差し込んで、マグネット２４に磁着保持させる。こうして次のバリ取り研磨に備えるのである。

［他の実施形態］
上記実施形態の発明では、付勢手段としてスプリング６５と進退動軸２２（進退動シリンダー６８含む）を別々に用いたが、１つの進退動軸２２のみで第１保持板２３と第２保持板３０の接近／離間を行なうようにしても良い。つまり、進退動シリンダー６８と進退動軸２２を連結して、研磨時とブラシの交換時でそれぞれ逆方向に進退動軸を作動させれば良い。

また研磨時は常に、第１保持板２３が第２保持板３０から離間するように、第１保持板２３をセットボルトなどでガイドリング３４に係止するようにしても良い。この場合、ブラシ３２の交換時にセットボルトを抜き取り、第１保持板２３が第２保持板３０に接近できるようにすれば良い。また上記実施形態では、付勢手段としてエアシリンダーを用いたが、油圧シリンダーやモータを用いても同様の作用効果がある。

上記実施形態では、第１保持板２３を第２保持板３０に対して接近／離間させるようにしたが、第２保持板３０に進退動軸２２を固定し、第１保持板２３にガイドリング３４を固着することによって、第２保持板３０を第１保持板２３に対して接近／離間させるようにしても良い。また上記実施形態では、バリ取り用ブラシを鉛直方向に配置したが、水平方向に配置した場合でも同様の作用効果がある。

本発明のバリ取り用ブラシの下部正面断面図 同じく上部正面断面図 図１のＡ矢視平面図 ブラシが損耗してこれ以上使えない状況を示す要部拡大断面図 ブラシを交換する状況を示す要部拡大断面図 従来のバリ取り用ブラシの正面断面図

符号の説明

２２・・・進退動軸（付勢手段）
２３、３０・・・保持板
２４・・・マグネット
３０ａ・・・装着孔
３１・・・ブラシホルダー（２３、３０）
３２・・・ブラシ
３３・・・ブラシヘッド
６５・・・スプリング（付勢手段）
６８・・・進退動シリンダー（付勢手段）

Claims (4)

1. ブラシを植設した磁性体からなるブラシヘッドをマグネットを介してブラシホルダーに着脱するようにしたバリ取り用ブラシにおいて、
   前記ブラシホルダーは２つの保持板よりなり、
   前記一方の保持板に前記マグネットを固着し、前記他方の保持板に前記マグネットに対向して前記ブラシヘッドが装着可能な装着孔を形成し、
   前記ブラシの交換時には、前記いずれか一方の保持板を前記他方の保持板に接近させることによって前記マグネットにより前記ブラシヘッドを前記ブラシホルダーから突出させ、前記ブラシヘッドを離脱可能としたことを特徴とするバリ取り用ブラシ。
2. バリ取り研磨時には、付勢手段の付勢力により前記いずれか一方の保持板を前記他方の保持板から離間させることによって前記ブラシヘッドを前記ブラシホルダーに装着保持し、
   前記ブラシの交換時には、前記付勢手段またはその他の付勢手段の逆方向の付勢力により前記いずれか一方の保持板を前記他方の保持板に接近させることによって前記マグネットにより前記ブラシヘッドを前記ブラシホルダーから突出させるようにしたことを特徴とする請求項１記載のバリ取り用ブラシ。
3. 前記付勢手段またはその他の付勢手段の付勢軸は、離間または接近させる前記いずれか一方の保持板の中心軸と一致させたことを特徴とする請求項２記載のバリ取り用ブラシ。
4. 前記一方の保持板にはその中心軸の径方向で前記マグネットが内外多重に複数固着され、前記他方の保持板には前記マグネットに対向して前記ブラシヘッドが装着可能な装着孔がその中心軸の径方向で内外多重に複数形成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のバリ取り用ブラシ。