JP3546177B2

JP3546177B2 - Inside measuring instrument

Info

Publication number: JP3546177B2
Application number: JP2000327530A
Authority: JP
Inventors: 裕石川; 和男朝日
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2000-10-26
Filing date: 2000-10-26
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2020-10-26
Also published as: JP2002131006A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内側測定器に関する。詳しくは、被測定物の孔径や溝幅などを測定するための内側測定器に関する。
【０００２】
【背景技術】
被測定物の孔径や溝幅などを測定するための内側測定器として、シリンダゲージが知られている。
従来のシリンダゲージは、図５に示すように、棒状の本体１０１と、この本体１０１の一端側に少なくとも一方が本体１０１の長手方向に対して直交する方向へ移動可能に設けられ被測定物２００の測定部位に当接される一対の測定子１０２Ａ，１０２Ｂと、前記本体１０１の他端側に設けられ前記測定子１０２Ａの移動変位量に基づく測定部位間の寸法を表示する表示手段１０４とを備えている。
ここで、測定子１０２Ａの移動変位量を表示手段１０４に伝達する伝達機構は、図６に示すように、本体１０１の一端内部に回動可能に支持されたカム１１０と、前記本体１０１内に収納され前記測定子１０２Ａの移動変位量を前記カム１１０を介して前記表示手段１０４に伝達するロッド１１１とから構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の構造のシリンダゲージは、測定子の移動変位量をロッドの移動、つまり、直角方向に変換するカムが必要である。カムがスムーズに揺動するためには、カムの揺動軸とそれを支持する本体側との間に微小のクリアランスが必要になるが、このクリアランスが変換時の誤差要因になっていた。もとより、クリアランスが少なすぎると、揺動がスムーズに行えず、作動不良を引き起こす。しかも、カムの回転中心から、測定子およびロッドが当接する部位までの距離が同じでないと、誤差の原因になる。
【０００４】
また、シリンダゲージは、エクステンションロッド（継ぎ足しロッド）をつなげ、測定深さを変えられることが特徴の一つである。しかし、上述した構造の場合、本体を手で握って測定を行うため、手の熱や周囲温度によって本体内部に収納されたロッドが伸縮し、誤差を生じさせる。また、長いエクステンションロッドをつないだ場合、本体の撓みによる誤差が考えられる。
【０００５】
本発明の目的は、このような課題を解消し、深孔などにも容易に対応でき、しかも、高精度化を達成できる内側測定器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の内側測定器は、長さ寸法を可変できる棒状の本体と、この本体の一端側に本体の長手方向に対して直交する方向へ移動可能に設けられ被測定物の測定部位に当接される少なくとも一対の測定子と、前記本体の他端側に設けられ前記測定子の移動変位量に基づく測定部位間の寸法を表示する表示手段とを備えた内側測定器において、前記表示手段は、デジタル表示器によって構成され、前記本体の一端側には、前記測定子の移動変位量を電気信号として検出する検出手段が設けられ、この検出手段からの信号を前記デジタル表示器へ送るケーブルが前記本体内に配設され、前記本体は、前記測定子が取り付けられる第１の筒部と、前記表示手段が取り付けられる第２の筒部と、この第１の筒部および第２の筒部の間に選択的に挿入されこれらと結合される第３の筒部とを含んで構成され、前記ケーブルは、前記第１の筒部内に配置され他端側にコネクタを有する第１のケーブル部と、第２の筒部内に配置され一端側にコネクタを有する第２のケーブル部と、前記第３の筒部内に配置され両端側に前記第１および第２のケーブル部のコネクタと接続可能なコネクタを備えた第３のケーブル部とを含んで構成され、前記第１のケーブル部のコネクタと前記第２のケーブル部のコネクタとは、互いに接続可能に構成されていることを特徴とする。
【０００７】
このような構成によれば、測定子の移動変位量を電気信号として検出する検出手段を備えているから、従来のカムを用いた構造に比べ、高精度化を達成できる。つまり、カムと本体とのクリアランスや、カムの回転中心から、測定子およびロッドが当接する部位までの距離に基づく誤差も発生しないから、高精度化を達成できる。
また、その検出手段からの信号をケーブルを介してデジタル表示器に送るようにしたので、従来のロッドを介して測定子の変位を表示手段へ伝達する構造に比べ、温度や撓みによる誤差もないから、高精度化が実現できる。もとより、本体は長さ寸法が可変できる棒状であるから、深孔などにも容易に対応できる。
また、第１の筒部と第２の筒部との間に、深孔の深さに対応する長さの第３の筒部と、その第３の筒部の長さに対応するケーブルを選択して接続するだけで、深孔などに簡単に対応して測定できる。
また、第３の筒部を長さの異なるものに取り替える際に、第１および第２のケーブル部のコネクタから第３のケーブル部のコネクタを外し、長さの異なる別の第３の筒部に対応するコネクタを第１および第２のケーブル部のコネクタに取り付けるだけで、深さが異なる孔等にも簡単に対応でき、ひいては測定作業の負担を軽減できる。
【０００８】
また、前記検出手段は、前記測定子の移動方向に対して略直角にかつ互いに平行に配置され基端側が前記本体に固定された一対の板ばねと、この一対の板ばねの先端側間に固定され前記測定子に当接された可動片と、この可動片および前記本体のいずれか一方に可動片の可動方向と平行に配置されたメインスケールと、前記可動片および前記本体のいずれか他方に前記メインスケールに対して所定の隙間を隔てて対向配置された検出ヘッドとを含むことが好ましい。
【０００９】
このような構成によれば、測定子が、被測定物への当接により変位すると、可動片が一対の板ばねを介して平行に変位するので、この変位がメインスケールおよび検出ヘッドによって直接検出される。従って、従来のカムを用いた変位検出に比べて、伝達ロスがなく高精度を確保して測定できる。
【００１２】
【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は、本実施形態のデジタル式シリンダゲージ１を示す正面図である。
図１に示すように、本実施形態のデジタル式シリンダゲージ１は、長さ寸法を可変できる棒状の本体２と、この本体２の一端側に本体２の長手方向に対して直交する方向へ移動可能に設けられ被測定物の測定部位に当接される一対の測定子３と、測定子３の移動変位量を電気信号として検出する検出手段４と、検出手段４からの電気信号をデジタル表示する表示手段としてのデジタル表示器５と、本体２の内部に配設され、かつこの電気信号をデジタル表示器５へ送信するケーブル７と、本体２の他端側とデジタル表示器５との間に設けられた回動機構６と、を備えて構成される。
【００１３】
本体２は、第１筒体２１と、第２筒体２２と、第３筒体２３と、を備えて構成される。
第１筒体２１は、他端側（図１の上端側）に設けられかつ第３筒体２３を固定可能に保持する接続ナット２１１と、一端側に設けられたガイド機構２１２とを備える。
ガイド機構２１２は、その基端が第１筒体２１の中間部に回動可能に取り付けられたフレーム２１２Ａと、フレーム２１２Ａの先端の測定子３に近接した位置に設置されるローラ２１２Ｂとを備える。
【００１４】
第２筒体２２は、握り部２２１と、第３筒体２３に接続される接続部２２２と、回転ナット２２３とを備える。
回転ナット２２３は、第２筒体２２の径方向に対して、接続部２２２を回転可能、かつ固定可能に保持している。
【００１５】
第３筒体２３の他端側には接続部２２２を固定可能に保持する接続ナット２３１を備え、第３筒体２３の一端側は接続ナット２１１を介して第１筒体２１に着脱可能に接続される。
第３筒体２３は、シリンダ等の被測定物の深さ等に応じて、長さの異なるものに選択的に交換される。
【００１６】
なお、第１筒体２１と第２筒体２２の接続部２２２とは、接続ナット２１１を介して接続可能に構成される、また、第３筒体２３は、接続ナット２１１,２３１を介して第１筒体２１および第２筒体２２に着脱可能に構成される。
【００１７】
第１筒体２１の内側には、第１ケーブル７１が配設される。
第１ケーブル７１は、その一端側が検出手段４に接続され、他端側にはコネクタ７１Ａが設けられる。
第２筒体２２の内側には、第２ケーブル７２が配設される。
第２ケーブル７２は、その他端側がデジタル表示器５に接続され、一端側にはコネクタ７２Ｂが設けられる。
【００１８】
第３筒体２３の内側には、第３ケーブル７３が配設される。
第３ケーブル７３の一端側にはコネクタ７２Ｂに接続可能なコネクタ７３Ｂが、他端側にはコネクタ７１Ａに接続可能なコネクタ７３Ａが取り付けられる。
なお、コネクタ７１Ａとコネクタ７２Ｂとは、接続可能に構成されている。
【００１９】
ケーブル７は、ＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板）等の所定の配線からなり、これらの第１ケーブル７１、第２ケーブル７２および第３ケーブル７３を本体２の内部に備え、デジタル表示器５と検出手段４との電気信号のやりとりができるように構成されている。
【００２０】
図２は、デジタル式シリンダゲージ１の先端部分を示す部分断面図である。
図２に示すように、一対の測定子３は、第１筒体２１の一端側にホルダ２１３を介して第１筒体２１軸線に対して直交方向へ移動可能に設けられた測定ロッド３１と、測定ロッド３１と同軸上で、かつホルダ２１５および袋ナット２１６を介して固定された替えロッド３２と、を備えて構成される。
測定ロッド３１の後端部とホルダ２１３後端側との間が弾性体からなる蛇腹状のキャップ２１４で覆われている。これにより、第１筒体２１内部へのゴミ等の異物の浸入が防止されている。
替えロッド３２は、シリンダ等の被測定物の大きさに応じて、長さの異なるものが選択的に使用される。
【００２１】
検出手段４は、第１筒体２１に固定された固定部材４５と、測定ロッド３１の移動方向に対して略直角にかつ互いに平行に配置され基端側が固定部材４５に固定された一対の板ばね４２と、この一対の板ばね４２の先端側間に固定され測定ロッド３１に当接された可動片４１と、第１筒体２１に可動片４１の可動方向と平行に配置されたメインスケール４４と、可動片４１にメインスケール４４に対して所定の間隔を隔てて対向配置された検出ヘッド４３と、を備える。
【００２２】
一対の板ばね４２には、屈曲部分を除く部分に厚い板が両面から張られており、屈曲部分以外での屈曲を防止して、測定精度を向上している。
ホルダ２１５と可動片４１との間には、スプリング２１７があり、これにより可動片４１が測定ロッド３１に当接されている。
検出ヘッド４３によって検出された可動片４１の変位量、つまり測定ロッド３１の変位量は、図示しないケーブル７によって、デジタル表示器５に出力されている。
【００２３】
図１〜図４に示すように、デジタル表示器５は、断面円形状に形成されるとともに、その一端に回動機構６内に収納されるとともに、本体２に対する角度が０度〜９０度まで回動可能な回動部５０が形成されている。
また、デジタル表示器５は、所定の電子回路等からなり、検出手段４の検出ヘッド４３で検出された結果である測定値を表示する表示画面５１と、測定の開始や表示される測定値の変更等の各種操作を行う操作ボタン５２と、を備えて構成される。
さらに、デジタル表示器５の表示面は、従来から利用されている所定の技術により回転可能に構成されている。
【００２４】
図３は、回動機構６を示す部分断面図である。
図３に示すように、回動機構６は、クランプ軸６１と、一対の押圧片６２と、スプリング６３と、節度機構６４と、第２筒体２２の凹部２２０と、回動部５０と、を含んで構成される。
クランプ軸６１は、その一部に形成されたねじ部６１２と、第２筒体２２の外側に形成されたクランプ部６１１と、このクランプ軸６１を抜け止めするボルト６１３と、を有するとともに、凹部２２０および回動部５０を貫通する。
【００２５】
一対の押圧片６２は、凹部２２０内に対向して収納される第１押圧片６２１と第２押圧片６２２とを備えて構成される。
第１押圧片６２１は、クランプ軸６１のねじ部６１２に螺合され、クランプ部６１１との間にデジタル表示器５の回動部５０および凹部２２０の側壁を挟持可能に構成される。一方、第２押圧片６２２は、第２筒体２２に当接している。
【００２６】
スプリング６３は、クランプ軸６１の周囲に配置され、第１押圧片６２１と第２押圧片６２２の間に挿入され、第１押圧片６２１および第２押圧片６２２を第２筒体２２側（外側）に押圧する。
【００２７】
節度機構６４は、凹部２２０の側壁に形成された孔２２Ａに挿入されるボール６４１およびスプリング６４２と、回動部５０にクランプ軸６１を中心とする同一円周上の所定角度毎に形成されるとともにボール６４１と係合する図示しない７つの凹みと、を備えて構成される。
ボール６４１は、第２筒体２２とボール６４１との間に設けられたスプリング６４２によって回動部５０側に付勢され、回動部５０が回動されると、７つの凹みに段階的に係合して、７段階に回動部５０を係止する。
【００２８】
このような構成のデジタル式シリンダゲージ１を用いて、図示しない深孔の被測定物と浅孔の被測定物の内径を測定する際の動作について説明する。
（ａ）まず、深孔の被測定物の孔内にデジタル式シリンダゲージ１を挿入し、測定部位に一対の測定子３を位置させる。
（ｂ）このとき、測定ロッド３１、替えロッド３２およびガイド機構２１２は、被測定物の内壁に当接される。
【００２９】
（ｃ）測定ロッド３１は、被測定物の内壁に当接された際に、一対の板ばね４２によって、可動片４１とともに平行に変位するので、検出ヘッド４３もこれに応じて平行に変位する。
（ｄ）すると、検出ヘッド４３の変位量が検出され、その検出結果である測定値の電気信号がケーブル７を介してデジタル表示器５に出力される。
【００３０】
（ｅ）デジタル表示器５は、検出手段４から入力された測定値の電気信号を表示画面５１にデジタル表示する。
（ｆ）クランプ部６１１を回動して、第１押圧片６２１と凹部２２０の側壁との間のクランプを緩めると、デジタル表示器５の回動部５０が回動できる状態となる。
【００３１】
（ｇ）デジタル表示器５を回動させると、ボール６４１が７つの凹みに段階的に係合し、デジタル表示器５の表示画面５１を測定者に正対する向きまで回動する。この際、クランプ部６１１を緩めたままデジタル表示器５から手を離しても、スプリング６３が第１押圧片６２１および第２押圧片６２２を押圧し、第１押圧片６２１が第２筒体２２側に回動部５０を押圧しているから、デジタル表示器５が倒れない。
（ｈ）クランプ部６１１を締めて、クランプ軸６１を回転させると、第１押圧片６２１がねじ部６１２に沿って軸方向へ移動されるので、第１押圧片６２１と第２筒体２２との間に回動部５０が挟持固定される。
以上のようにして、測定者は深孔を有する被測定物の内径を測定し、表示画面５１でその測定値を確認する。
【００３２】
（ｉ）次に、接続ナット２１１,２３１を緩め、コネクタ７２Ｂからコネクタ７３Ｂを外し、コネクタ７１Ａからコネクタ７３Ａを外して、第１筒体２１および第２筒体２２から第３筒体２３を外す。
（ｊ）コネクタ７１Ａとコネクタ７２Ｂとを接続し、第１筒体２１と第２筒体２２、即ち接続部２２２とを接続ナット２１１を介して接続し固定する。
以上のようにして、デジタル式シリンダゲージ１の本体２の長さを短くして、前述の（ａ）〜（ｈ）までと同様の手順により、浅孔の被測定物の内径を測定する。
【００３３】
以下、本実施形態の効果について説明する。
（１）測定ロッド３１が移動すると可動片４１が平行に変位し、この変位量を検出ヘッド４３で電気信号として直読できるので、従来のカムを用いた構造に比べ、高精度化を達成できる。つまり、カムと本体とのクリアランスや、カムの回転中心から、測定子およびロッドが当接する部位までの距離に基づく誤差も発生しないから、高精度化を達成できる。
【００３４】
（２）検出手段４からの信号をケーブル７を介してデジタル表示器５に送るようにしたので、従来のロッドを介して測定子の変位を表示手段へ伝達する構造に比べ、温度や撓みによる誤差もないから、高精度化が実現できる。
【００３５】
（３）接続ナット２１１,２３１により第１筒体２１および第２筒体２２に対して第３筒体２３を着脱可能に構成したので、被測定物の深さに合わせて第３筒体２３を使用するかどうかを選択し、使用する場合には、この第３筒体２３の長さにあわせて第３ケーブル７３の長さを調整するだけで、深孔等に容易に対応できる、一方、使用しない場合には、第３ケーブル７３を使わずに浅孔等に容易に対応できる。
（４）第３筒体２３は、異なる長さのものから選択して使用可能なので、被測定物の深さに対して、より適した長さのものを使用すれば、より一層確実に測定できる。
【００３６】
（５）第３筒体２３を長さの異なるものに取り替える際に、コネクタ７１Ａからコネクタ７３Ａを外しコネクタ７２Ｂからコネクタ７３Ｂを外して、長さの異なる別の第３筒体に対応する第３ケーブルのコネクタを第１ケーブルおよび第２ケーブルのコネクタに取り付けるだけで、深さが異なる孔等にも簡単に対応でき、ひいては測定作業の負担を軽減できる。
【００３７】
（６）測定値が表示された表示画面５１の向きを測定者に合わせて正対するように変更できるようにしたので、測定者は表示画面５１を正面から眺めることができるから、表示された測定値を間違えることなく確実に読みとることができる。
（７）測定者が表示画面５１に合わせて正対する必要がないので、無理な姿勢をとらずに測定値が読みとれるから、測定作業による負荷や疲労を抑えることができる。
【００３８】
（８）クランプ部６１１によって凹部２２０の側壁に対する回動部５０の押圧を解除すれば、デジタル表示器５を０度〜９０度の任意の角度まで回動させることができる。
（９）クランプ部６１１によって凹部２２０側壁に回動部５０を押圧すれば、デジタル表示器５はその位置で固定されるから、表示画面５１を含むデジタル表示器５の重量が比較的重い場合でも、その自重によってデジタル表示器５が回動しないから、測定者は手などでデジタル表示器５を支える必要がなく簡単かつ確実に固定して測定できる。ひいては、測定作業による負荷や疲労をより一層抑えることができる。
【００３９】
（１０）クランプ部６１１の押圧を解除しても、スプリング６３によって、回動部５０と第２筒体２２との間に所定の摩擦力が働いているから、デジタル表示器５が急激に回動することがなく、急動作による破損等を防止できるとともに、測定者の手などへの衝突による怪我等を防止して安全に測定できる。
（１１）節度機構６４によってデジタル表示器５が段階的に係止されるので、デジタル表示器５を回動させて各段階の中から所望の段階を選択するだけで、デジタル表示器５を確実に係止できるから、簡単かつ確実にデジタル表示器５の表示画面５１を所望の向きに固定して測定できる。
【００４０】
（１２）回転ナット２２３を設けたので、接続部２２２および接続部２２２に接続された第１筒体２１等を回動させることができるから、例えば測定スペースが狭い場合などでも、簡単にデジタル表示器５の正面に対する一対の測定子３の向きを変更して測定できる。ひいては、測定作業による負荷や疲労をより一層抑えることができる。
（１３）キャップ２１４は、第１筒体２１の内部と外部を区画するから、ゴミ等の異物の浸入を防止できる。
【００４１】
なお、本発明は、前記実施の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、本発明の内側測定器は、前記実施形態のようなデジタル式シリンダゲージ１に限らず、ボアゲージ等でもよく、つまりは内径の測定ができるものであればよい。
前記実施形態では、メインスケール４４を第１筒体２１に取付け、検出ヘッド４３を可動片４１に取付けたが、これと逆に取付けてもよい。
【００４２】
前記実施形態では、測定子３を測定ロッド３１と替えロッド３２の一対のものとしたが、例えば測定ロッド３１を２つにして、替えロッド３２に対して２対のものとしてもよく、その際測定子は少なくとも一対あればよい。
【００４３】
前記実施形態では、本体２とデジタル表示器５とを一直線上に配置したが、回動機構６をはさんで本体２とデジタル表示器５とが対向するように配置されてもよい。
前記実施形態では、回動機構６および回転ナット２２３を設けたが、特になくてもよい。
【００４４】
コネクタにより各ケーブルを接続したが、コネクタを使用せずに直接ケーブル同士を接続してもよく、つまりは各ケーブルが接続できればよい。
ケーブル７をＦＰＣによって配線すれば、ＦＰＣは可撓性をもつので、回動機構６の回動に対しても容易に対応するから、回動時の断線等の発生を抑えることができる。
【００４５】
前記実施形態では、回動機構６によりデジタル表示器５の表示画面５１の向きを変更したが、本体２からデジタル表示器５が外れて、そのデジタル表示器５を本体２に対して異なる角度で差し替え可能に構成されることにより、表示画面５１の向きを変更してもよい。
前記実施形態では、回動機構６によりその角度位置が０度〜９０度まで回動するようにしたが、例えば、その角度位置が１２０度などの９０度以上まで回動するようにしてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、測定子の移動変位量を電気信号として検出する検出手段を備えているから、従来のカムを用いた構造に比べ、高精度化を達成できる。つまり、カムと本体とのクリアランスや、カムの回転中心から、測定子およびロッドが当接する部位までの距離に基づく誤差も発生しないから、高精度化を達成できる。また、その検出手段からの信号をケーブルを介してデジタル表示器に送るようにしたので、従来のロッドを介して測定子の変位を表示手段へ伝達する構造に比べ、温度や撓みによる誤差もないから、高精度化が実現できる。もとより、本体は長さ寸法が可変できる棒状であるから、深孔などにも容易に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の内側測定器を示す正面図である。
【図２】前記実施形態の先端部分を示す部分断面図である。
【図３】前記実施形態の回動機構を示す部分断面図である。
【図４】前記実施形態の回動状況を示す概略側面図である。
【図５】従来の内側測定器を示す正面図である。
【図６】従来の内側測定器の先端部分を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１デジタル式シリンダゲージ
２本体
３測定子
４検出手段
５表示手段であるデジタル表示器
７ケーブル
２１第１筒体
２２第２筒体
２３第３筒体
４１可動片
４２一対の板ばね
４３検出ヘッド
４４メインスケール
７１第１ケーブル
７２第２ケーブル
７３第３ケーブル
７１Ａ,７２Ｂ,７３Ａ,７３Ｂコネクタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The invention relates to an inner measuring device. More specifically, the present invention relates to an inner measuring device for measuring a hole diameter and a groove width of an object to be measured.
[0002]
[Background Art]
A cylinder gauge is known as an inner measuring device for measuring a hole diameter, a groove width, and the like of an object to be measured.
As shown in FIG. 5, a conventional cylinder gauge has a rod-shaped main body 101 and at least one end provided on one end side of the main body 101 so as to be movable in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the main body 101. And a display means 104 provided on the other end side of the main body 101 and displaying the dimension between the measurement parts based on the amount of displacement of the measurement element 102A. Have.
Here, as shown in FIG. 6, a transmission mechanism for transmitting the amount of displacement of the tracing stylus 102A to the display means 104 includes a cam 110 rotatably supported inside one end of the main body 101 and a cam 110 inside the main body 101. And a rod 111 for transmitting the amount of displacement of the tracing stylus 102A to the display means 104 via the cam 110.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The cylinder gauge having the conventional structure requires a cam for converting the displacement of the tracing stylus into the movement of the rod, that is, in the direction perpendicular to the rod. In order for the cam to swing smoothly, a minute clearance is required between the swing shaft of the cam and the main body supporting the cam, and this clearance has been a factor of error during conversion. Of course, if the clearance is too small, the swinging cannot be performed smoothly, resulting in malfunction. In addition, if the distance from the rotation center of the cam to the portion where the probe and the rod come into contact is not the same, an error is caused.
[0004]
One of the features of the cylinder gauge is that an extension rod (reinforcement rod) is connected to change the measurement depth. However, in the case of the above-described structure, since the measurement is performed while holding the main body with the hand, the rod housed inside the main body expands and contracts due to heat of the hand and ambient temperature, causing an error. Further, when a long extension rod is connected, an error due to bending of the main body may be considered.
[0005]
An object of the present invention is to solve such a problem and to provide an inner measuring instrument which can easily cope with deep holes and the like and can achieve high accuracy.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The inner measuring device according to the present invention has a rod-shaped main body having a variable length dimension, and is provided at one end of the main body so as to be movable in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the main body, and abuts on a measurement site of the object to be measured. The inner measuring device comprising at least a pair of tracing stylus to be provided, and display means provided on the other end side of the main body and displaying a dimension between measurement sites based on the amount of displacement of the tracing stylus, wherein the display means is A detecting means for detecting the amount of displacement of the tracing stylus as an electric signal is provided on one end side of the main body, and a cable for transmitting a signal from the detecting means to the digital display is provided. The main body is disposed in the main body, the main body includes a first cylindrical portion to which the tracing stylus is mounted, a second cylindrical portion to which the display means is mounted, and a first cylindrical portion and a second cylindrical portion. Is selectively inserted between A third tube portion coupled to the first tube portion, wherein the cable is disposed in the first tube portion and has a connector on the other end side; And a third cable portion having a connector on one end side and a connector disposed in the third tubular portion and being connectable to the connectors of the first and second cable portions on both end sides. And a connector of the first cable portion and a connector of the second cable portion are configured to be connectable to each other .
[0007]
According to such a configuration, since the detection means for detecting the displacement amount of the tracing stylus as an electric signal is provided, higher accuracy can be achieved as compared with a conventional structure using a cam. That is, there is no error based on the clearance between the cam and the main body or the distance from the rotation center of the cam to the portion where the tracing stylus and the rod come into contact, so that high accuracy can be achieved.
Further, since the signal from the detecting means is sent to the digital display via the cable, there is no error due to temperature or bending compared to the conventional structure for transmitting the displacement of the tracing stylus to the display means via the rod. Therefore, high accuracy can be realized. Of course, since the main body is in the shape of a rod whose length can be varied, it can easily cope with deep holes and the like.
In addition, a third tubular portion having a length corresponding to the depth of the deep hole and a cable corresponding to the length of the third tubular portion are provided between the first tubular portion and the second tubular portion. By simply selecting and connecting, measurement can be easily performed for deep holes.
When replacing the third tubular portion with a different length, the third cable portion is disconnected from the first and second cable portions, and another third tubular portion having a different length is removed. By simply attaching the connector corresponding to the above to the connectors of the first and second cable portions, it is possible to easily cope with holes having different depths and the like, and to reduce the burden of measurement work.
[0008]
Further, the detecting means is provided between a pair of leaf springs which are disposed substantially perpendicular to the direction of movement of the tracing stylus and parallel to each other and whose base ends are fixed to the main body, and between the distal ends of the pair of leaf springs. A movable piece fixed and in contact with the probe, a main scale disposed on one of the movable piece and the main body in parallel with a movable direction of the movable piece, and one of the other of the movable piece and the main body; And a detection head disposed opposite to the main scale with a predetermined gap therebetween.
[0009]
According to such a configuration, when the tracing stylus is displaced due to contact with the object to be measured, the movable piece is displaced in parallel via the pair of leaf springs, and this displacement is directly detected by the main scale and the detection head. Is done. Therefore, compared to the conventional displacement detection using a cam, there is no transmission loss and the measurement can be performed with high accuracy.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view showing a digital cylinder gauge 1 of the present embodiment.
As shown in FIG. 1, a digital cylinder gauge 1 of the present embodiment has a rod-shaped main body 2 whose length can be varied, and moves to one end of the main body 2 in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the main body 2. A pair of tracing styluses 3 that are provided so as to be in contact with the measurement site of the object to be measured, a detecting unit 4 that detects the amount of displacement of the tracing stylus 3 as an electric signal, and a digital display of the electric signal from the detecting unit 4 A digital display 5 as display means for performing the operation, a cable 7 disposed inside the main body 2 and transmitting the electric signal to the digital display 5, and a cable between the other end of the main body 2 and the digital display 5. And a rotation mechanism 6 provided in the control unit.
[0013]
The main body 2 includes a first cylinder 21, a second cylinder 22, and a third cylinder 23.
The first cylindrical body 21 includes a connection nut 211 provided on the other end side (upper end side in FIG. 1) and holding the third cylindrical body 23 so as to be fixable, and a guide mechanism 212 provided on one end side.
The guide mechanism 212 includes a frame 212A whose base end is rotatably attached to an intermediate portion of the first cylindrical body 21, and a roller 212B installed at a position close to the tracing stylus 3 at the distal end of the frame 212A. .
[0014]
The second cylindrical body 22 includes a grip part 221, a connecting part 222 connected to the third cylindrical body 23, and a rotating nut 223.
The rotating nut 223 holds the connecting portion 222 so as to be rotatable and fixable in the radial direction of the second cylindrical body 22.
[0015]
The other end of the third cylindrical body 23 is provided with a connection nut 231 for holding the connection part 222 so as to be fixable, and one end of the third cylindrical body 23 is detachably attached to the first cylindrical body 21 via the connection nut 211. Connected.
The third cylindrical body 23 is selectively exchanged for one having a different length in accordance with the depth of an object to be measured such as a cylinder.
[0016]
In addition, the connection part 222 of the 1st cylinder 21 and the 2nd cylinder 22 is comprised so that connection is possible via the connection nut 211, and the 3rd cylinder 23 is connected via the connection nut 211,231. The first cylindrical body 21 and the second cylindrical body 22 are configured to be detachable.
[0017]
A first cable 71 is provided inside the first cylindrical body 21.
One end of the first cable 71 is connected to the detecting means 4, and a connector 71A is provided at the other end.
A second cable 72 is provided inside the second cylindrical body 22.
The other end of the second cable 72 is connected to the digital display 5, and a connector 72B is provided at one end.
[0018]
A third cable 73 is provided inside the third cylindrical body 23.
A connector 73B that can be connected to the connector 72B is attached to one end of the third cable 73, and a connector 73A that can be connected to the connector 71A is attached to the other end.
Note that the connector 71A and the connector 72B are configured to be connectable.
[0019]
The cable 7 is made of a predetermined wiring such as an FPC (Flexible Printed Wiring Board). The first cable 71, the second cable 72, and the third cable 73 are provided inside the main body 2, and the digital display 5 and the detecting means are provided. 4 so as to be able to exchange electric signals.
[0020]
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a distal end portion of the digital cylinder gauge 1.
As shown in FIG. 2, the pair of tracing styluses 3 includes a measuring rod 31 provided at one end of the first cylindrical body 21 via a holder 213 so as to be movable in a direction orthogonal to the axis of the first cylindrical body 21. , A replacement rod 32 coaxially with the measurement rod 31 and fixed via a holder 215 and a cap nut 216.
A space between the rear end of the measurement rod 31 and the rear end of the holder 213 is covered with a bellows-like cap 214 made of an elastic body. This prevents foreign matter such as dust from entering the inside of the first cylindrical body 21.
As the replacement rod 32, one having a different length is selectively used according to the size of an object to be measured such as a cylinder.
[0021]
The detecting means 4 includes a fixed member 45 fixed to the first cylindrical body 21 and a pair of plates arranged substantially perpendicular to the moving direction of the measuring rod 31 and parallel to each other and fixed at the base end side to the fixed member 45. A spring 42, a movable piece 41 fixed between the distal ends of the pair of leaf springs 42 and abutting on the measuring rod 31, and a main scale disposed on the first cylindrical body 21 in parallel with the movable direction of the movable piece 41. 44, and a detection head 43 disposed on the movable piece 41 to face the main scale 44 at a predetermined interval.
[0022]
Thick plates are stretched from both sides of the pair of leaf springs 42 at portions other than the bent portions, thereby preventing bending at portions other than the bent portions and improving measurement accuracy.
A spring 217 is provided between the holder 215 and the movable piece 41, whereby the movable piece 41 is in contact with the measurement rod 31.
The displacement amount of the movable piece 41 detected by the detection head 43, that is, the displacement amount of the measurement rod 31 is output to the digital display 5 by the cable 7 (not shown).
[0023]
As shown in FIGS. 1 to 4, the digital display 5 is formed in a circular cross section, is housed at one end thereof in a rotation mechanism 6, and has an angle with respect to the main body 2 of 0 to 90 degrees. A rotatable rotating portion 50 is formed.
The digital display 5 is formed of a predetermined electronic circuit or the like, and has a display screen 51 for displaying a measurement value as a result detected by the detection head 43 of the detection means 4, a start of measurement, and a display of the measurement value to be displayed. And operation buttons 52 for performing various operations such as change.
Further, the display surface of the digital display 5 is configured to be rotatable by a predetermined technique that has been conventionally used.
[0024]
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing the rotation mechanism 6.
As shown in FIG. 3, the rotating mechanism 6 includes a clamp shaft 61, a pair of pressing pieces 62, a spring 63, a detent mechanism 64, a concave portion 220 of the second cylindrical body 22, a rotating portion 50, It is comprised including.
The clamp shaft 61 has a screw portion 612 formed in a part thereof, a clamp portion 611 formed outside the second cylindrical body 22, and a bolt 613 for preventing the clamp shaft 61 from coming off. 220 and the rotating part 50.
[0025]
The pair of pressing pieces 62 include a first pressing piece 621 and a second pressing piece 622 that are housed in the recess 220 so as to face each other.
The first pressing piece 621 is screwed to the screw portion 612 of the clamp shaft 61, and is configured to be able to sandwich the rotating portion 50 of the digital display 5 and the side wall of the concave portion 220 with the clamp portion 611. On the other hand, the second pressing piece 622 is in contact with the second cylindrical body 22.
[0026]
The spring 63 is disposed around the clamp shaft 61 and inserted between the first pressing piece 621 and the second pressing piece 622, and connects the first pressing piece 621 and the second pressing piece 622 to the second cylindrical body 22 side (outside). ).
[0027]
The detent mechanism 64 is formed at predetermined angles on the same circumference around the clamp shaft 61 as the ball 641 and the spring 642 inserted into the hole 22A formed on the side wall of the recess 220. And seven recesses (not shown) that engage with the ball 641.
The ball 641 is urged toward the rotating portion 50 by a spring 642 provided between the second cylindrical body 22 and the ball 641, and when the rotating portion 50 is rotated, the ball 641 is stepped into seven recesses. By engaging, the rotating part 50 is locked in seven stages.
[0028]
The operation of measuring the inner diameters of a deep hole measurement object and a shallow measurement object (not shown) using the digital cylinder gauge 1 having such a configuration will be described.
(A) First, the digital cylinder gauge 1 is inserted into the deep hole of the object to be measured, and the pair of tracing styluses 3 is positioned at the measurement site.
(B) At this time, the measurement rod 31, the replacement rod 32, and the guide mechanism 212 are in contact with the inner wall of the measured object.
[0029]
(C) Since the measuring rod 31 is displaced in parallel with the movable piece 41 by the pair of leaf springs 42 when it comes into contact with the inner wall of the object to be measured, the detecting head 43 is also displaced in parallel accordingly. .
(D), the displacement amount of the detection head 43 is detected, and an electric signal of a measured value as a result of the detection is output to the digital display 5 via the cable 7.
[0030]
(E) The digital display 5 digitally displays the electric signal of the measured value input from the detecting means 4 on the display screen 51.
(F) When the clamp portion 611 is rotated to loosen the clamp between the first pressing piece 621 and the side wall of the concave portion 220, the rotating portion 50 of the digital display 5 can be turned.
[0031]
(G) When the digital display 5 is rotated, the ball 641 is gradually engaged with the seven recesses, and the display screen 51 of the digital display 5 is rotated to the direction directly facing the measurer. At this time, even if the hand is released from the digital display 5 with the clamp part 611 loosened, the spring 63 presses the first pressing piece 621 and the second pressing piece 622, and the first pressing piece 621 Since the rotating portion 50 is pressed to the side, the digital display 5 does not fall.
(H) When the clamp part 611 is tightened and the clamp shaft 61 is rotated, the first pressing piece 621 is moved in the axial direction along the screw part 612, so that the first pressing piece 621 and the second cylindrical body 22 The rotating portion 50 is clamped and fixed between the two.
As described above, the measurer measures the inner diameter of the DUT having the deep hole, and confirms the measured value on the display screen 51.
[0032]
(I) Next, the connection nuts 211 and 231 are loosened, the connector 73B is detached from the connector 72B, the connector 73A is detached from the connector 71A, and the third cylinder 23 is detached from the first cylinder 21 and the second cylinder 22. .
(J) The connector 71A and the connector 72B are connected, and the first cylinder 21 and the second cylinder 22, that is, the connection portion 222 are connected and fixed via the connection nut 211.
As described above, the length of the main body 2 of the digital cylinder gauge 1 is shortened, and the inner diameter of the object to be measured having a shallow hole is measured by the same procedure as in the above-described (a) to (h).
[0033]
Hereinafter, effects of the present embodiment will be described.
(1) When the measuring rod 31 moves, the movable piece 41 is displaced in parallel, and the displacement amount can be directly read as an electric signal by the detection head 43, so that higher accuracy can be achieved as compared with a conventional structure using a cam. That is, there is no error based on the clearance between the cam and the main body or the distance from the rotation center of the cam to the portion where the tracing stylus and the rod come into contact, so that high accuracy can be achieved.
[0034]
(2) Since the signal from the detecting means 4 is sent to the digital display 5 through the cable 7, the signal from the temperature and bending is compared with the conventional structure in which the displacement of the probe is transmitted to the display means via a rod. Since there is no error, high accuracy can be realized.
[0035]
(3) Since the third cylinder 23 is configured to be detachable from the first cylinder 21 and the second cylinder 22 by the connection nuts 211 and 231, the third cylinder 23 is adjusted to the depth of the measured object. It is possible to easily cope with a deep hole or the like simply by adjusting whether or not to use the third cable 73 in accordance with the length of the third cylindrical body 23. When it is not used, it can easily cope with shallow holes or the like without using the third cable 73.
(4) Since the third cylinder 23 can be used by selecting from different lengths, measurement can be performed more reliably by using a third cylinder 23 having a length more suitable for the depth of the measured object. it can.
[0036]
(5) When replacing the third cylinder 23 with one having a different length, the connector 73A is removed from the connector 71A and the connector 73B is removed from the connector 72B, and the third cylinder 23 corresponding to another third cylinder having a different length is removed. Simply attaching the connector of the cable to the connector of the first cable and the connector of the second cable can easily cope with holes having different depths and the like, and thus reduce the burden of measurement work.
[0037]
(6) Since the orientation of the display screen 51 on which the measured value is displayed can be changed so as to face the subject in accordance with the subject, the subject can view the display screen 51 from the front, so that the displayed measurement can be performed. The value can be read without fail.
(7) Since the measurer does not need to face the display screen 51 directly, the measured values can be read without taking an unreasonable posture, so that the load and fatigue caused by the measurement work can be suppressed.
[0038]
(8) By releasing the pressing of the rotating portion 50 against the side wall of the concave portion 220 by the clamp portion 611, the digital display 5 can be rotated to an arbitrary angle of 0 to 90 degrees.
(9) When the rotating portion 50 is pressed against the side wall of the concave portion 220 by the clamp portion 611, the digital display 5 is fixed at that position. Therefore, even when the weight of the digital display 5 including the display screen 51 is relatively heavy. Since the digital display 5 does not rotate due to its own weight, the measurer does not need to support the digital display 5 with his hand or the like, and can easily and reliably fix and measure. As a result, the load and fatigue caused by the measurement operation can be further suppressed.
[0039]
(10) Even when the pressing of the clamp portion 611 is released, the digital display 5 rotates rapidly because a predetermined frictional force acts between the rotating portion 50 and the second cylindrical body 22 by the spring 63. It does not move and can prevent breakage due to sudden movements, and can prevent injuries and the like due to collision with the hand of the measurer and perform safe measurement.
(11) Since the digital display 5 is locked stepwise by the moderation mechanism 64, the digital display 5 can be reliably mounted only by rotating the digital display 5 and selecting a desired step from each step. Therefore, the display screen 51 of the digital display 5 can be easily and reliably fixed in a desired direction for measurement.
[0040]
(12) Since the rotating nut 223 is provided, the connecting portion 222 and the first cylindrical body 21 connected to the connecting portion 222 can be rotated. Therefore, even when the measurement space is narrow, for example, the digital display can be easily performed. The measurement can be performed by changing the direction of the pair of probes 3 with respect to the front of the container 5. As a result, the load and fatigue caused by the measurement operation can be further suppressed.
(13) Since the cap 214 partitions the inside and the outside of the first cylindrical body 21, it is possible to prevent foreign substances such as dust from entering.
[0041]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes modifications and improvements as long as the object of the present invention can be achieved.
For example, the inner measuring device of the present invention is not limited to the digital cylinder gauge 1 as in the above embodiment, but may be a bore gauge or the like, that is, any device capable of measuring the inner diameter may be used.
In the above embodiment, the main scale 44 is attached to the first cylindrical body 21 and the detection head 43 is attached to the movable piece 41. However, the main scale 44 may be attached in the opposite manner.
[0042]
In the above-described embodiment, the tracing stylus 3 is a pair of the measuring rod 31 and the replacement rod 32. However, for example, two pairs of the measuring rods 31 and two pairs of the replacement rod 32 may be used. At least one pair of tracing stylus may be used.
[0043]
In the above-described embodiment, the main body 2 and the digital display 5 are arranged on a straight line. However, the main body 2 and the digital display 5 may be arranged so as to face each other with the rotation mechanism 6 interposed therebetween.
In the above embodiment, the rotation mechanism 6 and the rotation nut 223 are provided, but may not be particularly provided.
[0044]
Although each cable is connected by the connector, the cables may be directly connected to each other without using the connector, that is, it is only necessary that each cable can be connected.
If the cable 7 is wired by the FPC, the FPC has flexibility, so that it can easily cope with the rotation of the rotation mechanism 6, so that occurrence of disconnection or the like at the time of rotation can be suppressed.
[0045]
In the above-described embodiment, the orientation of the display screen 51 of the digital display 5 is changed by the rotating mechanism 6, but the digital display 5 is detached from the main body 2 and the digital display 5 is set at a different angle with respect to the main body 2. By being configured to be replaceable, the orientation of the display screen 51 may be changed.
In the above-described embodiment, the angular position is rotated from 0 to 90 degrees by the rotation mechanism 6, but the angular position may be rotated to 90 degrees or more, such as 120 degrees. .
[0046]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the detection means for detecting the displacement amount of the tracing stylus as an electric signal is provided, higher accuracy can be achieved as compared with a conventional structure using a cam. That is, there is no error based on the clearance between the cam and the main body or the distance from the center of rotation of the cam to the portion where the tracing stylus and the rod come into contact, so that high accuracy can be achieved. Also, since the signal from the detecting means is sent to the digital display via the cable, there is no error due to temperature or bending compared to a conventional structure in which the displacement of the tracing stylus is transmitted to the display means via the rod. Therefore, high accuracy can be realized. Of course, since the main body is in the shape of a rod whose length can be varied, it can easily cope with deep holes and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an inner measuring device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a distal end portion of the embodiment.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a rotation mechanism of the embodiment.
FIG. 4 is a schematic side view showing a rotation state of the embodiment.
FIG. 5 is a front view showing a conventional inner measuring device.
FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a tip portion of a conventional inner measuring device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Digital cylinder gauge 2 Main body 3 Measuring element 4 Detecting means 5 Digital display 7 which is a display means Cable 21 First cylindrical body 22 Second cylindrical body 23 Third cylindrical body 41 Movable piece 42 A pair of leaf springs 43 Detection head 44 Main scale 71 First cable 72 Second cable 73 Third cable 71A, 72B, 73A, 73B Connector

Claims

A rod-shaped main body having a variable length dimension, and at least one pair of tracing styluses provided at one end of the main body so as to be movable in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the main body and abutting on a measurement site of the object to be measured. Display means provided on the other end side of the main body for displaying a dimension between measurement sites based on the amount of displacement of the tracing stylus,
The display means is constituted by a digital display,
On one end side of the main body, detecting means for detecting the amount of displacement of the tracing stylus as an electric signal is provided,
A cable for sending a signal from the detection means to the digital display is provided in the main body ,
The main body is selectively inserted between the first tube portion to which the tracing stylus is attached, the second tube portion to which the display means is attached, and the first tube portion and the second tube portion. And a third tubular portion coupled thereto.
A first cable portion disposed in the first tubular portion and having a connector on the other end; a second cable portion disposed in the second tubular portion and having a connector on one end; And a third cable portion provided with a connector connectable to the connectors of the first and second cable portions at both ends and disposed in the three cylindrical portions;
The inner measuring device according to claim 1, wherein the connector of the first cable portion and the connector of the second cable portion are configured to be connectable to each other .

The inner measuring device according to claim 1,
The detecting means is disposed between the pair of leaf springs, which are disposed substantially perpendicular to the direction of movement of the tracing stylus and parallel to each other, and whose base ends are fixed to the main body, and fixed between the distal ends of the pair of leaf springs. A movable piece that is in contact with the tracing stylus, a main scale that is arranged on one of the movable piece and the main body in parallel with a movable direction of the movable piece, and the other one of the movable piece and the main body includes the main scale. An inner measuring device, comprising: a detection head which is opposed to a main scale with a predetermined gap therebetween.