JP7278752B2 - バリ取り工具、バリ取り方法及びバリ取り装置 - Google Patents

Description

本開示は、金属製の筒材にその筒孔に到達する貫通孔を形成したとき、筒孔内に入り込む円形のバリを除去するバリ取り工具、バリ取り方法及びバリ取り装置に関する。

図６及び図７に示すように、断面円形の金属製の筒材３に径方向外方からドリルＤで穿孔して筒材３の筒孔３ａに到達する貫通孔３ｂを形成した場合、円形のバリＢが発生すると共に、そのバリＢが筒孔３ａ内に入り込む。このバリＢを除去する方法としては、シャフト（図示せず）の先端にドリルやリーマ等の回転工具（図示せず）を取り付け、前記シャフト及び前記回転工具を回転させながら回転工具を筒孔３ａ内に挿抜させる方法がある。

特開２００９－３９８４２号公報 特開２００７－２１００５６号公報

しかし、この方法では、シャフトを挿入したときに、バリＢを貫通孔３ｂの中に押し込み、貫通孔３ｂを塞ぐ状態になることがある。この場合、貫通孔３ｂに入ったバリＢを径方向外方から内方に押し込み、再度シャフトを回転させながら工具を筒孔３ａ内に挿抜する作業を繰り返さなくてはならず、煩雑である。

そこで本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、筒孔内に入り込んだバリを効率よく除去できるバリ取り工具、バリ取り方法及びバリ取り装置を提供することにある。

本開示の一の態様によれば、
金属製の筒材に径方向外方からドリルで穿孔して前記筒材の筒孔に到達する貫通孔を形成したとき、前記筒孔内に入り込む円形のバリを除去するバリ取り工具であって、
前記筒孔内に挿入されるロッド状の工具本体と、
前記工具本体の先端に設けられ前記バリをそぎ落とすための刃部とを備え、
前記刃部は、前記工具本体の外周に沿う円環状又は円弧状に形成されると共に、前記工具本体の軸方向の移動によって前記バリをそぎ落とすように構成されたことを特徴とするバリ取り工具が提供される。

好ましくは、前記刃部は、その外周に形成され前記工具本体の軸方向に延びる刃裏面と、その内周に形成され前記工具本体の軸方向に対して傾斜されるすくい面と、を備える。

好ましくは、前記刃部の先端には、前記工具本体の軸方向に対して鈍角又は直角に交わる先端面が形成される。

好ましくは、前記刃部の内周側には、前記筒材からそぎ落とされた前記バリを前方に押し込むためのバリ押し面が形成される。

好ましくは、前記バリ押し面は、前記刃部が前記バリに最初に当接したとき、前記バリに接触しないよう、前記刃部の先端から軸方向に離間して形成される。

また、本開示の一の態様によれば、
金属製の筒材に径方向外方からドリルで穿孔して前記筒材の筒孔に到達する貫通孔を形成したとき、前記筒孔内に入り込む円形のバリを除去するバリ取り方法であって、
請求項１から５のいずれか一項に記載のバリ取り工具を、前記筒孔に軸方向に挿入して前記筒材から前記バリをそぎ落とすことを特徴とするバリ取り方法が提供される。

また、本開示の一の態様によれば、
金属製の筒材に径方向外方からドリルで穿孔して前記筒材の筒孔に到達する貫通孔を形成したとき、前記筒孔内に入り込む円形のバリを除去するバリ取り装置であって、
請求項１から５のいずれか一項に記載のバリ取り工具と、
前記筒材を支持する筒材支持部と、
前記筒材支持部に支持された前記筒材の筒孔内に前記バリ取り工具を軸方向に挿入させる工具挿入機と、
を備えたことを特徴とするバリ取り装置が提供される。

上記の態様によれば、筒孔内に入り込んだバリを効率よく除去できる。

本開示の一実施の形態に係るバリ取り装置の概略側面図である。 筒材にバリ取り工具を挿入させたバリ取り装置の概略側面図である。 バリ取り工具の側面図である。 筒材とバリ取り工具の側断面図である。 バリとバリ取り工具の位置関係を示す要部拡大図である。 バリが発生した筒材の正面断面図である。 バリの発生状態を示す要部拡大断面図である。

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお、後述する実施の形態における前後左右上下の各方向は、説明の便宜上定められたものに過ぎない。

図１は、本実施形態に係るバリ取り装置の概略側面図である。図２は、筒材にバリ取り工具を挿入させたバリ取り装置の概略側面図である。

図１及び図２に示すように、バリ取り装置１は、バリ取り工具２と、筒材３を支持する筒材支持部４と、筒材支持部４に支持された筒材３の筒孔３ａ内にバリ取り工具２を挿入させる工具挿入機５とを備える。

筒材支持部４は、台座６と、台座６上に設けられ筒材３を左右両側から把持する把持部７とを備える。把持部７は、台座６上に前後方向に間隔を隔てて複数配設されており、筒材３を前後方向に延びる姿勢に支持する。また、バリ取り装置１は、基台８と、筒材支持部４に筒材３を供給する筒材供給部９とを更に備える。基台８は、前後方向に延びて形成される。基台８上には、後述する工具挿入機５、筒材支持部４及び筒材供給部９が設けられる。筒材供給部９は、図示しない載置台上に載置された筒材３を筒材支持部４の把持部７に供給する。

図３に示すように、バリ取り工具２は、筒材３の筒孔３ａ内に挿入されるロッド状の工具本体１０と、工具本体１０の先端に設けられバリＢをそぎ落とすための刃部１１とを備える。なお、本実施の形態では、刃部１１は工具本体１０と一体に設けられるが、刃部１１は工具本体１０とは別体に形成されてもよい。

ここでバリＢについて説明する。図６及び図７に示すように、バリＢは、筒材３に筒孔３ａより小径のドリルＤを径方向外方から筒孔３ａ内に到達させて貫通孔３ｂを形成したときに形成される。このため、バリＢは、筒材３の内周面３ｃのうち、ドリルＤが最後に到達する位置を基端Ｒとして内周面３ｃにつながっている。すなわち、バリＢの基端Ｒは、筒孔３ａと貫通孔３ｂが交差して形成される略円形の稜線の一点に形成される。そして、バリＢは、中心Ｏを有する貫通孔３ｂと同径の円形かつ傘形に形成され、筒孔３ａ内に入り込んでいる。また、バリＢは、図示するように筒孔３ａの軸方向（前後方向）に外周縁Ｅを向ける。

図３に示すように、刃部１１と工具本体１０は、硬さと靱性を併せ持つ鋼材、例えば、高速度工具鋼にて構成される。また、刃部１１は、概ね円環状に形成される。刃部１１の外径（直径）は、筒孔３ａの直径よりやや小さく設定される。また、刃部１１の外径は、筒孔３ａの直径から貫通孔３ｂの半径ｒ（＝バリＢの半径）を引いた値より大きく設定される。仮に刃部１１の外径をこれより小さくした場合、刃部１１の先端がバリＢの中心Ｏよりも先端側に当接する可能性がある。この場合、バリＢを基端Ｒからそぎ落とすことに失敗する可能性がある。例えば、筒孔３ａの直径は、約１０ｍｍである。

工具本体１０は、刃部１１の外径と同径の円柱状に形成される。工具本体１０の後端部には、後述する工具挿入機５の挿入ロッド１６に取り付けるための取付部２０が形成される。取付部２０は、前方の工具本体１０より小径でかつ工具本体１０と同軸に形成される。取付部２０は、その後端部に形成される雄ネジ部２１と、雄ネジ部２１より前方の取付部２０に形成されスパナ等の工具を係合させるための工具係合部２２とを備える。雄ネジ部２１は、挿入ロッド１６の先端に形成された雌ネジ部２３に螺合される。工具係合部２２は、断面円形の取付部２０に形成された２つの平面で構成される。これら平面は、取付部２０の外周面に径方向に離間して平行に形成される。

図４及び図５に示すように、刃部１１は、工具本体１０より軸方向（前方）に突出される。刃部１１は、断面くさび形に形成されると共に、全周に亘って同じ断面形状に形成される。刃部１１の先端（前端）は、鋭角に形成される。刃部１１は、その外周に形成され工具本体１０の軸方向に延びる刃裏面１２と、その内周に形成され工具本体１０の軸方向（前後方向）に対して傾斜されるすくい面１３とを備える。

刃裏面１２は、工具本体１０の外周面と面一の円弧状に形成される。軸方向に対するすくい面１３の角度θは、鋭角をなす角度であり、例えば１０°以上４５°以下、好ましくは、１５°以上４５°以下の範囲に設定される。

また、刃部１１の先端は、鋭利すぎると欠けやすくなる。このため、刃部１１の先端には、軸方向に対して直角に交わる先端面１４が形成される。先端面１４は、刃部１１の全周に亘って形成される。また、先端面１４の径方向の寸法ｘは、全周に亘って均一に形成される。また、寸法ｘは、貫通孔３ｂの半径ｒより小さく設定される。これにより、刃部１１の先端面１４を、バリＢの中心Ｏより基端Ｒ側に当接させることができ、バリＢを効率よくそぎ落とすことができる。なお、筒材３が刃部１１よりも十分柔らかい材料で構成される場合等、刃部１１が欠ける可能性が小さい場合、先端面１４は省略されてもよい。

また、刃部１１より内周側には、筒材３からそぎ落とされたバリＢを前方に押し込むためのバリ押し面１５が形成される。バリ押し面１５は、平面状に形成される。バリ押し面１５は、刃部１１がバリＢに最初に当接したときバリＢに接触しないよう、刃部１１の先端から後方に離間して形成される。

図１及び図２に示すように、工具挿入機５は、バリ取り工具２を支持する挿入ロッド１６と、挿入ロッド１６を、筒材支持部４に支持された筒材３に向けて前方に押し出す駆動部１７とを備える。挿入ロッド１６は、工具本体１０と同径の円柱状に形成される。挿入ロッド１６の先端には、バリ取り工具２の雄ネジ部２１と螺合される雌ネジ部２３が挿入ロッド１６と同軸に設けられる。駆動部１７は、挿入ロッド１６を着脱可能に把持する可動部１８と、基台８上に設けられ可動部１８を前後方向に移動させる固定部１９とを備える。

次にバリ取り工具２を用いたバリ取り方法について述べる。

筒材３に発生したバリＢを取り除く場合、バリ取り装置１の載置台（図示せず）上に筒材３をセットし、バリ取り装置１を起動させる。これにより、筒材供給部９は、載置台上の筒材３を筒材支持部４の把持部７に供給する。把持部７に把持された筒材３は、両端を前後方向に向ける水平な姿勢で固定される。

この後、工具挿入機５の可動部１８が前方に水平移動される。これにより、挿入ロッド１６の先端に設けられたバリ取り工具２が挿入ロッド１６と共に前方に移動され筒材３の筒孔３ａ内に挿入される。

バリＢの位置に達したバリ取り工具２の刃部１１は、図５に示すように、バリＢの中心Ｏよりも基端Ｒ側に当接する。具体的には、刃部１１の先端面１４の内周縁もしくはすくい面１３の先端の内周縁がバリＢの基端Ｒ側の外周縁Ｅに当接する。ちなみに、刃部１１と筒材３の内周面３ｃとの間には、ごく僅かな径方向の隙間がある。この後、刃部１１が更に前方に進むと、刃部１１はバリＢの外周縁Ｅに案内されて径方向外方に移動し（ガタつき）、バリＢの基端Ｒ側に向かう。これにより刃部１１の刃裏面１２は、内周面３ｃに当接される。刃部１１は、この状態を維持しながら前進して内周面３ｃと協働してバリＢの基端Ｒをせん断する。

このとき、バリ取り工具２は、その中心軸回りに回転されていない。仮にバリ取り工具２がその中心軸回りに回転されていた場合、バリ取り工具２の先端でバリＢを基端位置で折り曲げて貫通孔３ｂの中に押し込んでしまうおそれがある。この場合、バリＢの切断に失敗するのみならず、余計な作業が増えてしまう。具体的には、貫通孔３ｂ内に屈曲したバリＢを貫通孔３ｂの外に押し出し、再度、バリ取りをやり直さなくてはならない。

しかし、本実施の形態のようにバリ取り工具２を回転させることなく前進させてバリＢを切断することにより、一回の動作でバリＢを基端Ｒからそぎ落とすことができる。よって、バリＢを安定して効率よく除去でき、上述の余計な作業をなくすことができる。

バリＢを切断したバリ取り工具２は工具挿入機５によって更に前進させられる。筒材３から切断されたバリＢは、刃部１１のすくい面１３に案内されて刃部１１とバリ押し面１５に囲まれたスペースに捕獲される。そして、バリＢは、この状態でバリ押し面１５に押され、前方に移動される。このため、バリＢが筒材３の内周面３ｃと擦れることが抑制され、筒材３の内周面３ｃが傷つくことが抑制される。

この後、バリ取り工具２は、筒材３の前方に突き抜ける。これにより、バリＢは、筒材３外に排出される。

この後、バリ取り工具２は、工具挿入機５によって筒材３の後方に移動され、筒材３は、筒材供給部９によって筒材支持部４から所定の位置に移送される。

このように、バリ取り工具２は、筒孔３ａ内に挿入されるロッド状の工具本体１０と、工具本体１０の先端に設けられバリＢをそぎ落とすための刃部１１とを備え、刃部１１は、工具本体１０の外周に沿う円環状に形成されると共に、工具本体１０の軸方向の移動によってバリＢをそぎ落とすように構成される。このため、バリ取り工具２を回転させなくても筒孔３ａ内に入り込んだバリＢを切断することができる。そして、バリＢを切断するとき、バリＢが貫通孔３ｂ内に押し込まれることを抑制でき、バリＢを安定して効率よく切断できる。

また、刃部１１は、その外周に形成され工具本体１０の軸方向に延びる刃裏面１２と、その内周に形成され工具本体１０の軸方向に対して傾斜されるすくい面１３と、を備える。このため、バリＢを安定して基端Ｒからそぎ落とすことができる。

また、刃部１１の先端には、工具本体１０の軸方向に対して直角に交わる先端面１４が形成される。このため、刃部１１の先端がバリＢとの衝突で欠けるのを抑制できる。

また、刃部１１の内周側には、筒材３からそぎ落とされたバリＢを前方に押し込むためのバリ押し面１５が形成される。このため、バリＢを筒材３外に押し出すことができる。

また、バリ押し面１５は、刃部１１がバリＢに最初に当接したとき、バリＢに接触しないよう、刃部１１の先端から後方に離間して形成される。このため、バリ押し面１５が切断前のバリＢに干渉することを防止できる。

以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示は以下のような他の実施形態も可能である。

（１）刃部１１は、円環状に形成されるものとしたが、工具本体１０の外周に沿う円弧状に形成されてもよい。この場合、予め貫通孔３ｂの周方向の位置が刃部１１の周方向の位置に合わせられるとよい。

（２）先端面１４は、工具本体１０の軸方向に対して直角に形成されるものとしたが、工具本体１０の軸方向に対して鈍角をなすように形成されてもよい。

前述の各実施形態の構成は、特に矛盾が無い限り、部分的にまたは全体的に組み合わせることが可能である。本開示の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。

１ バリ取り装置
２ バリ取り工具
３ 筒材
３ａ 筒孔
３ｂ 貫通孔
４ 筒材支持部
５ 工具挿入機
６ 台座
７ 把持部
８ 基台
９ 筒材供給部
１０ 工具本体
１１ 刃部
１２ 刃裏面
１３ すくい面
１４ 先端面
１５ バリ押し面
１６ 挿入ロッド
１７ 駆動部
１８ 可動部
１９ 固定部
２０ 取付部
２１ 雄ネジ部
２２ 工具係合部
２３ 雌ネジ部
Ｂ バリ
Ｄ ドリル
Ｅ 外周縁
Ｏ 中心
Ｒ 基端
ｒ 半径
ｘ 寸法
θ 角度

Claims (5)

1. 金属製の筒材に径方向外方からドリルで穿孔して前記筒材の筒孔に到達する貫通孔を形成したとき、前記筒孔内に入り込む円形のバリを除去するバリ取り工具であって、
   前記筒孔内に挿入されるロッド状の工具本体と、
   前記工具本体の先端に設けられ前記バリをそぎ落とすための刃部とを備え、
   前記刃部は、前記工具本体の外周に沿う円環状又は円弧状に形成されると共に、前記工具本体の軸方向の移動によって前記バリをそぎ落とすように構成され、
   前記筒孔内に入り込んだ前記バリの基端は、前記筒孔と前記貫通孔が交差して形成される稜線の一点において前記筒材の内周面につながっており、
   前記バリは、前記貫通孔と同径の円形に形成され、
   前記刃部の内周側には、前記筒材からそぎ落とされた前記バリを前方に押し込むためのバリ押し面が形成され、
   前記バリ押し面は、前記刃部が前記バリに最初に当接したとき、前記バリに接触しないよう、前記刃部の先端から軸方向に離間されている
   ことを特徴とするバリ取り工具。
2. 前記刃部は、その外周に形成され前記工具本体の軸方向に延びる刃裏面と、その内周に形成され前記工具本体の軸方向に対して傾斜されるすくい面と、を備える請求項１に記載のバリ取り工具。
3. 前記刃部の先端には、前記工具本体の軸方向に対して鈍角又は直角に交わる先端面が形成された請求項１又は２に記載のバリ取り工具。
4. 金属製の筒材に径方向外方からドリルで穿孔して前記筒材の筒孔に到達する貫通孔を形成したとき、前記筒孔内に入り込む円形のバリを除去するバリ取り方法であって、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のバリ取り工具を、前記筒孔に軸方向に挿入して前記筒材から前記バリをそぎ落とすことを特徴とするバリ取り方法。
5. 金属製の筒材に径方向外方からドリルで穿孔して前記筒材の筒孔に到達する貫通孔を形成したとき、前記筒孔内に入り込む円形のバリを除去するバリ取り装置であって、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のバリ取り工具と、
   前記筒材を支持する筒材支持部と、
   前記筒材支持部に支持された前記筒材の筒孔内に前記バリ取り工具を軸方向に挿入させる工具挿入機と、
   を備えたことを特徴とするバリ取り装置。

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