JP6727941B2 - 測定器 - Google Patents

Description

本発明は、測定器に関する。具体的には、本発明は、外部機器との接続ができる測定器に関する。

測定者が手で持って測定を行うような小型の測定器として例えばノギスやマイクロメータがある。これら小型の測定器には測定データを無線通信で外部へ出力できるようにした出力付き測定器がある。

出力付き測定器にはいくつかのタイプがある。
第１のタイプは、小型の測定器が無線通信機能を内蔵したタイプである。無線通信機能を内蔵するように小型の測定器を設計するので製品デザインの完成度は高く、操作性も良い。しかし、すべてのユーザにとって無線通信機能が必須とは限らない。
そこで、無線通信機能を内蔵したモデルと、無線通信機能を持たないモデルと、の両方を製造販売することになるが、これをすべての機種で展開するのは現実的ではない。

そこで、コネクタの接続口を小型の測定器に設けておき、コネクタを介して外付け無線通信機を接続口に接続するタイプも知られている（特許文献１、２）。
ただし、小型の測定器の機種やサイズによって接続口を設けられる位置や大きさ、形状には制約がある。また、接続した外付け無線通信機が測定の邪魔になってはならない。
小型の測定器は、片手で把持しながら測定できる利便性をもつが、測定器の機種はもちろん、測定対象物や測定対象箇所によっても測定器の把持姿勢は変わってくる。

そこで、特許文献１では、外付け無線通信機は、コネクタと、無線通信機と、コネクタと無線通信機との間を繋ぐ可撓性のケーブルと、を有している。
この構成であれば、可撓性のケーブルにより、接続口の位置に関係なく無線通信機の配置の自由度は大きくなる。
また、特許文献２に開示される外付け無線通信機においては、コネクタと無線通信機とが一体的なユニットになっている。コネクタを接続口に差し込むと、同時に、無線通信機が測定器に固定的に取り付くようになっている。無線通信機能が測定器に固定的に取り付くので、操作性については良好である。

特開２００７−３０５０５５ 特許４４５６６９７

特許文献１の構成であれば、可撓性のケーブルにより接続口の位置に関係なく無線通信機の配置の自由度は大きくなる。
しかし、ケーブルが邪魔であり、やはり操作性が阻害されてしまう。
また、接続口の大きさや形状に応じてコネクタを複数種用意することが必要になる。コネクタの値段は比較的安価かもしれないが、数が多くなってくると管理する手間がかかる。

特許文献２の構成であれば、無線通信機能が小型の測定器に固定的に取り付くので、操作性については良好である。
しかしながら、小型の測定器の機種やサイズごとに様々なタイプの外付け無線通信機を用意しなければならず、製造メーカにとってもユーザにとっても負担が大きい。

上記では無線通信機能を例に課題を説明したが、その他にも照明や補助バッテリ、外部メモリ、プリンタなど、すべてのユーザに必須ではないが、必要なときには組み合わせて使いたいという機能はある。
これらを外部機器として小型の測定器に着脱できれば便利であるが、上記のような問題があり、これまでうまく商品化できていなかった。

本発明の目的は、操作性を阻害することなしに外部機器を接続して機能面の拡張ができる測定器を提供することにある。

本発明の測定器は、
測定手段と、
前記測定手段によって得られた検出信号を基に測定データを求める信号処理部を有する電装部と、
前記電装部に設けられたピンジャックと、を有する
ことを特徴とする。

本発明の一実施形態においては、
二つ以上の前記ピンジャックを有する
ことが好ましい。

本発明の一実施形態においては、
一の前記ピンジャックが前記電装部の一の側面に配置され、
他の前記ピンジャックが前記電装部の他の側面に配置されている
ことが好ましい。

本発明の一実施形態においては、
一の前記ピンジャックの軸線の向きと他の前記ピンジャックの軸線の向きとが互いに９０度ずれている
ことが好ましい。

本発明の一実施形態においては、前記測定器がデジタルマイクロメータ、デジタルノギスあるいはデジタルインジケーターである
ことが好ましい。

マイクロメータを例示する図である。 ピンジャックとピンプラグとを例示する図である。 マイクロメータを例示する図である。 ピンプラグおよびケーブルを介してマイクロメータと外部機器とを接続した様子を例示する図である。 第２のピンジャックを例示する図である。 二つのピンジャックを有するマイクロメータを例示する図である。 ノギスを例示する図である。 インジケーターを例示する図である。

本発明の実施形態を図示するとともに図中の各要素に付した符号を参照して説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を説明する。
本発明においては、外部機器を接続する接続口を小型の測定器に設けるにあたり、接続口を多極ピンジャック方式に統一することとした。
図１は、マイクロメータ１００を例示する図である。
マイクロメータ１００は、Ｕ字形フレーム１１０と、アンビル１２０と、スピンドル１３０と、電装部１４０と、を有している。
Ｕ字形フレーム１１０の一端側の内側にアンビル１２０が配置され、Ｕ字形フレーム１１０の他端側にはアンビル１２０に向かって進退可能にスピンドル１３０が設けられている。指でシンブル１３１を回転させると、スピンドル１３０が一緒に回転する。
スピンドル１３０は、送りねじによって進退するようになっている。さらに、Ｕ字型フレーム１１０の他端側には、スピンドル１２０の回転量を検出する検出手段としてのエンコーダ（ロータリーエンコーダー）が設けられている。
ここで、Ｕ字形フレーム１１０、アンビル１２０、スピンドル１３０およびエンコーダ（検出手段）によりマイクロメータの測定手段が構成されている。

電装部１４０は、Ｕ字形フレーム１１０の他端側に設けられている。
電装部１４０は、電装筐体部１４１と、信号処理部１４４と、デジタル表示部１４５と、コネクタ接続口としてのピンジャック１５０と、を備えている。

電装筐体部１４１は、Ｕ字形フレーム１１０の他端側部位において、Ｕ字形フレーム１１０自体を部分的に凹状にすることで形成される収容部１４２と、収容部１４２の開口を閉塞する蓋部１４３と、で構成されている。
図面では蓋部１４３で開口を閉じた状態を図示し、収容部１４２の内側の凹部は図示しないが、収容部１４２の外側面はすなわちＵ字形フレーム１１０の外側面に同じである。例えば図１においてマイクロメータの上面部や図４においてマイクロメータの側面部に表れる。
いま、図１において、蓋部１４３を取り付けた側をマイクロメータ１００のおもて側と称することにする。

信号処理部１４４は収納部内に収納されている。
信号処理部１４４は、例えば、エンコーダ（ロータリーエンコーダ）の検出信号から測定データを算出する演算部の他、各種の信号処理回路を有する。

デジタル表示部１４５は、測定データをデジタル表示する。デジタル表示部１４５は、蓋部１４３に設けられている。

コネクタ接続口は、ピンジャック１５０である。
図１のように、マイクロメータ１００の上側、具体的には、蓋部１４３の上側の側端面にピンジャック１５０が設けられている。

ピンジャック１５０自体は既知のものであるが、図２に簡単に例示しておく。
ピンジャック１５０は、外観上は円形の穴であり、その内側に複数の電気接点部１５１や光信号送受信部１５５を有している。
ここでは、ピンジャック１５０は、三つの電気接点部１５１と、一番奥側に配置された一つの光信号送受信部１５５と、を有しているが、より多くの電気接点部１５１や光信号送受信部１５５が設けられていてもよい。電気接点部１５１や光信号送受信部１５５は信号処理部１４４に繋がっている。
ピンジャック１５０を介して信号処理部１４４と外部機器とが電気信号あるいは光信号をやり取りできる。

図１においては、外部機器は無線通信機２１０である。
無線通信機２１０は、通信モジュール部２２０と、コネクタとしてのピンプラグ２３０と、を有する。
通信モジュール部２２０は、アンテナや送受信回路を有しており、ケース体２２１に収納されている。
ここではケース体２２１は直方体形状であるが、その他、円柱形などでもよい。

ピンプラグ２３０は、ケース体２２１の側面から突き出るように配設されている。
ここでは、直方体形状のケース体２２１の一つの角からピンプラグ２３０が突き出ている。
ピンプラグ２３０は、ピン状（円柱状）の電極であって、絶縁材２３１によって多極（３つまたは４つまたはそれ以上）に区分されている。
ピンプラグ２３０の多極に区分された電極は、プラス電源用電極、ＧＮＤ用電極、信号用電極などとなっている。また、図２に例示するように、ピンプラグ２３０の中心には光信号を通す光ファイバー２３２が内設されている。

なお、ここでは、電気信号と光信号との両方を伝送するピンプラグ２３０を例示したが、電気信号だけを伝送したければ光ファイバー２３２は不要である。また、単に電力だけを伝送したければ、プラス電源用電極とＧＮＤ用電極との二極だけにしてもよい。ピンプラグ２３０の極数は外部機器の機種に応じて適宜設計すればよい。

図１に示すように、ピンジャック１５０にピンプラグ２３０を差し込むようにして無線通信機２１０をマイクロメータ１００に取り付ける。これで無線通信機能をもったマイクロメータ１００となる。

コネクタを多極ピンジャック方式に統一することの利点を説明する。
接続口をピンジャック１５０とすると、深さはある程度必要になるが、ピンジャック１５０の孔の大きさ自体は小さくできる。したがって、ピンジャック１５０であれば小型の測定器のすべての機種に設けることができる。そこで、すべの小型の測定器のコネクタをピンジャック１５０に統一することもできる。すると、ユーザとしては、小型の測定器の機種ごとに複数のコネクタやケーブルを用意する必要はなくなり、複数の機種で同じ外部機器を共通に使用することができるようになる。

ピンジャック１５０とピンプラグ２３０とは円形であるから、ピンジャック１５０に差し込んだままピンプラグ２３０を回転させてもよい。
例えば図１のように無線通信機２１０をマイクロメータ１００に差し込むと、通信モジュール部２２０がマイクロメータ１００のおもて側に突き出る。
ピンプラグ２３０の軸を回転中心にして無線通信機２１０を１８０度回転させると、図３に例示するように通信モジュール部２２０がマイクロメータ１００のうら側に出るが、おもて面側の飛び出しはなくなる。
測定対象物や測定対象箇所によってマイクロメータ１００を把持する姿勢が変わってくるが、マイクロメータ１００の姿勢に応じて無線通信機２１０が邪魔にならないように回転させることができ、便利である。

図１や図３ではピンプラグ２３０が無線通信機２１０に一体化されている場合を例示したが、図４に例示するように、ピンプラグ２３０からケーブル２６１を介して外部機器に繋がるようにしてもよい。
例えば、図４では、ケーブル２６１を介してマイクロメータ１００がプリンタ２６０に繋がっている。
ピンプラグ２３０をうまく回すことでケーブル２６１をマイクロメータ１００のうら側に出すようにもできるし（図４中の実線）、ケーブル２６１をマイクロメータ１００のおもて側に出すようにもできる（図４中の二点鎖線）。

ちなみに、ピンジャック方式ではなく例えばＵＳＢコネクタを採用すると、コネクタ自体を自由に回すことはできなくなる。
この場合、コネクタとモジュール部との間に何らかの可動部、例えば、ヒンジや継手を仕込む必要がでてくるが、信号伝送する機能を保ちながら可動部を設けるのは手間がかかる。
あるいは、比較的やわらかいケーブル２６１を採用すれば邪魔になりにくいかもしれないが、断線しやすいといったリスクはその分高くなる。

ピンジャック１５０の設置スペースは小さいのであるから、例えば、図５に例示するように、ピンジャック１５０を設ける位置の自由度が高い。
図５では、収容部１４２の他端側の側面にピンジャックを設けている。このピンジャックを第２のピンジャック１６０とする。

さらに、図６に例示するように、マイクロメータ１００にピンジャック１５０、１６０を複数設けることもできる。すると、複数の外部機器をマイクロメータ１００に接続することもできる。
例えば、図６では無線通信機２１０と照明機器２５０とをマイクロメータ１００に取り付けた状態を例示する図である。すなわち、第１のピンジャック１５０には無線通信機２１０を取り付け、第２のピンジャック１６０には照明機器２５０を取り付けている。

照明機器２５０は、ピンプラグ２３０と、ロッド２５１と、発光ダイオード２５２と、を備えている。
ロッド２５１の基端がピンプラグ２３０に繋がっており、ロッド２５１の先端に発光ダイオード２５２が配設されている。
ここでは、ロッド２５１とピンプラグ２３０とが平行になっていて、ピンプラグ２３０を第２のピンジャック１６０に差し込むと、ロッド２５１の先端がデジタル表示部１４５の付近にくるようになっている。
ちなみに、照明機器２５０を第１のピンジャック１５０に差し込んでも、ロッド２５１の先端はデジタル表示部１４５の付近にくるようになっている。したがって、どちらのピンジャック１５０、１６０に照明機器２５０を挿してもよい。
このようにマイクロメータ１００に複数のピンジャック１５０、１６０を設けることでマイクロメータ１００に複数の機能を後付けできるようになる。

二つのピンジャック１５０、１６０を設けるにあたっては、もちろん二つ並べてピンジャックを設けてもよい。ピンジャックの数が増えれば取り付けられる外部機器の数が増えることはもちろんである。

あるいは、二つのピンジャック１５０、１６０を設けるにあたっては、ピンジャックを二つ並べるのではなく、離した方がいいともいえる。
例えば、第１のピンジャック１５０が電装筐体部１４１の上面にあるとすれば、第２のピンジャック１６０は電装筐体部１４１の上面以外、例えば、電装筐体部１４１の左右の側面や下面にある方がよい。
さらには、ピンジャックごとに孔の向きが異なっている方がよい。
図６では、第１のピンジャック１５０の軸線の向きと第２のピンジャック１６０の軸線の向きとは約９０度ずれた関係にある。

なお、本発明は上記実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
上記の説明ではマイクロメータ１００にピンジャック１５０、１６０を設けたが、小型の測定器はデジタルノギスやデジタルインジケーター（ダイヤルゲージ）などでもよい。
図７にはノギス３００にピンジャック１５０、１６０を設けた例を示す。ノギス３００のスライダ３１０が電装部１４０となっており、スライダ３１０の上面部および側面部にピンジャック１５０、１６０を設けている。なお、本尺のジョーと、スライダのジョーと、本尺とスライダとの相対変位を検出するエンコーダ（リニアエンコーダ）によりノギスの測定手段が構成されている。

図８にはインジケーター（ダイヤルゲージ）４００にピンジャック１５０、１６０を設けた例を示す。インジケーター４００の本体部４１０が電装部１４０となっており、本体部４１０の側面に複数のピンジャック１５０、１６０を設けている。なお、本体部と、本体部に軸方向進退可能に設けられたスピンドルと、スピンドルの変位を検出するエンコーダ（リニアエンコーダ）により、インジケーター（ダイヤルゲージ）の測定手段が構成されている。

１００…マイクロメータ、
１１０…Ｕ字形フレーム、１２０…アンビル、１３０…スピンドル、１３１…シンブル、
１４０…電装部、１４１…電装筐体部、１４２…収容部、１４３…蓋部、１４４…信号処理部、１４５…デジタル表示部、
１５０…（第１の）ピンジャック、１５１…電気接点部、１５５…光信号送受信部、
１６０…（第２の）ピンジャック、
２１０…無線通信機、
２２０…通信モジュール部、２２１…ケース体、２３０…ピンプラグ、２３１…絶縁材、２３２…光ファイバー、
２５０…照明機器、２５１…ロッド、２５２…発光ダイオード、
２６０…プリンタ、２６１…ケーブル、
３００…ノギス、３１０…スライダ、
４００…インジケーター、４１０…本体部。

Claims (3)

1. コネクタ接続口として二以上のピンジャックを有する測定器としてのマイクロメータ（１００）であって、
   前記マイクロメータ（１００）は、
   Ｕ字形フレーム（１１０）と、
   前記Ｕ字形フレーム（１１０）の一端側の内側に配置されたアンビル（１２０）と、
   前記Ｕ字形フレーム（１１０）の他端側に配置され、前記アンビル（１２０）に向かって進退可能に設けられたスピンドル（１３０）と、
   前記Ｕ字形フレーム（１１０）の他端側において前記スピンドル（１３０）の他端に配置され、指で操作するためのシンブル（１３１）と、を有し、
   さらに、
   前記Ｕ字形フレーム（１１０）の他端側には電装部（１４０）が配設されており、
   前記電装部（１４０）は、
   電装筐体部（１４１）と、信号処理部（１４４）と、デジタル表示部（１４５）と、前記コネクタ接続口として二以上の前記ピンジャック（１５０、１６０）と、を有しており、
   前記電装筐体部（１４１）は、前記Ｕ字形フレーム（１１０）の他端側部位において、Ｕ字形フレーム（１１０）自体を部分的に凹状にすることで形成される収容部（１４２）と、収容部（１４２）の開口を閉塞する蓋部（１４３）と、で構成されており、
   前記収容部（１４２）には信号処理部（１４４）が収容されており、
   前記蓋部（１４３）が設けられた側を当該マイクロメータ（１００）のおもて面側とし、前記蓋部（１４３）の反対側をマイクロメータ（１００）のうら面側とするとき、
   前記デジタル表示部（１４５）は前記蓋部（１４３）のおもて面に設けられており、
   前記スピンドル（１３０）の進退方向に平行にＸ軸をとり、前記マイクロメータ（１００）のおもて面側からうら面側に貫く方向にＹ軸をとり、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸に直交する方向にＺ軸をとるとき、
   前記電装部（１４０）においてＸＺ面に平行な上端面に第１のピンジャック（１５０）が配設され、
   前記電装部（１４０）においてＹＺ面に平行な他端側の面に第２のピンジャック（１６０）が配設され、
   前記第１ピンジャック（１５０）の軸線の向きと前記第２ピンジャック（１６０）の軸線の向きとが互いに９０度ずれている
   ことを特徴とする測定器。
2. コネクタ接続口として二以上のピンジャックを有する測定器としてのノギス（３００）であって、
   前記ノギス（３００）は、
   一端側に本尺ジョーを有する本尺と、
   前記本尺にスライド可能に設けられ、一端側にスライダジョーを有するスライダ（３１０）と、を備え、
   前記スライダ（３１０）に電装部（１４０）が内蔵されており、前記スライダ（３１０）のおもて面にデジタル表示部が設けられており、
   前記本尺に平行にＸ軸をとり、
   前記スライダ（３１０）のおもて面側からうら面側に貫く方向にＹ軸をとり、
   前記Ｘ軸と前記Ｙ軸に直交する方向にＺ軸をとるとき、
   前記スライダ（３１０）においてＸＺ面に平行な上端面に第１のピンジャック（１５０）が配設され、
   前記スライダ（３１０）においてＹＺ面に平行な他端側の面に第２のピンジャック（１６０）が配設され、
   前記第１ピンジャック（１５０）の軸線の向きと前記第２ピンジャック（１６０）の軸線の向きとが互いに９０度ずれている
   ことを特徴とする測定器。
3. コネクタ接続口として二以上のピンジャックを有する測定器としてのインジケータ（４００）であって、
   前記インジケータ（４００）は、
   軸方向進退可能に設けられたスピンドルと、
   前記スピンドルの変位を検出する電装部を内蔵した本体部と、を有し、
   前記本体部の側面に第１と第２のピンジャック（１５０、１６０）が設けられ、
   前記第１のピンジャックの軸線の向きと前記第２のピンジャックの軸線の向きとが互いに９０度ずれている
   ことを特徴とする測定器。