JP2006030054A

JP2006030054A - ピンゲージ

Info

Publication number: JP2006030054A
Application number: JP2004211356A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Shiokawa; 博行塩川; Yoshifumi Yanagisawa; 敬文柳沢; Takashi Mitsuishi; 孝志三石; Takao Saito; 孝雄斉藤; Yuki Hasegawa; 結城長谷川
Original assignee: Citizen Fine Tech Co Ltd
Current assignee: Citizen Fine Tech Co Ltd
Priority date: 2004-07-20
Filing date: 2004-07-20
Publication date: 2006-02-02

Abstract

【課題】穴の内径が公差範囲内にあるか否かを測定する場合でも、二つのゲージを用意する必要がないように、携帯性及び保管性を高めるとともに、使い勝手（利便性）を高める。また、加工及び製作を容易にしてコスト面での有利化を図るとともに、各ピンゲージ部における精度の確保を容易にして精度面での有利化を図る。
【解決手段】セラミックス素材を用いたピンゲージ１を構成するに際して、両端開口２ｐ，２ｑから軸方向に一又は二以上の割溝２ｓを設けたスリーブ状のシャンク部２と、このシャンク部２の両端開口２ｐ，２ｑから内部に挿嵌可能となり、かつセラミックス素材Ｃａにより形成したゲージピン部３ａ，３ｂとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、セラミックス素材を用いたピンゲージに関する。

従来、工作機械等に設けた穴の内径が公差範囲内にあるか否かを測定（検査）するピンゲージは知られており、例えば、特開平８−３０４００１号公報には、円柱の棒により形成するとともに、この棒の内部に貫通孔を設け、測定する穴にピンゲージを挿入した際に穴内部の空気が貫通孔を通して抜くようにしたピンゲージが開示されている。

一方、この種のピンゲージは、通常、ステンレス等の金属素材により形成されるが、金属素材は、耐摩耗性及び耐腐食性に劣るとともに、熱膨張係数が大きいことから耐変形性に劣り、また、金属汚染を招くなどの欠点があるため、これらの欠点を有しないセラミックス素材を用いたゲージも知られており、例えば、特開平７−１２８００２号公報には、スキミゲージであって、その材質をセラミックス製とするとともに、円盤状又は各柱状にして、２段階以上の寸法測定ゲージ部を有する階段状部を設けたセラミックス製ゲージが開示されている。
特開平８−３０４００１号特開平７−１２８００２号

しかし、上述した従来のゲージ（ピンゲージ）は、次のような問題点があった。

第一に、ピンゲージにより穴の内径が公差範囲内にあるか否かを測定する場合、公差の上限と下限を測定する少なくとも一対のピンゲージが必要となるが、従来のピンゲージは、単一のゲージとして構成されていたため、結局、二つのゲージを用意する必要があるなど、使い勝手に難があるとともに、携帯性及び保管性においても不利になる。

第二に、異なる複数の径を有するピンゲージ部分を一体に形成する場合、その製作が容易でなく、結局、コスト面で不利になるとともに、個々のピンゲージ部分の精度を確保するのも容易でなく、精度面でも不利になる。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決したピンゲージの提供を目的とするものである。

本発明は、上述した課題を解決するため、セラミックス素材を用いたピンゲージ１を構成するに際して、両端開口２ｐ，２ｑから軸方向に一又は二以上の割溝２ｓ（２ｍ…，２ｎ）を設けたスリーブ状のシャンク部２と、このシャンク部２の両端開口２ｐ，２ｑから内部に挿嵌可能となり、かつセラミックス素材Ｃａにより形成したゲージピン部３ａ，３ｂとを備えることを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、シャンク部２は、ジルコニアを用いたセラミックス素材Ｃｚにより形成することが望ましい。また、シャンク部２の両端開口２ｐ，２ｑに挿嵌する一対のゲージピン部３ａ，３ｂは、外径Ｄａ，Ｄｂを異ならせることができる。この際、シャンク部２の両端開口２ｐ，２ｑは、挿嵌するゲージピン部３ａ，３ｂの外径Ｄａ，Ｄｂに対応させてそれぞれ内径Ｄｐ，Ｄｑを異ならせることができる。一方、シャンク部２の両端開口２ｐ，２ｑにそれぞれ挿嵌する一対のゲージピン部３ａ，３ｂは、外径Ｄａ，Ｄｂを同一にすることもできる。さらに、シャンク部２には、外周面を覆うアウタシャンク部４を付設することもできる。

このような構成を有する本発明に係るピンゲージ１によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１）軸方向に割溝２ｓ（２ｍ…，２ｎ）を設けたスリーブ状のシャンク部２の両端開口２ｐ，２ｑから挿嵌可能なセラミックス素材Ｃａにより形成したゲージピン部３ａ，３ｂを備えるため、穴の内径が公差範囲内にあるか否かを測定する場合であっても、二つのゲージを用意する必要がなく、一つのピンゲージ１で足りるため、携帯性及び保管性に優れるとともに、使い勝手（利便性）に優れる。

（２）単純形状のシャンク部２と一対のゲージピン部３ａ，３ｂを用意すれば足りるため、加工及び製作が容易となり、コスト面で有利になるとともに、各ピンゲージ部３ａ，３ｂにおける精度の確保も容易となり、精度面でも有利になる。

（３）好適な態様により、シャンク部２を、ジルコニアを用いたセラミックス素材Ｃｚにより形成すれば、シャンク部２自身がセラミックス素材のため、各ピンゲージ部３ａ，３ｂの着脱（抜き差し）に対する耐摩耗性に優れ、安定した把持力を保持できることに加え、特に、ジルコニアは、セラミックス素材の中でもバネ性と加工性に優れるため、シャンク部２の形成素材として最適である。

（４）好適な態様により、シャンク部２の両端開口２ｐ，２ｑにそれぞれ挿嵌する一対のゲージピン部３ａ，３ｂの外径Ｄａ，Ｄｂを同一にすれば、一方のゲージピン部３ａ（又は３ｂ）が長期使用による精度劣化や破損等しても、他方のゲージピン部３ｂ（又は３ａ）を予備として使用できる。したがって、一対のゲージピン部３ａ，３ｂの外径Ｄａ，Ｄｂを異ならせる態様のみならず、一対のゲージピン部３ａ，３ｂの外径Ｄａ，Ｄｂを同一にする態様も選択できるなど、多機能性にも優れる。

（５）好適な態様により、シャンク部２に対して外周面を覆うアウタシャンク部４を付設すれば、更なる作業性（取扱性）の向上に寄与できる。

次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係るピンゲージ１の構成部品について、図１〜図３を参照して詳細に説明する。

ピンゲージ１は、構成部品として、一対のゲージピン部３ａ，３ｂとこの各ゲージピン部３ａ，３ｂを両端で保持する一つのシャンク部２を備える。

ゲージピン部３ｂは、図２に示すように、セラミックス素材Ｃａを用いて単純形状となる一本の丸棒状に成形する。なお、ゲージピン部３ｂの両端面における縁部（稜角）は、テーパ面又はアール面により面取りすることが望ましい。また、セラミックス素材Ｃａとしては、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）やジルコニア（ＺｒＯ₂）等のファインセラミックスを用いることができ、セラミックス素材Ｃａの種類は特に問わない。セラミックス素材Ｃａを用いたゲージピン部３ｂは、ステンレス（ＳＵＳ）等の金属素材に比べて、耐摩耗性及び耐腐食性に優れるとともに、熱膨張係数が小さいため耐変形性にも優れる。しかも、測定対象物に対する金属汚染も生じない。反面、金属素材に比べて、固いが脆い性質があるため、軸方向の長さは、あまり長くならないように、必要最小限の長さを確保するとともに、直径Ｄｂは、０．７〔ｍｍ〕以上に選定することが望ましい。

ゲージピン部３ａも、ゲージピン部３ｂと同様に形成する。この場合、ゲージピン部３ａと３ｂの直径ＤａとＤｂは、基本的には異ならせることができる。ゲージピン部３ａと３ｂの直径ＤａとＤｂを異ならせることにより、工作機械等に設けた測定対象となる穴の内径が、公差範囲内にあるか否か、即ち、公差の上限と下限を測定することができる。なお、ゲージピン部３ａと３ｂの直径ＤａとＤｂは、１〔μｍ〕単位で異ならせることができる。また、汎用的には、複数種類の異なる直径Ｄａ…を順番に用意するとともに、二本ずつ順番に対として用いることができる。

シャンク部２は、図１に示すように、セラミックス素材Ｃｚを用いて単純形状となる一本の円筒状、即ち、スリーブ状に成形するとともに、両端開口２ｐ，２ｑから軸方向に、一つの割溝２ｓを連続して設ける。これにより、図３に示すように、断面がＣ形となるシャンク部２が形成される。このような割溝２ｓを設けることにより、上述したゲージピン部３ａ，３ｂを、両端開口２ｐ，２ｑからそれぞれ内部に挿嵌可能となる。この場合、割溝２ｓの間隔は、０．５〔ｍｍ〕程度が望ましい。

また、シャンク部２に用いるセラミックス素材Ｃｚとしては、ジルコニアを用いることが望ましい。即ち、シャンク部２は、ゲージピン部３ａ，３ｂの挿嵌を許容するため、ある程度のバネ性（弾性）を持つ必要がある。このため、本来、バネ性の観点からは、ステンレスや青銅等の金属素材が有利になるとともに、コスト面においても有利になるが、反面、ピンゲージ部３ａ，３ｂの着脱（抜き差し）により摩耗し、安定した把持力を維持できないとともに、摩耗による金属粉がピンゲージ部３ａ，３ｂに付着して金属汚染を招きやすい。したがって、金属素材は、シャンク部２の形成素材に適さない。

さらに、シャンク部２には、ジルコニア以外のセラミックス素材は適さない。前述したゲージピン部３ａ，３ｂと同様に、セラミックス素材を用いたシャンク部２は、金属素材に比べて、耐摩耗性及び耐腐食性に優れるとともに、熱膨張係数が小さいため耐変形性にも優れることから、各ピンゲージ部３ａ，３ｂの着脱（抜き差し）によっても摩耗せず、安定した把持力を保持できるという基本的なメリットを享受できる。しかし、アルミナ等のジルコニア以外のセラミックス素材は、必要なバネ性と加工性を確保しにくく、シャンク部２には適さないが、ジルコニアは、適度のバネ性と良好な加工性を確保できることからシャンク部２の形成素材として最適である。

次に、本実施形態に係るピンゲージ１の組立方法及び使用方法について、図１〜図３を参照して詳細に説明する。

まず、ピンゲージ１の組立に際しては、一つのシャンク部２と一対のゲージピン部３ａ，３ｂを用意する。そして、図２に示すように、シャンク部２の両端開口２ｐ，２ｑに、各ゲージピン部３ａ，３ｂをそれぞれ挿嵌して組立てる。この場合、挿嵌する長さは、各ゲージピン部３ａ，３ｂの１／３程度の長さが望ましい。なお、シャンク部２に挿嵌したゲージピン部３ａと３ｂ間には隙間Ｓが生じるため、必要により、丸棒状のスペーサをシャンク部２の内部に挿入し、ゲージピン部３ａと３ｂ間に介在させることにより当該隙間Ｓを埋めてもよい。

また、各ゲージピン部３ａ，３ｂは、シャンク部２に対して着脱可能であり、破損した際などにおいては交換することができる。したがって、使用時には、シャンク部２に挿嵌したゲージピン部３ａ，３ｂが容易に抜けないように確実に保持するとともに、交換時には、抜き取ることができるように、これら双方の条件を満たす必要がある。この条件を満たすため、シャンク部２の内径は、ゲージピン部３ａ，３ｂの外径Ｄａ，Ｄｂに対して、−５〜−１０〔μｍ〕程度に選定することが望ましい。

そして、シャンク部２の両端開口２ｐ，２ｑにそれぞれ挿嵌する一対のゲージピン部３ａ，３ｂの外径Ｄａ，Ｄｂを異ならせれば、測定対象となる穴の内径が公差範囲内にあるか否かを測定する場合であっても、二つのゲージを用意する必要がなく、一つのピンゲージ１で足りるため、携帯性及び保管性に優れるとともに、使い勝手（利便性）に優れる。また、ピンゲージ１は、単純形状のシャンク部２と一対のゲージピン部３ａ，３ｂのみで構成されるため、加工及び製作が容易となり、コスト面で有利になるとともに、各ピンゲージ部３ａ，３ｂにおける精度の確保も容易となり、精度面でも有利になる。

さらに、シャンク部２の両端開口２ｐ，２ｑにそれぞれ挿嵌する一対のゲージピン部３ａ，３ｂの外径Ｄａ，Ｄｂを同一にすれば、一方のゲージピン部３ａ（又は３ｂ）が破損等しても、他方のゲージピン部３ｂ（又は３ａ）を予備として使用できる。したがって、一対のゲージピン部３ａ，３ｂの外径Ｄａ，Ｄｂを異ならせる態様のみならず、一対のゲージピン部３ａ，３ｂの外径Ｄａ，Ｄｂを同一にする態様も選択できるなど、多機能性にも優れる。また、外径Ｄａ，Ｄｂを異ならせる場合及び同一にする場合のいずれにおいても、一本のゲージピン部３ａ（３ｂも同じ）の両端がそれぞれ使用可能となるため、使用している一方の端部が破損したり汚れた場合、反転するように差し換えれば、他方の端部を使用することができ、一本で二本分の使用が可能となる。

次に、ピンゲージ１に用いるシャンク部２の変更実施形態について、図４〜図６を参照して説明する。

まず、変更実施形態に係る図４に示すシャンク部２は、一端開口２ｐ側の内径Ｄｐと他端開口２ｑ側の内径Ｄｑを、挿嵌するゲージピン部３ａ，３ｂの外径Ｄａ，Ｄｂに対応させて異ならせたものである。ゲージピン部３ａと３ｂの外径ＤａとＤｂが異なる場合であっても、その差が僅かである場合には、シャンク部２における両端開口２ｐと２ｑの内径Ｄｐと内径Ｄｑは同一に選定してもよい。しかし、ゲージピン部３ａと３ｂの外径ＤａとＤｂの差が大きい場合には、図４に示す変更実施形態のように、一端開口２ｐ側の内径Ｄｐと他端開口２ｑ側の内径Ｄｑを、各ゲージピン部３ａ，３ｂの外径に対応させて異ならせればよい。これにより、双方のゲージピン部３ａ，３ｂに対して最適な保持を行うことができる。なお、他の構成は、図１〜図３に示した実施形態と同じである。このため、図４において、図１〜図３と同一部分には同一符号を付し、その構成を明確にした。

また、変更実施形態に係る図５に示すシャンク部２は、このシャンク部２に加えてアウタシャンク部４を設けたものである。即ち、シャンク部２の外周面を覆うアウタシャンク部４を付設したものである。この場合、アウタシャンク部４を、ゴム素材等を用いて形成すれば、良好なグリップ性の確保や滑り止め効果を得ることができるとともに、シャンク部２のバネ性に影響を与えることはない。このようなアウタシャンク部４を付設することにより、更なる作業性（取扱性）の向上に寄与できる。なお、他の構成は、図１〜図３に示した実施形態と同じである。このため、図５において、図１〜図３と同一部分には同一符号を付し、その構成を明確にした。

さらに、変更実施形態に係る図６に示すシャンク２は、当該シャンク部２に設ける割溝の形態を変更したものである。図１〜図５に示した実施形態では、シャンク部２の両端開口２ｐ，２ｑから軸方向に、一つの連続した割溝２ｓを設けた場合を示したが、図６に示すように、一端開口２ｐと他端開口２ｑからそれぞれ軸方向に所定長さの割溝２ｍ…，２ｎを切込状に設けることもできる。この場合、割溝２ｍ…，２ｎの数量は任意であり、図６の場合、一端開口２ｐに設けた割溝２ｎは一つ、他端開口２ｑに設けた割溝２ｍ，２ｍは二つである。図６に示す割溝２ｍ…，２ｎの場合、ゲージピン部３ａ，３ｂを挿嵌するに従って、保持力が強くなるため、ゲージピン部３ａ，３ｂに対するストッパ機能を持たせることができるとともに、必要により保持力を調整することができ、例えば、保持力を強くしたいときは、シャンク２に対して奥まで差し込めばよい。

以上、各種実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。例えば、シャンク部２は、ジルコニアを用いたセラミックス素材Ｃｚが最も望ましいが、アルミナ等の他のセラミックス素材をはじめ金属素材，プラスチック素材，木質素材等の他の素材を排除するものではない。

本発明の最良の実施形態に係るピンゲージの外観斜視図、同ピンゲージの一部を断面とし一部を分解した側面図、同ピンゲージに用いるシャンク部の断面正面図、変更実施形態に係るシャンク部の断面側面図及び正面図、変更実施形態に係るシャンク部を付設したピンゲージの外観側面図、変更実施形態に係るシャンク部の側面図，正面図及び背面図、

符号の説明

１ピンゲージ
２シャンク部
２ｐ一端開口
２ｑ他端開口
２ｍ割溝
２ｓ割溝
２ｎ割溝
３ａゲージピン部
３ｂゲージピン部
４アウタシャンク部
Ｃａセラミックス素材
Ｃｚセラミックス素材
Ｄａゲージピン部の外径
Ｄｂゲージピン部の外径
Ｄｐシャンク部の内径
Ｄｑシャンク部の内径

Claims

セラミックス素材を用いたピンゲージにおいて、両端開口から軸方向に一又は二以上の割溝を設けたスリーブ状のシャンク部と、このシャンク部の両端開口から内部に挿嵌可能となり、かつセラミックス素材により形成したゲージピン部とを備えることを特徴とするピンゲージ。
前記シャンク部は、ジルコニアを用いたセラミックス素材により形成することを特徴とする請求項１記載のピンゲージ。
前記シャンク部の両端開口に挿嵌する一対のゲージピン部は、外径を異ならせることを特徴とする請求項１記載のピンゲージ。
前記シャンク部の両端開口は、挿嵌するゲージピン部の外径に対応させてそれぞれ内径を異ならせることを特徴とする請求項３記載のピンゲージ。
前記シャンク部の両端開口にそれぞれ挿嵌する一対のゲージピン部は、外径を同一にすることを特徴とする請求項１記載のピンゲージ。
前記シャンク部には、外周面を覆うアウタシャンク部を付設することを特徴とする請求項１記載のピンゲージ。