DE102016001448A1

DE102016001448A1 - Innenraummessinstrument

Info

Publication number: DE102016001448A1
Application number: DE102016001448.2A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Watanabe; Teppei OHNO
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2015-02-16
Filing date: 2016-02-09
Publication date: 2016-08-18
Also published as: JP2016151441A; CN105890495A; US9932822B2; CN105890495B; JP6537841B2; US20160237808A1

Abstract

Bereitgestellt wird ein vom Typ mit dünnem Boden seiendes Bohrungsmessgerät bzw. Innenmessgerät, das Dämpfungsmittel zwischen einem Messkopf und einem Kopfhauptkörperteil sowie eine lange Betriebsdauer aufweist. Ein Kopfteil 200 eines Bohrungsmessgerätes bzw. Innenmessgerätes 100 beinhaltet einen Kopfhauptkörperteil 300, eine sphärische Messfläche 430 an einer Endfläche und einen Messkopf 400, der gleitverschieblich mittels Hindurchtreten durch einen Innenraum und einen Außenraum des Kopfhauptkörperteiles 300 vorgesehen ist. Der Messkopf 400 beinhaltet eine Federhalterille 450, die in einer Umfangsrichtung an der anderen Endseite eingebracht ist, wobei eine Kompressionsschraubenfeder 500 zwischen der Federhalterille 450 und einer Innenraumendfläche des Kopfhauptkörperteiles 300 angeordnet ist.

Description

Einbeziehung durch Verweisung
Die vorliegende Anmeldung beruht auf der am 16. Februar 2015 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-027800 , deren Offenbarung hiermit in Gänze durch Verweisung mit aufgenommen wird, und beansprucht den Rechtsvorteil von deren Priorität.
Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Innenraummessinstrument.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Bereits bekannt ist ein Bohrungsmessgerät bzw. Innenmessgerät (bore gauge) als Innenraummessinstrument, das einen Innendurchmesser eines Loches oder eine Abmessung der Innenbreite einer Rille vermisst.
Das Bohrungsmessgerät bzw. Innenmessgerät misst die Versetzung eines Messkopfes durch Umwandeln der Versetzung in die Versetzung einer Stange in einer Richtung senkrecht zu dem Messkopf.
Als Bohrungsmessgerät bzw. Innenmessgerät bereits bekannt ist ein vom Typ mit dünnem Boden seiendes Bohrungsmessgerät bzw. Innenmessgerät, das zum Messen eines Durchmessers in der Nähe eines Bodens eines Flachloches oder eines Loches mit Boden (Blindloch bzw. Sackloch) geeignet ist ( JP S62-44327 Y ).
Es wird zunächst ein vom Typ mit dünnem Boden seiendes Bohrungsmessgerät bzw. Innenmessgerät kurz beschrieben.
1 ist eine Außenansicht eines Bohrungsmessgerätes bzw. Innenmessgerätes 100.
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Kopfteiles 200.
Es wird nunmehr hauptsächlich der Kopfteil 200 des Bohrungsmessgerätes bzw. Innenmessgerätes 100 als Hintergrund der vorliegenden Erfindung beschrieben.
3 ist eine Querschnittsansicht des Kopfteiles 200.
4 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Kopfteiles 200.
Der Kopfteil 200 des Bohrungsmessgerätes bzw. Innenmessgerätes 100 beinhaltet einen Kopfhauptkörperteil 300, eine untere Stange 210, einen Messkopf 400, einen Amboss 240 und ein Führungselement 230.
Ein Außendurchmesserschraubenteil 310 ist an dem oberen Ende des Kopfhauptkörperteiles 300 ausgebildet. Der Außendurchmesserschraubenteil 310 ist in in Ende eines zylindrischen Körpers 110 eingeschraubt und dort fixiert. Eine Spindel (nicht dargestellt) ist in den zylindrischen Körper 110 eingeführt. Die Spindel ist in einer axialen Richtung beweglich eingebaut. Ein Klemmhalter 111 ist an dem anderen Ende des zylindrischen Körpers 110 montiert, wobei der Klemmhalter 111 einen Schaft (stem) (nicht dargestellt) einer Messuhr (dial gauge) (nicht dargestellt) hält. Die Messuhr (nicht dargestellt) detektiert das Ausmaß der Bewegung der Spindel (nicht dargestellt).
In den Kopfhauptkörperteil 300 ist ein erstes Loch 321 entlang der axialen Linie des Außendurchmesserschraubenteiles 310 gebohrt.
Die untere Stange 210 ist in das erste Loch 321 eingeführt, wobei die untere Stange 210 und die Spindel (nicht dargestellt) koaxial und entlang der koaxialen Linie beweglich sind. Damit ist ein oberes Ende 211 der unteren Stange 210 in Punktkontakt mit einem unteren Ende der Spindel (nicht dargestellt), und es bewegen sich die untere Stange 210 und die Spindel (nicht dargestellt) zusammen.
Man beachte, dass eine erste Kompressionsschraubenfeder (nicht dargestellt) zwischen der unteren Stange 210 oder der Spindel (nicht dargestellt) und dem zylindrischen Körper 110 angeordnet ist und die untere Stange 210 oder die Spindel (nicht dargestellt) nach unten (hin zu der unteren Endseite des zylindrischen Körpers 110) vorgespannt ist.
Eine Bodenfläche 302 des Kopfhauptkörperteiles 300 ist derart bearbeitet, dass sie flach ist. Darüber hinaus ist ein zweites Loch 322, das mit dem ersten Loch 321 kommuniziert und senkrecht zu dem ersten Loch 321 ist, in den Innenraum des Kopfhauptkörperteiles 300 an der der Bodenfläche 302 zu eigenen Seite gebohrt. Der Messkopf 400 ist in das zweite Loch 322 eingeführt und bewegt sich frei nach vorne und hinten. Die Vorne-Hinten-Richtung des Messkopfes 400 ist senkrecht zur Bewegungsrichtung der Spindel (nicht dargestellt) und der unteren Stange 210.
Eine rechte dreieckige bzw. rechtwinklig-dreieckige Nocke 330 ist drehbar um eine Achse an einem Kreuzungspunkt des ersten Loches 321 und des zweiten Loches 322 gestützt. Das Basisende des Messkopfes 400 ist in Kontakt mit der einen Nockenfläche der Nocke 330, und das untere Ende der unteren Stange 210 ist in Kontakt mit der anderen Nockenfläche senkrecht zu der einen Nockenfläche. Die Nocke 330 wandelt das Ausmaß der nach vorne und hinten gerichteten Bewegung des Messkopfes 400 in Rechter-Winkel-Richtung um und überträgt das umgewandelte Ausmaß auf die untere Stange 210.
Eine Langrille 420 mit vorbestimmter Länge entlang der axialen Linie ist an der Außenraumfläche des Messkopfes 400 vorgesehen, und es ist ein Spitzenende einer Arretierungsplatte 340 in der Langrille 420 in Eingriff. Die Arretierungsplatte 340 wird von der Bodenfläche 320 des Kopfhauptkörperteiles 300 hineingedrückt.
Mit der Arretierungsplatte 340 und der Langrille 420 ausgebildet ist ein Stopper bzw. Anschlag, der die Grenze für die nach vorne gerichtete Bewegung und die Grenze für die nach hinten gerichtete Bewegung des Messkopfes 400 ist.
Die untere Stange 210 oder die Spindel (nicht dargestellt) wird nach unten von der ersten Kompressionsschraubenfeder (nicht dargestellt) vorgespannt, und es wird der Messkopf 400 kontinuierlich in einer Vorstehrichtung von dem Kopfhauptkörperteil 300 vorgespannt.
Der Amboss 240 ist in den Kopfhauptkörperteil 300 an der entgegengesetzten bzw. gegenüberliegenden Seite zu dem Messkopf 400 eingeschraubt.
Das Führungselement 230 ist gleitverschieblich in der Vorne-Hinten-Richtung des Messkopfes 400 in der Zeichnung an der rechten Seite des Kopfhauptkörperteiles 300 vorgesehen. Der Kopfhauptkörperteil 300 weist eine Rille 304 im Zentrum der Endfläche an der dem Messkopf 400 zu eigenen Seite und im Wesentlichen eine U-Form bei einer Betrachtung von der Seite her auf. Die Öffnung der Rille 304 ist parallel. Das Führungselement 230 weist eine erste Rille 231 und im Wesentlichen eine U-Form bei Planansicht auf. Die Öffnung der ersten Rille 231 ist senkrecht. Darüber hinaus weist das Führungselement 230 eine zweite Rille 232 an dem unteren Teil des Führungselementes 230 auf. Die zweite Rille 232 ist senkrecht zu der ersten Rille 231 und weist eine Öffnung in der unteren Fläche auf.
Das Führungselement 230 ist mit der Rille 304 des Kopfhauptkörperteiles 300 von der Vorderseite (die eine Seite) des Kopfhauptkörperteiles 304 her in Eingriff. Zu diesem Zeitpunkt sind die erste Rille 231 und die zweite Rille 232 des Führungselementes 230 an der Seitenfläche des Kopfhauptkörperteiles 300 eingepasst.
Damit wird das Führungselement 230 zu der Seitenfläche des Kopfhauptkörperteiles 300 geführt und bewegt sich frei nach vorne und hinten.
Eine zweite Kompressionsschraubenfeder 233 ist zwischen dem Führungselement 230 und dem Kopfhauptkörperteil 300 angeordnet.
Eingedenk der Funktion der zweiten Kompressionsschraubenfeder 233 ist das Führungselement 230 kontinuierlich in einer Vorstehrichtung von dem Kopfhauptkörperteil 300 her vorgespannt.
Eine Schraube 306 ist in den Kopfhauptkörperteil 300 von der Vorderseite (die eine Seite) her eingeschraubt. Der Kopf der Schraube 306 wird von dem Vorderende des Führungselementes 230 ergriffen und dient als Stopper bzw. Anschlag für das Führungselement 230.
Während das Führungselement 230 mit dem Kopfhauptkörperteil 300 in Eingriff ist, weist das Führungselement 230 im Wesentlichen die Form eines Tores mit Symmetrie in Bezug auf die Zentralachse des Messkopfes 400 auf, um den Messkopf 400 von oben her zu bedecken. Des Weiteren ist ein halbkreisförmiger Vorsprung 236, der ein Vorsprung im Wesentlichen in Form eines Halbkreises ist, integral in der Zeichnung an der rechten Seite des Führungselementes 230 ausgebildet. Das Zentrum des kreisförmigen Vorsprunges 236 fällt mit der axialen Linie des Messkopfes 400 zusammen, und der Umfang des kreisförmigen Vorsprunges 236 ist stetig bzw. glatt rund abgekantet bzw. abgeschrägt (round-chamfered). Wird der halbkreisförmige Vorsprung 236 fest in Kontakt mit einer Messzieloberfläche, so beispielsweise mit einem Loch, gebracht, so muss der Messkopf 400 senkrecht in Kontakt mit der Messzieloberfläche gebracht werden. Das Ausmaß der nach vorne und hinten gerichteten Bewegung des Messkopfes 400 zu diesem Zeitpunkt wird auf die Messuhr (nicht dargestellt) durch die untere Stange 210 und die Spindel (nicht dargestellt) übertragen, und man erhält entsprechend einen Messwert für einen Innendurchmesser aus einem an der Messuhr (nicht dargestellt) angezeigten Wert.
Bei dem vorbeschriebenen Aufbau ist ein Großteil der Komponenten des Kopfteiles 200 über der axialen Linie des Messkopfes 400 vorgesehen.
Damit wird die Größe zwischen der axialen Linie des Messkopfes 400 und der Bodenfläche 302 des Kopfhauptkörperteiles 300 entsprechend verkürzt, und es ist das Bohrungsmessgerät bzw. Innenmessgerät 100 zum Messen eines Durchmessers in der Nähe eines Bodens eines Flachloches oder eines Blindloches bzw. Sackloches geeignet.
Insbesondere ist das Vorspannmittel, so beispielsweise eine Feder, nicht direkt an dem Messkopf 400 vorgesehen, und es wird die Kraft der ersten Kompressionsschraubenfeder (nicht dargestellt) dadurch vorgespannt bzw. erzeugt, dass sie indirekt auf den Messkopf 400 durch die untere Stange 210 oder die Spindel (nicht dargestellt) übertragen wird. Von daher sollte die Größe von der Zentralachse des Messkopfes 400 zu der Bodenfläche 302 verkürzt werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Wird ein Innendurchmesser eines Loches mit dem Bohrungsmessgerät bzw. Innenmessgerät 100 gemessen, so wird der Messkopf 400 zurück zu dem Innenraum durch die Messzieloberfläche gedrückt. Sodann wird der Kopfteil 200 in diesen Zustand aus dem Loch herausgezogen, und der Messkopf 400 soll sich nach vorne in Vorstehrichtung mit der Kraft der ersten Kompressionsschraubenfeder (nicht dargestellt) bewegen. Der Stopper bzw. Anschlag (Arretierungsplatte 340) verhindert das Herausfallen des Messkopfes 400.
Wenn jedoch der Messkopf 400 auf den Stopper bzw. Anschlag (Arretierungsplatte 340) auftrifft, wirkt ein starker Stoß auf den Stopper bzw. Anschlag (Arretierungsplatte 340), den Messkopf 400 und den Kopfhauptkörperteil 300, woraufhin die Reaktion auf die Nocke 330, die untere Stange 210 und die Spindel (nicht dargestellt) einwirkt.
Nachdem die Messung zehntausende oder hunderttausende von Malen wiederholt worden ist, ist der Schaden an den Komponenten groß, was Auswirkungen auf die Betriebsdauer hat.
Obwohl bei dem Bohrungsmessgerät bzw. Innenmessgerät das vorbeschriebene Problem mit der Betriebsdauer auftreten kann, sind bislang keine Dämpfungsmittel zwischen dem Messkopf 400 und dem Kopfhauptkörperteil 300 vorgesehen, damit der Aufbau mit dem dünnen Boden erhalten bleiben kann.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines vom Typ mit dünnem Boden seienden Bohrungsmessgerätes bzw. Innenmessgerätes, das Dämpfungsmittel zwischen einem Messkopf und einem Kopfhauptkörperteil sowie eine lange Betriebsdauer aufweist.
Ein Kopfteil eines Innenraummessinstrumentes, das einen Innenraum eines Messzielobjektes vermisst, beinhaltet bei einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung:
einen Kopfhauptkörperteil; und
einen Messkopf, der eine sphärische Messfläche an einer Endfläche beinhaltet und gleitverschieblich mittels Hindurchtreten durch einen Innenraum und einen Außenraum des Kopfhauptkörperteiles vorgesehen ist, wobei
der Messkopf eine Federhalterille beinhaltet, die in einer Umfangsrichtung an der anderen Endseite eingebracht ist, und
eine Kompressionsschraubenfeder zwischen der Federhalterille und einer Innenraumendfläche des Kopfhauptkörperteiles angeordnet ist.
Bei einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, wenn die Kompressionsschraubenfeder beinhaltet:
einen Durchmesser, der den Messkopf innerhalb hiervon annimmt bzw. aufnimmt, und wobei ein Durchmesser eines Endwendeteiles entsprechend dem anderen Ende des Messkopfes kleiner als andere Teile ist, um an der Federhalterille eingepasst zu werden.
Bei einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, wenn der Kopfteil des Weiteren beinhaltet:
eine Stange, die in einer Richtung senkrecht zu einer Bewegungsrichtung des Messkopfes beweglich ist; und
eine Nocke, die zwischen dem anderen Ende des Messkopfes und der Stange vorgesehen ist und drehbar um eine Achse von dem Kopfhauptkörperteil gestützt wird, wobei der Messkopf und die Stange an Endflächen oder insgesamt keramisch sind.
Ein Kopfteil eines Innenraummessinstrumentes, das einen Innenraum eines Messzielobjektes vermisst, beinhaltet bei einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung:
einen Kopfhauptkörperteil;
einen Messkopf, der eine sphärische Messfläche an einer Endfläche beinhaltet und beweglich mittels Hindurchtreten durch einen Innenraum und einen Außenraum des Kopfhauptkörperteiles vorgesehen ist;
eine Stange, die in einer Richtung senkrecht zu einer Bewegungsrichtung des Messkopfes beweglich ist; und
eine Nocke, die zwischen dem anderen Ende des Messkopfes und der Stange vorgesehen ist und drehbar um eine Achse von dem Kopfhauptkörperteil gestützt wird, wobei der Messkopf und die Stange an Endflächen oder insgesamt keramisch sind.
Ein Innenraummessinstrument beinhaltet bei einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Kopfteil.
Bei einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, wenn das Innenraummessinstrument des Weiteren beinhaltet:
Vorspannmittel zum Vorspannen der Stange in einer Richtung hin zu der Nocke, wobei eine Vorspannkraft der Kompressionsschraubenfeder gleich der Vorspannkraft der Vorspannmittel oder größer ist, und
der Kopfteil des Weiteren beinhaltet:
eine Stange, die in einer Richtung senkrecht zu einer Bewegungsrichtung des Messkopfes beweglich ist; und
eine Nocke, die zwischen dem anderen Ende des Messkopfes und der Stange vorgesehen ist und drehbar um eine Achse von dem Kopfhauptkörperteil gestützt wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist eine Außenansicht eines Bohrungsmessgerätes bzw. Innenmessgerätes.
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Kopfteiles.
3 ist eine Querschnittsansicht des Kopfteiles.
4 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Kopfteiles.
5 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Problems.
6 ist eine Querschnittsansicht der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform.
7 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Messkopfes der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform.
8 ist ein Diagramm zur Darstellung einer dritten Kompressionsschraubenfeder.
Detailbeschreibung
Ein erstes Charakteristikum einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine dritte Kompressionsschraubenfeder zwischen einem Kopfhauptkörperteil 300 und einem Messkopf 400 (siehe 6) angeordnet ist. Bevor der spezifische Aufbau einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wird, wird anhand 5 ein Problem beschrieben, das auftritt, wenn lediglich eine gemeinsame bzw. allgemeine Schraubenfeder 50 vorhanden ist.
Wie in 5 dargestellt ist, tritt, wenn lediglich die Schraubenfeder 50 zwischen dem Kopfhauptkörperteil 300 und dem Messkopf 400 angeordnet werden soll, das nachfolgende Problem auf.
Soll die Schraubenfeder 50 zwischen dem Kopfhauptkörperteil 300 und dem Messkopf 400 angeordnet werden, so kann ein Flansch 410 zum Halten einer Feder an dem Messkopf 400, wie beispielsweise in 5 dargestellt ist, vorgesehen sein. Es muss nun jedoch der Durchmesser des Messkopfes 400 vergrößert werden, damit der Flansch 410 bereitgestellt werden kann, und es muss übermäßig viel Raum unterhalb der Achse vorgehalten werden, was eingedenk der Aufgabe, ein Flachloch zu vermessen, unerwünscht ist.
Wenn zudem die Schraubenfeder 50 zwischen dem Kopfhauptkörperteil 300 und dem Messkopf 400 angeordnet ist, muss ein Halteteil 350 des Messkopfes 400 verkürzt werden, um die Schraubenfeder 50 vorzusehen. Damit ist die Funktion des Messkopfes 400 gegebenenfalls instabil.
Ist zudem ein Teilvorsprung, so beispielsweise der Flansch 410, an dem Messkopf 400 vorgesehen, so wird der Aufwand bei der Bearbeitung beträchtlich vergrößert (der Schneidaufwand wird vergrößert). Es gibt verschiedene Lösungsmöglichkeiten, damit der Messkopf 400 und der Kopfhauptkörperteil 300 komplizierter bearbeitet werden können. Es ist jedoch unerwünscht, wenn Aufwand und Kosten der Bearbeitung nicht dem Trend fallender Preise entsprechen.
Infolge des vorbeschriebenen Problems ist ungeachtet dessen, dass bei dem vom Typ mit dünnem Boden seienden Bohrungsmessgerät bzw. Innenmessgerät 100 ein Problem hinsichtlich der Lebensdauer auftritt, bislang kein Dämpfungsmittel zwischen dem Messkopf 400 und dem Kopfhauptkörperteil 300 vorgesehen worden.
Exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nunmehr dargestellt und mithilfe der den Elementen in der Zeichnung zugeordneten Bezugszeichen beschrieben.
Erste exemplarische Ausführungsform
Eine erste exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nunmehr beschrieben.
Wie in 6 dargestellt ist, besteht das erste Charakteristikum der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform darin, dass eine dritte Kompressionsschraubenfeder 500 (siehe 6) zwischen einem Kopfhauptkörperteil 300 und einem Messkopf 400 angeordnet ist.
Die vorliegende exemplarische Ausführungsform ist in 6 bis 8 dargestellt.
In 6 beinhaltet der Kopfhauptkörperteil 300 ein erstes Loch 321 und ein zweites Loch 322 senkrecht zu dem ersten Loch 321. An dem Kreuzungspunkt des ersten Loches 321 und des zweiten Loches 322 ist der Durchmesser des ersten Loches 321 vergrößert, und es ist eine Nocke 330 in einem hierdurch gebildeten Raum angeordnet. Der Raum wird nachstehend als Nockenanordnungsraum 325 bezeichnet.
Der Messkopf 400 ist gleitverschieblich zu einer Seite des zweiten Loches 322 unter Zwischenschaltung der Nocke 330 eingeführt. Daher wird das Loch des zweiten Loches 322 an der Seite, an der der Messkopf 400 angeordnet ist, als Messkopfloch 323 bezeichnet. Man beachte, dass die Innenfläche des Messkopfloches 323 gleichwertig zu einem Halteteil 350 ist, der den Messkopf 400 hält.
In dem Kopfhauptkörperteil 300 ist die Kante der Öffnung an der anderen Seite des Messkopfloches 323 eine Endfläche 324 senkrecht zu der axialen Linie des Messkopfloches 323. Die Endfläche 324 ist, wie sich aus der nachfolgenden Beschreibung ergibt, eine Endfläche zum Halten der Feder und wird als Federhalteendfläche 324 bezeichnet.
7 ist ein Diagramm zur Darstellung des Messkopfes 400 der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform.
Der Messkopf 400 weist insgesamt die Form einer Säule auf und beinhaltet eine sphärische Messfläche 430 an der einen Endfläche und einen Nockenkontaktierfläche 440 an der anderen Endfläche. Die Nockenkontaktierfläche 440 ist in Kontakt mit der Nocke 330 gebracht. Der Messkopf 400 beinhaltet eine Rillenlinie 450, die in Umfangsrichtung eingebracht ist, an der anderen Endseite. Die Rillenlinie 450 ist, wie sich aus der nachfolgenden Beschreibung ergibt, die Rille zum Halten der Feder und wird als Federhalterille 450 bezeichnet.
Man beachte, dass derjenige Teil, der mit der Arretierungsplatte 340 in Eingriff gebracht werden soll, so beispielsweise die Langrille 420, bei der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform nicht erforderlich ist.
Wird der Messkopf 400 in das Messkopfloch 323 eingeführt, so steht die Federhalterille 450 zu der anderen Seite mehr als die Federhalteendfläche 324 vor. Sodann wird die dritte Kompressionsschraubenfeder 500 zwischen der Federhalterille 450 und der Federhalteendfläche 324 angebracht.
8 ist ein Diagramm zur Darstellung der dritten Kompressionsschraubenfeder 500. In 8 ist der Endwendeteil an der rechten Seite (der einen Seite) in Kontakt mit der Federhalteendfläche 324 gebracht, während der Endwendeteil an der linken Seite (der anderen Seite) mit der Federhalterille 450 in Eingriff ist. Der Endwendeteil an der rechten Seite (der einen Seite) wird als erster Endwendeteil 510 bezeichnet, während der Endwendeteil an der linken Seite (der anderen Seite) als zweiter Endwendeteil 520 bezeichnet wird.
Der Durchmesser der dritten Kompressionsschraubenfeder 500 ist ein wenig größer als derjenige des Messkopfes 400, und es ist der Messkopf 400 akkurat innerhalb der dritten Kompressionsschraubenfeder 500 untergebracht. Der Durchmesser des zweiten Endwendeteiles 520 ist jedoch kleiner als bei den anderen Teilen, und es ist der zweite Endwendeteil 520 an der Federhalterille 450 eingepasst.
Bei dem vorbeschriebenen Aufbau spannt die dritte Kompressionsschraubenfeder 500 den Messkopf 400 zu der anderen Seite vor, indem die Reaktion von der Federhalteendfläche 324 aufgenommen wird. Mit anderen Worten, die dritte Kompressionsschraubenfeder 500 spannt den Messkopf 400 in der Richtung entgegengesetzt zur Vorstehrichtung, das heißt in der Richtung, in der der Messkopf 400 zurückgezogen wird, vor. Während eine erste Kompressionsschraubenfeder (nicht dargestellt) eine Spindel (nicht dargestellt) oder eine untere Stange 210 in der Vorstehrichtung (nach unten) vorspannt, spannt die dritte Kompressionsschraubenfeder 500 den Messkopf 400 in der Richtung entgegengesetzt zur Kraftrichtung der ersten Kompressionsschraubenfeder (nicht dargestellt) vor.
Man beachte, dass die erste Kompressionsschraubenfeder (nicht dargestellt) stärker als die dritte Kompressionsschraubenfeder 500 ist.
Bei dem vorbeschriebenen Aufbau ist es, während der dünne Boden erhalten bleibt, möglich, die dritte Kompressionsschraubenfeder 500 zwischen dem Messkopf 400 und dem Kopfhauptkörperteil 300 anzuordnen. Bei der verwendeten dritten Kompressionsschraubenfeder 500 ist der Durchmesser hiervon nicht fest, wobei jedoch der Durchmesser des zweiten Endwendeteiles 520 klein ist. Wenn beispielsweise eine Schraubenfeder mit festem Durchmesser verwendet wird, muss der Federhalteflansch 410 an dem Messkopf 400, wie in 5 dargestellt ist, vorgesehen sein, und es kann der dünne Boden nicht erhalten bleiben. Im Gegensatz hierzu wird eine Schraubenfeder mit kleinem Durchmesser des zweiten Endwendeteiles 520 bei der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform eingesetzt, wobei die Schraube durch die Umfangsrille (Federhalterille) 450 an der dem Messkopf 400 zu eigenen Seite entsprechend gehalten wird. Hierdurch wird es möglich, Dämpfungsmittel zwischen dem Messkopf 400 und dem Kopfhauptkörperteil 300 vorzusehen, während ein dünner Boden erhalten bleibt.
Des Weiteren ist der Endwendeteil (zweiter Endwendeteil 520) mit der Federhalterille 450 in Eingriff, was zu einer hervorragenden Raumeffizienz im Vergleich zu demjenigen Fall führt, in dem die Feder beispielsweise von dem Federhalteflansch (siehe 410 in 5) gehalten wird, wodurch die Länge des Halteteiles 350 im Ergebnis sichergestellt ist. Damit ergibt sich eine stabile Funktion des Messkopfes 400.
Die dritte Kompressionsschraubenfeder 500 verhindert das Herausspringen des Messkopfes 400, und es ist keine Arretierungsplatte (Stopper bzw. Anschlag) bei der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform erforderlich. Die einsatztechnische Abstandsgrenze des Messkopfes 400 wird durch ein elastisches Element reguliert, das die dritte Kompressionsschraubenfeder 500 ist, wobei die Komponenten (Arretierungsplatte 340 und Messkopf 400) nicht aufeinandertreffen, was zu einer langen Betriebsdauer und einer Verbesserung der Messgenauigkeit führt.
Da die Arretierungsplatte 340 nicht erforderlich ist, muss eine Bodenfläche 302 des Kopfhauptkörperteiles 300 keine große Kraft aufnehmen. Hierdurch wird es möglich, die Bodenfläche 302 des Kopfhauptkörperteiles 300 entsprechend dünn auszugestalten.
Abgewandeltes Beispiel 1
Bei der vorbeschriebenen exemplarischen Ausführungsform ist beschrieben worden, dass die erste Kompressionsschraubenfeder (nicht dargestellt) stärker als die dritte Kompressionsschraubenfeder 500 ist.
Es kann jedoch auch umgekehrt die dritte Kompressionsschraubenfeder 500 stärker als die erste Kompressionsschraubenfeder (nicht dargestellt) sein. In diesem Fall ist der Messkopf 400 im Normalzustand zurückgezogen. Damit wird, nachdem der Kopfteil 200 in ein Loch oder eine Rille, das/die das Messzielobjekt W ist, eingeführt ist, die Spindel (nicht dargestellt) (oder die untere Stange) langsam nach unten gedrückt, und es wird die sphärische Messfläche 430 in Kontakt mit dem Messzielobjekt W gebracht.
Alternativ können die dritte Kompressionsschraubenfeder 500 und die erste Kompressionsschraubenfeder (nicht dargestellt) im Wesentlichen dieselbe Stärke aufweisen.
Alternativ ist die erste Kompressionsschraubenfeder (nicht dargestellt) gegebenenfalls nicht vorgesehen. Solange die dritte Kompressionsschraubenfeder 500 vorgesehen ist, arbeiten die Spindel (nicht dargestellt), die untere Stange 210 und der Messkopf 400 in Reaktion auf wechselseitige Bewegungen.
Abgewandeltes Beispiel 2
Es wird bevorzugt, wenn die Nockenkontaktierfläche 440 des Messkopfes 400 und die Nockenkontaktierfläche 220 der unteren Stange 210 aus Materialien mit hoher Härte, so beispielsweise aus Keramik, gebildet sind. Der Messkopf 400 und die untere Stange 210 können nicht nur an den Endflächen, sondern auch insgesamt aus Keramik gebildet sein. Ist die dritte Kompressionsschraubenfeder 500 ähnlich wie bei den vorbeschriebenen exemplarischen Ausführungsformen vorgesehen, so schieben die untere Stange 210 und der Messkopf 400 einander, wobei die Nocke 330 dazwischen gelagert ist. Damit wird die Kraft, die auf die Nockenkontaktierfläche 440 des Messkopfes 400 und die Nockenkontaktierfläche 220 der unteren Stange 210 ausgeübt wird, entsprechend größer. Zudem wird bevorzugt, wenn die Nockenkontaktierfläche 440 des Messkopfes 400 und die Nockenkontaktierfläche 220 der unteren Stange 210 aus Materialien mit hoher Härte und hervorragender Verschleißbeständigkeit gebildet sind. Wenn zudem die untere Stange 210 und der Messkopf 400 insgesamt aus Materialien mit hoher Härte, so beispielsweise aus Keramik, gebildet sind, wird der Verschleiß der gesamten Gleitfläche verringert, und es wird die Betriebsdauer des Bohrungsmessgerätes bzw. Innenmessgerätes 100 länger.
Man beachte, dass lediglich dasjenige erforderlich ist, dass die Keramik eine hohe Härte und eine hervorragende Verschleißbeständigkeit aufweist, während das Material der Komponenten selbst keiner Beschränkung unterliegt.
Bevorzugt ist bei einem Beispiel ein gesinterter Körper mit Zirkonoxid (ZrO₂) oder Aluminiumoxid (Al₂O₃) als Hauptkomponente, wobei die Härte gleich HV 1200 oder größer ist.
Man beachte, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorbeschriebenen exemplarischen Ausführungsformen beschränkt ist und auch ein Aufbau, der entsprechend abgewandelt ist, ohne vom Erfindungswesen abzuweichen, zum technischen Umfang der vorliegenden Erfindung gehört.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015-027800 [0001]
JP 62-44327 Y [0005]

Claims

Kopfteil eines Innenraummessinstrumentes, das einen Innenraum eines Messzielobjektes vermisst, wobei der Kopfteil umfasst: einen Kopfhauptkörperteil; und einen Messkopf, der eine sphärische Messfläche an einer Endfläche beinhaltet und gleitverschieblich mittels Hindurchtreten durch einen Innenraum und einen Außenraum des Kopfhauptkörperteiles vorgesehen ist, wobei der Messkopf eine Federhalterille beinhaltet, die in einer Umfangsrichtung an der anderen Endseite eingebracht ist, und eine Kompressionsschraubenfeder zwischen der Federhalterille und einer Innenraumendfläche des Kopfhauptkörperteiles angeordnet ist.
Kopfteil des Innenraummessinstrumentes nach Anspruch 1, wobei: die Kompressionsschraubenfeder einen Durchmesser beinhaltet, der den Messkopf innerhalb hiervon annimmt bzw. aufnimmt, und ein Durchmesser eines Endwendeteiles entsprechend dem anderen Ende des Messkopfes kleiner als andere Teile ist, um an der Federhalterille eingepasst zu werden.
Kopfteil des Innenraummessinstrumentes nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend: eine Stange, die in einer Richtung senkrecht zu einer Bewegungsrichtung des Messkopfes beweglich ist; und eine Nocke, die zwischen dem anderen Ende des Messkopfes und der Stange vorgesehen ist und drehbar um eine Achse von dem Kopfhauptkörperteil gestützt wird, wobei Endflächen oder die Gesamtheit des Messkopfs und der Stange keramisch sind.
Kopfteil eines Innenraummessinstrumentes, das einen Innenraum eines Messzielobjektes vermisst, wobei der Kopfteil umfasst: einen Kopfhauptkörperteil; einen Messkopf, der eine sphärische Messfläche an einer Endfläche beinhaltet und beweglich mittels Hindurchtreten durch einen Innenraum und einen Außenraum des Kopfhauptkörperteiles vorgesehen ist; eine Stange, die in einer Richtung senkrecht zu einer Bewegungsrichtung des Messkopfes beweglich ist; und eine Nocke, die zwischen dem anderen Ende des Messkopfes und der Stange vorgesehen ist und drehbar um eine Achse von dem Kopfhauptkörperteil gestützt wird, wobei Endflächen oder die Gesamtheit des Messkopfs und der Stange keramisch sind.
Innenraummessinstrument, umfassend einen Kopfteil nach Anspruch 1.
Innenraummessinstrument nach Anspruch 5, des Weiteren umfassend: Vorspannmittel zum Vorspannen der Stange in einer Richtung hin zu der Nocke, wobei eine Vorspannkraft der Kompressionsschraubenfeder gleich einer Vorspannkraft der Vorspannmittel oder größer ist, und der Kopfteil des Weiteren beinhaltet: eine Stange, die in einer Richtung senkrecht zu einer Bewegungsrichtung des Messkopfes beweglich ist; und eine Nocke, die zwischen dem anderen Ende des Messkopfes und der Stange vorgesehen ist und drehbar um eine Achse von dem Kopfhauptkörperteil gestützt wird.