JPS6273106A - 電子表示型測定器 - 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、エンコーダを内蔵した電子表示型測定器に関
する。

〔背景技術とその問題点〕

機械式目盛読取型測定器に対し、ダイヤルゲージ等にエ
ンコーダを内蔵させ、測定値をデジタル表示或いはアナ
ログ表示する、いわゆる電子表示型測定器は、高分解能
かつ読取り容易等の優位性から広く背反しつつある。

従来、この種の電子表示型測定器の構造は、例えば実開
昭５１−７８７５５号の如く、本体に測定子を有するス
ピンドルを摺動自在に装着し、このスピンドルと本体と
のいずれか一方にメインスケールを、いずれか他方に検
出器をそれぞれ設け、更に検出器に接続された表示回路
および表示器をそれぞれ設けるとともに、表示器が取付
けられた面に電源、零クリア、ホールド等の各種ボタン
を配設した態様である。

ところで、この電子表示型測定器においても、従来の機
械式目盛読取型のダイヤルゲージ等の如く、表示部の向
きを回動できるような要求が高まりつつある。これに応
え、例えば実開昭５８−７７４０６号のような提案も見
られる。

しかしながら、従来の表示部回動型では、例えば第７図
に示す如（、固定側の部材Ａに検出器、アンプおよび波
形成形回路等Ａ１　とカウンク回路Ａ２とを取付ける一
方、この固定部材Ａに対して回動する部材Ｂに表示器駆
動回路Ｂ１、インターフェイス回路Ｂ２およびコントロ
ール回路Ｂ１等を取付け、この両者をフラットケーブル
Ｃ，、Ｃ２等により互いに接続した構成であるため、次
のような問題があった。即ち、 ■　測定器の型または表示態様等によっては、配線数が
５０本以上になることもあり、従ってフラットケーブル
Ｃ，，Ｃ２として一定の剛性を有するようになるので、
部材Ａに対して部材Ｂを回動させると、各端子間に引張
力、剪断力、戻し力等が加わり、断線や端子外れが生じ
易い。すると、取り扱う信号が微躬信号ゆえ、接続不良
等でも正常作動が困難となった。

■　しかも、回動角度が１８０度前後に制約され、かつ
大きな回動力を必要とする上、配線剛性により戻ってし
まうことがあった。

■　また、配線数が多くなると、測定器内の部品配置が
規制され、結果として大型となった。

■　しかも、内部空間に挿入されるスピンドルやスケー
ル等との接触が生じ、スピンドルの摺動を阻害したり、
或いは配線被覆層の剥離を招いた。

■　フラットケーブルＣ，，Ｃ，と電装部品の位置関係
を狭所において所定としなければならず、分解や組立て
が困難であった。

〔発明の目的〕

ここに、本発明の目的は、上述したΦ〜、■の問題を解
決できる電子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〕そのため、
本発明では、帯状配線を一定の曲率の円弧形状に形成し
、これを途中で反転し、その両端を本体とこれに対して
回動する枠体とに固定することにより、上記問題を解決
したものである。

具体的には、スピンドルを摺動自在に支持するとともに
スピンドルの軸方向変位量を検出するためのエンコーダ
を内包した本体と、この本体に回動自在に装着され前記
エンコーダで検出された変位量に基づく測定値を表示す
るための表示用電装品が設けられた枠体とを含み、一定
の曲率の円弧形状とされた帯状配線を途中で反転し、こ
の帯状配線の一端側を前記枠体の回動軸線を中心とする
本体の仮想円軌跡上の内端面に固定するとともに、他端
側を前記円軌跡と同芯でかつ対応する枠体の仮想円軌跡
上の内端面に固定し、前記一端側に前記エンコーダを接
続するとともに、前記他端側に前記表示用電装品を接続
して、前記エンコーダと表示用電装品とを接続するよう
構成した、ことを特徴としている。

〔実施例〕

第１図は本実施例のダイヤルゲージの正面、を、第２図
は第１図の■−■線断面をそれぞれ示している。これら
の図において、ケース１は、一端面が開口された円筒体
状の本体２と、この本体２の一端面に回動自在に装着さ
れた円筒体状の枠体３とから構成されている。ただし、
枠体３の本体２に対する回動角度は、本体２の外周面上
部位置に設けられたＬ字状のストッパ１５と、枠体３の
外周面所定位置に突設され枠体３の回動によってストッ
パ１５に当接されるピン１６とからなる角度規制手段１
７により、１回転以下つまり３６０度以下に規制されて
いる。

前記本体２には、他端面略中央にダイヤルゲージ支持鍔
４が一体形成されているとともに、外周壁上部に連結部
材５を介してスピンドル保護筒６が、外周壁下部にステ
ム７が、互いに同一軸線上でかつ本体２の中心を通る軸
線上に沿ってそれぞれ取付けられている。ステム７には
、上端のヘッド部８Ａが前記スピンドル保護筒６内に摺
動自在に嵌合されたスピンドル８が摺動自在に挿入され
ている。スピンドル８には、前記ステム７の下方より突
出した下端に測定子９が設けられているとともに、前記
本体２内に位置する略中央位置にスケール取付台１０お
よびスプリング係止ピン１１がそれぞれ取付けられてい
る。スプリング係止ピン１１と本体２の内周壁との間に
は、スピンドル８を図中下方へ付勢するとともにスピン
ドル８の回動を規制する役目も果たす引張ばね１２が張
設されている。また、スケール取付台１０には、メイン
スケール１３がスピンドル８の軸線に対して平行に取付
けられている。

一方、前記枠体３の正面には、その中央に前記スピンド
ル８の移動量に基づく測定値をデジタル表示するデジタ
ル表示器２１が、上部に＋／−切１負スイッチ２２）イ
ンチ／ミリ切換スイッチ２３、最大／最小切換スイッチ
２４、プリセットスイッチ２５および電源○Ｎ１０　Ｆ
　Ｆスイッチ２６が、下部にホールドスイッチ２７およ
び零クリアスイッチ２８等がそれぞれ配設されている。

また、枠体３の内部には、前記スピンドル８の変位量に
基づく測定値を前記デジタル表示器２１に表示するため
の表示用電装品３０を有する基板２９が固定されている
。基板２９には、枠体３の回動軸線を中心とする仮想円
軌跡に沿って形成されるリング状端面を含む案内面２９
Ａが形成されている。なお、ここでいう枠体３の回動軸
線とは、本体２の外周面に形成された■溝と、枠体３の
内周面に形成され前記■溝にＯリングを介して回動可能
に嵌合する凹溝とからなる回動機構によって決まるもの
で、本体２または／および枠体３の中心と合致しない場
合もある。また、基板２９に接続される表示用電装品３
０としては、前記デジタル表示器２１を駆動させるため
の駆動回路、前記各種スイッチのインターフェイス回路
およびコントロール回路等である。

また、前記本体２の一端面側内周壁には、前記スピンド
ル８の軸線方向を直径とする段状の円周縁３１が形成さ
れ、この円周縁３１には保持部材３２が数本のビスによ
り固定されている。保持部材３２には、第３図に示す如
く、略中央に切欠部３４が形成されているとともに、そ
の切欠部３４の位置に前記メインスケール１３の光学格
子面と互いに平行な板ばね３５を介してホルダ３６が保
持されている。ホルダ３６には、前記メインスケール１
３の光学格子面と対向する位置にインデックススケール
３７および受光器３８が設けられているとともに、イン
デックススケール３７の両側にメインスケール１３上を
滑動するための駒３９が形成されている。

なお、インデックススケール３７にも、メインスケール
１３の光学゛格子と対応する光学格子が形成されている
。また、前記ホルダ３６は、一端が前記保持部材３２に
固定された片持ちばね４０により前記駒３９が前記メイ
ンスケール１３に接する方向へ常時付勢されている。更
に、前記メインスケール１３を挟んで前記受光器３８と
反対側位置に発光器４２が支持台４１を介して前記保持
部材３２に固定されている。前記保持部材３２の正面側
には、スペーサ５１を介して基板５２が前記基板２９と
平行に固定されている。

基板５２には、前記枠体３の回動軸線を中心とする仮想
円軌跡に沿って形成されかつ前記基板２９のリング状端
面と同一のリング状端面を含む案内面５２Ａが形成され
ているとともに、前記スピンドル８の軸方向変位量を検
出するためのエンコーダ５３および電池５４が取付けら
れている。ここで、エンコーダ５３を構成する要素とし
ては、前記発光器４２）受光器３８のほかに、アンプ、
波形成形回路およびカウンタ等である。

前記基板５２の案内面５２Ａと基板２９の案内面２９Ａ
との間には、第４図にも示す如く、前記エンコーダ５３
と前記表示用電装品３０とを電気的に接続する帯状配線
としてのフラットケーブル６１が設けられている。フラ
ットケーブル６１は、第５図に示す如く、複数の配線を
互いに平行に配列した帯状で、前記仮想円軌跡と等しい
一定の曲率を仔し、かつ自由状態下で２７０±４５度の
円弧形状に形成されている。組み込み時には、第６図に
示す如く、途中で反転され、その一端側が前記仮想円軌
跡上の本体２側基板５２の案内面５２Ａに固定されてい
るとともに、他端側か前記仮想円軌跡上の枠体３側基板
２９の案内面２９Ａに固定されている。また、２つに反
転されたそれぞれの外表面は、前記本体２および枠体３
側案内面５２Ａ、２９Ａのリング状端面に接触案内され
ている。つまり、フラットケーブル６１は、これらのリ
ング状端面に接触案内されるに十分な弾性力、例えば布
地のようなものでなく、通常の用紙のそれ程度以上の弾
性力をもつ可撓性構造に形成されている。そして、フラ
ットケーブル６１の一端側には前記エンコーダ５３が接
続されているとともに、他端側には前記表示用電装品３
０が接続されている。

次に、本実施例の作用を説明する。測定時、スピンドル
８が移動すると、スピンドル８の移動ニ伴いメインスケ
ール１３がインデックススケール３７に対して平行移動
するので、そのときの両光学格子間の変化がエンコーダ
５３によって電気信号として検出された後、フラットケ
ーブル６１を通じて表示用電装品３０−、送られデジタ
ル表示器２１にデジタル表示される。

ここで、デジタル表示器２１の表示部の向きを変えるに
は、枠体３を本体２に対して回動させる。

枠体３が回動すると、フラットケーブル６１は、丁度折
り返し部分を境に本体２側と枠体３側とに順次移転する
が如き作用するだけであるから、大きな回動力を必要と
することもない。しかも、本体２の基板５２と枠体３の
基板２９とに接し密接力を生じているから、フラットケ
ーブル６１の両端に引張力等が生じることがなく、従っ
て断線や端子外れ等を回避することができる上、ケーブ
ル６１の剛性により戻りを生じることもない。

従って、本実施例によれば、枠体３を本体２に対して回
動しても、フラットケーブル６１は丁度折り返し部分を
境に本体２例の基板５２と枠体３例の基板２９とに移転
するが如き作用するだけであるから、大きな回動力を必
要とせず、枠体３を３６０度回動させることができる。

また、フラットケーブル６１は、本体２の基板５２と枠
体３の基板２９との案内面５２Ａ、２９Ａに接し密接力
を生しているから、フラットケーブル６１の両端に引張
力等を生じさせることがなく、従って断線や端子外れ等
を回避することができる。このことは、フラットケーブ
ル６１を多層としてもよいことを意味し、配線数が多い
型にもそのまま利用できる利点がある。しかも、枠体３
の回動角度を角度規制手段１７によって３６０度以下に
規制したので、フラットケーブル６１に無理な力を生じ
させることがない。

また、フラットケーブル６１の形状を円弧形状としたの
で、内部空間を大きく取れるだけでなく、スピンドル８
等との接触をも防止できる。その結果、部品配置に制約
されず小型に形成でき、かつ内部空間に設けられる部品
との接触に伴う問題も回避できる。

また、枠体３と本体２とを分離しても、フラットケーブ
ル６１は軸方向へ延びるので、修理や調整時の分解もフ
ラットケーブル６１を接続したままでき、またフラット
ケーブル６１の配線後に部品組立ても可能であるから、
組立て分解も極めて容易である。

なお、実施に当たって、エンコーダ５３としては、上記
実施例で述べた光電型に限らず、静電容量ｌ型や電磁型
等、スピンドル８の軸方向変位量を検出できるものであ
ればいずれの型式でもよい。

更に、上記実施例ではカウンタまでをエンコーダとした
が、本発明のエンコーダは、上記実施例にいう発光器、
両スケール、受光器の如く、少なくともセン廿部を含む
ものであればよい。

また、受光器で検出された信号をデジタル信号に変換す
るものに限らず、アナログ値を表示するようにしてもよ
い。即ち、目盛および指針によって、ダイヤルゲージの
如き態様に電子的に表示する場合である。

また、本体２および枠体３の形状は、上記実施例で述べ
た円筒体に限らず、角形でもよい。要するに、本体２と
枠体３とは、その輪郭形状を問わず、回動できる構造を
備えていればよい。

また、上記実施例では、本体２および枠体３にそれぞれ
基板５２．２９を設け、この両基板５２゜２９にフラッ
トケーブル６１の両端を固定したが、フラットケーブル
６１の両端を本体２および枠体３の内端面に直接固定す
るようにしてもよい。このようにすると、フラットケー
ブルの端末を確実に固定でき、かつ両基板のみをケーブ
ルの端末から外すことができる利点がある。

また、フラットケーブル６１の円弧角度は、それに加わ
る力と打つＪＪ　Ｆｌｌ用面積との関係かみ決定すべき
である。ちなみに、実験によれば、１８０へ・５４０度
の範囲でもよく、好ましくは２２５〜ｊ３１５（２７０
±４５）度の範囲がより効果的である。

更に、本発明は、上記実施例で述べたダイＡ・ルゲージ
に限られることなく、エンコーダで検出された測定値を
デノクル表示または／およびアナ「】グ表示する測定器
一般に応用できる。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、小型で、かつ−ト体に対
する枠体の回動時に生しる問題がない上、■立て分解が
容易な電子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図は第１
図のｎ−ｎ線断面図、第３［７Ｉは第２図のＩＩＩ　−
ＩＩＩ線断面図、第４図は第２図のＩＶ−ＩＶ線断面図
、第５図はフラットケーブルの平面図、第６図はフラッ
トケーブルの組込状！許を示す斜視図、第７図は従来の
表示部回動型の配線構造を示す斜視図である。 ２・・・本体、３・・・枠体、８・・・スピンドル、１
７・・・角度規制手段、２１・・・デジタル表示器、２
９Ａ。 ５２Ａ・・・案内面、３０・・・表示用電装品、５３・
・・エンコーダ、６１・・・帯状配線としてのフラット
ケーブル。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）スピンドルを摺動自在に支持するとともにスピン
   ドルの軸方向変位量を検出するためのエンコーダを内包
   した本体と、 この本体に同動自在に装着され前記エンコーダで検出さ
   れた変位量に基づく測定値を表示するための表示用電装
   品が設けられた枠体とを含み、一定の曲率の円弧形状と
   された帯状配線を途中で反転し、この帯状配線の一端側
   を前記枠体の回動軸線を中心とする本体の仮想円軌跡上
   の内端面に固定するとともに、他端側を前記円軌跡と同
   芯でかつ対応する枠体の仮想円軌跡上の内端面に固定し
   、 前記一端側に前記エンコーダを接続するとともに、前記
   他端側に前記表示用電装品を接続して、前記エンコーダ
   と表示用電装品とを接続するよう構成した、 ことを特徴とする電子表示型測定器。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、前記本体と枠体
   とを円筒体とし、かつ本体と枠体とに枠体の回動軸線を
   中心としかつ対応するリング状端面を含む案内面をそれ
   ぞれ設ける一方、前記帯状配線を、その両端側外表面が
   本体側および枠体側のリング状端面に接触案内されるに
   充分な弾性力をもつ可撓性構造としたことを特徴とする
   電子表示型測定器。
3. （３）特許請求の範囲第１項または第２項において、前
   記枠体の本体に対する回動角度を３６０度以下に規制し
   たことを特徴とする電子表示型測定器。
4. （４）特許請求の範囲第３項において、前記帯状配線の
   自由状態下の形状を２７０±４５度の円弧形状としたこ
   とを特徴とする電子表示型測定器。