JPH01142408A

JPH01142408A - 流量式空気マイクロメータ用プラグゲージおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH01142408A
Application number: JP30129587A
Authority: JP
Inventors: Masanori Hirano; 正憲平野
Original assignee: Daibea Co Ltd
Current assignee: Daibea Co Ltd
Priority date: 1987-11-28
Filing date: 1987-11-28
Publication date: 1989-06-05
Anticipated expiration: 2012-05-21
Also published as: JP2611791B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、環状界の内径寸法、内径の真円度、あるい
は勾配度等の各種寸法の測定に使用する流量式空気マイ
クロメータ用プラグゲージおよびその製造方法に関する
ものである。

（従来の技術）一般に、軸受の内輪のような環状界の内径寸法、内径の
真円度あるいは勾配度等の測定には、例えば、第１０図
に示すような流量式空気マイクロメータが使用されてい
る。

該空気マイクロメータは、その測定子としてプラグゲー
ジＡを備えてなり、該プラグゲージＡは、配管ａにより
、指示部本体すに装置されたテーパ管とフロートからな
る測定部（図示省略）を介して空気源に連結される一方
、上記指示部本体すには上記測定部の測定結果から被測
定物の求める寸法を表示する機能が備えられてなる。

また、従来のプラグゲージ、例えば軸受の内輪のような
円環測定用のプラグゲージは、第１１図および第１２図
に示すように、円筒状外周面を有するプラグゲージ本体
ｄの先端部に、一対のエアーノズルｅ、ｅが上記外周面
に臨んで設けられるとともに、該エアーノズルｅ、ｅは
上記プラグゲージ本体ｄの軸中心に沿って設けられたエ
アー通路ｆを介して連結基端ｇに連通され、これが上記
配管ａに連結されるようにされている。

なお、上記エアーノズルｅは、プラグゲージ本体ｄを製
作した後にボール盤等による孔加工により形成されるた
め、そのノズル孔形状は第１３図に示すような円形（い
わゆる丸孔）とされている。

しかして、例えば、第１１図に示すように軸受内輪Ｗの
内径寸法を測定する場合は上記プラグゲージＡを該内輪
Ｗに挿通して、エアーノズルｅ１ｅから一定圧の空気を
該内輪Ｗの内径面に対して噴射する。すると、上記指示
部本体す内に設置されるテーパ管内のフロートに背圧が
生じることによってフロートが浮き、このフロート位置
の表示を読み取って内輪Ｗの内径寸法が測定できるよう
にされている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このようなプラグゲージＡの構造では、
以下のような問題点があった。

すなわち、空気マイクロメータによる測定範囲は上記プ
ラグゲージＡの形状寸法により定まる。

特に、被測定物の軸方向幅の最小限範囲は上記エアーノ
ズルｅ、ｅの孔径により定まるが、この孔径は、一定圧
以上の背圧を確保する必要からそれほど小さくすること
ができない。これがため、従来のような丸孔（円形孔）
では、軸方向幅が狭い被測定物や軸方向深さの浅い盲穴
等は測定ができない。

例えば、上記軸受内輪Ｗの測定にあたっては、内輪Ｗの
内径面を上記エアーノズルｅ、ｅのノズル孔に完全に被
せた状態で行う必要があるが、エアーノズルのノズル孔
径は最小のもので６．０鶴程度であり、しかも、内輪Ｗ
の被せ代は最低０．５鶴は必要であることから、内輪Ｗ
の最小軸方向幅は最低７鰭程度は必要で、これ未満のも
のでは測定精度が極度に低下してしまう。

したがって、空気マイクロメータでは測定できない軸方
向幅の狭いものや軸方向深さの浅いメクラ穴等の測定に
ついては、ダイヤルゲージやシリンダゲージが一般に用
いられている。

ところが、ダイヤルゲージ・シリンダゲージでは、以下
の理由で測定誤差が生じやすく、やはり高い精度の測定
が望めないとともに、測定作業が困難であるという問題
があった。

すなわち、これらの測定器においては、測定子を被測定
物の測定面に対して直角に接触させる必要があるが、こ
の直角を出すのには熟練を要し、作業が困難であるとと
もに、誤差を生じやすい。

また、上記測定子の接触には測定圧があり（例えばダイ
ヤルゲージでは５０〜１５０ｇｆ　、シリンダゲージで
は５０〜１００龍の測定範囲で１５０〜５１０ｇｆの力
がかかる）、薄肉円環の場合には、その形状が変形して
しまい、これがため測定値に誤差を生ずることとなる。

さらに、測定子の接触面にゴミ等が付着していると、こ
れによる測定誤差が生じてしまう。

（問題点を解決するための手段）本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、本発明の第１の発明である空気マイクロメータ用
プラグゲージは、被測定物の内周面に対応した外周面を
有するプラグゲージ本体の内部にエアー通路が設けられ
るとともに、該エアー通路に連通ずる一対のエアーノズ
ルが前記外周面に臨んで設けられてなるものであって、
該エアーノズルは前記プラグゲージ本体と別体に形成さ
れるとともに、そのノズル孔が前記プラグゲージ本体の
円周方向に細長い長孔どされていることを特徴とする特また、第２の発明である空気マイクロメータ用プラグゲ
ージの製造方法は、被測定物の内周面に対応した外周面
を形成するとともに、内部軸方向にエアー通路を形成し
てなるプラグゲージ本体に、前記エアー通路に連通ずる
一対のノズル取付穴を形成し、一方、細長いノズル孔を
形成した一対のエアーノズルを前記プラグゲージ本体と
それぞれ別体に製作し、前記プラグゲージ本体のノズル
取付穴に、前記一対のエアーノズルを、そのノズル孔の
長径方向がプラグゲージ本体の円周方向に一致するよう
にして取付固定することを特徴とする。

（作用）第１の発明によれば、エアーノズルのノズル孔がプラグ
ゲージ本体の円周方向に細長い長孔とされており、その
孔径は、短径を可及的に小さく設定されて、軸方向幅の
狭い環状品や軸方向深さの浅いメクラ穴等の測定が可能
とされる一方、長径を、ノズル孔の断面積が一定圧以上
の背圧を確保する程度の大きさになるように設定される
。

すなわち、上記ノズル孔は、下記の理論に基づいて設計
される。

第９図において、一定圧の空気がプラグゲージのノズル
孔Ｂ（孔径ｄ）から大気中に放出される時、その流出量
Ｖは、下式よりノズル孔Ｂの断面積π（ｄ／２）２に比
例する。

ｖ＝ｐρπ（ｄ／２）２ ρ：流量係数Ｐ：空気圧（一定）一方、ノズル孔Ｂが被測定物Ｃに近づいて距離りにある
とすると、流出量Ｖは被測定物Ｃに沿って周囲に吹き出
すときの断面積πｄｈに比例することとなる。

また、エアーノズルはプラグゲージ本体と別体に形成さ
れており、細長いノズル孔の形成が容易である。

第２の発明によれば、被測定物の内周面に対応した外周
面を形成するとともに、内部軸方向にエアー通路を形成
してなるプラグゲージ本体に、前記エアー通路に連通ず
る一対のノズル取付穴を形成する一方、細長いノズル孔
を形成した一対のエアーノズルを前記プラグゲージ本体
とそれぞれ別体に製作した後、前記プラグゲージ本体の
ノズル取付穴に、前記エアーノズルを、そのノズル孔の
長径方向がプラグゲージ本体の円周方向に一致するよう
にして取付固定する。これにより、上記条件を満たすエ
アーノズルのノズル孔が容易かつ精度良（形成される。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

本発明に係る流量式空気マイクロメータ用プラグゲージ
を第１図および第２図に示し、該プラグゲージは、具体
的には第４図（ａ）　（ｂ）　（Ｃ）　（ｄ）に示すよ
うな円環状の被測定物Ｗの各種寸法を測定するためのも
のであって、プラグゲージ本体１に一対のエアーノズル
２．２が一体的に埋設されてなり、第１０図に示される
流量式空気マイクロメータの測定子Ａとして使用される
。

プラグゲージ本体１はＳＵＪ　２製のものが焼入れされ
てなり、上記被測定物Ｗの内周面３に対応した円筒状の
外周面４を有するガイド部５と、該ガイド部５の後端に
同軸上に一体形成された連結部６とからなる。プラグゲ
ージ本体１の内部には、エアー通路７がプラグゲージ本
体ｌの軸中心に沿って、上記ガイド部５の軸方向中央部
から連結部６の後端に延びて設けられ、該後端に上記空
気マイクロメータの配管ａが連結されるようにされてい
る。また、上記エアー通路７の先端部にはガイド部５の
一直径方向に延びるエアー通路８が連通され、該エアー
通路８の円外端部が上記エアーノズル２．２に連通され
ている。

エアーノズル２はＳ　４５　Ｃ＠のものが焼入れされて
なり、プラグゲージ本体１と別体に形成されるとともに
、該プラグゲージ本体１の外周面４に臨むように埋設さ
れている。該エアーノズル２のノズル孔９は、上記プラ
グゲージ本体１の外周面４の円周方向に細長い長孔とさ
れている。該ノズル孔９の形状寸法は、第３図において
、例えば、長径りが１．５鶴〜３．０鶴に設定される。

なお、上記エアーノズル２の埋設位置は対象となる被測
定物Ｗの形状寸法に対応して設定されるものであり、例
えば、第４図（ａ）のような幅狭、肉薄タイプの円環の
内径寸法りや、第４図（ｂ）のような円環の研削残り（
エッヂ）１０の有無を測定する場合は、第１図図示例の
ようにガイド部５の軸方向中央部分とされ、一方、第４
図（Ｃ）のような外輪シール内径のごとく浅大の内径寸
法りや、第４図（ｄ）のような盲穴の内径寸法りを測定
する場合は、ガイド部５の軸方向先端部とされる（図示
省略）。

また、上記ノズル孔９の外周部分にはエアー逃げ溝９ａ
が形成され、該エアー逃げ溝９ａはさらに、ガイド部５
の外周面４に形成された軸方向のエアー逃げ溝１１に連
結されている。

次に、上記プラグゲージの製造方法について説明する。

Ａ、ブーゲージ　　１の　　（第５図および第６図参照
）： ■　プラグゲージ本体１の外周面４を、旋盤によりバイ
ト旋削して、被測定物Ｗの内周面３に対応した円筒状に
形成する。

■　プラグゲージ本体１の軸中心に沿って、エアー通路
７をあける。

■　上記プラグゲージ本体１の外周面４に、上記エアー
通路７に連通ずるエアー通路８を形成する。

■　上記エアー通路８と同心状に、ノズル取付穴１２を
ドリルにてザグリ加工する。

■　エアー逃げ溝１１を軸方向に加工する。

■　プラグゲージ本体１を焼入れする。

Ｂ、エアーノズルの　　（第７図および第８図参照）： ■　エアーノズル２の外周面２ａを、旋盤により旋削す
る。

■　エアーノズル２の底部側に、所定径の孔１３を形成
する。

■　エアーノズル２の頂部側に、所定径の下孔１４を形
成する。

■　エアーノズル２を焼入れする。

■　上記孔１４を細長いノズル孔９にカット加工する。

これにより、第７図のような形状寸法のノズル孔９が加
工される。

■　長孔ザグリ　（エアー逃げ溝９ａ）と横方向のカッ
ト（エアー逃げ溝１１ａ）を同時に放電加工する。

この際の上記エアー逃げ溝９ａ、９ａの最大幅寸法Ｈ（
第３図参照）は２．８　ｍとされる。

■　以上の手順で、ノズル孔９を有する一対のエアーノ
ズル２．２を、プラグゲージ本体１と別体に製作する。

Ｃ，ブーゲージの！　（第１図および第２図参照）： ■　プラグゲージ本体１のノズル増付穴１２．１２に、
エアーノズル２．２を接着剤にてそれぞれ接着する。

この際、エアーノズル２のノズル孔９の長径り方向が、
プラグゲージ本体１０円周方向に一致するように配置さ
せる。

■　エアーノズル２が接着されたプラグゲージ本体１の
外周面４を研磨する。

■　プラグゲージ本体１の外周面４に硬質クロムメツキ
を肉盛りする。

この際、エアーノズル２部にはメツキ防止処理が施され
る。

■　プラグゲージ本体１の外周面を適寸に研磨加工し、
第１図に示す完成品とする。

しかして、以上のように構成されたプラグゲージの性能
を、同一の開口断面積を有する丸孔（円形孔）を備えた
従来のプラグゲージの性能に比較したところ、以下のよ
うになることが判明している。

（１）　　従来のプラグゲージでの被測定物Ｗの内径寸
法りの測定（第４図（ａ）参照）は、軸方向幅１ｔ＠未
満のものについては正確な測定ができなかったが、本発
明のプラグゲージでは、軸方向幅３．４顛のものまで測
定可能となった。

（２）　　従来のプラグゲージでの研削残り１０の測定
（第４図山）参照）は、幅が２１ｍより小さいものは測
定できなかったが、本発明のプラグゲージでは、幅が０
．５鶴程度の小さい研削残り１０も測定できるようにな
り、より正確な測定が可能となった。

（３）従来のプラグゲージでの盲孔の内径寸法測定（第
４図（ｄ）参照）は、ノズル孔中心が底より３．５龍ま
でしか入らず、底より３．５龍離れた測定となっていた
が、本発明のプラグゲージでは、底より１．７　ｔｍ　
（２，８（Ｈ）　／　２　＋０．３　＝１．７　ｍ）だ
け離れた位置まで測定することができるようになり、よ
り正確な内径寸法測定が可能となった。

（発明の効果）以上詳述したように、本発明によれば、以下に列挙する
ような種々の効果が得られる。

第１の発明によれば、（ａｌ　　エアーノズルのノズル孔がプラグゲージ本体
の円周方向に細長い長孔とされているから、プラグゲー
ジの測定範囲に影響しない長径の大きさを、短径の大き
さに対応してノズル孔の断面積が一定圧以上の背圧を確
保する程度の大きさになるように設定することにより、
短径を可及的に小さく設定することができる。

したがって、従来のプラグゲージでは不可能であった、
軸方向幅の狭い環状品や軸方向深さの浅いメクラ穴等の
測定も精度よく測定することができる。

（ｂ）シかも、従来のようにノズル孔が丸孔の場合では
、孔径を小さくしようとすると、背圧の変化が小さくて
、所期の指示が得られるブースターが必要となるが、本
発明では、ブースターを必要とすることなく、上記短径
つまり軸方向径を可及的に小さくすることができる。

（Ｃ）　　また、エアーノズルはプラグゲージ本体と別
体に形成されており、細長いノズル孔の形成が容易であ
る。

（ｄ）　　従来のダイヤルゲージ・シリンダゲージで問
題となっていた測定誤差の発生もなく、高い精度の測定
が期待でき、しかも、測定作業も熟練を要さず、ダイヤ
ルゲージ・シリンダゲージに比較して、測定作業が格段
に容易である。

（ｅｌ　　また、ダイヤルゲージ・シリンダゲージと異
なり測定圧がかからないため、薄肉円環の場合にもその
形状が変形することなく、精度の高い測定結果が得られ
る。

（ｆ）　　空気マイクロメータの特性により、被測定物
の表面にゴミ等が付着していても、ブロー作用によりこ
れらのゴミを吹き飛ばしてしまうため、ダイヤルゲージ
・シリンダゲージのようなゴミ等の付着による測定誤差
を生じることがない。

第２の発明によれば、被測定物の内周面に対応した外“
周面を形成するとともに、内部軸方向にエアー通路を形
成してなるプラグゲージ本体に、前記エアー通路に連通
ずる一対のノズル取付穴を形成する一方、細長いノズル
孔を形成した一対のエアーノズルを前記プラグゲージ本
体とそれぞれ別体に製作した後、前記プラグゲージ本体
のノズル取付穴に、前記エアーノズルを、そのノズル孔
の長径方向がプラグゲージ本体の円周方向に一致するよ
うにして取付固定するようにしているから、上記条件を
満たすエアーノズルのノズル孔を容易かつ精度良く形成
することができ、これにより、上述のような種々の効果
が得られるプラグゲージを比較的安価に提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例である流量式空気マイク
ロメータ用プラグゲージを示す平面図、第２図は第１図
におけるｌｌ−ｆｆ線に沿った同断面図、第３図は同プ
ラグゲージのエアーノズルを拡大して示す平面図、第４
図（ａｌ　（ｂ）　（Ｃ）　（ｄ）はそれぞれ同プラグ
ゲージにより測定する被測定物を示す縦断面図、第５図
は同プラグゲージのプラグゲージ本体を示す平面図、第
６図は第５図におけるＶＩ−ＶＩ線に沿った同断面図、
第７図は同プラグゲージのエアーノズルを示す平面図、
第８図は第７図における■−■線に沿った同断面図、第
９図はプラグゲージの理論説明図、第１０図は流量式空
気マイクロメータを示す概略図、第１１図は従来の流量
式空気マイクロメータ用プラグゲージを示す平面図、第
１２図は第２図に対応する同断面図、第１３図は第３図
に対応する同平面図である。 ■・・・プラグゲージ本体、２・・・エアーノズル、３
・・・被測定物の内周面、４・・・プラグゲージ本体の
外周面、７・・・エアー通路、８・・・エアー通路、９
・・・ノズル孔、１２・・・ノズル取付穴

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被測定物の内周面に対応した外周面を有するプラ
グゲージ本体の内部にエアー通路が設けられるとともに
、該エアー通路に連通する一対のエアーノズルが前記外
周面に臨んで設けられてなるものであって、該エアーノズルは前記プラグゲージ本体と別体に形成さ
れるとともに、そのノズル孔が前記プラグゲージ本体の
円周方向に細長い長孔とされていることを特徴とする流
量式空気マイクロメータ用プラグゲージ。
（２）被測定物の内周面に対応した外周面を形成すると
ともに、内部軸方向にエアー通路を形成してなるプラグ
ゲージ本体に、前記エアー通路に連通する一対のノズル
取付穴を形成し、一方、細長いノズル孔を形成した一対のエアーノズルを
前記プラグゲージ本体とそれぞれ別体に製作し、前記プラグゲージ本体のノズル取付穴に、前記一対のエ
アーノズルを、そのノズル孔の長径方向がプラグゲージ
本体の円周方向に一致するようにして取付固定すること
を特徴とする流量式空気マイクロメータ用プラグゲージ
の製造方法。