JP3152413U - 加工作業のための多目的構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】被加工物に対して種々の目的で接触する接触部が摩耗・損傷して交換が必要となった場合に、交換作業を容易に行うことができる加工作業のための多目的構造体を提供する。【解決手段】加工機械によって加工される被加工物に接触する接触部２と、接触部２とは別体に構成されるとともに、加工中に接触部が動かないように支持する支持部５と、接触部２を支持部５に対して着脱自在に連結する連結手段４とを備える。【選択図】図２

Description

本考案は、研磨機、切削機その他の加工機械によって加工される被加工物に接触して所定の作業を行うための多目的構造体に関する。

例えば、研磨機によって被加工物を研磨する場合には、被加工物を所定の受け台に載せて作業を行うこととなる。この受け台は、被加工物を受ける受け面を有するともに、加工中に受け面が移動することがないように、その基部が研磨機側の所定位置に固定されるように構成される。被加工物を研磨する場合には、被加工物の加工精度を確保するために、受け台の位置決めも精度良く行わなければならない。

上記のように、研磨機によって被加工物を研磨するような場合には、被加工物を押圧する力が受け台の受け面に作用するとともに、被加工物との摩擦によって、この受け面が摩耗・損傷する場合がある。

このことから、受け台の寿命を長期に確保できるように、受け面は、高硬度の超硬合金によって構成される。より具体的には、炭素鋼、ステンレス鋼等からなる基台の上面に、超硬合金からなる部材を銀ろう付けによって固着し、この超硬合金の部分によって被加工物を受けるようになっている。

しかしながら、銀ろう付けをする際には、ろう付け部が約７００℃に加熱されることとなり、これによって歪みや残留応力が生じ、如何にしてこの歪みや残留応力の問題を解決するかが重要になる。

しかも、前記受け面が摩耗した場合、従来は、再研磨の為に受け台全体を加工機械本体から取り外さなければならず、運送費用と再研磨の所要日数と再取り付け精度出しに大変無駄が多かった。

また、受け面が損傷した場合は、前記以外に損傷部を高温（約７００℃）に加熱して超硬合金からなる部材を取り外し、新品を新作作りと同じく銀ろう付け、歪みとり、並びに再研磨しなければならなかった。

また、切削機によって、被加工物の切削等の作業を行う場合は、作業を繰り返すうちに、切削工具の刃先が摩耗又は損傷する。この場合も、上述したように再生しなければならなかった。

本考案は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、被加工物に対して種々の目的で接触する接触部が摩耗・損傷して交換が必要となった場合に、交換作業を容易に行うことができる加工作業のための多目的構造体を提供することを課題とする。

本考案は、上記の課題を解決するために以下の技術的手段を講じた。

すなわち、本考案に係る多目的構造体は、加工機械によって加工される被加工物に接触する接触部と、接触部とは別体に構成されるとともに、加工中に接触部が動かないように支持する支持部と、接触部を支持部に対して着脱自在に連結する連結手段とを備えてなることを特徴とする。

かかる構成によれば、支持部と別体に構成される接触部は、連結手段によって支持部に着脱自在に設けられることから、支持部を所定の位置に予め位置決めしておけば、接触部が摩耗・損傷して、交換が必要となったときに、連結手段による連結を解除して、支持部を動かすことなく、新たな接触部を支持部に取り付けることができる。したがって、交換の際に、新たな支持部の位置決めをする必要がなく、容易に交換作業を行うことができるようになる。

また、本考案に係る多目的構造体は、接触部が、接触部自身における歪み等の変形に伴う被加工物の加工精度の低下を軽減すべく、複数の分割体に分割可能に構成されることが望ましい。

かかる構成によれば、接触部が複数の分割体に分割されることによって、接触部における歪みの程度を軽減することができ、接触部が被加工物に与える精度の影響を最小限にし、これによって、被加工物の高精度の加工が可能になる。

本考案によれば、被加工物に対して種々の目的で接触する接触部が摩耗・損傷して交換が必要となった場合に、交換作業を容易に行うことができるようになる。

本考案の第１実施形態に係る多目的構造体の正面図の一例である。 同じく多目的構造体の側面図の一例である。 本考案の第２実施形態に係る多目的構造体の側面図の一例である。 本考案の第３実施形態に係る多目的構造体の正面図の一例である。 同じく多目的構造体の側面図の一例である。

以下、本考案を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１、図２は、本考案に係る加工作業のための多目的構造体（以下、単に多目的構造体という）の第１実施形態を示す。この多目的構造体１は、例えば、研磨機等の加工機械によって、研磨等の加工が行われる被加工物Ａ（図２参照）を受ける受け台として例示される。被加工物Ａは、例えば、図２に示すように、円柱状に構成されており、研磨機の研磨用ロール（図示せず）に接触することによって回転（自転）しながらその周面が研磨されるようになっている。

多目的構造体１は、被加工物Ａを受けるように接触する接触部（受け部）２と、この接触部２とは別体に構成されるとともに、加工中に接触部２が動かないように支持する支持部５と、接触部２を支持部５に対して着脱自在に連結する連結手段４とを備える。

図１、図２に示すように、接触部２は、被加工物Ａを受ける受け面６を介してこの被加工物Ａに接触する接触部材８と、この接触部材８がろう付けされる台金（接触部本体）３とを有する。

台金３は、その上面に接触部材８がろう付けされるようになっている。台金３の下部には、下方に突出する突出部７が設けられており、この突出部７が、接触部２を支持部５に固定するための構造になっている。

接触部２は、側面視において長尺状、より具体的には、長方形状に構成される。接触部２は、この接触部２自体の歪み等による被加工物Ａの加工精度の低下を低減すべく、その全長よりも短い複数（図例では３つ）の分割体２ａ，２ｂ，２ｃに分割されている。

前記突起部７は、板状に構成されており、その中途部に板厚方向に貫通する貫通孔９が形成されている。

支持部５は、接触部２が連結される連結部１１を有する。連結部１１は、支持部５の上部に形成されるとともに、上方に突出する突起部となっている。この連結部１１は、板状に構成されるとともに、その中途部に螺子孔１２が形成されている。また、支持部５は、その下部が、研磨機等の加工機械の所定の取り付け位置に固定される。

支持部５の中途部の厚さは、接触部２の中途部の厚さと等しくなっている。また、接触部２の固定部７は、その厚さが、他の部分よりも薄く設定され、支持部５の連結部１１は、その厚さが他の部分よりも薄く設定されている。

この突起部（固定部）７の厚さと、連結部１１の厚さとの和は、支持部５の中途部又は接触部２の中途部の厚さと等しくなっており、これにより、接触部２を支持部５に連結した状態において、接触部２の側面と支持部５の側面とが面一になっている。多目的構造体１は、この点に限定されず、突起部７の厚さを連結部１１の厚さよりも薄くしてもよい。

本実施形態において、連結手段４には、例えば、ボルト等の固定部材が採用されている。前記貫通孔９は、例えばこのボルトの頭部が嵌る凹部９ａと、ボルト等の軸部が挿通される挿通孔９ｂとにより構成される。挿通孔９ｂは、ボルト等の軸部のみが挿通され、頭部が挿通されないように、この頭部よりもその幅が小さく構成されている。接触部２は、前記挿通孔９ｂを支持部５の連結部１１に形成された螺子孔１２に一致させるとともに、接触部２側から、突起部（固定部）７の貫通孔９を介して連結部１１の螺子孔１２に連結手段４としてのボルト等の軸部を螺合させることによって、支持部５に連結されるようになっている。なお、貫通孔９の凹部９ａと挿通孔９ｂは、上下に長く形成されており、これによって、接触部２の上下方向の位置の微調整を容易に行って高精度の加工が可能になる。本実施形態では、接触部２の各分割体２ａ，２ｂ，２ｃに対して複数箇所（図例では２箇所）に連結手段４が設けられている。

上記構成の多目的構造体１の使用方法について、以下に説明する。

まず、加工作業を始める場合には、予め連結手段４を介して支持部５に接触部２を連結しておき、この状態で、支持部５を加工機の所定位置に固定する。このとき、被加工物Ａを所定の精度で加工できるように、支持部５を正確に位置決めして固定する。支持部５の固定が終わると、接触部２の受け面６に被加工物Ａを載せ、所望の加工を行う。

加工中に、受け面６が摩耗・損傷した場合には、加工機械を停止させるとともに、連結手段４による接触部２と支持部５との連結を解除し、接触部２を支持部５から取り外す。そして、連結手段４によって、新たな接触部２を支持部５に連結し、受け面６に被加工物Ａを載せて、加工を再開する。これを繰り返すことによって、多数の被加工物Ａの加工を行うことができる。

以上説明した被加工物Ａの多目的構造体１によれば、連結手段４を介して接触部２を支持部５に対して着脱自在に連結できることから、接触部２が摩耗・損傷して交換が必要になった場合に、支持部５を加工機械から取り外すことなく、接触部２のみを交換できることから、交換に際して、支持部５の位置決めをする必要がなくなる。これによって、多目的構造体１は、交換作業を容易に行うことができるようになる。

また、接触部２は、その長手方向において、複数の分割体２ａ，２ｂ，２ｃに分割されていることから、分割されていない場合と比較して、受け面６の歪み等の変形の程度を低減し、これによって、被加工物Ａの加工精度を飛躍的に向上させることができるようになる。

上述のように、接触部材８を銀ろう付けによって接触部２に固着する場合には、約７００℃に加熱されることから、接触部材８の熱膨張による歪み等の変形が生じやすいが、上記のように複数の分割体２ａ，２ｂ，２ｃに分割することによって、被加工物に与える加工誤差を可及的に小さくすることができ、この点において特に有用である。

さらに、重要な点は、従来において、接触部材８を銀ろう付けにより固着する場合には、作業者の熟練した技術によって、極力歪みが生じないようにする必要があったが、本考案において熟練した技術を要さずに、多目的構造体を製造することが実現可能となったことである。

しかも、本考案によれば、被加工物に対して種々の目的で接触する接触部２の接触部材８の受け面６が摩耗した際は、接触部材８のみ取り外し、再研磨し、接触部２に取り付けるだけで精度が出る。又、損傷の場合は、損傷した部分だけを即納品として在庫したものを取り替えるだけで、すぐに再使用可能となり、この点において特に有利である。

図３は、本考案に係る多目的構造体１の第２実施形態を示している。前述した第１実施形態では、多目的構造体１を研磨作業のための多目的構造体として用いた例を示したが、本実施形態では、多目的構造体１は、切削作業のために用いられる切削工具として用いられるものであり、この点が異なる。

図３に示すように、切削工具として用いられる多目的構造体１は、接触部２に、被加工物を切削するための刃８ａが設けられている。この刃８ａは、前述した高硬度の金属材料（例えば超硬合金等）からなる接触部材８の一端に形成されている。

図３に示すように、接触部材８は、銀ろう付け等の固着手段によって、台金３の上面に固着されている。接触部材８は、その突端が鋭利に加工されることにより被加工物を切削する刃８ａとなるように構成される。

本実施形態では、連結手段４を介して、接触部２を支持部５に固定するとともに、支持部５の基部（下部）を切削機械の所定の固定位置に固定した状態で、接触部２の刃８ａによって被加工物の切削を行うことができる。

本実施形態においても、切削加工による摩耗・破損によって、接触部２の交換が必要になるが、この場合は、連結手段４による接触部２と支持部５との連結を解除して、支持部５を切削機械に固定したままの状態で、接触部２の交換作業を行うことができる。したがって、交換に際し、支持部５を切削機械に対して着脱して所定の位置決め（芯出し）作業を行う必要がなくなり、交換作業を容易に行うことができるようになる。

以上のように、本考案に係る多目的構造体１は、研磨作業の他、切削作業のような種々の作業に対して使用することが可能であり、汎用性の高いものとなっている。

本実施形態のその他の構成は、第１実施形態とほぼ同様であり、本実施形態と第１実施形態とが共通する要素には共通符号を付して、その説明を割愛する。

図４、図５は、多目的構造体１の第３実施形態を示している。この第３実施形態に係る多目的構造体１は、第１実施形態と同様に、接触部２と支持部５と連結手段４とを有するが、接触部２の構成が第１実施形態と異なる。接触部２は、円柱状の回転体２１と、回転体２１を支持する支持手段２２と、支持手段２２を支持する接触部本体２３とを有する。

回転体２１は、接触部本体２３に対して、その軸心周りに回転可能に取り付けられている。上記の第１実施形態等では、接触部２の受け面６が平坦状に構成されていたが、本実施形態では、この回転体２１の円周面が受け面６として被加工物Ａを受けるようになっている。

回転体２１は、高硬度の金属によって形成され、支持手段２２によって、その軸心周りに回転可能に支持されている。支持手段２２は、回転体２１の各端部を支持するように、１対の長尺状の板部材である。板部材の一端部側には、板厚方向に貫通する孔２５が形成されている。この孔２５は、板部材を接触部本体２３に対して固定するためのボルト２６を挿通するためのものである。支持手段２２である板部材は、その他端部側で、回転体２１を回転軸２１ａ周りに回転自在に支持している。

接触部本体２３には、支持手段２２を固定するためのボルト２６が嵌る螺子穴２７と、接触部本体２３を支持部５に取り付けるための固定部７が設けられている。この固定部７の構成は第１実施形態と同じである。接触部本体２３は、支持手段２２である板部材の孔２５と、接触部本体２３の螺子穴２７とを一致させ、前記孔２５を通じて螺子穴２７にボルト２６を螺合させることにより、回転体２１及び板部材と一体となっている。

本実施形態のその他の構成（支持部５、連結手段４）は第１実施形態と同様であり、本実施形態が第１実施形態と共通する要素には、共通符号を付してその説明を割愛する。本実施形態においても、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

なお、本考案は上記の実施形態に限らず、種々の変更・変形が可能である。

また、上記の実施形態では、接触部２を３つの分割体２ａ，２ｂ，２ｃに分割した例を示したが、これに限らず、接触部２を２つ、または４つ以上の分割体に分割するようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、１つの分割体２ａ，２ｂ，２ｃに２つの連結手段４が設けられる例を示したが、これに限らず、１つの分割体２ａ，２ｂ，２ｃに１つ、または、３つ以上の連結手段４を設けるようにしてもよい。

また、この多目的構造体１を使用する加工機械は、研磨機、切削機械に限らず、転造機械その他の種々の機械に適用可能である。

支持部（スチール材）を超硬合金を銀ろう付けする為、約７００度による歪みや技術を要する為に超硬合金を複数継ぎ合わせてろう付けすることが多い。この際、従来は、継ぎ合わせ間に０．０８〜０．４ｍｍ程度の隙間が出来てしまい、使用中に砥石の粉等がその隙間に入り、被加工物に傷をつける場合があった。しかし、本考案は、組合せして移動が容易の為、隙間０．０２ｍｍ以内にすることができる。

従来のように、支持部に直接銀ろう付けしたものは、両者の熱膨張係数大差によって残留応力による経年変化で精度保持困難のところ、本考案では残留応力を極めて少なくすることができ、精度保持画期的である。

従来品は、使用中破損した場合に、不必要な部分の超硬合金を取り外して修理しなければならないが、本考案では、その部分を取り替えるだけで納期的に早く、経済的価格ですむ。

接触部材（超硬合金）を分割してはならない品物は長くなるに従って熱膨張係数の違いから大変に技術を要し、残留応力いよる経年変化が大きく生じる。本考案では、接触部材の寸法によって台金３の厚さ方向を自在に定めることによって、残留応力を極めて軽減することができる。また、支持部５を一度作ると半永久的に使用することができ、この点において非常に優れたものになる。

上記の実施形態では、連結手段４としてボルトを採用した例を示したが、これに限らず、ボルト以外のビスその他の螺子部材を使用可能である。

１…多目的構造体、２…接触部、３…台金、４…連結手段、５…支持部、６…受け面、７…突起部（固定部）、８…接触部材、８ａ…刃、９…貫通孔、９ａ…凹部、９ｂ…挿通孔、１１…連結部、１２…螺子孔、２１…回転体、２２…支持手段、２３…接触部本体、２４…突起部、２５…孔、２６…ボルト、２７…螺子穴

Claims (2)

1. 加工機械によって加工される被加工物に接触する接触部と、接触部とは別体に構成されるとともに、加工中に接触部が動かないように支持する支持部と、接触部を支持部に対して着脱自在に連結する連結手段とを備えてなることを特徴とする加工作業のための多目的構造体。
2. 接触部は、接触部自身における歪み等の変形に伴う被加工物の加工精度の低下を軽減すべく、複数の分割体に分割可能に構成されてなる請求項１に記載の加工作業のための多目的構造体。

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