JP4632962B2 - 同軸度・直角度測定装置及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、レンズ鏡筒等のように筒体の両端に円筒状の穴部を有する微小部品の同軸度及び直角度を測定する同軸度・直角度測定装置及びその方法に関する。

例えば、医療用内視鏡に用いられるレンズ鏡筒等の部品としての円筒ワークは、図１３（ａ）（ｂ）に示すように構成されている。すなわち、円筒ワーク１０は、ステンレス製の円筒体であり、軸方向の一端側に第１の開口部１１ａを有する第１の穴部１１が設けられ、他端側に第２の開口部１２ａを有する第２の穴部１２が設けられている。円筒ワーク１０の内部には第１の穴部１１と第２の穴部１２とを仕切る仕切り壁１３ａの底部１３が設けられている。第１の穴部１１、第２の穴部１２の内径は、例えば１ｍｍφであり、内部に１枚乃至複数枚のレンズ等の光学部品が装着できるようになっており、底部１３には円筒ワーク１０の軸心Ｏと同軸的に微細穴１４が穿設されている。

このように構成された円筒ワーク１０は、その内部に１枚乃至複数枚のレンズ等の光学部品が装着されてレンズ鏡筒が構成され、このレンズ鏡筒が固体撮像素子と接続されるようになっている。従って、レンズ鏡筒内の各レンズ及び光学部品の光軸を固体撮像素子の光軸と一致させる必要があるため、円筒ワーク１０の内径部の同軸度（同心度）及び円筒ワーク１０の底部１３の直角度を高精度に仕上げる必要がある。

そこで、従来は測定顕微鏡を用いて円筒ワーク１０の同軸度を測定している。具体的には、円筒ワーク１０のまず外径を測定して中心を求め、次に内径を測定して中心を求め、外径と内径の中心のずれを測定して円筒ワーク１０の同軸度を測定している。そして、円筒ワーク１０の同軸度が一定の基準値以内であるか否かにより、円筒ワーク１０の良否を判断している。
また、従来、円筒ワークの同心度を測定する同心度測定装置としては、円筒ワークをＶブロック上に回転自在に支持し、この円筒ワークをゴムローラによって回転した状態で、円筒ワークの一端側からその内径部に光を入射するとともに、他端側で内径部縁を撮像して円筒ワークの同心度を測定するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
また、ローラの同心度を測定するローラ偏心装置としては、ローラを回転軸に装着して回転した状態で、そのローラの外周面にダイヤルゲージの測定子を接触し、ローラが回転軸を中心として回転する際に生じるローラの外周面の変位をダイヤルゲージで測定するようにしたものも知られている（例えば、特許文献２参照。）。
さらに、極小径ピンの端面の直角度を測定する極小径ピンの端面測定装置としては、極小径ピンを回転させつつ、その端面をストッパに当接させるとともに、極小径ピンの端面にレーザ光を照射し、ピン端面の中心から偏倚した変位値を測定して端面の直角度を測定するようにしたものが知られている（例えば、特許文献３参照。）。
また、排気ブレーキ本体に形成された取付け面の直角度を測定する端面の測定方法として、排気ブレーキ本体をロッドに回転自在に支持するとともに、排気ブレーキ本体の端面にダイヤルゲージの測定子を接触し、排気ブレーキ本体をロッドを中心として回転させて端面の直角度を測定するようにしたものも知られている（例えば、特許文献４参照。）。
特開平５−２８０９５７号公報 特開平１０−４０７４９号公報 特開２００１−１０８４２５号公報 特開平１１−２９５００５号公報

しかしながら、円筒ワーク１０は、図１３（ａ）（ｂ）に示すように第１の穴部１１と第２の穴部１２とが仕切り壁１３ａによって区画されている。このため、円筒ワーク１０の軸方向の一端側から測定顕微鏡によって同軸度を測定しようとしても、仕切り壁１３ａによって遮られ、第１の穴部１１と第２の穴部１２との同軸度を同時に測定できない。そこで、まず、第１の穴部１１の同軸度を測定したのち、円筒ワーク１０を反転して第２の穴部１２の同軸度を測定している。さらに、測定顕微鏡では、第１及び第２の穴部１１，１２の入口付近しか測定できず、穴の奥部の傾きや曲がりを測定できないため、測定の信頼性に欠けるという問題がある。また、測定顕微鏡に代ってレーザ測定器による測定も同様に第１及び第２の穴部１１，１２の入口付近しか測定できないため、穴の奥部の傾きや曲がりを測定できないため、測定の信頼性に欠けるという問題がある。
また、特許文献1に示す、同心度測定装置は、円筒ワークの一端側から光を入射し、円筒ワークの他端側で内径部縁の振れ幅を撮像するものであり、円筒ワークの内部を光が透過するように円筒ワークが一端から他端に貫通する円筒体でないと、その同心度を測定することができない。つまり、内部が仕切り壁によって区画されている円筒ワークにおいては測定することができない。また、円筒ワークをＶブロック上に回転自在に支持した状態で回転させているため、円筒ワークの基準となる外周面が高精度に仕上げられていないと内径部の同心度を正確に測定できない。
また、特許文献２に示す、ローラ偏心装置は、ローラを回転した状態で、そのローラの外周面にダイヤルゲージの測定子を接触してローラの外周面の変位を測定するものであり、円筒ワークの外径部は測定できても内径部の偏心量を測定することはできない。
特許文献３に示す、極小径ピンの端面測定装置は、ピン端面の中心から偏倚した変位値を測定してピンの端面の直角度を測定するものであるが、円筒ワークの内部に設けられた仕切り壁等の軸心に対する直角度を測定することはできない。

特許文献４に示す、排気ブレーキ本体に形成された取付け面の直角度を測定する方法であり、円筒ワークの内部に設けられた仕切り壁等の軸心に対する直角度を測定することはできない。

本発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、一端側に第１の穴部、他端側に第２の穴部を有する部品で、内部に仕切り壁を有する部品であっても、前記第１の穴部と第２の穴部との同軸度を簡単に、しかも正確に測定することができる同軸度測定装置及びその方法を提供することである。

また、前記部品の第１の穴部の軸心に対する第１の穴部の底部の直角度を正確に測定することができる直角度測定装置及びその方法を提供することである。

請求項１の発明は、一端側に開口部を有する第１の穴部と他端側に開口部を有する第２の穴部とを有する筒状の部品の前記第１の穴部の中心軸と前記第２の穴部の中心軸との同軸度を測定する同軸度測定装置において、前記部品を支持して前記第２の穴部の中心軸周りに該部品を回転させる回転手段と、前記部品の前記第２の穴部に対する前記第１の穴部の内周面の位置を測定する同軸測定手段と、を備え、前記回転手段は、前記第２の穴部に挿入可能であって前記第２の穴部の内周面に外周部が接触した位置決め状態で前記部品を前記第２の穴部の中心軸周りに回転可能に支持する支持部と、前記支持部に支持した前記部品を前記第２の穴部の中心軸周りに回転させる回転機構とを含み構成され、前記同軸測定手段は、前記部品の第１の穴部の内周面に測定子を接触させて該測定子により回転する前記部品の第１の穴部の内周面の位置を検出して前記第２の穴部の中心軸に対する前記第１の穴部の中心軸の位置を測定する測定機構を有することを特徴とする同軸度測定装置である。
請求項６の発明は、一端側に開口部を有する第１の穴部と他端側に開口部を有する第２の穴部とを有する筒状の部品の前記第１の穴部の中心軸と前記第２の穴部の中心軸との同軸度を測定する同軸度測定方法において、前記部品の第２の穴部に支持部を挿入し、前記支持部の外周部を第２の穴部の内周面に接触させた位置決め状態で前記部品を第２の穴部の中心軸周りに回転可能に支持して、前記第２の穴部の中心軸周りに該部品を回転させながら、前記部品の第１の穴部の内周面に測定子を接触して該測定子により第１の穴部の内周面の位置を測定し、前記部品の第２の穴部の中心軸に対する前記第１の穴部の中心軸の位置を測定することを特徴とする同軸度測定方法である。
請求項７の発明は、一端側に開口部及び底部を有する第１の穴部と他端側に開口部を有する第２の穴部とを有する筒状の部品の前記第２の穴部の軸心に対する前記第１の穴部の底部の直角度を測定する直角度測定装置において、前記部品を支持して前記第２の穴部の中心軸周りに該部品を回転させる回転手段と、前記部品の前記底部の位置を測定し、前記第２の穴部の軸心に対する前記底部の直角度を測定する直角度測定手段と、を備え、前記回転手段は、前記第２の穴部に挿入可能であって前記第２の穴部の内周面に外周部が接触した位置決め状態で前記部品を前記第２の穴部の中心軸周りに回転可能に支持する支持部と、前記支持部に支持した前記部品を前記第２の穴部の中心軸周りに回転させる回転機構とを含み構成され、前記直角度測定手段は、前記第１の穴部へ挿入可能で前記第１の穴部の底部に接触させ得る平坦な先端面を有した測定子を含み、前記第２の穴部の軸心方向に直角な方向に対して前記先端面の向きを傾けて前記測定子の先端面を前記底部に突き当てて前記先端面が突き当る前記底部の位置を測定し、前記第２の穴部の軸心に対する前記底部の直角度を測定することを特徴とする直角度測定装置である。
請求項１２の発明は、一端側に開口部及び底部を有する第１の穴部と他端側に開口部を有する第２の穴部とを有する筒状の部品を、前記第２の穴部の中心軸周りに該部品を回転させる回転手段と、前記部品の前記第２の穴部に対する前記第１の穴部の内周面の位置を測定する同軸測定手段と、前記部品の前記底部の位置を測定し、前記第２の穴部の軸心に対する前記底部の直角度を測定する直角度測定手段と、を具備し、前記回転手段は、前記第２の穴部に挿入可能であって前記第２の穴部の内周面に外周部が接触した位置決め状態で前記部品を前記第２の穴部の中心軸周りに回転可能に支持する支持部と、前記支持部に支持した前記部品を前記第２の穴部の中心軸周りに回転させる回転機構とを含み構成され、前記同軸測定手段は、前記部品の第１の穴部の内周面に付勢される測定子を接触させて該測定子により回転する前記部品の第１の穴部の内周面の位置を検出して前記第２の穴部の中心軸に対する前記第１の穴部の中心軸の位置を測定する測定機構を有して構成され、前記直角度測定手段は、前記第１の穴部へ挿入可能で前記第１の穴部の底部に接触させ得る平坦な先端面を有した測定子を含み、前記第２の穴部の軸心方向に直角な方向に対して前記先端面の向きを傾けて前記測定子の先端面を前記底部に突き当てて前記先端面が突き当る前記底部の位置を測定し、前記第２の穴部の軸心に対する前記底部の直角度を測定することを特徴とする同軸度及び直角度測定装置である。

本発明によれば、一端側に第１の穴部、他端側に第２の穴部を有する部品で、内部に仕切り壁を有する部品であっても、前記第１の穴部と第２の穴部との同軸度を簡単に、しかも正確に測定することができる。

また、本発明によれば、前記部品の第２の穴部の軸心に対する第１の穴部の底部の直角度を簡単に、しかも正確に測定することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図１１は、同軸度・直角度測定装置の第１の実施形態を示す。先ず、被測定部品としての円筒ワーク１０は、図１３（ａ）（ｂ）に示したように、例えば、医療用内視鏡のレンズ鏡筒として用いられるステンレス製の円筒体であり、軸方向の一端側に第１の開口部１１ａを有する第１の穴部１１と他端側に第２の開口部１２ａを有する第２の穴部１２とを有している。円筒ワーク１０の内部には第１の穴部１１と第２の穴部１２とを仕切る仕切り壁１３ａの底部１３が設けられている。第１の穴部１１、第２の穴部１２の内径は、例えば０．８〜１ｍｍφであり、内部に１枚乃至複数枚のレンズ等の光学部品が装着できるようになっており、底部１３には円筒ワーク１０の軸心Ｏと同軸的に微細穴１４が穿設されている。

次に、前述のように構成された極微細な円筒ワーク１０の第２の穴部（基準位置）１２に対する第１の穴部１１の同軸度及び軸心Ｏに対する底部１３の直角度を測定する測定装置について説明する。
図１〜図４に示すように、ベースプレート２０の略中央部には支持部としての部品支持機構２１が設けられている。すなわち、ベースプレート２０の略中央部における上面には支持ブロック２２が設けられ、この支持ブロック２２は複数本のボルト２３によってベースプレート２０に固定されている。支持ブロック２２の上部には支持ピン２４を保持するためのＶブロック２５が設けられ、このＶブロック２５の上部開口はプレート２６によって覆われている。

Ｖブロック２５及びプレート２６は、図５にも示すように、複数本のボルト２７によって支持ブロック２２に共締め固定されている。さらに、プレート２６の中央部で、Ｖブロック２５のＶ溝部２５ａに対向する部分には上下方向に貫通するねじ穴２８が穿設され、このねじ穴２８には蝶ボルト２９が螺合されている。蝶ボルト２９の下端部はＶブロック２５のＶ溝部２５ａに対向しており、Ｖ溝部２５ａと蝶ボルト２９の下端面との間で支持ピン２４が挟持固定されている。支持ピン２４は円柱棒状体であり、基端部がＶ溝部２５ａと蝶ボルト２９の下端面との間で固定され、先端部はＶブロック２５の前面２５ｂより突出している。

このように構成された部品支持機構２１の支持ピン２４の先端部には前記円筒ワーク１０の第２の穴部１２が嵌合された状態で支持されている。すなわち、図５に示すように、支持ピン２４の外径は円筒ワーク１０の第２の穴部１２の内径より僅かに小径に形成され、円筒ワーク１０は支持ピン２４に支持された状態で回転自在であり、支持ピン２４の下側に隙間３０ができるようになっている。
また、前記支持ブロック２２の前面には前面プレート３１が重ねた状態で設けられ、この前面プレート３１は複数本のボルト３２によって支持ブロック２２に固定されている。支持ピン２４に支持された円筒ワーク１０の下方に位置する前面プレート３１には第１のガイドローラ３３が上下方向に移動調節可能に設けられ、さらに下方には第２のガイドローラ３４が横方向に移動調節可能に設けられている。

第１及び第２のガイドローラ３３，３４の取付け構造は同一であるため、その一方について説明すると、支持ブロック２２と前面プレート３１には互いに対向する長孔３５，３６が設けられている。図６に示すように、前面プレート３１の長孔３６には蝶ボルト３７が貫通され、この蝶ボルト３７の先端部に螺合されたナット３８は前面プレート３１の裏面側に掛止されている。蝶ボルト３７は前面プレート３１より前方に突出しており、突出部にはカラー３９を介してローラ本体４０が回転自在に嵌合されている。ローラ本体４０の外周面には環状溝４１が設けられ、後述するベルトが掛け渡されるようになっている。

前記部品支持機構２１の隣側には円筒ワーク１０を回転させるための回転手段としての回転駆動機構４２が設けられている。回転駆動機構４２は回転操作部４３と減速機構部４４とから構成されている。回転操作部４３は、前記ベースプレート２０に対して固定された軸受ブロック４５を有しており、この軸受ブロック４５には回転軸４６が設けられている。回転軸４６の一端側には操作者が把持して操作するハンドル４７が設けられ、他端側はベベルギアを有するギアボックス４８を介して回転軸４６と直角方向の伝達軸４９に回転力を連動している。
減速機構部４４にはベースプレート２０に対して複数本のボルト５０によって固定された一対の支持板５１が離間対向して設けられている。一対の支持板５１間には入力軸５２とアイドル軸５３及び出力軸５４が平行に離間して回転自在に軸支されている。そして、前記伝達軸４９はカップリング５５を介して減速機構部４４の入力軸５２に連結されている。

入力軸５２には第１の平歯車５６が嵌着され、アイドル軸５３には第１の平歯車５６と噛合する第２の平歯車５７は嵌着されている。さらに、出力軸５４には第２の平歯車５７と噛合する第３の平歯車５８は嵌着されている。そして、第１の平歯車５６、第２の平歯車５７、第３の平歯車５８の順に動力伝達され、入力軸５２の回転が減速されて出力軸５４に伝達されるようになっている。
出力軸５４には第３の平歯車５８と隣接してプーリ５９が嵌着され、このプーリ５９の環状溝６０は前記第１及び第２のガイドローラ３３，３４の環状溝４１と対向する位置にある。そして、プーリ５９の環状溝６０、第１、第２のガイドローラ３３，３４の環状溝４１及び円筒ワーク１０の外周部にはＯリングからなる伸縮性を有するベルト６１が掛け渡され、プーリ５９の回転力が円筒ワーク１０に伝達されるようになっている。なお、第１、第２のガイドローラ３３，３４のローラ本体４０は、蝶ボルト３７を緩めることにより、前面プレート３１の長孔３６に沿って移動可能であるため、ローラ本体４０を移動してベルト６１のテンションを任意に調節可能である。
また、前記部品支持機構２１の隣側で回転駆動機構４２と反対側には円筒ワーク１０の同軸度及び直角度を測定するための測定機構６２が設けられている。測定機構６２について説明すると、前記ベースプレート２０の上面には支持台６３がボルトによって固定されている。支持台６３にはＸＹテーブル６４が搭載され、ＸＹテーブル６４はＸ方向調節ボルト６５及びＹ方向調節ボルト６６によってＸＹ方向の任意の位置に固定できるようになっている。
ＸＹテーブル６４の上部には円筒ワーク１０の同軸度を測定する測定手段としての第１のダイヤルゲージ６７と円筒ワーク１０の直角度を測定する測定手段としての第２のダイヤルゲージ６８が設けられている。まず、第１のダイヤルゲージ６７の支持機構６９について説明すると、ＸＹテーブル６４の上部には固定ブロック７０がボルト７１によって固定され、固定ブロック７０には枢支ピン７２を介して可動ブロック７３が上下方向に回動可能に連結されている。

可動ブロック７３は蝶ボルト７４によって任意の位置に固定できるようになっており、この可動ブロック７３の先端部には第１のダイヤルゲージ６７を垂直状態に支持する支持クランプ７５が設けられている。第１のダイヤルゲージ６７は、図７及び図８に示すように、ダイヤル指示部７６と、下方に垂直方向に突出する測定子７７とからなり、測定子７７はほぼ直角に湾曲されて先端部は円筒ワーク１０の第１の穴部１１に挿入できるように先細部７７ａに形成されている。

次に、第２のダイヤルゲージ６８の支持機構７８について説明すると、ＸＹテーブル６４の上部には回動ブロック７９が蝶ボルト８０によって水平面内で回動可能に固定されている。回動ブロック７９の先端部には第２のダイヤルゲージ６８を水平状態に支持する支持クランプ８１が設けられている。第２のダイヤルゲージ６８は、図９〜図１１に示すように、指示部８２と、横方向に突出する測定子８３とからなり、測定子８３は円柱状で、先端部は円筒ワーク１０の第１の穴部１１に挿入して底部１３に接触できるように平坦面８３ａに形成されている。さらに、測定子８３は円筒ワーク１０の軸心Ｏに対してθ＝２°以上傾斜した状態で、平坦面８３ａの一部が底部１３に接触するように設けられている。

次に、前述のように構成された同軸度・直角度測定装置の作用について説明する。
部品支持機構２１のＶブロック２５のＶ溝部２５ａには支持ピン２４の基端部が支持され、支持ピン２４はねじ穴２８に螺合された蝶ボルト２９によってＶ溝部２５ａに固定されている。支持ピン２４の先端部には円筒ワーク１０の第２の穴部１２が嵌合され、円筒ワーク１０は支持ピン２４に対して回転自在に支持されている。

一方、回転駆動機構４２のプーリ５９に掛け渡されたベルト６１は第１及び第２のガイドローラ３３，３４を経て支持ピン２４に対して回転自在に支持された円筒ワーク１０の外周部に掛け渡されている。ベルト６１はＯリングによって形成されているため、ベルト６１の弾性によって円筒ワーク１０の第２の穴部１２の内周面のおける上部は支持ピン２４に圧接し、下部には僅かな隙間３０が形成される。

先ず、円筒ワーク１０の同軸度を測定する方法について説明すると、第１のダイヤルゲージ６７は支持クランプ７５に垂直状態に支持され、第１のダイヤルゲージ６７の測定子７７は円筒ワーク１０の第１の穴部１１の内周面に接触した状態に支持されている。このとき、第２のダイヤルゲージ６８は使用しないため、ＸＹテーブル６４上の回動ブロック７９は蝶ボルト８０を支点として矢印ａ方向（図１参照）に回動変位され、第１のダイヤルゲージ６７や円筒ワーク１０と干渉しないように退避されている。

この状態で、回転操作部４３のハンドル４７を把持し、回転軸４６を軸心として回転させると、ギアボックス４８のベベルギアを介して伝達軸４９に回転力が伝達される。伝達軸４９の回転は減速機構部４４の第１の平歯車５６、第２の平歯車５７、第３の平歯車５８の順に動力伝達され、出力軸５４に設けられたプーリ５９が回転する。プーリ５９の環状溝６０にはベルト６１が掛け渡されているため、ベルト６１が走行して円筒ワーク１０に回転力が伝達され、円筒ワーク１０は第２の穴部１２の内周面が支持ピン２４と摺動しながら軸心Ｏを中心として回転する。このとき、円筒ワーク１０の第１の穴部１１の内周面には第１のダイヤルゲージ６７の測定子７７が接触した状態に支持されているため、円筒ワーク１０の軸心Ｏを中心とする回転に伴って測定子７７が上下方向（円筒ワーク１０の径方向）に進退し、その変位量が第１のダイヤルゲージ６７の指示部７６に指示される。つまり、円筒ワーク１０を支持ピン２４に支持して回転させながら、その第１の穴部１１の内周面の振れを第１のダイヤルゲージ６７によって測定することにより、円筒ワーク１０の第２の穴部１２を基準とする第１の穴部１１の同軸度を測定できる。
この場合、第１のダイヤルゲージ６７の指示部７６に指示される目盛を目視しながらハンドル４７によって円筒ワーク１０を数回回転させればよく、短時間に円筒ワーク１０の同軸度を高精度に測定できる。また、一つの円筒ワーク１０の測定が完了した後は、支持ピン２４に支持された測定済みの円筒ワーク１０からベルト６１を取り外す。そして、次に測定しようとする円筒ワーク１０を支持ピン２４に支持するとともに、円筒ワーク１０にベルト６１を掛け渡すことにより、前述と同様の作用によって円筒ワーク１０の同軸度を測定できる。このとき、ベルト６１はＯリングによって形成されて伸縮するため、円筒ワーク１０に対するベルト６１の掛け外しが容易であり、円筒ワーク１０の交換作業が容易である。
次に、円筒ワーク１０の直角度を測定する方法について説明する。ＸＹテーブル６４に対して上下方向に回動可能な可動ブロック７３を枢支ピン７２を支点として上方へ矢印ｂ方向（図２参照）へ回動させると、第１のダイヤルゲージ６７は支持クランプ７５に支持された状態で水平状態となり、第１のダイヤルゲージ６７の測定子７７は支持ピン２４に支持された円筒ワーク１０から退避される。

一方、ＸＹテーブル６４上の回動ブロック７９を矢印ｃ方向（図２参照）に回動させ、支持クランプ８１に支持されている第２のダイヤルゲージ６８の測定子８３を円筒ワーク１０の第１の穴部１１の内部に挿入する。図１０及び図１１に示すように、測定子８３は突出する方向に付勢されており、さらに測定子８３は円筒ワーク１０の軸心Ｏに対してθ＝２°以上傾斜した状態であるため、平坦面８３ａの一部が底部１３に接触する。

この状態で、同軸度測定時と同様に、回転操作部４３のハンドル４７を把持して回転させると、減速機構部４４のプーリ５９が回転し、プーリ５９に掛け渡されているベルト６１が走行して円筒ワーク１０に回転力が伝達される。つまり、円筒ワーク１０は第２の穴部１２の内周面が支持ピン２４と摺動しながら軸心Ｏを中心として回転する。
このとき、円筒ワーク１０の第１の穴部１１の底部１３には第２のダイヤルゲージ６８の測定子８３の平坦面８３ａの一部が接触しているため、円筒ワーク１０の軸心Ｏに対する底部１３の傾斜によって測定子８３が円筒ワーク１０の軸方向に進退し、その変位量が第２のダイヤルゲージ６８の指示部８２に指示される。つまり、円筒ワーク１０を支持ピン２４に支持して回転させながらその第１の穴部１１の底部１３の振れを第２のダイヤルゲージ６８によって測定することにより、円筒ワーク１０の軸心Ｏを基準とする第１の穴部１１の底部１３の直角度を測定できる。
この場合、第２のダイヤルゲージ６８の指示部８２に指示される目盛を目視しながらハンドル４７によって円筒ワーク１０を数回回転させればよく、短時間に円筒ワーク１０の底部１３の直角度を高精度に測定できる。
このように１台の同軸度・直角度測定装置によって円筒ワーク１０の第１の穴部１１の同軸度と底部１３の直角度を測定することができる。
図１２は第２の実施形態を示し、円筒ワークの同軸度測定状態の概略的断面図である。本実施形態は、円筒ワーク１０の外周部にはプーリ９１が嵌合され、このプーリ９１は締付けねじ９２によって円筒ワーク１０に固定されている。プーリ９１には第１の実施形態と同様に回転駆動機構４２によって走行するＯリングからなるベルト６１が掛け渡されている。従って、ベルト６１の走行を円筒ワーク１０に確実に伝達させて円筒ワーク１０を回転させることができる。
なお、前記実施形態によれば、円筒ワーク１０を回転自在に支持する支持ピン２４を真円の円柱状に形成し、円筒ワーク１０の第２の穴部１２の内周面と摺動するようにしたが、円筒ワーク１０の第２の穴部１２の内周面と摺動できる形状であれば、支持ピン２４は上部が円弧面を有する非円形状でもよい。

また、ベルト６１を走行するための回転駆動機構４２をハンドル４７によって回転するようにしたが、モータによって駆動するようにしてもよく、減速機構部４４の減速構造もその一例を示したもので、限定されるものではない。さらに、円筒ワーク１０を回転させる手段としてベルト６１を採用したが、円筒ワーク１０の外周面に摩擦ローラを転接して回転させるようにしてもよい。
なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組合わせてもよい。

本発明の第１の実施形態の同軸度・直角度測定装置を示し、円筒ワークの同軸度測定状態の斜視図。 同実施形態の同軸度・直角度測定装置を示し、円筒ワークの直角度測定状態の斜視図。 同実施形態の同軸度・直角度測定装置におけるダイヤルゲージを除いた状態の平面図。 同実施形態の同軸度・直角度測定装置におけるダイヤルゲージを除いた状態の正面図。 同実施形態を示し、図３のＡ−Ａ線に沿う断面図。 同実施形態を示し、図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図。 同実施形態を示し、図１のＣ部を拡大した斜視図。 同実施形態を示し、円筒ワークの同軸度測定状態の概略的断面図。 同実施形態を示し、図２のＤ部を拡大した斜視図。 同実施形態を示し、円筒ワークの直角度測定状態の概略的断面図。 同実施形態を示し、円筒ワークの直角度測定状態の概略的断面図。 本発明の第２の実施形態を示し、円筒ワークの同軸度測定状態の概略的断面図。 部品としての円筒ワークを示し、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は斜視図。

符号の説明

１０…円筒ワーク、１１…第１の穴部、１２…第２の穴部、１３…底部、２１…部品支持機構、４２…回転駆動機構、６１…ベルト、６７，６８…ダイヤルゲージ、７７，８３…測定子

Claims (12)

1. 一端側に開口部を有する第１の穴部と他端側に開口部を有する第２の穴部とを有する筒状の部品の前記第１の穴部の中心軸と前記第２の穴部の中心軸との同軸度を測定する同軸度測定装置において、
   前記部品を支持して前記第２の穴部の中心軸周りに該部品を回転させる回転手段と、
   前記部品の前記第２の穴部に対する前記第１の穴部の内周面の位置を測定する同軸測定手段と、
   を備え、
   前記回転手段は、前記第２の穴部に挿入可能であって前記第２の穴部の内周面に外周部が接触した位置決め状態で前記部品を前記第２の穴部の中心軸周りに回転可能に支持する支持部と、前記支持部に支持した前記部品を前記第２の穴部の中心軸周りに回転させる回転機構とを含み構成され、
   前記同軸測定手段は、前記部品の第１の穴部の内周面に測定子を接触させて該測定子により回転する前記部品の第１の穴部の内周面の位置を検出して前記第２の穴部の中心軸に対する前記第１の穴部の中心軸の位置を測定する測定機構を有することを特徴とする同軸度測定装置。
2. 前記回転機構は、前記部品の外周面と接触して該部品を前記第２の穴部の中心軸周りに回転させる部材を含むことを特徴とする請求項１記載の同軸度測定装置。
3. 前記回転機構は、前記部品に回転力を伝達するベルトを含むことを特徴とする請求項１記載の同軸度測定装置。
4. 前記測定子は、前記第１の穴部の内周面に向けて付勢されることを特徴とする請求項１記載の同軸度測定装置。
5. 前記測定機構は、ダイヤルゲージであることを特徴とする請求項１記載の同軸度測定装置。
6. 一端側に開口部を有する第１の穴部と他端側に開口部を有する第２の穴部とを有する筒状の部品の前記第１の穴部の中心軸と前記第２の穴部の中心軸との同軸度を測定する同軸度測定方法において、
   前記部品の第２の穴部に支持部を挿入し、前記支持部の外周部を第２の穴部の内周面に接触させた位置決め状態で前記部品を第２の穴部の中心軸周りに回転可能に支持して、前記第２の穴部の中心軸周りに該部品を回転させながら、前記部品の第１の穴部の内周面に測定子を接触して該測定子により第１の穴部の内周面の位置を測定し、前記部品の第２の穴部の中心軸に対する前記第１の穴部の中心軸の位置を測定することを特徴とする同軸度測定方法。
7. 一端側に開口部及び底部を有する第１の穴部と他端側に開口部を有する第２の穴部とを有する筒状の部品の前記第２の穴部の軸心に対する前記第１の穴部の底部の直角度を測定する直角度測定装置において、
   前記部品を支持して前記第２の穴部の中心軸周りに該部品を回転させる回転手段と、
   前記部品の前記底部の位置を測定し、前記第２の穴部の軸心に対する前記底部の直角度を測定する直角度測定手段と、
   を備え、
   前記回転手段は、前記第２の穴部に挿入可能であって前記第２の穴部の内周面に外周部が接触した位置決め状態で前記部品を前記第２の穴部の中心軸周りに回転可能に支持する支持部と、前記支持部に支持した前記部品を前記第２の穴部の中心軸周りに回転させる回転機構とを含み構成され、
   前記直角度測定手段は、前記第１の穴部へ挿入可能で前記第１の穴部の底部に接触させ得る平坦な先端面を有した測定子を含み、前記第２の穴部の軸心方向に直角な方向に対して前記先端面の向きを傾けて前記測定子の先端面を前記底部に突き当てて前記先端面が突き当る前記底部の位置を測定し、前記第２の穴部の軸心に対する前記底部の直角度を測定することを特徴とする直角度測定装置。
8. 前記回転機構は、前記部品の外周面と接触して前記部品を前記第２の穴部の中心軸周りに回転させる部材を有することを特徴とする請求項７記載の直角度測定装置。
9. 前記回転機構は、前記部品に回転力を伝達するベルトを含むことを特徴とする請求項７または請求項８記載の直角度測定装置。
10. 前記測定子は、前記第１の穴部の底部方向に付勢されることを特徴とする請求項６記載の直角度測定装置。
11. 前記測定手段は、ダイヤルゲージであることを特徴とする請求項６記載の直角度測定装置。
12. 一端側に開口部及び底部を有する第１の穴部と他端側に開口部を有する第２の穴部とを有する筒状の部品を、前記第２の穴部の中心軸周りに該部品を回転させる回転手段と、
    前記部品の前記第２の穴部に対する前記第１の穴部の内周面の位置を測定する同軸測定手段と、
    前記部品の前記底部の位置を測定し、前記第２の穴部の軸心に対する前記底部の直角度を測定する直角度測定手段と、
    を具備し、
    前記回転手段は、前記第２の穴部に挿入可能であって前記第２の穴部の内周面に外周部が接触した位置決め状態で前記部品を前記第２の穴部の中心軸周りに回転可能に支持する支持部と、前記支持部に支持した前記部品を前記第２の穴部の中心軸周りに回転させる回転機構とを含み構成され、
    前記同軸測定手段は、前記部品の第１の穴部の内周面に付勢される測定子を接触させて該測定子により回転する前記部品の第１の穴部の内周面の位置を検出して前記第２の穴部の中心軸に対する前記第１の穴部の中心軸の位置を測定する測定機構を有して構成され、
    前記直角度測定手段は、前記第１の穴部へ挿入可能で前記第１の穴部の底部に接触させ得る平坦な先端面を有した測定子を含み、前記第２の穴部の軸心方向に直角な方向に対して前記先端面の向きを傾けて前記測定子の先端面を前記底部に突き当てて前記先端面が突き当る前記底部の位置を測定し、前記第２の穴部の軸心に対する前記底部の直角度を測定することを特徴とする同軸度及び直角度測定装置。

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