JP2003148580A

JP2003148580A - 回転送り装置

Info

Publication number: JP2003148580A
Application number: JP2001342510A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Watanabe; 浩志渡辺
Original assignee: NS Tool Co Ltd
Current assignee: NS Tool Co Ltd
Priority date: 2001-11-07
Filing date: 2001-11-07
Publication date: 2003-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】回転送り手段による丸棒状部材等の保持部材
の移動操作を簡単かつ容易に行えるようにした回転送り
装置を提供する。【解決手段】保持部材であるエンドミル８を、Ｖ字受
１４に載せて回転と軸方向に移動可能に保持し、外周部
に合成ゴムなどの弾性体７ａを設けた円板7ｂなどから
なる回転部材7の軸７ｃを送り方向後方に傾斜させた状
態で、エンドミル８の外表面に当接するように配設す
る。このように構成すると、回転部材７が正逆いずれに
回転しても、エンドミル８が同一方向に送られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、丸棒状部材等の保
持部材の回転送り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ピンゲージ、平行ピンなどの丸棒形状の
精密機械部品、あるいは丸棒状のシャンクを有するエン
ドミルなどの工作機械工具の製造では、仕上がり部品に
対して、丸棒の外表面と一端部を基準にした寸法検査が
不可欠である。検査は、丸棒部をＶブロックで受け、一
端部を基準ブロックに突き当てて基準をとるが、生産現
場では、短時間で測定するために、測定誤差に影響する
微妙な突き当て作業を補助する回転送り装置を備えた専
用の測定治具を製作しておくことが多い。

【０００３】従来用いられていたそのような回転送り装
置の例を図４に示した。図４（ａ）は斜視図、図４
（ｂ）は平面図である。被測定物である平行ピン１は、
Ｖ字受５上に水平方向に置かれる。図４（ｂ）の平面視
で被測定物の上面にその中心軸と角度αをなして斜交さ
せたローラ２を回転駆動させて、被測定物を中心軸回り
に回転させ中心軸方向に送る。図４の場合、矢印Ａの方
向にローラ２が回転するとローラ２の駆動力の軸方向分
力ｆ_aが働き、平行ピン１は突き当て板６の方向に直進
して突き当てられる。ローラ２の回転駆動は、手動によ
って、プーリ３、ベルト４などを介して減速比を調整さ
れた不図示のつまみ部材を回転させて行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の装置では、ローラ２の回転方向がわずかでも
逆転すると、被測定物が反対方向に移動して、突き当て
板６から離れてしまい、測定誤差が生じる。そのため測
定ミスを起こしやすかった。またローラ２を逆転させな
いように細心の注意を払うため、測定作業に時間がかか
っていた。また、被測定物によっては、周方向の測定点
が決まっているため、ローラ２の回転によって、測定点
を周方向に正確に位置合わせする必要があるが、逆転さ
せて位置を戻すことができないために、位置合わせ作業
に時間がかかる原因になっていた。

【０００５】本発明は、以上に述べた問題に鑑みてなさ
れたもので、回転送り手段による保持部材の移動操作を
簡単かつ容易に行えるようにした回転送り装置を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、中心軸まわりの回転
と該中心軸方向への移動が可能に保持された保持部材
を、回転送り手段によって回転させながら移動させる回
転送り装置であって、前記回転送り手段は、前記保持部
材に接触して正逆回転可能な回転部材を備えていて、前
記回転部材の正逆の回転によって前記保持部材を同一方
向に移動させるように構成する。そのため、回転部材を
正逆回転させても、保持部材は同一方向に移動するの
で、作業者は回転方向をまったく気にかけずに保持部材
を同一方向へ送る作業を行うことができる。

【０００７】請求項２に記載の発明では、前記保持部材
の移動方向に突き当て部材を備え、前記回転部材の正逆
回転によって前記保持部材を前記突き当て部材に当接さ
せるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の回転
送り装置を用いる。そのため、回転部材の回転方向によ
って保持部材が突き当て部材から離れてしまうことを防
止できる。また保持部材を突き当て部材に当接した状態
を保ちながら、その回転方向の位置を、正逆回転を自在
に組み合わせて調整することができる。

【０００８】請求項３に記載の発明では、前記回転部材
の外周面に前記保持部材に当接する弾性体が設けられて
いることを特徴とする請求項１または２に記載の回転送
り装置を用いる。そのため、当接によって弾性体が弾性
変形するので、回転によって保持部材との接触面の大き
さが変化して、中心軸方向への一方向への駆動力を発生
させることができる。

【０００９】請求項４に記載の発明では、前記回転部材
が保持部材の移動方向後方に傾斜していることを特徴と
する請求項１、２または３に記載の回転送り装置を用い
る。そのため、きわめて簡単な構成により、回転部材を
安定して保持部材に傾斜接触させることができるので、
回転部材の回転方向にかかわらず、保持部材を安定して
同一方向に送ることができる。

【００１０】請求項５に記載の発明では、前記回転部材
の傾斜角を可変としたことを特徴とする請求項４に記載
の回転送り装置を用いる。そのため、傾斜角を変えるこ
とによって保持部材の送り量を容易に変えることができ
る。したがって、作業者は必要に応じて、送り量の微調
整を行うことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下では、添付図面を参照して本
発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明に
係る回転送り装置を示す斜視図である。本装置は工具部
品の検査治具の一部として使われており、例えばエンド
ミル８（保持部材）を保持して、その軸方向にある突き
当て部材にエンドミル８を突き当てながら、周方向に回
転させて測定箇所を所定の位置に向けるものである。

【００１２】治具の土台をなすガイド台１５には、上面
にＶ字溝１５ａ、側面にスライドガイド溝１５ｂがそれ
ぞれ水平方向に延びて設けられている。

【００１３】Ｖ字溝１５ａ上には、その斜面に密接して
位置決めされる同一形状の２つのＶ字受１４が設けられ
ている。Ｖ字受１４はいずれも、下面にはＶ字溝１５ａ
に密接するＶ字斜面を備え、上面には、下面のＶ字斜面
と平行なＶ字状をなして２本の円柱状の受け部材１４ａ
が配設されている。Ｖ字受１４の一方は、ガイド台１５
の端部に固定され、他方はそれとの間隔を移動調節でき
るように取り付けられている。さらにその先には、エン
ドミル８を突き当てて検査の一つの基準面とする突き当
て板１６（突き当て部材）が、同じくＶ字溝１５ａ上に
移動調節可能に取り付けられている。

【００１４】一方、スライドガイド溝１５ｂには、回転
送り手段１７を支持する支持板１２がスライド移動可能
に取り付けられている。

【００１５】支持板１２には、回転送り手段１７を所定
方向にスライドさせて位置を固定するためのスライド溝
と固定用の長孔（いずれも不図示）が設けられている。
支持板１２のスライド溝には、傾斜板１３が摺動可能に
嵌合し、所定の位置で支持板１２の固定用の長孔を通し
て止めねじで固定されている。

【００１６】傾斜板１３には、回転送り手段１７を構成
する、回転駆動力を与えるための粗調つまみ１０、その
回転を減速する微調つまみ９、それらに連結して保持部
材に駆動力を伝える回転部材７とが、それぞれの軸を回
転可能に保持する軸受（不図示）を介して一体に設けら
れている。また傾斜板１３の側部には、回転部材７の回
転軸である軸７ｃに摺動負荷を付与するためのブレーキ
部材１９が、傾斜板１３内部に貫通する軸７ｃの表面を
押圧するように設けられている。

【００１７】回転部材７は、粗調つまみ１０に直結する
軸７ｃの先端に設けられた円板７ｂが回転するものであ
り、円板７ｂの外周部には、保持部材に当接するため
に、例えば円断面のＯリング状の合成ゴムなどからなる
弾性体７ａが接着されている。

【００１８】微調つまみ９は、その回転を減速する減速
機構によって、粗調つまみ１０およびそれと直結した軸
７ｃと連動するように設けられている。例えば、粗調つ
まみ１０と同軸に設けられたプーリ１０ａと微調つまみ
９と同軸に設けられたプーリ９ａとがそれぞれ丸ベルト
１１を介して連動するように結ばれていて、プーリ９ａ
の径がプーリ１０ａの径より小さく設定されている。も
ちろん、例えば、プーリ９ａ、１０ａの代わりにそれぞ
れの径の大小関係に対応した歯数の歯車を用いて構成す
る歯車減速機構によって連動させてもよいし、多段の減
速歯車を組み合わせてさらに精密微小送り機構を構成し
てもよい。

【００１９】ブレーキ部材１９は、内部構造を図示して
いないが、軸７ｃに当接する先端に、例えば、硬質ある
いは多孔質のゴムパッド、人工皮革などの摩擦係数の大
きな材質からなる押さえパッド（不図示）を備えた、例
えばコイルスプリング（不図示）などの弾性材を、傾斜
板１３の側部に露出する止めねじで押し込んで固定した
ものである。摺動負荷の大きさは、止めねじの押し込み
量を変えることによって調整可能とされている。

【００２０】次に、本装置の動作を説明する。まず、検
査対象として、装置の保持部材となるエンドミル８をセ
ットする。そのために、Ｖ字受１４同士の間隔を、ほぼ
円柱状のシャンクと刃先部からなるエンドミル８をシャ
ンク部分で支えられるように、調整して固定する。次に
傾斜板１３を固定している止めねじを緩め、エンドミル
８を２つのＶ字受１４に載せ、スライド溝（不図示）を
スライドさせて傾斜板１３を傾斜方向に移動させ、回転
部材７とエンドミル８が適切に接触がするように、回転
部材７の高さを調整して固定する。

【００２１】受け部材１４ａとシャンクは、母線が互い
に直交して接する円柱部材だから、接触は点接触にな
り、シャンクは、周方向、母線方向いずれにも滑らかに
移動できる。

【００２２】作業者は、微調つまみ９か、粗調つまみ１
０を手などで回転させる。すると、回転部材７の軸７ｃ
が回転され、シャンクの外表面に傾斜して接触している
弾性体７ａから駆動力が伝わって、エンドミル８（保持
部材）は周方向に回転して、一方の軸方向に移動され
る。回転部材７の回転を逆転させても軸方向の移動方向
は変わらない。

【００２３】なお、軸７ｃには、ブレーキ部材１９が当
接されて摩擦力による摺動負荷が課されているため、粗
調つまみ１０や微調つまみ９から手を離しても回転部材
７が回転することはない。また、微調つまみ９で微調整
を行う際、微調つまみ９と粗調つまみ１０との間の減速
機構に、例えば丸ベルト１１の伸び、歯車のバックラッ
シなどのあそびが生じて、微調つまみ９の回転駆動力に
擾乱が生じても、ブレーキ部材１９によって軸７ｃ上で
は減衰されるから、回転部材７の回転、すなわちエンド
ミル８の回転移動を安定させることができるという効果
もある。

【００２４】以下では、回転部材７の回転がこのような
運動を引き起こす理由を説明する。まず、図４に示した
従来例において、角度α＝９０°とする場合を考える
と、分力ｆａはゼロになる。したがって、ローラ２（回
転部材）をいずれに回転させても、平行ピン１（保持部
材）は軸回りに回転するだけで、軸方向に移動しないこ
とは明らかである。ところが、本発明の実施の形態で
は、この状態から、回転部材を軸方向にのみ傾けるよう
にしている。

【００２５】図２（ａ）は、エンドミル８に対して、回
転部材７をエンドミル８の軸方向のみに、エンドミル８
の送り方向後方側へ角度θ傾けて当接させた状態の側面
図である。図示のＢ視、Ｃ視の様子はそれぞれ、図２
（ｂ）、図３（ａ）に示した。

【００２６】この当接状態では、回転部材７においてエ
ンドミル８と当接する部分は弾性変形可能な弾性体７ａ
だから、当接部において外周面にまたがって変形し、外
周面に沿った接触部は回転部材７の中心軸Ｄ₁、Ｄ₂に関
して線対称形状となる。ところが、回転部材７が回転す
ると、弾性体７ａにはエンドミル８から周方向に反作用
が働く結果、図２（ｂ）に示すように、変形状態が中心
軸Ｄ₁に対して非対称となる。その接触幅は、エンドミ
ル８に当接開始する側から、それぞれ幅ｄ₁、ｄ₂とな
り、回転が続く間は、ｄ₁＞ｄ₂となる。

【００２７】この状態を図２（ａ）のＣ視方向から見た
様子を図３（ａ）に示す。接触部は、円板７ｂの外周形
状をエンドミル８の外表面に投影した領域内に生じるの
で、回転部材７を傾斜した方向（図示右側）に曲率中心
を持つような曲線Ｒを中心にして生じることが理解され
る。その様子を、さらに拡大して示したのが、図３
（ｂ）である。弾性体７ａに作用する接触圧力とエンド
ミル８からの反作用が合成されて中心軸Ｄ₂に関して非
対称な分布力が発生するために、斜線を施した接触部で
は、中心軸Ｄ₂を境にして接触幅および接触面積が異な
り、接触面積はエンドミル８に当接開始する側からそれ
ぞれ、Ａ₁、Ａ₂（Ａ₁＞Ａ₂）となる。

【００２８】したがって、エンドミル８に作用する力を
それぞれの接触部に分けて計測すれば、図示のＦ₁、Ｆ₂
のようなアンバランスを生じており、その合力Ｆは、周
方向に作用してエンドミル８を回転させる力Ｆ_rと、軸
方向に作用してエンドミル８を軸方向に移動させる力Ｆ
_aに分解することができる。

【００２９】回転部材７の回転が逆転した場合を、同様
に考察すると、結果として上記のＦ _rの方向が逆転する
だけであることがただちに理解される。ゆえに、このよ
うな構成では、回転部材７が正逆いずれに回転しても、
エンドミル８は、軸方向には常に一方向にのみ送られる
ものである。

【００３０】以上に説明したように、軸方向の駆動力Ｆ
_aが発生するのは、回転部材７の回転によって、その接
触面積にアンバランスが生じるためである。また、駆動
力Ｆ _aの方向が一方向に限るのは、回転部材７が軸方向
に傾けられることによって、接触部形状が、傾けられた
一定方向に曲率中心を持つ曲線のまわりに曲がって分布
する形状となるためである。

【００３１】したがって、回転部材７の直径が同じな
ら、傾斜角θが大きいほど、また、弾性体７ａの変形が
大きいほど、駆動力Ｆ_aが大きくなる。そこで、支持板
１２に対する傾斜板１３の取り付け角を可変に固定でき
るように構成すれば、軸方向の送りの微動、粗動が可能
となる。例えば、支持板１２上に固定回転支点を設けて
傾斜角を可変とし任意の角度で固定可能な揺動固定部材
を設け、その部材に傾斜板１３をスライドさせて固定す
る形状を設ける。

【００３２】そうすれば、作業中、送り量を変えたいと
きに、傾斜板１３の角度を変えるだけで、送り量を調節
できるので、非常に作業効率の高い装置となる。傾斜角
は、０°より大きく、９０°未満なら必要に応じて任意
に選択することができる。もちろん、連続可変である必
要はなく、例えば、送り量毎に、角度を数段階に切り替
えるようにしてもよい。

【００３３】以上に説明したように、本実施の形態によ
れば、Ｖ字受１４に保持されたエンドミル８をその正逆
回転によらず一方向に送ることができるので、エンドミ
ル８の中心軸方向には突き当て板１６に突き当てて位置
決めをしながら、周方向に位置決めすることが容易とな
る効果がある。

【００３４】なお、上記では、弾性体７ａに合成ゴムを
用いたが、接触する外表面からの反力によって変形する
ものであればよいのでそれだけに限定されるものではな
い。またフックの法則に従う狭義の弾性体に限るもので
もない。例えば、エラストマーでもよいし、適度の硬度
を有する合成樹脂でもよく、さらに、それらの発泡体で
もよい。また断面形状も円に限るものではなく、接触さ
せたときの変形形状が、上記の駆動力のアンバランスを
発生させるようになっていればどんなものでもよい。さ
らに、それぞれの表面に凹凸を設けて、より小さな加圧
力で部分変形を起こし、すべり抵抗が大きくなるような
形状にしておくことも効果的である。

【００３５】弾性体７ａの材質、硬度や形状、回転部材
７の直径は、エンドミル８の駆動力・送り量に影響する
ので、保持部材の外表面の曲率、摩擦係数、保持部材の
質量や回転慣性などを考慮して、選定するのがよい。添
付図面には、エンドミル８の軸方向への弾性体７ａの当
たり幅が小さいかのような図示がなされているが、いう
までもなく、これは一例の図示に過ぎず、弾性体７ａの
具体的な寸法によっては、さらに広い当たり幅を持つも
のであってもよい。

【００３６】なお、以上に説明した実施の形態では、回
転部材７全体を傾けたが、上記の考察によれば、この傾
斜は接触部近傍にあれば目的を達することができる。そ
こで、例えば、回転部材７の外縁をたわみやすい薄板に
よって構成し、エンドミル８に接触するとその接触圧に
よって薄板がたわみ、その結果、接触部近傍が傾斜する
ような構成としてもよい。このようにすれば、回転部材
７の回転軸を保持部材と平行にしてその軸間距離を変え
ることによって外周部の傾斜角を変え、送り量を変える
ことができる。

【００３７】さらに、上記を回転部材７全体の傾きと組
み合わせるようにしてもよい。そうすれば、回転部材７
を大きく傾斜させなくても、大きな傾斜角を与えたのと
同様の効果を得ることができ、装置をコンパクトに構成
できる利点がある。

【００３８】なお、以上では、本発明を工具の検査治具
に用いた例で説明したが、回転部材７が接触する保持部
材は工具に限定されるものではなく、他にも様々の部材
の回転送り装置として応用できることは言うまでもな
い。

【００３９】また、その用途も、必ずしも、検査治具に
限るものでもなく、簡単な機構からなる精密な送りが可
能な円筒軸の一方向回転送り装置として種々の機械の駆
動に応用することが可能である。

【００４０】

【発明の効果】以上に述べたように、請求項１に記載の
発明では、回転方向が正逆いずれであっても保持部材を
同一方向へ送ることができるから、作業者の不注意によ
る逆方向の送りを確実に防止できる効果がある。

【００４１】請求項２に記載の発明では、保持部材が突
き当て部材を離れてしまうことによる不具合を防止でき
る効果がある。また保持部材を突き当て部材に確実に当
接した状態で、正逆回転が可能なので、正逆回転を自在
に組み合わせて保持部材の回転方向の位置を微調整する
ことが可能となり、作業時間を短縮することができる効
果がある。

【００４２】請求項３に記載の発明では、保持部材の外
表面への弾性体の当接状態によって中心軸方向への一方
向の駆動力を得ることができるので、簡単な構成で一方
向への回転送り装置を構成できるという効果がある。

【００４３】請求項４に記載の発明では、きわめて簡単
な構成によって安定した送り量を得ることができるか
ら、治具化したり、装置の一部に組み込むのに好適であ
り、幅広い応用が可能となるという効果がある。

【００４４】請求項５に記載の発明では、保持部材の送
り量を可変とすることができ、作業者が必要に応じて、
送り量の微調整を容易に行うことができるから、調整に
要する時間を短縮できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回転送り装置の実施の形態を示
す斜視図である。

【図２】本発明に係る回転送り装置の動作原理を説明
する説明図である。

【図３】本発明に係る回転送り装置の動作原理を説明
する説明図である。

【図４】従来の回転送り装置の説明図である。

【符号の説明】

７回転部材７ａ弾性体７ｂ円板７ｃ軸８エンドミル（保持部材）１２支持板１３傾斜板１４Ｖ字受１４ａ受け部材１６突き当て板（突き当て部材）１７回転送り手段１９ブレーキ部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2F062 AA07 BB03 BC57 BC80 CC22 CC26 CC27 EE07 EE62 FF13 FF17 FG03 GG29 HH21 HH24 MM02 MM18 2F069 AA31 BB02 CC04 DD27 MM02 MM34 MM38 3J062 AA22 AB16 AC07 BA01 BA14 BA31 CA12 CA34

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中心軸まわりの回転と該中心軸方向への
移動が可能に保持された保持部材を、回転送り手段によ
って回転させながら移動させる回転送り装置であって、前記回転送り手段は、前記保持部材に接触して正逆回転可能な回転部材を備え
ていて、前記回転部材の正逆の回転によって前記保持部材を同一
方向に移動させるようにしたことを特徴とする回転送り
装置。
【請求項２】前記保持部材の移動方向に突き当て部材
を備え、前記回転部材の正逆回転によって前記保持部材を前記突
き当て部材に当接させるようにしたことを特徴とする請
求項１に記載の回転送り装置。
【請求項３】前記回転部材の外周面に、前記保持部材
に当接する弾性体が設けられていることを特徴とする請
求項１または２に記載の回転送り装置。
【請求項４】前記回転部材が保持部材の移動方向後方
に傾斜していることを特徴とする請求項１、２または３
に記載の回転送り装置。
【請求項５】前記回転部材の傾斜角を可変としたこと
を特徴とする請求項４に記載の回転送り装置。