特開 2023-183708 測定治具および測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023183708

(43)【公開日】2023-12-28

(54)【発明の名称】測定治具および測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 3/22 20060101AFI20231221BHJP

【ＦＩ】

G01B3/22 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022097363

(22)【出願日】2022-06-16

(71)【出願人】

【識別番号】390005267

【氏名又は名称】ＹＫＫ ＡＰ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】古山 諄

(72)【発明者】

【氏名】鶴見 大二郎

(72)【発明者】

【氏名】山形 寛

【テーマコード（参考）】

2F061

【Ｆターム（参考）】

2F061AA16

2F061AA31

2F061BB07

2F061FF72

2F061GG01

2F061JJ71

2F061SS12

2F061SS13

2F061SS16

2F061SS18

2F061SS28

(57)【要約】

【課題】より容易に測定対象物の突出部の突出量を測定することの可能な測定治具および測定装置を提供する。
【解決手段】測定治具４０は、デジタルインジケータ２０（本体部）に設けられ突出部３と当接する測定子３０をＺ方向（第一方向）に移動可能に支持するベース４１を有し、ベース４１の下端部４１ａには、Ｚ方向と交差したＹ方向（第二方向）およびＺ方向から見てＹ方向と交差したＸ方向（第三方向）に開放され測定子３０を露出させる複数の窓部４３，４４と、複数の窓部４３，４４を介して互いにＹ方向およびＸ方向に離間した状態で基準面２ａに設置される複数の脚部４２と、が設けられたことを特徴とする。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定対象物の平坦な基準面から第一方向に突出した突出部の突出量を測定する測定装置の本体部を保持するための測定治具であって、
前記本体部に設けられ前記突出部と当接する測定子を前記第一方向に移動可能に支持するベースを有し、
前記ベースの下端部には、前記第一方向と交差した第二方向および前記第一方向から見て前記第二方向と交差した第三方向に開放され前記測定子を露出させる複数の窓部と、前記複数の窓部を介して互いに前記第二方向および前記第三方向に離間した状態で前記基準面に設置される複数の脚部と、が設けられたことを特徴とする測定治具。

【請求項2】

前記複数の窓部は、それぞれ前記ベースを前記第二方向および前記第三方向に貫通した状態に設けられたＸ字状の窓部であり、
前記複数の脚部は、前記窓部を介して互いに前記第二方向および前記第三方向に離間した状態に設けられた四つの脚部であることを特徴とする請求項１に記載の測定治具。

【請求項3】

前記複数の脚部は、それぞれ前記基準面と面しかつ前記第一方向から見て四角形状の接触面を有していることを特徴とする請求項１に記載の測定治具。

【請求項4】

請求項１～３のうちいずれか一つに記載の測定治具と、
前記測定治具に対して前記第一方向に移動可能に支持され、前記突出部と当接する測定子と、
前記測定子の前記第一方向の移動量を表示可能な表示部を有し、前記測定治具に保持される本体部と、
を備えたことを特徴とする測定装置。

【請求項5】

前記測定子の側面には、前記第二方向の中心部を通りかつ前記第一方向に延びる第一溝部と、前記第三方向の中心部を通りかつ前記第一方向に延びる第二溝部と、が設けられたことを特徴とする請求項４に記載の測定装置。

【請求項6】

前記測定子および前記突出部のうち一方は、他方に向けて凸の状態で湾曲した曲面状の第一当接面を有し、前記他方は、前記第一方向と直交する平坦面状の第二当接面を有していることを特徴とする請求項４に記載の測定装置。

【請求項7】

前記突出部は、前記測定対象物としての真空ガラスを構成する一対のガラス板のうち一方の前記基準面から他方に向けて突出した複数の突出部であることを特徴とする請求項４に記載の測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定治具および測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、測定対象物としての真空ガラスを構成する一対のガラス板のうちの一方に他方に向けて突出する複数の突出部（スペーサ）が設けられた構造の真空ガラスの製造方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４－１８２５６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、この種の構造では、例えば、突出部の突出量（高さ）を管理、調整するために、当該突出部の突出量を測定する必要がある。従来では、この突出部の突出量を測定する方法として、高精度非接触形状測定機や、レーザー変位計、レーザー顕微鏡等が用いられていた。

【0005】

しかしながら、上述した測定方法では、測定対象物のサイズが限られており、例えば、専用の台座に載せるためには、100mm×100mm程度に測定対象物を切断する必要があった。また、高精度非接触形状測定機の場合は、特定の機関に測定を依頼することになり、費用と時間がかかってしまう虞があった。

【0006】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、より容易に測定対象物の突出部の突出量を測定することの可能な測定治具および測定装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる測定治具は、測定対象物の平坦な基準面から第一方向に突出した突出部の突出量を測定する測定装置の本体部を保持するための測定治具であって、前記本体部に設けられ前記突出部と当接する測定子を前記第一方向に移動可能に支持するベースを有し、前記ベースの下端部には、前記第一方向と交差した第二方向および前記第一方向から見て前記第二方向と交差した第三方向に開放され前記測定子を露出させる複数の窓部と、前記複数の窓部を介して互いに前記第二方向および前記第三方向に離間した状態で前記基準面に設置される複数の脚部と、が設けられたことを特徴とする。

【0008】

また、本発明にかかる測定装置は、上記測定治具と、前記測定治具に対して前記第一方向に移動可能に支持され、前記突出部と当接する測定子と、前記測定子の前記第一方向の移動量を表示可能な表示部を有し、前記測定治具に保持される本体部と、を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、測定対象物の平坦な基準面上に測定治具ひいては測定装置を所定の姿勢に設置して突出部の突出量を測定することができる。これにより、測定対象物を切断せずにより容易に測定対象物の突出部の突出量を測定することの可能な測定治具および測定装置を提供することができる。また、複数の脚部によって測定対象物との接触面積を減らすことができるため、例えば、測定対象物に複数の突出部が設けられているような場合に、突出部と測定治具との干渉を抑制することができるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態の測定装置が測定する測定対象物の例示的な平面図である。

【図2】実施形態の測定装置が測定する測定対象物の例示的な断面図である。

【図3】実施形態の測定装置の例示的な正面図である。

【図4】実施形態の測定装置の例示的な側面図である。

【図5】実施形態の測定装置の例示的な斜視図である。

【図6】実施形態の測定装置の測定子の例示的な拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および効果は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。

【0012】

なお、本明細書では、序数は、部品や、部材、部位、位置、方向等を区別するためだけに用いられており、順番や優先度を示すものではない。

【0013】

［実施形態］
図１は、実施形態の測定装置１０が測定する測定対象物１の例示的な平面図であり、図２は、測定対象物１の例示的な断面図である。なお、以下の説明では、便宜上、互いに直交する三方向が定義されている。

【0014】

Ｘ方向は、測定対象物１の前後方向（縦幅方向）に沿うとともに、後述する測定装置１０の前後方向に沿う。Ｙ方向は、測定対象物１の左右方向（横幅方向）に沿うとともに、測定装置１０の左右方向に沿う。Ｚ方向は、測定対象物１の上下方向（厚さ方向）に沿うとともに、測定装置１０の上下方向に沿う。

【0015】

なお、以下の説明では、便宜上、Ｘ方向（矢印側）を前、Ｘ方向の反対方向（矢印とは反対側）を後、Ｙ方向を左、Ｙ方向の反対方向を右、Ｚ方向を上、Ｚ方向の反対方向を下と称することとする。

【0016】

図１，２に示されるように、測定対象物１は、例えば、真空ガラスとして構成されており、一対のガラス板２や、一対のガラス板２のうちの一方から他方に向けて突出する複数の突出部３等を有している。なお、図１，２には、便宜上、一対のガラス板２のうちの一方のみが示されている。

【0017】

この測定対象物１としての真空ガラスは、スペーサとして機能する突出部３を介して互いに対向する一対のガラス板２の外周縁部を密閉し、当該外周縁部が密閉された一対のガラス板２の内部空間を真空引きすることによって製造される。突出部３は、ガラス板２と一体に同じ材料（ガラス）で作られている。

【0018】

ガラス板２は、平坦状の基準面２ａを有している。基準面２ａは、例えば、ガラス板２の上面によって構成されており、ガラス板２には、この基準面２ａからＺ方向に突出して複数の突出部３が設けられている。

【0019】

本実施形態では、ガラス板２には、Ｘ方向およびＹ方向に互いに等間隔で複数の突出部３が設けられている。言い換えると、ガラス板２には、Ｘ方向に互いに等間隔で並べられた複数の突出部３の列が、Ｙ方向にも互いに等間隔で整列するように複数列設けられている。

【0020】

複数の突出部３は、それぞれ後述する測定装置１０によってＺ方向の突出量ｈ１（高さ）が測定される。本実施形態では、Ｚ方向は、第一方向の一例である。また、Ｙ方向は、第一方向と交差した第二方向の一例であり、Ｘ方向は、第一方向から見て第二方向と交差した第三方向の一例である。

【0021】

図３は、実施形態の測定装置１０の例示的な正面図であり、図４は、測定装置１０の例示的な側面図である。図３，４に示されるように、測定装置１０は、例えば、デジタルインジケータ２０と、測定子３０と、測定治具４０と、を備えている。

【0022】

デジタルインジケータ２０は、測定治具４０によって所定の姿勢、すなわち上述した基準面２ａに対して垂直な姿勢に保持されている。本実施形態では、デジタルインジケータ２０は、測定装置１０の本体部の一例である。このデジタルインジケータ２０は、測定子３０のＺ方向の移動量を電気的にデジタル表示可能な測定器である。

【0023】

なお、測定装置１０の本体部は、デジタルインジケータ２０には限定されず、例えば、測定子３０のＺ方向の移動量を機械的にダイアル表示可能なダイアルゲージ等であってもよい。

【0024】

デジタルインジケータ２０は、例えば、筐体２１と、ステム２２と、スピンドル２３と、を有している。筐体２１には、スピンドル２３に取り付けられる測定子３０のＺ方向の移動量を表示する表示部２４や、複数のスイッチ部２５，２６等が設けられている。スイッチ部２５は、例えば、電源のオン・オフスイッチ等であり、スイッチ部２６は、例えば、ゼロセットスイッチ等である。

【0025】

ステム２２は、筐体２１からＺ方向に沿って下方に突出した状態に設けられている。ステム２２は、Ｚ方向に延びる中心軸を中心とした円筒形状に構成されている。スピンドル２３は、ステム２２の筒内に挿入されており、ステム２２にＺ方向に移動可能に支持されている。

【0026】

測定子３０は、スピンドル２３の下端部に取り付けられている。測定子３０は、測定治具４０に対してスピンドル２３とともにＺ方向に移動可能である。測定子３０は、例えば、スピンドル２３に設けられた雌ネジ部（ネジ穴）と噛み合う雄ネジ部を有し、当該雄ネジ部と雌ネジ部とが螺合することによってスピンドル２３に固定されている。

【0027】

また、測定子３０は、後述する突出部３と当接する当接面３０ａと、円筒面状の側面３０ｂと、を有している。側面３０ｂには、測定子３０の周方向に互いに間隔をあけて複数の溝部３１，３２が設けられている。溝部３１，３２は、測定子３０の突出部３に対するＹ方向およびＸ方向の位置合わせの目印として機能する。

【0028】

本実施形態では、溝部３１は、第一溝部の一例であり、溝部３２は、第二溝部の一例である。図３に示されるように、溝部３１は、測定子３０のＹ方向の中心部を通りかつＺ方向に延びている。また、図４に示されるように、溝部３２は、測定子３０のＸ方向の中心部を通りかつＺ方向に延びている。

【0029】

測定治具４０は、デジタルインジケータ２０のステム２２およびスピンドル２３がＺ方向に挿入される不図示の中心孔が設けられたベース４１を有している。ベース４１は、例えば、全体としては略四角の角柱状に構成されている。

【0030】

測定治具４０は、このベース４１の中心孔にステム２２が取り付けられることによってデジタルインジケータ２０を所定の姿勢、すなわち基準面２ａに対して垂直な姿勢に保持している。ベース４１は、ステム２２を介して測定子３０およびスピンドル２３をＺ方向に移動可能に支持している。

【0031】

図５は、測定装置１０の例示的な斜視図である。図５に示されるように、本実施形態では、ベース４１の下端部４１ａには、複数の脚部４２と、複数の窓部４３，４４と、が設けられている。

【0032】

窓部４３は、Ｘ方向に開放されており、ベース４１の中心孔に挿入されたスピンドル２３に取り付けられる測定子３０をＸ方向に露出させるための開口部として機能する。窓部４４は、Ｙ方向に開放されており、測定子３０をＹ方向に露出させるための開口部として機能する。

【0033】

本実施形態では、複数の窓部４３，４４は、それぞれベース４１をＸ方向およびＹ方向に貫通した状態に設けられたＸ字状の窓部４３，４４として構成されている。すなわち、複数の窓部４３，４４は、Ｘ方向の両端部が開放されるとともにＹ方向の両端部が開放されている。

【0034】

なお、複数の窓部４３，４４は、この例には限定されず、例えば、Ｘ方向の一端部やＹ方向の一端部が閉じられＸ方向の他端部やＹ方向の他端部が開放されたＬ字状の窓部４３，４４として構成されてもよい。

【0035】

複数の脚部４２は、複数の窓部４３，４４を介して互いにＹ方向およびＸ方向に離間した状態に設けられている。本実施形態では、複数の脚部４２は、Ｘ字状の窓部４３，４４を介して互いにＹ方向およびＸ方向に離間した状態に設けられた四つの脚部４２として構成されている。

【0036】

複数の脚部４２は、上述した基準面２ａに設置可能である。複数の脚部４２は、それぞれ基準面２ａと面する接触面４２ａを有している。本実施形態では、接触面４２ａは、それぞれＺ方向から見て四角形状に構成されている。言い換えると、複数の脚部４２は、それぞれが略四角の角柱状に構成されている。

【0037】

図６は、測定装置１０の測定子３０の例示的な拡大図である。図６に示されるように、測定子３０は、突出部３の当接面３ａと当接する当接面３０ａを有している。本実施形態では、当接面３０ａは、Ｚ方向と直交する平坦面状に構成され、当接面３ａは、当接面３０ａ側に向けて凸の状態で湾曲した曲面状（ドーム状）に構成されている。

【0038】

本実施形態では、当接面３ａは、第一当接面の一例であり、当接面３０ａは、第二当接面の一例である。なお、当接面３ａ，３０ａは、この例には限定されず、例えば、突出部３の当接面３ａが平坦面状に構成され、測定子３０の当接面３０ａが曲面状に構成されてもよい。

【0039】

次に、測定装置１０による突出部３のＺ方向の突出量ｈ１（図２参照）の測定方法の一例について説明する。

【0040】

まず、図６に示されるように、測定子３０の当接面３０ａが突出部３とＸ方向またはＹ方向に隣接した位置の基準面２ａと当接する第一位置Ｐ１に位置するよう測定装置１０を移動させる（ステップＳ１）。そして、測定子３０の当接面３０ａと基準面２ａとが当接した状態でスイッチ部２６（図３参照）を押して表示部２４のデジタル表示をゼロにする（ステップＳ２）。

【0041】

次に、図６に示されるように、測定子３０の当接面３０ａが突出部３の当接面３ａと当接する第二位置Ｐ２に位置するよう測定装置１０を移動させる（ステップＳ３）。そして、測定子３０の当接面３０ａと突出部３の当接面３ａとが当接した状態で表示部２４に表示されたデジタル表示によって突出部３の突出量ｈ１を測定する（ステップＳ４）。

【0042】

次に、上述したステップＳ３およびステップＳ４を繰り返し行い、すべての突出部３のＺ方向の突出量ｈ１を測定する（ステップＳ５）。この時、本実施形態によれば、ベース４１の下端部４１ａに設けられた複数の窓部４３，４４と複数の脚部４２とによって、突出部３とベース４１との干渉を抑制することができる。

【0043】

したがって、測定装置１０をＸ方向またはＹ方向にスライドさせることで、比較的容易に突出部３と測定子３０とを位置合わせしながら複数の突出部３の突出量ｈ１を測定することができる。

【0044】

以上のように、本実施形態では、測定治具４０は、デジタルインジケータ２０（本体部）に設けられ突出部３と当接する測定子３０をＺ方向（第一方向）に移動可能に支持するベース４１を有し、ベース４１の下端部４１ａには、Ｚ方向と交差したＹ方向（第二方向）およびＺ方向から見てＹ方向と交差したＸ方向（第三方向）に開放され測定子３０を露出させる複数の窓部４３，４４と、複数の窓部４３，４４を介して互いにＹ方向およびＸ方向に離間した状態で基準面２ａに設置される複数の脚部４２と、が設けられたことを特徴とする。

【0045】

このような構成によれば、例えば、測定対象物１の平坦な基準面２ａ上に測定治具４０ひいては測定装置１０を所定の姿勢に設置して突出部３の突出量ｈ１を測定することができる。これにより、測定対象物１を切断せずにより容易に測定対象物１の突出部３の突出量ｈ１を測定することの可能な測定治具４０を提供することができる。また、複数の脚部４２によって測定対象物１との接触面積を減らすことができるため、例えば、測定対象物１に複数の突出部３が設けられているような場合に、突出部３と測定治具４０との干渉を抑制することができるという利点もある。

【0046】

また、本実施形態では、複数の窓部４３，４４は、それぞれベース４１をＹ方向およびＸ方向に貫通した状態に設けられたＸ字状の窓部４３，４４であり、複数の脚部４２は、Ｘ字状の窓部４３，４４を介して互いにＹ方向およびＸ方向に離間した状態に設けられた四つの脚部４２であることを特徴とする。

【0047】

このような構成によれば、例えば、複数の窓部４３，４４のＹ方向の一端部やＸ方向の一端部が閉じられた構成（Ｌ字状の溝部）と比べて、窓部４３，４４内の照度が確保されやすくなり、ひいては測定子３０と突出部３との位置合わせをより容易に行うことができる。また、四つの脚部４２によって、測定対象物１に複数の突出部３がＸ方向およびＹ方向に整列して設けられているような場合に、突出部３と測定治具４０との干渉をより一層抑制することができる。

【0048】

また、本実施形態では、複数の脚部４２は、それぞれ基準面２ａと面しかつＺ方向から見て四角形状の接触面４２ａを有していることを特徴とする。

【0049】

このような構成によれば、例えば、四角形状の接触面４２ａによって、測定対象物１に複数の突出部３がＸ方向およびＹ方向に整列して設けられているような場合に、基準面２ａとの接触面積をより最大に確保しつつ、突出部３と測定治具４０との干渉を抑制することができる。

【0050】

また、本実施形態では、測定装置１０は、測定治具４０と、測定治具４０に対してＺ方向に移動可能に支持され、突出部３と当接する測定子３０と、測定子３０のＺ方向の移動量を表示可能な表示部２４を有し、測定治具４０に保持されるデジタルインジケータ２０（本体部）と、を備えたことを特徴とする。

【0051】

このような構成によれば、例えば、測定対象物１を切断せずにより容易に測定対象物１の突出部３の突出量ｈ１を測定することの可能な測定装置１０を提供することができる。

【0052】

また、本実施形態では、測定子３０の側面３０ｂには、Ｙ方向の中心部を通りかつＺ方向に延びる溝部３１（第一溝部）と、Ｘ方向の中心部を通りかつＺ方向に延びる溝部３２（第二溝部）と、が設けられたことを特徴とする。

【0053】

このような構成によれば、例えば、二つの溝部３１，３２を利用して測定子３０を突出部３に対してＸ方向およびＹ方向に位置合わせできるため、測定子３０と突出部３との位置合わせ作業をより容易に、より円滑に、あるいはより精度よく行うことができる。

【0054】

また、本実施形態では、測定子３０および突出部３のうち一方は、他方に向けて凸の状態で湾曲した曲面状の当接面３ａ（第一当接面）を有し、他方は、Ｚ方向と直交する平坦面状の当接面３０ａ（第二当接面）を有していることを特徴とする。

【0055】

このような構成によれば、例えば、曲面状の当接面３ａの頂部と平坦状の当接面３０ａとを点接触させて突出部３の突出量ｈ１を測定することができ、ひいては突出部３の測定精度をより高めることができる。

【0056】

また、本実施形態では、突出部３は、測定対象物１としての真空ガラスを構成する一対のガラス板２のうち一方の基準面２ａから他方に向けて突出した複数の突出部３であることを特徴とする。

【0057】

このような構成によれば、例えば、測定装置１０によって測定対象物１としての真空ガラスを構成する一対のガラス板２のうち一方の基準面２ａに設けられた複数の突出部３の突出量ｈ１を測定することができる。

【0058】

以上、本発明の実施形態が例示されたが、上記実施形態は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック（構造や、種類、方向、形式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

【符号の説明】

【0059】

１…測定対象物、２…ガラス板、２ａ…基準面、３…突出部、３ａ…当接面（第一当接面）、１０…測定装置、２０…デジタルインジケータ（本体部）、２４…表示部、３０…測定子、３０ａ…当接面（第二当接面）、３０ｂ…側面、３１…溝部（第一溝部）、３２…溝部（第二溝部）、４０…測定治具、４１…ベース、４１ａ…下端部、４２…脚部、４３，４４…窓部、ｈ１…突出量、Ｘ…第三方向、Ｙ…第二方向、Ｚ…第一方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】