JP2513548Y2

JP2513548Y2 - 可撓性リング部材の内径検出装置

Info

Publication number: JP2513548Y2
Application number: JP1990098402U
Authority: JP
Inventors: 茂男河瀬
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1990-09-19
Filing date: 1990-09-19
Publication date: 1996-10-09
Anticipated expiration: 2005-09-19
Also published as: JPH0455501U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、Ｏリング等の形状の定まりにくい可撓性リ
ング部材の内径を検出する、可撓性リング部材の内径検
出装置に関する。

［従来の技術］各種装置の環状部分には、様々なリング状の部材が用
いられているが、かかるリング部材の形状精度の測定と
して、リング部材の真円度や真円状態での内径の大きさ
を測定することがしばし行われている。

例えば、Ｏリングは、自動車用部品をはじめとして各
装置において、油や水や空気等をシールするために広く
用いられているが、このようなＯリング等の撓みやすい
リング部材は、形状が定まりにくいので、その内径の測
定が困難である。

一般に、形状が一定のリング部材の内径を測定するに
は、第５図に示すように、ノギス12をリング部材11Aの
内周面11aに当てがって、第４図に符号P1,P2,P3,P4で示
すように、複数の方向にて内周面11aの直径を測定し、
各方向での測定値を平均することで、真円状態での内径
の大きさを近似的に算出できる。

しかしながら、Ｏリング等の形状の定まりにくい可撓
性リング部材11の場合には、ノギス12をリング部材11の
内周に接触させるとリング部材が動いて変形して正しく
測定できなくなり、逆にノギス12をリング部材11の内周
に接触させないようにすると、実際の内径よりも測定結
果が小さくなって、誤差が大きくなってしまう。

そこで、第６図に示すようなテーパ治具13を用いて測
定する手段も考えられている。

つまり、テーパ治具13としてはテーパ状外周面にその
各横断面での円の直径に応じて目盛13aを付けたものと
し、このテーパ治具13に可撓性リング部材11を嵌め込
み、その嵌め込み位置に対応した目盛13aから、可撓性
リング部材11の内径を測定するのである。

また、第７図に示すような測定治具（限界治具）14を
用いて測定する手段も考えられる。

つまり、この治具14は、大小二つの円筒外周面14a,14
bをそなえており、小径の外周面14bの外径がL₁、大径の
外周面14aの外径がL₂となっており、可撓性リング部材1
1の内径がL₁〜L₂の間にあるかどうかを検出できる。

つまり、可撓性リング部材11が伸びのない状態で小径
の外周面14bに無理なく入り、且つ、大径の外周面14aに
入れるには無理があるならば、その内径はL₁以上で且つ
L₂以下であることがわかる。

［考案が解決しようとする課題］しかしながら、上述のテーパ治具13を用いた測定（第
６図参照）の場合、可撓性リング部材11をテーパ治具13
の外周面各横断面に沿うように水平に嵌め込むことが必
要であるが、このようにするには、可撓性リング部材11
に引張力を与えなければならない場合が多く、可撓性リ
ング部材11を引き伸ばした状態で測定されるようになる
が、その時の引張力が一定しないので、測定結果は実際
の寸法よりも大きくなりしかも一定せず、測定精度が悪
い。

さらに、テーパ角度にもよるが、目盛13aの最小間隔
が大きくなりやすく、目盛の読み取りによる誤差も大き
い。

また、上述の測定治具（限界治具）14を用いた測定
（第７図参照）の場合、可撓性リング部材11の内径が所
定の規格の範囲内にあるどうかを判断できても、精密な
内径寸法までは把握できない。また、実願昭53-060782
号（実開昭61-136014号）のマイクロフィルムには、各
種寸法のＯリングに対応した複数の外径寸法を多段式に
設けたリング状弾性体の寸法測定持具に関する技術が開
示されているが、所定の規格の範囲内にあるかどうかを
判断できても、精密な内径寸法までは把握できない。

また、実願昭54-088291号（実開昭56-7006号）のマイ
クロフィルムには、接離可能に構成した「本体２」と
「移動体２′」の上面に、前記「本体２」と「移動体
２′」が接合した時に円形となる一対の半円形の「測定
片3,3′」を備え、「ラチェット機構６」で測定圧を一
定に保ちつつ、前記「本体２」と「移動体２」の距離を
測定する、Ｏリング内径測定器に関する技術が開示され
ている。この技術では、シンプルを回して移動体を移動
させ、目視でＯリングのたわみがなくなるまでラチェッ
トを回し移動体の静止位置で目盛りを読みとるようにし
ているが、Ｏリングの正確な内径を測定するために必要
となる移動体をどのように移動させるかについては具体
的に示されておらず、Ｏリングの精密な内径寸法の測定
を行なうことが困難と考えられる。

本考案は、このような課題に鑑みて案出されたもの
で、形状の定まりにくい可撓性リング部材の内径を精度
よく又精密に測定できるようにした、可撓性リング部材
の内径検出装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］このため、本考案の可撓性リング部材の内径検出装置
は、可撓性リング部材を外嵌しうる環状外周面が環状軸
線方向に複数の環状外周面部分に分割され、該環状外周
面が、固定部材に設けられた半円部と、固定部材側に対
して移動して該環状外周面を拡径させうる移動部材に設
けられた半円部とに、２分割されて形成され、該移動部
材に該可撓性リング部材に応じた加重の錘により該環状
外周面の拡径方向へ所定の付勢力を与えて該環状外周面
に外嵌された該可撓性リング部材を擬似円形に整形しう
る離隔付勢力付与機構と、該可撓性リング部材の内径を
求めるべく拡径状態に応じて変化する該環状外周面の外
径寸法に対応する長さを検出しうる寸法検出手段とをそ
なえていることを特徴としている。

［作用］上述の本考案の可撓性リング部材の内径検出装置で
は、環状外周面に可撓性リング部材を外嵌して、離隔付
勢力付与機構によって、環状外周面に拡径方向への所定
の付勢力を与えて可撓性リング部材を擬似円形に整形す
る。そして、寸法検出手段で、この拡径状態に応じて変
化する該環状外周面の外径寸法に対応する長さを検出
し、この長さから可撓性リング部材の内径を求める。ま
た、該可撓性リング部材に応じて錘を調整することによ
り、拡径方向への付勢力を調整する。

［実施例］以下、図面により本考案の一実施例としての可撓性リ
ング部材の内径検出装置について説明すると、第１図
（ａ）はその側面図、第１図（ｂ）はその平面図、第2,
3図はそれぞれその離隔付勢力の設定に関するデータ例
を示すグラフである。

第１図（ａ），（ｂ）に示すように、大きさの異なる
複数の環状外周面1,2,3がいずれも半円部1a,2a,3aと半
円部1b,2b,3bとに等分に２分割されてそなえられてお
り、両半円部1aと1b,2aと2b,3aと3bを接合させると真円
を形成するようになっている。

各環状外周面1,2,3の一方の半円部1a,2a,3aは、台６
上に固定された固定部材４に設けられており、他方の半
円部1b,2b,3bは、台６上を固定部材４に対して、離接移
動できる移動部材５に設けられている。

なお、ここでは環状外周面を３つだけそなえた例を説
明しているが、この環状外周面は小さな外径差のものを
多数揃えることが望ましい。

移動部材５の離接移動は、各部材4,5の２分割面4a,5a
が互いに平行状態を維持できるように、２分割面4aに対
して直角の方向に行われるようになっている。この例で
は、移動部材５の下部に車輪７が設けられており、この
車輪７が台６上に所定方向（２分割面4aに対して直角の
方向）に設けられた図示しない軌道上を滑らかにスライ
ドできるようになっている。

また、この移動部材５の端部は、離隔付勢力付与機構
としての荷重載置式滑車機構８に接続されている。つま
り、荷重載置式滑車機構８は、台６上に固定された基材
8aに回転方向を上記軌道に沿うように設置された定滑車
8b,8cと、一端を移動部材５の端部に接続されて中間部
を定滑車8b,8cに巻回されたライン8dと、このラインの
他端に設けられた荷重載置部8eと、この荷重載置部8eに
載置される荷重Ｗの錘8fとから構成されている。

これにより、移動部材５が載置された錘8fの荷重に応
じた張力（離隔付勢力）で、固定部材４から離隔する方
向に引っ張られるようになっている。

さらに、固定部材４と移動部材５との間には、両部材
4,5間の距離を検出するための寸法検出手段としてのダ
イヤルゲージ９が設置されている。ここでは、ダイヤル
ゲージ９は、本体部分を固定部材４に固定されて、検出
ピン9aの先端を移動部材５の２分割面5aに当接されてい
る。

したがって、Ｏリング等の可撓性リング部材11（第５
〜７図参照）を、このリング部材11が伸びのない状態で
無理なく入る環状外周面1,2,3のうちの最大径のものに
嵌め込んで、所定の荷重Ｗで移動部材５を固定部材４か
ら離隔する方向に引っ張って、このときの固定部材４と
移動部材５との間の距離をダイヤルゲージ９で検出する
ことで、リング部材11の真円状態の内径を算出すること
ができる。

つまり、リング部材11が入る環状外周面の真円状態で
の直径をＬとして、所定の荷重Ｗを与えリング部材11を
この環状外周面に密着させた場合の部材4,5間の距離が
ｄであったとすると、リング部材11の真円状態の内径Lr
は、 Lr＝Ｌ＋2d/π …（１）として、算出できる。

なお、当然ではあるが、上述の車輪７及び滑車8b,8c
はできるだけ摺動抵抗の小さいものを採用するのが望ま
しい。

本考案の一実施例としての可撓性リング部材の内径検
出装置は、上述のごとく構成されているので、リング部
材11を、伸びのない状態で無理なく入る環状外周面1,2,
3のうちの最大径のものに嵌め込み、荷重載置式滑車機
構８で所定の荷重Ｗを与えてリング部材11をこの環状外
周面に密着させる。さらに、このような状態で、固定部
材４と移動部材５との間の距離ｄをダイヤルゲージ９か
ら検出して、上式（１）から、リング部材11の真円状態
の内径Lrを算出する。

なお、荷重Ｗの大きさは、リング部材11を環状外周面
に確実に密着させることができるものでできるだけ小さ
なものとするのが望ましい。

例えば、第2,3図は荷重Ｗの大きさとゲージの読みdg
との関係を示しており、第２図はこの図中に示すように
薄型幅広の断面を有する硬質ゴム系のＯリング11aであ
り、第３図はこの図中に示すように円形断面を有する硬
質ゴム系のＯリング11bであって、各図中の点は、実験
結果をプロットしたものである。なお、この時の各設定
荷重Ｗは、できるだけ細かい範囲で綿密に行うのが望ま
しく、Ｏリングの特性にもよるが、例えば10g単位で荷
重Ｗを増加させながら上記特性の検出を行うようにす
る。

これらの測定結果から、荷重Ｗの大きさとゲージの読
みdgとの関係が線形になる部分について線を引くと、そ
れぞれl₁,l₂のようになる。このように、各リングの形
状や材質等に応じて線形関係が成り立つ範囲が異なる
が、いずれにしても、各リング毎に検出できるこのよう
な線形関係の範囲を検出でき、線形関係範囲の荷重Ｗの
うち最小付近の大きさのものW₁,W₂を上記の測定に離隔
付勢力として採用する。

例えば、Ｏリング11aには、一定の荷重W₁を離隔付勢
力として与えて、Ｏリング11bには、一定の荷重W₂を離
隔付勢力として与え、各Ｏリング11a毎に、又は各Ｏリ
ング11b毎に、同等の条件下で測定を行う。

これによって、可撓性リング部材11の断面形状，リン
グ径，材質などに応じて、予め離隔付勢力の最適値を定
めておき、可撓性リング部材11にその所定の付勢力を付
加した状態で内径測定を行なうことで、形状の定まりに
くい可撓性リング部材11a,11bの内径が、精度よく精密
に測定できるようになり、製品の良・不良の判定のみな
らず、製品精度のバラツキを統計的に把握することもで
き、製品管理に有益なCp（工程能力）値についても把握
することができるようになる。

なお、上述の実施例では環状外周面1,2,3をそれぞれ
半円部1aと1b,2aと2b,3aと3bに２分割しており、各半円
部1a〜3bを互いに密着させると真円を形成するように構
成されているが、２分割面4a,5aの一方又は両方の近傍
を少し削除して、各半円部がやや離隔した状態で真円を
形成するような構成も考えられる。

この場合、固定部材４と移動部材５との真円位置を原
点として、ダイヤルゲージ９により、この原点からの接
近量ｄ（これは負の値）又は離隔量に基づいて、上式
（１）より、リング部材11の真円状態の内径Lrを算出す
る。

また、上述の実施例では特別設けられていないが、上
述の移動部材５に固定部材４の側に自動的に戻るような
リターン機構を設けるようにしてもよい。例えば、移動
部材５と固定部材４との間に適当な強さのスプリングを
介装して、移動部材５を固定部材４側に付勢するように
することが考えられる。

さらに、移動部材５を固定部材４に対して所定方向に
拘束して滑らかにスライドさせる機構は、上述のものに
限られない。

そして、環状外周面として小さな外径差のものを多数
揃えるほかに、小径の環状外周面の周囲に装着すること
でこれを拡径してより大径の環状外周面を形成しうるア
タッチメントを各種用意して、各環状外周面の外形差を
このアタッチメントで更に細分化するようにしてもよ
い。この場合には、基本となる環状外周面を大きな外径
差で少数用意するだけにしたり、環状外周面は小径のも
のを１つだけ用意して、これに各種のアタッチメントを
装着することで外径のバリエーションを確保することこ
とも考えられる。

また、２分割された各部材4,5をともに移動部材とす
ることも考えられる。例えば、部材４も移動部材５と同
様に車輪及び軌道等で所定方向に移動できるようにし
て、離隔付勢力付与機構としての荷重載置式滑車機構８
を設置する。この場合の部材４の滑車機構８は移動部材
５とは独立して設けてもよく移動部材５と共用するよう
に設けてもよい。

そして、環状外周面1,2,3をより多数に分割して、適
当な荷重によって拡径できるようにすることも考えられ
る。

また、固定部材４と移動部材５との離隔量をダイヤル
ゲージ９で測定しているが、この測定はダイヤルゲージ
に限るものではない。

さらに、上述の測定法は、全てマニュアルによって行
っているが、これらを自動化することも考えられる。

例えば、ゲージ９等の離隔量の測定手段から測定情報
をコンピュータに送り、コンピュータにおいて、上式
（１）に応じた演算を行ない、この結果を出力し、直接
読み取ったり、統計的処理等の他の演算部に入力する。

［考案の効果］以上詳述したように、本考案の可撓性リング部材の内
径検出装置によれば、可撓性リング部材を外嵌しうる環
状外周面が環状軸線方向に複数の環状外周面部分に分割
され、該環状外周面が、固定部材に設けられた半円部
と、固定部材側に対して移動して該環状外周面を拡径さ
せうる移動部材に設けられた半円部とに、２分割されて
形成され、該移動部材に該可撓性リング部材に応じた加
重の錘により該環状外周面の拡径方向へ所定の付勢力を
与えて該環状外周面に外嵌された該可撓性リング部材を
擬似円形に整形しうる離隔付勢力付与機構と、該可撓性
リング部材の内径を求めるべく拡径状態に応じて変化す
る該環状外周面の外径寸法に対応する長さを検出しうる
寸法検出手段とをそなえるという構成によって、可撓性
リング部材を不要に拡径させることなく検出を行なうこ
とができ、形状の定まりにくい可撓性リング部材の内径
が、精度よく又精密に測定できるようになったて、製品
の良・不良の判定のみならず、製品の精度のバラツキを
統計的に把握することもできるようになり、製品管理に
広く応用することで、製品の精度向上や製品コストの低
減等にも寄与しうるようなる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本考案の一実施例としての可撓性リング部
材の内径検出装置を示すもので、第１図（ａ）はその側
面図、第１図（ｂ）はその平面図、第2,3図はそれぞれ
その離隔付勢力の設定に関するデータ例を示すグラフで
あり、第4,5図は従来の一般的なリング部材の内径検出
手段を示すもので、第４図はその検出箇所を示すリング
部材の正面図、第５図はその検出状態を示すリング部材
の断面図、第6,7図はそれぞれ従来の可撓性リング部材
の内径検出装置を示す側面図である。 1,2,3……環状外周面、1a,2a,3a,1b,2b,3b……半円部、
４……固定部材、５……移動部材、4a,5a……２分割
面、６……台、７……車輪、８……離隔付勢力付与機構
としての荷重載置式滑車機構、8a……基材、8b,8c……
定滑車、8d……ライン、8e……荷重載置部、8f……錘、
９……寸法検出手段としてのダイヤルゲージ、9a……検
出ピン、11,11a,11b……Ｏリング等の可撓性リング部
材。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】可撓性リング部材を外嵌しうる環状外周面
が環状軸線方向に複数の環状外周面部分に分割され、該環状外周面が、固定部材に設けられた半円部と、固定
部材側に対して移動して該環状外周面を拡径させうる移
動部材に設けられた半円部とに、２分割されて形成さ
れ、該移動部材に該可撓性リング部材に応じた加重の錘によ
り該環状外周面の拡径方向へ所定の付勢力を与えて該環
状外周面に外嵌された該可撓性リング部材を擬似円形に
整形しうる離隔付勢力付与機構と、該可撓性リング部材の内径を求めるべく拡径状態に応じ
て変化する該環状外周面の外径寸法に対応する長さを検
出しうる寸法検出手段とをそなえていることを特徴とす
る、可撓性リング部材の内径検出装置。