JPH0424408Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、被測定物に関与させたスタイラスの
変位から被測定物の表面粗さを測定する表面粗さ
測定機に関する。

〔背景技術とその問題点〕

被測定物の表面にスタイラスを関与させ、その
両者を相対移動させつつその相対移動方向と交差
（直交）する方向のスタイラスの変位を電気信号
に変換し、この電気信号を所定処理して表面粗さ
を測定する表面粗さ測定機が広く利用されてい
る。

従来の表面粗さ測定機の一般的な構造を第１２
図を参照して説明する。従来の表面粗さ測定機
は、測定回路等を内蔵した本体ケース１０１に、
前記測定回路によつて得られた測定値を表示する
ための表示手段１０２と、本体ケース１０１に内
蔵された駆動手段で軸方向へ往復移動するアーム
１０３とをそれぞれ設けるとともに、このアーム
１０３の先端に高さ調整部材１０４を介して筒体
１０５を取り付け、この筒体１０５に上下方向へ
揺動自在に支持されたスタイラス１０６およびス
タイラス１０６の上下方向変位を電気信号に変換
する検出回路１０７からなる検出手段１０８を設
けた、構成である。

従つて、本体ケース１０１をしかるべく位置に
支持するとともに、スタイラス１０６を被測定物
（図示省略）の表面に当接関与させ、前記駆動手
段によつてアーム１０３をその軸方向へ移動させ
れば、スタイラス１０６が被測定物の表面粗さに
応じて上下方向へ変位する。すると、検出手段１
０８がスタイラス１０６の変位を電気信号に変換
しつつ前記測定回路へ出力する。測定回路では、
予め決められた演算処理等を行つて測定値を求
め、これを表示手段１０２、例えばデジタル表示
器に表示する。

しかしながら、上記従来の表面粗さ測定機は、
次のような問題があつた。

第１に、スタイラス１０６を当接関与すべき箇
所と本体ケース１０１を安定支持すべき箇所とが
離隔してしているので、両箇所を含む大きさを有
する大型の被測定物でないと測定できないという
使用上の制限があつた。

第２に、前記第１の点を逆から考えると、表面
粗さはJISで定められた所定の単位長さにおいて
規定されているにもかかわらず、その単位長さ程
度の大きさしかない小型の被測定物においては、
本体ケース１０１を安定支持すべき格別の台座、
例えば円柱状被測定物に対する逆Ｖブロツク状の
円柱用脚等を設けない限り、それを測定すること
ができないことを意味するから、きわめて測定能
率が悪いという欠点があつた。しかも、単位長さ
程度の被測定物を測定するからといつて、格別の
台座を設けたのでは、使用姿態が著しく制限され
る。

第３に、検出手段１０８が本体ケース１０１か
ら大きく突出した形態であるから、保存管理や携
帯使用が困難である上、スタイラス１０６等を破
損する危険性が高いという問題もあつた。

第４に、スタイラス１０６と本体ケース１０１
に設けられたアーム１０３の駆動手段とが離隔し
ている構造であるから、それらを連結する部材の
変形誤差が生じやすく、測定精度が悪いばかり
か、アーム１０３や駆動手段等を竪牢としなけれ
ばならず、全体として大型、高重量となる。

そこで、これらの問題を解消する方法として、
本体ケース１０１からなる演算表示部と、アーム
１０３、スタイラス１０６および検出手段１０８
を含む検出駆動部とを別体とし、この両者をコー
ド等を介して接続する構成とすれば、被測定物に
関与させる部分がより小型にできるので、測定の
適用範囲を拡大できる利点がある。反面、このよ
うに構成すると、携帯使用が不便な上、大きな測
定スペースを必要とし、しかも表示手段１０２と
検出駆動部とが離隔するとともに、その両者を結
ぶコードによつて操作性が低下するので、むしろ
被測定物によつては一体型より不利な場合も生じ
る。

〔考案の目的〕

ここに、本考案の目的は、従来の一体型粗さ測
定機の問題を解消すると同時に、分離型粗さ測定
機の問題をも解消できる表面粗さ測定機を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

そのため、本考案では、被測定物に関与させる
スタイラスを往復移動させる駆動手段およびこの
駆動手段による往復移動方向と直交する方向のス
タイラスの変位を電気信号に変換する検出手段を
内蔵する駆動検出部と、前記検出手段からの信号
を基に表面粗さを求める測定回路およびこの測定
回路からの測定値を表示する表示手段等の電装品
を内蔵するとともに前記駆動検出部を着脱可能に
収納する収納凹部を有する演算表示部と、前記駆
動検出部に設けられるとともに駆動検出部が演算
表示部の凹部内に収納された状態で駆動検出部と
演算表示部とを電気的に接続する短寸のコネクタ
付ケーブルと、前記駆動検出部が演算表示部から
取り出された状態で駆動検出部のコネクタ付ケー
ブルと駆動検出部とをコネクタ接続する延長用ケ
ーブルと、を備えたことを特徴とする。

従つて、スタイラス等を含む駆動検出部と、測
定回路、表示手段等を含む演算表示部とが、駆動
検出部に設けられた短寸のケーブルを介して、あ
るいは、この短寸のケーブルと延長用ケーブルを
介して電気的に接続されているとともに、駆動検
出部が演算表示部の収納凹部に一体的に取り付
け、取り外しできるように構成されているから、
被測定物に応じて、分離した状態で使用するか、
一体とした状態で使用するかを選択できる。分離
した状態では、実際に被測定物に関与する部分が
駆動検出部のみであるから、狭所の測定等が容易
となり、測定補助具、円柱用脚等のアタツチメン
トの取り付けも容易となつて測定の適用範囲を拡
大することができる。また、一体とした状態で
は、全体として小型かつ軽量で携帯に便利であ
り、片手操作が容易である等の取扱性に優れ、か
つ使用姿態に制限されることなく各種大きさの被
測定物を測定できる。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を第１図ないし第１０
図に基づいて説明する。

第１図から第４図の全体図において、本実施例
の表面粗さ測定機は、大きく分けて、駆動検出部
１０と、この駆動検出部１０を収納可能な演算表
示部５０とから構成されている。

駆動検出部１０には、第５図に示す如く、被測
定物に関与させるスタイラス３７を往復移動させ
る駆動手段２０と、スタイラス３７を含み前記駆
動手段２０による往復移動方向と直交する方向の
スタイラス３７の変位を電気信号に変換する検出
手段３０とがそれぞれ内蔵されている。

駆動手段２０は、前記駆動検出部１０内に２つ
の支台２１を介して駆動検出部１０の幅方向へ平
行に支持されたスクリユー２２およびガイドバー
２３と、スクリユー２２を回転駆動させる小型
DCモータ２４と、スクリユー２２に対して螺合
されかつガイドバー１３に対して摺動自在に設け
られた前記検出手段３０を支持する往復動ユニツ
ト２５とから構成されている。往復動ユニツト２
５は、前記スクリユー２２およびガイドバー２３
間にその長手方向に一定間隔隔てて設けられた２
つの可動片２６Ａ，２６Ｂと、この両可動片２６
Ａ，２６Ｂを互いに接近する方向へ付勢しバツク
ラツシユをなくする２つの引張ばね２７とから構
成されている。

検出手段３０は、前記往復動ユニツト２５の一
方の可動片２６Ａに支点ばね３１を介して揺動自
在に支持されたアーム支持ケース３２と、この支
持ケース３２内に十字ばね３３を介して中間部を
揺動自在に支持されたアーム３４と、このアーム
３４の先端にアーム３４と直角に取り付けられ支
持ケース３２の先端に設けられたスキツド部３５
の窓孔３６から突没可能なスタイラス３７と、前
記十字ばね３３を挟んで左右対称位置においてア
ーム支持ケース３２とアーム３４との対応位置に
それぞれ一対づつ設けられたコイル３８および磁
性材３９からなりスタイラス３７の上下方向の変
位つまり十字ばね３３を支点とするアーム３４の
上下方向の変位を検出する平面差動トランスタイ
プの検出器４０と、アーム３４の基端を上方に付
勢してアーム３４を反時計方向に回動させスタイ
ラス３７をスキツド部３５の窓孔３６から突出す
る方向に変位させる付勢手段としての板ばね４１
と、この板ばね４１の付勢力に抗してアーム３４
を時計方向に回動させスタイラス３７を窓孔３６
から没入させてスタイラス３７の保護を図るため
のソレノイド４２と、アーム支持ケース３２の底
面に設けられ板ばね４１の付勢によるアーム３４
の必要以上の回動を阻止するストツパ４３とを含
む。アーム支持ケース３２は、自重により支点ば
ね２１を支点としてスキツド部３５側が常時下方
へ回動付勢されているとともに、駆動検出部１０
の底壁１１に螺合されたストツプねじ４４により
略水平状態に保持できるようになつている。ま
た、アーム支持ケース３２の先端側は、駆動検出
部１０の前壁１２に設けられた切欠き１３から前
方へ突出されている。

前記駆動検出部１０の前壁１２および後壁１４
の上部には、駆動検出部１０を演算表示部５０に
係止するための係合凹部８１，８２が設けられて
いる。また、後壁１４からは短寸のコネクタ付ケ
ーブル１７が引き出され、このケーブル１７の先
端に設けられた雄コネクタ１８は、第３図に示さ
れるように、駆動検出部１０が演算表示部５０の
底面に形成された収納凹部５１内に収納されてい
る状態で、演算表示部５０から引き出された接続
用ケーブル５２の雌コネクタ５３に連結され、電
気的接続がとられている。また、雄コネクタ１８
は、演算表示部５０の下面から立設された一対の
板ばねからなるコネクタホルダ５４により支持さ
れ、ケーブル１７，５２が演算表示部５０の底部
から垂れ下がるのが防止されている。なお、コネ
クタホルダ５４は一体とした状態と分離した状態
との切替作業迅速化のため下方側から雄コネクタ
１８を着脱できるよう形成されている。

前記演算表示部５０内には、第６図に示す如
く、前記ケーブル１７，５２を介して前記駆動検
出部１０の検出手段３０から与えられる信号を処
理する信号処理回路６０と、この信号処理回路６
０からの信号を基に各種パラメータに対応した表
面粗さを求める測定回路６１と、この測定回路６
１で得られた測定値を表示するデジタル表示器等
の表示手段６２（第１図参照）と、前記ケーブル
５２，１７を介して駆動検出部１０内のモータ２
４を駆動させる駆動回路６３と、この駆動回路６
３、測定回路６１および表示手段６２を制御する
制御回路６４と、これら各回路に電力を供給する
電源６５と、がそれそれ内蔵されている。

制御回路６４には、前記演算表示部５０の外部
操作可能位置に配置された３つのスイツチ６６，
６７，６８がそれぞれ接続されている。スイツチ
６６は電源スイツチ、スイツチ６７はスタートス
イツチ、スイツチ６８は表面粗さのパラメータを
最大高さR_nax、十点平均粗さR_z、中心線平均粗
さR_a等のいずれかを選択するためのパラメータ
選択スイツチである。制御回路６４は、パラメー
タ選択スイツチ６８で選択されたパラメータを測
定回路６１へ指令するとともに、スタートスイツ
チ６７が押されると、駆動回路６３を介してモー
タ２４を予め決められた測定長さストローク分駆
動させる。測定回路６１は、信号処理回路６０か
らの信号を制御回路６４からのパラメータに従つ
て所定処理し、例えばパラメータが中心線平均粗
さR_aであれば、その中心線平均粗さR_aを求め、
これを表示手段６２へ表示させる。表示手段６
２、電源スイツチ６６およびスタートスイツチ６
７は、演算表示部５０の上面に配置されるととも
に（第１図参照）、パラメータ選択スイツチ６８
は演算表示部５０の後面に配置され（第４図参
照）、この後面には図示しない外部演算装置や外
部電源に接続されるコネクタ６９が設けられてい
る。

駆動検出部１０と演算表示部５０との間には、
駆動検出部１０を演算表示部５０の凹部５１に対
して一体的に取り付けるための係止手段８０が設
けられている。係止手段８０は、第７図ないし第
９図に示されるように、駆動検出部１０の前壁１
２および後壁１４にそれぞれ設けられた係合凹部
８１および８２と、前壁１２の係合凹部８１に係
合可能で演算表示部５０のケーシング５５から一
体に設けられた係合凸部８３と、演算表示部５０
の後部側においてケーシング５５に摺動自在に設
けられるとともに一端に前記後壁１４の係合凹部
８２に係合可能な係合凸部８４を有するスライダ
８５と、このスライダ８５に設けられた２個の長
孔８６に挿入されたケーシング５５と一体の円筒
状ガイドボス５６に螺合されてスライダ８５の抜
け止めをする止めねじ８７と、スライダ８５の他
端と演算表示部５０のケーシング５５との間に介
装されスライダ８５を常時係合凸部８４と係合凹
部８２とが係合する方向に付勢する付勢手段とし
ての圧縮コイルばね８８と、前記スライダ８５に
一体に設けられ圧縮コイルばね８８の付勢力に抗
してスライダ８５の係合凸部８４を係合凹部８２
から脱出させて駆動検出部１０と演算表示部５０
との係合を解除し駆動検出部１０の取り出しを可
能にする操作部材としてのつまみ８９とから構成
されている。これにより、つまみ８９を圧縮コイ
ルばね８８に抗して第８図および第３図中矢印で
示す右方に移動させると、スライダ８５の係合凸
部８４が駆動検出部１０の係合凹部８２から外
れ、駆動検出部１０が取り出せる。

前記駆動検出部１０は、係止手段８０の操作に
より取り出されたときは、第１０図に示されるよ
うに、延長用ケーブル９５により演算表示部５０
と電気的に接続される。この延長用ケーブル９５
は、一端に演算表示部５０側の雌コネクタ５３に
連結される雄コネクタ９６を有するとともに、他
端に駆動検出部１０側の雄コネクタ１８に連結さ
れる雌コネクタ９７を有している。また、この延
長用ケーブル９５は、第９図に示されるように、
不使用時は演算表示部５０に設けられたケーブル
収納部５７内に収納され、紛失等が防止されてい
る。この際、ケーブル収納部５７は必ずしも設け
なくともよい。

次に、本実施例の作用を説明する。

まず、被測定物に応じて、駆動検出部１０およ
び演算表示部５０を一体とした状態（第１〜３図
の状態）で使用するか、あるいは分離した状態
（第１０図の状態）で使用するかを選択する。具
体的には、一体とした状態ではスタイラス３７を
被測定物の測定面に接触させることができない状
況、例えば被測定物の穴の内面を測定するに当た
つて一体状態ではその穴内へ挿入できない状況、
あるいは被測定物の天井までの高さ寸法が一体状
態での高さ寸法より短い寸法である状況等では分
離した状態で使用する。それ以外の状況等では一
体とした状態で使用する。

一体状態での測定に当たつて、被測定物の測定
面に駆動検出部１０を演算検出部５０と一緒に載
置するとともに、スタイラス３７を測定面に接触
させ、電源スイツチ６６をオンさせ、スタートス
イツチ６７を押す。すると、制御回路６４は駆動
回路６３を通じてモータ２４を回転させる。モー
タ２４の回転に伴つてスクリユー２２が回転する
と、往復動ユニツト２５がスクリユー２２の軸方
向へ移動するので、検出手段３０のスタイラス３
７は被測定物の表面粗さに応じて上下に変位す
る。

スタイラス３７の変位は、検出器４０で電気信
号に変換された後、ケーブル５２，１７を通じて
信号処理回路６０へ与えられ、そこで処理され測
定回路６１へ与えられる。測定回路６１は、信号
処理回路６０からの信号を基に制御回路６４から
指令されたパラメータに従つて表面粗さを求め、
これを表示手段６２に表示させる。

なお、駆動検出部１０および演算検出部５０を
分離した状態にあつては、第１０図に示す如く、
演算表示部５０に対して駆動検出部１０を係止手
段８０のつまみ８９を操作して外し、延長用ケー
ブル９５を介して連結すれば、一体の状態と同様
に測定することができる。

従つて、本実施例によれば、スタイラス３７を
往復移動させる駆動手段２０や検出手段３０を含
む駆動検出部１０と、測定回路６１や表示手段６
２等を含む演算表示部５０とが、ケーブル５２，
１７および延長用ケーブル９５を介して電気的に
接続されているとともに、係止手段８０を介して
一体的に取り付けあるいは分離できるよう構成さ
れているから、被測定物に応じて、分離した状態
で使用するか、一体とした状態で使用するかを選
択できる。しかも、コネクタホルダ５４がコネク
タ１８を容易に着脱できる一対の板ばねから形成
されているので両状態の切替の迅速化が達成でき
る。

分離した状態では、被測定物に関与する部分が
駆動検出部１０のみであるから、例えば本測定機
全体が入らない被測定物の穴内等の表面粗さでも
測定することができ、測定の適用範囲を拡大でき
る。

一体とした状態でも、全体として小型かつ軽量
な細長直方体状の形態であるから、携帯使用に便
利な上、操作性に優れ、さらに使用姿態も制限さ
れることがなく各種大きさの被測定物を簡易に測
定できる。しかも、保存管理が容易で、かつ駆動
検出部１０が演算表示部５０の凹部５１内に略完
全に収納されており、かつ、延長用ケーブル９５
もケーブル収納部５７内に収納されているから外
観をすつきりできる。さらに、一体状態にあつて
もスタイラス３７を収容したアーム支持部材３２
の先端スキツド部３５は演算表示部５０から突出
されているから、スタイラス３７の被測定物への
当接、測定状態を目視確認でき、測定ミス等の発
生がない。

また、演算表示部５０に電源６５を設けたので
電源用コードが不要になり、取扱もきわめて楽で
ある。しかも、制御回路６４を通じて測定回路６
１に表面粗さのパラメータを指令するパラメータ
選択スイツチ６８を設けたので、各種パラメータ
の表面粗さを簡易に求めることができる。

なお、実施にあたり、本考案は前記実施例に限
定されるものではなく、本考案の目的を達成し得
る範囲の変形は本考案に含まれるものである。例
えば、係止手段８０は、第１１図に示されるよう
に、前記実施例のような水平摺動するスライダ８
５に代えて、一端に係合凸部９０を有するベルク
ランク状の操作レバー９１を用いてもよい。この
操作レバー９１は、演算表示部５０のケーシング
５５に設けられた軸支部５８に軸９３を介して揺
動自在に支持されるとともに、操作レバー９１と
ケーシング５５との間に設けられた付勢手段とし
てのねじりコイルばね９３により時計方向に付勢
され、これにより係合凸部９０が駆動検出部１０
の係合凹部８２に係合されて駆動検出部１０を係
止あるいは解放できるようになつている。この
際、解放はレバー９１の押圧により行なえる。ま
た、係止手段８０の付勢手段は、圧縮コイルばね
８８、ねじりコイルばね９３に限らず、引張コイ
ルばね、板ばね等の他の手段でもよい。

さらに、前記実施例で述べた駆動手段２０とし
ては、前記各実施例の構成に限られるものでな
く、スタイラス３７を高精度に往復移動できるも
のであればどのようなものでもよい。

さらに、検出手段３０に用いられる検出器３４
としては、前記各実施例で述べた平面状に対向さ
れたコイル３８および磁性材３９からなる差動ト
ランスタイプに限らず、円筒状の差動トランスタ
イプあるいは圧電素子、その他でもよく、要する
にスタイラス３７の上下方向の変位を電気信号に
変換できるものであればよい。

また、前記実施例の各コネクタ１８，５３，９
６，９７の雄、雌および形式は前記実施例に限定
されない。

〔考案の効果〕

以上の通り、本考案によれば、従来の一体型表
面粗さ測定機の問題を解消すると同時に、分離型
表面粗さ測定機の問題をも解消し、測定の適用範
囲が広く、かつ取扱性に優れた表面粗さ測定機を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第１０図は本考案の一実施例を示す
もので、第１図はその外観を示す平面図、第２図
は同じく正面図、第３図は同じく底面図、第４図
は同じく右側面図、第５図は駆動検出部の内部構
造を示す断面図、第６図は演算表示部の内部構造
を示すブロツク図、第７図は駆動検出部を演算表
示部に取り付けた状態の断面図、第８図および第
９図はそれぞれ第７図の−線、−線に沿
う矢視断面図、第１０図は駆動検出部と演算表示
部とを分離した状態を示す底面図であり、第１１
図は本考案の他の実施例を示す要部の断面図、第
１２図は従来の表面粗さ測定機を示す斜視図であ
る。 １０……駆動検出部、１７……ケーブル、１
８，５３，９６，９７……コネクタ、２０……駆
動手段、３０……検出手段、３２……アーム支持
ケース、３４……アーム、３７……スタイラス、
４０……検出器、５０……演算表示部、５１……
収納凹部、５２……接続用ケーブル、６１……測
定回路、６２……表示手段、８０……係止手段、
８１，８２……係合凹部、８３，８４……係合凸
部、８５……スライダ、８８……付勢手段として
の圧縮コイルばね、８９……操作部材としてのつ
まみ、９０……操作レバー、９３……付勢手段と
してのねじりコイルばね、９５……延長用ケーブ
ル。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 被測定物に関与させるスタイラスを往復移動
   させる駆動手段およびこの駆動手段による往復
   移動方向と直交する方向のスタイラスの変位を
   電気信号に変換する検出手段を内蔵する駆動検
   出部と、 前記検出手段からの信号を基に表面粗さを求
   める測定回路およびこの測定回路からの測定値
   を表示する表示手段等の電装品を内蔵するとと
   もに前記駆動検出部を着脱可能に収納する収納
   凹部を有する演算表示部と、 前記駆動検出部に設けられるとともに駆動検
   出部が演算表示部の凹部内に収納された状態で
   駆動検出部と演算表示部とを電気的に接続する
   短寸のコネクタ付ケーブルと、 前記駆動検出部が演算表示部から取り出され
   た状態で駆動検出部のコネクタ付ケーブルと駆
   動検出部とをコネクタ接続する延長用ケーブル
   と、 とを備えたことを特徴とする表面粗さ測定機。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項において、前
   記駆動検出部と演算表示部との間には、駆動検
   出部を演算表示部の凹部に取り付けた際、駆動
   検出部の演算表示部からの脱出を防止する係止
   手段が設けられていることを特徴とする表面粗
   さ測定機。 (3) 実用新案登録請求の範囲第２項において、前
   記係止手段は、前記駆動検出部に設けられた係
   合凹部と、前記演算表示部に設けられ前記係合
   凹部と係脱自在に係合する係合凸部と、前記検
   出表示部に設けられ係合凸部を常時係合凹部に
   係合する方向に付勢する付勢手段とからなるこ
   とを特徴とする表面粗さ測定機。