JP5688857B2 - 下削り用チェザー - Google Patents

Description

本発明は、異径鉄筋等の加工部材の一端側外周面を平滑面に切削し、この平滑面にネジ切り加工を行って製品とする場合等に使用される、前記加工部材の下削り用チェザーに関するものである。

一般に、チェザー(Chaser)とは、ダイヘッド式ネジ切り装置等に使用される長板状のバイトのことであり、通常、４枚１組で使用され、１組でネジ山１ピッチ分（１／４ピッチずつネジ山がずれている）になっている。チェザーは、ダイヘッド式ネジ切り装置のダイヘッド面に、鉄筋等の加工部材周面を囲む部位に取り付けられ、ダイヘッドの回転により、加工部材の外周面に雄ネジを刻設する（例えば、特許文献１参照）。このようなチェザーによれば、加工部材の荒削り、雄ネジの刻設等の工程を１度に行うことができる。

これに対して、雄ネジの刻設等を目的としないチェザーは、一般に下削り用チェザーといわれ、異径鉄筋等の加工部材の節落としや、加工部材の素材径が大きいときの粗加工等に使用されている。

図１７は、従来の下削り用チェザーを示す横断面図である。従来の下削り用チェザー７１は、長板状の構造で、通常、最初に加工部材と接触する刃の先端に食付部７２を有している。この下削り用チェザー７１を下削りダイヘッド（図示せず）に取り付け、異径鉄筋を下削りすると、食付部７２の形状が、図１８に示すように、異径鉄筋８０の切りあがり部８１に現れる。すなわち、上記下削り用チェザー７１の食付部７２のテーパー角が３０度である場合、異径鉄筋８０の切りあがり部８１のテーパー角も３０度となる。

上記下削り用チェザー７１を用いて、異径鉄筋８０の下削りを行うと、図１８に示すように、異径鉄筋８０の下削り部の端面（または底面）８２と、下削り部の側周面８３とが略９０度の鋭角で交わるため、ネジ溝を形成してナットを螺合する際に、その鋭角によりナットをスムーズに螺合し難く、ナットの締め付け作業が困難であった。そこで、従来にあっては、下削り用チェザー７１を面取り用チェザーに交換し、面取り用チェザーを用いて、異径鉄筋８０の端面８２と側周面８３との境界部分に、テーパー角約４５度の面取り部を形成していた。そのため、作業工程が複雑で、作業時間が長くなり、製造コストが高騰するという難点があった。

特開２００６−１５０４５９号公報

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、加工部材の端面外周に連続した少なくとも１段の面取り部を一度に成形することができる切削刃を開発し、これにより下削り作業工程の簡素化、作業時間の短縮化、製造コストの抑制を図ることができる下削り用チェザーの提供をその目的とする。

本発明者らは、下削り作業工程の簡素化、作業時間の短縮化、製造コストの抑制を図ることができる下削り用チェザーを得るため、鋭意研究を重ねた。その研究の過程で、下削り用チェザー自身に、面取り用チェザーの機能を併せ持たせることを想起した。そして、長手方向において連続して延びる少なくとも１つの切削面を備えた下削り用チェザーとすると、下削りした加工部材の端面外周に、連続した少なくとも１段の面取り部を形成することができ、その結果、作業工程の簡素化、作業時間の短縮化、製造コストの抑制を図ることができることを見いだし、本発明に到達した。

すなわち、本発明の下削り用チェザーは、加工部材の下削りを行う長板状の下削り用チェザーであって、下削りした加工部材の端面外周に連続した少なくとも１段の面取り部を形成するための刃先部を有し、上記刃先部は、上記長板状の下削り用チェザーの長手方向において連続して延びる少なくとも１つの切削面の端縁で構成されているという構成をとる。

以上のように、本発明の下削り用チェザーは、長手方向において連続して延びる少なくとも１つの切削面を有する切削刃を有している。そのため、本発明の下削り用チェザーにより下削りした加工部材の端面外周に、連続した少なくとも１段の面取り部を形成することができ、ナットの締め付け作業をスムーズに行うことができる。また、本発明の下削り用チェザーによれば、下削り工程と面取り工程とを一度に行うことができ、従来のような面取り用チェザーによる面取り工程が不要となるため、作業工程の簡素化、作業時間の短縮化、製造コストの抑制を図ることができる。

ところで、本発明の下削り用チェザーにより下削りした加工部材の下削り部（平滑な側周面）に、転造ローラによりネジ溝を転造する際、面取り部に歪みが生じるおそれがあり、ナットのネジ溝との食い付きが悪く、締め付けがスムーズに行われない場合も生じ得る。そのため、作業現場でのナットの締め付け工程前に、面取り部をディスクグラインダー等で丸めるという再度の面取り工程が必要な場合もあり得る。

このような場合は、下削りした加工部材の端面外周に連続した２段の面取り部を形成するための切削刃を有し、上記切削刃が、長手方向において相互に平行してかつ連続して段違いに延びる、テーパー角の異なる２つの切削面を有する下削り用チェザーを使用すると効果的である。すなわち、２つの切削面を有する下削り用チェザーは、面取り用チェザーとディスクグラインダーとの機能を併せ持つため、面取り用チェザーによる面取り工程と、ディスクグラインダーによる面取り工程がいずれも不要となる。そのため、さらなる作業工程の簡素化、作業時間の短縮化、製造コストの抑制を図ることができる。また、ナットの締め付け作業をより一層スムーズに行うことができる。

そして、上記２つの切削面を有する下削り用チェザーにおいて、一方の切削面のテーパー角が４５度以下であり、他方の切削面のテーパー角が３０〜６０度の範囲である場合には、ナットの締め付け作業が格段に向上し、より一層の作業工程の簡素化、作業時間の短縮化、製造コストの抑制を図ることができる。

また、上記下削り用チェザーが、異径鉄筋等の加工部材と最初に接触する先端部に、長手方向に連続して延びる食付部用切削面を有すると、切削性が良好となり、下削り作業性が向上する。

そして、上記食付部用切削面のテーパー角が１５〜５０度の範囲であると、加工部材の下削り部（平滑な側周面）にネジ溝を転造する際の転造ローラの当接角度と、食付部用切削面のテーパー角との整合を図ることができ、ネジ溝の転造が良好となる。

本発明の下削り用チェザーの一実施の態様を示す斜視図である。 図１の下削り用チェザーにより下削りした異径鉄筋を示す側面図である。 図２のＸ部分の拡大図である。 図１の下削り用チェザーのＡ−Ａ線断面図である。 図４のＹ部分の拡大断面図である。 図１の下削り用チェザーのＢ方向から見た矢視図である。 図１の下削り用チェザーのＣ方向から見た矢視図である。 下削りダイヘッドの取付面の正面図である。 下削りダイヘッドの側面を示す模式図である。 本発明の下削り用チェザーの他の実施の態様を示す斜視図である。 図１０の下削り用チェザーにより下削りした異径鉄筋を示す側面図である。 図１１のＸ部分の拡大図である。 図１０の下削り用チェザーのＡ−Ａ線断面図である。 図１３のＹ部分の拡大断面図である。 図１０の下削り用チェザーのＢ方向から見た矢視図である。 図１０の下削り用チェザーのＣ方向から見た矢視図である。 従来の下削り用チェザーを示す横断面図である。 図１７の下削り用チェザーにより下削りした異径鉄筋を示す側面図である。

つぎに、本発明の実施の態様について詳しく説明する。ただし、本発明は、この実施の態様に限られるものではない。

本発明の下削り用チェザーは、下削りした加工部材の端面外周に連続した少なくとも１段の面取り部を形成するための切削刃を有し、上記切削刃が、長手方向において連続して延びる少なくとも１つの切削面を有するものであれば、切削面の数は限定されるものではないが、ナットの締め付け作業性等の点から、切削面は２つが好ましい。

まず、２つの切削面を有する下削り用チェザーについて説明する。

図１は、本発明の下削り用チェザーの一実施の態様を示す斜視図である。この実施の態様においては、長さＬ方向に平行にかつ連続して段違いに延びる、テーパー角の異なる第１の切削面２と第２の切削面３とを有する切削刃を備えた、長板状のバイトからなる下削り用チェザー１を示す。この下削り用チェザー１の刃先は、図１，図６，図７に符号１Ａで表す稜線の部分である。

また、下削り用チェザー１は、通常、最初に加工部材と接触する先端部に、長さＬ方向に連続して延びる切削面からなる食付部４も備えている。この食付部４の向きについては、下削り用チェザー１を、下削りダイヘッド１０のチェザーホルダー１１へ装着した状態を示す図９に明確に表されている。

図２は、図１の下削り用チェザー１により下削りした異径鉄筋２０を示す側面図であり、図３は、図２のＸ部分の拡大図である。
図３の拡大図に示すように、下削り用チェザー１により下削りした異径鉄筋２０の端面外周には、第１の面取り部２１と、第２の面取り部２２とからなる２段の面取り部が連続して形成されている。上記第１の面取り部２１は、下削り用チェザー１の第１の切削面２（図１参照）により切削されたものであり、上記第２の面取り部２２は、下削り用チェザー１の第２の切削面３（図１参照）により切削されたものである。

また、上記下削り用チェザー１により下削りした異径鉄筋２０には、切りあがり部２３（図３参照）も形成されている。この切りあがり部２３は、上記下削り用チェザー１の食付部４（図１参照）により切削されたものである。

図４は、図１の下削り用チェザー１のＡ−Ａ線断面図であり、図５は、図４のＹ部分の拡大断面図である。図５に示すように、第１の切削面２のテーパー角θ２は、ナットの締め付け作業性の点から、４５度以下が好ましく、特に好ましくは１０〜３０度の範囲、最も好ましくは２０度である。また、第２の切削面３のテーパー角θ３は、ナットの締め付け作業性の点から、３０〜６０度の範囲が好ましく、特に好ましくは４０〜５０度の範囲、最も好ましくは４５度である。

なお、上記食付部４のテーパー角θ４（図４参照）は、特に限定はないが、通常、１５〜５０度であり、好ましくは２０〜４５度であり、特に好ましくは３０度である。テーパー角θ４が１５〜５０度の範囲から外れると、加工部材の下削り部（平滑な側周面）にネジ溝を転造する際の転造ローラの当接角度と、食付部のテーパー角との整合を図ることが困難となり、ネジ溝の転造の点において不利となる傾向がみられる。

本発明の下削り用チェザーの各寸法は、加工部材である異径鉄筋の直径等により異なるが、下削り用チェザーの長さＬ（図１参照）は、通常、５０〜２００ｍの範囲、好ましくは８０〜１６０ｍｍの範囲である。長さＬが８０ｍｍ未満であると、下削り用チェザーの研磨シロが少なくなりコスト面で割高になる傾向がみられ、２００ｍｍを超えると、下削り用チェザーを取り付ける下削りダイヘッドが大型化する傾向がみられる。

また、上記下削り用チェザーの幅Ｗ１（図４参照）は、通常、１５〜１００ｍｍの範囲、好ましくは２０〜７０ｍｍであり、幅Ｗ２（図４参照）は、通常、２５〜１３０ｍｍの範囲、好ましくは３５〜８５ｍｍである。

さらに、上記下削り用チェザーの厚みＴ（図４参照）は、異径鉄筋等の加工部材の大きさを考慮すると、通常、１０〜３０ｍｍの範囲、好ましくは１２〜２３ｍｍである。

図６は、図１の下削り用チェザー１をＢ方向から見た矢視図であり、図７は、図１の下削り用チェザー１をＣ方向から見た矢視図である。
図７に示すスクイ角θ１は、下削り用チェザー１が、異径鉄筋２０に当接する角度を示す。このスクイ角θ１は、切削性と耐久性の両立の点から、通常、１８〜３８度であり、好ましくは２８度である。

図８は、下削りダイヘッド１０のチェザーホルダー１１の取付面の正面図であり、図９は下削りダイヘッド１０の側面を示す模式図である。
下削り用チェザー１は、下削りダイヘッド１０のチェザーホルダー１１の取付面に、押さえ板１２と押さえボルト１３で取り付けられる。図８では、下削り用チェザー１は、下削り前の異径鉄筋２０ｂの周面を囲む部位に４箇所取り付けられている。

なお、本発明の下削り用チェザー１の下削りダイヘッド１０への固定方法は、上記図８に示したような、下削り用チェザー１を押さえ板１２と押さえボルト１３で固定する方法に限定されるものではなく、例えば、下削り用チェザーをアリ溝で下削りダイヘッド１０に固定する方法等であっても差し支えない。

本発明の下削り用チェザー１による異径鉄筋２０の下削りは、例えば、つぎのようにして行われる。すなわち、図９に示すように、下削り前の異径鉄筋２０ｂもしくは下削りダイヘッド１０の一方を、ワーク方向に移動させながら、下削りダイヘッド１０を回転（図８の矢印方向参照）させることにより行う。まず、図９に示すように、異径鉄筋２０ｂの先端面が、下削り用チェザー１の食付き部４に案内されて、４個の下削り用チェザー１で形成される成形空間の中心位置へ配置される（心合わせが行われる）。そして、異径鉄筋２０ｂの先端外周面が、下削り用チェザー１の刃先１Ａと接触し、異径鉄筋２０ｂの外周面が平滑に切削される。この切削が進むと、異径鉄筋２０ｂの先端面は、下削り用チェザー１の第１の切削面２（図１参照）の刃先１Ａと接触し、第１の面取り部２１（図３参照）の切削が行われる。続いて、異径鉄筋２０ｂの先端面は、第２の切削面３（図１参照）の刃先１Ａと接触し、第２の面取り部２２（図３参照）の切削が行われる。

このようにして、前記図２，図３に示したような、異径鉄筋２０の端面外周に、第１の面取り部２１と第２の面取り部２２とからなる２段の面取り部を、連続して一度の切削作業で形成することができる。その後、異径鉄筋２０を下削りダイヘッド１０から取り出し、異径鉄筋２０の下削り部（平滑な側周面）に、転造ローラやネジ切り装置等を用いてネジ山およびネジ溝を形成すればよい。

このように、上記実施の態様に示す下削り用チェザー１を使用すると、異径鉄筋２０の端面外周に予め連続した２段の面取り部２１，２２を形成することができるため、異径鉄筋２０のネジ部に対して、ナットの締め付け作業をスムーズに行うことができる。また、２つの切削面２，３を有する本発明の下削り用チェザー１は、面取り用チェザーと、ディスクグラインダーとの機能を併せ持つため、面取り用チェザーによる面取り工程と、ディスクグラインダーによる面取り工程がいずれも不要となる。そのため、さらなる作業工程の簡素化、作業時間の短縮化、製造コストの抑制を図ることができる。したがって、橋脚、ダム、高層建造物等の作業困難な場所での、ナットの締め付け作業に非常に有用である。

つぎに、１つの切削面を有する下削り用チェザーについて説明する。

図１０は、本発明の下削り用チェザーの他の実施の態様を示す斜視図である。
この実施の態様に示す下削り用チェザー１ａは、テーパー角の異なる第１の切削面２と第２の切削面３とを備えた切削刃（図１参照）に替えて、１段の切削面２ａのみを備えた切削刃を有する以外は、下削り用チェザー１（図１参照）と同様の構成である。なお、この実施の態様において、前記実施の態様と同一の構成（図１〜図９参照）については、同一の符号を付して説明を省略する。

図１１は、図１０の下削り用チェザー１ａにより下削りした異径鉄筋２０ａを示す側面図であり、図１２は、図１１のＸ部分の拡大図である。
図１２の拡大図に示すように、下削り用チェザー１ａにより下削りした異径鉄筋２０ａの端面外周には、１段の面取り部２１ａが連続して形成されている。上記面取り部２１ａは、下削り用チェザー１ａの切削面２ａ（図１０参照）により切削されたものである。

図１３は、図１０の下削り用チェザー１ａのＡ−Ａ線断面図であり、図１４は、図１３のＹ部分の拡大断面図である。
図１４に示す切削面２ａのテーパー角θ２ａは、３０〜６０度の範囲が好ましく、特に好ましくは４５度である。上記テーパー角θ２ａが３０〜６０度の範囲から外れると、ナットの締め付け作業性が悪くなる傾向がみられる。

図１５は、図１０の下削り用チェザー１ａをＢ方向から見た矢視図であり、図１６は、図１０の下削り用チェザー１ａをＣ方向から見た矢視図である。

本発明の下削り用チェザーの材質としては、切削条件に合わせた材質が用いられ、タングステン系やモリブデン系のハイス材（ＳＫＨ鋼）が好ましく用いられる。なお、加工条件によっては、窒化チタン、炭化チタン、硬質クロム等により表面処理を施すことにより、切削速度等の更なる性能の向上を図ることができる。

また、本発明の下削り用チェザーの食付部４（図１参照）の形状は、１段に限定されるものではなく、例えば、前記切削面２，３と同様に、長さＬ方向において、相互に平行してかつ連続して段違いに延びる、テーパー角の異なる２段面に構成しても差し支えない。

以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。

〔実施例１〕
２つの切削面２，３を有する下削り用チェザー（図１参照）を作製した。すなわち、テーパー角θ２＝２０度（図５参照）、テーパー角θ３＝４５度（図４，図５参照）、テーパー角θ４＝３０度（図４参照）、スクイ角θ１＝２８度（図７参照）、Ｌ＝１００ｍｍ（図１，図６参照）、Ｗ１＝５０ｍｍ（図４参照）、Ｗ２＝６７．５ｍｍ（図４参照）、Ｔ＝３ｍｍ（図４参照）である、長板状の下削り用チェザーを作製した。材質はハイス材（ＳＫＨ５５）を使用した。

この下削り用チェザーを、図８に示した下削りダイヘッド１０のチェザーホルダー１１の取付面に、異径鉄筋２０ｂの周面を囲む部位に４箇所取り付け、下削りダイヘッド１０を矢印方向に回転させることにより、異径鉄筋２０に対して下削りを施した（図２参照）。下削りした異径鉄筋２０の第１の面取り部２１のテーパー角は２０度、第２の面取り部２２のテーパー角は４５度、切りあがり部２３のテーパー角は３０度であった（図３参照）。

〔実施例２〕
実施例１のＷ１＝５０ｍｍをＷ１＝４０ｍｍ（図４参照）に変更した以外は、実施例１と略同様にして、長板状の下削り用チェザーを作製した。

そして、この下削り用チェザーを用いて、実施例１と同様にして、異径鉄筋２０に対して下削りを施した（図２参照）。下削りした異径鉄筋２０の第１の面取り部２１のテーパー角は２０度、第２の面取り部２２のテーパー角は４５度、切りあがり部２３のテーパー角は３０度であった（図３参照）。

〔実施例３〕
２つの切削面２，３（図１参照）を、１つの切削面２ａ（図１０参照）に変更した以外は、実施例１と略同様にして、長板状の下削り用チェザーを作製した。すなわち、テーパー角θ２ａ＝４５度（図１３，図１４参照）、テーパー角θ４＝３０度（図１３参照）、スクイ角θ１＝２８度（図１６参照）、Ｌ＝１００ｍｍ（図１０，図１５参照）、Ｗ１＝５０ｍｍ（図１３参照）、Ｗ２＝６７．５ｍｍ（図１３参照）、Ｔ＝３ｍｍ（図１３参照）である、長板状の下削り用チェザーを作製した。材質はハイス材（ＳＫＨ５５）を使用した。

この下削り用チェザーを、図８に示した下削りダイヘッド１０のチェザーホルダー１１の取付面に、異径鉄筋２０ｂの周面を囲む部位に４箇所取り付け、下削りダイヘッド１０を矢印方向に回転させることにより、異径鉄筋２０ａに対して下削りを施した（図１１参照）。下削りした異径鉄筋２０ａの面取り部２１ａのテーパー角は４５度、切りあがり部２３のテーパー角は３０度であった（図１２参照）。

〔比較例〕
実施例１の下削り用チェザー（図１参照）において、第１の切削面２および第２の切削面３をいずれも有しない下削り用チェザー、すなわち、前記図１７に示した形状の下削り用チェザーを作製した。そして、この下削り用チェザーを用いて、実施例１と同様にして、異径鉄筋８０に対して下削りを施した（図１８参照）。下削りした異径鉄筋８０の切りあがり部８１のテーパー角は３０度であった。

〔ナットの締め付け作業性の評価〕
実施例１〜３および比較例の下削り用チェザーで下削りした異径鉄筋の下削り部（平滑な側周面）に、転造ローラを用いてネジ溝を転造した後、ナットの締め付け作業性の評価を行った。
その結果、実施例１〜３の下削り用チェザーで下削りした異径鉄筋は、端面外周に予め連続した面取り部が形成されているため、ナットの締め付け作業をスムーズに行うことができた。なかでも、実施例１，２の下削り用チェザーで下削りした異径鉄筋は、２段の面取り部２１，２２（図３参照）が形成されているため、ナットの締め付け作業をより一層スムーズに行うことができた。

これに対して、比較例の下削り用チェザーで下削りした異径鉄筋は、端面外周に面取り部が形成されていないため（図１８参照）、実施例１〜３に比べて、ナットの締め付け作業性が著しく劣っていた。

本発明の下削り用チェザーは、異径鉄筋のネジ切り加工前の下削りに使用する場合に非常に有用であるが、例えば、他にも加工部材の素材径が大きい（取リシロが大きい）ときの粗加工等への適用も可能である。

１ 下削り用チェザー
２ 第１の面取り部
３ 第２の面取り部
４ 食付き部
１０ 下削りダイヘッド
１１ チェザーホルダー
１２ 押さえ板
１３ 押さえボルト
２０ｂ 下削り前の異径鉄筋
２０ 異径鉄筋
２１ 第１の面取り部
２２ 第２の面取り部
２３ 切りあがり部

Claims (7)

1. 加工部材の下削りを行う長板状の下削り用チェザーであって、下削りした加工部材の端面外周に連続した少なくとも１段の面取り部を形成するための刃先部を有し、上記刃先部は、上記長板状の下削り用チェザーの長手方向において連続して延びる少なくとも１つの切削面の端縁で構成されていることを特徴とする下削り用チェザー。
2. 下削りした加工部材の端面外周に連続した１段の面取り部を形成するための刃先部を有し、上記刃先部は、上記長板状の下削り用チェザーの長手方向において連続して延びる１つの切削面の端縁で構成されている請求項１記載の下削り用チェザー。
3. 一つの切削面のテーパー角が、３０〜６０度の範囲である請求項２記載の下削り用チェザー。
4. 下削りした加工部材の端面外周に連続した２段の面取り部を形成するための刃先部を有し、上記刃先部は、上記長板状の下削り用チェザーの長手方向において相互に平行してかつ連続して段違いに延びる、テーパー角の異なる２つの切削面の端縁で構成されている請求項１記載の下削り用チェザー。
5. 一方の切削面のテーパー角が４５度以下であり、他方の切削面のテーパー角が３０〜６０度の範囲である請求項４記載の下削り用チェザー。
6. 下削りした加工部材に切りあがり部を形成するための刃先部を有し、上記刃先部は、上記長板状の下削り用チェザーの長手方向において連続して延びる食付部用切削面の端縁で構成されている請求項１〜５のいずれか一項に記載の下削り用チェザー。
7. 食付部用切削面のテーパー角が、１５〜５０度の範囲である請求項６記載の下削り用チェザー。

Images