軸継手のボルト孔修復方法及び修復装置
【課題】フランジ形の軸継手を回転軸から取外すことなく、偏摩耗したボルト孔の修復を短時間に且つ高い精度で行うことができる手段を得る。
【解決手段】修復対象となるボルト孔１３の心出しを行う心出冶具部材１６と、ボルト孔１３の内周面を切削するアジャスタブルリーマ１７と、上記心出冶具部材１６又はアジャスタブルリーマ１７が選択的に交換自在に装着される保持部２５、及び軸継手９によって連結される一対の回転軸のうちのいずれか一方の外周面に固定され、且つ心出冶具部材１６又はアジャスタブルリーマ１７が取付けられた該保持部を、心出冶具部材１６の心出部１９の軸線又はアジャスタブルリーマ１７の軸線とボルト孔１３の内周径の中心軸線とが一致した状態で心出冶具部材１６の心出部１９の軸線方向又はアジャスタブルリーマ１７の軸線方向に直線的に移動させる構成を有する基台部２６を有する保持台１８とを備えた修復装置を用いて修復を行う。
【解決手段】修復対象となるボルト孔１３の心出しを行う心出冶具部材１６と、ボルト孔１３の内周面を切削するアジャスタブルリーマ１７と、上記心出冶具部材１６又はアジャスタブルリーマ１７が選択的に交換自在に装着される保持部２５、及び軸継手９によって連結される一対の回転軸のうちのいずれか一方の外周面に固定され、且つ心出冶具部材１６又はアジャスタブルリーマ１７が取付けられた該保持部を、心出冶具部材１６の心出部１９の軸線又はアジャスタブルリーマ１７の軸線とボルト孔１３の内周径の中心軸線とが一致した状態で心出冶具部材１６の心出部１９の軸線方向又はアジャスタブルリーマ１７の軸線方向に直線的に移動させる構成を有する基台部２６を有する保持台１８とを備えた修復装置を用いて修復を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フランジ形の軸継手の両フランジ部に貫設した、連結用のボルトを貫挿するボルト孔を修復する方法及び修復装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば圧延機においては、図１に示すように、電動機等の回転軸４と、上下ワークロール用スピンドル５，６それぞれに該回転軸４の回転力を伝導するピニオンスタンド７とが中間スピンドル８により連結されていて、電動機等の回転軸４を回転させることにより中間スピンドル８を回転させ、ピニオンスタンド７を通じて上下ワークロール用スピンドル５，６、そして圧延機２の上下ワークロールを回転させるものが存在する。このとき、上記電動機等の回転軸４と中間スピンドル８とは、フランジ形の軸継手９により相互に連結されているのが一般的である。
上記フランジ形の軸継手９は、図２に示すように、一対の回転軸（上記圧延機の場合、一方は中間スピンドル８）の一端側にそれぞれ設けられた一対のフランジ部１１，１２を相互に対向させ、上記両フランジ部１１，１２を貫通させた複数のボルト孔１３に連結用のボルト１５を貫挿させて各ボルトのボルト杆１５ａにナット１５ｂを螺合させることにより上記一対の回転軸４，８を連結するのが通常である。
【０００３】
しかしながら、上記フランジ形の軸継手９においては、回転軸を長期に亘って回転し続けると、図３に示すように、一方のフランジ部側のボルト孔１３の内周面における他方のフランジ部側の部分（図中の符号１３ａの部分）が次第に偏摩耗するという現象が生じることがある。
このようにボルト孔の内周面に偏摩耗が生じると、回転軸の回転時、その偏摩耗が生じている部分において、該ボルト孔に貫挿した連結用のボルトに過大なせん断応力を発生させる。その結果、連結用のボルトはその過大なせん断応力により折損されてしまうことから、適当な処置を施さなければ、ボルトの折損が頻発することとなる。
【０００４】
上述のようにボルト孔の内周面に偏摩耗が生じた場合、ボルト孔内周面を偏摩耗部分が消滅するまで切削して拡径することにより修復し、その拡径したボルト孔に適応するボルトを嵌挿することになる。
ここで、ボルト孔の修復に際しては、切削作業を行うために上記軸継手のボルトを取外すと共に、フランジ部を回転軸から外せる場合はフランジ部を取外し、取外せない場合は回転軸ごと取外して軸継手を分解した後、分解した軸継手を工作機械がある別の場所まで搬送してボルト孔の切削作業を行うのが一般的だった。そうすると、上述の圧延機の場合、操業を一旦止めて軸継手の分解、運搬、修復後取付け等を行う必要があるため、多大な時間と手間を要するのが現状であり、操業の長期の停止を余儀なくされていた。
また、軸継手のボルト孔は、高い真円度及び円筒度を確保した上で、内周面全体を滑らかに仕上げ、ボルト孔の精度を高める必要であることから、軸継手を再度組み立て、両フランジ部の孔位置を適合させた上で偏摩耗したボルト孔を慎重に切削しなければならず、これにより操業の停止期間がより長引く場合も考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の技術的課題は、フランジ形の軸継手を回転軸から取外すことなく、偏摩耗したボルト孔の修復を短時間に且つ高い精度で行うことができる修復する方法及び修復装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の軸継手のボルト孔修復方法は、一対の回転軸の一端側にそれぞれ設けられた一対のフランジ部を相互に対向させ、上記両フランジ部を貫通させた複数のボルト孔に連結用のボルトを貫挿させて各ボルトにナットを螺合させることにより上記一対の回転軸を連結する軸継手において、ボルト孔の内周面の一部が偏摩耗した軸継手のボルト孔修復方法であって、上記ボルト孔に、偏摩耗前のボルト孔の内周径と同径の外周径に形成された円筒状又は円柱状の心出部を有する心出冶具部材を挿し込んで、ボルト孔の内周径の中心軸線と心出部の軸線とを一致させる第１の工程；上記心出冶具部材を、該心出冶具部材が着脱自在に取付けられて上記心出部の軸線方向に直線的に移動させる保持部を備えた保持台により、該心出部の軸線方向とボルト孔の内周径の中心軸線とが一致し且つ心出部の軸線方向に移動自在である状態に保持する共に、その保持台を上記一対の回転軸のうちのいずれか一方の外周面に位置決めして固定する第２の工程；上記心出冶具部材を、保持台の保持部を移動させることによりボルト孔から引き抜くと共に、該心出冶具部材に代えて、刃径が調整自在のアジャスタブルリーマを、心出冶具部材の心出部の軸線と該アジャスタブルリーマの回転軸線とが一致した状態で上記保持部に回転自在に取付ける第３の工程；上記アジャスタブルリーマを取付けた保持部をボルト孔に向けて移動させて、該アジャスタブルリーマを回転させることにより、ボルト孔の偏摩耗部分が消滅する径まで該ボルト孔の内周を切削して拡径させる第４の工程を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明においては、上記心出冶具部材は、上記心出部の軸線方向の一端側に、軸線が該心出部の軸線と一致するように設けられて、円筒状又は円柱状に形成された上記保持台の保持部に着脱自在に取付けられる冶具取付部を有していると共に、上記アジャスタブルリーマは、上記冶具取付部の外周径と同じ円柱状に形成された、保持台の保持部に着脱自在に取付けられるシャンク部を有し、上記保持台の保持部は、上記冶具取付部及びシャンク部の外周径と同じ内周径を有する挿入孔を備えていて、上記冶具取付部又はシャンク部を互いに選択的に挿入孔に挿し込むことにより、心出冶具部材又はアジャスタブルリーマを、上記保持部に心出部の軸線と該アジャスタブルリーマの回転軸線とが一致した状態で取付けることができる。
【０００８】
また、本発明においては、上記第１の工程の前に、修復対象以外のボルト孔であってボルトが貫挿されていないボルト孔に、又は修復対象以外のボルト孔であってボルトが貫挿されているものの該ボルトに代えて、径方向に熱膨張する位置決めピンを挿入すると共に、該位置決めピンを加熱して上記一対のフランジ部の相対的な位置を固定する準備工程を行うことができる。
さらに、本発明においては、上記第４の工程において、アジャスタブルリーマによってボルト孔の偏摩耗が消滅する径まで該ボルト孔の内周を切削して拡径させる際に、ボルト孔に対するアジャスタブルリーマの切削を複数回に分けて行うと共に、切削する度に該アジャスタブルリーマの刃径を、目標とするボルト孔の内周径に至るまで段階的に大きくすることが好ましい。
【０００９】
一方、本発明の軸継手のボルト孔修復装置は、一対の回転軸の一端側にそれぞれ設けられた一対のフランジ部を相互に対向させ、上記両フランジ部を貫通させた複数のボルト孔に連結用のボルトを貫挿させて各ボルトにナットを螺合させることにより上記一対の回転軸を連結する軸継手の、内周面の一部が偏摩耗したボルト孔を修復するための軸継手のボルト孔修復装置であって、偏摩耗前のボルト孔の内周径と同径の外周径を有する円筒状又は円柱状に形成され、上記偏摩耗したボルト孔に挿入自在である心出部と、該心出部の軸線方向の一端側に設けられた円筒状の冶具取付部とを有し、これら心出部の軸線と冶具取付部の軸線とが一致するように設けられた心出冶具部材と、上記心出冶具部材の冶具取付部の外周径と同じ外周径の円柱状又は円筒状のシャンク部を有していて、刃径が変更自在に構成された、ボルト孔の内周面を切削するアジャスタブルリーマと、上記心出冶具部材の冶具取付部及びアジャスタブルリーマのシャンク部の外周径と同じに形成され、冶具取付部又はシャンク部が挿入されることにより心出冶具部材又はアジャスタブルリーマが選択的に交換自在に且つ軸線周りに回転自在に取付けられる保持部、及び上記一対の回転軸のうちのいずれか一方の外周面に固定され、且つ心出冶具部材又はアジャスタブルリーマが取付けられた該保持部を、心出冶具部材の心出部の軸線又はアジャスタブルリーマの軸線とボルト孔の内周径の中心軸線とが一致した状態で心出冶具部材の心出部の軸線方向又はアジャスタブルリーマの軸線方向に直線的に移動させる構成を有する基台部を有する保持台とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、修復するボルト孔の内周径の中心軸線と心出冶具部材の心出部の軸線とを一致させ、その状態を保持台の保持部によって保持させた後、該心出冶具部材に代えて、刃径が調整自在のアジャスタブルリーマを、心出冶具部材の心出部の軸線と該アジャスタブルリーマの回転軸線とが一致した状態で上記保持部に回転自在に取付けるため、ボルト孔の心出作業を簡単且つ確実に行うことができる上、その心出作業で得られたボルト孔の中心軸線に合わせた適切なアジャスタブルリーマによるボルト孔の切削が行うことができる。したがって、偏摩耗したボルト孔の修復を、高い真円度及び円筒度を確保しながら内周面全体を滑らかに仕上げることができ、ボルト孔を精度よく修復することが可能となる。
また、上記ボルト孔の修復は、フランジ形の軸継手を回転軸から取外すことなく行われるため、従来のように軸継手の分解、運搬、修復後取付け等を行う必要がなく、これにより比較的容易且つ短時間で修復作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】修復対象となるフランジ形の軸継手を有する圧延機の構成例を模式的に示す側面図である。
【図２】図１に係るフランジ形の軸継手の構成例を模式的に示す要部拡大断面図である。
【図３】図２の一部破断拡大側面図である。
【図４】本発明の軸継手のボルト孔修復装置を中間スピンドル上に固定した状態を示す正面図である。ただし、心出冶具部材及びアジャスタブルリーマを取付けていない状態を示す。
【図５】本発明の軸継手のボルト孔修復装置における心出冶具部材を取付けた状態を示す一部破断側面図である。
【図６】本発明の軸継手のボルト孔修復装置におけるアジャスタブルリーマを取付けた状態を示す一部破断側面図である。
【図７】図６のアジャスタブルリーマの一部破断拡大側面図である。
【図８】本発明の軸継手のボルト孔修復装置における位置調整手段の調整機構の要部拡大断面図である。
【図９】本発明の軸継手のボルト孔修復方法の準備工程を模式的に示す要部拡大断面図である。
【図１０】同第１の工程を模式的に示す一部破断側面図である。
【図１１】同第３の工程を模式的に示す一部破断側面図である。
【図１２】同第３及び第４の工程を模式的に示す一部破断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図４〜図８は、本発明の軸継手のボルト孔修復方法を実施する修復装置の一実施の形態を示すもので、この実施の形態の修復装置１は、図１に示すように、主に圧延機２における電動機としての電動モータ３の回転軸４と、該回転軸４の回転力を、上下ワークロール用スピンドル５，６それぞれに該回転軸４の回転力を伝動するピニオンスタンド７に伝動する中間スピンドル８とを連結するフランジ形の軸継手９に係る偏摩耗したボルト孔の修復に使用される例を示している。なお、図中、符号１３ａはボルト孔１３の偏摩耗部分を指している。
【００１３】
上記修復装置１の修復対象となるフランジ形の軸継手９は、図２及び図３に示すように、上記電動モータ３の回転軸４に取付けられたモータカップリング部材１０に設けられ、回転軸４の軸線と直交する外方に延びる合金鋼あるいは炭素鋼製の円環状の第１のフランジ部１１と、上記中間スピンドル８の電動モータ側の一端に、該第１のフランジ部１１と対向し且つ該中間スピンドル８の軸線と直交する外方に延びるように一体的に設けられた、第１のフランジ部１１と同径の合金鋼あるいは炭素鋼製の第２のフランジ部１２を有している。さらに、第１及び第２の両フランジ部１１，１２を貫通する複数のボルト孔１３と、各ボルト孔１３に両方のフランジ部側からそれぞれ嵌入される略円筒状のブッシュ１４と、各ボルト孔１３にブッシュ１４を介して貫挿され、ボルト杆１５ａにナット１５ｂを螺合させることにより上記第１及び第２のフランジ部１１，１２を連結する連結用のボルト１５を備えている。
なお、上記モータカップリング部材１０は、上記電動モータ３の回転軸４の外周面先端に直接取付けられた内筒部材１０ａと、該内筒部材１０ａの外面に取付けられ、外周面に上記第１のフランジ部１１が一体的に形成された外筒部材１０ｂとで構成されている。
【００１４】
上記ボルト孔１３は、図３に示すように、第１のフランジ部１１に貫設した第１の貫通孔１１ａと、第２のフランジ部１２における該第１の貫通孔１１ａと対応する位置に設けられた、第１の貫通孔１１ａと同径の第２の貫通孔１２ａとで構成されている。なお、上記ブッシュ１４は、実質的にはこれらの第１の貫通孔１１ａ及び第２の貫通孔１２ａのそれぞれに嵌入されている。
この実施の形態においては、ボルト孔１３は１２個形成されており、各ボルト孔は、軸継手の回転中心を中心とした同心円上に３０°の角度毎に配設されている。
また、上記連結用のボルト１５は、ボルト杆１５ａの中間部分に周方向に切設されたスリット１５ｃが設けられたいわゆるシャーピンボルトであり、ボルト杆１５ａに過度のせん断応力が作用した場合には、このスリット１５ｃの部分で破断させてこのボルト位置における第１及び第２フランジ部１１，１２の連結が解除させる。したがって、全てのボルト１５が破断した場合は、電動モータ３の回転軸４と中間スピンドル８とが分離されることになる。
なお、この実施の形態においては、上記ボルト１５は、上記１２個のボルト孔１３のうちの９０°の間隔にある４個に貫挿されており、この４か所において第１及び第２のフランジ部１１，１２を相互に連結するようになっている。
【００１５】
そして、上記修復装置１は、図４〜図６に示すように、修復すべきボルト孔１３の心出しを行うための心出冶具部材１６と、その修復すべきボルト孔１３を所定の内周径まで切削して拡径するアジャスタブルリーマ１７と、上記心出冶具部材１６又はアジャスタブルリーマ１７のいずれか一方が選択的に交換自在に、且つ回転自在に取付けられる保持台１８とを備えている。
【００１６】
上記心出冶具部材１６は、図５に示すように、上記ボルト孔１３に挿入自在である円筒状の心出部１９と、該心出部１９の軸線方向の一端側に設けられ、後述する保持台１８の保持部２５に取付けられる円筒状の冶具取付部２０とを備えている。
上記心出部１９は、偏摩耗前のボルト孔１３の内周径（即ち偏摩耗しているボルト孔における偏摩耗していない部分の内周径）と同径の外周径と、該ボルト孔よりも長い軸線方向長さとを有していて、該心出部１９をボルト孔１３内に挿入することにより、この心出部１９の軸線とボルト孔１３の中心軸線とが一致する（一直線上に位置する）構成となっている。ここで、心出部１９の外周径がボルト孔１３の内周径と同径とは、心出部１９の外周径がボルト孔１３の内周径よりも僅かに小さいことを含む概念であり、心出部１９をボルト孔１３内に挿入することができ、且つ、ボルト孔１３内の心出部１９の軸線と該ボルト孔１３の中心軸線とがほぼ一致すれる範囲内であればよい。なお、この実施の形態の心出部１９は、その外周径がボルト孔１３の内周径よりも０．０５ｍｍ程度小さいものを使用している。
また、上記冶具取付部２０は、その軸線が上記心出部１９の軸線と一致するように形成されていて、実質的に、これらの心出部１９及び冶具取付部２０の軸線が心出冶具部材１６全体の軸線となるように構成されている。なお、この実施の形態においては、上記冶具取付部２０の外周径は心出部１９の外周径よりも小径となっている。
【００１７】
上記アジャスタブルリーマ１７は、図６及び図７に示すように、後述する保持台１８の保持部２５に装着される円柱状のシャンク部２１と、該シャンク部２１の先端に設けられ、ボルト孔１３の内周面を切削する複数の切削用のブレード２２ａを有する切削部２２と、上記シャンク部２１の基端側に一体に設けられ、アジャスタブルリーマ１７全体をその軸線（回転軸線）周りに手動で回転させる回転用レバー２３を取付自在である四角柱状の回転用レバー取付部２４とを備えている。そして、切削部２２の刃径Ｄを調整することにより、ボルト孔１３の内周面を、高い真円度を維持しながら精度良く且つ滑らかに切削することが可能となっている。
上記シャンク部２１は、上記心出冶具部材１６の冶具取付部２０の外周径と同じ外周径の円柱状に形成されており、上記回転用レバー取付部２４を回転させてこのシャンク部２１を軸線（即ちアジャスタブルリーマの回転の軸線）周りに回転させることにより、上記切削部２２もその軸線周りに同時に回転されるようになっている
【００１８】
また、上記切削部２２は、図７に示すように、切削部本体２２ｂの外周面に軸線と平行なるように切設された複数の溝２２ｃと、各溝２２ｃ内に挿入された上記切削用のブレード２２ａと、切削部本体２２ｂの外周面に設けられた雄ねじ２２ｄに螺合した状態で該ブレード２２ａの先端側及び基端側を挟むように配設された、ブレード２２ａの溝２２ｃ内の位置を調整する一対の調整用ナット２２ｅ，２２ｅとを有している。上記各溝は２２ｃ、シャンク部側に行くに従って次第に深さが浅くなるように溝底が傾斜しており、上記一対の調整用ナット２２ｅ，２２ｅによってブレード２２ａの軸線方向の位置を変化させることにより、該ブレード２２ａの切削部本体２２ｂからの突出高さを変化させることができる構成となっている。これにより、アジャスタブルリーマ１７としての刃径Ｄ、即ち、切削対象を切削する径を一定の範囲において自在に変更することができる。
なお、この実施の形態において、このアジャスタブルリーマ１７の刃径Ｄは、最小で修復前のボルト孔１３の内周径とほぼ同じ程度、最大で切削によりボルト孔内の偏摩耗部分を完全に消滅させるために必要な径以上に調整可能なものが採用される。
【００１９】
上記保持台１８は、図４〜図６に示すように、上記心出冶具部材１６とアジャスタブルリーマ１７とのうちのいずれか一方を選択的に且つ相互に交換自在に取付けられる保持部２５と、該保持部２５が一定の方向に直線的に移動自在なるように取付けられた基台部２６とを有している。
上記保持部２５は、上記基台部２６に直線的に移動自在に連結された台状の移動台部材２７と、該移動台部２７上に固定され、上記冶具取付部２０又はシャンク部２１のいずれか一方が選択的且つ着脱自在に挿入される挿入孔２８ａ，２８ａが設けられた２つの取付部材２８，２８とを備えている。
上記移動台部材２７は、後述する基台部２６の一対の直線状のガイドレール３２，３２に沿って該ガイドレール３２，３２上を移動するもので、下面側にガイドレール３２，３２に移動自在に連結された複数のガイド部材２９を備えている。このガイド部材２９は、上記ガイドレール３２，３２が挿入される凹溝２９ａと、該凹溝２９ａ内の両溝壁に配設されたボールやローラ等の複数の転動子（図示せず）とを備えており、該転動子が回転することにより、移動台部材２７がガイドレール３２，３２に沿って精度良く往復動可能となっている。なお、この実施の形態におけるガイド部材２９は、１本のガイドレール３２に対して２つずつ、計４つ配設されている。
【００２０】
また、上記２つの取付部材２８，２８は、それぞれの挿入孔２８ａ，２８ａの中心軸線が一直線上に位置するように直列状に配設され、且つこれらの２つの挿入孔２８ａ，２８ａの中心軸線の方向が上記移動台部材２７の移動方向と常に同じ向きであるように該移動台部材２７上に固定されており、該移動台部材２７と共に上記基台部２６上を移動自在となっている。
上記各挿入孔２８ａは、上記心出冶具部材１６の冶具取付部２０及びアジャスタブルリーマ１７のシャンク部２１の外周径と同径（略同径を含む）の内周径を有していて、冶具取付部２０あるいはシャンク部２１がこの挿入孔２８ａ内に挿入されることにより、これらの冶具取付部２０あるいはシャンク部２１を安定的に保持する構成となっている。また、各挿入孔２８ａの内周面には図示しないベアリングが配設されていて、選択的に挿入された冶具取付部２０又はシャンク部２１は、このベアリングによって冶具取付部２０あるいはシャンク部２１の軸線周りに回転自在となっている。
そして、これらの挿入孔２８ａ，２８ａに対して、冶具取付部２０又はシャンク部２１を抜き挿しすることにより、心出冶具部材１６とアジャスタブルリーマ１７とが着脱自在且つ交換自在に各取付部材２８，２８に取付けられ、保持部２５に装着されることとなる。このとき、保持部２５、より具体的には取付部材２８，２８に取付けられていた心出冶具部材１６をアジャスタブルリーマ１７に交換する場合、逆に保持部２５に取付けられていたアジャスタブルリーマ１７を心出冶具部材１６に交換する場合において、上記挿入孔２８ａに心出冶具部材１６の冶具取付部２０又はアジャスタブルリーマ１７のシャンク部２１のいずれかが挿入されたとしても、冶具取付部２０の軸線と挿入孔２８ａの中心軸線、あるいはシャンク部２１の軸線と挿入孔２８ａの中心軸線は一致した状態となる。
これにより、保持部２５に取付けられた冶具取付部２０の軸線とシャンク部２１の軸線とは常に一致することになるため、該保持部２５に取付けられた心出冶具部材１６の心出部１９の軸線とアジャスタブルリーマ１７の回転の中心軸線（アジャスタブルリーマ１７の軸線）とは常に一致することとなる。
【００２１】
なお、上記保持部２５には、基台部２６上を移動させる際に使用する棒状の送りレバー３０が着脱自在に取付けられている。この実施の形態においては、上記送りレバー３０は、図６に示すように、一端側を保持部２５の側面中央に取付ける構成となっており、該保持部２５を基台部２６上を移動させる場合等、必要に応じて保持部２５に取付けて、該送りレバー３０を押したり引いたりすることにより手動で保持部２５を移動させることができ、逆に、不要な場合には取外すことができるようになっている。
また、上記保持部２５には、該保持部２５が基台部２６上を一時的に移動不能とするための図示しないロック機構が設けられていて、保持部２５に取付けた心出冶具部材１６をアジャスタブルリーマ１７に交換する場合、逆に保持部２５に取付けたアジャスタブルリーマ１７を心出冶具部材１６に交換する場合等において、保持部２５を動かないようにして交換をスムーズ且つ安全に行うことができるようにしている。
【００２２】
一方、上記基台部２６は、上述したフランジ形の軸継手９が連結する一対の回転軸、この実施の形態においては電動モータ３の回転軸４（あるいはモータカップリング部材１０）又は中間スピンドル８のいずれか一方に固定する固定台部材３１と、該固定台部材３１上に取付けられ、上面に上述の一対のガイドレール３２が設けられたガイドレール台部材３３とを備えている。
なお、この実施の形態においては、上記基台部２６は、中間スピンドル８の外周面の上部に載置された状態で該中間スピンドル８に固定される例を示している。
【００２３】
上記固定台部材３１は、上記ガイドレール台部材３３が取付けられた長尺の連結台３４と、該連結台３４の長手方向の両端に設けられ、固定すべき回転軸（この実施の形態の場合は中間スピンドル８）に実際に取付けられる一対のブロック体３５，３５とを有している。
上記連結台３４は、上面が平坦に形成されている共に、該上面の長手の両縁部分には、鉛直上方に向けて突出する板状の立壁３６，３６がそれぞれ設けられた構成となっており、この連結台３４上に上記ガイドレール台部材３３が取付けられている。
また、上記一対のブロック体３５，３５は、下面側には逆Ｖ字状の溝３５ａがそれぞれ切設されていて、この溝３５ａ内に中間スピンドル８が位置するように各ブロック体３５，３５を該中間スピンドル８上に載置することにより、基台部２６全体が中間スピンドル８に安定的に設置されるようになっている。
さらに、この固定台部材３１には、図４に示すように、基台部２６を中間スピンドル８に安定的に取付けるため、該中間スピンドル８の外周に巻き付けたワイヤー３７により固定されるようになっており、上記ブロック体３５，３５の側面に、ワイヤー３７の端部を取付ける円環状の取付用環３５ｂが設けられている。なお、図４中の符号５２は、ワイヤーの締め付けに供するレバーブロックである。
【００２４】
また、上記ガイドレール台部材３３は、直線且つ相互に平行な上記一対のガイドレール３２，３２と、上記基台部２６の連結台３４上に連結される全体として平坦で、且つ上記固定台部材３１の立壁３６，３６間の空間内に収まる幅に形成された平板部３８と、該平板部３８上に台状に立ち上がるように設けられて、上面に上記一対のガイドレール３２，３２が敷設された敷設台３９とを備えている。このガイドレール台部材３３は、上記固定台部材３１とは別体に形成され、ガイドレール３２，３２、平板部３８、敷設台３９ともに該固定台部材３１の長手とほぼ同じ長さに形成されたものとなっている。
上記敷設台３９は、上方に立ち上った長手方向に延びる一対の側壁の上端に平坦な天板が設けられた略コ字状のもので、天板上面に上記一対のガイドレール３２，３２が敷設されている。また、上記一対のガイドレール３２，３２は、それぞれの両側面に上記ガイド部材２９の凹溝２９ａ内の転動子が回転自在に係合する図示しない溝が形成されている。
【００２５】
ここで、上記一対のガイドレール３２，３２は、上記保持部２５（厳密には移動台部材２７）を、心出冶具部材１６の心出部１９及びアジャスタブルリーマ１７の切削部２２の各軸線方向長さよりも長く移動させる程度の長さを有している。これは、後で詳述するように保持部２５を基台部２６上で移動させる際に、心出冶具部材１６の心出部１９及びアジャスタブルリーマ１７の切削部２２が、ボルト孔１３に対して完全に抜き挿しされるようにするためである。したがって、上記ガイドレール台部材の敷設台３９、平板部３８及び固定台部材３１は、実質的にこの一対のガイドレール３２，３２の長さに適合する長さに形成される。
【００２６】
ところで、上記固定台部材３１と上記ガイドレール台部材３３とは、上記保持部２５の高さ及び移動方向を調整するための位置調整手段を介して相互に連結されている。これにより、保持部２５に取付けた心出冶具部材１６、あるいはアジャスタブルリーマ１７を、心出冶具部材１６の心出部１９の軸線あるいはアジャスタブルリーマ１７の軸線とボルト孔１３の内周径の中心軸線とが一致した状態で、心出冶具部材１６の心出部１９の軸線方向又はアジャスタブルリーマ１７の軸線方向に容易且つ確実に移動させることができる。
より具体的に、上記位置調整手段は、ガイドレール台部材３３の平板部３８の４隅にそれぞれ配設された調整機構４０からなっており、これらの調整機構４０すべてによって、ガイドレール台部材３３の高さ、固定台部材３１に対する上下方向の角度、及び横方向（この実施の形態の場合は水平方向）の相対的位置を調整することにより、一対のガイドレール３２，３２の位置、方向を調整可能となっている。これにより、上記保持部２５の高さ、横方向の位置及び上下左右の移動方向が調整されることとなる。
【００２７】
上記調整機構４０は、図８に示すように、固定台部材３１に対するガイドレール台部材３３の高さ及び上下方向の角度の調整に供する第１の高さ調整用ボルト４１と、ガイドレール台部材３３の平板部３８に穿設されて該第１の高さ調整用ボルト４１が螺挿された第１の高さ調整用ボルト孔４２と、ガイドレール台部材３３の平板部３８における該高さ調整用ボルト孔４２の近傍に穿設された調整用孔４３と、該調整用孔４３にボルト杆４４ａが貫挿され、ガイドレール台部材３３の高さ及び角度を固定する第２の高さ調整用ボルト４４と、上記固定台部材３１の連結台３４に穿設されて該第２の高さ調整用ボルト４４のボルト杆４４ａが螺挿された第２の高さ調整用ボルト孔４５とを有している。さらに、ガイドレール台部材３３の横方向（水平方向）の位置及び方向を調整する横方向調整用ボルト４６と、上記固定台部材３１の立壁３６に穿設されて該横方向調整用ボルト４６が螺挿された横方向調整用ボルト孔４７とを備えている。なお、図８中の符号４８は第２の高さ調整用ボルト４４の座金、符号４９は横方向調整用ボルト４６のボルト杆４６ａの先端に取付けられ、該ボルト杆４６ａからの押圧力を平板部３８に安定的に伝える押圧部材である。
【００２８】
上記第１の高さ調整用ボルト４１は、先端部が固定台部材３１上に当接されていて、ボルト頭を回転させてボルト杆４１ａを第１の高さ調整用ボルト孔４２内において上下に移動させることにより、ボルト杆４１ａで平板部３８を支持した状態で該平板部３８、延いてはガイドレール台部材３３を上下方向に移動させる構成となっている。したがって、４つの調整機構４０の各第１の高さ調整用ボルト４１全部の高さ調整を行うことにより、ガイドレール台部材３３の高さ、及び固定台部材３１に対する上下方向の角度、即ち上記保持部２５の移動高さ、及び上下方向の移動方向を調整することができる。
また、上記第２の高さ調整用ボルト４４は、ボルト杆４４ａが調整用孔４３を介して上記第２の高さ調整用ボルト孔４５に螺挿されていて、平板部３８と連結台３４とを圧接させる方向に締め付けることにより、上記第１の高さ調整用ボルト４１によって調整した固定台部材３１に対するガイドレール台部材３３の上下方向の位置を固定、保持することができるようになっている。また、上記調整用孔４３は、この上記第２の高さ調整用ボルト４４のボルト杆４４ａの外周径よりも大きく、且つボルト頭の外周径よりも小さな内周径を有していて、この調整用孔４３内をボルト杆４４ａが移動できる範囲内において上記横方向調整用ボルト４６による固定台部材３１に対するガイドレール台部材３３の横方向の相対的位置の調整を行うことが可能となっている。
【００２９】
一方、横方向調整用ボルト４６は、ボルト杆４６ａの先端部が平板部３８の側面に当接されていて、ボルト頭を回転させてボルト杆４６ａを横方向調整用ボルト孔４７を通して前後動させることにより該ボルト杆４６ａ先端で平板部３８を押圧し、該平板部３８、延いてはガイドレール台部材３３を横方向に移動させる。したがって、４つの調整機構４０の各横方向調整用ボルト４６全部によって横方向の方向調整を行うことにより、ガイドレール台部材３３の横方向の向き及び固定台部材３１に対する横方向の位置、即ち上記保持部２５の横方向の移動方向及び横方向の位置を調整することができる。
なお、この横方向調整用ボルト４６によって行った固定台部材３１に対するガイドレール台部材３３の横方向の相対的位置の調整は、上記第２の高さ調整用ボルト４４を平板部３８と連結台３４とを圧接させる方向に回転させることにより、その調整位置を固定することができるようになっている。
【００３０】
上記構成を有する軸継手のボルト孔修復装置１を使用して、上述した構成のフランジ形の軸継手９に係る偏摩耗したボルト孔１３を修復する方法について、図９〜図１２を用いて詳細に説明する。
まず、準備工程として、図９に示すように、修復対象以外のボルト孔であってボルトが貫挿されていないボルト孔１３’に、径方向に熱膨張する位置決めピン５０を挿入すると共に、該位置決めピン５０を加熱して軸継手９の一対のフランジ部１１，１２の相対的な位置を固定する作業を事前に行う。
この実施の形態で使用される上記位置決めピン５０は、具体的には、上記軸継手９のボルト孔の内周径と同じかやや小さい（約０．０５ｍｍ程度小さい）外周径を有した円柱状に形成されたもので、中央には位置決めピン全体を加熱する棒状の伝熱ヒータ５１を挿入するための加熱用孔５０ａが軸線方向に貫設されている。
したがって、まず位置決めに供する軸継手９のボルト孔１３’に上記位置決めピン５０を挿入して、該位置決めピン５０の加熱用孔５０ａ内に電熱ヒータ５１を挿入した後、該伝熱ヒータ５１によって位置決めピン５０を加熱して径方向に膨張させ、該位置決めピン５０を軸継手９のボルト孔１３’内に圧着させる。これにより、第１のフランジ部１１に貫設した第１の貫通孔１１ａと、第２のフランジ部１２に貫設した第２の貫通孔１２ａとの各中心軸線が相互に一致した状態で、上記一対のフランジ部１１，１２の相対的な位置が固定されることとなる。
なお、この場合において、上記位置決めピン５０が挿入されるボルト孔１３’としては、偏摩耗しておらず加工精度が高いものが選択される。
【００３１】
上記準備工程において一対のフランジ部１１，１２の相対的な位置が固定された後、第１の工程として、図１０に示すように、修復対象となる軸継手９のボルト孔１３に心出冶具部材１６の心出部１９を挿し込み、修復対象となるボルト孔１３の心出し、即ち該ボルト孔１３の内周径の中心軸線の位置を特定する作業を行う。
その際、上記心出冶具部材１６の心出部１９は、偏摩耗前のボルト孔の内周径とほぼ同径の外周径を有しているため、修復対象となるボルト孔１３内周面における偏摩耗していない部分がガイドとなって、上記心出部１９を該心出部１９の軸線とボルト孔１３の内周径の中心軸線とが一致した状態で該ボルト孔１３内へ挿入させることが可能である。したがって、心出冶具部材１６の心出部１９を修復対象のボルト孔１３に挿し込むだけで、該心出部１９の軸線とボルト孔１３の内周径の中心軸線とが一致することとなる。
【００３２】
このとき、心出冶具部材１６は、心出部１９をボルト孔１３に挿入するに際して、該心出部１９をボルト孔１３に挿し込む前に、冶具取付部２０を保持台１８の取付部材２８，２８の挿入孔２８ａ，２８ａに挿し込んで保持部２５に予め取付けておき、その後、心出冶具部材１６を取付けた状態の保持台１８を中間スピンドル８上に載置した上で心出部１９をボルト孔１３に挿入する。
この場合においては、保持台１８の基台部２６における位置調整手段は、ガイドレール台部材３３の高さ及び固定台部材３１に対する上下左右の角度、並びに横方向の相対的な位置が固定されていない状態、即ち第２の高さ調整用ボルト４４が締め付けられていない状態としておく必要があり、その上で、ガイドレール台部材３３の高さ及び上下左右の方向、即ち保持部２５の高さ及び移動方向を大まかに調整しながら心出部１９をボルト孔１３に挿入していくことが肝要である。
【００３３】
あるいは、心出冶具部材１６は、心出部１をボルト孔１３に挿入するに際して、単独でボルト孔１３に挿し込んだ後、保持台１８を中間スピンドル８上に載置させた上で、冶具取付部２０を、上記保持台１８の保持部２５における取付部材２８，２８の挿入孔２８ａ，２８ａに挿し込んで、事後的に心出冶具部材１６を該保持部２５に取付けるようにしてもよい。
この場合においても、上記冶具取付部２０を取付部材２８の挿入孔２８ａに挿し込む際は、保持台１８の基台部２６における位置調整手段を、ガイドレール台部材３３の高さ及び固定台部材３１に対する上下左右の角度、並びに横方向の相対的な位置が固定されていない状態、即ち第２の高さ調整用ボルト４４が締め付けられていない状態としておく必要がある。
【００３４】
また、上記出部１９をボルト孔１３に挿し込む前に心出冶具部材１６を保持台１８の保持部２５に取付けておく場合、あるいは心出部１９をボルト孔１３に挿し込んだ後に心出冶具部材１６を保持台１８の保持部２５に取付ける場合のいずれの場合であっても、心出冶具部材１６は、保持部２５が基台部２６のフランジ側に位置する端部側の位置において心出部１９がボルト孔１３に挿し込まれた状態となるように保持部２５に取付ける必要がある。これは、保持部２５が基台部２６のフランジ側に位置する端部側にあるときには心出冶具部材１６の心出部１９がボルト孔１３に挿し込まれ、逆に保持部２５が基台部２６のフランジ側とは反対の端部側に位置するときには心出部１９がボルト孔１３から完全に抜かれた状態とするためである。
【００３５】
その次に、第２の工程として、上記保持台１８の位置調整手段を調整して、心出冶具部材１６の心出部１９がボルト孔１３から引っ掛かりなくスムーズに抜き挿しできる保持部２５の上下・左右の各移動方向を特定し、また必要に応じて高さと横方向位置も特定する。即ち、上記位置調整手段である４つの調整機構４０の各第１の高さ調整用ボルト４１や横方向調整用ボルト４６の位置をそれぞれ調整して、上記ガイドレール台部材３３の固定台部材３１に対する上下の角度、ガイドレール台部材３３の高さ、及びガイドレール台部材３３の固定台部材３３に対する横方向の角度及び相対的な横方向の位置を特定する。
そして、４つの調整機構４０の各調整がすべて完了したら、第２の高さ調整用ボルトを締め付けることによりその特定した上下左右の角度や、高さ、横方向位置を固定する。
これにより、保持部２５の移動方向や高さ、横方向位置が決定され、結果として、心出冶具部材１６及び保持部２５が、心出部１９の軸線方向及び保持部２５の挿入孔２８ａの中心軸線とボルト孔１３の内周径の中心軸線とが一致し且つ心出部１９の軸線方向に直線的に移動自在である状態に保持されることとなる
【００３６】
その一方で、保持台１８を上記中間スピンドル８上に位置決めして位置不動に固定する。具体的には、中間スピンドル８の外周に巻き付けられて両端が保持台１８の固定台部材３１に固定されたワイヤー３７を、レバーブロック（図４中の符号５２）により締め付けることにより固定台部材３１を中間スピンドル８上に固定することにより行う。
【００３７】
その後、第３の工程として、図１１に示すように、上記保持台１８の保持部２５を、フランジ側に位置する端部側から反対側に位置する端部側に移動（後進）させることにより心出冶具部材１６をボルト孔１３から完全に引き抜くと共に、該心出冶具部材１６を、冶具取付部２０を取付部材２８，２８の各挿入孔２８ａ，２８ａから引き抜くことにより保持台１８から取外す。そして、図１２に示すように、上記心出冶具部材１６に代えて、アジャスタブルリーマ１７を、シャンク部２１を保持部２５の取付部材２８，２８の各挿入孔２８ａ，２８ａに挿入することにより該保持部２５に回転自在なるように取付ける。
このとき、アジャスタブルリーマ１７は、シャンク部２１の軸線が、その前に保持部２５に取付けられていた冶具取付部２０の軸線と位置・方向共に一致した状態で保持部２５に保持されるため、心出冶具部材１６の心出部１９の軸線とアジャスタブルリーマ１７の回転の中心軸線とが一致した状態となる。
【００３８】
そして、第４の工程として、上記アジャスタブルリーマ１７を取付けた保持部２５を、図１２中の矢印で示すように、フランジ側に位置する端部側、即ちボルト孔１３に向けて移動（前進）させ、該アジャスタブルリーマ１７の切削部２２のブレード２２ａをボルト孔１３に押し当てながら回転させ、ボルト孔１３の偏摩耗部分が完全に消滅する内周径まで該ボルト孔の内周を切削して拡径させる。このとき、修復対象となるボルト孔については、アジャスタブルリーマ１７による切削前に、偏摩耗部分の最大径を切削前に予め計測しておき、実際の切削の際には、その偏摩耗部分が完全に消滅させる内周径よりやや大きめの径を目標とする内周径Ｒとして切削、拡径する。
なお、アジャスタブルリーマ１７を回転させるに際しては、シャンク部２１基端側の回転レバー取付部２４に回転用レバー２３を取付け、アジャスタブルリーマ１７をボルト孔１３の周縁部分に押し当てながら該回転用レバー２３を手動でゆっくり回転させる。
【００３９】
ここで、アジャスタブルリーマ１７によるボルト孔の切削は、ボルト孔１３に対するアジャスタブルリーマ１７の切削を複数回に分けて行い、切削する度に該アジャスタブルリーマ１７の刃径Ｄを、ボルト孔１３の内周径が目標とする内周径Ｒに至るまで段階的に大きくしていく。
たとえば、偏摩耗前のボルト孔の内周径が１００ｍｍで、偏摩耗部分を消滅させるために目標とする内周径Ｒを１０１ｍｍとした場合、アジャスタブルリーマ１７の切削部２２の刃径Ｄを、まず約１００．３ｍｍ程度の径を切削できるように調整し、保持部２５及びアジャスタブルリーマ１７を前進させながらボルト孔１３に対する１回目の切削を行う。１回目の切削終了後は、保持部２５を後進させてアジャスタブルリーマ１７をボルト孔から引き抜き、切削部２２の刃径Ｄを約１００．６ｍｍ程度の径を切削できるように調整して２回目の切削を行う。２回目の切削終了後も、同様の手順で切削部２２の刃径Ｄを約１００．９ｍｍ程度の径を切削できるように調整して３回目の切削を行う。最終的には、仕上げ加工を兼ねて、切削部２２の刃径Ｄを約０．１ｍｍ程度大きくして切削することによってボルト孔１３の内周径を目標とする内周径Ｒとする。
このように、ボルト孔の切削を複数回に分けて少しずつ行うことにより、修復したボルト孔１３の加工精度を非常に高いレベルに維持することができる。
【００４０】
なお、アジャスタブルリーマ１７によってボルト孔１３が目標とする内周径Ｒにまで切削、拡径されたとき、第５の工程は終了する。終了後、保持台１８をアジャスタブルリーマ１７と共に中間スピンドル８から取外し、ボルト孔修復装置１全体を撤去する。
その一方で、修復されたボルト孔に対しては、該ボルト孔の新しい内周径に対応した外周径を有し且つ従前の連結用ボルト１５のボルト杆１５ａの径に対応した内周径を備えた新たなブッシュ（つまり、ボルト孔の内周径が拡径した分だけ径方向に厚肉となったもの）を嵌入した上で、従前の連結ボルト１５のボルト杆１５ａを該新たなブッシュに貫挿し、該ボルト杆１５ａに従前のナット１５ｂを螺合させることとなる。
【００４１】
このように、上述したボルト孔修復方法によれば、フランジ形の軸継手９を分解せずに一対の回転軸（電動モータ３の回転軸４と中間スピンドル８）を分離させない状態で、即ち、操業現場でボルト孔１３の修復ができるため、従来のようにボルト修復にあたって軸継手の分解、運搬、修復後取付け等の一連の大掛かりな作業を行う必要がない。この結果、短時間で修復作業を行うことが可能となるため、操業の停止時間を大幅に短縮することができる。
また、修復対象となるボルト孔１３の心出しを、偏摩耗前のボルト孔の内周径と同じ外周径の心出部１９を有する心出冶具部材１６を挿し込むことにより簡単に行うことができる上、該心出冶具部材１６を、その軸線が保持台１８の保持部２５に設けた挿入孔２８ａの中心軸線と一致させた状態で取付けて、心出冶具部材１６の軸線方向に移動できるように保持部２５の高さや移動方向を固定すると共に、該心出冶具部材１６に代えてアジャスタブルリーマ１７をその回転軸線と挿入孔２８ａの中心軸線とが一致した状態で保持部２５に取付けることにより、心出冶具部材１６により特定されたボルト孔１３の中心軸線を容易にアジャスタブルリーマ１７の回転軸線と一致させ、適切なボルト孔１３の切削を行うことができる。この結果、偏摩耗したボルト孔１３の修復を、高い真円度及び円筒度を確保しながら内周面全体を滑らかに仕上げることができ、ボルト孔１３を精度よく修復することが可能となる。
【００４２】
上記実施の形態においては、修復対象となるフランジ形の軸継手として、上記電動モータ３の回転軸４に取付けられたモータカップリング部材１０に設けられた、回転軸４の軸線と直交する外方に延びる円環状の第１のフランジ部１１と、上記中間スピンドル８の電動モータ側の一端に、該第１のフランジ部１１と対向し、且つ該中間スピンドル８の軸線と直交する外方に延びるように一体的に設けられた第２のフランジ部１２を有する例を対象としているが、修復対象となるフランジ形の軸継手としては、これ以外の構成であってもよく、回転軸に保持台を載置できるものであれば任意の構成のものに対して修復を行うことができる。
【００４３】
上記実施の形態では、ボルト孔の修復を行う際に、準備工程として、第１の工程の前に、修復対象以外のボルト孔であってボルトが貫挿されていないボルト孔１３’に、位置決めピン５０を挿入して熱膨張させるようにしているが、この位置決めピン５０は、修復対象以外のボルト孔であってボルトが貫挿されているものの該ボルトに代えて挿し込んでもよい。
また、一対のフランジ部の相対的な位置にずれがなく、第１及び第２のフランジ部の各貫通孔の相互位置が適合し、ボルト孔内に第１及び第２の貫通孔の位置ずれに伴う段差ないような場合には、この位置決めピンを挿入して熱膨張させる工程そのものを省略することができる。
【００４４】
上記実施の形態においては、心出冶具部材１６の心出部１９及び冶具取付部２０を中空の円筒状としているが、これらの心出部及び冶具取付部は中実の円柱状であってもよい。
また、アジャスタブルリーマ１７の切削部２２の構造としては、上述した構成以外でも、例えば実開昭６１−３１６１６号公報に記載されているような、既に公知となっているアジャスタブルリーマの構造を採用してもよい。
【００４５】
上記実施の形態では、第４の工程において、ボルト孔１３に対するアジャスタブルリーマ１７の切削を複数回に分けて行うと共に、切削する度に該アジャスタブルリーマ１７の刃径Ｄを、目標とするボルト孔の内周径に至るまで段階的に大きくしているが、この場合においては、目標とするボルト孔の内周径近くまでは、比較的大きく削って粗加工する一方、その後は目標とするボルト孔の内周径まで少しずつ丁寧に削って仕上げ加工を行うようにすることが好ましい。
【００４６】
また、上記実施の形態においては、修復対象となるフランジ形の軸継手９は、第１及び第２の両フランジ部１１，１２の各ボルト孔１３（実質的には第１の貫通孔１１ａ及び第２の貫通孔１２ａ）に略円筒状のブッシュ１４を嵌入し、該ブッシュ１４を介して連結用のボルト１５のボルト杆１５ａをボルト孔１３に貫挿した構成となっているが、修復対象となるフランジ形の軸継手は、必ずしもブッシュを備えている必要はなく、連結用のボルトのボルト杆をボルト孔に直接的に貫挿する構成のものであってもよい。この場合においては、修復したボルト孔には、その修復によって拡径したボルト孔の内周径に適応した径のボルト杆を有する連結用のボルトを使用する必要がある。
【００４７】
さらに、上記実施の形態では、修復したボルト孔に対して、該ボルト孔の新しい内周径に対応した外周径を有し且つ従前の連結用ボルトのボルト杆の径に対応した内周径を備えた新たなブッシュを採用した上で、従前の連結ボルトのボルト杆を該新たなブッシュに貫挿したものとなっているが、ブッシュの肉厚を従前のものと同じにして修復したボルト孔に合わせて外周径及び内周径をそれぞれ拡径させた新たなブッシュを採用し、その新たなブッシュの内周径に適応した径のボルト杆を備えた新たな連結用のボルトを使用するようにしてもよい。
【実施例】
【００４８】
本発明の効果を確認するため、上記実施の形態の修復装置を用いて軸継手のボルト孔の修復実験を複数回行った。修復には、上記実施の形態において説明した修復方法を実行した。
修復対象となるフランジ形の軸継手は、第１及び第２フランジ部の材質が合金鋼、ボルト孔の長さが１４０ｍｍ、偏摩耗前の内周径が１００ｍｍのもので、最大部分で０．６６ｍｍ程度偏摩耗（即ち、偏摩耗部分の最大径が１００．６６ｍｍ）しているボルト孔を修復対象とした。
修復に際しては、ボルト孔の偏摩耗部分を完全に消滅させるため、切削目標の内周径を１０１ｍｍとして該ボルト孔の切削することとした。
また、上記アジャスタブルリーマによって修復対象となるボルト孔を切削するに際しては、該ボルト孔に対するアジャスタブルリーマの切削を複数回に分けて行い、目標とする内周径近くまでは、切削する度に該アジャスタブルリーマの刃径を約０．３ｍｍ程度ずつ段階的に大きして切削する粗加工を行い、最終回の切削時は、切削量の誤差を考慮して０．１５〜０．２ｍｍ程度刃径を大きくして切削する仕上げ加工を行った。
さらに、アジャスタブルリーマによる切削は、アジャスタブルリーマの切削（回転）速度は２ｍ／ｍ（約０．０３ｍ／ｓ）程度、送り速度は７ｍｍ／ｍ（約０．００１２ｍ／ｓ）以下で常時切削を行うようにした。
【００４９】
この結果、修復対象となるボルト孔の偏摩耗部分が完全に消滅させることができた上、該ボルト孔の内周面の粗さを６．３Ｓ〜２５Ｓ、円筒度０．０３ｍｍ以内の高精度な修復を行うことができた。
特に、ボルト孔の円筒度に関して、上記実施の形態の修復装置を用いず、通常のハンドリーマ加工を行った場合の円筒度は約０．３ｍｍ程度であったことから、上記実施の形態の修復装置及び修復方法によれば非常に高い精度の修復が可能であることが実証された。
【符号の説明】
【００５０】
１ ：修復装置
４ ：回転軸
８ ：中間スピンドル
９ ：フランジ形の軸継手
１１：第１のフランジ部
１２：第２のフランジ部
１３：ボルト孔
１５：連結用のボルト
１６：心出冶具部材
１７：アジャスタブルリーマ
１８：保持台
１９：心出部
２０：冶具取付部
２１：シャンク部
２２：切削部
２５：保持部
２６：基台部
２８ａ：挿入孔
５０：位置決めピン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フランジ形の軸継手の両フランジ部に貫設した、連結用のボルトを貫挿するボルト孔を修復する方法及び修復装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば圧延機においては、図１に示すように、電動機等の回転軸４と、上下ワークロール用スピンドル５，６それぞれに該回転軸４の回転力を伝導するピニオンスタンド７とが中間スピンドル８により連結されていて、電動機等の回転軸４を回転させることにより中間スピンドル８を回転させ、ピニオンスタンド７を通じて上下ワークロール用スピンドル５，６、そして圧延機２の上下ワークロールを回転させるものが存在する。このとき、上記電動機等の回転軸４と中間スピンドル８とは、フランジ形の軸継手９により相互に連結されているのが一般的である。
上記フランジ形の軸継手９は、図２に示すように、一対の回転軸（上記圧延機の場合、一方は中間スピンドル８）の一端側にそれぞれ設けられた一対のフランジ部１１，１２を相互に対向させ、上記両フランジ部１１，１２を貫通させた複数のボルト孔１３に連結用のボルト１５を貫挿させて各ボルトのボルト杆１５ａにナット１５ｂを螺合させることにより上記一対の回転軸４，８を連結するのが通常である。
【０００３】
しかしながら、上記フランジ形の軸継手９においては、回転軸を長期に亘って回転し続けると、図３に示すように、一方のフランジ部側のボルト孔１３の内周面における他方のフランジ部側の部分（図中の符号１３ａの部分）が次第に偏摩耗するという現象が生じることがある。
このようにボルト孔の内周面に偏摩耗が生じると、回転軸の回転時、その偏摩耗が生じている部分において、該ボルト孔に貫挿した連結用のボルトに過大なせん断応力を発生させる。その結果、連結用のボルトはその過大なせん断応力により折損されてしまうことから、適当な処置を施さなければ、ボルトの折損が頻発することとなる。
【０００４】
上述のようにボルト孔の内周面に偏摩耗が生じた場合、ボルト孔内周面を偏摩耗部分が消滅するまで切削して拡径することにより修復し、その拡径したボルト孔に適応するボルトを嵌挿することになる。
ここで、ボルト孔の修復に際しては、切削作業を行うために上記軸継手のボルトを取外すと共に、フランジ部を回転軸から外せる場合はフランジ部を取外し、取外せない場合は回転軸ごと取外して軸継手を分解した後、分解した軸継手を工作機械がある別の場所まで搬送してボルト孔の切削作業を行うのが一般的だった。そうすると、上述の圧延機の場合、操業を一旦止めて軸継手の分解、運搬、修復後取付け等を行う必要があるため、多大な時間と手間を要するのが現状であり、操業の長期の停止を余儀なくされていた。
また、軸継手のボルト孔は、高い真円度及び円筒度を確保した上で、内周面全体を滑らかに仕上げ、ボルト孔の精度を高める必要であることから、軸継手を再度組み立て、両フランジ部の孔位置を適合させた上で偏摩耗したボルト孔を慎重に切削しなければならず、これにより操業の停止期間がより長引く場合も考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の技術的課題は、フランジ形の軸継手を回転軸から取外すことなく、偏摩耗したボルト孔の修復を短時間に且つ高い精度で行うことができる修復する方法及び修復装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の軸継手のボルト孔修復方法は、一対の回転軸の一端側にそれぞれ設けられた一対のフランジ部を相互に対向させ、上記両フランジ部を貫通させた複数のボルト孔に連結用のボルトを貫挿させて各ボルトにナットを螺合させることにより上記一対の回転軸を連結する軸継手において、ボルト孔の内周面の一部が偏摩耗した軸継手のボルト孔修復方法であって、上記ボルト孔に、偏摩耗前のボルト孔の内周径と同径の外周径に形成された円筒状又は円柱状の心出部を有する心出冶具部材を挿し込んで、ボルト孔の内周径の中心軸線と心出部の軸線とを一致させる第１の工程；上記心出冶具部材を、該心出冶具部材が着脱自在に取付けられて上記心出部の軸線方向に直線的に移動させる保持部を備えた保持台により、該心出部の軸線方向とボルト孔の内周径の中心軸線とが一致し且つ心出部の軸線方向に移動自在である状態に保持する共に、その保持台を上記一対の回転軸のうちのいずれか一方の外周面に位置決めして固定する第２の工程；上記心出冶具部材を、保持台の保持部を移動させることによりボルト孔から引き抜くと共に、該心出冶具部材に代えて、刃径が調整自在のアジャスタブルリーマを、心出冶具部材の心出部の軸線と該アジャスタブルリーマの回転軸線とが一致した状態で上記保持部に回転自在に取付ける第３の工程；上記アジャスタブルリーマを取付けた保持部をボルト孔に向けて移動させて、該アジャスタブルリーマを回転させることにより、ボルト孔の偏摩耗部分が消滅する径まで該ボルト孔の内周を切削して拡径させる第４の工程を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明においては、上記心出冶具部材は、上記心出部の軸線方向の一端側に、軸線が該心出部の軸線と一致するように設けられて、円筒状又は円柱状に形成された上記保持台の保持部に着脱自在に取付けられる冶具取付部を有していると共に、上記アジャスタブルリーマは、上記冶具取付部の外周径と同じ円柱状に形成された、保持台の保持部に着脱自在に取付けられるシャンク部を有し、上記保持台の保持部は、上記冶具取付部及びシャンク部の外周径と同じ内周径を有する挿入孔を備えていて、上記冶具取付部又はシャンク部を互いに選択的に挿入孔に挿し込むことにより、心出冶具部材又はアジャスタブルリーマを、上記保持部に心出部の軸線と該アジャスタブルリーマの回転軸線とが一致した状態で取付けることができる。
【０００８】
また、本発明においては、上記第１の工程の前に、修復対象以外のボルト孔であってボルトが貫挿されていないボルト孔に、又は修復対象以外のボルト孔であってボルトが貫挿されているものの該ボルトに代えて、径方向に熱膨張する位置決めピンを挿入すると共に、該位置決めピンを加熱して上記一対のフランジ部の相対的な位置を固定する準備工程を行うことができる。
さらに、本発明においては、上記第４の工程において、アジャスタブルリーマによってボルト孔の偏摩耗が消滅する径まで該ボルト孔の内周を切削して拡径させる際に、ボルト孔に対するアジャスタブルリーマの切削を複数回に分けて行うと共に、切削する度に該アジャスタブルリーマの刃径を、目標とするボルト孔の内周径に至るまで段階的に大きくすることが好ましい。
【０００９】
一方、本発明の軸継手のボルト孔修復装置は、一対の回転軸の一端側にそれぞれ設けられた一対のフランジ部を相互に対向させ、上記両フランジ部を貫通させた複数のボルト孔に連結用のボルトを貫挿させて各ボルトにナットを螺合させることにより上記一対の回転軸を連結する軸継手の、内周面の一部が偏摩耗したボルト孔を修復するための軸継手のボルト孔修復装置であって、偏摩耗前のボルト孔の内周径と同径の外周径を有する円筒状又は円柱状に形成され、上記偏摩耗したボルト孔に挿入自在である心出部と、該心出部の軸線方向の一端側に設けられた円筒状の冶具取付部とを有し、これら心出部の軸線と冶具取付部の軸線とが一致するように設けられた心出冶具部材と、上記心出冶具部材の冶具取付部の外周径と同じ外周径の円柱状又は円筒状のシャンク部を有していて、刃径が変更自在に構成された、ボルト孔の内周面を切削するアジャスタブルリーマと、上記心出冶具部材の冶具取付部及びアジャスタブルリーマのシャンク部の外周径と同じに形成され、冶具取付部又はシャンク部が挿入されることにより心出冶具部材又はアジャスタブルリーマが選択的に交換自在に且つ軸線周りに回転自在に取付けられる保持部、及び上記一対の回転軸のうちのいずれか一方の外周面に固定され、且つ心出冶具部材又はアジャスタブルリーマが取付けられた該保持部を、心出冶具部材の心出部の軸線又はアジャスタブルリーマの軸線とボルト孔の内周径の中心軸線とが一致した状態で心出冶具部材の心出部の軸線方向又はアジャスタブルリーマの軸線方向に直線的に移動させる構成を有する基台部を有する保持台とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、修復するボルト孔の内周径の中心軸線と心出冶具部材の心出部の軸線とを一致させ、その状態を保持台の保持部によって保持させた後、該心出冶具部材に代えて、刃径が調整自在のアジャスタブルリーマを、心出冶具部材の心出部の軸線と該アジャスタブルリーマの回転軸線とが一致した状態で上記保持部に回転自在に取付けるため、ボルト孔の心出作業を簡単且つ確実に行うことができる上、その心出作業で得られたボルト孔の中心軸線に合わせた適切なアジャスタブルリーマによるボルト孔の切削が行うことができる。したがって、偏摩耗したボルト孔の修復を、高い真円度及び円筒度を確保しながら内周面全体を滑らかに仕上げることができ、ボルト孔を精度よく修復することが可能となる。
また、上記ボルト孔の修復は、フランジ形の軸継手を回転軸から取外すことなく行われるため、従来のように軸継手の分解、運搬、修復後取付け等を行う必要がなく、これにより比較的容易且つ短時間で修復作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】修復対象となるフランジ形の軸継手を有する圧延機の構成例を模式的に示す側面図である。
【図２】図１に係るフランジ形の軸継手の構成例を模式的に示す要部拡大断面図である。
【図３】図２の一部破断拡大側面図である。
【図４】本発明の軸継手のボルト孔修復装置を中間スピンドル上に固定した状態を示す正面図である。ただし、心出冶具部材及びアジャスタブルリーマを取付けていない状態を示す。
【図５】本発明の軸継手のボルト孔修復装置における心出冶具部材を取付けた状態を示す一部破断側面図である。
【図６】本発明の軸継手のボルト孔修復装置におけるアジャスタブルリーマを取付けた状態を示す一部破断側面図である。
【図７】図６のアジャスタブルリーマの一部破断拡大側面図である。
【図８】本発明の軸継手のボルト孔修復装置における位置調整手段の調整機構の要部拡大断面図である。
【図９】本発明の軸継手のボルト孔修復方法の準備工程を模式的に示す要部拡大断面図である。
【図１０】同第１の工程を模式的に示す一部破断側面図である。
【図１１】同第３の工程を模式的に示す一部破断側面図である。
【図１２】同第３及び第４の工程を模式的に示す一部破断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図４〜図８は、本発明の軸継手のボルト孔修復方法を実施する修復装置の一実施の形態を示すもので、この実施の形態の修復装置１は、図１に示すように、主に圧延機２における電動機としての電動モータ３の回転軸４と、該回転軸４の回転力を、上下ワークロール用スピンドル５，６それぞれに該回転軸４の回転力を伝動するピニオンスタンド７に伝動する中間スピンドル８とを連結するフランジ形の軸継手９に係る偏摩耗したボルト孔の修復に使用される例を示している。なお、図中、符号１３ａはボルト孔１３の偏摩耗部分を指している。
【００１３】
上記修復装置１の修復対象となるフランジ形の軸継手９は、図２及び図３に示すように、上記電動モータ３の回転軸４に取付けられたモータカップリング部材１０に設けられ、回転軸４の軸線と直交する外方に延びる合金鋼あるいは炭素鋼製の円環状の第１のフランジ部１１と、上記中間スピンドル８の電動モータ側の一端に、該第１のフランジ部１１と対向し且つ該中間スピンドル８の軸線と直交する外方に延びるように一体的に設けられた、第１のフランジ部１１と同径の合金鋼あるいは炭素鋼製の第２のフランジ部１２を有している。さらに、第１及び第２の両フランジ部１１，１２を貫通する複数のボルト孔１３と、各ボルト孔１３に両方のフランジ部側からそれぞれ嵌入される略円筒状のブッシュ１４と、各ボルト孔１３にブッシュ１４を介して貫挿され、ボルト杆１５ａにナット１５ｂを螺合させることにより上記第１及び第２のフランジ部１１，１２を連結する連結用のボルト１５を備えている。
なお、上記モータカップリング部材１０は、上記電動モータ３の回転軸４の外周面先端に直接取付けられた内筒部材１０ａと、該内筒部材１０ａの外面に取付けられ、外周面に上記第１のフランジ部１１が一体的に形成された外筒部材１０ｂとで構成されている。
【００１４】
上記ボルト孔１３は、図３に示すように、第１のフランジ部１１に貫設した第１の貫通孔１１ａと、第２のフランジ部１２における該第１の貫通孔１１ａと対応する位置に設けられた、第１の貫通孔１１ａと同径の第２の貫通孔１２ａとで構成されている。なお、上記ブッシュ１４は、実質的にはこれらの第１の貫通孔１１ａ及び第２の貫通孔１２ａのそれぞれに嵌入されている。
この実施の形態においては、ボルト孔１３は１２個形成されており、各ボルト孔は、軸継手の回転中心を中心とした同心円上に３０°の角度毎に配設されている。
また、上記連結用のボルト１５は、ボルト杆１５ａの中間部分に周方向に切設されたスリット１５ｃが設けられたいわゆるシャーピンボルトであり、ボルト杆１５ａに過度のせん断応力が作用した場合には、このスリット１５ｃの部分で破断させてこのボルト位置における第１及び第２フランジ部１１，１２の連結が解除させる。したがって、全てのボルト１５が破断した場合は、電動モータ３の回転軸４と中間スピンドル８とが分離されることになる。
なお、この実施の形態においては、上記ボルト１５は、上記１２個のボルト孔１３のうちの９０°の間隔にある４個に貫挿されており、この４か所において第１及び第２のフランジ部１１，１２を相互に連結するようになっている。
【００１５】
そして、上記修復装置１は、図４〜図６に示すように、修復すべきボルト孔１３の心出しを行うための心出冶具部材１６と、その修復すべきボルト孔１３を所定の内周径まで切削して拡径するアジャスタブルリーマ１７と、上記心出冶具部材１６又はアジャスタブルリーマ１７のいずれか一方が選択的に交換自在に、且つ回転自在に取付けられる保持台１８とを備えている。
【００１６】
上記心出冶具部材１６は、図５に示すように、上記ボルト孔１３に挿入自在である円筒状の心出部１９と、該心出部１９の軸線方向の一端側に設けられ、後述する保持台１８の保持部２５に取付けられる円筒状の冶具取付部２０とを備えている。
上記心出部１９は、偏摩耗前のボルト孔１３の内周径（即ち偏摩耗しているボルト孔における偏摩耗していない部分の内周径）と同径の外周径と、該ボルト孔よりも長い軸線方向長さとを有していて、該心出部１９をボルト孔１３内に挿入することにより、この心出部１９の軸線とボルト孔１３の中心軸線とが一致する（一直線上に位置する）構成となっている。ここで、心出部１９の外周径がボルト孔１３の内周径と同径とは、心出部１９の外周径がボルト孔１３の内周径よりも僅かに小さいことを含む概念であり、心出部１９をボルト孔１３内に挿入することができ、且つ、ボルト孔１３内の心出部１９の軸線と該ボルト孔１３の中心軸線とがほぼ一致すれる範囲内であればよい。なお、この実施の形態の心出部１９は、その外周径がボルト孔１３の内周径よりも０．０５ｍｍ程度小さいものを使用している。
また、上記冶具取付部２０は、その軸線が上記心出部１９の軸線と一致するように形成されていて、実質的に、これらの心出部１９及び冶具取付部２０の軸線が心出冶具部材１６全体の軸線となるように構成されている。なお、この実施の形態においては、上記冶具取付部２０の外周径は心出部１９の外周径よりも小径となっている。
【００１７】
上記アジャスタブルリーマ１７は、図６及び図７に示すように、後述する保持台１８の保持部２５に装着される円柱状のシャンク部２１と、該シャンク部２１の先端に設けられ、ボルト孔１３の内周面を切削する複数の切削用のブレード２２ａを有する切削部２２と、上記シャンク部２１の基端側に一体に設けられ、アジャスタブルリーマ１７全体をその軸線（回転軸線）周りに手動で回転させる回転用レバー２３を取付自在である四角柱状の回転用レバー取付部２４とを備えている。そして、切削部２２の刃径Ｄを調整することにより、ボルト孔１３の内周面を、高い真円度を維持しながら精度良く且つ滑らかに切削することが可能となっている。
上記シャンク部２１は、上記心出冶具部材１６の冶具取付部２０の外周径と同じ外周径の円柱状に形成されており、上記回転用レバー取付部２４を回転させてこのシャンク部２１を軸線（即ちアジャスタブルリーマの回転の軸線）周りに回転させることにより、上記切削部２２もその軸線周りに同時に回転されるようになっている
【００１８】
また、上記切削部２２は、図７に示すように、切削部本体２２ｂの外周面に軸線と平行なるように切設された複数の溝２２ｃと、各溝２２ｃ内に挿入された上記切削用のブレード２２ａと、切削部本体２２ｂの外周面に設けられた雄ねじ２２ｄに螺合した状態で該ブレード２２ａの先端側及び基端側を挟むように配設された、ブレード２２ａの溝２２ｃ内の位置を調整する一対の調整用ナット２２ｅ，２２ｅとを有している。上記各溝は２２ｃ、シャンク部側に行くに従って次第に深さが浅くなるように溝底が傾斜しており、上記一対の調整用ナット２２ｅ，２２ｅによってブレード２２ａの軸線方向の位置を変化させることにより、該ブレード２２ａの切削部本体２２ｂからの突出高さを変化させることができる構成となっている。これにより、アジャスタブルリーマ１７としての刃径Ｄ、即ち、切削対象を切削する径を一定の範囲において自在に変更することができる。
なお、この実施の形態において、このアジャスタブルリーマ１７の刃径Ｄは、最小で修復前のボルト孔１３の内周径とほぼ同じ程度、最大で切削によりボルト孔内の偏摩耗部分を完全に消滅させるために必要な径以上に調整可能なものが採用される。
【００１９】
上記保持台１８は、図４〜図６に示すように、上記心出冶具部材１６とアジャスタブルリーマ１７とのうちのいずれか一方を選択的に且つ相互に交換自在に取付けられる保持部２５と、該保持部２５が一定の方向に直線的に移動自在なるように取付けられた基台部２６とを有している。
上記保持部２５は、上記基台部２６に直線的に移動自在に連結された台状の移動台部材２７と、該移動台部２７上に固定され、上記冶具取付部２０又はシャンク部２１のいずれか一方が選択的且つ着脱自在に挿入される挿入孔２８ａ，２８ａが設けられた２つの取付部材２８，２８とを備えている。
上記移動台部材２７は、後述する基台部２６の一対の直線状のガイドレール３２，３２に沿って該ガイドレール３２，３２上を移動するもので、下面側にガイドレール３２，３２に移動自在に連結された複数のガイド部材２９を備えている。このガイド部材２９は、上記ガイドレール３２，３２が挿入される凹溝２９ａと、該凹溝２９ａ内の両溝壁に配設されたボールやローラ等の複数の転動子（図示せず）とを備えており、該転動子が回転することにより、移動台部材２７がガイドレール３２，３２に沿って精度良く往復動可能となっている。なお、この実施の形態におけるガイド部材２９は、１本のガイドレール３２に対して２つずつ、計４つ配設されている。
【００２０】
また、上記２つの取付部材２８，２８は、それぞれの挿入孔２８ａ，２８ａの中心軸線が一直線上に位置するように直列状に配設され、且つこれらの２つの挿入孔２８ａ，２８ａの中心軸線の方向が上記移動台部材２７の移動方向と常に同じ向きであるように該移動台部材２７上に固定されており、該移動台部材２７と共に上記基台部２６上を移動自在となっている。
上記各挿入孔２８ａは、上記心出冶具部材１６の冶具取付部２０及びアジャスタブルリーマ１７のシャンク部２１の外周径と同径（略同径を含む）の内周径を有していて、冶具取付部２０あるいはシャンク部２１がこの挿入孔２８ａ内に挿入されることにより、これらの冶具取付部２０あるいはシャンク部２１を安定的に保持する構成となっている。また、各挿入孔２８ａの内周面には図示しないベアリングが配設されていて、選択的に挿入された冶具取付部２０又はシャンク部２１は、このベアリングによって冶具取付部２０あるいはシャンク部２１の軸線周りに回転自在となっている。
そして、これらの挿入孔２８ａ，２８ａに対して、冶具取付部２０又はシャンク部２１を抜き挿しすることにより、心出冶具部材１６とアジャスタブルリーマ１７とが着脱自在且つ交換自在に各取付部材２８，２８に取付けられ、保持部２５に装着されることとなる。このとき、保持部２５、より具体的には取付部材２８，２８に取付けられていた心出冶具部材１６をアジャスタブルリーマ１７に交換する場合、逆に保持部２５に取付けられていたアジャスタブルリーマ１７を心出冶具部材１６に交換する場合において、上記挿入孔２８ａに心出冶具部材１６の冶具取付部２０又はアジャスタブルリーマ１７のシャンク部２１のいずれかが挿入されたとしても、冶具取付部２０の軸線と挿入孔２８ａの中心軸線、あるいはシャンク部２１の軸線と挿入孔２８ａの中心軸線は一致した状態となる。
これにより、保持部２５に取付けられた冶具取付部２０の軸線とシャンク部２１の軸線とは常に一致することになるため、該保持部２５に取付けられた心出冶具部材１６の心出部１９の軸線とアジャスタブルリーマ１７の回転の中心軸線（アジャスタブルリーマ１７の軸線）とは常に一致することとなる。
【００２１】
なお、上記保持部２５には、基台部２６上を移動させる際に使用する棒状の送りレバー３０が着脱自在に取付けられている。この実施の形態においては、上記送りレバー３０は、図６に示すように、一端側を保持部２５の側面中央に取付ける構成となっており、該保持部２５を基台部２６上を移動させる場合等、必要に応じて保持部２５に取付けて、該送りレバー３０を押したり引いたりすることにより手動で保持部２５を移動させることができ、逆に、不要な場合には取外すことができるようになっている。
また、上記保持部２５には、該保持部２５が基台部２６上を一時的に移動不能とするための図示しないロック機構が設けられていて、保持部２５に取付けた心出冶具部材１６をアジャスタブルリーマ１７に交換する場合、逆に保持部２５に取付けたアジャスタブルリーマ１７を心出冶具部材１６に交換する場合等において、保持部２５を動かないようにして交換をスムーズ且つ安全に行うことができるようにしている。
【００２２】
一方、上記基台部２６は、上述したフランジ形の軸継手９が連結する一対の回転軸、この実施の形態においては電動モータ３の回転軸４（あるいはモータカップリング部材１０）又は中間スピンドル８のいずれか一方に固定する固定台部材３１と、該固定台部材３１上に取付けられ、上面に上述の一対のガイドレール３２が設けられたガイドレール台部材３３とを備えている。
なお、この実施の形態においては、上記基台部２６は、中間スピンドル８の外周面の上部に載置された状態で該中間スピンドル８に固定される例を示している。
【００２３】
上記固定台部材３１は、上記ガイドレール台部材３３が取付けられた長尺の連結台３４と、該連結台３４の長手方向の両端に設けられ、固定すべき回転軸（この実施の形態の場合は中間スピンドル８）に実際に取付けられる一対のブロック体３５，３５とを有している。
上記連結台３４は、上面が平坦に形成されている共に、該上面の長手の両縁部分には、鉛直上方に向けて突出する板状の立壁３６，３６がそれぞれ設けられた構成となっており、この連結台３４上に上記ガイドレール台部材３３が取付けられている。
また、上記一対のブロック体３５，３５は、下面側には逆Ｖ字状の溝３５ａがそれぞれ切設されていて、この溝３５ａ内に中間スピンドル８が位置するように各ブロック体３５，３５を該中間スピンドル８上に載置することにより、基台部２６全体が中間スピンドル８に安定的に設置されるようになっている。
さらに、この固定台部材３１には、図４に示すように、基台部２６を中間スピンドル８に安定的に取付けるため、該中間スピンドル８の外周に巻き付けたワイヤー３７により固定されるようになっており、上記ブロック体３５，３５の側面に、ワイヤー３７の端部を取付ける円環状の取付用環３５ｂが設けられている。なお、図４中の符号５２は、ワイヤーの締め付けに供するレバーブロックである。
【００２４】
また、上記ガイドレール台部材３３は、直線且つ相互に平行な上記一対のガイドレール３２，３２と、上記基台部２６の連結台３４上に連結される全体として平坦で、且つ上記固定台部材３１の立壁３６，３６間の空間内に収まる幅に形成された平板部３８と、該平板部３８上に台状に立ち上がるように設けられて、上面に上記一対のガイドレール３２，３２が敷設された敷設台３９とを備えている。このガイドレール台部材３３は、上記固定台部材３１とは別体に形成され、ガイドレール３２，３２、平板部３８、敷設台３９ともに該固定台部材３１の長手とほぼ同じ長さに形成されたものとなっている。
上記敷設台３９は、上方に立ち上った長手方向に延びる一対の側壁の上端に平坦な天板が設けられた略コ字状のもので、天板上面に上記一対のガイドレール３２，３２が敷設されている。また、上記一対のガイドレール３２，３２は、それぞれの両側面に上記ガイド部材２９の凹溝２９ａ内の転動子が回転自在に係合する図示しない溝が形成されている。
【００２５】
ここで、上記一対のガイドレール３２，３２は、上記保持部２５（厳密には移動台部材２７）を、心出冶具部材１６の心出部１９及びアジャスタブルリーマ１７の切削部２２の各軸線方向長さよりも長く移動させる程度の長さを有している。これは、後で詳述するように保持部２５を基台部２６上で移動させる際に、心出冶具部材１６の心出部１９及びアジャスタブルリーマ１７の切削部２２が、ボルト孔１３に対して完全に抜き挿しされるようにするためである。したがって、上記ガイドレール台部材の敷設台３９、平板部３８及び固定台部材３１は、実質的にこの一対のガイドレール３２，３２の長さに適合する長さに形成される。
【００２６】
ところで、上記固定台部材３１と上記ガイドレール台部材３３とは、上記保持部２５の高さ及び移動方向を調整するための位置調整手段を介して相互に連結されている。これにより、保持部２５に取付けた心出冶具部材１６、あるいはアジャスタブルリーマ１７を、心出冶具部材１６の心出部１９の軸線あるいはアジャスタブルリーマ１７の軸線とボルト孔１３の内周径の中心軸線とが一致した状態で、心出冶具部材１６の心出部１９の軸線方向又はアジャスタブルリーマ１７の軸線方向に容易且つ確実に移動させることができる。
より具体的に、上記位置調整手段は、ガイドレール台部材３３の平板部３８の４隅にそれぞれ配設された調整機構４０からなっており、これらの調整機構４０すべてによって、ガイドレール台部材３３の高さ、固定台部材３１に対する上下方向の角度、及び横方向（この実施の形態の場合は水平方向）の相対的位置を調整することにより、一対のガイドレール３２，３２の位置、方向を調整可能となっている。これにより、上記保持部２５の高さ、横方向の位置及び上下左右の移動方向が調整されることとなる。
【００２７】
上記調整機構４０は、図８に示すように、固定台部材３１に対するガイドレール台部材３３の高さ及び上下方向の角度の調整に供する第１の高さ調整用ボルト４１と、ガイドレール台部材３３の平板部３８に穿設されて該第１の高さ調整用ボルト４１が螺挿された第１の高さ調整用ボルト孔４２と、ガイドレール台部材３３の平板部３８における該高さ調整用ボルト孔４２の近傍に穿設された調整用孔４３と、該調整用孔４３にボルト杆４４ａが貫挿され、ガイドレール台部材３３の高さ及び角度を固定する第２の高さ調整用ボルト４４と、上記固定台部材３１の連結台３４に穿設されて該第２の高さ調整用ボルト４４のボルト杆４４ａが螺挿された第２の高さ調整用ボルト孔４５とを有している。さらに、ガイドレール台部材３３の横方向（水平方向）の位置及び方向を調整する横方向調整用ボルト４６と、上記固定台部材３１の立壁３６に穿設されて該横方向調整用ボルト４６が螺挿された横方向調整用ボルト孔４７とを備えている。なお、図８中の符号４８は第２の高さ調整用ボルト４４の座金、符号４９は横方向調整用ボルト４６のボルト杆４６ａの先端に取付けられ、該ボルト杆４６ａからの押圧力を平板部３８に安定的に伝える押圧部材である。
【００２８】
上記第１の高さ調整用ボルト４１は、先端部が固定台部材３１上に当接されていて、ボルト頭を回転させてボルト杆４１ａを第１の高さ調整用ボルト孔４２内において上下に移動させることにより、ボルト杆４１ａで平板部３８を支持した状態で該平板部３８、延いてはガイドレール台部材３３を上下方向に移動させる構成となっている。したがって、４つの調整機構４０の各第１の高さ調整用ボルト４１全部の高さ調整を行うことにより、ガイドレール台部材３３の高さ、及び固定台部材３１に対する上下方向の角度、即ち上記保持部２５の移動高さ、及び上下方向の移動方向を調整することができる。
また、上記第２の高さ調整用ボルト４４は、ボルト杆４４ａが調整用孔４３を介して上記第２の高さ調整用ボルト孔４５に螺挿されていて、平板部３８と連結台３４とを圧接させる方向に締め付けることにより、上記第１の高さ調整用ボルト４１によって調整した固定台部材３１に対するガイドレール台部材３３の上下方向の位置を固定、保持することができるようになっている。また、上記調整用孔４３は、この上記第２の高さ調整用ボルト４４のボルト杆４４ａの外周径よりも大きく、且つボルト頭の外周径よりも小さな内周径を有していて、この調整用孔４３内をボルト杆４４ａが移動できる範囲内において上記横方向調整用ボルト４６による固定台部材３１に対するガイドレール台部材３３の横方向の相対的位置の調整を行うことが可能となっている。
【００２９】
一方、横方向調整用ボルト４６は、ボルト杆４６ａの先端部が平板部３８の側面に当接されていて、ボルト頭を回転させてボルト杆４６ａを横方向調整用ボルト孔４７を通して前後動させることにより該ボルト杆４６ａ先端で平板部３８を押圧し、該平板部３８、延いてはガイドレール台部材３３を横方向に移動させる。したがって、４つの調整機構４０の各横方向調整用ボルト４６全部によって横方向の方向調整を行うことにより、ガイドレール台部材３３の横方向の向き及び固定台部材３１に対する横方向の位置、即ち上記保持部２５の横方向の移動方向及び横方向の位置を調整することができる。
なお、この横方向調整用ボルト４６によって行った固定台部材３１に対するガイドレール台部材３３の横方向の相対的位置の調整は、上記第２の高さ調整用ボルト４４を平板部３８と連結台３４とを圧接させる方向に回転させることにより、その調整位置を固定することができるようになっている。
【００３０】
上記構成を有する軸継手のボルト孔修復装置１を使用して、上述した構成のフランジ形の軸継手９に係る偏摩耗したボルト孔１３を修復する方法について、図９〜図１２を用いて詳細に説明する。
まず、準備工程として、図９に示すように、修復対象以外のボルト孔であってボルトが貫挿されていないボルト孔１３’に、径方向に熱膨張する位置決めピン５０を挿入すると共に、該位置決めピン５０を加熱して軸継手９の一対のフランジ部１１，１２の相対的な位置を固定する作業を事前に行う。
この実施の形態で使用される上記位置決めピン５０は、具体的には、上記軸継手９のボルト孔の内周径と同じかやや小さい（約０．０５ｍｍ程度小さい）外周径を有した円柱状に形成されたもので、中央には位置決めピン全体を加熱する棒状の伝熱ヒータ５１を挿入するための加熱用孔５０ａが軸線方向に貫設されている。
したがって、まず位置決めに供する軸継手９のボルト孔１３’に上記位置決めピン５０を挿入して、該位置決めピン５０の加熱用孔５０ａ内に電熱ヒータ５１を挿入した後、該伝熱ヒータ５１によって位置決めピン５０を加熱して径方向に膨張させ、該位置決めピン５０を軸継手９のボルト孔１３’内に圧着させる。これにより、第１のフランジ部１１に貫設した第１の貫通孔１１ａと、第２のフランジ部１２に貫設した第２の貫通孔１２ａとの各中心軸線が相互に一致した状態で、上記一対のフランジ部１１，１２の相対的な位置が固定されることとなる。
なお、この場合において、上記位置決めピン５０が挿入されるボルト孔１３’としては、偏摩耗しておらず加工精度が高いものが選択される。
【００３１】
上記準備工程において一対のフランジ部１１，１２の相対的な位置が固定された後、第１の工程として、図１０に示すように、修復対象となる軸継手９のボルト孔１３に心出冶具部材１６の心出部１９を挿し込み、修復対象となるボルト孔１３の心出し、即ち該ボルト孔１３の内周径の中心軸線の位置を特定する作業を行う。
その際、上記心出冶具部材１６の心出部１９は、偏摩耗前のボルト孔の内周径とほぼ同径の外周径を有しているため、修復対象となるボルト孔１３内周面における偏摩耗していない部分がガイドとなって、上記心出部１９を該心出部１９の軸線とボルト孔１３の内周径の中心軸線とが一致した状態で該ボルト孔１３内へ挿入させることが可能である。したがって、心出冶具部材１６の心出部１９を修復対象のボルト孔１３に挿し込むだけで、該心出部１９の軸線とボルト孔１３の内周径の中心軸線とが一致することとなる。
【００３２】
このとき、心出冶具部材１６は、心出部１９をボルト孔１３に挿入するに際して、該心出部１９をボルト孔１３に挿し込む前に、冶具取付部２０を保持台１８の取付部材２８，２８の挿入孔２８ａ，２８ａに挿し込んで保持部２５に予め取付けておき、その後、心出冶具部材１６を取付けた状態の保持台１８を中間スピンドル８上に載置した上で心出部１９をボルト孔１３に挿入する。
この場合においては、保持台１８の基台部２６における位置調整手段は、ガイドレール台部材３３の高さ及び固定台部材３１に対する上下左右の角度、並びに横方向の相対的な位置が固定されていない状態、即ち第２の高さ調整用ボルト４４が締め付けられていない状態としておく必要があり、その上で、ガイドレール台部材３３の高さ及び上下左右の方向、即ち保持部２５の高さ及び移動方向を大まかに調整しながら心出部１９をボルト孔１３に挿入していくことが肝要である。
【００３３】
あるいは、心出冶具部材１６は、心出部１をボルト孔１３に挿入するに際して、単独でボルト孔１３に挿し込んだ後、保持台１８を中間スピンドル８上に載置させた上で、冶具取付部２０を、上記保持台１８の保持部２５における取付部材２８，２８の挿入孔２８ａ，２８ａに挿し込んで、事後的に心出冶具部材１６を該保持部２５に取付けるようにしてもよい。
この場合においても、上記冶具取付部２０を取付部材２８の挿入孔２８ａに挿し込む際は、保持台１８の基台部２６における位置調整手段を、ガイドレール台部材３３の高さ及び固定台部材３１に対する上下左右の角度、並びに横方向の相対的な位置が固定されていない状態、即ち第２の高さ調整用ボルト４４が締め付けられていない状態としておく必要がある。
【００３４】
また、上記出部１９をボルト孔１３に挿し込む前に心出冶具部材１６を保持台１８の保持部２５に取付けておく場合、あるいは心出部１９をボルト孔１３に挿し込んだ後に心出冶具部材１６を保持台１８の保持部２５に取付ける場合のいずれの場合であっても、心出冶具部材１６は、保持部２５が基台部２６のフランジ側に位置する端部側の位置において心出部１９がボルト孔１３に挿し込まれた状態となるように保持部２５に取付ける必要がある。これは、保持部２５が基台部２６のフランジ側に位置する端部側にあるときには心出冶具部材１６の心出部１９がボルト孔１３に挿し込まれ、逆に保持部２５が基台部２６のフランジ側とは反対の端部側に位置するときには心出部１９がボルト孔１３から完全に抜かれた状態とするためである。
【００３５】
その次に、第２の工程として、上記保持台１８の位置調整手段を調整して、心出冶具部材１６の心出部１９がボルト孔１３から引っ掛かりなくスムーズに抜き挿しできる保持部２５の上下・左右の各移動方向を特定し、また必要に応じて高さと横方向位置も特定する。即ち、上記位置調整手段である４つの調整機構４０の各第１の高さ調整用ボルト４１や横方向調整用ボルト４６の位置をそれぞれ調整して、上記ガイドレール台部材３３の固定台部材３１に対する上下の角度、ガイドレール台部材３３の高さ、及びガイドレール台部材３３の固定台部材３３に対する横方向の角度及び相対的な横方向の位置を特定する。
そして、４つの調整機構４０の各調整がすべて完了したら、第２の高さ調整用ボルトを締め付けることによりその特定した上下左右の角度や、高さ、横方向位置を固定する。
これにより、保持部２５の移動方向や高さ、横方向位置が決定され、結果として、心出冶具部材１６及び保持部２５が、心出部１９の軸線方向及び保持部２５の挿入孔２８ａの中心軸線とボルト孔１３の内周径の中心軸線とが一致し且つ心出部１９の軸線方向に直線的に移動自在である状態に保持されることとなる
【００３６】
その一方で、保持台１８を上記中間スピンドル８上に位置決めして位置不動に固定する。具体的には、中間スピンドル８の外周に巻き付けられて両端が保持台１８の固定台部材３１に固定されたワイヤー３７を、レバーブロック（図４中の符号５２）により締め付けることにより固定台部材３１を中間スピンドル８上に固定することにより行う。
【００３７】
その後、第３の工程として、図１１に示すように、上記保持台１８の保持部２５を、フランジ側に位置する端部側から反対側に位置する端部側に移動（後進）させることにより心出冶具部材１６をボルト孔１３から完全に引き抜くと共に、該心出冶具部材１６を、冶具取付部２０を取付部材２８，２８の各挿入孔２８ａ，２８ａから引き抜くことにより保持台１８から取外す。そして、図１２に示すように、上記心出冶具部材１６に代えて、アジャスタブルリーマ１７を、シャンク部２１を保持部２５の取付部材２８，２８の各挿入孔２８ａ，２８ａに挿入することにより該保持部２５に回転自在なるように取付ける。
このとき、アジャスタブルリーマ１７は、シャンク部２１の軸線が、その前に保持部２５に取付けられていた冶具取付部２０の軸線と位置・方向共に一致した状態で保持部２５に保持されるため、心出冶具部材１６の心出部１９の軸線とアジャスタブルリーマ１７の回転の中心軸線とが一致した状態となる。
【００３８】
そして、第４の工程として、上記アジャスタブルリーマ１７を取付けた保持部２５を、図１２中の矢印で示すように、フランジ側に位置する端部側、即ちボルト孔１３に向けて移動（前進）させ、該アジャスタブルリーマ１７の切削部２２のブレード２２ａをボルト孔１３に押し当てながら回転させ、ボルト孔１３の偏摩耗部分が完全に消滅する内周径まで該ボルト孔の内周を切削して拡径させる。このとき、修復対象となるボルト孔については、アジャスタブルリーマ１７による切削前に、偏摩耗部分の最大径を切削前に予め計測しておき、実際の切削の際には、その偏摩耗部分が完全に消滅させる内周径よりやや大きめの径を目標とする内周径Ｒとして切削、拡径する。
なお、アジャスタブルリーマ１７を回転させるに際しては、シャンク部２１基端側の回転レバー取付部２４に回転用レバー２３を取付け、アジャスタブルリーマ１７をボルト孔１３の周縁部分に押し当てながら該回転用レバー２３を手動でゆっくり回転させる。
【００３９】
ここで、アジャスタブルリーマ１７によるボルト孔の切削は、ボルト孔１３に対するアジャスタブルリーマ１７の切削を複数回に分けて行い、切削する度に該アジャスタブルリーマ１７の刃径Ｄを、ボルト孔１３の内周径が目標とする内周径Ｒに至るまで段階的に大きくしていく。
たとえば、偏摩耗前のボルト孔の内周径が１００ｍｍで、偏摩耗部分を消滅させるために目標とする内周径Ｒを１０１ｍｍとした場合、アジャスタブルリーマ１７の切削部２２の刃径Ｄを、まず約１００．３ｍｍ程度の径を切削できるように調整し、保持部２５及びアジャスタブルリーマ１７を前進させながらボルト孔１３に対する１回目の切削を行う。１回目の切削終了後は、保持部２５を後進させてアジャスタブルリーマ１７をボルト孔から引き抜き、切削部２２の刃径Ｄを約１００．６ｍｍ程度の径を切削できるように調整して２回目の切削を行う。２回目の切削終了後も、同様の手順で切削部２２の刃径Ｄを約１００．９ｍｍ程度の径を切削できるように調整して３回目の切削を行う。最終的には、仕上げ加工を兼ねて、切削部２２の刃径Ｄを約０．１ｍｍ程度大きくして切削することによってボルト孔１３の内周径を目標とする内周径Ｒとする。
このように、ボルト孔の切削を複数回に分けて少しずつ行うことにより、修復したボルト孔１３の加工精度を非常に高いレベルに維持することができる。
【００４０】
なお、アジャスタブルリーマ１７によってボルト孔１３が目標とする内周径Ｒにまで切削、拡径されたとき、第５の工程は終了する。終了後、保持台１８をアジャスタブルリーマ１７と共に中間スピンドル８から取外し、ボルト孔修復装置１全体を撤去する。
その一方で、修復されたボルト孔に対しては、該ボルト孔の新しい内周径に対応した外周径を有し且つ従前の連結用ボルト１５のボルト杆１５ａの径に対応した内周径を備えた新たなブッシュ（つまり、ボルト孔の内周径が拡径した分だけ径方向に厚肉となったもの）を嵌入した上で、従前の連結ボルト１５のボルト杆１５ａを該新たなブッシュに貫挿し、該ボルト杆１５ａに従前のナット１５ｂを螺合させることとなる。
【００４１】
このように、上述したボルト孔修復方法によれば、フランジ形の軸継手９を分解せずに一対の回転軸（電動モータ３の回転軸４と中間スピンドル８）を分離させない状態で、即ち、操業現場でボルト孔１３の修復ができるため、従来のようにボルト修復にあたって軸継手の分解、運搬、修復後取付け等の一連の大掛かりな作業を行う必要がない。この結果、短時間で修復作業を行うことが可能となるため、操業の停止時間を大幅に短縮することができる。
また、修復対象となるボルト孔１３の心出しを、偏摩耗前のボルト孔の内周径と同じ外周径の心出部１９を有する心出冶具部材１６を挿し込むことにより簡単に行うことができる上、該心出冶具部材１６を、その軸線が保持台１８の保持部２５に設けた挿入孔２８ａの中心軸線と一致させた状態で取付けて、心出冶具部材１６の軸線方向に移動できるように保持部２５の高さや移動方向を固定すると共に、該心出冶具部材１６に代えてアジャスタブルリーマ１７をその回転軸線と挿入孔２８ａの中心軸線とが一致した状態で保持部２５に取付けることにより、心出冶具部材１６により特定されたボルト孔１３の中心軸線を容易にアジャスタブルリーマ１７の回転軸線と一致させ、適切なボルト孔１３の切削を行うことができる。この結果、偏摩耗したボルト孔１３の修復を、高い真円度及び円筒度を確保しながら内周面全体を滑らかに仕上げることができ、ボルト孔１３を精度よく修復することが可能となる。
【００４２】
上記実施の形態においては、修復対象となるフランジ形の軸継手として、上記電動モータ３の回転軸４に取付けられたモータカップリング部材１０に設けられた、回転軸４の軸線と直交する外方に延びる円環状の第１のフランジ部１１と、上記中間スピンドル８の電動モータ側の一端に、該第１のフランジ部１１と対向し、且つ該中間スピンドル８の軸線と直交する外方に延びるように一体的に設けられた第２のフランジ部１２を有する例を対象としているが、修復対象となるフランジ形の軸継手としては、これ以外の構成であってもよく、回転軸に保持台を載置できるものであれば任意の構成のものに対して修復を行うことができる。
【００４３】
上記実施の形態では、ボルト孔の修復を行う際に、準備工程として、第１の工程の前に、修復対象以外のボルト孔であってボルトが貫挿されていないボルト孔１３’に、位置決めピン５０を挿入して熱膨張させるようにしているが、この位置決めピン５０は、修復対象以外のボルト孔であってボルトが貫挿されているものの該ボルトに代えて挿し込んでもよい。
また、一対のフランジ部の相対的な位置にずれがなく、第１及び第２のフランジ部の各貫通孔の相互位置が適合し、ボルト孔内に第１及び第２の貫通孔の位置ずれに伴う段差ないような場合には、この位置決めピンを挿入して熱膨張させる工程そのものを省略することができる。
【００４４】
上記実施の形態においては、心出冶具部材１６の心出部１９及び冶具取付部２０を中空の円筒状としているが、これらの心出部及び冶具取付部は中実の円柱状であってもよい。
また、アジャスタブルリーマ１７の切削部２２の構造としては、上述した構成以外でも、例えば実開昭６１−３１６１６号公報に記載されているような、既に公知となっているアジャスタブルリーマの構造を採用してもよい。
【００４５】
上記実施の形態では、第４の工程において、ボルト孔１３に対するアジャスタブルリーマ１７の切削を複数回に分けて行うと共に、切削する度に該アジャスタブルリーマ１７の刃径Ｄを、目標とするボルト孔の内周径に至るまで段階的に大きくしているが、この場合においては、目標とするボルト孔の内周径近くまでは、比較的大きく削って粗加工する一方、その後は目標とするボルト孔の内周径まで少しずつ丁寧に削って仕上げ加工を行うようにすることが好ましい。
【００４６】
また、上記実施の形態においては、修復対象となるフランジ形の軸継手９は、第１及び第２の両フランジ部１１，１２の各ボルト孔１３（実質的には第１の貫通孔１１ａ及び第２の貫通孔１２ａ）に略円筒状のブッシュ１４を嵌入し、該ブッシュ１４を介して連結用のボルト１５のボルト杆１５ａをボルト孔１３に貫挿した構成となっているが、修復対象となるフランジ形の軸継手は、必ずしもブッシュを備えている必要はなく、連結用のボルトのボルト杆をボルト孔に直接的に貫挿する構成のものであってもよい。この場合においては、修復したボルト孔には、その修復によって拡径したボルト孔の内周径に適応した径のボルト杆を有する連結用のボルトを使用する必要がある。
【００４７】
さらに、上記実施の形態では、修復したボルト孔に対して、該ボルト孔の新しい内周径に対応した外周径を有し且つ従前の連結用ボルトのボルト杆の径に対応した内周径を備えた新たなブッシュを採用した上で、従前の連結ボルトのボルト杆を該新たなブッシュに貫挿したものとなっているが、ブッシュの肉厚を従前のものと同じにして修復したボルト孔に合わせて外周径及び内周径をそれぞれ拡径させた新たなブッシュを採用し、その新たなブッシュの内周径に適応した径のボルト杆を備えた新たな連結用のボルトを使用するようにしてもよい。
【実施例】
【００４８】
本発明の効果を確認するため、上記実施の形態の修復装置を用いて軸継手のボルト孔の修復実験を複数回行った。修復には、上記実施の形態において説明した修復方法を実行した。
修復対象となるフランジ形の軸継手は、第１及び第２フランジ部の材質が合金鋼、ボルト孔の長さが１４０ｍｍ、偏摩耗前の内周径が１００ｍｍのもので、最大部分で０．６６ｍｍ程度偏摩耗（即ち、偏摩耗部分の最大径が１００．６６ｍｍ）しているボルト孔を修復対象とした。
修復に際しては、ボルト孔の偏摩耗部分を完全に消滅させるため、切削目標の内周径を１０１ｍｍとして該ボルト孔の切削することとした。
また、上記アジャスタブルリーマによって修復対象となるボルト孔を切削するに際しては、該ボルト孔に対するアジャスタブルリーマの切削を複数回に分けて行い、目標とする内周径近くまでは、切削する度に該アジャスタブルリーマの刃径を約０．３ｍｍ程度ずつ段階的に大きして切削する粗加工を行い、最終回の切削時は、切削量の誤差を考慮して０．１５〜０．２ｍｍ程度刃径を大きくして切削する仕上げ加工を行った。
さらに、アジャスタブルリーマによる切削は、アジャスタブルリーマの切削（回転）速度は２ｍ／ｍ（約０．０３ｍ／ｓ）程度、送り速度は７ｍｍ／ｍ（約０．００１２ｍ／ｓ）以下で常時切削を行うようにした。
【００４９】
この結果、修復対象となるボルト孔の偏摩耗部分が完全に消滅させることができた上、該ボルト孔の内周面の粗さを６．３Ｓ〜２５Ｓ、円筒度０．０３ｍｍ以内の高精度な修復を行うことができた。
特に、ボルト孔の円筒度に関して、上記実施の形態の修復装置を用いず、通常のハンドリーマ加工を行った場合の円筒度は約０．３ｍｍ程度であったことから、上記実施の形態の修復装置及び修復方法によれば非常に高い精度の修復が可能であることが実証された。
【符号の説明】
【００５０】
１ ：修復装置
４ ：回転軸
８ ：中間スピンドル
９ ：フランジ形の軸継手
１１：第１のフランジ部
１２：第２のフランジ部
１３：ボルト孔
１５：連結用のボルト
１６：心出冶具部材
１７：アジャスタブルリーマ
１８：保持台
１９：心出部
２０：冶具取付部
２１：シャンク部
２２：切削部
２５：保持部
２６：基台部
２８ａ：挿入孔
５０：位置決めピン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の回転軸の一端側にそれぞれ設けられた一対のフランジ部を相互に対向させ、上記両フランジ部を貫通させた複数のボルト孔に連結用のボルトを貫挿させて各ボルトにナットを螺合させることにより上記一対の回転軸を連結する軸継手において、ボルト孔の内周面の一部が偏摩耗した軸継手のボルト孔修復方法であって、
上記ボルト孔に、偏摩耗前のボルト孔の内周径と同径の外周径に形成された円筒状又は円柱状の心出部を有する心出冶具部材を挿し込んで、ボルト孔の内周径の中心軸線と心出部の軸線とを一致させる第１の工程；
上記心出冶具部材を、該心出冶具部材が着脱自在に取付けられて上記心出部の軸線方向に直線的に移動させる保持部を備えた保持台により、該心出部の軸線方向とボルト孔の内周径の中心軸線とが一致し且つ心出部の軸線方向に移動自在である状態に保持する共に、その保持台を上記一対の回転軸のうちのいずれか一方の外周面に位置決めして固定する第２の工程；
上記心出冶具部材を、保持台の保持部を移動させることによりボルト孔から引き抜くと共に、該心出冶具部材に代えて、刃径が調整自在のアジャスタブルリーマを、心出冶具部材の心出部の軸線と該アジャスタブルリーマの回転軸線とが一致した状態で上記保持部に回転自在に取付ける第３の工程；
上記アジャスタブルリーマを取付けた保持部をボルト孔に向けて移動させて、該アジャスタブルリーマを回転させることにより、ボルト孔の偏摩耗部分が消滅する径まで該ボルト孔の内周を切削して拡径させる第４の工程を有することを特徴とする軸継手のボルト孔修復方法。
【請求項２】
上記心出冶具部材は、上記心出部の軸線方向の一端側に、軸線が該心出部の軸線と一致するように設けられて、円筒状又は円柱状に形成された上記保持台の保持部に着脱自在に取付けられる冶具取付部を有していると共に、
上記アジャスタブルリーマは、上記冶具取付部の外周径と同じ円柱状に形成された、保持台の保持部に着脱自在に取付けられるシャンク部を有し、
上記保持台の保持部は、上記冶具取付部及びシャンク部の外周径と同じ内周径を有する挿入孔を備えていて、
上記冶具取付部又はシャンク部を互いに選択的に挿入孔に挿し込むことにより、心出冶具部材又はアジャスタブルリーマを、上記保持部に心出部の軸線と該アジャスタブルリーマの回転軸線とが一致した状態で取付けることを特徴とする請求項１に記載の軸継手のボルト孔修復方法。
【請求項３】
上記第１の工程の前に、修復対象以外のボルト孔であってボルトが貫挿されていないボルト孔に、又は修復対象以外のボルト孔であってボルトが貫挿されているものの該ボルトに代えて、径方向に熱膨張する位置決めピンを挿入すると共に、該位置決めピンを加熱して上記一対のフランジ部の相対的な位置を固定する準備工程を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の軸継手のボルト孔修復方法。
【請求項４】
上記第４の工程において、アジャスタブルリーマによってボルト孔の偏摩耗が消滅する径まで該ボルト孔の内周を切削して拡径させる際に、ボルト孔に対するアジャスタブルリーマの切削を複数回に分けて行うと共に、切削する度に該アジャスタブルリーマの刃径を、目標とするボルト孔の内周径に至るまで段階的に大きくすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の軸継手のボルト孔修復方法。
【請求項５】
一対の回転軸の一端側にそれぞれ設けられた一対のフランジ部を相互に対向させ、上記両フランジ部を貫通させた複数のボルト孔に連結用のボルトを貫挿させて各ボルトにナットを螺合させることにより上記一対の回転軸を連結する軸継手の、内周面の一部が偏摩耗したボルト孔を修復するための軸継手のボルト孔修復装置であって、
偏摩耗前のボルト孔の内周径と同径の外周径を有する円筒状又は円柱状に形成され、上記偏摩耗したボルト孔に挿入自在である心出部と、該心出部の軸線方向の一端側に設けられた円筒状の冶具取付部とを有し、これら心出部の軸線と冶具取付部の軸線とが一致するように設けられた心出冶具部材と、
上記心出冶具部材の冶具取付部の外周径と同じ外周径の円柱状又は円筒状のシャンク部を有していて、刃径が変更自在に構成された、ボルト孔の内周面を切削するアジャスタブルリーマと、
上記心出冶具部材の冶具取付部及びアジャスタブルリーマのシャンク部の外周径と同じに形成され、冶具取付部又はシャンク部が挿入されることにより心出冶具部材又はアジャスタブルリーマが選択的に交換自在に且つ軸線周りに回転自在に取付けられる保持部、及び上記一対の回転軸のうちのいずれか一方の外周面に固定され、且つ心出冶具部材又はアジャスタブルリーマが取付けられた該保持部を、心出冶具部材の心出部の軸線又はアジャスタブルリーマの軸線とボルト孔の内周径の中心軸線とが一致した状態で心出冶具部材の心出部の軸線方向又はアジャスタブルリーマの軸線方向に直線的に移動させる構成を有する基台部を有する保持台とを備えていることを特徴とする軸継手のボルト孔修復装置。
【請求項１】
一対の回転軸の一端側にそれぞれ設けられた一対のフランジ部を相互に対向させ、上記両フランジ部を貫通させた複数のボルト孔に連結用のボルトを貫挿させて各ボルトにナットを螺合させることにより上記一対の回転軸を連結する軸継手において、ボルト孔の内周面の一部が偏摩耗した軸継手のボルト孔修復方法であって、
上記ボルト孔に、偏摩耗前のボルト孔の内周径と同径の外周径に形成された円筒状又は円柱状の心出部を有する心出冶具部材を挿し込んで、ボルト孔の内周径の中心軸線と心出部の軸線とを一致させる第１の工程；
上記心出冶具部材を、該心出冶具部材が着脱自在に取付けられて上記心出部の軸線方向に直線的に移動させる保持部を備えた保持台により、該心出部の軸線方向とボルト孔の内周径の中心軸線とが一致し且つ心出部の軸線方向に移動自在である状態に保持する共に、その保持台を上記一対の回転軸のうちのいずれか一方の外周面に位置決めして固定する第２の工程；
上記心出冶具部材を、保持台の保持部を移動させることによりボルト孔から引き抜くと共に、該心出冶具部材に代えて、刃径が調整自在のアジャスタブルリーマを、心出冶具部材の心出部の軸線と該アジャスタブルリーマの回転軸線とが一致した状態で上記保持部に回転自在に取付ける第３の工程；
上記アジャスタブルリーマを取付けた保持部をボルト孔に向けて移動させて、該アジャスタブルリーマを回転させることにより、ボルト孔の偏摩耗部分が消滅する径まで該ボルト孔の内周を切削して拡径させる第４の工程を有することを特徴とする軸継手のボルト孔修復方法。
【請求項２】
上記心出冶具部材は、上記心出部の軸線方向の一端側に、軸線が該心出部の軸線と一致するように設けられて、円筒状又は円柱状に形成された上記保持台の保持部に着脱自在に取付けられる冶具取付部を有していると共に、
上記アジャスタブルリーマは、上記冶具取付部の外周径と同じ円柱状に形成された、保持台の保持部に着脱自在に取付けられるシャンク部を有し、
上記保持台の保持部は、上記冶具取付部及びシャンク部の外周径と同じ内周径を有する挿入孔を備えていて、
上記冶具取付部又はシャンク部を互いに選択的に挿入孔に挿し込むことにより、心出冶具部材又はアジャスタブルリーマを、上記保持部に心出部の軸線と該アジャスタブルリーマの回転軸線とが一致した状態で取付けることを特徴とする請求項１に記載の軸継手のボルト孔修復方法。
【請求項３】
上記第１の工程の前に、修復対象以外のボルト孔であってボルトが貫挿されていないボルト孔に、又は修復対象以外のボルト孔であってボルトが貫挿されているものの該ボルトに代えて、径方向に熱膨張する位置決めピンを挿入すると共に、該位置決めピンを加熱して上記一対のフランジ部の相対的な位置を固定する準備工程を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の軸継手のボルト孔修復方法。
【請求項４】
上記第４の工程において、アジャスタブルリーマによってボルト孔の偏摩耗が消滅する径まで該ボルト孔の内周を切削して拡径させる際に、ボルト孔に対するアジャスタブルリーマの切削を複数回に分けて行うと共に、切削する度に該アジャスタブルリーマの刃径を、目標とするボルト孔の内周径に至るまで段階的に大きくすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の軸継手のボルト孔修復方法。
【請求項５】
一対の回転軸の一端側にそれぞれ設けられた一対のフランジ部を相互に対向させ、上記両フランジ部を貫通させた複数のボルト孔に連結用のボルトを貫挿させて各ボルトにナットを螺合させることにより上記一対の回転軸を連結する軸継手の、内周面の一部が偏摩耗したボルト孔を修復するための軸継手のボルト孔修復装置であって、
偏摩耗前のボルト孔の内周径と同径の外周径を有する円筒状又は円柱状に形成され、上記偏摩耗したボルト孔に挿入自在である心出部と、該心出部の軸線方向の一端側に設けられた円筒状の冶具取付部とを有し、これら心出部の軸線と冶具取付部の軸線とが一致するように設けられた心出冶具部材と、
上記心出冶具部材の冶具取付部の外周径と同じ外周径の円柱状又は円筒状のシャンク部を有していて、刃径が変更自在に構成された、ボルト孔の内周面を切削するアジャスタブルリーマと、
上記心出冶具部材の冶具取付部及びアジャスタブルリーマのシャンク部の外周径と同じに形成され、冶具取付部又はシャンク部が挿入されることにより心出冶具部材又はアジャスタブルリーマが選択的に交換自在に且つ軸線周りに回転自在に取付けられる保持部、及び上記一対の回転軸のうちのいずれか一方の外周面に固定され、且つ心出冶具部材又はアジャスタブルリーマが取付けられた該保持部を、心出冶具部材の心出部の軸線又はアジャスタブルリーマの軸線とボルト孔の内周径の中心軸線とが一致した状態で心出冶具部材の心出部の軸線方向又はアジャスタブルリーマの軸線方向に直線的に移動させる構成を有する基台部を有する保持台とを備えていることを特徴とする軸継手のボルト孔修復装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−８８２２７（Ｐ２０１１−８８２２７Ａ）
【公開日】平成２３年５月６日（２０１１．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４１５６３（Ｐ２００９−２４１５６３）
【出願日】平成２１年１０月２０日（２００９．１０．２０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．レバーブロック
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月６日（２０１１．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２０日（２００９．１０．２０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．レバーブロック
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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