(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｈ形鋼の表面を研削するための工具であって、回転軸の軸端部に固着される保持部材と、その保持部材に対して互いに同心上に支承され、当該保持部材を介して回転軸の回転が伝達される外側および内側のリングを備え、その外側および内側のリングにはそれぞれ同心上に複数のセグメント状の砥石が固着される一方、その外側および内側のリングは、それぞれ上記保持部材に対して接近・離隔する方向に変位自在で、かつ、弾性体によって保持部材に対して離隔する向きに付勢されているとともに、内側のリングは、保持部材に接近する向きには独立的に変位可能で、離隔する向きには外側のリングとの当接により、当該外側のリングより突出しない当接位置との間に保持部材からの離隔量が規制され、弾性体の付勢力により離隔する方向に変位自在な外側のリングの変位量に応じて追随的に変位可能に構成されていることを特徴とするＨ形鋼用研削工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＨ形鋼用の研削工具に関し、更に詳しくは、穿孔によりＨ形鋼に生じたバリや、表面の黒皮等を除去するために、Ｈ形鋼の表面各部を研削するのに適した研削工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、建造物の鉄骨等に用いられるＨ形鋼は、所要寸法に切断するとともに、その両端部あるいはその中間の適宜位置に所定パターンの穿孔を行い、これに同じパターンの穿孔を施した継目板を当接して各孔の位置を合わせ、両者を高力ボルトで締めつけることにより、建設現場等において組み立てられる。
【０００３】
ここで、穿孔部分には、通常、穿孔加工に伴うバリないしはカエリが発生するため、それらを取り除かなければならないほか、継目板との摩擦係数を一定させるために、穿孔部分の周辺の黒皮（圧延黒皮ないしは酸化皮膜）を研削によって除去する必要がある。
【０００４】
従来、このような研削作業は、ディスクサンダーと称されるハンディ型の研削工具を用いた手作業によって行われていたが、この種の孔周辺の表面研削作業の安全性や作業性を向上させる目的で、電動機の回転軸に固着されるカップ状の部材に、その回転軸と同軸にガイドピンを設けるとともに、そのガイドピンを中心として内・外２つのリングを同心上に取り付け、その各リングにはそれぞれセグメント状の複数の砥石を固着し、これらの各リングをバネを介して独立的に回転軸方向に変位自在とした、鋼材の孔周辺の表面研削専用のハンディ型の工具が提案されている（特公平７−１０５０２号）。この提案工具によれば、Ｈ形鋼等の鋼材に穿たれた孔にガイドピンを挿入した状態で電動機を回転させ、ガイドピンを孔の内周面に沿って円移動させながら各リングの砥石を鋼材表面に接触させることにより、工具が弾かれる等の危険を伴うことなく、また、Ｈ形鋼の表面に生産過程で生じたある程度のうねりが存在していても、内外のリングがそれに追随して適宜に変位するために、確実に孔周辺の鋼材表面の研削が可能となる。
【０００５】
一方、前記したようなＨ形鋼の穿孔部分の周辺の表面を全自動的に研削する装置として、ロ字形のフレームにＨ形鋼の送材機構並びに複数の研削ヘッドを設け、ロ字形フレームの内側を貫通するようにＨ形鋼を送材するとともに、各研削ヘッドを、Ｈ形鋼の両フランジ部並びにウエブ部の各穿孔部分に自動的に位置決めしつつその表面に沿って移動させることにより、穿孔部分周辺のＨ形鋼表面を効率的に研削することのできるＨ形鋼用面研削装置が提案されている（特開平８−１０８３５３号）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した提案に基づく孔周辺の表面研削専用のハンディ型工具は、その中央のガイドピンを取り除くことによって、上記した全自動型のＨ形鋼用面研削装置の研削ヘッドに装着する研削工具として応用することが可能であるが、この場合、被研削面のうねりに対する追随性を向上させるためには、内・外のリングの径をなるべく小さくすることが好ましい。しかし、そのリングの径を孔の径との割合いにおいてある程度以上小さくした場合には、全自動型の面研削装置によって砥石を被研削面に押し当てつつ移動させたとき、各リングはそれぞれ独立的に回転軸の軸方向に変位自在となっているが故に、外側のリングは十分大きいから問題はないが内側のリングに固着されたセグメント状の砥石が孔の周縁に深くくい込んで、砥石が欠けたり孔の周縁部をスリバチ状に削ったりするというトラブルが生じる。
【０００７】
具体的には、例えば内側のリングの直径を３６ｍｍとしたとき、Ｈ形鋼に２６ｍｍ程度の孔が穿たれている場合に、内側のリングの複数のセグメント状砥石の一部が孔の周縁に深くくい込み、内側のリングが若干傾斜した状態で外側のリングよりも突出した状態となる。この場合には内側のリングの殆どの砥石が欠けてしまい、しかも孔の周縁部が砥石によってスリバチ状に削られてしまうことによって加工不良が発生する。
【０００８】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、セグメント状の砥石を固着するためのリングの径、特に内側のリングの径を小さくしても、各セグメント状の砥石が孔の周縁にくい込むことなく、特に全自動型の面研削装置に用いて安定した面研削加工を行うことのできるＨ形鋼用研削工具の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のＨ形鋼用研削工具は、回転軸の軸端部に固着される保持部材と、その保持部材に対して互いに同心上に支承され、当該保持部材を介して回転軸の回転が伝達される外側および内側のリングを備え、その外側および内側のリングにはそれぞれ同心上に複数のセグメント状の砥石が固着される一方、その外側および内側のリングは、それぞれ保持部材に対して接近・離隔する方向に変位自在で、かつ、弾性体によって保持部材に対して離隔する向きに付勢されているとともに、内側のリングは、保持部材に接近する向きには独立的に変位可能で、離隔する向きには外側のリングとの当接により、当該外側のリングより突出しない当接位置との間に保持部材からの離隔量が規制され、弾性体の付勢力により離隔する方向に変位自在な外側のリングの変位量に応じて追随的に変位可能に構成されていることによって特徴づけられる。
【００１０】
本発明のＨ形鋼用研削工具によれば、前記した提案に基づく孔周辺の表面研削専用のハンディ型の工具と同様に、被研削面にある程度のうねりがあっても適宜に追随して内・外のリングが保持部材に対して接近・離隔する方向に変位し、その表面をほぼ一様に研削することができる。この追随動作において、内側のリングは、保持部材に接近する向きには外側のリングに対して独立して変位するが、保持部材から離隔する向きには外側のリングに当接してその離隔量が規制される。従って、被研削面に穿たれた孔径との割合いにおいて内側のリングの径を小さくしても、その孔の位置に内側のリングが到来したときに、内側のリングは外側のリングに規制された以上にフランジに対して離隔すること、つまり被研削面側に突出することがないため、内側のリングに固着されたセグメント状の砥石がその孔の周縁を深く削り込もうとするのを防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態の縦断面図で、図２はその底面図である。
保持部材１は全体として円盤状をしており、その中央部には、回転軸１０に取り付けるためのめねじ１ａと、これと同軸上に、後述するセンターボルト７をねじ込むためのめねじ１ｂが切られている。回転軸１０は、例えば前記した全自動型のＨ形鋼用面研削装置の砥石ヘッドの砥石軸であり、その軸端部に形成されたおねじ１０ａと保持部材１のめねじ１ａとを螺合させることによって、保持部材１が回転軸１０の軸端部に固着される。
【００１２】
保持部材１には、めねじ１ａ，１ｂを中心としてその周囲に複数の貫通孔１ｃが形成されており、その各貫通孔１ｃにそれぞれガイドボルト２がその頭部２ａを上方に向けた状態で摺動自在に挿入されている。各ガイドボルト２は、その先端が、外側リング３に形成されためねじにねじ込まれており、これにより、外側リング３は保持部材１に対して接近・離隔自在に支持され、かつ、その離隔端はガイドボルト２の頭部２ａと保持部材１の上面との当接により規制された状態となるとともに、保持部材１の回転がガイドボルト２によって外側リング３に伝達される。また、この外側リング３は、保持部材１との間に挿入された圧縮コイルばね４によって保持部材１に対して離隔する向きに付勢されており、外力が作用しない状態では図１のように保持部材１に対する離隔端に位置している。
【００１３】
外側リング３と同軸上に設けられた内側リング５は、保持部材１に直接的には支持されていないが、外側リング３を介して間接的に保持部材１に対して接近・離隔自在に支持されている。すなわち、内側リング５は外側リング３の内周面に沿って図中上下方向、つまり保持部材１に対して接近・離隔する方向に変位自在に配置されているとともに、この内側リング５の外周部にはつば部５ａが形成されており、このつば部５ａが外側リング３の内周部に形成された段部３ａに当接することによって、内側リング５の保持部材１に対する離隔端が規制される。また、この内側リング５についても、保持部材１との間に挿入された圧縮コイルばね６によって保持部材１に対して離隔する向きに付勢されており、外力が作用しない状態では、この内側リング５は、図１のようにそのつば部５ａが外側リング３の段部３ａに当接した状態、つまり保持部材１に対する離隔端に位置している。この内側リング５のつば部５ａが外側リング３の段部３ａに当接した状態においては、内側リング５の先端面（図１における下端面）と外側リング３の先端面（同）とは、同一の平面上に位置した状態となる。
【００１４】
この内側リング５には、センターボルト７によって保持部材１の回転が伝達される。すなわち、内側リング５の中央部には平行二辺形の貫通孔５ｂが形成されている。センターボルト７の頭部７ａは、その貫通孔５ｂの輪郭とほぼ同等の平行二辺形の横断面形状を有しており、センターボルト７はその頭部７ａが貫通孔５ｂ内に挿入された状態で、その先端のねじ部が保持部材１の中央部に形成されためねじ１ｂにねじ込まれており、従って保持部材１の回転は、センターボルト７を介して内側リング５にも伝達される。
【００１５】
そして、以上の外側リング３並びに内側リング５には、図２に示すように、それぞれの下端面に互いに同心上に複数のセグメント状の砥石Ｗ３  ・・Ｗ３  ，Ｗ５  ・・Ｗ５  が固着されており、この各セグメント状の砥石Ｗ３  ・・Ｗ３  ，Ｗ５  ・・Ｗ５  の厚みは互いに同じであって、従って図１に示した状態、つまり内側リング５のつば部５ａが外側リング３の段部３ａに当接した状態では、各リング３，５に固着された砥石Ｗ３  ・・Ｗ３  ，Ｗ５  ・・Ｗ５  の先端面（図１における下端面）は全て同一の平面上に位置した状態となる。
【００１６】
以上の本発明の実施の形態は、前記したように、例えば全自動型のＨ形鋼用面研削装置の砥石軸に装着される。その場合、図３（Ａ）に研削動作中における断面図を示すように、各砥石Ｗ３  ・・Ｗ３  ，Ｗ５  ・・Ｗ５  の先端面をＨ形鋼の穿孔パターンＰの周辺の表面に押し当てつつその表面に沿って移動させるという動作により、同図（Ｂ）に例示するような軌跡Ｔのもとに、穿孔加工に伴って各孔ｈの周囲に形成されたバリやカエリ、あるいは穿孔パターンＰの周辺の黒皮が除去されていく。このような動作において、Ｈ形鋼の表面にある程度のうねりがあっても、それに追随して外側リング３および内側リング５が、保持部材１に対して適宜に接近・離隔あるいは各貫通孔５ｂ，１ｃの遊隙の範囲内で若干傾斜することによって、その表面を一様に研削することができる。このとき、内側リング５は、保持部材１に接近する向きには外側リング３に対して独立的に変位するが、離隔する向きにはつば部５ａと外側リング３の段部３ａとの当接によって変位が規制されているため、内側リング５の各砥石Ｗ５  ・・Ｗ５  の先端面は外側リング３の各砥石Ｗ３  ・・Ｗ３  の先端面よりも保持部材１に対して突出することがなく、従って内側リング５の各砥石Ｗ５  ・・Ｗ５  がＨ形鋼に穿たれた孔ｈの上に到来しても、これらが孔ｈの周縁に深くくい込んで欠けたり、あるいは孔ｈの周縁部をスリバチ状に削ってしまうという不具合は生じない。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、回転軸の軸端部に固着される保持部材に対して、互いに同心上に内側および外側のリングをそれぞれ接近・離隔自在に支承し、かつ、これら各リングを弾性体によって保持部材に対して離隔する向きに付勢し、これら各リングにはそれぞれにセグメント状の複数の砥石を固着するとともに、内側のリングの保持部材に対する離隔端を、外側リングへの当接によって規制するように構成しているから、内・外のリングを小さくして被研削面のうねりに対する追随性を良好なものとしても、その内側のリングの砥石が被研削面に穿たれた孔の周縁に深くくい込むのを確実に防止することができる結果、従来のこの種の工具のように砥石が欠けたり孔の周縁部をスリバチ状に削って加工不良を発生させるといった問題が解消され、特に全自動でＨ形鋼の穿孔パターンの近傍の表面を研削する装置に適用したとき、その研削動作を安定かつ確実なものとすることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の縦断面図
【図２】その底面図
【図３】本発明の実施の形態の使用状態の説明図で、研削動作中における縦断面図（Ａ）とその研削軌跡の例の説明図（Ｂ）
【符号の説明】
１  保持部材
１ａ，１ｂ  めねじ
１ｃ  貫通孔
２  ガイドボルト
２ａ  頭部
３  外側リング
３ａ  段部
４，６  圧縮コイルばね
５  内側リング
５ａ  つば部
５ｂ  貫通孔
７  センターボルト
７ａ  頭部
１０  回転軸（砥石軸）
１０ａ  おねじ
【図１】
0003556769.tif 000002
【図２】
0003556769.tif 000003
【図３】
0003556769.tif 000004