JP3247907U - 形状測定ゲージ - Google Patents

Abstract

【課題】被測定物の形状の規定値からの変位を量として把握することができる形状測定ゲージを提供する。【解決手段】形状測定ゲージ１は、フロントガラス９０の被測定面としての内側面９２の形状が略型取りされ、測定時にフロントガラス９０が据え置かれる型枠２０と、型枠２０の測定面２１に装着され、フロントガラス９０の内側面９２と測定面２１との間隔を確保しつつ、フロントガラス９０を支持する支持部２３と、を備える。また、測定面２１には、フロントガラス９０の外周輪郭９３に接して、型枠２０に対してフロントガラス９０の据え置かれる位置を固定するガイド部２５と、測定面２１の外周部３４に、測定面２１とフロントガラス９０の内側面９２との距離を計測し、フロントガラス９０の基準見本との変位を測定する複数の磁歪式変位センサ５０と、を備える。【選択図】図１

Description

本考案は、曲面ガラスなどの形状を測定する形状測定ゲージに関する。

従来、曲面ガラスなどの形状を測定する形状測定ゲージとして、下記特許文献１に、形状の規定値からの変位について許容誤差内に収まっているか否かを判定する光電スイッチが、被測定物の外周部に沿って、複数備えられた形状測定ゲージが記載されている。

実開昭６３－１４２７１０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の従来の形状測定ゲージは、光電スイッチが形状の変位を許容誤差内に収まっているか否かを合否で判定するのみで、形状の変位を量として把握することができないという課題があった。

本考案は、上述の点に鑑みてなされたものであり、被測定物の形状の規定値からの変位を量として把握することができる形状測定ゲージを提供することを目的とする。

本明細書の実施形態に係る形状測定ゲージは、被測定物の被測定面の形状が略型取りされ、測定時に該被測定物の該被測定面が据え置かれる型枠と、
該型枠の測定面に装着され、該被測定物の該被測定面と該測定面との間隔を確保しつつ、該被測定物を支持する支持部と、
該型枠の該測定面に装着され、該被測定物の外周輪郭に接して、該型枠に対して該被測定物の据え置かれる位置を定めるガイド部と、
該型枠に据え置かれた該被測定物の外周部に沿った該測定面の外周部に設けられ、該測定面と該被測定面との距離を計測し、該被測定物の基準見本との変位を測定する複数の変位センサと、を備え、
該変位センサは、筒状の本体部と該本体部の軸方向に摺動可能な当接部とを備え、該当接部が該被測定面側に付勢され、測定時に、該当接部が該被測定面に当接することによって測定面側に摺動し、該被測定物の該基準見本との変位を量として出力する、磁歪式変位センサであることを特徴とする。

本明細書の実施形態に係る形状測定ゲージによれば、型枠、支持部、ガイド部及び変位センサを備え、複数の変位センサが測定面と被測定面との距離を同時に計測し、被測定物の基準見本との変位を量として出力することができる。このため、被測定物の形状の規定値である基準見本からの変位を量として把握することができる。

ここで、上記形状測定ゲージにおいて、前記被測定物の略中心部に対応する前記型枠の前記測定面の中心側部に、前記変位センサを備える構成とすることができる。

これによれば、被測定物の略中心部に対応する型枠の測定面に備えられた変位センサが測定面と被測定面との距離を計測し、被測定物の基準見本との変位を測定することができるため、被測定物の中心側の基準見本からの変位を量として把握することができる。

また、上記形状測定ゲージにおいて、前記被測定物が自動車のフロントガラスであって、該フロントガラスにおける運転支援カメラ設置部に対応する前記型枠の特異部に、前記変位センサを備える構成とすることができる。

これによれば、運転支援カメラ設置部に対応する型枠に備えられた変位センサが測定面と被測定面との距離を計測し、被測定物の基準見本との変位を測定することができるため、フロントガラスにおける運転支援カメラ設置部に対応する型枠の特異部の基準見本からの変位を量として把握することができる。

本考案の形状測定ゲージによれば、被測定物の形状の規定値からの変位を量として把握することができる。

本考案の実施形態の形状測定ゲージの斜視図である。 同形状測定ゲージに使用される磁歪式変位センサの側面図である。 他の実施形態の形状測定ゲージの斜視図である。

以下、本考案に係る形状測定ゲージとして、自動車用フロントガラスの形状測定ゲージ１を図１及び図２に基づいて説明する。なお、本考案の範囲は、実施形態で開示される範囲に限定されるものではない。

実施形態に係る形状測定ゲージ１は、フロントガラス９０の被測定面としての内側面９２の形状が略型取りされ、測定時にフロントガラス９０が据え置かれる型枠２０と、型枠２０の測定面２１に装着され、フロントガラス９０の内側面９２と測定面２１との間隔を確保しつつ、フロントガラス９０を支持する支持部２３と、を備える。測定面２１には、フロントガラス９０の外周輪郭９３に接して、型枠２０に対してフロントガラス９０の据え置かれる位置を固定するガイド部２５と、型枠２０に固定された際のフロントガラス９０の外周部９４に沿った測定面２１の外周部３４に、測定面２１とフロントガラス９０の内側面９２との距離を計測し、フロントガラス９０の基準見本（マスターガラス）との変位を測定する複数の磁歪式変位センサ５０と、を備える。

本明細書において、形状測定ゲージ１の向きは、図１に示すように、上下は、フロントガラス９０が据え置かれる測定面２１側を上とし、その反対側を下とする。前後は、測定面２１の詳しくは後述する特異部３６側を後とし、その反対側を前とする。左右は、形状測定ゲージ１を前側から見た際の左右とし、図示で使用する、Ｆは前、Ｂは後、Ｕは上、Ｄは下、Ｌは左、Ｒは右を示す。また、形状測定ゲージ１の中心を基準に、内側又は外側と表現することがある。

形状測定ゲージ１の型枠２０は、熱硬化型合成樹脂から形成され、被測定物としての略矩形のフロントガラス９０の被測定面としての内側面９２の形状が略型取りされた形状の測定面２１を有している。フロントガラス９０（内側面９２）の形状は自動車の車種ごとに異なるため、形状測定ゲージ１の型枠２０も車種ごとに用意されるものである。型枠２０には、フロントガラス９０が据え置かれ、形状測定ゲージ１は、測定面２１とフロントガラス９０との距離を複数点で同時に測定し、フロントガラス９０の基準見本との変位を測定し、変位を量として出力することによって、被測定物としてのフロントガラス９０の基準見本からの変位を量として把握することができるものである。

図１に示すように、型枠２０の測定面２１には、４個の支持部２３、３個のガイド部２５、１個の付勢部２６、及び、複数の磁歪式変位センサ５０が備えられている。

支持部２３は、略矩形の測定面２１の４個のそれぞれの角から中心側部３５との間に配置され、フロントガラス９０の内側面９２と測定面２１との間隔を確保しつつ、フロントガラス９０を支持する支点である。実施形態では、図１に示すように、支持部２３は、測定面２１の４つのそれぞれの角から中心側部３５との間の略中間部に４個を配置した。

ガイド部２５は、略矩形の測定面２１の連なる２辺の外側部に配置され、フロントガラス９０の外周輪郭９３に接して、型枠２０（測定面２１）に対して、被測定物であるフロントガラス９０の据え置かれる位置を定める支点である。実施形態では、図１に示すように、前側の辺の左右両側に２個と左側の辺の上側に１個の合計３個を配置した。

付勢部２６は、ガイド部２５が配置された測定面２１の２辺のうちの１辺の対辺に設けられ、ガイド部２５に接したフロントガラス９０をガイド部２５の方へエアーシリンダによって付勢し、フロントガラス９０を形状測定ゲージ１に対して正しい位置に固定させるものである。実施形態では、図１に示すように、ガイド部２５が配置された測定面２１の左側の辺の対辺となる右側の辺に１個を設けた。

磁歪式変位センサ５０は、型枠２０の測定面２１内に設けられ、測定面２１と該被測定面となるフロントガラス９０の内側面９２との鉛直方向の距離を計測し、フロントガラス９０の基準見本との変位を測定し、変位を量（長さ）として出力するセンサである。

磁歪式変位センサ５０は、図２に示すように、筒状の本体部５２と本体部５２の軸方向に摺動可能な当接部５１とが備えられている。当接部５１は、本体部５２内に設けられたバネ（図示せず）により上方に付勢され、該被測定面となるフロントガラス９０の内側面９２に接触することにより、下方に摺動する。磁歪式変位センサ５０は、当接部５１が下方に摺動することによって、ヴィーデマン効果により、本体部５２に対する当接部５１の変位を電気信号で出力するセンサである。電気信号は、電気信号に対する変位の量の検量線によって、量（長さ）としてとらえることができる。磁歪式変位センサ５０には、分解能が０．００５ｍｍ（５μｍ）、ストロークが１０ｍｍの磁歪式リニアセンサＧＹＰＭシリーズ（サンテスト株式会社製）を使用した。

磁歪式変位センサ５０は、型枠２０に据え置かれたフロントガラス９０の外周部９４に沿った測定面２１の外周部３４、フロントガラス９０の略中心部に対応する測定面２１の中心側部３５、及び、フロントガラス９０における運転支援カメラ設置部９６に対応する測定面２１の特異部３６、に備えられている。

フロントガラス９０の外周部９４に沿った測定面２１の外周部３４には、８～１２ｃｍ間隔ごとに、磁歪式変位センサ５０が設置されている。これにより、形状測定ゲージ１によってフロントガラス９０の外周部９４の基準見本との変位が測定され、基準見本との変位が基準値以内であるフロントガラス９０は、誤差なく自動車に取り付けられることが確認できる。

フロントガラス９０の略中心部に対応する測定面２１の中心側部３５には、１個の磁歪式変位センサ５０が設置されている。これにより、形状測定ゲージ１によってフロントガラス９０の略中心部の基準見本との変位が測定され、基準見本との変位が基準値以内であるフロントガラス９０は、自動車に取り付けられた際に、歪みがなく良好な視界が確保されることが確認できる。

フロントガラス９０における運転支援カメラ設置部９６に対応する測定面２１の特異部３６には、左右方向の外周部３４に加え、外周部から５ｃｍ内側（前側）の左右方向に、３つの磁歪式変位センサ５０が並設されている。これにより、形状測定ゲージ１によってフロントガラス９０の運転支援カメラ設置部９６の基準見本との変位が測定され、基準見本との変位が基準値以内であるフロントガラス９０は、自動車に取り付けられた際に、歪みがなく運転支援カメラが正常に作動することが確認できる。

次に、形状測定ゲージ１を用いたフロントガラス９０の形状測定方法について説明する。フロントガラス９０の形状測定方法は、最初に基準見本による校正を行い、校正を行なった後に、自動車に組み付けられる部品としてのフロントガラス９０の形状測定を行なう。

基準見本による校正は、図１に示すように、フロントガラス９０の基準見本としての標準見本９０Ａを形状測定ゲージ１に据え置き、標準見本９０Ａを測定することによって行なう。形状測定ゲージ１に据え置かれることによって、標準見本９０Ａは、測定面２１に装着された支持部２３に支持される。このとき、磁歪式変位センサ５０の当接部５１は、標準見本９０Ａの被測定面としての内側面９２Ａに接触し、バネの付勢力に抗して下方に摺動する。

標準見本９０Ａの外周輪郭９３Ａをガイド部２５に当接させ、付勢部２６によってガイド部２５に付勢させることによって、標準見本９０Ａは、形状測定ゲージ１に対して正しい位置に固定される。標準見本９０Ａが正しい位置に固定された際のそれぞれの磁歪式変位センサ５０の変位の電気信号を基準値とし、パーソナルコンピュータからなる処理装置６０（図２）にそれぞれ記録させる。

部品としてのフロントガラス９０の形状測定は、基準見本による校正同様に、フロントガラス９０を形状測定ゲージ１に据え置き、フロントガラス９０を測定することによって行なう。形状測定ゲージ１に据え置かれることによって、部品としてのフロントガラス９０は、測定面２１に装着された支持部２３に支持され、磁歪式変位センサ５０の当接部５１は、フロントガラス９０の内側面９２に接触し、バネの付勢力に抗して下方に摺動する。

フロントガラス９０の外周輪郭９３をガイド部２５に当接させ、付勢部２６によってガイド部２５に付勢させることによって、フロントガラス９０は、形状測定ゲージ１に対して正しい位置に固定される。フロントガラス９０が正しい位置に固定された際のそれぞれの磁歪式変位センサ５０の変位の電気信号から校正でのそれぞれの電気信号の基準値を差し引いた値を基準値からの変位の量（長さ）として、パーソナルコンピュータからなる処理装置６０（図２）にそれぞれ表示及び記録がされる。実施形態の形状測定ゲージ１は、多数の磁歪式変位センサ５０による変位を同時に測定することができるものである。

また、実施形態の形状測定ゲージ１は、磁歪式変位センサ５０が取り付けられたそれぞれの測定箇所での変位の量を把握することができるため、例えば、フロントガラス９０を成型する形成型に異常が生じた場合などには、異常個所を容易に特定することができる。

なお、実施形態の形状測定ゲージ１は、以下のような形態であってもその実施をすることができる。

実施形態の形状測定ゲージ１では、フロントガラス９０を支持する支持部２３は、測定面２１のそれぞれの角から中心側部３５との間に４個を配置したが、測定面２１の中に３～６個を配置することができる。支持部２３がフロントガラス９０を十分に支持することができるためである。支持部２３の配置個数が３個未満である場合には、支持部２３がフロントガラス９０を支持することができないおそれがある。一方、支持部２３の配置個数が６個を超える場合には、形状測定ゲージ１が複雑なものとなるおそれがある。別の実施形態として、支持部２３の配置個数は、３～４個とすることができる。

実施形態の形状測定ゲージ１では、フロントガラス９０の外周輪郭９３に接してフロントガラス９０の据え置かれる位置を定めるガイド部２５は、前側の辺の左右両側に２個と左側の辺の上側に１個の合計３個を配置したが、測定面２１の連なる２辺であれば、３～６個を配置することができる。ガイド部２５によって、フロントガラス９０の据え置かれる位置を定めることができるためである。ガイド部２５の配置個数が３個未満である場合には、ガイド部２５によってフロントガラス９０の据え置かれる位置が定められないおそれがある。一方、ガイド部２５の配置個数が６個を超える場合には、形状測定ゲージ１が複雑なものとなるおそれがある。別の実施形態として、ガイド部２５の配置個数は、３～４個とすることができる。

実施形態の形状測定ゲージ１では、ガイド部２５に接したフロントガラス９０を付勢する付勢部２６は、ガイド部２５が配置された測定面２１の左側の辺の対辺となる右側の辺に１個を設けたが、ガイド部２５が配置された測定面２１の２辺のそれぞれの対辺（右側の辺と左側の辺）に設けることもできる。付勢部２６によって、フロントガラス９０を形状測定ゲージ１に対して正しい位置に固定させることができるためである。

実施形態の形状測定ゲージ１では、磁歪式変位センサ５０に磁歪式リニアセンサＧＹＰＭシリーズ（サンテスト株式会社製）を用いたが、磁歪式変位センサ５０は、汎用の市販品であっても使用することができる。磁歪式変位センサ５０の市販品として、例えば、磁歪式リニア変位センサシリーズ（椿本興業株式会社製）、磁歪式リニアセンサシリーズ（サンテスト株式会社製）などを使用することができる。

実施形態では、形状測定ゲージは、自動車用フロントガラスの形状測定ゲージ１を例に説明したが、別の実施形態として、図３に示すような、凹凸のある部品の形状に対する形状測定ゲージ１Ａとしても使用することができる。これによれば、磁歪式変位センサ５０Ａの当接部５１Ａを部品の被測定面に当接させることにより、測定面と被測定面との距離を計測し、部品の基準見本との変位を測定することができるため、部品の形状の規定値である基準見本からの変位を量として把握することができる。

１ 形状測定ゲージ
１Ａ 形状測定ゲージ
２０ 型枠
２１ 測定面
２３ 支持部
２５ ガイド部
２６ 付勢部
３４ 外周部
３５ 中心側部
３６ 特異部
５０ 磁歪式変位センサ
５０Ａ 磁歪式変位センサ
５１ 当接部
５１Ａ 当接部
５２ 本体部
５２Ａ 本体部
６０ 処理装置
９０ フロントガラス
９０Ａ 標準見本
９２ 内側面
９２Ａ 内側面
９３ 外周輪郭
９３Ａ 外周輪郭
９４ 外周部
９６ 運転支援カメラ設置部

Claims (3)

1. 被測定物の被測定面の形状が略型取りされ、測定時に該被測定物の該被測定面が据え置かれる型枠と、
   該型枠の測定面に装着され、該被測定物の該被測定面と該測定面との間隔を確保しつつ、該被測定物を支持する支持部と、
   該型枠の該測定面に装着され、該被測定物の外周輪郭に接して、該型枠に対して該被測定物の据え置かれる位置を定めるガイド部と、
   該型枠に据え置かれた該被測定物の外周部に沿った該測定面の外周部に設けられ、該測定面と該被測定面との距離を計測し、該被測定物の基準見本との変位を測定する複数の変位センサと、を備え、
   該変位センサは、筒状の本体部と該本体部の軸方向に摺動可能な当接部とを備え、該当接部が該被測定面側に付勢され、測定時に、該当接部が該被測定面に当接することによって測定面側に摺動し、該被測定物の該基準見本との変位を量として出力する、磁歪式変位センサであることを特徴とする形状測定ゲージ。
2. 前記被測定物の略中心部に対応する前記型枠の前記測定面の中心側部に、前記変位センサを備えることを特徴とする請求項１に記載の形状測定ゲージ。
3. 前記被測定物が自動車のフロントガラスであって、該フロントガラスにおける運転支援カメラ設置部に対応する前記型枠の特異部に、前記変位センサを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の形状測定ゲージ。

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