特許 7538977 筒状ワークの寸法測定装置及び同装置の位置決め方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-14

(45)【発行日】2024-08-22

(54)【発明の名称】筒状ワークの寸法測定装置及び同装置の位置決め方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 5/08 20060101AFI20240815BHJP

【ＦＩ】

G01B5/08

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2024059323

(22)【出願日】2024-04-02

【審査請求日】2024-04-02

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】591214527

【氏名又は名称】株式会社ジーテクト

(74)【代理人】

【識別番号】100067356

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 容一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100160004

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 憲雅

(74)【代理人】

【識別番号】100120558

【弁理士】

【氏名又は名称】住吉 勝彦

(74)【代理人】

【識別番号】100148909

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧澤 匡則

(74)【代理人】

【識別番号】100192533

【弁理士】

【氏名又は名称】奈良 如紘

(72)【発明者】

【氏名】菊池 渡

【審査官】山▲崎▼ 和子

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－２６９２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１７０９１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－１９１７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１４６１８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ ５／００－５／３０

２１／００－２１／３２

Ｇ０１Ｍ １３／００－１３／０４５

９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状ワークの径を測定する筒状ワークの寸法測定装置であって、
前記筒状ワークの外に配置され前記筒状ワークに押し当てられる一対の第１接触子と、この第１接触子とは別に前記筒状ワークの外に配置され前記筒状ワークに押し当てられ前記第１接触子とは異なる径を測定する一対の第２接触子と、前記第１接触子の位置情報に基づいて前記一対の第１接触子間の距離を演算し、前記第２接触子の位置情報に基づいて前記一対の第２接触子間の距離を演算する制御部を備え、
前記筒状ワークの長手中心軸に直交する軸を直交中心軸としたときに、
前記第１接触子同士を結ぶ第１中心軸と、前記第２接触子同士を結ぶ第２中心軸とが、前記直交中心軸を基準にして線対称の位置に配置されていることを特徴とする筒状ワークの寸法測定装置。

【請求項2】

請求項１記載の筒状ワークの寸法測定装置であって、
前記第１接触子と前記第２接触子は、各々シリンダユニットに設けられており、
このシリンダユニットは、ピストンを収納する細長いシリンダと、前記ピストンから前記シリンダの外まで延びて先端に前記第１接触子又は前記第２接触子を有するピストンロッドと、前記シリンダに設けられ前記ピストンの前記ピストンロッドから遠い方の面を押す圧縮エアを供給するエア口と、前記シリンダに設けられ前記ピストンの前記ピストンロッド側の面を押すリターンばねと、前記シリンダに収納され前記ピストンの位置を測定する位置測定機構とからなることを特徴とする筒状ワークの寸法測定装置。

【請求項3】

請求項１記載の筒状ワークの寸法測定装置であって、
前記筒状ワークは外歯を有し、この外歯の歯先に接触させて大径を測定する接触子と、前記外歯の歯溝に挿入してオーバボール径を測定する接触子と、前記外歯の歯底に接触させて小径を測定する接触子との３種の接触子のうち、１つが前記第１接触子であり、残りのうちの１つが前記第２接触子であることを特徴とする筒状ワークの寸法測定装置。

【請求項4】

請求項１記載の筒状ワークの寸法測定装置であって、
この筒状ワークの寸法測定装置は、前記筒状ワークを載置しつつ回すターンテーブルを備えると共に、このターンテーブルの外に配置され前記筒状ワークの回転基準を検出する基準検出センサを備えていることを特徴とする筒状ワークの寸法測定装置。

【請求項5】

請求項４項記載の筒状ワークの寸法測定装置であって、
前記ターンテーブルは、昇降機構で支持されていることを特徴とする筒状ワークの寸法測定装置。

【請求項6】

請求項５項記載の筒状ワークの寸法測定装置であって、
前記筒状ワークの高さ寸法内において、前記ターンテーブルの上面からの第１高さと、この第１高さより上位の第２高さが設定されたときに、
前記制御部は、前記第１中心軸に前記第１高さが合致するように前記昇降機構を制御し、前記第１高さで前記ターンテーブルを回しながら複数箇所の測定を実施し、次に、前記第１中心軸に前記第２高さが合致するように前記筒状ワークを上げ、前記第２高さで前記ターンテーブルを回しながら複数箇所の測定を実施し、次に、前記第１中心軸に前記第１高さが合致するように前記筒状ワークを下げる、一連の制御をなすことを特徴とする筒状ワークの寸法測定装置。

【請求項7】

請求項６項記載の筒状ワークの寸法測定装置であって、
前記ターンテーブルにマスターゲージを載せ、複数箇所の測定値を取得したときに、前記制御部は、取得した前記測定値に基づいて、前記筒状ワークにおける測定値を補正することを特徴とする筒状ワークの寸法測定装置。

【請求項8】

請求項３記載の筒状ワークの寸法測定装置であって、
前記第１接触子は、前記オーバボール径を測定する接触子であり、
前記制御部は、オーバボール径を測定する接触子を、測定前に少なくとも１回だけ前記歯溝へ挿入する制御をなすことを特徴とする筒状ワークの寸法測定装置。

【請求項9】

請求項７項記載の筒状ワークの寸法測定装置であって、
前記制御部は、測定値が合格基準から外れたときに、不合格の表示を行うことを特徴とする筒状ワークの寸法測定装置。

【請求項10】

請求項７項記載の筒状ワークの寸法測定装置であって、
前記制御部は、取得した前記測定値を分析し、測定値が合格基準内であっても注意又は異常の表示を行うことを特徴とする筒状ワークの寸法測定装置。

【請求項11】

請求項６項記載の筒状ワークの寸法測定装置であって、
前記制御部は、精密測定の指令を受けたとき又は定期的に、測定箇所を増加する制御をなすことを特徴とする筒状ワークの寸法測定装置。

【請求項12】

請求項４項記載の筒状ワークの寸法測定装置であって、
前記ターンテーブルは、回転用制御モータで駆動され、
前記制御部は、前記回転用制御モータの回転角制御及び速度制御をなすことを特徴とする筒状ワークの寸法測定装置。

【請求項13】

請求項５項記載の筒状ワークの寸法測定装置であって、
前記昇降機構は、ターンテーブルに固定されたナットと、縦に延びて前記ナットにねじ込まれるねじ軸と、このねじ軸を回転自在に支える支持材と、前記ねじ軸の下端に固定された大径プーリと、モータ軸に小径プーリを有する昇降用制御モータと、前記大径プーリと前記小径プーリとに渡したベルトとを備え、
前記制御部は、前記筒状ワークが所定の高さになるように、前記昇降用制御モータを制御することを特徴とする筒状ワークの寸法測定装置。

【請求項14】

請求項１項記載の筒状ワークの寸法測定装置の位置決め方法であって、
前記筒状ワークの寸法測定装置は、前記筒状ワークの中心穴に嵌るセンター軸と、前記第１接触子及び第２接触子を各々支えるクランプ及びＬ字ブラケットと、前記Ｌ字ブラケットを支えるコラムと、このコラムに前記Ｌ字ブラケットを固定する固定ボルトとを含み、
前記センター軸に着脱自在に嵌めるボスと、このボスを貫通して前記Ｌ字ブラケットまで延びるバーと、前記クランプと同形であって前記バーの両端に取外し可能に取付けられる治具クランプとを、準備する工程と、
前記Ｌ字ブラケットから前記クランプ及び前記第１・第２接触子を外し、前記センター軸から前記筒状ワークを外す工程と、
前記固定ボルトを緩めて前記Ｌ字ブラケットを移動可能にする工程と、
前記ボスを前記センター軸に嵌める工程と、
前記治具クランプを介して前記バーの両端に一対のＬ字ブラケットを固定する工程と、
この固定した状態で、前記固定ボルトを締め、前記一対のＬ字ブラケットを移動不能にする工程と、
前記治具クランプ、前記バー及び前記ボスを撤去する工程と、
位置決めされた一対のＬ字ブラケットへ前記クランプを介して前記第１接触子を固定し、位置決めされた一対のＬ字ブラケットへ前記クランプを介して前記第２接触子を固定する工程とからなり、
前記ボス、前記バー及び前記治具クランプからなる調整治具を用いて、前記第１接触子及び前記第２接触子の位置決めを行う筒状ワークの寸法測定装置の位置決め方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、筒状ワークの径を測定する寸法測定装置及び同装置の位置決め方法に関する。

【背景技術】

【0002】

［用語の説明］
オーバボール径：ＯＢＤと略記される。ギヤの歯厚を測定するときに用いられる径である。
筒状ワークの径：ＯＢＤ、ＯＢＤより大きな大径、ＯＢＤより小さい小径の総称である。

【0003】

［従来のオーバボール径測定装置］
筒状ワークの径を測定する寸法測定装置は、各種のものが実用に供されてきた。その一つに、オーバボール径測定装置が知られている（例えば、特許文献１（図１）参照）。

【0004】

ギヤを製造すると、歯厚が規定値より大きくなる場合や小さくなる場合がある。歯厚が規定値から許容値を超えて大きくなる、又は小さくなると、そのギヤは不合格となる。
ギヤの歯厚をキャリパーで直接測定する他、オーバボール径による測定法が知られている。

【0005】

［オーバボール径による測定法］
所定の径のボールを２個準備する。ギヤの歯溝に、１８０°ピッチで２個のボールを挿入する。歯厚が大きいと歯溝が小さくなり、ボールは浅く入る。歯厚が小きいと歯溝が大さくなり、ボールは深く入る。２個のボールの外側同士（又は内側同士）を測る。この測定値に基づいて歯厚が規定値に収まっているか否かが判定できる。

【0006】

［従来の技術の概要］
特許文献１に開示されるオーバボール径測定装置では、主軸（θ軸）にギヤを取付ける。ギヤはθ軸回りに回される。θ軸に直交する軸（ＸＵ軸、ＸＬ軸、以下便宜的Ｘ軸という。）に沿って一対の接触子（ボール）が進退する。そして、θ軸に直交し且つＸＵ軸に直交する直交軸（Ｙ軸）に沿って、一対のボールは移動可能とされる。

【0007】

［従来の技術の利点］
仮に、一対のボールがＹ軸に沿って移動不能とした場合、ギヤが主軸（θ軸）で位置決めされているため、ギヤの歯溝にボールが円滑に入らないことがある。
この場合、特許文献１の技術であれば、ボール側がＹ軸に沿って移動し、結果としてギヤの歯溝にボールが円滑に入るとい利点がある。

【0008】

なお、Ｘ軸に沿ってボールを移動にする機構を便宜的にＸ軸移動機構と呼び、Ｙ軸に沿って可動にする機構を便宜的にＹ軸移動機構と呼ぶことにする。

【0009】

Ｘ軸移動機構はＹ軸移動機構に載っている。そのため、仮にＹ軸移動機構が揺れる（または変形する）と、Ｘ軸移動機構は一緒に揺れる（または変形する）。
Ｘ軸移動機構はボールを移動する機構であるから、位置が変化することが好ましくない。対策として、Ｙ軸移動機構の剛性を高めることが有効である。

【0010】

［従来の技術の欠点］
すなわち、特許文献１の技術では、Ｙ軸移動機構にＸ軸移動機構を付設するため、オーバボール径測定装置は構造が複雑で、且つ高価になる。さらには、Ｙ軸移動機構の剛性を高めるとさらに高価になると共にオーバボール径測定装置が大型になる。

【0011】

この種の寸法測定装置において、構造が複雑であるほど、故障が起こりやすくなり、補修費用が嵩む。このような費用の高騰は、寸法測定装置の普及を妨げる要因となる。
寸法測定装置の普及を促すためには、構造が簡単で、且つ安価な寸法測定装置を望まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【文献】特許第５８６０５５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

本発明は、構造が簡単で、且つ安価な寸法測定装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明者らは、課題を解決するために種々の検討を重ねる中で、２組（二対）の接触子を使用することの着想を得た。この着想を図１（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。

【0015】

図１（ａ）は比較例を説明する図である。
筒状ワーク１０１の外周を一対の接触子１０２、１０２で押圧した場合、接触子１０２、１０２の中心を通る中心軸１０４から、筒状ワーク１０１が中心軸１０４に直交する方向（図右又は左）へ移動する可能性がある。
この移動を許容する技術が特許文献１に開示される技術であると言える。

【0016】

特許文献１に開示される技術に代わる技術を、図１（ｂ）に基づいて、説明する。
図１（ｂ）において、中心軸に符号１１を与え、中心軸１１を第１中心軸、第２中心軸と区別するときには、第１にＡ、第２にＢを添え、第１中心軸１１Ａ、第２中心軸１１Ｂと呼ぶことにする。以下、他の構成要素についても同様である。

【0017】

図１（ｂ）において、Ｙ軸から時計方向へ角度θだけ回転させた軸を第１中心軸１１Ａとし、この第１中心軸１１Ａ上に一対の第１接触子１３Ａ、１３Ａを配置する。筒状ワーク７０の外周を一対の第１接触子１３Ａ、１３Ａで押圧すると、筒状ワーク７０は第１中心軸１１Ａから第１中心軸１１Ａに直交する方向へ移動する可能性はある。

【0018】

Ｙ軸から反時計方向へ角度θだけ回転させた軸を第２中心軸１１Ｂとし、この第２中心軸１１Ｂ上に一対の第２接触子１３Ｂ、１３Ｂを配置する。筒状ワーク７０の外周を一対の第２接触子１３Ｂ、１３Ｂで押圧すると、筒状ワーク７０は第２中心軸１１Ｂから第２中心軸１１Ｂに直交する方向へ移動する可能性はある。
なお、一対の第２接触子１３Ｂ、１３Ｂは、第１接触子１３Ａ、１３Ａとは異なる周面（径が異なる面）を押圧する。

【0019】

第１中心軸１１Ａに直交する方向への移動と、第２中心軸１１Ｂに直交する方向への移動とが相殺し合い、バランスがとれた所で筒状ワーク７０は静止する。筒状ワーク７０の長手中心軸（図面表裏方向へ延びる中心軸）７０ａは、Ｘ軸とＹ軸の原点１７からδだけ変位して静止する。
すなわち、一対の第１接触子１３Ａ、１３Ａと一対の第２接触子１３Ｂ、１３Ｂとにより、筒状ワーク７０が位置決めされた。この状態で寸法測定が行われる。

【0020】

以上の知見に基づいて完成した発明は、次のとおりである。
請求項１に係る発明は、筒状ワークの径を測定する筒状ワークの寸法測定装置であって、
前記筒状ワークの外に配置され前記筒状ワークに押し当てられる一対の第１接触子と、この第１接触子とは別に前記筒状ワークの外に配置され前記筒状ワークに押し当てられ前記第１接触子とは異なる径を測定する一対の第２接触子と、前記第１接触子の位置情報に基づいて前記一対の第１接触子間の距離を演算し、前記第２接触子の位置情報に基づいて前記一対の第２接触子間の距離を演算する制御部を備え、
前記筒状ワークの長手中心軸に直交する軸を直交中心軸としたときに、
前記第１接触子同士を結ぶ第１中心軸と、前記第２接触子同士を結ぶ第２中心軸とが、前記直交中心軸を基準にして線対称の位置に配置されていることを特徴とする。

【0021】

すなわち、図１（ｂ）において、筒状ワーク７０の外に配置され筒状ワーク７０に押し当てられる一対の第１接触子１３Ａ、１３Ａと、この第１接触子１３Ａ、１３Ａとは別に筒状ワーク７０の外に配置され筒状ワーク７０に押し当てられ第１接触子１３Ａ、１３Ａとは異なる径を測定する一対の第２接触子１３Ｂ、１３Ｂとを備え、筒状ワーク７０の長手中心軸７０ａに直交する軸を直交中心軸７０ｂとしたときに、第１接触子１３Ａ、１３Ａ同士を結ぶ第１中心軸１１Ａと、第２接触子１３Ｂ、１３Ｂ同士を結ぶ第２中心軸１１Ｂとが、直交中心軸７０ｂを基準にして線対称の位置に配置されていることを特徴とする。

【0022】

請求項２に係る発明は、請求項１記載の筒状ワークの寸法測定装置であって、
前記第１接触子と前記第２接触子は、各々シリンダユニットに設けられており、
このシリンダユニットは、ピストンを収納する細長いシリンダと、前記ピストンから前記シリンダの外まで延びて先端に前記第１接触子又は前記第２接触子を有するピストンロッドと、前記シリンダに設けられ前記ピストンの前記ピストンロッドから遠い方の面を押す圧縮エアを供給するエア口と、前記シリンダに設けられ前記ピストンの前記ピストンロッド側の面を押すリターンばねと、前記シリンダに収納され前記ピストンの位置を測定する位置測定機構とからなることを特徴とする。

【0023】

請求項３に係る発明は、請求項１記載の筒状ワークの寸法測定装置であって、
前記筒状ワークは外歯を有し、この外歯の歯先に接触させて大径を測定する接触子と、前記外歯の歯溝に挿入してオーバボール径を測定する接触子と、前記外歯の歯底に接触させて小径を測定する接触子との３種の接触子のうち、１つが前記第１接触子であり、残りのうちの１つが前記第２接触子であることを特徴とする。

【0024】

請求項４に係る発明は、請求項１記載の筒状ワークの寸法測定装置であって、
この筒状ワークの寸法測定装置は、前記筒状ワークを載置しつつ回すターンテーブルを備えると共に、このターンテーブルの外に配置され前記筒状ワークの回転基準を検出する基準検出センサを備えていることを特徴とする。

【0025】

請求項５に係る発明は、請求項４項記載の筒状ワークの寸法測定装置であって、
前記ターンテーブルは、昇降機構で支持されていることを特徴とする。

【0026】

請求項６に係る発明は、請求項５項記載の筒状ワークの寸法測定装置であって、
前記筒状ワークの高さ寸法内において、前記ターンテーブルの上面からの第１高さと、この第１高さより上位の第２高さが設定されたときに、
前記制御部は、前記第１中心軸に前記第１高さが合致するように前記昇降機構を制御し、前記第１高さで前記ターンテーブルを回しながら複数箇所の測定を実施し、次に、前記第１中心軸に前記第２高さが合致するように前記筒状ワークを上げ、前記第２高さで前記ターンテーブルを回しながら複数箇所の測定を実施し、次に、前記第１中心軸に前記第１高さが合致するように前記筒状ワークを下げる、一連の制御をなすことを特徴とする。

【0027】

請求項７に係る発明は、請求項６項記載の筒状ワークの寸法測定装置であって、
前記ターンテーブルにマスターゲージを載せ、複数箇所の測定値を取得したときに、前記制御部は、取得した前記測定値に基づいて、前記筒状ワークにおける測定値を補正することを特徴とする。

【0028】

請求項８に係る発明は、請求項３記載の筒状ワークの寸法測定装置であって、
前記第１接触子は、前記オーバボール径を測定する接触子であり、
前記制御部は、オーバボール径を測定する接触子を、測定前に少なくとも１回だけ前記歯溝へ挿入する制御をなすことを特徴とする。

【0029】

請求項９に係る発明は、請求項７項記載の筒状ワークの寸法測定装置であって、
前記制御部は、測定値が合格基準から外れたときに、不合格の表示を行うことを特徴とする。

【0030】

請求項１０に係る発明は、請求項７項記載の筒状ワークの寸法測定装置であって、
前記制御部は、取得した前記測定値を分析し、測定値が合格基準内であっても注意又は異常の表示を行うことを特徴とする。

【0031】

請求項１１に係る発明は、請求項６項記載の筒状ワークの寸法測定装置であって、
前記制御部は、精密測定の指令を受けたとき又は定期的に、測定箇所を増加する制御をなすことを特徴とする。

【0032】

請求項１２に係る発明は、請求項４項記載の筒状ワークの寸法測定装置であって、
前記ターンテーブルは、回転用制御モータで駆動され、
前記制御部は、前記回転用制御モータの回転角制御及び速度制御をなすことを特徴とする。

【0033】

請求項１３に係る発明は、請求項５項記載の筒状ワークの寸法測定装置であって、
前記昇降機構は、ターンテーブルに固定されたナットと、縦に延びて前記ナットにねじ込まれるねじ軸と、このねじ軸を回転自在に支える支持材と、前記ねじ軸の下端に固定された大径プーリと、モータ軸に小径プーリを有する昇降用制御モータと、前記大径プーリと前記小径プーリとに渡したベルトとを備え、
前記制御部は、前記筒状ワークが所定の高さになるように、前記昇降用制御モータを制御することを特徴とする。

【0034】

請求項１４に係る発明は、請求項１項記載の筒状ワークの寸法測定装置の位置決め方法であって、
前記筒状ワークの寸法測定装置は、前記筒状ワークの中心穴に嵌るセンター軸と、前記第１接触子及び第２接触子を各々支えるクランプ及びＬ字ブラケットと、前記Ｌ字ブラケットを支えるコラムと、このコラムに前記Ｌ字ブラケットを固定する固定ボルトとを含み、
前記センター軸に着脱自在に嵌めるボスと、このボスを貫通して前記Ｌ字ブラケットまで延びるバーと、前記クランプと同形であって前記バーの両端に取外し可能に取付けられる治具クランプとを、準備する工程と、
前記Ｌ字ブラケットから前記クランプ及び前記第１・第２接触子を外し、前記センター軸から前記筒状ワークを外す工程と、
前記固定ボルトを緩めて前記Ｌ字ブラケットを移動可能にする工程と、
前記ボスを前記センター軸に嵌める工程と、
前記治具クランプを介して前記バーの両端に一対のＬ字ブラケットを固定する工程と、
この固定した状態で、前記固定ボルトを締め、前記一対のＬ字ブラケットを移動不能にする工程と、
前記治具クランプ、前記バー及び前記ボスを撤去する工程と、
位置決めされた一対のＬ字ブラケットへ前記クランプを介して前記第１接触子を固定し、位置決めされた一対のＬ字ブラケットへ前記クランプを介して前記第２接触子を固定する工程とからなり、
前記ボス、前記バー及び前記治具クランプからなる調整治具を用いて、前記第１接触子及び前記第２接触子の位置決めを行う筒状ワークの寸法測定装置の位置決め方法を提供する。

【発明の効果】

【0035】

請求項１に係る発明では、２組（二対）以上の接触子により、異なる径（例えば、オーバボール径、大径、小径）など多種類の寸法を、１台の寸法測定装置で測定することができる。しかも、２組（二対）の接触子を、直交中心軸を基準にして線対称に配置して筒状ワークを押圧することで、筒状ワークの位置決めが可能となる。

【0036】

仮に、ワーク位置決め装置と寸法測定装置を各々準備すると、設備コストが嵩む。対して、本発明では、寸法測定装置でワークの位置決めもなすため、設備コストを圧縮することができる。そして、寸法測定装置は、複数対の接触子を備えるだけであるから、構造は簡単であり、安価となる。
すなわち、本発明により、構造が簡単で、且つ安価な寸法測定装置が提供される。

【0037】

請求項２に係る発明では、接触子は細長いシリンダユニットで支持される。細長いため、狭い箇所に接触子を配置することができる。結果、寸法測定装置に、筒状ワークの外周に沿って多数の接触子を容易に配置し、１回で多種類の外径を測定することができる。

【0038】

請求項３に係る発明では、筒状ワークは外歯を有し、寸法測定装置でオーバボール径と大径、又はオーバボール径と小径が測定可能である。
オーバボール径を測定するため、歯溝を有する筒状ワークの品質を向上させることができる。

【0039】

請求項４に係る発明では、筒状ワークをターンテーブルで回しながら寸法測定を行うため、筒状ワークの外周の多数箇所の寸法を自動的に測定することができる。

【0040】

請求項５に係る発明では、ターンテーブルは、昇降機構で支持されているため、高さが異なる複数箇所の寸法を測定することができる。したがって、クラッチプーリなど円板の周縁を折り曲げて立てた側壁に長い歯溝を形成する筒状ワークに対し、高さが異なる複数箇所の測定値に基づいて、歯溝に沿った曲がりを評価することができ、不良品を検出することができる。

【0041】

請求項６に係る発明では、第１高さにおける寸法測定を複数箇所実施し、第１高さより上位の第２高さにおける寸法測定を複数箇所実施し、一連の測定が終わったら筒状ワークを最初の高さに戻す。寸法測定を効率よく、迅速に行うことができる。測定が短時間で終わるため、本発明に係る寸法測定装置を、自動加工ラインに適用することができる。

【0042】

請求項７に係る発明では、マスターゲージを用いて補正値を決定し、この補正値で測定値を補正するため、測定値の信頼性がより高まる。

【0043】

請求項８に係る発明では、測定前に第１接触子で筒状ワークの位置を修正する。この修正により、第１接触子のボールを、より確実に歯溝へ挿入することができる。結果、オーバボール径の測定値の信頼性（測定精度）がさらに高まる。

【0044】

請求項９に係る発明では、測定値が合格基準から外れたときに、不合格の表示を行う。 量産に適用した場合、量産中に不合格を表示することで、不良品の流出を早期に阻むことができる。

【0045】

請求項１０に係る発明では、測定値が合格基準内であっても注意又は異常の表示を行うため、不良品の流出をさらに早期に阻むことができる。

【0046】

請求項１１に係る発明では、精密測定を適宜実施することで、測定精度の確認ができる。

【0047】

請求項１２に係る発明では、ターンテーブルは、回転用制御モータで駆動される。筒状ワークの回転方向における位置が精度よく決定される。

【0048】

請求項１３に係る発明では、ターンテーブルは、昇降用制御モータとねじ軸により昇降される。筒状ワークの高さ方向における位置が精度よく決定される。

【0049】

請求項１４に係る発明では、調整治具を用いて、接触子の位置決め（特に、軸合わせ）が容易になされる。
そのための、調整治具は、ボス、バー及び治具クランプからなる簡単な治具であり、治具は安価であり、それの調達は容易である。

【図面の簡単な説明】

【0050】

【図1】本発明の基本原理を説明する図であり、（ａ）は比較例を説明する図であり、（ｂ）は実施例を説明する図である。

【図2】本発明で使用する接触子の基本構造を説明する図であり、（ａ）は接触子を有するシリンダユニットの構造を説明する断面図、（ｂ）は第１接触子の作用図、（ｃ）は第２・第３接触子の作用図、（ｄ）は位置測定機構の作用図である。

【図3】本発明に係る筒状ワークの寸法測定装置の正面図である。

【図4】Ｌ字ブラケット、クランプ及びシリンダユニットの斜視図である。

【図5】本発明に係る筒状ワークの寸法測定装置の平面図である。

【図6】（ａ）は筒状ワークの斜視図、（ｂ）は（ａ）のｂ部拡大図、（ｃ）は基準検出センサの原理図、（ｄ）は基準検出センサの作用図である。

【図7】制御系のブロック構成図である。

【図8】制御部で実施する通常測定モードを説明するフロー図である。

【図9】制御部で実施する通常測定モードを説明するフロー図である。

【図10】制御部で実施する通常測定モードを説明するフロー図である。

【図11】（ａ）、（ｂ）は測定値の傾向を説明する図である。

【図12】制御部で実施する精密測定モードを説明するフロー図である。

【図13】（ａ）～（ｄ）は調整治具の構成及び作用を説明する図である。

【図14】制御部で実施する補正値決定モードを説明するフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0051】

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。

【実施例】

【0052】

［接触子］
図２（ａ）に示すように、接触子１３は、シリンダユニット２０に設けられている。なお、接触子１３をさらに第１～第３に区別するときには、先に説明したように、第１にＡ、第２にＢを添え、さらに第３にＣを添えて、第１接触子１３Ａ、第２接触子１３Ｂ、第３接触子１３Ｃと呼ぶ。

【0053】

図２（ｂ）に示すように、第１接触子１３Ａは、外歯７３の歯溝に挿入してオーバボール径を測定する接触子である。そのために、第１接触子１３Ａは先端に所定の外径のボール１４を有する。

【0054】

図２（ｃ）に示すように、第２接触子１３Ｂは、外歯７３の歯先７４に接触して大径を測定する接触子である。そのために、第２接触子１３Ｂは先端が尖り先となっている。
第３接触子１３Ｃは、外歯７３の歯底７５に接触して小径を測定する接触子である。そのために、第３接触子１３Ｃも先端が尖り先となっている。先尖りは、円錐台であってもよい。

【0055】

［シリンダユニット］
図２（ａ）に示すように、シリンダユニット２０は、ピストン２１を収納する細長いシリンダ２２と、ピストン２１からシリンダ２２の外まで延びて先端に第１接触子１３Ａと第２接触子１３Ｂと第３接触子１３Ｃの一つを有するピストンロッド２３と、シリンダ２２に設けられピストン２１のピストンロッド２３から遠い方の面を押す圧縮エアを供給するエア口２４と、シリンダ２２に設けられピストン２１のピストンロッド２３側の面を押すリターンばね２５と、シリンダ２２に収納されピストン２１の位置（すなわち、接触子１３の位置）を測定する位置測定機構３０とからなる。

【0056】

好ましくは、エア口２４は、シリンダ２２の開口を閉じるリッド２６に設けられる。また、ピストン２１の後退限を規定するために、リッド２６を開けて、所定長さの筒状ストッパ２７を挿入する。

【0057】

例えば、三方弁型のエア弁２８を切り換えて、圧縮空気源２９の圧縮エアをエア口２４へ供給すると、ピストン２１がリターンばね２５を圧縮するように前進し、ピストンロッド２３と共に接触子１３が前進する。
エア弁２８を切り換えて、圧縮空気源２９からの供給を遮断し、エア口２４を大気に開放すると、リターンばね２５の作用でピストンロッド２３と共に接触子１３が後進し、元の位置（待機位置）へ戻る。

【0058】

シリンダユニット２０が細長いため、限られたスペースに多数本のシリンダユニット２０を効率よく配置することができる。

【0059】

［位置測定機構］
シリンダユニット２０に収納される位置測定機構３０は、例えば、ピストンロッド２３の逆側へピストン２１から延びるスケール板３１と、このスケール板３１を挟むようにして配置される投光器３２と受光器３３とからなる。

【0060】

図２（ｄ）に示すように、スケール板３１には、狭い帯状の通穴であるスリット３４が複数個設けられている。投光器３２からレーザ光を発射すると、一部がスリット３４を通過して、受光器３３に到達する。受光器３３は微細な受光素子が密に並んでおり、受光した素子と未受光素子とが区分されることから、受光長さＬ１とＬ２とが認識される。

【0061】

スケール板３１が前進する又は後進すると、（スリット３４の幅／受光長さＬ１）と（スリット３４の幅／受光長さＬ２）の比率が変化する。この変化を監視し、スケール板３１の位置を演算する。結果、位置測定機構３０により、接触子１３の位置が測定される。

【0062】

［筒状ワークの寸法測定装置］
図３に示すように、筒状ワークの寸法測定装置４０（以下、寸法測定装置４０と記す。）は、筒状ワーク７０を載置しつつ回すターンテーブル４１と、このターンテーブル４１を支持する昇降機構４５と、接触子１３を支えるクランプ４２及びスタンド４３と、これらを一括して支えるベース４４とを備える。

【0063】

［昇降機構］
昇降機構４５は、例えば、ベース４４に立てられる支持材４６と、この支持材４６に軸受４７を介して縦向きに取付けられるねじ軸４８と、このねじ軸４８にねじ結合されると共に支持材４６で昇降可能にガイドされるナット４９と、このナット４９から上に延びる軸５１と、ねじ軸４８の下端に固定される大径プーリ５２と、支持材４６に固定される昇降用制御モータ５３と、この昇降用制御モータ５３のモータ軸に取付けられる小径プーリ５４と、この小径プーリ５４と大径プーリ５２とに掛け渡されるベルト５５とからなる。

【0064】

昇降用制御モータ５３は、ステッピングモータが好適であるが、回転角度の細かな制御や精密な位置制御が可能な制御モータであればよく、種類は問わない。

【0065】

支持材４６に縦溝５６が設けられ、ナット４９にキー５７が設けられ、このキー５７が縦溝５６に嵌っている。キー５７及び縦溝５６はスプラインであってもよい。
昇降用制御モータ５３で、小径プーリ５４、ベルト５５及び大径プーリ５２を介してねじ軸４８が回される。キー５７の存在により、ナット４９は回転しない。そのため、ナット４９は上昇又は下降する。結果、ターンテーブル４１は昇降する。すなわち、昇降用制御モータ５３により、ターンテーブル４１の高さは精密に制御される。

【0066】

［ターンテーブル］
ターンテーブル４１は、軸受５８を介して軸５１に回転可能に支持されている。ナット４９に回転用制御モータ６１が取付けられ、この回転用制御モータ６１のモータ軸に小径ギヤ６２が取付けられ、この小径ギヤ６２がターンテーブル４１の下部に一体形成された（または取付けられた）大径ギヤ６３に噛み合っている。
回転用制御モータ６１で、小径ギヤ６２及び大径ギヤ６３を介してターンテーブル４１が回される。回転用制御モータ６１により、ターンテーブル４１の回転角度は精密に制御される。

【0067】

回転用制御モータ６１は、ステッピングモータが好適であるが、回転角度の細かな制御や精密な位置制御が可能な制御モータであればよく、種類は問わない。

【0068】

［スタンド］
接触子１３を支えるスタンド４３は、例えば、ベース４４から上へ延ばしたコラム６４と、このコラム６４に載せたＬ字ブラケット６５と、このＬ字ブラケット６５をコラム６４に固定する固定ボルト６６とからなる。
なお、Ｌ字ブラケット６５の縦寸法を十分に大きくすることで、コラム６４を省くことは差し支えない。しかし、固定ボルト６６の高さ位置が下がり作業性が悪くなるので、コラム６４で嵩上げすることにより、固定ボルト６６を高い位置に配置することが望ましい。

【0069】

［Ｌ字ブラケットとクランプ］
図４に示すように、Ｌ字ブラケット６５は、横部６５ａとこの横部６５ａから上へ延びる縦部６５ｂとからなり、Ｌ字形を呈する部材である。そして、横部６５ａに水平に延びる長穴６５ｃを有する。また、縦部６５ｂに雌ねじ部６５ｄを有する。

【0070】

クランプ４２は、クランプ本体４２ａと、抑え部材４２ｂと、第１ボルト４２ｃと、第２ボルト４２ｄとからなる。クランプ本体４２ａと抑え部材４２ｂに、シリンダユニット２０に対応する溝４２ｅが各々形成されている。

【0071】

シリンダユニット２０にクランプ本体４２ａを当てる。次に、シリンダユニット２０に抑え部材４２ｂを被せる。この抑え部材４２ｂを第１ボルト４２ｃでクランプ本体４２ａに固定する。これで、クランプ４２が、シリンダユニット２０にセットされた。

【0072】

次に、第２ボルト４２ｄを雌ねじ部６５ｄにねじ込むことにより、クランプ本体４２ａをＬ字ブラケット６５に取付ける。
次に、Ｌ字ブラケット６５を、図３に示すコラム６４へ固定ボルト６６を用いて固定する。

【0073】

以上により、図３に示すように、接触子１３がクランプ４２及びスタンド４３を介してベース４４に固定される。
なお、クランプ４２の構成を、変更することは差し支えない。

【0074】

図５は寸法測定装置の平面図である。
図５に示すように、スタンド４３へクランプ４２により第１接触子１３Ａが固定され、同様に、第２接触子１３Ｂ及び第３接触子１３Ｃが固定されている。
Ｙ軸から時計方向に角度θだけ回転した第１中心軸１１Ａに第１接触子１３Ａ、１３Ａが配置され、Ｙ軸から反時計方向に角度θだけ回転した第２中心軸１１Ｂに第２接触子１３Ｂ、１３Ｂが配置され、Ｘ軸上の第３中心軸１１Ｃに第３接触子１３Ｃ、１３Ｃが配置されている。角度θは、この例では３０°である。

【0075】

［基準検出センサ］
加えて、筒状ワークの回転基準を検出する基準検出センサ６８が、ターンテーブル４１の外に配置されている。

【0076】

［筒状ワーク］
図６（ａ）に示すように、筒状ワーク７０は、例えば、周壁７１と、この周壁７１の一端を閉じる底部７２と、周壁７１の外面に形成された外歯７３とからなる。底部７２には中心に、中心穴７２ａが設けられている。
この中心穴７２ａは、図３において、ターンテーブル４１から上へ延びるセンター軸４１ａに対して、隙間を加えた穴である。そのため、筒状ワーク７０は水平に隙間の分だけ移動可能である。

【0077】

図６（ｂ）に示すように、外歯７３は、歯先７４と歯底７５とを有し、歯底７５に小径の基準穴７６が貫通する形態で設けられている。
図６（ａ）に示すように、基準穴７６は高さ違いで、第１基準穴７６Ａと、第２基準穴７６Ｂと、第３基準穴７６Ｃとからなる。

【0078】

第１基準穴７６Ａは、後述する「第１高さ」に対応する穴であり、それより上位に設定された第２基準穴７６Ｂは、「第２高さ」に対応する穴であり、それより上位の第３基準穴７６Ｃは、「第３高さ」に対応する穴である。

【0079】

第１基準穴７６Ａは１個でも差し支えないが、この第１基準穴７６Ａを基準検出センサ６８で検出することを考慮すると、全ての歯底７５に設けるなど、複数個設けることが望ましい。第２・第３基準穴７６Ｂ、７６Ｃも同様である。穴の数が多いほど、少ない回転角度で基準検出が完了し、測定時間の短縮化が図れるからである。

【0080】

［基準検出センサ］
図６（ｃ）に示すように、基準検出センサ６８は、例えば、ケース６８ａ内に発光素子６８ｂと受光素子６８ｃとを有する。
発光素子６８ｂから発射したレーザ光６８ｄが歯先７４又は歯底７５で反射されると、反射光が受光素子６８ｃに到達する。受光素子６８ｃは反射光を電気的に認識する。

【0081】

図６（ｄ）に示すように、基準検出センサ６８の中心が基準穴７６に合致すると、レーザ光６８ｄは基準穴７６へ進入し、反射光が得られない。得られても弱い反射光となる。このときに、受光素子６８ｃは基準穴７６を検出する。
よって、図５において、ターンテーブル４１で筒状ワーク７０が回されると、基準検出センサ６８が基準穴７６を検出する。

【0082】

［制御部］
図７に示すように、制御部８０は、基準検出センサ６８から基準検出情報を得る。
制御部８０は、回転用制御モータ６１の回転角制御及び速度制御をなす。
制御部８０は、昇降用制御モータ５３の回転角制御をなす。昇降用制御モータ５３の回転角制御により、ターンテーブルの高さ位置が正確に制御される。

【0083】

制御部８０は、エア弁２８を開閉制御することで、一対の第１接触子１３Ａを前進／後進させ、オーバボール径測定値を取得し、一対の第２接触子１３Ｂを前進／後進させ、大径測定値を取得し、一対の第３接触子１３Ｃを前進／後進させ、小径測定値を取得する。
制御部８０は、得られた測定値を、基準値と比較して、合否判定を行う。

【0084】

さらに、制御部８０は、後述するフローに基づき、通常測定モード、補正値決定モード、精密測定モードなどを実行する。

【0085】

［通常測定モード］
図８に示すように、ステップ番号（以下、ＳＴと略記する。）０１にて、筒状ワークをロボット（または人手）によりターンテーブルに載せる。
昇降機構を制御して、筒状ワークを「第１高さ」に設定する（ＳＴ０２）。そして、ターンテーブルを所定の速度で回す（ＳＴ０３）。
基準検出センサが第１基準穴を検出したら（ＳＴ０４）、ターンテーブルを止める（ＳＴ０５）。

【0086】

ＳＴ０６にて、一対の第１接触子（ＯＢＤ測定用接触子）を、前進させ後進させる。この動作は原則として１回実施する。複数回繰り返すことは差し支えない。
図２（ｂ）に示すように、ボール１４が歯溝に進入する。この進入により、筒状ワークの位相がずれている場合、このずれが是正される。

【0087】

ＳＴ０７にて、第１接触子でＯＢＤを測定し（図２（ｂ）参照）、第２接触子で大径を測定し（図２（ｃ）参照）、第３接触子で小径（図２（ｃ）参照）を測定する。
得られた測定値を基準値と比較して評価し（ＳＴ０８）、合否を判定する（ＳＴ０９）。
不合格の場合は、不合格であることを表示する（ＳＴ１０）。不合格の場合は、このフローを終える。

【0088】

合格の場合は、ＳＴ１１にて、ターンテーブルを所定角度（例えば１２０°）だけ回し、ターンテーブルを止める（ＳＴ１２）。
ＳＴ１３にて、一対の第１接触子（ＯＢＤ測定用）を、前進させ後進させる。
そして、新しい箇所を対象に、測定を実施し（ＳＴ１４）、測定値を評価し（ＳＴ１５）、合否判定を行い（ＳＴ１６）、不合格の場合は不合格を表示する（ＳＴ１７）。

【0089】

ＳＴ１８にて、第１高さでの測定を続ける場合は、ＳＴ１１に戻り、ＳＴ１２～ＳＴ１７を繰り返す。
この繰り返しにより、第１高さにおいて複数の測定値が得られる。
ＳＴ１８にて、第１高さでの測定を終了する場合は、図９へ進む。

【0090】

図９のＳＴ２１にて、昇降機構を制御して、筒状ワークを「第２高さ」に設定する
図９のＳＴ２２～ＳＴ３６は、図８のＳＴ０３～ＳＴ１７と同じであるため、詳細な説明は省略する。
すなわち、図９にて、第２高さにおける測定を実施する。
ＳＴ３７にて、第２高さでの測定を続ける場合は、ＳＴ３０に戻り、ＳＴ３１～ＳＴ３６を繰り返す。
この繰り返しにより、第２高さにおいて複数の測定値が得られる。
ＳＴ３７にて、第２高さでの測定を終了する場合は、図１０へ進む。

【0091】

図１０のＳＴ４１にて、昇降機構を制御して、筒状ワークを「第３高さ」に設定する
図１０のＳＴ４２～ＳＴ５６は、図９のＳＴ２２～ＳＴ３６と同じであるため、詳細な説明は省略する。
すなわち、図１０にて、第３高さにおける測定を実施する。
ＳＴ５７にて、第３高さでの測定を続ける場合は、ＳＴ５０に戻り、ＳＴ５１～ＳＴ５６を繰り返す。
この繰り返しにより、第３高さにおいて複数の測定値が得られる。
ＳＴ５７にて、第３高さでの測定を終了する場合は、ＳＴ５８にて、筒状ワークをターンテーブルから取り外す。
以上で、通常測定モードが終了する。

【0092】

以上によれば、第１高さでＯＢＤ測定値が３個得られ、第２高さでＯＢＤ測定値が３個得られ、第３高さでＯＢＤ測定値が３個得られる。合計９個が得られる。
第１高さにおける最初のＯＢＤ測定値と、第２高さにおける最初のＯＢＤ測定値と第３高さにおける最初のＯＢＤ測定値とは、共通の歯溝における測定値である。

【0093】

共通の歯溝における３個のＯＢＤ測定値が同一（またはほぼ同一）であれば、歯溝は鉛直軸に沿って真っ直ぐである。
一方、共通の歯溝における３個のＯＢＤ測定値に差異があれば、歯溝の異常が疑われる。異常には、歯溝が傾いている、湾曲している、蛇行しているなどが挙げられる。異常が認められた場合は、その筒状ワークは不良品として除外される。

【0094】

ＯＢＤは、狭義にはボールの外面とボールの外面の寸法であるが、高さ違いのＯＢＤを測定することで、歯溝の形状異常を検出することができる。
このことにより、本発明に係る寸法測定装置４０の付加価値が高まる。

【0095】

図８のＳＴ０８、０９で説明した合否判定は、測定値を基準値と比較する他、測定値の変化の傾向を調べるようにしてもよい。
図１１（ａ）に示すように、ある測定値が基準値を超えているが、上の許容値未満であったとする。斜線で示す部分が（測定値―基準値）で計算される「差」である。
「差」を時系列的に並べたものが図１１（ｂ）である。

【0096】

図１１（ｂ）に示すように、「差」が増加傾向にあり、近い将来に許容値を超えることが想定されるときには、注意や警告を発することが推奨される。
すなわち、制御部は、取得した測定値の傾向を調べ、測定値が合格基準内であっても注意又は異常の表示を行う。

【0097】

注意又は異常の表示に基づいて、不合格品が発生する前に、対策を講じることにより、不合格品の発生を防止又は抑制することができる。

【0098】

［精密測定モード］
周知のとおり、検査手法には、全数検査と抜き取り検査とがある。全数検査は理想であるが、検査コストが嵩む。抜き取り検査は検査コストが小さくなるという利点がある。
上述した通常測定モードは抜き取り検査に相当する。
図６（ａ）に示す筒状ワーク７０は、いわゆるプレス成形品である。すなわち、プレス機に金型をセットし、この金型でブランク材に塑性加工を施すことにより、プレス成形品が得られる。このときに、金型は徐々に摩耗する。そこで、金型は定期的（所定のショット回数に到達したときなど）に交換される。

【0099】

金型を交換したときに、この金型の確からしさを検証することは重要である。そこで、交換した金型で製造された筒状ワーク７０に、全数検査に相当する精密測定を行うことが望まれる。

【0100】

図１２のＳＴ６１で、精密測定モードが選択されたか否かを調べる。
否であって、ＳＴ６２で通常測定モードが選択されているときには、図８～図１０を実施する（ＳＴ６３）。
ＳＴ６１で、精密測定モードが選択されているときには、ＳＴ６４で、外歯の歯数のＮ％を測定するかを、設定する。Ｎが１００％であれば全数検査となり、Ｎが５０％であれば半数検査となる。
ＳＴ６５にて、図８～図１０に基づいてＮ％を測定する。

【0101】

図５において、一対の第１接触子１３Ａ、１３Ａを結ぶ第１中心軸１１Ａが、センター軸４１ａの中心（ほぼ中心を含む。）を通るように、第１接触子１３Ａ、１３Ａを位置決め（軸合わせ）することは重要である。第２接触子１３Ｂ、第３接触子１３Ｃについても同様である。
この位置決め（軸合わせ）の作業は、十分に慎重に行われるため、作業時間は長くなる。この作業時間を短くすることが望まれる。
作業時間を短くすることができる調整治具８５を提供すると共にこの調整治具８５を用いて実施する寸法測定装置の位置決め方法を、以下に説明する。

【0102】

［調整治具］
図１３（ａ）は、図５の部分図である。
図１３（ａ）において、接触子１３、シリンダユニット２０及びクランプ４２をＬ字ブラケット６５から外す。外した状態が、図１３（ｂ）に示される。
図１３（ｃ）に示すように、調整治具８５は、センター軸４１ａに着脱自在に嵌めることができるボス８６と、このボス８６を貫通してＬ字ブラケット６５まで延びるバー８７と、このバー８７の両端に嵌める治具クランプ８８とからなる。

【0103】

治具クランプ８８は、クランプ（図３、符号４２）と同構造であるが、寸法は異なる。シリンダユニット２０が外径とバー８７の外径が異なるからである。
ただし、図１３（ｄ）に示す治具クランプ８８の中心高さｈａが、図１３（ａ）に示すクランプ４２の中心高さｈａと同じに設定される。これにより、クランプ４２の代わりに治具クランプ８８を用いても、シリンダユニット２０（すなわち、接触子１３）の軸合わせが可能となる。

【0104】

［位置決め方法］
位置決め方法は、図３～図５に示す寸法測定装置４０及び図１３（ｃ）に示す調整治具８５を準備する工程が最初の工程となる。
次に、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、Ｌ字ブラケット６５からクランプ４２及び第１接触子１３Ａを外す。第２・第３接触子１３Ｂ、１３Ｃについても同様に外す。

【0105】

図３に示すように、センター軸４１ａに筒状ワーク７０が嵌っているときにはセンター軸４１ａから筒状ワーク７０を外す。

【0106】

次に、図１３（ｂ）にて、固定ボルト６６を緩めてＬ字ブラケット６５を移動可能にする。
次に、図１３（ｄ）に示すように、治具クランプ８８を介してバー８７の両端に一対のＬ字ブラケット６５を固定する。この固定した状態で、固定ボルト６６を締め、Ｌ字ブラケット６５を移動不能にする。

【0107】

次に、図１３（ｄ）において、治具クランプ８８、バー８７及びボス８６を撤去する。
撤去後の形態は、図１３（ｂ）と同様になる。
図１３（ｂ）において、位置決めされたＬ字ブラケット６５へクランプ４２を介して第１接触子１３Ａを固定する。結果、図１３（ａ）の形態に戻り、一対の第１接触子１３Ａは正確に位置決めされている。第２・第３接触子１３Ｂ、１３Ｃについても同様に位置決めされる。

【0108】

以上のように、ボス８６、バー８７及び治具クランプ８８からなる調整治具８５を用いて、第１～第３接触子１３Ａ～１３Ｃの位置決めを行うことで、迅速に且つ容易に筒状ワークの寸法測定装置４０の位置決めを行うことができる。

【0109】

［マスターモデル］
マスターモデルは、図６（ａ）に示す筒状ワーク７０と外観は同一である。だだし、マスターモデルは鋼材から削り出すことで、製造される機械加工品である。機械加工品はプレス成形品に比較して格段に寸法の精度が良くなる。
このようなマスターモデルを用いて、補正値を求めることができる。

【0110】

［補正値決定モード］
図１４のＳＴ７１にて、マスターモデルをターンテーブルに載せる。
昇降機構を制御して、筒状ワークを所定高さに設定する（ＳＴ７２）。そして、ターンテーブルを所定の速度で回す（ＳＴ７３）。
基準検出センサが基準穴を検出したら（ＳＴ７４）、ターンテーブルを止める（ＳＴ７５）。

【0111】

ＳＴ７６にて、一対の第１接触子（ＯＢＤ測定用）を、前進させ後進させる。
ＳＴ７７にて、第１接触子でＯＢＤを測定する。（ＯＢＤ基準値―ＯＢＤ測定値＝ＯＢＤ補正値）の算式により、ＯＢＤ補正値を決定する（ＳＴ７８）。
ＳＴ７９にて、第２接触子で大径を測定する。（大径基準値―大径測定値＝大径補正値）の算式により、大径補正値を決定する（ＳＴ８０）。
ＳＴ８１にて、第３接触子で小径を測定する。（小径基準値―小径測定値＝小径補正値）の算式により、小径補正値を決定する（ＳＴ８２）。

【0112】

制御部は、ＯＢＤを測定し、得られた測定値をＯＢＤ補正値で補正する。同様に、大径を測定し、得られた測定値を大径補正値で補正し、小径を測定し、得られた測定値を小径補正値で補正する（ＳＴ８３）。
以上により、測定値の信頼性をより高めることができる。

【0113】

尚、本発明の寸法測定装置４０は、外歯を有する筒状ワークに好適であるが、外歯を有していない筒状ワークに適用することは差し支えない。

【0114】

また、図３に示す筒状ワークの寸法測定装置４０の構造は、適宜変更することは差し支えない。
また、図５にて、三対の接触子を配置したが、二対の接触子を配置することや、四対以上の接触子を配置することは差し支えない。
また、ターンテーブルは１２０°の他、中間の６０°なども追加して測定箇所を増加してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0115】

本発明は、筒状ワークの外周における大径や小径を測定する寸法測定装置に好適である。

【符号の説明】

【0116】

１１Ａ…第１中心軸、１１Ｂ…第２中心軸、１３…接触子、１３Ａ…第１接触子、１３Ｂ…第２接触子、１４…ボール、２０…シリンダユニット、２１…ピストン、２２…シリンダ、２３…ピストンロッド、２４…エア口、２５…リターンばね、３０…位置測定機構、４０…筒状ワークの寸法測定装置（寸法測定装置）、４１…ターンテーブル、４１ａ…センター軸、４２…クランプ、４５…昇降機構、４６…支持材、４８…ねじ軸、４９…ナット、５２…大径プーリ、５３…昇降用制御モータ、５４…小径プーリ、５５…ベルト、６１…回転用制御モータ、６４…コラム、６５…Ｌ字ブラケット、６６…固定ボルト、６８…基準検出センサ、７０…筒状ワーク、７０ａ…長手中心軸、７０ｂ…直交中心軸、７２ａ…中心穴、７３…外歯、７４…歯先、７５…歯底、８０…制御部、８５…調整治具、８６…ボス、８７…バー、８８…治具クランプ。

【要約】

【課題】構造が簡単な寸法測定装置を提供する。
【解決手段】筒状ワーク（70）の径を測定する寸法測定装置であって、筒状ワーク（70）の外に配置され筒状ワーク（70）に押し当てられる一対の第１接触子(13A)と、この第１接触子(13A)とは別に筒状ワーク（70）の外に配置され筒状ワーク（70）に押し当てられ第１接触子(13A)とは異なる径を測定する一対の第２接触子(13B)とを備え、筒状ワーク（70）の長手中心軸(70a)に直交する軸を直交中心軸(70b)としたときに、第１接触子(13A)同士を結ぶ第１中心軸(11A)と、第２接触子(13B)同士を結ぶ第２中心軸(11B)とが、直交中心軸(70b)を基準にして線対称の位置に配置されている。一対の接触子（13A、13A）と別の一対の接触子（13B、13B）とで筒状ワーク（70）を押圧することで、筒状ワーク（70）の位置決めが可能となる。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】