JP7278692B2 - 測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、三針ゲージの針径を測定する測定装置に関する。

特許文献１には、三針ゲージを用いて、ねじゲージのねじ有効径を算出する方法が開示されている。

特許第５８４６５１４号公報

三針ゲージは、使用を繰り返すことで摩耗して針径が小さくなるので、定期的に針径を測定する必要がある。針径の測定には専用の治具が用いられる。
三針ゲージは、ねじゲージの種類に応じたセット数が必要とされるため、ねじゲージの種類が多いほど、三針ゲージのセット数も多くなる。そうすると、針径を測定するための専用の治具の数も多くなる。専用の治具の数が多くなるほど、段取り替えの回数も増える。
よって、三針ゲージの針径の測定には、費用的にも時間的にもコストがかさんでいる。

そこで、コストがかさむことなく、三針ゲージの針径を測定することが求められている。

本発明は、
針状部材の径方向にストロークして前記針状部材に外周が接触する円柱状の接触部と、
前記径方向における前記針状部材を挟んだ前記接触部と反対側で、前記針状部材を支持する支持面と、を有し、
前記接触部と前記支持面との間で把持することで前記針状部材の外径を測定する測定装置であって、
前記針状部材を、前記針状部材の径方向にストロークした前記接触部と、前記支持面との間で把持するときには、前記針状部材は、前記接触部と点接触し、他方側で前記支持面と線接触しており、
前記測定装置は、傾斜調節台を備えており、
前記傾斜調節台は、前記測定装置の設置状態において、前記支持面を前記接触部の中心線と平行になるように調節する調節機構を備えており、
前記調節機構は、前記支持面の下側に配置され、前記支持面を支持するボルトとピンを有し、
前記ボルトと前記ピンは、前記接触部の中心線方向において、前記支持面の一端側と他端側に位置しており、
前記ボルトは、回転に連動して鉛直線方向に変位可能に設けられており、
前記支持面は、前記ボルトの前記鉛直線方向の変位に連動して、前記ピンを支点として傾斜角が変化する構成の測定装置とした。

本発明によれば、コストがかさむことなく、三針ゲージの針径を測定することができる。

測定装置を説明する図である。 測定装置を説明する図である。 リニアゲージを説明する図である。 三針ゲージを説明する図である。 測定面の平行出しを説明する図である。 測定面の平行出しを説明する図である。 針径の測定を説明する図である。 針径の測定を説明する図である。

以下、本実施形態にかかる測定装置１について説明する。
図１は、測定装置１を説明する模式図である。（ａ）は、測定装置１の正面図である。（ｂ）は、カウンタ６を説明する図である。
図２は、測定装置１を説明する模式図である。（ａ）は、測定装置１の右側面図である。（ｂ）は、（ａ）の要部を拡大して示した斜視図である。なお、（ａ）では、測定治具３を、図１の（ａ）におけるＡ－Ａ断面で示している。説明の便宜上、支持ピン４４周りを断面で示している。
図面中、上下方向とは、据付けられた測定装置１に対して、鉛直線ＶＬ方向における上、下を意味するものとして説明する。前後方向とは、据付けられた測定装置１に対して、測定装置１を正面から見て水平線ＨＬ方向における前、後を意味するものとして説明する。図面中、左右方向とは、据付けられた測定装置１に対して、測定装置１を正面から見て水平線ＨＬ方向における左、右を意味するものとして説明する。
図３は、リニアゲージ２を説明する図である。（ａ）は、レリーズ８がＯＦＦの状態のリニアゲージ２を説明する図である。（ｂ）は、レリーズ８がＯＮの状態のリニアゲージ２を説明する図である。

［定盤］
図１の（ａ）に示すように、測定装置１は、基台となる定盤１０を有している。定盤１０は、上下方向における下側でレベリングブロックＬＢを介して定盤台Ｔ上に載置されている。この状態において、定盤１０の使用面１０ａ（図中、上面）は、水平線ＨＬに平行な平坦面となっている。

図２の（ａ）に示すように、定盤１０には、前後方向における後方側に柱部材１１が設けられている。柱部材１１は、左右方向における定盤１０の略中央位置に設けられている（図１の（ａ）参照）。

図２の（ａ）に示すように、柱部材１１は、軸線Ｘ１を使用面１０ａに直交させた状態で定盤１０に固定されている。柱部材１１の外周には、軸線Ｘ１方向の全長に亘ってねじ溝１１０が形成されている。

軸線Ｘ１方向における柱部材１１の先端１１ａ側には、ヘッド部１２が設けられている。ヘッド部１２は、柱部材１１に接続された接続部１２１と、当該接続部１２１から前後方向前方側に延出するアーム部１２２と、前後方向における柱部材１１と反対側で後記するリニアゲージ２を保持する保持部１２３と、を有している。これら接続部１２１とアーム部１２２と保持部１２３は一体に形成されている。

柱部材１１にはナット１３が螺合している。軸線Ｘ１方向におけるナット１３の上側には接続部１２１が設けられている。ナット１３を軸線Ｘ１回りに回転させることで、当該ナット１３は、軸線Ｘ１方向に移動する。これに合わせて接続部１２１（ヘッド部１２）は、軸線Ｘ１方向（上下方向）に移動する。これにより、上下方向におけるリニアゲージ２の位置を調節できるようになっている。

定盤１０の使用面１０ａには、測定治具３が載置されている。測定治具３は、前後方向における柱部材１１よりも前側に配置されている。測定治具３は、左右方向における定盤５の略中央位置に配置されている。正面視において、測定治具３と柱部材１１とは前後方向でオーバーラップしている（図１の（ａ）参照）。

図２の（ａ）に示すように、測定治具３は、第１補助ブロック３１、３１と、傾斜調整台４と、第２補助ブロック３２と、ブロックゲージ５と、から構成されている。
第１補助ブロック３１と、傾斜調整台４と、第２補助ブロック３２と、ブロックゲージ５とは、上下方向における下側から上側に向かってこの順番で並んでいる。

図１の（ａ）、図２の（ａ）に示すように、定盤１０には、第１補助ブロック３１が載置されている。
上下方向における第１補助ブロック３１の上面３１ａ（図中、上側）と下面３１ｂ（図中、下側）は、互いに平行な平坦面である。下面３１ｂは全面に亘って定盤１０の使用面１０ａと接触している。

［傾斜調整台］
図１の（ａ）に示すように、第１補助ブロック３１は、定盤１０上で左右方向に間隔を空けて２つ設けられている。第１補助ブロック３１、３１には、傾斜調整台４が跨って設けられている。

図１の（ａ）、図２の（ａ）に示すように、傾斜調整台４は、第１補助ブロック３１、３１に跨って載置された固定板４０と、当該固定板４０の上側に設けられた可動板４１と、から構成されている。

図２の（ａ）に示すように、上下方向における固定板４０の上面４０ａ（図中、上側）と下面４０ｂ（図中、下側）は、互いに平行な平坦面である。下面４０ｂは前後方向の全長に亘って第１補助ブロック３１の上面３１ａと接触している。

固定板４０の上面４０ａからは、傾斜調整ボルト４３と支持ピン４４が上下方向上向きに延びている。支持ピン４４の先端部４４ａは球状になっている。傾斜調整ボルト４３は、前後方向における固定板４０の前方側端部４０１（図中、左側）に配置されている。支持ピン４４は、前後方向における固定板４０の後方側端部４０２（図中、右側）に配置されている。

図１の（ａ）に示すように、傾斜調整ボルト４３は、左右方向における固定板４０の略中央部に配置されている。支持ピン４４は、左右方向における固定板４０の両端側に１個ずつ配置されている。

図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、傾斜調整ボルト４３は、円板形状の頭部４３０と、当該頭部４３０から延びる軸部４３１と、から構成されている。頭部４３０と軸部４３１は一体形成されている。軸部４３１の外周には、一般的な右ねじが形成されている。傾斜調整ボルト４３は、軸部４３１を固定板４０のボルト穴４０５に螺入した状態で、固定板４０に取り付けられている。

図２の（ａ）に示すように、可動板４１は、傾斜調整ボルト４３、支持ピン４４、４４で３点支持されている。
上下方向における可動板４１の上面４１ａ（図中、上側）と下面４１ｂ（図中、下側）は、互いに平行な平坦面である。

可動板４１は、前後方向における前方側端部４１１側の下面４１ｂに凹部４１３が形成されている。凹部４１３は、可動板４１の下面４１ｂと前方側端部４１１とに跨って設けられている。

可動板４１は、前後方向における後方側端部４１２側の下面４１ｂに支持穴４１４が設けられている。支持穴４１４は、前記した支持ピン４４、４４に対応する位置に１個所ずつ設けられている（図１の（ａ）参照）。

図２の（ａ）に示すように、支持穴４１４の穴底部４１４ａは、支持ピン４４の先端部４４ａより僅かに大きい球状に形成されている。支持ピン４４が支持穴４１４に挿入された状態で、支持ピン４４の先端部４４ａは、支持穴４１４の穴底部４１４ａと略全面に亘って当接している。

凹部４１３には、傾斜調整ボルト４３の頭部４３０が収容されている。頭部４３０の外周面４３０ａの一部は、可動板４１の前方側端部４１１から凹部４１３の外側に露出している（図２の（ａ）、（ｂ）参照）。頭部４３０の外周面４３０ａにはローレット（図示せず）が形成されている。

図１の（ａ）に示すように、可動板４１の上面４１ａには、左右方向中央部にＶ溝４１５が形成されている。Ｖ溝４１５は前後方向における可動板４１の全長に亘って形成されている（図２の（ａ）参照）。

図１の（ａ）、図２の（ａ）に示すように、可動板４１には、第２補助ブロック３２が載置されている。
上下方向における第２補助ブロック３２の上面３２ａ（図中、上側）と下面３２ｂ（図中、下側）は、互いに平行な平坦面である。下面３２ｂは、可動板４１のＶ溝４１５を跨いだ状態で、前後方向における全長に亘って上面４１ａと接触している。

図１の（ａ）、図２の（ａ）に示すように、第２補助ブロック３２には、ブロックゲージ５が載置されている。
ブロックゲージ５は、互いに平行な測定面５ａ、５ｂを有している。ブロックゲージ５は、測定面５ｂを第２補助ブロック３２の上面３２ａに全面に亘って接触させ（図中、下側）、測定面５ａを上側に向けた状態で配置されている（図中、上側）。ブロックゲージ５の測定面５ａは、後記するリニアゲージ２のフィーラ２３と上下方向で対向している。

［リニアゲージ］
図１の（ａ）、図２の（ａ）に示すように、リニアゲージ２は、前記したヘッド部１２の保持部１２３で保持される本体部２０と、当該本体部２０から延出するスピンドル２１と、当該スピンドル２１の先端部２１ａに固定された測定子２２と、を備えている。本体部２０とスピンドル２１と測定子２２とは、上下方向上側から下側に向かってこの順番で並んでいる。

本体部２０は、内部にモータＭを収容している（図中、仮想線参照）。モータＭは、スピンドル２１の基端部２１ｂに接続されており、スピンドル２１を所定量だけストロークさせる。モータＭは、０．０００１ｍｍ精度でストローク量を検出するスケールフィードバック機能（図示せず）を備えている。

図２の（ａ）に示すように、スピンドル２１は、中心線を柱部材１１の軸線Ｘ１に平行な軸線Ｘ２に一致させた状態で本体部２０に設けられた軸部材である。モータＭの駆動に伴って、スピンドル２１は、軸線Ｘ２方向にストロークする。

測定子２２は、円柱状のフィーラ２３と、当該フィーラ２３とスピンドル２１とを連結する連結部２４と、から構成されている。

図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、フィーラ２３は、中心線Ｙ１を前後方向に沿わせた状態で連結部２４に連結されている。フィーラ２３の中心線Ｙ１は、軸線Ｘ２と直交する。スピンドル２１が軸線Ｘ２方向にストロークすると、フィーラ２３も一体に軸線Ｘ２方向（中心線Ｙ１の径方向）にストロークする。

図１の（ａ）に示すように、フィーラ２３は、中心線Ｙ１方向から見て、軸線Ｘ２方向における一方の頂点２３ａ側（図中、上側）が連結部２４に固定され、他方の頂点２３ｂ側（図中、下側）で、ブロックゲージ５の測定面５ａと対向している。
フィーラ２３の頂点２３ｂは、中心線Ｙ１の径方向から見て、当該中心線Ｙ１に平行なフィーラ２３の稜線２３ｃを構成している（図２の（ａ）参照）。

図１の（ａ）に示すように、フィーラ２３の頂点２３ｂは、軸線Ｘ２方向でブロックゲージ５の測定面５ａと所定間隔ＣＬを空けて対向している。軸線Ｘ２方向における所定間隔ＣＬは、フィーラ２３のストローク量よりも短い。
なお、軸線Ｘ２方向における頂点２３ｂと測定面５ａとの間隔ＣＬがフィーラ２３のストローク量より長い場合、前記したナット１３を軸線Ｘ１回りに回転させて、フィーラ２３（リニアゲージ２）をブロックゲージ５側に近づける方向に移動させる。これにより、頂点２３ｂと測定面５ａとの間隔ＣＬは、フィーラ２３のストローク量よりも短くなる。

図１の（ａ）に示すように、モータＭには、レリーズ８が接続されている。
図３の（ａ）、（ｂ）に示すように、測定装置１は、レリーズ８のＯＮ／ＯＦＦの状態に合わせて、リニアゲージ２を以下のように動作させる。
（ｉ）レリーズ８がＯＦＦの状態
モータＭは、フィーラ２３の頂点２３ｂをブロックゲージ５の測定面５ａに対して軸線Ｘ２方向で所定の間隔ＣＬを空けた位置で保持している（図３の（ａ）参照）。
（ｉｉ）レリーズ８がＯＮの状態
（ａ）モータＭは、フィーラ２３を軸線Ｘ２方向の下向きにストロークさせる（図３の（ｂ）における下向き矢印）。
（ｂ）モータＭは、フィーラ２３が軸線Ｘ２方向にストロークして、頂点２３ｂをブロックゲージ５の測定面５ａに接触させる（図３の（ｂ）参照）。
（ｃ）モータＭは、フィーラ２３を上向きにストロークさせ、フィーラ２３の頂点２３ｂとブロックゲージ５の測定面５ａとが所定の間隔ＣＬとなる位置に戻す（図３の（ｂ）における上向き矢印）。
（ｄ）レリーズ８は、自動でＯＦＦの状態となる（（ｉ）の状態に戻る。図３の（ａ）参照）。

図１の（ａ）に示すように、モータＭには、カウンタ６が電気的に接続されている。
図１の（ｂ）に示すように、カウンタ６は、電源ボタン６０と、ディスプレイ部６１と、ゼロセットボタン６２と、モードボタン６３と、を備えている。

電源ボタン６０は、測定装置１の電源ＯＮ／ＯＦＦを切り替える。ディスプレイ部６１は、スケールフィードバック機能によって検出されたフィーラ２３のストローク量を表示する。ゼロセットボタン６２は、ストローク量を検出する際の基準となる位置（原点Ｏ）を設定する。モードボタン６３は、ディスプレイ部６１に表示される各種情報を切り替える。

本実施形態にかかる測定装置１は、軸線Ｘ２方向におけるフィーラ２３の頂点２３ｂとブロックゲージ５の測定面５ａの間に測定対象物を挿入して、当該測定対象物の寸法を測定するものである。本実施形態では、三針ゲージ７のゲージピン７１を測定対象物として、当該ゲージピン７１の針径ｒ（外径）を測定する場合を例に挙げて説明する。

［三針ゲージ］
図４は三針ゲージ７を説明する図である。（ａ）は、三針ゲージ７を用いたねじゲージＮの測定を説明する図である。（ｂ）は、（ａ）のねじゲージＮを面Ａで切断した切断面の模式図である。

図４の（ａ）に示すように、ねじゲージＮは、中心線Ｃを水平線ＨＬ方向に沿わせた状態で治具（図示せず）によりクランプされている。

三針ゲージ７は、３本の円柱状のゲージピン７１、７１、７１を有している。これら３本のゲージピン７１、７１、７１は、同一の針径ｒを有している（図４の（ｂ）参照）。
これら３本のゲージピン７１、７１、７１は、それぞれ長手方向の一端部７１１側に吊紐７２、７２、７２が取り付けられている。吊紐７２、７２、７２は、ゲージピン７１と反対側端部で１つの接続片７３に接続されている。接続片７３は、図示しない治具に連結されている。

作業者は、中心線Ｃを挟んだねじゲージＮの上方に三針ゲージ７を配置した状態で、ゲージピン７１、７１、７１をねじゲージＮに向けて懸下させて、ねじゲージＮにそれぞれ接触させる。

具体的には、図４の（ｂ）に示すように、３本のゲージピン７１、７１、７１のうち、２本のゲージピン７１、７１を、中心線Ｃを挟んだねじゲージＮの一方側のねじ山斜面Ｎａに接触させ、１本のゲージピン７１を、他方側のねじ山斜面Ｎｂに接触させる。１本のゲージピン７１は、中心線Ｃ方向における２本のゲージピン７１、７１の間のねじ山斜面Ｎｂに配置する。

この状態において、ゲージピン７１が介在した状態のねじゲージＮの外径Ｒ１を、マイクロメータμのアンビルμａとスピンドルμｂとで挟むようにして測定する。
このときの測定値（外径Ｒ１）とゲージピン７１の針径ｒを、所定の数式に代入してねじ有効径Ｒ２を算出する。

ここで、三針ゲージ７を用いてねじゲージＮの外径Ｒ１の測定を行うと、ゲージピン７１は、ねじゲージＮ及びマイクロメータμと接触する。従って、この測定を繰り返すことでゲージピン７１は摩耗し、当該ゲージピン７１の針径ｒは小さくなる。よって、ねじの有効径Ｒ２を正確に算出するには、針径ｒの値を正確に把握しておく必要がある。

［平行出し］
図５は、ブロックゲージ５の測定面５ａの平行出しを説明する図である。（ａ）は、傾斜調整台４周りの右側面図であり、測定面５ａが水平線ＨＬに対して傾いている状態を説明する図である。（ｂ）は、測定面５ａにおける第１の測定領域Ａにゲージピン７１を載置した状態を示す斜視図である。（ｃ）は、軸線Ｘ２方向における原点Ｏの設定を説明する図である。（ｄ）は、測定面５ａにおける第２の測定領域Ｂにゲージピン７１を載置した状態を示す斜視図である。（ｅ）は、第２の測定領域Ｂでの測定を説明する図である。
なお、前後方向におけるブロックゲージ５の前端５１側が低くなる向きで傾いた状態を示している。
また、図５では、測定面５ａの傾き及びゲージピン７１の直径を誇張して記載している。また、吊紐７２の記載を省略してある。図５の（ｄ）、（ｅ）では、位置関係をわかり易くするために第１の測定領域Ａに載置したゲージピン７１を仮想線で示している。

図５の（ａ）に示すように、測定装置１が据え付けられた状態では、定盤１０の使用面１０ａとフィーラ２３の稜線２３ｃは、共に水平線ＨＬに対して平行になっている。
しかしながら、測定治具３を定盤１０の使用面１０ａに載置しただけでは、ブロックゲージ５の測定面５ａは、前後方向で測定面５ａに平行な直線Ｌｐが水平線ＨＬ（稜線２３ｃ）に対して傾いている可能性がある。測定治具３の構成部品（例えば第１補助ブロック３１、第２補助ブロック３２）の加工精度や、測定治具３の組立精度が影響するからである。

そうすると、測定面５ａうちブロックゲージ５の前後方向における後端５２側の領域（図中、右側）でゲージピン７１を載置して測定した場合と、前端５１側の領域（図中、左側）でゲージピン７１を載置して測定した場合とで、測定値が異なることになる。そこで、前後方向における測定面５ａに平行な直線Ｌｐを水平線ＨＬ（稜線２３ｃ）と平行にする平行出しを行う必要がある。

平行出しは、三針ゲージ７のゲージピン７１を用いて行う。
まず、作業者は、ゲージピン７１を測定面５ａの後端５２側の領域に載置する（図５の（ｂ）におけるハッチング部参照。以下、第１の測定領域Ａと標記する）。この場合において、ゲージピン７１の長手方向に沿う中心線Ｚ１は、フィーラ２３の中心線Ｙ１に直交している。

次に、作業者は、レリーズ８をＯＮにする。これにより、フィーラ２３は、軸線Ｘ２方向（ゲージピン７１の径方向）にストロークして、稜線２３ｃとゲージピン７１とが接触したのち上方に逃げる（図５の（ｃ）参照）。

次に、作業者は、前記したカウンタ６のゼロセットボタン６２（図１の（ｂ）参照）を押す。これにより、第１の測定領域Ａにおいてフィーラ２３の稜線２３ｃとゲージピン７１とが接触した位置が軸線Ｘ２方向における原点Ｏとなる。本実施形態では、原点Ｏより上側を＋（プラス）領域とし、下側を－（マイナス）領域とする（図５の（ｃ）参照）。

続いて作業者は、ゲージピン７１を測定面５ａの前端５１側に載置する（図５の（ｄ）におけるハッチング部参照。以下、第２の測定領域Ｂと標記する）。この場合において、ゲージピン７１の長手方向に沿う中心線Ｚ１は、フィーラ２３の中心線Ｙ１に直交している。

次に、作業者は、レリーズ８をＯＮにする。これにより、フィーラ２３は、軸線Ｘ２方向（ゲージピン７１の径方向）にストロークして、稜線２３ｃとゲージピン７１とが接触したのち上方に逃げる（図５の（ｄ）参照）。
なお、第１の測定領域Ａと第２の測定領域Ｂでは、中心線Ｚ１方向におけるゲージピン７１の同じ位置を稜線２３ｃに接触させることが好ましい。

作業者は、カウンタ６のディスプレイ部６１に表示された測定値を確認する。ディスプレイ部６１には、第２の測定領域Ｂにおいてフィーラ２３の稜線２３ｃとゲージピン７１とが軸線Ｘ２方向で接触した位置（原点Ｏからの距離ΔＬ）が測定値として表示される。

図５の（ｅ）に示すように、第２の測定領域Ｂが、第１の測定領域Ａよりも低い場合、第２の測定領域Ｂでの測定値は－（マイナス）で表示される。
なお、図示は省略するが、第２の測定領域Ｂが、第１の測定領域Ａよりも高い場合、第２の測定領域Ｂでの測定値は＋（プラス）で表示される。また、第２の測定領域Ｂが、第１の測定領域Ａと同じ高さ（平行が出ている）である場合、第２の測定領域Ｂでの測定値は０（ゼロ）で表示される。

作業者は、第２の測定領域Ｂでの測定値に基づいて、前記した傾斜調整台４を操作して測定面５ａの平行出しを行う。例えば第２の測定領域Ｂでの測定値が－（マイナス）の場合、傾斜調整台４を操作して第２の測定領域Ｂの高さを上げる必要がある（図５の（ｅ）参照）。

図６は、ブロックゲージ５の測定面５ａの平行出しを説明する図である。（ａ）は、傾斜調整台４を調整して、第２の測定領域Ｂの高さを上げる方法を説明する図である。（ｂ）は、傾斜調整台４を調整して、第２の測定領域Ｂでの高さを下げる方法を説明する図である。なお、図６では、測定治具３を断面で示している。説明の便宜上、支持ピン４４周りを断面で示している。

図６の（ａ）に示すように、作業者は、傾斜調整ボルト４３の外周面４３０ａに指をあてて、傾斜調整ボルト４３を軸線Ｘ３回りの左回り（傾斜調整ボルト４３を緩める方向）に回転させる（図中、白矢印方向）。そうすると、頭部４３０は軸線Ｘ３方向上側に移動する（図中、黒矢印方向）。

ここで、可動板４１は、前方側端部４１１が傾斜調整ボルト４３に支持され、後方側端部４１２が支持ピン４４で支持されている。
傾斜調整ボルト４３を緩める方向に回転させると、可動板４１は、後方側端部４１２（支持穴４１４の穴底部４１４ａと支持ピン４４の先端部４４ａとの当接部）を支点として、前方側端部４１１が持ち上がる。この際の変位量は、後方側端部４１２から前方側端部４１１に向かうにつれて大きくなる。
よって、可動板４１に載置されたブロックゲージ５は、前端５１側（第２の測定領域Ｂ）の方が後端５２側（第１の測定領域Ａ）よりも大きく上昇する。

作業者は、傾斜調整ボルト４３を緩める方向に所定量回転させたのち、再度第１の測定領域Ａにおいてゼロセットを行うと共に、第２の測定領域Ｂで測定を行う（図５の（ｄ）、（ｅ）参照）。測定値が０（ゼロ）または所定の許容値内に収まるまで、傾斜調整ボルト４３を回転させて平行出しを行う。

ここで、再度測定を行った結果、測定値が＋（プラス）となった場合、前方側端部４１１を持ち上げ過ぎたことになる。この場合、前方側端部４１１を下げる必要がある。
図６の（ｂ）に示すように、作業者は、傾斜調整ボルト４３を軸線Ｘ３回りの右回り（傾斜調整ボルト４３を締める方向）に回転させる（図中、白矢印方向）。そうすると、頭部４３０は軸線Ｘ３方向下側に移動する（図中、黒矢印方向）。これに合わせてブロックゲージ５は、前端５１側（第２の測定領域Ｂ）の方が後端５２側（第１の測定領域Ａ）よりも大きく下降する。

作業者は、傾斜調整ボルト４３を締める方向に所定量回転させたのち、再度第１の測定領域Ａでゼロセットを行うと共に、第２の測定領域Ｂで測定を行う。測定値が０（ゼロ）または所定の許容値内に収まるまで、傾斜調整ボルト４３を回転させて平行出しを行う。

平行出しが完了したのち、ゲージピン７１の針径ｒの測定を行う。
なお、測定治具３を動かしたり、測定治具３の構成部品の一部（例えば第２補助ブロック３２）を交換したりした場合は、その都度平行出しを行う。

［ゲージピンの針径測定］
図７は、ゲージピン７１の針径ｒの測定手順を説明する図である。（ａ）は、軸線Ｘ２方向における原点Ｏの設定を説明する図である。（ｂ）は、（ａ）のＡ－Ａ矢視図である。（ｃ）は、ゲージピン７１の針径ｒの測定を説明する図である。（ｄ）は、（ｃ）のＢ－Ｂ矢視図である。（ｅ）は、（ｃ）のＣ－Ｃ断面図である。（ｆ）は、（ｃ）の斜視図である。なお、図７では、吊紐７２の記載は省略してある。

図７の（ａ）、（ｂ）に示すように、測定面５ａにゲージピン７１が載置されていない状態で、作業者はレリーズ８をＯＮにする。これにより、フィーラ２３は、軸線Ｘ２方向下側にストロークして、稜線２３ｃと測定面５ａとが接触する。稜線２３ｃは、中心線Ｙ１方向における全長に亘って測定面５ａと接触する。稜線２３ｃと測定面５ａとが接触したのち、フィーラ２３は上方に逃げる。

次に、作業者は、カウンタ６のゼロセットボタン６２（図１の（ｂ）参照）を押す。これにより、測定面５ａが軸線Ｘ２方向における原点Ｏとなる。本実施形態では、軸線Ｘ２方向における原点Ｏより上側を＋（プラス）領域とする（図７の（ｂ）参照）。

続いて、作業者は、ゲージピン７１を測定面５ａ上に載置する。軸線Ｘ２方向から見て、ゲージピン７１の長手方向に沿う中心線Ｚ１がフィーラ２３の中心線Ｙ１に直交するように配置する（図７の（ｅ）、（ｆ）参照）。

作業者は、レリーズ８をＯＮにする。これにより、フィーラ２３は、軸線Ｘ２方向（ゲージピン７１の径方向）にストロークして、稜線２３ｃとゲージピン７１とが接触する。
図７の（ｃ）、（ｄ）に示すように、ゲージピン７１は、軸線Ｘ２方向における一方の頂点７１ａ（図中、上側）が、フィーラ２３の稜線２３ｃと点接触し、他方の頂点７１ｂ（図中、下側）が、ブロックゲージ５の測定面５ａと線接触する。
フィーラ２３の稜線２３ｃとゲージピン７１とが接触したのち、フィーラ２３は上方に逃げて測定は終了する。
ここで、点接触について説明する。
フィーラ２３は、測定面５ａと平行な中心線Ｙ１を囲む円柱部材である。ゲージピン７１は、測定面５ａと平行な中心線Ｚ１を囲む円柱部材である。フィーラ２３のストローク方向に沿う軸線Ｘ２方向から見て、フィーラ２３の中心線Ｙ１は、ゲージピン７１の長手方向に沿う中心線Ｚ１と直交している。
円柱部材と円柱部材の長手方向に沿うそれぞれの中心線が互いに直交しているときの接点は、点接触である。
ここで、線接触について説明する。
ゲージピン７１は、測定面５ａと平行な中心線Ｚ１を囲む円柱部材である。ブロックゲージ５の測定面５ａは、平面である。フィーラ２３のストローク方向に沿う軸線Ｘ２方向において、ブロックゲージ５の測定面５ａは、ゲージピン７１の長手方向に沿う中心線Ｚ１と平行である。この状態において、円柱部材と平面部材とが接触しているときの接点は、線接触である。

カウンタ６のディスプレイ部６１には、フィーラ２３の稜線２３ｃとゲージピン７１とが軸線Ｘ２方向で接触した位置（原点Ｏからの距離）が測定値として表示される。このとき表示される測定値がゲージピン７１の針径ｒとなる（図７の（ｃ）参照）。

図８は、ゲージピン７１の針径ｒの具体的な測定を説明する図である。（ａ）は、中心線Ｚ１方向におけるゲージピン７１の他端部７１２での針径ｒの測定を説明する図である。（ｂ）は、中心線Ｚ１方向におけるゲージピン７１の中間部７１３での針径ｒの測定を説明する図である。（ｃ）は、（ａ）のＡ－Ａ矢視図である。（ｄ）は、（ｃ）のゲージピン７１を中心線Ｚ１回りに９０°回転した状態を示す図である。なお、図８では、吊紐７２の記載は省略してある。

ここで、中心線Ｚ１方向におけるゲージピン７１とねじゲージＮとの接触位置は、三針ゲージ７を懸下させる位置（高さ）よって変わる（図４の（ａ）参照）。また、三針ゲージ７を懸下した状態では、ゲージピン７１は、中心線Ｚ１回りに回転可能になっている。従って、ゲージピン７１は、常に同じ位置でねじゲージＮと接触するものではない。
ゲージピン７１の状態をより正確に把握するには、中心線Ｚ１方向及び中心線Ｚ１周りの周方向における複数個所を測定することが好ましい。

具体的には、図８の（ａ）、（ｂ）に示すように、中心線Ｚ１方向におけるゲージピン７１の他端部７１２の針径ｒと、一端部７１１と他端部７１２との中間部７１３の針径ｒをそれぞれ測定する。

他端部７１２と中間部７１３での針径が異なっていれば、ゲージピン７１は中心線Ｚ１方向で直径不同であったり、曲がりが生じていたりしていると判断できる。また、未使用時のゲージピン７１（図示せず）の針径ｒ’との差分を求めることで、ゲージピン７１の摩耗量Δｒも把握できる（Δｒ＝ｒ’－ｒ）。
なお、ゲージピン７１の移動は、作業者がゲージピン７１の一端部７１１をピンセットで摘まんで移動させる。また、一端部７１１の針径ｒも合わせて測定しても良い。

さらに、図８の（ｃ）に示すように、中心線Ｚ１方向から見て、直径線Ｌｍ方向における一方の頂点７１ａと他方の頂点７１ｂを稜線２３ｃと測定面５ａにそれぞれ接触させた状態（０°位置とする）で針径ｒを測定する。
次に、図８の（ｄ）に示すように、０°位置の状態からゲージピン７１を中心線Ｚ１回りに９０°回転させて（９０°位置とする）、針径ｒを測定する。

０°位置と９０°位置とで針径が異なっていれば、ゲージピン７１は、中心線Ｚ１回りの周方向で直径不同であったり、曲がりが生じていたりしていると判断できる。なお、ゲージピン７１の回転は、作業者がゲージピン７１の一端部７１１をピンセットで摘まんで回転させる（図８の（ａ）、（ｂ）参照）。

以上の通り、本実施形態にかかる測定装置１は、以下の構成を有している。
（１）測定装置１は、ゲージピン７１（針状部材）の径方向に沿う軸線Ｘ２方向にストロークしてゲージピン７１に稜線２３ｃ（外周）が接触する円柱状のフィーラ２３（接触部）を有している。
測定装置１は、軸線Ｘ２方向におけるゲージピン７１を挟んだフィーラ２３と反対側で、ゲージピン７１を支持するブロックゲージ５の測定面５ａ（支持面）を有している。
軸線Ｘ２方向（フィーラ２３のストローク方向）から見て、ゲージピン７１が測定面５ａに載置された状態で、フィーラ２３の中心線Ｙ１は、ゲージピン７１の長手方向に沿う中心線Ｚ１と直交している。
測定装置１は、フィーラ２３と測定面５ａとの間で把持することでゲージピン７１の針径ｒ（外径）を測定する。
ゲージピン７１を、軸線Ｘ２方向にストロークしたフィーラ２３と、測定面５ａとの間で把持するときには、ゲージピン７１は、フィーラ２３と点接触し、他方側で測定面５ａと線接触している。

このように構成すると、三針ゲージの種類によらずゲージピンの針径の測定が可能となる。よって、三針ゲージの種類に合わせて専用の治具を準備する必要がなく、段取り替えの必要もない。よって、コストがかさむことなく、三針ゲージの針径を測定することができる。

本実施形態にかかる測定装置１は、以下の構成を有している。
（２）測定装置１は、傾斜調節台４を備えている。
傾斜調節台４は、測定装置１の設置状態において、測定面５ａをフィーラ２３の稜線２３ｃ（中心線Ｙ１）と平行になるように調節する傾斜調整ボルト４３（調節機構）を備えている。

このように構成すると、測定面５ａの平行出しを容易に行うことができる。

本実施形態にかかる測定装置１は、以下の構成を有している。
（３）フィーラ２３は、リニアゲージ２の測定子２２である。
リニアゲージ２は、０．０００１ｍｍ精度でゲージピン７１の針径ｒを測定できる。

このように構成すると、０．０００１ｍｍ精度でゲージピン７１の針径ｒを測定できる。これにより、寸法精度の高いゲージピン７１（三針ゲージ７）を用いることができるので、ねじゲージＮのねじ有効径をより正確な値で算出することができる。

以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は、これら実施形態に示した態様のみに限定されるものではない。発明の技術的な思想の範囲内で、適宜変更可能である。

１ 測定装置
１０ 定盤
１０ａ 使用面
１１ 柱部材
１１０ ねじ溝
１２ ヘッド部
１２１ 接続部
１２２ アーム部
１２３ 保持部
１３ ナット
２ リニアゲージ
２０ 本体部
２１ スピンドル
２２ 測定子
２３ フィーラ
２３ｂ 頂点
２３ｃ 稜線
２４ 連結部
３ 測定治具
３１ 第１補助ブロック
３２ 第２補助ブロック
４ 傾斜調整台
４０ 固定板
４１ 可動板
４１３ 凹部
４１４ 支持穴
４３ 傾斜調整ボルト
４３０ 頭部
４３０ａ 外周面
４３１ 軸部
４４ 支持ピン
５ ブロックゲージ
５ａ 測定面
６ カウンタ
６０ 電源ボタン
６１ ディスプレイ部
６２ ゼロセットボタン
６３ モードボタン
７ 三針ゲージ
７１ ゲージピン
７１ａ 頂点
７１ｂ 頂点
７１１ 一端部
７１２ 他端部
７１３ 中央部
８ レリーズ
ＨＬ 水平線
ＬＢ レベリングブロック
Ｍ モータ
Ｎ ねじゲージ
Ｏ 原点
ｒ 針径
Ｔ 定盤台
ＶＬ 鉛直線
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３ 軸線
Ｙ１ 中心線
Ｚ１ 中心線
μ マイクロメータ
μａ アンビル
μｂ スピンドル

Claims (5)

1. 針状部材の径方向にストロークして前記針状部材に外周が接触する円柱状の接触部と、
   前記径方向における前記針状部材を挟んだ前記接触部と反対側で、前記針状部材を支持する支持面と、を有し、
   前記接触部と前記支持面との間で把持することで前記針状部材の外径を測定する測定装置であって、
   前記針状部材を、前記針状部材の径方向にストロークした前記接触部と、前記支持面との間で把持するときには、前記針状部材は、前記接触部と点接触し、他方側で前記支持面と線接触しており、
   前記測定装置は、傾斜調節台を備えており、
   前記傾斜調節台は、前記測定装置の設置状態において、前記支持面を前記接触部の中心線と平行になるように調節する調節機構を備えており、
   前記調節機構は、前記支持面の下側に配置され、前記支持面を支持するボルトとピンを有し、
   前記ボルトと前記ピンは、前記接触部の中心線方向において、前記支持面の一端側と他端側に位置しており、
   前記ボルトは、回転に連動して鉛直線方向に変位可能に設けられており、
   前記支持面は、前記ボルトの前記鉛直線方向の変位に連動して、前記ピンを支点として傾斜角が変化することを特徴とする測定装置。
2. 前記接触部の中心線方向から見て、前記ピンは、前記ボルトを挟んだ一方側と他方側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
3. 前記接触部のストローク方向から見て、前記針状部材が前記支持面に載置された状態で、前記接触部の中心線は、前記針状部材の長手方向に沿う直線と直交していることを特徴とする請求項１または２に記載の測定装置。
4. 前記支持面は、ブロックゲージの測定面であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１に記載の測定装置。
5. 前記接触部はリニアゲージの測定子であり、
   前記リニアゲージは０．０００１ｍｍ精度で前記針状部材の外径を測定できることを特徴とする請求項１～４のいずれか１に記載の測定装置。

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