JP2021081308A

JP2021081308A - 内径測定ノギス及び内径測定方法

Info

Publication number: JP2021081308A
Application number: JP2019208945A
Authority: JP
Inventors: 齋藤　修; Osamu Saito; 修齋藤; 和行猪瀬; Kazuyuki Inose
Original assignee: Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Current assignee: Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Priority date: 2019-11-19
Filing date: 2019-11-19
Publication date: 2021-05-27
Anticipated expiration: 2039-11-19
Also published as: JP7353145B2

Abstract

【課題】所望の深さ位置において、測定誤差が少ない内径測定ノギス及び内径測定方法の提供。【解決手段】内径測定ノギスは、本尺から延び、内径測定対象孔の内周壁面の一方の被測定位置に当接する第１の測定面を備えた第１のジョー、本尺の軸線方向に沿って移動可能に設けられた移動部材から延び、第１のジョーと対向して配置され、内周壁面の他方の被測定位置に当接する第２の測定面を備えた第２のジョー、第１のジョーの第１の測定面と本尺との間に第１のジョーに対して移動可能に設けられ、本尺の軸線方向に沿って第２のジョーが位置している側と反対側に、第１の測定面よりも外側に突出した第１の移動子、第２のジョーの第２の測定面と移動部材との間に第２のジョーに対して移動可能に設けられ、本尺の軸線方向に沿って第１のジョーが位置している側と反対側に、第２の測定面よりも外側に突出した第２の移動子を含む位置決め具を備える。【選択図】図１

Description

本件は、内径測定ノギス及び内径測定方法に関する。

従来、測定用目盛を設けた内測エッジに内測エッジストッパを設けることで、測定対象となる孔の所望の奥行（深さ位置）の内径（孔直径）を測定することができるノギスが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１のノギスにおける内測エッジストッパは、一対の内測エッジの一方に挿入して設けられている。

実開昭５７−１６６１０２号公報

しかしながら、特許文献１のノギスでは、内測エッジストッパが開孔部の端面に接触した状態となっていても内測エッジが測定対象となる孔に対して傾いて挿入される可能性がある。内測エッジが測定対象となる孔に対して傾いた状態であると、内径測定における測定誤差が大きくなる。

１つの側面では、所望の深さ位置において、測定誤差が少ない内径測定ノギス及び内径測定方法を提供することを目的とする。

１つの態様では、内径測定ノギスは、本尺と、当該本尺に対して当該本尺の軸線方向に沿って移動可能に設けられた移動部材と、前記本尺から延び、内径測定対象となる孔の内周壁面の一方の被測定位置に当接する第１の測定面を備えた第１のジョーと、前記移動部材から延び、前記第１のジョーと対向して配置されるとともに、前記内周壁面の他方の被測定位置に当接する第２の測定面を備えた第２のジョーと、前記第１のジョーの前記第１の測定面と前記本尺との間に前記第１のジョーに対して移動可能に設けられ、前記本尺の軸線方向に沿って前記第２のジョーが位置している側と反対側に、前記第１の測定面よりも外側に突出している第１の移動子と、前記第２のジョーの前記第２の測定面と前記移動部材との間に前記第２のジョーに対して移動可能に設けられ、前記本尺の軸線方向に沿って前記第１のジョーが位置している側と反対側に、前記第２の測定面よりも外側に突出している第２の移動子と、を含む位置決め具と、を備えたことを特徴とする。

上記内径測定ノギスにおいて、前記第１の移動子と前記第２の移動子とは、互いに結合及び分離可能であり、結合した状態で前記第１のジョーと前記第２のジョーの軸線方向に沿って移動可能である態様とすることができる。

また、１つの態様では、内径測定ノギスは、本尺と、当該本尺に対して当該本尺の軸線方向に沿って移動可能に設けられた移動部材と、前記本尺から延び、内径測定対象となる孔の内周壁面の一方の被測定位置に当接する第１の測定面を備えた第１のジョーと、前記移動部材から延び、前記第１のジョーと対向して配置されるとともに、前記内周壁面の他方の被測定位置に当接する第２の測定面を備えた第２のジョーと、前記第１の測定面及び前記第２の測定面と前記本尺との間に前記第１のジョーと前記第２のジョーの軸線方向に沿って移動可能に設けられ、前記本尺の軸線方向に沿う長さが、前記第１のジョーと前記第２のジョーとを最も接近させた状態における前記第１の測定面と前記第２の測定面との間の距離よりも長く、前記本尺の軸線方向に沿う一方の端部が、前記本尺の軸線方向に沿って前記第２のジョーが位置している側と反対側に前記第１の測定面よりも外側に突出し、前記本尺の軸線方向に沿う他方の端部が、前記本尺の軸線方向に沿って前記第１のジョーが位置している側と反対側に前記第２の測定面よりも外側に突出している位置決め具と、を備えたことを特徴とする。

上記内径測定ノギスにおいて、前記位置決め具は、前記第１のジョー又は前記第２のジョーに対して移動可能であるとともに、測定方向を含む面内で前記第１のジョー及び前記第２のジョーの相対的な揺動を許容する第３の移動子と、前記本尺の軸線方向に沿って前記第１のジョーと前記第２のジョーを横断し、前記測定方向と平行となる軸線回りに回転可能に設けられた当接部材と、を備えた態様とすることができる。

さらに、１つの態様では、内径測定方法は、本尺から延びる第１のジョーに設けられ、内径測定対象となる孔の内周壁面の一方の被測定位置に当接する第１の測定面と、前記本尺に対して当該本尺の軸線方向に沿って移動可能に設けられた移動部材から延びる第２のジョーに設けられ、前記内周壁面の他方の被測定位置に当接する第２の測定面とが、前記孔の測定深さに位置するように位置決め具を前記第１のジョーと前記第２のジョーの軸線方向に沿って移動させて前記位置決め具の位置決めを行う工程と、前記第１のジョー及び前記第２のジョーを前記孔の開口部から前記孔内に挿入し、前記位置決め具が備える第１の接触面と第２の接触面を、前記孔の開口部の周囲に広がる深さ基準面において、前記孔の内径を隔てた位置にそれぞれ接触させる工程と、前記第１の接触面と前記第２の接触面をそれぞれ前記深さ基準面に接触させた状態で前記移動部材を前記本尺に対して移動させて前記第１の測定面を前記孔の内周壁面の一方の被測定位置に当接させるとともに、前記第２の測定面を前記内周壁面の他方の被測定位置に当接させる工程と、を含むことを特徴とする。

所望の深さ位置において、測定誤差が少ない内径測定ノギス及び内径測定方法を提供することができる。

第１実施形態の内径測定ノギスの主要部を示す３面図であり、図１（Ａ）は正面図、図１（Ｂ）は左側面図、図１（Ｃ）は底面図である。第１実施形態の内径測定ノギスの第１のジョー及び第２のジョーの先端部周辺を拡大して示す説明図である。第１実施形態の内径測定ノギスによって、測定対象となる孔の内径を測定する様子を示す説明図である。第１実施形態の内径測定ノギスによって、内周壁に段差を有する孔の内径を測定する様子を示す説明図である。第１実施形態の内径測定ノギスによって、内周壁に段差を有する孔の内径を測定する様子を示す説明図である。第２実施形態の内径測定ノギスの第１のジョー及び第２のジョーの先端部を示す説明図であり、図６（Ａ）は正面図、図６（Ｂ）は底面図である。第３実施形態の内径測定ノギスの第１のジョー及び第２のジョーの先端部を示す説明図であり、図７（Ａ）は正面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。第３実施形態の内径測定ノギスが有する位置決め具の動作の一例を示す説明図である。第３実施形態の内径測定ノギスが有する位置決め具の動作の一例を示す説明図である。第３実施形態の内径測定ノギスによって、測定対象となる孔の内径を測定する様子を示す説明図である。測定対象となる孔の測定方向と深さ基準面の傾斜方向とを示す説明図である。第３実施形態の内径測定ノギスによって、深さ基準面が傾斜している孔の内径を測定する様子を示す説明図である。第３実施形態の内径測定ノギスによって、深さ基準面が傾斜している孔の内径を測定する様子を示す説明図である。第３実施形態の内径測定ノギスによって、中心軸線が垂直方向に対して傾斜している孔の内径を測定する様子を示す説明図である。

（第１実施形態）
まず、図１から図３を参照して、第１実施形態の内径測定ノギス（以下、単に「ノギス」という）１の構成について説明する。図１は、第１実施形態のノギス１の主要部を示す３面図であり、図１（Ａ）は正面図、図１（Ｂ）は左側面図、図１（Ｃ）は底面図である。図２は第１実施形態のノギス１の第１のジョー４及び第２のジョー５の先端部周辺を拡大して示す説明図である。図３は第１実施形態のノギス１によって、測定対象となる孔１５の内径を測定する様子を示す説明図である。図１（Ａ）において、ノギス１の右側部分は省略されている。図１（Ｂ）において、ノギス１の上側部分は省略されている。図１（Ｃ）において、ノギス１の右側部分は、省略されている。

図１（Ａ）から図２を参照すると、ノギス１は、本尺２、移動部材としてのスライダ３、第１のジョー４、第２のジョー５及び位置決め具６を備える。本尺２は、その長手方向に沿って軸線ＡＸ２が延びており、表面に内径測定用の目盛が付されている。

スライダ３は、本尺２の軸線ＡＸ２方向に沿って移動可能に設けられている。スライダ３は、本尺２に、その軸線ＡＸ２方向に沿って設けられた電磁誘導式のスケールと協働してスライダ３の本尺２に対する移動変位量を検出する検出ヘッドを備えている。また、スライダ３は、検出ヘッドによって読み取った測定値を表示する表示部３ａを備えている。

第１のジョー４は、本尺２から延びている。より具体的に、第１のジョー４は、本尺２の端部から、本尺２の軸線ＡＸ２と直交する方向に延びている。第１のジョー４の本尺２から離れた側の端部には、第１の測定面４ａが設けられている。本実施形態における第１の測定面４ａは、第２のジョー５が位置している側と反対側に凸状とされた半球形面となっているが、第１の測定面４ａの形状はこれに限定されず、例えば、測定方向と直交する平滑面であってもよい。第１の測定面４ａは、中心軸線ＡＸ１５を有し、内径測定対象となる孔１５の内周壁面の一方の被測定位置１５ａに当接する（図３（Ｂ）参照）。本実施形態の第１のジョー４の表面には第１の測定面４ａの深さを示す目盛４ｂが付されている。なお、第１のジョー４の軸線ＡＸ４は、本尺２の軸線ＡＸ２と直交している。

第２のジョー５は、スライダ３から延びている。第２のジョー５は、第１のジョー４と対向して配置され、スライダ３から離れた側の端部には、第２の測定面５ａが設けられている。本実施形態における第２の測定面５ａは、第１のジョー４が位置している側と反対側に凸状とされた半球形面となっているが、第２の測定面５ａの形状はこれに限定されず、例えば、測定方向と直交する平滑面であってもよい。第２の測定面５ａは、孔１５の内周壁面の他方の被測定位置１５ｂに当接する（図３（Ｂ）参照）。本実施形態では、第１のジョー４に第１の測定面４ａの深さを示す目盛４ｂが設けられているため、第２のジョー５には目盛が設けられていないが、第２のジョー５に第２の測定面５ａの深さを示す目盛を付すようにしてもよい。なお、第２のジョー５の軸線ＡＸ５は、本尺２の軸線ＡＸ２と直交している。また、第１のジョー４の軸線ＡＸ４と第２のジョー５の軸線ＡＸ５とは、平行である。

位置決め具６は、第１のジョー４の軸線ＡＸ４と第２のジョー５の軸線ＡＸ５方向に沿って移動可能に設けられている。位置決め具６は、第１の測定面４ａと第２の測定面５ａの孔１５内における深さ位置を規定する。位置決め具６は、孔１５の開口部の周囲に広がる深さ基準面１６（図３（Ａ）、図３（Ｂ）参照）に接触する第１の接触面７ａと第２の接触面８ａを備えている。位置決め具６が備える第１の接触面７ａと第２の接触面８ａがともに深さ基準面１６に接触する状態で設置されることで、第１のジョー４と第２のジョー５とが孔１５に対して傾くことなく挿し込まれる。すなわち、第１のジョー４と第２のジョー５との中心位置が孔１５の中心軸線ＡＸ１５と一致した状態となり、第１の測定面４ａと第２の測定面５ａがともに所望の深さに位置することができるようになる。換言すると、複数の接触面が深さ基準面１６に接触する状態で位置決め具６が設置されることで、第１のジョー４の軸線ＡＸ４と第２のジョー５の軸線ＡＸ５が孔１５の内周壁面と平行となる。これにより、孔１５の内径測定における測定誤差を小さくすることができる。

位置決め具６は、第１の移動子７と第２の移動子８を備えている。第１の移動子７は、第１のジョー４の第１の測定面４ａと本尺２との間に第１のジョー４に対して移動可能に設けられている。また、第１の移動子７は、本尺２の軸線ＡＸ２方向に沿って第２のジョー５が位置している側と反対側に、第１の測定面４ａよりも外側に突出している。第１の移動子７は、第１のジョー４の表面に摺接させて設けられ、第１のジョー４の所望の位置で第１のジョー４に対して固定できるように、クランプねじ９ａが取り付けられている。第２の移動子８は、第２のジョー５の第２の測定面５ａとスライダ３との間に第２のジョー５に対して移動可能に設けられている。また、第２の移動子８は、本尺２の軸線ＡＸ２方向に沿って第１のジョー４が位置している側と反対側に、第２の測定面５ａよりも外側に突出している。第２の移動子８は、第２のジョー５の表面に摺接させて設けられ、第２のジョー５の所望の位置で第２のジョー５に対して固定できるようにクランプねじ９ｂが取り付けられている。

第１の移動子７と第２の移動子８とは、互いに結合可能であるとともに、分離可能である。第１の移動子７は、第２の移動子８と対向する側に、嵌合凹部７ｂを備えている。第２の移動子８は、嵌合凹部７ｂと嵌合できる嵌合凸部８ｂを備えている。第１の移動子７と第２の移動子８は、嵌合凹部７ｂと嵌合凸部８ｂとを嵌合させることで一体化される。第１の移動子７と第２の移動子８は、一体化された状態で第１のジョー４及び第２のジョー５に対して移動することができる。

位置決め具６は、深さ基準面１６に接触する第１の接触面７ａと第２の接触面８ａを備えている。ここで、第１の接触面７ａは、第１の移動子７において本尺２の軸線ＡＸ２方向に沿って第２のジョー５が位置している側と反対側に、第１の測定面４ａよりも外側に突出した部分に設けられている。また、第２の接触面８ａは、第２の移動子８において本尺２の軸線ＡＸ２方向に沿って第１のジョー４が位置している側と反対側に、第２の測定面５ａよりも外側に突出した部分に設けられている。このように、第１の接触面７ａと第２の接触面８ａは、測定方向に沿って、測定すべき内径を隔てた位置に設けられることで、位置決め具６をより安定した状態で深さ基準面１６に設置することができ、この結果、第１のジョー４と第２のジョー５とを、孔１５に対して傾くことなく挿し込むことができる。これにより、孔１５の内径測定における測定誤差を小さくすることができる。

本実施形態において、第１の接触面７ａは、第１の移動子７に設けられ、第２の接触面８ａは第２の移動子８に設けられている。これにより、第１の接触面７ａが第１の測定面４ａよりも外側に突出し、第２の接触面８ａが第２の測定面５ａよりも外側に突出した状態とされている。そして、第１の接触面７ａと第２の接触面８ａは、第１の移動子７と第２の移動子８とが分離された状態となっても、それぞれ、深さ基準面１６に接触し続けることができる。これにより、第１の測定面４ａと第２の測定面５ａは、共に所望の深さに位置することができる。

本実施形態では、第１の移動子７に嵌合凹部７ｂを設け、第２の移動子８に嵌合凸部８ｂを備えているが、嵌合凹部と嵌合凸部は入れ替えて設けるようにしてもよい。また、第１の移動子７と第２の移動子８とを結合及び分離可能にするための態様は、嵌合凹部と嵌合凸部との組み合わせに限定されるものではなく、他の態様、例えば、ピンとそのピンの挿通孔との組み合わせ等であってもよい。

つぎに、本実施形態のノギス１を用いた孔１５の内径測定について図３（Ａ）及び図３（Ｂ）を参照しつつ説明する。まず、図３（Ａ）に示すように、嵌合凹部７ｂと嵌合凸部８ｂとを嵌合させ、第１の移動子７と第２の移動子８とを結合し、両者を一体化しておく。そして、第１の移動子７と第２の移動子８とが一体化した位置決め具６を第１のジョー４の軸線ＡＸ４と第２のジョー５の軸線ＡＸ５方向に沿って移動させ、第１の測定面４ａと第２の測定面５ａとが測定深さに位置するように調整する。調整された第１の移動子７と第２の移動子８は、クランプねじ９ａ、９ｂによって、それぞれ第１のジョー４と、第２のジョー５に固定される。このとき、第１の移動子７と第２の移動子８とは、一体化しているため、第１の移動子７に設けられた第１の接触面７ａと第２の移動子８に設けられた第２の接触面８ａとは、同じ高さに調整されている。

第１の測定面４ａと第２の測定面５ａの深さ位置が調整された後は、図３（Ｂ）に示すように、第１の測定面４ａと第２の測定面５ａとを孔１５の開口部から孔１５内へ挿入する。そして、第１の接触面７ａと第２の接触面８ａとを、それぞれ、孔１５の開口部の周囲に広がる深さ基準面１６に接触させる。これにより、第１の測定面４ａと第２の測定面５ａは、所望の測定深さに到達することができる。

ここで、第１の移動子７と第２の移動子８とを一体化したまま第１の測定面４ａと第２の測定面５ａを孔１５内へ挿入すると、孔１５の開口部の径によっては第１の接触面７ａと第２の接触面８ａの双方を深さ基準面１６に接触させることができない場合が想定される。このような場合は、第１のジョー４と第２のジョー５との間隔を拡げ、第１の接触面７ａと第２の接触面８ａの双方が深さ基準面１６に接触できるようにする。

この状態からスライダ３を本尺２に対して移動させるように操作し、第１のジョー４と第２のジョー５との間隔を拡げると、第１の測定面４ａが一方の被測定位置１５ａに当接し、第２の測定面５ａが他方の被測定位置１５ｂに当接する。被測定位置１５ａ、１５ｂは、孔１５の内周壁面において対向しており、測定すべき内径を隔てて位置している。第１の測定面４ａが一方の被測定位置１５ａに当接し、第２の測定面５ａが他方の被測定位置１５ｂに当接することで、孔１５の所望の深さにおける内径測定の測定誤差を少なくすることができる。

第１の測定面４ａが一方の被測定位置１５ａに当接し、第２の測定面５ａが他方の被測定位置１５ｂに当接した状態で測定値を読み取れば、孔１５の所望の深さの内径を測定することができる。

なお、上記例では、第１の測定面４ａと第２の測定面５ａを所望の深さに到達させた後に第１のジョー４と第２のジョー５との間隔を拡げたが、他の方法を採用してもよい。例えば、位置決め具６を固定した後、予め大まかに第１のジョー４と第２のジョー５との間隔を拡げておき、その後も、半球形面となっている第１の測定面４ａと第２の測定面５ａとを、それぞれ、孔１５の内周壁面に倣わせて移動させてもよい。そして、最終的に第１の測定面４ａを一方の被測定位置１５ａに押し当て、第２の測定面５ａを他方の被測定位置１５ｂに押し当てるようにしてもよい。

本実施形態のノギス１は、測定対象となる孔の内周壁面に段差が形成されている場合にも用いることができる。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示した孔１５は、深さ方向の全域に亘って概ね同一内径となっている。これに対し、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示した中心軸線ＡＸ２５を有する孔２５は、開口部近傍に小径部２５ａを備え、これよりも深い位置に大径部２５ｂを備えている。本実施形態のノギス１は、このような内周形状を有する孔２５の大径部２５ｂの内径も測定することができる。大径部２５ｂの内径を測定する場合も、第１の接触面７ａと第２の接触面８ａをそれぞれ深さ基準面２６に接触させた状態とする。

ここで、第１の測定面４ａと第２の測定面５ａを大径部２５ｂへ到達させるためには、第１の測定面４ａと第２の測定面５ａが小径部２５ａに衝突しないように第１のジョー４と第２のジョー５との間隔を狭めることが求められる。このため、第１のジョー４と第２のジョー５との間隔を狭めた状態においても第１の接触面７ａと第２の接触面８ａがともに深さ基準面２６に接触できるように第１の接触面７ａと第２の接触面８ａの領域が設定されている。

これにより、図４（Ａ）に示すように、第１の接触面７ａと第２の接触面８ａをそれぞれ深さ基準面２６に接触させることができる。そして、その後、図４（Ｂ）に示すように第１のジョー４と第２のジョー５との間隔を拡げれば、大径部２５ｂの内径測定を行うことができる。

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示した孔２５は、開口部近傍の小径部２５ａよりも深い位置に大径部２５ｂを備えていた。これに対し、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示した中心軸線ＡＸ３５を有する孔３５は、開口部近傍に大径部３５ａを備え、これよりも深い位置に小径部３５ｂを備えている。本実施形態のノギス１は、このような内周形状を有する孔３５の小径部３５ｂの内径も測定することができる。小径部３５ｂの内径を測定する場合も、第１の接触面７ａと第２の接触面８ａをそれぞれ深さ基準面３６に接触させた状態とする。

ここで、第１の測定面４ａと第２の測定面５ａを小径部３５ｂへ当接させるためには、第１の測定面４ａと第２の測定面５ａとの間隔を少なくとも小径部３５ｂの内径よりも小さくしなければならない。このため、第１のジョー４と第２のジョー５との間隔を狭めることが求められる。第１の接触面７ａと第２の接触面８ａの領域は、第１のジョー４と第２のジョー５との間隔を狭めた状態においてもともに深さ基準面３６に接触できるように設定されている。

これにより、図５（Ａ）に示すように、第１の接触面７ａと第２の接触面８ａをそれぞれ深さ基準面３６に接触させることができる。そして、その後、図５（Ｂ）に示すように第１のジョー４と第２のジョー５とを小径部３５ｂに接触させれば、小径部３５ｂの内径測定を行うことができる。

（第２実施形態）
つぎに、図６を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態の位置決め具６に代えて、位置決め具１０６を備える。その他の点は、第１実施形態と同様であるので、共通する構成要素には、図中、同一の参照番号を付して、その詳細な説明は省略する。

位置決め具１０６は、第１の測定面４ａ及び第２の測定面５ａと本尺２との間に第１のジョー４と第２のジョー５の軸線ＡＸ４、ＡＸ５方向に沿って移動可能に設けられている。また、位置決め具１０６は、本尺２の軸線ＡＸ２方向（測定方向）に沿って第１のジョー４と第２のジョー５を横断している。位置決め具１０６の本尺２の軸線ＡＸ２方向に沿う長さは、第１のジョー４と第２のジョー５とを最も接近させた状態における第１の測定面４ａと第２の測定面５ａとの間の距離よりも長い。そして、本尺２の軸線ＡＸ２方向に沿う一方の端部が、本尺２の軸線ＡＸ２方向に沿って第２のジョー５が位置している側と反対側に第１の測定面４ａよりも外側に突出している。この突出した部分に、孔１５の開口部の周囲に広がる深さ基準面１６に接触する第１の接触面１０６ａ１が設けられている。また、本尺２の軸線ＡＸ２方向に沿う他方の端部が、本尺２の軸線ＡＸ２方向に沿って第１のジョー４が位置している側と反対側に第２の測定面５ａよりも外側に突出している。この突出した部分に、深さ基準面１６に接触する第２の接触面１０６ｂ１、１０６ｃ１が設けられている。

さらに詳細には、位置決め具１０６は、一端部にブロック状の胴部１０６ａと、この胴部１０６ａから本尺２の軸線ＡＸ２方向（測定方向）に沿って延びる第１の腕部１０６ｂと第２の腕部１０６ｃを備えている。胴部１０６ａは、第１のジョー４の測定方向側方に配置され、第１の腕部１０６ｂ及び第２の腕部１０６ｃは、平行に配置されている。位置決め具１０６は、胴部１０６ａ、第１の腕部１０６ｂ及び第２の腕部１０６ｃによって囲まれた領域に第１のジョー４及び第２のジョー５が配置されるように設けられている。胴部１０６ａには、クランプねじ１０９が設けられており、位置決め具１０６は、第１のジョー４に固定可能とされている。なお、本実施形態の位置決め具１０６は、胴部１０６ａが第１のジョー４側に位置するように設けられているが、胴部１０６ａが第２のジョー５側に位置するように設けてもよい。

胴部１０６ａには、第１の接触面１０６ａ１が設けられ、第１の腕部１０６ｂには、第２の接触面１０６ｂ１が設けられ、第２の腕部１０６ｃには、第２の接触面１０６ｃ１が設けられている。第１の接触面１０６ａ１、第２の接触面１０６ｂ１、１０６ｃ１は、それぞれ、第１実施形態における第１の接触面７ａ、第２の接触面８ａに相当する。このため、第２実施形態は、第１実施形態と同様に使用することができる。

すなわち、第１の接触面１０６ａ１、第２の接触面１０６ｂ１、１０６ｃ１を深さ基準面１６に接触させ、第１の測定面４ａと第２の測定面５ａを所望の深さに配置して内径測定を行うことができる。本実施形態では、第２の接触面１０６ｂ１を備えた第１の腕部１０６ｂと第２の接触面１０６ｃ１を備えた第２の腕部１０６ｃを有するが、いずれか一方の腕部を備えた形態としてもよい。

なお、本実施形態における位置決め具１０６は、第２のジョー５の移動を拘束するものではないため、第１のジョー４と第２のジョー５との間隔の調整は第１実施形態と同様に行うことができる。

（第３実施形態）
つぎに、図７（Ａ）から図１４を参照して第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第１実施形態の第１のジョー４に代えて第１のジョー１１４を備える。第２のジョー５に代えて第２のジョー１１５を備える。また、位置決め具６に代えて位置決め具１１６を備える。

第１のジョー１１４は、端部に第１の測定面１１４ａを備えている。本実施形態における第１の測定面１１４ａは、測定方向と直交する平滑面となっているが、第１実施形態と同様に、半球形面であってもよい。第２のジョー１１５は、端部に第２の測定面１１５ａを備えている。第２の測定面１１５ａも平滑面であるが、半球形面であってもよい。第１のジョー１１４には、後に詳説するクランプねじ１２０の先端部が当接するガイド溝１１４ｂが設けられている。ガイド溝１１４ｂは、第１のジョー１１４の軸線ＡＸ１１４に沿って延びている。また、第１のジョー１１４には、軸線ＡＸ１１４に沿って第1基準線１１４ｃが描かれている。第２のジョー１１５の表面には、第２の測定面１１５ａの深さを示す目盛１１５ｂが付されている。目盛１１５ｂは、第２の測定面１１５ａの深さ方向の中心点を深さ０としている。

位置決め具１１６は、第１の測定面１１４ａ及び第２の測定面１１５ａと本尺２との間に第１のジョー１１４と第２のジョー１１５の軸線ＡＸ１１４、ＡＸ１１５方向に沿って移動可能に設けられている。位置決め具１１６は、第１のジョー１１４に対して移動可能に設けられた第３の移動子１１７と、この第３の移動子１１７と回転軸部材１１８を介して接続されている当接部材１１９を備えている。

第３の移動子１１７は、クランプねじ１２０によって第１のジョー１１４に固定される。また、クランプねじ１２０を緩めた状態とすることで、第１のジョー１１４及び第２のジョー１１５の第３の移動子１１７に対する相対的な揺動が許容される。図７（Ａ）を参照すると、第３の移動子１１７の表面には、クランプねじ１２０の軸線ＡＸ１２０回りの軸線ＡＸ１１４と第３の移動子１１７との相対的な回転角度を示す第１角度目盛１１７ａが描かれている。第１のジョー１１４に描かれている第1基準線１１４ｃを第１角度目盛１１７ａの所望の角度位置に合わせることで位置決め具１１６と第１のジョー１１４との角度位置関係を設定することができる。これにより、測定対象となる孔の開口部の周囲に広がる深さ基準面が傾斜している場合、特に、傾斜方向と測定方向とが一致するような態様の場合に有効である。

図８（Ａ）や図８（Ｂ）を参照すると、第３の移動子１１７には、第１角度目盛１１７ａが描かれている面とは異なる面に、第２角度目盛１１７ｂが描かれている。第２角度目盛１１７ｂは、回転軸部材１１８の軸線ＡＸ１１８回りに相対的に回転可能な第３の移動子１１７と当接部材１１９との角度位置関係を示す。

当接部材１１９は、本尺２の軸線ＡＸ２方向（測定方向）に沿って第１のジョー１１４と第２のジョー１１５を横断している。当接部材１１９の本尺２の軸線ＡＸ２方向に沿う長さは、第１のジョー１１４と第２のジョー１１５とを最も接近させた状態における第１の測定面１１４ａと第２の測定面１１５ａとの間の距離よりも長い。そして、本尺２の軸線ＡＸ２方向に沿う一方の端部が、本尺２の軸線ＡＸ２方向に沿って第２のジョー１１５が位置している側と反対側に第１の測定面１１４ａよりも外側に突出している。この突出した部分に、孔の開口部の周囲に広がる深さ基準面に接触する第１の接触面１１９ａ１が設けられている。また、本尺２の軸線ＡＸ２方向に沿う他方の端部が、本尺２の軸線ＡＸ２方向に沿って第１のジョー１１４が位置している側と反対側に第２の測定面１１５ａよりも外側に突出している。この突出した部分に、深さ基準面に接触する第２の接触面１１９ｂ１、１１９ｃ１が設けられている。

さらに詳細には、当接部材１１９は、一端部にブロック状の胴部１１９ａと、この胴部１１９ａから本尺２の軸線ＡＸ２方向に沿って延びる第１の腕部１１９ｂと第２の腕部１１９ｃを備えている。胴部１１９ａは、第１のジョー１１４の測定方向側方に配置され、第１の腕部１１９ｂ及び第２の腕部１１９ｃは、平行に配置されている。当接部材１１９は、胴部１１９ａ、第１の腕部１１９ｂ及び第２の腕部１１９ｃによって囲まれた領域に第１のジョー１１４及び第２のジョー１１５が配置されるように設けられている。胴部１１９ａは、回転軸部材１１８を介して第３の移動子１１７と接続されており、回転軸部材１１８の軸線ＡＸ１１８回りに回転可能とされている。軸線ＡＸ１１８は、本尺２の軸線ＡＸ２方向（測定方向）と平行となるように設定されている。胴部１１９ａには、第１の接触面１１９ａ１と平行に第２基準線１１９ａ２が描かれている。第２基準線１１９ａ２が指し示す第２角度目盛１１７ｂによって第３の移動子１１７と当接部材１１９との角度位置関係を設定することができる。

これより、位置決め具１１６は、２方向に回転可能とされている。このため、深さ基準面が傾斜している場合等、測定対象となる孔が開口している面と孔の中心軸線とが直交していないような場合でも所望の深さにおいて測定誤差の少ない内径測定を行うことができる。

ここで、図８（Ａ）から図９を参照して、位置決め具１１６が行うことができる動作について説明する。図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は第２のジョー１１５側から第１のジョー１１４を観た状態を示している。図８（Ａ）を参照すると、第１の接触面１１９ａ１、第２の接触面１１９ｂ１、１１９ｃ１は、第２のジョー１１５の軸線ＡＸ１１５（第１のジョー１１４の軸線ＡＸ１１４）と直交した状態とされている。これに対し、図８（Ｂ）を参照すると、第１の接触面１１９ａ１、第２の接触面１１９ｂ１、１１９ｃ１は、側面視において第２のジョー１１５の軸線ＡＸ１１５（第１のジョー１１４の軸線ＡＸ１１４）に対して斜めに交差した状態とされている。これは、当接部材１１９が軸線ＡＸ１１８回りに回転したためである。

つぎに、図９を参照すると、第１のジョー１１４と第２のジョー１１５は、クランプねじ１２０の軸線ＡＸ１２０を回転軸として回転することができる。この結果、第１のジョー１１４と第２のジョー１１５は、第３の移動子１１７に対して相対的に揺動することができる。これにより、第１の接触面１１９ａ１、第２の接触面１１９ｂ１、１１９ｃ１は、正面視において第２のジョー１１５の軸線ＡＸ１１５（第１のジョー１１４の軸線ＡＸ１１４）に対して斜めに交差した状態とされている。

このように、位置決め具１１６は、２方向に回転可能であり、その姿勢を種々変化させることができる。

つぎに、図１０を参照して、第３実施形態による内径測定について説明する。中心軸線ＡＸ４５を有し、測定対象となる孔４５は、断面において深さ基準面４６と内周壁面とが直交している。このような孔４５の内径測定を行う場合、第１のジョー１１４の軸線ＡＸ１１４、第２のジョー１１５の軸線ＡＸ１１５は、正面視と側面視のいずれにおいても、第１の接触面１１９ａ１、第２の接触面１１９ｂ１、１１９ｃ１と直交している。これにより、第１の接触面１１９ａ１、第２の接触面１１９ｂ１、１１９ｃ１は深さ基準面４６に接触し、第１の測定面１１４ａ及び第２の測定面１１５ａを所望の深さに位置させることができる。

つぎに、図１１（Ａ）から図１３を参照して、深さ基準面５６が傾斜している場合、すなわち、測定対象となる孔５５の中心軸線ＡＸ５５に対して孔５５が開口している面が斜めに交差している場合について説明する。まず、図１１（Ａ）から図１１（Ｃ）を参照して、深さ基準面５６の傾斜方向と測定方向との組み合わせについて説明する。図１１（Ａ）から図１１（Ｃ）において、矢示４７は、深さ基準面５６の傾斜方向を示しており、矢示４７の基端側が上流側を示し、矢示４７の先端側が下流側を示している。図１１（Ａ）は深さ基準面５６の傾斜方向と測定方向とが直交する態様を示し、図１１（Ｂ）は深さ基準面５６の傾斜方向と測定方向が一致する態様を示している。図１１（Ｃ）は測定方向が深さ基準面５６の傾斜方向に対して斜めとなっている態様を示している。

図１２は、図１１（Ａ）に示す態様の孔５５の内径測定を行っている様子を示している。この場合、図８（Ｂ）で示したように、当接部材１１９を軸線ＡＸ１１８回りに回転させて内径測定が行われる。この場合、深さ基準面５６の傾斜角度に対応させて当接部材１１９の胴部１１９ａに描かれた第２基準線１１９ａ２を第２角度目盛１１７ｂに合わせておくと、スムーズに測定を行うことができる。また、深さ基準面５６の傾斜角度が判明していない場合には、当接部材１１９が深さ基準面５６に密着するように設置して内径測定を行うようにしてもよい。当接部材１１９を回転させることで深さを示す目盛１１５ｂ（図７（Ａ）参照）とわずかにずれることが想定されるが、当接部材１１９を深さ基準面５６に密着させ、その状態で内径測定を行うことで、傾斜角度と、内径の値から、測定した深さ位置を算出することができる。

図１３は、図１１（Ｂ）に示す態様の孔５５の内径測定を行っている様子を示している。この場合、図９で示したように、第１のジョー１１４と第２のジョー１１５を第３の移動子１１７に対して傾けて内径測定が行われる。この場合、深さ基準面５６の傾斜角度に対応させて第１のジョー１１４に描かれた第１基準線１１４ｃを第１角度目盛１１７ａに合わせておくと、スムーズに測定を行うことができる。また、深さ基準面５６の傾斜角度が判明していない場合には、当接部材１１９が深さ基準面５６に密着するように設置して内径測定を行うようにしてもよい。当接部材１１９を回転させることで深さを示す目盛１１５ｂ（図７（Ａ）参照）とわずかにずれることが想定されるが、当接部材１１９を深さ基準面５６に密着させ、その状態で内径測定を行うことで、傾斜角度と、内径の値から、測定した深さ位置を算出することができる。

なお、図１１（Ｃ）に示す態様の孔５５の内径測定は、図１１（Ａ）と図１１（Ｂ）に示す態様における当接部材１１９の動きを複合することで対応することができる。

図１４は、孔６５が開口している面が例えば水平と一致しており、孔６５の中心軸線ＡＸ６５が垂直方向に対して傾斜している状態を示している。すなわち、図１４は、孔６５の中心軸線ＡＸ６５が、孔６５が開口している面と斜めに交差している状態を示している。この状態は、孔６５の中心軸線ＡＸ６５が延びる方向と、深さ基準面６６との関係に着目すると、図１３に示した状態と一致する。このため、図１４に示すような状態においても内径測定を行うことができる。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１内径測定ノギス
２本尺
３スライダ（移動部材）
４、１１４第１のジョー
４ａ、１１４ａ第１の測定面
５、１１５第２のジョー
５ａ、１１５ａ第２の測定面
６、１０６、１１６位置決め具
７第１の移動子
７ａ、１０６ａ１、１１９ａ１第１の接触面
８第２の移動子
８ａ、１０６ｂ１、１０６ｃ１、１０９ｂ１、１０９ｃ１第２の接触面
１１７第３の移動子
１１８回転軸部材
１１９当接部材

Claims

本尺と、
当該本尺に対して当該本尺の軸線方向に沿って移動可能に設けられた移動部材と、
前記本尺から延び、内径測定対象となる孔の内周壁面の一方の被測定位置に当接する第１の測定面を備えた第１のジョーと、
前記移動部材から延び、前記第１のジョーと対向して配置されるとともに、前記内周壁面の他方の被測定位置に当接する第２の測定面を備えた第２のジョーと、
前記第１のジョーの前記第１の測定面と前記本尺との間に前記第１のジョーに対して移動可能に設けられ、前記本尺の軸線方向に沿って前記第２のジョーが位置している側と反対側に、前記第１の測定面よりも外側に突出している第１の移動子と、前記第２のジョーの前記第２の測定面と前記移動部材との間に前記第２のジョーに対して移動可能に設けられ、前記本尺の軸線方向に沿って前記第１のジョーが位置している側と反対側に、前記第２の測定面よりも外側に突出している第２の移動子と、を含む位置決め具と、
を備えたことを特徴とする内径測定ノギス。
前記第１の移動子と前記第２の移動子とは、互いに結合及び分離可能であり、結合した状態で前記第１のジョーと前記第２のジョーの軸線方向に沿って移動可能である請求項１に記載の内径測定ノギス。
本尺と、
当該本尺に対して当該本尺の軸線方向に沿って移動可能に設けられた移動部材と、
前記本尺から延び、内径測定対象となる孔の内周壁面の一方の被測定位置に当接する第１の測定面を備えた第１のジョーと、
前記移動部材から延び、前記第１のジョーと対向して配置されるとともに、前記内周壁面の他方の被測定位置に当接する第２の測定面を備えた第２のジョーと、
前記第１の測定面及び前記第２の測定面と前記本尺との間に前記第１のジョーと前記第２のジョーの軸線方向に沿って移動可能に設けられ、前記本尺の軸線方向に沿う長さが、前記第１のジョーと前記第２のジョーとを最も接近させた状態における前記第１の測定面と前記第２の測定面との間の距離よりも長く、前記本尺の軸線方向に沿う一方の端部が、前記本尺の軸線方向に沿って前記第２のジョーが位置している側と反対側に前記第１の測定面よりも外側に突出し、前記本尺の軸線方向に沿う他方の端部が、前記本尺の軸線方向に沿って前記第１のジョーが位置している側と反対側に前記第２の測定面よりも外側に突出している位置決め具と、
を備えたことを特徴とする内径測定ノギス。
前記位置決め具は、前記第１のジョー又は前記第２のジョーに対して移動可能であるとともに、測定方向を含む面内で前記第１のジョー及び前記第２のジョーの相対的な揺動を許容する第３の移動子と、
前記本尺の軸線方向に沿って前記第１のジョーと前記第２のジョーを横断し、前記測定方向と平行となる軸線回りに回転可能に設けられた当接部材と、
を備えたことを特徴とする請求項３に記載の内径測定ノギス。
本尺から延びる第１のジョーに設けられ、内径測定対象となる孔の内周壁面の一方の被測定位置に当接する第１の測定面と、前記本尺に対して当該本尺の軸線方向に沿って移動可能に設けられた移動部材から延びる第２のジョーに設けられ、前記内周壁面の他方の被測定位置に当接する第２の測定面とが、前記孔の測定深さに位置するように位置決め具を前記第１のジョーと前記第２のジョーの軸線方向に沿って移動させて前記位置決め具の位置決めを行う工程と、
前記第１のジョー及び前記第２のジョーを前記孔の開口部から前記孔内に挿入し、前記位置決め具が備える第１の接触面と第２の接触面を、前記孔の開口部の周囲に広がる深さ基準面において、前記孔の内径を隔てた位置にそれぞれ接触させる工程と、
前記第１の接触面と前記第２の接触面をそれぞれ前記深さ基準面に接触させた状態で前記移動部材を前記本尺に対して移動させて前記第１の測定面を前記孔の内周壁面の一方の被測定位置に当接させるとともに、前記第２の測定面を前記内周壁面の他方の被測定位置に当接させる工程と、
を、含むことを特徴とする内径測定方法。