JPS58129204A - 小径孔の測定方法および装置 - 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】 本発明は小径孔の同心度や同径度を測定する方法および
そのための測定装置に関するもので、特に極めて小さい
被削材に０．１ｍｍ程度の小さい径の孔を穿設してその
孔が正確に被削材の軸心上に形成されているかどうか（
同心度）、また所定の同一径に形成されているかどうか
（同径度）を測定する方法と、そのための装置に関する
ものである。

本発明を応用しうる分野の一例として、たとえば光通信
ファイバのコネクタがある。このコネクタは、外径３〜
４ＩｌｌＩ程度の被剛材の中心に径０．１２５〜０．１
２７ｓｏａ、深さ０．３〜０．５　ｗｎ程度の貫通小孔
を穿設するものである。コネクタの全長は１０ｉａ＋以
上あり、その中心に径１．５〜１．７閣程度の孔を一端
から他端近くまで形成したのち、この孔底に前記小孔を
貫通穿設するものである。

光通信ファイバの精度を上げるためには、このコネクタ
の貫通小孔が所定の同一径に仕上げられ（同径度）、か
つコネクタの軸心に精密に一致している（同心度）こと
が必要であるが、従来の技術によってはかような同心度
、同径度を簡易確実に測定することができない。

たとえば、同心度が２μの精度であることを要求される
場合、この誤差をとらえようと顕微鏡で６００〜９００
倍に拡大すると、０．１　ｗｍ前後の小径孔そのものが
６０〜９０ｍにも拡大されて９ネクタの外径は顕微鏡の
視野からはみ出してしまい、同心であるかどつかを検査
することは不可能になる。

本発明は、このような技術的欠陥を克服するためになさ
れたものであって、被剛材に穿設されたｌｌ１ＩＩの数
分の１乃至ｌＯ数分の１という極めて小さい孔の同心度
、あるいはさらに同径度を極めて簡易かつ正確に測定す
る方法および装置を提供することを目的とする。

基本的に本発明の方法は、前記コネクタなどのような被
剛材に直径０．１ｍ前後の極めて小径の孔を貫通穿設し
たのち、この被剛材をその軸心を中心として回転させつ
つ、前記貫通小孔の一端から送光し、この光を被剛材の
他端で捕えてこの通過光の動静、すなわち光が一点に集
中静止しているか、あるいは振動乃至回転しているかを
視認することにより、小孔の同心度を検出することから
成るものである。

視認手段としては、被削材の軸心と光軸を一致させた顕
微鏡が用いられるが、本発明によれば、倍率を大きくし
て被剛材そのものの外周が顕微鏡の視野からはみ出して
も、前記通過光の光像が視野内に収まりさえすればよく
、この光像が静止して動かなければ極めて高精度の同心
度が得られていることが認められ、また光像が振動して
いる場合も予め定めた範囲内にあれば許容精度内にある
ことが簡単に認められるわけである。

さらに、本発明によれば、前記同心度の測定と共に、あ
るいは単独で、小孔の同径度も簡易に測定することがで
きる。すなわち、同心度の測定と共に同径度の測定もし
ようとする場合は、同心度の測度に続いて被削材の回転
を止め、静止している被削材を貫通した通過光を視認手
段上に結像させる。この光像を顕微鏡内に挿置したテン
グレートなどのような適宜基準尺度によって測定すれば
、所定の孔径に穿孔されているかどうかが極めて簡単に
測定される。

以上述べたような本発明の測定方法を実施するための装
置は次のような基本的構成を有する。

すなわち本発明の装置は、穿孔のだめの回転運動と送り
のだめの前進後退ができるように小径ドリルを配設し、
このドリルの軸線上に対向配置した中空スピンドル軸を
適宜駆動源から選択的に回転駆動しうるように設置し、
この中空スピンドル軸の一端には前述のコネクタのよう
な小さい被削材を保持するに適したコレットチャックを
挿脱可能に、かつ緊締可能に取付け、前記中空スピンド
ル軸の他端付近には前記コレットチャック側へ送光する
ための光源を配置し、前記コレットチャックとドリルと
の間には、ドリルが後退したときに、中空スピンドル軸
（およびコレットチャック）の軸線と光軸を一致させて
挿入される顕微鏡を設けて、被剛材の貫通小孔を通過し
た光を受光結像しうるようにして成るものである。

次に図面を参照して本発明の具体的一実施例について説
明する。

第１図は本発明装置の全体を示す正面図、第２図は本発
明装置の測定部を示す拡大断面図である。

第１図において、１は０．１　ｖａｎ前後の極めて小径
の孔をあけるだめの小径ドリルである。第１図では、明
瞭のため、誇張して大きくドリルを図示しである。ドリ
ル１は適宜コレットチャック２に保持されてヘッド３よ
り突出する回転主軸４（第２図参照）の先端に固着され
る。主軸４は伝動部５を介して駆動源６より回転駆動さ
れる。。ドリルｌを含む以上のような穿孔部は、特に限
定するものではないが、たとえば本出願人がすでに有す
る登録実用新案第１２９４５８８号（実公昭５３−４５
３２９）または同第１３３３３９６号（同５４−３７５
１３）などに開示された極細ドリルによる孔明は加工機
を用いることができる５、この極細ドリルは、被剛材（
第２図Ｗ参照）にる。

このような穿孔部に対向して、本発明装置の測定部が配
置される。測定部は、ベッド８の上に取付けられ、ベッ
ド８は適宜基台９により穿孔部と連結されている。ｉお
、ベッド８の案内面８′には適宜刃物台（カンナ台）７
を設置し、これに刃具を取付けて被削材の外径切削や内
径切削などをなしうるようにするとよい。７′はカンナ
台７のだめのシリンダである。

測定部の詳細は第２図に拡大断面図として示してあり（
なお第２図で刃物台７は省略しである）、ベッド８上に
固定されたヘッドストック本体１０に、穿孔部のトリル
ｌと軸線を一致させて、両端の開放した中空スピンドル
軸１１が軸受１２，１３を介して回転可能に支持されて
いる。中空スピンドル軸１１は、その中間部に固着した
段車１４を経て駆動源（図示せず）から回転駆動される
ようになっている。中空スピンドル軸１１の前端には、
被削材Ｗ（前述のコネクタなど）を挾持するコレットチ
ャック１５が挿脱自在に取付けられる。第２図で、被削
材Ｗはわかりやすく大きく図示してあり、その中心にあ
けられ゛た貫通小孔も拡大して図示しである。

チャック１５の後端と着脱自在に係合する先端を有する
内筒１６は中空スピンドル軸１１内を後方へ延びてスピ
ンドル軸後端より突出し、コレットクラッチ１７と係合
している。クラッチ１７はコレットチャック１５が被削
材Ｗをくわえたのち緊締するだめのものである。１８゜
１９はヘッドストック本体１０に固着したカバーで、そ
の中央孔の中でスピンドル軸１１は回転する８なお、２
０は段車１４と軸受１２の間に挿置したスリーブ、２１
は止めナツトである。

中空スピンドル軸の後端から突出した内筒１６の後端付
近には、光源２２が設置され、スピンドル軸先端に保持
された穿孔被削材Ｗの方向へ送光するようにされている
。

中空スピンドル軸１１、コレットチャック１５、内筒１
６の軸線と一致する光軸を有する顕微鏡の集光部２４が
、後退したドリルｌ（第２図の位置）と被削材Ｗとの間
に挿入される。集光部２４は筒部２５を経て視認部２６
へ光像を送る１゜顕微鏡筒部２５はアーム２７の先端２
８に取付ボルト２９により保持され、アーム２７の基端
３０は本体ＩＯ上の固定台１０′に枢着３１される。こ
の枢着部３１は上下および左右方向に枢動しうるものと
し、左右フレ調整ネジ３２と高さく上下）調整ネジ３３
とにより顕微鏡の光軸を中空スピン１ドル軸１１の軸線
と調整一致させる。

アーム２７は、穿孔および切削作業を行う間は第１図、
第２図に二点鎖線で示す如く上方へ跳ね上げておく。ま
た、視認部２６は直接肉眼でのぞいてもよいが、ＴＶモ
ニタによりブラウン管を介して拡大し、テレビ画面で見
られるようにすることもできる。

以上のような構成を有する本発明装置の作用を次に説明
する。

壕ず、前述のコネクタなどのような被削材Ｗを中空スピ
ンドル軸１１先端のコレットチャック１５に保持させる
。コレットクラッチ１７を操作することにより内筒１６
を介してチャック１５は締めつけられる。顕微鏡２４，
２５．２６を第１図工点鎖線の位置へはね上げたのち、
穿孔作業を行う。必要があれば、穿孔に先立ち、カンナ
台７に適宜刃物を取付けて被剛材の外径削りなどを行う
。穿孔作業は、穿孔部のドリルｌに送りを与えて被剛材
に接近せしめ、ドリルを回転して所定の小径（０，ｌ　
ｔｍ前後）貫通孔を穿孔する。穿孔ののち、ドリルｌを
後退させて顕微鏡を実線の位置におろし、段車１４を介
して中空スピンドル軸１１、チャック１５、被削材Ｗを
回転させると共に光源２２を点灯する。

被剛材の貫通小径孔を通過した光は集光部２４から顕微
鏡に入り、視認部２６に至るが、もしこのとき光像がお
どらず静止していれば完全な同心度が得られたことにな
る。しかし実際は視認部２６における光像は多少微動す
る。たとえば、０．５μの公差に仕上げられた小孔（０
，１２５薗径）を通過した光を９００倍の顕微鏡で捕え
たとすると、光像の周縁が０．４５閣の幅にわたって微
動する。また２μの公差だとすると、１．８閣幅の光像
微動が認められる。所定幅以上の微動乃至振動が認めら
れた場合は不合格品となる。

こうして、本発明によれば、０．５μ程度の極小誤差ま
でも、極めて簡易かつ確実に検出することが可能となる
。

次に、孔径が所定寸法であるかどうか（同径度）を測定
するためには、中空スピンドル軸１１の回転を止め、光
源２２から被剛材の小孔を通って視認部２６（またはテ
レビ画面）に結像した光像の径を所定基準尺度に゛照ら
して測定すればよい。

以上説明の通り、本発明によれば、極めて小径の孔の同
心度および同径度を極めて簡単かつ明瞭な方法で極めて
高精度に測定することができ、光通信ファイバまたはそ
の他の極小径の貫通孔を有する製品の精度を簡易確実に
向上させることかできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置全体を示す正面図、第２図は本発
明装置の測定部を拡大して示す断面図である。 主要符号 ｌ・・・小径ドリル、１１・・・中空スピンドル軸、１
４・・・段車、１５・・・コレットチャック、２２・・
・光源、２４・・・顕微鏡集光部、２５・・・顕微鏡筒
部、２６・・・顕微鏡視認部、Ｗ・・・被剛材。 特許出願人　株式会社　町田鉄工所 手続補正書（自発） 昭和５７年２月１８日 特許庁長官　島田春樹殿 １５　事件の表示 昭和５７＄　　特　許　願第１１１４６号２、発明の名
称　　小径孔の測定方法および装置３、　補正をする者 事件との関係　特許出願人 明　　細　　書 ８、補正の内容 １１頁第９行「などを行う。」の次に「これは被削材の
外周を例えば１００分の１〜５ｍｍ程度切削しＴ１その
芯を出すためである。」を加入する。 手続補正書（方式・自発） 昭和５７年２月１８日 特許庁長官　島田春樹殿 １、事件の表示 昭和５７年　特許　願第１１１４６号 ２、発明の名称　　小径孔の測定方法および装置３　補
正をする者 事件との関係　特許出願人 住ｌす１ １４

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　被剛材を固定して小径の孔を貫通穿設し、穿
   孔された被剛材を回転させつつその一端より送光し、 前記小径孔を通過した光を被剛材の他端で捕えて、この
   通過光の動静を視認することにより小径孔の同心度を測
   定することから成る、小径孔の測定方法。
2. （２）　　被剛材を固定して小径の孔を貫通穿設し、穿
   孔された被剛材を回転させつつその一端より送光し、 前記小径孔を通過した光を被剛材の他端で捕えて、この
   通過光の動静を視認することにより小径孔の同心度を測
   定し、 前記被剛材の回転を停止して一端より送光し、 前記小径孔を通過した光を他端で捕えて孔径を測定する
   ことから成る、小径孔の測定方法。
3. （３）回転運動および進退運動をなしうるように取付け
   た小径ドリルと、 前記ドリルの軸線上に対向配芦された回転可能な中空ス
   ピンドル軸と、 前記中空スピンドル軸の一端に挿脱可能に取付けられ、
   被剛材を保持するコレットチャックと、 前記中空スピンドル軸の他端に配置され、中空スピンド
   ル軸の前記一端方向に送光する光源と、 前記コレットチャックと後退位置にある前記ドリルとの
   間に出入可能に配置され、前記中空スピンドル軸、コレ
   ットチャックおよび被剛材を通過した光を受光しうる顕
   微鏡とから成る、小径孔の測定装置。