(57)【要約】【課題】  複数の木材の曲面形成加工を同時的に行うに当たり、旋盤加工を用いて効率、精度よく加工を行うために同心円上に複数の被加工材の固定を容易にする固定具を提供する。【解決手段】  軸部と軸部を中心とした円形の溝部を有する二つの固定部とから成り、軸部上を片方の固定部がスライドする機構を持ち、前記溝部は共に向かい合っている。前記両溝部に複数の被加工材を設置し、締め付け手段によって両固定部を近接させる事を特徴とし、前記両溝部は溝底面に向かって幅が小さくなっている。これにより、前記締め付け工程において、溝部に設置された複数の被加工材は、溝部の幅減少に伴い、溝部に銜え込まれる様に同心円上に固定される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工材を旋削する際の、被加工材の固定具であって、底部に向かって溝幅が小さくなっている円形の溝部を円盤面に有する円盤状の第一の固定部は、前記溝部の円中心部に軸部を立設させて、底部に向かって溝幅が小さくなっている円形の溝部を円盤面に有するとともに前期軸部の先端部が挿入される穴部を溝部の円中心部に有する円盤状の第二の固定部とから成り、前記軸部を前記穴部に挿入した状態で前記第一の固定部と、前記第二の固定部の溝部を有する面を向き合わせた状態で、両固定部を近接させるための締め付け手段とから成る事を特徴とする固定具。
【請求項２】
請求項１に記載する固定具を用いて行う固定方法であって、底部に向かって溝幅が小さくなっている円形の溝部を円盤面に有する円盤状の第一の固定部は、前記溝部の円中心部に軸部を立設させて、底部に向かって溝幅が小さくなっている円形の溝部を円盤面に有するとともに前期軸部の先端部が挿入される穴部を溝部の円中心部に有する円盤状の第二の固定部から成り、前記軸部を前記穴部に挿入した状態で前記第一の固定部と、前記第二の固定部の溝部を有する面を向き合わせた状態で、両固定部を近接させるための締め付け手段とから成る事を特徴とする固定具の第一と第二の両固定部の締め付けによって、被加工材に圧力を加える事で、各被加工材を請求項１に示す両固定部の溝部の傾斜にてスライドさせ、溝部の幅減少に伴う、スライドの限界地点にて、各被加工材を固定することを特徴とし、固定完了の状態では、各固定部において、一被加工材と固定部の接地する箇所は、円形の溝部側面の外側に位置する各曲面では二箇所、又、円形の溝部側面の内側に位置する各曲面では一箇所の各被加工材との接地箇所によって複数の被加工材を同心円状に固定することを特徴とした固定方法。
【請求項３】
請求項１に記載する固定具において、溝幅の調節を行うことを目的とした方法であって、請求項１に記載する溝部側面の内側に位置する曲面に密着性のある円筒型部品を装着、又は外すことで、溝幅の調節を行い、固定可能な幅寸法を調節する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、木製品に係る立体物の機械旋盤による木取りにおける、固定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、旋盤を用いて木工品の複数の被加工面を同時的に形成する手段としては、特許第２１５８８号に示すように、複数の被加工材にあり型の形状を持つ金具を各被加工材に装着し、前記あり型形状部が挿入されるよう複数の溝を備えた左右の固定部に、前記あり型形状部を挿入し、さらに、別途用意された複数の止め金具にて、あり型金具及び、被加工材を固定した後、旋盤を作動させ、被加工面となる回転軸から、最も外側に位置する被加工面に切削を行い、複数の被加工面を同時的に形成するものであった。
【０００３】
又、前記工程において、各被加工材の第一面が形成された後、全ての止め金具を一度緩めて、次に加工を行う面を、回転軸から最も外側に位置する様、固定し直す作業を、順次繰り返しながら、切削工程を進めていくものであった。
【０００４】
又、従来では、前記に示す方法の他に、曲面を有する立体物を形成する方法としては、被加工材となる木材にのこぎり、バンドソー、糸鋸等を用いて、不要な部分を切断する事で、大まかな形を形成したり、前記工具類で切り込みを入れる事で、後々の切削、彫刻作業をし易くする方法が多く採用されている。
【０００５】
しかしながら、前記ののこぎり、バンドソー、糸鋸等を用いての方法では、被加工材の木取りを一つずつ行うものであった為、結果として時間がかかり、又、個々の木取りを作業者の手作業で行う場合においては、木取り後の形状に多少のばらつきができてしまう。これにより、完成品の均一化を図りにくかった。
【０００６】
又、コンピュータ制御による曲面の自動加工であっても、加工機に対し同時的に木取りを行える被加工材は少数に限られており、制作時間を押し上げていた。いずれにしても、従来では、木取りを一つずつ又は、少数を同時的に行う方法が主流であった為、多数の被加工材を一度に固定し、複数の被加工面を同時的に形成できる方法が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第２１５８８号（図２、図３、図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許第２１５８８号の方法では、明細書に示すように、多数の被加工材を一度に固定し、複数の被加工面を同時的に形成できるものの、被加工面の両端に金具を装着するには、両端である為に、被加工材の数の二倍数の金具を用意し、前記金具と同数の固定具への止め具を必要とした為、コストを押し上げ、又、被加工材に金具を装着する工程において、大変な手間を要し、金具の装着は、被加工材の木口面のほぼ中心をとらえていなくては、その後の形成加工に不具合が生じる為、技術的な精度を要する。又、前記金具を固定具にねじ式の金具によって、固定していく作業においても同様に、手間と固定位置の精度には、作業者の技術を要する。このため、従来では、旋盤を用いて複数の立体物の木取りを同時的に行う方法は、ほとんど採用されていない。
【０００９】
本発明は、従来の問題点を解決する為、あり型金具や止め金具を一切使用することなく、被加工材を同心円状に固定することで、木取り作業の効率化やコスト削減、固定作業を容易にすることを目的とし、又、手作業の多い従来の方法に比べ、より高い精度で被加工材を同心円上に複数固定できることで、形成後の被加工材をより均一に木取る事を目的とする固定具、及び固定方法である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、被加工材を旋削する際の、被加工材の固定具であって、底部に向かって溝幅が小さくなっている円形の溝部を円盤面に有する円盤状の第一の固定部は、前記溝部の円中心部に軸部を立設させて、底部に向かって溝幅が小さくなっている円形の溝部を円盤面に有するとともに前期軸部の先端部が挿入される穴部を溝部の円中心部に有する円盤状の第二の固定部から成り、前記軸部を前記穴部に挿入した状態で前記第一の固定部と、前記第二の固定部の溝部を有する面を向き合わせた状態で、両固定部を近接させるための締め付け手段とから成る事を特徴とする固定具。
【００１１】
請求項１に記載する固定具を用いて行う固定方法であって、底部に向かって溝幅が小さくなっている円形の溝部を円盤面に有する円盤状の第一の固定部は、前記溝部の円中心部に軸部を立設させて、底部に向かって溝幅が小さくなっている円形の溝部を円盤面に有するとともに前期軸部の先端部が挿入される穴部を溝部の円中心部に有する円盤状の第二の固定部から成り、前記軸部を前記穴部に挿入した状態で前記第一の固定部と、前記第二の固定部の溝部を有する面を向き合わせた状態で、両固定部を近接させるための締め付け手段とから成る事を特徴とする固定具の第一と第二の両固定部の締め付けによって、被加工材に圧力を加える事で、各被加工材を請求項１に示す両固定部の溝部の傾斜にてスライドさせ、溝部の幅減少に伴う、スライドの限界地点にて、各被加工材を固定することを特徴とし、固定完了の状態では、各固定部において、一被加工材と固定部の接地する箇所は、円形の溝部側面の外側に位置する各曲面では二箇所、又、円形の溝部側面の内側に位置する各曲面では一箇所の各被加工材との接地箇所によって複数の被加工材を同心円状に固定することを特徴とした固定方法。
【００１２】
請求項１に記載する固定具において、溝幅の調節を行い、被加工材の加工可能な幅寸法を調節することを目的とした方法であって、請求項１に記載する溝部側面の内側に位置する曲面に密着性のある円筒型部品を装着、又は外すことで、溝幅寸法を変える方法。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１，請求項２に記載する固定具、及び固定方法によれば、固定具に対し、複数の被加工材を、直接装着させる事ができる為、特開２１５８８号の示す、被加工材の木口面に装着させる金具や、ねじ式の止め金具を必要としない。これにより、複数の被加工材の固定具への装着、取り外しを円滑に行う事ができ、作業の効率化が図れる。
【００１４】
又、固定部に設けられた、溝部傾斜面上を固定部の圧迫を加えられた被加工材が、スライドして行き、半自動的に複数の被加工材を同時的に、回転軸を中心とした同心円上に、位置させる事が可能となる為、特開２１５８８の固定方法に示す様な、作業者の技術的な精度は、問われない。
【００１５】
又、締め付け工程において、被加工材である木材と、金属製である固定部の硬度差により、当然木材である被加工材には、固定部との接地箇所である角、及び面には、締め付けにより若干のへこみが生じる。これにより、各被加工材の幅寸法誤差は、約±０．５ミリ以内であれば、固定に必要な接地箇所を全ての被加工材が得ることができる為、固定において問題にはならず、直方体の被加工材を製材する工程においても、作業を容易にする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例を示す、固定時における断面図である。
【図２】本発明の実施例を示す、固定時における断面図である。
【図３】本発明の実施例であり、固定完了時を示す斜視図である。
【図４】各円筒型部品の斜視図である。
【図５】図２の場合に用いる円筒型部品の斜視図である。
【図６】本発明の実施例であり、固定完了時を示す、片側固定部と軸部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に発明の実施形態を、図１、図２において説明する。
先ず、本固定具、及び固定方法を実施するため、基礎となる装置としては、機械旋盤を用い、被加工材として用いる複数の木材又は集成木材（３）は、直方体であり、同角、同寸法に揃えておく。又、目的とする形成加工後の立体形状より、幅、厚みともに、やや厚手の被加工材を用いる事が望ましい。又、原則として、被加工材の幅は、溝部にはめ込みが可能な幅であること。又、溝幅の最も小さい溝部底面の幅寸法より長くなくてはいけない。又、被加工材の長さにおいては、固定部の両溝部にはめ込まれる部分を見当に入れ、目的とする立体形状より、少なくとも２センチ前後は長めであること。
【００１８】
軸部の長さ、両固定部の直径、又、締め付け用ねじ部の寸法、位置、数等は、本発明の実施例において、限定されるものではない。
【００１９】
固定後の切削においては、回転軸に対し、主に垂直方向から切削工具を当てるものとする。角度については、加工面の木目や形状によって、傾斜させる場合もある。旋盤の回転速度は、少なくとも８００回転／分より高速であることが望ましい。
【００２０】
図１、図２に示すように、本発明の実施の形態例を大きく分けると、三つの例がある。先ず、第一の例は図１に示す様、固定部の溝部側面の回転軸から外側に位置する各曲面（７）が傾斜しているものであり、第二の例は、図２に示す様、固定部の溝部側面の回転軸から内側に位置する各曲面（６）が傾斜しているものであり、第三の例は、第一、第二の例を含めているものであって、固定部の溝部両側面に位置する各曲面（６）（７）が傾斜しているものである。
【００２１】
請求項３によれば、固定部の溝部形状において、被加工材の寸法に応じて、固定幅を任意に変える方法が示されている。図１、図２の例においても、溝部形状の、回転に対し内側に相当する曲面（６）に対し、図４、図５に示す密着性のある穴形状を有した円筒型部品を、前記した内側に相当する曲面（６）に装着、又は取り外す事で、固定幅を変える事が可能である。
【００２２】
又、図４に示す様に、前記円筒型部品の直径寸法を、被加工材の幅に応じて変える事で、幅の大きな物から、小さな物まで固定する事が可能となる。よって、前記円筒型部品は、直径寸法の違うものを複数用意することが望ましい。又、固定部の円形の溝部の直径に対し溝幅の幅寸法が小さいほど、多くの被加工材を固定する事が可能である。
【００２３】
前記円筒型部品のより高い固定性を得るために、図４の（５）に示す、固定部との接合を目的としたピン穴、又は、ねじ穴を設け、固定部にも同様に、ピン又はねじが挿入できる穴を設ける。これにより、前記する各穴にピン又は、ねじを挿入させる事で、円筒型部品のより高い固定性を可能とする。又、前記穴構造においては、円筒型部品の固定部との密着性と固定部の締め付けにより、十分な固定が行える場合においては、必ずしも必要とするものではない。
【００２４】
又、図２の例においては使用する円筒型部品の曲面は図５に示す様に、傾斜していなくてはいけない。
【００２５】
請求項２に示す固定方法について、図１、図６を用いて詳しく説明する。先ず、図１に示す様に、複数の被加工材の両端を溝部に加えさせるように設置し、両固定部を（４）に示すねじ機構等の締め付け手段を用いて近接させる。これにより、被加工材は溝部傾斜面上をスライドしつつ、回転軸の方へと圧迫される事になり、締め付けによる前記スライドの限界地点にて、複数の被加工材が同心円上に固定される。
【００２６】
図６は固定完了時における、被加工材と固定部との接地箇所を示す図である。又、図６は、説明を容易にするため、片側固定部のみを示しており、固定状態においては、両固定部にて同じである。図６に示す（ａ）（ｂ）の接地箇所は、回転軸に向かって外側に位置する溝部の曲面と、一被加工材が接する二箇所を示している。又、（ｃ）の接地箇所は、回転に向かって内側に位置する溝部の曲面と、一被加工材が接する一箇所を示している。前期する三箇所によって、片側固定部において安定した固定が可能である。また、両固定部においては、一被加工材と固定部との接地箇所は計６箇所である。又、同心円上に固定された複数の被加工材全ても同様に前期に示す接地箇所にて固定がなされている。
【００２７】
又、図６の（１０）に示すように軸部には、回転軸に平行な位置に細長く浅い溝、スリットが設けられていることが望ましい。前記スリットに、第二の固定部からの突起をはめ込むかたちで、移動させたり固定することで、固定部の不要な回転を避ける事ができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、産業上において主に木製品製造に利用可能であり、曲線形状をした椅子の脚部等、同一形状のものを複数必要とする場合に効率的な方法として用いる事ができる。また、木彫品の分野においても、木取り作業時間を短縮するために利用可能な固定具である。
【符号の説明】
【００２９】
１  第一の固定部
２  第二の固定部
３  被加工材
４  締め付け手段
５  ピン又はねじ穴
６  溝部側面の内側に位置する曲面
７  溝部側面の外側に位置する曲面
８  回転軸
９  機械旋盤本体
１０  スリット
ａ  固定具と被加工材の接地箇所
ｂ  固定具と被加工材の接地箇所
ｃ  固定具と被加工材の接地箇所
【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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