(57)【要約】【課題】  ワークと金属円柱体の表面に施された加工目の摩擦力を評価するために、前記金属円柱体の中心軸の向きに沿ってワークが滑り始めるときの傾斜角を、安定且つ正確に測定することができる滑り角度測定機を提供する。【解決手段】  金属円柱体２を固定し、この金属円柱体２の中心軸５を傾斜させる向きに回動可能なステージ１３を備え、このステージ１３には、金属円柱体２に載せられたワーク４を中心軸５に沿って滑らせるためにワーク４の側面側に沿って設けられた側面ガイド部２２と、金属円柱体２に載せられたワーク４に対する中心軸５と直交する向きの姿勢を保つためにワーク４の底面側に沿って設けられた底面ガイド部２３と、が設けられている滑り角度測定機である。【選択図】図１
2006153687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属円柱体の表面に施された加工目の上にワークを載せ、前記金属円柱体の中心軸を傾斜させて前記ワークが滑り始める角度を求める滑り角度測定機であって、
前記金属円柱体を固定し、前記金属円柱体の中心軸を傾斜させる向きに回動可能なステージと、前記ステージの傾斜角度を検出する角度検出器とを備え、
前記ステージには、前記金属円柱体に載せられたワークを前記中心軸に沿って滑らせるために前記ワークの側面側に沿って設けられた側面ガイド部と、前記金属円柱体に載せられたワークに対する前記中心軸と直交する向きの姿勢を保つために前記ワークの底面側に沿って設けられた底面ガイド部と、が設けられていることを特徴とする滑り角度検出装置。
【請求項２】
前記ワークは板状ワークであり、前記側面ガイド部は、前記板状ワークの両側の側面それぞれに沿って設けられた２以上の回転体を備えるものであり、前記底面ガイド部は、前記板状ワークの両側の底面それぞれに沿って設けられた少なくとも１つの回転体を備えるものである請求項１に記載の滑り角度検出装置。
【請求項３】
前記加工目はローレット加工目であり、前記ローレット加工目に接するワークが、紙材、又は、基材に張り付けられた紙材である請求項１又は２に記載の滑り角度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙等のワークと金属円柱体の表面に施された加工目との摩擦力を評価するための滑り角度測定機であり、特に前記金属円柱体の中心軸の向きに沿ってワークが滑り始めるときの傾斜角を測定し、金属円柱体の加工目の摩擦力を評価するための滑り角度測定機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の滑り角度測定機としては、特許文献１、２に示されるように，被測定物を保持した測定板を駆動手段によって回動可能とし、被測定物が前記回動に伴って滑り始めたときの傾斜角度を検出することより滑り角度を求めるものが知られている。
【０００３】
一般に、被測定物（ワーク）が保持される測定板は、平板に構成される。この平板上に被測定物を保持することは容易にできる。ただし、被測定物が保持される測定板が、板ではなくロール状に形成される場合、被測定物を保持することは困難になる。
【０００４】
そこで、特許文献１の図４に、固定されたゴムローラ上をその周方向に滑ろうとする被測定物を、ゴムローラ前方のガイドローラで支えつつ、滑り始める傾斜角度を検出する角度測定装置が開示されている。
【特許文献１】特開平０７−３１１１３９号公報
【特許文献２】特開２００１−００４５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、表面に加工目が施された金属円柱体の場合、その周方向だけでの滑り角度だけでは測定が十分ではなく、被測定物が金属円柱体上をその中心軸に沿って滑り始める滑り角度を測定することが必要である。このような場合、金属円柱体上をその中心軸に沿って被測定物（ワーク）を安定して滑らせることが困難になる。
【０００６】
本発明は上記問題を鑑みなされたものであって、その目的とするところは、ワークと金属円柱体の表面に施された加工目の摩擦力を評価するために、前記金属円柱体の中心軸の向きに沿ってワークが滑り始めるときの傾斜角を、安定且つ正確に測定することができる滑り角度測定機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する第1発明は、金属円柱体の表面に施された加工目の上にワークを載せ、前記金属円柱体の中心軸を傾斜させて前記ワークが滑り始める角度を求める滑り角度測定機であって、前記金属円柱体を固定し、前記金属円柱体の中心軸を傾斜させる向きに回動可能なステージと、前記ステージの傾斜角度を検出する角度検出器とを備え、前記ステージには、前記金属円柱体に載せられたワークを前記中心軸に沿って滑らせるために前記ワークの側面側に沿って設けられた側面ガイド部と、前記金属円柱体に載せられたワークに対する前記中心軸と直交する向きの姿勢を保つために前記ワークの底面側に沿って設けられた底面ガイド部と、が設けられていることを特徴とする滑り角度検出装置である。
【０００８】
上記構成によると、前記金属円柱体表面の加工目の上に載せられたワークが、金属円柱体の中心軸の傾斜に伴って滑り初めようとするとき、そのワークの前記中心軸に沿った滑りの姿勢が、ワークの側面側に沿って設けられた側面ガイド部によって案内されるとともに、そのワークの前記中心軸と直交する向きの姿勢（周方向に傾こうとする姿勢）が、ワークの底面側に沿って設けられた底面ガイド部によって案内される。そのため、前記金属円柱体表面の加工目の上に載せられたワークは、安定且つ確実にその軸方向に向かって滑ることができる。
【０００９】
好ましい第２発明は、第1発明において、前記ワークは板状ワークであり、前記側面ガイド部は、前記板状ワークの両側の側面それぞれに沿って設けられた２以上の回転体を備えるものであり、前記底面ガイド部は、前記板状ワークの両側の底面それぞれに沿って設けられた少なくとも１つの回転体を備えるものである。
板状ワークの両側面のおのおのを２以上の回転体によって最少の摩擦係数でもって案内し、板状ワーク底面の両側のおのおのを1以上の回転体によって最少の摩擦係数でもって案内することにより、板状ワークと金属円柱体表面との摩擦力を正確に測定できる。
【００１０】
好ましい第３発明は、第1発明又は第２発明において、前記加工目はローレット加工目であり、前記ローレット加工目に接するワークが、紙材、又は、基材に張り付けられた紙材である。
これにより、金属円柱体表面のローレット加工目と紙材との摩擦力が正確に測定できる。
【発明の効果】
【００１１】
ワークと金属円柱体の表面に施された加工目の摩擦力を評価するために、前記金属円柱体の中心軸の向きに沿ってワークが滑り始めるときの傾斜角を、安定且つ正確に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る滑り角度検出装置の実施形態例を説明する。
図１は、本発明の一実施形態例に係る滑り角度検出装置の全体斜視図であり、図２は、図１のＡ方向の側面図であり、図３は、図１のＢ方向の上面図である。
【００１３】
図１において、滑り角度検出装置１は、基部１１の側面に取り付けられた回動駆動機構１２と、この回動駆動機構１２に連結されたステージ１３と、このステージ１３と回動駆動機構１２との間に設けられた角度検出器１４とを備えて構成される。
【００１４】
このステージ１３には、試験対象部品である、加工目３が施された金属円柱体２を挟持状態で固定する固定具２１と、固定された金属円柱体２の上に載置されたワーク４の側面の両側に位置する側面ガイド部２２と、前記ワークの底面の両側に位置する底面ガイド部２３とが設けられている。
【００１５】
基部１１は、ベース３１と、ベース３１の中程から垂直に立設された正面部材３２とからなる。ベース３１には、複数（図示例では4個）のレベル調整可能なマウント３３と、水準器３４とが設けられている。水準器３４を確認しながら、マウント３３のレベルを調整することにより、基部１１の鉛直姿勢を確保できる。
【００１６】
正面部材３２の正面側には、回動駆動機構１２がボルト等で取り付けられている。この回転駆動機構１２は、ハンドル３５を回転させると、適宜の変速機構である歯車装置などを介して、水平方向点前に突出する、図示されない中心軸を回転させる。ハンドル３５の回転方向を逆にすると、前記中心軸も逆に回転する。
【００１７】
ステージ１３は、テーブル３６と、テーブル３６の側面に固設された円体３７とからなる。この円体３７の中心が前記中心軸に嵌入されることにより、ステージ１３が基台１１に取り付けられる。そして、回転駆動機構１２のハンドル３５を回転駆動すると、ステージ１３の全体が基台１１に対して、二点鎖線のようにテーブル３６が傾斜するように回動可能となっている。
【００１８】
ステージ１３の円体３７の周囲に、角度メモリ３８が刻印され、回転駆動機構１２の突出基端にゼロマーク３９が刻印されている。角度メモリ３８が刻印された円体３７と、ゼロマーク３９が刻印された回転駆動機構１２の突出基端とが、ステージ１３の傾斜角度の角度検出器１４を構成している。
【００１９】
なお、角度検出器１４、回転駆動機構１２及びステージ１３は、旋回ステージとしてユニットして市販されており、それを組み込むようにすると、装置全体をコンパクトにくみ上げることができる。
【００２０】
試験対象部品である金属円柱体２は、金属製の円筒又は丸棒であり。その外周に、図示例ではローレット加工目４が施されている。
この金属円柱体２の表面に載せられるワーク４は、図示例では、板状ワークとなっている。より具体的には、板状ワークは、紙材を所定の大きさに切断したもの、又は基材に張り付けられた紙材を所定の大きさに切断したものである。
このローレット加工目３が施された金属円柱体２の表面における、紙材をベースとするワークの摩擦力は、金属円柱体２の中心軸に沿った滑り角度を検出することによりより正確に評価できる。
【００２１】
この金属円柱体２は、ステージ１３のテーブル３６の上に、固定具２１を介して挟持状態で固定される。固定具２１は、テーブル３６のほぼ中央に取り付けられた干渉材料４０と、この干渉材料４０と対向する位置にある押しパッド４１と、押しパッド４１の垂直方向に回転可能に取り付けられたネジ棒４２と、ネジ棒４２が螺合され、円体３７の側面に固定されるブラケット４３と、ネジ棒４２の先端のハンドル４４とから構成される。
【００２２】
ハンドル４４を回して、押しパッド４１を押し下げ、金属円柱体２を挟み込んで正面部材３２と平行になる状態にして固定する。すると、金属円柱体２は、ステージ１３の回転と共に、その中心軸が回転面内で傾斜できるようになる。
干渉材料４０及び押しパッド４１の底面には、樹脂製品やゴムなどが使用され、金属円柱体２がアルミニウム等の柔らかい金属であっても、傷が付かないようになっている。
【００２３】
この金属円柱体２の一端側に、板状ワーク４が載せられる。この板状ワーク４の姿勢を保つために、側面ガイド部２２と底面ガイド部２３とが、テーブル３６上に取り付けられた断面コ字状の一対のブラケット４５に一対に設けられている。
【００２４】
ブラケット４５は、固定具２１で固定された金属円柱体２の一端の両側に背中合わせ状態でテーブル３６に固定されている。側面ガイド部２２と底面ガイド部２３の取り付け状態は、図２及び図３に明瞭に示される。
【００２５】
一対のブラケット４５の上面に、それぞれ２個の回転体４６がテーブル３６と平行な面内で回転自在となるように取り付けられており、これらが側面ガイド部２２を構成する。回転体４６には、回転摩擦が少ない市販のカムフォロアを使用することが好ましい。４個の回転体４６は、中心軸５の両側に左右対象になるように配置され、ワーク４の側面との間に僅かな隙間ε１（０．５ｍｍ程度）が確保される。この側面ガイド部２２によって、ワーク４の中心軸５に沿った滑りが確保される。
【００２６】
一対のブラケット４５の内側面に、それぞれ１個の回転体４７がテーブル３６に垂直な面内で回転自在となるように取り付けられており、これらが底面ガイド部２３を構成する。回転体４７には、回転摩擦が少ない市販のカムフォロアを使用することが好ましい。２個の回転体４７は、中心軸５の両側に左右対象になるように配置され、ワーク４の底面との間に僅かな隙間ε２（０．５ｍｍ程度）が確保される。この底面ガイド部２３によって、ワーク４の中心軸５に垂直な面内での回転阻止（周方向に傾こうとすることの阻止）が確保される。
【００２７】
これら側面ガイド２２と底面ガイド２３によって、金属円柱体２の上面で線接触しているワーク４はその状態を保ったまま滑り出すことができる。
【００２８】
つぎに、上述した滑り角度検出装置１の作動を図１〜３及び図４により説明する。図４（ａ）は、ワーク４がセットされた状態を示す側面図であり、図４（ｂ）は、ワーク４の滑り始めの角度を検出するときの状態を示す側面図である。
【００２９】
［準備工程］
図１において、水準器３４を確認しながら、マウント３３のレベル調整を行い、基部１１の垂直姿勢を確保しておく。
つぎに、金属円柱体２をステージ１３の上に載せる。このとき、ステーシ１３のテーブル３６は水平姿勢としておく。金属円柱体２は、一対のブラケット４５の間にその一端が位置し、ブラケット４５の内側面の回転体４７にその側面が接触しないように置かれる（図２参照）。このとき、金属円柱体２の中心軸５がテーブル３６の回動面内と平行となるように配置する。そして、図１の固定具２１のハンドル４４を回して、干渉部材４０と押しパッド４１との間に金属円柱体２を挟んだ状態で固定する。
【００３０】
［ワークの設置工程］
つぎに、板上のワーク４を金属円柱体２の上に載せる。このとき、側面の回転体４６の間にワーク４が位置するとともに、底面の回転体４７に対してもその間にワークが位置し、ワーク４のセンターラインが金属円柱体２の中心軸５と一致し、バランスがとれた状態にする。この状態が、図４（ａ）で示される。
【００３１】
［滑り角度検出工程］
図１において、回転用のハンドル３５を回すと、ステージ１３の全体が時計方向に旋回するように回転していく。金属円柱体２上のワーク４の状態に注目しながら、ハンドル３５を回してステージ１３の全体を回転させる。
【００３２】
図４（ｂ）のように、ワーク４が滑り落ちると、図１のハンドル３５の回転を止める。滑り落ちるまで、ワーク４は、側面ガイド部２２と底面ガイド部２３で案内されており、金属円柱体２とワーク４との接触状態が変わらないようになっている。そして、図１の角度検出器１４により、そのときのステージ１３の回転角度（傾斜角度）を読み取ることにより、滑り角度を得ることができる。
【００３３】
以上のように、本実施形態例の滑り角度検出装置１によると、以下の効果を奏する。
側面ガイド部２２は、板状ワーク４の両側の側面それぞれに沿って設けられた４個の回転体４６を備えるものであり、底面ガイド部２３は、板状ワーク４の両側の底面それぞれに沿って設けられた２個の回転体４７を備えるものであるため、金属円柱体２と板状ワーク４との接触状態が変わらないまま、板状ワーク４を滑り始めるまでその姿勢を保持することができる。特に、回転体４６、４７に、回転抵抗の少ない市販のカムフォロアを使用すると、ワーク４が滑り始める傾斜角の誤差が生じにくい。これにより、金属円柱体２の中心軸５に沿ったワーク４の滑り初めの傾斜角を安定的に且つ正確に測定することができる。
【００３４】
金属円柱体２はローレット加工目３を有し、ローレット加工目３に接するワーク４が、紙材、又は、基材に張り付けられた紙材の板状である場合、ローレット加工目３に対する紙材の摩擦力が正確に測定できる。
【００３５】
角度検出器１４及び回転駆動機構１２及びステージ１３は、旋回ステージとしてユニットして市販されているものを用い、側面ガイド部２２や底面ガイド部２３にも市販の低摩擦のカムフォロアを使用すると、滑り角度測定機自体をコンパクトにくみ上げることができる。
【００３６】
以上説明した実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
（１）ワークは板状に限らず、紙材を巻き込んだ円筒状又はロール状のワーク５１であってもよい。この場合、図５に示すように、金属円柱体２の上に載置されるワーク５１を案内する側面ガイド部と底面ガイド部とは兼用部材として備えられる。金属円柱体２の両側に配設される回転体５２は、ワーク５１の外周曲面に沿った形状をしており、ワーク５１の両側の底面を案内すると同時に、ワーク１の両側の側面を案内する。すなわち、回転体５２の転動面における曲面５２ａの上側が側面ガイド部として機能し、曲面５２ａの下側が底面ガイド部として機能する。なお、この回転体５２には、図５の紙面厚み方向に２以上備えられる。
【００３７】
（２）金属円柱体２の加工目は、紙材の搬送のためにローレット加工目であることが好ましいが、これに限らない。金属円柱体２の外表面に対する、ブラスト処理による凹凸の加工目、金属溶射又はダイヤモンド等の溶着による粗目の加工目であってもよい。
【００３８】
（３）金属円柱体２の固定具２１は、図示例のように上下挟持式のネジタイプのものに限らない。金属円柱体２の左右を挟持するネジタイプのもの、Ｃ型クランプで固定するもの、その他、金属円柱体２の中心軸を揃えて固定できるものであればなんでもよい。
【００３９】
（４）ステージ１３の回転角度を検出する角度検出器１４には、回転駆動機構１２の回転数を角度に変換するような角度検出器を用いてもよい。
【００４０】
（５）回転駆動機構１２は手動に限らず、モータ駆動を用いて等角回転駆動させるものであってもよい。このとき、ワーク４が滑り落ちる瞬間を、例えば非接触センサでワーク４の動きを検出することにより検知し、その時点でモータ駆動を急停止するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態例に係る滑り角度検出装置の全体斜視図である。
【図２】図１のＡ方向の側面図である。
【図３】図１のＢ方向の上面図である。
【図４】作動状態を示す要部側面図である。
【図５】本発明の他の実施形態例に係る角度検出装置の要部の側面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１    滑り角度検出装置
２    金属円柱体
３    加工目（ローレット加工目）
４    ワーク（板状ワーク）
５    中心軸
１３    ステージ
１４    角度検出器
２２    側面ガイド部
２３    底面ガイド部
４６    回転体（側面ガイド部）
４７    回転体（底面ガイド部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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