JPH0254482B2 - - Google Patents

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JPH0254482B2
JPH0254482B2 JP56100394A JP10039481A JPH0254482B2 JP H0254482 B2 JPH0254482 B2 JP H0254482B2 JP 56100394 A JP56100394 A JP 56100394A JP 10039481 A JP10039481 A JP 10039481A JP H0254482 B2 JPH0254482 B2 JP H0254482B2
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JP
Japan
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measuring
hollow cylinder
shaft
measuring device
leaf spring
Prior art date
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JP56100394A
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Japanese (ja)
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JPS5752803A (en
Inventor
Pietsushu Ruudoihi
Ooberuratsuha Kunudo
Roiteruzatsuku Kurausu
Uamuzeru Manfuretsudo
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BEE BEE TSUEE PATSUTO MESUTEHINIKU GmbH
Original Assignee
BEE BEE TSUEE PATSUTO MESUTEHINIKU GmbH
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Publication date
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Publication of JPH0254482B2 publication Critical patent/JPH0254482B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/28Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B7/282Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures for measuring roundness
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/20Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B5/201Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures for measuring roundness

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は中空シリンダ内面、例えば穴、管の内
壁等、特に内燃機械のシリンダ穴の内面を、測定
すべき内面にわたり制御案内するよう構成した測
定ヘツドあつて、前記表面に交差する方向に移動
自在のセンサを有し、このセンサが前記内面に圧
着して、このセンサの移動量が測定すべき内面の
形状を表わすことができる測定ヘツドによつて測
定する装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention provides a measuring head which is designed for controlled guidance over the inner surface of a hollow cylinder, such as the inner wall of a bore, a pipe, etc., in particular of a cylinder bore of an internal combustion machine, over the inner surface to be measured. 2. An apparatus for measuring with a measuring head having a sensor movable in a direction intersecting the inner surface, the sensor being pressed against the inner surface, and the amount of movement of the sensor representing the shape of the inner surface to be measured. It is.

本発明の目的は、比較基準シリンダ内面即ち理
想円を描くシリンダ内面からの測定すべき内面の
ずれの正確な測定が得られる走査原理を使用する
ことによつて構成簡単で極めて正確な測定をする
ことができる上述の測定方法および装置を得るに
ある。
The object of the present invention is to provide a simple and extremely accurate measurement by using a scanning principle that allows accurate measurement of the deviation of the inner surface to be measured from the reference cylinder inner surface, that is, the ideal circular cylinder inner surface. The object of the present invention is to obtain the above-mentioned measuring method and apparatus.

理想円形シリンダ内面は異なる平面上における
シリンダの断面を走査することによつて、または
異なる回転角度位置における内面の円筒状の母線
を走査することによつて得ることができ、前記理
想内面を比較基準値として離散的に記憶し、前記
センサにより得られた測定値を前記記憶した基準
値と比較し、前記ずれを算定する。
The ideal circular cylinder inner surface can be obtained by scanning the cross-section of the cylinder on different planes or by scanning the cylindrical generatrix of the inner surface at different rotational angular positions, and using said ideal inner surface as a comparison standard. The measured value obtained by the sensor is compared with the stored reference value to calculate the deviation.

上述の目的を達成するための本発明は、ほぼシ
リンダ形状の穴の内面を測定する中空シリンダ内
面測定装置において、 前記穴内に挿入するハウジングと、 このハウジングを前記シリンダ形状の穴を有す
る被加工物に取付ける取付装置と、 前記ハウジングに回転自在に連結して、前記穴
の軸線の周りに回転自在にするとともにこの穴の
軸線方向に延在する測定アームと、 この測定アームを前記ハウジングに対して回転
させる第1駆動装置と、 前記測定アームの長さに沿つて軸線方向に移動
自在に前記測定アームに連結した測定ヘツドと、 この測定ヘツドを前記測定アームに対して軸線
方向に移動させる第2駆動装置と、 前記測定ヘツドに対して半径方向に移動自在に
連結したセンサと、 このセンサを前記測定ヘツドに対して半径方向
外方に押圧してこのセンサが前記穴の内面に掛合
する位置に前記センサを押圧するばね装置と、 前記ばね装置の変位に応答し、前記測定ヘツド
に対する前記センサの半径方向移動に対する電気
信号を発生し、前記穴の内面の輪郭を表示するば
ね変位応答装置と、 を具え 前記ばね装置は板ばねにより構成し、この板ば
ねにばね変位応答装置としての薄片歪みゲージを
設け、前記センサ移動の際に前記板ばねの遊端が
実際上主に前記センサの縦方向に移動して前記薄
片歪みゲージが前記センサの移動量に対応比例す
る電気信号を発生するよう前記板ばねの遊端を前
記センサに連結し、また前記板ばねのクランプ端
部を前記測定ヘツドのハウジングにクランプした
ことを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention provides a hollow cylinder inner surface measuring device for measuring the inner surface of a substantially cylindrical hole, comprising: a housing inserted into the hole; and a workpiece having the cylindrical hole. a measuring arm rotatably coupled to the housing so as to be rotatable about the axis of the hole and extending in the axial direction of the hole; a first drive for rotating; a measuring head coupled to the measuring arm for axial movement along the length of the measuring arm; and a second drive for moving the measuring head axially relative to the measuring arm. a drive device, a sensor coupled radially movably relative to the measuring head, the sensor being pressed radially outwardly relative to the measuring head to a position where the sensor engages an inner surface of the hole; a spring device for biasing the sensor; and a spring displacement responsive device responsive to the displacement of the spring device to generate an electrical signal for radial movement of the sensor relative to the measuring head and to indicate the contour of the inner surface of the hole. The spring device is constituted by a leaf spring, and the leaf spring is provided with a thin piece strain gauge as a spring displacement response device, and when the sensor moves, the free end of the leaf spring actually mainly moves in the longitudinal direction of the sensor. moving the leaf spring to connect the free end of the leaf spring to the sensor so that the flake strain gauge generates an electrical signal corresponding and proportional to the amount of movement of the sensor, and connecting the clamp end of the leaf spring to the measuring head. It is characterized by being clamped to the housing.

本発明のこの構成によれば、測定ばねとして作
用する板ばねはセンサ、例えばセンサピンの移動
に正確に追従する。板ばねは相対的な交差方向の
移動を生ずることも、センサピンに反作用力を発
生することもないため測定結果に影響を与えな
い。従つてセンサピンの半径方向移動量に正確に
対応比例する薄片歪みゲージの電気出力信号が得
られる。このようにして測定した内面の形状を表
わす極めて正確な測定値を出力信号として得ら
れ、この測定値を出力装置またはコンピユータに
入力して他の処理をする。
According to this embodiment of the invention, the leaf spring acting as a measuring spring follows exactly the movement of the sensor, for example a sensor pin. The leaf springs do not cause any relative cross-direction movement, nor do they create any reaction forces on the sensor pins, so they do not affect the measurement results. An electrical output signal of the lamella strain gauge is thus obtained which corresponds precisely and is proportional to the radial displacement of the sensor pin. In this way, a highly accurate measurement value representing the shape of the measured inner surface is obtained as an output signal, and this measurement value is input to an output device or a computer for further processing.

本発明装置の好適な実施例においては前記板ば
ねの遊端を前記センサの縦方向軸線に交差させて
配置し、前記クランプ端部と前記センサを保持す
る遊端との間における前記薄片歪みゲージを具え
る前記板ばねの中間部分が前記板ばねの前記遊端
に対して145゜と165゜との間の角度をなすよう構成
し好適には前記角度を160゜とする。センサピンを
保持する遊端と測定ヘツドに保持したクランプ端
部との間において板ばねを湾曲させるか、または
直線形状にする。曲率が一定の湾曲形状即ち円弧
形状の場合、板ばねは上述のような測定結果に影
響を与えない運動を行い、板ばねの或る長さにお
いて上述のような角度となるような形状を簡単に
算定することができる。直線状のばねによれば製
造が一層簡単である。
In a preferred embodiment of the device according to the invention, the free end of the leaf spring is arranged to intersect the longitudinal axis of the sensor, and the thin-film strain gauge is located between the clamp end and the free end holding the sensor. The intermediate portion of the leaf spring comprising: is arranged to form an angle between 145° and 165° with respect to the free end of the leaf spring, preferably said angle being 160°. The leaf spring can be curved or straight between the free end that holds the sensor pin and the clamped end that holds the measuring head. In the case of a curved shape with a constant curvature, that is, a circular arc shape, the leaf spring performs a movement that does not affect the measurement results as described above, and the shape that forms the above-mentioned angle at a certain length of the leaf spring can be easily created. It can be calculated as follows. Straight springs are easier to manufacture.

測定ヘツドが測定すべき内面の離散点を走査す
るため軸線方向に移動したり、回転したりすると
き、測定ヘツドの板ばねに配置した薄片歪みゲー
ジに給電することを確実に行わなければならな
い。このことは給電手段、例えばケーブルが測定
結果に影響を与える力を測定ヘツドに加えると問
題になる。このように測定結果に影響を与えるの
を防止するため、本発明の好適な実施例において
は前記測定ヘツドに給電するためめのケーブルを
固定ハウジングから導出して前記測定アームに沿
つて前記測定ヘツドまで延在させ、前記ハウジン
グに対する前記測定ヘツドの回転および軸線方向
移動の際にケーブルを収納したり引き出したりす
るケーブル案内装置を設ける。
When the measuring head is moved axially or rotated in order to scan discrete points on the inner surface to be measured, it must be ensured that the thin-film strain gauges placed on the leaf springs of the measuring head are energized. This becomes a problem if the power supply means, for example a cable, exerts forces on the measuring head that influence the measurement result. In order to prevent this from influencing the measurement results, in a preferred embodiment of the invention, a cable for supplying power to the measuring head is led out of the fixed housing and connected to the measuring head along the measuring arm. A cable guiding device is provided for retracting and retracting the cable during rotation and axial movement of the measuring head relative to the housing.

この点に関して好適には、前記ケーブル案内装
置に、前記ハウジングに巻付けたり、釈放したり
するケーブルループを形成する案内ローラを設
け、この案内ローラを前記ハウジングの周縁方向
に移動自在であり、前記ケーブルを引張る方向に
ばね偏倚させたスライドに配置し、前記ケーブル
案内装置には更に前記測定アームとともに回転自
在の案内ローラを有する案内装置を設ける。
In this regard, the cable guiding device is preferably provided with a guide roller forming a cable loop that is wound around and released from the housing, the guide roller being movable in the direction of the circumferential edge of the housing, and Arranged on a slide spring-biased in the direction of pulling the cable, the cable guiding device is further provided with a guiding device having a guiding roller rotatable together with the measuring arm.

長目の穴、例えば管の内壁を測定する場合前記
取付装置に2組のクランプジヨーを設け、これら
クランプジヨーを軸線方向に互いに離間させ、こ
れらクランプジヨーにより測定すべき穴に前記測
定装置をクランプすることができるよう構成し、
前記ハウジングをシフトロツドにより測定すべき
前記穴の他の測定位置まで限定された距離だけ軸
線方向に移動自在にし、また前記2組のクランプ
ジヨーを前記シフトロツドに調整自在に支持した
リンク機構により操作可能に構成する。
When measuring a long hole, for example, the inner wall of a pipe, the mounting device is provided with two sets of clamp jaws, these clamp jaws are spaced apart from each other in the axial direction, and the measuring device is clamped to the hole to be measured by these clamp jaws. Configure it so that it can
The housing is axially movable by a shift rod to another measurement position of the hole to be measured, and the two sets of clamp jaws are operable by a link mechanism that is adjustable and supported on the shift rod. do.

このようにすることにより穴内において測定装
置を或る断面から他の断面に容易に移動すること
ができる。好適には前記リンク機構に第1の軸を
設け、この第1の軸を中空の前記シフトロツド内
で回転自在に支持するとともに、前記第1の軸の
内端に前記2組のクランプジヨーの少なくとも一
方を操作するための駆動部材を担持し、回転駆動
手段により前記第1の軸を駆動するよう構成す
る。更に前記リンク機構に第2の軸を設け、この
第2の軸の中空の前記第1の軸に貫通させ、前記
第2の軸用の回転駆動手段を設け、前記第2の軸
により前記2組のクランプジヨーのうちの一方を
操作するとともに、前記第1の軸により他方のク
ランプジヨーを操作するよう構成する。
This allows the measuring device to be easily moved from one section to another within the hole. Preferably, the link mechanism is provided with a first shaft, the first shaft is rotatably supported within the hollow shift rod, and at least one of the two sets of clamp jaws is attached to the inner end of the first shaft. The first shaft is configured to carry a driving member for operating the first shaft, and to drive the first shaft by means of rotational driving means. Furthermore, a second shaft is provided in the link mechanism, the second shaft is passed through the hollow first shaft, and a rotational drive means for the second shaft is provided, and the second shaft is driven by the second shaft. One of the clamp jaws of the set is operated, and the other clamp jaw is operated by the first shaft.

前記シフトロツドを、前記穴の入口領域におい
て、この入口領域に強固に支持した軸受により移
動自在に支持し、前記シフトロツドには、前記軸
受に設けたマークにおいて読取るべき軸線方向移
動量測定スケールを設ける。この構成によりシフ
トロツドおよび測定装置全体の移動量を微調整す
ることができる。
The shift rod is movably supported in the inlet region of the hole by a bearing rigidly supported in the inlet region, and the shift rod is provided with an axial displacement measuring scale to be read at a mark provided on the bearing. With this configuration, the amount of movement of the shift rod and the entire measuring device can be finely adjusted.

シフトロツドに少なくとも1本のマークライン
を設け、測定装置の軸線方向の移動中にシフトロ
ツドがねじれるのを防止する目安とする。
At least one mark line is provided on the shift rod as a guide to prevent twisting of the shift rod during axial movement of the measuring device.

好適にはシフトロツドを測定装置のハウジング
に自在継手により回転自在に連結し、ハウジング
および測定装置にいかなる曲げ応力も伝達しない
ようにする。この自在継手はゴム継手、カルダン
継手、等運動継手、または他の既知の自在継手と
することができる。
Preferably, the shift rod is rotatably connected to the housing of the measuring device by a universal joint, so as not to transmit any bending stresses to the housing and to the measuring device. The universal joint can be a rubber joint, a Cardan joint, a constant motion joint, or other known universal joints.

次に図面につき本発明の実施例を説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図に示すように測定装置に多部片構成のハ
ウジング1を設け、このハウジング内に測定アー
ム2を精密玉軸受3,4により支持する。測定ア
ーム2は段歩モータ5により回転運動するよう構
成する。ハウジングに収容した他の段歩モータ7
によりこの測定アーム2に沿つて測定スライド6
を軸線方向に移動自在にする。測定スライド6に
測定ヘツド8を担持し、この測定ヘツド8を蟻差
案内8′に沿つて手操作で半径方向に移動し、測
定すべき穴Dの公称直径に対応するよう微調整す
ることができる。この微調整のために縦方向溝孔
80を測定ヘツド8ならびに止ねじ81に設ける
(第2および3図参照)。測定ヘツドに半径方向に
移動自在のセンサまたはセンサピン9を設け、こ
のセンサピン9にルビー製の先端10を設ける。
センサピン9の移動量を電気的出力信号に正確に
変換するため、板ばね21の溝孔付きの遊端20
を交差ピン17により保持し、この遊端をセンサ
ピン9の縦方向軸線に交差させる。センサピンの
位置を起点として、板ばね21をクランプ端部2
2に向つて湾曲させ、このクランプ端部において
板ばねをねじ23およびリテーナ24により測定
ヘツド8に強固にクランプする。遊端20とクラ
ンプ端部22がなす角度を145゜〜165゜程度とし、
好適には160゜とする。ばねのある長さにおいて、
センサピンの半径方向の運動がセンサピン9に交
差する方向の移動成分なしに板ばねの遊端20を
半径方向に移動を生ぜしめ、交差方向に作用する
反作用が板ばねからセンサピン9に伝達しない効
果を有する曲率が得られる。製造を簡単にするた
めには曲率を一定にし、従つて板ばねを円孤形状
にする。誘端20とクランプ端部22との間の板
ばねを直線状にする場合、製造は一層簡単であ
る。
As shown in FIG. 1, the measuring device is provided with a multi-piece housing 1 in which a measuring arm 2 is supported by precision ball bearings 3, 4. The measuring arm 2 is configured to be rotated by a stepping motor 5. Another stepping motor 7 accommodated in the housing
The measuring slide 6 along this measuring arm 2
to be freely movable in the axial direction. The measuring slide 6 carries a measuring head 8 which can be manually moved radially along the dovetail guide 8' and finely adjusted to correspond to the nominal diameter of the hole D to be measured. can. For this fine adjustment, longitudinal slots 80 are provided in the measuring head 8 and in the set screw 81 (see FIGS. 2 and 3). The measuring head is provided with a radially movable sensor or sensor pin 9 which is provided with a tip 10 made of ruby.
In order to accurately convert the displacement of the sensor pin 9 into an electrical output signal, the slotted free end 20 of the leaf spring 21
is held by a cross pin 17, and its free end intersects the longitudinal axis of the sensor pin 9. Starting from the position of the sensor pin, clamp the leaf spring 21 at the clamp end 2.
2, and at this clamping end the leaf spring is firmly clamped to the measuring head 8 by means of a screw 23 and a retainer 24. The angle formed by the free end 20 and the clamp end 22 is approximately 145° to 165°,
The angle is preferably 160°. At a certain length of the spring,
The radial movement of the sensor pin causes the free end 20 of the leaf spring to move in the radial direction without a movement component in the direction transverse to the sensor pin 9, so that the effect that the reaction acting in the transverse direction is not transmitted from the leaf spring to the sensor pin 9 is achieved. A curvature of To simplify manufacturing, the curvature is constant, so the leaf spring is arc-shaped. Manufacturing is simpler if the leaf spring between the leading end 20 and the clamping end 22 is straight.

第4図に示す板ばねの実施例(上述の実施例と
同様の機能を有する部分に対しては同一の参照符
号を使用する)において、直線状板ばね21を実
線で示す、板ばねの端部20,22を直線状中間
部21′に対して角度をなすよう曲げ、クランプ
端部22を遊端20に対して90゜の角度をなすよ
うにする。
In the embodiment of the leaf spring shown in FIG. 4 (the same reference numerals are used for parts having similar functions as in the embodiments described above), the end of the leaf spring is shown with a straight leaf spring 21 in solid lines. The sections 20, 22 are bent at an angle to the straight intermediate section 21', so that the clamp end 22 is at a 90 DEG angle to the free end 20.

遊端20と直線状中間部21′との間の部分2
6の角度を約160゜とし、この角度は部分26′の
開き角20゜に対応する。この実施例によれば板ば
ね21の遊端20はセンサピン9の内端に配置し
た半球形ヘツド27に偏倚して衝合する。反対側
のの支持部材をねじボルト29に形成した半球形
ヘツド28とする。
Part 2 between the free end 20 and the straight intermediate part 21'
6 is approximately 160°, which corresponds to an opening angle of 20° in portion 26'. According to this embodiment, the free end 20 of the leaf spring 21 is biased into abutment against a hemispherical head 27 arranged at the inner end of the sensor pin 9. The supporting member on the opposite side is a hemispherical head 28 formed on a threaded bolt 29.

第4図に示す板ばねの実施例の代案として、半
径Rの円孤形状の板ばねを点線で示す。この形状
は上述の所要の条件を得る上で計算が容易になる
が、実線で示す直線形状の実施例に比べると製造
が複雑である。
As an alternative to the leaf spring embodiment shown in FIG. 4, an arc-shaped leaf spring of radius R is shown in dotted lines. Although this shape facilitates calculations in order to obtain the above-mentioned required conditions, it is more complex to manufacture than the linear shape embodiment shown by the solid line.

上述の双方の板ばねの実施例において、板ばね
21の中心部の両側面に薄片歪みゲージ25を接
着する。これら薄片歪みゲージは既知の方法でブ
リツジ回路に接続し、センサピン9の縦方向軸線
の方向の遊端20の移動量に極めて正確に比例す
る電気出力信号供給するよう構成する。このこと
は上述の板ばねの構成および優れた線形性および
小さい復元力を有する板ばねの設計により確実に
得られる。実際に製造した板ばねによれば、例え
ば測定レンジの線形性は直線からのずれが10-3
以下である。
In both leaf spring embodiments described above, thin-piece strain gauges 25 are bonded to both sides of the central portion of the leaf spring 21. These flake strain gauges are connected in a known manner to the bridge circuit and are arranged to provide an electrical output signal that is very precisely proportional to the amount of movement of the free end 20 in the direction of the longitudinal axis of the sensor pin 9. This is ensured by the above-described leaf spring configuration and leaf spring design with good linearity and low restoring force. According to actually manufactured leaf springs, for example, the linearity of the measurement range deviates from a straight line by 10 -3 %.
It is as follows.

測定装置の実施例においては測定アーム2を回
転させる段歩モータ5の分析度即ち段歩の幅を正
確に0.417゜とするとともに測定ヘツド8を軸線方
向に移動させる段歩モータ7の分析度を
13.889μmとする。この高い分析度により高い精
度での精密位置決めができる。
In the embodiment of the measuring device, the resolution of the stepping motor 5 that rotates the measuring arm 2, that is, the width of the stepping step, is set to be exactly 0.417°, and the resolution of the stepping motor 7 that moves the measuring head 8 in the axial direction is set to be exactly 0.417°.
It shall be 13.889μm. This high degree of analysis enables precise positioning with high accuracy.

第5図の線図において、符号Dにより装定すべ
きシリンダの穴の内側輪郭を示す。ハウジング1
を有し、このハウジング内に回転駆動するよう測
定アーム2を配置した測定装置をシリンダの穴内
に挿入する。測定スライド6は測定アーム2に沿
つて軸線方向に移動自在に構成する。測定スライ
ド6に測定ヘツド8を担持し、この測定ヘツド8
に半径方向に調整自在のセンサピン9を設け、こ
のセンサピンに測定先端10を設ける。ハウジン
グ1をクランプジヨー12により穴Dにクランプ
し、これらクランプジヨー12は周縁に均等に分
布させる。
In the diagram of FIG. 5, reference numeral D indicates the inner contour of the bore of the cylinder to be fitted. Housing 1
A measuring device having a housing with a measuring arm 2 arranged so as to be rotatably driven is inserted into the bore of the cylinder. The measuring slide 6 is configured to be freely movable along the measuring arm 2 in the axial direction. A measuring head 8 is carried on a measuring slide 6, and this measuring head 8
A radially adjustable sensor pin 9 is provided at the sensor pin 9, and a measuring tip 10 is provided on this sensor pin. The housing 1 is clamped in the hole D by clamp jaws 12, which are evenly distributed around the periphery.

第5図において作動状態にある測定装置を示
す。
In FIG. 5 the measuring device is shown in operating condition.

センサピン9の測定先端10により穴の母線即
ち周縁ラインに沿つて穴の内部輪郭Dの離散的走
査を行う。測定結果をコンピユータ30に送り、
このコンピユータを記憶装置31に接続する。こ
の記憶装置には比較するための基準シリンダの複
数個の個所に対して負荷を受けないセンサピン9
を移動させて記憶することにより得られた値が記
憶されている。
The measuring tip 10 of the sensor pin 9 performs a discrete scanning of the internal contour D of the hole along the generatrix or circumferential line of the hole. Send the measurement results to the computer 30,
This computer is connected to the storage device 31. This storage device stores sensor pins 9 that are not subjected to load at a plurality of locations on a reference cylinder for comparison.
The value obtained by moving and storing is stored.

測定装置により得られた内部輪郭Dの測定値は
コンピユータ30により以下のようにして決定さ
れる。
The measured value of the internal contour D obtained by the measuring device is determined by the computer 30 as follows.

測定先端10の実際の位置とは無関係にコンピ
ユータ30は記憶装置31からの測定位置に最も
近接する位置の基準値を呼出し、測定先端10が
とる中間位置に対してこの基準値を書き込み、実
際の測定値から書込んだ値を減算する。このよう
にして図示の測定装置の回転の不精度または他の
測定誤差が補償されるよう実際の測定値は補正さ
れる。
Regardless of the actual position of the measuring tip 10, the computer 30 retrieves the reference value of the position closest to the measuring position from the storage device 31, writes this reference value for the intermediate position taken by the measuring tip 10, and writes it to the actual position. Subtract the written value from the measured value. In this way, the actual measurements are corrected so that rotational inaccuracies or other measurement errors of the illustrated measuring device are compensated for.

次にコンピユータ30により調整信号を制御装
置32に送り、この制御装置により測定スライド
6の軸線方向の調整および測定アーム2の周縁方
向の回転を開始し、内部輪郭Dにおける新たな測
定点に移動する。矢印により信号の流れの方向を
示す。
The computer 30 then sends an adjustment signal to the control device 32, which starts adjusting the measuring slide 6 in the axial direction and rotating the measuring arm 2 in the circumferential direction to move to a new measuring point on the internal contour D. . Arrows indicate the direction of signal flow.

第1〜5図につき説明した測定装置の各部分は
第6〜8図においても同一の参照符号で示す。第
6および7図において測定ヘツド8の薄片歪みゲ
ージ25に給電するケーブル50のケーブル案内
装置を示す。ケーブル50を測定ヘツドから測定
アーム2に平行に軸線方向に導出させ、測定アー
ムとともに回転自在の部材51に達せしめ、この
部材51に支持した案内ローラ52を通過させ、
ハウジング1に支持した他の案内ローラ53によ
りハウジング1に導入し、次に再び測定アーム2
の軸線に平行に延在するケーブル部分54として
ハウジング1に支持した案内ローラ55に達せし
める。次にケーブルを周縁方向に転向させ、ルー
プ部分56として案内ローラ57の周囲に通過さ
せて180゜の転向を行い、ハウジングの固定点58
に達せしめる。案内ローラ57を周縁方向に移動
自在のスライド59に支持する。このスライド5
9をループ56を引張る方向に作用する螺旋ばね
60により偏倚し、この螺旋ばね60をハウジン
グの周縁領域の一部にわたりループ56を形成す
るケーブルの2個の部分間において案内し、次に
案内ローラ(図示せず)の周りに90゜転向させ、
再びハウジングの軸線方向に延在させてハウジン
グのヒンジ点62に達せしめる。
The parts of the measuring device described with reference to FIGS. 1 to 5 are designated by the same reference numerals in FIGS. 6 to 8. In FIGS. 6 and 7, the cable guiding arrangement of the cable 50 feeding the thin-film strain gauge 25 of the measuring head 8 is shown. The cable 50 is led out from the measuring head in the axial direction parallel to the measuring arm 2 and reaches a member 51 which is rotatable together with the measuring arm and passes through a guide roller 52 supported on this member,
introduced into the housing 1 by another guide roller 53 supported on the housing 1 and then again by the measuring arm 2.
The guide roller 55 is supported in the housing 1 as a cable section 54 extending parallel to the axis of the cable. The cable is then turned circumferentially and passed around the guide roller 57 as a loop section 56 to achieve a 180° turn and to the fixing point 58 of the housing.
reach. The guide roller 57 is supported by a slide 59 that is movable in the circumferential direction. This slide 5
9 is biased by a helical spring 60 acting in the direction of pulling the loop 56, which is guided between the two parts of the cable forming the loop 56 over a part of the peripheral area of the housing, and then guided by a guide roller. (not shown) rotated 90° around
It again extends in the axial direction of the housing until it reaches the hinge point 62 of the housing.

螺旋ばね60によりスライド59、案内ローラ
57およびループ部分56を介してケーブル50
を一定張力で保持する。
The helical spring 60 moves the cable 50 through the slide 59, the guide roller 57 and the loop portion 56.
is held at a constant tension.

測定アーム2に沿う測定ヘツド8の軸線方向の
移動の際に収納手段として作用するループ56か
らケーブルを引出す。ケーブルを引出すことによ
りスライド59をハウジングの周縁に沿つて移動
する。ケーブルが牽引力を発生するのを防止する
ため、ハウジングに回転自在に支持したリング6
3,64上で、周縁方向に延在しかつループ部分
56をなすケーブル部分を移動させる。測定アー
ムを回転させるとき、測定アーム2とともに回転
する案内ローラ52と案内ローラ53との間に周
縁方向に延在するケーブル部分65が伸縮するこ
とによりケーブルがループ部分56から引込んだ
り、引き出されたりする(第8図参照)。
The cable is led out of a loop 56 which acts as a storage means during the axial movement of the measuring head 8 along the measuring arm 2. Pulling out the cable moves the slide 59 along the periphery of the housing. In order to prevent the cable from generating traction force, a ring 6 is rotatably supported on the housing.
3, 64, the cable portion extending circumferentially and forming a loop portion 56 is moved. When the measuring arm is rotated, the cable portion 65 extending in the circumferential direction between the guide rollers 52 and 53 that rotate together with the measuring arm 2 expands and contracts, so that the cable is pulled in or pulled out from the loop portion 56. (See Figure 8).

上述のケーブル案内装置において、測定ヘツド
8の薄片歪みゲーヅ25に給電するためのケーブ
ルが測定アームに対して軸線方向に、螺旋ばね6
0により定まる引張力で測定ヘツドに掛合し、セ
ンサピンの移動方向にはいかなる力も発生せず、
測定ヘツド8の回転または軸線方向移動の際のケ
ーブル50の長さ変化が測定結果に影響を与える
ことがないように注意すること勿論である。
In the cable guiding device described above, the cable for supplying the lamellar strain gauge 25 of the measuring head 8 is connected axially to the measuring arm by the helical spring 6.
It engages the measuring head with a tensile force determined by 0, and no force is generated in the direction of movement of the sensor pin.
Of course, care must be taken that changes in the length of the cable 50 during rotation or axial movement of the measuring head 8 do not influence the measurement results.

第9〜11図において参照符号101により正
確でない形状であるため測定すべき穴壁102を
有する管を示す。測定装置103にハウジング1
04を設け、このハウジングを2個のクランプジ
ヨー105,106により穴壁102にクランプ
するよう構成する。測定アーム107をハウジン
グから軸線方向に突出させ、かつ測定ヘツド10
8担持し、この測定ヘツドを軸線方向に移動自在
にするとともに、回転自在にもし、更に穴壁を走
査するためボール形状のセンサ109を測定ヘツ
ド8に設ける。第9図において測定ヘツド108
の測定アーム107における右側極限位置を実線
で示し、左側極限位置を点線で示す。測定ヘツド
108を軸線方向に移動および回転させる段歩駆
動手段をハウジング104内に配置する。
9-11, reference numeral 101 indicates a tube having a hole wall 102 which is of inaccurate shape and is therefore to be measured. Housing 1 to measuring device 103
04, and the housing is configured to be clamped to the hole wall 102 by two clamp jaws 105 and 106. The measuring arm 107 projects axially from the housing and the measuring head 10
The measuring head 8 is made to be freely movable in the axial direction and rotatable, and furthermore, a ball-shaped sensor 109 is provided on the measuring head 8 in order to scan the hole wall. In FIG. 9, measuring head 108
The right extreme position of the measurement arm 107 is shown by a solid line, and the left extreme position is shown by a dotted line. Step drive means for axially moving and rotating the measuring head 108 are arranged within the housing 104.

シフトロツド110をハウジングの右端に自在
継手111により連結し、この自在継手をシフト
ロツドとともに回転するようにする。この自在継
手を第9図において円111として示すが、第1
0図においてはゴムリング112を有するゴム継
手とする。更に自在継手を既知のカルダン継手ま
たは等運動継手とすることができる。
A shift rod 110 is connected to the right end of the housing by a universal joint 111 so that the universal joint rotates together with the shift rod. This universal joint is shown as circle 111 in FIG.
In FIG. 0, a rubber joint having a rubber ring 112 is shown. Furthermore, the universal joint can be a known Cardan joint or a constant motion joint.

管101から突出するシフトロツド110の遊
端を軸受リング113に案内し、この軸受リング
には案内ハブ114を設け、管101の穴の入口
領域にクランプする。案内ハブ114にマーク1
15を担持し、シフトロツド110には移動量測
定スケール116を担持し、シフトロツド110
および測定装置103の移動量をマーク115の
位置で正確に読取ることができる。軸受リング1
13には更に引込線118のための通口部分11
7を設け、この引込線によりハウジング104内
の段歩駆動手段へのエネルギ供給および制御を行
うことができる。
The free end of the shift rod 110, which projects from the tube 101, is guided in a bearing ring 113, which is provided with a guide hub 114 and clamped in the entry area of the bore of the tube 101. Mark 1 on guide hub 114
15, and the shift rod 110 carries a movement measurement scale 116.
Also, the amount of movement of the measuring device 103 can be accurately read at the position of the mark 115. bearing ring 1
13 further includes an opening portion 11 for a lead-in line 118.
7 is provided, by which the stepping drive means within the housing 104 can be energized and controlled.

シフトロツド110に少なくとも1個のマーク
ライン119を設け、このマークラインにより管
101内で移動を行つている間にシフトロツド1
10がねじれるのを防止する目安が得られる。
The shift rod 110 is provided with at least one mark line 119, which marks the shift rod 110 during movement within the tube 101.
This provides a guideline for preventing 10 from twisting.

シフトロツド110を中空にし、リンク機構を
収容し、軸120が回転キヤツプ121により回
転することができるようにし、第9図に示すよう
にこのキヤツプ121をシフトロツド110の右
端に設ける。
Shift rod 110 is hollow to accommodate a linkage mechanism and allow shaft 120 to rotate by a rotary cap 121, which is provided at the right end of shift rod 110 as shown in FIG.

第10図に示すように回転キヤツプ121をピ
ン122により軸120の端部に対して回転自在
に固着する。内端、即ち第10図で見て左端にお
いて、軸120に2個のクランプジヨー(クラン
プジヨー自体は既知である)を駆動するためのピ
ニオン123を担持する。軸120は軸受12
5,126によりシフトロツド110内で回転す
るよう支持する。
As shown in FIG. 10, a rotary cap 121 is rotatably fixed to the end of the shaft 120 by a pin 122. At the inner end, ie at the left end as viewed in FIG. 10, a shaft 120 carries a pinion 123 for driving two clamping jaws (clamping jaws are known per se). The shaft 120 is the bearing 12
5, 126 for rotation within the shift rod 110.

回転キヤツプ121を回すことによりクランプ
ジヨー105,106を穴壁102から幾分ゆる
めることができる。次にシフトロツド110を測
定装置103全体とともに穴内に深く進入させ、
この進入距離は測定ヘツド108の行程により決
定され、クランプジヨー105,106は案内と
して作用する。この移動に必要な行程はマーク1
15により移動量測定スケール116において正
確に読取ることができる。移動を完了したとき回
転キヤツプ121を回すことによりクランプジヨ
ー105,106を再び穴壁102にクランプす
る。次に穴壁102の新たな部分を測定ヘツド1
08により測定することができる。
By turning the rotary cap 121, the clamp jaws 105, 106 can be loosened somewhat from the hole wall 102. Next, the shift rod 110 is deeply advanced into the hole together with the entire measuring device 103,
This distance of entry is determined by the travel of the measuring head 108, the clamping jaws 105, 106 acting as guides. The distance required for this movement is mark 1
15 allows accurate reading on the movement measuring scale 116. When the movement is completed, the clamp jaws 105, 106 are again clamped to the hole wall 102 by turning the rotary cap 121. Next, a new part of the hole wall 102 is measured using the measuring head 1.
08.

第10図において点線により中空軸120に貫
通する他の軸128を有する変更例を示す。この
他の軸128の遊端に他の回転キヤツプ129を
回転キヤツプ121に隣接させて担持する。この
場合軸120および軸120のピニオン123が
一方のクランプジヨー106に作用し、回転キヤ
ツプ129により独立的に操作することができる
軸128が他方のクランプジヨー105(図示せ
ず)に作用する。
In FIG. 10, a modified example having another shaft 128 passing through the hollow shaft 120 is shown by dotted lines. A further rotary cap 129 is carried at the free end of this further shaft 128 adjacent to rotary cap 121 . In this case, a shaft 120 and a pinion 123 of the shaft 120 act on one clamping jaw 106, and a shaft 128, which can be operated independently by means of a rotary cap 129, acts on the other clamping jaw 105 (not shown).

回転キヤツプ121,129の代りに軸12
0,128のための単独の回転駆動手段を使用す
ることができること勿論である。
Shaft 12 instead of rotary caps 121, 129
It is of course possible to use a single rotary drive means for 0.128.

上述の測定装置をシフトロツドにより長目の管
または長目のシリンダの穴の種々の測定部分に容
易にかつ正確に調整することができる。測定部分
の長さは測定ヘツド108の軸線方向の行程長さ
に関連する。
The above-mentioned measuring device can be easily and precisely adjusted by means of a shift rod to different measuring sections of the bore of a long tube or long cylinder. The length of the measuring section is related to the axial travel length of the measuring head 108.

第11図に示す実施例は第9および10図に示
す実施例とは次の2点で異なる。
The embodiment shown in FIG. 11 differs from the embodiments shown in FIGS. 9 and 10 in the following two points.

一つには手動操作回転キヤツプ121の代りに
シフトロツド110の遊端に取付けた段歩モータ
130を使用して、軸120を駆動してクランプ
ジヨーを作動させる点である。
One advantage is that instead of the manually operated rotary cap 121, a stepping motor 130 attached to the free end of the shift rod 110 is used to drive the shaft 120 and operate the clamp jaw.

更に段歩モータ131を軸受リング113に取
付け、駆動ピニオン132を介してシフトロツド
110に設けた歯133に作用させ、手操作で移
動させる代りに測定装置103を自動的に移動す
る点である。
Furthermore, a stepping motor 131 is attached to the bearing ring 113 and acts via a drive pinion 132 on the teeth 133 provided on the shift rod 110 to automatically move the measuring device 103 instead of manually moving it.

測定装置の他の実施例を第12および13図に
おいて詳細に示し、同一機能部分は同一の参照符
号を使用する。第1図に示す測定装置に比べる
と、クランプジヨー12を使用せずに穴Dの内部
輪郭の外側で取付けを行う点が異なる。この実施
例の利点は穴内に測定装置をクランプすることに
よつて測定が妨害されず、またクランプすること
により穴に変形を生ずるのを防止することができ
る点である。
Another embodiment of the measuring device is shown in detail in FIGS. 12 and 13, identical functional parts using the same reference numerals. Compared to the measuring device shown in FIG. 1, the difference is that the clamping jaw 12 is not used and the mounting is carried out outside the internal contour of the hole D. The advantage of this embodiment is that the measurement is not disturbed by clamping the measuring device in the hole, and that deformations of the hole can be prevented by clamping.

穴Dの外側に保持手段を設ける点だけが第1図
の実施例とは異なる2種類の他の実施例を第12
および13図に示すが、これらの測定装置に多部
片構成のハウジング1を設け、このハウジング内
に測定アーム2を精密玉軸受3,4により支持す
る。測定アーム2をモータ5(好適には段歩モー
タ)により回転自在にする。測定スライド6を測
定アーム2に沿つて軸線方向に駆動手段7により
移動自在にし、この駆動手段7をハウジング内に
収容し、好適には段歩モータとする。測定スライ
ド6に測定ヘツド8を担持し、この測定ヘツド8
をシリンダスリーブ11の内径Dに対応するよう
手操作で半径方向に微調整することができる。測
定ヘツド8にルビー製の先端10を有する半径方
向調整自在のセンサピン9を内蔵させる。このセ
ンサピン9のいかなる移動も電気出力信号に変換
し、この信号は所定の直径からのシリンダ直径の
ずれを示す。
Two other embodiments are shown in Fig. 12, which differ from the embodiment shown in Fig. 1 only in that a holding means is provided outside the hole D.
13, these measuring devices are provided with a multi-piece housing 1 in which a measuring arm 2 is supported by precision ball bearings 3, 4. The measuring arm 2 is made rotatable by a motor 5 (preferably a stepping motor). The measuring slide 6 is movable axially along the measuring arm 2 by a drive means 7 which is housed in the housing and is preferably a stepping motor. A measuring head 8 is carried on a measuring slide 6, and this measuring head 8
can be manually finely adjusted in the radial direction to correspond to the inner diameter D of the cylinder sleeve 11. The measuring head 8 incorporates a radially adjustable sensor pin 9 with a tip 10 made of ruby. Any movement of this sensor pin 9 converts into an electrical output signal indicating the deviation of the cylinder diameter from a predetermined diameter.

第12図において実線で測定ヘツド8が上方極
限位置をとり、点線で下方極限位置をとる測定ス
ライド6を示し、シリンダスリーブ11の内部輪
郭Dを走査する。駆動手段5,7は互いに独立で
あるため、母線に沿つて走査が行われる代りに、
離散的もしくは連続的に円を描いて、または螺旋
曲線を描いて走査を行うことができること勿論で
ある。
In FIG. 12, the solid line shows the measuring head 8 in its upper extreme position and the dotted line the measuring slide 6 in its lower extreme position, scanning the internal contour D of the cylinder sleeve 11. Since the drive means 5, 7 are independent of each other, instead of scanning along the generatrix,
Of course, the scanning can be performed discretely or continuously in a circular manner or in a spiral curve.

測定装置のハウジングをリング12′により保
持し、このリング12′にピン13をねじ込む。
これらピン13を内燃機関のシリンダを具えるエ
ンジンブロツクのクランクシヤフト軸受14に収
容させる。
The housing of the measuring device is held by a ring 12' into which the pin 13 is screwed.
These pins 13 are housed in a crankshaft bearing 14 of an engine block containing the cylinders of an internal combustion engine.

ピン13をリング12′にねじ込むのは例えば
ねじ付ボルト16により行う。異なる軸受直径の
クランクシヤフト軸受に適合させるため、異なる
直径のピンに交換することができるようにする。
The pin 13 is screwed into the ring 12', for example, by means of a threaded bolt 16. To accommodate crankshaft bearings of different bearing diameters, pins of different diameters can be exchanged.

第13図に示す実施例のものは、第12図に示
す実施例とは、測定装置をエンジンブロツク15
のシリンダヘツド端部21″においてリング1
2′よりも直径が大きいリング20′により支持す
る点が異なる。リング20′の外周縁の近傍に、
シリンダヘツド(図示せず)を固着するためエン
ジンブロツク15から突出する控えボルト23′
の配列に対応するよう円状に配列した孔22′を
設ける。測定装置を取付けるため、先ず、スペー
サスリーブ24′を控えボルト23′に押込む。次
に第12図の実施例の場合と同様にハウジング1
に固着したリング20′を控えボルト23′に摺動
嵌入し、控えボルトの遊端にナツト25′をねじ
込むことによりクランプする。シリンダ11の変
形を測定するときスペーサスリーブ24′により
測定スライドの全行程を利用することができる。
The embodiment shown in FIG. 13 is different from the embodiment shown in FIG.
ring 1 at the cylinder head end 21'' of
The difference is that it is supported by a ring 20' having a larger diameter than 2'. Near the outer periphery of the ring 20',
A retainer bolt 23' protrudes from the engine block 15 to secure the cylinder head (not shown).
Holes 22' are arranged in a circular manner to correspond to the arrangement of the holes 22'. To mount the measuring device, first the spacer sleeve 24' is pushed onto the dowel bolt 23'. Next, as in the case of the embodiment shown in FIG.
The ring 20' fixed to the retainer bolt 23' is slid onto the retainer bolt 23', and a nut 25' is screwed into the free end of the retainer bolt to clamp it. The spacer sleeve 24' makes it possible to utilize the entire travel of the measuring slide when measuring the deformation of the cylinder 11.

上述のすべての実施例の場合、測定装置の位置
および向きに関して取付部材、、例えば第12図
に示す実施例の保持手段13,14を調整自在と
し、装置の軸線を穴Dの所要の理想軸線に一致さ
せることができるよう構成する。この調整は上述
の補正すなわち実際に測定した値から記憶した差
値を減算することにとつて重要である。この調整
は止ねじ(図示せず)により行うことができる。
第12図の実施例によれば、ピン13をリング1
2′の対応のねじ付孔に若干深くねじ込むことに
より調整を行うことができる。
In all the embodiments described above, the mounting members, for example the holding means 13, 14 in the embodiment shown in FIG. Configure it so that it can match. This adjustment is important for the above-mentioned correction, ie subtraction of the stored difference value from the actually measured value. This adjustment can be made with a set screw (not shown).
According to the embodiment of FIG. 12, the pin 13 is connected to the ring 1
Adjustment can be made by screwing slightly deeper into the corresponding threaded hole 2'.

測定装置は必ずしもクランクシヤフト軸受また
はシリンダヘツド端部に支持する必要はなく、エ
ンジンブロツクの異なる位置に取付けることもで
きる。ただし測定を受けるべき構造部材、または
この構造部材に連結した他の構造部材において支
持を行うことが重要である。
The measuring device does not necessarily have to be supported on the crankshaft bearing or on the end of the cylinder head, but can also be mounted at different locations on the engine block. However, it is important to provide support on the structural member to be measured or on other structural members connected to this structural member.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明測定装置の第1の実施例の縦断
面図、第2図は第1図の―線上の断面図、第
3図は第2図の矢印の方向から見た一部断面と
する部分側面図、第4図は板ばねの他の実施例を
示す第2図と同様の拡大部分断面図、第5図は本
発明測定装置を有する測定システムの線図、第6
および7図は本発明測定装置のケーブル案内装置
を示す互いに90゜の角度をなす側面の側面図、第
8図は第6および7図の装置の測定ヘツドに隣接
する固定ハウジング端部の線図的断面図、第9図
は本発明測定装置を管に挿入した状態を示す部分
断面図、第10図は第9図の測定装置の一部の拡
大断面図、第11図は第9図に示す測定装置の変
更例の部分断面図、第12図は内燃機関のクラン
クシヤフト端部に設けた取付手段を具える本発明
測定装置の縦断面図、第13図は取付手段の変更
例を具える本発明測定装置の縦断面図である。 1,104……ハウジング、2,107……測
定アーム、3,4……精密玉軸受、5,7,13
0,131……段歩モータ、6……測定スライ
ド、8,108……測定ヘツド、8′……蟻差案
内、9……センサまたはセンサピン、10……ル
ビー製の先端、11,11′……シリンダスリー
ブ、12,105,106……クランプジヨー、
12′,20′……リング、13……ピン、14…
…クランクシヤフト軸受、15……エンジンブロ
ツク、16……ねじ付ボルト、17……交差ピ
ン、20……板ばねの遊端、21……板ばね、2
2……板ばねのクランプ端部、23……ねじ、2
3′……控えボルト、24……リテーナ、24′…
…スペーサスリーブ、25……薄片歪みゲージ、
27,28……半球形ヘツド、30……コンピユ
ータ、31……記憶装置、32……制御装置、5
0……ケーブル、52,53,55,57……案
内ローラ、56……ケーブルのループ部分、59
……スライド、60……螺旋ばね、101……
管、102……穴壁、103……測定装置、11
0……シフトロツド、111……自在継手、11
2……ゴムリング、113……軸受リング、11
4……案内ハブ、115……マーク、116……
移動量測定スケール、119……マークライン、
120,128……軸、121,129……回転
キヤツプ、123……ピニオン。
Fig. 1 is a longitudinal sectional view of the first embodiment of the measuring device of the present invention, Fig. 2 is a sectional view taken along the line - in Fig. 1, and Fig. 3 is a partial sectional view taken in the direction of the arrow in Fig. 2. FIG. 4 is an enlarged partial sectional view similar to FIG. 2 showing another embodiment of the leaf spring, FIG. 5 is a diagram of a measuring system having the measuring device of the present invention, and FIG.
and 7 are side views at an angle of 90° to each other showing the cable guiding arrangement of the measuring device according to the invention, and FIG. 8 is a diagrammatic view of the end of the stationary housing adjacent to the measuring head of the device of FIGS. 6 and 7. 9 is a partial sectional view showing the measuring device of the present invention inserted into a tube, FIG. 10 is an enlarged sectional view of a part of the measuring device shown in FIG. 9, and FIG. FIG. 12 is a longitudinal sectional view of the measuring device of the present invention, which includes a mounting means provided at the end of the crankshaft of an internal combustion engine, and FIG. 13 shows a modified example of the mounting means. FIG. 1,104...Housing, 2,107...Measuring arm, 3,4...Precision ball bearing, 5,7,13
0,131...Step motor, 6...Measuring slide, 8,108...Measuring head, 8'...Dovetail guide, 9...Sensor or sensor pin, 10...Ruby tip, 11,11' ...Cylinder sleeve, 12,105,106...Clamp jaw,
12', 20'...Ring, 13...Pin, 14...
... Crankshaft bearing, 15 ... Engine block, 16 ... Threaded bolt, 17 ... Cross pin, 20 ... Free end of leaf spring, 21 ... Leaf spring, 2
2... Clamp end of leaf spring, 23... Screw, 2
3'...Retainer bolt, 24...Retainer, 24'...
... Spacer sleeve, 25 ... Thin-piece strain gauge,
27, 28... Hemispherical head, 30... Computer, 31... Storage device, 32... Control device, 5
0... Cable, 52, 53, 55, 57... Guide roller, 56... Cable loop portion, 59
...Slide, 60...Spiral spring, 101...
Pipe, 102... Hole wall, 103... Measuring device, 11
0...Shift rod, 111...Universal joint, 11
2...Rubber ring, 113...Bearing ring, 11
4...Guidance hub, 115...Mark, 116...
Movement measurement scale, 119... mark line,
120, 128... shaft, 121, 129... rotary cap, 123... pinion.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ほぼシリンダ形状の穴の内面を測定する中空
シリンダ内面測定装置において、 前記穴内に挿入するハンジング1と、 このハウジングを前記シリンダ形状の穴を有す
る被加工物に取付ける取付装置12,12′,2
0′と、 前記ハウジングに回転自在に連結して、前記穴
の軸線の周りに回転自在にするとともにこの穴の
軸線方向に延在する測定アーム2と、 この測定アームを前記ハウジングに対して回転
させる第1駆動装置5と、 前記測定アームの長さに沿つて軸線方向に移動
自在に前記測定アームに連結した測定ヘツド8
と、 この測定ヘツドを前記測定アームに対して軸線
方向に移動させる第2駆動装置7と、 前記測定ヘツドに対して半径方向に移動自在に
連結したセンサ9と、 このセンサを前記測定ヘツドに対して半径方向
外方に押圧してこのセンサが前記穴の内面に掛合
する位置に前記センサを押圧するばね装置21
と、 前記ばね装置の変位に応答し、前記測定ヘツド
に対する前記センサの半径方向移動に対する電気
信号を発生し、前記穴の内面の輪郭を表示するば
ね変位応答装置と、 を具え、 前記ばね装置は板ばねにより構成し、この板ば
ねにばね変位応答装置としての薄片歪みゲージを
設け、前記センサ移動の際に前記板ばねの遊端が
実際上主に前記センサの縦方向に移動して前記薄
片歪みゲージが前記センサの移動量に対応比例す
る電気信号を発生するよう前記板ばねの遊端を前
記センサに連結し、また前記板ばねのクランプ端
部を前記測定ヘツドのハウジングにクランプした ことを特徴とする中空シリンダ内面測定装置。 2 前記板ばねの遊端を前記センサの縦方向軸線
に交差させて配置し、前記クランプ端部と前記セ
ンサを保持する遊端との間における前記薄片歪み
ゲージを具える前記板ばねの中間部分が前記板ば
ねの前記遊端に対して145゜と165゜との間の角度を
なすように構成したことを特徴とする特許請求の
範囲第1項に記載の中空シリンダ内面測定装置。 3 前記角度を160゜としたことを特徴とする特許
請求の範囲第2項に記載の中空シリンダ内面測定
装置。 4 前記クランプ端部と前記遊端との間において
板ばねを円弧状に彎曲させたことを特徴とする特
許請求の範囲第1または2項に記載の中空シリン
ダ内面測定装置。 5 前記クランプ端部と前記遊端との間の前記板
ばねの中間部分をほぼ直線状に延在させたことを
特徴とする特許請求の範囲第1または2項に記載
の中空シリンダ内面測定装置。 6 前記薄片歪みゲージを前記板ばねの両側面に
接着し、この両側面のゲージの組み合わせた出力
信号により所定シリンダ直径からのずれを示す構
成としたことを特徴とする特許請求の範囲第1ま
たは2項に記載の中空シリンダ内面測定装置。 7 前記ばね変位応答装置は、前記測定ヘツドに
給電するためのケーブルを固定ハウジングから導
出して前記測定アームに沿つて前記測定ヘツドま
で延在させ、前記ハウジングに対する前記測定ヘ
ツドの回転および軸線方向移動の際にケーブルを
収納したり引き出したりするケーブル案内装置を
有するものとして構成したことを特徴とする特許
請求の範囲第1項に記載の中空シリンダ内面測定
装置。 8 前記ケーブル案内装置は、前記ハウジングに
巻付けたり、釈放したりするケーブルループを形
成する案内ローラを有するものとして構成し、こ
の案内ローラを、前記ハウジングの周縁方向に移
動自在でありかつ前記ケーブルを引つ張る方向に
ばね偏倚させたスライドに配置し、前記ケーブル
案内装置は、更に前記測定アームとともに回転自
在の案内ローラを有するものとして構成したこと
を特徴とする特許請求の範囲第7項に記載の中空
シリンダ内面測定装置。 9 前記取付装置は2組のクランプジヨーを有す
るものとして構成し、これらクランプジヨーを軸
線方向に互いに離間させ、これらクランプジヨー
により測定すべき穴に前記測定装置をクランプす
ることができるよう構成し、前記ハウジングをシ
フトロツドにより測定すべき前記穴の他の測定位
置まで限定された距離だけ軸線方向に移動自在に
し、また前記2組のクランプジヨーを前記シフト
ロツドに調整自在に支持したリンク機構により操
作可能に構成したことを特徴とする特許請求の範
囲第1項に記載の中空シタンダ内面測定装置。 10 前記リンク機構は第1の軸を有し、この第
1の軸を中空の前記シフトロツド内で回転自在に
支持するとともに、前記第1の軸の内端に前記2
組のクランプジヨーの少なくとも一方を操作する
ための駆動部材を担持し、回転駆動装置により前
記第1の軸を駆動する構成としたことを特徴とす
る特許請求の範囲第9項に記載の中空シリンダ内
面測定装置。 11 前記リンク機構は、第2の軸と、この第2
の軸の中空の前記第1の軸に貫通させた前記第2
の軸用の回転駆動装置とを有し、前記第2の軸に
より前記2組のクランプジヨーのうちの一方を操
作するとともに、前記第1の軸により他方のクラ
ンプジヨーを操作する構成としたことを特徴とす
る特許請求の範囲第9または10項に記載の中空
シリンダ内面測定装置。 12 前記回転駆動装置の一方または双方は、前
記シフトロツドから突出する軸の遊端に配置した
手動操作回転キヤツプとしたことを特徴とする特
許請求の範囲第10または11項に記載の中空シ
リンダ内面測定装置。 13 前記シフトロツドを、前記穴の入口領域に
おいて、この入口領域に強固に支持した軸受によ
り移動自在に支持したことを特徴とする特許請求
の範囲第9項に記載の中空シリンダ内面測定装
置。 14 前記シフトロツドは、前記軸受に設けたマ
ークにおいて読取るべき軸線方向移動量測定スケ
ールを有するものとして構成したことを特徴とす
る特許請求の範囲第13項に記載の中空シリンダ
内面測定装置。 15 前記シフトロツドは、少なくとも1本のマ
ークラインを有するものとして構成したことを特
徴とする特許請求の範囲第9項に記載の中空シリ
ンダ内面測定装置。 16 前記シフトロツドは、自在継手により前記
測定装置のハウジングに回転自在に連結したこと
を特徴とする特許請求の範囲第9項に記載の中空
シリンダ内面測定装置。 17 前記シフトロツドおよび前記リンク機構を
分離したことを特徴とする特許請求の範囲第9項
に記載の中空シリンダ内面測定装置。 18 前記シフトロツドを段歩モータにより軸線
方向に移動自在にしたことを特徴とする特許請求
の範囲第9項に記載の中空シリンダ内面測定装
置。
[Claims] 1. A hollow cylinder inner surface measuring device for measuring the inner surface of a substantially cylindrical hole, comprising: a hanging 1 inserted into the hole; and a mounting device for attaching this housing to a workpiece having the cylindrical hole. 12,12',2
0'; a measuring arm 2 rotatably connected to the housing so as to be rotatable about the axis of the hole and extending in the axial direction of the hole; a first drive 5 for moving the measuring arm; and a measuring head 8 coupled to the measuring arm so as to be movable in the axial direction along the length of the measuring arm.
a second drive device 7 for moving the measuring head in the axial direction with respect to the measuring arm; a sensor 9 coupled to the measuring head so as to be movable in the radial direction; a spring device 21 for pushing the sensor radially outwardly into a position in which it engages the inner surface of the hole;
and a spring displacement responsive device responsive to displacement of the spring device to generate an electrical signal for radial movement of the sensor relative to the measurement head and to display a contour of the inner surface of the hole, the spring device comprising: The leaf spring is provided with a thin piece strain gauge as a spring displacement response device, and when the sensor moves, the free end of the leaf spring actually moves mainly in the longitudinal direction of the sensor, and the thin piece The free end of the leaf spring is connected to the sensor so that a strain gauge generates an electrical signal corresponding and proportional to the displacement of the sensor, and the clamp end of the leaf spring is clamped to the housing of the measuring head. Features: Hollow cylinder inner surface measuring device. 2. An intermediate portion of the leaf spring, the free end of the leaf spring being arranged to intersect the longitudinal axis of the sensor, and comprising the flake strain gauge between the clamp end and the free end holding the sensor. 2. A device for measuring the inner surface of a hollow cylinder according to claim 1, wherein the hollow cylinder is configured to form an angle between 145° and 165° with respect to the free end of the leaf spring. 3. The hollow cylinder inner surface measuring device according to claim 2, wherein the angle is 160 degrees. 4. The hollow cylinder inner surface measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the leaf spring is curved in an arc shape between the clamp end and the free end. 5. The hollow cylinder inner surface measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that an intermediate portion of the leaf spring between the clamp end and the free end extends substantially linearly. . 6. The thin-piece strain gauges are bonded to both sides of the leaf spring, and the combined output signals of the gauges on both sides indicate deviation from a predetermined cylinder diameter. The hollow cylinder inner surface measuring device according to item 2. 7. The spring displacement-responsive device is configured to allow a cable for powering the measuring head to be led out of the fixed housing and extend along the measuring arm to the measuring head, and to control the rotational and axial movement of the measuring head relative to the housing. 2. A hollow cylinder inner surface measuring device according to claim 1, characterized in that the hollow cylinder inner surface measuring device is constructed as having a cable guide device for storing and pulling out the cable during the process. 8. The cable guide device is configured to include a guide roller that forms a cable loop that is wound around and released from the housing, and the guide roller is movable in a peripheral direction of the housing and that Claim 7, characterized in that the cable guiding device is arranged on a slide biased by a spring in the direction of tension, and the cable guiding device further comprises a guiding roller rotatable together with the measuring arm. The hollow cylinder inner surface measurement device described. 9. The mounting device is configured to have two sets of clamp jaws, these clamp jaws are spaced apart from each other in the axial direction, and configured such that the measuring device can be clamped in the hole to be measured by these clamp jaws, and the housing is It is configured to be movable in the axial direction by a shift rod by a limited distance to other measurement positions of the hole to be measured, and to be operable by a link mechanism in which the two sets of clamp jaws are adjustable and supported on the shift rod. A device for measuring the inner surface of a hollow citadel according to claim 1. 10 The link mechanism has a first shaft, the first shaft is rotatably supported within the hollow shift rod, and the second shaft is attached to the inner end of the first shaft.
The inner surface of the hollow cylinder according to claim 9, wherein the inner surface of the hollow cylinder is configured to carry a driving member for operating at least one of the clamp jaws of the set, and to drive the first shaft by a rotational driving device. measuring device. 11 The link mechanism has a second shaft and a second shaft.
The second shaft is passed through the hollow first shaft of the shaft.
and a rotary drive device for the shafts, the second shaft operates one of the two sets of clamp jaws, and the first shaft operates the other clamp jaw. A hollow cylinder inner surface measuring device according to claim 9 or 10. 12. Hollow cylinder inner surface measurement according to claim 10 or 11, characterized in that one or both of the rotary drive devices is a manually operated rotary cap disposed at the free end of a shaft protruding from the shift rod. Device. 13. The hollow cylinder inner surface measuring device according to claim 9, wherein the shift rod is movably supported in the entrance region of the hole by a bearing firmly supported in the entrance region. 14. The hollow cylinder inner surface measuring device according to claim 13, wherein the shift rod is configured to have an axial movement measurement scale to be read on a mark provided on the bearing. 15. The hollow cylinder inner surface measuring device according to claim 9, wherein the shift rod is configured to have at least one mark line. 16. The hollow cylinder inner surface measuring device according to claim 9, wherein the shift rod is rotatably connected to the housing of the measuring device by a universal joint. 17. The hollow cylinder inner surface measuring device according to claim 9, wherein the shift rod and the link mechanism are separated. 18. The hollow cylinder inner surface measuring device according to claim 9, wherein the shift rod is made movable in the axial direction by a stepped motor.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2542817B2 (en) * 1986-02-10 1996-10-09 住友金属工業 株式会社 Three-dimensional inner surface shape measuring device for curved molds for continuous casting of round slabs
DE3640511A1 (en) * 1986-03-10 1987-09-24 Knaebel Horst METHOD AND DEVICE FOR CHECKING AND / OR DETECTING THE DIMENSIONS, DIMENSIONS, POSITIONS OR POSITION CHANGES OF WORKPIECES, ACTUATORS OR THE LIKE.
DE3634816C2 (en) * 1986-10-13 1994-08-11 Bbc Pat Mestechnik Gmbh Measuring device for measuring the shape of cylinders
JPH01147313A (en) * 1987-12-03 1989-06-09 Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp Method for measuring internal diameter and shape of tube
DE4309082A1 (en) * 1993-03-20 1994-09-22 Pietzsch Automatisierungstech Measuring device for measuring the shape of cylinders
JP2004347373A (en) * 2003-05-20 2004-12-09 Nissan Diesel Motor Co Ltd Apparatus for positioning measuring equipment
DE102006011904B4 (en) * 2006-03-09 2017-09-21 Nagel Maschinen- Und Werkzeugfabrik Gmbh Measuring method, measuring system and processing machine with measuring system
JP2007248303A (en) * 2006-03-16 2007-09-27 Shoyo Engineering Co Ltd Bore measurement instrument
JP2008026276A (en) * 2006-07-25 2008-02-07 Nanya Seisakusho:Kk Coordinate detector for measuring position degree, and position degree measuring system
JP4905199B2 (en) * 2007-03-19 2012-03-28 いすゞ自動車株式会社 Measuring method and measuring device for cylinder bore
JP2009115586A (en) * 2007-11-06 2009-05-28 Maeda Corp Apparatus and method for irregularity measurement
DE102015119634B4 (en) 2015-11-13 2021-11-25 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Cylinder warpage simulation device
CN106382906B (en) * 2016-12-05 2018-09-21 安徽江淮汽车集团股份有限公司 Engine cylinder body crankshaft hole diameter measurement tool
JP6389931B1 (en) * 2017-07-28 2018-09-12 成田空港給油施設株式会社 Pipe internal deformation inspection system
CN113091619A (en) * 2021-04-06 2021-07-09 天津中车四方所科技有限公司 Automatic measuring device for finished size of buffer
CN113932687A (en) * 2021-08-27 2022-01-14 安徽天思朴超精密模具有限公司 Drilling detection device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5187071A (en) * 1975-01-28 1976-07-30 Tokyo Seimitsu Co Ltd JIDONAIKEISOKUTEISOCHI

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1573731A1 (en) * 1966-08-29 1970-05-21 Nii Osnowanij I Podsemnych Soo Measuring device for determining deformations in solid rock
NL181299C (en) * 1976-10-22 1987-07-16 Shell Int Research SCANNER FOR THE INTERNAL OF PIPELINES.

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5187071A (en) * 1975-01-28 1976-07-30 Tokyo Seimitsu Co Ltd JIDONAIKEISOKUTEISOCHI

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DE3024331A1 (en) 1982-01-21
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