シリンダゲージ用ゼロ合わせ装置
【課題】熟練が全く要らず、まるで外径測定を行う感覚でシリンダゲージのゼロ合わせをすることができ、かつ製造コストも安価で保守も簡単なシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置を提供する。
【解決手段】ベース体と、測定子面受け部と、ガイドレールと、前記測定子面受け部と同一軸線上かつ昇降自在に設けられ、前記シリンダゲージの換えロッドを軸心上に受けるための換えロッド受け部を有し、前記ガイドレールに摺動可能に設置された換えロッド軸心上受け部材と、前記測定子面受け部と相対向して同一軸線上に設けられ、先端に前記換えロッドの先端面を受けるための換えロッド面受け部を有するスピンドル部と、前記スピンドル部が設けられたマイクロメータヘッドと、を含むようにした。
【解決手段】ベース体と、測定子面受け部と、ガイドレールと、前記測定子面受け部と同一軸線上かつ昇降自在に設けられ、前記シリンダゲージの換えロッドを軸心上に受けるための換えロッド受け部を有し、前記ガイドレールに摺動可能に設置された換えロッド軸心上受け部材と、前記測定子面受け部と相対向して同一軸線上に設けられ、先端に前記換えロッドの先端面を受けるための換えロッド面受け部を有するスピンドル部と、前記スピンドル部が設けられたマイクロメータヘッドと、を含むようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物の内径を測定するためのシリンダゲージのゼロ合わせをするためのシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、精密加工製品の内径寸法を測定するにあたっては、測定器具として、一般的には、栓ゲージ、デジタルノギス、内径マイクロメータ、ボアーマイクロメータ、シリンダゲージ等が用いられる。これら測定器具は、測定対象物の大きさや必要とする精度等により使い分けている。
【０００３】
精密加工製品の機械式内径測定においては、シリンダゲージが入らないほどの小内径のものは、栓ゲージやピンゲージといった測定装置が主に用いられている。
【０００４】
一方、内径がおよそ１０ｍｍよりも大きくなってくると、シリンダゲージが入るので、シリンダゲージがよく使われる。シリンダゲージは、ＪＩＳ Ｂ７５１５に規定されている。標準的なシリンダゲージの測定部の構造を図６に示す。シリンダゲージ１００は、基端に指示器の設けられた外筒１０２の先端に測定部１０４を有する。測定部１０４には、種々のサイズに交換可能であり、換えロッド先端部１１２を有する換えロッド１０６（換えロッド１０６は、アンビルと呼ばれることもある）と、案内板１０８ａ，１０８ｂと、測定子１１０とが設けられており、測定子１１０の変位を機械的に直角方向に伝達し、長さの基準と比較することで、取りつけてあるダイヤルゲージなどの指示器で測定子の変位を読み取る。
【０００５】
しかしながら、シリンダゲージは、マイクロメータなどと違い比較測定による測定方法であるため目的とする寸法にいわゆるゼロ合わせ（ゼロセットやゼロ点合わせなどとも呼ばれる）をする必要がある。
【０００６】
シリンダゲージのゼロ合わせの方法は種々あるが、マイクロメータのように測定器具の製造段階で所定の精度検査が行われており、検査に合格して出荷されたものを使用すれば安心というものではなく、シリンダゲージを扱う現場の作業者がゼロ合わせを行って使用する必要がある。
【０００７】
シリンダゲージのゼロ合わせの一つの方法として、マスターリングゲージを用いてゼロ合わせを行う方法がある。マスターリングゲージは、測定器の基準として用いられるゲージであり、目的とする内径寸法と同じ寸法にμｍ単位で高精度に加工したマスターリングである。
【０００８】
このマスターリングゲージがあれば、熟練の必要がなく簡単にしかも早くゼロ合わせができ、作業者も安心して測定作業ができるが、目的とする内径寸法と同じ寸法のマスターリングゲージを全て準備する必要がある。しかし、マスターリングゲージは、特に大径のものは高価であるため、多品種少量の製品を加工する場合にはコストの面から現実的ではなく、他の方法でゼロ合わせをする必要がある。
【０００９】
シリンダゲージのゼロ合わせの別の方法として、ブロックゲージというサイズ標準器を用いる方法がある。
【００１０】
ブロックゲージは、高価ではあるがいろいろの組み合わせができ、通常０．０１ｍｍ毎
に任意の寸法に組み替えできる高精度に加工されたブロックのセットである。
【００１１】
ブロックゲージを使用する方法は、ある程度の熟練が必要な上、ブロックを使用するときに、油分、埃などを充分拭き取る必要があり、仕舞うときにはブロックが錆びないように管理しなければならないなど、手間がかかるので、敬遠されがちである。
【００１２】
シリンダゲージのゼロ合わせの他の方法として、外測マイクロゲージを使用する方法もある。外測マイクロゲージは、取り扱いが簡単で安価であるため、この方法は多く使用されている。
【００１３】
しかしながら、外測マイクロゲージを用いたゼロ合わせでは、シリンダゲージの測定子のサイズが大きくなるほど、ゼロ合わせには熟練を必要とし、熟練者が苦労してゼロ合わせをした割には信頼性がなかったりすることがある。
【００１４】
これは、シリンダゲージの測定子の測定点を、外測マイクロゲージの測定面に対して垂直にしながら、かつシリンダゲージの目盛りを読み取らなければならないため、測定子の大きなシリンダゲージを外測マイクロゲージでゼロ合わせしようとすると、操作上の測定誤差が生じやすいためである。
【００１５】
また、例えば、図５に示すような複雑な形状を有する製品２００を精度良く製作するには、３箇所の距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を測定する必要がある。この場合、一工程で３つのシリンダゲージを必要とするが、３つのシリンダゲージを夫々のサイズでゼロ合わせをするためには、上述したブロックゲージを用いるなどする必要がある。しかしながら、上述したように、ブロックゲージを用いる方法は、熟練を要する上に手間がかかるので、複数のシリンダゲージを精度良くゼロ合わせをするのは大変である。
【００１６】
その他、例えば特許文献１及び特許文献２に示すようなシリンダゲージ用のゼロ合わせ装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】実開昭６２−１３３１０２
【特許文献２】特開平１１−８３４０４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、熟練が全く要らず、まるで外径測定を行う感覚でシリンダゲージのゼロ合わせをすることができ、かつ製造コストも安価で保守も簡単なシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するために、本発明のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置は、シリンダゲージのゼロ合わせに用いられるシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置であって、測定スペースが設けられたベース体と、前記測定スペースの一端部から前記測定スペースの他端部に向かって設けられた測定子面受け部と、前記測定スペースの一端部から他端部に掛架せしめられたガイドレールと、前記測定子面受け部と同一軸線上かつ昇降自在に設けられ、前記シリンダゲージの換えロッドを軸心上に受けるための換えロッド受け部を有しかつ前記ガイドレールに摺動可能に設置された換えロッド軸心上受け部材と、前記測定子面受け部と相対向して同一軸線上に設けられ、先端に前記換えロッドの換えロッド先端部を受けるための換えロッド面受け部を有するスピンドル部と、前記スピンドル部が設けられたマイクロメータヘッドと、を含み、前記マイクロメータヘッドを調節することで、前記換えロッド面受け部と前記測定子面受け部との間隔が広狭自在とされてなることを特徴とする。
【００２０】
ここで、軸心とは、測定子面受け部と換えロッド面受け部の中心を結んだ中心軸の軸心を意味する。
【００２１】
前記支持部材としては、高さ調整可能に構成するのが好ましい。前記支持部材を高さ調整可能にする構成としては種々考えられ、特別の限定はない。
【００２２】
また、前記換えロッド受け部が、凹部とされてなり、前記シリンダゲージの換えロッドを前記凹部に載置せしめることで、前記換えロッドが軸心から外れて妄動することを防止するように構成されるのが好適である。なお、本願明細書において、前記換えロッドが軸心から外れて妄動することとは、前記換えロッドが測定子面受け部と換えロッド面受け部の中心を結んだ中心軸の軸心から外れてふらふらしてしまうことを意味する。
【００２３】
さらに、前記換えロッド受け部が、弾性体によって支持されることで、昇降自在とされてなるようにするのが好ましい。
【００２４】
さらにまた、前記測定子面受け部に、前記シリンダゲージの案内板を受けるための案内板受け部を着脱自在に取り付け、前記案内板受け部の長手方向中心部に前記測定子面受け部が位置するようにし、かつ前記案内板受け部と前記測定子面受け部との距離が調整可能にされてなるように構成するのが好適である。前記案内板受け部の形状としては、シリンダゲージの案内板を受けられる形状であればよいものであるが、例えば、前記シリンダゲージの案内板を受ける面を円弧状、直線状又はハの字状に形成するようにすればよい。
【００２５】
前記ガイドレールに摺動可能に設置され、前記シリンダゲージの測定部を支持するための支持部材をさらに設けるように構成するのが好適である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、熟練が全く要らず、まるで外径測定を行う感覚でシリンダゲージのゼロ合わせをすることができ、かつ製造コストも安価で保守も簡単なシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置を提供することができるという著大な効果を奏する。
【００２７】
また、本発明のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置を用いることで、シリンダゲージのゼロ合わせを素早く行うことができる。さらに、本発明のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置は、様々なサイズに対応できるので、複数のシリンダゲージを必要とするような製品の加工にあたっても、簡単にゼロ合わせをすることが可能となる。
【００２８】
さらに、本発明のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置に用いるマイクロメータヘッドは、市販のものを使用すればよいので、精度が落ちてきた場合の交換が簡単である。
【００２９】
さらにまた、マイクロメータヘッドの精度の誤差などの癖を記録管理することにより、±０．００２ｍｍの精度でのゼロ合わせも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置の一つの実施の形態を示す斜視図である。
【図２】図１のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置の分解斜視図である。
【図３】図１のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置の使用状態を示す斜視図である。
【図４】本発明のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置の別の実施の形態を示す斜視図である。
【図５】複雑な形状の製品の一例を示す断面図である。
【図６】標準的なシリンダゲージの測定部の構造を示す斜視図である。
【図７】本発明のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置の一つの実施の形態の使い方を示す説明図である。
【図８】本発明のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図９】本発明のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置に用いられる案内板受け部の例をしめす平面図であって、（ａ）は案内板を受ける面をハの字状に形成した例、（ｂ）案内板を受ける面を直線状に形成した例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、これらは例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。
【００３２】
図１〜図３において、符号１０Ａは本発明に係るシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置の一つの実施の形態を示す。シリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ａは、指示器１１４を有するシリンダゲージ１００（図３）のゼロ合わせに用いられるシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置である。
【００３３】
図１〜図３において、シリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ａは、測定スペース４８が設けられたベース体１２と、前記測定スペース４８に設けられ円弧面５０を有する円弧状案内板受け部３２と、前記円弧面５０の長手方向中心部Ｐに設けられた測定子面受け部４４と、前記測定スペース４８の一端部５６（図示例では長手方向一端部）から他端部５８（図示例では長手方向他端部）に掛架せしめられたガイドレール１６ａ，１６ｂと、前記ガイドレール１６ａ，１６ｂに摺動可能に設置され、前記シリンダゲージ１００の測定部１０４を支持するための支持部材３０と、前記測定子面受け部４４と同一軸線上かつ昇降自在に設けられ、前記シリンダゲージ１００の換えロッド１０６を軸心上に受けるための換えロッド受け部２８を有しかつ前記ガイドレール１６ａ，１６ｂに摺動可能に設置された換えロッド軸心上受け部材２６と、前記測定子面受け部４４と相対向して同一軸線上に設けられ、先端に前記換えロッド１０６の換えロッド先端部１１２を受けるための換えロッド面受け部４６を有するスピンドル部３８と、前記スピンドル部３８が設けられたマイクロメータヘッド４０と、を含む構成とされている。符号６０は、マイクロメータヘッド４０のマイクロメータヘッドシンブル部であり、前記マイクロメータヘッド４０のマイクロメータヘッドシンブル部６０を調節することで、前記換えロッド面受け部４６と前記測定子面受け部４４との間隔が広狭自在となるように構成されている。マイクロメータヘッド４０は、マイクロメータヘッドシンブル部６０を例えば１ｍｍ回すと、スピンドル部３８が１ｍｍ前後進せしめられる構成とされている。このマイクロメータヘッド４０については、市販されているものを使用すればよい。
【００３４】
図示例では、ベース体１２としては、鋳鉄を成型した鋳物を使用した例を示したが、ベース体１２の材質などに特別の限定がないことは勿論である。
【００３５】
図１〜３の例では、前記測定子面受け部に、前記シリンダゲージの案内板を受けるための案内板受け部を着脱自在に取り付け、前記案内板受け部の長手方向中心部に前記測定子面受け部が位置するようにし、かつ前記案内板受け部と前記測定子面受け部との距離が調整可能にされてなるようにした例を示したが、本発明では、前記測定スペースの一端部から前記測定スペースの他端部に向かって測定子面受け部が設けられていればよいものであるから、案内板受け部を設けない構成とすることができることはいうまでもない。また、図１〜３では、案内板受け部を円弧状とした例を示した。
【００３６】
図示例では、支持部材３０を設けた例を示したが、本発明の作用効果が達成される限り、支持部材３０を設けない構成としてもよいことは勿論である。
【００３７】
また、図示例では、前記換えロッド面受け部４６と前記測定子面受け部４４は超硬合金で作製し、鏡面研磨を施してある。但し、前記換えロッド面受け部４６と前記測定子面受け部４４の材質などに特別の限定がないことは勿論である。
【００３８】
ベース体１２には、ガイドレール１６ａ，１６ｂが前記測定スペース４８の一端部５６から他端部５８に掛架せしめられるように、ガイドレール挿通孔１８が設けられており、ガイドレール１６ａ，１６ｂは、前記ガイドレール挿通孔１８に挿通せしめられる（図２参照）。ガイドレール１６ａ，１６ｂはベース体１２に螺子で固定される。
【００３９】
円弧状案内板受け部３２の円弧面５０については様々な円弧を有するものを使用する。例えば、２５Ｒ（半径２５ｍｍ）、３７．５Ｒ（半径３７．５ｍｍ）、５０Ｒ（半径５０ｍｍ）、７５Ｒ（半径７５ｍｍ）、１００Ｒ（半径１００ｍｍ）、２００Ｒ（半径２００ｍｍ）といったように、様々な種類の円弧面５０を有する円弧状案内板受け部３２を準備しておいてサイズに応じて使い分けるようにすれば、測定子１１０を円弧面５０の長手方向中心部Ｐにある測定子面受け部４４にちょうど位置するように簡単にできる。
【００４０】
支持部材３０は、図２によく示されるように、断面コ字状とされており、ガイドレール１６ａ，１６ｂに摺動可能に掛架されている。
【００４１】
図示例では、先端が測定子面受け部４４とされた測定子受けシャフト３６がベース体１２に設けられた測定子受け挿通孔１４ｂを挿通せしめられ、円弧面５０の長手方向中心部Ｐに設けられた挿通孔３４を挿通せしめられて、前記円弧面５０の長手方向中心部Ｐに測定子面受け部４４が設けられるように構成されている。測定子受けシャフト３６はベース体１２に螺子で固定される。
【００４２】
図示例では、測定子面受け部４４を有する測定子受けシャフト３６としては単なるシャフト部材を用いた例を示したが、本発明では、測定子１１０を受けるための測定子面受け部４４を有していればよいものであるから、図示したような測定子受けシャフト３６の代わりに、例えば、スピンドル部の先端に測定子面受け部４４を設けたマイクロメータヘッドを取りつける構成としてもよい。すなわち、図示したマイクロメータヘッド４０に加えて、さらにもう一つのマイクロメータヘッドを用意し、そのもう一つのマイクロメータヘッドのスピンドル部先端に測定子面受け部４４を設け、そのスピンドル部をベース体１２に設けられた測定子受け挿通孔１４ｂに挿通せしめ、円弧面５０の長手方向中心部Ｐに設けられた挿通孔３４を挿通せしめて、前記円弧面５０の長手方向中心部Ｐに測定子面受け部４４が設けられるように構成するようにしてもよい。
【００４３】
また、前記換えロッド受け部２８は、Ｍ字形の窪みを有する凹部２９とされており、前記シリンダゲージ１００の換えロッド１０６を前記凹部２９に載置せしめることで、前記換えロッド１０６が軸心から外れて妄動することを防止するように構成されている。
【００４４】
さらに、換えロッド受け部２８は、弾性体２０（図示例ではコイルばね）によって支持されることで、昇降自在とされている。
【００４５】
より具体的には、換えロッド軸心上受け部材２６には弾性体挿入部２２が設けられており、弾性体２０が装着された換えロッド受け部２８の弾性体２０を弾性体挿入部２２を挿入することで、換えロッド受け部２８が弾性支持される構成とされている。換えロッド軸
心上受け部材２６には、軸心上受け部材挿通孔２４ａ，２４ｂが設けられており、ガイドレール１６ａ，１６ｂが挿通され、このようにして、ガイドレール１６ａ，１６ｂに摺動可能とされている。
【００４６】
前記マイクロメータヘッド４０のスピンドル部３８の基端部には、回り止め具４２が設けられている。回り止め具４２は、回り止めブラケットと回り止めナットとから構成されている（詳細な図示は省略する）。回り止め具４２を設けると、スピンドル部３８が不必要に回転してしまうのを防げるので、設けた方が好ましい。しかしながら、その構成に特別の限定はなく、同様の作用効果を有するものであれば適用可能である。換えロッド面受け部４６を先端に設けたスピンドル部３８が、換えロッド受け挿通孔１４ａに挿通され、マイクロメータヘッド４０はベース体１２に螺子で固定される。
【００４７】
移動量５０ｍｍのマイクロメータヘッドを使用する場合、仕事内容にもよるが一般的には内径２００ｍｍくらいまでなら、測定子受けシャフトを４本使用することにより、すべての半端寸法にも対応可能となる。
【００４８】
次に、このように構成されたシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ａの作用を図３に基づいて説明する。
【００４９】
まず、シリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ａの測定スペース４８に、シリンダゲージ１００の測定部１０４が挿入できるように、マイクロメータヘッド４０を調節して、前記換えロッド面受け部４６と前記測定子面受け部４４との間隔を調節する。
【００５０】
支持部材３０を摺動せしめて位置を調節し、シリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ａの測定スペースに、シリンダゲージ１００の測定部１０４を挿入し、案内板１０８ａ，１０８ｂを円弧状案内板受け部３２の円弧面５０に当接せしめ、測定子１１０が測定子面受け部４４の面に垂直に当接せしめられるようにする。このように案内板１０８ａ，１０８ｂを円弧状案内板受け部３２の円弧面５０に当接せしめることで、円弧面５０によって、測定子１１０が円弧面５０の長手方向中心部Ｐにある測定子面受け部４４にちょうど位置するようになるのである。
【００５１】
換えロッド軸心上受け部材２６を摺動せしめて位置を調節し、換えロッド１０６を換えロッド受け部２８に載置して測定子面受け部と換えロッド面受け部の中心を結んだ中心軸の軸心上にくるように高さ調整を行う。このとき、換えロッド軸心上受け部材２６は、測定スペース４８の長手方向他端部５８に可能な限り近づけるようにするのが好ましい。換えロッド１０６が途中で曲がっている場合でもゼロ合わせ可能となるためである。そして、換えロッド１０６が、換えロッド受け部２８に載置されて軸心から外れて妄動しないようにする。
【００５２】
測定部１０４の換えロッド１０６のサイズに合わせてマイクロメータヘッド４０を調節し、前記換えロッド１０６の換えロッド先端部１１２を、換えロッド面受け部４６の面に垂直に当接せしめゼロ合わせを行う。
【００５３】
このようにすれば、４００ｍｍや５００ｍｍの内径を測定するシリンダゲージのゼロ合わせも可能となる。
【００５４】
図７に基づいてシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ａを精度良く使用する方法を説明する。
【００５５】
マイクロメータヘッド４０をベース体１２に取り付けて固定し、目盛りを０に合わせて
クランプする。
１００ｍｍのブロックゲージ又は１００ｍｍの基準棒（１００ｍｍから１２５ｍｍ用の市販されているマイクロメータの付属品として付いているもので良い）を換えロッド面受け部４６と測定子面受け部４４との間に挟み、二面ともに平行に挟まれていることを確認して手で測定子受けシャフト３６をマイクロメータヘッド４０側に押しながらベース体１２に固定する。
【００５６】
確認のためにもう一度、市販の標準外測マイクロメータと同じ感覚で測定し、０になっていることを確認する。シリンダゲージ１００を測定子面受け部４４と換えロッド面受け部４６との間に挿入してシリンダゲージ１００の指示器１１４の目盛りを０に合わせる。内径１００ｍｍのマスターリングゲージで確認する。クランプしたときとクランプしないときでは、ミクロン単位ではあるが差が出るので調整する。
【００５７】
このとき、測定子受けシャフト３６の長さが１５０．００ｍｍのものを使用していたとする。納得できる寸法合わせができたら、図７の基準面Ａから測定子受けシャフト３６の出っ張りＬをミクロン単位で測定して記録する。出っ張りＬは＋０．１００ｍｍであった。
【００５８】
径１５５ｍｍなどのマスターリングゲージがないものを合わせようとする場合、１００ｍｍの測定子受けシャフト３６を使用して上記の合わせ作業の代わりに基準面Ａからの出っ張りＬを＋０．１０ｍｍに合わせればブロックゲージもいらないしマスターリングゲージもなくてよい。
【００５９】
もちろん長さ１５０ｍｍの測定子受けシャフト３６と長さ１００ｍｍの測定子受けシャフトともに、−５μｍの誤差があったとするならば、０．０１ｍｍの誤差が出てしまうので、調整しなければならないのは言うまでもない。径１５５ｍｍなのでマイクロメータヘッド４０の目盛りを５に合わせれば径１５５ｍｍの寸法が測定出来る。
【００６０】
また、マイクロメータヘッドのバックラッシュによる誤差があるので、ブロックゲージだけに頼らずに、測定子受けシャフト及びスピンドル部が測定スペースの内側端面の一端部及び他端部から突出して出っ張った部分の寸法をμｍ単位まで正確に記録して寸法管理しておけば、よりさらに十分信頼のおけるゼロ合わせ装置となる。
【００６１】
マイクロメータヘッド側は一度セットしたら固定しておき、測定子受けシャフトを取り替えることでマスターリングゲージがなくとも、十分信頼のおけるゼロ合わせ装置となる。
【００６２】
図４に、本発明のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置の別の実施の形態を示す。
【００６３】
符号１０Ｂは本発明に係るシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置の別の実施の形態を示す。シリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ｂは、測定スペース７８が設けられたベース体６２と、ガイドレール６６ａ，６６ｂと、が夫々シリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ａのものよりも長尺とされている以外は、上述したシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ａと同様の構成である。したがって、再度の詳細な説明は省略する。測定子面受け部７４を有する測定子受けシャフト７６についても、上記した測定子面受け部４４を有する測定子受けシャフト３６と同様の部材が使用できる。測定子受けシャフトの長さは、例えば、測定対象に応じて、５０ｍｍ、１００ｍｍ、１５０ｍｍ、２００ｍｍなどのものを使用すればよい。
【００６４】
また、前記測定スペースの一端部から前記測定スペースの他端部に向かって測定子面受け部が設けられていればよいものであるから、前記測定子受けシャフトを例えば、ベース体に取り付ける基端側測定子受けシャフトと測定子面受け部をその先端に有する先端側測定子受けシャフトとに分離連結可能に構成し、測定対象に応じて先端側測定子受けシャフトのみを取り替えるように構成してもよい。前記測定子受けシャフトを分離連結可能に構成するには、例えば、前記基端側測定子受けシャフトはベース体に取り付けて固定し、５０ｍｍ、１００ｍｍ、１５０ｍｍ、などの種々のサイズの先端側測定子受けシャフトを準備しておき、前記種々のサイズの先端側測定子受けシャフトを測定対象に応じて前記基端側測定子受けシャフトに螺着せしめる構成とすればよい。
【００６５】
シリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ｂは、測定スペース７８が設けられたベース体６２と、ガイドレール６６ａ，６６ｂと、がシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ａのものよりも長尺とされているため、例えば１０００ｍｍなどの内径を測定するためのさらに長尺な換えロッド１０６を用いたシリンダゲージ１００のゼロ合わせも可能である。すなわち、ベース体とガイドレールのサイズを変えるだけで、様々なサイズの内径を測定するためのシリンダゲージのゼロ合わせが可能となる。
【００６６】
例えば、５０ｍｍの測定子受けシャフトを使えば、１０００ｍｍ〜９５０ｍｍの内径のシリンダゲージのゼロ合わせができるし、１００ｍｍの測定子受けシャフトを使えば、９５０ｍｍ〜９００ｍｍの内径のシリンダゲージのゼロ合わせができるし、１５０ｍｍの測定子受けシャフトを使えば、９００ｍｍ〜８５０ｍｍの内径のシリンダゲージのゼロ合わせができる。
【００６７】
また、図８に、本発明のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置の他の実施の形態を示す。
【００６８】
符号１０Ｃは本発明に係るシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置の別の実施の形態を示す。シリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ｃは、測定スペース４８が設けられたベース体１２と、前記測定スペース４８に設けられハの字状面８０を有するハの字状案内板受け部８２と、前記ハの字状案内板受け部８２に設けられた案内板受け部凹部８４の長手方向中心部Ｐに設けられた測定子面受け部４４と、前記測定スペース４８の一端部５６（図示例では長手方向一端部）から他端部５８（図示例では長手方向他端部）に掛架せしめられたガイドレール１６ａ，１６ｂと、前記ガイドレール１６ａ，１６ｂに摺動可能に設置され、前記シリンダゲージ１００の測定部１０４を支持するための支持部材８６と、前記測定子面受け部４４と同一軸線上かつ昇降自在に設けられ、前記シリンダゲージ１００の換えロッド１０６を軸心上に受けるための換えロッド受け部８８を有しかつ前記ガイドレール１６ａ，１６ｂに摺動可能に設置された換えロッド軸心上受け部材９０と、前記測定子面受け部４４と相対向して同一軸線上に設けられ、先端に前記換えロッド１０６の換えロッド先端部１１２を受けるための換えロッド面受け部４６を有するスピンドル部３８と、前記スピンドル部３８が設けられたマイクロメータヘッド４０と、を含む構成とされている。測定子受けシャフト３６はベース体１２に螺子Ｓで固定されてなる。
【００６９】
図示例では、支持部材８６を設けた例を示したが、本発明の作用効果が達成される限り、支持部材８６を設けない構成としてもよいことは勿論である。
【００７０】
前記換えロッド軸心上受け部材９０の換えロッド受け部８８は、Ｍ字形の窪みを有する凹部８９とされており、前記シリンダゲージ１００の換えロッド１０６を前記凹部８９に載置せしめることで、前記換えロッド１０６が軸心から外れて妄動することを防止するように構成されている。また、換えロッド受け部８８は、コイルばね（図示せず）によって支持されることで、上下に昇降自在とされており、適当な高さで止めネジ９８で固定可能とされている。前記換えロッド軸心上受け部材９０は、前記ガイドレール１６ａ，１６ｂに摺動可能に設置されており、適宜位置で止めネジ９５で固定可能とされている。
【００７１】
また、前記支持部材８６には、Ｍ字形の窪みを有する凹部９１とされた受け部９３が設けられており、前記シリンダゲージ１００の換えロッド１０６を前記凹部９１に載置せしめることで、前記換えロッド１０６が軸心から外れて妄動することを防止するように構成されている。図示例では、前記シリンダゲージ１００の換えロッド１０６の基端部側を前記凹部９１に載置せしめることで、前記シリンダゲージの測定部が支持される構成とされている。前記支持部材８６は、前記ガイドレール１６ａ，１６ｂに摺動可能に設置されており、適宜位置で止めネジ９７で固定可能とされている。
【００７２】
また、Ｍ字形の窪みを有する凹部９１は、図８の例では、前記支持部材８６に弾性体（図示例ではコイルばね）で上下に昇降自在とされており、適当な高さで止めネジ９９で固
定される。このように、凹部９１は、自由な高さで固定できるようにされている。このように、凹部９１が所望の高さで固定できるように高さ調整可能としておけば種々のシリンダゲージに対応可能となる。前記凹部９１は、止めネジ９９で固定されているので、着脱が容易となっている。さらに、前記凹部９１は、図２に示すような換えロッド受け部２８と同様にしてもよい。
【００７３】
シリンダゲージの機種によっては、それに適合する測定子面受け部、案内板受け部及び案内板受け部凹部の位置関係が、異なる場合があるが、前記凹部９１を、前記したように上下に昇降自在とする構成とすることで、シリンダゲージの測定子が測定子面受け部の横方向の中心に安定してくるようにできるし、又多数のメーカーのシリンダゲージの機種に対応できるようになる。なお、図８の例では、前記支持部材８６として、前記換えロッド軸心上受け部材９０と同様の部材を使用した例を示した。すなわち、支持部材８６と前記換えロッド軸心上受け部材９０とは、相互に入れ替えることが可能とされている。
【００７４】
シリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ｃのその他の構成については、上述したシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ａと同様の構成であるので、再度の詳細な説明は省略する。
【００７５】
なお、シリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ｃでは、図９（ａ）によく示されるように、中央に案内板受け部凹部８４を設けたハの字状面８０を有するハの字状案内板受け部８２を使用した例を示した。なお、ハの字状面８０は、シリンダゲージ１００の案内板１０８ａ，１０８ｂを適切に受けることができればよいものであるから、その角度に特別の限定はない。図示例では、ハの字状面８０の傾斜を１０度とした例を示した。
【００７６】
また、前記ハの字状案内板受け部８２の代わりに、図９（ｂ）によく示されるように、中央に案内板受け部凹部９４を設けた直線状面９６を有する直線状案内板受け部９２を使用するようにしてもよい。図８の例では、測定子面受け部に、シリンダゲージの案内板を受けるための案内板受け部を着脱自在に取り付け、前記案内板受け部の長手方向中心部に前記測定子面受け部が位置するようにし、かつ前記案内板受け部と前記測定子面受け部との距離が調整可能にされてなるようにした例を示したが、本発明では、前記測定スペースの一端部に測定子面受け部が設けられていればよいものであるから、案内板受け部を設けない構成とすることができることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
このようにして、本発明のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置によれば、熟練が全く要らず、まるで外径測定を行う感覚でシリンダゲージのゼロ合わせをすることができ、かつ製造コストも安価で保守も簡単である。
【符号の説明】
【００７８】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ：シリンダゲージ用ゼロ合わせ装置、１２：ベース体、１４ａ：換えロッド受け挿通孔、１４ｂ：測定子受け挿通孔、１６ａ，１６ｂ：ガイドレール、１８：ガイドレール挿通孔、２０：弾性体、２２：弾性体挿入部、２４ａ，２４ｂ：軸心上受け部材挿通孔、２６，９０：換えロッド軸心上受け部材、２８，８８：換えロッド受け部、２９，８９，９１：凹部、３０，８６：支持部材、３２：円弧状案内板受け部、３４：挿通孔、３６，７６：測定子受けシャフト、３８：スピンドル部、４０：マイクロメータヘッド、４２：回り止め具、４４，７４：測定子面受け部、４６：換えロッド面受け部、４８：測定スペース、５０：円弧面、５６：一端部、５８：他端部、６０：マイクロメータヘッドシンブル部、６２：ベース体、６６ａ，６６ｂ：ガイドレール、７８：測定スペース、８０：ハの字状面、８２：ハの字状案内板受け部、８４，９４：案内板受け部凹部、９２：直線状案内板受け部、９３：受け部、９５，９７，９８，９９：止めネジ、９６：直線状面、１００：シリンダゲージ、１０２：外筒、１０４：測定部、１０６：換えロッド、１０８ａ，１０８ｂ：案内板、１１０：測定子、１１２：換えロッド先端部、１１４：指示器、２００：製品、Ａ：基準面、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３：距離、Ｌ：出っ張り、Ｐ：長手方向中心部、Ｓ：螺子。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物の内径を測定するためのシリンダゲージのゼロ合わせをするためのシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、精密加工製品の内径寸法を測定するにあたっては、測定器具として、一般的には、栓ゲージ、デジタルノギス、内径マイクロメータ、ボアーマイクロメータ、シリンダゲージ等が用いられる。これら測定器具は、測定対象物の大きさや必要とする精度等により使い分けている。
【０００３】
精密加工製品の機械式内径測定においては、シリンダゲージが入らないほどの小内径のものは、栓ゲージやピンゲージといった測定装置が主に用いられている。
【０００４】
一方、内径がおよそ１０ｍｍよりも大きくなってくると、シリンダゲージが入るので、シリンダゲージがよく使われる。シリンダゲージは、ＪＩＳ Ｂ７５１５に規定されている。標準的なシリンダゲージの測定部の構造を図６に示す。シリンダゲージ１００は、基端に指示器の設けられた外筒１０２の先端に測定部１０４を有する。測定部１０４には、種々のサイズに交換可能であり、換えロッド先端部１１２を有する換えロッド１０６（換えロッド１０６は、アンビルと呼ばれることもある）と、案内板１０８ａ，１０８ｂと、測定子１１０とが設けられており、測定子１１０の変位を機械的に直角方向に伝達し、長さの基準と比較することで、取りつけてあるダイヤルゲージなどの指示器で測定子の変位を読み取る。
【０００５】
しかしながら、シリンダゲージは、マイクロメータなどと違い比較測定による測定方法であるため目的とする寸法にいわゆるゼロ合わせ（ゼロセットやゼロ点合わせなどとも呼ばれる）をする必要がある。
【０００６】
シリンダゲージのゼロ合わせの方法は種々あるが、マイクロメータのように測定器具の製造段階で所定の精度検査が行われており、検査に合格して出荷されたものを使用すれば安心というものではなく、シリンダゲージを扱う現場の作業者がゼロ合わせを行って使用する必要がある。
【０００７】
シリンダゲージのゼロ合わせの一つの方法として、マスターリングゲージを用いてゼロ合わせを行う方法がある。マスターリングゲージは、測定器の基準として用いられるゲージであり、目的とする内径寸法と同じ寸法にμｍ単位で高精度に加工したマスターリングである。
【０００８】
このマスターリングゲージがあれば、熟練の必要がなく簡単にしかも早くゼロ合わせができ、作業者も安心して測定作業ができるが、目的とする内径寸法と同じ寸法のマスターリングゲージを全て準備する必要がある。しかし、マスターリングゲージは、特に大径のものは高価であるため、多品種少量の製品を加工する場合にはコストの面から現実的ではなく、他の方法でゼロ合わせをする必要がある。
【０００９】
シリンダゲージのゼロ合わせの別の方法として、ブロックゲージというサイズ標準器を用いる方法がある。
【００１０】
ブロックゲージは、高価ではあるがいろいろの組み合わせができ、通常０．０１ｍｍ毎
に任意の寸法に組み替えできる高精度に加工されたブロックのセットである。
【００１１】
ブロックゲージを使用する方法は、ある程度の熟練が必要な上、ブロックを使用するときに、油分、埃などを充分拭き取る必要があり、仕舞うときにはブロックが錆びないように管理しなければならないなど、手間がかかるので、敬遠されがちである。
【００１２】
シリンダゲージのゼロ合わせの他の方法として、外測マイクロゲージを使用する方法もある。外測マイクロゲージは、取り扱いが簡単で安価であるため、この方法は多く使用されている。
【００１３】
しかしながら、外測マイクロゲージを用いたゼロ合わせでは、シリンダゲージの測定子のサイズが大きくなるほど、ゼロ合わせには熟練を必要とし、熟練者が苦労してゼロ合わせをした割には信頼性がなかったりすることがある。
【００１４】
これは、シリンダゲージの測定子の測定点を、外測マイクロゲージの測定面に対して垂直にしながら、かつシリンダゲージの目盛りを読み取らなければならないため、測定子の大きなシリンダゲージを外測マイクロゲージでゼロ合わせしようとすると、操作上の測定誤差が生じやすいためである。
【００１５】
また、例えば、図５に示すような複雑な形状を有する製品２００を精度良く製作するには、３箇所の距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を測定する必要がある。この場合、一工程で３つのシリンダゲージを必要とするが、３つのシリンダゲージを夫々のサイズでゼロ合わせをするためには、上述したブロックゲージを用いるなどする必要がある。しかしながら、上述したように、ブロックゲージを用いる方法は、熟練を要する上に手間がかかるので、複数のシリンダゲージを精度良くゼロ合わせをするのは大変である。
【００１６】
その他、例えば特許文献１及び特許文献２に示すようなシリンダゲージ用のゼロ合わせ装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】実開昭６２−１３３１０２
【特許文献２】特開平１１−８３４０４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、熟練が全く要らず、まるで外径測定を行う感覚でシリンダゲージのゼロ合わせをすることができ、かつ製造コストも安価で保守も簡単なシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するために、本発明のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置は、シリンダゲージのゼロ合わせに用いられるシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置であって、測定スペースが設けられたベース体と、前記測定スペースの一端部から前記測定スペースの他端部に向かって設けられた測定子面受け部と、前記測定スペースの一端部から他端部に掛架せしめられたガイドレールと、前記測定子面受け部と同一軸線上かつ昇降自在に設けられ、前記シリンダゲージの換えロッドを軸心上に受けるための換えロッド受け部を有しかつ前記ガイドレールに摺動可能に設置された換えロッド軸心上受け部材と、前記測定子面受け部と相対向して同一軸線上に設けられ、先端に前記換えロッドの換えロッド先端部を受けるための換えロッド面受け部を有するスピンドル部と、前記スピンドル部が設けられたマイクロメータヘッドと、を含み、前記マイクロメータヘッドを調節することで、前記換えロッド面受け部と前記測定子面受け部との間隔が広狭自在とされてなることを特徴とする。
【００２０】
ここで、軸心とは、測定子面受け部と換えロッド面受け部の中心を結んだ中心軸の軸心を意味する。
【００２１】
前記支持部材としては、高さ調整可能に構成するのが好ましい。前記支持部材を高さ調整可能にする構成としては種々考えられ、特別の限定はない。
【００２２】
また、前記換えロッド受け部が、凹部とされてなり、前記シリンダゲージの換えロッドを前記凹部に載置せしめることで、前記換えロッドが軸心から外れて妄動することを防止するように構成されるのが好適である。なお、本願明細書において、前記換えロッドが軸心から外れて妄動することとは、前記換えロッドが測定子面受け部と換えロッド面受け部の中心を結んだ中心軸の軸心から外れてふらふらしてしまうことを意味する。
【００２３】
さらに、前記換えロッド受け部が、弾性体によって支持されることで、昇降自在とされてなるようにするのが好ましい。
【００２４】
さらにまた、前記測定子面受け部に、前記シリンダゲージの案内板を受けるための案内板受け部を着脱自在に取り付け、前記案内板受け部の長手方向中心部に前記測定子面受け部が位置するようにし、かつ前記案内板受け部と前記測定子面受け部との距離が調整可能にされてなるように構成するのが好適である。前記案内板受け部の形状としては、シリンダゲージの案内板を受けられる形状であればよいものであるが、例えば、前記シリンダゲージの案内板を受ける面を円弧状、直線状又はハの字状に形成するようにすればよい。
【００２５】
前記ガイドレールに摺動可能に設置され、前記シリンダゲージの測定部を支持するための支持部材をさらに設けるように構成するのが好適である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、熟練が全く要らず、まるで外径測定を行う感覚でシリンダゲージのゼロ合わせをすることができ、かつ製造コストも安価で保守も簡単なシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置を提供することができるという著大な効果を奏する。
【００２７】
また、本発明のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置を用いることで、シリンダゲージのゼロ合わせを素早く行うことができる。さらに、本発明のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置は、様々なサイズに対応できるので、複数のシリンダゲージを必要とするような製品の加工にあたっても、簡単にゼロ合わせをすることが可能となる。
【００２８】
さらに、本発明のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置に用いるマイクロメータヘッドは、市販のものを使用すればよいので、精度が落ちてきた場合の交換が簡単である。
【００２９】
さらにまた、マイクロメータヘッドの精度の誤差などの癖を記録管理することにより、±０．００２ｍｍの精度でのゼロ合わせも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置の一つの実施の形態を示す斜視図である。
【図２】図１のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置の分解斜視図である。
【図３】図１のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置の使用状態を示す斜視図である。
【図４】本発明のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置の別の実施の形態を示す斜視図である。
【図５】複雑な形状の製品の一例を示す断面図である。
【図６】標準的なシリンダゲージの測定部の構造を示す斜視図である。
【図７】本発明のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置の一つの実施の形態の使い方を示す説明図である。
【図８】本発明のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図９】本発明のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置に用いられる案内板受け部の例をしめす平面図であって、（ａ）は案内板を受ける面をハの字状に形成した例、（ｂ）案内板を受ける面を直線状に形成した例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、これらは例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。
【００３２】
図１〜図３において、符号１０Ａは本発明に係るシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置の一つの実施の形態を示す。シリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ａは、指示器１１４を有するシリンダゲージ１００（図３）のゼロ合わせに用いられるシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置である。
【００３３】
図１〜図３において、シリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ａは、測定スペース４８が設けられたベース体１２と、前記測定スペース４８に設けられ円弧面５０を有する円弧状案内板受け部３２と、前記円弧面５０の長手方向中心部Ｐに設けられた測定子面受け部４４と、前記測定スペース４８の一端部５６（図示例では長手方向一端部）から他端部５８（図示例では長手方向他端部）に掛架せしめられたガイドレール１６ａ，１６ｂと、前記ガイドレール１６ａ，１６ｂに摺動可能に設置され、前記シリンダゲージ１００の測定部１０４を支持するための支持部材３０と、前記測定子面受け部４４と同一軸線上かつ昇降自在に設けられ、前記シリンダゲージ１００の換えロッド１０６を軸心上に受けるための換えロッド受け部２８を有しかつ前記ガイドレール１６ａ，１６ｂに摺動可能に設置された換えロッド軸心上受け部材２６と、前記測定子面受け部４４と相対向して同一軸線上に設けられ、先端に前記換えロッド１０６の換えロッド先端部１１２を受けるための換えロッド面受け部４６を有するスピンドル部３８と、前記スピンドル部３８が設けられたマイクロメータヘッド４０と、を含む構成とされている。符号６０は、マイクロメータヘッド４０のマイクロメータヘッドシンブル部であり、前記マイクロメータヘッド４０のマイクロメータヘッドシンブル部６０を調節することで、前記換えロッド面受け部４６と前記測定子面受け部４４との間隔が広狭自在となるように構成されている。マイクロメータヘッド４０は、マイクロメータヘッドシンブル部６０を例えば１ｍｍ回すと、スピンドル部３８が１ｍｍ前後進せしめられる構成とされている。このマイクロメータヘッド４０については、市販されているものを使用すればよい。
【００３４】
図示例では、ベース体１２としては、鋳鉄を成型した鋳物を使用した例を示したが、ベース体１２の材質などに特別の限定がないことは勿論である。
【００３５】
図１〜３の例では、前記測定子面受け部に、前記シリンダゲージの案内板を受けるための案内板受け部を着脱自在に取り付け、前記案内板受け部の長手方向中心部に前記測定子面受け部が位置するようにし、かつ前記案内板受け部と前記測定子面受け部との距離が調整可能にされてなるようにした例を示したが、本発明では、前記測定スペースの一端部から前記測定スペースの他端部に向かって測定子面受け部が設けられていればよいものであるから、案内板受け部を設けない構成とすることができることはいうまでもない。また、図１〜３では、案内板受け部を円弧状とした例を示した。
【００３６】
図示例では、支持部材３０を設けた例を示したが、本発明の作用効果が達成される限り、支持部材３０を設けない構成としてもよいことは勿論である。
【００３７】
また、図示例では、前記換えロッド面受け部４６と前記測定子面受け部４４は超硬合金で作製し、鏡面研磨を施してある。但し、前記換えロッド面受け部４６と前記測定子面受け部４４の材質などに特別の限定がないことは勿論である。
【００３８】
ベース体１２には、ガイドレール１６ａ，１６ｂが前記測定スペース４８の一端部５６から他端部５８に掛架せしめられるように、ガイドレール挿通孔１８が設けられており、ガイドレール１６ａ，１６ｂは、前記ガイドレール挿通孔１８に挿通せしめられる（図２参照）。ガイドレール１６ａ，１６ｂはベース体１２に螺子で固定される。
【００３９】
円弧状案内板受け部３２の円弧面５０については様々な円弧を有するものを使用する。例えば、２５Ｒ（半径２５ｍｍ）、３７．５Ｒ（半径３７．５ｍｍ）、５０Ｒ（半径５０ｍｍ）、７５Ｒ（半径７５ｍｍ）、１００Ｒ（半径１００ｍｍ）、２００Ｒ（半径２００ｍｍ）といったように、様々な種類の円弧面５０を有する円弧状案内板受け部３２を準備しておいてサイズに応じて使い分けるようにすれば、測定子１１０を円弧面５０の長手方向中心部Ｐにある測定子面受け部４４にちょうど位置するように簡単にできる。
【００４０】
支持部材３０は、図２によく示されるように、断面コ字状とされており、ガイドレール１６ａ，１６ｂに摺動可能に掛架されている。
【００４１】
図示例では、先端が測定子面受け部４４とされた測定子受けシャフト３６がベース体１２に設けられた測定子受け挿通孔１４ｂを挿通せしめられ、円弧面５０の長手方向中心部Ｐに設けられた挿通孔３４を挿通せしめられて、前記円弧面５０の長手方向中心部Ｐに測定子面受け部４４が設けられるように構成されている。測定子受けシャフト３６はベース体１２に螺子で固定される。
【００４２】
図示例では、測定子面受け部４４を有する測定子受けシャフト３６としては単なるシャフト部材を用いた例を示したが、本発明では、測定子１１０を受けるための測定子面受け部４４を有していればよいものであるから、図示したような測定子受けシャフト３６の代わりに、例えば、スピンドル部の先端に測定子面受け部４４を設けたマイクロメータヘッドを取りつける構成としてもよい。すなわち、図示したマイクロメータヘッド４０に加えて、さらにもう一つのマイクロメータヘッドを用意し、そのもう一つのマイクロメータヘッドのスピンドル部先端に測定子面受け部４４を設け、そのスピンドル部をベース体１２に設けられた測定子受け挿通孔１４ｂに挿通せしめ、円弧面５０の長手方向中心部Ｐに設けられた挿通孔３４を挿通せしめて、前記円弧面５０の長手方向中心部Ｐに測定子面受け部４４が設けられるように構成するようにしてもよい。
【００４３】
また、前記換えロッド受け部２８は、Ｍ字形の窪みを有する凹部２９とされており、前記シリンダゲージ１００の換えロッド１０６を前記凹部２９に載置せしめることで、前記換えロッド１０６が軸心から外れて妄動することを防止するように構成されている。
【００４４】
さらに、換えロッド受け部２８は、弾性体２０（図示例ではコイルばね）によって支持されることで、昇降自在とされている。
【００４５】
より具体的には、換えロッド軸心上受け部材２６には弾性体挿入部２２が設けられており、弾性体２０が装着された換えロッド受け部２８の弾性体２０を弾性体挿入部２２を挿入することで、換えロッド受け部２８が弾性支持される構成とされている。換えロッド軸
心上受け部材２６には、軸心上受け部材挿通孔２４ａ，２４ｂが設けられており、ガイドレール１６ａ，１６ｂが挿通され、このようにして、ガイドレール１６ａ，１６ｂに摺動可能とされている。
【００４６】
前記マイクロメータヘッド４０のスピンドル部３８の基端部には、回り止め具４２が設けられている。回り止め具４２は、回り止めブラケットと回り止めナットとから構成されている（詳細な図示は省略する）。回り止め具４２を設けると、スピンドル部３８が不必要に回転してしまうのを防げるので、設けた方が好ましい。しかしながら、その構成に特別の限定はなく、同様の作用効果を有するものであれば適用可能である。換えロッド面受け部４６を先端に設けたスピンドル部３８が、換えロッド受け挿通孔１４ａに挿通され、マイクロメータヘッド４０はベース体１２に螺子で固定される。
【００４７】
移動量５０ｍｍのマイクロメータヘッドを使用する場合、仕事内容にもよるが一般的には内径２００ｍｍくらいまでなら、測定子受けシャフトを４本使用することにより、すべての半端寸法にも対応可能となる。
【００４８】
次に、このように構成されたシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ａの作用を図３に基づいて説明する。
【００４９】
まず、シリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ａの測定スペース４８に、シリンダゲージ１００の測定部１０４が挿入できるように、マイクロメータヘッド４０を調節して、前記換えロッド面受け部４６と前記測定子面受け部４４との間隔を調節する。
【００５０】
支持部材３０を摺動せしめて位置を調節し、シリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ａの測定スペースに、シリンダゲージ１００の測定部１０４を挿入し、案内板１０８ａ，１０８ｂを円弧状案内板受け部３２の円弧面５０に当接せしめ、測定子１１０が測定子面受け部４４の面に垂直に当接せしめられるようにする。このように案内板１０８ａ，１０８ｂを円弧状案内板受け部３２の円弧面５０に当接せしめることで、円弧面５０によって、測定子１１０が円弧面５０の長手方向中心部Ｐにある測定子面受け部４４にちょうど位置するようになるのである。
【００５１】
換えロッド軸心上受け部材２６を摺動せしめて位置を調節し、換えロッド１０６を換えロッド受け部２８に載置して測定子面受け部と換えロッド面受け部の中心を結んだ中心軸の軸心上にくるように高さ調整を行う。このとき、換えロッド軸心上受け部材２６は、測定スペース４８の長手方向他端部５８に可能な限り近づけるようにするのが好ましい。換えロッド１０６が途中で曲がっている場合でもゼロ合わせ可能となるためである。そして、換えロッド１０６が、換えロッド受け部２８に載置されて軸心から外れて妄動しないようにする。
【００５２】
測定部１０４の換えロッド１０６のサイズに合わせてマイクロメータヘッド４０を調節し、前記換えロッド１０６の換えロッド先端部１１２を、換えロッド面受け部４６の面に垂直に当接せしめゼロ合わせを行う。
【００５３】
このようにすれば、４００ｍｍや５００ｍｍの内径を測定するシリンダゲージのゼロ合わせも可能となる。
【００５４】
図７に基づいてシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ａを精度良く使用する方法を説明する。
【００５５】
マイクロメータヘッド４０をベース体１２に取り付けて固定し、目盛りを０に合わせて
クランプする。
１００ｍｍのブロックゲージ又は１００ｍｍの基準棒（１００ｍｍから１２５ｍｍ用の市販されているマイクロメータの付属品として付いているもので良い）を換えロッド面受け部４６と測定子面受け部４４との間に挟み、二面ともに平行に挟まれていることを確認して手で測定子受けシャフト３６をマイクロメータヘッド４０側に押しながらベース体１２に固定する。
【００５６】
確認のためにもう一度、市販の標準外測マイクロメータと同じ感覚で測定し、０になっていることを確認する。シリンダゲージ１００を測定子面受け部４４と換えロッド面受け部４６との間に挿入してシリンダゲージ１００の指示器１１４の目盛りを０に合わせる。内径１００ｍｍのマスターリングゲージで確認する。クランプしたときとクランプしないときでは、ミクロン単位ではあるが差が出るので調整する。
【００５７】
このとき、測定子受けシャフト３６の長さが１５０．００ｍｍのものを使用していたとする。納得できる寸法合わせができたら、図７の基準面Ａから測定子受けシャフト３６の出っ張りＬをミクロン単位で測定して記録する。出っ張りＬは＋０．１００ｍｍであった。
【００５８】
径１５５ｍｍなどのマスターリングゲージがないものを合わせようとする場合、１００ｍｍの測定子受けシャフト３６を使用して上記の合わせ作業の代わりに基準面Ａからの出っ張りＬを＋０．１０ｍｍに合わせればブロックゲージもいらないしマスターリングゲージもなくてよい。
【００５９】
もちろん長さ１５０ｍｍの測定子受けシャフト３６と長さ１００ｍｍの測定子受けシャフトともに、−５μｍの誤差があったとするならば、０．０１ｍｍの誤差が出てしまうので、調整しなければならないのは言うまでもない。径１５５ｍｍなのでマイクロメータヘッド４０の目盛りを５に合わせれば径１５５ｍｍの寸法が測定出来る。
【００６０】
また、マイクロメータヘッドのバックラッシュによる誤差があるので、ブロックゲージだけに頼らずに、測定子受けシャフト及びスピンドル部が測定スペースの内側端面の一端部及び他端部から突出して出っ張った部分の寸法をμｍ単位まで正確に記録して寸法管理しておけば、よりさらに十分信頼のおけるゼロ合わせ装置となる。
【００６１】
マイクロメータヘッド側は一度セットしたら固定しておき、測定子受けシャフトを取り替えることでマスターリングゲージがなくとも、十分信頼のおけるゼロ合わせ装置となる。
【００６２】
図４に、本発明のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置の別の実施の形態を示す。
【００６３】
符号１０Ｂは本発明に係るシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置の別の実施の形態を示す。シリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ｂは、測定スペース７８が設けられたベース体６２と、ガイドレール６６ａ，６６ｂと、が夫々シリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ａのものよりも長尺とされている以外は、上述したシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ａと同様の構成である。したがって、再度の詳細な説明は省略する。測定子面受け部７４を有する測定子受けシャフト７６についても、上記した測定子面受け部４４を有する測定子受けシャフト３６と同様の部材が使用できる。測定子受けシャフトの長さは、例えば、測定対象に応じて、５０ｍｍ、１００ｍｍ、１５０ｍｍ、２００ｍｍなどのものを使用すればよい。
【００６４】
また、前記測定スペースの一端部から前記測定スペースの他端部に向かって測定子面受け部が設けられていればよいものであるから、前記測定子受けシャフトを例えば、ベース体に取り付ける基端側測定子受けシャフトと測定子面受け部をその先端に有する先端側測定子受けシャフトとに分離連結可能に構成し、測定対象に応じて先端側測定子受けシャフトのみを取り替えるように構成してもよい。前記測定子受けシャフトを分離連結可能に構成するには、例えば、前記基端側測定子受けシャフトはベース体に取り付けて固定し、５０ｍｍ、１００ｍｍ、１５０ｍｍ、などの種々のサイズの先端側測定子受けシャフトを準備しておき、前記種々のサイズの先端側測定子受けシャフトを測定対象に応じて前記基端側測定子受けシャフトに螺着せしめる構成とすればよい。
【００６５】
シリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ｂは、測定スペース７８が設けられたベース体６２と、ガイドレール６６ａ，６６ｂと、がシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ａのものよりも長尺とされているため、例えば１０００ｍｍなどの内径を測定するためのさらに長尺な換えロッド１０６を用いたシリンダゲージ１００のゼロ合わせも可能である。すなわち、ベース体とガイドレールのサイズを変えるだけで、様々なサイズの内径を測定するためのシリンダゲージのゼロ合わせが可能となる。
【００６６】
例えば、５０ｍｍの測定子受けシャフトを使えば、１０００ｍｍ〜９５０ｍｍの内径のシリンダゲージのゼロ合わせができるし、１００ｍｍの測定子受けシャフトを使えば、９５０ｍｍ〜９００ｍｍの内径のシリンダゲージのゼロ合わせができるし、１５０ｍｍの測定子受けシャフトを使えば、９００ｍｍ〜８５０ｍｍの内径のシリンダゲージのゼロ合わせができる。
【００６７】
また、図８に、本発明のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置の他の実施の形態を示す。
【００６８】
符号１０Ｃは本発明に係るシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置の別の実施の形態を示す。シリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ｃは、測定スペース４８が設けられたベース体１２と、前記測定スペース４８に設けられハの字状面８０を有するハの字状案内板受け部８２と、前記ハの字状案内板受け部８２に設けられた案内板受け部凹部８４の長手方向中心部Ｐに設けられた測定子面受け部４４と、前記測定スペース４８の一端部５６（図示例では長手方向一端部）から他端部５８（図示例では長手方向他端部）に掛架せしめられたガイドレール１６ａ，１６ｂと、前記ガイドレール１６ａ，１６ｂに摺動可能に設置され、前記シリンダゲージ１００の測定部１０４を支持するための支持部材８６と、前記測定子面受け部４４と同一軸線上かつ昇降自在に設けられ、前記シリンダゲージ１００の換えロッド１０６を軸心上に受けるための換えロッド受け部８８を有しかつ前記ガイドレール１６ａ，１６ｂに摺動可能に設置された換えロッド軸心上受け部材９０と、前記測定子面受け部４４と相対向して同一軸線上に設けられ、先端に前記換えロッド１０６の換えロッド先端部１１２を受けるための換えロッド面受け部４６を有するスピンドル部３８と、前記スピンドル部３８が設けられたマイクロメータヘッド４０と、を含む構成とされている。測定子受けシャフト３６はベース体１２に螺子Ｓで固定されてなる。
【００６９】
図示例では、支持部材８６を設けた例を示したが、本発明の作用効果が達成される限り、支持部材８６を設けない構成としてもよいことは勿論である。
【００７０】
前記換えロッド軸心上受け部材９０の換えロッド受け部８８は、Ｍ字形の窪みを有する凹部８９とされており、前記シリンダゲージ１００の換えロッド１０６を前記凹部８９に載置せしめることで、前記換えロッド１０６が軸心から外れて妄動することを防止するように構成されている。また、換えロッド受け部８８は、コイルばね（図示せず）によって支持されることで、上下に昇降自在とされており、適当な高さで止めネジ９８で固定可能とされている。前記換えロッド軸心上受け部材９０は、前記ガイドレール１６ａ，１６ｂに摺動可能に設置されており、適宜位置で止めネジ９５で固定可能とされている。
【００７１】
また、前記支持部材８６には、Ｍ字形の窪みを有する凹部９１とされた受け部９３が設けられており、前記シリンダゲージ１００の換えロッド１０６を前記凹部９１に載置せしめることで、前記換えロッド１０６が軸心から外れて妄動することを防止するように構成されている。図示例では、前記シリンダゲージ１００の換えロッド１０６の基端部側を前記凹部９１に載置せしめることで、前記シリンダゲージの測定部が支持される構成とされている。前記支持部材８６は、前記ガイドレール１６ａ，１６ｂに摺動可能に設置されており、適宜位置で止めネジ９７で固定可能とされている。
【００７２】
また、Ｍ字形の窪みを有する凹部９１は、図８の例では、前記支持部材８６に弾性体（図示例ではコイルばね）で上下に昇降自在とされており、適当な高さで止めネジ９９で固
定される。このように、凹部９１は、自由な高さで固定できるようにされている。このように、凹部９１が所望の高さで固定できるように高さ調整可能としておけば種々のシリンダゲージに対応可能となる。前記凹部９１は、止めネジ９９で固定されているので、着脱が容易となっている。さらに、前記凹部９１は、図２に示すような換えロッド受け部２８と同様にしてもよい。
【００７３】
シリンダゲージの機種によっては、それに適合する測定子面受け部、案内板受け部及び案内板受け部凹部の位置関係が、異なる場合があるが、前記凹部９１を、前記したように上下に昇降自在とする構成とすることで、シリンダゲージの測定子が測定子面受け部の横方向の中心に安定してくるようにできるし、又多数のメーカーのシリンダゲージの機種に対応できるようになる。なお、図８の例では、前記支持部材８６として、前記換えロッド軸心上受け部材９０と同様の部材を使用した例を示した。すなわち、支持部材８６と前記換えロッド軸心上受け部材９０とは、相互に入れ替えることが可能とされている。
【００７４】
シリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ｃのその他の構成については、上述したシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ａと同様の構成であるので、再度の詳細な説明は省略する。
【００７５】
なお、シリンダゲージ用ゼロ合わせ装置１０Ｃでは、図９（ａ）によく示されるように、中央に案内板受け部凹部８４を設けたハの字状面８０を有するハの字状案内板受け部８２を使用した例を示した。なお、ハの字状面８０は、シリンダゲージ１００の案内板１０８ａ，１０８ｂを適切に受けることができればよいものであるから、その角度に特別の限定はない。図示例では、ハの字状面８０の傾斜を１０度とした例を示した。
【００７６】
また、前記ハの字状案内板受け部８２の代わりに、図９（ｂ）によく示されるように、中央に案内板受け部凹部９４を設けた直線状面９６を有する直線状案内板受け部９２を使用するようにしてもよい。図８の例では、測定子面受け部に、シリンダゲージの案内板を受けるための案内板受け部を着脱自在に取り付け、前記案内板受け部の長手方向中心部に前記測定子面受け部が位置するようにし、かつ前記案内板受け部と前記測定子面受け部との距離が調整可能にされてなるようにした例を示したが、本発明では、前記測定スペースの一端部に測定子面受け部が設けられていればよいものであるから、案内板受け部を設けない構成とすることができることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
このようにして、本発明のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置によれば、熟練が全く要らず、まるで外径測定を行う感覚でシリンダゲージのゼロ合わせをすることができ、かつ製造コストも安価で保守も簡単である。
【符号の説明】
【００７８】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ：シリンダゲージ用ゼロ合わせ装置、１２：ベース体、１４ａ：換えロッド受け挿通孔、１４ｂ：測定子受け挿通孔、１６ａ，１６ｂ：ガイドレール、１８：ガイドレール挿通孔、２０：弾性体、２２：弾性体挿入部、２４ａ，２４ｂ：軸心上受け部材挿通孔、２６，９０：換えロッド軸心上受け部材、２８，８８：換えロッド受け部、２９，８９，９１：凹部、３０，８６：支持部材、３２：円弧状案内板受け部、３４：挿通孔、３６，７６：測定子受けシャフト、３８：スピンドル部、４０：マイクロメータヘッド、４２：回り止め具、４４，７４：測定子面受け部、４６：換えロッド面受け部、４８：測定スペース、５０：円弧面、５６：一端部、５８：他端部、６０：マイクロメータヘッドシンブル部、６２：ベース体、６６ａ，６６ｂ：ガイドレール、７８：測定スペース、８０：ハの字状面、８２：ハの字状案内板受け部、８４，９４：案内板受け部凹部、９２：直線状案内板受け部、９３：受け部、９５，９７，９８，９９：止めネジ、９６：直線状面、１００：シリンダゲージ、１０２：外筒、１０４：測定部、１０６：換えロッド、１０８ａ，１０８ｂ：案内板、１１０：測定子、１１２：換えロッド先端部、１１４：指示器、２００：製品、Ａ：基準面、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３：距離、Ｌ：出っ張り、Ｐ：長手方向中心部、Ｓ：螺子。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダゲージのゼロ合わせに用いられるシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置であって、測定スペースが設けられたベース体と、前記測定スペースの一端部から前記測定スペースの他端部に向かって設けられた測定子面受け部と、前記測定スペースの一端部から他端部に掛架せしめられたガイドレールと、前記測定子面受け部と同一軸線上かつ昇降自在に設けられ、前記シリンダゲージの換えロッドを軸心上に受けるための換えロッド受け部を有しかつ前記ガイドレールに摺動可能に設置された換えロッド軸心上受け部材と、前記測定子面受け部と相対向して同一軸線上に設けられ、先端に前記換えロッドの換えロッド先端部を受けるための換えロッド面受け部を有するスピンドル部と、前記スピンドル部が設けられたマイクロメータヘッドと、を含み、前記マイクロメータヘッドを調節することで、前記換えロッド面受け部と前記測定子面受け部との間隔が広狭自在とされてなることを特徴とするシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置。
【請求項２】
前記換えロッド受け部が、凹部とされてなり、前記シリンダゲージの換えロッドを前記凹部に載置せしめることで、前記換えロッドが軸心から外れて妄動することを防止するようにしたことを特徴とする請求項１記載のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置。
【請求項３】
前記換えロッド受け部が、弾性体によって支持されることで、昇降自在とされてなることを特徴とする請求項１又は２記載のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置。
【請求項４】
前記測定子面受け部に、前記シリンダゲージの案内板を受けるための案内板受け部を着脱自在に取り付け、前記案内板受け部の長手方向中心部に前記測定子面受け部が位置するようにし、かつ前記案内板受け部と前記測定子面受け部との距離が調整可能にされてなることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置。
【請求項５】
前記ガイドレールに摺動可能に設置され、前記シリンダゲージの測定部を支持するための支持部材をさらに設けるようにしたことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置。
【請求項１】
シリンダゲージのゼロ合わせに用いられるシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置であって、測定スペースが設けられたベース体と、前記測定スペースの一端部から前記測定スペースの他端部に向かって設けられた測定子面受け部と、前記測定スペースの一端部から他端部に掛架せしめられたガイドレールと、前記測定子面受け部と同一軸線上かつ昇降自在に設けられ、前記シリンダゲージの換えロッドを軸心上に受けるための換えロッド受け部を有しかつ前記ガイドレールに摺動可能に設置された換えロッド軸心上受け部材と、前記測定子面受け部と相対向して同一軸線上に設けられ、先端に前記換えロッドの換えロッド先端部を受けるための換えロッド面受け部を有するスピンドル部と、前記スピンドル部が設けられたマイクロメータヘッドと、を含み、前記マイクロメータヘッドを調節することで、前記換えロッド面受け部と前記測定子面受け部との間隔が広狭自在とされてなることを特徴とするシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置。
【請求項２】
前記換えロッド受け部が、凹部とされてなり、前記シリンダゲージの換えロッドを前記凹部に載置せしめることで、前記換えロッドが軸心から外れて妄動することを防止するようにしたことを特徴とする請求項１記載のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置。
【請求項３】
前記換えロッド受け部が、弾性体によって支持されることで、昇降自在とされてなることを特徴とする請求項１又は２記載のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置。
【請求項４】
前記測定子面受け部に、前記シリンダゲージの案内板を受けるための案内板受け部を着脱自在に取り付け、前記案内板受け部の長手方向中心部に前記測定子面受け部が位置するようにし、かつ前記案内板受け部と前記測定子面受け部との距離が調整可能にされてなることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置。
【請求項５】
前記ガイドレールに摺動可能に設置され、前記シリンダゲージの測定部を支持するための支持部材をさらに設けるようにしたことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のシリンダゲージ用ゼロ合わせ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２８１８０７（Ｐ２０１０−２８１８０７Ａ）
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３７１１４（Ｐ２００９−２３７１１４）
【出願日】平成２１年１０月１４日（２００９．１０．１４）
【出願人】（３０１０５９４００）有限会社小林製作所 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月１４日（２００９．１０．１４）
【出願人】（３０１０５９４００）有限会社小林製作所 (2)
【Ｆターム（参考）】
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