JP2006017665A - 寸法測定器 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単で効率良くしかも正確に基準部材と被測定部材との外径寸法差を相対的に測定することができる寸法測定器を提供することを課題とする。
【解決手段】本体１０と前記本体１０に対して垂直に設けた測定当接体１２とによって略Ｌ字形状を含むように形成された押当体１０と、測定子２３ａの変位方向が直線的であるダイヤルゲージ２０とから携帯式に構成されている。そして被測定部材の一端を前記測定当接体１２に押し当てた状態でその他端を前記測定子２３ａに押し当てて被測定部材３０、４０の外径を測定可能に前記ダイヤルゲージ２０を前記押当体１０に設けてある。
【選択図】 図１

Description

本発明は、携帯式の寸法測定器に関し、詳しくは基準部材と被測定部材との外径寸法差を相対的に測定することができる寸法測定器に関する。

従来から、所定の厚みを有した円板状の部材と同じ部材を複製したい場合、例えばＮＣ旋盤などを使用して複製する方法が知られている。この方法では、円板状の部材を基準部材（以下、「マスタ部材」と記す）とし、そのマスタ部材の各種寸法値をＮＣ旋盤へ入力してマスタ部材と同じ寸法値になる部材を複製可能である。しかし複製によってできあがった部材（以下、「ワーク部材」と記す）とマスタ部材とを比較すると、例えば外径寸法に若干の誤差（例えば、１０００分の数十ミリメートル単位の誤差）が生じることがあった。そのためワーク部材の外径がマスタ部材の外径よりも若干大きければ、従業者は再度ワーク部材をＮＣ旋盤で旋削しなければならなかった。

しかし再度ワーク部材を旋削するにあたって、従業者はどのくらい旋削するかの数値をＮＣ旋盤へ入力する必要がある。そのため、この入力する数値の算出方法として以下に記す２つの方法（「第１の方法」、「第２の方法」と記す）がよく知られている。
まず第１の方法として、従業者はＮＣ旋盤の挟持部（例えば、チャック）からワーク部材を一旦取り外してワーク部材の外径を測定する。測定後に従業者はワーク部材を再度挟持部へ取り付ける。そして従業者は、測定したワーク部材の外径値からマスタ部材の外径値を差し引いて、その差し引いた数値をＮＣ旋盤へ入力しワーク部材を旋削していた。
また第２の方法として、従業者はＮＣ旋盤の挟持部にワーク部材が取り付けてある状態でワーク部材の外径をマイクロメータ等で測定する。そして従業者は、測定したワーク部材の外径値からマスタ部材の外径値を差し引いて、その差し引いた数値をＮＣ旋盤へ入力しワーク部材を旋削していた。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
実開昭５９−１２４３０６号公報

しかしながら、上述した第１の方法または第２の方法を使用してワーク部材を再度旋削すると、以下に記す問題点を有していた。
まず第１の方法を使用する場合、ワーク部材を挟持部から一旦取り外して、再度ワーク部材を挟持部に取り付けると、ワーク部材の芯が取り外しの前後でずれることがあり、芯がずれた状態で旋削しても旋削後のワーク部材はマスタ部材と一致しなかった。
次に第２の方法を使用する場合、ワーク部材が挟持部に取り付いてあるため、従業者は自身の測定姿勢が不充分な状態で測定しなければいけないこともあった。またワーク部材が円板状であれば、その外径をマイクロメータで測定するにはワーク部材の中心を通る直線上の両端部に相当する位置（直径に相当する位置）にマイクロメータを充てる必要があり、従業者は熟練した技能が必要であった。

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、簡単で効率良くしかも正確に基準部材と被測定部材との外径寸法差を相対的に測定することができる寸法測定器を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの寸法測定器である。
請求項１に記載の寸法測定器は、携帯式の寸法測定器であって、本体と前記本体に対して垂直に設けた測定当接体とによって略Ｌ字形状を含むように形成された押当体と、測定子の変位方向が直線的であるダイヤルゲージとから構成されている。そして被測定部材の一端を前記測定当接体に押し当てた状態で前記被測定部材の他端を前記測定子に押し当てて被測定部材の外径を測定可能に前記ダイヤルゲージを前記押当体に設けてある構成である。この構成によれば複数の被測定部材の外径寸法差を相対的に測定できる。また、この寸法測定器を使用すれば、従業者は簡単で効率良くしかも正確に測定できる。

また本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの寸法測定器である。
請求項２に記載の寸法測定器は、請求項１に記載の寸法測定器であって、前記本体の端面には、把持部を備えている構成である。ここで本体の端面とは、実施例に記載してある本体面と反対側の面である。この把持部によって、従業者は寸法測定器を持ち易くなり作業効率の向上に繋げることができる。

また本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの寸法測定器である。
請求項３に記載の寸法測定器は、請求項１〜２のいずれか１項に記載の寸法測定器であって、前記本体において前記測定当接体と対向する端部には、前記ダイヤルゲージを支持する支持部材を備えている。そして前記ダイヤルゲージは、前記測定子の変位方向を軸方向とし、前記支持部材によってその軸芯まわりに回転可能に取り付けてある構成である。
この構成によればダイヤルゲージを測定子の変位方向を軸方向とし、その軸心まわりに任意に回転させることができる。したがって従業者が見易い方向にダイヤルゲージを回転させて使用することができる。

また本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりの寸法測定器である。
請求項４に記載の寸法測定器は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の寸法測定器であって、前記ダイヤルゲージには指針を備えている。そして前記指針は、前記測定子の変位量が最大になったときの状態を保持することができる構成である。この構成によれば被測定部材の形状が円板状でありその外径を測定する場合であっても、測定子の変位量が最大、すなわち被測定部材の外径を測定したときの指針の状態を保持させることができる。したがって従業者は指針の振れの最大値を見落とすことなく正確な数値を測定できる。

また本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりの寸法測定器である。
請求項５に記載の寸法測定器は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の寸法測定器であって、前記本体には、前記測定子と前記測定当接体との間隔を増減可能にするスライド機構を備えている構成である。この構成によれば測定当接体と支持部材との平行状態を保持させたままそれらの間隔を増減させることができる構成にしてもよい。このようにスライド機構を付加すれば、測定子と測定当接体との所定の間隔を増減可能となり各種サイズの被測定部材を測定できるため、寸法測定器の使用用途が広がることになる。

また本発明の第６発明は、請求項６に記載されたとおりの寸法測定器である。
請求項６に記載の寸法測定器は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の寸法測定器であって、前記測定子の先端には、前記変位方向と垂直となるような面を有する面部材を備えている構成である。この構成によれば測定子と被測定部材とが線接触または面接触となり接触部位が増加するため測定精度の向上に繋げることができる。

以下に本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。
図１（Ａ）は、本発明の寸法測定器１の全体斜視図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に記載のダイヤルゲージ２０の正面拡大図である。図２（Ａ）は、本発明に係る寸法測定器１の使用前の状態を説明する図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に記載のダイヤルゲージ２０の指針表示拡大図である。図３（Ａ）は、本発明に係る寸法測定器１を使用してマスタ部材３０を測定している状態を説明する図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に記載のダイヤルゲージ２０の指針表示拡大図である。図４（Ａ）は、本発明に係る寸法測定器１を使用してワーク部材４０を測定している状態を説明する図である。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に記載のダイヤルゲージ２０の指針表示拡大図である。

まず、図１を参照して本発明の寸法測定器１を説明する。図１に示すように、寸法測定器１は押当体１０とダイヤルゲージ２０とによって大別されておりそれぞれ個々に詳細を説明していく。
まず図１（Ａ）を参照して押当体１０について説明する。
この押当体１０は、例えば平板状の本体１１と、この本体１１の一方の端部（図１（Ａ）において、本体１１の上端部）に本体１１に対して垂直となる測定当接体１２とによって略Ｌ字形状となるように構成してある。この略Ｌ字形状によって本体１１の本体面１１ａ（図１（Ａ）において、本体１１の左側面）と測定当接体１２のヒサシ面１２ａ（図１（Ａ）において、測定当接体１２の下向き面）とは直角を形成している。また測定当接体１２の突出している面１２ｂ（図１（Ａ）において、測定当接体１２の左側面）とヒサシ面１２ａとによって形成される角部位はテーパ面１２ｃを形成してある。また本体面１１ａには切欠溝１１ｂが形成してある。また本体面１１ａと反対側の面には、従業者が寸法測定器１を持ち易くなるように把持部１４を備えている。

また本体１１の他方の端部（図１（Ａ）において、本体１１の下端部）には、本体１１に対して垂直となる支持部材１３を備えている。この支持部材１３と測定当接体１２とは、対向するように設けてある。また支持部材１３には、測定当接体１２に対して垂直となるように上下方向に貫通した貫通孔１３ａが設けてある。また支持部材１３の側面から、この貫通孔１３ａに向けて垂直となるようにネジ孔１３ｂが設けてある。そして、この貫通孔１３ａに後述するダイヤルゲージ２０のステム２２を挿通させて、この挿通状態でネジ孔１３ｂからネジ１３ｃを挿しこむことによってダイヤルゲージ２０を支持部材１３に支持させている。また支持部材１３においてヒサシ面１２ａと対向する支持面１３ｄ（図１（Ａ）において、支持部材１３の上向き面）を備え、その支持面１３ｄと左側面１３ｅとによって形成される角部位はテーパ面１３ｆを形成してある。

また、これら押当体１０（本体１１、測定当接体１２）と支持部材１３とは、例えば金属部材（例えば、鉄、アルミニウムなど）によって形成されている。もちろん、これら本体１１と測定当接体１２と支持部材１３とは、一体成形であっても別体成形後にそれぞれを接合しても構わない。また本体１１には軽量化のために本体面１１ａを貫通する方向に複数の孔が設けてある。

次に図１（Ｂ）を参照してダイヤルゲージ２０について説明する。
このダイヤルゲージ２０は、通常、標準形と言われており測定子２３ａの直線運動を指針２１ｂの回転運動に変換させて表示させるものであり汎用品であるため簡略して説明することとする。ダイヤルゲージ２０は、目盛板２１ａおよび指針２１ｂを有する本体部２１と、その本体部２１の側面から突出した円筒状のステム２２と、そのステム２２の筒内部を直線的に且つ軸方向（図１（Ｂ）において、上下方向）に変位可能なスピンドル２３とによって構成されている。また、このスピンドル２３の一端（図１（Ｂ）において、上端）には測定子２３ａを有し、この測定子２３ａは先端に向けて突起している。またスピンドル２３の他端は、本体部２１の内部に挿通してあり、その内部に設けた弾性部材（図示しない）と連接している。そのため測定子２３ａを有するスピンドル２３は、測定当接体１２側（本体部２１と反対側）に向けて弾性部材によって常に付勢力が作用している状態である。

そして測定子２３ａが弾性部材の付勢力に抗して付勢される（例えば、測定子２３ａが被測定部材によって本体部２１側へ押し当てられると）と、その付勢によって測定子２３ａはスピンドル２３とともに本体部２１へ向けて直線的に変位する。この直線的に変位する方向が特許請求の範囲に記載の測定子２３ａの変位方向である。そして、その変位量に応じて本体部２１の指針２１ｂが回転する構造となっている。また指針２１ｂの回転量を数値として判別可能となるように本体部２１には目盛板２１ａが設けてある。そのため従業者は測定子２３ａの変位量を目盛板２１ａによって知ることができる。なお指針２１ｂは親針２１ｂ１と子針２１ｂ２、また目盛板２１ａは親目盛板２１ａ１（図１（Ｂ）において、本体部２１の周縁状に付された目盛板）と子目盛板２１ａ２（図１（Ｂ）において、親目盛板２１ａ１の内部に付された目盛板）とによってそれぞれ構成されている。そのため親針２１ｂ１が１回転すると子針２１ｂ２が１目盛り進む構成となっており、親針２１ｂ１は最大１０回転まで測定可能となっている。本実施例におけるダイヤルゲージ２０は、例えば、親目盛板２１ａ１が図示するように１／１００等分され、また子目盛板２１ａ２が１０分割されているような目盛板表示であり、測定子２３ａの変位可能量が１ｍｍである例を説明する。そのため、このダイヤルゲージ２０では１／１０００ｍｍ単位で測定可能である。

このダイヤルゲージ２０を支持部材１３に取り付けた状態について説明すると、ダイヤルゲージ２０は測定子２３ａの変位方向が測定当接体１２に対して垂直になるとともに、測定子２３ａと測定当接体１２とが所定の間隔を有するように支持部材１３に取り付けてある。この所定の間隔とは、被測定部材を挟み込み可能な間隔である。そして何も測定していない状態（図２の状態）において、ダイヤルゲージ２０の測定子２３ａは、支持部材１３の支持面１３ｄから測定子２３ａの変位可能量、すなわち１ｍｍ突出するように設定（図２（Ａ）参照）されている。

なお寸法測定器１は、図１に示される格好（本体１１が鉛直方向となりダイヤルゲージ２０が本体１１に対して下側に位置する格好）だけでなく、この図１を上下逆転させた格好、または本体１１が鉛直方向でなく鉛直方向よりも傾いた格好など各種格好で使用可能となっている。しかし図１に示される格好での使用状態が従業者にとって負担が少ない。なぜなら、従業者はヒサシ面１２ａを被測定部材の一端と当接させ、この当接状態でさらに被測定部材の他端を測定子２３ａに当接させる必要がある。そのため寸法測定器１の自重を利用して被測定部材の一端を当接できる格好、すなわち図１に示される格好にすることにより従業者に負担をかけることなく容易に測定できることとなる。

続いて、図２〜４を参照しこの寸法測定器１を使用してマスタ部材３０とワーク部材４０との外径寸法差を相対的に測定してマスタ部材３０と同一外径値のワーク部材４０を作成する方法を説明する。
図２は、測定前の状態における寸法測定器１について説明する図である。図２（Ａ）からも明らかなように測定子２３ａは支持面１３ｄから変位可能量である１ｍｍ突出している。この１ｍｍ突出状態におけるダイヤルゲージ２０の親針２１ｂ１、子針２１ｂ２は、図２（Ｂ）に示すように互いに初期値となるためともに「０」を指している。

まず、この寸法測定器１を使用してマスタ部材３０の外径を測定する。この測定は寸法測定器１の測定当接体１２と支持部材１３との間で形成される空間に、マスタ部材３０を横方向（図３（Ａ）において、紙面の奥から手前に向けた方向または紙面の手前から奥に向けた方向）から挟みこむような格好で実施する。その際の注意点として、マスタ部材３０の上端部をヒサシ面１２ａにしっかり当接させながら実施しなければ測定の精度は上がらない。そしてマスタ部材３０の下端部によって測定子２３ａは本体部２１側（図３（Ａ）において、下側）に向けて押圧される。このときの測定子２３ａの状態を、図２（Ａ）に示される測定前の状態と比較すると、測定子２３ａは距離「Ｄ１」変位している。この状態におけるダイヤルゲージ２０の指針２１ｂは、図３（Ｂ）に示されるように親針２１ｂ１は「４０」、子針２１ｂ２は「４〜５の間」を指している。すなわち指針値は「４４０／１０００ｍｍ」である。なお、マスタ部材３０は円板状であるため、従業者は測定時に親針２１ｂ１と子針２１ｂ２の各最大の振れを見逃さないように注意しなければならない。

次に、マスタ部材３０の測定と同様にしてワーク部材４０の外径を測定する。なおワーク部材４０はＮＣ旋盤の挟持部５０（例えば、チャック）に取り付けられた状態のままで測定してよい。このときの測定子２３ａの状態を、図２（Ａ）に示される測定前の状態と比較すると、測定子２３ａは距離「Ｄ２」変位している。この状態におけるダイヤルゲージ２０の指針２１ｂは、図４（Ｂ）に示すように親針２１ｂ１は「８０」、子針２１ｂ２は「６〜７の間」を指している。すなわち指針値は「６８０／１０００ｍｍ」である。

そして、これら各数値からマスタ部材３０とワーク部材４０との相対的な外径差を算出することができる。上記の場合であれば、ワーク部材４０の外径値はマスタ部材３０の外径値よりも「２４０／１０００ｍｍ」大きいことになる。そして従業者は、この数値（２４０／１０００ｍｍ）をＮＣ旋盤へ入力してワーク部材４０を再度旋削すればマスタ部材３０と同一外径値となる部材を作ることができる。

このようにして従業者は異なる２つの被測定部材の外径寸法差を相対的に容易に測定できる。また、この寸法測定器１を使用すれば、被測定部材が円板状の部材であっても確実にその直径に相当する外径寸法差を測定できる。そしてＮＣ旋盤を使用して、その外径寸法差からマスタ部材３０と同一外径値となるようにワーク部材４０を旋削することができる。また本体面１１ａには切欠溝１１ｂを形成してあるため、被測定部材の部材面に突部などを有していても、その突部が溝の深さに収まる範囲内であれば、この寸法測定器１を使用することができる。また測定当接体１２と支持部材１３とにそれぞれテーパ面１２ｃ、テーパ面１３ｆを形成してあるため、測定当接体１２と支持部材１３との間で形成される空間に被測定部材を滑らかに挟み込むことができる。

また本発明の寸法測定器１は、実施例で説明した構成、構造等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
本実施例では、ダイヤルゲージ２０のスピンドル２３を測定子２３ａとともに支持部材１３の貫通孔１３ａに挿通しその挿通状態でネジ１３ｃを挿し込んでスピンドル２３を支持する構成を説明した。そのため測定子２３ａの変位方向を軸方向とし、支持部材１３によってその軸芯まわりに回転可能な構造となっている。したがって目盛板２１ａ（親目盛板２１ａ１、子目盛板２１ａ２）を従業者が見易い方向に回転させることができる。

また本実施例では、ダイヤルゲージ２０の指針２１ｂ（親針２１ｂ１、子針２１ｂ２）は、最大振れ時においても指針２１ｂの振れ状態を保持しない構成のものを説明した。しかし、これに限定されるものでなく、指針２１ｂは最大振れ時においても振れ状態を保持する構成のものであっても構わない。なお、この指針２１ｂの最大振れ状態を保持する構成のダイヤルゲージ２０も汎用品であるためその詳細説明は省略する。また本発明の寸法測定器１に指針２１ｂの最大振れ状態を保持する構成のダイヤルゲージ２０を適用すると、マスタ部材３０およびワーク部材４０の外形が円板状であっても、外形寸法を測定する際に指針２１ｂの最大振れ状態を保持することができるため、従業者は振れの最大値を見落とすことなく正確な数値を測定できる。

また本実施例では、本体１１は一体物である例を説明した。しかし、これに限定されるものでなく、例えば本体１１を上本体と下本体とになるように別体とし、その上本体と下本体との間にスライド機構（図示しない）を設けて、測定当接体１２と支持部材１３との平行状態を保持させたままそれらの間隔を増減させることができる構成にしてもよい。このようにスライド機構を付加すれば、測定子２３ａと測定当接体１２との間隔を増減可能となり各種サイズの被測定部材を測定できるため、寸法測定器１の使用用途が広がることになる。

また本実施例では、測定子２３ａは先端に向けて突起している、すなわち測定子２３ａと被測定部材は点接触する例を説明した。しかし、これに限定されるものでなく、測定子２３ａの先端には測定子２３ａの変位方向と垂直となるような面を有する面部材（図示しない）を設ける構成でも構わない。その場合には測定子２３ａと被測定部材とが線接触または面接触となり接触部位が増加するため測定精度の向上に繋げることができる。

図１（Ａ）は、本発明の寸法測定器１の全体斜視図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に記載のダイヤルゲージ２０の正面拡大図である。 図２（Ａ）は、本発明に係る寸法測定器１の使用前の状態を説明する図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に記載のダイヤルゲージ２０の指針表示拡大図である。 図３（Ａ）は、本発明に係る寸法測定器１を使用してマスタ部材３０を測定している状態を説明する図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に記載のダイヤルゲージ２０の指針表示拡大図である。 図４（Ａ）は、本発明に係る寸法測定器１を使用してワーク部材４０を測定している状態を説明する図である。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に記載のダイヤルゲージ２０の指針表示拡大図である。

符号の説明

１ 寸法測定器
１０ 押当体
１１ 本体
１１ｂ 切欠溝
１２ 測定当接体
１３ 支持部材
１４ 把持部
２０ ダイヤルゲージ
２１ｂ 指針（親針２１ｂ１、子針２１ｂ２）
２３ａ 測定子
３０ マスタ部材（被測定部材）
４０ ワーク部材（被測定部材）

Claims (6)

1. 携帯式の寸法測定器であって、
   本体と前記本体に対して垂直に設けた測定当接体とによって略Ｌ字形状を含むように形成された押当体と、測定子の変位方向が直線的であるダイヤルゲージと、からなり、
   被測定部材の一端を前記測定当接体に押し当てた状態でその他端を前記測定子に押し当てて被測定部材の外径を測定可能に前記ダイヤルゲージを前記押当体に設けてあることを特徴とする寸法測定器。
2. 請求項１に記載の寸法測定器であって、
   前記本体の端面には、把持部を備えていることを特徴とする寸法測定器。
3. 請求項１〜２のいずれか１項に記載の寸法測定器であって、
   前記本体において前記測定当接体と対向する端部には、前記ダイヤルゲージを支持する支持部材を備えており、
   前記ダイヤルゲージは、
   前記測定子の変位方向を軸方向とし、前記支持部材によってその軸芯まわりに回転可能に取り付けてあることを特徴とする寸法測定器。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の寸法測定器であって、
   前記ダイヤルゲージには指針を備えており、
   前記指針は、前記測定子の変位量が最大になったときの状態を保持することを特徴とする寸法測定器。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の寸法測定器であって、
   前記本体には、
   前記測定子と前記測定当接体との間隔を増減可能にするスライド機構を備えていることを特徴とする寸法測定器。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の寸法測定器であって、
   前記測定子の先端には、
   前記変位方向と垂直となるような面を有する面部材を備えていることを特徴とする寸法測定器。
   
   
   
   

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