JPH06238557A

JPH06238557A - 砥石取付け用固定側フランジ

Info

Publication number: JPH06238557A
Application number: JP10059793A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Toyoshima; 威豊島; Hiroshi Kawakami; 洋河上; Osamu Kawanobe; 収川野辺; Hiroyasu Ishikawa; 博康石川; Juro Kobayashi; 十郎小林; Takamasa Kaneda; 孝允金田
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 1992-12-25
Filing date: 1993-04-27
Publication date: 1994-08-30

Abstract

(57)【要約】【目的】電気ディスクグラインダのように砥石の取付け
を締付けねじによって行なっている携帯用研削盤におい
て、過大な研削トルクがかかったときに締付けトルクが
大きくなり、付属している標準形のスパナで戻しにくく
なるのを防止する。【構成】図２において左右フランジとの噛み合い部７の
間隔ｌ₀は、一定として左右の砥石軸との噛み合い部８
の間隔を適当な大きさとして、固定側フランジ５と砥石
軸６の回転方向に適当な遊びを持たせ、この遊びの間は
砥石軸６のフランジとの接触面９と固定側フランジ５と
の摩擦力になることを利用して、摩擦面の有効径を小さ
くすることで小さい戻しトルクにより砥石４の取外しが
できる構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、砥石の取付けを締付け
ねじによって行う研削盤等の砥石取付け用フランジに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の固定側フランジは、砥石軸と回転
の遊びがほとんどなく、砥石取付け時のねじ締付けトル
クに対して、取外し時の戻しトルクは８０％程度の値と
なっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の砥石取付け用固
定側フランジでは、過大な研削トルクがかかった時に締
付けねじが締まるため締付けトルクが大きくなってしま
い付属している標準形のスパナでは、砥石を外すことに
苦労することがあった。本発明の目的は、戻しトルクを
小さくすることで、標準形のスパナにより砥石の取外し
を容易にすることである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、砥石取
付け用固定側フランジにおいて、砥石軸と噛み合い回転
トルクを伝達する部分に適当な遊びを持たせる構造とす
ることで達成される。即ち固定側フランジは砥石軸と接
し、砥石軸の締付けねじの軸力を受ける面がフランジと
砥石が接して、軸力を受ける面よりも直径が小さいので
遊びがあると同じ軸力で対応しトルクが小さくなる砥石
軸とフランジとの間で回転して戻しトルクが小さくな
る。ある量戻ると軸力が低下してフランジと砥石の接し
ている面又は砥石とナットの接している面で小さいトル
クで回転することができる。

【０００５】また、フランジと砥石軸との回転トルクを
伝える面は、従来においてそれぞれ平行な２面であり線
接触する形状であった。本発明は、面接触させることで
接触部の摩耗を防止し、且つ硬度を上げて摩耗を防止す
ることができる。

【０００６】また、上記の遊びを大きくしたフランジで
は、砥石軸の停止加速度が大きい時に砥石の取付けがゆ
るむことが考えられるので、遊びの小さいフランジと締
結した状態で研削作業を行なう。砥石取外し時には締結
を解除するとことで、フランジが砥石軸と回転する様に
なり戻しトルクが小さくなる。

【０００７】また、従来は砥石取付け、取外しに際して
砥石軸の固定を歯車等の固定によって行なっていたが、
上記の様にフランジ間の締結を解除すると同時に砥石軸
の固定をするようにする。例えば側面から先端が、テー
パ状となったピンをフランジの側面の穴に指し込むこと
で、締結している部品を動かし締結を解除すると同時に
ピンによりフランジの回転を固定することができる。

【０００８】また、フランジと砥石軸との回転トルクを
伝える面と鉛直に小径のねじをフランジに設け外周方向
からねじを回転することで、遊びの大きさを変えること
ができる。また、上記ねじを回転するドライバーの部分
の入る穴と軸方向の可動で回転方向に固定されたドライ
バーの位置関係で砥石軸の回転を固定できる。

【０００９】

【作用】図１に携帯用研削盤において、最も一般的な電
気ディスクグラインダの全体構成を示す。図２は固定側
フランジ５に関連する各部品を離した状態を示す拡大図
であり、砥石軸６に固定側フランジ５を取付けその上に
砥石４をのせて締付け側フランジ３によって締付けられ
る。固定側フランジ５を図２の下方から見たのが図３で
あり、この図では平行な２面で形成される砥石軸との噛
み合い部８を持っており、その間隔がｌｎである。図５
は砥石軸の２面のフランジとの噛み合い部７の間隔ｌ₀
との関係を示したものでｌ₀よりｌｎは常に大きくｌｎ
を大きくして行くと回転方向についての遊びが大きくな
ることがわかる。ｌｎを変えて遊びを変えた場合の戻し
角度と戻しトルクの関係図でｌｎをｌ₀とほぼ等しくし
た場合は、戻しトルクｔ₀は締め付けトルクの約０．８
倍になる。次にｌｎ＝ｌ₁とした場合は、回転の遊びの
ある間はフランジの砥石軸との接触面１０と、砥石軸６
のフランジとの接触面９でねじの締付け力を受けるので
摩擦面の半径が小さくなり小さいトルクｔｃで回転でき
る。更に戻し角度を大きくすると遊びの部分を滑りフラ
ンジとの噛み合い部７と砥石軸との噛み合い部８が接触
するので戻しトルクはｔ₁まで増大し、その後戻し角度
と共に下がって行く。更にｌｎをｌ₂ｌ₃ｌ₄と大きくし
て行くと最大の戻しトルクはｔ₂→ｔ₄と小さくなる。な
お、図５は固定側フランジ５の砥石４に接する部分の外
径が４０mmでフランジとの接触面９の外径が２０mmの場
合の測定例に基づいたものであり、図５から戻しトルク
比の上限を遊びのない場合の０．８より小さく０．７５
とすると、戻し角度は２度以上あれば良く、又ｔｃが戻
しトルク比０．４５であり、その値よりｔｎを小さくす
るには、戻し角度を１５度以上にする必要がある。これ
は測定の一例で、締付トルクの大きさ、砥石４と固定側
フランジ５の摩擦係数、フランジとの接触面９と砥石軸
との接触面１０の有効径と摩擦係数によって戻し角度と
戻しトルク比の関係は異なってくるので、余裕を見て戻
し角度を３０度程度とすることもある。

【００１０】

【実施例】図１は本発明による電気ディスクグラインダ
の全体構成図を示すものである。研削盤本体１には砥石
軸６があり、この砥石軸６に固定側フランジ５と砥石締
付け側フランジ３が取付いた構成となっている。なお安
全のために砥石カバー２が具備されており、且つ砥石４
は破断した状態で図示してある。図２は砥石軸６、固定
側フランジ５及び砥石締付け側フランジ３を各々分離し
たものを図示したものであり、フランジとの噛み合い部
７、砥石軸との噛み合い部８によって固定側フランジ５
と砥石軸が噛み合い、砥石軸６のフランジとの接触面９
でねじによる締付け力を受ける。図３は図２の固定側フ
ランジ５を下方から見た図であり、砥石軸との接触面１
０で締付け力を受ける。図４及び図５は、本発明の作動
状態を示している。図６は砥石軸との噛み合い部８が固
定側フランジ５の外周まで出ていないので剛性があり小
形化することができる。図７及び図８は、固定側フラン
ジの他の実施例を示すもので、図３及び図５の場合に噛
み合い部８では、線接触となり摩耗するおそれが生じる
ため面接触に近くなる様に固定側フランジの形状を工夫
したものである。また摩耗を防ぐために砥石軸との噛み
合い部８又は砥石軸との接触面１０にＴｉＣやＴｉＮ、
ＤＬＣ、その他のコーティング等の表面処理、部分焼入
などを行なうこともある。ＴｉＣやＴｉＮ、ＤＬＣ等を
コーティングすると摩擦係数も下がりより小さいゆるめ
トルクで砥石のゆるめ作業を行うことができる。

【００１１】以上の方式で過大な研削トルクがかかって
も砥石の取外しが容易になるが、砥石軸の停止加速度が
大きい場合には、砥石取付けがゆるむことが考えられ
る。図９及び図１０は、砥石軸６と、遊びの小さいフラ
ンジ１１と、固定側フランジ５とを締結した状態で研削
作業を行ない砥石取外し時には、締結を解除することを
示す他の実施例である。即ち図９は研削作業時の状態を
示しており、砥石軸６に遊びの大きい固定側フランジ５
と遊びの少ないフランジ１１が付いている。固定側フラ
ンジ５と遊びの少ないフランジ１１は、結合ピン１７で
回動可能に結合された上、バネ１３で押された締結ピン
１２の先端がロック穴１４に入ることにより締結された
状態にある。図１０は砥石を取外す時の状態でロックピ
ン１５をロック穴１４に入れ締結ピン１２がロック穴１
４から抜けた状態である。これにより固定側フランジ５
は、本来の遊びを持つことになり小さい戻しトルクでゆ
るめることができる。また同時にロックピン１５を研削
盤本体１に軸方向移動のみ可として設置することで砥石
軸６を遊びの少ないフランジ１１とともに固定できる。

【００１２】なお、遊びの少ないフランジ１１はフラン
ジとの噛み合い部の延長と噛み合っている。砥石取付け
のために締付けトルクをかけると固定側フランジ５は遊
びの分だけ戻り締結ピン１２がロック穴１４の位置に戻
りロックピン１５を後退させるとロック穴１４に入り図
９の状態に戻る。図１１も他の実施例を示すものであり
図９及び図１０と同様であるが、締結ピン１２のかわり
に板ばね１８が固定側フランジ５に取付けられており板
バネ１８の先端が遊びの少ないフランジ１１のロック穴
１４に入って固定側フランジ５との回動を締結した状態
となっている。先端が細くなったロックピン１９を押し
込むことで締結が解除されて同時に砥石軸６の固定がで
きる。図１２は遊びの少ないフランジ１１が、軸方向に
移動可能な実施例を示したものであり砥石軸の段２１に
支えられたプレート２２が支持バネ２３で遊びの少ない
フランジ１１を固定側フランジ５に押し付けている。各
フランジには、図１３に示すように凸部２０と凹部２５
があり、図１２は凸部が凹部に入って遊びを止めている
状態を示している。図１３は解除プレート２４が移動し
てフランジ間を離し、少し固定側フランジが回転した状
態である。解除プレート２４の移動と同時に砥石軸６の
固定も行なえる。図１４は固定側フランジ５の偏心した
位置にねじ穴を設け六角穴付ボルト２６が止まるまで締
めたもので、ボルト先端２７で遊びを押える構造であ
る。六角穴付ボルト２６がゆるんで飛び出すことを防止
するために逃げ穴２８に内径止め輪を入れたり、ボルト
先端２７に外径止め輪を付けることもある。図１５は、
固定側フランジ５の六角穴付ボルト２６を締付ける六角
先端のドライバー２９が取付いた砥石軸固定プレート３
０であり、ガイド３１で研削盤本体１に矢視方向３２、
３３のみ可動な様に取付られている。矢視方向３２に動
かして、固定溝３４でフランジとの噛み合い部の延長１
６をはさみ砥石軸６を固定し、更に押して回転可能溝ま
でフランジとの噛み合い部の延長１６を入れ、砥石軸６
を手で回転して、六角先端のドライバー２９の先が六角
穴付ボルト２６の六角穴に入れて、六角先端のドライバ
ー２９で締付けを行なう。締付け後、砥石軸固定プレー
ト３０を矢視３３の方向に少し戻し、六角先端のドライ
バー２９が、固定側フランジ５より出たところで締付け
側フランジ３に戻しトルクを加えると小さいトルクで砥
石４の取外し作業を行うことができる。矢視３３の方向
への移動は、スプリング等で自動的に行なうこともでき
る。図１６は、固定側フランジ５の遊びを押さえる他の
実施例を示すものであり板バネ３６にピース３７が付い
ている。板バネ３６は固着部３８で固定側フランジ５に
固定されている。板バネ３６は荷重がかからない状態で
は図１６の状態である。この状態でわずかなすきまをお
いて、バックアップローラ３９がありピース３７が２点
鎖線で示した砥石軸６から受ける荷重をバックアップロ
ーラ３９が受け持ち遊びを押さえる構造となっている。
なお、バックアップローラ３９は、スプリング４０で図
の上方に押しつけられている。砥石取外し時には、取外
しプレート４１を図の下方矢視４２の方に押してきてバ
ックアップローラ３９に付いたピン４３を先端のそり状
形状を利用して、矢視４４の方向に押し下げる。バック
アップローラ３９が、矢視４４の方向に動き板バネ３６
をバックアップしなくなると板バネ３６は砥石軸６から
受ける荷重でたわみ遊びが大きくなり、小さい戻しトル
クでゆるめことができる。取外しプレート４１では同時
に砥石軸６を固定することができる。

【００１３】図１７は、固定側フランジ５の内径部に段
差のある円筒状のサポータ４５を圧入等によって固着
し、サポータ４５の端面４６を固定側フランジ５の面よ
り若干高く構成することで、砥石軸６のフランジとの接
触面９と接触する構造とした固定側フランジ５の断面図
であり、図１８は図１７を右側面から見た右側面図であ
る。

【００１４】サポータ４５の外径を小さくしたり、端面
４６の外周部にＣ面やＲ面を付けて実質的な接触面径を
小さくすることで、戻しトルクの低減を図ることができ
る。また、サポータ４５に浸硫窒化・低温浸硫処理・Ｔ
ｉＣコーティング等により、潤滑性のある表面処理・低
摩擦係数のコーティング等を行うこともでき、端面４６
の仕上面の向上等も含めて戻しトルクを低減することが
できる。一体構造のフランジでは、このような対策は製
造工程や価格等の問題により対策が取りにくい。耐久性
の向上には窒化による硬化や焼入れ硬化材への低温浸硫
処理・ＴｉＣコーティング等の硬度の上昇措置で対処す
ることもできる。なお、砥石軸６のフランジとの接触面
９の仕上面の向上と、ガス軟窒化・ＴｉＣコーティング
・ＴｉＮコーティング等による硬度の上昇で、更に戻し
トルクの向上と耐久性の向上を図ることもできる。Ｔｉ
ＣコーティングとＴｉＮコーティングとの組合せでは、
鋼同志の摩擦より摩擦係数が半分以下になるので、サポ
ータ４５にＴｉＮコーティング、砥石軸６のフランジと
の接触面９にＴｉＣコーティングを行うこともある。

【００１５】図１９乃至図２４は、２枚の円盤状円筒形
部品４７，４８が装着された実施例である。

【００１６】即ち、図２１及び図２２に示したように、
固定側フランジ５に保持穴４９及び保持溝５０を設け、
この保持穴４９に、図２３に示した円盤状円筒形部品４
８を装入し、保持溝５０には、図２４に示した円盤状円
筒形部品４７を装入して図１９及び図２０の状態とし、
回動可能に装着したものである。２枚の円盤状円筒形部
品４７，４８の紛失を防ぐためには、図１９に示したよ
うに抜け止め５１として突起等を設ければ良い。抜け止
め５１の突起は、溶接による突起でも良く、またピンの
圧入等各種の方法が考えられる。２枚の円盤状円筒形部
品４７，４８を介在させることによる利点は、円盤状円
筒形部品４７，４８の面仕上げを良くし耐摩耗性を持た
せることで、固定側フランジ５と砥石軸６の砥石軸との
接触面１０やフランジとの接触面９の仕上げ面程度や、
耐摩耗性をあまり良くしなくとも良く、低コスト化が図
れることである。なお、円盤状円筒形部品４７，４８の
何れか一方若しくは両方に固体潤滑性を持たせることで
戻しトルクを更に小さくすることもできる。

【００１７】図２５乃至図２７は、同等の径の２枚の円
盤状円筒形部品５１，５２が装着された実施例である。

【００１８】即ち、図２６及び図２７に示したように、
固定側フランジ５に２本の保持溝の底面５３の幅とほぼ
等しい直径の保持穴４９を設け、この保持穴４９の中に
保持溝５０を利用して２枚の円盤状円筒形部品５１，５
２を装入する。装入後、保持溝５０のひさし５４をかし
めることで、円盤状円筒形部品５１，５２が回動可能で
しかも脱落や紛失を防止するように構成する。なお、２
枚の円盤状円筒形部品５１，５２の大きさ、形状を変え
ることも可能であるが、常に円盤状円筒形部品５２は円
盤状円筒形部品５１と同等か直径が大きいように構成さ
れることが望ましい。このかしめによる方式は、先に述
べた図１９の実施例より更に低コスト化が図れるもので
ある。

【００１９】図２８乃至図３０は、２枚の円盤状円筒形
部品５１，５２が装着された他の実施例である。

【００２０】即ち、図２８乃至図３０に示したように、
砥石軸との噛み合い部８の中央部の幅とほぼ等しい径
（少し大きい場合もある）の保持穴４９を設け、円盤状
円筒形部品５２の直径は保持穴４９の内で回動できるよ
うに僅かに小さい径としてある。組み立てた状態図を示
す図２９及び図３０からわかる様に、円盤状円筒形部品
５２の面５６は常に固定側フランジ５の面５７より出た
状態の厚みとしてある。抜け止め用突起５５は砥石軸６
のフランジとの噛み合い部７が回動したときにも当たら
ない寸法で、溶接材等による盛金・小片のロー付け・塑
性変形による盛り上げや打痕等により設置してある。こ
の抜け止め用突起による方法は、図２７に示したかしめ
方式よりも更にコストの低減を図ることができる。

【００２１】

【発明の効果】戻しトルクを小さくしたので、過大な研
削トルクがかかった場合にも通常のスパナで、締付け側
フランジを容易に取外すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】携帯用研削盤の全体構成を示す斜視図。

【図２】本発明になる砥石の各取付部品を示す斜視図。

【図３】本発明になる固定側フランジを示す斜視図。

【図４】遊びを示す説明図。

【図５】戻し角度と戻しトルクの関係を示すグラフ。

【図６】固定側フランジの他の実施例を示す斜視図。

【図７】固定側フランジの他の実施例を示す斜視図。

【図８】固定側フランジの他の実施例を示す斜視図。

【図９】遊びの少ないフランジを用いた実施例を示す側
面図。

【図１０】遊びの少ないフランジを用いた実施例を示す
側面図。

【図１１】遊びの少ないフランジを用いた他の実施例を
示す側面図。

【図１２】軸方向に移動可能な遊びの少ないフランジを
用いた実施例を示す側面図。

【図１３】軸方向に移動可能な遊びの少ないフランジを
用いた実施例を示す側面図。

【図１４】遊びを変えられる固定側フランジの一実施例
を示す斜視図。

【図１５】遊びを変えられる固定側フランジの砥石軸固
定装置の実施例を示す斜視図。

【図１６】遊びを変えられる固定側フランジの他の実施
例を示す側面図。

【図１７】内径に円筒状部品を固着したフランジの実施
例を示す断面図。

【図１８】内径に円筒状部品を固着したフランジの実施
例を示す側面図。

【図１９】固定側フランジの他の実施例を示す平面組立
図。

【図２０】固定側フランジの他の実施例を示す側面組立
図。

【図２１】固定側フランジの他の実施例を示す正面図。

【図２２】固定側フランジの他の実施例を示す側面図。

【図２３】図１９及び図２０に示す円盤状円筒形部品４
８の断面図。

【図２４】図１９及び図２０に示す円盤状円筒形部品４
７の断面図。

【図２５】かしめ方式による固定側フランジの実施例を
示す平面図。

【図２６】かしめ方式による固定側フランジの実施例を
示す側面図。

【図２７】かしめ方式による固定側フランジの実施例を
示す組立側面断面図。

【図２８】抜け止め用突起を設けた固定側フランジの実
施例を示す平面図。

【図２９】抜け止め用突起を設けた固定側フランジの実
施例を示す側面図。

【図３０】抜け止め用突起を設けた固定側フランジの実
施例を示す組立側面断面図。

【符号の説明】

５は固定側フランジ、６はフランジとの噛み合い部、８
は砥石軸との噛み合い部、９はフランジとの接触面、１
０は砥石軸との接触面、１１は遊びの少ないフランジ、
１２は締結ピン、１５はロックピンである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石川博康茨城県勝田市武田1060番地日立工機株式会社内 (72)発明者小林十郎茨城県勝田市武田1060番地日立工機株式会社内 (72)発明者金田孝允茨城県勝田市武田1060番地日立工機エンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】砥石と、該砥石取付け用固定側フランジ
と、該砥石取付け用固定側フランジと噛み合い回転を伝
達する砥石軸とを有した携帯用研削盤において、前記噛
み合い部分に適当な遊びを持たせることを特徴とする砥
石取付け用固定側フランジ。
【請求項２】砥石取付け用固定側フランジおいて、砥石
軸との噛み合い形状がほぼ面接触になるようにした請求
項１記載の砥石取付け用固定側フランジ。
【請求項３】砥石軸と接触する部分が摩耗しないよう
に、硬度の高い表面処理、又は部分焼入れを施した請求
項１又は請求項２記載の砥石取付け用固定側フランジ。
【請求項４】フランジの砥石と接する面の反対面と近接
して、砥石軸と回転方向の遊びが少ない、少なくともも
う一つのフランジを有し、該もう一つのフランジと前記
フランジ間を締結し必要に応じ締結を解除できることを
特徴とする請求項１又は請求項２記載の砥石取付け用固
定側フランジ。
【請求項５】前記もう一つのフランジを砥石軸方向に移
動可能にしたことを特徴とする請求項４記載の砥石取付
け用固定側フランジ。
【請求項６】締結の解除動作により砥石軸の回転を固定
できる機構を有した請求項４又は請求項５記載の砥石取
付け用固定側フランジ。
【請求項７】必要に応じて回転方向の遊びの大きさを変
えられる請求項１記載の砥石取付け用固定側フランジ。
【請求項８】回転方向の遊びの大きさを変える動作によ
り砥石軸の回転を固定でき、且つ固定をも解除できる機
構を有した請求項１乃至請求項７のいずれか記載の砥石
取付け用固定側フランジ。
【請求項９】砥石軸と接触する部分に摩擦係数の小さい
表面処理を行うか、又は摩擦係数の小さい材料を介在さ
せた請求項１又は請求項２記載の砥石取付け用固定側フ
ランジ。
【請求項１０】固定側フランジの内径部に、戻しトルク
を低減するか又は耐久性を向上でき、或いは戻しトルク
を低減し且つ耐久性を向上させる円筒状部品を固着した
ことを特徴とする請求項１又は請求項３記載の砥石取付
け用固定側フランジ。
【請求項１１】砥石軸の端面と接し、締付力を受ける部
位に１枚以上の円盤状円筒形部品が回動可能に介在装着
されたことを特徴とする請求工１乃至請求項３のいずれ
か記載の砥石取付け用固定側フランジ。