JPH06185938A

JPH06185938A - 内径測定器

Info

Publication number: JPH06185938A
Application number: JP22412392A
Authority: JP
Inventors: Kunitoshi Nishimura; 国俊西村; Toshitaka Shimomura; 俊隆下村
Original assignee: Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Current assignee: Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Priority date: 1992-08-24
Filing date: 1992-08-24
Publication date: 1994-07-08

Abstract

(57)【要約】【目的】信頼性、安定性に優れ、しかも、被測定物の
材質に制約されることなく、被測定物の内径を高精度に
測定することができる内径測定器を提供する。【構成】本体１に互いに接近、離隔可能に設けられ被
測定物の孔内壁に接する一対の接触子３Ａ，３Ｂを有す
る内径測定器において、被測定物の孔内壁に接触する一
対の接触子３Ａ，３Ｂの各接触点を結ぶ線上に一対の接
触子間の距離を測定する変位検出器１３を配置するよう
にしたから、誤差要因が少なくかつアッベの誤差も無視
することができるから、高精度な測定が期待できる。ま
た、従来のくさび状部材を用いていないから、それに伴
う欠点を全て解消することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内径測定器に関する。
詳しくは、被測定物の孔内壁に接する一対の接触子間の
距離から被測定物の内径を測定する内径測定器に関す
る。

【０００２】

【背景技術】従来、内径測定器の構造として、本体に、
被測定物の孔内壁に接する複数の接触子を互いに接近、
離隔可能に設けるとともに、その接近、離隔方向に対し
て直交する方向へ軸部材を変位可能に設け、前記接触子
の接近、離隔方向の変位をくさび部材を介して前記軸部
材の変位に変換し、この軸部材の変位をダイヤルゲージ
で表示するようにした構造のものが知られている。な
お、接触子は、ばねなどの付勢手段によって互いに離隔
する方向へ付勢されている。

【０００３】測定に当たっては、接触子をばねなどの付
勢手段に抗して互いに接近させた状態で被測定物の孔内
に挿入したのち、付勢手段の付勢力により接触子を互い
に離隔する方向へ変位させる。すると、接触子が被測定
物の孔内壁に接するから、そのときのダイヤルゲージの
値を読み取れば、被測定物の孔径を測定することができ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の内径測定器では、次のような問題がある。くさび状部材の加工精度に限界がある。そのため、測
定精度は２μｍ程度であまり良くない。くさび状部材は接触子と摺接しながら変位するため、
摩耗しやすい。くさび状部材の摩耗は測定精度に直接影
響を及ぼすため、信頼性に欠けるという欠点につなが
る。接触子の接近、離隔方向の変位をくさび状部材を介し
て軸部材の軸方向の変位に変換しているため、接触力を
ある程度大きく設定せざるを得ない。つまり、ばねなど
の付勢手段の付勢力を大きく設定せざるを得ない。従っ
て、被測定物の材質が軟質のものでは被測定物が変形し
測定不能になるから、被測定物の材質に制約が生じる。また、の構造に関連して、有効測定範囲が狭い。そ
のため、測定範囲を拡大しようとすれば、予め、径の異
なる複数種の接触子を用意しておかなければならないか
ら、経済的な負担が大きい。

【０００５】ここに、本発明の目的は、このような従来
の欠点を全て解消し、信頼性、安定性に優れ、しかも、
被測定物の材質に制約されることなく、被測定物の内径
を高精度に測定することができる内径測定器を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのため、本発明の内径
測定器は、本体と、この本体に互いに接近、離隔可能に
設けられ被測定物の孔内壁に接する一対の接触子と、こ
の一対の接触子を互いに離隔する方向へ付勢する付勢手
段とを備えた内径測定器において、被測定物の孔内壁に
接触する一対の接触子の各接触点を結ぶおよその線上に
一対の接触子間の距離を測定する変位検出器を配置し
た、ことを特徴としている。

【０００７】

【作用】測定に当たっては、一対の接触子を付勢手段の
付勢力に抗して互いに接近させた状態で被測定物の測定
孔内に挿入したのち、付勢手段の付勢力により一対の接
触子を互いに離隔する方向へ変位させる。すると、一対
の接触子が被測定物の孔内壁に接するから、そのときの
一対の接触子間の距離を変位検出器によって検出する。
このとき、変位検出器は、一対の接触子の各接触点を結
ぶ線上において、一対の接触子間の距離を直接検出して
いるから、従来の問題を全て解消することができる。つ
まり、従来のように、接触子の変位をくさび状部材を用
いて軸部材の変位に変換し、その変位を検出するもので
ないから、前述した〜の問題を全て解消することが
できる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の内径測定器について好適な実
施例を挙げ、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本実施例の内径測定器を示す正面図、図２はその
要部を示す分解斜視図である。これらの図において、１
は把持部を兼ねる円筒状の本体である。本体１の長手方
向略中間位置から先端にかけてスリット２が形成されて
いるとともに、このスリット２によって２分割された本
体１の先端部には被測定物の孔内壁に接する略半球形状
の接触子３Ａ，３Ｂがそれぞれ一体的に形成されてい
る。つまり、一対の接触子３Ａ，３Ｂは、本体１の先端
にスリット２によって互いに接近、離隔可能に設けられ
ている。

【０００９】前記本体１の内部には、軸部材４が軸方
向、つまり、接触子３Ａ，３Ｂの接近、離隔方向に対し
て直交する方向へ変位可能に挿入されている。軸部材４
の先端部には、テーパ面が前記接触子３Ａ，３Ｂの内端
部に接するコーン部材５が一体的に設けられている。基
端側には、本体１より突出した端部に解除片６が、それ
より中間部寄りにばね受プレート７がそれぞれ設けられ
ている。ばね受プレート７と前記本体１の基端側止栓８
との間には、前記一対の接触子３Ａ，３Ｂを互いに離隔
する方向へ常時付勢する付勢手段としてのスプリング９
が設けられている。

【００１０】前記接触子３Ａ，３Ｂには、互いに対向す
る対向面において、その上部に中心へ向かうに従って次
第に下方へ錐状に傾斜するくさび状孔部１１Ａ，１１Ｂ
が形成されているとともに、下部に矩形状の切欠部１２
Ａ，１２Ｂがそれぞれ形成されている。くさび状孔部１
１Ａ，１１Ｂには、前記コーン部材５のテーパ面が接し
ている。切欠部１２Ａ，１２Ｂの内底面間には、被測定
物の孔内壁と接する一対の接触子３Ａ，３Ｂの各接触点
を結ぶ線上に一対の接触子３Ａ，３Ｂ間の距離を検出す
る変位検出器１３が配置されている。変位検出器１３
は、図２に示す如く、前記切欠部１２Ｂの内底面に支持
板１４Ｂを介して接触子３Ａ，３Ｂの接近、離隔方向と
平行に取り付けられたスケール１５Ｂと、前記切欠部１
２Ａの内底面に支持板１４Ａを介して前記スケール１５
Ｂに対向配置されたマイクロエンコーダ１５Ａとから構
成されている。

【００１１】ここに、マイクロエンコーダ１５Ａとして
は、例えば、平成４年６月１０日計測自動制御学会発行
の「計測と制御」Vol.31,No.6,656 〜659 頁の〔光エン
コーダ・光コンポーネントの応用〕に記載されたマイク
ロエンコーダなどを利用できる。マイクロエンコーダ１
５Ａは、前記接触子３Ａの外表面および本体１の外表面
軸方向に沿ってプリント配線された電源・信号線１６を
通じて、信号処理回路および電源回路１７に接続されて
いる。これらの回路１７は、前記本体１の略中間部に設
けられたプレート１８に設けられている。プレート１８
には、前記回路のほかに、前記信号処理回路で求められ
た接触子３Ａ，３Ｂ間の距離に相当する値を表示するた
めのデジタル表示部１９が設けられている。

【００１２】次に、本実施例の作用を説明する。測定に
当たっては、一対の接触子３Ａ，３Ｂ間の距離を縮め
る。これには、まず、片手で本体１の略中間を把持し、
他の片手で解除片６をスプリング９の付勢力に抗して上
方へ引き上げる。すると、軸部材４を介してコーン部材
５が上方へ移動するので、一対の接触子３Ａ，３Ｂが互
いに接近する方向へ移動される。これにより、一対の接
触子３Ａ，３Ｂ間の距離が縮められる。

【００１３】この状態において、一対の接触子３Ａ，３
Ｂを被測定物の孔内に挿入したのち、解除片６をスプリ
ング９の付勢力に従って戻していくと、軸部材４を介し
てコーン部材５が下方へ移動するので、一対の接触子３
Ａ，３Ｂが互いに離隔する方向へ移動される。やがて、
一対の接触子３Ａ，３Ｂの外表面が被測定物の孔の内壁
に接すると、それ以上の離隔が停止される。この間、一
対の接触子３Ａ，３Ｂ間の距離が変位検出器１３によっ
て検出されたのち、信号処理回路１７を介してデジタル
表示部１９にデジタル表示されているから、一対の接触
子３Ａ，３Ｂの離隔が停止されたときのデジタル表示部
１９の値を読み取れば、被測定物の孔径を測定すること
ができる。

【００１４】従って、本実施例によれば、本体１の先端
部に互いに接近・離隔可能に設けられた一対の接触子３
Ａ，３Ｂ間に、その一対の接触子３Ａ，３Ｂ間の距離を
検出する変位検出器１３を配置したので、つまり、一対
の接触子３Ａ，３Ｂ間の距離を直接検出するようにして
いるから誤差要因が少なく、しかも、変位検出器１３
は、被測定物の孔内壁と接する一対の接触子３Ａ，３Ｂ
の各接触点を結ぶ線上に配置されているからアッベの誤
差を無視でき、被測定物の孔径を高精度に測定すること
ができる。

【００１５】このことは、従来のように、接触子の接
近、離隔方向の変位をくさび状部材を介して軸部材の軸
方向の変位に変換し、その変位を検出する構造ではない
から、この構造に伴う従来の欠点を全て解消することが
できる。つまり、くさび状部材の加工に伴うコストアッ
プ、摩耗による信頼性、安定性の低下がない。更に、測
定圧も小さく設定することができるから測定対物の材質
も制限されない上、変位検出器１３を用いているから測
定範囲を大きくとることができ、複数種の接触子を用意
する必要もなくなる。

【００１６】以上、本発明について好適な実施例を挙げ
て説明したが、本発明は、この実施例に限られるもので
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改
良並びに設計の変更が可能である。

【００１７】例えば、一対の接触子３Ａ，３Ｂを互いに
接近・離隔可能とする構成としては、上記実施例のスリ
ット２による構成に限らず、図３に示すように、互いに
平行な一対の板ばね２１Ａ，２２Ａ、２１Ｂ，２２Ｂを
各接触子３Ａ，３Ｂと本体１との間に配置するようにし
てもよい。この場合の測定圧は、板ばね２１Ａ，２２
Ａ、２１Ｂ，２２Ｂのばね定数により任意に設定するこ
とができる。なお、図３に示す接触子３Ａ，３Ｂの形状
は、半リング状の外周面を球面状に形成したものであ
る。

【００１８】また、スケール１５Ｂとマイクロエンコー
ダ１５Ａとの配置についても、上記実施例の配置に限ら
ず、図４に示すように、これらを上下方向に対向配置す
るようにしてもよい。また、スケール１５Ｂとマイクロ
エンコーダ１５Ａとは、上記実施例で述べた光反射型に
限らず、図５に示すように、光透過型であってもよい。
あるいは、これらに限らず、静電容量型、電磁型など一
対の接触子３Ａ，３Ｂ間の距離を高精度に検出できるも
のであればいずれでもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上の通り、本発明の内径測定器によれ
ば、本体に互いに接近・離隔可能に設けられた一対の接
触子の間に、それらの距離を直接検出する変位検出器を
設けたので、従来の問題を全て解消できる。つまり、信
頼性、安定性に優れ、しかも、被測定物の材質に制約さ
れることなく、被測定物の内径を高精度に測定すること
ができるという効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す正面図である。

【図２】同上実施例の要部を示す分解斜視図である。

【図３】一対の接触子を互いに接近・離隔可能とする構
成の変形例を示す分解斜視図である。

【図４】スケールとマイクロエンコーダとの配置の他の
例を示す分解斜視図である。

【図５】変位検出器を光透過型とした例を示す分解斜視
図である。

【符号の説明】

１本体２スリット３Ａ，３Ｂ接触子４軸部材５コーン部材６解除片９スプリング（付勢手段）１３変位検出器１５Ａマイクロエンコーダ１５Ｂスケール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】本体と、この本体に互いに接近、離隔可能
に設けられ被測定物の孔内壁に接する一対の接触子と、
この一対の接触子を互いに離隔する方向へ付勢する付勢
手段とを備えた内径測定器において、被測定物の孔内壁
に接触する一対の接触子の各接触点を結ぶおよその線上
に一対の接触子間の距離を測定する変位検出器を配置し
た、ことを特徴とする内径測定器。