JP2008145282A

JP2008145282A - 測定用ノギス

Info

Publication number: JP2008145282A
Application number: JP2006333097A
Authority: JP
Inventors: Masao Hashimoto; 款音橋本
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-12-11
Filing date: 2006-12-11
Publication date: 2008-06-26

Abstract

【課題】機械加工や鍛造成形等により形成された測定対象のテーパ面の高さを簡便に且つ正確に測定することができる測定用ノギスを提供する。
【解決手段】測定用ノギス１０は、本尺１４に摺動可能に装着された副尺１６を有し、テーパ面Ｃ１の高さを測定するものである。該測定用ノギス１０において、本尺１４の先端側には、ゼロセット状態において、副尺１６の先端面２２ａから突出すると共に、その後端部２０ａが副尺１６の先端面２２ａに当接する凸部２０と、凸部２０の後端部２０ａから本尺１４の後端側に向かって、前記テーパ面Ｃ１の角度に対応する角度で起立するテーパ部１８とが形成される。
【選択図】図３

Description

本発明は、測定対象のテーパ面の高さを測定する測定用ノギスに関する。

例えば、機械加工や鍛造成形等により形成された機械部品では、端部（エッジ部）を面取りしたテーパ面（Ｃ面、カット面）が形成される場合がある。

従来、このようなテーパ面の高さ（Ｃ面測定部の寸法）を測定する際には、特許文献１や特許文献２に記載されている２点間の距離を測定するための一般的な測定用ノギスを用いていた。

図１２を参照し、この種の測定用ノギス１００を用いて測定対象である被測定体１０２に形成されたテーパ面Ｃ０の高さｈを測定する方法について説明する。

この場合、測定用ノギス１００の測定ジョウ１０４、１０６を、夫々テーパ面Ｃ０の両端部である点Ａ及び点Ｂに正確に当接させて測定を行った後、測定されたテーパ面Ｃ０の長さから該テーパ面Ｃ０の高さｈを計算により算出する必要があった。このため、正確な測定が難しく、しかも計算の手間がかかるという問題があった。

一方、テーパ面の高さをより正確に測定する方法として、該テーパ面に光を照射することにより出射する反射光等から得られる画像を解析する方法や（特許文献３参照）、Ｘ線回折を使用する方法（特許文献４参照）、レーザ光を照射して測定する方法（特許文献５参照）等が提案されている。

特開平６−１８５９０４号公報特開昭５４−１４５５６２号公報特開平７−４３３０８号公報特開平９−３３４５３号公報特開平８−１３６８４９号公報

しかしながら、上記のような画像解析やＸ線回折、レーザ光等を用いる場合には、装置構成が複雑且つ高価なものとなる。

本発明は、係る従来の課題を考慮してなされたものであり、機械加工や鍛造成形等により形成された測定対象のテーパ面の高さを簡便に且つ正確に測定することができる測定用ノギスを提供することを目的とする。

本発明に係る測定用ノギスは、本尺に摺動可能に装着された副尺を有し、測定対象のテーパ面の高さを測定する測定用ノギスであって、前記本尺の先端側には、ゼロセット状態において、前記副尺の測定側端部から突出すると共に、その後端部が前記副尺の測定側端部に当接する凸部と、前記凸部の前記後端部から前記本尺の後端側に向かって、前記テーパ面の角度に対応する角度で起立するテーパ部とが形成されていることを特徴とする。

このような構成によれば、測定時、測定対象のテーパ面に対して前記テーパ部を当接させると共に、該テーパ面の端部に前記凸部の後端部を当接させることにより、簡便に且つ正確にテーパ面の高さを測定することができる。しかも、本尺と副尺との間の相対的変位量がそのままテーパ面の高さとなるため、測定後の計算等の手間が不要となる。

また、前記テーパ面の高さを測定する際には、該テーパ面の両端側から連続する各面に対して、前記凸部の一側面（上面）と、前記副尺の測定側端部とが夫々当接するように構成されていると、測定時、本尺のテーパ部及び凸部の一側面と、副尺の測定側端部とにより測定用ノギスが測定対象に対して確実に位置決めされる。このため、一層正確にテーパ面の高さを測定することができる。

さらに、前記凸部の一側面が、前記テーパ面の一方の端部から連続する面の曲率半径よりも小さい曲率半径で形成されていると、前記凸部の一側面を一層確実に前記テーパ面の一方の端部から連続する面に密着させた状態で測定を行うことができるため、より一層正確な測定が可能となる。

本発明によれば、測定対象のテーパ面に対して測定用ノギスのテーパ部を当接させると共に、前記テーパ面の端部に測定用ノギスの凸部の後端部を当接させることができるため、簡便に且つ正確にテーパ面の高さを測定することが可能となる。しかも、本尺と副尺との間の相対的変位量がそのままテーパ面の高さとなるため、測定後の計算等の手間が不要となる。

以下、本発明に係る測定用ノギスについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る測定用ノギス１０を用いて測定対象であるコンロッド大端部１２の孔部１２ａの縁部に形成されたテーパ面Ｃ１の高さｈを測定している状態を示す一部断面斜視図である。本実施形態に係る測定用ノギス１０は、例えば、機械部品の面取り等で形成されたテーパ面（Ｃ面、カット面）の高さを測定するためのものである。なお、本実施形態では、測定対象としてコンロッド大端部１２を例示して本発明に係る測定用ノギスを説明するが、本発明の測定用ノギスは各種機械部品等のテーパ面の測定に広範に用いることができることは言うまでもない。

図２は、図１に示すコンロッド大端部１２の一部省略断面図である。コンロッド大端部１２に形成されたテーパ面Ｃ１においては、テーパ面Ｃ１の端部である点Ｂから連続して形成された外側面１２ｂから、点Ａまでの鉛直方向距離である高さｄの長さを正確に測定する必要がある。このようなコンロッドではその使用時、つまり、コンロッド大端部１２に図示しないクランクシャフト等を挿通させた際に、前記高さｄが、該クランクシャフトや隣接する他のコンロッド等との間での干渉等に関する重要な要素となるからである。そこで、本実施形態の場合には、テーパ面Ｃ１の高さｄを測定するための測定用ノギス１０について説明するが、該測定用ノギス１０を用い、例えば、テーパ面Ｃ１の奥行きｄを測定することも当然可能である。なお、本実施形態の場合、測定用ノギス１０により測定されるテーパ面Ｃ１と、コンロッド大端部１２の孔部１２ａの内周面とがなす角度θ１は、４５°に形成されている。すなわち、前記テーパ面Ｃ１と、前記高さｈと、前記奥行きｄとで囲まれる部分は、狭角θ１が４５°からなる直角二等辺三角形である。

図３は、図１に示す測定用ノギス１０の斜視図である。図４Ａは、図３に示す測定用ノギス１０の正面図であり、図４Ｂは、図３に示す測定用ノギス１０の底面図である。

測定用ノギス１０は、本尺１４と、該本尺１４の軸線方向に沿って摺動可能に設けられた副尺１６とを有する。

前記本尺１４の先端側（測定側）には、コンロッド大端部１２の孔部１２ａの内周面とテーパ面Ｃ１とがなす角度（本実施形態の場合、前記角度θ１＝４５°）に対応する（同一の）角度で起立した面であるテーパ部１８と、該テーパ部１８の先端部から突出する凸部（突出片）２０とが設けられる。

前記凸部２０は、本尺１４と副尺１６とが原点位置であるゼロセット状態において、副尺１６の先端面（測定側端部）２２ａから突出すると共に、その後端部（副尺側端部）２０ａが副尺１６の前記先端面２２ａと当接した状態で一致するように形成される。従って、凸部２０は、その後端部２０ａによって測定用ノギス１０のゼロ点合わせ時の位置決め機能を果たす。

前記テーパ部１８は、前記凸部２０の後端部２０ａの位置から本尺１４の後端側に向かって起立形成されている。

前記副尺１６は、測定時に前記先端面２２ａを介して測定対象であるコンロッド大端部１２の外側面１２ｂに当接する当接部（当接面）２２と、テーパ面Ｃ１の高さｈの測定値を表示するデジタル表示器２４等を備える本体部２６とを有する。

前記当接部２２は、本尺１４のテーパ部１８及び凸部２０と共に、測定時の位置決め機能を果たす部分であって、前記先端面２２ａは本尺１４の軸線方向と略直交する鉛直方向に沿って形成される。

図４Ａに示すように、本体部２６の正面には、図示しないエンコーダ等により計測される前記凸部２０の後端部２０ａと前記当接部２２の先端面２２ａの間の相対的変位量をデジタル表示するデジタル表示器２４と、原点設定スイッチ２７とが設けられる。図４Ｂに示すように、本体部２６の下面には、デジタル表示器２４の電源スイッチ２８と、表示をリセット（ゼロセット）するＺＥＲＯ／ＡＢＳスイッチ３０とが設けられる。また、本体部２６の上面には、本尺１４と副尺１６の位置を任意に固定可能な固定ねじ３２が設けられ、本体部２６の後端側の下部には、測定者が回転させることで副尺１６からの本尺１４の移動幅を微細に操作できる一対の送りローラ３４、３４が設けられる（図３参照）。

このような測定用ノギス１０は、絶対原点を持つＡＢＳ（絶対）スケールを搭載しており、従って、電源ＯＮ毎のゼロセットを行う必要がなく、また、前記原点設定スイッチ２７を用いて、前記絶対原点を容易に変更可能である。

次に、基本的には以上のように構成される本実施形態に係る測定用ノギス１０を用いたテーパ面Ｃ１の高さｈの測定方法及び作用効果について説明する。

先ず、測定用ノギス１０がゼロセットされた状態（図５参照）において、副尺１６の先端面２２ａから本尺１４を十分に突出させる。続いて、図６に示すように、本尺１４の凸部２０の上面（一側面）２０ｂを、コンロッド大端部１２の孔部１２ａの内周面に当接させる。同時に、テーパ部１８をテーパ面Ｃ１に当接させる。この際、凸部２０とテーパ部１８との境界位置、すなわち、凸部２０の後端部２０ａ（テーパ部１８の先端部）が、テーパ面Ｃ１の端部を構成する一方の点Ａに一致するように位置決めする。

次いで、図７に示すように、副尺１６を前方（図７では下方）に移動させ、当接部２２の先端面２２ａをコンロッド大端部１２の外側面１２ｂに当接させる。そうすると、測定用ノギス１０では、凸部２０の後端部２０ａと当接部２２の先端面２２ａとの間の相対的変位量である変位量Ｈ、すなわち、テーパ面Ｃ１の高さｈが測定され、該測定値がデジタル表示器２４にて表示される。なお、テーパ面Ｃ１では、前記狭角θ１は４５°であるため、奥行きｄも高さｈと同一の値として得ることができる。

以上のように本実施形態に係る測定用ノギス１０では、測定時、本尺１４のテーパ部１８及び凸部２０と、副尺１６の先端面２２ａとによる位置決め作用によって、極めて安定した状態（姿勢）でテーパ面Ｃ１の高さｈを測定することができる。従って、簡便に且つ正確にテーパ面Ｃ１の高さｈを測定することができる。しかも、測定用ノギス１０の測定値、すなわち、本尺と副尺との間の相対的変位量はそのままテーパ面の高さとなっており、該測定値がデジタル表示器２４に表示されるため、測定後に計算をする手間もない。

なお、本実施形態の場合、凸部２０の上面２０ｂが当接するコンロッド大端部１２の孔部１２ａの内周面は、湾曲した曲面で形成されている。そこで、図８に示すように、凸部２０の上面２０ｂの形状を、前記孔部１２ａの内周面の曲率半径Ｒ０（図２参照）に対応する曲率半径Ｒ１を有する上に凸の曲面とすることが好ましい。このようにすると、前記上面２０ｂと孔部１２ａの内周面とがより確実に密着した状態で当接するため、一層正確にテーパ面Ｃ１の高さｈを測定することができる。

また、この場合、一つの測定用ノギス１０を用いて、曲率半径Ｒ０が異なる種類のコンロッド大端部のテーパ面の高さｈを測定する場合には、測定対象となるコンロッド大端部のうち、最も曲率半径Ｒ０が小さいものに前記上面２０ｂの曲率半径Ｒ１を合わせておくとよい。そうすると、他の曲率半径Ｒ０が大きいコンロッド大端部の孔部の内周面に対しても、上面２０ｂを確実に密着させることができるため、より正確な測定が可能となる。

なお、測定対象となるコンロッド大端部のうち、最も曲率半径Ｒ０が大きいものに前記上面２０ｂの曲率半径Ｒ１を合わせ、他の曲率半径Ｒ０が小さいコンロッド大端部に対する測定を行った場合には、測定値に多少の誤差を生じることがある。すなわち、該他の曲率半径が小さいコンロッド大端部の孔部の内周面と、前記上面２０ｂとが密着せず、その間に隙間が生じてしまうからである。

従って、コンロッド大端部１２の孔部１２ａの内周面の曲率半径Ｒ０と、凸部２０の上面２０ｂの曲率半径Ｒ１との関係は、Ｒ０≧Ｒ１、と設定されることが好ましい。

以上、上記実施形態では、テーパ面Ｃ１が、コンロッド大端部１２の孔部１２ａの内周面から角度θ１＝４５°で起立する場合を例示したが、該角度θ１が他の角度の場合であっても測定用ノギス１０を用いた測定は当然可能である。

例えば、図９に示すように、テーパ面Ｃ１が、コンロッド大端部１２の孔部１２ａの内周面から角度θ２＝３０°で起立形成されたテーパ面Ｃ２の高ｈを測定する場合には、該テーパ面Ｃ２の起立角度に対応した同一角度θ２で起立するテーパ部４０を有する本尺１４ａを備えた測定用ノギス１０ａを用いればよい。この場合、奥行きｄを求める必要がある場合には、測定用ノギス１０ａの副尺１６ａに演算部４２を内蔵しておき、該演算部４２にて、前記高さｈの値と前記角度θ２の値とから、奥行きｄを算出してデジタル表示器２４に表示させるようにすればよい。

また、測定用ノギス１０（１０ａ）では、図１０に示すように、起立角度θ１からなる本尺１４や、起立角度θ２からなる本尺１４ａ等を、副尺１６（１６ａ）に対して交換可能に構成すると、各種起立角度からなるテーパ面の測定に用いることもできる。この場合、本尺１４等の後端側に螺合された留めねじ４８を取り外すことにより、本尺１４、１４ａ等を副尺１６（１６ａ）から抜去し、容易に交換することができる。

さらにまた、図１１に示すように、先端側を着脱自在に構成した本尺１４ｂを有する測定用ノギス１０ｂとして、各種起立角度からなるテーパ面の測定に適用させることもできる。このような本尺１４ｂは、例えば、テーパ部１８を有する先端測定部５０と、該先端測定部５０を支持する基部５２とから構成される。この場合、先端測定部５０の取付部５４と、基部５２の取付部５６とを係合させ、取付部５４に形成された孔部５８と、基部５２に形成されたねじ部６０に固定ねじ６２を螺合させることにより、先端測定部５０を基部５２へと容易に位置決め固定することができる。従って、測定する各テーパ面の角度に対応するテーパ部を有する先端測定部を各種用意し、それらを適宜交換することにより、各種テーパ面の測定を行うことが可能となる。

なお、上記実施形態により本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは当然可能である。

本発明の一実施形態に係る測定用ノギスを用いて測定対象であるコンロッド大端部の孔部の縁部に形成されたテーパ面の高さを測定している状態を示す一部断面斜視図である。図１に示すコンロッド大端部の一部省略断面図である。図１に示す測定用ノギスの斜視図である。図４Ａは、図３に示す測定用ノギスの正面図であり、図４Ｂは、図３に示す測定用ノギスの底面図である。図３に示す測定用ノギスのゼロセット状態を示す正面図である。図３に示す測定用ノギスによりテーパ面の高さの測定を始めた状態を示す一部省略断面正面図である。図３に示す測定用ノギスによりテーパ面の高さを測定している状態を示す一部省略断面図である。図３に示す測定用ノギスの変形例を示す一部省略斜視図である。図３に示す測定用ノギスの他の変形例を示す一部省略断面正面図である。図３及び図９に示す測定用ノギスの本尺を交換可能に構成した様子を示す斜視図である。図３に示す測定用ノギスのさらに他の変形例を示す斜視図である。従来の測定用ノギスによりテーパ面を測定している状態を示す一部省略断面正面図である。

符号の説明

１０、１０ａ、１０ｂ、１００…測定用ノギス
１２…コンロッド大端部１２ａ、５８…孔部
１２ｂ…外側面１４、１４ａ、１４ｂ…本尺
１６、１６ａ…副尺１８、４０…テーパ部
２０…凸部２０ａ…後端部
２０ｂ…上面２２…当接部
２２ａ…当接面２４…デジタル表示器
２６…本体部２８…電源スイッチ
４２…演算部
Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２…テーパ面ｈ…高さ

Claims

本尺に摺動可能に装着された副尺を有し、測定対象のテーパ面の高さを測定する測定用ノギスであって、
前記本尺の先端側には、ゼロセット状態において、前記副尺の測定側端部から突出すると共に、その後端部が前記副尺の測定側端部に当接する凸部と、
前記凸部の前記後端部から前記本尺の後端側に向かって、前記テーパ面の角度に対応する角度で起立するテーパ部とが形成されていることを特徴とする測定用ノギス。
請求項１記載の測定用ノギスにおいて、
前記テーパ面の高さを測定する際には、該テーパ面の両端側から連続する各面に対して、前記凸部の一側面と、前記副尺の測定側端部とが夫々当接するように構成されていることを特徴とする測定用ノギス。
請求項２記載の測定用ノギスにおいて、
前記凸部の一側面は、前記テーパ面の一方の端部から連続する面の曲率半径よりも小さい曲率半径で形成されていることを特徴とする測定用ノギス。