トップ :: B 処理操作 運輸 :: B24 研削;研磨

【発明の名称】 ブラッシング装置の駆動機構
【発明者】 【氏名】片山 達也

【要約】 【課題】メンテナンスの容易なブラッシング装置の駆動機構を提供する。

【構成】筒状ハウジング61と、この筒状ハウジングの内側に配され、金属製の歯面を有する従動歯車63が後端側に取り付けられるとともにブラシ68を挿通保持するブラシ保持手段66が先端に取り付けられた回転可能な内筒62と、この内筒62の内側に配され、内筒62に連れ回りされるとともに、ブラシ68の進退動用駆動源22の作動を受けて進退動する先端にブラシ68が取り付けられたブラシ軸67と、前記従動歯車63と掛合して内筒を回転する樹脂製の歯面を有する駆動歯車31とからなるブラッシング装置の駆動機構である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筒状ハウジングと、
この筒状ハウジングの内側に配され、金属製の歯面を有する従動歯車が後端側に取り付けられるとともにブラシを挿通保持するブラシ保持手段が先端に取り付けられた回転可能な内筒と、
この内筒の内側に配され、内筒に連れ回りされるとともに、ブラシの進退動用駆動源の作動を受けて進退動する先端にブラシが取り付けられたブラシ軸と、
前記従動歯車と掛合して内筒を回転する樹脂製の歯面を有する駆動歯車と、からなることを特徴としたブラッシング装置の駆動機構。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、メンテナンス容易なブラッシング装置の駆動機構に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来のブラッシング装置は、図8の特開平7−40225のように、当該図の符号を用いて説明すれば、ブラシ軸38の歯付きプーリ64とブラシ回転用モータ66の歯付きプーリ70とに歯付きベルト72が掛け回されてブラシ32が旋回するようになっていた。この装置を長時間使用すると、歯付ベルト72が伸びたり、時には磨耗してベルトが擦り切れることがあった。歯付きベルト72が伸びた場合は、テンショナーでベルトのたるみを調整すれば良いが、ベルト72が擦り切れた場合は、ベルトを新品のものに交換しなければならない。ベルト72の交換は、装置の組付け構造によっては、ブラシ軸38の後端の軸受ハウジング84を一旦分解してブラシ軸38を露出してから、前記両歯付きプーリ64、70に新品のベルト72を掛け回さなければならず、この作業には相当な時間を必要とした。このため、ベルト交換作業は、メンテナンス業務を煩雑にするばかりでなく、ブラッシング装置の稼働時間を圧迫していた。
【特許文献1】特開平7−40225
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
以上より本発明が解決しようとする課題は、ベルト交換が不要でメンテナンスの容易なブラッシング装置の駆動機構を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
上記課題を解決するための請求項1の発明は、筒状ハウジングと、この筒状ハウジングの内側に配され、金属製の歯面を有する従動歯車が後端側に取り付けられるとともにブラシを挿通保持するブラシ保持手段が先端に取り付けられた回転可能な内筒と、この内筒の内側に配され、内筒に連れ回りされるとともに、ブラシの進退動用駆動源の作動を受けて進退動する先端にブラシが取り付けられたブラシ軸と、前記従動歯車と掛合して内筒を回転する樹脂製の歯面を有する駆動歯車と、からなることを特徴としたブラッシング装置の駆動機構である。
【発明の効果】
【0005】
本発明によれば、ベルトに代えて、金属製の歯面を有する従動歯車と樹脂製の歯面を有する着脱可能な駆動歯車とでブラシを回転するようにした。この構成において、駆動歯車側を積極的に磨耗させるようにしたので、磨耗した駆動歯車のみを交換すればよく、メンテナンスが短時間で容易に行なえる。したがってブラッシング装置の稼働時間も向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
本発明に用いるブラッシング装置を図に沿って説明する。図1において、符号1は、ブラッシング装置を支持する平板状のベースである。このベース1には、図6のように平面視コの字型の支柱2が2つ立設され、各支柱2にはそれぞれ支柱レール3が上下方向に沿って取り付けられている。図2のように、この支柱レール3にブラシ本体20のガイド21が掛合し、支柱レール3に沿ってブラシ本体20が上下摺動可能となっている。またベース1には、図7のように円孔1aが形成され、ブラシ本体20の筒状ハウジング61が円孔1aを貫通して上下摺動可能となっている。円孔1aと筒状ハウジング61との間の円孔側には環状シール4が取り付けられ、ブラシ研磨で発生するミストが円孔1aと筒状ハウジング61との間隙を通ってベース上方の駆動部に入り込むのを防止するようになっている。
【0007】
前記2つの支柱2の上端には図2のように天板5が架設され、ここに、ブラシが磨耗した時にブラシ本体20を上方へ退避させてブラシを交換する段取用シリンダー6が設けられている。この段取用シリンダー6の下端には、図5のように押圧軸6aが設けられ、天板5の孔(不図示)より下方に突出し、そこに研磨用シリンダー7が連結されている。この研磨用シリンダー7の下端の押圧軸7aには、ブラシ本体20が支柱レール3に対して円滑に上下摺動できるようにジョイント8が連結され、さらにジョイント8にブロック9が連結されて、ブロック9にブラシ本体20のフレーム40が接続固定されている。また、研磨用シリンダー7には、水平プレート10が固定され、水平プレート10の両端に図4のようにガイドシャフト11が取り付けられている。ガイドシャフト11は、天板5に設けた案内筒12を貫通するように垂直に取り付けられ、片方のガイドシャフト11に段取用ドグ13が取り付けられている。この段取用ドグ13に対向して、天板5に取り付けられた第一垂直ステー14に2つの段取用近接スイッチ15、15aが取り付けられている。
【0008】
即ち、ブラシ交換時において、図5のように段取用シリンダー6の押圧軸6aを縮退作動すると、研磨用シリンダー7、ジョイント8及びブロック9が上昇して、ブラシ本体20のフレーム40も上昇する。研磨用シリンダー7の上昇とともに、水平プレート10に取り付けられたガイドシャフト11も上昇し、図4のように段取用ドグ13が上側の段取用近接スイッチ15に検知されると、段取用シリンダー6が停止する。これでブラシ本体20が上方へ退避した状態となり、ブラシの交換が可能となる。ブラシ研磨時においては、段取用シリンダー6の押圧軸6aを伸張することにより、研磨用シリンダー7、ジョイント8及びブロック9が下降して、ブラシ本体20のフレーム40も下降する。ガイドシャフト11の下降とともに段取用ドグ13が、下側の段取用近接スイッチ15aに検知されると、段取用シリンダー6が停止する。これでブラシ研磨が可能な状態となる。
【0009】
前記研磨用シリンダー7には、図5のように研磨用ドグ16が取り付けられている。一方、ブラシ本体20のフレーム40に設けた第二垂直ステー47に、2つの研磨用近接スイッチ48、48aが取り付けられ、前記研磨用ドグ16と対向するようになっている。また、ベース1には、段取用シリンダー6と研磨用シリンダー7をともに伸張させたときに、ブロック9の下降位置を規制するストッパー17が設けられている。
【0010】
ブラシ本体20を研磨位置と非研磨位置との間で進退動させるには、図5のように、前記段取用シリンダー6の押圧軸6aを伸張させた状態で、研磨用シリンダー7を作動させる。研磨用シリンダー7の押圧軸7aを伸張させると、ジョイント8及びブロック9が下降し、ブラシ本体20のフレーム40も下降する。すると、上側の研磨用近接スイッチ48が研磨用ドグ16を検知して、研磨用シリンダー7の作動を停止させ、ブラシ本体20のブラシが研磨位置となる。研磨が終了し、ブラシを退避させるには、研磨用シリンダー7を先ほどと逆に作動させ、ブラシ本体20を上方へ退避させる。すると、下側の研磨用近接スイッチ48aが研磨用ドグ16を検知して、研磨用シリンダー7を停止させ、ブラシ本体20のブラシが非研磨位置となる。段取用シリンダー6とは別に研磨用シリンダー7を設けてブラシを進退動させる理由は、段取用シリンダー6の伸縮ストロークに比べて、研磨用シリンダー7の伸縮ストロークが短いため、頻繁に行なわれるブラシの進退動にかかる時間が短縮され、結果として稼働率を向上できるからである。
【0011】
次にブラシ本体20について説明する。ブラシ本体20は図7のように、前記ブロック9に接続固定されたフレーム40に、研磨用モータ49、切込み用モータ22、ブラシ駆動部60が設置されている。このフレーム40は、図4、5のように、下部プレート41と、前記ブロック9が接続された背部プレート42と、下部プレート41に立設されて背部プレート42とともに上部プレート43を支持する2本の第一支持棒44と、図7のように中間プレート45を支持する4本の第二支持棒46とからなる。下部プレート41には、ブラシ駆動部60の筒状ハウジング61が固設されている。筒状ハウジング61の内側には、内筒62が軸受を介して回転可能に配置されている。内筒62の上端には、金属製の従動歯車63が取り付けられ、下端には第一円板64が取り付けられている。第一円板64には複数のガイド棒65が垂設され、ガイド棒65の下端には、ブラシ束68を挿通する複数の孔66aが形成されるとともに、これら孔66aがブラシ束68の外周を保持してその挫屈を防止するブラシ保持板66(請求項のブラシ保持手段に相当)が取り付けられている。
【0012】
内筒62には、ブラシ軸67が軸受を介して進退動可能に配置されている。ブラシ軸67の下端には、複数のブラシ束68を植設した第二円板69が取り付けられている。この第二円板69には、前記ガイド棒65が挿通する孔69aが形成されており、内筒62が回転すると、内筒62に連結されたガイド棒65を介して第二円板69が連れ回りされ、第二円板69に植設されたブラシ束68も回転するようになっている。ブラシ軸67の上端はベアリングケース23に回転可能に差し込まれ、ベアリングケース23の他端は、上部プレート43に設置された切込み用モータ22(請求項の進退動用駆動源に相当)の出力軸22aと連結されている。この出力軸22aにはねじ溝が形成されて、切込み用モータ22を回転すると、出力軸22aも回転しながら、上下方向に螺送されるようになっている。
【0013】
前記切込み用モータ22の出力軸22aの上方には、図1のように角棒体24が連結され、切込み用モータ22の作動により、出力軸22aとともに回転するようになっている。角棒体24の上端には、ブラシ交換用ドグ25が取り付けられ、このドグに対向して、切込み用モータ22に第三垂直ステー26が取り付けられるとともに第三垂直ステー26にブラシ交換用近接スイッチ27、27aが2つ取り付けられている。また角棒体24には、複数の歯を有するスリットカム28が嵌合され、スリットカム28の上下面は、切込み用モータ22上に固定された大小のメタルブッシュ29、29aによって挟持され、メタルブッシュ29、29aに対して回転摺動可能となっている。スリットカム28の歯面に対向する位置で切込み用モータ22上には、スリットカム28の歯数をカウントする切込み用センサー30が取り付けられている。
【0014】
即ち、ブラシ保持板66から突出したブラシ68が磨耗した場合には、切込み用モータ22を作動すると、この出力軸22aが回転するとともに螺送されて下降する。この時、出力軸22aに連結されたベアリングケース23も回転するとともに下降するが、ベアリングケース23に回転可能に差し込まれたブラシ軸67は回転することなく下降のみする。したがってブラシ軸67の下端に取り付けられた第二円板69も下降し、第二円板69に植設されたブラシの毛先がブラシ保持板66より一定量突出することになる。ブラシ保持板66からの突出量は、出力軸22aに連結された角棒体24のスリットカム28の歯数を、切込み用センサー30がカウントすることによって、突出量を決定する。例えば、ブラシの毛先がブラシ保持板66より数mm突出するように設定するには、切込み用モータ22を作動してスリットカム28の回転歯数を切込み用センサー30が所定数カウントしたら切込み用モータ22を停止するようにすれば良い。
【0015】
また、ブラシ68を交換時期まで使いきると、下降した角棒体24上部のブラシ交換用ドグ25が、第三垂直ステー26の下側のブラシ交換用近接スイッチ27aに検知される。これによりブラシを新しいものに交換し、切込み用モータ22を今度は逆作動して、角棒体上部のブラシ交換用ドグ25が、第三垂直ステー26の上側のブラシ交換用近接スイッチ27に検知されるところまでブラシ軸67を上昇させ、初期設定位置として停止する。
【0016】
図7において、前記フレーム40の中間プレート45には、研磨用モータ49が設置され、その出力軸49aに前記従動歯車63と掛合する歯面に樹脂が肉盛りされた駆動歯車31が取り付けられている。即ち、研磨用モータ49を作動すると、駆動歯車31が回転して従動歯車63も回転する。従動歯車63の回転とともに内筒62が回転し、ガイド棒65を介してブラシ保持板66が回転する。ガイド棒65の回転により、ブラシ軸67も連れ回り回転し、第二円板69に植設したブラシ束68も回転して対象ワークを研磨するのである。
【0017】
次に上記構成に基づき、全体の動作説明をする。図1、2において、初めに段取用シリンダー6を伸張作動して、段取用ドグ13が下側の段取用近接スイッチ15aに検知された位置にブラシ本体20を置く。次に研磨用モータ49を作動して、駆動歯車31、従動歯車63を回転し、内筒62とガイド棒65、ブラシ保持板66を回転させておく。ガイド棒65の回転に伴い、第二円板69が回転してこれに植設されたブラシ束68も回転する。図5において、研磨用シリンダー7を縮退作動してブラシ本体20をそのストローク分だけ上昇させ、フレーム40に取り付けた第二垂直ステー47の下側の研磨用近接スイッチ48aが研磨用ドグ16を検知したところで、研磨用シリンダー7を停止する。不図示の新規のワークがブラシ68の下方へセットされると、研磨用シリンダー7を今度は逆に伸張作動してブラシ本体20を下降させ、第二垂直ステー47の上側の研磨用近接スイッチ48が研磨用ドグ16を検知するところまでブラシ本体20を下降させる。すると、ブラシ68がワークに対して一定の切込み圧力で当接しながら回転し、ワークを研磨する。一定時間の研磨が終了したら、研磨用シリンダー7を縮退作動してブラシ本体20を上昇退避させ、研磨済みワークを取り出す。次に新たなワークをセットしたら再び研磨用シリンダー7を伸張作動してブラシ本体20を下降し、ワークの研磨を行なう。
【0018】
このように所定回数、ワークを研磨すると、ブラシ保持板66から突出していたブラシ68が磨耗して、所望の切込み圧力が得られなくなる。次に磨耗したブラシ68の毛先をブラシ保持板66より突出させるため、図1において、切込み用モータ22を作動して、その出力軸22aを回転する。すると、出力軸22aに連結された角棒体24の回転とともにスリットカム28も回転し、切込み用センサー30が、スリットカム28の歯数をカウントする。所定の歯数をカウントすると、ブラシ保持板66よりブラシ68の毛先が一定量突出するので、切込み用モータ22の作動を停止する。
【0019】
ブラシの磨耗に伴い、ブラシ68を下降して行って交換時期まで使い切ると、角棒体24先端のブラシ交換用ドグ25が、下側のブラシ交換用近接スイッチ27aで検知される。これにより、ブラシ68が交換時期であることがわかり、新しいブラシと交換する。ブラシを交換するには、研磨用モータ49を停止してブラシ68の回転を止め、伸張していた段取用シリンダー6を縮退させる。すると、ガイドシャフト11に取り付けられた段取用ドグ13が、第一垂直ステー14の上側の段取用近接スイッチ15に検知され、段取用シリンダー6を停止する。これでブラシ本体20が最も高い位置まで上昇し、ブラシ68が交換できる状態となる。ブラシ68を新しいものに交換したら、切込み用モータ22を逆作動してブラシ軸67を上昇させ、角棒体24のブラシ交換用ドグ25が、第三垂直ステー26の上側のブラシ交換用近接スイッチ27に検知されるまで上昇させる。これでブラシ68のブラシ保持板66からの毛先突出量が初期状態となる。再度、段取用シリンダー6を伸張作動して、段取用ドグ13が下側の段取用近接スイッチ15aに検知されるまでブラシ本体20を下降し、次の研磨に備える。
【0020】
ところで以上の動作を繰り返すと、従動歯車63側は金属製のため磨耗しないが、掛合する樹脂製の駆動歯車31側が磨耗することがある。その場合、図7において、研磨用モータ49を停止し、駆動歯車31を固定しているナットを緩めて新品の駆動歯車31と交換すればよい。このような装置構成であるので、従来、ベルトで駆動していた装置に比べ、ベルト交換の必要がなく、駆動歯車31の磨耗に伴う段取替えを短時間で行なうことができるから、装置の稼働率を上げることができる。
【0021】
以上の実施例では、ブラシ本体20が上下動する例で説明したが、ブラシ本体20を水平に設置し、左右方向に進退動するタイプの装置であっても本発明を適用することができる。また、従動歯車63側にはブラシ軸67が挿通し、さらにその後方に従動歯車63の着脱を不可能とするベアリングケース23や切込み用モータ22が存在するので、駆動歯車31側を容易に着脱できる構造とし、駆動側を磨耗歯車、従動側を非磨耗歯車とすれば、磨耗歯車の交換作業が容易となる。また、上記実施例では、駆動歯車31は金属体に樹脂を肉盛りしたものを用いたが、歯車全体が樹脂製であっても良い。要するに、駆動歯車31が、金属製の従動歯車63と掛合したときに、金属側を磨耗せずに、自身が積極的に磨耗する構造であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明のブラッシング装置の正面図
【図2】同じく右側面図
【図3】同じく平面図
【図4】ブラシ本体を除いた本発明のブラッシング装置の正面図
【図5】同じく右側面図
【図6】同じく平面図
【図7】拡大したブラシ本体の正面部分断面図
【図8】特開平7−40225の要部断面図
【符号の説明】
【0023】
1 ベース
2 支柱
3 支柱レール
4 環状シール
5 天板
6 段取用シリンダー
6a 押圧軸
7 研磨用シリンダー
7a 押圧軸
8 ジョイント
9 ブロック
10 水平プレート
11 ガイドシャフト
12 案内筒
13 段取用ドグ
14 第一垂直ステー
15、15a 段取用近接スイッチ
16 研磨用ドグ
17 ストッパー
20 ブラシ本体
21 ガイド
22 切込み用モータ(請求項の進退動用駆動源に相当)
22a 出力軸
23 ベアリングケース
24 角棒体
25 ブラシ交換用ドグ
26 第三垂直ステー
27、27a ブラシ交換用近接スイッチ
28 スリットカム
29、29a メタルブッシュ
30 切込み用センサー
31 樹脂製駆動歯車
40 フレーム
41 下部プレート
42 背部プレート
43 上部プレート
44 第一支持棒
45 中間プレート
46 第二支持棒
47 第二垂直ステー
48、48a 研磨用近接スイッチ
49 研磨用モータ
60 ブラシ駆動部
61 筒状ハウジング
62 内筒
63 金属製従動歯車
64 第一円板
65 ガイド棒
66 ブラシ保持板(請求項のブラシ保持手段に相当)
66a 孔
67 ブラシ軸
68 ブラシ束(ブラシ)
69 第二円板
69a 孔
【出願人】 【識別番号】396019631
【氏名又は名称】株式会社チップトン
【出願日】 平成18年6月22日(2006.6.22)
【代理人】
【公開番号】 特開2008−854(P2008−854A)
【公開日】 平成20年1月10日(2008.1.10)
【出願番号】 特願2006−173178(P2006−173178)