JPH10197206A - 極小中空孔の内径検査装置及びこれに使用するゲージホ ルダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 測定しようとする極小中空孔内に内径ゲージ
を一定の圧力で挿入できるようにし、挿入している途中
で止まったときにその挿入長を正確に測定できるように
する。 【解決手段】 ステージ４を前進させると内径ゲージ３
が被検体の極小中空孔２へ挿入される。このとき、内径
ゲージ３は、前後にスライド可能に、且つ、予め設定さ
れた挿入圧に付勢されて取り付けられているので、内径
ゲージ３は常に一定の挿入圧で挿入され、無理な力が作
用せず、内径ゲージ３を折損することもない。そして、
内径ゲージ３と極小中空孔２との摩擦などで、内径ゲー
ジ３に挿入圧以上の力が作用すると、内径ゲージ３が後
方にスライドし、その位置変化がセンサ１３で検出され
てステージ４が停止されるので、そのステージ４の移動
距離に基づいて内径ゲージ３の挿入長を客観的に測定で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体に形成され
た極小中空孔に所要の直径を有する針状の内径ゲージを
挿入してその挿入長により内径検査を行う極小中空孔の
内径検査装置と、これに用いるゲージホルダに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、光ファイバ同士を接続する光コ
ネクタには、光ファイバを心出しした状態に保持するた
めにフェルールと称する筒状部品が用いられる。このフ
ェルールは、例えば、外形 2.499ｍｍの円柱状部品の中
心に光ファイバを挿通保持する内径 0.125ｍｍの極小中
空孔を形成したものであるが、工業製品であるため内径
に多少のバラツキがある。そして、内径が 0.125ｍｍ未
満のものは光ファイバを挿通することができず、0.126
ｍｍを超えるものは光ファイバ同士を接続したときに中
心がずれて光損失が大きくなるので、製造された各フェ
ルールにつき内径検査を行い、一定の規格に適合したも
ののみを出荷するようにしている。この内径検査は、直
径 0.124ｍｍ，直径 0.125ｍｍ，直径 0.126ｍｍの太さ
を有する針状の内径ゲージを順次挿入することにより行
われ、まず、極小中空孔内の清掃を兼ねて直径 0.124ｍ
ｍの内径ゲージを挿入し、貫通したものについて直径
0.125ｍｍの内径ゲージを挿入させ、これを貫通したも
のについては、さらに直径 0.126ｍｍの内径ゲージを挿
入する。そして、直径 0.125ｍｍの内径ゲージを貫通す
ることができ、直径 0.126ｍｍの内径ゲージを貫通する
ことができなかったものは、内径が0.125 〜0.126 ｍｍ
の間にあるので一応合格品としている。

【０００３】 しかし、検査条件がさらに厳しくなる
と、単に内径ゲージを貫通できたか否かだけではなく、
内径ゲージを貫通することができなかった場合にどの程
度の深さまで挿入できたかという挿入長を測定する必要
がある。例えば、内径の許容範囲が0.1252〜0.1254ｍｍ
の場合、規格に適合しているフェルールに直径 0.125ｍ
ｍの内径ゲージを挿入すると、内径ゲージと極小中空孔
のクリアランスがほとんどないので、内径ゲージと極小
中空孔の内周面が擦れて、その摩擦により内径ゲージが
途中で止まってしまう。したがって、この場合は、内径
ゲージがある程度の深さで止まったものが合格品であ
り、その深さを超えて挿入されたものや、その深さに達
しないものは不合格品ということになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、内径検
査を行う際に、従来は作業者が手に内径ゲージを持って
挿入していたため、内径ゲージの挿入圧が一定でなく、
また、内径ゲージの止まり位置を客観的に判断すること
ができないので、同じ内径の極小中空孔に内径ゲージを
挿入しても検査する度に挿入長が異なってしまい、熟練
した作業者が行う場合であっても検査結果に再現性がな
いという問題があった。また、手作業で挿入しているこ
とから、挿入時に内径ゲージを曲げる方向に無理な力が
かかったり、挿入圧が高過ぎて内径ゲージが座屈したり
して、高価な内径ゲージを折損するおそれがあった。

【０００５】 そこで本発明は、内径ゲージを一定の圧
力で挿入できるようにすると同時に、止まった位置を客
観的に判断して挿入長を正確に測定できるようにするこ
とを技術的課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は、被検体に形成された極小中空孔に所要の
直径を有する針状の内径ゲージを挿入して、その挿入長
により内径の合否を判定する極小中空孔の内径検査装置
において、前記内径ゲージをその挿入方向に沿って前後
にスライド可能に、且つ、その前端位置で当該内径ゲー
ジをその挿入方向に予め設定された挿入圧で付勢した状
態に取り付けたステージと、調心された被検体の極小中
空孔に対して前記ステージを相対的に前進させて前記内
径ゲージを前記極小中空孔へ挿入する移動制御装置と、
当該ステージの相対移動距離に基づいて内径ゲージの挿
入長を検出する挿入長検出手段とを備え、前記移動制御
装置には、前記ステージの前進移動に伴って前記内径ゲ
ージが当該ステージに対して後退したときに検出信号を
出力するセンサが接続され、当該センサから検出信号が
出力されたときに前記ステージを停止するように成され
たことを特徴としている。

【０００７】 本発明によれば、被検体を調心した状態
で、その極小中空孔に対してステージを前進させると、
ステージに配設された内径ゲージが前記極小中空孔へ挿
入される。このとき、内径ゲージは、その挿入方向に沿
って前後にスライド可能に、且つ、その前端位置で内径
ゲージを挿入方向に予め設定された挿入圧で付勢した状
態に取り付けられているので、内径ゲージは常に所定の
挿入圧で挿入され、無理な力が作用することがなく、し
たがって、内径ゲージを折損することもない。そして、
極小中空孔の内径が内径ゲージの直径より小さい場合
は、内径ゲージの先端が極小中空孔の開口部に当接され
たときに、ステージの前進に伴って当該内径ゲージに挿
入圧以上の力が作用し、また、極小中空孔の内径が内径
ゲージの直径より僅かに大きい場合は、内径ゲージが極
小中空孔に所定長さ挿入されたときに当該内径ゲージに
挿入圧以上の力が作用する。これにより内径ゲージが後
方にスライドし、その位置変化がセンサで検出されてス
テージが停止されるので、その時点で、ステージの移動
距離に基づいて内径ゲージの挿入長を知ることができ、
この挿入長より極小中空孔の内径検査の合否を判断でき
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係る極小中
空孔の内径検査装置を示す説明図、図２はそれに用いる
ゲージホルダを示す断面図である。

【０００９】 図中１は、被検体Ｗに形成された極小中
空孔２に所要の直径を有する針状の内径ゲージ３を挿入
して、その挿入長により前記極小中空孔２の内径の合否
を判定する内径検査装置であって、内径ゲージ３を取り
付けたステージ４と、調心された被検体Ｗの極小中空孔
２に対して前記ステージ４を内径ゲージ３の挿入方向へ
移動させる移動制御装置５と、ステージ４の移動距離に
基づいて内径ゲージ３の挿入長を検出する挿入長検出手
段６とを備えている。ステージ４には、例えばモータ４
ａにより回転駆動される送りネジ４ｂに螺合する雌ねじ
４ｃが形成され、前記モータ４ａが前記移動制御装置５
により制御されて、ステージ４が内径ゲージ３の挿入方
向に前進，停止，後退されるように成されている。

【００１０】 また、内径ゲージ３は、ゲージホルダ７
に保持されて前記ステージ４に取り付けられている。こ
のゲージホルダ７は、図２に示すように、先端から内径
ゲージ３を所要長さ突出させた状態で保持する筒状のハ
ウジング８と、前記内径ゲージ３に外装された状態で前
記ハウジング８内に挿通されてその長手方向に沿って摺
動可能に配設され、前端に位置した状態で前記ハウジン
グ８から突出されている内径ゲージ３の先端部を覆う筒
状の保護スリーブ９とからなる。そして、保護スリーブ
９には前記ハウジング８内に供給される流体圧を受ける
ピストンリング９ａが形成されている。また、前記ハウ
ジング８には、保護スリーブ９を後端に位置させた状態
でそのピストンリング９ａより後方位置に流体流入口１
０が開口形成されると共に、保護スリーブ９を前端に位
置させた状態でそのピストンリング９ａより前方位置に
流体流出口１１が形成され、前記流体流入口１０からの
流入量と前記流体流出口１１からの流出量の差分により
生ずる圧力で前記保護スリーブ９が前方へ付勢されるよ
うに成されている。なお、保護スリーブ９を前方へ付勢
する圧力は、後述する内径ゲージ３の挿入圧より小さい
値に選定されている。そして、当該ゲージホルダ７は、
内径ゲージ３の挿入方向に沿って前後にスライドするよ
うにステージ４に取り付けられると共に、前端位置にあ
るときにスプリング１２により内径ゲージ３の挿入方向
に予め設定された挿入圧で付勢されるように成されてい
る。

【００１１】 移動制御装置５には、ステージ４の前進
移動に伴って前記内径ゲージ３が当該ステージ４に対し
て相対的に後退したときに検出信号を出力するセンサ１
３が接続されている。このセンサ１３は、例えば、ゲー
ジホルダ７の後端部に接するように光路を形成した光セ
ンサが用いられ、ゲージホルダ７が後退したときにその
後端部で光路を遮断することにより検出信号を出力する
ものが用いられている。

【００１２】 そして、移動制御装置５では、まず、ス
イッチ（図示せず）を押下することによりステージ４を
被検体Ｗに対して前進させてゲージホルダ７を内径ゲー
ジ３の挿入方向へ移動させ、調心されている極小中空孔
２内に前記内径ゲージ３を挿入する。そして、内径ゲー
ジ３が極小中空孔２内で止まり、ゲージホルダ７が後退
して前記センサ１３から一回目の検出信号が出力された
ときに、ステージ４を一旦停止させてから予め設定され
た僅かな距離だけ後退させた後、前記挿入速度よりも遅
い速度で再度前進させ、前記センサ１３から二回目の検
出信号が出力されたときに、ステージ４を停止させるよ
うに成されている。なお、再度前進させるときに、ステ
ージ４の移動速度を遅くするのは、センサ１３の検出信
号が出力された時点からステージ４が停止されるまでの
ステージ４の停止距離が長くなることによって測定値の
誤差が大きくなるのを防止するためであり、したがっ
て、その速度は、ステージ４の前記停止距離が、予め設
定した許容誤差を超えない程度に選定されている。ま
た、極小中空孔２の内径が内径ゲージ３の直径より十分
に大きい場合は、ゲージホルダ７が後退しないので、セ
ンサ１３から検出信号が出力されることもない。この場
合は、内径ゲージ３が極小中空孔２を貫通するまでのス
テージ４の移動距離を予め設定しておき、当該移動距離
に達したときにステージ４の移動を停止させる。

【００１３】 また、ステージ４の移動距離に基づいて
内径ゲージ３の挿入長を検出する挿入長検出手段６は、
例えば、ステージ４の移動距離を検出するリニアエンコ
ーダ１４と、その検出結果に基づいて挿入長を算出する
演算部１５と、その算出結果を表示する表示部１６とか
らなる。そして、前記演算部１５には、ステージ４を前
進させたときに前記内径ゲージ３の先端が極小中空孔２
の開口部に挿入開始される位置が０点として設定され、
当該０点を基準としてステージ４が停止されるまでに移
動したステージ４の移動距離が内径ゲージ３の挿入長と
して検出される。

【００１４】 以上が本発明の一構成例であって、次に
その作用について説明する。被検体Ｗを調心した状態で
所定の位置にセットし、ステージ４を所定の挿入速度で
前進させると、ゲージホルダ７に保持された内径ゲージ
３が、前記被検体Ｗの極小中空孔２に対して同軸的に前
進し、例えば、極小中空孔２の内径が、内径ゲージ３の
直径より僅かに大きいときは、内径ゲージ３は極小中空
孔２内に挿入されていく。このとき、内径ゲージ３の先
端は保護スリーブ９で覆われ、当該保護スリーブ９はゲ
ージホルダ７のハウジング８内に供給される流体の圧力
により前方に付勢されているので、ステージ４を前進さ
せると、前記流体圧に抗して極小中空孔２の周囲で保護
スリーブ９のみを後方へスライドさせながら、内径ゲー
ジ３のみが極小中空孔２内に挿入される。したがって、
この間に内径ゲージ３に何らかの外力が作用することが
あっても、内径ゲージ３は保護スリーブ９で覆われてい
るので、その曲げ方向に外力が作用することはない。

【００１５】 また、内径ゲージ３を保持するゲージホ
ルダ７は、スプリング１２により予め設定された挿入圧
で前方に付勢されているので、内径ゲージ３に前記挿入
圧よりも大きい力が作用するまでは、ゲージホルダ７に
より内径ゲージ３が押されて極小中空孔２内に挿入さ
れ、内径ゲージ３に前記挿入圧よりも大きい力が作用す
ると、ゲージホルダ７がスプリング１２の弾撥力に抗し
て後退する。したがって、内径ゲージ３を挿入する検査
圧は常に一定に維持されることとなり、誰が検査しても
同一の結果が得られ、作業者の熟練度の相違に基づく検
査結果のバラツキを生ずることはない。

【００１６】 そして、例えば、内径ゲージ３が極小中
空孔２の途中で止まり、当該内径ゲージ３に前記挿入圧
よりも大きい力が作用してゲージホルダ７が後退する
と、これがセンサ１３により検知され、当該センサ１３
から一回目の検出信号が出力される。これにより、移動
制御装置５では、ステージ４を一旦停止させてから予め
設定された僅かな距離だけ後退させた後、今度は、前記
挿入速度よりも遅い移動速度で再度前進させ、前記セン
サ１３から二回目の検出信号が出力されたときに、ステ
ージ４を停止させる。

【００１７】 なお、ステージ４を再度前進させるとき
のステージ４の移動速度は、センサ１３の検出信号が出
力された時点からステージ４が停止されるまでのステー
ジ４の停止距離が、予め設定した許容誤差を超えない程
度に選定されている。これにより、センサ１３の検出信
号が出力された時点からステージ４が大きく移動するこ
となく停止され、そのときの内径ゲージ３の挿入長が挿
入長検出手段６により検出される。

【００１８】 また、極小中空孔２の内径が内径ゲージ
３の直径より小さい場合は、内径ゲージ３の先端が被検
体Ｗに当接されて当該内径ゲージ３が後退され、これに
よりステージ４が停止されるので挿入長は０になる。さ
らに、極小中空孔２の内径が内径ゲージ３の直径より十
分大きい場合は、内径ゲージ３が貫通した後にステージ
４が停止されるので挿入長は極小中空孔２の深さよりも
長くなる。したがって、内径ゲージ３の挿入長に基づい
て、内径ゲージ３が極小中空孔２を貫通したか，途中で
止まったか，挿入できないかを正確に判断することがで
き、例えば、内径ゲージ３がある程度の深さで止まった
ものを合格品とし、その深さを超えて挿入されたものは
不合格品とするような内径検査を行う場合に、内径ゲー
ジ３の挿入長に基づいて、被検体Ｗの合否を極めて簡単
に、且つ、客観的に判断することができる。

【００１９】 なお、上述した説明では、被検体Ｗを固
定してステージ４を移動させ、内径ゲージ３を挿通させ
る場合について説明したが、本発明は、ステージ４を固
定して被検体Ｗを移動させ、内径ゲージ３を挿通させる
ようにしてもよい。また、前記センサ１３は、光センサ
に限らず、ゲージホルダ７の後端部との間隔を検出する
近接センサを用いて、ゲージホルダ７が後退したときに
その後端部との間隔が変化したことを検出することによ
り検出信号を出力するものや、ゲージホルダ７の後端部
により操作されるリミットスイッチなど、任意の手段を
採用し得る。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、内
径ゲージは常に所定の挿入圧で挿入され、無理な力が作
用しないのでゲージが折損することがなく、また、内径
ゲージに挿入圧以上の力が作用すると内径ゲージが後方
にスライドし、これがセンサで検出されてステージが停
止されるので一定の挿入圧で客観的な検査を行うことが
でき、検査条件を均一にすることができるという大変優
れた効果を有する。また、ステージの移動距離に基づい
て内径ゲージの挿入長が検出されるので、その挿入長に
基づいて合否の判定を極めて簡単に、且つ、客観的に行
うこうとができるという大変優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る極小中空孔の内径検査装置を示す
説明図。

【図２】それに用いるゲージホルダを示す断面図。

【符号の説明】

１・・・・極小中空孔の内径検査装置 Ｗ・・・・被検体 ２・・・・極小中空孔 ３・・・・内径ゲージ ４・・・・ステージ ５・・・・移動制御装置 ６・・・・挿入長検出手段 ７・・・・ゲージホルダ ８・・・・ハウジング ９・・・・保護スリーブ １０・・・・流体流入口 １１・・・・流体流出口 １３・・・・センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体（Ｗ）に形成された極小中空孔
   （２）に所要の直径を有する針状の内径ゲージ（３）を
   挿入して、その挿入長により内径の合否を判定する極小
   中空孔の内径検査装置において、 前記内径ゲージ（３）をその挿入方向に沿って前後にス
   ライド可能に、且つ、その前端位置で当該内径ゲージ
   （３）をその挿入方向に予め設定された挿入圧で付勢し
   た状態に取り付けたステージ（４）と、調心された被検
   体（Ｗ）の極小中空孔（２）に対して前記ステージ
   （４）を相対的に前進させて前記内径ゲージ（３）を前
   記極小中空孔（２）へ挿入する移動制御装置（５）と、
   当該ステージ（４）の相対移動距離に基づいて内径ゲー
   ジ（３）の挿入長を検出する挿入長検出手段（６）とを
   備え、 前記移動制御装置（５）には、前記ステージ（４）の前
   進移動に伴って前記内径ゲージ（３）が当該ステージ
   （４）に対して後退したときに検出信号を出力するセン
   サ（13）が接続され、当該センサ（13）から検出信号が
   出力されたときに前記ステージ（４）を停止するように
   成されたことを特徴とする極小中空孔の内径検査装置。
2. 【請求項２】 前記移動制御装置（５）は、前記ステー
   ジ（４）を被検体（Ｗ）に対して相対的に所定の挿入速
   度で前進させて、前記センサ（13）から一回目の検出信
   号が出力されたときに、前記ステージ（４）を内径ゲー
   ジ（３）の挿入方向に対して所定距離後退させた後、前
   記センサ（13）から二回目の検出信号が出力されるまで
   ステージ（４）を前記挿入速度より遅い所定の移動速度
   で再度前進させるように成され、再度前進させるときの
   移動速度は、前記センサ（13）の検出信号出力時からス
   テージ停止時までの当該ステージ（４）の停止距離が予
   め設定した許容範囲内に収まる程度の超低速度に選定さ
   れてなる請求項１記載の極小中空孔の内径検査装置。
3. 【請求項３】 被検体（Ｗ）に形成された極小中空孔
   （２）に所要の直径を有する針状の内径ゲージ（３）を
   挿入して内径検査を行う際に、前記内径ゲージ（３）の
   先端を保護するゲージホルダであって、 先端から内径ゲージ（３）を所要長さ突出させた状態で
   保持するハウジング（８）と、前記内径ゲージ（３）に
   外装された状態で前記ハウジング（８）内に挿通されて
   その長手方向に沿って前後に摺動可能に配設され、前端
   に位置した状態で内径ゲージ（３）の先端部を覆う保護
   スリーブ（９）とからなり、当該保護スリーブ（９）
   は、前記ハウジング（８）内に供給される流体圧を受け
   てその前端側へ付勢されていることを特徴とするゲージ
   ホルダ。
4. 【請求項４】 保護スリーブ（９）には前記ハウジング
   （８）内に供給される流体圧を受けるピストンリング
   （9a）が形成され、前記ハウジング（８）には、保護ス
   リーブ（９）を後端に位置させた状態で前記ピストンリ
   ング（9a）より後方の位置に流体流入口（10）が形成さ
   れると共に、保護スリーブ（９）を前端に位置させた状
   態で前記ピストンリング（9a）より前方の位置に流体流
   出口（11）が形成され、前記流体流入口（10）からの流
   入量と前記流体流出口（11）からの流出量の差分により
   生ずる圧力で前記保護スリーブ（９）が前端側へ付勢さ
   れて成る請求項３記載のゲージホルダ。