(57)【要約】【課題】  押し引き機構にバックラッシュ等の隙間が存在しても、その隙間の影響なしに押し引き機構の作動でコッターを正確に移動することができ、圧縮荷重が大きい場合でも押し引きする力が小さく、常に小出力の押し引き機構で足り、取り付け位置の変形が少なく精密な間隙調整が可能である間隙調整装置を提供する。【解決手段】  互いに平行な２面１，２の間に挟持され圧縮荷重を受ける受板１２、コッター１４及び座板１６と、コッターを２面に平行に移動させる押し引き機構２０とを備える。受板１２は、２面１，２に対し直交する方向にのみ移動可能に支持され、コッター１４は、受板及び座板との摺動面の少なくとも一方が２面に対し移動方向に高さが漸増又は漸減する一定の勾配を有している。さらにコッターと受板及び座板との間に、ころがり摩擦係数の小さい転がり摩擦部材１８がそれぞれ挟持され、これにより摺動抵抗の総和が圧縮荷重の移動方向分力より小さく設定されている。【選択図】      図１
2006009902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行な２面の間に挟持され圧縮荷重を受ける受板、コッター及び座板と、該コッターを前記２面に平行に移動させる押し引き機構とを備え、
前記受板は、前記２面に対し直交する方向にのみ移動可能に支持され、
前記コッターは、受板及び座板との摺動面の少なくとも一方が前記２面に対し移動方向に高さが漸増又は漸減する一定の勾配を有しており、
前記コッターと受板及び座板との間に、ころがり摩擦部材がそれぞれ挟持され、これにより摺動抵抗の総和が圧縮荷重の移動方向分力より小さく設定されている、ことを特徴とする間隙調整装置。
【請求項２】
前記ころがり摩擦部材は、ベアリング、リテーナ入りローラガイド、又はリテーナ入りボールガイドである、ことを特徴とする請求項１に記載の間隙調整装置。
【請求項３】
前記押し引き機構は、圧縮荷重の移動方向分力によるコッターの移動を防止するようにセルフロック機構を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の間隙調整装置。
【請求項４】
前記圧縮荷重の移動方向分力の低下を補うために、コッターを移動方向に付勢する付勢装置を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の間隙調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮荷重を受ける２面間の間隙を調整する間隙調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮荷重を受ける２面間の間隙を調整する間隙調整装置として、レべリングブロックが広く知られている。
図３は、従来のレべリングブロックの模式図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）はＡ-Ａ断面図である。
【０００３】
この図に示すように、従来のレべリングブロックは、圧縮荷重を受ける２面５１、５２の間に挟持された受板５３、コッター５４及び座板５５と、コッターを図で水平移動させる押し引き機構５６（この例ではボルト）からなる。
コッター５４は、上面がテーパ面５４ａに、下面が水平面に形成され、これに対応して、受板５３の下面も同一角度のテーパ面５３ａに形成され、座板５５の上面は水平に形成されている。受板５３は、座板５５の側面に設けられた垂直溝に上下動可能に嵌まっている。
この構成において、コッター５４に設けられた雌ネジ５４ｂとボルト５６との螺合により、ボルト５６を回転させることで、コッター５４を水平移動させ、テーパ面５４ａ、５３ａの摺動により、受板５３を上下動させることができる。
【０００４】
上述したレべリングブロックは、間隙調整装置であり、種々の分野で用いられている（例えば、特許文献１〜３）。
【０００５】
特許文献１の「ロールの間隙調整装置」は、図５に示すように、一対のロール６１、６２がフレームに設けられた軸受け６３、６４に架設され、各軸受けの間に設けられたコッター状の滑動子６５を移動させることにより、ロールの間隙を調整する装置において、軸受けのフレーム及びコッター状の滑動子には一対の目盛付き主尺６６及び副尺６７が取り付けられたものである。
【０００６】
特許文献２の「立軸回転電機の案内軸受装置の軸受ギャップ調整装置」は、図６に示すように、パッド７２の外径側の固定コッター７３ｂと対向する面に球面ピボット７３ａを挟んで周方向両側に穿たれたコッター溝を設け、調整ねじ７３ｄを回転させて形成される球面ピボット７３ａと固定コッター７３ｂとの隙間に、コッター溝に沿ってギャップ確認用コッター７３ｈを打ち込んで、球面ピボット７３ａの中心と固定コッター７３ｂとの隙間を治具により測定し、この隙間が定められた値になるように調整するものである。
【０００７】
特許文献３の「竪孔掘削機の摺動部の隙間調整機構」は、図７に示すように、ガイド面または摺動面のいずれか一方を構成するスライドプレート８８ａと、スライドプレート８８ａの裏面にテーパ面ｃ，ｄを介して重ねるベースプレート９０とを備え、これらのプレート８８ａ，９０を、スライドプレート８８ａの片面が収容体８４の開口面８４ａから突出するように収容し、調整ボルト８５等の移動手段によりベースプレート９０をテーパ方向に移動させることにより、スライドプレート８８ａの収容体８４からの突出量を調整してガイド面と摺動面との隙間を調整するものである。
【０００８】
【特許文献１】特開平４−３４９９６２号公報、「ロールの間隙調整装置」
【特許文献２】特開平６−２１７４８６号公報、「立軸回転電機の案内軸受装置の軸受ギャップ調整装置」
【特許文献３】特開平１０−３７６４８号公報、「竪孔掘削機の摺動部の隙間調整機構」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図４は、図３のコッターにおける荷重のつり合いを示す図である。この図に示すように、圧縮荷重をＰ、コッター５４の水平に対する傾斜角をθ、テーパ面５４ａ、５３ａの摩擦係数をμとすると、コッター５４の下面の摩擦力はμＰとなる。また圧縮荷重Ｐのテーパ面に沿った分力と垂直力は、ＰｓｉｎθとＰｃｏｓθであるから、摩擦力はμＰｃｏｓθであり、この分力と摩擦力の水平成分は、それぞれＰｓｉｎθｃｏｓθとμＰｃｏｓ２θとなる。
従って、コッター５４を図で右に移動させる引張力Ｆ１と逆に左に移動させる押付力Ｆ２は、式（１）（２）で示される。
引張力Ｆ１＝μＰ＋μＰｃｏｓ２θ＋Ｐｓｉｎθｃｏｓθ・・・（１）
押付力Ｆ２＝μＰ＋μＰｃｏｓ２θ-Ｐｓｉｎθｃｏｓθ・・・（２）
【００１０】
コッター５４の垂直移動量と水平移動量の比を１／１０とすると、ｔａｎθ＝０．１、θは、約５．７１°であり、ｃｏｓ２θ≒０．９９≒１．０、ｓｉｎθｃｏｓθ≒０．０９９≒０．１となる。従って、圧縮荷重Ｐが１０トン＝１００００ｋｇ、摩擦係数μが０．２の場合、式（３）（４）のようになる。
引張力Ｆ１≒０．２×１００００＋０．２×１００００×１．０＋１００００×０．１＝２０００＋２０００＋１０００＝５０００ｋｇ・・・（３）
押付力Ｆ２≒０．２×１００００＋０．２×１００００×１．０＋１００００×０．１＝２０００＋２０００-１０００＝３０００ｋｇ・・・（４）
なお、以上は例示であり、摩擦係数μは通常約０．１〜０．４であり、コッターの垂直移動量と水平移動量の比は、任意に設計でき、通常は１／２０〜１／１０程度である。
【００１１】
上述した例からもわかるように、従来の間隙調整装置では、コッター（勾配付きのプレート）を押し引きする時、コッター上下面の摩擦力と勾配の傾斜面に対する水平方向の力が必要になる。
この結果、一般的に摩擦力（上記の例で４０００ｋｇ）の方が水平方向の分力（上記の例で１０００ｋｇ）より大きいため、押し引き機構（例えばボルトとこれに螺合するネジ孔）に必然的に存在するバックラッシュ等の隙間により、押し作動（図で左向き）と引き作動（図で右向き）の際にその隙間に相当する誤差が、押し引き機構で生じ、押し引き機構の作動位置でコッターを正確に移動できない問題点があった。
【００１２】
また、押し引き機構で必要となる引張力及び押付力は、上述した例からもわかるように、圧縮荷重Ｐの約３割から５割程度に達するため、圧縮荷重が大きくなるとともに、押し引きする力は摩擦係数に比例して非常に大きくなり、大出力の押し引き機構が必要となる。
【００１３】
さらに、押し引き機構で必要となる引張力及び押付力に相当する水平力が間隙調整装置を取り付ける装置のフレーム等に作用するため、フレームが変形し、精密な間隙調整が困難となる。
【００１４】
本発明はかかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、（１）押し引き機構にバックラッシュ等の隙間が存在しても、その隙間の影響なしに押し引き機構の作動でコッターを正確に移動することができ、（２）圧縮荷重が大きい場合でも押し引きする力が小さく、常に小出力の押し引き機構で足り、（３）取り付け位置の変形が少なく精密な間隙調整が可能である間隙調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明によれば、互いに平行な２面の間に挟持され圧縮荷重を受ける受板、コッター及び座板と、該コッターを前記２面に平行に移動させる押し引き機構とを備え、
前記受板は、前記２面に対し直交する方向にのみ移動可能に支持され、
前記コッターは、受板及び座板との摺動面の少なくとも一方が前記２面に対し移動方向に高さが漸増又は漸減する一定の勾配を有しており、
前記コッターと受板及び座板との間に、ころがり摩擦部材がそれぞれ挟持され、これにより摺動抵抗の総和が圧縮荷重の移動方向分力より小さく設定されている、ことを特徴とする間隙調整装置が提供される。
【００１６】
前記ころがり摩擦部材は、ベアリング、リテーナ入りローラガイド、又はリテーナ入りボールガイドである。
【００１７】
本発明の構成によれば、ころがり摩擦部材の摺動抵抗、すなわち、ころがり摩擦係数は最大で約０．００３なので、コッターと受板及び座板との摺動抵抗を従来の約１／３０〜１／１００程度に大幅に低減できる。
この結果、上述した例は、式（５）（６）のようになる。
引張力Ｆ１≒０．００３×１００００＋０．００３×１００００×１．０＋１００００×０．１＝３０＋３０＋１０００＝１０００ｋｇ・・・（５）
押付力Ｆ２≒０．００３×１００００＋０．００３×１００００×１．０＋１００００×０．１＝３０００＋３０００-１０００＝-９４０ｋｇ・・・（６）
【００１８】
すなわち、本発明の構成により、圧縮荷重の移動方向の分力（上記の例で１０００ｋｇ）が摩擦力（上記の例で６０ｋｇ）より常に十分大きいため、押し引き機構にはこの分力により常に同一方向の荷重が作用する。
従ってバックラッシュ等の隙間があっても、その隙間は同一方向に常に押付けられているため、その隙間の影響なしに押し引き機構の作動でコッターを正確に移動することができる。
【００１９】
また、押し引き機構で必要となる引張力及び押付力は、摺動抵抗が非常に小さいので、実質的に圧縮荷重の移動方向分力に相当するにすぎず、圧縮荷重Ｐの約１割前後であり、圧縮荷重が大きい場合でも押し引きする力が小さく、常に小出力の押し引き機構で足りる。従って、押し引き機構を小型、小出力にできる。
【００２０】
さらに、押し引き機構で必要となる引張力及び押付力が間隙調整装置を取り付ける装置のフレーム等に作用しても、引張力及び押付力が小さいため、取り付け位置の変形が少なく精密な間隙調整が可能である。
【００２１】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記押し引き機構は、圧縮荷重の移動方向分力によるコッターの移動を防止するようにセルフロック機構を有する。
この構成により、間隙調整装置に制動機構（ブレーキ等）を設けなくても、圧縮荷重の移動方向分力によるコッターの移動を防止することができる。
【００２２】
また、前記圧縮荷重の移動方向分力の低下を補うために、コッターを移動方向に付勢する付勢装置を備える、ことが好ましい。
この構成により、取付けの方向や取付け装置の特性により、圧縮荷重が低下する場合でも、「圧縮荷重の移動方向の分力＋付勢力」を摩擦力より常に十分大きく設定し、バックラッシュ等の隙間があっても、その隙間の影響なしに押し引き機構の作動でコッターを正確に移動することができる。
【発明の効果】
【００２３】
上述したように、本発明の間隙調整装置は、（１）押し引き機構にバックラッシュ等の隙間が存在しても、その隙間の影響なしに押し引き機構の作動でコッターを正確に移動することができ、（２）圧縮荷重が大きい場合でも押し引きする力が小さく、常に小出力の押し引き機構で足り、（３）取り付け位置の変形が少なく精密な間隙調整が可能である、等の優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２５】
図１（Ａ）は、本発明の間隙調整装置の第１実施形態図である。この図において、本発明の間隙調整装置１０は、互いに平行な２面１，２の間に挟持され圧縮荷重を受ける受板１２、コッター１４及び座板１６と、コッター１４を２面１，２に平行に移動させる押し引き機構２０とを備える。
この例において、２面１，２は水平面であり、コッター１４の移動方向は図で水平の左右方向である。しかし、本発明はこれに限定されず、２面１，２が水平以外の鉛直面、傾斜平面であってもよい。なお、特に記載しない限り、２面１，２が水平面である場合を以下に説明する。
【００２６】
受板１２は、図で下方に作用する圧縮荷重Ｐを面１から直接受ける水平な上面１２ａと、左右の鉛直外面１２ｂを有する。座板１６は、この例では本体１７と一体に形成されている。なお、座板１６と本体１７を別に構成し、ボルト等で一体に連結してもよい。また、座板１６と本体１７は、図示しないボルト等で水平な下面２に固定するのがよい。
本体１７は、貫通孔１７ａを上部に有し、この孔に受板１２が嵌合し、鉛直外面１２ｂを案内して受板１２を鉛直方向にのみ移動可能に支持している。なお、この支持・案内手段は、この例に限定されず、受板１２を前記２面１，２に対し直交する方向に案内する限りで、他の手段（例えば、滑りキー、リニアガイド等）でもよい。
【００２７】
コッター１４は、この例では上面に図で右方向に高さが漸減するテーパ面１４ａを有し、下面１４ｂは水平に形成されている。またこれに対応して、受板１２の下面１２ｃもテーパ面１４ａと同一の勾配θに形成され、座板１６の上面１６ａは水平に形成されている。
なお、コッターの構成はこの例に限定されず、受板及び座板との摺動面の少なくとも一方が前記２面１，２に対し移動方向に高さが漸増又は漸減する一定の勾配を有していればよい。
【００２８】
本発明の間隙調整装置１０は、さらにコッター１４と受板１２及び座板１６との間にころがり摩擦部材１８（この例ではリニアローラベアリング）を備える。その他のころがり摩擦部材として、その他の形式のベアリング、リテーナ入りローラガイド、又はリテーナ入りボールガイドを用いてもよい。
この例で、リニアローラベアリング１８は、円筒ころが本体内部を循環できる構造のものであり、本体は、受板１２及び座板１６の所定の位置にそれぞれ図示しない取付金具（ボルト等）で固定されている。
なお、リニアローラベアリング１８の本体を、コッター１４の上下面の一方又は両方に固定してもよい。
【００２９】
押し引き機構２０は、例えば、ネジの螺旋溝がセルフロック機能を有するボルトとこれと螺合するネジ孔であり、コッター１４を２面１，２に平行に移動させる機能と、コッターの移動を防止するセルフロック機構とを有する。押し引き機構２０の可動部（ロッド等）とコッター１４は、例えばピン２１等で連結される。
なお、押し引き機構２０は、この例に限定されず、シクリュージャッキ、サーボモータとスクリューネジの組合せ、直動シリンダ、等でもよい。
【００３０】
上述した構成により、リニアローラベアリング１８のころがり摩擦係数は最大で約０．００３であるので、コッター１４と受板１２及び座板１６との摺動抵抗を大幅に低減することができる。
【００３１】
図１（Ｂ）は、第１実施形態図のコッターにおける荷重のつり合いを示す図である。この図は、上述した図４と実質的に同一であるが、摩擦係数μが従来の約０．１〜０．４に対し、本発明では最大で約０．００３である点が大きく相違する。
従って、上述した式（１）（２）における摩擦係数μを含む項は従来の約１／３０〜１／１００程度となり、非常に小さいので、これを無視することができ、式（５）（６）が成り立つ。
引張力Ｆ１≒＋Ｐｓｉｎθｃｏｓθ・・・（５）
押付力Ｆ２≒-Ｐｓｉｎθｃｏｓθ・・・（６）
【００３２】
すなわち、本発明の構成により、圧縮荷重Ｐの移動方向の分力（Ｐｓｉｎθｃｏｓθ）が摩擦力より常に十分大きいため、押し引き機構にはこの分力により常に同一方向（図で左向き）の荷重が作用する。従って押し引き機構にピン２１の隙間や、バックラッシュ等の隙間があっても、その隙間は同一方向に常に押付けられているため、その隙間の影響なしに押し引き機構の作動でコッターを正確に移動することができる。
【００３３】
また、押し引き機構で必要となる引張力及び押付力は、摺動抵抗が非常に小さいので、実質的に圧縮荷重の移動方向分力に相当するにすぎず、圧縮荷重Ｐの約１割前後であり、圧縮荷重が大きい場合でも押し引きする力が小さく、常に小出力の押し引き機構で足りる。従って、押し引き機構を小型、小出力にできる。
【００３４】
さらに、押し引き機構で必要となる引張力及び押付力が間隙調整装置を取り付ける装置のフレーム等に作用しても、引張力及び押付力が小さいため、取り付け位置の変形が少なく精密な間隙調整が可能である。
【００３５】
図２（Ａ）は、本発明の間隙調整装置の第２実施形態図である。この図において、本発明の間隙調整装置１０は、互いに平行な２面１，２の間に挟持され圧縮荷重を受ける受板１２、コッター１４及び座板１６と、コッター１４を２面１，２に平行に移動させる押し引き機構２０とを備える。
コッター１４は、この例では上面に図で右方向に高さが漸増するテーパ面１４ａを有する。さらに、押し引き機構２０はこの例では、ボルトとこれに螺合するネジ孔である。
【００３６】
また、この例において、ベアリング１８は、円筒ころを保持器で一定の間隔に並べたものであり、受板１２及び座板１６の所定の位置に固定することなく挟持されている。
さらに、この例において、本発明の間隙調整装置は、圧縮荷重の移動方向分力の低下を補うために、コッター１４を移動方向（この図で右方向）に付勢する付勢装置２２を備える。付勢装置２２はこの例では、コッター１４を右方向に押付ける圧縮ばねであるが、反対側でコッター１４を右方向に引く引張ばねでもよく、或いは空圧シリンダ又は液圧シリンダでもよい。
すなわち、付勢装置２２による付勢力は、圧縮荷重の移動方向分力の方向と同じに設定する。また、付勢装置２２による付勢力Ｆは、摺動抵抗の総和より大きく設定されている。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００３７】
図２（Ｂ）は、第２実施形態図のコッターにおける荷重のつり合いを示す図である。この図は、上述した図１（Ｂ）と実質的に同一であるが、コッター１４の上面が図で右方向に漸増するテーパ面１４ａである点で異なる。
上述した式（１）（２）における摩擦係数μを含む項は従来の約１／３０〜１／１００程度であり、非常に小さいので、これを無視することができ、式（７）（８）が成り立つ。ここで、Ｆは、付勢装置２２による右向きの付勢力である。
引張力Ｆ１≒-Ｐｓｉｎθｃｏｓθ-Ｆ・・・（７）
押付力Ｆ２≒＋Ｐｓｉｎθｃｏｓθ＋Ｆ・・・（８）
【００３８】
上述した構成により、圧縮荷重Ｐの移動方向の分力（Ｐｓｉｎθｃｏｓθ）が摩擦力より常に十分大きいため、押し引き機構にはこの分力により常に同一方向（図で左向き）の荷重が作用する。従って押し引き機構にバックラッシュ等の隙間があっても、その隙間は同一方向に常に押付けられているため、その隙間の影響なしに押し引き機構の作動でコッターを正確に移動することができる。
また付勢装置２２を備える構成により、取付けの方向や取付け装置の特性により、圧縮荷重が低下する場合でも、「圧縮荷重の移動方向の分力＋付勢力」を摩擦力より常に十分大きく設定し、バックラッシュ等の隙間があっても、その隙間の影響なしに押し引き機構の作動でコッターを正確に移動することができる。
【００３９】
なお、本発明は上述した実施例及び実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。例えば、コッターの下面のみ、又は上下両面にテーパ面を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の間隙調整装置の第１実施形態図である。
【図２】本発明の間隙調整装置の第２実施形態図である。
【図３】従来のレべリングブロックの模式図である。
【図４】図３のコッターにおける荷重のつり合いを示す図である。
【図５】特許文献１の「ロールの間隙調整装置」の構成図である。
【図６】特許文献２の「立軸回転電機の案内軸受装置の軸受ギャップ調整装置」の構成図である。
【図７】特許文献３の「竪孔掘削機の摺動部の隙間調整機構」の構成図である。
【符号の説明】
【００４１】
１，２  面、１０  間隙調整装置、１２  受板、
１２ａ  上面、１２ｂ  鉛直外面、１２ｃ  下面、
１４  コッター、１４ａ  テーパ面、１４ｂ  下面、
１６  座板、１７  本体、１７ａ  貫通孔、
１８  ころがり摩擦部材（リニアローラベアリング）、
２０  押し引き機構、２１  ピン、２２  付勢装置
【図１】
2006009902.tif 000003
【図２】
2006009902.tif 000004
【図３】
2006009902.tif 000005
【図４】
2006009902.tif 000006
【図５】
2006009902.tif 000007
【図６】
2006009902.tif 000008
【図７】
2006009902.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成16年6月28日(2004.6.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
押し引き機構２０は、例えば、ネジの螺旋溝がセルフロック機能を有するボルトとこれと螺合するネジ孔であり、コッター１４を２面１，２に平行に移動させる機能と、コッターの移動を防止するセルフロック機構とを有する。押し引き機構２０の可動部（ロッド等）とコッター１４は、例えばピン２１等で連結される。
なお、押し引き機構２０は、この例に限定されず、スクリュージャッキ、サーボモータとスクリューネジの組合せ、直動シリンダ、等でもよい。