JP6912694B2 - 組合せ刃物 - Google Patents
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Description
即ち、図11に示すように、スピンドル(図示せず)により支持されて回転する原木51の1回転に対し、設定された単板53の厚さに等しい距離、原木51に向かって移動する鉋台55に、原木51を切削する刃物57を固定している。
この刃物57は、上端付近に、すくい面57Aと逃げ面57Bとにより刃先57Cを備えている。
この固定された刃物57は、その刃先57Cが、原木51の回転中心を通る仮想水平線とほぼ一致する位置となるように設定している。
この刃先57Cが、前記仮想水平線から離れる方向にずれると、切削して得られる単板の厚さが薄くなり、品質が低下するなどの問題が生じてしまう。
そこで刃物57を鉋台55から取外し、公知の研磨装置(図示せず)により刃物57の刃先57C付近を、研磨している。
研磨することは、刃先57C付近を削り取ることになり、刃物57の新たに形成された刃先57Cの位置が変化、即ち図11では下方に移動することになる。
そこで、前記仮想水平線とほぼ一致する位置に調整するために、刃物57の底部に、刃先57Cと平行な方向に、適宜間隔をおいて、第1ボルト59を設けている。
各第1ボルト59をねじ込むために、刃物57の底部には、前記間隔で、刃先57Cに向かって雌ねじ61が形成されている。
各雌ねじ61内には、図11に示すように、第1ナット63がねじ込まれている第1ボルト59をねじ込んでいる。
以下、第1ボルト59がねじ込まれている刃物57を、合体刃物P1と呼ぶ。
ここで、刃先57Cが前記ほぼ一致する位置にある時の、刃物高さをL1とする。
刃物高さがこのL1とする方法を、次に説明する。
図12で、66は基台、68は、基台66に垂直に固定された垂直部材である。
基台66の表面66Aと、垂直部材68の上面68Aとの間隔は、図示するように、L1となっている。
70は、スピンドル70A、スピンドル70Aの下端に固定した測定子70B、針(図示せず)による表示部70Cを備え、バネ(図示せず)により、測定子70Bを、表示部70Cから遠ざかる、即ち、図12では下方に向って押す力を常に受けている、公知のダイアルゲージである。
72は、垂直部材68に固定された連結部材であり、更に、連結部材72の上端には、支持部材72Aが固定されている。
ダイアルゲージ70は、その下端部を、図12に示すように、支持部72Aに保持されている。
ダイアルゲージ70は、測定子70Bが測定物に当たることで、測定子70B及びこれと一体のスピンドル70Aが上下動する。
この上下動の動きを、ギアの作用により回転運動に変えて、表示部70Cの針を回転させ、針が停止した際の値を表示部70Cに示している。
次に、手作業で測定子70Bを持上げ、基台66の表面66Aと、測定子70Bとの間隔を十分に大きくしておく。
この状態で、複数本の第1ボルト59を、底面57Dから適宜長さ下方に突出させた状態の刃物57を、図12に示すように、刃物57を、刃先57Cを上にして基台66の表面66A上に載せる。
次いで、持上げていた測定子70Bを開放し、バネの力により測定子70Bを下降させて刃物57の刃先57Cに当て、この時の表示部70Cの針の実際の値Q1を確認する。
このQ1がRより大(図12では大となっている)の場合は、刃物高さがL1より大であることになる。
そこで刃物57を基台66から取り外し、刃物高さを小さくするために、各第1ボルト59を刃物57内に進入するように適宜数、回転させる。
次いで、前記と同様に、刃物57を基台66の表面66A上に載せ、且つ測定子70Bを下降させて刃物57の刃先57Cに当てる。
これら動作を、刃物57全体で、Q1がRとなるまで繰り返す。
Q1がRとなると、刃物57全体の刃物高さがL1となる。
このどちらであるかは、Q1の値では判断できない。
そこでこの場合は、一旦、Q1がRより大となるまで、即ち、図12に示すように、各第1ボルト59を、刃物57から突出した状態となるように、回転させる。
図12に示す状態となった後は、前記Q1がRより大の場合と同様に、第1ボルト59を回転させ、刃物高さをL1とする。
このように刃物高さをL1とした後、各第1ボルト59の第1ナット63を、刃物57側へ移動するように回転させて第1ナット63を刃物57に押し当てる。
このことにより、第1ナット63の雌ねじ部と第1ボルト59の雄ねじ部とが押し合い、これら雌ねじ部と雄ねじ部間に作用する最大摩擦力が大きくなり、刃物57に対する各第1ボルト59の位置がほぼ固定される。
図11において、65は上面に曲面63Aを備えた裏刃であり、鉋台55に対し、第20ボルト67により固定されている。
55Aは、鉋台55を切り欠いて形成された、傾斜した載置面である。
69は、刃物57の刃先57Cと平行に適宜間隔をおいて、多数配置されている当て部材である。
各当て部材69は、鉋台55に固定した保持部材71に設けられた軸受73により、上下方向の中央部から鉋台55に寄った箇所を矢印方向の往復回動自在に支持されている。
そのため、当て部材69に自重だけ作用している場合は、図11に二点鎖線で示すように回動して、上部が左側に下部が右側に傾いた状態となっている。
一方、各々の当て部材69に相対して、鉋台55の下部に、図11に示すように、ピストンロッド75Aとその先端部75Bを備えた油圧シリンダ75を設ける。
この状態で、図12を用いて説明したように、各第1ボルト59が雌ねじ61より下方に突出する長さを決めた刃物57を、クレーンにより持ち上げて移動させ、第1ボルト59の底部59Aを載置面55Aに当てた状態で、図11に示すように、載せる。
刃物57のすくい面57Aを裏刃65に当てる。
次いで油圧シリンダ75を前進作動させ、ピストンロッド75Aを、後退位置から左方向へ前進移動させる。
そこで、先端部75Bが当て部材の69に当たって押すことにより、当て部材の69が、図11で軸受73を中心として時計回りに回動し、当て部材の69の上部が図11の実線で示すように、刃物57のすくい面57Aが裏刃63に当った状態で、刃物57を裏刃65との間で挟持固定することができる。
やがて刃物57の刃先付近が順次磨耗して良好な切削ができなくなると、刃物57を鉋台55から取外し、代わりに新しい刃物(図示せず)を前記と同様に挟持固定する。
取外す際は、油圧シリンダ75を後退作動させ、図11に示すように、当て部材69を二点鎖線で示す位置に回動待機させる。
次いで、刃物57を、同様にクレーンにより鉋台55から取り外し、刃物55の刃先57Cの研磨を研磨機(図示せず)により行う。
このクレーンを使う理由は、手作業で取外すには刃物57は重すぎ、危険であるからである。
クレーンを用いる作業では、待機位置にある吊り上げ部材の、刃物57上までの移動動作、同部材の下降動作、同部材を刃物57に引っ掛ける動作、同部材の上昇動作、同部材の待機位置への移動動作の各動作が必要となる。
更に研磨が必要な刃物57を鉋台55から取外した後に、研磨済みの刃物を前記と同様に挟持固定するために、吊り上げ部材の研磨済み刃物57上までの移動動作、同部材の下降動作、同部材を研磨済み刃物に引っ掛ける動作、同部材の上昇動作、同部材の鉋台55上への移動、同部材の下降動作の各動作が必要となる。
刃物57の重量は数百キログラムであるが、前記各動作を高速に行うと、刃物57が、作業者や装置に衝突する可能性が高くなり危険であるため、通常は低速で行っている。
その結果、前記研磨が必要な刃物57の鉋台55から取外し、及び研磨済みの刃物の鉋台55での前記挟持固定するまでに、長い時間を要し、生産性を低下させる主な原因となっていた。
しかし、刃物57の厚さを小さくすると、図12で示した第1ボルト59をねじ込むための雌ねじ61を形成することが、以下の理由で困難となる。
雌ねじ61にねじ込んだ第1ボルト59は、原木切削時や鉋台55に挟持固定する際に、外力を受けても、相互の位置関係が変わらないことが必要である。
しかし、図12に示すように、雌ねじ61を形成することで、刃物57の、残った部分の厚さが薄くなり、外力を受けると容易に変形し易くなり、前記相互の位置関係が変わってしまう。
そのため前述の刃物57の刃先57Cと、第1ボルト59の底部59Aとの間の距離を、所定の値とすることができなくなり、正常な単板切削ができなくなってしまう。
7は、すくい面7A、逃げ面7B、刃先7C、及びすくい面7Aと平行な面7Dを備えた第1刃物である。
図1において、第1刃物7には、後述するように、左右方向に貫通する第1雌ねじ7Gが形成されている。
各第1支持部材9は、図示するように、第1刃物7の底面7Fに当たる下部当接部9Aと、第1刃物7の面7Dに当たる上部当接部9Bとを備えている。
このような各第1支持部材9の上部当接部9Bには、第1雌ねじ7Gに相対する位置で、図1の左右方向に貫通する、円形の第1第1穴9Cを形成する。
第1穴9Cの直径は、後述する第1ボルト11のねじ部の直径より若干大きくする。
また、各第1支持部材9を、図1に示すように第1刃物7に当てた際に、第1穴9Cと相対する位置に、同じ形状で同じく左右方向に貫通する第1雌ねじ7Gを形成する。
図1で左側から第1穴9Cから第1雌ねじ7Gに対し向けて、第1ボルト11をねじ込み、第1刃物7と各第1支持部材9とを固定する。
この第1ボルト11の図1で水平方向の長さは、第1ボルト11のねじ部先端が、第1刃物7のすくい面7Aから右側に飛び出さない程度の長さとする。
第2雌ねじ9Dには、図1に示すように下方から、ねじ部が長く、且つ第1ナット13が頭部15A側にねじ込まれている第3ボルト15を、頭部15Aが、第1支持部材9の下方に適宜長さ、突出した状態で、ねじ込む。
この調整は、前記従来技術で、図12を用いて説明した方法と同様に行うもので、ここでは説明を省略する。
調整した後、図1で、第1ナット13を第1支持部材9側へねじ込んで第1支持部材9に押し当て、第1支持部材9に対する第3ボルト15の位置を固定する。
以上のように、第1刃物7と複数の第1支持部材9とを一体化し、且つ上記のように距離を調整したものを、以下、第1組合せ刃物P2と言う。
この第1組合せ刃物P2を、次のように、鉋台1に固定する。
図3で、各第2支持部材17の左側先端には、第1軸受19が固定されており、図2では図示のように表れる。
これら第1軸受19を2個1組として、各組毎に、図2、図3に示すように、刃物押さえ部材21の第1軸21Aを、第1軸受19に挿入する。
このことにより、図3において、各刃物押さえ部材21は、第1軸受19を回動中心として、矢印方向に往復回動自在となる。
また各刃物押さえ部材21には、その回動が問題なく行えるように、図3に示すように、第1切欠部21Bを形成している。
各第2切欠部21Cには、図2に示すように、直方体の形状の接続部材25Cの内部に設けた第2軸受21Dに、回転自在に挿入した第2軸21Eの両端を、固定する。
図3で25は、鉋台1の下端に、刃物押さえ部材21毎に設けられた、油を供給・排出するための配管(図示せず)モータ(図示せず)などを備えた油圧シリン
ダである。
各油圧シリンダ25の終端部25Aは、軸受(図示せず)により、鉋台1の下端に、回動自在に支持されている。
一方、各油圧シリンダ25のピストンロッド25Bの先端は、対応する第2軸受21Dと固定されている。
尚、各油圧シリンダ25の作動により各刃物押さえ部材21は、前記矢印方向に往復回動自在となり、この作動は、運転者が手動による作動信号を受けて行なわれる。
補助押さえ部材23には、図示しないが、刃物押さえ部材21と当たる面に複数個の磁石を埋め込み、磁力により刃物押さえ部材21に固定する。
この補助押さえ部材23は、図2の左右方向で一定間隔、即ち、後述するように、第1組合せ刃物P2を鉋台1に固定した際、前記方向で隣り合う第1支持部材9の間に位置するように設ける。
また補助押さえ部材23には、第1組合せ刃物P2を固定するために、第1刃物7側に第2切欠部23Bを形成している。
最初に、図3の状態から、運転者の手動による作動信号を出し、油圧シリンダ25のピストンロッド25Bを後退作動させる。
そこで図4に示すように、補助押さえ部材23と一体に刃物押さえ部材21が、第1軸21Aを中心として矢印で示すように回動し、ピストンロッド25Bの後退限度位置で停止して待機する。
この状態で、第1組合せ刃物P2を、運転者の手作業により、図5に示すように、鉋台1の裏刃3と、補助押さえ部材23との間に挿入する。
この時、第1組合せ刃物P2の第3ボルト15の頭部15Aを、鉋台1の載置面3Aに当て、且つ第1刃物7のすくい面7Aを裏刃3に当てた状態とする。
次いで、手作業により、ピストンロッド25Bが前進作動するように、油圧シリンダ25を作動させる。
そこで、補助押さえ部材23と一体に刃物押さえ部材21が、第1軸21Aを中心として図4で示した場合と逆方向に回動し、補助押さえ部材23が前記状態の第1組合せ刃物P2の第1刃物7に圧接されて、図3に示したように、鉋台1に第1組合せ刃物P2が固定される。
切削が続き、第1刃物7の刃先7Cが磨耗し研磨することが必要となると、鉋台1から第1組合せ刃物P2を取り外す。
この場合は、図3の状態から、運転者が作動信号を出し、油圧シリンダ25のピストンロッド25Bを後退作動させる。
そこで図6に示すように、刃物押さえ部材21と補助押さえ部材23とが一体に、第1軸21Aを中心として反時計回りに回動して、同様に、ピストンロッド25Bの後退限度位置で停止する。
それ故、前記刃物押さえ部材21と補助押さえ部材23とが回動すると、第1組合せ刃物P2を押さえるものがなくなるため、第1組合せ刃物P2も、その自重により第3ボルト15の頭部15Aを中心として、前記刃物押さえ部材21などと一緒に回動し、図6に示すようになる。
この状態で、運転者が手作業で、第1組合せ刃物P2を取り出し、前記と同様に研磨装置により研磨する。
研磨後は、図12に示した方法と同様に、再び刃先7Cと、第3ボルト15の頭部15Aとの間の距離L1とするように、第3ボルト15を調整した後、鉋台1へ固定する。
以上のように、実施例1の構成では、第1組合せ刃物P2の重量を小さくすることができ、手作業で、第1組合せ刃物P2の、鉋台1への固定及び鉋台1からの取り外しを行うことができる。
図7は、実施例2における第3支持部材31を、T方向、S方向、U方向の3次元で示した斜視説明図である。
第3支持部材31には、直方体の形状のものに、図示するように、U方向の幅がL2,T方向の高さがL3,S方向の長さがL4となるように、同じく直方体となる第3切欠部31Aを形成してある。
また第3支持部材31の、第3切欠部31Aに対しS方向で隣合う斜線で示した箇所(以下、突出部と言う)を31Eと、また第3切欠部31Aの、S方向と平行な端面を31Fといい、更に突出部31EのS方向幅は、図示するようにL5となっている。
このような第3支持部材31には、実施例1と同様に、雌ねじ及び貫通穴を形成している。即ちT方向には、第1穴9Cに相当する第4雌ねじ31Bを、第3切欠部31Aを構成する側面31Dより左側で突出部31Eを避けた箇所に、貫通して形成している。
更に、図7に示すように、U方向には、第2穴31Cを、第3切欠部31Aの側面31Dからの距離がL6となる位置に、第3切欠部31A側から貫通して形成している。
第2穴31Cの直径は、後述する第4ボルト39のねじ部の直径より若干大きくする。
第4雌ねじ31Bには、図示するように、第2ナット33が頭部35A側にねじ込まれている第4ボルト35を、T方向で下方からねじ込む。
このように構成した第3支持部材31を、複数個準備しておく。
第2刃物37には、図示するように、実施例1と同様に、すくい面37A、逃げ面37B、刃先37C、すくい面37Aと平行な面37D、底面37Eを備えている。
更に、第2刃物37の底面37Eには、図8に示すように、底面37Eと平行に形成した支持面37Hを備えた第4切欠部37Fを、刃先37Cと平行に、即ちS方向に間隔をおいて複数、形成している。
第4切欠部37Fの、各T方向、S方向、U方向の長さは、後述するように、第4切欠部37F内に、第3支持部材31の突出部31Eが、進入して互いに組合うことができるような長さとする。
即ち、第4切欠部37Fの前記3方向の長さが、T方向ではL3、S方向ではL5,U方向ではL4とすると共に、第3支持部材31に対し若干長い形状として、第4切欠部37Fを形成する。
即ち、図示するように、面37Dで、第4切欠部37Fの右側端面から、第6雌ねじ37Gの円までの間隔がL6、第4切欠部37Fの上側端面の仮想延長線から第6雌ねじ37Gの円までの間隔がL7となっている。
この組み合わせた状態では、第3支持部材31の第2穴31Cと、第2刃物37の第6雌ねじ37Gとが、U方向に並んで位置している。
次いで第4ボルト39を、図9に示すように、第2穴31Cから第6雌ねじ37Gに向けてねじ込み、第3支持部材31と第2刃物37とを締付け固定する。
尚、第4ボルト39のネジ部の長さは、前記ねじ込み固定したとき、第4ボルト39の先端が、第2刃物37の平行な面37Dから飛び出さないような、長さとする。
以上のように、第2刃物37に、第4ボルト39を用いて複数の第3支持部材31を組合せ一体化し、また前記のように、各第3支持部材31に第4ボルト35をねじ込んで構成したものを、以下、第2組合せ刃物P3と言う。
前記距離をL1とした後、第2ナット33を第3支持部材31側へねじ込んで、第3支持部材31に押し当て、第3支持部材31に対する第4ボルト35の位置を固定する。
上記のように距離を調整した第2組合せ刃物P3を、第1組合せ刃物P2で説明した動作と同様の動作で、鉋台1に固定する。
また、この状態で原木を切削し続けることで、刃先37Cが磨耗し研磨することが必要となると、第1組合せ刃物P2で説明した動作と同様に、鉋台1から第2組合せ刃物P3を取り外し、研磨する。
研磨後は、図12に示した方法と同様に、再び刃先37Cと、第4ボルト35の頭部35Aとの間の距離をL1とするように、第4ボルト35を調整する。
そのため第3支持部材31の、第2刃物37に当たる面となる端面31Fに対し、
U方向で、接近した状態で第4雌ねじ31Bを形成することができる。
このことにより、第2組合せ刃物P3を鉋台1に固定すると、図10の左右方向で、第2刃物37と第4ボルト35との間の距離が、実施例1の場合のそれに比べて短くなる。
その結果、原木を切削する際に、第2刃物37が受ける力により発生する、図10で時計回りのモーメントを、実施例1の場合のそれに比べて、小さくすることができる。
1、前記両実施例では、第1支持部材9と第1刃物7とを、また第3支持部材31と第2刃物37とを、各々組合せることで互いに当たる部分を、平坦な面として示した。
しかし、例えば前記支持部材側に、複数の突起部を設けて、第1刃物7又は第2刃物37に当てるようにしても良い。
しかし、前記固定するために十分であれば、第1雌ねじを、貫通しない雌ねじとして形成し同様に前記各ボルトをねじ込んでも良い。
3、前記両実施例では、第1刃物7又は第2刃物37と、支持部材とを固定する手段として、2雌ねじから第1雌ねじに亘ってねじ込まれた第2ボルトを用いた。
しかし、接着剤や溶接により、両者を固定しても良い。
4、前記実施例では、第3ボルト15又は第4ボルト35を固定するために、1個の第1ナッ13又は第2ナット33を用いたが、2個のナットを用い、いわゆるダブルナット方式で固定しも良い。
5、前記両実施例では、第1ボルト11の先端が、第1刃物7のすくい面7Aから、第4ボルト39の先端が、第2刃物37のすくい面37Aから、共に、突出しないようにした。
しかし、前記のように組合せた刃物を、鉋台1へ問題なく固定することができれば、両ボト11,39の先端が、両面7A、37Aから多少突出した状態としても良い。
7・・・第1刃物
9・・・第1支持部材
11・・・第1ボルト
13・・・第1ナット
15・・・第3ボルト
23・・・補助押さえ部材
31・・・第3支持部材
31A・・・第3切欠部
31E・・・突出部
33・・・第2ナット
35・・・第4ボルト
37・・・第2刃物
39・・・第5ボルト
Claims (4)
- 刃先と、前記刃先に続くすくい面、同じく前記すくい面と交差する方向に前記刃先から続く逃げ面と、前記すくい面に続く第1面と、前記逃げ面に続き且つ前記第1面と平行である第2面と、前記第1面に沿った前記刃先と離れる向きで、前記刃先と反対側にある第1端部と、を備える刃物と、
前記刃物の厚さ方向の幅が前記刃物の厚さとほぼ等しい第1接触箇所と、前記第1接触箇所と直交する第2接触箇所と、前記刃物と組合せた際に前記刃先及び前記第1接触箇所の反対側となる支持部材底面部であり、前記両接触箇所を除いた部分に、前記第2接触箇所と平行な方向に設けた調整雌ねじを備える支持部材と、
前記調整雌ねじ内に、頭部が所定長さ突出した状態で、ねじ部が部分的にねじ込まれた調整ボルトと、前記調整ボルトの前記支持部材底面部から外側に装着した少なくとも一個のナットと、
前記第1接触箇所を前記第1端部と、前記第2接触箇所を前記第2面に接触させて組合せ、
更に前記組合せた状態の前記刃物と前記支持部材とを固定する固定手段と、
からなる組合せ刃物。
- 前記固定手段が、前記刃物の厚さ方向と平行となるように前記第2面に形成された固定雌ねじと、前記固定雌ねじと同じ方向で且つ相対する位置となるように前記第2接触箇所に形成された貫通穴と、
前記貫通穴から前記固定雌ねじに向けて前記第1面から突出しない状態に、挿入してねじ込み固定した固定ボルトである請求項1に記載の組合せ刃物。
- 前記支持部材は、前記刃物と組合せた際、前記刃物を厚さ方向に切断する仮想断面で見た形状が、L字状となっている請求項1又は2記載の組合せ刃物。
- 前記刃物は、更に、前記刃先の連なる方向に間隔をおいて、前記第1端部から前記刃先に向う方向に第1切欠部を形成することで、前記第1端部より前記刃先に近い位置に第2端部を設け、
前記支持部材は、更に、前記第1接触箇所に、前記刃物の厚さ方向に前記刃物の厚さとほぼ同じ幅で、且つ前記刃先に向う方向に段差をつけることで第3接触箇所を設け、
前記第3接触箇所は、前記第1切欠部に進入可能な形状であり、
前記第1接触箇所を前記第1端部と、又は前記第3接触箇所を前記第2端部との、少なくともいずれか片方と、第2接触箇所を前記第2面とを、接触させて組合せてなる請求項1又は2記載の組合せ刃物。
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