JPS63298108A - 内径測定装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内径測定装置に係り、特に口径が小径である
被測定物に対し好適に使用することができる内径測定装
置に関する。

［従来の技術］ 内径測定装置としては、従来より、空気式マイクロメー
タや差動トランス型内径測定装置が使用されている。

このうち、空気式マイクロメータは、内径を非接触で測
定することができるので、測定時に被測定部を傷付ける
ことがなく、しかも、被測定部に付着している塵等の付
着物を吹き飛ばしながら測定することができるため、高
精度の測定を行なうことができ、さらには、検出部の構
造も簡単なものとすることができるなどの利点を有する
ものであった。

一方、差動トランス型内径測定装置は、所要の較正を行
なうことにより測定範囲を比較的広くとることができ、
また、塵等の付着物による影響が少ないので、高精度の
測定値を得ることができるなどの利点を有するものであ
った。

［発明の解決しようとする問題点］ しかし、上記した空気式マイクロメータの場合、被測定
物の内径の大小に応じた各別の測定検出器が必要である
ことから、１つの測定検出器による測定範囲は極めて小
さく、かつ、内周面の表面粗さの程度の如何も問題とな
り、さらには、測定位置により測定精度に大きな影響が
出るなどの問題点が指摘されていた。

また、差動トランス型内径測定装置については、振動に
弱く、小さな測定範囲についてもその較正が必要であり
、さらには、測定位置についての精度出しが要求される
のみならず、深穴における奥の部分の内径の測定には構
造的に不向きであるほか、被測定部全体における内径の
平均値を出すことができないなどの問題があった。

［発明の目的］ 本発明の目的は、従来からある内径測定装置に見られた
」１記問題点に鑑み、較正しないでも測定範囲を広くと
ることができるのみならず、被測定部を傷付けることが
なく、さらには振動に強く、かつ、被測定部全体の内径
の平均値を得ることも比較的容易であり、しかも、検出
部の構造も簡単な内径測定装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ このような目的を達成するため、本発明は次のようにし
て構成されている。

すなわち、本発明は、挿入部に内設された送液路を介し
て圧送される液圧により被測定物における測定対象部へ
の挿入時にその内周面に密接するように膨出可能とした
膨出部を有してなる測定機構と、シリンダ室内のピスト
ンを押圧移動することにより前記送液路を介し液体を膨
出部へと圧送する押圧移動機構と、前記ピストンを押圧
移動させるためのピストン押圧機構と、ピストンの押圧
移動時における移動量を長さとして検出するための長さ
検出機構と、検出された前記長さを被測定物の内径寸法
に変換するための演算部と、演算結果を測定値として表
示するための表示部とを具備させたことにその構成」二
の特徴がある。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

本発明に係る内径測定装置は、被測定物６０の測定対象
部６１へと挿入される測定機構１と、この測定機構１に
対し所要の液圧を付与することができる押圧移動機構２
１と、この押圧移動機構２１に押圧力を付勢するために
必要な圧力を付与するためのピストン押圧機構４１と、
前記押圧移動機構２１の移動量を長さとして検出するた
めの長さ検出機構５１と、検出された前記長さを被測定
物６０における測定対象部６１の内径寸法に変換するだ
めの演算部５２と、演算結果を測定値として表示するだ
めの表示部５３とから構成されている。

このうち、測定機構１は、所定の外径（例えば３ｍｍ以
上の外径）を有して棒状に形成され、被測定物６０にお
ける測定対象部６１（例えば　穴や孔）内に挿入される
挿入部２と、この挿入部２に内設された送液路ｌＯと、
前記挿入部２の外周面３の一部に液密状に覆設された膨
出部４とを有している。この場合、挿入部２には、所要
間隔をおいて予め１対の溝部８．８が周設されており、
これら１対の溝部８，８相互間に介在している周面は挿
入部２の前記外周面３の外径より若干率さな径を有する
凹部９を有して形成されており、この凹部９は、送液路
１０と連通している。また、前記膨出部４は、伸縮力に
富むゴム等の弾性部材からなり、溝部８の下底面の側に
位置する基底部５゜５を有し、溝部８の外側の壁面と密
着し、溝部８の内側の壁面との間に所定幅の空間を形成
して溝部８に嵌着される厚肉な立上り部６と、これら立
上り部６相互間に張設された接触部７とで形成されてお
り、前記基底部５から立上り部６に至る部位は、前記１
対の溝部８，８における外側の壁面との関係でシール材
としての機能を有している。

また、このようにして形成される膨出部４の挿入部２に
対する覆設構造は、膨出部４における基底部５を溝部８
の下底面の側に押し込み、かつ立上り部６を介すること
で溝部８の外側の壁面をシールするように密着させて嵌
着することで固着されており、挿入部２と、これに覆設
した膨山部４との間には、拡径と縮径とが可能で、前記
送液路ｌＯと連通している隔室Ｉ＋が区画形成されてい
る。

送液路１０を介することで前記測定機構ｌにおける隔室
ｌｌ内に液体りを圧送するための押圧移動機構２１は、
前記挿入部２の基端部側に一体もしくは一体的となって
形成されているシリンダ室２２と、このシリンダ室２２
内に配設されているピストン２５と、このピストン２５
に連結されているピストンロッド２６とで構成されてい
る。このうち、前記シリンダ室２２におけるシリンダヘ
ッド２３の側は、測定機構１における前記送液路１０と
連通しており、シリンダヘッド２３の側のシリンダ室２
２から前記隔室１１に至るまでの空間内には油等の液体
りが液密状に充填されている。また、前記シリンダ室２
２におけるシリンダボトム２４の側は、図示例のように
後記するピストン押圧機構４１が送気路４２を介して圧
縮流体Ｇを圧送する構造のものである場合、前記送気路
４２と連通している。前記ピストン２５とピストンロッ
ドＺ６とは、０リング等、適宜のシール構造体２７と２
８を付設することでそれぞれ封止されている。また、ピ
ストン２５は、圧縮ばね３１を介在させることでその復
動を可能にして形成されている。

この場合における圧縮ばね３１の介在配置は、図示例の
ようにシリンダ室２２から外出しているピストンロッド
ＺＧにストッパ３０を固着し、このストッパ３０とシリ
ンダ室２２との間に介装するようにしたもののほか、ピ
ストン２５とシリンダヘッド２３との間のシリンダ室２
２内に配置するなど、要は、ピストン２５の復動が可能
な適宜の位置に介在配置することで行なえばよい。なお
、前記ストッパ３０は、ピストン２５の押圧移動を所定
長の範囲内に規制するためにピストンロッド２６に付設
されており、このピストンロッド２６の基端は適宜の継
手３２により保持されている。

前記押圧移動機構２１におけるシリンダ室２２のピスト
ン２５を押圧するピストン押圧機構４１は、図示例のよ
うにシリンダボトム２４の側に圧縮空気等の圧縮流体Ｇ
を送るべく、圧縮流体Ｇのための送気路４２中にレギュ
レータ４３と三方電磁弁のような流路制御弁４４とを介
在配置することで構成し、一定圧力の圧縮流体Ｇを必要
に応じ供給し、あるいは排気することができるようにな
っているもののほか、図示は省略したがピストンロッド
Ｚ６自体を機械的な運動手段により強制的に押動するこ
とができる適宜の構造のもので構成することもできる。

また、長さ検出機構５１は、被測定物６０の測定対象部
６１に挿入した膨出部４における接触部７がその内周面
６２に密着するに至る膨張量を、前記押圧移動機構２１
におけるピストンロッド２６に前記継手３２を介して連
結することでその移動量に変換し、これを長さとして検
出するものであり、これにより検出された移動長さは、
所要の演算部５２を経ることで演算され、その演算結果
が表示部５３にアナログもしくはデジタルによる方式で
内径の測定値として表示することができる。

なお、図中の符号２９は、シリンダ室２２におけるシリ
ンダボトムＺ４の側にピストン２５が衝接するのを防止
するために配設されているスペーサを示し、同様にして
ピストン２５におけるシリンダヘッド２３の側に突設し
ておくこともできる。

第３図は、このような構成からなる本発明における構成
各部の相互関係を示すものであり、被測定物６０におけ
る測定対象部６１の内径−ｏ、１■鄭４における接触部
７の基準外径＝ｄ０、シリンダ室２２の内径＝ｄ、膨出
部４における接触部７の長さ二〇、被測定物５０におけ
る測定対象部６１の内周面６２の内径がｄ。のときを接
触部７の原点として内周面６２の内径が接触部７に密着
するに至るまでのピストン２５とピストンロッド２６の
移動ｆｆ１＝ｓとするとき、次の関係式により内径（Ｄ
）を求めることができる。

なお、式中の八Ｖは、液体りに圧力をかけることにより
、膨出部４における接触部４に生じる歪がもたらす接触
部７の長さく氾）の微少増加にともなう移送液量の微少
増加量であり、圧力にほぼ比例するため実験的に算出す
ることができる。

すなわち、 となり、この（１）　式を簡単にすると、となる。

この（２）式の平方根は、 により求めることができ、この（３）式により内径（Ｄ
）を得ることができる。

上記した計算式からも明らかなように、長さ検出機構５
１によりピストンロッド２５のストローク（変位ｆｌ）
Ｓを検出することにより、被測定物６０における測定対
象部６１の内径りを求めることができる。

本発明はこのようにして構成されているので、被測定物
６０の測定対象部６１内に測定機構１における挿入部２
を挿入し、しかる後、ピストン押圧機構４１を介してピ
ストン２５を押圧移動させる。この場合、ピストン押圧
機構４１が図示例の構造のものであるときは、一定圧力
の圧縮流体Ｇをシリンダｌ　】 室２２におけるシリンダボトム２４の側に供給すること
で、押圧移動機構２１におけるピストン２５をシリンダ
室２２におけるシリンダヘッド２３の側へと押圧移動さ
せることができる。ピストン２５の移動に伴って生じる
押圧力により、シリンダ室２２から測定機構１における
隔室１１にまで至る空間内に充填されている液体りは、
圧力が上昇し、膨出部４における立上り部６を伸張変形
させることで接触部７を膨出させることができる。この
場合、液圧は隔室１１の全域にわたり押圧することにな
るので、膨出部４における立上がり部６の溝部８に対す
る嵌着状態はより強固なものとなり、そのシール状態も
より確実なものとすることができる。そして、この接触
部７の膨出は、被測定物６０の測定対象部６１の内周面
６２に接触部７が密着するに至るまで続き、やがてその
膨出は停止する。膨出部４における接触部７の膨出量は
、隔室１１の拡張量と対応している。さらに、このよう
な体積の増加は、ピストン２５に連結させたピストンロ
ッド２６のストローク（変位量）とも対応しており、こ
のスト０−クを長さ検出機構５１を介して移動長さとし
て検出し、演算部５２により」１記関係式に従って演算
を行なわせ、これを表示部５３に被測定物６０における
測定対象部６１の内径寸法として表示することで、測定
を行なうことができる。

なお、測定を終了した後は、ピストン押圧機構４１が図
示例の構造のものであるときは流路制御弁４４を作動さ
せ、シリンダ室２２のシリンダボトム２４内の圧縮流体
Ｇを排気させるなど、ピストン２５に対する所要の押圧
力を解除することで、圧縮ばね３１の弾発力によりピス
トン２５を自動復動させることができる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、被測定物における測
定対象部内に挿入部を挿入し、膨出部を膨出させること
でその内径を測定することができるので、測定対象部の
口径の大小に対し一種類の挿入部を用いることで比較的
柔軟に対処させることが可能となり、従って、較正する
ことなくその測定範囲を広くとることができ、また、膨
出部がゴム等の弾性部材により形成されているので、測
定対象部を傷付けることもない。さらには、測定対象部
内が傾斜しているような場合であっても、膨出部を良く
追従させて密着させることができ、測定位置についての
調整を不要とすることができ、しかも、体積を長さに変
換することで内径を測定するものであるため、深穴のよ
うな場合であっても、容易に内径の平均値を得ることが
でき、かつ、測定機構の構造も簡単であるので故障が少
なく、測定値が振動により影響されることも少ないなど
の効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る内径測定装置の一実施例としての
要部構造を示す縦断面図、第２図は第１図の全体構成図
、第３図は構成各部の相互関係を示す説明図である。 Ｉ・・・測定機構、　　　　２・・・挿入部、３・・・
外周面、　　　　　４・・・膨出部、５・・・基底部、
　　　　　６・・・立上り部、７・・・接触部、　　　
　　８・・・溝部、９・・・凹部、　　　　　　１０・
・・送液部、１１・・・隔室、　　　　　　２１・・・
押圧移動機構、２２・・・シリンダ室、　　　　２３・
・・シリンダヘッド、２４・・・シリンダボトム、　２
５・・・ピストン、２６・・・ピストンロッド、　２７
．２８・・・シール構造、２９・・・スペーサ、　　　
　３０・・・ストッパ、３１・・・圧縮ばね、　　　　
３２・・・継手、４１・・・ピストン押圧機構、４２・
・・送気路、４３・・・レギュレータ、　　４４・・・
流路制御弁、５１・・・長さ検出機構、　　５２・・・
演算部、５３・・・表示部、　　　　　６０・・・被測
定物、６１・・・測定対象部、　　　６２・・・内周面
、１０．・・・液体、　　　　　　Ｇ・・・圧縮流体特
許出願人　株式会社　ヒースエンジニアリング代　理　
人　　弁理士　熊　　谷　　浩　　明第１図 １　・・測定機構 ４　膨出部 ８　・溝部 ２１　　　押圧移動機構 ２５・・　ピストン ２６　　　ピストンロッド ６１　　　圧縮はね ４１　　　ピストン押圧機構 ５１　　・長さ検出機構 ５２　　・演算部 ５６　　・表示部 ６０　　・被測定物 ６２　　　内周面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、挿入部に内設された送液路を介して圧送される液圧
   により被測定物における測定対象部への挿入時にその内
   周面に密接するように膨出可能とした膨出部を有してな
   る測定機構と、シリンダ室内のピストンを押圧移動する
   ことにより前記送液路を介し液体を膨出部へと圧送する
   押圧移動機構と、前記ピストンを押圧移動させるための
   ピストン押圧機構と、ピストンの押圧移動時における移
   動量を長さとして検出するための長さ検出機構と、検出
   された前記長さを被測定物の内径寸法に変換するための
   演算部と、演算結果を測定値として表示するための表示
   部とを具備させたことを特徴とする内径測定装置。