JPS5949521B2 - 二つの回転面間の同心性の誤差を測定するための装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、「公称的には同軸心であり、機械部品中に孔
を形成する二つの回転面」間の同軸心性の誤差を測定す
るための装置に関し、この装置は、上記部品のための第
一保持体と、第二保持体と、この第二保持体に保持され
第一回転面と協力する機械的基準手段と、この基準手段
と組合わされ第二回転面と協力して上記第二回転面と協
力して上記第二回転面上の寸法を測定するための測定手
段とを有する。

本発明は特に、ディーゼルエンジン用のイソセクター本
体の内部円筒形シール面と円錐形端部座との円の同軸心
性の誤差を測定するための装置に関する。上記、円錐形
座と、これと公称的には同軸心である上記円筒形面との
間の同軸心性の誤差を測定するための装置は既に知られ
ている。

すなわち、ドイツ連邦共和国実用新案第１、９７２、７
０３号（ｐｅｔｔｙ）には、弁座と弁案内孔との間の同
軸心性を測定するための装置が示され、この装置はプラ
グから構成され、上記プラグは、弁案内孔中に入れられ
る円筒形部と、弁座と協力する停止体と、弁案内の離れ
た二部分上に働く二つの空気圧的測定ノズルとを有する
。

また、イタリヤ特許第９８３，３０８号にも、弁座と弁
案内孔間との同軸心性の誤差を測定するための装置が示
され、この装置は、四つの測定感知体を有する測定ブラ
グを有し、上記感知体の二つは弁座土に働き、他の二つ
は弁案内孔上に働く。上記感知体は、それぞれの電子的
位置トランスデユーサ一と組合わされた可動腕により保
持され、トランスデユーサ一からの信号の処理により、
同軸心性の誤差が、二つの面（弁座または弁案内）の一
つの成分の中心の他の面の二つの部分の中心を結ぶ直線
からの距離として測定される。しかし、上述のドイツ連
邦共和国実用新案第１，９７２，７０３号による装置は
、空気圧的測定手段の限界（すなわち、精度および感度
が低いこと）を有し、また、測定される面が完全に清浄
であることを要し、さらに、呼応の迅速性が限定される
。

また、イタリヤ特許第９８３，３０８号による装置は、
四つの測定腕を有し、そ各々がピポツトおよび戻し手段
等を有することにより、極めて小さい直径の表面の測定
には用い得られないのである。つまり、上記腕の寸法は
、所要の機械的剛性を犠牲にせずしては縮小し得ないの
である。本発明の目的は、二つの回転面形内面（それら
の直径が数龍程度であつても）間の同軸心性の誤差を測
定し得る測定装置を提供するにある。

本発明の他の目的は、上記の如き測定を完全に自動的に
行い得る装置を提供するにある。本発明による測定装置
は２機械部品の中に孔を形成する公称的に同軸心の第一
および第二回転面間の同軸心性の誤差を測定するための
装置において、上記機械部品のための第一保持体と；測
定へツドを担持している第二保持体と；上記測定ヘツド
を上記第二保持体に浮動可能に吊り下げる連結手段とを
有し；上記測定ヘツドは、上記連結手段に連結された剛
性体と、この剛性体に固定された第一の腕と、この第一
の腕に固定され、円形の横断面を持ち、上記第一回転面
のある部分に同軸的に係合する基準部材と、上記第一の
腕に固定され、上記第二回転面のある部分に係合する基
準手段と、上記剛性体に対して移動可能な第二の腕と、
この第二の腕に固着され、上記剛性体に対してほぼ半径
方向に移動可能な、上記第二回転面の一点と係合する感
知体と、上記第二の腕および剛性体に接続され、上記第
二回転面の半径寸法に応答した信号を与えるトランスデ
ユーサと、上記感知体および上記基準手段を上記第二回
転面に押圧するばね手段とを備えており；さらに上記装
置は、上記測定ヘツドおよび上記機械部品を相互に近づ
け、上記基準部材を上記第一回転面のある部分との係合
状態に保つ推進手段と；上記機械部品に対する上記測定
ヘツドのほぼ相対的な回転を制限するマンドレルと；上
記トランスデユーサに接続され、上記の相対的な回転が
行なわれている間、トランスデユーサの信号を処理して
上記の両回転面の同軸心性誤差を出す処理手段と；を有
する。

以下、添付図面に従つて説明する。

第１図には、機械部分、すなわち、デイーゼルエンジン
用のインセクタの本体１０が示され、本体１０は、イン
セクタの二ードルを受入れるための孔１１を有し、孔１
１は、回転面１２，１３，１４，１５により形成され、
これらの面１２〜１５は、公称的には同軸心である。

インセクタの適正な作動のためには、「内部の相互関係
」を確実に正しくすることが特に重要である。すなわち
、インセクタの二ードルの先端と協力する円錐形座１３
と、ニードルの側面と協力する円筒形面１・２との間の
同軸心性の誤差は予定値を超えてはならない。以下の説
明においては、「表面１２，１３の何れにおいても形に
は何等の誤差がない」と仮定するが、このことは一般に
、予め形の検査を行うことまたは、インセクタの製作に
用いられる工作法により確証され得る。

インセクター本体１０は保持体２０に保持され、マンド
レル２１は、インセクタ本体１０の理論的軸心と実質的
に同軸心の軸心１６を中心として回転し得る。マンドレ
ル２１は、二つの固定顎２３，２４および一つの可動顎
２５を有し（第２図）、可動顎２５は、ばね２６により
本体１０に向けて弾発される。上記保持体２０に面して
、ＩｉＩｌ牲体３２を保持するための保持体３１が設け
られ、剛性体３２は、（後述する系統とともに）測定ヘ
ツドを構成する。保持体３１は摺動体３３上に取付けら
れ、摺動体３３は、装置の基台３４上にりいて停止体３
５と３６との間において、流体手段（図示なし）により
、保持体２０に向けておよび２０から遠ざかる方向に動
かされ得る。剛性体３２は二つの水平方向ピン４０，４
１（第３図）を有し、ピン４０，４１はそれぞれ、ワイ
ヤ４４およびばね４５により保持体３１の上方板４６に
連結される。ピン４０，４１は、ワイヤ４４及びばね４
５により吊下げられた系統（すなわち、測定ヘツド）の
重心を通る（軸心１６に垂直な）垂直面中に置かれる。
上記測定ヘツドは二つの腕５０，５１を有し、腕５０，
５１は、保持体３１の前方板５４よりも前方に飛出す。

保持体３１上には二つの截頭円錐形の基準面５７および
５９が設けられ、基準面５７，５９上には、それぞれ剛
性体３２上に設けられた当該の截頭円錐形面５８および
６０が接触し、面５７と５８および５９と６０との間の
接触は、保持体３１の後方板６２と剛性体３２の後部と
の間に置かれた推進手段たるばね６１により保たれる。
すなわち、ばね６１は剛性体３２を前方板５４に向けて
押す。第一の腕５１は、剛性体３２に堅固に固定され、
実質的に円筒形軸の形を有し、基準部材たる球形面７５
に終り、剛性体３２に近い部分中に孔７６を有し、孔７
６中に第二の腕５０が置かれる。腕５０は、支点７７を
中心として、剛性体３２に対して小さい揺動を行い得、
腕５０には、誘導測定トランスデユーサー７８の可動体
７９が固定され、トランスデユーサー７８の静止体８０
は剛性体３２に固定される。上記トランヌデユーサー７
８は導線８１により処理および表示器８２に接続される
。腕５１は基準手段たる二つの感知体９０，９１を有し
、腕５０は一つの感知体９２を有し、感知体９２は、腕
５１の孔９４から半径方向外方に飛出し、ばね８５は、
腕５０に、測定に要する圧力を与える。本発明の装置の
作動は次の如くである。

最初においては、摺動体３３は停止体３５に接触し、腕
５０，５１は、保持体２０から最も遠い位嗜にある。

インセクタ本体１０は保持体２０の前に持つて来られ、
装荷手段（図示なし）によりマンドレル２１中に取付け
られる。

この間、ばね６１は剛性体３２を保持体３１の前方板５
４に向けて押し、よつて、截頭円錐形面５７と５８、お
よび５９と６０とは接触状態に保たれる。

この状態において、摺動体３３が保持体２０に向けて前
進し始める。截頭円錐形面５７と５８および、５９と６
０とが接触していることにより、測定ヘツドが保持体２
０に対して正しい基準位置にあることが保証され、よつ
て、腕５１は、インセクタ本体１０の孔１１と同軸心に
され、本体１０の端にぶつかることなく孔１１中に入り
得る。

休止位置にある開口および感知体９２の形も、上記、孔
１１中への進入を助ける。ついで、摺動体３３がさらに
進められると、腕５１の球面端７５が円錐形座１３に接
触し、よつて、測定ヘツドがこれ以上前進することは禁
止されるが、摺動体３３はさらに、停止体３６に接触す
るまで進められ、したがつて、ばね６１がさらに圧縮さ
れるとともに、基準面５７が５８から、５９が６０から
離される。

かくして、測定ヘツドは、ワイヤ４４およびばね４５に
より保持体３１から吊下げられた状態になる。

ワイヤ４４の長さおよび、ばね４５の弾性力は、「表面
５７と５８、および５９と６０との接触により前に定め
られた基準位置に実質的に測定ヘツドを保ち、しかも、
測定ヘツドのこの位置からの限定された移動を許すよう
に」定められる。表面７５と円錐形座１３との接触はば
ね６１の圧力により保証され、感知体９０，９１および
９２と表面１２との間の接触は、「腕５０上に働いて感
知体９２を感知体９０，９１から遠ざかる方向に動かそ
うとするばね８５により」および、［ワイヤ４４とばね
４５とからなり、前述した如く測定ヘツドの限定された
移動を許す吊下げ手段により」保証される。球面７５お
よび感知体９０，９１は、それぞれ、円錐形座１３およ
び、円筒形面１２の部分の二点と協力して機械的基準線
を構成する。感知体９０，９１は、「上記両感知体が働
く面１２の部分の中心と、第一感知体９０の作用点とを
通る直線」と「上記中心と、第二感知体９１の作用点と
を通る直線」とが相直交する（９０１の角度をなす）よ
うに置かれる。

さらに、上記角度の二等分線に相当する、面１２の母線
は、感知体９２がその上に働く母線の直径方向反対側に
ある（つまり、感知体９２は、９０と９１との中間点の
直径方向反対側に置かれる）。

摺動体３３が停止体３６に達し、よつて感知体９０〜９
２が測定位置に置かれると、マンドレル２１が駆動手段
（図示なし）により保持体２０に対して回転され、した
がつてインセクタ本体１０は軸心１６を中心として回転
される。

本体１０の回転の間、端７５は座１３とその周辺に沿つ
て接触を保ち、感知体９０，９１は、面１２の第一部部
上の二点との接触を保ち、感知体９２は、面１２の第二
部分上の点と接触を保つ。

面１２と１３とが同軸心である場合には、本体１０の回
転の間に感知体９２は、腕５１に対して何等の移動をも
行わず、したがつて、トランスデユーサー７８からの信
号は一定であり、上記感知体９２が置かれている円筒形
面１２の部分の半径に比例するがまたは、上記半径とそ
の公称値との差に比例する。しかし、面１２と１３とが
同軸心でない場合には、本体１０の回転の間に、町動腕
５０と、固定腕５１とを有する剛性体３２との間に相対
移動を生じる。

この移動は、球面端７５と円錐形座１３とはばね６１の
弾発力により接触し続け、感知体９０，９１，９２と円
筒形面１２とはばね８５の弾発力により接触し続けるこ
とによつて生じるのである。したがつて、トランスデユ
ーサー７８は、感知体９２の腕５１ｆこ対する位置によ
り、最大値と最小値との間に変わる信号を発する。

さらに適確に云えば、トランスデユーサー７８から出さ
れる信号は、「可動感知体９２が置かれている円筒形面
１２の部分の中心」と、「球面端７５の中心と、感知体
９０，９１，が置かれている円筒形面１２の部分の中心
とを通る直線」との間の距離により変えられる。

上記距離は、トランスデユーサー７８からの信号を簡単
に処理することにより表示器８２によつて示され、この
値が、二つの面１２と１３との間の同軸心性誤差とされ
る。

ワイヤ４４は、測定ヘツドを保持体３１から吊り、上述
の如き移動を許すと同時に、感知体９０，９１，９２お
よび球面端７５が、回転している面１２，１３に接触し
ていることにより測定ヘツドが回転されることを防ぐ。

このためにはワイヤ４４は、勿論、本体１０力）ら（上
述の如き理由により加えられる）回転モーメントに対抗
し得るように、測定ヘツドの適当な部分に置かれること
を要する。測定が行われた後（すなわち、本体１０が完
全に一回転された後）、マンドレル２１は停められ、摺
動体３３は戻り運動を始め、この戻り運動の終りにおい
て、摺動体３３は停止体３５に達し、腕５０，５１は孔
１１から出、剛性体３２は、ばね６１により保持体３１
の前方板５４に向けて押され、よつて、面５７と５８お
よび、５９と６０とが再び接触されて測定ヘツドが再び
中心化され、ついで、測定された本体１０が取脱され、
その後、上述の如き操作が繰返えされる。

勿論、本発明の装置に対しては、その主旨を脱すること
なく種々の改変がなされ得る。

例えば、浮動懸架手段は、測定ヘツドに対してではなく
、部品１０に対して用いられ得、感知体の面１２上への
走査を許す運動は、部品１０に対してではなく、測定ヘ
ツドに対して与えられ得、さらに、その外に、可動腕５
０、感知体９２およびトランスデユーサー７８を空気圧
測定系統に変えることも出来る。上述のドイツ連邦共和
国実用新案第１，９７２，７０３号に勝る利点は、二つ
のノズルを要せずに、唯一つのノズルのみで足りる点に
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による測定装置の長手方向断面図、第２
図および第３図はそれぞれ、第１図の一線、Ｉ−Ｉ線に
よる断面図である。 １０・・・・・・測定されるインセクタ本体、１１・・
・・・・・上記本体中の孔、１２，１３・・・・・・上
記孔１１内の円筒形面および円錐形座、２０・・・・・
・第一保持体、３１・・・，・・第二保持体、５０，５
１・・・・・・腕、７８・・・・・・トランスデユーサ
一 ８２・・・・・・表示器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機械部品の中に孔を形成する公称的に同軸心の第一
   および第二回転面間の同軸心性の誤差を測定するための
   装置において、上記機械部品のための第一保持体と； 測定ヘッドを担持している第二保持体と；上記測定ヘッ
   ドを上記第二保持体に浮動可能に吊り下げる連結手段と
   を有し；上記測定ヘッドは、上記連結手段に連結された
   剛性体と、この剛性体に固定された第一の腕と、この第
   一の腕に固定され、円形の横断面を持ち、上記第一回転
   面のある部分に同軸的に係合する基準部材と、上記第一
   の腕に固定され、上記第二回転面のある部分に係合する
   基準手段と、上記剛性体に対して移動可能な第二の腕と
   、この第二の腕に固着され、上記剛性体に対してほぼ半
   径方向に移動可能な、上記第二回転面の一点と係合する
   感知体と、上記第二の腕および剛性体に接続され、上記
   第二回転面の半径寸法に応答した信号を与えるトランス
   デューサと、上記感知体および上記基準手段を上記第二
   回転面に押圧するばね手段とを備えており；さらに上記
   装置は、 上記測定ヘッドおよび上記機械部品を相互に近づけ、上
   記基準部材を上記第一回転面のある部分との係合状態に
   保つ推進手段と；上記機械部品に対する上記測定ヘッド
   のほぼ相対的な回転を制限するマンドレルと；上記トラ
   ンスデューサに接続され、上記の相対的な回転が行なわ
   れている間、トランスデューサの信号を処理して上記の
   両回転面の同軸心性誤差を出す処理手段と、を有してな
   る測定装置。