測定装置および測定方法
【課題】測定子のたわみ量が考慮され、測定部位間の寸法が小さい場合であっても、その寸法を正確に測定できる測定装置および測定装置の提供。
【解決手段】測定装置は、ケース本体と、測定部位１０１，１０２に先端部５１１Ｂ，５２１Ｂがそれぞれ当接され互いに近接離隔可能な一対の測定子５１，５２と、一対の測定子５１，５２の基端部５１１Ｃ，５２１Ｃ間の相対移動量を検出する移動量検出手段と、移動量検出手段による検出値を基に測定部位１０１，１０２間の寸法を算出する演算制御手段とを備える。演算制御手段により、予め設定された計算式において、移動量検出手段による検出値に基く測定部位１０１，１０２間の検出値Ｘが、測定子５１，５２の測定部位１０１，１０２との当接によるたわみ量Ｔ１，Ｔ２に相当する値を用いて補正され、測定部位１０１，１０２間の寸法の真値Ｙが算出される。
【解決手段】測定装置は、ケース本体と、測定部位１０１，１０２に先端部５１１Ｂ，５２１Ｂがそれぞれ当接され互いに近接離隔可能な一対の測定子５１，５２と、一対の測定子５１，５２の基端部５１１Ｃ，５２１Ｃ間の相対移動量を検出する移動量検出手段と、移動量検出手段による検出値を基に測定部位１０１，１０２間の寸法を算出する演算制御手段とを備える。演算制御手段により、予め設定された計算式において、移動量検出手段による検出値に基く測定部位１０１，１０２間の検出値Ｘが、測定子５１，５２の測定部位１０１，１０２との当接によるたわみ量Ｔ１，Ｔ２に相当する値を用いて補正され、測定部位１０１，１０２間の寸法の真値Ｙが算出される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置および測定方法に関する。詳しくは、測定部位間の両端にそれぞれ当接される一対の測定子により測定部位間の寸法を測定する測定装置および測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々な製品の製造現場などでは、隙間や溝幅、パイプ径などの測定部位間の寸法を測定する際に、ダイヤルゲージの測定原理を利用した測定装置が使用されている（例えば、特許文献１および特許文献２）。特許文献１の測定装置は、パイプ内周面に沿って回転自在に設けられる一対のアームを備えている。そして、これらのアームの先端にはチップ状の測定子がパイプの内周面に当接するようにピンで取り付けられ、この測定子のパイプ内周面上の回転により、測定部位間の寸法を測定するものとなっている。
【０００３】
一方、特許文献２の測定装置は、測定部位間に挿入される円錐状の測定子をスピンドルの先端に備え、この測定子の円錐形状における直径とこの直径および高さとの比とが定数として予め設定されている。また、ステムには、スピンドルの軸方向に移動可能な基準片が設けられている。そして、測定の初期化時は、基準片の先端と測定子の円錐底面とを一致させ、測定にあたっては、測定子を溝の内周面に軽く接触させた状態で、基準片を溝に隣接する平面に当接するまで下方に押し込む。この際、上方に移動したスピンドルの移動量と設定された定数とを基に、溝の幅寸法が算出されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１３６２０１号公報（［０００７］、［０００８］、図１、図２）
【特許文献２】特開平７−１１３６０３号公報（［００１４］、［００１５］、図１、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような測定装置に関し、近年、被測定物の測定部位間の寸法が小さくなってきている。例えば、自動車産業においては、自動車のボディとランプとの間の建付合わせ部の隙間寸法が非常に狭くなってきており、この隙間寸法を測定して品質を管理する必要がある。
しかしながら、小さい隙間の寸法を測定するために、測定子を薄くあるいは細くなど、測定部位間の寸法に応じてサイズを小さくすると、測定子の強度確保が難しく、測定部位との当接などによる測定子のたわみ量が大きくなって、このたわみが測定の精度に大いに影響する。このため、測定子のたわみ量を別途計算して実測値を補正する必要があるが、この計算に大変な手間および時間が掛かっていた。また、測定子がたわむので、プリセットのためのマスタ測定作業が極めて困難であり、マスタゲージの溝幅を測定する作業は習熟度によって測定値がばらつくから、プリセットの信頼性に欠けるおそれがあった。
現状では、自動車のボディとランプとの間のような小さな隙間を測定可能な測定装置であって、かつ測定子のたわみ量が考慮されたものはなく、上述の特許文献１および特許文献２においても、たわみについては一切考慮されていない。
【０００６】
ここで、本発明の目的は、測定子のたわみ量が考慮され、測定部位間の寸法が小さい場合であっても、その寸法を正確に測定できる測定装置および測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の測定装置は、ケース本体と、被測定物の測定部位間の両端部に先端側がそれぞれ当接され互いに近接離隔可能な一対の測定子と、前記一対の測定子の基端間の相対移動量を検出する移動量検出手段と、前記移動量検出手段による検出値を基に前記測定部位間の寸法を算出する演算制御手段とを備えた測定装置であって、前記測定子は、前記基端から先端に向かって延出し、前記演算制御手段は、前記測定子の前記測定部位との当接によるたわみ量と、前記検出値とを基に、予め設定された計算式から前記測定部位間の寸法を算出することを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、演算制御手段により、測定子のたわみ量に応じて実測値が補正され、真の測定値が算出されるので、測定部位間の寸法が小さく、測定子のたわみによる実測値への影響が大きい場合であっても、測定部位間の正確な寸法を測定できる。これにより、測定子を薄くあるいは細くなど、測定部位間の寸法に応じて十分に小さくした場合の測定精度を大幅に向上させることができ、ごく小さな隙間の測定にも対応できる。また、換算表などに基いて測定子のたわみ量を別途計算する手間が省け、測定作業の時間短縮も図られる。
【０００９】
次に、本発明の測定装置では、前記測定部位間の寸法の真値をＹ、前記移動量検出手段による検出値をＸ、前記測定子の前記測定部位との当接位置から前記測定子の基端までの長さをＬ、前記測定子の弾性係数をＥ、前記測定子の断面係数をＩ、前記測定子を互いの離隔方向に付勢するバネのバネ定数をｋ、定数をｃとして、前記測定子において前記Ｌ、Ｅ、Ｉは互いに同一であり、かつ、Ａを、{１−（２ｋＬ３／３ＥＩ）}、Ｂを、{−（２Ｌ３／３ＥＩ）ｃ}、とすると、前記Ｙを求める計算式は、Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ で表されることが好ましい。
なお、上記「検出値」には、移動量検出手段による検出値にプリセット値などを加えて取得される実測値が含まれる。
【００１０】
ここで、測定部位との当接によって測定子に掛かる荷重をＰとして、かつ測定子においてＰが互いに同一であるとしたとき、測定部位間の寸法の真値Ｙを求める数式は、
【００１１】
【数１】
で表されるところ、さらに、Ｐ＝ｋＸ＋ｃ・・・（４）であることに基いて数式（１）を変形すると、測定部位間の寸法の真値Ｙを求める数式は、
【００１２】
【数２】
で表される。数式（２）は、Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ・・・（３）と置くことができ、この数式（３）が、測定装置に予め設定された計算式である。数式（３）における演算係数であるＡおよびＢは、数式（２）におけるＬ、Ｅ、Ｉ、ｋ、ｃに具体的な数値を適用することにより得られ、これらのＡおよびＢの値は、演算制御手段に設けられた記憶手段などに予め設定されている。
【００１３】
この発明によれば、測定子の材質や形状に応じたたわみ量の設定が可能となる。
また、計算式「Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ」において検出値Ｘが変数とされ、さらに、バネ定数ｋ、およびバネの初張力などの定数ｃを設定することが可能であって、上記数式（４）からもわかるように、測定範囲の広狭に応じた測定子のたわみ量の変化に対応することが可能となる。これにより、測定子の最大たわみ量を基に補正する場合よりも測定精度が向上し、より適切な測定値を得ることができる。
【００１４】
本発明の測定装置では、前記ケース本体は、前記演算制御手段で算出された算出値が表示される表示部と、前記ケース本体に軸方向移動可能に設けられて前記測定子の一方が取り付けられるスピンドルとを備え、前記測定子は、前記測定部位に当接される測定子本体と、この測定子本体に着脱可能に設けられるホルダとを備え、前記スピンドルの端部には、前記ホルダが着脱可能に設けられるホルダ取付部が設けられ、このホルダ取付部には、前記スピンドルの軸方向に沿った平面状の押さえ面が当該軸の周りに複数形成され、前記ホルダは、前記押さえ面のいずれかに位置決め固定されて前記表示部に対する向きが変更可能であることが好ましい。
【００１５】
この発明によれば、測定子が測定子本体とホルダとを備えるため、測定子本体が破損、汚損、磨耗などした際に、ホルダの着脱により、測定子本体のみを良品に交換できる。これにより、測定装置全体の交換が不要となってメンテナンス性が向上するとともに、ランニングコストを低減できる。また、被測定物の形状や材質などに応じて測定子の形状変更や材質変更も容易であり、使い勝手を向上させることができる。
そして、スピンドルの端部にホルダ取付部が設けられ、このホルダ取付部に平面状の押さえ面が形成されているので、この押さえ面にホルダを容易に位置決め固定できる。さらに、押さえ面はスピンドルの軸周りに複数形成されていることから、ホルダから延出する測定子の表示部に対する向きを少なくとも２方向に変更可能である。言い換えると、測定部位の位置や向きに応じて、適宜、表示部を見易いように角度調整できる。これにより、表示部における測定値の視認性、および取扱性が向上する。特に、狭隘部の隙間を測定する際など、測定装置を配置する向きが限られる場合に有用である。
なお、ホルダ取付部と同様の構成を前記ケース本体の測定子取付部分に設けることも考えられる。
【００１６】
本発明の測定装置では、前記測定子は、その延出方向に対する断面形状において前記測定部位に当接される部分が凸状であることが好ましい。
ここで、測定子の延出方向に対する断面形状としては、略半円形、略円形など、その円弧状に湾曲する凸状の外周部分が測定部位に当接されるものを例示できる。また、断面凸状部分が、例えば、略半円形状における径部分の直線と円弧とが交差する部分や、三角形、菱形などの角部分などであってもよい。
【００１７】
この発明によれば、測定子がその凸状部分で当該測定子の延出方向に沿って測定部位に線接触（当接）する。これにより、測定子の姿勢がその延出方向の回転方向に変化しても、測定部位の被当接面上に凸状部分が線接触したままで転動した状態となり、その変化の前後で一対の測定子間の相対移動量に殆んど差がない。すなわち、本発明によれば、測定子の延出方向に対する断面形状が例えば矩形であって、測定子の姿勢変化によって測定子が測定部位に面接触したり線接触したりする構成と比べて、測定子の測定部位に当接される際の姿勢の違いによって生じる測定誤差を十分に小さくできる。したがって、測定装置の設置作業が容易になるとともに、使い勝手も向上する。
なお、測定子の延出方向に対する断面形状において、一対の測定子の近接離隔方向と交差する方向での幅が小さい方が好ましい。測定子の当該方向に対する幅が大きい場合は、測定子が互いに十分に離隔しないで測定部位に当接してしまい、測定誤差が大きくなるが、本発明のように測定子の幅が小さければ測定誤差を小さくできる。
【００１８】
本発明の測定装置では、前記測定子は、その延出方向に対する断面形状が一端から他端に向かってテーパされた楔形であって前記楔形におけるテーパ部が前記測定部位に対向し、かつ当該一対の測定子の前記一端同士が近接対向することが好ましい。
ここで、一対の測定子の楔形形状は、所定の点に対して対称に形成され、測定子の近接離隔方向が測定部位間を垂直に結ぶ方向と一致するとき（正姿勢の状態とする）は、テーパの一端側が測定部位に当接され、テーパ部は測定部位に当接されない状態であるものとする。
【００１９】
この発明によれば、測定子の姿勢がその延出方向の回転方向に変化した状態では、測定部位の被当接面に沿ってテーパ部が当接される。すなわち、測定子の姿勢が正姿勢に対してずれていても、そのずれが、測定子が正姿勢であるときにテーパ部と測定部位の被当接面とがなす角度の範囲内のものであれば、一対の測定子間の相対移動量に影響がなく、測定誤差が生じない。したがって、使い勝手が大きく向上するとともに、測定装置の設置作業が容易になる。
【００２０】
本発明の測定方法は、互いに近接離隔可能に設けられ且つ基端から先端に向かって延出する一対の測定子の先端側を被測定物の測定部位間の両端部にそれぞれ当接させて、前記一対の測定子の基端間の相対移動量を検出し、この検出された検出値を基に前記測定部位間の寸法を算出する測定方法であって、前記測定子の前記測定部位との当接によるたわみ量と、前記検出値とを基に、予め設定された計算式から前記測定部位間の寸法を算出することを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、前述のように、測定子のたわみ量に応じて実測値が補正され、真の測定値が算出されるので、測定子が僅かな隙間に挿入される小片であって測定子のたわみが測定の精度に大きな影響を及ぼす場合でも、測定を精度良く実施できる。また、測定子のたわみ量を別途計算するような手間や時間も掛からない。
【００２２】
本発明の測定方法では、前記測定子は、前記測定子の近接離隔方向における寸法が互いに等しくなるように形成され、前記測定子の近接離隔方向における前記測定子の互いの位置を揃え、前記測定子の近接離隔方向における両側から前記測定子を挟み込んでその位置を固定した状態で、プリセット（測定に必要となる値の設定）を実行することが好ましい。
【００２３】
この発明によれば、測定子が挟み込まれて位置が固定されるので、測定初期化のためにプリセットボタン等を操作する際に、測定子の位置がずれることがなく、プリセットの信頼性が向上する。
【００２４】
本発明の測定方法では、前記測定子の近接離隔方向における前記測定子の互いの位置が揃った状態で、一対のジョーを有する厚さ測定器の前記ジョー間に前記測定子を挟み込んで当該測定子の近接離隔方向における寸法を測定し、この厚さ測定器により測定された測定値をプリセット値とすることが好ましい。
【００２５】
この発明によれば、熟練が必要なマスタ測定作業を行う代わりに、厚さ測定器を用いて測定子の厚さ寸法（測定子１つ分の厚さ寸法に相当）を測定し、その測定値をプリセット値としている。このプリセット値は、測定子の基端間の相対移動量について測定部位に応じて加減される。これにより、マスタを不要にできるとともに、個人差によるプリセット値のばらつきが解消されて、プリセット値の信頼性が大きく向上する。また、測定子がノギスなどの厚さ測定器で挟み込まれて、たわんでいない状態の測定子の厚さが測定されるので、測定子の厚さ寸法を正確に測定できる。この点でもプリセット値の信頼性を向上させることができる。
上述のように、プリセット実行の際には、測定子を挟み込んで位置固定しているから、測定子の位置調整を行う必要がなく、プリセットに要する時間を大幅に短縮できる。
また、厚さ測定器により測定子を挟み込むことにより、測定子の位置が固定されると同時に測定子の厚さ寸法が測定されるので、プリセット実行時に、厚さ測定器による測定値とプリセット値とが一致しているか否かを確認でき、ミスを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態を図面に基いて説明する。
〔１．測定装置の全体構成〕
図１は、本実施形態の測定装置としての測定装置１の正面図であり、図２は、図１の測定装置１の左側側面を示す図である。
測定装置１は、略円筒形状のケース本体２を備え、ケース本体２の外周壁を貫通するスピンドル４がその軸方向に移動可能に設けられている。この測定装置１は、図３に示すように、測定部位としての隙間１００の両端部１０１，１０２に一対の測定子５１，５２をそれぞれ当接させ、自動車のボディとランプとの間のような建付合わせ部である隙間１００の幅寸法を測定するものとなっている。なお、このような建付合わせ部の隙間寸法と同様に、通常の溝の幅やパイプの内径なども同様にして測定可能である。
ケース本体２の正面には、測定値がデジタル表示される表示部６１が設けられ、この表示部６１の周りには、電源ボタン６２１、モードボタン６２２、ゼロセットボタン６２３、プリセットボタン６２４などの操作ボタン類が配置されている。
また、測定装置１は、スピンドル４の移動量に対する演算機能を内蔵している。
【００２７】
なお、以下では、スピンドル４の軸方向をＹ方向、スピンドル４の軸方向と交差する面内において測定子５１，５２が基端から先端に向かってそれぞれ延出する方向をＺ方向、そして、これらＹ方向およびＺ方向と直交する方向をＸ方向として説明する場合がある。
【００２８】
スピンドル４は、ケース本体２の外周壁に設けられた軸受２２およびステム２１（図５参照）内部の軸受（不図示）に保持され、軸受２２近傍に設けられたスプリング２９により、図１において上方に付勢されている。測定時には、図１上方の押下部４２を押し下げ、スプリング２９の付勢力の方向と反対方向にスピンドル４を移動させるものとなっている。
なお、図１および図２において、スピンドル４は、スプリング２９の付勢力によって軸受２２近傍の図示しないストッパの位置まで上方に移動した自由状態となっている。
【００２９】
測定子５１，５２は、スピンドル４またはケース本体２に取り付けられ、互いに近接離隔可能に設けられている。
具体的に、スピンドル４の先端部には、スピンドル４の軸方向移動に追従する可動測定子５１が設けられている。
そして、ケース本体２には、ステム２１の軸周りに取り付けられた断面略正方形状の筒体２３が設けられ、この筒体２３の側面には固定測定子５２がねじＳＣ４によって取り付けられている。
なお、筒体２３は、ステム２１にねじＳＣ６によって取り付けられ、ステム２１と筒体２３との間に設けられた図示しない位置決め部材により、スピンドル４の軸周りに９０°ずつ回転させて取り付け可能となっている。
【００３０】
ケース本体２の内部構成３は、図４に示すように、スピンドル４の移動量を電気信号として検出する移動量検出手段３１と、この移動量検出手段３１による検出値に基いて算出した値を表示部６１に表示する演算制御手段３２と、モードボタン６２２、ゼロセットボタン６２３、プリセットボタン６２４などの操作ボタンが接続されたスイッチ部３３とを備えて構成されている。
【００３１】
移動量検出手段３１は、測長センサ３１１を備えて構成されている。この測長センサ３１１は、図示を省略するが、ケース本体２とスピンドル４との間に設けられるメインスケールおよびインデックススケールと、これらのスケールの相対移動量を電気信号として検出する測長回路とを有している。
【００３２】
演算制御手段３２は、移動量検出手段３１から出力された検出値に基いて、隙間１００の寸法を算出するものである。ここで、測定装置１の演算機能は演算制御手段３２として実装され、演算制御手段３２には、演算機能に係る計算式（後述）が設定されている。演算制御手段３２は、ＣＰＵ３２１、およびメモリ３２２を含んで構成されている。
メモリ３２２は、演算機能に係る計算式や、計算式における演算係数、測定装置１のプリセット値などを記憶する。
ＣＰＵ３２１は、移動量検出手段３１から出力された検出値、メモリ３２２から読み出したプリセット値、演算係数を基に、計算式の演算を行う。
【００３３】
〔２．測定子の構造〕
次に、可動測定子５１および固定測定子５２の構造について説明する。
図５は、可動測定子５１をスピンドル４から取り外した状態を示す図であり、図６は、可動測定子５１のスピンドル４軸方向に対する断面図である。
可動測定子５１は、図５に示すように、隙間１００の端部１０１（図３）に先端部５１１Ｂが当接される測定子本体５１１と、この測定子本体５１１の基端部５１１Ｃを保持するホルダ５１２とを備え、スピンドル４の軸方向と略直交する面内方向に延出している。この可動測定子５１のホルダ５１２は、スピンドル４の先端のホルダ取付部４１に着脱可能に取り付けられている。
ここで、ホルダ取付部４１は、スピンドル４の軸方向に突出する筒体であって、その軸に対する断面が略正方形状であり、側面四方には、ホルダ５１２が係止される平面状の押さえ面４１１がそれぞれ形成されている。また、ホルダ取付部４１の内部には、雌ねじが形成されている。
【００３４】
ホルダ５１２は、スピンドル４への取り付け用の六面体状のブロック部５１３と、スピンドル４の軸方向と直交する面内でＺ方向に延びて測定子本体５１１を保持する保持部５１４と、この保持部５１４との間に測定子本体５１１を挟持するプレート部５１５と、を備えて構成されている。
【００３５】
ここで、ブロック部５１３とスピンドル４との取付構造について説明する。図５および図６に示すように、ブロック部５１３には、スピンドル４のホルダ取付部４１が挿通される固定孔５１３Ａがスピンドル４の軸方向（Ｙ方向）に沿って貫通形成されている。この固定孔５１３Ａの内部は、スピンドル４が挿入される側とは反対が小径となる段付き形状となっている。そして、ホルダ取付部４１とは反対側から固定孔５１３Ａに挿入されたねじＳＣ２がホルダ取付部４１の内側の雌ねじに螺合されることによって、ホルダ５１２はスピンドル４に固定されている。
【００３６】
さらに、ブロック部５１３には、図６に示すように、スピンドル４の軸方向と直交するＺ方向に沿って、係止孔５１３Ｃが形成されている。係止孔５１３Ｃは、固定孔５１３Ａまで貫通しており、この係止孔５１３Ｃを介してねじＳＣ５が挿通されている。ねじＳＣ５は、係止孔５１３Ｃを介してホルダ取付部４１の押さえ面４１１を押圧し、ホルダ取付部４１を固定孔５１３Ａに係止している。これによってホルダ５１２が位置決めされている。
そして、このねじＳＣ５を緩めることにより、固定孔５１３Ａにホルダ取付部４１が挿通されたままの状態で、ホルダ５１２の向きをスピンドル４の軸周りに９０°ずつ変更することができる。すなわち、図６においては、表示部６１の表示面に対して、前、後、左、右の４方向に測定子５１が延出する向きを変更可能である。
【００３７】
保持部５１４は、ブロック部５１３の固定孔５１３Ａが形成された面と交差する側面の１つに、２つのねじＳＣ１によって固定されている。保持部５１４は、ブロック部５１３の側面に取り付けられる略矩形状の取付部５１４Ｂと、この取付部５１４Ｂと連続してＺ方向に延びる延出部５１４Ｃとにより構成され、全体としてはスピンドル４の軸方向を含む板面を有する板状に形成されている。
プレート部５１５は、延出部５１４Ｃの延出方向側方の端面（スピンドル４の軸方向と直交するＸＺ面）に重ねて設けられている。
【００３８】
次に、図７は、測定子５１の先端側を拡大して示す図である。
測定子本体５１１は、硬質合金などにより極薄の板状に形成され、保持部５１４とプレート部５１５との間からＺ方向に延出している。
プレート部５１５には、孔５１５Ａが２つ形成され、この孔５１５Ａを介してねじＳＣ３がそれぞれ挿通され、このねじＳＣ３が保持部５１４に形成された２つのねじ部５１４Ａにそれぞれ螺合されている。なお、プレート部５１５は、保持部５１４に対してケース本体２とは反対側に設けられているため、ねじＳＣ３を取り扱いやすくなっている。
ここで、測定子本体５１１には、ねじＳＣ３を逃がすＵ字状の切欠５１１Ａが形成されており、ねじＳＣ３を緩めることにより、切欠５１１Ａ部分にて測定子本体５１１をホルダ５１２から容易に取り外せるようになっている。
【００３９】
図８は、測定子本体５１１の先端側の拡大図である。測定子本体５１１は、テーパ状に形成され、先端部５１１Ｂが測定子本体５１１の延出方向に沿って細いＵ字状に突出形成されている。このような形状により、僅かな隙間の間にも測定子本体５１１の先端部５１１Ｂを挿入することができるとともに、先端部５１１Ｂよりも幅広の基端部５１１Ｃには強度が与えられている。
また、テーパ部５１１Ｄから先端部５１１Ｂまでは、板厚の１／２相当のＲ処理がされた３次元曲面形状に形成されている。なお、この曲面Ｒ加工は、板厚の１／２に限られない。
【００４０】
一方、固定測定子５２についても、測定子本体５２１とホルダ５２２とを備えて構成されている（図１および図２参照）。測定子本体５２１は、上述した可動測定子５１の測定子本体５１１と同様の構成であって、ホルダ５２２に着脱自在とされている。ホルダ５２２は、保持部５２４と、上述のプレート部５１５と同様のプレート部５２５とを有する。
保持部５２４は、スピンドル４の軸方向およびこの軸方向に直交するＺ方向に延出した略Ｌ字形状であって、基端側がねじＳＣ４により筒体２３に取り付けられている。
ここで、筒体２３のホルダ５２２が取り付けられる部分には、Ｘ方向に突出する凸部２３１が形成され、可動測定子５１のホルダ５１２と固定測定子５２のホルダ５２２とは、Ｘ方向に並んでいる（図２）。
前述のように、筒体２３をステム２１の軸周りに９０°ずつ回転させることができるから、筒体２３に取り付けられたホルダ５２２の向きも上述のホルダ５１２と同じ向きに変更でき、測定子本体５１１，５２１が延出する向きを揃えることができる。
【００４１】
〔３．測定子のたわみ量〕
以上、測定子５１，５２について説明したが、測定子本体５１１，５２１は、全体的に薄く、また先端部５１１Ｂが細い形状であって、隙間１００の端部１０１，１０２に当接された際のたわみ量が大きい。図３に、そのたわみを強調して示した。測定時には、スピンドル４の押下部４２を押し下げ、測定子本体５１１，５２１が互いに近接し位置が互いにほぼ揃った状態で、先端部５１１Ｂ，５２１Ｂを隙間１００の内部に挿入する。この状態で、押下部４２に外力を加えるのを止めると、スプリング２９の復元力によってスピンドル４が図１において上方に移動し、これに伴って測定子本体５１１，５２１が互いに離隔し、先端部５１１Ｂ，５２１Ｂが隙間１００の端部１０１，１０２にそれぞれ当接される。この際、測定子本体５１１，５２１は、隙間１００の端部１０１，１０２との当接により荷重を受け、図３のようにたわむ。
【００４２】
このとき、測定子本体５１１，５２１の基端部５１１Ｃ，５２１Ｃ間の相対移動量は、端部１０１，１０２間の寸法の真値Ｙよりも大きい。すなわち、基端部５１１Ｃ間の相対移動量は、スピンドル４の移動量として移動量検出手段３１により検出され、演算制御手段３２において、移動量検出手段３１から出力された検出値にプリセット値（測定補正値）を加えることにより求められる実測値は、図３におけるＸに相当する値となる。この実測値Ｘ（検出値を基とする値）は、測定子本体５１１のたわみ量Ｔ１および測定子本体５２１のたわみ量Ｔ２のぶん、真値Ｙよりも大きく、ここに測定誤差が生じる。
【００４３】
そこで、メモリ３２２では、次のように、測定子本体５１１，５２１のたわみ量に相当する演算係数を記憶している。
ここで、隙間１００の端部１０１との当接によって測定子本体５１１に掛かる荷重をＰ、測定子本体５１１の隙間１００の端部１０１との当接位置からホルダ５１２への基端部５１１Ｃまでの長さをＬ、測定子本体５１１の弾性係数をＥ、測定子本体５１１の断面係数をＩとする。これらの測定子本体５１１に係る荷重Ｐ、長さＬ、弾性係数Ｅ、断面係数Ｉについて、固定測定子５２の測定子本体５２１も測定子本体５１１と同一であるとき、上述の実測値Ｘを基に、隙間１００の寸法の真値Ｙを求める数式は、材料力学における片持ち梁のたわみの公式から、
【００４４】
【数３】
で表される。そして、スピンドル４のスプリング２９に係るバネ定数をバネ定数ｋとし、スプリング２９の初張力、あるいはスピンドル４とステム２１および軸受２２との摩擦係数などを定数ｃとして、ばね定数に係る公式、Ｐ＝ｋＸ＋ｃ・・・（４）に基いて数式（１）を変形する。そうすると、真値Ｙを求める数式は、
【００４５】
【数４】
で表される。
ここで、数式（２）は、Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ・・・（３）と置くことができ、この数式（３）が測定装置１の演算機能に係る計算式としてメモリ３２２に記憶されている。また、数式（３）におけるＡおよびＢは、測定子本体５１１，５２１のたわみ量を求める演算係数であり、これらの演算係数Ａ，Ｂもメモリ３２２に記憶されている。演算係数ＡおよびＢは、数式（２）におけるＬ、Ｅ、Ｉ、ｋ、ｃに具体的な数値を適用することにより得られ、予め、所定のボタン操作によってメモリ３２２に入力されている。
【００４６】
〔４．測定装置のプリセット〕
次に、測定装置１のプリセットの方法について図９を参照して説明する。
測定装置１のプリセットでは、マスタ測定を行わずに、ノギスＣＬを用いて測定子本体５１１，５２１の１つ分の厚さ寸法を測定し、その測定値をプリセット値としている。なお、測定子本体５１１，５２１の材質および形状は互いに同様であって、厚さ寸法も互いに同一である。
【００４７】
（4-1）ノギスによる測定
まず、測定子本体５１１，５２１の互いの近接離間方向（スピンドル４の軸方向であるＹ方向）において、測定子本体５１１，５２１の位置を揃える。この測定子本体５１１，５２１はＸ方向に並んで設けられているので（図２）、測定子本体５１１，５２１は隙間１００の端部１０１，１０２間を分ける方向（スピンドル４の軸方向と直交する面内方向）に沿って、重ならずに互いの位置が揃う。
この状態で、図９に示すように、測定子本体５１１、５２１の先端部５１１Ｂ，５２１Ｂから基端部５１１Ｃ，５２１ＣまでをＹ方向における両側からノギスＣＬの一対のジョーＪ１，Ｊ２で挟み込み、たわんでいない状態の測定子本体５１１，５２１の厚さを測定する。
【００４８】
（4-2）プリセット値の設定
次に、プリセットボタン６２４を複数回押下し、ノギスＣＬによる測定値、すなわち測定子本体５１１，５２１の厚さ寸法をプリセット値として設定する。この際は、ノギスＣＬで測定子本体５１１，５２１を挟む必要はない。
【００４９】
（4-3）スタンバイ状態にセット
続いて、ボタン操作により、プリセット実行のスタンバイ状態とする。すると上述の（4-2）で設定したプリセット値が表示部６１に表示される。
【００５０】
（4-4）プリセットの実行
プリセット実行にあたって、再度、ノギスＣＬで測定子本体５１１，５２１を挟み込み、測定子本体５１１，５２１の位置を固定する。
そして、ノギスＣＬによる測定値と、表示部６１に表示されたプリセット値とが一致していることを確認したら、ノギスＣＬで測定子本体５１１，５２１を挟み込んだ状態のまま、プリセットボタン６２４を押下してプリセットを実行する。このように、測定子本体５１１，５２１の位置がノギスＣＬで固定されているため、測定子本体５１１，５２１の位置を調整することなくプリセット値を確定することが可能となる。プリセットボタン６２４が押下される際の振動、あるいは重力により、測定子本体５１１，５２１の位置がずれたりたわんだりする心配がない。
プリセットを実行すると、プリセット値が確定されてメモリ３２２に記憶される。
【００５１】
〔５．測定部位間の測定〕
以下、測定装置１の測定手順について、図１、図３、図４などを参照して説明する。
まず、スピンドル４の押下部４２を押し下げ、測定子本体５１１，５２１が互いに近接し位置が互いにほぼ揃った状態で、先端部５１１Ｂ，５２１Ｂを隙間１００の内部に挿入する。この状態で、押下部４２に外力を加えるのを止めると、スプリング２９の復元力によってスピンドル４が図１において上方に移動し、これに伴って測定子本体５１１，５２１が互いに離隔し、先端部５１１Ｂ，５２１Ｂが隙間１００の端部１０１，１０２にそれぞれ当接される。
【００５２】
測定子本体５１１，５２１が端部１０１，１０２にそれぞれ当接されると、基端部５１１Ｃ間の相対移動量は、スピンドル４の移動量として移動量検出手段３１により電気的な信号として検出され、その検出値信号が演算制御手段３２に出力される。
演算制御手段３２では、プリセット値、演算機能に係る計算式、およびこの計算式の演算係数Ａ，Ｂがメモリ３２２からそれぞれ読み出され、移動量検出手段３１から出力された検出値と、測定子本体５１１，５２１のたわみ量とを基に、演算機能に係る計算式から隙間１００の寸法が算出される。
【００５３】
具体的に、演算制御手段３２では、移動量検出手段３１から出力された検出値にプリセット値が加算されることにより、実測値Ｘが求められる。さらに、この実測値Ｘおよび演算係数Ａ、Ｂが計算式「Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ」に代入されることにより、隙間１００の端部１０１，１０２間の真値Ｙが求められる。
この真値Ｙは、図３に示すように、測定子本体５１１，５２１のたわみ量Ｔ１，Ｔ２が実測値Ｘから差し引かれた値に相当する値（算出値）であり、演算制御手段３２によって表示部６１の所定領域に表示される。これで隙間１００の寸法測定が完了する。
【００５４】
なお、端部１０１，１０２の形状や材質等に応じて、測定子本体５１１，５２１をホルダ５１２，５２２から取り外して別の種類の測定子本体５１１，５２１に交換することが可能である。この場合は、交換後の測定子本体５１１，５２１の弾性係数Ｅ、断面係数Ｉ、長さＬなどに基いて演算係数ＡおよびＢの再設定をすることが好ましい。
また、スプリング２９のバネ力調整などを行った場合にも、調整後のバネ定数ｋ、定数ｃなどに基いて演算係数ＡおよびＢの再設定をすることが好ましい。
【００５５】
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）演算制御手段３２により、測定子本体５１１，５２１のたわみ量に応じて実測値Ｘが補正され、真値Ｙが算出されるので、測定子本体５１１，５２１のたわみ量を考慮した正確な測定を迅速に行うことができる。これにより、狭い隙間１００も測定可能なように、薄く細長い測定子本体５１１，５２１を採用した場合の測定精度を大幅に向上させることができ、ごく小さな隙間１００の測定にも対応できる。また、換算表などに基いて測定子本体５１１，５２１のたわみ量を別途計算する手間が省け、測定作業の時間短縮も図られる。
【００５６】
（２）測定子本体５１１，５２１の弾性係数Ｅ、断面係数Ｉ、基端部５１１Ｃ，５２１Ｃから端部１０１．１０２との当接位置に係る長さＬ，スプリング２９のバネ定数ｋや初張力ｃによって求められた値が、測定子本体５１１，５２１のたわみ量に相当する演算係数ＡおよびＢとしてメモリ３２２に記憶されている。すなわち、弾性係数Ｅ、断面係数Ｉ、長さＬの設定により、測定子本体５１１，５２１の材質や形状に応じたたわみ量の設定が可能となる。
また、計算式「Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ」において実測値Ｘが変数とされ、バネ定数ｋ、およびバネの初張力などの定数ｃを設定することが可能であって、上記数式（４）からもわかるように、測定範囲の広狭（スピンドル４のストローク）に応じた測定子本体５１１，５２１のたわみ量の変化に対応することが可能となる。したがって、真値Ｙとして求められた隙間１００寸法の測定値の精度を機動的に向上させることができる。
【００５７】
（３）測定子本体５１１，５２１は薄く、細いため破損するおそれがあるが、破損、あるいは汚損、磨耗などした場合でも、この測定本体５１１，５１２のみをホルダ５１２，５２２から取り外して新しいものと交換することができる。これにより、測定子５１，５２ないし測定装置１全体の交換を不要にできるので、メンテナンス性が向上するとともに、ランニングコストを低減できる。
また、被測定物の形状や材質などに応じて測定子本体５１１，５２１の形状変更や材質変更も容易であり、使い勝手が格段に向上する。
【００５８】
（４）ここで、測定子本体５１１（測定子本体５２１も同様）には、保持部５１４とプレート部５１５とを互いに固定するねじＳＣ３を逃がす切欠５１１Ａが形成されているので、ねじＳＣ３を緩めるだけで、測定子本体５１１，５２１を保持部５１４とプレート部５１５との間から抜き取って交換することができ、測定子本体５１１，５２１の交換作業が容易である。
【００５９】
（５）さらに、ホルダ取付部４１の側面四方に押さえ面４１１が形成され、スピンドル４の軸周りにホルダ５１２を９０°ずつ回転させた状態で位置決め固定できる。すなわち、隙間１００の幅方向に応じて可動測定子５１の向きを変えることができ、固定測定子５２の向きも筒体２３の向きを変えることにより変更できるため、一対の測定子５１，５２の向きを揃えることができる。これにより、狭い場所で測定作業を行う場合であっても、表示部６１が測定者から見て裏側を向き、表示された測定値が視認できないような不都合が生じない。したがって、取扱性を大きく向上させることができる。
【００６０】
（６）また、測定子本体５１１（測定子本体５２１も同様）の先端部５１１Ｂの外周形状は凸曲面状であって角張っていないため、測定子本体５１１，５２１を隙間１００の内部に挿入する際や、測定子本体５１１，５２１が端部１０１，１０２にそれぞれ当接される際の被測定物への傷付きを防止できる。これにより、傷付きやすい塗装面や樹脂製のバンパー部分の測定にも測定装置１を使用できる。すなわち、測定部位の材質を選ばない。
なお、測定子の測定部位との当接部分全体を曲面状に形成することが好ましい。
【００６１】
（７）プリセットの際にノギスＣＬを使用したことにより、薄く細い測定子本体５１１，５２１のたわみの問題が解決され、プリセット作業が極めて容易となるとともに、ノギスＣＬの精度を活かしてプリセット値の信頼性を極限まで向上させることができる。
【００６２】
すなわち、プリセットにあたって、ノギスＣＬで測定子本体５１１，５２１の基端部５１１Ｃ，５２１Ｃを挟み込んで測定子本体５１１，５２１の厚さ寸法を測定している。これにより、たわみがない状態の測定子本体５１１，５２１の厚さ寸法を正確に測定できる。
そして、プリセット実行の際にも、ノギスＣＬで測定子本体５１１，５２１を挟み込んで位置を固定した状態のまま、ノギスＣＬの測定値に設定されたプリセット値を確定している。これにより、プリセットボタン６２４の押下時にも測定子本体５１１，５２１の位置がずれることがなく、プリセットの信頼性を大幅に向上させることができる。
さらに、プリセット実行の際に、ノギスＣＬによって挟んでいる測定素子５１１，５２１の厚さの測定値を読み取って表示部６１におけるプリセット値と一致しているか否かを確認できるから、プリセットのミスをも防止できる。
【００６３】
測定子本体５１１，５２１の厚さ寸法をプリセット値として、マスタ測定を行わないため、マスタゲージを不要にできるとともに、個人差によるプリセット値のばらつきが解消され、プリセット値の信頼性が大きく向上する。
また、使い勝手の良い種々のノギスＣＬが提供されているので、プリセットに要する時間を短縮できる。
【００６４】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
なお、以下の説明では、既に説明した実施形態と同様の構成については、同一符号を付して、説明を省略もしくは簡略化する。
本実施形態は、第１実施形態において、測定子本体の延出方向に対する断面形状を変更したものである。
【００６５】
図１０（Ａ）および（Ｂ）は、本実施形態における測定子本体７１１，７２１をその延出方向に沿って見た断面図である。ここで、測定子本体５１１，５２１の延出方向をＸ方向、隙間１００の端部１０１，１０２を結ぶ方向をＹ方向、ＹＺ面に直交する方向をＺ方向として説明する。また、測定子本体７１１，７２１の互いの近接離隔方向は、軸方向Ｓとして説明する。なお、隙間１００の端部１０１，１０２それぞれの内壁面は、互いに平行であって、Ｙ方向は、これらの端部１０１，１０２を垂直に結ぶ方向、すなわち隙間１００の寸法が測定される幅方向であるものとする。
これらの図１０（Ａ）および（Ｂ）に示すように、測定子本体７１１，７２１は、その延出方向（Ｚ方向）における断面形状が半円形であり、その径部分の直線と円弧とが交差する外周部７１１Ａ，７２１Ａが、測定子本体７１１，７２１の延出方向に沿って端部１０１，１０２にそれぞれ線接触している。
【００６６】
ところで、第１実施形態で説明したように、隙間１００の端部１０１，１０２間の寸法を測定する際には、測定子本体５１１，５２１が端部１０１，１０２にそれぞれ当接するまで互いに離隔し、その際の測定子本体５１１，５２１間の相対移動量を基に隙間１００の寸法が算出されていた。したがって、測定にあたっては、測定子本体７１１，７２１の近接離隔方向（軸方向Ｓ）と隙間１００の端部１０１，１０２間を結ぶＹ方向とを一致させる必要があると考えられる。
【００６７】
図１０（Ａ）は、隙間１００の端部１０１，１０２間を結ぶＹ方向と、測定子本体７１１，７２１の近接離隔方向（軸方向Ｓ）とが一致している状態を示している。ここで、測定子本体７１１，７２１のたわみ量を考慮せずに単純化して考えると、隙間１００の寸法は、測定子本体７１１，７２１間の相対移動量（ここでは端部１０２から測定子本体７１１までの距離）Ｄ１に、プリセット値（測定子本体７２１の厚さ）ＰＸを加算した寸法Ｄ２である。実際は、測定子本体７１１，７２１のたわみにより、Ｄ１よりも大きいＸが実測値となるので（図３）、この実測値Ｘが第１実施形態で説明したように補正されて隙間１００間の寸法の真値が求められる。
【００６８】
ここで、測定装置１の設置姿勢や使用時の姿勢により、測定子本体７１１，７２１が端部１０１，１０２の被当接面に斜めに当てられ、軸方向ＳがＹ方向に対してＺ方向における回転方向（ＸＹ面内回転方向）にずれている場合を考えてみる。この場合は、図１０（Ｂ）に示す状態となり、測定子本体７１１，７２１の外周部７１１Ａ，７２１Ａは、図１０（Ａ）に示す状態と比べて、端部１０１，１０２の被当接面上にそれぞれ線接触したままで転動した状態となる。
この際、測定子本体７１１，７２１の延出方向に対する断面形状は、端部１０１，１０２に向かって突出する半円形であることから、測定子本体７１１，７２１のＸ方向での幅は比較的小さいものとなっている。このような形状から、測定子本体７１１，７２１は隙間１００の内部で十分な距離間隔で離隔する。
なお、測定子本体７１１，７２１は、Ｘ方向における幅が小さく、端部１０１，１０２に突出する形状であるが、全ての角にＲ処理が施されているため、樹脂製のバンパーや塗装面ないしその近傍の部位などに傷をつけるおそれがない。なお、このＲ処理は、第１実施形態と同様、測定子本体７１１，７２１の厚みの１／２相当の３次元加工となっている。
【００６９】
それゆえ、これらの図１０（Ａ）と図１０（Ｂ）との間で、測定子本体７１１，７２１間の相対移動量は殆んど変わらない。すなわち、図１０（Ａ）における相対移動量Ｄ１は、図１０（Ｂ）における測定子本体７１１，７２１間の相対移動量Ｄ３よりも僅かに小さいのみであり、このＤ３にプリセット値ＰＸを加算した寸法Ｄ４もまた、図１０（Ａ）における寸法Ｄ２と比べて僅かに小さいのみである。よって、測定子本体７１１，７２１の姿勢の傾きが隙間１００の寸法の測定値に与える影響は小さく、前述のたわみ量補正により、真値に近い測定値を得ることができる。
【００７０】
なお、測定子本体７１１，７２１の断面形状の半円形の向きに関しては、図１０（Ｂ）に示した状態で測定子本体７１１，７２１がＹ方向と一致する方向に近接離隔するものであってもよい。この場合において、測定子本体７１１，７２１が図１０（Ｂ）中、左右いずれの方向に傾いた場合でも、測定子本体７１１，７２１は端部１０１，１０２の被当接面に常に線接触するので、上記と同様、測定子本体７１１，７２１の姿勢の傾きによる測定値の誤差を小さくできる。
【００７１】
次に、図１１（Ａ）および（Ｂ）は、上述の図１０（Ａ）および（Ｂ）に示した状態とそれぞれ対比するための図である。図１１（Ａ）および（Ｂ）において、測定子本体８１１，８２１の延出方向における断面は角部がＲ処理された矩形状であり、Ｘ方向における測定子本体８１１，８２１の幅寸法は測定子本体７１１，７２１の同寸法よりも大きいものとなっている。なお、測定子本体８１１，８２１の断面形状は測定子本体７１１，７２１と異なるものの、測定子本体８１１，８２１と測定子本体７１１，７２１とでＹ方向における厚さ寸法は同じである。このため、プリセット値ＰＸは、図１０および図１１において同じである。
【００７２】
図１１（Ａ）は、軸方向ＳがＹ方向と一致している状態を示している。この状態では、測定子本体８１１，８２１は、その板面８１１Ａ，８２１Ａが端部１０１，１０２とそれぞれ面接触している。ここで、測定子本体８１１，８２１のたわみ量を考慮せずに単純化して考えると、隙間１００の寸法は、測定子本体８１１，８２１間の相対移動量Ｄ１である。このＤ１、およびこのＤ１にプリセット値ＰＸを加えた寸法Ｄ２は、図１０（Ａ）に示すＤ１およびＤ２と同様の値である。
【００７３】
ここで、測定子本体８１１，８２１が端部１０１，１０２の被当接面に斜めに当てられ、図１１（Ａ）の状態から、軸方向ＳがＺ方向における回転方向（ＸＹ面内回転方向）にずれている場合を考えてみる。この場合は、図１１（Ｂ）に示す状態となり、板面８１１Ａ，８２１Ａが端部１０１，１０２の被当接面に対して傾き、測定子本体８１１，８２１は、その断面矩形状の角部分に沿って端部１０１，１０２に線接触した状態となる。
このように測定子本体８１１，８２１の姿勢が端部１０１，１０２の被当接面に対して変化したことにより、測定子本体８１１，８２１の相対移動量は図１１（Ｂ）に示すＤ５となり、このＤ５は、図１１（Ａ）におけるＤ１と比べてかなり小さい。すなわち、測定本体８１１，８２１が断面矩形状であること、および、測定本体８１１，８２１のＸ方向での幅寸法が大きいことから、測定子本体８１１，８２１の姿勢の傾きにより、測定子本体８１１，８２１が互いに十分な間隔で離隔しない状態でその角部８１１Ｂ，８２１Ｂが端部１０１，１０２にそれぞれ当接されるのである。
したがって、このＤ５にプリセット値ＰＸを加えた寸法Ｄ６もまた、図１１（Ａ）における寸法Ｄ２よりもかなり小さくなる。すなわち、測定子本体８１１，８２１の場合、その姿勢の傾きによって隙間１００の寸法の測定値に大きな誤差が生じ、前述のたわみ量補正によっても、真値に近い測定値を得ることができない。
【００７４】
本実施形態によれば、前述した（１）〜（７）の効果に加えて、次のような効果がある。
（８）測定子本体７１１，７２１の凸状の外周部７１１Ａ，７２１Ａにより、測定子本体７１１，７２１が隙間１００の端部１０１，１０２の被当接面に斜めに当てられた場合に生じる測定誤差を極力小さくすることができる。これにより、測定装置１の設置作業が容易になり、使い勝手も大きく向上する。
【００７５】
（９）さらに、測定子本体７１１，７２１のＸ方向における幅寸法が比較的小さく、測定子本体７１１，７２１が隙間１００の内部で傾いても隙間１００の内部で十分な間隔で離隔される。この測定子本体７１１，７２１の幅寸法は、測定対象である隙間１００の寸法に応じて決められる。このように、測定子本体７１１，７２１の端部１０１，１０２と当接される側の外周形状や、測定子本体７１１，７２１の全体断面形状を測定対象の最小測定幅に応じた形状とすることにより、測定装置１の傾きによる誤差を従来のノギスと同程度まで、極めて小さくできる。すなわち、信頼性が格段に向上する。
【００７６】
〔変形例〕
本発明は、前述の各実施形態に限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施の形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、以上述べた実施の形態に対し、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができる。
【００７７】
図１２（Ａ）および（Ｂ）に示す本発明の変形例では、第２実施形態と異なる構成により、測定子本体の姿勢の傾きによる測定誤差に対処している。
図１２（Ａ）および（Ｂ）に示された測定子本体９１１，９２１の延出方向に対する断面形状は楔形であり、具体的に、測定子本体９１１，９２１は、Ｘ方向において測定子本体９１１，９２１の互いの近接側の一端から他端に向かって次第に先細りとなるテーパ形状となっている。また、測定子本体９１１，９２１の形状は、図１２（Ａ）および（Ｂ）中の中心点Ｏに対称に形成されている。ここで、測定子本体９１１，９２１の近接離隔方向である軸方向ＳがＹ方向（端部１０１，１０２を垂直に結ぶ方向）と一致する図１２（Ａ）の状態（正姿勢）では、測定子本体９１１，９２１の楔形状におけるテーパ部９１１Ａ，９２１Ａは、隙間１００の端部１０１，１０２に当接されない状態で対向している。なお、測定子本体９１１，９２１の楔形状において、角部にはＲ処理によって丸みが付けられ、傷付きが防止されている。
【００７８】
このような構成によれば、測定子本体９１１，９２１の姿勢が図１２（Ａ）の状態からＺ方向の回転方向に変化した図１２（Ｂ）の状態となったときに、端部１０１，１０２の被当接面にはテーパ部９１１Ａ，９２１Ａがそれぞれ当接される。ここで、先に示した図１１（Ｂ）において、断面矩形状の測定子本体８１１，８２１の角部８１１Ｂ，８２１Ｂが端部１０１，１０２にそれぞれ当接された場合とは異なり、端部１０１と測定子本体９２２との距離Ｄ１は、測定子本体９２１，９２２の姿勢変化の前後で変わらない。よって、このＤ１にプリセット値ＰＸを加えた値Ｄ２もその姿勢変化の前後で変わらない。
すなわち、測定子本体９１１，９２１が正姿勢の状態に対してずれた状態であっても、そのずれが、図１２（Ａ）に示す正姿勢のときにテーパ部９１１Ａ，９２１Ａと端部１０１，１０２の被当接面とがなす角度θの範囲内であれば、測定子本体９１１，９２１間の相対移動量に影響がない。このように、測定子本体９１１，９２１の端部１０１，１０２に当接される際の姿勢の違いによって生じる測定誤差に対応できるので、使い勝手が大きく向上するとともに、測定装置１の設置作業を容易にできる。
【００７９】
図１３（Ａ）および（Ｂ）に示す本発明の変形例は、第２実施形態で図１０を参照して説明した測定子本体７１１，７２１の向きを当該測定子本体７１１，７２１の延出方向の周りに９０°回転させたものである。すなわち、図１３（Ａ）および（Ｂ）において、測定子本体１０１１，１０２１の延出方向に対する断面形状は、端部１０１，１０２に当接される側が円弧凸状の半円形となっている。
このような構成によっても、その円弧凸状の外周部が端部１０１，１０２に当接するため、第２実施形態で述べたように、測定子本体１０１１，１０２１の姿勢が変化した場合も正確な測定を実施できる。すなわち、測定子本体１０１１，１０２１の近接離間方向（軸方向Ｓ）とスピンドル４の軸方向（Ｙ方向）とが一致していた場合における一方の測定子本体１０２１から端部１０１までの距離Ｄ１と、軸方向ＳとＹ方向とがずれていた場合における測定子本体１０２１、端部１０１間の距離Ｄ９との差が小さい。よって、これらのＤ１，Ｄ９にプリセット値ＰＸをそれぞれ加えた値Ｄ２，Ｄ１０の誤差を小さくできる。
【００８０】
なお、測定子本体１０１１，１０２１は、断面形状が半円形であって、端部１０１，１０２と当接される外周部１０１１Ａ，１０２１Ａと反対側の形状は平面状である。これにより、測定子本体１０１１．１０２１を断面円形状などとする場合よりも、測定子本体１０１１，１０２１の近接離隔方向（軸方向Ｓ）における寸法を小さくでき、より小さい測定部位間の寸法測定に適する。
【００８１】
本発明の測定装置において、予め設定される計算式は前記各実施形態で示したものに限定されない。
例えば、計算式「Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ＋ＣＸ−１」についても、第１実施形態で示した計算式「Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ」とほぼ同様に扱うことができるから、本発明の測定装置に予め設定された計算式に適する。すなわち、計算式における演算係数および変数の数、その態様は限定されない。
【００８２】
また、計算式における演算係数ＡおよびＢには、第１実施形態では、測定子本体５１１の基端部５１１Ｃから端部１０１との当接位置までの長さＬ、測定子本体５１１の弾性係数Ｅ、測定子本体５１１の断面係数Ｉ、スプリング２９のバネ定数ｋ、スプリング２９の初張力などの定数ｃ、の互いの関係により、具体的に求められた値が設定されていたが、これに限らず、その他の値を基に計算式の演算係数が設定されていてもよい。
【００８３】
さらに、計算式における変数は、第１実施形態では検出値にプリセット値を加えた実測値に係る「Ｘ」のみであったが、これに限らず、例えば、測定子の先端部に測定部位との当接を検知するセンサが設けられ、測定子の基端部から測定部位との当接位置までの長さＬが測定時に求められる構成の場合は、この長さＬを変数として計算式を構成することも考えられる。一方で、この長さＬは、測定子の形状などに基いて固定値とすることもできる。
前記各実施形態では、演算制御手段３２で用いる計算式がメモリ３２２に記憶されていたが、計算式の記憶手段としては、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスクなど、その種類を問わない。また、計算式を記憶手段に記憶する代わりに、演算制御手段における演算回路に実装してもよい。
【００８４】
さらに、前記各実施形態において、隙間１００の測定値はケース本体２に設けられた表示部６１に表示されていたが、これに限らず、例えば、測定装置がコンピュータ・システムに接続され、そのシステム画面上に測定値が表示される構成としてもよい。
また、このようなコンピュータ・システムを介して、計算式の演算係数を設定してもよい。
【００８５】
前記各実施形態では、隙間１００の幅寸法が測定されていた。すなわち、物の内側寸法が測定されていたが、これに限らず、被測定物の凸状部分の幅あるいは長さなど、物の外側の寸法を測定する際にも測定子のたわみが生じるから、本発明の測定装置および測定方法を適用しうる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、隙間、溝幅などの寸法を測定する際に好適に利用できる。測定子のたわみ量が補正されることから、測定子をごく薄く細く形成して、僅かな隙間や細幅の溝の寸法を測定する場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１実施形態における測定装置の正面図。
【図２】前記実施形態における測定装置の側面図。
【図３】前記実施形態において、隙間の両端部にそれぞれ当接される測定子を示す側面図。
【図４】前記実施形態における測定装置の内部構造を示すブロック図。
【図５】前記実施形態の測定子のホルダを示す分解斜視図。
【図６】前記実施形態の測定子のホルダを示す断面図。
【図７】前記実施形態における測定子本体およびホルダを示す分解斜視図。
【図８】前記実施形態における測定子本体の先端側を示す拡大図。
【図９】前記実施形態の測定装置において、プリセット時にノギスを用いる様子を示す図。
【図１０】本発明の第２実施形態の測定装置において、隙間の両端部に当接される測定子本体のその延出方向に対する断面図。
【図１１】図１０と対比するための図であって、隙間の両端部に当接される測定子本体のその延出方向に対する断面図。
【図１２】本発明の変形例の測定装置において、隙間の両端部に当接される測定子本体のその延出方向に対する断面図。
【図１３】本発明の他の変形例の測定装置において、隙間の両端部に当接される測定子本体のその延出方向に対する断面図。
【符号の説明】
【００８８】
１ 測定装置
２ ケース本体
４ スピンドル
３１ 移動量検出手段
３２ 演算制御手段
４１ ホルダ取付部
５１ 可動測定子（測定子）
５２ 固定測定子（測定子）
６１ 表示部
１００ 隙間
１０１，１０２ 端部（測定部位）
４１１ 押さえ面
５１１，７１１，９１１，１０１１ 測定子本体
５１１Ｂ 先端部
５１１Ｃ 基端部
５１２ ホルダ
５２１，７２１，９２１，１０２１ 測定子本体
５２１Ｂ 先端部
５２１Ｃ 基端部
５２２ ホルダ
９１１Ａ，９２１Ａ テーパ部
ＣＬ ノギス（厚さ測定器）
Ｊ１，Ｊ２ ジョー
ＰＸ プリセット値
Ｔ１，Ｔ２ たわみ量
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置および測定方法に関する。詳しくは、測定部位間の両端にそれぞれ当接される一対の測定子により測定部位間の寸法を測定する測定装置および測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々な製品の製造現場などでは、隙間や溝幅、パイプ径などの測定部位間の寸法を測定する際に、ダイヤルゲージの測定原理を利用した測定装置が使用されている（例えば、特許文献１および特許文献２）。特許文献１の測定装置は、パイプ内周面に沿って回転自在に設けられる一対のアームを備えている。そして、これらのアームの先端にはチップ状の測定子がパイプの内周面に当接するようにピンで取り付けられ、この測定子のパイプ内周面上の回転により、測定部位間の寸法を測定するものとなっている。
【０００３】
一方、特許文献２の測定装置は、測定部位間に挿入される円錐状の測定子をスピンドルの先端に備え、この測定子の円錐形状における直径とこの直径および高さとの比とが定数として予め設定されている。また、ステムには、スピンドルの軸方向に移動可能な基準片が設けられている。そして、測定の初期化時は、基準片の先端と測定子の円錐底面とを一致させ、測定にあたっては、測定子を溝の内周面に軽く接触させた状態で、基準片を溝に隣接する平面に当接するまで下方に押し込む。この際、上方に移動したスピンドルの移動量と設定された定数とを基に、溝の幅寸法が算出されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１３６２０１号公報（［０００７］、［０００８］、図１、図２）
【特許文献２】特開平７−１１３６０３号公報（［００１４］、［００１５］、図１、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような測定装置に関し、近年、被測定物の測定部位間の寸法が小さくなってきている。例えば、自動車産業においては、自動車のボディとランプとの間の建付合わせ部の隙間寸法が非常に狭くなってきており、この隙間寸法を測定して品質を管理する必要がある。
しかしながら、小さい隙間の寸法を測定するために、測定子を薄くあるいは細くなど、測定部位間の寸法に応じてサイズを小さくすると、測定子の強度確保が難しく、測定部位との当接などによる測定子のたわみ量が大きくなって、このたわみが測定の精度に大いに影響する。このため、測定子のたわみ量を別途計算して実測値を補正する必要があるが、この計算に大変な手間および時間が掛かっていた。また、測定子がたわむので、プリセットのためのマスタ測定作業が極めて困難であり、マスタゲージの溝幅を測定する作業は習熟度によって測定値がばらつくから、プリセットの信頼性に欠けるおそれがあった。
現状では、自動車のボディとランプとの間のような小さな隙間を測定可能な測定装置であって、かつ測定子のたわみ量が考慮されたものはなく、上述の特許文献１および特許文献２においても、たわみについては一切考慮されていない。
【０００６】
ここで、本発明の目的は、測定子のたわみ量が考慮され、測定部位間の寸法が小さい場合であっても、その寸法を正確に測定できる測定装置および測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の測定装置は、ケース本体と、被測定物の測定部位間の両端部に先端側がそれぞれ当接され互いに近接離隔可能な一対の測定子と、前記一対の測定子の基端間の相対移動量を検出する移動量検出手段と、前記移動量検出手段による検出値を基に前記測定部位間の寸法を算出する演算制御手段とを備えた測定装置であって、前記測定子は、前記基端から先端に向かって延出し、前記演算制御手段は、前記測定子の前記測定部位との当接によるたわみ量と、前記検出値とを基に、予め設定された計算式から前記測定部位間の寸法を算出することを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、演算制御手段により、測定子のたわみ量に応じて実測値が補正され、真の測定値が算出されるので、測定部位間の寸法が小さく、測定子のたわみによる実測値への影響が大きい場合であっても、測定部位間の正確な寸法を測定できる。これにより、測定子を薄くあるいは細くなど、測定部位間の寸法に応じて十分に小さくした場合の測定精度を大幅に向上させることができ、ごく小さな隙間の測定にも対応できる。また、換算表などに基いて測定子のたわみ量を別途計算する手間が省け、測定作業の時間短縮も図られる。
【０００９】
次に、本発明の測定装置では、前記測定部位間の寸法の真値をＹ、前記移動量検出手段による検出値をＸ、前記測定子の前記測定部位との当接位置から前記測定子の基端までの長さをＬ、前記測定子の弾性係数をＥ、前記測定子の断面係数をＩ、前記測定子を互いの離隔方向に付勢するバネのバネ定数をｋ、定数をｃとして、前記測定子において前記Ｌ、Ｅ、Ｉは互いに同一であり、かつ、Ａを、{１−（２ｋＬ３／３ＥＩ）}、Ｂを、{−（２Ｌ３／３ＥＩ）ｃ}、とすると、前記Ｙを求める計算式は、Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ で表されることが好ましい。
なお、上記「検出値」には、移動量検出手段による検出値にプリセット値などを加えて取得される実測値が含まれる。
【００１０】
ここで、測定部位との当接によって測定子に掛かる荷重をＰとして、かつ測定子においてＰが互いに同一であるとしたとき、測定部位間の寸法の真値Ｙを求める数式は、
【００１１】
【数１】
で表されるところ、さらに、Ｐ＝ｋＸ＋ｃ・・・（４）であることに基いて数式（１）を変形すると、測定部位間の寸法の真値Ｙを求める数式は、
【００１２】
【数２】
で表される。数式（２）は、Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ・・・（３）と置くことができ、この数式（３）が、測定装置に予め設定された計算式である。数式（３）における演算係数であるＡおよびＢは、数式（２）におけるＬ、Ｅ、Ｉ、ｋ、ｃに具体的な数値を適用することにより得られ、これらのＡおよびＢの値は、演算制御手段に設けられた記憶手段などに予め設定されている。
【００１３】
この発明によれば、測定子の材質や形状に応じたたわみ量の設定が可能となる。
また、計算式「Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ」において検出値Ｘが変数とされ、さらに、バネ定数ｋ、およびバネの初張力などの定数ｃを設定することが可能であって、上記数式（４）からもわかるように、測定範囲の広狭に応じた測定子のたわみ量の変化に対応することが可能となる。これにより、測定子の最大たわみ量を基に補正する場合よりも測定精度が向上し、より適切な測定値を得ることができる。
【００１４】
本発明の測定装置では、前記ケース本体は、前記演算制御手段で算出された算出値が表示される表示部と、前記ケース本体に軸方向移動可能に設けられて前記測定子の一方が取り付けられるスピンドルとを備え、前記測定子は、前記測定部位に当接される測定子本体と、この測定子本体に着脱可能に設けられるホルダとを備え、前記スピンドルの端部には、前記ホルダが着脱可能に設けられるホルダ取付部が設けられ、このホルダ取付部には、前記スピンドルの軸方向に沿った平面状の押さえ面が当該軸の周りに複数形成され、前記ホルダは、前記押さえ面のいずれかに位置決め固定されて前記表示部に対する向きが変更可能であることが好ましい。
【００１５】
この発明によれば、測定子が測定子本体とホルダとを備えるため、測定子本体が破損、汚損、磨耗などした際に、ホルダの着脱により、測定子本体のみを良品に交換できる。これにより、測定装置全体の交換が不要となってメンテナンス性が向上するとともに、ランニングコストを低減できる。また、被測定物の形状や材質などに応じて測定子の形状変更や材質変更も容易であり、使い勝手を向上させることができる。
そして、スピンドルの端部にホルダ取付部が設けられ、このホルダ取付部に平面状の押さえ面が形成されているので、この押さえ面にホルダを容易に位置決め固定できる。さらに、押さえ面はスピンドルの軸周りに複数形成されていることから、ホルダから延出する測定子の表示部に対する向きを少なくとも２方向に変更可能である。言い換えると、測定部位の位置や向きに応じて、適宜、表示部を見易いように角度調整できる。これにより、表示部における測定値の視認性、および取扱性が向上する。特に、狭隘部の隙間を測定する際など、測定装置を配置する向きが限られる場合に有用である。
なお、ホルダ取付部と同様の構成を前記ケース本体の測定子取付部分に設けることも考えられる。
【００１６】
本発明の測定装置では、前記測定子は、その延出方向に対する断面形状において前記測定部位に当接される部分が凸状であることが好ましい。
ここで、測定子の延出方向に対する断面形状としては、略半円形、略円形など、その円弧状に湾曲する凸状の外周部分が測定部位に当接されるものを例示できる。また、断面凸状部分が、例えば、略半円形状における径部分の直線と円弧とが交差する部分や、三角形、菱形などの角部分などであってもよい。
【００１７】
この発明によれば、測定子がその凸状部分で当該測定子の延出方向に沿って測定部位に線接触（当接）する。これにより、測定子の姿勢がその延出方向の回転方向に変化しても、測定部位の被当接面上に凸状部分が線接触したままで転動した状態となり、その変化の前後で一対の測定子間の相対移動量に殆んど差がない。すなわち、本発明によれば、測定子の延出方向に対する断面形状が例えば矩形であって、測定子の姿勢変化によって測定子が測定部位に面接触したり線接触したりする構成と比べて、測定子の測定部位に当接される際の姿勢の違いによって生じる測定誤差を十分に小さくできる。したがって、測定装置の設置作業が容易になるとともに、使い勝手も向上する。
なお、測定子の延出方向に対する断面形状において、一対の測定子の近接離隔方向と交差する方向での幅が小さい方が好ましい。測定子の当該方向に対する幅が大きい場合は、測定子が互いに十分に離隔しないで測定部位に当接してしまい、測定誤差が大きくなるが、本発明のように測定子の幅が小さければ測定誤差を小さくできる。
【００１８】
本発明の測定装置では、前記測定子は、その延出方向に対する断面形状が一端から他端に向かってテーパされた楔形であって前記楔形におけるテーパ部が前記測定部位に対向し、かつ当該一対の測定子の前記一端同士が近接対向することが好ましい。
ここで、一対の測定子の楔形形状は、所定の点に対して対称に形成され、測定子の近接離隔方向が測定部位間を垂直に結ぶ方向と一致するとき（正姿勢の状態とする）は、テーパの一端側が測定部位に当接され、テーパ部は測定部位に当接されない状態であるものとする。
【００１９】
この発明によれば、測定子の姿勢がその延出方向の回転方向に変化した状態では、測定部位の被当接面に沿ってテーパ部が当接される。すなわち、測定子の姿勢が正姿勢に対してずれていても、そのずれが、測定子が正姿勢であるときにテーパ部と測定部位の被当接面とがなす角度の範囲内のものであれば、一対の測定子間の相対移動量に影響がなく、測定誤差が生じない。したがって、使い勝手が大きく向上するとともに、測定装置の設置作業が容易になる。
【００２０】
本発明の測定方法は、互いに近接離隔可能に設けられ且つ基端から先端に向かって延出する一対の測定子の先端側を被測定物の測定部位間の両端部にそれぞれ当接させて、前記一対の測定子の基端間の相対移動量を検出し、この検出された検出値を基に前記測定部位間の寸法を算出する測定方法であって、前記測定子の前記測定部位との当接によるたわみ量と、前記検出値とを基に、予め設定された計算式から前記測定部位間の寸法を算出することを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、前述のように、測定子のたわみ量に応じて実測値が補正され、真の測定値が算出されるので、測定子が僅かな隙間に挿入される小片であって測定子のたわみが測定の精度に大きな影響を及ぼす場合でも、測定を精度良く実施できる。また、測定子のたわみ量を別途計算するような手間や時間も掛からない。
【００２２】
本発明の測定方法では、前記測定子は、前記測定子の近接離隔方向における寸法が互いに等しくなるように形成され、前記測定子の近接離隔方向における前記測定子の互いの位置を揃え、前記測定子の近接離隔方向における両側から前記測定子を挟み込んでその位置を固定した状態で、プリセット（測定に必要となる値の設定）を実行することが好ましい。
【００２３】
この発明によれば、測定子が挟み込まれて位置が固定されるので、測定初期化のためにプリセットボタン等を操作する際に、測定子の位置がずれることがなく、プリセットの信頼性が向上する。
【００２４】
本発明の測定方法では、前記測定子の近接離隔方向における前記測定子の互いの位置が揃った状態で、一対のジョーを有する厚さ測定器の前記ジョー間に前記測定子を挟み込んで当該測定子の近接離隔方向における寸法を測定し、この厚さ測定器により測定された測定値をプリセット値とすることが好ましい。
【００２５】
この発明によれば、熟練が必要なマスタ測定作業を行う代わりに、厚さ測定器を用いて測定子の厚さ寸法（測定子１つ分の厚さ寸法に相当）を測定し、その測定値をプリセット値としている。このプリセット値は、測定子の基端間の相対移動量について測定部位に応じて加減される。これにより、マスタを不要にできるとともに、個人差によるプリセット値のばらつきが解消されて、プリセット値の信頼性が大きく向上する。また、測定子がノギスなどの厚さ測定器で挟み込まれて、たわんでいない状態の測定子の厚さが測定されるので、測定子の厚さ寸法を正確に測定できる。この点でもプリセット値の信頼性を向上させることができる。
上述のように、プリセット実行の際には、測定子を挟み込んで位置固定しているから、測定子の位置調整を行う必要がなく、プリセットに要する時間を大幅に短縮できる。
また、厚さ測定器により測定子を挟み込むことにより、測定子の位置が固定されると同時に測定子の厚さ寸法が測定されるので、プリセット実行時に、厚さ測定器による測定値とプリセット値とが一致しているか否かを確認でき、ミスを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態を図面に基いて説明する。
〔１．測定装置の全体構成〕
図１は、本実施形態の測定装置としての測定装置１の正面図であり、図２は、図１の測定装置１の左側側面を示す図である。
測定装置１は、略円筒形状のケース本体２を備え、ケース本体２の外周壁を貫通するスピンドル４がその軸方向に移動可能に設けられている。この測定装置１は、図３に示すように、測定部位としての隙間１００の両端部１０１，１０２に一対の測定子５１，５２をそれぞれ当接させ、自動車のボディとランプとの間のような建付合わせ部である隙間１００の幅寸法を測定するものとなっている。なお、このような建付合わせ部の隙間寸法と同様に、通常の溝の幅やパイプの内径なども同様にして測定可能である。
ケース本体２の正面には、測定値がデジタル表示される表示部６１が設けられ、この表示部６１の周りには、電源ボタン６２１、モードボタン６２２、ゼロセットボタン６２３、プリセットボタン６２４などの操作ボタン類が配置されている。
また、測定装置１は、スピンドル４の移動量に対する演算機能を内蔵している。
【００２７】
なお、以下では、スピンドル４の軸方向をＹ方向、スピンドル４の軸方向と交差する面内において測定子５１，５２が基端から先端に向かってそれぞれ延出する方向をＺ方向、そして、これらＹ方向およびＺ方向と直交する方向をＸ方向として説明する場合がある。
【００２８】
スピンドル４は、ケース本体２の外周壁に設けられた軸受２２およびステム２１（図５参照）内部の軸受（不図示）に保持され、軸受２２近傍に設けられたスプリング２９により、図１において上方に付勢されている。測定時には、図１上方の押下部４２を押し下げ、スプリング２９の付勢力の方向と反対方向にスピンドル４を移動させるものとなっている。
なお、図１および図２において、スピンドル４は、スプリング２９の付勢力によって軸受２２近傍の図示しないストッパの位置まで上方に移動した自由状態となっている。
【００２９】
測定子５１，５２は、スピンドル４またはケース本体２に取り付けられ、互いに近接離隔可能に設けられている。
具体的に、スピンドル４の先端部には、スピンドル４の軸方向移動に追従する可動測定子５１が設けられている。
そして、ケース本体２には、ステム２１の軸周りに取り付けられた断面略正方形状の筒体２３が設けられ、この筒体２３の側面には固定測定子５２がねじＳＣ４によって取り付けられている。
なお、筒体２３は、ステム２１にねじＳＣ６によって取り付けられ、ステム２１と筒体２３との間に設けられた図示しない位置決め部材により、スピンドル４の軸周りに９０°ずつ回転させて取り付け可能となっている。
【００３０】
ケース本体２の内部構成３は、図４に示すように、スピンドル４の移動量を電気信号として検出する移動量検出手段３１と、この移動量検出手段３１による検出値に基いて算出した値を表示部６１に表示する演算制御手段３２と、モードボタン６２２、ゼロセットボタン６２３、プリセットボタン６２４などの操作ボタンが接続されたスイッチ部３３とを備えて構成されている。
【００３１】
移動量検出手段３１は、測長センサ３１１を備えて構成されている。この測長センサ３１１は、図示を省略するが、ケース本体２とスピンドル４との間に設けられるメインスケールおよびインデックススケールと、これらのスケールの相対移動量を電気信号として検出する測長回路とを有している。
【００３２】
演算制御手段３２は、移動量検出手段３１から出力された検出値に基いて、隙間１００の寸法を算出するものである。ここで、測定装置１の演算機能は演算制御手段３２として実装され、演算制御手段３２には、演算機能に係る計算式（後述）が設定されている。演算制御手段３２は、ＣＰＵ３２１、およびメモリ３２２を含んで構成されている。
メモリ３２２は、演算機能に係る計算式や、計算式における演算係数、測定装置１のプリセット値などを記憶する。
ＣＰＵ３２１は、移動量検出手段３１から出力された検出値、メモリ３２２から読み出したプリセット値、演算係数を基に、計算式の演算を行う。
【００３３】
〔２．測定子の構造〕
次に、可動測定子５１および固定測定子５２の構造について説明する。
図５は、可動測定子５１をスピンドル４から取り外した状態を示す図であり、図６は、可動測定子５１のスピンドル４軸方向に対する断面図である。
可動測定子５１は、図５に示すように、隙間１００の端部１０１（図３）に先端部５１１Ｂが当接される測定子本体５１１と、この測定子本体５１１の基端部５１１Ｃを保持するホルダ５１２とを備え、スピンドル４の軸方向と略直交する面内方向に延出している。この可動測定子５１のホルダ５１２は、スピンドル４の先端のホルダ取付部４１に着脱可能に取り付けられている。
ここで、ホルダ取付部４１は、スピンドル４の軸方向に突出する筒体であって、その軸に対する断面が略正方形状であり、側面四方には、ホルダ５１２が係止される平面状の押さえ面４１１がそれぞれ形成されている。また、ホルダ取付部４１の内部には、雌ねじが形成されている。
【００３４】
ホルダ５１２は、スピンドル４への取り付け用の六面体状のブロック部５１３と、スピンドル４の軸方向と直交する面内でＺ方向に延びて測定子本体５１１を保持する保持部５１４と、この保持部５１４との間に測定子本体５１１を挟持するプレート部５１５と、を備えて構成されている。
【００３５】
ここで、ブロック部５１３とスピンドル４との取付構造について説明する。図５および図６に示すように、ブロック部５１３には、スピンドル４のホルダ取付部４１が挿通される固定孔５１３Ａがスピンドル４の軸方向（Ｙ方向）に沿って貫通形成されている。この固定孔５１３Ａの内部は、スピンドル４が挿入される側とは反対が小径となる段付き形状となっている。そして、ホルダ取付部４１とは反対側から固定孔５１３Ａに挿入されたねじＳＣ２がホルダ取付部４１の内側の雌ねじに螺合されることによって、ホルダ５１２はスピンドル４に固定されている。
【００３６】
さらに、ブロック部５１３には、図６に示すように、スピンドル４の軸方向と直交するＺ方向に沿って、係止孔５１３Ｃが形成されている。係止孔５１３Ｃは、固定孔５１３Ａまで貫通しており、この係止孔５１３Ｃを介してねじＳＣ５が挿通されている。ねじＳＣ５は、係止孔５１３Ｃを介してホルダ取付部４１の押さえ面４１１を押圧し、ホルダ取付部４１を固定孔５１３Ａに係止している。これによってホルダ５１２が位置決めされている。
そして、このねじＳＣ５を緩めることにより、固定孔５１３Ａにホルダ取付部４１が挿通されたままの状態で、ホルダ５１２の向きをスピンドル４の軸周りに９０°ずつ変更することができる。すなわち、図６においては、表示部６１の表示面に対して、前、後、左、右の４方向に測定子５１が延出する向きを変更可能である。
【００３７】
保持部５１４は、ブロック部５１３の固定孔５１３Ａが形成された面と交差する側面の１つに、２つのねじＳＣ１によって固定されている。保持部５１４は、ブロック部５１３の側面に取り付けられる略矩形状の取付部５１４Ｂと、この取付部５１４Ｂと連続してＺ方向に延びる延出部５１４Ｃとにより構成され、全体としてはスピンドル４の軸方向を含む板面を有する板状に形成されている。
プレート部５１５は、延出部５１４Ｃの延出方向側方の端面（スピンドル４の軸方向と直交するＸＺ面）に重ねて設けられている。
【００３８】
次に、図７は、測定子５１の先端側を拡大して示す図である。
測定子本体５１１は、硬質合金などにより極薄の板状に形成され、保持部５１４とプレート部５１５との間からＺ方向に延出している。
プレート部５１５には、孔５１５Ａが２つ形成され、この孔５１５Ａを介してねじＳＣ３がそれぞれ挿通され、このねじＳＣ３が保持部５１４に形成された２つのねじ部５１４Ａにそれぞれ螺合されている。なお、プレート部５１５は、保持部５１４に対してケース本体２とは反対側に設けられているため、ねじＳＣ３を取り扱いやすくなっている。
ここで、測定子本体５１１には、ねじＳＣ３を逃がすＵ字状の切欠５１１Ａが形成されており、ねじＳＣ３を緩めることにより、切欠５１１Ａ部分にて測定子本体５１１をホルダ５１２から容易に取り外せるようになっている。
【００３９】
図８は、測定子本体５１１の先端側の拡大図である。測定子本体５１１は、テーパ状に形成され、先端部５１１Ｂが測定子本体５１１の延出方向に沿って細いＵ字状に突出形成されている。このような形状により、僅かな隙間の間にも測定子本体５１１の先端部５１１Ｂを挿入することができるとともに、先端部５１１Ｂよりも幅広の基端部５１１Ｃには強度が与えられている。
また、テーパ部５１１Ｄから先端部５１１Ｂまでは、板厚の１／２相当のＲ処理がされた３次元曲面形状に形成されている。なお、この曲面Ｒ加工は、板厚の１／２に限られない。
【００４０】
一方、固定測定子５２についても、測定子本体５２１とホルダ５２２とを備えて構成されている（図１および図２参照）。測定子本体５２１は、上述した可動測定子５１の測定子本体５１１と同様の構成であって、ホルダ５２２に着脱自在とされている。ホルダ５２２は、保持部５２４と、上述のプレート部５１５と同様のプレート部５２５とを有する。
保持部５２４は、スピンドル４の軸方向およびこの軸方向に直交するＺ方向に延出した略Ｌ字形状であって、基端側がねじＳＣ４により筒体２３に取り付けられている。
ここで、筒体２３のホルダ５２２が取り付けられる部分には、Ｘ方向に突出する凸部２３１が形成され、可動測定子５１のホルダ５１２と固定測定子５２のホルダ５２２とは、Ｘ方向に並んでいる（図２）。
前述のように、筒体２３をステム２１の軸周りに９０°ずつ回転させることができるから、筒体２３に取り付けられたホルダ５２２の向きも上述のホルダ５１２と同じ向きに変更でき、測定子本体５１１，５２１が延出する向きを揃えることができる。
【００４１】
〔３．測定子のたわみ量〕
以上、測定子５１，５２について説明したが、測定子本体５１１，５２１は、全体的に薄く、また先端部５１１Ｂが細い形状であって、隙間１００の端部１０１，１０２に当接された際のたわみ量が大きい。図３に、そのたわみを強調して示した。測定時には、スピンドル４の押下部４２を押し下げ、測定子本体５１１，５２１が互いに近接し位置が互いにほぼ揃った状態で、先端部５１１Ｂ，５２１Ｂを隙間１００の内部に挿入する。この状態で、押下部４２に外力を加えるのを止めると、スプリング２９の復元力によってスピンドル４が図１において上方に移動し、これに伴って測定子本体５１１，５２１が互いに離隔し、先端部５１１Ｂ，５２１Ｂが隙間１００の端部１０１，１０２にそれぞれ当接される。この際、測定子本体５１１，５２１は、隙間１００の端部１０１，１０２との当接により荷重を受け、図３のようにたわむ。
【００４２】
このとき、測定子本体５１１，５２１の基端部５１１Ｃ，５２１Ｃ間の相対移動量は、端部１０１，１０２間の寸法の真値Ｙよりも大きい。すなわち、基端部５１１Ｃ間の相対移動量は、スピンドル４の移動量として移動量検出手段３１により検出され、演算制御手段３２において、移動量検出手段３１から出力された検出値にプリセット値（測定補正値）を加えることにより求められる実測値は、図３におけるＸに相当する値となる。この実測値Ｘ（検出値を基とする値）は、測定子本体５１１のたわみ量Ｔ１および測定子本体５２１のたわみ量Ｔ２のぶん、真値Ｙよりも大きく、ここに測定誤差が生じる。
【００４３】
そこで、メモリ３２２では、次のように、測定子本体５１１，５２１のたわみ量に相当する演算係数を記憶している。
ここで、隙間１００の端部１０１との当接によって測定子本体５１１に掛かる荷重をＰ、測定子本体５１１の隙間１００の端部１０１との当接位置からホルダ５１２への基端部５１１Ｃまでの長さをＬ、測定子本体５１１の弾性係数をＥ、測定子本体５１１の断面係数をＩとする。これらの測定子本体５１１に係る荷重Ｐ、長さＬ、弾性係数Ｅ、断面係数Ｉについて、固定測定子５２の測定子本体５２１も測定子本体５１１と同一であるとき、上述の実測値Ｘを基に、隙間１００の寸法の真値Ｙを求める数式は、材料力学における片持ち梁のたわみの公式から、
【００４４】
【数３】
で表される。そして、スピンドル４のスプリング２９に係るバネ定数をバネ定数ｋとし、スプリング２９の初張力、あるいはスピンドル４とステム２１および軸受２２との摩擦係数などを定数ｃとして、ばね定数に係る公式、Ｐ＝ｋＸ＋ｃ・・・（４）に基いて数式（１）を変形する。そうすると、真値Ｙを求める数式は、
【００４５】
【数４】
で表される。
ここで、数式（２）は、Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ・・・（３）と置くことができ、この数式（３）が測定装置１の演算機能に係る計算式としてメモリ３２２に記憶されている。また、数式（３）におけるＡおよびＢは、測定子本体５１１，５２１のたわみ量を求める演算係数であり、これらの演算係数Ａ，Ｂもメモリ３２２に記憶されている。演算係数ＡおよびＢは、数式（２）におけるＬ、Ｅ、Ｉ、ｋ、ｃに具体的な数値を適用することにより得られ、予め、所定のボタン操作によってメモリ３２２に入力されている。
【００４６】
〔４．測定装置のプリセット〕
次に、測定装置１のプリセットの方法について図９を参照して説明する。
測定装置１のプリセットでは、マスタ測定を行わずに、ノギスＣＬを用いて測定子本体５１１，５２１の１つ分の厚さ寸法を測定し、その測定値をプリセット値としている。なお、測定子本体５１１，５２１の材質および形状は互いに同様であって、厚さ寸法も互いに同一である。
【００４７】
（4-1）ノギスによる測定
まず、測定子本体５１１，５２１の互いの近接離間方向（スピンドル４の軸方向であるＹ方向）において、測定子本体５１１，５２１の位置を揃える。この測定子本体５１１，５２１はＸ方向に並んで設けられているので（図２）、測定子本体５１１，５２１は隙間１００の端部１０１，１０２間を分ける方向（スピンドル４の軸方向と直交する面内方向）に沿って、重ならずに互いの位置が揃う。
この状態で、図９に示すように、測定子本体５１１、５２１の先端部５１１Ｂ，５２１Ｂから基端部５１１Ｃ，５２１ＣまでをＹ方向における両側からノギスＣＬの一対のジョーＪ１，Ｊ２で挟み込み、たわんでいない状態の測定子本体５１１，５２１の厚さを測定する。
【００４８】
（4-2）プリセット値の設定
次に、プリセットボタン６２４を複数回押下し、ノギスＣＬによる測定値、すなわち測定子本体５１１，５２１の厚さ寸法をプリセット値として設定する。この際は、ノギスＣＬで測定子本体５１１，５２１を挟む必要はない。
【００４９】
（4-3）スタンバイ状態にセット
続いて、ボタン操作により、プリセット実行のスタンバイ状態とする。すると上述の（4-2）で設定したプリセット値が表示部６１に表示される。
【００５０】
（4-4）プリセットの実行
プリセット実行にあたって、再度、ノギスＣＬで測定子本体５１１，５２１を挟み込み、測定子本体５１１，５２１の位置を固定する。
そして、ノギスＣＬによる測定値と、表示部６１に表示されたプリセット値とが一致していることを確認したら、ノギスＣＬで測定子本体５１１，５２１を挟み込んだ状態のまま、プリセットボタン６２４を押下してプリセットを実行する。このように、測定子本体５１１，５２１の位置がノギスＣＬで固定されているため、測定子本体５１１，５２１の位置を調整することなくプリセット値を確定することが可能となる。プリセットボタン６２４が押下される際の振動、あるいは重力により、測定子本体５１１，５２１の位置がずれたりたわんだりする心配がない。
プリセットを実行すると、プリセット値が確定されてメモリ３２２に記憶される。
【００５１】
〔５．測定部位間の測定〕
以下、測定装置１の測定手順について、図１、図３、図４などを参照して説明する。
まず、スピンドル４の押下部４２を押し下げ、測定子本体５１１，５２１が互いに近接し位置が互いにほぼ揃った状態で、先端部５１１Ｂ，５２１Ｂを隙間１００の内部に挿入する。この状態で、押下部４２に外力を加えるのを止めると、スプリング２９の復元力によってスピンドル４が図１において上方に移動し、これに伴って測定子本体５１１，５２１が互いに離隔し、先端部５１１Ｂ，５２１Ｂが隙間１００の端部１０１，１０２にそれぞれ当接される。
【００５２】
測定子本体５１１，５２１が端部１０１，１０２にそれぞれ当接されると、基端部５１１Ｃ間の相対移動量は、スピンドル４の移動量として移動量検出手段３１により電気的な信号として検出され、その検出値信号が演算制御手段３２に出力される。
演算制御手段３２では、プリセット値、演算機能に係る計算式、およびこの計算式の演算係数Ａ，Ｂがメモリ３２２からそれぞれ読み出され、移動量検出手段３１から出力された検出値と、測定子本体５１１，５２１のたわみ量とを基に、演算機能に係る計算式から隙間１００の寸法が算出される。
【００５３】
具体的に、演算制御手段３２では、移動量検出手段３１から出力された検出値にプリセット値が加算されることにより、実測値Ｘが求められる。さらに、この実測値Ｘおよび演算係数Ａ、Ｂが計算式「Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ」に代入されることにより、隙間１００の端部１０１，１０２間の真値Ｙが求められる。
この真値Ｙは、図３に示すように、測定子本体５１１，５２１のたわみ量Ｔ１，Ｔ２が実測値Ｘから差し引かれた値に相当する値（算出値）であり、演算制御手段３２によって表示部６１の所定領域に表示される。これで隙間１００の寸法測定が完了する。
【００５４】
なお、端部１０１，１０２の形状や材質等に応じて、測定子本体５１１，５２１をホルダ５１２，５２２から取り外して別の種類の測定子本体５１１，５２１に交換することが可能である。この場合は、交換後の測定子本体５１１，５２１の弾性係数Ｅ、断面係数Ｉ、長さＬなどに基いて演算係数ＡおよびＢの再設定をすることが好ましい。
また、スプリング２９のバネ力調整などを行った場合にも、調整後のバネ定数ｋ、定数ｃなどに基いて演算係数ＡおよびＢの再設定をすることが好ましい。
【００５５】
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）演算制御手段３２により、測定子本体５１１，５２１のたわみ量に応じて実測値Ｘが補正され、真値Ｙが算出されるので、測定子本体５１１，５２１のたわみ量を考慮した正確な測定を迅速に行うことができる。これにより、狭い隙間１００も測定可能なように、薄く細長い測定子本体５１１，５２１を採用した場合の測定精度を大幅に向上させることができ、ごく小さな隙間１００の測定にも対応できる。また、換算表などに基いて測定子本体５１１，５２１のたわみ量を別途計算する手間が省け、測定作業の時間短縮も図られる。
【００５６】
（２）測定子本体５１１，５２１の弾性係数Ｅ、断面係数Ｉ、基端部５１１Ｃ，５２１Ｃから端部１０１．１０２との当接位置に係る長さＬ，スプリング２９のバネ定数ｋや初張力ｃによって求められた値が、測定子本体５１１，５２１のたわみ量に相当する演算係数ＡおよびＢとしてメモリ３２２に記憶されている。すなわち、弾性係数Ｅ、断面係数Ｉ、長さＬの設定により、測定子本体５１１，５２１の材質や形状に応じたたわみ量の設定が可能となる。
また、計算式「Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ」において実測値Ｘが変数とされ、バネ定数ｋ、およびバネの初張力などの定数ｃを設定することが可能であって、上記数式（４）からもわかるように、測定範囲の広狭（スピンドル４のストローク）に応じた測定子本体５１１，５２１のたわみ量の変化に対応することが可能となる。したがって、真値Ｙとして求められた隙間１００寸法の測定値の精度を機動的に向上させることができる。
【００５７】
（３）測定子本体５１１，５２１は薄く、細いため破損するおそれがあるが、破損、あるいは汚損、磨耗などした場合でも、この測定本体５１１，５１２のみをホルダ５１２，５２２から取り外して新しいものと交換することができる。これにより、測定子５１，５２ないし測定装置１全体の交換を不要にできるので、メンテナンス性が向上するとともに、ランニングコストを低減できる。
また、被測定物の形状や材質などに応じて測定子本体５１１，５２１の形状変更や材質変更も容易であり、使い勝手が格段に向上する。
【００５８】
（４）ここで、測定子本体５１１（測定子本体５２１も同様）には、保持部５１４とプレート部５１５とを互いに固定するねじＳＣ３を逃がす切欠５１１Ａが形成されているので、ねじＳＣ３を緩めるだけで、測定子本体５１１，５２１を保持部５１４とプレート部５１５との間から抜き取って交換することができ、測定子本体５１１，５２１の交換作業が容易である。
【００５９】
（５）さらに、ホルダ取付部４１の側面四方に押さえ面４１１が形成され、スピンドル４の軸周りにホルダ５１２を９０°ずつ回転させた状態で位置決め固定できる。すなわち、隙間１００の幅方向に応じて可動測定子５１の向きを変えることができ、固定測定子５２の向きも筒体２３の向きを変えることにより変更できるため、一対の測定子５１，５２の向きを揃えることができる。これにより、狭い場所で測定作業を行う場合であっても、表示部６１が測定者から見て裏側を向き、表示された測定値が視認できないような不都合が生じない。したがって、取扱性を大きく向上させることができる。
【００６０】
（６）また、測定子本体５１１（測定子本体５２１も同様）の先端部５１１Ｂの外周形状は凸曲面状であって角張っていないため、測定子本体５１１，５２１を隙間１００の内部に挿入する際や、測定子本体５１１，５２１が端部１０１，１０２にそれぞれ当接される際の被測定物への傷付きを防止できる。これにより、傷付きやすい塗装面や樹脂製のバンパー部分の測定にも測定装置１を使用できる。すなわち、測定部位の材質を選ばない。
なお、測定子の測定部位との当接部分全体を曲面状に形成することが好ましい。
【００６１】
（７）プリセットの際にノギスＣＬを使用したことにより、薄く細い測定子本体５１１，５２１のたわみの問題が解決され、プリセット作業が極めて容易となるとともに、ノギスＣＬの精度を活かしてプリセット値の信頼性を極限まで向上させることができる。
【００６２】
すなわち、プリセットにあたって、ノギスＣＬで測定子本体５１１，５２１の基端部５１１Ｃ，５２１Ｃを挟み込んで測定子本体５１１，５２１の厚さ寸法を測定している。これにより、たわみがない状態の測定子本体５１１，５２１の厚さ寸法を正確に測定できる。
そして、プリセット実行の際にも、ノギスＣＬで測定子本体５１１，５２１を挟み込んで位置を固定した状態のまま、ノギスＣＬの測定値に設定されたプリセット値を確定している。これにより、プリセットボタン６２４の押下時にも測定子本体５１１，５２１の位置がずれることがなく、プリセットの信頼性を大幅に向上させることができる。
さらに、プリセット実行の際に、ノギスＣＬによって挟んでいる測定素子５１１，５２１の厚さの測定値を読み取って表示部６１におけるプリセット値と一致しているか否かを確認できるから、プリセットのミスをも防止できる。
【００６３】
測定子本体５１１，５２１の厚さ寸法をプリセット値として、マスタ測定を行わないため、マスタゲージを不要にできるとともに、個人差によるプリセット値のばらつきが解消され、プリセット値の信頼性が大きく向上する。
また、使い勝手の良い種々のノギスＣＬが提供されているので、プリセットに要する時間を短縮できる。
【００６４】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
なお、以下の説明では、既に説明した実施形態と同様の構成については、同一符号を付して、説明を省略もしくは簡略化する。
本実施形態は、第１実施形態において、測定子本体の延出方向に対する断面形状を変更したものである。
【００６５】
図１０（Ａ）および（Ｂ）は、本実施形態における測定子本体７１１，７２１をその延出方向に沿って見た断面図である。ここで、測定子本体５１１，５２１の延出方向をＸ方向、隙間１００の端部１０１，１０２を結ぶ方向をＹ方向、ＹＺ面に直交する方向をＺ方向として説明する。また、測定子本体７１１，７２１の互いの近接離隔方向は、軸方向Ｓとして説明する。なお、隙間１００の端部１０１，１０２それぞれの内壁面は、互いに平行であって、Ｙ方向は、これらの端部１０１，１０２を垂直に結ぶ方向、すなわち隙間１００の寸法が測定される幅方向であるものとする。
これらの図１０（Ａ）および（Ｂ）に示すように、測定子本体７１１，７２１は、その延出方向（Ｚ方向）における断面形状が半円形であり、その径部分の直線と円弧とが交差する外周部７１１Ａ，７２１Ａが、測定子本体７１１，７２１の延出方向に沿って端部１０１，１０２にそれぞれ線接触している。
【００６６】
ところで、第１実施形態で説明したように、隙間１００の端部１０１，１０２間の寸法を測定する際には、測定子本体５１１，５２１が端部１０１，１０２にそれぞれ当接するまで互いに離隔し、その際の測定子本体５１１，５２１間の相対移動量を基に隙間１００の寸法が算出されていた。したがって、測定にあたっては、測定子本体７１１，７２１の近接離隔方向（軸方向Ｓ）と隙間１００の端部１０１，１０２間を結ぶＹ方向とを一致させる必要があると考えられる。
【００６７】
図１０（Ａ）は、隙間１００の端部１０１，１０２間を結ぶＹ方向と、測定子本体７１１，７２１の近接離隔方向（軸方向Ｓ）とが一致している状態を示している。ここで、測定子本体７１１，７２１のたわみ量を考慮せずに単純化して考えると、隙間１００の寸法は、測定子本体７１１，７２１間の相対移動量（ここでは端部１０２から測定子本体７１１までの距離）Ｄ１に、プリセット値（測定子本体７２１の厚さ）ＰＸを加算した寸法Ｄ２である。実際は、測定子本体７１１，７２１のたわみにより、Ｄ１よりも大きいＸが実測値となるので（図３）、この実測値Ｘが第１実施形態で説明したように補正されて隙間１００間の寸法の真値が求められる。
【００６８】
ここで、測定装置１の設置姿勢や使用時の姿勢により、測定子本体７１１，７２１が端部１０１，１０２の被当接面に斜めに当てられ、軸方向ＳがＹ方向に対してＺ方向における回転方向（ＸＹ面内回転方向）にずれている場合を考えてみる。この場合は、図１０（Ｂ）に示す状態となり、測定子本体７１１，７２１の外周部７１１Ａ，７２１Ａは、図１０（Ａ）に示す状態と比べて、端部１０１，１０２の被当接面上にそれぞれ線接触したままで転動した状態となる。
この際、測定子本体７１１，７２１の延出方向に対する断面形状は、端部１０１，１０２に向かって突出する半円形であることから、測定子本体７１１，７２１のＸ方向での幅は比較的小さいものとなっている。このような形状から、測定子本体７１１，７２１は隙間１００の内部で十分な距離間隔で離隔する。
なお、測定子本体７１１，７２１は、Ｘ方向における幅が小さく、端部１０１，１０２に突出する形状であるが、全ての角にＲ処理が施されているため、樹脂製のバンパーや塗装面ないしその近傍の部位などに傷をつけるおそれがない。なお、このＲ処理は、第１実施形態と同様、測定子本体７１１，７２１の厚みの１／２相当の３次元加工となっている。
【００６９】
それゆえ、これらの図１０（Ａ）と図１０（Ｂ）との間で、測定子本体７１１，７２１間の相対移動量は殆んど変わらない。すなわち、図１０（Ａ）における相対移動量Ｄ１は、図１０（Ｂ）における測定子本体７１１，７２１間の相対移動量Ｄ３よりも僅かに小さいのみであり、このＤ３にプリセット値ＰＸを加算した寸法Ｄ４もまた、図１０（Ａ）における寸法Ｄ２と比べて僅かに小さいのみである。よって、測定子本体７１１，７２１の姿勢の傾きが隙間１００の寸法の測定値に与える影響は小さく、前述のたわみ量補正により、真値に近い測定値を得ることができる。
【００７０】
なお、測定子本体７１１，７２１の断面形状の半円形の向きに関しては、図１０（Ｂ）に示した状態で測定子本体７１１，７２１がＹ方向と一致する方向に近接離隔するものであってもよい。この場合において、測定子本体７１１，７２１が図１０（Ｂ）中、左右いずれの方向に傾いた場合でも、測定子本体７１１，７２１は端部１０１，１０２の被当接面に常に線接触するので、上記と同様、測定子本体７１１，７２１の姿勢の傾きによる測定値の誤差を小さくできる。
【００７１】
次に、図１１（Ａ）および（Ｂ）は、上述の図１０（Ａ）および（Ｂ）に示した状態とそれぞれ対比するための図である。図１１（Ａ）および（Ｂ）において、測定子本体８１１，８２１の延出方向における断面は角部がＲ処理された矩形状であり、Ｘ方向における測定子本体８１１，８２１の幅寸法は測定子本体７１１，７２１の同寸法よりも大きいものとなっている。なお、測定子本体８１１，８２１の断面形状は測定子本体７１１，７２１と異なるものの、測定子本体８１１，８２１と測定子本体７１１，７２１とでＹ方向における厚さ寸法は同じである。このため、プリセット値ＰＸは、図１０および図１１において同じである。
【００７２】
図１１（Ａ）は、軸方向ＳがＹ方向と一致している状態を示している。この状態では、測定子本体８１１，８２１は、その板面８１１Ａ，８２１Ａが端部１０１，１０２とそれぞれ面接触している。ここで、測定子本体８１１，８２１のたわみ量を考慮せずに単純化して考えると、隙間１００の寸法は、測定子本体８１１，８２１間の相対移動量Ｄ１である。このＤ１、およびこのＤ１にプリセット値ＰＸを加えた寸法Ｄ２は、図１０（Ａ）に示すＤ１およびＤ２と同様の値である。
【００７３】
ここで、測定子本体８１１，８２１が端部１０１，１０２の被当接面に斜めに当てられ、図１１（Ａ）の状態から、軸方向ＳがＺ方向における回転方向（ＸＹ面内回転方向）にずれている場合を考えてみる。この場合は、図１１（Ｂ）に示す状態となり、板面８１１Ａ，８２１Ａが端部１０１，１０２の被当接面に対して傾き、測定子本体８１１，８２１は、その断面矩形状の角部分に沿って端部１０１，１０２に線接触した状態となる。
このように測定子本体８１１，８２１の姿勢が端部１０１，１０２の被当接面に対して変化したことにより、測定子本体８１１，８２１の相対移動量は図１１（Ｂ）に示すＤ５となり、このＤ５は、図１１（Ａ）におけるＤ１と比べてかなり小さい。すなわち、測定本体８１１，８２１が断面矩形状であること、および、測定本体８１１，８２１のＸ方向での幅寸法が大きいことから、測定子本体８１１，８２１の姿勢の傾きにより、測定子本体８１１，８２１が互いに十分な間隔で離隔しない状態でその角部８１１Ｂ，８２１Ｂが端部１０１，１０２にそれぞれ当接されるのである。
したがって、このＤ５にプリセット値ＰＸを加えた寸法Ｄ６もまた、図１１（Ａ）における寸法Ｄ２よりもかなり小さくなる。すなわち、測定子本体８１１，８２１の場合、その姿勢の傾きによって隙間１００の寸法の測定値に大きな誤差が生じ、前述のたわみ量補正によっても、真値に近い測定値を得ることができない。
【００７４】
本実施形態によれば、前述した（１）〜（７）の効果に加えて、次のような効果がある。
（８）測定子本体７１１，７２１の凸状の外周部７１１Ａ，７２１Ａにより、測定子本体７１１，７２１が隙間１００の端部１０１，１０２の被当接面に斜めに当てられた場合に生じる測定誤差を極力小さくすることができる。これにより、測定装置１の設置作業が容易になり、使い勝手も大きく向上する。
【００７５】
（９）さらに、測定子本体７１１，７２１のＸ方向における幅寸法が比較的小さく、測定子本体７１１，７２１が隙間１００の内部で傾いても隙間１００の内部で十分な間隔で離隔される。この測定子本体７１１，７２１の幅寸法は、測定対象である隙間１００の寸法に応じて決められる。このように、測定子本体７１１，７２１の端部１０１，１０２と当接される側の外周形状や、測定子本体７１１，７２１の全体断面形状を測定対象の最小測定幅に応じた形状とすることにより、測定装置１の傾きによる誤差を従来のノギスと同程度まで、極めて小さくできる。すなわち、信頼性が格段に向上する。
【００７６】
〔変形例〕
本発明は、前述の各実施形態に限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施の形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、以上述べた実施の形態に対し、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができる。
【００７７】
図１２（Ａ）および（Ｂ）に示す本発明の変形例では、第２実施形態と異なる構成により、測定子本体の姿勢の傾きによる測定誤差に対処している。
図１２（Ａ）および（Ｂ）に示された測定子本体９１１，９２１の延出方向に対する断面形状は楔形であり、具体的に、測定子本体９１１，９２１は、Ｘ方向において測定子本体９１１，９２１の互いの近接側の一端から他端に向かって次第に先細りとなるテーパ形状となっている。また、測定子本体９１１，９２１の形状は、図１２（Ａ）および（Ｂ）中の中心点Ｏに対称に形成されている。ここで、測定子本体９１１，９２１の近接離隔方向である軸方向ＳがＹ方向（端部１０１，１０２を垂直に結ぶ方向）と一致する図１２（Ａ）の状態（正姿勢）では、測定子本体９１１，９２１の楔形状におけるテーパ部９１１Ａ，９２１Ａは、隙間１００の端部１０１，１０２に当接されない状態で対向している。なお、測定子本体９１１，９２１の楔形状において、角部にはＲ処理によって丸みが付けられ、傷付きが防止されている。
【００７８】
このような構成によれば、測定子本体９１１，９２１の姿勢が図１２（Ａ）の状態からＺ方向の回転方向に変化した図１２（Ｂ）の状態となったときに、端部１０１，１０２の被当接面にはテーパ部９１１Ａ，９２１Ａがそれぞれ当接される。ここで、先に示した図１１（Ｂ）において、断面矩形状の測定子本体８１１，８２１の角部８１１Ｂ，８２１Ｂが端部１０１，１０２にそれぞれ当接された場合とは異なり、端部１０１と測定子本体９２２との距離Ｄ１は、測定子本体９２１，９２２の姿勢変化の前後で変わらない。よって、このＤ１にプリセット値ＰＸを加えた値Ｄ２もその姿勢変化の前後で変わらない。
すなわち、測定子本体９１１，９２１が正姿勢の状態に対してずれた状態であっても、そのずれが、図１２（Ａ）に示す正姿勢のときにテーパ部９１１Ａ，９２１Ａと端部１０１，１０２の被当接面とがなす角度θの範囲内であれば、測定子本体９１１，９２１間の相対移動量に影響がない。このように、測定子本体９１１，９２１の端部１０１，１０２に当接される際の姿勢の違いによって生じる測定誤差に対応できるので、使い勝手が大きく向上するとともに、測定装置１の設置作業を容易にできる。
【００７９】
図１３（Ａ）および（Ｂ）に示す本発明の変形例は、第２実施形態で図１０を参照して説明した測定子本体７１１，７２１の向きを当該測定子本体７１１，７２１の延出方向の周りに９０°回転させたものである。すなわち、図１３（Ａ）および（Ｂ）において、測定子本体１０１１，１０２１の延出方向に対する断面形状は、端部１０１，１０２に当接される側が円弧凸状の半円形となっている。
このような構成によっても、その円弧凸状の外周部が端部１０１，１０２に当接するため、第２実施形態で述べたように、測定子本体１０１１，１０２１の姿勢が変化した場合も正確な測定を実施できる。すなわち、測定子本体１０１１，１０２１の近接離間方向（軸方向Ｓ）とスピンドル４の軸方向（Ｙ方向）とが一致していた場合における一方の測定子本体１０２１から端部１０１までの距離Ｄ１と、軸方向ＳとＹ方向とがずれていた場合における測定子本体１０２１、端部１０１間の距離Ｄ９との差が小さい。よって、これらのＤ１，Ｄ９にプリセット値ＰＸをそれぞれ加えた値Ｄ２，Ｄ１０の誤差を小さくできる。
【００８０】
なお、測定子本体１０１１，１０２１は、断面形状が半円形であって、端部１０１，１０２と当接される外周部１０１１Ａ，１０２１Ａと反対側の形状は平面状である。これにより、測定子本体１０１１．１０２１を断面円形状などとする場合よりも、測定子本体１０１１，１０２１の近接離隔方向（軸方向Ｓ）における寸法を小さくでき、より小さい測定部位間の寸法測定に適する。
【００８１】
本発明の測定装置において、予め設定される計算式は前記各実施形態で示したものに限定されない。
例えば、計算式「Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ＋ＣＸ−１」についても、第１実施形態で示した計算式「Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ」とほぼ同様に扱うことができるから、本発明の測定装置に予め設定された計算式に適する。すなわち、計算式における演算係数および変数の数、その態様は限定されない。
【００８２】
また、計算式における演算係数ＡおよびＢには、第１実施形態では、測定子本体５１１の基端部５１１Ｃから端部１０１との当接位置までの長さＬ、測定子本体５１１の弾性係数Ｅ、測定子本体５１１の断面係数Ｉ、スプリング２９のバネ定数ｋ、スプリング２９の初張力などの定数ｃ、の互いの関係により、具体的に求められた値が設定されていたが、これに限らず、その他の値を基に計算式の演算係数が設定されていてもよい。
【００８３】
さらに、計算式における変数は、第１実施形態では検出値にプリセット値を加えた実測値に係る「Ｘ」のみであったが、これに限らず、例えば、測定子の先端部に測定部位との当接を検知するセンサが設けられ、測定子の基端部から測定部位との当接位置までの長さＬが測定時に求められる構成の場合は、この長さＬを変数として計算式を構成することも考えられる。一方で、この長さＬは、測定子の形状などに基いて固定値とすることもできる。
前記各実施形態では、演算制御手段３２で用いる計算式がメモリ３２２に記憶されていたが、計算式の記憶手段としては、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスクなど、その種類を問わない。また、計算式を記憶手段に記憶する代わりに、演算制御手段における演算回路に実装してもよい。
【００８４】
さらに、前記各実施形態において、隙間１００の測定値はケース本体２に設けられた表示部６１に表示されていたが、これに限らず、例えば、測定装置がコンピュータ・システムに接続され、そのシステム画面上に測定値が表示される構成としてもよい。
また、このようなコンピュータ・システムを介して、計算式の演算係数を設定してもよい。
【００８５】
前記各実施形態では、隙間１００の幅寸法が測定されていた。すなわち、物の内側寸法が測定されていたが、これに限らず、被測定物の凸状部分の幅あるいは長さなど、物の外側の寸法を測定する際にも測定子のたわみが生じるから、本発明の測定装置および測定方法を適用しうる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、隙間、溝幅などの寸法を測定する際に好適に利用できる。測定子のたわみ量が補正されることから、測定子をごく薄く細く形成して、僅かな隙間や細幅の溝の寸法を測定する場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１実施形態における測定装置の正面図。
【図２】前記実施形態における測定装置の側面図。
【図３】前記実施形態において、隙間の両端部にそれぞれ当接される測定子を示す側面図。
【図４】前記実施形態における測定装置の内部構造を示すブロック図。
【図５】前記実施形態の測定子のホルダを示す分解斜視図。
【図６】前記実施形態の測定子のホルダを示す断面図。
【図７】前記実施形態における測定子本体およびホルダを示す分解斜視図。
【図８】前記実施形態における測定子本体の先端側を示す拡大図。
【図９】前記実施形態の測定装置において、プリセット時にノギスを用いる様子を示す図。
【図１０】本発明の第２実施形態の測定装置において、隙間の両端部に当接される測定子本体のその延出方向に対する断面図。
【図１１】図１０と対比するための図であって、隙間の両端部に当接される測定子本体のその延出方向に対する断面図。
【図１２】本発明の変形例の測定装置において、隙間の両端部に当接される測定子本体のその延出方向に対する断面図。
【図１３】本発明の他の変形例の測定装置において、隙間の両端部に当接される測定子本体のその延出方向に対する断面図。
【符号の説明】
【００８８】
１ 測定装置
２ ケース本体
４ スピンドル
３１ 移動量検出手段
３２ 演算制御手段
４１ ホルダ取付部
５１ 可動測定子（測定子）
５２ 固定測定子（測定子）
６１ 表示部
１００ 隙間
１０１，１０２ 端部（測定部位）
４１１ 押さえ面
５１１，７１１，９１１，１０１１ 測定子本体
５１１Ｂ 先端部
５１１Ｃ 基端部
５１２ ホルダ
５２１，７２１，９２１，１０２１ 測定子本体
５２１Ｂ 先端部
５２１Ｃ 基端部
５２２ ホルダ
９１１Ａ，９２１Ａ テーパ部
ＣＬ ノギス（厚さ測定器）
Ｊ１，Ｊ２ ジョー
ＰＸ プリセット値
Ｔ１，Ｔ２ たわみ量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース本体と、被測定物の測定部位間の両端部に先端側がそれぞれ当接され互いに近接離隔可能な一対の測定子と、前記一対の測定子の基端間の相対移動量を検出する移動量検出手段と、前記移動量検出手段による検出値を基に前記測定部位間の寸法を算出する演算制御手段とを備えた測定装置であって、
前記測定子は、前記基端から先端に向かって延出し、
前記演算制御手段は、前記測定子の前記測定部位との当接によるたわみ量と、前記検出値とを基に、予め設定された計算式から前記測定部位間の寸法を算出する
ことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の測定装置において、
前記測定部位間の寸法の真値をＹ、前記移動量検出手段による検出値をＸ、前記測定子の前記測定部位との当接位置から前記測定子の基端までの長さをＬ、前記測定子の弾性係数をＥ、前記測定子の断面係数をＩ、前記測定子を互いの離隔方向に付勢するバネのバネ定数をｋ、定数をｃとして、前記測定子において前記Ｌ、Ｅ、Ｉは互いに同一であり、かつ、
Ａを、{１−（２ｋＬ３／３ＥＩ）}、
Ｂを、{−（２Ｌ３／３ＥＩ）ｃ}、とすると、
前記Ｙを求める計算式は、
Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ
で表される
ことを特徴とする測定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の測定装置において、
前記ケース本体は、前記演算制御手段で算出された算出値が表示される表示部と、前記ケース本体に軸方向移動可能に設けられて前記測定子の一方が取り付けられるスピンドルとを備え、
前記測定子は、前記測定部位に当接される測定子本体と、この測定子本体に着脱可能に設けられるホルダとを備え、
前記スピンドルの端部には、前記ホルダが着脱可能に設けられるホルダ取付部が設けられ、このホルダ取付部には、前記スピンドルの軸方向に沿った平面状の押さえ面が当該軸の周りに複数形成され、
前記ホルダは、前記押さえ面のいずれかに位置決め固定されて前記表示部に対する向きが変更可能である
ことを特徴とする測定装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の測定装置において、
前記測定子は、その延出方向に対する断面形状において前記測定部位に当接される部分が凸状である
ことを特徴とする測定装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の測定装置において、
前記測定子は、その延出方向に対する断面形状が一端から他端に向かってテーパされた楔形であって前記楔形におけるテーパ部が前記測定部位に対向し、かつ当該一対の測定子の前記一端同士が近接対向する
ことを特徴とする測定装置。
【請求項６】
互いに近接離隔可能に設けられ且つ基端から先端に向かって延出する一対の測定子の先端側を被測定物の測定部位間の両端部にそれぞれ当接させて、前記一対の測定子の基端間の相対移動量を検出し、この検出された検出値を基に前記測定部位間の寸法を算出する測定方法であって、
前記測定子の前記測定部位との当接によるたわみ量と、前記検出値とを基に、予め設定された計算式から前記測定部位間の寸法を算出する
ことを特徴とする測定方法。
【請求項７】
請求項６に記載の測定方法において、
前記測定子は、前記測定子の近接離隔方向における寸法が互いに等しくなるように形成され、
前記測定子の近接離隔方向における前記測定子の互いの位置を揃え、
前記測定子の近接離隔方向における両側から前記測定子を挟み込んでその位置を固定した状態で、プリセットを実行する
ことを特徴とする測定方法。
【請求項８】
請求項７に記載の測定方法において、
前記測定子の近接離隔方向における前記測定子の互いの位置が揃った状態で、
一対のジョーを有する厚さ測定器の前記ジョー間に前記測定子を挟み込んで当該測定子の近接離隔方向における寸法を測定し、
この厚さ測定器により測定された測定値をプリセット値とする
ことを特徴とする測定方法。
【請求項１】
ケース本体と、被測定物の測定部位間の両端部に先端側がそれぞれ当接され互いに近接離隔可能な一対の測定子と、前記一対の測定子の基端間の相対移動量を検出する移動量検出手段と、前記移動量検出手段による検出値を基に前記測定部位間の寸法を算出する演算制御手段とを備えた測定装置であって、
前記測定子は、前記基端から先端に向かって延出し、
前記演算制御手段は、前記測定子の前記測定部位との当接によるたわみ量と、前記検出値とを基に、予め設定された計算式から前記測定部位間の寸法を算出する
ことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の測定装置において、
前記測定部位間の寸法の真値をＹ、前記移動量検出手段による検出値をＸ、前記測定子の前記測定部位との当接位置から前記測定子の基端までの長さをＬ、前記測定子の弾性係数をＥ、前記測定子の断面係数をＩ、前記測定子を互いの離隔方向に付勢するバネのバネ定数をｋ、定数をｃとして、前記測定子において前記Ｌ、Ｅ、Ｉは互いに同一であり、かつ、
Ａを、{１−（２ｋＬ３／３ＥＩ）}、
Ｂを、{−（２Ｌ３／３ＥＩ）ｃ}、とすると、
前記Ｙを求める計算式は、
Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ
で表される
ことを特徴とする測定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の測定装置において、
前記ケース本体は、前記演算制御手段で算出された算出値が表示される表示部と、前記ケース本体に軸方向移動可能に設けられて前記測定子の一方が取り付けられるスピンドルとを備え、
前記測定子は、前記測定部位に当接される測定子本体と、この測定子本体に着脱可能に設けられるホルダとを備え、
前記スピンドルの端部には、前記ホルダが着脱可能に設けられるホルダ取付部が設けられ、このホルダ取付部には、前記スピンドルの軸方向に沿った平面状の押さえ面が当該軸の周りに複数形成され、
前記ホルダは、前記押さえ面のいずれかに位置決め固定されて前記表示部に対する向きが変更可能である
ことを特徴とする測定装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の測定装置において、
前記測定子は、その延出方向に対する断面形状において前記測定部位に当接される部分が凸状である
ことを特徴とする測定装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の測定装置において、
前記測定子は、その延出方向に対する断面形状が一端から他端に向かってテーパされた楔形であって前記楔形におけるテーパ部が前記測定部位に対向し、かつ当該一対の測定子の前記一端同士が近接対向する
ことを特徴とする測定装置。
【請求項６】
互いに近接離隔可能に設けられ且つ基端から先端に向かって延出する一対の測定子の先端側を被測定物の測定部位間の両端部にそれぞれ当接させて、前記一対の測定子の基端間の相対移動量を検出し、この検出された検出値を基に前記測定部位間の寸法を算出する測定方法であって、
前記測定子の前記測定部位との当接によるたわみ量と、前記検出値とを基に、予め設定された計算式から前記測定部位間の寸法を算出する
ことを特徴とする測定方法。
【請求項７】
請求項６に記載の測定方法において、
前記測定子は、前記測定子の近接離隔方向における寸法が互いに等しくなるように形成され、
前記測定子の近接離隔方向における前記測定子の互いの位置を揃え、
前記測定子の近接離隔方向における両側から前記測定子を挟み込んでその位置を固定した状態で、プリセットを実行する
ことを特徴とする測定方法。
【請求項８】
請求項７に記載の測定方法において、
前記測定子の近接離隔方向における前記測定子の互いの位置が揃った状態で、
一対のジョーを有する厚さ測定器の前記ジョー間に前記測定子を挟み込んで当該測定子の近接離隔方向における寸法を測定し、
この厚さ測定器により測定された測定値をプリセット値とする
ことを特徴とする測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−１９４６９２（Ｐ２００６−１９４６９２Ａ）
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５４３６（Ｐ２００５−５４３６）
【出願日】平成１７年１月１２日（２００５．１．１２）
【出願人】（０００１３７６９４）株式会社ミツトヨ (979)
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月１２日（２００５．１．１２）
【出願人】（０００１３７６９４）株式会社ミツトヨ (979)
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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