測定装置
【課題】ワークの種類が異なっても広い測定範囲でその内径を測定することができ、測定装置を回転させてワークの内径の全周を測定することが可能な、測定装置を提供する。
【解決手段】測定装置１０は、装置本体１１と、テーパ部品２１と、第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４と、指示器１７と、を備え、テーパ部品２１に形成された、第一テーパ面２１ａ、第二テーパ面２１ｂ、及び、ガイドテーパ面２１ｃ・２１ｃのそれぞれには、第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４が離間せずに摺動可能に組付けられ、第一テーパ面２１ａのなす第一テーパ角ａ１は第二テーパ面２１ｂのなす第二テーパ角ａ２よりも小さく形成され、ガイドテーパ面２１ｃ・２１ｃのなすガイドテーパ角ｂは、第一テーパ角ａ１よりも大きく、第二テーパ角ａ２よりも小さく形成される。
【解決手段】測定装置１０は、装置本体１１と、テーパ部品２１と、第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４と、指示器１７と、を備え、テーパ部品２１に形成された、第一テーパ面２１ａ、第二テーパ面２１ｂ、及び、ガイドテーパ面２１ｃ・２１ｃのそれぞれには、第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４が離間せずに摺動可能に組付けられ、第一テーパ面２１ａのなす第一テーパ角ａ１は第二テーパ面２１ｂのなす第二テーパ角ａ２よりも小さく形成され、ガイドテーパ面２１ｃ・２１ｃのなすガイドテーパ角ｂは、第一テーパ角ａ１よりも大きく、第二テーパ角ａ２よりも小さく形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置に関し、詳しくは、管状部の内径寸法を測定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、その一端側を管状部材であるワークにおける管状部内に挿入し、複数の測定子の先端部を管状部の内周面に当接させて管状部の内径寸法を測定する、測定装置（ボアゲージ）が用いられている（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照）。このような測定装置は、半径方向外側への測定子のスライド量に応じて摺動するテーパ部品を内部に備えている。テーパ部品は固有の角度に形成されたテーパ面で測定子と連結されており、測定装置はこのテーパ部品の摺動量に対応した値を、その他端側に配設した指示器で指示するのである。
【０００３】
前記測定装置には、大別して二点測定型と三点測定型の二種類が存在する。
前記従来技術として開示されている二点測定型の測定装置では、測定装置の軸心をワークの管状部の軸心と一致させるために、ワークの管状部における内径に合わせた専用のガイドを用いる構成としている。
一方、三点測定型の測定装置では、測定装置の軸心をワークの管状部の軸心と一致させるために、測定子でワークの内周面をチャックして測定装置を固定する構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１５２３１８号公報
【特許文献２】特開平７−４３１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の如く、二点測定型の測定装置によっては、ワークの管状部における内径に合わせた専用のガイドを用いるため、他の大きさの内径を有する管状部を測定することは困難であった。即ち、二点測定型の測定装置では、専用のワークについて、狭い測定範囲で測定することができるが、異なる種類のワークについて、広範囲での測定を行うことはできなかった。
【０００６】
一方、三点測定型の測定装置によっては、測定子がワークの内周面をチャックする構成であるため、測定装置を回転させて内周面全体を測定することはできなかった。また、図６に示す如く、測定装置を回転させようとしても、ワークの内径が小さくなる場合は、テーパ部品のテーパ面が装置本体の軸心方向に対してなす鋭角であるテーパ角（図６中に示す角度α）が小さいため、測定子が軸心側に移動してテーパ部品を押し上げることができない。このように、三点測定型の測定装置では、回転させて測定することができないため、ワークの内径の全周を測定することが困難であった。
【０００７】
そこで本発明は、上記現状に鑑み、ワークの種類が異なっても広い測定範囲でその内径を測定することができ、測定装置を回転させてワークの内径の全周を測定することが可能な、測定装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
即ち、請求項１においては、ある軸心方向に対して傾斜し、前記軸心を挟んで対向する第一テーパ面及び第二テーパ面と、前記軸心方向に対して傾斜する複数のガイドテーパ面とを有し、前記軸心方向に移動可能に付勢されるテーパ部品と、前記第一テーパ面および第二テーパ面に対して離間せずに摺動可能に組付けられ、前記第一テーパ面および第二テーパ面のそれぞれから、前記軸心に対する直交方向の外側へ向けて突出し、前記軸心に対する直交方向へスライド可能な第一の測定子及び第二の測定子と、前記各ガイドテーパ面に対して離間せずに摺動可能に組付けられ、前記各ガイドテーパ面から前記軸心に対する直交方向の外側へ向けて突出し、前記軸心に対する直交方向へスライド可能な複数のガイド部と、前記テーパ部品の前記軸心方向への移動量に対応する値を指示する指示器と、を備え、前記第一テーパ面の前記軸心方向に対する傾斜角である第一テーパ角、前記第二テーパ面の前記軸心方向に対する傾斜角である第二テーパ角、及び前記ガイドテーパ面の前記軸心方向に対する傾斜角であるガイドテーパ角は、それぞれ鋭角に構成され、前記第一テーパ角は、前記第二テーパ角よりも小さく形成され、前記ガイドテーパ角は、第一テーパ角よりも大きく、かつ第二テーパ角よりも小さく形成され、前記第一の測定子、第二の測定子、及び、ガイド部は、前記軸心方向における位置が同一となるように配置されるとともに、前記テーパ部品が軸心方向へ付勢されることにより、前記第一テーパ面、第二テーパ面、およびガイドテーパ面を介して、前記軸心方向と直交する方向の外側に付勢され、前記テーパ部品は、第二の測定子の軸心側へのスライドに伴って、付勢方向と反対の方向に移動可能に構成され、前記第一の測定子、第二の測定子、及び、ガイド部が組付けられたテーパ部品を管状部に挿入して、前記第一の測定子及び第二の測定子におけるそれぞれの先端部を管状部の内周面に当接させ、前記テーパ部品の前記軸心方向への移動量に対応する値を前記指示器で指示することにより、管状部の内径寸法を測定するものである。
【００１０】
請求項２においては、前記第一テーパ角及び第二テーパ角は、前記第一の測定子及び第二の測定子の、前記軸心方向と直交する方向へのスライド量の和と、前記テーパ部品の、前記軸心方向への移動量と、が等しくなる角度に形成されるものである。
【００１１】
請求項３においては、前記テーパ部品は、測定対象となる管状部の内径が変化すると、前記第一テーパ角と第二テーパ角との差によって、前記第一の測定子又は第二の測定子の側へ移動するように構成され、前記ガイドテーパ角は、前記第一の測定子又は第二の測定子の側へ移動した前記テーパ部品の位置に関わらず、ガイド部の先端面と管状部の内周面との距離が所定の範囲内となるように形成されるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１３】
本発明により、ワークの種類が異なっても広い測定範囲でその内径を測定することができ、測定装置を回転させてワークの内径の全周を測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る測定装置を示した一部切欠正面図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図。
【図３】（ａ）は図２におけるＢ−Ｂ線断面図、（ｂ）は第一の測定子及び第二の測定子のスライド量とテーパ部品の摺動量との関係を示した図、（ｃ）は図２におけるＣ−Ｃ線断面図。
【図４】（ａ）から（ｃ）はそれぞれ管状部の内径変化に伴うテーパ部品と測定子との関係を示した正面図。
【図５】（ａ）から（ｃ）はそれぞれ管状部の内径変化に伴うガイド部の状態を示した平面図。
【図６】従来技術に係る測定装置を示した正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、発明の実施の形態を説明する。
なお、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。
【００１６】
［測定装置１０］
まず始めに、本発明の一実施形態に係る測定装置１０の全体的な構成について、図１及び図２を用いて説明する。なお、本明細書においては説明の便宜上、図１における上側及び下側を、それぞれ測定装置１０の上方及び下方とし、同じく左側及び右側を、それぞれ測定装置１０の左側方及び右側方とし、同じく紙面手前側及び紙面奥側を、それぞれ測定装置１０の前方及び後方として説明する。また、図１及び図２には方向を示す矢印を示している。
【００１７】
本実施形態に係る測定装置１０は図１に示す如く、筒状のケースである装置本体１１と、装置本体１１の一端である下端側の内部に収納されたテーパ部品２１と、装置本体１１の下端側に配設された棒状部材である、第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４と、装置本体１１の他端である上端側に配設された指示器１７と、を備える。
【００１８】
測定装置１０を使用する際には、図１に示す如く、装置本体１１の下端側をワークＷに形成された管状部Ｗｔに挿入する。そして、後述するように、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂにおける、装置本体１１から突出した端部であるそれぞれの先端部を管状部Ｗｔの内周面に当接させる。さらに、テーパ部品２１の装置本体１１の軸心方向への摺動量に対応する値（テーパ部品２１の上下位置）を指示器１７で指示することにより、管状部Ｗｔの内径寸法を測定するのである。
【００１９】
本実施形態においては、指示器１７はアナログ式に表示する構成としているが、デジタル式に表示する構成や、電子計算機のモニタに数値を表示・記録する構成など、他の構成とすることも可能である。作業者は、これらの方法によって表示された値を読み取ることにより、管状部Ｗｔの内径寸法を把握するのである。
【００２０】
以下、測定装置１０の各構成要素について、具体的に説明する。
装置本体１１は、図１及び図２に示す如く内部に間隙を有する円筒形状をしており、アルミやスチールなどで形成された金属製ケースである。装置本体１１の先端部である下端部は、同じ素材で形成された円板状の蓋部材１３によって間隙が閉塞される。なお、本実施形態に係る測定装置１０における装置本体１１は、後述するように測定装置１０を軸心回りに回転させて測定する構成としているため、その形状を円筒形状としているが、多角筒形状などの他の形状とすることも可能である。
【００２１】
装置本体１１の下端側の内部には、付勢部材である圧縮バネ３２によって装置本体１１の軸心方向である下方に付勢された状態で、略円錐台形状のテーパ部品２１が上下方向に摺動可能に収納されている。詳細には、テーパ部品２１の上面に、摺動軸３１の下端部が連結され、摺動軸３１が装置本体１１の中途部において上下方向に摺動するように配設されているのである。本実施形態では、テーパ部品２１は圧縮バネ３２によって下方に付勢される構成としているが、引張バネを用いる構成や、後述するテーパ面２１ａ・２１ｂの傾斜方向を変更することによって上方に付勢される構成とすることも可能である。
【００２２】
装置本体１１の上端側に配設される指示器１７は、テーパ部品２１の上下方向への摺動量に対応する値を指示する。具体的には、指示器１７からはニードル１８が延出して配設されており、指示器１７はニードル１８を装置本体１１の内部の間隙に挿入して配設されているのである。そして、ニードル１８の先端は摺動軸３１の上端面に当接しており、摺動軸３１の上下動に伴うニードル１８の上下の移動量（上下位置）を指示器１７で指示するのである。
【００２３】
図１及び図２に示す如く、装置本体１１の下端側には、左右に対向する二個の孔１２ａ・１２ｂが開口されている。そして、装置本体１１の内部からこれらの孔１２ａ・１２ｂを通って、装置本体１１の軸心方向と直交する方向である左右方向に突出して、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂが左右方向にスライド可能に配設されている。
【００２４】
また、装置本体１１の下端側で孔１２ａ・１２ｂと同じ上下位置の部分には、前後に対向する二個の孔１２ｃ・１２ｃが開口されている。そして、装置本体１１の内部からこれらの孔１２ｃ・１２ｃを通って、装置本体１１の軸心方向と直交する方向である前後方向に突出して、二本のガイド部２４・２４が前後方向にスライド可能に配設されている。
【００２５】
即ち、本実施形態においては図２に示す如く、測定装置１０の軸心から半径方向外向きに、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂが反対方向を向いて、また、二本のガイド部２４・２４が反対方向を向いて、それぞれが９０度ずつ位相をずらして配設されているのである。つまり、二本のガイド部２４・２４は、テーパ部品２１に対して、前後対称となるように配設されているのである。この際、第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４は、孔１２ａ・１２ｂ及び孔１２ｃ・１２ｃによって上下方向の位置が拘束されているため、上下方向の位置が同一となる。なお、本実施形態においてガイド部２４・２４は二本配設する構成としたが、ガイド部２４については三本以上配設する構成とすることも可能である。
【００２６】
次に、テーパ部品２１と、第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４と、の関係を、図３から図５を用いて説明する。
【００２７】
テーパ部品２１には、それぞれが装置本体１１の軸心方向に対して傾斜する、第一テーパ面２１ａ、第二テーパ面２１ｂ、及び、ガイドテーパ面２１ｃ・２１ｃが形成されている。第一テーパ面２１ａ及び第二テーパ面２１ｂは装置本体１１の軸心を挟んで対向し、ガイドテーパ２１ｃ・２１ｃも装置本体１１の軸心を挟んで対向するように形成されている。
具体的には、テーパ部品２１の左側面には第一テーパ面２１ａが、その下側が上側に対してテーパ部品２１の半径方向内側に近づくように傾斜して、換言すれば、その上側が下側に対して半径方向外側に突出するように形成されている。また、テーパ部品２１の右側面には第二テーパ面２１ｂが、テーパ部品２１の前後それぞれの側面にはガイドテーパ面２１ｃ・２１ｃが、それぞれの下側が上側に対してテーパ部品２１の半径方向内側に近づくように傾斜して形成されている。
【００２８】
そして、第一テーパ面２１ａ、第二テーパ面２１ｂ、及び、ガイドテーパ面２１ｃ・２１ｃのそれぞれには、第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４のそれぞれにおける基端部（テーパ部品２１側の端部）が離間せずに摺動可能に組付けられる。詳細には、例えば、テーパ部品２１におけるそれぞれのテーパ面２１ａ・２１ｂ・２１ｃ・２１ｃには、図示しない係合溝が形成され、それぞれの測定子２２ａ・２２ｂ、及び、ガイド部２４・２４の基端部には、図示しない係合部が突出して形成され、各係合溝に対応する係合部を摺動可能に係合させて組付けられるのである。
【００２９】
上記の如く構成することにより、第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４は、圧縮バネ３２によって下方に付勢されたテーパ部品２１によって、装置本体１１の半径方向外側に付勢される。つまり、テーパ部品２１が圧縮バネ３２によって下方に付勢されて下方へ移動すると、上記の如く傾斜して形成されたそれぞれのテーパ面２１ａ・２１ｂ・２１ｃ・２１ｃが第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４を外側に押し出すのである。
【００３０】
なお、本実施形態においては上記の如く、それぞれのテーパ面２１ａ・２１ｂ・２１ｃ・２１ｃの傾斜方向によって、テーパ部品２１が下方に移動すると第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４が外側に押し出される構成としたが、テーパ部品２１に形成するテーパ面２１ａ・２１ｂ・２１ｃ・２１ｃの傾斜方向を逆にすることも可能である。即ち、前述の如く、テーパ面２１ａ・２１ｂ・２１ｃ・２１ｃを、それぞれの上側がテーパ部品２１の半径方向内側に近づくように傾斜させ、テーパ部品２１を上方に付勢する構成する構成とするのである。これにより、テーパ部品２１が上方に移動すると第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４が外側に押し出される構成となる。
【００３１】
テーパ部品２１においては、第一テーパ面２１ａが装置本体１１の軸心方向に対してなす鋭角である第一テーパ角（図３（ａ）中に示す角ａ１）は、第二テーパ面２１ｂが装置本体１１の軸心方向に対してなす鋭角である第二テーパ角（図３（ａ）中に示す角ａ２）よりも小さく形成される。また、ガイドテーパ面２１ｃ・２１ｃが装置本体１１の軸心方向に対してなす鋭角であるガイドテーパ角（図３（ｃ）中に示す角ｂ）は、第一テーパ角ａ１よりも大きく、第二テーパ角ａ２よりも小さく形成される。
【００３２】
また、図３（ａ）に示す矢印Ｆｈの如く、第二の測定子２２ｂの軸心側へのスライドに伴って、テーパ部品２１は矢印Ｆｖの如く、圧縮バネ３２による付勢方向と反対の方向である上方に摺動可能に構成される。即ち、第二テーパ角ａ２が大きく形成されるため、第二の測定子２２ｂがテーパ部品２１に対して軸心側に力を加えると、テーパ部品２１がテーパ面２１ｂで摺動して押し上げられるのである。テーパ部品２１が押し上げられると、それぞれのテーパ面２１ａ・２１ｃ・２１ｃによって第一の測定子２２ａ及び二個のガイド部２４・２４が軸心側に引きこまれる。つまり、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂのスライド量（テーパ部品２１からの突出量）に応じて、テーパ部品２１の上下方向への摺動量が定まると同時に、ガイド部２４・２４のスライド量（テーパ部品２１からの突出量）が変更されるように構成されているのである。
一方、第一テーパ角ａ１及びガイドテーパ角ｂは第二テーパ角ａ２よりも小さく形成されているため、第一の測定子２２ａ及びガイド部２４・２４がテーパ部品２１に対して軸心側に力を加えても、テーパ部品２１は押し上げられないように構成されている。
【００３３】
上記の如く構成された測定装置１０においては、図１に示す如く、装置本体１１の下端側をワークＷに形成された管状部Ｗｔに挿入する。この際、圧縮バネ３２によって下方に付勢されたテーパ部品２１によって、第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４は、装置本体１１の半径方向外側に付勢される。これにより、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂの先端部が管状部Ｗｔの内周面に当接する。
【００３４】
また、ガイド部２４・２４の先端部と、管状部Ｗｔの内周面との間には、図２に示す如く距離ｄ以下のクリアランスが形成される。距離ｄは、テーパ部品２１がガイド２４・２４の延出方向にクリアランス分の移動をしても、測定値に影響を与えない程度の大きさである。つまり、距離ｄが０となり、一のガイド部２４が管状部Ｗｔと接触しても差し支えない。これにより、測定装置１０の軸心がワークＷの管状部Ｗｔの軸心と、ガイド部２４・２４の方向に略一致する。つまり、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂが管状部Ｗｔの直径上に位置することとなるため、管状部Ｗｔの内径は第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂのスライド量に反映されることとなる。
そして、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂのスライド量によって定まる、テーパ部品２１の上下方向への摺動量に対応する値（テーパ部品２１の上下位置）を指示器１７で指示することにより、管状部Ｗｔの内径寸法を測定するのである。
【００３５】
本実施形態に係る測定装置１０は上記の如く、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂのスライド量、即ち管状部Ｗｔの内径に応じて、ガイド部２４・２４のスライド量を変更するように構成している。このため、ワークＷに形成された管状部Ｗｔの内径が異なる場合でも測定装置１０を用いて測定できる。つまり、ワークＷごとに定まった専用のガイドではなく、管状部Ｗｔの内径に応じてスライド量が変更されるガイド部２４・２４でガイドし、測定装置１０の軸心を管状部Ｗｔの軸心と、ガイド部２４・２４の方向に略一致させる構成とすることにより、広範囲での測定が可能となるのである。
【００３６】
また、測定装置１０は、第二テーパ角ａ２を大きく形成することにより、第二の測定子２２ｂの軸心側へのスライドに伴って、テーパ部品２１が上方に摺動するように構成している。このため、測定装置１０を軸心回りに回転させて管状部Ｗｔの内径を測定した場合に、内径が小さくなっても、第二の測定子２２ｂが軸心側に移動してテーパ部品２１を押し上げることにより、測定が可能となるのである。つまり、管状部Ｗｔの内径を、測定装置１０を軸心回りに回転させて測定することができ、ワークＷにおける管状部Ｗｔの内径の全周を測定することが可能となるのである。
【００３７】
このように、本実施形態に係る測定装置１０は、ワークＷの種類が異なっても広い測定範囲でその内径を測定することができるとともに、測定装置１０を回転させてワークＷの内径の全周を測定することが可能となるのである。
【００３８】
また、本実施形態に係る測定装置１０において、テーパ部品２１の第一テーパ角ａ１及び第二テーパ角ａ２は、図３（ｂ）に示す如く、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂの、装置本体１１の軸心方向と直交する方向へのスライド量の和（図３（ｂ）中の矢印Ｄｈ１と矢印Ｄｈ２との長さの和）と、テーパ部品２１の、装置本体１１の軸心方向への移動量（図３（ｂ）中の矢印Ｄｖの長さ）と、が等しくなる角度に形成されている。
【００３９】
このように構成することにより、管状部Ｗｔの内径変化量と、指示器１７で指示される値の変化量とを一致させることができる。つまり、指示器１７で指示する値は、テーパ部品２１の上下方向への摺動量に対応する値（テーパ部品２１の上下位置）であるため、テーパ部品２１の上下方向への摺動量を第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂにおけるスライド量の和と一致させることにより、管状部Ｗｔの内径変化量と一致した値を指示器１７で指示することが可能となるのである。
【００４０】
なお、本実施形態における第二テーパ角ａ２は、上記の如く第二の測定子２２ｂの軸心側へのスライドに伴ってテーパ部品２１を軸心方向に摺動可能な程度の大きさに形成されていれば良く、その大きさは限定されるものではない。但し、上記のように第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂにおけるスライド量の和と、テーパ部品２１の摺動量と、を等しく構成しようとした場合は、第二テーパ角ａ２の大きさに伴って第一テーパ角ａ１の大きさが定められることになる。
【００４１】
また、本実施形態に係る測定装置１０においては、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂにおけるスライド量の変化に伴って、テーパ部品２１の中心位置が移動するように構成されている。以下、テーパ部品２１の移動について、具体的に図４（ａ）から（ｃ）及び図５（ａ）から（ｃ）を用いて説明する。
【００４２】
図４（ａ）及び図５（ａ）は、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂの外側へのスライド量（テーパ部品２１からの突出量）が小さい場合を示している。この際、第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４は、図４（ａ）に示す如く、テーパ部品２１の各テーパ面２１ａ・２１ｂ・２１ｃ・２１ｃの下側に当接することとなる。この場合のテーパ部品２１の中心位置、即ち、ガイド部２４・２４の中心位置を、位置ＣＳとして記載する。
【００４３】
図４（ｂ）及び図５（ｂ）は、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂの外側へのスライド量が中程度（図４（ａ）及び図５（ａ）の場合よりも大きい）の場合を示している。つまり、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂがそれぞれ、図４（ａ）及び図５（ａ）の状態から長さｈ１・ｈ１ずつ延出した状態を示している。この際、第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４は、図４（ｂ）に示す如く、テーパ部品２１の各テーパ面２１ａ・２１ｂ・２１ｃ・２１ｃの上下方向における中途部（図４（ａ）及び図５（ａ）の場合よりも上方）に当接することとなる。この場合のテーパ部品２１の中心位置、即ち、ガイド部２４・２４の中心位置を、位置ＣＭとして記載する。
【００４４】
図４（ｃ）及び図５（ｃ）は、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂのスライド量が大きい（図４（ｂ）及び図５（ｂ）の場合よりも大きい）場合を示している。つまり、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂがそれぞれ、図４（ｂ）及び図５（ｂ）の状態から長さｈ２・ｈ２ずつ延出した状態を示している。この際、第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４は、図４（ｃ）に示す如く、テーパ部品２１の各テーパ面２１ａ・２１ｂ・２１ｃ・２１ｃの上側（図４（ｂ）及び図５（ｂ）の場合よりも上方）に当接することとなる。この場合のテーパ部品２１の中心位置、即ち、ガイド部２４・２４の中心位置を、位置ＣＬとして記載する。
【００４５】
図４（ａ）から（ｃ）及び図５（ａ）から（ｃ）に示す如く、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂにおけるスライド量が変化すると、第一テーパ面２１ａ及び第二テーパ面２１ｂにそれぞれ形成された第一テーパ角ａ１及び第二テーパ角ａ２の大きさが異なることから、テーパ部品２１の中心位置が第一の測定子２２ａ又は第二の測定子２２ｂが延出する方向へ移動する。
即ち、図４（ａ）・図５（ａ）における位置ＣＳに対して、図４（ｂ）・図５（ｂ）における位置ＣＭは幅Ｈ１だけ第一の測定子２２ａの側へ移動する。また、図４（ｂ）・図５（ｂ）における位置ＣＭに対して、図４（ｃ）・図５（ｃ）における位置ＣＬは幅Ｈ２だけ第一の測定子２２ａの側へ移動する。つまり、本実施形態においては、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂにおけるテーパ部品２１からのスライド量が増加すると、テーパ部品２１の中心位置が第一の測定子２２ａの側へ移動するように構成されている。換言すれば、テーパ部品２１は、測定対象である管状部Ｗｔの内径が大きくなると、第一テーパ角ａ１と第二テーパ角ａ２との差によって、第一の測定子２２ａの側へ移動するように構成されているのである。
【００４６】
そして、テーパ部品２１に形成されるガイドテーパ面２１ｃ・２１ｃのガイドテーパ角ｂ・ｂは、第一の測定子２２ａ又は第二の測定子２２ｂの側へ移動したテーパ部品２１の位置に関わらず、換言すれば、移動したテーパ部品２１からガイド部２４・２４が延出する方向の管状部Ｗｔの内周面までの距離に応じて、ガイド部２４・２４の先端面と管状部Ｗｔの内周面との距離ｄ（図２を参照）が所定の範囲内となるように形成されている。
【００４７】
即ち、ガイドテーパ角ｂ・ｂは、図５（ａ）から（ｃ）に示す如く、管状部Ｗｔ（Ｗｔ１・Ｗｔ２・Ｗｔ３）の内径の変化に伴って、テーパ部品２１の中心位置ＣＳ・ＣＭ・ＣＬが移動しても、ガイド部２４・２４の先端面と管状部Ｗｔの内周面とが所定の距離ｄ以下（本実施形態では距離ｄ１・ｄ２・ｄ３）のクリアランスを保つように、ガイド部２４・２４をテーパ部品２１から延出する角度に形成されているのである。
【００４８】
本実施形態に係る測定装置１０は上記の如く、テーパ部品２１に形成されるガイドテーパ面２１ｃ・２１ｃのガイドテーパ角ｂ・ｂは、テーパ部品２１が第一テーパ角ａ１と第二テーパ角ａ２との差によって第一の測定子２２ａ又は第二の測定子２２ｂの側へ移動しても、ガイド部２４・２４の先端部と、管状部Ｗｔ（Ｗｔ１・Ｗｔ２・Ｗｔ３）の内周面との間には、図５（ａ）から（ｃ）に示す如く距離ｄ以下（ｄ１・ｄ２・ｄ３）のクリアランスが形成される角度となるように形成されている。
【００４９】
これにより、測定装置１０を回転させながら測定している最中に、管状部Ｗｔの内径の変化により、測定装置１０の軸心が第一の測定子２２ａ又は第二の測定子２２ｂの側へ移動した場合でも、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂが管状部Ｗｔの直径上からずれることがないため、管状部Ｗｔの内径の測定が継続できるように構成されているのである。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 測定装置
１１ 装置本体
１７ 指示器
２１ テーパ部品
２１ａ 第一テーパ面
２１ｂ 第二テーパ面
２１ｃ ガイドテーパ面
２２ａ 第一の測定子
２２ｂ 第二の測定子
２４ ガイド部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置に関し、詳しくは、管状部の内径寸法を測定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、その一端側を管状部材であるワークにおける管状部内に挿入し、複数の測定子の先端部を管状部の内周面に当接させて管状部の内径寸法を測定する、測定装置（ボアゲージ）が用いられている（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照）。このような測定装置は、半径方向外側への測定子のスライド量に応じて摺動するテーパ部品を内部に備えている。テーパ部品は固有の角度に形成されたテーパ面で測定子と連結されており、測定装置はこのテーパ部品の摺動量に対応した値を、その他端側に配設した指示器で指示するのである。
【０００３】
前記測定装置には、大別して二点測定型と三点測定型の二種類が存在する。
前記従来技術として開示されている二点測定型の測定装置では、測定装置の軸心をワークの管状部の軸心と一致させるために、ワークの管状部における内径に合わせた専用のガイドを用いる構成としている。
一方、三点測定型の測定装置では、測定装置の軸心をワークの管状部の軸心と一致させるために、測定子でワークの内周面をチャックして測定装置を固定する構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１５２３１８号公報
【特許文献２】特開平７−４３１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の如く、二点測定型の測定装置によっては、ワークの管状部における内径に合わせた専用のガイドを用いるため、他の大きさの内径を有する管状部を測定することは困難であった。即ち、二点測定型の測定装置では、専用のワークについて、狭い測定範囲で測定することができるが、異なる種類のワークについて、広範囲での測定を行うことはできなかった。
【０００６】
一方、三点測定型の測定装置によっては、測定子がワークの内周面をチャックする構成であるため、測定装置を回転させて内周面全体を測定することはできなかった。また、図６に示す如く、測定装置を回転させようとしても、ワークの内径が小さくなる場合は、テーパ部品のテーパ面が装置本体の軸心方向に対してなす鋭角であるテーパ角（図６中に示す角度α）が小さいため、測定子が軸心側に移動してテーパ部品を押し上げることができない。このように、三点測定型の測定装置では、回転させて測定することができないため、ワークの内径の全周を測定することが困難であった。
【０００７】
そこで本発明は、上記現状に鑑み、ワークの種類が異なっても広い測定範囲でその内径を測定することができ、測定装置を回転させてワークの内径の全周を測定することが可能な、測定装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
即ち、請求項１においては、ある軸心方向に対して傾斜し、前記軸心を挟んで対向する第一テーパ面及び第二テーパ面と、前記軸心方向に対して傾斜する複数のガイドテーパ面とを有し、前記軸心方向に移動可能に付勢されるテーパ部品と、前記第一テーパ面および第二テーパ面に対して離間せずに摺動可能に組付けられ、前記第一テーパ面および第二テーパ面のそれぞれから、前記軸心に対する直交方向の外側へ向けて突出し、前記軸心に対する直交方向へスライド可能な第一の測定子及び第二の測定子と、前記各ガイドテーパ面に対して離間せずに摺動可能に組付けられ、前記各ガイドテーパ面から前記軸心に対する直交方向の外側へ向けて突出し、前記軸心に対する直交方向へスライド可能な複数のガイド部と、前記テーパ部品の前記軸心方向への移動量に対応する値を指示する指示器と、を備え、前記第一テーパ面の前記軸心方向に対する傾斜角である第一テーパ角、前記第二テーパ面の前記軸心方向に対する傾斜角である第二テーパ角、及び前記ガイドテーパ面の前記軸心方向に対する傾斜角であるガイドテーパ角は、それぞれ鋭角に構成され、前記第一テーパ角は、前記第二テーパ角よりも小さく形成され、前記ガイドテーパ角は、第一テーパ角よりも大きく、かつ第二テーパ角よりも小さく形成され、前記第一の測定子、第二の測定子、及び、ガイド部は、前記軸心方向における位置が同一となるように配置されるとともに、前記テーパ部品が軸心方向へ付勢されることにより、前記第一テーパ面、第二テーパ面、およびガイドテーパ面を介して、前記軸心方向と直交する方向の外側に付勢され、前記テーパ部品は、第二の測定子の軸心側へのスライドに伴って、付勢方向と反対の方向に移動可能に構成され、前記第一の測定子、第二の測定子、及び、ガイド部が組付けられたテーパ部品を管状部に挿入して、前記第一の測定子及び第二の測定子におけるそれぞれの先端部を管状部の内周面に当接させ、前記テーパ部品の前記軸心方向への移動量に対応する値を前記指示器で指示することにより、管状部の内径寸法を測定するものである。
【００１０】
請求項２においては、前記第一テーパ角及び第二テーパ角は、前記第一の測定子及び第二の測定子の、前記軸心方向と直交する方向へのスライド量の和と、前記テーパ部品の、前記軸心方向への移動量と、が等しくなる角度に形成されるものである。
【００１１】
請求項３においては、前記テーパ部品は、測定対象となる管状部の内径が変化すると、前記第一テーパ角と第二テーパ角との差によって、前記第一の測定子又は第二の測定子の側へ移動するように構成され、前記ガイドテーパ角は、前記第一の測定子又は第二の測定子の側へ移動した前記テーパ部品の位置に関わらず、ガイド部の先端面と管状部の内周面との距離が所定の範囲内となるように形成されるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１３】
本発明により、ワークの種類が異なっても広い測定範囲でその内径を測定することができ、測定装置を回転させてワークの内径の全周を測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る測定装置を示した一部切欠正面図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図。
【図３】（ａ）は図２におけるＢ−Ｂ線断面図、（ｂ）は第一の測定子及び第二の測定子のスライド量とテーパ部品の摺動量との関係を示した図、（ｃ）は図２におけるＣ−Ｃ線断面図。
【図４】（ａ）から（ｃ）はそれぞれ管状部の内径変化に伴うテーパ部品と測定子との関係を示した正面図。
【図５】（ａ）から（ｃ）はそれぞれ管状部の内径変化に伴うガイド部の状態を示した平面図。
【図６】従来技術に係る測定装置を示した正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、発明の実施の形態を説明する。
なお、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。
【００１６】
［測定装置１０］
まず始めに、本発明の一実施形態に係る測定装置１０の全体的な構成について、図１及び図２を用いて説明する。なお、本明細書においては説明の便宜上、図１における上側及び下側を、それぞれ測定装置１０の上方及び下方とし、同じく左側及び右側を、それぞれ測定装置１０の左側方及び右側方とし、同じく紙面手前側及び紙面奥側を、それぞれ測定装置１０の前方及び後方として説明する。また、図１及び図２には方向を示す矢印を示している。
【００１７】
本実施形態に係る測定装置１０は図１に示す如く、筒状のケースである装置本体１１と、装置本体１１の一端である下端側の内部に収納されたテーパ部品２１と、装置本体１１の下端側に配設された棒状部材である、第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４と、装置本体１１の他端である上端側に配設された指示器１７と、を備える。
【００１８】
測定装置１０を使用する際には、図１に示す如く、装置本体１１の下端側をワークＷに形成された管状部Ｗｔに挿入する。そして、後述するように、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂにおける、装置本体１１から突出した端部であるそれぞれの先端部を管状部Ｗｔの内周面に当接させる。さらに、テーパ部品２１の装置本体１１の軸心方向への摺動量に対応する値（テーパ部品２１の上下位置）を指示器１７で指示することにより、管状部Ｗｔの内径寸法を測定するのである。
【００１９】
本実施形態においては、指示器１７はアナログ式に表示する構成としているが、デジタル式に表示する構成や、電子計算機のモニタに数値を表示・記録する構成など、他の構成とすることも可能である。作業者は、これらの方法によって表示された値を読み取ることにより、管状部Ｗｔの内径寸法を把握するのである。
【００２０】
以下、測定装置１０の各構成要素について、具体的に説明する。
装置本体１１は、図１及び図２に示す如く内部に間隙を有する円筒形状をしており、アルミやスチールなどで形成された金属製ケースである。装置本体１１の先端部である下端部は、同じ素材で形成された円板状の蓋部材１３によって間隙が閉塞される。なお、本実施形態に係る測定装置１０における装置本体１１は、後述するように測定装置１０を軸心回りに回転させて測定する構成としているため、その形状を円筒形状としているが、多角筒形状などの他の形状とすることも可能である。
【００２１】
装置本体１１の下端側の内部には、付勢部材である圧縮バネ３２によって装置本体１１の軸心方向である下方に付勢された状態で、略円錐台形状のテーパ部品２１が上下方向に摺動可能に収納されている。詳細には、テーパ部品２１の上面に、摺動軸３１の下端部が連結され、摺動軸３１が装置本体１１の中途部において上下方向に摺動するように配設されているのである。本実施形態では、テーパ部品２１は圧縮バネ３２によって下方に付勢される構成としているが、引張バネを用いる構成や、後述するテーパ面２１ａ・２１ｂの傾斜方向を変更することによって上方に付勢される構成とすることも可能である。
【００２２】
装置本体１１の上端側に配設される指示器１７は、テーパ部品２１の上下方向への摺動量に対応する値を指示する。具体的には、指示器１７からはニードル１８が延出して配設されており、指示器１７はニードル１８を装置本体１１の内部の間隙に挿入して配設されているのである。そして、ニードル１８の先端は摺動軸３１の上端面に当接しており、摺動軸３１の上下動に伴うニードル１８の上下の移動量（上下位置）を指示器１７で指示するのである。
【００２３】
図１及び図２に示す如く、装置本体１１の下端側には、左右に対向する二個の孔１２ａ・１２ｂが開口されている。そして、装置本体１１の内部からこれらの孔１２ａ・１２ｂを通って、装置本体１１の軸心方向と直交する方向である左右方向に突出して、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂが左右方向にスライド可能に配設されている。
【００２４】
また、装置本体１１の下端側で孔１２ａ・１２ｂと同じ上下位置の部分には、前後に対向する二個の孔１２ｃ・１２ｃが開口されている。そして、装置本体１１の内部からこれらの孔１２ｃ・１２ｃを通って、装置本体１１の軸心方向と直交する方向である前後方向に突出して、二本のガイド部２４・２４が前後方向にスライド可能に配設されている。
【００２５】
即ち、本実施形態においては図２に示す如く、測定装置１０の軸心から半径方向外向きに、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂが反対方向を向いて、また、二本のガイド部２４・２４が反対方向を向いて、それぞれが９０度ずつ位相をずらして配設されているのである。つまり、二本のガイド部２４・２４は、テーパ部品２１に対して、前後対称となるように配設されているのである。この際、第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４は、孔１２ａ・１２ｂ及び孔１２ｃ・１２ｃによって上下方向の位置が拘束されているため、上下方向の位置が同一となる。なお、本実施形態においてガイド部２４・２４は二本配設する構成としたが、ガイド部２４については三本以上配設する構成とすることも可能である。
【００２６】
次に、テーパ部品２１と、第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４と、の関係を、図３から図５を用いて説明する。
【００２７】
テーパ部品２１には、それぞれが装置本体１１の軸心方向に対して傾斜する、第一テーパ面２１ａ、第二テーパ面２１ｂ、及び、ガイドテーパ面２１ｃ・２１ｃが形成されている。第一テーパ面２１ａ及び第二テーパ面２１ｂは装置本体１１の軸心を挟んで対向し、ガイドテーパ２１ｃ・２１ｃも装置本体１１の軸心を挟んで対向するように形成されている。
具体的には、テーパ部品２１の左側面には第一テーパ面２１ａが、その下側が上側に対してテーパ部品２１の半径方向内側に近づくように傾斜して、換言すれば、その上側が下側に対して半径方向外側に突出するように形成されている。また、テーパ部品２１の右側面には第二テーパ面２１ｂが、テーパ部品２１の前後それぞれの側面にはガイドテーパ面２１ｃ・２１ｃが、それぞれの下側が上側に対してテーパ部品２１の半径方向内側に近づくように傾斜して形成されている。
【００２８】
そして、第一テーパ面２１ａ、第二テーパ面２１ｂ、及び、ガイドテーパ面２１ｃ・２１ｃのそれぞれには、第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４のそれぞれにおける基端部（テーパ部品２１側の端部）が離間せずに摺動可能に組付けられる。詳細には、例えば、テーパ部品２１におけるそれぞれのテーパ面２１ａ・２１ｂ・２１ｃ・２１ｃには、図示しない係合溝が形成され、それぞれの測定子２２ａ・２２ｂ、及び、ガイド部２４・２４の基端部には、図示しない係合部が突出して形成され、各係合溝に対応する係合部を摺動可能に係合させて組付けられるのである。
【００２９】
上記の如く構成することにより、第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４は、圧縮バネ３２によって下方に付勢されたテーパ部品２１によって、装置本体１１の半径方向外側に付勢される。つまり、テーパ部品２１が圧縮バネ３２によって下方に付勢されて下方へ移動すると、上記の如く傾斜して形成されたそれぞれのテーパ面２１ａ・２１ｂ・２１ｃ・２１ｃが第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４を外側に押し出すのである。
【００３０】
なお、本実施形態においては上記の如く、それぞれのテーパ面２１ａ・２１ｂ・２１ｃ・２１ｃの傾斜方向によって、テーパ部品２１が下方に移動すると第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４が外側に押し出される構成としたが、テーパ部品２１に形成するテーパ面２１ａ・２１ｂ・２１ｃ・２１ｃの傾斜方向を逆にすることも可能である。即ち、前述の如く、テーパ面２１ａ・２１ｂ・２１ｃ・２１ｃを、それぞれの上側がテーパ部品２１の半径方向内側に近づくように傾斜させ、テーパ部品２１を上方に付勢する構成する構成とするのである。これにより、テーパ部品２１が上方に移動すると第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４が外側に押し出される構成となる。
【００３１】
テーパ部品２１においては、第一テーパ面２１ａが装置本体１１の軸心方向に対してなす鋭角である第一テーパ角（図３（ａ）中に示す角ａ１）は、第二テーパ面２１ｂが装置本体１１の軸心方向に対してなす鋭角である第二テーパ角（図３（ａ）中に示す角ａ２）よりも小さく形成される。また、ガイドテーパ面２１ｃ・２１ｃが装置本体１１の軸心方向に対してなす鋭角であるガイドテーパ角（図３（ｃ）中に示す角ｂ）は、第一テーパ角ａ１よりも大きく、第二テーパ角ａ２よりも小さく形成される。
【００３２】
また、図３（ａ）に示す矢印Ｆｈの如く、第二の測定子２２ｂの軸心側へのスライドに伴って、テーパ部品２１は矢印Ｆｖの如く、圧縮バネ３２による付勢方向と反対の方向である上方に摺動可能に構成される。即ち、第二テーパ角ａ２が大きく形成されるため、第二の測定子２２ｂがテーパ部品２１に対して軸心側に力を加えると、テーパ部品２１がテーパ面２１ｂで摺動して押し上げられるのである。テーパ部品２１が押し上げられると、それぞれのテーパ面２１ａ・２１ｃ・２１ｃによって第一の測定子２２ａ及び二個のガイド部２４・２４が軸心側に引きこまれる。つまり、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂのスライド量（テーパ部品２１からの突出量）に応じて、テーパ部品２１の上下方向への摺動量が定まると同時に、ガイド部２４・２４のスライド量（テーパ部品２１からの突出量）が変更されるように構成されているのである。
一方、第一テーパ角ａ１及びガイドテーパ角ｂは第二テーパ角ａ２よりも小さく形成されているため、第一の測定子２２ａ及びガイド部２４・２４がテーパ部品２１に対して軸心側に力を加えても、テーパ部品２１は押し上げられないように構成されている。
【００３３】
上記の如く構成された測定装置１０においては、図１に示す如く、装置本体１１の下端側をワークＷに形成された管状部Ｗｔに挿入する。この際、圧縮バネ３２によって下方に付勢されたテーパ部品２１によって、第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４は、装置本体１１の半径方向外側に付勢される。これにより、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂの先端部が管状部Ｗｔの内周面に当接する。
【００３４】
また、ガイド部２４・２４の先端部と、管状部Ｗｔの内周面との間には、図２に示す如く距離ｄ以下のクリアランスが形成される。距離ｄは、テーパ部品２１がガイド２４・２４の延出方向にクリアランス分の移動をしても、測定値に影響を与えない程度の大きさである。つまり、距離ｄが０となり、一のガイド部２４が管状部Ｗｔと接触しても差し支えない。これにより、測定装置１０の軸心がワークＷの管状部Ｗｔの軸心と、ガイド部２４・２４の方向に略一致する。つまり、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂが管状部Ｗｔの直径上に位置することとなるため、管状部Ｗｔの内径は第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂのスライド量に反映されることとなる。
そして、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂのスライド量によって定まる、テーパ部品２１の上下方向への摺動量に対応する値（テーパ部品２１の上下位置）を指示器１７で指示することにより、管状部Ｗｔの内径寸法を測定するのである。
【００３５】
本実施形態に係る測定装置１０は上記の如く、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂのスライド量、即ち管状部Ｗｔの内径に応じて、ガイド部２４・２４のスライド量を変更するように構成している。このため、ワークＷに形成された管状部Ｗｔの内径が異なる場合でも測定装置１０を用いて測定できる。つまり、ワークＷごとに定まった専用のガイドではなく、管状部Ｗｔの内径に応じてスライド量が変更されるガイド部２４・２４でガイドし、測定装置１０の軸心を管状部Ｗｔの軸心と、ガイド部２４・２４の方向に略一致させる構成とすることにより、広範囲での測定が可能となるのである。
【００３６】
また、測定装置１０は、第二テーパ角ａ２を大きく形成することにより、第二の測定子２２ｂの軸心側へのスライドに伴って、テーパ部品２１が上方に摺動するように構成している。このため、測定装置１０を軸心回りに回転させて管状部Ｗｔの内径を測定した場合に、内径が小さくなっても、第二の測定子２２ｂが軸心側に移動してテーパ部品２１を押し上げることにより、測定が可能となるのである。つまり、管状部Ｗｔの内径を、測定装置１０を軸心回りに回転させて測定することができ、ワークＷにおける管状部Ｗｔの内径の全周を測定することが可能となるのである。
【００３７】
このように、本実施形態に係る測定装置１０は、ワークＷの種類が異なっても広い測定範囲でその内径を測定することができるとともに、測定装置１０を回転させてワークＷの内径の全周を測定することが可能となるのである。
【００３８】
また、本実施形態に係る測定装置１０において、テーパ部品２１の第一テーパ角ａ１及び第二テーパ角ａ２は、図３（ｂ）に示す如く、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂの、装置本体１１の軸心方向と直交する方向へのスライド量の和（図３（ｂ）中の矢印Ｄｈ１と矢印Ｄｈ２との長さの和）と、テーパ部品２１の、装置本体１１の軸心方向への移動量（図３（ｂ）中の矢印Ｄｖの長さ）と、が等しくなる角度に形成されている。
【００３９】
このように構成することにより、管状部Ｗｔの内径変化量と、指示器１７で指示される値の変化量とを一致させることができる。つまり、指示器１７で指示する値は、テーパ部品２１の上下方向への摺動量に対応する値（テーパ部品２１の上下位置）であるため、テーパ部品２１の上下方向への摺動量を第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂにおけるスライド量の和と一致させることにより、管状部Ｗｔの内径変化量と一致した値を指示器１７で指示することが可能となるのである。
【００４０】
なお、本実施形態における第二テーパ角ａ２は、上記の如く第二の測定子２２ｂの軸心側へのスライドに伴ってテーパ部品２１を軸心方向に摺動可能な程度の大きさに形成されていれば良く、その大きさは限定されるものではない。但し、上記のように第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂにおけるスライド量の和と、テーパ部品２１の摺動量と、を等しく構成しようとした場合は、第二テーパ角ａ２の大きさに伴って第一テーパ角ａ１の大きさが定められることになる。
【００４１】
また、本実施形態に係る測定装置１０においては、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂにおけるスライド量の変化に伴って、テーパ部品２１の中心位置が移動するように構成されている。以下、テーパ部品２１の移動について、具体的に図４（ａ）から（ｃ）及び図５（ａ）から（ｃ）を用いて説明する。
【００４２】
図４（ａ）及び図５（ａ）は、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂの外側へのスライド量（テーパ部品２１からの突出量）が小さい場合を示している。この際、第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４は、図４（ａ）に示す如く、テーパ部品２１の各テーパ面２１ａ・２１ｂ・２１ｃ・２１ｃの下側に当接することとなる。この場合のテーパ部品２１の中心位置、即ち、ガイド部２４・２４の中心位置を、位置ＣＳとして記載する。
【００４３】
図４（ｂ）及び図５（ｂ）は、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂの外側へのスライド量が中程度（図４（ａ）及び図５（ａ）の場合よりも大きい）の場合を示している。つまり、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂがそれぞれ、図４（ａ）及び図５（ａ）の状態から長さｈ１・ｈ１ずつ延出した状態を示している。この際、第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４は、図４（ｂ）に示す如く、テーパ部品２１の各テーパ面２１ａ・２１ｂ・２１ｃ・２１ｃの上下方向における中途部（図４（ａ）及び図５（ａ）の場合よりも上方）に当接することとなる。この場合のテーパ部品２１の中心位置、即ち、ガイド部２４・２４の中心位置を、位置ＣＭとして記載する。
【００４４】
図４（ｃ）及び図５（ｃ）は、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂのスライド量が大きい（図４（ｂ）及び図５（ｂ）の場合よりも大きい）場合を示している。つまり、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂがそれぞれ、図４（ｂ）及び図５（ｂ）の状態から長さｈ２・ｈ２ずつ延出した状態を示している。この際、第一の測定子２２ａ、第二の測定子２２ｂ、及び、二個のガイド部２４・２４は、図４（ｃ）に示す如く、テーパ部品２１の各テーパ面２１ａ・２１ｂ・２１ｃ・２１ｃの上側（図４（ｂ）及び図５（ｂ）の場合よりも上方）に当接することとなる。この場合のテーパ部品２１の中心位置、即ち、ガイド部２４・２４の中心位置を、位置ＣＬとして記載する。
【００４５】
図４（ａ）から（ｃ）及び図５（ａ）から（ｃ）に示す如く、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂにおけるスライド量が変化すると、第一テーパ面２１ａ及び第二テーパ面２１ｂにそれぞれ形成された第一テーパ角ａ１及び第二テーパ角ａ２の大きさが異なることから、テーパ部品２１の中心位置が第一の測定子２２ａ又は第二の測定子２２ｂが延出する方向へ移動する。
即ち、図４（ａ）・図５（ａ）における位置ＣＳに対して、図４（ｂ）・図５（ｂ）における位置ＣＭは幅Ｈ１だけ第一の測定子２２ａの側へ移動する。また、図４（ｂ）・図５（ｂ）における位置ＣＭに対して、図４（ｃ）・図５（ｃ）における位置ＣＬは幅Ｈ２だけ第一の測定子２２ａの側へ移動する。つまり、本実施形態においては、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂにおけるテーパ部品２１からのスライド量が増加すると、テーパ部品２１の中心位置が第一の測定子２２ａの側へ移動するように構成されている。換言すれば、テーパ部品２１は、測定対象である管状部Ｗｔの内径が大きくなると、第一テーパ角ａ１と第二テーパ角ａ２との差によって、第一の測定子２２ａの側へ移動するように構成されているのである。
【００４６】
そして、テーパ部品２１に形成されるガイドテーパ面２１ｃ・２１ｃのガイドテーパ角ｂ・ｂは、第一の測定子２２ａ又は第二の測定子２２ｂの側へ移動したテーパ部品２１の位置に関わらず、換言すれば、移動したテーパ部品２１からガイド部２４・２４が延出する方向の管状部Ｗｔの内周面までの距離に応じて、ガイド部２４・２４の先端面と管状部Ｗｔの内周面との距離ｄ（図２を参照）が所定の範囲内となるように形成されている。
【００４７】
即ち、ガイドテーパ角ｂ・ｂは、図５（ａ）から（ｃ）に示す如く、管状部Ｗｔ（Ｗｔ１・Ｗｔ２・Ｗｔ３）の内径の変化に伴って、テーパ部品２１の中心位置ＣＳ・ＣＭ・ＣＬが移動しても、ガイド部２４・２４の先端面と管状部Ｗｔの内周面とが所定の距離ｄ以下（本実施形態では距離ｄ１・ｄ２・ｄ３）のクリアランスを保つように、ガイド部２４・２４をテーパ部品２１から延出する角度に形成されているのである。
【００４８】
本実施形態に係る測定装置１０は上記の如く、テーパ部品２１に形成されるガイドテーパ面２１ｃ・２１ｃのガイドテーパ角ｂ・ｂは、テーパ部品２１が第一テーパ角ａ１と第二テーパ角ａ２との差によって第一の測定子２２ａ又は第二の測定子２２ｂの側へ移動しても、ガイド部２４・２４の先端部と、管状部Ｗｔ（Ｗｔ１・Ｗｔ２・Ｗｔ３）の内周面との間には、図５（ａ）から（ｃ）に示す如く距離ｄ以下（ｄ１・ｄ２・ｄ３）のクリアランスが形成される角度となるように形成されている。
【００４９】
これにより、測定装置１０を回転させながら測定している最中に、管状部Ｗｔの内径の変化により、測定装置１０の軸心が第一の測定子２２ａ又は第二の測定子２２ｂの側へ移動した場合でも、第一の測定子２２ａ及び第二の測定子２２ｂが管状部Ｗｔの直径上からずれることがないため、管状部Ｗｔの内径の測定が継続できるように構成されているのである。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 測定装置
１１ 装置本体
１７ 指示器
２１ テーパ部品
２１ａ 第一テーパ面
２１ｂ 第二テーパ面
２１ｃ ガイドテーパ面
２２ａ 第一の測定子
２２ｂ 第二の測定子
２４ ガイド部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある軸心方向に対して傾斜し、前記軸心を挟んで対向する第一テーパ面及び第二テーパ面と、前記軸心方向に対して傾斜する複数のガイドテーパ面とを有し、前記軸心方向に移動可能に付勢されるテーパ部品と、
前記第一テーパ面および第二テーパ面に対して離間せずに摺動可能に組付けられ、前記第一テーパ面および第二テーパ面のそれぞれから、前記軸心に対する直交方向の外側へ向けて突出し、前記軸心に対する直交方向へスライド可能な第一の測定子及び第二の測定子と、
前記各ガイドテーパ面に対して離間せずに摺動可能に組付けられ、前記各ガイドテーパ面から前記軸心に対する直交方向の外側へ向けて突出し、前記軸心に対する直交方向へスライド可能な複数のガイド部と、
前記テーパ部品の前記軸心方向への移動量に対応する値を指示する指示器と、を備え、
前記第一テーパ面の前記軸心方向に対する傾斜角である第一テーパ角、前記第二テーパ面の前記軸心方向に対する傾斜角である第二テーパ角、及び前記ガイドテーパ面の前記軸心方向に対する傾斜角であるガイドテーパ角は、それぞれ鋭角に構成され、
前記第一テーパ角は、前記第二テーパ角よりも小さく形成され、
前記ガイドテーパ角は、第一テーパ角よりも大きく、かつ第二テーパ角よりも小さく形成され、
前記第一の測定子、第二の測定子、及び、ガイド部は、
前記軸心方向における位置が同一となるように配置されるとともに、
前記テーパ部品が軸心方向へ付勢されることにより、前記第一テーパ面、第二テーパ面、およびガイドテーパ面を介して、前記軸心方向と直交する方向の外側に付勢され、
前記テーパ部品は、第二の測定子の軸心側へのスライドに伴って、付勢方向と反対の方向に移動可能に構成され、
前記第一の測定子、第二の測定子、及び、ガイド部が組付けられたテーパ部品を管状部に挿入して、前記第一の測定子及び第二の測定子におけるそれぞれの先端部を管状部の内周面に当接させ、前記テーパ部品の前記軸心方向への移動量に対応する値を前記指示器で指示することにより、管状部の内径寸法を測定する、
ことを特徴とする、測定装置。
【請求項２】
前記第一テーパ角及び第二テーパ角は、前記第一の測定子及び第二の測定子の、前記軸心方向と直交する方向へのスライド量の和と、前記テーパ部品の、前記軸心方向への移動量と、が等しくなる角度に形成される、
ことを特徴とする、請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記テーパ部品は、測定対象となる管状部の内径が変化すると、前記第一テーパ角と第二テーパ角との差によって、前記第一の測定子又は第二の測定子の側へ移動するように構成され、
前記ガイドテーパ角は、前記第一の測定子又は第二の測定子の側へ移動した前記テーパ部品の位置に関わらず、ガイド部の先端面と管状部の内周面との距離が所定の範囲内となるように形成される、
ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の測定装置。
【請求項１】
ある軸心方向に対して傾斜し、前記軸心を挟んで対向する第一テーパ面及び第二テーパ面と、前記軸心方向に対して傾斜する複数のガイドテーパ面とを有し、前記軸心方向に移動可能に付勢されるテーパ部品と、
前記第一テーパ面および第二テーパ面に対して離間せずに摺動可能に組付けられ、前記第一テーパ面および第二テーパ面のそれぞれから、前記軸心に対する直交方向の外側へ向けて突出し、前記軸心に対する直交方向へスライド可能な第一の測定子及び第二の測定子と、
前記各ガイドテーパ面に対して離間せずに摺動可能に組付けられ、前記各ガイドテーパ面から前記軸心に対する直交方向の外側へ向けて突出し、前記軸心に対する直交方向へスライド可能な複数のガイド部と、
前記テーパ部品の前記軸心方向への移動量に対応する値を指示する指示器と、を備え、
前記第一テーパ面の前記軸心方向に対する傾斜角である第一テーパ角、前記第二テーパ面の前記軸心方向に対する傾斜角である第二テーパ角、及び前記ガイドテーパ面の前記軸心方向に対する傾斜角であるガイドテーパ角は、それぞれ鋭角に構成され、
前記第一テーパ角は、前記第二テーパ角よりも小さく形成され、
前記ガイドテーパ角は、第一テーパ角よりも大きく、かつ第二テーパ角よりも小さく形成され、
前記第一の測定子、第二の測定子、及び、ガイド部は、
前記軸心方向における位置が同一となるように配置されるとともに、
前記テーパ部品が軸心方向へ付勢されることにより、前記第一テーパ面、第二テーパ面、およびガイドテーパ面を介して、前記軸心方向と直交する方向の外側に付勢され、
前記テーパ部品は、第二の測定子の軸心側へのスライドに伴って、付勢方向と反対の方向に移動可能に構成され、
前記第一の測定子、第二の測定子、及び、ガイド部が組付けられたテーパ部品を管状部に挿入して、前記第一の測定子及び第二の測定子におけるそれぞれの先端部を管状部の内周面に当接させ、前記テーパ部品の前記軸心方向への移動量に対応する値を前記指示器で指示することにより、管状部の内径寸法を測定する、
ことを特徴とする、測定装置。
【請求項２】
前記第一テーパ角及び第二テーパ角は、前記第一の測定子及び第二の測定子の、前記軸心方向と直交する方向へのスライド量の和と、前記テーパ部品の、前記軸心方向への移動量と、が等しくなる角度に形成される、
ことを特徴とする、請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記テーパ部品は、測定対象となる管状部の内径が変化すると、前記第一テーパ角と第二テーパ角との差によって、前記第一の測定子又は第二の測定子の側へ移動するように構成され、
前記ガイドテーパ角は、前記第一の測定子又は第二の測定子の側へ移動した前記テーパ部品の位置に関わらず、ガイド部の先端面と管状部の内周面との距離が所定の範囲内となるように形成される、
ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１２７８２６（Ｐ２０１２−１２７８２６Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７９９４３（Ｐ２０１０−２７９９４３）
【出願日】平成２２年１２月１５日（２０１０．１２．１５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１５日（２０１０．１２．１５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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