JPH0785002B2

JPH0785002B2 - 内径測定ヘツド

Info

Publication number: JPH0785002B2
Application number: JP61283574A
Authority: JP
Inventors: 洋和佐俣; 昌博桑原; 文隆河野; 幸雄中村; 高尚山下
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1986-11-28
Filing date: 1986-11-28
Publication date: 1995-09-13
Anticipated expiration: 2010-09-13
Also published as: JPS63135802A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、エンジンのブロックシリンダのボア内径やク
ランク孔内径等を測定するための内径測定ヘッドの改良
に関する。

（従来の技術）従来の内径測定ヘッドの一例としては、第３図乃至第５
図に示すものがあった。

この内径測定ヘッド１は、被検出物Ａの内径を測定する
検出部２と、内径の中心位置に前記検出部を案内する
（以下センタリングという）ガイド部３とからなってい
る。まず、第３図を用いてガイド部３を説明すると、ヘ
ッド本体４内の軸芯上に設けられているエアシリンダ５
のピストンロッド先端には一定角度の傾斜面6aが形成さ
れたコーン６が設けられている。また、エアシリンダ５
を中心に等角度で４本のガイド用アーム７がピン８によ
り回動自在に配設されており、各ガイド用アーム７の一
端には外方向に向けてピン状のガイド部材９が取付けら
れている。さらに、各アーム７の一端側は前記コーン６
の傾斜面6aとボール10を介して係合され、他端側はコイ
ルばね11により外方向に付勢されている。

つぎに、第４図を用いて検出部２について説明する。

対称位置に一対の測定用アーム12をピン12aにより回動
自在に設け、測定用アーム12の一端には測定子13を取付
け、他端には検出器であるリニアゲージ14の触子14aを
当接させている。さらに、測定用アーム12の中間にはコ
イルばね15が設けられており、前記測定子13を外方向に
移動させるように測定用アーム12を回転付勢している。
なお、16は測定用アーム12に固定されているシャフトで
あり、前記エアシリンダ５のピストンロッドが短縮した
ときに前記コーン６に取付けられているストッパ17がシ
ャフト16を図中左方向に押圧し測定用アーム12を回転さ
せて測定子13をヘッド本体４内に移動させるものであ
る。

このように構成されている内径測定ヘッド１で内径を測
定する場合には、まず、エアシリンダ５のピストンロッ
ドを短縮させた状態で、被測定物Ａの内径にヘッド本体
４の先端を挿入する。つづいて、エアシリンダ５のピス
トンロッドを伸張させると、ボール10がコーン６の大径
側に転動しガイド用アーム７を回動させガイド部材９が
ヘッド本体４側面より突出する。そして、突出した４本
のガイド部材９が被測定物Ａの内径に当接することによ
り、測定子13のセンタリングが行なわれる。同時に、ス
トッパ17がシャフト16から離れるため測定用アーム12が
回転し測定子13が被測定物Ａの内周に当接する。そし
て、測定用アーム12の移動を触子14aを介してリニアゲ
ージ14が検出し内径の測定が行なわれる。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、従来の内径測定ヘッドでは次のような問
題点を有していた。

まず、等角度で配設されている４本のガイド部材９を点
接触の状態で被測定物Ａの内周に当接させて、センタリ
ングを行なっているために、ヘッド本体４が傾斜した状
態で被測定部Ａ内に挿入されたり、被測定物Ａの真円度
の粗さなどの影響などで正確なセンタリングが行なわれ
ないという問題点があった。

そのため、正確な内径の測定ができず、不良品が良品と
判定されて、次の工程に送られてしまう虞れがあった。

さらに、ガイド部材９はガイド用アーム７の回転により
被測定物Ａの内周に当接されているため、センタリング
ができる内径に制限があり、被測定物Ａの内径に合った
専用のガイド部が用いられていた。そのため、測定する
内径が変るごとに、ガイド部を段取り換えしなければな
らず、手間がかかり、またコストが高いものとなるとい
う問題点があった。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、センタリングの精度を向上させて
測定誤差を小さくでき、且つ、内径の異なる被測定物で
も、共用にセンタリングが行なえる内周測定ヘッドを提
供することにある。

（問題点を解決するための手段）以上の問題点を解決し目的を達成するための手段とし
て、被測定物の孔内で径方向に移動して孔の内径を測定
する測定子を備えた検出部と、前記測定子を被測定物の
内径の中心位置と一致させるように案内するガイド部と
からなる内径測定ヘッドにおいて、前記ガイド部を、互
いに摺動可能に嵌合され測定径に合わせた外径を有する
円筒状の複数のガイド部材と、該複数のガイド部材の間
にエアを供給するエア供給手段とを備えた構成としたも
のである。

（作用）このように構成すると、センタリングが、円筒状のガイ
ド部材を被測定物の内周に嵌めるようにて行なわれるた
め、ガイド部材が傾斜することがなく、また、真円度が
粗くても、その影響を受けることがない。そのため、高
精度でセンタリングが行なえることになり、内径測定が
正確に行なえ、測定誤差を小さくできる。

また、複数の測定径に合わせて外周が形成された複数の
円筒状のガイド部材から、測定する内径に合ったものを
選び被測定物側に摺動させて用いることにより、ガイド
部を交換することなく複数の内径の異なる被測定物の測
定に共用することができる。

このとき、エア供給手段によって供給されるエアによっ
てガイド部材がフローティングされるので、摺動部の接
触がなくなり、摺動抵抗を低減するとともに各ガイド部
材の傾きを防止することができ、また、ガイド部材の摺
動部の異物を吹き飛ばすことができる。

（実施例）つぎに、本発明の実施例を第１および第２図に基づいて
説明する。

本実施例の内径測定ヘッド18は、被測定物の内径を測定
する検出部19と、この検出部19を内径の中心位置に案内
するガイド部20とからなっている。

ガイド部20は、３種類の異なる内径に対応できるよう
に、外径を小径の被測定物の測定径に合わせて円筒状に
形成されている第１のガイド部材21と、外径を中径の被
測定物の測定径に合わせて円筒状形成されている第２の
ガイド部材22と、外径を大径の被測定物の測定径に合わ
せて円筒状形成されている第３のガイド部材23の３種類
の外径の異なる部材からなり、各ガイド部材21,22,23
は、相互に摺接させて組合わされているものである。そ
して、このガイド部20は後述するシリンダ本体24に固定
されており、また、ガイド部20には、エア供給手段とし
てエア源（図示せず）に連通するエア通路20aが設けら
れており、第１ないし第３ガイド部材21,22,33の間に一
定圧のエア（空気）を供給するようになっている。な
お、各ガイド部材21,22,23の外径は被測定物の内径の設
定値に対し0.04〜0.2mmのクリアランスが生じるように
設定されている。

つぎに、検出部19について説明すると、検出部19の測定
子25,26は、前記ガイド部20の内部に挿通する一対のア
ーム27,28の先端を折曲させたものであり、基端側のア
ーム28の一方には、測定子25,26の変位を検出するため
の検出器であるリニアゲージ29が取付けられており、他
方のアーム27に前記リニアゲージ29の触子30が当接され
ている。また、アーム27,28はそれぞれ基端側でブロッ
ク31,32に固定されている。

前記ブロック31,32は、内部にエアベアリング33が設け
られており、空気孔34,35から空気を供給することによ
りフローティングされる。

つぎに、前記アーム27,28およびブロック31,32を左右に
開く機構について説明する。

前記ガイド部20を固定しているシリンダ本体24内部に
は、エアシリンダ36が形成されており、このエアシリン
ダ36のシリンダ36aに摺接している一対のピストン37
（片側図示略）が、空気孔36bからの空気の供給により
シリンダ36aに沿って外方向に摺動するようになってい
る。ピストン37のロッド38,39は先端側が小径部38a,39a
となっており、この小径部38a,39aが前記ブロック31,32
に固定されている掛合部材40のＵ字状溝40aに挿通され
ている。また、小径部38a,39aには摺動可能なリング状
の摺動部材41と固定された固定部材42が嵌合されてお
り、摺動部材41と固定部材42との間にはコイルばね43が
介装されている。そして、摺動部材41は前記掛止部材40
に当接している。

以上の構成に係る作用を説明する。

まず、被測定物内に、被測定物の内径に合ったガイド部
材を選んで挿入し、検出部19の測定子25,26のセンタリ
ングが行なわれる。このように、筒状のガイド部材の外
周全体を被測定物の内周に嵌めるようにしてセンタリン
グを行なうため、センタリングの精度が向上する。ま
た、３種類の異なる被測定物の内径を１つのガイド部20
でセンタリングでき、且つ、その段取り換えもガイド部
材21,22,23を相互に摺動させればよいため、容易に行な
うことができるものである。

つづいて、シリンダ36a内に空気孔36bから空気を供給し
ピストン37を外方向に移動させる。それに伴なって摺動
部材41が掛合部材40を押圧してブロック31,32を外方向
に移動させる。同時に、空気孔34,35から空気を供給し
てブロック31,32をフローティング状態にする。このよ
うにすると、ブロック31,32に取付けられているアーム2
7,28も外方向に開かれて、被測定物の内周に当接する。
そして、そのアーム27,28の移動を触子30を介してリニ
アゲージ29が検出し被測定物の内径が測定される。

ここで、アーム27,28はブロック31,32のフローティング
により平行状態で外方向に移動させられ、且つ、測定子
25,26はエアシリンダの作動圧により内径が異なっても
一定した力で被測定物の内周に押付けられるため、正確
に内径を測定することができることになる。

本実施例のガイド部20には一定圧の空気が供給されるよ
うになっており、各ガイド部材21,22,23間は一定の空気
膜で覆われて金属接触をなくすることのできるので、摺
動抵抗を低減するとともに、各ガイド部材21,22,23の傾
きを防止してセンタリングの精度を向上させ測定誤差を
小さくすることができる。さらに塵などの異物も吹飛ば
してしまうため、摩耗等が防止されて寿命の向上が図ら
れている。

（発明の効果）以上詳細に説明したように本発明は、ガイド部を、互い
に摺動可能に嵌合され測定径に合わせた外径を有する円
筒状の複数のガイド部材と、該複数のガイド部材の間に
エアを供給するエア供給手段とを備えた構成としたこと
により、ガイド部を交換することなく複数の内径の異な
る被測定物の測定に共用することができる。

このとき、エア供給手段によって供給されるエアによっ
てガイド部材がフローティングされるので、摺動部の接
触がなくなり、摺動抵抗を低減するとともに各ガイド部
材の傾きを防止してセンタリングの精度を向上させるこ
とができ、また、ガイド部材の摺動部の異物を吹き飛ば
すことができる。

そのため、内径の測定誤差を小さくでき、不良品の判別
が正確に行なえるものである。

さらに、異なる被測定物ごとの段取り換えがなくなり、
生産性の向上が図れるという効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の内径測定ヘッドの縦断面
図、第２図は、第１図のＩ−Ｉ線断面図、第３図は、従来の内径測定ヘッドの一例を示す一部縦断
面を有する平面図、第４図は、第３図の縦断面図、第５図は、第３図のII−II線断面図である。 18……内径測定ヘッド 19……検出部 20……ガイド部 21,22,23……ガイド部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村幸雄愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者山下高尚大阪府池田市豊島南２丁目209番地大阪精機株式会社内 (56)参考文献特開昭54−85060（ＪＰ，Ａ) 実開昭57−8502（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被測定物の孔内で径方向に移動して孔の内
径を測定する測定子を備えた検出部と、前記測定子を被
測定物の内径の中心位置と一致させるように案内するガ
イド部とからなる内径測定ヘッドにおいて、前記ガイド部は、互いに摺動可能に嵌合され測定径に合
わせた外径を有する円筒状の複数のガイド部材と、該複
数のガイド部材の間にエアを供給するエア供給手段とを
備えてなることを特徴とする内径測定ヘッド。