JPH0463674A - ブラシ回転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は遊星ギヤ機構をもつブラシ回転装置に関する。

このブラシ回転装置は、例えば、単一のまたは多数個並
べた棒材、パイプ材、アングル材、チャンネル材、Ｈ材
、工材などの長さ方向の端面を研削する端面研削装置に
適する。

［従来の技術］ 従来より遊星ギヤ機構をもつブラシ回転装置が知られて
いる。このブラシ回転装置は、固定台に回転自在に軸支
された主軸と、主軸の回転に伴い回転する回転ドラムと
、回転ドラムに保持された研削機能をもつ適数個のブラ
シ具と、回転ドラムと主軸との間に介在した遊星ギヤ機
構とで構成されている。

この遊星ギヤ機構は、内周部に歯部をもつリング状の内
接ギヤと、内接ギヤの内周側に配置されかつブラシ具の
ブラシ軸に保持された遊星ギヤとで構成されている。

この装置では、使用に際しては、モータにより主軸が回
転されて回転ドラムが主軸の軸芯の回りを回転する。す
ると回転ドラムに保持されたブラシ具は主軸の軸芯の回
りを所定の速度で公転する。

このときブラシ具のブラシ軸に保持されている遊星ギヤ
はリング状の内接ギヤに順次噛み合いブラシ軸の軸芯の
回りを回転するので、これによりブラシ具はブラシ軸の
軸芯の回りを所定の速度で自転する。

即ち、研削機能をもつブラシはブラシ軸の軸芯の回りを
自転しながら主軸の軸芯つまり回転ドラムの軸芯のまわ
りを公転し、これにより被処理物の被処理面である端面
が研削される。

［発明が解決しようとする課題１ ところで上記した回転ブラシ装置では、研削能力を向上
させるには、ブラシがブラシ軸の軸芯の回りを回る自転
速度を速くする必要がある。しかしブラシの自転速度を
速くするには、主軸の回転速度を高速化しなければなら
ず、この場合主軸の高速化に伴い、回転ドラムの回転速
度も高速化する。このように回転ドラムが高速化すると
、ブラシの公転も高速化して研削能力が低下し、しかも
騒音の面で不利である。

また回転ドラムの高速化に伴い、回転ドラムの外周部の
周速が一層速くなる。そのため回転ドラムの外周部とハ
ウジングとの間にオイルシールが介在している場合には
、回転ドラムの外周部の周速はオイルシールの許容周速
を越える問題がある。

よってオイルシールの発熱、オイルシールの損傷を引き
起こす問題がある。

本発明は上記した実情に鑑みなされたものであり、その
目的は、ブラシ軸の軸芯の回りを回るブラシの自転速度
を速めつつ、回転ケーシングの軸芯の回りを回るブラシ
の公転速度を遅くする手段を採用し、（ブラシ自転数／
ブラシ公転数）の値を大きくした回転ブラシ装置を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は回転ブラシ装置は、 固定台と、 軸芯をもち軸芯の回りを回転自在に固定台に保持され、
内部に遊星ギヤ室をもつ回転ケーシングと、 回転ケーシングと同軸的に回転自在に固定台に保持され
、一端が回転ケーシングの遊星ギヤ室に延設され、遊星
ギヤ室に位置する遊星ギヤ機構を構成する少なくとも１
個の太陽ギヤを同軸的にもつ主軸と、 固定台に配設され、主軸の他端側に連結されるモータ軸
をもつモータと、 回転ケーシングの軸芯の回りに所定間隔を隔てて回転自
在にかつ主軸と平行に保持された適数個のブラシ軸と、
遊星ギヤ室に位置して各ブラシ軸に保持され主軸の太陽
ギヤと噛合い太陽ギヤにより回転される遊星ギヤと、各
ブラシ軸に保持され被処理物に対面可能なブラシとをも
つブラシ具と、回転ケーシングと主軸との間に介在し主
軸の回転を減速して回転ケーシングに伝達し回転ケーシ
ングを減速して回転させる減速機構とで構成され、ブラ
シ軸の軸芯の回りを回るブラシの自転速度を速めつつ、
回転ケーシングの軸芯の回りを回るブラシの公転速度を
遅くするようにし、一定時間あたりの（ブラシ自転数／
ブラシ公転数）の値を大きくしたことを特徴とするもの
である。

減速機構は公知のものを採用できる。減速機構は例えば
、サイクロ減速機構、ハーモニックドライブ機構、ウオ
ームギヤ機構、無段変速機構を採用できる。減速機構の
減速比は適宜選択でき、例えば１／６〜１７１３程度と
することができる。

モータは、モータ軸を主軸と同軸的に配置し主軸に直結
する形態とすることができる。

なお遊星ギヤは回転ケーシングに保持されており、回転
ケーシングが回転しない限り遊星ギヤは公転しないもの
である。

［作用］ 本発明ではモータの駆動力は遊星ギヤ機構に伝達され、
従ってブラシ具のブラシの自転速度は速くなる。また、
モータの駆動力は減速機構を介して減速されて回転ケー
シングに伝達され、回転ケーシングの回転速度は遅くな
る。従って本発明装置ではブラシ具のブラシの自転速度
を速くしつつ、ブラシの公転速度を遅くできる。

［実施例］ 本発明の実施例を第１図〜第６図に基づき説明する。

（構成） 本実施例の回転ドラム装置は、固定台１と、回転ケーシ
ング２と、主軸３と、モータ４と、ブラシ具５．６と、
減速機構８とで構成されている。

固定台１は底ブラケット１０と側ブラケット１１とモー
タ取付台１２と側ブラケット１１に固定された固定筒部
１３とをもつ。

回転ケーシング２は、仕切壁２０をもつ横軸形の筒部２
１と、筒部２１の前面開口にポルト２２ｈを介して取付
けられた前面板２２と、筒部２１の後面開口を覆い保持
筒部２３をもつ後面板２４と、後方筒部２５と、後方筒
部２５にポルト２６を介して保持された端板２７とを備
えている。回転ケーシング２は、固定台１の固定筒部１
３にリング状の軸受１６、リング状のオイルシール１５
を介して周方向に回転自在に固定台１に保持されている
。回転ケーシング２の内部に遊星ギヤ室２８が形成され
ている。なお、注入口１１Ｃから注入されたオイルは遊
星ギヤ室２８に貯溜される。

主軸３は、軸部３５と、軸部３５にカップリング３５ａ
、３５ｂを介して直列に連結された軸部３６とからなる
。このように分割したのは、分解性、組み付は性等を考
慮したからである。主軸３は、回転ケーシング２と同軸
的に回転自在に軸受３０を介して固定台１に保持されて
いる。更に、主軸３の一端３ａ側は回転ケーシング２の
遊星ギヤ苗２８に延設されており、更に回転ケーシング
２の前面板２２の軸孔に軸受２２ａ、当板２２ｂを介し
て取付けられている。更に主軸３の一端３ａには太陽ギ
ヤ３２．３３が同軸的に固定されており、太陽ギヤ３２
．３３は遊星ギヤ室２８に配置されている。

モータ４は回転ケーシング２の後方に位置して固定台１
のモータ取付台１２に固定されている。

モータ４のモータ軸４０は主軸３と同軸的に配置されて
おり、主軸３の他端３ｂ側の軸孔３Ｃに嵌合されて主軸
３に連結されている。

正転用ブラシ具５は第２図に示すように回転ケーシング
２の軸芯２ａの回りに１８０度間隔を隔てて合計２個配
置されている。各正転用ブラシ具５は、回転自在に軸受
５６．５７を介して回転ケーシング２に保持されたブラ
シ軸５０と、遊星ギヤ室２８に位置して各ブラシ軸５０
に保持された遊星ギヤ５１と、各ブラシ軸５０の端部に
ブラシ２フランジ５２、ナツト５３を介して保持され被
処理物Ｗに対面可能なブラシ５４とをもつ。ブラシ軸５
０は主軸３と平行である。ブラシ５４はブラシ素線を束
ねてリング状にしたものである。

逆転用ブラシ具６は第２図に示すように回転ケーシング
２の軸芯２ａの回りに１８０度間隔を隔てて配置されて
いる。第３図に示すように各逆転用ブラシ具６は、正転
用ブラシ具５と基本的には同じ構成であり、回転自在に
回転ケーシング２に保持されたブラシ軸６０と、ブラシ
軸６０に保持された遊星キャ６１と、各ブラシ軸６０の
端部にブラシ７ランジ６２、ナツト６３を介して保持さ
れ被処理物Ｗに対面可能なブラシ６４とをもつ。

更に、回転ケーシング２にはアイドラー７が装備されて
いる。アイドラー７はアイドラー軸７０とアイドラー軸
７０に軸受７１を介して回転自在に保持されたアイドラ
ーギヤ７２とを備えている。

ここで、アイドラーギヤ７２は太陽ギヤ３３と噛合いつ
つ、逆転用ブラシ具６の遊星ギヤ６１と噛合う。ここで
、主軸３が矢印Ｍ方向に回転すると、太陽ギヤ３３を介
してアイドラーギヤ７２が矢印Ｅ１方向に回転する。こ
れに伴い逆転用ブラシ具６の遊星ギヤ６１が矢印Ｆ１方
向に回転し、従って、逆転用のブラシ６４が正転用のブ
ラシ５４の回転方向に対して逆方向に回転する。

なお本実施例ではこの太陽ギヤ３２．３３、遊星ギヤ５
１．６１、アイドラーギヤ７２の歯部は回転の円滑性を
確保するためにヘリカル構造である。

減速機構８は、回転ケーシング２と主軸３との間に介在
しており、主軸３の回転を減速して回転ケーシング３に
伝達するものである。減速機構８は第４図〜第６図に模
式的に示されており、遊星ギヤ列と平行うランク機構と
を組み合せたサイクロ減速機である。減速機構８は、遊
星ギヤ８０と、静止節の内歯太陽ギヤ８１と、遊星ギヤ
８０に連設されたビン部８２と、ピン部８２が挿入され
た挿入孔８３をもつ出力側の円板部８４とを備えている
。なお、減速機構８を構成する遊星ギヤ８０、内歯太陽
ギヤ８１の歯はサイクロイド歯形であるが、第４図、第
６図では作図上省略されている。

ここで、円板部８４には主軸３と同軸的な中央孔８４ｄ
が形成され、この中央孔８４ｄには主軸３が軸受８４ｅ
を介して挿通されている。円板部８４には回転ケーシン
グ２の保持筒部２３が溶接等の連結手段で連結されてお
り、従って出力側の円板部８４がその軸芯の回りを回転
すると、回転ケーシング２が連動して回転する。

また、主軸３には、主軸３の軸芯３Ｃに対して寸法１ぶ
ん偏芯した偏芯軸部３ｅが一体的に形成されている。ま
た、遊星ギヤ８０の孔８０ａの軸芯８０ｂは主軸３の軸
芯３Ｃに対して寸法１ぶん偏芯している。そして、この
主軸３の偏芯軸部３ｅと遊星ギヤ８０の孔８０ａとは嵌
合している。

従って、主軸３が回転すると、偏芯量１がクランク半径
となる。すると、遊星ギヤ８０が静止節の内歯太陽ギヤ
８１と噛合いつつ、遊星ギヤ８０が回転する。このとき
本実施例では、遊星ギヤ８０と内歯太陽ギヤ８１との歯
数差が小さく設定されており、従って円板部８４が大き
な減速比で減速されて回転する。

ここで機構学から明らかなように、内歯太陽ギヤ８１の
歯数をＺｄ、遊星ギヤ８０の歯数ｚｂ、入力側の主軸３
の回転数をＮａ、遊星ギヤ８０の回転数をＮｂ、出力側
の円板部８４の回転数をＮｆとすると、 （Ｎｆ／Ｎａ＞＝　（Ｎｂ／Ｎａ＞ ＝　（Ｚｄ−Ｚｂ）／Ｚｂ ＝　（Ｚｄ／Ｚｂ）−１ となり、（Ｚｄ−Ｚｂ）が小さいときには減速比が大き
い。本実施例ではＺｄは１００であり、Ｚｂは９０であ
り、従って減速比は１／１０である。

ただしこの減速機構８では、出力側である円板部８４の
回転方向は入力側である主軸３の回転方向とは逆になる
。

（作用） 次に本実施例の回転ブラシ装置を使用する場合について
説明する。まず、モータ４を駆動してモータ軸４０を介
して主軸３を矢印Ｍ方向に回転させる。すると、減速機
構８により円板部８４が減速されて低速回転する。その
結果、回転ケーシング２が主軸３の軸芯３Ｃの回りを低
速回転する（１３０ｒｐｍ＞。従って、回転ケーシング
２に保持された２個の正転用ブラシ具５．２個の逆転用
ブラシ具６はともに主軸３の軸芯３ｃ（つまり回転ケー
シング２の軸芯２ａ）の回りを回転ケーシング２の回転
方向つまり第２図に示す矢印Ａ１方向（主軸３の回転方
向である矢印Ｍ方向とは反対方向である）に向けて公転
する。

同様にアイドラー７も主軸３の軸芯３Ｃの回りを矢印Ａ
１方向に向けて公転する。なお第２図に示す仮想線には
ブラシ軸５０．６０の移動軌跡を意味し、仮想線Ｊはア
イドラー軸７０の移動軌跡を意味する。

また主軸３が矢印Ｍ方向に回転すると、太陽ギヤ３２．
３３が同じ方向に回転し、これによりブラシ具５の遊星
ギヤ５１が太陽ギヤ３２と噛合いながらブラシ軸５０の
軸芯の回りを矢印Ｂ１方向に自転し、従って正転用のブ
ラシ５４が矢印Ｂ１方向に自転する（２００Ｏｒｐｍ＞
。

また主軸３が矢印Ｍ方向に回転すると、アイドラーギヤ
７２がアイドラー軸７０の回りを矢印Ｅ１方向に回転す
る。従って、逆転用ブラシ具６の遊星ギヤ６１が矢印Ｆ
１方向に回転する。即ち、逆転用のブラシ具６のブラシ
６４は正転用ブラシ具５のブラシ５４の回転方向と逆方
向つまり矢印Ｆ１方向に自転する（２００Ｏｒｐｍ＞。

なお、遊星ギヤ５１．６１の公転に伴い、遊星ギヤ室２
８内のオイルが遊星ギヤ５１．６１、太陽ギヤ３２．３
３などの運動機構に降りかかり、回転作動を円滑ならし
める。

ところで本実施例では回転ケーシング２がその軸芯２ａ
の回りを回転しないならば、遊星ギヤ５１．６Ｌブラシ
５４．６４は自転するのみで公転しないものである。

（効果） 以上説明したように本実施例では、遊星ギヤ機構を構成
する太陽ギヤ３２．３３を主軸３で直接回転させる構成
である。一方、回転ケーシング２と主軸３との間には減
速機構８が介在している構成である。従って本実施例で
は、主軸３の回転速度を高速化して太陽ギヤ３２．３３
を高速化でき、しかも、主軸３０回転を減速機構８を介
して減速して回転ケーシング２に伝達でき、従って回転
ケーシング２の回転速度を低速化できる。即ち、本実施
例では回転ケーシング２に保持されている正転用ブラシ
具５、逆転用ブラシ具６の自転速度を高速化しつつ、正
転用ブラシ具５、逆転用ブラシ具６の公転の速度を低速
化できる。

上記したように本実施例では正転用ブラシ具５、逆転用
ブラシ具６の自転速度を高速化しつつ、回転ケーシング
２の回転速度を低速化できるので、オイルシール１５と
回転ケーシング２の後方筒部２５との摺動の度合も抑え
ることができる。従ってオイルシール１５の発熱を抑え
、オイルシール１５の損傷、オイルシール１５からのオ
イル漏れを回避するのに有利である。しかもブラシ５４
．６４を高速化して研削能力を高めつつ、大型の回転ケ
ーシング２の回転速度を低速化できるので、騒音抑制に
も有利である。

加えて本実施例ではモータ４のモータ軸４０は主軸３と
同軸的に主軸３の後方に配置されているので、装置全体
の高さ寸法を抑え、高さ方向の小型化を図るのに有利で
ある。

［発明の効果コ 本発明のブラシ回転装置によれば、ブラシ具の自転速度
を高速化しつつ、回転ケーシングの回転速度を低速化で
きる。従ってブラシ具のブラシ、を高速化して研削能力
を高めつつ、大型の回転ケーシングの回転速度を低速化
できるので、騒音抑制にも有利である。

しかも、回転ケーシングと固定台との間にオイルシール
が介在している場合には、オイルシールの摺動の度合も
極力抑えることができ、従ってオイルシールの発熱、オ
イルシールの損傷、オイルシールからのオイル漏れを回
避するのに有利である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は装置全体の縦断
面図、第２図は装置全体の正面図、第３図は逆転用ブラ
シ具の断面図、第４図〜第６図は減速機構を示し、第４
図は正面図、第５図は断面図、第６図は背面図である。 図中、１は固定台、２は回転ケーシング、３は主軸、４
はモータ、５は正転用ブラシ具、６は逆転用ブラシ具、
８は減速機構を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定台と、 軸芯をもち軸芯の回りを回転自在に該固定台に保持され
   、内部に遊星ギヤ室をもつ回転ケーシングと、 該回転ケーシングと同軸的に回転自在に該固定台に保持
   され、一端が該回転ケーシングの該遊星ギヤ室に延設さ
   れ、該遊星ギヤ室に位置する遊星ギヤ機構を構成する少
   なくとも１個の太陽ギヤを同軸的にもつ主軸と、 該固定台に配設され、該主軸の他端側に連結されるモー
   タ軸をもつモータと、 該回転ケーシングの軸芯の回りに所定間隔を隔てて回転
   自在にかつ該主軸と平行に保持された適数個のブラシ軸
   と、該遊星ギヤ室に位置して各該ブラシ軸に保持され該
   主軸の該太陽ギヤと噛合い該太陽ギヤにより回転される
   遊星ギヤと、各該ブラシ軸に保持され被処理物に対面可
   能なブラシとをもつブラシ具と、 該回転ケーシングと該主軸との間に介在し該主軸の回転
   を減速して該回転ケーシングに伝達し該回転ケーシング
   を減速して回転させる減速機構とで構成され、 該ブラシ軸の軸芯の回りを回る該ブラシの自転速度を速
   くしつつ、該回転ケーシングの軸芯の回りを回る該ブラ
   シの公転速度を遅くするようにし、一定時間あたりの（
   ブラシ自転数／ブラシ公転数）の値を大きくしたことを
   特徴とするブラシ回転装置。