JP6306332B2 - 電子ノギス - Google Patents
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Description
幾つかの形態において、発電ハンドルは、スライダに拘束されている。
幾つかの形態において、ギヤ機構は、単位インチあたり少なくとも80の直径ピッチを有するギヤを含む。
幾つかの形態において、発電ハンドルの動作範囲は、最大2.5インチ、又は他の形態において1.25インチ、又はそれ以下に制限されている。
幾つかの形態において、ギヤ機構は、最大0.15インチの歯幅を有するギヤを含む。
図1は、本明細書に開示された発電原理を適用することができるハンドツールタイプのノギス100の一実施の形態の分解図である。この例において、ノギス100は、磁気方式又は電磁誘電方式のセンサアセンブリ158、及び細長いスケール部材102に沿って溝127内に配置されたスケールトラック126(部分的に切り取った部分に示されている。)を含むスケール基板125を含む。スライダ機構170は、スライダ130に固定された電装部160を含む。磁気方式又は電磁誘電方式のセンサアセンブリ158は、電装部160内に組み込まれている。
図3A及び3Bは、ノギス300に組み込まれた発電機構305の第2の実施の形態を示す。ノギス300は、ノギス200と略等しく、符号3XXが付された各部材は、ノギス200の部材2XXと同様又は類似である。そのため、相違点のみを図3A及び3Bに基づいて説明する。特に、ギヤ機構332は、図3A及び拡大された図3Bに示され、また、以下に説明する力制限クラッチ332Cを含む点で、ギヤ機構232と相違する。
図4A及び4Bは、ノギス400に組み込まれた発電機構405の第3の実施の形態の一部を示す図である。ノギス400は、ノギス200又は300と略等しく、発電機構405は、発電機構205又な305と略等しく、符号4XXが付された各部材は、ノギス200の部材2XX又はノギス300の部材3XXに類似している。そのため、相違点のみを図4A及び4Bを参照して詳細に説明する。特に、ギヤ機構432は、ギヤ機構232及び332と異なり、既に説明された入力ギヤ(例えば、ギヤ232Ai又は332Ai)の機能を提供する入力部材が、アウターギヤ432Aに接続された摩擦ローラ432Aiである。摩擦ローラ432Aiは、摩擦を介してスケール部材402の端部に接続されており、それにより、アウターギヤ432Aを駆動させるために回転する。即ち、ノギス200及び300と比較して、ラック(例えば、ラック220又は320)及びスケール部材の関連した溝は、省略することができる。
図5は、ノギス500に組み込まれた発電機構505の第4の実施の形態の一部を示す図である。ノギス500は、ノギス200又は300と略等しく、発電機構505は、発電機構205又は305と略等しく、符号5XXが付された各部材は、ノギス200の各部材2XX又はノギス300の3XXと同様又は類似する。そのため、相違点のみを図5を参照して詳細に説明する。
図6は、ノギス600に組み込まれた発電機構605の第5の実施の形態の図である。ノギス600は、ノギス100等と略等しく、そのため、相違点のみを図6を参照して説明する。スケール部材602の幾つかの部材は、発電機構605の種々の部材が明確に示されるように、図6から省略している。図6に示すように、発電機構605は、(図1に示すように、スライダ機構170に用いられた)スライダ630に一体化されて共に移動する。発電機構605は、ギヤ機構632、発電部631及び発電ハンドル610を含む。本形態において、発電ハンドル610は、ギヤ歯を含むラック610Rに接続されている。ユーザーによって(即ち、ユーザーの右手の親指によって他の指でノギスを保持しながら)操作された発電ハンドル610は、ラック610Rを駆動させる。発電ハンドル610は、サポートガイド610Gの溝に拘束されることによって直接、又は図示するように当該溝に拘束されることによって案内されるラック610Rに固定されることで案内される。サポートガイド610Gは、スライダ630に固定又は一体化されている。幾つかの形態において、発電ハンドル610は、ノギスカバー(即ち、カバー140)に組み込まれた代替又は嵌合ハンドルサポートで拘束されることによって案内されることもできる。
図8Aは、本明細書に開示された原理に基づいてノギスに組み込まれた発電機構805の第6の実施の形態に組み込まれるギヤ機構832の一部を詳細に示す図である。図8Bは、ノギスに組み込まれる発電部831の一形態の詳細をさらに示す。ギヤ機構832は、ギヤ機構632と略等しく、符号8XXが付された各部材は、ノギス600の部材6XXと同様又は類似である。そのため、相違点のみを図8Aに基づいて説明する。ギヤ機構832は、図8Aに示され、以下に説明するように、力制限クラッチ832Cを含む点で、ギヤ機構632と相違する。なお、力制限クラッチ832Cは、例えば、図3Bに示した力制限クラッチ332Cと同じように構成することができる。
図9A及び9Bは、ノギス900に組み込まれた発電機構905の第7の実施の形態の一部を示す図である。ノギス900は、ノギス200等と略等しく、発電機構905は、発電機構605又は805と略等しく、そして、符号9XXが付された各部材は、ノギス600の部材6XX又は発電機構805の部材8XXと同様又は類似している。そのため、相違点のみを図9A及び9Bを参照して詳細に説明する。
図10は、ノギス1000に組み込まれた発電機構1005の第8の実施の形態の図である。ノギス1000は、ノギス200又は900等と略等しく、発電機構1005は、発電機構605、805又は905と略等しく、符号10XXが付された各部材は、ノギス600の部材6XX、ノギス800の部材8XX又はノギス900の部材9XXと同様又は類似する。そのため、相違点のみを図10を参照して詳細に説明する。
図12は、ノギス1200に組み込まれた発電機構1205の第9の実施の形態の図である。ノギス1200は、ノギス600と略等しく、発電機構1205は、発電機構605と略等しく、符号12XXが付された各部材は、ノギス600の各部材6XXに略等しい。そのため、相違点のみを図12を参照して詳細に説明する。
200 ノギス、201Ai ギヤ、202 スケール部材、202rg 溝、205 発電機構、210R ラック、220 ラック、230 スライダ、231 発電部、231gg ギヤ、231w 導線、232 ギヤ機構、232A 大径ギヤ(インナーギヤ、入力ギヤ)、232B 大径ギヤ、232Bi ギヤ、
300 ノギス、305 発電機構、320 ラック、331 発電部、331c コイル、331gg ギヤ、331mr 磁気ロータ、331s 固定子、331w 結線、332 ギヤ機構、332A アウターギヤ、332Ai インナーギヤ、332B アウターギヤ、332C 力制限クラッチ、332Cb 下側クラッチ部材、332Cf 留め具、332Cint クラッチインターフェース、332Cps クラッチプレロードスプリング、332Ct 上側クラッチ部材、333 磁気ロータ
400 ノギス、402 スケール部材、405 発電機構、430 スライダ、432 ギヤ機構、432 アウターギヤ、432 ギヤ機構、432A アウターギヤ、432Aa 軸、432Aas 軸支持、432Ai 摩擦ローラ、432Aib ベアリング、432Aips 圧縮スプリング、432Aiw 凹み部、432B アウターギヤ、432Bi ギヤ
500 ノギス、502 スケール部材、505 発電機構、505 ギヤ機構、531 発電部、532 ギヤ機構、532A アウターギヤ、532Aa 軸、532Ai 摩擦ローラ、532Aslot 軸支持スロット、532B ギヤ、550 回路基板
600 ノギス、601RS 復帰スプリング、602 スケール部材、605 発電機構、610 発電ハンドル、610G サポートガイド、610R ラック、610RS 復帰スプリング、630 スライダ、631 発電部、631gg ギヤ、632 ギヤ機構、632A 大径ギヤ、632Ai インナーギヤ(入力ギヤ)、632B ギヤ、632C 大径ギヤ、632Ci インナーギヤ、632D 大径ギヤ、632Di インナーギヤ、632E 大径ギヤ、632Ei インナーギヤ、632gg ギヤ
800 ノギス、805 発電機構、810 発電ハンドル、810R ラック、831 発電部、831c コイル、831gg ギヤ、831mr 磁気ロータ、831s 固定子、831w 結線、832 ギヤ機構、832C 力制限クラッチ、832E アウターギヤ、834 ギヤ機構
900 ノギス、905 発電機構、910 発電ハンドル、910SB 平面ブロック、930 スライダ、932 ギヤ機構、932 アウターギヤ、932 ギヤ機構、932A アウターギヤ、932Aa 軸、932Aap ピボット、932Aas 軸支持、932Ai 摩擦ローラ、932Ai ギヤ、932Aips 圧縮スプリング
1000 ノギス、1005 発電機構、1010 発電ハンドル、1010SB 平面ブロック、1032 ギヤ機構、1032A アウターギヤ、1032Aa 軸、1032Ai 摩擦ローラ
1105 発電機構、1110 発電ハンドル、1110Rl 下側ラック、1110Ru 上側ラック、1110re 往復部材、1132Ai 入力ギヤ、1132Ai インナーギヤ
1200 ノギス、1202 スケール部材、1205 発電機構、1205 ギヤ機構、1210R ラック、1230G 溝、1230RP 保持板、1231 発電部、1231gg ギヤ、1232 ギヤ機構、1232A アウターギヤ(大径ギヤ)、1232Ai インナーギヤ(摩擦ローラ)、1232B 大径ギヤ、1232Bi インナーギヤ、1250 回路基板、2022rg 溝
ISl、ISu 傾斜面
Claims (27)
- 測定用電力を発電する電子ノギスであって、
スケール部材と、
スライダと、
前記スケール部材と前記スライダとの相対移動量を測定するために構成された信号処理部と、
前記スライダに搭載された発電機構と、を含み、
前記発電機構は、
ユーザーの操作に応じて駆動するギヤ機構と、
前記ギヤ機構に接続されており、駆動する前記ギヤ機構によって供給される力に応じて発電し、且つ前記信号処理部に電力を供給する発電部と、
を含み、
前記ギヤ機構は、ユーザーが前記電子ノギスを開く又は閉じることによって、前記スケール部材を介して与えられる力に応じて駆動し、前記発電機構に発電させ、
前記ギヤ機構は、ユーザーが前記電子ノギスを開く又は閉じるときの動作抵抗力成分を制限する力制限クラッチを含む電子ノギス。 - 前記ギヤ機構は、前記スケール部材を介して与えられる力によって駆動する入力部材を含み、
前記力制限クラッチは、前記入力部材とギヤとの間に配置され、前記ギヤは、前記力制限クラッチによって前記入力部材に接続されている請求項1に記載の電子ノギス。 - 前記ギヤ機構は、前記スケール部材を介して与えられる力によって駆動する入力部材を含み、
前記入力部材は、ギヤ及び摩擦ローラのいずれかを含む請求項1に記載の電子ノギス。 - 前記ギヤは、前記スケール部材に固定されたラックによって駆動する請求項3に記載の電子ノギス。
- 前記摩擦ローラは、前記スケール部材の端部で駆動する請求項3に記載の電子ノギス。
- 前記電子ノギスは、前記スケール部材に前記摩擦ローラを付勢するスプリング部材を含む請求項5に記載の電子ノギス。
- 前記スプリング部材は、ユーザーによって、アクティブな発電状態に対応する第1の位置と、発電を意図しない非アクティブ状態に対応する第2の位置とに移動可能であり、前記第1の位置では、前記スケール部材の端部に前記摩擦ローラを付勢し、前記第2の位置では、前記スケール部材の端部に前記摩擦ローラを付勢しないように構成されている、請求項6に記載の電子ノギス。
- 前記信号処理部は、前記発電機構によって生成された電力を蓄積するバッテリ及びキャパシタのいずれかを少なくとも有する電力蓄積部材を含む請求項1乃至7のいずれか1項に記載の電子ノギス。
- 前記ギヤ機構は、ユーザーの操作に応じて力が入力される入力部材と、
前記入力部材と接続された、前記入力部材よりも大径の第1のアウターギヤと、
前記第1のアウターギヤに駆動される、前記第1のアウターギヤよりも小径のインナーギヤと、
前記インナーギヤと接続された、前記インナーギヤよりも大径の第2のアウターギヤと、を含み、
前記第2のアウターギヤは、少なくとも1つの追加ギヤを介して前記発電部を駆動する、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の電子ノギス。 - 前記発電機構の少なくとも幾つかのギヤは、前記スケール部材の上側と前記信号処理部を囲むカバーの内側との間の空間に配置されている請求項1乃至9のいずれか1項に記載の電子ノギス。
- 前記発電機構の少なくとも幾つかのギヤは、前記スケール部材の下側と前記スライダにおける前記スケール部材の下側の周囲を囲む部分の内側面との間の空間に配置されている請求項1乃至9のいずれか1項に記載の電子ノギス。
- 前記発電機構は、ユーザーが最大手動加速度又は最大手動速度で前記操作したとき、最大20Nの動作抵抗力成分を与える請求項1乃至11のいずれか1項に記載の電子ノギス。
- 測定用電力を発電する電子ノギスであって、
スケール部材と、
スライダと、
前記スケール部材と前記スライダとの相対移動量を測定するために構成された信号処理部と、
前記スライダに搭載された発電機構と、を含み、
前記発電機構は、
ユーザーの操作に応じて駆動するギヤ機構と、
前記ギヤ機構に接続されており、駆動する前記ギヤ機構によって供給される力に応じて発電し、且つ前記信号処理部に電力を供給する発電部と、
前記ギヤ機構を駆動させるためにユーザーによって操作される発電ハンドルと、
を含み、
前記ギヤ機構は、ユーザーが前記ギヤ機構に対して前記発電ハンドルを移動させることによって、前記発電ハンドルを介して与えられた力に応じて駆動し、前記発電機構に発電させる電子ノギス。 - 前記ギヤ機構は、ユーザーが前記発電ハンドルを移動させたときの動作抵抗力成分を制限する力制限クラッチを含む請求項13に記載の電子ノギス。
- 前記ギヤ機構は、前記発電ハンドルを介して与えられる力によって駆動する入力部材と、力制限クラッチと、を含み、
前記力制限クラッチは、前記入力部材とギヤとの間に配置され、前記ギヤは、前記力制限クラッチを介して前記入力部材に接続されている請求項13又は14に記載の電子ノギス。 - 前記ギヤ機構は、前記発電ハンドルを介して与えられる力によって駆動するギヤ及び摩擦ローラのいずれかを有する入力部材を含む請求項13乃至15のいずれか1項に記載の電子ノギス。
- 前記ギヤは、前記発電ハンドルに接続されたラックによって駆動する請求項16に記載の電子ノギス。
- 前記摩擦ローラは、前記発電ハンドルに接続された平面によって駆動する請求項16に記載の電子ノギス。
- 前記電子ノギスは、前記発電ハンドルに接続された前記平面に前記摩擦ローラを付勢するスプリング部材を含む請求項18に記載の電子ノギス。
- 前記発電ハンドル及び前記発電ハンドルに接続された入力部材の少なくとも1つは、支持ガイドの経路に沿って案内されるように規制されており、
前記経路は、前記スケール部材と略平行である請求項13に記載の電子ノギス。 - 前記発電ハンドルは、対向するいずれの方向にユーザーが前記発電ハンドルを移動させても、同じ方向に入力部材を駆動させる往復部材を含む請求項13乃至20のいずれか1項に記載の電子ノギス。
- 前記ユーザーが第1の方向に前記発電ハンドルを移動させてから前記発電ハンドルを離したときに前記発電ハンドルをスタート位置に戻す力を蓄積する復帰スプリングを含む請求項13乃至21のいずれか1項に記載の電子ノギス。
- 前記信号処理部は、前記発電機構によって生成された電力を蓄積するバッテリ及びキャパシタのいずれかを少なくとも有する電力蓄積部材を含む請求項13乃至22のいずれか1項に記載の電子ノギス。
- 前記ギヤ機構は、ユーザーの操作に応じて力が入力される入力部材と、
前記入力部材と接続された、前記入力部材よりも大径の第1のアウターギヤと、
前記第1のアウターギヤに駆動される、前記第1のアウターギヤよりも小径のインナーギヤと、
前記インナーギヤと接続された、前記インナーギヤよりも大径の第2のアウターギヤと、を含み、
前記第2のアウターギヤは、少なくとも1つの追加ギヤを介して前記発電部を駆動する、請求項13乃至23のいずれか1項に記載の電子ノギス。 - 前記発電機構の少なくとも幾つかのギヤは、前記スケール部材の上側と前記信号処理部を囲むカバーの内側との間の空間に配置されている請求項13乃至24のいずれか1項に記載の電子ノギス。
- 前記発電機構の少なくとも幾つかのギヤは、前記スケール部材の下側と前記スライダにおける前記スケール部材の下側の周囲を囲む部分の内側面との間の空間に配置されている請求項13乃至24のいずれか1項に記載の電子ノギス。
- 前記発電機構は、ユーザーが最大手動加速度又は最大手動速度で前記操作したとき、最大20Nの動作抵抗力成分を与える請求項13乃至26のいずれか1項に記載の電子ノギス。
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