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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-01-04
(45)【発行日】2023-01-13
(54)【発明の名称】研磨ブラシおよびブラシホルダ
(51)【国際特許分類】
   B24D 13/14 20060101AFI20230105BHJP
【FI】
B24D13/14 A
【請求項の数】 10
(21)【出願番号】P 2022147503
(22)【出願日】2022-09-16
【審査請求日】2022-09-16
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】597022425
【氏名又は名称】株式会社ジーベックテクノロジー
(73)【特許権者】
【識別番号】391062595
【氏名又は名称】大明化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100142619
【弁理士】
【氏名又は名称】河合 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100153316
【弁理士】
【氏名又は名称】河口 伸子
(74)【代理人】
【識別番号】100196140
【弁理士】
【氏名又は名称】岩垂 裕司
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 康児
【審査官】山村 和人
(56)【参考文献】
【文献】特開2022-12238(JP,A)
【文献】国際公開第2016/067345(WO,A1)
【文献】国際公開第2013/038507(WO,A1)
【文献】特開平6-304116(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B24D 13/14
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに直交する3軸をX軸、Y軸およびZ軸とし、前記X軸に沿った方向をX軸方向、前記Y軸に沿った方向をY軸方向、前記Z軸に沿ったZ軸方向とした場合に、
前記X軸と一致する軸線を有するシャンクと、前記シャンクの先端部分に支持されたブラシ保持部材と、前記ブラシ保持部材において前記軸線と直交するY軸回りの環状外周面に設けられたブラシ保持穴と、前記ブラシ保持部材を前記Y軸回りの第1回転角度位置または前記第1回転角度位置とは異なる第2回転角度位置に位置決めする位置決め機構と、位置決めした前記ブラシ保持部材を前記シャンクに固定する固定機構と、を有するブラシホルダと、
前記ブラシ保持穴に着脱可能に保持されて前記ブラシ保持部材から径方向外側に突出し、前記Y軸方向から見た場合に前記シャンクから外側に延びるブラシと、
を備えることを特徴とする研磨ブラシ。
【請求項2】
前記ブラシ保持部材は、前記Y軸方向から見た場合の輪郭形状が正多角形であり、
前記シャンクは、前記位置決め機構として、前記ブラシ保持部材の環状外周面において周方向に直線状に延びる外周面部分に径方向外側から面接触可能な位置決め面を備えることを特徴とする請求項1に記載の研磨ブラシ。
【請求項3】
前記ブラシ保持部材は、前記Y軸方向から見た場合の輪郭形状が正多角形であり、
前記シャンクは、前記位置決め機構として、前記ブラシ保持部材の環状外周面において周方向に直線状に延びる2つの外周面部分に径方向外側から面接触可能な第1位置決め面および第2位置決め面を備えることを特徴とする請求項1に記載の研磨ブラシ。
【請求項4】
前記ブラシ保持部材は、前記Y軸方向から見た場合の輪郭形状が正多角形であり、
前記ブラシ保持穴は、前記径方向内側に向かって窪んでおり、
前記ブラシ保持穴として、前記環状外周面において周方向に直線状に延びる外周面部分に設けられた第1ブラシ保持穴と、前記環状外周面において周方向で隣合う2つの前記外周面部分の間に位置する稜線を跨いで設けられた第2ブラシ保持穴と、を備え、
前記ブラシは、前記第1ブラシ保持穴または前記第2ブラシ保持穴に選択的に保持されることを特徴とする請求項1に記載の研磨ブラシ。
【請求項5】
前記Z軸は、前記X軸と前記Y軸の交点を通過し、
前記ブラシ保持部材を前記第1回転角度位置に位置決めして前記シャンクに固定したときに、前記ブラシは、前記径方向外側に向かって前記Z軸よりも前記X軸方向の一方側を向く第1方向に延び、前記ブラシ保持部材を前記第2回転角度位置に位置決めして前記シャンクに固定したときに、前記ブラシは、前記径方向外側に向かって前記Z軸よりも前記X軸方向の他方側を向く第2方向に延びることを特徴とする請求項1に記載の研磨ブラシ。
【請求項6】
前記Z軸は、前記X軸と前記Y軸の交点を通過し、
前記ブラシ保持部材を前記第1回転角度位置に位置決めして前記シャンクに固定したときに、前記ブラシは、前記径方向外側に向かって前記X軸よりも前記Z軸方向の一方側を向く第1方向に延び、前記ブラシ保持部材を前記第2回転角度位置に位置決めして前記シャンクに固定したときに、前記ブラシは、前記径方向外側に向かって前記X軸より前記Z軸方向の他方側を向く第2方向に延びることを特徴とする請求項1に記載の研磨ブラシ。
【請求項7】
前記ブラシは、複数本の線状砥材からなる砥材束と、前記砥材束の一方の端部分を保持する砥材束ホルダと、を有し、
前記砥材束ホルダは、前記ブラシ保持穴に挿入されることを特徴とする請求項1に記載
の研磨ブラシ。
【請求項8】
前記シャンクに固定されて前記ブラシの広がりを規制する規制部材を有し、
前記ブラシは、複数本の線状砥材からなる砥材束と、前記砥材束の一方の端部分を保持する砥材束ホルダと、を有し、
前記砥材束ホルダは、前記ブラシ保持穴に挿入され、
前記規制部材は、前記砥材束における他方の端部分と前記ブラシ保持部材との間の部位に前記Y軸回りの周方向から隙間を開けて対向する対向部を備えることを特徴とする請求項1に記載の研磨ブラシ。
【請求項9】
前記ブラシ保持部材に固定されて前記ブラシの広がりを規制する規制部材を有し、
前記ブラシは、複数本の線状砥材からなる砥材束と、前記砥材束の一方の端部分を保持する砥材束ホルダと、を有し、
前記砥材束ホルダは、前記ブラシ保持穴に挿入され、
前記規制部材は、前記砥材束における他方の端部分と前記ブラシ保持部材との間の部位に、前記Y軸回りの周方向から隙間を開けて対向することを特徴とする請求項1に記載の研磨ブラシ。
【請求項10】
ブラシを保持するブラシホルダにおいて、
互いに直交する3軸をX軸、Y軸およびZ軸とし、X軸に沿った方向をX軸方向、Y軸に沿った方向をY軸方向、Z軸に沿った方向をZ軸方向とした場合に、
前記X軸方向に延びる軸線を有するシャンクと、
前記シャンクの前記X軸方向の一方の端部分に支持されたブラシ保持部材と、
前記ブラシ保持部材における前記Y軸回りの環状外周面に設けられたブラシ保持穴と、
前記ブラシ保持部材を前記Y軸回りの第1回転角度位置または前記第1回転角度位置とは異なる第2回転角度位置に位置決めする位置決め機構と、
位置決めした前記ブラシ保持部材を前記シャンクに固定する固定機構と、
を有し、
前記ブラシ保持穴に前記ブラシが保持されると、前記ブラシは前記ブラシ保持部材から径方向外側に突出し、前記Y軸方向から見た場合に前記シャンクから外側に延びることを特徴とするブラシホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、回転するワークの研磨に用いられる研磨ブラシに関する。また、研磨ブラシにおいて、ブラシを保持するブラシホルダに関する。
【背景技術】
【0002】
回転するワークを研磨する研磨ブラシは、特許文献1に記載されている。同文献の研磨ブラシは、棒状部材と、棒状部材に保持されたブラシとを有する。棒状部材は、先端部分に、ブラシを保持するブラシ保持穴を備える。ブラシ保持穴は、棒状部材の軸線と交差する方向を後方に向かって窪む。ブラシは、複数本の線状砥材からなる砥材束と、砥材束の一方の端部を保持する砥材ホルダと、を備える。ブラシは、砥材束ホルダがブラシ保持穴に挿入された姿勢で、棒状部材に保持される。ブラシが棒状部材に保持されると、砥材束は、棒状部材の外周側に向かって前方に延びる。砥材束の延在方向と棒状部材の軸線とが交差する傾斜角度は、45°以下である。
【0003】
同文献の研磨ブラシは、例えば、管部材の内周面の研磨に用いられる。管部材の内周面を研磨する際に、研磨ブラシは、マシニングセンタや工作機械のヘッドに接続され、棒状部材の軸線を、管部材の管軸と平行にした姿勢とされる。また、研磨ブラシは、この姿勢で管部材の内側に挿入され、管軸回りに回転する管部材の内周面を研磨する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特許第6810435号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
一つ研磨ブラシにより、多種類の部品の研磨を行いたいという要求がある。しかし、多種類の部品を対象とした研磨では、部品毎に、ブラシを研磨対象部位に接触させる接触角度を調節する必要がある。ここで、従来、研磨ブラシの研磨対象部位への接触角度を調節する際には、研磨ブラシを、角度調節用の治具を介して、ヘッドに接続する。
【0006】
治具を介して研磨ブラシをヘッドに接続してブラシの角度を調節した場合には、ブラシの角度の再現性が低い。従って、研磨ブラシとヘッドとの間に介在する治具を一旦取り外してしまうと、その後に同一の部品の研磨を行う際に、ブラシの角度を正確に再現できず、研磨の精度を維持できないという事態が発生する可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、ブラシの延設方向を複数の方向に変更することができ、かつ、延設方向を変更した場合でも、その後に、ブラシの延設方向を変更前の延設方向に正確に戻すことができる研磨ブラシを提供することにある。また、延設方向を変更した場合でも、その後にブラシの延設方向を変更前の延設方向に戻すことができるブラシホルダを提供することにある。
【0008】
上記の課題を解決するために、本発明は、互いに直交する3軸をX軸、Y軸およびZ軸とし、前記X軸に沿った方向をX軸方向、前記Y軸に沿った方向をY軸方向、前記Z軸に沿ったZ軸方向とした場合に、前記X軸と一致する軸線を有するシャンクと、前記シャンクの先端部分に支持されたブラシ保持部材と、前記ブラシ保持部材において前記軸線と直交するY軸回りの環状外周面に設けられたブラシ保持穴と、前記ブラシ保持部材を前記Y
軸回りの第1回転角度位置または前記第1回転角度位置とは異なる第2回転角度位置に位置決めする位置決め機構と、位置決めした前記ブラシ保持部材を前記シャンクに固定する固定機構と、を有するブラシホルダと、前記ブラシ保持穴に着脱可能に保持されて前記ブラシ保持部材から径方向外側に突出し、前記Y軸方向から見た場合に前記シャンクから外側に延びるブラシと、を備えることを特徴とする。
【0009】
本発明によれば、ブラシは、ブラシ保持部材からY軸を中心とする径方向外側に延びる。ブラシ保持部材は、X軸方向に延びるシャンクの先端部分に支持され、Y軸回りの第1回転角度位置または第2回転角度位置に位置決めされた状態でシャンクに固定される。従って、ブラシ保持部材を第1回転角度位置に位置決めしてシャンクに固定した場合と、ブラシ保持部材を第2回転角度位置に位置決めしてシャンクに固定した場合とで、ブラシの延設方向を変更できる。よって、シャンクを、角度調整用の治具などを介することなく工作機械に接続した場合でも、ブラシの延設方向を変更できる。また、ブラシ保持部材は、第1回転角度位置および第2回転角度位置のそれぞれに位置決めされるので、延設方向を変更した場合でも、その後に、ブラシの延設方向を変更前の延設方向に正確に戻すことができる。
【0010】
本発明において、前記ブラシ保持部材は、前記Y軸方向から見た場合の輪郭形状が正多角形であり、前記シャンクは、前記位置決め機構として、前記ブラシ保持部材の環状外周面において周方向に直線状に延びる外周面部分に径方向外側から面接触可能な位置決め面を備えるものとすることができる。このようにすれば、ブラシ保持部材の位置決めが容易となる。
【0011】
本発明において、前記ブラシ保持部材は、前記Y軸方向から見た場合の輪郭形状が正多角形であり、前記シャンクは、前記位置決め機構として、前記ブラシ保持部材の環状外周面において周方向に直線状に延びる2つの外周面部分に径方向外側から面接触可能な第1位置決め面および第2位置決め面を備えるものとすることができる。このようにすれば、ブラシ保持部材の位置決めが容易となる。また、このようにすれば、ブラシ保持部材を位置決めした後に、ブラシ保持部材が、周方向にがたつくことを防止或いは抑制できる。
【0012】
本発明において、前記ブラシ保持部材は、前記Y軸方向から見た場合の輪郭形状が正多角形であり、前記ブラシ保持穴は、前記径方向内側に向かって窪んでおり、前記ブラシ保持穴として、前記環状外周面において周方向に直線状に延びる外周面部分に設けられた第1ブラシ保持穴と、前記環状外周面において周方向で隣合う2つの前記外周面部分の間に位置する稜線を跨いで設けられた第2ブラシ保持穴と、を備え、前記ブラシは、前記第1ブラシ保持穴または前記第2ブラシ保持穴に選択的に保持されるものとすることができる。このようにすれば、第1ブラシ保持穴にブラシを保持した場合と、第2ブラシ保持穴にブラシを保持した場合とで、ブラシの延設方向を変更できる。従って、ブラシ保持部材が2つの砥材保持穴を備える構成と、ブラシ保持部材を第1回転角度位置または第2回転角度位置に位置決め固定する構成と組み合わせることにより、ブラシを延設させる方向の分解能を向上させることができる。
【0013】
本発明において、前記Z軸は、前記X軸と前記Y軸の交点を通過し、前記ブラシ保持部材を前記第1回転角度位置に位置決めして前記シャンクに固定したときに、前記ブラシは、前記径方向外側に向かって前記Z軸よりも前記X軸方向の一方側を向く第1方向に延び、前記ブラシ保持部材を前記第2回転角度位置に位置決めして前記シャンクに固定したときに、前記ブラシは、前記径方向外側に向かって前記Z軸よりも前記X軸方向の他方側を向く第2方向に延びるものとすることができる。このようにすれば、ブラシの延設方向を、X軸方向の一方側を向く第1方向と、X軸方向の他方側を向く第2方向との間で変更できる。
【0014】
本発明において、前記Z軸は、前記X軸と前記Y軸の交点を通過し、前記ブラシ保持部材を前記第1回転角度位置に位置決めして前記シャンクに固定したときに、前記ブラシは、前記径方向外側に向かって前記X軸よりも前記Z軸方向の一方側を向く第1方向に延び、前記ブラシ保持部材を前記第2回転角度位置に位置決めして前記シャンクに固定したときに、前記ブラシは、前記径方向外側に向かって前記X軸より前記Z軸方向の他方側を向く第2方向に延びるものとすることができる。このようにすれば、ブラシの延設方向を、Z軸方向の一方側を向く第1方向と、Z軸方向の他方側を向く第2方向との間で変更できる。
【0015】
本発明において、前記ブラシは、複数本の線状砥材からなる砥材束と、前記砥材束の一方の端部分を保持する砥材束ホルダと、を有し、前記砥材束ホルダは、前記ブラシ保持穴に挿入されるものとすることができる。
【0016】
本発明において、前記シャンクに固定されて前記ブラシの広がりを規制する規制部材を有し、前記ブラシは、複数本の線状砥材からなる砥材束と、前記砥材束の一方の端部分を保持する砥材束ホルダと、を有し、前記砥材束ホルダは、前記ブラシ保持穴に挿入され、前記規制部材は、前記砥材束における他方の端部分と前記ブラシ保持部材との間の部位に前記Y軸回りの周方向から隙間を開けて対向する対向部を備えるものとすることができる。
【0017】
本発明において、前記ブラシ保持部材に固定されて前記ブラシの広がりを規制する規制部材を有し、前記ブラシは、複数本の線状砥材からなる砥材束と、前記砥材束の一方の端部分を保持する砥材束ホルダと、を有し、前記砥材束ホルダは、前記ブラシ保持穴に挿入され、前記規制部材は、前記砥材束における他方の端部分と前記ブラシ保持部材との間の部位に、前記Y軸回りの周方向から隙間を開けて対向するものとすることができる。
【0018】
次に、本発明は、ブラシを保持するブラシホルダにおいて、互いに直交する3軸をX軸、Y軸およびZ軸とし、X軸に沿った方向をX軸方向、Y軸に沿った方向をY軸方向、Z軸に沿った方向をZ軸方向とした場合に、前記X軸方向に延びる軸線を有するシャンクと、前記シャンクの前記X軸方向の一方の端部分に支持されたブラシ保持部材と、前記ブラシ保持部材における前記Y軸回りの環状外周面に設けられたブラシ保持穴と、前記ブラシ保持部材を前記Y軸回りの第1回転角度位置または前記第1回転角度位置とは異なる第2回転角度位置に位置決めする位置決め機構と、位置決めした前記ブラシ保持部材を前記シャンクに固定する固定機構と、を有し、前記ブラシ保持穴に前記ブラシが保持されると、前記ブラシは前記ブラシ保持部材から径方向外側に突出し、前記Y軸方向から見た場合に前記シャンクから外側に延びることを特徴とする。
【発明の効果】
【0019】
本発明の研磨ブラシおよびブラシホルダによれば、ブラシの延設方向を複数の方向に変更することができる。また、本発明の研磨ブラシおよびブラシホルダによれば、延設方向を変更した場合でも、ブラシの延設方向を変更前の延設方向に正確に戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
図1】研磨ブラシの斜視図である。
図2】研磨ブラシをブラシ保持部材の側から見た場合の分解斜視図である。
図3】研磨ブラシをブラシホルダの側から見た場合の分解斜視図である。
図4】研磨ブラシの平面図である。
図5】ブラシの斜視図である。
図6】ブラシの延設方向の説明図である。
図7】ブラシの延設方向の説明図である。
図8】規制部材をシャンクに固定する固定例の説明図である。
図9】ワークの研磨方法の第1例である。
図10】ワークの研磨方法の第2例である。
図11】ワークの研磨方法の第3例である。
図12】ワークの研磨方法の第4例である。
図13】位置決め機構が3つの位置決め面を備える例である。
図14】位置決め機構の別の例の説明図である。
図15】規制部材の別の例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態である研磨ブラシを説明する。
【0022】
(研磨ブラシ)
図1は、研磨ブラシの斜視図である。図2は、研磨ブラシをブラシ保持部材の側から見た場合の分解斜視図である。図3は、研磨ブラシをブラシホルダの側から見た場合の分解斜視図である。図4は、研磨ブラシの平面図である。図5はブラシの斜視図である。
【0023】
本例の研磨ブラシ1は、回転するワークの研磨に用いられる。本例では、研磨ブラシ1は、旋盤の刃物台に接続されて、旋盤の主軸にチャックされて回転するワークを研磨する。ここで、研磨ブラシ1は、複数軸のマシニングセンタの主軸に接続されて、回転するワークを研磨する場合もある。図1図2図3に示すように、研磨ブラシ1は、ブラシホルダ2と、ブラシホルダ2に保持されたブラシ3と、を備える。ブラシホルダ2は、直線状に延びるシャンク5と、シャンク5の先端部分に設けられた支持部11に支持されたブラシ保持部材6と、を備える。
【0024】
図4に示すように、ブラシ保持部材6は、シャンク5の軸線L0と直交する方向から見た場合に正多角形をしている。ブラシ3は、ブラシ保持部材6の環状外周面に形成されたブラシ保持穴7に着脱可能に保持される。ブラシ3は、ブラシ保持部材6から径方向外側に突出する。また、ブラシ3は、シャンク5の軸線L0と直交するブラシ保持部材6の中心軸L1に沿った方向から見た場合に、シャンク5から外側に延びる。さらに、ブラシホルダ2は、研磨加工時に、ブラシ3が広がることを規制するための規制部材8を備える。規制部材8は、シャンク5の先端部分に取り付けられている。
【0025】
以下の説明では、互いに直交する3軸をX軸、Y軸およびZ軸とし、X軸に沿った方向をX軸方向、Y軸に沿った方向をY軸方向、Z軸に沿ったZ軸方向とする。また、シャンク5の軸線L0をX軸とする。ブラシ保持部材6の中心軸L1をY軸とする。シャンク5の軸線L0とブラシ保持部材6の中心軸L1の交点を通過して、X軸およびY軸と直交する軸をZ軸とする。さらに、X軸方向において、シャンク5の先端側をX1方向、基端側をX2方向とする。また、Y軸方向において、シャンク5に対してブラシ保持部材6が位置する側をY1方向、その反対側をY2方向とする。Z軸方向の一方側をZ1方向、他方側をZ2方向とする。
【0026】
ここで、Z軸方向は、研磨ブラシ1が旋盤の刃物台に接続されたときに、旋盤の主軸の軸線L0に沿った方向である。言い換えれば、Z軸方向は、旋盤の主軸に支持されたワークが回転する回転中心軸に沿った方向である。なお、以下の説明において、径方向とは、Y軸を中心とする方向である。
【0027】
(シャンク)
図2に示すように、シャンク5は、全体として、四角柱形状である。支持部11のY1
方向を向く面は、Y軸に対して垂直である。シャンク5のX1方向の端部分(先端部分)には、ブラシ保持部材6を支持する支持部11が設けられている。支持部11のY1方向を向く面は、ブラシ保持部材6を載置する載置面12である。シャンク5において、支持部11のX2方向で隣合う位置には壁部13が設けられている。壁部13は、シャンク5のY1方向を向く面からY軸方向に垂直に立ち上がる。壁部13は、Z軸方向に延びて、シャンク5のY1方向を向く面をZ軸方向に横断する。シャンク5のX2方向の端部分(基端部分)は、旋盤の刃物台に接続される。ここで、シャンク5において、壁部13よりもX1方向に位置する先端部分は、壁部13よりもX2方向に位置する基部側部分よりも薄い。すなわち、支持部11のY軸方向の厚みは、シャンク5の他の部分のY軸方向の厚みと比較して薄い。
【0028】
図2図3に示すように、支持部11は、その中心に、Y軸方向に貫通する固定穴14を備える。固定穴14は、Y2方向の側からY1方向に向かって大径部15と、大径部15よりも内径寸法が小さい小径部16とを備える。従って、支持部11は、固定穴14の内周面における大径部15と小径部16との間に、Y2方向を向く環状端面17を備える。固定穴14には、Y2方向の側からブラシ保持部材を固定するための有頭の固定ねじ18が挿入される。
【0029】
壁部13は、X軸およびY軸を含む仮想面に対して面対称の形状を備える。壁部13のX1方向を向く面は、載置面12に対して垂直である。図2図4に示すように、壁部13のX1方向を向く面は、Z軸方向の中央に、Y2方向に窪む湾曲面20を備える。また、壁部13のX1方向を向く面は、湾曲面20のZ方向の両側に位置する第1平面21(第1位置決め面)および第2平面22(第2位置決め面)を備える。さらに、壁部13のX1方向を向く面は、第1平面21の湾曲面20とは反対側に位置する第3平面23と、第2平面22の湾曲面20とは反対側に位置する第4平面24と、を備える。第3平面23は、第1平面21からZ1方向に向かってX2方向に傾斜する。第4平面24は、第2平面22からZ2方向に向かってX2方向に傾斜する。
【0030】
図2に示すように、支持部11の先端面26(シャンク5のX1方向を向く面)には、所定間隔でZ軸方向に配列された一対の第1ねじ穴26aが設けられている。図3に示すように、支持部11のZ1方向を向く側面27には、所定間隔でX軸方向に配列された一対の第2ねじ穴27aが設けられている。図2に示すように、支持部11のZ2方向を向く側面28には、所定間隔でX軸方向に配列された一対の第3ねじ穴28aが設けられている。第1ねじ穴26a、第2ねじ穴27a、および第3ねじ穴28aは、規制部材8をシャンク5に固定するために設けられている。
【0031】
(ブラシ保持部材)
ブラシ保持部材6は、Y軸方向の厚みが一定である。本例では、ブラシ保持部材6は、輪郭形状は、正八角形である。従って、図2図3に示すように、ブラシ保持部材6は、Y軸に対して垂直で互いに平行に延びる正八角形の第1端面31および第2端面32と、Y軸方向に延びて第1端面31および第2端面32を接続する環状外周面33と、を備える。環状外周面33は、Y軸方向から見た場合に、Y軸回りの周方向に直線状に延びる8つの外周面部分33aと、周方向で隣合う2つの外周面部分33aの間に位置する8つの稜線33bを備える。
【0032】
図2図3図4に示すように、ブラシ保持部材6は、ブラシ保持穴7として、8つの外周面部分33aのうちの一つの外周面部分33aに設けられた第1ブラシ保持穴7(1)と、8つの稜線33bのうちの一つの稜線33bを跨いで設けられた第2ブラシ保持穴7(2)と、を備える。第1ブラシ保持穴7(1)および第2ブラシ保持穴7(2)のそれぞれは、径方向内側に向かって直線状に延びる。第1ブラシ保持穴7(1)と第2ブラ
シ保持穴7(2)とは、Y軸回りで157.5°の角度間隔だけ離間する。
【0033】
図2図4に示すように、ブラシ保持部材6においてY1方向を向く第1端面31には、Y軸方向で第1ブラシ保持穴7(1)と重なる位置に第1貫通孔35が設けられている。また、第1端面31には、Y軸方向で第2ブラシ保持穴7(2)と重なる位置に第2貫通孔36が設けられている。第1貫通孔35は第1ブラシ保持穴7(1)に連通し、第2貫通孔36は、第2ブラシ保持穴7(2)に連通する。第1貫通孔35と第2貫通孔36とは、Y軸回りで157.5°の角度間隔だけ離間する。ブラシ3は、第1ブラシ保持穴7(1)および第2ブラシ保持穴7(2)の一方に選択的に保持される。また、ブラシ3は、第1貫通孔35または第2貫通孔36に挿通されるブラシ固定ねじ38により、ブラシ保持部材6に固定される。
【0034】
また、図3に示すように、ブラシ保持部材6は、Y2方向を向く第2端面32の中心にねじ穴39を備える。ねじ穴39は、第2端面32からブラシ保持部材6のY軸方向の中程まで延びる。
【0035】
(ブラシ)
図5に示すように、ブラシ3は、複数本の線状砥材41aからなる砥材束41と、砥材束41の一方の端部分を保持する砥材束ホルダ42と、を有する。線状砥材41aは、無機長繊維の集合糸に樹脂を含侵させて硬化させたものである。すなわち、線状砥材41aは、無機長繊維の集合糸と、集合糸に含侵した樹脂と、を備える。無機長繊維としては、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、ボロン繊維、あるいはガラス繊維などが用いられる。本例では、無機長繊維は、アルミナ繊維である。なお、線状砥材41aとして、ナイロン、砥粒入りナイロン、砥粒入りゴム、ステンレス鋼、真鍮からなるものが採用される場合もある。本例では、砥材束41は、砥材束ホルダ42に保持されている側とは反対側の端部分が円錐形状に整えられている。
【0036】
砥材束ホルダ42は、砥材束41の端部を外周側から囲む筒部43と、筒部43の一方の開口を封鎖する底部44と、を備える。筒部43は円筒形状である。底部44は円盤形状である。筒部43の内周側と底部44における筒部43の側の端面とは、砥材束41を保持する砥材保持穴40を構成する。底部44には筒部43に挿入された砥材束41の端が当接する。砥材束41は、砥材保持穴40に注入された接着剤により、砥材束ホルダ42に固定される。底部44には、底部44を径方向に貫通するブラシ固定用ねじ穴45が設けられている。
【0037】
(規制部材)
図2図3に示すように、規制部材8は、全体としてY軸方向に長い長方形形状をしている板部48と、板部48の長手方向の一方側部分から突出する直方体形状の接続部49と、を備える。接続部49における板部48とは反対側の端面は、規制部材8をシャンク5に固定する際にシャンク5に当接する当接面49aである。板部48における長手方向の一方側部分、すなわち、接続部49が接続されている部分には、板部48の短手方向に延びる長孔50が設けられている。図3に示すように、長孔50は、接続部49を貫通して、接続部49の当接面49aに開口する。図2に示すように、長孔50は、板部48から当接面49aに向かう深さ方向の途中に環状段部を備える。環状段部は、板部48の側を向く環状端面50aを備える。長孔50には、規制部材8をシャンク5に固定する際に、2本の有頭の規制部材固定ねじ51が挿入される。
【0038】
板部48のおける長手方向の他方側部分、すなわち、板部48において接続部49から突出する突出部分48aには、円形開口52が設けられている。円形開口52は、板部48の短手方向の中央に位置する。円形開口52の内径は、ブラシ3の砥材束41の外径よ
りも大きい。また、突出部分48aにおいて、板部48の短手方向における円形開口52の一方側には、板部48の一方の端縁から円形開口52に向かって窪む第1切欠き凹部53が設けられている。さらに、突出部分48aにおいて、板部48の短手方向における円形開口52の他方側には、板部48の他方の端縁から円形開口52に向かって窪む第2切欠き凹部54が設けられている。第1切欠き凹部53の開口縁および第2切欠き凹部54の開口縁は、円形開口52の曲率と同じ曲率を備える円弧形状を備える。
【0039】
(ブラシのブラシ保持部材への装着)
ブラシ3をブラシホルダ2に保持する際には、ブラシ3の砥材束ホルダ42を、第1ブラシ保持穴7(1)、または第2ブラシ保持穴7(2)に挿入する。図1に示すように、ブラシ3が第1ブラシ保持穴7(1)に挿入された場合には、ブラシ固定ねじ38を、第1貫通孔35を介して、第1ブラシ保持穴7(1)に挿入された砥材束ホルダ42のブラシ固定用ねじ穴45にねじ込む。
【0040】
ここで、ブラシ固定ねじ38がブラシ固定用ねじ穴45にねじ込まれると、ブラシ固定ねじ38は、砥材束ホルダ42をY軸方向に貫通して、その先端が第1ブラシ保持穴7(1)の内周壁面において第1貫通孔35と対向する対向面部分に当接する。この状態から更にブラシ固定ねじ38を捩じ込むと、砥材束ホルダ42は、第1ブラシ保持穴7(1)の内周壁面において対向面と対向する周壁面部分(第1貫通孔35の開口縁を含む周壁面部分)に押し付けられる。これにより、ブラシ3は、ブラシ保持部材6に固定される。なお、ブラシ3が第2ブラシ保持穴7(2)に挿入された場合には、ブラシ固定ねじ38を、第2貫通孔36を介して、第2ブラシ保持穴7(2)に挿入された砥材束ホルダ42のブラシ固定用ねじ穴45にねじ込む。これにより、ブラシ3は、第2ブラシ保持穴7(2)に保持される。
【0041】
(ブラシ保持部材のシャンクへの固定)
図2図3から分かるように、ブラシ3を保持したブラシ保持部材6をシャンク5に固定する際には、シャンク5の支持部11の中央に設けられた固定穴14に、Y2方向から固定ねじ18を挿入する。また、支持部11の載置面12にブラシ保持部材6を載置して、固定ねじ18をブラシ保持部材6のねじ穴39にねじ込む。固定ねじ18は、その頭部が固定穴14の環状端面17に当接するまで捩じ込まれる。
【0042】
ここで、ブラシ保持部材6を載置面12に載置する際には、ブラシ3がY軸回りの所望の方向に延設されるように、ブラシ保持部材6をY軸回りに回転させる。しかる後に、図1図4に示すように、ブラシ保持部材6の環状外周面33を、壁部13の第1平面21および第2平面22に当接させる。これにより、第1平面21および第2平面22は、2つの外周面部分33aのそれぞれに、径方向外側から、面接触する。従って、ブラシ保持部材6は、Y軸回りで所定の回転角度位置に位置決めされた状態となる。すなわち、壁部13の第1平面21および第2平面22とブラシ保持部材6の外周面部分33aとは、ブラシ保持部材6をY軸回りで位置決めする位置決め機構60である。
【0043】
ブラシ保持部材6がY軸回りの所望の回転角度位置に位置決めされた後に、固定ねじ18をねじ穴39にねじ込むと、ブラシ保持部材6は、位置決めされた状態でシャンク5の支持部11に固定される。従って、固定ねじ18とブラシ保持部材6のねじ穴39は、位置決めしたブラシ保持部材6を前記シャンク5に固定する固定機構61である。
【0044】
ここで、図1に示すように、ブラシ3が第1ブラシ保持穴7(1)に保持されている場合には、ブラシ3と壁部13とは干渉しない範囲で、ブラシ保持部材6を5つの回転角度位置に位置決めできる。従って、ブラシ3が第1ブラシ保持穴7(1)に保持されている場合には、ブラシ3を互いに異なる5方向に延設させることができる。また、ブラシ3が
第2ブラシ保持穴7(2)に保持されている場合には、ブラシ3と壁部13とは干渉しない範囲で、ブラシ保持部材6を6つの回転角度位置に位置決めできる。従って、ブラシ3が第2ブラシ保持穴7(2)に保持されている場合には、ブラシ3を互いに異なる6方向に延設させることができる。よって、研磨ブラシ1では、ブラシ保持部材6をY軸回りの第1から第11の回転角度位置に位置決めすることにより、ブラシ3を互いに異なる11方向に延設できる。
【0045】
図6図7は、ブラシ3の延設方向の説明図である。図6に示すようにブラシ3がX軸に沿ってX1方向(0°)に突出す場合を第1方向Aとした場合、ブラシ3の延設方向は、第1方向AからZ1方向に22.5°傾斜する第2方向B、第1方向AからZ1方向に45°傾斜する第3方向C、第1方向AからZ1方向に67.5°傾斜する第4方向D、第1方向AからZ1方向に90°傾斜する第5方向E、第1方向AからZ1方向に112.5°傾斜する第6方向Fに、変更できる。ブラシ3が第5方向Eを向いている状態では、ブラシ3は、Z1方向に延びる。ブラシ3が第6方向Fを向いている状態では、ブラシ3は、径方向外側に向かってX2方向に延びる。ブラシ3が第1方向A、第3方向C、第5方向Eに延設される場合には、ブラシ3は、第1ブラシ保持穴7(1)に保持されている。ブラシ3が第2方向B、第4方向D、第6方向Fに延設される場合には、ブラシ3は、第2ブラシ保持穴7(2)に保持されている。
【0046】
また、図7に示すように、ブラシ3の延設方向は、第1方向AからZ2方向に22.5°傾斜する第7方向G、第1方向AからZ2方向に45°傾斜する第8方向H、第1方向AからZ2方向に67.5°傾斜する第9方向I、第1方向AからZ2方向に90°傾斜する第10方向J、第1方向AからZ2方向に112.5°傾斜する第11方向Kに、変更できる。ブラシ3が第10方向Jを向いている状態では、ブラシ3は、Z2方向に延びる。ブラシ3が第11方向Kを向いている状態では、ブラシ3は、径方向外側に向かってX2方向に延びる。ブラシ3が第8方向H、第10方向Jに延設される場合には、ブラシ3は、第1ブラシ保持穴7(1)に保持されている。ブラシ3が第7方向G、第9方向I、第11方向Kに延設される場合には、ブラシ3は、第2ブラシ保持穴7(2)に保持されている。
【0047】
(規制部材の取付け)
図8は、規制部材8をシャンク5に固定する固定例の説明図である。規制部材8は、支持部11の先端面26、Z1方向の側面27、または、Z2方向の側面28に固定される。より具体的には、図8に示すように、ブラシ3が第1方向A、第2方向B、および第7方向Gのいずれかを向く場合には、規制部材8を、支持部11の先端面26(X1方向の端面)に固定する。すなわち、接続部49の当接面49aを支持部11の先端面26に当接させ、2本の規制部材固定ねじ51を板部48の側から長孔50に挿入し、先端面26に設けられた一対の第1ねじ穴26aにねじ込む。2本の規制部材固定ねじ51は、その頭部が長孔50の環状端面50aに当接するまで捩じ込まれる。
【0048】
ここで、ブラシ3が第1方向Aを向く場合には、円形開口52にブラシ3の砥材束41を貫通させる。円形開口52にブラシ3の砥材束41を貫通させた状態では、規制部材8における円形開口52の開口縁(対向部)は、砥材束41における先端とブラシ保持部材6との間の部位に、Y軸回りの周方向の両側(Z軸方向の両側)から所定の隙間を開けて対向する。ブラシ3が第2方向Bを向く場合には、規制部材8における第1切欠き凹部53の開口縁((対向部)が、砥材束41における先端とブラシ保持部材6との間の部位に、Y軸回りの周方向の他方側(Z2方向の側)から所定の隙間を開けて対応する。ブラシ3が第7方向Gを向く場合には、規制部材8における第2切欠き凹部54の開口縁(対向部)が、砥材束41における先端とブラシ保持部材6との間の部位に、Y軸回りの周方向の一方側(Z1方向の側)から所定の隙間を開けて対応する。
【0049】
また、ブラシ3が第4方向D、第5方向E、および第6方向Fのいずれかを向く場合には、規制部材8を、支持部11のZ1方向の側面27に固定する。すなわち、接続部49の当接面49aを支持部11のZ1方向の側面27に当接させ、2本の規制部材固定ねじ51を板部48の側から長孔50を貫通させて、支持部11のZ1方向に側面27に設けられた一対の第2ねじ穴27aにねじ込む。ここで、ブラシ3が第5方向Eを向く場合には、円形開口52にブラシ3の砥材束41を貫通させる。円形開口52にブラシ3の砥材束41を貫通させた状態では、規制部材8における円形開口52の開口縁は、砥材束41における先端とブラシ保持部材6との間の部位に、Y軸回りの周方向の両側(X軸方向の両側)から所定の隙間を開けて対向する。ブラシ3が第6方向Fを向く場合には、規制部材8における第1切欠き凹部53の開口縁が、砥材束41における先端とブラシ保持部材6との間の部位に、Y軸回りの周方向の他方側(X1方向の側)から所定の隙間を開けて対応する。ブラシ3が第4方向Dを向く場合には、規制部材8における第2切欠き凹部54の開口縁が、砥材束41における先端とブラシ保持部材6との間の部位に、Y軸回りの周方向の一方側(X2方向の側)から所定の隙間を開けて対応する。
【0050】
さらに、ブラシ3が第9方向I、第10方向J、および第11方向Kのいずれかを向く場合には、規制部材8を、支持部11のZ2方向の側面28に固定する。すなわち、接続部49の当接面49aを支持部11のZ2方向の側面28に当接させ、2本の規制部材固定ねじ51を板部48の側から長孔50を貫通させて、支持部11のZ2方向に側面28に設けられた一対の第3ねじ穴28aにねじ込む。ここで、ブラシ3が第10方向Jを向く場合には、円形開口52にブラシ3の砥材束41を貫通させる。円形開口52にブラシ3の砥材束41を貫通させた状態では、規制部材8における円形開口52の開口縁は、砥材束41における先端とブラシ保持部材6との間の部位に、Y軸回りの周方向の両側(X軸方向の両側)から所定の隙間を開けて対向する。ブラシ3が第9方向Iを向く場合には、規制部材8における第1切欠き凹部53の開口縁が、砥材束41における先端とブラシ保持部材6との間の部位に、Y軸回りの周方向の他方側(X2方向の側)から所定の隙間を開けて対応する。ブラシ3が第11方向Kを向く場合には、規制部材8における第2切欠き凹部54の開口縁が、砥材束41における先端とブラシ保持部材6との間の部位に、Y軸回りの周方向の一方側(X1方向の側)から所定の隙間を開けて対応する。
【0051】
ここで、規制部材8をシャンク5に取り付けると、規制部材8における円形開口52の開口縁、第1切欠き凹部53の開口縁、および第2切欠き凹部54の開口縁のいずれかが、砥材束41にY軸回りで所定の間隔を開けて対向する対向部となる。従って、研磨加工時に、ワークの側からブラシ3にかかる負荷によりブラシ3が広がる場合には、広がった砥材束41が、規制部材8の対向部(る円形開口52の開口縁、第1切欠き凹部53の開口縁、または第2切欠き凹部54の開口縁)に接触して、ブラシ3がそれ以上広がることを規制する。
【0052】
なお、ブラシ3が第3方向Cまたは第8方向Hを向く場合には、シャンク5に規制部材8を取り付ける必要はない。すなわち、ブラシ3が第3方向Cまたは第8方向Hを向く場合には、研磨加工時にブラシ3が旋盤の主軸に対して45°傾斜する。この場合には、ブラシ3が他の方向を向く場合と比較して、ワークに接触したときの砥材束41の剛性が確保されやすい。よって、研磨ブラシ1が規制部材8を備えていなくても、ブラシ3の広がりは抑制されている。
【0053】
(研磨方法)
次に、本例の研磨ブラシ1により、多種類の部品(ワーク)の研磨加工を行う例を説明する。図9は、研磨ブラシ1を用いた場合のワークの研磨方法の第1例である。図10は、研磨ブラシ1を用いた場合のワークの研磨方法の第2例である。図11は、研磨ブラシ
1を用いた場合のワークの研磨方法の第3例である。図12は、研磨ブラシ1を用いた場合のワークの研磨方法の第4例である。図9から図12に示すように、研磨加工中に、部品は旋盤100の主軸101に支持されて、主軸101の回転中心軸L回りに回転する。ここで、主軸101の回転中心軸Lに沿った方向は、研磨ブラシ1におけるZ軸方向である。
【0054】
図9は、第1ねじ部品65の研磨加工の例である。第1ねじ部品65は、円盤状の頭部66と、頭部66から突出する軸部67と、を備える。軸部67は、先端側から頭部66に向かって雄ねじが形成されたねじ部68と環状溝69とを備える。ねじ部68はタップ加工により形成されている。このような第1ねじ部品65では、ねじ部68の切り終わり部分68a(ねじ部68と環状溝69との境界部分)にバリが発生している場合がある。
【0055】
ねじ部68の切り終わり部分68aのバリを除去する際には、ブラシ3をブラシ保持部材6の第2ブラシ保持穴7(2)に保持する。また、シャンク5に対してブラシ保持部材6をY軸回りの所定の回転角度位置に位置決めして、ブラシ3を第2方向Bに延設させる。その後、ブラシ3を第2方向Bに向けた研磨ブラシ1を、シャンク5がX軸方向に延びる姿勢で刃物台102に接続する。しかる後に、第1ねじ部品65を主軸101の回転中心軸L回りに回転させながら、ブラシ3の先端部をねじ部68の切り終わり部分68aに接触させる。
【0056】
本例では、ブラシ3は、第1ねじ部品65の切り終わり部分68aに67.5°の角度で接触する。本例では、ブラシ3を大きな角度で第1ねじ部品65の外周面に接触させることができるので、切り終わり部分68aに発生しているバリを除去することができる。
【0057】
図10は、第2ねじ部品71の研磨加工の例である。第2ねじ部品71は、棒状であり、軸線L0方向の寸法が、比較的、長い。第2ねじ部品71は、先端側から基端側に向かって雄ねじが形成されたねじ部72と、雄ねじが形成されていない円柱部73とを備える。ねじ部72はタップ加工により形成されている。このような第2ねじ部品71では、雄ねじの頂上部、或いは、ねじ部72と円柱部73との境界部分など、第2ねじ部品71の外周面にバリが発生している場合がある。
【0058】
ここで、第2ねじ部品71のような長尺の部品の外周面のバリを除去する際には、図10に示すように、旋盤100の主軸101に第2ねじ部品71を支持するとともに、第2ねじ部品71の先端部を旋盤100の芯押し台103により支持する。また、ブラシ3をブラシ保持部材6の第2ブラシ保持穴7(2)に保持する。さらに、シャンク5に対してブラシ保持部材6をY軸回りの所定の回転角度位置に位置決めして、ブラシ3を第4方向Dに延設させる。その後、ブラシ3を第4方向Dに向けた研磨ブラシ1を、シャンク5がX軸方向に延びる姿勢で刃物台102に接続する。しかる後に、第1ねじ部品65を主軸101の回転中心軸L回りに回転させながら、第2ねじ部品71の外周面に接触させる。
【0059】
本例では、ブラシ3は、第2ねじ部品71の外周面に22.5°の角度で接触する。また、本例では、シャンク5が第2ねじ部品71のX2方向に位置し、かつ、ブラシ3がシャンク5からX1方向に延設されている。従って、研磨加工中に研磨ブラシ1が芯押し台103と干渉することがなく、第2ねじ部品71の外周面のバリを除去できる。
【0060】
図11は、第3ねじ部品75の研磨加工の例である。第3ねじ部品75は、円盤状の頭部76と、頭部76から突出する軸部77と、を備える。軸部77は、先端側から頭部76に向かって雄ねじが形成されたねじ部78と環状溝79とを備える。ねじ部78はタップ加工により形成されている。また、ねじ部78には、径方向に窪む穴80が設けられている。このような第3ねじ部品75では、雄ねじの谷底78aにおける穴80の開口縁に
バリが発生している場合がある。
【0061】
雄ねじの谷底78aのバリを除去する際には、図11に示すように、ブラシ3をブラシ保持部材6の第1ブラシ保持穴7(1)に保持する。また、シャンク5に対してブラシ保持部材6をY軸回りの所定の回転角度位置に位置決めして、ブラシ3を第1方向Aに延設させる。その後、ブラシ3を第1方向Aに向けた研磨ブラシ1を、シャンク5がX軸方向に延びる姿勢で刃物台102に接続する。しかる後に、第3ねじ部品75を主軸101の回転中心軸L回りに回転させながら、ブラシ3の先端部を雄ねじの谷底78aに接触させる。
【0062】
本例では、ブラシ3は、第3ねじ部品75のねじ部78に垂直な方向から接触する。本例では、ブラシ3を第3ねじ部品75のねじ部78に垂直な方向から接触させることができるので、ねじ部78における雄ねじの谷底78aに発生しているバリを除去することができる。
【0063】
図12は、円盤部材81の研磨加工の例である。円盤部材81は、その一方の端面の中心に円形凹部82を備える。円形凹部82は、切削加工により形成されている。このような円盤部材81では、円形凹部82の環状内周面にバリが発生している場合がある。
【0064】
円形凹部82の環状内周面に発生したバリを除去する際には、図12に示すように、ブラシ3をブラシ保持部材6の第2ブラシ保持穴7(2)に保持する。また、シャンク5に対してブラシ保持部材6をY軸回りの所定の回転角度位置に位置決めして、ブラシ3を第6方向Fに延設させる。その後、ブラシ3を第6方向Fに向けた研磨ブラシ1を、シャンク5がX軸方向に延びる姿勢で刃物台102に接続する。しかる後に、円盤部材81を主軸101の回転中心軸L回りに回転させながら、ブラシ3の先端部を円形凹部82の環状内周面に接触させる。
【0065】
本例では、研磨ブラシ1が、ブラシ3を、シャンク5の基端側(X2方向)に向かう第6方向Fに向けることができる。従って、円盤部材81の端面に設けられた円形凹部82の環状内周面を研磨できる。
【0066】
(作用効果)
本例の研磨ブラシ1によれば、ブラシ3は、ブラシ保持部材6からY軸を中心とする径方向外側に延びる。ブラシ保持部材6は、X軸方向に延びるシャンク5の先端部分に支持され、Y軸回りの複数の回転角度位置に位置決めされた状態でシャンク5に固定される。従って、ブラシ保持部材6をY軸回りの異なる回転角度位置に位置決めしてシャンク5に固定すれば、ブラシ3の延設方向を変更できる。よって、シャンク5を、角度調整用の治具などを介することなく、旋盤100の刃物台102に接続した場合でも、ブラシ3の延設方向を変更できる。
【0067】
また、ブラシ保持部材6は、複数の回転角度位置のそれぞれに位置決めされるので、延設方向を変更した場合でも、その後に、ブラシ3の延設方向を変更前の延設方向に正確に戻すことができる。すなわち、本例の研磨ブラシ1によれば、変更前のブラシ3の延設方向を正確に再現できる。
【0068】
本例において、ブラシ保持部材6は、Y軸方向から見た場合の輪郭形状が正多角形である。また、シャンク5は、位置決め機構60として、ブラシ保持部材6の環状外周面33において周方向に直線状に延びる2つの外周面部分33aに径方向外側から面接触可能な第1平面21および第2平面22を備える。従って、位置決め機構60によりブラシ保持部材6を位置決めした後に、ブラシ保持部材6が周方向にがたつくことを防止或いは抑制
できる。
【0069】
本例では、ブラシ保持部材6の環状外周面33に設けられたブラシ保持穴7は、径方向内側に窪む。また、ブラシ保持部材6は、ブラシ保持穴7として、環状外周面33において周方向に直線状に延びる外周面部分33aに設けられた第1ブラシ保持穴7(1)と、環状外周面33において周方向に直線状に延びる2つの外周面部分33aの間に位置する稜線33bを跨いで設けられた第2ブラシ保持穴7(2)と、を備える。さらに、ブラシ3は、第1ブラシ保持穴7(1)または第2ブラシ保持穴7(2)に選択的に保持される。従って、第1ブラシ保持穴7(1)にブラシ3を保持した場合と、第2ブラシ保持穴7(2)にブラシ3を保持した場合とで、ブラシ3の延設方向を変更できる。よって、ブラシ保持部材6が2つのブラシ保持穴7を備える構成と、ブラシ保持部材6をY軸回りの複数の回転角度位置に位置決め固定させる構成とを組み合わせて、ブラシ3を延設させる方向の分解能を向上させることができる。
【0070】
また、本例では、図6の右から2番目の説明図に示すように、ブラシ保持部材6を所定の回転角度位置(第1回転角度位置)に位置決めしてシャンク5に固定したときに、ブラシ3はブラシ保持部材6の径方向外側に向かってZ軸よりもX1方向を向く第2方向Bに延びる。この状態から、図6の一番左の説明図に示すように、ブラシ保持部材6を上記とは異なる回転角度位置(第2回転角度位置)に位置決めしてシャンク5に固定すると、ブラシ3はブラシ保持部材6の径方向外側に向かってZ軸よりもX2方向を向く第6方向Fに延びる。従って、本例の研磨ブラシ1によれば、図9から図11に示す研磨加工と、図12に示す研磨加工の双方を行うことができる。
【0071】
さらに、本例では、ブラシ保持部材6を所定の回転角度位置(第1回転角度位置)に位置決めしてシャンク5に固定したときに、図6の右から3番目の説明図に示すように、ブラシ3は、ブラシ保持部材6の径方向外側に向かってX軸よりもZ1方向を向く第3方向Cに延びる。この状態から、図7の左から2番目の説明図に示すように、ブラシ保持部材6を上記とは異なる回転角度位置(第2回転角度位置)に位置決めしてシャンク5に固定すると、ブラシ3はブラシ保持部材6の径方向外側に向かってX軸よりもZ2方向を第8方向Hに延びる。従って、本例の研磨ブラシ1によれば、ワークが研磨ブラシ1のZ1方向に位置する場合でも、ワークが研磨ブラシ1のZ2方向に位置する場合でも、研磨加工を行うことができる。
【0072】
また、本例のブラシホルダ2は、X軸方向に延びる軸線L0を有するシャンク5と、シャンク5のX軸方向の一方の端部分に支持されたブラシ保持部材6と、ブラシ保持部材6におけるY軸回りの環状外周面33に設けられたブラシ保持穴7と、ブラシ保持部材6をY軸回りの複数の回転角度位置に位置決めする位置決め機構60と、位置決めしたブラシ保持部材6をシャンク5に固定する固定機構61と、を有する。また、ブラシホルダ2のブラシ保持穴7にブラシ3が保持されると、ブラシ3はブラシ保持部材6から径方向外側に突出し、Y軸方向から見た場合にシャンク5から外側に延びる。従って、ブラシ3をブラシ保持部材6に保持させた後に、ブラシ保持部材6をY軸回りで回転させて位置決め固定することにより、ブラシ3の延設方向を変更できる。
【0073】
(変形例)
なお、上記の例では、壁部13の第1平面21および第2平面22の2面がブラシ保持部材6の2つの外周面部分33aに径方向外側から当接することによりブラシ保持部材6が位置決めされているが、壁部13に設けられた一つの位置決め面がブラシ保持部材6の1つの外周面部分33aに径方向外側から当接することにより、ブラシ保持部材6を位置決めしてもよい。また、壁部13に設けられた3つの位置決め面がブラシ保持部材6の3つの外周面部分33aにそれぞれ径方向外側から当接することにより、ブラシ保持部材6
を位置決めしてもよい。
【0074】
図13は、位置決め機構60が3つの位置決め面(平面)を有する例の説明図である。この場合、壁部13は、X軸およびY軸を含む仮想面に対して面対称の形状を備える。壁部13のX1方向を向く面は、載置面12に対して垂直である。壁部13のX1方向を向く面は、Z軸方向の中央に、Z軸方向に延びる平面25(第3位置決め面)を備える。また、壁部13は、平面25のZ方向の両側に、X2方向に窪む凹部を介して隣接する第1平面21(第1位置決め面)および第2平面22(第2位置決め面)と、を備える。さらに、壁部13は、第1平面21の湾曲面20とは反対側に位置する第3平面23と、第2平面22の湾曲面20とは反対側に位置する第4平面24と、を備える。第3平面23は、第1平面21からZ1方向に向かってX2方向に傾斜する。第4平面24は、第2平面22からZ2方向に向かってX2方向に傾斜する。ブラシ保持部材6は、その環状外周面33の3つの外周面部分33aに、壁部13に設けられた第1平面21、第2平面22、および平面25がそれぞれ径方向外側から当接することにより、Y軸回りに位置決めされる。
【0075】
また、上記の例では、ブラシ保持部材6をY軸方向から見た場合の輪郭形状が正八角形であるが、ブラシ保持部材6をY軸方向から見た場合の輪郭形状は、正三角形、正方形、或いは、それ以上の正多角形としてもよい。この場合でも、ブラシ保持部材6は、その環状外周面33において周方向に直線状に延びる外周面部分33aに設けられた第1ブラシ保持穴7(1)と、直線状に延びる2つの外周面部分33aの間に位置する稜線33bを跨いで設けられた第2ブラシ保持穴7(2)と、を備えるものとすることができる。
【0076】
ここで、図14は、位置決め機構の別の例の説明図である。図14(a)は、シャンク5の支持部11をY軸方向から見た場合の平面図である。図14(b)は、ブラシ保持部材6がシャンク5に位置決めされた状態をY軸方向から見た場合の平面図である。図14に示す別の例の位置決め機構60Aは、載置面12におけるY軸回りの所定の角度位置に形成された位置決め用ねじ穴85と、ブラシ保持部材6におけるねじ穴39の外周側に位置する位置決めねじ挿通孔86と、位置決めねじ挿通孔86を介して位置決め用ねじ穴85にねじ込まれる位置決め用ねじ87と、を備える。
【0077】
より具体的には、図14(a)に示すように、位置決め機構60Aは、載置面12のY軸回りで90°離間する2か所に位置決め用ねじ穴85を備える。また、図14(b)に示すように、ブラシ保持部材6には、4つの位置決めねじ挿通孔86を設ける。本例では、ブラシ保持部材6には、Y軸回りで180°離間する2か所に位置決めねじ挿通孔86を設けるとともに、2つの位置決めねじ挿通孔86のそれぞれから同一回転方向に45°離間する2か所に、それぞれ位置決めねじ挿通孔86を設ける。
【0078】
ブラシ保持部材6をY軸回りで位置決めする場合には、図14(b)に示すように、4つの位置決めねじ挿通孔86のうちの一つの位置決めねじ挿通孔86に位置決め用ねじ87を挿通して、載置面12に形成された2つの位置決め用ねじ穴85のうちの一つに、位置決め用ねじ87を捩じ込む。このようにしても、シャンク5において、ブラシ保持部材6を11の回転角度位置に位置決めできる。従って、ブラシ3の延設方向を上記の研磨ブラシ1と同様に、11方向に変更できる。
【0079】
また、規制部材8は、ブラシ保持部材6に固定されてもよい。図15は、ブラシ保持部材6に固定される規制部材の説明図である。この場合、規制部材8Aは、円筒体であり、図15に示すように、ブラシ3の砥材束ホルダ42を外周側から包囲する円筒部分91と、円筒部分91から砥材束41の側に延びる延設部分92を備える。円筒部分91は、180°離間する位置に2つの貫通孔93を備える。2つの貫通孔93は、砥材束ホルダ4
2を包囲した規制部材8Aを砥材束ホルダ42の外周面に沿って回転させることにより、砥材束ホルダ42のブラシ固定用ねじ穴45に連通させることができる。延設部分92は、円筒体の軸線L0と斜めに交差する仮想面に沿って切断されており、その断面は、楕円形状を備える。延設部分92は、ブラシ保持部材6に保持された砥材束41の外周側に位置する。延設部分92と砥材束41との間には、所定の隙間が形成されている。
【0080】
一方、ブラシ保持部材6のブラシ保持穴7は、砥材束ホルダ42と、砥材束ホルダ42を外周側から包囲する円筒体の円筒部分91とを挿入可能な内径寸法を備えるものとされる。
【0081】
規制部材8Aをブラシ保持部材6に固定する際には、規制部材8Aの内周側にブラシ3を配置して、規制部材8Aを砥材束ホルダ42の外周側で回転させることにより、砥材束ホルダ42のブラシ固定用ねじ穴45と2つの貫通孔93とを連通させる。しかる後に、規制部材8Aの円筒部分91を砥材束ホルダ42とともにブラシ保持穴7に挿入し、ブラシ固定用ねじ穴45を砥材束ホルダ42のブラシ固定用ねじ穴45にねじ込む。これにより、ブラシ3および規制部材8Aがブラシ保持部材6に固定される。
【0082】
ここで、規制部材8Aの2つの貫通孔93と砥材束ホルダ42のブラシ固定用ねじ穴45とを連通させる際には、規制部材8Aの延設部分92において砥材束41の先端側までより長く延びる部分を砥材束41の一方側、または他方側に、選択的に配置できる。規制部材8Aの延設部分92において砥材束41の先端側までより長く延びる部分を砥材束41の一方側および他方側のいずれに配置するかは、ブラシ3がシャンク5から延びる延設方向に基づいて選択する。
【符号の説明】
【0083】
1…研磨ブラシ、2…ブラシホルダ、3…ブラシ、5…シャンク、6…ブラシ保持部材、7…ブラシ保持穴、8…規制部材、11…支持部、12…載置面、13…壁部、14…固定穴、15…大径部、16…小径部、17…環状端面、20…湾曲面、21…第1平面(第1位置決め面)、22…第2平面(第2位置決め面)、23…第3平面、24…第4平面、25…平面(第3位置決め面)、26…先端面、26a…第1ねじ穴、27…側面、27a…第2ねじ穴、28…側面、28a…第3ねじ穴、31…第1端面、32…第2端面、33…環状外周面、33a…外周面部分、33b…稜線、35…第1貫通孔、36…第2貫通孔、39…ねじ穴、41…砥材束、41a…線状砥材、42…砥材束ホルダ、43…筒部、44…底部、45…ブラシ固定用ねじ穴、48…板部、48a…突出部分、49…接続部、49a…当接面、50…長孔、50a…環状端面、52…円形開口、53…第1切欠き凹部、54…第2切欠き凹部、60…位置決め機構、61…固定機構、65…第1ねじ部品、66…頭部、67…軸部、68…ねじ部、68a…切り終わり部分、69…環状溝、71…第2ねじ部品、72…ねじ部、73…円柱部、75…第3ねじ部品、76…頭部、77…軸部、78…ねじ部、78a…雄ねじの谷底、79…環状溝、80…穴、81…円盤部材、82…円形凹部、85…位置決め用ねじ穴、86…位置決めねじ挿通孔、87…位置決め用ねじ、91…円筒部分、92…延設部分、93…貫通孔、100…旋盤、101…主軸、102…刃物台、103…芯押し台
【要約】
【課題】ブラシの延設方向を複数の方向に変更することができ、かつ、延設方向を変更した場合でも、変更前の延設方向を正確に再現できる研磨ブラシを提供すること。
【解決手段】研磨ブラシ1は、ブラシホルダ2と、ブラシ3と、を備える。ブラシホルダ2は、基端部分が旋盤の刃物台に接続されるシャンク5と、シャンク5の先端部分に支持されたブラシ保持部材6と、を有する。ブラシ3は、ブラシ保持部材6においてシャンク5の軸線と直交するY軸回りの環状外周面33に設けられたブラシ保持穴7に着脱可能に保持されて、ブラシ保持部材6から径方向外側に突出する。ブラシホルダ2は、ブラシ保持部材6を複数の回転角度位置に位置決めする位置決め機構60と、位置決めしたブラシ保持部材6をシャンク5に固定する固定機構61と、を備える。
【選択図】図1
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15