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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Messen der Verbindungsfestigkeit von zwei miteinander verbundenen Elementen.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Bei Aufblasvorrichtungen, die in einer Airbag-Vorrichtung eines Automobils verwendet werden, werden oft ein Bauteil, bei dem zylindrische Elemente an jeweiligen Öffnungen davon angeschlossen sind, und ein Bauteil verwendet, bei dem ein zylindrisches Element und ein Becherelement an entsprechenden Öffnungen angeschlossen sind.
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Wenn ein derartiges Verbindungsbauteil, das zwei Bauteile umfasst, in einem Produkt verwendet wird, ist es notwendig, die Verbindungsfestigkeit des Verbindungsbauteils angesichts der Qualitätskontrolle zu messen.
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JP-B No. 4916965 offenbart eine Erfindung, die sich auf ein Befestigungsverfahren bezieht, um die Verbindungsfestigkeit zwischen zylindrischen Bauteilen eines Gasgenerators zu messen.
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Übersicht über die Erfindung
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Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung (nachfolgend als „erster Aspekt“ bezeichnet) gibt ein Verfahren zum Messen der Verbindungsfestigkeit eines Messobjekts an, bei dem ein erstes Messelement und ein zweites Messelement verbunden sind,
wobei das Messobjekt ein Objekt ist, bei dem das erste Messelement in Form eines zylindrischen Elementes oder eines Becherelementes und das zweite Messelement in Form eines zylindrischen Elementes oder eines Becherelementes mit jeweiligen Öffnungen derselben verbunden sind,
wobei das Verfahren umfasst:
- Fixieren, als Schritt 1, des ersten Messelementes durch Umschließen einer Umfangswand desselben von außen und axiales Unterstützen, jedoch nicht Fixieren einer ringförmigen Stirnfläche einer Öffnung des zweiten Messelementes;
- Halten in der Luft, als Schritt 2, das in Schritt 1 fixierte erste Messelement; und
- Wegziehen, als Schritt 3, des ersten Messelementes, bis ein Verbindungsabschnitt des ersten Messelementes und des zweiten Messelementes getrennt sind.
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Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung (nachfolgend als „zweiter Aspekt“ bezeichnet) gibt ein Verfahren zum Messen der Verbindungsfestigkeit eines Messobjekts, bei dem ein erstes Messelement und ein zweites Messelement verbunden sind, unter Verwendung einer Messvorrichtung an,
wobei das Messobjekt ein Objekt ist, bei dem das erste Messelement in Form eines zylindrischen Elementes oder eines Becherelementes und das zweite Messelement in Form eines zylindrischen Elementes oder eines Becherelementes mit jeweiligen Öffnungen desselben verbunden sind,
die Messvorrichtung eine Halteeinheit umfasst, die das Messobjekt und einen Lastabschnitt hält, der eine Last auf das Messobjekt in einer Längsachsenrichtung aufbringt,
die Halteeinheit einen ersten Halteabschnitt, einen zweiten Halteabschnitt, ein Klemmwerkzeug für das erste Messelement und ein ringförmiges Element umfasst,
der erste Halteabschnitt aus einem ersten Körper ausgebildet ist, der eine erste Teiloberfläche, auf der ein Abschnitt des ringförmigen Elementes angeordnet ist, und eine erste flache Oberfläche aufweist, die sich in einer vertikalen Richtung von der ersten Teiloberfläche erstreckt,
der zweite Halteabschnitt aus einem zweiten Körper ausgebildet ist, der eine zweite Teiloberfläche, auf der ein verbleibender Abschnitt des ringförmigen Elementes angeordnet ist, und eine zweite ebene Oberfläche aufweist, die sich in einer vertikalen Richtung von der zweiten Teiloberfläche erstreckt;
die erste flache Oberfläche des ersten Körpers des ersten Halteabschnitts und die zweite flache Oberfläche des zweiten Körpers des zweiten Halteabschnitts mit einem dazwischen befindlichen Spalt einander zugewandt sind,
das Klemmwerkzeug für das erste Messelement eine Kombination eines ersten stabförmigen Elementes, bei dem ein erster konkaver Abschnitt in einer halb-säulenartigen Form in der Mitte in einer Längsrichtung desselben vorgesehen ist und der erste konkave Abschnitt eine ringförmige Rille aufweist, und eines zweiten stabförmigen Elementes umfasst, bei dem ein zweiter konkaver Abschnitt in einer halb-säulenartigen Form in der Mitte in einer Längsrichtung desselben vorgesehen ist und der zweite konkave Abschnitt eine ringförmige Rille aufweist, wobei das Klemmwerkzeug ferner eine Klemmvorrichtung zum Festklemmen des ersten stabförmigen Elementes und des zweiten stabförmigen Elementes umfasst,
das ringförmige Element eine ringförmige ebene Oberfläche und eine Innenumfangsfläche und eine Außenumfangsfläche der ringförmigen ebenen Oberfläche umfasst,
die ringförmige ebene Oberfläche mit der ersten Teiloberfläche des ersten Halteabschnitts und der zweiten Teilkreisoberfläche des zweiten Halteabschnitts in Anlage ist,
ein Innendurchmesser eines zentralen Lochs des ringförmigen Elementes eine derartige Größe hat, dass eine Stirnfläche einer Öffnung des zweiten Messelementes mit der ringförmigen ebene Oberfläche in Anlage ist,
ein Außendurchmesser einer Außenumfangsfläche des ringförmigen Elementes eine derartige Größe hat, dass die ringförmige ebene Oberfläche nicht außerhalb des ersten Halteabschnitts und des zweiten Halteabschnitts positioniert ist, wenn die ringförmige ebene Oberfläche mit der ersten Teiloberfläche des ersten Halteabschnittes und der zweiten Teiloberfläche des zweiten Halteabschnitts in Anlage ist, und
der Lastabschnitt ein Becherelement oder ein zylindrisches Element ist, das über dem ersten Halteabschnitt und dem zweiten Halteabschnitt von jeweiligen Außenumfangsflächen davon vorgesehen ist,
wobei das Verfahren umfasst:
- Anordnen, als Schritt 1, des ersten konkaven Abschnitts des ersten stabförmigen Elementes und des zweiten konkaven Abschnitts des zweiten stabförmigen Elementes des Klemmwerkzeugs für das erste Messelement benachbart zueinander, um einen säulenförmigen Raum zu bilden, Anordnen des ringförmigen Elementes in einer den säulenartigen Raum umgebenden Position,
- Durchleiten, als Schritt 2, des ersten Messelementes des Messobjekts durch das zentrale Loch des ringförmigen Elementes, wobei ein Umfangsrand der Öffnung des zweiten Messelementes des Messobjekts mit der ringförmigen ebenen Oberfläche des ringförmigen Elementes in Anlage gebracht wird und von dieser abgestützt werden kann, so dass der Umfangsrand der Öffnung des zweiten Messelementes nicht daran fixiert ist, sondern dadurch axial gestützt wird, Anordnen des ersten Messelementes derart, dass es sich innerhalb des säulenartigen Raums befindet, und dann Klemmen des ersten stabförmigen Elementes und des zweiten stabförmigen Elementes mit dem Klemmwerkzeug und Integrieren dieser Elemente miteinander, um das erste Messelement zu fixieren,
- Anordnen, als Schritt 3, des ersten stabförmigen Elementes und des zweiten stabförmigen Elementes, die das erste Messelement fixieren, in einem Spalt zwischen dem ersten Halteabschnitt und dem zweiten Halteabschnitt und gleichzeitiges Zulassen, dass das ringförmige Element mit der ersten Teiloberfläche des ersten Halteabschnitts und der zweiten Teiloberfläche des zweiten Halteabschnitts in Anlage gelangt,
- Vorsehen, als Schritt 4, eines Becherelementes oder eines zylindrischen Elementes, das als der Lastabschnitt dient, über dem ersten Halteabschnitt und dem zweiten Halteabschnitt von den jeweiligen Außenumfangsflächen und Anordnen einer Öffnung des Becherelementes oder des zylindrischen Elementes an beiden Enden der integrierten ersten und zweiten stabförmigen Elemente und
- Durchleiten, als Schritt 5, des Becherelementes oder des zylindrischen Elementes, um die Trennfestigkeit des ersten Messelementes von dem zweiten Messelement zu messen.
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Figurenliste
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Die vorliegende Erfindung wird aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, die nur zur Veranschaulichung angegeben sind und somit die vorliegende Erfindung nicht beschränken sollen, vollständiger verständlich.
- [1] 1 zeigt eine Querschnittsansicht in einer axialen Richtung eines Messobjekts für ein Messverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung;
- [2] 2 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht einer Messvorrichtung zum Ausführen des Messverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung (ein Messobjekt ist nicht gezeigt);
- [3] 3 zeigt eine Vorderansicht eines ersten Halteabschnitts, eines zweiten Halteabschnitts und eines in 2 gezeigten Substrats;
- [4] 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des ersten Halteabschnitts, des zweiten Halteabschnitts und des Substratabschnitts, die in 2 gezeigt sind;
- [5] 5 zeigt in (a) eine Draufsicht eines in 1 gezeigten Klemmwerkzeugs und in (b) eine Draufsicht eines Klemmwerkzeugs einer weiteren Ausführungsform;
- [6] 6 zeigt in (a) eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform eines in 2 gezeigten ringförmigen Elementes und in (b) eine Draufsicht, die einen Verwendungszustand des in (a) von 6 gezeigten ringförmigen Elementes darstellt;
- [7] 7 zeigt in (a) eine Vorderansicht einer Messvorrichtung zum Ausführen eines Messverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung und in (b) eine Draufsicht auf die Messvorrichtung, die in (a) in 7 gezeigt ist;
- [8] 8 zeigt in (a) eine Querschnittsansicht (einen Zustand vor der Messung) entlang VIII-VIII in (b) in 7 und in (b) eine Querschnittsansicht, die einen Zustand nach Messung von (a) in 8 darstellt;
- [9] 9 zeigt in (a) eine Querschnittsansicht (den Zustand vor der Messung) entlang IX-IX in (b) aus 7 und in (b) eine Querschnittsansicht, die den Zustand nach Messung von (a) in 9 zeigt; und
- [10] 10 zeigt eine Querschnittsansicht in einer axialen Richtung (der axialen Richtung der Messvorrichtung) zum Veranschaulichen einer weiteren Ausführungsform des Messverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung gibt ein Verfahren zum Messen der Verbindungsfestigkeit eines Bauteils, das man durch Verbinden von zylindrischen Elementen erhält, und eines Bauteils an, das man durch Verbinden eines zylindrischen Elementes und eines Becherelementes erhält.
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In der vorliegenden Erfindung wird ein Messobjekt mit einem ersten Messelement und einem zweiten Messelement aus einer Kombination von zylindrischen Elementen, einer Kombination aus einem zylindrischen Element und einem Becherelement und einer Kombination aus Becherelementen gewählt, wobei das erste Messelement und das zweite Messelement an jeweiligen Öffnungen derselben verbunden sind.
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Infolgedessen hat ein Messobjekt der vorliegenden Erfindung eine schmale längliche zylindrische Form oder eine säulenartige Form.
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Das zylindrische Element und das Becherelement, die das erste Messelement oder das zweite Messelement sein sollen, haben im Allgemeinen eine kreisförmige Querschnittsform in einer Breitenrichtung (der Richtung senkrecht zur Richtung der Längsachse). Die Querschnittsform ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann die Form eines Dreiecks, eines Vierecks (eines Quadrats, eines Rechtecks, eines Trapezes oder dergleichen), einer Ellipse oder dergleichen haben.
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Das erste und das zweite Messelement bestehen aus Metall.
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Ein Innendurchmesser und ein Außendurchmesser des ersten Messelementes können einheitlich sein oder teilweise variieren. Ein Durchgangsloch oder ein Vorsprung können in einer Umfangswand des ersten Messelementes vorgesehen sein.
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Ein Innendurchmesser und ein Außendurchmesser des zweiten Messelementes können einheitlich sein oder teilweise variieren. Ein Durchgangsloch oder ein Vorsprung können in einer Umfangswand des zweiten Messelementes vorgesehen sein.
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Das erste Messelement und das zweite Messelement können identische Elemente oder unterschiedliche Elemente sein.
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Ein Verfahren zum Verbinden des ersten Messelementes und des zweiten Messelementes ist nicht speziell eingeschränkt. Beispiele des Verbindungsverfahrens können sein: ein Verfahren, das die Schritte umfasst, eine Umfangswand auf der Seite einer Öffnung des ersten Messelementes nach außen zu biegen, eine Umfangswand auf der Seite einer Öffnung des zweiten Messelementes nach innen zu biegen, und das Kombinieren der jeweilige gebogene Abschnitte, die miteinander in Eingriff zu bringen sind, ein Verfahren mit den Schritten des Ausbildens einer Rille oder einer Ausnehmung an einer Öffnung eines der Messelemente und des Einpassens der Rille oder der Ausnehmung in eine Umfangswand (oder einen auf der Umfangswand ausgebildeten Vorsprung) einer Öffnung des anderen Messelementes und ein Verfahren mit einem Schritt des Schweißens oder dergleichen.
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In Schritt 1 der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung zum Fixieren des ersten Messelementes durch Umschließen der Umfangswand des ersten Messelementes von der Außenseite nicht speziell eingeschränkt. Ein Verfahren zum Halten und Fixieren des Umfangs des ersten Messelementes mit einer Klemme oder dergleichen, ein Verfahren zum Drücken und Fixieren des ersten Messelementes von der Außenseite mit zwei Befestigungselementen und dergleichen kann verwendet werden.
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Darüber hinaus ist es möglich, als Fixiervorrichtung ein Element mit einer Klinge oder einem Vorsprung zu verwenden, um in die Umfangswand des ersten Messelementes an einer Oberfläche zu greifen, die in Kontakt mit der Umfangswand des ersten Messelementes kommt.
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Eine Querschnittsform eines Abschnitts der Fixiervorrichtung, die mit der Umfangswand des ersten Messelementes in Kontakt kommt, ist vorzugsweise identisch mit einer Querschnittsform in einer Breitenrichtung des ersten Messelementes.
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In Schritt 1 der vorliegenden Erfindung kommt die Vorrichtung zum axialen Abstützen, aber nicht zum Fixieren der ringförmigen Stirnfläche der Öffnung des zweiten Messelementes nicht mit der Umfangswand des zweiten Messelementes in Kontakt, sondern kommt nur mit der ringförmigen Stirnfläche davon in Kontakt.
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Als ein Beispiel der Stützvorrichtung werden ein oder zwei oder mehr ebene Elemente verwendet, die mit wenigstens einem Teil der ringförmigen Stirnfläche der Öffnung in Anlage sind.
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Wenn das ebene Element in Anlage mit der gesamten ringförmigen Stirnfläche der Öffnung gebracht wird, wird ein einzelnes ringförmiges ebenes Element oder ein ringförmiges ebenes Element, das man durch Kombinieren zweier Teile erhält, als das ebene Element verwendet.
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In Schritt 2 der vorliegenden Erfindung wird das in Schritt 1 festgelegte erste Messelement in der Luft gehalten.
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Wie oben beschrieben, ist das Messobjekt der vorliegenden Erfindung ein schmales längliches Element, das das erste Messelement und das zweite Messelement umfasst, wobei es erforderlich ist, das erste Messelement in Schritt 3 von dem zweiten Messelement zu trennen.
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Infolgedessen ist es in Schritt 3 notwendig, das erste Messelement, das durch die Fixiervorrichtung fixiert ist, in einem Raum zu halten, der groß genug ist, um das erste Messelement wegzuziehen.
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Als eine Vorrichtung zum Halten des ersten Messelementes in der Luft, die in Schritt 2 verwendet wird, wird eine Kombination der obigen Stützvorrichtung und zweier Formkörper, die einander mit einem dazwischen befindlichen Spalt gegenüberliegen, verwendet.
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Als die beiden Formkörper wird ein Formkörper wie eine halbsäulenförmige Säule oder eine viereckige Säule mit einer flachen Oberfläche zum Stützen der Stützvorrichtung verwendet. Eine Form des Formkörpers wird gemäß der Querschnittsform in der Breitenrichtung des Messobjekts bestimmt.
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Als ein Verfahren zum Halten des ersten Messelementes, das durch die Fixiervorrichtung in der Luft fixiert ist, werden das erste Messelement und die Fixiervorrichtung in dem Spalt zwischen den beiden Formkörpern gehalten, indem die Haltevorrichtung über die beiden Formkörper gelegt wird.
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In Schritt 3 der vorliegenden Erfindung wird das erste Messelement weggezogen, bis der Verbindungsabschnitt des ersten Messelementes und des zweiten Messelementes getrennt ist.
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Eine Richtung zum Trennen des ersten Messelementes kann eine beliebige einer senkrechten Richtung, einer horizontalen Richtung und einer schrägen Richtung sein.
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Die Trennvorrichtung in Schritt 3 legt eine Last an die Fixiervorrichtung an, die das erste Messelement fixiert, um das erste Messelement zu trennen. Die Trennvorrichtung muss daher nur eine gleichmäßige Belastung auf die gesamte Fixiervorrichtung ausüben.
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Wenn beispielsweise die Fixiervorrichtung ein stabförmiges Element (oder ein schmales längliches ebenes Element) ist, übt die Trennvorrichtung eine Last auf Positionen mit derselben Länge von den jeweiligen Enden der stabförmigen Fixiervorrichtung aus aus.
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Wenn die Verbindungsfestigkeit eines Messobjekts, das das erste Messelement und das zweite Messelement umfasst, gemessen wird, kann das erste Messelement während der Messung zu stark verformt werden, um eine Verbindungsfestigkeit genau zu messen, falls das erste Messelement mit seiner Umfangswand fixiert ist, die von der Außenseite eingeschlossen ist, wobei jedoch die Umfangswand dünn ist und die Messelemente von außen gequetscht werden, wenn sie sich bewegen, wie es in
JP-B No. 4916965 offenbart ist.
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Bei dem Messverfahren der vorliegenden Erfindung ist das zweite Messelement jedoch nicht an der Stirnfläche der Öffnung befestigt, sondern nur axial abgestützt, und die Last wird aufgebracht, um das erste Messelement axial wegzuziehen. Selbst wenn die Umfangswand des ersten Messelementes dünn ist, wird daher das erste Messelement während der Messung kaum verformt.
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Dadurch ist es möglich, die Verbindungsfestigkeit des Messobjekts genau zu messen.
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Bei dem Verfahren zum Messen der Verbindungsfestigkeit des Messobjekts gemäß der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, dass ein Außendurchmesser (d1) des ersten Messelementes und ein Innendurchmesser (d2) des zweiten Messelementes eine Beziehung von d2 ≥ d1 erfüllen, und eine Dicke (t1) der Umfangswand des ersten Messelementes und eine Dicke (t2) der Umfangswand des zweiten Messelementes eine Beziehung von t2 ≥ t1 erfüllen.
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Wenn d2 ≥ d1 erfüllt ist, wird es in den Schritten 2 und 3 einfacher, die ringförmige Stirnfläche der Öffnung des zweiten Messelementes ohne Fixierung axial zu stützen.
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Wenn t2 ≥ t1 erfüllt ist, ist es unwahrscheinlicher, dass die Umfangswand des zweiten Messelementes verformt wird, wenn das erste Messelement in Schritt 3 weggezogen wird.
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Bei dem Verfahren zum Messen der Verbindungsfestigkeit des Messobjekts gemäß der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, dass die Öffnung des zweiten Messelementes, das mit dem ersten Messelement verbunden ist, eine ringförmige Vorsprungsfläche aufweist, die in einer radialen Richtung der Öffnung nach innen vorsteht,
ein Außendurchmesser (d1) des ersten Messelementes und ein Innendurchmesser (d2) des zweiten Messelementes, wo die ringförmige Vorsprungsfläche nicht ausgebildet ist, eine Beziehung von d2 ≥ d1 erfüllen und eine Dicke (t1) der Umfangswand des ersten Messelementes und eine Dicke (t2) der Umfangswand des zweiten Messelementes, wo die ringförmige Vorsprungsfläche nicht ausgebildet ist, eine Beziehung von t2 ≥ t1 erfüllen, und
in Schritt 2 die ringförmige Stirnfläche des zweiten Messelementes einschließlich der ringförmigen Vorsprungsfläche nicht fixiert, sondern axial abgestützt ist.
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Mit der Verwendung des zweiten Messelementes, bei dem die Öffnung mit der ringförmigen Vorsprungsfläche versehen ist und die Beziehung von d2 ≥ d1 erfüllt ist, ist es einfacher, die ringförmige Stirnfläche der Öffnung des zweiten Messelementes in den Schritten 2 und 3 ohne Fixierung axial zu stützen.
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Da die Beziehung von t2 ≥ t1 erfüllt ist, ist es ferner unwahrscheinlicher, dass die Umfangswand des zweiten Messelementes deformiert wird, wenn das erste Messelement in Schritt 3 weggezogen wird.
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Bei dem Verfahren zum Messen der Verbindungsfestigkeit des Messobjekts gemäß der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, dass das erste Messelement an einer Öffnung einen Flansch aufweist,
das zweite Messelement eine ringförmige Wand aufweist, die an der ringförmigen Stirnfläche der Öffnung so ausgebildet ist, dass sie axial vorsteht, und
der Flansch des ersten Messelementes sowie die ringförmige Wand des zweiten Messelementes verbunden sind, indem sie in entgegengesetzten Richtungen gebogen sind.
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Ein derartiges Verbindungsverfahren ist ein bekanntes Verfahren, beispielsweise ein Verbindungsverfahren, das in
1 und
2 von
JP 3910897 B offenbart ist, das einen Schritt zum Crimpen eines Flansches
46 eines Bechers
44 und eines Crimpabschnitts
48 eines Gasgeneratorgehäuses
32 umfasst, um diese aneinander zu fixieren (in Eingriff zu bringen, indem sie jeweils nach außen und innen gebogen werden).
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Bei dem Verfahren zum Messen der Verbindungsfestigkeit des Messobjekts gemäß dem ersten Aspekt wird es bevorzugt, dass die Vorrichtung zum Fixieren des in Schritt 1 verwendeten ersten Messelementes durch Umschließen der Umfangswand des ersten Messelementes von der Außenseite eine Kombination von zwei stabförmigen Befestigungsvorrichtungen ist, die in der Lage sind, die Umfangswand des ersten Messelementes in einer Mitte in einer Längsrichtung davon von der Außenseite zu klemmen und zu fixieren,
die Vorrichtung zum axialen Abstützen, aber nicht Fixieren der ringförmigen Stirnfläche der Öffnung des zweiten Messelementes ein ringförmiges Element ist, das in der Mitte in der Längsrichtung der beiden stabförmigen Fixiervorrichtungen angeordnet ist, wobei das ringförmige Element ein Loch mit einer Form und einer derartigen Größe aufweist, dass das erste Messelement durch das Loch passt,
eine Vorrichtung, die in Schritt 2 zum Halten des in Schritt 1 in der Luft fixierten ersten Messelementes verwendet wird, ein erster Halteabschnitt und ein zweiter Halteabschnitt ist, die mit einem dazwischen befindlichen Spalt einander zugewandt angeordnet sind, so dass das ringförmige Element über den ersten Halteabschnitt und den zweiten Halteabschnitt angeordnet ist,
eine Vorrichtung, die in Schritt 3 zum Wegziehen des ersten Messelementes verwendet wird, bis der Verbindungsabschnitt des ersten Messelementes und des zweiten Messelementes getrennt ist, ein Becherelement oder ein zylindrisches Element ist, das über eine Außenseite des zweiten Messelementes derart angepasst ist, dass eine Stirnfläche der Öffnung davon mit beide Enden der beiden stabförmigen Fixiervorrichtungen in Anlage ist,
in Schritt 1 das ringförmige Element in der Mitte in der Längsrichtung der beiden stabförmigen Fixiervorrichtungen angeordnet wird, dann das erste Messelement durch das Loch des ringförmigen Elementes hinausgeführt wird, so dass die ringförmige Stirnfläche der Öffnung des zweiten Messelementes axial abgestützt, jedoch nicht fixiert ist, und danach die Umfangswand des ersten Messelementes von der Außenseite durch die zwei stabförmigen Fixiervorrichtungen geklemmt und fixiert wird;
in Schritt 2 das ringförmige Element sowohl über den ersten Halteabschnitt als auch den zweiten Halteabschnitt gelegt wird, so dass die beiden stabförmigen Fixiervorrichtungen und das erste Messelement in dem Spalt zwischen dem ersten Halteabschnitt und dem zweiten Halteabschnitt in einem Zustand angeordnet sind, in dem sie in der Luft gehalten sind, und
in Schritt 3 das Becherelement oder das zylindrische Element von dem zweiten Messelement derart bereitgestellt wird, dass die Stirnfläche der Öffnung des Becherelementes oder des zylindrischen Elementes mit den beiden Enden der beiden stabförmigen Fixiervorrichtungen in Anlage ist, und das Becherelement oder das zylindrische Element gedrückt wird, bis der Verbindungsabschnitt des ersten Messelementes und des zweiten Messelementes getrennt ist.
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Da bei dem Messverfahren der vorliegenden Ausführungsform das zweite Messelement während der Messung kaum verformt wird, wird die Verbindungsfestigkeit des Messobjekts, mit dem das erste Messelement und das zweite Messelement verbunden sind, genau gemessen.
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Das zylindrische Element und das Becherelement, die das erste Messelement oder das zweite Messelement des Messobjekts sein sollen, weisen im Allgemeinen eine kreisförmige Querschnittsform in einer Breitenrichtung (der Richtung senkrecht zur Richtung der Längsachse) auf. Die Querschnittsform ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann in Form eines Dreiecks, eines Vierecks (eines Quadrats, eines Rechtecks, eines Trapezes oder dergleichen), einer Ellipse oder dergleichen vorliegen.
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Die Querschnittsform der jeweiligen Bauteile der Messvorrichtung ist angepasst, um einer Querschnittsform in einer Breitenrichtung des zylindrischen Elementes und des Becherelementes zu entsprechen, die das erste Messelement oder das zweite Messelement des Messobjekts sein sollen, so dass die Messung erleichtert wird.
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Bei dem vorliegenden Messverfahren kann eine Richtung (das heißt, die Längsachsenrichtung des Messobjekts) des Drückens der Last zum Trennen des ersten Messelementes von dem zweiten Messelement eine beliebige einer senkrechten Richtung, einer horizontalen Richtung und einer schrägen Richtung sein.
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Da bei dem Messverfahren der vorliegenden Erfindung das erste Messelement und das zweite Messelement während der Messung kaum verformt werden, wird die Verbindungsfestigkeit des Messobjekts, mit dem das erste Messelement und das zweite Messelement verbunden sind, genau gemessen.
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Bei dem Verfahren zum Messen der Verbindungsfestigkeit des Messobjekts gemäß dem zweiten Aspekt wird es bevorzugt, dass
der erste Körper des ersten Halteabschnitts und der zweite Körper des zweiten Halteabschnitts eine halbkreisförmige ebene Form aufweisen,
der erste Körper des ersten Halteabschnitts, der zweite Körper des zweiten Halteabschnitts und der Spalt zusammen einen Kreis bilden und
die Verbindungsfestigkeit in einem Zustand gemessen wird, in dem eine Mitte des Kreises, eine Mitte des ersten Messelementes, das durch das erste stabförmige Element und das zweite stabförmige Element fixiert ist, eine Mitte des ringförmigen Elementes, eine Mitte des zweiten Messelementes und eine Mitte des Lastabschnitts miteinander übereinstimmen.
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Wie oben beschrieben, ist es möglich, wenn die Messung in einem Zustand ausgeführt wird, in dem die Mitten der jeweiligen Elemente der Messvorrichtung miteinander übereinstimmen, da eine gleichmäßige Kraft auf das erste und zweite stabförmige Element insbesondere in Schritt 5 ausgeübt wird, die Messung genauer auszuführen.
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Gemäß dem Messverfahren der vorliegenden Erfindung wird die Verbindungsfestigkeit des ersten Messelementes und des zweiten Messelementes in einem Zustand gemessen, in dem das erste Messelement fixiert ist, indem es von der Außenseite umschlossen ist, und das zweite Messelement nicht fixiert ist, aber nur während der Messung axial abgestützt wird.
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Da das zweite Messelement während der Messung nicht verformt wird, wird deshalb die Verbindungsfestigkeit des ersten Messelementes und des zweiten Messelementes genau gemessen.
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Gemäß dem Messverfahren der vorliegenden Erfindung wird die Verbindungsfestigkeit eines Messobjekts, bei dem das erste Messelement in Form eines zylindrischen Elementes oder eines Becherelementes und das zweite Messelementes in Form eines zylindrischen Elementes oder eines Becherelementes an dessen jeweilige Öffnungen verbunden sind, genau gemessen.
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Infolgedessen ist es möglich, die Verbindungsfestigkeit eines Messobjekts in verschiedenen Bereichen genau zu messen und insbesondere die Verbindungsfestigkeit eines in einem Gasgenerator eines Airbag-Gerätes verwendeten Messobjekts genau zu messen. Daher eignet sich die vorliegende Erfindung zur Verbesserung der Qualität des Gasgenerators.
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Ausführungsformen der Erfindung
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<Messobjekt>
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1 veranschaulicht ein Messobjekt 1 zum Ausführen eines Messverfahrens der vorliegenden Erfindung.
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Ein erstes Messelement 2 in Form eines Becherelementes und ein zweites Messelement 5 in Form eines zylindrischen Elementes sind an jeweiligen Öffnungen derselben verbunden.
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Das erste Messelement 2 und das zweite Messelement 5 haben eine kreisförmige Querschnittsform in einer Breitenrichtung (einer radialen Richtung).
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Das erste Messelement (das Becherelement) 2 weist einen Flansch 3 an einer Öffnung 2a und eine Vielzahl von Durchgangslöchern 4a in einer Umfangswand 4 auf.
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Das zweite Messelement (das zylindrische Element) 5 hat eine erste Stirnöffnung 5a auf der Seite des ersten Messelementes 2 und eine zweite Stirnöffnung 5b auf der axial gegenüberliegenden Seite davon und weist eine ringförmige Vorsprungsfläche 6 an der Öffnung 5a auf, die radial nach innen vorsteht.
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In 1 variiert ein Außendurchmesser der Umfangswand 7 des zweiten Messelementes 5 teilweise, aber der Außendurchmesser kann gleichförmig sein.
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Eine Dicke der ringförmigen Vorsprungsfläche 6 kann fast die gleiche wie eine Dicke der Umfangswand 7 sein, wo die ringförmige Vorsprungsfläche 6 nicht ausgebildet ist.
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Ein Innendurchmesser der ringförmigen Vorsprungsfläche 6 ist kleiner als ein Innendurchmesser der Umfangswand 7, wo die ringförmige Vorsprungsfläche 6 nicht ausgebildet ist.
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Die ringförmige Vorsprungsfläche 6 weist eine ringförmige Wand 6a auf, die axial zu dem ersten Messelement 2 vorsteht.
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Ein Außendurchmesser (d1) des ersten Messelementes 2 und ein Innendurchmesser (d2) des zweiten Messelementes 5 erfüllen eine Beziehung von d2>d1, und eine Dicke (t1) der Umfangswand 4 des ersten Messelementes 2 sowie eine Dicke (t2) der Umfangswand 7 des zweiten Messelementes 5 erfüllt eine Beziehung von t2>t1.
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Die ringförmige Wand 6a des zweiten Messelementes 5 ist nach innen gebogen, und der Flansch 3 des ersten Messelementes 2 ist in der Dickenrichtung durch den gebogenen Abschnitt der ringförmigen Wand 6a gehalten, und dadurch sind das erste Messelement 2 und das zweite Messelement 5 aneinander fixiert.
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<Messvorrichtung>
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Eine Messvorrichtung, die zum Ausführen des Verfahrens zum Messen des Messobjekts 1 geeignet ist, das das erste Messelement 2 und das zweite Messelement 5, die in 1 gezeigt sind, umfasst, wird unter Bezugnahme auf 2 bis 6 beschrieben.
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Eine Halteeinheit für das Messobjekt umfasst einen ersten Halteabschnitt, einen zweiten Halteabschnitt, ein Klemmwerkzeug für das erste Messelement und ein ringförmiges Element.
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Wie in 2 und 3 gezeigt, sind der erste Halteabschnitt 11 und der zweite Halteabschnitt 21 auf einem Substrat 20 fixiert.
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Der erste Halteabschnitt 11 weist eine erste Außenumfangsfläche (eine gekrümmte Oberfläche) 12, eine erste Innenumfangsfläche (eine gekrümmte Oberfläche) 13, eine erste bogenförmige Stirnfläche 14 auf der axial gegenüberliegenden Seite des Substrats 20 und eine erste Seitenfläche 14a sowie eine zweite Seitenfläche 14b an seinen jeweiligen seitlichen Seiten auf.
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Eine erste Teilkreisoberfläche 16 ist auf der Seite der ersten Innenumfangsfläche 13 vorgesehen, und eine erste flache Oberfläche 17 erstreckt sich von der ersten Teilkreisoberfläche 16 zu dem Substrat 20. Die erste flache Oberfläche 17 ist eine senkrechte Oberfläche, die sich von dem Substrat 20 erstreckt. Die erste Seitenfläche 14a und die zweite Seitenfläche 14b sind angrenzend an die erste flache Oberfläche 17, wobei diese Oberflächen miteinander fluchten können.
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Schraubenlöcher können an vier Ecken des Substrats 20 nach Bedarf ausgebildet sein, so dass das Substrat 20 durch Schrauben an einem Messtisch befestigt werden kann.
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Der zweite Halteabschnitt 21 hat eine zweite Außenumfangsfläche (eine gekrümmte Oberfläche) 22, eine zweite Innenumfangsfläche (eine gekrümmte Oberfläche) 23, eine zweite bogenförmige Stirnfläche 24 auf der axial gegenüberliegenden Seite des Substrats 20 und eine erste Seitenfläche 25a sowie eine zweite Seitenfläche 25b an seinen jeweiligen seitlichen Seiten.
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Eine zweite Teilkreisoberfläche 26 ist auf der Seite der zweiten Innenumfangsfläche 23 vorgesehen, und eine zweite flache Oberfläche 27 erstreckt sich von der zweiten Teilkreisoberfläche 26 zu dem Substrat 20. Die zweite flache Oberfläche 27 ist eine senkrechte Oberfläche, die sich von dem Substrat 20 erstreckt. Die erste Seitenfläche 25a und die zweite Seitenfläche 25b sind angrenzend an die zweite ebene Oberfläche 27, wobei diese Oberflächen miteinander fluchten können.
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Der erste Halteabschnitt 11 und der zweite Halteabschnitt 21 sind derart angeordnet, dass die erste flache Oberfläche 17 und die zweite flache Oberfläche 27 einander mit einem Spalt 29 (einem Abstand W1) dazwischen zugewandt sind.
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Der erste Halteabschnitt 11 und der zweite Halteabschnitt 21 sind derart angeordnet, dass eine ebene Form einschließlich des Spalts 29 zwischen der ersten und der zweiten flachen Oberfläche 17, 27 kreisförmig ist.
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Anstelle des ersten Halteabschnitts 11 und des zweiten Halteabschnitts 21, die in 2 und 3 gezeigt sind, kann eine Kombination eines ersten Halteabschnitts 111 und eines zweiten Halteabschnitts 121 ohne ein Substrat, wie in 4 gezeigt, verwendet werden.
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Der erste Halteabschnitt 111 weist eine erste Außenumfangsfläche (eine gekrümmte Oberfläche) 112, eine erste flache Oberfläche 113 und eine erste teilweise kreisförmige Oberfläche 114 an seiner Oberseite auf.
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Der zweite Halteabschnitt 121 hat eine zweite Außenumfangsfläche (eine gekrümmte Oberfläche) 122, eine zweite flache Oberfläche 123 und eine zweite teilweise kreisförmige Oberfläche 124 an seiner Oberseite.
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Der erste Halteabschnitt 111 und der zweite Halteabschnitt 121 sind an der Unterseite (in einem verbundenen Abschnitt 120) verbunden, die sich auf der axial gegenüberliegenden Seite der ersten Teilkreisfläche 114 und der zweiten Teilkreisfläche 124 befindet.
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Der erste Halteabschnitt 111 und der zweite Halteabschnitt 121 sind derart angeordnet, dass die erste flache Oberfläche 113 und die zweite flache Oberfläche 123 mit einem dazwischen befindlichen Spalt 129 (einem Abstand W1) einander zugewandt sind.
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Der erste Halteabschnitt 111 und der zweite Halteabschnitt 121 sind so angeordnet, dass eine ebene Form, die den Spalt 129 (den Abstand W1) zwischen der ersten und der zweiten flachen Oberfläche 113, 123 umfasst, kreisförmig ist.
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Ein Klemmwerkzeug (eine stabförmige Befestigungsvorrichtung) 30 für das erste Messelement 2, das in 2 und (a) in 5 gezeigt ist, ist eine Kombination eines ersten stabförmigen Elementes 31 und eines zweiten stabförmigen Elementes 35 .
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Das erste und das zweite stabförmige Element 31 und 35 bestehen vorzugsweise aus rostfreiem Stahl, Eisen oder dergleichen.
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Das erste stabförmige Element 31 weist einen ersten Körperabschnitt 32 und einen ersten konkaven Abschnitt 33 in einer halb-säulenförmigen Form in der Mitte in einer Längsrichtung des ersten Körperabschnitts 32 auf.
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Eine Vielzahl von ringförmigen Rillen ist in einer Dickenrichtung in einer Innenumfangsfläche des ersten konkaven Abschnitts 33 ausgebildet, und eine Vielzahl von ringförmigen Vorsprüngen 33a ist zwischen der Vielzahl der ringförmigen Rillen ausgebildet. Die ringförmigen Vorsprünge 33a sind zu dem Substrat 20 hin geneigt.
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Die zahlreichen ringförmigen Vorsprünge 33a haben ein distales Ende, das eine dreieckige Querschnittsform aufweist, so dass sich die ringförmigen Vorsprünge 33a in die Umfangswand 4 des ersten Messelementes 2 eingraben und diese halten.
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Das erste stabförmige Element 31 hat ein erstes Durchgangsloch 34a und ein zweites Durchgangsloch 34b, die jeweils in der Nähe seiner beiden Enden ausgebildet sind. Eine Gewindewulst (zum Beispiel eine Gewindewulst einer Innengewindeschraube) ist in jeweiligen Innenumfangsflächen der ersten und zweiten Durchgangslöcher 34a und 34b ausgebildet.
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Das zweite stabförmige Element 35 hat einen zweiten Körperabschnitt 36 und einen zweiten konkaven Abschnitt 37 in einer halb-säulenförmigen Form in der Mitte in einer Längsrichtung des zweiten Körperabschnitts 36.
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Eine Vielzahl von ringförmigen Rillen ist in einer Dickenrichtung in einer Innenumfangsfläche des zweiten konkaven Abschnitts 37 ausgebildet, und eine Vielzahl von ringförmigen Vorsprüngen 37a ist zwischen der Vielzahl der ringförmigen Rillen ausgebildet. Die ringförmigen Vorsprünge 37a sind zu dem Substrat 20 hin geneigt.
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Die zahlreichen ringförmigen Vorsprünge 37a haben ein distales Ende, das eine dreieckige Querschnittsform aufweist, so dass sich die ringförmigen Vorsprünge 37a in die Umfangswand 4 des ersten Messelementes 2 eingraben und diese halten.
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Das zweite stabförmige Element 35 hat ein erstes Durchgangsloch 38a und ein zweites Durchgangsloch 38b, die jeweils in der Nähe seiner beiden Enden ausgebildet sind.
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Der erste konkave Abschnitt 33 des ersten stabförmigen Elementes 31 und der zweite konkave Abschnitt 37 des zweiten stabförmigen Elementes 35 bilden einen säulenförmigen Raum 39, wenn das erste stabförmige Element 31 und das zweite stabförmige Element 35 kombiniert werden, wobei der säulenförmige Raum 39 eine derartige Größe hat, dass er die Umfangswand 4 des ersten Messelementes 2 von der Außenseite her umschließt.
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Darüber hinaus ist eine Höhe des säulenförmigen Raums 39 gleich einer Dicke des ersten und zweiten stabförmigen Elementes 31 und 35 und ist kleiner als eine Länge des ersten Messelementes 2.
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Eine Länge des ersten und des zweiten stabförmigen Elementes 31 und 35 ist derart beschaffen, dass die jeweiligen Durchgangslöcher außerhalb des durch die ersten und zweiten Halteabschnitte 11 und 21 und den Spalt 29 gebildeten Kreises positioniert sind.
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Wenn die ersten stabförmigen Elemente 31 und das zweite stabförmige Element 35 kombiniert werden, fällt die Mittelachse des ersten Durchgangslochs 34a des ersten stabförmigen Elementes 31 mit der Mittelachse des ersten Durchgangslochs 38a des zweiten stabförmigen Elementes 35 zusammen, und die Mittelachse des zweiten Durchgangslochs 34b des ersten stabförmigen Elementes 31 fällt mit der Mittelachse des zweiten Durchgangslochs 38b des zweiten stabförmigen Elementes 35 zusammen.
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Wenn, wie in 2 gezeigt, eine Schraube (eine Außengewindeschraube) 55 und eine Schraube (eine Außengewindeschraube) 56 von dem zweiten stabförmigen Element 35 eingeführt werden, ist es möglich, das erste stabförmige Element 31 und das zweite stabförmige Element 35 derart festzuklemmen und zu fixieren, dass sie integriert sind.
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Anstelle der Kombination eines Durchgangslochs und einer Schraube kann eine bekannte Klemmvorrichtung wie eine Klemme, ein Gummiband, ein Metallband oder dergleichen verwendet werden.
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Wenn das erste stabförmige Element 31 und das zweite stabförmige Element 35 durch die Schraube (die Außengewindeschraube) 55 und die Schraube (die Außengewindeschraube) 56 kombiniert und integriert sind, ist eine Gesamtbreite W2 der ersten und des zweiten stabförmigen Elementes 31 und 35 so eingestellt, dass sie etwas kleiner als der Abstand W1 des Spaltes 29 (des Spaltes 129) ist.
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Anstelle des in 2 und (a) in 5 gezeigten Klemmwerkzeugs 30 für das erste Messelement 2 kann ein bei (b) in 5 gezeigtes Klemmwerkzeug 130 verwendet werden.
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Das Klemmwerkzeug 130 ist eine Kombination eines ersten stabförmigen Elementes 131 und eines zweiten stabförmigen Elementes 135, und das erste stabförmige Element 131 sowie das zweite stabförmige Element 135 sind an einem Ende derselben durch einen Fixierstift 140 fixiert, wobei die anderen Enden derselben relativ zueinander geöffnet und geschlossen werden können.
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Das erste stabförmige Element 131 weist einen ersten Körperabschnitt 132 und einen ersten konkaven Abschnitt 133 in der gleichen Halbsäulenform wie der erste konkave Abschnitt 33 in der Mitte in der Längsrichtung des ersten Körperabschnitts 132 auf.
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Das zweite stabförmige Element 135 weist einen ersten Körperabschnitt 136 und einen zweiten konkaven Abschnitt 137 in der gleichen Halbsäulenform wie der zweite konkave Abschnitt 37 in der Mitte in der Längsrichtung des ersten Körperabschnitts 136 auf.
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Ähnlich wie das Klemmwerkzeug 30 können das erste stabförmige Element 131 und das zweite stabförmige Element 135 durch eine Kombination eines Durchgangslochs und einer Schraube geklemmt werden, die in der Nähe des Endes auf der gegenüberliegenden Seite des Fixierstiftes 140 angeordnet ist, oder es kann eine Klemmvorrichtung wie eine Klemme, ein Gummiband, ein Metallband oder dergleichen verwendet werden.
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Das in 2 gezeigte ringförmige Element 40 weist eine ringförmige ebene Oberfläche 41, ein zentrales Loch 44 und eine Innenumfangsfläche 42 sowie eine Außenumfangsfläche 43 der ringförmigen ebenen Oberfläche 41 auf.
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Die ringförmige ebene Oberfläche 41 ist mit der ersten Teilkreisoberfläche 16 des ersten Halteabschnitts 11 und der zweiten Teilkreisoberfläche 26 des zweiten Halteabschnitts 21 in Anlage.
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Die Außenumfangsfläche 43 der ringförmigen ebenen Oberfläche ist der ersten Innenumfangsfläche (der gekrümmten Oberfläche) 13 und der zweiten Innenumfangsfläche (der gekrümmten Oberfläche) 23 zugewandt.
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Ein Innendurchmesser des zentralen Loches 44 der ringförmigen ebenen Oberfläche 41 ist der gleiche wie der Abstand (W1) zwischen dem ersten Halteabschnitt 11 und dem zweiten Halteabschnitt 21.
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Der Innendurchmesser des zentralen Lochs 44 der ringförmigen ebenen Oberfläche 41 ist größer als der Außendurchmesser der Umfangswand 4 des ersten Messelementes 2.
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Der Innendurchmesser des zentralen Lochs 44 der ringförmigen ebenen Oberfläche 41 ist der gleiche wie ein Innendurchmesser der Umfangswand 7 des zweiten Messelementes 5.
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Wie bei (a) und (b) in 6 gezeigt, kann eine Kombination aus zwei Elementen, d.h. einem ersten ringförmigen Element 40a und einem zweiten ringförmigen Element 40b, die entlang eines Durchmessers trennbar sind, der durch das Zentrum verläuft (das Zentrum des zentralen Lochs 44) als das ringförmige Element 40 verwendet werden.
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Wenn das ringförmige Element 40 das erste ringförmige Element 40a und das zweite ringförmige Element 40b umfasst, kann, um das erste ringförmige Element 40a fest mit dem zweiten ringförmigen Element 40b zu verbinden, beispielsweise eine erste Aussparung 45a des ersten ringförmigen Elementes 40a an einem zweiten Vorsprung 46a des zweiten ringförmigen Elementes 40b angepasst werden und ein erster Vorsprung 45b des ersten ringförmigen Elementes 40a in einen zweiten Vorsprung 46b des zweiten ringförmigen Elementes 40b eingepasst werden, wie es bei (a) in 6 gezeigt ist.
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In diesem Fall sind die Verbindungsabschnitte des ersten und des zweiten ringförmigen Elementes 40a und 40b, wenn sie in der Messvorrichtung angebracht sind, vorzugsweise auf der ersten Teilkreisoberfläche 16 des ersten Halteabschnitts 11 und der zweiten Teilkreisoberfläche 26 der zweiten Halteabschnitts 21 angeordnet und nicht über dem Spalt 29 positioniert.
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Ein Druckabschnitt (ein Lastabschnitt) 50, der in 2 gezeigt ist, ist ein schalenförmiges Element mit einer Bodenfläche 51, einer Umfangswand 52, einer Öffnung 53 und einer ringförmigen Stirnfläche 54 der Öffnung 53, oder kann ein zylindrisches Element ohne Bodenfläche 51 sein.
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Die Umfangswand 52 und die Öffnung 53 des Druckabschnitts 50 haben eine Form und eine Größe, die derart beschaffen sind, dass der Druckabschnitt 50 über die jeweiligen Außenumfangsflächen des ersten Halteabschnitts 11 und des zweiten Halteabschnitts 21 passt.
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Eine Breite (eine Dicke der Umfangswand 52) der ringförmigen Stirnfläche 54 ist nicht besonders eingeschränkt und wird durch Anpassen der Dimensionsbeziehungen mit anderen Bauteilen bestimmt. Die Breite ist vorzugsweise gleich oder größer als 5 mm vom Standpunkt der Festigkeit des Druckabschnitts und der Leichtigkeit der Kraftübertragung beim Drücken.
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Der Druckabschnitt 50 besteht vorzugsweise aus Metall.
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<Messverfahren>
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Ein Verfahren zum Messen der Verbindungsfestigkeit des Messobjekts 1 mit dem ersten Messelement 2 und dem zweiten Messelement 5, die in 1 gezeigt sind, unter Verwendung der obigen Messvorrichtung wird unter Bezugnahme auf 2 und 7 bis 9 beschrieben.
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<Schritt 1>
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In Schritt 1 werden der erste konkave Abschnitt 33 des ersten stabförmigen Elementes 31 und der zweite konkave Abschnitt 37 des zweiten stabförmigen Elementes 35 des Klemmwerkzeugs 30 für das erste Messelement 2 nebeneinander angeordnet, um den säulenförmige Raum 39 auszubilden, und das ringförmige Element 40 wird an einer Position angeordnet, die den säulenförmigen Raum 39 umgibt.
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In diesem Fall fällt die Mitte des säulenförmigen Raums 39, der durch die ersten und zweiten stabförmigen Elemente 31 und 35 gebildet wird, vorzugsweise mit der Mitte des zentralen Lochs 44 des ringförmigen Elementes 40 zusammen, aber die Zentren können in Schritt 1 geringfügig voneinander verschoben sein.
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<Schritt 2>
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In Schritt 2 wird das erste Messelement 2 durch das zentrale Loch 44 des ringförmigen Elementes 40 hinausgeführt, und dann gelangt die ringförmige Vorsprungsfläche 6 (in einem Abschnitt, in dem die ringförmige Wand 6a nicht ausgebildet ist) an der Öffnung 5a des zweiten Elementes das Messelement 5 mit der ringförmigen ebenen Oberfläche 41 (der ringförmigen ebenen Oberfläche 41 nahe der Innenumfangsfläche 42) des ringförmigen Elementes 40 in Anlage, so dass das erste Messelement 2 innerhalb des säulenförmigen Raums 39 des Klemmwerkzeugs 30 positioniert ist.
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Die ringförmige Vorsprungsfläche 6 des zweiten Messelementes 5 liegt an der ringförmigen ebenen Oberfläche 41 des ringförmigen Elementes 40 an und ist nicht daran fixiert, sondern wird axial von diesem gestützt.
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Da die Umfangswand 7 des zweiten Messelementes 5 nicht durch eine Fixiervorrichtung fixiert ist, wird während der Messung keine externe Kraft auf die Umfangswand 7 ausgeübt.
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In Schritt 2 werden das erste stabförmige Element 31 und das zweite stabförmige Element 35 durch die Klemmvorrichtungen (die Schrauben) 55 und 56 festgeklemmt, um derart integriert zu werden, dass das erste Messelement 2 in dem säulenartigen Raum 39 fixiert ist.
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Das erste Durchgangsloch 34a des ersten stabförmigen Elementes 31 und das erste Durchgangsloch 38a des zweiten stabförmigen Elementes 35 sind durch die Klemmvorrichtung (die Schraube) 55 fixiert, und das zweite Durchgangsloch 34b des ersten stabförmigen Elementes 31 und das zweite Durchgangsloch 38b des zweiten stabförmigen Elementes 35 sind durch die Klemmvorrichtung (die Schraube) 42 fixiert.
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In diesem Fall wird, da das zweite Messelement 5 axial durch das ringförmige Element 40 gestützt wird und das erste Messelement 2, das mit dem zweiten Messelement 5 verbunden ist, ebenfalls axial gestützt wird, ein Klemm- und Fixiervorgang erleichtert.
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<Schritt 3>
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In Schritt 3 wird, wie in (a) in 8 und (a) in 9 gezeigt, das Substrat 20 auf einer flachen Oberfläche (vorzugsweise einer horizontalen Oberfläche) eines Arbeitstisches oder dergleichen platziert, so dass der erste und der zweite Halteabschnitt 11 und 21 auf dem Substrat 20 vertikal ausgerichtet sind. In diesem Zustand sind die ersten und zweiten stabförmigen Elemente 31 und 35 (die Gesamtbreite W2), die das erste Messelement 2 fixieren, in dem Spalt 29 (dem Abstand W1) zwischen dem ersten und zweiten Halteabschnitten 11 und 21 angeordnet, und das ringförmige Element 40 liegt an der ersten Teilkreisoberfläche 16 des ersten Halteabschnitts 11 und der zweiten Teilkreisoberfläche 26 des zweiten Halteabschnitts 21 an.
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In diesem Fall ist die Außenumfangsfläche 43 des ringförmigen Elementes 40 der ersten Innenumfangsfläche (der gekrümmten Oberfläche) 13 und der zweiten Innenumfangsfläche (der gekrümmten Oberfläche) 23 mit einem kleinen dazwischen befindlichen Spalt zugewandt.
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Das Substrat 20 kann an einem Messtisch durch Schrauben in Schritt 3 oder vor dem Beginn von Schritt 1 befestigt werden.
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In Schritt 2 können das erste stabförmige Element 31 und das zweite stabförmige Element 35 vorübergehend durch ein Gummiband oder dergleichen fixiert werden. Danach können in Schritt 3 das erste stabförmige Element 31 und das zweite stabförmige Element 35 in dem Spalt 29 (dem Abstand W1) zwischen dem ersten Halteabschnitt 11 und dem zweiten Halteabschnitt 21 angeordnet und dann fixiert werden, indem sie durch die Klemmvorrichtungen 55 und 56 geklemmt werden.
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Wie oben beschrieben, liegt das ringförmige Element 40 an der ersten Teilkreisoberfläche 16 des ersten Halteabschnitts 11 und der zweiten Teilkreisoberfläche 26 des zweiten Halteabschnitts 21 an. Dadurch wird das zweite Messelement 5 axial gestützt, wobei das erste Messelement 2, das mit dem zweiten Messelement 5 verbunden ist, und das Klemmwerkzeug 30 (das erste und das zweite stabförmige Element 31 und 35), das das erste Messelement 2 klemmt und fixiert, in dem Spalt 29 zwischen dem ersten und dem zweiten Halteabschnitt 11 und 21 aufgehängt (in der Luft gehalten) sind.
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Wenn das Substrat 20 (der erste und der zweite Halteabschnitt 11 und 21) auf einer horizontalen Oberfläche angeordnet sind, sind das erste Messelement 2 und das Klemmwerkzeug 30 in einer senkrechten Richtung aufgehängt.
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<Schritt 4>
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In Schritt 4 wird der Druckabschnitt (das Becherelement) 50, der als der Lastabschnitt dient, über die ersten Umfangsflächen 12 der ersten Halteabschnitte 11 und die zweiten Außenumfangsflächen 22 der zweiten Halteabschnitte 21 von der Außenseite gepasst, wobei die ringförmige Stirnfläche 54 des Druckabschnitts (das Becherelement) 50 an den beiden Enden des Klemmwerkzeugs 30 (dem ersten und dem zweiten stabförmigen Element 31 und 35) platziert wird.
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Die ringförmige Stirnfläche 54 des Druckabschnitts (des Becherelementes) 50 ist in einem gleichen Abstand von der Mittelachse des säulenförmigen Raums 39 (des ersten Messelementes 2) des Klemmwerkzeugs 30 positioniert.
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Infolgedessen stimmen die Mitte des ersten Messelementes 2, die Mitte des ringförmigen Elementes 40, die Mitte des zweiten Messelementes 5 und die Mitte des Druckabschnitts 50 miteinander überein.
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<Schritt 5>
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Wie in den Änderungen von (a) bis (b) in 8 und von (a) bis (b) in 9 gezeigt ist, wird der Druckabschnitt 50 nach unten gedrückt (vorzugsweise in einer senkrechten Richtung).
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In diesem Fall wird das Klemmwerkzeug 30 durch den Druckabschnitt 50 nach unten gedrückt, wird das an dem Klemmwerkzeug 30 fixierte erste Messelement 2 ebenfalls nach unten gedrückt, und wirkt die Kraft derart, dass der Verbindungsabschnitt des ersten Messelementes 2 und des zweiten Messelementes 5 getrennt wird, da das zweite Messelement 5 durch das über dem ersten und zweiten Halteabschnitt 11 und 21 angeordnete ringförmige Element 40 axial abgestützt ist. Außerdem sind die ringförmigen Vorsprünge 33a und 37a zu dem Substrat 20 geneigt, wobei die distalen Enden desselben die Umfangswand 4 des ersten Messelementes 2 von der Außenseite her halten.
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Infolgedessen werden das erste Messelement 2 und das zweite Messelement 5 getrennt, indem der Druckabschnitt 50 nach unten gedrückt wird, wobei die Verbindungsfestigkeit anhand einer auf den Druckabschnitt 50 aufgebrachten Last gemessen wird, wenn die Elemente getrennt werden.
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Zusätzlich dazu kann eine Last, die auftritt, wenn Zerstörung, Verformung oder dergleichen in dem Flansch 3 des ersten Messelementes 2 und/oder der ringförmigen Wand 6a des zweiten Messelementes 5 auftreten, als die Verbindungsfestigkeit gemessen werden.
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Da in Schritt 5 die Umfangswand 4 des ersten Messelementes 2 gleichmäßig von der Außenseite durch das Klemmwerkzeug 30 fixiert wird und das Klemmwerkzeug 30 gerade in der axialen Richtung bewegt wird, werden andere Abschnitte als der Flansch 3 in dem ersten Messelement 2 kaum deformiert. Da darüber hinaus das zweite Messelement 5 nicht fixiert ist, sondern nur axial gestützt wird, wird das zweite Messelement 5 nicht verformt, wodurch eine genaue Verbindungsfestigkeit gemessen wird.
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Da das Messverfahren der vorliegenden Erfindung die oben beschriebenen Merkmale aufweist, ist es möglich, die Verbindungsfestigkeit zwischen dem ersten Messelement 2 und dem zweiten Messelement 5 genau zu messen.
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<Andere Ausführungsformen>
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Das Messverfahren der vorliegenden Erfindung kann in einem Zustand ausgeführt werden, in dem die gesamte Messvorrichtung seitlich oder schräg angeordnet ist.
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Zum Beispiel kann die Messung in einem Zustand ausgeführt werden, in dem das Substrat 20 mit an seinen vier Ecken ausgebildeten Schraubenlöchern durch Schrauben an einer vertikalen Oberfläche oder einer geneigten Oberfläche befestigt ist, oder die Messung kann mit einer Spannvorrichtung 100 ausgeführt werden, wie es in 10 gezeigt ist.
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Eine in 10 gezeigte Messvorrichtung erhält man, indem die Vorrichtung seitlich (vorzugsweise in einer horizontalen Richtung) in dem bei (a) in 9 gezeigten Zustand fixiert wird (das heißt, auch in dem bei (a) in 8 gezeigten Zustand).
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In 10 wird eine metallische Spannvorrichtung 100 zum Befestigen der Messvorrichtung verwendet.
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Die Spannvorrichtung 100 hat eine Basis 101, die eine rechteckige ebene Form hat, eine Stützwand 102, die vertikal an einem Zwischenabschnitt in einer Längsrichtung der Basis 101 vorgesehen ist, eine erste Rille 103, die an der Seite eines unteren Endes (auf der Seite der Basis 101) der Stützwand 102 ausgebildet ist, und eine zweiten Rille 104, die auf der Seite eines oberen Endes der Stützwand 102 ausgebildet ist.
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Eine ebene Form der Stützwand 102 ist die gleiche wie die Form des Substrats 20, an dem die ersten und zweiten Halteabschnitte 11 und 21 fixiert sind.
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Eine Breite und eine Länge der ersten Rille 103 sowie eine Breite und eine Länge der zweiten Rille 104 entsprechen einer Dicke und einer Länge des Substrats 20, an dem der erste und der zweite Halteabschnitt 11 und 21 fixiert sind.
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Wie in 10 gezeigt, wird das Substrat 20 sowohl an die erste als auch an die zweite Rille 103 und 104 geschoben und eingepasst, um daran befestigt zu werden.
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Unter Verwendung der in 10 gezeigten Spannvorrichtung 100 wird eine Messung in einem Zustand ausgeführt, in dem die Messvorrichtung in einer seitlichen Richtung (einer horizontalen Richtung) angeordnet ist. Darüber hinaus wird durch Einstellen des Winkels zwischen der Basis 101 und der Stützwand 102 eine Messung in einem Zustand ausgeführt, in dem die Messvorrichtung in einer schrägen Richtung angeordnet ist.
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Wenn die Messung in dem in 10 gezeigten Zustand ausgeführt wird, ist es vorzuziehen, dass das Substrat 101 an der Spannvorrichtung 100 befestigt wird, bevor der Schritt 1 beginnt.
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Wenn die Messung in dem in 10 gezeigten Zustand ausgeführt wird, wird der Lastabschnitt 50 in einer seitlichen Richtung (vorzugsweise einer horizontalen Richtung) in Schritt 5 gedrückt, so dass der Verbindungsabschnitt des ersten Messelementes 2 und des zweiten Messelementes 5 ähnlich wie die Änderung von (a) bis (b) in 9 getrennt wird.
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Obwohl die Spannvorrichtung 100 in 10 verwendet wird, kann die Messvorrichtung ohne Verwendung der Spannvorrichtung, jedoch mit einem Arbeitstisch oder einer Wandoberfläche fixiert werden, um die Messung auszuführen.
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Eine Form und eine Größe der jeweiligen Bauteile der Messvorrichtung, die in dem Messverfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können angepasst werden, um einer Form (einer Querschnittsform) und einer Größe eines Messobjekts zu entsprechen, so dass die Messung erleichtert wird.
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Bei der auf diese Weise beschriebenen Erfindung wird offensichtlich sein, dass selbige in vielerlei Hinsicht variiert werden kann. Solche Variationen sind nicht als Abweichung vom Geist und Umfang der Erfindung anzusehen, wobei sämtliche derartigen Modifikationen, die für den Fachmann offensichtlich sind, in den Geltungsbereich der folgenden Ansprüche fallen sollen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 4916965 B [0004, 0033]
- JP 3910897 B [0043]
