(57)【要約】【課題】複数の筒状体に対して効率的に表面粗さの測定を行うことが可能な筒状体の表面粗さ測定装置を提供する。【解決手段】測定対象となる複数の筒状体（ワーク）１１を互いに密着した状態で二つの治具分割体１３で挟持し、その両端側にテーパー面１４ｂを有する突出部１４ｃを備えた中間部材１４を装着したうえで、テーパー面を有する開口部１６ｂを備えた円形平板状の連結部材１６を突出部１４ｃに嵌合させて二つの治具分割体１３を一体化させる。測定時には、複数のワーク１１を保持したワーク保持治具１２を治具台座１７上に位置決め固定したうえで、連結部材１６の開口部１６ｂを通してワーク１１の内周面に測定子２１ａの先端を接触させ、その状態で測定子２１ａをワーク１１の厚み方向へ進退させてワーク１１内周面の表面粗さを測定する。この構成では、一回の測定動作で複数のワーク１１に対して連続的に測定が行えるため、測定効率が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物である複数の筒状体を挟持する少なくとも二つの分割体を備えたワーク保持治具と、当該ワーク保持治具を位置決め保持する治具台座と、前記筒状体の表面粗さを測定する測定手段とを有することを特徴とする筒状体の表面粗さ測定装置。
【請求項２】
前記ワーク保持治具が備えた複数の分割体の両端部には、外周部にテーパー面を有する突出部を備えた中間部材が装着されると共に、当該中間部材の突出部には、内周部にテーパー面を有する開口部を備えた連結部材が嵌合され、前記複数の分割体が一体化されることを特徴とする請求項１に記載の筒状体の表面粗さ測定装置。
【請求項３】
前記連結部材には位置決めピンが設けられ、当該位置決めピンが前記治具台座に設けられた位置決め穴に嵌合することで前記連結部材が前記治具台座に位置決め固定され、前記位置決め穴に嵌合される前記位置決めピンを入れ替えることで前記ワーク保持治具の保持角度を段階的に変更することが可能であることを特徴とする請求項１、又は２に記載の筒状体の表面粗さ測定装置。
【請求項４】
前記ワーク保持治具は円筒状を成し、前記治具台座に形成された断面Ｖ字状の傾斜部に保持されることを特徴とする請求項３に記載の筒状体の表面粗さ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒状を成すワークの表面粗さを測定する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、筒状乃至は柱状を成す各種ワークの表面粗さを測定し、その測定結果を基に真円度等のワークの成形状態を知るための表面粗さ測定装置が知られている。（例えば、特許文献１、２、３参照）
【０００３】
図５は、従来技術による筒状体の表面粗さ測定装置を模式的に示す図である。ここに示す表面粗さ測定装置においては、被測定物である円筒状のワーク１を載置するための回転テーブル２が台座３上に設置され、一方では、ワーク１の表面粗さを測定するための測定子４を保持した可動部５が、台座３上に立設されたコラム６に上下動可能に保持されている。
【０００４】
ワーク１の表面粗さを測定する際には、ワーク１を回転テーブル２上に載置位置決めしたうえでワーク１の外周面もしくは内周面（ここでは外周面）に測定子４の先端を接触させ、その状態で回転テーブル２を回転させる。回転テーブル２の回転に伴って測定子４がワーク１の表面状態を読み取り、その結果を基にワーク１の真円度等が算出される。
【特許文献１】特開平５−２３１８０４号公報
【特許文献２】特開平８−１２２０５０号公報
【特許文献３】特開２００６−１２５９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術による筒状体の表面粗さ測定装置は一つのワークを測定対象としており、一回の測定では一つのワークしか測定することができず、複数のワークを処理する場合にはその都度ワークの交換作業が必要となるため、測定効率が悪いという問題があった。
【０００６】
本発明は、以上の問題点に鑑みて成されたものであり、測定効率を向上させた筒状体の表面粗さ測定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】
【０００７】
被測定物である複数の筒状体を挟持する少なくとも二つの分割体を備えたワーク保持治具と、当該ワーク保持治具を位置決め保持する治具台座と、前記筒状体の表面粗さを測定する測定手段とを有する筒状体の表面粗さ測定装置とする。
【０００８】
前記ワーク保持治具が備えた複数の分割体の両端部には、外周部にテーパー面を有する突出部を備えた中間部材が装着されると共に、当該中間部材の突出部には、内周部にテーパー面を有する開口部を備えた連結部材が嵌合され、前記複数の分割体が一体化される筒状体の表面粗さ測定装置とする。
【０００９】
前記連結部材には位置決めピンが設けられ、当該位置決めピンが前記治具台座に設けられた位置決め穴に嵌合することで前記連結部材が前記治具台座に位置決め固定され、前記位置決め穴に嵌合される前記位置決めピンを入れ替えることで前記ワーク保持治具の保持角度を段階的に変更することが可能である筒状体の表面粗さ測定装置とする。
【００１０】
前記ワーク保持治具は円筒状を成し、前記治具台座に形成された断面Ｖ字状の傾斜部に保持される筒状体の表面粗さ測定装置とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明による筒状体の表面粗さ測定装置によれば、被測定物である複数のワークを分割型の保持治具でまとめて保持して一度に測定することができるため、測定効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明による筒状体の表面粗さ測定装置に係るワーク保持治具を示す分解斜視図、図２は、ワーク保持治具を構成する治具分割体の一つに検査対象のワークを組み込んだ状態を示す正面図、側面図、上面図、断面図、及び斜視図である。本発明において、表面粗さの測定対象となる筒状体、即ちここでは円筒体（以下、ワークと称する）１１は、図１に示すワーク保持治具１２が有する半円筒状を成す二つの治具分割体１３の間に複数個（ここでは４つ）まとめて挟持される。治具分割体１３の分割面中央には、ワーク１１の外形に倣った半円状の切欠部１３ａが形成されており、そこに複数のワーク１１が互いに密着した状態で一列に整列される。
【００１３】
ここで、治具分割体１３の分割面中央に形成された半円状の切欠部１３ａの直径は、ワーク１１の外径よりも僅かに（例えば、１０〜２０μｍ程度）大きく設定されており、ワーク１１は二つの治具分割体１３で挟持されるものの強固には締め付けられておらず、ワーク１１にガタが生じない範囲の適度な保持力を以って保持されている。こうすることで、ワーク１１の強度が比較的弱い場合に、治具分割体１３の締結力自体でワーク１１を変形させてしまう虞がなくなる。但し、ワーク１１に変形が生じる虞がない場合には、治具分割体１３で強固に締め付けるようにしても構わない。
【００１４】
治具分割体１３の両端部には、その端面より一段下がった半円状の段差部１３ｂが形成されており、そこに半円状の中間部材１４が嵌め込まれ、これにより、整列した複数のワーク１１の両端側が係止されて整列方向の移動が規制された状態となる。中間部材１４には、裏面側へ突出する連結ピン１５が植設されており、この連結ピン１５が治具分割体１３の段差部１３ｂ底面に設けられた穴部１３ｃに嵌合することで中間部材１４が治具分割体１３に固定される。
【００１５】
中間部材１４の平坦縁中央には、治具分割体１３に形成された半円状の切欠部１３ａよりも小径な半円状の切欠部１４ａが設けられており、そこからワーク１１の貫通穴全体を含む端面の一部が露呈された状態となっている。
【００１６】
また、中間部材１４の表面側には、比較的緩やかなテーパー面１４ｂを有する概ね半円錘状の突出部１４ｃが設けられており、そこに二つの治具分割体１３を互いに組み合わせた状態で円形平板状の連結部材１６が取り付けられる。連結部材１６の中央部には、中間部材１４の突出部１４ｃに対応した形状、即ち突出部１４ｃの外周面（テーパー面１４ｂ）に倣ったテーパー面１６ａを有する円形の開口部１６ｂが設けられており、そこに中間部材１４の突出部１４ｃが押し込み嵌合されることで、二つの治具分割体１３が中間部材１４を介して互いに近接する方向へ締め付けられて一体化される。
【００１７】
このように、二つの治具分割体１３を一体化させる際には、中間部材１４の突出部１４ｃに連結部材１６を押し込むだけでよいため、ワーク１１のワーク保持治具１２への組み込みが簡単に行える。また、連結部材１６は開口部１６ｂのテーパー面１６ａに沿って移動するため、開口部１６ｂの中心軸とワーク１１の中心軸とを容易に求芯することができる。
【００１８】
図３は、ワーク保持治具を治具台座上に設置した状態を示す図で、ワーク保持治具１２の連結部材１６には、ワーク保持治具１２を図３に示すような治具台座１７に位置決めするための位置決めピン１８が植設されている。本実施例において、位置決めピン１８は連結部材１６の中心軸を挟んで互いに対向するように二つ配置され、更にそれらを結ぶ線分と直交するようにもう一対配置されている。
【００１９】
ワーク保持治具１２は、治具台座１７に形成された断面Ｖ字状の傾斜部１７ａに外周面が接する状態で載置され、連結部材１６に植設された位置決めピン１８のうち一つが、治具台座１７の側端部に固定された板状部材１９のＵ字状の位置決め穴（スリット）１９ａに嵌合することで位置決め固定される。
【００２０】
ワーク保持治具１２は、治具台座１７の傾斜部１７ａに載置するだけで自動的に横方向の位置決めがある程度成され、位置決めピン１８が位置決め穴１９ａに嵌合することで精確に位置決め固定された状態となる。
【００２１】
ここで、板状部材１９の位置決め穴１９ａに嵌合される位置決めピン１８を入れ替えることで、治具台座１７に対するワーク保持治具１２の中心軸回りの保持角度を段階的に変えることが可能である。本実施例では四つの位置決めピン１８が正方形の各頂点を成すように配置されており、ワーク保持治具１２を９０°単位で段階的に回転させることができる。尚、位置決めピン１８の数や配置を変えることで、それ以外の角度で回転させることも可能である。このように、ワーク保持治具１２の回転は、位置決めピン１８を入れ替えるだけで容易且つ精確に行える。
【００２２】
図４は、本発明による筒状体の表面粗さ測定装置を模式的に示す正面図、側面図、上面図、及び斜視図である。測定装置の土台となるベース２０の上には、図３に示した治具台座１７がワーク保持治具１２を保持した状態で設置されると共に、ワーク１１の表面粗さを測定するための測定部２１が設置されている。
【００２３】
測定部２１は、ワーク１１の内周面に接触して表面粗さを測定する測定子２１ａと、測定子２１ａをワーク１１の厚み方向へ進退可能に保持する可動部２１ｂと、可動部２１ｂを上下動可能に保持する支持部２１ｃとで構成され、測定子２１ａの先端がワーク１１の内周面に接触した状態でワーク１１の厚み方向へ進退することで、ワーク１１内周面の表面粗さ、即ちワーク１１の厚み方向における表面の微細な凹凸や歪みが測定される。
【００２４】
この時、ワーク保持治具１２には四つのワーク１１が互いに密着した状態で保持されているため、測定子２１ａは一回の測定動作（進退動作）でそれらのワーク１１を端から順に連続的に走査していき、全てのワーク１１に対して測定が行われる。尚、隣接するワーク間の区切りは、測定子２１ａがワーク間を通過する際に生じる表面状態の急激な変化を検出することで認識される。
【００２５】
ワーク１１内周面の別の面を測定する場合には、ワーク保持治具１２を治具台座１７から一旦取り外し、ワーク保持治具１２を中心軸回りに回転させたうえで別の位置決めピン１８を板状部材１９の位置決め穴１９ａに嵌合させて位置決め固定し、その状態で測定子２１ａを進退させて同様の測定動作を繰り返す。
【００２６】
本実施例では、測定子２１ａを進退させてワーク１１内周面の厚み方向の表面粗さを測定しているのみであるが、ワーク保持治具１２を任意の回転機構により中心軸回りに連続的に回転させることで、ワーク１１内周面の周回方向の表面粗さも測定することが可能である。
【００２７】
尚、本発明の表面粗さ測定装置が測定対象とするワークは円筒体に限定されるものではなく、中心部が中抜きされた筒状のワークであれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲では何を対象としても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による筒状体の表面粗さ測定装置に係るワーク保持治具を示す分解斜視図
【図２】ワーク保持治具を構成する治具分割体の一つに検査対象のワークを組み込んだ状態を示す正面図、側面図、上面図、断面図、及び斜視図
【図３】ワーク保持治具を治具台座上に設置した状態を示す図
【図４】本発明による筒状体の表面粗さ測定装置を模式的に示す正面図、側面図、上面図、及び斜視図
【図５】従来技術による筒状体の表面粗さ測定装置を模式的に示す正面図
【符号の説明】
【００２９】
１      ワーク
２      回転テーブル
３      台座
４      測定子
５      可動部
６      コラム
１１    ワーク
１２    ワーク保持治具
１３    治具分割体
１３ａ  切欠部
１３ｂ  段差部
１３ｃ  穴部
１４    中間部材
１４ａ  切欠部
１４ｂ  テーパー面
１４ｃ  突出部
１５    連結ピン
１６    連結部材
１６ａ  テーパー面
１６ｂ  開口部
１７    治具台座
１７ａ  傾斜部
１８    位置決めピン
１９    板状部材
１９ａ  位置決め穴（スリット）
２０    ベース
２１    測定部
２１ａ  測定子
２１ｂ  可動部
２１ｃ  支持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008139230.tif 000006
【図５】
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