JPH08285569A

JPH08285569A - Ｒ測定器の接触子の製造方法

Info

Publication number: JPH08285569A
Application number: JP11933395A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Shibuya; ▲いく▼夫渋谷
Original assignee: Sanmei Electric Co Ltd
Current assignee: Sanmei Electric Co Ltd
Priority date: 1995-04-19
Filing date: 1995-04-19
Publication date: 1996-11-01

Abstract

(57)【要約】【目的】被測定物に当接させる部分を球体で構成して
長寿命に利用出来ようにした接触子を、容易に製造する
ことが出来るようにする。【構成】接触子において被測定物に当接させる部分を
球体で構成する。そのような球体は、被測定物に当接さ
せたときの当接部分自身の磨耗が生じ難く、又大きい曲
率半径の測定を行う場合と小さい曲率半径の測定を行う
場合とでは被測定物に対する球体の表面の接触部位が相
違し、球体の局部的な磨耗を生じ難い。その結果、接触
子を長寿命に利用することが出来る。このような接触子
の製造は、球体を支える為の基体の先端と球体とを接触
させ、その両者の接触部を通して基体と球体間において
通電し、両者をその接触部において溶接することにより
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は曲がり部の曲率半径の測
定の為に用いるＲ測定器において、被測定物に当接させ
る接触子を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ケースから夫々先端を被測定物の曲がり
部に当接させる為の二つの接触子（ジョウとも呼ばれ
る）を突設させると共に、上記ケースに対しては、先端
を上記曲がり部に当接させる為の測定子（スピンドルと
も呼ばれる）を、両接触子の中間位置において進退自在
に備えさせる。更に上記ケースには、上記接触子に対す
る測定子の変位を検出してそれに応じた電気信号を出力
する検出部と、検出部からの信号に基づいて上記曲がり
部の曲率半径を演算する演算部と、演算部によって得ら
れた曲率半径の値を表示する表示部とを備えさせてい
る。図１７に示すように上記接触子71の先端71ａ及び測
定子72の先端72ａを被測定物73の曲がり部74に宛がう
と、測定子は接触子に対して上記曲がり部74の曲率半径
Ｒの大きさに応じた変位をし、上記検出部はその変位Ｈ
を検出する。上記演算部には該測定器において固有の間
隔Ｌ（接触子71の先端と測定子72の先端との間隔）の値
に基づいた演算式が設定されている。従って演算部はそ
の演算式を用いて、上記変位Ｈの値から曲がり部74の曲
率半径を演算する。そしてその結果を表示部が表示する
（例えば実開昭５７−１８２１０５号公報参照）。

【０００３】上記Ｒ測定器にあっては、接触子及び測定
子の先端を曲がり部に宛がうだけで極めて簡単にしかも
迅速に曲率半径の測定を行いうる特長がある。

【０００４】しかし上記従来のＲ測定器では、上記固有
の間隔Ｌに基づいた上記の演算式によって正しい曲率半
径の値が求まるよう、接触子の先端71ａを尖らせて常に
その先端71ａの一箇所のみが被測定物73に当たるように
してある。この為、使用回数の割に該先端71ａが磨耗し
て短くなっていく度合いが大きい性質がある。このよう
な磨耗の結果、上記従来のＲ測定器は比較的短い期間の
使用で測定精度が劣化してくる問題点があった。即ち接
触子71の先端71ａに符号77で示す磨耗が生じて符号78の
ような寸法減少が生ずると、図１８に示すように、接触
子71は図１７に示す当初の点から横にずれた符号75で示
す点が曲がり部74に当たるようになる。その結果、その
点75と測定子の先端72ａが当たった点76との間隔Ｌ’
は、上記固有の間隔Ｌとは相違してしまう。すると上記
検出部に得られる変位Ｈは上記実際に当接した点75，76
の間隔Ｌ’に関連した値であるにも拘わらず、演算部は
上記変位Ｈと上記固有の間隔Ｌに基づいた演算式で演算
を行う為、得られた曲率半径の値には誤差が多く含まれ
精度が低下してしまう問題点があった。

【０００５】次に本願実施例の図１〜図９に示すＲ測定
器は上記従来技術の問題点（技術的課題）を解決する為
に提供するものである。その目的は、曲率半径を測定し
たい被測定物の曲がり部に接触子及び測定子を宛がうだ
けで、極めて簡単且つ迅速にその曲がり部の曲率半径を
測定できるＲ測定器を提供することである。他の目的
は、被測定物において曲率半径の大きい曲がり部に宛が
った場合と曲率半径の小さい曲がり部に宛がった場合と
では、上記接触子において夫々異なる部位が曲がり部に
当接するようにして、その結果、使用回数の割に、上記
接触子の各箇所の夫々の磨耗の度合いが小さくなるよう
にしたＲ測定器を提供することである。他の目的は、上
記のように接触子の各箇所の磨耗が小さくなるようにす
ることにより、長寿命に利用できるようにしたＲ測定器
を提供することである。他の目的は、上記のように曲が
り部の曲率半径の大小に応じＲ測定器の接触子が異なる
部位において曲がり部に当接しても、常に正確な曲率半
径を算出できるようにしたＲ測定器を提供することであ
る。他の目的は、上記曲率半径の演算の容易化が可能な
電気信号を得ることのできる変位センサを備えたＲ測定
器を提供することである。他の目的は、小から大まで広
い範囲の曲率半径の測定が可能なＲ測定器を提供するこ
とである。他の目的は、演算部での曲率半径の演算の基
準となる寸法即ち前記接触子と測定子との間隔の測定が
容易な構造のＲ測定器を提供することである。上記図１
〜図９の実施例の作用は次の通りである。測定子と二つ
の接触子とを曲がり部に当接させると、測定子は接触子
に対して曲がり部の曲率半径の大きさに応じた変位をす
る。その変位は変位センサが検出し、その出力信号に基
づき演算部は上記曲がり部の曲率半径を演算し、表示部
が演算により得られた曲率半径の値を表示する。接触子
における球体が曲がり部に当接する場合、曲がり部の曲
率半径が異なると、各々の場合において球体は異なる部
位が曲がり部に当接する。従ってＲ測定器の使用回数の
割に、接触子における球体の各箇所は何れも曲がり部に
当たる頻度が少なく、磨耗の度合いが小さい。このこと
はＲ測定器の寿命を長くする。曲がり部の曲率半径の大
きさに応じて曲がり部の表面に対する球体の当接部位が
相違しても、演算部では、演算の基準となる接触子と測
定子の間隔に対して、上記球体の円弧面の半径による補
正を加えて曲率半径の演算を行うので、正確な曲率半径
の値を得ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記図１〜図９
に示す実施例の接触子は、基体19の先端に付設する球体
20を、該球体20において曲率半径の測定に使用する外側
面部25ｂ、内側面部25ｃ、前面部25ｄが連続して基体19
から露出する状態にする構造が後に詳しく説明するよう
に複雑であり、又その付設作業の工程中に、球体におい
て上記測定のための部分を傷つけたり変形させたりする
危険が高く、従ってその製造が非常に面倒で難しいとい
う問題点があった。

【０００７】本願発明のＲ測定器の接触子の製造方法は
上記図１〜図９に示される実施例の問題点（技術的課
題）を解決する為に提供するものである。第１の目的
は、被測定物に当接させる部分を球体で構成することに
より、その部分の磨耗を生じ難くして、長寿命に利用出
来ようにした接触子を製造する方法を提供することであ
る。第２の目的は、被測定物に当接させる部分を球体で
構成することにより、大きい曲率半径の測定を行う場合
と小さい曲率半径の測定を行う場合とでは被測定物に対
する球体表面の接触部位が相違して球体の局部的な磨耗
を生じ難くし、その結果長寿命に利用出来るようにした
接触子を製造する方法を提供することである。第３の目
的は、上記のように球体を用いた接触子であっても、基
体に対して球体を簡易な手段でもって、しかも球体にお
いて曲率半径の測定に使用する半球を傷つけたりするこ
となく付設することが出来るようにすることである。本
発明の他の目的は、種々の測定器において被測定物に当
接させるために用いられる接触子を製造する方法を提供
することである。他の目的及び利点は図面及びそれに関
連した以下の説明により容易に明らかになるであろう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本願発明におけるＲ測定器の接触子の製造方法は、
後端部がＲ測定器のベースへの止着部となっている基体
の先端に、被測定物に当接させる為の球体を付設した接
触子を製造するに当たっては、基体の先端と、別体に形
成された球体とを接触させ、その両者の接触部を通して
基体と球体間において通電して、両者をその接触部にお
いて溶接するものである。

【０００９】

【作用】基体の先端とそれとは別体に形成した球体とを
接触させる。その両者の接触部を通して基体と球体間に
おいて通電すると、その接触部が発熱し溶融する。通電
を停止するとその溶融部分が固化し基体と球体とが一体
化する。

【００１０】

【実施例】以下本願の実施例を示す図面について説明す
る。先ず図１〜図９に示す実施例について説明する。図
１にはＲ測定器の一例として、手に持って被測定物の曲
がり部に宛がうようにした検出器１と、検出器１からの
信号を受けて曲率半径を演算し結果を表示するようにし
た演算表示装置２とを備えて、両者を接続コード３で接
続した構成のものを例示するが、検出器１に演算表示装
置２の機能を内蔵させたものであっても良い。上記検出
器１は手によって握り易い大きさ例えば直径１．６ｃｍ
程度、長さ１０ｃｍ程度のペン型に形成してある。以下
該検出器１について説明する。４は種々の部材を収容す
る為のケース、５は被測定物の曲がり部の曲がり状態の
機械的な検出を行う為にケースの先端部分に備えさせた
検出ヘッド、６は検出ヘッドで検出した曲がり状態の機
械的なデータを電気信号のデータに変換する為の変位セ
ンサを夫々示す。上記ケース４を説明する。８はケース
の本体を成す外筒で、内蔵のセンサ６を電磁気的にシー
ルドする為に金属材料で形成してある。９は後述のコア
及びばねを収容すると共にばねの後端を受る為の部材
で、外筒８に固定されている。10は金属製のニップル、
11は金属製のキャップ、12は例えばゴム製のパッキンを
示す。

【００１１】次に上記検出ヘッド５を説明する。15はヘ
ッド５のベースを成す為のボディで、ねじ連結部16にお
いて上記外筒８に着脱自在に螺着してある。該ボディ15
は金属材料で形成され、測定子を進退自在に保持する為
の透孔17が形成してある。18，18は被測定物の曲がり部
に宛がう為の接触子を示す。上記両接触子18は曲率半径
の小さい凹形状或いは凸形状の曲がり部に対しても支障
無く宛がえるようにする為にボディ15から基体19を突設
させ、その先端に球体20を取付けて構成してある。18ａ
は接触子18において被測定物に当接させる為の当部を示
す。上記球体20は、被測定物の硬度が低くてもそれの表
面に対するめり込みを少なくする目的、その表面を傷つ
けることを少なくする目的、円弧面の当部18ａを得る目
的、及び後述の演算における補正を容易化する目的の為
に用いるものであり、高い耐磨耗性を得る為に鋼球を用
いている。同様の目的でセラミックボールを用いても良
い。

【００１２】上記両接触子18，18における各当部18ａ
は、曲率半径の大きい凸形状の曲がり部に対しても又小
さい凸形状の曲がり部に対しても当接させ得るようにす
る為に、夫々の前面側から相互に対向する側まで連続さ
せてある。又曲率半径の大きい凹形状の曲がり部に対し
ても又小さい凹形状の曲がり部に対しても当接させ得る
ようにする為に、夫々の前面側から相互に反対となる側
まで連続させてある。このような状態を達成するため
に、上記基体19に対する球体20の取付は、図２に示すよ
うに球体20の外周面25の内の外側面部25ｂ、内側面部25
ｃ及び前面部25ｄが基体19から連続して露出する状態に
取付けてある。

【００１３】上記取付の構成は、図４に示すように基体
19の先端に球体20を両横から保持する為の取付脚21，21
を備えさせ、それらの間が球体保持用の凹部22となるよ
うにする。上記の取付脚21は図２の如く正面から見た球
体20の外周面25の外郭線よりも外側面部25ｂ、内側面部
25ｃ及び前面部25ｄの側において小さくなるように形成
して、凹部22に存置させた球体20の外周面25の内の後面
部25ａが凹部22の底側に隠れ、両側部25ｆ，25ｆが取付
脚21の内側に隠れ、それ以外の外側面部25ｂ、内側面部
25ｃ及び前面部25ｄが、両取付脚21相互間の露出用窓23
から露出する状態となるようにする。その状態において
取付脚21の一部24をかしめて球体20を固定してある。尚
上記外周面25において前面部、後面部、外及び内側面部
とは、検出器１を宛がう方向の側（図１、２における下
方）を前面部、その反対側を後面部と呼び、検出器１の
軸芯の側を内側面部、その反対側を外側面部と呼ぶ。

【００１４】次に図１において、27は上記両接触子18の
中間位置において進退自在に備えさせた測定子で、上記
透孔17に進退自在に挿通している。該測定子27は先端部
に被測定物の曲がり部に当接させる為の当接部28を備え
ている。本例では測定子27と当接部28とは一体に形成し
てある。しかし当接部28は測定子27とは別体形成のもの
を測定子27に止着させても良い。当接部28は耐磨耗性の
高い材料例えば鋼材で形成するのがよい。当接部28の前
面は被測定物における凸形状の曲がり部のみでなく凹形
状の曲がり部の測定も行い得るようにする為に凸型例え
ば球面に形成してある。その目的は、被測定物の表面に
対するめり込みを少なくし且つその表面を傷つけること
を少なくする為と、常に前面の中心28ａにおいて被測定
物に当接させる為である。29，30は測定子27の進退の範
囲を制限する為のストッパで、測定子27の周囲に止着し
てあり、透孔17の孔縁に当接して上記制限機能を果たす
ようにしてある。上記検出ヘッド５における球体20と当
接部28との関係は、当接部28の前面の中心28ａが、両球
体20の球心相互を結ぶ仮想的な直線の中点を通って、そ
の直線に対し垂直な方向に進退するようになっている。

【００１５】次に上記変位センサ６としては当接部28の
大きな範囲の進退（例えば１０ｍｍ程度の進退）を直線
性良く電気信号に変換できるように差動トランスが用い
てある。該差動トランスは周知の構成のもので、32はコ
イルボビン、33，34，35はコイル、36はそれらのコイル
のリード線、37はコイルに周設した磁性材料製のヨー
ク、38は磁性材料（例えばパーマロイ）製の進退自在の
コアである。39はコア38を常に測定子27に当接状態に保
つ為と、測定子27を前方に押して、測定中は当接部28を
常に被測定物に接触させる為と、非測定中においてはそ
れを初期位置（最も前方に出た位置）に戻す為のばねで
ある。次に上記接続コード３は例えばキャプタイヤコー
ドが用いられ、その一端はケース４内の接続空間40にお
いて上記リード線36と接続させてあり、他端は演算表示
装置２において次に述べる回路と接続させてある。

【００１６】次に演算表示装置２に備えられた回路をブ
ロックで示す図６について説明する。曲率半径を演算す
る為の演算部41は符号42〜46で示されるブロックで構成
される。各ブロックは何れも周知のもので、42は差動ト
ランス用検出アンプ、43はＡ／Ｄコンバータ、44はＣＰ
Ｕ、45はＲＯＭで、制御プログラム、計算パラメータで
ある寸法Ｌ及び寸法Ｒ₀の値、及び曲率半径を演算する
ための演算式であるＲ＝（Ｌ²＋Ｈ²−２Ｈ・Ｒ₀）／２
ＨとＲ＝（Ｌ²＋Ｈ²＋２Ｈ・Ｒ₀）／２Ｈが収納してあ
る。尚図８の（Ａ）に示すように、上記Ｌは球体20の球
心と当接部28の前端の中心28ａの進退経路との間の距離
（両球体20の球心相互間の距離の２分の１であって例え
ば２ｍｍ）、Ｒ₀は球体20の半径（例えば０．８ｍ
ｍ）、Ｈは球体20の前端に対する当接部28の前端の中心
28ａの変位（図において上方をプラス、下方をマイナス
とする）、Ｒは測定しようとする曲がり部の曲率半径
（凸形状の曲がり部の場合はプラス、凹形状の曲がり部
の場合はマイナスとする）を夫々示す。46はＲＡＭであ
る。次に47は演算された曲率半径を表示するための表示
部として例示する表示器で、例えば液晶表示器である
が、発光ダイオードを用いた表示器であっても良い。該
表示器47は図１のように演算表示装置２の表示用の窓48
に外部から見ることが出来るように備えてある。尚演算
表示装置２は上記部材の他に周知の電源回路、電源スイ
ッチ等を備える。

【００１７】上記構成のＲ測定器は、メーカでの製造の
場合、先ず組立を行い、次にその組み立てたＲ測定器の
各々についてＲＯＭ45に上記種々のデータを記録させて
製品となる。この場合、上記寸法Ｒ₀は球体20として用
いた球体の半径の値を上記ＲＯＭ45にインプットする。
又寸法Ｌの値は、左右の球体20，20における外側面部25
ｂ相互間の寸法又は内側面部25ｃ相互間の寸法をマイク
ロメータその他の測定器で測定し、その値を２分の１
し、更に上記球体の半径寸法Ｒ₀を差し引いて又は加え
て上記寸法Ｌを求め、その値を上記ＲＯＭ45にインプッ
トする。尚上記外側面部25ｂ相互間の寸法又は内側面部
25ｃ相互間の寸法の測定の場合、それらの部分は窓23に
露出している為、測定は容易である。

【００１８】上記構成のＲ測定器の使用法を説明する。
電源スイッチを投入して回路を動作状態にする。この状
態において手に持った検出器１における左右の球体20及
び中央の当接部28を例えば図８の（Ａ）に示すように被
測定物50において曲率半径を測定しようとする曲がり部
51に当接させる。すると演算表示装置２の表示器47にそ
の曲がり部51の曲率半径が表示される。

【００１９】上記の場合のＲ測定器の動作を説明する。
上記当接により、接触子18に対して測定子27が上記曲が
り部51の半径Ｒの大小に応じた位置まで変位し、差動ト
ランス６のコア38が対応位置に至り、差動トランス６の
コイルは対応した大きさの信号（交流信号）を出力す
る。上記信号は接続コード３を経て演算表示装置２に与
えられる。演算表示装置２においては、差動トランス用
検出アンプ42が上記信号を直流に変換して出力し、Ａ／
Ｄコンバータ43がその出力（アナログ信号）をデジタル
信号に変換する。ＣＰＵ44はそのデジタル信号を受けて
図７に示されるフローチャートの動作を行う。その動作
の結果、表示器47に上記曲がり部51の曲率半径Ｒが表示
される。

【００２０】次に上記ＣＰＵ44の動作を図７のフローチ
ャートに基づき説明する。ステップＳ１においてＡ／Ｄ
コンバータ43からの信号を基に当接部28の変位Ｈのデー
タを読み込む。次にステップＳ２において上記変位Ｈが
正か否かを判別する。正の場合、ステップＳ３において
ＲＡＭ46に設定する符号レジスタに、上記曲がり部51が
凸形状であることを区分する為の「１」を記録する。然
る後ステップＳ４において図示の演算式に基づき半径Ｒ
を演算する。この場合、「−２Ｈ・Ｒ₀」の項が間隔Ｌ
に対する補正項として機能する。従って、円弧状の当部
18ａのどの箇所が曲がり部に当接していても正確な演算
が行われる。次にステップＳ１１において上記演算され
た半径Ｒのデータを表示器47に出力しその数値を表示さ
せる。更にステップＳ１２において符号レジスタの記録
が「１」か否かを判別し、この場合はそれが「１」であ
るのでステップＳ１３において表示器47における「−」
の符号の表示を消す。その後再びステップＳ１以降を繰
り返す。

【００２１】上記ステップＳ２の判別結果が正でない場
合、ステップＳ５において上記変位Ｈが負か否かを判別
する。負の場合、ステップＳ６において、ＲＡＭ46に設
定する符号レジスタに、曲がり部が図８の（Ｃ）に示す
場合のように凹であることを区分する為の「０」を記録
する。次にステップＳ７において上記変位Ｈの絶対値を
とり符号をマイナスからプラスに変換する。然る後ステ
ップＳ８において図示の演算式に基づき半径Ｒを演算す
る。この場合、「＋２Ｈ・Ｒ₀」の項が間隔Ｌに対する
補正項として機能する。その後はステップＳ１１以降を
行う。この場合、ステップＳ１２の判別は否となるので
ステップＳ１４を行い、「−」の符号を表示器47に表示
させる。

【００２２】上記ステップＳ２の判別結果が正でなくし
かもステップＳ５の判別結果も負でない場合（変位Ｈが
０の場合）は、ステップＳ９において、曲がり部の半径
が無限大であることの表示として半径Ｒを「ＥＥＥ」と
設定し、ステップＳ１０において符号レジスタに「１」
を記録する。その後はステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３
を行う。

【００２３】上記構成のＲ測定器にあっては、変位セン
サ６として差動トランスを用いているので、当接部28の
変位に対して検出アンプ42の出力電圧は図５に示すよう
に直線的に比例関係で得ることが出来る。例えばプラス
４ｍｍからマイナス５．２ｍｍ程度までの当接部28の変
位に対して、プラス４ボルトからマイナス５．２ボルト
程度まで直線的に変化する出力電圧を得ることが出来
る。従ってその出力電圧に基づく上記のような演算が容
易である。

【００２４】上記構成のＲ測定器にあっては、球体20は
その外郭線25の前面部25ｄのみでなく内側面部25ｃも大
きく露出させてあるので、凸形状の曲がり部において大
から小まで広い範囲の曲率半径の測定が出来る。即ち図
８の（Ａ）のように半径Ｒが大きい（例えば１２ｍｍ）
凸形状の曲がり部51のみでなく、（Ｂ）のように半径Ｒ
の小さい（例えば３ｍｍ）凸形状の曲がり部52の曲率半
径の測定も行うことが出来る。又上記球体20は外郭線25
の外側面部25ｂも大きく露出させてあるので、凹形状の
曲がり部においても同様の測定が出来る。即ち、（Ｃ）
のように半径Ｒが大きい（例えば１８ｍｍ）凹形状の曲
がり部53のみでなく、（Ｄ）のように半径Ｒの小さい
（例えば７ｍｍ）の凹形状の曲がり部54の曲率半径の測
定も行うことが出来る。

【００２５】次に、上記球体20の半径Ｒ₀が小さい場
合、或いは曲がり部の曲率の中心に対して、曲がり部に
対する当接部28の接触点（中心28ａが接触する点）と、
曲がり部に対する球体20の接触点との成す角度が小さい
場合（例えば１０゜程度以下の場合）等、上記の検出し
た変位Ｈを基にする演算によって求められる半径Ｒの誤
差（上記検出される変位Ｈにはセンサの精度に応じた誤
差が含まれ、従って演算により得られる半径Ｒの値に
は、上記センサの誤差に対応する誤差が含まれる）の程
度が、上記半径Ｒ₀を演算に入れないことによる誤差よ
りも大きくなる場合や、或いは必要とする測定精度が元
々低くて良い場合には、ＲＯＭ45に記録する演算式は
「２Ｈ・Ｒ₀」の項を省略しても良い。そのようにする
と上記ステップＳ４及びステップＳ８における演算の高
速化が可能となり、球体20及び当接部28を測定したい曲
がり部に宛がってから演算結果が表示器に表示されるま
での時間を短くすることが出来る。

【００２６】次に上記Ｒ測定器にあっては、図９に示す
ように変位センサとして前記差動トランスに代えて周知
の容量式変位センサ61を用い、そのセンサに対応して前
記差動トランス用検出アンプに代えて容量式変位センサ
用検出アンプ62を用いても良い。その場合、上記容量式
変位センサ61は検出する変位と出力信号との関係が非直
線なので、その非直線の信号を直線にする為のリニアラ
イザ63を用いる。又上記センサとしては上記容量式変位
センサに代えてインダクタンス式変位センサを用い、検
出アンプとしてインダクタンス式変位センサ用検出アン
プを用いても良い。なお、機能上前図のものと同一又は
均等の構成で説明が重複すると考えられる部分には、前
図と同一の符号にアルファベットのｅを付して重複する
説明を省略した。

【００２７】次に図１０〜図１２に示される実施例につ
いて説明する。この例は接触子18をベース15とは別体に
形成しそれをベース15に取付けるようにしている。80は
ベース15における接触子18の取付部で、有底の丸孔を例
示する。接触子18において球体20を支える為のベースと
なる基体19は硬質で又導電性のある材料例えば鉄やステ
ンレスでもって形成する。81は基体19において球体20を
支承する為の本体部で、丸棒状に形成しており、先端部
82は球体20を被測定物に宛がう際に邪魔にならぬよう先
細り状に形成してある。83は本体部81の後端の端面を示
し、ベース15に対し接触子18を取付ける際の位置決用の
基準面となっている。84は基体19の後端部を示し、上記
取付部80への止着部となっており、そこへの取付の為に
取付部80の内径に対応する外形の丸棒状に形成してい
る。又球体20において、20ａは中央部であって、球体20
のうちの基体19の軸線19ｃ方向の中央部（球体20の球心
を含む部分）を示し、該部分20ａの外周の表面が、前記
外側面間の寸法又は内側面間の寸法をマイクロメータそ
の他の測定器で測定する為に用いる部分となっている。
20ｂは上記中央部20ａよりも反基体19側の先側半球部を
示し、その外表面が曲率半径の測定の為に被測定物に当
接させる為の面となっている。20ｃは上記中央部20ａよ
りも基体19側の元側半球部を示す。この部分20ｃは上記
寸法測定や曲率半径測定には利用されない部分である。

【００２８】次に上記接触子18の製造について説明す
る。図１２に示す如く、基体19（正確には基体19となる
棒材）の先端19ａの中心部に溶接の際に電流を集中させ
る為の凸部86を形成する。その大きさは、充分な電流集
中と、球体20と溶接した際の必要充分な接合強度が得ら
れるように決めると良い。一方、上記基体19とは別体形
成の球体20を準備する。該球体20としては例えば市販さ
れている既製の高精度の球体を利用することが出来る。
又、球体20を保持する為のホルダー87を準備する。該ホ
ルダー87は球体20への通電の為に導電性の良好な材料例
えば銅で形成したものを用いると良い。ホルダー87には
球体20を位置決する為の位置決部88例えば図示の如き凹
部を形成しておく。凹部88は例えば真っ直ぐな円孔に形
成し、底面88ａと内周面88ｂとで球体20の位置決を行う
ようにする。その為には、球体20を圧入に近い状態で凹
部88に嵌入させ得るよう凹部88の内径を球体20の直径例
えば１．５mm（２mmの場合もある）よりも僅かに小さい
１．４５mm程度（球体20が２mmの場合１．９５mm程度）
に形成すると良い。

【００２９】上記基体19と球体20とは図示外の周知の溶
接用の保持具により、基体19と球体20との芯が揃うよう
に即ち基体19の軸線19ｃが球体20の中心を通るように保
持し、図１１の如く基体19の先端19ａと球体20とを接触
させる。例えば球体20を基準にしてそこに先端19ａの凸
部86を押し付ける。押し付け力は適正な溶接が出来るよ
う基体19や球体20の材質或いは寸法に応じて決めると良
く、例えば５kgｆ程度である。尚図において95は上記先
端19ａと球体20との接触部を示す。上記のように保持し
た状態において、球体20は前記した中央部20ａ、先側半
球部20ｂ、元側半球部20ｃが決まる。

【００３０】次に上記保持状態において、溶接用の通電
回路90から上記基体19と球体20との接触部95に通電し、
両者19，20をその接触部95において溶接する。上記通電
は上記ホルダー87を通して行う。通電回路90は、溶接用
の電力を蓄積する為のコンデンサ91（容量は例えば1280
00μＦ）と、コンデンサ91からの溶接用の電流を開閉す
るためのスイッチ手段92と、上記コンデンサ91を充電す
る為の直流電源93と直流電源93からコンデンサ91への充
電電流を開閉する為のスイッチ94を備える。上記スイッ
チ手段92としては半導体スイッチ例えばＳＣＲを用いる
と良い。上記直流電源93としては、例えば出力電圧３０
〜４０Ｖで、コンデンサ91に蓄積する溶接用の電力の電
圧を変更してコンデンサ91からの溶接電流を変更出来る
よう電圧可変のものを用いている。

【００３１】上記通電は次のように行う。先ずスイッチ
94を閉じてコンデンサ91に溶接用の電力を充電する。次
にスイッチ94を開き、スイッチ手段92を閉じる。すると
コンデンサ91からは溶接用の瞬間的に大きな電流が、ス
イッチ手段92、基体19の本体部81、凸部86、凸部86と球
体20との接触部95、球体20、球体20において位置決部88
の底面88ａと接触する先側半球部20ｂの先端部20b'及び
内周面88ｂと接触する中央部20ａの外周表面20a'、ホル
ダー87の位置決部88において上記各部20b'，20a'と夫々
接触する部分、ホルダー87の内部を順に通ってコンデン
サ91に戻る経路で流れる。上記通電により接触部95が溶
接される。即ち、上記電流が流れることにより上記接触
部95が発熱し溶融する。例えば本例の場合、細径に形成
された凸部86に電流が集中する為そこが確実に溶融す
る。上記凸部86の溶融により上記の如く相互に圧接され
ている基体19と球体20とは図１３に示す如き状態とな
る。上記通電はコンデンサ91の放電によって短時間で終
了し、それが終了すると上記溶融した接触部95が冷えて
固化し、図１３に示す状態で基体19と球体20とは一体化
する。

【００３２】上記通電の場合において、球体20とホルダ
ー87との間の通電は、上記のように球体20の中央部20ａ
の外周表面20a'と先側半球部20ｂの先端部20b'との両方
で行われるが、特に外周表面20a'は球体20の全周に及ぶ
ため比較的大きな通電面積があり、従ってそれらの通電
が行われる部分20a'，20b'での電流密度は比較的小さ
く、それらの部分20a'，20b'の表面の荒れを防止でき
る。このことは、それらの部分20a'，20b'の表面の高寸
法精度の維持に有益である。特に上記電流はその大部分
が、球体の全周であるが為に通電面積の大きくなってい
る外周表面20a'を流れる為、先端部20b'の電流は少なく
その部分の表面の荒れは殆ど生じない。このことは測定
の際のゼロ調操作などにおいて最も頻繁に利用する球体
20の先側半球部20ｂの先端部20b'の表面の寸法精度保持
に有益である。又上記のように主たる通電が中央部20ａ
の外周表面20a'で行われる為、球体20において測定に用
いる先側半球部20ｂの表面は実質的に荒れが全く生ぜ
ず、Ｒ測定器用として高品質の接触子18の提供が出来
る。

【００３３】上記のようにして基体19と球体20の溶接を
終えたならばそれらを保持具から外し、基体19における
本体部81の先端部82及び止着部84を切削加工して、接触
子18を完成させる。尚上記切削加工の場合、球体20の中
心を基準にして基体19の芯出しを行うと、上記溶接の場
合に基体19と球体20を保持した際の相互の位置精度が低
くても、上記芯出し状態での切削により高精度の接触子
18を完成させることが出来る。又上記切削は、図１０に
示す基準面83から球体20の先端20b'までの寸法L1が所定
寸法となるように行うと、上記溶接の際の接触部95の溶
け寸法に多少のばらつきがあっても、長さに関しての精
度の高い接触子18を完成させることが出来る。

【００３４】上記のように完成した接触子18のベース15
に対する取付は、基準面83がベース15に圧接する状態と
なるまで止着部84を取付部80に圧入することで行う。こ
の場合接着手段例えば接着剤或いはロウ付けを併用した
り、それらの接着手段のみで取付を行っても良い。尚上
記ベース15と接触子18の基体19とは一材で構成しても良
い。その場合、ベース15と基体19の境界となる符号83で
示される部分を本件明細書中では止着部とも呼ぶ。又上
記のような方法による接触子の製造は、その他の測定器
例えば三次元測定器の測定子における接触子の製造にお
いて行っても良い。

【００３５】次に本願の異なる実施例を説明する。上記
基体19は、図１３に示す如く予め所定の形状に仕上げて
おき、それの先端19ａに球体20を溶接することによって
接触子18を完成させても良い。

【００３６】図１４はホルダー87における位置決部88の
形状の異なる例を示すもので、多数の球体20の保持に繰
り返し用いて内周面88ｂがやや磨耗しても球体20を正し
く位置決できるようにする為に、内周面88ｂを下部ほど
細径になるテーパー状にした例を示すものである。

【００３７】図１５はホルダー87の構造の異なる例を示
すもので、球体20の外表面の内、前記外側面間の寸法又
は内側面間の寸法の測定や曲率半径の測定に不要な元側
半球部20ｃの外表面においてホルダー87と球体20との間
の通電を行うようにして、上記のような測定に使用する
側の先側半球部20ｂの外表面及び中央部20ａの外周表面
20a'を無傷の状態に保って基体19と球体20との溶接を行
うことが出来るようにすることを目的とするものであ
る。図において、ホルダー87は球体20を支える為の受部
材96と球体20を押えるための一対の押え部材97ａ，97ｂ
とにより構成している。一方の押え部材97ｂは矢印方向
に可動に構成し（両部材97ａ，97ｂ共に可動でも良
い）、それらの部材97ａ，97ｂには球体20において元側
半球部20ｃとなる部分に接触させる為に下向きのテーパ
ー状に形成した位置決部98ａ，98ｂを、相互に補完して
完全な一つの位置決部となる状態に備えさせている。こ
のようなホルダー87では、一方の押え部材97ｂを他方の
押え部材97ａから退避させ、受部材96の上に球体20を乗
せ、上記退避させた押え部材97ｂを元に戻すことにより
球体20を保持させる。球体20の保持状態において、位置
決部98ａ，98ｂは球体20の外表面の内の元側半球部20ｃ
の外表面に接触し、そこを通じて球体20との通電を行
う。

【００３８】図１６はホルダー87の構造の更に異なる例
を示すもので、多数の球体20の保持に繰り返し用いるこ
とによって位置決部88の内周面が磨耗した場合に、一部
の要素の取り替えのみによってホルダー87の更新が出来
るようにすることを目的とするものであり、図におい
て、ホルダー87は受け台100とそこに取り替え自在に装
着した保持要素101とで構成し、保持要素101に位置決部
88を備えさせている。上記受け台100は例えば鉄製であ
り、一方保持要素101は例えば厚みが１．５mm程度の銅
板製である。溶接用の通電回路との接続は、例えば受け
台100を上記通電回路に接続して、受け台100から保持要
素101を通して球体20への通電を行うが、保持要素101を
上記通電回路に接続して、直接に保持要素101から球体2
0に行っても良い。上記のようなホルダー87では、位置
決部88の孔径が大きくなって球体20が受け台100に当接
するようになったならば、保持要素101を新しいものと
取り替える。

【００３９】

【発明の効果】以上のように本願発明にあっては、Ｒ測
定器に用いた場合、長寿命に利用することが出来る接触
子18を製造出来る効果がある。即ち本願発明では基体19
の先端に球体20を付設した接触子18を製造出来るので、
該接触子18をＲ測定器に用いた場合、被測定物に当接さ
せたときの当接部分自身の磨耗を生じ難くできる。又、
球体20はその先側半球部20ｂが完全露出の状態になるの
で、大きい曲率半径の測定を行う場合も又小さい曲率半
径の測定を行う場合も先側半球部20ｂにおいて夫々相手
の被測定物に応じて異なる部位をそれらの被測定物に当
接させることが出来、球体20の表面の局部的な磨耗を生
じ難くできる。これらのことは、該接触子18を長寿命に
利用することを可能にする効果がある。しかも上記のよ
うに球体20を用いるものであっても、その製造は基体19
の先端19ａに対して球体20を接触させてその接触部95を
溶接するので、球体20において基体19と接合は球体20に
おいて曲率半径の測定に不要となる側で行われ、曲率半
径の測定に必要不可欠な側（先側半球部20ｂ）は無傷の
状態に保つことが出来、上記測定にぴったりと適合した
接触子18を提供できる効果がある。その上、上記のよう
に基体19の先端19ａに対して球体20を接触させてその接
触部95を溶接するのみであるので、その作業は非常に容
易で簡単に行うことが出来る作業上の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】検出器の縦断面及びそれと演算表示装置との関
係を示す図。

【図２】検出ヘッドの前端部を示す半断面図。

【図３】検出ヘッドの前端部の底面図。

【図４】図２におけるIV−IV線断面図。

【図５】測定子の変位と差動トランス用検出アンプの出
力との関係を示すグラフ。

【図６】Ｒ測定器のブロック回路図。

【図７】Ｒ測定器の動作を示すフローチャート。

【図８】（Ａ）〜（Ｄ）は種々の形状の曲がり部に対し
て夫々検出ヘッドを宛がった場合の状態を示す図。

【図９】Ｒ測定器の回路の異なる例を示すブロック回路
図。

【図１０】（Ａ）はＲ測定器の本体の先端部を示す一部
破断図、（Ｂ）は基体を判断面にして示す接触子の正面
図。

【図１１】基体と球体の溶接状態を示す図。

【図１２】基体と球体を溶接した直後の状態を示す図。

【図１３】基体を予め所定の形状に形成してから基体と
球体とを接合する場合の例を示す図。

【図１４】球体のホルダーの異なる例を示す縦断面図。

【図１５】（Ａ）は球体のホルダーの更に異なる例を示
す縦断面図、（Ｂ）は同平面図。

【図１６】球体のホルダーの他の異なる例を示す図。

【図１７】従来のＲ測定器の使用状態を示す図。

【図１８】従来のＲ測定器において接触子が磨耗した状
態での使用状態を示す図。

【符号の説明】

19 基体 20 球体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】後端部がＲ測定器のベースへの止着部と
なっている基体の先端に、被測定物に当接させる為の球
体を付設した接触子を製造するに当たっては、基体の先
端と、別体に形成された球体とを接触させ、その両者の
接触部を通して基体と球体間において通電して、両者を
その接触部において溶接することを特徴とするＲ測定器
の接触子の製造方法。
【請求項２】基体の先端に、被測定物に当接させる為
の球体を付設した接触子を製造するに当たっては、基体
の先端と、別体に形成された球体とを接触させ、その両
者の接触部を通して基体と球体間において通電して、両
者をその接触部において溶接することを特徴とする接触
子の製造方法。