| 【発明の名称】 |
測定器 |
| 【発明者】 |
【氏名】佐伯 明朋
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| 【要約】 |
【課題】読取誤差を低減させることのできる測定器を提供すること。
【解決手段】シンブル６１の内周面の周方向に沿って、副尺目盛９１Ａを設け、かつ、シンブル６１の素材を透光性材料で構成するとともに、シンブル６１の外周面の周方向に沿って、第２副尺数字９１Ｃを設けることにより、測定の際の読取誤差を低減できるマイクロメータ１。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 被測定物に対して進退するスピンドルと、このスピンドルに一部螺合されるとともに外周面軸方向に沿って主尺目盛と主尺数字が設けられたスリーブと、このスリーブの外側に回転自在に設けられるとともに前記スピンドルと一体的に結合されたシンブルとを備えた測定器であって、前記シンブルの内周面には、周方向に沿って円周面を複数等分した副尺目盛が設けられているとともに、少なくともこの副尺目盛が設けられた部分の前記シンブルの素材は、透光性材料であることを特徴とする測定器。
【請求項２】 被測定物に対して進退するスピンドルと、このスピンドルに一部螺合されるとともに外周面軸方向に沿って主尺目盛と主尺数字が設けられたスリーブと、このスリーブの外側に回転自在に設けられるとともに前記主尺目盛の１目盛分を２回転で進退し、かつ、前記スピンドルと一体的に結合されたシンブルとを備えた測定器であって、前記シンブルの円周方向の面に沿って円周面を複数等分した副尺目盛と、この副尺目盛の目盛数に対応した第１副尺数字と、この第１副尺数字の各数字に前記副尺目盛の１周分の目盛数を加算した第２副尺数字とが設けられていることを特徴とする測定器。
【請求項３】 被測定物に対して進退するスピンドルと、このスピンドルに一部螺合されるとともに外周面軸方向に沿って主尺目盛と主尺数字が設けられたスリーブと、このスリーブの外側に回転自在に設けられるとともに前記主尺目盛の１目盛分を２回転で進退し、かつ、前記スピンドルと一体的に結合されたシンブルとを備えた測定器であって、前記シンブルの内周面には、周方向に沿って円周面を複数等分した副尺目盛が設けられるとともに、前記シンブルの外周面には、周方向に沿って前記副尺目盛の目盛数に対応した第１副尺数字と、この第１副尺数字の各数字に前記副尺目盛の１周分の目盛数を加算した第２副尺数字が設けられ、かつ、少なくとも前記副尺目盛が設けられた部分の前記シンブルの素材は、透光性材料であることを特徴とする測定器。
【請求項４】 請求項２または請求項３に記載の測定器において、前記主尺目盛は、１ｍｍピッチで設けられた基本目盛と、各基本目盛の中間に設けられた中間目盛とを備え、前記基本目盛と前記中間目盛とはそれぞれ異なる色で着色されていることを特徴とする測定器。
【請求項５】 請求項４に記載の測定器において、前記第１副尺数字は前記基本目盛の色と対応した色に着色され、前記第２副尺数字は前記中間目盛の色と対応した色に着色されていることを特徴とする測定器。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、測定器に係り、詳しくは、被測定物の長さ、厚み等の寸法を測るマイクロメータ等の測定器に関する。
【０００２】
【背景技術】従来より、図４に示すようなマイクロメータ１００が知られている。このマイクロメータ１００は、略Ｕ字状のフレーム１０１と、このフレーム１０１の一端側に保持されたアンビル１０２と、フレーム１０１の他端側に保持されたスリーブ１０３と、このスリーブ１０３の内周に螺合されてアンビル１０２に対して進退可能に保持されたスピンドル１０４と、このスピンドル１０４に固定されかつスリーブ１０３の外周に回転自在に嵌合されたシンブル１０５と、スピンドルの後端に設けられかつスピンドル１０４に一定以上の負荷がかかったときに空転するラチェット機構１０６とを備えている。
【０００３】スリーブ１０３の外周面には、主尺目盛１０８Ａおよび主尺数字１０８Ｂが軸方向に沿って一定ピッチで形成されている。シンブル１０５の外周面には、円周面を５０等分した副尺目盛１０９Ａおよびこの副尺目盛１０９Ａの目盛数に対応した副尺数字１０９Ｂが円周方向に沿って一定ピッチで形成されている。副尺目盛１０９Ａは、図５に示すように、シンブル１０５のテーパ部１０５Ａに形成されている。
【０００４】スリーブ１０３に設けられた主尺目盛１０８Ａは、基線１１１と、１ｍｍピッチの基本目盛１１２と、その中間の中間目盛１１３とから構成され、これらの各目盛１０８Ａ間は、０．５ｍｍの変位量を示している。シンブル１０５は、その２回転で主尺目盛１０８Ａの基本目盛１１２の１目盛（１ｍｍ）分だけ進退するようになっており、シンブル１０５のピッチは０．５ｍｍとなっている。シンブル１０５に設けられた副尺目盛１０９Ａは、シンブル１０５の１周を５０等分して形成されている。従って、副尺目盛１０９Ａの１目盛は、主尺目盛１０８Ａの１目盛の１００等分に相当しており、副尺目盛１０９Ａの一目盛は、０．０１ｍｍの変位量を示している。
【０００５】以上のようなマイクロメータ１００の構成において、主尺目盛１０８Ａ、副尺目盛１０９Ａおよび主尺数字１０８Ｂ、副尺数字１０９Ｂにより、アンビル１０２に対するスピンドル１０４の変位量を測定できるようになっている。つまり、アンビル１０２とスピンドル１０４との間に挟持される被測定物の寸法を測定できるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したようなマイクロメータ１００では、測定値の読み取りは、スリーブ１０３の外周面上にある基線１１１と、シンブル１０５の副尺目盛１０９Ａとの合致点を読み取ることによって行われている。しかしながら、副尺目盛１０９Ａがシンブル１０５のテーパ部１０５Ａに設けられているので、測定時に視差誤差が生じてしまう。具体的に、主尺目盛１０８Ａが設けられたスリーブ１０３の外周面と、副尺目盛１０９Ａが設けられたシンブル１０５のテーパ面との間には、シンブル１０５の端面寸法（現状０．２５ｍｍ）を含む少なくとも段差Ｔ（ＪＩＳ規格＝０．４ｍｍ以内）がある。このため、基線１１１と副尺目盛１０９Ａとの合致点を読み取る際、測定者の目の位置によってその合致の程度が異なってしまい、読取誤差が生じるという問題がある。
【０００７】また、シンブル１０５に設けられた副尺数字１０９Ｂは０〜４５（通常、５目盛間隔）であり、たとえば、０．０ｍｍ〜０．５ｍｍ間の測定においては、副尺数字１０９Ｂを読み取ることにより、そのままの値が測定値となるが、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ間の測定においては、副尺数字１０９Ｂの表示が０〜４５であるために現状読取値に０．５ｍｍを加算して、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍに換算しなければならない。このため、０．５ｍｍの足し忘れや暗算違いによる、測定値の読み取り間違いが生じるという問題がある。
【０００８】本発明の目的は、読取誤差を低減させることのできる測定器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の測定器は、上記目的を達成するために、以下の構成を備える。請求項１に記載の発明は、被測定物に対して進退するスピンドルと、このスピンドルに一部螺合されるとともに外周面軸方向に沿って主尺目盛と主尺数字が設けられたスリーブと、このスリーブの外側に回転自在に設けられるとともに前記スピンドルと一体的に結合されたシンブルとを備えた測定器であって、前記シンブルの内周面には、周方向に沿って円周面を複数等分した副尺目盛が設けられているとともに、少なくともこの副尺目盛が設けられた部分の前記シンブルの素材は、透光性材料であることを特徴とするものである。
【００１０】この発明によれば、副尺目盛は、アウタスリーブの外周面とほぼ密着したシンブルの内周面上にあるので、シンブル端面寸法の分だけ段差を減少させることができ、主尺目盛の基線と副尺目盛との合致点を読み取る際に、視差誤差を減少させることができる。これにより、読取誤差を低減させることができる。
【００１１】請求項２に記載の発明は、被測定物に対して進退するスピンドルと、このスピンドルに一部螺合されるとともに外周面軸方向に沿って主尺目盛と主尺数字が設けられたスリーブと、このスリーブの外側に回転自在に設けられるとともに前記主尺目盛の１目盛分を２回転で進退し、かつ、前記スピンドルと一体的に結合されたシンブルとを備えた測定器であって、前記シンブルの円周方向の面に沿って円周面を複数等分した副尺目盛と、この副尺目盛の目盛数に対応した第１副尺数字と、この第１副尺数字の各数字に前記副尺目盛の１周分の目盛数を加算した第２副尺数字とが設けられていることを特徴とするものである。
【００１２】この発明によれば、たとえば、主尺目盛の１目盛分が１ｍｍで、この１ｍｍをシンブルが２回転で進退する場合、シンブルの第１副尺数字として０〜５０まで表示し、第２副尺数字として５０〜１００を表示することによって、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ間の測定においては、第１副尺数字の読取値に０．５ｍｍを加算する必要がなく、第２副尺数字を直読することで測定値を読み取ることができる。これにより、測定者による測定値の読み取り間違いを低減でき、読取誤差を低減させることができる。
【００１３】請求項３に記載の発明は、被測定物に対して進退するスピンドルと、このスピンドルに一部螺合されるとともに外周面軸方向に沿って主尺目盛と主尺数字が設けられたスリーブと、このスリーブの外側に回転自在に設けられるとともに前記主尺目盛の１目盛分を２回転で進退し、かつ、前記スピンドルと一体的に結合されたシンブルとを備えた測定器であって、前記シンブルの内周面には、周方向に沿って円周面を複数等分した副尺目盛が設けられるとともに、前記シンブルの外周面には、周方向に沿って前記副尺目盛の目盛数に対応した第１副尺数字と、この第１副尺数字の各数字に前記副尺目盛の１周分の目盛数を加算した第２副尺数字が設けられ、かつ、少なくとも前記副尺目盛が設けられた部分の前記シンブルの素材は、透光性材料であることを特徴とするものである。
【００１４】この発明によれば、請求項１および請求項２に記載の発明と同様な作用効果が期待できる。つまり、副尺目盛は、アウタスリーブの外周面とほぼ密着したシンブルの内周面上にあるので、シンブル端面寸法の分だけ段差を減少させることができ、視差誤差を減少できる。また、たとえば、主尺目盛の１目盛分が１ｍｍで、この１ｍｍをシンブルが２回転で進退する場合、第１副尺数字として０〜４５、第２副尺数字として５５〜９５を表示することによって、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ間の測定において、第１副尺数字の読取値に０．５ｍｍを加算する必要がなく、第２副尺数字を直読することで測定値を読み取ることができ、測定者による測定値の読み取り間違いを低減できる。さらに、シンブルに第２副尺数字を設けるとともに、透光性材料で形成したシンブルの内周面に副尺目盛を設けたので、読み取り間違いによる測定誤差および視差による測定誤差の両方の面での測定誤差を少なくでき、読取誤差をより効果的に低減できる。
【００１５】請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の測定器において、前記主尺目盛は、１ｍｍピッチで設けられた基本目盛と、各基本目盛の中間に設けられた中間目盛とを備え、前記基本目盛と前記中間目盛とはそれぞれ異なる色で着色されていることを特徴とするものである。この発明によれば、基本目盛と中間目盛とが色違いに着色されているので、いずれの測定単位上にいるのかを測定者が明確に意識できる。
【００１６】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の測定器において、前記第１副尺数字は前記基本目盛の色と対応した色に着色され、前記第２副尺数字は前記中間目盛の色と対応した色に着色されていることを特徴とするものである。この発明によれば、第１副尺数字および第２副尺数字が、主尺の基本目盛および中間目盛にそれぞれ対応した色に着色されているから、シンブル端に最も近い主尺目盛の色と対応した副尺数字が明確になり、測定者はこの対応した副尺数字を読みとればよく、読み取り間違いをさらに効果的に防止できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１において、マイクロメータ１は、略Ｕ字状のフレーム１１を備え、このフレーム１１の一端側にはアンビル２１が保持されているとともに、他端側にはスリーブ３０が固定されている。このスリーブ３０は、フレーム１１に基端側が固定されたインナスリーブ３１と、このインナスリーブ３１のフレーム１１から突出した外周に固定されたアウタスリーブ５１とから構成されている。インナスリーブ３１の先端内周の一部には、複数条のスリ割り溝と雌ねじが設けられ、この雌ねじにはスピンドル４１の雄ねじ部４１Ａが螺合されている。スピンドル４１の雄ねじ部４１Ａが形成されていない先端部分は、インナスリーブ３１のフレーム１１固定部に摺動自在に嵌合されており、スピンドル４１は、アンビル２１に対して進退可能に保持されている。インナスリーブ３１の外側に被嵌固定されたアウタスリーブ５１の外側には、シンブル６１の一端側が回転自在に嵌合され、このシンブル６１の他端側は、スピンドル４１と一体的に連結されている。スピンドル４１の後端には、スピンドル４１に一定以上の負荷がかかったときに空転するラチェット機構７１が設けられている。
【００１８】アウタスリーブ５１の外周面には、図２にも示すように、主尺目盛８１Ａおよび主尺数字８１Ｂが軸方向に沿って一定ピッチで形成されている。また、シンブル６１は透光性材料（たとえば、透明な樹脂による成形材）で形成されており、アウタスリーブ５１の外周面とほぼ密着したシンブル６１の内周面には、円周面を５０等分した副尺目盛９１Ａが円周方向に沿って一定ピッチで刻印、印刷、二色成形またはレーザ印字等により形成されている（図３参照）。なお、図面上では、アウタスリーブ５１とシンブル６１との隙間が拡大して描かれているが、実際はわずかな隙間である。さらに、シンブル６１の外周面には、副尺目盛９１Ａの目盛数に対応した第１副尺数字９１Ｂおよび第２副尺数字９１Ｃが円周方向に沿って一定ピッチで形成されている（図２参照）。ここで、第１副尺数字９１Ｂにおいては、０〜４５（５目盛間隔）の数字が表示されており、第２副尺数字９１Ｃにおいては、第１副尺数字９１Ｂに副尺目盛９１Ａの１周分の目盛数を加算した数字５５〜９５（５目盛間隔）が表示されている。
【００１９】アウタスリーブ５１に設けられた主尺目盛８１Ａは、基線８１１と、１ｍｍピッチの基本目盛８１２と、各基本目盛８１２の中間に配置された中間目盛８１３とから構成され、各目盛８１２，８１３間は、０．５ｍｍの変位量を示している。シンブル６１は、１回転で各目盛８１２，８１３間（０．５ｍｍ）分を進退し、その２回転で主尺目盛８１Ａ（基本目盛８１２）の１目盛（１ｍｍ）分だけ進退するようになっている。つまり、シンブル６１のピッチは０．５ｍｍとされている。従って、シンブル６１の周面を５０等分した副尺目盛９１Ａの１目盛は、主尺目盛８１Ａの１目盛（１ｍｍ）の１００等分に相当しており、副尺目盛９１Ａの１目盛は、０．０１ｍｍの変位量を示している。
【００２０】ここにおいて、主尺目盛８１Ａを構成する基本目盛８１２と中間目盛８１３とは、それぞれ異なる色で着色されており、たとえば、基本目盛８１２は青色に着色され、中間目盛８１３は赤色に着色されている。一方、第１副尺数字９１Ｂは、基本目盛８１２の色に対応して青色に着色され、第２副尺数字９１Ｃは、中間目盛８１３の色に対応して赤色に着色されている。
【００２１】次に、本実施形態の作用を説明する。まず、被測定物をアンビル２１とスピンドル４１とで挟持し、シンブル６１端に最も近く、かつシンブル６１に覆われていない主尺目盛８１Ａを読み取る。この主尺目盛８１Ａが青色の基本目盛８１２である場合には、青色の第１副尺数字９１Ｂに基づいて副尺目盛９１Ａを読み取ることで測定値が求められる。一方、主尺目盛８１Ａが赤色の中間目盛８１３である場合には、赤色の第２副尺数字９１Ｃに基づいて副尺目盛９１Ａを読み取ることで測定値が求められる。
【００２２】上述のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）副尺目盛９１Ａは、透明なシンブル６１の内周面上に形成されて、外側から読み取れるようになっているので、副尺目盛９１Ａは、アウタスリーブ５１の外周面とほぼ密着しているので、シンブル６１端面寸法の分だけ段差を減少させることができ、主尺目盛８１Ａの基線８１１と副尺目盛９１Ａとの合致点を読み取る際に、視差誤差を減少させることができる。これにより、読取誤差を一層低減させることができる。
【００２３】（２）シンブル６１の円周方向の面に沿って、第１副尺数字９１Ｂの各数字に副尺目盛９１Ａの目盛数を加算した第２副尺数字９１Ｃが設けられていることにより、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ間の測定においては、現状読取値に＋０．５ｍｍを暗算する必要がなく、第２副尺数字９１Ｃを直読すればよいので、読取誤差を低減させることができる。
【００２４】（３）シンブル６１に第２副尺数字９１Ｃを設けるとともに、透光性材料で形成したシンブルの内周面に副尺目盛９１Ａを内周面に設けたので、読み取り間違いによる測定誤差および視差による測定誤差の両方の面での測定誤差を少なくでき、読取誤差をより効果的に低減できる。
【００２５】（４）主尺目盛８１Ａを構成する基本目盛８１２と中間目盛８１３とがそれぞれ異なる色で着色されているから、いずれの測定単位上にいるのかを測定者が明確に意識でき、測定値の読み取り間違いを低減できる。
【００２６】（５）第１副尺数字は、基本目盛の青色に対応して青色に着色され、第２副尺数字は、中間目盛の赤色に対応して赤色に着色されているため、測定者は、シンブル端に最も近い主尺目盛の色に対応した色の副尺数字に基づいて副尺目盛を読み取ればよく、読み取り間違いを効果的に防止できる。
【００２７】なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は、本発明に含まれるものである。前記実施形態では、第１副尺数字９１Ｂが基本目盛８１２の色に対応して青色に着色され、第２副尺数字９１Ｃが中間目盛８１３の色と対応して赤色に着色されているが、第１副尺数字９１Ｂおよび第２副尺数字９１Ｃの色は、基本目盛８１２および中間目盛８１３にそれぞれ対応した色に着色されなくともよく、たとえば、第１副尺数字、第２副尺数字、基本目盛、および中間目盛をそれぞれ異なる色に着色してもよく、このような場合も本発明に含まれる。
【００２８】前記実施形態において、基本目盛８１２が青色に着色され、中間目盛８１３が赤色に着色されていたが、他の色に着色されていてもよい。また、基本目盛と中間目盛とをそれぞれ異なる色で着色しなくともよく、たとえば黒色のみで着色してもよい。
【００２９】前記実施形態では、シンブル６１の第１副尺数字９１Ｂを０〜４５としたが、これに限定されるものではなく、０〜４５０（５０目盛間隔）等にしてもよく、要するに、測定精度によって第１副尺数字９１Ｂの表示は変わってもよく、これに対応して副尺目盛９１Ａの目盛数も変化する。同様に、第２副尺数字９１Ｃの表示も、第１副尺数字９１Ｂの表示に対応して変化する。また、第１，第２副尺数字９１Ｂ、９１Ｃの表示する数値の間隔も、５目盛に限定されるものではなく、１目盛間隔などにしてもよく、要するに、測定者が読み取りやすい間隔で第１，第２副尺数字９１Ｂ、９１Ｃが表示されていればよい。
【００３０】前記実施形態では、シンブル６１が２回転して進退する主尺目盛の１目盛分を１ｍｍとしていたが、たとえば、この１目盛分が２ｍｍであってもよく、また０．５ｍｍであってもよく、主尺目盛の１目盛の値の大きさは適宜設定してよい。また、前記実施形態において、主尺目盛８１Ａの表示はミリ単位であったが、インチ、あるいは尺等の他の単位系であってもよい。さらに、副尺数字は、第１および第２副尺数字９１Ｂ，９１Ｃの２組に限定されるものではなく、必要に応じて副尺数字を３組以上設けてもよい。たとえば、主尺目盛の１目盛（たとえば０．１インチピッチ）分を４回転で進退するシンブルを備えた測定器の場合、主尺目盛の１目盛を４分割した副尺目盛（０．０２５インチピッチ）を設け、副尺数字として第１副尺数字（たとえば０，１，２，…，２４）および第２副尺数字（たとえば２５，２６，２７，…，４９）に加えて、第３副尺数字（たとえば５０，５１，５２，…，７４）および第４副尺数字（たとえば７５，７６，７７，…，９９）を設けてもよい。
【００３１】前記実施形態では、シンブル６１全体の素材を、透明な樹脂による成形材としているが、これに限定されるものではなく、副尺目盛９１Ａを設けた部分のシンブル６１の素材のみを透明な樹脂による成形材としてもよく、要するに、少なくとも副尺目盛９１Ａが設けられた部分のシンブル６１の素材が、透明な樹脂による成形材であればよい。また、シンブル６１の素材として、透明な樹脂による成形材が用いられているが、ガラス等でもよく、要するに、内周面周方向に沿って設けられた副尺目盛９１Ａが、シンブル６１上から読み取れる程度の透光性材料であればよい。さらに、シンブル６１の製造方法も成形に限らず、削り出しでもよい。
【００３２】前記実施形態では、シンブル６１に第２副尺数字９１Ｃを設けることと、副尺目盛９１Ａを内周面に設けるとともに、シンブル６１の素材を透光性材料で構成することの２つの手段により、読取誤差の低減を図っているが、どちらか一方の手段を用いても従来の測定器に比べ、読取誤差を低減させることができる。しかし、読取誤差をより低減させるには、両方の手段を用いた方がよい。
【００３３】前記実施形態では、マイクロメータ１を対象として説明しているが、本発明に係る測定器はこれに限定されるものではなく、たとえば、外側測定用マイクロメータ、内側測定用マイクロメータ、穴の深さ等を測定できるデプスマイクロメータ、マイクロメータヘッド、デジタル式マイクロメータなどのシンブル６１を有する測定器においても実施することができ、前記実施形態で説明した効果と同様の効果が得られる。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、副尺目盛を内周面周方向に沿って設けるとともに、少なくとも副尺目盛が設けられた部分のシンブルの素材を透光性材料で構成するか、あるいは、シンブルに第２副尺数字を設けるか、少なくとも一方の手段を用いることにより、測定の際に、読取誤差を低減させることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１３７６９４
【氏名又は名称】株式会社ミツトヨ
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| 【出願日】 |
平成１２年７月１０日（２０００．７．１０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７９０８３
【弁理士】
【氏名又は名称】木下 實三 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−８２９０２（Ｐ２００１−８２９０２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月３０日（２００１．３．３０） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２０８４９２（Ｐ２０００−２０８４９２） |
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