JP2005308467A - Apparatus for measuring deflection of seat of stepped hole - Google Patents
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Description
本発明は、例えば機械加工後の段付き穴における座面の振れを測定する装置に関し、特にワークに形成された大径穴とそれよりも奥部側の小径穴との境界部に所定の段差をもって形成される環状の座面の振れを測定する装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for measuring a runout of a seating surface in, for example, a stepped hole after machining, and in particular, a predetermined step at a boundary portion between a large diameter hole formed in a workpiece and a small diameter hole on the back side. It is related with the apparatus which measures the shake | deflection of the annular seat surface formed.
例えば自動車のギヤケース(ギヤキャリア)等においては、共に軸穴として機能することになる大径穴とそれよりも奥部側の小径穴との境界部に所定の段差をもって環状の座面を形成し、この座面をもってベアリング着座面とすることがあり、その場合にボーリング加工等の機械加工後の大径穴の直径寸法とともに上記座面の振れを測定する必要がある。 For example, in an automobile gear case (gear carrier) or the like, an annular seating surface is formed with a predetermined step at the boundary between a large-diameter hole that functions as a shaft hole and a small-diameter hole on the back side. In some cases, this seating surface may be used as a bearing seating surface. In this case, it is necessary to measure the runout of the seating surface together with the diameter of the large-diameter hole after machining such as boring.
このようないわゆる段付き穴座面の振れ測定に際しては、例えば特許文献1に記載のように、ダイヤルゲージもしくはてこ式ダイヤルゲージを測定対象となる座面に当てて移動させるのが一般的であり、その場合にマンドレル等を使用してダイヤルゲージの移動軌跡と座面(または大径穴や小径穴)とのセンタリングを予め行った上で、ダイヤルゲージを座面に沿って走行移動させるのが効率的である。
しかしながら、マンドレル等を使用するとそれによって大径穴や小径穴の内部空間が占有されてしまう故に、適正な姿勢で座面にダイヤルゲージを当てることができなくなり、いわゆる座面の直接測定が困難となる。 However, if a mandrel or the like is used, the internal space of the large-diameter hole or small-diameter hole will be occupied thereby, making it impossible to apply the dial gauge to the seat surface in an appropriate posture, and so-called direct measurement of the seat surface is difficult. Become.
このような場合には、いわゆる三次元測定機を使用して測定を行うことになるが、可搬式のものでないが故に設備が大がかりなものになるだけでなく、いわゆるインラインでの測定が困難となり、なおも改善の余地を残している。 In such a case, the measurement is performed using a so-called coordinate measuring machine, but not only is it portable, but the equipment becomes large, and so-called in-line measurement becomes difficult. Still, there is room for improvement.
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、とりわけ可搬式で且つ簡単な構造をもって、段付き穴座面の振れを容易に且つ正確に測定可能とした測定装置を提供するものである。 The present invention has been made paying attention to such problems, and in particular, provides a measuring apparatus that can easily and accurately measure runout of a stepped hole seat surface with a portable and simple structure. It is.
請求項1に記載の発明は、ワークに形成された大径穴とそれよりも奥部側の小径穴との境界部に所定の段差をもって形成される環状の座面の振れを測定する装置であることを前提とする。
The invention according to
そして、装置そのものは下記(a)〜(d)の要素を備えたことを特徴とする。 The apparatus itself includes the following elements (a) to (d).
(a)ホルダ。 (A) Holder.
(b)ホルダの先端に装着されているとともに、大径穴の内周面を内径把持方式にてチャッキングすることにより座面とホルダ相互間のセンタリングと相対位置決めを司るチャック。 (B) A chuck that is attached to the tip of the holder and controls centering and relative positioning between the seating surface and the holder by chucking the inner peripheral surface of the large-diameter hole by an inner diameter gripping method.
(c)ホルダに対しその軸心方向にスライド可能で且つその軸心周りに回転可能に装着されていて、先端には測定対象となる座面に接触する測定子を有する測定ロッド。 (C) A measuring rod which is mounted on the holder so as to be slidable in the axial direction and rotatable about the axial center, and has a probe contacting the seating surface to be measured at the tip.
(d)ホルダの他端に装着されていて、測定子が座面に接触している状態で測定ロッドを回転操作したときのホルダと測定ロッドの相対変位を座面の振れとして指示もしくは出力する測定手段。 (D) Instructing or outputting the relative displacement between the holder and the measuring rod when the measuring rod is rotated while the measuring element is in contact with the seating surface and attached to the other end of the holder as the seating surface deflection. Measuring means.
この場合、測定手段としては、機械的変位を電気もしくは電磁信号に変換して出力した上で指示もしくは記録するタイプのほか、請求項2に記載のように、ホルダの他端に着脱可能に装着されているダイヤルゲージを使用することを想定している。つまり、測定手段としては、ダイヤルゲージ以外にも直動形のリニア変位センサ等を用いることは十分に可能である。
In this case, as a measuring means, in addition to a type in which mechanical displacement is converted into an electric or electromagnetic signal and output and then indicated or recorded, the measuring means is detachably attached to the other end of the holder as described in
また、チャックは、請求項3に記載のように、放射状に配置され且つ大径穴の径方向にスライド可能な複数のチャック爪と、それらのチャック爪のスライド変位に基づく縮拡径動作をもってチャッキングおよびアンチャッキング動作させるチャック爪操作手段とを備えているが望ましい。
Further, as described in
したがって、少なくとも請求項1に記載の発明では、測定対象となる座面の幅寸法が比較的小さい場合であっても、チャックをチャッキング動作させることにより、大径穴の内周面を基準として、測定対象となる座面とホルダ相互間のセンタリングと相対位置決めがなされて、測定可能な状態となる。この状態で、測定ロッドを回転操作し、その先端の測定子を座面に沿って走行移動させれば、座面の振れが測定ロッドの軸心方向での変位に変換され、これがダイヤルゲージ等の測定手段をもって目視可能な状態で指示もしくは電気信号等として出力されることになる。
Therefore, in at least the invention described in
請求項1に記載の発明によれば、可搬式の簡単な構造でありながらも、比較的幅寸法の小さな座面の振れを正確に測定することができる。また、チャックにて大径穴をチャッキングした上で測定ロッドを回転操作するだけで良く、測定操作もきわめて容易で、測定操作に熟練を要することもない。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to accurately measure the runout of the seating surface having a relatively small width while having a simple portable structure. Further, it is only necessary to rotate the measuring rod after chucking the large-diameter hole with the chuck, the measuring operation is extremely easy, and no skill is required for the measuring operation.
図1〜4は本発明のより具体的な実施の形態を示す図であり、特に図1はその断面説明図を、図2は図1のA−A線に沿う矢視図を、図3は図1の下面図をそれぞれ示している。 1 to 4 are diagrams showing a more specific embodiment of the present invention. In particular, FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view thereof, FIG. 2 is a view taken along the line AA of FIG. 1 shows a bottom view of FIG.
図1に示すように、ワークWには共に軸穴として機能することになる大径穴h1とそれよりも奥部側の小径穴h2とをもっていわゆる段付き穴Hがボーリング加工等の機械加工をもって形成されている。これらの大径穴h1と小径穴h2との境界部には穴h1,h2相互の径差に相当する段差をもって座面Fが形成されていて、本実施の形態ではこの座面Fの振れを測定対象とする。なお、製品段階では大径穴h1に相当する部分が図示外のベアリング収容部として機能する故に、座面Fはそのベアリングの着座面として機能することになる。そして、測定装置としての振れ測定ゲージ1は大径穴h1を基準として直立姿勢もしくは自立姿勢にて位置決めされた上で測定作業に供される。
As shown in FIG. 1, the workpiece W has a large-diameter hole h1 that functions as a shaft hole and a small-diameter hole h2 on the deeper side than the so-called stepped hole H. Is formed. A seating surface F is formed at the boundary between the large-diameter hole h1 and the small-diameter hole h2 with a step corresponding to the difference in diameter between the holes h1 and h2. In this embodiment, the seat surface F is shaken. Measured. In the product stage, since the portion corresponding to the large-diameter hole h1 functions as a bearing housing portion (not shown), the seat surface F functions as a seating surface of the bearing. The
振れ測定ゲージ1は、大別して、筒状のホルダ2と、ホルダ2の下端部に装着された内径チャック(把持)方式のいわゆる3爪タイプのチャック3と、ホルダ2の上端部に着脱可能に装着された測定手段としてのダイヤルゲージ4とから構成される。
The run-out
ホルダ2は、外筒として機能するフランジ部11付きのホルダ本体5と、そのホルダ本体5に上下方向(軸心方向)にスライド可能に内挿された内筒としての中間スリーブ6とをもっていわゆる二重筒構造のものとして形成されていて、さらに中間スリーブ6にはそれを貫通するようにして測定ロッド7が上下方向(軸心方向)にスライド可能で且つその軸心周りに回転可能に内挿されている。中間スリーブ6の上端部にはおねじ部8が形成されている一方、その下端部外周には先細りのドライブ側となるテーパ面9が形成されている。
The
なお、ホルダ本体8は把手部として機能するものであるため、その外周面にはローレット加工により粗面部10が形成されている。
In addition, since the holder
ホルダ本体5の下端のフランジ部11には円板状のチャックボディ12と複数(本実施の形態では三つ)のチャック爪13とからなるチャック3が装着されている一方、中間スリーブ6の上端面には、取付ブラケット14のほかエクステンションプレート15、ダイヤルカラー16およびつまみノブ17を介してダイヤルゲージ4が着脱可能に装着されている。すなわち、ダイヤルゲージ4のステム18がダイヤルカラー16を介してエクステンションプレート15に挿入支持された上でつまみノブ17にて締め付け固定されている。
A
チャックボディ12には図3に示すように合計六つの溝部19が放射状に形成されていて、それらの溝部19には略L字状をなすチャック爪13が一つ置きにスライド可能に、すなわちチャックボディ12の径方向に縮拡径可能に収容されているとともに、チャックボディ12は複数のボルト20をもってホルダ本体5のフランジ部11に固定されている。各チャック爪13の内周面側には中間スリーブ6側のテーパ面9に接触することになるドリブン側のテーパ面21が形成されている一方、各チャック爪13はフランジ部11に装着された止めねじ22とそれに係合するチャック爪13側の長穴23とをもってそのスライド変位量が規制されている。
As shown in FIG. 3, the
また、各チャック爪13の外周面にはリング受容溝24が形成されていて、それぞれのリング受容溝24には各チャック爪13が互いに共有するすることになる単一のリング状弾性部材として比較的大径のOリング25が装着されている。これにより、各チャック爪13には縮径方向の弾性付勢力が常時付与されていて、これをもってそのテーパ面21が中間スリーブ6側のテーパ面9に常時圧接している。
Further, a
これらのチャック爪13は、図1から明らかなように大径穴h1の内周面を基準部としていわゆる内径把持方式にて大径穴h1をチャッキングするもので、各チャック爪13が座面Fに着座しつつ大径穴h1をチャッキングしたときには、その大径穴h1の内周面を基準として座面Fを含む段付き穴Hと振れ測定ゲージ1との相対位置決めがなされるのと同時に、両者のセンタリングも自律的になされることになる。
As is clear from FIG. 1, these
ホルダ本体6の上端部には周溝26が形成されている一方、その周溝26に重なり合うようにしてリング状の操作ノブ27が装着されている。この操作ノブ27は、内周のめねじ部28が中間スリーブ6側のおねじ部8に螺合しているとともに、操作ノブ27の外周面側より打ち込まれた複数の平行ピン29がホルダ本体6側の周溝26に係合している。これにより、操作ノブ27はホルダ本体6からの抜け止めが施された状態でそのホルダ本体6に回転可能に支持されている。したがって、中間スリーブ6側のおねじ部8と操作ノブ27側のめねじ部28とが螺合しているが故に、操作ノブ27を回転操作したときには中間スリーブ6が上下動し、それに応じて各チャック爪13がチャッキングおよびアンチャッキング動作することになる。
A circumferential groove 26 is formed at the upper end of the
以上の説明から明らかなように、中間スリーブ6、操作ノブ27、テーパ面9,21およびOリング25等をもってチャック爪操作手段30を形成している。なお、把手部として機能することになる操作ノブ27の外周面にはローレット加工をもって粗面部27aが形成されている。
As is clear from the above description, the chuck claw operating means 30 is formed by the
測定ロッド7は先に述べた中間スリーブ6を貫通していて、その上端部には把手部として機能することになる操作フランジ部31が一体に形成されているとともに、その上端面にダイヤルゲージ4の測定子32が接触している。なお、操作フランジ部31の外周面には粗面部31aがローレット加工をもって形成されている。その一方、測定ロッド7の下端には球状部33aを有する測定子33が止めねじ34のほかワッシャー35およびボルト36にて連結されていて、図1から明らかなようにチャック3が大径穴h1を把持した状態では測定子33の先端の球状部33aがチャック爪13と干渉することなく且つ座面Fにまで届くようにその測定子33のアーム長が設定されている。そして、測定ロッド7の下方への抜け止めを司っているチャックボディ12と測定ロッド7との間にはαなる遊びが設定されているとともに、測定子33とチャックボディ12との間にはリターンスプリング(圧縮コイルスプリング)37が介装されている。これにより、測定子33を含む測定ロッド7全体が下方に引っ張られていて、結果として測定子33が座面Fに圧接することになる。
The measuring
次に、このように構成された振れ測定ゲージ1による振れ測定の手順について説明する。
Next, the procedure of shake measurement by the
最初に、実際の測定に先立って振れ測定ゲージ1の零点調整を行う。具体的には、図4に示すように、ワークW側の大径穴h1と小径穴h2および座面Fとの相互の関係を模したマスターゲージGを予め用意しておき、このマスターゲージGに対して図1と同様の形態で振れ測定ゲージ1をセットする。そして、チャックボディ12から測定ロッド7が遊びαだけ浮き上がっていわゆる浮動状態となり、且つその測定ロッド7の動きに応じてダイヤルゲージ4の指針が動くことを確認した上で、静止状態でのダイヤルゲージ4の指針による指示が「0」となるようにダイヤル調整を行う。
First, prior to actual measurement, the zero adjustment of the
実際の測定を行うにあたっては、図1に示すように、各チャック爪13が大径穴h1の内周面に接触することがないようにチャック3を予めアンチャッキング状態とした上で、ホルダ本体5を掴んで、各チャック爪13がワークW側の座面Fに均等に接触するように、先に零点調整が済んでいる振れ測定ゲージ1を立設する。その状態で操作ノブ27を回転操作することによりチャック3をチャッキング動作させて、各チャック爪13を大径穴h1の内周面に圧接させることでいわゆる内径チャック方式にてワークWをチャッキングする。
In performing actual measurement, as shown in FIG. 1, the
すなわち、操作ノブ27を回転操作すると、その螺進作用をもって中間スリーブ6が下降動作し、テーパ面9,21同士の接触のために各チャック爪13が徐々に拡径方向にスライド変位して、大径穴h1の内周面を基準部としてチャッキングすることになる。そして、チャッキングが完了した状態では、大径穴h1の内周面を基準とした座面Fと振れ測定ゲージ1とのセンタリング(芯合わせ)と相対位置決めが同時になされたこととなり、チャックボディ12から測定ロッド7が遊びαだけ浮き上がっていわゆる浮動状態となる一方、座面Fに対して測定子33の球状部33aが圧接することになる。
That is, when the
この状態で、操作フランジ部31を掴んで測定ロッド7を回転操作すると、測定子33の球状部33aは座面F上を走行移動していわゆるトレースし、その座面Fの振れが測定子33を介して測定ロッド7の上下動変位に変換されて、最終的にはダイヤルゲージ4の指針の動きをもってその振れが測定されることになる。すなわち、ダイヤルゲージ4の指針によって座面Fの振れが指示されることから、その値を振れの値として目視にて読み取る。
In this state, when the measuring
測定が完了したならば、操作ノブ27を逆回転操作してチャック3をアンチャッキング動作させ、振れ測定ゲージ1をワークWから抜き取る。すなわち、操作ノブ27を逆回転操作して中間スリーブ6を上昇動作させると、Oリング25によって弾性付勢力が付与されている各チャック爪13は、中間スリーブ6の動きに追従して縮径方向に自律的にスライド変位してアンチャッキング状態となる。
When the measurement is completed, the
このように本実施の形態によれば、可搬式の簡単な構造の振れ測定ゲージ1をもって、段付き穴Hにおける比較的幅寸法の小さな座面Fの振れを簡単に且つ直接的に、しかも精度良く測定することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
ここで、各チャック爪13のスライド変位量や測定子33のアーム長が所定の条件を満たす場合には、その振れ測定ゲージ1をもってサイズ違いの段付き穴の座面の振れ測定にも対応することができる。また、クランプ爪13や測定子33をサイズの異なるものと交換すれば、サイズ違いの差がより大きな段付き穴の座面の測定にも容易に対応することができる。
Here, when the slide displacement amount of each
さらに、Oリング25は各チャック爪13に弾性付勢力を付与するために使用しているにすぎず、したがってOリングに代えて他の弾性付勢手段を使用することももちろん可能である。
Further, the O-
1…振れ測定ゲージ(振れ測定装置)
2…ホルダ
3…チャック
4…ダイヤルゲージ(測定手段)
5…ホルダ本体(外筒)
6…中間スリーブ(内筒)
7…測定ロッド
8…おねじ部
9…テーパ面
12…チャックボディ
13…チャック爪
21…テーパ面
25…Oリング(リング状弾性部材)
27…操作ノブ
28…めねじ部
30…チャック爪操作手段
31…操作フランジ部
33…測定子
F…座面
H…段付き穴
h1…大径穴
h2…小径穴
W…ワーク
1 ... Run-out measurement gauge (run-out measuring device)
2 ...
5 ... Holder body (outer cylinder)
6 ... Intermediate sleeve (inner cylinder)
7 ...
27 ...
Claims (8)
ホルダと、
ホルダの先端に装着されているとともに、大径穴の内周面を内径把持方式にてチャッキングすることにより座面とホルダ相互間のセンタリングと相対位置決めを司るチャックと、
ホルダに対しその軸心方向にスライド可能で且つその軸心周りに回転可能に装着されていて、先端には測定対象となる座面に接触する測定子を有する測定ロッドと、
ホルダの他端に装着されていて、測定子が座面に接触している状態で測定ロッドを回転操作したときのホルダと測定ロッドの相対変位を座面の振れとして指示もしくは出力する測定手段と、
を備えたことを特徴とする段付き穴座面の振れ測定装置。 An apparatus for measuring runout of an annular seating surface formed with a predetermined step at a boundary between a large-diameter hole formed in a workpiece and a small-diameter hole on the deeper side than the large-diameter hole,
A holder,
A chuck that is attached to the tip of the holder and that controls centering and relative positioning between the seating surface and the holder by chucking the inner peripheral surface of the large-diameter hole by an inner diameter gripping method,
A measuring rod that is slidable in the axial direction with respect to the holder and is rotatably mounted around the axial center, and has a probe that contacts a seating surface to be measured at the tip;
A measuring means attached to the other end of the holder and instructing or outputting the relative displacement between the holder and the measuring rod when the measuring rod is rotated while the probe is in contact with the seating surface as a swing of the seating surface; ,
An apparatus for measuring runout of a stepped hole seating surface.
放射状に配置され且つ大径穴の径方向にスライド可能な複数のチャック爪と、
それらのチャック爪のスライド変位に基づく縮拡径動作をもってチャッキングおよびアンチャッキング動作させるチャック爪操作手段と、
を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の段付き穴座面の振れ測定装置。 Chuck
A plurality of chuck claws arranged radially and slidable in the radial direction of the large-diameter hole;
Chuck claw operating means for performing chucking and unchucking operations with a diameter-expansion operation based on the slide displacement of those chuck claws,
The apparatus for measuring runout of a stepped hole seating surface according to claim 1, wherein:
上記内筒の先端部が各チャック爪とテーパ接触していて、
内筒はそれ自体のスライド変位に応じ各チャック爪をチャッキングおよびアンチャッキング動作させるチャック爪操作手段として機能するものであることを特徴とする請求項3に記載の段付き穴座面の振れ測定装置。 While the holder is formed as a double cylinder structure with a holder body that functions as an outer cylinder and an inner cylinder that is slidably inserted therein,
The tip of the inner cylinder is in taper contact with each chuck claw,
4. The runout of the stepped hole seating surface according to claim 3, wherein the inner cylinder functions as chuck claw operating means for chucking and unchucking each chuck claw according to its own slide displacement. measuring device.
このリング状弾性部材をもって各チャック爪に縮径方向への弾性付勢力が付与されていることを特徴とする請求項7に記載の段付き穴座面の振れ測定装置。 A single ring-shaped elastic member that is shared by each chuck claw is mounted on the outer peripheral surface side of each chuck claw,
8. The stepped hole seat surface run-out measuring device according to claim 7, wherein an elastic biasing force in the direction of diameter reduction is applied to each chuck claw with the ring-shaped elastic member.
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