(57)【要約】【課題】ワークに形成された構造穴の形成状態を計測する計測機器を該構造穴に挿入して所定の測定位置に位置決めする装置であって、ワークの姿勢を変えることなく、その構造穴の計測を正確かつ安定して行う。【解決手段】シリンダブロック１に形成されたバランサブッシュ穴３の開口端に着脱可能とされたアタッチメント部材７と、その背面側にてバランサブッシュ穴３の中心軸と略平行に配設されたスライドシャフト９に沿って移動可能とされたスライド本体部１２と、このスライド本体部１２に基端部が回動可能に軸支され先端部に面粗度計６が保持されたアーム部材１３と、このアーム部材１３を上下方向に回動させるチルト機構１５と、スライド本体部１２を所定位置で固定して面粗度計６をバランサブッシュ穴３内の所定の測定位置に位置決めする位置決め機構（１６，１７）と、を備えて成るものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに形成された構造穴の形成状態を計測する計測機器を該構造穴に挿入して所定の測定位置に位置決めする装置であって、
上記ワークの構造穴の開口端に着脱可能とされた装着部と、
この装着部の背面側にて上記構造穴の中心軸と略平行に配設されたスライドシャフトに沿って移動可能とされたスライド本体部と、
このスライド本体部に基端部が回動可能に軸支され先端部に上記計測機器が保持されたアーム部材と、
このアーム部材を上下方向に回動させるチルト機構と、
上記スライド本体部を所定位置で固定して上記計測機器をワークの構造穴の内部の測定位置に位置決めする位置決め機構と、
を備えて成ることを特徴とする計測機器の位置決め装置。
【請求項２】
上記装着部は、ワークの構造穴の開口端周辺に形成されたねじ孔に螺合して該装着部を固定するねじ部材を備えたことを特徴とする請求項１記載の計測機器の位置決め装置。
【請求項３】
上記チルト機構は、上記アーム部材の下面側に配設され該アーム部材の先端部を上下方向に回動させるカムと、このカムの回転軸に取付けられた操作レバーとから成ることを特徴とする請求項１記載の計測機器の位置決め装置。
【請求項４】
上記位置決め機構は、上記スライドシャフトと略平行に配設され所定の測定位置と対応する位置に位置決め孔が形成されたストッパガイド部材と、上記スライド本体部に配設されストッパガイド部材の位置決め孔に係止して該スライド本体部を固定させるストッパ部材とから成ることを特徴とする請求項１記載の計測機器の位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両エンジンのシリンダブロック等のワークに形成された構造穴の形成状態を計測する計測機器を該構造穴に挿入して所定の測定位置に位置決めする装置に関し、詳しくは、ワークの姿勢を変えることなく、その構造穴の計測を正確かつ安定して行うことができる計測機器の位置決め装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、図９に示すように、車両エンジンのシリンダブロック１の長手方向には、例えばクランクシャフトが通るクランク穴２や、左右２本のバランサシャフトが通るバランサブッシュ穴３，３などの構造穴が機械加工により形成されており、バランサブッシュ穴３の内側の所定位置にはバランサブッシュ４が嵌合されている。このバランサブッシュ４は、バランサシャフトの磨耗を防ぐ軸受部材となるもので、その内周面がバランサシャフトの外周面と接触するので、内径寸法を正確な大きさにすると共に内周面の表面を滑らかに加工する必要がある。そして、シリンダブロック１の完成状態を検査する検査工程において、バランサブッシュ４の内周面の計測が行われており、従来から、構造穴の内径寸法やその内周面の表面粗度を計測する機器が用いられていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１３８０９５号公報  （第３〜４頁、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図９に示すように、シリンダブロック１を正位に置いた状態では、バランサブッシュ４の嵌合された位置を確認することができないため、上記特許文献１に記載された計測機器を用いてバランサブッシュ４の内周面の計測を行う検査工程においては、図示省略したが、上記シリンダブロック１を上下逆さまに置き直し、シリンダブロック１の底面に形成された構造穴からバランサブッシュ４の嵌合位置を目視で確認し、その位置に面粗度計等の計測機器をセットしてから所定の計測を行わなければならなかった。そのため、シリンダブロック１の検査工程に手間と時間がかかり、作業効率が悪いという問題点があった。また、上記計測機器はバランサブッシュ４の嵌合位置に手作業でセットされていたので、設定位置がばらつくこともあり、バランサブッシュ４などの計測が正確に行われない可能性もあった。
【０００５】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、ワークの姿勢を変えることなく、その構造穴の計測を正確かつ安定して行うことができる計測機器の位置決め装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による計測機器の位置決め装置は、ワークに形成された構造穴の形成状態を計測する計測機器を該構造穴に挿入して所定の測定位置に位置決めする装置であって、上記ワークの構造穴の開口端に着脱可能とされた装着部と、この装着部の背面側にて上記構造穴の中心軸と略平行に配設されたスライドシャフトに沿って移動可能とされたスライド本体部と、このスライド本体部に基端部が回動可能に軸支され先端部に上記計測機器が保持されたアーム部材と、このアーム部材を上下方向に回動させるチルト機構と、上記スライド本体部を所定位置で固定して上記計測機器をワークの構造穴の内部の測定位置に位置決めする位置決め機構と、を備えて成るものである。
【０００７】
このような構成により、装着部をワークの構造穴の開口端に装着し、チルト機構によってアーム部材を上方向に回動して該アーム部材の先端側に保持された計測機器を持ち上げ、この状態でスライド本体部を前方向に移動し、位置決め機構でスライド本体部を所定位置に固定して計測機器をワークの構造穴の内部の測定位置に位置決めし、チルト機構によってアーム部材を下方向に回動して計測機器を下降し、計測機器を構造穴の内周面に接触させる。これにより、ワークの姿勢を変えることなく、その構造穴の計測を正確かつ安定して行うことができる。
【０００８】
また、上記装着部は、ワークの構造穴の開口端周辺に形成されたねじ孔に螺合して該装着部を固定するねじ部材を備えている。これにより、ワークの姿勢を変えることなく、その構造穴の開口端周辺に形成されたねじ孔を利用して装着部を固定状態に装着することができる。
【０００９】
さらに、上記チルト機構は、上記アーム部材の下面側に配設され該アーム部材の先端部を上下方向に回動させるカムと、このカムの回転軸に取付けられた操作レバーとから成るものである。これにより、この操作レバーを操作することによって、カムを回転させてアーム部材に保持された計測機器を上昇又は下降することができる。
【００１０】
そして、上記位置決め機構は、上記スライドシャフトと略平行に配設され所定の測定位置と対応する位置に位置決め孔が形成されたストッパガイド部材と、上記スライド本体部に配設されストッパガイド部材の位置決め孔に係止して該スライド本体部を固定させるストッパ部材とから成るものである。これにより、ストッパガイド部材の位置決め孔にストッパ部材が係止することによって、スライド本体部が所定位置で固定されて動かなくなり、計測機器をワークの構造穴の内部の測定位置に正確に位置決めすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明による計測機器の位置決め装置の実施の形態を示す平面図であり、ワークとしてのシリンダブロック１に形成されたバランサブッシュ穴３（図９参照）の開口端に装着された状態を示す。また、図２は図１の正面図を示し、図３は図１の右側面図を示す。この計測機器の位置決め装置５は、例えばシリンダブロック１のバランサブッシュ穴３に嵌合されたバランサブッシュ４ａ，４ｂの内径寸法又はその内周面の表面粗度を計測する面粗度計６を、バランサブッシュ穴３に挿入して所定の測定位置に位置決めする装置であって、アタッチメント部材７と、スライド本体部１２と、アーム部材１３と、偏心カム１４と、操作レバー１５と、ストッパガイド部材１６と、ストッパ部材１７とを備えて成る。
【００１２】
図１に示すように、シリンダブロック１の一端面には、アタッチメント部材７が装着されている。このアタッチメント部材７は、シリンダブロック１のバランサブッシュ穴３の開口端に着脱可能とされた装着部となるもので、図４に示すように、バランサブッシュ穴３の内径と略同じ大きさの開口部が形成された環状形状を有し、その前面側にて開口部の周縁部にはバランサブッシュ穴３に嵌め込み可能な環状の突起部７ａが取付けられている。また、アタッチメント部材７の所定の４箇所には、後述するスライドシャフト９を取付けする取付け孔７ｂが穿設されている。
【００１３】
このアタッチメント部材７の背面側の上部には、図５に示すように、ねじ部材８が配設されている。このねじ部材８は、シリンダブロック１のバランサブッシュ穴３の上部に形成されたねじ孔１８（図９参照）に螺合してアタッチメント部材７を固定状態とするもので、図４に示すように、アタッチメント部材７の前面側にはその先端部にねじ溝が刻まれた回転軸８ａが延びており、図５に示すように、アタッチメント部材７の背面側には回転軸８ａを回すノブ８ｂが配設されている。
【００１４】
また、アタッチメント部材７の背面側にて各取付け孔７ｂには、図１及び図２に示すように、４本のスライドシャフト９が取付けられている。この４本のスライドシャフト９は、後述するスライド本体部１２を前後方向に滑らせる棒状体であって、それぞれがバランサブッシュ穴３の中心軸と略平行に配設されており、その後端部がエンドプレート１０で固定されている。このエンドプレート１０の背面には、ハンドル部材１１が取付けられている。このハンドル部材１１は、計測機器の位置決め装置５を取り扱うときに手で持つ部分となるもので、図２に示すように、把手部１１ａがスライド本体部１２の上方に位置するように取付けられている。
【００１５】
また、上記４本のスライドシャフト９にはスライド本体部１２が取付けられている。このスライド本体部１２は、アタッチメント部材７とエンドプレート１０の間をスライドシャフト９に沿って移動するもので、剛性が高く、かつ高精度の加工ができるアルミニウム軽合金などの材質でできており、図６に示すように、その断面の上下左右の四箇所にスライドシャフト９を通す貫通孔１２ａが形成されている。また、スライド本体部１２の下部側の略中央部には、後述するアーム部材１３を配設する取付け溝１２ｂが形成されている。さらに、スライド本体部１２の左側面には、ストッパ部材１７が取付けられている。このストッパ部材１７は、後述するストッパガイド部材１６の位置決め孔１６ａ，１６ｂに係止してスライド本体部１２を固定させるもので、矢印Ｈに示す方向に付勢された状態で配設されており、その軸部をつまんで引張ることができ、手を離すと元に戻るようになっている。
【００１６】
このスライド本体部１２の取付け溝１２ｂの間には、図６及び図７に示すように、２本のアーム部材１３，１３が配設されている。このアーム部材１３は、図１及び図２に示すように、その先端部側で面粗度計６を挟んで保持する部材であって、例えばスチール鋼などの曲げ強度の高い材質でできており、図７に示すように、その基端部が軸部材１９により回動可能に軸支されている。これにより、アーム部材１３は、図２に示すように、軸部材１９を中心として上下方向に回動することができる。
【００１７】
このアーム部材１３の下部側にて軸部材１９の取付け位置の近傍には、図２に示すように、被押圧部材２０が取付けられている。この被押圧部材２０は、後述する偏心カム１４の周縁部から力を受ける部材であって、２本のアーム部材１３，１３の下部に固定された状態で両者を繋いでいる。この被押圧部材２０の下方には、偏心カム１４が設けられている。この偏心カム１４は、被押圧部材２０に上向きの力を加えてアーム部材１３を上下方向に回動させるチルト機構を構成するもので、回転軸１４ａからの距離が一定でない周辺を有し、回転しながらその周縁部で上記被押圧部材２０に力を加えてアーム部材１３を上下方向に回動させるようになっている。さらに、図１に示すように、例えばスライド本体部１２の右側面には、偏心カム１４の回転軸１４ａの右端部に固定された状態で取付けられた操作レバー１５が配設されている。
【００１８】
これにより、図３（ｂ）の実線に示すように、操作レバー１５が倒された状態のときには、偏心カム１４の周縁部のうち回転軸１９からの距離が短い部位が被押圧部材２０に接触した状態となるので、図２に示すように、アーム部材１３は実線で示す下降位置となる。これに対し、図３（ｂ）に示すように、操作レバー１５を矢印Ｇに示す方向に操作し、実線で示す位置から二点鎖線で示す位置に回転させたときには、偏心カム１４の周縁部のうち被押圧部材２０に接触する部位は回転軸１９からの距離が徐々に長くなっていくので、偏心カム１４が被押圧部材２０を押し上げ、図２に示すように、アーム部材１３は上方に回動して二点破線で示す上昇位置にまで持ち上げられる。したがって、操作レバー１５を操作することでアーム部材１３を上下方向に回動し、その先端部側に保持された面粗度計６を測定面に対して上昇又は下降することができる。
【００１９】
なお、上記面粗度計６は、ワークとしてのシリンダブロック１のバランサブッシュ穴３の内周面の表面粗度を計測する装置であって、該面粗度計６が下降位置とされた状態で測定面に接触する測定子１３ａを有しており、この測定子１３ａの触針（図示せず）が測定面の微細な凹凸に沿って上下動し、その上下動の変位の大きさに基づいて検知信号を生成してワークの表面粗度を測定するようになっている。そして、この面粗度計６から出力された検知信号は、図１に示す出力ケーブル２１を介して図示省略した外部の装置に出力されるようになっている。
【００２０】
そして、図２に示すように、アタッチメント部材７の背面側にて上下のスライドシャフト９，９の間には、該スライドシャフト９と略平行にストッパガイド部材１６が配設されている。このストッパガイド部材１６は、スライド本体部１２を所定位置で固定して上記面粗度計６をバランサブッシュ穴３の内部の測定位置に位置決めする位置決め機構を構成するもので、バランサブッシュ４の嵌合された測定位置と対応する位置に位置決め孔１６ａ，１６ｂが形成されている。具体的には、図２における左側の第１のバランサブッシュ４ａに対応する位置に第１の位置決め孔１６ａが形成されており、右側の第２のバランサブッシュ４ｂに対応する位置に第２の位置決め孔１６ｂが形成されている。これにより、スライド本体部１２ａを移動して、ストッパガイド部材１６の位置決め孔１６ａ又は１６ｂに、図１に示すストッパ部材１７の先端部１７ａが係止することによって、スライド本体部１２が所定位置で固定されて動かなくなり、面粗度計６をバランサブッシュ４ａ，４ｂと合致する位置に正確に位置決めすることができる。
【００２１】
次に、このように構成された計測機器の位置決め装置５の使用方法について説明する。まず、図９に示すように、シリンダブロック１の姿勢を変えずに正位の状態に設置する。この状態で、図１及び図２に示すように、バランサブッシュ穴３の開口端にアタッチメント部材７の前面側の環状の突起部７ａを嵌め込み、ねじ部材８のノブ８ｂを回して回転軸８ａの先端部をシリンダブロック１のねじ孔１８（図９参照）に螺合する。これにより、図１〜図３に示すように、計測機器の位置決め装置５をバランサブッシュ穴３に装着して固定することができる。
【００２２】
次に、図３（ｂ）に示すように、操作レバー１５を矢印Ｇに示す方向に回転させると、図２に示すように、偏心カム１４が被押圧部材２０を上方に押し上げてアーム部材１３が上方向に回動し、その先端部に保持された面粗度計６が上方に持ち上がる。これにより、面粗度計６の測定子６ａが測定面に接触しない状態となる。この状態で、図１に示すストッパ部材１７を外側に引張って、その先端部１７ａをストッパガイド部材１６の位置決め孔から引き抜くと、スライド本体部１２は前後方向に移動可能な状態となる。
【００２３】
そして、スライド本体部１２を前方向にスライドして面粗度計６をバランサブッシュ穴３に挿入していき、ストッパ部材１７の先端部１７ａを例えば第１の位置決め孔１６ａに係止させる。これにより、図８に示すように、スライド本体部１２が所定位置で固定されて動かなくなる。このとき、アーム部材１３に保持された面粗度計６は、第１のバランサブッシュ４ａに対応する位置の上方に位置決めされた状態となっている。そして、図３（ｂ）に示す操作レバー１５を矢印Ｇの反対方向に戻して面粗度計６を下方に降ろすと、その測定子６ａが第１のバランサブッシュ４ａの内周面の測定位置に正確に接触するようになる。その後、面粗度計６を作動させてバランサブッシュ４ａの内周面の表面粗度を計測する。したがって、バランサブッシュ４の計測を正確かつ安定して行うことができる。また、所定の検査工程を終えた後には、上述した手順と逆の手順でスライド本体部１２を元の位置に戻して、シリンダブロック１から計測機器の位置決め装置５を取り外す。
【００２４】
以上に説明したように、バランサブッシュ４の内周面の計測を行う検査工程においては、ワークとしてのシリンダブロック１の姿勢を変えなくてもよいので、シリンダブロック１の検査工程の手間と時間を短縮し、作業効率を向上することができる。また、バランサブッシュ４の嵌合位置に面粗度計６を正確に位置決めすることができるので、その設定位置がばらつくことがなく、バランサブッシュ４の内周面の表面粗度を正確かつ安定して計測することができる。したがって、バランサブッシュ４の測定精度を向上することができる。
【００２５】
なお、以上の説明においては、面粗度計６は、その測定子６ａの触針（図示せず）が測定面の微細な凹凸に沿って上下動して表面粗度を計測するものとして説明したが、本発明はこれに限られず、ワークの形成状態を計測する装置であればどのようなものでもよい。例えば、内視鏡又はレーザ光線を用いてバランサブッシュ４の内周面を撮像し、これを予め用意された基準画像と比較してその表面粗度を検査するものでもよい。さらに、アーム部材１３に取付けられた計測機器は面粗度計６に限られず、例えばシリンダブロック１のクランク穴２やバランサブッシュ穴３の加工状態を計測する計測機器としてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されたので、請求項１に係る発明によれば、装着部をワークの構造穴の開口端に装着し、チルト機構によってアーム部材を上方向に回動して該アーム部材の先端側に保持された計測機器を持ち上げ、この状態でスライド本体部を前方向に移動し、位置決め機構でスライド本体部を所定位置に固定して計測機器をワークの構造穴の内部の測定位置に位置決めし、チルト機構によってアーム部材を下方向に回動して計測機器を下降し、計測機器を構造穴の内周面に接触させることができる。これにより、ワークの姿勢を変えることなく、その構造穴の計測を正確かつ安定して行うことができる。したがって、ワークの構造穴の測定精度を向上することができる。
【００２７】
また、請求項２に係る発明によれば、上記装着部は、ワークの構造穴の開口端周辺に形成されたねじ孔に螺合して該装着部を固定するねじ部材を備えたことにより、ワークの姿勢を変えることなく、その構造穴の開口端周辺に形成されたねじ孔を利用して装着部を固定状態に装着することができる。
【００２８】
さらに、請求項３に係る発明によれば、上記チルト機構は、上記アーム部材の下面側に配設され該アーム部材の先端部を上下方向に回動させるカムと、このカムの回転軸に取付けられた操作レバーとから成ることにより、この操作レバーを操作することによって、カムを回転させてアーム部材に保持された計測機器を上昇又は下降することができる。したがって、アーム部材を上向きに回動して計測機器を上昇することでワークの構造穴に計測機器が接触しないようにすることができ、アーム部材を下向きに回動して計測機器を下降することでワークの構造穴に計測機器を接触させて計測をすることができる。
【００２９】
そして、請求項４に係る発明によれば、上記位置決め機構は、上記スライドシャフトと略平行に配設され所定の測定位置と対応する位置に位置決め孔が形成されたストッパガイド部材と、上記スライド本体部に配設されストッパガイド部材の位置決め孔に係止して該スライド本体部を固定させるストッパ部材とから成ることにより、ストッパガイド部材の位置決め孔にストッパ部材が係止することによって、スライド本体部が所定位置で固定されて動かなくなり、計測機器をワークの構造穴の内部の測定位置に正確に位置決めすることができる。したがって、ワークの構造穴の計測を正確かつ安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による計測機器の位置決め装置の実施形態を示す平面図であり、シリンダブロックのバランサブッシュ穴に装着された状態を示す。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図１の右側面図であり、（ａ）は全体図を示し、（ｂ）はＦ矢視図を示す。
【図４】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図２のＣ−Ｃ線断面図である。
【図７】図２のＤ−Ｄ線断面図である。
【図８】図１のＥ−Ｅ線断面図である。
【図９】ワークとしてのシリンダブロックの形状を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…シリンダブロック（ワーク）
２…クランク穴（構造穴）
３…バランサブッシュ穴（構造穴）
４…バランサブッシュ
５…測定機器の位置決め装置
６…面粗度計
７…アタッチメント部材
８…ねじ部材
９…スライドシャフト
１０…エンドプレート
１１…ハンドル部材
１２…スライド本体部
１３…アーム部材
１４…偏心カム
１５…操作レバー
１６…ストッパガイド部材
１６ａ，１６ｂ…位置決め孔
１７…ストッパ部材
１８…ねじ孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004347373.tif 000009
【図８】
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【図９】
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