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Technischer Bereich
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Messinstrument. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung ein Messinstrument, das mit einer externen Vorrichtung verbunden werden kann.
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Technischer Hintergrund
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Als kleine Messinstrumente, die einer messenden Person die Durchführung einer Messung mit der Hand ermöglichen, sind beispielsweise eine Schieblehre oder eine Schraublehre bekannt. Derartige Messinstrumente umfassen ein Messinstrument mit einem Ausgang, der eine Ausgabe von Messdaten nach außen mittels drahtloser Kommunikation ermöglicht.
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Es existieren mehrere Typen von Messinstrumenten mit einem Ausgang.
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Ein erster Typ ist ein Typ, bei dem eine drahtlose Kommunikationsfunktion in ein kleines Messinstrument integriert ist. Da das kleine Messinstrument so konstruiert ist, dass die drahtlose Kommunikationsfunktion in dieses integriert ist, ist die Vollständigkeit der Produktgestaltung hoch und auch die Bedienbarkeit ist gut. Die drahtlose Kommunikationsfunktion ist jedoch nicht immer für alle Benutzer erforderlich.
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Daher werden sowohl ein Modell, bei dem die drahtlose Kommunikationsfunktion integriert ist, als auch ein Modell hergestellt und verkauft, bei dem die drahtlose Kommunikationsfunktion nicht integriert ist. Dies für alle Typen zu entwickeln, ist jedoch nicht realistisch.
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Daher sind auch Typen bekannt, bei denen in einem kleinen Messinstrument ein Verbindungsanschluss für ein Verbindungselement vorgesehen ist und eine externe drahtlose Kommunikationsvorrichtung über das Verbindungselement mit dem Verbindungsanschluss verbunden wird (
JP-Eine-2007-305055 und
JP-B-4456697 ).
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Es bestehen jedoch abhängig von den Typen oder Größen von kleinen Messinstrumenten Einschränkungen hinsichtlich der Position, Größe und Form, in denen der Verbindungsanschluss vorgesehen sein kann. Darüber hinaus darf die angeschlossene externe drahtlose Kommunikationsvorrichtung nicht zu einem Hindernis werden, dass einer Messung im Weg steht.
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Das kleine Messinstrument hat die Annehmlichkeit, zum Ermöglichen der Durchführung einer Messung geeignet zu sein, während es in einer Hand gehalten wird. Eine Stellung, in der das Messinstrument aufgenommen wird, verändert sich jedoch abhängig von einem zu messenden Objekt oder einem zu vermessenden Standort sowie von einem Typ des Messinstruments.
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Daher umfasst die externe drahtlose Kommunikationsvorrichtung gemäß der
JP-A-2007-305055 ein Verbindungselement, eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung und ein flexibles Kabel zum Verbinden des Verbindungselements mit der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung.
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Bei dieser Konfiguration wird aufgrund des flexiblen Kabels ein Freiheitsgrad hinsichtlich der Anordnung der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung unabhängig von einer Position des Verbindungsanschlusses erhöht.
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Auch sind bei der in der
JP-B-4456697 offenbarten externen drahtlosen Kommunikationsvorrichtung ein Verbindungselement und eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung als integrierte Einheit konfiguriert. Wenn das Verbindungselement in den Verbindungsanschluss eingesetzt wird, wird die drahtlose Kommunikationsvorrichtung gleichzeitig fest an dem Messinstrument angebracht. Da die drahtlose Kommunikationsfunktion fest an dem Messinstrument angebracht ist, ist die Bedienbarkeit gut.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Bei der Konfiguration gemäß der
JP-A-2007-305055 wird der Freiheitsgrad hinsichtlich der Anordnung der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung aufgrund des flexiblen Kabels unabhängig von einer Position des Verbindungsanschlusses erhöht.
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Das Kabel ist jedoch hinderlich, und dadurch wird auch die Bedienbarkeit eingeschränkt.
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Ferner ist es erforderlich, abhängig von den Größen oder Formen der Verbindungsanschlüsse mehrere Typen von Verbindungselementen herzustellen. Auch wenn die Preise der Verbindungselemente relativ günstig sein mögen, es ist mühsam, die Verbindungselemente zu handhaben, wenn sich ihre Anzahl erhöht.
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Bei der Konfiguration gemäß der
JP-B-4456697 ist die drahtlose Kommunikationsfunktion fest an dem Messinstrument angebracht, wodurch eine gute Bedienbarkeit geboten wird.
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Es müssen jedoch für jeden Typ bzw. jede Größe von kleinen Messinstrumenten unterschiedliche Typen von externen drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen hergestellt werden, und damit wird die Belastung sowohl der Hersteller als auch der Benutzer erhöht.
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Obwohl im Vorstehenden die zu lösenden Probleme in Bezug auf die drahtlose Kommunikationsfunktion als Beispiel beschrieben sind, existieren andere Funktionen, die nicht immer für alle Benutzer erforderlich sind, deren kombinierte Verwendung jedoch nötigenfalls gewünscht wird, wie eine Beleuchtung, eine Zusatzbatterie, ein externer Speicher, ein Drucker oder dergleichen.
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Es ist zweckmäßig, dass diese als externe Vorrichtungen abnehmbar an dem kleinen Messinstrument befestigt werden können, doch es bestehen, wie vorstehend beschrieben, Probleme, und dadurch wurde bisher keine erfolgreiche Kommerzialisierung derselben realisiert.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Messinstrument bereitzustellen, das ohne eine Einschränkung der Bedienbarkeit mit einer externen Vorrichtung verbunden werden kann, wodurch eine Erweiterung hinsichtlich der Funktionen ermöglicht wird.
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Gemäß einem Aspekt der Offenbarung umfasst ein Messinstrument eine Messeinheit, eine elektrische Komponenteneinheit und einen Stecker. Die elektrische Komponenteneinheit umfasst ein Signalverarbeitungsteil zur Berechnung von Messdaten auf der Grundlage eines von der Messeinheit erhaltenen Erfassungssignals. Der Stecker ist in der elektrischen Komponenteneinheit vorgesehen.
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Gemäß einem Aspekt der Offenbarung sind zwei oder mehr Stecker vorgesehen.
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Gemäß einem Aspekt der Offenbarung ist einer der Stecker an einer Seitenfläche der elektrischen Komponenteneinheit und der andere der Stecker an einer anderen Seitenfläche der elektrischen Komponenteneinheit vorgesehen.
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Gemäß einem Aspekt der Offenbarung unterscheiden sich eine Richtung einer Achse des einen Steckers und eine Richtung einer Achse des anderen Steckers um 90° voneinander.
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Gemäß einem Aspekt der Offenbarung umfasst das Messinstrument eine digitale Schraublehre, eine digitale Schieblehre oder ein digitales Anzeigegerät.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Ansicht, die eine Schraublehre darstellt.
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2 ist eine Ansicht, die einen Stecker und einen Stiftstecker darstellt.
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3 ist eine Ansicht, die eine Schraublehre darstellt.
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4 ist eine Ansicht, die einen Aspekt darstellt, bei dem eine Schraublehre und eine externe Vorrichtung über einen Stiftstecker und ein Kabel miteinander verbunden sind.
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5 ist eine Ansicht, die einen zweiten Stecker darstellt.
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6 ist eine Ansicht, die eine Schraublehre mit zwei Steckern darstellt.
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7 ist eine Ansicht, die eine Schieblehre darstellt.
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8 ist eine Ansicht, die ein Anzeigegerät darstellt.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf Elementen in den Zeichnungen zugeordnete Bezugszeichen dargestellt und auch beschrieben.
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(Erste Ausführungsform)
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Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beschrieben.
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Die vorliegende Erfindung ist so konfiguriert, dass, wenn in einem kleinen Messinstrument ein Verbindungsanschluss zum Anschließen einer externen Vorrichtung vorgesehen ist, der Verbindungsanschluss zu einem mehrpoligen Steckertyp vereinigt ist.
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1 ist eine Ansicht, die eine Schraublehre 100 darstellt.
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Die Schraublehre 100 umfasst einen U-förmigen Rahmen 110, ein Mutterstück 120, eine Spindel 130 und eine elektrische Komponenteneinheit 140.
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Das Mutterstück 120 ist an einem Ende des U-förmigen Rahmens 110 angeordnet, und die Spindel 130 ist so am anderen Ende des U-förmigen Rahmens 110 angeordnet, dass sich die Spindel 130 gegenüber dem Mutterstück 120 vor und zurück bewegen kann. Wenn eine Skalentrommel 131 mit Fingern gedreht wird, wird die Spindel 130 mitgedreht.
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Die Spindel 130 ist so konfiguriert, dass sie von einer Vorschubschraube vor und zurück bewegt wird. Auch eine Codiervorrichtung (ein Drehwertgeber) als Einrichtung zur Erfassung eines Betrags der Drehung der Spindel 130 ist am anderen Ende des U-förmigen Rahmens 110 vorgesehen.
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Hier wird eine Messeinrichtung für die Schraublehre aus dem U-förmigen Rahmen 110, dem Mutterstück 120, der Spindel 130 und der Codiervorrichtung (der Erfassungseinrichtung) gebildet.
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Die elektrische Komponenteneinheit 140 ist am anderen Ende des U-förmigen Rahmens 110 vorgesehen.
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Die elektrische Komponenteneinheit 140 umfasst ein Gehäuseteil 141 für elektrische Komponenten, ein Signalverarbeitungsteil 144, ein digitales Anzeigeteil 145 und einen Stecker 150 als Verbindungsanschluss für das Verbindungselement.
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Das Gehäuseteil 141 für elektrische Komponenten ist aus einem Aufnahmeabschnitt 142, der durch teilweises Einbuchten des U-förmigen Rahmens 110 selbst im Bereich auf der Seite des anderen Endes des U-förmigen Rahmens 110 gebildet wird, und einem Deckelabschnitt 143 zum Schließen eine Öffnung des Aufnahmeabschnitts 142 aufgebaut.
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Obwohl die Öffnung in den Figuren von dem Deckelabschnitt 143 geschlossen dargestellt ist und daher der ausgesparte Abschnitt im Inneren des Aufnahmeabschnitts 142 nicht gezeigt ist, entspricht eine äußere Oberfläche des Aufnahmeabschnitts 142 einer äußeren Oberfläche des U-förmigen Rahmens 110. Diese ist beispielsweise in einem oberen Oberflächenabschnitt der Schraublehre gemäß 1 oder einem Seitenflächenabschnitt der Schraublehre gemäß 4 gezeigt.
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Nachstehend wird eine Seite, auf der gemäß 1 der Deckelabschnitt 143 befestigt ist, als Vorderseite der Schraublehre 100 bezeichnet.
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Das Signalverarbeitungsteil 144 ist in den Aufnahmeabschnitt aufgenommen.
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Das Signalverarbeitungsteil 144 umfasst eine Reihe von Signalverarbeitungsschaltungen, darunter beispielsweise einen Berechnungsabschnitt zum Berechnen von Messdaten anhand eines Erfassungssignals der Codiervorrichtung (des Drehwertgebers).
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Das digitale Anzeigeteil 145 ist so konfiguriert, dass es die Messdaten digital anzeigt. Das digitale Anzeigeteil 145 ist auf dem Deckelabschnitt 143 vorgesehen.
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Der Verbindungsanschluss für das Verbindungselement ist der Stecker 150.
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Wie gemäß 1 ist der Stecker 150 auf einer oberen Seite der Schraublehre 100, genauer auf einer seitlichen Endfläche einer Oberseite des Deckelabschnitts 143 vorgesehen.
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Der Stecker 150 an sich ist bekannt, aber in 2 einfach dargestellt.
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Der Stecker 150 hat das äußere Erscheinungsbild eines kreisförmigen Lochs, und es befinden sich mehrere elektrische Kontaktabschnitte 151 und ein optischer Signalsende-/-empfangsabschnitt 155 darin.
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Hier weist der Stecker 150 drei elektrische Kontaktabschnitte 151 und einen auf seiner am weitesten innen gelegenen Seite angeordneten optischen Signalsende-/-empfangsabschnitt 155 auf. Es kann jedoch eine größere Anzahl an elektrischen Kontaktabschnitten 151 und optischen Signalsende-/-empfangsabschnitten 155 vorgesehen sein. Die elektrischen Kontaktabschnitte 151 und der optische Signalsende-/-empfangsabschnitt 155 sind mit dem Signalverarbeitungsteil 144 verbunden. Ein elektrisches Signal oder optisches Signal kann über den Stecker 150 zwischen dem Signalverarbeitungsteil 144 und der externen Vorrichtung übertragen werden.
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Gemäß 1 ist die externe Vorrichtung eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung 210.
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Die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 210 umfasst einen Kommunikationsmodulabschnitt 220 und einen Stiftstecker 230 als Verbindungselement.
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Der Kommunikationsmodulabschnitt 220 umfasst eine Antenne und eine Sende-/Empfangsschaltung und ist in einen Gehäusekörper 221 aufgenommen.
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Hier weist der Gehäusekörper 221 eine rechteckige Form auf, er kann jedoch stattdessen eine zylindrische Form oder dergleichen aufweisen.
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Der Stiftstecker 230 ist so angeordnet, dass er von einer Seitenfläche des Gehäusekörpers 221 vorsteht.
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Hier steht der Stiftstecker 230 von einer Ecke des rechteckigen Gehäusekörpers 221 vor.
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Der Stiftstecker 230 ist eine stiftförmige (zylinderförmige) Elektrode und durch ein Isoliermaterial 231 in mehrere (drei, vier oder mehr) Pole unterteilt.
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Die Elektrode des Stiftsteckers 230, die in mehrere Pole unterteilt ist, ist aus einer positiven Stromquellenelektrode, einer Erdelektrode, einer Signalelektrode und dergleichen aufgebaut. Wie in 2 dargestellt, ist auch eine optische Faser 232 zur Übertragung eines optischen Signals durch dieselbe in der Mitte des Stiftsteckers 230 vorgesehen.
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Obwohl hier der Stiftstecker 230 dargestellt ist, der so konfiguriert ist, dass er sowohl ein elektrisches Signal als auch ein optisches Signal überträgt, ist gleichzeitig die optische Faser 232 nicht erforderlich, wenn nur das elektrische Signal übertragen werden soll. Wenn nur elektrischer Strom übertragen werden soll, können auch nur zwei Pole für die positive Stromquellenelektrode und die Erdelektrode vorgesehen sein. Die Anzahl an Polen des Stiftsteckers 230 kann abhängig vom Typ der externen Vorrichtung geeignet gestaltet werden.
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Wie in 1 gezeigt, wird der Stiftstecker 230 so in den Stecker 150 eingesetzt, dass die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 210 an der Schraublehre 100 befestigt wird. Dadurch wird die Schraublehre 100 mit drahtloser Kommunikationsfunktion erhalten.
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Die Vorteile der Vereinigung des Verbindungselements in einem mehrpoligen Steckertyp wird beschrieben.
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Wenn der Verbindungsanschluss als der Stecker 150 konfiguriert ist, kann eine Größe des Lochs des Steckers 150 selbst so eingestellt werden, dass es klein ist, obwohl es erforderlich ist, dass es eine gewisse Tiefe aufweist. Daher kann der Stecker 150 in allen Typen von kleinen Messinstrumenten vorgesehen sein. Dadurch ist es auch möglich, die Verbindungselemente aller kleinen Messinstrumente in dem Stecker 150 zu vereinigen. Dann ist es nicht erforderlich, dass ein Benutzer mehrere Verbindungselemente oder Kabel für jeden Typ von kleinem Messinstrument vorbereitet, und er kann die gleiche externe Vorrichtung für mehrere Typen gemeinsam nutzen.
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Da der Stecker 150 und der Stiftstecker 230 eine kreisförmige Form aufweisen, kann der Stiftstecker 230 gedreht werden, während er in den Stecker 150 eingeführt wird.
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Wenn die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 210 beispielsweise wie gemäß 1 in die Schraublehre 100 eingeführt wird, steht der Kommunikationsmodulabschnitt 220 von der Oberfläche der Schraublehre 100 vor.
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Wenn die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 210 um 180° um eine Achse des Stiftsteckers 230 als Drehzentrum gedreht wird, wie in 3 dargestellt, steht der Kommunikationsmodulabschnitt 220 auf der Rückseite der Schraublehre 100, jedoch nicht auf der Vorderseite der Schraublehre 100 vor.
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Eine Stellung, in der die Schraublehre 100 aufgenommen wird, verändert sich abhängig von einem zu messenden Objekt oder einem zu vermessenden Standort, doch es ist zweckmäßig, dass die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 210 gedreht werden kann, damit sie nicht abhängig von einer Stellung der Schraublehre 100 zu einem Hindernis wird.
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Obwohl in 1 bzw. 3 der Fall dargestellt ist, in dem der Stiftstecker 230 in die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 210 integriert ist, kann die Schraublehre 100 über ein Kabel 261, das sich von dem Stiftstecker 230 erstreckt wie in 4 dargestellt, mit der externen Vorrichtung verbunden werden.
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Gemäß 4 ist die Schraublehre 100 beispielsweise über das Kabel 261 mit einem Drucker 260 verbunden.
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Durch fachgerechtes Drehen des Stiftsteckers 230 kann das Kabel 261 so angeordnet werden, dass es auf der Rückseite der Schraublehre 100 vorsteht (siehe die durchgehende Linie in 4), und das Kabel 261 kann auch so angeordnet werden, dass es auf der Vorderseite der Schraublehre 100 vorsteht (siehe die Zwei-Punkt-Strichlinie in 4).
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Im Übrigen ist es, wenn anstelle des Steckertyps beispielsweise ein USB-Verbindungselement verwendet wird, unmöglich, das Verbindungselement selbst frei zu drehen.
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In diesem Fall muss ein bewegliches Teil wie ein Drehgelenk oder ein Verbindungsstück zwischen dem Verbindungselement und dem Modulabschnitt integriert werden, doch es ist aufwendig, ein derartiges bewegliches Teil bereitzustellen und gleichzeitig eine Signalübertragungsfunktion aufrechtzuerhalten.
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Wenn andererseits ein relativ weiches Kabel 261 verwendet wird, wird das Kabel kaum zu einem Hindernis, doch die Möglichkeit, dass das Kabel leicht beschädigt wird, ist dementsprechend größer.
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Da ein Installationsraum für den Stecker 150 klein ist, ist ein Freiheitsgrad hinsichtlich einer Position, an der der Stecker 150 vorgesehen ist, hoch, wie beispielsweise in 5 dargestellt.
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Gemäß 5 ist der Stecker in einer Seitenfläche des anderen Endes des Aufnahmeabschnitts 142 vorgesehen. Der Stecker wird als zweiter Stecker 160 bezeichnet.
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Ferner können, wie in 6 dargestellt, mehrere Steckers 150, 160 in der Schraublehre 100 vorgesehen sein. Dann können mehrere externe Vorrichtungen mit der Schraublehre 100 verbunden werden.
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6 ist beispielsweise eine Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung 210 und eine Beleuchtungsvorrichtung 250 an der Schraublehre 100 befestigt sind. Die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 210 ist nämlich an dem ersten Stecker 150 befestigt, und die Beleuchtungsvorrichtung 250 ist an dem zweiten Stecker 160 befestigt.
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Die Beleuchtungsvorrichtung 250 umfasst einen Stiftstecker 230, einen Stab 251 und eine lichtemittierende Diode 252.
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Ein Basisende des Stabs 251 ist mit dem Stiftstecker 230 verbunden, und die lichtemittierende Diode 252 ist an einem entfernten Ende des Stabs 251 angeordnet.
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Hier sind der Stab 251 und der Stiftstecker 230 so vorgesehen, dass sie parallel zueinander sind, so dass das entfernte Ende des Stabs 251 in der Nähe des digitalen Anzeigeteils 145 angeordnet ist, wenn der Stiftstecker 230 in den zweiten Stecker 160 eingesteckt ist.
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Im Übrigen ist das entfernte Ende des Stabs 251 auch dann in der Nähe des digitalen Anzeigeteils 145 angeordnet, wenn die Beleuchtungsvorrichtung 250 in den ersten Stecker 150 eingesteckt wird. Daher kann die Beleuchtungsvorrichtung 250 in jeden der Stecker 150, 160 eingesteckt werden.
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Auf diese Weise ist es durch Vorsehen mehrerer Stecker 150, 160 in der Schraublehre 100 möglich, die Schraublehre 100 mit mehreren Funktionen nachzurüsten.
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Wenn zwei Stecker 150, 160 vorgesehen sind, können die beiden Stecker nebeneinander vorgesehen sein. Es versteht sich von selbst, dass bei einer Erhöhung der Anzahl der Stecker die Anzahl der daran zu befestigenden externen Vorrichtungen zunimmt.
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Alternativ kann, wenn zwei Stecker 150, 160 vorgesehen sind, gesagt werden, dass es vorzuziehen ist, die beiden Stecker voneinander entfernt statt nebeneinander anzuordnen.
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Wenn der erste Stecker 150 beispielsweise in der oberen Oberfläche des Gehäuseteils 141 für elektrische Komponenten vorgesehen ist, ist der zweite Stecker 160 beispielsweise vorzugsweise in einer rechten oder linken Seitenfläche oder einer unteren Oberfläche des Gehäuseteils 141 für elektrische Komponenten statt in der oberen Oberfläche des Gehäuseteils 141 für elektrische Komponenten vorgesehen.
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Ferner sind Löcher der Stecker vorzugsweise in unterschiedliche Richtungen ausgerichtet.
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Gemäß 6 unterscheiden sich eine Richtung einer Achse des ersten Steckers 150 und eine Richtung einer Achse des zweiten Steckers 160 um 90° voneinander. Anders ausgedrückt können sich die Richtung der Achse des ersten Steckers 150 und die Richtung der Achse des zweiten Steckers 160 in einem Winkel von 90° schneiden.
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Im Übrigen ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb des Rahmens geeignet modifiziert werden, ohne von der Idee der Erfindung abzuweichen.
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Obwohl gemäß der vorstehenden Beschreibung die Stecker 150, 160 in der Schraublehre 100 vorgesehen sind, kann das kleine Messinstrument eine digitale Schieblehre, ein digitales Anzeigegerät (ein Feinanzeiger) oder dergleichen sein.
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In 7 ist ein Beispiel gezeigt, bei dem Stecker 150, 160 in einer Schieblehre 300 vorgesehen sind. Ein Schieber 310 der Schieblehre 300 dient als elektrische Komponenteneinheit 140, und die Stecker 150, 160 sind jeweils in einem oberen Oberflächenabschnitt und einem Seitenflächenabschnitt des Schiebers 310 vorgesehen. Im Übrigen wird eine Messeinrichtung für die Schieblehre von einem Schenkel einer Hauptskala, einem Schenkel des Schiebers und einer Codiervorrichtung (einer linearen Codiervorrichtung) zur Erfassung einer relativen Verschiebung zwischen der Hauptskala und dem Schieber gebildet.
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In 8 ist ein Beispiel gezeigt, bei dem Stecker 150, 160 in einem Anzeigegerät (einem Feinanzeiger) 400 vorgesehen sind. Ein Körperabschnitt 410 des Anzeigegeräts 400 dient als ein elektrische Komponenteneinheit 140, und mehrere Stecker 150, 160 sind in einer Seitenfläche des Körperabschnitts 410 vorgesehen. Im Übrigen ist eine Messeinrichtung für das Anzeigegerät (den Feinanzeiger) aus dem Körperabschnitt, einer so in dem Körperabschnitt vorgesehenen Spindel, dass sie sich axial vor und zurück bewegt, und einer Codiervorrichtung (einer linearen Codiervorrichtung) zur Erfassung einer Verschiebung der Spindel aufgebaut.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2007-305055 [0006]
- JP 4456697 B [0006, 0011, 0015]
- JP 2007-305055 A [0009, 0012]
