JPS6032121B2

JPS6032121B2 - 内径測定器

Info

Publication number: JPS6032121B2
Application number: JP5442179A
Authority: JP
Inventors: 秀夫坂田
Original assignee: Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1979-05-02
Filing date: 1979-05-02
Publication date: 1985-07-26
Also published as: JPS55146003A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はリングゲージなどの被測定物の内径を基準ブロ
ックと比較して測定する内蚤測定器に関する。

〔従来技術〕

従来、リング状の被測定物の内径を自動的に測定する機
械としては、たとえば袴開昭５３一１３５３６１号公報
の技術があった。

この技術は、被測定物内に２つの接触子（測定端部材１
６，１７）が挿入され開かれて、この開いた距離を計測
することにより内径を測定するものである。〔問題点〕しかしながら、このような技術においては誤差が生じや
すく精密な測定ができにくい。

即ち、内径寸法のオーダと誤差寸法のオーダが大きく異
なるため、単に精密計測器を採用するのみでは内径寸法
のオーダに対処できず、他方、通常の計測器の採用では
誤差寸法に対処できないものであった。本発明は以上の
問題点を解決し、被測定物の内径を正確に測定できる内
径測定器をを提供することを目的とする。

〔問題を解決するための手段及び作用〕

■ 本発明の内蓬測定器は、被測定物とその測定の基準
寸法を与える基準ブロックゲージとを同期して移動させ
、１つの測定へッド‘こ設けられた一対の接触針を用い
同時に被測定物と基準ブロックゲージの内蓬を測定する
。

このとき基準ブロックゲージの寸法は予めわかっている
ので、両者の差を精密な計測手段により計測すれば従来
の問題点を解消して正確な測定ができる。差は接触針の
傾斜角により計測される。尚、前記同期した移動は、摺
動するテーブルに被測定物教導台と基準ブロック戦層台
を取付けることにより行われる。■ 本発明はこの他に
も、正確な測定をするための構成を有する。

まず、前記テーブルの摺敷は回転体によりクランク機構
を介してなされる。この回転体の働きにより、前記接触
針の送り速度は速くても接触に際しての速度は低速にで
きる。よって接触衝撃を小さくでき正確な測定ができる
。■ 次に、接触の後、被測定物教壇台をテーフル沼動
方向に直交する方向に移動でき接触針の傾斜角の極大値
を計測できるので、直の内径則ち正確な内蓬が測定でき
る。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

まず、第１図ないし第３図により全体構成を説明する。

これらの図において、ベッド１上にはベアリング２を介
してテーブル３が第１図中左右方向摺動自在に設けられ
ている。このテーブル３上には被測定物戦置台４および
基準プロック載魔台５が設けられ、これらの載置台４，
５はそれぞれテーブル３に対しテーブル３の摺動方向と
は直交する方向に移動可能に設けられている。前記ベッ
ドーには回転体６が回転可能に設けられ、この回転体６
の上面中心を通る溝７内にはスラィダ８が回転体６の半
径方向に移動可能に設けられている。

このスラィダ８は回転体６に回転可能に設けられたねじ
軸９に螺合され、このねじ軸９の回転に伴なし、溝７内
を移動できるようにされている。スラィダ８と前記テー
ブル３とは腕部材１０を介して連結され、回転体６の回
転に伴なう腕部材１０のクランク運動によりテーブル３
は第１図中左右方向に情動するようになっている。この
腕部材１０は、ねじ部村１１と、このねじ部材１１の両
端に螺合されたナット部材１２とからなり、ナット部材
１２のねじ部材１１へのねじ込み量を調整することによ
り腕部材１０の長さ、すなわちテーブル３と回転体６と
の距離を調整できるようにされている。この際、スラィ
ダ８とナット部材１２との間およびテーブル３とナット
部材１２との間はそれぞれ上端にすり割溝を有する偏心
軸１３により連結され、偏心髄１３の角度を変化させる
ことによりスライダ８とテーブル３との距離をさらに微
調整できるようにされている。すなわち、ナット部材１
２は第１図に示されるようにその筋部は偏平にされてお
り、ねじ部材１１との螺合位置による距離調整は偏心軸
１３と係合する関係上１８０度間隔毎にしか螺合できず
、ねじ部材１１のねじピッチの１／２毎の調整しかでき
ないからである。前記被測定物載層台４上には回転位置
調整台１４Ａを介してレベル調整台１４が設けられ、三
本の垂直ねじ１５を調整することによりレベル調整台１
４のレベルが調整できるようにされている。

このレベル調整台１４の中央には位置調整台１６が設け
られ、三本の水平ねじ１７を調整することにより位置調
整台１６の中心位置が調整できるようにされている。ま
た、位置調整台１６の中心部に設けられた貴孔１８内に
は被測定物としてのりングゲージ１９を保持する保持治
具２０の下部小径部が挿入され、止めねじ２４により固
定されるようになっている。この際、リングゲージ１９
の大きさが変化する場合は保持治具２０ごと取換えるこ
とにより対処できる。また、保持給具２０とりングゲー
ジ１９とは、保持治具２０１こ設けられた偏心カム２２
によりワンタッチで固定できるようにされている。さら
に、被測定物敷暦台４とテーブル３との間には送りねじ
軸２３が設けられ、この送りねじ触２３に設けられたつ
まみ２４を回すことにより載暦台４をテーブル３に対し
第２図中上下方向に移動させうるようになっている。こ
の送じねじ軸２３にはクラッチ２５、ギャ・プーリ連動
機構２６を介してモータ２７が連結され、クラッチ２５
の作動時にモータ２７により自動送りができるようにな
っている。前記基準ブロック教層台５とテーブル３との
間にも送りねじ軸２８が設けられ、この送りねじ軸２８
に設けられたつまみ２９を回すことにより戦層台５をテ
ーブル３に対し第２図中上下方向に移動させうるように
なっている。

基準プロック載層台５上には中間移動台３０がテーブル
３の移動方向と平行な方向に移動可能に設けられている
。

この中間移動台３０と戦層台５との間にはねじ髄３１が
設けられ、このねじ酪３１のつまみ３２を回すことによ
り中間移動台３０の位置すなわち被測定物教贋台４との
距離を変更できるようにされている。この中間移動台３
０上にはしベル調整台３３が設けられ、垂直ねじ３４を
回すことにより調整台３３のレベルが調整できるように
されている。また、中間移動台３０としベル調整台３３
との間には水平ねじ３５および押圧ピン３５Ａが設けら
れ、水平ねじ３５を回すことによりレベル調整台３３の
第２図中上下方向の位置を調整できるようになっている
。レベル調整台３３上には、所定間隔を離して平行に送
りねじ藤３６が一対設けられるとともに、この送りねじ
軸３６の下方に同じく平行な一対の案内軸３７が設けら
れている。

これらの送りねじ軸３６のうち一方の送じねじ軸３６の
一端部にはつまみ３８が取付けられるとともに、このつ
まみ３８が取付けられた送りねじ軸３６の他端ともう一
方の送りねじ髄３６の他端とは一対の歯車３９により一
対一に対応されて連結され、互いに逆方向に同速で回転
するようになっている。これらの各一対の送じねじ軸３
６および案内軸３７のうち、互いに同側に位置する送り
ねじ軸３６と案内軸３７とにはそれぞれ各１個の侠持部
材４０が取付けられている。この挟持部村４０は平面Ｌ
字形に形成されるとともに、送りねじ軸３６に螺合され
つつ案内軸３７に案内されるようにされ、送りねじ軸３
９の回転に伴なし、互に相反する方向すなわち互いに近
づく方向あるいは離れる方向に同速で同距離移動するよ
うにされている。前記侠持部材４０のＬ字の突出部には
それぞれ挟みブロックゲージ４１が当接され、これらの
挟みブロックゲージ４１間に基準ブロックゲージ４２が
挟特固定されている。

前記ベッドーの背面にはコラム４３が立設され、このコ
ラム４３にはスピンドル４４が上下動自在に支持されて
いる。

このスピンドル４４は図示しないチェンを介してバラン
サウェイト（図示せず）に連結され、小さな力で円滑に
移動するようにされている。また、スピンドル４４はハ
ンドル４５を回転させることにより図示しない歯車連動
機構および送りねじ機構を介して上下動できるようにさ
れるとともに、この歯車連動機構には図示しないクラッ
チを介して測定ヘッド駆動機構としてのモータ４６が連
結され、クラッチの作動時モータ４６によりスピンドル
４４を自動的に上下動できるようにされている。さらに
、コラム４３の前面には、スピンドル４４を所定位置で
自動的に停止させるためのりードスィツチなどのスイッ
チ手段（図示せず）を所定位置に設定するためのダイヤ
ルつまみ４７が設けられるとともに、このダイヤルつま
み４７により動かされるスイッチ手段の位置を示す目盛
４８が設けられている。また、コラム４３の前面にはス
ピンドル４４の現在位置を表示するランプ４９も設けら
れている。前記スピンドル４４の下端部には測定ヘッド
５０が固着されている。この測定ヘッド５川ま一対の接
触針５１を有するとともに、この接触針５１の被測定物
内での位置を表示する表示ランプ５２を有している。接
触針５１は、自身の右側あるいは左側への接触時にそれ
ぞれの方向への接触測定圧を必要とし、この測定圧はモ
ータ５３により後述する偏心カム、揺動体、一対の板ば
ね、この一対の板ばね間に挿入され板ばねの付勢力を接
触針５１の保持部材に伝える作動体等を介して接触針５
１に伝達されるようになっている。前記ベッドーの前面
には、操作ボックス５４が取付けられ、この操作ボック
ス５４には、電源、手動−自動切替、方向切替、高さ測
定位置選択等のスイッチ５５、表示ランプ５６およびメ
ータ５７などが取付けられている。

次に、第１図〜第３図により本実施例の概略の作用を説
明する。テーブル３の被測定物戦層台４のし＊し調整台
１４に保持治具２０を介して被測定物としてのりングゲ
ージ１９を取付マナるとともに、基準プロック載層台５
のレベル調整台３３に設けられた挟持部材４０間に挟み
ブロックゲージ４１を介してて基準ブロックゲージ４２
を取付ける。

この際、基準ブロックゲージ４２は本実施例においては
細長い矩形枠体であり、その長さ方向の寸法はリングゲ
ージ１９の内径の呼び寸法にほぼ等しい寸法とするとと
もに、リングゲー１９の中心と基準ブロックゲージ４２
の中央位置との距離がほぼ測定ヘッド５０の接触針５１
間の寸法に等しくなるように基準ブ。ック教置台５の位
置を調整する。この基準プロック載層台５の位置調整は
、つまみ３２を回してねじ藤３１を回転させ、中間移動
台３０を移動させることにより行なう。また、各萩暦台
４，５のレベルはしベル調整台１４，３３に設けた垂直
ねじ１５，３４を動かすことにより行ない、戦層台４あ
るいは５の第３図中左右方向の位置調整は、送じねじ軸
２４あるいは水平ねじ３５を回すことにより行なう。前
記テーブル３の第２図中左右方向のストロークの調整は
、回転体６上に設けられたスラィダ８の位置をねじ軸９
を回転して変更することにより行なう。

また、テーブル３の第２図中左右方向の位置の調整は、
偏心軸１３をはずし、腕部材１０のナット部材１２を動
かすことによりねじ部材１１のねじの半ピッチ分の調整
を行ない、微調整は偏心軸１３を回転させることにより
行なう。このようにしてリングゲージ１９と基準ブロッ
クゲージ４２の取付け、位置関係およびストローク等の
設定が完了すると、電源を入れて測定を開始する。この
際、測定の開始位置すなわち接触針５１の初期位置は、
リングゲージ１９の上下方向位置は上中下の３位置を測
定する場合最下段であり、平面位置はリングゲージ１９
の中心からやや一側にずれた位置すなわち第１図中測定
ヘッド５０の表示ランプ５２のうち記号０が付してある
位置であり、当該ランプ５２が点灯される。このような
状態で回転体６を駆動し、テーフル３を第１図中左方向
に移動させると、やがて接触針５１がリングゲージ１９
の右内壁および右側の挟みブロックゲージ４１の左側壁
に当接し、さらにテーブル３をストロークエンドに達す
るまで左方向に移動させると接触針５１が傾かれ、この
傾きによる移動量が測定ヘッド５０により測定される。

この際、接触針５川こは所定の測定圧が加わるように測
定ヘッド５０‘こ設けられたモータ５３がテーブル３の
移動方向により自動的に駆動されて図示しないばね圧が
加えられるようになっている。また、この状態が表示ラ
ンプ５２の記号１にあるランプの点灯で表示される。テ
ーブル３が左方向ストロークエンドに達すると、回転体
６の駆動は停止され、一方クラッチ２５およびモータ２
７が自動的に駆動されれて被測定物載層台４が第２図中
下方に移動させられ、接触針５１はリングゲージ１９の
右内壁に沿って移動することとなる。

この移動により接触針５１のリングゲージ１９の右内壁
の最奥部すなわち第１図の表示ランプ５２中記号２の位
置を通過する際、測定ヘッド５０による測定値の変化量
が（十）から（一）に変化することを検知してピーク値
が測定記憶される。一方、右方の挟みブロックゲージ４
１に当接している接触針５１の傾き量を測定されている
ため、この両方の接触針５１の鏡き量の差が検知記録さ
れる。ピーク値が記録された後、戦暦台４がさらに第２
図中下方に所定量、リングゲージ１９の大きさによって
も異なるが、たとえば１００山肌移動すると、モータ２
７の駆動が自動的に停止されて戦層台４の送りが停止さ
れ、表示ランプ５２の記号３が点灯される。

次に回転体６が再び駆動され、スラィダ８と腕部材１０
とのクランク運動により前述とは逆方向すなわちリング
ゲージ１９を第１図中右方向に移動させるようにテーブ
ル３を駆動する。これにより、テーブル３が右方のスト
ロークエンド近傍になると、接触針５１はリングゲージ
１９の左側の内壁に当析接し、所定量前述とは逆方向に
煩えられる。この際、接触針５１には前述とは逆方向の
測定圧が加つていなければならないため、モータ５３が
再度駆動されて偏○カムにより揺動体の懐き方向が変え
られ、板ばねによる付勢方向が逆となるようにされる。
テーブル３がストロークエンドになると、表示ランプ５
２中記号４のランプが点灯されるとともに、回転体６の
駆動が停止され、ついでモー夕２７が前述とは逆方向に
回転して被測定物戦贋台４を前述とは逆方向すなわち第
２図中上方に移動させる。

この移動により接触針５１のリングゲージ１９の内壁と
の当綾位置が表示ランプ５２の記号５位置に相当するピ
ーク値にくると、この状態の接触針５１の変位量の値及
びもう一方の接触針５１と左方の挟みブロックゲージ４
１との当俵による変位量の値の差が測定記録される。こ
のピーク値の通過後、萩置台４はＩＪングゲージ１９の
内壁と接触針５１との当俵位置が表示ランプ５２の記号
６の位置まで移動されて停止され、ついで回転体６が再
び駆動されて測定初期位置の状態にされ「停止される。
上述の一連の動作により、一対の接触針５１の右側ピー
ク値での測定値の差および左側ピーク値での測定値の差
が測定できるから、これらの差を加えた値にさらに基準
ブロックゲージ４２の寸法を加えればリングゲージ１９
の内直径が測定できる。

この際、基準ブロックゲージ４２の寸法を予め測定値処
理装置（図示せず）に記憶させておけば、この寸法に各
測定値を加え、自動的にリングゲージ１９の内直径を算
出し、表示装置に表示するとともに、プリンタにプリン
トアウトすることができる。このようにしてリングゲー
ジ１９の最下位位置の測定が終了すると、コラム４３に
設けられたモ−夕４６が駆動されてリングゲージ１９の
厚さ方向（上下方向）の中央位置に接触針５１が接触可
能なようにスピンドル４４が上昇して停止され、これに
伴ないコラム４３の表示ランプ４９中、中央のランプが
点灯される。

この状態で前述と同様にリングゲージ１９の内壁の左右
のピーク値を測定し、基準ブロックゲージ４１における
測定値との差が記録され、中央位置の測定が終了すると
さらにスピンドル４４が所定量上昇され、リングゲージ
１９の最上段位置の測定が同様にして行なわれる。これ
らの測定値は、前述と同様にして処理され、表示および
プリントアウトされる。

リングゲージ１９の所定位置における内直径の垂直方向
三段位置の測定が完了すると、被測定物戦層台４の回転
位置調整台１４Ａが自動的に９０度回転され、前述とは
９０度異なる方向のリングゲージ１９内直径が同様にし
て垂直方向三段位置測定される。

なお、本実施例においては、リングゲ−ジ１９の所定位
置における内直径の垂直方向三段位置の測定完了後、９
０度回転して同様に垂直方向三段位置の測定を行なって
いるが、各段ごとに９０度異なる二方向を測定し、これ
を上下方向に三段繰り返しててもよい。

次に、第４図ないし第７図は、前記実施例のテーブル３
の部分の詳細を示す図である。

ここにおいて、前記第１図ないし第３図と同一構成部分
は同一符号で示し、説明を簡略もしくは昇略する（以下
の図面においても同様）。これらの図において、テーブ
ル３にベアリング６１を介して摺敷自在に被測定物戦暦
台４が設けられ、この教壇台４の中心部にベアリング６
２を介して回転位置調整台１４Ａが設けられている。

この調整台１４Ａ上にはしベル調整台４が上面にＶ溝を
有する受ピン６３および先端にボール６４を有する垂直
ねじ１５を介して載直され、かつこれらの調整台１４，
１４Ａは引張ばね６５により互いに近接する方向に付勢
されて設けられている。また、レベル調整台１４上には
位置調整台１６が水平ねじ１７により水平方向位置調整
可能に取付けられている。前記回転位置調整台１４Ａの
下端には、大ギャ６６が固着され、この大ギヤ６６には
クラッチ６７の一端に取付けられたギヤ６８が噛合され
ている。

また、クラッチ６７の池端に取付けられたギャ６９には
回転駆動源としてのモータ７０の出力軸に固着されたギ
ャ７１が噛合され、これによりモータ７０の回転は、ク
ラッチ６７の作動時、ギヤ７１、ギヤ６９、クラッチ６
７、ギヤ６８およびギャ６６を介して回転位置調整台１
６に伝達されるようになっている。前記回転位置調整台
１４Ａの最下端には、割出し板７２が固着され、この割
出し板７２の円周面には割出し溝７３が９０度等破に４
箇所設けられている。

この割出し溝７３にはしバー７４の一端のかぎ形部７５
が係止されている。レバー７４は、平面ベルクランク状
に形成され、かぎ形部４５とは反対の他端はソレノィド
７６の作動杵７７に回動自在に連結されている。また、
レバー７４の中央部はピン７８に回転自在に支持される
とともに、レバー７４のこのピン７８よりもかぎ形部７
５側と被測定物教層台４との間にはかぎ形部７５を前記
割出し溝７２に係合するように付勢する付勢手段として
の引張だね７９が設けられている。なお、第６図中符号
８０はしバー７４の位置検出用リミットスイッチで、か
ぎ形部７５が割出し溝７２内にあるときオフとなるよう
にされている。前記テーブル３にはベアリング８１を介
して基準ブロック戦層台５が摺動自在に設けられ、この
戦層台５上にはベアリング８２を介して中間移動台３０
が鼓暦台５の移動方向と直交する方向に摺動できるよう
に設けられている。

この中間移動台３０と数暦台５とはつまみ３２を有する
ねじ軸３１で蓬結されて両台３０，５の位置を調整でき
るようにされるとともに、ねじ軸３１の周囲において圧
縮ばね８３が両台３０，５５間に設けられ、ねじ軸３１
のバックラッシが補償できるようにされている。前記中
間移動台３０上にはしベル調整台３３が設けられている
。

この両台３０，３３間は一端部において調整台３３に設
けられたピン８４、球形軸受８５および摺動子８６と、
移動台３０に設けられ摺動子８６が係合する溝８７とに
より連結されるとともに、他端部において調整台３３に
設けられた垂直ねじ３４と移動台３０‘こ設けられた受
台８８とにより当接され「さらに池端側の両側におい
て調整台３３に設けられた受台８９と移動台３川こ設け
られた水平ねじ３５および押圧ピン３５Ａとにより当接
されている。これにより、ピン８４を中心としたレベル
調整台３３のレベルおよび第４図中上下方向位置の調整
ができるようにされている。以上のように構成されたテ
ーブル部機構において、前記全体構造において説明した
作用が円滑に実現できる。

すなわち、つまみ２４を回して送りねじ軸２３を動かす
ことにより被測定物教暦台４の第４図中上下方向の初期
位置の決定、モータ２７を駆動して送りねじ軸２３を動
かすことにより載層台４の自動送り、つまみ２９を回し
て送りねじ軸２８円動かすことにより基準ブロック戦暦
台５の第４図中上下方向の初期位置決定、つまみ３２を
回してねじ軸３１を動かすことにより中間移動台３０の
第４図中左右方向の初期位簿の決定、水平ねじ３５を勤
してレベル調整台３３の第４図中上下方向の初期位置決
定、つまみ３８を回して送りねじ軸３６を動かすことに
より侠持部材４０による挟みブロック４１および基準ブ
ロックゲージ４２の挟特・・・・・・等が行なえる。ま
た、リングゲージ１９の一方向の寸法測定後、９０度異
なる方向の寸法測定をするには、ソレノィド７６の作動
により引張ばね７９に抗してレバー７４を作動させて割
出し溝７３からかぎ形部７５を脱出させ、この状態でモ
ータ７０を駆動してギャ７１，６９、クラッチ６７、ギ
ャ６８、大ギャ６６を介して回転位置調整台１４を回転
させ、該位置調整台１４を９０度変位させて行なうこと
ができる。さらに、測定ヘッド５０の接触針５１を挟み
ブロック４１に当綾ごせた状態でつまみ２９を回して基
準ブロック敷暦台５を移動させれば、基準ブロックゲー
ジ４２の取付けの適正か否かが確認できる。すなわち、
戦置台５の送りに従って接触針５１が振れれば、基準ブ
ロックゲージ４２の取付けが曲つてなされているのであ
るから、水平ねじ３５を動かしてレベル調整台３３をピ
ン８４を中心として回動させ、戦層台５の送りによって
も接触針５１の振れがないようにし、調整できる。次に
「第８図ないし第ｉｏ図は第１図ないし第３図の実施例
の回転体６の部分の詳細を示す図である。

これらの図において、ベッド１に一体に取付けられる上
部フレ−ム９１にベアリング９２を介して回転体６が回
転自在に取付けられている。

回転体６の上面には前述のように直径方向の溝７が設け
られ、この溝７内に設けられたスラィダ８はねじ軸９に
より半径方向に移動できるようなされている。回転体６
の下端部には大ギャ９３が一体に固定され、この大ギャ
９３には中間ギャ９４が噛合され、この中間ギヤ９４は
シャフト９５にベアリング９６を介して回転自在に支持
されている。

このシャフト９５は前記上部フレーム９１と、この上部
フレーム９１と所定間隔を離して該該上部フレーム９１
に取付けられた下部フレーム９７とにベアリング９８，
９９を介して回転自在に支持されている。中間ギャ９４
には内歯ギャ１００が固定されるとともに、この内歯ギ
ャ１００内において小ギヤ１０１がシャフト９５に固定
され、さらにこれらの内歯ギャ１００と小ギャ１０１と
の間には両ギャ１００，１０１に噛合可能でかつシャフ
ト９５の鞠方向に移動可能なスライドギャ１０２が設け
られている。この際、スライドギャ１０２は、その内側
が常時４・ギャ１０１に噛合され、外側は常時は内歯ギ
ャ１００に噛合されず、上方に移動したとき噛合される
ようになっている。このスライドギャ１０２に対向して
クラッチ１０３の電磁コイル１０４が設けられ、この電
磁コイル１０４は前記上部フレーム９１に固定されると
とに、小ギャ１０１の歯切りがされていない小径部との
間にはベアリング１０５が介装されている。前記シャフ
ト９５の上部フレーム９１からの突出部にはギヤｉ０６
が固定され、このギャ１０６には、上部フレーム９１に
固定されたギャ付モー夕１０７の出力軸１０８に固定さ
れた出力ギャ１０９に噛合されている。これにより、ク
ラッチ１０３の電磁コイル１０４への通電時にはスライ
ドギヤ１０２が引上げられるため、モータ１０７の回転
は、出力ギャ１０９、ギャ１０６、シャフト９５、小ギ
ャ１０１「スライドギャ１０２、、内歯ギャ１００、中
間ギヤ９４および大ギヤ９３を介して回転体６に伝えら
れるようになっている。また、これらのモータ１０７、
クラッチ１０３および各ギャにより回転駆動機構が構成
されている。前記回転体６の下端面には割出し板１１０
が固定され、この割出し板１１０の外周面には割出し用
凹部１１１が９０度間隔で３箇所設けられている。
この割出し用凹部１１１にはしバー１１２の一端かぎ形
部１１３が係脱可能に係合され、レバー１１２の他端は
解除手段としてのソレノィド１１４の作動村１１５に回
敷可能に連結されている。また、レバー１１２は平面く
字形に形成され、この折曲部はピン１１６に回動自在に
取付けられ、さらにこの折曲部とかぎ形部１１３との中
間部と下部フレーム９７との間には付勢手段としての引
張ばね１１７が設けられ、かぎ形部１１３が常時割出し
用凹部１１１１こ係合する方向に付勢されている。レバ
ー１１２の背面にはマイクロスイッチ１１８の作動片１
１９が当援され、このマイクロスイッチ１１８により前
記クラッチ１０３の電磁コイル１０４およびギャ付モー
ター０７への通電がコントロールされるようになってい
る。すなわち、ソレノィド１１４が作動されてレバー１
１２のかぎ形部１１３が凹部１１１から脱出すると、レ
バー１１２によりマイクロスイッチ１１８の作動片１１
９が押圧され、モータ１０７およびクラッチ１０３が作
動されて回転体６を回転させるようになっている。この
際、かぎ形部１１３が凹部１１１から脱出するとソレノ
ィド１１４の作動は自動的に解除され、従ってかぎ形部
１１３が次の凹部１１１内に係合するとマイクロスイッ
チ１１８によりモーター０７およびクラッチ１０３は自
動的に停止されるようになっている。また、３箇所の凹
部１１３のうち第８図中、中央にある凹部１１３にかぎ
形部１１３が係合している状態が第１図に示される表示
ランプ５２中の記号０の状態であり、この状態から割出
し板１１川ま第８図中反時計万向に回り、第８図の下方
に位置する凹部１１３にかぎ形部１１３が係合している
状態が表示ランプ５２中の記号１〜３の状態であり、第
８図中上方に位置する凹部１１１にかぎ形部１１３が孫
合している状態が表示ランプ５２中の記号４〜６の状態
である。前記割出し板１１０の中央部には突軸１２０の
一端部が固定され、この突軸１２０の他端は下部フレー
ム９７から外方に突出されている。

この突軸１２０の下部フレーム９７からの突出部には、
突軸１２０の中心を通る直線上になるように１８０度位
置に２個のマイクロスイッチ１２１が設けられ（第１０
図参照）、これらのマイクロスイッチ１２１の作動片１
２２は突軸１２０の外周面に当俵するようになっている
。この突軸１２０の作動片１２２が当援する面には−箇
所の功欠溝１２３が設けられ、この切欠簿１２３内に作
動片１２２の先端が出入することによりマイクロスイッ
チ１２１がオンーオフするようにされている。このマイ
クロスイッチ１２１は、前記測定ヘッド５０のモータ５
３の電源回路に連結され、モータ５３のオンーオフをコ
ントロールするようにされている。このような構成によ
り前述のように回転体６の回転動作を円滑に行なうこと
ができる。

すなわち、操作ボックス５５の所定のスイッチ５５を作
動してソレノィド１１４を作動させてモータ１０７を駆
動し、回転体６を割出し板１１０の割出し動作に従って
所定角度づつ回転させ、リングゲージ１９の内蓬を測定
を自動的に行なわせるものである。なお、符号１２４は
ギャ１０６、出力ギャ１０９などを覆うカバーである。

次に、第１１図および第１２図は、前記第１図ないし第
３図の実施例における測定ヘッド５０の部分の詳細図で
ある。

これらの図において、測定ヘッド５川ま箱状のヘッド本
体１３１を備え、このヘッド本体１３１の中央部には支
点軸１３２が設けられ、この支点軸１３２には揺動体１
３３の下端部が回動可能に取付けられ、揺動体１３３が
支点麹１３２を中心として揺動できるようにされている
。

この揺動体１３３は、側面Ｌ字形に折曲されるとともに
、上部中央に角形切欠部１３４を有する上部部材１３５
と、前記支点軸１３２を貫通された角形ブロック状の中
間部材１３６と、平板状の下部部材１３７とからなり、
これらの上部部材１３５と中間部材１３６との間および
中間部材１３６と下部部材１３７との間にはそれぞれ付
勢手段としての一枚の板ばね１３８が介装され、これら
はねじ１３９により一体に固定されている。この一対の
板ばね１３８は揺動体１３３の側面から所定長さ突出し
て延長されている。前記上部部材１３５の角形切欠部１
３４の中心部には、ヘッド本体１３１の背面に取付けら
れたモータ５３の出力軸１４０が突出されている。

この出力軸１４０‘こは偏心力ムー４１が固着され、こ
の個Ｄカム１４１の偏心した外周面は前記角形切欠部１
３４の壁面に当綾され、これにより偏心カム１４１の回
動に伴なし、揺動体１３３を支点軸１３２を中心として
揺動させうるようになっている。これらのモータ５３、
偏心力ム１４１および角形切欠部１３４により揺動体１
３３の傾斜駆動手段が構成されている。また、前記上部
部材１３５の左右の外側面にはそれぞれマイクロスイッ
チ１４２の作動片１４３が当援され、揺動体１３３の傾
斜方向を検出できるようにされている。前記揺動体１３
３から所定距離離れた両側位置において、一対の接触針
保持部材１４４がヘッド本体１３１にピボット軸受１４
５を介して揺動自在に設けられている。この接触針保持
部材１４４の下端には、接触針５１がねじ１４６により
取付けられ、接触針５１‘こ加わる測定圧には十分耐え
るようにされるとともに、必要以上の力が加つた場合に
はねじ止め部から折れ曲つて接触針５１の折損等を有効
に防止できるようになっている。前記接触針保持部村１
４４には取付部材１４７を介してコア１４８が取付けら
れ、このコア１４８は電磁コイル１４９内に挿入されて
し、。これらのコア１４８および電磁コイル１４９によ
り差動トランス１５０が横成れ、この差動トランス１５
０により接触針保持部材１４４の傾き量を計測する計測
手段が構成されている。また、前記電磁コイル１４９は
、取付ブロック１５１を介して測定ヘッド本体１３１に
取付けられている。一対の接触針保持部材１４４の取付
部材１４７が取付けられた側には、それぞれ丸棒からな
る作動体１５２の一端が取付けられ、この作動体１５２
の他端は前記揺動体１３３に取付けられた一対の板ばね
１３８の間隙間に位置されている。この作動体１５２の
他端部には、教頭球状の当援体１５３が固着され、この
当綾体１５３は揺動体１３３が偏心カム１４１１こより
傾斜した際、一対の板ばね１３８のいずれかに当援する
ようにされている。すなわち「揺動体１３３が第１１図
中時計方向に回動され、右側に懐いたとき‘ま、図中右
方の当援体１５３は上方の板ばね１３８に、一方左方の
当援体１５３は下方の板ばね１３８に当援され、これに
より作動体１５２および接触針保持部材１４４を介して
左右の接触針５１は共に反時計万向に回動され、下端が
右方に移動され、各接触針５１の右側面での当接時に所
定の測定圧が加わるようにされている。さらに、揺動体
１３３が反対側に傾いた場合も同様にして按針５１に逆
方向の測定圧が加わるようにされている。前記接触針保
持部材１４４の取付部材１４７が取付けられた側とは反
対側には、バランサ１５４が取付けられ、取付部材１４
７、作動体１５２などと重量バランスがとれるようにさ
れている。

また、バランサ１５４には微調整ねじ１５５が取付けら
れ、バランスの微調整ができるようにされている。この
ような構成において測定を行なうには、回転体６の現在
位置すなわちこの回転体６に腕部材１０を介して連結さ
れたテーブル３の位置をマイクロスイッチ１２１により
検出し、接触針５１がリングゲージ１９および挟みブロ
ックゲージ４１の右側壁に当援するかあるいは左側壁に
当援するかを感知し、これによりモータ５３を駆動して
偏心カム１４１により揺動体１３３を所定方向に傾斜さ
せる。

この揺動体１３３の煩斜方向はマイクロスイッチ１４２
により感知され、現在揺動体１３３がどちらに倭いてい
るかが分かるようになっている。この際、テーブル３が
左方に移動し、接触針５１がリングゲージ１９の右側内
壁に当援するときは、揺動体１３３は時計方向に回動さ
れて右側の当俵体１５３は上方の、左側の当援体１５３
は下方の板ばね１３８に当接され、各接触針５１はそれ
ぞれ反時計方向に回動されて下端が右方に移動するよう
にされ、テーブル３が右方に移動して接触針５１がリン
グゲージ１９の左側内壁に当綾するときは揺動体１３３
は逆方向に額斜され、いずれにしても接触針５１に所定
の測定圧が加わることとなる。また、接触針５１の動き
は、接触針保持部村１４４を介して差動トランス１５０
により計測され、左右の接触針５１の動きの差が図示し
ないコンピュータ等により算出され、リングゲージ１９
の内径が基準ブロックゲージ４２の寸法と、テーブル３
の左右両方の動作時における差敷トランス１５０の動き
の差との和として求められるようになっている。

上述のように、本実施例によれば、テーブル３上に被測
定物戦層台４および基準プロック載層台を設け、これら
の戦直台４，５をそれぞれテーフル３に対し位置等調整
可能に設けたから、被測定物としてのりングゲージ１９
と基準ブロックゲージ４２との両者間および各々の位置
調整が容易にできる。

このテーブル３の送り動作は、長さ調整可能な腕部材１
０、位置調整可能なスラィダ８および回転体６により構
成されるクランク機構により行ない。かつ回転体６の位
置決めを割出し板１１０を用いて行なったから、テーブ
ル３の送りのストロークが精確に決定でき、リミットス
イッチなどを用いた機構のように慣性によるばらつきを
生ずることがなく、測定を正確にできる。また、クラン
ク機構であるから、測定に関係のないリングゲージ１９
の中央位置におけるテーブル３の送り速度は速くなり、
リングゲージ１９の内壁に当援する近傍の速度は低速と
なって接触針５１への衝撃を小さくできる。さらに、回
転体６および被測定物戦暦台５をモータ１０７，２７に
より自動的に送れるようにしたから、リングゲージ１９
の内径を自動的に測定でき、かつ、接触針５１の変位の
極大値を測定する形式としたから直径を正確に測定でき
る。また、本実施例によれば、測定ヘッド５０をモー夕
４６により上下３段階に上下させてリングゲージ１９の
内径を測定するようにしたから、リングゲージ１９の内
径の真直度を測定することができ、かつ、モータ７０、
割出し板７２等の作用によりリングゲージ１９を９０度
回転して測定するから真円度も自動的に測定できる。

さらに、本実施例によれば、測定ヘッド５０内に揺動体
１３３を設けるとともに、この揺動体１３３に取付けた
一対の板ばね１３８により各接触針５１に常に当接方向
の付勢力を与えるようにしたから、常に有効な測定がで
きる。

また、この揺動体１３３の動きも、回転体６の動きすな
わちテーブル３の動きに連動して自動的にモー夕５３を
動かして行なうようにしたから、手動によるわずらわＵ
さがないばかりでなく、測定圧の方向を切替え忘れるこ
とがなく、測定ミスを防止できる。さらに、この測定圧
を切替える機構も簡単であり、安価に提供できる。なお
、前記実施例においては、被測定物としてリングゲージ
を用いたものにつき説明したが、一般の円筒内径を有す
るものについても同様に実施できる。

また、各部の構造は、前記実施例の構造に限らず、本発
明の目的を達成できる範囲での変形を含むものである。
〔発明の効果〕以上のように本発明によれば、 ■ 被測定物とその測定の基準寸法を与える基準ブロッ
クゲージとをいわば比較して測定するので、精密な計測
手段を用いることができ正確な測定ができる。

■ また、測定の際のテーブルの摺動はクランク機構を
介して回転体によりなされるので、接触針の接触時の速
度を減速でき、接触衝撃を小さくし正確な測定ができる
■ 接触針の煩斜角極大植を計測でき、直の内径を測定
できる。

従って、内径を正確に測定できる内蚤測定器が提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係る内径測定器の一実施例を示すもので、
第１図は全体正面図、第２図はその平面図、第３図はそ
の側面図、第４図はテーブル部分の一部を切欠いた平面
図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線断面図、第６図は第５図
のＷ−の線断面図、第７図は第５図の血−風線断面図、
第８図は回転体部分の一部をほぼ第９図の風一肌に沿っ
て切欠いた平面図、第９図は第８図のＫ−Ｋ線断面図、
第１０図は第９図のＸ−Ｘ線部分の底面図、第１１図は
測定ヘッドの要部を切欠いた正面図、第１２図は第１１
図の細一柳線断面図である。１・・・ベッド、３・・・テーフル、６・・・回転体、
８・・・スラィダー、１０・・・腕部材、１９・・・被
測定物としてのりングゲージ、４２・・・基準ブ。ックゲージ、４３…コラム、４４…スピンドル、４６…
測定ヘッド駆動機構としてのモータ、５０・・・測定ヘ
ッド、５１・・・接触針、１０７・・・回転体駆動機構
としてのギヤ付モータ、１１０・・・割出し板、１１１
・・・割出し用凹部、１１２・・・レバー、１１４・・
・解除手段としてのソレノィド、１１７…付勢手段とし
ての引張ばね。第１図第５図第２図第６図第７図第３図第８図第４図第９図第１０図第１１図第１２図

Claims

【特許請求の範囲】

１ベツドと、このベツドに一定方向に摺動自在に設け
られたテーブルと、リング状の被測定物を水平に支持し
前記テーブル摺動方向と直交する方向に移動可能にテー
ブルに取付けられた被測定物載置台と、基準ブロツクゲ
ージを支持しテーブルに取付られた基準ブロツク載置台
と、前記テーブルをクランク機構を介して前記摺動方向
に往復動させる回転体と、立設されたコラムに上下動可
能に取付けられた測定ヘツドと、この測定ヘツドに設け
られ前記リング状の被測定物と前記基準ブロツクゲージ
の各々の内壁に接触し傾斜する一対の接触針と、測定ヘ
ツドに設けられ前記被測定物の接触針の傾斜角の極大値
の差を計測するための計測手段と、を含み、前記テーブ
ルの摺動により接触針を接触させた後、被測定物載置台
の移動により変化する被測定物に接触する接触針の傾斜
角の極大値を求め、この極大値において両接触針の傾斜
角の差が計測され、この差を基準ブロツクゲージ内径の
寸法値に加えることにより被測定物の内径を測定するこ
とを特徴とする内径測定器。