特開 2024-55202 固定ピース

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024055202

(43)【公開日】2024-04-18

(54)【発明の名称】固定ピース

(51)【国際特許分類】

   B24B 45/00 20060101AFI20240411BHJP

   B23B 31/36 20060101ALI20240411BHJP

   B23Q 11/00 20060101ALI20240411BHJP

【ＦＩ】

B24B45/00 B

B23B31/36 Z

B23Q11/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022161929

(22)【出願日】2022-10-06

(71)【出願人】

【識別番号】502267800

【氏名又は名称】株式会社かいわ

(74)【代理人】

【識別番号】110002675

【氏名又は名称】弁理士法人ドライト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山添 重幸

【テーマコード（参考）】

3C032

3C034

【Ｆターム（参考）】

3C032GG15

3C034AA20

3C034BB01

3C034BB52

3C034BB62

(57)【要約】

【課題】壁部に疵がつくことを防止でき、対向する一対の壁部を有する溝に固定し易い固定ピースを提供すること。
【解決手段】対向する一対の壁部を有する溝内に固定される固定ピース８は、一対の壁部の間に、一対の壁部と直交する面内に固定ねじを挿入する開口部が形成され、固定ねじの螺合方向の先端が縮径する有底の雌ねじ穴８５と、雌ねじ穴８５のねじ軸を通り、一方の壁部側と他方の壁部側に分割される第１ピース部材８６及び第２ピース部材８７と、第１ピース部材８６及び第２ピース部材８７を、それぞれの壁部に接近、離間可能な隙間を有して連結する連結部と、を備え、連結部は、連結解除を規制する解除規制構造を有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対向する一対の壁部を有する溝内に固定される固定ピースであって、
前記一対の壁部の間に、前記一対の壁部と直交する面内に固定ねじを挿入する開口部が形成され、前記固定ねじの螺合方向の先端が縮径する有底の雌ねじ穴と、
前記雌ねじ穴のねじ軸を通り、一方の壁部側と他方の壁部側に分割される第１ピース部材及び第２ピース部材と、
前記第１ピース部材及び前記第２ピース部材を、それぞれの壁部に接近、離間可能な隙間を有して連結する連結部と、を備え、
前記連結部は、連結解除を規制する解除規制構造を有する、
固定ピース。

【請求項2】

前記解除規制構造は、前記第１ピース部材が前記壁部から前記雌ねじ穴に向かって次第に幅広となる凸部を有し、前記第２ピース部材が前記壁部から前記雌ねじ穴に向かって次第に幅狭となる凹部を有し、前記第２ピース部材が前記第１ピース部材を挟持する、
請求項１に記載の固定ピース。

【請求項3】

前記解除規制構造は、前記第１ピース部材及び前記第２ピース部材を前記一対の壁部の対向方向から挟持する補助ピース部材を有する、
請求項１に記載の固定ピース。

【請求項4】

前記第１ピース部材及び前記第２ピース部材の少なくともいずれかを分割する複数のピース片を備え、
それぞれの前記ピース片の間を連結する連結部は、前記解除規制構造を有する、
請求項１に記載の固定ピース。

【請求項5】

回転体に着脱自在に装着されるバランサに固定され、前記バランサの回転軸回りに形成された溝に挿入され、前記回転体の回転バランスを調整するバランスピースである、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の固定ピース。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、対向する一対の壁部を有する溝内に固定される固定ピースに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、対向する一対の壁部を有する溝内に固定ピースを固定することはよく行われる。
例えば、特許文献１には、回転体に着脱自在に装着されるバランサに、回転方向に沿って溝を形成し、溝内に固定ピースとなるバランスピースを取り付けて、回転バランスを調整する技術が開示されている。バランスピースは、溝内で固定される必要があるが、特許文献１に開示された従来技術では、バランスピースの回転軸方向に沿った雌ねじ孔を形成し、雌ねじ孔にねじ軸に直交する方向に孔を開け、その孔に一部を雌ねじ孔に露出させた状態で鋼球を埋め込んでおく。雌ねじ孔にイモネジ等の固定ねじを螺合させると、鋼球が溝の壁部に押し出され、その際の押付力によりバランスピースが固定される。

【0003】

また、特許文献１の実施形態として開示された技術では、バランスピースに回転軸方向に沿った貫通雌ねじ孔を形成しておき、バランスピースを押板で回転軸方向から押さえつける。貫通ねじ孔にイモネジを螺合させると、イモネジの先端がバランスピースの底部から露出して、イモネジの先端が溝の底部を押さえつけ、その際の押付力によりバランスピースが固定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１０－１７５１６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示された従来技術及び実施形態では、バランスピースを鋼球の先端で溝の壁部に押し付けたり、イモネジの先端で溝の底に押し付けたりしているため、バランサの溝部に疵がつく可能性があるという課題がある。また、バランスピースの一方の壁部側と他方の壁部側の複数のピース部材に分割し、イモネジをバランスピースに形成された雌ねじ孔に螺合することにより、それぞれのピース部材を壁部に押し付けることも考えられるが、イモネジ螺合時にピース部材を組み合わせる必要があり、固定作業が難しいという課題がある。

【0006】

本発明の目的は、壁部に疵がつくことを防止でき、対向する一対の壁部を有する溝に固定し易い固定ピースを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の固定ピースは、対向する一対の壁部を有する溝内に固定される固定ピースであって、前記一対の壁部の間に、前記一対の壁部と直交する面内に固定ねじを挿入する開口部が形成され、前記固定ねじの螺合方向の先端が縮径する有底の雌ねじ穴と、前記雌ねじ穴のねじ軸を通り、一方の壁部側と他方の壁部側に分割される第１ピース部材及び第２ピース部材と、前記第１ピース部材及び前記第２ピース部材を、それぞれの壁部に接近、離間可能な隙間を有して連結する連結部と、を備え、前記連結部は、連結解除を規制する解除規制構造を有する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、固定ピースが、先端が縮径する有底の雌ねじ穴を備えることにより、固定ねじを螺合すると、第１ピース部材及び第２ピース部材が互いに離間する方向に押し出され、それぞれの壁部に押付力を作用させることができる。従って、第１ピース部材及び第２ピース部材全体で壁部への押付力を作用させることができるため、壁部に疵がつくことを防止できる。また、連結部が解除規制構造を有することにより、第１ピース部材及び第２ピース部材の連結時に連結が解除されることを防止できるため、固定ピースを溝内に固定し易くなり、固定作業を簡単化できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態に係る工作機械の構造を示す断面図である。

【図2】第１実施形態におけるナット（バランサ）の構造を示す斜視図である。

【図3】第１実施形態における固定ピース（バランスピース）の構造を示す斜視図である。

【図4】第１実施形態における固定ピース（バランスピース）の構造を示す分解斜視図である。

【図5】第１実施形態における第１ピース部材及び第２ピース部材の螺合状態を示す断面図であり、図５（Ａ）は固定ねじが浅く螺合している状態であり、図５（Ｂ）は固定ねじの螺合が進み、壁部に当接した状態である。

【図6】第１実施形態における固定ねじの変形となる螺合状態を示す断面図である。

【図7】本発明の第２実施形態に係る固定ピースの構造を示す上面図（図７（Ａ））及び図７（Ａ）のＢ－Ｂ線における断面図である。

【図8】実施形態の変形となる固定ピースの構造を示す上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１には、本発明の第１実施形態に係る工作機械１が示されている。工作機械１は、被加工物の表面を研削する研削盤であり、工作機械１の回転軸２に着脱自在の砥石３を装着して研削作業を行う。装着に際しては、砥石３を回転軸２とともに回転する固定フランジ４と、バランサとなるナット５とで挟持し、締付ねじ６を螺合することにより、回転体となるフランジ付き砥石を組み立てる。組み立てられたフランジ付き砥石は、固定フランジ４を回転軸２にねじ７を螺合させて回転軸２に固定される。

【0011】

図２には、バランサとなるナット５が示されている。ナット５は円形状の金属板から構成され、外周縁に沿って円形状の溝５１が形成されている。溝５１は、円形状の金属板から起立する一対の壁部５２、５３を有し、溝５１内には、固定ピースとなるバランスピース８が固定される。バランスピース８は、溝５１内に複数個（本実施形態では３個）固定される。溝５１内にバランスピース８を固定するのは、砥石３の製造時、砥石３の砥粒が偏析し、砥石３の回転中心と、砥石３の重心位置にずれが生じるため、回転中心と重心位置を一致させ、工作機械１の回転軸２を回転させたときに、砥石３に振動が生じることを防止するためである。

【0012】

砥石３の回転中心と重心位置のバランス調整は、例えば、平行棒式バランス調整台上でフランジ付き砥石を揺動させ、揺動が停止した際に鉛直下方に向く砥石３の最も重い位置を確認する。次に、砥石３の鉛直上方位置にマーキングを行い、バランスピース８を仮固定する。最後に、バランスピース８の位置を調整しながら平行棒式バランス調整台上でフランジ付き砥石の揺動を繰り返し、フランジ付き砥石が停止することなく、転動するようになるまでバランスピース８の位置を調整し、回転バランス調整を終了する。

【0013】

図３及び図４には、本実施形態に係るバランスピース８の構造が示されている。図３はバランスピース８を組み合わせた状態を示す斜視図であり、図４はバランスピース８の分解斜視図である。バランスピース８は、図３に示すように、ナット５の溝５１の壁部５２、５３に沿った円弧状の外周面８１、８２、外周面８１、８２間を結ぶ側面８３、及び壁部５２、５３に直交する方向に位置する上面８４を備える。上面８４の略中央には、雌ねじ穴８５が形成されている。雌ねじ穴８５は、後述する固定ねじ９が挿入される開口部を有し、固定ねじ９の螺合方向の先端が縮径した有底の穴である。

【0014】

バランスピース８は、雌ねじ穴８５のねじ軸を通り、ナット５の壁部５２、５３側に分割された第１ピース部材８６及び第２ピース部材８７を備える。第１ピース部材８６は、ナット５の半径方向内側の一方の壁部５２（図２参照）側に配置され、第２ピース部材８７は、ナット５の半径方向外側の他方の壁部５３（図２参照）側に配置される。第１ピース部材８６及び第２ピース部材８７の分割面が連結部を構成する。なお、図３では図示を略したが、雌ねじ穴８５を通る第１ピース部材８６の分割面と、第２ピース部材８７の分割面との間には、第１ピース部材８６を壁部５２に接近、離間可能とし、第２ピース部材８７を壁部５３に接近、離間可能とする隙間が形成されている。

【0015】

第１ピース部材８６は、図４に示すように、壁部５２と対向する外周面８１から雌ねじ穴８５を分割する分割面に向かって次第に幅広となる上面視で逆台形状の凸部を有する。第２ピース部材８７は、両端に脚部８７Ａが設けられ、両端の脚部８７Ａの間に凹部が形成される。凹部は、雌ねじ穴８５の分割面から脚部８７Ａの先端に向かって次第に幅狭となっている。第１ピース部材８６及び第２ピース部材８７はそれぞれの凸部及び凹部で連結される。第２ピース部材８７の両端の脚部８７Ａは、第１ピース部材８６を両側面から挟持することにより、連結部における連結解除を規制する解除規制構造として機能する。

【0016】

次に、本実施形態の作用を図５に基づいて説明する。図５（Ａ）に示すように、雌ねじ穴８５の開口部に固定ねじ９を挿入し、固定ねじ９を回転させ、雌ねじ穴８５に固定ねじ９を螺合させる。螺合が進むと、図５（Ｂ）に示すように、固定ねじ９の先端部分は、第１ピース部材８６及び第２ピース部材８７の縮径部分を押し広げる。第１ピース部材８６の外周面及び第２ピース部材８７の外周面は、壁部５２、５３に当接し、第１ピース部材８６及び第２ピース部材８７が壁部５２、５３内に固定される。一方、固定ねじ９の基端部分では、第１ピース部材８６及び第２ピース部材８７を接近させる方向に力が作用し、固定ねじ９を締め付け、固定ねじ９の螺合が緩むことを防止する楔として機能する。

【0017】

なお、雌ねじ穴８５と固定ねじ９の螺合形態はこれに限られない。例えば、図６（Ａ）に示すように、固定ねじ９Ａの先端に鋼球９Ｂを予め挿入しておき、固定ねじ９Ａの螺合深さが進むと、鋼球９Ｂによって第１ピース部材８６及び第２ピース部材８７を互いに離間する方向に押し出す形態としてもよい。また、図６（Ｂ）に示すように、固定ねじ９Ｃとして先端が尖った形状のものとし、先端形状により第１ピース部材８６及び第２ピース部材８７を互いに離間する方向に押し出す形態としてもよい。

【0018】

本実施形態によれば、バランスピース８が、先端が縮径する有底の雌ねじ穴８５を備えることにより、固定ねじ９を螺合すると、第１ピース部材８６及び第２ピース部材８７が互いに離間する方向に押し出され、それぞれの壁部５２、５３に押付力を作用させることができる。従って、第１ピース部材８６及び第２ピース部材８７全体で壁部５２、５３への押付力を作用させることができるため、壁部５２、５３に疵がつくことを防止できる。また、連結部が解除規制構造を有することにより、第１ピース部材８６及び第２ピース部材８７の連結時に連結が解除することを防止できるため、バランスピース８を溝５１内に固定し易くなり、固定作業を簡単化できる。

【0019】

また、第１ピース部材８６が外周面８１から雌ねじ穴８５を分割する端面に向かって次第に幅広となる逆台形状の凸部を有し、第２ピース部材８７が両端の脚部８７Ａの間に雌ねじ穴８５の分割面から脚部８７Ａの先端に向かって次第に幅狭となる凹部を有している。従って、簡単な形状で解除規制構造を実現できるため、バランスピース８の製造容易化を図ることができる。

【0020】

次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下の説明では、すでに説明した部分と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。図７には、第２実施形態に係るバランスピース２０が示されている。図７（Ａ）は、バランスピース２０の上面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＢ－Ｂ線における断面図である。

【0021】

前述した第１実施形態では、第１ピース部材８６及び第２ピース部材８７の形状の組み合わせによって解除規制構造を実現していた。これに対して、第２実施形態に係るバランスピース２０は、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１ピース部材２２及び第２ピース部材２３を補助ピース部材２５、２６によって、壁部５２、５３の対向方向から挟持することにより、第１ピース部材２２及び第２ピース部材２３の連結部の解除規制を行っている点が相違する。

【0022】

バランスピース２０には、略中央の分割面に沿った円弧上に雌ねじ穴２１が２か所形成されている。バランスピース２０を分割した第１ピース部材２２は、分割面の内側となる溝の壁部５２側に配置される。第２ピース部材２３は、分割面の外側となる溝の壁部５３側に配置される。図７（Ｂ）に示すように、内側の壁部５２には凹部５２Ａが２か所形成され、外側の壁部５３には凹部５３Ａが２か所形成されている。凹部５２Ａには、第１ピース部材２２の内側端面に形成された突条部２２Ａ（図７（Ａ）では図示略）が係合する。同様に凹部５３Ａには、第２ピース部材２３の外側端面に形成された突条部２３Ａ（図７（Ａ）では図示略）が係合する。

【0023】

第１ピース部材２２及び第２ピース部材２３の両端部は、組み合わせた状態で分割面の円弧方向の外側に向かって次第に拡幅する逆テーパー形状を有している。第１ピース部材２２及び第２ピース部材２３の両端部には、補助ピース部材２５、２６が設けられている。補助ピース部材２５、２６は、溝の壁部５２、５３に直交する方向から、第１ピース部材２２及び第２ピース部材２３の両端部の逆テーパー部分を挟持する。補助ピース部材２５、２６は、第１ピース部材２２及び第２ピース部材２３の分割面に沿って、内側補助ピース部材２５と外側補助ピース部材２６に分割されている。なお、図示を略したが、内側補助ピース部材２５の壁部５２と当接する内側端面、及び外側補助ピース部材２６の壁部５３と当接する外側端面にも突条部が形成されており、それぞれの突条部が凹部５２Ａ、５３Ａと係合する。

【0024】

バランスピース２０の２か所に形成された雌ねじ穴２１に固定ねじ９を挿入し、雌ねじ穴２１に固定ねじ９を螺合させると、固定ねじ９の先端部分が雌ねじ穴２１の縮径部分に当接し、第１ピース部材２２及び内側補助ピース部材２５を壁部５２に押し付ける方向に移動させる。同時に第２ピース部材２３及び外側補助ピース部材２６も壁部５３に押し付ける方向に移動させる。本実施形態によっても、第１実施形態で述べた第１の作用及び効果と同様の作用及び効果を奏することができる。

【0025】

また、第１ピース部材２２の突条部２２Ａと壁部５２の凹部５２Ａとを係合し、第２ピース部材２３の突条部２３Ａと壁部５３の凹部５３Ａとを係合することにより、固定ねじ９を螺合させていなくても、第１ピース部材２２及び第２ピース部材２３の連結が維持される。従って、第１ピース部材２２、第２ピース部材２３、内側補助ピース部材２５、及び外側補助ピース部材２６を溝内にセットした段階で連結を維持することができるため、これらの構造も解除規制構造として機能させることができ、固定ねじ９による固定作業を一層簡単に行うことができる。

【0026】

なお、本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形も含み得る。前述した第２実施形態では、バランスピース２０に雌ねじ穴２１が２か所形成され、補助ピース部材２５、２６も分割されていたが、本発明はこれに限られない。

【0027】

例えば、図８（Ａ）に示すバランスピース１００のように、第１ピース部材１０１及び第２ピース部材１０２を雌ねじ穴１００Ａの軸に沿って円弧状に分割し、第１ピース部材１０１及び第２ピース部材１０２の両端を、一体の補助ピース部材１０３で挟持してもよい。この場合、補助ピース部材１０３の挟持面１０３Ａと、第１ピース部材１０１及び第２ピース部材１０２との間に隙間を形成しておき、第１ピース部材１０１及び第２ピース部材１０２を互いに離間可能とするのが好ましい。

【0028】

また、図８（Ｂ）に示すバランスピース１１０のように、中央部に補助ピース部材１１３を配置し、その両端に第１ピース部材１１１Ａ、１１１Ｂ及び第２ピース部材１１２Ａ、１１２Ｂを係合させるような構造としてもよい。さらに、図８（Ｃ）に示すバランスピース１３０のように、図８（Ａ）の変形例において、補助ピース部材１０３と第１ピース部材１０１及び第２ピース部材１０２との分割面に雌ねじ穴１１０Ａを形成してもよい。

【0029】

また、図８（Ｄ）に示すバランスピース１４０のように、図８（Ｃ）の変形例において、一体化された補助ピース部材１０３を分割面に沿って分割し、内側補助ピース部材１４１Ａ、１４１Ｂと、外側補助ピース部材１４２Ａ、１４２Ｂとし、第１ピース部材１０１及び第２ピース部材１０２を挟持する構成としてもよい。

【0030】

さらに、図８（Ｅ）に示すバランスピース１５０のように、第１ピース部材に相当する部分をピース片１５１Ａ、１５１Ｂに分割し、第２ピース部材に相当する部分をピース片１５２Ａ、１５２Ｂに分割してもよい。それぞれのピース片１５１Ａ、１５１Ｂ、１５２Ａ、１５２Ｂには、直線部１５３Ａ及び膨出部１５３Ｂからなる連結突起と、これに応じた形状の連結凹部が形成され、それぞれの連結突起及び連結凹部の間には、図示を略したが、隙間が形成される。雌ねじ穴１００Ａに固定ねじを螺合させると、各ピース片１５１Ａ、１５１Ｂ、１５２Ａ、１５２Ｂは、全体に離間する方向に移動し、溝の壁部に押付力を作用させることができる。

【0031】

また、前述した第１実施形態では、第２ピース部材８７の両端の脚部８７Ａが次第に幅狭になって、第１ピース部材８６を挟持していたが、本発明はこれに限られない。例えば、脚部の先端に内側に突出する爪部を設け、第１ピース部材を挟持するようにしてもよい。これらの変形例によっても第１実施形態で述べた第１の作用及び効果と同様の作用及び効果を享受できる。

【0032】

前述した実施形態及び変形例では、固定ピースはフランジ付き砥石に用いるバランス調整用のバランスピースとして用いられていたが、本発明はこれに限られない。例えば、鉄骨造の建築物の横架材として用いられるＨ型鋼において、上フランジ及び下フランジによって形成される溝内に本発明に係る固定ピースを固定し、鉛直方向に作用する荷重を支持する補強材や、床版のがたつき防止剤としてもよい。この場合、Ｈ型鋼の溝が直線状となるので、固定ピースの形状は、直方体形状となる。これらによっても、第１実施形態で述べた基本的な作用及び効果と同様の作用及び効果を享受できる。その他、本発明の実施の際の部分及び構造等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の部分等としてもよい。

【符号の説明】

【0033】

２ 回転軸
５ ナット（バランサ）
８、２０、１００、１１０、１３０、１４０、１５０ バランスピース（固定ピース）
９、９Ａ、９Ｃ 固定ねじ
２１、８５、１００Ａ、１１０Ａ 雌ねじ穴
２２、８６、１０１、１１１Ａ、１１１Ｂ 第１ピース部材
２３、８７、１０２、１１２Ａ、１１２Ｂ 第２ピース部材
２５、２６、１０３、１１３、１４１Ａ、１４１Ｂ、１４２Ａ、１４２Ｂ 補助ピース部材
５１ 溝
５２、５３ 壁部
１５１Ａ、１５１Ｂ、１５２Ａ、１５２Ｂ ピース片

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】