JP4395782B2 - バリ取り装置及びバリ取り方法 - Google Patents

Description

本発明は、被加工物のけがき面のバリを研削するためのバリ取り装置及びバリ取り方法に関する。

金属加工において、被加工物の加工面と加工面との稜線には少なからずバリが発生する。被加工物の品質向上という観点からは、バリはできるだけ小さいことが好ましい。このバリは、電解処理を用いた溶解除去やショットブラストにより小さくすることができるが、いずれも大掛かりな設備が必要となる。一方、汎用設備においてブラシなどの弾性変形工具を用いてバリを研削すると、残ったバリの大きさが均一にならないため、安定した品質の確保が難しくなる。また、このバリを研削するものとして、被加工物のバリが発生する加工面（けがき面：砥石がけ面）に沿って変位するように砥石を回転自在に支持し、この支持された砥石をけがき面に当接させた状態でけがき面に沿った方向に回転させつつ移動させる技術が知られている（特許文献１参照）。
実開昭６３−１４０３５３号公報（図１）

しかしながら、上記特許文献１に記載された技術においては、砥石がけがき面に沿って回転しつつバリを研削するため、けがき面において研削方向に直交する方向に隣接する他の加工面（加工仕上面）に新たなかえりバリが発生することがある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成でけがき面のバリを研削するとともに隣接する他の加工面にかえりバリを発生させにくいバリ取り装置及びバリ取り方法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及び効果

本発明に係るバリ取り装置は、砥石と、前記砥石の外周面が被加工物のけがき面に接するように前記砥石を回転自在に支持する砥石支持部と、前記砥石が前記けがき面上において前記けがき面に沿った方向に移動するように前記砥石及び前記被加工物の少なくともいずれかを相対移動させる移動手段とを備えており、前記砥石が、前記けがき面に沿った方向に移動するときに前記けがき面との摩擦力のみによって回転し、前記砥石の外周面における前記けがき面と接する回転接線方向が、前記移動手段が相対移動させる方向に向かうにつれて、前記けがき面に隣接する加工仕上面側に向かう方向に傾斜していることを特徴とする。

本発明のバリ取り方法は、回転自在な砥石の外周面を被加工物のけがき面に接触させる接触工程と、前記砥石が前記けがき面上において前記けがき面に沿った方向に移動するように前記砥石及び前記被加工物の少なくともいずれかを相対移動させる移動工程とを備えており、前記移動工程において、前記砥石が、前記けがき面との摩擦力のみによって回転し、前記砥石の外周面における前記けがき面と接する回転接線方向が、相対移動させる方向に向かうにつれて、前記けがき面に隣接する加工仕上面側に向かう方向に傾斜していることを特徴とする。

本発明によると、砥石の外周面におけるけがき面と接する回転接線方向が、移動手段が相対移動させる方向に対して傾斜しているため、けがき面に対する砥石の移動方向と砥石によるけがき面の研削方向とを異ならせることができる。これにより、けがき面における砥石の移動方向に直交する方向に隣接する他の加工面にかえりバリが発生しにくくなる。また、砥石と被加工物とを相対移動させるだけで、けがき面に対する砥石の移動と砥石によるけがき面の研削とを同時に行うことができるため、バリ取り装置を簡易な構成で実現することができる。なお、けがき面とは、砥石によって研削されるべき砥石がけ面をいう。

本発明のバリ取り装置においては、前記砥石支持部が、前記砥石の外周面が前記けがき面に対して傾斜するように前記砥石を支持していることが好ましい。これによると、けがき面において砥石の外周面が接触している領域にあるバリをより効率よく研削することができる。

さらに、本発明のバリ取り装置においては、前記砥石支持部が、前記砥石の外周面が前記けがき面上において前記加工仕上面側から当該けがき面に接して回転するように、前記砥石を支持していることが好ましい。これによると、砥石が、けがき面に発生したバリを加工仕上面側から研削するため、加工仕上面にかえりバリが発生するのを確実に防止することができる。

また、本発明のバリ取り装置においては、ローラと、前記ローラの外周面が前記被加工物に接するように前記ローラを回転自在に支持するローラ支持部とをさらに備えており、前記ローラの外周面における前記被加工物と接する回転接線方向が、前記移動手段が相対移動させる方向に沿っていることがより好ましい。これによると、ローラが、移動手段が相対移動させる方向に沿って抵抗無く移動する。このため、砥石が、けがき面上において移動手段が相対移動させる方向に沿って移動するようにガイドされる。これにより、けがき面のバリを確実に研削することができる。

加えて、本発明のバリ取り装置においては、前記ローラが円錐形状を有しており、前記ローラの外周面が前記けがき面に隣接する加工仕上面に接することが好ましい。これによると、ローラの配置位置及び外周面の傾斜角度を適宜設定することによって、加工仕上面における円形状を有する開口の周縁に形成されたけがき面に沿うように、砥石を正確に移動させることができる。また、ローラが移動するときの内輪差による加工仕上面の傷つきを防止することができる。

さらに、本発明のバリ取り装置においては、２つ以上の前記砥石を備えており、各砥石の外周面における前記けがき面に接する領域が円周上に並ぶように前記砥石が配置されており、前記移動手段が、前記砥石及び前記被加工物の少なくともいずれかを前記円周に沿った方向に相対移動させてもよい。これによると、２つ以上の砥石をけがき面に当接させるだけで、砥石が移動する円周の中心軸とけがき面が形成された円周の中心軸とが一致するように、バリ取り装置を位置決めすることができる。

このとき、本発明のバリ取り装置においては、３つ以上の前記砥石を備えており、各砥石の外周面における前記けがき面に接する領域が円周上において均等な中心角を有するように前記砥石が配置されていることが好ましい。これによると、全ての砥石を、円周に沿って形成されたけがき面に安定した状態で接触させることができる。また、３つ以上の砥石でバリを効率よく研削することができる。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について図面を参照しつつ説明する。

（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係るバリ取り装置について説明する。図１は、本実施形態に係るバリ取り装置１の側面図である。図２は、図１における下方から見たバリ取り装置１の底面図である。

図１に示すように、バリ取り装置１は、後述するシリンダブロック１０のテーパ面（けがき面：砥石がけ面）１５（図３参照）のバリを研削するものであり、メインブロック２と、砥石支持ブロック（砥石支持部）３と、砥石４と、２つのローラ支持ブロック（ローラ支持部）５と、２つのローラ６と、軸体７と、回転機構（移動手段）８とを有している。メインブロック２は、図１中下方に向かって先細りとなっている略正三角垂形状を有するブロックである。メインブロック２の３つの側面には、砥石支持ブロック３と、２つのローラ支持ブロック５とが固定されている。砥石支持ブロック３は、円筒状の砥石４を回転自在に支持している。ローラ支持ブロック５は、円筒状のローラ６を回転自在に支持している。メインブロック２の図１中上方側端面の中央には、図１中上下方向に延在する軸体７が固定されている。軸体７におけるメインブロック２の反対側端部が回転機構８に接続されている。回転機構８は、軸体７とともにメインブロック２を、中心軸Ｘを中心に回転させるものである。後述するように、バリ取り時においては、回転機構８がメインブロック２を図１中上方から見た右回り方向に回転させる。これにより、砥石４が中心軸Ｘを中心とした円周方向であるＹ方向に移動する。

図１及び図２に示すように、砥石４の回転軸Ｉは、図１中下方に向かうにつれて、Ｙ方向（メインブロック２の回転方向）及び中心軸Ｘに近づく方向に向かうように傾斜している。この回転軸Ｉの中心軸Ｘに近づく方向に関する成分の傾斜角度が、後述するテーパ面１５の傾斜角度より小さくなっている。各ローラ６の回転軸Ｊは、Ｙ方向と直交しているとともに図１中下方に向かうにつれて、中心軸Ｘに近づく方向に向かうように傾斜しており、交点Ｚにおいて中心軸Ｘと交差している。この回転軸Ｊの傾斜角度が、テーパ面１５の傾斜角度と同じになっている。そして、図２に示すように、砥石４及び各ローラ６における外周面が円周Ｗ上に並ぶように、且つ、円周Ｗ上において均等な中心角（１２０度）を有するように、砥石４及び各ローラ６が配置されている。なお、砥石４及び各ローラ６が円周Ｗ上において互いに異なる中心角を有するように配置されていてもよい。

次に、バリ取り装置１の被加工物であるシリンダブロック１０について図３を参照しつつ説明する。図３は、シリンダブロック１０の断面図である。シリンダブロック１０は、内燃機関エンジンにおいて、図示しないピストンを摺動自在に支持するものであり、アルミダイキャストにより形成されている。図３に示すように、シリンダブロック１０は、図３中上方にて前後方向に延在しているボア部１１と、図３中下方に向かって延在しているスカート１２とを有している。ボア部１１内には、円柱形状を有するシリンダボア１３が形成されている。シリンダボア１３内には、図示しないピストンがシリンダボア１３の延在方向に沿って摺動自在に配置される。ボア部１１におけるスカート１２の反対側の端面が、図示しないシリンダヘッドが接続される接続面（加工仕上面）１４となっている。接続面１４には、シリンダボア１３の開口が形成されている。この開口の径は、上述した円周Ｗの径とほぼ同じとなっている（図２参照）。そして、この開口の縁部にテーパ面（けがき面）１５が形成されている。

次にテーパ面１５の形成手順について図４を参照しつつ説明する。図４は、テーパ面１５の形成手順を説明するための図である。図４（ａ）に示すように、まず、シリンダブロック１０におけるシリンダボア１３の内周面の仕上げ加工を行う。次に、図４（ｂ）に示すように、接続面１４に形成されているシリンダボア１３の開口の縁部にテーパ面１５を形成する。その後、接続面１４に仕上げ加工を施す。このとき、接続面１４が研削されることによってテーパ面１５の接続面１４側の縁部にバリ１６が発生する。

次に、バリ取り装置１を用いたバリ取り方法について図５を参照しつつ説明する。図５は、バリ取り装置１をシリンダブロック１０にセットした状態を示す図である。なお、図５においては、シリンダブロック１０を断面図で示している。まず、図５に示すように、軸体７の中心軸Ｘとシリンダボア１３の中心軸とが一致するように、且つ、砥石４及び各ローラ６における外周面がテーパ面１５に接するようにバリ取り装置１をシリンダブロック１０にセットする（接触工程）。このとき、砥石４及び各ローラ６における外周面がテーパ面１５と同じ径を有する円周Ｗ上において均等な中心角を有しているため、砥石４及び各ローラ６の３点支持により、軸体７の中心軸Ｘとテーパ面１５の中心（シリンダボア１３の中心軸）とが一致するようにバリ取り装置１が位置決めされる。この状態で、砥石４及びローラ６がテーパ面１５上においてテーパ面１５に沿ったＹ方向（中心軸Ｘを中心とした円周方向）に移動（相対移動）するように、回転機構８がメインブロック２を回転させる（移動工程）。

このときのローラ６の動作について図６を参照しつつ説明する。図６は、バリ取り時におけるローラ６とテーパ面１５との位置関係を示した図である。上述したように、ローラ６の回転軸Ｊの傾斜角度が、テーパ面１５の傾斜角度と同じになっているため、図６に示すように、ローラ６の外周面とテーパ面１５とが平行な状態で接している。そして、各ローラ６がテーパ面１５上においてテーパ面１５に沿ってＹ方向に移動するとき、ローラ６の外周面におけるテーパ面１５と接する回転接線方向がＹ方向に沿っている。これにより、ローラ６が、テーパ面１５との間で摩擦を生じさせることなく、テーパ面１５上をＹ方向に転がっていく。

次に、このときの砥石４の動作について図７及び図８を参照しつつ説明する。図７は、バリ取り時における砥石４とテーパ面１５との位置関係を示した上面図（図５における上方から見た図）である。図８は、図７の状態における側面図である。上述したように、砥石４の回転軸Ｉが、図１中下方に向かうにつれて、Ｙ方向に向かうように傾斜しているため、図７に示すように、砥石４の外周面におけるテーパ面１５と接する回転接線方向４ａがＹ方向に対して傾斜している。これにより、砥石４が、テーパ面１５との間で摩擦を生じさせつつ、テーパ面１５上をＹ方向に転がっていく（このとき、砥石４の外周面がテーパ面１５上において接続面１４側から当該テーパ面１５に接して回転する）。この摩擦により、砥石４がテーパ面１５のバリ１６（図４（ｂ）参照）を接続面１４からシリンダボア１３内に向かって研削する。

このとき、砥石４の回転軸Ｉの接続面１４に対する傾斜角度が、テーパ面１５の接続面１４に対する傾斜角度より小さくなっている。そして、砥石４の外周面がテーパ面１５の接続面１４側の縁部、つまり、テーパ面１５のバリ１６が発生する領域と接している。これにより、砥石４がバリ１６を効率よく研削することができる。

以上説明したように、第１実施形態のバリ取り装置１によると、砥石４の外周面におけるテーパ面１５と接する回転接線方向４ａが、砥石４の移動方向であるＹ方向に対して傾斜しているため、テーパ面１５に対する砥石４の移動方向と砥石４によるテーパ面１５の研削方向（砥石４とテーパ面１５の接触部における接線方向）とが異なっている。さらには、砥石４の外周面におけるテーパ面１５と接する回転接線方向４ａはＹ方向に向かうにつれて接続面１４側に向かう方向に傾斜しているので、砥石４の外周面におけるテーパ面１５と接する部分は上記した回転接線方向４ａに沿ってＹ方向とは逆の方向に移動する。そして、砥石４がテーパ面１５のバリ１６（図４（ｂ）参照）を接続面１４からシリンダボア１３内に向かって研削するため、接続面１４にかえりバリが発生するのを確実に防止することができる。また、回転機構８が軸体７とともにメインブロック２を回転させるだけでテーパ面１５に対する砥石４の移動と砥石４によるテーパ面１５の研削とを同時に行うことができるため、バリ取り装置１を簡易な構成で実現することができる。さらに、接続面１４にかえりバリが発生しないため、接続面１４におけるシリンダヘッドとの接続精度が向上する。

加えて、砥石４の外周面がテーパ面１５に対して傾斜しており、砥石４の外周面がテーパ面１５のバリ１６が発生する領域と接しているため、バリ１６をより効率よく研削することができる。

さらに、ローラ支持ブロック５に回転自在に支持されたローラ６の外周面とテーパ面１５とが平行な状態で接しており（即ち、ローラ６の回転軸Ｊとテーパ面１５とが平行）、ローラ６の外周面におけるテーパ面１５と接する回転接線方向がローラ６の移動方向であるＹ方向に沿っているため、ローラ６が、テーパ面１５との間で摩擦を生じさせることなくテーパ面１５上をＹ方向に沿って転がっていく。これにより、砥石４がテーパ面１５上においてＹ方向に移動するようにガイドされ、テーパ面１５のバリ１６を確実に研削することができる。

なお、本実施形態においては、バリ取り装置１が１つの砥石４と２つのローラ６とを有する構成となっているが、バリ取り装置が２つ以上の砥石４を有する構成となっていてもよいし、１つ又は３つ以上のローラ６を有する構成となっていてもよい。このとき、バリ取り時において、バリ取り装置を安定させるという観点からは、砥石４及び各ローラ６における外周面が円周Ｗ上における中心角１８０度以上の範囲内で並ぶように、砥石４及び各ローラ６が配置されることが好ましい。

次に、本実施形態の変形例について図９を参照しつつ説明する。図９は、本実施形態の変形例であるバリ取り装置１０１の底面図である。上述したバリ取り装置１においては、メインブロック２の３つの側面に、砥石４を回転自在に支持する砥石支持ブロック３と、ローラ６を回転自在に支持する２つのローラ支持ブロック５とが固定される構成となっているが、図９に示すように、本変形例のバリ取り装置１０１においては、メインブロック２の３つの側面に、砥石４を回転自在に支持する３つの砥石支持ブロック３が固定されている。このとき、各砥石４における外周面が円周Ｗ上に並ぶように、且つ、円周Ｗ上において均等な中心角（１２０度）を有するように各砥石４が配置されている。

バリ取り時においては、軸体７の中心軸Ｘとシリンダボア１３の中心軸とが一致するように、且つ、各砥石４の外周面がテーパ面１５に接するようにバリ取り装置１０１をシリンダブロック１０にセットする。このとき、各砥石４における外周面がテーパ面１５と同じ径を有する円周Ｗ上に並ぶように、且つ、円周Ｗ上において均等な中心角を有するように配置されているため、３つの砥石４の３点支持により、軸体７の中心軸Ｘとシリンダボア１３の中心軸とが一致するようにバリ取り装置１０１が位置決めされる。

これによると、全ての砥石４を、テーパ面１５に安定した状態で接触させることができる。また、３つの砥石４でバリ１６を効率よく研削することができる。

なお、本変形例においては、バリ取り装置１０１が３つの砥石４を有する構成となっているが、バリ取り装置が２つ又は３つ以上の砥石４を有する構成となっていてもよい。このとき、バリ取り時において、バリ取り装置を安定させるという観点からは、砥石４における外周面が円周Ｗ上における中心角１８０度以上の範囲内で並ぶように、砥石４が配置されることが好ましい。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図１０を参照しつつ説明する。図１０は、第２実施形態に係るバリ取り装置２０１をシリンダブロック１０にセットした状態の側面図である。なお、図１０においては、後述するローラ１０６を含むローラ支持部１０５の一部を省略している。また、第１実施形態と同じ部材については、同一の符号を付して説明を省略する。バリ取り装置２０１は、シリンダブロック１０のテーパ面１５のバリ１６を研削するためのものであり（図３参照）、図１０に示すように、メイン軸体１０２と、砥石支持部１０３と、砥石４と、ローラ支持部１０５と、３つのローラ１０６と、軸出しブロック１０７と、回転ハンドル（移動手段）１０８とを有している。

メイン軸体１０２は、図１０中上下方向に延在する円柱状の軸体であり、延在方向の中央付近において砥石支持部１０３及びローラ支持部１０５が固定されている。砥石支持部１０３は、円筒状の砥石４を回転自在に支持するものである。ローラ支持部１０５は、３つの円筒状のローラ１０６を回転自在に支持するものである（図１０中手前に位置すべきローラ１０６は図示せず）。メイン軸体１０２の図１０中下方端部には軸出しブロック１０７が固定されている。軸出しブロック１０７はシリンダボア１３の内径より少しだけ小さい径を有する円柱状となっている。そして、メイン軸体１０２の中心軸ＸＡが軸出しブロック１０７の中心軸と一致している。メイン軸体１０２の図１０中上方には回転ハンドル１０８が固定されている。回転ハンドル１０８は、ユーザがメイン軸体１０２を回転させるためのものであり、メイン軸体１０２から外側に延在するアーム１０８ａと、アーム１０８ａの端部から上方に延在するハンドル本体１０８ｂとを有している。後述するように、バリ取り時において、ユーザは、ハンドル本体１０８ｂを握ってメイン軸体１０２を図１０中上方から見た右回り方向に回転させる。これにより、砥石４が中心軸ＸＡを中心とした円周方向であるＹ方向に移動する。

第１実施形態と同様に、砥石４の回転軸Ｉは、図１０中下方に向かうにつれて、Ｙ方向及び中心軸ＸＡに近づく方向に向かうように傾斜している。この回転軸Ｉの中心軸ＸＡに近づく方向に関する成分の傾斜角度が、テーパ面１５の傾斜角度より小さくなっている。各ローラ１０６の回転軸ＪＡは、Ｙ方向及び中心軸ＸＡと直交している。

次に、バリ取り装置２０１を用いたバリ取り方法について図１１をさらに参照しつつ説明する。図１１は、図１０における上方から見たテーパ面１５、砥石４及びローラ１０６の位置関係を示した図である。まず、図１０に示すように、軸出しブロック１０７をシリンダボア１３内に挿入することによって、メイン軸体１０２の中心軸ＸＡとシリンダボア１３の中心軸とを一致させつつ、砥石４の外周面がテーパ面１５に、各ローラ１０６の外周面が接続面１４にそれぞれ接するようにバリ取り装置１０１をシリンダブロック１０にセットする（接触工程）。

この状態で、砥石４がテーパ面１５上においてテーパ面１５に沿ったＹ方向（中心軸ＸＡを中心とした円周方向）に移動（相対移動）するように、ユーザが回転ハンドル１０８を回転させる（移動工程）。このとき、ローラ１０６の回転軸ＪＡがＹ方向及び中心軸ＸＡと直交しているため、ローラ１０６の接続面１４と接する回転接線方向がＹ方向に沿っている。これにより、ローラ１０６が接続面１４上において中心軸ＸＡを中心にＹ方向に移動する。

次に、このときの砥石４の動作について説明する。上述したように、砥石４の回転軸Ｉが、図１０中下方に向かうにつれて、Ｙ方向に向かうように傾斜しているため、砥石４の外周面におけるテーパ面１５と接する回転接線方向４ａがＹ方向に対して傾斜している。これにより、砥石４が、テーパ面１５との間で摩擦を生じさせつつ、テーパ面１５上をＹ方向に転がっていく（このとき、砥石４の外周面がテーパ面１５上において接続面１４側から当該テーパ面１５に接して回転する）。この摩擦により、砥石４がテーパ面１５のバリ１６（図４（ｂ）参照）を接続面１４からシリンダボア１３内に向かって研削する。

このとき、砥石４の回転軸Ｉの接続面１４に対する傾斜角度が、テーパ面１５の接続面１４に対する傾斜角度より小さくなっているため、砥石４の外周面がテーパ面１５に対して外側に傾斜している（図８参照）。そして、砥石４の外周面がテーパ面１５の接続面１４側の縁部、つまり、テーパ面１５のバリ１６（図４（ｂ）参照）が発生する領域と接している。

以上説明した第２実施形態によると、第１実施形態と同様に、砥石４の外周面におけるテーパ面１５と接する回転接線方向が、砥石４の移動方向であるＹ方向に対して傾斜しているため、テーパ面１５に対する砥石４の移動方向と砥石４によるテーパ面１５の研削方向とを異ならせることができる。これにより、テーパ面１５における砥石４の移動方向に直交する方向に隣接する接続面１４にかえりバリが発生しにくくなる。また、回転ハンドル１０８を回転させるだけで、テーパ面１５に対する砥石４の移動と砥石４によるテーパ面１５の研削とを同時に行うことができるため、バリ取り装置２０１を簡易な構成で実現することができる。

なお、本実施形態においては、ローラ１０６が、円筒形状を有する構成となっているが、ローラ１０６が、接続面１４上で円運動するという観点からは、図１２に示すように、ローラ１０６Ａが円筒ではなく円錐形状を有していてもよい。このとき、ローラ１０６Ａの回転軸ＪＡ’は図１０中下方に向かうにつれて、中心軸ＸＡに近づく方向に向かうように傾斜している。これによると、ローラ１０６Ａが接続面１４上で円運動したときに、ローラ１０６Ａの内輪差によって接続面１４が傷つくのを防止することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図１３を参照しつつ説明する。図１３は、第３実施形態に係るバリ取り装置３０１を、被加工物である角部材３１０にセットした状態の概略斜視図である。図１３に示すように、角部材３１０は、一方向に延在したものであり、角部材３１０の延在方向に沿って延在しつつ互いに直交している２つの加工面３１４ａ、３１４ｂを有している。２つの加工面３１４ａ、３１４ｂの境界部にはテーパ面（けがき面）３１５が形成されている。なお、本実施形態においては、加工面３１４ａが仕上げ加工が施された加工仕上面となっている。

バリ取り装置３０１は、角部材３１０のテーパ面３１５のバリを研削するものであり、フレーム３０２と、砥石３０４と、２つのローラ３０６ａ、３０６ｂと、図示しないアクチュエータ（移動手段）とを有している。フレーム３０２は、砥石支持部３０３と、ローラ支持部３０５とを含んでいる。砥石支持部３０３は、円筒状の砥石３０４を回転自在に支持するものである。ローラ支持部３０５は、２つのローラ３０６ａ、３０６ｂを回転自在に支持するものである。アクチュエータは、バリ取り時において砥石３０４及びローラ３０６ａ、３０６ｂとともにフレーム３０２をけがき面３１５の延在方向に沿ったＹＢ方向に移動させるものである。

砥石３０４の回転軸ＩＢは、図１３中下方に向かうにつれて、ＹＢ方向（フレーム３０２の進行方向）に向かうように傾斜している。ローラ３０６ａの回転軸ＪＢａが、加工面３１４ａと平行且つＹＢ方向と直交している。ローラ３０６ｂの回転軸ＪＢｂが、加工面３１４ｂと平行且つＹＢ方向と直交している。

次に、バリ取り装置３０１を用いたバリ取り方法について説明する。まず、図１３に示すように、砥石３０４の外周面がテーパ面３１５に、ローラ３０６ａの外周面が加工面３１４ａに、ローラ３０６ｂの外周面が加工面３１４ｂにそれぞれ接するように、バリ取り装置３０１を角部材３１０にセットする（接触工程）。この状態で、アクチュエータが、砥石３０４及びローラ３０６ａ、３０６ｂとともにフレーム３０２をＹＢ方向に移動（相対移動）させる（移動工程）。

このとき、ローラ３０６ａの回転軸ＪＢａが、加工面３１４ａと平行且つＹＢ方向と直交しており、ローラ３０６ａの外周面における加工面３１４ａと接する回転接線方向がＹＢ方向に沿っている。このため、ローラ３０６ａが、加工面３１４ａとの間で摩擦を生じさせることなく、加工面３１４ａ上をＹＢ方向に転がっていく。また、ローラ３０６ｂの回転軸ＪＢｂが、加工面３１４ｂと平行且つＹＢ方向と直交しており、ローラ３０６ｂの外周面における加工面３１４ｂと接する回転接線方向がＹＢ方向に沿っている。このため、ローラ３０６ｂが、加工面３１４ｂとの間で摩擦を生じさせることなく、加工面３１４ｂ上をＹＢ方向に転がっていく。

さらに、上述したように、砥石３０４の回転軸ＩＢのＹＢ方向に関する成分が、ＹＢ方向に向かって加工面３１４ｂ側に傾斜しているため、砥石３０４の外周面におけるテーパ面３１５と接する回転接線方向３０４ａがＹＢ方向に対して加工面３１４ｂ側に傾斜している。これにより、砥石３０４が、テーパ面３１５との間で摩擦を生じさせつつ、テーパ面３１５上をＹＢ方向に転がっていく（このとき、砥石３０４の外周面がテーパ面３１５上において加工面３１４ａ側から当該テーパ面３１５に接して回転する）。この摩擦により、砥石３０４が、テーパ面３１５を加工面３１４ａから加工面３１４ｂに向かって研削する。

以上説明した第３実施形態によると、第１実施形態と同様に、砥石３０４の外周面におけるテーパ面３１５と接する回転接線方向３０４ａが、砥石３０４の移動方向であるＹＢ方向に対して傾斜しているため、テーパ面３１５に対する砥石３０４の移動方向と砥石３０４によるテーパ面３１５の研削方向とが異ならせることができる。これにより、テーパ面３１５における砥石３０４の移動方向に直交する方向に隣接する加工面３１４ａ、３１４ｂにかえりバリが発生しにくくなる。特に、砥石３０４が、テーパ面３１５を加工面３１４ａから加工面３１４ｂに向かって研削するため、加工面３１４ａにかえりバリが発生するのを確実に防止することができる。また、アクチュエータがフレーム３０２をＹＢ方向に移動させるだけで、テーパ面３１５に対する砥石３０４の移動と砥石３０４によるテーパ面３１５の研削とを同時に行うことができるため、バリ取り装置３０１を簡易な構成で実現することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、次のような発明を実施することもできる。

上記第１〜３実施形態は、回転機構８、回転ハンドル１０８、アクチュエータなどの移動手段が、砥石４、３０４をテーパ面１５、３１５に沿って移動させる構成であるが、移動手段が砥石を固定した状態でシリンダブロック１０、角部材３１０などの被加工物を移動させる構成であってもよいし、砥石及び被加工物をともに移動させる構成であってもよい。

本発明の第１実施形態に係るバリ取り装置の側面図である。 図１における下方から見たバリ取り装置の底面図である。 図１に示すバリ取り装置の被加工物であるシリンダブロックの断面図である。 図３に示すテーパ面の形成手順を説明するための図である。 図１に示すバリ取り装置をシリンダブロックにセットした状態を示す図である。 図１に示すローラとテーパ面との位置関係を示した図である。 図１に示す砥石とテーパ面との位置関係を示した図である。 図７の状態における側面図である。 第１実施形態の変形例であるバリ取り装置の底面図である。 本発明の第２実施形態に係るバリ取り装置の側面図である。 図１０における上方から見たテーパ面、砥石及びローラの位置関係を示した図である。 第２実施形態の変形例であるバリ取り装置におけるテーパ面、砥石及びローラの位置関係を示した図である。 本発明の第３実施形態に係るバリ取り装置の外観斜視図である。

符号の説明

１、１０１、２０１、３０１ バリ取り装置
２ メインブロック
３ 砥石支持ブロック（砥石支持部）
４、３０４ 砥石
４ａ、３０４ａ回転接線方向
５ ローラ支持ブロック（ローラ支持部）
６、３０６ａ、３０６ｂ ローラ
７ 軸体
８ 回転機構（移動手段）
１０ シリンダブロック
１３ シリンダボア
１４ 接続面（加工仕上面）
１５、３１５ テーパ面（けがき面）
１６ バリ
１０２ メイン軸体
１０３、３０３砥石支持部
１０５、３０５ローラ支持部
１０６ ローラ
１０７ 軸出しブロック
１０８ 回転ハンドル（移動手段）
３０２ フレーム
３１０ 角部材（被加工物）
３１４ａ、３１４ｂ 加工面

Claims (8)

1. 砥石と、
   前記砥石の外周面が被加工物のけがき面に接するように前記砥石を回転自在に支持する砥石支持部と、
   前記砥石が前記けがき面上において前記けがき面に沿った方向に移動するように前記砥石及び前記被加工物の少なくともいずれかを相対移動させる移動手段とを備えており、
   前記砥石が、前記けがき面に沿った方向に移動するときに前記けがき面との摩擦力のみによって回転し、
   前記砥石の外周面における前記けがき面と接する回転接線方向が、前記移動手段が相対移動させる方向に向かうにつれて、前記けがき面に隣接する加工仕上面側に向かう方向に傾斜していることを特徴とするバリ取り装置。
2. 前記砥石支持部が、前記砥石の外周面が前記けがき面に対して傾斜するように前記砥石を支持していることを特徴とする請求項１に記載のバリ取り装置。
3. 前記砥石支持部は、前記砥石の外周面が前記けがき面上において前記加工仕上面側から当該けがき面に接して回転するように、前記砥石を支持していることを特徴とする請求項１又は２に記載のバリ取り装置。
4. ローラと、
   前記ローラの外周面が前記被加工物に接するように前記ローラを回転自在に支持するローラ支持部とをさらに備えており、
   前記ローラの外周面における前記被加工物と接する回転接線方向が、前記移動手段が相対移動させる方向に沿っていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のバリ取り装置。
5. 前記ローラが円錐形状を有しており、前記ローラの外周面が前記けがき面に隣接する加工仕上面に接することを特徴とする請求項４に記載のバリ取り装置。
6. ２つ以上の前記砥石を備えており、
   各砥石の外周面における前記けがき面に接する領域が円周上に並ぶように前記砥石が配置されており、
   前記移動手段が、前記砥石及び前記被加工物の少なくともいずれかを前記円周に沿った方向に相対移動させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のバリ取り装置。
7. ３つ以上の前記砥石を備えており、
   各砥石の外周面における前記けがき面に接する領域が円周上において均等な中心角を有するように前記砥石が配置されていることを特徴とする請求項６に記載のバリ取り装置。
8. 回転自在な砥石の外周面を被加工物のけがき面に接触させる接触工程と、
   前記砥石が前記けがき面上において前記けがき面に沿った方向に移動するように前記砥石及び前記被加工物の少なくともいずれかを相対移動させる移動工程とを備えており、
   前記移動工程において、
   前記砥石が、前記けがき面との摩擦力のみによって回転し、
   前記砥石の外周面における前記けがき面と接する回転接線方向が、相対移動させる方向に向かうにつれて、前記けがき面に隣接する加工仕上面側に向かう方向に傾斜していることを特徴とするバリ取り方法。

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