JP5574043B2 - 立方体基準器 - Google Patents
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Description
また、固定部材を用いることにより、隣接する一方の角パイプと他方の角パイプとを確実に固定することができるとともに、立方体基準器の剛性を高くすることができる。また、隣接する角パイプが垂直になるように位置決めすることができるため、部材組み付け時に容易に精度よく組み付けることができる。これにより、部材の組み付けを容易にし、最終仕上げ加工の工数を低減することができるので、低コストで製造することができる。
また、本発明は以下の詳細な説明により更に完全に理解できるであろう。しかしながら、詳細な説明および特定の実施例は、本発明の望ましい実施の形態であり、説明の目的のためにのみ記載されているものである。この詳細な説明から、種々の変更、改変が、当業者にとって明らかだからである。
出願人は、記載された実施の形態のいずれをも公衆に献上する意図はなく、開示された改変、代替案のうち、特許請求の範囲内に文言上含まれないかもしれないものも、均等論下での発明の一部とする。
本明細書あるいは請求の範囲の記載において、名詞及び同様な指示語の使用は、特に指示されない限り、または文脈によって明瞭に否定されない限り、単数および複数の両方を含むものと解釈すべきである。本明細書中で提供されたいずれの例示または例示的な用語(例えば、「等」)の使用も、単に本発明を説明し易くするという意図であるに過ぎず、特に請求の範囲に記載しない限り本発明の範囲に制限を加えるものではない。
ここで、「接着」とは、接着剤による接着だけでなく、両面テープなどによる接着、シート状のインサート材、ろう材、ガラスフリットなどのペーストを接着界面に配置し加熱することによる接着、拡散接着などを含む概念である。本実施形態では、エポキシ系接着剤を用いた接着を行っている。高い接着強度が必要な場合には、拡散接着を採用することもできる。
立方体基準器1は、高精度の測定を行う場合には、本実施形態のように手前2か所の角部と対向する辺の中央部に配置される3つの支点Sに載置されて用いられる。なお、立方体基準器1は、工作機械のテーブルに直接載置して用いることもできる。
固定部材12には、固定部材12により隣接する第1角パイプ10同士、または第1角パイプ10と第2角パイプ11とが垂直になるように組み付けたときに、第1角パイプ10の固定部材用ボルト固定部10d及び第2角パイプ11の固定部材用ボルト固定部11dに対応する位置に、ボルト20を挿通するための角パイプ固定用貫通孔12bが形成されている。
なお、固定部材12は、ボルト20による固定だけではなく、接着による固定を用いることもできる。その場合には、第1角パイプ10、第2角パイプ11、および固定部材12に固定部材用ボルト固定部10d、11d、角パイプ固定用貫通孔12bは形成されなくてもよい。
また、ボルト20と接着による固定を併用してもよい。
なお、第1角パイプ10Bの端部及び第2角パイプ11の端部とプラグ13により形成された端面は、第1角パイプ10Aの側面に接着されなくてもよい。ただし、接着することにより、立方体基準器1の構造強度及び剛性をより高くすることができ、より高精度の基準器とすることができる。
δ = K・P・f(L)/E/I
K:梁の固定条件により決まる定数
P:外力 もしくは 自重
f(L):角パイプの長さ、外力の位置による関数
E:ヤング率
I:断面二次モーメント
IX0=IY0=Ia−Id
IX=Ia−(Id+c2・πd2/4)
IY=Ia−(Id+b2・πd2/4)
IX/IX0=1−c2・πd2/(4・IX0)
c/a≦(0.2IX0/π)1/2/(a・d)
図7に示すように、第1角パイプ10などと同じセラミックス材料の角パイプからなる1組の補強パイプ30を長手方向が鉛直方向となるように配置することができる。本変更例では、一方の補強パイプ30は、水平の辺の中央部に配置される支点Sの直上に配置され、他方の補強パイプ30は対向する鉛直面の中央に配置され、それぞれ固定部材12により、第1角パイプ10に固定されている。つまり、補強パイプ30は、立方体の鉛直方向の辺を構成する隣接する1組の第2角パイプ11の間の中央及び残りの1組の第2角パイプ11の間の中央に長手方向が鉛直方向となるようにそれぞれ配置され、固定部材12により立方体の水平方向の辺を構成する第1角パイプ10にそれぞれ固定されている。これにより、立方体基準器1の剛性を効果的に高めることができる。特に、一辺が長い大型の立方体基準器1、例えば、1000mm角の立方体基準器1の剛性を高くするために好適に用いることができる。
(1)本発明の立方体基準器1によれば、軽量で弾性率が高いセラミックス製の第1角パイプ10及び第2角パイプ11を組み合わせて立方体基準器1を構成するため、第1角パイプ10及び第2角パイプ11を中空形状としても立方体基準器1として必要な高い剛性を発現させることができる。これにより、従来の中実の立方体基準器に比べて立方体基準器1を大幅に軽量化することができる。
また、一方の角パイプと他方の角パイプとが当接する面が接着されているとともに、固定部材12により一方の角パイプと他方の角パイプとが垂直になるように位置決めして固定するため、第1角パイプ10、第2角パイプ11を確実に固定することができるとともに、立方体基準器1の剛性を高くすることができる。また、隣接する角パイプが垂直になるように位置決めすることができるため、部材組み付け時に容易に精度よく組み付けることができる。これにより、部材の組み付けを容易にし、最終仕上げ加工の工数を低減することができるので、低コストで製造することができる。
1…立方体基準器、
10…第1角パイプ
10a…中空部
10b…プラグ挿入部
10c…固定部
10d…固定部材用ボルト固定部
10e…プラグ固定用貫通孔
11…第2角パイプ
11a…中空部
11b…プラグ挿入部
11d…固定部材用ボルト固定部
12…固定部材
12a…本体部
12b…角パイプ固定用貫通孔
13…プラグ
13a…ボルト固定部
20、21…ボルト
30…補強パイプ
Claims (7)
- セラミックス製の角パイプを複数本組み合わせて立方体の各辺を構成する立方体基準器であって、
隣接する角パイプは、一方の角パイプの長手方向の端面が他方の角パイプの長手方向の側面と当接して角部を形成するように配置され、
一方の角パイプと他方の角パイプとが垂直になるように位置決めして固定する固定部材により固定されてなることを特徴とする
立方体基準器。 - 前記当接される一方の角パイプと他方の角パイプとが、当接する面で接着されることを特徴とする
請求項1に記載の立方体基準器。 - 前記他方の角パイプの側面に当接する側の、前記一方の角パイプの長手方向の端部に、当該端部から挿入されて接着固定され、端面を形成するブロック状のプラグが設けられ、該端面が前記他方の角パイプと当接して接着されていることを特徴とする
請求項2に記載の立方体基準器。 - 前記プラグはプラグを当接する側面にボルト固定するためのボルト固定部を備えており、プラグが当接する側面に形成された貫通孔を介してボルト固定可能に構成されていることを特徴とする請求項3に記載の立方体基準器。
- 前記角パイプはアルミナ基のセラミックス材料からなることを特徴とする
請求項1ないし請求項4のいずれか1つに記載の立方体基準器。 - 前記角パイプの中空部断面形状は円形であることを特徴とする
請求項1ないし請求項4のいずれか1つに記載の立方体基準器。 - セラミックス製の角パイプからなる2本の補強パイプが、立方体の鉛直方向の辺を構成する隣接する1組の角パイプの間の中央及び立方体の鉛直方向の辺を構成する残りの1組の角パイプの間の中央に長手方向が鉛直方向となるようにそれぞれ配置され、固定部材により立方体の水平方向の辺を構成する角パイプにそれぞれ固定されていることを特徴とする
請求項1ないし請求項4のいずれか1つに記載の立方体基準器。
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