(57)【要約】【課題】樹脂ガラスを均一な状態で支持可能な支持治具を提供すること。【解決手段】支持治具１００は、断面形状が正六角形の中実のシャフト４と、これの外周面に摺動変移可能に外嵌されネジ部材５ｃにより縮径状に弾性変形される正六角形の透孔ｂ２を有した固定部材５と、シャフト４に固定された固定盤６と、これの上面にシャフト４の中心線ａ１回りの回動を許容された可動盤７と、これの上面にブラケット部８を介して軸螺子８ｄ、８ｅ回りの揺動可能に係着されたパッドホルダ部９と、このパッドホルダ部９の上部に止着されワークを解放可能に吸着する吸着パッド１０とを備えている。【選択図】図１
2015205350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面形状が正六角形のシャフトと、
前記シャフトの長さ方向の摺動変移可能且つ抜き外し可能に外嵌され断面形状を縮径変形可能な正六角形とされた第１透孔を具備し且つ、該第１透孔を弾性変形により縮径させるネジ部材を螺装された固定部材と、
前記シャフトの先端に前記シャフトの中心線回りに回動し、任意の回動角度に固定可能な可動盤と、
前記可動盤に対し前記支軸回りの揺動し、任意の揺動角度に固定可能な吸着パッドとを備えたことを特徴とする支持治具。
【請求項２】
前記シャフトと前記固定部材との相対位置を視認するために前記シャフトに付された第１目盛と、前記可動盤の前記中心線回りの回動角度を視認するための第２目盛と、前記吸着パッドの前記支軸回りの揺動角度を視認するための第３目盛とを備えたことを特徴とする請求項１記載の支持治具。
【請求項３】
前記可動盤には前記中心線回りに９０度間隔で設けられた４つのボルト孔が設けられており、
前記可動盤を回動可能に固定する前記シャフトの先端には固定盤が設けられ、当該固定盤には前記中心線回りに点対称配置された２つの円弧状透孔が形成されており、
前記ボルト孔のうち前記中心線回りに点対称の位置にある２つのボルト孔に対して、ボルトを螺合することにより、可動盤の下面を固定盤の上面に固定することを特徴とする請求項１記載の支持治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の樹脂ガラスなどのような三次元曲面を有する撓み易い板状のワークを支持する支持治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のフロントウインドウやリアウインドウなどに使用される旧来のガラス（珪酸塩を主成分とするもの）に代えて、軽量化を図るため強靱なポリカーボネート等の樹脂を基材とした樹脂ガラスを使用する例が増えている。ポリカーボネートはガラスに較べると、傷つきやすいため、その表面には、例えば二酸化珪素などの他材料からなる薄膜を生成させ、さらにはその薄膜に対して、例えばシリカガラスなどに転化するコーティング物質を製膜し、プラズマ処理やレーザー処理などによる表面改質技術が適用される。
【０００３】
樹脂ガラスの表面に製膜された膜厚及び改質膜が所定の厚さ誤差を許容範囲内に維持することが製品性能を均質化するために重要である。このため、樹脂ガラスの製膜、改質過程、或いは製造後の検査などにおいて、樹脂ガラスの表面上の各点における薄膜・改質膜の厚さを測定することが必要となる。一般に薄膜の厚さの測定は既存の光学式測定法（エリプソメーター或いは反射率分光法など）により非接触に検出することができる。
【０００４】
薄膜は界面が比較的明確なのに対して、改質膜は境界が明確でない場合があり、このような改質膜の厚さを正確に測定するには、製造ラインを流れる多数の樹脂ガラスに対して製膜過程からすべて同じ形状を保った状態で支持しなければならず、このような支持を合理的に実現させることのできる支持治具の出現が要請されている。
【０００５】
特許文献１には、三次元曲面を支持する治具が開示されている。特許文献１によれば、支持部材を数値制御される保持ブレーキ付き昇降駆動源によって所望の高さの位置に位置決め制御するようにしている。この技術は、三次元的に切削加工される構造板の支持に関する技術であり、保持ブレーキ付きの作用により構造板を支え、構造板自体が切削の際に加工ヘッドの押し付けにより変形することを防止する。
【０００６】
また、特許文献１はさらに、ＣＡＤデータを用いて自動的に支持部材の高さ位置を設定制御し、昇降可能な支持部材の上端に、ワークを吸着する吸着パッドを具備することも開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−４６９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来技術においては、三次元曲面を形成前の構造板を支持する支持部材の高さ位置をＣＡＤデータにより制御し、何らかの原因により構造板を支持できない支持部材がある場合には、上からシリンダで構造板を押し付けて支持させるようにしている。
【０００９】
このように、従来技術においては、目的とする三次元曲面の形成前の支持であり、支持すべき加工前の構造板においては、ある程度のバラツキがあることを前提とした装置構成となっている。
【００１０】
しかしながら、樹脂ガラスの薄膜形成の場合においては、支持すべき樹脂ガラス自体はすでに表裏とも目的の三次元曲面を形成しており、しかも撓み易いものであり、かつ支持後の表面処理により形成される薄膜は極めて薄い。または、製膜過程においては、コーティング材の塗布、乾燥を繰り返し、かつプラズマ或はレーザー等で表面改質を行う工程の期間中、樹脂ガラスを保持しておかなければならず、多数の樹脂ガラスを平行して処理するためには、各支持治具が同一の条件で樹脂ガラスを支持しておくことが必要である。
【００１１】
特に、改質膜の測定は、光を薄膜に対し定められた角度で照射し、薄膜からの反射率を分光測定するように実施するが、改質膜ははっきりした界面を持たないため、そもそも正確な膜厚測定は困難であり、工業的には測定データの同一性をもって製品の均一度を担保している。この分光測定の正確性を維持するために、同一条件での樹脂ガラスの保持は必要条件である。
【００１２】
従来の三次元曲面を支持する治具は、このような樹脂ガラスによっては条件が異なることが生じ、同じ状態で支持することには適していない。
【００１３】
本発明は、表面が三次元曲面形状に形成された樹脂ガラスを、常に同じ状態で支持することを可能とした支持治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明に係る支持治具は、断面形状を正六角形のシャフトと、前記シャフトの長さ方向の摺動変移可能且つ抜き外し可能に外嵌され断面形状を縮径変形可能な正六角形とされた第１透孔を具備し且つ、該第１透孔を弾性変形により縮径させるネジ部材を螺装された固定部材と、前記シャフトの先端に前記シャフトの中心線回りに回動し、任意の回動角度に固定可能な可動盤と、前記可動盤に対し前記支軸回りに揺動し、任意の揺動角度に固定可能な吸着パッドとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、支持高さや、吸着パッドの傾斜方向及び傾斜角度を、樹脂ガラスの表面形状に正確に合致させることが可能となる。その結果、表面が三次元曲面形状に形成された多数の樹脂ガラスに対して、薄膜形成、乾燥、表面改質、測定の基幹にわたって均一な条件で支持することが可能となる。また、正六角形のシャフトを用いることにより、シャフトの回動を防止可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施例の支持治具を示す斜視図である。
【図２】ワーク支持具を分解した状態を示す斜視図である。
【図３】ワーク支持具を斜め下方から見た状態を示す斜視図である。
【図４】図３ＡのＸ１−Ｘ１断面図である。
【図５】ワーク支持具の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１において、支持治具１００は支持台１０１と中央のワーク支持具１０３とその周囲の４個のワーク支持具１０２からなっている。支持台１０１は水平な支持面上などに移動可能に定置されるもので、Ｘ軸に沿って配置された前後一対のレール１、１と、これら一対のレール１、１の長さ中央部の下面箇所同士を結合した結合板２と、一対のレール１、１上に橋渡し状に設けられレール１、１の案内作用によりＸ軸方向の移動のみ許容された一対の支持部材３、３とを備えている。
【００１８】
図２において、ワーク支持具１０２は、シャフト４、固定部材５、固定盤６、可動盤７、ブラケット部８、パッドホルダ部９及び吸着パッド１０からなっている。ワーク支持具１０２のシャフト４は断面形状を正六角形状の中実の棒材である。断面形状が正六角形であるのは、固定部材５に対するシャフト４の中心線ａ１回りの角度を固定して回動させない為であり、固定部材５に挿通された状態のシャフト４をこれの長さ方向へ変移させたとき固定部材５に対するシャフト４の周方向位置の変移が規制される構成とすることの２つを実現させるためである。またシャフト４を中実とした理由は、剛性を確保するためである。ワーク支持具１０３は、ワーク支持具１０２の固定部材５に代えて固定部材５０、シャフト４に代えてシャフト４０を具備しており、他の構成は同じである。シャフト４０は丸棒であり、固定部材５０はこれを支持し、高さの基準を提供するものとなっている。
【００１９】
シャフト４の外周面の６つの平面部４ａのうちの１つの平面部４ａに、シャフト４と固定部材５との相対位置を視認するための第１目盛ａ２が付してある。この第１目盛ａ２の付された１つの平面部４ａは固定部材５に対するシャフト４の中心線ａ１回りの取付相対角度を認識するための基準面ａ３となる。支持治具１００は自動車の樹脂ガラスへの使用を想定しており、シャフト４の長さは例えば数十ｃｍ程度である。
【００２０】
固定部材５はワーク支持具１０２ａを高さ変更可能に図１に示す支持部材３の側面に固定するためのもので、本例では例えばステンレス鋼などにより一体状に形成され、固定面部５ａとこれの片面から突出したシャフト挿通部５ｂとを備えている。固定面部５ａには支持部材３に螺着されるボルト１１（図１）を挿通させるためのボルト孔ｂ１が形成されており、またシャフト挿通部５ｂにはシャフト４を摺動変移可能に挿通させるための透孔ｂ２が形成されている。この透孔ｂ２はシャフト４の断面形状に対応した正六角形の断面形状を有するもので、シャフト挿通部５ｂの自由状態にてシャフト４が比較的円滑に摺動変移可能となっている。透孔ｂ２を取り囲む周壁箇所には透孔ｂ２を拡縮変形可能とするための切割箇所ｂ３が形成されると共に、この切割箇所ｂ３の開き量を固定部材５の弾力に抗して縮小させるためのネジ部材５ｃがシャフト挿通部５ｂに螺着されている。この固定部材５とシャフト４との相対位置は例えば固定部材５の上面ｂ４が第１目盛ａ２上のどの位置に合致しているかを目視することにより認識される。
【００２１】
固定盤６は、シャフト４の上端に同心状に固定される上方視円形の板部材である。固定盤６はシャフト４の上端の細径化された図２に示す突起ｄ５に同心状に嵌合され溶着又はネジなどにより固定され、円形平面からなる上面をシャフト４の中心線ａ１に直交された状態とされている。固定盤６にはシャフト４の中心線ａ１を対称中心として点対称配置された２つの円弧状透孔６ａ、６ｂが形成されており、これら円弧状透孔６ａ、６ｂのそれぞれは、シャフト４の中心と同心の円周上にある。各円弧状透孔６ａ、６ｂは仮想円周に沿った長さをその中心角が９０度以下の大きさとされている。そして、少なくとも一方の円弧状透孔６ａの近傍となる固定盤６の下面には固定盤６と可動盤７とのシャフト４の中心線ａ１回りの角度を視認するための第２目盛ｄ１が付されている。円弧状透孔６ａには、角度を示す刻線が付されている。
【００２２】
可動盤７は、上方視円形の板部材である。この可動盤７は突起４ｂに同心状に嵌合され、円形平面からなる下面を固定盤６の上面の全範囲に当接されシャフト４の中心線ａ１回りの回動可能な状態とされている。可動盤７にはシャフト４の中心線ａ１を中心に９０度間隔で設けられた４つのボルト孔７ａのうち、中心線ａ１を中心として点対称の位置にあるボルト孔７ａに対して平ワッシャ７ｃを介してボルト７ｂを螺合することにより、可動盤７の下面を固定盤６の上面に固定する。また可動盤７の下面には第２目盛ｄ１に対応する基準線ｄ２が付されている。図３Ａに示す基準状態のワーク支持具１０２ａでは基準線ｄ２が第２目盛ｄ１のゼロ位置ｄ３に合致され、４５度回転した状態を図３Ｂに示している。
【００２３】
図４は図３Ａのｘ１−ｘ１部を示す説明図であるが、本実施例では、取扱い上の便宜のため、基準線ｄ２が第２目盛ｄ１のゼロ位置ｄ３に合致した状態では、シャフト４の外周面の１つの平面部４ａである基準面の幅中央点ｄ４を通るシャフト半径線ａ４は、基準線ｄ２を通る可動盤半径線ｄ０３に合致した状態になるように構成している。
【００２４】
可動盤７を固定盤６上の目的角度位置に位置決めするときは、２つのボルト７ｂを緩めた状態とした後、可動盤７に人手による回転力を付与する。これにより可動盤７は回動され、ボルト７ｂは可動盤７と一体になって円弧状透孔６ａ、６ｂ内を移動するのであり、可動盤７が固定盤６上にて目的角度位置まで回動した時点でボルト７ｂを締結してその位置を固定させる。ここで、可動盤７が固定盤６に対して目的角度位置に回動されたことは基準線ｄ２が第２目盛ｄ１上の目的角度位置に対応した位置に存在していることを目視により確認することで認識される。また、可動盤７が固定盤６の第２目盛ｄ１のゼロ位置ｄ３からシャフト４の中心線ａ１回りの各側へ４５度を超えるように操作力を付与されたときは、各ボルト７ｂがその対応する円弧状透孔６ａ、６ｂの端部に衝接して、それ以上の回動が規制される。
【００２５】
さらに大きな角度変更をする場合には、図２Ａにおいて、中心線ａ１回りに点対称位置にあるボルト孔７ａからボルト７ｂを取り外し、可動盤７を中心線ａ１回りに９０度位置のずれた位置にある他の点対称関係のボルト孔７ａが固定盤６の円弧状透孔６ａ、６ｂから覗けるようにして、この状態でそのボルト孔７ａにボルト７ｂを締結する（図２Ｂ）。
【００２６】
図１に戻り、ブラケット部８は起立状の一対の腕部８ａ、８ｂとこれら腕部８ａ、８ｂの下端を結合した結合部８ｃとを有した板部材からなり、結合部８ｃの下面を可動盤７の上面に密着状態に固定され、一対の腕部８ａ、８ｂが可動盤７の上面から上方へ突出した状態となっている。図２及び図３に示すように、一対の腕部８ａ、８ｂのそれぞれの上部には図示しない透孔が形成されており、これら透孔のそれぞれには中心線ａ１に直交する軸螺子８ｄ、８ｅが回動可能に挿通されている。これら一対の軸螺子８ｄ、８ｅは横向きの一線状に配置されて中心線がシャフト４の中心線ａ１の延長位置と交差されるように位置する。
【００２７】
それぞれの軸螺子８ｄ、８ｅは先端に雄ネジを形成され、この雄ネジがパッドホルダ部９の基部９ａの側面の雌ネジ内に螺入されており、パッドホルダ部９は一対の軸螺子８ｄ、８ｅを介して各軸螺子８ｄ、８ｅ回りへ揺動する。パッドホルダ部９は直立した基準状態姿勢から軸螺子８ｄ、８ｅ回りの各側へ揺動可能であり、また雄ネジの締結によりパッドホルダ部９の揺動角度を固定するようになっている。
【００２８】
パッドホルダ部９は基部９ａの横幅中央箇所に縦向き姿勢で螺着されたパッド固定軸部９ｂを有しており、パッド固定軸部９ｂは周面部の後側箇所に図示しないホース接続口部材を設けられ先部に吸着パッド１０の元部を固定されている。吸着パッド１０はほぼ全体がゴム材で形成されていて上端部が吸盤部１０ａである。吸盤部１０ａは上面が開口され内側が先拡がりの漏斗状であって、その内方の空所には固定軸部９ｂに形成された空気孔を通じて図示しないホース接続口部材の内孔に連通している。吸着パッド１０が水平状態のとき、吸着パッドの吸着面の中心は、シャフト４の中心線ａ１上にあり、この中心が樹脂ガラスと接触する代表位置となる基準位置ｃ１である。
【００２９】
ブラケット部８の少なくとも一方の腕部８ａ、８ｂの上端縁には第３目盛ｅ１が付されており、この第３目盛ｅ１は軸螺子８ｄ、８ｅの中心線の真上位置がゼロ位置であり、このゼロ位置を境として軸螺子８ｄ、８ｅ回りの各側へ、例えば１度単位に目盛線が付されている。
【００３０】
パッドブラケット部８の基部９ａの上面や側面の前記第３目盛ｅ１のゼロ位置に対応した位置に、例えば図１に示すような基準線ｅ２が付されている。そして、パッドホルダ部９が軸螺子８ｄ、８ｅ回りに揺動されたとき、その基準線ｅ２が第３目盛ｅ１のどの位置に対応して存在しているかを目視により確認することで、そのときのパッドホルダ部９の軸螺子８ｄ、８ｅ回りの、垂直線に対する揺動角度が認識される。基準状態のワーク支持具１０２ａでは、図５Ａに示すように基準線ｅ２が第３目盛ｅ１のゼロ位置に合致されている。図５Ｂにおいては、軸螺子８ｄ、８ｅ回りに揺動した状態になっている。
【００３１】
次に支持治具１００の使用例及び作用などについて説明する。
支持治具１００の各ワーク支持具１０２の図示しないホース接続口部材には既存の空気給排装置から延出された空気ホースが接続されている。
【００３２】
まず、支持治具１００を樹脂ガラスの三次元曲面形状に適合させる。
各ワーク支持具１０２について、固定盤６と可動盤７とのシャフト４の中心線ａ１回りの回動角度、基準水平面に対するパッドホルダ部９の揺動角度、及び、吸着パッド１０の基準位置ｃ１の高さを、樹脂ガラスの設計において作成されたＣＡＤデータから取得する。回動角度、揺動角度は、基準位置ｃ１において、樹脂ガラスと接する面を求めることにより取得できる。
【００３３】
各ワーク支持具１０２ａについてシャフト４の高さを調整する。シャフト４を固定部材５に対し降下させ、固定部材５の上面ｂ４が第１目盛ａ２上の目的する位置に合致したときにその降下を停止させ、ネジ部材５ｃ、５ｅを締結する。
【００３４】
固定盤６と可動盤７とのシャフト４の中心線ａ１回りの回動角度を、ＣＡＤデータから取得した回動角度（第１角度値）に合わせる。第１角度値が＋４５度から−４５度の範囲内であれば、シャフト４は図１の状態を維持させておき、２つのボルト７ｂを弛緩させ、可動盤７を手作業により固定盤６に対し回動させ、目視により基準線ｄ２が第２目盛ｄ１上の対応した位置に固定する。
【００３５】
また第１角度値が＋４５度から−４５度の範囲を正負各側へ超える大きさであれば、ボルト７ｂを取り外し、可動盤７を中心線ａ１回りに９０度位置のずれたボルト孔７ａが固定盤６の円弧状透孔６ａ、６ｂから覗けるようにして、ボルト７ｂを螺合して固定盤６と可動盤７との回動角度を固定する。
【００３６】
次に、基準水平面に対するパッドホルダ部９の揺動角度を、ＣＡＤデータから取得した揺動角度（第２角度値）に合致させて、軸螺子８ｄ、８ｅを締め付けて固定する。なお、パッドホルダ部９が傾斜すると、吸着パッド１０の基準位置ｃ１の高さは第２角度値に関連して変化することになるが、そのような変動は、予めシャフト４の高さ位置を計算上で補正しておけばよい。
【００３７】
以上により支持治具１００の設定は完了する。
多数の支持治具１００に対して、同じ高さ、第１角度値、第２角度値を設定することにより、樹脂ガラスの量産が可能となる。樹脂ガラスの製造において、コーティング、乾燥を繰り返して製膜し、その後にプラズマ或は、レーザー光により表面改質を行う。また、その後に、改質膜の厚さを計測することが行われる。これらの処理において、各支持治具１００は、条件が揃えられた状態で樹脂ガラスを支持するので、完成した製品の品質を均一化できる。
【００３８】
特に、改質膜の測定は、光を薄膜に対し定められた角度で照射し、薄膜からの反射率を分光測定するように実施するが、改質膜ははっきりした界面を持たないことが多く、その場合には正確な膜厚測定は困難であり、工業的には測定データの同一性をもって製品の均一度を担保している。この分光測定の正確性を維持するために、各支持治具１００における同一条件での樹脂ガラスの保持は必要条件であり、各支持治具１００では、同じ高さ、第１角度値、第２角度値をパラメータとして同一条件化することができるという効果がある。
【符号の説明】
【００３９】
４  シャフト
５  固定部材
５ｃ  ネジ部材
６  固定盤
７  可動盤
８  ブラケット部
９  パッドホルダ部
９ａ  基部
１０  吸着パッド
１００  支持治具
１０２  ワーク支持具
【図１】
2015205350.tif 000003
【図２】
2015205350.tif 000004
【図３】
2015205350.tif 000005
【図４】
2015205350.tif 000006
【図５】
2015205350.tif 000007