JPH04138301A - 円筒穴形状測定機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、加−「された円筒穴の内径、真直度、真円度
等を測定するに好適な円筒穴形状測定機に関する。

（従来の技術と発明か解決しようとする課題）例えば油
圧ポンプや油圧モータのロータのシリンタ部は、その円
筒穴の形状精度か悪いと、かじり現象が発生したり、出
力低下等を招くため、加工後に円筒穴の内径、真直度、
真円度を測定している。このような測定は、従来、第１
６図、第１７図に示す測定ヘットを用いたエアマイクロ
メータにより行なっていた。第１６図の測定ヘットは、
断面円形をなす測定ヘッド７０を円筒穴内に挿入し、各
ノズル７１．７２．７３に通じる空気穴の圧力を読み、
内径か大きいほどその圧力か低くなることから、内径を
測定するもので、マスターゲージにより寸法を校正し、
マスターゲージとの寸法差を読みとるものである。

第１７図の測定ヘッドは、中間部と両端部にノズル７４
．７５を有し、これらのノズル７４．７５から圧搾空気
を噴出させて１回転したときのニアリークによる指示の
動きを読取る。この場合、指示の動きが小さいほど真直
度が高い。

しかしながら、このようなエアマイクロメータを用いた
測定においては、シリンダのかしりに影響すると考えら
れる円筒穴の入口部の形状は、ニアリーク量が多くなる
ため、測定困難であるという問題点かある。また、第１
７図に示す測定ヘッドにより真直度を測定しようとする
場合、第１８図あるいは第１９図に示すように、被測定
対象２０の円筒穴２１の中央部の内径と入口部の内径か
異なる場合には、測定ヘッドと円筒穴内面との間の隙間
は変化しないため、真直度として現れないという問題点
かある。

また、従来の他の円筒穴の内径測定機として実開昭６１
．−　］、　７０００８号、内径変化測定機として実開
昭６１−１８９２１２号、円形孔歪測定機として実開昭
５３−１２２２１０号にそれぞれ開示されたものかある
が、いずれも接触子か放射状に配置され、その可動部に
電気信号を検出する変位検出器か設けられているのて、
例えば比較的小型の油圧ポンプ等の円筒穴を測定する測
定機として構成することは困難である。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたちのて、
その目的とするところは、比較的小袢の円筒穴の形状を
測定てき、かつ入］」部の内径等も正確に測定できる構
造の円筒穴形状測定機を提供することにある。

（課題を解決するだめの手段） この目的を達成するために、本発明は、−・対の接触子
と、それぞれの接触子の変位量を電気信号に変換する一
対の差動トランスとを用いたものである。より好ましく
は、被測定対象の円筒穴の内部に挿入しうる断面形状を
有する長形本体の内空部に、一対のバーを、その中間部
を支点としてシーソー状に先端部および基端部か相互に
近接離反可能となるように、かつ、これらのバーの先端
部か相互に開く方向に付勢するばねを介して設け、各バ
ーの先端部に、前記円筒穴の内面に押し付けられる接触
子を設け、前記各バーの基端部と前記本体との間に、バ
ーの変位量を電気信号に変換する差動トランスを設けた
構造の検知部を用意する。この検知部を円周方向にのみ
自由度を持たせて保持し、真直度の測定の際には円周方
向の自由度を規制しその中心軸上に検知部を固定する機
能を特徴とし、真円度を測定する場合や測定方向を変え
る時に検知部を円周方向に回転する機能を備えた保持体
に保持し、それらを摺動台に取りつける。被測定物は、
その位置合わせな容易に行うに適した回転台などに搭載
する。

（作用） 本発明の円筒穴形状測定機の検知部は、上述の構造を有
するのて、予め決められた円筒穴の内径よりやや小さい
断面形状の長形本体の両側よりそれぞれ突出した接触子
を、内蔵ばねの力て円筒穴の内面に押し当てると、内径
に応じてバーか支点を中心として変位し、その変位量か
差動トランスの出力信号として出力される。円筒穴の軸
心を中心として本体を回転した場合の前記出力信号の合
成信号から、内径、真円度か求まり、軸心ノ〕向に摺動
体を移動した場合の差動トランスの一方の出力信号から
真直度か、合成信号からテーパーか求まる。なお、真直
度の測定の際には中心軸上に検知部を固定するか、他の
測定の際は必ずしもその必要はない。回転台を回転して
他の円筒穴について同様に測定する。

（実施例） 第１図は検知部の一実施例を示す縦断面図、第２図、第
３図および第４図はそれぞれ第１図のＡ−ＡＩｔＩｒ面
図、Ｂ−Ｂ断面図、Ｃ−Ｃ断面図である。第１図ないし
第４図において、１は長形ななす本体であり、該本体１
は差込み部１ａと基部ｌｂとからなる。差込み部１ａの
外径は被測定物の円筒穴２１の内径よりやや小さい。

７は対をなして設けられるバーであり、各ハーフの中間
部を、本体１内に固定したバー取付は体５に設けた板ハ
ネ部５ａに取付ける。

各ハーフは、それぞれ前記本体１の差込み部ｌａの対向
する２つの内空部２内に挿入し、各バー７の先端には、
差込み部１ａに設けた開口部１４に通して外部へ半径方
向に突出させる接触子１５を固定している。

一方、八−７の基端側と、前記本体１の一部を構成する
バー取付は体５の基端部との間には、それぞれ差動１〜
ランス１６．１６　（１６ａはコイル、１６ｂはコア）
を取付ける。

本体１の差込み部１ａを円筒穴２１に差込むと、接触子
１５は板バネ部５ａの力により、常に円筒穴２１の内面
に押し付けられるように構成される。

第５図、第６図および第７図は差動トランス１６の構成
と信号処理を説明するものてあり、慣用周知の技術であ
るので、詳細な説明は省略するが、各差動トランス１６
の出力信号を合成することにより、円筒穴２１の内径か
測定てきる。また、本体ｌを円筒穴２１の軸心方向に移
動させなから一方の差動トランス１６の出力メータの表
示値を読取るか、あるいは記録させてその値から真直度
を求めることかできる。また、本体ｌを半回転させ、第
７図に示すように、差動トランス１６の出力信号を合成
して増幅器２２により増幅し、表示器２３（メータや記
録装置でも良い）に内径を表示してその内径の最大値と
最小値との差から真円度（例えばその差の１７２の値）
を求めることかできる。

第８図は上記検知部を組込んだ測定機の一例を示す正面
図、第９図はその側面図、第１θ図は第８図の一部省略
Ｄ−Ｄ断面図、第１１図は第１０図のＥ−Ｅ断面図、第
１２図は第１１図のＦ−Ｆ断面図である。この装置は、
第９図に示すように、基台２５上に縦枠２６を固定し、
被測定対象であるロータ２０を固定する回転台２７をＸ
−Ｙ方向に位置調整自在に設置し、縦枠２６には、対の
案内縦枠２８を取付けると共に、該案内縦枠２８に、こ
れに沿って上下動自在に装着される摺動枠２９を介して
検知部本体１の搭載枠３０を取付け、縦枠２６の頂部に
取付けた軸受３１と、縦枠２６の下部に固定した台３２
に取付けた軸受３３とに上下端を支承させたスクリュー
ロッド３５を、前記搭載枠３０に後述の機構で取付けた
左右の半割りナツト３６ａ、３６ｂを噛合させ、スクリ
ューロッド３５の頂部に設けたハンドル３７を回すこと
により、前記搭載枠３０か案内縦枠２８に沿って上下動
する構造となっている。

前記搭載枠３０には、第８図に示すように、前記本体ｌ
を抱持した円筒状の検知部保持体３９か上下の軸受４０
．４１により円周方向に自由度を持って保持され、検知
部本体ｌｂの上部に取付けたハンドル４２を回すことに
より、検知部保持体３９に内蔵された軸受３９ａに拘束
されつつ検知部が回転するものである。

ロックナツト３８はテーパー形状の端面な有し、真直度
測定の際にこれを締めつけることにより検知部保持体３
９すなわち検知部か搭載枠３０の軸心に固定される。

本実施例においては、第１０図ないし第１２図に示すよ
うに、前記搭載枠３０の上面にホルト４３により固定し
た取付は枠４４とこれにボルト４５．４６により取付け
た上枠４７とめ間に、それぞれ軸４８．４９を中心とし
て開閉自在に前記半割りナツト３６ａ、３６ｂを取付け
、該ナツト３６ａ、３６ｂ間には、コイルへネ５０を介
してこれらのナツト３６ａ、３６ｂか常にスクリューロ
ット３５に噛合するように加圧し、一方、上枠４７と取
付は枠４４には、レバー５１を取付けた軸５２を回転自
在に取付け、該軸５２に、前記ナツト３６ａ、３６ｂ間
に挟持される長円形の噛合解除具５３を嵌着固定してい
る。従って、レバー５１を第１２図のｅの回動位置から
ｆの位置まて回すと、噛合解除具５３かナツト３６ａ、
３６ｂを２点鎖線ｇのように押し開いてスクリューロッ
ト３５とナツト３６との噛合を解除することかてきる。

また、第８図、第９図に示すように、搭載枠３０を急速
に上下動させるためのレバー５５を、縦枠２６の側面に
固定した軸５６を中心として回転自在に取付け、該レバ
ー５５の中間部に固定したピン５７を、前記搭載枠３０
の側面に固定した係合具５８の長穴５９に係合させ、前
記ナツト３６とスクリューロッド３５との噛合を解除し
た状態において、前記レバー５５を上下に操作すること
により、前記搭載枠３０を上下に急速移動できる。

また、前記縦枠２６の下部に設けた台３２には、溝６０
を設けてその溝６０に沿って移動自在にストッパ台６１
取付け、該ストッパ台６１上に高さの異なるストッパ６
２．６３を立て、ストッパ台６１が第８図の最右位置に
あるときには前記搭載枠３０の下面に設けた当接具６４
か台３２上に当接して搭載枠３０を最下位置に位置させ
、台３２に付けたレバー６５を把持して第８図の図面上
左行させてストッパ６２　（６３）か２点鎖線ｈ（ｉ）
に示すように当接具６４の真ｆに位置するようにすれば
、当接具６４はストッパ６２（６３）に当接して該搭載
枠３０のド限は中間位置（最上位置）に設定される。

この装置を用いて、第１３図（Ａ）のモ面図および（Ｂ
）の縦断面図に示す油圧ポンプまたは油圧モータのロー
タ２０の円筒穴２１の内径を測定する際には、回転台２
７にロータ２０をその円筒穴２１が垂直となり、かつ検
知部の本体ｌの真ｒとなるようにセラ１〜し、また、ス
トッパ台６１は第８図の最左側に位置させておき、ハン
ドル３７を回して搭載枠３０を下降させ、本体ｌの差込
み部ｌａを円筒穴２１に挿入し、搭載枠３０の下面の当
接具６４が台３２の上面に当接するまて下降させる。そ
して、第７図に示した回路により表示器２３（あるいは
メータ）等により、第１３図（Ｂ）の円筒穴２１の底部
の内径文の測定値を読込む。

続いてハンドル３７を回して搭載枠３０と共に本体１を
引上げ、ストッパ６２か第８図のｈの位置に来るように
ストッパ台６１を移動させ、その上に当接具６４か当接
するまで下降させて円筒穴２１の中間部の内径ｍの測定
を行う。その後、同様の操作により、ストッパ６３に当
接具６４を当接させて円筒穴２１の上部の内径ｎの測定
を行う。

真円度の測定を行う場合は、前記と同様に内径文、ｍ、
ｎを測定した位置において、ハンドル４２を操作して検
知部本体１を１８０度回すことにより、２個の接触子１
５を円筒穴２１の内面に当接させながら、第７図に示し
た回路により表示器２３（あるいはメータまたは記録装
置）等により測定値を読込む。そして、真円度は、最大
内径と最小内径の差の１／２て表す。

真直度の測定は、第１４図（Ａ）に示すように、円筒穴
２１の周囲４ケ所ｒ〜Ｕにおいて、第１４図（Ｂ）に示
すように、検知部本体１をｙ方向すなわち軸心方向に移
動させて一方の差動トランス１６の出力信号から得られ
た値をｘ−Ｙ記録装置に記録させ、第１５図に示すよう
に、その記録値を平行な２木のｍｊ、にて囲った場合の
線ｊ、ｋｌＴｌの間隔ΔＲを真直度を表す値とした。

本例に示した装置は、ハンドルを用いた手動式のものと
したか、自動化を計る場合には、本体１の上下動や回動
は自動制御される千−夕により行い、ロータ等の製品の
円筒穴形状の合否判定も自動的に行なう。

本発明を実施する場合、具体的構造については、上記実
施例以外に種々に変更、伺加か可能である。

（発明の効果） 本発明によれば、円筒穴の入口部分および最深部近傍の
内径等についても正確な測定値か得られ、また、比較的
小型機器の円筒穴の形状測定も容易に行なえる測定機か
実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による円筒穴形状測定機の検知部の一実
施例を示す縦断面図、第２図、第３図および第４図はそ
れぞれ第１図のＡ−Ａ断面図、ＢＢ断面図、Ｃ−Ｃ断面
図、第５図は該実施例の差動トランスの構成と信号処理
を行う回路図、第６図は第５図の回路の動作特性図、第
７図は該実施例に付加される他の処理回路図、第８図は
上記実施例の検知部に組込んで構成された装置の一例を
示す正面図、第９図はその側面図、第１０図は第８図の
一部省略Ｄ−Ｄ断面図、第１１図は第１０図のＥ−Ｅ断
面図、第１２図は第１１図のＦＦ断面図、第１３図（Ａ
）　、　（１’ｌ）はそれぞれ被測定対象である油圧ポ
ンプまたは油圧モータのロータの内径等の測定個所を説
明する平面図および縦断面図、第１４図（Ａ）　、　（
Ｂ）は同しく真直度の測定個所を説明する平面図および
縦断面図、第１５図は真直度の測定例を示す図、第１６
図ならびに第１７図は従来の測定装置に用いられた測定
ヘットの縦断面図、第１８図ならびに第１９図は従来の
測定ヘッドにより真直度か測定てきない円筒穴の例を示
す断面図である。 ｌ二本体、２：内空部、５：バー取付は体、５ａ：板ハ
ネ部、７：ハー、１４：開口部、１５：接触子、１６：
差動トランス、１８：メータ、２０：被測定対象、２１
：円筒穴、２３：表示器、２６：縦枠、２７：回転台、
２８二案内縦枠、２９二摺動枠、３０：搭載枠、３１．
３３：軸受、３５ニスクリユーロツト、３６ａ、３６ｂ
＝半割りナツト、３８二ロツクナツト、６１：ストッパ
台、６２．６３：ストッパ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一対の接触子と、それぞれの接触子の変位量を電気信号
   に変換する一対の差動トランスとを用いた円筒穴形状測
   定機。