(57)【要約】  軸芯方向の寸法を短く構成した芯ずれ測定装置を提供する。芯ずれ測定装置（１）は、ケース（２）と、ダイヤルゲージ（３）と、保持部（４）と、支持部（５）と、揺動部（６）と、レバー部材（７）と、スライド部材（８）と、を備え、スライド部材（８）は、ダイヤルゲージ（３）の測定子（３２）と当接しており、保持部（４）の回転に同期して揺動部（６）およびレバー部材（７）が回転しながら、揺動部（６）の揺動量がレバー部材（７）を介してスライド部材（８）に伝達され、スライド部材（８）の軸芯ＭＸ方向に沿う移動量に基づいてダイヤルゲージ（３）が揺動量を測定する。
2020039539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸芯に沿って貫通する貫通孔を有する筒状のケースと、
前記ケースから目盛部が露出するように前記ケースに固定され、距離の変化量を測定するダイヤルゲージと、
前記貫通孔に挿入され、前記軸芯と同軸芯で前記ケースに対して相対回転する保持部と、
前記保持部の基端側で前記保持部を支持する支持部と、
前記保持部の先端側に保持された状態で揺動可能な揺動部と、
前記先端側且つ前記揺動部よりも前記基端側の位置において前記軸芯方向と交差する交差方向に沿って延在すると共に前記軸芯方向および前記交差方向に直交する方向を揺動軸芯として揺動するように前記保持部に保持され、前記揺動部の揺動量が伝達されるレバー部材と、
前記レバー部材よりも前記基端側の位置で前記ケースに収容され、前記レバー部材と当接して前記軸芯方向に沿って移動可能なスライド部材と、を備え、
前記スライド部材は、前記ダイヤルゲージの測定子と当接しており、
前記保持部の回転に同期して前記揺動部および前記レバー部材が回転しながら、前記揺動部の揺動量が前記レバー部材を介して前記スライド部材に伝達され、前記スライド部材の前記軸芯方向に沿う移動量に基づいて前記ダイヤルゲージが前記揺動量を測定する芯ずれ測定装置。
【請求項２】
前記揺動部と前記レバー部材との間の位置で前記揺動部に固定され、前記揺動部の単位揺動量に対する前記スライド部材の単位移動量を変化させる単位量変換部材をさらに備えた請求項１に記載の芯ずれ測定装置。
【請求項３】
前記測定子の外面が断面円弧状に形成され、
前記スライド部材のうち前記測定子と当接する部位は、前記基端側ほど前記軸芯に接近する傾斜部を有している請求項１又は２に記載の芯ずれ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、旋盤等の工具ホルダ取付け部の芯ずれを測定するための芯ずれ測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
旋盤等において、ワークの基端部を回転基盤のチャックで把持しつつ芯押し台のセンタによりワークを軸芯方向に押付けた状態で、軸芯を中心として回転させたワークを刃物により側方から精度よく旋削するために、チャックの中心とセンタの中心とが、軸芯方向と垂直な方向で一致している必要がある。そこで、チャックの中心に対するセンタの中心の軸芯方向と垂直な方向における位置ずれを測定する芯ずれ測定装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
特許文献１に記載の芯ずれ測定装置は、筒状のケースと、ダイヤルゲージと、ケースの貫通孔に取り付けられた筒状の保持体と、保持体の基端側に取り付けられた支持体と、保持体の径方向内側で軸芯方向に沿って移動可能な摺動体と、保持体に保持され摺動体に揺動量を伝達する揺動体とを備えている。【０００４】
この芯ずれ測定装置をチャックに把持された回転基盤に取付け、芯押し台のセンタの代わりにカップ状の案内体を取付け、揺動体を案内体の内周面に当接させた状態で回転基盤を回転させることで、保持体と共に揺動体が回転する。このとき、案内体の内周面に当接している揺動体の揺動量が伝達された摺動体が軸芯方向に移動し、摺動体の基端側に設けられた径方向延在部がダイヤルゲージの測定子に当接することで、揺動体の揺動量を測定する。この測定の結果、揺動体の揺動量が一定であれば、チャックの中心に対してセンタの中心は軸芯方向と垂直な方向に位置ずれがないため、揺動体の揺動量が一定となるまでセンタを位置調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１８／０２０６４６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の芯ずれ測定装置は、摺動体を軸芯方向に移動させて揺動体の揺動量を測定する構成であるため、軸芯方向の寸法が長くなってしまう。このため、工具ホルダ取付け部とチャックとの間隔が小さい旋盤等に、特許文献１に記載の芯ずれ測定装置を用いることができない。【０００７】
そこで、簡便な構成で軸芯方向の寸法を短く構成した芯ずれ測定装置が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示に係る芯ずれ測定装置の特徴構成は、軸芯に沿って貫通する貫通孔を有する筒状のケースと、前記ケースから目盛部が露出するように前記ケースに固定され、距離の変化量を測定するダイヤルゲージと、前記貫通孔に挿入され、前記軸芯と同軸芯で前記ケースに対して相対回転する保持部と、前記保持部の基端側で前記保持部を支持する支持部と、前記保持部の先端側に保持された状態で揺動可能な揺動部と、前記先端側且つ前記揺動部よりも前記基端側の位置において前記軸芯方向と交差する交差方向に沿って延在すると共に前記軸芯方向および前記交差方向に直交する方向を揺動軸芯として揺動するように前記保持部に保持され、前記揺動部の揺動量が伝達されるレバー部材と、前記レバー部材よりも前記基端側の位置で前記ケースに収容され、前記レバー部材と当接して前記軸芯方向に沿って移動可能なスライド部材と、を備え、前記スライド部材は、前記ダイヤルゲージの測定子と当接しており、前記保持部の回転に同期して前記揺動部および前記レバー部材が回転しながら、前記揺動部の揺動量が前記レバー部材を介して前記スライド部材に伝達され、前記スライド部材の前記軸芯方向に沿う移動量に基づいて前記ダイヤルゲージが前記揺動量を測定する点にある。【０００９】
本構成では、測定対象に芯ずれがあると揺動部の揺動量が一定とならず、その揺動量が保持部と同期して回転するレバー部材を介してスライド部材に伝達される。そして、スライド部材の移動に伴いダイヤルゲージが揺動量を検出する。つまり、軸芯と同軸芯で回転する保持部の先端側に保持された揺動部が揺動し、軸芯方向と交差する方向に延在するレバー部材に伝達された揺動量がスライド部材のスライド移動量として検出される構成である。このように、揺動部の揺動量が伝達されるレバー部材の延在方向が軸芯方向と交差する方向であるため、従来のように揺動量が伝達される摺動体の取付方向を軸芯方向に沿わせる場合に比べて、軸芯方向の寸法を短くすることができる。【００１０】
他の特徴構成は、前記揺動部と前記レバー部材との間の位置で前記揺動部に固定され、前記揺動部の単位揺動量に対する前記スライド部材の単位移動量を変化させる単位量変換部材をさらに備えた点にある。【００１１】
揺動部の軸芯方向の寸法が長くなると、揺動部の単位揺動量に対するスライド部材の単位移動量が小さくなり、揺動部の揺動量に対するダイヤルゲージの測定子の変化量が小さくなる。レバー部材の径方向寸法を長くして揺動部の単位揺動量に対するスライド部材の単位移動量を大きくすると、芯ずれ測定装置が径方向に大きくなるおそれがあった。【００１２】
しかし、本構成のように、揺動部の単位揺動量に対するスライド部材の単位移動量を変化させる単位量変換部材を揺動部に固定するように構成すれば、揺動部の軸芯方向の寸法が変更されたことによりレバー部材を介してスライド部材に伝達される揺動量が変更された場合でも、単位量変換部材の形状を変更するだけで揺動部の単位揺動量に対するスライド部材の単位移動量を容易に変更できる。よって、揺動部の軸芯方向の寸法が長くなった場合であっても、レバー部材の径方向の寸法を長くすることなく揺動部の単位揺動量に対するスライド部材の単位移動量を大きくすることができ、軸方向の寸法に加えて径方向の寸法もコンパクトにした芯ずれ測定装置を提供することができる。これにより、揺動部の軸芯方向の寸法が長くなった場合であっても、同じ大きさで作成することができる。【００１３】
他の特徴構成は、前記測定子の外面が断面円弧状に形成され、前記スライド部材のうち前記測定子と当接する部位は、前記基端側ほど前記軸芯に接近する傾斜部を有している点にある。【００１４】
本構成のように、スライド部材の測定子と当接する部位に傾斜部を設ければ、スライド部材の軸芯方向の移動量を軸芯方向と垂直な方向の移動量としてダイヤルゲージが検出することとなる。このため、例えばストローク式ダイヤルゲージを用いた場合、ケースの外面のうち軸芯方向と垂直な方向にダイヤルゲージを配置することが可能となるため、ダイヤルゲージによって軸芯方向の寸法が長くなることが無い。しかも、測定子の外面が断面円弧状に形成されているため、測定子と傾斜部との当接がスムーズとなり、測定子およびスライド部材の長寿命化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】は、芯ずれ測定装置の概要を示す正面図である。
【図２】は、芯ずれ測定装置の正面図である。
【図３】は、芯ずれ測定装置の縦断面図である。
【図４】は、図３のIV−IV矢視断面図である。
【図５】は、芯ずれ測定装置の背面図である。
【図６】は、芯ずれ測定装置の平面図である。
【図７】は、芯ずれ測定装置の底面図である。
【図８】は、芯ずれ測定装置の右側面図である。
【図９】は、芯ずれ測定装置の左側面図である。
【図１０】は、芯ずれ測定装置の動作を説明する縦断面図である。
【図１１】は、芯ずれ測定装置の動作を模式的に説明する図である。
【図１２】は、別実施形態１に係る芯ずれ測定装置の正面図である。
【図１３】は、別実施形態１に係る芯ずれ測定装置の縦断面図である。
【図１４】は、別実施形態２に係る芯ずれ測定装置の一部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本開示に係る芯ずれ測定装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態では、芯ずれ測定装置１の一例として、工作機械としての旋盤に用いた場合として説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【００１７】
（基本構成）
図１では、主軸芯ＣＸまわりにチャック９１を回転させる回転駆動装置９０に対して、主軸芯ＣＸ方向で対向する位置に工具保持器９６が取り付けられた刃物台９４が設けられている。そして、回転駆動装置９０と刃物台９４とは、基台９７により主軸芯ＣＸ方向で連結されている。このような旋盤においては、旋削対象のワーク（図示省略）の基端部を芯ずれ測定装置１が取り外された状態のチャック９１で把持し、ワークを主軸芯ＣＸ方向に固定する。そして、回転駆動装置９０を作動させることによりワークを主軸芯ＣＸまわりに回転させると共に、当該回転するワークを、工具保持器９６に取り付けられた刃物（図示省略）によって順に旋削するものである。刃物は、工具保持器９６の表面に開口された穴である工具ホルダ取付け部９５に固定された工具ホルダ（図示省略）により保持されている。ワークを正確に旋削するためには、チャック９１の主軸芯ＣＸと工具ホルダ取付け部９５の中心９５Ｘとを、主軸芯ＣＸ方向と垂直な方向で一致させる必要がある。
【００１８】
そこで、本実施形態における芯ずれ測定装置１は、ワークを旋削する前に、主軸芯ＣＸに対する工具ホルダ取付け部９５の中心９５Ｘの芯ずれを測定する。芯ずれ測定装置１は、チャック９１に把持された円盤状の回転基盤９３に取り付けられる。なお、図１に示す主軸芯ＣＸは、回転駆動装置９０によってチャック９１を回転させる回転軸芯としての主軸芯ＣＸである。図２に示す芯ずれ測定装置１の回転軸芯ＭＸ（軸芯の一例）は、主軸芯ＣＸと一致した回転軸芯ＭＸ又は主軸芯ＣＸを中心として旋回する回転軸芯ＭＸである。この回転軸芯ＭＸを中心とする周方向を第１周方向Ｃ１とし、主軸芯ＣＸを中心とする周方向を第２周方向Ｃ２とする。また、径方向Ｒとは、回転軸芯ＭＸ方向に対して直交する方向であり、径方向Ｒに沿って回転軸芯ＭＸから遠ざかる方向を径外方向Ｒ１とし、回転軸芯ＭＸに近づく方向を径内方向Ｒ２とする。
【００１９】
図２〜図９に示すように、芯ずれ測定装置１は、ケース２と、ダイヤルゲージ３と、保持部４と、支持部５と、揺動部６と、レバー部材７と、スライド部材８と、を備えている。さらに、芯ずれ測定装置１は、揺動部６の単位揺動量に対するスライド部材８の単位移動量を変化させる単位量変換部材９を備えている。
【００２０】
図２〜図３，図５に示すように、ケース２は、回転軸芯ＭＸに沿って貫通する貫通孔２３を有する円筒状に形成されている。ケース２には、ダイヤルゲージ３のステム３ａがビス２０ａにより径外方向Ｒ１に突出した固定部位２０に挟まれた状態で固定されている。本実施形態では、外面が断面円弧状に形成された測定子３２の突出量および引退量により指針が振れるストローク式のダイヤルゲージ３が用いられている。ダイヤルゲージ３は、周知の構造であり、測定子３２の微小な移動量を歯車機構（図示省略）により拡大して、これを本体３１に設けられたインジケータ３３（目盛部の一例）に表示させるように構成されている。つまり、ダイヤルゲージ３は、ケース２からインジケータ３３が露出するようにケース２に固定され、微小な距離の変化量を測定する。
【００２１】
ケース２には、一方の開口（支持部５側の開口）を形成するように径内方向Ｒ２に円環状に突出した鍔部２ａが形成されており、この鍔部２ａに、円筒状の軸受支持体２１において径外方向Ｒ１に円環状に突出する凸部２１ａが複数のビス２４で固定されている。軸受支持体２１の一方の端部（支持部５側の端部）には、保持部４の基端側（支持部５側）および支持部５との間に第一軸受Ｂ１が配置されている。また、軸受支持体２１の他方の端部（揺動部６側の端部）には、保持部４との間に第二軸受Ｂ２が配置されており、スライド部材８との間に第三軸受Ｂ３が配置されている。
【００２２】
本実施形態における軸受Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は、複数のボールを保持器で保持して構成されている。第一軸受Ｂ１および第二軸受Ｂ２はＬ字状に形成されており、第三軸受Ｂ３は直線状に形成されている。第一軸受Ｂ１および第二軸受Ｂ２を介して、保持部４および支持部５がケース２に固定された軸受支持体２１に対して相対回転自在に構成されている。この相対回転時には、第一軸受Ｂ１および第二軸受Ｂ２がＬ字状に形成され、第一軸受Ｂ１および第二軸受Ｂ２の周方向および軸方向の位置は一定に維持される。また、第三軸受Ｂ３を介して、スライド部材８が軸受支持体２１に対して回転軸芯ＭＸ方向に沿って移動自在に構成されている。なお、各軸受Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は隙間のない状態が望ましい。
【００２３】
ケース２の一方の開口は、ケース２に非接触の支持部５により閉塞されており、ケース２の他方の開口は、ケース２に非接触の蓋部２２により閉塞されている。蓋部２２はカップ状に形成されており、底部が保持部４に複数のビス２２ａで固定された状態で、保持部４と一体で回転する（図４，図８参照）。蓋部２２の底部には、揺動部６が揺動可能に貫通された孔部２２ｂが形成されている。
【００２４】
図３に示すように、保持部４は、ケース２の貫通孔２３における軸受支持体２１の径内方向Ｒ２に挿入されている。具体的には、保持部４は、ケース２の径内方向Ｒ２において、第一軸受Ｂ１および第二軸受Ｂ２を介してケース２に固定された軸受支持体２１に支持されている。このため、保持部４は、ケース２に対して回転軸芯ＭＸ周りに相対回転可能となっている。保持部４は、回転軸芯ＭＸ方向に沿って延在する中実円筒状であり、基端側で支持部５に固定（支持）され、先端側（揺動部６側）で、揺動部６，レバー部材７および蓋部２２を保持している。保持部４のうち、揺動部６，レバー部材７および蓋部２２を保持する先端部４１は、揺動部６およびレバー部材７を収容する収容部４１ａと、収容部４１ａの両側方で蓋部２２にビス２２ａで固定される固定部４１ｂとが、フランジ部４１ｃで接続されている（図３〜図４参照）。収容部４１ａは、回転軸芯ＭＸと直交し、且つ長手方向がダイヤルゲージ３の取付方向に沿う長溝状に形成されている。また、収容部４１ａには、固定部４１ｂに固定されたストッパピン２２ｃが突出しており、このストッパピン２２ｃは、揺動部６の径外方向Ｒ１への移動を規制するように、後述する単位量変換部材９のピン９ｂが当接するストッパとなっている。
【００２５】
回転する保持部４に対してケース２を固定させるために、ケース２には、固定ウェイト２５が径外方向Ｒ１に突出した状態で取り付けられている（図２，図５〜図９参照）。固定ウェイト２５は、ケース２の側面２か所に形成された取付穴２５ａの何れかに取り付けることができる。取付穴２５ａの内周には雌ねじが切られており、固定ウェイト２５の取付穴２５ａに対する取付部分には雄ねじが切られている。したがって、固定ウェイト２５と取付穴２５ａとが螺合することで、固定ウェイト２５がケース２に対して取り付けられるように構成されている。固定ウェイト２５は重く構成されているため、固定ウェイト２５が取り付けられた状態で芯ずれ測定装置１を作動させると、固定ウェイト２５の重みによってケース２が回転軸芯ＭＸ周りに回転し、固定ウェイト２５が垂直下方に位置した状態でケース２が固定された状態となる。このため、固定ウェイト２５が自重により垂直下方に位置すると、インジケータ３３は正面向きよりも固定ウェイト２５側に少し傾いた方向に向くこととなり、使用者が芯ずれ測定装置１の側方からインジケータ３３を確認するのが容易となる。なお、固定ウェイト２５が取り付けられる取付穴２５ａは、主軸芯ＣＸ方向視で、回転軸芯ＭＸを通る垂直線を基準とする線対称の位置に一対設けられている（図７参照）。そのため、使用者の立ち位置に合わせて何れかの取付穴２５ａを選んで、これに固定ウェイト２５を取り付けることにより、芯ずれ測定装置１の両側方の何れを立ち位置とする場合でも、ダイヤルゲージ３のインジケータ３３を使用者に対向させることができる。
【００２６】
図２，図３，図５に示すように、支持部５は、回転基盤９３に取り付けられるための取付部５１と、芯ずれ測定装置１の回転軸芯ＭＸ方向に対する傾きを調整するための調整部５２と、を有している。支持部５の取付部５１には、複数の磁石穴５７が形成されており、この磁石穴５７に圧入又は磁気力により取り付けられた磁石（図示省略）によって、支持部５が回転基盤９３に取り付けられている（図９参照）。取付部５１および調整部５２には、支持部５を保持部４に固定するための複数の取付孔５１ａが形成されている。後述する調整スリット５３よりも保持部４側にビス５１ｂの頭部が位置するように保持部４の雌ねじ孔にビス５１ｂを螺合することにより、支持部５は保持部４に固定されて保持部４と一体回転する。
【００２７】
調整部５２は、回転軸芯ＭＸ方向に垂直な方向に沿って切り欠かれた調整スリット５３と、調整スリット５３の両側の面のうち保持部４に近い方の面である押圧面５４ａを押圧して調整スリット５３が開くようにする調整押圧部５４と、を有している。調整スリット５３は、回転軸芯ＭＸから径外方向Ｒ１に離間した位置に幅広に形成された拡張部５３ｂを有している。拡張部５３ｂは、調整スリット５３の径方向Ｒにおける一端部に形成されている。調整スリット５３の径方向Ｒにおける他端部は、支持部５の径外方向Ｒ１の外部と連通した状態となっている。
【００２８】
調整押圧部５４は、回転軸芯ＭＸから径外方向Ｒ１に離間するテーパー状の押圧面５４ａで構成されている。調整押圧部５４は、回転軸芯ＭＸを挟んで調整スリット５３の拡張部５３ｂと反対の位置に配置されている。また、支持部５を径外方向Ｒ１から貫通すると共に、調整押圧部５４に接触するボール５５ａを先端に有する調整ハンドル５５が設けられている。調整ハンドル５５は、支持部５に形成された雌ねじに対して螺合可能な雄ねじを有しており、調整ハンドル５５を径内方向Ｒ２に向かってねじ込むことで、テーパー状の押圧面５４ａで構成された調整押圧部５４にボール５５ａが当接し、調整スリット５３が回転軸芯ＭＸ方向に開いていき、調整スリット５３の拡張部５３ｂを支点に支持部５が保持部４から離間する方向に傾いていく。これにより、芯ずれ測定装置１の全体の傾きを、調整ハンドル５５のねじ込み量によって微調整することができる。
【００２９】
揺動部６は、回転軸芯ＭＸから偏心して取り付けられており、回転軸芯ＭＸと平行な偏心軸芯ＨＸを中心に有して揺動する測定部６１を先端に有するように回転軸芯ＭＸ方向に延在しており、保持部４の先端部４１に単位量変換部材９を介して保持されている。揺動部６は、測定対象に接触する球状の測定部６１と、測定部６１の揺動量を伝達する伝達部６２を有している。伝達部６２の一部が単位量変換部材９に嵌合しており、伝達部６２から伝達される揺動量が単位量変換部材９に直接伝達される。単位量変換部材９は、保持部４の先端部４１に固定された支点軸６３によって軸支されている。支点軸６３は、保持部４の固定部４１ｂを貫通すると共に先端６３ａが単位量変換部材９に挿入されている（図４参照）。また、支点軸６３の先端６３ａは円錐状に形成されており、この先端６３ａが単位量変換部材９に設けられたベアリング９ａに支持されている。つまり、揺動部６の伝達部６２から揺動量が伝達された単位量変換部材９は、支点軸６３およびベアリング９ａで構成されるピボットベアリングによって、保持部４に対して支点軸６３周りに揺動可能となっている。
【００３０】
また、単位量変換部材９は、後述するレバー部材７のスライドピン７２に当接するピン９ｂを有しており、このピン９ｂは、回転軸芯ＭＸ方向と交差する方向且つダイヤルゲージ３の取付方向に突出している（図３参照）。揺動部６の揺動によって単位量変換部材９が支点軸６３周りに揺動し、ピン９ｂが後述するスライドピン７２に当接することで、揺動部６の揺動量がレバー部材７に伝達される。つまり、揺動部６の測定部６１の測定対象に対する接触点が力点になると共に、ピン９ｂとスライドピン７２との第一当接点が作用点になり、支点軸６３を支点として単位量変換部材９が揺動する。このため、（第一当接点と支点軸６３との距離）／（揺動部６の測定部６１の測定対象に対する接触点と支点軸６３との距離）の比率に比例して、揺動部６の揺動量がレバー部材７に伝達される。
【００３１】
レバー部材７は、揺動部６よりも基端側（支持部５側）の位置において、回転軸芯ＭＸ方向と交差する交差方向且つダイヤルゲージ３の取付方向に延在しており、収容部４１ａに収容された状態で保持部４に保持されている。具体的には、単位量変換部材９と同様に支点軸７１（揺動軸芯の一例）とベアリング（図示省略）とで構成されるピボットベアリングによって、レバー部材７は、保持部４に対して支点軸７１周りに揺動可能となっている。この支点軸７１は、単位量変換部材９の支点軸６３と平行であり、回転軸芯ＭＸ方向およびレバー部材７の延在方向に直交している。また、レバー部材７には、支点軸７１に沿って立設するスライドピン７２が固定されている。さらに、レバー部材７のうち支点軸７１と反対側の端部のスライド部材８と対向する側には、球状のボール部７３が回転軸芯ＭＸ方向に沿う方向に固定されている。このボール部７３がスライド部材８に当接することで、揺動部６の揺動量が単位量変換部材９およびレバー部材７を介してスライド部材８に伝達される。
【００３２】
上述した単位量変換部材９におけるピン９ｂがスライドピン７２に当接するので、ピン９ｂとスライドピン７２との第一当接点が力点になると共にボール部７３とスライド部材８との第二当接点が作用点になり、支点軸７１を支点としてレバー部材７が揺動する。このため、（第二当接点と支点軸７１との距離）／（第一当接点と支点軸７１との距離）の比率に比例して、レバー部材７の揺動量がスライド部材８に伝達される。レバー部材７の寸法を一定としたとき、つまり第二当接点と支点軸７１との距離を一定としたとき、（第一当接点と支点軸６３との距離）／（（揺動部６の測定部６１の測定対象に対する接触点と支点軸６３との距離）×（第一当接点と支点軸７１との距離））に比例して、揺動部６の揺動量がスライド部材８に伝達される。このため、揺動部６の回転軸芯ＭＸ方向の長さが長いほど、（第一当接点から支点軸７１までの距離）／（第一当接点から支点軸６３までの距離）が小さくなるように第一当接点の位置を設定すれば、レバー部材７の寸法を長くせずに揺動部６の揺動量を適切なスライド部材８の移動量に変換して伝達することができる。このように、単位量変換部材９を設けることで、単位量変換部材９の形状やスライドピン７２の位置を変更すれば、レバー部材７の寸法を変更することなく、揺動部６の単位揺動量に対するスライド部材８の単位移動量を変化させることが可能となる。
【００３３】
スライド部材８は、円筒状に形成されており、レバー部材７よりも基端側（支持部５側）の位置でケース２の貫通孔２３に収容されている。具体的には、上述した軸受支持体２１の径外方向Ｒ１で第三軸受Ｂ３を介して支持されており、回転軸芯ＭＸ方向に沿って移動自在に構成されている。スライド部材８の外面には球状部材８ａが埋設されており、ケース２の先端側（揺動部６側）の開口に形成されたガイド溝２ｂに沿って球状部材８ａが摺動又は転動するように構成されている。この球状部材８ａがガイド溝２ｂに沿って摺動又は転動することで、スライド部材８がケース２に対して回転することなく、回転軸芯ＭＸ方向に沿ってスライド移動する。
【００３４】
スライド部材８の一方の端部（揺動部６側の端部）には、レバー部材７のボール部７３が回転軸芯ＭＸ方向に沿って当接する当接面を有する当接部８ｂが形成されている。スライド部材８の他方の端部（支持部５側の端部）には、ダイヤルゲージ３の測定子３２が当接し、保持部４の基端側（支持部５側）に行くほど回転軸芯ＭＸに接近する傾斜部８ｃが周方向に亘って設けられている。揺動部６の測定部６１に力が作用していない初期状態では、ダイヤルゲージ３の突出側の押圧力により測定子３２が傾斜部８ｃを押圧することによりスライド部材８が最も揺動部６側に位置しており、単位量変換部材９のピン９ｂがストッパピン２２ｃに当接した状態となっている（図３参照）。この状態から揺動部６が揺動したとき、揺動部６の揺動量が伝達されたスライド部材８が、ダイヤルゲージ３の突出側の押圧力に対抗して回転軸芯ＭＸ方向に沿って支持部５側に移動し、スライド部材８の傾斜部８ｃに沿ってダイヤルゲージ３の測定子３２が引退する（図１０参照）。
【００３５】
このように、スライド部材８に傾斜部８ｃを設ければ、スライド部材８の回転軸芯ＭＸ方向の移動量を回転軸芯ＭＸ方向と垂直な方向の移動量としてダイヤルゲージ３が検出することとなる。このため、本実施形態のようにストローク式のダイヤルゲージ３を用いた場合、ケース２の外面のうち回転軸芯ＭＸ方向と垂直な方向にダイヤルゲージ３を配置することが可能となるため、ダイヤルゲージ３によって回転軸芯ＭＸ方向の寸法が長くなることが無い。しかも、ダイヤルゲージ３の測定子３２の外面が断面円弧状に形成されているため、測定子３２と傾斜部８ｃとの当接がスムーズとなり、測定子３２およびスライド部材８の長寿命化が図られる。
【００３６】
（測定方法）
次に、芯ずれ測定装置１を用いた工具ホルダ取付け部９５の芯ずれの測定について説明する。図３に示すように、まず、工具ホルダ取付け部９５の内周には、揺動部６の測定部６１を接触する断面円形状の案内面９５ｂが形成されている。芯ずれ測定装置１を回転基盤９３に取り付ける。そして、図１０に示すように、揺動部６の測定部６１が案内面９５ｂに接触する位置まで刃物台９４を主軸芯ＣＸ方向に沿って移動させる。このとき、案内面９５ｂと測定部６１とが接触したことをダイヤルゲージ３のインジケータ３３の振れを確認しながら、回転基盤９３に対する芯ずれ測定装置１の取付位置を調整し、最終的には調整ハンドル５５をねじ込んで、芯ずれ測定装置１全体を傾かせることで微調整する。次いで、案内面９５ｂに揺動部６の測定部６１を沿わせつつ回転駆動装置９０を駆動させることにより、支持部５，保持部４，レバー部材７，単位量変換部材９および揺動部６を一体的に回転させて工具ホルダ取付け部９５の芯ずれを測定する。
【００３７】
回転駆動装置９０を回転駆動させると、芯ずれ測定装置１は回転基盤９３の回転と共に第２周方向Ｃ２に沿って主軸芯ＣＸ周りに公転すると共に、第１周方向Ｃ１に沿って回転軸芯ＭＸ周りに自転する。この際、固定ウェイト２５の重みによりケース２およびダイヤルゲージ３は回転せず、支持部５，保持部４，レバー部材７，単位量変換部材９および揺動部６は回転軸芯ＭＸ周りに回転基盤９３と一体的に回転する。なお、揺動部６は、回転軸芯ＭＸの公転軌跡よりも径外方向Ｒ１にある偏心軸芯ＨＸの公転軌跡となる。
【００３８】
工具ホルダ取付け部９５の中心９５Ｘと主軸芯ＣＸとが一致していない場合には、例えば、図１１に示すような状態となる。図１１において、一点鎖線は回転軸芯ＭＸの公転軌跡を示し、二点鎖線は偏心軸芯ＨＸの公転軌跡を示している。また、図１１において、破線円は、工具ホルダ取付け部９５の案内面９５ｂに接触していない状態（自由回転状態）における揺動部６の測定部６１を示しており、実線円は、工具ホルダ取付け部９５の案内面９５ｂに接触した状態における揺動部６の測定部６１を示している。同図に示すように、工具ホルダ取付け部９５の中心９５Ｘと主軸芯ＣＸとが一致していない場合には、測定部６１の旋回が工具ホルダ取付け部９５の案内面９５ｂによって妨げられる量が周方向の場所によって異なることとなる。つまり、揺動部６の揺動量は、破線で示す測定部６１から実線で示す測定部６１に移動する移動量と一致し、図面上方に示す揺動量は図面下方に示す揺動量に比べて大きくなっている。この揺動量の変化は、測定部６１の旋回に連れて測定部６１に伝達される。
【００３９】
図１０に示すように、測定部６１の揺動に伴い、揺動量が伝達部６２を介して単位量変換部材９に伝達され、支点軸６３を支点として単位量変換部材９が揺動し、ピン９ｂが回転軸芯ＭＸ方向に沿って移動する。この単位量変換部材９の揺動量が、ピン９ｂに当接するレバー部材７のスライドピン７２に伝達され、レバー部材７が支点軸７１を支点として揺動し、ボール部７３が回転軸芯ＭＸ方向に沿って移動する。このレバー部材７の揺動量が、ボール部７３に当接するスライド部材８の当接部８ｂに伝達され、スライド部材８が回転軸芯ＭＸ方向に沿ってスライド移動する。そして、スライド部材８の傾斜部８ｃに当接しているダイヤルゲージ３の測定子３２が、スライド部材８の回転軸芯ＭＸ方向の移動量に基づく回転軸芯ＭＸ方向と垂直な方向の移動量を測定部６１の揺動量として検出する。なお、揺動部６の径外方向Ｒ１への揺動は、ストッパピン２２ｃにピン９ｂが当接することで規制され、揺動部６の径内方向Ｒ２への揺動は、レバー部材７がフランジ部４１ｃに当接することで規制されている。
【００４０】
このようにして測定部６１の揺動量をダイヤルゲージ３が検出するため、揺動量が一定でない場合、ダイヤルゲージ３の検出値が一定で無くなる。この場合、ダイヤルゲージ３の検出値（測定部６１の揺動量）が一定若しくは所定の範囲内となるまで、刃物台９４を回転軸芯ＭＸと直交する方向に移動させることにより、工具ホルダ取付け部９５の中心９５Ｘと主軸芯ＣＸとを一致させることができる。このように、本実施形態における芯ずれ測定装置１は、ダイヤルゲージ３の検出値が一定とならない場合に工具ホルダ取付け部９５の中心９５Ｘと主軸芯ＣＸとの芯ずれを測定することができ、ダイヤルゲージ３の検出値が一定となる場合に工具ホルダ取付け部９５の中心９５Ｘと主軸芯ＣＸとの芯ずれが無いことを判定することができる。これにより、工具ホルダ取付け部９５の中心９５Ｘの基準点（芯出し）が正確なものとなる。
【００４１】
このように、本実施形態では、測定対象に芯ずれがあると揺動部６の測定部６１の揺動量が一定とならず、その揺動量が保持部４と同期して回転するレバー部材７を介してスライド部材８に伝達される。そして、スライド部材８の移動に伴いダイヤルゲージ３が揺動量を検出する。つまり、回転軸芯ＭＸで回転する保持部４の先端側に保持された揺動部６が揺動し、回転軸芯ＭＸ方向と交差する方向に延在するレバー部材７に伝達された揺動量がスライド部材８の移動量として検出される構成である。このように、揺動部６の揺動量が伝達されるレバー部材７の延在方向が回転軸芯ＭＸ方向と交差する方向であるため、回転軸芯ＭＸ方向の寸法を短くすることができる。よって、工具保持器９６（工具ホルダ取付け部９５）とチャック９１との間隔が小さい旋盤であっても、芯ずれ測定装置１を用いることができる。
【００４２】
しかも、スライド部材８とダイヤルゲージ３の測定子３２とを当接させる構成であるため、スライド部材８の形状を変更するだけで、ストローク式のダイヤルゲージ３にも、測定子３２の揺動量によって指針が振れるてこ式のダイヤルゲージにも対応させることができる。
【００４３】
以下、別実施形態について、上述した実施形態と異なる構成のみ説明する。なお、図面の理解を容易にするため、同じ部材には同じ名称および符号を用いて説明する。
【００４４】
（別実施形態１）
図１２〜図１３に示すように、上述した実施形態における単位量変換部材９を省略しても良い。本実施形態では、揺動部６の伝達部６２の一部をレバー部材７に直接嵌合している。この場合、揺動部６の測定部６１の測定対象に対する接触点が力点となると共に、ボール部７３とスライド部材８との当接点が作用点となり、支点軸７１を支点としてレバー部材７が揺動する。このため、（ボール部７３とスライド部材８との当接点と支点軸７１との距離）／（揺動部６の測定部６１の測定対象に対する接触点と支点軸７１との距離）の比率に比例して、揺動部６の揺動量がレバー部材７に伝達される。つまり、本実施形態では、揺動部６の回転軸芯ＭＸ方向の寸法が長くなった場合、ボール部７３とスライド部材８との当接点と支点軸７１との距離を長くする必要があるため、径寸法のコンパクト化には不利である。しかしながら、本実施形態においては、上述した実施形態に比べて単位量変換部材９を省略しているため、さらに回転軸芯ＭＸ方向の寸法を短くすることができる。このように、本実施形態のように図１２に示す正面図は、上述した実施形態のように図２に示す正面図に比べて、蓋部２２の回転軸芯ＭＸ方向の寸法がさらに短くなっている。
【００４５】
（別実施形態２）
図１４に示すように、上述した実施形態におけるスライド部材８の傾斜部８ｃを無くし、断面矩形状のスライド部材８Ａで構成しても良い。この場合、スライド部材８における回転軸芯ＭＸ方向の移動量を検出できるてこ式のダイヤルゲージ３Ａが用いられる。
【００４６】
［その他の実施形態］
（１）上述した第一軸受Ｂ１，第二軸受Ｂ２および軸受支持体２１に代えて、保持部４とケース２との間に、自由回転する内輪を保持部４に圧入すると共に外輪をケース２に圧入した転がり軸受を設けても良い。
（２）上述した支持部５の調整部５２を省略して、回転基盤９３に対する芯ずれ測定装置１の取付位置のみを調整して、揺動部６の測定部６１が案内面９５ｂに接触するように構成しても良い。
（３）上述した保持部４と支持部５とを一体で成形しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、旋盤や円筒研削盤等のセンタの芯ずれを測定するための芯ずれ測定装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１        ：芯ずれ測定装置
２        ：ケース
３        ：ダイヤルゲージ
４        ：保持部
５        ：支持部
６        ：揺動部
７        ：レバー部材
８        ：スライド部材
８ｃ      ：傾斜部
９        ：単位量変換部材
３２      ：測定子
７１      ：支点軸（揺動軸芯）
ＭＸ      ：回転軸芯（軸芯）
【図１】
2020039539.tif 000003
【図２】
2020039539.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020039539.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
2020039539.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2020039539.tif 000013
【図１２】
2020039539.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年3月12日(2019.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸芯に沿って貫通する貫通孔を有する筒状のケースと、
前記ケースから目盛部が露出するように前記ケースに固定され、距離の変化量を測定するダイヤルゲージと、
前記貫通孔に挿入され、前記軸芯と同軸芯で前記ケースに対して相対回転する保持部と、
前記保持部の基端側で前記保持部を支持する支持部と、
前記保持部の先端側に保持された状態で揺動可能な揺動部と、
前記先端側且つ前記揺動部よりも前記基端側の位置において前記軸芯方向と交差する交差方向に沿って延在すると共に前記軸芯方向および前記交差方向に直交する方向を揺動軸芯として揺動するように前記保持部に保持され、前記揺動部の揺動量が伝達されるレバー部材と、
前記レバー部材よりも前記基端側の位置で前記ケースに収容され、前記レバー部材と当接して前記軸芯方向に沿って移動可能なスライド部材と、
前記揺動部と前記レバー部材との間の位置で前記揺動部に固定され、前記揺動部の単位揺動量に対する前記スライド部材の単位移動量を変化させる単位量変換部材と、を備え、
前記スライド部材は、前記ダイヤルゲージの測定子と当接しており、
前記保持部の回転に同期して前記揺動部および前記レバー部材が回転しながら、前記揺動部の揺動量が前記レバー部材を介して前記スライド部材に伝達され、前記スライド部材の前記軸芯方向に沿う移動量に基づいて前記ダイヤルゲージが前記揺動量を測定する芯ずれ測定装置。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
軸芯に沿って貫通する貫通孔を有する筒状のケースと、
前記ケースから目盛部が露出するように前記ケースに固定され、距離の変化量を測定するダイヤルゲージと、
前記貫通孔に挿入され、前記軸芯と同軸芯で前記ケースに対して相対回転する保持部と、
前記保持部の基端側で前記保持部を支持する支持部と、
前記保持部の先端側に保持された状態で揺動可能な揺動部と、
前記先端側且つ前記揺動部よりも前記基端側の位置において前記軸芯方向と交差する交差方向に沿って延在すると共に前記軸芯方向および前記交差方向に直交する方向を揺動軸芯として揺動するように前記保持部に保持され、前記揺動部の揺動量が伝達されるレバー部材と、
前記レバー部材よりも前記基端側の位置で前記ケースに収容され、前記レバー部材と当接して前記軸芯方向に沿って移動可能なスライド部材と、を備え、
前記スライド部材は、前記ダイヤルゲージの測定子と当接しており、
前記保持部の回転に同期して前記揺動部および前記レバー部材が回転しながら、前記揺動部の揺動量が前記レバー部材を介して前記スライド部材に伝達され、前記スライド部材の前記軸芯方向に沿う移動量に基づいて前記ダイヤルゲージが前記揺動量を測定し、
前記測定子の外面が断面円弧状に形成され、
前記スライド部材のうち前記測定子と当接する部位は、前記基端側ほど前記軸芯に接近する傾斜部を有している芯ずれ測定装置。
【国際調査報告】
2020039539.tif 000017
2020039539.tif 000018
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