知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ Ｐｒｉｍｅｔａｌｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｊａｐａｎ株式会社の特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024164970
(43)【公開日】2024-11-28
(54)【発明の名称】接合装置用ブラシロール、接合装置および接合方法
(51)【国際特許分類】
B24D 13/10 20060101AFI20241121BHJP
B24B 29/00 20060101ALI20241121BHJP
B23K 11/34 20060101ALN20241121BHJP
B23K 11/06 20060101ALN20241121BHJP
【ＦＩ】
B24D13/10
B24B29/00 E
B23K11/34
B23K11/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023080730
(22)【出願日】2023-05-16
(71)【出願人】
【識別番号】314017543
【氏名又は名称】Ｐｒｉｍｅｔａｌｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｊａｐａｎ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100100077
【弁理士】
【氏名又は名称】大場 充
(74)【代理人】
【識別番号】100136010
【弁理士】
【氏名又は名称】堀川 美夕紀
(74)【代理人】
【識別番号】100203046
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 聖子
(72)【発明者】
【氏名】乙井 健次
(72)【発明者】
【氏名】三皷 達輝
(72)【発明者】
【氏名】光岡 良祐
(72)【発明者】
【氏名】渡部 裕二郎
【テーマコード（参考）】
3C063
3C158
【Ｆターム（参考）】
3C063AA07
3C063AB03
3C063AB09
3C063BA17
3C063BB01
3C063BB03
3C063BG07
3C063BH28
3C063EE26
3C158AA06
3C158AA14
3C158AB04
3C158CA04
3C158CB01
3C158CB03
(57)【要約】
【課題】圧下量変化に対するロバスト性を保ちながら、横広がりを抑え高い研削力を維持できるブラシロールを提供すること。
【解決手段】本発明のブラシロール３Ａは、軸中心に回転するディスク４と、ディスク４の径方向ＲＤの外側に設けられ、それぞれが砥材を含む複数本のブラシ糸ＬＢを含む研削ブラシ３１と、ディスク４の軸方向における研削ブラシ３１の両側に設けられ、研削時におけるブラシ糸ＬＢの弾性変形に追従して変位可能に構成された糸抑え３３と、を備える。
【選択図】図３
【解決手段】本発明のブラシロール３Ａは、軸中心に回転するディスク４と、ディスク４の径方向ＲＤの外側に設けられ、それぞれが砥材を含む複数本のブラシ糸ＬＢを含む研削ブラシ３１と、ディスク４の軸方向における研削ブラシ３１の両側に設けられ、研削時におけるブラシ糸ＬＢの弾性変形に追従して変位可能に構成された糸抑え３３と、を備える。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
接合対象に形成される表面被膜を除去するためのブラシロールであって、
前記ブラシロールの軸中心に回転するディスクと、
前記ディスクの径方向の外側に設けられ、それぞれが砥材を含む複数本のブラシ糸を含む研削ブラシと、
前記ディスクの軸方向における前記研削ブラシの両側に設けられ、研削時における前記ブラシ糸の弾性変形に追従して変位可能に構成された糸抑えと、
を備えることを特徴とする接合装置用ブラシロール。
前記ブラシロールの軸中心に回転するディスクと、
前記ディスクの径方向の外側に設けられ、それぞれが砥材を含む複数本のブラシ糸を含む研削ブラシと、
前記ディスクの軸方向における前記研削ブラシの両側に設けられ、研削時における前記ブラシ糸の弾性変形に追従して変位可能に構成された糸抑えと、
を備えることを特徴とする接合装置用ブラシロール。
【請求項2】
前記糸抑えは、前記ブラシ糸と同じ向きに配列される複数本の抑え糸を含む、
請求項１に記載の接合装置用ブラシロール。
請求項１に記載の接合装置用ブラシロール。
【請求項3】
前記ブラシ糸は、前記抑え糸よりも前記ディスクの径方向の外側に向けた糸丈が長い、
請求項２に記載の接合装置用ブラシロール。
請求項２に記載の接合装置用ブラシロール。
【請求項4】
前記ブラシ糸は、前記抑え糸よりも糸丈が１２ｍｍ以上の範囲で長い、
請求項３に記載の接合装置用ブラシロール。
請求項３に記載の接合装置用ブラシロール。
【請求項5】
前記ブラシ糸は、前記抑え糸よりも糸丈が３２ｍｍ以下の範囲で長い、
請求項３に記載の接合装置用ブラシロール。
請求項３に記載の接合装置用ブラシロール。
【請求項6】
前記抑え糸は、前記ブラシ糸と同じ糸素材から構成される、
請求項２に記載の接合装置用ブラシロール。
請求項２に記載の接合装置用ブラシロール。
【請求項7】
前記ディスクは、周方向に間隔をあけてそれぞれが表裏を貫通する複数の糸通しを備え、
前記糸素材は、前記糸通しで折り返された一方が前記研削ブラシの前記ブラシ糸を構成し、他方が前記糸抑えの前記抑え糸を構成する、請求項６に記載の接合装置用ブラシロール。
前記糸素材は、前記糸通しで折り返された一方が前記研削ブラシの前記ブラシ糸を構成し、他方が前記糸抑えの前記抑え糸を構成する、請求項６に記載の接合装置用ブラシロール。
【請求項8】
一対の接合対象の接合予定面のそれぞれに形成される表面被膜を除去するための請求項１乃至請求項７の何れかに記載の接合装置用ブラシロールと、
前記接合装置用ブラシロールにより前記表面被膜が除去され重ね合わされた前記接合対象を接合する接合機と、を備えることを特徴とする接合装置。
前記接合装置用ブラシロールにより前記表面被膜が除去され重ね合わされた前記接合対象を接合する接合機と、を備えることを特徴とする接合装置。
【請求項9】
一対の接合対象の接合予定面のそれぞれに形成される表面被膜を除去する第１ステップと、
前記表面被膜が除去された前記接合予定面を突き合せた状態で前記接合対象を接合する第２ステップと、を備え、
前記第１ステップにおいて、請求項１乃至請求項７の何れかに記載の接合装置用ブラシロールを用いて前記表面被膜を除去する、ことを特徴とする接合方法。
前記表面被膜が除去された前記接合予定面を突き合せた状態で前記接合対象を接合する第２ステップと、を備え、
前記第１ステップにおいて、請求項１乃至請求項７の何れかに記載の接合装置用ブラシロールを用いて前記表面被膜を除去する、ことを特徴とする接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えばマッシュシーム溶接のように二枚の金属板の端部を重ね合わせて接合するのに先立って、接合部分に形成されている表面被膜を除去するのに好適なブラシロールに関する。
【背景技術】
【0002】
二枚の金属板の端部を重ね合わせ、その重ね合わせた部分を一対の電極輪で加圧し、溶接電流を流しながら連続的に溶接をした後に、一対の加圧ロールにより重ね合わせ段差の平坦化を図る接合方法が知られている。健全な溶接を行うために、溶接される鋼板の表面に形成されている酸化膜が除去される。酸化膜を除去する手段として、ブラシロールで鋼板の表面を擦ることが知られている。特許文献１には、面長、つまり軸方向の寸法の小さな回転ディスク型のブラシロールが開示されており、このブラシロールは溶接機に組み込まれ、溶接前の鋼板の表面に形成されている酸化膜を除去する。酸化膜の他に、金属板などの接合対象物の表面にはめっき膜、塗装等の絶縁性の被膜が存在し得るが、これらの被膜も接合を阻害する要因となる。
【0003】
この種のブラシロールとしては、外周縁に多数のブラシ糸が植設されたディスクを金属製のロールシャフトに軸方向に複数重ねた状態で装着したものが知られている。ブラシ糸は、ブラシ毛、ブリッスル（bristle）などとも称される。
ブラシロールの研削ブラシを構成するブラシ糸は、酸化膜の除去を繰り返すうちに摩耗して短くなるため、ブラシ糸はある程度の初期長さが必要である。ところが、初期長さがあると、ブラシ糸の横広がりが生じ、酸化膜の除去能力が低下する。ブラシ糸の横広がりとは、酸化膜の除去のためにブラシ糸が鋼板に押し付けられると、主にブラシロールの軸方向の両側に配置されるブラシ糸の先端側が、軸方向の機械的な拘束が弱いために、軸方向の外側に弾性変形して撓むことをいう。
ブラシロールの研削ブラシを構成するブラシ糸は、酸化膜の除去を繰り返すうちに摩耗して短くなるため、ブラシ糸はある程度の初期長さが必要である。ところが、初期長さがあると、ブラシ糸の横広がりが生じ、酸化膜の除去能力が低下する。ブラシ糸の横広がりとは、酸化膜の除去のためにブラシ糸が鋼板に押し付けられると、主にブラシロールの軸方向の両側に配置されるブラシ糸の先端側が、軸方向の機械的な拘束が弱いために、軸方向の外側に弾性変形して撓むことをいう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００１－１５０１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ブラシ糸の横広がりを抑えるには、ブラシ糸を機械的に拘束する、ブラシロールの軸方向の寸法を大きくして幅広化する、および、ブラシ糸の剛性を高くするなどが考えられる。
例えば、軸方向の両側に配置されるブラシ糸を軸方向の外側から機械的に拘束する例えば金属製のフランジを設置すれば、ブラシの使用当初は横広がりを抑えることができる。しかし、砥材を含む、典型的には砥粒が練り込まれているブラシ糸が用いられているブラシロールの場合、酸化膜の除去を継続している最中に、ブラシ糸に対して剛体とみなされるフランジにブラシ糸が摺接するために、フランジが摩耗してブラシ糸を拘束する効果が低下する。
また、ブラシの幅広化は、寸法が大きくなることに加え、鋼板とブラシロールの接触面積が増加し、駆動モータ容量やコストが過大になる。
また、ブラシ糸丈を短くする、ブラシ糸径を太くするなどしてブラシ糸の剛性を高めることもできるが、ブラシ特有の圧下量変化に対するロバスト性が低下してしまう。
例えば、軸方向の両側に配置されるブラシ糸を軸方向の外側から機械的に拘束する例えば金属製のフランジを設置すれば、ブラシの使用当初は横広がりを抑えることができる。しかし、砥材を含む、典型的には砥粒が練り込まれているブラシ糸が用いられているブラシロールの場合、酸化膜の除去を継続している最中に、ブラシ糸に対して剛体とみなされるフランジにブラシ糸が摺接するために、フランジが摩耗してブラシ糸を拘束する効果が低下する。
また、ブラシの幅広化は、寸法が大きくなることに加え、鋼板とブラシロールの接触面積が増加し、駆動モータ容量やコストが過大になる。
また、ブラシ糸丈を短くする、ブラシ糸径を太くするなどしてブラシ糸の剛性を高めることもできるが、ブラシ特有の圧下量変化に対するロバスト性が低下してしまう。
【0006】
以上より、本発明は、溶接機に内蔵可能な面長の小さいディスク型のブラシロールにおいて、圧下量変化に対するロバスト性を保ちながら、横広がりを抑え研削能力を維持できるブラシロールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、
接合対象に形成される表面被膜を除去するための接合装置用ブラシロールであって、
ブラシロールの軸中心に回転するディスクと、
ディスクの径方向の外側に設けられ、それぞれが砥材を含む複数本のブラシ糸を含む研削ブラシと、
ディスクの軸方向における研削ブラシの両側に設けられ、研削時におけるブラシ糸の弾性変形に追従して変位可能に構成された糸抑えと、
を備えることを特徴とする。
接合対象に形成される表面被膜を除去するための接合装置用ブラシロールであって、
ブラシロールの軸中心に回転するディスクと、
ディスクの径方向の外側に設けられ、それぞれが砥材を含む複数本のブラシ糸を含む研削ブラシと、
ディスクの軸方向における研削ブラシの両側に設けられ、研削時におけるブラシ糸の弾性変形に追従して変位可能に構成された糸抑えと、
を備えることを特徴とする。
【0008】
本発明の接合装置用ブラシロールにおいて、
糸抑えは、好ましくは、ブラシ糸と同じ向きに配列される複数本の抑え糸を含む。
糸抑えは、好ましくは、ブラシ糸と同じ向きに配列される複数本の抑え糸を含む。
【0009】
本発明の接合装置用ブラシロールにおいて、
ブラシ糸は、抑え糸よりもディスクの径方向の外側に向けた糸丈が長い、ブラシロール。
ブラシ糸は、抑え糸よりもディスクの径方向の外側に向けた糸丈が長い、ブラシロール。
【0010】
本発明のブラシロールにおいて、
ブラシ糸は、抑え糸よりも糸丈が１２ｍｍ以上の範囲で長いことが好ましい。
ブラシ糸は、抑え糸よりも糸丈が１２ｍｍ以上の範囲で長いことが好ましい。
【0011】
本発明の接合装置用ブラシロールにおいて、
ブラシ糸は、抑え糸よりも糸丈が３２ｍｍ以下の範囲で長いことが好ましい。
ブラシ糸は、抑え糸よりも糸丈が３２ｍｍ以下の範囲で長いことが好ましい。
【0012】
本発明の接合装置用ブラシロールにおいて、
抑え糸は、好ましくは、ブラシ糸と同じ糸素材から構成される。
抑え糸は、好ましくは、ブラシ糸と同じ糸素材から構成される。
【0013】
本発明の接合装置用ブラシロールにおいて、好ましくは、
ディスクは、周方向に間隔をあけてそれぞれが表裏を貫通する複数の糸通しを備え、
糸素材は、糸通しで折り返された一方が研削ブラシのブラシ糸を構成し、他方が糸抑えの抑え糸を構成する。
ディスクは、周方向に間隔をあけてそれぞれが表裏を貫通する複数の糸通しを備え、
糸素材は、糸通しで折り返された一方が研削ブラシのブラシ糸を構成し、他方が糸抑えの抑え糸を構成する。
【0014】
本発明の接合装置は、
一対の接合対象の接合予定面のそれぞれに形成される表面被膜を除去するための以上のいずれかの接合装置用ブラシロールと、
接合装置用ブラシロールにより表面被膜が除去され重ね合わされた接合対象を接合する接合機と、を備える。
一対の接合対象の接合予定面のそれぞれに形成される表面被膜を除去するための以上のいずれかの接合装置用ブラシロールと、
接合装置用ブラシロールにより表面被膜が除去され重ね合わされた接合対象を接合する接合機と、を備える。
【0015】
本発明の接合方法は、
一対の接合対象の接合予定面のそれぞれに形成される表面被膜を除去する第１ステップと、
表面被膜が除去された接合予定面を突き合せた状態で接合対象を接合する第２ステップと、を備え、
第１ステップにおいて、以上の何れかに記載の接合装置用ブラシロールを用いて表面被膜を除去する。
一対の接合対象の接合予定面のそれぞれに形成される表面被膜を除去する第１ステップと、
表面被膜が除去された接合予定面を突き合せた状態で接合対象を接合する第２ステップと、を備え、
第１ステップにおいて、以上の何れかに記載の接合装置用ブラシロールを用いて表面被膜を除去する。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、砥材入りのブラシ糸に糸抑えが追従して変位可能とされているので、ブラシ糸によって糸抑えが摩耗するのを抑制できる。したがって、本発明によれば、ブラシ糸の横広がりを抑制することができるので、研削能力を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】実施形態に係る接合装置用ブラシロールが適用される溶接装置の一例を示す図である。
【図2】溶接装置において酸化膜を接合装置用ブラシロールで除去する様子を示す図である。
【図3】実施形態に係る接合装置用ブラシロールを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は正断面図および（ｃ）は側面図である。
【図4】実施形態に係る接合装置用ブラシロールを用いて鋼板の表面に形成される酸化膜を研削により除去する際のブラシ糸の挙動を説明する図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図5】ブラシ糸の代替として剛体とみなし得るフランジを用いる場合のブラシ糸の挙動を説明する図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図6】ブラシ糸の好ましい寸法を示す図である。
【図7】好ましい接合装置用ブラシロールを示す側面図であり、（ａ）は表裏の一方の面から視た図、（ｂ）は表裏の他方の面から視た図である。
【図8】好ましい接合装置用ブラシロールの作成手順を示し、（ａ）は糸通しにブラシ糸を通し、（ｂ）は糸通しを介してブラシ糸を折り返しはじめ、（ｃ）はブラシ糸の折り返しを終え、（ｄ）は糸丈を調整している。
【図9】糸抑えとしてのブラシ糸を代替する第１手段に係る接合装置用ブラシロールを示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図10】糸抑えとしてのブラシ糸を代替する第２手段に係る接合装置用ブラシロールを示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、添付図面を参照しながら、実施形態に係る接合装置用ブラシロール３Ａについて説明する。なお、以下では接合装置用を省き、単にブラシロール３Ａなどと表記することがある。
ブラシロール３Ａは、鋼板と鋼板を溶接により接続する溶接装置１に適用され、溶接の前に鋼板の溶接が予定される部位を研削する。また、ブラシロール３Ａは、軸方向ＡＤの両側を除いて設けられる研削ブラシ３１と、研削ブラシ３１を軸方向ＡＤの両側から挟む一対の糸抑え３３と、を備える。研削ブラシ３１は相対的に糸丈の長い複数本のブラシ糸ＬＢの集合からなり、糸抑え３３は相対的に糸丈の短い複数本の抑え糸ＳＢの集合からなる。抑え糸ＳＢは研削ブラシ３１を構成するブラシ糸ＬＢの横広がりを抑えることができる。以下、溶接装置１の概略について説明した後に、ブラシロール３Ａの説明をする。
ブラシロール３Ａは、鋼板と鋼板を溶接により接続する溶接装置１に適用され、溶接の前に鋼板の溶接が予定される部位を研削する。また、ブラシロール３Ａは、軸方向ＡＤの両側を除いて設けられる研削ブラシ３１と、研削ブラシ３１を軸方向ＡＤの両側から挟む一対の糸抑え３３と、を備える。研削ブラシ３１は相対的に糸丈の長い複数本のブラシ糸ＬＢの集合からなり、糸抑え３３は相対的に糸丈の短い複数本の抑え糸ＳＢの集合からなる。抑え糸ＳＢは研削ブラシ３１を構成するブラシ糸ＬＢの横広がりを抑えることができる。以下、溶接装置１の概略について説明した後に、ブラシロール３Ａの説明をする。
【0019】
［溶接装置１の概略構成：図１，図２参照］
溶接装置１は、鋼板Ｓが圧延され搬送される搬送路Ｐ１の途中に備えられ、鋼板Ｓと鋼板Ｓを溶接により接続する。溶接装置１は、図１に示すように、マッシュシーム溶接（mash seam welding，JIS Z 3001）を担う溶接部２０と、溶接部２０で溶接された部分を加圧する圧下部３０と、を備えている。この溶接部分は、先行する鋼板Ｓの尾端と後続する鋼板Ｓの先端が重ね合わされた部分を含み、溶接部分以外に比べると肉厚な段差をなす。圧下部３０はこの段差を他の部分と概ね同じ肉厚になるまで押し潰して平坦化の程度を改善する。
また、溶接装置１は、圧下部３０で圧下された溶接部分に向けて噴霧水を供給する冷却部４０と、噴霧水が供給された溶接部分を加熱する加熱部５０と、を備えている。
さらに、溶接装置１は、溶接前に溶接対象である鋼板Ｓの表面の主に酸化膜を除去する被膜除去部６０と、被膜除去部６０により酸化膜が除去された鋼板Ｓの端部をせん断により切除する切断部７０と、を備えている。
溶接装置１において、前方（Ｆ）および後方（Ｒ）が図１に示されるように定義される。
溶接装置１は、鋼板Ｓが圧延され搬送される搬送路Ｐ１の途中に備えられ、鋼板Ｓと鋼板Ｓを溶接により接続する。溶接装置１は、図１に示すように、マッシュシーム溶接（mash seam welding，JIS Z 3001）を担う溶接部２０と、溶接部２０で溶接された部分を加圧する圧下部３０と、を備えている。この溶接部分は、先行する鋼板Ｓの尾端と後続する鋼板Ｓの先端が重ね合わされた部分を含み、溶接部分以外に比べると肉厚な段差をなす。圧下部３０はこの段差を他の部分と概ね同じ肉厚になるまで押し潰して平坦化の程度を改善する。
また、溶接装置１は、圧下部３０で圧下された溶接部分に向けて噴霧水を供給する冷却部４０と、噴霧水が供給された溶接部分を加熱する加熱部５０と、を備えている。
さらに、溶接装置１は、溶接前に溶接対象である鋼板Ｓの表面の主に酸化膜を除去する被膜除去部６０と、被膜除去部６０により酸化膜が除去された鋼板Ｓの端部をせん断により切除する切断部７０と、を備えている。
溶接装置１において、前方（Ｆ）および後方（Ｒ）が図１に示されるように定義される。
【0020】
溶接装置１は、冷却部４０と加熱部５０を備えることで溶接部分の焼入れ及び焼戻しができるので、焼入れ及び焼戻しができる例えば高炭素鋼、ＴＲＩＰ鋼を溶接の対象にできる。しかし、冷却部４０および加熱部５０を機能させなければ、焼入れおよび焼き戻しの必要のない鋼を溶接できる。
【0021】
溶接部２０、圧下部３０、冷却部４０および加熱部５０が共通する移動フレーム１０に支持されており、移動フレーム１０の前方（Ｆ）から後方（Ｒ）への移動および後方（Ｒ）から前方（Ｆ）への移動に伴って、溶接部２０、圧下部３０、冷却部４０および加熱部５０が移動できるようになっている。特に、冷却部４０および加熱部５０を備えることにより、溶接装置１は溶接を行った直後に、溶接部分を焼入れおよび焼戻しを可能にできる。
【0022】
［被膜除去部６０：図１，図２参照］
ブラシロール３Ａは、被膜除去部６０における主たる要素である。
被膜除去部６０は、鋼板Ｓの溶接が予定される部分の表面の酸化膜を除去する。表面の酸化膜を除去する限り、他の表面被膜を除去したとしても被膜除去部６０であることに変わりはない。また、被膜除去部６０は、ブラシロール３Ａを用いて研削により酸化膜を除去する。研削は物質を物理的に除去することをいい、酸化膜を物理的に除去するので本実施形態では研削を用いるが、あくまで研削条件の対象は酸化膜であって、鋼板Ｓを積極的に研削の対象とするものではない。
被膜除去部６０は、図１（ａ）に示すように、上下で一対のブラシロール３Ａと、ブラシロール３Ａのそれぞれを回転可能に支持する支持ロッド６２Ａ，６２Ｂと、を備える。支持ロッド６２Ａ，６２Ｂのそれぞれには図示が省略される回転軸が設けられ、この回転軸にブラシロール３Ａが支持される。溶接装置１は、図１（ｂ）および図２に示すように、上下で一対のブラシロール３Ａが、搬送路Ｐ１の方向に間隔をあけて二組設けられている。図２に示すように、搬送路Ｐ１の上流側αに設けられるブラシロール３Ａは、溶接の対象となる一方の鋼板Ｓの酸化膜を除去し、搬送路Ｐ１の下流側βに設けられるブラシロール３Ａは、溶接の対象となる他方の鋼板Ｓの酸化膜を除去する。なお、一方の鋼板Ｓは、他方の鋼板Ｓよりも先行して溶接装置１に搬送されるので、先行鋼板Ｓ１と称され、他方の鋼板Ｓは、一方の鋼板Ｓの後に続いて溶接装置１に搬送されるので、後行鋼板Ｓ２と称される。なお、両者を区別する必要がないときは鋼板Ｓと総称する。
ブラシロール３Ａは、被膜除去部６０における主たる要素である。
被膜除去部６０は、鋼板Ｓの溶接が予定される部分の表面の酸化膜を除去する。表面の酸化膜を除去する限り、他の表面被膜を除去したとしても被膜除去部６０であることに変わりはない。また、被膜除去部６０は、ブラシロール３Ａを用いて研削により酸化膜を除去する。研削は物質を物理的に除去することをいい、酸化膜を物理的に除去するので本実施形態では研削を用いるが、あくまで研削条件の対象は酸化膜であって、鋼板Ｓを積極的に研削の対象とするものではない。
被膜除去部６０は、図１（ａ）に示すように、上下で一対のブラシロール３Ａと、ブラシロール３Ａのそれぞれを回転可能に支持する支持ロッド６２Ａ，６２Ｂと、を備える。支持ロッド６２Ａ，６２Ｂのそれぞれには図示が省略される回転軸が設けられ、この回転軸にブラシロール３Ａが支持される。溶接装置１は、図１（ｂ）および図２に示すように、上下で一対のブラシロール３Ａが、搬送路Ｐ１の方向に間隔をあけて二組設けられている。図２に示すように、搬送路Ｐ１の上流側αに設けられるブラシロール３Ａは、溶接の対象となる一方の鋼板Ｓの酸化膜を除去し、搬送路Ｐ１の下流側βに設けられるブラシロール３Ａは、溶接の対象となる他方の鋼板Ｓの酸化膜を除去する。なお、一方の鋼板Ｓは、他方の鋼板Ｓよりも先行して溶接装置１に搬送されるので、先行鋼板Ｓ１と称され、他方の鋼板Ｓは、一方の鋼板Ｓの後に続いて溶接装置１に搬送されるので、後行鋼板Ｓ２と称される。なお、両者を区別する必要がないときは鋼板Ｓと総称する。
【0023】
一対のブラシロール３Ａ，３Ａは、図１（ａ）に示すように、移動路Ｐ２を挟んで高さ方向Ｈの上下に互いに対向して配置されている。一対のブラシロール３Ａ，３Ａは、長さ方向Ｌ及び幅方向Ｗの位置が一致するように配置されている。
【0024】
ブラシロール３Ａは、それぞれの外周面が鋼板Ｓの上面及び下面に接触して表面の酸化膜を削り取るなどして除去する。
移動路Ｐ２よりも上方に配置されるブラシロール３Ａは、油圧シリンダ６３に支持されており、移動路Ｐ２に対して昇降する。ブラシロール３Ａを支持する支持ロッド６２Ａは、油圧シリンダ６３のピストン６４に繋がるピストンロッドを構成する。
ブラシロール３Ａにより酸化膜を除去する際には、ブラシロール３Ａを降下させることにより、ブラシロール３Ａを鋼板Ｓに適切な圧力をもって接触させる。
移動路Ｐ２よりも下方に配置されるブラシロール３Ａは、支持台１２Ｂに固定される支持ロッド６２Ｂに支持されており、移動路Ｐ２よりも上方に設けられるブラシロール３Ａと同様に、移動路Ｐ２に対して昇降することができる。
移動路Ｐ２よりも上方に配置されるブラシロール３Ａは、油圧シリンダ６３に支持されており、移動路Ｐ２に対して昇降する。ブラシロール３Ａを支持する支持ロッド６２Ａは、油圧シリンダ６３のピストン６４に繋がるピストンロッドを構成する。
ブラシロール３Ａにより酸化膜を除去する際には、ブラシロール３Ａを降下させることにより、ブラシロール３Ａを鋼板Ｓに適切な圧力をもって接触させる。
移動路Ｐ２よりも下方に配置されるブラシロール３Ａは、支持台１２Ｂに固定される支持ロッド６２Ｂに支持されており、移動路Ｐ２よりも上方に設けられるブラシロール３Ａと同様に、移動路Ｐ２に対して昇降することができる。
【0025】
ブラシロール３Ａは、先行鋼板Ｓ１の後端ＢＥから所定の間隔をあけた領域を除去の対象とするとともに、後行鋼板Ｓ２の先端ＦＥから所定の間隔をあけた領域を除去の対象とする。先行鋼板Ｓ１の除去の対象領域よりも後端側と後行鋼板Ｓ２の除去の対象領域よりも先端側とは、切断部７０の切断により取り除かれる。
【0026】
［ブラシロール３Ａ：図３，図４参照］
次に、ブラシロール３Ａについて説明する。
ブラシロール３Ａは、図３に示されるように、複数本のブラシ糸ＬＢにより構成される研削ブラシ３１と、複数本の抑え糸ＳＢにより構成される糸抑え３３，３３を備える。また、ブラシロール３Ａは、研削ブラシ３１と糸抑え３３を外周側において支持するディスク４と、ブラシロール３Ａの軸方向ＡＤの両側からディスク４を挟持する一対のフランジ５と、を備える。研削ブラシ３１および糸抑え３３は、一例して、ブラシロール３Ａの周方向ＣＤの全域に亘って設けられている。本実施形態における研削ブラシ３１は、ブラシロール３Ａの周方向の全域に設けられることを前提としているが、周方向に間欠的に研削ブラシの部分が設けられるブラシロールも存在し、このブラシロールについても糸抑えを設けることもできる。
次に、ブラシロール３Ａについて説明する。
ブラシロール３Ａは、図３に示されるように、複数本のブラシ糸ＬＢにより構成される研削ブラシ３１と、複数本の抑え糸ＳＢにより構成される糸抑え３３，３３を備える。また、ブラシロール３Ａは、研削ブラシ３１と糸抑え３３を外周側において支持するディスク４と、ブラシロール３Ａの軸方向ＡＤの両側からディスク４を挟持する一対のフランジ５と、を備える。研削ブラシ３１および糸抑え３３は、一例して、ブラシロール３Ａの周方向ＣＤの全域に亘って設けられている。本実施形態における研削ブラシ３１は、ブラシロール３Ａの周方向の全域に設けられることを前提としているが、周方向に間欠的に研削ブラシの部分が設けられるブラシロールも存在し、このブラシロールについても糸抑えを設けることもできる。
【0027】
［ブラシ糸ＬＢ：図３参照］
ブラシ糸ＬＢとしては、例えばポリアミド、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなど）、ポリオレフィン（ポリプロピレンなど）などの合成樹脂製であって、砥材（例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）などの粒子）を含有するモノフィラメントが例示される。その他、比較的細いモノフィラメントを複数束ねた芯糸の周面に、例えばポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンなどの合成樹脂製の極細の複数のマルチフィラメントを、芯糸の先端以外に螺旋状に巻き付けまたは組紐状に組み合わせた後、合成樹脂製の接着剤で固めた複合型のブラシ糸ＬＢも適用される。複合型のブラシ糸ＬＢにおいても、モノフィラメントおよびマルチフィラメントの一方または双方は上述した砥粒を含む。ブラシ糸ＬＢは、一例として直径が０．０２ｍｍ～７ｍｍの範囲から選択される。ブラシ糸ＬＢは、真直ぐな形態を有しているが、例えば研削による負荷が加わると弾性変形により撓むことができる。それぞれのブラシ糸ＬＢは、ブラシロール３Ａまたはディスク４の径方向ＲＤに沿い、かつ、径方向ＲＤの外側に向けて延びる。
ブラシ糸ＬＢとしては、例えばポリアミド、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなど）、ポリオレフィン（ポリプロピレンなど）などの合成樹脂製であって、砥材（例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）などの粒子）を含有するモノフィラメントが例示される。その他、比較的細いモノフィラメントを複数束ねた芯糸の周面に、例えばポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンなどの合成樹脂製の極細の複数のマルチフィラメントを、芯糸の先端以外に螺旋状に巻き付けまたは組紐状に組み合わせた後、合成樹脂製の接着剤で固めた複合型のブラシ糸ＬＢも適用される。複合型のブラシ糸ＬＢにおいても、モノフィラメントおよびマルチフィラメントの一方または双方は上述した砥粒を含む。ブラシ糸ＬＢは、一例として直径が０．０２ｍｍ～７ｍｍの範囲から選択される。ブラシ糸ＬＢは、真直ぐな形態を有しているが、例えば研削による負荷が加わると弾性変形により撓むことができる。それぞれのブラシ糸ＬＢは、ブラシロール３Ａまたはディスク４の径方向ＲＤに沿い、かつ、径方向ＲＤの外側に向けて延びる。
【0028】
［抑え糸ＳＢ：図３参照］
抑え糸ＳＢは、ブラシ糸ＬＢよりも相対的に糸丈が短いが、ブラシ糸ＬＢと同じ向きに配列される。抑え糸ＳＢは、ブラシ糸ＬＢと同様の材質から構成することができる。ただし、抑え糸ＳＢは研削には関与しないので、砥材を含む必要はない。
軸方向ＡＤの両側に一対の糸抑え３３，３３が設けられ、研削ブラシ３１は一対の糸抑え３３，３３の間に設けられる。研削ブラシ３１を構成する複数のブラシ糸ＬＢのうち、軸方向ＡＤの両端側を占めるブラシ糸ＬＢと、糸抑え３３，３３を構成する抑え糸ＳＢとが接するように研削ブラシ３１と糸抑え３３，３３が設けられる。糸抑え３３，３３を構成する抑え糸ＳＢはブラシ糸ＬＢよりも糸丈が短いため、ブラシ糸ＬＢが鋼板Ｓの表面に接して研削しているときに、抑え糸ＳＢは鋼板Ｓから離れており研削には関与しない。ただし、抑え糸ＳＢは、軸方向ＡＤの両端部においてブラシ糸ＬＢと接し、当該部分においてブラシ糸ＬＢが軸方向ＡＤの外側に向けて広がる横広がりを抑制することができる。
抑え糸ＳＢは、ブラシ糸ＬＢよりも相対的に糸丈が短いが、ブラシ糸ＬＢと同じ向きに配列される。抑え糸ＳＢは、ブラシ糸ＬＢと同様の材質から構成することができる。ただし、抑え糸ＳＢは研削には関与しないので、砥材を含む必要はない。
軸方向ＡＤの両側に一対の糸抑え３３，３３が設けられ、研削ブラシ３１は一対の糸抑え３３，３３の間に設けられる。研削ブラシ３１を構成する複数のブラシ糸ＬＢのうち、軸方向ＡＤの両端側を占めるブラシ糸ＬＢと、糸抑え３３，３３を構成する抑え糸ＳＢとが接するように研削ブラシ３１と糸抑え３３，３３が設けられる。糸抑え３３，３３を構成する抑え糸ＳＢはブラシ糸ＬＢよりも糸丈が短いため、ブラシ糸ＬＢが鋼板Ｓの表面に接して研削しているときに、抑え糸ＳＢは鋼板Ｓから離れており研削には関与しない。ただし、抑え糸ＳＢは、軸方向ＡＤの両端部においてブラシ糸ＬＢと接し、当該部分においてブラシ糸ＬＢが軸方向ＡＤの外側に向けて広がる横広がりを抑制することができる。
【0029】
ブラシ糸ＬＢと抑え糸ＳＢは、糸丈が相違することの他は任意である。
例えば、ブラシ糸ＬＢと抑え糸ＳＢとが一体をなしていてもよい。一体をなしている場合には、ブラシ糸ＬＢと抑え糸ＳＢとは同じ材質からなる。また、ブラシ糸ＬＢと抑え糸ＳＢとが別体をなしていてもよい。ブラシ糸ＬＢと抑え糸ＳＢとが別体をなしている場合には、ブラシ糸ＬＢと抑え糸ＳＢとは、同じ材質から構成されてもよいし、または、異なる材質から構成されてもよい。
例えば、ブラシ糸ＬＢと抑え糸ＳＢとが一体をなしていてもよい。一体をなしている場合には、ブラシ糸ＬＢと抑え糸ＳＢとは同じ材質からなる。また、ブラシ糸ＬＢと抑え糸ＳＢとが別体をなしていてもよい。ブラシ糸ＬＢと抑え糸ＳＢとが別体をなしている場合には、ブラシ糸ＬＢと抑え糸ＳＢとは、同じ材質から構成されてもよいし、または、異なる材質から構成されてもよい。
【0030】
また、ブラシ糸ＬＢと抑え糸ＳＢは、剛性が同じであってもよいし、剛性が異なっていてもよい。剛性は、ブラシ糸ＬＢおよび抑え糸ＳＢの材質および直径が関係する。例えば、同じ材質であっても、直径が大きければ剛性が大きくなり、直径が小さければ剛性が小さくなる。したがって、ブラシ糸ＬＢおよび抑え糸ＳＢの材質および直径を選択することにより、ブラシ糸ＬＢと抑え糸ＳＢとを同じ剛性にしてもよいし、異なる剛性としてもよい。
【0031】
［ディスク４：図３］
ディスク４は、所定の厚みを有する円盤状の本体４１と、本体４１の表裏を貫通し本体４１の中心に形成される例えば円形の軸孔４３と、を備える環状の部材である。軸孔４３には、ブラシロール３Ａを支持ロッド６２Ａ，６２Ｂの回転軸が挿通される。
ディスク４は、所定の厚みを有する円盤状の本体４１と、本体４１の表裏を貫通し本体４１の中心に形成される例えば円形の軸孔４３と、を備える環状の部材である。軸孔４３には、ブラシロール３Ａを支持ロッド６２Ａ，６２Ｂの回転軸が挿通される。
【0032】
本体４１はその外周部において研削ブラシ３１を構成するブラシ糸ＬＢおよび糸抑え３３を構成する抑え糸ＳＢを支持する。ブラシロール３Ａを使用している最中にブラシ糸ＬＢが本体４１から容易に離脱することがない限り、本体４１がブラシ糸ＬＢを支持する手段は任意である。例えば、本体４１の外周面にブラシ糸ＬＢの末端部分に対応する溝を形成し、この溝にブラシ糸ＬＢの末端部分を植設するとともに、接着剤で固定することによりブラシ糸ＬＢを固定、支持することができる。この場合、ブラシロール３Ａが本体４１を一つだけ備える場合には、単一のブラシロール３Ａでブラシ糸ＬＢと抑え糸ＳＢの双方を固定、支持することができる。また、一つのブラシロール３Ａが複数のディスク４を備える場合には、例えば軸方向ＡＤの両側に配置される一対のディスク４のそれぞれが抑え糸ＳＢを固定、保持し、両側のディスク４に挟まれる単一または複数のディスク４がブラシ糸ＬＢを固定、保持することができる。抑え糸ＳＢを固定、保持するディスク４とブラシ糸ＬＢを固定、保持するディスク４とは、寸法、形状などの仕様が同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【0033】
［フランジ５：図３］
一対のフランジ５，５は、軸方向ＡＤの両側からディスク４を挟み込みながら、支持ロッド６２Ａ，６２Ｂの回転軸にディスク４を固定する。それぞれのフランジ５は、本体５１と、本体５１の表裏を貫通し本体５１の中心に形成される例えば円形の軸孔５３を備える。
一対のフランジ５，５は、軸方向ＡＤの両側からディスク４を挟み込みながら、支持ロッド６２Ａ，６２Ｂの回転軸にディスク４を固定する。それぞれのフランジ５は、本体５１と、本体５１の表裏を貫通し本体５１の中心に形成される例えば円形の軸孔５３を備える。
【0034】
［ブラシロール３Ａの作用：図４、図５参照］
次に、ブラシロール３Ａにより鋼板Ｓの表面に形成される酸化膜を除去する際のブラシ糸ＬＢおよび抑え糸ＳＢの挙動について、図４および図５を参照して説明する。
図４において、ブラシロール３Ａを用いて鋼板Ｓの酸化膜などの異物を除去する際の研削ブラシ３１を構成するブラシ糸ＬＢおよび糸抑え３３を構成する抑え糸ＳＢの挙動を模式的に示されている。図４において、ブラシロール３Ａは、軸心Ｃの周りに矢印Ｒで示される向きに回転し、かつ、矢印Ｍで示される向きに直線的に移動しているものとする。
次に、ブラシロール３Ａにより鋼板Ｓの表面に形成される酸化膜を除去する際のブラシ糸ＬＢおよび抑え糸ＳＢの挙動について、図４および図５を参照して説明する。
図４において、ブラシロール３Ａを用いて鋼板Ｓの酸化膜などの異物を除去する際の研削ブラシ３１を構成するブラシ糸ＬＢおよび糸抑え３３を構成する抑え糸ＳＢの挙動を模式的に示されている。図４において、ブラシロール３Ａは、軸心Ｃの周りに矢印Ｒで示される向きに回転し、かつ、矢印Ｍで示される向きに直線的に移動しているものとする。
【0035】
異物除去するために、ブラシ糸ＬＢは鋼板Ｓに押し付けられる。したがって、ブラシ糸ＬＢには鋼板Ｓから負荷を受けることで撓みが生ずる。撓みは、鋼板Ｓに近いブラシ糸ＬＢの先端側が大きくなる。
【0036】
［図４（ａ） 正面図参照］
軸方向ＡＤにおいては、ブラシ糸ＬＢが軸方向ＡＤの外側に向けて撓むが、軸方向ＡＤの両側に向けたブラシ糸ＬＢの先端側の撓みが大きくなる。これがブラシ糸の横広がりである。ところが、ブラシロール３Ａはブラシ糸ＬＢの軸方向ＡＤの両側に抑え糸ＳＢが設けられており、抑え糸ＳＢはブラシ糸ＬＢを軸方向ＡＤに機械的に拘束する。したがって、抑え糸ＳＢは、ブラシ糸ＬＢの横広がりを抑えることができる。図３（ａ）においては、抑え糸ＳＢが真直に描かれているが、抑え糸ＳＢの剛性がブラシ糸ＬＢより極端に高くない限りも抑え糸ＳＢにも撓みが生ずる。この抑え糸ＳＢの撓み、換言すると抑え糸ＳＢの変位は、ブラシ糸ＬＢの撓みに追従するものである。このように本実施形態においては、抑え糸ＳＢをブラシ糸ＬＢの弾性変形に追従して軸方向ＡＤへ変位可能とすることにより、横広がりを抑える。
軸方向ＡＤにおいては、ブラシ糸ＬＢが軸方向ＡＤの外側に向けて撓むが、軸方向ＡＤの両側に向けたブラシ糸ＬＢの先端側の撓みが大きくなる。これがブラシ糸の横広がりである。ところが、ブラシロール３Ａはブラシ糸ＬＢの軸方向ＡＤの両側に抑え糸ＳＢが設けられており、抑え糸ＳＢはブラシ糸ＬＢを軸方向ＡＤに機械的に拘束する。したがって、抑え糸ＳＢは、ブラシ糸ＬＢの横広がりを抑えることができる。図３（ａ）においては、抑え糸ＳＢが真直に描かれているが、抑え糸ＳＢの剛性がブラシ糸ＬＢより極端に高くない限りも抑え糸ＳＢにも撓みが生ずる。この抑え糸ＳＢの撓み、換言すると抑え糸ＳＢの変位は、ブラシ糸ＬＢの撓みに追従するものである。このように本実施形態においては、抑え糸ＳＢをブラシ糸ＬＢの弾性変形に追従して軸方向ＡＤへ変位可能とすることにより、横広がりを抑える。
【0037】
［図４（ｂ） 側面図参照］
ブラシ糸ＬＢは周方向ＣＤにおいても撓む。この撓みは、ブラシ糸ＬＢが鋼板Ｓに接し、かつ、ブラシロール３Ａが移動Ｍすることによる。このブラシ糸ＬＢの撓みはブラシロール３Ａの回転Ｒとは逆の向きに生じ、ブラシ糸ＬＢの先端側の撓みが大きい。ブラシ糸ＬＢが撓むのに追従して、抑え糸ＳＢもブラシ糸ＬＢと同じ向きに撓む。加えて、ブラシ糸ＬＢは軸方向ＡＤの外側に向けて撓むのに追従して抑え糸ＳＢも撓む。例えば、抑え糸ＳＢの剛性がブラシ糸ＬＢと同等であれば、抑え糸ＳＢはブラシ糸ＬＢに追従し、かつ、同等に撓む。したがって、ブラシ糸ＬＢと接する抑え糸ＳＢとブラシ糸ＬＢとの間には摩擦が生じないか、生じたとしても微小である。なお、ブラシ糸ＬＢは、鋼板Ｓの研削に関わる前は真直であるが、研削に関わっている間は撓み、研削への関りを終えると真直ぐに復帰する。
ブラシ糸ＬＢは周方向ＣＤにおいても撓む。この撓みは、ブラシ糸ＬＢが鋼板Ｓに接し、かつ、ブラシロール３Ａが移動Ｍすることによる。このブラシ糸ＬＢの撓みはブラシロール３Ａの回転Ｒとは逆の向きに生じ、ブラシ糸ＬＢの先端側の撓みが大きい。ブラシ糸ＬＢが撓むのに追従して、抑え糸ＳＢもブラシ糸ＬＢと同じ向きに撓む。加えて、ブラシ糸ＬＢは軸方向ＡＤの外側に向けて撓むのに追従して抑え糸ＳＢも撓む。例えば、抑え糸ＳＢの剛性がブラシ糸ＬＢと同等であれば、抑え糸ＳＢはブラシ糸ＬＢに追従し、かつ、同等に撓む。したがって、ブラシ糸ＬＢと接する抑え糸ＳＢとブラシ糸ＬＢとの間には摩擦が生じないか、生じたとしても微小である。なお、ブラシ糸ＬＢは、鋼板Ｓの研削に関わる前は真直であるが、研削に関わっている間は撓み、研削への関りを終えると真直ぐに復帰する。
【0038】
［剛体によるブラシ糸ＬＢの拘束：図５］
ブラシロール３Ａにおいて、ブラシ糸ＬＢの横広がりを抑えることだけを考慮するのであれば、抑え糸ＳＢよりも剛性の大きい部材、例えば図５（ａ）に示されるようにフランジ５の径を大きくしてブラシ糸ＬＢの撓みを抑えることができる。しかし、フランジ５はブラシ糸ＬＢよりも剛性の大きい金属材料で作製されているために、周方向ＣＤおよび軸方向ＡＤへのブラシ糸ＬＢの撓みに追従して弾性変形することができない。したがって、図５（ｂ）に示されるように、真直なブラシ糸ＬＢが真直な状態から撓み、さらに真直に戻るたびに、ブラシ糸ＬＢとフランジ５との間に摩擦が生じてしまう。ブラシロール３Ａによる酸化膜除去を継続していくと、ブラシ糸ＬＢと摩擦が生じるフランジ５の表面が摩耗してしまい、ブラシ糸ＬＢの横広がりを抑えるという目的を達成するのが難しくなる。
ブラシロール３Ａにおいて、ブラシ糸ＬＢの横広がりを抑えることだけを考慮するのであれば、抑え糸ＳＢよりも剛性の大きい部材、例えば図５（ａ）に示されるようにフランジ５の径を大きくしてブラシ糸ＬＢの撓みを抑えることができる。しかし、フランジ５はブラシ糸ＬＢよりも剛性の大きい金属材料で作製されているために、周方向ＣＤおよび軸方向ＡＤへのブラシ糸ＬＢの撓みに追従して弾性変形することができない。したがって、図５（ｂ）に示されるように、真直なブラシ糸ＬＢが真直な状態から撓み、さらに真直に戻るたびに、ブラシ糸ＬＢとフランジ５との間に摩擦が生じてしまう。ブラシロール３Ａによる酸化膜除去を継続していくと、ブラシ糸ＬＢと摩擦が生じるフランジ５の表面が摩耗してしまい、ブラシ糸ＬＢの横広がりを抑えるという目的を達成するのが難しくなる。
【0039】
［ブラシロール３Ａの効果］
以上説明したように、ブラシロール３Ａは、酸化膜除去に直接的に関わるブラシ糸ＬＢと、ブラシ糸ＬＢの軸方向ＡＤへの弾性変形に追従して撓み変位可能とされる抑え糸ＳＢを備えることにより、ブラシ糸ＬＢの横広がりを抑えることできる。しかも、ブラシロール３Ａは、ブラシ糸ＬＢの周方向ＣＤの撓みに追従して抑え糸ＳＢも周方向ＣＤに撓み変位可能とされるので、ブラシ糸ＬＢと抑え糸ＳＢの間の摩擦は生じないか、生じたとしても微小に抑えることができるので、抑え糸ＳＢによる横広がりの抑制効果および研磨能力を長期にわたって担保できる。
特に、抑え糸ＳＢはブラシ糸ＬＢの弾性変形による移動と同様の挙動を示しやすく、ブラシ糸ＬＢにより追従し易い糸抑え３３となる。したがって、抑え糸ＳＢがブラシ糸ＬＢによって摩耗することをより抑制し、ブラシ糸ＬＢの横広がりを抑制することができる。
以上説明したように、ブラシロール３Ａは、酸化膜除去に直接的に関わるブラシ糸ＬＢと、ブラシ糸ＬＢの軸方向ＡＤへの弾性変形に追従して撓み変位可能とされる抑え糸ＳＢを備えることにより、ブラシ糸ＬＢの横広がりを抑えることできる。しかも、ブラシロール３Ａは、ブラシ糸ＬＢの周方向ＣＤの撓みに追従して抑え糸ＳＢも周方向ＣＤに撓み変位可能とされるので、ブラシ糸ＬＢと抑え糸ＳＢの間の摩擦は生じないか、生じたとしても微小に抑えることができるので、抑え糸ＳＢによる横広がりの抑制効果および研磨能力を長期にわたって担保できる。
特に、抑え糸ＳＢはブラシ糸ＬＢの弾性変形による移動と同様の挙動を示しやすく、ブラシ糸ＬＢにより追従し易い糸抑え３３となる。したがって、抑え糸ＳＢがブラシ糸ＬＢによって摩耗することをより抑制し、ブラシ糸ＬＢの横広がりを抑制することができる。
【0040】
ブラシ糸ＬＢが抑え糸ＳＢよりも糸丈が相対的に長いため、抑え糸ＳＢは酸化膜の除去の際に、鋼板Ｓに接することがない。したがって、鋼板Ｓにより抑え糸ＳＢが軸方向の外側に押し広げられることがないので、抑え糸ＳＢがより強くブラシ糸ＬＢを抑えることができ、ブラシ糸の横広がりを抑制することができる。
【0041】
［ブラシ糸ＬＢおよび抑え糸ＳＢの仕様例：図６］
次に、研削により鋼板の表面の酸化膜を除去するのに好ましいブラシ糸ＬＢおよび抑え糸ＳＢの仕様について行った検討結果を説明する。検討の手順は、以下の通りである。
手順１：研削良好となる横広がりにより生ずる荷重の特定
手順２：研削不良が生ずる横広がり限界の特定
手順３：横広がり限界以下に抑えるためのブラシ糸ＬＢと抑え糸ＳＢの寸法の特定
次に、研削により鋼板の表面の酸化膜を除去するのに好ましいブラシ糸ＬＢおよび抑え糸ＳＢの仕様について行った検討結果を説明する。検討の手順は、以下の通りである。
手順１：研削良好となる横広がりにより生ずる荷重の特定
手順２：研削不良が生ずる横広がり限界の特定
手順３：横広がり限界以下に抑えるためのブラシ糸ＬＢと抑え糸ＳＢの寸法の特定
【0042】
＜手順１：研削良好となる横広がりにより生ずる荷重の特定＞
以下の仕様のブラシロールを用意して、以下の研削条件により酸化膜が表面に形成されている鋼板を研削した。その結果、片側で１ｍｍの横広がり（ｗ）で溶接に支障のない程度に酸化膜が除去され、良好な研削状態が得られた。なお、超過寸法ΔＬは、ブラシ糸ＬＢが抑え糸ＳＢよりも径方向ＲＤの外側にはみ出している寸法をいう。なお、図６（ａ）にブラシ幅Ｗなどの仕様Ａの定義が示されている。
以下の仕様のブラシロールを用意して、以下の研削条件により酸化膜が表面に形成されている鋼板を研削した。その結果、片側で１ｍｍの横広がり（ｗ）で溶接に支障のない程度に酸化膜が除去され、良好な研削状態が得られた。なお、超過寸法ΔＬは、ブラシ糸ＬＢが抑え糸ＳＢよりも径方向ＲＤの外側にはみ出している寸法をいう。なお、図６（ａ）にブラシ幅Ｗなどの仕様Ａの定義が示されている。
【0043】
ブラシロール仕様：仕様Ａ
ブラシ幅Ｗ＝２６ｍｍ
糸丈 ブラシ糸ＬＢ（ＬＬ）＝２５ｍｍ 抑え糸ＳＢ（ＬＳ）＝３ｍｍ
超過寸法ΔＬ＝ＬＬ－ＬＳ＝２２ｍｍ
研削条件：
圧下量＝３ｍｍ ， 移動速度＝１０ｍｐｍ ， 回転数＝１８５６ｍｐｍ
ブラシ接触幅ＣＷ＝２８ｍｍ
ブラシ幅Ｗ＝２６ｍｍ
糸丈 ブラシ糸ＬＢ（ＬＬ）＝２５ｍｍ 抑え糸ＳＢ（ＬＳ）＝３ｍｍ
超過寸法ΔＬ＝ＬＬ－ＬＳ＝２２ｍｍ
研削条件：
圧下量＝３ｍｍ ， 移動速度＝１０ｍｐｍ ， 回転数＝１８５６ｍｐｍ
ブラシ接触幅ＣＷ＝２８ｍｍ
【0044】
良好な研削状態が得られたときの横広がり（ｗ）を用いて、横広がりしているブラシ糸ＬＢの先端に作用する荷重Ｐを求めた。なお、荷重Ｐは、ブラシ糸ＬＢが片持ち梁をなしているものとし、かつ、図６（ａ）に示すようにブラシ糸ＬＢの先端に集中荷重（Ｐ）が作用しているものとして、以下の式（１）を用いて算出した。その結果、集中荷重Ｐは０．０２８Ｎである。なお、ブラシ糸ＬＢの直径ｄは１ｍｍである。なお、集中荷重Ｐは、手順３で用いられる。
【0045】
δ＝ＰＬ３／３ＥＩ 式（１）
δ：ブラシ糸ＬＢの先端におけるたわみ（ｗ＝１ｍｍ）
Ｐ：ブラシ糸ＬＢの先端に作用する集中荷重（０．０２８Ｎ）
Ｌ＝ΔＬ＝２２ｍｍ
Ｅ：ブラシ糸ＬＢのヤング率（２０００ＭＰａ）
Ｉ：ブラシ糸ＬＢの断面二次モーメント（０．０５）
δ：ブラシ糸ＬＢの先端におけるたわみ（ｗ＝１ｍｍ）
Ｐ：ブラシ糸ＬＢの先端に作用する集中荷重（０．０２８Ｎ）
Ｌ＝ΔＬ＝２２ｍｍ
Ｅ：ブラシ糸ＬＢのヤング率（２０００ＭＰａ）
Ｉ：ブラシ糸ＬＢの断面二次モーメント（０．０５）
【0046】
＜手順２：研削不良を生じさせない横広がり上限（ｗｍａｘ）の特定：図６（ｂ）＞
次に、以下の仕様のブラシロールを用意し、かつ、以下の研削条件により酸化膜が表面に形成されている鋼板を研削した。その結果、移動速度が１０ｍｐｍの場合に、横広がりｗが片側で３ｍｍとなり、酸化膜を除去しきれなかった。移動速度が２ｍｐｍだと良好な研削状態が得られた。以上の結果より、酸化膜除去のサイクルタイムを短くすることを想定して、研削不良を生じさせない横広がり上限を３ｍｍと設定する。
次に、以下の仕様のブラシロールを用意し、かつ、以下の研削条件により酸化膜が表面に形成されている鋼板を研削した。その結果、移動速度が１０ｍｐｍの場合に、横広がりｗが片側で３ｍｍとなり、酸化膜を除去しきれなかった。移動速度が２ｍｐｍだと良好な研削状態が得られた。以上の結果より、酸化膜除去のサイクルタイムを短くすることを想定して、研削不良を生じさせない横広がり上限を３ｍｍと設定する。
【0047】
ブラシロール仕様：仕様Ｂ
ブラシ幅Ｗ＝２０ｍｍ
糸丈 ブラシ糸ＬＢ（ＬＬ）＝２５ｍｍ 抑え糸ＳＢ（ＬＳ）＝３ｍｍ
超過寸法ΔＬ＝ＬＬ－ＬＳ＝２２ｍｍ
研削条件：
圧下量＝３ｍｍ 移動速度＝２ｍｐｍ，１０ｍｐｍ 回転数＝１８００ｍｐｍ
ブラシ接触幅ＣＷ＝２６ｍｍ
ブラシ幅Ｗ＝２０ｍｍ
糸丈 ブラシ糸ＬＢ（ＬＬ）＝２５ｍｍ 抑え糸ＳＢ（ＬＳ）＝３ｍｍ
超過寸法ΔＬ＝ＬＬ－ＬＳ＝２２ｍｍ
研削条件：
圧下量＝３ｍｍ 移動速度＝２ｍｐｍ，１０ｍｐｍ 回転数＝１８００ｍｐｍ
ブラシ接触幅ＣＷ＝２６ｍｍ
【0048】
＜手順３：ブラシ糸ＬＢと抑え糸ＳＢの寸法の特定：図６（ｂ），（ｃ）＞
ブラシ糸ＬＢに横広がり方向に集中荷重Ｐ（０．０２８Ｎ）が作用し、かつ、横広がり（たわみδ）が３ｍｍ以下となる、超過寸法ΔＬを式（１）に基づいて求めた。その結果、超過寸法ΔＬが３２ｍｍのときに横広がりが約３ｍｍである。したがって、良好な研削状態を得るためには、ブラシ糸ＬＢの超過寸法ΔＬの上限（ΔＬｍａｘ）を３２ｍｍとすることが好ましい。
ブラシ糸ＬＢに横広がり方向に集中荷重Ｐ（０．０２８Ｎ）が作用し、かつ、横広がり（たわみδ）が３ｍｍ以下となる、超過寸法ΔＬを式（１）に基づいて求めた。その結果、超過寸法ΔＬが３２ｍｍのときに横広がりが約３ｍｍである。したがって、良好な研削状態を得るためには、ブラシ糸ＬＢの超過寸法ΔＬの上限（ΔＬｍａｘ）を３２ｍｍとすることが好ましい。
【0049】
一方で、現実的なブラシロールの交換の基準となるブラシ糸ＬＢの超過寸法ΔＬは１６ｍｍ程度である。これは、超過寸法ΔＬが短くなると、ブラシロールの駆動モータの負荷（トルク）が大きくなるためである。研削に供される前の初期における典型的な超過寸法ΔＬを２５ｍｍとすると、ブラシ糸ＬＢの摩耗は９ｍｍまで許容される。そして、典型的な圧下量が３ｍｍであることを前提とすれば、ブラシ糸ＬＢの超過寸法ΔＬの下限（ΔＬｍｉｎ）を１２ｍｍ（３ｍｍ＋９ｍｍ）とすることが好ましい。
【0050】
ここまで好ましい実施形態を説明したが、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【0051】
［ディスクの変形例：図７，図８参照］
次に、好ましいディスク４について説明する。
このディスク４は、図７に示されるように、ディスク４の表裏を貫通し、ブラシ糸ＬＢが挿通される複数の糸通し４５が周方向に均等な間隔を隔てて形成されている。
それぞれの糸通し４５に図８（ａ）に示されるように複数のブラシ糸ＬＢを挿通し、図８（ｂ）に示されるようにＵ字状に折り返される。そうすると、ブラシ糸ＬＢはディスク４の表裏の両側においてディスク４の径方向ＲＤに沿って配列される。折り返されて表裏に重なる部分を金属線などにより緊締４７とすることで、多数のブラシ糸ＬＢがディスク４の外周縁に固定される。なお、図７においては、一つの糸通し４５にだけブラシ糸ＬＢが設けられている例が示されているが、表裏の一方の側にはブラシ糸ＬＢが設けられ（図７（ａ））、表裏の他方の側には抑え糸ＳＢが設けられている（図７（ｂ））。ただし、ブラシ糸ＬＢの一部が抑え糸ＳＢとして機能する。ブラシ糸ＬＢと抑え糸ＳＢは仕様が同じである。
次に、好ましいディスク４について説明する。
このディスク４は、図７に示されるように、ディスク４の表裏を貫通し、ブラシ糸ＬＢが挿通される複数の糸通し４５が周方向に均等な間隔を隔てて形成されている。
それぞれの糸通し４５に図８（ａ）に示されるように複数のブラシ糸ＬＢを挿通し、図８（ｂ）に示されるようにＵ字状に折り返される。そうすると、ブラシ糸ＬＢはディスク４の表裏の両側においてディスク４の径方向ＲＤに沿って配列される。折り返されて表裏に重なる部分を金属線などにより緊締４７とすることで、多数のブラシ糸ＬＢがディスク４の外周縁に固定される。なお、図７においては、一つの糸通し４５にだけブラシ糸ＬＢが設けられている例が示されているが、表裏の一方の側にはブラシ糸ＬＢが設けられ（図７（ａ））、表裏の他方の側には抑え糸ＳＢが設けられている（図７（ｂ））。ただし、ブラシ糸ＬＢの一部が抑え糸ＳＢとして機能する。ブラシ糸ＬＢと抑え糸ＳＢは仕様が同じである。
【0052】
図８（ａ）に示されるように、挿通される複数のブラシ糸ＬＢの長さが等しい場合、図８（ｃ）に示されるように、ブラシ糸ＬＢを折り返して形成されるブラシ糸ＬＢおよび抑え糸ＳＢのそれぞれの長さが不均等になる。そこで、図８（ｄ）に示されるように、必要な長さのところで切断し、ブラシ糸ＬＢおよび抑え糸ＳＢのそれぞれの糸丈を揃える。
【0053】
ブラシ糸を折り返して、一方の側を糸抑え３３の抑え糸ＳＢとし、他方の側を研削ブラシ３１のブラシ糸ＬＢとすることで、両者が一体化してディスク４に固定された簡易な構造で、抑え糸ＳＢの摩耗とブラシ糸ＬＢの横広がりを抑制することができる。
【0054】
【0055】
＜第１手段：図９参照＞
第１手段に係るブラシロール３Ｂは、剛体とみなされるフランジ５を用いてブラシ糸ＬＢの横広がりを防ぐ。ただし、ブラシ糸ＬＢとの摩擦が生じないか、生じたとしても微小となるように、フランジ５を駆動軸に対して回転が自在とされる。
第１手段に係るブラシロール３Ｂは、剛体とみなされるフランジ５を用いてブラシ糸ＬＢの横広がりを防ぐ。ただし、ブラシ糸ＬＢとの摩擦が生じないか、生じたとしても微小となるように、フランジ５を駆動軸に対して回転が自在とされる。
【0056】
図９に示されるように、ブラシロール３Ｂは、図示が省略される回転電機などの駆動源により回転される駆動軸９に、フランジ５が軸受６を介して装着される。したがって、フランジ５は駆動軸９の回転駆動に追従することなく空転することができる。一方で、ブラシ糸ＬＢを備えるディスク４は、駆動軸９に固定されている。ブラシロール３Ｂが酸化膜除去をする際に、ブラシ糸ＬＢが周方向ＣＤに撓んだとする。フランジ５は最外層のブラシ糸ＬＢと接しているので、フランジ５はブラシ糸ＬＢの周方向ＣＤの撓みに追従して微小角度だけ空転し、変位する。最外層のブラシ糸ＬＢは軸方向ＡＤの外側に向けて撓んで横広がりしようとするが、フランジ５の特に径方向ＲＤの先端側が横広がりを抑えることができる。つまり、フランジ５，５は、その先端側が糸抑え３３，３３を構成する。
【0057】
以上のように、ブラシロール３Ｂは、酸化膜除去に関わるブラシ糸ＬＢが周方向ＣＤに撓み部分的に移動したとしても、フランジ５が空転するので、ブラシ糸ＬＢとフランジ５の間には摩擦が生じないか、生じたとしても微小であるため、フランジ５の摩耗は抑えられる。
なお、酸化膜除去に関わらない領域のブラシ糸ＬＢは撓まないために、フランジ５が空転すると摩擦が生じ得る。しかし、当該領域のブラシ糸ＬＢは横広がりをしないため、フランジ５との摩擦は微小であり、フランジ５の摩耗は生じないか、生じたとしても微小である。
なお、酸化膜除去に関わらない領域のブラシ糸ＬＢは撓まないために、フランジ５が空転すると摩擦が生じ得る。しかし、当該領域のブラシ糸ＬＢは横広がりをしないため、フランジ５との摩擦は微小であり、フランジ５の摩耗は生じないか、生じたとしても微小である。
【0058】
＜第２手段：図１０＞
第２手段に係るブラシロール３Ｃは、例えばブラシ糸ＬＢの弾性変形に追従して弾性変形できる材料から全体が構成されるフランジ５を用いてブラシ糸ＬＢの横広がりを防ぐ。このブラシロール３Ｃにおけるフランジ５もその先端側が糸抑え３３を構成する。フランジ５の先端側の糸抑え３３は、複数本の抑え糸ＳＢがあたかも一体化され、かつ、フランジ５に一体化されたものとみなすことができる。したがって、ブラシロール３Ｃにおいても、ブラシロール３Ａと同様の効果を得ることができる。
ここでは、フランジ５の全体をブラシ糸ＬＢに追従して弾性変形できる材料から構成される例を示したが、糸抑え３３を構成する部分だけを当該弾性材料から構成し、それ以外の部分は金属材料から構成することもできる。
第２手段に係るブラシロール３Ｃは、例えばブラシ糸ＬＢの弾性変形に追従して弾性変形できる材料から全体が構成されるフランジ５を用いてブラシ糸ＬＢの横広がりを防ぐ。このブラシロール３Ｃにおけるフランジ５もその先端側が糸抑え３３を構成する。フランジ５の先端側の糸抑え３３は、複数本の抑え糸ＳＢがあたかも一体化され、かつ、フランジ５に一体化されたものとみなすことができる。したがって、ブラシロール３Ｃにおいても、ブラシロール３Ａと同様の効果を得ることができる。
ここでは、フランジ５の全体をブラシ糸ＬＢに追従して弾性変形できる材料から構成される例を示したが、糸抑え３３を構成する部分だけを当該弾性材料から構成し、それ以外の部分は金属材料から構成することもできる。
【符号の説明】
【0059】
１ 溶接装置
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ ブラシロール
４ ディスク
４１ 本体
４３ 軸孔
４５ 糸通し
４７ 緊締
５ フランジ
５１ 本体
５３ 軸孔
６ 軸受
９ 駆動軸
１０ 移動フレーム
１２Ｂ 支持台
２０ 溶接部
３０ 圧下部
３１ 研削ブラシ
３３ 糸抑え
４０ 冷却部
５０ 加熱部
６０ 被膜除去部
６２Ａ，６２Ｂ 支持ロッド
６３ 油圧シリンダ
６４ ピストン
７０ 切断部
ＬＢ ブラシ糸
ＳＢ 抑え糸
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ ブラシロール
４ ディスク
４１ 本体
４３ 軸孔
４５ 糸通し
４７ 緊締
５ フランジ
５１ 本体
５３ 軸孔
６ 軸受
９ 駆動軸
１０ 移動フレーム
１２Ｂ 支持台
２０ 溶接部
３０ 圧下部
３１ 研削ブラシ
３３ 糸抑え
４０ 冷却部
５０ 加熱部
６０ 被膜除去部
６２Ａ，６２Ｂ 支持ロッド
６３ 油圧シリンダ
６４ ピストン
７０ 切断部
ＬＢ ブラシ糸
ＳＢ 抑え糸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】