面間距離測定装置
【課題】金型キャビティの寸法など小面間距離を容易に且つ高精度に測定することができる面間距離測定装置を提供する。
【解決手段】この装置は、狭い間隙などに挿入して間隙の面間距離を電気的に測定する面間距離測定装置である。ケース１に設けた基準面と並行に配設された磁歪軸２を有し、磁歪軸２の捩り角に応じた検出電圧を出力する捩り角検出器５と、磁歪軸２の一部に略直角に固定されケース１から突出した測定子３と、を備え、捩り角検出器５から出力される検出電圧値に基づいて、ケース１の基準面から測定子３の先端までの距離を面間距離の測定値として出力する。
【解決手段】この装置は、狭い間隙などに挿入して間隙の面間距離を電気的に測定する面間距離測定装置である。ケース１に設けた基準面と並行に配設された磁歪軸２を有し、磁歪軸２の捩り角に応じた検出電圧を出力する捩り角検出器５と、磁歪軸２の一部に略直角に固定されケース１から突出した測定子３と、を備え、捩り角検出器５から出力される検出電圧値に基づいて、ケース１の基準面から測定子３の先端までの距離を面間距離の測定値として出力する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金型合せ面の測定やシム調整等に使用され、キャビティの深さなど比較的小さい面間距離を測定する面間距離測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、金型のキャビティの深さや合せ面の測定をする場合、従来では、キャビティ内に粘土を入れ、型締めして粘土を成形した後、その成形粘土の寸法をノギス等で計測して、キャビティの深さや合せ面の測定を行っている。
【０００３】しかし、このような金型の測定は手間がかかり、その測定精度も低いことから、差動変圧器等の変位センサを使用して電気的に測定することが検討された。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、一般に使用される差動変圧器は、円筒形に巻装した一次コイル、二次コイルの中に、円柱状の磁性体コアを軸方向に移動可能に挿入した構造を持つ直線変位センサであるため、その構造上、測定方向の全長が例えば約５０〜６０mmと長くなり、例えば１０〜２０mmの金型キャビティ等の小間隙寸法は測定することができない問題があった。
【０００５】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、金型キャビティの深さなど小面間距離を容易に且つ高精度に測定することができる面間距離測定装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明の面間距離測定装置は、狭い間隙などに挿入して間隙の面間距離を電気的に測定する面間距離測定装置において、ケースに設けた基準面と並行に配設された磁歪軸を有し、磁歪軸の捩り角に応じた検出電圧を出力する捩り角検出器と、磁歪軸の一部に略直角に固定され、先端部をケースから突出して配設され測定子と、を備え、捩り角検出器から出力される検出電圧値に基づいて、ケースの基準面から測定子の先端までの距離を面間距離の測定値として出力することを特徴とする。
【０００７】ここで、捩り角検出器は、ケース内に磁歪軸が所定の角度捩りを加えた状態で両端を固定して取付けられ、磁歪軸の中点位置に前記測定子の末端が固定され、磁歪軸の中点の両側外周位置に各々一次コイルと二次コイルが巻装されて構成することができる。
【０００８】そして、一次コイルには交流電源を接続し、二次コイルには整流回路が接続され、整流回路の出力側に演算処理回路が接続される。
【０００９】
【作用・効果】このような構成の面間距離測定装置は、例えば、金型内の寸法測定などを行う際、定盤上に伏せて載置された金型のキャビティ内に、その基準面を下にして、測定子の先端をキャビティの上面に当接させるように、挿入される。そして、交流電源から一次コイルに交流電力を供給して、励磁すると、二次コイルには測定子の先端の位置に応じて捩られる磁歪軸の捩り角に応じて誘導電圧が発生し、これが整流回路に送られる。
【００１０】二次コイルで発生した交流電圧は整流回路で直流電圧に変換され、演算処理回路に送られる。演算処理回路は、検出電圧値とそれに対応した面間距離データとをデータテーブルとして予め記憶し、整流回路を通して入力された検出電圧値に基づき、データテーブルを検索して面間距離を求める。
【００１１】このように、ケースに設けた基準面と並行に配設した磁歪軸を有し、磁歪軸の捩り角に応じた検出電圧を出力する捩り角検出器を使用して、基準面と測定子間を面間距離を測定値として求めるため、測定部の厚さを従来の差動変圧器のものより大幅に薄くすることができり、狭い間隙の面間距離を測定することができる。また、捩り角検出器により測定値を出力するため、高精度に面間距離を測定することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】図１は面間距離測定装置における測定部の正面図を示し、図２はその平面図を示し、図３、図４はその断面図を示している。１は厚さの薄い金属製のケースであり、このケース１の底面が面間距離測定の際の基準面となる。
【００１４】ケース１には基準面となる底面と並行に、磁歪特性を有する磁歪軸２が、例えば９０度捩った状態で両端部を固定して配設される。捩る範囲は軸材料の許容応力の１／２以内である。磁歪軸２には、磁歪特性に優れた磁性材料の線材、例えば、ニッケル・鉄合金、パーマロイ、ニッケルクロム鋼からなる例えば約１mm程度の線材が使用される。そして、その磁歪軸２の中点位置（中央）に、測定子３がその末端を軸に対し直角に固定され、測定子３の先端はケース１から４５度の傾斜角度で上方に突出される。
【００１５】磁性材料は、一般に、応力を加えると、その磁化特性が変化し、応力の方向の透磁率が変化する磁歪特性を有している。このため、磁歪特性を有する軸の周囲に一次コイルと二次コイルを巻装し、一次コイルに交流電圧を印加した状態で、軸に応力つまり捩りを加えると、その捩りに応じて軸の透磁率が変化するため、捩りに応じて変化する出力電圧を、二次コイルから得ることができる。本測定装置では、このような磁歪軸の磁歪特性を利用して面間距離を測定する。
【００１６】磁歪軸２は、例えば９０度捩った状態で両端を固定部材９によりケース１に対し固定される。固定部材９はビス１３でケース１に固定される。この両端の９０度の捩りにより、測定子３が固定される軸２の中点位置には、４５度の捩りが生じていることになる。
【００１７】磁歪軸２の中央部には円板１１が固定され、その円板１１を介して測定子３の末端が軸２に強固に固定される。また、ケース中央には二又状の軸支部１０がビス１４により取付けられ、円板１１の両側の軸部分がこの軸支部１０により捩り自在に水平に支持される。
【００１８】したがって、図７に示すように、軸２の中点に固定した測定子３により磁歪軸２を例えば＋側に捩ると、軸２のＪ１部分では捩りが増大し、軸２のＪ２部分では逆に捩りが低減される。このため、軸２のＪ１部とＪ２部の両方に一次コイル、二次コイルを各々巻装し、両側のコイルを直列に接続して出力を差動的に取り出せば、測定子３の回動角度に応じた出力を、より大きく安定して取り出すことができる。また、磁歪軸２に予め捩り応力を加えて取付けることにより、測定子３を回動させた際、磁歪軸２に弾性ヒステリシスを生じにくくし、安定した正確な出力が得られるようにしている。
【００１９】測定子３は、上記のように４５度の傾斜角度で配設されるため、この角度から水平位置までの４５度（回動角度範囲）が測定可能な面間距離の測定範囲である。なお、磁歪軸２を予め捩る角度の９０度は一例であり、勿論、９０度以外の角度で軸２を予め捩っておくこともできる。
【００２０】ケース１の底面には、この装置を使用する際、測定部を定盤に容易に固定できるように、永久磁石４が取付けられる。 ケース１内には、上記磁歪軸２の捩り角を電圧に変換する、つまり捩り角に応じて電圧を出力する電磁誘導式の捩り角検出器５が設けられる。
【００２１】この捩り角検出器５は、磁歪軸２の周囲における中点位置の両側に、ボビンに巻装した一次コイル７ａと７ｂ、及び二次コイル８ａと８ｂを各々配設して構成される。一次コイル７ａは測定子３に向って軸２の左側に、一次コイル７ｂはその右側に巻装され、二次コイル８ａは一次コイル７ａの上に、二次コイル８ｂは一次コイル７ｂの上に巻装される。
【００２２】一次コイル７ａ，７ｂと二次コイル８ａ，８ｂに接続されたリード線１２は、ケース１の端部に穿設した孔から外部に引出され、測定回路に接続される。
【００２３】測定回路は、図５に示すように、直列接続された一次コイル７ａ，７ｂに接続される交流電源２３、直列接続された二次コイル８ａ，８ｂとその中点に接続される整流回路２０、整流された直流検出電圧を入力し測定値を演算する演算処理回路２１、及び表示器２２から構成される。
【００２４】交流電源２３は例えば５ｋＨｚ，５ｖ程度の交流電力を一次コイル７ａ，７ｂに供給する。整流回路２０は、図６に示す如く、二次コイル８ａ，８ｂの一端に整流用のダイオードＤ１、Ｄ２を接続し、ダイオードＤ１、Ｄ２のカソード側と二次コイル８ａ，８ｂの中点との間にコンデンサＣ１、Ｃ２及び抵抗Ｒ１、Ｒ２を接続して構成される。
【００２５】この測定回路の出力電圧は、図６に示すように、軸２の両側に配設された二次コイル８ａと８ｂの電圧を加えた値となるが、両二次コイル８ａ，８ｂを相互に逆極性に接続することにより、測定子３の自由位置（４５度の位置）で両二次コイルに等しい逆方向の電圧を発生させ、そのときの出力電圧をゼロにするようにしている。
【００２６】また、上述のように、この磁歪軸２は、図７R>７の如く、軸２を＋方向に捩ると、軸２の右側部分では捩りが増大し、軸２の左側部分では逆に捩りが低減される。このため、図８に示すように、磁歪軸２の右側に配置された二次コイル８ａからの出力電圧Ｖａは、軸２のねじり角が増すほど低下し、逆に、左側に配置された二次コイル８ｂからの出力電圧Ｖｂは、軸２のねじり角が増すほど増加する。したがって、両出力電圧Ｖａ，Ｖｂを差動的に取り出すことにより、磁歪軸２の捩り量に応じた出力電圧（Ｖａ−Ｖｂ）を、大きな変化幅で略直線的に取り出すことができる。なお、この測定装置では、図８におけるねじり角０〜４５度（磁歪軸の角度）の範囲で使用する。
【００２７】演算処理回路２１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するＣＰＵなどから構成され、直流検出電圧をデジタル値にＡ／Ｄ変換して入力し、その値から距離の測定値を演算する。この測定値の演算は、予めＲＯＭ等の固定メモリに、磁歪軸２の捩り角（検出電圧値）と、それに対応した測定値、つまりケース１の底面から測定子３の先端までの距離Ｓをデータテーブルとして記憶しておき、検出電圧値が入力されたとき、それに対応した距離Ｓのデータを、そのデータテーブルを検索して求めることができる。
【００２８】また、測定値であるケース１の底面から測定子３の先端までの距離Ｓは、図１に示すように、Ｓ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃであるから、この式から算出することもできる。即ち、測定子３の長さをＬ、測定子３の角度（磁歪軸２の捩り角）をαとしたとき、測定子３の長さに対応した高さＡは、Ａ＝Ｌｓｉｎαであるから、検出された測定値Ｓは、Ｓ＝Ｌｓｉｎα＋Ｂ＋Ｃとなる。Ｂは磁歪軸２の中心から底面までの距離、Ｃは測定子３の先端部の半径である。
【００２９】次に、上記構成の面間距離測定装置の動作を説明する。このような構成の面間距離測定装置の測定部は、例えば金型の寸法測定に使用する場合、図９に示すように、定盤Ｊの上に伏せて載置された金型Ｋ内に、金型Ｋの開口部からそのキャビティ内に挿入する。或は、測定部を先ず定盤Ｊに載置し、その上から金型Ｋを被せるように定盤Ｊ上に載置する。
【００３０】この測定部は、上述のように捩り角検出器５を主要部として構成され、この検出器５は、軸とコイルの簡単な構造から非常に薄く形成することができるため、ケース１の厚さも薄型にすることができる。このため、金型の狭いキャビティ内でも測定部を挿入して、そのキャビティの深さ等を測定することができる。
【００３１】金型Ｋのキャビティ内に測定部を挿入すると、測定子３の先端が、キャビティの上面に当接して測定子３がその初期角度４５度より低く回動され、磁歪軸２が捩られる。このとき、軸２の右側部分（測定子から向って）では捩りが増大し、軸２の左側部分では逆に捩りが低減されるが、捩り角検出器５の一次コイル７ａ，７ｂには、交流電源２３により交流電力が供給され、励磁されているため、その二次コイル８ａ，８ｂに誘導電圧Ｖａ，Ｖｂが発生し、その差電圧（Ｖａ−Ｖｂ）が出力電圧として検出器５から出力され、この検出電圧は磁歪軸２の捩り角に応じて発生する。
【００３２】捩り角検出器５から出力された検出電圧は、整流回路２０で整流され、直流検出電圧として演算処理回路２１に入力される。演算処理回路２１では、検出電圧値と、それに対応した測定値（ケース１の底面から測定子３の先端までの距離Ｓ）がデータテーブルとして記憶している場合、その検出電圧値に対応した距離Ｓのデータを、そのデータテーブルを検索して求める。
【００３３】或は、演算式から測定値を求める場合、測定値であるケース１の底面から測定子３の先端までの距離Ｓは、図１に示すように、Ｓ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃであるから、演算処理回路２１は、この式から算出する。ここで、ＡはＬｓｉｎα、Ｌは測定子の長さ、αは捩り角（検出電圧）、Ｂは磁歪軸２の中心から底面までの距離、Ｃは測定子３の先端部の半径である。
【００３４】このようにして金型キャビティの合せ面からの深さが、ケース１の底面から測定子３の先端までの距離Ｓとして測定され、その測定値が表示器２２に数値表示される。また、上記のような測定を行いながら、定盤Ｊ上で金型Ｋを移動し、複数位置で測定を行えば、金型キャビティの深さの変位を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す面間距離測定装置の測定部の正面図である。
【図２】同測定部の平面図である。
【図３】同測定部の断面図である。
【図４】同測定部の縦断面図である。
【図５】測定回路のブロック図である。
【図６】捩り角検出器５と整流回路２０の接続図である。
【図７】磁歪軸２の捩り状態を示す説明図である。
【図８】捩り角検出器５の出力電圧と捩り角の関係を示すグラフである。
【図９】測定装置の使用状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１−ケース、
２−磁歪軸、
３−測定子、
５−捩り角検出器、
７ａ，７ｂ−一次コイル、
８ａ，８ｂ−二次コイル、
２０−整流回路、
２１−演算処理回路、
２２−表示器、
２３−交流電源。
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金型合せ面の測定やシム調整等に使用され、キャビティの深さなど比較的小さい面間距離を測定する面間距離測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、金型のキャビティの深さや合せ面の測定をする場合、従来では、キャビティ内に粘土を入れ、型締めして粘土を成形した後、その成形粘土の寸法をノギス等で計測して、キャビティの深さや合せ面の測定を行っている。
【０００３】しかし、このような金型の測定は手間がかかり、その測定精度も低いことから、差動変圧器等の変位センサを使用して電気的に測定することが検討された。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、一般に使用される差動変圧器は、円筒形に巻装した一次コイル、二次コイルの中に、円柱状の磁性体コアを軸方向に移動可能に挿入した構造を持つ直線変位センサであるため、その構造上、測定方向の全長が例えば約５０〜６０mmと長くなり、例えば１０〜２０mmの金型キャビティ等の小間隙寸法は測定することができない問題があった。
【０００５】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、金型キャビティの深さなど小面間距離を容易に且つ高精度に測定することができる面間距離測定装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明の面間距離測定装置は、狭い間隙などに挿入して間隙の面間距離を電気的に測定する面間距離測定装置において、ケースに設けた基準面と並行に配設された磁歪軸を有し、磁歪軸の捩り角に応じた検出電圧を出力する捩り角検出器と、磁歪軸の一部に略直角に固定され、先端部をケースから突出して配設され測定子と、を備え、捩り角検出器から出力される検出電圧値に基づいて、ケースの基準面から測定子の先端までの距離を面間距離の測定値として出力することを特徴とする。
【０００７】ここで、捩り角検出器は、ケース内に磁歪軸が所定の角度捩りを加えた状態で両端を固定して取付けられ、磁歪軸の中点位置に前記測定子の末端が固定され、磁歪軸の中点の両側外周位置に各々一次コイルと二次コイルが巻装されて構成することができる。
【０００８】そして、一次コイルには交流電源を接続し、二次コイルには整流回路が接続され、整流回路の出力側に演算処理回路が接続される。
【０００９】
【作用・効果】このような構成の面間距離測定装置は、例えば、金型内の寸法測定などを行う際、定盤上に伏せて載置された金型のキャビティ内に、その基準面を下にして、測定子の先端をキャビティの上面に当接させるように、挿入される。そして、交流電源から一次コイルに交流電力を供給して、励磁すると、二次コイルには測定子の先端の位置に応じて捩られる磁歪軸の捩り角に応じて誘導電圧が発生し、これが整流回路に送られる。
【００１０】二次コイルで発生した交流電圧は整流回路で直流電圧に変換され、演算処理回路に送られる。演算処理回路は、検出電圧値とそれに対応した面間距離データとをデータテーブルとして予め記憶し、整流回路を通して入力された検出電圧値に基づき、データテーブルを検索して面間距離を求める。
【００１１】このように、ケースに設けた基準面と並行に配設した磁歪軸を有し、磁歪軸の捩り角に応じた検出電圧を出力する捩り角検出器を使用して、基準面と測定子間を面間距離を測定値として求めるため、測定部の厚さを従来の差動変圧器のものより大幅に薄くすることができり、狭い間隙の面間距離を測定することができる。また、捩り角検出器により測定値を出力するため、高精度に面間距離を測定することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】図１は面間距離測定装置における測定部の正面図を示し、図２はその平面図を示し、図３、図４はその断面図を示している。１は厚さの薄い金属製のケースであり、このケース１の底面が面間距離測定の際の基準面となる。
【００１４】ケース１には基準面となる底面と並行に、磁歪特性を有する磁歪軸２が、例えば９０度捩った状態で両端部を固定して配設される。捩る範囲は軸材料の許容応力の１／２以内である。磁歪軸２には、磁歪特性に優れた磁性材料の線材、例えば、ニッケル・鉄合金、パーマロイ、ニッケルクロム鋼からなる例えば約１mm程度の線材が使用される。そして、その磁歪軸２の中点位置（中央）に、測定子３がその末端を軸に対し直角に固定され、測定子３の先端はケース１から４５度の傾斜角度で上方に突出される。
【００１５】磁性材料は、一般に、応力を加えると、その磁化特性が変化し、応力の方向の透磁率が変化する磁歪特性を有している。このため、磁歪特性を有する軸の周囲に一次コイルと二次コイルを巻装し、一次コイルに交流電圧を印加した状態で、軸に応力つまり捩りを加えると、その捩りに応じて軸の透磁率が変化するため、捩りに応じて変化する出力電圧を、二次コイルから得ることができる。本測定装置では、このような磁歪軸の磁歪特性を利用して面間距離を測定する。
【００１６】磁歪軸２は、例えば９０度捩った状態で両端を固定部材９によりケース１に対し固定される。固定部材９はビス１３でケース１に固定される。この両端の９０度の捩りにより、測定子３が固定される軸２の中点位置には、４５度の捩りが生じていることになる。
【００１７】磁歪軸２の中央部には円板１１が固定され、その円板１１を介して測定子３の末端が軸２に強固に固定される。また、ケース中央には二又状の軸支部１０がビス１４により取付けられ、円板１１の両側の軸部分がこの軸支部１０により捩り自在に水平に支持される。
【００１８】したがって、図７に示すように、軸２の中点に固定した測定子３により磁歪軸２を例えば＋側に捩ると、軸２のＪ１部分では捩りが増大し、軸２のＪ２部分では逆に捩りが低減される。このため、軸２のＪ１部とＪ２部の両方に一次コイル、二次コイルを各々巻装し、両側のコイルを直列に接続して出力を差動的に取り出せば、測定子３の回動角度に応じた出力を、より大きく安定して取り出すことができる。また、磁歪軸２に予め捩り応力を加えて取付けることにより、測定子３を回動させた際、磁歪軸２に弾性ヒステリシスを生じにくくし、安定した正確な出力が得られるようにしている。
【００１９】測定子３は、上記のように４５度の傾斜角度で配設されるため、この角度から水平位置までの４５度（回動角度範囲）が測定可能な面間距離の測定範囲である。なお、磁歪軸２を予め捩る角度の９０度は一例であり、勿論、９０度以外の角度で軸２を予め捩っておくこともできる。
【００２０】ケース１の底面には、この装置を使用する際、測定部を定盤に容易に固定できるように、永久磁石４が取付けられる。 ケース１内には、上記磁歪軸２の捩り角を電圧に変換する、つまり捩り角に応じて電圧を出力する電磁誘導式の捩り角検出器５が設けられる。
【００２１】この捩り角検出器５は、磁歪軸２の周囲における中点位置の両側に、ボビンに巻装した一次コイル７ａと７ｂ、及び二次コイル８ａと８ｂを各々配設して構成される。一次コイル７ａは測定子３に向って軸２の左側に、一次コイル７ｂはその右側に巻装され、二次コイル８ａは一次コイル７ａの上に、二次コイル８ｂは一次コイル７ｂの上に巻装される。
【００２２】一次コイル７ａ，７ｂと二次コイル８ａ，８ｂに接続されたリード線１２は、ケース１の端部に穿設した孔から外部に引出され、測定回路に接続される。
【００２３】測定回路は、図５に示すように、直列接続された一次コイル７ａ，７ｂに接続される交流電源２３、直列接続された二次コイル８ａ，８ｂとその中点に接続される整流回路２０、整流された直流検出電圧を入力し測定値を演算する演算処理回路２１、及び表示器２２から構成される。
【００２４】交流電源２３は例えば５ｋＨｚ，５ｖ程度の交流電力を一次コイル７ａ，７ｂに供給する。整流回路２０は、図６に示す如く、二次コイル８ａ，８ｂの一端に整流用のダイオードＤ１、Ｄ２を接続し、ダイオードＤ１、Ｄ２のカソード側と二次コイル８ａ，８ｂの中点との間にコンデンサＣ１、Ｃ２及び抵抗Ｒ１、Ｒ２を接続して構成される。
【００２５】この測定回路の出力電圧は、図６に示すように、軸２の両側に配設された二次コイル８ａと８ｂの電圧を加えた値となるが、両二次コイル８ａ，８ｂを相互に逆極性に接続することにより、測定子３の自由位置（４５度の位置）で両二次コイルに等しい逆方向の電圧を発生させ、そのときの出力電圧をゼロにするようにしている。
【００２６】また、上述のように、この磁歪軸２は、図７R>７の如く、軸２を＋方向に捩ると、軸２の右側部分では捩りが増大し、軸２の左側部分では逆に捩りが低減される。このため、図８に示すように、磁歪軸２の右側に配置された二次コイル８ａからの出力電圧Ｖａは、軸２のねじり角が増すほど低下し、逆に、左側に配置された二次コイル８ｂからの出力電圧Ｖｂは、軸２のねじり角が増すほど増加する。したがって、両出力電圧Ｖａ，Ｖｂを差動的に取り出すことにより、磁歪軸２の捩り量に応じた出力電圧（Ｖａ−Ｖｂ）を、大きな変化幅で略直線的に取り出すことができる。なお、この測定装置では、図８におけるねじり角０〜４５度（磁歪軸の角度）の範囲で使用する。
【００２７】演算処理回路２１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するＣＰＵなどから構成され、直流検出電圧をデジタル値にＡ／Ｄ変換して入力し、その値から距離の測定値を演算する。この測定値の演算は、予めＲＯＭ等の固定メモリに、磁歪軸２の捩り角（検出電圧値）と、それに対応した測定値、つまりケース１の底面から測定子３の先端までの距離Ｓをデータテーブルとして記憶しておき、検出電圧値が入力されたとき、それに対応した距離Ｓのデータを、そのデータテーブルを検索して求めることができる。
【００２８】また、測定値であるケース１の底面から測定子３の先端までの距離Ｓは、図１に示すように、Ｓ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃであるから、この式から算出することもできる。即ち、測定子３の長さをＬ、測定子３の角度（磁歪軸２の捩り角）をαとしたとき、測定子３の長さに対応した高さＡは、Ａ＝Ｌｓｉｎαであるから、検出された測定値Ｓは、Ｓ＝Ｌｓｉｎα＋Ｂ＋Ｃとなる。Ｂは磁歪軸２の中心から底面までの距離、Ｃは測定子３の先端部の半径である。
【００２９】次に、上記構成の面間距離測定装置の動作を説明する。このような構成の面間距離測定装置の測定部は、例えば金型の寸法測定に使用する場合、図９に示すように、定盤Ｊの上に伏せて載置された金型Ｋ内に、金型Ｋの開口部からそのキャビティ内に挿入する。或は、測定部を先ず定盤Ｊに載置し、その上から金型Ｋを被せるように定盤Ｊ上に載置する。
【００３０】この測定部は、上述のように捩り角検出器５を主要部として構成され、この検出器５は、軸とコイルの簡単な構造から非常に薄く形成することができるため、ケース１の厚さも薄型にすることができる。このため、金型の狭いキャビティ内でも測定部を挿入して、そのキャビティの深さ等を測定することができる。
【００３１】金型Ｋのキャビティ内に測定部を挿入すると、測定子３の先端が、キャビティの上面に当接して測定子３がその初期角度４５度より低く回動され、磁歪軸２が捩られる。このとき、軸２の右側部分（測定子から向って）では捩りが増大し、軸２の左側部分では逆に捩りが低減されるが、捩り角検出器５の一次コイル７ａ，７ｂには、交流電源２３により交流電力が供給され、励磁されているため、その二次コイル８ａ，８ｂに誘導電圧Ｖａ，Ｖｂが発生し、その差電圧（Ｖａ−Ｖｂ）が出力電圧として検出器５から出力され、この検出電圧は磁歪軸２の捩り角に応じて発生する。
【００３２】捩り角検出器５から出力された検出電圧は、整流回路２０で整流され、直流検出電圧として演算処理回路２１に入力される。演算処理回路２１では、検出電圧値と、それに対応した測定値（ケース１の底面から測定子３の先端までの距離Ｓ）がデータテーブルとして記憶している場合、その検出電圧値に対応した距離Ｓのデータを、そのデータテーブルを検索して求める。
【００３３】或は、演算式から測定値を求める場合、測定値であるケース１の底面から測定子３の先端までの距離Ｓは、図１に示すように、Ｓ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃであるから、演算処理回路２１は、この式から算出する。ここで、ＡはＬｓｉｎα、Ｌは測定子の長さ、αは捩り角（検出電圧）、Ｂは磁歪軸２の中心から底面までの距離、Ｃは測定子３の先端部の半径である。
【００３４】このようにして金型キャビティの合せ面からの深さが、ケース１の底面から測定子３の先端までの距離Ｓとして測定され、その測定値が表示器２２に数値表示される。また、上記のような測定を行いながら、定盤Ｊ上で金型Ｋを移動し、複数位置で測定を行えば、金型キャビティの深さの変位を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す面間距離測定装置の測定部の正面図である。
【図２】同測定部の平面図である。
【図３】同測定部の断面図である。
【図４】同測定部の縦断面図である。
【図５】測定回路のブロック図である。
【図６】捩り角検出器５と整流回路２０の接続図である。
【図７】磁歪軸２の捩り状態を示す説明図である。
【図８】捩り角検出器５の出力電圧と捩り角の関係を示すグラフである。
【図９】測定装置の使用状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１−ケース、
２−磁歪軸、
３−測定子、
５−捩り角検出器、
７ａ，７ｂ−一次コイル、
８ａ，８ｂ−二次コイル、
２０−整流回路、
２１−演算処理回路、
２２−表示器、
２３−交流電源。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 狭い間隙などに挿入して該間隙の面間距離を電気的に測定する面間距離測定装置において、ケースに設けた基準面と並行に配設された磁歪軸を有し、該磁歪軸の捩り角に応じた検出電圧を出力する捩り角検出器と、該磁歪軸の一部に略直角に固定され、先端部を該ケースから突出して配設され測定子と、を備え、該捩り角検出器から出力される検出電圧値に基づいて、該ケースの基準面から該測定子の先端までの距離を面間距離の測定値として出力することを特徴とする面間距離測定装置。
【請求項２】 前記捩り角検出器は、前記ケース内に前記磁歪軸が所定の角度捩りを加えた状態で両端を固定して取付けられ、該磁歪軸の中点位置に前記測定子の末端が固定され、該磁歪軸の中点の両側外周位置に各々一次コイルと二次コイルが巻装されて構成される請求項１記載の面間距離測定装置。
【請求項３】 前記一次コイルには交流電源が接続され、前記二次コイルには整流回路が接続され、該整流回路から出力された検出電圧値に基づき面間距離を求める演算処理回路が設けられたことを特徴とする請求項２記載の面間距離測定装置。
【請求項４】 前記演算処理回路は、検出電圧値とそれに対応した面間距離データとをデータテーブルとして予め記憶し、前記整流回路を通して入力された検出電圧値に基づき、該データテーブルを検索して面間距離を求めることを特徴とする請求項３記載の面間距離測定装置。
【請求項１】 狭い間隙などに挿入して該間隙の面間距離を電気的に測定する面間距離測定装置において、ケースに設けた基準面と並行に配設された磁歪軸を有し、該磁歪軸の捩り角に応じた検出電圧を出力する捩り角検出器と、該磁歪軸の一部に略直角に固定され、先端部を該ケースから突出して配設され測定子と、を備え、該捩り角検出器から出力される検出電圧値に基づいて、該ケースの基準面から該測定子の先端までの距離を面間距離の測定値として出力することを特徴とする面間距離測定装置。
【請求項２】 前記捩り角検出器は、前記ケース内に前記磁歪軸が所定の角度捩りを加えた状態で両端を固定して取付けられ、該磁歪軸の中点位置に前記測定子の末端が固定され、該磁歪軸の中点の両側外周位置に各々一次コイルと二次コイルが巻装されて構成される請求項１記載の面間距離測定装置。
【請求項３】 前記一次コイルには交流電源が接続され、前記二次コイルには整流回路が接続され、該整流回路から出力された検出電圧値に基づき面間距離を求める演算処理回路が設けられたことを特徴とする請求項２記載の面間距離測定装置。
【請求項４】 前記演算処理回路は、検出電圧値とそれに対応した面間距離データとをデータテーブルとして予め記憶し、前記整流回路を通して入力された検出電圧値に基づき、該データテーブルを検索して面間距離を求めることを特徴とする請求項３記載の面間距離測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図６】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図６】
【図９】
【公開番号】特開平９−１６６４０８
【公開日】平成９年（１９９７）６月２４日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平７−３２９０２０
【出願日】平成７年（１９９５）１２月１８日
【出願人】（０００１７６９５８）三明電機株式会社 (37)
【公開日】平成９年（１９９７）６月２４日
【国際特許分類】
【出願日】平成７年（１９９５）１２月１８日
【出願人】（０００１７６９５８）三明電機株式会社 (37)
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