JP2006258660A - ハンドゲージ - Google Patents

Abstract

【課題】 液体槽に落下しても回収が容易で、容易に再使用できるハンドゲージの実現。
【解決手段】 寸法測定部31A,B;51A,B;52A,B;53A,B;54A,Bと、寸法測定部を動作させるバッテリィ61とを有し、ケーブルを接続せずに使用できるハンドゲージであって、ハンドゲージは、所定の比重の液体に対して浮く。
【選択図】 図４

Description

本発明は、内径、外径または深さのような寸法を測定する寸法測定装置（ゲージ）に関し、特にバッテリィを内蔵し、ケーブルで接続せずに独立して動作可能なハンドゲージに関する。

加工装置や処理装置では、内径、外径または深さのような各部の寸法を測定する寸法測定装置（ゲージ）が広く使用されており、特に近年は加工の高精度化に対応して寸法測定の高精度化が求められている。

寸法測定装置は、接触式であれば測定用の触針（コンタクト）などを被測定物の測定部分に接触させ、非接触式であれば測定端子などを被測定物の測定部分付近に配置する必要がある。寸法測定装置は、オペレータが寸法測定装置を手で保持して上記の配置動作を行う場合も、移動装置に取り付けられた寸法測定装置が上記のように配置されるように操作する必要がある。

図１は、シリンダの内径を測定する内径測定装置の構成を示す図であり、寸法測定装置の一例である。従来の内径測定装置は、コンタクトなどを含むゲージ１７と、ゲージ１７の測定する測定値を表示するコラム１０とで構成され、ゲージ１７とコラムはケーブル１６で接続されている。コラム１０には、測定値をバーグラフ表示するバーグラフ表示１１と、測定中であることを示すインジケータ１２と、測定値をデジタル表示する表示器１３と、操作パネル１４と、ゲージ１７との接続端子１５とが設けられている。ゲージ１７は、内径を測定する穴に挿入される先端部１９と、先端部１９に設けられたコンタクト１８と、穴の上面に接触して測定点の深さを規定する中間部２０と、ゲージ１７をつかむためのグリップ２１とを有する。内径を測定する穴に先端部１９を挿入すると、コンタクト１８が穴の内壁に接触して変位するので、変位量を差動トランスなどで検出して内径を測定する。

図１に示すように、従来の寸法測定装置は、ゲージ１７とコラム１０がケーブル１６で接続されており、ゲージ１７で必要な電源はケーブル１６を介してコラム１０から供給され、ゲージ１７で生成した測定信号はケーブル１６を介してコラム１０に送られて表示される。

しかし、被測定物の測定部分にコンタクトなどを配置する場合、ケーブルが配置動作の邪魔になり、寸法測定値の操作性を低下させるという問題があった。そこで、ゲージにバッテリィと寸法測定値を表示する表示器を設け、ケーブルを接続せずに使用できる寸法測定装置が提案されている。この場合は、コラムは必要ない。この形の寸法測定装置には各種の変形例が可能であり、例えば、ゲージにバッテリィと無線通信装置を設け、測定信号は無線通信でコラムに送信する形式がある。この形式も、ゲージにケーブルを接続する必要はない。また、バッテリィも、乾電池を使用するものや、充電可能なバッテリィを使用するものがある。更に、充電可能なバッテリィも、充電時にはケーブルを接続するものや、充電スタンドにセットしてバッテリィの端子を充電スタンドに接触させて充電するものや、ゲージを充電スタンドにセットすると、電磁誘導により非接触で充電されるものなどがある。

本発明は、ケーブルを接続せずに使用できる寸法測定装置に関する。このような寸法測定装置は、ハンドゲージと呼ばれるので、ここでもこの名称を使用する。

以下、内径を測定するハンドゲージを例として説明を行うが、本発明はこれに限定されるものではなく、ケーブルを接続せずに使用できる寸法測定装置であれば適用可能である。

特開平４−６４０１１号公報

ハンドゲージは、機械加工ラインで、機械加工された部品の寸法を測定するのに使用され、測定データは、機械加工の品質管理に利用されることが多い。そのため、ハンドゲージは、工作機械の近くで使用されることが多くなっている。工作機械は、加工部分に切削油などの加工液を供給しながら加工を行うため、工作機械に隣接して加工液を保持する加工液槽が設けられる。

ハンドゲージは、オペレータが、グリップ部分を保持して測定を行うが、誤って落下させる場合が起こり得る。その場合、落下したハンドゲージが、加工液槽内に入り、加工液中に沈む場合がある。図１に示したようなケーブルが接続されたゲージであれば、ケーブルを手繰ることにより、加工液中に沈んだゲージを容易に引き上げることができる。しかし、ケーブルを接続しないでも使用できるハンドゲージが加工液中に沈んだ場合、容易に回収できないという問題が生じる。

また、加工液中に沈んだハンドゲージは、内部に加工液が入ってしまうので、再使用するには、分解して内部を清掃するオーバーホールを行う必要がある。

本発明は、このような問題を解決することを目的とし、液体槽に落下しても回収が容易で、容易に再使用できるハンドゲージの実現を目的とする。

上記目的を実現するため、本発明の第１の態様のハンドゲージは、所定の比重の液体に対して浮くようにする。また、本発明の第２の態様のハンドゲージは、内部を防水する防水機構を備える。

すなわち、本発明の第１の態様のハンドゲージは、寸法測定部と、該寸法測定部を動作させるバッテリィとを有し、ケーブルを接続せずに使用できるハンドゲージであって、当該ハンドゲージは、所定の比重の液体に対して浮くことを特徴とする。

所定の比重は０．８以上であり、これであれば、ハンドゲージは切削油などの加工液でも確実に浮く。

本発明の本発明の第１の態様のハンドゲージは、比重が小さいので、加工液槽に落下した場合でも、加工液の表面に浮上するので、容易に回収することができる。

更に、本発明の第２の態様のハンドゲージは、寸法測定部と、該寸法測定部を動作させるバッテリィとを有し、ケーブルを接続せずに使用できるハンドゲージであって、当該ハンドゲージの内部を防水する防水機構を備えることを特徴とする。

本発明の第２の態様のハンドゲージは、内部が防水（加工液も対象）されるので、加工液槽に落下した場合でも、内部に加工液が侵入することがなく、回収して外側を洗浄すれば、容易に再使用することができる。

ハンドゲージは、無線通信によりベース装置と通信するための無線通信手段を備え、測定値を無線通信手段によりベース装置に送信して表示することも、測定値を表示する表示手段を備えることも可能である。

ハンドゲージに設けるバッテリィは、乾電池でも、充電式バッテリィでもよい。充電式バッテリィは、充電時に、充電式バッテリィをケーブル介して充電器と接続してもよいが、充電スタンドに設置することにより電磁誘導方式で充電されるようにしてもよい。

本発明のハンドゲージは、比重が小さいので、加工液槽に落下した場合でも、加工液の表面に浮上するので、容易に回収することができ、使い勝手が一層向上する。

また、本発明のハンドゲージは、内部が防水（加工液も対象）されるので、加工液槽に落下した場合でも、回収して外側を洗浄すれば、容易に再使用することができ、使い勝手が一層向上する。

図２は、本発明の実施例のシリンダの内径を測定する内径測定装置の全体構成を示す図である。この内径測定装置は、図１に示した従来例と類似の構成を有するが、ハンドゲージ３０が、ケーブルでコラム１０に接続されていない点、及びハンドゲージ３０が操作・表示部３６を有する点が異なる。ただし、図２に示すような、無線通信手段を有するハンドゲージや、操作・表示部を有するハンドゲージは、従来から存在し、本実施例の内径測定装置が従来例と異なるのは、ハンドゲージ３０の比重が小さく、加工液などに浮く点である。

図２に示すように、本実施例の内径測定装置は、ハンドゲージ３０と、コラム１０とで構成され、ハンドゲージ３０とコラム１０は無線通信によりデータ通信が可能である。従って、コラム１０は、無線通信手段を有する点を除けば図１の従来例と同じである。ハンドゲージ３０は、従来例と同様に、内径を測定する穴に挿入される先端部３２と、先端部３２に設けられたコンタクト３１と、穴の上面に接触して測定点の深さを規定する中間部３３と、ハンドゲージ３０をつかむためのグリップ３４とを有し、更に操作・表示部３６が設けられたヘッド部３５及びコラムとの無線通信手段を有する。

図３は、ハンドゲージの操作・表示部３６の詳細を示す図である。図示のように、操作・表示部３６は、表示部を構成するＬＣＤ表示器３７と、シートキー４２と、インジケータ付きのシートキー４３とを有する。ＬＣＤ表示器３７は、ハンドゲージの寸法測定値を表示するバーグラフ３８、公差の上限値３９及び下限値４０、寸法測定値のデジタル値４１、バテッリィの充電状態、無線通信状況、寸法測定値の保持（ホールド）状態などを表示する。

ハンドゲージ３０における動作モードの選択、表示する寸法測定値の外部からの指示、各寸法測定値の測定レンジ及び公差の入力などは、ＬＣＤ表示器３７を見ながらシートキー４２及びインジケータ付きのシートキー４３を操作することにより行う。このように、ハンドゲージ３０は、表示器及び操作のためのキーを有しているので、コラム１０と接続しなくても独立で使用可能である。言い換えれば、コラム１０を設けず、ハンドゲージ３０に無線通信手段を設けない構成も可能である。

図４は、ハンドゲージ３０の内部構成を示す図である。図示のように、先端部３２と中間部３３とグリップ３４とヘッド３５の内部はつながっており、内部に２本の測定アーム５１Ａ及び５１Ｂが設けられている。測定アーム５１Ａ及び５１Ｂは、それぞれ支点５２Ａ及び５２Ｂで回転可能に支持されている。測定アーム５１Ａ及び５１Ｂの一方の先端にはコンタクト３１Ａ及び３１Ｂが設けられており、コンタクト３１Ａ及び３１Ｂは、先端部３２に設けられた２つの穴から外部に突き出るように変位可能である。また、測定アーム５１Ａ及び５１Ｂの他方の先端には差動トランス５３Ａ及び５３Ｂのコアが取り付けられており、コアの変位量が検出できるようになっている。測定アーム５１Ａ及び５１Ｂの他方には、測定アーム５１Ａ及び５１Ｂを、コンタクト３１Ａ及び３１Ｂを外側に突き出すように付勢する付勢手段５４Ａ及び５４Ｂが設けられている。付勢手段５４Ａ及び５４Ｂは、例えばバネで構成される。差動トランス５３Ａ及び５３Ｂと付勢手段５４Ａ及び５４Ｂは、互い違いになるように配置される。

上記の構成により、コンタクト３１Ａ及び３１Ｂを外側に突き出すように付勢されており、先端部３２を穴に挿入すると、コンタクト３１Ａ及び３１Ｂが穴の内壁に接触して変位し、この変位量が測定アーム５１Ａ及び５１Ｂの回転量、更にコアの変位量に変換されて検出される。

中間部３３とグリップ３４は一体に構成されており、中間部３３の端面に先端部３２が取り付けられる。先端部３２を中間部３３の端面に取り付ける時に、ゴムなどで作られた柔軟で防水性のある弾性部材５５が挟み込まれる。弾性部材５５は、先端部３２の内面形状に近似した円筒形状をしており、コンタクト３１Ａ及び３１Ｂを密着して通過させる穴を有する。図示のように、グリップ３４とヘッド３５、及びヘッド３５とヘッドカバーは、Ｏリング５６及び５７を介して取り付けられている。このように、ハンドゲージ３０の内部は外部から防水される構造になっている。

また、ヘッド３５の内部には、バッテリィ６１及び電気回路６２が設けられている。バッテリィ６１は、乾電池でも充電式バッテリィでもよい。ヘッド３５に設けられる操作・表示部３６や電源スイッチ６３も防水構造を有する。充電式バッテリィを使用する場合には、充電式バッテリィの充電端子も防水構造を有する。

コンタクト３１Ａ及び３１Ｂは、弾性部材５５の穴を密着して通過しており、コンタクト３１Ａ及び３１Ｂが変位すると、弾性部材５５も変位してコンタクト３１Ａ及び３１Ｂに力が働くが、弾性部材５５による力よりも大きな力で外側に付勢されており、弾性部材５５はコンタクト３１Ａ及び３１Ｂの変位に影響しないので、測定には影響ない。

以上説明したように、ハンドゲージ３０の内部は密閉されているので、浮き袋の役割を果たし、たとえ筐体がアルミニュームなどの金属製でも、全体として比重を小さくすることができる。例えば、ハンドゲージ３０全体として比重を０．８にすれば、ハンドゲージ３０は切削液などの加工液でも浮く。これにより、たとえ加工液槽にハンドゲージ３０を誤って落下させても、加工液に浮かぶので、容易に回収することができる。

また、本実施例のハンドゲージ３０は、内部が防水構造であるため、たとえ加工液槽に誤って落下させても、加工液が侵入するのは先端部３２の部分のみであり、先端部３２から加工液を排出し、ハンドゲージ３０の外側を清掃すれば、そのまま使用可能である。また、先端部３２の内部を清掃する場合でも、清掃は容易である。

上記の実施例では、バッテリィ６１として、乾電池又は充電端子を有する充電式バッテリィの例を説明したが、非接触で充電が行える電磁誘導方式の充電式バッテリィを使用することも可能である。図５は、この構成例を示す図である。

図５の（Ａ）は、ハンドゲージ３０を充電スタンド２０から取り外して測定を行う状態を示し、（Ｂ）はハンドゲージ３０を充電スタンド２０に取り付けて充電を行う状態を示す。ハンドゲージ３０は、上記の実施例と同じものであり、電磁誘導方式で充電される点のみが異なる。充電スタンド２０は、電磁誘導式の充電器を収容した充電部７１と、セットされたハンドゲージ３０を保持するための爪部材７２と、ハンドゲージ３０の中間部３３が載置される載置台７３と、ベース７４と、充電部７１及び載置台７３を支持するアーム７５とで構成される。

図５の（Ｂ）に示すように、ハンドゲージ３０を充電スタンド２０に取り付けると、取り付けられたことを自動的に検出して充電が行われる。取り付けの検出は、例えば、光や超音波を利用した近接スイッチなどで行える。ハンドゲージ３０は、充電スタンド２０に取り付けられると、測定は行わないので、自動的に低消費電力モードになり、表示などの機能を停止する。ハンドゲージ３０は、充電スタンド２０から取り外すと自動的に動作モードになり、測定が行える状態になる。

上記のような電磁誘導式の充電式バッテリィを使用すれば、充電用の端子が不要であるので、防水構造が簡単になる。

図４に示すように、上記の実施例では、ハンドゲージ３０のほぼ全体を防水構造にしたが、一部のみを防水しても加工液に浮くようにすることが可能である。図６は、ヘッド３５の電装部のみを防水構造とした変形例を示す。
図６に示すように、この変形例では、ヘッド３５の電装部のみが防水構造で、先端部３２、中間部３３及びグリップ３４の内部は防水構造でない。ヘッド３５の電装部には、ＬＣＤ表示器３７、バッテリィ６１、及び電気回路６２が設けられ、実施例と同様に防水構造を有する。ヘッド３５の電装部とグリップ３４の内部は防水構造の隔壁で仕切られており、差動トランス５３Ａ及び５３Ｂとの電気的な接続を行う防水型コネクタ７１が設けられている。

測定アーム５１Ａ及び５１Ｂは、実施例のものと若干異なる構成を有する。測定アーム５１Ａ及び５１Ｂは、参照番号７５で示す部分がつながっており、７２Ａ及び７２Ｂの部分が薄くなっており、弾性支点を構成する。そして、７３Ａ及び７３Ｂは２つの測定アーム５１Ａ及び５１Ｂが所定角度以上に広がるのを防止する開き規制ストッパを示し、７４は２つの測定アーム５１Ａ及び５１Ｂが所定角度以下に閉じるのを防止する閉じ規制ストッパを示す。また、実施例で設けられていた弾性部材５５は設けられていない。差動トランス５３Ａ及び５３Ｂ、付勢手段５４Ａ及び５４Ｂは、実施例のものと同じである。

各部を構成する材料を選択することにより、図６の構成でも加工液に浮くように構成可能である。更に、比重を小さくするために、グリップ３４の内部などに防水部分を設けることも可能である。

更に、図４に示した実施例では、弾性部材５５により先端部３２の内部を防水したが、例えば、図７に示すように、コンタクト３１Ａ及び３１Ｂと、先端部３２のコンタクトが通過する穴の隙間に、弾性材料で作られたブーツ８１Ａ及び８１Ｂを付けて、先端部３２を防水構造にすることも可能である。この場合、先端部３２の先端の蓋８３の取り付けも、Ｏリング８２を使用して防水構造にする。

以上説明したように、本発明によれば、ハンドゲージの使い勝手が向上し、寸法測定作業の作業効率を向上することができる。

従来の寸法測定装置の全体構成を示す図である。 本発明の実施例の寸法測定装置の全体構成を示す図である。 実施例のハンドゲージの操作・表示部の構成を示す図である。 実施例のハンドゲージの内部構成を示す図である。 変形例の充電方式を使用する場合の全体構成を示す図である。 ハンドゲージの防水構造の変形例の内部構成を示す図である。 ハンドゲージの防水構造の変形例の内部構成を示す図である。

符号の説明

１０ コラム
３０ 寸法測定装置（ハンドゲージ）
３１ 触針（コンタクト）
３２ 先端部
３３ 中間部
３４ グリップ
３５ ヘッド
３６ 操作・表示部

Claims (9)

1. 寸法測定部と、該寸法測定部を動作させるバッテリィとを有し、ケーブルを接続せずに使用できるハンドゲージであって、
   当該ハンドゲージは、所定の比重の液体に対して浮くことを特徴とするハンドゲージ。
2. 前記所定の比重は０．８以上である請求項１に記載のハンドゲージ。
3. 当該ハンドゲージの内部を防水する防水機構を備える請求項１に記載のハンドゲージ。
4. 寸法測定部と、該寸法測定部を動作させるバッテリィとを有し、ケーブルを接続せずに使用できるハンドゲージであって、
   当該ハンドゲージの内部を防水する防水機構を備えることを特徴とするハンドゲージ。
5. 無線通信によりベース装置と通信するための無線通信手段を備え、前記寸法測定部の測定値を、前記無線通信手段により前記ベース装置に送信する請求項１から４のいずれか１項に記載のハンドゲージ。
6. 前記寸法測定部の測定値を表示する表示手段を備える請求項１から５のいずれか１項に記載のハンドゲージ。
7. 前記バッテリィは、乾電池である請求項１から６のいずれか１項に記載のハンドゲージ。
8. 前記バッテリィは、充電式バッテリィである請求項１から６のいずれか１項に記載のハンドゲージ。
9. 前記充電式バッテリィは、当該ハンドゲージを充電スタンドに設置することにより、電磁誘導方式で充電される請求項８に記載のハンドゲージ。

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