JP4377156B2

JP4377156B2 - 長さ測定器

Info

Publication number: JP4377156B2
Application number: JP2003141968A
Authority: JP
Inventors: 民雄鈴木; 良和大山
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2003-05-20
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2009-12-02
Anticipated expiration: 2023-05-20
Also published as: JP2004347356A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はハイトゲージやノギス、デプスゲージ等の被測定物の寸法を測定する長さ測定器のスライダ構造に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来より、ハイトゲージやノギス、デプスゲージ等のように本体に対して摺動可能なスライダを設け、そのスライダの移動量から被測定物の寸法を測定する長さ測定器がある（例えば特許文献１）。これらの長さ測定器のスライダは被測定物の寸法を測定する過程で、誤差の発生を抑えるために精密かつ、頑丈に製作される必要がある。このスライダは一般に、鋳物でブロック体を製造し、このブロック体を機械加工により切削、穴あけ、塗装、研削といった加工工程を経て精密に製作される。
【０００３】
【特許文献１】
特許２９０１８８６号（図４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のようなスライダでは、製造して鋳物を機械加工するための工数が多くなってしまい、加工にかかる費用のため生産コストも高くなる。また、鋳物を製作する過程で、金型に溶融金属をピストンで高速圧入して鋳物をつくる亜鉛ダイカストや、金属粉末とバインダー（温度管理で流動特性を出す粘結材）の混合物を原料として射出成型するＭＩＭ等のように鋳物をより精密に製作することが行われている。しかし、鋳物製造用の金型が高価であるため、生産コストの削減には繋がらない。
【０００５】
本発明は斯かる実情に鑑み、加工工数を少なくして安価にスライダを製造できる長さ測定器を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、本尺と、この本尺に対して摺動自在に取り付けられるスライダとを備えて構成され、前記スライダと前記本尺の相対位置から被測定物の長さ寸法を測定する長さ測定器において、前記スライダは、金属板をプレス成型して前記本尺の角部に摺接する部分を折り曲げて断面略L字型に形成されるスライダ本体と、このスライダ本体に設けられて、前記スライダ本体を補強するジョウとを有し、前記ジョウおよび前記スライダ本体の一面に前記本尺の両側が摺接することを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、前記スライダのスライダ本体は金属板をプレス成型して前記本尺の角部に摺接する部分を折り曲げ形成される。従って、前記スライダ本体は切削、穴あけ、研削等の工程が一連のプレス成型によって容易に製作されるので、製作に手間がかからなく、生産コストも大きく削減される。また、プレス成型で形成されたスライダ本体は板厚があまり厚くできないため、撓む虞があるが、本発明では前記スライダ本体に前記補強部材を取り付けるのでスライダの強度も十分に確保できる。
【０００８】
本発明では、前記したように、前記スライダ本体は断面略Ｌ字型に形成され、前記補強部材はスライダ本体に設けられるジョウであり、前記ジョウおよび前記スライダ本体の一面に前記本尺の両側が摺接することを特徴とする。
本発明では、前記ジョウとスライダ本体で１つのコーナーが形成されるものであり、ジョウは断面の厚み寸法が大きいものであるため、補強効果が大きく、コーナーが曲がりにくくなって、強度が強くなる。これによりスライダ本体の撓みによる測定誤差の発生を抑えることができる。さらに、ジョウが補強部材を兼ねることで部品点数の減少が図れる。
【０００９】
また、本発明では、前記スライダ本体は２ヶ所のコーナーを有する断面略凹型に形成され、前記補強部材は、前記コーナーの少なくとも一方に設けられ、かつ、このコーナーを挟んで隣り合う２面を繋ぐ角部補強面部であることが好ましい。
前記スライダ本体をプレス成型して断面略凹型にすると強度が不十分となる虞があるが、この発明によると、２ヶ所のコーナーの少なくとも一方に、前記コーナーを挟んで隣り合う２面を繋ぐ角補強面を設けたので、コーナーが撓みに対して強くなり、測定誤差の発生を抑えることができる。
【００１０】
また、本発明では、前記スライダ本体は２ヶ所のコーナーを有する断面略凹型に形成され、前記補強部材は、凹部の外側または内側に設けられ、かつ、前記凹部の少なくとも一方のコーナーを覆う補強板であることが好ましい。
この発明によると、前記凹部外側または内側に、前記凹部の２ヶ所のコーナーのうち少なくとも一方のコーナーを覆う補強板が設けられるので、凹部のコーナーが撓みに対して強くなり、測定時の誤差の発生を抑えることができる。また、このスライダ本体はプレスのために特別な金型を用意することがなく、容易にプレス成型が行える。
【００１１】
また、本発明では、前記スライダおよび前記本尺の少なくとも一方には前記スライダおよび前記本尺の他方に摺動する摺動部材が設けられていることが好ましい。
この発明によると、前記スライダおよび前記本尺の少なくとも一方に、前記スライダ及び前記本尺の他方に摺動する摺動部材が設けられるので、従来のようにスライダおよび本尺を研削する工程が不要で、かつ、容易に前記スライダを前記本尺に対して摺動可能にすることができる。従って、製作における手間が省け、また加工にかかるコストも削減できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
[第一実施形態]
図１及び図２を用いて第一実施形態について説明する。
図１は第一実施形態の長さ測定器であるハイトゲージ１の全体正面図である。図１においてハイトゲージ１は、本尺２と、本尺２の基端部に設けられるベース２１と、本尺２に摺動可能に設けられるスライダ１０と、スライダ１０に取り付けられ被測定物に当接するスクライバ３１を有するジョウ３０とを備えている。
【００１３】
本尺２は金属製であって断面矩形形状をしており、長手方向に沿う両辺は互いに平行に形成されている。また本尺２には図示しないラックが設けられている。本尺２の基端部には金属等の比重の大きい部材で形成されるベース２１が設けられていて、ハイトゲージ１を垂直に支持している。
【００１４】
スライダ１０はスライダ本体１００と、スライダ本体１００の補強部材としてのジョウ３０と、スライダ本体１００に本尺２を介して取り付けられるスライダ前面部１３０と、スライダ１０の摺動量を調整するハンドル１２０とを備えている。
【００１５】
ジョウ３０は、本尺２の長手方向と平行、かつ摺接するようにスライダ１０に設けられている。ジョウ３０の端部には本尺２と垂直となるようにスクライバ取り付け部３０１が形成されている。
スクライバ取り付け部３０１には固定子３２が設けられ、この固定子３２にスクライバ３１を装着し固定ねじ３３を締めることで、スクライバ３１をジョウ３０に固定している。これにより、スクライバ３１は被測定物によってその形状や条件に合ったものに交換できるように着脱可能となっている。スクライバ３１は被測定物に当接する当接部３１１を有し、当接部３１１が被測定物に当接するようにスライダ１０を本尺２の長手方向に沿って摺動させて測定が行われる。
【００１６】
スライダ１０の摺動にはハンドル１２０が用いられている。ハンドル１２０は図示しないピニオンが設けられており、このピニオンと本尺２に設けられるラックが噛合している。これにより、ハンドル１２０の回転量に応じた移動量だけスライダ１０は本尺２に対して摺動可能となっている。
【００１７】
スライダ前面部１３０は、略平板状に形成されており、電子表示部１３１と、操作ボタン１３２と、図示しない検出部を備えている。検出部は、本尺２の長手方向に沿って一定のピッチ間隔で設けられた複数の電極と静電容量結合する複数の電極を有し、スライダ１０の移動に伴って変化する静電容量からスライダ１０の移動量を検出する静電容量式センサである。本実施形態では、このセンサに限らず、例えば、光学式センサ等の他のセンサを利用した検出部を利用してもよい。この検出部での検出結果は電気信号に変換され電子表示部１３１に送られ、この電子表示部１３１でスライダ１０の変位量がデジタル表示されている。また、操作ボタン１３２によって電源のオン、オフの切り替えや、測定時に基準となる面を設定するためのゼロ設定等の設定ができるようになっている。これにより、この操作ボタン１３２でゼロ設定を行い基準面を設定し、この基準面から当接部３１１までの長さ寸法を電子表示部１３１に表示させることができる。
【００１８】
図２はスライダ本体１００及びジョウ３０の斜視図である。
スライダ本体１００は、ＳＰＣＣ（冷延鋼板）等の鋼板をプレス成型することにより形成され、一連のプレス成型において切削や穴あけ等の必要な加工作業が行われる。このようなスライダ本体１００の板厚は所定寸法に形成されており、例えば、本実施形態では３．０ミリメートルに形成されているが、この寸法は全体の大きさや用途によって変動するものであるため、この寸法に限定されるものではない。
このスライダ本体１００は、断面略Ｌ字型に形成され、ハンドル１２０が取り付けられる側の第一側面１０４と、第一側面１０４に垂直に設けられる背面１０３と、第一側面１０４の背面１０３とは反対側に一体に設けられる前面部取り付け面１０８とを有している。背面１０３の第一側面１０４とは反対側の端部は段差が設けられ、背面１０３より板厚が薄く形成されるジョウ設置部１０５となっている。このジョウ設置部１０５には取り付け孔１０１が設けられ、この取り付け孔１０１に取り付けボルトを通してジョウ３０をスライダ本体１００に固定している。この時、ジョウ３０は背面１０３とジョウ設置部１０５との間に設けられる段差によって位置決めされるため、容易に固定することができる。
【００１９】
スライダ本体１００の背面１０３の略中央には孔部１０６が設けられている。この孔部１０６の第一側面１０４側には、第一側面１０４と同平面上にハンドル設置部１２１がスライダ本体１００と一体形成されており、ハンドル設置部１２１には、ハンドル挿入孔１２２が設けられている。孔部１０６のジョウ設置部１０５側からハンドル挿入孔１２２に向かって略Ｌ字部材１０７が設けられ、この略Ｌ字部材１０７のハンドル挿入孔１２２の中心軸延長上にハンドル軸受け１０７Ａが設けられている。ハンドル１２０は、このハンドル挿入孔１２２に挿入され、その先端がハンドル軸受け１０７Ａに支持され、このハンドル軸受け１０７Ａを中心に回転可能とされる。
【００２０】
図３は第一実施形態のジョウ３０の斜視図である。図２、図３において、ジョウ３０は断面略矩形状の金属製部材であり、本尺２と平行にスライダ本体１００のジョウ設置部１０５に取り付けられるジョウ本体３０２と、このジョウ本体３０２の端部に略垂直に一体に設けられるスクライバ取り付け部３０１とによって略Ｌ字型に形成されている。ジョウ本体３０２の矩形の一面がジョウ設置部１０５に取り付けられることで、このジョウ設置部１０５と垂直となるジョウ本体３０２の一面が第一側面１０４と対向する。このジョウ本体３０２の第一側面１０４と対向する面の幅は第一側面１０４の幅（背面１０３と垂直となる方向の長さ)と同寸法であり、これは本尺２の厚みと略同寸法に設定されている。
ジョウ３０の第一側面１０４に対抗する面には摺動部材である摺動駒３４が駒設置部３５に取り付けられている。この摺動駒３４は合成樹脂や金属等の適宜な部材で形成されていて、表面は予め平滑に研磨されている。この摺動駒３４の表面と本尺２が当接することによって両端は滑らかに摺動できるようになっている。摺動駒３４は、ジョウ本体３０２の両端部に各１個ずつ設けられている。スクライバ３１を取り付けるスクライバ取り付け部３０１は、本尺２との摺動面との角度が直角に規制されている。このため、従来では摺動面を研削加工した後に、スクライバ取り付け部３０１を直角研削していたが、第一実施形態では基準をスクライバ取り付け部３０１として、摺動駒３４を調整することで、直角研削加工にかかる手間が大きく削減される。
【００２１】
スライダ本体１００の前面部取り付け面１０８には前面部取り付け孔１０９が設けられ、ジョウ本体３０２の前面側にも同様に前面部取り付け孔３０６が設けられている。スライダ前面部１３０がこれらの前面部取り付け孔１０９，３０６にねじ止めされてスライダ本体１００に本尺２を介して取り付けられている。
【００２２】
この構成のスライダ１０では、スライダ本体１００の第一側面１０４とジョウ３０の摺動駒３４とで本尺２を挟んで、対向配置されている。これにより、ジョウ３０が設置される側のコーナーに力が加わっても、厚みのあるジョウ３０がこの力を受けるため撓みが発生せず、コーナーに撓みに対する耐久性を持たせることができ、測定時に測定誤差が発生しない。
【００２３】
このような第一実施形態では次のような効果を得ることができる。
（１）スライダ１０のスライダ本体１００は鋼板をプレス成型して本尺２の角部に摺接する部分を折り曲げ形成されているので、スライダ本体１００の製作はプレス成型により多くの工程が短時間で行われる。そのため、製作に手間がかからなく、生産コストも大きく削減される。また、スライダ本体１００に補強部材であるジョウ３０を取り付けるので強度も十分に確保できる。さらに、従来では重量のある鋳物をベースにしていたのに対し、鋼板で作成されたスライダ１０を用いるのでスライダ１０の軽量化ができる。
（２）スライダ本体１００を断面略Ｌ字型に形成し、ジョウ３０を補強部材としてスライダ本体１００に取り付けて、本尺２の両側がジョウ３０とスライダ本体１００の第一側面１０４とで摺接されるようにしたので、ジョウ３０とスライダ本体１００でコーナーを形成することでコーナーが撓みにくくなり、測定誤差の発生を抑えることができる。
（３）ジョウ３０に、本尺２に摺動する摺動駒３４が設けられるので、容易にスライダ１０を本尺２に対して摺動可能にすることができる。
（４）摺動駒３４をジョウ本体３０２の両端部にそれぞれ設けることで、本尺２のガイドとなり、本尺２とスライダがずれることがない。
（５）本尺２の摺接面とスクライバ３１の角度を直角にするために、スクライバ３１を基準として摺動駒３４を研削し、角度を調整しているので、研削作業が軽減し手間がかからなく、製造コストも削減できる。
【００２４】
[第二実施形態]
次に本発明の第二実施形態について説明する。
ここで、第一実施形態と同一の構成要件については同符号で示し、説明を省略する。以下後述する第三実施形態についても同様である。
【００２５】
前述したとおり、プレス成型では十分な厚さの板厚を確保できず、スライダ本体１００を断面略凹型に形成した場合凹部のコーナーにおいて強度不足となってしまう。第二実施形態ではこの問題を解決して断面略凹部型のスライダ本体１００でもコーナーの強度を補強できる構造を提供する。
【００２６】
図４（Ａ）は第二実施形態におけるハイトゲージ１のスライダ本体１００Ａの平面図であり、図４(Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。図４において、スライダ本体１００Ａは鋼板を断面略凹型にプレス成型され、第一側面１０４と、背面１０３と、ジョウ３０が設けられる側の第二側面１１１と、第一側面１０４及び第二側面１１１の背面１０３とは反対側に設けられる前面部取り付け面１０８、１１３とを有している。第二側面１１１と背面１０３とのコーナー１１０の一部にこれらの２面を繋ぐ角部補強面部１１２が設けられている。この角部補強面部１１２は、第二側面１１１と背面１０３とのコーナー１１０の一部をプレス成型の過程で外側から４５度に面打ちしたものである。この角部補強面部１１２は本尺２の長手方向に沿って所定間隔を開けて複数（第二実施形態では３箇所)設けられている。この角部補強面部１１２は鋼板をプレス成型する過程で形成されているため、プレス成型後に面打ち加工等の作業を必要としない。この角部補強面部１１２により第二側面１１１と背面１０３とのコーナー１１０は撓みに対して強くなり、測定誤差を抑えることが可能である。
【００２７】
また、第二側面１１１の前面部取り付け面１１３にはジョウ３０が設けられ、ジョウ３０に取り付けられている摺動駒３４の位置にあわせて、第二側面１１１側に摺動孔１１４が設けられている。摺動駒３４はこの摺動孔１１４に貫通され、本尺２の摺動面に摺接されている。
【００２８】
第二実施形態によれば、第一実施形態の（１）の効果に加えて次の効果が得られる。
（６）第二側面１１１と背面１０３との間のコーナー１１０に、このコーナー１１０を挟んで隣り合う２面を繋ぐ角部補強面部１１２を設けたので、コーナー１１０が撓みに対して強くなり、測定誤差の発生を抑えることができる。
（７）角部補強面部１１２の形成はスライダ本体１００Ａを形成するための一連のプレス成型工程の中に組み込まれているため、加工等の手間を削減できる。
【００２９】
[第三実施形態]
次に第三実施形態について説明する。
第三実施形態は、第二実施形態と同様、断面略凹部型に形成されたスライダ本体１００Ｂの補強方法についての実施例である。
【００３０】
図５は第三実施形態のスライダ本体１００Ｂの断面図である。図５において、スライダ本体１００Ｂは鋼板を断面略凹型にプレス成型され、第一側面１０４と、背面１０３と、第二側面１１１と、前面部取り付け面１０８，１１３を有している。これらの面で形成されるコーナー１１０Ｂを外側から覆うように補強板１１５が溶接されている。これにより、コーナー１１０Ｂの強度を補強することができ、撓みにより測定誤差が発生することがない。第二実施形態では角部補強面部１１２を形成するためのプレス成型時に別途金型が必要となるが、第三実施形態ではこのような特別な金型を用意する必要は無く、通常の金型のみでスライダ本体１００Ｂが形成されている。
【００３１】
第三実施形態によれば、第一実施形態の（１）の効果に加えて次の効果が得られる。
（８）断面略凹型に形成されたスライダ本体１００Ｂの凹部外側に、凹部の２ヶ所のコーナー１１０を覆う補強板１１５が設けられるので、凹部のコーナー１１０Ｂが撓みに対して強くなり、測定時の誤差の発生を抑えることができる。
（９）スライダ本体１００Ｂの形成に通常の金型のみでプレス成型可能であるため、新たに金型を作成する必要が無く経済的である。
【００３２】
尚、本発明の長さ測定器は、上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３３】
第一実施形態において、ハイトゲージ１はハンドル１２０の操作によってスライダ１０が摺動するものとしているが、これに限らない。例えば、図６に示すようにスライダ本体１００に送り孔１１６を設け、この送り孔１１６に図示しない送り箱を貫通した送りねじを通してスライダ移動を微調整できるものであってもよい。すなわち、スライダを本尺に対して摺動させて長さ測定をできるものであればよく、スライダの摺動装置、長さ寸法の表示装置等が限定されない。
また、ハイトゲージである必要はなく、ノギスやデプスゲージ等の長さ寸法を測定する測定器であればよい。
【００３４】
第一実施形態において、摺動駒３４を取り付け、本尺２との摺動を滑らかにしているが、これに限らない。例えば、本尺２の長手方向に沿って摺動板を取り付けた構造であってもよい。また摺動部材が備え付けられていないものであってもよいが、この場合は本尺２とジョウ３０との摺動を滑らかにするために研削加工が必要となり、生産コストが増大してしまう。従ってジョウ３０と本尺２との摺動を滑らかにする摺動部材を取り付けることが好ましい。
【００３５】
第二実施形態において、断面略凹型のスライダ本体１００Ａのコーナー１１０を補強する角部補強面部１１２は、コーナー１１０に対して４５度に形成されているが、これに限らない。例えば、角部補強面部が背面１０３に対して６０度で設けられているものでもよい。ただし、角部補強部は背面１０３と第二側面１１１を繋ぐ補強面であってその角度は限定されないが、この角度が９０度に近くなるにつれ補強力が弱くなっていく。従って、第二実施形態のように４５度に形成されている場合が、どのような方向から力が加わっても均等に補強できる角度であるため最も好ましい。
【００３６】
第二実施形態において、角部補強面部１１２は凹部の外側より面打ちをするとしているが、これに限らない。例えば、背面１０３と第二側面１１１との間のコーナー１１０に複数の直角三角形の柱部材を所定間隔に配置して角部を補強するものであってもよい。ただし、この場合は、これらの柱部材を別途用意する必要があり、またこれらの柱部材を取り付けるために溶接等の接着作業が必要となる。
【００３７】
第二実施形態において、角部補強面部１１２は、背面１０３と第二側面１１１との間のコーナー１１０に設置されている。また第三実施形態において、は凹部の両方の角部を補強しているが、これに限らない。例えば、背面１０３と第一側面１０４を補強するものであってもよい。
【００３８】
第三実施形態において、補強板１１５はスライダ本体１００Ｂの外側に設けられているが、これに限らない。例えば、スライダ本体１００Ｂの内側に設けられているものであってもよい。ただし、この場合、本尺２を通すスペースが圧迫される可能性があるため、予めスライダ本体１００Ｂのサイズを大きく設定しておく必要がある。
【００３９】
【発明の効果】
本尺に対して摺動自在に設けられるスライダにおいて、スライダ本体は金属板をプレス成型して本尺の角部に摺接する部分を折り曲げ形成されるので、前記スライダ本体は切削、穴あけ等の工程を一連のプレス成型により容易に製作され、生産コストも大きく削減される。また、前記スライダ本体に前記補強部材を取り付けるので強度も十分に確保できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態における長さ測定器の全体正面図。
【図２】第一実施形態におけるスライダの斜視図。
【図３】第一実施形態におけるジョウの斜視図。
【図４】（Ａ）は第二実施形態におけるスライダ本体の平面図、（Ｂ）は図４（Ａ）におけるＢ−Ｂ線の断面図。
【図５】第三実施形態におけるスライダ本体の断面図。
【図６】第一実施形態における長さ測定器の変形例におけるスライダ本体の斜視図。
【符号の説明】
１・・・ハイトゲージ（長さ測定器)、２・・・本尺、１０・・・スライダ、３０・・・ジョウ、３４・・・摺動駒（摺動部材)、１００，１００Ａ，１００Ｂ・・・スライダ本体、１１２・・・角部補強面部、１１５・・・補強板。

Claims

本尺と、この本尺に対して摺動自在に取り付けられるスライダとを備えて構成され、前記スライダと前記本尺の相対位置から被測定物の長さ寸法を測定する長さ測定器において、
前記スライダは、金属板をプレス成型して前記本尺の角部に摺接する部分を折り曲げて断面略L字型に形成されるスライダ本体と、このスライダ本体に設けられて、前記スライダ本体を補強するジョウとを有し、前記ジョウおよび前記スライダ本体の一面に前記本尺の両側が摺接する
ことを特徴とする長さ測定器。
請求項１に記載の長さ測定器において、
前記スライダ本体は２ヶ所のコーナーを有する断面略凹型に形成され、
前記補強部材は、前記コーナーの少なくとも一方に設けられ、かつ、このコーナーを挟んで隣り合う２面を繋ぐ角部補強面部であることを特徴とする長さ測定器。
請求項１に記載の長さ測定器において、
前記スライダ本体は２ヶ所のコーナーを有する断面略凹型に形成され、
前記補強部材は、スライダ本体の外側または内側に設けられ、かつ、前記凹部の少なくとも一方のコーナーを覆う補強板であることを特徴とする長さ測定器。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の長さ測定器において、
前記スライダおよび前記本尺の少なくとも一方には前記スライダおよび前記本尺の他方に摺動する摺動部材が設けられていることを特徴とする長さ測定器。