(57)【要約】【課題】  作業者の経験と熟練度に関わらず、一定の仕上げ精度が得られるねじの頭部の仕上げ方法を提供する。【解決手段】  ケーシング１の内面にライナ９をねじ１２により固定し、このねじ１２の頭部１３をライナ９の表面と面一になるように仕上げるねじの頭部の仕上げ方法であって、ねじ１２に近接するケーシング１の部分に、上下方向に移動可能かつ回転可能な研削具２１を有する仕上げ装置１７を設置し、この仕上げ装置１７の作動により、研削具２１を回転させながら下向きに移動させることにより、ねじ１２の頭部１３のライナ９の表面から突出している部分を研削し、除去する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングの内面にライナをねじにより固定し、該ねじの頭部を前記ライナの表面と面一になるように仕上げるためのねじの頭部の仕上げ方法であって、
前記ねじに近接する部分に、上下方向に移動可能かつ回転可能な研削具を有する仕上げ装置を設置し、該仕上げ装置の作動により、前記研削具を回転させながら下向きに移動させることにより、前記ねじの頭部の前記ライナの表面から突出している部分を研削し、該ねじの頭部を前記ライナの表面と面一に仕上げることを特徴とするねじの頭部の仕上げ方法。
【請求項２】
前記仕上げ装置として、前記ケーシングに固定手段により固定される本体部と、該本体部に上下動可能に支持される可動部と、該可動部に回転自在に設けられる研削具と、前記可動部を上下動させる操作ハンドルとを備えた装置を用いることを特徴とする請求項１記載のねじの頭部の仕上げ方法。
【請求項３】
前記固定手段として、マグネット、又は真空吸引を用いることを特徴とする請求項２に記載のねじの頭部の仕上げ方法。
【請求項４】
前記研削具は、前記ねじの頭部の径よりも大径に形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のねじの頭部の仕上げ方法。
【請求項５】
前記研削具による研削部分を囲む養生を設けることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のねじの頭部の仕上げ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ねじの頭部の仕上げ方法に関し、例えば、水力発電に利用される水車のケーシング内面に取り付けられるライナをケーシングに固定するねじの頭部の仕上げなどに好適なねじの頭部の仕上げ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水力発電に使用される水車の一例として、流入路から渦巻状のケーシング内に水を導き、その水をステーベーンを介してガイドベーンに導き、ガイドベーンで整流した後にランナに導き、ランナを回転駆動させてランナと一体に発電機の主軸を回転駆動させ、ランナを通過した水を排水路内に排出するように構成したものが知られている。
【０００３】
このような構成の水車にあっては、ケーシングの内面のガイドベーンが設けられる部分にねじによりライナが取り付けられ、このライナによって水がガイドベーンを通過する際の抵抗を低減させるとともに、水流による摩耗がケーシングにまで及ぶのを防止し、摩耗したライナを交換するだけで摩耗部分を補修できるようにしている。
【０００４】
また、ライナをケーシングへ固定するねじには皿ねじが用いられ、この皿ねじをライナを貫通させてケーシングのねじ穴に螺合させ、所定のトルクで締め付けることにより、ライナをケーシングに固定している。
【０００５】
さらに、ライナを皿ねじよりケーシングに固定した後に、特許文献１に記載されているようなサンダを用い、ライナの表面から突出している皿ねじの部分（頭部の一部）を研削し、皿ねじの頭部の上面とライナの表面とを面一に仕上げている。
【特許文献１】特開平８−２８１５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のようなサンダによって皿ねじの頭部の一部を研削仕上げする方法にあっては、作業者がサンダを手で持って手作業により仕上げを行わなければならないため、作業者の経験と熟練度によって仕上げ精度にばらつきが生じてしまい、一定の仕上げ精度が得られない。また、サンダを手で持って屈んだ状態で作業を行わなければならないため、作業性が非常に悪く、作業効率が悪化してしまう。さらに、サンダのねじに接触する角度が一定でないため、研削粉及び研削片の飛散方向を予測することが困難になり、周辺機器を保護する養生の設置に非常に手間がかかってしまう。
【０００７】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、作業者の経験と熟練度によらずに、経験の浅い作業者であっても所定の一定の仕上げ精度が得られるとともに、作業性が高く、作業効率を高めることができ、さらに、周辺機器の養生を容易に行うことができるねじの頭部の仕上げ方法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】
【０００８】
上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、請求項１に係る発明は、ケーシングの内面にライナをねじにより固定し、該ねじの頭部を前記ライナの表面と面一になるように仕上げるためのねじの頭部の仕上げ方法であって、前記ねじに近接する部分に、上下方向に移動可能かつ回転可能な研削具を有する仕上げ装置を設置し、該仕上げ装置の作動により、前記研削具を回転させながら下向きに移動させることにより、前記ねじの頭部の前記ライナの表面から突出している部分を研削し、該ねじの頭部を前記ライナの表面と面一に仕上げることを特徴とする。
【０００９】
本発明によるねじの頭部の仕上げ方法によれば、ライナをケーシングに固定するねじに近接する部分に仕上げ装置を設置し、この仕上げ装置を作動させて、研削具を回転させながら下向きに移動させることにより、研削具によりライナの表面から突出しているねじの頭部の一部が研削され、ねじの頭部の上面がライナの表面と面一に仕上げられることになる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のねじの頭部の仕上げ方法であって、前記仕上げ装置として、前記ケーシングに固定手段により固定される本体部と、該本体部に上下動可能に支持される可動部と、該可動部に回転自在に設けられる研削具と、前記可動部を上下動させる操作ハンドルとを備える装置を用いることを特徴とする。
【００１１】
本発明によるねじの頭部の仕上げ方法によれば、ライナをケーシングに固定するねじに近接する部分に仕上げ装置の本体部を固定し、研削具を回転させながら操作ハンドルを操作して可動部を下向きに移動させることにより、研削具がライナの表面から突出しているねじの頭部に接触し、ねじの頭部の一部が研削され、ねじの頭部の上面がライナの表面と面一に仕上げられることになる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載のねじの頭部の仕上げ方法であって、前記固定手段として、マグネット、又は真空吸引を用いることを特徴とする。
【００１３】
本発明によるねじの頭部の仕上げ方法によれば、仕上げ装置の本体部は、マグネットによりケーシングに磁着され、又は真空吸引によりケーシングに吸着され、ケーシングに固定されることになる。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項２又は３に記載のねじの頭部の仕上げ方法であって、前記研削具は、前記ねじの頭部の径よりも大径に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明によるねじの頭部の仕上げ方法によれば、研削具の径はねじの頭部の径よりも大径に形成されているので、ねじの頭部の全面積を研削具の１回の上下動で研削することができ、作業効率を高めることができる。
【００１６】
請求項５に係る発明は、請求項１から４の何れかに記載のねじの頭部の仕上げ方法であって、前記研削具による研削部分を囲む養生を設けたことを特徴とする。
【００１７】
本発明によるねじの頭部の仕上げ方法によれば、研削具による研削部分を養生により囲むことができるので、研削により発生する研削粉、研削片等が周辺の機器に及ぶのを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に示す本発明の実施の形態について説明する。
図１及び図２には、本発明によるねじの頭部の仕上げ方法の一実施の形態が示されていて、図１は本発明のねじの頭部の仕上げ方法が適用される水力発電の水車の要部を示した断面図、図２はねじの頭部の仕上げ方法の手順を示した概略図である。
【００１９】
水力発電の水車は、図１に示すように、流入路３を有するケーシング１と、ケーシング１の中心部に設けられるランナ４と、ケーシング１のランナ４と流入路３との連通部５に設けられるガイドベーン６とステーベーン７とを備えており、ランナ４の中心部に発電機の主軸８が連結されている。
【００２０】
ケーシング１の連通部５のガイドベーン６の取付け部には、シート状のライナ９が一体に取り付けられ、このライナ９によって連通部５の摩耗が防止されるとともに、連通部５の平滑度が高められて、連通部５を流れる水に作用する抵抗を低減させている。
【００２１】
ライナ９には、図２に示すように、表裏面間を貫通するねじ挿通用の孔１０が複数箇所に設けられている。各ねじ挿通用の孔１０は、表面側の上半部が所定の角度のテーパ面のテーパ凹部１１に形成され、このテーパ凹部１１内に後述するねじ１２の頭部１３が係合される。
【００２２】
ライナ９の各ねじ挿通用の孔１０に対応するケーシング１の連通部５には、図２に示すように、所定の深さのねじ穴２が螺設され、ライナ９の各ねじ挿通用の孔１０内を挿通させたねじ１２をこのねじ穴２に螺合させて締め付けることにより、ライナ９がケーシング１に固定される。
【００２３】
ねじ１２は、逆円錐台形状の頭部１３と、頭部１３の下端中央部に一体に設けられる丸棒状のねじ部１４からなる皿ねじであって、頭部１３がライナ９のテーパ凹部１１に係合され、ねじ部１４がライナ９のねじ挿通用の孔１０を挿通してケーシング１のねじ穴２に螺合される。
【００２４】
ねじ１２の頭部１３の上端中央部には、外径が六角形状のスパナ掛け部１５が丸棒状の脚部１６を介して一体に連結され、このスパナ掛け部１５にスパナを掛け、又はボックスレンチのボックスを被嵌させて、スパナ又はボックスレンチを回すことにより、ねじ１２の頭部１３をドライバーで回すよりも大きなトルクでねじ１２を締め付けることができる。スパナ掛け部１５は脚部１６にて締付けトルクによりねじ切られ、本実施形態においてねじ頭部を仕上げる際には、脚部１６のねじ切られた痕がねじ頭部に残っているだけである。なお、スパナ掛け部１５は、必要に応じてねじ１２の頭部１３に設ければよい。
【００２５】
仕上げ装置１７は、図２に示すように、本体部１８と、本体部１８をケーシング１に固定する固定手段１９と、本体部１８に上下動自在に設けられる可動部２０と、可動部２０の下端部に回転自在に設けられる研削具２１と、研削具２１を回転駆動させる駆動源（図示せず）と、可動部２０を上下動させる操作ハンドル２２とを備えている。仕上げ装置１７としては、例えば、ボール盤等が挙げられる。
【００２６】
固定手段１９は、例えば、マグネット、真空吸引であり、マグネットによる磁力によって本体部１８がケーシング１に磁着され、真空吸引によって本体部１８がケーシング１に吸着され、仕上げ装置１７全体がケーシング１に固定される。
【００２７】
研削具２１は、例えば砥石（切先）であって、図２に示すように、外径Ｄがねじ１２の外径Ｄ´よりも大径のものが使用される。このような外径Ｄの研削具２１を使用することにより、ねじ１２の全面積を研削具２１の１回の上下動で研削することができるので、作業効率を高めることができる。
【００２８】
そして、上記のような構成の仕上げ装置１７を用いてねじ１２の頭部１３の仕上げを行うには、まず、ライナ９をケーシング１に固定しているねじ１２に近接する部分に仕上げ装置１７を設置し、本体部１８を固定手段１９によりケーシング１に固定する。この場合、研削具２１の中心にねじ１２の中心が位置するように、仕上げ装置１７を固定する。
【００２９】
そして、駆動源を作動させて研削具２１を回転させ、この状態で操作ハンドル２２を操作して可動部２０を下降させ、可動部２０と一体に研削具２１を下降させ、研削具２１をライナ９の表面から突出しているねじ１２に接触させ、更に可動部２０を介して研削具２１を下方に移動させることにより、脚部１６を研削、除去する。そして、更に可動部２０を介して研削具２１を下方に移動させて、ライナ９の表面から突出しているねじ１２の頭部１３の上端部を研削、除去する。
【００３０】
この場合、研削具２１による研削部分の周囲を囲むように養生を設置し、研削具２１によるねじ１２の切削粉、切削片が周囲の機器に及ぶのを防止する。研削具２１は、上下方向からねじ１２に接触することになるので、切削粉、切削片の飛散する方向を予測することができ、養生の設置が容易である。なお、研削部分だけでなく、仕上げ装置１７の全体を養生で囲むようにしてもよい。
【００３１】
このようにして、ライナ９から突出しているねじ１２の脚部１６、頭部１３の上端部を研削、除去することにより、ねじ１２の頭部１３の上面をライナ９の表面と面一に仕上げることができる。そして、このような仕上げ作業を各ねじ１２について行うことにより、全てのねじ１２の頭部１３の上面がライナ９の表面と面一に仕上げられることになる。
【００３２】
上記のように構成した本実施の形態によるねじの頭部の仕上げ方法にあっては、仕上げ装置１７をねじ１２に近接するケーシング１の部分に設置し、仕上げ装置１７を作動させて、研削具２１を回転させながら操作ハンドル２２の操作により可動部２０と一体に研削具２１を下降させることにより、ライナ９の表面から突出しているねじ１２のスパナ掛け部１５、脚部１６、及び頭部１３の上端部を研削、削除することができる。
【００３３】
この場合、作業者は、仕上げ装置１７をケーシング１の所定の位置に設置し、研削具２１とねじ１２との芯出しを行い、仕上げ装置１７を作動させて操作ハンドル２２を操作するだけでよいので、作業者の経験と熟練度に関わらず、経験の浅い作業者であっても、所定の仕上げ精度でねじ１２のライナ９から突出している部分をライナ９と面一に仕上げることができる。
【００３４】
また、操作ハンドル２２を操作するだけでよいので、サンダを使用した従来の方法のように、屈んで作業を行う必要はなく、作業性を高めることができ、作業効率を高めることができる。
【００３５】
さらに、研削具２１により同一方向からねじ１２を研削することになるので、研削粉、研削片の飛散方向を容易に予測することができ、周囲の機器を保護するための養生の設置が容易になり、これによっても作業効率を高めることができる。
【００３６】
なお、前記の発明においては、本発明によるねじの頭部の仕上げ方法を水車のライナ９をケーシング１に固定するねじ１２の仕上げに適用したが、ねじの頭部を仕上げる部分であれば、水車に限らず、他の装置、機械、設備等に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明によるねじの頭部の仕上げ方法の一実施の形態の適用例を示したものであって、水力発電の水車の要部拡大断面図である。
【図２】本発明によるねじの頭部の仕上げ方法の手順を示した概略図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    ケーシング                    ２    ねじ穴
３    流入路                        ４    ランナ
５    連通部                        ６    ガイドベーン
７    ステーベーン                  ８    主軸
９    ライナ                        １０  ねじ挿通用の孔
１１  テーパ凹部                    １２  ねじ
１３  頭部                          １４  ねじ部
１５  スパナ掛け部                  １６  脚部
１７  仕上げ装置                    １８  本体部
１９  固定手段                      ２０  可動部
２１  研削具                        ２２  操作ハンドル
【図１】
2007021699.tif 000003
【図２】
2007021699.tif 000004