JP4399186B2 - ダイヤル表示式測定器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、測定器の表示がダイヤル式となるダイヤル表示式測定器に関する。
【0002】
【背景技術】
測定器の測定結果をダイヤル表示で出力することは様々な測定器において用いられている。測定の目的や測定物に応じて様々なダイヤル表示式の測定器がある。その中の一つであるダイヤルゲージは、指針の回転量によって被測定物の寸法を読み取る寸法測定器である。ダイヤルゲージは測定スタンドへの取付、治具や検具への組み込み等幅広く利用され、用途に応じてバリエーションに富んでいる。特に一回転未満ダイヤルゲージは指針の回転量による読み誤りが少ないことで、比較測定に重点を置かれている。
【0003】
従来の一回転未満ダイヤルゲージの一例が実公昭62−34241号や図8、図9、図10に示されている。
図8は従来の一回転未満ダイヤルゲージの一例の分解斜視図である。図8において、一回転未満ダイヤルゲージ100は、ゲージ本体10と、ゲージ本体10の基面12に板ばね7を挟んで設けられる目盛板130と、ゲージ本体10の中心に取り付けられる指針5と、これらの目盛板130、指針5を覆う外枠160とを備えている。
ゲージ本体10は円筒形状のケーシングを備え、このゲージ本体10に貫通し軸方向に摺動自在に支持されたスピンドル2が設けられ、このスピンドル2の一端側に測定子21が設けられている。ゲージ本体10の基面12の中心に指針5が設けられ、スピンドル2の測定子21と連動してこの指針5が回転する。外枠160はゲージ本体10に取り付けられ、目盛板130および指針5をカバーしている。
【0004】
図9は従来例の目盛板130の拡大図を示している。図9において、目盛板130には等周間隔で目盛133が設けられ、測定精度保証外となる範囲にはデッドゾーン134が設けられている。また、目盛板130には切欠き131が設けられており、外枠160にはこの切欠き131に対応した位置に突起部162が設けられている。切欠き131に突起部162を嵌合することで目盛板130が外枠160に対して空回りしないように固定されている。
板ばね7は目盛板130を外枠160側に付勢しており、目盛板130がずれることによる測定読み取り誤差が生じないようにしている。
【0005】
この一回転未満ダイヤルゲージ100の製造工程で、指針5を針軸11に打ち込む指針打ち工程について図10を用いて説明する。従来の一回転未満ダイヤルゲージ100では、目盛板130と基面12の間に板ばね7が介装されているため、目盛板130がばたつき、不安定となる。したがって、目盛板130の位置決めをするために、覆い板が取り付けられていない仮外枠8をゲージ本体10に装着し、目盛板130の切欠き131と仮外枠8に予め設けられている突起部81を合わせて目盛板130を固定してから指針打ちを行う。指針打ち後は仮外枠8を外し、外枠160を装着する。
【0006】
【特許文献1】
実公昭62−34241号
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来例の一回転未満ダイヤルゲージ100では、測定姿勢を変更して使用するため、目盛板130を回転させることがある。目盛板130にデッドゾーン134を一体に設けているので外枠160を回転させた場合目盛板130とともにデッドゾーン134も回転する。この時、指針5が本来測定精度保証外である部分を指している場合でもそこにデッドゾーン134が示されていないために誤った目盛を読み取ってしまうことがあり、また測定精度保証外でない部分にデッドゾーン134が表示されることもあるため、これによる人為的誤差を生じさせないための工夫が必要となる。
また、デッドゾーン134が目盛板130に表示されているので、一回転未満ダイヤルゲージ専用の目盛板となってしまい、他の標準タイプのダイヤルゲージの目盛の代用ができない等、部材が共通でないための問題が発生する。
【0008】
本発明の目的は、目盛板を回転した際の測定誤差の発生を抑えることができ、他の標準的な測定器との部品の共通化ができるダイヤル表示式測定器を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明のダイヤル表示式測定器は、ゲージ本体と、このゲージ本体に取り付けられる測定子と、この測定子と連動して測定値を示すとともに前記ゲージ本体に取り付けられた指針と、測定値の目盛を表示する目盛板と、この目盛の所定範囲を表したエリア表示部と、を備え、前記目盛板と前記エリア表示部とが互いに回動自在とされるとともに別部材で構成され、前記ゲージ本体には、回動自在に外枠が設けられ、この外枠に前記目盛板が取り付けられており、前記エリア表示部は、前記ゲージ本体に取り付けられていることを特徴とする。
この発明によれば、前記目盛板と前記エリア表示部とが独立しており、互いに回動自在となるように別部材で構成されているため、前記目盛板を回転させてもエリア表示部が回転することはない。そのため、エリア表示部が目盛板の回転位置に関わらず正しい範囲を示すことができ、測定誤差の発生を防止できる。また、目盛板にエリア表示部がないので、目盛板を標準的な目盛板と同形状として、目盛板の共通化が図れる。
【0010】
また、本発明では、上述したように、前記ゲージ本体には、回動自在に外枠が設けられ、この外枠に前記目盛板が取り付けられており、前記エリア表示部は、前記ゲージ本体に取り付けられていることを特徴とする。
この発明によれば、前記ゲージ本体に前記エリア表示部を取り付けて、前記外枠に前記目盛板が取り付けられているので、指針打ち工程の時に目盛板は外枠に固定されて板ばねを必要としなくなり、板ばねによって目盛板が不安定になることがないので、前記仮外枠も不要となり、指針打ち作業が容易に行える。
【0011】
また、本発明では、前記目盛板の略中心には前記エリア表示部の略中心部を表示する表示孔が設けられ、前記エリア表示部の端縁部は前記表示孔の周縁部を乗り越えて前記目盛板の表面の一部を覆うことが好ましい。
この発明によれば、前記目盛板の表面の一部が前記エリア表示部の一部に覆われるので、エリア表示部が大きく表示されて見やすくなり、エリア表示部の見落とし等の目盛の読み取り誤差を防止する。
【0012】
また、本発明では、前記目盛板は透明部材で形成されていることが好ましい。
この発明によれば、前記目盛板を透明部材で形成しているので、前記エリア表示部は前記目盛板で隠れることがなく表示され、目盛板があってもエリア表示部を目視することができ、エリア表示部の見落とし等による測定誤差を防止する。
【0013】
また、本発明では、前記目盛板は、前記外枠の上面に設けられる透明の覆い板であることが好ましい。
この発明によれば、前記目盛板は前記外枠の透明覆い板であるので、エリア表示部が目盛板で隠れることなく表示されて、エリア表示部の読み取りミス等による測定誤差を防止し、かつ目盛板は覆い板としての機能を持つので、部品点数を低減させることができる。
【0014】
また、本発明では、前記ゲージ本体、測定子、指針、目盛板、およびエリア表示部を備えた一回転未満ダイヤルゲージであり、前記エリア表示部に測定保証外の範囲を示すデッドゾーンが表示されていることが好ましい。
この発明による一回転未満ダイヤルゲージでは、前述の効果を奏することができ、人為的ミスや誤差を抑え、他の標準的なダイヤルゲージと部品の共通化が可能となる。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明に係るダイヤル表示式測定器を一回転未満ダイヤルゲージに適用した実施形態を図面に基づいて説明する。各実施形態において、特に説明しない場合でも、同一もしくは相当構成要素には、同一符号を付し、その説明を省略又は簡略にする。
【0016】
〔第一実施形態〕
図1ないし図4は第一実施形態を示すものであり、本実施形態は図8ないし図10に示す従来例と同様の一回転未満ダイヤルゲージであり、従来例と同一符号もしくは相当構成要素には、同一符号を付し、その説明を省略または簡略にする。
【0017】
図1は第一実施形態におけるダイヤル表示式測定器である一回転未満ダイヤルゲージの分解斜視図を示している。
図1において、一回転未満ダイヤルゲージ1は、ゲージ本体10と、ゲージ本体10の上面側の基面12に設けられる略矩形薄板状のエリア表示部4と、ゲージ本体10の中心に打ち込み固定される指針5と、ゲージ本体10に回転可能に取り付けられる外枠6と、外枠6に取り付けられる目盛板3とを備えている。
ゲージ本体10の中心には基面12と垂直に針軸11が設けられ、この針軸11はスピンドル2の変位に連動して回転する。針軸11に指針5を固定することでスピンドル2の変位量を指針5の回転角に変換することができる。
【0018】
エリア表示部4はステンレスやアルミ等の軽量な金属部材で形成されている。エリア表示部4の一対の対辺には取付片43が設けられ、取付片43をゲージ本体10の基面12にねじ止め等により固定することでエリア表示部4をゲージ本体1に取り付けている。このエリア表示部4内に、ゲージ本体10の中心とし、この中心からゲージ本体10の径方向に互いに所定の角度をもって伸びる2直線と、スピンドル2の軸方向に直行する直線とで形成される略三角形のデッドゾーン41が設けられ、このデッドゾーン41は測定時に測定保証外の範囲を示している。エリア表示部4の中心には針軸11の径より僅かに径大の軸孔42が穿設されている。この軸孔42に針軸11が通され、指針5が打ち込まれている。
【0019】
図2は目盛板3の拡大図を示している。目盛板3は外周全範囲に等周間隔で目盛33が表示されている。これは、他のダイヤル表示式測定器、例えば複数回転可能な標準的なダイヤルゲージの目盛板等、外周全域に目盛を必要とする測定器の目盛板と同形状に形成されている。また、目盛板3の中心に比較的径が大きい表示孔32が設けられていて、この表示孔32から目盛板の下面に位置するエリア表示部4を目視できるようになっている。
この目盛板3の材質はステンレスやアルミニウム等、軽量で強度の強いものから形成されており、外枠6の内壁にカシメられて固定されている。外枠6の上面には、内部の目盛板3、エリア表示部4及び指針5が目視できるように透明部材で形成される覆い板61が設けられている。この外枠6はゲージ本体10の基面12の外周にそって回動可能に取り付けられている。
【0020】
図3はこの一回転未満ダイヤルゲージ1の製造段階において、指針5を針軸11に取り付ける指針打ち工程の一部を示した図である。指針5は、指針打ち位置を表した基線Aに合わせて、針軸11に打ち込み固定される。この時、エリア表示部4がゲージ本体10に固定されており、また目盛板3は外枠6に固定されているために従来例のような板ばね7や仮外枠8は不要となる。
【0021】
このような一回転未満ダイヤルゲージ1による測定は、測定子21を被測定物に当接し、被測定物を回転等させてこの時のスピンドル2の変位をゲージ本体10内部で回転量に変換して指針5に伝達し、このときの指針5の指す目盛33を読み取ることで測定値を得る。
この時、最初に被測定物を測定子21に当接させた時の指針5の指す目盛を基準とするため、外枠6を回転させて最初に指針5が指した位置に目盛の0を合わせて測定を行う場合がある。図4(A)は第一実施形態の一回転未満ダイヤルゲージ1の目盛板3がスピンドル2の軸方向に沿う方向に目盛の0位置が来るように設置した時の一回転未満ダイヤルゲージ1の平面図、図4(B)は第一実施形態の一回転未満ダイヤルゲージ1の目盛板3を図4(A)で示された状態から回転させ、目盛の0位置を移動させた時の一回転未満ダイヤルゲージの平面図である。従来の一回転未満ダイヤルゲージではデッドゾーンが目盛板に固定されているため、目盛板を回転させることでデッドゾーンも共に回転しまう。これに対し、図4(A)(B)に示すように第一実施形態ではエリア表示部4はゲージ本体10に対して固定されており、従ってデッドゾーン41も固定されている。デッドゾーン41はゲージ本体10に対して指針5が一定以上回転した時に精度保証外となる範囲を示すものであって、ゲージ本体10に対して設けられているものであり、目盛板3の回転に関与しない。したがって目盛板3を回転させてもデッドゾーン41は常に正しい範囲を指定している。
【0022】
このような第一実施形態のダイヤル表示式測定器では次のような効果が得られる。
(1)第一実施形態の一回転未満ダイヤルゲージ1では、目盛板3とエリア表示部4とが互いに回動自在に別部材で構成されているため、目盛板3を回転させてもエリア表示部4が回転することがないので、エリア表示部4のデッドゾーン41は目盛板3の正しい範囲を示すことができ、測定誤差の発生を防止できる。また、目盛板3にエリア表示部4がないので、目盛板3が標準的な目盛板と同形状になり、目盛板の共通化が期待できる。
(2)ゲージ本体10にエリア表示部4を取り付けて、外枠6に目盛板3が取り付けられているので、目盛板3を外枠6側に付勢する必要がなく、板ばねが不要となる。さらに、指針打ち工程において、目盛板が板ばねによって不安定になることがないので、仮外枠8が不要となり、指針打ち作業が容易に行える。
【0023】
〔第二実施形態〕
次に本発明の第二実施形態について図5に基づいて説明する。
第一実施形態の一回転未満ダイヤルゲージ1では、エリア表示部4がゲージ本体10に設けられ、目盛板3の表示孔32からのみエリア表示部4を表示できる構造であるが、第二実施形態ではデッドゾーンの表示を大きくし見やすくするためにエリア表示部4を改良した構成である。
【0024】
図5(A)は第二実施形態における一回転未満ダイヤルゲージの正面図、図5(B)は一回転未満ダイヤルゲージの中心における断面図である。
図5(A)及び(B)において、エリア表示部4Aはゲージ本体10に固定され、目盛板3は外枠6に固定されている。このうちエリア表示部4Aのデッドゾーン41Aは平板部43Aと、この平板部43Aの端部に設けられ表示孔32の周縁部に向かって形成される立上り部44Aと、この立上り部44Aから径方向に向かって延び目盛板3の一部を覆うカバー部45Aとが一体形成されるものである。このデッドゾーン41Aは目盛板3の上面を覆っているので、目視により目盛板上のデッドゾーン41Aを確認できる。
【0025】
第二実施形態によれば、第一実施形態の(1)から(2)の効果に加えて次の効果が得られる。
(3)デッドゾーン41Aの先端部が目盛板3の一部を覆うので、デッドゾーン41Aが大きく表示されることで測定精度保証外の範囲がよく分かり、誤って測定精度保証外の目盛を読むことを防止できる。特にデッドゾーン41Aの縁近傍は測定精度保証外の範囲が読み取りにくくなるが、デッドゾーン41Aを目盛板3上に表示されることで目盛の読み取りミスによる測定誤差を防止できる。
【0026】
〔第三実施形態〕
次に第三実施形態について図6に基づいて説明する。
図6(A)は第三実施形態における一回転未満ダイヤルゲージの正面図、図6(B)は第三実施形態の一回転未満ダイヤルゲージの中心における断面図である。
図6(A)及び(B)において、第三実施形態の一回転未満ダイヤルゲージ1は目盛板3Bの構造が第一実施形態と異なるものであり、目盛板3B以外の構成要件は第一実施形態と同様である。第三実施形態では目盛板3Bに透明部材、例えばガラスや透明プラスチック等を用いており、これにより目盛板3Bの下面に設けられているエリア表示部4が目視できるように形成されている。
【0027】
第三実施形態では、第一実施形態の(1)から(2)の効果に加えて次の効果が得られる。
(4)目盛板3Bを形成する素材を透明部材としたので、第二実施形態のようなエリア表示部4の加工を必要とせずに、簡単にエリア表示部4のデッドゾーン41を大きく表示させることができ、目盛の読み取りミス等による測定誤差を防止できる。
【0028】
〔第四実施形態〕
次に本発明の第四実施形態について図7に基づいて説明する。第四実施形態の一回転未満ダイヤルゲージは第一実施形態と比べて目盛板の固定位置及び材質が異なり、その他の構造は第一実施形態と同様である。
図7(A)は第四実施形態の一回転未満ダイヤルゲージの正面図、図7(B)は第四実施形態の一回転未満ダイヤルゲージの中心の断面図である。
図7(A)及び図7(B)において、この一回転未満ダイヤルゲージ1では、目盛板は外枠6Cの上面を覆う覆い板61Cであり、この覆い板61Cの裏側に目盛63Cが刻設、またはプリント等されている。目盛63Cが覆い板61Cの裏側に設けられているため、目盛63Cの表示が薄くなる等の問題がなく、見た目も良好に維持されている。また、覆い板61Cは透明性のプラスチック、ガラス等を材質とされ、外部より内部の指針5及びエリア表示部4のデッドゾーン41が目視できるように形成されている。
【0029】
第四実施形態によれば、第一実施形態(1)から(2)の効果に加えて次の効果が得られる。
(5)外枠6Cの覆い板61Cに目盛63Cを設けて目盛板としたので、目盛板と覆い板とを同じ部材にすることができ、部材点数を減らすことができる。さらに、覆い板61Cは透明部材を用いているので、エリア表示部4のデッドゾーン41が隠れることなく表示され、目盛の読み取りミス等による測定誤差を防止できる。
【0030】
なお、本発明は前述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、第一実施形態において目盛板3は外枠6の内壁にカシメられて固定されるとしたが、これに限らない。すなわち、目盛板3が外枠6に取り付けられ、固定されていればその固定方法は問わない。たとえば、外枠に位置決め部を設け、ここに接着あるいはねじ止めによって固定されていても構わない。
【0031】
また、第一実施形態において目盛板3及びエリア表示部4の材質にステンレス鋼等の金属を用いるとしているが、これに限らない。例えば、目盛板3及びエリア表示部4の材質には金属に限らず、合成樹脂、セラミック等を用いてもよく、特に限定されない。但し、熱可塑性を有する合成樹脂等の材料では高温状態の使用によって変形し、正確な目盛が表示されなくなるため、使用条件により材質を選ぶ必要がある。
【0032】
第二実施形態において、エリア表示部4Aのデッドゾーン41Aに用いられる部材として特に明記していないが、例えば半透明性を有する合成樹脂等でもよく、また金属部材であってもよい。半透明性を有するフィルムであれば、金属のように煩雑な加工作業を行わなくてよく、そのまま目盛板の上面をデッドゾーン41Bで覆うことができる。但し、この場合も前述したような熱可塑性を有する部材を使った場合、変形して正しいデッドゾーンの範囲を示すことができなくなるので使用条件により材質を選ぶ必要がある。
【0033】
第一実施形態において、エリア表示部4は略矩形薄型形状をしたが、これに限らない。エリア表示部4はゲージ本体10の基面12に取り付けられて十分にデッドゾーン41を表示できる大きさであれば、その形状、大きさに限定されるものではない。例えば、基面12を覆うような円形部材であってもよく、また、デッドゾーンのみが表示されているエリア表示部であってもよい。
【0034】
第一、第二実施形態において、エリア表示部4は目盛板3の下面側に位置しているが、これに限らない。例えば、針軸11の周囲にこの針軸11より径大で基面12に固定されている円筒を設け、この先端に透明部材よりなるエリア表示部を固定し、このエリア表示部を目盛板の上に表示させる構造であっても構わない。また、この円筒にデッドゾーンのみ固定するものでも構わない。すなわち、目盛板3にデッドゾーン41が表示されている構造であり、デッドゾーン41がゲージ本体10に対して相対位置が変わらない構造であれば、目盛板3とエリア表示部4の位置関係は限定されない。
【0035】
第四実施形態において、目盛板3をなくし目盛は覆い板61Cに設けられているが、同様にエリア表示部4をなくしデッドゾーンを基面に直接表示させても良い。このとき、目盛板3は透明部材で形成されている必要がある。また、覆い板61Cに目盛を設け、基面12にデッドゾーンを設けた構造にすることにより、さらに部材点数を減少させることができる。
【0036】
また、本発明の各実施形態では、ダイヤル表示式測定器としてダイヤルゲージを取り上げたが、これに限らない。例えば、被測定物の外径等を高精度で測定することができるダイヤルゲージ付きマイクロメータや、被測定子の高さや深さを測定するためのデプスゲージにダイヤル表示を用いたダイヤルデプスゲージであってもよい。すなわち、測定子の変位、または測定子が読み取った測定値等を回転量に変換し、その回転量に応じて指針が測定値を指し示すダイヤル表示式測定器であればよい。
【0037】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【0038】
【発明の効果】
この発明によれば、目盛板とエリア表示部とが互いに独立しているため、目盛板を回転させてもエリア表示部が回転することはないので、エリア表示部が目盛板の正しい範囲を示すことができ、人為的誤差の発生を防止する。また、目盛板にエリア表示部がないので、標準の目盛板と同形状となり、標準の目盛とで部材の共通化が図れるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第一実施形態のダイヤル表示式測定器の分解斜視図。
【図2】 第一実施形態の目盛板の拡大平面図。
【図3】 第一実施形態の指針打ち工程における全体斜視図。
【図4】 第一実施形態の姿勢によるエリア表示部の位置を表した平面図。
【図5】 (A)は第二実施形態の平面図、(B)は中心の断面図。
【図6】 (A)は第三実施形態の平面図、(B)は中心の断面図。
【図7】 (A)は第四実施形態の平面図、(B)は中心の断面図。
【図8】 従来例の一回転未満ダイヤルゲージの分解斜視図。
【図9】 従来例の目盛板の拡大図。
【図10】 従来例の指針打ち工程における全体斜視図。
【符号の説明】
1…一回転未満ダイヤルゲージ、3,3B…目盛板、4,4A…エリア表示部、5…指針、6,6C…外枠、41,41A,42B…デッドゾーン、61,61C…覆い板。
Claims (5)
- ゲージ本体と、
このゲージ本体に取り付けられる測定子と、
この測定子と連動して測定値を示すとともに前記ゲージ本体に取り付けられた指針と、
測定値の目盛を表示する目盛板と、
この目盛の所定範囲を表したエリア表示部と、を備え、
前記目盛板と前記エリア表示部とが互いに回動自在とされるとともに別部材で構成され、
前記ゲージ本体には、回動自在に外枠が設けられ、この外枠に前記目盛板が取り付けられており、
前記エリア表示部は、前記ゲージ本体に取り付けられている
ことを特徴とするダイヤル表示式測定器。 - 請求項1に記載のダイヤル表示式測定器において、
前記目盛板の略中心には前記エリア表示部の略中心部を表示する表示孔が設けられ、
前記エリア表示部の端縁部は前記表示孔の周縁部を乗り越えて前記目盛板の表面の一部を覆うことを特徴としたダイヤル表示式測定器。 - 請求項1に記載のダイヤル表示式測定器において、
前記目盛板は透明部材で形成されていることを特徴としたダイヤル表示式測定器。 - 請求項1に記載のダイヤル表示式測定器において、
前記目盛板は、前記外枠の上面に設けられる透明の覆い板であることを特徴とするダイヤル表示式測定器。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載されたダイヤル表示式測定器は、
前記ゲージ本体、測定子、指針、目盛板、およびエリア表示部を備えた一回転未満ダイヤルゲージであり、前記エリア表示部に測定保証外の範囲を示すデッドゾーンが表示されていることを特徴とするダイヤル表示式測定器。
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