JPH02501596A - 電子式測定値発信機及びデジタル表示部を備えた測角器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称：電子式測定値発信機及びデジタル表示部を備えた測角器 本発明は請求項１の上位概念に記載の測角器に関する。

脚の間に挟まれた角度を測定する目的の、中心線の周りで相互相対的に旋回可能 の両脚と副尺つき目盛の形をした角度値表示部とを備えた機械的測角器すなわち 分度器（Ｒａｐｐｏｒｔｅｕｒ）はふるくから公知である。これらは、少なくと も精密計器の場合、通常副尺つき角度目盛があシ、これを用いて、両脚間に挟ま れた角度を１０分の１度又は分まで正確に読みとることができる。互いに比較的 接近して並んでいる多数の目盛線のあるこの種の目盛の読みとりは誰にでもでき る仕事ではないので、しばしば測定誤差乃至読みとり誤差へ導く。

それゆえ本発明には、一方では読みとり誤差の危険を極めて大幅に排除し、両脚 間に挾まれた角度とデジタルの形に表示するま”だ他方では今日入手可能の電子 式装置を零点設定及び測定値変形のため利用する測角器を提供するという課題が 根拠になっている。

本発明によりこれは請求項１において規定してるるとおりの測角器により達成さ れる。

以下添付図面によって本発明による測角器の有利な実施形式について記述し、ど のような構造上の問題をこの場合解決しなくてはならなかったかを説明する。図 面中において 第１図はこの種の測角器の上面図であって固定脚に対して旋回脚が円の８個の半 象限において破線で表わして桑るものを 第２図は測角器の旋回中心線の周りで旋回可能に取付けることができ、機械的作 用から護るべき電気・機械的測定値発信機の断面回分 第３ｍ、３ｂ及び３ｃ図は第２図の測定値発信機の三つの主要構成部分をそれぞ れ上面図で第４ａ図は第１の変形の中実軸受を備えた測角器の部分断面図を 第４ｂ図は第２の変形の中実軸受を備えた測角器の部分断面図を 第５図は測角器の中央締付具であって電気・機械的測定値発信機に影響を及ぼす ことなしにこれを回転不能に固定することを確保するためのものの上面図を 第６図は第５図の締付具を断面図で、及び第７図は特殊用途向の本発明による測 角器を示す。

第１図においては、本発明による測角器がその機械的な主要構成部品すなわち測 角器の底部１１（第４図）に堅固に固定しである又は堅固に固定可能である固定 脚１、測角器の蓋２に回転不能に結合しである、旋回中心線Ａの周でできるだけ 遊びなしに旋回可能の可動脚３及び中央の固定ナツト４に関しては在来の機械的 測角器と大幅に対応することが認められる。また、ノブ５を介して操作可能の、 なお後述する小さい角度変化を正確に調整するだめの装置がある。さらに本発明 による測角器には可動脚３が厳密に固定脚１と一線上にある検定姿勢の厳密な調 整を可能にする手段があることは推奨に値する。いずれにせよ、この関係の手段 及び場合によっては存在する可動脚３を旋回可能部分１γに固定するための手段 は本発明の対象をなさず、従って以下これらについては記述しない。

第２図は容量性測定値発信機の構造をあらまし、どのようにそれが本発明による 測角器において有利に応用されるかを図示する。このものは、ここでは詳しく説 明しない電子装置のほかに、三枚板モデルにおいて、本質的には電極面パターン ７（第３ａ図）のおる円板状の第１の電極板６、開孔９（複数）のある静電保護 板８及び第２の均質な電極板１０からなる。これら三つの円板状コンデンサ要素 ６．８及び１０の各々は中央に孔５ｍ、１３ｍ乃至１０＆があり、それらの機能 については後述する。電極面パターン１のある電極板６を保護板８に対して測定 値発信機の中心線Ａの周りで旋回させることによって公知のしかたで測定値発信 機の容量変動が生じ、それらからコンデンサの固定要素に対する旋回要素の、特 定の基準姿勢に関する正確な角度姿勢が算出できる。

これに関連した技術は公知であり、それゆえここでは詳しく記述しない。

代案として三枚板・測定値発信機の代りに、単に２枚の板を備えたものも使用で き、このものでは保護板が受動的静電反射器によって置換され均質の電極板は省 略される電極面パターンを備えた一体のものに製作しである。

このものは適切であることが判明したまた在来の測角器に習熟している専門家は 、蓋２と結合しである旋回可能の脚３を底部１１及び中心軸１２（第４ａ及び４ ｂ図）と結合しである固定脚１に対して所望の旋回姿勢にもたらした後できるだ け速かに可動脚３の固定脚１に対する旋回姿勢に関して中央固定ナツト４の回転 により可動脚を固定するのが常である。

容量性測定値発信機は、第２及び３ａ乃至３ａ図により前述しであるとおりであ り、またその電極板６．１０及び保護板８が相互軸方向に不動でなくてはならな いが、これら要素−間の空気間隙が測定値発信機の容量の値にとってあらゆる旋 回姿勢において極めて重要であるので、測角器中央部の、従ってまた脚１及び３ の固定ナツト４による圧縮によって影響されてはならない。従って本発明の枠内 においては一方では専門家にとって従来の測角器取扱いを不変のままとし、他方 では角度のデジタル表示に必要な容量性測定値発信機の電気−機械的要素の特殊 な要求を考慮に入れる構造上の解決法を提案することが重要である。

第４ａ図から専門家は、どのようにしてこの問題が本発明により構造上解決され 得るかを認識する。

底部１１とは中心軸１２がたとえば鋲によって堅固に結合しである。同時に測角 器の固定脚１がこの底部１１と堅固に結合しである又は少なくともそれと堅固に 結合可能である。中心軸１２には有利に二つの相異なるねじ部分があり、それら のうち下方のねじ部分１３は第１のナツト１４に、静電保護板８を中間板１５及 び心出しリング１６によって底部１１と回転不能に結合するのに役立ち、その際 保護板８は中間板１５と心出しリング１６との間で締付けられ、これら３部品が 底部１１へ押しつけられる。これによって、保護板８が測角器の旋回中心線Ａに 関して固定脚１に対する不動の旋回姿勢にあることが達成される。保護板はその 底部１１からの距離に関しても堅固に位置ぎめしである。旋回中心線Ａの周に遊 びなしに旋回可能に、心出しリング１６上に槽１１が取付けてあり、その内には 両電極６及び１０カ、有利にスペーサリング１８によって予め定められた相互間 隔に保たれて、旋回不能に嵌合しである。

蓋２と、測角器使用の際に測定値発信機（６，８゜１０）の容量値及び容量変動 の評価のための評価電子装置１９とが、第１図に見られる表示及び操作要素（３ ５；３ｌ−３４）とともに同じく旋回不能に槽１７と結合しである。旋回膜３が 固定脚１に対して中心線Ａの周に旋回させられるとき、それに伴なって槽１７及 び蓋１２がそれらと結合しである部品すべてとともに、底部１１及びそれと結合 しである部品に対して旋回する。このことは固定脚１に対して旋回膜３が旋回す るとき、には、両電極板６及び１０が固定の保護板８に対して中心線Ａの周で旋 回し、このことが公知のしかたで測定値発信機内の容量変動へ導き、後者は電子 的にデジタル表示可能角度測定値に換算できることを意味する。

槽１７が固定ナツト４の回転により底部１１に対して旋回不能に押しつけられる ことを可能にするためには、たとえば第５及び６図に詳しく示しであるような締 付片２０が必要である。第４図から見てとれるとおり、この締付片２０はその３ 個の栓２０ａ。

２０ｂ及び２０ｅで、そのために保護板８に設けである孔２１＆、２１ｂ及び２ １Ｃ−（第３ｂ図）を貫き、こうして槽１１の中央部に載っている。保護板８が 軸１２と旋回不能に結合しであることによって締付片２０も軸１２に対して旋回 できない。底部１１に対するその軸方向位置においても位置ぎめするために、そ の上端に有利に膜２２があり、これがスラスト玉軸受２１を受ける。軸１２の上 方のねじ部分２４にねじつけである第２のナツト２３は中央締付リング２３ａを 押してこれが膜２２をその中央範囲においてその下方にある軸１２の段部にきつ く押しつけ、あらゆる旋回から守る。よって締付片２０は十分旋回不能に軸１２ と結合されるが、有利に弾性材料から作っである膜２２のお蔭でその軸方向位置 において限界内で摺動可能のままである。旋回膜３はそれによって固定脚１に対 して遊びなしのままであるが、外部から作用する回転モーメントが最小値を超え ると旋回可能であり、脚１及び３は滑かに位置ぎめでき、意図せずに相互相対的 に動かされることは々い。

底部１１に対して槽１７を、従ってまた固定脚１に対して旋回膜３を、所望の角 度の調整実施後に、固定しかつ締付片２０のあらゆる軸方向運動を抑止するため には固定ナツト４を締付ければ足り、このことは、有利にそれと一体に結合しで ある押さえねじ２５が摩擦結合で玉軸受２１及び締付片２０を介して槽１７を底 部１１へ押しつけて、底部１１と結合しである固定脚１と、槽１７と結合しであ る又は結合可能な可動脚３とが相対的旋回不能に固定されるに至るようにする。

そのために必要な力をできるだけ小さく保つため、測角器の中央の範囲において 底部１１と槽１１との間に摩擦板３９を挿入することは推奨に値する。固定ねじ ４内へは公知のしかたで交換可能の蓋４０を挿入することができる。

中央の範囲の構造上の一変形においては、第４ｂ図の締付片２０をその底部１１ に対する軸方向位置ぎめのために、その上端で下敷板２１′及び円板ばね２２′ により、軸１２の上方のねじ部分２４にねしつケラれる第２のナツト２３へ押し つけることができる。第２のナツト２３′がどれほどきつく締付けられるかに応 じて、底部１１と締付片２０との間に挟まれた槽１７が大なり小なり自由に旋回 可能のままである。この構造変形においても、底部１１に対して槽１７を、従っ てまた固定脚１に対して旋回膜３が、遊びなしに、ただし外部から作用する回転 モーメントが最小値を超えるとき旋回可能であって、脚１及び３が滑かに位置ぎ めできるようにしてあり、意図せずに相対的に動かされることはないことに留意 されている。底部１１に対して槽１７を、従ってまた固定脚１に対して旋回膜３ を、所望の角度調整実施後に、固定するには、この構造変形の場合にも固定ナツ ト４を締付ければ足り、このことが、押さえねじ２５が槽１Ｔを摩擦結合で、締 付片２０を介して付加的に底部１１へ押しつけて、底部１１と結合しである固定 脚１と、槽１７と結合しである又は結合可能である可動脚３とが相互旋回不能に 固定されるに至るようにする。

本発明による測角器の、またその場合とくにさまざまな旋回可能の部品の取付け である中央の範囲の構造のお蔭で、副尺つき表示目盛を備えた測角器の従来通常 の取扱いを、容量性測定値発信機を個々の機械的部品が貫いているに拘わらず後 者の測角器中心部において生じる可能性のある軸方向応力が前者に影響を及ぼす ことなしに、維持することが可能である。

両電極６及び１０の中央の孔６ａ及び１０ａ（第３３及び３ｃ図）はそれを貫き 、保護板８及び槽１１を締付ける部分の外径より大きい寸法に作っである。

それによって、槽１７と締付片２０との相互相対的な軸方向のずれが生じ得ない で、測定値発信機の三つの構成部分−両電極板６及び１０及び保護板８−の位置 がその都度のそれら相互の距離に関してつねに不変のままであることとなる。そ のようになっている事実によってのみ、旋回腕３を固定腕１に固定することが、 電気−機械的にめられ、電子的にデジタル表示に転換される角度値に影響を及ぼ さない。

第２の電極板１０が欠落している二枚板・測定値発信機を応用する場合は一測角 器の丈を低くすることができる。そのうえこの種の実施形式では上記のとおり、 保護板８が受動的静電反射器によって代替される。

本発明による測角器とできるだけ正確かつ精密に調整し得るため、有利に微調整 機構が設けられ、このものは公知の種類のノブ５（第１図）であり、ピニオン２ ６を、よってまた旋回腕３を備えた蓋２及び槽１７を、底部１１と結合しである 冠歯車２７の、よってまた固定腕１の周）の衛星の意味において、周回させる。

電極面パターン７（第３ａ図）を備えている電極板６と評価電子装置１９とを電 気的に結合するため、導体路の設けであるエラストマー２８が使用できる。

そのうえ保護板８内の対極を確保する目的で接点リング２９を設けるのが有利で ある。好都合にビニオン２６を軸受スリーブ３０内に取付けて、それが正確に導 かれ意図せずには蓋２又は評価電子装置１９と接触しないことを確保するように する。

専門家は、本発明が在来の測角器の公知の技術的構造と結びついて、新しい測角 器であってその実地での取扱いは在来のものと一致するが挟まれた角度をデジタ ル表示するものの具体化を可能にすることを認識する。対応するそれ自体公知の 評価電子装置１９の利用により、両脚１及び３の任意の出発姿勢をそれに基いて 角度が測定できる標準値と定義することも可能である。このことは公知の種類に おいては電子装置をゼロに戻すリセットボタン３１によって可能である。表示を 度及び分から十進法の度に切換えることも同じく実現可能であり、ボタンを押し て（ボタン３２）容易に実現できる。その他の電子的切換たとえば別のボタン３ ３による９０°／１８０°／３６０°切換も同じく設けることができる。さらに 評価電子装置を切離すことのできる入／切ボタン３４を設けることも有意義であ る。表示部３５としては望ましくはＬＣＤ−表示が用いられる。電子装置及び表 示部の作動に必要な電池の簡単な交換の目的で、さらに蓋３６つきの対応の開孔 を設けることを推奨する。新しい測角器のさまざまな操作要素の場合に必要な表 示を、使用している電子装置によシ左右されるその都度の情況に単純に適合させ 得るためには、蓋２内に正面板３１を挿入するのが有意義である。

さらに新測角器に測定値を対応のボタン３８を押すことによりコンピュータ又は プリンタへ送り出すための出力端を設けることが有意義なことがらる。

本発明による測角器は使用者の要求に最適に合せるためにそのほかの機械的及び ／又は電子的付属品を設けることができる。また個々の点においては上記の中央 の範囲の構造上の二変形を備えた実施例以外の構造とすることもできる。

第７図は本発明による測角器の有利な改良であって旋回膜３に水準器すなわちレ ベル３９を取付けて旋回膜用の水平のあたりの必要なしに水平からの平面の傾き を測定するのに測角器が使用できるようにしたものを示す。

Ｆｉｇ、　７ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．相互相対的旋回姿勢において旋回可能の２本の脚（１，３）を備えた測角器 てあつて、脚のうち固定脚（１）は測角器の底部（１１）と堅固に固定してあり 又は固定可能でありまた旋回腕（３）は測角器の蓋（２）とともに共通の旋回中 心線（Ａ）の周で旋回可能であり、両脚（１，３）の間に挟まれた角度は表示部 （３５）上で読みとり可能であり、また中央の固定ナット（４）がありそれによ つて両脚（１，３）乃至それらとそれぞれ機能的に結合してある部品が相対的に 旋回不能に固定可能であるものにおいて、両脚（１，３）乃至それらと旋回不能 に取付けてある又は取付可能の部品には電気的測定値発信機（６，８，１０）が 結合してあり、後者はまたそれ在りにデジタル角度値表示部（３５）及び操作要 素（３１，３２，３３，３４）を備えた評価電子装置（１９）と共同作動し、測 定値発信機（６，８，１０）を貫く締付片（２０）が測定値発信機（６，８，１ ０）に影響を及ぼさないで両脚（１，３）の相互固定を可能にすることを特徴と する測角器。 ２．測定値発信機の第１の部分（８）少なくとも１個は固定脚（１）と旋回不能 に、また測定値発信機の第２の部分（６，１０）少なくとも１個は旋回腕（３） と旋回不能に結合してあることを特徴とする請求項１記載の測角器。 ３．第１の部分（８）は心出しリング（１６）と、測角器の底部（１１）にそれ なりに結合してありかつ固定脚（１）を支えている中心軸（１２）の下方のねじ 部分（１３）にねじつけ可能の第１のナット（１４）とによって固定脚（１）に 旋回不能に結合してあり、それに反して第２の部分（６，１０）は槽（１７）を 介して旋回腕（３）に旋回不能に結合してあることを特徴とする請求項２記載の 測角器。 ４．槽（１７）は締付片（２０）によつて押されており、その締付片（２０）は それなりに一方では調整可能な手段（２１，２５，４）により、他方では軸（１ ２）の上方のねじ部分（２４）と共同作動する締付手段（２３，２３ａ）により 押されていて、槽（１７）が一方で軸方向には締付固定可能であり他方で底部（ １１）に対して旋回不能でありながら測角器の中央旋回中心線（Ａ）の周で旋回 できるようにしてあることを特徴とする請求項３記載の測角器。 ５．締付手段は第２のナット（２３）と締付リング（２３ａ）とから、また調整 可能の手段は押さえねじ（２５）つきの固定ナット（４）とスラスト玉軸受（２ １）とからなり、玉軸受（２１）は締付片（２０）を押しつけ、また締付片（２ ０）に堅固に結合してある膜（２２）は締付リング（２３ａ）により中心軸（１ ２）に旋回不能に締付可能であり、それらの全体は一方では膜（２０）の締付固 定によつて、限られた軸方向の力が締付片（２０）へ加えられ、他方では固定ナ ット（４）により玉軸受（２１）を介して、両脚（１，３）が相互相対的に旋回 不能に固定可能であるほどにきつく槽（１７）に対して旋回不能に測角器の底部 （１１）に対して締付片（２０）が押しつけられ得るように左つていることを特 徴とする請求項４記載の測角器。 ６．槽（１７）は締付片（２０）により押されており、その締付片（２０）はそ れなりに軸（１２）の上方のねじ部分と共同作動する調整可能の手段（２１，２ ２，２３）によつて、槽（１７）が遊びなしにただし意図しないでの旋回からは 保護されて底部（１１）に対して測角器の旋回中心線（Ａ）の周で旋回できるよ うに、押されていることを特徴とする請求項３記載の測角器。 ７．締付片（２０）はさらに押さえねじ（２５）に上つて押されており、後者は それと場合によつては一体に結合されている・中心軸（１２）にねじつけ可能の 固定ナット（４）により締付片（２０）へきつく押され得て、これが槽（１７） を旋回不能に測角器の底部（１１）へ押しつけて両脚（１，３）は相互相対的に 旋回不能に固定されるようにすることを特徴とする請求項６記載の測角器。 ８．その脚（１，３）の一方には、水平確定の目的でヤレベル（３９）が固定し てあることを特徴とする請求項１記載の測角器。