JPH0719616Y2 - シャフトの曲り矯正装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は加工終了後のシャフトの曲りを矯正するための
シャフト曲り矯正装置に関し、特に外周面の一部にラッ
ク等が形成されたシャフトの曲りを矯正するためのシャ
フトの曲り矯正装置に関する。

（従来の技術） 例えば自動車部品としてのシャフト類は、鍛造や切削等
の機械加工がなされて所定の形状に加工された後に、そ
のシャフトが所望の精度で加工されたか否かを検査する
と共に、規定値に対して誤差が生じていた場合には、そ
の修正を行なっている。例えば中心が真直ぐになってお
らず、曲りを起した状態に、長尺のシャフトが撓んでい
た場合には、その量を測定してそれを修正している。

第９図は自動車部品としてのシャフトの一例を示す一部
省略正面図であり、このようなシャフトＳの曲り具合を
測定して、その曲りを修正する場合には、このシャフト
Ｓをその両端で回転自在に支持して、所定間隔毎に設け
られた複数の測定子によって各部の曲りを測定してい
る。そして、それぞれの測定子によって誤差が検知され
た場合には、その部分がプレスによって押付けられて修
正されることになる。

第９図に示されるように一部にラック部Ｒを有するシャ
フトＳの曲りを測定するための計測ユニットのうち、前
記ラック部Ｒの曲りを測定するために従来用いられる計
測ユニットを示すと第10図の通りである。図示するよう
に、基台１には支柱２が設けられており、この支柱２に
はこれに装着された軸３を中心に揺動棒４が揺動可能に
ほぼ水平に取付けられている。前記揺動棒４の先端に
は、相互に開閉自在となった２つの挟持片5,6が開閉可
能に取付けられている。更に、シャフトＳの曲りを矯正
する際にプレスで押付けられる部分を支持するための受
台７が前記基台１に上下動可能に取付けられている。

シャフトＳの曲りを測定する際には、前記挟持片５、６
でシャフトＳを挾み付けた状態でシャフトＳを回転さ
せ、揺動棒４の揺動ストロークを検出する。この検出
は、揺動棒４の後端に接触する接触子８を有し、前記基
台１に取付けられた検出器９によってなされる。

第10図に示された従来の挟持片５、６の詳細を示すと第
11図（Ａ）（Ｂ）の通りである。それぞれの挟持片５、
６は軸10を中心に開閉可能に揺動棒４に取付けられてお
り、これらの挟持片５、６を閉じた状態に設定するため
に、それぞれの挟持片５、６の下端部には引張りコイル
ばね11が装着されている。これらの挟持片５、６が閉じ
た状態は、一方の挟持片５の下端部に設けられた位置決
め用突起12が他方の挟持片６の下端部に当接することに
よってなされる。それぞれの挟持片５、６の上端部に
は、これらの挟持片５、６が閉じた状態のときに、シャ
フトＳの横断面の外周形状に対応した内面が形成される
凹面13が形成されている。また、それぞれの挟持片５、
６の上端部には、それぞれの凹面13から連続して末拡が
りのテーパー面14が形成されており、これらの挟持片
５、６の上に載置されたシャフトＳは、前記ばね11の弾
発力に抗して挟持片５、６を押し広げながら、これらの
間に挿入されることになる。

第12図は前記シャフトＳのうちのラック部Ｒの曲りを測
定するために従来用いられている他の計測ユニットを示
す図であり、この場合には前述したような挟持片５、６
が揺動棒４の先端には設けられておらず、その部分の上
面が平坦となっている。

（考案が解決しようとする課題） 第10図に示されるような計測ユニットを有する従来の曲
り矯正装置にあっては、図示する挟持片５、６によって
シャフトＳを挟持した状態で、このシャフトＳを回転さ
せると、このシャフトＳが曲っていた場合には、第11図
（Ｂ）に示すように、挟持片５、６が軸10を中心として
傾斜することになる。この傾斜角度がθであるとする
と、挟持片５、６で挟持された状態のシャフトＳの中心
と軸10の中心との間の距離がＬであれば、測定子によっ
て得られた曲り量は、挟持片５、６が円弧を描いて移動
することに起因して、Ｌ（１−cosθ）で示される測定
誤差ΔＬを含むことになる。

この測定誤差ΔＬは、凹面13の中心と軸10の中心との間
のずれ寸法をＭとすれば、 ΔＬ＝Ｌ−▲√▼で示されることになる。

また、シャフトＳの回転に伴なってラック部Ｒの端部が
凹面13の端部に当ると、揺動棒４が触れて異常な挙動を
示した測定データが得られることになるという問題点が
ある。

前記第12図に示した他の従来の計測ユニットを有する曲
り矯正装置であっては、揺動棒４の先端の平坦面にシャ
フトＳの円形外周面が接触していた状態からラック部Ｒ
が接触する状態に変化して場合には、シャフトＳの中心
からの距離が大きく変化するので、測定値が急激に変化
することになる。曲り量の測定を１μｍの単位で行なっ
ているが、急にmmのオーダーで測定値が変化することに
なり、測定機器の効率が良くない。また、第13図に示す
ように、プレスパッド15を用いて曲りの矯正を行なって
いるときに、第12図に示される従来の装置によってその
曲り量を測定すると、その過程でシャフトＳが回転する
と、第13図から明らかなように、測定値が大きく相違す
ることになる。

本考案は上述したような従来技術の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、シャフトの曲りの測定を高精度で行な
い得ると共に、その修正を迅速に高精度で行ない得るよ
うにすることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するための本考案は、ラック部等の切欠
き部を有するシャフトの両端を支持する２つの支持台を
基台の上に設置し、前記シャフトの各部分の曲りを計測
する計測ユニットを前記基台に取付け、前記シャフトの
一部を押圧するプレスパッドを有するシャフトの曲り矯
正装置において、 前記切欠き部の部分における前記シャフトの曲りを計測
する計測ユニットを構成する支柱に揺動可能に取付けら
れる揺動棒と、 前記支柱に設けられ、前記揺動棒の後端部の揺動量を測
定する検出器と、 前記揺動棒の先端に設けられ、前記シャフトを前記切欠
き部の部分で支持するシャフト受け部が軸を中心として
傾斜自在に取り付けられると共に前記シャフトの円形外
周面が接触する平坦面が形成された計測体と、を有し、 前記計測体の前記シャフト受け部に、前記切欠き部の部
分における前記シャフトの直径に対応した内径を有する
半円形の凹面を、前記平坦面が接線方向をなすように形
成してなるシャフトの曲り矯正装置である。

（作用） シャフトは、当該シャフトに形成されたラック部等の切
欠き部の部分で、計測体に軸を中心として傾斜自在に取
り付けられたシャフト受け部により支持されることにな
る。

切欠き部の部分におけるシャフトが曲っていない場合に
は、シャフト受け部に形成した凹面の接線方向に、計測
体に形成した平坦面が位置している。この状態がシャフ
ト受け部の基準位置となる。

シャフトが曲っている場合には、シャフトが回転するの
に伴ってシャフト受け部が上記基準位置から傾斜し、シ
ャフトの円形外周面が平坦面に接触して、シャフトの曲
り量に相当する量が揺動棒に伝達される。このようにシ
ャフトの曲り量の計測は、シャフトが接触する平坦面の
移動量に基づくため、挟持片でシャフトを挟持したまま
の状態でシャフトの曲りを測定する従来の矯正装置に比
べると、挟持片が円弧を描いて移動することに起因した
測定誤差が含まれなくなる。

さらに、シャフトが回転するのに伴って切欠き部が平坦
面に向かい合うようになっても、このシャフトは半円形
の凹面で支持されていることから、シャフトの切欠き部
が計測体の平坦面に接触することがなく、シャフトの中
心は凹面の中心位置となる。このためシャフトの中心と
平坦面との間の距離が大きく変化せず、測定値が急激に
変化することがなくなるので、測定機器の効率が高ま
る。

したがって、ラック部等の切欠き部を有するシャフトの
曲り量を、正確に測定することが可能となる。

（実施例） 以下、図示する本考案の一実施例に基づいて本考案を詳
細に説明する。

第１〜３図は本考案のシャフトの曲り矯正装置の全体を
示す図であり、基台20の上には所定の間隔を隔てて２つ
の支持台21、22が設置され、それぞれの支持台21、22に
は被測定物であるシャフトＳを両端の部分で支持するた
めにセンター23が装着されている。

シャフトＳの曲りを矯正する際に、シャフトＳのうちプ
レスパッドにより押圧される部分以外の部分を受けるプ
レス受け24をそれぞれ上下動可能に収容した円筒形状の
受台25が前記基台20に所定の間隔を隔てて固定されてい
る。それぞれのプレス受け24を上下動させるために、カ
ム部材26が固着された駆動体27が水平方向に往復動可能
に前記基台20に組込まれている。前記プレスパッドは図
示省略されており、第１図において、矢印28で示す部分
でシャフトＳに対する押圧がなされるようになっている
ために、前記それぞれの支持台21、22は同期して前記基
台20の上を水平方向に移動し得るようになっている。た
だし、前記プレスパッドを水平方向に移動させるように
することも可能である。

前記基台20には、第２、３図に示されるように、シャフ
トＳの曲り具合を測定するための計測ユニット30が相互
に所定の間隔を隔てて複数個設置されている。図示実施
例にあっては、７つの計測ユニット30を有している。こ
れらの計測ユニット30のうち、第２、３図において左側
から２番目と３番目の計測ユニット30は、シャフトＳに
形成されたラック部Ｒに相当する位置に設置されてお
り、この計測ユニット30の詳細を示すと第４、５図の通
りである。

第４図に示されるように、基台20に固定された支柱３に
は、第５図に示す軸32により揺動棒33が揺動自在にその
中央部で装着されている。この揺動棒33をその先端部が
上昇移動する方向に弾発力を付勢するために、支柱31に
固定されたリテーナ34内には圧縮コイルばね35が収容さ
れ、このばね35の上端は揺動棒33の先端部側に当接して
いる。また、前記揺動棒33の第４図における時計方向の
揺動位置を規制するために、支柱31に固着された受け部
36には、ストッパー37が設けられ、このストッパー37の
上面に当接する調整ボルト38が前記揺動棒33の後端部に
設けられている。前記受け部36には、揺動棒33の揺動ス
トロークを検出するために、検出器39が取付けられてお
り、この検出器39の接触子40が揺動棒33の後端部に当接
するようになっている。

前記揺動棒33の先端にはスタイラスとも言われる計測体
41が設けられている。この計測体41の詳細を示すと第６
図及び第７図の通りであり、揺動棒33に固着される本体
部42とシャフト受け部43とから構成されている。本体部
42の上面には、シャフトＳの円形外周面が接触する平坦
面42aが形成されている。一方、シャフト受け部43は、
シャフトＳをラック部Ｒの部分で支持するものであり、
ボルト44（軸に相当する）を中心として傾斜自在に本体
部42に取り付けられている。前記シャフト受け部43に
は、ラック部Ｒの部分におけるシャフトＳの直径に対応
した半径を有する半円形の凹面45が形成され、この凹面
45の上端部から上方に向く垂直のガイド面46が前記シャ
フト受け部43に形成されている。これらの凹面45とガイ
ド面46とにより全体的にＵ字形状の溝となっている。
尚、前記ガイド面46を上方部が拡がった末広がりに形成
しても良い。前記本体部42の上面つまり平坦面42aは、
前記凹面45の最下部の位置にほぼ一致して、凹面45の接
線方向に位置し得るようになっている。凹面45の接線方
向に平坦面42aが位置する状態を、シャフト受け部43の
基準位置とする。

上述した本考案のシャフトの曲り矯正装置を用いてシャ
フトＳの曲りを計測し、その修正を行なうには、まず、
第６図（Ａ）において、実線で示すようにシャフトＳの
ラック部Ｒが横を向くようにしてから行なう。シャフト
Ｓを回転させて、このような状態となったことを検出す
るために、シャフトＳのラック部Ｒに接近させて近接ス
イッチ47が設けられている。

第１図に示すように、ラック部Ｒ以外の部分のシャフト
Ｓの曲りを測定するためにも前述したように計測ユニッ
ト30が設けられているが、その部分の計測ユニット30の
揺動棒33の先端形状は、第６、７図におけるシャフト受
け部43が取除かれて本体部42のみからなる計測体となっ
ている。

シャフトＳの曲り具合を測定し、それを矯正するには、
まずシャフトＳを図示しない搬送装置によって、それぞ
れの計測ユニット30の計測体の上に載置する。この状態
でそれぞれの計測ユニット30に設けられた検出器39によ
って、揺動棒33の揺動量からシャフトＳの曲り量とその
位置が計測されることになる。

シャフトＳのラック部Ｒの曲りを測定する場合にも上述
と同様にしてその量と位置を計測することが可能とな
る。さらに詳述すれば、ラック部Ｒの部分におけるシャ
フトＳが曲っていない場合には、シャフト受け部43は基
準位置にあり、シャフト受け部43に形成した凹面45の接
線方向に、本体部42の平坦面42aが位置している。

シャフトＳが曲っている場合には、シャフトＳが回転す
るのに伴ってシャフト受け部43が基準位置から傾斜し、
シャフトＳの円形外周面が平坦面42aに接触して、シャ
フトＳの曲り量に相当する量が揺動棒33に伝達される。
このようにシャフトＳの曲り量の計測は、シャフトＳが
接触する平坦面42aの移動量に基づくため、シャフト中
心の上下方向の位置が同じであれば揺動棒33が揺動する
ことがなく、挟持片５、６でシャフトＳを挟持したまま
の状態でシャフトＳの曲りを測定する従来の矯正装置
（第10図参照）に比べると、挟持片５、６が円弧を描い
て移動することに起因した測定誤差ΔＬが含まれなくな
る。

さらに、第６図（Ａ）に示すように、シャフトＳを第６
図（Ａ）において実線で示す状態から360°回転させて
も、例えば、シャフトＳがそのラック部Ｒが第６図
（Ａ）において仮想線で示す位置となる状態まで回転し
ても、シャフト受け部43には半円形の凹面45が形成され
ていることから、シャフトＳが凹面45で支持され、ラッ
ク部Ｒが本体部42上面の平坦面42aに接触することがな
く、シャフトＳの中心は凹面45の中心位置となる。この
ためシャフトＳの中心と平坦面42aとの間の距離が大き
く変化せず、測定値が急激に変化することがなくなるの
で、測定機器の効率が高まる。

上記のように、シャフトＳの回転計測が平坦面42aで行
われ、かつ、シャフト受け部43の凹面45でラック部Ｒが
平坦面42aに接触しないことから、ラック部Ｒを有する
シャフトＳの曲り量を、正確に測定することができ、所
定のデータが得られる。

このようにして得られたデータに基いて、プレスパッド
を用いて所定の個所を押圧し、その修正を行なう。

第８図は本考案の計測体41を有する計測ユニット30によ
りシャフトＳの曲りを測定したデータを示すグラフであ
り、そのデータは第８図において実線で示されている。
一方、第８図において、破線で示すデータは、第10図に
示した従来の計測体を有する計測ユニットにより得られ
たものであり、同一のシャフトを計測してもそのデータ
に相違がある。そして、これらのデータは、本考案の装
置における方が誤差が極めて少なく、より高精度の測定
を行なうことが可能であることが判明した。

第８図においては、シャフトＳを360°回転させた場合
のデータを示すが、第６図（Ａ）において、シャフトＳ
を実線で示す位置から180°回転させることによって
も、得られるデータが180°で対称となることから可能
である。

（考案の効果） 以上のように本考案によれば、切欠き部の部分における
シャフトの曲りを計測する計測ユニットを構成する支柱
に揺動可能に取付けられる揺動棒と、前記支柱に設けら
れ、前記揺動棒の後端部の揺動量を測定する検出器と、
前記揺動棒の先端に設けられ、前記シャフトを前記切欠
き部の部分で支持するシャフト受け部が軸を中心として
傾斜自在に取り付けられると共に前記シャフトの円形外
周面が接触する平坦面が形成された計測体と、を有し、
前記計測体の前記シャフト受け部に、前記切欠き部の部
分における前記シャフトの直径に対応した内径を有する
半円形の凹面を、前記平坦面が接線方向をなすように形
成したので、シャフトの曲り量の計測はシャフトが接触
する平坦面の移動量に基づいてなされ、かつ、シャフト
を回転させてその切欠き部が平坦面に向かい合うように
なっても、シャフトの中心と凹面の中心とがほぼ一致し
た状態でその曲りが計測されることになり、高精度でシ
ャフトの曲りを測定することが可能となった。よって、
シャフトにおける切欠き部の部分の曲りを正確に矯正す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係るシャフトの曲り矯正装
置の全体を示し、主としてこれに設けられたプレス受け
部を示す正面図、第２図は本考案の矯正装置に組込まれ
た計測ユニットを主として示す本考案の矯正装置の全体
の平面図、第３図は第２図の正面図、第４図は本考案の
矯正装置に組込まれた計測ユニットを示す一部切欠き正
面図、第５図は第４図におけるＶ−Ｖ線に沿う断面図、
第６図（Ａ）は第５図に示された計測体を示す拡大正面
図、第６図（Ｂ）は同図（Ａ）の平面図、第７図は本考
案の計測体を示す斜視図、第８図は従来技術と本考案と
のそれぞれについての測定データを示すグラフ、第９図
はシャフトの一例を示す正面図、第10図は従来のシャフ
トの曲り矯正装置の計測ユニットを示す正面図、第11図
（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ第10図に示された計測ユニット
の計測体を示す拡大正面図、第12図は従来用いられてい
る他のシャフトの曲り矯正装置の計測ユニットを示す正
面図、第13図は第12図に示された計測体を示す拡大正面
図である。 20…基台、21、22…支持台、24…プレス受け、30…計測
ユニット、33…揺動棒、39…検出器、40…接触子、41…
計測体、42…本体部、42a…平坦面、43…シャフト受け
部、44…ボルト（軸）、45…凹面、Ｒ…ラック部（切欠
き部）、Ｓ…シャフト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ラック部等の切欠き部を有するシャフトの
   両端を支持する２つの支持台を基台の上に設置し、前記
   シャフトの各部分の曲りを計測する計測ユニットを前記
   基台に取付け、前記シャフトの一部を押圧するプレスパ
   ッドを有するシャフトの曲り矯正装置において、 前記切欠き部の部分における前記シャフトの曲りを計測
   する計測ユニットを構成する支柱に揺動可能に取付けら
   れる揺動棒と、 前記支柱に設けられ、前記揺動棒の後端部の揺動量を測
   定する検出器と、 前記揺動棒の先端に設けられ、前記シャフトを前記切欠
   き部の部分で支持するシャフト受け部が軸を中心として
   傾斜自在に取り付けられると共に前記シャフトの円形外
   周面が接触する平坦面が形成された計測体と、を有し、 前記計測体の前記シャフト受け部に、前記切欠き部の部
   分における前記シャフトの直径に対応した内径を有する
   半円形の凹面を、前記平坦面が接線方向をなすように形
   成してなるシャフトの曲り矯正装置。