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技術 測定器の外部機器

出願人 株式会社ミツトヨ
発明者 庭野敦也林田秀二林伸行藤川勇二松本光司
出願日 2016年8月22日 (5年5ヶ月経過) 出願番号 2016-162294
公開日 2018年3月1日 (3年11ヶ月経過) 公開番号 2018-031605
状態 特許登録済
技術分野 機械的手段による測長計器 測定手段を特定しない測長装置 計測器の細部
主要キーワード 字形フレーム コネクタ接続口 照明専用 可動連結 測定対象箇所 二軸回転 固定ユニット 表示切り替え操作
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年3月1日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

操作性を阻害することなしに測定器の機能を拡張できる測定器の外部機器を提供する。

解決手段

外部機器は、接続端子を有するコネクタ部と、側面に表示部を有するとともに無線通信機能を内蔵した外部機器本体部と、コネクタ部と外部機器本体部とを連結する可動連結部と、を備える。可動連結部は、互いにねじれの位置の関係にある2つの回動軸を有する二軸回転ヒンジである。表示部は、表示の向きをユーザ指令によってまたは自動的に回転させる。

概要

背景

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マイクロメータダイヤルゲージなどがある。これら小型の測定器も多機能になってきており、無線通信機能などの様々な機能が搭載されるようになってきている。

測定器を多機能にするにあたってはいくつかのタイプがある。
第1のタイプは、測定器に各種機能を内蔵したタイプである。例えば無線通信機能を内蔵するようにしたりする。各種機能を一体的に組み込んだ測定器を設計するので製品デザイン完成度は高く、操作性も良い。
しかし、すべてのユーザにとってすべての機能が必須とは限らないのであり、無線通信機能を必要とするユーザと無線通信機能を必要としないユーザとがいる。したがって、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測定器に設けておき、コネクタを介して外部機器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、3)。
ただし、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には制約がある。
また、接続した外部機器が測定の邪魔になってはならない。
小型の測定器は片手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。

また、特許文献3では、外付けのメモリを測定器に着脱自在に取り付けられるようになっている。外付けのメモリは、回転軸を1つ有し、筐体部が180度回転できるようになっている。

概要

操作性を阻害することなしに測定器の機能を拡張できる測定器の外部機器を提供する。外部機器は、接続端子を有するコネクタ部と、側面に表示部を有するとともに無線通信機能を内蔵した外部機器本体部と、コネクタ部と外部機器本体部とを連結する可動連結部と、を備える。可動連結部は、互いにねじれの位置の関係にある2つの回動軸を有する二軸回転ヒンジである。表示部は、表示の向きをユーザ指令によってまたは自動的に回転させる。

目的

本発明の目的は、操作性を阻害することなしに測定器の機能を拡張できる測定器の外部機器を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

コネクタを介して測定器着脱可能な外部機器であって、接続端子を有するコネクタ部と、側面に表示部を有する外部機器本体部と、前記コネクタ部と前記外部機器本体部とを連結する可動連結部と、を備え、前記可動連結部は、互いにねじれの位置の関係にある2つの回動軸を有する二軸回転ヒンジであることを特徴とする外部機器。

請求項2

請求項1に記載の外部機器において、前記外部機器本体部は、無線通信機能を内蔵していることを特徴とする外部機器。

請求項3

請求項1または請求項2に記載の外部機器において、前記表示部は、表示の向きをユーザ指令によってまたは自動的に回転させることを特徴とする外部機器。

請求項4

請求項1から請求項3のいずれかに記載の外部機器において、前記測定器と接続されたときに測定対象物照明するライトを有することを特徴とする外部機器。

請求項5

請求項1から請求項4のいずれかに記載の外部機器において、前記測定器と接続されたときに前記測定器に電力を供給する充電式電池を有することを特徴とする外部機器。

請求項6

請求項1から請求項5のいずれかに記載の外部機器において、当該外部機器が接続される前記測定器は、デジタル式マイクロメータ、デジタル式のノギスあるいはデジタル式のダイヤルゲージであることを特徴とする外部機器。

技術分野

0001

本発明は、測定器着脱可能に取り付ける外部機器に関する。

背景技術

0002

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マイクロメータダイヤルゲージなどがある。これら小型の測定器も多機能になってきており、無線通信機能などの様々な機能が搭載されるようになってきている。

0003

測定器を多機能にするにあたってはいくつかのタイプがある。
第1のタイプは、測定器に各種機能を内蔵したタイプである。例えば無線通信機能を内蔵するようにしたりする。各種機能を一体的に組み込んだ測定器を設計するので製品デザイン完成度は高く、操作性も良い。
しかし、すべてのユーザにとってすべての機能が必須とは限らないのであり、無線通信機能を必要とするユーザと無線通信機能を必要としないユーザとがいる。したがって、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展開するのは現実的ではない。

0004

そこで、コネクタの接続口を測定器に設けておき、コネクタを介して外部機器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、3)。
ただし、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には制約がある。
また、接続した外部機器が測定の邪魔になってはならない。
小型の測定器は片手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。

0005

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。

0006

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。

0007

また、特許文献3では、外付けのメモリを測定器に着脱自在に取り付けられるようになっている。外付けのメモリは、回転軸を1つ有し、筐体部が180度回転できるようになっている。

先行技術

0008

特開2007−305055
特許4456697
特公平7−86957

発明が解決しようとする課題

0009

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。

0010

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コスト負担が大きい。

0011

特許文献3の外付けのメモリは、筐体が回転軸で軸支されており、回転できるようになっている。この回転軸を利用すると測定の邪魔にならないところに筐体を逃がすことができる。
しかし、単なる外部メモリであれば邪魔にならないところに逃がすだけでよいが、これが表示機能や無線通信機能をもつ場合には、さらに表示機能や無線通信機能の役割を発揮できるようにしなければならない。
例えば、邪魔にならないように筐体を回転させたときに表示部がユーザから見えなくなっては意味がない。同じく、邪魔にならないように筐体を回転させたときに無線通信機が通信不良になっては意味がない。

0012

上記では無線通信機能や表示機能を例に説明したが、その他にも照明補助バッテリ、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があり、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。しかし、外部機器が測定の邪魔にならず、かつ、所期の機能を十分に発揮できるようにすることに課題があり、これまでうまく商品化できていなかった。

0013

本発明の目的は、操作性を阻害することなしに測定器の機能を拡張できる測定器の外部機器を提供することにある。

課題を解決するための手段

0014

本発明の外部機器は、
コネクタを介して測定器に着脱可能な外部機器であって、
接続端子を有するコネクタ部と、
側面に表示部を有する外部機器本体部と、
前記コネクタ部と前記外部機器本体部とを連結する可動連結部と、を備え、
前記可動連結部は、互いにねじれの位置の関係にある2つの回動軸を有する二軸回転ヒンジである
ことを特徴とする。

0015

本発明では、
前記外部機器本体部は、無線通信機能を内蔵している
ことが好ましい。

0016

本発明では、
前記表示部は、表示の向きをユーザ指令によってまたは自動的に回転させる
ことが好ましい。

0017

本発明では、
前記測定器と接続されたときに測定対象物を照明するライトを有する
ことが好ましい。

0018

本発明では、
前記測定器と接続されたときに前記測定器に電力を供給する充電式電池を有する
ことが好ましい。

0019

本発明では、
当該外部機器が接続される前記測定器は、デジタル式のマイクロメータ、デジタル式のノギスあるいはデジタル式のダイヤルゲージである
ことが好ましい。

図面の簡単な説明

0020

マイクロメータと外部機器の外観図である。
外部機器をマイクロメータに接続した状態を示す図である。
マイクロメータをうら側からみた図である。
外部機器をマイクロメータに接続した状態を示す図である。
外部機器をマイクロメータに接続した状態を示す図である。
外部機器を照明として使用する例を示す図である。

実施例

0021

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実施形態を図1から図6を参照して説明する。
図1は、デジタル式のマイクロメータ100と、このマイクロメータ100に着脱可能な外部機器300の外観図である。
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。

0022

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字形フレーム110の他端側には、スピンドル130の回転量を検出する検出手段としてのエンコーダ(検出手段)(不図示)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およびエンコーダにより測定手段が構成されている。

0023

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、内蔵された信号処理部(不図示)と、第1表示部145と、コネクタ接続口146と、を備えている。
第1表示部145は、測定データなどの情報をデジタル表示する。第1表示部145は、U字形フレーム110の他端側においてマイクロメータ100のおもて面側に設けられている。

0024

コネクタ接続口146は、U字形フレーム110の他端側の側端面に開口するように設けられている。マイクロメータ100の入出力機能はこのコネクタ接続口146を介して行われるので、マイクロメータ100には無線通信機能が内蔵されていなくてもよい。

0025

外部機器300について説明する。
外部機器300は、コネクタ部310と、可動連結部330と、外部機器本体部360と、を備えている。
コネクタ部310は、コネクタ接続口146に差し込み可能な接続端子320を有し、接続端子320はコネクタ接続口146に差し込まれたときに信号処理部と電気的に接続される。

0026

可動連結部330は、互いにねじれの位置の関係にある2つの回動軸(340A、350A)を有するいわゆる二軸回転ヒンジである。
2つの回動軸(340A、350A)については例えば図4を参照していただけると分かりやすい。
開閉式のヒンジ340の一片341が外部機器本体部360に連結されている。
また、ヒンジ340の他片342は、回転軸350Aで回転可能なようにコネクタ部310に軸支されている。ヒンジ340のヒンジ軸340Aによって外部機器本体部360はコネクタ部310に対して開閉するように動き、さらに、回転軸350Aにより外部機器本体部360はコネクタ部310の差し込み方向を回転の中心にして回転することもできる。

0027

なお、ヒンジ軸340Aと回転軸350Aとがいわゆるねじれの位置の関係(立体交差の関係)にあり、ヒンジ軸340Aと回転軸350Aとのうちの一方を他方に向けて投影したときに互いに直交する関係にあるのが典型的であって好ましいといえる。また、回動軸の数は2に限定されず、例えば、ヒンジ軸340Aに平行な回動軸をもう一つ加え、ヒンジ軸340Aが平行2軸ヒンジになっていてもよい。

0028

外部機器本体部360は、偏平矩形状のケース体361と、このケース体361に組み込まれた各種機能部と、を有している。
外部機器本体部360に組み込まれる機能部としては、第2表示部362と、無線通信機363と、がある。
第2表示部362は、ケース体361のおもて面に配置されている。無線通信機363はアンテナ部や送受信回路を有し、無線通信機363はケース体361のなかに収納されている。
なお、詳しく説明しないが、第2表示部362の表示機能や無線通信機363の通信機能統合的に制御する制御回路が外部機器本体部360に搭載されている。

0029

外部機器本体部360には入力手段が設けられており、本実施形態では第2表示部362の下に操作ボタン364が設けられている。
操作ボタン364は、表示切り替え操作送受信の操作に使用されるもので、ボタンが二以上あってももちろんよい。入力手段は、ボタン以外に、タッチパネル音声入力用のマイクであってもよい。

0030

さて、マイクロメータ100に外部機器300を接続して使用する場合を説明する。
前述のようにマイクロメータ100には無線通信機能が内蔵されていない。無線通信機能を必要としないユーザにとっては、余計な機能が付いていない分マイクロメータ100は小型になるし、製品価格も低く抑えられるなど利点がある。一方、無線通信機能などの各種機能を利用したいユーザは外部機器300をマイクロメータ100に接続して使用すればよい。

0031

図2は、外部機器300をマイクロメータ100に接続した状態を示す図である。
マイクロメータ100は小型の測定器であるため、スペース都合上コネクタ接続口146を設けられる位置には自ずと制約がある。本実施形態のマイクロメータ100ではU字形フレーム110の他端側の側端面にコネクタ接続口146が設けられているが、ここに外部機器300を接続すると、シンブル131の近傍に外部機器300がくる。
こうなると、シンブル131が回しづらいといった問題が生じる。
この点、本実施形態の外部機器300は二軸の自由度を持つ可動連結部330を有するので、例えば、図3に例示するように外部機器本体部360をうら面側に回して邪魔にならないように逃がすことができる。このとき、仮に、図3のようにマイクロメータ100をうら側から使用する場合でも、第2表示部362がうら側で見える。

0032

なお、第2表示部362の表示は回転するようになっているとよい。例えば、図3の場合、第2表示部362の表示が180度回転するようになっているとよい。このような表示の向きは、ユーザが操作ボタン364で意図的に指示するユーザ指令によってもよいし、外部機器300に組み込んだ加速度センサで自動的に上下を判定して表示を自動的に回転させるようにしてもよい。
また、図3のように、マイクロメータ100の第1表示部145がユーザに見えず、外部機器300の第2表示部362だけがユーザに見えるようになる場合、外部機器300の第2表示部362はマイクロメータ100の第1表示部145と同じ内容を表示するようにするとよい。

0033

あるいは、図4に例示するように、回転軸350Aとヒンジ軸340Aとを利用して、外部機器本体部360がU字形フレーム110の側面に沿うように位置を変えてもよい。そして、図4のようにマイクロメータ100を少し横向きに寝かして使用するような場合でも第2表示部362がよく見える。
このように第1表示部145と第2表示部362との両方がユーザに見えるときは、第1表示部145をメインの表示部とし、第2表示部362はサブの表示部として第1表示部145とは異なる表示をしてもよい。
メインの表示部である第1表示部145には測定値などを大きく表示し、第2表示部362は送受信制御関係のユーザインターフェースとなればよい。
もちろん、ユーザから見やすいように、第2表示部362の表示の向きが90度や270度回転してもよい。

0034

ここで、外部機器300が測定器(マイクロメータ100)の把持に邪魔にならないように逃がしたり、様々な測定姿勢でも表示部(第2表示部362)がみえるようにしたりするという点では図3図4に例示したように使用すればよいが、無線通信機能を考えると、さらに通信機能を阻害しない位置や向きに外部機器本体部360を移動させる必要がある。例えば、マイクロメータ100を把持するときに外部機器本体部360ごと手で掴んでしまったり、外部機器300にユーザの体が覆い被さるようになったりして通信相手と外部機器300との間でユーザの体が無線通信の大きな障害になってしまったりするようなことは望ましくないだろう。
この点、本実施形態の外部機器300は二軸の自由度を持つ可動連結部330を有するので、測定の邪魔にならず、表示も見やすく、かつ、通信も良好に保たれるような外部機器本体部360の姿勢や位置を見いだすのは簡単である。例えば、図5に例示するように、ヒンジ軸340Aや回転軸350Aの角度を少し調整するようにすればよい。

0035

仮に、外部機器300が固定ユニット式にマイクロメータ100に取り付く方式であったり、可動連結部があっても自由度が一軸しかなかったりすると、図3図5のような位置や姿勢の調整は不可能なのであり、測定し易さ、表示の見やすさ、通信感度のいずれかを犠牲にする必要があるだろう。この点、本実施形態の外部機器300によれば、操作性を阻害することなしに測定器の機能面の拡張ができる。

0036

(変形例)
外部機器300に組み込む機能としては無線通信機能や表示機能の他にも次のような例がある。
例えばライト(照明)機能である。外部機器300の第2表示部362をライトとして使用してもよい。第2表示部362が液晶パネルであればバックライトを照明として使用することができる。もちろん、表示とは別に照明専用のライト(例えばLED)を外部機器300に組み込んでもよい。

0037

マイクロメータ100、ノギスやダイヤルゲージなどの小型の測定器は持ち運んだ先で測定することもあるので、周囲が暗いというシーンが多々ある。これまでも第1表示部145のバックライトを明るくするなどといった暗い測定環境に対応する機能はあった。
しかし、第1表示部145が見にくいほど周囲が暗いということは、手元や測定対象物を挟んでいるスピンドル130やアンビル120も見にくいのであり、第1表示部145だけが明るくなってもあまり意味がなく、やはり、手元全体を照らす照明を別途持ち運ぶ必要があった。ここで、本実施形態の外部機器300には二軸の可動連結部330が組み込まれているのであるから、例えば図6に例示するように外部機器300の角度を調整して第1表示部145と測定対象物との両方に照明を当てるようにすることができる。

0038

また、外部機器300にソーラーパネル太陽電池パネル)を組み込んでおいてもよい。無線通信にはやや大きな電力が必要なのでマイクロメータ100の電池を外部機器300が使用してしまうのはあまり望ましくない。そこで、外部機器300に発電手段を組み込んでおく。ソーラーパネルの場合、光が来る方向にソーラーパネルを向ける必要があるが、二軸自由度の可動連結部330で外部機器300の向きを調整して良好な発電ができるようにすればよい。

0039

外部機器300には充電式電池(二次電池)を組み込んでおき、マイクロメータ100と外部機器300とが接続された際には外部機器300からマイクロメータ100に電力を供給するようにすることが好ましい。
これによりマイクロメータ100の電池寿命が長くなりメンテナンスの手間が削減される。多機能化したマイクロメータ100であってもメンテナンスの手間が掛からなくなり、使い勝手が向上する。

0040

外部機器300にスピーカを組み込んでおいて、ブザー等でユーザに各種情報報知できるようにするとよい。例えば、無線通信の送信成功送信失敗をブザーでユーザに知らせるようにしてもよい。スピーカといった測定に必須でもない機能をマイクロメータ自体に常に内蔵させるべきかどうかについては議論の余地があるが、着脱できる外部機器300であれば便利な機能は遠慮なく搭載しておいてよい。

0041

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。
測定器(マイクロメータ、ノギス、ダイヤルゲージ)にコネクタ接続口を設けるとしたが、測定器側にプラグピン)があり、外部機器側のコネクタが接続口(ポート)になっていても、接続口を多極ピンジャック方式としても、もちろんよい。

0042

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、145…第1表示部、146…コネクタ接続口、
300…外部機器、
310…コネクタ部、320…接続端子、
330…可動連結部、340…ヒンジ、340A…ヒンジ軸、341…ヒンジの一片、342…ヒンジの他片、350A…回転軸、
360…外部機器本体部、
361…ケース体、362…第2表示部、363…無線通信機、364…操作ボタン。

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