特許 7472057 膜厚制御装置

(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】

(24)【登録日】2024-04-12

(45)【発行日】2024-04-22

(54)【発明の名称】膜厚制御装置

(51)【国際特許分類】

   G01M 13/00 20190101AFI20240415BHJP

【ＦＩ】

G01M13/00

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021027762

(22)【出願日】2021-02-24

(65)【公開番号】P2022129169

(43)【公開日】2022-09-05

【審査請求日】2023-09-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100159499

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 義典

(74)【代理人】

【識別番号】100120329

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 一規

(74)【代理人】

【識別番号】100159581

【弁理士】

【氏名又は名称】藤本 勝誠

(74)【代理人】

【識別番号】100106264

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 耕治

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 允紀

(72)【発明者】

【氏名】畑 尚志

(72)【発明者】

【氏名】小泉 大樹

【審査官】山口 剛

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１３３９１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１３７６２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－１７１６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１３８１３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１３９７９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５７－１１１３６９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｍ １３／００ － １３／０４５

Ｇ０１Ｍ ９９／００

Ｂ０５Ｃ ７／００ － ２１／００

Ｂ０５Ｄ １／００ － ７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークの摺動面の平滑性の規範となる長尺状の基準面を有しており、この基準面に塗布された塗料を上記摺動面に転写することで上記摺動面の当たり面積率を測定可能な測定具における上記塗料の膜厚を制御する膜厚制御装置であって、
上記基準面が当接する当接面を有し、上記測定具を上記基準面の長手方向に沿ってスライド可能に支持する支持部と、
上記測定具を上記基準面の幅方向の両側からガイドする一対のガイド部と
を備え、
上記当接面に、上記塗料の狙い膜厚に対応する深さを有し、上記測定具のスライド方向に延びる溝が形成されている膜厚制御装置。

【請求項2】

上記測定具の幅に合わせて上記一対のガイド部同士の間隔を調節する間隔調節機構をさらに備える請求項１に記載の膜厚制御装置。

【請求項3】

上記間隔調節機構が、上記一対のガイド部同士を互いに近接するように付勢可能な弾性体を有する請求項２に記載の膜厚制御装置。

【請求項4】

上記間隔調節機構が、上記基準面の幅方向の中央に上記溝が位置するように上記一対のガイド部同士の間隔を調節する請求項２又は請求項３に記載の膜厚制御装置。

【請求項5】

上記一対のガイド部が、互いに対向する一対の対向面を有しており、
上記一対の対向面に、上記測定具のスライドを補助する送り機構が設けられている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の膜厚制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、膜厚制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば船舶のクランク軸等の機械部品について、摺動面の平滑性を判定するために当たり検査が行われている。この当たり検査は、上記摺動面の平滑性の規範となる基準面を有する測定具を用いて行われる。この当たり検査では、上記基準面に塗料を塗布したうえで、上記摺動面に上記基準面を押し当てることで上記摺動面に上記塗料を転写し、上記塗料の転写率に基づいて上記摺動面の平滑性を判定する。

【0003】

当たり検査における塗料の転写率を正確に測定する方法として、摺動面の塗料付着状態をデジタルカメラで異なる複数の方向から撮影する方法が発案されている（特開２０１６－１３３９１８号公報参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－１３３９１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１には、デジタルカメラで撮影された複数の撮影画像を同一縮尺の複数の平面画像に展開し、展開後の画像を用いてハレーション部分を補完することで、比較的正確に当たり面積率を算出できることが記載されている。

【0006】

しかしながら、この技術を用いた場合でも、測定具の基準面に塗布されている塗料の膜厚が適切に制御されていないと、摺動面の平滑性を正確に判定することは困難である。すなわち、上記基準面に塗布されている塗料の膜厚が不均一であると、塗料の転写ムラが生じ、摺動面の平滑性と塗料の転写率とが対応しなくなる。

【0007】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、基準面に塗布される塗料の膜厚を容易かつ適切に制御することが可能な膜厚制御装置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】

【0008】

本発明の一態様に係る膜厚制御装置は、ワークの摺動面の平滑性の規範となる長尺状の基準面を有しており、この基準面に塗布された塗料を上記摺動面に転写することで上記摺動面の当たり面積率を測定可能な測定具における上記塗料の膜厚を制御する膜厚制御装置であって、上記基準面が当接する当接面を有し、上記測定具を上記基準面の長手方向に沿ってスライド可能に支持する支持部と、上記測定具を上記基準面の幅方向の両側からガイドする一対のガイド部とを備え、上記当接面に、上記塗料の狙い膜厚に対応する深さを有し、上記測定具のスライド方向に延びる溝が形成されている。

【発明の効果】

【0009】

本発明の一態様に係る膜厚制御装置は、上記基準面に塗布される塗料の膜厚を容易かつ適切に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る膜厚制御装置を示す模式的斜視図である。

【図2】図２は、図１の膜厚制御装置の模式的底面図である。

【図3】図３は、図１の膜厚制御装置を用いて塗料の膜厚が制御される前の測定具を示す模式的斜視図である。

【図4】図４は、図１の膜厚制御装置のＩＶ－ＩＶ線断面図である。

【図5】図５は、図１の膜厚制御装置に図３の測定具を配置した状態の模式的正面図である。

【図6】図６は、図１の膜厚制御装置を用いた膜厚の制御手順を示す模式的斜視図である。

【図7】図７は、図３の測定具について、図１の膜厚制御装置によって塗料の膜厚が制御された後の状態を示す模式的斜視図である。

【図8】図８は、図７の測定具を用いて摺動面に塗料が転写された状態を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。

【0012】

本発明の一態様に係る膜厚制御装置は、ワークの摺動面の平滑性の規範となる長尺状の基準面を有しており、この基準面に塗布された塗料を上記摺動面に転写することで上記摺動面の当たり面積率を測定可能な測定具における上記塗料の膜厚を制御する膜厚制御装置であって、上記基準面が当接する当接面を有し、上記測定具を上記基準面の長手方向に沿ってスライド可能に支持する支持部と、上記測定具を上記基準面の幅方向の両側からガイドする一対のガイド部とを備え、上記当接面に、上記塗料の狙い膜厚に対応する深さを有し、上記測定具のスライド方向に延びる溝が形成されている。

【0013】

当該膜厚制御装置は、上記基準面が当接する当接面に、上記塗料の狙い膜厚に対応する深さを有し、かつ上記測定具のスライド方向に延びる溝が形成されているので、上記一対のガイド部によって上記測定具を上記基準面の幅方向の両側からガイドしつつ、上記測定具を上記基準面の長手方向にスライドさせることで、上記基準面に塗布されている塗料の膜厚を容易かつ適切に制御することができる。

【0014】

当該膜厚制御装置は、上記測定具の幅に合わせて上記一対のガイド部同士の間隔を調節する間隔調節機構をさらに備えるとよい。このように、当該膜厚制御装置は、上記測定具の幅に合わせて上記一対のガイド部同士の間隔を調節する間隔調節機構を備えることで、サイズの異なる測定具について塗料の膜厚を制御することができる。

【0015】

上記間隔調節機構が、上記一対のガイド部同士を互いに近接するように付勢可能な弾性体を有するとよい。このように、上記間隔調節機構が、上記一対のガイド部同士を互いに近接するように付勢可能な弾性体を有することによって、上記測定具の幅に合わせて上記一対のガイド部同士の間隔を自動的かつ容易に調節することができる。

【0016】

上記間隔調節機構が、上記基準面の幅方向の中央に上記溝が位置するように上記一対のガイド部同士の間隔を調節するとよい。このように、上記間隔調節機構が、上記基準面の幅方向の中央に上記溝が位置するように上記一対のガイド部同士の間隔を調節することによって、膜厚が制御された塗料を上記基準面の幅方向の中央に配置することができる。その結果、上記塗料を上記摺動面に容易に転写することができる。

【0017】

上記一対のガイド部が、互いに対向する一対の対向面を有しており、上記一対の対向面に、上記測定具のスライドを補助する送り機構が設けられているとよい。このように、上記一対のガイド部が、互いに対向する一対の対向面を有しており、上記一対の対向面に、上記測定具のスライドを補助する送り機構が設けられていることによって、上記測定具の上記基準面に所望の膜厚及び幅を有する塗膜を容易に形成することができる。

【0018】

［本発明の実施形態の詳細］
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。

【0019】

［膜厚制御装置］
図１から図３に示す膜厚制御装置１０は、図４に示すように、長尺状の基準面１１０を有する測定具１００の基準面１１０上に塗布されている塗料Ｐの膜厚を制御する。より詳しくは、当該膜厚制御装置１０は、ワークの摺動面（不図示）の平滑性の規範となる長尺状の基準面１１０を有しており、この基準面１１０に塗布された塗料Ｐを上記摺動面に転写することで上記摺動面の当たり面積率を測定可能な測定具１００における塗料Ｐの膜厚を制御する。上記ワークとしては、特に限定されないが、例えば船舶に用いられるクランク軸が挙げられる。上記ワークがクランク軸である場合、上記摺動面としては、ピン、ジャーナル等の周面が挙げられる。測定具１００としては、基準面１１０と、基準面１１０に対して垂直に配置されて互いに対向する一対の側面１２０とを有するものが用いられ、例えばストレートエッジを用いることができる。

【0020】

当該膜厚制御装置１０は、測定具１００を基準面１１０の長手方向にスライド可能に支持する支持部１と、測定具１００を基準面１１０の幅方向の両側からガイドする一対のガイド部２とを備える。また、当該膜厚制御装置１０は、測定具１００の幅（一対の側面１２０同士の間隔）に合わせて一対のガイド部２同士の間隔を調節する間隔調節機構３と、一対のガイド部２の対向方向外側に配置される一対の把持部４とを備える。

【0021】

（支持部）
支持部１は、基準面１１０が当接する当接面１１を有する。当接面１１には、上記塗料の狙い膜厚に対応する深さを有し、測定具１００のスライド方向に延びる溝１１ａが形成されている。より詳しくは、当接面１１は、溝１１ａと、溝１１ａの両側に配置され、溝１１ａと平行に延びる一対の支持面１１ｂとを有する。支持部１は、溝１１ａの延在方向を長手方向とし、かつ溝１１ａの幅方向を幅方向とする概略直方体状である。溝１１ａは、支持部１の長手方向に貫通している。支持部１は、測定具１００を一対の支持面１１ｂ上でスライドさせることで、測定具１００の基準面１１０に塗布されている塗料Ｐの膜厚及び幅を制御する。より詳しくは、図５及び図６に示すように、当該膜厚制御装置１０は、基準面１１０の全面に塗料Ｐが塗布された状態で測定具１００を一対の支持面１１ｂ上でスライドさせることで、基準面１１０に塗布されている塗料Ｐの膜厚及び幅を溝１１ａのサイズに規制する（以下では、溝１１ａを通過することで膜厚及び幅が規制された塗料を「塗膜Ｐ１」ともいう）。なお、基準面１１０に塗布される塗料Ｐの平均膜厚は、溝１１ａの深さ以上であることが好ましい。

【0022】

溝１１ａは、当接面１１の幅方向の中央に設けられていることが好ましい。この構成によると、図７に示すように、測定具１００の基準面１１０の幅方向の中央にライン状の塗膜Ｐ１を形成しやすい。その結果、塗膜Ｐ１を上記摺動面に容易に転写することができる。

【0023】

溝１１ａの深さＤ及び幅Ｗ１（図５参照）は、上記摺動面に求められる平滑性の程度に応じて設定可能である。溝１１ａの深さＤ及び幅Ｗ１は、それぞれ均一であることが好ましい。溝１１ａの深さＤの下限としては、例えば１μｍとすることができ、２μｍであってもよい。一方、溝１１ａの深さＤの上限としては、例えば１０μｍとすることができ、５μｍであってもよい。また、溝１１ａの幅Ｗ１の下限としては、例えば１ｍｍとすることができ、３ｍｍであってもよい。一方、溝１１ａの幅Ｗ１の上限としては、例えば１５ｍｍとすることができ、１０ｍｍであってもよい。

【0024】

図５に示すように、測定具１００の幅Ｗ２に対する溝１１ａの幅Ｗ１の比（Ｗ１／Ｗ２）の下限としては、０．１が好ましく、０．２がより好ましい。一方、上記比（Ｗ１／Ｗ２）の上限としては、０．６が好ましく、０．５がより好ましい。上記比（Ｗ１／Ｗ２）が上記下限に満たないと、基準面１１０の幅に対して塗膜Ｐ１の幅が小さくなり過ぎることで、上記摺動面に塗膜Ｐ１を転写する作業効率が低下するおそれがある。逆に、上記比（Ｗ１／Ｗ２）が上記上限を超えると、測定具１００を当接面１１上でスライドさせる際に、測定具１００の一部が溝１１ａに嵌まり込むおそれがある。

【0025】

図５に示すように、支持部１は、厚さ方向（図５における上下方向）の両側に一対の当接面１１を有している。当該膜厚制御装置１０は、例えば一対の当接面１１同士の間で、溝１１ａの深さ及び幅の一方又は両方を変化させてもよい。この構成によると、上記摺動面に求められる平滑性に基づいて溝１１ａを使い分けることができる。

【0026】

（ガイド部）
一対のガイド部２は、支持部１を幅方向の両側から挟み込むように配置されている。一対のガイド部２は、それぞれ板状である。一対のガイド部２は、互いに対向する一対の対向面２ａを有する。

【0027】

一対のガイド部２は、測定具１００の一対の側面１２０を外側から押圧することで測定具１００を当接面１１上に位置決め可能に構成されている。具体的には、一対のガイド部２は、後述の間隔調節機構３によって対向方向内側に付勢されることで、測定具１００を当接面上に位置決めできるように構成されている。

【0028】

一対のガイド部２は、一対の対向面２ａに、測定具１００のスライドを補助する送り機構１２を有する。一対のガイド部２が送り機構１２を有することで、基準面１１０上に所望の膜厚及び幅を有する塗膜Ｐ１を容易に形成することができる。

【0029】

送り機構１２の具体的な構成としては、特に限定されるものではなく、ベアリング、スライド方向に回転するローラ等を用いることができる（図１等ではベアリングを図示している）。また、一対の対向面２ａに滑り性を向上するための摺動層を設けることで送り機構１２として機能させることも可能である。

【0030】

（間隔調節機構）
間隔調節機構３は、測定具１００の幅に対応するように一対のガイド部２同士の間隔を調節する。当該膜厚制御装置１０は、間隔調節機構３を備えることで、サイズの異なる測定具１００について塗料Ｐの膜厚及び幅を制御することができる。

【0031】

間隔調節機構３は、一対のガイド部２同士を互いに近接するように付勢可能な弾性体３ａを有する。弾性体３ａとしては、ばね部材等が用いられる。間隔調節機構３は弾性体３ａを有することで、測定具１００のサイズに合わせて一対のガイド部２同士の間隔を自動的かつ容易に調節することができる。より詳しくは、弾性体３ａの反発力を利用することで、測定具１００の幅に合わせて一対のガイド部２同士の間隔を調節すると共に、一対のガイド部２によって測定具１００を両側から適度に押圧することができる。

【0032】

間隔調節機構３は、測定具１００の基準面１１０の幅方向の中央に溝１１ａが位置するように一対のガイド部２同士の間隔を調節することが好ましい。間隔調節機構３は、例えば、支持部１と一対のガイド部２と間に反発力の等しい弾性体３ａを配置し、測定具１００が一対のガイド部２間に配置された状態で、この弾性体３ａによって一対のガイド部２を互いに近接するように付勢することで、基準面１１０の幅方向の中央に溝１１ａを配置することができる。この構成によると、当該膜厚制御装置１０による膜厚制御後の塗膜Ｐ１を上記摺動面に容易に転写することができる。

【0033】

弾性体３ａは、支持部１の幅方向に対向する位置にそれぞれ配置されていることが好ましい。また、弾性体３ａは、測定具１００のスライド方向の上流側及び下流側にそれぞれ配置されていることが好ましい。

【0034】

（把持部）
一対の把持部４は、一対のガイド部２の対向方向外側に配置されている。図３に示すように、一対の把持部４は、互いに対向する方向に移動できるよう、対向方向内側から弾性体４ａ、４ｂによって支持されている。この構成により、一対の把持部４同士の間隔は、一対のガイド部２同士の間隔に対応して調整可能に構成されている。その結果、当該膜厚制御装置１０は、測定具１００を所望の方向に容易にスライドさせやすい。

【0035】

＜利点＞
当該膜厚制御装置１０は、基準面１１０が当接する当接面１１に、塗料Ｐの狙い膜厚に対応する深さを有し、かつ測定具１００のスライド方向に延びる溝１１ａが形成されているので、一対のガイド部２によって測定具１００を基準面１１０の幅方向の両側からガイドしつつ、測定具１００を基準面１１０の長手方向にスライドさせることで、基準面１１０に塗布されている塗料Ｐの膜厚を容易かつ適切に制御することができる。

【0036】

当該膜厚制御装置１０によると、測定具１００に形成される塗膜Ｐ１の膜厚及び幅を容易に制御することができる。これにより、図８に示すように、測定具１００に形成された塗膜Ｐ１を摺動面２００に転写した際に転写ムラが生じることを抑制できる。その結果、摺動面２００の当たり面積率を正確に測定することができる。

【0037】

［その他の実施形態］
上記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、上記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて上記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。

【0038】

上記実施形態では、上記支持部が厚さ方向の両側にそれぞれ溝を有する構成について説明した。但し、上記支持部は、厚さ方向の一方側にのみ上記溝を有していてもよい。

【0039】

当該膜厚制御装置は、使用する測定具のサイズが決まっているような場合であれば、一対のガイド部同士の間隔を調節するための間隔調節機構を備えていなくてもよい。

【0040】

当該膜厚制御装置が上記間隔調節機構を備える場合でも、この間隔調節機構の具体的な構成は、特に限定されるものではない。例えば上記間隔調節機構は、上記一対のガイド部同士の間隔をねじ部材によって調節するように構成されていてもよい。また、上記間隔調節機構は、支持部と一方のガイド部との間隔のみを調節できるように構成されていてもよい。

【0041】

当該膜厚制御装置は、上記一対のガイド部の対向面に上述の送り機構が設けられていない構成を採用することも可能である。

【産業上の利用可能性】

【0042】

以上説明したように、本発明の一態様に係る膜厚制御装置は、測定具の基準面に塗布される塗料の膜厚を制御するのに適している。

【符号の説明】

【0043】

１ 支持部
２ ガイド部
２ａ 対向面
３ 間隔調節機構
３ａ 弾性体
４ 把持部
４ａ 弾性体
４ｂ 弾性体
１０ 膜厚制御装置
１１ 当接面
１１ａ 溝
１１ｂ 支持面
１２ 送り機構
１００ 測定具
１１０ 基準面
１２０ 側面
２００ 摺動面
Ｐ 塗料
Ｐ１ 塗膜
Ｄ 溝の深さ
Ｗ１ 溝の幅
Ｗ２ 測定具の幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】