JPH0626845A - 小径深孔の真直度計測方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被測定物の小径深孔の真直度を深くまで計測
する。 【構成】 シリンダ４の前端部に、中央に孔１２がある
ターゲットプレート１１を取り付ける。シリンダ４の前
端部と後端部には、各々半径方向へ出入する駒６を設け
る。先端にテーパ部９を有するコーン状ピストン８ａ，
８ｂをシリンダ４内に収納する。前後のコーン状ピスト
ン８ａ，８ｂをスプリング１０で前後に押すことにより
駒６を出張らせて被測定物１の深孔２内でシリンダ４を
調芯させる。シリンダ４内に光ファイバ１４を通し、中
央の孔１２から光を出させるようにする。この中央の孔
１２の位置を前方よりマイクロアライメントテレスコー
プで見るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は真直度が要求される砲身
の孔の如き比較的小径で且つ深い（長い）孔の真直度を
計測する小径深孔の真直度計測方法及び装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種比較的小径で且つ深孔の真
直度を計測するものとしては、たとえば、図６に示す如
く、触針式真直度測定器がある。

【０００３】従来の触針式真直度測定器は、内孔部を真
直度基準面ｂとした基準体ａと、該基準体ａの真直度基
準面ｂをガイドとして進退動作できるように該真直度基
準面ｂに嵌合させた測定器本体ｃと、該測定器本体ｃの
先端に揺動自在に取り付けた測定針ｄと、該測定針ｄの
先端を被測定物ｅの深孔ｆ内壁面に接触させて計測して
いるときの真直度の変化、すなわち、測定針ｄの揺動角
の変化を電気信号に変換する差動トランスとからなる構
成としてあり、測定針ｄを直接深孔ｆの内面に接触させ
た状態で測定器本体ｃを真直度基準面ｂをガイドとして
移動させながら真直度の計測を行うようにしてある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
触針式真直度測定器を用いて深孔ｆの真直度を測定する
場合は、真直度基準面ｂにガイドされて移動する測定器
本体ｃの先端に、測定針ｄの末端部が支持されている
が、測定器本体ｃは基準体ａに対して片持ち支持となる
ため、被測定物ｅの孔ｆの深くまでは計測できず、１０
０〜２００mm深さが限界である。

【０００５】そこで、本発明は、小径深孔内の全長にわ
たって真直度が計測できるような計測方法及び装置を提
供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、被測定物の小径深孔内に、前端面の中央
の孔から光を出して該中央の孔がターゲットとなるよう
にした計測カプセルを挿入して調芯させ、該計測カプセ
ルの前方より上記ターゲットとなる中央孔位置を監視し
ながら計測カプセルを深孔内で長手方向に移動させ、前
端面の中央孔位置のずれを測定して中央孔の位置のずれ
から深孔の真直度を計測する方法と、この方法を実施す
るための装置とする。

【０００７】

【作用】計測カプセルは被測定物の深孔内に調芯されて
保持されるので、ターゲットとなる中央の孔は常に深孔
の中心位置にあることになる。計測カプセルの中央孔を
前方から監視して、その位置がずれると、深孔が曲がっ
ていることになり、上記中央孔のずれ量から深孔の曲が
りの寸法がわかることになり、真直度が計測される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【０００９】図１乃至図５は本発明の一実施例を示すも
ので、被測定物１の深孔２内に入り得るよう深孔２の内
径よりも小さい外径を有するシリンダ４の前端部及び後
端部に、円周方向に１２０度間隔で駒出入用開口５をそ
れぞれ穿設して、これら各駒出入用開口５に内側を斜め
にカットして係合面７とした駒６を半径方向へ移動自在
に嵌合させると共に、先端のテーパ部９を上記駒６の係
合面７に接して駒６を半径方向へ移動させるようにする
コーン状のピストン８ａと８ｂを、互に反対方向に向け
てシリンダ４の前端部と後端部に摺動自在に収納し、前
後のコーン状のピストン８ａ，８ｂ同士の間にスプリン
グ１０を介在させ、スプリング１０の弾力によりコーン
状のピストン８ａと８ｂが押されて楔作用により各駒６
が同一移動量移動して開口５より外方へ突出し、深孔２
の内壁面に各駒６が接触することによってシリンダ４が
自動調芯されるようにする。又、上記シリンダ４の前端
には、中央部に孔１２を穿設したターゲットプレート１
１をねじ１３にて装着し、且つ上記ターゲットプレート
１１の中央の孔１２から光を出してこの孔１２がターゲ
ットとされるようにするため、シリンダ４内の２つのコ
ーン状のピストン８ａ，８ｂの中心部を貫通して配した
光ファイバ１４の端を、上記孔１２に一致させ、光ファ
イバ１４を通して送られて来た光を中央の孔１２から前
方へ投出させるようにして、上記中央の孔１２の部分が
明るくなるようにして計測カプセル３を構成する。

【００１０】なお、各駒６の外面は、深孔２の内面に接
した状態で移動するため、滑り易く且つ摩耗しないよう
にしてある。

【００１１】上記計測カプセル３の後端部には、バック
プレート１５を介して２枚平行にブラケット１６を突設
し、一方、外径を深孔２の内径よりも小さくした細長い
スピンドル１７の先端部にも２枚平行にブラケット１８
を突設して、上記両ブラケット１６と１８に、平行に配
した２枚の板ばね１９の両端をねじ２０にて取り付けて
計測カプセル３とスピンドル１７とを連結し、該計測カ
プセル３とスピンドル１７とが上記ねじ２０を中心に左
右方向へ相対変位できると共に、板ばね１９の撓みを利
用して上下方向にも相対変位できるようにする。

【００１２】上記計測カプセル３のシリンダ４内に通し
た光ファイバ１４は、スピンドル１７内を通して光源
（たとえば、ポケットライト）２１に接続し、該光源２
１からの光が光ファイバ１４により計測カプセル３の前
端まで伝送され、ターゲットプレート１１の中央の孔１
２の位置が明るくなって、計測用のターゲットとされる
ようにする。

【００１３】被測定物１の深孔２内に挿入された計測カ
プセル３の前端面と対向する位置には、アライメント架
台２２上のマイクロアライメントテレスコープ２３を配
設し、該マイクロアライメントテレスコープ２３で深孔
２内の計測カプセル３の中央孔１２位置を監視できるよ
うにし、深孔２内を移動する計測カプセル３の中央孔１
２の位置、すなわち、ターゲットの動きを計測するよう
にする。

【００１４】２４はスピンドル１７の中間部に固定した
振れ止めである。

【００１５】計測カプセル３は、前端部と後端部にそれ
ぞれ３個ずつの駒６が均等に拡縮するようにしてあるた
め、被測定物１の深孔２の真直度を計測する場合には、
計測カプセル３を被測定物１の深孔２内にスピンドル１
７で押し込みながら挿入して、該深孔２の端部に位置さ
せる。計測カプセル３は、シリンダ４内のスプリング１
０の力により前後の各コーン状ピストン８ａ，８ｂが外
方に押されることによって前後の各駒６が均一に出張る
ようになっているので、計測カプセル３を深孔２内に挿
入すると、各駒６が深孔２の内壁面に接触して突張るこ
とによって、シリンダ４及びこれと一体のターゲットプ
レート１１が自動的に調芯される。

【００１６】このようにして自動調芯された計測カプセ
ル３は、その中心部にあるターゲットプレート１１の孔
１２に光ファイバ１４の端が位置させられて、該孔１２
の位置が計測用ターゲットとされるようにしてあるた
め、マイクロアライメントテレスコープ２３を利用して
上記光ファイバ１４で伝送された光が放出されて明るく
なっている上記孔１２の位置を見るようにする。

【００１７】スピンドル１７を介して計測カプセル３を
徐々に後退させながら、上記ターゲットとなっている中
央の孔１２の位置をマイクロアライメントテレスコープ
２３で監視し続ける。深孔２に曲がりがあると、該深孔
２内を移動する計測カプセル３の中央の孔１２の位置も
変化して来る。マイクロアライメントテレスコープ２３
で見ているターゲットとしての中央の孔１２の位置がず
れて来ると、深孔２が真直ではなく曲がっていることで
あり、上記中央の孔１２の位置のずれ量によって深孔２
の曲がりの寸法を計測するようにする。

【００１８】上記深孔２内での計測カプセル３の移動の
際、スピンドル１７は上下方向、左右方向へ変位する
が、その動きは計測カプセル３には伝達されず、計測カ
プセル３は常に深孔２の中心に置かれる。すなわち、計
測カプセル３とスピンドル１７とは、２枚の板ばね１９
を介し連結されており、スピンドル１７のに動きは、板
ばね１９を止めるねじ２０を中心とした回動及び板ばね
１９自身の撓みによって吸収することができて、計測カ
プセル３にスピンドル１７の揺動が伝達されることはな
い。

【００１９】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく、たとえば、光ファイバ１４を中心部に
通した例を示したが、深孔２の内径との関係で計測カプ
セル３に光源（たとえばＬＥＤ光源）を内蔵することが
できる場合は、計測カプセル３内に小型懐中電灯の如き
光源を入れて、スピンドル１７の中心部を通している光
ファイバをなくしてもよいこと、その他本発明の要旨を
逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論であ
る。

【００２０】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、被測
定物の深孔内に挿入して自動調芯されるようにした計測
カプセルの前端の中央の孔を光により明るくしてターゲ
ットとし、計測カプセルを深孔内を移動させるときのタ
ーゲットの動きを計測して深孔の真直度を計測するの
で、深孔が小径で距離が大であっても容易に且つ正確に
深孔の真直度を計測することができる、という優れた効
果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体概要図である。

【図２】図１に示す計測カプセルの拡大断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ矢視図である。

【図５】図２のＣ−Ｃ矢視図である。

【図６】従来の触針式真直度測定器を用いて計測してい
る状態を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 被測定物 ２ 深孔 ３ 計測カプセル ４ シリンダ ６ 駒 ８ａ，８ｂ コーン状ピストン １０ スプリング １１ ターゲットプレート １２ 孔 １４ 光ファイバ １７ スピンドル ２１ 光源 ２３ マイクロアライメントテレスコープ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定物の小径の深孔内に、前端面の中
   央の孔から光を出して該中央の孔をターゲットとするよ
   うにしてある計測カプセルを挿入して調芯させ、該計測
   カプセルを深孔内を移動させながら上記ターゲットとな
   る前端面中央の孔位置を監視し、該中央の孔位置のずれ
   を深孔の曲がりとして深孔の真直度を計測することを特
   徴とする小径深孔の真直度計測方法。
2. 【請求項２】 被測定物の小径の深孔の内径よりも小さ
   い外径を有するシリンダの前端に、中央に孔を設けたタ
   ーゲットプレートを取り付け、且つ該シリンダを上記深
   孔内で自動調芯させて中央の孔が深孔の中心に位置する
   ようにするための、シリンダの前端部及び後端部に各々
   半径方向に出入自在に嵌合した複数個の駒と、該前端部
   及び後端部の各複数個の駒を半径方向へ同時に移動させ
   るようにするためシリンダ内に摺動自在に収納した前後
   の各コーン状ピストンと、該前後のコーン状のピストン
   間に介在させたスプリングとを備え、更に、上記中央の
   孔の位置を明るくするようにしてなる計測カプセルを、
   上記深孔内に入り得る外径のスピンドルの先端に連結
   し、上記計測カプセルの前端面の中央の孔をターゲット
   として見るための装置を備えた構成を有することを特徴
   とする小径深孔の真直度計測装置。