JP7625442B2

JP7625442B2 - バリ取り装置

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Publication number: JP7625442B2
Application number: JP2021033536A
Authority: JP
Inventors: 智則江藤
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Priority date: 2021-03-03
Filing date: 2021-03-03
Publication date: 2025-02-03
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Description

本発明は、樹脂成形品からバリを取るウォータージェット式のバリ取り装置に関する。

現代の社会では、材料を所望の形に成形することで作製される工業製品が数多く流通している。こうした成形の際には、所望の形からはみ出した一部の材料により、バリと呼ばれる余分な出っ張りが成形品の成形面に形成されることがある。

たとえば、成形によって外形が定まる成形品では、成形品の外周面に対応する成形面から突き出したバリ（いわゆる外周バリ）が形成されることが多く、また、成形によって貫通孔が形成される製品では、その貫通孔の内壁面に対応する成形面から突き出したバリ（いわゆる孔バリ）が形成されることが多い。そこで、成形後には、こうしたバリを成形品から取るバリ取り作業が必要となる。

ここで、バリ取りの一手法として、水をバリ取り対象の成形品に噴射することでバリ取りを行うウォータージェット式のバリ取りが従来から知られている（たとえば特許文献１，２参照）。ウォータージェット式のバリ取りでは水を噴射するだけでバリ取りができるため、個々のバリを切削工具等で除去するバリ取りよりも手間がかからず、バリ取り作業の効率が高いという利点がある。

特開平３－１７８３８５号公報特開平４－２２４９１２号公報

しかしながら、ウォータージェット式のバリ取りでは、バリが存在する部位だけでなくその周辺の部位にも、噴射された水の力が作用するため、バリ取り対象の成形品が損傷するリスクがある。このため、従来からウォータージェット式のバリ取りは、金属材料を成形してなる金属成形品のように、噴射された水の力に対する耐久性が比較的高い成形品に対して適用されることが多く、耐久性が低い成形品に対しては不向きと考えられてきた。

たとえば、樹脂材料を成形してなる樹脂成形品は金属成形品に比べて耐久性が低い。このため、樹脂成形品では、超音波を用いたバリ取りや切削工具を用いたバリ取りといった、ウォータージェット式以外のバリ取り手法が適用されることが多いのが実情である。

しかしながら、樹脂成形品から得られる樹脂製品は、様々な分野で用いられるきわめて需要の高い工業製品であり、樹脂成形品においても、生産性向上の観点から、バリ取り作業の効率が高いウォータージェット式のバリ取りの適用が強く望まれる。

上記の事情を鑑み、本発明では、水の噴射による樹脂成形品の損傷を抑えつつ、樹脂成形品からバリを取るウォータージェット式のバリ取り装置の実現を図っている。

上述の課題を解決するため、本発明は、以下のバリ取り装置を提供する。

［１］バリが突き出した成形面を有し少なくとも一部が板形状の樹脂成形品に水を噴射することで該樹脂成形品から前記バリを取るウォータージェット式のバリ取り装置において、平坦な配置面を有し、該配置面に、前記成形面と接続する前記樹脂成形品の下面が接触した状態で前記樹脂成形品が配置される第１の治具と、平坦な押さえ面を有し、該押さえ面と前記第１の治具の前記配置面との間で、前記成形面が露出した状態の前記樹脂成形品を挟み込みながら、前記下面とは反対側の、前記成形面と接続する前記樹脂成形品の上面を前記成形面の近傍まで覆う金属製の第２の治具と、前記第２の治具の側から前記成形面上の前記バリに向けて水を噴射する水噴射部と、を備えたバリ取り装置。

［２］前記樹脂成形品は、外周面を前記成形面として成形されたものであり、前記バリは、前記外周面から突き出した外周バリであって、前記水噴射部は、前記外周面に沿った平面上の、前記第２の治具の直上に配置され、前記水噴射部の先端部から、所定の角度幅の広がりを持たせつつ水を噴射するものである［１］に記載のバリ取り装置。

［３］前記樹脂成形品は、内壁面を前記成形面とする貫通孔が成形されたものであり、前記バリは、該貫通孔の前記内壁面から突き出した孔バリであって、前記第１の治具は、前記第２の治具との間で前記樹脂成形品を挟み込んだ状態で前記貫通孔と連通する第１の連通孔が形成されたものであり、前記第２の治具は、前記第１の治具との間で前記樹脂成形品を挟み込んだ状態で前記貫通孔と連通する第２の連通孔であって、前記水噴射部から噴射された水が流入する流入開口部と、前記貫通孔の前記第２の治具側の開口部と接続し前記流入開口部から流入した水が前記貫通孔内に流出する流出開口部と、を有する第２の連通孔が形成されたものである［１］又は［２］記載のバリ取り装置。

［４］前記第２の治具は、前記第２の連通孔として、前記流入開口部が前記流出開口部よりも開口面積が大きい第２の連通孔が形成されたものである［３］に記載のバリ取り装置。

［５］前記第２の治具は、前記第２の連通孔として、少なくとも内壁面の一部が前記流入開口部の側から前記流出開口部の側に向かって、テーパー形状に傾斜しつつ狭まる第２の連通孔が形成されたものである［４］に記載のバリ取り装置。

［６］前記第２の治具は、前記第２の連通孔として、少なくとも内壁面の一部が前記流入開口部の側から前記流出開口部の側に向かって、湾曲しつつ狭まる第２の連通孔が形成されたものである［４］又は［５］に記載のバリ取り装置。

本発明のバリ取り装置では、樹脂成形品の上面を金属製の第２の治具が覆うことで、水噴射部から噴射された水により樹脂成形品が損傷することが回避される。この結果、本発明では、水の噴射による樹脂成形品の損傷を抑えつつ樹脂成形品からバリを取ることができる。

本発明の一実施形態のバリ取り装置の構成を表した模式的な構成図である。図１のバリ取り装置における孔バリ除去の模式的な説明図である。図２の第２の連通孔とは異なる形状の第２の連通孔が形成された第２の治具を備えたバリ取り装置の模式的な構成図である。図３の第２の治具の、第２の連通孔が形成されている箇所付近の拡大図である。図４とは異なる形状の第２の連通孔が形成された金属製の第２の治具を表した図である。図４のテーパー形状と図５の湾曲形状とを合わせた形状の内壁面を持つ第２の連通孔が形成された金属製の第２の治具を表した図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。

図１は、本発明の一実施形態のバリ取り装置１０の構成を表した模式的な構成図である。

バリ取り装置１０は、バリが突き出した成形面を有し少なくとも一部が板形状の樹脂成形品に水を噴射することで樹脂成形品からバリを取るウォータージェット式のバリ取り装置である。

なお、ここでいう「樹脂成形品」とは、少なくとも一部が樹脂材料から成形された成形品を指している。すなわち、「樹脂成形品」には、全体が樹脂材料から成形された、樹脂のみからなる成形品だけでなく、一部分は樹脂材料から成形されるが他の部分は樹脂以外の材料（たとえば金属等）で構成されている成形品も含まれる。図１では、バリ取り対象の樹脂成形品の一例として、平面状に広がった形状の本体部４１と、本体部４１の端部をシールする、樹脂製で板状のシール部４２と、からなる樹脂成形品４が示されている。

樹脂成形品４（正確にはその一部であるシール部４２）は、外周面４ｃを成形面として樹脂材料から成形され、この成形の際には、図１に示すように、外周面４ｃから突き出した外周バリＸが生じることがある。また、樹脂成形品４には、後述するように、シール部４２において貫通孔４０（図１では不図示・後述の図２および図３参照）が成形されており、この成形の際には、貫通孔４０の内壁面４ｄから突き出した孔バリＹ（後述の図２参照）が生じることがある。

こうした成形時のバリを取るための構成要素として、バリ取り装置１０は、第１の治具１、第２の治具２、および水噴射部３を備えている。以下、外周バリＸを除去する場合を例にとって、図１を参照しつつ、これらの構成要素について説明する。

第１の治具１は平坦な配置面１ａを有している。外周バリＸの除去の際には、樹脂成形品４は、樹脂成形品４の下面４ｂが、この第１の治具１の配置面１ａに接触した状態で配置される。ここで、樹脂成形品４の下面４ｂは、成形面である外周面４ｃと接続しており、このように配置された状態では、成形面（図１の外周面４ｃ）は外部に露出している。

第２の治具２は、平坦な押さえ面２ａを有する金属製の部材である。外周バリＸの除去の際には、第２の治具２は、この押さえ面２ａと第１の治具１の配置面１ａとの間で、成形面（図１の外周面４ｃ）が露出した状態の樹脂成形品４を挟み込む。第２の治具２は、このように挟み込まれた樹脂成形品４の上面４ａを、成形面（図１の外周面４ｃ）の近傍まで覆っている。ここで、樹脂成形品４の上面４ａは、上述の下面４ｂとは反対側の樹脂成形品４の面であって、成形面（図１の外周面４ｃ）と接続する面である。

水噴射部３は、第２の治具２の側から成形面（図１の外周面４ｃ）上の外周バリＸに向けて先端部３１から水を噴射する。この水の噴射により、成形面（図１の外周面４ｃ）から外周バリＸが除去される。

次に、孔バリの除去について説明する。

図２は、図１のバリ取り装置１０における孔バリ除去の模式的な説明図である。

図２に示すように樹脂成形品４では、シール部４２において貫通孔４０が成形されており（ただし図１では不図示）、図２には、この成形の際に生じた孔バリＹが、貫通孔４０の内壁面４ｄから突き出している様子が示されている。

孔バリＹの除去の際にも、図１の外周バリＸの除去の時と同様に、樹脂成形品４は、図２に示すように樹脂成形品４の下面４ｂが、第１の治具１の配置面１ａに接触した状態で配置される。ここで、樹脂成形品４の下面４ｂは、成形面である貫通孔４０の内壁面４ｄと接続しており、このように配置された状態では、成形面（図２の内壁面４ｄ）は外部に露出している。

また、孔バリＹの除去の際にも、図１の外周バリＸの除去の時と同様に、第２の治具２は、図２に示すように押さえ面２ａと第１の治具１の配置面１ａとの間で、成形面（図２の内壁面４ｄ）が露出した状態の樹脂成形品４を挟み込む。第２の治具２は、このように挟み込まれた樹脂成形品４の上面４ａを、上面４ａと接続する成形面（図２の内壁面４ｄ）の近傍まで覆っている。

図２では不図示の水噴射部３（なお図１参照）は、第２の治具２の側から成形面（図２の内壁面４ｄ）上の孔バリＹに向けて図２の太線矢印の向きに水を噴射する。この水の噴射により、成形面（図２の内壁面４ｄ）から孔バリＹが除去される。

以上の図１および図２で説明したように、バリ取り装置１０では、樹脂成形品４の上面４ａを金属製の第２の治具２が覆うことで、水噴射部３から噴射された水により樹脂成形品４が損傷することが回避される。この結果、バリ取り装置１０では、水の噴射による樹脂成形品４の損傷を抑えつつ樹脂成形品４からバリ（図１の外周バリＸや図２の孔バリＹ）を取ることができる。

ここで、バリ取り装置１０では、図１に示すように、外周バリＸ除去の際に水噴射部３は、外周面４ｃに沿った平面上の、第２の治具２の直上に配置され、水噴射部３の先端部３１から、所定の角度幅θの広がりを持たせつつ水を噴射する。

水噴射部３から噴射される水に所定の角度幅θの広がりがあることで、水が外周バリＸに当たりやすくなりバリ取りの効率が向上する。

ここで、図１では、所定の角度幅θが、水噴射部３の先端部３１を角度中心としたときの、水の噴射方向の角度の幅として記載されている。さらに、水噴射部３の先端部３１と樹脂成形品４との間の距離Ｌ、および、先端部３１から距離Ｌ離れた箇所（すなわち外周バリＸ付近）における、噴射方向（図１の上下方向）に垂直な面内での水の噴射範囲Ｄについても記載されている。水噴射部３は、図の矢印方向に回転しながら水の噴射を行い、これにより、方向に応じて水の噴射量にムラが生じることが抑えられる。

また、バリ取り装置１０では、図２に示すように、第１の治具１には、第２の治具２との間で樹脂成形品４を挟み込んだ状態で貫通孔４０と連通する第１の連通孔１１が形成されている。また、第２の治具２は、第１の治具１との間で樹脂成形品４を挟み込んだ状態で貫通孔４０と連通する第２の連通孔２１が形成されている。この第２の連通孔２１は、水噴射部３から噴射された水が流入する流入開口部２１ａと、貫通孔４０の第２の治具２側の開口部４１ａと接続し流入開口部２１ａから流入した水が貫通孔４０内に流出する流出開口部２１ｂと、を有している。

このような第１の連通孔１１や第２の連通孔２１により、水を、貫通孔４０の内壁面４ｄ上の孔バリＹが存在する所まで流し続けることができる。このとき、貫通孔４０の開口部４１ａの付近を除き、第２の治具２が樹脂成形品４を覆っているため、第２の連通孔２１や第１の連通孔１１を通過する水により樹脂成形品４に損傷が与えられることが回避されている。

ここで、図２では、第２の連通孔２１は、樹脂成形品４の厚さ方向（図２の上下方向）に真っ直ぐに延びるストレート形状を有しているが、同様の効果は、他の形状の第２の連通孔が採用された場合でも十分に得ることができる。以下では、異なる形状の第２の連通孔が形成された第２の治具を備えたバリ取り装置について説明する。

図３は、図２の第２の連通孔２１とは異なる形状の第２の連通孔５１が形成された第２の治具５を備えたバリ取り装置２０の模式的な構成図であり、図４は、図３の第２の治具５の、第２の連通孔５１が形成されている箇所付近の拡大図である。

図３のバリ取り装置２０は、図２の第２の連通孔２１とは異なる形状の第２の連通孔５１が金属製の第２の治具５に形成されている点を除き、図１および図２のバリ取り装置１０と同じ構成要素を有する。図３では、こうした同一の構成要素については同一の符号が付されており、それらの同一の構成要素の説明については図１および図２の説明を参照することとし、ここではその重複説明は省略する。なお、図３のバリ取り装置２０は、第１の治具１および第２の治具５に加え、図３では不図示の水噴射部３（図１参照）も備えており、この水噴射部３が図３の太線矢印の向きに水を噴射することで成形面（図３の内壁面４ｄ）から孔バリＹが除去される。

孔バリＹの除去の際には、図３に示すようにバリ取り装置２０の第２の治具５は、図２の第２の治具２と同様に、第２の治具５が有する平坦な押さえ面５ａと第１の治具１の配置面１ａとの間で、成形面（図３の内壁面４ｄ）が露出した状態の樹脂成形品４を挟み込む。第２の治具５は、このように挟み込まれた樹脂成形品４の上面４ａを、上面４ａと接続する成形面（図３の内壁面４ｄ）の近傍まで覆っている。

このため、図３のバリ取り装置２０においても、樹脂成形品４の上面４ａを金属製の第２の治具５が覆うことで、水噴射部３（図３では不図示・図１参照）から噴射された水により樹脂成形品４が損傷することが回避される。この結果、バリ取り装置２０においても、図１および図２のバリ取り装置１０と同様に、水の噴射による樹脂成形品４の損傷を抑えつつ樹脂成形品４から孔バリＹを取ることができる。なお、外周バリＸ（図１参照）についても同様である。

図３に示すように第２の治具５には、第１の治具１との間で樹脂成形品４を挟み込んだ状態で貫通孔４０と連通する第２の連通孔５１が形成されている。図３および図４に示すうに第２の連通孔５１は、水噴射部３から噴射された水が流入する流入開口部５１ａと、貫通孔４０の第２の治具５側の開口部４１ａと接続し流入開口部２１ａから流入した水が貫通孔４０内に流出する流出開口部５１ａｂと、を有している。

ここで、図３および図４の第２の連通孔５１では、図２の第２の連通孔２１と異なり、流入開口部５１ａは、貫通孔４０の開口部４１ａと接続する流出開口部５１ａｂよりも開口面積が大きくなっている。

このように流入開口部５１ａが流出開口部５１ａｂよりも開口面積が大きくなっていることで、図３では不図示の水噴射部３から図３の太線矢印の向きに噴射された水の多くが第２の連通孔２１に流れ込みやすくなり、バリ取りの効率が向上する。

さらに、図３および図４に示すように、第２の治具５の第２の連通孔５１における内壁面５２は、少なくとも内壁面の一部が流入開口部５１ａの側から流出開口部５１ａｂの側に向かってテーパー形状に傾斜しつつ狭まっている。より具体的には、第２の連通孔５１では、内壁面５２全体（第２の連通孔５１の全長ｈ_０にわたる全内壁面）のうち、流入開口部５１ａからの厚さ方向の長さｈ_１の上側部分５２ａが、流出開口部５１ａｂの側に向かってテーパー形状に傾斜しつつ狭まっている。なお、図３および図４の例では、内壁面５２全体のうち上側部分５２ａのみがテーパー形状であるが、本発明では、第２の連通孔の内壁面５２全体がテーパー形状となっていてもよい。

第２の連通孔５１の内壁面５２の少なくとも一部がテーパー形状に傾斜することにより、図３の太線矢印の向きに噴射された水の多くが、より一層、第２の連通孔２１に流れ込みやすくなり、バリ取りの効率が図２の形態よりもさらに向上する。

ここで、図３および図４の例では、第２の連通孔５１の内壁面５２全体のうち、残りの流出開口部５１ａｂの側の下側部分５２ｂは、一例として、図２と同様の樹脂成形品４の厚さ方向（図２の上下方向）に真っ直ぐに延びるストレート形状となっている。特に図４では、第２の連通孔５１の内壁面５２のうち、開口径ｄ_１の流入開口部５１ａの側の上側部分５２ａが傾斜角度幅φのテーパー形状であり、残りの、開口径ｄ_２（ただしｄ_１＞ｄ_２）の流出開口部５１ａｂの側の下側部分５２ｂがストレート形状となっている。

ただし、上述した、バリ取りの効率がさらに向上する効果は、上側部分５２ａがテーパー形状であって下側部分５２ｂがストレート形状の内壁面５２を持つ第２の連通孔５１に限られない。すなわち、流入開口部が流出開口部よりも開口面積が大きい他の形状の第２の連通孔でも同様の効果を発揮し得るものが存在する。以下では、こうした他の形状の第２の連通孔が形成された第２の治具をいくつか紹介する。

図５は、図４とは異なる形状の第２の連通孔６１が形成された金属製の第２の治具６を表した図である。

図５の第２の治具６の第２の連通孔６１における内壁面６２は、少なくとも内壁面６２の一部が流入開口部６１ａの側から流出開口部６１ｂの側に向かって湾曲しつつ狭まっている。より具体的には、第２の連通孔６１は、内壁面６２全体（第２の連通孔６１の全長ｈ_０にわたる全内壁面）にわたって曲率Ｒの湾曲形状で湾曲しつつ、流入開口部６１ａの側から流出開口部６１ｂの側に向かうにつれて狭まる形状となっている。ここで、図５の流出開口部６１ｂは、流入開口部６１ａよりも開口面積が小さく、図３および図４の流出開口部５１ａｂと同様に、樹脂成形品４の貫通孔４０の開口部４１ａ（図５では不図示・図３等参照）に接続している。なお、図５の例では、内壁面６２全体（第２の連通孔６１の全長ｈ_０にわたる全内壁面）が湾曲形状であるが、本発明では、内壁面６２全体のうち、流入開口部６１ａからの厚さ方向の長さがｈ_１の上側部分のみが湾曲形状となっていてもよい。

第２の連通孔５１の内壁面５２の少なくとも一部が湾曲することで、水噴射部３（図５では不図示・図１参照）から噴射された水の多くが第２の連通孔６１に流れ込みやすくなり、図４の形態と同様に、バリ取りの効率が図２の形態よりもさらに向上する。

また、本発明では、図４のテーパー形状と図５の湾曲形状とを合わせた形状の内壁面を持つ第２の連通孔が形成された第２の治具が採用されてもよい。

図６は、図４のテーパー形状と図５の湾曲形状とを合わせた形状の内壁面７２を持つ第２の連通孔７１が形成された金属製の第２の治具７を表した図である。

図６の第２の治具７の第２の連通孔７１では、内壁面７２全体（第２の連通孔７１の全長ｈ_０にわたる全内壁面）のうち、流入開口部５１ａからの厚さ方向の長さがｈ_１の上側部分７２ａは、図４と同様に、傾斜角度幅φのテーパー形状である。一方、残りの流出開口部７１ｂの側の下側部分７２ｂは、図５と同様に、曲率Ｒの湾曲形状である。

このような第２の治具７を採用した場合でも、水噴射部３（図６では不図示・図１参照）から噴射された水の多くが第２の連通孔７１に流れ込みやすくなり、図４や図５の形態と同様に、バリ取りの効率が図２の形態よりもさらに向上する。

以下では、本発明の効果を示すさらに具体的な実施例について説明する。なお、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。

（実施例１）
実施例１のバリ取り装置は、図４の第２の治具５を備えた図３のバリ取り装置２０の一具体例である。なお、図３の説明で上述したように、実施例１のバリ取り装置は、図３の第１の治具１および第２の治具５に加えて、図１の水噴射部３（図３では不図示）を備えている。

実施例１のバリ取り装置の第１の治具１（図１～図３参照）は、平坦な配置面１ａを有するステンレス製の板状部材である。実施例１のバリ取り装置２０の第１の治具１には、口径２．５ｍｍのストレート形状の第１の連通孔１１が形成されている。

実施例１のバリ取り装置の第２の治具５（図４参照）は、平坦な押さえ面５ａを有するステンレス製の板状部材である。実施例１のバリ取り装置２０の第２の治具５には、全長ｈ_０が３．０ｍｍであり、流入開口部５１ａの側の開口径ｄ_１が４．４ｍｍであり、流出開口部５１ａｂの側の開口径ｄ_２が２．５ｍｍの第２の連通孔５１（図４参照）が形成されている。ここで、第２の連通孔５１の内壁面５２の上側部分５２ａ（図４参照）は、流入開口部５１ａからの第２の治具２の厚さ方向の長さｈ_１が１．５ｍｍであって、傾斜角度幅φが６０°のテーパー形状となっている。一方、残りの下側部分５２ｂ（図４参照）は、開口径２．５ｍｍの流出開口部５１ａｂにまで延びるストレート形状となっている。

実施例１のバリ取り装置の水噴射部３（図１参照）は、図１のθ＝２０°の角度幅で、図１の矢印方向に回転速度８００～１０００回転／分で回転しながら噴射圧３０ＭＰａの水を先端部３１から噴射する。

（実施例２）
実施例２のバリ取り装置は、図２の第２の治具２を備えた図１のバリ取り装置１０の一具体例である。実施例２のバリ取り装置における第１の治具１（図１～図３参照）や水噴射部３（図１参照）は実施例１と同じであり、第２の治具２のみが実施例１と異なる。

実施例２のバリ取り装置の第２の治具２（図２参照）は、平坦な押さえ面２ａを有するステンレス製の板状部材である。実施例２のバリ取り装置１０の第２の治具２には、開口径２．５ｍｍの流入開口部２１ａと開口径２．５ｍｍの流出開口部２１ｂとをつなぐ全長３．０ｍｍのストレート形状の第２の連通孔２１（図２参照）が形成されている。

（比較例１）
比較例１のバリ取り装置は、第２の治具が存在していない点を除き、実施例１や実施例２のバリ取り装置と同じ構成を備えている。すなわち比較例１のバリ取り装置は、実施例１や実施例２と同じ第１の治具１（図１～図３参照）や水噴射部３（図１参照）を備えているが、第２の治具は備えていない。比較例１のバリ取り装置では、外周バリＸや孔バリＹの除去の際には、水噴射部３から噴射された水をバリ除去対象の樹脂成形品が直接に受けることとなる。

［試験１］
以上の実施例１、実施例２および比較例１のバリ取り装置を用いて以下の試験１を行った。バリ除去対象の樹脂成形品として、径２．５ｍｍ程度の貫通孔４０が形成された図１～図３の樹脂成形品４を用いて、この樹脂成形品４の外周部の外周バリＸ（図１参照）や孔バリＹ（図２および図３参照）の除去を行った。なお、外周バリＸの除去では、樹脂成形品４の外周部において、各実施例の第２の治具で覆われずに少しはみ出している部分のはみ出し量は０．３ｍｍ程度であり、きわめて小さい量である。

具体的には、まず、水噴射部３の先端部３１とバリ除去対象の樹脂成形品４との間の距離Ｌ（図１参照）を１５ｍｍとして、成形面である外周面４ｃ（図１参照）から外周バリＸの除去を行った。なお、先端部３１からの距離Ｌ＝１５ｍｍの箇所における、噴射方向に垂直な面内での水の噴射範囲Ｄ（図１参照）は、水噴射部３の水噴射の角度幅θが２０°であることから６．５ｍｍとなる。

次に、水噴射部３の先端部３１とバリ除去対象の樹脂成形品４との間の距離Ｌ（図１参照）を１０ｍｍとして、成形面である貫通孔４０の内壁面４ｄ（図２および図３参照）から孔バリＹの除去を行った。なお、先端部３１からの距離Ｌ＝１０ｍｍの箇所における、噴射方向に垂直な面内での水の噴射範囲Ｄ（図１参照）は、水噴射部３の水噴射の角度幅θが２０°であることから４．７ｍｍとなる。

このような外周バリＸや孔バリＹのバリ取りを、複数の樹脂成形品４を、順番に１つずつ、水噴射部３からの水噴射を受ける位置に送り込むことで行った。このように送り込まれる樹脂成形品４の移動速度は３ｍ／分であった。なお、１つの樹脂成形品４において孔バリのバリ取りにかける時間は０．１秒である。

なお、この試験１において、外周バリＸの除去のときと孔バリＹの除去のときとで、水噴射部３の先端部３１とバリ除去対象の樹脂成形品４との間の距離Ｌ（図１参照）を変える理由は、以下の通りである。一般に、水噴射部３の先端部３１から噴射されてバリと衝突する水滴粒子の大きさは距離Ｌが短いほど小さくなる。孔バリＹの除去では、距離Ｌ＝１０ｍｍ程度で十分であるが、外周バリＸの除去では、孔バリの除去よりも水噴射部３の先端部３１の動く軌跡が複雑で樹脂成形品４との位置合わせが難しい等の理由により、この程度の距離Ｌでは水滴粒子が小さすぎバリ残しが生じ得る。そこで、外周バリＸの除去では、距離Ｌ（図１参照）＝１５～２０ｍｍが最適となる。一方、孔バリＹの除去では、距離Ｌ（図１参照）＝１５～２０ｍｍであると、噴射した水が流入する開口部（たとえば第２の治具の第２の連通孔における流入開口部）の大きさによっては、そうした開口部から外れて樹脂成形品４の貫通孔４０に流入しない水が多くなる。

実施例１、実施例２および比較例１のバリ取り装置のそれぞれに対して試験１を行った後、水噴射による樹脂成形品４の損傷の有無をチェックした。また、孔バリＹ（図２および図３参照）に関し、試験１の後に樹脂成形品４の貫通孔４０の内壁面４ｄ上に残った孔バリＹから無作為に１０個を選択してその高さの算術平均値を求めた。

［試験１の結果］
実施例１～３および比較例１～２の評価結果を、これら実施例や比較例の特徴とともに下記の表１に示す。

表１において、第２の治具が存在しない比較例１と、第２の治具５，２がそれぞれ存在する実施例１，２とを比較すると、比較例１では樹脂成形品４が損傷していたのに対し、実施例１，２では樹脂成形品４に損傷は見られなかった。このことから、樹脂成形品４を第２の治具５，２が覆うことで、水噴射部３から噴射された水により樹脂成形品４の損傷が回避されることがわかる。

表１において、第２の連通孔５１の流入開口部５１ａ側がテーパー形状となっている実施例１と、第２の連通孔２１全体がストレート形状となっている実施例２とを比較すると、残った孔バリＹの高さの平均値は、実施例１の方が実施例２よりも低い。このことから、第２の連通孔において流入開口部側の開口面積を大きくする（正確には流出開口部側よりも相対的に大きくする）ことで、噴射された水の多くが第２の連通孔に流れ込みやすくなり、バリ取りの効率が向上することがわかる。なお、比較例１では、噴射された水により樹脂成形品４の貫通孔４０付近が損傷していたため、残った孔バリＹの高さの平均値は求められなかった。

（実施例３）
実施例３のバリ取り装置は、実施例１における第２の治具５（図３および図４参照）を図５の第２の治具６に置き代えたバリ取り装置の一具体例であり、第１の治具１や水噴射部３については実施例１と同じである。

実施例３の第２の治具６（図５参照）も実施例１と同様に、平坦な押さえ面を有するステンレス製の板状部材である。実施例３の第２の治具６には、内壁面６２全体にわたって曲率Ｒが３．５ｍｍの湾曲形状で湾曲しつつ、流入開口部６１ａの側から流出開口部６１ｂの側に向かうにつれて狭まる形状の第２の連通孔６１（図４参照）が形成されている。実施例３における第２の連通孔６１の全長ｈ_０は、実施例１と同様に３ｍｍであり、流出開口部６１ｂの開口径も実施例１と同じである。

（実施例４）
実施例４のバリ取り装置は、実施例１における第２の治具５（図３および図４参照）を図６の第２の治具７に置き代えたバリ取り装置の一具体例であり、第１の治具１や水噴射部３については実施例１と同じである。

実施例４の第２の治具７（図６参照）も実施例１と同様に、平坦な押さえ面を有するステンレス製の板状部材である。実施例４の第２の治具７には、実施例１（図４参照）のテーパー形状と実施例３（図５参照）の湾曲形状とを合わせた形状の内壁面７２を持つ第２の連通孔７１が形成されている。具体的には、実施例４の第２の連通孔７１では、流入開口部７１ａからの厚さ方向の長さｈ_１が２ｍｍの上側部分７２ａが、傾斜角度幅φ＝６０°のテーパー形状であり、残りの流出開口部７１ｂの側の下側部分７２ｂが曲率Ｒ＝３．５ｍｍの湾曲形状となっている。

（実施例５）
実施例５のバリ取り装置は、実施例１における第２の治具５（図３および図４参照）を、流入開口部５１ａの側の開口径ｄ_１および上側部分５２ａ（図４参照）の長さｈ_１が異なる別の第２の治具５（図３および図４参照）に置き代えたバリ取り装置の一具体例である。こうした寸法の相違を除けば、実施例５は実施例１と同じであり、第１の治具１や水噴射部３等についても実施例１と同じである。

従って、実施例５の第２の治具５（図６参照）も実施例１と同様に、平坦な押さえ面を有するステンレス製の板状部材であり、全長ｈ_０が３．０ｍｍであって流出開口部５１ａｂの側の開口径ｄ_２が２．５ｍｍの第２の連通孔５１（図４参照）が形成されている。また、第２の連通孔５１の内壁面５２の上側部分５２ａは、実施例１と同様に傾斜角度幅φが６０°のテーパー形状となっている。ただし、実施例５では、流入開口部５１ａの側の開口径ｄ_１は４．８ｍｍであり、第２の連通孔５１の内壁面５２の上側部分５２ａ（図４参照）は、流入開口部５１ａからの第２の治具２の厚さ方向の長さｈ_１が２．０ｍｍとなっており、これらのみが実施例１と異なる。

［試験２］
以上の実施例３～５および上述の実施例１のバリ取り装置を用いて試験２を行った。試験２は、外周バリＸ（図１参照）の除去および孔バリＹ（図２および図３参照）の除去のいずれにおいても、水噴射部３の先端部３１とバリ除去対象の樹脂成形品４との間の距離Ｌ（図１参照）が１５ｍｍに維持される点を除けば、試験１と全く同じ試験である。

実施例１，３～５のバリ取り装置のそれぞれに対して試験２を行った後、樹脂成形品４が合格レベルの製品になり得ると判断されるほど、孔バリＹが十分に除去されているかどうかをチェックした。

［試験２の結果］
試験２の後には、実施例１，３～５のいずれにおいても、樹脂成形品４の損傷は見られず、孔バリＹは十分に除去されていた。このことから、水噴射部３の先端部３１とバリ除去対象の樹脂成形品４との間の距離Ｌを、外周バリＸ（図１参照）の除去に最適な距離（１５ｍｍ程度）に維持したままでも、第２の連通孔の流入開口部側の開口面積が大きければ孔バリＹが十分に除去できることがわかる。これは、噴射した水が、各実施例の広い流入開口部から十分に流入したためだと考えられる。この場合、外周バリＸの除去工程と孔バリＹの除去工程の間で、水噴射部３の先端部３１とバリ除去対象の樹脂成形品４との間の距離Ｌを変える必要がないため、バリ取りの作業工程の効率が向上する。具体的には、バリ取り対象の１個の樹脂成形品４につき１秒程度の作業短縮が可能となった。

以上が本実施形態の説明である。

以上の説明では、樹脂成形品のバリの除去を中心に説明したが、本発明は、樹脂成形品以外のバリの除去に適用されてもよい。

本発明は、水の噴射による樹脂成形品の損傷を抑えつつ樹脂成形品からバリを取るのに有用である。

１：第１の治具、
１ａ：配置面、
２：第２の治具、
２ａ：押さえ面、
３：水噴射部、
４：樹脂成形品、
４ａ：上面、
４ｂ：下面、
４ｃ：外周面、
４ｄ：内壁面、
５：第２の治具、
５ａ：押さえ面、
６：第２の治具、
７：第２の治具、
１０：バリ取り装置、
１１：第１の連通孔、
２０：バリ取り装置、
２１：第２の連通孔、
３１：先端部、
４０：貫通孔、
４１：本体部、
４１ａ：開口部、
４２：シール部、
５１：第２の連通孔、
５１ａ：流入開口部、
５１ｂ：流出開口部、
５２：内壁面、
５２ａ：上側部分、
５２ｂ：下側部分、
６１：第２の連通孔、
６１ａ：流入開口部、
６１ｂ：流出開口部、
７１：第２の連通孔、
７１ａ：流入開口部、
７１ｂ：流出開口部、
７２：内壁面、
７２ａ：上側部分、
７２ｂ：下側部分、
Ｘ：外周バリ、
Ｙ：孔バリ。

Claims

バリが突き出した成形面を有し少なくとも一部が板形状の樹脂成形品に水を噴射することで該樹脂成形品から前記バリを取るウォータージェット式のバリ取り装置において、
平坦な配置面を有し、該配置面に、前記成形面と接続する前記樹脂成形品の下面が接触した状態で前記樹脂成形品が配置される第１の治具と、
平坦な押さえ面を有し、該押さえ面と前記第１の治具の前記配置面との間で、前記成形面が露出した状態の前記樹脂成形品を挟み込みながら、前記下面とは反対側の、前記成形面と接続する前記樹脂成形品の上面を前記成形面の近傍まで覆う金属製の第２の治具と、
前記第２の治具の側から前記成形面上の前記バリに向けて水を噴射する水噴射部と、を備え、
前記樹脂成形品は、内壁面を前記成形面とする貫通孔が成形されたものであり、前記バリは、該貫通孔の前記内壁面から突き出した孔バリであって、
前記第１の治具は、前記第２の治具との間で前記樹脂成形品を挟み込んだ状態で前記貫通孔と連通する第１の連通孔が形成されたものであり、
前記第２の治具は、前記第１の治具との間で前記樹脂成形品を挟み込んだ状態で前記貫通孔と連通する第２の連通孔であって、前記水噴射部から噴射された水が流入する流入開口部と、前記貫通孔の前記第２の治具側の開口部と接続し前記流入開口部から流入した水が前記貫通孔内に流出する流出開口部と、を有する第２の連通孔が形成されたものであるバリ取り装置。
前記第２の治具は、前記第２の連通孔として、前記流入開口部が前記流出開口部よりも開口面積が大きい第２の連通孔が形成されたものである請求項１記載のバリ取り装置。
前記第２の治具は、前記第２の連通孔として、少なくとも内壁面の一部が前記流入開口部の側から前記流出開口部の側に向かって、テーパー形状に傾斜しつつ狭まる第２の連通孔が形成されたものである請求項２記載のバリ取り装置。
前記第２の治具は、前記第２の連通孔として、少なくとも内壁面の一部が前記流入開口部の側から前記流出開口部の側に向かって、湾曲しつつ狭まる第２の連通孔が形成されたものである請求項２又は３に記載のバリ取り装置。