JP5095155B2

JP5095155B2 - ノギス

Info

Publication number: JP5095155B2
Application number: JP2006227775A
Authority: JP
Inventors: 修齋藤; 正道鈴木
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2006-08-24
Filing date: 2006-08-24
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2026-08-24
Also published as: CN101131312A; CN101131312B; DE602007000631D1; US20080047158A1; US7533474B2; EP1892497A1; EP1892497B1; JP2008051640A

Description

本発明は、ノギスに関する。詳しくは、被測定物を一定の測定力で挟持するノギスに関する。

ノギスは、一方の測定ジョーを有する本尺と、他方の測定ジョーを有し本尺に対して移動自在に設けられたスライダと、このスライダの本尺に対する移動変位量を表示する表示部と、から構成されている。
測定に当たっては、片手で本尺を握り、その親指をスライダに当てがいながらスライダを本尺に沿って移動させ、本尺およびスライダに設けられた内側、または、外側ジョーを被測定物の測定部位間に当接させる。この状態において、表示部の表示値から被測定物の寸法などを求めることができる。

ノギスにおいては、測定ジョーが被測定物を挟持する測定力が問題となることがある。本尺または被測定物は圧力によって変形することがあり、特に、被測定物の材質がゴムやプラスチックなどの軟質材の場合には変形が大きく、測定力の違いによって測定値が変化するので、高精度な測定が困難となる。
そこで、測定力を一定にするための種々の機構が提案されている。たとえば、特許文献１には、定圧手段を備えた押圧ローラの回転によって、スライダを本尺に沿って移動させ、測定力の過大化を防止するノギスが提案されている。

特許文献１において、押圧ローラは、スライダに設けられた外ローラと、外周部が本尺に当接する内ローラと、外ローラの回転を内ローラに伝達するとともに内ローラに所定以上の抵抗が作用したとき外ローラを内ローラに対して空転させる定圧手段と、を備える。
外ローラを回転させると、外ローラの回転が、定圧手段を介して内ローラに伝達される。内ローラは本尺に接しながら回転するので、スライダが、本尺に沿って移動される。測定ジョーが被測定物に当接されると、スライダはそれ以上移動できない状態になるから、外ローラは、内ローラに対して空転される。これにより、測定力の過大化が防止される。

特開平６−１８５９０５号公報

しかし、特許文献１のノギスには、以下のような問題点があった。
特許文献１の実施例には、定圧手段として、ラチェット車と皿ばねとを組み合わせたラチェット機構が提示されている。このようなラチェット機構は、押圧ローラの一方向への回転に対して、測定力を一定に維持することができるが、逆方向への回転に対しては、測定力を一定に維持することができない。したがって、内側および外側測定ジョーのいずれか一方での測定に対してのみ、測定力を一定に維持することができるにすぎない。

本発明の目的は、内側および外側測定ジョーのいずれを用いた測定においても、測定力が一定に維持され、高精度な測定が可能なノギスを提供することである。

本発明のノギスは、一方の測定ジョーを有する本尺と、前記本尺に対して移動自在に設けられ前記一方の測定ジョーとともに被測定物の測定部位間に当接される他方の測定ジョーを有するスライダと、前記スライダの前記本尺に対する移動変位量を表示する表示手段と、前記スライダに設けられ前記スライダを前記本尺に沿って移動させる送り機構と、前記スライダと前記送り機構とを連結し、前記送り機構を前記本尺に対して接近および離間可能に支持する支持手段と、前記送り機構を前記本尺から離れる方向に付勢する付勢手段とを備え、前記送り機構は、前記スライダに前記スライダの移動方向に垂直な軸を中心に回転可能に設けられた外ローラと、前記スライダに前記外ローラの回転軸を中心に回転可能に設けられ前記本尺に当接する内ローラと、前記外ローラと前記内ローラとを連結し、前記外ローラの回転を前記内ローラに伝達するとともに、前記内ローラに所定以上の負荷が作用したときに前記外ローラを前記内ローラに対して空転させる定圧手段と、を備え、前記定圧手段は、前記外ローラの内周面に設けられた鋸刃状突起部と、中間部が前記内ローラの外周面に固定され、両端部が前記外ローラと内ローラとの隙間からこれら外ローラおよび内ローラの円周方向に沿って延び前記外ローラの前記鋸刃状突起部に当接される板ばねと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、定圧手段が、外ローラの内周面に設けられた鋸刃状突起部と、中間部が内ローラの外周面に固定され、両端部が外ローラの鋸刃状突起部に当接される板ばねと、を有するので、板ばねの一端が、外ローラの一方向への回転に対して、外ローラと内ローラとを連結し、外ローラの回転を内ローラに伝達するとともに、内ローラに所定以上の負荷が作用したときに外ローラを前記内ローラに対して空転させる。また、板ばねの他端が、外ローラの逆方向への回転に対して、外ローラと内ローラとを連結し、外ローラの回転を内ローラに伝達するとともに、内ローラに所定以上の負荷が作用したときに外ローラを前記内ローラに対して空転させる。したがって、内側および外側測定ジョーのいずれを用いた測定においても、測定力を一定に維持することができ、高精度な測定が可能である。

また、送り機構が、支持手段によって本尺に対して接近および離間可能に支持され、付勢手段によって本尺から離れる方向に付勢される。これにより、送り機構は、通常時には、本尺から離れた位置に支持されるので、送り機構を介さずに、手で直接、スライダを移動（粗動）させることができる。また、必要に応じて、送り機構を付勢手段に逆らう方向に押圧し、本尺に当接させれば、送り機構を介してスライダを移動（微動）させることができ、定圧手段によって測定力を一定に保つことができる。

本発明において、前記支持手段は、一端が前記スライダの前記測定ジョーの設けられた側と逆側の端部に回転可能に固定され、他端に前記送り機構を有する長手状の部材であり、前記内ローラの外周面が、前記本尺の端面に当接されることが好ましい。
このような構成によれば、従来のノギスと同様に、片手で本尺を握り、その親指をスライダに当てがいながらスライダを本尺に沿って粗動させることができる。また、必要に応じて、その親指で送り機構を本尺側に押圧して本尺に当接させれば、送り機構を介してスライダを微動させることができ、測定力を一定に保つことができる。したがって、従来のノギスの操作感を損なわずに高精度な測定を行うことができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態のノギス１は、本尺１０と、この本尺１０に対して移動自在に設けられたスライダ１１と、このスライダ１１の本尺１０に対する移動変位量を表示する表示手段１１３と、スライダ１１を本尺１０に沿って移動させる送り機構１２と、を備える。

本尺１０は、長手の一端側に設けられた外側測定ジョー１０１および内側測定ジョー１０２を備える。
スライダ１１は、外側測定ジョー１１１および内側測定ジョー１１２と、表示手段１１３と、送り機構１２を本尺１０に対して接近および離間可能に支持する支持手段１１４と、送り機構１２が本尺１０から離れる方向に支持手段１１４を付勢する付勢手段１１５と、を備える。

外側測定ジョー１１１および内側測定ジョー１１２は、スライダ１１の一端に設けられ、本尺１０の外側測定ジョー１０１および内側測定ジョー１０２とともに被測定物の被測定部位に当接される。
表示手段１１３は、スライダ１１と本尺１０との間に設けられたエンコーダ（図示省略）により検出されたスライダ１１の本尺１０に対する移動変位量を表示する。

図２に、送り機構１２近傍の拡大図を示す。
支持手段１１４は、一端が、スライダ１１の外側測定ジョー１１１および内側測定ジョー１１２の設けられた側と逆側の端部に回転可能に固定され、他端に送り機構１２を有する長手状の部材である。

支持手段１１４のスライダ１１側の端部には、本尺１０の表面に垂直な孔部１１７と、支持手段１１４の長手方向に対して斜めに切り欠かれた切欠部１１８と、が設けられている。一方、スライダ１１の内側測定ジョー１１２と対向する端部の前面側には、支持部材１１４を収納、固定する略直方体形状の切欠部である固定部１１６と、固定部１１６に設けられ本尺１０の表面に垂直な固定軸１１９と、が設けられている。固定部１１６の固定軸１１９は、支持手段１１４の孔部１１７に挿入されている。これにより、支持手段１１４は、スライダ１１の端部に、回転可能に固定されている。

なお、切欠部１１８は、支持手段１１４の回転範囲を確保するために設けられたものである。支持手段１１４は、送り機構１２が本尺１０に当接する位置から、支持手段１１４のスライダ１１側の端部が固定部１１６の壁面と当接するまでの範囲で回転可能である。
付勢手段１１５は、スライダ１１の固定部１１６と支持手段１１４との間に設けられたくの字形状の板ばねであり、支持手段１１４に設けられた送り機構１２が本尺１０から離れる方向に、支持手段１１４を付勢する。

図３に送り機構１２を横から見た断面図を、図４に送り機構１２を正面から見た断面図を示す。
送り機構１２は、スライダ１１の移動方向に垂直な軸を中心に回転可能に設けられた外ローラ１２１と、外ローラ１２１の回転軸を中心に回転可能に設けられ本尺１０に当接する内ローラ１２２と、外ローラ１２１と内ローラ１２２とを連結し、外ローラ１２１の回転を内ローラ１２２に伝達するとともに、内ローラ１２２に所定以上の負荷が作用したときに外ローラ１２１を内ローラ１２２に対して空転させる定圧手段１２３と、を備える。

外ローラ１２１は、長径部と短径部とを有する円柱状の軸材１２４の短径部に、ビス１２４Ａを介して回転可能に支持される略円筒形状の部材である。なお、軸材１２４の長径部は、ビス１２４Ｂを介して支持手段１１４に回転不能に支持されている。

内ローラ１２２は、内周面に長径部と短径部とを有する円筒状の部材であり、その短径部には、軸材１２４の長径部が挿入されている。これにより、内ローラ１２２は、軸材１２４に回転可能に支持されている。内ローラ１２２の短径部の外周には、円周状の溝部１２２Ａが設けられている。溝部１２２Ａは、内ローラ１２２の軸に近づくほど、溝の幅が狭くなるように形成されている。したがって、送り機構１２を本尺１０側に押圧すれば、溝部１２２Ａが、本尺１０の下端部を挟むようにしっかりと当接され、内ローラ１２２の回転により、スライダ１１を確実に移動させることができる。

定圧手段１２３は、外ローラ１２１の内周面に設けられた鋸刃状突起部１２５と、中間部が内ローラ１２２の外周面に固定され、両端部が外ローラ１２１の鋸刃状突起部１２５に当接される板ばね１２６と、を有する。
鋸刃状突起部１２５は、外ローラ１２１の内周面に設けられ、凸部の頂上から左右の凹部の底までの距離が等しくなるように形成されている。
板ばね１２６は、中間部が、内ローラ１２２の長径部の外周面にビス１２２Ｂによって固定され、両端部が、外ローラ１２１の鋸刃状突起部１２５に当接されている。

このようなノギス１を用い、被測定物の寸法などを測定する際の操作について説明する。
片手で本尺１０を握り、その親指をスライダ１１に当てがいながらスライダ１１を本尺１０に沿って移動させる。本尺１０およびスライダ１１に設けられた外側測定ジョー１０１、１１１または内側測定ジョー１０２、１１２が、被測定物の測定部位と当接する手前まで移動したら、送り機構１２を付勢手段１１５に逆らう方向に押圧し、本尺１０に当接させる。送り機構１２を親指で回転させて、スライダ１１を本尺１０に沿って微動させ、外側測定ジョー１０１、１１１または内側測定ジョー１０２、１１２を、被測定物の測定部位に当接させる。すると、スライダ１１がそれ以上移動できない状態になるから、板ばね１２６が、外ローラ１２１を内ローラ１２２に対して空転させ、被測定物を狭持する測定力が一定に維持される。この時の表示手段１１３の表示から、測定部位間の寸法を求めることができる。

本実施形態によれば、以下に示すような効果がある。
(１) 板ばね１２６の一端が、外ローラ１２１の一方向への回転に対して、外ローラ１２１と内ローラ１２２とを連結し、外ローラ１２１の回転を内ローラ１２２に伝達するとともに、内ローラ１２２に所定以上の負荷が作用したときに外ローラ１２１を内ローラ１２２に対して空転させる。また、板ばね１２６の他端が、外ローラ１２１の逆方向への回転に対して、外ローラ１２１と内ローラ１２２とを連結し、外ローラ１２１の回転を内ローラ１２２に伝達するとともに、内ローラ１２２に所定以上の負荷が作用したときに外ローラ１２１を内ローラ１２２に対して空転させる。したがって、外側測定ジョー１０１、１１１および内側測定ジョー１０２、１１２のいずれを用いた測定においても、測定力を一定に維持することができ、高精度な測定が可能である。

（２）送り機構１２が、支持手段１１４によって本尺１０に対して接近および離間可能に支持され、付勢手段１１５によって本尺１０から離れる方向に付勢される。これにより、送り機構１２は、通常時には、本尺１０から離れた位置に支持されるので、送り機構１２を介さずに、手で直接、スライダ１１を粗動させることができる。また、必要に応じて、送り機構１２を付勢手段１１５に逆らう方向に押圧し、本尺１０に当接させれば、送り機構１２を介してスライダ１１を微動させることができ、定圧手段１２３によって測定力を一定に保つことができる。

（３）従来のノギス１と同様に、片手で本尺１０を握り、その親指をスライダ１１に当てがいながらスライダ１１を本尺１０に沿って粗動させることができる。また、必要に応じて、その親指で送り機構１２を本尺１０側に押圧して本尺１０に当接させれば、送り機構１２を介してスライダ１１を微動させることができ、測定力を一定に保つことができる。したがって、従来のノギス１の操作感を損なわずに高精度な測定を行うことができる。
（４）支持手段１１４の回転範囲が限定されているので、通常時に送り機構１２がスライダ１１の下部に突出せず、スライダ１１を粗動させる際に、送り機構１２が邪魔にならない。

（５）板ばねの一端をビスで固定し、他端を鋸刃状突起部に当接させる従来の定圧手段においては、内ローラのバランスのため、１枚目の板ばねの反対側に２枚目の板ばねを設ける必要があった。本実施形態では、板ばね１２６は、中間部が、内ローラ１２２の長径部の外周面にビス１２２Ｂによって固定され、両端部が、外ローラ１２１の鋸刃状突起部１２５に当接されているので、一枚のみでも内ローラ１２２のバランスを崩すことがない。しかも、正逆どちらの方向の回転に対しても定圧手段１２３としての効果を示す。

（６）鋸刃状突起部１２５が、凸部の頂上から左右の凹部の底までの距離が等しくなるように形成されているので、外側測定ジョー１０１、１１１を用いる場合の測定力と、内側測定ジョー１０２、１１２を用いる場合の測定力と、が等しくなる。
（７）鋸刃状突起部１２５の凸部の形状を変えることで、容易に測定力を変化させることができる。

なお、本発明は、前記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他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。

送り機構１２および支持手段１１４の配置は、本実施形態に限定されない。たとえば、図１において、支持手段１１４を、スライダ１１の右上の位置に設け、送り機構１２が、本尺１０の上端部と当接するように構成してもよい。この場合、人差指などで送り機構１２を操作し、スライダ１１を微動させることになるが、本実施形態のノギス１と同様に、測定力を一定に維持し、高精度な測定を行うことができる。

付勢手段１１５は、送り機構１２を本尺１０から離れる方向に付勢するものであればよく、本実施形態で述べた板ばねに限定されない。たとえば、コイルばねなどを用いてもよい。
ノギス１は、本実施形態で述べたデジタル式ノギスに限定されない。たとえば、バーニヤ目盛式ノギスや、ダイヤル表示式ノギスであってもよい。

本発明は、被測定物の寸法などを求めるノギスとして利用できる。

本実施形態のノギスの正面図。本実施形態のノギスの支持手段近傍の拡大図。本実施形態のノギスの送り機構を横から見た断面図。本実施形態のノギスの送り機構を正面から見た断面図。

符号の説明

１ノギス
１０本尺
１１スライダ
１２送り機構
１０１、１１１外側測定ジョー
１０２、１１２内側測定ジョー
１１３表示手段
１１４支持手段
１１５付勢手段
１２１外ローラ
１２２内ローラ
１２３定圧手段
１２５鋸刃状突起部
１２６板ばね

Claims

一方の測定ジョーを有する本尺と、
前記本尺に対して移動自在に設けられ前記一方の測定ジョーとともに被測定物の測定部位間に当接される他方の測定ジョーを有するスライダと、
前記スライダの前記本尺に対する移動変位量を表示する表示手段と、
前記スライダに設けられ前記スライダを前記本尺に沿って移動させる送り機構と、
前記スライダと前記送り機構とを連結し、前記送り機構を前記本尺に対して接近および離間可能に支持する支持手段と、
前記送り機構を前記本尺から離れる方向に付勢する付勢手段とを備え、
前記送り機構は、
前記スライダに前記スライダの移動方向に垂直な軸を中心に回転可能に設けられた外ローラと、
前記スライダに前記外ローラの回転軸を中心に回転可能に設けられ前記本尺に当接する内ローラと、
前記外ローラと前記内ローラとを連結し、前記外ローラの回転を前記内ローラに伝達するとともに、前記内ローラに所定以上の負荷が作用したときに前記外ローラを前記内ローラに対して空転させる定圧手段と、を備え、
前記定圧手段は、
前記外ローラの内周面に設けられた鋸刃状突起部と、
中間部が前記内ローラの外周面に固定され、両端部が前記外ローラと内ローラとの隙間からこれら外ローラおよび内ローラの円周方向に沿って延び前記外ローラの前記鋸刃状突起部に当接される板ばねと、を有することを特徴とするノギス。
請求項１に記載のノギスにおいて、
前記支持手段は、一端が前記スライダの前記測定ジョーの設けられた側と逆側の端部に回転可能に固定され、他端に前記送り機構を有する長手状の部材であり、
前記内ローラの外周面が、前記本尺の端面に当接されることを特徴とするノギス。