(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射方向に延在する２以上の溝部を有し、リング状ワークを配置するベース部材と、
前記リング状ワークの内周側に位置して前記ベース部材に固定される板厚測定器と、
前記ベース部材上で前記板厚測定器の測定子に対向して前記リング状ワークの外周側に固定され、前記測定子と該リング状ワークの測定部位を挟持する押圧部材と、
前記溝部に移動自在に装着され、前記リング状ワークの非測定部位を内周側から押圧して該リング状ワークを矯正しかつ支持する２以上の支持部材と、
を備えることを特徴とするリング状ワークの板厚測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の板厚測定装置において、前記リング状ワークの測定部位の両側に最も近接する前記支持部材は、前記リング状ワークの非測定部位を該リング状ワークの測定部位と略水平に配置させることを特徴とするリング状ワークの板厚測定装置。
【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、金属材料で構成されるリング状ワークの板厚を測定するためのリング状ワークの板厚測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、スチール等の金属材料で形成されたエンドレスベルトが、種々の用途に広く採用されている。例えば、その伝動特性から、連続的に変速比を変える無段変速機（ＣＶＴ）のベルトに組み込まれている。このベルトは金属ベルトと複数の金属コマとを備えており、前記ベルトは、薄板材のリング（リング状ワーク）が径方向に複数枚積層された２本の金属ベルトが前記金属コマの溝に両側から差し込まれることにより構成されている。
【０００３】
上記のように、複数枚のリングが径方向に積層されるため、各リングの板厚が、それぞれ所定の寸法に高精度に設定されている必要がある。このため、製作されたリングの板厚を測定する作業が行われており、通常、この種の作業は、計測器、例えば、マイクロメータを用いた作業者の手作業に依存している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種のリングには、圧縮残留応力が付与されており、前記リングの断面形状がクラウニング形状を有している。このため、リングの測定面（測定部位）に対して測定子を垂直状態で確実に当接させることが困難となり、測定誤差が発生して前記リングの板厚を高精度に計測することができないという問題が指摘されている。
【０００５】
さらに、リングには、前工程で圧延処理が施されるとともに、周長補正等のための塑性加工が施されている場合が多い。従って、リング全体として均一の塑性加工量が付与されずに、前記リングの形状が部分的に変形しているおそれがある。これにより、リングの測定値にばらつきが発生してしまい、前記リングの測定精度が著しく低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、この種の問題を解決するものであり、リング状ワークの板厚を簡単な構成で容易かつ高精度に測定することが可能なリング状ワークの板厚測定装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るリング状ワークの板厚測定装置では、ベース部材にリング状ワークが配置された状態で、このリング状ワークの内周側に固定された板厚測定器と前記リング状ワークの外周側に固定された押圧部材とで該リング状ワークの測定部位が挟持される。その際、リング状ワークに放射状に形成された２以上の溝部に支持部材が装着され、この支持部材がリング状ワークの非測定部位を内周側から押圧して前記リング状ワークを矯正しかつ支持している。
【０００８】
このため、リング状ワークの測定部位に対して測定子を確実に垂直状態で当接させることができ、測定誤差を可及的に削減して前記リング状ワークの板厚を容易かつ高精度に測定することが可能になる。しかも、板厚測定装置全体の構成を有効に簡素化することができる。
【０００９】
また、リング状ワークの測定部位の両側に最も近接する支持部材の位置を設定することにより、このリング状ワークの非測定部位から測定部位に渡って略水平に配置させることが可能になる。従って、リング状ワークの測定部位が略直線状に支持されることになり、この測定部位での板厚測定作業が一層高精度に遂行される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るリング状ワークの板厚測定装置１０の概略斜視説明図である。
【００１１】
板厚測定装置１０は、略リング状を有するベース部材１２を備え、このベース部材１２の上面１２ａには、放射方向に延在する２以上、例えば、３本の溝部１４ａ〜１４ｃが所定の幅寸法Ｈを有し、かつ所定の深さにわたって形成される（図１および図２参照）。１つの溝部１４ａを基準にして、この溝部１４ａの両側にそれぞれ所定の角度α°ずつ離間して他の溝部１４ｂ、１４ｃが設けられている。
【００１２】
ベース部材１２の中央開口部１６には、板厚測定器として、変位センサ１８が配置される。変位センサ１８は、固定具２０を介してベース部材１２に固定されるとともに、この変位センサ１８が表示器２１に接続されている。変位センサ１８から測定子２２が突出しており、この測定子２２は、溝部１４ａに沿ってベース部材１２に配置される金属製リング（リング状ワーク）２６の内周面２６ａを押圧する。
【００１３】
このリング２６の外周面２６ｂは、溝部１４ａに固定された押圧部材２８により保持される。押圧部材２８は、ベース部材１２にねじ止め等により固定されるものであり、溝部１４ａ内で放射方向に沿った位置が設定可能である。この押圧部材２８は、リング２６の外周面２６ｂに接触する先端側にＲ面３０を設けている。
【００１４】
溝部１４ｂ、１４ｃには、リング２６の非測定部位を内周面２６ａから押圧してこのリング２６を矯正しかつ支持する支持部材３２ａ、３２ｂが位置調整自在に装着される。支持部材３２ａ、３２ｂは、溝部１４ｂ、１４ｃにねじ止め等により固定されており、それぞれリング２６の内周面２６ａに接する先端側にＲ面３４ａ、３４ｂが形成される。
【００１５】
このように構成される板厚測定装置１０の動作について、以下に説明する。
【００１６】
先ず、溝部１４ａ内の所定の位置に押圧部材２８がねじ止め固定されるとともに、溝部１４ｂ、１４ｃ内の所定の位置に支持部材３２ａ、３２ｂが位置決めされてねじ止め固定される。その際、押圧部材２８のＲ面３０と支持部材３２ａ、３２ｂのＲ面３４ａ、３４ｂとは、リング２６の基準となる（設計上の）曲率に対応して配置される。
【００１７】
そこで、ベース部材１２上にリング２６が配置され、このリング２６の測定部位が押圧部材２８に支持される一方、このリング２６の前記測定部位に近接する非測定部位が支持部材３２ａ、３２ｂに支持される。これにより、リング２６は、測定部位の外周面２６ｂに当接する押圧部材２８と非測定部位の内周面２６ａに当接する支持部材３２ａ、３２ｂとを介して所望の円弧形状に強制的に矯正された状態で支持される。
【００１８】
従って、変位センサ１８の測定子２２は、リング２６の測定部位に対して垂直状態で確実に当接し、前記リング２６の板厚を高精度に測定することが可能になるという効果が得られる。特に、リング２６に圧縮残留応力が付与されてこのリング２６がクラウニング形状を有していたり、圧延や周長補正等のための塑性加工が施されることによって局部的な変形等が生じていても、前記リング２６の測定部位を所望の形状に強制的に矯正しかつ支持することができ、測定誤差のない高精度な板厚測定作業が効率的に遂行可能になる。
【００１９】
しかも、変位センサ１８と押圧部材２８とでリング２６の測定部位を押圧する際に、この測定部位の両側に位置して前記リング２６の内周面２６ａを支持部材３２ａ、３２ｂで保持するだけでよい。これにより、板厚測定装置１０全体の構成が一挙に簡素化し、この板厚測定装置１０を経済的に製造することができるという利点がある。
【００２０】
図３は、本発明の第２の実施形態に係るリング状ワークの板厚測定装置６０の概略平面説明図である。なお、第１の実施形態に係る板厚測定装置１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００２１】
この板厚測定装置６０を構成するベース部材６２は、溝部１４ａ〜１４ｃの他に、この溝部１４ａの延長上に対してそれぞれ角度β°ずつ離間して溝部１４ｄ、１４ｅを有している。溝部１４ｄ、１４ｅには、それぞれ支持部材３２ｃ、３２ｄが位置調整自在に固定される。
【００２２】
このように構成される板厚測定装置６０では、リング２６の内周面２６ａ側に位置して溝部１４ｂ〜１４ｅに支持部材３２ａ〜３２ｄが位置調整されてねじ止め固定される。その際、支持部材３２ａ〜３２ｄは、リング２６の規定円周上に対応して配置されており、この支持部材３２ａ〜３２ｄが前記リング２６の内周面２６ａに当接して前記リング２６の非測定部位を所定の形状に強制的に矯正しかつ支持している。
【００２３】
これにより、第２の実施形態では、変位センサ１８と押圧部材２８とによりリング２６の板厚を測定する際、測定子２２をこのリング２６の測定部位に対し正確に垂直状態で当接させることができる。従って、リング２６の板厚測定作業が円滑かつ高精度に遂行される等、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００２４】
ところで、変位センサ１８と押圧部材２８のみでリング２６の板厚を測定した場合（フリー状態）、第１の実施形態に係る板厚測定装置１０により前記リング２６の板厚を測定した場合（二点支持）、および第２の実施形態に係る板厚測定装置６０により該リング２６の板厚を測定した場合（四点支持）について、５０回の測定実験を行ったところ、図４〜図６に示す結果が得られた。
【００２５】
これにより、フリー状態でリング２６を測定した場合（図４参照）、このリング２６の板厚の測定誤差が大きく、繰り返し精度が１μｍ以上となって測定誤差のばらつきが非常に大きかった。これに対して、二点支持および四点支持では、図５および図６に示すように、それぞれ繰り返し精度が０．２１６μｍおよび０．１５４μｍと非常に小さなものになり、リング２６の板厚測定が高精度に行われるという結果が得られた。
【００２６】
なお、二点支持および四点支持の他、三点支持あるいは五点支持以上を採用することができるが、少なくともリング２６の非測定部位を所望の形状に矯正しかつ支持する２つの支持部材３２ａ、３２ｂを備えていればよい。
【００２７】
また、支持部材３２ａ、３２ｂは溝部１４ｂ、１４ｃに移動自在であり、この支持部材３２ａ、３２ｂでリング２６の内周面２６ａを外方に押圧して、前記リング２６の非測定部位を該リング２６の測定部位と略水平に配置させることができる。これにより、リング２６は、測定部位が略直線状に支持されるため、測定子２２が前記リング２６の測定部位に対して垂直にかつ正確に当接し、このリング２６の板厚測定作業が高品質に行われるという効果がある。
【００２８】
【発明の効果】
本発明に係るリング状ワークの板厚測定装置では、ベース部材に配置されたリング状ワークの内周側に固定された板厚測定器と、このリング状ワークの外周側に固定された押圧部材とで前記リング状ワークの測定部位が挟持される。その際、ベース部材に放射方向に延在して設けられた溝部にそれぞれ支持部材が配置され、この支持部材がリング状ワークの非測定部位を内周側から押圧し、前記リング状ワークを所定の形状に矯正しかつ支持している。このため、リング状ワークの測定部位に湾曲形状や変形が発生していても、この測定部位を確実に矯正して支持することができ、測定子により該測定部位の板厚測定作業が容易かつ高精度に遂行される。しかも、装置全体の構成が簡素化され、この装置を経済的に製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る板厚測定装置の概略斜視説明図である。
【図２】前記板厚測定装置の概略平面説明図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る板厚測定装置の概略平面説明図である。
【図４】フリー状態でのリングの板厚測定結果の説明図である。
【図５】二点支持でのリングの板厚測定結果の説明図である。
【図６】四点支持でのリングの板厚測定結果の説明図である。
【符号の説明】
１０、６０…板厚測定装置            １２、６２…ベース部材
１４ａ〜１４ｅ…溝部                １８…変位センサ
２０…固定具                        ２２…測定子
２６…リング                        ２６ａ…内周面
２６ｂ…外周面                      ２８…押圧部材
３２ａ〜３２ｄ…支持部材
【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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