JP3869315B2 - 計測冶具 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電動機の機械加工に係る寸法計測に用いられる計測冶具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、回転電動機の一種であるタービン電動機の回転子９を回転軸に直交する面から見た断面図である。
【０００３】
同図に示すように、この回転子９には、内部に溝となるスロット９１が設けられ、このスロット９１には、コイルスロット部９２、回転子楔溝部９３が形成され、この回転子楔溝部９３には、傾斜面９４および端面９５が形成される。
【０００４】
また、このスロット９１は、回転子９の中心より放射状に複数設けられる。
【０００５】
コイルスロット部９２は、その断面形状が概ね長方形であり、また、長手方向がスロット９１の中心軸に対して平行である。
【０００６】
回転子楔溝部９３は、スロット９１の内側に対して、左右にフランジが張り出た形状となる。
【０００７】
傾斜面９４は、回転子９の表面９６に対して傾斜面となる。
【０００８】
また、端面９５は、表面９６に対する軸線と平行になる。
【０００９】
図１１は、回転子９内のスロット９１に回転子コイル９７およびスロット楔９８を収めた状態を示す断面図である。
【００１０】
同図に示すように、回転子９のコイルスロット部９１には、タービン電動機の回転子コイル９７が収められ、回転子楔溝部９３には、回転子コイル９７をスロット９１内に固定するスロット楔９８が収められる。
【００１１】
回転子楔溝部９３の形状はタービン発電機の発電効率に影響を与えるので、この回転子楔溝部９３の正確な寸法の計測を行う必要があるのだが、この計測に用いられる計測器はノギスまたはマイクロメータ等であり、これらの計測器を回転子楔溝部９３に当接して計測していた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、回転子９の表面９６は曲面であるので、単にノギスまたはマイクロメータ等で回転子楔溝部９３の端面部の寸法を計測したのでは、端面９５からの距離によって数値が大きく異なり、十分な計測精度を得ることが出来ない問題があった。また、基準となるゲージを使用した場合には、加工した回転子楔溝部９３とゲージのそれぞれの寸法が一致しているかどうかは確認出来ても、回転子楔溝部９３の端面部の寸法の値そのものを計測することは出来ない問題があった。
【００１３】
本発明は、前記課題に鑑みなされたもので、例えば回転子楔溝部などの、曲面または傾斜面からなる部材の寸法を高精度で計測することが可能になる計測冶具を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の請求項１に係わる計測冶具は、端面を挟んで、曲面と傾斜面とが相対向する被計測部材の端面部の厚さを計測する計測冶具であって、前記被計測部材の端面に隙間無く当接する端面当接部および前記被計測部材の傾斜面と同傾斜角度の傾斜面をもつ固定端を有する台座と、この台座に対して取り付けられ、前記被計測部材の端面部の厚さを計測する計測器とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
つまり、本発明の請求項１に係わる計測冶具では、台座の固定端の傾斜面と被計測部材の傾斜面および台座の端面当接部と被計測部材の端面をそれぞれ隙間なく接触させて、計測器により被計測部材の端面部の厚さを計測することになる。
【００１６】
また、本発明の請求項２に係わる計測冶具は、請求項１に記載の計測冶具であって、前記台座の固定端の傾斜面と同傾斜角度である傾斜面および厚さが既知である端面部を有する基準部材を用いて計測値を校正することを特徴とする。
【００１７】
つまり、本発明の請求項２に係わる計測冶具では、台座の固定端の傾斜面と基準部材の傾斜面および台座の端面当接部と基準部材の端面をそれぞれ接触させて、計測器による基準部材の端面部の寸法の計測を行い、この計測値と基準部材の端面部の寸法とを比較して計測量を校正した上で、台座の固定端の傾斜面と被計測部材の傾斜面および台座の端面当接部と被計測部材の端面をそれぞれ隙間なく接触させて、計測器により被計測部材の端面部の厚さを計測することになる。
【００１８】
また、本発明の請求項３に係わる計測冶具は、請求項１または請求項２に記載の計測冶具であって、前記台座の固定端を、異なる傾斜角度を有する複数の固定端に交換可能とし、任意の傾斜面の傾斜角度を有する前記被計測部材に対応することを特徴とする。
【００１９】
つまり、本発明の請求項３に係わる計測冶具では、異なる傾斜角度を有する被計測部材に合わせて交換可能な台座の固定端の傾斜面と被計測部材の傾斜面および台座の端面当接部と被計測部材の端面とをそれぞれ隙間なく接触させて、計測器により被計測部材の端面部の厚さを計測することになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第1実施形態）
以下図面により本発明の第１実施形態について説明する。
【００２１】
図１は、本発明の第１実施形態に係わる第１の回転子計測装置の側面を示す図である。
【００２２】
同図に示すように、この第１の回転子計測装置は、台座（冶具台座）１およびこの台座1に対して取り付けられるとともに、回転子楔溝部９３の端面部の計測に用いるマイクロメータ２を含んだ構成である。
【００２３】
まず、台座１は略端面コ字状であり、この台座１の内壁面が、上辺である上部フレーム１４に対して垂直である垂直面１３および、下辺を形成する固定端１１の上面に固定端傾斜面１２として形成される。
【００２４】
なお、垂直面１３は、回転子楔溝部９３の端面９５を当接させるために、端面９５より大きい寸法に形成され、固定端傾斜面１２は、回転子楔溝部９３の傾斜面９４を当接させるために、傾斜面９４より小さい寸法に形成され、固定端傾斜面１２の垂直面１３に対する傾斜角度は、傾斜面９４に対する端面９５の傾斜角度と全く同じ角度に形成される。
【００２５】
マイクロメータ２は、回転部２１、スピンドル２２および計測子２３を含んだ構成であり、回転部２１にスピンドル２２が取り付けられ、このスピンドル２２の先端に計測子２３が設けられる。
【００２６】
このマイクロメータ２は、そのスピンドル２２及び計測子２３が台座１の上部フレーム１４を貫通する形で上部フレーム１４の上側から取り付けられる。
【００２７】
マイクロメータ２の回転部２１は、回転子楔溝部９３の端面部の寸法を計測するユーザの操作により左右に回転させることが可能であり、この回転部２１の回転に連動して、スピンドル２２および計測子２３が上下に移動する。
【００２８】
そして、回転部２１の下部には、計測対象の計測値すなわち回転子楔溝部９３の端面部の厚さを示す目盛り２４が刻まれる。
【００２９】
つまり、この目盛り２４が示す計測値の変化がスピンドル２２の移動量となる。
【００３０】
なお、回転子楔溝部９３の端面９５を台座１の垂直面１３に当接させて、マイクロメータ２の計測子２３を表面９６に接触させたときに目盛り２４が示す値は、回転子楔溝部９３の厚さの値を示すものとする。
【００３１】
なお、これらの条件を満たすものであれば、台座１の構成は別のものであっても差し支えない。
【００３２】
次に、前記構成による第１の回転子計測装置を用いた回転子楔溝部９３の端面部の計測手順について説明する。
【００３３】
図２は、同実施形態に係わる第１の回転子計測装置に基準ブロック３を当接させた状態を示す側面図である。
【００３４】
図３は、同実施形態に係わる第１の回転子計測装置による計測手順を示すものである。
【００３５】
図２に示すように、回転子楔溝部９３の端面部の厚さを計測するのに先立って、基準ブロック３を用意する。
【００３６】
この基準ブロック３は、傾斜面９４の傾斜角度と同じであって、かつ台座１の固定端傾斜面１２と当接させることができる傾斜面３１および垂直面１３と当接させることができる端面３２を有するとともに、かつ、端面部の厚さｔ１が既知の部材である。
【００３７】
基準ブロック３を用いるのは、台座１に対して回転子楔溝部９３を当接させて、マイクロメータ２により計測を行った値が正確でない場合があり、計測量の校正を行う必要があるためである。
【００３８】
そして、基準ブロック３の傾斜面３１を台座１の固定端傾斜面１２に当接させるとともに、この基準ブロック３の端面３２を台座１の垂直面１３に当接させる。
【００３９】
次に、マイクロメータ２の計測子２３を基準ブロック３の上部水平面３３に接触させて、マイクロメータ２の目盛り２４が示す値（計測値）を読み取る（ステップＳ１）。
【００４０】
この時に、マイクロメータ２の目盛り２４が示す値は、本来、基準ブロック３の端面部の厚さｔ１と同一となるべきなのだが、台座１の使用状況などによる形状の変化により一致しない場合がある。
【００４１】
この計測値のずれは、基準ブロック３に代えて、計測対象である回転子楔溝部９３の端面部の寸法を計測した場合でも同様に生ずることになるので、この計測値のずれ、すなわち既知である基準ブロック３の端面部の厚さｔ１とマイクロメータ２の目盛り２４が示す値との差を器差として計測する。
【００４２】
つまり、マイクロメータ２による基準ブロック３の端面部の厚さｔ１を計測したときの目盛り２４の値がＡであって、基準ブロック３の端面部の厚さｔ１の既知の値がＢである場合には、器差であるＣは、
Ｃ＝Ａ−Ｂ ・・・（１）
により求められる（ステップＳ２）。
【００４３】
図４は、同実施形態に係わる第１の回転子計測装置に回転子楔溝部９３を当接させた状態を示す側面図である。
【００４４】
次に、同図に示すように、台座１の固定端傾斜面１２に回転子９の傾斜面９４を当接させるとともに、台座１の垂直面１３に端面９５を当接させる。
【００４５】
そして、マイクロメータ２の回転部２１を操作して、当該マイクロメータ２の計測子２３を回転子９の表面９６に接触させて、マイクロメータ２の目盛り２４が示す値を読み取る（ステップＳ３）。
【００４６】
この時、マイクロメータ２の目盛り２４が示す値には、先程算出した器差Ｃが反映されていないので、回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２の値ではない。そこで、マイクロメータ２の計測値に器差Ｃを反映させて、回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２を算出する。
【００４７】
つまり、マイクロメータ２により回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２を計測したときの目盛り２４の読み取り値がＤであるときは、回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２であるＥは、
Ｅ＝Ｄ−Ｃ ・・・（２）
により求められることになる（ステップＳ４）。
【００４８】
したがって、前記構成の第１の回転子計測装置によれば、固定端傾斜面１２および垂直面１３を有する台座１にマイクロメータ２を取り付けた上で、まず、端面部の厚さｔ１が既知の基準ブロック３を台座１に当接させた状態でマイクロメータ２により基準ブロック３の端面部の厚さｔ１の計測を行い、器差を算出した上で、代わって計測対象の回転子楔溝部９３を台座１に当接させて、回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２の計測を行い、この計測値に器差を反映させて、正確な値を算出するので、回転子楔溝部９３の端面部の厚さを計測することができる。また、機械加工をするにあたり、正確な目安寸法を得ることが出来るともに加工後の寸法計測が容易になる。
【００４９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００５０】
上記図１０における回転子９の直径が異なる場合、あるいはタービン発電機の種類が異なるなどの理由で傾斜面９４の傾斜角度が異なる場合には、前記第１実施形態で用いた台座１に代えて、傾斜面９４と当接できる固定端傾斜面１２を有する台座１を用いる必要があるが、回転子９の直径またはタービン発電機の種類が異なるたびに新たに台座１を用意していたのでは、台座１の製造コストおよびマイクロメータ２を着脱する手間が多大になってしまう。そこで、タービン発電機の形状あるいは傾斜面９４の傾斜角度が変化した際の回転子楔溝部９３の端面部の計測にあたって、部品の交換を簡単にするのが、この第２実施形態の趣旨である。
【００５１】
図５は、本発明の第２実施形態に係わる第２の回転子計測装置の側面を示す図である。
【００５２】
同図に示すように、この第２の回転子計測装置は、交換型台座４およびこの交換型台座４に取り付けられるマイクロメータ２を含んだ構成である。
【００５３】
なお、このマイクロメータ２は、前記第1実施形態で用いたものと同じである。
【００５４】
交換型台座４は、マイクロメータ２が取り付けられる上部台座４１およびこの上部台座４１に取り付けられる下部台座４２で構成され、この下部台座４２は上部台座４１に対して、例えば、ネジ４７による螺合により、異なる傾斜角度をもつ別の下部台座４２をそれぞれ取り付けることが可能である。
【００５５】
上部台座４１と下部台座４２を組み合わせた交換型台座４は、前記第1実施形態で用いた台座１と同様に略断面コ字状なっており、この交換型台座４の内壁面は、上辺である上部フレーム４６に対して垂直である垂直面４４および、交換型台座４の下辺を形成する固定端４５の上面に固定端傾斜面４３として形成される。
【００５６】
下部台座４２の固定端傾斜面４３は、傾斜面９４より小さい寸法に形成され、固定端傾斜面４３の垂直面４４に対する傾斜角度は、計測対象である傾斜面９４の端面９５に対する傾斜角度と同じ傾斜角度に形成される。
【００５７】
また、上部台座４１の垂直面４４は、端面９５より大きい寸法に形成される。
【００５８】
また、前記第１実施形態と同様のマイクロメータ２が上部台座４１の上部フレーム４６を貫通する形で上部フレーム４６の上側から取り付けられる。
【００５９】
なお、これらの条件を満たすものであれば、交換型台座４の構成は別のものであっても差し支えない。
【００６０】
次に、前記構成による第２の回転子計測装置を用いた回転子楔溝部９３の端面部の計測手順について説明する。
【００６１】
まず、第２の回転子計測装置による回転子楔溝部９３の端面部の計測量を校正するために、前記第１実施形態と同様の基準ブロック３を用意し、この基準ブロック３の傾斜面３１を下部台座４２の固定端傾斜面４３に当接させるとともに、基準ブロック３の端面３２を上部台座４１の垂直面４４に当接させる。
【００６２】
そして、前記第１実施形態と同様に、マイクロメータ２の計測子２３を基準ブロック３の上部水平面３３に接触させたうえで、マイクロメータ２の目盛り２４が示す値を読み取り、このとき読み取った目盛り２４の値をＡとして、基準ブロック３の端面部の厚さｔ１をＢとしたときの器差Ｃを算出する。
【００６３】
そして、基準ブロック３に代えて、回転子９の傾斜面９４を下部台座４２の固定端傾斜面４３に当接させるとともに、端面９５を上部台座の垂直面４４に当接させた上で、前記第１実施形態と同様にマイクロメータ２を操作して、計測子２３を回転子９の表面９６に接触させて、目盛り２４が示す値を読み取る。
【００６４】
そして、（２）式に従って、マイクロメータ２の目盛り２４が示す値であるＤおよび先程求めた器差Ｃに基づいて、回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２である算出値Ｅを算出する。
【００６５】
したがって、前記構成の第２の回転子計測装置によれば、固定端傾斜面４３と垂直面４４を有する交換型台座４にマイクロメータ２を取り付けた上で、計測対象の回転子楔溝部９３の形状に対応した固定端４５を有する下部台座４２を上部台座４１に対して取り付けた上で、まず、端面部の厚さｔ１が既知の基準ブロック３を交換型台座４に当接させた状態でマイクロメータ２により端面部の厚さｔ１の計測を行って器差を算出する。代わって、回転子９の回転子楔溝部９３を交換型台座４に当接させて、マイクロメータ２の計測子２３を回転子９の上部に接触させた上で端面部の厚さｔ２を計測し、この計測値に器差を反映させて正確な値を算出するので、傾斜面９４の傾斜角度がそれぞれ異なる各回転子楔溝部９３の端面部の正確な厚さを計測することができる。
【００６６】
図６は、同実施形態に係わる第２の回転子計測装置において、下部台座４２を延長型下部台座４８に代えた状態を示す図である。
【００６７】
なお、本実施形態では、図６に示すように、回転子楔溝部９３の端面９５の寸法が垂直面４４の寸法より大きい場合に、交換型台座４の下部台座４２を、垂直面４４の延長部分を有する延長型下部台座４８に代えた構成としてもよい。これにより垂直面４４の寸法を変更することが出来るので、回転子楔溝部９３の端面９５の寸法が異なる各回転子９の回転子楔溝部９３の端面部を測定する場合において、交換型台座４の一部を交換するのみで済むようになる。
【００６８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【００６９】
上記図１０における回転子９の直径が小さく回転子９の表面９６の曲率が大きくなる場合には、上記図４に示すように、その回転子９の表面９６にマイクロメータ２の計測子２３を接触させて回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２を計測しても、計測子２３の接触位置が安定せずに正しい計測値を求めることができない場合がある。そこで、表面９６の曲率の大小に関わらず、回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２を正確に計測することが出来るようにするのが、この第３実施形態の趣旨である。
【００７０】
図７は、本発明の第３実施形態に係わる第３の回転子計測装置の側面を示す図である。
【００７１】
同図に示すように、この第３の回転子計測装置は、オフセット型台座５およびこのオフセット型台座５に取り付けられるマイクロメータ２を含んだ構成である。
【００７２】
なお、このマイクロメータ２は、前記第1実施形態で用いたものと同じである。
【００７３】
このオフセット型台座５の内壁面は、オフセット型台座５の上辺である上部フレーム５１に対して垂直である垂直面５２、この垂直面５２に対して垂直であるとともに上部フレーム４６に対して平行である段部水平面５３、この段部水平面５７に対して垂直である段部垂直面５４、および、この段部垂直面５４に対して所定の傾斜角度を有するとともにオフセット型台座５の下辺を形成する固定端５５の上面である固定端傾斜面５６として形成される。
【００７４】
段部垂直面５４は、前記第１実施形態で用いた台座１の垂直面１３に代わって、計測対象の回転子楔溝部９３の端面９５を当接させる部分であり、この当接した回転子楔溝部９３の端面９５の上端にマイクロメータ２の計測子２３が接触する構成となる。
【００７５】
また、マイクロメータ２は、そのスピンドル２２及び計測子２３がオフセット型台座５の上部フレーム５１を貫通する形で上部フレーム５１の上側から取り付けられる。
【００７６】
なお、回転子楔溝部９３の端面９５を段部垂直面５４に当接させるために、垂直面５２および段部垂直面５４は、それぞれ寸法の和が回転子９の端面９５より大きい寸法に形成され、段部垂直面５４は、端面９５より大きい寸法に形成される。
【００７７】
また、回転子楔溝部９３の傾斜面９４をオフセット型台座５の固定端傾斜面５６に当接させるために、固定端傾斜面５６は回転子楔溝部９３の傾斜面９４より小さい寸法に形成され、固定端傾斜面１２の垂直面１３に対する傾斜角度は、端面９５に対する傾斜面９４の傾斜角度と全く同じである。
【００７８】
なお、これらの条件を満たすものであれば、オフセット型台座５の構成は別のものであっても差し支えない。
【００７９】
次に、前記構成による第３の回転子計測装置を用いた回転子楔溝部９３の端面部の計測手順について説明する。
【００８０】
まず、回転子楔溝部９３の端面部の計測量を校正するために、前記第１実施形態と同様の基準ブロック３を用意し、この基準ブロック３の傾斜面３１をオフセット型台座５の固定端傾斜面５６に当接させるとともに、基準ブロック３の端面３２を段部垂直面５４に当接させる。
【００８１】
そして、前記第１実施形態と同様に、マイクロメータ２の計測子２３を基準ブロック３の上部水平面３３に接触させたうえで、マイクロメータ２の目盛り２４が示す値を読み取り、このとき読み取った目盛り２４の値をＡとして、基準ブロック３の端面部の厚さｔ１をＢとしたときの器差Ｃを算出する。
【００８２】
次に、基準ブロック３に代えて、回転子９の傾斜面９４を固定端傾斜面５６に当接させるとともに、回転子９の端面９５を段部垂直面５４に当接させた上で、前記第１実施形態と同様にマイクロメータ２を操作して、計測子２３を回転子９の表面９６に接触させて目盛り２４に示される値を読み取る。
【００８３】
そして、（２）式に従って、マイクロメータ２の目盛り２４に示される値であるＤおよび先程求めた器差Ｃに基づいて、回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２である算出値Ｅを算出する。
【００８４】
したがって、前記構成の第３の回転子計測装置によれば、段部垂直面５４および固定端傾斜面５６を有するオフセット型台座５にマイクロメータ２を取り付けて、まず、端面部の厚さｔ１が既知の基準ブロック３をオフセット型台座５に当接させた状態でマイクロメータ２による端面部の厚さｔ１の計測を行い、器差を算出した上で、代わって回転子楔溝部９３をオフセット型台座５に当接させ、マイクロメータ２の計測子２３を回転子９の表面９６に接触させた上で、回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２を計測し、この計測値に器差を反映させて、正確な値を算出するので、回転子９の直径が小さい場合でも、回転子楔溝部９３の端面部の正確な厚さを知ることができる。
【００８５】
なお、本実施形態においては、オフセット型台座５を、固定端傾斜面５６が含まれる下部台座および上部フレーム５１が含まれる上部台座に分割し、この下部台座を、前記第２実施形態と同様に任意の傾斜面および端面を有する各回転子楔溝部９３の形状に対応させて交換可能な構成としてもよい。
【００８６】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
【００８７】
上記図４に示すように、回転子９の表面９６に計測子２３を接触させて計測をした場合に、表面９６に凹凸またはゴミなどが存在する、あるいは、機械加工に伴って、表面９６にバリまたはエッジなどが生じている場合には正確な計測が出来ない。そこで、回転子９の表面９６の状態に関わらず、回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２を計測出来るようにするのが、この第４実施形態の趣旨である。
【００８８】
図８は、本発明の第４実施形態に係わる第４の回転子計測装置の側面を示す図である。
【００８９】
同図に示すように、この第４の回転子計測装置は、前記第１実施形態と同様の台座１およびこの台座１に取り付けられるマイクロメータ２を含んだ構成である。
【００９０】
なお、このマイクロメータ２は、前記第1実施形態で用いたものと同じである。ただし、このマイクロメータ２の先端の計測子２３は、球面状に加工された形状になっている。
【００９１】
この場合の、基準ブロック３を用いた計測値の校正、および計測対象である回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２の計測手順は前記第１実施形態のそれと同じである。
【００９２】
したがって、前記構成の第４の回転子計測装置によれば、マイクロメータ２の計測子２３の先端形状が球面形状になっていて、計測子２３と表面９６との接触状態を点接触にすることができるので、回転子９の表面９６の凹凸、ゴミ、機械加工に伴うバリ、エッジなどの影響を受けずに回転子楔溝部９３の端面部の厚さを正確に知ることができる。
【００９３】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
【００９４】
上記図４に示すように、マイクロメータ２を用いて回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２の計測をした場合には、マイクロメータ２の目盛り２４の読み取り部分が計測者の視点に対して見えない位置に移動してしまう場合があり、即座に計測値を判断出来なくなってしまう。そこで、計測を行った場合に常に一目で回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２の計測値を計測出来るようにするのが、この第５実施形態の趣旨である。
【００９５】
図９は、本発明の第５実施形態に係わる第５の回転子計測装置の側面を示す図である。
【００９６】
同図に示すように、この第５の回転子計測装置は、前記第１実施形態と同様の台座１およびこの台座１に取り付けられるダイアルゲージ６を含んだ構成である。
【００９７】
このダイアルゲージ６は、目盛り部６１、ステム６２、スピンドル６３および計測子６４で構成されており、スピンドル６３を上下に移動させることで、目盛り部６１の指針が動作する。なお、ダイアルゲージ６は、前記第1実施形態で用いたマイクロメータ２と比較して、スピンドル６３の上下により計測対象を長手方向に連続して簡単に計測出来る利点を有する。
【００９８】
このダイアルゲージ６は、そのスピンドル６３及び計測子６４が台座１の上部フレーム１４を貫通する形で上部フレーム１４の上側から取り付けられる。
【００９９】
次に、前記構成による第５の回転子計測装置を用いた回転子楔溝部９３の端面部の計測手順について説明する。
【０１００】
まず、前記第１実施形態と同様の基準ブロック３を台座１に当接させるとともに、ダイアルゲージ６の計測子６４を基準ブロック３の上部水平面３３に接触させて、目盛り部６１が示す値を読み取る。
【０１０１】
この時の目盛り部６１が示す値は、本来、基準ブロック３の端面部寸法ｔ１と同一となるべきなのだが、台座１の使用状況などによる形状の変化により、一致しない場合があるので、このとき読み取った目盛り２４の値をＡとして、基準ブロック３の端面部の厚さｔ１をＢとしたときの器差Ｃを算出する。
【０１０２】
そして、基準ブロック３に代えて、回転子９の傾斜面９４を台座１の固定端傾斜面１２に当接させるとともに、端面９５を台座１の垂直面１３に当接させた上で、ダイアルゲージ６を操作して、計測子６４を回転子９の表面９６に接触させて目盛り部６１が示す値を読み取る。
【０１０３】
そして、（２）式に従って、ダイアルゲージ６の目盛り部６１が示す値であるＤおよび先程求めた器差Ｃに基づいて、回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２である算出値Ｅを算出する。
【０１０４】
したがって、前記構成の第５の回転子計測装置によれば、固定端傾斜面１２と垂直面１３を有する台座１にダイアルゲージ６を取り付けた上で、まず、端面部の厚さｔ１が既知の基準ブロック３を台座１に当接させた状態で、ダイアルゲージ６により端面部の厚さｔ１の計測を行い、器差を算出した上で、代わって回転子楔溝部９３を台座１に当接させて計測を行い、この計測値に器差を反映させて、正確な値を算出するので、計測値の読み取りが容易になる上、計測する作業者の計測時の姿勢が不適切な状態であっても操作が簡単になるために、回転子楔溝部９３の端面部の厚さを迅速かつ容易に計測することが可能になる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の請求項１に係わる計測冶具によれば、台座の固定端の傾斜面と被計測部材の傾斜面および台座の端面当接部と被計測部材の端面をそれぞれ隙間なく接触させて、計測器により被計測部材の端面部の厚さを計測できるようになる。
【０１０６】
また、本発明の請求項２に係わる計測冶具によれば、台座の固定端の傾斜面と基準部材の傾斜面および台座の端面当接部と基準部材の端面をそれぞれ接触させて、計測器による基準部材の端面部の寸法の計測を行い、この計測値と基準部材の端面部の寸法とを比較して計測量を校正した上で、台座の固定端の傾斜面と被計測部材の傾斜面および台座の端面当接部と被計測部材の端面をそれぞれ隙間なく接触させて、計測器により被計測部材の端面部の厚さを計測できるようになる。
【０１０７】
また、本発明の請求項３に係わる計測冶具によれば、異なる傾斜角度を有する被計測部材に合わせて交換可能な台座の固定端の傾斜面と被計測部材の傾斜面および台座の端面当接部と被計測部材の端面とをそれぞれ隙間なく接触させて、計測器により被計測部材の端面部の厚さを計測できるようになる。
【０１０８】
したがって、本発明は、例えば回転子楔溝部などの曲面または傾斜面からなる部材の寸法を高精度で計測することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係わる第１の回転子計測装置の側面を示す図。
【図２】同実施形態に係わる第１の回転子計測装置に基準ブロックを当接させた状態を示す側面図。
【図３】同実施形態に係わる第１の回転子計測装置による計測手順を示すフローチャート。
【図４】同実施形態に係わる第１の回転子計測装置に回転子楔溝部を当接させた状態を示す側面図。
【図５】本発明の第２実施形態に係わる第２の回転子計測装置の側面を示す図。
【図６】同実施形態に係わる第２の回転子計測装置において、下部台座を延長型下部台座に代えた状態を示す図。
【図７】本発明の第３実施形態に係わる第３の回転子計測装置の側面を示す図。
【図８】本発明の第４実施形態に係わる第４の回転子計測装置の側面を示す図。
【図９】本発明の第５実施形態に係わる第５の回転子計測装置の側面を示す図。
【図１０】回転電動機の一種であるタービン発電機の回転子を回転軸に直交する面から見た断面図。
【図１１】回転子内のスロットに回転子コイルおよびスロット楔を収めた状態を示す断面図。
【符号の説明】
１・・・台座（冶具台座）
２・・・マイクロメータ
３・・・基準ブロック
４・・・交換型台座
５・・・オフセット型台座
６・・・ダイアルゲージ
９・・・回転子
１１・・・固定端
１２・・・固定端傾斜面
１３・・・垂直面
１４・・・上部フレーム
２１・・・回転部
２２・・・スピンドル
２３・・・計測子
２４・・・目盛り
３１・・・基準ブロック傾斜面
３２・・・基準ブロック端面
３３・・・基準ブロック上部水平面
４１・・・上部台座
４２・・・下部台座
４３・・・交換型台座固定端傾斜面
４４・・・交換型台座垂直面
４５・・・交換型台座固定端
４６・・・交換型台座上部フレーム
４７・・・ネジ
４８・・・延長型下部台座
５１・・・オフセット型台座上部フレーム
５２・・・オフセット型台座垂直面
５３・・・オフセット型台座段部水平面
５４・・・オフセット型台座段部垂直面
５５・・・オフセット型台座固定端
５６・・・オフセット型台座固定端傾斜面
６１・・・ダイアルゲージ目盛り部
６２・・・ダイアルゲージステム
６３・・・ダイアルゲージスピンドル
６４・・・ダイアルゲージ計測子
９１・・・スロット（スロット溝）
９２・・・コイルスロット部
９３・・・回転子楔溝部
９４・・・回転子楔溝部傾斜面
９５・・・回転子楔溝部端面
９６・・・回転子表面
９７・・・回転子コイル
９８・・・スロット楔
ｔ１・・・基準ブロックの端面部の厚さ
ｔ２・・・回転子楔溝部の端面部の厚さ
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電動機の機械加工に係る寸法計測に用いられる計測冶具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、回転電動機の一種であるタービン電動機の回転子９を回転軸に直交する面から見た断面図である。
【０００３】
同図に示すように、この回転子９には、内部に溝となるスロット９１が設けられ、このスロット９１には、コイルスロット部９２、回転子楔溝部９３が形成され、この回転子楔溝部９３には、傾斜面９４および端面９５が形成される。
【０００４】
また、このスロット９１は、回転子９の中心より放射状に複数設けられる。
【０００５】
コイルスロット部９２は、その断面形状が概ね長方形であり、また、長手方向がスロット９１の中心軸に対して平行である。
【０００６】
回転子楔溝部９３は、スロット９１の内側に対して、左右にフランジが張り出た形状となる。
【０００７】
傾斜面９４は、回転子９の表面９６に対して傾斜面となる。
【０００８】
また、端面９５は、表面９６に対する軸線と平行になる。
【０００９】
図１１は、回転子９内のスロット９１に回転子コイル９７およびスロット楔９８を収めた状態を示す断面図である。
【００１０】
同図に示すように、回転子９のコイルスロット部９１には、タービン電動機の回転子コイル９７が収められ、回転子楔溝部９３には、回転子コイル９７をスロット９１内に固定するスロット楔９８が収められる。
【００１１】
回転子楔溝部９３の形状はタービン発電機の発電効率に影響を与えるので、この回転子楔溝部９３の正確な寸法の計測を行う必要があるのだが、この計測に用いられる計測器はノギスまたはマイクロメータ等であり、これらの計測器を回転子楔溝部９３に当接して計測していた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、回転子９の表面９６は曲面であるので、単にノギスまたはマイクロメータ等で回転子楔溝部９３の端面部の寸法を計測したのでは、端面９５からの距離によって数値が大きく異なり、十分な計測精度を得ることが出来ない問題があった。また、基準となるゲージを使用した場合には、加工した回転子楔溝部９３とゲージのそれぞれの寸法が一致しているかどうかは確認出来ても、回転子楔溝部９３の端面部の寸法の値そのものを計測することは出来ない問題があった。
【００１３】
本発明は、前記課題に鑑みなされたもので、例えば回転子楔溝部などの、曲面または傾斜面からなる部材の寸法を高精度で計測することが可能になる計測冶具を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の請求項１に係わる計測冶具は、端面を挟んで、曲面と傾斜面とが相対向する被計測部材の端面部の厚さを計測する計測冶具であって、前記被計測部材の端面に隙間無く当接する端面当接部および前記被計測部材の傾斜面と同傾斜角度の傾斜面をもつ固定端を有する台座と、この台座に対して取り付けられ、前記被計測部材の端面部の厚さを計測する計測器とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
つまり、本発明の請求項１に係わる計測冶具では、台座の固定端の傾斜面と被計測部材の傾斜面および台座の端面当接部と被計測部材の端面をそれぞれ隙間なく接触させて、計測器により被計測部材の端面部の厚さを計測することになる。
【００１６】
また、本発明の請求項２に係わる計測冶具は、請求項１に記載の計測冶具であって、前記台座の固定端の傾斜面と同傾斜角度である傾斜面および厚さが既知である端面部を有する基準部材を用いて計測値を校正することを特徴とする。
【００１７】
つまり、本発明の請求項２に係わる計測冶具では、台座の固定端の傾斜面と基準部材の傾斜面および台座の端面当接部と基準部材の端面をそれぞれ接触させて、計測器による基準部材の端面部の寸法の計測を行い、この計測値と基準部材の端面部の寸法とを比較して計測量を校正した上で、台座の固定端の傾斜面と被計測部材の傾斜面および台座の端面当接部と被計測部材の端面をそれぞれ隙間なく接触させて、計測器により被計測部材の端面部の厚さを計測することになる。
【００１８】
また、本発明の請求項３に係わる計測冶具は、請求項１または請求項２に記載の計測冶具であって、前記台座の固定端を、異なる傾斜角度を有する複数の固定端に交換可能とし、任意の傾斜面の傾斜角度を有する前記被計測部材に対応することを特徴とする。
【００１９】
つまり、本発明の請求項３に係わる計測冶具では、異なる傾斜角度を有する被計測部材に合わせて交換可能な台座の固定端の傾斜面と被計測部材の傾斜面および台座の端面当接部と被計測部材の端面とをそれぞれ隙間なく接触させて、計測器により被計測部材の端面部の厚さを計測することになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第1実施形態）
以下図面により本発明の第１実施形態について説明する。
【００２１】
図１は、本発明の第１実施形態に係わる第１の回転子計測装置の側面を示す図である。
【００２２】
同図に示すように、この第１の回転子計測装置は、台座（冶具台座）１およびこの台座1に対して取り付けられるとともに、回転子楔溝部９３の端面部の計測に用いるマイクロメータ２を含んだ構成である。
【００２３】
まず、台座１は略端面コ字状であり、この台座１の内壁面が、上辺である上部フレーム１４に対して垂直である垂直面１３および、下辺を形成する固定端１１の上面に固定端傾斜面１２として形成される。
【００２４】
なお、垂直面１３は、回転子楔溝部９３の端面９５を当接させるために、端面９５より大きい寸法に形成され、固定端傾斜面１２は、回転子楔溝部９３の傾斜面９４を当接させるために、傾斜面９４より小さい寸法に形成され、固定端傾斜面１２の垂直面１３に対する傾斜角度は、傾斜面９４に対する端面９５の傾斜角度と全く同じ角度に形成される。
【００２５】
マイクロメータ２は、回転部２１、スピンドル２２および計測子２３を含んだ構成であり、回転部２１にスピンドル２２が取り付けられ、このスピンドル２２の先端に計測子２３が設けられる。
【００２６】
このマイクロメータ２は、そのスピンドル２２及び計測子２３が台座１の上部フレーム１４を貫通する形で上部フレーム１４の上側から取り付けられる。
【００２７】
マイクロメータ２の回転部２１は、回転子楔溝部９３の端面部の寸法を計測するユーザの操作により左右に回転させることが可能であり、この回転部２１の回転に連動して、スピンドル２２および計測子２３が上下に移動する。
【００２８】
そして、回転部２１の下部には、計測対象の計測値すなわち回転子楔溝部９３の端面部の厚さを示す目盛り２４が刻まれる。
【００２９】
つまり、この目盛り２４が示す計測値の変化がスピンドル２２の移動量となる。
【００３０】
なお、回転子楔溝部９３の端面９５を台座１の垂直面１３に当接させて、マイクロメータ２の計測子２３を表面９６に接触させたときに目盛り２４が示す値は、回転子楔溝部９３の厚さの値を示すものとする。
【００３１】
なお、これらの条件を満たすものであれば、台座１の構成は別のものであっても差し支えない。
【００３２】
次に、前記構成による第１の回転子計測装置を用いた回転子楔溝部９３の端面部の計測手順について説明する。
【００３３】
図２は、同実施形態に係わる第１の回転子計測装置に基準ブロック３を当接させた状態を示す側面図である。
【００３４】
図３は、同実施形態に係わる第１の回転子計測装置による計測手順を示すものである。
【００３５】
図２に示すように、回転子楔溝部９３の端面部の厚さを計測するのに先立って、基準ブロック３を用意する。
【００３６】
この基準ブロック３は、傾斜面９４の傾斜角度と同じであって、かつ台座１の固定端傾斜面１２と当接させることができる傾斜面３１および垂直面１３と当接させることができる端面３２を有するとともに、かつ、端面部の厚さｔ１が既知の部材である。
【００３７】
基準ブロック３を用いるのは、台座１に対して回転子楔溝部９３を当接させて、マイクロメータ２により計測を行った値が正確でない場合があり、計測量の校正を行う必要があるためである。
【００３８】
そして、基準ブロック３の傾斜面３１を台座１の固定端傾斜面１２に当接させるとともに、この基準ブロック３の端面３２を台座１の垂直面１３に当接させる。
【００３９】
次に、マイクロメータ２の計測子２３を基準ブロック３の上部水平面３３に接触させて、マイクロメータ２の目盛り２４が示す値（計測値）を読み取る（ステップＳ１）。
【００４０】
この時に、マイクロメータ２の目盛り２４が示す値は、本来、基準ブロック３の端面部の厚さｔ１と同一となるべきなのだが、台座１の使用状況などによる形状の変化により一致しない場合がある。
【００４１】
この計測値のずれは、基準ブロック３に代えて、計測対象である回転子楔溝部９３の端面部の寸法を計測した場合でも同様に生ずることになるので、この計測値のずれ、すなわち既知である基準ブロック３の端面部の厚さｔ１とマイクロメータ２の目盛り２４が示す値との差を器差として計測する。
【００４２】
つまり、マイクロメータ２による基準ブロック３の端面部の厚さｔ１を計測したときの目盛り２４の値がＡであって、基準ブロック３の端面部の厚さｔ１の既知の値がＢである場合には、器差であるＣは、
Ｃ＝Ａ−Ｂ ・・・（１）
により求められる（ステップＳ２）。
【００４３】
図４は、同実施形態に係わる第１の回転子計測装置に回転子楔溝部９３を当接させた状態を示す側面図である。
【００４４】
次に、同図に示すように、台座１の固定端傾斜面１２に回転子９の傾斜面９４を当接させるとともに、台座１の垂直面１３に端面９５を当接させる。
【００４５】
そして、マイクロメータ２の回転部２１を操作して、当該マイクロメータ２の計測子２３を回転子９の表面９６に接触させて、マイクロメータ２の目盛り２４が示す値を読み取る（ステップＳ３）。
【００４６】
この時、マイクロメータ２の目盛り２４が示す値には、先程算出した器差Ｃが反映されていないので、回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２の値ではない。そこで、マイクロメータ２の計測値に器差Ｃを反映させて、回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２を算出する。
【００４７】
つまり、マイクロメータ２により回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２を計測したときの目盛り２４の読み取り値がＤであるときは、回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２であるＥは、
Ｅ＝Ｄ−Ｃ ・・・（２）
により求められることになる（ステップＳ４）。
【００４８】
したがって、前記構成の第１の回転子計測装置によれば、固定端傾斜面１２および垂直面１３を有する台座１にマイクロメータ２を取り付けた上で、まず、端面部の厚さｔ１が既知の基準ブロック３を台座１に当接させた状態でマイクロメータ２により基準ブロック３の端面部の厚さｔ１の計測を行い、器差を算出した上で、代わって計測対象の回転子楔溝部９３を台座１に当接させて、回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２の計測を行い、この計測値に器差を反映させて、正確な値を算出するので、回転子楔溝部９３の端面部の厚さを計測することができる。また、機械加工をするにあたり、正確な目安寸法を得ることが出来るともに加工後の寸法計測が容易になる。
【００４９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００５０】
上記図１０における回転子９の直径が異なる場合、あるいはタービン発電機の種類が異なるなどの理由で傾斜面９４の傾斜角度が異なる場合には、前記第１実施形態で用いた台座１に代えて、傾斜面９４と当接できる固定端傾斜面１２を有する台座１を用いる必要があるが、回転子９の直径またはタービン発電機の種類が異なるたびに新たに台座１を用意していたのでは、台座１の製造コストおよびマイクロメータ２を着脱する手間が多大になってしまう。そこで、タービン発電機の形状あるいは傾斜面９４の傾斜角度が変化した際の回転子楔溝部９３の端面部の計測にあたって、部品の交換を簡単にするのが、この第２実施形態の趣旨である。
【００５１】
図５は、本発明の第２実施形態に係わる第２の回転子計測装置の側面を示す図である。
【００５２】
同図に示すように、この第２の回転子計測装置は、交換型台座４およびこの交換型台座４に取り付けられるマイクロメータ２を含んだ構成である。
【００５３】
なお、このマイクロメータ２は、前記第1実施形態で用いたものと同じである。
【００５４】
交換型台座４は、マイクロメータ２が取り付けられる上部台座４１およびこの上部台座４１に取り付けられる下部台座４２で構成され、この下部台座４２は上部台座４１に対して、例えば、ネジ４７による螺合により、異なる傾斜角度をもつ別の下部台座４２をそれぞれ取り付けることが可能である。
【００５５】
上部台座４１と下部台座４２を組み合わせた交換型台座４は、前記第1実施形態で用いた台座１と同様に略断面コ字状なっており、この交換型台座４の内壁面は、上辺である上部フレーム４６に対して垂直である垂直面４４および、交換型台座４の下辺を形成する固定端４５の上面に固定端傾斜面４３として形成される。
【００５６】
下部台座４２の固定端傾斜面４３は、傾斜面９４より小さい寸法に形成され、固定端傾斜面４３の垂直面４４に対する傾斜角度は、計測対象である傾斜面９４の端面９５に対する傾斜角度と同じ傾斜角度に形成される。
【００５７】
また、上部台座４１の垂直面４４は、端面９５より大きい寸法に形成される。
【００５８】
また、前記第１実施形態と同様のマイクロメータ２が上部台座４１の上部フレーム４６を貫通する形で上部フレーム４６の上側から取り付けられる。
【００５９】
なお、これらの条件を満たすものであれば、交換型台座４の構成は別のものであっても差し支えない。
【００６０】
次に、前記構成による第２の回転子計測装置を用いた回転子楔溝部９３の端面部の計測手順について説明する。
【００６１】
まず、第２の回転子計測装置による回転子楔溝部９３の端面部の計測量を校正するために、前記第１実施形態と同様の基準ブロック３を用意し、この基準ブロック３の傾斜面３１を下部台座４２の固定端傾斜面４３に当接させるとともに、基準ブロック３の端面３２を上部台座４１の垂直面４４に当接させる。
【００６２】
そして、前記第１実施形態と同様に、マイクロメータ２の計測子２３を基準ブロック３の上部水平面３３に接触させたうえで、マイクロメータ２の目盛り２４が示す値を読み取り、このとき読み取った目盛り２４の値をＡとして、基準ブロック３の端面部の厚さｔ１をＢとしたときの器差Ｃを算出する。
【００６３】
そして、基準ブロック３に代えて、回転子９の傾斜面９４を下部台座４２の固定端傾斜面４３に当接させるとともに、端面９５を上部台座の垂直面４４に当接させた上で、前記第１実施形態と同様にマイクロメータ２を操作して、計測子２３を回転子９の表面９６に接触させて、目盛り２４が示す値を読み取る。
【００６４】
そして、（２）式に従って、マイクロメータ２の目盛り２４が示す値であるＤおよび先程求めた器差Ｃに基づいて、回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２である算出値Ｅを算出する。
【００６５】
したがって、前記構成の第２の回転子計測装置によれば、固定端傾斜面４３と垂直面４４を有する交換型台座４にマイクロメータ２を取り付けた上で、計測対象の回転子楔溝部９３の形状に対応した固定端４５を有する下部台座４２を上部台座４１に対して取り付けた上で、まず、端面部の厚さｔ１が既知の基準ブロック３を交換型台座４に当接させた状態でマイクロメータ２により端面部の厚さｔ１の計測を行って器差を算出する。代わって、回転子９の回転子楔溝部９３を交換型台座４に当接させて、マイクロメータ２の計測子２３を回転子９の上部に接触させた上で端面部の厚さｔ２を計測し、この計測値に器差を反映させて正確な値を算出するので、傾斜面９４の傾斜角度がそれぞれ異なる各回転子楔溝部９３の端面部の正確な厚さを計測することができる。
【００６６】
図６は、同実施形態に係わる第２の回転子計測装置において、下部台座４２を延長型下部台座４８に代えた状態を示す図である。
【００６７】
なお、本実施形態では、図６に示すように、回転子楔溝部９３の端面９５の寸法が垂直面４４の寸法より大きい場合に、交換型台座４の下部台座４２を、垂直面４４の延長部分を有する延長型下部台座４８に代えた構成としてもよい。これにより垂直面４４の寸法を変更することが出来るので、回転子楔溝部９３の端面９５の寸法が異なる各回転子９の回転子楔溝部９３の端面部を測定する場合において、交換型台座４の一部を交換するのみで済むようになる。
【００６８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【００６９】
上記図１０における回転子９の直径が小さく回転子９の表面９６の曲率が大きくなる場合には、上記図４に示すように、その回転子９の表面９６にマイクロメータ２の計測子２３を接触させて回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２を計測しても、計測子２３の接触位置が安定せずに正しい計測値を求めることができない場合がある。そこで、表面９６の曲率の大小に関わらず、回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２を正確に計測することが出来るようにするのが、この第３実施形態の趣旨である。
【００７０】
図７は、本発明の第３実施形態に係わる第３の回転子計測装置の側面を示す図である。
【００７１】
同図に示すように、この第３の回転子計測装置は、オフセット型台座５およびこのオフセット型台座５に取り付けられるマイクロメータ２を含んだ構成である。
【００７２】
なお、このマイクロメータ２は、前記第1実施形態で用いたものと同じである。
【００７３】
このオフセット型台座５の内壁面は、オフセット型台座５の上辺である上部フレーム５１に対して垂直である垂直面５２、この垂直面５２に対して垂直であるとともに上部フレーム４６に対して平行である段部水平面５３、この段部水平面５７に対して垂直である段部垂直面５４、および、この段部垂直面５４に対して所定の傾斜角度を有するとともにオフセット型台座５の下辺を形成する固定端５５の上面である固定端傾斜面５６として形成される。
【００７４】
段部垂直面５４は、前記第１実施形態で用いた台座１の垂直面１３に代わって、計測対象の回転子楔溝部９３の端面９５を当接させる部分であり、この当接した回転子楔溝部９３の端面９５の上端にマイクロメータ２の計測子２３が接触する構成となる。
【００７５】
また、マイクロメータ２は、そのスピンドル２２及び計測子２３がオフセット型台座５の上部フレーム５１を貫通する形で上部フレーム５１の上側から取り付けられる。
【００７６】
なお、回転子楔溝部９３の端面９５を段部垂直面５４に当接させるために、垂直面５２および段部垂直面５４は、それぞれ寸法の和が回転子９の端面９５より大きい寸法に形成され、段部垂直面５４は、端面９５より大きい寸法に形成される。
【００７７】
また、回転子楔溝部９３の傾斜面９４をオフセット型台座５の固定端傾斜面５６に当接させるために、固定端傾斜面５６は回転子楔溝部９３の傾斜面９４より小さい寸法に形成され、固定端傾斜面１２の垂直面１３に対する傾斜角度は、端面９５に対する傾斜面９４の傾斜角度と全く同じである。
【００７８】
なお、これらの条件を満たすものであれば、オフセット型台座５の構成は別のものであっても差し支えない。
【００７９】
次に、前記構成による第３の回転子計測装置を用いた回転子楔溝部９３の端面部の計測手順について説明する。
【００８０】
まず、回転子楔溝部９３の端面部の計測量を校正するために、前記第１実施形態と同様の基準ブロック３を用意し、この基準ブロック３の傾斜面３１をオフセット型台座５の固定端傾斜面５６に当接させるとともに、基準ブロック３の端面３２を段部垂直面５４に当接させる。
【００８１】
そして、前記第１実施形態と同様に、マイクロメータ２の計測子２３を基準ブロック３の上部水平面３３に接触させたうえで、マイクロメータ２の目盛り２４が示す値を読み取り、このとき読み取った目盛り２４の値をＡとして、基準ブロック３の端面部の厚さｔ１をＢとしたときの器差Ｃを算出する。
【００８２】
次に、基準ブロック３に代えて、回転子９の傾斜面９４を固定端傾斜面５６に当接させるとともに、回転子９の端面９５を段部垂直面５４に当接させた上で、前記第１実施形態と同様にマイクロメータ２を操作して、計測子２３を回転子９の表面９６に接触させて目盛り２４に示される値を読み取る。
【００８３】
そして、（２）式に従って、マイクロメータ２の目盛り２４に示される値であるＤおよび先程求めた器差Ｃに基づいて、回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２である算出値Ｅを算出する。
【００８４】
したがって、前記構成の第３の回転子計測装置によれば、段部垂直面５４および固定端傾斜面５６を有するオフセット型台座５にマイクロメータ２を取り付けて、まず、端面部の厚さｔ１が既知の基準ブロック３をオフセット型台座５に当接させた状態でマイクロメータ２による端面部の厚さｔ１の計測を行い、器差を算出した上で、代わって回転子楔溝部９３をオフセット型台座５に当接させ、マイクロメータ２の計測子２３を回転子９の表面９６に接触させた上で、回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２を計測し、この計測値に器差を反映させて、正確な値を算出するので、回転子９の直径が小さい場合でも、回転子楔溝部９３の端面部の正確な厚さを知ることができる。
【００８５】
なお、本実施形態においては、オフセット型台座５を、固定端傾斜面５６が含まれる下部台座および上部フレーム５１が含まれる上部台座に分割し、この下部台座を、前記第２実施形態と同様に任意の傾斜面および端面を有する各回転子楔溝部９３の形状に対応させて交換可能な構成としてもよい。
【００８６】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
【００８７】
上記図４に示すように、回転子９の表面９６に計測子２３を接触させて計測をした場合に、表面９６に凹凸またはゴミなどが存在する、あるいは、機械加工に伴って、表面９６にバリまたはエッジなどが生じている場合には正確な計測が出来ない。そこで、回転子９の表面９６の状態に関わらず、回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２を計測出来るようにするのが、この第４実施形態の趣旨である。
【００８８】
図８は、本発明の第４実施形態に係わる第４の回転子計測装置の側面を示す図である。
【００８９】
同図に示すように、この第４の回転子計測装置は、前記第１実施形態と同様の台座１およびこの台座１に取り付けられるマイクロメータ２を含んだ構成である。
【００９０】
なお、このマイクロメータ２は、前記第1実施形態で用いたものと同じである。ただし、このマイクロメータ２の先端の計測子２３は、球面状に加工された形状になっている。
【００９１】
この場合の、基準ブロック３を用いた計測値の校正、および計測対象である回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２の計測手順は前記第１実施形態のそれと同じである。
【００９２】
したがって、前記構成の第４の回転子計測装置によれば、マイクロメータ２の計測子２３の先端形状が球面形状になっていて、計測子２３と表面９６との接触状態を点接触にすることができるので、回転子９の表面９６の凹凸、ゴミ、機械加工に伴うバリ、エッジなどの影響を受けずに回転子楔溝部９３の端面部の厚さを正確に知ることができる。
【００９３】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
【００９４】
上記図４に示すように、マイクロメータ２を用いて回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２の計測をした場合には、マイクロメータ２の目盛り２４の読み取り部分が計測者の視点に対して見えない位置に移動してしまう場合があり、即座に計測値を判断出来なくなってしまう。そこで、計測を行った場合に常に一目で回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２の計測値を計測出来るようにするのが、この第５実施形態の趣旨である。
【００９５】
図９は、本発明の第５実施形態に係わる第５の回転子計測装置の側面を示す図である。
【００９６】
同図に示すように、この第５の回転子計測装置は、前記第１実施形態と同様の台座１およびこの台座１に取り付けられるダイアルゲージ６を含んだ構成である。
【００９７】
このダイアルゲージ６は、目盛り部６１、ステム６２、スピンドル６３および計測子６４で構成されており、スピンドル６３を上下に移動させることで、目盛り部６１の指針が動作する。なお、ダイアルゲージ６は、前記第1実施形態で用いたマイクロメータ２と比較して、スピンドル６３の上下により計測対象を長手方向に連続して簡単に計測出来る利点を有する。
【００９８】
このダイアルゲージ６は、そのスピンドル６３及び計測子６４が台座１の上部フレーム１４を貫通する形で上部フレーム１４の上側から取り付けられる。
【００９９】
次に、前記構成による第５の回転子計測装置を用いた回転子楔溝部９３の端面部の計測手順について説明する。
【０１００】
まず、前記第１実施形態と同様の基準ブロック３を台座１に当接させるとともに、ダイアルゲージ６の計測子６４を基準ブロック３の上部水平面３３に接触させて、目盛り部６１が示す値を読み取る。
【０１０１】
この時の目盛り部６１が示す値は、本来、基準ブロック３の端面部寸法ｔ１と同一となるべきなのだが、台座１の使用状況などによる形状の変化により、一致しない場合があるので、このとき読み取った目盛り２４の値をＡとして、基準ブロック３の端面部の厚さｔ１をＢとしたときの器差Ｃを算出する。
【０１０２】
そして、基準ブロック３に代えて、回転子９の傾斜面９４を台座１の固定端傾斜面１２に当接させるとともに、端面９５を台座１の垂直面１３に当接させた上で、ダイアルゲージ６を操作して、計測子６４を回転子９の表面９６に接触させて目盛り部６１が示す値を読み取る。
【０１０３】
そして、（２）式に従って、ダイアルゲージ６の目盛り部６１が示す値であるＤおよび先程求めた器差Ｃに基づいて、回転子楔溝部９３の端面部の厚さｔ２である算出値Ｅを算出する。
【０１０４】
したがって、前記構成の第５の回転子計測装置によれば、固定端傾斜面１２と垂直面１３を有する台座１にダイアルゲージ６を取り付けた上で、まず、端面部の厚さｔ１が既知の基準ブロック３を台座１に当接させた状態で、ダイアルゲージ６により端面部の厚さｔ１の計測を行い、器差を算出した上で、代わって回転子楔溝部９３を台座１に当接させて計測を行い、この計測値に器差を反映させて、正確な値を算出するので、計測値の読み取りが容易になる上、計測する作業者の計測時の姿勢が不適切な状態であっても操作が簡単になるために、回転子楔溝部９３の端面部の厚さを迅速かつ容易に計測することが可能になる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の請求項１に係わる計測冶具によれば、台座の固定端の傾斜面と被計測部材の傾斜面および台座の端面当接部と被計測部材の端面をそれぞれ隙間なく接触させて、計測器により被計測部材の端面部の厚さを計測できるようになる。
【０１０６】
また、本発明の請求項２に係わる計測冶具によれば、台座の固定端の傾斜面と基準部材の傾斜面および台座の端面当接部と基準部材の端面をそれぞれ接触させて、計測器による基準部材の端面部の寸法の計測を行い、この計測値と基準部材の端面部の寸法とを比較して計測量を校正した上で、台座の固定端の傾斜面と被計測部材の傾斜面および台座の端面当接部と被計測部材の端面をそれぞれ隙間なく接触させて、計測器により被計測部材の端面部の厚さを計測できるようになる。
【０１０７】
また、本発明の請求項３に係わる計測冶具によれば、異なる傾斜角度を有する被計測部材に合わせて交換可能な台座の固定端の傾斜面と被計測部材の傾斜面および台座の端面当接部と被計測部材の端面とをそれぞれ隙間なく接触させて、計測器により被計測部材の端面部の厚さを計測できるようになる。
【０１０８】
したがって、本発明は、例えば回転子楔溝部などの曲面または傾斜面からなる部材の寸法を高精度で計測することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係わる第１の回転子計測装置の側面を示す図。
【図２】同実施形態に係わる第１の回転子計測装置に基準ブロックを当接させた状態を示す側面図。
【図３】同実施形態に係わる第１の回転子計測装置による計測手順を示すフローチャート。
【図４】同実施形態に係わる第１の回転子計測装置に回転子楔溝部を当接させた状態を示す側面図。
【図５】本発明の第２実施形態に係わる第２の回転子計測装置の側面を示す図。
【図６】同実施形態に係わる第２の回転子計測装置において、下部台座を延長型下部台座に代えた状態を示す図。
【図７】本発明の第３実施形態に係わる第３の回転子計測装置の側面を示す図。
【図８】本発明の第４実施形態に係わる第４の回転子計測装置の側面を示す図。
【図９】本発明の第５実施形態に係わる第５の回転子計測装置の側面を示す図。
【図１０】回転電動機の一種であるタービン発電機の回転子を回転軸に直交する面から見た断面図。
【図１１】回転子内のスロットに回転子コイルおよびスロット楔を収めた状態を示す断面図。
【符号の説明】
１・・・台座（冶具台座）
２・・・マイクロメータ
３・・・基準ブロック
４・・・交換型台座
５・・・オフセット型台座
６・・・ダイアルゲージ
９・・・回転子
１１・・・固定端
１２・・・固定端傾斜面
１３・・・垂直面
１４・・・上部フレーム
２１・・・回転部
２２・・・スピンドル
２３・・・計測子
２４・・・目盛り
３１・・・基準ブロック傾斜面
３２・・・基準ブロック端面
３３・・・基準ブロック上部水平面
４１・・・上部台座
４２・・・下部台座
４３・・・交換型台座固定端傾斜面
４４・・・交換型台座垂直面
４５・・・交換型台座固定端
４６・・・交換型台座上部フレーム
４７・・・ネジ
４８・・・延長型下部台座
５１・・・オフセット型台座上部フレーム
５２・・・オフセット型台座垂直面
５３・・・オフセット型台座段部水平面
５４・・・オフセット型台座段部垂直面
５５・・・オフセット型台座固定端
５６・・・オフセット型台座固定端傾斜面
６１・・・ダイアルゲージ目盛り部
６２・・・ダイアルゲージステム
６３・・・ダイアルゲージスピンドル
６４・・・ダイアルゲージ計測子
９１・・・スロット（スロット溝）
９２・・・コイルスロット部
９３・・・回転子楔溝部
９４・・・回転子楔溝部傾斜面
９５・・・回転子楔溝部端面
９６・・・回転子表面
９７・・・回転子コイル
９８・・・スロット楔
ｔ１・・・基準ブロックの端面部の厚さ
ｔ２・・・回転子楔溝部の端面部の厚さ
Claims (8)
- 端面を挟んで、曲面と傾斜面とが相対向する被計測部材の端面部の厚さを計測する計測冶具であって、
前記被計測部材の端面に隙間無く当接する端面当接部および前記被計測部材の傾斜面と同傾斜角度の傾斜面をもつ固定端を有する台座と、
この台座に対して取り付けられ、前記被計測部材の端面部の厚さを計測する計測器と、
を備えたことを特徴とする計測冶具。 - 請求項１に記載の計測冶具であって、
前記台座の固定端の傾斜面と同傾斜角度である傾斜面および厚さが既知である端面部を有する基準部材を用いて計測値を校正することを特徴とする計測冶具。 - 請求項１または請求項２に記載の計測冶具であって、
前記台座の固定端を、異なる傾斜角度を有する複数の固定端に交換可能とし、任意の傾斜面の傾斜角度を有する前記被計測部材に対応することを特徴とする計測冶具。 - 請求項３に記載の計測冶具であって、
前記台座の固定端を、前記台座の端面当接部を延長する端面当接部延長部を有する固定端とすることを特徴とする計測冶具。 - 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の計測冶具であって、
前記端面を前記計測器の計測部位に対応した位置に配置したことを特徴とする計測冶具。 - 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の計測冶具であって、
前記計測器の先端の形状を球面形状とすることを特徴とする計測冶具。 - 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の計測冶具であって、
前記計測器をマイクロメータとすることを特徴とする計測冶具。 - 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の計測冶具であって、
前記計測器をダイアルゲージとすることを特徴とする計測冶具。
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