JPH0541921B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、機械部品の寸法検査のためのゲージ
に関し、このゲージは、保持体と、この保持体に
回転自在に支承された測定用腕と、この腕に連結
され検査される部品に接触する感知体と、上記腕
に固定された第１体と上記保持体に固定された第
２体と上記腕の保持体との間に介装されて上記第
１体と第２体との強固な接触状態を維持する弾力
手段とを有する連結手段であつて、上記第１体と
第２体の一方がほぼ円筒形の面の一部を形成し、
上記保持体に対する上記腕の部品の測定のための
限定された回転運動を許容する連結手段と、上記
腕及び保持体と協同する検査手段とを有する。

部品の寸法検査のための既知のゲージにおいて
は、部品に接触し得る感知体を保持する可動測定
腕が、２つの垂直面中にあるように置かれた平ば
ねにより保持体に連結され、上記２つの垂直面の
交線が、保持体に対して静止であり、保持体に対
する腕の回転軸心となる軸心を形成する。

このゲージは、可動腕の回転軸心が平ばねによ
り極めて正確に規定されること、および、軸心の
所に摩擦が生じないことにより正確であり得る。

しかし、上記ばねが破損し易いために、この計
器は、加工の間に部品を検査するのには不適当で
あり、特に、ゲージを部品に急速に近づけるた
め、および、部品から急速に離すための手段を有
する場合においては不適当である。すなわち、こ
のような場合にはゲージに強い応力が及ぼされる
からである。

他の既知のゲージにおいては、可動測定腕は、
円筒形ピンとブツシユとからなる円筒形ヒンジに
より保持体に連結され、この型の連結は極めて頑
丈であるが若干の欠点を示す。

すなわち、上記ピンとブツシユとの嵌合は、ブ
ツシユに対するピンの回転軸心の位置を一義的に
規定し得ない。この軸心は、円筒形表面により限
られた空間（上記円筒形表面の円の基本直径は、
ピンとブツシユとの間に存在する許容誤差内の直
径と同じであり、上記円の長手軸心はブツシユの
軸心と一致する）中にあるからである。

ゲージの可動碗の回転軸心が不確定であること
は、測定の繰返しの際に生ずる誤差の原因であ
る。このような誤差を少なくするために、既知の
ゲージは、ピンとブツシユとの間の半径方向遊隙
を少なくするように作られているが、この方法
は、上記２部品を極めて正確に作ることが必要と
し、したがつて、そのための加工費が大になる。

円筒形ピンとブツシユとの嵌合から生じる１つ
の欠点は、これらの相互摺動により生ずる摩耗に
よるものである。上記摩耗は、回転軸心が存在す
る空間を大にし、したがつて、ゲージの誤差を大
にする。

円筒形ピンとブツシユとの嵌合から生じるもう
１つの欠点は、上記２つの部品が、例えば、塵埃
により固着される可能性があることであり、上記
固着の可能性は、ピンとブツシユとの間の遊隙が
小であればある程大になる。

本発明の目的は新規なゲージを提供するにあ
り、このゲージにおいては、腕を保持体に連結す
る手段が、極めて強固な連結を保証するととも
に、保持体に対して静止であり腕の回転を許す支
点を一義的に規定する。

本発明によりゲージにおいては、連結手段の第
１体と第２体の他方が円筒形の面の一部の２つの
母線との接触を保つ２つの稜部を有し、連結手段
が保持体に対する測定用腕の回転の回転軸心を形
成し、この回転軸心は、上記２つの母線をそれぞ
れ通り上記円筒形の面に垂直な２つの平面の交線
により形成され、上記軸心は、保持体に対して不
動である。

以下、本発明を図面に示す実施例により説明す
る。

第１図および２図において、本発明によるゲー
ジ１は外側保持ケース２を有し、ケース２は、矩
形の垂直壁３と、壁３に垂直な４つの横壁４〜７
と、可脱カバー８（第３図）とを有し、カバー８
は、垂直壁３の反対側にある開口を閉じる。カバ
ー８は、壁４〜７中の孔９〜１４にねじ込まれる
ねじ（図示なし）によりこれらの壁に固定され、
したがつて、カバー８はケース２の一部と考えら
れ得る。

腕１５の一端１６は、２つのねじによりケース
２の外側において壁６に固定され、上記ねじの軸
心１７および１８は第１図に示す如くである。

腕１５の他端には感知体２０が取付けられ、感
知体２０は、検査される部品２１の表面上の１点
に接触する。

例えば、部品２１はクランク軸の主ベアリング
（ピンベアリング）であり、その直径が研削加工
中に検査される必要があるものである。

研削盤のベツド２３および研削輪２２は第１図
に部分的に示す如くである。

クランク軸は、ベツド２３に対して既知の如
く、例えば、２つのセンターにより保持される
が、この有様は図示してない。

さらに、部品２１は、ベツド２３に対して静止
の軸心７９の周りに、既知の駆動手段（図示な
し）により回転される。

ゲージ１は第２腕２４を有し、第２腕２４は、
ケース２に対して可動であり、ケース２の外側に
ある部分２５と、ケース２の内側にある部分２６
とを有する。部分２５の一端には感知体２７が固
定され、感知体２７は、感知体２０と直径方向反
対側にある点において部品２１の表面に接触す
る。

部分２６は径部２８を有し、径部２８は、壁７
の孔２９を貫通し、一端に、部分２５を部分２６
に連結するためのねじ３０を通すための孔を有す
る。部分２６はさらに横方向孔を有し、この孔中
に、ブツシユ３１からなる連結体が固定嵌合し、
ブツシユ３１は、部分２６の長手方向に対して横
方向に作られた円筒形孔３２を有する。

他の連結体は、ブツシユ３１の孔３２を長手方
向に通過する角柱形ピン３３からなり、ピン３３
は（第３図参照）、ねじ３４および３５によりケ
ース２に固定される。ねじ３４の径部は壁３の孔
３６を通過して、ピン３３の貫通孔３７の一端に
螺合され、ねじ３５の径部はカバー８の孔３８を
通過して、孔３７の第二端に螺合される。ピン３
３の断面は実質的に正方形であるが、面取りされ
た四稜部を有する。

螺旋形ばね３９からなる弾力手段の一端は、腕
２４の部分２６に固定されたピン４０に連結さ
れ、他端は、ケース２の壁４に固定されたピン４
１に連結される。ばね３９は腕２４に力を加え、
この力により、第２図に示す如く、孔３２の内面
がピン３３の隣接両端４２および４３に対して押
付けられる。端４２および４３と孔３２の内面と
の接触は、上記両端に近い孔の内面の母線に沿つ
て生じる。ばね３９は弾力性があり、よつて、腕
２４がケース２に対して軸心（ピン３３と孔３２
の内面との接触により形成され、ケース２に対し
て静止の軸心）の周りに限定された回転を行うこ
とが許される。上記軸心は、稜部４２および４３
に接触される孔３２の母線を時々刻々に通り、孔
３２の内面に垂直な２つの平面の交線である。

さらに、ピン３３と孔３２との間に存在する半
径方向遊隙の値は腕２４の回転軸心の決定（位
置）に影響を与えず、したがつて、ゲージ１は極
めて正確である。

部品２１の直径が規定値に達すると、ばね３９
により発生される力の作用線は孔３２の長手軸心
に交わり、さらに、上記作用線は、「孔３２の長
手軸心に垂直であつて、感知体２０および２７が
部品２１の表面に接触する２点を通過する平面」
中にある。

“ペンシル”型または“カートリツジ”型の測
定ヘツド４４からなる検知手段は、誘導型の位置
トランスデユーサを有し、上記トランスデユーサ
はクランプ４５によりケース２の壁５に取付けら
れる。

測定ヘツド４４は可動感知体４６を有し、感知
体４６は、測定ヘツド４４内に置かれたばね（図
示なし）により弾発され、径部２８と反対側の部
分２６の端に接触し得る。測定ヘツド４４は、ケ
ース２から、壁５中に作られた孔４８を通つて出
るケーブル４７により「電力供給、処理および表
示手段」（図示なし）に接続される。ケーブル４
７と孔４８との間には弾力性を有し可撓なガスケ
ツト４９が置かれ、孔４８の端にはリングナツト
５０がねじ込まれ、リングナツト５０はガスケツ
ト４９を押して孔４８をシールする役をする。

螺旋形ばね５１は、その一端を、壁３に固定さ
れたブロツク５２に連結され、第２端を腕の部分
２６に連結され、腕２４の部分２６を弾発して感
知体２７を部品２１の表面に接触させる役をす
る。

停止体５３は、ブロツク５２に可調節に連結さ
れ、腕２４の反時計方向回転の幅を限定し、よつ
て、測定ヘツド４４に破損が生じることを防ぐ。

腕２４の時計方向回転は、部分２６が壁６の面
に接触することにより限定される。

第３図に示された輪形ガスケツト５４および５
５はピン３３の溝中に置かれ、ピン３３の壁３お
よびカバー８に対してシールする。壁４〜７とカ
バー８との間に置かれたガスケツト５７、およ
び、径部２８と孔２９との間に置かれたガスケツ
ト５８はケース２をシールする。ガスケツト５８
は弾力的に可撓であり、よつて、腕２４の限定さ
れた回転運動を許す。

壁６は孔５９を有し、孔５９はキヤツプ６０お
よびガスケツト６１によりシールされ、この孔５
９から、ケース２により形成された液密室中に粘
性液（シリコーンオイルが望ましい）を満たすこ
とが出来る。上記粘性液は、腕２４の運動に緩衝
する役および、腕２４の回転により孔３２の内面
と稜部４２，４３との間に生ずる摺動摩擦を少な
くするための潤滑の役をする。

腕６２は２つのねじ（これらの軸心は第１図に
６３および６４として示されている）により壁６
に取付けられ、ゲージ１を手段６５に連結し、手
段６５は、ゲージ１を保持し、これを、研削加工
の始まりにおいては部品２１へ向けて動かし、加
工の終りにおいては部品から引戻す役をする。

上記手段６５は板６６を有し、板６６は、ピン
６７からなる連結手段により研削盤のベツド２３
に連結され、上記ピン６７の長手軸心は部品２１
の軸心７９と平行である。板６６の一端にはピン
６８により腕６２が連結され、腕６２は板６６に
対してピン６８の長手軸心（すなわち、部品の軸
心７９に平行な軸心）の周りで回転し得る。板６
６に対する腕６２の回転の幅は、板６６に固定さ
れた２つの停止体６９および７０により限定さ
れ、限定手段６９および７０は腕６２は端７１の
両側と協力し得る。

さらに板６６は制御手段７２によりベツド２３
に対してピン６７の周りで回転し得る。ベツド２
３に固定された限定手段７３は板６６の時計方向
回転を限定する。上記限定手段７３の位置は、部
品の直径が規定値に達した時に感知体２０および
２７を部品２１の直径線に沿つて部品に接触させ
得るように調節され得る。

上記板６６は堅固なレスト（受け手段）および
その作動手段を保持するが、これらはともに既知
の型のものであるので図示してない。上記レスト
は、研削輪２２が部品２１の表面と接触する位置
に対して直径方向反対側にある部品２１の表面と
協力し、研削輪２２が部品の表面に対して押され
た時に生ずる部品２１の撓みを防ぐ役をする研削
の際に、上記レストの作動手段は上記レストを部
品２１の表面に向けて動かし、よつて、加工の結
果として生ずる直径寸法の減少を補償する。

制御手段７２はロツド７４を有し、ロツド７４
は、例えば、液体圧により、第１図に示す方向７
５の如く動かされ得る。ロツド７４の端７６は、
板６６と一体の限定停止面７７および７８と協力
して、板６６をピン６７の周りに回転させ得る。

部品２１の研削加工の始まりにおいては、制御
手段７２が板６６を時計方向に回転させ、この板
を休息位置（図示なし）から、板６６が限定手段
７３に衝接する位置へ動かす。

板６６のこの最初の回転時の間に、腕６２の端
７１は、ピン６８の長手軸心に対するゲージ１お
よび腕６２の重力モーメントにより、停止体６９
に衝接する状態に保たれる。ついで、感知体２０
が部品２１の表面に接触することにより、腕６２
およびゲージ１がピン６８の周りで反時計方向に
回転されようとする。板６６が停止体７３に接触
した時に、腕６２の端７１は停止体６９と７０と
の間の中間位置にあり、ゲージ１は測定位置にあ
る。

ついで、感知体２７が部品２１の表面に接触す
ると、腕２４が休息位置（または、最も閉じられ
た位置）、すなわち、腕の部分２６が停止体５３
に接触する位置から回転されようとする。

ゲージ１が測定位置にある時には、感知体２０
と部品２１の表面との接触はゲージ１および腕６
２の重力の作用により保証され、この力は一部分
部品２１に加えられ、一部分ピン６８に加えら
れ、これらの力はそれぞれ反力によりバランスさ
れる、感知体２７と部品２１との接触はばね５１
の作用により保証される。

ばね３９は、感知体２７が部品２１に与える接
触力に実質的に影響をおよぼさない。これは、上
記ばねの作用線と腕２４の回転軸心との間の距離
が０では無い迄も無視し得る程に小さいからであ
る。この仮定は、研削加工の前の部品２１の直径
が規定値から僅かに異なるのみであること、およ
び、上記直径が規定値に達すればばね３９の作用
線が、前述した如く、腕２４の回転軸心を通るこ
とにより正当化される。

ゲージ１のケース２に対して静止である感知体
２０は、部品２１の表面に接触することにより、
部品２１の寸法検査のための基準点を形成する。
加工中の部品２１の直径寸法の変化により、感知
体２０を保持する腕１５、ケース２および腕６２
は、ピン６８の周りに回転されるが、この回転
は、（前述した如く）ゲージ１が測定位置にある
時には腕６２の端７１が２つの停止体６９と７０
との間の中間位置にあることにより容易に行われ
得る。

部品２１の直径寸法の変化及び、ばね５１の弾
力作用の結果として、感知体２７と感知体２０と
の間の距離は、腕２４がケース２に対して、角柱
形のピン３３および孔３２により形成された軸心
の周りに回転することにより変化する。この、腕
２４の回転は測定ヘツド４４の感知体４６の軸心
方向移動を起こさせ、これにより、測定ヘツド４
４が、部品２１の直径寸法の規定値からの変移に
呼応する電気信号を発し、この信号がケーブル４
７により「電力供給、処理および表示手段」に送
られ、表示器上に表示され、さらに、研削盤の加
工サイクルを制御するために用いられ得る。

通常、制御手段７２はゲージ１を極めて速く測
定位置へ移動させ、したがつて、ゲージ１は急激
な加速および減速を受け、この際、ゲージ１に極
めて強い動荷重が及ぼされる。

上述より明らかなる如く、本発明によるゲージ
は、ケース２への腕２４の連結（ピン３３および
ブツシユ３１による連結）が極めて頑丈であるこ
と、および、ばね３９が回転の固定軸心を形成す
るのを許すことにより、頑丈であるとともに正確
なものにされる。

ばね３９の作用によりゲージ１に与えられる重
要な特徴は、ピン３３およびブツシユ３１の摩耗
に拘わらず繰返し可能性が保たれることにある。
上記摩耗は、ピンとブツシユとの間の相対回転の
軸心の一義的確定に影響を与えない。上記確定
は、ゲージの繰返し可能性を定めるものである
が、ケース２に対する上記軸心の位置の僅かな変
化は生じ、この変化によりゲージの測定確度が僅
かに影響される。しかし、ゲージの周期的０点設
定により、ピン３３およびブツシユ３１の摩耗の
影響を補償することが許され、さらに、ピン３３
の材料よりも硬い材料でブツシユ３１を作ること
のみによりピン３３の摩耗を局部化することが可
能である。ゲージ１に対しては種々な改変が行わ
れ得、第１の改変としては、正方形と異なる断面
を有する角柱形ピンを用いることが考えられる。

他の改変としては、測定ヘツド４４の代りに位
置トランスデユーサを用いることが可能であり、
上記トランスデユーサは、ケース２に固定された
第１体（固定体）、および、腕２４の部分２６に
固定された第２体（可動体）を有する。

さらに他の改変としては、ピン３３を部分２６
に固定し、壁３およびカバー８中に同軸心の孔を
設け、これらの孔中にブツシユを置いてピン３３
（したがつて、腕２４）の回転を可能にするよう
にすることも出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるゲージの一部断面側面
図、第２図は上記ゲージの一部の拡大詳細図、第
３図は第２図の−線による断面図である。 １……ゲージ、２……ケース、３……垂直壁、
４〜７……横壁、８……カバー、１５……腕、２
０……感知体、２１……検査される部品、２２…
…研削輪、２４……第２腕、２７……感知体、３
１……ブツシユ、３３……角柱ピン、４４……測
定ヘツド、４６……可動感知体、６５……保持手
段、７２……制御手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 保持体２と、 この保持体に回転自在に支承された測定用腕２
   ４と、 この腕に連結され検査される部品に接触する感
   知体２７と、 上記腕に固定された第１体３１と、上記保持体
   に固定された第２体３３と、上記腕の保持体との
   間に介装されて上記第１体と第２体との強固な接
   触状態を維持する弾力手段３９とを有する連結手
   段３１−４３であつて、上記第１体と第２体の一
   方３１がほぼ円筒形の面３２の一部を形成し、上
   記保持体２に対する上記腕２４の部品の測定のた
   めの限定された回転運動を許容する連結手段３１
   −４３と、 上記腕２４及び保持体２と協同する検査手段４
   ４と、 を有する機械部品の寸法検査のためのゲージにお
   いて、 上記連結手段の第１体と第２体の他方３３が上
   記円筒形の面３２の一部の２つの母線との接触を
   保つ２つの稜部４２，４３を有し、上記連結手段
   が保持体に対する測定用腕の回転の回転軸心を形
   成し、この回転軸心は、上記２つの母線をそれぞ
   れ通り上記円筒形の面３２に垂直な２つの平面の
   交線により形成され、上記軸心は、保持体２に対
   して不動であることを特徴とする機械部品の寸法
   検査のためのゲージ。 ２ 上記弾力手段は、上記回転軸心に交わる作用
   線に沿つた力を与えるばねを有する特許請求の範
   囲第１項記載のゲージ。 ３ 上記第１体と第２体との間に粘性液が充填さ
   れる特許請求の範囲第２項記載のゲージ。 ４ 上記連結手段の第１体は円筒形ブツシユであ
   り、第２体は角柱形ピンである特許請求の範囲第
   ３項記載のゲージ。 ５ 上記角柱形ピンの横断面はほぼ正方形であ
   り、面取りされた四稜部を有する特許請求の範囲
   第４項記載のゲージ。 ６ 上記ブツシユは上記腕に連結され、上記ピン
   は上記保持体に連結される特許請求の範囲第５項
   記載のゲージ。 ７ 上記保持体は、内部液密室を有するケースを
   形成し、上記室内には上記粘性液が満たされ、上
   記腕は、上記ケース内に位置して上記円筒形ブツ
   シユを保持する部分を有し、上記検査手段及び上
   記ばねは上記ケース内に配置されて上記部分と共
   同する特許請求の範囲第６項記載のゲージ。 ８ ケースに固定されてケースの外側に配置され
   た第２腕１５と、この第２腕に固定された第２感
   知体を有し、この第２感知体は、上記感知体と部
   品に対して反対側の位置において該部品に接触す
   ることができ、上記検査手段は、上記２つの感知
   体間の距離に呼応する信号を発する特許請求の範
   囲第７項記載のゲージ。 ９ 上記力の作用線は、上記２つの感知体を通る
   平面内にある特許請求の範囲第８項記載のゲー
   ジ。 １０ 上記ケースを保持するための手段６５，６
   ８を有し、この手段は、上記ケース及び腕１５，
   ２４が上記部品に近付くこと、及びこれから遠ざ
   かることを許す特許請求の範囲は第９項記載のゲ
   ージ。 １１ 研削盤による切削加工の間にクランクシヤ
   フトのピンを検出するための特許請求の範囲第１
   ０項記載のゲージであつて、上記研削盤は研削輪
   を有し、上記ゲージは上記研削輪と反対側の位置
   において上記部品と共同する堅固なレストと該堅
   固なレストの保持手段６６とを有し、上記ケース
   を保持するための手段は、上記レストのための上
   記保持手段を有するとともに、上記保持体及び腕
   が該手段に対して回転することを許し、更に上記
   ゲージは上記回転運動の幅を限定するための２つ
   の停止体６９，７０を有するように構成されたゲ
   ージ。