(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本尺（１）のジョウ（２）とバーニヤ（３）のジョウ（４）との間に測定物を挟み付けて最小読み取りで長さを測定するノギス型の本体（Ａ）の前記ジョウ（２），（４）の一方乃至双方の対向面側に回動支持片（５）を突設して、該回動支持片（５）に回動測定面（７）を径方向に有する優弧半円状の角度測定子（８）を枢支（１２）するとともに、その角度測定子（８）の基準位置からの回動変化の量から前記回動測定面（７）の傾斜角度を読み取る角度センサー（９）を角度測定子（８）に接するように臨ませ、前記角度センサー（９）で計測されたデータを電気回路（２１）を介してプログラムにしたがって演算処理する電子演算部（１０）と、その演算結果をデジタル表示する液晶表示部（１１）とを有する演算表示部（Ｂ）を備え、前記回動測定面（７）で読み取った計測データから測定物の本尺（１）のスライド面（１ａ）に対する傾斜角度（ｄ）を前記液晶表示部（１１）に自動的にデジタル表示することができるようにしたことを特徴とするノギス型デジタル角度・距離計。
【請求項２】
バーニヤ（３）のスライド基台（１３）に、そのスライド基台（１３）が本尺（１）上をスライド移動した距離を計測する距離計測部（１４）を設け、その測定データを前記角度センサー（９）のデータとの関係からプログラムにしたがって演算処理する電子演算部（１５）を有し、スライド移動した距離と回動測定面（７）の角度の計測データから測定物の傾斜角度（ｄ）及スライド面（１ａ）に接する測定物の一片面の両端頂点間の長さ（ａ）を演算してその測定値を液晶表示部（１１）にデジタル表示できるようにしたことを特徴とする請求項１記載のノギス型デジタル角度・距離計。
【請求項３】
回動支持片（５）に角度測定子（８）の高さ調節手段（１９）を設けて成る請求項１又は２記載のノギス型デジタル角度・距離計。
【請求項４】
角度センサー（９）が、角度測定子（８）の周面に磁気帯（１６）を設け、前記角度測定子（８）が回動すると前記磁気帯（１６）に接するように臨ませて設けた対面素子（１７）が前記磁気帯（１６）に対面してその磁気角度情報を読み取り、その情報を電子演算部（１０）に送れるようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載のノギス型デジタル角度・距離計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、屈曲部や傾斜加工面を有する各種物品の基準辺や基準面に対する屈曲乃至傾斜の角度、及びその基準辺や基準面における頂点間の距離を精密に測定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、屈曲加工や傾斜加工面を有する各種物品の仕上がりの屈曲乃至傾斜角度を精密に測定しようとするための器具（角度計）が各種提供されている。
簡単なものとしては、例えば、基準尺に対して回転可能に角度目盛がある分度器付きの副尺を装着し、各種加工品の屈曲部分に基準尺と副尺を挟み付け状態に当てて、副尺の開き度合いを、その角度目盛を見て読み取る器具がある。
【０００３】
また、目盛がある分度器の中心部分を開放し、その基準尺面と分度器面とに同心円のスライドガイドを設けて一定範囲に自由に回転できるようにし、そのガイドに案内されて基準尺に対しする開き度合いを目視して読み取る形態のプロトラクターと称される角度計測器具も提供されている。
【０００４】
このような角度計測器具は、いずれも基準尺と分度目盛がある分度器式の回転副尺との開き角度を目視して、目盛の読み取りによって角度を測定しようとするものである。
このため、その器具の使用の際には、基準尺と回転副尺の二つの部分を測定物に密着させることが必要なので両手を使用しなければならない。また、その目盛の読み取りは目視で行うために目視位置によっては計測誤差が大きく生じる虞もあった。したがって測定値をより正確にするためには充分時間を掛けて凝視状態で計測しなければならなかった。そのように注意して測定したとしても目分量であるために精密な測定精度を得ることは困難であった。
【０００５】
そこで、目盛の目視ではなく機械的により精密に角度を読み取らせようとする、特開平６−２６２２６５号に示されるような角度測定装置が提案されている。その装置では、基準尺と回動尺との開き角度を自動的に読み取る角度検出器を備えている。そして、測定物に基準尺と回動尺の測定面を密着させると表示部にその角度がデジタル表示できるようになっている。
しかし、このような装置は、構造的に複雑且つ大掛かりとなっているので、大変重たくて使い勝手が悪かった。
【０００６】
また、加工品の長さについての加工状態も角度の状態と同時に検査確認できれば検査のスピードアップにつながると考えられ、その機能も求められていたが、上記デジタル表示式の角度測定装置では、物品の角度測定だけの単機能であり、距離をも機械的に同時測定する機能はなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、精密に且つ簡単に物品の角度を自動的に計測表示し、さらに同時にその物品の測定辺又は測定面における頂点間の距離を自動的に計測表示することができる角度・距離計を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、本尺１のジョウ２とバーニヤ３のジョウ４との間に測定物を挟み付けて最小読み取りで長さを測定するノギス型の本体Ａの前記ジョウ２，４の一方乃至双方の対向面側に回動支持片５を突設して、該回動支持片５に回動測定面７を径方向に有する優弧半円状の角度測定子８を枢支１２するとともに、その角度測定子８の基準位置からの回動変化の量から前記回動測定面７の傾斜角度を読み取る角度センサー９を角度測定子８に接するように臨ませる。
【０００９】
また、前記角度センサー９で計測されたデータを電気回路２１を介してプログラムにしたがって演算処理する電子演算部１０と、その演算結果をデジタル表示する液晶表示部１１とを有する演算表示部Ｂを備える。
【００１０】
そして、前記回動測定面７で読み取った計測データから測定物の本尺１のスライド面１ａに対する傾斜角度ｄを前記液晶表示部１１に自動的にデジタル表示することができるようにしたことを特徴とするノギス型デジタル角度・距離計である。
【００１１】
また、上記構成において、前記バーニヤ３のスライド基台１３に、そのスライド基台１３が本尺１上をスライド移動した距離を計測する距離計測部１４を設け、その測定データを前記角度センサー９のデータとの関係からプログラムにしたがって演算処理する電子演算部１５を有し、スライド移動した距離と回動測定面７の角度の計測データから測定物の傾斜角度ｄ及スライド面１ａに接する測定物の一片面の両端頂点間の長さａを演算してその測定値を液晶表示部１１にデジタル表示できるようにしたことを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、上記構成において、前記回動支持片５に角度測定子８の高さ調節手段１９を設けて成るものである。
【００１３】
さらにまた、上記構成において、前記角度センサー９が、角度測定子８の周面に磁気帯１６を設け、前記角度測定子８が回動すると前記磁気帯１６に接するように臨ませて設けた対面素子１７が前記磁気帯１６に対面してその磁気角度情報を読み取り、その情報を電子演算部１０に送れるようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図の実施例に基づいて以下詳しく説明する。
本発明は、図１及び図２に示すように、本体Ａ部分に演算表示部Ｂが電気回路２１（電気コード）を介して接続されている。
その本体Ａは、本尺１の一方端部に直立したジョウ２と、その本尺１にスライドするバーニャ３のジョウ４との間に、測定物Ｍを挟み付けて測定するノギス型を成している。
【００１５】
本発明には測定物Ｍに対応して、片面傾斜対応型と両面傾斜対応型の形態がある。
即ち、前記本体Ａは、対向するジョウ２，４の、いずれか片方のジョウ４には本尺１のスライド面１ａから所定高さ位置の測定側に突出させて回動支持片５を設け且つ他方のジョウ２には垂直基準面６を設けるもの（図１、図２及び図４に示す片面傾斜対応型）と、両方に本尺１のスライド面１ａから所定高さ位置に突出させて回動支持片５を設けるもの（図３及び図５に示す両面傾斜対応型）と2通りある。
【００１６】
そして、前記各回動支持片５には、測定側に回動測定面７を有する優弧半円状の角度測定子８をその円心が前記各回動支持片５の各枢支部１２に回動自在に装着されている。そして、その角度測定子８のあらかじめ用意しておいた精密な基準ゲージＧなどによる基準位置からの回動変化の量から前記回動測定面７の傾斜角度を読み取る角度センサー９を角度測定子８に接するように臨ませてある。
【００１７】
また、前記演算表示部Ｂは、前記角度センサー９で計測された角度の計測データをプログラムにしたがって演算処理する電子演算部１０と、その演算結果をデジタル表示する液晶表示部１１とから成っていて、本体Ａの回動測定面７で読み取った角度の計測データから測定物の本尺１のスライド面１ａに対する傾斜角度ｄを前記液晶表示部１１の角度表示面１１ａに自動的にデジタル表示することができるようにする。
【００１８】
また、前記バーニヤ３のスライド基台１３には、そのスライド基台１３が本尺１上をスライド移動した距離を計測する距離計測部１４を設ける。また、その距離の測定データを前記角度センサー９の角度のデータとの関係からプログラムにしたがって演算処理する電子演算部１５を有する。
そして、その距離と角度の計測データから、測定物Ｍの傾斜角度ｄ及びスライド面１ａに接する測定物Ｍの一片面の両端Ｘ，Ｙ頂点間の長さａを演算してその測定値を液晶表示部１１の距離表示面１１ｂにデジタル表示できるようにする。
【００１９】
さらに、測定物Ｍの形状によっては、その屈曲部が前記回動測定面７に当てられないものがあるので、上記の片面傾斜対応型と両面傾斜対応型の両方の型において、一つの本体Ａで広く対応できるようにするために、図６に示すように、前記回動支持片５に、スライドガイド溝１８ａ、スライダー１８ｂ、移動固定ネジ１８ｃから成る角度測定子８の高さ調節手段１９を設ける形態にすることも可能である。
【００２０】
また、図１及び図３に示すように、前記角度センサー９については、前記角度測定子８の周面に磁気帯１６を固設し、その角度測定子８が回動すると前記磁気帯１６に接するように臨ませた対面素子１７がそれらの磁気帯１６に対面して、その磁気に記憶させてある角度情報を読み取り、その情報を電子演算部１０に送れるようにすることができる。
なお、前記角度測定子８の周面の対面素子１７には保護膜を被覆すると、周面から磁気帯１６が捲れたり剥がれたりするのを防止できて、装置寿命を長くすることができる利点がある。
【００２１】
【角度測定方法】
本発明は上記構成であり、まず角度の測定について以下説明する。
片面傾斜対応型については、例えば、図７に示すように、まず、本尺１のジョウ２の垂直基準面６に対してバーニヤ３の角度測定子８の回動測定面７を押し当て、電子演算部１０にその角度（垂直角度９０°）を、デジタル数値の基準として設定する。この時、電子演算部１０のスイッチ２０を押す。
【００２２】
そして、図１の符号Ｇに示すような基準ゲージ（例えば角度９０°、６０°、４５．０°に作られている測定の基準設定に使用するゲージ）を用いて、図８に示すように、本尺１のジョウ２の垂直基準面６に対してゲージ直角面を押し当て、またバーニヤ３の角度測定子８の回動測定面７を基準となる角度（基準角４５°）面を押し当て、電子演算部１０にその角度（基準角４５°）を基準値として設定する。この時、スイッチ２０ａを押す。
【００２３】
また、逆傾斜の場合のために、図９に示すように、本尺１のジョウ２の垂直基準面６に対してゲージ直角面を押し当て、またバーニヤ３の角度測定子８の回動測定面７をその角度（基準角１３５°）面を押し当て、電子演算部１０にその角度（基準角１３５°）を基準値として設定する。この時、スイッチ２０ａを押す。
【００２４】
なお、両面傾斜対応型については、前記基準ゲージＧを用いて、上記方法と同様に本尺１側とバーニヤ３側の回動測定面７の測定基準を設定する。
【００２５】
そして、図２、図４及び図５に示すように、測定物Ｍを挟むと、各角度センサー９により、設定した角度測定子８の基準位置からの回動変化から回動測定面７の傾斜角度を読み取り、測定物Ｍの測定面の角度が角度表示面１１ａに自動的に表示される。
【００２６】
前記角度表示面１１ａは、図３に示すように液晶画面を上下に分割し、上部をバーニヤ３側のそして下部を本尺１側の各傾斜角度を別々に表示することも可能である。
【００２７】
【距離測定方法】
次に、距離の測定について図１０に示す片面傾斜対応型を例に以下具体的に説明する。
まず、角度測定子８の中心ｏから回動測定面７までの距離ｙと、本尺１のスライド面１ａから角度測定子８の中心ｏまでの距離ｈの基準値設定を行う。
測定物Ｍの本尺１のスライド面１ａに接する辺の頂点ＸＹ間の距離ａは、図１０に示すように、下記のように計算される。
【００２８】
図の各部は
ａ    頂点ＸＹ間の距離
ｙ    角度測定子の中心ｏから回動測定面までの距離
ｅ    角度測定子の中心ｏの移動距離
ｄ    傾斜角度
ｈ    本尺１のスライド面から角度測定子の中心ｏまでの距離
ｍ    副尺３のスライド方向における頂点Ｙから角度測定子の中心ｏまでの距離
とすると
ｍ＝〔［ｈ−（ｙ  ｓｅｃ  ｄ）］ｃｏｔ  ｄ〕
なので
ａ＝ｙ＋ｅ＋ｍ
＝ｙ＋ｅ＋〔［ｈ−（ｙ  ｓｅｃ  ｄ）］ｃｏｔ  ｄ〕
で計算できる。
【００２９】
この距離計算は、角度測定子の中心ｏから回動測定面までの距離ｙをあらかじめ入力しておき、そこに、上記角度測定方法で得られる傾斜角度ｄと、バーニヤ３のスライド基台１３に設けた距離計測部１４によって得られる角度測定子の中心ｏの移動距離ｅ（＝スライド移動距離）の計測データとから電子演算部１０で演算される。
【００３０】
以上のように測定物Ｍの傾斜角度ｄ及び頂点間の距離ａが、上記測定方法によって、電子演算部１０で演算処理されて、角度は液晶表示部１１の角度表示面１１ａに、距離は距離表示面１１ｂに夫々自動的にデジタル表示される。
【００３１】
【発明の効果】
本発明のノギス型デジタル角度・距離計は、以上説明したようであり、使用方法は測定物Ｍを挟んで、垂直測定面６及び回動測定面７を押し当てると、瞬時に、計測演算して、測定物Ｍの精密な傾斜角度と頂点ＸＹ間の距離が液晶表示部１１に自動的にデジタル表示される。
【００３２】
そのように、操作、扱いが極めて簡単に行うことができ、これまでにはできなかった測定物Ｍの傾斜角度と頂点間の長さの同時測定が可能となるとともに、極めて精密に測定することが可能になった。
また本発明の装置全体が両機能を備え割には大変軽量コンパクトで、携帯に適したものとなっていることも特徴である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の片面傾斜対応型の斜視図。
【図２】片面傾斜対応型の使用状態を示す本体の側面図。
【図３】両面傾斜対応型の形態を示す斜視図。
【図４】別の片面傾斜対応型の形態を示す本体の側面図。
【図５】両面傾斜対応型の形態の使用状態を示す本体の側面図。
【図６】片面傾斜対応型の高さ調節手段を有する形態を示す本体の斜視図。
【図７】片面傾斜対応型の基準設定の仕方を説明する本体の側面図。
【図８】図７における、別の基準設定の仕方を説明する本体の側面図。
【図９】図７における、また別の基準設定の仕方を説明する本体の側面図。
【図１０】片面傾斜対応型における頂点間の距離の計算方法を説明する本体の側面図。
【符号の説明】
１    本尺
１ａ  本尺のスライド面
２    本尺のジョウ
３    バーニャ
４    バーニャのジョウ
５    回動支持片
６    垂直基準面
７    回動測定面
８    角度測定子
９    角度センサー
１０    電子演算部
１１    液晶表示部
１１ａ  角度表示面
１１ｂ  距離表示面
１２    枢支部
１３    スライド基台
１４    距離計測部
１５    電子演算部
１６    磁気帯
１７    対面素子
１８ａ  スライドガイド溝
１８ｂ  スライダー
１８ｃ  移動固定ネジ
１９    高さ調節手段
２０    スイッチ
２０ａ  スイッチ
２１    電気回路
Ａ    ノギス型の本体
Ｂ    演算表示部
Ｇ    基準ゲージ
Ｍ    被測定物
ｄ    傾斜角度
ａ    一片面の両端頂点間の長さ
Ｘ    頂点
Ｙ    頂点
【図１】
0004540169.tif 000002
【図２】
0004540169.tif 000003
【図３】
0004540169.tif 000004
【図４】
0004540169.tif 000005
【図５】
0004540169.tif 000006
【図６】
0004540169.tif 000007
【図７】
0004540169.tif 000008
【図８】
0004540169.tif 000009
【図９】
0004540169.tif 000010
【図１０】
0004540169.tif 000011