JP6224372B2 - 測定器 - Google Patents

Description

本発明は、測定器に関する。

測定器として、ノギス、ハイトゲージ、デプスゲージ等が一般的に用いられている。このような測定器で被測定対象物の長さ等を精度良く測定するためには、被測定対象物を押圧する測定力を一定にする、又は所望の測定力に制御する必要がある。

ところで、特許文献１には、スピンドルが被測定対象物を押圧する測定力を計測する測定力計測部を備えたマイクロメータの技術が開示されている。

特開２００６−５８３１９号公報

特許文献１のマイクロメータは、被測定対象物を押圧する測定力を計測することができるが、当該測定力が所定の値か否かを認識するためには、使用者が測定力計測部の計測値を読み取る必要があり、測定力が所定の値か否かを簡単に認識することができない。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、被測定対象物を押圧する測定力が所定の値か否かを簡単に認識することができる測定器を提供する。

本発明の一形態に係る測定器は、本尺と、被測定対象物との接触部が設けられ、前記本尺に対して前記本尺の長手方向に摺動可能に設けられた第１のスライダと、前記接触部を被測定対象物に接触させた際の前記被測定対象物を押圧する測定力が所定の値か否かを通知する通知部と、を備える。

上述の測定器において、前記通知部は、前記第１のスライダに対して前記本尺の長手方向に摺動可能に設けられた第２のスライダと、前記第１のスライダに対して前記第２のスライダが前記本尺の長手方向に摺動した際に反力を発現する第１の弾性体と、前記第１のスライダに対する前記第２のスライダの移動量に基づいて、前記測定力が所定の値か否かを使用者に視認させる視認部と、を備えることが好ましい。

上述の測定器において、前記視認部は、前記第１のスライダに形成された窓部と、前記第２のスライダに設けられ、前記第１のスライダに対する前記第２のスライダの移動量が所定の値になると前記窓部から露出する着色部と、を備えることが好ましい。

上述の測定器において、前記被測定対象物の測定結果を表示する表示部を備え、前記通知部は、前記第１のスライダに対する前記第２のスライダの移動量に基づいて、前記測定力が所定の値か否かを前記表示部に表示させることが好ましい。

上述の測定器において、前記通知部は、前記測定力が所定の値になると、前記表示部に所定の印を表示させることが好ましい。

上述の測定器において、前記通知部は、前記測定力が所定の値になると、前記表示部の背面色を変化させることが好ましい。

上述の測定器において、前記通知部は、前記測定力が所定の値になると、前記表示部に前記被測定対象物の測定結果を表示させることが好ましい。

上述の測定器において、前記通知部は、前記測定力が所定の値になると、音を出力することが好ましい。

上述の測定器において、前記音は、前記被測定対象物の測定結果であることが好ましい。

上述の測定器において、前記第１のスライダと前記第２のスライダとは、前記本尺の長手方向に摺動可能に嵌合されており、嵌合部には第２の弾性体が介在されていることが好ましい。

本発明によれば、被測定対象物を押圧する測定力が所定の値か否かを簡単に認識することができる測定器を提供することができる。

実施の形態１のノギスを概略的に示す正面図である。 実施の形態１のノギスにおける通知部の構成を示す水平断面図である。 実施の形態１のノギスにおける通知部の構成を示す縦断面図である。 測定力が所定の値になっていない状態の視認部を概略的に示す図である。 測定力が所定の値になった状態の視認部を概略的に示す図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

＜実施の形態１＞
本実施の形態の測定器は、ノギス、ハイトゲージ、デプスゲージ等に用いることができ、一例としてデジタルノギス（以下、単にノギスと省略する。）への適用例を説明する。

先ず、本実施の形態のノギスの基本構成を説明する。ここで、図１は、本実施の形態のノギス１を概略的に示す正面図である。なお、以下の説明において、本尺の長手方向をＸ軸方向とし、本尺の短手方向をＹ軸方向とし、本尺の厚さ方向をＺ軸方向とする。

図１に示すように、本実施の形態のノギス１は、本尺２、第１のスライダ３、通知部４及び表示部５を備えている。

本尺２は、長尺部材である。本尺２におけるＸ軸方向の−側の部分には、図１に示すように、外側測定用ジョウの一方のジョウ２ａが設けられている。ジョウ２ａは、Ｙ軸方向の−側に突出している。また、本尺２におけるＸ軸方向の−側の部分には、内側測定用ジョウの一方のジョウ２ｂが設けられている。ジョウ２ｂは、Ｙ軸方向の＋側に突出している。

本尺２におけるＺ軸方向の＋側の面には、図１に示すように、使用者が目視する長さ目盛２ｃが設けられている。また、本尺２には、位置情報を有するスケール２ｄが内蔵されている（後述の図３を参照）。

第１のスライダ３は、本尺２に対してＸ軸方向に摺動可能に当該本尺２と嵌め合わされている。なお、第１のスライダ３と本尺２との嵌合構造は、第１のスライダ３と本尺２とが相対的に移動可能であれば、特に限定されない。

第１のスライダ３には、図１に示すように、外側測定用ジョウの他方のジョウ３ａが設けられている。ジョウ３ａは、Ｙ軸方向の−側に突出している。ジョウ３ａは、例えば被測定対象物の外径を測定するべく、本尺２のジョウ２ａとで被測定対象物を挟み込む。

また、第１のスライダ３には、図１に示すように、内側測定用ジョウの他方のジョウ３ｂが設けられている。ジョウ３ｂは、Ｙ軸方向の＋側に突出している。ジョウ３ｂは、例えば被測定対象物の孔の内径を測定するべく、本尺２のジョウ２ｂと共に被測定対象物の孔の内周に接触する。

第１のスライダ３には、本尺２のスケール２ｄの位置情報を読み取り、スケール２ｄに対する第１のスライダ３の相対位置を検出する処理部３ｃが内蔵されている（後述の図３を参照）。つまり、本尺２のスケール２ｄと、第１のスライダ３の処理部３ｃと、で所謂トランスデューサを構成する。トランスデューサとしては、一般的な容量型トランスデューサや誘導型トランスデューサを採用することができる。

ちなみに、一般的なノギスと同様に、第１のスライダ３にデプスバー３ｉ等が設けられているが、本発明の主要部でないため説明は省略する。

通知部４は、被測定対象物を押圧する測定力が所定の値か否かを使用者に通知する。通知部４による使用者への通知方法としては、視覚的又は聴覚的に通知する方法や振動によって通知する方法等を採用することができる。なお、通知部４の好ましい構成については後述する。

表示部５は、第１のスライダ３の処理部３ｃが検出したスケール２ｄに対する第１のスライダ３の相対位置を表示する。つまり、表示部５は、被測定対象物の長さ等の測定結果を表示する。

次に、本実施の形態のノギス１における通知部４の好ましい構成について説明する。ここで、図２は、通知部４の構成を示す水平断面図である。図３は、通知部４の構成を示す縦断面図である。

通知部４は、図２に示すように、第２のスライダ６と、第１の弾性体７と、視認部８と、を備えている。第２のスライダ６は、第１のスライダ３に対してＸ軸方向に摺動可能に当該第１のスライダ３と嵌め合わされている。

本実施の形態では、図２に示すように、第２のスライダ６は、第１のスライダ３におけるＸ軸方向の＋側であって、且つＹ軸方向の−側の部分に配置されており、Ｚ軸方向から見て略三角形状に形成されている。そして、図２及び図３に示すように、略三角形状の第２のスライダ６の底辺部分が、第１のスライダ３と嵌め合わされている。

詳細には、第１のスライダ３におけるＸ軸方向の＋側であって、且つＹ軸方向の−側の部分に、Ｘ軸方向に延在する凸部３ｄが形成されている。凸部３ｄは、図３に示すように、Ｘ軸方向から見ると略台形状に形成された台形部分３ｄ１と、当該台形部分３ｄ１を第１のスライダ３に連結する連結部３ｄ２と、を備えている。

第２のスライダ６のＹ軸方向の＋側の部分には、当該凸部３ｄと対応する凹部６ａが形成されている。この凹部６ａが第１のスライダ３の凸部３ｄと嵌め合わされることで、第１のスライダ３と第２のスライダ６との嵌合構造が実現される。但し、第１のスライダ３と第２のスライダ６との嵌合構造は、第１のスライダ３に対して第２のスライダ６をＸ軸方向に摺動させることができれば、特に限定されない。

ここで、図２及び図３に示すように、第１のスライダ３と第２のスライダ６との嵌合部に第２の弾性体９が介在されていることが好ましい。本実施の形態の第２の弾性体９は、Ｙ軸方向に可撓性を有する板バネで構成されており、第１のスライダ３と一体的に構成されている。

詳細には、図２及び図３に示すように、第２のスライダ６の凹部６ａにおけるＹ軸方向の−側の面に、さらにＸ軸方向に延在する凹部６ｂが形成されている。そして、第１のスライダ３には、Ｘ軸方向の＋側に突出する第２の弾性体９が設けられており、当該第２の弾性体９の先端部がＹ軸方向に撓むことができるように凹部３ｅが形成されている。

第２の弾性体９の先端部には、Ｙ軸方向の−側に突出する凸部９ａが形成されており、当該凸部９ａが第２のスライダ６の凹部６ｂにおけるＹ軸方向の−側の面に接触している。これにより、第２のスライダ６が第１のスライダ３に対してＸ軸方向に摺動するとき、第２の弾性体９が第２のスライダ６をＹ軸方向の−側に押し込み、第２のスライダ６のガタツキを抑制することができる。

但し、第２の弾性体９は、第２のスライダ６が摺動した際の当該第２のスライダ６のガタツキを抑制することができる構成であればよく、例えば第１のスライダ３と一体的に構成される必要はない。

第１の弾性体７は、第２のスライダ６が第１のスライダ３に対してＸ軸方向に摺動した際に反力を発現する。本実施の形態の第１の弾性体７は、コイルバネで構成されており、伸縮方向がＸ軸方向に配置されている。但し、本実施の形態の第１の弾性体７は、コイルバネで構成したが形状等は特に限定されない。

そして、第１の弾性体７は、図２に示すように、第１のスライダ３に形成された切り欠き部３ｆと、第２のスライダ６に形成された切り欠き部６ｄと、で形成された空隙部に配置されている。

ここで、図２に示すように、第１の弾性体７の内部には、第１の弾性体７の座屈を抑制すると共に、第１の弾性体７を位置決めするべく、第１のスライダ３からＸ軸方向の＋側に延在する凸部３ｇが挿入されていることが好ましい。凸部３ｇは、第２のスライダ６の摺動を阻害しない長さとされ、例えば円柱形状に形成されている。

視認部８は、第２のスライダ６のＸ軸方向の移動量に基づいて、測定力が所定の値か否かを使用者に視認させる。ここで、図４は、測定力が所定の値になっていない状態の視認部８を概略的に示す図である。図５は、測定力が所定の値になった状態の視認部８を概略的に示す図である。

図４及び図５に示すように、視認部８は、窓部８ａと、着色部８ｂと、を備えている。本実施の形態では、図３に示すように、第１のスライダ３のＹ軸方向の−側の部分に凹部３ｈが形成されている。この凹部３ｈは、Ｘ軸方向に延在する。そして、当該凹部３ｈがＺ軸方向の＋側の外部と連通するように、第１のスライダ３に窓部８ａが形成されている。

また、図３に示すように、第２のスライダ６に凸部６ｅが形成されており、当該凸部６ｅがＸ軸方向に移動可能に第１のスライダ３の凹部３ｈ内に挿入されている。そして、当該凸部６ｅにおける窓部８ａ側の面に着色部８ｂが設けられている。着色部８ｂは、測定力が所定の値になるように第２のスライダ６を摺動させると、窓部８ａから露出する。

つまり、第２のスライダ６が第１のスライダ３に対してＸ軸方向の−側に所定量摺動して着色部８ｂが窓部８ａから露出した際に、第１の弾性体７の復元力が所望の測定力と略等しくなる。

ちなみに、着色部８ｂは、着色されたシール等を第２のスライダ６の凸部６ｅに貼り付けて形成してもよく、第２のスライダ６の凸部６ｅに直接所定の色を塗装して形成してもよい。ここで、着色部８ｂの色は、第１のスライダ３の色に対して略補色関係の色であることが好ましい。これにより、着色部８ｂの視認性を向上させることができる。

なお、窓部８ａ及び着色部８ｂは、使用者がノギス１を使用する際に視認できるように配置されていればよい。

次に、本実施の形態のノギス１の使用形態を説明する。先ず、第２のスライダ６をＸ軸方向の−側（矢印方向）に押し込んで、第１のスライダ３をＸ軸方向の−側に摺動させ、例えば本尺２のジョウ２ａと第１のスライダ３のジョウ３ａとで被測定対象物を挟み込む。

その状態で、さらに第２のスライダ６をＸ軸方向の−側に押し込んで、第２のスライダ６を第１のスライダ３に対してＸ軸方向の−側に摺動させると、第１のスライダ３の窓部８ａから第２のスライダ６の着色部８ｂが露出する。これにより、使用者は、第１のスライダ３のジョウ３ａが被測定対象物を押圧する測定力が所定の値であることを視認することができ、その時に表示部５に表示されている数値（測定結果）を読み取る。

このように本実施の形態のノギス１は、被測定対象物を押圧する測定力が所定の値か否かを通知する通知部４を備えているので、当該測定力が所定の値か否かを使用者が簡単に、しかも直感的に認識することができる。

また、所望の測定力で被測定対象物の長さ等を測定できるので、測定値の誤差を抑制することができ、測定精度を向上させることができる。

＜実施の形態２＞
実施の形態１の通知部４は、窓部８ａに着色部８ｂを露出させることで、被測定対象物を押圧する測定力が所定の値であることを使用者に通知しているが、表示部５を用いて通知してもよい。

即ち、第１のスライダ３に対する第２のスライダ６の移動量に基づいて、測定力が所定の値か否かを表示部５に表示する。例えば、図示を省略するが、第１のスライダ３及び第２のスライダ６のいずれか一方に突出部を設け、他方にリミットスイッチを設ける。そして、第２のスライダ６がＸ軸方向の−側（矢印方向）に所定量移動するとリミットスイッチが突出部に接触し、リミットスイッチから表示部５に信号が入力されると当該表示部５は背面色を変化させる又は「ＯＫ」等の印を表示させる。

また、第２のスライダ６を使用者がＸ軸方向の−側（矢印方向）に押し込む力を測定する測定部（例えば、圧力センサや歪みゲージ等）をノギスに設ける。そして、測定部から表示部５に入力される値が所定の値を示すと表示部５は背面色を変化させる又は「ＯＫ」等の印を表示させる。なお、当該印は、所望の測定力であることを使用者に視認させることができる印であればよい。

また、上述のようにリミットスイッチから表示部５に信号が入力されたり、測定部から表示部５に入力される値が所定の値を示したりすると、表示部５は第１のスライダ３の処理部３ｃが検出したスケール２ｄに対する第１のスライダ３の相対位置を表示させる。このとき、上述のようにリミットスイッチから表示部５に信号が入力されたり、測定部から表示部５に入力される値が所定の値を示したりすると、処理部３ｃがスケール２ｄの位置情報を検出し、測定結果がリセットされるまで当該検出した際のスケール２ｄに対する第１のスライダ３の相対位置を連続的に表示部５に表示させてもよい。

このように表示部５を用いて被測定対象物を押圧する測定力が所定の値であることを使用者に通知することで、視認性を向上させることができる。

なお、本実施の形態では、表示部５を用いて被測定対象部を押圧する測定力が所定の値であることを使用者に通知したが、別途、ＬＥＤ等の光源を用いて使用者に通知してもよい。

＜実施の形態３＞
実施の形態１や２のノギスは、被測定対象物を押圧する測定力が所定の値であることを視覚的に通知しているが、聴覚的に通知してもよい。

例えば、上述のようにリミットスイッチから表示部５に信号が入力されたり、測定部から処理装置（図示を省略）に入力される値が所定の値を示したりすると、当該処理装置は第1のスライダ３の内部に設けられたスピーカー（図示を省略）から音を出力させ、所望の測定力であることを通知する。

また、上述のようにリミットスイッチから表示部５に信号が入力されたり、測定部から処理装置に入力される値が所定の値を示したりすると、当該処理装置は第１のスライダ３の処理部３ｃが検出したスケール２ｄに対する第１のスライダ３の相対位置をスピーカーから音声により通知させる。

このように音によって被測定対象物を押圧する測定力が所定の値であることを使用者に通知することで、使用者は所望の押圧力であることを聴覚的に認識することができる。

本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

上述の実施の形態では、デジタルノギスとして説明しているが、アナログノギス（例えば、ダイヤルノギスや使用者が長さ目盛２ｃの値を読み取るタイプのノギス等）としても同様に実施することができる。

上述の実施の形態では、第２のスライダ６を図４等の矢印方向に摺動させた際に窓部８ａに着色部８ｂが露出するように、着色部８ｂを第２のスライダ６に設けたが、デプスバー３ｉを用いて被測定対象物の深さを測定するために、図４等の矢印方向と逆側に第２のスライダ６を摺動させた際に窓部８ａに着色部８ｂが露出するように、着色部８ｂを第２のスライダ６に設けてもよい。

実施の形態１乃至３のいずれかを組み合わせて実施することもできる。

１ ノギス
２ 本尺
２ａ、２ｂ ジョウ
２ｃ 目盛
２ｄ スケール
３ スライダ
３ａ、３ｂ ジョウ
３ｃ 処理部
３ｄ 凸部、３ｄ１ 台形部分、３ｄ２ 連結部
３ｅ 凹部
３ｆ 切り欠き部
３ｇ 凸部
３ｈ 凹部
３ｉ デプスバー
４ 通知部
５ 表示部
６ スライダ
６ａ、６ｂ 凹部
６ｄ 切り欠き部
６ｅ 凸部
７ 弾性体
８ 視認部、８ａ 窓部、８ｂ 着色部
９ 弾性体
９ａ 凸部

Claims (8)

1. 本尺と、
   被測定対象物との接触部が設けられ、前記本尺に対して前記本尺の長手方向に摺動可能に設けられた第１のスライダと、
   前記接触部を被測定対象物に接触させた際の前記被測定対象物を押圧する測定力が所定の値か否かを通知する通知部と、
   を備える測定器であって、
   前記通知部は、
   前記第１のスライダに対して前記本尺の長手方向に摺動可能に設けられた第２のスライダと、
   前記第１のスライダに対して前記第２のスライダが前記本尺の長手方向に摺動した際に反力を発現する第１の弾性体と、
   前記第１のスライダに対する前記第２のスライダの移動量に基づいて、前記測定力が所定の値か否かを使用者に視認させる視認部と、
   を備え、
   前記第１のスライダと前記第２のスライダとは、前記本尺の長手方向に摺動可能に嵌合されており、嵌合部には第２の弾性体が介在されている測定器。
2. 前記視認部は、
   前記第１のスライダに形成された窓部と、
   前記第２のスライダに設けられ、前記第１のスライダに対する前記第２のスライダの移動量が所定の値になると前記窓部から露出する着色部と、
   を備える請求項１に記載の測定器。
3. 前記被測定対象物の測定結果を表示する表示部を備え、
   前記通知部は、前記第１のスライダに対する前記第２のスライダの移動量に基づいて、前記測定力が所定の値か否かを前記表示部に表示させる請求項１に記載の測定器。
4. 前記通知部は、前記測定力が所定の値になると、前記表示部に所定の印を表示させる請求項３に記載の測定器。
5. 前記通知部は、前記測定力が所定の値になると、前記表示部の背面色を変化させる請求項３又は４に記載の測定器。
6. 前記通知部は、前記測定力が所定の値になると、前記表示部に前記被測定対象物の測定結果を表示させる請求項３に記載の測定器。
7. 前記通知部は、前記測定力が所定の値になると、音を出力する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の測定器。
8. 前記音は、前記被測定対象物の測定結果である請求項７に記載の測定器。

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