JP5975341B2 - 表面粗さ測定器用アタッチメント及び表面粗さ測定器 - Google Patents

Description

本発明は、手持ち型の表面粗さ測定器に接続して用いられる表面粗さ測定器用アタッチメント及び表面粗さ測定器用アタッチメントを備えた表面粗さ測定器に関する。

手持ち型の表面粗さ測定器で測定対象物に形成された穴の内周面を測定する際に、表面粗さ測定器の位置決め用としてアタッチメントが用いられている。
例えば、特許文献１には、測定器本体の前部に接続され、穴よりも大きい外形寸法を有するプレートと、測定器本体の前部において触針と同一高さ位置に設けられ、一端部が測定器本体の前部に接続された位置決めピンと、を備えたアタッチメントが開示されている。
このアタッチメントを表面粗さ測定器に接続した状態で、測定対象物の穴内に触針を挿入し、プレートの表面を測定対象物の表面に接触させるとともに、位置決めピンを穴の下側の内周面に当接させて位置決めをする。

実開平５−５９２１１号公報

しかしながら、特許文献１に記載のアタッチメントでは、位置決めピンを穴の下側の内周面に当接させて位置決めをするだけであり、表面粗さ測定器が上方へ移動することを防止するストッパが設けられていないため、経験の浅い作業員が測定作業を行うと、測定作業中に手が上方へ動いてしまい、表面粗さ測定器が上方へ移動してしまう場合があった。これにより、触針が内周面から離隔してしまい、正確な粗さを測定することができなくなる。

そこで、本発明は、手持ち型の表面粗さ測定器で穴の内周面を測定する際に、穴の中心軸方向及び当該中心軸と直交する直交方向への移動を確実に防止可能な表面粗さ測定器用アタッチメント及び表面粗さ測定器用アタッチメントを備えた表面粗さ測定器を提供することを目的とする。

上述した課題を解決する本発明に係る表面粗さ測定器用アタッチメントは、測定対象物に形成された穴の内周面に接触する触針を有するプローブと、一端部から外方へ向かって前記プローブを突出自在に駆動する測定器本体とを備えた手持ち型の表面粗さ測定器に接続して用いられる表面粗さ測定器用アタッチメントであって、
前記測定器本体の前記一端部に接続され、前記穴よりも大きい外形寸法を有するストッパ部と、
前記ストッパ部から前記測定器本体の前記外方側へ向かって形成され、前記外方へ向かうにしたがって直径が段階的に縮径された略多段円柱形状を有するとともに、当該段階的に縮径された円柱形状の各段の中心軸は偏心して設けられ、且つ全ての前記段の外周側面の下端位置が同一平面上に位置する多段偏心部と、
前記多段偏心部の前記各段の下端部に連通して形成され、前記プローブを挿通可能な挿通溝と、を備えることを特徴とする。

上記表面粗さ測定器用アタッチメントによれば、測定対象物の穴内に多段偏心部を嵌合させるため、穴の中心軸に対して直交する直交方向へ表面粗さ測定器が移動することを防止できる。さらに、多段偏心部を穴に嵌合させると、多段偏心部のうち穴よりも大きい外形寸法を有する段又はストッパ部が測定対象物の表面に当接する。これにより、穴の中心軸方向へ表面粗さ測定器が移動することを防止できる。
そして、多段偏心部を穴内に嵌合するだけで表面粗さ測定器の位置決めをすることができるため、嵌合後、直ちに測定作業を行うことができる。また、径の異なる複数の穴の内周面を測定する場合でもアタッチメントを交換することなく測定を行うことができる。これらが相俟って、短時間で効率良く径の異なる複数の穴の測定作業を行うことができる。

また、前記多段偏心部の略多段円柱形状を構成する円柱形状の各段の内の一つは、前記測定対象物の前記穴の内側寸法に対応する直径を有し、当該段は前記穴の前記内周面の表面粗さの測定に際して前記穴に嵌合されてもよい。

このように、多段偏心部の略多段円柱形状を構成する各円柱部の内の一つは、測定対象物の穴の内側寸法に対応する直径を有しているため、多段偏心部を穴に嵌合するだけで、穴の中心軸に対して直交する直交方向へ表面粗さ測定器が移動することを確実に防止できる。

また、前記多段偏心部の前記各段の中心軸を挟んで前記挿通溝と対向する前記各段の外周部にそれぞれ形成された凹部内に設けられる球体と、前記各段の外周面から径外方向へ前記球体を突出自在に支持するとともに、前記径外方向への付勢力を付与する付勢手段と、を更に備えていてもよい。

このように、各段に付勢手段を備えているため、各段の直径よりもやや大きい内側寸法を有する穴にも多段偏心部を嵌合させることができる。

また、前記穴内に挿入される前記プローブの挿入量を調整可能な調整手段を前記ストッパ部又は前記多段偏心部に備えていてもよい。

このように、調整手段を備えているため、プローブの挿入量を所定の位置までとして所望の位置の表面粗さを測定することができる。

また、前記ストッパ部の前記測定器本体側端部には、前記測定器本体の前記一端部と嵌合する嵌合穴と、前記嵌合穴の内周面から前記ストッパ部の外周面まで貫通する貫通孔とが設けられており、
前記調整手段は、前記貫通孔内を挿通可能なボルトと、前記ボルトに螺合し、前記ストッパ部材に取り付けられたナットと、を備え、前記嵌合穴内に嵌合された前記測定器本体の外周面に前記ボルトを当接させて前記測定器本体に対する前記ストッパ部及び前記多段偏心部の位置を調整してもよい。

このように、測定器本体の外周面にボルトを当接させて測定器本体を固定することで、測定器本体に対するストッパ部及び多段偏心部の位置を調整することができる。即ち、穴の中心軸方向における測定位置を調整することができる。これにより、穴内の測定深さ位置を調整することができる。

また、前記調整手段は、
前記各段の外周面上に設けられた調整材と、前記調整材を前記各段の前記外周面に固定するボルトと、を備え、前記多段偏心部の前記穴内への挿入量を調整してもよい。

このように、ボルトで各段の外周面に調整材を固定するため、ボルトを締めたり、緩めたりすることで、調整材を着脱することができる。
そして、調整材を取り付けずに多段偏心部を穴内に挿入する場合は、測定対象物の穴の内側寸法に対応する直径を有する段までを穴に嵌合させることができる。即ち、当該段と測定器本体側に隣接する段との境界位置から多段偏心部の先端までを穴内に挿入できる。
一方、測定対象物の穴の内側寸法に対応する直径を有する段に調整材を取り付けた場合、多段偏心部の先端から調整材の先端位置までを穴内に挿入できる。このように、多段偏心部の穴内への挿入量を調整することが可能となる。これにより、穴の中心軸方向の測定位置を調整することができる。

また、本発明に係る表面粗さ測定器は、上述した何れか一つの表面粗さ測定器用アタッチメントを備えることを特徴とする。

表面粗さ測定器は、上述した表面粗さ測定器用アタッチメントを備えるため、測定対象物の穴の内側寸法に対応する直径を有する多段偏心部の段までを穴に嵌合させることで、穴の中心軸に対して直交する直交方向へ表面粗さ測定器が移動することを防止できる。さらに、多段偏心部を穴に嵌合させると、穴の内側寸法に対応する直径を有する段に隣接する測定器本体側の段又はストッパ部が測定対象物の表面に当接する。これにより、穴の中心軸方向へ表面粗さ測定器が移動することを防止できる。
そして、表面粗さ測定器用アタッチメントを穴内に嵌合するだけで表面粗さ測定器の位置決めをすることができるため、嵌合後、直ちに測定作業を行うことができる。また、アタッチメントを交換することなく、径の異なる複数の穴の内周面を測定することができる。これらが相俟って、短時間で効率良く径の異なる複数の穴の測定作業を行うことができる。

本発明によれば、手持ち型の表面粗さ測定器で穴の内周面を測定する際に、穴の中心軸方向及び当該中心軸と直交する直交方向への移動を確実に防止可能な表面粗さ測定器用アタッチメント及び表面粗さ測定器を提供することができる。

本発明の第一実施形態に係る表面粗さ測定器用アタッチメントを備えた表面粗さ測定器の正面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第一実施形態に係るアタッチメントを穴に嵌合した状態を示す側断面図であって、（ａ）は先端段を穴に嵌合した状態、（ｂ）は中段を穴に嵌合した状態、（ｃ）は最基端段を穴に嵌合した状態を示す図である。 本発明の第二実施形態に係るアタッチメントを備えた表面粗さ測定器の平面図である。 本発明の第三実施形態に係るアタッチメントを備えた表面粗さ測定器の平面図である。 本発明の第三実施形態に係るアタッチメントを穴に嵌合した状態を示す平面図であって、（ａ）は調整材を取り付けずに嵌合した状態、（ｂ）は調整材を取り付けて嵌合した状態を示す図である。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。

図１は、本発明の第一実施形態に係る表面粗さ測定器用アタッチメントを備えた表面粗さ測定器の正面図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
図１及び図２に示すように、手持ち型の表面粗さ測定器１は、測定対象物に形成された穴の内周面に接触する触針２を有するプローブ３と、一端部４ａから外方へ向かってプローブ３を突出自在に支持する測定器本体４とを備えている。
プローブ３は、図２中の矢印方向へ摺動するため、プローブ３の先端部下面に設けられている触針２が測定対象物の穴の内周面に沿って移動して表面粗さが測定される。

また、表面粗さ測定器１は、一端部４ａに接続された表面粗さ測定器用アタッチメント（以下、単にアタッチメント１０という）を更に備えている。
アタッチメント１０は、ボルト５にて測定器本体４に接続されている。

アタッチメント１０は、ストッパ部１１と多段偏心部１５とを備えている。
ストッパ部１１は、測定器本体４の一端部４ａに接続され、測定対象物の穴よりも大きい外形寸法を有している。また、ストッパ部１１の下部には、プローブ３を挿通可能な挿通孔１２が設けられている。

多段偏心部１５は、ストッパ部１１から測定器本体４と反対側の外方へ向かって形成され、当該外方へ向かうにしたがって直径が段階的に縮径された略多段円柱形状を有している。
本実施形態では、段階的に縮径された円柱形状の段１６、１７、１８が３段設けられている場合について説明するが、段の数はこれに限定されるものではない。
先端段１８の中心軸１８ａは、中段１７の中心軸１７ａよりも下方へ偏心して設けられ、また、中段１７の中心軸１７ａは、最基端段１６の中心軸１６ａよりも下方へ偏心して設
ている。
そして、全ての段１６、１７、１８の外周側面の下端位置１６ｂ、１７ｂ、１８ｂは、同一平面上に位置している。具体的には、先端段１８及び中段１７の外周側面の下端位置１８ｂ、１７ｂが、最基端段１６の下端位置１６ｂを含むとともに、最基端段１６の中心軸１６ａと平行な平面上に位置している。

また、多段偏心部１５の各段１６、１７、１８の下端部に連通して形成され、プローブ３を挿通可能な挿通溝１３が設けられている。この挿通溝１３は、挿通孔１２と連通するように形成されている。

多段偏心部１５の各段１６、１７、１８の外周上端部にそれぞれ凹部１６ｃ、１７ｃ、１８ｃが形成されている。各凹部１６ｃ、１７ｃ、１８ｃは、各段１６、１７、１８の中心軸１６ａ、１７ａ、１８ａを挟んで挿通溝１３と対向する各段１６、１７、１８の外周部にそれぞれ設けられている。具体的に、本実施形態では、各段１６、１７、１８の上端部にそれぞれ設けられている。
各凹部１６ｃ、１７ｃ、１８ｃ内には、球体１４と、当該球体１４を各段１６、１７、１８の外周面から径外方向へ突出自在に支持するスプリング１９（付勢手段に相当）とが設けられている。

次に、上述したアタッチメント１０を備えた表面粗さ測定器１を用いて穴の内周面の表面粗さを測定する方法について以下で説明する。

図３は、本発明の第一実施形態に係るアタッチメント１０を穴に嵌合した状態を示す側断面図であって、（ａ）は先端段１８を穴に嵌合した状態、（ｂ）は中段１７を穴に嵌合した状態、（ｃ）は最基端段１６を穴に嵌合した状態を示す図である。なお、図３（ａ）〜（ｃ）に示す円形の各穴７、８、９のうち、穴７の内径φＡが最も小さく、穴９の内径φＣが最も大きい。

図３（ａ）に示すように、穴７の内周面を計測する際は、当該穴７の内径φＡに対応する直径を有する多段偏心部１５の先端段１８までを穴７に嵌合させる。
先端段１８の直径が内径φＡよりも少し短くても、スプリング１９によって球体１４が穴７の内周面に押し付けられるため、アタッチメント１０、即ち表面粗さ測定器１が穴７の中心軸と直交する直交方向へ移動することを防止できる。

また、先端段１８を穴７に嵌合させるとともに、中段１７を測定対象物６の表面６ａに当接させて表面粗さ測定器１を位置決めする。これにより、表面粗さ測定器１が穴７の中心軸方向へ移動することを防止できる。
その後、プローブ３を穴７の内周面に沿って移動させて表面粗さを測定する。

また、図３（ｂ）に示すように、穴８の内周面を計測する際は、当該穴８の内径φＢに対応する直径を有する多段偏心部１５の中段１７までを穴８に嵌合させる。
中段１７の直径が内径φＢよりも少し短くても、先端段１８と同様に、スプリング１９によって球体１４が穴８の内周面に押し付けられるため、表面粗さ測定器１が穴８の中心軸と直交する直交方向へ移動することを防止できる。
そして、最基端段１６を測定対象物６の表面６ａに当接させて表面粗さ測定器１を位置決めする。

また、図３（ｃ）に示すように、穴９の内周面を計測する際は、当該穴９の内径φＣに対応する直径を有する多段偏心部１５の最基端段１６までを穴９に嵌合させる。
最基端段１６の直径が内径φＣよりも少し短くても、先端段１８及び中段１７と同様に、スプリング１９によって球体１４が穴の内周面に押し付けられる。
そして、ストッパ部１１を測定対象物６の表面６ａに当接させて表面粗さ測定器１を位置決めする。

次に、本発明の第二実施形態について説明する。以下の説明において、上述した第一実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。

図４は、本発明の第二実施形態に係るアタッチメントを備えた表面粗さ測定器の平面図である。
図４に示すように、アタッチメント２０は、穴内に挿入されるプローブ３の挿入量を調整可能な調整手段２１を備えている。

ストッパ部１１の測定器本体側端部には、測定器本体４の一端部４ａと嵌合する嵌合穴２２と、嵌合穴２２の内周面からストッパ部１１の外周面まで貫通する貫通孔２３とが設けられている。

調整手段２１は、ストッパ部１１の貫通孔２３内を挿通可能なボルト２４と、ボルト２４に螺合するナット２５とを備えている。
嵌合穴２２内に嵌合された測定器本体４の一端部４ａの外周面にボルト２４を当接させた後、ナット２５を螺合することで、測定器本体４に対するアタッチメント２０の位置を固定する。
このように調整手段２１を用いることにより、測定対象物６の穴内に挿入されるプローブ３の挿入量を調整することができる。したがって、穴内の測定深さ位置を調整することができる。

図５は、本発明の第三実施形態に係るアタッチメントを備えた表面粗さ測定器の平面図である。
図５に示すように、アタッチメント３０は、穴内に挿入されるプローブ３の挿入量を調整可能な調整手段３１を多段偏心部１５に備えている。

調整手段３１は、例えば、中段１７の外周面上に設けられた調整材３２と、調整材３２を外周面に固定するボルト３３と、ボルト３３に螺合するナット３４とを備えている。
調整材３２は、球体１４及びスプリング１９よりも測定器本体４側の各段１６、１７、１８の外周面上に設けられる。
ボルト３３を、調整材３２に形成された貫通孔３５内に挿通するとともに、各段１６、１７、１８に形成されたネジ穴３６にそれぞれ螺合し、ナット３４を締め付けることで調整材３２を各段１６、１７、１８の外周面上に固定する。一方、ナット３４を緩めてボルト３３を抜き出すことにより、調整材３２を取り外すことができる。

図６は、本発明の第三実施形態に係るアタッチメント３０を穴に嵌合した状態を示す平面図であって、（ａ）は調整材３２を取り付けずに嵌合した状態、（ｂ）は調整材３２を取り付けて嵌合した状態を示す図である。
図６（ａ）に示すように、調整材３２を取り付けずにアタッチメント３０を円形の穴３７に嵌合する場合は、測定対象物６の穴３７の内径に対応する直径を有する段、例えば、中段１７までを穴３７内に挿入できる。即ち、中段１７と最基端段１６との境界位置までを穴３７内に挿入できる。
そして、図６（ｂ）に示すように、中段１７に調整材３２を取り付けた場合、調整材３２の先端位置までを穴３７に挿入できる。このように、調整手段３１を用いることにより、アタッチメント３０の穴３７内への挿入量を調整することが可能となる。したがって、穴３７内の測定深さ位置を調整することができる。

なお、本実施形態では、調整材３２を外周面に固定する方法として、ボルト３３をネジ穴３６に螺合する場合について説明したが、この方法に限定されるものではなく、ボルト３３を調整材３２に形成された貫通孔３５内に挿通するとともに、ボルト３３の先端を各段の表面に当接させて、ナット３４を締め付けてもよい。

上述した各実施形態に係るアタッチメント１０、２０、３０によれば、測定対象物６の穴７、８、９、３７の内径に対応する直径を有する多段偏心部１５の段１６、１７、１８までを穴７、８、９、３７に嵌合させるため、穴７、８、９、３７の中心軸に直交する直交方向へ表面粗さ測定器１が移動することを防止できる。さらに、多段偏心部１５を穴７、８、９、３７に嵌合させると、穴７、８、９、３７の内径に対応する直径を有する段１６、１７、１８に隣接する測定器本体４側の段１６、１７又はストッパ部１１が測定対象物６の表面６ａに当接する。これにより、穴７、８、９、３７の中心軸方向へ表面粗さ測定器１が移動することを防止できる。

そして、多段偏心部１５を穴７、８、９、３７内に嵌合するだけで表面粗さ測定器１の位置決めをすることができるため、嵌合後、直ちに測定作業を行うことができる。また、アタッチメント１０を交換することなく、径の異なる複数の穴７、８、９、３７の内周面を測定することができる。これらが相俟って、短時間で効率良く径の異なる複数の穴７、８、９、３７の測定作業を行うことができる。

さらに、各段１６、１７、１８に球体１４及びスプリング１９を備えているため、各段１６、１７、１８の直径よりもやや大きい内側寸法を有する穴にも多段偏心部１５を嵌合させることができる。

なお、上述した各実施形態では、円形の穴７、８、９、３７にアタッチメント１０、２０、３０を嵌合した場合について説明したが、穴７、８、９、３７の形状は円形に限定されるものではなく、矩形の穴であっても良い。要は、各段１６、１７、１８の下端位置１６ｂ、１７ｂ、１８ｂ及び付勢された球体１４が、内周面に当接可能な穴に適用可能である。

本発明は、手持ち型の表面粗さ測定器に適用可能である。

１ 表面粗さ測定器
２ 触針
３ プローブ
４ 測定器本体
４ａ 一端部
５ ボルト
６ 測定対象物
６ａ 表面
７ 穴
８ 穴
９ 穴
１０アタッチメント
１１ ストッパ部
１２ 挿通孔
１３ 挿通溝
１４ 球体
１５ 多段偏心部
１６ 最基端段
１６ａ 中心軸
１６ｂ 下端位置
１６ｃ 凹部
１７ 中段
１７ａ 中心軸
１７ｂ 下端位置
１７ｃ 凹部
１８ 先端段
１８ａ 中心軸
１８ｂ 下端位置
１８ｃ 凹部
１９ スプリング
２０ アタッチメント
２１ 調整手段
２２ 嵌合穴
２３ 貫通孔
２４ ボルト
２５ ナット
３０ アタッチメント
３１ 調整手段
３２ 調整材
３３ ボルト
３４ ナット
３５ 貫通孔
３６ ネジ穴
３７ 穴

Claims (7)

1. 測定対象物に形成された穴の内周面に接触する触針を有するプローブと、一端部から外方へ向かって前記プローブを突出自在に駆動する測定器本体とを備えた手持ち型の表面粗さ測定器に接続して用いられる表面粗さ測定器用アタッチメントであって、
   前記測定器本体の前記一端部に接続され、前記穴よりも大きい外形寸法を有するストッパ部と、
   前記ストッパ部から前記測定器本体の前記外方側へ向かって形成され、前記外方へ向かうにしたがって直径が段階的に縮径された略多段円柱形状を有するとともに、当該段階的に縮径された円柱形状の各段の中心軸は偏心して設けられ、且つ全ての前記段の外周側面の下端位置が同一平面上に位置する多段偏心部と、
   前記多段偏心部の前記各段の下端部に連通して形成され、前記プローブを挿通可能な挿通溝と、を備えることを特徴とする表面粗さ測定器用アタッチメント。
2. 前記多段偏心部の略多段円柱形状を構成する円柱形状の各段の内の一つは、前記測定対象物の前記穴の内側寸法に対応する直径を有し、当該段は前記穴の前記内周面の表面粗さの測定に際して前記穴に嵌合されることを特徴とする請求項１に記載の表面粗さ測定器用アタッチメント。
3. 前記多段偏心部の前記各段の中心軸を挟んで前記挿通溝と対向する前記各段の外周部にそれぞれ形成された凹部内に設けられる球体と、前記各段の外周面から径外方向へ前記球体を突出自在に支持するとともに、前記径外方向への付勢力を付与する付勢手段と、を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の表面粗さ測定器用アタッチメント。
4. 前記穴内に挿入される前記プローブの挿入量を調整可能な調整手段を前記ストッパ部又は前記多段偏心部に備えることを特徴とする請求項１〜３のうち何れか一項に記載の表面粗さ測定器用アタッチメント。
5. 前記ストッパ部の前記測定器本体側端部には、前記測定器本体の前記一端部と嵌合する嵌合穴と、前記嵌合穴の内周面から前記ストッパ部の外周面まで貫通する貫通孔とが設けられており、
   前記調整手段は、前記貫通孔内を挿通可能なボルトと、前記ボルトに螺合し、前記ストッパ部材に取り付けられたナットと、を備え、前記嵌合穴内に嵌合された前記測定器本体の外周面に前記ボルトを当接させて前記測定器本体に対する前記ストッパ部及び前記多段偏心部の位置を調整することを特徴とする請求項４に記載の表面粗さ測定器用アタッチメント。
6. 前記調整手段は、
   前記各段の外周面上に設けられた調整材と、前記調整材を前記各段の前記外周面に固定するボルトと、を備え、前記多段偏心部の前記穴内への挿入量を調整することを特徴とする請求項４に記載の表面粗さ測定器用アタッチメント。
7. 請求項１〜６のうち何れか一項に記載の表面粗さ測定器用アタッチメントを備えることを特徴とする表面粗さ測定器。

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