特許 6139421 厚み測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6139421

(24)【登録日】2017年5月12日

(45)【発行日】2017年5月31日

(54)【発明の名称】厚み測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 5/00 20060101AFI20170522BHJP

   G01B 21/00 20060101ALI20170522BHJP

【ＦＩ】

   G01B5/00 L

   G01B21/00 L

【請求項の数】1

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-10351(P2014-10351)

(22)【出願日】2014年1月23日

(65)【公開番号】特開2015-137964(P2015-137964A)

(43)【公開日】2015年7月30日

【審査請求日】2016年4月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】309019534

【氏名又は名称】住友電工ウインテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】白井 枢覚

(72)【発明者】

【氏名】山内 雅晃

(72)【発明者】

【氏名】古屋 雄大

【審査官】 三好 貴大

(56)【参考文献】

【文献】 実開平４−００４２０８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００５−０４３１２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０１１１２３５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｂ ５／００− ５／３０

Ｇ０１Ｂ ３／００− ３／０８

３／１１− ３／５６

Ｇ０１Ｂ ２１／００−２１／３２

Ｂ２１Ｆ １／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１真直部及び第２真直部を有する２枚の板を含み、
それぞれの板の前記第１真直部及び前記第２真直部の間には間隔があり、
前記第１真直部は第１溝部を有し、
前記第２真直部は第２溝部を有し、
前記第１溝部及び前記第２溝部は仮想直線に沿うように形成される治具を用いて、
巻線を前記第１溝部及び前記第２溝部に配置したまま、前記２枚の板で挟み、
前記間隔から露出した巻線の一部の厚みを測定する巻線の厚み測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は巻線の厚み測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ボビンに巻かれた巻線がある。このような巻線は、ボビンから引き出されると、巻き癖を有しており、長手方向に曲がったままである。巻線の巻き癖を矯正する矯正装置がある。

【0003】

例えば、特許文献１では、巻線を、溝付矯正駒の溝の中を通過させながら、引き出すことで、巻き癖を矯正する矯正装置が開示されている。矯正装置が巻線の巻き癖を矯正して、巻線は直線状に矯正される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１０−３２８７７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、巻き癖を有する巻線の厚みを測定することがある。巻き癖により、誤差が生じることがある。

【0006】

例えば、図２７に示すように、巻き癖のある巻線９３をマイクロメータ９８を用いて測定する。巻線９３は半径Ｒの円弧に沿って曲がっている。半径Ｒの円弧の中心点と、マイクロメータ９８の測定面と巻線９３との２つの接触点と、を結ぶ角度をθとする。すると、巻線９３の厚みの測定値と真の寸法値とには、誤差Ｒ−（Ｒ×ｃｏｓ（θ／２））が生じてしまう。

【0007】

ここで、特許文献１に開示される矯正装置を用いて巻き癖を矯正してから、巻線の厚みを測定することが考えられる。しかし、巻き癖そのものは解消されるものの、巻線が伸ばされて塑性変形してしまい、巻線の厚みの寸法が変化してしまうことがあった。

【0008】

本発明は、上記した事情を背景としてなされたものであり、巻線の厚みを高い精度で測定することのできる厚み測定方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明にかかる巻線の厚み測定方法は、
第１真直部及び第２真直部を有する２枚の板を含み、
それぞれの板の前記第１真直部及び前記第２真直部の間には間隔があり、
前記第１真直部は第１溝部を有し、
前記第２真直部は第２溝部を有し、
前記第１溝部及び前記第２溝部は仮想直線に沿うように形成される治具を用いて、
巻線を前記第１溝部及び前記第２溝部に配置したまま、前記２枚の板で挟み、
前記間隔から露出した巻線の一部の厚みを測定する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、巻線の厚みを高精度で測定することのできる厚み測定方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態１にかかる真直治具の斜視図である。

【図2】巻線を巻いたボビンの斜視図である。

【図3】実施の形態１にかかる厚み測定方法の模式図である。

【図4】実施の形態１にかかる厚み測定方法の模式図である。

【図5】実施の形態２にかかる真直治具の斜視図である。

【図6】実施の形態２にかかる真直治具の斜視図である。

【図7】実施の形態３にかかる真直治具の要部の上面図である。

【図8】実施の形態３にかかる真直治具の要部の正面図である。

【図9】実施の形態３にかかる真直治具の要部の側面図である。

【図10】実施の形態３にかかる真直治具の要部の上面図である。

【図11】実施の形態３にかかる真直治具の要部の正面図である。

【図12】実施の形態３にかかる真直治具の要部の側面図である。

【図13】実施の形態３にかかる真直治具の要部の上面図である。

【図14】実施の形態３にかかる真直治具の要部の正面図である。

【図15】実施の形態４にかかる真直治具の要部の上面図である。

【図16】実施の形態４にかかる真直治具の要部の正面図である。

【図17】実施の形態４にかかる真直治具の要部の側面図である。

【図18】実施の形態４にかかる真直治具の要部の上面図である。

【図19】実施の形態４にかかる真直治具の要部の正面図である。

【図20】実施の形態４にかかる真直治具の要部の側面図である。

【図21】実施の形態４にかかる真直治具の要部の上面図である。

【図22】実施の形態４にかかる真直治具の要部の正面図である。

【図23】実施の形態４にかかる真直治具を用いた測定方法を説明するための写真である。

【図24】実施の形態４にかかる真直治具を用いた測定方法を説明するための写真である。

【図25】実施の形態４にかかる真直治具を用いた測定方法を説明するための写真である。

【図26】巻線の厚みの測定試験結果を示すグラフである。

【図27】関連する巻線の厚み測定方法の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

実施の形態１．
図１を参照して実施の形態１にかかる真直治具について説明する。図１は、実施の形態１にかかる真直治具の斜視図である。

【0013】

図１に示すように、真直治具１００は、下側板状体１０と、上側板状体２０とを含む。

【0014】

上側板状体２０は、長方形板状のダミー材真直部２１と、ダミー材真直部２１の同じ側面から側方にそれぞれ延びる長方形板状の試験片真直部２２、２３と、を有する。試験片真直部２２と試験片真直部２３との間には、所定の間隔Ｄ１がある。間隔Ｄ１は、マイクロメータ等の測定器の測定部が試験片（巻線３）と接触可能な大きさを有する。ダミー材真直部２１と、試験片真直部２２、２３とは、同一の平面に沿っている。

【0015】

下側板状体１０は、上側板状体２０と同じ又は略同じ形状及びサイズを有する板である。下側板状体１０は、上側板状体２０と同様に、長方形板状のダミー材真直部１１と、ダミー材真直部１１の同じ側面から側方にそれぞれ延びる長方形板状の試験片真直部１２、１３と、を有する。試験片真直部１２と試験片真直部１３との間には、所定の間隔Ｄ１がある。ダミー材真直部１１と、試験片真直部１２、１３とは、同一の平面に沿っている。

【0016】

厚み測定方法．
次に、図１〜４を用いて実施の形態１にかかる測定方法について説明する。図２は、巻線を巻いたボビンの斜視図である。図３及び４は、実施の形態１にかかる厚み測定方法の模式図である。

【0017】

まず、図２に示すように、例えば、ボビン９に巻かれた巻線３を引き出す。巻線３は、この厚み測定方法において測定対象となる試験片である。図３に示すように、巻線３は、巻き癖を有し、長手方向にカールした形状を有する。なお、巻線３は、様々な断面形状を有する紐状体を利用することができる。このような紐状体として、例えば、丸線（図１参照。）や平角線がある。

【0018】

続いて、図１及び３を併せて参照して、巻線３、４を下側板状体１０と上側板状体２０とで挟む（巻き癖矯正ステップＳ１）。巻線４は試験片としての巻線３と同じ種類の巻線である。下側板状体１０と上側板状体２０との互いに対向する主面が平行又は略平行となるようにして、巻線３、４を上下方向に挟むと好ましい。具体的には、ダミー材としての巻線４を、ダミー材真直部１１、２１の長手方向に沿うように配置し、ダミー材真直部１１、２１との間に挟む。この巻線４の配置により、片当たりが抑制されている。なお、片当たりとは、巻線を挟んだ時に、上側板状体２０が傾いて、上側板状体２０の一部が下側板状体１０に接触することを意味する。さらに、試験片としての巻線３を試験片真直部１２、２２との間に挟み、さらに、試験片真直部１３、２３との間に挟む。より具体的には、巻線３を、ダミー材真直部１１、２１の長手方向と平行な方向に沿って、直線状となるように挟む。巻線３及び巻線４には、引張応力がその長手方向に殆どかかっていない。なお、巻線３、４を同時に挟んで構わない。

【0019】

図４に示すように、巻線３は、真直治具１００から押されて、カールした形状から直線状に一時的に矯正される。つまり、巻線３は、断面形状が塑性変形しないように、一時的にその形状が直線状となるように矯正される。巻線３は直線状であるとともに、引っ張られていない。また、巻線３の断面形状はほとんど変化していない。ここで、試験片真直部１２と試験片真直部１３との間（試験片真直部２２と試験片真直部２３との間）では、巻線３の一部３１が真直治具１００から露出している。この巻線３の一部３１をマイクロメータなどの測定器で挟み込み、巻線３の厚みを測定する（厚み測定ステップＳ２）。

【0020】

以上、実施の形態１にかかる巻線の厚み測定方法によれば、巻線の断面形状をほとんど変化させることなく、巻線の巻き癖を一時的に矯正して、高精度で巻線の厚みを測定することができる。

【0021】

なお、実施の形態１にかかる巻線の厚み測定方法では、巻線３、４を下側板状体１０と上側板状体２０とで上下方向に挟み込んだが、真直治具１００の向きを変更して、左右方向に下側板状体１０と上側板状体２０とで巻線３、４を挟んでも構わない。

【0022】

また、実施の形態１にかかる巻線の厚み測定方法では、溝の無い平板の下側板状体１０と上側板状体２０とを用いたが、巻線３、４を配置可能な溝を有する下側板状体と上側板状体とを用いてもよい。このような下側板状体と上側板状体とを用いると、巻線３をより確実に直線状に変形し、巻線の厚みをより確実に高精度で測定することができる。

【0023】

また、実施の形態１にかかる巻線の厚み測定方法では、溝を、下側板状体及び上側板状体の短手方向の中央近傍において、長手方向に沿うように形成してもよい。このような溝を下側板状体及び上側板状体に形成することで、試験片としての巻線３が片当たりすることを抑制し、ダミー材としての巻線４を省略することができる。

【0024】

実施の形態２．
次に、図５及び６を用いて、実施の形態２にかかる真直治具について説明する。実施の形態２にかかる真直治具２００は、実施の形態１にかかる真直治具に、仮押さえコマを加えた構成と同一の構成を有する。

【0025】

図５に示すように、真直治具２００は、下側仮押えコマ５と、上側仮押えコマ６とを含む。下側仮押えコマ５は、試験片真直部１２と試験片真直部１３との間に装着可能に形成された板状体である。下側仮押えコマ５は、下側仮押えコマ５の主面が試験片真直部１２及び試験片真直部１３の主面に沿うように装着されると好ましい。下側仮押えコマ５の所定方向の長さは、間隔Ｄ１とほぼ同じである。上側仮押えコマ６は、試験片真直部２２と試験片真直部２３との間に装着可能に形成された板状体である。上側仮押えコマ６は、上側仮押えコマ６の主面が試験片真直部２２及び試験片真直部２３の主面に沿うように装着されると好ましい。上側仮押えコマ６の所定方向の長さは、間隔Ｄ１とほぼ同じである。

【0026】

ここで、真直治具２００を用いた巻線の厚み測定方法について説明する。図５に示すように、巻線３、４を下側板状体１０と上側板状体２０との間に挟む（巻き癖矯正ステップＳ１）。ここで、巻線３の一部３１は、下側仮押えコマ５と上側仮押えコマ６との間に挟まれており、より高い真直度を有するように直線状に矯正される。

【0027】

続いて、図６に示すように、下側仮押えコマ５及び上側仮押えコマ６をそれぞれ、下側板状体１０及び上側板状体２０から脱離させて、巻線３の一部３１を露出させる（巻線露出ステップＳ１２）。この露出した巻線３の一部３１をマイクロメータで測定する（厚み測定ステップＳ２）。

【0028】

以上、実施の形態２にかかる厚み測定方法によれば、実施の形態１にかかる厚み測定方法と比較して、巻線をより高い真直度を有するように直線状に矯正して、巻線の厚みを高精度で測定することができる。

【0029】

実施の形態３．
次に、図７〜１４を用いて、実施の形態３にかかる真直治具について説明する。図７、１０及び１３は、実施の形態３にかかる真直治具の要部の上面図である。図８、１１及び１４は、実施の形態３にかかる真直治具の要部の正面図である。図９及び１２は、実施の形態３にかかる真直治具の要部の側面図である。実施の形態３にかかる真直治具は、実施の形態２にかかる真直治具に、溝部と、ボルト締結部と、仮押さえコマ固定用段付部と、リブを加えた構成とほぼ同一の構成を有する。共通する構成については説明を省略する。なお、図７〜１２では、上側板状体３２０及び下側板状体３１０が巻線３、４を挟んだときに、下側板状体３１０に対向する面を上側板状体３２０の上面とし、上側板状体３２０に対向する面を下側板状体３１０の上面とした。

【0030】

真直治具３００（不図示）は、上側板状体３２０と下側板状体３１０と仮押さえコマ３０５、３０６（不図示）とを含む。図７〜９に示すように、上側板状体３２０は、溝部２４、２５と、ボルト穴２６、２７と、上側仮押さえコマ固定用段付部２８、２９と、を含む。溝部２４は、ダミー材真直部２１の長手方向に平行な方向に沿うように直線状に試験片真直部２２、２３に形成されている。溝部２５は、ダミー材真直部２１の長手方向に沿うように直線状にダミー材真直部２１に形成されている。ボルト穴２６、２７はそれぞれ試験片真直部２２、２３に形成されている。

【0031】

図１０〜１２に示すように、下側板状体３１０は、溝部１４、１５と、ボルト穴１６、１７と、上側仮押さえコマ固定用段付部１８、１９と、を含む。溝部１４は、ダミー材真直部２１の長手方向に平行な方向に沿うように直線状に試験片真直部１２、１３に形成されている。溝部１５は、ダミー材真直部１１の長手方向に沿うように直線状にダミー材試験片真直部１１に形成されている。ボルト穴１６、１７は、試験片真直部１２、１３にそれぞれ形成されている。

【0032】

ボルト（不図示）をボルト穴１６、２６を介してナット等と締結させ、さらに、別のボルトをボルト穴１７、２７を介してナット等と締結させて、上側板状体３２０と下側板状体３１０とが対向するように配置される。

【0033】

図１３及び１４に示すように、仮押さえコマ３０５は、リブ３５１、３５２を有する。仮押さえコマ３０５は、試験片真直部２２、２３との間に装着可能な形状に形成される。仮押さえコマ３０５を試験片真直部２２、２３との間に装着すると、リブ３５１、３５２は上側仮押さえコマ固定用段付部２８、２９にそれぞれ接触し、仮押さえコマ３０５の上下方向の位置を安定させる。仮押さえコマ３０５の幅は、例えば、Ｄ３である。なお、仮押さえコマ３０６（不図示）は、仮押さえコマ３０５と同じ形状であり、試験片真直部１２、１３との間に装着可能な形状に形成される。

【0034】

ここで、ダミー材真直部２１の長手方向の長さをＡ３［ｍｍ］とし、ボルト穴２６、２７との間隔又はボルト穴１６、１７との間隔をＢ３［ｍｍ］とし、試験片真直部２２と試験片真直部２３との間隔をＤ３［ｍｍ］とする。すると、真直治具３００では、数式（１）及び（２）が成り立つ。
３．０≦Ａ３／Ｄ３≦６．０………（１）
２．０≦Ｂ３／Ｄ３≦５．０………（２）
例えば、Ａ３＝２００、Ｂ３＝１２０、Ｄ３＝３４であると、数式（１）及び（２）が成り立つ。

【0035】

ここで、真直治具３００を用いて、実施の形態１及び２にかかる巻線厚みの測定方法と同様に、巻線３の厚みを計測する。すると、間隔Ｄ３に対して所定の範囲の比を有する下側板状体と上側板状体とで、巻線を挟み、より高い精度で巻線の厚みを測定し得る。

【0036】

以上、実施の形態３にかかる真直治具によれば、実施の形態２にかかる真直治具２００と比較して、巻線の厚みをより高精度で測定し得る。

【0037】

実施の形態４．
次に、図１５〜２２を用いて、実施の形態４にかかる真直治具について説明する。図１５、１８及び２１は、実施の形態４にかかる真直治具の要部の上面図である。図１６、１９及び２２は、実施の形態４にかかる真直治具の要部の正面図である。図１７及び２０は、実施の形態４にかかる真直治具の要部の側面図である。実施の形態４にかかる真直治具は、要部の長さの異なるところを除くと、実施の形態３にかかる真直治具とほぼ同一の構成を有する。共通する構成については説明を省略する。なお、図１５〜２２では、上側板状体４２０及び下側板状体４１０が巻線３、４を挟んだときに、下側板状体４１０に対向する面を上側板状体４２０の底面とし、上側板状体４２０に対向する面を下側板状体４１０の底面とした。

【0038】

真直治具４００（図示略）は、上側板状体４２０と下側板状体４１０とを含む。図１５〜１７に示すように、上側板状体４２０は、底面に仮押さえコマ固定用段付部２８を有し、上面に仮押さえコマ固定用段付部２９を有する。

【0039】

図１８〜２０に示すように、下側板状体４１０は、底面に仮押さえコマ固定用段付部１８を有し、上面に仮押さえコマ固定用段付部１９を有する。

【0040】

図２１及び２２に示すように、仮押さえコマ４０５は、リブ４５１、４５２を有する。仮押さえコマ４０５は、試験片真直部２２、２３との間に装着可能な形状に形成される。仮押さえコマ４０５を試験片真直部２２、２３との間に装着すると、リブ４５１及び４５２は、仮押さえコマ固定用段付部２８及び２９にそれぞれ接触し、仮押さえコマ４０５の上下方向の位置を安定させる。仮押さえコマ４０５の幅は、例えば、Ｄ４である。なお、仮押さえコマ４０６（不図示）は、仮押さえコマ４０５と同じ形状であり、試験片真直部１２、１３との間に装着可能な形状に形成される。

【0041】

ダミー材真直部２１の長手方向の長さをＡ４［ｍｍ］とし、ボルト穴２６、２７との間隔、又は、ボルト穴１６、１７との間隔をＢ４［ｍｍ］とし、試験片真直部２２と試験片真直部２３との間隔をＤ４［ｍｍ］とする。すると、真直治具３００では、数式（３）及び（４）が成り立つ。
２．０≦Ａ３／Ｄ３＜３．０………（３）
１．５≦Ｂ３／Ｄ３＜２．０………（４）
例えば、Ａ３＝６０、Ｂ３＝４５、Ｄ３＝２８であると、数式（３）及び（４）が成り立つ。ここで、真直治具４００は、実施の形態３にかかる真直治具３００と比較して、Ａ３／Ｄ３、Ｂ３／Ｄ３が小さい。したがって、真直治具４００は、真直治具３００と同じ種類の材料からなる場合、真直治具３００と比較して軽量である。

【0042】

また、真直治具４００を用いて、実施の形態２にかかる真直治具と同様に、巻線３の厚みを計測することができる。

【0043】

以上、実施の形態４にかかる真直治具によれば、実施の形態２にかかる真直治具と同様に、高い精度で巻線の厚みを測定し得る。しかも、実施の形態３にかかる真直治具と比較してコンパクトである。

【0044】

測定方法．
次に、図２３〜２５を参照しつつ、実施の形態４にかかる真直治具を用いて、巻線の厚みの測定方法について説明する。図２３〜２５は、実施の形態４にかかる真直治具を用いた測定方法を説明するための写真である。

【0045】

図２３に示すように、試験片としての巻線３を下側板状体４１０の溝部１４に配置し、ダミー材としての巻線４を溝部１５に配置する。

【0046】

続いて、図２４に示すように、巻線３、４を上側板状体４２０と下側板状体４１０とで挟む。さらに、ボルト４０７、４０８を用いて、上側板状体４２０と下側板状体４１０とを締結する。このとき、巻線３、４を、その断面形状を変化させない程度の力で挟むとよい。

【0047】

最後に、図２５に示すように、仮押さえコマ４０５、４０６を真直治具４００から取り外して、巻線３の一部３１をマイクロメータで測定する。

【0048】

測定結果．
次に、実施の形態４にかかる真直治具を用いて巻線を測定した結果について説明する。実施例１では、巻き癖を有する巻線を、実施の形態４にかかる真直治具を用いて巻線の厚みを測定した。なお、比較例１では、巻き癖を有する巻線を、そのままマイクロメータで測定した。また、比較例２は、矯正装置を用いて巻線の巻き癖を矯正し、矯正した巻線をマイクロメータで測定した。

【0049】

図２６に示すように、比較例１では、２．１５８ｍｍと、巻線の正確な外形寸法よりかなり大きい値が測定された。巻き癖が測定に大きな影響を与えていると考えられる。

【0050】

また、比較例２では、２．１４３ｍｍと、巻線の正確な外形寸法より少し大きい値が測定された。比較例２では、矯正により巻き癖が解消されているものの、巻線が塑性変形し、断面形状が変化したと考えられる。従って、この断面形状の塑性変形が測定に大きな影響を与えていると考えられる。

【0051】

一方、実施例１では、２．１４０ｍｍと、巻線の正確な外形寸法と殆ど同じ値が測定された。

【0052】

以上、実施例１では、比較例１及び２と比較して、巻線の厚みを高精度で測定することができた。

【0053】

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

【符号の説明】

【0054】

１００、２００、３００、４００ 真直治具
３、３１、４ 巻線
５、６、３０５、３０６、４０５、４０６ 仮押さえコマ
１０、２０、３１０、３２０、４１０、４２０ 板状体
１１、２１ ダミー材真直部
１２、１３、２２、２３ 試験片真直部
１４、１５、２４、２５ 溝部
１６、１７、２６、２７ ボルト穴
１８、１９、２８、２９ 仮押さえコマ固定用段付部
３５１、３５２、４５１、４５２ リブ

【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】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】