JP2003214838A - 寸法測定用コラム及びその使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接触測定ピンを備えた寸法測定用コラムにお
いて、測定モード変更コマンドの入力を単一の操作用ボ
タンの角度位置に作用することにより入力することがで
きるようにする。 【解決手段】 この寸法測定用コラム（１）は、被測定
物（９）と接触させられることを目的とした接触測定ピ
ン（４４）とその駆動装置と、接触測定ピンの位置を表
示し、駆動装置を操作するためのコンソール（７）と、
回転式操作用ボタン（８）とからなる。回転式操作用ボ
タン（８）が時計回りに回された際には接触測定ピンを
第一の方向に、回転式操作用ボタン（８）が反時計回り
に回転された際には反対方向に駆動することができる。
回転式操作用ボタン（８）は、所定のしきい値を超えて
回すことで、測定モード変更などができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は寸法測定用コラムの
使用方法に関し、詳細には、寸法測定用コラムと、寸法
測定用コラム内に測定モード変更コマンドを入力するこ
とを可能にする方法に関する。より具体的には、単一垂
直軸の寸法測定用コラムならびにかかる寸法測定用コラ
ム内に測定モード変更コマンドを入力することを可能に
する方法に関するものである。

【０００２】垂直寸法測定用コラムは、部品の様々な垂
直座標を測定するために機械工場内、または産業におい
て頻繁に使用されている。寸法測定用コラム１の一つの
例は、図１に概略的に示されている。図示された寸法測
定用コラムは、測定キャリッジ３に取り付けらた被測定
物９と接触させられている接触測定ピン４４と、その接
触測定ピンを垂直軸ｚにそって移動させることができる
（図示されていない）垂直移動機構とを有する。垂直移
動機構はモデル／例に従い手動または動力式とすること
ができる。測定表示システムは、接触測定ピンの垂直位
置を求め、その位置をディスプレイ７０の上に表示する
ことができる。測定表示システムは、同様に、被測定物
９に対する接触測定ピンの当接力を測定することもでき
る。測定表示システムは、例えば、フレーム２に対する
物差しを備えた容量型、誘導型、磁気抵抗型または光学
型のセンサーとキャリッジ３内のセンサなどを利用す
る。

【０００３】

【従来の技術】通常の寸法測定用コラムは、高さが５０
センチメートルと２メートルの間に含まれるフレームを
有し、およそミクロン単位の精度で接触測定ピンの垂直
位置の測定を可能にする。被測定物は、寸法測定用コラ
ムの近傍に設置され、接触測定ピンは垂直座標を測定し
たい被測定物の部分に当接する形で垂直方向に移動され
る。寸法測定用コラムは、その水平移動を容易にするこ
とを可能にするエアクッション式の基台に取り付けるこ
とができる。かかる寸法測定用コラムは、例えば、特許
文献１（米国特許第４，９２４，５９８号明細書）に記
載されている。かかるこれらの寸法測定用コラムは、さ
らに出願人によりＭｉｃｒｏ−ｈｉｔｅ（登録商標）、
およびＴｅｓａ−ｈｉｔｅ（登録商標）などの名前で市
販されている。

【０００４】最近の寸法測定用コラムは、異なるコマン
ドを入力することができる操作キーを含む操作用のコン
ソールを備えていることが多い。操作用のコンソール
は、キャリッジの移動、測定と結果の表示を命令するた
めの情報処理プログラムを実行することができるマイク
ロプロセッサを含む。操作用のコンソールにより入力で
きるコマンドは、キャリッジの移動、測定と結果の表示
を命令するための情報処理プログラムを実行することが
できるマイクロプロセッサにより解釈される。入力され
たコマンドは、例えば、測定キャリッジの移動、点の絶
対高さ、あるいは二つの測定点の間の差の表示を可能に
する。他のコマンドは、測定モードまたは表示モードの
変更を可能にする。有効な測定モードの各種の例は、特
許文献２（米国特許第３，８９５，３５６号明細書）に
記載されている。しばしば見られる有効な測定モード
は、折返接点、すなわち穴または軸棒の一番低い点と高
い点を測定、またこれら二つの極値間の、高さの差の計
算を可能にする。利用可能な表示モードは、例えば、メ
ートル単位またはインペリアル単位（英本国法定の標準
に従った単位）の間の選択、あるいはその位置の代わり
に測定ピンの当接力の表示を可能にする。

【０００５】操作用のコンソールの操作キーの操作は、
あまり合理的ではない。つまり、数多くの測定または表
示モードが利用可能なとき、キーの数が多くなる。操作
員は、作動させるキーを選択するために、被測定物から
目線を外さなければならない。他方で、測定モード変更
コマンドを入力するためには、被測定物または寸法測定
用コラムを放る必要がある。

【０００６】同様に、接触測定ピンの垂直方向移動を操
作することを可能にする回転式操作用ボタン（取っ手）
を備えた寸法測定用コラムが知られている。回転式操作
用ボタンは、それを見ることなしに容易に操作できる。
その直径と場所は、寸法測定用コラムと回転式操作用ボ
タンにある片手が、適切に配置されるように選択され
る。この回転式操作用ボタンにより入力できるコマンド
は、しかしながら測定キャリッジの垂直移動に限られて
いる。

【０００７】他方、回転式操作用ボタンの近傍に（図示
されていない）ローレットを備え、折返接点探索モード
への移行コマンドの入力が可能な寸法測定用コラムも既
知である。そのモードにおいて、被測定物または寸法測
定用コラムは、折返接点を少なくとも一回越えて極値の
近傍区域を走査するように、接触測定ピンと被測定物の
間の当接圧を維持しながら、水平に移動される。極値計
算アルゴリズムが、折返接点の垂直座標を決定する。音
響および／または光学信号により点の垂直座標が計算さ
れたことを確認することができる。つぎに操作員は、ロ
ーレットを作動して折返接点の自動探索モードの選択を
解除し、ついで新たな測定を実施するために接触測定ピ
ンを移動しなければならない。その測定モードは、例え
ば、穴の内径または軸棒の外径の測定にきわめて有効で
ある。

【０００８】しかしながら、これらのシステムには、補
足のローレットが必要であるという欠点があり、それは
システムを高価にし、その操作はあまり合理的ではな
い。ローレットを作動させるためには、回転式操作用ボ
タンを一時的に放さなければならない。

【０００９】

【特許文献１】 米国特許第４，９２４，５９８号明細
書

【特許文献２】 米国特許第３，８９５，３５６号明細
書

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の一つの目的
は、従来技術の方法の問題点を回避する垂直寸法測定用
コラムに測定モードの変更コマンドを入力することを可
能にする方法、ならびに従来技術の寸法測定用コラムよ
りも改善された、操作が容易な寸法測定用コラムを提案
することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、これら
の目的は、以下の手段に記載された方法と寸法測定用コ
ラムにより達成される。

【００１２】本発明の第１の手段は、接触測定ピン（４
４）を備えた寸法測定用コラム（１）に測定モード変更
コマンドの入力を可能にすることについての、寸法測定
用コラムの使用方法であり、測定モード変更コマンド
が、回転式操作用ボタン（８）の角度位置に作用するこ
とにより入力されることを特徴とする方法を提案するも
のである。

【００１３】本発明の第２の手段は、第１の手段にくわ
えて、測定モード変更コマンドが回転式操作用ボタン
（８）が、一つまたは複数の所定の角度位置を通過する
度に入力されることを特徴とする、方法を提案するもの
である。

【００１４】本発明の第３の手段は、第１の手段にくわ
えて、測定モード変更の際、音響信号および／または視
覚信号および／または触覚の信号が発信されることを特
徴とする、方法を提案するものである。

【００１５】本発明の第４の手段は、第１の手段にくわ
えて、回転式操作用ボタン（８）が放されたときに自ら
静止位置に戻ることを特徴とする、方法を提案するもの
である。

【００１６】本発明の第５の手段は、第４の手段にくわ
えて、静止位置と異なる位置での回転式操作用ボタン
（８）の維持に必要なトルクが、所定の静止位置からそ
の位置が離れたときに増加することを特徴とする、方法
を提案するものである。

【００１７】本発明の第６の手段は、第１の手段にくわ
えて、モード変更コマンドが寸法測定用コラム（１）
を、接触測定ピン（４４）が自動的に被測定物（９）と
接触するところまで移動し、ついで接触点の測定値を表
示することを特徴とする、自動移動モードに移行させる
ことを可能にする方法を提案するものである。

【００１８】本発明の第７の手段は、第６の手段にくわ
えて自動移動モードにおける接触測定ピン（４４）の移
動速度が、回転式操作用ボタン（８）が達した角度位置
に従うことを特徴とする、方法を提案するものである。

【００１９】本発明の第８の手段は、第１の手段にくわ
えて、追加されたモード変更コマンドが、所定の同一角
度位置を所定の時間間隔の間に回転式操作用ボタン
（８）を二回通過させることにより、入力されることが
できることを特徴とする、方法を提案するものである。

【００２０】本発明の第９の手段は、第１の手段にくわ
えて、回転式操作用ボタン（８）により入力された測定
モード変更コマンドが、寸法測定用コラム（１）を被測
定物（９）の折返接点探索モードに移行させることを可
能にすることを特徴とする、方法を提案するものであ
る。

【００２１】本発明の第１０の手段は、第１の手段にく
わえて、回転式操作用ボタン（８）の角度位置がポテン
ショメータ（８６）により決定され、電気回路がポテン
ショメータ（８６）の抵抗を決定することを可能にし、
情報処理プログラムが電気回路から提供された信号に応
じてモード変更コマンドの実行を可能にすることを特徴
とする、方法を提案するものである。

【００２２】本発明の第１１の手段は、第１の手段にく
わえて、回転式操作用ボタン（８）が作用することによ
り決定された測定モードが、プログラムされていること
を特徴とする、方法を提案するものである。

【００２３】本発明の第１２の手段は、寸法測定用コラ
ム（１）であり、被測定物（９）と接触させられること
を目的とした接触測定ピン（４４）と、接触測定ピンの
駆動装置と、接触測定ピンの位置を表示し、駆動装置を
操作するためのコンソール（７）と、回転式操作用ボタ
ン（８）が時計回りに回された際は接触測定ピンを第一
の方向に、回転式操作用ボタン（８）が反時計回りに回
転された際には反対方向に駆動することができる、回転
式操作用ボタン（８）とを含み、回転式操作用ボタン
（８）が、少なくとも一つの所定のしきい値を超えて旋
回させることで、測定モード変更の追加コマンドの入力
を可能にすることを特徴とする、寸法測定用コラムを提
案するものである。

【００２４】本発明の第１３の手段は、第１２の手段に
くわえて、コンソール（７）が複数個の操作キー（７
１）を備え、回転式操作用ボタン（８）の角度位置に作
用すること、あるいはコンソール（７）の操作キー（７
１）に作用することにより、モード変更コマンドが入力
されることができることを特徴とする、寸法測定用コラ
ムを提案するものである。

【００２５】本発明の第１４の手段は、第１２の手段に
くわえて、測定モード変更の際に、音響および／または
視覚および／または触覚の信号が発信されることを特徴
とする、寸法測定用コラムを提案するものである。

【００２６】本発明の第１５の手段は、第１２の手段に
くわえて、回転式操作用ボタン（８）が、回転式操作用
ボタン（８）を所定の静止位置に戻すために少なくとも
一つのバネ（８３，８５）を有することを特徴とする、
寸法測定用コラムを提案するものである。

【００２７】本発明の第１６の手段は、第１２の手段に
くわえて、その角度位置が、静止位置前後の第一の間隔
内に位置する場合は第一のトルク、回転式操作用ボタン
（８）を角度位置が静止位置前後の第二の間隔内に位置
する場合には更に大きな第二のトルクで、回転式操作用
ボタン（８）を所定の静止位置に戻すために、回転式操
作用ボタン（８）が少なくとも二つのバネ（８３，８
５）を有することを特徴とする、寸法測定用コラムを提
案するものである。

【００２８】本発明の第１７の手段は、第１６の手段に
くわえて、回転式操作用ボタン（８）が、操作員により
掴まれるハンドル（８０）と、中間駆動部品（８２）
と、中間駆動部品（８２）に対して所定の第一の位置に
ハンドル（８０）を戻すための第一のバネ（８３）と、
寸法測定用コラム（１）に対して中間駆動部品（８２）
を静止位置に戻すための第二のバネ（８５）とを有す
る、バネのトルクが互いに異なっていることを特徴とす
る、寸法測定用コラムを提案するものである。

【００２９】本発明の第１８の手段は、第１５の手段に
くわえて、少なくとも一つのバネ（８３，８５）が、旋
回方向を問わず回転式操作用ボタン（８）を静止位置に
戻すことができることを特徴とする、寸法測定用コラム
を提案するものである。

【００３０】本発明の第１９の手段は、第１２の手段に
くわえて、所定のしきい値間の回転式操作用ボタン
（８）の角度位置が、接触測定ピン（４４）の移動速度
を決定することを特徴とする、寸法測定用コラムを提案
するものである。

【００３１】本発明の第２０の手段は、第１２の手段に
くわえて、モード変更コマンドが、寸法測定用コラムを
接触測定ピン（４４）が自動的に被測定物（９）に接触
するまで移動する自動移動モードに移行し、ついで接触
点の対応する測定値を表示することを可能にすることを
特徴とする、寸法測定用コラムを提案するものである。

【００３２】本発明の第２１の手段は、第２０の手段に
くわえて、自動移動モードにおける接触測定ピンの移動
速度が、回転式操作用ボタン（８）が到達した角度位置
に従うことを特徴とする、寸法測定用コラムを提案する
ものである。

【００３３】本発明の第２２の手段は、第２０の手段に
くわえて、自動移動方向が、静止位置に対する回転式操
作用ボタン（８）の角度位置に従うことを特徴とする、
寸法測定用コラムを提案するものである。

【００３４】本発明の第２３の手段は、第１２の手段に
くわえて、モード変更コマンドが、寸法測定用コラムを
被測定物の折返接点探索モードに移行させることを可能
にすることを特徴とする、寸法測定用コラムを提案する
ものである。

【００３５】本発明の第２４の手段は、第１２の手段に
くわえて、異なるモード変更コマンドを、所定の時間間
隔の間に回転式操作用ボタン（８）が同一のしきい値を
二回通過する際に入力することができることを特徴とす
る、寸法測定用コラムを提案するものである。

【００３６】本発明の第２５の手段は、第１２の手段に
くわえて、モード変更コマンドが所定の時間間隔の間に
回転式操作用ボタン（８）が同一のしきい値を二回通過
する際、寸法測定用コラム（１）を被測定物（９）の折
返接点探索モードに移行させることを可能にすることを
特徴とする、寸法測定用コラムを提案するものである。

【００３７】本発明の第２６の手段は、第１２の手段に
くわえて、所定のしきい値を超えることにより選択され
た測定モードが、情報処理プログラムにより決定される
ことを特徴とする、寸法測定用コラムを提案するもので
ある。

【００３８】本発明の第２７の手段は、第１２の手段に
くわえて、回転式操作用ボタン（８）の角度位置を決定
するためのポテンショメータ（８６）と電気回路を備
え、情報処理プログラムが、電気回路により提供された
信号に応じてモード変更コマンドの実行を可能にするこ
とを特徴とする、寸法測定用コラムを提案するものであ
る。

【００３９】とくに、これらの目的は寸法測定用コラム
において、測定モード変更コマンドを入力することを可
能にし、またそのモード変更コマンドが回転式操作用ボ
タン（８）の角度位置を変えるだけで入力されるところ
の方法により、達成される。

【００４０】この方法は接触測定ピンの垂直方向移動に
用いられる角度位置範囲とは異なる、所定の角度位置に
回転式操作用ボタン８を移動することにより、モード変
更が行われるという利点がある。したがって、回転式操
作用ボタン８を放すことを必要とせずに、モード変更コ
マンドを入力することができる。

【００４１】本発明の寸法測定用コラムは、回転式操作
用ボタン８により選択することのできる、限られた、そ
して控えめな数の異なる測定モードで作動することがで
きる。それぞれの操作モードは、さらに、例えば、二つ
の所定のしきい値の間の回転式操作用ボタン８の角度位
置に従った、連続あるいはほとんど連続するパラメータ
を利用することができる。

【００４２】使用される回転式操作用ボタン８は、好ま
しくは接触測定ピンを垂直方向に移動させることを可能
にするハンドルで構成されている。したがって、本発明
はとくにそのハンドルを、接触測定ピンの垂直方向に移
動するだけでなく、測定モード変更コマンドの入力にも
用いることにある。

【００４３】モード変更コマンドは、好ましくは、回転
式操作用ボタン８が所定の一つまたは複数の角度位置を
通る度に実行される。したがって、キャリッジの垂直位
置を問わず、測定モード変更コマンドは、正確に同一角
度位置に回転式操作用ボタン８を移動することにより入
力することができる。この操作は、きわめて合理的であ
るという利点をもつ。

【００４４】推奨実施例において、回転式操作用ボタン
８が、モード変更を引き起こす所定の位置を通る際、操
作員は触覚反作用、例えば回転トルクの急激な変化を感
知することができる。このようにして、測定モード変更
コマンドは被測定物または結果表示画面から目を離さず
に入力することができる。

【００４５】推奨実施例において、異なるモード変更コ
マンドは、回転式操作用ボタン８をきわめて制限された
時間の間に、同一角度位置で二回通過させることにより
入力ができるようになる。このようにして、入力できる
異なるコマンドの数を増やすことができる。

【００４６】

【実施例】本発明は付属の図面を参照に、例として挙げ
られた以下の説明を読むことによりいっそうよく理解で
きるである。

【００４７】図１は本発明を適用することができる寸法
測定用コラムの概略図であり、図２は本発明による回転
式操作用ボタンの分解図であり、図３は静止位置にある
回転式操作用ボタンの主要なエレメントの概略図であ
り、図４は所定の第一の角度位置にある、測定モード変
更を引き起こす回転式操作用ボタンの主要なエレメント
の概略図であり、図５は所定の第一の角度位置を越えた
回転式操作用ボタンの主要なエレメントの概略図であ
る。

【００４８】本発明は、手動あるいは好ましくは動力式
の、単軸または複数軸の寸法測定用コラムに、例えば図
１に図示され、先に説明したタイプの単一垂直軸測定用
コラムに適用される。寸法測定用コラム１は、好ましく
は、回転式操作用ボタン８と同時にコンソール７を備え
ている。回転式操作用ボタン８は、キャリッジ３を垂直
に移動させるのと同時に、後述のごとく、測定モード変
更コマンドの入力を可能にする。操作用のコンソール７
は、ディスプレイ７０、例えば、液晶あるいはプラズマ
の表示装置、ならびに複数の操作キー７１を備えてい
る。操作用のコンソール７は、他の入力手段、例えば、
マウス、ジョイスティック、マイクロホン、など、およ
び他の再生手段、例えば、スピーカー、プリンター、Ｒ
Ｓ２３２、赤外線または無線タイプのシリアルインタフ
ェイスを備えることができる。操作用のコンソール７
は、コンピュータ、またはネットワークに接続すること
ができる。

【００４９】ディスプレイ７０は、選択されたモードに
従い、測定結果、例えば、接触測定ピンの絶対垂直位
置、二つの位置間の差、直径等を表示することができ
る。好ましくは、選択された測定モードも同様に、アイ
コンなどにより表示することができる。また、被測定物
９に対する接触測定ピン４４の当接力も表示することも
できる。

【００５０】操作用のコンソール７は、さらに、例え
ば、プログラム式機能キー、および機能があらかじめ定
義されているキー、例えば、オンオフキー、印刷キー、
などを含む操作キー７１も備えている。

【００５１】この測定システムは、例えば、以下のよう
な、複数のモードに従い作動することができる。すなわ
ち、 ・接触測定ピンの位置を連続表示しながらの、その接触
測定ピンの移動。 ・接触測定ピンが被測定物と接触するまでの、その接触
測定ピンの自動移動、ついで接触点の座標を測定、表
示。 ・内径または外径を測定するための折返接点の探索。 ・垂直または直線性の偏差測定。 ・複数軸にそった測定。 ・絶対測定、または前の測定点に対する差の測定。 ・その他。 特定の測定モードは、さらに相互に組み合わせることが
できる。

【００５２】これらの測定モード全体は、好ましくは、
操作用のコンソール７により選択される。本発明によれ
ば、頻繁に使用される測定モードの少なくとも一つの部
分集合が回転式操作用ボタン８の角度位置を操作するこ
とでより迅速、かつより合理的に選択されることができ
る。

【００５３】つぎに、図２から５を参照に、回転式操作
用ボタン８の構造と作動を説明する。その回転式操作用
ボタン８は、好ましくは、基台２０またはフレーム２の
基部の近傍に取り付けられる。したがって、回転式操作
用ボタン８の直径を、例えば掌に十分収まる４センチメ
ートルから１２センチメートルとし、寸法測定用コラム
をその回転式操作用ボタン８で単に握るだけで、その寸
法測定用コラムを確実に制御することが可能になる。使
用の際、したがって、片手で被測定物９を握ることがで
きる一方、操作員のもう片方の手は、その回転式操作用
ボタン８によって寸法測定用コラムを保持する。最も頻
繁に使用される測定モード変更コマンドを入力するため
に、回転式操作用ボタン８を放す必要はない。しかし、
他の箇所に、例えば操作用のコンソール７に直接に回転
式操作用ボタン８を配置することもできる。

【００５４】図示した回転式操作用ボタン８の推奨実施
例は、例えば、射出成型合成材料製の外部のハンドル８
０を備えている。ハンドルの外面は、手の中で滑らない
ように溝８０４を備えている。ハンドル８０の前面の模
様８０３は、そのおおよその角度位置を示すことができ
る。ハンドル８０は回転式操作用ボタン８の他のエレメ
ントを貫通し、ハンドルにより回転駆動される中心軸ロ
ッド８１と一体である。これら二つのエレメントを単一
の部品に射出することもできるが、射出成型金型の実現
が更に困難になる。ハンドル８０は中空であり、回転式
操作用ボタン８が組み立てられたときにその内部の空間
に他のエレメントを隠す。

【００５５】ハンドル８０の内側側面は、後述のごと
く、第一のバネ８３の駆動用の当たり止め８０１を備え
ている。駆動用の当たり止め８０１は、正午の位置すな
わち図３に示した静止位置において、ハンドル８０の一
番高い点の周囲に対称に配分された約２０度の角度区分
を含む突出した角度位置により構成される。以下の説明
において、この正午点は回転式操作用ボタン８の他のエ
レメントの角度位置を示すための０度を基準点として用
いられる。ハンドル８０の内側側面は、１８０度に第二
の当たり止め８０２（図３から５に見える）を備えてい
る。

【００５６】ほぼ円形の円盤によって構成された中間駆
動部品８２が、中心軸ロッド８１の周囲を自由に回転す
るのに十分な遊びをもってその中心軸ロッド８１の周囲
に嵌合されている。ハンドル８０の方向に向けて回され
た中間駆動部品８２は、駆動用の当たり止め８０１によ
り、覆われる区分にほぼ等しい角度区分をおおう、突出
した保持用の当たり止め８２０を備えている。静止位置
において、その当たり止め８２０は０度に中心にくるよ
うに調整されている。

【００５７】中間駆動部品８２の他の面は、突出した駆
動用の当たり止め８２１を備えている。この例において
は、その当たり止めは１８０度に心出しされ、とくに図
３から５に見えるように単一垂直軸の寸法測定用コラム
を有する。駆動用の当たり止め８２１の脚部の外面８２
１０は、後述のごとく、第二のバネ８５の駆動を可能に
する。内面８２１１は、第二の当たり止め８０２と協働
して、中間駆動部品８２に対し、ハンドル８０の角度移
動を制限する。

【００５８】バネ８３と８５は、両者ともに中心軸ロッ
ド８１の周囲に何度も巻き付けた鋼鉄線により構成さ
れ、また、この例においては巻き戻しによって作動して
いる。しかしながら、第二のバネ８５を展開するために
必要なトルクはバネ８３を展開するためのトルクよりは
るかに大きい。静止時、第一のバネ８３の、二つの自由
端部８３０の間の開きは、静止点の一切の遊びを防止す
るために、同一の長さでなければならない当たり止め８
０１と８２０によって決定されるが、他方、第二のバネ
８５の自由端部８５０の間の開きは駆動用の当たり止め
８２１によって決定される。

【００５９】回転式操作用ボタン８は、さらにねじ８４
５により基台２０またはフレーム２に固定されたプレー
ト８４を備えている。プレート８４は開口部８４４を備
え、その中で中心軸ロッド８１は自由に旋回することが
できる。ハンドル８０と中間駆動部品８２に向けられた
プレート８４の面は、この例では、１８０度の点の周囲
に対称に配置された二つの突起部８４０と突起部８４１
によって構成された、第二のバネ８５の二つの保持用の
当たり止めを備え、二つの突起部８４０と突起部８４１
の間の開きは駆動用の当たり止め８２１により占められ
る角度区分にほぼ対応する。プレート８４は、さらに、
この例では約−４５度と＋４５度に配置され、後述のご
とく、第二のバネ８５の回転を制限するためのものであ
り、二つの停止用の当たり止め８４２を備えている。

【００６０】当業者には、先に説明され、図面に示され
た回転式操作用ボタン８は実現可能な例を構成している
にすぎず、知覚できるしきい値で変動する反作用力を及
ぼす回転式操作用ボタン８を実現するために他の構造も
考えられることを理解するだろう。

【００６１】最後に、回転式操作用ボタン８は、その軸
８６０が中心軸ロッド８１と一体的に連結され、その本
体８６１が、プレート８４のように、基台２０またはフ
レーム２と一体であるポテンショメータ８６を備えてい
る。ポテンショメータの外部端子の間の抵抗の値は、軸
８６０の、ひいては中心軸ロッド８１とハンドル８０の
角度位置に従う。図示されていない電子回路により、こ
の抵抗の値を電圧または電流に変換し、デジタル信号に
変換して操作用のコンソール７に伝達することができ
る。その操作用のコンソール内で、マイクロプロセッサ
により実行される情報処理プログラムが電圧／電流の数
値値を解釈して、接触測定ピン４４の移動を操作、ある
いは測定モード変更コマンドを入力する。したがって、
情報処理プログラムに提供される信号は、ハンドル８０
の角度位置だけに従う。

【００６２】つぎに、図３から５を参照して回転式操作
用ボタン８の機能を以下に説明する。図３において、回
転式操作用ボタン８は、静止位置にある。固定用の突起
部８４０と突起部８４１が、第二のバネ８５の、二つの
端部８５０の同じ方向への同時旋回を阻止する。第二の
バネの反回転力が、これら二つの端部８５０を互いに締
め付けようとするため、当たり止め８２１は１８０度と
なる。したがって、中間駆動部品８２は、０度に心出し
された第一の当たり止め８２０と共に図３に示した位置
に静止する。この当たり止め８２０は、さらに同様に、
第一のバネ８３を垂直位置に駆動する。このバネ８３の
展開に拮抗する力が、ハンドル８０の当たり止め８０１
を０度にする。静止時、ハンドル８０に一切の外力が加
えられない場合、後者は二つのバネ８３と８５の共同作
用により０度に心出しされた駆動用の当たり止め８０１
と図３の示された位置に置かれる。

【００６３】操作員が、ハンドル８０を例えば図４に示
された時計回りの方向に回したとき、駆動用の当たり止
め８０１は、第一のバネ８３の、端部８３０の一つを移
動させる。他の端部の回転は、第二のバネ８５の大きな
力に拮抗して作用しない限り旋回できない当たり止め８
２０により阻止される。したがって、ハンドル８０の回
転は、第一のバネ８３の展開に拮抗する力に反して行わ
れる。この第一範囲で、中間駆動部品８２は静止したま
まである。

【００６４】ハンドル８０と中間駆動部品８２の相対的
回転は、ハンドル８０の第二の当たり止め８０２が、中
間駆動部品８２の駆動用の当たり止め８２１の内面８２
１１に対して当接したときから、図４に示された状態で
固定される。この点から、図５に示したように、ハンド
ル８０の一切の回転は、それ自体が当たり止め８０２に
より作動させられる、当たり止め８２１の外面８２１０
によって、端部８５０のうちの一方が駆動される第二の
バネ８５の力に拮抗してしか行われない。第一のバネ８
３は開かれた同じ位置にとどまる。バネ８５の力は、バ
ネ８３の力よりはるかに大きく、図４に示された点を超
えると、操作員は明確な触覚反作用を感じ取る。操作用
のコンソール７は、この反作用に伴い、ハンドル８０が
図４に示した位置を越えたことを検出したときに、音響
信号および／または光信号を発信することができる。

【００６５】当たり止め８４２は第二の端部８５０の移
動を制限することができる。端部が当たり止め８４２に
達すると、ハンドル８０同一方向への一切の移動が阻止
される。

【００６６】示された図３から５は、操作のハンドルを
時計回りに回転したときの回転操作用ボタン８と異なる
構成部品を表している。すぐに理解できるように、反時
計回りに回転したときは対称な動きが発生する。二つの
同じバネ８３と８５により二つの回転方向に復元力が発
生するので、操作員の手に回転式操作用ボタン８により
かけられる反動トルクは絶対的に対称である。

【００６７】それぞれの回転方向で、回転式操作用ボタ
ン８は連続する二つの範囲で作動する。例えば、約３０
度の第一範囲で、回転式操作用ボタン８によりかけられ
る反動トルクは第一のバネ８３により決定される。本発
明の推奨実施例において、操作用のコンソール７は、こ
の第一範囲の操作のハンドル８０の位置を方向がハンド
ルの回転方向により固定され、また速度が好ましくは、
ハンドル回転速度に依存する接触測定ピンの動力移動の
命令と解釈する。接触測定ピンの移動は減速され、ハン
ドル８０が静止位置に向かって戻ると停止する。ディス
プレイ７０は、触知されるとすぐに、すなわち測定ピン
が被測定物９に対して停止したとき、また場合によりは
連続で測定ピン４４の位置を表示する。

【００６８】回転式操作用ボタン８が図４に示した所定
の位置を越えたとき、操作員に対して回転式操作用ボタ
ン８によってかけられる反応力は、第二のバネ８５によ
って決定され、そしてかなり大きくなる。操作用のコン
ソール７は、この位置の通過を測定モード変更コマンド
と解釈する。推奨実施例において、このときキャリッジ
３は自動移動モードに移行し、ハンドルの回転方向によ
って決定された方向に移動する。自動移動の速度は、所
定の位置の移動最大振幅により決定される。接触測定ピ
ン４４は、このとき被測定物９と所定の接触力で接触す
るまで移動し、ついで点の測定を実施し、それを表示す
る。このとき寸法測定用コラム１は、接触測定ピン４４
の位置の連続表示モードに戻る。

【００６９】上述の回転式操作用ボタン８は、したがっ
て、測定回転の度に、別個の二つの範囲を使用する。回
転式操作用ボタン８を用いて他の測定モードを入力する
ことができるように、二つ以上の別個の範囲を使用する
ことが可能であることも理解される。そうするために、
しきい値を越える度に、操作員の手に対する回転式操作
用ボタン８によってかけられた反作用トルクの変化に対
応することが望ましいときは、中間駆動部品８２とバネ
の数を増やすことができる。

【００７０】また、ある測定モードから他のモードに移
行する際に別のタイプの触覚反作用を備えることもでき
る。本発明の実施例において、例えば、測定モード変更
点を越えてその測定用の回転式操作用ボタン８を旋回さ
せるために必要なトルクを変えることなしに、測定モー
ド変更点に局部的反作用をかけることもできるだろう。
この反作用は、例えば、測定モード変更点を通過したと
きにエレメントの弾性変形によって引き起こすことがで
きる。また同様に、例えば、回転式操作用ボタン８に作
用するモータにより、触覚反作用を能動的に発生するこ
とができる。

【００７１】本発明の推奨実施例において、所定の同一
角度位置を限定された時間間隔の間に何度も通過するこ
とによって、異なるモード変更コマンドを入力すること
ができる。このようにして、別個のしきい値の数を増や
すことなしに、回転式操作用ボタン８により選択できる
異なる測定モードの数を増やすことができるので、寸法
測定用コラムの使用がとくに経済的になる。本発明の推
奨実施例において、操作用のコンソール７により実行さ
れるプログラムは、回転式操作用ボタン８が図４に図示
された所定の位置を、例えば１秒の、限られた間隔の間
に二回通過したとき折返接点探索モードに移行する。こ
のモードは、穴または軸棒の一番高い点または一番低い
点の測定を（回転式操作用ボタン８の回転方向により）
可能にする。被測定物９または寸法測定用コラムは、操
作員により水平に移動され、一方接触測定ピンは接触測
定ピンと被測定物の間の、一定の当接圧を維持しながら
自動的に移動する。

【００７２】操作用のコンソール７内のマイクロプロセ
ッサにより実行されるプログラムは、このモードで接触
測定ピン４４が通過した軌跡を決定する。極値計算アル
ゴリズムが、この軌跡の最も低い点あるいは最も高い点
の垂直座標を自動的に計算する。したがって、最も近い
二つの端部の測定点の間で、必要ならば補間を実行する
ことができる。極値が検出されると、音響（ビープ音）
および／または光信号が出される。最も正確な測定を得
るために折返接点の前後の領域を、反対方向に、続けて
何度も操作することも可能である。この場合、端部の測
定点は考慮される。

【００７３】未経験または不注意な操作員が接触測定ピ
ンを穴の一番低い点の方向に移動し、ついでその点に達
することなしに戻ることがある。この場合は、極値は折
返接点により構成されが、ここでは穴の一番低い点とは
異なる。不正確な測定を防止するために、折返接点の測
定は、好ましくは、接触測定ピンの軌跡の垂直位置から
の導関数が極値において零に近いときにしか確定されな
いものとする。

【００７４】極値が検出されると接触測定ピン４４は、
被測定物９とそれを離すように移動され、計算による折
返接点の座標がディスプレイ７０に表示される。

【００７５】穴の直径および／または中心の座標を測定
するためには、つぎに接触測定ピン４４を穴の上部に対
して移動し、穴の上限値を見つけるために同じ操作を再
開することもできる。測定および表示システムは、穴の
中心または直径を表示するためにプログラムすることが
できる。

【００７６】このとき寸法測定用コラムは連続表示モー
ドに戻るか、実施例においては、次の極値探索モードに
移行する。

【００７７】上述の実施例において、回転式操作用ボタ
ン８の角度位置だけが、モード変更コマンドの入力のた
めに用いられる。しかしながら、この回転式操作用ボタ
ン８に対しての他の操作、例えば、握りを離すことなし
に追加コマンドを入力するために、押さえることも可能
である。回転式操作用ボタン８を押さえながら同一角度
位置を通過することにより、異なる測定モード変更を入
力することも可能である。

【００７８】さらに、ハンドル８０の異なる使用範囲に
対応する操作モード、および所定の角度位置を通過する
ことにより入力された測定モード変更は、操作用のコン
ソール７内で実行されるソフトウェアに作用することで
変えることができることも理解できるだろう。したがっ
て、異なる測定モードはそのソフトウェアを変更するこ
とにより、あるいはそれを交換せずに、操作キー７１か
ら適切なプログラミングコマンドを入力し、決定するこ
とができる。

【００７９】最後に、当業者には理解できるように、上
述の発明は、接触測定ピン４４を担持するキャリッジが
取っ手により直接移動される非動力の寸法測定用コラム
にも適用できる。この取っ手の角度位置は、所定のいく
つかのしきい値を通過したときに測定モード変更命令を
発生するために測定することができる。

【００８０】

【発明の効果】本発明は、以上述べたような特徴を有
し、接触測定ピンを備えた寸法測定用コラムにおいて、
測定モード変更コマンドの入力を回転式操作用ボタンの
角度位置に作用することにより入力することができる。
例えば、頻繁に使用される測定モードや表示モードの少
なくとも一つの部分集合が回転式操作用ボタンの角度位
置を操作することで、より迅速、かつより合理的に選択
されることができる。したがって、測定作業が能率的に
なり、そのためさらには測定精度の向上をもたらすこと
にもなり得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高さ測定用コラムの主要構成の概
略図

【図２】本発明に係る高さ測定用コラムの回転式操作用
ボタンの分解図

【図３】本発明に係る高さ測定用コラムの静止位置にあ
る回転式操作用ボタンの主要なエレメントの概略図

【図４】本発明に係る高さ測定用コラムの測定モード変
更を引き起こす位置にある回転式操作用ボタンの主要な
エレメントの概略図

【図５】本発明に係る高さ測定用コラムの所定の角度位
置を越えた回転式操作用ボタンの主要なエレメントの概
略図

【符号の説明】

１ 寸法測定用コラム ２ フレーム ３ キャリッジ ７ コンソール ８ 回転式操作用ボタン ９ 被測定物 ２０ 基台 ４４ 接触測定ピン ７０ ディスプレイ ７１ 操作キー ８０ ハンドル ８１ 中心軸ロッド ８２ 中間駆動部品 ８３ バネ ８４ プレート ８５ バネ ８６ ポテンショメータ ８０１ 当たり止め ８０２ 当たり止め ８０３ 模様 ８０４ 溝 ８２０ 当たり止め ８２１ 当たり止め ８３０ 端部 ８４０ 突起部 ８４１ 突起部 ８４２ 当たり止め ８４４ 開口部 ８４５ ねじ ８５０ 端部 ８５０ 自由端部 ８６０ 軸 ８６１ 本体 ８２１０ 外面 ８２１１ 内面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クロード ルージュ スイス連邦，1997 プランジャン，リュ テュイリエール ６ (72)発明者 シャルル−アッシュ． ズフレイ スイス連邦，1976 エルド，ルート デゥ セクス−リオン Ｆターム(参考） 2F069 AA02 AA06 AA42 DD25 GG01 GG06 GG07 GG62 HH01 HH14 HH30 JJ06 JJ25 LL02 MM32 NN01 QQ05 QQ07 QQ19 2F077 AA49 CC02 EE02 VV02

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接触測定ピンを備えた寸法測定用コラム
   に、測定モード変更コマンドの入力を可能にすることに
   ついての、寸法測定用コラムの使用方法であり、 測定モード変更コマンドが、回転式操作用ボタンの角度
   位置に作用することにより入力されることを特徴とする
   方法。
2. 【請求項２】 前記回転式操作用ボタンが、一つまたは
   複数の所定の角度位置を通過する度に、測定モード変更
   コマンドを発することを特徴とする、請求項１に記載の
   方法。
3. 【請求項３】 前記測定モード変更の際、音響信号およ
   び／または視覚信号および／または触覚の信号が発信さ
   れることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記回転式操作用ボタンが放されたとき
   に、自ら静止位置に戻ることを特徴とする、請求項１に
   記載の方法。
5. 【請求項５】 静止位置と異なる位置での回転式操作用
   ボタンの維持に必要なトルクが、所定の静止位置から離
   れたときに増加することを特徴とする、請求項４に記載
   の方法。
6. 【請求項６】 前記モード変更コマンドが、寸法測定用
   コラムを、接触測定ピンが自動的に被測定物と接触する
   ところまで移動し、ついで接触点の測定値を表示し、自
   動移動モードに移行させることを可能にする請求項１に
   記載の方法。
7. 【請求項７】 前記自動移動モードにおける接触測定ピ
   ンの移動速度が、回転式操作用ボタンが達した角度位置
   に従うことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. 【請求項８】 追加されたモード変更コマンドが、所定
   の同一角度位置を所定の時間間隔の間に回転式操作用ボ
   タンを二回通過させることにより、入力されることを特
   徴とする、請求項１に記載の方法。
9. 【請求項９】 回転式操作用ボタンにより入力された測
   定モード変更コマンドが、寸法測定用コラムを被測定物
   の折返接点探索モードに移行させることを可能にするこ
   とを特徴とする、請求項１に記載の方法。
10. 【請求項１０】 回転式操作用ボタンの角度位置がポテ
    ンショメータにより決定され、電気回路がポテンショメ
    ータの抵抗を決定することを可能にし、情報処理プログ
    ラムが電気回路から提供された信号に応じてモード変更
    コマンドの実行を可能にすることを特徴とする、請求項
    １に記載の方法。
11. 【請求項１１】 回転式操作用ボタンが作用することに
    より決定された測定モードが、プログラムされている特
    徴とする、請求項１に記載の方法。
12. 【請求項１２】 被測定物と接触させられることを目的
    とした接触測定ピンと、 接触測定ピンの駆動装置と、 接触測定ピンの位置を表示し、駆動装置を操作するため
    のコンソールと、 回転式操作用ボタンが時計回りに回された際は接触測定
    ピンを第一の方向に、回転式操作用ボタンが反時計回り
    に回転された際には反対方向に駆動することができる、
    回転式操作用ボタンとを含み、 回転式操作用ボタンが、所定のしきい値を超えて旋回さ
    せることで、測定モード変更の追加コマンドの入力を可
    能にすることを特徴とする、寸法測定用コラム。
13. 【請求項１３】 コンソールが、複数個のキーを備え、
    回転式操作用ボタンの角度位置に作用すること、あるい
    はコンソールのキーに作用することにより、モード変更
    コマンドが入力されることができることを特徴とする、
    請求項１２に記載の寸法測定用コラム。
14. 【請求項１４】 測定モード変更の際に、音響信号およ
    び／または視覚信号および／または触覚の信号が発信さ
    れることを特徴とする、請求項１２に記載の寸法測定用
    コラム。
15. 【請求項１５】 回転式操作用ボタンが、その回転式操
    作用ボタンを所定の静止位置に戻すためにバネを有する
    ことを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
16. 【請求項１６】 その角度位置が、静止位置前後の第一
    の間隔内に位置する場合は第一のトルク、回転式操作用
    ボタンのを角度位置が静止位置前後の第二の間隔内に位
    置する場合には更に大きな第二のトルクで、回転式操作
    用ボタンを所定の静止位置に戻すために、回転式操作用
    ボタン二つのバネを有することを特徴とする、請求項１
    ２に記載の寸法測定用コラム。
17. 【請求項１７】 回転式操作用ボタンが、操作員により
    掴まれるハンドルと、中間駆動部品と、中間駆動部品に
    対して所定の第一の位置にハンドルを戻すための第一の
    バネと、寸法測定用コラムに対して中間駆動部品を静止
    位置に戻すための第二のバネとを有し、バネのトルクが
    互いに異なっていることを特徴とする、請求項１６に記
    載の寸法測定用コラム。
18. 【請求項１８】 前記バネが、旋回方向を問わず回転式
    操作用ボタンを静止位置に戻すことができることを特徴
    とする、請求項１５に記載の寸法測定用コラム。
19. 【請求項１９】 所定のしきい値間の回転式操作用ボタ
    ンの角度位置が、接触測定ピンの移動速度を決定するこ
    とを特徴とする、請求項１２に記載の寸法測定用コラ
    ム。
20. 【請求項２０】 前記モード変更コマンドが、寸法測定
    用コラムを接触測定ピンが自動的に被測定物に接触する
    まで移動する自動移動モードに移行し、ついで接触点の
    対応する測定値を表示することを可能にすることを特徴
    とする、請求項１２に記載の寸法測定用コラム。
21. 【請求項２１】 自動移動モードにおける接触測定ピン
    の移動速度が、回転式操作用ボタンが到達した角度位置
    に従うことを特徴とする、請求項２０に記載の寸法測定
    用コラム。
22. 【請求項２２】 自動移動方向が、静止位置に対する回
    転式操作用ボタンの角度位置に従うことを特徴とする、
    請求項２０に記載の寸法測定用コラム。
23. 【請求項２３】 モード変更コマンドが、寸法測定用コ
    ラムを被測定物の折返接点探索モードに移行させること
    を可能にすることを特徴とする、請求項１２に記載の寸
    法測定用コラム。
24. 【請求項２４】 異なるモード変更コマンドを、所定の
    時間間隔の間に回転式操作用ボタンが同一のしきい値を
    二回通過する際に入力することができることを特徴とす
    る、請求項１２に記載の寸法測定用コラム。
25. 【請求項２５】 モード変更コマンドが所定の時間間隔
    の間に回転式操作用ボタンが同一のしきい値を二回通過
    する際、寸法測定用コラムを被測定物の折返接点探索モ
    ードに移行させることを可能にすることを特徴とする、
    請求項１２に記載の寸法測定用コラム。
26. 【請求項２６】 所定のしきい値を超えることにより選
    択された測定モードが、情報処理プログラムにより決定
    されることを特徴とする、請求項１２に記載の寸法測定
    用コラム。
27. 【請求項２７】 回転式操作用ボタンの角度位置を決定
    するためのポテンショメータと電気回路を備え、情報処
    理プログラムが、電気回路により提供された信号に応じ
    てモード変更コマンドの実行を可能にすることを特徴と
    する、請求項１２に記載の寸法測定用コラム。