(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、該基部の端部から張り出す薄板状の押接部と、該押接部と同じ向きに突出するガイドピンと、前記押接部が張り出す方向と同じ方向に前記基部を摺動自在に貫通して前記押接部と同じ向きに突出する押圧螺子とを有する第一の部材、及び、前記押接部の基部側の板面が当接して摺動すると共に研磨対象の板状試料が載置される面と、該載置面に形成されて前記押接部の張り出しの先端部と対向する帯状凸部としての押接受部と、前記ガイドピンが摺動可能に挿入されるガイドピン挿入孔と、前記押圧螺子が螺合して嵌め合わされる螺子穴とを有する第二の部材とから構成されると共に、前記押接部の張り出しの先端部と該先端部と対向する前記押接受部の端部とに、前記載置面側部分に対して反対側部分が張り出している傾斜面が形成されていることを特徴とする板状試料研磨用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状試料研磨用治具に関する。さらに詳述すると、本発明は、例えば薄板状の試料や部材の平面を研磨する際に当該板状の試料等を固定するのに用いて好適な治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
板状の試料や部材を研磨する際に用いられる従来の研磨用治具としては、例えば、図６及び図７に示すように、試料固定ブロック１０１と、本体金具１０２ａ及び試料固定ブロック支持可動金具１０２ｂ及び研磨材面接地可動金具１０２ｃを有する研磨ブロック１０２とからなり、試料固定ブロック１０１の下面１０１ａにワックスなどによって板状試料１０３を貼り付けて当該板状試料１０３の下面（研磨対象面）と研磨材面接地可動金具１０２ｃの下端とを研磨材面１０４に当接させて板状試料１０３の研磨を行うものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１８１５９８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の研磨用治具では、板状試料１０３を試料固定ブロック１０１の下面１０１ａにワックス等の接着剤を用いて貼り付けるようにしているので、板状試料を確実に安定的に固定することができるとは言い難く、さらに、試料に影響を与えることなく（言い換えると、試料の状態はそのままに）固定することができるとは言い難い。具体的には、乾式研磨の場合には、１）研磨中の発熱によって接着剤の性能が低下して試料が外れてしまう，２）接着剤の熱軟化性によって接着剤が表面に付着して試料表面を汚染させてしまうという問題があり、また、湿式研磨の場合には、１）接着剤の密着力が低下して試料が外れてしまう，２）研磨終了後に接着剤を溶剤等で拭き取る際に表面に僅かに残存している接着剤によって試料表面を汚染してしまうという問題がある。
【０００５】
また、ワックス等の接着剤を用いて板状試料１０３を試料固定ブロック下面１０１ａに貼り付けるようにしているので板状試料１０３の研磨終了後に接着剤を完全に除去する必要があり、このため、この除去処理によって板状試料１０３の状態を変化させてしまう影響を与えてしまうという問題があり、また、接着剤を完全に除去する手間が必要であるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、研磨対象の板状試料等の状態に影響を与えることなく当該板状試料等を容易に且つ確実に安定して固定することができ、また、余計な手間を掛けることなく板状試料を固定すると共に取り外すことができる板状試料研磨用治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の板状試料研磨用治具は、基部と、該基部の端部から張り出す薄板状の押接部と、該押接部と同じ向きに突出するガイドピンと、押接部が張り出す方向と同じ方向に基部を摺動自在に貫通して押接部と同じ向きに突出する押圧螺子とを有する第一の部材、及び、押接部の基部側の板面が当接して摺動すると共に研磨対象の板状試料が載置される面と、該載置面に形成されて押接部の張り出しの先端部と対向する帯状凸部としての押接受部と、ガイドピンが摺動可能に挿入されるガイドピン挿入孔と、押圧螺子が螺合して嵌め合わされる螺子穴とを有する第二の部材とから構成されるようにしている。
【０００８】
したがって、この板状試料研磨用治具によると、接着剤を用いることなく研磨対象の板状試料が固定される。
【０００９】
また、請求項１記載の板状試料研磨用治具は、押接部の張り出しの先端部と該先端部と対向する押接受部の端部とに、載置面側部分に対して反対側部分が張り出している傾斜面が形成されているようにしている。これにより、板状試料を挟んで締め付けて固定する押圧力が板状試料の載置面から離れた位置に作用する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の板状試料研磨用治具によれば、接着剤を用いないで研磨対象の板状試料を固定することができるので、試料固定の確実性・安定性の向上を図ることが可能になり、また、試料状態の保持性の向上を図ることが可能になる。また、板状試料固定の手間の軽減を図ることが可能になる。
【００１１】
また、請求項１記載の板状試料研磨用治具によれば、押圧力を板状試料の載置面から離れた位置に作用させることができるので、板状試料をより確実に安定して固定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の板状試料研磨用治具の実施形態の一例を示す斜視図である。
【図２】実施形態の板状試料研磨用治具の底面図である。
【図３】実施形態の板状試料研磨用治具の分解斜視図である。
【図４】実施形態の板状試料研磨用治具が試料を固定している状態の斜視図である。
【図５】実施形態の板状試料研磨用治具の押接部及び押接受部の拡大側面図である。
【図６】従来の研磨用治具を示す図である。（Ａ）は平面図である。（Ｂ）は側面図である。（Ｃ）は正面図である。
【図７】従来の研磨用治具の試料の貼り付け状況を示す図である。（Ａ）は正面図である。（Ｂ）は側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１から図５に、本発明の板状試料研磨用治具の実施形態の一例を示す。この板状試料研磨用治具１は、基部２ａと、該基部２ａの端部から張り出す板状の押接部２ｂと、該押接部２ｂと同じ向きに突出するガイドピン５，５と、押接部２ｂが張り出す方向と同じ方向に基部２ａを摺動自在に貫通して押接部２ｂと同じ向きに突出する押圧螺子４とを有する第一の部材２、及び、押接部２ｂの基部２ａ側の板面が当接して摺動すると共に研磨対象の板状試料７が載置される面３ａと、該載置面３ａに形成されて押接部２ｂの張り出しの先端部と対向する帯状凸部としての押接受部３ｂと、ガイドピン５，５が摺動可能に挿入されるガイドピン挿入孔３ｄ，３ｄと、押圧螺子４が螺合して嵌め合わされる螺子穴３ｃとを有する第二の部材３から構成されている。
【００１５】
ここで、本実施形態では、各種機器や設備の金属部品の腐食試験に用いられる縦横約１５×５０〔ｍｍ〕，厚さ約２〔ｍｍ〕の板状の金属片を研磨対象の板状試料７の例として取り上げる。なお、本発明の板状試料研磨用治具が固定して保持し得る板状試料の大きさや厚さは特定のものには限定されない。具体的には例えば、厚さは、試料自体が座屈しないのであれば２〔ｍｍ〕より薄くても良いし、厚くても良い。ただし、厚さが２〔ｍｍ〕程度の試料を固定して保持する場合に、従来の治具と比べて確実に固定することができるという本発明の効果が特に顕著に発揮される。言い換えると、本発明は、厚さ２〔ｍｍ〕程度の板状試料を固定するのに特に適している。
【００１６】
第一の部材２及び第二の部材３の材質は、押接部２ｂと押接受部３ｂとで板状試料７を挟んで締め付けて固定し保持するに十分な強度を有するものであれば特定の材質に限定されるものではない。具体的には例えば黄銅などが用いられる。ただし、板状試料７を例えば薬品を用いて研磨する場合には、当該薬品によって腐食しない材質が用いられることが望ましい。
【００１７】
第一の部材２と第二の部材３とはそれぞれ、各々の大部分に該当する部分であって基部に該当する部分が直方体形状に形成され、直方体六面のうちの一面を対向させて配置される。
【００１８】
そして、以下の説明においては、第一の部材２の第二の部材３との対向面のことを第一の部材対向面６Ａと呼び、第二の部材３の第一の部材２との対向面のことを第二の部材対向面６Ｂと呼ぶ。なお、本実施形態では、第一の部材対向面６Ａと第二の部材対向面６Ｂとは合同に形成されている。
【００１９】
以下の説明においては、また、第一の部材対向面６Ａ及び第二の部材対向面６Ｂの中心を通りこれら対向面６Ａ，６Ｂに垂直な軸Ｃの位置のことを軸心位置と呼ぶと共に当該軸Ｃの方向のことを軸心方向と呼ぶ。
【００２０】
第一の部材２は、直方体形状の基部２ａと、軸心方向に張り出した薄板状の押接部２ｂとを有する。
【００２１】
基部２ａには、螺子貫通孔２ｃ及び二つのガイドピン固定穴２ｄ，２ｄが形成される。
【００２２】
螺子貫通孔２ｃは、軸心位置に軸心方向の貫通孔として形成される。螺子貫通孔２ｃには、第一の部材対向面６Ａと対向する面６Ａ’側の開口から押圧螺子４が挿入され、当該対向面６Ａ’に押圧螺子４の頭４ａが係合すると共に第一の部材対向面６Ａ側の開口から押圧螺子４の先端側の部分４ｂが突出する。
【００２３】
押圧螺子４には、少なくとも第一の部材対向面６Ａから突出する先端側部分４ｂには雄ねじが形成されている。なお、螺子貫通孔２ｃの内周面にはねじ山は形成されておらず、螺子貫通孔２ｃは押圧螺子４を摺動自在・軸回転自在に貫通させて支持する。
【００２４】
ガイドピン固定穴２ｄは、第一の部材対向面６Ａに開口を有する軸心方向の穴として形成される。なお、本実施形態のガイドピン固定穴２ｄは貫通孔ではないが、ガイドピン固定穴２ｄが貫通孔として形成されるようにしても良い。二つのガイドピン固定穴２ｄ，２ｄは螺子貫通孔２ｃを挟んで対向すると共に螺子貫通孔２ｃ及びガイドピン固定穴２ｄ，２ｄのそれぞれの軸心を結ぶ直線が押接部２ｂの板面と平行になるように形成される。
【００２５】
ガイドピン固定穴２ｄ，２ｄのそれぞれには棒状のガイドピン５，５の一端側が差し込まれて接着剤などによって固定される。なお、ガイドピン５の他端側は第一の部材対向面６Ａから突出している。また、本実施形態では、ガイドピン５は鋼で形成される。
【００２６】
また、押接部２ｂは、基部２ａの六面のうちの一面である第一の部材対向面６Ａと直角をなして当該第一の部材対向面６Ａに対して軸心方向の押圧螺子４やガイドピン５，５が張り出す向きに張り出す薄板状のものとして形成される。すなわち、第一の部材対向面６Ａからは、押圧螺子４とガイドピン５，５と押接部２ｂとが軸心方向の同じ向きに突出する。
【００２７】
一方、第二の部材３には、押圧螺子４が嵌め合わされる螺子穴３ｃと、二本のガイドピン５，５がそれぞれ挿入されるガイドピン挿入孔３ｄ，３ｄとが形成される。なお、本実施形態では、螺子穴３ｃ及びガイドピン挿入孔３ｄ，３ｄは貫通孔として形成されているが、貫通していない穴として形成されるようにしても良い。
【００２８】
螺子穴３ｃは、軸心位置に軸心方向の貫通孔として形成され、内周面に押圧螺子４が螺合する雌ねじが形成される。
【００２９】
ガイドピン挿入孔３ｄ，３ｄは、第一の部材対向面６Ａと第二の部材対向面６Ｂとが対向したときに第一の部材対向面６Ａから突出している二本のガイドピン５，５の位置に、これらガイドピン５，５を摺動可能に挿入させる軸心方向の貫通孔として形成される。
【００３０】
そして、第一の部材２と第二の部材３とは、第一の部材対向面６Ａと第二の部材対向面６Ｂとを対向させて、第一の部材２の螺子貫通孔２ｃを摺動自在・軸回転自在に貫通して第一の部材対向面６Ａから突出する押圧螺子４の先端側部分４ｂが第二の部材３の螺子穴３ｃに螺合すると共に、第一の部材対向面６Ａから突出する二本のガイドピン５，５がそれぞれ第二の部材３のガイドピン挿入孔３ｄ，３ｄに挿入した状態で組み合わせられる。
【００３１】
このとき、第一の部材２の押接部２ｂは、表裏の板面のうち基部２ａ側の面を第二の部材３の一面（以下、載置面と呼ぶ；符号３ａ）に摺動可能に当接させて載る。
【００３２】
そして、第二の部材３は、押接部２ｂが当接して載る載置面３ａの、押接部２ｂが当接して載る側と相対する側に（言い換えると、押接部２ｂの張り出しの先端部と対向してこれとの間に帯状の凹部が形成されるように）帯状の凸部として形成される押接受部３ｂを備える。
【００３３】
そして、押圧螺子４を締め付けることにより、第一の部材２と第二の部材３とが接近して第一の部材２の押接部２ｂと第二の部材３の押接受部３ｂとの間の帯状の凹部（以下、試料挟持部と呼ぶ）３ｅの軸心方向の幅が変化することになり、一面を載置面３ａに当接させて試料挟持部３ｅ部分に載置された板状試料７を押接部２ｂと押接受部３ｂとによって軸心方向の押圧力を働かせて挟んで締め付けて固定し保持する。これにより、板状試料７は、載置面３ａに当接しながら押接部２ｂと押接受部３ｂとによって挟まれて固定されるので、安定性が非常に高い状態で板状試料研磨用治具１に固定される。
【００３４】
なお、試料挟持部３ｅの深さは、言い換えると、第一の部材２の押接部２ｂ及び第二の部材３の押接受部３ｂの厚さは、板状試料７の厚さを超えない範囲の寸法に適宜調整される。
【００３５】
ここで、本実施形態では、押接部２ｂの張り出しの先端側面（即ち、板状試料７の側面と当接する面）には載置面３ａ側部分に対して反対側部分が張り出している傾斜面２ｅが形成されていると共に、押接受部３ｂの押接部２ｂと対向する側面（即ち、板状試料７の側面と当接する面）には載置面３ａ側部分に対して反対側部分が張り出している傾斜面３ｆが形成されている。
【００３６】
これにより、載置面３ａに載置された状態で、板状試料７の下端部には押接部２ｂと押接受部３ｂとによる押圧力は働かないと共に、下端面から上方位置で押接部２ｂや押接受部３ｂの側面と当接して当該当接面（当接部分）を作用点として押接力が働くので、板状試料７が外れにくくなる。
【００３７】
そして、押接部２ｂと押接受部３ｂとによって板状試料７を挟んで締め付けて固定した状態で、板状試料７の、載置面３ａと反対側の面であって露出している面を研磨部材（図示していない）に押し当てて当該面を研磨する。そして、当該面の研磨が終了した後には、押圧螺子４を緩めることによって板状試料７に対する押接部２ｂの押圧力を解除して板状試料７を取り外すことができる。
【００３８】
なお、本発明の板状試料研磨用治具は、板状試料７を固定した状態の板状試料研磨用治具１を手で持って用いられるようにしても良いし、板状試料７を固定した状態の板状試料研磨用治具１を研磨に用いる機械に取り付けて用いられるようにしても良い。
【００３９】
以上のように構成された本発明の板状試料研磨用治具によれば、接着剤を用いないで研磨対象の板状試料を固定することができ、板状試料固定の確実性・安定性を高めることができる。また、試料状態の保持性を高めることができる。さらに、板状試料固定の手間を軽減することができる。また、押圧力を板状試料の載置面から離れた位置に作用させることができ、板状試料をより確実に安定して固定することできる。
【００４０】
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、本実施形態では、第一の部材２も第二の部材３も直方体形状の基部を有するものとして形成されるようにしているが、第一の部材２の基部や第二の部材３の基部の形状は直方体に限られるものではない。具体的には例えば、押接部２ｂや載置面３ａ・押接受部３ｂと対向する側に、板状試料研磨用治具１を手で持って用いる場合には手で持ち易いようにグリップを形成するようにしても良いし、板状試料研磨用治具１を機械に取り付けて用いる場合には当該機械に取り付けるための取付部を形成するようにしても良い。また、基部の形状にも関わる第一の部材対向面６Ａと第二の部材対向面６Ｂとは合同でなくても良い。
【００４１】
また、本実施形態では、二つのガイドピン固定穴２ｄ，２ｄ（及びこれらに差し込まれるガイドピン５，５）は螺子貫通孔２ｃ（及びこれを貫通する押圧螺子４）を挟んで対向すると共に螺子貫通孔２ｃ及びガイドピン固定穴２ｄ，２ｄのそれぞれの軸心を結ぶ直線が押接部２ｂの板面と平行になるように形成され、また、これらに対応して二つのガイドピン挿入孔３ｄ，３ｄは螺子穴３ｃを挟んで対向すると共に螺子穴３ｃ及びガイドピン挿入孔３ｄ，３ｄのそれぞれの軸心を結ぶ直線が載置面３ａと平行になるように形成されているが、螺子貫通孔２ｃ（及び押圧螺子４）及びガイドピン固定穴２ｄ（及びガイドピン５）並びに螺子穴３ｃ及びガイドピン挿入孔３ｄの配置はこれに限られるものではなく、各々が軸心方向に沿って形成されて或いは取り付けられていれば他の配置であっても構わない。なお、螺子貫通孔２ｃ（及び押圧螺子４）並びに螺子穴３ｃの位置は対向面６Ａ，６Ｂの中心を通る位置（即ち軸心位置）でなくても良い。
【００４２】
また、本実施形態では、ガイドピン５，５を二本取り付けるようにしているが、ガイドピン５の本数は二本に限られるものではなく、一本でも良いし、三本以上でも良い。
【００４３】
また、本実施形態では、押接部２ｂの張り出しの先端部及びこれと対向する押接受部３ｂの端部はいずれも直線状で平行になるように形成されているが、固定して保持する板状試料７の形状に合わせて曲線状に形成されるようにしても良い。具体的には例えば、円盤形状の試料の場合には、当該円盤形状に合わせて円弧状の凹みが形成されていても良い。
【００４４】
また、本実施形態では縦横約１５×５０〔ｍｍ〕，厚さ約２〔ｍｍ〕の板状の金属片を板状試料の例として取り上げて説明したが、本発明の板状試料研磨用治具が固定して保持し得る板状試料の寸法はこれに限られるものではなく、例えば一辺が１０〔ｍｍ〕程度の正方形の板状試料でも良い。
【符号の説明】
【００４５】
１  板状試料研磨用治具
２  第一の部材
２ａ  基部
２ｂ  押接部
３  第二の部材
３ａ  載置面
３ｂ  押接受部
３ｃ  螺子穴
３ｄ  ガイドピン挿入孔
４  押圧螺子
５  ガイドピン
７  板状試料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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