JP2013010146A

JP2013010146A - ロック機構およびワーク位置決め治具

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Publication number: JP2013010146A
Application number: JP2011142537A
Authority: JP
Inventors: Yasutaka Onogi; 康貴小野木
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2011-06-28
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2013-01-17
Anticipated expiration: 2031-06-28
Also published as: JP5830964B2

Abstract

【課題】円周方向に並ぶ複数の締付対象部材を別々に挟み付けてロックすることができ、組立時の調整が容易なロック機構を提供する。
【解決手段】板状の基準部材２２と、回転自在な中心部歯車５１と、中心部歯車５１と噛み合う歯部３４ｂを有する複数の締付部材３４と、基準部材２２と複数の締付部材３４との間に配置された締付対象部材６，２３と、締付対象部材６，２３を貫通して設けられた締付用雄ねじ部材２７とを備える。締付用雄ねじ部材２７は、一端の第１の雄ねじ部２７ａが基準部材２２の雌ねじ部２２ａに螺合し、他端の第２の雄ねじ部２７ｂが締付部材３４の雌ねじ部３４ａに螺合する。第１の雄ねじ部２７ａと第２の雄ねじ部２７ｂのねじ溝の向きは逆である。第１の雄ねじ部２７ａに螺合する雌ねじ部３３ａを有し、基準部材２２に固定された状態と固定されていない状態とに切換可能なワッシャ３３を設ける。
【選択図】図６

Description

この発明は、円周方向に並ぶ複数の締付対象部材または締付対象部材における円周方向に並ぶ複数箇所を別々に挟み付けてロックするロック機構、およびこのロック機構を用いたワーク位置決め治具に関する。

旋盤等の工作機械にワークを供給する場合、工作機械から離れたワーク載置部に一旦ワークを載置し、そこからローダ装置によりワークを工作機械に搬送する。ワーク載置部には、ローダ装置のローダチャックがワークを正しく把持できるように、ワークの位置を揃えて保持するワーク位置決め治具が設けられている。ワーク位置決め治具は、円周方向に並ぶ複数本（例えば３本）のガイドロッドが径方向に位置調整自在に設けられ、これら複数本のガイドロッドの内側に、各ガイドロッドが外周面に当接するようにワークを配置させることで、ワークの位置決めを行うものである。従来のワーク位置決め治具は、各ガイドロッドの径方向位置を１本ずつ調整するものが一般的であった。

しかし、各ガイドロッドの径方向の位置を１本ずつ調整するのは調整作業に時間を要することから、各ガイドロッドが互いに同期して径方向に動くようにしたものが提案されている（例えば特許文献１，２）。ただし、これら提案のワーク位置決め治具も、各ガイドロッドを、調整した径方向位置に、ボルトとナット等の締付具を用いて個別に固定する構成であった。

そのため、ワークに合わせてガイドロッドの位置調整をする際、ガイドロッドごとに締付具を緩める作業と締め付ける作業を行わねばならず、位置調整作業の能率が悪かった。また、締付具を操作する工具が必要であることも、作業を煩わしいものとしていた。同種のワークを続けて加工する場合にはあまり大きな問題とはならないが、多品種、小ロット生産で段取り替えの回数が多くなると、大きな問題となる。

そこで、本件出願人は、ガイドロッドの位置調整が簡単にできるワーク位置決め治具として、各ガイドロッドが互いに同期して径方向に位置調整可能で、かつ各ガイドロッドの径方向の移動を同時にロックすることが可能な構成のものを試作した（特願２０１０−２３７６７０）。

特許第２６３０１７８号公報特開平１１−７０４３７号公報

上記試作のワーク位置決め治具（図１０、図１１参照）は、各ガイドロッド２を個別に支持する複数の遊星歯車２３を、１つの太陽歯車２１で互いに同期して回転させることにより、各遊星歯車２３が回転中心Ｏ２回りに自転しつつ、太陽歯車２１の回転中心Ｏ１回りを公転して、各ガイドロッド２が同期して径方向に位置調整される。また、１つの第３の回転操作歯車（中心部歯車）５１で複数の第４の回転操作歯車５４を互いに同期して所定方向に回転させることにより、第４の回転操作歯車５４に対して締付用雄ねじ部材２７がねじ込まれて、基準部材２と第４の回転操作歯車５４との間隔が狭まり、これら基準部材２２と第４の回転操作歯車５４とで遊星歯車２３を中間プレート６と共に挟み付けてロックする。

この構成のワーク位置決め治具は、複数の遊星歯車２３ごとに基準部材２と第４の回転操作歯車５４との距離が揃っていないと、ロック時に各遊星歯車２３が同じ力で挟み付けられず、挟み付け力の弱い遊星歯車２３に支持されているガイドロッド２がガタつくこととなる。このガタつきを防止するために、組立時に、締付用雄ねじ部材２７に対して回り止めされたワッシャ３３の前記回転中心Ｏ２回りの位相を、偏心円板３６を用いて調整することで、基準部材２と第４の回転操作歯車５４との距離を調整する。この調整作業は、各遊星歯車２３の挟み付け力を比較しながら遊星歯車２３ごとに行わねばならず、時間がかかり難しかった。

この発明の目的は、円周方向に並ぶ複数の締付対象部材または締付対象部材における円周方向に並ぶ複数箇所を別々に挟み付けてロックすることができ、組立時の調整が容易なロック機構を提供することである。
この発明の他の目的は、円周方向に並ぶワーク位置決め用の複数のガイドロッドを互いに同期して径方向に移動させることができ、かつ任意の径方向位置で各ガイドロッドをロックすることができ、組立時の調整が容易なワーク位置決め治具を提供することである。

この発明のロック機構は、板状の基準部材と、この基準部材の表面に対して垂直な中心軸回りに回転自在な中心部歯車と、この中心部歯車の中心軸と平行な回転中心回りに回転自在で、前記中心部歯車と噛み合う歯部を有し、前記基準部材に対向する複数の締付部材と、前記基準部材と前記複数の締付部材との間に配置された締付対象部材と、前記締付部材の前記回転中心上に前記締付対象部材を貫通して設けられ、一端側に前記基準部材に設けられた雌ねじ部に螺合する第１の雄ねじ部が形成され、他端側に前記締付部材に設けられた雌ねじ部に螺合する第２の雄ねじ部が形成され、これら第１の雄ねじ部と第２の雄ねじ部のねじ溝の向きが逆である締付用雄ねじ部材と、前記締付用雄ねじ部材の前記第１の雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有し、両ねじ部のねじ山間の隙間を詰めて前記基準部材に固定された状態と、両ねじ部のねじ山間の隙間を開けて前記基準部材に固定されていない状態とに切換可能なワッシャとを備える。

この構成のロック機構は、ワッシャ基準部材にワッシャが固定された状態で使用する。この状態では、締付用雄ねじ部材の第１の雄ねじ部とワッシャの雌ねじ部との関係において、両ねじ部のねじ山間の隙間が詰まっている。この状態で、中心部歯車の回転により各締付部材を互いに同期して回転させることで、締付部材の雌ねじ部に対する締付用雄ねじ部材の第２の雄ねじ部のねじ込み量が変わる。ねじ込み量が増加する方向に締付部材が回転する場合、基準部材と締付部材との間隔が狭まり、その間隔が一定以下になると、基準部材と締付部材とで締付対象部材を挟み付けてロックする。
逆に、ねじ込み量が減少する方向に締付部材が回転する場合、基準部材と締付部材との間隔が広がって、ロックが解除される。締付用雄ねじ部材は、締付対象部材を貫通して設けられており、締付対象部材に対して回転自在であるが、基準部材にワッシャが固定された状態では、締付用雄ねじ部材の第１の雄ねじ部が基準部材の雌ねじ部およびワッシャの雌ねじ部に螺合して二重ナット構造と同等の構造となっているため、締付用雄ねじ部材が締付部材に連れ回りしない。

基準部材と締付部材とで締付対象部材を挟み付ける力が各締付部材で同じになるように、以下の調整を行う。調整に際しては、まず、基準部材にワッシャが固定されていない状態にする。この状態では、締付用雄ねじ部材の第１の雄ねじ部とワッシャの雌ねじ部との関係において、両ねじ部のねじ山間の隙間が開いている。そして、中心部歯車の回転により、締付部材の雌ねじ部に対する締付用雄ねじ部材の第２の雄ねじ部のねじ込み量が増加する方向に、各締付部材を互いに同期して回転させる。
基準部材と締付部材とで締付対象部材を挟み付けた状態となると、前記の基準部材にワッシャが固定された状態と違ってワッシャによる拘束がないため、締付用雄ねじ部材が締付部材に連れ回りする。これにより、基準部材の雌ねじ部に対して第１の雄ねじ部が自由に螺合する状態となる。自由に螺合するとは、基準部材の雌ねじ部のねじ山と第１のねじ部のねじ山とが部分的に強い圧力で接触した状態ではなく、各部がほぼ均等な圧力で接触した状態の螺合のことである。言い換えると、基準部材の雌ねじ部と締付用雄ねじ部材の第１の雄ねじ部との関係において、両ねじ部のねじ山間の隙間が開いている状態である。
このように、各締付用雄ねじ部材の第１の雄ねじ部が基準部材の雌ねじに自由に螺合した状態で、基準部材に各ワッシャを固定する。これにより、基準部材と締付部材とで締付対象部材を挟み付けてロックする場合に、締付対象部材を挟み付ける力が各締付部材で同じになる。この調整作業は、短時間で容易に行うことができる。

この発明のワーク位置決め治具は、ワークが段積みされるワーク載置部材と、このワーク載置部材のワーク載置箇所の外周に配置され径方向に位置調整自在な複数のガイドロッドと、各ガイドロッドを互いに同期して径方向に位置調整させる同期位置調整機構と、各ガイドロッドの径方向の移動をロックするロック機構とを備える。前記同期位置調整機構は、各ガイドロッドの並びの中心に位置する太陽歯車と、この太陽歯車の回転中心回りに回動自在な板状の基準部材と、この基準部材により回転中心の径方向位置が規制され、前記太陽歯車と噛み合い前記ガイドロッドを支持する遊星歯車とを備える。前記ロック機構は、前記基準部材と、この基準部材の表面に対して垂直な中心軸回りに回転自在な中心部歯車と、この中心部歯車の中心軸と平行な回転中心回りに回転自在で、前記中心部歯車と噛み合う歯部を有し、前記基準部材に対して前記中心軸の方向に対向する複数の締付部材と、前記基準部材と前記複数の締付部材との間に配置された締付対象部材と、前記締付部材の前記回転中心上に前記締付対象部材を貫通して設けられ、一端側に前記基準部材に設けられた雌ねじ部に螺合する第１の雄ねじ部が形成され、他端側に前記締付部材に設けられた雌ねじ部に螺合する第２の雄ねじ部が形成され、これら第１の雄ねじ部と第２の雄ねじ部のねじ溝の向きが逆である締付用雄ねじ部材と、前記締付用雄ねじ部材の前記第１の雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有し、両ねじ部のねじ山間の隙間を詰めて前記基準部材に固定された状態と、両ねじ部のねじ山間の隙間を開けて前記基準部材に固定されていない状態とに切換可能なワッシャとを備える。

この構成によると、各ガイドロッドを個別に支持する複数の遊星歯車を、１つの太陽歯車で互いに同期して回転させることにより、各遊星歯車がその回転中心回りに自転しつつ、太陽歯車の回転中心回りを公転して、各ガイドロッドが同期して径方向に位置調整される。また、ロック機構により、ガイドロッドの径方向の移動がロックされる。

ロック機構は、使用時に、基準部材にワッシャが固定された状態とする。この状態では、締付用雄ねじ部材の第１の雄ねじ部とワッシャの雌ねじ部との関係において、両ねじ部のねじ山間の隙間が詰まっている。この状態で、中心部歯車の回転により各締付部材を互いに同期して回転させることで、締付部材の雌ねじ部に対する締付用雄ねじ部材の第２の雄ねじ部のねじ込み量が変わる。ねじ込み量が増加する方向に締付部材が回転する場合、基準部材と締付部材との間隔が狭まり、その間隔が一定以下になると、基準部材と締付部材とで締付対象部材を挟み付けてロックする。
逆に、ねじ込み量が減少する方向に締付部材が回転する場合、基準部材と締付部材との間隔が広がって、ロックが解除される。締付用雄ねじ部材は、締付対象部材を貫通して設けられており、締付対象部材に対して回転自在であるが、基準部材にワッシャが固定された状態では、締付用雄ねじ部材の第１の雄ねじ部が基準部材の雌ねじ部およびワッシャの雌ねじ部に螺合して二重ナット構造と同等の構造となっているため、締付用雄ねじ部材が締付部材に連れ回りしない。

この発明のロック機構は、板状の基準部材と、この基準部材の表面に対して垂直な中心軸回りに回転自在な中心部歯車と、この中心部歯車の中心軸と平行な回転中心回りに回転自在で、前記中心部歯車と噛み合う歯部を有し、前記基準部材に対向する複数の締付部材と、前記基準部材と前記複数の締付部材との間に配置された締付対象部材と、前記締付部材の前記回転中心上に前記締付対象部材を貫通して設けられ、一端側に前記基準部材に設けられた雌ねじ部に螺合する第１の雄ねじ部が形成され、他端側に前記締付部材に設けられた雌ねじ部に螺合する第２の雄ねじ部が形成され、これら第１の雄ねじ部と第２の雄ねじ部のねじ溝の向きが逆である締付用雄ねじ部材と、前記締付用雄ねじ部材の前記第１の雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有し、両ねじ部のねじ山間の隙間を詰めて前記基準部材に固定された状態と、両ねじ部のねじ山間の隙間を開けて前記基準部材に固定されていない状態とに切換可能なワッシャとを備えるため、円周方向に並ぶ複数の締付対象部材または締付対象部材における円周方向に並ぶ複数箇所を別々に挟み付けてロックすることができ、組立時の調整が容易である。

この発明のワーク位置決め治具は、ワークが段積みされるワーク載置部材と、このワーク載置部材のワーク載置箇所の外周に配置され径方向に位置調整自在な複数のガイドロッドと、各ガイドロッドを互いに同期して径方向に位置調整させる同期位置調整機構と、各ガイドロッドの径方向の移動をロックするロック機構とを備え、前記同期位置調整機構は、各ガイドロッドの並びの中心に位置する太陽歯車と、この太陽歯車の回転中心回りに回動自在な板状の基準部材と、この基準部材により回転中心の径方向位置が規制され、前記太陽歯車と噛み合い前記ガイドロッドを支持する遊星歯車とを備え、前記ロック機構は、前記基準部材と、この基準部材の表面に対して垂直な中心軸回りに回転自在な中心部歯車と、この中心部歯車の中心軸と平行な回転中心回りに回転自在で、前記中心部歯車と噛み合う歯部を有し、前記基準部材に対して前記中心軸の方向に対向する複数の締付部材と、前記基準部材と前記複数の締付部材との間に配置された締付対象部材と、前記締付部材の前記回転中心上に前記締付対象部材を貫通して設けられ、一端側に前記基準部材に設けられた雌ねじ部に螺合する第１の雄ねじ部が形成され、他端側に前記締付部材に設けられた雌ねじ部に螺合する第２の雄ねじ部が形成され、これら第１の雄ねじ部と第２の雄ねじ部のねじ溝の向きが逆である締付用雄ねじ部材と、前記締付用雄ねじ部材の前記第１の雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有し、両ねじ部のねじ山間の隙間を詰めて前記基準部材に固定された状態と、両ねじ部のねじ山間の隙間を開けて前記基準部材に固定されていない状態とに切換可能なワッシャとを備えるため、円周方向に並ぶワーク位置決め用の複数のガイドロッドを互いに同期して径方向に移動させることができ、かつ任意の径方向位置で各ガイドロッドをロックすることができ、組立時の調整が容易である。

この発明の一実施形態にかかるワーク位置決め治具の正面図である。同ワーク位置決め治具の平面図である。図１のIII−III断面図である。図１のIV−IV断面図である。図２のＶ−Ｖ断面図である。図２のVI−VI断面図である。図２のVII−VII断面図である。同ワーク位置決め治具のワークを位置決めした状態を示す平面図である。同ワーク位置決め治具の基準部材およびワッシャの各雌ねじ部と締付用雄ねじ部材の第１の雄ねじ部との螺合状態を示す断面図で、（Ａ）は基準部材に対してワッシャが固定されている場合を示し、（Ｂ）は基準部材に対してワッシャが固定されていない場合を示す。試作のワーク位置決め治具の一部を省略した平面図である。同ワーク位置決め治具の要部の断面図である。

この発明の一実施形態にかかるワーク位置決め治具を図１〜図９と共に説明する。
図１および図２に示すように、このワーク位置決め治具は、ワークが段積みされるワーク載置部材１と、このワーク載置部材１の上に段積みされたワークの外周に当接させてワークを位置決めする複数本（この実施形態では３本）ガイドロッド２とを備える。ワーク載置部材１は板状で、ガイドロッド２と同数のロッド挿通孔３が放射状に形成されている。ガイドロッド２は上下に長い丸棒状で、それぞれロッド挿通孔３を貫通させて設けられている。

ワーク載置部材１の下方には、平面形状がワーク載置部材１とほぼ同形同寸のガイドプレート５、中間プレート６、およびベースプレート７が、互いに所定の間隔を開けて上下に重ねて設けられている。各プレート５，６，７の相互間隔は、平面位置で複数箇所（例えば３箇所）に介在させたカラー８，９により保たれる。また、ワーク載置部材１は、前記カラー８，９および後記太陽中心シャフト２４（図５）に上から螺入したボルト１０の頭部によって支持されている。

ガイドプレート５には、前記ロッド挿通孔３と同じ平面位置に径方向ガイド孔１２が設けられている。ガイドロッド２の下端は、上記径方向ガイド孔１２を貫通してガイドプレート５よりも下方に延びている。そして、ガイドプレート５と中間プレート６間の空間に、各ガイドロッド２を互いに同期して径方向ガイド孔１２に沿って径方向に位置調整させる同期位置調整機構２０が設けられている。また、中間プレート６とベースプレート７間の空間には、各ガイドロッド２の径方向の移動をロックするロック機構４０の主要部が設けられている。

図３に示すように、同期位置調整機構２０は、各ガイドロッド２の並びの中心に位置する太陽歯車２１と、この太陽歯車２１の回転中心Ｏ１回りに回動自在な板状の基準部材２２と、この基準部材２２により回転中心Ｏ２の径方向位置が規制され、太陽歯車２１と噛み合う、ガイドロッド２と同数すなわち３個の遊星歯車２３とを有する。基準部材２２による径方向位置の規制により、遊星歯車２３の回転中心Ｏ２は、常に太陽歯車２１の回転中心Ｏ１から一定距離にある円周軌道Ｃ上に位置する。遊星歯車２３は、外周の一部分にだけ歯が形成された歯車である。前記ガイドロッド２は、その下端が、遊星歯車２３における回転中心Ｏ２から偏心した箇所に、植込みボルト１３によって固定されている。

図５に示すように、太陽歯車２１および基準部材２２は、ガイドプレート５、中間プレート６、およびベースプレート７に固定して設けた筒状の太陽中心シャフト２４の外周に、それぞれ断面Ｌ形のブッシュ２５，２６を介して回転自在に支持されている。したがって、基準部材２２の中心軸は、太陽歯車２１の回転中心Ｏ１と一致する。太陽歯車２１は、前記ブッシュ２５により中間プレート６に対し摺動自在であり、基準部材２２は前記ブッシュ２６により太陽歯車２１に対し摺動自在である。

また、図６に示すように、遊星歯車２３は、この遊星歯車２３の回転中心Ｏ２上に中間プレート６および遊星歯車２３を貫通して設けられた締付用雄ねじ部材２７の外周に、断面Ｌ形のブッシュ２８を介して回転自在に支持されている。遊星歯車２３は、回転中心Ｏ２の外周の複数箇所に設けたブッシュ２９により、中間プレート６に対し摺動自在である。ガイドプレート５および中間プレート６には、締付用雄ねじ部材２７を案内する円弧状の円周方向ガイド孔３０，３１（図２、図３）がそれぞれ設けられている。

ロック機構４０は、図４〜図７に示されている。ロック機構４０は、前記基準部材２２と、前記複数の締付用雄ねじ部材２７と、基準部材２２の上側に配置されて締付用雄ねじ部材２７と同数のワッシャ３３と、中間プレート６の下側に配置されて締付用雄ねじ部材２７と同数の締付部材３４と、各締付部材３４を互いに同期して回転させる回転操作手段４２とで構成される。基準部材２２と各締付部材３４との間に配置された中間プレート６および遊星歯車２３は、締付対象部材である。

締付用雄ねじ部材２７は、この締付用雄ねじ部材２７の一端側である上部に第１の雄ねじ部２７ａが形成され、他端側である下端部に第２の雄ねじ部２７ｂが形成されている。これら第１の雄ねじ部２７ａおよび第２の雄ねじ部２７ｂは、互いにねじ溝の向きが逆である。例えば、第１の雄ねじ部２７ａは右ねじであり、第２の雄ねじ部２７ｂは左ねじである。締付用雄ねじ部材２７の上端部は、一部分が平面状に切り欠かれた非円形部２７ｃとされている。

締付用雄ねじ部材２７の第１の雄ねじ部２７ａは、基準部材２２に設けられた雌ねじ部２２ａおよびワッシャ３３に設けられた雌ねじ部３３ａにそれぞれ螺合している。ワッシャ３３は、円板状の部材であって、円周方向に等配された複数のビス３５によって基準部材２２に固定される。この固定状態では、締付用雄ねじ部材２７の第１の雄ねじ部２７ａとワッシャ３３の雌ねじ部３３ａとの関係において、両ねじ部２７ａ，３３ａのねじ山間の隙間が詰まっている。ビス３５を緩めると、ワッシャ３３は固定から解放される。この固定されていない状態では、締付用雄ねじ部材２７の第１の雄ねじ部２７ａとワッシャ３３の雌ねじ部３３ａとの関係において、両ねじ部２７ａ，３３ａのねじ山間の隙間が開いている。つまり、ワッシャ３３は、基準部材２２に固定された状態と固定されていない状態とに切換可能である。

締付用雄ねじ部材２７の第２の雄ねじ部２７ｂは、締付部材３４に設けられた雌ねじ部３４ａに螺合している。締付部材３４は、外周に歯部３４ｂを有する歯車であって、その中心に前記雌ねじ部３４ａが位置する。締付部材３４は、回転操作手段４２の一構成要素である。

回転操作手段４２は、このワーク位置決め治具により位置決め可能な最大ワークＷ_ｍａｘ（図２）よりも外周側に設けられ、上部がワーク載置部材１の上面から突出した操作部材４３（図７）を有する。この操作部材４３は、下方に開口する円筒状孔４３ａに、中間プレート６にボルト４４で固定された円柱状の軸部４５が嵌合することで、回動自在とされている。また、操作部材４３は、上下中間部にねじ込んだ抜止めボルト４６がガイドプレート５の下面に係合することにより、上方への抜け止めがなされている。

前記軸部４５には、第１の回転操作歯車４７が取付けられている。詳しくは、前記軸部４５の外周に断面Ｌ形のブッシュ４８を介して第１の回転操作歯車４７が回転自在に嵌合し、この第１の回転操作歯車４７と操作部材４３とを、丸棒状のキー４９により互いに回転伝達可能に連結してある。ブッシュ４８は、第１の回転操作歯車４７をベースプレート７に対して摺動自在に支持する役割も有する。

図４に示すように、前記第１の回転操作歯車４７には、太陽歯車２１の回転中心Ｏ１回りに回転自在な第２の回転操作歯車５０が噛み合っている。第２の回転操作歯車５０は、第１の回転操作歯車４７に比べて大径な扇形の歯車である。第２の回転操作歯車５０と一体に、第２の回転操作歯車５０よりも小径の中心部歯車５１が設けられている。これら第２の回転操作歯車５０および中心部歯車５１は、断面Ｌ形のブッシュ５２，５３（図５）により、太陽中心シャフト２４の外周に回転自在に嵌合し、かつ中間プレート６およびベースプレート７に対しそれぞれ摺動自在である。中心部歯車５１は、歯車からなる前記３個の締付部材３４と噛み合っている。

このワーク位置決め治具は上記の構成であり、使用時にはロック機構４０を、基準部材２２にワッシャ３３が固定された状態とする。この状態で、同期位置調整機構２０は、以下のように作用する。すなわち、手等により任意のガイドロッド２に径方向の力を与えると、その力が遊星歯車２３を介して太陽歯車２１に伝達されて、太陽歯車２１が回転するが、この太陽歯車２１の回転は他の遊星歯車２３にも伝達されるため、各遊星歯車２３が互いに同期して回転することとなる。それにより、各遊星歯車２３が回転中心Ｏ２回りに自転しつつ、太陽歯車２１の回転中心Ｏ１回りを公転して、各ガイドロッド２が同期して径方向に移動する。

また、ロック機構４０は、以下のように作用する。すなわち、操作部材４３を回転操作すると、その回転が、第１の回転操作歯車４７から第２の回転操作歯車５０へ伝達され、さらに第２の回転操作歯車５０と一体回転する中心部歯車５１から各締付部材３４へ伝達される。各締付部材３４は、互いに同期して回転する。これにより、締付部材３４の雌ねじ部３４ａに対する、締付用雄ねじ部材２７の第２の雄ねじ部２７ｂのねじ込み量が変わる。

例えば、操作部材４３を図２の右回りに回転操作した場合、締付部材３４は下から見て左回りに回転し、前記ねじ込み量が増加する。それにより、基準部材２２と締付部材３４との間隔が狭まり、その間隔が一定以下になると、基準部材２２と締付部材３４とで締付対象部材である中間プレート６および遊星歯車２３を挟み付けてロックする。つまり、ガイドロッド２２の径方向の移動をロックする。操作部材４３を図２の左回りに回転操作した場合、ロック機構４０の各部が上記と逆向きに動作して、基準部材２２と締付部材３４との間隔が広がって、ロックが解除される。

締付用雄ねじ部材２７は、中間プレート６および遊星歯車２３を貫通して設けられており、中間プレート６および遊星歯車２３に対して回転自在であるが、基準部材２２にワッシャ３３が固定された状態では、締付用雄ねじ部材２７の第１の雄ねじ部２７ａが基準部材２２の雌ねじ部２２ａおよびワッシャ３３の雌ねじ部３３ａに螺合して二重ナット構造と同様の構造となっているため、締付用雄ねじ部材２７が締付部材３４に連れ回りしない。

基準部材２２と締付部材３４とで中間プレート６および遊星歯車２３を挟み付けてロックする力が各締付部材３４で同じになるように、以下の調整を行う。
調整に際しては、ビス３５を緩めて基準部材２２にワッシャ３３が固定されていない状態にしてから、締付用雄ねじ部材２７を回して、締付部材３４の雌ねじ部３４ａに対する締付用雄ねじ部材２７の第２の雄ねじ部２７ａのねじ込み量を変更することで、基準部材２２と締付部材３４との間隔を調整する。これにより、中間プレート６および遊星歯車２３のロック具合が調整される。なお、締付用雄ねじ部材２７の回し操作は、非円形部２７ｃにトルクレンチ等の回し工具を取付けて行う。

上記ロック具合の調整をすべての締付部材３４について行い、各締付部材３４でロック具合が同程度となるようにする。ロック具合の程度は、回し工具を操作するのに要する力から、感覚的に分かる。ロック具合の調整が完了したなら、ビス３５を締め付けて基準部材２２にワッシャ３３を固定する。そして、ロック機構４０のロック状態で、ガイドロッド２に対して径方向の力を与えてみて、どのガイドロッド２も動いたり、ガタついたりすることがなく、また、ロック機構４０のロック解除状態で、ガイドロッド２を径方向に動かしてみて、すべてのガイドロッド２が滑らかに動けば、上記調整が良好に行なわれたと判断される。

調整が良好に行われた場合、３箇所の締付箇所において、基準部材２２の雌ねじ２２ａに対して第１の雄ねじ部２７ａが自由に螺合する状態（図９（Ｂ））と、そうでない状態（図９（Ａ））とが混在していない。自由に螺合するとは、図９（Ａ）のように、基準部材２２の雌ねじ部２２ａのねじ山と第１の雄ねじ部２７ａのねじ山とが部分的に強い圧力で接触した状態で螺合するのではなく、図９（Ｂ）のように、各部がほぼ均等な圧力で接触している状態のことである。言い換えると、基準部材２２の雌ねじ部２２ａと締付用雄ねじ部材２７の第１の雄ねじ部２７ａとの関係において、両ねじ部２２ａ，２７ａのねじ山間の隙間が開いている状態である。
このように、各締付用雄ねじ部材２７の第１の雄ねじ部２７ａが基準部材２２の雌ねじ２２ａに自由に螺合した状態で、基準部材２２に各ワッシャ３３を固定する。これにより、基準部材２２と締付部材３４とで中間プレート６および遊星歯車２３を挟み付けてロックする場合に、中間プレート６および遊星歯車２３を挟み付ける力が各締付部材３４で同じになる。この調整作業は、一般的には組立時に行われるものであるが、短時間で容易に行うことができる。それにより、組立作業の能率向上と生産コストの低減を図れる。

このワーク位置決め治具は、図１および図２において鎖線で示す各ガイドロッド２を径方向に拡張させた状態で、ワーク載置部材１の上面における各ガイドロッド２の内周側に位置するワーク載置箇所の上にワークＷ（図８）を段積みする。その状態で、手等により各ガイドロッド２を径方向の内側に押すと、同期位置調整機構２０の作用により、各ガイドロッド２が径方向ガイド孔１２に沿って同期して内径側へ移動する。常に、すべてのガイドロッド２が同じ径方向位置にある。図８に示すように、各ガイドロッド２がワークＷの外周に当接した位置で、ワークＷが正確に心出しして位置決めされる。図２に、位置決め可能な最大ワークＷ_ｍａｘと最小ワークＷ_ｍｉｎを示してある。

ワークＷが位置決めされたなら、ロック機構４０により、各ガイドロッド２の径方向の移動をロックする。１つの操作部材４３を回転操作するだけで、すべてのガイドロッド２の径方向の移動をロックすることができる。操作部材４３はワーク載置部材１の上面から突出させて設けられているため、操作が容易である。締付用雄ねじ部材２７の第２のねじ部２７ｂを左ねじとしたことにより、操作部材４３のロック操作が右回りとなり、感覚的に馴染みやすい。また、第３の回転操作歯車５１を第２の回転操作歯車５０よりも小径としたことで、限られたスペースに中心部歯車５１および締付部材３４を配置することができる。

このワーク位置決め治具に採用されているロック機構４０の構成は、ワーク位置決め治具以外に、円周方向に並ぶ複数の締付対象部材または締付対象部材における円周方向に並ぶ複数箇所を別々に挟み付けてロックする機構部分を有する機器にも適用できる。

２…ガイドロッド
６…中間プレート（締付対象部材）
２１…太陽歯車
２２…基準部材
２２ａ…雌ねじ部
２３…遊星歯車（締付対象部材）
２７…締付用雄ねじ部材
２７ａ…第１の雄ねじ部
２７ｂ…第２の雄ねじ部
３３…ワッシャ
３４…締付部材
３４ａ…雌ねじ部
４０…ロック機構
５１…中心部歯車
Ｏ１…太陽歯車の回転中心
Ｏ２…遊星歯車の回転中心
Ｗ…ワーク

Claims

板状の基準部材と、この基準部材の表面に対して垂直な中心軸回りに回転自在な中心部歯車と、この中心部歯車の中心軸と平行な回転中心回りに回転自在で、前記中心部歯車と噛み合う歯部を有し、前記基準部材に対向する複数の締付部材と、前記基準部材と前記複数の締付部材との間に配置された締付対象部材と、前記締付部材の前記回転中心上に前記締付対象部材を貫通して設けられ、一端側に前記基準部材に設けられた雌ねじ部に螺合する第１の雄ねじ部が形成され、他端側に前記締付部材に設けられた雌ねじ部に螺合する第２の雄ねじ部が形成され、これら第１の雄ねじ部と第２の雄ねじ部のねじ溝の向きが逆である締付用雄ねじ部材と、前記締付用雄ねじ部材の前記第１の雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有し、両ねじ部のねじ山間の隙間を詰めて前記基準部材に固定された状態と、両ねじ部のねじ山間の隙間を開けて前記基準部材に固定されていない状態とに切換可能なワッシャとを備えたロック機構。
ワークが段積みされるワーク載置部材と、このワーク載置部材のワーク載置箇所の外周に配置され径方向に位置調整自在な複数のガイドロッドと、各ガイドロッドを互いに同期して径方向に位置調整させる同期位置調整機構と、各ガイドロッドの径方向の移動をロックするロック機構とを備え、
前記同期位置調整機構は、各ガイドロッドの並びの中心に位置する太陽歯車と、この太陽歯車の回転中心回りに回動自在な板状の基準部材と、この基準部材により回転中心の径方向位置が規制され、前記太陽歯車と噛み合い前記ガイドロッドを支持する遊星歯車とを備え、
前記ロック機構は、前記基準部材と、この基準部材の表面に対して垂直な中心軸回りに回転自在な中心部歯車と、この中心部歯車の中心軸と平行な回転中心回りに回転自在で、前記中心部歯車と噛み合う歯部を有し、前記基準部材に対して前記中心軸の方向に対向する複数の締付部材と、前記基準部材と前記複数の締付部材との間に配置された締付対象部材と、前記締付部材の前記回転中心上に前記締付対象部材を貫通して設けられ、一端側に前記基準部材に設けられた雌ねじ部に螺合する第１の雄ねじ部が形成され、他端側に前記締付部材に設けられた雌ねじ部に螺合する第２の雄ねじ部が形成され、これら第１の雄ねじ部と第２の雄ねじ部のねじ溝の向きが逆である締付用雄ねじ部材と、前記締付用雄ねじ部材の前記第１の雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有し、両ねじ部のねじ山間の隙間を詰めて前記基準部材に固定された状態と、両ねじ部のねじ山間の隙間を開けて前記基準部材に固定されていない状態とに切換可能なワッシャとを備えたワーク位置決め治具。