JP3931331B2

JP3931331B2 - 測定装置

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Publication number: JP3931331B2
Application number: JP2002301471A
Authority: JP
Inventors: 和雄中嶋; 秀樹待鳥
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 2002-10-16
Filing date: 2002-10-16
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2022-10-16
Also published as: JP2004138428A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はワークに形成された孔を測定する測定装置に係り、特に孔のテーパーの度合を測定するテーパー孔測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車部品や工作機械部品等に数多く使用されているテーパー孔のテーパーの度合（以下テーパー度と称する）を測定する場合、真円度測定機等を用い、被測定物（以下ワークと称する）を固定して、接触式の検出器を孔の内面に沿って回転させるとともに孔の長手方向に移動させながら測定する方法が主流であった。また、ワークが小物部品の場合は、ワーク回転型の真円度測定機が用いられていた。
【０００３】
また、種々の角度を有する複数のテーパーゲージを用い、テーパー孔に最もフィットするテーパーゲージを選択することにより、テーパー度を測定する方法も行われていた。
【０００４】
その他、図９に示すように、ワークＷに形成された孔Ｔに既知の直径を有する大小２個のボール１５３、及び１５４を挿入し、夫々のボールの孔Ｔの深さ方向の位置を測定することにより、孔Ｔのテーパー度を算出する方法も行われていた。この測定原理を応用した内側テーパ測定器も提案されている。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６１−１６９７０１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、真円度測定機は汎用測定機であり種々の機能が備えられているので、装置自体が高価であり、ベンチゲージや自動機に組込むには不適当であった。また、テーパーゲージを使用する方法は、角度の異なるテーパーゲージを何度も孔に挿入してみなければならず、またゲージのテーパと孔のテーパとが一致しているか否かを自動で判別することが困難で、これも自動機に組込むには不適当な方法であった。
【０００７】
更に、図９に示すような大小２個のボールを孔Ｔに挿入して夫々のボールの位置を測定する方法では、最初に大径のボール１５３を孔Ｔに挿入して位置を測定し、次にボール１５３を孔Ｔから取出してから小径のボール１５４を挿入し、その位置を測定することになり、１つの動作でテーパー度を測定することができなかった。
【０００８】
また、前記特許文献１に記載された内側テーパ測定器は、１つの動作でテーパー度を測定することができるように工夫されているが、前述の他の測定方法と同様にワークの測定面に測定子が接触する接触式測定器であり、測定面に傷や測定痕が付くという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ワークに形成された孔のテーパー度を非接触で、容易に、ワンモーションで測定できる、安価なテーパー孔測定装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ワークに形成された孔のテーパーの度合いを測定する測定装置において、前記孔の開口端を覆うとともに、前記孔に気体の供給及び排出をする第１の流路を有した測定ヘッド本体と、所定の中心間距離をもって連結された大径と小径の球体と、前記球体に形成された気体流通孔を介して前記孔に気体の供給及び排出をする第２の流路を有し、前記測定ヘッド本体に取付けられるとともに、前記大径と小径の球体を保持する球体保持手段と、前記孔に供給する気体の背圧の変化を電気信号に変換する空／電変換器と、を有し、前記ワークに形成された孔に前記大径と小径の球体を挿入するとともに、前記孔に気体を噴射したときの、前記空／電変換器からの信号によって前記孔と前記大径の球体との隙間、及び前記孔と前記小径の球体との隙間を求め、それによって前記孔のテーパーの度合いを求める管制部が設けられていることを特徴としている。
【００１１】
請求項１の発明によれば、テーパー孔の測定装置は、ワークに形成された孔に第１の流路から気体を供給した時に孔に挿入した大径の球体又は小径の球体と孔との隙間、及び第２の流路から気体を供給した時の小径の球体又は大径の球体と孔との隙間を空／電変換器で求めることによって、孔のテーパーの度合いを求めているので、テーパー孔のテーパーの度合を非接触で、容易に、ワンモーションで測定することができ、装置価格も安価である。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、前記空／電変換器を前記第１の流路と第２の流路との間でその接続を切替える切替え手段が設けられていることを特徴としている。
【００１３】
請求項２の発明によれば、大径の球体と孔との隙間、及び小径の球体と孔との隙間の測定を１個の空／電変換器を用い切替え手段で切替えて測定するので、装置価格が低減される。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記大径の球体に形成された気体流通孔と前記小径の球体に形成された気体流通孔とが連結されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項３の発明によれば、小径の球体に形成された気体流通孔が大径の球体に形成された気体流通孔を介して第２の流路に接続されているので、小径の球体から気体を供給したり排出したりすることができる。このため先端が止まり穴であっても小径の球体と穴との隙間を測定することができ、止まり穴のテーパーの度合を測定することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１、２、又は３のうちいずれか１項の発明において、前記大径の球体に形成された気体流通孔には分岐路が設けられ、該分岐路には前記第２の流路から気体が供給された時に前記分岐路を閉じ、前記第２の流路から気体が排出される時には前記分岐路を開く逆止弁が設けられていることを特徴としている。
【００１７】
請求項４の発明によれば、大径の球体に形成された気体流通孔の分岐路には、第２の流路から気体が供給された時に分岐路を閉じ、第２の流路から気体が排出される時には分岐路を開く逆止弁が設けられているので、第２の流路からの気体の排出がスムーズに行われる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１、２、３、又は４のうちいずれか１項の発明において、前記大径の球体と小径の球体とが弾性部材によって連結されていることを特徴としている。
【００１９】
請求項５の発明によれば、小径の球体が弾性部材によって大径の球体に連結されているので、小径の球体とワークに形成された孔とが供給される気体によって容易に自動調心され、測定誤差が軽減される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って、本発明に係る測定装置の好ましい実施の形態について詳説する。尚各図において、同一の部材については同一の番号又は符号を付している。
【００２１】
図１は、本発明に係るワークに形成された孔を測定する測定装置の概念を示す構成図である。測定装置１０は、図１に示すように、測定ヘッド本体１１、球体保持手段１２、大径の球体１３、小径の球体１４、エアの供給を切替える切替え手段としての電磁弁２１、空／電変換器５２（以下Ａ／Ｅ変換機５２と称する）、管制部３０等から構成されている。
【００２２】
測定ヘッド本体１１は、凹状をなした中心部に球体保持手段１２をスライド可能に保持する孔を有し、更に側面にはエアを供給及び排出するための第１の流路１１Ａを有している。また、測定ヘッド本体１１のワークＷの基準面（図では上面）と接する下面にはシールリング１１Ｂが、更に球体保持手段１２を保持する孔部にはシールリング１１Ｃが設けられ、エアー漏れを防止するようになっている。シールリング１１Ｂ、１１Ｃにはゴム製のОーリングが用いられている。
【００２３】
また、測定ヘッド本体１１の下面にはワークＷの孔Ｔと緩く嵌合する凸部１１Ｄが設けられ、孔Ｔに対してラフな心出しを行うガイドになっている。
【００２４】
球体保持手段１２は、エアを供給及び排出するための第２の流路１２Ｂが形成されたロッド１２Ａ、固定ネジ１２Ｄでロッド１２Ａに固定され、ロッド１２Ａの高さ方向の位置決めをする位置決めブロック１２Ｃ、及び中空で可撓性を有する連結部材１２Ｅとから構成されている。
【００２５】
連結部材１２Ｅの先端には、気体流通孔１３Ａ及び気体流通孔１３Ａから枝分かれした分岐路１３Ｂが形成された大径の球体１３が、気体流通孔１３Ａに取付けられた中空のネック１３Ｃを介して保持され、気体流通孔１３Ａ、及び分岐路１３Ｂが連結部材１２Ｅを経由して第２の流路１２Ｂに接続されている。
【００２６】
また、大径の球体１３のネック１３Ｃの反対側にはネック１３Ｄが取付けられており、ネック１３Ｄと小径の球体１４に取付けられたネック１４Ａとが連結部材１５によって接続され、小径の球体１４が大径の球体１３に吊り下げ保持されている。連結部材１５としてはピアノ線が用いられているが、ピアノ線に限らず適度な剛性を有する弾性体であれば、種々の部材が使用できる。
【００２７】
このように２個の球体が連結部材１２Ｅ、及び１５で吊り下げられているため、ワークＷの孔Ｔの種々のテーパに対して簡単にセット替えができ、容易に対応が可能である。
【００２８】
大径の球体１３及び小径の球体１４の直径はどちらも正確に測定されて既知であり、両者の中心間距離も既知の値となっている。
【００２９】
第１の流路１１Ａ及び第２の流路１２Ｂには切替え手段である電磁弁２１を介してＡ／Ｅ変換機５２が接続され、エアー源６０から供給されるエアがこのＡ／Ｅ変換機５２を経由して、チューブ２２で接続された第１の流路１１Ａ又はチューブ２３で接続された第２の流路１２Ｂに供給され、ワークＷに形成された孔Ｔに圧縮空気を送り込むようになっている。
【００３０】
Ａ／Ｅ変換機５２はエアの背圧の変化をベローズと差動変圧器を用いて電気信号に変換するもので、電気信号は管制部３０に送信される。このＡ／Ｅ変換機５２の詳細説明は後述する。
【００３１】
管制部３０は、入出力回路部、ＣＰＵ、メモリ、及び表示部等を有しており、Ａ／Ｅ変換機５２からの測定信号を受信して、ワークＷの孔Ｔのテーパー度を算出する。算出結果は表示部で表示されるとともに、外部に出力されるようになっているので、プリンタ等に記録させることもできる。
【００３２】
次に、Ａ／Ｅ変換機５２の原理について説明する。図２はＡ／Ｅ変換機５２の原理を表わす概念図である。Ａ／Ｅ変換器５２では、図２に示すように、供給されたエアはＡ経路５２ＣとＢ経路５２Ｄとに分岐される。Ｂ経路５２Ｄはノズル５１に連結されるとともに、ベローズ５２Ａ内に連結されている。また、Ａ経路５２Ｃはベローズ格納室に連結されるとともに、零位調整弁５２Ｅを介して大気開放されている。
【００３３】
ノズル５１とワークＷの検出面とのギャップの大きさによって背圧が変化し、Ａ経路５２ＣとＢ経路５２Ｄとに差圧が生じる。この差圧によるベローズ５２Ａの変位を差動変圧器５２Ｂで検出するようになっている。このＡ／Ｅ変換機５２の零点校正と倍率校正は、図２に示すようなワークＷの厚さを測定する場合には、厚さが既知の２種類のマスターゲージを用いて行われ、ワークＷの厚さが正確に測定されるようになっている。
【００３４】
次に、このように構成された測定装置１０の作用について説明する。図３は、本発明の測定装置１０を用いたワークＷの孔Ｔのテーパー度測定を説明する概念図である。孔Ｔのテーパー度を表わす場合、ワークＷの基準面（図３ではワークＷの上面）からの２箇所の距離と夫々の位置における孔Ｔの直径とで表わすことができる。図３（ａ）は大径の球体１３と孔Ｔとの隙間を測定する状態を表わし、図３（ｂ）は小径の球体１４と孔Ｔとの隙間を測定する状態を表わしている（それぞれ図の白抜き矢印でその位置を示している。）。
【００３５】
図３（ａ）に示すように、先ずワークＷの孔Ｔに測定装置１０の小径の球体１４及び大径の球体１３を挿入するとともに、測定ヘッド本体１１で孔Ｔの上部開口部を覆う。この時、大径の球体１３の中心がワークＷの基準面から所定の深さに位置するように、ロッド１２Ａに取付けられている位置決めブロック１２Ｃの位置が調整されている。次に、エアー源６０からの圧縮エアがＡ／Ｅ変換機５２及び電磁弁２１を経由して第１の流路１１Ａに供給される。
【００３６】
第１の流路１１Ａに供給された圧縮エアは、測定ヘッド本体の凹部からワークＷの孔Ｔに噴射される。孔Ｔに噴射されたエアは大径の球体１３と孔Ｔとの間の隙間を通過し、１部は小径の球体１４と孔Ｔとの間の隙間を通って大気に排出され、１部は大径の球体１３に形成された分岐路１３Ｂから第２の流路１２Ｂを経由して電磁弁２１に入り大気に開放される。この時、大径の球体１３とロッド１２Ａとを連結している連結部材１２Ｅが可撓性を有しているので、大径の球体１３と孔Ｔとの間の隙間を通るエアの圧力バランスにより大径の球体１３の中心が自動調心されて孔Ｔの軸心と合致する。
【００３７】
この場合、大径の球体１３と孔Ｔとの間の隙間の大小によって供給されたエアの背圧が変化する。この背圧の変化をＡ／Ｅ変換機５２で電気量の変化に変換し、管制部３０で寸法を算出する。なお、この隙間の測定に先立って、内径が既知の２種類の孔を有する内径マスタを用い、Ａ／Ｅ変換機５２の零点校正と倍率校正が行われる。
【００３８】
次に、図３（ｂ）に示すように、Ａ／Ｅ変換機５２から供給されるエアが電磁弁２１によって切り替えられ、第２の流路１２Ｂに供給される。供給されたエアは連結部材１２Ｅの中空部、及び大径の球体１３の気体流通孔１３Ａを経由して分岐路１３Ｂから孔Ｔ内に噴射される。この時電磁弁２１の第１の流路１１Ａとの接続側は閉鎖側に切替えられているので、孔Ｔに噴射されたエアは第１の流路１２Ａから大気に排出されることはないので、全て小径の球体１４と孔Ｔとの間の隙間を通って大気に排出される。
【００３９】
この場合も、大径の球体１３と小径の球体１４とを接続している連結部材１５に可撓性を有するピアノ線が用いられているので、小径の球体１４の中心が自動調心されて孔Ｔの軸心と合致する。この時のＡ／Ｅ変換機５２の電気信号も管制部３０に送られ、小径の球体１４と孔Ｔとの間の隙間が測定される。
【００４０】
図４は、本実施の形態に係る測定装置によって孔Ｔのテーパー度を算出するときの算出方法を説明するための原理図である。図４に示すように、ワークＷの孔Ｔ内に直径Ｄ₁の大径の球体１３と直径Ｄ₂の小径の球体１４が挿入されている。また、大径の球体１３の中心位置がワークＷの基準面（この場合は上面）から所定の値Ｈ_oの距離になるように調整されている。また、大径の球体１３と孔Ｔの内周面との間に隙間αが形成され、小径の球体１４と孔Ｔの内周面との間に隙間βが形成されている。
【００４１】
また、大径の球体１３と小径の球体１４との中心間距離をＬ_oとすると、Ｌ_oは大径と小径の球体の直径Ｄ₁、Ｄ₂とともに既知である。また、孔Ｔの内周面の大径の球体１３との最小隙間がαになる深さ位置をワークＷの基準面からＨ₁、孔Ｔの内周面の小径の球体１４との最小隙間がβになる深さ位置をワークＷの基準面からＨ₂とし、Ｈ₁における孔Ｔの内径をＤ_a、Ｈ₂における孔Ｔの内径をＤ_bとする。また、深さＨ₁と大径の球体１３の中心位置との距離をｈ₁、深さＨ₂と小径の球体１４の中心位置との距離をｈ₂とし、孔Ｔの内周面の勾配をθとすると、これらの間には次の数式（１）〜（４）が成り立っている。
【００４２】
【数１】
Ｈ₁＝Ｈ_o＋ｈ₁ …（１）
Ｈ₂＝Ｈ_o＋Ｌ_o＋ｈ₂ …（２）
ｈ₁＝( Ｄ₁＋２α) ／２・sin θ …（３）
ｈ₂＝( Ｄ₂＋２β) ／２・sin θ …（４）
また、sin θは次式（５）で表わすことができ、θは次式（６）で表わすことができる。
【００４３】
【数２】
sin θ＝｛( Ｄ₁＋２α) −( Ｄ₂＋２β) ｝／２Ｌ_o …（５）
∴ θ＝sin ^-1｛( Ｄ₁＋２α) −( Ｄ₂＋２β) ｝／２Ｌ_o…（６）
従って数式（１）、（３）、（５）、及び数式（２）、（４）、（５）からＨ₁及びＨ₂は次式（７）及び（８）で表わすことができる。
【００４４】
【数３】
Ｈ₁＝Ｈ_o＋｛( Ｄ₁＋２α) ／２｝×｛( Ｄ₁＋２α) −( Ｄ₂＋２β) ｝／２ …（７）
Ｈ₂＝Ｈ_o＋Ｌ_o＋｛( Ｄ₂＋２β) ／２｝×｛( Ｄ₁＋２α) −( Ｄ₂＋２β) ｝／２Ｌ_o …（８）
また、Ｄ_a及びＤ_bは、次式（９）及び（１０）で表わすことができる。
【００４５】
【数４】
Ｄ_a＝( Ｄ₁＋２α)cosθ …（９）
Ｄ_b＝( Ｄ₂＋２β)cosθ …（１０）
前記数式（７）、（８）、（９）、及び（１０）において、Ｄ₁、Ｄ₂、Ｌ_oは既知の値であり、Ｈ_oは所定の設定値である。また、α及びβは測定で求められる値であり、θは数式（６）で表わすことができるので、Ｈ₁、Ｈ₂、Ｄ_a、Ｄ_bが求められる。従ってワークＷの孔Ｔのテーパー度は、ワークＷの基準面からＨ₁の深さにおける孔Ｔの直径Ｄ_a及び基準面からＨ₂の深さにおける孔Ｔの直径Ｄ_bとして求めることができる。
【００４６】
なお、孔Ｔのテーパー度は、ワークＷの基準面からＨ₁の深さにおける孔Ｔの直径Ｄ_a及びテーパー角度２θとで表わしてもよい。
【００４７】
図５は、本発明に係る測定装置１０の実施形態の変形例を表わす構成図で、孔Ｔが貫通孔ではなく止まり穴の場合に適用されるものである。この変形例においては、大径の球体１３に形成された気体流通孔１３Ａは貫通されており、中心部で分岐路１３Ｂと接続されている。また、この気体流通孔１３Ａ、及び分岐路１３Ｂとは別に排出路１３Ｅが形成されている。
【００４８】
分岐路１３Ｂ及び排出路１３Ｅにはエアの流れ方向を１方向のみに規制する逆止弁１７が夫々設けられている。図６は、逆止弁１７の構造を概念的に表わしたものであり、図６（ａ）はエアの流路を閉じた状態を表わし、図６（Ｂ）はエアの流路を開いた状態を表わしている。
【００４９】
逆止弁１７は、同図に示すように、中空の弁本体１７Ａとその１つの端面に設けられた弾性材からなるリング状の受け１７Ｂ、受け１７Ｂと係合する球面を有する蓋材１７Ｃ、及び流路の壁面と蓋材１７Ｃとを連結する可撓性を有するテール１７Ｄとから構成されている。
【００５０】
図６（ａ）に示すように、矢印で示した方向からエアが供給された場合は、そのエアの圧力で蓋材１７Ｃの球面が受け１７Ｂに係合して流路を閉じる。また、図６（Ｂ）に示す矢印の方向からエアが供給された場合は、蓋材１７Ｃが受け１７Ｂから持ち上げられ、流路が開放される。
【００５１】
また、図５に示すように、小径の球体１４にも気体流通孔１４Ｂが形成されており、大径の球体１３と小径の球体１４とは大径の球体１３に取付けられた中空のネック１３Ｆ、中空で可撓性を有する連結部材１６、小径の球体１４に取付けられた中空のネック１４Ｃで互いに連結されている。このため小径の球体１４の気体流通孔１４Ｂは大径の球体１３の気体流通孔１３Ａに接続され第２の流路１２Ｂに連通している。
【００５２】
また、電磁弁２４は、第１の流路１１Ａが供給側の時は第２の流路１２Ｂを大気開放し、第２の流路１２Ｂを供給側に切替えた時には第１の流路１１Ａを大気に開放するようになっている。なお、この変形例で示したその他の構成は、図１で示した部材と共通であるので説明は省略する。
【００５３】
次に、図７に基いて、この変形例で示した測定装置１０の作用について説明する。図７（ａ）に示すように、先ずワークＷの孔Ｔに測定装置１０の小径の球体１４及び大径の球体１３を挿入するとともに、測定ヘッド本体１１で孔Ｔの上部開口部を覆う。この時も、大径の球体１３の中心がワークＷの基準面から所定の深さに位置するように、ロッド１２Ａに取付けられている位置決めブロック１２Ｃの位置が調整されている。次に、エアー源６０からの圧縮エアがＡ／Ｅ変換機５２及び電磁弁２４を経由して第１の流路１１Ａに供給される。
【００５４】
第１の流路１１Ａに供給された圧縮エアは、測定ヘッド本体の凹部からワークＷの孔Ｔに噴射される。孔Ｔに噴射されたエアは大径の球体１３の排出路１３Ｅが逆止弁１７で閉じられているので、大径の球体１３と孔Ｔとの間の隙間を通過する。通過したエアは孔Ｔが止まり穴になっているので、大径の球体１３に形成された分岐路１３Ｂ、及び小径の球体１３の気体流通孔１４Ｂから第２の流路１２Ｂを経由して電磁弁２２に入り大気に開放される。この時、大径の球体１３とロッド１２Ａとを連結している連結部材１２Ｅが可撓性を有しているので、大径の球体１３と孔Ｔとの間の隙間を通るエアの圧力バランスにより大径の球体１３の中心が自動調心されて孔Ｔの軸心と合致する。
【００５５】
次に大径の球体１３と孔Ｔとの間の隙間（図の白抜き矢印の位置）の大小による背圧の変化をＡ／Ｅ変換機５２で電気量の変化に変換し、管制部３０に送る。
【００５６】
次に、図７（ｂ）に示すように、Ａ／Ｅ変換機５２から供給されるエアが電磁弁２２によって切り替えられ、第２の流路１２Ｂに供給される。供給されたエアは連結部材１２Ｅの中空部、大径の球体１３の気体流通孔１３Ａ、及び連結部材１６Ｅの中空部、を経由して小径の球体１４の気体流通孔１４Ｂから孔Ｔ内に噴射される。このとき大径の球体１３の分岐路１３Ｂは逆止弁１７により閉鎖されている。孔Ｔに噴射されたエアは小径の球体１４と孔Ｔとの間の隙間を通り、大径の球体１３と孔Ｔとの隙間及び大径の球体１３の排出路１３Ｅとを経由して第１の流路１１Ａから電磁弁２４に入り、大気に開放される。
【００５７】
この場合も、大径の球体１３と小径の球体１４とを接続している連結部材１６が可撓性を有しているので、小径の球体１４の中心が自動調心されて孔Ｔの軸心と合致する。この時のＡ／Ｅ変換機５２の電気信号も管制部３０に送られ、小径の球体１４と孔Ｔとの間の隙間（図の白抜き矢印の位置）が測定される。
【００５８】
なお、この変形例においても隙間の測定に先立って、内径が既知の２種類の孔を有する内径マスタを用い、Ａ／Ｅ変換機５２の零点校正と倍率校正が行われる。
【００５９】
以上説明した実施の形態では、孔Ｔの内面に非接触で測定するように構成したが、テーパー孔に接触可能部分がある場合は（例えばテーパー孔に挿入されるテーパー軸がテーパー孔全長に接触しないので、テーパー孔の入口部分には多少の測定痕が許される場合等）、図８に示すように、１個の球体を孔Ｔの内面に接触させ、他方の球体と孔Ｔとの隙間を測定するようにしてもよい。その場合は電磁弁２１、２４での切替えは不要になる。
【００６０】
また、図８（ａ）に示すように、第１の流路１１Ａが不要になるので、エアー漏れ防止用のシールリング１１Ｂ、及び１１Ｃを省略することができる。また、図８（ｂ）は、大径の球体１３の外周部にエアー流通ようの溝１３Ｇを複数形成したもので、形状が複雑な第２の流路１２Ｂや気体流通孔１３Ａ及び分岐路１３Ｂ等を省略することができる。
【００６１】
また、測定される孔ＴがワークＷの基準面に対し垂直に形成されている場合は、大径の球体１３及び小径の球体１４を可撓性の部材で支持しなくてもよい。
【００６２】
また、隙間測定には圧縮エアを用いたが、使用する気体はエアに限ることはなく、窒素ガス等安全性の高いものであればエアに替えて用いることができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の孔のテーパーの度合を測定する測定装置によれば、ワークに形成された孔に大径の球体と小径の球体を挿入し、孔にエアを噴射して夫々の球体と孔の内面との隙間を空／電変換器で求めることによって、孔のテーパーの度合いを求めているので、テーパー孔のテーパーの度合を非接触で、容易に、ワンモーションで測定することができ、装置価格も安価である。
【００６４】
また、球体の直径、球体を接続する連結部材の長さを変更することにより、種々のテーパー孔に適応させることができ、安価で対応幅の広い装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る孔の測定装置を表わす側断面図
【図２】空／電変換機を説明する原理図
【図３】測定装置の作用を説明する側断面図
【図４】テーパーの度合の算出式を説明する概念図
【図５】本発明の実施形態の変形例を表わす側断面図
【図６】逆止弁の構造を説明する断面図
【図７】実施形態の変形例の作用を説明する側断面図
【図８】１個の球体が接触式の場合を表わす側断面図
【図９】従来のテーパー孔測定方法を表わす概念図
【符号の説明】
１０…測定装置、１１…測定ヘッド本体、１１Ａ…第１の流路、１２…球体保持手段、１２Ｂ…第２の流路、１２Ｅ、１５、１６…連結部材（弾性部材）、１３…大径の球体、１３Ａ、１４Ｂ…気体流通孔、１３Ｂ…分岐路、１４…小径の球体、２１、２４…電磁弁（切替手段）、３０…管制部、５２…Ａ／Ｅ変換器（空／電変換器）、Ｔ…孔、Ｗ…ワーク

Claims

ワークに形成された孔のテーパーの度合いを測定する測定装置において、
前記孔の開口端を覆うとともに、前記孔に気体の供給及び排出をする第１の流路を有した測定ヘッド本体と、
所定の中心間距離をもって連結された大径と小径の球体と、
前記球体に形成された気体流通孔を介して前記孔に気体の供給及び排出をする第２の流路を有し、前記測定ヘッド本体に取付けられるとともに、前記大径と小径の球体を保持する球体保持手段と、
前記孔に供給する気体の背圧の変化を電気信号に変換する空／電変換器と、を有し、
前記ワークに形成された孔に前記大径と小径の球体を挿入するとともに、前記孔に気体を噴射したときの、前記空／電変換器からの信号によって前記孔と前記大径の球体との隙間、及び前記孔と前記小径の球体との隙間を求め、それによって前記孔のテーパーの度合いを求める管制部が設けられていることを特徴とする測定装置。
前記空／電変換器を前記第１の流路と第２の流路との間でその接続を切替える切替え手段が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の測定装置。
前記大径の球体に形成された気体流通孔と前記小径の球体に形成された気体流通孔とが連結されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の測定装置。
前記大径の球体に形成された気体流通孔には分岐路が設けられ、該分岐路には前記第２の流路から気体が供給された時に前記分岐路を閉じ、前記第２の流路から気体が排出される時には前記分岐路を開く逆止弁が設けられていることを特徴とする、請求項１、２、又は３のうちいずれか１項に記載の測定装置。
前記大径の球体と小径の球体とが弾性部材によって連結されていることを特徴とする請求項１、２、３、又は４のうちいずれか１項に記載の測定装置。