特開 2023-141 内径測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023000141

(43)【公開日】2023-01-04

(54)【発明の名称】内径測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/12 20060101AFI20221222BHJP

   G01B 21/14 20060101ALI20221222BHJP

【ＦＩ】

G01B11/12 Z

G01B21/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021100782

(22)【出願日】2021-06-17

(71)【出願人】

【識別番号】000001236

【氏名又は名称】株式会社小松製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 伸一

【テーマコード（参考）】

2F065

2F069

【Ｆターム（参考）】

2F065AA27

2F065BB08

2F065DD03

2F065FF41

2F065FF65

2F065GG04

2F065HH04

2F065HH13

2F065LL01

2F065LL13

2F065MM16

2F065PP22

2F069AA40

2F069CC01

2F069DD19

2F069DD25

2F069GG04

2F069GG07

2F069GG09

2F069GG51

2F069GG62

2F069HH09

2F069HH15

2F069JJ10

2F069MM04

(57)【要約】

【課題】同一の軸方向位置にて全周にわたり高精度で内径の測定が可能な内径測定装置を提供する。
【解決手段】内径測定装置は、ストッパ部１０と、内径測定部４０とを備えている。ストッパ部１０は、被測定物１００の内周面１０１に接触して、内周面１０１の軸方向における内径測定装置の位置を決める。内径測定部４０は、被測定物１００の内径を測定する。内径測定部４０は、ストッパ部１０に対して内周面１０１の軸方向に相対移動不能に構成されている。かつ、内径測定部４０は、ストッパ部１０とは独立して内周面１０１の周方向に回転可能に構成されている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒状の内周面を有する被測定物の内径を測定する内径測定装置において、
前記内周面に接触して前記内周面の軸方向における前記内径測定装置の位置を決めるストッパ部と、
前記ストッパ部に対して前記軸方向に相対移動不能かつ前記ストッパ部とは独立して前記内周面の周方向に回転可能に構成され、前記内径を測定する内径測定部と、を備える、内径測定装置。

【請求項2】

前記内径測定部は、非接触式の距離測定器を有する、請求項１に記載の内径測定装置。

【請求項3】

前記距離測定器は、レーザ光を射出するレーザ変位計と、前記レーザ光を直角に反射して前記内周面に到達させる直角ミラーとを有する、請求項２に記載の内径測定装置。

【請求項4】

前記内径測定部は、前記内周面の径方向における前記距離測定器の位置ずれを抑制するガイド部を有し、
前記ガイド部は、前記軸方向において、前記ストッパ部との間に前記距離測定器を挟んで配置される、請求項２または請求項３に記載の内径測定装置。

【請求項5】

前記ガイド部は、前記内周面に接触する押圧部材と、前記押圧部材を前記内周面に向けて付勢する付勢部材とを有する、請求項４に記載の内径測定装置。

【請求項6】

前記内周面に対する前記内径測定部の前記周方向の回転角度を検出するエンコーダをさらに備える、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の内径測定装置。

【請求項7】

前記被測定物の外部に配置される測定部操作ハンドルをさらに備え、
前記測定部操作ハンドルを回転操作することにより、前記内径測定部が前記周方向に回転移動する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の内径測定装置。

【請求項8】

前記ストッパ部は、テーパ面を有するテーパシャフトと、前記テーパ面に接触するストッパ本体とを有し、
前記テーパ面の前記軸方向の移動に伴って前記ストッパ本体が前記内周面の径方向に移動する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の内径測定装置。

【請求項9】

前記被測定物の外部に配置されるストッパ操作ハンドルをさらに備え、
前記ストッパ操作ハンドルを回転操作することにより、前記テーパシャフトが前記軸方向に移動する、請求項８に記載の内径測定装置。

【請求項10】

前記ストッパ操作ハンドルの回転を前記テーパシャフトの前記軸方向の移動に変換する動力変換機構をさらに備える、請求項９に記載の内径測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、内径測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０１１－３８８１４号公報（特許文献１）には、管路内径測定装置が開示されている。上記文献に記載の管路内径測定装置は、躯体部と、弾性力発生手段とを備えている。躯体部は、管路の内径を計測可能な内径計測手段を保持し管路内を走行する装置本体部を有している。装置本体部は、内径計測手段を内径の計測が可能な状態で保持している。弾性力発生手段は、躯体部に、管路内への導入状態にて、管路の周方向に等間隔に位置するように複数個固定され、それぞれ管路の内壁に押圧当接されて弾性変形し、躯体部をその中心位置が管路の中心位置と略一致するように支持する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－３８８１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記文献に記載の装置では、弾性体によって装置が保持されており、装置の移動を完全に抑制する手段がない。同一の軸方向位置にて周方向に装置を回転させようとした場合、軸方向の位置がずれる可能性があり、正確に同一の軸方向位置での内径の測定が困難となっている。

【0005】

本開示では、同一の軸方向位置にて全周にわたり高精度で内径の測定が可能な、内径測定装置が提案される。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に従うと、円筒状の内周面を有する被測定物の内径を測定する、内径測定装置が提案される。内径測定装置は、ストッパ部と、内径測定部とを備えている。ストッパ部は、被測定物の内周面に接触して、内周面の軸方向における内径測定装置の位置を決める。内径測定部は、被測定物の内径を測定する。内径測定部は、ストッパ部に対して内周面の軸方向に相対移動不能に構成されている。かつ、内径測定部は、ストッパ部とは独立して内周面の周方向に回転可能に構成されている。

【発明の効果】

【0007】

本開示に従った内径測定装置によると、同一の軸方向位置にて全周にわたり高精度で内径を測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】内径測定装置の斜視図である。

【図2】内径測定装置の異なる角度からの斜視図である。

【図3】内径測定装置の側面図である。

【図4】被測定物の内部に配置された内径測定装置の断面図である。

【図5】ストッパ操作ハンドルおよび測定部操作ハンドルの断面図である。

【図6】テーパシャフト移動前のストッパ本体の配置を示す断面図である。

【図7】テーパシャフト移動後のストッパ本体の配置を示す断面図である。

【図8】ガイド部の構成を示す内径測定装置の断面図である。

【図9】電動モータおよび測定部操作ハンドルの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、明細書および図面において、同一の構成要素または対応する構成要素には、同一の符号を付し、重複する説明を繰り返さない。また、図面では、説明の便宜上、構成を省略または簡略化している場合もある。

【0010】

図１は、実施形態に係る内径測定装置１の斜視図である。図２は、図１に示される内径測定装置１の異なる角度からの斜視図である。図３は、図１に示される内径測定装置１の側面図である。図４は、被測定物１００の内部に配置された内径測定装置１の断面図である。

【0011】

内径測定装置１は、図４に示される被測定物１００の内径を測定するための装置である。被測定物１００は、内周面１０１を有している。内周面１０１は、円筒状である。被測定物１００は、たとえば中空円筒状の形状を有している。被測定物１００は、たとえば管路である。

【0012】

内径測定装置１は、被測定物１００の内部に配置可能である。内径測定装置１がその内部に配置される被測定物１００の、円筒状の内周面１０１の軸方向、周方向および径方向を、実施形態において内径測定装置１の各構成要素の位置関係および動作を説明するための各方向として用いる。図３，４においては、図中の左右方向が軸方向である。径方向は、軸方向に直交する方向である。図３，４中の上下方向は径方向である。

【0013】

図１～図４に示されるように、内径測定装置１は、ストッパ部１０と、内径測定部４０とを主に備えている。

【0014】

ストッパ部１０は、保持部材１１と、３つのストッパ本体１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃとを有している。保持部材１１には、図４に示される、径方向に延びる径方向収容穴１１Ｂが３箇所に形成されている。３つの径方向収容穴１１Ｂは、周方向に等間隔に配置されている。３つのストッパ本体１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは、各々、径方向収容穴１１Ｂに収容されて、保持部材１１に保持されている。

【0015】

保持部材１１は、内径測定装置１の前方（図３，４においては図中の左方）から見て略円形状の形状を有している。保持部材１１には、周方向に等間隔に配置され径方向に延びる３つの長孔１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃが形成されている。

【0016】

長孔１３Ａには保持ボルト１２Ａが挿通されている。保持ボルト１２Ａはストッパ本体１４Ａにねじ作用で嵌め合わされている。保持ボルト１２Ａとストッパ本体１４Ａとは一体的に、保持部材１１に対して径方向に相対移動可能である。径方向に延びる長孔１３Ａ内に保持ボルト１２Ａが配置されており、ストッパ本体１４Ａは長孔１３Ａの延びる方向に往復移動可能とされている。

【0017】

同様に、長孔１３Ｂ，１３Ｃには保持ボルト１２Ｂ，１２Ｃがそれぞれ挿通されている。保持ボルト１２Ｂ，１２Ｃは、ストッパ本体１４Ｂ，１４Ｃに、それぞれ嵌め合わされている。保持ボルト１２Ｂとストッパ本体１４Ｂとは一体的に、保持部材１１に対して径方向に相対移動可能である。保持ボルト１２Ｃとストッパ本体１４Ｃとは一体的に、保持部材１１に対して径方向に相対移動可能である。

【0018】

ストッパ本体１４Ａは、径方向の最外周に押圧面１５Ａを有している。ストッパ本体１４Ｂは、径方向の最外周に押圧面１５Ｂを有している。ストッパ本体１４Ｃは、径方向の最外周に押圧面１５Ｃを有している。ストッパ本体１４Ａは、図４に示されるように、径方向の最内側にテーパ面１６Ａを有している。ストッパ本体１４Ｂ，１４Ｃも同様に、径方向の最内側にテーパ面を有している。

【0019】

ストッパ部１０を操作するためのストッパ操作ロッド２０が、内径測定装置１の径方向の中心位置に設置されている。ストッパ操作ロッド２０は、軸方向に延びている。ストッパ操作ロッド２０の第一端に、有底の嵌合穴２１が形成されている。嵌合穴２１の内周面は、雌ねじ面２２として形成されている。

【0020】

ストッパ部１０は、テーパシャフト２４をさらに有している。テーパシャフト２４は、内径測定装置１の径方向の中心位置に設置されている。テーパシャフト２４は、テーパ部２５と、軸部２７とを有している。保持部材１１には径方向の中心部に軸方向収容穴１１Ａが形成されており、テーパ部２５はこの軸方向収容穴１１Ａに収容されている。テーパ部２５は、その外周面にテーパ面２６を有している。ストッパ本体１４Ａのテーパ面１６Ａが、テーパシャフト２４のテーパ面２６に接触している。軸部２７の少なくとも一部が、嵌合穴２１の内部に配置されている。軸部２７の外周面は、雄ねじ面２８として形成されている。軸部２７の雄ねじ面２８は、嵌合穴２１の雌ねじ面２２と噛み合っている。

【0021】

ストッパ操作ロッド２０の第二端は、被測定物１００の外部に配置されている。図５は、ストッパ操作ハンドル２３および測定部操作ハンドル７３の断面図である。図５に示されるように、ストッパ操作ロッド２０の第二端に、ストッパ操作ハンドル２３が取り付けられている。ストッパ操作ハンドル２３は、被測定物１００の外部に配置されている。

【0022】

ストッパ操作ロッド２０の外周面に、軸受３２，３３の内輪が固定されている。軸受３１，３２，３３の外輪は、内径測定部４０に固定されている。軸受３１の内輪は、ストッパ部１０に固定されている。ストッパ部１０と内径測定部４０とは、軸受３１を介して連結されている。これにより内径測定部４０は、ストッパ部１０とは独立して周方向に回転可能に構成されている。

【0023】

内径測定部４０は、ストッパ部１０に対して軸方向に相対移動不能に構成されている。内径測定部４０は、レーザ変位計４１Ａ，４１Ｂと、直角ミラー４２Ａ，４２Ｂとを有している。レーザ変位計４１Ａと直角ミラー４２Ａとは、軸方向に間隔を空けて、互いに向き合って配置されている。レーザ変位計４１Ｂと直角ミラー４２Ｂとは、軸方向に間隔を空けて、互いに向き合って配置されている。レーザ変位計４１Ａ，４１Ｂと、直角ミラー４２Ａ，４２Ｂとは、非接触式の距離測定器を構成している。

【0024】

レーザ変位計４１Ａは、直角ミラー４２Ａに向けてレーザ光を軸方向に射出する。直角ミラー４２Ａは、レーザ光を直角に反射して径方向外側にレーザ光を向けて、被測定物１００の内周面１０１にレーザ光を到達させる。内周面１０１で反射して戻る反射レーザ光を、直角ミラー４２Ａで再び直角に反射して、レーザ変位計４１Ａが検知する。レーザ光が到達した距離が検出され、検出されたレーザ光到達距離のデータから被測定物１００の内径が測定される。レーザ変位計４１Ｂと直角ミラー４２Ｂとによっても同様に、被測定物１００の内径が測定される。

【0025】

一対の直角ミラー４２Ａ，４２Ｂは、ミラー保持部４３によって保持されている。ミラー保持部４３は略平板状の形状を有しており、ミラー保持部４３の一方の表面に直角ミラー４２Ａが固定され、ミラー保持部４３の他方の表面に直角ミラー４２Ｂが固定されている。

【0026】

レーザ変位計４１Ａは、変位計保持部４５Ａによって保持されている。変位計保持部４５Ａは、直角ミラー４２Ａが固定されているミラー保持部４３の一方の表面に固定されている。レーザ変位計４１Ｂは、変位計保持部４５Ｂによって保持されている。変位計保持部４５Ｂは、直角ミラー４２Ｂが固定されているミラー保持部４３の他方の表面に固定されている。レーザ変位計４１Ａ，４１Ｂと直角ミラー４２Ａ，４２Ｂとは、ミラー保持部４３および変位計保持部４５Ａ，４５Ｂを介して、一体の構造物を構成している。

【0027】

レーザ変位計４１Ａに、レーザ伝送路４４Ａが接続されている。レーザ変位計４１Ａから射出されるレーザ光は、図示しないレーザ光源からレーザ伝送路４４Ａを経由してレーザ変位計４１Ａに伝送される。レーザ変位計４１Ｂに、レーザ伝送路４４Ｂが接続されている。レーザ変位計４１Ｂから射出されるレーザ光は、図示しないレーザ光源からレーザ伝送路４４Ｂを経由してレーザ変位計４１Ｂに伝送される。

【0028】

図４，５に示されるように、ストッパ操作ロッド２０の径方向外側に、測定部操作ロッド７０が配置されている。測定部操作ロッド７０は中空に形成されており、測定部操作ロッド７０の内部の中空空間にストッパ操作ロッド２０が収容されている。ストッパ操作ロッド２０と測定部操作ロッド７０とは、互いに非接触に配置されている。測定部操作ロッド７０は、軸方向に延びている。

【0029】

測定部操作ロッド７０の第一端付近に、板部材６２が固定されている。板部材６２は軸方向に直交して延びる平板状の概略形状を有している。板部材６２に、軸方向に延びる複数の柱部材６３が固定されている。柱部材６３は、板部材６２に固定されている一端と、板部材６１に固定されている他端とを有している。板部材６１は、板部材６２と平行に配置されている。板部材６１は、板部材６２よりも内径測定装置１の前方に、板部材６２から軸方向に離れて、ミラー保持部４３に固定されている。板部材６１と板部材６２とは、複数の柱部材６３によって、一体に連結されている。

【0030】

板部材６１と板部材６２との間に、エンコーダ４６が配置されている。エンコーダ４６は、被測定物１００の内周面１０１に対する、内径測定部４０の周方向の回転角度を検出する。

【0031】

測定部操作ロッド７０の第二端は、被測定物１００の外部に配置されている。図５に示されるように、測定部操作ロッド７０の第二端に、測定部操作ハンドル７３が取り付けられている。測定部操作ハンドル７３は、被測定物１００の外部に配置されている。

【0032】

図６は、テーパシャフト２４移動前のストッパ本体１４Ａの配置を示す断面図である。テーパシャフト２４のテーパ部２５は、前方に向かうにつれて先細る形状を有している。図６に示されるテーパシャフト２４は、軸部２７の全体が嵌合穴２１の内部に配置されており、テーパ部２５の先端の小径の部分がストッパ本体１４Ａのテーパ面１６Ａに接触している。このとき、ストッパ本体１４Ａの押圧面１５Ａは、被測定物１００の内周面１０１から離れている。押圧面１５Ａは内周面１０１に接触しておらず、内径測定装置１は被測定物１００に対して自在に軸方向の移動が可能である。

【0033】

この状態で、内径測定装置１を用いて被測定物１００の内径を測定しようとするオペレータが、測定部操作ハンドル７３を軸方向に移動させることで、内径測定装置１の全体を軸方向に移動させることが可能である。ストッパ部１０と内径測定部４０との軸方向の相対位置は決まっているので、測定部操作ハンドル７３の軸方向への操作によって、ストッパ部１０と内径測定部４０との両方を一体として軸方向に動かすことができる。

【0034】

図７は、テーパシャフト２４移動後のストッパ本体１４Ａの配置を示す断面図である。オペレータが、ストッパ操作ハンドル２３（図５）を回転操作することにより、ストッパ操作ハンドル２３と一体にストッパ操作ロッド２０が回転する。ストッパ操作ロッド２０に形成されている雌ねじ面２２と、テーパシャフト２４の雄ねじ面２８とが噛み合っていることにより、ストッパ操作ロッド２０が回転すると、テーパシャフト２４が軸方向に移動する。

【0035】

ストッパ操作ロッド２０の雌ねじ面２２と、テーパシャフト２４の雄ねじ面２８とは、ストッパ操作ハンドル２３の回転をテーパシャフト２４の軸方向の移動に変換する動力変換機構を構成している。

【0036】

テーパシャフト２４が前方（図７においては図中の左方）へ移動することで、ストッパ本体１４Ａのテーパ面１６Ａが、テーパ部２５のより大径の部分に接触するようになる。ストッパ本体１４Ａは、テーパシャフト２４によって径方向に押されて、径方向外側へ移動する。他の２つのストッパ本体１４Ｂ，１４Ｃも同様に、テーパシャフト２４のテーパ面２６の軸方向の移動に伴って、径方向外側へ移動する。

【0037】

各ストッパ本体１４Ａ～１４Ｃが保持部材１１に対して径方向外側に相対移動することで、各押圧面１５Ａ～１５Ｃが被測定物１００の内周面１０１に接触する。各押圧面１５Ａ～１５Ｃが内周面１０１に押し付けられることで、押圧面１５Ａ～１５Ｃと内周面１０１との間に摩擦力が発生する。この摩擦力により、ストッパ部１０は、被測定物１００に対し固定される。内径測定部４０はストッパ部１０に対し周方向に独立して回転可能、かつ軸方向の相対移動は不可となる構造のため、軸方向における内径測定装置１の位置決めが達成される。

【0038】

３つのストッパ本体１４Ａ～１４Ｃが周方向に等間隔に配置されており、かつ、３つのストッパ本体１４Ａ～１４Ｃが１つのテーパシャフト２４によって径方向外側へスライド移動して均等に内周面１０１に押されるため、内径測定装置１の中心と被測定物１００の中心とを正確に合わせることができる。

【0039】

ストッパ部１０が内周面１０１に接触して、軸方向における内径測定装置１の位置が決められた状態で、オペレータが測定部操作ハンドル７３（図５）を回転操作することにより、内径測定部４０はストッパ部１０とは独立して周方向に回転移動する。レーザ変位計４１Ａ，４１Ｂから射出されるレーザ光が、周方向の全周に亘って内周面１０１を走査する。これにより、同一の軸方向位置にて、全周にわたり高精度で内径の測定がなされる。

【0040】

一つの軸方向位置で被測定物１００の内径が測定された後、オペレータがストッパ操作ハンドル２３を逆方向に回転操作する。テーパシャフト２４が軸方向に後方へ移動し、ストッパ本体１４Ａ～１４Ｃが径方向内側へ移動して、押圧面１５Ａ～１５Ｃが内周面１０１から離隔する。これにより、ストッパ部１０による内径測定装置１の軸方向の位置の固定が解除される。この状態でオペレータが、測定部操作ハンドル７３を軸方向に移動させることで、内径測定装置１の全体を軸方向に移動させて、別の軸方向位置での内径の測定をしたり、内径測定装置１を被測定物１００の外部へ取り出したりすることが可能である。

【0041】

図１～４を再び参照して、内径測定部４０は、ガイド部５０をさらに有している。軸方向において、ガイド部５０とストッパ部１０との間に、距離測定器、すなわちレーザ変位計４１Ａ，４１Ｂと直角ミラー４２Ａ，４２Ｂとが配置されている。

【0042】

図８は、ガイド部５０の構成を示す内径測定装置１の断面図である。図８に示されるように、ガイド部５０は、３つの押圧部材５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃと、保持部５３とを有している。押圧部材５１Ａは、径方向の最外周に摺動面５２Ａを有している。押圧部材５１Ｂは、径方向の最外周に摺動面５２Ｂを有している。押圧部材５１Ｃは、径方向の最外周に摺動面５２Ｃを有している。

【0043】

保持部５３には、径方向に延びる収容穴５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃが３箇所に形成されている。収容穴５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃは、周方向に等間隔に配置されている。押圧部材５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃの根元部分は、各々、収容穴５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ内に配置されている。収容穴５４Ａ内にはまた、付勢部材５５Ａが収容されている。収容穴５４Ｂ内にはまた、付勢部材５５Ｂが収容されている。収容穴５４Ｃ内にはまた、付勢部材５５Ｃが収容されている。付勢部材５５Ａ～５５Ｃは、たとえばコイルばねである。

【0044】

付勢部材５５Ａは、押圧部材５１Ａを径方向の外側へ付勢する。押圧部材５１Ａが付勢部材５５Ａの付勢力によって内周面１０１に向けて付勢されることで、摺動面５２Ａが内周面１０１に接触する。押圧部材５１Ｂ，５１Ｃの摺動面５２Ｂ，５２Ｃもまた、付勢部材５５Ｂ，５５Ｃによってそれぞれ付勢されることで、内周面１０１に接触する。

【0045】

距離測定器の前方でストッパ部１０が径方向における距離測定器の位置ずれを抑制し、距離測定器の後方でガイド部５０が径方向における距離測定器の位置ずれを抑制している。これにより、距離測定器がより正確に位置決めされて、被測定物１００の内径をより精度よく測定することが可能になっている。

【0046】

付勢部材５５Ａ～５５Ｃの付勢力を、摺動面５２Ａ～５２Ｃの内周面１０１に対する摺動を阻害しないが各押圧部材５１Ａ～５１Ｃを均等に内周面１０１に押し付けられる程度に適切に設定することで、ガイド部５０による支持と、内径測定部４０の軸方向および周方向への自由な移動とを、両立することができる。

【0047】

図９は、電動モータ８３および測定部操作ハンドル７３の断面図である。上記の説明では、図５を参照して、ストッパ操作ロッド２０の第二端にストッパ操作ハンドル２３が取り付けられており、オペレータが手動でストッパ操作ハンドル２３を回転操作することによりストッパ部１０による内径測定装置１の固定と固定の解除とがなされた。ストッパ操作ハンドル２３に替えて、図９に示されるように、電動モータ８３がストッパ操作ロッド２０の第二端に取り付けられてもよい。

【0048】

電動モータ８３の駆動力でストッパ操作ロッド２０を回転させることにより、上記の説明と同様に、テーパシャフト２４を軸方向に移動させ、ストッパ部１０のストッパ本体１４Ａ～１４Ｃを径方向に移動させることができる。これにより、ストッパ部１０による内径測定装置１の固定、および固定の解除を、電動モータ８３を駆動させるためのスイッチ操作などの、より簡単な操作で実現することができる。

【0049】

上述した説明と一部重複する記載もあるが、本開示の実施形態の特徴的な構成および作用効果についてまとめて記載すると、以下の通りである。

【0050】

内径測定装置１は、図１～４に示されるように、ストッパ部１０と、内径測定部４０とを備えている。ストッパ部１０は、被測定物１００の内周面１０１に接触して、軸方向における内径測定装置１の位置を決める。内径測定部４０は、被測定物１００の内径を測定する。内径測定部４０は、ストッパ部１０に対して軸方向に相対移動不能に構成されている。かつ、内径測定部４０は、ストッパ部１０とは独立して周方向に回転可能に構成されている。

【0051】

ストッパ部１０が内径測定装置１全体の軸方向の移動を強固に抑制でき、かつ、内径測定部４０がストッパ部１０とは独立して周方向に容易に回転できる構造が実現されている。これにより、内径測定装置１は、正確に同一の軸方向位置にて、全周に亘り、連続的に被測定物１００の内径を測定することができる。

【0052】

図３，４に示されるように、内径測定部４０は、非接触式の距離測定器を有していてもよい。非接触式の距離測定器を用いて内径を測定することで、被測定物１００の内径の変化にも容易に追従でき、被測定物１００の内径を精度よく測定することができる。

【0053】

図３，４に示されるように、内径測定部４０は、レーザ光を射出するレーザ変位計４１Ａ，４１Ｂと、レーザ光を直角に反射して内周面１０１に到達させる直角ミラー４２Ａ，４２Ｂとを有していてもよい。レーザ変位計４１Ａ，４１Ｂと直角ミラー４２Ａ，４２Ｂとによって非接触式の距離測定器を構成して、被測定物１００の内径を精度よく測定することができる。

【0054】

距離測定器は、レーザ光を用いて距離を測定するものに限られず、たとえば超音波式など、別の仕様の非接触式の距離測定器であってもよい。また、距離測定器は、非接触式に限られず、接触式であってもよい。

【0055】

図１～４に示されるように、内径測定部４０は、ガイド部５０を有していてもよい。ガイド部５０は、軸方向において、ストッパ部１０との間に距離測定器を挟んで配置されていてもよい。ストッパ部１０とガイド部５０とによって距離測定器を挟むように、軸方向においてストッパ部１０、距離測定器、およびガイド部５０をこの順に並べて配置する。これにより、径方向における距離測定器の位置ずれを抑制することができるので、被測定物１００の内径の測定精度を向上することができる。

【0056】

図８に示されるように、ガイド部５０は、押圧部材５１Ａ～５１Ｃと、付勢部材５５Ａ～５５Ｃを有していてもよい。付勢部材５５Ａ～５５Ｃが押圧部材５１Ａ～５１Ｃを、それぞれ内周面１０１に向けて付勢する。これにより押圧部材５１Ａ～５１Ｃは、内周面１０１に接触する。このようにすることで、ガイド部５０は、径方向における距離測定器の位置ずれを確実に抑制することができる。

【0057】

図１～４に示されるように、内径測定装置１は、エンコーダ４６をさらに備えていてもよい。エンコーダ４６によって、内周面１０１に対する内径測定部４０の周方向の回転角度を正確に検出できるように構成されているので、内径測定装置１は、全周に亘って連続的に被測定物１００の内径を測定することができる。

【0058】

図５に示されるように、内径測定装置１は、測定部操作ハンドル７３をさらに備えていてもよい。測定部操作ハンドル７３は、被測定物１００の外部に配置されている。測定部操作ハンドル７３を回転操作することにより、内径測定部４０が周方向に回転移動する。このように内径測定部４０を回転させることで、内径測定装置１は、全周に亘って連続的に被測定物１００の内径を測定することができる。

【0059】

内径測定部４０を回転させる回転駆動部は、測定部操作ハンドル７３に限られず、測定部操作ロッド７０の第二端に電動モータが取り付けられてもよい。

【0060】

図６，７に示されるように、ストッパ部１０は、テーパ面２６を有するテーパシャフト２４と、テーパ面２６に接触するストッパ本体１４Ａとを有し、テーパ面２６の軸方向の移動に伴ってストッパ本体１４Ａが径方向に移動してもよい。ストッパ本体１４Ａを径方向外側へ移動させて、ストッパ本体１４Ａの押圧面１５Ａを内周面１０１に接触させることで、ストッパ部１０による軸方向における内径測定装置１の位置決めを実現できる。ストッパ本体１４Ａを径方向内側へ移動させて押圧面１５Ａを内周面１０１から離すことで、ストッパ部１０による内径測定装置１の固定を解除して、内径測定装置１を軸方向に移動可能にすることができる。

【0061】

図５に示されるように、内径測定装置１は、ストッパ操作ハンドル２３をさらに備えていてもよい。ストッパ操作ハンドル２３は、被測定物１００の外部に配置されている。図４，６～７に示されるように、ストッパ操作ハンドル２３を回転操作することにより、テーパシャフト２４が軸方向に移動する。被測定物１００の外部からのストッパ操作ハンドル２３の操作によって、テーパシャフト２４を軸方向に移動させ、ストッパ本体１４Ａと接触する部分のテーパシャフト２４の径を変化させる。これにより、ストッパ本体１４Ａを径方向にスライド移動させて、内径測定装置１の軸方向位置を固定し、または固定を解除することができる。

【0062】

図６，７に示されるように、ストッパ操作ロッド２０は、雌ねじ面２２を有している。テーパシャフト２４は、雄ねじ面２８を有している。互いに噛み合う雌ねじ面２２と雄ねじ面２８とは、動力変換機構を構成している。ストッパ操作ハンドル２３を回転操作させて、ストッパ操作ロッド２０をストッパ操作ハンドル２３と一体回転させることができ、このとき雌ねじ面２２が軸方向の位置を変えずに回転する。雌ねじ面２２と噛み合っている雄ねじ面２８が、軸方向に移動する。雄ねじ面２８を有しているテーパシャフト２４が、軸方向に移動する。このように、ストッパ操作ハンドル２３の回転をテーパシャフト２４の軸方向の移動に変換する動力変換機構を利用することで、ストッパ部１０による内径測定装置１の軸方向の固定と固定の解除との操作を容易に行うことができる。

【0063】

被測定物１００に合わせてストッパ操作ロッド２０の軸方向の長さを適切に選定することで、被測定物１００の軸方向の長さが大きい場合にも、ストッパ操作ハンドル２３を回転操作することによる内径測定装置１の軸方向の固定および固定の解除に、容易に対応可能となる。

【0064】

以上のように実施形態について説明を行ったが、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0065】

１ 内径測定装置、１０ ストッパ部、１１ 保持部材、１１Ａ 軸方向収容穴、１１Ｂ 径方向収容穴、１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ 保持ボルト、１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ 長孔、１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ ストッパ本体、１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ 押圧面、１６Ａ，２６ テーパ面、２０ ストッパ操作ロッド、２１ 嵌合穴、２２ 雌ねじ面、２３ ストッパ操作ハンドル、２４ テーパシャフト、２５ テーパ部、２７ 軸部、２８ 雄ねじ面、３１，３２，３３ 軸受、４０ 内径測定部、４１Ａ，４１Ｂ レーザ変位計、４２Ａ，４２Ｂ 直角ミラー、４３ ミラー保持部、４４Ａ，４４Ｂ レーザ伝送路、４５Ａ，４５Ｂ 変位計保持部、４６ エンコーダ、５０ ガイド部、５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ 押圧部材、５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ 摺動面、５３ 保持部、５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ 収容穴、５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ 付勢部材、６１，６２ 板部材、６３ 柱部材、７０ 測定部操作ロッド、７３ 測定部操作ハンドル、８３ 電動モータ、１００ 被測定物、１０１ 内周面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】