(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線に沿って軸孔が形成された装置本体と、
前記装置本体の後端部の軸孔に検出部が伸びて挿通されると共に表示部を有する検出手段と、
前記装置本体の先端部の軸孔に、後端部が前記検出部と球面体を介して接触するよう伸びて挿通され、先端部が被測定物に接触して装置本体の先端から引っ込んで測定動作したときの先端部と装置本体の先端との変位を前記検出部に伝達する測定子と、
前記測定子の後端部を前記検出部側に弾性的に押圧する弾性手段と、
を備えたことを特徴とする高さ測定装置。
【請求項２】
軸線に沿って軸孔が形成された装置本体と、
前記装置本体の後端部の軸孔に検出部が伸びて挿通されると共に表示部を有する検出手段と、
前記装置本体の先端部の軸孔に、後端部が前記検出部と球面体を介して接触するよう伸びて挿通され、先端部が被測定物に接触して装置本体の先端から引っ込んで測定動作したときの先端部と装置本体の先端との変位を前記検出部に伝達する測定子と、
前記測定子の後端部を前記検出部側に弾性的に押圧する弾性手段とを備えた高さ測定装置を用いて、
まず前記測定子の先端に続いて前記装置本体の先端を同一平面に押し付けて両方の先端の間の変位を零にすることにより前記表示部が零値を表示するような零設定を行い、
次に前記測定子の先端部を被測定物の先端部に接触させて前記装置本体の先端が前記被測定物の基端周囲の平面に当接するまで装置本体を押圧し、
このことにより前記装置本体の先端と前記測定子の先端部との間の変位が前記検出部に伝達されて前記表示部がこの変位を測定値として表示する
ようにしたことを特徴とする高さ測定装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子部品のリード線と回路基板上に設けられた導通ランドの間に半田が盛り付けられて付着され、半田接合部の強度に影響する半田フィレット等の高さを測定するための、高さ測定装置及びその使用方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の高さ測定装置としては、例えば図５に示すような高さ測定装置があった。同図に示す高さ測定装置５０は、３本の脚５１で支えられる支持台板５３の中央部にダイヤルゲージ５４の本体５６が支持されている。そして、ダイヤルゲージ５４の本体５６の上端部には針５５ａと目盛を有するメーター部５５が設けられ、本体５６の支持台板５３の中央部下方にはダイヤルゲージ５４の測定子５７が、その本体５６に対して伸縮可能に設けられている。測定子５７の先端部には、回路基板６０の半田フィレット５８の中央部から突出するリード線５９の先端部が嵌合する、そのリード線５９の径より少し大きな径の穴部５７ａが形成されている。
【０００３】
このような高さ測定装置５０はまず、図６に示すようにそれを何かの高い平面精度を有する平面６２の上にセットして、ダイヤルゲージ５４の測定子５７の先端をその平面６２に当接させて、そのときのメーター部５５の針５５ａが目盛の零を指すように零設定を行う。
【０００４】
それから図５に示すように、高さ測定装置５０を回路基板６０の上にセットして、ダイヤルゲージ５４の測定子５７の先端の穴部５７ａをリード線５９に嵌合させる。すると測定子５７の先端部は半田フィレット５８の上端部に係止して、高さＨの分だけ測定子５７は本体５６内に引っ込んで、脚５１の先端と測定子５７の先端部との間の変位を本体５６に伝達し、その変位としての高さＨの測定値の目盛を、ダイヤルゲージ５４のメーター部５５の針５５ａが指すようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の高さ測定装置においては、３本の脚５１で支持台板５３及びダイヤルゲージ５４を支える構造となっているため、ダイヤルゲージ５４の周りに広いスペースが必要となって、広いスペースが無いところでは測定を行うことができない。
【０００６】
また、回路基板６０は熱によってほとんどのものが反っていて平面精度が出ていないと共に、脚５１と測定子５７は互いに遠く離れているため、図７に示すように測定した半田フィレット５８の高さＨ′は誤った値となり、正確な高さＨを測定することが難しいという問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、広いスペースが無くとも測定することが可能であると共に、被測定物の周囲の面が少し位反っていても被測定物の高さを正確に測定することができる高さ測定装置及びその使用方法を提供することを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明による高さ測定装置は、軸線に沿って軸孔が形成された装置本体と、前記装置本体の後端部の軸孔に検出部が伸びて挿通されると共に表示部を有する検出手段と、前記装置本体の先端部の軸孔に、後端部が前記検出部と球面体を介して接触するよう伸びて挿通され、先端部が被測定物に接触して装置本体の先端から引っ込んで測定動作したときの先端部と装置本体の先端との変位を前記検出部に伝達する測定子と、前記測定子の後端部を前記検出部側に弾性的に押圧する弾性手段とを備えた構成としたものである。
【０００９】
このような構成の高さ測定装置によれば、まず測定子の先端に続いて装置本体の先端を同一平面に押し付けて両方の先端の間の変位を零にすることにより表示部が零値を表示するような零設定を行い、次に測定子の先端部を被測定物の先端部に接触させて装置本体の先端が被測定物の基端周囲の平面に当接するまで装置本体を押圧し、このことにより装置本体の先端と測定子の先端部との間の変位が検出部に伝達されて表示部がこの変位を測定値として表示することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて具体的に説明する。
図１ないし図４は、本発明による高さ測定装置及びその使用方法の第１の実施の形態に係る高さ測定装置１０及びその使用方法を説明するために参照する図である。
【００１１】
図１は、本実施の形態に係る高さ測定装置１０を示す図である。同図において、高さ測定装置１０の装置本体１２内にはその軸線に沿って軸孔１２ａが形成されている。装置本体１２は断面形状が円形で全体的にはペンタイプに形成されており、その材料にはプラスチックが用いられている。
【００１２】
装置本体１２の後端部（図中上端部）には支持板１４が設けられて軸孔１２ａが閉止されており、この支持板１４にはダイヤルゲージ１６（検出手段）が支持されている。
【００１３】
ダイヤルゲージ１６は、支持板１４の外側に設けられて針１８ａと目盛を有するメーター部１８（表示部）と、装置本体１２の後端部の軸孔１２ａ内に挿通されて伸びる検出部２０とを有している。この検出部２０は、支持板１４に固定された静止部２１と、この静止部２１に対して伸縮動作する可動部２２とを有している。可動部２２の先端には球面凹部２２ａが形成されている。
【００１４】
装置本体１２の先端部（図中下端部）の軸孔１２ａには、測定子２５が挿通されて設けられている。この測定子２５は、前側測定子２３と後側測定子２４とに分かれていて、互いにネジ部Ｓにおいて締付けられてネジ結合することにより連結されている。
【００１５】
前側測定子２３の先端部には、回路基板２６のリード線２８の径より少し太い径の穴部２３ａが開口しており、後側測定子２４の後端部には球面凹部２４ａが形成されている。後側測定子２４の球面凹部２４ａには、検出部２０の可動部２２の球面凹部２２ａと球面同士で接触する鋼球３１（球面体）が一体的に接着、固定して設けられている。
【００１６】
ところで装置本体１２の先端部の軸孔１２ａの途中には段部１２ｂがあり、この段部１２ｂと測定子２５の後側測定子２４の段部２４ｂとの間には、圧縮コイルスプリング３０（弾性体）が設けられている。また、測定子２５の前側測定子２３の先端部には、図２に示すように、その先端面と穴部２３ａの周面との間に微少な半径のＲ面２３ｂが形成されている。
【００１７】
以下に、本実施の形態に係る高さ測定装置１０の使用方法について説明する。まず高さ測定装置１０の装置本体１２を作業者が手で把持して、図３に示すように、装置本体１２の先端部を何かの高い平面精度を有する平面３２の上に垂直方向に押し付ける。
【００１８】
すると、押し付け前は図１に示すように装置本体１２の先端から突出していた測定子２５の前側測定子２３の先端部が、上記平面３２に押し付けられることにより、図３に示すように装置本体１２の軸孔１２ａ内に引っ込む。
【００１９】
このような測定子２５の前側測定子２３の先端が軸孔１２ａ内に引っ込むのに続いて、装置本体１２の先端を平面３２に接触させて押し付けることにより、前側測定子２３の先端と装置本体１２の先端との間の変位を零にして、このことによりメーター部１８の針１８ａが目盛の零値を表示するような零設定を行うことができる。
【００２０】
次に図４に示すように、前側測定子２３の穴部２３ａをリード線２８に嵌合させることにより、前側測定子２３の先端部を半田フィレット３４の先端部（図中上端部）に接触させる。それから装置本体１２の先端が半田フィレット３４の基端周囲の回路基板２６の平面に当接するまで、装置本体１２を回路基板２６に向かって押圧する。
【００２１】
このことにより、装置本体１２の先端と測定子２５の前側測定子２３の先端との間の変位、すなわち半田フィレット３４の高さＨが、測定子２５から鋼球３１を介して検出部２０の可動部２２に伝達され、さらにダイヤルゲージ１６のメーター部１８の針１８ａがその高さＨに対応する目盛を測定値として指し示す。
【００２２】
このように本実施の形態に係る高さ測定装置１０によれば、従来のように３本の脚５１が不要なので、半田フィレット３４の周りに広いスペースが無くとも半田フィレット３４の高さＨを測定することができる。また、測定子２５の先端と装置本体１２の先端との半径方向の距離が、従来の測定子５７と脚５１のように遠く離れていないので、半田フィレット３４の周囲の面が少し位反っていたとしても半田フィレット３４の高さＨを正確に測定することができる。
【００２３】
また、装置本体１２の先端に対する測定子２５の変位は鋼球３１を介して、すなわち球面を介して検出部２０の可動部２２に伝達されるので、前側測定子２３の穴部２３ａにリード線２８を嵌合させる際に装置本体１２が多少傾いても、測定子２５が鋼球３１を介して可動部２２に対して相対的に回動することにより、前側測定子２３とリード線２８の間に相対的な回動が生じてリード線２８を破損させることを防止することができる。
【００２４】
また、測定子２５の前側測定子２３は後側測定子２４に対してネジ部Ｓのネジを緩めることにより取り外し、交換が可能となっているため、リード線２８の径が異なるものについての半田フィレット３４の高さＨを測定する場合は、穴部２３ａの径が異なる別の前側測定子２３と交換することによりその測定を可能にすることができる。
【００２５】
また、図２に示すように前側測定子２３の穴部２３ａの先端部にはＲ面２３ｂが形成されていると共に、前側測定子２３をプラスチック材料で形成することにより、前側測定子２３の先端部が半田フィレット３４に傷やクラックを生じさせることを防止することができる。
【００２６】
また後側測定子２４の段部２４ｂと装置本体１２の段部１２ｂとの間には圧縮コイルスプリング３０が設けられているため、高さ測定装置１０の非使用時には測定子２５を装置本体１２の軸孔１２ａ内に、その後端部が鋼球３１を介して検出部２０の可動部２２から離れないように保持することができる。
【００２７】
また、高さ測定装置１０の使用時に高さ測定装置１０を把持して、図１に示すように測定子２５を下にして縦方向に起こしたときに、圧縮コイルスプリング３０が無ければ測定子２５が装置本体１２の軸孔１２ａ内を急降下して、測定子２５の前側測定子２３の先端部が半田フィレット３４に衝突して半田フィレット３４を破損させたり、或いは他の硬いものに衝突して前側測定子２３の先端部が破損することを防止することができる。
【００２８】
また、高さ測定装置１０はペンタイプのように小型軽量化が図られているため、片手で把持して簡単に操作することができる。そして、上述したような上方から下方に押し当てての測定だけでなく、横方向からも、或いは下方から上方に向かって押し当てて測定することも可能となっている。そしてさらに、回路基板２６を他方の手で持ったまま、かつ自由な測定姿勢で測定することが可能となっている。
【００２９】
なお、前記実施の形態においては装置本体１２がその先端部から後端部まで一体的に形成されて途中で折り曲げることができない構造となっていたが、装置本体１２は先端部側と後端部側の２つに分割してその間をフレキシブルジョイントで接合するような構成にしてもよく、その場合は測定しにくい狭い場所においても装置本体１２を途中で折り曲げることにより測定を可能にすることができる。
【００３０】
そしてこのような実施の形態の場合においては、測定子２５と検出部２０との間は鋼球３１を介して折り曲げが可能なので問題はなく、また零設定は測定前に装置本体１２を測定時と同程度に折り曲げて行うことにより正確な測定を可能とすることができる。
【００３１】
また、前記実施の形態においては、高さ測定装置１０が回路基板２６上に形成された半田フィレット３４の高さを測定する場合について説明したが、本発明は、回路基板の半田フィレット以外の他のどのような被測定物の高さの測定にも適用することができる。
【００３２】
以上、本発明の実施の形態について具体的に述べてきたが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて、その他にも各種の変更が可能なものである。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の高さ測定装置及びその使用方法によれば、広いスペースが無くとも測定することが可能であると共に、被測定物の周囲の面が少し位反っていても被測定物の高さを正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る高さ測定装置１０の側面断面図である。
【図２】図１における高さ測定装置１０の丸Ａ部の拡大図である。
【図３】高さ測定装置１０の使用方法を説明する側面断面図である。
【図４】高さ測定装置１０の使用方法を説明する側面断面図である。
【図５】従来の高さ測定装置５０を示す一部断面側面図である。
【図６】高さ測定装置５０の使用方法を説明する一部断面側面図である。
【図７】高さ測定装置５０の使用方法を説明する一部断面側面図である。
【符号の説明】
１０…高さ測定装置、１２…装置本体、１２ａ…軸孔、１２ｂ…段部、１４…支持板、１６…ダイヤルゲージ、１８…メーター部、１８ａ…針、２０…検出部、２１…静止部、２２…可動部、２２ａ…球面凹部、２３…前側測定子、２３ａ…穴部、２３ｂ…Ｒ面、２４…後側測定子、２４ａ…球面凹部、２４ｂ…段部、２５…測定子、２６…回路基板、２８…リード線、３０…圧縮コイルスプリング、３１…鋼球、３２…平面、３４…半田フィレット、５０…高さ測定装置、５１…脚、５３…支持台板、５４…ダイヤルゲージ、５５…メーター部、５５ａ…針、５６…本体、５７…測定子、５７…ａ穴部、５８…半田フィレット、５９…リード線、６０…回路基板、６２…平面、Ｈ，Ｈ′…高さ、Ｓ…ネジ部
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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