(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な装置構成で、対向する二面間の距離を容易に測定できるようにする。【解決手段】面間距離測定装置１は、棒状の支持体２を備える。支持体２の各端部には、当接部材３、４が設けられる。また、支持体２の一方の端部には、当接部材３を囲むようにして支持体２と同軸上に配置された筒体５が設けられる。筒体５は、支持体２の軸Ｓ方向に移動可能であり、また、軸Ｓ回りに回転可能である。筒体５の先端面５ａ（面に対向させる端面）は斜面に形成されており、面間距離測定装置１を二面間に挿入したときに、筒体５の先端面５ａのうち面に最も近くなる点が接触点６として面に接触する。また、支持体２には、筒体５の軸Ｓ方向における移動量を測定する接触式変位センサ７が設けられる。【選択図】図１
2019144200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する二面間の距離を測定するのに用いられる面間距離測定装置であって、
棒状の支持体と、
前記支持体の一方の端部に設けられ、前記二面のうちの一方の面に接触する第１の当接部と、
前記支持体の他方の端部に設けられ、前記二面のうちの他方の面に接触する第２の当接部と、
前記支持体の前記一方の端部に設けられ、前記支持体の軸方向に移動可能な可動部と、
前記可動部の前記支持体の軸方向における移動量を測定する測定手段とを備え、
前記可動部は、前記第１の当接部の第１の接触点とは前記支持体の軸に垂直な方向に位置をずらした位置に設けられた第２の接触点を備え、前記第２の接触点が前記一方の面に接触することを特徴とする面間距離測定装置。
【請求項２】
前記第１の当接部は、前記支持体と同軸上に配置され、
前記可動部は、前記第１の当接部を囲むようにして前記支持体と同軸上に配置された筒体であって、前記筒体の前記一方の面に対向する端面が斜面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の面間距離測定装置。
【請求項３】
前記筒体は、前記第１の接触点を中心として回転可能であることを特徴とする請求項２に記載の面間距離測定装置。
【請求項４】
前記第１の当接部は、前記支持体の軸方向に移動可能であることを特徴とする請求項２又は３に記載の面間距離測定装置。
【請求項５】
前記可動部は、前記支持体と同軸上に配置され、
前記第１の当接部は、前記可動部を囲むようにして前記支持体と同軸上に配置された筒体であって、前記筒体の前記一方の面に対向する端面が斜面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の面間距離測定装置。
【請求項６】
前記筒体は、前記支持体に固定されていることを特徴とする請求項５に記載の面間距離測定装置。
【請求項７】
前記支持体には、前記可動部に、前記一方の面に近づける方向への付勢力を与える付勢手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の面間距離測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対向する二面間の距離を測定するのに用いられる面間距離測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧延機の管理の一つとして、圧延機ハウジングのハウジングウィンドウにおいて対向する二面間の距離（ハウジングウィンドウ幅とも呼ぶ）を測定、管理することが行われている（例えば特許文献１を参照）。圧延機による圧延中には、ロールに生じる圧延荷重により圧延機ハウジング及びライナで磨耗や変形が生ずるため、定期的にハウジングウィンドウ幅を測定、管理することが必要になる。
【０００３】
従来、ハウジングウィンドウ幅の測定は、インサイドマイクロゲージ等を用いて行われる。しかしながら、インサイドマイクロゲージ等を用いる測定作業は、人員が２名以上必要になり、また、被測定部のグリス清掃作業が必要になるため、負担のかかる作業となっている。また、インサイドマイクロゲージを用いた測定作業にはスキルが要求され、ヒューマンエラーによる測定誤差が発生しやすい問題もある。具体的には、測定面とゲージを垂直にする方向を視覚的に判断することは困難であるため、視覚的に垂直にした状態でさらにゲージを動かした時の手の感触により垂直であるかどうかを判断し測定する必要があり、ヒューマンエラーによる測定誤差が発生しやすい。
【０００４】
対向する二面間の距離を容易に測定できるようにすることを目的として、本出願人は、特許文献２において、二面間に挿入することのできる支持体と、前記支持体の一端部に設けられ、該面間距離測定装置の所定の位置から前記二面のうちの一方の面までの距離を測定する３つ以上の一方の距離測定センサと、前記支持体の他端部に設けられ、該面間距離測定装置の所定の位置から前記二面のうちの他方の面までの距離を測定する３つ以上の他方の距離測定センサとを備えた面間距離測定装置を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５３３２６０６号公報
【特許文献２】特開２０１６−１９１６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に開示された面間距離測定装置では、支持体の各端部に３つ以上（両端部で合計６つ以上）の距離測定センサを設ける必要があり、装置構成が複雑で、コスト、サイズ及び重量が大きくなる要因になる。
【０００７】
本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、簡易な装置構成で、対向する二面間の距離を容易に測定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するための本発明の要旨は、以下のとおりである。
［１］  対向する二面間の距離を測定するのに用いられる面間距離測定装置であって、
棒状の支持体と、
前記支持体の一方の端部に設けられ、前記二面のうちの一方の面に接触する第１の当接部と、
前記支持体の他方の端部に設けられ、前記二面のうちの他方の面に接触する第２の当接部と、
前記支持体の前記一方の端部に設けられ、前記支持体の軸方向に移動可能な可動部と、
前記可動部の前記支持体の軸方向における移動量を測定する測定手段とを備え、
前記可動部は、前記第１の当接部の第１の接触点とは前記支持体の軸に垂直な方向に位置をずらした位置に設けられた第２の接触点を備え、前記第２の接触点が前記一方の面に接触することを特徴とする面間距離測定装置。
［２］  前記第１の当接部は、前記支持体と同軸上に配置され、
前記可動部は、前記第１の当接部を囲むようにして前記支持体と同軸上に配置された筒体であって、前記筒体の前記一方の面に対向する端面が斜面に形成されていることを特徴とする［１］に記載の面間距離測定装置。
［３］  前記筒体は、前記第１の接触点を中心として回転可能であることを特徴とする［２］に記載の面間距離測定装置。
［４］  前記第１の当接部は、前記支持体の軸方向に移動可能であることを特徴とする［２］又は［３］に記載の面間距離測定装置。
［５］  前記可動部は、前記支持体と同軸上に配置され、
前記第１の当接部は、前記可動部を囲むようにして前記支持体と同軸上に配置された筒体であって、前記筒体の前記一方の面に対向する端面が斜面に形成されていることを特徴とする［１］に記載の面間距離測定装置。
［６］  前記筒体は、前記支持体に固定されていることを特徴とする［５］に記載の面間距離測定装置。
［７］  前記支持体には、前記可動部に、前記一方の面に近づける方向への付勢力を与える付勢手段が設けられていることを特徴とする［１］乃至［６］のいずれか一つに記載の面間距離測定装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡易な装置構成で、対向する二面間の距離を容易に測定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る面間距離測定装置の概略構成を示す図である。
【図２Ａ】第１の実施形態に係る面間距離測定装置の使用状態を模式的に示す図である。
【図２Ｂ】第１の実施形態に係る面間距離測定装置の使用状態を模式的に示す図である。
【図３】第１の実施形態において情報処理装置が実行する処理を示すフローチャートである。
【図４】筒体の回転角γと、二面間の軸Ｓ方向の距離の算出値との関係を示す図である。
【図５】第１の実施形態における二面間の最短距離の算出の仕方を説明するための図である。
【図６】第２の実施形態に係る面間距離測定装置の概略構成を示す図である。
【図７】第２の実施形態において情報処理装置が実行する処理を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態における二面間の最短距離の算出の仕方を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
＜第１の実施形態＞
図１に、第１の実施形態に係る面間距離測定装置１の概略構成を示す。また、図２Ａ、図２Ｂに、第１の実施形態に係る面間距離測定装置１の使用状態を模式的に示す。
面間距離測定装置１は、対向する二面１０１ａ、１０１ｂ間の距離を測定するのに用いられる。面１０１ａ、１０１ｂはそれぞれ水平面に対して垂直に立つ面であり、対向する二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離（面１０１ａ、１０１ｂに垂直な方向の距離）を測定対象とする。本実施形態では圧延機ハウジングのハウジングウィンドウ幅を測定することを想定する。
【００１２】
面間距離測定装置１は、棒状の支持体２を備える。支持体２の長さは、測定対象とする二面１０１ａ、１０１ｂ間の設計上の最短距離に応じて定められ、後述する当接部材３、４の頂点３ａ、４ａがそれぞれ面１０１ａ、１０１ｂに接触するようになっている。Ｓは支持体２の軸を示す。二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離を測定するときに、作業者が面間距離測定装置１を持ち上げて、二面１０１ａ、１０１ｂ間に挿入することから、支持体２は軽量なものが好ましく、例えばパイプ材により構成される。また、支持体２の長さを可変にすれば、測定対象とする面間距離に幅を持たせることができ、適用範囲を広げることができる。
【００１３】
支持体２の一方の端部には、支持体２と同軸上に配置された当接部材３が設けられる。当接部材３は、支持体２の軸Ｓ方向に移動可能であり（図１の矢印ａ1を参照）、支持体２から突出する方向への付勢力として、バネによるバネ力が付与される。当接部材３は、二面１０１ａ、１０１ｂのうちの一方の面（本例では面１０１ａとする）に接触する第１の当接部として機能する。本実施形態では、当接部材３が円錐状をなし、その頂点３ａが面１０１ａに接触する。このように円錐状の頂点３ａが面１０１ａに接触するので、面１０１ａに点接触することになり、面１０１ａにグリスが塗布されている場合でもグリスを貫通させて面１０１ａに接触させることができる。
【００１４】
支持体２の他方の端部には、支持体２と同軸上に配置された当接部材４が設けられる。当接部材４は、支持体２の端部に固定される。当接部材４は、二面１０１ａ、１０１ｂのうちの他方の面（本例では面１０１ｂとする）に接触する第２の当接部として機能する。本実施形態では、当接部材４が円錐状をなし、その頂点４ａが面１０１ｂに接触する。このように円錐状の頂点４ａが面１０１ｂに接触するので、面１０１ｂに点接触させることができ、面１０１ｂにグリスが塗布されている場合でもグリスを貫通させて面１０１ｂに接触させることができる。
【００１５】
支持部２の一方の端部には、当接部材３を囲むようにして支持体２と同軸上に配置された筒体５が設けられる。筒体５が、本発明でいう可動部として機能する。筒体５は、支持体２の軸Ｓ方向に移動可能であり（図１の矢印ａ2を参照）、支持体２から突出する方向への付勢力として、バネによるバネ力が付与される。また、筒体５は、支持体２の軸Ｓ回りに回転可能である（図１の矢印ａ3を参照）。筒体５の先端面５ａ（面１０１ａに対向させる端面）は斜面、すなわち軸Ｓに対して傾斜する面に形成されている。これにより、面間距離測定装置１を二面１０１ａ、１０１ｂ間に挿入したときに、筒体５の先端面５ａのうち面１０１ａに最も近くなる点が接触点６として面１０１ａに接触する。接触点６は、当接部材３の面１０１ａへの接触点（円錐状の頂点３ａ）とは、支持体２の軸Ｓに垂直な方向に位置をずらした関係になる。なお、本実施形態では、円錐状の頂点３ａが本発明でいう第１の接触点に、接触点６が本発明でいう第２の接触点に相当する。このように斜面上の接触点６が面１０１ａに点接触するので、面１０１ａにグリスが塗布されている場合でもグリスを貫通させて面１０１ａに接触させることができる。なお、筒体５の基端面５ｂは軸Ｓに対して垂直な面となっている。
【００１６】
支持体２には、筒体５の軸Ｓ方向における移動量を測定する測定手段である接触式変位センサ７が設けられる。面間距離測定装置１の全長は、二面１０１ａ、１０１ｂ間の軸Ｓ方向の距離に相当する。既知の長さの支持体２に対する筒体５の移動量を測定することができれば、面間距離測定装置１の全長を算出して、二面１０１ａ、１０１ｂ間の軸Ｓ方向の距離を算出することができる。接触式変位センサ７はストローク式プローブ７ａを有し、そのプローブ７ａを筒体５の基端面５ｂに接続することで、筒体５の移動量を測定する。この場合に、プローブ７ａは筒体５の基端面５ｂに接触するかたちとして、筒体５の回転を妨げないようにする。なお、筒体５にバネ力を付与する前述したバネは、例えばプローブ７ａが筒体５の基端面５ｂに接触するように接触式変位センサ７内に設けられるバネ７ｂを兼用すればよい。
【００１７】
支持体２には、接触式変位センサ７により測定される筒体５の移動量に基づいて、二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離を求める情報処理装置８、及びその結果を表示する表示装置９が設けられる。二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離の算出の仕方の詳細については後述する。このように面間距離測定装置１に情報処理装置８及び表示装置９を設置することにより、作業者が作業しながら、二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離の測定結果を確認することができる。
【００１８】
次に、図２Ａ、図２Ｂを参照して、二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離を測定する作業を説明する。
以下では、二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離をＬ［ｍｍ］、筒体５の半径をｒ［ｍｍ］、面間距離測定装置１の水平に対する傾きをα［°］、筒体５の先端面５ａの傾きをβ［°］、筒体５の回転角をγ［°］として説明する。
【００１９】
図２Ａは、面間距離測定装置１を水平な状態、すなわち二面１０１ａ、１０１ｂに対して軸Ｓを垂直にした状態を示す。また、図２Ｂは、面間距離測定装置１を水平から傾けた状態、すなわち二面１０１ａ、１０１ｂに対して軸Ｓを傾けた状態を示す。
図２Ａ、図２Ｂに示すように、第１の実施形態に係る面間距離測定装置１を用いて二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離Ｌを測定するとき、作業者は、面間距離測定装置１を二面１０１ａ、１０１ｂ間に挿入し、当接部材３、４の頂点３ａ、４ａをそれぞれ面１０１ａ、１０１ｂに接触させる。このとき、バネ力により当接部材３を面１０１ａに押し当てることができるので、面間距離測定装置１がずれ動かないようにすることができる。また、作業者は、筒体５の先端面５ａのうち面１０１ａに最も近くなる点を接触点６として面１０１ａに接触させる。
【００２０】
この状態で、例えば作業者の手動により筒体５を一回転させる（γ＝０°〜３６０°）。これにより、筒体５の接触点６は、面１０１ａに接触する状態を保ちながら、軸Ｓ回りに、換言すれば当接部材３の面１０１ａへの接触点を中心Ｃとして回転移動する。その間、接触式変位センサ７により筒体５の移動量を測定する。
【００２１】
図２Ａに示すように、面間距離測定装置１が水平な状態であれば、筒体５を一回転させる間に、接触式変位センサ７により測定される筒体５の移動量は一定の値に保たれる。この場合は、面間距離測定装置１の全長の算出値がそのまま二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離Ｌとなるので、一定の値になる筒体５の移動量に基づいて、二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離Ｌを算出することができる。
【００２２】
一方、図２Ｂに示すように、面間距離測定装置１が水平から傾いている状態では、筒体５を一回転させる間に、接触式変位センサ７により測定される筒体５の移動量が変化する。この場合は、筒体５の移動量が変化することにより、面間距離測定装置１の全長の算出値も変化する。詳細は後述するが、面間距離測定装置１の全長の算出値の変化に基づいて、二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離Ｌを算出する。
【００２３】
実際の作業において、目視だけで図２Ａに示すように面間距離測定装置１を正確に水平な状態にするのは困難であり、図２Ｂに示すように面間距離測定装置１を水平から傾けた状態にしたときにも、二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離Ｌを求められるようにすることが必要である。
本実施形態では、面間距離測定装置１が水平から傾いている状態でも二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離Ｌを求められるようにするが、面間距離測定装置１の傾きαが大きくなると、二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離Ｌを正確に求めることができなくなる。具体的には、面間距離測定装置１の傾きαが、筒体５の先端面５ａの傾きβを超えると、二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離Ｌを正確に求めることができなくなる。α≦βであれば、筒体５を一回転させる途中で、接触点６が常に面１０１ａに接触するが、α＞βであると、筒体５を一回転させる途中で、筒体５の先端面５ａの接触点６以外の点が面１０１ａに接触し、接触点６が面１０１ａから離れてしまうからである。なお、α＝βでは、筒体５を一回転させる途中で、筒体５の先端面５ａが面１０１ａに面接触することになる。このように面間距離測定装置１が水平から傾いている状態でも二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離Ｌを求められるようにするが、その適用範囲はα≦βとする。
【００２４】
以上を踏まえて、二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離Ｌの求め方を説明する。
図３に、情報処理装置８が実行する処理を示す。情報処理装置８は例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータにより構成され、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することにより、以下に述べる各処理が実現される。
【００２５】
作業者は、面間距離測定装置１を二面１０１ａ、１０１ｂ間に挿入し、当接部材３、４をそれぞれ面１０１ａ、１０１ｂに接触させ、かつ、筒体５の接触点６を面１０１ａに接触させた状態にして、筒体５を一回転させる。筒体５が回転する間、情報処理装置８は、接触式変位センサ７により測定される筒体５の移動量に基づいて、面間距離測定装置１の全長を算出し、それを記録する。
【００２６】
図４に、面間距離測定装置１が水平から傾いている状態（ただし、α≦β）における筒体５の回転角γと、面間距離測定装置１の全長の算出値、すなわち二面１０１ａ、１０１ｂ間の軸Ｓ方向の距離の算出値との関係を示す。面間距離測定装置１が水平から傾いている状態では、筒体５を一回転させる間に、接触式変位センサ７により測定される筒体５の移動量が変化する。したがって、図４に示すように、筒体５の回転角γに応じて、面間距離測定装置１の全長の算出値が変化する。また、α（＝０．５〜３）が大きくなると、面間距離測定装置１の全長の算出値の最大値と最小値との差が大きくなる関係にある。
【００２７】
図３のフローチャートは、筒体５が一回転し終わると開始される。例えば筒体５を一回転させたときに不図示のボタンを押下する、或いは、筒体５が回転を開始してから一回転したことをセンサで検知して、図３のフローチャートが開始されるようにすればよい。
ステップＳ１で、情報処理装置８は、面間距離測定装置１の全長の算出値のうち、最大値Ｌmax及び最小値Ｌminを用いて、Δ＝最大値Ｌmax−最小値Ｌminを算出する。
【００２８】
ステップＳ２で、情報処理装置８は、α≦βを満たすか否かを判定するために、Δ≦２ｒ×ｔａｎβを満たすか否かを判定する。
筒体５の先端面５ａの傾きβは既知の値であるが、面間距離測定装置１の傾きαは不明な値（測定の度に異なる値）であるため、α≦βの関係を直接的に判定することができない。
ここで、図４に示すように、α≦βの条件下では、αが大きくなると、Δも大きくなる関係にある。そして、後述するようにα＝βのときΔ＝２ｒ×ｔａｎα＝２ｒ×ｔａｎβになるので、α≦βの関係をΔ≦２ｒ×ｔａｎβで判定することができる。Δ≦２ｒ×ｔａｎβを満たす、すなわちα≦βを満たす場合、ステップＳ３に進む。Δ≦２ｒ×ｔａｎβを満たさない、すなわちα≦βを満たさない場合、ステップＳ４に進み、測定姿勢を変更するよう作業者に通知する。例えば表示装置９に、面間距離測定装置１をより水平に近い姿勢として測定しなおすよう指示するメッセージを表示する。
【００２９】
ステップＳ３で、情報処理装置８は、ステップＳ１において取得した最小値Ｌmin及びΔを用いて、式（１）により、二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離Ｌを算出し、その結果を表示装置９に表示する。
【００３０】
【数１】
2019144200.tif 000003
【００３１】
式（１）について説明する。
面間距離測定装置１の全長の算出値の最小値Ｌminは、次に述べるように、（Ｌ／ｃｏｓα）−ｒ×ｔａｎαで表わされる。図５に示すように、筒体５の先端面５ａにおいて、接触点６を通る、軸Ｓに対して垂直面となる仮想面１０を考える。この仮想面１０が軸Ｓ上で面１０１ａに接触する状態では、接触点６が面１０１ａを超える状態になる。この場合、面間距離測定装置１の全長をＬ´とすると、Ｌ´＝Ｌ／ｃｏｓαになる。そして、軸Ｓ方向において接触点６が面１０１ａを超えている長さは、ｒ×ｔａｎαになる。したがって、接触点６を面１０１ａ上に動かすことを考えると、面間距離測定装置１の全長Ｌ´から、接触点６が面１０１ａを超えている長さを減算することにより最小値Ｌminを求めることができ、Ｌmin＝（Ｌ／ｃｏｓα）−ｒ×ｔａｎαになる。
【００３２】
また、面間距離測定装置１の全長の算出値の最大値Ｌmaxは、（Ｌ／ｃｏｓα）＋ｒ×ｔａｎαで表わされる。図５において筒体５を軸Ｓ回りに１８０°だけ回転させた状態（接触点６が下方に移動して仮想面１０上にある状態）を考えると、接触点６が面１０１ａに届かない状態になるので、最小値Ｌminの場合と同様、接触点６を面１０１ａ上に動かすことを考えると、Ｌmax＝（Ｌ／ｃｏｓα）＋ｒ×ｔａｎαになる。
【００３３】
したがって、Δ＝最大値Ｌmax−最小値Ｌminは、２ｒ×ｔａｎαになる。前述したように、α＝βのときΔ＝２ｒ×ｔａｎα＝２ｒ×ｔａｎβである。
【００３４】
また、Ｌmin＝（Ｌ／ｃｏｓα）−ｒ×ｔａｎαで表わされるので、Ｌ＝ｃｏｓα×（Ｌmin＋ｒ×ｔａｎα）で求めることができる。ｃｏｓ2α＝１／（１＋ｔａｎ2α）＝１／｛１＋（Δ2／４ｒ2）｝になるので、二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離Ｌを表わす式（１）が導かれることになる。
【００３５】
以上述べたように、支持体２の片端部に、当接部を構成する当接部材３と、接触点６を有し、軸Ｓ方向に移動可能な可動部を構成する筒体５とを設けるという簡易な装置構成で、二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離を容易に測定することが可能になる。
【００３６】
なお、筒体５の先端面５ａの傾きβを小さくすると、α≦βを満たすために、面間距離測定装置１を水平に近い姿勢とすることが求められ、図３のステップＳ２でＮｏとされることが多くなるおそれがある。一方、傾きβを大きくすると、面間距離測定装置１の傾きαを大きくすることが許容される（面間距離測定装置１を水平から大きく傾けることができる）が、計算誤差が生じやすくなるおそれがある。したがって、傾きβは５°前後の角度とするのが好適である。
【００３７】
上記実施形態では、バネ力により当接部材３を面１０１ａに押し当てるようにしたが、面１０１ａ、１０１ｂが金属面であれば、当接部材３、４に磁性を持たせることにより、面間距離測定装置１がずれ動かないようにしてもよい。
また、上記実施形態では、筒体５を軸Ｓ回りに（当接部材３の面１０１ａへの接触点を中心Ｃとして）回転可能にしたが、筒体５を回転不能とし、面間距離測定時に面間距離測定装置１自体を軸Ｓ回りに（当接部材３の面１０１ａへの接触点を中心Ｃとして）回転させるようにしてもよい。
【００３８】
＜第２の実施形態＞
図６に、第２の実施形態に係る面間距離測定装置１の概略構成を示す。以下では、第１の実施形態に係る面間距離測定装置１と同様の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３９】
支持部２の一方の端部には、後述する可動部材１５を囲むようにして支持体２と同軸上に配置された筒体１３が設けられる。筒体１３は、支持体２の端部に固定される。筒体１３の先端面１３ａ（面１０１ａに対向させる端面）は斜面、すなわち軸Ｓに対して傾斜する面に形成されている。筒体１３は、二面１０１ａ、１０１ｂのうちの一方の面（本例では面１０１ａとする）に接触する一方の当接部として機能する。面間距離測定装置１を二面１０１ａ、１０１ｂ間に挿入したときに、筒体１３の先端面１３ａのうち面１０１ａに最も近くなる点１３ｃが面１０１ａに接触する。このように斜面上の接触点６が面１０１ａに点接触するので、面１０１ａにグリスが塗布されている場合でもグリスを貫通させて面１０１ａに接触させることができる。
【００４０】
支持体２の一方の端部には、支持体２と同軸上に配置された可動部材１５が設けられる。可動部材１５が、本発明でいう可動部として機能する。可動部材１５は、支持体２の軸Ｓ方向に移動可能であり（図６の矢印ａ4を参照）、支持体２から突出する方向への付勢力として、バネによるバネ力が付与される。本実施形態では、可動部材１５が円錐状をなし、その頂点１５ａが面１０１ａに接触する。面間距離測定装置１を二面１０１ａ、１０１ｂ間に挿入したときに、可動部材１５の頂点１５ａが接触点６として面１０１ａに接触する。接触点６は、筒体１３の面１０１への接触点（点１３ｃ）とは、支持体２の軸Ｓに垂直な方向に位置をずらした関係になる。なお、本実施形態では、点１３ｃが本発明でいう第１の接触点に、接触点６が本発明でいう第２の接触点に相当する。このように円錐状の頂点１５ａが面１０１ａに接触するので、面１０１ａに点接触することになり、面１０１ａにグリスが塗布されている場合でもグリスを貫通させて面１０１ａに接触させることができる。
【００４１】
なお、支持体２には、可動部材１５の軸Ｓ方向における移動量を測定する測定手段である接触式変位センサ７が設けられる。また、支持体２には、接触式変位センサ７により測定される可動部材１５の移動量に基づいて、二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離を求める情報処理装置８、及びその結果を表示する表示装置９が設けられる。
【００４２】
第２の実施形態に係る面間距離測定装置１を用いて二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離Ｌを測定するとき、作業者は、面間距離測定装置１を二面１０１ａ、１０１ｂ間に挿入し、筒体１３の点１３ｃ、当接部材４の頂点４ａをそれぞれ面１０１ａ、１０１ｂに接触させる。また、作業者は、可動部材１５の頂点１５ａを接触点６として面１０１ａに接触させる。
【００４３】
この状態で、作業者は面間距離測定装置１自体を、筒体１３の点１３ｃと当接部材４の頂点４ａとをむすぶ線回りに、換言すれば筒体１３の面１０１への接触点を中心Ｃとして一回転させる。これにより、可動部材１５の接触点６は、面１０１ａに接触する状態を保ちながら、筒体１３の面１０１ａへの接触点を中心Ｃとして回転移動する。その間、接触式変位センサ７により可動部材１５の移動量を測定する。
【００４４】
図７に、情報処理装置８が実行する処理を示す。第２の実施形態では、第１の実施形態におけるステップＳ２に替えてステップＳ５を実行し、第１の実施形態におけるステップＳ３に替えてステップＳ６を実行する。第２の実施形態においても、二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離Ｌの求め方は第１の実施形態と同様の考え方に立つが、回転軸（筒体１３の点１３ｃと当接部材４の頂点４ａとをむすぶ線）が支持体２の軸Ｓに対して傾いていることを考慮する必要がある。以下では、第１の実施形態との相違点を中心に説明し、第１の実施形態と共通する内容の説明は省略する。
【００４５】
ステップＳ５で、情報処理装置８は、α≦βを満たすか否かを判定するために、Δ≦ｒ×ｔａｎ（β＋２θ）＋ｒ×ｔａｎβを満たすか否かを判定する。
図８に示すように、α´は回転軸の水平に対する傾きである。また、θは支持体２の軸Ｓと回転軸とがなす角度である。すなわち、α＝α´−θの関係にある。
第１の実施形態と同様、α≦βの条件下では、αが大きくなると、Δも大きくなる関係にある。そして、図８の右図に示すように、筒体１３の先端面１３ａが面１０１ａに面接触する状態、すなわちα＝β（α´＝β＋θ）の状態と、その状態から面間距離測定装置１自体を回転軸回りに半回転させた状態を考える。この場合、Δ＝ｒ×ｔａｎ（β＋２θ）＋ｒ×ｔａｎβになるので、α≦βの関係をΔ≦ｒ×ｔａｎ（β＋２θ）＋ｒ×ｔａｎβで判定することができる。
【００４６】
ステップＳ６で、情報処理装置８は、ステップＳ１において取得した最小値Ｌmin及びΔを用いて、次に述べる関係より、二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離Ｌを算出し、その結果を表示装置９に表示する。
【００４７】
図８に示す関係から、式（２）〜式（５）が成り立つ。
Ｌ＝Ｌmin×ｃｏｓ（α´−θ）  ・・・（２）
Ｌmax＝Ｌ／ｃｏｓ（α´＋θ）  ・・・（３）
Ｌmin＝Ｌ／ｃｏｓ（α´−θ）  ・・・（４）
ｓｉｎθ＝（ｒ／Ｌ）  ∴θ＝ｓｉｎ-1（ｒ／Ｌ）  ・・・（５）
【００４８】
次に、Δ＝最大値Ｌmax−最小値Ｌminと、式（３）、式（４）より、式（６）〜式（８）が成り立つ。
Δ＝｛Ｌ／ｃｏｓ（α´＋θ）｝−｛Ｌ／ｃｏｓ（α´−θ）｝  ・・・（６）
Δ／Ｌ＝［１／｛ｃｏｓα´ｃｏｓθ−ｓｉｎα´ｓｉｎθ｝］−［１／｛ｃｏｓα´ｃｏｓθ＋ｓｉｎα´ｓｉｎθ｝］  ・・・（７）
Δｓｉｎ2α´＋２Ｌｓｉｎθｓｉｎα´−Δｃｏｓ2θ＝０  ・・・（８）
【００４９】
式（５）より、式（９）〜式（１１）が成り立つ。
【００５０】
【数２】
2019144200.tif 000004
【００５１】
式（２）、式（５）及び式（１１）により、二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離Ｌを算出することができる。
【００５２】
以上述べたように、支持体２の片端部に、当接部を構成する筒体１３と、接触点６を有し、軸Ｓ方向に移動可能な可動部を構成する可動部材１５とを設けるという簡易な装置構成で、二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離を容易に測定することが可能になる。
【００５３】
第１の実施形態は、当接部である当接部材３を移動可能にしたのに対して、第２の実施形態は、当接部である筒体１３を支持体２に固定している。第２の実施形態では、面間距離測定装置１自体を回転させるので、その中心Ｃとなる筒体１３の点１３ｃが強固に面１０１ａに接触する方が好ましく、筒体１３を支持体２に固定したものである。
【００５４】
以上、本発明を実施形態と共に説明したが、上記実施形態は本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【００５５】
上記実施形態では、面間距離測定装置１に情報処理装置８及び表示装置９を設置する構成としたが、例えば情報処理装置及び表示装置を面間距離測定装置１とは別途設置しておき、接触式変位センサ７と通信可能とする形態としてもよい。この場合、接触式変位センサ７により測定される筒体５の移動量を通信で送出するようにし、それを受信した情報処理装置で二面１０１ａ、１０１ｂ間の最短距離を求め、表示装置に表示する。
【００５６】
また、実際の面は疵や凹み等による表面粗さがあるので、測定精度が低下することがある。上記実施形態では、面間距離測定装置１の全長の算出値から、単に最大値Ｌmax及び最小値Ｌminを選択するようにしたが、図４に示すような近似曲線に補正した上で最大値Ｌmax及び最小値Ｌminを求めるようにしてもよい。これにより、測定精度の低下を抑えることができる。
【００５７】
また、上記実施形態では、作業者が面間距離測定装置１を持ち上げると説明したが、三脚やアームを利用して面間距離測定装置１を支持するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１：面間距離測定装置
２：支持体
３：当接部材
４：当接部材
５、１３：筒体
５ａ、１３ａ：先端面
６：接触点
７：接触式変位センサ
８：情報処理装置
９：表示装置
１５：可動部材
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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