KR20150030941A - 버니어 캘리퍼스 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 버니어 캘리퍼스는, 본척과 상기 본척에 슬라이드되게 장착된 버니어를 구비하는 캘리퍼스본체; 및 접촉되는 측정물의 측정부위 형상에 대응되도록 상기 본척 또는 버니어의 조에 제공되는 접촉수단;을 포함한다.
이와 같이 본 발명은, 접촉되는 측정물의 측정부위 형상에 대응되도록 본척 또는 버니어의 조에 설치되는 접촉수단을 구비함으로써, 본척 또는 버니어의 조만으로는 측정이 불가하거나 어려운 측정부위를 가진 측정물을 측정함에 있어서, 측정이 가능하게 함은 물론 오차없는 정확한 측정을 가능하게 한다.
구체적으로, 상기 접촉수단은 조의 접촉부에 조립되는 홀더에 측정물의 측정부위 형상에 따라 교체가능하도록 복수 개가 마련되는 앤빌을 구비함으로써, 측정이 불가하거나 어려운 측정부위를 가진 측정물의 외경 또는 내경을 원활하면서도 정밀하게 측정할 수 있다.

Description

버니어 캘리퍼스{vernier calipers}
본 발명은 버니어 캘리퍼스로서, 접촉되는 측정물의 측정부위 형상에 대응되도록 본척 또는 버니어의 조에 설치되는 접촉수단을 구비하는 버니어 캘리퍼스에 관한 것이다.
일반적으로 정밀측정 기구에는 마이크로 메타와 버어니어 캘리퍼스가 주로 사용되고 있으나 마이크로메타의 경우 축방향 나사의 이동에 의하여 측정하게 되므로 측정 대상물의 변동폭이 클 경우 스핀들의 이동에 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 측정대상 두께(폭)의 한계가 25mm 정도로 제한적이기 때문에 다양한 크기의 피측정물을 측정하기 위해서는 여러 개의 마이크로 메타가 필요한 단점이 있다.
반면 버어니어 캘리퍼스는 슬라이딩 방식으로 이동되기 때문에 측정두께의 한계가 통상 150 ~ 300mm 정도로 클 뿐만 아니라 외경, 내경, 깊이, 단차 등 여러 항목의 측정이 가능하여 마이크로메타와 더불어 정밀 측정기구로 널리 이용되고 있다.
그러나 종래의 일반적인 버니어 캘리퍼스는 도 1에 도시된 바와 같이, 본척(10)과 상기 본척(10)에 슬라이드되도록 장착된 버니어(20)를 구비한다.
이때, 상기 본척(10)은 측정물의 외경측정을 위해 단부의 하측에 외측조(11)가 형성되고, 측정물의 내경측정을 위해 단부의 상측에 내측조(12)가 형성된다.
또한, 상기 버니어(20)는 측정물의 외경측정을 위해 단부의 하측에 본척(10)의 외측조(11)와 대응되는 외측조(21)가 형성되고, 측정물의 내경측정을 위해 상측에 본척(10)의 내측조(12)와 대응되는 내측조(22)가 형성된다. 아울러, 상기 버니어(20)는 측정물의 내경측정 시 정밀측정을 위해 본척(10)에 위치고정시키도록 고정나사(13)를 구비한다.
이와 같은 버니어 캘리퍼스는 본척(10)에 대하여 버니어(20)를 슬라이드시키면서 본척의 눈금과 버니어의 눈금을 이용하여, 측정물의 외경 또는 내경을 측정한다.
나아가, 최근에는 상술된 바와 같이 사용자가 본척(10)의 눈금과 버니어(20)의 눈금을 이용하여 측정물의 외경 또는 내경을 측정하는 것이 아닌, 도 2에 도시된 바와 같이 디지털 디스플레이부(30)를 통해 측정값이 표시되는 디지털 버니어 캘리퍼스가 많이 활용되고 있다. (참고로 도 2에서 도 1과 동일한 구성요소 번호는 도 1의 구성요소와 동일한 것으로서 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.)
그러나, 상술된 일반 버니어 캘리퍼스와 디지털 버니어 캘리퍼스는 측정물과 접하는 외측조 또는 내측조의 접촉부 형상이 곧은 일직선 형상으로 되어 있는데, 도 7에 도시된 바와 같이 측정물의 측정면이 곡면이거나 홈 등의 형상인 경우 측정이 불가능하거나 측정가능하더라도 외측조 또는 내측조의 접촉부와 측정물의 측정면이 밀착되지 않고 틈이 형성됨으로써, 측정값이 정확하지 않은 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 접촉되는 측정물의 측정부위 형상에 대응되도록 본척 또는 버니어의 조에 설치되는 접촉수단을 구비하는 버니어 캘리퍼스를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 버니어 캘리퍼스는, 본척과 상기 본척에 슬라이드되게 장착된 버니어를 구비하는 캘리퍼스본체; 및 접촉되는 측정물의 측정부위 형상에 대응되도록 상기 본척 또는 버니어의 조에 제공되는 접촉수단;을 포함한다.
이때, 상기 접촉수단은, 측정물의 측정부위 형상에 따라 교체가능하도록 상기 본척 또는 버니어의 조에 착탈될 수 있다.
구체적으로, 상기 접촉수단은, 상기 본척 또는 버니어의 조의 접촉부에 조립되는 홀더; 및 일단부에 측정물의 측정부위 형상에 대응되는 접촉단을 가지며, 상기 홀더에 착탈되는 앤빌;을 구비할 수 있다.
또한, 상기 앤빌은 상기 접촉단이 서로 다른 형상으로서 복수 개가 마련되며, 상기 홀더에 대해 교체가능한 것이 바람직하다.
구체적으로, 상기 본척 또는 버니어의 조의 접촉부에는 홈라인이 형성되며, 상기 홀더는 상기 본척 또는 버니어의 조의 접촉부가 삽입체결되는 체결홈이 형성되며, 상기 홈라인에 삽입되어 상기 홈라인을 따라 슬라이딩 되도록 상기 체결홈의 입구에는 돌출된 걸림라인이 형성될 수 있다.
다른 실시예로서, 상기 홀더는 상기 본척 또는 버니어의 조의 접촉부에 자력으로 부착되도록 자석으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 앤빌은 상기 홀더에 대한 체결부위인 타단부에 나사라인이 형성되고, 상기 홀더에는 상기 앤빌의 타단부가 삽입 나사체결되는 나사홀이 형성되며, 상기 홀더는 상기 나사홀에 대한 상기 앤빌의 타단부 삽입을 안내하도록, 상기 나사홀의 입구와 연통되되 보다 큰 반경을 지닌 안내홈이 형성될 수 있다.
나아가, 상기 접촉수단은, 상기 홀더의 나사홀에 삽입된 상기 앤빌의 타단부와, 상기 본척 또는 버니어의 조의 접촉부 사이에 배치된 와셔;를 더 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 버니어 캘리퍼스는, 접촉되는 측정물의 측정부위 형상에 대응되도록 본척 또는 버니어의 조에 설치되는 접촉수단을 구비함으로써, 본척 또는 버니어의 조만으로는 측정이 불가하거나 어려운 측정부위를 가진 측정물을 측정함에 있어서, 측정이 가능하게 함은 물론 오차없는 정확한 측정을 가능하게 하는 효과를 가진다.
구체적으로, 상기 접촉수단은 조의 접촉부에 조립되는 홀더에 측정물의 측정부위 형상에 따라 교체가능하도록 복수 개가 마련되는 앤빌을 구비함으로써, 측정이 불가하거나 어려운 측정부위를 가진 측정물의 외경 또는 내경을 원활하면서도 정밀하게 측정할 수 있도록 한다.
도 1은 종래기술에 따른 버니어 캘리퍼스를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래기술에 따른 디지털 버니어 캘리퍼를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 버니어 캘리퍼스를 나타낸 정면도이다.
도 4는 도 3의 버니어 캘리퍼스에서 본척의 조에 접촉수단이 장착된 것을 나타낸 확대도이다.
도 5는 도 4의 접촉수단을 나타낸 분해사시도이다.
도 6은 도 5의 접촉수단의 앤빌과 함께 여러 가지 형상의 접촉단을 가진 앤빌을 나타낸 사시도이다.
도 7 내지 도 11은 도 3의 버니어 캘리퍼스로 측정면이 각각 다른 측정물들의 외경을 각각 측정하는 것을 나타낸 도면이다.
본 발명의 버니어 캘리퍼스는, 본척 또는 버니어의 조만으로는 측정이 불가하거나 어려운 측정부위를 가진 측정물을 측정함에 있어서, 측정이 가능하게 함은 물론 오차없는 정확한 측정을 가능하게 하기 위해, 접촉되는 측정물의 측정부위 형상에 대응되도록 본척 또는 버니어의 조에 설치되는 접촉수단을 구비하는 것을 기술적 특징으로 한다.
참고로, 본 명세서에서의 측정물의 '외경'은 측정물의 바깥지름뿐만 아니라 측정물의 두께를 지칭하고, 측정물의 '내경'은 측정물에 형성된 홈 또는 홀의 지름뿐만 아니라 측정물에 형성된 공간의 거리를 지칭하기로 한다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 버니어 캘리퍼스를 나타낸 정면도이고, 도 4는 도 3의 버니어 캘리퍼스에서 본척의 조에 접촉수단이 장착된 것을 나타낸 확대도이다.
또한, 도 5는 도 4의 접촉수단을 나타낸 분해사시도이고, 도 6은 도 5의 접촉수단의 앤빌과 함께 여러 가지 형상의 접촉단을 가진 앤빌을 나타낸 사시도이다.
도면을 참조하면, 본 발명은 캘리퍼스본체, 및 상기 캘리퍼스본체에 장착되는 접촉수단(200)을 포함한다.
여기에서, 상기 캘리퍼스본체는 본척(110)과 상기 본척(110)에 슬라이드되게 장착된 버니어(120)를 구비할 수 있다. 이때, 측정물의 외경측정을 위해 상기 본척(110)의 단부 상측과 버니어(120)의 상측에는 외측조가 돌출되어 형성되고, 측정물의 내경측정을 위해 상기 본척(110)의 단부 하측과 버니어(120)의 하측에는 내측조가 돌출되어 형성된다. 이하, 외측조와 내측조를 '조'로 통칭하기로 한다. 또한, 상기 버니어(120)에는 측정값이 자동으로 표시되는 디지털 디스플레이부가 설치될 수 있다.
그리고, 상기 접촉수단(200)은 접촉되는 측정물(도 7 내지 도 11의 1)의 측정부위 형상에 대응되도록 본척(110) 또는 버니어(120)의 조(111)(112)에 제공된다.
상기 본척(110) 또는 버니어(120)의 조(111)(112)는 측정물(1)과 접하는 접촉부(190) 형상이 곧은 일직선 형상으로 되어 있는데, 측정물(1)의 측정면이 곡면이거나 홈 등의 형상인 경우 측정이 불가능하거나 측정값이 정확하지 않은 한계가 있다.
이러한 한계점을 극복하기 위해, 상기 본척(110) 또는 버니어(120)의 조(111)(112)에는 측정물(1)과 접촉되는 접촉수단(200)이 장착될 수 있으며, 이러한 접촉수단(200)은 접촉되는 측정물(1)의 측정부위 형상과 대응되게 구성된다.
아울러, 상기 접촉수단(200)은 측정물(1)의 다양한 측정부위 형상과 대응될 수 있도록 복수 개가 각각 서로 다른 형상으로 이루어질 수 있으며, 이러한 복수 개의 접촉수단(200)은 측정물(1)의 측정부위 형상에 따라 교체가능하도록 상기 본척(110) 또는 버니어(120)의 조(111)(112)에 착탈되도록 구성될 수 있다.
그러면, 상기 접촉수단(200)에 대해 도 3 내지 도 6을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 접촉수단(200)은 본척(110) 또는 버니어(120)의 조(111)(112)의 접촉부(190)에 조립되는 홀더(210)와, 상기 홀더(210)에 장착되는 앤빌(220)을 구비할 수 있다.
여기에서, 상기 홀더(210)는 본척(110) 또는 버니어(120)의 조(111)(112)에서 측정물(1)이 접촉되는 접촉부(190)에 조립되되, 본척(110) 또는 버니어(120)의 조(111)(112)만으로 측정이 불가하거나 어려운 측정물(1)인 경우에만 본척(110) 또는 버니어(120)의 조(111)(112)에 설치되어 활용될 수 있도록, 본척(110) 또는 버니어(120)의 조(111)(112)의 접촉부(190)에 착탈되는 구조를 이룰 수 있다.
이를 위해 상기 홀더(210)는 본척(110) 또는 버니어(120)의 조(111)(112)의 접촉부(190)가 삽입체결되는 체결홈(210a)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 본척(110) 또는 버니어(120)의 조(111)(112)의 접촉부(190)에는 홈라인(191)이 형성될 수 있으며, 이와 대응되게 상기 홀더(210)의 체결홈(210a)의 입구에는 상기 홈라인(191)에 삽입되는 걸림라인(211)이 돌출되어 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 홀더(210)는 조의 접촉부(190)에 형성된 홈라인(191)에 걸림라인(211)이 삽입되어 홈라인(191)을 따라 슬라이딩됨으로써, 체결홈(210a)에 삽입된 조(111)(112)의 접촉부(190)가 빠지지 않는 견고하면서도 원활한 슬라이딩이 가능하게 된다.
참고로, 도면에서는 일례로서 본척(110) 및 버니어(120)의 조(111)(112)에서도 외측조에 홈라인(191)이 형성됨으로써 상기 접촉수단(200)이 외측조에만 장착되었지만, 이에 한정하지 않고 본척(110) 및 버니어(120)의 조(111)(112) 중 내측조에도 홈라인(191)이 형성될 수 있고 이에 의해 접촉수단(200)이 상기 내측조에도 장착될 수 있음은 물론이다.
나아가, 상기 홀더(210)는 다른 실시예로서 비록 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 본척(110) 또는 버니어(120)의 조(111)(112)의 접촉부(190)에 자력으로 부착되도록 자석으로 이루어질 수 있다. 이러한 경우에는 상기 본척(110) 또는 버니어(120)의 조(111)(112)의 접촉부(190)에 형성된 홈라인(191)과 상기 홀더(210)의 걸림라인(211)이 형성되지 않고도, 상기 홀더(210)는 자력에 의해 용이하게 본척(110) 또는 버니어(120)의 조(111)(112)의 접촉부(190)에 부착되거나 분리될 수 있다.
그리고, 상기 앤빌(220)은 일단부에 측정물(1)의 측정부위 형상에 대응되는 접촉단(221)을 가지도록 구성된다.
여기에서 상기 접촉단(221)은 서로 다른 형상으로서 복수 개가 마련되어, 각각 상기 홀더(210)에 착탈되는 구조를 취함으로써 상기 홀더(210)에 대해 교체가능하도록 구성되게 된다.
구체적으로, 상기 앤빌(220)은 홀더(210)에 대한 체결부위인 타단부에 나사라인(222)이 형성되고, 상기 홀더(210)에는 앤빌(220)의 타단부가 삽입 나사체결되는 나사홀(210b)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 앤빌(220)은 타단부가 홀더(210)의 나사홀(210b)에 나사체결됨으로써 홀더(210)에 체결장착될 수 있고, 역으로 나사풀림되어 나사홀(210b)로부터 빠져나옴으로써 홀더(210)로부터 분리될 수 있다.
아울러, 상기 홀더(210)는 나사홀(210b)에 대한 앤빌(220)의 타단부 삽입을 안내하도록, 상기 나사홀(210b)의 입구와 연통되되 보다 큰 반경을 지닌 안내홈(210c)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 사용자가 앤빌(220)의 타단부를 홀더(210)의 나사홀(210b)에 삽입 시 보다 용이하면서도 원활하게 나사홀(210b) 측으로 이동시킬 수 있다.
이와 같이 홀더(210)에 교체가능하도록 구성되는 접촉단(221)은, 일례로서 도 6에 도시된 바와 같이 여러 가지의 형상을 지닐 수 있다. 즉, 상기 접촉단(221)은 원기둥형, 반구형, 원뿔형, 오목한 둘레를 가진 침형 등의 형상을 취할 수 있으며, 이에 한정하지 않고 다양한 측정물(1)을 측정할 수 있도록 어떠한 형상도 취할 수 있다.
이에 따라, 도 7 내지 도 11에 도시된 바와 같이 여러 가지 형상의 측정부위를 가진 측정물(1)들을 측정할 수 있다.
한편, 상기 접촉수단(200)은 홀더(210)의 나사홀(210b)에 삽입된 앤빌(220)의 타단부와, 본척(110) 또는 버니어(120)의 조(111)(112)의 접촉부(190) 사이에 배치되는 와셔(230)를 더 구비할 수 있다. 이와 같은 와셔(230)는 홀더(210)가 조(111)(112)의 접촉부(190)에 조립됨에 있어서 조(111)(112)의 접촉부(190)에 대해 흔들리지 않도록 이격공간 없이 사이의 공간을 꽉 채워준다.
결과적으로 상기와 같이 구성된 본 발명은, 접촉되는 측정물(1)의 측정부위 형상에 대응되도록 본척(110) 또는 버니어(120)의 조(111)(112)에 설치되는 접촉수단(200)을 구비함으로써, 본척(110) 또는 버니어(120)의 조(111)(112)만으로는 측정이 불가하거나 어려운 측정부위를 가진 측정물(1)을 측정함에 있어서, 측정이 가능하게 함은 물론 오차없는 정확한 측정을 가능하게 한다.
구체적으로, 상기 접촉수단(200)은 조(111)(112)의 접촉부(190)에 조립되는 홀더(210)에 측정물(1)의 측정부위 형상에 따라 교체가능하도록 복수 개가 마련되는 앤빌(220)을 구비함으로써, 측정이 불가하거나 어려운 측정부위를 가진 측정물(1)의 외경 또는 내경을 원활하면서도 정밀하게 측정할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
110 : 본척 120 : 버니어
111, 121 : 조 190 : 접촉부
191 : 홈라인 200 : 접촉수단
210 : 홀더 210a : 체결홈
211 : 걸림라인 210b : 나사홀
210c : 안내홈 220 : 앤빌
221 : 접촉단 222 : 나사라인
230 : 와셔

Claims (8)

  1. 본척(110)과 상기 본척(110)에 슬라이드되게 장착된 버니어(120)를 구비하는 캘리퍼스본체; 및
    접촉되는 측정물(1)의 측정부위 형상에 대응되도록 상기 본척(110) 또는 버니어(120)의 조(111)(112)에 제공되는 접촉수단(200);
    을 포함하는 버니어 캘리퍼스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접촉수단(200)은,
    측정물(1)의 측정부위 형상에 따라 교체가능하도록 상기 본척(110) 또는 버니어(120)의 조(111)(112)에 착탈되는 것을 특징으로 하는 버니어 캘리퍼스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 접촉수단(200)은,
    상기 본척(110) 또는 버니어(120)의 조(111)(112)의 접촉부(190)에 조립되는 홀더(210); 및
    일단부에 측정물(1)의 측정부위 형상에 대응되는 접촉단(221)을 가지며, 상기 홀더(210)에 착탈되는 앤빌(220);
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 버니어 캘리퍼스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 앤빌(220)은 상기 접촉단(221)이 서로 다른 형상으로서 복수 개가 마련되며, 상기 홀더(210)에 대해 교체가능한 것을 특징으로 하는 버니어 캘리퍼스.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 본척(110) 또는 버니어(120)의 조(111)(112)의 접촉부(190)에는 홈라인(191)이 형성되며,
    상기 홀더(210)는 상기 본척(110) 또는 버니어(120)의 조(111)(112)의 접촉부(190)가 삽입체결되는 체결홈(210a)이 형성되며, 상기 홈라인(191)에 삽입되어 상기 홈라인(191)을 따라 슬라이딩 되도록 상기 체결홈(210a)의 입구에는 돌출된 걸림라인(211)이 형성된 것을 특징으로 하는 버니어 캘리퍼스.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 홀더(210)는 상기 본척(110) 또는 버니어(120)의 조(111)(112)의 접촉부(190)에 자력으로 부착되도록 자석으로 이루어진 것을 특징으로 하는 버니어 캘리퍼스.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 앤빌(220)은 상기 홀더(210)에 대한 체결부위인 타단부에 나사라인(222)이 형성되고, 상기 홀더(210)에는 상기 앤빌(220)의 타단부가 삽입 나사체결되는 나사홀(210b)이 형성되며,
    상기 홀더(210)는 상기 나사홀(210b)에 대한 상기 앤빌(220)의 타단부 삽입을 안내하도록, 상기 나사홀(210b)의 입구와 연통되되 보다 큰 반경을 지닌 안내홈(210c)이 형성된 것을 특징으로 하는 버니어 캘리퍼스.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 접촉수단(200)은,
    상기 홀더(210)의 나사홀(210b)에 삽입된 상기 앤빌(220)의 타단부와, 상기 본척(110) 또는 버니어(120)의 조(111)(112)의 접촉부(190) 사이에 배치된 와셔(230);
    를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 버니어 캘리퍼스.
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