(57)【要約】  【課題】簡易な構造のもとで、段付き穴の座面の振れを正確に測定可能とした測定装置を提供する。  【解決手段】チャック爪１３を座面Ｆに着座させた上で、操作ノブ２７の回転操作によりそれに螺合している中間スリーブ６を下降させ、各チャック爪１３を拡径方向にスライドさせて段付き穴Ｈの大径穴ｈ１をチャッキングする。操作フランジ部３１を掴んで測定ロッド７をその下端の測定子３３とととも座面Ｆに沿って回転させる。座面Ｆの振れは測定子３３および測定ロッド７を介してダイヤルゲージ４の測定子３２に伝達されることから、ダイヤルゲージ４の指針による指示を座面の振れとして目視にて読み取る。  【選択図】  図１
2005308467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに形成された大径穴とそれよりも奥部側の小径穴との境界部に所定の段差をもって形成される環状の座面の振れを測定する装置であって、
ホルダと、
ホルダの先端に装着されているとともに、大径穴の内周面を内径把持方式にてチャッキングすることにより座面とホルダ相互間のセンタリングと相対位置決めを司るチャックと、
ホルダに対しその軸心方向にスライド可能で且つその軸心周りに回転可能に装着されていて、先端には測定対象となる座面に接触する測定子を有する測定ロッドと、
ホルダの他端に装着されていて、測定子が座面に接触している状態で測定ロッドを回転操作したときのホルダと測定ロッドの相対変位を座面の振れとして指示もしくは出力する測定手段と、
を備えたことを特徴とする段付き穴座面の振れ測定装置。
【請求項２】
測定手段は、ホルダの他端に着脱可能に装着されているダイヤルゲージであることを特徴とする請求項１に記載の段付き穴座面の振れ測定装置。
【請求項３】
チャックは、
放射状に配置され且つ大径穴の径方向にスライド可能な複数のチャック爪と、
それらのチャック爪のスライド変位に基づく縮拡径動作をもってチャッキングおよびアンチャッキング動作させるチャック爪操作手段と、
を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の段付き穴座面の振れ測定装置。
【請求項４】
外筒として機能するホルダ本体とそれにスライド可能に内挿された内筒とをもってホルダが二重筒構造のものとして形成されている一方、
上記内筒の先端部が各チャック爪とテーパ接触していて、
内筒はそれ自体のスライド変位に応じ各チャック爪をチャッキングおよびアンチャッキング動作させるチャック爪操作手段として機能するものであることを特徴とする請求項３に記載の段付き穴座面の振れ測定装置。
【請求項５】
ホルダを形成しているホルダ本体と内筒とは直接もしくは間接的に螺合していて、ホルダ本体に対する内筒の螺進作用に応じて各チャック爪をチャッキングおよびアンチャッキング動作させるようになっていることを特徴とする請求項４に記載の段付き穴座面の振れ測定装置。
【請求項６】
ホルダ本体に回転可能に装着された操作ノブが内筒に螺合していて、その操作ノブの回転操作に基づく内筒の螺進作用に応じて各チャック爪をチャッキングおよびアンチャッキング動作させるようになっていることを特徴とする請求項５に記載の段付き穴座面の振れ測定装置。
【請求項７】
各チャック爪には、縮径方向への弾性付勢力が常時作用していることを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の段付き穴座面の振れ測定装置。
【請求項８】
各チャック爪の外周面側にはそれらの各チャック爪が共有することになる単一のリング状弾性部材が装着されていて、
このリング状弾性部材をもって各チャック爪に縮径方向への弾性付勢力が付与されていることを特徴とする請求項７に記載の段付き穴座面の振れ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば機械加工後の段付き穴における座面の振れを測定する装置に関し、特にワークに形成された大径穴とそれよりも奥部側の小径穴との境界部に所定の段差をもって形成される環状の座面の振れを測定する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車のギヤケース（ギヤキャリア）等においては、共に軸穴として機能することになる大径穴とそれよりも奥部側の小径穴との境界部に所定の段差をもって環状の座面を形成し、この座面をもってベアリング着座面とすることがあり、その場合にボーリング加工等の機械加工後の大径穴の直径寸法とともに上記座面の振れを測定する必要がある。
【０００３】
このようないわゆる段付き穴座面の振れ測定に際しては、例えば特許文献１に記載のように、ダイヤルゲージもしくはてこ式ダイヤルゲージを測定対象となる座面に当てて移動させるのが一般的であり、その場合にマンドレル等を使用してダイヤルゲージの移動軌跡と座面（または大径穴や小径穴）とのセンタリングを予め行った上で、ダイヤルゲージを座面に沿って走行移動させるのが効率的である。
【特許文献１】実用新案登録第３００８００７号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、マンドレル等を使用するとそれによって大径穴や小径穴の内部空間が占有されてしまう故に、適正な姿勢で座面にダイヤルゲージを当てることができなくなり、いわゆる座面の直接測定が困難となる。
【０００５】
このような場合には、いわゆる三次元測定機を使用して測定を行うことになるが、可搬式のものでないが故に設備が大がかりなものになるだけでなく、いわゆるインラインでの測定が困難となり、なおも改善の余地を残している。
【０００６】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、とりわけ可搬式で且つ簡単な構造をもって、段付き穴座面の振れを容易に且つ正確に測定可能とした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】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、ワークに形成された大径穴とそれよりも奥部側の小径穴との境界部に所定の段差をもって形成される環状の座面の振れを測定する装置であることを前提とする。
【０００８】
そして、装置そのものは下記（ａ）〜（ｄ）の要素を備えたことを特徴とする。
【０００９】
（ａ）ホルダ。
【００１０】
（ｂ）ホルダの先端に装着されているとともに、大径穴の内周面を内径把持方式にてチャッキングすることにより座面とホルダ相互間のセンタリングと相対位置決めを司るチャック。
【００１１】
（ｃ）ホルダに対しその軸心方向にスライド可能で且つその軸心周りに回転可能に装着されていて、先端には測定対象となる座面に接触する測定子を有する測定ロッド。
【００１２】
（ｄ）ホルダの他端に装着されていて、測定子が座面に接触している状態で測定ロッドを回転操作したときのホルダと測定ロッドの相対変位を座面の振れとして指示もしくは出力する測定手段。
【００１３】
この場合、測定手段としては、機械的変位を電気もしくは電磁信号に変換して出力した上で指示もしくは記録するタイプのほか、請求項２に記載のように、ホルダの他端に着脱可能に装着されているダイヤルゲージを使用することを想定している。つまり、測定手段としては、ダイヤルゲージ以外にも直動形のリニア変位センサ等を用いることは十分に可能である。
【００１４】
また、チャックは、請求項３に記載のように、放射状に配置され且つ大径穴の径方向にスライド可能な複数のチャック爪と、それらのチャック爪のスライド変位に基づく縮拡径動作をもってチャッキングおよびアンチャッキング動作させるチャック爪操作手段とを備えているが望ましい。
【００１５】
したがって、少なくとも請求項１に記載の発明では、測定対象となる座面の幅寸法が比較的小さい場合であっても、チャックをチャッキング動作させることにより、大径穴の内周面を基準として、測定対象となる座面とホルダ相互間のセンタリングと相対位置決めがなされて、測定可能な状態となる。この状態で、測定ロッドを回転操作し、その先端の測定子を座面に沿って走行移動させれば、座面の振れが測定ロッドの軸心方向での変位に変換され、これがダイヤルゲージ等の測定手段をもって目視可能な状態で指示もしくは電気信号等として出力されることになる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、可搬式の簡単な構造でありながらも、比較的幅寸法の小さな座面の振れを正確に測定することができる。また、チャックにて大径穴をチャッキングした上で測定ロッドを回転操作するだけで良く、測定操作もきわめて容易で、測定操作に熟練を要することもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１〜４は本発明のより具体的な実施の形態を示す図であり、特に図１はその断面説明図を、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う矢視図を、図３は図１の下面図をそれぞれ示している。
【００１８】
図１に示すように、ワークＷには共に軸穴として機能することになる大径穴ｈ１とそれよりも奥部側の小径穴ｈ２とをもっていわゆる段付き穴Ｈがボーリング加工等の機械加工をもって形成されている。これらの大径穴ｈ１と小径穴ｈ２との境界部には穴ｈ１，ｈ２相互の径差に相当する段差をもって座面Ｆが形成されていて、本実施の形態ではこの座面Ｆの振れを測定対象とする。なお、製品段階では大径穴ｈ１に相当する部分が図示外のベアリング収容部として機能する故に、座面Ｆはそのベアリングの着座面として機能することになる。そして、測定装置としての振れ測定ゲージ１は大径穴ｈ１を基準として直立姿勢もしくは自立姿勢にて位置決めされた上で測定作業に供される。
【００１９】
振れ測定ゲージ１は、大別して、筒状のホルダ２と、ホルダ２の下端部に装着された内径チャック（把持）方式のいわゆる３爪タイプのチャック３と、ホルダ２の上端部に着脱可能に装着された測定手段としてのダイヤルゲージ４とから構成される。
【００２０】
ホルダ２は、外筒として機能するフランジ部１１付きのホルダ本体５と、そのホルダ本体５に上下方向（軸心方向）にスライド可能に内挿された内筒としての中間スリーブ６とをもっていわゆる二重筒構造のものとして形成されていて、さらに中間スリーブ６にはそれを貫通するようにして測定ロッド７が上下方向（軸心方向）にスライド可能で且つその軸心周りに回転可能に内挿されている。中間スリーブ６の上端部にはおねじ部８が形成されている一方、その下端部外周には先細りのドライブ側となるテーパ面９が形成されている。
【００２１】
なお、ホルダ本体８は把手部として機能するものであるため、その外周面にはローレット加工により粗面部１０が形成されている。
【００２２】
ホルダ本体５の下端のフランジ部１１には円板状のチャックボディ１２と複数（本実施の形態では三つ）のチャック爪１３とからなるチャック３が装着されている一方、中間スリーブ６の上端面には、取付ブラケット１４のほかエクステンションプレート１５、ダイヤルカラー１６およびつまみノブ１７を介してダイヤルゲージ４が着脱可能に装着されている。すなわち、ダイヤルゲージ４のステム１８がダイヤルカラー１６を介してエクステンションプレート１５に挿入支持された上でつまみノブ１７にて締め付け固定されている。
【００２３】
チャックボディ１２には図３に示すように合計六つの溝部１９が放射状に形成されていて、それらの溝部１９には略Ｌ字状をなすチャック爪１３が一つ置きにスライド可能に、すなわちチャックボディ１２の径方向に縮拡径可能に収容されているとともに、チャックボディ１２は複数のボルト２０をもってホルダ本体５のフランジ部１１に固定されている。各チャック爪１３の内周面側には中間スリーブ６側のテーパ面９に接触することになるドリブン側のテーパ面２１が形成されている一方、各チャック爪１３はフランジ部１１に装着された止めねじ２２とそれに係合するチャック爪１３側の長穴２３とをもってそのスライド変位量が規制されている。
【００２４】
また、各チャック爪１３の外周面にはリング受容溝２４が形成されていて、それぞれのリング受容溝２４には各チャック爪１３が互いに共有するすることになる単一のリング状弾性部材として比較的大径のＯリング２５が装着されている。これにより、各チャック爪１３には縮径方向の弾性付勢力が常時付与されていて、これをもってそのテーパ面２１が中間スリーブ６側のテーパ面９に常時圧接している。
【００２５】
これらのチャック爪１３は、図１から明らかなように大径穴ｈ１の内周面を基準部としていわゆる内径把持方式にて大径穴ｈ１をチャッキングするもので、各チャック爪１３が座面Ｆに着座しつつ大径穴ｈ１をチャッキングしたときには、その大径穴ｈ１の内周面を基準として座面Ｆを含む段付き穴Ｈと振れ測定ゲージ１との相対位置決めがなされるのと同時に、両者のセンタリングも自律的になされることになる。
【００２６】
ホルダ本体６の上端部には周溝２６が形成されている一方、その周溝２６に重なり合うようにしてリング状の操作ノブ２７が装着されている。この操作ノブ２７は、内周のめねじ部２８が中間スリーブ６側のおねじ部８に螺合しているとともに、操作ノブ２７の外周面側より打ち込まれた複数の平行ピン２９がホルダ本体６側の周溝２６に係合している。これにより、操作ノブ２７はホルダ本体６からの抜け止めが施された状態でそのホルダ本体６に回転可能に支持されている。したがって、中間スリーブ６側のおねじ部８と操作ノブ２７側のめねじ部２８とが螺合しているが故に、操作ノブ２７を回転操作したときには中間スリーブ６が上下動し、それに応じて各チャック爪１３がチャッキングおよびアンチャッキング動作することになる。
【００２７】
以上の説明から明らかなように、中間スリーブ６、操作ノブ２７、テーパ面９，２１およびＯリング２５等をもってチャック爪操作手段３０を形成している。なお、把手部として機能することになる操作ノブ２７の外周面にはローレット加工をもって粗面部２７ａが形成されている。
【００２８】
測定ロッド７は先に述べた中間スリーブ６を貫通していて、その上端部には把手部として機能することになる操作フランジ部３１が一体に形成されているとともに、その上端面にダイヤルゲージ４の測定子３２が接触している。なお、操作フランジ部３１の外周面には粗面部３１ａがローレット加工をもって形成されている。その一方、測定ロッド７の下端には球状部３３ａを有する測定子３３が止めねじ３４のほかワッシャー３５およびボルト３６にて連結されていて、図１から明らかなようにチャック３が大径穴ｈ１を把持した状態では測定子３３の先端の球状部３３ａがチャック爪１３と干渉することなく且つ座面Ｆにまで届くようにその測定子３３のアーム長が設定されている。そして、測定ロッド７の下方への抜け止めを司っているチャックボディ１２と測定ロッド７との間にはαなる遊びが設定されているとともに、測定子３３とチャックボディ１２との間にはリターンスプリング（圧縮コイルスプリング）３７が介装されている。これにより、測定子３３を含む測定ロッド７全体が下方に引っ張られていて、結果として測定子３３が座面Ｆに圧接することになる。
【００２９】
次に、このように構成された振れ測定ゲージ１による振れ測定の手順について説明する。
【００３０】
最初に、実際の測定に先立って振れ測定ゲージ１の零点調整を行う。具体的には、図４に示すように、ワークＷ側の大径穴ｈ１と小径穴ｈ２および座面Ｆとの相互の関係を模したマスターゲージＧを予め用意しておき、このマスターゲージＧに対して図１と同様の形態で振れ測定ゲージ１をセットする。そして、チャックボディ１２から測定ロッド７が遊びαだけ浮き上がっていわゆる浮動状態となり、且つその測定ロッド７の動きに応じてダイヤルゲージ４の指針が動くことを確認した上で、静止状態でのダイヤルゲージ４の指針による指示が「０」となるようにダイヤル調整を行う。
【００３１】
実際の測定を行うにあたっては、図１に示すように、各チャック爪１３が大径穴ｈ１の内周面に接触することがないようにチャック３を予めアンチャッキング状態とした上で、ホルダ本体５を掴んで、各チャック爪１３がワークＷ側の座面Ｆに均等に接触するように、先に零点調整が済んでいる振れ測定ゲージ１を立設する。その状態で操作ノブ２７を回転操作することによりチャック３をチャッキング動作させて、各チャック爪１３を大径穴ｈ１の内周面に圧接させることでいわゆる内径チャック方式にてワークＷをチャッキングする。
【００３２】
すなわち、操作ノブ２７を回転操作すると、その螺進作用をもって中間スリーブ６が下降動作し、テーパ面９，２１同士の接触のために各チャック爪１３が徐々に拡径方向にスライド変位して、大径穴ｈ１の内周面を基準部としてチャッキングすることになる。そして、チャッキングが完了した状態では、大径穴ｈ１の内周面を基準とした座面Ｆと振れ測定ゲージ１とのセンタリング（芯合わせ）と相対位置決めが同時になされたこととなり、チャックボディ１２から測定ロッド７が遊びαだけ浮き上がっていわゆる浮動状態となる一方、座面Ｆに対して測定子３３の球状部３３ａが圧接することになる。
【００３３】
この状態で、操作フランジ部３１を掴んで測定ロッド７を回転操作すると、測定子３３の球状部３３ａは座面Ｆ上を走行移動していわゆるトレースし、その座面Ｆの振れが測定子３３を介して測定ロッド７の上下動変位に変換されて、最終的にはダイヤルゲージ４の指針の動きをもってその振れが測定されることになる。すなわち、ダイヤルゲージ４の指針によって座面Ｆの振れが指示されることから、その値を振れの値として目視にて読み取る。
【００３４】
測定が完了したならば、操作ノブ２７を逆回転操作してチャック３をアンチャッキング動作させ、振れ測定ゲージ１をワークＷから抜き取る。すなわち、操作ノブ２７を逆回転操作して中間スリーブ６を上昇動作させると、Ｏリング２５によって弾性付勢力が付与されている各チャック爪１３は、中間スリーブ６の動きに追従して縮径方向に自律的にスライド変位してアンチャッキング状態となる。
【００３５】
このように本実施の形態によれば、可搬式の簡単な構造の振れ測定ゲージ１をもって、段付き穴Ｈにおける比較的幅寸法の小さな座面Ｆの振れを簡単に且つ直接的に、しかも精度良く測定することができる。
【００３６】
ここで、各チャック爪１３のスライド変位量や測定子３３のアーム長が所定の条件を満たす場合には、その振れ測定ゲージ１をもってサイズ違いの段付き穴の座面の振れ測定にも対応することができる。また、クランプ爪１３や測定子３３をサイズの異なるものと交換すれば、サイズ違いの差がより大きな段付き穴の座面の測定にも容易に対応することができる。
【００３７】
さらに、Ｏリング２５は各チャック爪１３に弾性付勢力を付与するために使用しているにすぎず、したがってＯリングに代えて他の弾性付勢手段を使用することももちろん可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明のより具体的な実施の形態を示す断面説明図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う矢視図。
【図３】図１の下面図。
【図４】図１の振れ測定ゲージに使用されるマスターゲージの断面図。
【符号の説明】
【００３９】
１…振れ測定ゲージ（振れ測定装置）
２…ホルダ
３…チャック
４…ダイヤルゲージ（測定手段）
５…ホルダ本体（外筒）
６…中間スリーブ（内筒）
７…測定ロッド
８…おねじ部
９…テーパ面
１２…チャックボディ
１３…チャック爪
２１…テーパ面
２５…Ｏリング（リング状弾性部材）
２７…操作ノブ
２８…めねじ部
３０…チャック爪操作手段
３１…操作フランジ部
３３…測定子
Ｆ…座面
Ｈ…段付き穴
ｈ１…大径穴
ｈ２…小径穴
Ｗ…ワーク
【図１】
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【図２】
2005308467.tif 000004
【図３】
2005308467.tif 000005
【図４】
2005308467.tif 000006