JP4114935B2 - measuring device - Google Patents

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弘行 本橋
礼三 金子
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株式会社交洋製作所
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Description

この発明は、被作動部の磨耗の度合いを測定する測定装置に関するものである。 The present invention relates to a measuring device that measures the degree of wear of an actuated part .

このような測定装置には、回転運動を往復直線運動に変換する機構を備えるものがあり、この機構は、モータの回転軸に設けたカムと、このカムにバネによって弾性的に当接する当接部とにより構成されている。このような構成では、高速でカムを回転させると当接部でジャンピングを生じてしまい。正確な直線運動が得られないだけでなく、振動や騒音を発生する。 Some of such measuring devices include a mechanism that converts rotational motion into reciprocating linear motion, and this mechanism includes a cam provided on a rotating shaft of a motor and a contact that elastically contacts the cam with a spring. Part. In such a configuration, when the cam is rotated at a high speed, jumping occurs at the contact portion. In addition to not being able to obtain accurate linear motion, it generates vibration and noise.

そこで、このような障害を無くすために、従来技術として例えば、下記の特許文献1で示すものが提案されていた。これは、直線運動の往動時、復動時のいずれにおいてもカムフォロアが板カムから作用を受けている共役カム装置としたものである。その構成は、回転する駆動軸に前進用板カムと後進用板カムとを設け、揺動する前進用レバーには前進用板カムに接するカムファロアを設け、同じく揺動する後進用レバーには後進用板カムに接するカムファロアを設け、前進用レバーと後進用レバーの先端にはローラからなる従動部を設けている。そして、前進側の従動部を直線移動体の前進用ブロックに係合させ、後進側の従動部を直線移動体の後進用ブロックに係合させたものである。このようにして、前進用レバーと後進用レバーのカムフォロアを常時板カムに当接させ、ジャンピングを生じないようにして直線移動体を往復動作させている。  Therefore, in order to eliminate such obstacles, for example, a technique disclosed in Patent Document 1 below has been proposed as a conventional technique. This is a conjugate cam device in which the cam follower receives an action from the plate cam during both forward and backward movements of the linear motion. The configuration is such that the rotating drive shaft is provided with a forward plate cam and a reverse plate cam, the swinging forward lever is provided with a cam follower that contacts the forward plate cam, and the swinging reverse lever is reversely driven. A cam follower that is in contact with the plate cam is provided, and a driven portion made of a roller is provided at the tip of the forward lever and the reverse lever. The forward driven portion is engaged with the forward block of the linear moving body, and the backward driven portion is engaged with the backward block of the linear moving body. In this way, the cam followers of the forward lever and the reverse lever are always brought into contact with the plate cam, and the linear moving body is reciprocated so as not to cause jumping.

また、従来技術として下記の特許文献2で示すものが提案されている。これは、特にカム機構を高速化したときの振動の影響を除去するためのものである。モータによって回転されるカムのカム溝にカムフォロアを勘合させて回転運動を直線運動に変換するものである。そして、カム溝のカム曲線を振動が生じないような形状に形成したものである。
特開平9−310743号公報(段落〔0006〕、段落〔0019〕〜段落〔0023〕) 特開2001−317612号公報(段落〔0006〕、段落〔00109〕、段落〔0016〕〜段落〔0020〕)
Moreover, what is shown by the following patent document 2 is proposed as a prior art. This is to remove the influence of vibration particularly when the cam mechanism is speeded up. A cam follower is fitted into a cam groove of a cam rotated by a motor to convert the rotational motion into a linear motion. The cam curve of the cam groove is formed in a shape that does not generate vibration.
JP-A-9-310743 (paragraph [0006], paragraph [0019] to paragraph [0023]) JP 2001-317612 A (paragraph [0006], paragraph [00109], paragraph [0016] to paragraph [0020])

しかしながら、上記特許文献1に示す従来技術にあっては、前進用レバーと後進用レバーとを用意し、それぞれの先端にはローラからなる従動部を設けている。そして、前進側の従動部を直線移動体の前進用ブロックに係合させ、後進側の従動部を直線移動体の後進用ブロックに係合させているため、高速で作動させには不適である。即ち、高速時には前進用ブロック及び後進用ブロックにおけるローラとによる摩擦抵抗の増加、振動の発生等が発生して円滑に回転運動を直線的な往復運動に変換できないという問題点があった。  However, in the prior art disclosed in Patent Document 1, a forward lever and a reverse lever are prepared, and a driven portion made of a roller is provided at each tip. Since the forward driven portion is engaged with the forward block of the linear moving body and the backward driven portion is engaged with the backward block of the linear moving body, it is not suitable for operating at high speed. . That is, at high speeds, there is a problem in that the rotational motion cannot be smoothly converted into a linear reciprocating motion due to an increase in frictional resistance caused by the roller in the forward block and the reverse block, and the occurrence of vibration.

一方、上記特許文献2に示す従来技術にあっては、高速動作において振動を発生しないようにできるが、カム溝とカムフォロアとの摩擦抵抗を少なくするための潤滑剤の選定、補充が必要になる。また、振動発生を生じないようにするためにカム溝のカム曲線を設定することが面倒であるだけでなく、そのカム曲線が特定の振動成分に対応するため、共通の機構によって広範囲に速度を変化させて使用することが不可能であるという問題点があった。  On the other hand, in the prior art disclosed in Patent Document 2, vibration can be prevented during high-speed operation, but it is necessary to select and replenish a lubricant for reducing the frictional resistance between the cam groove and the cam follower. . Moreover, not only is it troublesome to set the cam curve of the cam groove to prevent the occurrence of vibration, but also because the cam curve corresponds to a specific vibration component, the speed can be increased over a wide range by a common mechanism. There was a problem that it was impossible to change and use.

そこで、この発明は従来の問題点を除去した、特に高速の往復運動に好適な回転運動を往復直線運動に変換して被作動部の磨耗の度合いを測定する測定装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention aims to provide a measuring device for measuring the degree of the conventional problems were removed, in particular high-speed reciprocating motion suitable rotary motion is converted into linear reciprocation of the driven portion abrasion To do.

前記課題を解決するために、請求項1に係る発明の測定装置は、
駆動モータによって回転される回転軸と、
前記回転軸に取り付けられた第1の偏心カムと、
前記回転軸に前記第1の偏心カムと対向する位置関係で取り付けられた第2の偏心カム
と、
前記第1の偏心カムの外周面に当接し被作動部を結合して配された第1の当接部と、
前記第1の偏心カムに対し前記回転軸を挟んで対向する位置で前記第2の偏心カムの外
周面に当接して配され、前記第1の当接部側の重量に等しい重量の第2の当接部と、
前記回転軸の軸線と平行な平面を有し、一端を固定端とし他端を遊端として前記第1の
当接部を取り付けて前記第1の当接部を前記第1のカムの方向に押圧する弾性力を有する
板ばねから形成された第1の押圧手段と、
前記回転軸の軸線と平行な平面を有し、一端を固定端とし他端を遊端として前記第2の
当接部を取り付けて前記第2の当接部を前記第1の当接部の変位方向に対向する前記第2
のカムの方向に前記第1の押圧手段の弾性力と駆動瞬間毎に等しい弾性力で押圧する板ばねから形成された第2の押圧手段と、
先端に剛性半球を有する支持用ばねと、この支持用ばねの根本側が取り付けられた摩擦力センサー部とを有し、前記被作動部の磨耗の度合いを測定するための測定部とを備え、
前記回転軸の一端部を前記駆動モータの同軸上に接続し、この駆動モータによって前記回転軸を回転し、
前記回転軸の駆動力側から軸線方向に順に前記第1の偏心カム、第2の偏心カムを配置し、
前記剛性半球は、前記支持用ばねの弾性力によって前記被作動部に押圧されて当接され、
前記被作動部は、前記剛性半球が当接された状態で前記第1の当接部の直線的な往復動作の繰り返しにより表面が磨耗し、
前記摩擦力センサー部は、前記被作動部の磨耗状態の進行により変化する摩擦力を測定することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the measuring device of the invention according to claim 1
A rotating shaft rotated by a drive motor ;
A first eccentric cam attached to the rotating shaft;
A second eccentric cam attached to the rotating shaft in a positional relationship opposite to the first eccentric cam;
A first abutting portion arranged in contact with the outer peripheral surface of the first eccentric cam and coupled to the actuated portion;
Wherein relative to the first eccentric cam disposed in contact with the outer peripheral surface of the second eccentric cam at a position facing each other across the rotary shaft, the equal correct weight on the weight of said first contact portion Two abutting portions;
The first abutting portion has a plane parallel to the axis of the rotating shaft, and has one end as a fixed end and the other end as a free end, and the first abutting portion is directed to the first cam. First pressing means formed from a leaf spring having elastic force to press;
The second abutting portion has a plane parallel to the axis of the rotating shaft, the one end is a fixed end and the other end is a free end, and the second abutting portion is attached to the first abutting portion. The second facing the displacement direction
Second pressing means formed from a leaf spring that presses in the direction of the cam with an elastic force equal to the elastic force of the first pressing means and every driving instant ;
E Bei a support spring having a stiffness hemisphere tip, and a frictional force sensor unit base side is attached to the supporting spring, and a measuring unit for measuring the degree of wear of the driven portion,
One end of the rotary shaft is connected on the same axis of the drive motor, and the rotary shaft is rotated by the drive motor,
Arranging the first eccentric cam and the second eccentric cam in order from the driving force side of the rotary shaft in the axial direction;
The rigid hemisphere is pressed against and brought into contact with the actuated portion by the elastic force of the support spring,
The actuated part is worn on the surface by repeating the linear reciprocation of the first abutting part in a state where the rigid hemisphere is abutted,
The frictional force sensor unit measures a frictional force that changes as the worn state of the operated part progresses .

また、請求項2に係る発明の測定装置は、前記第1の押圧手段と前記第2の押圧手段は、スペーサを介して所定の間隔を置いて配された1組の板ばねから形成されていることを特徴とする。 In the measuring apparatus according to the second aspect of the present invention, the first pressing means and the second pressing means are formed of a set of leaf springs arranged at a predetermined interval via a spacer. It is characterized by being.

また、請求項3に係る発明の測定装置は、前記第1の偏心カムと前記第2の偏心カムとは、円形中心部と、この円形中心部と同心的に潤滑部を介して回転する円形外周部とから成り、前記円形中心部の中心位置から偏心した位置に前記回転軸を貫通して固定して形成したことを特徴とする。 The measurement apparatus of the invention according to claim 3, wherein the first eccentric cam and the second eccentric cams, circular rotated via a circular central portion, the circular center portion concentrically with lubrication And an outer peripheral portion, wherein the rotary shaft is penetrated and fixed at a position eccentric from a center position of the circular central portion.

この発明は上述のような構成をとることにより以下のような効果を呈する。請求項1に係る発明の測定装置によれば、回転軸に対して対向する位置を異にした第1のカムと第2のカムに対し、夫々第1の当接部と第2の当接部とを互いに対向する方向から当接し、この第1の当接部側と第2の当接部側との重量が等しく、しかも駆動瞬間毎に等しい押圧力を生じる第1の押圧手段と第2の押圧手段とにより押圧するので、被作動部を含んだ第1の当接部と第2の当接部全体の重心の移動が実質的に生じない。従って、どのような周期で作動されても振動を発生することがない。また、第1の押圧手段と第2の押圧手段を形成する板ばねが回転軸の軸線と平行な面でもって配されているため、第1の当接部と第2の当接部が回転軸に対して軸線方向に変位することがない。従って、第1の当接部と第2の当接部は軸線方向にも振動することがない。即ち、装置自体が振動を生じることがなく、しかも第1の当接部に結合した被作動部は第1のカムの偏心によって変位される方向のみに変位されるので、どの速度でも高精度の変位動作を行なうことができる。特に、高い周期で往復動作をする装置にとってはその効果が著しい。 This invention exhibits the following effects by adopting the above-described configuration. According to the measuring apparatus of the first aspect of the present invention, the first abutting portion and the second abutting portion are respectively provided for the first cam and the second cam that are located at different positions facing the rotation axis. The first pressing means and the first pressing means that abut against each other from opposite directions, the first abutting portion side and the second abutting portion side are equal in weight, and generate equal pressing force at every driving moment . Since the pressing is performed by the second pressing means, the movement of the center of gravity of the first contact portion including the operated portion and the entire second contact portion does not substantially occur. Therefore, no vibration is generated regardless of the period of operation. Further, since the leaf springs forming the first pressing means and the second pressing means are arranged with a plane parallel to the axis of the rotation shaft, the first contact portion and the second contact portion rotate. There is no displacement in the axial direction relative to the axis. Therefore, the first contact portion and the second contact portion do not vibrate in the axial direction. That is, the device itself does not vibrate, and the actuated portion coupled to the first contact portion is displaced only in the direction displaced by the eccentricity of the first cam. A displacement operation can be performed. The effect is particularly remarkable for a device that reciprocates at a high cycle.

また、請求項に係る発明の測定装置によれば、請求項1における第1の押圧手段と第2の押圧手段が1組の板ばねによって形成されているので、大きな弾性力でもって第1の当接部を第1のカムに第2の当接部を第2のカムに夫々押圧することができる。そのため、ジャンピングを生じることなく精度よく往復運動を得ることができる。また、板ばねが回転軸の軸方向に対して全く変位することがないために、第1の当接部に結合した被作動部は第1のカムの偏心によって変位される方向にのみ、振動の影響を全く受けることなく安定した変位動作を行なうことができる。更に、第1の当接部、第2の当接部及び被作動部には往復直接運動のガイド機構を必要としない。そのため、その構成が簡単であるだけでなく、ガイド機構によって発生する摩擦抵抗の影響を全く受けることがなく安定した動作状態を得ることができる。 According to the measuring device of the invention of claim 2 , since the first pressing means and the second pressing means in claim 1 are formed by a pair of leaf springs, the first pressing means with a large elastic force. Can be pressed against the first cam and the second contact portion against the second cam. Therefore, the reciprocating motion can be obtained with high accuracy without causing jumping. Further, since the leaf spring is not displaced at all with respect to the axial direction of the rotating shaft, the actuated portion coupled to the first abutting portion vibrates only in the direction displaced by the eccentricity of the first cam. Thus, a stable displacement operation can be performed without being affected at all. Further, the first contact portion, the second contact portion, and the operated portion do not require a guide mechanism for reciprocal direct motion. Therefore, not only the configuration is simple, but also a stable operating state can be obtained without being affected at all by the frictional resistance generated by the guide mechanism.

また、請求項に係る発明の測定装置によれば、請求項1及び請求項2の第1の偏心カムと第2の偏心カムとは、第1の当接部又は第2の当接部が当接する円形外周部を潤滑部を介して円形中心部に設け、円形中心部の中心位置から偏心した位置に前記回転軸を貫通して固定して形成したため、回転軸の回転力から第2の当接部の往復直線運動への変換における摩擦抵抗が極めて少なく効率の良い変換を行なうことができる。また、全て円形の部材を用いて構成したため、比較的簡単に高精度の装置を形成することができる。 Further, according to the measuring apparatus of the invention according to claim 3, claim 1 and a first eccentric cam and the second eccentric cams of claim 2, the first contact portion or the second contact portion Since the circular outer peripheral portion with which the abuts is provided in the circular central portion through the lubrication portion and is formed by penetrating and fixing the rotary shaft at a position eccentric from the central position of the circular central portion, the second is determined from the rotational force of the rotary shaft. The frictional resistance in the conversion of the abutment portion into the reciprocating linear motion is extremely small, and an efficient conversion can be performed. In addition, since all are configured using circular members, a highly accurate apparatus can be formed relatively easily.

この発明を実施するための最良の形態としては、以下に説明する実施例である。 The best mode for carrying out the present invention is an embodiment described below.

この発明の実施例を図1〜図4によって説明する。図1はこの発明の実施例における測定装置の斜視図、図2は図1における偏心カム部分を拡大して示す平面図、図3はこの発明の実施例における測定装置の平面図、図4はこの発明の実施例における測定装置の側面図である。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a perspective view of a measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged plan view showing an eccentric cam portion in FIG. 1, FIG. 3 is a plan view of the measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is a side view of the measuring apparatus in the Example of this invention.

図において、基台1上に回転力の駆動源であるモータ2が配置されている。モータ2の回転軸3には、第1の偏心カム4と第2の偏心カム5とが取り付けられている。第1の偏心カム4の外周面には第1の当接部6が当接される位置にあり、第2の偏心カム5の外周面には第2の当接部7が当接される位置にある。この第1の当接部6は、基台1上に設けられた第1の押圧部8を形成する板ばね81の遊端に取り付けられることによって位置決めされている。また第2の当接部7は、同様に基台1上に設けられた第2の押圧部9を形成する板ばね91の遊端に取り付けられることによって位置決めされている。そして、第1の当接部6には被作動部10が結合されている。  In the figure, a motor 2 that is a driving source of rotational force is disposed on a base 1. A first eccentric cam 4 and a second eccentric cam 5 are attached to the rotating shaft 3 of the motor 2. The first contact portion 6 is in contact with the outer peripheral surface of the first eccentric cam 4, and the second contact portion 7 is in contact with the outer peripheral surface of the second eccentric cam 5. In position. The first contact portion 6 is positioned by being attached to a free end of a leaf spring 81 that forms a first pressing portion 8 provided on the base 1. Similarly, the second contact portion 7 is positioned by being attached to a free end of a leaf spring 91 that forms a second pressing portion 9 provided on the base 1. The actuated portion 10 is coupled to the first contact portion 6.

第1の偏心カム4と第2の偏心カム5は同一構成であって、図2で詳しく示すように、それぞれ円形中央部41、51と、円形中央部41、51と同心的に潤滑部42、52を介して回転する円形外周部43、53とから成っている。潤滑部42,52はボールベアリング、オイルレスメタルなどから成っている。これら円形中央部41、51には中心位置Pから偏心した位置に貫通孔44、54が形成されている。そして、これら第1の偏心カム4と第2の偏心カム5は、それぞれ貫通孔44、54に回転軸3を貫通して固定されているが、互いに180度のことなる位置関係でもって取り付けられている。  The first eccentric cam 4 and the second eccentric cam 5 have the same configuration, and as shown in detail in FIG. 2, the circular central portions 41 and 51 and the lubricating portions 42 concentrically with the circular central portions 41 and 51, respectively. , 52 and circular outer peripheries 43 and 53 rotating through the same. The lubrication parts 42 and 52 are made of ball bearings, oilless metal, or the like. Through holes 44 and 54 are formed in the circular central portions 41 and 51 at positions eccentric from the center position P. The first eccentric cam 4 and the second eccentric cam 5 are fixed through the rotating shaft 3 in the through holes 44 and 54, respectively, but are attached with a positional relationship of 180 degrees relative to each other. ing.

第1の押圧部8は第1の押圧手段を形成するものであり、2枚の板ばね81をその一端と他端にスペーさ82を介して平行に組み付けられ、一端を固定端として基台1に設けられた固定部11に固定されている。そして、遊端である他端に取り付けられた第1の当接部6が板ばね81の弾性力によって第1の偏心カム4の方向に押圧されるようになっている。また、第2の押圧部9は第2の押圧手段を形成するものであり、2枚の板ばね91をその一端と他端にスペーさ92を介して平行に組み付けられ、一端を固定端として固定部11に固定されている。そして、遊端である他端に取り付けられた第2の当接部7が板ばね91の弾性力によって第2の偏心カム5の方向に第1の押圧部8における押圧力に等しい押圧力で押圧されるようになっている。  The first pressing portion 8 forms a first pressing means, and two leaf springs 81 are assembled in parallel to one end and the other end thereof via a space 82, and one end is a fixed base. 1 is fixed to a fixing portion 11 provided in the base plate 1. And the 1st contact part 6 attached to the other end which is a free end is pressed to the direction of the 1st eccentric cam 4 with the elastic force of the leaf | plate spring 81. FIG. The second pressing portion 9 forms a second pressing means. Two leaf springs 91 are assembled in parallel at one end and the other end via a space 92 and one end is a fixed end. It is fixed to the fixing part 11. Then, the second abutting portion 7 attached to the other end, which is the free end, has a pressing force equal to the pressing force in the first pressing portion 8 in the direction of the second eccentric cam 5 by the elastic force of the leaf spring 91. It comes to be pressed.

図においては、第1の当接部6と第2の当接部7とが最も離れた状態になっている第1の偏心カム4と第2の偏心カム5との作動中の回動位置を示している。これに対し、図示しないが、モータ2の駆動を停止した場合には、第1の偏心カム4と第2の偏心カム5とは、第1の押圧部8と第2の押圧部9の押圧により90度の角度を回動して第1の当接部6と第2の当接部7とが最も接近した状態で安定する。  In the figure, the first eccentric cam 4 and the second eccentric cam 5 are in the actuated rotational positions where the first abutting portion 6 and the second abutting portion 7 are in the most separated state. Is shown. On the other hand, although not shown, when the driving of the motor 2 is stopped, the first eccentric cam 4 and the second eccentric cam 5 are pressed by the first pressing portion 8 and the second pressing portion 9. Thus, the first abutting portion 6 and the second abutting portion 7 are stabilized in a state of being closest to each other by rotating an angle of 90 degrees.

第1の当接部6上には、被作動部10が固定して連結されているが、この被作動部10は比較的質量の小さな平板状の試験材であってネジ12によって固定されている。被作動部10は、回転する第1の偏心カム4に当接する第1の押圧部6により往復運動をする。そして、被作動部10の往復運動は、そのストロークに対して板ばね81の長さが十分に大きなため、実質的に直線的である。  An actuated part 10 is fixedly connected to the first contact part 6. The actuated part 10 is a flat test material having a relatively small mass and is fixed by a screw 12. Yes. The actuated portion 10 reciprocates by the first pressing portion 6 that contacts the rotating first eccentric cam 4. The reciprocating motion of the actuated portion 10 is substantially linear because the length of the leaf spring 81 is sufficiently large with respect to the stroke.

13は試験部材の磨耗の度合いを測定するための測定部であって、基台1に設けられた支持部14に支持されている。測定部13は、先端にジンバルばねを介して剛性半球131を有する支持用ばね132と、この支持用ばね132の根本側が取り付けられた摩擦力センサー部133とから成っている。そして、この剛性半球131は支持用ばね132の弾性力によって試験部材に押圧され当接されている。試験部材は剛性半球131が当接された状態で第1の当接部6の直線的な往復動作の繰り返しにより表面が磨耗する。この磨耗状態の進行により変化する摩擦力は摩擦力センサー133によって測定されるようになっている。  Reference numeral 13 denotes a measurement unit for measuring the degree of wear of the test member, and is supported by a support unit 14 provided on the base 1. The measurement unit 13 includes a support spring 132 having a rigid hemisphere 131 at the tip via a gimbal spring, and a frictional force sensor unit 133 to which the base side of the support spring 132 is attached. The rigid hemisphere 131 is pressed against and brought into contact with the test member by the elastic force of the supporting spring 132. The surface of the test member is worn due to repeated linear reciprocation of the first contact portion 6 in a state where the rigid hemisphere 131 is in contact. The frictional force that changes as the wear state progresses is measured by the frictional force sensor 133.

次に、上述したこの発明の実施例の構成による動作を説明する。まず、試験部材の磨耗の度合いを測定するためのセッティングを行なう。これは、第1の当接部6上に試験部材である被作動部10をネジ12によって固定して取り付ける。そして、試験部材上に剛性半球131を支持用ばね132によって所定の圧力で押圧させることとする。 Next, the operation of the above-described configuration of the embodiment of the present invention will be described. First, a setting for measuring the degree of wear of the test member is performed. In this case, the actuated part 10, which is a test member, is fixed on the first abutting part 6 with screws 12. Then, the rigid hemisphere 131 is pressed onto the test member with a predetermined pressure by the support spring 132.

その後、モータ2を作動させて回転軸3に取り付けた第1の偏心カム4と第2の偏心カム5を高速で回転させる。第1の当接部6と第2の当接部7は高速で往復運動を行なう。そのため、試験部材である被作動部10は高速で直線的に往復動作を行い、その表面が剛性半球131によって磨耗される。時間の経過によって変化する磨耗の度合は変化を摩擦力センサー133によって測定することができる。  Thereafter, the motor 2 is operated to rotate the first eccentric cam 4 and the second eccentric cam 5 attached to the rotary shaft 3 at high speed. The first contact portion 6 and the second contact portion 7 reciprocate at high speed. Therefore, the actuated part 10 that is a test member reciprocates linearly at high speed, and the surface thereof is worn by the rigid hemisphere 131. The degree of wear that changes over time can be measured by the frictional force sensor 133.

回転運動を往復運動に変換している状態において、回転軸3からみた第1の当接部6とスペーサ82と被差動部10等からなる第1の偏心カム4側における重心の移動による影響は、第2の当接部7とスペーサ92等からなる第2の偏心カム5側における重心の移動によって打ち消される。即ち、第1の偏心カム4と第2の偏心カム5が互いに180度異なった位置関係をもって回転軸3に取り付けられているため、回転軸3からみて1回転毎による負荷に変動を生じない。そのため、基台1、回転軸3等に振動を生じない。  In the state where the rotational motion is converted into the reciprocating motion, the influence of the movement of the center of gravity on the first eccentric cam 4 side including the first contact portion 6, the spacer 82, the differential portion 10, and the like viewed from the rotational shaft 3. Is canceled by the movement of the center of gravity on the second eccentric cam 5 side composed of the second contact portion 7 and the spacer 92 or the like. That is, since the first eccentric cam 4 and the second eccentric cam 5 are attached to the rotating shaft 3 with a positional relationship different from each other by 180 degrees, the load caused by each rotation does not vary as viewed from the rotating shaft 3. Therefore, no vibration is generated in the base 1, the rotating shaft 3, and the like.

また、第1の押圧部8は回転軸3の軸線と平行で且つスペーサ82によって平行に配置され、2枚の板ばね81が押圧力を発生するようにS状に変形されているため、その先端に位置する第1の当接部6は実質的に直線的に往復運動を行なう。一方、第2の押し圧部9も第1の押圧部8と同様の構成である。そのため、第2の当接部7は第1の当接部6と同様に直線的に往復運動を行なう。  The first pressing portion 8 is arranged in parallel with the axis of the rotary shaft 3 and in parallel with the spacer 82, and the two leaf springs 81 are deformed into an S shape so as to generate a pressing force. The first contact portion 6 located at the tip performs a reciprocating motion substantially linearly. On the other hand, the second pressing portion 9 has the same configuration as that of the first pressing portion 8. Therefore, the second contact portion 7 linearly reciprocates similarly to the first contact portion 6.

また、板ばね81は回転軸3の中心軸線の方向に対して変位にしない。そのため、第1の当接部6は第1の偏心カム4の偏心によって変位される方向にのみ移動する。板ばね91も板ばね81と同様の構成である。そのため、第2の当接部7は第2の偏心カム5の偏心によって変位される方向にのみ移動する。  Further, the leaf spring 81 is not displaced with respect to the direction of the central axis of the rotary shaft 3. Therefore, the first contact portion 6 moves only in the direction displaced by the eccentricity of the first eccentric cam 4. The leaf spring 91 has the same configuration as the leaf spring 81. Therefore, the second contact portion 7 moves only in the direction displaced by the eccentricity of the second eccentric cam 5.

また、第1の偏心カム4において、円形外周部43は円形中心部41に対して潤滑部42によって自由に回転する。そのため、円形外周部43が第1の当接部6の当接によって静止されていても回転軸3の回転に対して負荷とならない。従って、モータ2の回転トルクは直線的な往復運動に効率よく変換される。第2の偏心カム5においても第1の偏心カム4と同一の構成であるため回転軸3に対して同様に負荷とならない。  In the first eccentric cam 4, the circular outer peripheral portion 43 is freely rotated by the lubricating portion 42 with respect to the circular central portion 41. Therefore, even if the circular outer peripheral portion 43 is stationary by the contact of the first contact portion 6, it does not become a load with respect to the rotation of the rotating shaft 3. Therefore, the rotational torque of the motor 2 is efficiently converted into a linear reciprocating motion. Since the second eccentric cam 5 has the same configuration as that of the first eccentric cam 4, no load is applied to the rotary shaft 3 in the same manner.

上述した実施例の回転運動を往復運動に変換する機構は、回転軸3に対して180度の角度で取り付け位置を異にした第1の偏心カム4と第2の偏心カム5に、それぞれ第1の当接部6と第2の当接部7とを互いに対向する方向から当接したものである。そして、第1の当接部6は第1の押圧部8によって第1の偏心カム4に押圧され、第2の当接部7は第1の押圧部の押圧力に等しい押圧力の第2の押圧部9によって第2の偏心カム5に押圧されている。更に、第1の当接部5側と第2の当接部6側との重量が略等しい。従って、互いの重心の移動が打ち消され、回転軸3からみて負荷に変動を生じないので、基台1、回転軸3等に振動を生じない。  The mechanism for converting the rotational motion of the above-described embodiment into the reciprocating motion is divided into a first eccentric cam 4 and a second eccentric cam 5 having different mounting positions at an angle of 180 degrees with respect to the rotational shaft 3. The first abutting portion 6 and the second abutting portion 7 are in contact with each other from the opposite directions. The first abutting portion 6 is pressed against the first eccentric cam 4 by the first pressing portion 8, and the second abutting portion 7 has a second pressing force equal to the pressing force of the first pressing portion. Is pressed against the second eccentric cam 5. Furthermore, the weights of the first contact portion 5 side and the second contact portion 6 side are substantially equal. Accordingly, the movements of the centers of gravity of each other are canceled out, and the load does not fluctuate as viewed from the rotating shaft 3, so that no vibration occurs in the base 1, the rotating shaft 3, and the like.

また、前記第1の押圧部8と第2の押圧部9を形成する板ばね81、91の面が回転軸3の中心軸線と平行に配されているため、第1の当接部6と第2の当接部7が回転軸3の中心軸線方向に変位することがない。従って、第1の当接部6と第2の当接部7は中心軸線方向に振動することがない。このように振動が発生しないことにより、剛性半球131は試験部材上をバウンドすることなく相対的に直線的に移動するので正確な磨耗変化を得ることができる。  Further, since the surfaces of the leaf springs 81 and 91 forming the first pressing portion 8 and the second pressing portion 9 are arranged parallel to the central axis of the rotating shaft 3, The second contact portion 7 is not displaced in the direction of the central axis of the rotating shaft 3. Therefore, the first contact portion 6 and the second contact portion 7 do not vibrate in the central axis direction. Since the vibration does not occur in this way, the rigid hemisphere 131 moves relatively linearly without bouncing on the test member, so that an accurate wear change can be obtained.

即ち、この発明の実施例においては、機構自体が振動を生じることがなく、しかも第1の当接部6に結合した被作動部10が第1の偏心カム4の偏心によって変位される方向にのみ変位されるので、直線的な往復運動が得られる。そして、この往復運動は高速であっても高精度な変位動作となる。 That is, in the embodiment of the present invention, the mechanism itself does not vibrate, and the operated portion 10 coupled to the first contact portion 6 is displaced in the direction displaced by the eccentricity of the first eccentric cam 4. Only a displacement is obtained, so that a linear reciprocating motion is obtained. The reciprocating motion is a highly accurate displacement operation even at a high speed.

更に、第1の偏心カム4、第2の偏心カム5において、円形外周部43は円形中心部41に対して潤滑部42によって自由に回転するため、円形外周部43が第1の当接部6、第2の当接部7当接されていても回転軸3の回転に対して負荷とならない。従って、モータ2の回転トルクは直線的な往復運動に効率よく変換される。 Further, in the first eccentric cam 4 and the second eccentric cam 5, the circular outer peripheral portion 43 is freely rotated by the lubricating portion 42 with respect to the circular central portion 41, so that the circular outer peripheral portion 43 is the first abutting portion. 6. Even if it is in contact with the second contact portion 7 , it does not become a load with respect to the rotation of the rotary shaft 3. Therefore, the rotational torque of the motor 2 is efficiently converted into a linear reciprocating motion.

このようにして、測定部13における測定は振動の影響を受けないで高精度に行なうことができる。また、速度を変化させても振動が発生しないので、共通の機構であらゆる速度の往復動作を安定的に得ることができる。  In this way, the measurement in the measurement unit 13 can be performed with high accuracy without being affected by vibration. Further, since vibration does not occur even when the speed is changed, a reciprocating operation at any speed can be stably obtained with a common mechanism.

尚、上述したこの発明の実施例においては、第1の押圧部8と第2の押圧部9はそれぞれ2枚の板ばね81、91によって形成したが、この発明はこれに限定されることなく、1枚の板ばね81、91で構成してもよい。 In the embodiment of the present invention described above, the first pressing portion 8 and the second pressing portion 9 are formed by two leaf springs 81 and 91, respectively, but the present invention is not limited to this. A single leaf spring 81 or 91 may be used.

尚、また、上述したこの発明の実施例においては、第1の偏心カム4、第2の偏心カム5は潤滑部42を介して円形中心部41と円形外周部43とに分離したが、この発明はこれに限定されることなく、円形中心部41と円形外周部43とを一体にして第1の当接部6、第2の当接部7が円形外周部43に摺接するようにしてもよい。 Incidentally, also in this embodiment of the invention described above, the first eccentric cam 4, the second eccentric cam 5 is separated into a circular central portion 41 and the circular outer peripheral portion 43 via the lubrication unit 42, the The invention is not limited to this, and the circular center portion 41 and the circular outer peripheral portion 43 are integrated so that the first contact portion 6 and the second contact portion 7 are in sliding contact with the circular outer peripheral portion 43. Also good.

尚、また、上述したこの発明の実施例においては、試験部材の磨耗の度合いを測定するものに適用したが、これに限定されることなく、被作動部10上に潤滑材を塗布し剛性半球131によって摩擦されることによる粘性変化を測定する等、種々のものに適用してもよい In the above-described embodiment of the present invention, the present invention is applied to the measurement of the degree of wear of the test member. However, the present invention is not limited to this. The present invention may be applied to various things such as measuring a viscosity change caused by being rubbed by 131 .

この発明の実施例における測定装置の斜視図である。It is a perspective view of the measuring apparatus in the Example of this invention. 図1における偏心カム部分を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows the eccentric cam part in FIG. この発明の実施例における測定装置の平面図である。It is a top view of the measuring apparatus in the Example of this invention. この発明の実施例における測定装置の側面図である。It is a side view of the measuring apparatus in the Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 基台
2 モータ
3 回転軸
4 第1の偏心カム
5 第2の偏心カム
6 第1の当接部
7 第2の当接部
8 第1の押圧部
9 第2の押圧部
10 被作動部
11 固定部
12 ネジ
13 測定部
14 支持台
41、51 円形中央部
42、52 潤滑部
43、53 円形外周部
44、54 貫通孔
81、91 板ばね
92 スペーサ
131 剛性半球
132 支持ばね
133 摩擦力センサー部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base 2 Motor 3 Rotating shaft 4 1st eccentric cam 5 2nd eccentric cam 6 1st contact part 7 2nd contact part 8 1st press part 9 2nd press part 10 Actuated part DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Fixing part 12 Screw 13 Measuring part 14 Support stand 41, 51 Circular center part 42, 52 Lubricating part 43, 53 Circular outer peripheral part 44, 54 Through-hole 81, 91 Leaf spring 92 Spacer 131 Rigid hemisphere 132 Support spring 133 Friction force sensor Part

Claims (3)

駆動モータによって回転される回転軸と、
前記回転軸に取り付けられた第1の偏心カムと、
前記回転軸に前記第1の偏心カムと対向する位置関係で取り付けられた第2の偏心カム
と、
前記第1の偏心カムの外周面に当接し被作動部を結合して配された第1の当接部と、
前記第1の偏心カムに対し前記回転軸を挟んで対向する位置で前記第2の偏心カムの外
周面に当接して配され、前記第1の当接部側の重量に等しい重量の第2の当接部と、
前記回転軸の軸線と平行な平面を有し、一端を固定端とし他端を遊端として前記第1の
当接部を取り付けて前記第1の当接部を前記第1のカムの方向に押圧する弾性力を有する
板ばねから形成された第1の押圧手段と、
前記回転軸の軸線と平行な平面を有し、一端を固定端とし他端を遊端として前記第2の
当接部を取り付けて前記第2の当接部を前記第1の当接部の変位方向に対向する前記第2
のカムの方向に前記第1の押圧手段の弾性力と駆動瞬間毎に等しい弾性力で押圧する板ばねから形成された第2の押圧手段と、
先端に剛性半球を有する支持用ばねと、この支持用ばねの根本側が取り付けられた摩擦力センサー部とを有し、前記被作動部の磨耗の度合いを測定するための測定部とを備え、
前記回転軸の一端部を前記駆動モータの同軸上に接続し、この駆動モータによって前記回転軸を回転し、
前記回転軸の駆動力側から軸線方向に順に前記第1の偏心カム、第2の偏心カムを配置し、
前記剛性半球は、前記支持用ばねの弾性力によって前記被作動部に押圧されて当接され、
前記被作動部は、前記剛性半球が当接された状態で前記第1の当接部の直線的な往復動作の繰り返しにより表面が磨耗し、
前記摩擦力センサー部は、前記被作動部の磨耗状態の進行により変化する摩擦力を測定することを特徴とする測定装置
A rotating shaft rotated by a drive motor ;
A first eccentric cam attached to the rotating shaft;
A second eccentric cam attached to the rotating shaft in a positional relationship opposite to the first eccentric cam;
A first abutting portion arranged in contact with the outer peripheral surface of the first eccentric cam and coupled to the actuated portion;
Wherein relative to the first eccentric cam disposed in contact with the outer peripheral surface of the second eccentric cam at a position facing each other across the rotary shaft, the equal correct weight on the weight of said first contact portion Two abutting portions;
The first abutting portion has a plane parallel to the axis of the rotating shaft, and has one end as a fixed end and the other end as a free end, and the first abutting portion is directed to the first cam. First pressing means formed from a leaf spring having elastic force to press;
The second abutting portion has a plane parallel to the axis of the rotating shaft, the one end is a fixed end and the other end is a free end, and the second abutting portion is attached to the first abutting portion. The second facing the displacement direction
Second pressing means formed from a leaf spring that presses in the direction of the cam with an elastic force equal to the elastic force of the first pressing means and every driving instant ;
E Bei a support spring having a stiffness hemisphere tip, and a frictional force sensor unit base side is attached to the supporting spring, and a measuring unit for measuring the degree of wear of the driven portion,
One end of the rotary shaft is connected on the same axis of the drive motor, and the rotary shaft is rotated by the drive motor,
Arranging the first eccentric cam and the second eccentric cam in order from the driving force side of the rotary shaft in the axial direction;
The rigid hemisphere is pressed against and brought into contact with the actuated portion by the elastic force of the support spring,
The actuated part is worn on the surface by repeating the linear reciprocation of the first abutting part in a state where the rigid hemisphere is abutted,
The measuring apparatus characterized in that the frictional force sensor unit measures a frictional force that changes as the worn state of the operated part progresses .
前記第1の押圧手段と前記第2の押圧手段は、スペーサを介して所定の間隔を置いて配
された1組の板ばねから形成されていることを特徴とする請求項1に記載の測定装置
It said first pressing means and said second pressing means, measurement of claim 1 via a spacer, characterized in that it is formed from a set of leaf springs arranged at a predetermined interval Equipment .
前記第1の偏心カムと前記第2の偏心カムとは、円形中心部と、この円形中心部と同心
的に潤滑部を介して回転する円形外周部とから成り、
前記円形中心部の中心位置から偏心した位置に前記回転軸を貫通して固定して形成した
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の測定装置
The first eccentric cam and the second eccentric cam include a circular center portion and a circular outer peripheral portion that rotates concentrically with the circular center portion via a lubrication portion,
The measuring apparatus according to claim 1, wherein the rotating shaft is formed so as to penetrate and be fixed at a position eccentric from a center position of the circular central portion.
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