JPS6055002B2 - 曲率測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、曲率測定装置、特に物品の被測定球面部の
曲率をマスター品の球面部との比較において測定する簡
易測定装置に関するものである。

第１図及び第２図に示す如き円錐ころ軸受の内輪大鍔部
２ａと円錐ころ大端面３ａの接触位置は、回転トルク等
軸受の動的性能に大きく影響するため、大鍔角度及び円
錐ころ大端面半径は重要な品質管理項目である。

図面中１は外輪、２は内輪、３はころ、４は保持器であ
る。ところが、この円錐ころ３の大端面半径の測定は、
球体の１部から求めねばならず、困難を極めている。現
行方法は、表面アラサ計を用いて第３図に示す如き球面
の拡大断面形状を記録し、この図形から半径を計算して
いる。この場合、第３図は被測定球面の中央部を省略し
て測定に必要な両端部のみを拡大して記録するようにし
ており、しかも、測定の都合上、縦と横の拡大倍率を異
ならせて表示している。しカルながら、一般にアラサ計
は、テコ拡大機構を用いており、円弧歪が含まれ、図形
の左右は対称にならない。又、測定に熟練を要し、計算
にも手間がかかることから製造現場で測定する方法とし
ては不適当である。参考迄に第３図に示すアラサ計によ
る図形の計算法を第４図について示すと次の通りとなる
。２点法の場合は、 Ｃ２２−Ｃ１２−１２ Ｒ■ （）”＋Ｃｌ” ス となる。

３点法の場合は、 （Ｃ、−ｘ）”＋（１、−ｙ）”■Ｒ。

（Ｃ２−ｘ）”＋（１２−ｙ）”■Ｒ’ （Ｃｓ−ｘ）”＋ゾ ■Ｒ” の解となる。

尚、Ｘ，ｙは直角座標系におけるＲの中心位置である。

上記２点法の計算式は、第４図の図形を縦横等倍率に置
換した第４ａ図の図形から導出される。即ち、第４ａ図
において、ここでピタゴラスの定理により （２），（３）式を（１）式に代人して Ａ―晶ｉ１●ｌ （４）式の両辺を二乗して展関すると （５）式の右辺を左辺へ移項すると ｎ 八Ｏ１１りＡｌｌ盲６八０ （６）式を整理すると （７）式の両辺を２１て割ると （８）式の両辺を二乗すると （９）式の両辺にＣ２２を加えると ▼ 乙１ 尚、３点法の場合も同様に導出される。

この発明は、上記従来の欠点に鑑みて開発したもので、
特に物品の被測定球面部の曲率をマスター品の球面部と
の比較において、エアーマイクロメータを利用して測定
する曲率測定装置を提供せ一んとするものである。

以下この発明の構成を具体的実施例を示す第５図乃至第
８図に従つて説明すると次の通りである。

第５図は、この発明に係る曲率測定装置の全体一構成図
である。

図に示すように、この発明に係る装置は、支持台Ａ１検
出機構体Ｂ及び微調整手段Ｃ１エアーマイクロメータＤ
を主たる構成とし、その他、物品の位置決め手段Ｅから
なつている。而して、支持台Ａは、物品１１の被測定球
面部１１ａを線接触状態で載置する環状開口部１２ａ及
びこの環状開口部１２ａと連通する中心孔１２ｂを有す
る中空の本体１２からなつている。図面では本体１２の
先端部は截頭円錐形１２ｃに形成され、外周部に取付け
のためのフランジ部１２ｄが形成されている。即ち、支
持台Ａは本体１２のフランジ部１２ｄにより、固定台１
２から一体に形成された支持アーム２４に固定されてい
る。検出）器構体Ｂは、上部体１３と下部体１４からな
り、上部体１３の全部と下部体１４の一部は、上述した
支持台Ａの中心孔１２ｂ内に昇降可能に嵌挿され、圧縮
バネ２０により常に下方に押圧されている。そして、上
部体１３は、エアー噴出口１３ａ．とこのエアー噴出口
１３ａに連通するエアー通路１３ｂを備え、下部体１４
はエアー通路１３ｂに連通するエアー通路１４ａとエア
ー通路１４ａと高圧エアーマイクロメータＤを接続する
ためのバイブ接続部材１４ｂとを備えている。１７はバ
イ″プである。そして、上部体１３と下部体１４はボル
ト１５で一体に結合され、ボルト１５の頭部１５ａには
ボール１６が埋め込まれ固定されている。微調整手段Ｃ
は、固定台２１に保持させたマイクロメータ本体１８と
、上端を上記ボール１６に当接させたマイクロメータヘ
ッド１９とからなつている。物品の位置決め手段Ｅは、
物品の保持体２２と、位置決め用ストッパー２３とから
なつている。尚、検出機構体Ｂのエアー噴出口１３ａは
、第５図口に示す如く円弧形スリット形状になつており
、支持台１２の環状開口部１２ａと同心円状に配置され
ている。測定装置の原理は次の通りである。

先ず第６図に示す如く、マスター品を支持台Ａの環状開
口部１２ａ上に置き、微調整手段Ｃによつて、検出機構
体Ｂのエアー噴出口１３ａの上下方向位置即ち、マスタ
ー品の球面とエアー噴出口１３ａとのクリアランスを、
エアーマイクロメータＤの指針が基準目盛を指すように
設定し、同時に、エアーマイクロメータＤの指示倍率の
チェックも行う。次いで、被測定物品の円錐ころをマス
ター品と同様に置く。これにより、エアーマイクロメー
タＤには、マスター品に対する当該物品の端面半径差に
かかわるΔ１が指示される。このΔｌは第７図に示す如
く半径差とほぼ比例関係にある。従つて、比較測定が可
能である。第８図は、２点法による計算式を説明するた
めの図面で、但し１４は実用上０として計算される。

以上説明したように、この発明は上端を截頭円錐形状と
し、この上端の中央部に物品の被測定球面部を線接触状
態で載置させるための環状開口部を形成し、この環状開
口部に連通する中心孔を設け、定位置に固定される支持
台と、上記支持台の中心孔内に昇降可能に嵌挿され、上
端にスリット形状のエアー噴出口を上記環状開口部と同
心円状に形成しこのエアー噴出口に高圧エアーを供給す
るようになした検出機構体と、上記エアー噴出口を検出
機構体と共に支持台の環状開口部に対して微調整昇降移
動させるマイクロメータ等の微調整手段と、上記検出機
構体のエアー噴出口への高圧エアー供給路の途中に接続
されたエアーマイクロメータとからなり、上記支持台の
環状開口部上に載置した個々の物品の被測定球面部と検
出機構体のエアー噴出口との上下位置変位をエアーマイ
クロメータで検出し、この検出値に基づいて当該物品の
被測定球面部ｑ曲率を測定するようになした曲率測定装
置に係り、微調整手段によりマスター品に対するエアー
マイクロメータの目盛調整を行なつておくことによつて
、以後は、多量生産される円錐ころの如き個々の物品の
被測定球面部の曲率の測定を、エアーマイクロメータの
目盛によりマスター品に対するプラス・マイナス変化と
して検出でき、許容誤差範囲を設定しておくことにより
、直ちに合否判定を行うことができる。

従つて、次の如き諸効果が得られ実用上極めて有用であ
る。（１）測定時間が早い。

具体的には従来に比べて略１／５０に向上する。

（２）測定精度が良い。万能測長機（座標型）の測定値
とほぼ一致する。

（３）熟練者でなくとも簡単に測定できる。

従つて、製造現場での使用に適している。（４）自動化
へ応用できる。

即ち、自動定寸、自動制御を目的とした検出部に適用可
能である。尚、この発明に係る装置は、既に述べた如く
円錐ころの球面部の測定のみならず、カメラ等のレンズ
の曲率測定（凹凸共）、プランジャ−ポンプの球面ピス
トンヘッドの曲率測定、その他球面部品の曲率測定等に
適用可能であることを付言する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、この発明が特に測定対象としてい
る円錐ころ軸受を示す図面、第３図は表面アラサ計を用
いた場合の球面の拡大断面形状を示す図面、第４図は第
３図に示す図形の計算式を説明するための図面、第４ａ
図は第４図の図形を等倍率に置換した図形で２点法の測
定原理を示す図面、第５図イ及び口はこの発明に係る具
体的実施装置を示す図面、そして第６図乃至第８図はこ
の発明に係る測定原理を説明するための図面である。 Ａ・・・・・・支持台、Ｂ・・・・・・検出機構体、Ｃ
・・・・・・微調整手段、Ｄ・・・・・・エアーマイク
ロメータ、１１・・・・・・物品、１１ａ・・・・・・
被測定球面部、１２ａ・・・・・・環状開口部、１２ｂ
・・・・・・中心孔、１３ａ・・・・・・エアー噴出口
、１８・・・・・・マイクロメータ本体、［９・・・・
・・マイクロメータヘッド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上端を截頭円錐形状とし、この上端の中央部に物品
   の被測定球面部を線接触状態で載置させるための環状開
   口部を形成し、この環状開口部に連通する中心孔を設け
   、定位置に固定される支持台と、上記支持台の中心孔内
   に昇降可能に嵌挿され、上端にスリット形状のエアー噴
   出口を上記環状開口部と同心円状に形成しこのエアー噴
   出口に高圧エアーを供給するようになした検出機構体と
   、上記エアー噴出口を検出機構体と共に支持台の環状開
   口部に対して微調整昇降移動させるマイクロメータ等の
   微調整手段と、上記検出機構体のエアー噴出口への高圧
   エアー供給路の途中に接続されたエアーマイクロメータ
   とからなり、上記支持台の環状開口部上に載置した個々
   の物品の被測定球面部と検出機構体のエアー噴出口との
   上下位置変位をエアーマイクロメータで検出し、この検
   出値に基づいて当該物品の被測定球面部の曲率を測定す
   るようになしたことを特徴とする曲率測定装置。