(57)【要約】【課題】従来のようなセンターピニオン、クラウンギアによる機械的な誤差の影響を排除して高精度化したテストインジケータを提供すること。【解決手段】揺動自在な測定子３と、測定子３と連結する第１のアーム５と、セクタギア６１を有する第２のアーム６と、セクタギア６１と噛合するピニオン７１と、このピニオン７１の回転量を検出するロータリーエンコーダ８と、表示ユニットと、検出されるピニオン７１の回転量を測定子３の揺動量に変換して表示ユニットに表示する演算表示部とを備える。ロータリーエンコーダ８は、ピニオン７１と同軸上に設けられたロータ７とステータ４５とを含む。従来のクラウンギアに相当する部分に、ロータ７が配置されているので、従来のようなクラウンギア、センターピニオンが不要となり、これらの噛み合い誤差の影響を排除でき、高精度化が可能となる。【選択図】図２
2008309687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースと、
この本体ケースに揺動自在に支持され、被測定物との接触部を有する測定子と、
先端部に前記測定子が連結され、基端部にセクタギアが設けられたアームと、
前記セクタギアと噛合して前記測定子の揺動に伴って回転されるピニオンと、
このピニオンの回転量を検出するロータリーエンコーダと、
表示手段と、
前記ロータリーエンコーダによって検出される前記ピニオンの回転量を前記測定子の揺動量に変換して前記表示手段に表示する制御手段とを備え、
前記ロータリーエンコーダは、前記ピニオンと同軸上に設けられたロータと、前記本体ケースに前記ロータと所定の隙間を介して対向配置されたステータとを含むことを特徴とするテストインジケータ。
【請求項２】
請求項１に記載のテストインジケータにおいて、
前記表示手段は、表示用ケースと、デジタル表示部を有する表示基板とから構成され、
当該表示基板と前記ステータとが一体の基板として形成されていることを特徴とするテストインジケータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のテストインジケータにおいて、
前記ステータで取得された前記ロータの回転量の最大値を記憶するピークホールド回路を備え、
前記表示手段に前記測定子の揺動量の最大値を表示することを特徴とするテストインジケータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テストインジケータに関し、詳しくは、被測定物との接触部を有し、揺動自在に支持された測定子と、先端部に測定子が連結され、基端部にセクタギアが設けられたアームとを備えたテストインジケータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、測定子に連結されたアームの揺動量を、てこの原理によって拡大し、指針の回転量として表示するテストインジケータが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなテストインジケータによれば、微かな測定子の揺動量も、指針の大きな変位量として検出することができる。
具体的には、特許文献１に記載のテストインジケータは、図４に示されるように、測定子３と、第１のアーム５と、第２のアーム６と、指針２３とを備えている。なお、図４  は、本体ケースやカバー等を省略し、主要部のみを表示する。
【０００３】
第１のアーム５には、先端部分に被測定物との接触部３１を有する測定子３が連結さ  れ、その連結部分に第１の軸部５１が設けられ、図示しない本体ケースの軸受部に揺動自在に支持されている。また、図示しない本体ケースには、第１のアーム５の揺動量を拡大する第２のアーム６と、この第２のアーム６の揺動を指針２３に伝達するためのピニオン７１およびクラウンギア２１とが設けられている。
第２のアーム６は、第１のアーム５に隣接して配置され、その中間部分に形成された第２の軸部６２で揺動自在に支持されている。また、ピニオン７１、クラウンギア２１は、一体化されて回転自在に取り付けられている。
【０００４】
また、第１のアーム５には、第１の軸部５１に対して測定子３とは反対側に、第１のアーム５の揺動に応じて移動する移動面５２および移動面５３が形成されている。
第２のアーム６には、第１のアーム５に形成された移動面５２，５３の各々に対応して接触し、かつ第１のアーム５の揺動を第２のアーム６に伝達する伝達ピン６３，６４が設けられている。さらに、第２のアーム６の端部には、ピニオン７１に噛合するセクタギア６１が設けられている。
【０００５】
このような構造において、測定子３の揺動量を指針２３の回転量に変換する機構を以下に説明する。
測定子３が、Ｕ方向に揺動すると、第１のアーム５は、第１の軸部５１を中心として、図４中、反時計回りに回動し、これに伴い、移動面５３が、下方に移動する。この移動面５３の下方への移動によって、第２のアーム６の伝達ピン６４も、下方に押し下げられ、これに伴い、第２のアーム６は第２の軸部６２を中心として、反時計回りに回動する。この際、測定子３のＵ方向への揺動量よりも、第２のアーム５の伝達ピン６４の移動量の方が大きく、さらに、この伝達ピン６４の移動量よりもセクタギア６１の移動量の方が大きいので、測定子３の揺動量が拡大してセクタギア６１の移動量に変換される。
そして、第２のアーム６の反時計回りの回動に伴って、セクタギア６１を介して、ピニオン７１が時計回りに回転される。さらに、クラウンギア２１を介して、指針２３と一体で設けられたセンターピニオン２２が回転され、回転軸２４を介して指針２３も回転される。このようにして、測定子３の揺動量が指針２３の回転量として表示される。
【０００６】
一方、測定子３がＤ方向に揺動すると、第１のアーム５が第１の軸部５１を中心とし  て、図４中、時計回りに回動し、今度は、移動面５２が上方に移動する。これに伴い、第２のアーム６の伝達ピン６３は、上方に押し上げられ、第２のアーム６は第２の軸部６２を中心として、測定子３のＵ方向の揺動と同様に反時計回りに回動する。
すなわち、測定子３の揺動方向によらず、常に指針２３の回転は同一方向となるように構成されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１０９４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記特許文献１に記載のテストインジケータでは、その表示値にセンターピニオン、クラウンギアによる機械的な誤差が影響し、このような影響を排除して高精度化することが困難だった。
【０００９】
本発明の目的は、従来のようなセンターピニオン、クラウンギアによる機械的な誤差の影響を排除して高精度化したテストインジケータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のテストインジケータは、本体ケースと、この本体ケースに揺動自在に支持さ  れ、被測定物との接触部を有する測定子と、先端部に測定子が連結され、基端部にセクタギアが設けられたアームと、セクタギアと噛合して測定子の揺動に伴って回転されるピニオンと、このピニオンの回転量を検出するロータリーエンコーダと、表示手段と、ロータリーエンコーダによって検出されるピニオンの回転量を測定子の揺動量に変換して表示手段に表示する制御手段とを備え、ロータリーエンコーダは、ピニオンと同軸上に設けられたロータと、本体ケースにロータと所定の隙間を介して対向配置されたステータとを含むことを特徴とする。
【００１１】
ここで、ロータリーエンコーダは、ロータの回転量を電気信号に変換して出力可能なものが好ましい。そして、表示手段としては、ロータリーエンコーダから出力された電気信号をデジタル表示可能なものが好ましい。
本発明によれば、測定子の揺動が、アームおよびアームの基端部に設けられたセクタギアを介して、ピニオンの回転に機械的に変換される。このピニオンの回転量をロータリーエンコーダが検出する。そして、制御手段が検出されたピニオンの回転量を測定子の揺動量に変換して、表示手段に表示する。
このように、従来のクラウンギアに相当する部分に、ロータが配置されているので、従来のようなクラウンギア、センターピニオンが不要となり、クラウンギア、センターピニオンの噛み合い誤差を排除でき、高精度化が可能となる。
【００１２】
本発明のテストインジケータでは、表示手段は、表示用ケースと、デジタル表示部を有する表示基板とから構成され、当該表示基板とステータとが一体の基板として形成されていることが好ましい。
本発明によれば、表示基板とステータとを一体の基板として形成することで、部品点数を削減することができる。また、ステータを本体ケースに対して位置決めすれば、表示基板を別途位置決めする必要がなくなり、組み立て作業の効率化が図れる。さらに、ステータで取得されたロータの回転量の情報を、表示手段に伝達する伝達経路が必要となるが、この伝達経路を一体化された基板上に形成することによって、組立時に、伝達経路のための配線等の作業が省けて、組立作業が簡単になる。
【００１３】
本発明のテストインジケータでは、ステータで取得されたロータの回転量の最大値を記憶するピークホールド回路を備え、表示手段に測定子の揺動量の最大値を表示することが好ましい。
本発明によれば、ロータの回転量の最大値がピークホールド回路で記憶され、表示手段に測定子の揺動量の最大値が自動的に表示されるので、使用上の利便性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態のテストインジケータの外観を示す斜視図である。図２は、テストインジケータの内部構造を部分的に示す斜視図である。
テストインジケータは、図１に示すように、本体ケース１と、カバー２と、本体ケース１に揺動可能に支持される測定子３と、この測定子３の揺動量をデジタル表示する表示手段としての表示ユニット４とを備えている。
【００１５】
測定子３は、本体ケース１に形成された挿入穴１１から露出した状態で、本体ケース１の一対の軸受部１２，１３に形成された各軸受部材１４によって軸支されている。
表示ユニット４は、扁平な円盤状に形成され、本体ケース１に固定された表示用ケース４１と、この表示用ケース４１内に収納された表示基板４２とから構成される。表示基板４２の基板上には、デジタル表示部４３が形成され、表示用ケース４１の上面に開口された表示窓４４から当該デジタル表示部４３が視認可能になっている。表示用ケース４１の上面には、デジタル表示部４３と並んで、２つのスイッチ５４，５５が配置されている。２つのスイッチ５４，５５のうちスイッチ５４は、電源オンオフスイッチ、スイッチ５５は、後述するピークホールドスイッチとして機能する。
【００１６】
次に、テストインジケータの内部構造について、図２に基づいて説明する。
本体ケース１の内部には、測定子３を連結する第１のアーム５と、この第１のアーム５に対して測定子３とは反対側に隣接され端部にセクタギア６１を有する第２のアーム６  と、セクタギア６１と噛合するピニオン７１と、このピニオン７１の回転量を電気信号として検出可能なロータリーエンコーダ８とが収納されている。このうち、第１のアーム  ５、第２のアーム６は、本発明のアームを構成する。なお、測定子３、第１のアーム５、第２のアーム６については、従来例と同様の構成であり、かつ、同様の動作をするものであり、これらの詳細な説明は省略する。
【００１７】
本実施形態における従来例との相違点は、従来例では、ピニオン７１と一体形成されたクラウンギアおよびセンターピニオンが配置されていたのに対して、本実施形態では、クラウンギアおよびセンターピニオンの代わりにロータリーエンコーダ８が配置されている点である。
このロータリーエンコーダ８は、一対のロータ７およびステータ４５を含んで構成されており、ロータ７の一回転以内の絶対角度を検出するＡＢＳ（アブソリュート）型ロータリーエンコーダである。
【００１８】
ロータ７は、ピニオン７１と一体化され、本体ケース１に軸支されている。また、ロータ７は、小円板状に形成され、第２のアーム６のセクタギア６１によってピニオン７１を介して回転可能に構成されている。
ステータ４５は、ロータ７と所定の隙間を有して当該ロータ７に対向する位置に配置されている。また、ステータ４５は、前述した表示ユニット４の表示基板４２と一体の基板として形成されている。すなわち、ステータ４５および表示基板４２は、互いに直交して形成され、全体略Ｔ字形の断面形状を有する。一方、従来のテストインジケータでは、指針用の目盛板がクラウンギアに対して直行するように配置されている。従って、本実施形態のテストインジケータの表示基板４２をステータ４５（ロータ７）に対して直交するように配置することで、指針を収納する従来の表示用ケースをそのまま本実施形態の表示用ケースとして利用できる。
【００１９】
これらのロータ７およびステータ４５の互いに対向する各面には、ロータ７の回転位置を検出するための図示しないパターンがそれぞれ形成され、これらのパターンによって、ステータ４５は、ロータ７の一回転につき一周期の変化を示す位相信号を出力する。そして、ロータ７は測定子３の揺動に応じて回転するので、ステータ４５から出力される位相信号は、測定子３の一揺動によって一周期の変化を示すようになっている。なお、図２中では、見易いようにロータ７とステータ４５とのギャップを広くして描いている。
【００２０】
このような構成において、測定子３の接触部３１を被測定体に当接させて、測定子３が被測定体の表面形状に応じて揺動すると、測定子３の揺動が、第１，第２のアーム５，６およびセクタギア６１を介して、ピニオン７１の回転に機械的に変換される。そして、ピニオン７１の回転量がロータリーエンコーダ８で検出され、検出された電気信号に基づいて測定子３の揺動量が表示基板４２のデジタル表示部４３に表示される。
【００２１】
従って、従来のクラウンギアに相当する部分に、ロータ７が配置されているので、従来のようなクラウンギア、センターピニオンが不要となり、クラウンギア、センターピニオンの噛み合い誤差の影響を排除でき、高精度化が可能となる。
また、表示基板４２とステータ４５とが、一体の基板として形成されているので、部品点数を削減することができる。また、ステータを本体ケースに対して位置決めすれば、表示基板を別途位置決めする必要がなくなり、組み立て作業の効率化が図れる。さらに、ステータ４５で検出された電気信号を表示基板４２まで伝達するための伝達経路を一体化された基板上に形成することができ、組立時に、伝達経路のための配線等の作業を省くことができ、組立作業が簡単になる。
【００２２】
また、本実施形態のテストインジケータは、図３に示すように、ステータで取得されたロータの回転量の最大値を記憶するピークホールド回路４８を備えている。
図３は、テストインジケータのピークホールド回路４８の構成を説明するブロック図である。図３に示すように、テストインジケータは、ロータリーエンコーダ８と、制御手段としての演算制御部４７と、演算制御プログラム格納部４９と、記憶手段としてのデータ格納部５０と、ステータ４５によって検出された測定子３の揺動量をデジタル表示する液晶表示器などからなるデジタル表示部４３と、ピークホールド用のスイッチ５５とを備えている。これらのうち演算制御プログラム格納部４９およびデータ格納部５０から、本発明のピークホールド回路４８が構成される。なお、演算制御部４７およびピークホールド回路４８は、デジタル表示部４３とともに表示基板４２上に配置されている。
【００２３】
演算制御部４７は、演算制御プログラム格納部４９に格納されている各種プログラムに基づいて、ロータリーエンコーダ８からの電気信号を取り込み、デジタル表示部４３を制御する機能を備える。すなわち、演算制御部４７は、ピークホールド用のスイッチ５５が押されていない状態では、ロータリーエンコーダ８で検出されたピニオン７１の回転量を測定子３の揺動量に変換してデジタル表示部４３に更新表示させる。
一方、ピークホールド用のスイッチ５５が押されると、演算制御部４７は、検出されたピニオン７１の回転量データをデータ格納部５０に記憶させるとともに、その回転量データをデジタル表示部４３に表示させる。そして、演算制御部４７は、次に検出された回転量データを、データ格納部５０に記憶させて、先に記憶させた回転量データと比較する。その結果、先に記憶させた回転量データの方が大きい場合には、デジタル表示部４３のデジタル表示は更新されない。新しく記憶させた回転量データの方が大きい場合には、デジタル表示部４３のデジタル表示が更新表示される。このような演算制御部４７による表示方法は、再度、ピークホールド用のスイッチ５５が押されるまで繰り返される。なお、データ格納部５０には、検出された回転量データを最新のものから順番に複数個、ここで  は、３〜５個の回転量データが記憶できるようになっている。
このような構成において、デジタル表示部４３に測定子３の揺動量の最大値を常時、自動的に表示させることができる。従って、使用上の利便性が向上する。
【００２４】
なお、本発明は前述の各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、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、第１のアーム５および第２のアーム６から本発明のアームが構成されると説明したが、これに限らず、アームが単数で構成されていてもよく、本発明のアームとしては、少なくとも、先端部に測定子が連結され、基端部にセクタギアが設けられたものであればよい。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、被測定物との接触部を有し、揺動自在に支持された測定子と、先端部に測定子が連結されたアームを備えた、てこ式ダイヤルゲージ等のテストインジケータに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係るテストインジケータを示す斜視図。
【図２】前記テストインジケータの内部構成を示す斜視図。
【図３】前記テストインジケータのピークホールド回路構成を説明するブロック図。
【図４】従来例のテストインジケータを示す斜視図。
【符号の説明】
【００２７】
１…本体ケース
３…測定子
４…表示ユニット（表示手段）
５…第１のアーム
６…第２のアーム
７…ロータ
８…ロータリーエンコーダ
３１…接触部
４１…表示用ケース
４２…表示基板
４３…デジタル表示部
４５…ステータ
４７…演算制御部（制御手段）
４８…ピークホールド回路
６１…セクタギア
７１…ピニオン。
【図１】
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【図２】
2008309687.tif 000004
【図３】
2008309687.tif 000005
【図４】
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