JP6810248B2 - 手持ち式バリ取り機 - Google Patents

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Description

本発明は、ワークピース表面の研磨、特にワークピースに設けられている加工穴の表面にあるバリを除去するのに適した手持ち式バリ取り機に関する。
例えば、ワークピースに交差する加工穴が設けられる場合には、後に形成された加工穴が先に形成された加工穴に交差する開口縁にバリが生じやすい。このようなバリを除去する装置としては、多数の研磨用線材を束ねて研磨ブラシとしたものをモータにより当該研磨ブラシの長手方向軸線を中心に回転駆動しながら当該加工穴の中に挿入することによりバリの除去を行うようにしたものが知られている（特許文献１及び２）
実開平５−８６４５５号公報 特開２００３−２３６７３８号公報
本発明は、上述のように多数の研磨用線材を束ねた研磨ブラシを用いたバリ取り機であって、作業者が手で持って軽便にバリ取り作業を行うことを可能とする手持ち式バリ取り機を提供することを目的としている。
すなわち、本発明は、
前端から後方に向けて延びる複数の研磨用線材を有する研磨ブラシに連結されて該研磨ブラシを前後方向に延びる軸線を中心に回転駆動するモータを備える、作業者による手持ち可能とされた本体と、
該研磨用線材の前端部分の周囲を囲むように取り付けられる筒状前端部材と、
該筒状前端部材に取り付けられ後方に延びて該本体に前後方向で変位可能に支持されることにより該筒状前端部材を該研磨ブラシに沿って後方に変位可能とするガイド部材と、
を有し、
該研磨ブラシを該筒状前端部材から前方に押し出し回転することにより該研磨ブラシによるバリ取り作業を行うようにした手持ち式バリ取り機を提供する。
この手持ち式バリ取り機は、作業者が本体を手で持って、筒状前端部材をワークピースに設けられている加工穴の開口に整合させて当接し、当該本体を加工穴に向けて押し進めることにより、研磨ブラシを筒状前端部材から加工穴の中に進めることができる。従って、加工穴内に進められた研磨ブラシの研磨用線材はモータによって回転駆動されることにより遠心力によって半径方向外側に開き、加工穴の内面を研磨し加工穴内にあるバリを除去することができる。このようにこの手持ち式バリ取り機では、作業者が当該バリ取り機を手で持ってワークピースの加工穴内のバリ取りを軽便に行うことができる。また、研磨用線材の前端部分の周囲は筒状前端部材によって囲まれているので、研磨ブラシを該筒状前端部材から前方に進めない状態で研磨ブラシが回転駆動されたとしても研磨用線材が広がることはなく安全を保つことができる。
具体的には、該筒状前端部材がワークピースに設けられた加工穴の開口に部分的に挿入されて該開口の縁に係合可能とされるようにして、筒状前端部材と加工穴との整合をとりやすくすることができる。
また、ワークピースに設けられた加工穴内の研磨を行うときに該ワークピースの該加工穴を囲む面に係合する係合部を該筒状前端部材が有するようにすることもできる。これにより、研磨作業中に当該手持ち式バリ取り機をより安定して支持できるようになる。
また、該本体が、研磨ブラシを前方に向けた状態で該本体を把持可能とするピストルグリップ状の把持部を備えるようにすることができる。ピストルグリップ状の把持部をもって作業ができるので作業対象の加工穴を見ながら作業ができ、本体の前後の動きをしやすいものとすることができる。
更に、該ガイド部材が後退ストッパーを有し、該ガイド部材が所定距離だけ後退したときに該後退ストッパーが該本体に係合して該ガイド部材の後退を停止させるようにすることができる。このようにすることにより加工穴内のバリ取り位置に応じて研磨ブラシを前進させる距離を制限することができる。
また、該ガイド部材を該本体に対して前方に付勢して該筒状前端部材が該研磨用線材の前端部分の周囲を囲む位置となるようにする付勢部材を有するようにすることができる。これにより、研磨ブラシを加工穴から引き抜いたときに常に初期状態に戻るようにすることができる。
更に、該筒状前端部材が該研磨用線材の前端部分の周囲を囲む位置にあるときに該モータの回転を阻止する回転ストッパーを備えるようにすることができる。これにより、研磨ブラシが筒状前端部材から加工穴の中に進められない状態ではモータが回転しないようにして、安全性を高めることができる。
該モータは空気圧モータであり、該研磨ブラシと軸線方向で整合されて連結された回転軸を有し、該回転ストッパーは該モータから後方に延びる該回転軸の後方部分と係合して、該回転軸の回転を阻止するようにすることができる。
具体的には、該回転ストッパーは、該ガイド部材に取り付けられ、該ガイド部材が該本体に対して相対的に後方に動かされることにより該回転軸の後方部分から離れるようにすることができる。これにより、ガイド部材が支持する筒状前端部材から研磨ブラシが前方に動かされたときに該研磨ブラシの回転駆動が行われるようにすることができる。
該ガイド部材は該筒状前端部材を支持する前端支持部材と、該前端支持部材から後方に該複数の研磨用線材に平行に延びて該本体に前後方向で摺動可能に支持された少なくとも２つの相互に間隔のあけられたガイドロッドと有するようにすることができる。
このようにすることにより筒状前端部材を本体に対して三点支持とすることができ、筒状前端部材を安定して前後方向で動かすことができる。
該前端支持部材は該筒状前端部材を支持する部分を１つの頂点とする略三角形状とされ、該ガイドロッドは他の頂点に隣接する部分からそれぞれ後方に延びるようにしたものとすることができる。
前端支持部材を略三角形状にすることにより、バリ取りが必要な加工穴がワークピースのコーナ壁によって制限された角部（コーナ部）にある場合、同角部内に容易に進められるようにすることを可能とする。
以下、本発明に係る手持ち式バリ取り機の実施形態を添付図面に基づき説明する。
本発明に係る手持ち式バリ取り機の前後方向縦断面図であり、把持部はその基本構造を示す概略図となっている。 図1の手持ち式バリ取り機の要部を示す縦断面図であり、研磨ブラシを前方に突出させたときの状態を示す。 図1の手持ち式バリ取り機における研磨ブラシの前端部分の周囲を囲む筒状前端部材及びそれを支持する前端支持部材を前方から見た図である。 図１の手持ち式バリ取り機を使用してワークピースに設けられている加工穴内のバリ取りを行うときの、その加工穴に整合して係合させた状態の筒状前端部材を示す断面図である。 加工穴の交差位置がワークピースの表面に近い場合のバリ取りを行うのに適した筒状前端部材を示す断面図である。 ワークピースの表面からバリ取りをしようとする加工穴までの距離が長い場合に適した筒状前端部材を示す断面図である。 ワークピースに安定して係合するのに適した筒状前端部材の断面図である。 円柱状のワークピースに設けられた加工穴内のバリ取りに適した筒状前端部材の断面図である。 ワークピースの平坦な表面に安定して係合するのに適した筒状前端部材の断面図である。 図９に類似する筒状前端部材の断面図であるが、加工穴内に挿入される短い筒状部分を有するものを示している。
図１に示すように本発明に係る手持ち式バリ取り機１０は、研磨ブラシ１２と、作業者による手持ちを可能とするピストルグリップ式の把持部１８ａを有する本体１８と、研磨ブラシ１２の前端部分の周囲を囲むように取り付けられる筒状前端部材２０と、筒状前端部材２０に取り付けられ後方に延びて本体１８に支持されたガイド部材２２とを有する。研磨ブラシ１２は、前端から後方に向けて延びる多数の研磨用線材１２ａを束ねて細長い円柱状としたものである。本体１８はモータ１４を備え、モータ１４は研磨ブラシ１２の後端に連結されて研磨ブラシ１２を前後方向に延びる軸線Ｘを中心に回転駆動する。ガイド部材２２は、本体１８に前後方向で変位可能に支持されており、ガイド部材２２に取り付けられた筒状前端部材２０を図２に示すように研磨ブラシ１２に沿って後方に変位可能としている。
図示の例では、研磨ブラシ１２は、多数の研磨用線材１２ａの後端を束ねて研磨用線材１２ａを全体として円柱状とする筒状の結束部材１２ｂと、結束部材１２ｂから後方に延びる連結用ロッド１２ｃとを有しており、該連結用ロッド１２ｃの後端をモータ１４の回転軸１４ａの筒状前方延長部１４ｂに挿入して固定されている。研磨ブラシ１２としては例えば株式会社ジーベックのセラミックファイバー製のバリ取り用ブラシを用いることができる。モータ１４は、使用者が片手で把持部１８ａを握りトリガー２４ａを押し込むことにより圧搾空気受入れ管２４を通して導入される圧搾空気によって駆動されるタービンモータとされている。圧搾空気は、弁部材２４ｂを図示しないツマミによって流路を切り換えてモータ１４に対する供給方向を変えることができ、これにより当該モータ１４の正転逆転の切り換えが行えるようになっている。一方向への回転によって倒れたバリを反対方向への回転により除去しやすくするものである。また、弁部材２４bは、圧搾空気の流量調整弁としても機能し、流量を調整することによりモータ１４の回転数を調整し、それにより研磨ブラシ１２による研磨力を調整することができるようになっている。
ガイド部材２２は、筒状前端部材２０を固定支持する前端支持部材２２ａと、前端支持部材２２ａに固定されて後方に延び本体１８の支持孔１８ｂに前後方向で摺動可能に挿通された（以下に述べるような）３つの相互に間隔のあけられたガイドロッド２２ｂとを有する。図３に示すように、前端支持部材２２ａは筒状前端部材２０を支持する部分を１つの頂点とする略三角形状とされ、２つのガイドロッド２２ｂは他の頂点に隣接する部分から後方に延び、もう１つはこれら２つのガイドロッド２２ｂの中間位置から後方に延びるようにされている。中間位置のガイドロッド２２ｂにはストッパー２２ｃが位置調節可能に固定されており、ガイドロッド２２ｂが図２に示すように本体１８に対して後方に所定距離だけ変位されたときにストッパー２２ｃが本体１８に係合して当該ガイドロッド２２ｂの（従って筒状前端部材２０の）変位（後退）を阻止するようになっている。
３つのガイドロッド２２ｂは本体１８からさらに後方にまで延びており、その後端には、モータ１４の回転軸１４ａと軸線方向で整合されたモータストッパー２６が固定されている。このモータストッパー２６は、図２に明瞭に示されるように、ガイドロッド２２ｂの後端に固定されたストッパー支持部材２６ａと、ストッパー支持部材２６ａに螺合された位置調整ネジ２６ｂと、位置調整ネジ２６ｂの先端に固定されたストッパー本体２６ｄとを有する。ストッパー本体２６ｄには、モータ１４の回転軸１４ａの後端を受け入れて回転軸１４ａの回転を阻止するウレタンなどで作られたストッパー部２６ｃが設けられている。筒状前端部材２０が図１に示すように研磨ブラシ１２の前端周りにあるときは、ストッパー部２６ｃが回転軸１４ａの後端を受け入れてその回転を阻止する。また、バリ取り作業を行うために筒状前端部材２０が研磨ブラシ１２の前端部分から相対的に後方に動くようにガイド部材２２が本体１８に対して後方に動くと、ストッパー部２６ｃが回転軸１４ａの後端からはなれて当該回転軸１４ａの回転が許容される。位置調整ネジ２６ｂはそれを螺回することによりストッパー本体２６ｄの軸線方向位置を調整できるようになっている。ストッパー２２ｃが固定されているガイドロッド２２ｂの両側にある２つのガイドロッド２２ｂの周りには本体１８と前端支持部材２２ａとの間に圧縮コイルバネ２２ｄが設けられており、筒状前端部材２０が研磨ブラシ１２の前端周りの位置となるように前端支持部材２２ａを付勢している。図示しないがガイドロッド２２ｂにはその長さ方向に沿って目盛りを付けて、研磨ブラシ１２に対するガイド部材２２の後退量（従って、研磨ブラシ１２の加工穴内への前進した距離）が分かるようにすることが好ましい。
手持ち式バリ取り機１０を使用する場合は、図４に示すように、研磨ブラシ１２の前端位置にある筒状前端部材２０の先細り面２０ａをワークピースＷのバリ取りを行う加工穴ｈの開口縁に係合して筒状前端部材２０を加工穴ｈに整合させる。この状態で研磨ブラシ１２を回転駆動しながら本体１８をワークピースＷに向けて進めれば、研磨ブラシ１２が加工穴ｈ内に進み、研磨用線材１２ａが遠心力によって半径方向外側に開いて加工穴ｈの内周面を研磨し同内周面に生じていたバリを除去する。図示のように加工穴ｈに対して加工穴ｈ１が後から交差するように作られた場合にはそれら穴の交差縁に沿って加工穴ｈ内に向かうバリが生じることがあるが、上述のように加工穴hの内周面を研磨することによりそのようなバリは除去することができる。研磨用線材１２ａが使用により短くなった場合には、筒状前端部材２０が研磨用線材１２ａの前端より前方位置となるが、その場合には、位置調整ネジ２６ｂを回転してガイドロッド２２ｂに対して後方に位置調整して、モータストッパー２６のストッパー部２６ｃが回転軸１４ａの後端を受け入れて回転軸１４ａの回転を阻止する位置となったときに筒状前端部材２０が研磨用線材１２ａの前端周りの位置となるようにする。筒状前端部材２０は、加工穴hの穴径にあわせて前端支持部材２２ａに対して交換自在とされており、研磨ブラシ１２も同様に筒状前方延長部１４ｂに対して交換自在とされている。
図５は、加工穴ｈに交差する加工穴ｈ１がワークピースの表面に近く、その交差部分に生じているバリを除去するときに適した筒状前端部材２０の変形例を示している。すなわち、この筒状前端部材２０では研磨ブラシ１２を通す孔２０ｂの前方部分の半径が前方に向かうに従い次第に大きくなるようにしており、研磨用線材１２ａが加工穴ｈに入ってすぐのところから半径方向に開きやすいようにしてある。この筒状前端部材２０では図４に示した筒状前端部材２０のような先細り面２０ａは設けられていない。
図６は、バリ取りを行う加工穴ｈのワークピースＷの表面側に大径の穴ｈ２が設けられている場合に適した筒状前端部材２０の例を示している。この筒状前端部材２０は、奥まった位置にある加工穴ｈの開口縁に筒状前端部材２０の先細り面２０ａを係合させるために細長い形状とされている。
図７は、筒状前端部材２０を加工穴ｈにより安定して係合させるために先細り面２０ａの前方に延びる筒状部分２０ｃを設けた例を示している。
図８はワークピースＷが円柱状で、中心を長手方向に延びる穴ｈ３が直径方向で延びる加工穴ｈに交差するように形成された場合に適した筒状前端部材２０の変形例を示す。筒状前端部材２０の前端面２０ｄが円柱状のワークピースＷの外表面に対応する曲率の凹面とされている。
図９は先細り面２０ａの代わりに円環状のフランジ２０ｅを設け、筒状前端部材２０を安定してワークピースＷに係合させるようにした例を示している。図１０は同様のフランジ２０ｅとともに加工穴ｈに入る短い筒状部分２０ｆを備えたものを示している。筒状部分２０ｆによって筒状前端部材２０を加工穴ｈに整合しやすくすると共にフランジ２０ｅにより作業中の筒状前端部材２０をより安定させることができる。
以上、本発明に係る手持ち式バリ取り機の実施形態につき述べたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図３に示す前端支持部材２２ａは略三角形状とされているが、これはバリ取りが必要な加工穴ｈがワークピースＷのコーナ壁によって制限された角部（コーナ部）にある場合、前端支持部材２２ａを同角部内に容易に進められるようにするためのものであり、三角形以外の所要の形状とすることができる。モータは空気圧モータに限らず電動モータとすることもできる。また、本発明に係る手持ち式バリ取り機は加工穴内のバリ取りに適したものであるが加工穴の表面の研磨にも使用できる。
加工穴ｈ；
ワークピースＷ；
軸線Ｘ；
手持ち式バリ取り機１０；
研磨ブラシ１２；
研磨用線材１２ａ；
筒状の結束部材１２ｂ；
連結用ロッド１２ｃ；
モータ１４；
回転軸１４ａ；
筒状前方延長部１４ｂ；
本体１８；
把持部１８ａ；
支持孔１８ｂ；
筒状前端部材２０；
先細り面２０ａ；
孔２０ｂ；
筒状部分２０ｃ；
前端面２０ｄ；
フランジ２０ｅ；
筒状部分２０ｆ；
ガイド部材２２；
前端支持部材２２ａ；
ガイドロッド２２ｂ；
ストッパー２２ｃ（後退ストッパー）；
圧縮コイルバネ２２ｄ（付勢部材）；
圧搾空気受入れ管２４；
トリガー２４ａ；
弁部材２４ｂ；
モータストッパー２６（回転ストッパー）；
ストッパー支持部材２６ａ；
位置調整ネジ２６ｂ；
ストッパー部２６ｃ；
ストッパー本体２６ｄ

Claims (11)

  1. ワークピースに設けられた加工穴のバリ取りをするための手持ち式バリ取り機であって、
    前端から後方に向けて延びる複数の研磨用線材を有する研磨ブラシに連結されて該研磨ブラシを前後方向に延びる軸線を中心に回転駆動するモータを備える、作業者による手持ち可能とされた本体と、
    該研磨用線材の前端部分の周囲を囲むように取り付けられる筒状前端部材と、
    該筒状前端部材に取り付けられ後方に延びて該本体に前後方向で変位可能に支持されることにより該筒状前端部材を該研磨ブラシに沿って後方に変位可能とするガイド部材と、
    を有し、
    該筒状前端部材をワークピースに係合させた状態で該本体を該ワークピースに向かって進めることにより、該筒状前端部材が該研磨ブラシに対して相対的に後方に変位し、該研磨ブラシが該筒状前端部材から前方に押し出されて該ワークピースに設けられた加工穴内に進み、該加工穴内で該モータにより回転されている該研磨ブラシによって該加工穴のバリ取り作業を行うようにした手持ち式バリ取り機。
  2. 該筒状前端部材がワークピースに設けられた加工穴の開口に部分的に挿入されて該開口の縁に係合可能とされている請求項1に記載の手持ち式バリ取り機。
  3. ワークピースに設けられた加工穴内の研磨を行うときに該ワークピースの該加工穴を囲む面に係合する係合部を該筒状前端部材が有するようにようにした請求項1又は２に記載の手持ち式バリ取り機。
  4. 該本体が、該研磨ブラシを前方に向けた状態で該本体を把持可能とするピストルグリップ状の把持部を有する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の手持ち式バリ取り機。
  5. 該ガイド部材が後退ストッパーを有し、該ガイド部材が後退したときに該後退ストッパーが該本体に係合して該ガイド部材の後退を停止させるようにした請求項１乃至４のいずれか一項に記載の手持ち式バリ取り機。
  6. 該ガイド部材を該本体に対して前方に付勢して該筒状前端部材が該研磨用線材の前端部分の周囲を囲む位置となるようにする付勢部材を有する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の手持ち式バリ取り機。
  7. 該筒状前端部材が該研磨用線材の前端部分の周囲を囲む位置にあるときに該モータの回転を阻止する回転ストッパーを備える請求項１乃至６のいずれか一項に記載の手持ち式バリ取り機。
  8. 該モータは、空気圧モータであり、該研磨ブラシと軸線方向で整合されて連結された回転軸を有しており、該回転ストッパーは該モータから後方に延びる該回転軸の後方部分と係合して、該回転軸の回転を阻止するようにされている請求項７に記載の手持ち式バリ取り機。
  9. 該回転ストッパーは、該ガイド部材に取り付けられ、該ガイド部材が該本体に対して相対的に後方に動かされることにより該回転軸の後方部分から離れるようにされている請求項８に記載の手持ち式バリ取り機。
  10. 該ガイド部材は該筒状前端部材を支持する前端支持部材と、該前端支持部材から後方に該複数の研磨用線材に平行に延びて該本体に前後方向で摺動可能に支持された少なくとも２つの相互に間隔のあけられたガイドロッドと有する請求項１乃至９のいずれか一項に記載の手持ち式バリ取り機。
  11. 該前端支持部材は該筒状前端部材を支持する部分を１つの頂点とする略三角形状とされ、該ガイドロッドは他の頂点に隣接する部分から後方に延びるようにされている請求項１０に記載の手持ち式バリ取り機。
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