(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面への装置（１０）の固定手段（２０）に連結されたフレーム（１１）を有する、表面の変形測定の装置（１０）であって、
前記フレーム（１１）の内部（１２）に長手方向に連結し、かつ相互に平行関係を有して離間した、少なくとも一対のガイド（３１、３２）と、
前記ガイド（３１、３２）に直交して連結された摺動支持体（４０）と、
を更に備え、
前記摺動支持体（４０）は、測定素子（５０）を収納する可動ベース（４２）が配設される横方向溝（４１）を備え、
前記フレーム（１１）は、互いに平行な一対の長手部分（１３、１３’）で形成され、かつそれらの端部には横手部分（１４、１４’）が直交して連結され、前記フレーム（１１）は矩形の内部空洞部（１２）を更に備え、
前記フレーム（１１）は、少なくとも１つの長手部分（１３、１３’）の上面（１５）に配設された、第１の目盛付き定規（６０）を備え、
前記摺動支持体（４０）は、その上面（４３）に配設された第２の目盛付き定規（７０）を備え、
前記可動ベース（４２）は、前記横方向溝（４１）の上を移動する、
装置。
【請求項２】
前記ガイド（３１、３２）は、相互に平行で、かつ前記フレーム（１１）の前記長手部分（１３、１３’）に平行に配設されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ガイド（３１、３２）は、前記フレーム（１１）の前記横手部分（１４、１４’）に直角に固定されている、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記摺動支持体（４０）は、前記ガイド（３１、３２）に沿って長手軸（Ｘ）上を直線的に、かつ読取り基線（６１）によって前記第１の目盛付き定規（６０）と協働して、移動可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記可動ベース（４２）は、横軸（Ｙ）上の横方向溝（４１）内を直線的に、かつ第２の針（７１）によって前記第２の目盛付き定規（７０）と協働して、移動可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記測定素子（５０）は前記摺動支持体（４０）と協働して、垂直軸（Ｚ）に沿う変形を特定する、請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、任意の表面におけるへこみ、打痕、折れ目などの変形を、種々の用途において測定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
変形測定装置は、主として自動車及び航空機産業などの複数の産業において広く利用されている。これらの装置は、金属又は他の任意の種類の材料からできた種々の表面上にある変形を測定するために利用される。
【０００３】
これらの変形測定は、外観上と性能上の両方の理由で必要である。例えば航空機においては特定領域の変形を知ることが、それを解析して航空機性能に影響を与えないようにするために望ましい。変形が軽微であったとしても、流体力学的に影響して望ましくない抗力を発生し、結果的に航空機性能に干渉する可能性がある。
【０００４】
また自動車の高速性能は、構造上の軽微な変形に悪影響を受けることもある。
【０００５】
それ故に長い間、構造上のへこみや、打痕、変形、折れ目の測定が、ミリメートル物差しや、はさみ尺、隙間ゲージを用いて行われてきた。ただし、これらの器具では、同じ傷を測定しても測定値に精度と再現性がなく、その上、測定を行うのに少なくとも２人を必要とした。
【０００６】
この精度と再現性の欠点を改善することを目的として、いくつかの変形測定装置が開発されて来た。しかし現在業界で変形測定に使用されている装置は、比較的高価であり、操作が複雑で重く、使用には物理的制約がある。
【０００７】
従来技術において知られているこのような装置の例は、米国特許第５，０５１，９３３号明細書に記述され、図示されている。この特許は、航空機の空気力学的表面のうねり測定器に関するもので、測定器には、検出ユニットと処理ユニットとが備えられている。測定対象の表面に配置される検出ユニットは、取り付けられた可動素子がその上を直点的に摺動できるようになった構造を備えている。この可動素子は、装置の垂直軸（Ｚ軸）の振れを収集する第１センサと、この構造の範囲（Ｘ軸）における可動素子の移動距離の測定値を収集する第２センサとを備えている。
【０００８】
これらのセンサにより収集される値は、コンピュータを備える処理ユニットに送信され、そこで処理されて測定面上に認められるうねりが解析される。
【０００９】
従来技術であるこの明細書に引用されている測定器は、非常に複雑な構造を持っている上に、重くて、長手軸（Ｘ軸）と垂直軸（Ｚ軸）の２軸しか移動しないので、その物理的拘束条件の制約を受ける。したがって、収集されるデータと得られる結果の精度は低い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５，０５１，９３３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明の目的は、簡単な操作で、長手方向（Ｘ軸）、横方向（Ｙ軸）、垂直方向（Ｚ軸）の３軸での正確で信頼性のあるデータが取得可能な、表面変形測定装置を提供することにある。
【００１２】
また、現場での使用に対して軽量で、携行性に優れ、コストの低い表面変形測定装置を提供することも本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の目的は、装置の表面への固定手段に連結されたフレームを有する、表面の変形測定装置であり、この装置はさらに、フレームの内部に長手方向に連結しかつ互に平行関係を有して離間する少なくとも一対のガイドと、ガイドに直交して連結された摺動支持体を備えており、また摺動支持体は、測定素子を収納する可動ベースが配設される横方向溝を備えている。
【００１４】
次に本発明を、図面に示された実施例を基にして詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の目的である、表面の変形測定装置の等角図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
好適な実施形態によれば、図１からわかるように、表面の変形を測定する装置１０は、変形を測定する表面上への装置１０の位置決めと固定が可能な固定手段２０に連結されたフレーム１１を備えている。
【００１７】
フレーム１１は、互いに平行な一対の長手部分１３、１３’で形成され、それらの端部には横手部分１４、１４’が直交して連結されて、矩形の内部空洞部１２を形成している。
【００１８】
少なくとも一対のガイド３１、３２が、フレーム１１の内部１２の長手方向に連結されている。ガイド３１、３２は互いに平行な関係で離間して、フレーム１１の長手部分１３、１３’に平行であり、フレーム１１の横手部分１４、１４’に直交して固定されている。
【００１９】
表面変形測定装置１０は、ガイド３１、３２に直交して連結され、これらのガイド３１、３２上を摺動するようになった摺動支持体４０を更に備えている。摺動支持体４０は横方向溝４１を備え、これは貫通していてもいなくてもよいが、その上に、測定素子５０を収納する可動ベース４２が配設されている。
【００２０】
フレーム１１の少なくとも１つの長手部分１３’の上面１５には、第１の目盛付き定規６０が配設されている。摺動支持体４０はその上面４３に第２の目盛付き定規７０を備えている。
【００２１】
摺動支持体４０にはまた、その長手方向端部に好ましくは読取り基線６１が配設されている。これは任意の電子的又は機械的測定手段を備えている。したがって、摺動支持体４０がガイド３１、３２に沿って長手軸（Ｘ）上を直線的に移動し、読取り基線６１を介して第１の目盛付き定規６０と協働してそのＸ上の移動量の読取りを可能とする。
【００２２】
摺動支持体４０の可動ベース４２は、横方向溝４１の内部を横軸（Ｙ）上に直線的に移動し、針７１を介して第２の目盛付き定規７０と協働してＹ上の移動量の読取りを可能とする。
【００２３】
横方向溝４１に沿って移動する際に、可動ベース４２は、垂直軸（Ｚ）方向の表面変形を特定する測定素子５０と共に移動する。この測定素子５０は好ましくはダイアルゲージである。ただし、垂直軸（Ｚ）上のへこみ変形や打痕、折れ目などの欠陥に関して、表面を解析できるセンサ又はその他の等価な素子であってもよい。
【００２４】
前述したようにフレーム１１は固定手段２０に連結されており、これは変形を測定しようとする表面上に装置１０を位置決めして固定可能となっている。
【００２５】
固定手段２０は２組の吸盤２０の対で構成されており、吸盤２０の各対は一対の支持部２１に連結されている。このように、吸盤２０のある支持部２１がフレーム１１の横手部分１４、１４’に固定され、フレーム１１の固定をよくするために移動することができる。この支持部２１の移動を可能とするために、各支持部は横手部分１４、１４’に配設された裂け目２２の中に挿入され、ねじ２３又は他の等価な要素によってフレーム１１へ固定される。
【００２６】
したがって、表面、特に空気力学表面の変形を測定するためには、変形測定装置１０が測定する表面上に位置決めされて、固定手段２０によってそこへ固定される。
【００２７】
装置１０が固定されると、摺動支持体４０がＸ軸上をガイド３１、３２に沿って移動し、その移動量が読取り基線６１と第１の目盛付き定規６０によって測定される。可動ベース４２はＹ軸上を移動し、その移動量が針７１と第２の目盛付き定規７０によって測定され、その間に測定素子５０がＺ軸に沿う表面の変形を特定する。
【００２８】
Ｘ、Ｙ、Ｚ方向へ移動する間に収集されるデータは、注釈をつけられ、特にへこみや打痕、折れ目のような解析対象表面の欠陥を見つけ出すように加工される。
【００２９】
この測定装置１０は、長手軸（Ｘ軸）と横軸（Ｙ軸）、垂直軸（Ｚ軸）の３軸での正確な測定を遂行し、実用的な操作性と可搬性（低重量）とによって、へこみ、打痕、折れ目などの変形測定を可能とし、標準化することを目的としている。
【００３０】
好適な実施形態の例を説明したが、潜在的な等価物を含む添付の特許請求の範囲の内容によってのみ制限される本発明の範囲は、他の可能な変形も包含することを理解されたい。
【図１】
0006329562.tif 000002