JPH0339610B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ハイトゲージに係り、特に被測定物
の寸法や形状等の測定に利用されるハイトゲージ
に関する。

［背景技術とその問題点］ 従来、ハイトゲージのスライダを支柱に沿つて
昇降させる手段としては、スライダを直接把持し
て行う手動スライド型と、スライダを直接把持せ
ずに支柱に刻設されたラツクと噛合するピニオン
をハンドル操作によつて回動させるハンドル駆動
型とに大別できる。

前者の手動スライド型は、微動調整が難しい
上、自由状態ではスライダが落下するという問題
がある。この点、後者のハンドル駆動型は、微動
調整ができ、かつ格別なストツパやバランスウエ
イト等を設けなくても現在位置に静止できるとい
う利点がある。

しかしながら、ハンドル駆動型としても、なお
上下動に要する労力は相当なものであつて、特に
長高なハイトゲージにあつては極めて作業能率が
悪いという問題がある。

［発明の目的］ 本発明の目的は、このような問題を解決し、安
全性を確保しつつ、作業能率の向上が図れ、しか
も、当接方向による誤差も解消できるハイトゲー
ジ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］ このため、本発明は、測定子等が被測定子物に
当接した瞬間または測定子等にかかる圧力が所定
圧力となつたときにスライダを静止できるなら自
動駆動化が可能なこと、更に当接瞬間または所定
圧力時に測定値を読取れるなら駆動操作と読取り
操作の同時作業から解放され自動駆動の実効が得
られることに着目し、これらの要求を満たしつつ
自動駆動化を導入したものである。

即ち、基台に立設された支柱に沿つて昇降可能
に装着されたスライダと、このスライダと支柱と
の相対移動変位量を検出するためのエンコーダ
と、このエンコーダからの出力に基づく測定値を
デジタル表示するデジタル表示器とを備えたハイ
トゲージにおいて、前記スライダおよび支柱に係
合されスライダを支柱に沿つて自動的に昇降させ
るための駆動装置と、前記スライダに設けられた
プローブ本体および先端に球状部を有し前記プロ
ーブ本体に対して常時は所定の姿勢に保持される
とともに前記支柱の長手方向へ変位可能かつ所定
の姿勢に復帰可能に設けられた測定子を含み、そ
の測定子が被測定物への当接により球状部の半径
相当分変位されたときにタツチ信号を発生する検
出装置と、この検出装置からタツチ信号が発せら
れたときに前記駆動装置を停止させるとともに、
前記デジタル表示器に表示された測定値をそのま
まホールドするホールド手段および前記駆動装置
が再起動されたことを条件として前記デジタル表
示器に表示された測定値のホールド状態を解除す
るホールド解除手段を有する制御回路と、を設け
たことを特徴としている。

［実施例］ 第１図は本実施例の全体の斜視図を、第２図は
ハイトゲージ本体の正面を、第３図はその側面
を、第４図はその背面を、それぞれ示している。
これらの図において、基台１には、その一側面に
ACアダプタ２が接続されるコネクタ３Ａおよび
ジヨイステイツク１０４からのコード１０６が接
続されるコネクタ３Ｂがそれぞれ設けられている
とともに、上面に支柱４が垂直に立設されてい
る。支柱４は、上端部間が連結部材５により互い
に連結されかつ所定間隔隔てて互いに平行に配置
された断面円形の一対の棒状部材４Ａ，４Ｂから
構成されている。これらの棒状部材４Ａ，４Ｂに
は、その一方の棒状部材４Ａの内面長手方向に沿
つてスケール６が、他方の棒状部材４Ｂの内面長
手方向に沿つてラツク７がそれぞれ設けられてい
るとともに、両部材４Ａ，４Ｂ間にスライダ８が
昇降自在に装着されている。

スライダ８の正面には、スライダ８と支柱４と
の相対移動変位量、つまりスライダ８の高さ位置
をデジタル表示するデジタル表示器１１のほか
に、電源スイツチ１２、プリセツト桁指定スイツ
チ１３、この桁指定スイツチ１３によつて指定さ
れたデジタル表示器１１の表示桁に０〜９までの
数値を順次プリセツトするためのプリセツト置数
スイツチ１４、ホールドスイツチ１５およびゼロ
セツトスイツチ１６がそれぞれ設けられている。
また、スライダ８の上面には正逆回転可能なモー
タ２１が固定されているとともに、スライダ８の
他側面には固定部材３１を介してＬ字状の支持ア
ーム３２が固定されている。

支持アーム３２の水平部分には、クランプ枠３
３を介して角柱状のスライドバー３４が前記棒状
部材４Ａ，４Ｂが互いに平行する方向でかつそれ
らと直交する方向へ進退可能かつ固定可能に設け
られている。スライドバー３４の先端には、クラ
ンプ機構３５を介して検出装置としてのタツチ信
号プローブ３６が上下方向へ姿勢変更可能に取付
けられている。タツチ信号プローブ３６は、前記
スライドバー３４の先端にクランプ機構３５を介
して上下方向へ姿勢変更可能に取付けられたプロ
ーブ本体と、先端に球状部を有しプローブ本体に
対して常時は所定の姿勢に保持されるとともに前
記支柱４の長手方向へ回動変位可能かつ所定の姿
勢に復帰可能に設けられた測定子３８を含み、そ
の測定子３８が被測定物Ｗへの当接により所定角
度回動変位されたときタツチ信号を発するように
構成されている。ここでは、測定子３８の先端球
状部の半径分に相当する角度変位したとき、タツ
チ信号が出力されるようになつている。タツチ信
号プローブ３６からのタツチ信号は、リード線３
９を通じて前記スライダ８内に設けられる制御回
路へ送られるようになつている。

また、前記スライダ８内には、第５図に示す如
く、前記一対の棒状部材４Ａ，４Ｂの間にこれら
と直交する駆動軸４１が回動可能に貫通支持され
ている。駆動軸４１には、前記スライダ８内に位
置する部分に前記棒状部材４Ｂに形成されたラツ
ク７と噛合するピニオン４２が取付けられている
とともに、スライダ８の裏面側へ突出した部分に
プーリ４３とハンドル４４とがそれぞれ回動可能
かつ一定の間隔をもつて取付けられている。プー
リ４３と前記モータ２１の出力軸に取付けられた
プーリ４５との間にはベルト４６が掛廻されてい
る。また、プーリ４３とハンドル４４との対向面
にはそれぞれ円板状歯車４７，４８が一体形成さ
れているとともに、プーリ４３とハンドル４４と
の間の駆動軸４１にはクラツチ体４９が駆動軸４
１と同期回転可能にかつ切換手段５０によつて軸
方向へ変位可能に設けられている。

クラツチ体４９の両端面外周には、前記プーリ
４３の円板状歯車４７およびハンドル４４の円板
状歯車４８にそれぞれ対応する円板状歯車５１，
５２がそれぞれ一体的に形成されている。これに
より、クラツチ体４９の円板状歯車５２がハンド
ル４４の円板状歯車４８に噛合した状態ではハン
ドル４４の回動が円板状歯車４８，５２およびク
ラツチ体４９を介して駆動軸４１へ伝達される一
方、クラツチ体４９が第５図中左方へ移動し、円
板状歯車５１がプーリ４３の円板状歯車４７に噛
合すると、モータ２１の回転がプーリ４５、ベル
ト４６、プーリ４３、円板状歯車４７，５１およ
びクラツチ体４９を介して駆動軸４１へ伝達され
る。駆動軸４１が回転すると、ラツク７に噛合す
るピニオン４２が回転するため、スライダ８が支
柱４に沿つて上下動することになる。ここにおい
て、前記ジヨイステイツク１０４と、モータ２１
と、プーリ４５，４３、ベルト４６、クラツチ体
４９、駆動軸４１およびピニオン４２からなる伝
達機構とから、本実施例の駆動装置５５が構成さ
れている。

また、前記切換手段５０は、前記駆動軸４１の
中心に軸方向に沿つて形成された中空部６１の開
口端に前記ハンドル４４の外端面側つり螺合され
た軸受部材６２と、この軸受部材６２の中心に軸
方向へ摺動自在に挿入されかつ前端に前記中空部
６１内を軸方向へ変位可能に摺動する可動子６３
を有する可動軸６４と、この可動軸６４の後端に
ねじ６５を介して固定されかつ前記軸受部材６２
の外周に被嵌された切換つまみ６６と、前記クラ
ツチ体４９の外周面より中心へ向つて挿入されか
つ前記駆動軸４１に軸方向に沿つて形成された一
対の溝６７を貫通して前記可動子６３と前記クラ
ツチ体４９とを互いに連結する一対のピン６８と
から構成されている。ピン６８は、第６図に示す
如く、前記溝６７の溝幅よりも小さな径の丸棒状
に形成されている。また、ピン６８とクラツチ体
４９とは、クラツチ体４９の径方向へピン６８が
遊動自在に挿入された状態で連結されている。従
つて、クラツチ体４９は、溝６７の溝幅とピン６
８の外径とのクリアランス分およびクラツチ体４
９とピン６８とのクリアランス分だけ駆動軸４１
に対して回動変位できるため、円板状歯車４７，
５１の噛合い、或いは円板状歯車４８，５２の噛
合いがスムーズにかつ確実に行えるようになつて
いる。

また、前記軸受部材６２と可動軸６４との間に
は、切換つまみ６６つまり可動軸６４を駆動軸４
１の軸方向において二位置のいずれかに選択的に
係止させるための位置決め手段７１が設けられて
いる。位置決め手段７１は、第７図に示す如く、
前記軸受部材６２の径方向に形成された保持溝７
２に可動軸６４が挿入される孔内に少なくとも２
辺が位置するように挿入されたＵ字状のばね７３
と、前記可動軸６４の軸方向所定間隔位置にそれ
ぞれ形成され前記ばね７３に選択的に係止される
一対のＶ字状の係止溝７４とから構成されてい
る。これにより、前方の係止溝７４がばね７３に
係止された状態ではクラツチ体４９の円板状歯車
５２がハンドル４４の円板状歯車４８に、後方の
係止溝７４がばね７３に係止された状態ではクラ
ツチ体４９の円板状歯車５１がプーリ４３の円板
状歯車４７に、それぞれ噛合される。

また、前記ハンドル４４の外端面には凹部８１
が形成され、この凹部８１内には軸受部材８２が
螺々されている。軸受部材８２の中心部にはハン
ドル４４を貫通しかつばね８３により常時第５図
中左方へ付勢されたスライド軸８４が前記駆動軸
４１と同方向へ摺動自在に挿入されている。スラ
イド軸８４の前端には、前記スライダ８に保持部
材８５を介して固定された大歯車８６に選択的に
噛合する小歯車８７が固定されているとともに、
後端には前記軸受部材８２の外周に被嵌された微
回動つまみ８８が固定されている。微回動つまみ
８８の内周面と軸受部材８２の外周面との間に
は、スライド軸８４を軸方向の二位置に保持する
位置決め機構８９が設けられている。

位置決め機構８９は、前記軸受部材８２の外周
径方向へ向つて形成された保持孔９０内に収納さ
れかつばね９１によつて常時突出する方向へ付勢
されたボール９２と、前記微回動つまみ８８の内
周面の軸方向所定間隔位置にそれぞれ形成され前
記ボール９２に選択的に係合する係止構９３とか
ら構成されている。なお、大歯車８６の内面側外
周に沿つて前記小歯車８７に一定の抵抗を与える
スポンジやゴム等の弾性部材９４が環状に取付け
られている。これにより、モータ２１からの動力
により駆動軸４１が回転しても、ハンドル４４は
回転せずに静止したままに保たれている。

また、前記タツチ信号プローブ３６からのタツ
チ信号は、第８図に示す如く、前記スライダ８の
上限位置および下限位置を検出するリミツトスイ
ツチ（図示せず）からの信号LS_L，LS_Hとともに、
制御回路１０１へ与えられている。制御回路１０
１は、前記支柱４とスライダ８との相対移動変位
量、つまりスライダ８の移動量を前記棒状部材４
Ａに形成されたスケール６から読取るエンコーダ
１０２の出力を所定処理した後、前記デジタル表
示器１１へ表示させる。同時に、前記リミツトス
イツチからの信号LS_H，LS_Lまたはタツチ信号プ
ローブ３６からのタツチ信号が与えられたとき、
前記モータ２１を駆動させるモータ駆動回路１０
３へ停止指令を与え、モータ駆動回路１０３を介
してモータ２１を停止させるとともに、デジタル
表示器１１に表示された測定値をそのままホール
ドする。更に、モータ２１の再起動によつてタツ
チ信号プローブ３６からのタツチ信号がなくなつ
たとき、前記ホールドを解除する。ここに、制御
回路１０３は、前記タツチ信号プローブ３６から
タツチ信号が発せられたときに前記モータ２１を
停止させるとともに、前記デジタル表示器１１に
表示された測定値をそのままホールドするホール
ド手段、および、モータ２１が再起動されたこと
を条件として前記デジタル表示器１１に表示され
た測定値のホールド状態を解除するホールド解除
手段とを備える。前記モータ２１を正逆転させる
ジヨイステイツク１０４が接続されている。ジヨ
イステイツク１０４は、操作桿１０５の傾倒方向
によつて異なる特性を備える。例えば、モータ２
１が正回転時にスライダ８が上昇、逆回転時にス
ライダ８が下降するとすれば、モータ２１を逆回
転させる操作桿１０５の傾倒方向時よりもモータ
２１を正回転させる操作桿１０５の傾倒方向時の
方がモータ２１の回転速度が大きくなるように設
定されている。なお、これらの各回路には、前記
コネクタ３Ａに接続されたACアダプタ２によつ
て変換された直流電圧が、基台１とスライダ８と
の間の螺旋状のフレキシブルコード１１０を通つ
て供給されている。

次に、本実施例の作用を説明する。まず、切換
つまみ６６を第５図中左方へ押込み、可動軸６４
の後方の係止溝７４をばね７３に係止させる。す
ると、可動軸６４の移動によりクラツチ体４９が
第５図中左方へ移動し、クラツチ体４９の一方の
円板状歯車５１がプーリ４３の円板状歯車４７に
噛合した状態となる。ここで、ジヨイステイツク
１０４の操作によつてモータ２１を駆動すると、
そのモータ２１の出力軸の回転は、プーリ４５、
ベルト４６、プーリ４３、円板状歯車４７，５１
およびクラツチ体４９を介して駆動軸４１へ伝達
される。この結果、駆動軸４１に固定されたピニ
オン４２が棒状部材４Ｂに形成されたラツク７に
沿つて転動するので、スライダ８は支柱４に沿つ
て昇降動作される。従つて、スライダ８の昇降を
迅速かつ容易に行うことができる。

このとき、駆動軸４１の回転によつて、その駆
動軸４１に回転自在に支持されたハンドル４４も
同方向へ回転しようとするが、ハンドル４４を貫
通するスライド軸８４の小歯車８７が弾性部材９
４によつて静止されているため、ハンドル４４は
回転することがない。

スライダ８の昇降によつてタツチ信号プローブ
３６の測定子３８が被測定物Ｗに当接し、更に測
定子３８の球状部の半径分移動すると、タツチ信
号プローブ３６からタツチ信号が制御回路１０１
へ出力される。すると、制御回路１０１は、モー
タ駆動回路１０３へ停止指令を与え、そのモータ
駆動回路１０３を介してモータ２１を停止させる
と同時に、デジタル表示器１１に表示されている
測定値、つまりエンコーダ１０２によつて検出さ
れたスライダ８の移動量がホールドされる。従つ
て、タツチ信号プローブ３６の測定子３８が被測
定物Ｗに当接したとき、モータ２１の駆動が停止
されるため、測定者はその当接後のオーバーラン
による機器の破損等を懸念して慎重に取扱わなく
てもよい。もつとも、当接後多少のオーバーラン
はあるが、タツチ信号プローブ３６の測定子３８
がそれを許容できる構造であから、当接後の機器
の破損に対して何等支障がない。同時に、そのと
きの測定値がホールドされるため、駆動操作と読
取り操作の同時作業から作業者を解放することが
できる。しかも、この測定値は測定子３８の先端
球状部の半径分の誤差が補正された値であるた
め、測定方向による誤差がない。

この後、ジヨイステイツク１０４の操作により
モータ駆動回路１０３を介してモータ２１を再起
動させると、タツチ信号プローブ３６の測定子３
８が被測定物Ｗから離れたとき、タツチ信号プロ
ーブ３６からのタツチ信号がなくなる。すると、
制御回路１０１はデジタル表示器１１にホールド
された測定値を解除する。従つて、次の測定に支
障を与えることがない。

このようにして、順次測定を行なつていく途中
で、例えばスライダ８が支柱４の上限位置或いは
下限位置まで達すると、各リミツトスイツチから
の信号LS_H，LS_Lが制御回路１０１へ与えられる。
すると、前記タツチ信号プローブ３６からのタツ
チ信号と同様に、モータ駆動回路１０３を介して
モータ２１が停止されるため、装置の破損の問題
もなく、安全な作業を行うことができる。

一方、切換つまみ６６を第５図中右方へ移動さ
せ、可動軸６４の前方の係止溝７４をばね７３に
係止させると、クラツチ体４９の円板状歯車５２
がハンドル４４に円板状歯車４８に噛合した状態
となる。この状態では、モータ２１からの回転が
プーリ４３へ伝達されても、プーリ４３の回転が
クラツチ体４９へ伝達されないため、モータ２１
からの回転によつて駆動軸４１が駆動されること
はない。つまり、この状態においては、ハンドル
４４の回転が円板状歯車４８，５２およびクラツ
チ体４９を介して駆動軸４１へ伝達されるため、
ハンドル４４を回動させればスライダ８を支柱４
に沿つて昇降動作させることができる。従つて、
切換手段５０の切換え操作によりスライダ８の昇
降を自動から手動へ、手動から自動へ切換えるこ
とができる。

このとき、位置決め機構８９を切換え、小歯車
８７を大歯車８６に噛合させた後、微回動つまみ
８８を回動させれば、小歯車８７が大歯車８６に
沿つて回動するので、ハンドル４４を微回動させ
ことができる。つまり、スライダ８を支柱４に沿
つて僅かずつ昇降動作させることができる。

従つて、本実施例によれば、スライダ８の昇降
をモータ２１によつて自動的に行うようにしたの
で、スライダ８の上下動に要する労力を軽減する
ことができるとともに、迅速な測定作業が期待で
きる。

また、スライダ８の上下動によつてタツチ信号
プローブ３６の測定子３８が被測定物Ｗに接した
とき、タツチ信号プローブ３６から発するタツチ
信号に基づきモータ２１の駆動を停止させるよう
にしたので、測定者は当接後のオーバーランによ
る機器の破損を懸念して慎重に取扱わなくてもよ
い。それと同時に、デジタル表示器１１に表示さ
れている測定値をホールドするようにしたので、
測定者を駆動操作と読取り操作の同時作業から解
放することができ、迅速かつ正確な測定を行うこ
とができる。

しかも、スライダ８が上下限位置に達した場合
でも、リミツトスイツチからの信号に基づきモー
タ２１が停止するので、機器を破損させることな
く、安全に作業できる。

また、ジヨイステイツク１０４からの指令によ
りモータ２１が再起動した際、ホールドを解除す
るようにしたので、次の測定に支障を与えること
がない。

また、スライダ８が上方および下方へ移動する
場合でも、タツチ信号プローブ３６の測定子３８
が先端球状部の半径分回動変位したときタツチ信
号を発するので、つまり常に測定子３８の中立軸
線上でタツチ信号を発するので、駆動制御系を変
えることなく、またデータ補正をすることなく、
上下移動とも構成を変えずに運転することができ
る。

一方、モータ２１の回転が伝達されるプーリ４
３の回転およびハンドル４４の回転を、それらと
選択的に噛合するクラツチ体４９を介して駆動軸
４１へ選択的に伝達させるようにしたので、クラ
ツチ体４９の切換えにより自動から手動へ、手動
から自動へ切換えることができる。

しかも、この切換えに当つては、切換えつまみ
６６を軸方向の２位置へ切換えればよいので、極
めて簡単である。その上、可動軸６４を２位置に
保持する位置決め手段７１を設けたので、それぞ
れの噛合が外れることがない。更に、クラツチ体
４９が駆動軸４１に対して僅か回動できるので、
噛合の切換え時でもスムーズかつ確実に噛合させ
ることができる。

また、微回動つまみ８８を廻せば、小歯車８７
が大歯車８６に沿つて回動、つまりハンドル４４
が微回動するので、スライダ８を僅かずつ昇降さ
せることができる。更に、小歯車８７が大歯車８
６に噛合していない状態では、小歯車８７に弾性
部材９４によつて抵抗を与えるようにしたので、
駆動軸４１が回転してもハンドル４４が回転する
ことがない。

なお、実施に当つて、エンコーダとしては、光
電式のほか、静電容量式、電磁式等、支柱４とス
ライダ８の相対移動変位量を検出できるものであ
れば、いずれでもよい。

また、タツチ信号プローブ３６としては、測定
子３８が被測定物Ｗに当接したとき、測定子３８
の回動変位により接点を閉じ、それによつてタツ
チ信号を発するように構成したもの等を用いるこ
とができる。

また、上記実施例では、タツチ信号がなくなつ
たとき、ホールドを解除するようにしたが、例え
ばモータ２１を駆動させる自動送り運転信号があ
つたとき、ホールドを解除するようにしてもよ
い。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明によれば、安全性を確保し
つつ、作業能率の向上が図れ、しかも、当接方向
による誤差も解消できるハイトゲージを提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は
全体の斜視図、第２図は正面図、第３図は側面
図、第４図は背面図、第５図は駆動装置の要部を
示す断面図、第６図はピンと溝との関係を示す
図、第７図は第５図の−線断面図、第８図は
ブロツク図である。 １…基台、４…支柱、７…ラツク、８…スライ
ダ、１１…デジタル表示器、２１…モータ、３６
…検出装置としてのタツチ信号プローブ、３８…
測定子、４２…ピニオン、５５…駆動装置、１０
１…制御回路、１０２…エンコーダ、１０４…ジ
ヨイステイツク、１０５…操作桿。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基台に立設された支柱に沿つて昇降可能に装
   着されたスライダと、このスライダと支柱との相
   対移動変位量を検出するためのエンコーダと、こ
   のエンコーダからの出力に基づく測定値をデジタ
   ル表示するデジタル表示器とを備えたハイトゲー
   ジにおいて、 前記スライダおよび支柱に係合されスライダを
   支柱に沿つて自動的に昇降させるための駆動装置
   と、 前記スライダに設けられたプローブ本体および
   先端に球状部を有し前記プローブ本体に対して常
   時は所定の姿勢に保持されるとともに前記支柱の
   長手方向へ変位可能かつ所定の姿勢に復帰可能に
   設けられた測定子を含み、その測定子が被測定物
   への当接により球状部の半径相当分変位されたと
   きにタツチ信号を発する検出装置と、 この検出装置からタツチ信号が発せられたとき
   に前記駆動装置を停止させるとともに、前記デジ
   タル表示器に表示された測定値をそのままホール
   ドするホールド手段および前記駆動装置が再起動
   されたことを条件として前記デジタル表示器に表
   示された測定値のホールド状態を解除するホール
   ド解除手段有する制御回路と、 を設けたことを特徴とするハイトゲージ。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記駆動装
   置は、操作桿の傾倒方向による特性が異なるジヨ
   イステイツクと、このジヨイステイツクの操作桿
   の傾倒操作に関連して駆動されるモータと、前記
   スライダに回動自在に支持されかつ前記支柱に刻
   設されたラツクに係合するピニオンを含み前記モ
   ータの出力軸の回転をピニオンへ伝達する伝達機
   構とから構成されていることを特徴とするハイト
   ゲージ。