測定器具

【課題】内径、外径、間隙、板厚等の被測定箇所の寸法および真円度を正確かつ容易、安価に測定することができる測定器具を提供する。
【解決手段】本発明に係る測定器具１１は、１ｍｍ以下の公差範囲を必要とする内径および間隙状の被測定箇所に挿入されるテーパー度１／１０以下のテーパー棒状の測定部１２と、この測定部１２のテーパー方向に沿って形成され、測定部１２の被測定箇所に挿入された部分の最大太さを寸法表示する寸法表示部１５とを有することを特徴とする。測定部１２の先端には挿入を容易にするガイド部１３が設けられ、測定部１２の後端には測定器具１１全体を把持するための把持部１４が設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内径寸法、外径寸法、間隔寸法等の被測定箇所の測定および真円度、テーパー度等を測定するための測定器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、丸穴の内径寸法が公差範囲内に入っているか検査するために特許文献１に示されるような栓ゲージ（プラグゲージ）が用いられてきた。両頭式の栓ゲージの場合は一端に通り側、他端に止まり側のゲージ部（プラグ）がそれぞれ設けられ、通り側のゲージ部の直径が公差範囲の最小値、止まり側のゲージ部の直径が公差範囲の最大値に設定されている。
【０００３】
通り側のゲージ部が丸穴に入って止まり側のゲージ部が丸穴に入らなければ丸穴の内径寸法は公差範囲内に入っており、通り側のゲージ部が丸穴に入らなければ穴の内径寸法は公差範囲よりも小さく、止まり側のゲージ部が丸穴に入れば丸穴の内径寸法は公差範囲よりも大きいことになる。
【０００４】
一方、特許文献２に示すようなテーパーゲージも開発されている。このテーパーゲージは、テーパー状に形成された基板のテーパー方向に沿って目盛りを設けてあり、この基板を被測定箇所である内径部や間隙部等に挿入し、挿入された部分までの目盛りを読むことによって寸法を測定するものである。
【特許文献１】特開２００１−１１６５０２号公報
【特許文献２】特開２００１−３４３２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のような栓ゲージでは丸穴の内径が公差範囲内に入っているか否かのみしか判定できず、正確な内径寸法を測定することができなかった。また、丸穴の真円度を測定することもできなかった。丸穴の内径寸法を精密に測定するには内径寸法用のダイヤルゲージとその保持機器類を用いる必要があり、測定が困難な上に設備面で高価であった。
【０００６】
一方、特許文献２のようなテーパーゲージでは、そのテーパー度が多大なため、精密な測定には適さない。しかも、テーパーゲージの厚みが薄いため、丸穴の中に挿入した場合にはテーパーゲージが必ずしも丸穴の最大直径部に当てがわれず、測定誤差が生じる懸念があった。
【０００７】
さらに、どちらの特許文献のものも丸穴の内径や間隙寸法を検査するものであり、例えば棒の外径や板厚等を測定することはできない。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、内径、外径、間隙、板厚等の被測定箇所の寸法および真円度を正確かつ容易、安価に測定することができる測定器具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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る測定器具は、特許請求の範囲の請求項１に記載したように、１ｍｍ以下の公差範囲を必要とする内径および間隙状の被測定箇所に挿入されるテーパー度１／１０以下のテーパー棒状の測定部と、この測定部のテーパー方向に沿って形成され、測定部の被測定箇所に挿入された部分の最大太さを寸法表示する寸法表示部とを有することを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明に係る測定器具は、請求項２に記載したように、上記測定部は丸穴状の被測定箇所の内径部に接触するテーパー円筒形状であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る測定器具は、請求項３に記載したように、上記測定部はその径方向の断面形状が楕円形であり、その長軸方向の頂点が上記被測定箇所の内径部に接触し、長軸方向の頂点付近の平均曲率が被測定箇所の半径以下であり、長軸方向の頂点付近以外の部分の平均曲率が被測定箇所の半径以上であることを特徴とする。
【００１２】
そして、本発明に係る測定器具は、請求項４に記載したように、１ｍｍ以下の公差範囲を必要とする外径および板厚状の被測定箇所を挟むことが可能なように対向して相対位置固定された基準直線部および測定直線部を有し、上記測定直線部と上記基準直線部との間にテーパー度１／１０以下のテーパー角を付与し、上記測定直線部のテーパー方向に沿って寸法表示部を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の構成によれば、測定部を被測定箇所に挿入し、テーパー棒状の測定部が止まった位置で寸法表示部の寸法を読み取ることにより、被測定箇所の寸法を正確かつ容易、安価に測定することができる。
【００１４】
請求項２の構成によれば、特に丸穴状の被測定箇所の内径を正確かつ容易、安価に測定することができる。
【００１５】
請求項３の構成によれば、測定部を丸穴状の被測定箇所の内径に縦方向と横方向に挿入することにより、丸穴の真円度を正確かつ容易に測定することができる。
【００１６】
請求項４の構成によれば、被測定箇所を基準直線部と測定直線部との間に挟み、基準直線部と測定直線部との間のテーパーが狭まる方向に被測定箇所を移動させて被測定箇所が止まった位置で寸法表示部の寸法を読み取れば、被測定箇所の寸法を正確かつ容易に測定することができる。また、被測定箇所が丸棒状である場合には、その軸方向を中心に丸棒を９０°回転させて２回測定することにより真円度を正確かつ容易に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。
【００１８】
［第１実施例］
図１は、本発明に係る測定器具の第１実施例を示す側面図、図２は図１のII矢視図、図３は図１のIII-III線に沿う縦断面図である。
【００１９】
この測定器具１１は、例えばΦ２０mm前後で１ｍｍ以下の公差範囲を必要とする丸穴の内径寸法を測定するためのものであり、丸穴に挿入される測定部１２と、この測定部の先端に一体的に設けられたガイド部１３と、測定部１２の後端に一体的に設けられた把持部１４とを備えて構成されている。
【００２０】
測定部１２は丸穴の内径部に接触するテーパー円筒形状に形成されており、その長さは例えば１１０ｍｍとされ、測定部１２の径方向の断面形状は真円形である。そして、測定部１２のテーパー方向に沿って目盛状の寸法表示部１５が形成されている。この寸法表示部１５の各目盛は、その位置における測定部１２の外径に正確に対応しており、測定部１２の丸穴に挿入された部分の最大太さを寸法表示することができる。
【００２１】
寸法表示部１５の長さは例えば１００ｍｍとされ、寸法表示部１５の先端部における測定部１２の直径が１９．５０ｍｍ、寸法表示部１５の後端部における測定部１２の直径が２０．５０ｍｍ、寸法表示部１５の最小目盛は０．０１mmとなっており、測定部１２のテーパー度は１／１００とされている。
【００２２】
ガイド部１３の長さは例えば２０ｍｍ程度とされ、そのテーパー度は測定部１２のテーパー度よりも著しく大きくされている。例えばガイド部１３の先端部の外径よりも根元部の外径の方が１０ｍｍ大きく、そのテーパー度は１／４に設定されている。把持部１４の外径および長さは測定器具１１を容易に把持できる寸法であればよく、例えば外径１５ｍｍ、長さ５０ｍｍ程度である。
【００２３】
この測定器具１１を用いて丸穴の内径寸法を測定する時は、図４に示すように測定部１２を被測定箇所である丸穴１６に挿入し、テーパー状の測定部１２が止まった位置での寸法表示部１５の最大寸法を読み取る。測定部１２は丸穴１６の内径部に接触するテーパー円筒形状であるため、測定部１２と丸穴１６との間の芯ずれを防止して丸穴１６の内径寸法を正確かつ容易に測定することができる。
【００２４】
測定器具１１を丸穴１６に挿入する際には、測定部１２よりもテーパー度が大きいガイド部１３が先に丸穴１６に挿入され、ガイド部１３が測定部１２を丸穴１６の内部にスムーズに案内するため、テーパー度の小さな測定部１２を容易に丸穴１６に挿入することができる。また、把持部１４により測定器具１１全体を容易に把持して取り扱うことができる。
【００２５】
この測定器具１１を用いれば、従来のように内径寸法用のダイヤルゲージやその保持機器類といった設備が一切不要になるため、非常に安価に内径寸法を測定することができる。
【００２６】
［第２実施例］
図５は、本発明に係る測定器具の第２実施例を示す側面図、図６は図５のVI矢視図、図７は図５のVII-VII線に沿う縦断面図である。
【００２７】
この測定器具２１も、第１実施例の場合と同様に、例えばΦ２０mm前後で１ｍｍ以下の公差範囲を必要とする丸穴の内径寸法を測定するためのものであり、丸穴に挿入される測定部２２と、この測定部２２の先端に一体的に設けられたガイド部２３と、測定部２２の後端に一体的に設けられた把持部２４とを備えて構成されている。
【００２８】
測定部２２は丸穴の内径部に接触するテーパー円筒形状に形成されており、その長さは例えば１１０ｍｍとされている。測定部２２の径方向の断面形状は第１実施例のような真円形ではなく楕円形であり、その長軸方向の頂点２５，２５が丸穴の内径部に接触し、頂点２５，２５付近の区間２６，２６の平均曲率が丸穴の半径以下、即ち１０ｍｍ以下に設定されている。また、この区間２６，２６以外の区間、即ち短軸方向の頂点２７，２７付近の区間２８，２８の平均曲率が丸穴の半径以上、即ち１０ｍｍ以上に設定されている。
【００２９】
また、第１実施例と同様に測定部２２のテーパー方向に沿って寸法表示部２９が形成されている。寸法表示部２９の長さは例えば１００ｍｍとされ、寸法表示部２９の先端部における測定部２２の直径が１９．５０ｍｍ、寸法表示部２９の後端部における測定部２２の直径が２０．５０ｍｍ、寸法表示部２９の最小目盛は０．０１mm、測定部２２のテーパー度は１／１００である。なお、ガイド部２３や把持部２４の寸法形状等は第１実施例と同様である。
【００３０】
この測定器具２１で丸穴の内径寸法を測定する時は、図４と同様に測定部２１を丸穴に挿入し、テーパー状の測定部２１が止まった位置での寸法表示部２９の最大寸法を読み取る。これにより、丸穴の内径寸法を正確かつ容易に測定することができる。
【００３１】
図８に示すように、丸穴３０に挿入された測定部２２は、その楕円形断面の長軸方向の頂点２５，２５が丸穴３０の内径部に接触し、その他の部分は丸穴３０の内径部に接触しないため、測定部２２を丸穴３０の内径部に縦方向と横方向に挿入することにより、丸穴３０の真円度を正確かつ容易に測定することができる。
【００３２】
また、測定部２２の楕円形断面の短軸方向の長さを長軸方向の長さよりもわずかに小さくするだけにして断面形状をほぼ真円形に近づけることにより、丸穴３０の中に挿入された測定部２２の長軸方向の頂点２５，２５を丸穴３０の最大直径部に案内することができ、測定部２２の芯ずれによる測定誤差を生じにくくすることができる。
【００３３】
［第３実施例］
図９は、本発明に係る測定器具の第３実施例を示す側面図、図１０は図９のX矢視図、図１１は図９のXI-XI線に沿う縦断面図である。
【００３４】
この測定器具３１もΦ２０mm前後で１ｍｍ以下の公差範囲を必要とする丸穴の内径寸法を測定するためのものであり、丸穴に挿入される測定部３２と、この測定部３２の先端に一体的に設けられたガイド部３３と、測定部３２の後端に一体的に設けられた把持部３４とを備えて構成されている。
【００３５】
測定部３２は丸穴の内径部に接触するテーパー円筒形状の両側部を削除して丸穴の内径寸法よりも薄い厚さ（例えば厚さ８ｍｍ程度）の平板状に形成したものである。そして、測定部３２の接触面３５，３５がテーパー円筒面であり、この接触面３５，３５の全面、または頂点３６，３６が丸穴の内径部に接触する。接触面３５，３５の平均曲率Ｒは丸穴の半径以下、即ち１０ｍｍ以下に設定される。
【００３６】
測定部３２の長さは例えば１１０ｍｍであり、測定部３２の長手方向に沿って寸法表示部３７が形成されている。寸法表示部３７の長さは例えば１００ｍｍとされ、寸法表示部３７の先端部における測定部３２の幅が１９．５０ｍｍ、寸法表示部３７の後端部における測定部３２の幅が２０．５０ｍｍ、寸法表示部３７の最小目盛は０．０１mm、測定部３２のテーパー度は１／１００である。ガイド部３３や把持部３４の寸法形状等は第１〜第２実施例と同様である。
【００３７】
この測定器具３１で丸穴の内径寸法を測定する時は、図１２に示すように測定部３２を丸穴３８に挿入し、テーパー状の測定部３２が止まった位置での寸法表示部３７の最大寸法を読み取る。これにより、丸穴３８の内径寸法を正確かつ容易に測定することができる。
【００３８】
この測定器具３１の場合も、丸穴３８に挿入された測定部３２の接触面３５，３５、または頂点３６，３６が丸穴３８の内径部に接触し、その他の部分は接触しないため、測定部３１を丸穴３８の内径部に縦方向と横方向に挿入することにより、丸穴３８の真円度を正確かつ容易に測定することができる。
【００３９】
しかも、測定部３２と丸穴３８との間に塵埃等の異物が噛み込んだ場合に、測定部３２を丸穴３８の内部で少し回転させることにより、この異物を測定部３２と丸穴３８との間から排出して精度の高い測定を行うことができる。
【００４０】
また、測定部３２が平板状に形成されているため、測定器具３１の重量を大幅に軽量化し、その取り扱いを容易にすることができる。
【００４１】
測定部３２の径方向の断面形状は、例えば図１３〜図１６に示すような形状でもよい。これらの断面形状のように、２点以上の接触部３９…を丸穴の内径部に接触させるようにすれば、測定部３２と丸穴の芯ずれを防止すると同時に測定器具３１の重量を軽量化することができる。
【００４２】
図１５の断面形状において、その縦寸法Ｙを横寸法Ｘよりも大きくすることにより、縦寸法Ｙの方向の接触部３９，３９のみを丸穴の内径部に接触させ、横寸法Ｘの方向の外周面を丸穴の内径部に接触させないようにし、丸穴の縦方向と横方向の内径を測定可能にして丸穴の真円度を正確かつ容易に測定することができる。
【００４３】
さらに、上記縦寸法Ｙを横寸法Ｘよりも大きくする量をごくわずかにして断面形状をほぼ正十字形にすることにより、丸穴の中に挿入された測定部３２の縦寸法Ｙ方向の接触部３９を丸穴の最大直径部に案内することができ、測定部３２の芯ずれによる測定誤差を生じにくくすることができる。
【００４４】
［第４実施例］
図１７は、本発明に係る測定器具の第４実施例を示す側面図である。この測定器具４１は、測定部４２とガイド部４３と把持部４４とを備えており、測定部４２が丸穴４５等の内径部に接触するテーパー円筒形状に形成された点は第１実施例と同様である。
【００４５】
測定部４２は、そのテーパー中心軸Ｃ２が全体中心軸Ｃ１に対して傾斜しており、測定部４２の外周の一辺４６が全体中心軸Ｃ１に平行している。そして、この一辺４６に沿って寸法表示部４７が形成されている。
【００４６】
このように測定部４２の一辺４６を全体中心軸Ｃ１に平行させることにより、一辺４６を丸穴４５の内壁に密着させて測定部４２（寸法表示部４７）の傾きを除去し、精度の高い測定を行うことができる。
【００４７】
本実施例において、測定部４２の径方向の断面形状は真円状であるが、図７に示すような楕円状、あるいは図１１や図１３〜図１６等に示すような形状にしてもよい。しかし無論ここに描かれている形状のみには限定されない。
【００４８】
［第５実施例］
図１８は、本発明に係る測定器具の第５実施例を示す斜視図である。この測定器具５１は、例えば２０mm前後で１ｍｍ以下の公差範囲を必要とする間隙５６の寸法を測定するためのものであり、間隙５６に挿入される測定部５２と、この測定部５２の先端に一体的に設けられたガイド部５３と、測定部の後端に一体的に設けられた把持部５４とを備えて構成されている。
【００４９】
測定部５２は、被測定箇所である間隙５６の縦壁５７，５７に接触するテーパー角柱状、または楔状に形成されており、そのテーパー方向に沿って寸法表示部５５が形成されている。この寸法表示部５５は間隙５６に挿入された測定部５２の最大太さを寸法表示する。
【００５０】
測定部５２の長さは例えば１１０ｍｍ、寸法表示部５５の長さは例えば１００ｍｍとされ、寸法表示部５５の先端部における測定部５２の幅が１９．５０ｍｍ、寸法表示部５５の後端部における測定部５２の幅が２０．５０ｍｍ、寸法表示部５５の最小目盛は０．０１mm、測定部５２のテーパー度は１／１００とされる。
【００５１】
ガイド部５３の長さは例えば２０ｍｍ程度とされ、そのテーパー度は測定部５２のテーパー度よりも著しく大きく、例えば１／４に設定されている。把持部５４の寸法は例えば外径１５ｍｍ、長さ５０ｍｍ程度である。
【００５２】
この測定器具５１を用いて間隙５６の寸法を測定する時は、測定部５２を間隙５６に挿入し、テーパー状の測定部５２が止まった位置での寸法表示部５５の最大寸法を読み取る。測定部５２は間隙５６の縦壁５７，５７に接触するテーパー角柱状であるため、間隙５６の寸法を正確かつ容易に測定することができる。
【００５３】
［第６実施例］
図１９は、本発明に係る測定器具の第６実施例を示す側面図である。この測定器具６１は、例えば１ｍｍ以下の公差範囲を必要とする丸棒６２の外径やブロック等の板厚等の被測定箇所の寸法を測定するものであり、被測定箇所（丸棒６２等）を挟むことが可能なように対向して相対位置固定された基準直線部６３および測定直線部６４を有し、測定直線部６４は基準直線部６３に対してテーパー度１／１０以下（例えば１／１００）のテーパー角を付与され、測定直線部６４のテーパー方向に沿って寸法表示部６５が形成されている。
【００５４】
この測定器具６１を用いて丸棒６２の外径寸法を測定する時は、丸棒６２を基準直線部６３と測定直線部６４との間に挟み、基準直線部６３と測定直線部６４との間のテーパーが狭まる方向に丸棒６２を移動させて丸棒６２が止まった位置で寸法表示部６５の寸法を読み取れば、丸棒６２の寸法を正確かつ容易に測定することができる。また、丸棒６２をその軸方向を中心に９０°回転させて２回測定することにより、丸棒６２の真円度を正確かつ容易に測定することができる。
【００５５】
被測定物がブロックや角棒状である場合も、同様に被測定物を基準直線部６３と測定直線部６４との間に挟んで基準直線部６３と測定直線部６４との間のテーパーが狭まる方向に被測定物を移動させ、被測定物が止まった位置で寸法表示部６５の寸法を読み取れば被測定物の寸法を正確かつ容易に測定することができる。
【００５６】
図２０に示すように、例えば基準直線部６３のテーパー角度をゼロにすれば、ブロックや角棒状の被測定物６６の一辺６７を基準直線部６３（寸法表示部６５）に密着させて被測定物６６の傾きを除去し、精度の高い測定を行うことができる。
【００５７】
また、図２１に示すように、基準直線部６３と測定直線部６４の接触面６８，６８を円筒面状に形成してもよい。このようにすれば、基準直線部６３と測定直線部６４とが被測定物に対して線または点で接触するため、基準直線部６３および測定直線部６４と被測定物との間に塵埃等の異物が噛み込むことを防止して精度の高い測定を行うことができる。
【００５８】
［各実施例について］
上記各実施例に示した各種形状は、あくまでも一例であり、本発明に係る測定器具がこれらの実施例の態様のみに限定されることはなく、また各実施例の形状を組み合わせることも考えられる。
【００５９】
なお、上記各実施例における測定部のテーパー部は直線テーパー状であるが、図２２(A),(B)に示すような二次曲線状等にしてもよい。こうすることにより、測定部と被測定個所との間の抜き差しを容易にしたり、両者間の食い付きを防止することができる。
【００６０】
また、本発明に係る測定器具は、例えば部品の内外径を自動測定する測定機等にも応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係る測定器具の第１実施例を示す側面図。
【図２】図１のII矢視図。
【図３】図１のIII-III線に沿う縦断面図。
【図４】測定器具の使用状態を示す側面図。
【図５】本発明に係る測定器具の第２実施例を示す側面図。
【図６】図５のVI矢視図。
【図７】図５のVII-VII線に沿う縦断面図。
【図８】測定器具の使用状態を示す縦断面図。
【図９】本発明に係る測定器具の第３実施例を示す側面図。
【図１０】図９のX矢視図。
【図１１】図９のXI-XI線に沿う縦断面図。
【図１２】測定器具の使用状態を示す縦断面図。
【図１３】測定部の径方向の断面形状例を示す縦断面図。
【図１４】測定部の径方向の断面形状例を示す縦断面図。
【図１５】測定部の径方向の断面形状例を示す縦断面図。
【図１６】測定部の径方向の断面形状例を示す縦断面図。
【図１７】本発明に係る測定器具の第４実施例を示す側面図。
【図１８】本発明に係る測定器具の第５実施例を示す斜視図。
【図１９】本発明に係る測定器具の第６実施例を示す側面図。
【図２０】本発明に係る測定器具の変形例を示す側面図。
【図２１】本発明に係る測定器具の変形例を示す斜視図。
【図２２】(A),(B)とも測定部のテーパー部を二次曲線状等にした例を示す図。
【符号の説明】
【００６２】
１１測定器具
１２測定部
１３ガイド部
１４把持部
１５寸法表示部
１６被測定箇所の一例である丸穴

【特許請求の範囲】
【請求項１】
１ｍｍ以下の公差範囲を必要とする内径および間隙状の被測定箇所に挿入されるテーパー度１／１０以下のテーパー棒状の測定部と、この測定部のテーパー方向に沿って形成され、測定部の被測定箇所に挿入された部分の最大太さを寸法表示する寸法表示部とを有することを特徴とする測定器具。
【請求項２】
上記測定部は丸穴状の被測定箇所の内径部に接触するテーパー円筒形状であることを特徴とする請求項１に記載の測定器具。
【請求項３】
上記測定部はその径方向の断面形状が楕円形であり、その長軸方向の頂点が上記被測定箇所の内径部に接触し、長軸方向の頂点付近の平均曲率が被測定箇所の半径以下であり、長軸方向の頂点付近以外の部分の平均曲率が被測定箇所の半径以上であることを特徴とする請求項２に記載の測定器具。
【請求項４】
１ｍｍ以下の公差範囲を必要とする外径および板厚状の被測定箇所を挟むことが可能なように対向して相対位置固定された基準直線部および測定直線部を有し、上記測定直線部と上記基準直線部との間にテーパー度１／１０以下のテーパー角を付与し、上記測定直線部のテーパー方向に沿って寸法表示部を形成したことを特徴とする測定器具。

【図１】