JPH09218003A - 軸垂直度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 金属板に突設された金属軸の垂直度を正確に
測定できる軸垂直度測定装置を提供する。 【解決手段】 金属板２を水平に保持する保持部６，
８，９に対して平行に接離可能なゲージ板１０を配設
し、このゲージ板１０を導電性材料により構成するとと
もに、このゲージ板１０には金属軸３の突設位置に対応
する位置に金属軸３の外径βより大径で板厚方向に延在
する測定用孔１４が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は軸垂直度測定装置に
係り、特に、金属板に突設された金属軸の垂直度を測定
する軸垂直度測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、スピニングマシンを使用して
スピニングカシメを施すことにより、薄い金属板に複数
の金属軸を垂直に突設した、プリンタのキャリッジのよ
うな機械部品が製造されている。このスピニングカシメ
により金属板に金属軸を突設する方法について説明する
と、図４および図５に示すように、まず、金属板２に形
成された孔２ａに金属軸３を嵌入しその一端部をわずか
に突出させる。そして、この突出した金属軸３の端面の
センタ位置にスピニングマシン２０のポンチ２１を当接
し、このポンチ２１をすり鉢のすり棒のごとく揺動させ
る。このポンチ２１の先端部は中心から約５度傾斜する
ように形成されているため、ポンチ２１の揺動運動によ
り前記金属軸３の突出した部分は前記金属板２の孔２ａ
の半径方向へ押し拡げられて塑性変形する。したがっ
て、前記金属軸３は塑性変形の際に生じる金属板２との
変形によって前記金属板２と圧着され前記金属板２に対
して垂直方向へ突設されることとなる。

【０００３】一方、金属板２に対して金属軸３がどの程
度垂直であるかを示す、いわゆる垂直精度を表す基準の
１つに軸の垂直度がある。この軸の垂直度とは、軸の傾
きを表す公差のことであり、具体的には、図６に示すよ
うに、垂直軸の先端部における円周部のある１点から傾
斜の最大限許容される位置における傾斜軸の対応する１
点までの距離をいう。したがって、軸の傾斜の許容範囲
を垂直度で定める場合には、軸の高さが大きい軸ほど厳
しい条件となる。

【０００４】そして、スピニングカシメによって金属板
２に突設される金属軸３にとってもその垂直度の精度は
重要であるが、従来においては、軸の垂直度を厳密に測
定する装置はなかった。したがって、従来のスピニング
カシメにより金属板２上に突設された金属軸３の垂直精
度を向上させる方法としては、スピニングマシン２０に
よるカシメの条件を経験則に基づいて調整する方法が取
られるに過ぎなかった。たとえば、前記ポンチ２１の下
死点を下げ過ぎると塑性変形が大きくなるためこの下死
点位置を調整したり、塑性変形が過大に加わる位置を調
べてその力を抑制するように前記ポンチ２１を当接する
位置を調整したり、また複数の軸をカシメる場合にその
カシメる軸の順番を工夫したりする程度であった。

【０００５】このため、スピニングカシメにより金属板
２上に突設される金属軸３の垂直度の精度はそれほど高
くなかったため、従来において、このような機械部品は
高度な垂直度精度を必要とされない部分に限って使用さ
れていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年の技術の
高度化に伴って機械部品に対する精度の要求も厳しくな
っており、例えば、カラープリンタのギアやサーマルヘ
ッドを搭載するためのベース部、いわゆるキャリッジと
して前記金属板２および金属軸３を使用する場合には、
１mm厚の金属板２に軸径が４mmの金属軸３が突設される
こととなり、その金属軸３の垂直度は０．１mm内に納め
ることが要求されている。このため、従来のカシメ条件
の調整による垂直度精度では対応しきれず、より厳密に
垂直度を測定できる装置が要望されていた。

【０００７】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、金属板に突設された金属軸の垂直度を正確に
測定できる軸垂直度測定装置を提供することを目的とす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明の請求項１に記載の軸垂直度測定装置の特徴は、
金属板を水平に保持する保持部に対して平行に接離可能
なゲージ板を配設し、このゲージ板を導電性材料により
構成するとともに、このゲージ板には金属軸の突設位置
に対応する位置に前記金属軸の外径より大径で板厚方向
に延在する測定用孔が形成されている点にある。そし
て、このような構成を採用したことにより、金属板に突
設された金属軸の垂直度を容易かつ確実に測定すること
ができる。

【０００９】また、請求項２に記載の軸垂直度測定装置
の特徴は、ゲージ板に金属板上の複数の金属軸に対応す
る複数の測定用孔を形成し、前記ゲージ板の測定用孔の
うち同一高さの金属軸に対応する測定用孔にそれぞれ高
さの異なる逃げ部を形成した点にある。そして、このよ
うな構成を採用したことにより、金属板に突設された金
属軸の高さが同一である場合でもそれぞれの金属軸の垂
直度を容易かつ確実に測定することができる。

【００１０】また、請求項３に記載の軸垂直度測定装置
の特徴は、測定用孔の内径を金属軸の外径に垂直度の２
倍を加えた大きさとした点にある。そして、このような
構成を採用したことにより、金属板に突設された金属軸
の垂直度を容易かつ確実に測定することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
乃至図３を参照して説明する。

【００１２】図１は、本発明の一実施形態である軸垂直
度測定装置の斜視図を示している。図中の中央部には、
被測定物１である金属板２に突設された複数の金属軸３
が測定位置に配設されており、各金属軸３は、従来技術
において説明したスピニングカシメにより金属板２に突
設されている。この被測定物１は、通常、サーマルプリ
ンタ（図示せず）に使用されるカセットチェンジャ方式
の下キャリッジ（図示せず）として使用されるものであ
り、前記金属軸３はリボンカセット交換の際に昇降され
る上キャリッジ用の鉛直方向のガイド軸とされる。一
方、前記金属板２の下面にはプリンタの水平方向のガイ
ド軸に嵌合するための嵌合部４が配設されている。この
嵌合部４には前記プリンタの摺動軸が貫通される貫通孔
（図示せず）が形成されている。

【００１３】そして、本実施形態の軸垂直度測定装置の
ベースとなる基台５上には、前記被測定物１を測定位置
に保持するためのシャフト６が前記基台５の上面に対し
て平行に延在するように支持されている。このシャフト
６は前記被測定物１の嵌合部４に形成されている貫通孔
に挿通されることにより前記被測定物１を測定位置に保
持するようになっている。また、前記シャフト６の一端
部側の延長上にはシャフトガイド７が配設されており、
前記シャフト６がこのシャフトガイド７に沿ってスライ
ドできるようにされている。このシャフトガイド７には
シャフト６のスライドを案内するための溝７ａがコの字
状に形成されており、この溝７ａの形状に合致するよう
に外形を形成された部材（図示せず）が、前記シャフト
６のシャフトガイド７側の端部にねじ止めされている。
この部材により、シャフト６が摺動する際に、前記シャ
フト６が前記シャフトガイド７との摩擦により摩耗して
しまうのを防止するようになっている。また、前記シャ
フト６を前記基台５上において支持しているのは、絶縁
性を有する１対のセラミックストッパ８であり、この１
対のセラミックストッパ８には前記シャフト６の端部が
挿通されるための挿通孔８ａが形成されている。また、
この挿通孔８ａに挿通するシャフト６の端部の外径は他
の部分よりもわずかに小さく形成されており、このシャ
フト６がシャフトガイド７からスライドされた場合に、
前記セラミックストッパ８の挿通孔８ａに挿通される途
中でこの挿通孔８ａと嵌合し、シャフト６の終端位置が
決定されるようになっている。

【００１４】また、前記シャフト６とともに、被測定物
１を前記基台５に対して平行に保持するための補助部材
９が前記基台５上に配設されている。この補助部材９は
セラミックス等の絶縁性材料により形成されている。

【００１５】以上説明したシャフト６、セラミックスト
ッパ８および補助部材９により被測定物１の保持部が構
成されている。そして、被測定物１の垂直度測定の際に
は、前記シャフト６は前記セラミックストッパ８により
支持されて前記補助部材９とともに被測定物１を測定位
置に前記基台５と平行に保持するようになっており、一
方、被測定物１の着脱の際には、前記シャフト６は前記
シャフトガイド７の溝７ａに沿ってスライドし、シャフ
トガイド７上に待機するようになっている。

【００１６】また、被測定物１の上方には、被測定物１
の垂直度を測定するゲージ板１０が被測定物１の上方に
おいて、この被測定物１に対して接離可能に昇降できる
ように配設されている。このゲージ板１０を昇降させる
機構としてはリニアガイド１１が使用されている。この
リニアガイド１１はスライダ１１ａと、このスライダ１
１ａを直線移動させる案内であるレール１１ｂとから構
成されており、このレール１１ｂを上下方向に取付ける
ための支柱１２が前記基台５の上面に立設されている。
そして、前記ゲージ板１０は、被測定物１に対して平行
となるように前記スライダ１１ａにボルト等によって固
定されている。このため、前記ゲージ板１０は、前記ス
ライダ１１ａとともに前記レール１１ｂに沿って上下方
向にスライドするようになっている。このゲージ板１０
を下降させたときの位置は、図１の実線で示すように、
少なくとも被測定物１の最も低い金属軸３の上端面より
も低い位置を取るように設定されており、また、上昇さ
せたときの位置は、図２の２点鎖線で示すように、最も
高い金属軸３の上端面よりも高く、被測定物１の着脱が
容易となる位置を取るように設定されている。

【００１７】そして、この被測定物１の着脱の際に前記
ゲージ板１０を上方位置で保持しておくために、前記支
柱１２の側面には棒状のゲージストッパ１３が一端部を
中心として回動自在に配設されている。このゲージスト
ッパ１３は、前記ゲージ板１０が上方位置にある場合に
その下端面に当接するようにして固定され、前記ゲージ
板１０をその上方位置に保持しておくようになってい
る。

【００１８】また、前記ゲージ板１０には被測定物１の
複数の金属軸３に対応する位置に各軸径に合わせた測定
用孔１４が形成されており、これらの測定用孔１４の内
径は垂直度の許容範囲に相当する大きさとされている。
具体的には、前記金属軸３の外径に垂直度の２倍を加え
た長さ、すなわち、測定用孔１４の内径をα、金属軸３
の外径をβ、垂直度をγとすると、測定用孔１４の内径
αは、α＝β＋２γの計算式で求められる大きさとされ
ている。

【００１９】そして、このゲージ板１０が前記リニアガ
イド１１によって被測定物１の金属板２に対して平行な
まま下降されると、前記金属軸３のうちで前記金属板２
に対する垂直度が許容範囲内にある金属軸３は前記測定
用孔１４を通過できるが、垂直度が許容範囲外である金
属軸３は前記ゲージ板１０に当接してしまい前記測定用
孔１４を通過できないようになっている。このように金
属軸３が前記測定用孔１４を通過できるか否かにより、
前記金属軸３の垂直度が許容範囲内であるか否かを測定
するようになっている。

【００２０】また、前記金属軸３が前記ゲージ板１０に
当接したことを検出する手段としては警報器１５が使用
されている。この警報器１５の端子の一方は前記ゲージ
板１０にボルト１６等によって接続されており、他方の
端子は前記金属板２にワニ口クリップ１７等により着脱
容易に接続されている。図中の警報器１５は発信音によ
りユーザーに警告するようになっているが、発信光等の
他の方法による警報手段を用いるようにしてもよい。

【００２１】そして、前記金属軸３と前記ゲージ板１０
とが接触していない場合には、前記セラミックストッパ
８および補助部材９が絶縁性材料から形成されているた
め、前記警報器１５には通電されず警告音を発すること
はない。しかし、前記金属軸３と前記ゲージ板１０とが
接触した場合には、前記警報器１５に通電されて、直ち
に警告音を発生しユーザーに警告するようになってい
る。そして、被測定物１の近傍には警告音が発せられた
場合に前記金属軸３の垂直度を修正するための修正レバ
ー１８が配設されており、この修正レバー１８はすべて
の金属軸３に届くようにするためレバーの長さが調整可
能にされ、水平面内において回動できるようにされてい
る。したがって、ユーザーは警告音が鳴らなくなるよう
に、前記修正レバー１８を使用して前記金属軸３の根元
付近を押動し、前記金属板２を変形させて修正するよう
になっている。

【００２２】また、前記金属軸３のうちで高さが同一の
金属軸３がある場合には、警報器１５による警告音が発
せられても、どの金属軸３が前記ゲージ板１０と接触し
ているのかわからない。そこで、図２に示すように、前
記ゲージ板１０に形成した各測定用孔１４のうちで高さ
が同一の金属軸３に対する測定用孔１４には、高さが相
互に異なる逃げ部１９が形成されている。これにより、
金属軸３の高さが同一であっても、金属軸３の上端面は
順番にゲージ板１０に接触するので、ゲージ板１０の下
降位置によってどの金属軸３が接触しているのか容易に
識別できるようになっている。

【００２３】つぎに、本発明の実施形態の作用について
説明する。

【００２４】まず、被測定物１を装着するために、図１
の２点鎖線で示すように、前記リニアガイド１１のスラ
イダ１１ａを前記レール１１ｂに沿って上方へスライド
し、このスライダ１１ａに固定されているゲージ板１０
を上方へ移動する。そして、前記ゲージストッパ１３に
より前記ゲージ板１０を被測定物１の着脱可能な上方位
置で保持しておく。この状態において、被測定物１の嵌
合部４を１対の前記セラミックストッパ８の間の所定の
位置に配設し、金属板２を前記補助部材９上に載置す
る。そして、前記シャフトガイド７上に待機している前
記シャフト６を前記シャフトガイド７の溝７ａに沿って
スライドし、このシャフト６を被測定物１の前記嵌合部
４に形成した貫通孔および前記セラミックストッパ８の
挿通孔８ａに挿通して前記被測定物１を測定位置に固定
する。このようにして被測定物１を配置した後に、前記
警報器１５のワニ口クリップ１７の端子を被測定物１の
金属板２に取着する。そして、前記ゲージストッパ１３
を前記ゲージ板１０からはずして、このゲージ板１０を
徐々に下降すると、高さの大きい金属軸３から順に垂直
度が測定されることとなる。もし、金属軸３の高さが同
一の高さのものである場合であっても、前記ゲージ板１
０に形成した測定用孔１４には、異なる高さの逃げ部１
９が形成されているため、前記ゲージ板１０の下降位置
によって垂直度を測定している金属軸３を識別すること
ができる。

【００２５】そして、金属軸３の垂直度が許容範囲内に
ある場合には前記金属軸３は前記ゲージ板１０の測定用
孔１４を挿通することができるが、前記金属軸３の垂直
度が許容範囲内にない場合には前記金属軸３は前記ゲー
ジ板１０に接触してしまうため、前記警報器１５に電気
が通り、この警報器１５が警告音を発する。この警告音
により、ユーザーは前記金属軸３が所望の垂直度の範囲
内にないことを認識し、前記修正レバー１８を用いて、
前記ゲージ板１０と接触している金属軸３の根元を押圧
して前記金属板２を変形させ、前記警告音が鳴らないよ
うにする。これによって、金属軸３の垂直度を所望の許
容範囲内にすることができる。

【００２６】したがって、本発明の実施形態によれば、
金属板２上に突設された金属軸３の垂直度を容易かつ確
実に測定することができる。

【００２７】なお、本発明は前記実施の形態のものに限
定されるものではなく、必要に応じて種々変更すること
が可能である。

【００２８】たとえば、前記ゲージ板１０は前記実施形
態のものに限定されず、被測定物１にあわせて測定用孔
１４の位置や大きさなどを変更してもよい。

【００２９】また、前記ゲージ板１０を昇降する場合は
手動に限らず、モータ等を連結して自動で昇降できるも
のとしてもよい。

【００３０】さらに、１枚の前記金属板２に突設されて
いる前記金属軸３の数は単数であってもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように本発明に係る軸垂直度
測定装置によれば、金属板上に突設された金属軸の垂直
度を容易かつ確実に測定することができる等の効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る軸垂直度測定装置の実施形態を
示す斜視図

【図２】 本発明に係る軸垂直度測定装置の実施形態に
おけるゲージ板の一部を省略した上面図

【図３】 図２のＡ−Ａ断面図に基づくゲージ板の説明
図

【図４】 スピニングカシメの説明図

【図５】 スピニングカシメの説明図

【図６】 軸の垂直度に関する説明図

【符号の説明】

１ 被測定物 ２ 金属板 ３ 金属軸 ５ 基台 ６ シャフト ７ シャフトガイド ８ セラミックストッパ ９ 補助部材 １０ ゲージ板 １４ 測定用孔 １５ 警報器 １９ 逃げ部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属板上に突設された金属軸の垂直度を
   測定する軸垂直度測定装置であって、前記金属板を水平
   に保持する保持部と、この保持部に対して平行に接離可
   能とされ前記金属軸の突設位置に対応する位置に前記金
   属軸の外径より大径で板厚方向に延在する測定用孔が形
   成されている導電性材料からなるゲージ板と、このゲー
   ジ板と前記金属板とに接続された警報器とを有すること
   を特徴とする軸垂直度測定装置。
2. 【請求項２】 前記ゲージ板に金属板上の複数の金属軸
   に対応する複数の測定用孔を形成し、前記ゲージ板の測
   定用孔のうち同一高さの金属軸に対応する測定用孔にそ
   れぞれ高さの異なる逃げ部を形成したことを特徴とする
   請求項１に記載の軸垂直度測定装置。
3. 【請求項３】 前記測定用孔の内径を前記金属軸の外径
   に垂直度の２倍を加えた大きさとしたことを特徴とする
   請求項１または請求項２に記載の軸垂直度測定装置。