JPH0619241B2 - 軸心方向動測定ヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、機械部品の線寸法を検査するための軸心方向
動測定ヘッド（軸心方向に動くヘッド）に係り、この測
定ヘッドは、測定軸心を規定する細長いケースを有し、
上記ケース内には軸が、上記ケースに対して軸心方向移
動を行い得るように部分的に置かれ、上記軸の端には、
上記部品に接触するための感知体が取付けられ、さら
に、上記移動量に応じた信号を発するためのトランスデ
ューサおよび、上記移動を限定するための限定機構を有
する軸心方向動測定ヘッドに関する。

〔従来技術と問題点〕 軸心方向動測定ヘッドの多くの用途に於ては、測定ヘッ
ドは静止保持体に固定され、検査される部品は保持台上
に於て、手動によるかまたは自動的に測定位置に動かさ
れ、そして、上記保持台の測定ヘッドの位置に対する位
置は、測定および負荷操作の間変化しない。従って、実
際には、各部品は感知体表面の特殊な形により測定位置
に達せられ、部品は、上記表面に接触すると感知体を押
し、よって、感知体が固定された可動腕セットをケース
に対して移動させ、この移動（その量は部品の寸法によ
り定まる）がトランスデューサにより電気信号に変えら
れ、この信号が電力供給および表示機構に伝えられる。

異なる公称寸法を有する部品を検査したい場合、特に、
広い測定範囲を有する測定ヘッドを用いる場合には、こ
の型の操作には欠陥がある。即ち、前述した如く、部品
保持台の位置は測定ヘッドに対して静止しているから、
検査される部品の寸法が過小であると、部品と感知体と
の間に接触が生ぜず、逆に過大であると、部品と、感知
体の適当な形に作られた表面と異なる部分との間の望ま
しくない接触が生じ、上記最初の場合には勿論、検査が
全く行われず、上記第二の場合には、測定ヘッドに損傷
を与える多大の危険が生ずる。

検査の際に部品を挿入するために（後退手段により）感
知体を後退および開放することを要せずにこのような欠
陥を排除するには、部品の公称寸法が変わる時に、感知
体の（従って可動腕セットの）休息位置を部品保持台に
対して変えることが必要である。この目的のために用い
られる方法は通常、“測定高予調節”方法と称される。

従来技術による測定ヘッドとしては、本明細書の特許請
求の範囲第１項の前段中に述べた如き構造のものが知ら
れ〔Feinprf Feinmess ＆ Prfgerte社（西独ゲ
ッティンゲン34）発行のカタログ「Milltron−Elektron
isches Lngen−Mess−＆ Steuer−system」のMt73
巻、28および29頁、参照〕、この構造に於ては、上記、
感知体の休息位置は、可動腕セットの内面と、ケースに
連結された停止体との間の接触により規定され、上記停
止体は、ケースの適当な孔を貫通するピンまたはダウエ
ルにより構成され、外側から調節され得る位置を取る。

この型の解決法は、可動腕セットの製作、特に、その内
面の加工に相当な費用を要し、さらに、調節を行うため
に工具を用いることが必要とされる。さらにまた、測定
高予調節方法のために相当な追加費用を要することは、
この方法が必要とさない特定な用途の場合には、正当化
され得ない。一般に、既知の軸心方向動測定ヘッド設計
および構造は、測定高予調節方法の存在の可能性に相当
大きく依存している。

〔発明の目的〕

本発明は、これらの欠点を克服することを目的とする。
即ち、本発明は、簡単で安価な基本的構造のものを始め
とする軸心方向動測定ヘッドの設計上の問題を解決し、
さらに、特定な用途、特に、測定高予調節を必要とする
場合に基本的構造に容易迅速に連結され得る追加機構を
提供するものである。

〔発明の概要〕

本発明に係る軸心方向動測定ヘッドは、機械部品の線寸
法を検査するための軸心方向動測定ヘッドであって、測
定軸心を規定する細長いケースと、上記ケース内に該ケ
ースに対して軸心方向に移動可能に部分的に収納された
軸と、上記軸の一端に取り付けれて上記部品に接触する
感知体と、上記移動の量に応じた信号を発するトランデ
ューサと、上記ケースを包囲して配置され上記軸の一端
に当接して上記移動を少なくとも一方向において限定す
る部分を有する限定機構とを備えた軸心方向動測定ヘッ
ドにおいて、この限定機構は、上記ケースに軸方向に調
節可能な弾性連結機構を介して弾性的に連結された円筒
状の限定体からなり、上記部分はこの限定体に備えられ
ていることを特徴とするものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

第１および２図に示す如く、本発明よる測定ヘッドは、
円筒形のケース１を有し、このケース１は測定ヘッドの
軸心を規定するとともにその内部には腕セットが置か
れ、上記腕セットは軸２を有する。この軸２は、ケース
１内に部分的に置かれて案内体３を貫通する。この案内
体３は、軸２とケース１との間の相対的軸心方向移動を
許す。ケース１から突出した軸２の端には感知体４が固
定されており、この感知体４はこれを手動により軸２に
取付けることおよび軸２から取脱すことを容易にするた
めの大径部５および小径部６を有する。この小径部６に
は感知ヘッド７が固定されている（通常、接着され
る）。感知ヘッド７は、検査される機械部品に接触する
ための球形面を有する。

ベロウズ状のシール８の一端は軸２中の輪形座９に固定
され、他端は、案内体３とケース１とにより形成された
輪形座10中に固定されている。ケース１の外面には、限
定体となる円筒形の管形体11が可調節に取付けられてい
る。さらに詳述すれば、ケース１の外面は螺旋形溝12を
有する。この螺旋形溝12は矩形の断面を有し、この溝12
中に管形体11の内面14から突出する螺旋形隆起13が連結
されている。この隆起13も矩形の断面を有する。さら
に、管形体11は長手方向切込み15を有し、これにより、
管形体11が弾力的に可変形にされ、よって、管形体11
を、隆起13と溝12との係合により定められる位置に於て
ケース１に連結することが可能とされる。

管形体11の一端はケース１から軸心方向に突出すること
により自由端状に形成されており、この端部には二つＬ
形の停止体16および17を有し、これらのＬ形の基部18お
よび19は、対向して置かれて、測定ヘッドの軸心に垂直
な面を形成する。

感知体４は軸２とともに、ばね（図なし）によりケース
１から外方に向けて弾圧され、軸２は案内体３中で摺動
自在とされ、この運動の終点は、感知体４と管形体11と
の協働、特に、感知体４の大径部５と、管形体11の停止
体16，17の基部18，19との接触により定められる。

管形体11の、ケース１の外面上への弾力的連結は、上記
外面が特殊な形を有することにより容易にされる。即
ち、第２図に示す如き、ケース１は、管形体11が取付け
れる端の近くに小径部25を有し、これにより、ケース１
と管形体11との間の連結中の望ましくない摩擦が減少さ
れ、よって、管形体11の取付けおよび調節のための操作
が容易にされる。さらに、管形体11はシール８を殆ど完
全に覆うことにより、このシールを安全に保護する。

次に、本発明の作用を説明する。

測定ヘッドは、周知の如く、保持体21（第１図）に固定
され、検査される部品22は、上記保持体21から予定距離
を距てて置かれた保持台23上に於て、感知体４に向けて
（例えば、自動的に）動かされる。部品22が感知体４に
接触すると、感知ヘッド７の特殊な形（球形）により、
部品22により加えられた力の分力が測定ヘッドの軸心上
にあるようにされ、よって、軸２が案内体３内で（従っ
てケース１内で）摺動される。ついで、この移動がトラ
ンスデューサ20（例えば、差動変圧器型の位置トランス
デューサ）により検知され、よって、上記移動の量によ
る信号がケーブル24を経て外部電力供給機構および表示
機構に送られる。

検査される部品22の公称寸法の如何より、感知体４の部
分６が部品22に接触するような場合または、部品22が感
知体４に全く接触せずにその下を通過する場合には、勿
論、測定ヘッドは所望の如く作動しない。

従って、検査される部品22の公称寸法がこのように変わ
った場合には、感知体４の休息位置を変える。即ち、測
定高の予調節を行って、部品22が感知体４の感知ヘッド
７に接触するようにする必要がある。このために、手動
により管形体11を回転することにより、停止体16，17の
基部18，19の位置かケース１に対して軸心方向に移動さ
れる。即ち、上記管形体11の回転により、ケース１の螺
旋形溝12中に保持された螺旋形隆起13が動かされ、よっ
て、管形体11、従って停止体18および19がケース１に対
して軸心方向に動かされる。

各関係表面間の半径方向干渉および、管形体11および、
異なる直径を有するケース１の端部の弾力性により、測
定高予調節の安定性が保証される。

測定ヘッドの用途によっては、寸法上の問題から、ケー
ブル24が測定ヘッドの軸心に垂直な方向に出ることが必
要とされる。従って、既知の測定ヘッドに於ては、通路
孔が測定ヘッドの側面にも設けれ得る。従って、既知の
軸心方向動測定ヘッドは、ケーブルの出口の配置により
二つの異なる型に分けられる。

一つの型の測定ヘッドのみの使用（従って、製作）を許
すための（即ち、一つの型のもののみで済ませるため
の）融通性のある解決が、特殊な器具26を設けることに
より得られ、この器具26は、ケーブル24の出口の方向
を、測定ヘッドの使用上必要とされる場合には何時で
も、測定ヘッドの軸心に垂直にすることを許す。

この器具26は、第２および５図に示す如く、二つの管形
部分27および28を有し、こらの管形部分27と28とは部分
29により相連結され、部分29は、管形部分27および28に
より形成された両軸心が相互に垂直になるように曲げら
れている。管形部分27および28は、それらを弾力的に可
変形にするための長手方向切込み30および31を有し、部
分27は、ケーブル24が出るケース１の端部の近くに於て
ケース１に弾力的に連結され、部分27の円筒形内面は突
起32を有し、この突起32は、ケース１の外面中に作られ
たノッチ（凹み）33中に係合し得る。これにより、ケー
ス１と器具21との間の弾力的連結が安定化され、特に、
こらの測定ヘッド軸心に対する相対回転が防止される。

さらに、上記切込み30および31は、関係機構を取付ける
時に、電力供給および表示機構への連結のためにケーブ
ル24の端に取付けられた連結具（図示なし）を取出すこ
とを要せずに、ケーブル24を部分27および28中に挿入す
ることを可能にする。

この器具26は上述の如く取付けられ、ケーブル24は、測
定ヘッドから出る所に於て、ケース１に同心に連結され
た部分27の軸心に垂直な軸心を形成する部分28中に入る
ように曲げられ、よって、ケーブルの軸心は測定ヘッド
の軸心に垂直な面内に置かれる。

管形体11および器具26を構成する追加機構は簡単で安価
であり、かつ、組立てが極めて実用的であり、また、こ
らの製作のために高価な加工操作を要しない。従って、
必要な場合には、上記追加手段を簡単に取付けることに
より、同じ基本型の測定ヘッドを異なる用途に用いるこ
とが可能にされる。

使用され得る他の追加手段は、上述の管形体11と同様な
弾力性管形体であり、この管形体は、管形体11と同様
に、ケース１に可調節に連結され、この管形体の停止体
は、感知体４の面と協力して、検査される部品により腕
セットが動かされる方向に於ける腕セットの運動を限定
する。

他の同様な機構は、軸２の両方向への運動を限定するた
めの二組の停止体を有し、上記二つの停止体は、上述し
た如くして、同時に調節され得、この場合には、軸２が
動き得る全運動距離は一定に保たれる。

さらに、予期され得る他の実施例に於ては、ケース１に
連結された二つの別々な管形体が用いられ、これらは別
々に調節され得、よって、可動な腕セットの運動が両方
向に於て限定されるとともに、腕セットの全運動距離が
変えられ得る。

〔発明の効果〕

本発明は上記のような構成であるので、構造的に比較的
に簡単で、軽く、しかも外部に突出するものがないコン
パクトな構成であって、限定機構のケースへの装着及び
軸の適正な位置への移動を簡単な操作で容易かつ迅速に
行うことができるといった効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好適実施例による軸心方向動測定ヘ
ッドの前面図、第２図は、追加機構を有する、上記測定
ヘッドの拡大部分断面図、第３図は、第２図中の追加機
構の上面図、第４図は、第３図のIV−IV線による長手方
向断面図、第５図は、第二追加機構の、第２図のV−V線
視による底面図、である。 １……ケース、２……軸、３……案内体、４……感知
体、７……感知ヘッド、８……ベロウ形のシール、11…
…管形体（限定体）、12……螺旋形溝、13……螺旋形隆
起、16，17……停止体、20……トランスデューサ、22…
…検査される部品、24……ケーブル、26……ケーブル案
内器。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機械部品（２２）の線寸法を検査するため
   の軸心方向動測定ヘッドであって、測定軸心を規定する
   円筒管形を有するケース（１）と、上記ケース（１）内
   に該ケース（１）に対して軸心方向に移動可能に部分的
   に収納された軸（２）と、上記軸（２）の一端に取り付
   けられて上記部品（２２）に接触する感知体（４）と、
   上記移動の量に応じた信号を発するトランスデューサ
   （２０）と、上記ケースを包囲して配置され上記軸の一
   端に当接して上記移動を少なくとも一方向において限定
   する部分を有する限定機構（１１）とを備えた軸心方向
   動測定ヘッドにおいて、この限定機構は、上記ケース
   （１）に軸方向に調節可能で隆起（１３）と溝（１２）
   とを有する弾性連結機構を介して弾性的に連結された円
   筒管形の限定体（１１）からなり、上記部分はこの限定
   体（１１）に備えられていることを特徴とする軸心方向
   動測定ヘッド。
2. 【請求項２】上記限定体（１１）は、限定体（１１）と
   ケース（１）との間に弾性的連結を与えるために長手方
   向切込み（１５）を有する側面を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の軸心方向動測定ヘッド。
3. 【請求項３】上記部分は、停止体（１６，１７）である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に
   記載の軸心方向動測定ヘッド。
4. 【請求項４】上記停止体（１６，１７）はＬ形であり、
   Ｌの基部（１８，１９）は対向して置かれ、測定軸心に
   垂直な面を形成することを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項記載の軸心方向動測定ヘッド。
5. 【請求項５】上記ケース（１）は、上記限定体（１１）
   の取付けおよび手動による調節操作を容易にするための
   異なる直径の部分（２５）を有する円筒形表面を有する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の軸心方向
   動測定ヘッド。
6. 【請求項６】上記軸（２）およびケース（１）には弾力
   性シール（８）が取付けられ、上記シール（８）は上記
   限定体（１１）の内部に置かれることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項から第５項のいずれか１項に記載の軸
   心方向動測定ヘッド。
7. 【請求項７】上記信号を外部の処理機構に伝達するため
   の電気ケーブル（２４）を有し、上記ケース（１）の外
   側に追加機構（２６）が可脱に連結され、上記追加機構
   （２６）はケーブル（２４）と協力して、ケーブル（２
   ４）が測定ヘッドから出る方向を定めることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項から第６項のいずれか１項に記
   載の軸心方向動測定ヘッド。
8. 【請求項８】上記追加機構（２６）は、第一方向を定め
   るためおよびこの追加機構（２６）をケース（１）に固
   定するための第一部分（２７）、第二方向を定めるため
   およびケーブル（２４）を受入れるための第二部分（２
   ８）、および上記両部分を連結するための第三部分（２
   ９）を有することを特徴とする特許請求の範囲第７項記
   載の軸心方向動測定ヘッド。
9. 【請求項９】上記第一方向と第二方向とは相互に垂直で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の軸心
   方向動測定ヘッド。
10. 【請求項１０】上記第一部分（２７）および第二部分
    （２８）は、ほぼ管形であり、第一部分（２７）をケー
    ス（１）に連結するためおよび第一および第二部分（２
    ７，２８）内にケーブル（２４）を挿入するために第一
    および第二部分（２７，２８）を弾力的に可変形にする
    ための長手方向切込み（３０，３１）を有する側面を有
    することを特徴とする特許請求の範囲第８項または第９
    項に記載の軸心方向動測定ヘッド。
11. 【請求項１１】上記ケース（１）および上記第一部分
    （２７）は、ほぼ円筒形であり、ノッチ（３３）と突起
    （３２）とからなる連結機構を有することを特徴とする
    特許請求の範囲第８項から第１０項のいずれか１項に記
    載の軸心方向動測定ヘッド。