JPH0254482B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は中空シリンダ内面、例えば穴、管の内
壁等、特に内燃機械のシリンダ穴の内面を、測定
すべき内面にわたり制御案内するよう構成した測
定ヘツドあつて、前記表面に交差する方向に移動
自在のセンサを有し、このセンサが前記内面に圧
着して、このセンサの移動量が測定すべき内面の
形状を表わすことができる測定ヘツドによつて測
定する装置に関するものである。

本発明の目的は、比較基準シリンダ内面即ち理
想円を描くシリンダ内面からの測定すべき内面の
ずれの正確な測定が得られる走査原理を使用する
ことによつて構成簡単で極めて正確な測定をする
ことができる上述の測定方法および装置を得るに
ある。

理想円形シリンダ内面は異なる平面上における
シリンダの断面を走査することによつて、または
異なる回転角度位置における内面の円筒状の母線
を走査することによつて得ることができ、前記理
想内面を比較基準値として離散的に記憶し、前記
センサにより得られた測定値を前記記憶した基準
値と比較し、前記ずれを算定する。

上述の目的を達成するための本発明は、ほぼシ
リンダ形状の穴の内面を測定する中空シリンダ内
面測定装置において、 前記穴内に挿入するハウジングと、 このハウジングを前記シリンダ形状の穴を有す
る被加工物に取付ける取付装置と、 前記ハウジングに回転自在に連結して、前記穴
の軸線の周りに回転自在にするとともにこの穴の
軸線方向に延在する測定アームと、 この測定アームを前記ハウジングに対して回転
させる第１駆動装置と、 前記測定アームの長さに沿つて軸線方向に移動
自在に前記測定アームに連結した測定ヘツドと、 この測定ヘツドを前記測定アームに対して軸線
方向に移動させる第２駆動装置と、 前記測定ヘツドに対して半径方向に移動自在に
連結したセンサと、 このセンサを前記測定ヘツドに対して半径方向
外方に押圧してこのセンサが前記穴の内面に掛合
する位置に前記センサを押圧するばね装置と、 前記ばね装置の変位に応答し、前記測定ヘツド
に対する前記センサの半径方向移動に対する電気
信号を発生し、前記穴の内面の輪郭を表示するば
ね変位応答装置と、 を具え 前記ばね装置は板ばねにより構成し、この板ば
ねにばね変位応答装置としての薄片歪みゲージを
設け、前記センサ移動の際に前記板ばねの遊端が
実際上主に前記センサの縦方向に移動して前記薄
片歪みゲージが前記センサの移動量に対応比例す
る電気信号を発生するよう前記板ばねの遊端を前
記センサに連結し、また前記板ばねのクランプ端
部を前記測定ヘツドのハウジングにクランプした
ことを特徴とする。

本発明のこの構成によれば、測定ばねとして作
用する板ばねはセンサ、例えばセンサピンの移動
に正確に追従する。板ばねは相対的な交差方向の
移動を生ずることも、センサピンに反作用力を発
生することもないため測定結果に影響を与えな
い。従つてセンサピンの半径方向移動量に正確に
対応比例する薄片歪みゲージの電気出力信号が得
られる。このようにして測定した内面の形状を表
わす極めて正確な測定値を出力信号として得ら
れ、この測定値を出力装置またはコンピユータに
入力して他の処理をする。

本発明装置の好適な実施例においては前記板ば
ねの遊端を前記センサの縦方向軸線に交差させて
配置し、前記クランプ端部と前記センサを保持す
る遊端との間における前記薄片歪みゲージを具え
る前記板ばねの中間部分が前記板ばねの前記遊端
に対して145゜と165゜との間の角度をなすよう構成
し好適には前記角度を160゜とする。センサピンを
保持する遊端と測定ヘツドに保持したクランプ端
部との間において板ばねを湾曲させるか、または
直線形状にする。曲率が一定の湾曲形状即ち円弧
形状の場合、板ばねは上述のような測定結果に影
響を与えない運動を行い、板ばねの或る長さにお
いて上述のような角度となるような形状を簡単に
算定することができる。直線状のばねによれば製
造が一層簡単である。

測定ヘツドが測定すべき内面の離散点を走査す
るため軸線方向に移動したり、回転したりすると
き、測定ヘツドの板ばねに配置した薄片歪みゲー
ジに給電することを確実に行わなければならな
い。このことは給電手段、例えばケーブルが測定
結果に影響を与える力を測定ヘツドに加えると問
題になる。このように測定結果に影響を与えるの
を防止するため、本発明の好適な実施例において
は前記測定ヘツドに給電するためめのケーブルを
固定ハウジングから導出して前記測定アームに沿
つて前記測定ヘツドまで延在させ、前記ハウジン
グに対する前記測定ヘツドの回転および軸線方向
移動の際にケーブルを収納したり引き出したりす
るケーブル案内装置を設ける。

この点に関して好適には、前記ケーブル案内装
置に、前記ハウジングに巻付けたり、釈放したり
するケーブルループを形成する案内ローラを設
け、この案内ローラを前記ハウジングの周縁方向
に移動自在であり、前記ケーブルを引張る方向に
ばね偏倚させたスライドに配置し、前記ケーブル
案内装置には更に前記測定アームとともに回転自
在の案内ローラを有する案内装置を設ける。

長目の穴、例えば管の内壁を測定する場合前記
取付装置に２組のクランプジヨーを設け、これら
クランプジヨーを軸線方向に互いに離間させ、こ
れらクランプジヨーにより測定すべき穴に前記測
定装置をクランプすることができるよう構成し、
前記ハウジングをシフトロツドにより測定すべき
前記穴の他の測定位置まで限定された距離だけ軸
線方向に移動自在にし、また前記２組のクランプ
ジヨーを前記シフトロツドに調整自在に支持した
リンク機構により操作可能に構成する。

このようにすることにより穴内において測定装
置を或る断面から他の断面に容易に移動すること
ができる。好適には前記リンク機構に第１の軸を
設け、この第１の軸を中空の前記シフトロツド内
で回転自在に支持するとともに、前記第１の軸の
内端に前記２組のクランプジヨーの少なくとも一
方を操作するための駆動部材を担持し、回転駆動
手段により前記第１の軸を駆動するよう構成す
る。更に前記リンク機構に第２の軸を設け、この
第２の軸の中空の前記第１の軸に貫通させ、前記
第２の軸用の回転駆動手段を設け、前記第２の軸
により前記２組のクランプジヨーのうちの一方を
操作するとともに、前記第１の軸により他方のク
ランプジヨーを操作するよう構成する。

前記シフトロツドを、前記穴の入口領域におい
て、この入口領域に強固に支持した軸受により移
動自在に支持し、前記シフトロツドには、前記軸
受に設けたマークにおいて読取るべき軸線方向移
動量測定スケールを設ける。この構成によりシフ
トロツドおよび測定装置全体の移動量を微調整す
ることができる。

シフトロツドに少なくとも１本のマークライン
を設け、測定装置の軸線方向の移動中にシフトロ
ツドがねじれるのを防止する目安とする。

好適にはシフトロツドを測定装置のハウジング
に自在継手により回転自在に連結し、ハウジング
および測定装置にいかなる曲げ応力も伝達しない
ようにする。この自在継手はゴム継手、カルダン
継手、等運動継手、または他の既知の自在継手と
することができる。

次に図面につき本発明の実施例を説明する。

第１図に示すように測定装置に多部片構成のハ
ウジング１を設け、このハウジング内に測定アー
ム２を精密玉軸受３，４により支持する。測定ア
ーム２は段歩モータ５により回転運動するよう構
成する。ハウジングに収容した他の段歩モータ７
によりこの測定アーム２に沿つて測定スライド６
を軸線方向に移動自在にする。測定スライド６に
測定ヘツド８を担持し、この測定ヘツド８を蟻差
案内８′に沿つて手操作で半径方向に移動し、測
定すべき穴Ｄの公称直径に対応するよう微調整す
ることができる。この微調整のために縦方向溝孔
８０を測定ヘツド８ならびに止ねじ８１に設ける
（第２および３図参照）。測定ヘツドに半径方向に
移動自在のセンサまたはセンサピン９を設け、こ
のセンサピン９にルビー製の先端１０を設ける。
センサピン９の移動量を電気的出力信号に正確に
変換するため、板ばね２１の溝孔付きの遊端２０
を交差ピン１７により保持し、この遊端をセンサ
ピン９の縦方向軸線に交差させる。センサピンの
位置を起点として、板ばね２１をクランプ端部２
２に向つて湾曲させ、このクランプ端部において
板ばねをねじ２３およびリテーナ２４により測定
ヘツド８に強固にクランプする。遊端２０とクラ
ンプ端部２２がなす角度を145゜〜165゜程度とし、
好適には160゜とする。ばねのある長さにおいて、
センサピンの半径方向の運動がセンサピン９に交
差する方向の移動成分なしに板ばねの遊端２０を
半径方向に移動を生ぜしめ、交差方向に作用する
反作用が板ばねからセンサピン９に伝達しない効
果を有する曲率が得られる。製造を簡単にするた
めには曲率を一定にし、従つて板ばねを円孤形状
にする。誘端２０とクランプ端部２２との間の板
ばねを直線状にする場合、製造は一層簡単であ
る。

第４図に示す板ばねの実施例（上述の実施例と
同様の機能を有する部分に対しては同一の参照符
号を使用する）において、直線状板ばね２１を実
線で示す、板ばねの端部２０，２２を直線状中間
部２１′に対して角度をなすよう曲げ、クランプ
端部２２を遊端２０に対して90゜の角度をなすよ
うにする。

遊端２０と直線状中間部２１′との間の部分２
６の角度を約160゜とし、この角度は部分２６′の
開き角20゜に対応する。この実施例によれば板ば
ね２１の遊端２０はセンサピン９の内端に配置し
た半球形ヘツド２７に偏倚して衝合する。反対側
のの支持部材をねじボルト２９に形成した半球形
ヘツド２８とする。

第４図に示す板ばねの実施例の代案として、半
径Ｒの円孤形状の板ばねを点線で示す。この形状
は上述の所要の条件を得る上で計算が容易になる
が、実線で示す直線形状の実施例に比べると製造
が複雑である。

上述の双方の板ばねの実施例において、板ばね
２１の中心部の両側面に薄片歪みゲージ２５を接
着する。これら薄片歪みゲージは既知の方法でブ
リツジ回路に接続し、センサピン９の縦方向軸線
の方向の遊端２０の移動量に極めて正確に比例す
る電気出力信号供給するよう構成する。このこと
は上述の板ばねの構成および優れた線形性および
小さい復元力を有する板ばねの設計により確実に
得られる。実際に製造した板ばねによれば、例え
ば測定レンジの線形性は直線からのずれが10^-3％
以下である。

測定装置の実施例においては測定アーム２を回
転させる段歩モータ５の分析度即ち段歩の幅を正
確に0.417゜とするとともに測定ヘツド８を軸線方
向に移動させる段歩モータ７の分析度を
13.889μmとする。この高い分析度により高い精
度での精密位置決めができる。

第５図の線図において、符号Ｄにより装定すべ
きシリンダの穴の内側輪郭を示す。ハウジング１
を有し、このハウジング内に回転駆動するよう測
定アーム２を配置した測定装置をシリンダの穴内
に挿入する。測定スライド６は測定アーム２に沿
つて軸線方向に移動自在に構成する。測定スライ
ド６に測定ヘツド８を担持し、この測定ヘツド８
に半径方向に調整自在のセンサピン９を設け、こ
のセンサピンに測定先端１０を設ける。ハウジン
グ１をクランプジヨー１２により穴Ｄにクランプ
し、これらクランプジヨー１２は周縁に均等に分
布させる。

第５図において作動状態にある測定装置を示
す。

センサピン９の測定先端１０により穴の母線即
ち周縁ラインに沿つて穴の内部輪郭Ｄの離散的走
査を行う。測定結果をコンピユータ３０に送り、
このコンピユータを記憶装置３１に接続する。こ
の記憶装置には比較するための基準シリンダの複
数個の個所に対して負荷を受けないセンサピン９
を移動させて記憶することにより得られた値が記
憶されている。

測定装置により得られた内部輪郭Ｄの測定値は
コンピユータ３０により以下のようにして決定さ
れる。

測定先端１０の実際の位置とは無関係にコンピ
ユータ３０は記憶装置３１からの測定位置に最も
近接する位置の基準値を呼出し、測定先端１０が
とる中間位置に対してこの基準値を書き込み、実
際の測定値から書込んだ値を減算する。このよう
にして図示の測定装置の回転の不精度または他の
測定誤差が補償されるよう実際の測定値は補正さ
れる。

次にコンピユータ３０により調整信号を制御装
置３２に送り、この制御装置により測定スライド
６の軸線方向の調整および測定アーム２の周縁方
向の回転を開始し、内部輪郭Ｄにおける新たな測
定点に移動する。矢印により信号の流れの方向を
示す。

第１〜５図につき説明した測定装置の各部分は
第６〜８図においても同一の参照符号で示す。第
６および７図において測定ヘツド８の薄片歪みゲ
ージ２５に給電するケーブル５０のケーブル案内
装置を示す。ケーブル５０を測定ヘツドから測定
アーム２に平行に軸線方向に導出させ、測定アー
ムとともに回転自在の部材５１に達せしめ、この
部材５１に支持した案内ローラ５２を通過させ、
ハウジング１に支持した他の案内ローラ５３によ
りハウジング１に導入し、次に再び測定アーム２
の軸線に平行に延在するケーブル部分５４として
ハウジング１に支持した案内ローラ５５に達せし
める。次にケーブルを周縁方向に転向させ、ルー
プ部分５６として案内ローラ５７の周囲に通過さ
せて180゜の転向を行い、ハウジングの固定点５８
に達せしめる。案内ローラ５７を周縁方向に移動
自在のスライド５９に支持する。このスライド５
９をループ５６を引張る方向に作用する螺旋ばね
６０により偏倚し、この螺旋ばね６０をハウジン
グの周縁領域の一部にわたりループ５６を形成す
るケーブルの２個の部分間において案内し、次に
案内ローラ（図示せず）の周りに90゜転向させ、
再びハウジングの軸線方向に延在させてハウジン
グのヒンジ点６２に達せしめる。

螺旋ばね６０によりスライド５９、案内ローラ
５７およびループ部分５６を介してケーブル５０
を一定張力で保持する。

測定アーム２に沿う測定ヘツド８の軸線方向の
移動の際に収納手段として作用するループ５６か
らケーブルを引出す。ケーブルを引出すことによ
りスライド５９をハウジングの周縁に沿つて移動
する。ケーブルが牽引力を発生するのを防止する
ため、ハウジングに回転自在に支持したリング６
３，６４上で、周縁方向に延在しかつループ部分
５６をなすケーブル部分を移動させる。測定アー
ムを回転させるとき、測定アーム２とともに回転
する案内ローラ５２と案内ローラ５３との間に周
縁方向に延在するケーブル部分６５が伸縮するこ
とによりケーブルがループ部分５６から引込んだ
り、引き出されたりする（第８図参照）。

上述のケーブル案内装置において、測定ヘツド
８の薄片歪みゲーヅ２５に給電するためのケーブ
ルが測定アームに対して軸線方向に、螺旋ばね６
０により定まる引張力で測定ヘツドに掛合し、セ
ンサピンの移動方向にはいかなる力も発生せず、
測定ヘツド８の回転または軸線方向移動の際のケ
ーブル５０の長さ変化が測定結果に影響を与える
ことがないように注意すること勿論である。

第９〜１１図において参照符号１０１により正
確でない形状であるため測定すべき穴壁１０２を
有する管を示す。測定装置１０３にハウジング１
０４を設け、このハウジングを２個のクランプジ
ヨー１０５，１０６により穴壁１０２にクランプ
するよう構成する。測定アーム１０７をハウジン
グから軸線方向に突出させ、かつ測定ヘツド１０
８担持し、この測定ヘツドを軸線方向に移動自在
にするとともに、回転自在にもし、更に穴壁を走
査するためボール形状のセンサ１０９を測定ヘツ
ド８に設ける。第９図において測定ヘツド１０８
の測定アーム１０７における右側極限位置を実線
で示し、左側極限位置を点線で示す。測定ヘツド
１０８を軸線方向に移動および回転させる段歩駆
動手段をハウジング１０４内に配置する。

シフトロツド１１０をハウジングの右端に自在
継手１１１により連結し、この自在継手をシフト
ロツドとともに回転するようにする。この自在継
手を第９図において円１１１として示すが、第１
０図においてはゴムリング１１２を有するゴム継
手とする。更に自在継手を既知のカルダン継手ま
たは等運動継手とすることができる。

管１０１から突出するシフトロツド１１０の遊
端を軸受リング１１３に案内し、この軸受リング
には案内ハブ１１４を設け、管１０１の穴の入口
領域にクランプする。案内ハブ１１４にマーク１
１５を担持し、シフトロツド１１０には移動量測
定スケール１１６を担持し、シフトロツド１１０
および測定装置１０３の移動量をマーク１１５の
位置で正確に読取ることができる。軸受リング１
１３には更に引込線１１８のための通口部分１１
７を設け、この引込線によりハウジング１０４内
の段歩駆動手段へのエネルギ供給および制御を行
うことができる。

シフトロツド１１０に少なくとも１個のマーク
ライン１１９を設け、このマークラインにより管
１０１内で移動を行つている間にシフトロツド１
１０がねじれるのを防止する目安が得られる。

シフトロツド１１０を中空にし、リンク機構を
収容し、軸１２０が回転キヤツプ１２１により回
転することができるようにし、第９図に示すよう
にこのキヤツプ１２１をシフトロツド１１０の右
端に設ける。

第１０図に示すように回転キヤツプ１２１をピ
ン１２２により軸１２０の端部に対して回転自在
に固着する。内端、即ち第１０図で見て左端にお
いて、軸１２０に２個のクランプジヨー（クラン
プジヨー自体は既知である）を駆動するためのピ
ニオン１２３を担持する。軸１２０は軸受１２
５，１２６によりシフトロツド１１０内で回転す
るよう支持する。

回転キヤツプ１２１を回すことによりクランプ
ジヨー１０５，１０６を穴壁１０２から幾分ゆる
めることができる。次にシフトロツド１１０を測
定装置１０３全体とともに穴内に深く進入させ、
この進入距離は測定ヘツド１０８の行程により決
定され、クランプジヨー１０５，１０６は案内と
して作用する。この移動に必要な行程はマーク１
１５により移動量測定スケール１１６において正
確に読取ることができる。移動を完了したとき回
転キヤツプ１２１を回すことによりクランプジヨ
ー１０５，１０６を再び穴壁１０２にクランプす
る。次に穴壁１０２の新たな部分を測定ヘツド１
０８により測定することができる。

第１０図において点線により中空軸１２０に貫
通する他の軸１２８を有する変更例を示す。この
他の軸１２８の遊端に他の回転キヤツプ１２９を
回転キヤツプ１２１に隣接させて担持する。この
場合軸１２０および軸１２０のピニオン１２３が
一方のクランプジヨー１０６に作用し、回転キヤ
ツプ１２９により独立的に操作することができる
軸１２８が他方のクランプジヨー１０５（図示せ
ず）に作用する。

回転キヤツプ１２１，１２９の代りに軸１２
０，１２８のための単独の回転駆動手段を使用す
ることができること勿論である。

上述の測定装置をシフトロツドにより長目の管
または長目のシリンダの穴の種々の測定部分に容
易にかつ正確に調整することができる。測定部分
の長さは測定ヘツド１０８の軸線方向の行程長さ
に関連する。

第１１図に示す実施例は第９および１０図に示
す実施例とは次の２点で異なる。

一つには手動操作回転キヤツプ１２１の代りに
シフトロツド１１０の遊端に取付けた段歩モータ
１３０を使用して、軸１２０を駆動してクランプ
ジヨーを作動させる点である。

更に段歩モータ１３１を軸受リング１１３に取
付け、駆動ピニオン１３２を介してシフトロツド
１１０に設けた歯１３３に作用させ、手操作で移
動させる代りに測定装置１０３を自動的に移動す
る点である。

測定装置の他の実施例を第１２および１３図に
おいて詳細に示し、同一機能部分は同一の参照符
号を使用する。第１図に示す測定装置に比べる
と、クランプジヨー１２を使用せずに穴Ｄの内部
輪郭の外側で取付けを行う点が異なる。この実施
例の利点は穴内に測定装置をクランプすることに
よつて測定が妨害されず、またクランプすること
により穴に変形を生ずるのを防止することができ
る点である。

穴Ｄの外側に保持手段を設ける点だけが第１図
の実施例とは異なる２種類の他の実施例を第１２
および１３図に示すが、これらの測定装置に多部
片構成のハウジング１を設け、このハウジング内
に測定アーム２を精密玉軸受３，４により支持す
る。測定アーム２をモータ５（好適には段歩モー
タ）により回転自在にする。測定スライド６を測
定アーム２に沿つて軸線方向に駆動手段７により
移動自在にし、この駆動手段７をハウジング内に
収容し、好適には段歩モータとする。測定スライ
ド６に測定ヘツド８を担持し、この測定ヘツド８
をシリンダスリーブ１１の内径Ｄに対応するよう
手操作で半径方向に微調整することができる。測
定ヘツド８にルビー製の先端１０を有する半径方
向調整自在のセンサピン９を内蔵させる。このセ
ンサピン９のいかなる移動も電気出力信号に変換
し、この信号は所定の直径からのシリンダ直径の
ずれを示す。

第１２図において実線で測定ヘツド８が上方極
限位置をとり、点線で下方極限位置をとる測定ス
ライド６を示し、シリンダスリーブ１１の内部輪
郭Ｄを走査する。駆動手段５，７は互いに独立で
あるため、母線に沿つて走査が行われる代りに、
離散的もしくは連続的に円を描いて、または螺旋
曲線を描いて走査を行うことができること勿論で
ある。

測定装置のハウジングをリング１２′により保
持し、このリング１２′にピン１３をねじ込む。
これらピン１３を内燃機関のシリンダを具えるエ
ンジンブロツクのクランクシヤフト軸受１４に収
容させる。

ピン１３をリング１２′にねじ込むのは例えば
ねじ付ボルト１６により行う。異なる軸受直径の
クランクシヤフト軸受に適合させるため、異なる
直径のピンに交換することができるようにする。

第１３図に示す実施例のものは、第１２図に示
す実施例とは、測定装置をエンジンブロツク１５
のシリンダヘツド端部２１″においてリング１
２′よりも直径が大きいリング２０′により支持す
る点が異なる。リング２０′の外周縁の近傍に、
シリンダヘツド（図示せず）を固着するためエン
ジンブロツク１５から突出する控えボルト２３′
の配列に対応するよう円状に配列した孔２２′を
設ける。測定装置を取付けるため、先ず、スペー
サスリーブ２４′を控えボルト２３′に押込む。次
に第１２図の実施例の場合と同様にハウジング１
に固着したリング２０′を控えボルト２３′に摺動
嵌入し、控えボルトの遊端にナツト２５′をねじ
込むことによりクランプする。シリンダ１１の変
形を測定するときスペーサスリーブ２４′により
測定スライドの全行程を利用することができる。

上述のすべての実施例の場合、測定装置の位置
および向きに関して取付部材、、例えば第１２図
に示す実施例の保持手段１３，１４を調整自在と
し、装置の軸線を穴Ｄの所要の理想軸線に一致さ
せることができるよう構成する。この調整は上述
の補正すなわち実際に測定した値から記憶した差
値を減算することにとつて重要である。この調整
は止ねじ（図示せず）により行うことができる。
第１２図の実施例によれば、ピン１３をリング１
２′の対応のねじ付孔に若干深くねじ込むことに
より調整を行うことができる。

測定装置は必ずしもクランクシヤフト軸受また
はシリンダヘツド端部に支持する必要はなく、エ
ンジンブロツクの異なる位置に取付けることもで
きる。ただし測定を受けるべき構造部材、または
この構造部材に連結した他の構造部材において支
持を行うことが重要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明測定装置の第１の実施例の縦断
面図、第２図は第１図の―線上の断面図、第
３図は第２図の矢印の方向から見た一部断面と
する部分側面図、第４図は板ばねの他の実施例を
示す第２図と同様の拡大部分断面図、第５図は本
発明測定装置を有する測定システムの線図、第６
および７図は本発明測定装置のケーブル案内装置
を示す互いに90゜の角度をなす側面の側面図、第
８図は第６および７図の装置の測定ヘツドに隣接
する固定ハウジング端部の線図的断面図、第９図
は本発明測定装置を管に挿入した状態を示す部分
断面図、第１０図は第９図の測定装置の一部の拡
大断面図、第１１図は第９図に示す測定装置の変
更例の部分断面図、第１２図は内燃機関のクラン
クシヤフト端部に設けた取付手段を具える本発明
測定装置の縦断面図、第１３図は取付手段の変更
例を具える本発明測定装置の縦断面図である。 １，１０４……ハウジング、２，１０７……測
定アーム、３，４……精密玉軸受、５，７，１３
０，１３１……段歩モータ、６……測定スライ
ド、８，１０８……測定ヘツド、８′……蟻差案
内、９……センサまたはセンサピン、１０……ル
ビー製の先端、１１，１１′……シリンダスリー
ブ、１２，１０５，１０６……クランプジヨー、
１２′，２０′……リング、１３……ピン、１４…
…クランクシヤフト軸受、１５……エンジンブロ
ツク、１６……ねじ付ボルト、１７……交差ピ
ン、２０……板ばねの遊端、２１……板ばね、２
２……板ばねのクランプ端部、２３……ねじ、２
３′……控えボルト、２４……リテーナ、２４′…
…スペーサスリーブ、２５……薄片歪みゲージ、
２７，２８……半球形ヘツド、３０……コンピユ
ータ、３１……記憶装置、３２……制御装置、５
０……ケーブル、５２，５３，５５，５７……案
内ローラ、５６……ケーブルのループ部分、５９
……スライド、６０……螺旋ばね、１０１……
管、１０２……穴壁、１０３……測定装置、１１
０……シフトロツド、１１１……自在継手、１１
２……ゴムリング、１１３……軸受リング、１１
４……案内ハブ、１１５……マーク、１１６……
移動量測定スケール、１１９……マークライン、
１２０，１２８……軸、１２１，１２９……回転
キヤツプ、１２３……ピニオン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ほぼシリンダ形状の穴の内面を測定する中空
   シリンダ内面測定装置において、 前記穴内に挿入するハンジング１と、 このハウジングを前記シリンダ形状の穴を有す
   る被加工物に取付ける取付装置１２，１２′，２
   ０′と、 前記ハウジングに回転自在に連結して、前記穴
   の軸線の周りに回転自在にするとともにこの穴の
   軸線方向に延在する測定アーム２と、 この測定アームを前記ハウジングに対して回転
   させる第１駆動装置５と、 前記測定アームの長さに沿つて軸線方向に移動
   自在に前記測定アームに連結した測定ヘツド８
   と、 この測定ヘツドを前記測定アームに対して軸線
   方向に移動させる第２駆動装置７と、 前記測定ヘツドに対して半径方向に移動自在に
   連結したセンサ９と、 このセンサを前記測定ヘツドに対して半径方向
   外方に押圧してこのセンサが前記穴の内面に掛合
   する位置に前記センサを押圧するばね装置２１
   と、 前記ばね装置の変位に応答し、前記測定ヘツド
   に対する前記センサの半径方向移動に対する電気
   信号を発生し、前記穴の内面の輪郭を表示するば
   ね変位応答装置と、 を具え、 前記ばね装置は板ばねにより構成し、この板ば
   ねにばね変位応答装置としての薄片歪みゲージを
   設け、前記センサ移動の際に前記板ばねの遊端が
   実際上主に前記センサの縦方向に移動して前記薄
   片歪みゲージが前記センサの移動量に対応比例す
   る電気信号を発生するよう前記板ばねの遊端を前
   記センサに連結し、また前記板ばねのクランプ端
   部を前記測定ヘツドのハウジングにクランプした ことを特徴とする中空シリンダ内面測定装置。 ２ 前記板ばねの遊端を前記センサの縦方向軸線
   に交差させて配置し、前記クランプ端部と前記セ
   ンサを保持する遊端との間における前記薄片歪み
   ゲージを具える前記板ばねの中間部分が前記板ば
   ねの前記遊端に対して145゜と165゜との間の角度を
   なすように構成したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の中空シリンダ内面測定装置。 ３ 前記角度を160゜としたことを特徴とする特許
   請求の範囲第２項に記載の中空シリンダ内面測定
   装置。 ４ 前記クランプ端部と前記遊端との間において
   板ばねを円弧状に彎曲させたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１または２項に記載の中空シリン
   ダ内面測定装置。 ５ 前記クランプ端部と前記遊端との間の前記板
   ばねの中間部分をほぼ直線状に延在させたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１または２項に記載
   の中空シリンダ内面測定装置。 ６ 前記薄片歪みゲージを前記板ばねの両側面に
   接着し、この両側面のゲージの組み合わせた出力
   信号により所定シリンダ直径からのずれを示す構
   成としたことを特徴とする特許請求の範囲第１ま
   たは２項に記載の中空シリンダ内面測定装置。 ７ 前記ばね変位応答装置は、前記測定ヘツドに
   給電するためのケーブルを固定ハウジングから導
   出して前記測定アームに沿つて前記測定ヘツドま
   で延在させ、前記ハウジングに対する前記測定ヘ
   ツドの回転および軸線方向移動の際にケーブルを
   収納したり引き出したりするケーブル案内装置を
   有するものとして構成したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の中空シリンダ内面測定
   装置。 ８ 前記ケーブル案内装置は、前記ハウジングに
   巻付けたり、釈放したりするケーブルループを形
   成する案内ローラを有するものとして構成し、こ
   の案内ローラを、前記ハウジングの周縁方向に移
   動自在でありかつ前記ケーブルを引つ張る方向に
   ばね偏倚させたスライドに配置し、前記ケーブル
   案内装置は、更に前記測定アームとともに回転自
   在の案内ローラを有するものとして構成したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の中空
   シリンダ内面測定装置。 ９ 前記取付装置は２組のクランプジヨーを有す
   るものとして構成し、これらクランプジヨーを軸
   線方向に互いに離間させ、これらクランプジヨー
   により測定すべき穴に前記測定装置をクランプす
   ることができるよう構成し、前記ハウジングをシ
   フトロツドにより測定すべき前記穴の他の測定位
   置まで限定された距離だけ軸線方向に移動自在に
   し、また前記２組のクランプジヨーを前記シフト
   ロツドに調整自在に支持したリンク機構により操
   作可能に構成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の中空シタンダ内面測定装置。 １０ 前記リンク機構は第１の軸を有し、この第
   １の軸を中空の前記シフトロツド内で回転自在に
   支持するとともに、前記第１の軸の内端に前記２
   組のクランプジヨーの少なくとも一方を操作する
   ための駆動部材を担持し、回転駆動装置により前
   記第１の軸を駆動する構成としたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第９項に記載の中空シリンダ内
   面測定装置。 １１ 前記リンク機構は、第２の軸と、この第２
   の軸の中空の前記第１の軸に貫通させた前記第２
   の軸用の回転駆動装置とを有し、前記第２の軸に
   より前記２組のクランプジヨーのうちの一方を操
   作するとともに、前記第１の軸により他方のクラ
   ンプジヨーを操作する構成としたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第９または１０項に記載の中空
   シリンダ内面測定装置。 １２ 前記回転駆動装置の一方または双方は、前
   記シフトロツドから突出する軸の遊端に配置した
   手動操作回転キヤツプとしたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１０または１１項に記載の中空シ
   リンダ内面測定装置。 １３ 前記シフトロツドを、前記穴の入口領域に
   おいて、この入口領域に強固に支持した軸受によ
   り移動自在に支持したことを特徴とする特許請求
   の範囲第９項に記載の中空シリンダ内面測定装
   置。 １４ 前記シフトロツドは、前記軸受に設けたマ
   ークにおいて読取るべき軸線方向移動量測定スケ
   ールを有するものとして構成したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１３項に記載の中空シリンダ
   内面測定装置。 １５ 前記シフトロツドは、少なくとも１本のマ
   ークラインを有するものとして構成したことを特
   徴とする特許請求の範囲第９項に記載の中空シリ
   ンダ内面測定装置。 １６ 前記シフトロツドは、自在継手により前記
   測定装置のハウジングに回転自在に連結したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第９項に記載の中空
   シリンダ内面測定装置。 １７ 前記シフトロツドおよび前記リンク機構を
   分離したことを特徴とする特許請求の範囲第９項
   に記載の中空シリンダ内面測定装置。 １８ 前記シフトロツドを段歩モータにより軸線
   方向に移動自在にしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第９項に記載の中空シリンダ内面測定装
   置。