JPS61219819A - デジタル表示型測定器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、デジタル表示型測定器に係り、特にノギスや
デプスゲージ等の測定子を被測定物に当接させ、内蔵す
るエンコーダで検出した測定子の移動変位量から測定値
を求めてこれをデジタル表示する測定器における測定力
の安定化に利用できる。

［背景技術とその問題点］ 従来の測定器、例えば一方の測定子を有する本尺に他方
の測定子を有するスライダを装着した周知のノギスに、
スライダの移動変位量を検出するエンコーダを内蔵させ
、このエンコーダによって検出された測定値を一体的ま
たは別個に設けた表示器にデジタル表示するようにした
、いわゆるデジタル表示型測定器は、高精度および取扱
い容易等の有利さからほとんどの産業分野で利用されて
いる。

しかしながら、この種のデジタル表示型測定器は、高精
度および高分解能故に、測定力の測定値に与える影響は
機械的目盛読取方式等に比べ、はるかに大きいという問
題がある。特に、ノギス等の如く測定子（ジョー）が長
寸のものでは５その撓みも加重されるのでより深刻であ
る。また、被測定物の材質が例えばゴムやプラスチック
等の軟弱物の場合には、測定圧によって被測定物が変形
しやすいので、測定誤差が生じやすい、従って。

一定でかつ軽微な測定力での計測を保障する測定手段が
望まれていた。

ところで、一定の測定力での計測を可能とする測定手段
を確立する上で、測定器全体としての機能縮小や使用態
様の制限等の犠牲を前提としてはならない０例えば、測
定力が一定となったときの変位検出信号から測定値を求
めるための絶対原点を固定してしまっては比較測定が不
能となってしまうからである。

ここに１本出願人は、前記絶対原点は、測定時における
測定力と同一の圧力の下、測定子がいずれの位置にあっ
ても設定できるよう構成すべきことをその１つの問題と
認識した。

［発明の目的］　　　゛ ここに１本発明の目的は、前記従来の問題点を解消すべ
くなされたもので、一定の測定力での測定作業を保障す
る高精度、高分解能かつ取扱性に優れたデジタル表示型
測定器を提供することにある。

［問題点を解決するための手段および作用］本発明は、
従来測定器において、作業者が予め一定の測定力に応じ
た測定子の位置を定めて測定すること、更に一定の測定
力以上の押圧力を被測定物に与えることなく測定子を止
めることが取扱いの実際上至難であることに鑑み、従来
測定器の場合と同様の測定作業をすれば自動的に可変所
定測定力における測定値を表示できるように構成する一
方、同様の作業をすれば測定子の任意の位置において絶
対原点が設定できるよう構成し、人間工学的作業態様に
改変を加えることなく前記問題を解決するようにしたも
のである。

具体的には、一方の測定子を有する本体と、この本体に
移動自在に装着されかつ前記一方の測定子とともに被測
定物の測定部位間に当接される他方の測定子を有する可
動部材と、この可動部材の移動変位量を検出するための
エンコーダおよびエンコーダによって検出された測定値
をデジタル表示するためのデジタル表示器を有する計測
手段とを備えたデジタル表示型測定器において、前記可
動部材にその可動部材の移動方向へ変形特性を有する弾
性部材を介して指掛部材を取付け、この弾性部材が所定
の変形を生じたときに作動する検出スイッチを設け、こ
の検出スイッチが作動したときに、前記デジタル表示器
の表示値を強制的に基準値とするための基準値セット回
路と、前記デジタル表示器の表示値をホールドしてその
まま表示させるホールド回路とをそれぞれ設けるととも
に、前記基準値セット回路とホールド回路とを切換使用
するための切換手段を設けた、ことを特徴としている。

［実施例］ 第１図は本実施例のデジタル表示型ノギスを示している
。同図において、本体としての本尺１には、可動部材と
してのスライダ２がその長手方向に沿って移動自在に装
着されている０本尺１の一端側下部およびスライダ２の
一端側下部には測定子取付部３がそれぞれ一体的に形成
され、この各測定子取付部３に止めねじ４を介して測定
子５Ａ、５Ｂがそれぞれ着脱自在に取付けられている。

測定子５Ａ　、５Ｂは、前記測定子取付部３に止めねじ
４を介して固定される取付軸６と、この取付軸６の下端
に一体形成されたジョー７とから構成され１両ジョー７
が互いに同一軸線上で離隔接近できるように取付けられ
ている。

前記スライダ２には、その正面側に前記一対の測定子５
Ａ　、５Ｂ間の移動量をデジタル値として表示するデジ
タル表示器２１および切換スイッチ２２がそれぞれ設け
られているとともに、内部にスライダ２の移動変位量つ
まり一方の測定子５Ａに対する他方の測定子５Ｂの移動
変位量を検出しそれを前記デジタル表示器２１へ表示す
る静電容量型のエンコーダ２３が内蔵されている。ここ
において、エンコーダ２３とデジタル表示器２１とによ
り、スライダ２の移動変位量から被測定物の寸法を読取
る計測手段３０が構成されている。

また、スライダ２の他端面側には、そのと下方向の中央
位置に検出スイッチ２４が設けられているとともに、連
結手段としての弾性線材２５を介して前記本尺１に対し
て移動自在な指掛部材２６が連結されている。指掛部材
２６のスライダ２の対向面には、スライダ２の移動方向
へ変形可能な弾性部材２８が設けられているとともに、
前記検出スイッチ２４と対向する位置に弾性部材２８が
所定量の変形を生じたときに検出スイッチ２４を作動さ
せるピン、ブツシャまたはプランジャ等の押圧子２７が
設けられている０弾性部材２８は。

本体ｌとスライダ２との摺動抵抗より大きい圧縮力が加
わったとき変形し、外力が除かれたとき復帰できるよう
な材質で構成されている。また、弾性線材２５は、両端
が前記スライダ２と指掛部材２６とにそれぞれ連結され
、かつ前記弾性部材２８の変形を許容できる可撓性材料
により構成されている。

前記エンコーダ２３には、第２図に示す如く、前記本尺
ｌの長手方向に沿って設けられたスケール３１に対して
摺動し前記本尺ｌとスライダ２どの相対移動変位量を電
気信号として検出する検出部３２が設けられている。検
出部３２からの出力信号は、信号処理回路３３で処理さ
れた後、計数回路３４でカウントされる。計数回路３４
のカウント値は、切換手段としての切換回路３５を介し
て前記デジタル表示器２１を駆動させる表示器駆動回路
３８に与えられる。前記切換回路３５と表示器駆動回路
３８との間には、前記切換スイッチ２２が一方の状態（
例えばオンの状！！ｉ）へ切換えられた状態において前
記検出スイッチ２４がオンされたとき、予め設定された
基準値（ここでは。

零）を前記表示器駆動回路３８を介してデジタル表示器
２１へ表示させ、以後この基準値からのカウント値をデ
ジタル表示器２１八表示させる基準値セット回路３６と
、前記・切換スイッチ２２が他方の状態（例えばオフの
状態）へ切換えられた状態において前記検出スイッチ２
４がオンされたとき、デジタル表示器２１の表示値をホ
ールドしてそのまま前記デジタル表示器２１へ表示させ
るホールド回路３７とがそれぞれ接続されている。

なお、ホールド回路を３７には図示しないクリアスイッ
チが設けられ、このクリアスイッチの操作によってホー
ルド状態が解除されるよゝうになっている。

次に１本実施例の測定方法を説明する。測定に当って、
スライダ２に連結された指掛部材２５を本尺１の測定子
５Ａ方向へ移動させると、弾性部材２８を介してスライ
ダ２が同方向へ移動される。スライダ２が移動すると、
そのスライダ２の移動変位量はエンコーダ２３で検出さ
れた後、予め設定された絶対原点に対する増減値として
デジタル表示器２１へ更新、表示される。

やがて、スライダ２の測定子５Ｂが被測定物に当接した
後、更に指掛部材２６を同方向へ移動させると、スライ
ダ２は移動することができないので、弾性部材２８が変
形しはじめ、ここに測定力が微増する。この工程中に弾
性部材２８が所定量の変形を生じると、指掛部材２６の
押圧子２７によって検出スイッチ２４がオンし、それに
よってホールド回路３７が作動するので、そのときのデ
ジタル表示器２１に表示された値がホールドされる、即
ち、所定の測定力における測定値が求められる。

そして１表示値が更新しないことを確認したら指掛部材
２６の移動を停止させ、デジタル表示器２１にホールド
された表示値を読取る。このとき１作業者によっては更
に指掛部材２６が押圧されることもあるが、この場合で
も表示値が変動することがない、このようにして、常に
一定の測定力による測定が保障される。

また、絶対原点を設定するには、例えば基準体を用いて
、上述と同様な手順によってスライダ２を移動させるに
先立ち、切換スイッチ２２をオンし、基準値セット回路
３６を動作状態にさせておく、この状態において、測定
子５Ｂが基準体に当接し１弾性部材２８が変形し、所定
の位置で検出スイッチ２４が作動するとすれば、基準値
セット回路３６によって、その瞬間にデジタル表示器２
１の表示値は強制的に零にされる。

その後の測定は、この零値を絶対原点として行なわれる
。従って、絶対原点も測定値と同一測定力で設定される
。なお、指掛部材２６を第１図中右方へ移動させるとき
には、弾性部材２５によってスライダ２も同方向へ移動
されるので、両者が離ればなれになることがない。

従って、本実施例によれば、スライダ２の移動を、スラ
イダ２に弾性部材２８を介して連結された指掛部材２６
を押圧するようにしたので、両測定子５Ａ　、５Ｂが被
測定物に当接した瞬間の衝撃力は弾性部材２８によって
吸収されるので、スライダ２の移動速度を早めても測定
力を軽微に抑えることができる。このため、！！ｌ速な
作業ができ。

かつ測定子５Ａ　、５Ｂの撓みもないのでそれによる誤
差がなく、また被測定物の材質がゴム等の軟弱物であっ
ても高精度な測定が可能である。

このことは、一対の測定子５Ａ　、５Ｂを本尺ｌおよび
スライダ２のそれぞれに対し着脱自在に構。

成した測定器にあっても、測定子５Ａ、５Ｂが本尺ｌお
よびスライダ２に対して位置的づれを生じるという問題
もなく、常に正確な測定値が得られる。

ちなみに、測定子５Ａ　、５Ｂを交換できるように構成
したことは、測定部分の形状にあった測定子５Ａ　、５
Ｂを選択すれば、いかなる特殊な形状の測定にも１つの
測定器で対応することができ。

上記実施例で述べた外径測定のほか、雌ねじの各種寸法
、歯車のオーバーピン径、或いは軸のフィレット部寸法
をさぐり作業や複数回測定を必要とせず、正確に測定す
ることができる。

例えば、第３図および第４図に示す如く、測定子取付部
３に雌ねじ測定用の測定子１５Ａ、１５Ｂを取付け、指
掛部材２６をスライダ２の内端面側に位置させ、指掛部
材２６を介してスライダ２を第３図中右方向へ移動させ
るようにすれば、雌ねじの各種寸法を測定することがで
きる。この場合、測定子１５Ａ、１５Ｂは、測定子取付
部３に取付けられる取付軸１６と、この取付軸１６の下
端に一体形成されかつ外周面に雄ねじ部１７を有する接
触部１８とから構成されている。

また、切換スイッチ２２がオフの状態において、弾性部
材２８が所定量撓んだとき、検出スイッチ２４を作動さ
せ、これによりホールド回路３７を介してデジタル表示
器２１の表示値をホールドするようにしたので、従来と
同様な測定作業により常に一定の測定力での測定を行な
える。

また、切換スイッチ２２がオンの状態において１弾性部
材２８が所定量撓んだとき、検出スイッチ２４を作動さ
せ、基準値セット回路３６を介してデジタル表示器２１
の表示値を零にセットするようにしたので、つまり基準
値設定時の測定圧と実際に被測定物を測定するときの測
定圧とを同一にし、かつ測定作業も同一にしたので、常
に同一測定条件の下で測定できるため、この点からも高
精度の測定が行なえるとともに、取扱性がよい、しかも
、スライダ２が任意の位置において原点設定を行なうこ
とができる。

また、基準値セット回路３６とホールド回路３７とを切
換スイッチ２２によって切換えるようにしたので、原点
設定と測定とを簡単な操作により切換えることができる
。

また、検出スイッチ２４と押圧子２７とをスラィダ２お
よび指掛部材２６の中心軸線上にそれぞれ位置させたの
で、本体ｌに対するスライダ２および指掛部材２６の傾
斜による誤差を少なくすることができる。

また、構成的には、従来のノギス構造に大幅な改変を加
えることなく、多少の構成要素を付加すればよいので、
極めて簡単かつ安価にできる。

なお、実施に当って、弾性部材２８を所望弾性特性を有
するものに交換可能にすれば、例えば被測定物の材質等
によって最適な測定力を選択することができる。更に、
第５図に示す如く、指掛部材２６に設けられた押圧子２
７をスライダ２の移動方向へ移動自在とし、かつ止めね
じ４１によって長さ調整可能に固定できるようにすれば
、本体１とスライダ２との摺動抵抗の経時的変動による
不具合も解消できる。従って、これらの機能を備えるよ
うにすれば、測定子交換型測定器の確立が極めて容易で
ある。

また、弾性線材２５をスライダ２と指掛部材２６との間
に多少の遊びをもたせて設定すれば、必要以上に弾性部
材２８を変形させず、被測定物や測定器等の破損を招く
ことがない。

また、測定子の形状は、上記実施例で述べた雌ねじ、丸
軸、短円形のほかに、例えば球状、針状、歯形等いずれ
であってもよい、更に、両測定子の形状は互いに同一で
なくてもよい。

また、検出スイッチ２４が作動したとき、例えばブザー
等によって音を発するようにすれば、作業者に測定値の
読取り時点を聴覚によって知らせることができる。

また、基準値設定用のプリセット手段を設け、これによ
り基準値セット回路３６に任意の基準値をプリセットで
きるようにすれば、絶対測定も可能である。

また、エンコーダ２３としては、上記実施例で述べた静
電容量型エンコーダに限らず、例えば光電型、接点型、
電磁型等いずれでもよく、要するに本尺ｌとスライダ２
との移動変位量を電気的に検出できるものであればよい
。

更に１本発明は、上記実施例で説明したデジタル表示型
ノギスに限らず、マイクロメータ或いはデプスゲージ等
のデジタル表示型測定器一般に適用することができる。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明によれば、一定の測定力での測定作
業を保障する高精度、高分解能かつ取扱性に優れたデジ
タル表示型測定器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す正面図、第２図はその
回路図、第３図は他の異なる測定子を取付けた状態の正
面図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線断面図、第５図は
検出スイッチを作動させる押圧子の他の実施例を示す正
面図である。 ｌ・・・本体としての本尺、２・・・可動部材としての
スライダ、５Ａ　、５Ｂ・・・測定子、２１・・・デジ
タル表示器、２３・・・エンコーダ、２４・・・検出ス
イッチ、２５・・・連結手段としての弾性線材、２６・
・・指掛部材、２７・・・押圧子、２８・・・弾性部材
、３０・・・計測手段、３５・・・切換手段としての切
換回路、３６・・・基準値セット回路、３７・・・ホー
ルド回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方の測定子を有する本体と、この本体に移動自
   在に装着されかつ前記一方の測定子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子を有する可動部材
   と、この可動部材の移動変位量を検出するためのエンコ
   ーダおよびエンコーダによって検出された測定値をデジ
   タル表示するためのデジタル表示器を有する計測手段と
   を備えたデジタル表示型測定器において、 前記可動部材にその可動部材の移動方向へ変形特性を有
   する弾性部材を介して指掛部材を取付け、 この弾性部材が所定の変形を生じたときに作動する検出
   スイッチを設け、 この検出スイッチが作動したときに、前記デジタル表示
   器の表示値を強制的に基準値とするための基準値セット
   回路と、前記デジタル表示器の表示値をホールドしてそ
   のまま表示させるホールド回路とをそれぞれ設けるとと
   もに、 前記基準値セット回路とホールド回路とを切換使用する
   ための切換手段を設けた、 ことを特徴とするデジタル表示型測定器。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、前記指掛部材は
   前記本体に移動自在に装着され、かつ指掛部材には前記
   弾性部材とこの弾性部材が所定の変形を生じたときに前
   記検出スイッチを作動させる押圧子とが設けられている
   ことを特徴とするデジタル表示型測定器。
3. （３）特許請求の範囲第２項において、前記指掛部材は
   、前記可動部材に対して、前記弾性部材の変形を許容し
   かつ可動部材と一体的に前記本体に沿って移動可能な連
   結手段で結合されていることを特徴とするデジタル表示
   型測定器。