(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する円柱状のワークピースを支持する垂直心出し固定振れ止であって、
ハウジングと、
ワークピースに向かう運動軸に沿って摺動自在に前記ハウジング内に設けたアーム支持本体と、
前記運動軸と鋭角を成す第１平面内において摺動自在に前記アーム支持本体に設けた第１支持アームと、
前記第１支持アームと共に第１ワーク接触位置に向かって移動するために前記第１支持アーム上に設けた第１ワークピース接触部材と、
前記運動軸と鋭角を成す第２平面内において摺動自在に前記アーム支持本体に設けた第２支持アームと、
前記第２支持アームと共に第２ワーク接触位置に向かって移動するために前記第２支持アームに設けた第２ワークピース接触部材と、
第３ワーク接触位置においてワークピースに係合するために前記アーム支持本体に設けた第３ワークピース接触部材と、
前記第１ワークピース接触部材の接触位置を調節するためにハウジング内に設けたカム手段であって、移動可能に前記ハウジング内に設けた垂直調節ガイド部材と、前記垂直調節ガイドと共に移動しカム輪郭を備えるカム面を有するカム構造体とを含むカム手段と、
前記第１支持アーム上に支持され前記カム面に係合可能なカム従動子であって、前記アーム支持本体が前記運動軸に沿って動くときに前記カム面に沿って可動であり、前記カム面の前記輪郭によって定められる運動経路に沿って第１ワークピース接触部材を前記第１ワーク接触位置に向かって動かすカム従動子と、
前記ハウジング内に設けられ前記垂直調節ガイド部材に係合して前記カム面と前記第１ワーク接触位置とを前記運動軸を横切る方向に動かす第１垂直調節構造体と、
前記アーム支持本体を前記運動軸に沿って摺動させ前記第１ワークピース接触部材と、前記第２ワークピース接触部材と、前記第３ワークピース接触部材を移動させて前記ワークピース上の異なる点に係合させる動力手段とを、
含んでなる固定振れ止。
【請求項２】
請求項１の固定振れ止であって、
移動自在にハウジングに取り付けられた第２垂直調節ガイド部材、及び該第２垂直調節ガイド部材と共に動き、カム輪郭を備える第２カム構造体であって、カム輪郭を備える第２カム面を有する、前記第２垂直ガイド部材の該第２カム構造体と、
前記第２支持アームに担持された第２カム従動子であって、前記アーム支持本体が前記運動軸に沿って動くときに前記第２カム構造体の前記カム面に係合して、前記第２カム構造体の前記カム輪郭によって定められた運動経路に沿って前記第２ワークピース接触部材を前記第２ワーク接触位置に向けて動かす第２カム従動子と、
前記第１垂直調節ガイド部材と前記第２垂直調節ガイド部材に係合して、前記第１垂直調節構造体が前記運動軸を横切る方向に動くときに前記第２ワークピース接触位置を前記運動軸を横切る方向に動かすロッカー構造体とを、
含んでなる固定振れ止。
【請求項３】
請求項２の固定振れ止であって、前記の最初に言及した垂直調節ガイド部材と、前記第２垂直調節ガイド部材は前記ハウジング内において前記アーム支持本体の対向側部に配設され、前記第１支持アームと、前記第２支持アームは前記アーム支持本体の対向側部に取り付けられかつ前記運動軸に関して約45°かつ互いに約90°をなすように配設された２つの平面内で摺動自在に配設されている固定振れ止。
【請求項４】
前記カム従動子はカムコロを含んでなる請求項１の固定振れ止。
【請求項５】
前記第１垂直調節構造体は前記ハウジングに設けたねじ付き部材を含んでなる請求項１の固定振れ止。
【請求項６】
請求項１の固定振れ止であって、
前記ハウジング内に移動可能に設けられかつ前記垂直調節ガイド部材に係合した水平調節ガイド部材と、
前記ハウジング内に移動可能に設けられかつ前記水平調節ガイド部材と係合して前記カム面と前記第１ワーク接触位置を前記運動軸に沿った方向に動かす第２調節構造体とを、
含んでなる固定振れ止。
【請求項７】
回転する円柱状のワークピースを支持する固定振れ止であって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配設されワークピースに向かう運動軸に沿って前記ハウジング内で摺動自在なアーム支持本体と、
前記運動軸と鋭角を成す第１平面内において摺動自在に前記アーム支持本体に設けた第１支持アームと、
前記第１支持アームと共に第１ワーク接触位置に向かって移動するために前記第１支持アーム上に設けた第１ワークピース接触部材と、
前記運動軸と鋭角を成す第２平面内において摺動自在に前記アーム支持本体に設けた第２支持アームと、
前記第２支持アームと共に第２ワーク接触位置に向かって移動するために前記第２支持アーム上に設けた第２ワークピース接触部材と、
第３ワーク接触位置においてワークピースに係合するために前記アーム支持本体に設けた第３ワークピース接触部材と、
前記運動軸に対して垂直又は平行のいずれか一方の方向に前記第１ワークピース接触部材と、前記第２ワークピース接触部材のワークピース接触位置を調節するためにハウジング内に設けたカム手段であって、移動可能に前記ハウジング内に設けた第１ガイド部材と、前記第１ガイド部材と共に移動し輪郭を備えるカム面を有する第１カム構造体とを含むカム手段と、
前記第１支持アーム上に支持された第１カム従動子であって、前記アーム支持本体が前記運動軸に沿って動くときに前記第１カム構造体の前記カム面と係合して前記第１ワークピース接触部材を前記第１ワーク接触位置に向かって動かす第１カム従動子と、
前記ハウジングに設けられ前記垂直調節ガイド部材係合して前記カム面と前記第１ワーク接触位置とを前記運動軸を横切る方向に動かす第１調節構造体と、
前記ハウジング内に移動可能に設けられた第２ガイド部材と、該第２ガイド部材と共に動き輪郭を備えるカム面を有する第２カム構造体と、
前記第２支持アームで支持された第２カム従動子であって、前記アーム支持本体が前記運動軸に沿って動くときに前記第２カム構造体の前記カム面に係合して前記ワークピース接触部材を前記第２ワーク接触位置へ動かす第２カム従動子と、
前記第１ガイド部材及び前記第２ガイド部材と係合して、前記第１調節構造体が前記第１ガイド部材を動かすときに前記運動軸を横切る方向に前記第２ワークピース接触位置を動かす第１ロッカー構造体と、
前記ハウジング内に移動可能に設けられ前記１ガイド部材又は前記第２ガイド部材のいずれか一方と共に動く第３ガイド部材と、該第３ガイド部材と共に動く第３カム構造体と、
前記ハウジングに設けられかつ前記第３ガイド部材に係合して該第３ガイド部材と共に移動する該第３ガイド部材のワーク接触位置を移動させる第２調節構造体と、
前記アーム支持本体を前記運動軸に沿って摺動させ前記第１ワークピース接触部材と、前記第２ワークピース接触部材と、前記第３ワークピース接触部材を移動させて前記ワークピース上の異なる点に係合させる動力手段とを、
含んでなる固定振れ止め。
【請求項８】
前記第１ガイド部材と、前記第３ガイド部材を並列させて摺動するように設けた請求７の固定振れ止。
【請求項９】
前記第１支持アームと前記第２支持アームは前記アーム支持本体上に十字状に取り付けられている請求７の固定振れ止。
【請求項１０】
前記各ワーク接触部材は円柱状ワークピースの表面に係合するための平らなワーク接触面を有する請求７の固定振れ止。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、精密機械加工又は研摩を行うために円柱（円筒）状ワークピースを支えるのに使われる固定振れ止に関する。より明確に言えば、本発明は、支持されたワークピースの位置を水平及び垂直の両方向に調節するための内部カム装置を有する多点型精確芯出し固定振れ止に関する。
【０００２】
【背景技術】
固定振れ止は、機械加工または研摩するために回転可能な円柱状ワークピースを支えるのに一般的に使用される。固定振れ止は、以下の米国特許を含む私の先のいくつかの合衆国特許に見いだされる。
・1994年2月15日発行の米国特許第5,285,599号「内部中心線調節を伴う固定振れ止調節方法」
・1993年8月24日発行の米国特許第5,237,780号「内部中心線調節を伴う固定振れ止」
・1991年10月22日発行の米国特許第5,058,468号「リモートゲージ固定振れ止ヘッド」
・1987年3月3日発行の米国特許第4,647,100号「ローラ支持された把持アームを備える平行グリッパ」
・1987年3月3日発行の米国特許第4,647,097号「I.D.又はO.D.平行グリッパ」
・1983年8月23日発行の米国特許第4,399,639号「精確芯出し固定振れ止」
【０００３】
典型的に、固定振れ止は、ワークピースに隣接して適当なベースに取り付けられたハウジングを含む。ハウジング内の本体は、油圧シリンダにより、ワークピースの水平軸(中心線)に接近離反するように摺動自在に動かされる。本体上に把持２つのアームが十字状に摺動自在に取り付けられて、本体と共に動く。各アームの外端に摩耗パッドが取り付けられ、そして、本体に第３摩耗パッドが取り付けられている。内部調節手段は、ワークピースが回転するとき、ワークピースのための３点把持装置を提供するために３つの摩耗パッドを協働させる。
【０００４】
私の先の特許で説明されるさまざまな理由で、ワークピースの回転軸は水平又は垂直のいずれか一方の方向にわずかな距離移動するかもしれない。私の先の特許は、固定振れ止ハウジングを調節しないでワークピース軸を水平変化させるために摩耗パッド位置を調節する手段を開示する。
【０００５】
固定振れ止全体の位置を調節する必要なくして、摩耗パッドの垂直調節を行う手段に対する要望が存在する。
【０００６】
【発明の開示】
本発明の広い目的は摩耗パッドの垂直位置を調節するための内部カム装置を提供することである。好ましい固定振れ止は、２つの内部調節特徴を有する。垂直調節スクリュにより、ユーザは、１組の内部楔形ガイドを移動させてそれぞれの把持アームで運ばれるカム従動子に係合させることができる。調節スクリュは２つのガイドのうちの１つを調節位置へ動かす。第１ガイドによって動かされたロッカーアームは、第２アームにカム係合する第２ガイドを動かす。２つのガイドは、それらのそれぞれのカム面に沿って反対方向に移動する。その結果、１つのアーム上の摩耗パッドは、それがワーク接触位置に向かってカム移動される前に、さらに水平方向に進む。第２摩耗パッドは、そのワーク接触位置に近づく前は、さほど前進しないであろう。３個の摩耗パッドの平坦なワーク接触面の幾何学的形状と、ワークピースの円柱状輪郭は、３個の摩耗パッドの接触中心が固定振れ止全体の位置を調節しないで調節することができるように設けられている。調節スクリュの回転を逆にすると、摩耗パッドの反対側の垂直方向のワーク接触位置が調節される。
【０００７】
第１組の楔形ガイド部材に並列した関係で配列された第２組の楔形ガイド部材は、２つのアームによって運ばれる同じカム従動子に係合する。第２水平調節スクリュは、３個の摩耗パッドの水平位置変化を与えるようにガイドを調節する。
【０００８】
発明のさらなる目的と利点は、以下の詳細な記述を参照することにより、本発明分野の当業者にとって容易に明らかになるであろう。
【０００９】
【発明の実施形態】
発明の実施の形態を添付図面を参照して説明するが、これらの図面において同様な部分に同様な番号が付されている。
【００１０】
図１乃至４を参照すると、好ましい固定振れ止は、1組の側板（サイドプレート）12, 14を持つハウジング10を含む。トップカバー16は、これらの２個の側板に挟まれて該側板の上縁に取り付けられている。下側スライドプレート18は前記２個の側板の下端に取り付けられている。スライドプレート18は平らなすべり面19を有する。側板の対向内面は互いに平行である。
【００１１】
把持アーム支持本体20は、２個の側板間においてすべり面19に摺動自在に取り付けられている。図５を参照して、アーム支持本体20の１側に、例えば、すべり面19の平面に関して約45°の角度で配設したスロット22が設けてある。このスロット22内に細長い把持アーム24を摺動自在に取り付けている。
【００１２】
把持アーム24の上側外端で支持される摩耗パッド支持構造体26は上摩耗パッド28を支える。この上摩耗パッド28は、ワークピースの円柱状輪郭29に接する平面28a内に位置する平坦なワーク接触面（図１４）を有する。
【００１３】
図６を参照して、把持アーム支持本体20は、スライドプレート18のすべり面19に対して約45°かつスロット22に対して約90°の角度で延伸するスロット（溝）30を有する。第２把持アーム32はスロット30内に摺動自在に取り付けられている。摩耗パッド支持構造体34は把持アーム32の下側外端に普通の方法で取り付けられている。摩耗パッド支持構造体34は、ワークピースの輪郭29にこれまた接する平面38（図１４）内に位置する平坦なワーク接触面を有する摩耗パッド36を支える。
【００１４】
第３摩耗パッド支持構造体40は把持アーム支持本体20の前部に付けられていて、センター摩耗パッド42を支える。摩耗パッド42は、ワークピースの輪郭29に接する平面43内に位置する平坦なワーク接触面を有する。
【００１５】
図１を参照して、それぞれの３個の摩耗パッドは、各接点から引かれた半径r1、r2、およびr3が共通の輪郭中心において他の摩耗パッドの半径と交差するようにワークピースの輪郭に係合する。この輪郭中心は、ワークピースの実際の中心(軸)56と一致するように調節される。
【００１６】
把持アーム支持本体20がハウジング10内で水平に移動すると、３個の摩耗パッドはそれらのストロークの１部分において横方向に移動する。把持アーム24と32は、縮引位置とワーク接触位置（これらの位置については後に詳細に説明する）の間で把持アーム支持本体20に関してまた摺動自在である。
【００１７】
図１、５、および６を参照して、把持アーム支持本体20の後端43aは、油圧シリンダアクチュエータ50のピストンロッド48が支持するコネクタ46に係合するノッチ44を有する。アクチュエータ50は、両方向矢印52によって示すように、水平軸54に沿って把持アーム支持本体を前方向、または、後方向に動かすことができる。ハウジングは最初に、水平軸54が水平に支持された円柱状ワークピース58の縦軸（回転軸）56と交差するように置かれる。
【００１８】
把持アーム支持本体20が摺動して通る開口の周りにワイパ59が取り付けられている。図5を参照すると、把持アーム24の下側後端はカムコロ支持ピン57aを担持する。カムピン57bは支持ピン57aに隣接して取り付けられている。ピン57aと57bの両方が側板12の内平面に対して垂直に支持されている。
【００１９】
同様に、図６を参照して、把持アーム32の上側後端はカムコロ支持ピン60を支持する。カムピン62は支持ピン60に隣接して取り付けられている。両方のピン60と62は側板14の内表面に対して垂直に支えられている。
【００２０】
図３、４、および７を参照して、側板12は内部切欠きカムスロット64を有する。側板14は内部切欠きカムスロット66を有する。
【００２１】
図７は側板14の内面を示す。カムスロット66は、水平軸54に平行な水平部66aを有する。細長くある程度楔形の垂直調節ガイド68と、細長い水平調節ガイド70はカムスロット部66b内に並列して取り付けられており、軸54に垂直な平面72内で摺動可能である。カムスロット66はまた、カムスロット水平部66aの右端から上方に延伸するノッチ76を有する。
【００２２】
カムコロ78はピン60に回転可能に取り付けられている。把持アーム32は、カムスロット水平部66aのカムコロ78の転がり運動によって案内されて、把持アーム支持本体20と共に水平に動く。この動きでは、アーム32はスロット30内を摺動しない。アーム32が極限前進位置（すなわち、図7における右側）にあるとき、ローラ78は、位置「Ａ」において、ガイド部材70内のカムノッチ面80と係合する。この位置はアーム32によって運ばれる摩耗パッド36の縮引位置、即ち、摩耗パッドがワークピースの表面から半径方向に離間した位置に関連する。
【００２３】
把持アーム支持本体20がワークピースに向かってさらに前進すると、カムコロ78はカムノッチ面80上を転がって登り、アーム32がスロット30内を上方及び後方に摺動するので、摩耗パッド36をワーク接触位置の方へ移動させる。摩耗パッド36はカムノッチ面80によって定められる通路に沿って動く。摩耗パッド36がワークピースに接すると、油圧アクチュエータは停止しワークピースに圧力を与え続ける。
【００２４】
図７、８、および９を参照して、両方向矢印82の方向に水平調節ガイド70を動かすと、カムノッチ面80は、ローラ78の下部カム位置を動かし、摩耗パッド36をその左右のいずれかの完全に縮引した位置に移動して、摩耗パッド36の位置を水平方向に調節する。
【００２５】
図１と９を参照して、側板12の内面上の、想像線で示すカムスロット64がカムスロット66と同様に形成され、かつ、ノッチ92を有する同様に形成された垂直方向に可動な水平調節ガイド90を支持する。カムコロ支持ピン57aで支持されるカムコロ94は摩耗パッド28のワーク位置を水平方向に調節する手段を提供する。
【００２６】
カムコロ94は、カムノッチ面80に関して逆方向に傾く細長いカム面92に係合する。ガイド90をハウジング10内で垂直に動かすことによって、ユーザは、カムコロ94が下方に動かされるのでコロ94の水平開始位置を調整することができ、その結果、ワークピースに向かう摩耗パッド28のストロークにおいて、摩耗パッド28の完全に縮引した位置を調節することができる。
【００２７】
図３と７を参照して、側板14に取り付けられた水平調節駆動スクリュ96はガイド70の上端に係合する。ガイド70の他端は旋回ロッカーアーム98の一端に係合する。ロッカーアーム98の他端は、図３に示すようにガイド70が下ろされるときにガイド90が同様の距離だけ上昇されるように、ガイド90の下端に係合する。
【００２８】
側板12で支持されるばね偏倚部材100は、ガイド90の上向き運動に復元的に対抗するために、ガイド90の上端とスクリュ102との間に取り付けられている。したがって、２つのガイド70と90は垂直反対方向に動く。駆動スクリュ96を調節することで、ユーザは、両方のガイド70と90のカムノッチを動かして摩耗パッド28と36の横方向ワーク接触ストロークの始まりを水平に移行させることができる。
【００２９】
図７を参照して、ばね103はガイド70をガイド90の方に付勢する。図１０と１１を参照して、駆動スクリュ96を調節することで、ユーザは摩耗パッドの締付センターをオリジナル（元の）位置である「C」から新しい位置「D」に水平移動させる。摩耗パッドは、それらのそれぞれのワーク接触位置に向かってそれぞれ矢印104、106、および108の方向へ動かされる。摩耗パッドは、把持アーム支持本体20を反対側の水平方向（これは左に向かう方向である）に移動させることによって、それぞれの縮引位置に向かって動かされる。
【００３０】
図４、１２、および１３を参照して、水平調節ガイド70と90が垂直に調節されるとき、隣接している垂直調節ガイド68と110は静止していたままである。
【００３１】
ねじ付きの駆動スクリュ112は側板12に取り付けられて、垂直調節ガイド110の上端に係合する。垂直調節ガイド110の下端に隣接して取り付けられたロッカー114は、側板14に設けた垂直調節ガイド68と係合する。図４で見られるように、駆動スクリュ112を垂直方向に調節することができ、これにより垂直調節ガイド110を下方に動かしてロッカー114に押しつけることができる。ロッカー114は、ばね118の付勢力に対してもう片方の垂直調節ガイド66を押し上げる。側板14内に設けたスクリュ119はばねを所定の位置に着座させる。
【００３２】
垂直調節ガイド68と110は、それらのそれぞれのカムスロット（アーム支持本体20の運動軸に関して同じ方向に傾斜している）のカム面120と122上に摺動自在に取り付けられている。その結果、両方のカムコロはそれらの摩耗パッドをそれぞれ同じ水平距離動かすことになる。
【００３３】
ガイド90と110は、アーム支持本体20の運動軸に垂直な平面123に沿って摺動可能である。垂直調節ガイド68と110が垂直に調節されるとき、水平調節ガイドは静止したままでいる。
【００３４】
図１３で見られるように、垂直調節ガイド68と110のうちの一方が下向きに動かされるとき、そのガイドは、関連する把持アームを他方の把持アームに先駆け前方へ動かす。なぜなら、２つの垂直調節ガイドは反対方向に動くからである。その結果、図１３で見られるように、上側アーム24は、カムコロ94がガイド90のカム面92に接するとき、多くは前進しない。
【００３５】
図１４を参照して、それぞれの摩耗パッドはワークピースの円筒表面に接するワーク接面を有する。この構成は、元のワークピース中心が位置「E」から新しい中心位置「F」まで移動するように方向の変化を許容し、ワークピースの中心の垂直調節を与える。駆動スクリュ112を逆方向へ動かすと、前記新しい中心を前記元の中心から反対垂直方向に移動する。
【００３６】
このように、固定振れ止の摩耗パッドを水平及び垂直方向に調節するための改良された内部手段を説明した。
【図面の簡単な説明】
【図１】好ましい固定振れ止の側面図であり、内部調節要素を想像線で示す図である。
【図２】図１の固定振れ止の平面図である。
【図３】図１の３−３線断面図である。
【図４】図１の４−４線断面図である。
【図５】ハウジングから分離された内部摺動体と２つの把持アームを示す斜視図である。
【図６】図５を反対側から見た斜視図である。
【図７】ハウジングの側板のうちの１つ側板のカムスロット内のガイド部材を示す拡大断面図。
【図８】水平中心線の調節を行う把持アームの運動を示す図であり、近い側のガイド部材を想像線で示す図である。
【図９】水平中心線の調節を行う把持アームの運動を示す図であり、遠い側のガイド部材を想像線で示す図である。
【図１０】元の中心線から新しい中心線へ水平調節する前の摩耗パッドの位置を示す図である。
【図１１】元の中心線から新しい中心線へ水平調節した後の摩耗パッドの位置を示す図である。
【図１２】垂直調節を行う把持アームの運動を示す図である。
【図１３】垂直調節を行う把持アームの運動を示す図である。
【図１４】垂直調節した後の摩耗パッドの接触位置を示す図である。
【符号の説明】
１０  ハウジング
１２，１４  側板（サイドプレート）
１８  外側スライドプレート
２０  把持アーム支持本体
２２  スロット
２４  把持アーム
２６  摩耗パッド支持構造体
２８  上摩耗パッド
２９  ワークピースの輪郭
３０  スロット
３２  第２把持アーム
３４  摩耗パッド支持構造体
３６  摩耗パッド
４０  第３摩耗パッド支持構造体
４２  摩耗パッド
４４  ノッチ
４６  コネクタ
４８  ピストンロッド
５０  油圧シリンダアクチュエータ
５４  水平軸
５６  長軸（回転軸）
５７ａ，６０  カムコロ支持ピン
５７ｂ，６２  カムピン
５８  円柱状ワークピース
６４，６６  カムスロット
６８  垂直調節ガイド
７０，９０  水平調節ガイド
９２  カム面
９６  水平調節駆動スクリュ
１００  ばね偏倚部材
１０２  スクリュ
１０３  ばね
１１０  垂直調節ガイド
１１２  駆動スクリュ
【図１】
0004052440.tif 000002
【図２】
0004052440.tif 000003
【図３】
0004052440.tif 000004
【図４】
0004052440.tif 000005
【図５】
0004052440.tif 000006
【図６】
0004052440.tif 000007
【図７】
0004052440.tif 000008
【図８】
0004052440.tif 000009
【図９】
0004052440.tif 000010
【図１０】
0004052440.tif 000011
【図１１】
0004052440.tif 000012
【図１２】
0004052440.tif 000013
【図１３】
0004052440.tif 000014
【図１４】
0004052440.tif 000015