JP2006349395A

JP2006349395A - 板材の厚み測定方法

Info

Publication number: JP2006349395A
Application number: JP2005173327A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Inada; 剛稲田
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2005-06-14
Filing date: 2005-06-14
Publication date: 2006-12-28

Abstract

【課題】球状凸部群が両面に形成された板材の球状凸部の頂上間の厚みを測定し、その最大厚みが公差内にあることを簡易に確かめることができる板材の厚み測定方法を提供すること。
【解決手段】受け治具２０が有する平坦な載置面２１に板状治具２８を載置して、板状治具２８の平坦面２９が載置面２１に対向する状態とし、板状治具２８の高さを測定して基準値とする工程と、複数の球状凸部５からなる球状凸部群３が両面に形成されたメンブレン１を載置面２１と平坦面２９との間に配置して、メンブレン１が載置面２１上で球状凸部群３により支持されつつ、板状治具２８が球状凸部群３により平坦面２９を支持された状態とし、板状治具２８の高さを測定して変動値とする工程と、前記基準値と前記変動値とに基づいて板状治具２８の高さの変位量を演算する工程とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、球状凸部群が両面に形成された板材の球状凸部の頂上間の厚みを測定し、その最大厚みが公差内にあることを確かめるための厚み測定方法に関するものである。

板材の厚みを測定する方法としては、ノギスやマイクロメータ等の器具で直接測定する方法の他、種々の方法が従来知られている。例えば下記特許文献１及び２には、反射式光学変位計を用いた厚み測定方法の例が開示されている。かかる反射式光学変位計によれば、板材等の測定対象物に測定光を照射し、その反射光を検出して距離計測を行うことにより、測定対象物の厚みを演算することができる。

ところで、図１に示す板材（メンブレン１）のように、複数の球状凸部５からなる球状凸部群３が両面に形成されていて、それらの頂上間の厚みＴを測定し、最大厚みが公差内にあることを確かめる必要がある場合、従来の測定方法では次のような問題があった。即ち、ノギス等の器具を用いて各球状凸部５の厚みＴを１箇所ずつ測定する方法では、多大な労力と時間を必要とするため作業効率が悪いという問題があった。また、反射式光学変位計を用いる方法では、球状凸部５の頂上に測定光を正確に合わせる作業が非常に煩雑であり、照射位置が頂上から少しでもずれてしまうと測定誤差が大きくなるという問題があった。
特開平９−７９８２５号公報特開２０００−３２１０２９号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、球状凸部群が両面に形成された板材の球状凸部の頂上間の厚みを測定し、その最大厚みが公差内にあることを簡易に確かめることができる板材の厚み測定方法を提供することにある。

上記目的は、下記の如き構成の本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る板材の厚み測定方法は、受け治具が有する平坦な載置面に板状治具を載置して、前記板状治具の平坦面が前記載置面に対向する状態とし、前記板状治具の高さを測定して基準値とする工程と、複数の球状凸部からなる球状凸部群が両面に形成された板材を前記載置面と前記平坦面との間に配置して、前記板材が前記載置面上で前記球状凸部群により支持されつつ、前記板状治具が前記球状凸部群により前記平坦面を支持された状態とし、前記板状治具の高さを測定して変動値とする工程と、前記基準値と前記変動値とに基づいて前記板状治具の高さの変位量を演算する工程とを備えるものである。

上記構成によれば、受け治具に載置された板状治具の高さである基準値と、受け治具に板材を介して載置された板状治具の高さである変動値とに基づいて、板状治具の高さの変位量が演算される。そして、前記変動値は、板材が載置面上で球状凸部群により支持されつつ、板状治具が球状凸部群により平坦面を支持された状態で測定されたものであるため、演算で得られた板状治具の高さの変位量には球状凸部の頂上間の厚みが反映されており、中でも最大厚みが顕著に反映されている。したがって、演算で得られた板状治具の高さの変位量を確認することにより、球状凸部の頂上間の最大厚みが公差内にあることを簡易に確かめることができる。また、この方法では、球状凸部の個数に関わらず基準値と変動値の測定だけで事足り、しかも同一の受け治具及び板状治具を用いるかぎり基準値の測定は一度でよいため、ノギス等の器具を用いて球状凸部を個別に測定する方法に比べて作業が簡易且つ効率的となる。

上記において、前記板状治具の高さの測定が、前記受け治具の上方に設けられた反射式光学変位計により行われるものが好ましい。

上記の反射式光学変位計によれば、板状治具の上面に測定光を照射するとともに、その反射光を検出することで距離計測を行い、板状治具の高さを簡易に測定することができる。しかも、球状凸部の頂上に測定光を合わせる方法に比べて測定誤差が小さいため、測定光の照射位置のばらつきを気にする必要がなく、作業性が良好となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１（ａ）は、本実施形態において測定対象物となるメンブレン（前記板材に相当する。）の上面図であり、図１（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。メンブレン１は、ゴム弾性体からなる円板状部材であり、中央に上面視円形に形成された肉厚部２と、肉厚部２の周囲に形成された球状凸部群３と、外周で環状に延びる周縁部４とを備え、それらがメンブレン１の両面に対照的に形成されている。

球状凸部群３を構成する複数の球状凸部５は、それぞれ肉厚部２から周縁部４に向かって放射状に延び、等間隔で（本実施形態では４５°間隔で）配されて、その先端部の頂上は丸みを帯びた凸状に形成されている。このように、本発明でいう球状凸部は、丸みを帯びて凸状となる部分を言い、特に球状または半球状をなすものに限られるものではない。本実施形態では、球状凸部５の頂上間の厚みＴが、肉厚部２の厚みＴ´よりも大きく且つ周縁部４の厚みＴ´´よりも小さく設定されている。

メンブレン１は、図２に示すようにオリフィス６を構成する筒部材７に収容され、両球状凸部５を一対の変位規制部８、９により挟持固定される。このオリフィス６は、取付け具１０や防振基体１１、ダイアフラム１２等の部品と組み合わされて、液封入式防振装置を構成する。かかるメンブレン１においては、球状凸部５の頂上間の厚みＴが所定の公差内にあることが機能上重要であり、特に最大厚みが公差内にあることを確かめる必要がある。当該公差は、本実施形態では数十ミクロンの単位で設定されている。

図３は、本発明の厚み測定方法に用いる測定装置を示す概略構成図である。この測定装置は、受け治具２０と、反射式光学変位計２２（以下、単に光学変位計と呼ぶ。）と、演算器２５とを備えている。受け治具２０は、中央に平坦な載置面２１を備え、作業台２７に固定されている。載置面２１は、球状凸部群３よりも大径で、且つ周縁部４よりも小径である円形状に形成されている。載置面２１は、測定結果に影響を与えない程度に、即ち表面凹凸の高低差が数十ミクロン未満となる程度に十分に小さい表面粗さを有している。

光学変位計２２は、受け治具２０の上方に設けられており、受け治具２０に向けて下方に測定光としてのレーザー光Ｌを照射する発光部２３と、その反射光を検出する受光部２４とを備えている。演算器２５は、受光部２４での反射光の検出結果を信号として受け取り、それに基づいて距離計測を行うとともに、後述するように変位量を演算する機能を有する。かかる演算結果は表示部２６に表示される。また、演算器２５は、不図示の記憶部を内蔵しており、特定のデータが読み出し可能に保存される。かかる光学変位計２２及び演算器２５は周知の機器から構成される。

以下、メンブレン１の両面に形成された球状凸部５の頂上間の厚みを測定し、その最大厚みが公差内にあることを確かめるための厚み測定方法について説明する。まず、図４（ａ）に示すように、受け治具２０の載置面２１の上に板状治具２８が載置される。板状治具２８は、載置面２１と同じ面積を有する金属製円板であり、平坦面２９を載置面２１に対向させるようにして載置される。平坦面２９は、載置面２１と同様に、厚みの測定結果に影響を与えない程度に十分に小さい表面粗さを有している。

次に、載置面２１の上に板状治具２８が載置された状態で、光学変位計２２によりレーザー光Ｌが照射される。レーザー光Ｌは、板状治具２８の上面にて反射し、受光部２４にて検出され、板状治具２８の上面までの距離計測が行われる。これにより板状治具２８の高さが測定され、かかる値が基準値とされる。この基準値に関するデータは、演算器２５の記憶部に保存される。

続いて、図４（ｂ）に示すように、受け治具２０の載置面２１と板状治具２８の平坦面２９との間にメンブレン１が配置される。上述のように、載置面２１及び平坦面２９は球状凸部群３よりも大径で、且つ周縁部４よりも小径であるため、メンブレン１が載置面２１上で球状凸部群３により支持されつつ、板状治具２８が球状凸部群３により平坦面２９を支持された状態になる。そして、光学変位計２２によりレーザー光Ｌが照射されると、上記と同様に板状治具２８の高さが測定され、かかる値が変動値とされる。

演算器２５では、得られた変動値と、記憶部から読み出した基準値とに基づいて、板状治具２８の高さの変位量が演算され、その結果が表示部２６に表示される。上記の変動値は、メンブレン１及び板状治具２８がそれぞれ球状凸部群３により支持された状態で測定されたものであるため、球状凸部５の頂上間の厚みＴが反映されており、中でも最大厚みが顕著に反映されている。したがって、演算で得られた板状治具２８の高さの変位量を確認することにより、球状凸部５の頂上間の最大厚みが公差内にあることを簡易に確かめることができる。また、引き続いて測定を行う場合には、基準値が既に測定済みであることから変動値の測定だけで事足り、作業が簡易且つ効率的となる。

以上のように、本発明は、個々の球状凸部５の厚みＴを正確に求めるものではなく、各球状凸部５の厚みＴに応じて変動する変動値に基づき、球状凸部５のおよその厚みを板状治具２８の高さの変位量という形で求めるものである。この変位量は、球状凸部５の最大厚みに必ずしも一致するものでなく、他の球状凸部５の厚みや各球状凸部５の頂上からレーザー光Ｌの照射位置までの距離などに応じて多少のずれを生じるものであるが、メンブレン１のように金型を用いて型成形されるゴム部材であれば寸法が大きくばらつくことがなく、球状凸部５の最大厚みを略正しく推量して公差内にあることを確かめることができる。

ここで、本実施形態では、各球状凸部５の頂上が同一円周上に配置されており、板状治具２８の上面の該円の円心に相当する位置にレーザー光Ｌを照射することが好ましく、これにより各球状凸部５の頂上間の厚みＴの平均に近い値が変位量として得られるため、測定精度が高められる。また、本発明で測定対象とする板材の形状については、前述の実施形態で示したものに限らず、球状凸部の個数も特に限られないが、変動値を測定する際に板材及び板状治具を支持することに鑑みると、球状凸部群は３つ以上の球状凸部からなるものが好ましい。

メンブレンの上面図及び断面図メンブレンが組み込まれた液封入式防振装置の縦断面図本発明の厚み測定方法に用いる測定装置を示す概略構成図本発明に係る厚み測定方法を説明する図

符号の説明

１メンブレン（前記板材に相当）
３球状凸部群
５球状凸部
２０受け治具
２１載置面
２２反射式光学変位計
２３発光部
２４受光部
２５演算器
２６表示部
２８板状治具
２９平坦面

Claims

受け治具が有する平坦な載置面に板状治具を載置して、前記板状治具の平坦面が前記載置面に対向する状態とし、前記板状治具の高さを測定して基準値とする工程と、
複数の球状凸部からなる球状凸部群が両面に形成された板材を前記載置面と前記平坦面との間に配置して、前記板材が前記載置面上で前記球状凸部群により支持されつつ、前記板状治具が前記球状凸部群により前記平坦面を支持された状態とし、前記板状治具の高さを測定して変動値とする工程と、
前記基準値と前記変動値とに基づいて前記板状治具の高さの変位量を演算する工程と、を備える板材の厚み測定方法。
前記板状治具の高さの測定が、前記受け治具の上方に設けられた反射式光学変位計により行われる請求項１記載の板材の厚み測定方法。