JP2008145330A - 厚み測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】手動作業で行っても測定センサにダメージを与えることなく、測定精度も安定的に維持することが可能な厚み測定装置を提供すること。
【解決手段】昇降部３には、ワーク８に接触させる接触体３１と、測定基準面２０に当接して測定基準点を定めるための基準棒３２と、接触体３１の変位を測定する測定器３３とを備える。基準プレート２は、測定基準面２０よりも上方に位置する準備面２２と、準備面２２と測定基準面２０とを滑らかに接続する接続面２１とを有しており、昇降部３の昇降方向と直交する方向にスライド可能である。基準プレート２の移動可能な位置は、基準棒３２と測定基準面２０が当接する測定位置と、準備面２２が当接する準備位置とに設定されている。準備面２２の高さは、昇降部３を下降させて基準棒３２の下端３２０を当接させた際に接触体３１がワーク８と接触しない高さに設定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、板状のワークの厚みを測定する際に、その装置の故障を防止して精度の高い測定を継続することができる厚み測定装置に関する。

例えば、自動変速機に組み込まれる部品（ワーク）として、湿式多板クラッチ／ブレーキに使用する複数のプレートを重ね合わせた多板プレートがある。この部品を組み込む際にはその厚みを正確に測定し、その厚みに応じて、クラッチ、ブレーキのピストンのストロークを調整するために組み合わせるパッキングプレートを複数の種類の中から選択する必要がある。従って、この場合には、ワークの厚みを測定することが不可欠な作業となる。また、自動変速機の部品に限らず、必要に応じて部品の厚みを測定する必要がある場合もある。

ところで、ワークの厚み測定を行う装置としては、非接触式のセンサを用いて構成することも可能である（例えば特許文献１参照）が、容易に精度よく測定するする場合には、接触式のセンサを用いた装置を構成し、作業者による手動作業によって操作することが好ましい場合がある。
このような接触式のセンサを組み込んだ手動作業の装置においては、センサとワークとが離隔した状態から、両者が接触する位置までセンサを相対移動させる必要がある。このとき、作業者によってはその移動を速くしすぎてセンサ等をワークとの接触時の衝撃によって破損させてしまうおそれもある。また、センサが破損しないまでも、いわゆるゼロ点が衝撃によって変化して測定精度を悪化させるおそれもある。

特開２００６−３０８３７８号公報

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、手動作業で行っても測定センサにダメージを与えることなく、測定精度も安定的に維持することが可能な厚み測定装置を提供しようとするものである。

本発明は、板状のワークの厚みを測定するための厚み測定装置であって、
上記ワークを載置する載置面を有する載置台と、
測定基準面を有する基準プレートと、
上記載置台に対向して昇降可能であると共に自重により下降するよう設けられた昇降部とを有し、
該昇降部には、上記載置台に載置された上記ワークの上面に接触させる接触体と、上記測定基準面に当接して測定基準点を定めるための基準棒と、上記接触体の変位を測定する測定器とを備え、
上記基準プレートは、上記測定基準面よりも上方に位置する準備面と、該準備面と上記測定基準面とを滑らかに接続する接続面とを有していると共に、上記昇降部の昇降方向と直交する方向にスライド可能に設けられており、
上記基準プレートがスライドにより移ることができる位置は、上記昇降部が下降した際に該昇降部と共に下降する上記基準棒の下端と上記測定基準面が当接する測定位置と、上記準備面が当接する準備位置とに設定されており、

上記準備面の高さは、上記昇降部を下降させて上記基準棒の下端を当接させた際に上記接触体が上記ワークと接触しない高さに設定されており、
上記載置台に載置された上記ワークの厚みを測定するに当たっては、上記準備位置に位置する上記基準プレートの上記準備面に上記基準棒の下端が当接するよう上記昇降部を下降させ、その後、上記基準プレートをスライドさせて上記基準棒を上記接続面上を摺動させて上記測定基準面に導くことにより、上記接触体と上記ワークの上面とを接触させて厚み測定を行うことができるよう構成されていることを特徴とする厚み測定装置にある（請求項１）。

本発明の厚み測定装置は、上記のごとく、載置台と基準プレートと昇降部とを有し、昇降部を下降させることによって載置台の上に載置したワークの厚みを測定するよう構成されている。そして、ここで注目すべきことは、上記基準プレートに高さの異なる上記測定基準面と上記準備面とを設けてあり、かつ、この基準プレートをスライドさせることによって、上記昇降部に備えられた上記基準棒に当接させる面を変更可能なことである。さらには、上記準備面の高さが、上記昇降部を下降させて上記基準棒の下端を当接させた際に上記接触体が上記ワークと接触しない高さに設定してあることである。

そして、上記載置台に載置された上記ワークの厚みを測定するに当たっては、まず、上記準備位置に位置する上記基準プレートの上記準備面に上記基準棒の下端が当接するよう上記昇降部を下降させる。このとき、上記昇降部に備えられた上記接触体は、未だ上記ワークとは接触しない。そのため、たとえ勢いよく昇降部を下降させた場合であっても、接触体にダメージが与えられることはない。

次に、上記基準プレートをスライドさせると、上記基準棒が上記接続面上を相対的に摺動して自重により下降しながら上記測定基準面に導かれる。そして、これにより、上記接触体と上記ワークの上面とが接触して厚み測定が行われる。このとき、上記昇降部の下降は、上記基準プレートの表面と上記基準棒との相対的な摺動移動に伴って行われるので、上記接触体と上記ワークが接触する際にも、大きな衝撃が生じることがなく非常にスムーズで緩やかなものとなる。それ故、測定時にも接触体にダメージが与えられることがない。
このように、本発明によれば、上記接触体と上記測定器とから構成される接触式のセンサにダメージを与えることなく、測定精度も安定的に維持することが可能な厚み測定装置を提供することができる。

本発明においては、上記ワークはリング状であり、上記接触体はリング状の接触プレートよりなることが好ましい（請求項２）。ワークがリング状である場合には、その全周に当接可能な上記リング状の接触プレートを上記接触体として用いることにより、測定精度をより高めることができる。

また、上記測定器は複数備えられており、上記接触プレートには、その円周方向において略等間隔で上記測定器のそれぞれの測定子が当接配置されており、上記複数の測定器の測定結果を演算して出力する出力装置を有することが好ましい（請求項３）。この場合には、さらに測定精度を高めることができる。

また、上記載置台は、リング状又は複数の円弧状の上記載置面を有しており、上記基準プレートは、上記載置台の略中心部に上記測定基準面及び上記準備面を位置させることが可能な位置に配設されており、かつ、上記昇降部の上記基準棒は、上記接触プレートの略中心部に配設されていることが好ましい（請求項４）。この場合には、上記ワークを安定的に載置台にセットすることができ、かつ、上記基準棒をその中心部に位置させることによって、測定時における昇降部の安定性を高めることができ、さらに測定精度を高めることができる。

また、上記ワークは、自動変速機に組み込まれる複数のリング状のプレートを重ね合わせた多板プレートであることが好ましい（請求項５）。この多板プレートは、前述したごとく、自動変速機に組み込む際にその厚みを正確に測定し、その厚みに応じて組み合わせる他の部品を複数の種類の中から選択する必要があるので、上記の測定精度が高い厚み測定装置を用いることが非常に有効である。

（実施例１）
本発明の実施例に係る厚み測定装置につき、図１〜図８を用いて説明する。
本例の厚み測定装置１は、図７、図８に示すごとく、自動変速機に組み込まれる複数のリング状のプレート８０〜８９を重ね合わせた多板プレートよりなるワーク８の厚みを測定するための装置である。ワーク８は、同図に示すごとく、内周側又は外周側にスプラインを有するリング状のプレート８０〜８９を複数枚重ね合わせたものであり、１枚ごとのそれぞれの厚みよりも重ね合わせた際の合計の厚み（本例では図８に示すＴの厚み）を正確に把握する必要があるという性質の部品である。

厚み測定装置１は、図１〜図５に示すごとく、上記ワーク８を載置する載置面１１０を有する載置台１１と、測定基準面２０を有する基準プレート２と、上記載置台１１に対向して昇降可能であると共に自重により下降するよう設けられた昇降部３とを有している。

昇降部３には、載置台１１に載置されたワーク８の上面に接触させる接触体３１と、測定基準面２０に当接して測定基準点を定めるための基準棒３２と、接触体３１の変位を測定する測定器３３とを備えている。
上記基準プレート２は、測定基準面２０よりも上方に位置する準備面２２と、準備面２２と測定基準面２０とを滑らかに接続する接続面２１を有していると共に、上記昇降部３の昇降方向と直交する方向にスライド可能に設けられている。
また、基準プレート２がスライドにより移ることができる位置は、上記昇降部３が下降した際に基準棒３２の下端３２０と測定基準面２０が当接する測定位置と、準備面２２が当接する準備位置とに設定されている。

準備面２２の高さは、昇降部３を下降させて基準棒３２の下端３２０を当接させた際に接触体３１がワーク８と接触しない高さに設定されている。
そして、載置台１１に載置されたワーク８の厚みを測定するに当たっては、準備位置に位置する基準プレート２の準備面２２に基準棒３２の下端３２０が当接するよう昇降部３を下降させ、その後、基準プレート２をスライドさせて基準棒３２を接続面２２上を摺動させて測定基準面２０に導くことにより、接触体３１とワーク８の上面とを接触させて厚み測定を行うことができるよう構成されている。

以下、上記厚み測定装置１の構成についてさらに詳しく説明する。
図１、図２に示すごとく、厚み測定装置１は、ベースプレート１０１上に上記載置台１１及び基準プレート２を有すると共に、上記ベースプレート１０１から立設した支柱部１０２に設けた鉛直に延びる昇降レール１０３を介して上下方向にスライド可能に昇降部３が配設されている。

載置台１１は、図１、図２、図４に示すごとく、円弧状の２つのブロック１１１、１１２よりなり、これらの上面が載置面１１０となっている。この載置台１１は、上述したワーク８の一番下に位置する厚みの最も厚いプレート（スリーブ）８９の下半部８９０の外形状に合致した内周形状を有しており、ワーク８を常に所定位置に位置決めすることができるよう構成されている。また、載置台１１の各ブロック１１１、１１２は、後述する基準プレート２を配置するための貫通穴（図示略）をそれぞれ側面に有している。

基準プレート２は、図１、図４に示すごとく、帯状を呈しており、ベースプレート１０１上において上述した載置台１１の貫通穴を貫通させた状態で配置されている。基準プレート２は、図４に示すごとく、左右一対のガイド板２９によりガイドされ、矢印Ｃ１、Ｃ２方向にスライド可能にベースプレート１０１上に支持されている。基準プレート２は、その一端に垂直に立設させた第３ハンドル２８が設けられており、これを作業者が押し引きすることによって、スライド可能となっている。

基準プレート２の上面には、同図に示すごとく、水平な面である測定基準面２０と、これよりも上方に位置する水平な面である準備面２２が形成されている。また、これらの間には、滑らかに接続する接続面２１が形成されている。なお、本例では設側面２１を傾斜面で構成したが、滑らかな曲面等に置き換えてもよい。そして、基準プレート２を矢印Ｃ１方向における移動限（準備位置）までスライドさせた際には、載置台１１の中心点Ｏに上記準備面２２が配置され、基準プレート２を矢印Ｃ２方向における移動限（測定位置）までスライドさせた際には、載置台１１の中心点Ｏに上記測定基準面２０が配置されるようにスライド移動領域が設定されている。

昇降部３は、図１〜図３に示すごとく、上記昇降レール１０３にスライド可能に係合するスライダ部３０１に固定された背面板３０２と、この背面板３０２の下端部から水平方向に延設された底面板３０３とを有している。
図３に示すごとく、底板面３０３上には、その中心部を挟んだ対向する２箇所の測定用貫通穴３０５が設けられており、接触体３１の変位を測定するための測定器３３としてのデジタルダイヤルゲージの測定子３３１（図１）が上記測定用貫通穴３０５を貫通した状態で配設されている。

また、図３に示すごとく、底板面３０３には、その中心部を囲むように等間隔で３箇所に接触体支持用貫通穴３０６が設けられている。この貫通穴３０６には、スリーブ３０７が配設されており、この中に、接触体３１を支持する鍔部を上端に有する支持ロッド３１５（図１、図２）が移動可能に保持されている。
また、図５に示すごとく、本例における接触体３１は、リング状の接触プレートよりなり、３本の上記支持ロッド３１５に固定され、底板面３０３のスリーブ３０７によってぶら下げられた状態で保持されている。そして、接触体３１の上面には、上記測定子３３１の先端が当接しており、底面板３０３に対する接触体３１の相対的な変位を上記デジタルダイヤルゲージによって測定できるように構成されている。

また、図１、図２に示すごとく、上記底板面３０３の下面からは下方に向けて上記基準棒３２が配設されている。この基準棒３２は、上述した載置台１１の中心点Ｏ（図４、図５）に合致するように配設されており、その下端３２０は、上記基準プレート２の上面に当接可能に構成されている。また、基準棒３２の長さは、図６に示すごとく、下端３２０が基準プレート２の測定基準面２０に当接した際に接触体３１が載置台１１にセットされたワーク８の上面に当接し、厚み測定に有効な量だけ接触体３１が底面板３０３に対して相対的に変位可能なように調整されている。また、図１に示すごとく、上述した基準プレート２の準備面２２の高さは、これに基準棒３２の下端３２０が当接した際に、上記接触体３１が載置台１１にセットされたワーク８の上面よりも上方に位置して接触しないような高さに調整してある。

また、上記接触体（接触プレート）３１は上記のごとくリング形状を呈しており、その中心点は、昇降方向において上記載置台１１の中心点Ｏと合致させてある。すなわち、本例では、上記基準棒３２、接触体３１、載置台１１の中心点が、上下方向においてすべて一致するように同軸に配置されており、さらに、上記基準プレート２が、その測定基準面２０及び準備面２２がその中心点Ｏを位置させることが可能なように配設されている。

また、図１〜図３に示すごとく、底面板３０３の上面には、これを支持する第２ハンドル３７２が設けられている。また、背面板３０２には、これを貫通して進退可能に設けられた第１ハンドル３７１が設けられている。図３に示すごとく、この第１ハンドル３７１の先端を支柱部１０２に設けた固定ブロック１０７の係合穴１０８に挿入することにより、昇降部３全体が昇降できないように固定可能となっている。また、第１ハンドル３７１は、図示しないスプリングによって上記固定ブロック１０７に向かって付勢されているので、その付勢力に抗して作業者が後退させることによってはじめて係合穴１０８から引き抜けるようになっている。また、上記固定ブロック１０７の下端部はテーパ面１０９となっており、第１ハンドル３７１が固定ブロック１０７よりも下方から上昇する際に、そのテーパ面１０９（図１）に沿って自動的に後退するようになっている。
また、図１に示すごとく、上記底板面３０３には、上方からチェーン３８が接続されており、図示しない荷重バランス部に連結されている。そして、昇降部３は自由状態においては自重によって降下するように調整されている。

また、上記測定器（デジタルダイヤルゲージ）３３からは、それぞれ出力を伝達するための出力線３３２（図１）が延設されており、測定結果を演算して出力する出力装置（図示略）に接続されている。

次に、上記構成の厚み測定装置１を用いて上記ワーク８の厚みを測定する手順について説明する。
まず最初に、図１、図４に示すごとく、昇降部３を上端に固定すると共に、基準プレート２を矢印Ｃ１方向のスライド限である準備位置に固定した状態で、ワーク８を載置台１１上にセットする。

次いで、第１ハンドル３７１を矢印Ａ方向に後退させて固定ブロック１０７との係合状態を解除すると共に、当該第１ハンドル３７１と第２ハンドル３７２とを矢印Ｂ方向に操作して、昇降部３を降下させる。そして、図１に示すごとく、昇降部３の基準棒３２の下端３２０を、基準プレート２の準備面２２に当接させる。この時点では、接触体３１とワーク８の上面にわずかな隙間が残され、両者は非接触状態のままである。

次いで、図６に示すごとく、第１ハンドル３７１及び第２ハンドル３７２を自由状態に解放した上で、第３ハンドル２８を引いて基準プレート２を矢印Ｃ２方向のスライド限である測定位置までスライドさせる。これにより、基準棒３２の下端３２０は、基準プレート２の上面の準備面２２、接続面２１を経て測定基準面２０上に移動する。そして、この移動の途中である基準棒３２の下端３２０が接続面２１に当接している間に昇降部３が徐々に自重によって降下し、接触体３１がワーク８に接触し、最終的に測定基準面２２上に基準棒３２の下端３２０が移動した際に、測定に必要な量だけ接触体３１が昇降部３の底面板３０３に対して相対的に変位する。この接触体３１の変位は、測定子３３１に伝達され、それを測定した測定器３３の測定結果が演算されて出力装置に表示される。これにより、ワーク８の厚み測定が完了する。

その後、第２ハンドル３７２を操作して昇降部３を上昇させて、第１ハンドル３７１と固定ブロック１０７とを係合させて上昇点で昇降部３を固定し、ワーク８を次の測定対象のものに交換すると共に基準プレート２を矢印Ｃ１方向の準備位置に戻すという一連の動作を繰り返すことによって、連続的にワークの厚み測定を実行できる。
なお、測定精度を高めるために、定期的に、所望の厚みを有するマスターワークをセットして、上記の厚み測定を実施して、測定器３３のいわゆるゼロ点調整を行うことが好ましい。

以上のように、本例の厚み測定装置１は、基準プレート２に高さの異なる測定基準面２０と準備面２２とを設けてあり、かつ、この基準プレート２をスライドさせることによって、昇降部３に備えられた基準棒３２に当接させる面を変更可能である。さらには、準備面２２の高さが、昇降部３を下降させて基準棒３２の下端３２０を当接させた際に接触体３１がワーク８と接触しない高さに設定してある。そのため、載置台１１に載置されたワーク８の厚みを測定するに当たっては、準備位置に位置する基準プレート２の準備面２２に基準棒３２の下端３２０が当接するよう昇降部３を下降させたとき、昇降部３に備えられた接触体３１は、未だワーク８とは接触しない。そのため、たとえ勢いよく昇降部３を下降させた場合であっても、接触体３１にダメージが与えられることはない。

また、基準プレート２をスライドさせると、基準棒３２が接続面２１上を相対的に摺動して自重により下降しながら測定基準面２０に導かれる。そして、これにより、接触体３１とワーク８の上面とが接触して厚み測定が行われる。このとき、昇降部３の下降は、基準プレート２の表面と基準棒３２との相対的な摺動移動に伴って行われるので、接触体３１とワーク８が接触する際にも、大きな衝撃が生じることがなく非常にスムーズで緩やかなものとなる。それ故、測定時にも接触体３１にダメージが与えられることがない。
このように、本例によれば、接触体３１と測定器３３とから構成される接触式のセンサにダメージを与えることなく、測定精度も安定的に維持することが可能な厚み測定装置１を提供することができる。

実施例１における、厚み測定装置を正面から見た説明図。 実施例１における、厚み測定装置を側面から見た説明図。 実施例１における、厚み測定装置を上面から見た説明図。 実施例１における、載置台にワークをセットした状態を示す説明図。 実施例１における、接触子の形状を示す説明図（図２のＸ−Ｘ線矢視断面図）。 実施例１における、ワークの厚み測定を実施している状態を示す説明図。 実施例１における、ワークの平面図。 実施例１における、ワークの断面図（図７のＹ−Ｙ線矢視断面図）。

符号の説明

１ 厚み測定装置
２ 基準プレート
２０ 測定基準面
２１ 接続面
２２ 準備面
３ 昇降部
３１ 接触体
３２ 基準棒
３３ 測定器

Claims (5)

1. 板状のワークの厚みを測定するための厚み測定装置であって、
   上記ワークを載置する載置面を有する載置台と、
   測定基準面を有する基準プレートと、
   上記載置台に対向して昇降可能であると共に自重により下降するよう設けられた昇降部とを有し、
   該昇降部には、上記載置台に載置された上記ワークの上面に接触させる接触体と、上記測定基準面に当接して測定基準点を定めるための基準棒と、上記接触体の変位を測定する測定器とを備え、
   上記基準プレートは、上記測定基準面よりも上方に位置する準備面と、該準備面と上記測定基準面とを滑らかに接続する接続面とを有していると共に、上記昇降部の昇降方向と直交する方向にスライド可能に設けられており、
   上記基準プレートがスライドにより移ることができる位置は、上記昇降部が下降した際に該昇降部と共に下降する上記基準棒の下端と上記測定基準面が当接する測定位置と、上記準備面が当接する準備位置とに設定されており、
   上記準備面の高さは、上記昇降部を下降させて上記基準棒の下端を当接させた際に上記接触体が上記ワークと接触しない高さに設定されており、
   上記載置台に載置された上記ワークの厚みを測定するに当たっては、上記準備位置に位置する上記基準プレートの上記準備面に上記基準棒の下端が当接するよう上記昇降部を下降させ、その後、上記基準プレートをスライドさせて上記基準棒を上記接続面上を摺動させて上記測定基準面に導くことにより、上記接触体と上記ワークの上面とを接触させて厚み測定を行うことができるよう構成されていることを特徴とする厚み測定装置。
2. 請求項１において、上記ワークはリング状であり、上記接触体はリング状の接触プレートよりなることを特徴とする厚み測定装置。
3. 請求項２において、上記測定器は複数備えられており、上記接触プレートには、その円周方向において略等間隔で上記測定器のそれぞれの測定子が当接配置されており、上記複数の測定器の測定結果を演算して出力する出力装置を有することを特徴とする厚み測定装置。
4. 請求項２又は３において、上記載置台は、リング状又は複数の円弧状の上記載置面を有しており、上記基準プレートは、上記載置台の略中心部に上記測定基準面及び上記準備面を位置させることが可能な位置に配設されており、かつ、上記昇降部の上記基準棒は、上記接触プレートの略中心部に配設されていることを特徴とする厚み測定装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項において、上記ワークは、自動変速機に組み込まれる複数のリング状のプレートを重ね合わせた多板プレートであることを特徴とする厚み測定装置。

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