(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元測定機のプローブが当接する基準測定面となる基準孔が、上面と下面間を貫通して長手方向に沿って複数配列されている、熱膨張係数が小さく寸法安定性に優れた素材からなる横断面矩形状の長尺なゲージ本体と、
前記ゲージ本体の下面とこれに直角な一方の側面にそれぞれ突設された複数の支持脚とを備え、
前記支持脚は、前記下面と一方の側面のそれぞれの長手方向両端近傍位置と中央位置に、扁平な２等辺３角形の頂点となる配置で突設され、
これらの支持脚により、ゲージ本体が前記下面または一方の側面を選択的に前記３次元測定機の測定テーブル面に向けて３点支持されるようにしたことを特徴とする３次元測定機検証用長尺ゲージ。
【請求項２】
ゲージ本体の下面とこれに直角な一方の側面にそれぞれ、突出長さが支持脚より僅かに短く設定され、３次元測定機の測定テーブル面よりゲージ本体を支持する支持脚の一つが浮いた時に前記測定テーブル面に当接してゲージ本体の転倒を防止する補助脚を設けていることを特徴とする請求項１記載の３次元測定機検証用長尺ゲージ。
【請求項３】
上面と下面間を貫通する基準スリーブ保持孔が長手方向に沿って複数配列されている、熱膨張係数が小さく寸法安定性に優れた素材からなる横断面矩形状の長尺なゲージ本体と、
前記ゲージ本体のそれぞれの基準スリーブ保持孔に嵌着され、３次元測定機のプローブが当接する基準測定面となる基準孔が中心部を軸方向に貫通する、中空円筒状に形成された複数の基準スリーブと、
前記ゲージ本体の下面に突設され、当該ゲージ本体を３次元測定機の測定テーブル面上に３点支持する３つの支持脚とを備え、
前記３つの支持脚のそれぞれには、３次元測定機の測定テーブル上に載置されるゲージ保持治具の取付部に形成された孔又はＵ字状溝に嵌入保持される円筒部と、これらの支持脚を前記取付部に締結固定する固定ナットを螺合させるねじ部が設けられていることを特徴とする３次元測定機検証用長尺ゲージ。
【請求項４】
ゲージ本体の長手方向両端近傍の上面にそれぞれ基準球収容凹部が形成され、前記それぞれの基準球収容凹部内に３次元測定機のプローブが当接する基準測定面となる基準球が配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の３次元測定機検証用長尺ゲージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元測定機の精度検査や測定誤差の校正に使用する３次元測定機検証用ゲージに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のエンジンや変速機のケース類のような機械部品類の寸法測定には、測定テーブル（ベッド）上にセッティングした被測定物に対して３次元方向に移動できるプローブ（測定子）の先端を接触させて接触点の座標を測定するようにした３次元測定機が広く用いられている。
【０００３】
このような３次元測定機は、測定精度を維持するために、高精度に仕上げられた基準となる検証用ゲージを用いて、定期的に精度の検査や測定誤差の校正が行われている。
【０００４】
従来提案されている３次元測定機の検証用ゲージとしては、例えば、特許文献１に記載されているようなボールステップゲージがある。これは、長尺なゲージ枠体の軸線に沿って複数個の穴を設け、それぞれの穴に３次元測定機のプローブが接触するボールが圧入されて固定されたものであり、３次元測定機により測定された異なるボール間の距離等のデータを、当該ボールステップゲージの基準値と比較することにより、当該３次元測定機の精度の評価を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−４３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献１に開示されている検証用ゲージ（ボールステップゲージ）においては、長尺の断面Ｈ形のゲージ枠体の長手方向に、複数の穴を設けてそれぞれの穴にボールを固定しているとともに、ボールの周囲には、プローブを侵入させるための４個の溝が形成されている構造になっており、形状や構造が複雑で、製造に多くの工程を必要とする問題があった。
【０００７】
また、ボール表面の座標値を測定するために、プローブをゲージ枠体のボール周囲に形成されている溝内に侵入させる必要があり、測定作業に手間がかかるとともに、測定点が、ボール周囲の溝内の４箇所にのみに限定されてしまう問題があった。
【０００８】
また、プローブ先端を異なる向きから被測定面に当接できる構造の３次元測定機においては、プローブ先端の向きによって、測定される座標値の間に差が生じる可能性があり、３次元測定機の測定精度を評価する際には、このようなプローブの向きによる測定誤差についても検証する必要がある。
【０００９】
しかしながら、前記特許文献１に開示されている検証用ゲージは、プローブを垂直姿勢で上方から被測定面に当接させることを前提とした構造であるため、例えば、プローブ先端を水平方向に互いに１８０°異なる方向から被測定面に当接させて、プローブの向きによる測定誤差を検証しようとする場合には不向きであった。
【００１０】
そこで、本発明は、前述したような、従来の３次元測定機の検証用ゲージにおける問題を解消し、構造が簡単で容易に製造することができ、且つ、プローブ先端の向きによる測定誤差の検証にも使用することができる、高精度な３次元測定機検証用長尺ゲージ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】
【００１１】
前記目的のために提供される本発明の３次元測定機検証用長尺ゲージは、３次元測定機のプローブが当接する基準測定面となる基準孔が、上面と下面間を貫通して長手方向に沿って複数配列されている、熱膨張係数が小さく寸法安定性に優れた素材からなる横断面矩形状の長尺なゲージ本体と、前記ゲージ本体の下面とこれに直角な一方の側面にそれぞれ突設された複数の支持脚とを備え、前記支持脚は、前記下面と一方の側面のそれぞれの長手方向両端近傍位置と中央位置に、扁平な２等辺３角形の頂点となる配置で突設され、これらの支持脚により、ゲージ本体が前記下面または一方の側面を選択的に前記３次元測定機の測定テーブル面に向けて３点支持されるようにしたことを特徴としている。
【００１２】
前記の３次元測定機検証用長尺ゲージにおいては、ゲージ本体の下面とこれに直角な一方の側面にそれぞれ、突出長さが支持脚より僅かに短く設定され、３次元測定機の測定テーブル面よりゲージ本体を支持する支持脚の一つが浮いた時に前記測定テーブル面に当接してゲージ本体の転倒を防止する補助脚を設けていることが望ましい。
【００１３】
また、本発明の３次元測定機検証用長尺ゲージは、上面と下面間を貫通する基準スリーブ保持孔が長手方向に沿って複数配列されている、熱膨張係数が小さく寸法安定性に優れた素材からなる横断面矩形状の長尺なゲージ本体と、前記ゲージ本体のそれぞれの基準スリーブ保持孔に嵌着され、３次元測定機のプローブが当接する基準測定面となる基準孔が中心部を軸方向に貫通する、中空円筒状に形成された複数の基準スリーブと、前記ゲージ本体の下面に突設され、当該ゲージ本体を３次元測定機の測定テーブル面上に３点支持する３つの支持脚とを備え、前記３つの支持脚のそれぞれには、３次元測定機の測定テーブル上に載置されるゲージ保持治具の取付部に形成された孔又はＵ字状溝に嵌入保持される円筒部と、これらの支持脚を前記取付部に締結固定する固定ナットを螺合させるねじ部が設けられていることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の３次元測定機検証用長尺ゲージにおいては、ゲージ本体の長手方向両端近傍の上面にそれぞれ基準球収容凹部が形成され、前記それぞれの基準球収容凹部内に３次元測定機のプローブが当接する基準測定面となる基準球が配置されていることも望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載された発明に係る３次元測定機検証用長尺ゲージによれば、構造が簡単で高精度且つ容易に製造することができるとともに、３次元測定機のプローブの向きに応じて、基準孔の向きを縦向きと横向きで選択して使用することができる。
【００１６】
特に、基準孔の向きを横向きにした状態では、プローブの先端を基準孔の両側から内部に水平に侵入させることができるため、プローブを水平姿勢に保持できるプローブヘッドを備えた３次元測定機においては、プローブ先端の向きによって生じる測定誤差の検証にも使用することができる。
【００１７】
また、支持脚を設けたことによって、３次元測定機の測定テーブル上にがたつき無く３点支持できるとともに、ゲージ本体と測定テーブル面との間に手が入る隙間を確保することができるため、ゲージ本体の重量が大きい場合にも、３次元測定機の測定テーブル上に容易にセッティングすることができる。
【００１８】
請求項２に記載された発明に係る３次元測定機検証用長尺ゲージによれば、さらに、ゲージ本体の一方の側面と下面に補助脚を設けているため、測定テーブルへのセッティング時等においてゲージ本体に外力が作用して、ゲージ本体を支持する支持脚の一つが測定テーブル面から浮いた場合に、補助脚が測定テーブル上面に当接してゲージ本体を支えて転倒を防ぐことができる。
【００１９】
請求項３に記載された発明に係る３次元測定機検証用長尺ゲージによれば、請求項１に記載されたものと同様に、構造が簡単で高精度且つ容易に製造することができるとともに、ゲージ本体の下面と測定テーブル面との間に手が入る隙間が確保されるため、ゲージ本体の重量が大きい場合にも、３次元測定機の測定テーブル上に容易にセッティングすることができる。
【００２０】
また、３次元測定機のプローブが当接する基準測定面となる基準孔が、ゲージ本体とは独立した部品となっている基準スリーブに形成されているため、請求項１に記載された３次元測定機検証用長尺ゲージよりもさらに製造が容易で且つ精度を高めることができる。
【００２１】
さらに、それぞれの支持脚に、３次元測定機の測定テーブル上に載置されるゲージ保持治具の取付部に形成された孔又はＵ字状溝に嵌入保持される円筒部と、これらの支持脚を前記取付部に締結固定する固定ナットを螺合させるねじ部が設けられているため、長尺ゲージをケージ保持治具に取り付けて縦向きや横向き、或いは傾斜姿勢等、高い自由度で測定テーブル上にセッティングすることができる。
【００２２】
特に、ゲージ本体をゲージ保持治具を用いて基準孔が横向きになるようにセッティングした場合には、請求項１に記載された３次元測定機検証用長尺ゲージと同様に、水平に向けたプローブの先端を基準孔の両側から内部に侵入させることができるため、プローブを水平姿勢に保持できるプローブヘッドを備えた３次元測定機においては、プローブ先端の向きによって生じる測定誤差の検証にも使用することができる。
【００２３】
また、請求項４に記載された発明に係る３次元測定機検証用長尺ゲージによれば、前述した請求項１乃至３に記載された発明の効果に加えてさらに、1つの長尺ゲージに基準孔と基準球の２つの異なる基準測定面を設けているため、３次元測定機の精度評価に際し、基準孔を用いた精度評価と、基準球を用いた精度評価を選択することができる。
【００２４】
さらに、基準球は基準球収容凹部内に配置されているため、長尺ゲージを取り扱う際に、高精度に加工されている基準球を周囲の物体に不用意にぶつけて損傷する危険性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態における３次元測定機検証用長尺ゲージを３次元測定機の測定テーブル上にセッティングした状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の３次元測定機検証用長尺ゲージの第１の実施形態を示す平面図である。
【図３】本発明の３次元測定機検証用長尺ゲージの第１の実施形態を示す側面図である。
【図４】本発明の３次元測定機検証用長尺ゲージの第１の実施形態を示す下面図である。
【図５】本発明の３次元測定機検証用長尺ゲージの第１の実施形態を示す図３の左方端面側から見た図である。
【図６】本発明の３次元測定機検証用長尺ゲージを横向き姿勢で３次元測定機の測定テーブル上にセッティングした状態を示す横断面図である。
【図７】プローブヘッドの部分斜視図である。
【図８】本発明の３次元測定機検証用長尺ゲージの第２の実施形態を示す平面図である。
【図９】本発明の３次元測定機検証用長尺ゲージの第２の実施形態を示す側面図である。
【図１０】図８のＡ−Ａ断面図である。
【図１１】図８のＢ−Ｂ断面図である。
【図１２】ゲージ保持治具の斜視図である。
【図１３】本発明の３次元測定機検証用長尺ゲージを取り付けたゲージ保持治具の斜視図である。
【図１４】本発明の３次元測定機検証用長尺ゲージのゲージ保持治具への取付構造を示す部分断面図である。
【図１５】本発明の３次元測定機検証用長尺ゲージを横向き姿勢で取り付けたケージ保持治具の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面に基づいて本発明の３次元測定機検証用長尺ゲージ（以下、長尺ゲージという。）の実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態における、長尺ゲージを３次元測定機の測定テーブル上にセッティングした状態を示す斜視図であって、同図に示すように、本発明の長尺ゲージ１によって精度検査が行われる３次元測定機２は、被測定物を載せる測定テーブル３を有している。
【００２７】
この測定テーブル３の両側には、門型の可動フレーム４が水平なＸ方向にスライド自在に支持されている。また、前記可動フレーム４には、ヘッド部５が前記Ｘ方向と直交する水平なＹ方向にスライド自在に支持されており、前記ヘッド部５にはさらに、昇降筒６がＺ方向すなわち上下方向にスライド自在に支持されている。
【００２８】
また、昇降筒６の下端に設けられたプローブヘッド６Ａには、プローブ７が取り付けられており、この３次元測定機２によって、エンジンブロック等のワークの仕上げ面の寸法測定等を行う場合には、測定テーブル３上にワーク（図示せず）を載せ、門型の可動フレーム４、ヘッド部５、及び、昇降筒６をそれぞれＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動させてプローブ７の先端をワークの被測定面に当てて当該被測定面の座標位置を測定する。
【００２９】
一方、３次元測定機２の精度検査や測定誤差の校正を行う場合には、図１に示すように、ワークに代えて、測定テーブル２上に本発明の長尺ゲージ１を置き、後述するように、長尺ゲージ上の複数の測定点の座標位置を測定する。
【００３０】
図２は、長尺ゲージ１の平面図、図３は、その側面図、図４は、下面図、図５は、図３の左方端面側から見た図であって、これらの図に示すように長尺ゲージ１は、横断面が矩形状の細長いゲージ本体１Ａを有している。
【００３１】
このゲージ本体１Ａは、本実施形態のものにおいては、熱膨張係数の小さいスーパーインバーによって形成されていて、その上面から下面に貫通する複数の基準孔１Ｂを有している。なお、ゲージ本体１Ａの素材は、これに限定するものではなく、熱膨張係数が小さく寸法安定性に優れた他の素材、例えば、インバー（不変鋼）や石英、ガラス等を用いてもよい。
【００３２】
これらの基準孔１Ｂは、ゲージ本体１Ａの長手方向に沿って、全て同じ間隔Ｌで配列されており、これらの基準孔１Ｂの内周面は高精度に仕上げられ、３次元測定機２のプローブ７先端が当接する基準測定面となっている。
【００３３】
なお、本実施形態の長尺ゲージ１においては、ゲージ本体１Ａは、長さが１０３０ｍｍ、幅が５０ｍｍ、高さが４０ｍｍであり、また、基準孔１Ｂは、内径が２５ｍｍ、間隔Ｌが１００ｍｍである。
【００３４】
また、ゲージ本体１Ａの一方の側面と下面には、それぞれ、長尺ゲージ１を３次元測定機２の測定テーブル３上に安定してセッティングするための支持脚１ａと、補助脚１ｂが突設されている。
【００３５】
すなわち、図３に示すように、ゲージ本体１Ａの下面と直角な一方の側面には、長手方向両端近傍位置の、それぞれ下方寄りに支持脚１ａが、また上方寄りに補助脚１ｂが配置され、また、長手方向中央位置の上方寄りに支持脚１ａが配置されている。
【００３６】
また、図４に示すように、ゲージ本体１Ａの下面には、長手方向両端近傍位置の幅方向左右寄りに、それぞれ支持脚１ａと補助脚１ｂが同じ側で配置されており、また、長手方向中央位置の幅方向左右寄りには、それぞれ支持脚１ａと補助脚１ｂが、両端付近とものとは左右を逆にして配置されている。
【００３７】
ゲージ本体１Ａの一方の側面と下面に設けられているこれらの支持脚１ａは、長尺ゲージ１を基準孔１Ｂを上下又は水平に向けて使用する場合に、測定テーブル３上にゲージ本体１を長手方向両端近傍位置の２つと中央位置の１つで安定に３点支持するようになっている。
【００３８】
また、支持脚１ａにより、ゲージ本体１Ａと３次元測定機２の測定テーブル３の上面との間に手が入る隙間が確保できるため、長尺ゲージ１の重量が大きい場合にも、測定テーブル３上に容易にセッティングすることができる。
【００３９】
図５は、長尺ゲージ１が基準孔１Ｂを上下方向に向けて、ゲージ本体１Ａの下面の支持脚１ａによって測定テーブル３上に支持されている状態を示している。補助脚１ｂは、支持脚１ａに対して僅かに長さが短く設定されており、通常は、これらの下端は測定テーブル３の上面から僅かに離れている。
なお、同図においては、支持脚１ａと補助脚１ｂの長さの差は誇張して図示してあり、両者の差は、実際には数１０μｍ程度に設定されている。
【００４０】
補助脚１ｂは、長尺ゲージ１が３つの支持脚１ａにより構成される扁平な２等辺３角形の頂点によって測定テーブル３上に３点支持されているため転倒し易いので、測定テーブル３へのセッティング時等において、ゲージ本体１Ａに何らかの外力が作用して、３次元測定機２の測定テーブル３の上面からゲージ本体を支持する支持脚１ａの一つが浮いた場合に前記上面に当接してゲージ本体１Ａの転倒を防止する目的で設けられている。
【００４１】
３次元測定機２の精度評価は、例えば図１のように測定テーブル３上に長尺ゲージ１をセッティングして、ゲージ本体１Ａの上面の数カ所の点にプローブ７の先端を当接させてこれら数カ所の点の座標値から前記上面を一つの基準座標面として設定し、この面から所定深さだけそれぞれの基準孔１Ｂ内にプローブ７を侵入させて、その内面複数箇所に当接させることにより各基準孔１Ｂの中心の座標位置を求め、これらの基準孔１Ｂどうしの中心間隔を予め高精度に測定されている長尺ゲージ１の基準値と比較することによって行う。
【００４２】
また、図６は、長尺ゲージ１を、基準孔１Ｂが横向きになるように（すなわち、基準孔１Ｂの中心軸線が水平方向を向くように）、測定テーブル３上にセッティングした状態を示す横断面図であって、この場合には、長尺ゲージ１は、ゲージ本体１Ａの一方の側面に設けられている３つの支持脚１ａによって測定テーブル３上に支持される。なお、この場合においても補助脚１ｂの下端は、通常、測定テーブル３の上面から僅かに離れている。
【００４３】
同図に示すように、基準孔１Ｂを横向きにして長尺ゲージ１を測定テーブル３上にセッティングして３次元測定機２の精度検査を行う場合には、プローブ７の先端は、図１のように真下に向けた位置から図７の実線で示すように９０°上方に回動させて、水平方向から基準孔１Ｂ内に侵入できるように向きを変更し、基準孔１Ｂが開口しているゲージ本体１Ａの一方の面（例えば、図６のように、横倒しになっている上面）を基準として、ここから基準孔１Ｂ内にプローブ７先端を所定距離侵入した位置で基準孔１Ｂの中心位置の座標を測定する。
【００４４】
この場合には、長尺ゲージ１を測定テーブル３上の同一位置に置いたままで、プローブヘッド６Ａに保持されているプローブ７の先端の向きを１８０°反転させ、ゲージ本体１Ａの他方の面（この場合には横倒しになっている下面）側から当該基準孔１Ｂ内にプローブ７の先端を先ほどと同じ位置まで侵入させて、同様に前記基準孔１Ｂの中心位置を測定し、前者との測定値の比較することにより、プローブ７先端の向きの違いに起因して生じる測定誤差も合わせて検証することができる。
【００４５】
なお、図７に示す構造のプローブヘッド６Ａは、プローブ７の向きを垂直面内で１８０°回動できる構造になっているが、プローブの向きを水平面内で１８０°変えることのできる構造のプローブヘッドや、水平面内で互いに反対方向に先端が向いている対のプローブを固定保持するプローブヘッドを有する３次元測定機においても、長尺ゲージ１によって、プローブの先端の向きの違いによって生じる測定誤差の検証を同様に行うことが可能である。
【００４６】
次に、図８は、本発明の長尺ゲージの第２の実施形態を示す平面図、図９はその側面図、図１０は、図８のＡ−Ａ断面を示す図であって、これらの図に示す長尺ゲージ１１は、前述した長尺ゲージ１と同様な横断面矩形状の細長いゲージ本体１１Ａを備えている。
【００４７】
この実施形態においては、ゲージ本体１１Ａの長手方向に沿って、その上面から下面に貫通する基準スリーブ保持孔１１Ｂ（図１０参照）が等間隔に１０個配列されており、これらの基準スリーブ保持孔１１Ｂには基準スリーブ１２が嵌着されている。
【００４８】
それぞれの基準スリーブ１２は、中心部を軸方向に基準孔１２Ａが貫通し、一方の端に鍔部１２Ｂが形成された中空円筒状に形成されており、前記基準孔１２Ａが前述の３次元測定機２のプローブ７が当接する基準測定面となっている。
【００４９】
また、これらの基準スリーブ１２は、鍔部１２Ｂの下面が、ゲージ本体１１Ａの各基準スリーブ保持孔１１Ｂの上端周縁に当接して位置決めされた状態で、ゲージ本体１１Ａに嵌め込まれて接着剤で固定されている。
なお、基準スリーブ１２の素材としては、硬度や耐摩耗性が要求されるため、ここでは炭素工具鋼（ＳＫ材）が用いられている。
【００５０】
また、図８に示すように、この実施形態においては、ゲージ本体１１Ａの上面の長手方向両端近傍にそれぞれ、平面視が略正方形状の凹部１１Ｃが形成されており、これらの凹部１１Ｃの中心には、前述した各基準スリーブ１２の基準孔１２Ａとともに、プローブ７が当接する基準測定面となる基準球Ｋが配置されている。
【００５１】
図１０に示すように、前記基準球Ｋは、凹部１１Ｃの底面中心部に形成されている、当該基準球Ｋの曲率半径に適合した球面状の凹んだ着座部１１Ｄに接着剤によって固定されている。
【００５２】
なお、本実施形態においては、基準球Ｋには、直径３／４インチのジルコニア球が用いられており、その上端のレベルは、ゲージ本体１１Ａの上面のレベルより１ｍｍ程低く設定されている。
【００５３】
また、本実施形態の長尺ゲージ１１においては、ゲージ本体１１Ａの上面側と下面側に複数の肉抜凹部Ｇを設けて軽量化と材料の節減を図っている。なお、このゲージ本体１１Ａの素材にはインバーを用いている。
【００５４】
また、図８に示すように、ゲージ本体１１Ａには、上面と下面間を貫通するねじ孔１１Ｅが３箇所形成されている。これらのねじ孔１１Ｅの一つは、ゲージ本体１１Ａの長手方向の一方の端部寄りでその幅方向中央位置に設けられている。
【００５５】
また、残りの２つは、ゲージ本体１１Ａの他方の端部寄りで、幅方向中央から両側に対称的に離れた位置にそれぞれ設けられている。これらのねじ孔１１Ｅは、図９に示すように、ゲージ本体１１Ａの下面から突出する３つの支持脚１３を螺着固定するためのものである。
【００５６】
図１１は、図８のＢ−Ｂ断面を示す図であって、同図に示すように、ねじ孔１１Ｅには、支持脚１３の第１ねじ部１３Ａが螺合している。この第１ねじ部１３Ａの下方には表面が平滑な第１円筒部１３Ｂが形成されている。
【００５７】
前記第１円筒部１３Ｂの下方には、これより大径に形成された第２円筒部１３Ｃが設けられ、この第２円筒部１３Ｃのさらに下方には、テーパ状に構成されたガイド部１３Ｄを介して、下端が球面の一部で構成された第２ねじ部１３Ｅが形成されている。
【００５８】
また、ゲージ本体１１Ａの下面と、第２円筒部１３Ｃの上端面との間には、２個一組の球面座金１４Ａ、１４Ｂが組み込まれていて、一方の球面座金１４Ａは、他方の球面座金１４Ｂとの対向面が凹状球面の一部で構成され、他方の球面座金１４Ｂの対向面は、前記凹状球面に適合する凸状球面の一部で構成されている。
【００５９】
これらの球面座金１４Ａ、１４Ｂは、ねじ孔１１Ｅに第１ねじ部１３Ａを螺合してゲージ本体１１Ａに支持脚１３を締め付け固定する際に、ゲージ本体１１Ａの下面と第２円筒部１３Ｃの上端面との間の製作誤差による平行度の狂いを吸収して、ゲージ本体１１Ａに歪みが生じないようにしている。
なお、図示していないが、ゲージ本体１１Ａの他方の端部寄りに形成されている２つのねじ孔１１Ｅに対する支持脚１３の取付構造についても図１１と示すものと同様である。
【００６０】
前述したように構成されている長尺ゲージ１１は、先に説明した図１に示す長尺ゲージ１と同様に、３つの支持脚１３で測定テーブル３上に支持して、各基準孔１２Ａを上下方向に向けた姿勢で３次元測定機２の精度検査に使用することができる。
【００６１】
その際、前述したように、これらの支持脚１３の下端（第２ねじ部１３Ｅの下端）は、球面の一部で構成されているため、測定テーブル３の上面の３箇所に点接触状態で当接するので、長尺ゲージ１１は測定テーブル３上に安定して支持される。
【００６２】
また、本実施形態の長尺ゲージ１１においても、先に述べた実施形態における長尺ゲージ１と同様に、支持脚１３が設けられていることにより、ゲージ本体１１Ａと３次元測定機２の測定テーブル３の上面との間に手が入る隙間が確保できるので、測定テーブル３上へのセッティングを容易に行うことができる。
【００６３】
また、本実施形態の長尺ゲージ１１は、ゲージ本体１１Ａの外面全体に防錆のための塗装が施されており、図８に示すように、ゲージ本体１１Ａの上面に分散配置されている合計１０箇所の円形の測定ポイントａの部分のみ塗膜が除去されている。
【００６４】
３次元測定機２の精度検査を行う際は、測定テーブル３上に長尺ゲージ１１をセッティングした後、これらの測定ポイントａにプローブ７を当接させて、ゲージ本体１１Ａの上面の位置を測定して基準座標面の一つを決定し、この基準座標面から基準孔１１Ｂの軸方向における、プローブ先端７の基準孔１１の内周面との当接位置を決定する。
【００６５】
また、本実施形態の長尺ゲージ１１においては、３次元測定機２のプローブ７先端を各基準孔１１Ｂの内周面に当てて測定を行うことができるとともに、２つの基準球Ｋの表面にプローブ先端を当てて測定を行うことができ、基準孔１１Ｂの内周面と基準球Ｋの表面の何れかを基準測定面として選択することができる。
【００６６】
また、本実施形態の長尺ゲージ１１は、３つの支持脚１３を図１２に示すようなゲージ保持治具８に取り付けて、ゲージ本体１１Ａを傾斜させたり、さらに基準孔１２Ａを横向き姿勢にして、図１に示す３次元測定機２の測定テーブル３上にセッティングすることができるようになっている。
【００６７】
図１２に示すゲージ保持治具８は、前記測定テーブル３上に支持される３つの円柱状の支持脚８Ａを有しており、これらの支持脚８Ａの１つは、第１支持体８Ｂの下面に固定されている。
【００６８】
また、他の２つは、枠状の第２支持体８Ｃの下面の左右両端付近にそれぞれ固定されていて、これらの支持脚８Ａの下面の中心は、第２支持体８Ｃ側を底辺とする２等辺３角形の各頂点に配置されている。
【００６９】
第１支持体８Ｂと第２支持体８Ｃのそれぞれの下面には、各一対の連結ロッド８Ｄ、８Ｅの一端がそれぞれボルトで固定されている。これらの連結ロッド８Ｄの他端と、連結ロッド８Ｅの他端はそれぞれ、矩形状の連結板８Ｆの短辺の近傍にそれぞれボルトによって固定されている。
【００７０】
また、第２支持体８Ｃの上端は、第１支持体８Ｂの上端よりも高い位置にあり、これらの上端間には、ゲージ支持バー８Ｇの両端近傍がそれぞれボルトによって固定され、また、ゲージ保持治具８の剛性を高めるために、ゲージ支持バー８Ｇの下方には、これと並行して、第１支持体８Ｂと第２支持体８Ｃ間を連結する連結バー８Ｈがボルトにより取り付けられている。
【００７１】
ゲージ支持バー８Ｇの一方の側面には、その長手方向に沿って形成されている横断面Ｔ字形のスリット８Ｉが開口している。このスリット８Ｉには、前述した長尺ゲージ１１の支持脚１３を取り付けるための、第１ラグ８Ｊと第２ラグ８Ｋがスライド自在に係合している。
【００７２】
これらのラグ８Ｊ、８Ｋは、図１２においては隠れて見えない位置にあるボルトをスリット８Ｉ内に組み込まれた図示しないナットに締め付けることによって、長尺ゲージ１１の支持脚１３の取付位置に応じて、ゲージ支持バー８Ｇの任意位置に固定できるようになっている。
【００７３】
また、ラグ８Ｊ、８Ｋは、それぞれ、略Ｌ字状に直交する２つの取付片８Ｊａ、８Ｊｂ、８Ｋａ、８Ｋｂから構成されていて、第１ラグ８Ｊの取付片８Ｊａ、８Ｊｂには、前述した図１１に示す支持脚１３の第２円筒部１３Ｃが嵌合する取付孔ｈがそれぞれ２つずつ形成され、また、第２ラグ８Ｋの取付片８Ｋａ、８Ｋｂにはそれぞれ第１ラグ８Ｊ側のものと同じ取付孔ｈが１つずつ形成されている。
【００７４】
なお、本実施形態においては、ゲージ保持治具８は、ボルト等の締結部品を除くほとんどの構成部品が軽量化を図るためにアルミニウム材で製作されており、また運搬や収納を容易にするために、各部品どうしを固定しているボルトを外すことで細かく分解できるようになっている。
【００７５】
図１３に示すように、前述したゲージ保持治具８に、ゲージ本体１１Ａの上面を上に向けた姿勢で長尺ゲージ１１を付ける場合には、図１２に示す第１ラグ８Ｊの第１取付片８Ｊａに形成されている２つの取付孔ｈと、第２ラグ８Ｋの第１取付片８Ｋａに形成されている１つの取付孔ｈのそれぞれの中心位置が、長尺ゲージ１１のゲージ本体１１Ａ下面から突出する３つの支持脚１３の中心位置に整合するように、ゲージ支持バー８Ｇに対して第１ラグ８Ｊと第２ラグ８Ｋの取付位置を調整して固定する。
【００７６】
この際、第１ラグ８Ｊと第２ラグ８Ｋの何れか一方をゲージ支持バー８Ｇに対して先に固定しておいて、各支持脚１３の突出端を対向する取付孔ｈに挿入し、支持脚１３のガイド部１３Ｄで案内して、それぞれの取付孔ｈ内に、対応する支持脚１３の第２円筒部１３Ｃを嵌入させる。  
【００７７】
この状態で、第１ラグ８Ｊと第２ラグ８Ｋの何れか他方もゲージ支持バー８Ｇに固定する。次いで、図１４に示すように、第１取付片８Ｋａの取付孔ｈを貫通して下方に突出する第２ねじ部１３Ｅに、前述した球面座金１４Ａ、１４Ｂと同様な球面座金１５Ａ、１５Ｂと固定ナット１６を装着し、固定ナット１６を締め付けることによって、長尺ゲージ１１をゲージ保持治具８に対して固定することができる。
なお、ここでは説明は省略するが、第１ラグ８Ｊに対する支持脚１３の取付構造についても、図１４に示す第２ラグ８Ｋに対する支持脚１３の取付構造と同様である。
【００７８】
前述したように、ケージ保持治具８を用いて長尺ゲージ１１を３次元測定機２の測定テーブル３に対して傾けてセッティングすることにより、３次元測定機３の精度検査を高さ方向についても水平方向と同時に行うことが可能である。
【００７９】
なお、本実施形態において用いているゲージ保持治具８は、運搬や収納を容易にするために複数の部分に分解できるように構成されているが、構造を簡略化し且つ剛性を高めるために、主要な構成部分は一体化して製作してもよい。また、ゲージ保持治具８のゲージ支持バー８Ｇは、３次元測定機２の精度検査内容に応じてさまざまな傾斜角度に設計することが可能である。
【００８０】
また、ゲージ保持治具８は、これに取り付ける長尺ゲージ１１の長手方向の水平面に対する傾斜角度が、図１に示す３次元測定機２の測定範囲の最も長い対角線方向の測定テーブル３に対する傾斜角度に設定されている場合には、最大測定長が前記対角線長に近い長尺ゲージ１１をゲージ保持治具８に取り付け、これを当該対角線方向に向けて測定テーブル３上にセッティングすることにより、当該３次元測定機２の精度検査や測定誤差の校正の精度を最大限に高めることができる。
【００８１】
次に、図１５は、長尺ゲージ１１を横向き姿勢でゲージ保持治具８に固定した状態を示す斜視図であって、この場合には、詳細な図示による説明は省略するが、先述した図１２に示す第１ラグ８Ｊの第２取付片８Ｊｂに形成されている２つの取付孔ｈと、第２ラグ８Ｋの第２取付片８Ｋｂに形成されている１つの取付孔ｈに、長尺ゲージ１１の３つの支持脚１３をそれぞれ差し込み、第２取付片８Ｊｂ、８Ｋｂの裏側に突出するそれぞれの第２ねじ部１３Ｅに、図１４に示すものと同様に球面座金１５Ａ、１５Ｂと固定ナット１６を装着し、固定ナット１６の締め付けによって固定している。
【００８２】
図１５に示すように、長尺ゲージ１１を横向き姿勢でゲージ保持治具８に固定して、基準孔１２Ａの軸線方向が水平方向に向くように３次元測定機２の測定テーブル３上にセッティングし、先に説明した実施形態の長尺ゲージ１と同様に、プローブ７を水平向きにして基準孔１２Ａの両側から差し込んで基準孔１２Ａの中心位置の測定を行うことにより、３次元測定機のプローブの向きの違いによって生じる測定誤差の検証を行うことができる。
【００８３】
なお、第１ラグ８Ｊと第２ラグ８Ｋには、支持脚１３の第２円筒部１３Ｃを嵌入させる取付孔ｈに代えて、ゲージ支持バー８Ｇの長手方向に同じ向きに開口し、第２円筒部１３Ｃが嵌入可能な幅を有するＵ字状溝をそれぞれ形成してもよい。
【００８４】
この場合には、予めそれぞれの支持脚１３に球面座金１５Ａ、１５Ｂと固定ナット１６を緩く装着しておき、各支持脚１３の第２円筒部１３Ｃをゲージ支持バー８Ｇの長手方向から対応するＵ字状溝内へスライドさせた後、固定ナット１６を締め付けて固定することができ、組み付け作業を簡略化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明の３次元測定機検証用長尺ゲージは、ワークの被測定面にプローブを接触させて測定点の座標位置を測定する３次元測定機の精度検査や、測定誤差の校正を行う場合の検証用ゲージとして幅広く利用することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１                  ３次元測定機検証用長尺ゲージ
１Ａ                ゲージ本体
１Ｂ                基準孔
１ａ                支持脚
１ｂ                補助脚
２                  ３次元測定機
３                  測定テーブル
４                  可動フレーム
５                  ヘッド部
６                  昇降筒
６Ａ                プローブヘッド
７                  プローブ
８                  ゲージ保持治具
８Ａ                支持脚
８Ｂ                第１支持体
８Ｃ                第２支持体
８Ｄ、８Ｅ          連結ロッド
８Ｆ                連結板
８Ｇ                ゲージ支持バー
８Ｈ                連結バー
８Ｉ                スリット
８Ｊ                第１ラグ
８Ｋ                第２ラグ
８Ｊａ、８Ｋａ      第１取付片
８Ｊｂ、８Ｋｂ      第２取付片
ｈ                  取付孔
１１                ３次元測定機検証用長尺ゲージ
１１Ａ              ゲージ本体
１１Ｂ              基準孔
１１Ｃ              凹部
１１Ｄ              着座部
１１Ｅ              ねじ孔
Ｇ                  肉抜凹部
Ｋ                  基準球
１２                基準スリーブ
１２Ａ              基準孔
１２Ｂ              鍔部
１３                支持脚
１３Ａ              第１ねじ部
１３Ｂ              第１円筒部
１３Ｃ              第２円筒部
１３Ｄ              ガイド部
１３Ｅ              第２ねじ部
１４Ａ、１４Ｂ      球面座金
１５Ａ、１５Ｂ      球面座金
１６                固定ナット
【図１】
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【図２】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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