JPH09267271A - ブラシヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 人手を介さず，かつ，運転中においても容易
に，研削用ブラシの摩耗補正を行うことができる，ブラ
シヘッドを提供すること。 【解決手段】 回転駆動部４にシャフト３を介して取り
付けた研削用ブラシ１０と，研削用ブラシ１０の外周に
配設した円筒状のブラシカバー２と，シャフト３をその
軸方向に進退させるためのブラシ軸調整部５とよりな
る。ブラシカバー２はシャフト３に対してスライド用軸
受８１を介してスライド可能に装着され，またスライド
用軸受８１は基台６に対して回転用軸受７１を介して支
承されている。ブラシ軸調整部５は，シャフト３を回転
可能に支承する軸調整用アーム５２と，軸調整用アーム
５２を進退させる進退調整機５１とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，例えば鋼材端面を研削するたの
ブラシ研削装置における，研削用ブラシを装着したブラ
シヘッドに関する。

【０００２】

【従来技術】従来のブラシ研削装置におけるブラシヘッ
ド９は，図６に示すごとく，研削用ブラシ９０を取り付
けるシャフト９３と，該シャフト９３を回転させるため
の回転駆動部９４と，これらを支承する基台９６とより
なる。シャフト９３と基台９６との間には，回転用軸受
９７を介設してある。また，研削用ブラシ９０の外周に
は，円筒状のブラシカバー９２を設けてある。

【０００３】ブラシカバー９２は，研削用ブラシ９０の
ブラシ毛９１０の倒れ防止等を目的として設けられたも
のであり，その先端から研削に必要な長さ分のブラシ毛
９１０を突出させている。また，ブラシカバー９２は，
研削用ブラシ９０に対してその軸方向に進退可能に配設
されている。そのため，ブラシ毛９１０の摩耗に合わせ
てブラシカバー９２を後退させることにより，ブラシ毛
９１０の突出量の調整（摩耗補正）が可能である。具体
的な構造としては，例えば図７に示すごとく，ブラシカ
バー９２に長穴９２２を設けると共に，該長穴９２２を
通したボルト９８によりブラシカバー９２を研削用ブラ
シ９０に固定する構造をとることができる。

【０００４】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来のブ
ラシヘッド９においては，次の問題がある。即ち，研削
用ブラシ９０の摩耗補正を行う場合には，上記のごと
く，ブラシカバー９２を研削用ブラシ９０に対して後退
させることが必要であるが，この調整作業は，手作業に
より行わなければならない。

【０００５】そのため，研削用ブラシの摩耗補正は非常
に煩雑である。特に，多数の研削用ブラシを使用する場
合には，多くの時間も必要である。さらには，手作業で
あるため，安全上確実に装置を停止状態にした上で行う
必要があり，稼働時間の大幅なロスを伴う。このような
事情から，人手を介さず，かつ装置の運転中においても
容易に研削用ブラシの摩耗補正ができるブラシヘッドの
開発が望まれていた。

【０００６】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，人手を介さず，かつ，運転中においても
容易に，研削用ブラシの摩耗補正を行うことができる，
ブラシヘッドを提供しようとするものである。

【０００７】

【課題の解決手段】請求項１の発明は，回転駆動部にシ
ャフトを介して取り付けた研削用ブラシと，該研削用ブ
ラシの少なくとも外周に配設した円筒状のブラシカバー
と，上記シャフトをその軸方向に進退させるためのブラ
シ軸調整部とよりなり，上記ブラシカバーは上記シャフ
トに対してスライド用軸受を介してスライド可能に装着
され，また該スライド用軸受は基台に対して回転用軸受
を介して支承されており，上記ブラシ軸調整部は，上記
シャフトを回転可能に支承する軸調整用アームと，該軸
調整用アームを進退させる進退調整機とを有しているこ
とを特徴とするブラシヘッドにある。

【０００８】本発明において最も注目すべきことは，上
記ブラシカバーは上記基台に対して軸方向に拘束されて
いると共に回転可能に支承されており，一方，上記研削
用ブラシを取り付けたシャフトは，上記ブラシ軸調整部
によって基台に対して軸方向に進退可能に配設されてい
ることである。即ち，上記研削用ブラシは，ブラシ軸調
整部によってブラシカバーに対して進退可能に構成され
ていることである。

【０００９】上記研削用ブラシは，例えば，円板状のフ
ランジに，鋼線等のブラシ毛を立設させてなり，これを
回転させて被研削材に接触させることにより，研削機能
を発揮する。また，研削用ブラシの外周に設けたブラシ
カバーは，研削用ブラシのブラシ毛を外周部から保持す
ることにより，ブラシ毛の倒れ防止等を図るものであ
る。そして，研削用ブラシのブラシ毛は，ブラシカバー
の先端から研削に適した長さだけ突出した状態で使用さ
れる。

【００１０】上記ブラシ軸調整部を構成する進退調整機
としては，例えば，油圧あるいは空気シリンダ，電動の
送りねじ機構等のアクチュエータを用いることができ
る。上記回転駆動部としては，例えば電気モータ等があ
る。また回転駆動部とシャフトとの連結は，直接固定，
変速器を介する間接固定，歯車やベルトの伝達機構を介
する伝達固定など，これらに限定されるものではない。

【００１１】尚，上記ブラシヘッドは，通常ブラシ研削
装置に単数又は複数組み込まれ，使用される。このブラ
シ研削装置としては，例えば，複数のブラシヘッドを公
転させると共に各ブラシヘッドにおける研削用ブラシを
それぞれ自転させる構造の，いわゆる遊星式ブラシ研削
装置がある。

【００１２】次に，本発明における作用効果につき説明
する。本発明のブラシヘッドにおいては，上記研削用ブ
ラシを取り付けたシャフトは基台に対して軸方向に進退
可能に支承されている。そして，シャフトは，上記ブラ
シ軸調整部に連結されており，その作動によって，任意
なタイミングに任意な距離だけ進退可能である。

【００１３】一方，研削用ブラシの少なくとも外周に設
けたブラシカバーは，基台に対して軸方向に拘束されて
いると共に，回転可能に支承されている。そして，ブラ
シカバーは研削用ブラシに対して軸方向にスライド可能
に装着されている。そのため，上記シャフトを進退させ
ることにより，研削用ブラシはブラシカバーに対して進
退し，ブラシ毛の突出量を任意な量に容易に調整するこ
とができる。また，上記シャフトの進退は，その回転動
作に何ら支障を来さない。そのため，装置の運転中にお
いても摩耗補正を行うことができる。

【００１４】それ故，従来のように，人手による摩耗補
正の作業を行う必要がなく，また，摩耗補正の際にブラ
シ研削装置を停止する必要もない。また，このように，
摩耗補正が非常に容易であるため，従来よりもきめ細か
な補正ができ，常にブラシ毛の突出量を研削に最適な量
に維持できる。

【００１５】特にブラシ毛の摩耗量を，研削負荷電流の
検出，振動検出等による制御や，変位センサ，光電管，
画像処理による制御などを用いて検出することが好まし
い。これにより，検出量にともないブラシカバーまたは
研削用ブラシをスライドさせることを自動化することが
でき，そのため，研削量を一定にでき，均一な研削とす
ることができる。したがって，本発明によれば，従来よ
りも大幅な作業効率向上を図ることができ，かつ，常に
最適な研削条件が得られる。

【００１６】次に，請求項２の発明のように，上記ブラ
シカバーは研削用ブラシの外周に配設した円筒状の外カ
バーと，研削用ブラシの内周に配設した円筒状の内カバ
ーと，上記外カバーと上記内カバーとを連結する複数の
支持体からなることが好ましい。これにより，ブラシ毛
の倒れ防止を上記ブラシカバーが外周だけでなく，内周
側から防止することができる。また，上記内カバーは外
カバーと支持体にて一体となっているため，シャフトに
対して外カバーとともに進退させることができる。

【００１７】さらに，請求項３の発明のように，上記ブ
ラシカバーは上記外カバーと内カバーと支持体の少なく
とも２つと連なる仕切り板を有していることが好まし
い。これにより，ブラシ毛が外周側または内周側だけで
なく，ブラシ毛の植設されたリング円周状を分断される
ため，ブラシ毛の倒れが一層防止される。さらに，研削
時において，被研削材と接して押圧によりねてしまうブ
ラシ毛が，仕切り板の部分で起き上がる動作を繰り返す
ため，起き上がり効果により研削量が増加する効果を有
する。

【００１８】次に，請求項４の発明のように，上記シャ
フトと上記回転駆動部との間は固定されている構造にす
ることができる。即ち，上記回転駆動部とシャフトと
は，上記ブラシ軸調整部によって一体的に進退するよう
に構成することができる。この場合には，回転駆動部と
シャフトとの連結構造を簡単，かつ強固にすることがで
きる。

【００１９】また，請求項５の発明のように，上記シャ
フトと上記回転駆動部との間は，軸方向にスライド可能
に，かつ一体回転可能に結合されている構造にすること
もできる。即ち，シャフトと回転駆動部との結合は，例
えばスプライン，キー方式等によって，軸方向にスライ
ド可能に結合することができる。これにより，回転駆動
部を固定したままシャフトを進退させる構造をとること
ができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】

実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかるブラシヘッドにつき，図１
を用いて説明する。本例のブラシヘッド１は，図１に示
すごとく，回転駆動部としてのモータ４にシャフト３を
介して取り付けた研削用ブラシ１０と，該研削用ブラシ
１０の外周に配設した円筒状のブラシカバー２と，シャ
フト３をその軸方向に進退させるためのブラシ軸調整部
５とよりなる。

【００２１】ブラシカバー２はシャフト３に対してスラ
イド用軸受８１を介してスライド可能に装着され，また
スライド用軸受８１は基台６に対して回転用軸受７１を
介して支承されている。ブラシ軸調整部５は，シャフト
３を回転可能に支承する軸調整用アーム５２と，軸調整
用アーム５２を進退させる進退調整機５１とを有してい
る。以下，これを詳述する。

【００２２】研削用ブラシ１０は，図１に示すごとく，
０．４ｍｍ径の多数の硬鋼線よりなるブラシ毛１１を３
００ｍｍ外径の円板状のフランジ１２の外周部にドーナ
ツ状に立設植毛してなる。植毛長さは，６０ｍｍであ
る。また，研削用ブラシ１０は，ナット３２によってフ
ランジ１２の中央部をシャフト３に締めつけ固定されて
いる。尚，シャフト３とフランジ１２とは，空回り防止
用の係合部（図示略）を有する。

【００２３】シャフト３は，図１に示すごとく，その後
端にモータ４のモータ軸４１を挿入係合するための係合
穴３４を有する。モータ軸４１と係合穴３４とは，例え
ば，スプライン，キー方式等を用いた嵌合によって，一
体的に回動するように係合している。また，シャフト３
は，図１に示すごとく，研削用ブラシ１０を取り付けた
先端側にブラシカバー２を装着している。このブラシカ
バー２は，内径３０８ｍｍ，外径３２０ｍｍの円筒形状
を呈しており，研削用ブラシ１０の外周に，フランジ１
２と接触することなく配設されている。

【００２４】また，ブラシカバー２は，その後端に円筒
状のカバー基部２１を有し，その内面２１０を，スライ
ド用軸受８１を介してシャフト３に装着されている。ス
ライド用軸受８１は，シャフト３の軸方向にスライド可
能にブラシカバー２を支承するが，シャフト３の回転方
向には拘束されている。そのため，ブラシカバー２は，
シャフト３と一体的に回転すると共に，その軸方向にス
ライド可能である。したがって，上記モータ４を回転さ
せることにより，シャフト３，研削用ブラシ１０，ブラ
シカバー３が一体的に回転するように構成されている。

【００２５】また，ブラシカバー２は，そのカバー基部
２１の外周面を回転用軸受７１を介して基台６に回動可
能に固定されている。回転用軸受７１はいわゆるベアリ
ングであって，基台６に対してブラシヘッド２を軸方向
に拘束する。なお，基台６は，このブラシヘッド１全体
をブラシ研削装置（図示略）に組み込む場合に装置本体
側に固定される。

【００２６】また，シャフト３には，図１に示すごと
く，回転用軸受７２，７３を介して軸調整用アーム５２
が回転可能に装着されている。また，回転用軸受７２，
７３はいわゆるベアリングであって，シャフト３に対し
て軸調整用アーム５２を軸方向に拘束する。

【００２７】また軸調整用アーム５２は，筒状の円筒部
５２１とフランジ状のアーム部５２２とからなる。アー
ム部５２２の一端はモータ４を固定するためのモータ架
台４８に接続されており，一方他端は進退調整機５１の
進退軸５１２に連結されている。なお，本例における進
退調整機５１は，電動の送りねじ機構により進退軸５１
２を進退させるものであって，遠隔操作が可能である。

【００２８】進退調整機５１は，図１に示すごとく，基
台６に直接固定されている。一方，軸調整用アーム５２
はその円筒部５２１の外面側をスライド用軸受８２を介
して基台６に支承されている。即ち，ブラシ軸調整部５
は，その進退調整機５１を基台６に固定していると共
に，軸調整用アーム５２を基台６に対して軸方向にスラ
イド可能に配設してなる。したがって，進退調整機５１
を駆動させた場合には，基台６に対して軸調整用アーム
５２が進退し，されにこれと一体的にシャフト３，研削
用ブラシ１０，モータ４が進退するように構成されてい
る。

【００２９】次に，本例における作用につき説明する。
本例のブラシヘッド１においては，研削用ブラシ１０を
取り付けたシャフト３は基台６に対して軸方向に進退可
能に支承されている。また，シャフト３は，遠隔操作可
能な上記ブラシ軸調整部５に連結されている。

【００３０】一方，研削用ブラシ１０の外周に設けたブ
ラシカバー２は，基台６に対して軸方向に拘束されてい
ると共に，回転可能に支承されている。そのため，上記
ブラシ軸調整部５を遠隔操作することにより，容易に研
削用ブラシをブラシカバー２に対して進退させることが
できる。

【００３１】，また，シャフト３の進退は，その回転動
作に何ら支障を来さない。それ故，本例においては，ブ
ラシ研削装置の運転中においても容易に研削用ブラシの
摩耗調整を人手を介さずに行うことができる。

【００３２】実施形態例２ 本例のブラシヘッド１０２は，図２に示すごとく，実施
形態例１のブラシヘッド１におけるモータ４をベース６
６に固定するように構成した。即ち，モータ４とシャフ
ト３とは，一体回転可能なように連結固定してある。

【００３３】一方，基台６はベース６６とは固定されて
いない。したがって，ブラシ軸調整部５における進退調
整機５１を調整することにより，ベース６６に固定され
ていない基台６がシャフトの軸方向にスライドする。ま
たこの進退にともなって，ブラシカバー２が進退する。
その他は，実施形態例１と同様である。尚，実施形態例
１と同機能部は，同一符号を用いた。

【００３４】本例においては，研削用ブラシ１０の摩耗
補正の際にスライドする部分を，ブラシカバー２および
基台６とすることで，実施形態例１の場合に比べて軽く
することができ，さらにスムーズに摩耗補正を行うこと
ができる。また，そのため，スライドに必要な動力を低
く設定することができ，ブラシ軸調整部５の進退調整機
５１を小さくすることもできる。

【００３５】実施形態例３ 本例のブラシヘッド１０３は，図３に示すごとく，実施
形態例２のブラシヘッド１におけるモータ４及び基台６
をベース６６に固定するように構成した。そして，モー
タ４とシャフト３とは，軸方向にスライド可能かつ一体
回転可能なように，キー方式により連結してある。した
がって，ブラシ軸調整部５における進退調整機５１を調
整することにより，軸調整用アームが基台６に対してス
ライドして，研削用ブラシ１０を進退させる。その他
は，実施形態例１と同様である。尚，実施形態例１と同
機能部は，同一符号を用いた。

【００３６】本例においては，研削用ブラシ１０の摩耗
補正の際にスライドする部分を，基台６およびブラシカ
バー２に対し，軸調整用アーム５２と研削用ブラシ１０
としたので，ブラシ毛１１の先端部分を一定にすること
ができる。そのため，被研削材の一を固定して研削がで
きるので，長尺材や重量物を研削する場合に有効であ
る。

【００３７】実施形態例４ 本例のブラシヘッド１０４は，図４に示すごとく，ブラ
シカバー２００において，研削用ブラシ１０の外周に配
設した外カバー２０１と，内周に配設した内カバー２０
２と，前記外カバー２０１と内カバー２０２とを連結す
る２つの支持体２０３で構成されている。

【００３８】前記内カバー２０２は，上記シャフト３の
軸方向に対して前記外カバー２０１と平行にかつ同一端
面を有し，上記ブラシ毛１１が前記外カバー２０１およ
び内カバー２０２から均一に突出するように構成されて
いる。また，前記外カバー２０１のスプライン２０４
と，前記ブラシ毛１１を固定するフランジ１２の外周面
とが嵌合するように構成されているため，前記研削用ブ
ラシ１０と前記ブラシカバー２００とが一体化して回転
する。その他は，実施形態例１と同様である。尚，実施
形態例１と同機能部は，同一符号を用いた。

【００３９】本例のブラシヘッド１０４は，研削用ブラ
シ１０の外周側だけでなく内周側もブラシカバー２００
により囲まれているため，ブラシ毛１１の倒れが内周側
からも防止でき，かつ実施形態例１と同様，ブラシ毛１
１の摩耗に伴って，ブラシカバー１０４を進退させるこ
とができる。

【００４０】実施形態例５ 本例のブラシヘッド１０５は，図５に示すごとく，ブラ
シカバー２１０において，研削用ブラシ１０の外周に配
設した外カバー２１１と，内周に配設した内カバー２１
２と，前記外カバー２１１と内カバー２１２とを連結す
る２つの支持体２１３と，前記外カバー２１１と前記内
カバー２１２と前記支持体２１３と連なる仕切り板２１
４から構成されている。

【００４１】すなわち，この前記ブラシヘッド１０５
は，実施形態例４の形態に仕切り板２１４を設けた形態
をなしている。さらに具体的に説明すれば，外カバー２
１１と内カバー２１２によりドーナツ状に囲まれた室
が，２枚の仕切り板２１４によって２つの室に区画され
ている。その他は，実施形態例４と同様である。尚，実
施形態例４と同機能部は，同一符号を用いた。

【００４２】本例のブラシヘッド１０５は，仕切り板２
１４を有しているので，研削用ブラシ１０の内外周方向
だけでなく，ブラシ毛１１の植設されたリング内周方向
へのブラシ毛１１の倒れも防止することができる。さら
に，前記仕切り板２１４部分での起き上がり効果により
研削量が一層増加することができる。また，実施形態例
４と同様，ブラシ毛１１の摩耗に伴って，ブラシカバー
１０５を進退させることができる。

【００４３】

【発明の効果】上述のごとく，本発明によれば，人手を
介さず，かつ，運転中においても容易に，研削用ブラシ
の摩耗補正を行うことができる，ブラシヘッドを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例１のブラシヘッドの断面図。

【図２】実施形態例２のブラシヘッドの断面図。

【図３】実施形態例３のブラシヘッドの断面図。

【図４】実施形態例４のブラシヘッドにおける，研削用
ブラシ側の拡大断面図。

【図５】実施形態例５のブラシヘッドにおける，研削用
ブラシ側の拡大断面図。

【図６】従来例のブラシヘッド１の断面図。

【図７】従来例における，ブラシカバーを装着した研削
用ブラシの正面図。

【符号の説明】

１．．．ブラシヘッド， １０．．．研削用ブラシ， ２．．．ブラシカバー， ３．．．シャフト， ４．．．モータ（回転駆動部）， ５．．．ブラシ軸調整部， ５１．．．進退調整機， ５２．．．軸調整用アーム， ６．．．基台， ７１，７２，７３．．．回転用軸受， ８１，８２．．．スライド用軸受，

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動部にシャフトを介して取り付け
   た研削用ブラシと，該研削用ブラシの少なくとも外周に
   配設した円筒状のブラシカバーと，上記シャフトをその
   軸方向に進退させるためのブラシ軸調整部とよりなり，
   上記ブラシカバーは上記シャフトに対してスライド用軸
   受を介してスライド可能に装着され，また該スライド用
   軸受は基台に対して回転用軸受を介して支承されてお
   り，上記ブラシ軸調整部は，上記シャフトを回転可能に
   支承する軸調整用アームと，該軸調整用アームを進退さ
   せる進退調整機とを有していることを特徴とするブラシ
   ヘッド。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記ブラシカバーは
   研削用ブラシの外周に配設した円筒状の外カバーと，研
   削用ブラシの内周に配設した円筒状の内カバーと，上記
   外カバーと上記内カバーとを連結する複数の支持体から
   なることを特徴とするブラシヘッド。
3. 【請求項３】 請求項２において，上記ブラシカバーは
   上記外カバーと内カバーと支持体の少なくとも２つと連
   なる仕切り板を有することを特徴とするブラシヘッド。
4. 【請求項４】 請求項１において，上記シャフトと上記
   回転駆動部との連結は固定されていることを特徴とする
   ブラシヘッド。
5. 【請求項５】 請求項１において，上記シャフトと上記
   回転駆動部との連結は，軸方向にスライド可能に，かつ
   一体回転可能に結合されていることを特徴とするブラシ
   ヘッド。