面間測定器

【課題】相対する２面の面間距離を測定するにあたり、面間測定器の倒れを防止することを課題とする。
【解決手段】スピンドル３０と、前記スピンドル３０を直線移動可能に支持するホルダ２０と、前記スピンドル３０の先端に取り付けられた可動側測定子８０と、前記ホルダ２０に取り付けられた固定側測定子６０とを備え、前記両測定子６０、８０を相対する２面に垂直に当てて前記２面の面間距離を計測する面間測定器１０であって、前記可動側測定子８０は、相対する２面の一方側の面に当接可能である一方、前記固定側測定子６０は、前記可動側測定子８０の両側に位置して一対の接触部７３、７５を有し、相対する２面の他方側の面に前記一対の接触部７３、７５により２箇所で当接可能であることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対する２面の面間距離を測定する面間測定器に関する。
【背景技術】
【０００２】
相対する２面の面間距離を計測する計測器の一例に、下記特許文献１に開示されるようなノギスがある。ノギスは周知のように、内側ジョー（くちばしとも言う）を測定対象となる２面間に差し込んだ後、垂直に当てて面間距離を測定するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１８５９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、測定対象の周囲に干渉物があるなど使用状況によっては、ノギスの内側ジョーを２面間に差し込んで垂直に当てる作業を窮屈な姿勢でやらざるを得ないから、ノギスに倒れが生じて、面間距離を正確に測定することが難しい場合があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、相対する２面の面間距離を正確に測定することが可能な面間測定器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】
【０００５】
本発明は、スピンドルと、前記スピンドルを直線移動可能に支持するホルダと、前記スピンドルの先端に取り付けられた可動側測定子と、前記ホルダに取り付けられた固定側測定子とを備え、前記両測定子を相対する２面に垂直に当てて前記２面の面間距離を計測する面間測定器であって、前記可動側測定子は、相対する２面の一方側の面に当接可能である一方、前記固定側測定子は、前記可動側測定子の両側に位置する一対の接触部を有し、相対する２面の他方側の面に前記一対の接触部により２箇所で当接可能であるところに特徴を有する。
【０００６】
本発明の面間測定器は、相対する２面間に両測定子を差し込んでセットしたときに、相対する２面に対して両測定子が３箇所で当接する。従って、セット後、面間測定器が倒れ難くなる。以上のことから、相対する２面の面間距離を正確に測定することが可能となる。
【０００７】
この発明の実施態様として、以下の構成とすることが好ましい。
・前記固定側測定子は、前記スピンドルを挿通させる挿通孔と、この挿通孔に連続して形成され前記可動側測定子を一定のクリアランスをもって嵌合させる逃がし溝と、前記逃がし溝の両側に位置して形成された前記一対の接触部と、を備えてなる。このような構成としておけば、可動側測定子の周囲を、固定側測定子が囲む構成となるので、可動側測定子を含む可動側の機構に故障が起き難くなる。
【０００８】
・前記接触部のうち、前記他方側の面に相対する相対面を平面加工しておく。このようにしておけば、接触部が他方側の面に面当りするので、座りが安定し、面間測定器が一層倒れ難くなる。
【０００９】
・前記スピンドルを前記ホルダに引き込む方向に付勢する付勢手段を備える。このような構成としておけば、付勢力が可動側測定子を測定対象の面に押し付けるように働くから、面間測定器が一層倒れ難くなる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、面間測定器が倒れ難くなり、相対する２面の面間距離を正確に計測できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１における面間測定器の斜視図
【図２】面間測定器の斜視図（一部を切り欠いた図）
【図３】面間測定器の正面図
【図４】面間測定器の断面図（スピンドルの下側停止位置を示す）
【図５】面間測定器の断面図（スピンドルの上側停止位置を示す）
【図６】面間測定器の下面図
【図７】面間測定器の背面図
【図８】配管の接続構造を示す図
【図９】フランジ間に、面間測定器の測定子を差し込んだ状態を示す図
【図１０】同じく、フランジ間に、面間測定器の測定子を差し込んだ状態を示す図
【図１１】図９のＡ部を拡大した図
【図１２】面間測定器のセット完了状態（両測定子が各フランジに垂直に当接した状態）を示す図
【図１３】フランジに対する両測定子の当り方を示す図
【図１４】実施形態２に適用された面間測定器の斜視図(一部を切り欠いて示す）
【図１５】フランジに対する両測定子の当り方を示す図
【図１６】フランジの下面に突起が当接した状態を示す図
【図１７】実施形態３に適用された面間測定器の断面図
【図１８】変形例（他の実施形態）を示す図
【図１９】変形例（他の実施形態）を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１３によって説明する。面間測定器１０は、図１に示すように、ホルダ２０と、スピンドル３０と、計測部４０と、コイルスプリング５０と、固定側測定子６０と、可動側測定子８０を主体に構成されている。尚、以下の説明では、前後方向を図２の向きに定めて説明を行うものとする。
【００１３】
ホルダ２０は金属製であって、概ね箱型をしている。このホルダ２０には、一方向に長い棒状のスピンドル３０が取り付けられている。図２に示すように、スピンドル３０はホルダ２０の上下両面壁に形成された軸受け部２１、２３を貫通しており、軸方向（図１の上下方向）に滑らかに直線往復移動（摺動）するようになっている。
【００１４】
スピンドル３０の上端部には、スピンドル３０の径より大径の鍔部３１が設けられると共に、鍔部３１の下方に位置してコイルスプリング５０が取り付けられている。このコイルスプリング５０は、スピンドル３０を引き込み（図１の上方向）に付勢するようになっている。尚、引き込み方向とは、スピンドル３０の先端（下端部）をホルダ２０内に引き込む方向という意味である。
【００１５】
また、図１、図２には、省略してあるが、スピンドル３０の上端部には、図７にて示すようにキャップ３３が被されるようになっており、スピンドルカバー３４と共にコイルスプリング５０を取り囲んで、露出させない構成となっている。
【００１６】
上記スピンドル３０の外周部には、図２に示すように、ホルダ２０内に位置して、検出ヘッド３５が固定されている。一方、ホルダ２０内には、スピンドル３０の軸線Ｌと平行にスケールベース２５が取り付けられている。これら検出ヘッド３５とスケールベース２５は計測部４０を構成しており、スピンドル３０の移動量を計測する機能を担っている。
【００１７】
また、スピンドル３０の外周部には、図４、図５に示すように、ホルダ２０内に位置して、下部ストッパ３６と、上部ストッパ３７が取り付けられている。これら両ストッパ３６、３７は、スピンドル３０のストローク規制を行うものである。すなわち、スピンドル３０を突出方向（図４中の下方向）に変位させると、図４に示す下側停止位置にて、下部ストッパ３６がホルダ２０の下面壁に当接して、スピンドル３０の突出方向への移動が規制されるようになっている。一方、スピンドル３０を引き込み方向（図５中の上方向）に変位させると、図５に示す上側停止位置にて、上部ストッパ３７がホルダ２０の上面壁に当接することで、スピンドルの引き込み方向への移動が規制される構成となっている。
【００１８】
次に、固定側測定子６０について説明する。固定側測定子６０は金属鋼材を削り出して形成したものであり、全体としては、スピンドル３０の軸方向に長い直方体形状をしている。
【００１９】
固定側測定子６０には接触部７３、７５が左右一対設けられている。両接触部７３、７５は、断面正方形の柱状をしており、固定側測定子６０の前面下部から、前方に向かって水平かつ平行に延びている。これら左右一対の接触部７３、７５の下面７３Ａ、７５Ａを含む固定側測定子６０の下面６３は、平面加工してあり、全体が平らな平滑面となっている。
【００２０】
尚、固定側測定子６０の下面（接触部７３、７５の下面７３Ａ、７５Ａを含む）６３は、上述したスピンドル３０の軸線Ｌに対して直交する関係となっている。また、接触部７３、７５の下面７３Ａ、７５Ａが、本発明の「相対面」に相当している。
【００２１】
また、固定側測定子６０の前面壁６１も平らな平滑面となっている。前面壁６１は垂直に切り立っており、下面６３に直交する設定となっている。このような設定にしているのは、前面壁６１を、測定対象に対する当て面（位置決め面）として使用するからである。
【００２２】
上記固定側測定子６０には、図２に示すように挿通孔６７とそれに連続して逃がし溝６５が形成されている。挿通孔６７は固定側測定子６０の上面壁を貫通しており、内部にスピンドル３０が一定のクリアランスをもって挿通される構成となっている。そして、挿通孔６７の上部には、ホルダ２０に形成された軸受け部２３が隙間なく嵌合する構成となっている。本実施形態では、ホルダ２０の軸受け部２３、固定側測定子６０の双方に螺子孔が形成してあり、図１に示すように螺子９３にて螺子締めすることで、固定側測定子６０がホルダ２０に固定される構成となっている。
【００２３】
逃がし溝６５は、図１に示すように固定側測定子６０の中央下寄りの位置から下向きに延びており、固定側測定子６０の下面６３を切り抜けている。係る逃がし溝６５は、溝の全高に亘って一定の溝幅ｄとなっており（図６参照）、次に説明する可動側測定子８０が一定のクリアランスをもって嵌合する構成となっている。尚、この逃がし溝６５と両接触部７３、７５の位置関係は、図１に示す通りであり、両接触部７３、７５の丁度中間に、逃がし溝６５が形成されている。
【００２４】
可動側測定子８０は金属鋼材を削り出して形成したものであり、水平方向に延設される横長なブロック形状をしている。この可動側測定子８０の上面８１は、全体が平坦な平滑面となっている。また、可動側測定子８０の下面側には段差が付けてあり、基端部８３は厚肉になっている。
【００２５】
係る可動側測定子８０は、図２に示すように逃がし溝６５に、一定のクリアランスをもって嵌合可能な大きさとなっており、先端を前方に向けた状態で、スピンドル３０の下端部に螺子８７によって固定されている。尚、螺子止めした状態では、図１、図２に示すように、可動側測定子８０の先端部は、固定側測定子６０の前面壁６１から前方に突出して、２つの接触部７３、７５間に丁度収まるようになっている。
【００２６】
そして、スピンドル３０を上下させると、これと一体的に可動側測定子８０が上下移動する。これにより、図５に示すように、可動側測定子８０の上面８１と固定側測定子６０の下面（接触部７３、７５の下面７３Ａ、７５Ａ）６３との間の距離Ｈが変化し、その変化量が計測部４０にて検出される。
【００２７】
以上のことから、可動側測定子８０の先端部と、固定側測定子６０の接触部７３、７５を、測定対象の２面間に差し込んだ後、それらを２面に垂直に当ててやることで、２面の面間距離を計測することができる（図１２参照）。そして、図７に示すように、ホルダ２０の裏面にはデジタル式の表示部９０が設けられており、そこに計測結果が表示される構成となっている。
【００２８】
次に、上記面間測定器１０を用いた計測例を、図８から図１２を参照して説明する。図８に示す符号１００はガスタービン（図略）の燃焼室に固定された燃焼室側配管、図８に示す符号１１０は燃料を供給するための燃料配管（フレキシブル配管）である。これら両燃料配管１００、１１０はいわゆるフランジ継ぎ手により接続されており、両配管１００、１１０を通って燃料が燃焼室に供給される構成となっている。
【００２９】
周知のように、フランジ継ぎ手は、相対する一対のフランジ１０５、１１５間にガスケット１２０を介挿した状態で、両フランジ１０５、１１５をボルト締めして配管接続するものである。そして、ガスケット１２０は両フランジ１０５、１１５によって両側から押し潰された状態で使用されて気密性を保つから、ガスケット１２０の交換作業を行ったときには、フランジ間距離（本発明の「面間距離」の一例）Ｄを計測して、ガスケット１２０が予定通りの寸法になっているかどうか確認する必要があり、この確認作業を面間測定器１０にて行うこととしている。
【００３０】
さて、図８に示すフランジ間距離Ｄを測定するには、まず、スピンドル３０の上端を下方に押して、可動側測定子８０をいくらか下げておく(図１参照)。そして、可動側測定子８０を下げた状態に保ちながら（スピンドル３０の上端を押しながら）、面間測定器１０をフランジ１０５、１１５に近づけて行き、図９、図１０に示すように、可動側測定子８０の先端部と固定側測定子６０の両接触部７３、７５をフランジ１０５、１１５間の隙間に差し込む。
【００３１】
その後、面間測定器１０の全体をいくらか下げて、固定側測定子６０の下面６３をフランジ１１５の上面１１５Ａに押し当ててやれば、フランジ１１５の上面１１５Ａに対して固定側測定子６０の両接触部７３、７５がそれぞれ面当りして、面間測定器１０はフランジ１１５の上面１１５Ａに対してスピンドル３０の軸線Ｌが直交する直交姿勢となる。尚、面間測定器１０が直交姿勢になるのは、固定側測定子６０の下面６３がスピンドル３０の軸線Ｌに対して直交する関係にあるからである。
【００３２】
あとは、スピンドル３０を押さえた手を離してやれば、コイルスプリング５０の作用により、スピンドル３０がホルダ２０側に引き込まれる。これにより、可動側測定子８０はフランジ１０５に接近してゆき、やがてフランジ１０５の下面１０５Ａに可動側測定子８０の上面８１が面当りする。
【００３３】
これにて、固定側測定子６０の両接触部７３、７５がフランジ１１５の上面１１５Ａに垂直に当り、可動側測定子８０がフランジ１０５の下面１０５Ａに垂直に当たった状態となり、フランジ間に対する測定子６０、８０のセット作業が完了する。
【００３４】
従って、あとは、表示部９０に表示された計測値、すなわち面間距離Ｄを読み取ればよく、これにて、面間距離Ｄの計測は完了する。そして、計測が完了したら、スピンドル３０の上端を押して、可動側測定子８０を下げてやれば、フランジ間から面間測定器１０の両測定子６０、８０を簡単に外すことが出来る。
【００３５】
次に、面間測定器１０の効果説明を行う。本面間測定器１０では、フランジ間に両測定子６０、８０をセットしたときに、両フランジ１０５、１１５に対して両測定子６０、８０が３箇所で当接する。図１３を参照して具体的に説明すると、下側のフランジ１１５の上面１１５Ａに対して固定側測定子６０の２つの接触部７３、７５が当り、上側のフランジ１０５の下面１０５Ａに対して可動側測定子８０が当たる。
【００３６】
そして、可動側測定子８０は、固定側測定子６０の両接触部７３、７５の間にあるため、フランジ１０５、１１５に対する各当接箇所の中心同士を結ぶと、図１３に示すような三角形状になる。このように、当接箇所を結ぶラインが３角形状をしていれば、面間測定器１０が横方向（図１３の左右方向）に傾こうとしても、３つの当接箇所が突っ張るから、面間測定器１０が横方向に倒れることはない。
【００３７】
また、図１２に示すように、固定側測定子６０の両接触部７３、７５、可動側測定子８０は、いずれもフランジ１０５、１１５の各面に対して、前後方向（差し込み方向）において、一定長Ｆに亘って接触する構成となっているので、面間測定器１０が前後方向に倒れることもない。従って、フランジ間に測定子６０、８０を一度セットすれば、面間測定器１０は前後方向、横方向のいずれの方向へも倒れることがなく、スピンドル３０の軸線Ｌがフランジ面に直交する直交姿勢を維持する。従って、面間距離Ｄを高精度に計測することが可能となる。
【００３８】
また、固定側測定子６０の両接触部７３、７５の下面７３Ａ、７５Ａは平滑面となっていて、フランジ１１５の上面１１５Ａに面接触する構成となっている。そのため、座りがよく、この点も、面間測定器１０の倒れを規制する上で効果的である。
【００３９】
また、本実施形態では、コイルスプリング５０によって、スピンドル３０を引き込み方向に付勢する構成となっている。そのため、可動側測定子８０には、これをフランジ１０５の下面１０５Ａに押し当てる力が常に働いた状態となる。このような設定にしておけば、例えば、フランジ間に測定子６０、８０を一度セットしてやれば、その後、面間測定器１０から手を離しても、面間測定器１０は、セットされた状態を維持する。従って、表示部９０に表示された計測値を読み取る間中、面間測定器１０を手で押さえておく必要がなく使い勝っ手がよい。また、この付勢力は、面間測定器１０の倒れを防止するようにも作用するので、この点も効果的である。
【００４０】
また、本実施形態では、固定側測定子６０の前面壁６１は測定対象に対する当て面となっており、図１０、図１２に示すように、前面壁６１をフランジ１０５の周壁に当てることで、フランジ１０５、１１５に対して面間測定器１０を前後方向について位置決めできる。そのようにしておけば、フランジ１０５、１１５間に対する両測定子６０、８０の差し込みが浅くなるといったセット作業ミスがなくなるので、面間距離Ｄを一層正確に計測することが可能となる。また、このものでは、可動側測定子８０の周囲を、固定側測定子６０が囲んだ構成となっている。そのため、可動側測定子８０を含む可動側の機構に故障が起き難くなる。
【００４１】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を説明する。実施形態２の面間測定器２００は、可動側測定子８０の上面８１に半球状の突起１３０を追加しており、可動側測定子８０をフランジ１０５の下面１０５Ａに対して点当りさせる設定としてある（図１４、図１５参照）。このようにしておけば、例えば、フランジ１０５の下面１０５Ａに、面の傾きが多少あったとしても、図１６に示すように、フランジ面に対して突起１３０の頂部が当たる構成となり、フランジ面の傾きの有無により、可動側測定子８０の当り方が変わることがない。そのため、常に、同じ点での測定が可能となり、面間距離Ｄを正確に計測することが可能となる。
【００４２】
尚、実施形態２の面間測定器２００は、実施形態１の面間測定器１０に対して、上記した突起１３０を追加した点のみ相違しており、他の部品については面間測定器１０と同一である。そのため、図中には、実施形態１と同一符号を付し、これら部品の説明は割愛する。
【００４３】
＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を説明する。実施形態３の面間測定器３００は、図１７に示すように、ホルダ２０の軸受け部２３と固定側測定子６０の挿通孔６７の孔壁との間に、転がり軸受け１５０を設けている。また、この実施形態では、可動側測定子３８０の基端部３８３に形成した挿通孔（螺子８７を挿通させる挿通孔）にカラー３９０を内挿させており、螺子８７の締め込み力をカラー３９０で受ける構造となっている。このような構成であれば、固定側測定子６０、可動側測定子３８０に対して、スピンドル３０を軸周りに回転させることが可能になり、それを行うことで表示部９０の向きを変更できる。
【００４４】
尚、実施形態３の面間測定器３００は、実施形態１の面間測定器１０に対して、転がり軸受け１５０を追加した点、スピンドル３０に対する可動側測定子３８０の連結構造が相違しており、他の部品については面間測定器１０と同一である。そのため、図中には、実施形態１と同一符号を付し、これら部品の説明は割愛する。
【００４５】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００４６】
（１）実施形態１〜３では、面間測定器１０、２００、３００として、いわゆるデジタル方式（スピンドルの移動量を電気的に検出して計測値をデジタル表示する方式）のものを例示したが、面間測定器をアナログ方式（スピンドルの移動量を、歯車機構などを使用して機械的に検出して、計測値を指針の回転により表示する方式）とすることも無論可能である。尚、歯車機構の一例としては、例えば、特開２００３−３４４００４号公報に示すものがある。
【００４７】
（２）実施形態１〜３では、固定側測定子６０に設けた接触部７３、７５の下面７３Ａ、７５Ａをいずれも平面にして、フランジ１１５の上面１１５Ａに対して２つの接触部７３、７５を面当りさせる例を示した。接触部７３、７５は、フランジ１１５の上面に対して２箇所で面当たり、又は２箇所で線当たりするものであればよく、例えば、図１８のＧ部に示すように、接触部７３、７５の断面形状を３角形にしておき、フランジ１１５の上面に対して線当りさせる構成としてもよい。尚、固定側測定子の接触部７３、７５の断面形状は三角形状の他、円形状にする事も可能である（図１９参照）。また、固定側測定子の各接触部７３、７５に加えて、可動側測定子８０についても、断面形状を円形状にすることが可能である。
【００４８】
（３）実施形態１〜３では、スピンドル３０を引いて使用する例（スピンドル３０を引いて可動側測定子８０をフランジ面に押し当てる例）を説明したが、スピンドル３０を押し出して使用することも可能である。尚、この場合には、接触部７３、７５の上面、可動側測定子８０の下面がそれぞれフランジ面に面当りする構成となる。
【符号の説明】
【００４９】
１０、２００、３００…面間測定器
２０…ホルダ
３０…スピンドル
５０…コイルスプリング
６０…固定側測定子
６５…逃がし溝
６７…挿通孔
７３…接触部
７５…接触部
８０、３８０…可動側測定子

【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドルと、
前記スピンドルを直線移動可能に支持するホルダと、
前記スピンドルの先端に取り付けられた可動側測定子と、
前記ホルダに取り付けられた固定側測定子とを備え、前記両測定子を相対する２面に垂直に当てて前記２面の面間距離を計測する面間測定器であって、
前記可動側測定子は、相対する２面の一方側の面に当接可能である一方、
前記固定側測定子は、前記可動側測定子の両側に位置する一対の接触部を有し、相対する２面の他方側の面に前記一対の接触部により２箇所で当接可能であることを特徴とする面間測定器。
【請求項２】
前記固定側測定子は、前記スピンドルを挿通させる挿通孔と、この挿通孔に連続して形成され前記可動側測定子を一定のクリアランスをもって嵌合させる逃がし溝と、前記逃がし溝の両側に位置して形成された前記一対の接触部と、を備えてなることを特徴とする請求項１に記載の面間測定器。
【請求項３】
前記接触部のうち、前記他方側の面に相対する相対面は平面であり、前記他方側の面に対して面当りする構成となっていることを特徴とする請求項２に記載の面間測定器。
【請求項４】
前記スピンドルを前記ホルダに引き込む方向に付勢する付勢手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の面間測定器。

【図１】