JPH0370761B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、デジタル表示式寸法測定器に係り、
更に詳しくは、スヒンドルの変位速度を安定化さ
せるとともにオーバースピードを抑制するために
設けられる緩衝機構の改良に関する。 スピンドルの変位量を光電式エンコーダや磁気
式エンコーダ等の変位検出部で検出し被測定物の
寸法、位置等をデジタル表示するデジタル表示式
寸法測定器が識られている。このデジタル表示式
寸法測定器では変位検出部がどのような型式のエ
ンコーダであつても回路経済上の理由等から検出
できる速度には制限があり、そのため、スピンド
ルのオーバースピードを防止する緩衝機構を設け
ることが必要となる。また、スピンドル先端の測
定子と被測定物との激突を避けて安全且つ高精度
な測定を確保し、さらに、スピンドルの変位速度
を安定化（一定化）させるためにも緩衝機構が必
要である。このような緩衝機構としては、スピン
ドルが一定方向にばね付勢されるときに、そのば
ね付勢力に抗して作用するダシユポツト型の緩衝
機構が挙げられ、ダシユポツト型の緩衝機構であ
れば、スピンドルの変位速度を安定化される上で
特に有利である。 しかしながら、従来のダシユポツト型の緩衝機
構はスピンドルが起立姿勢とされて鉛直に落下す
る場合を基準として設計されている。したがつ
て、スピンドルが倒伏され、あるいは傾けられて
用いられる場合には、スピンドルの自重が消失、
あるいは低減するため、ばね付勢力に比して緩衝
機構が過大に作用してしまい、その結果、スピン
ドルの変位速度が遅すぎることとなつてしまつて
いる。 そのため、スピンドルに備えられた測定子が被
測定物に当接するまでの時間が長くなり、このロ
スタイムは大量生産が常識である今日の測定作業
においては前記ロスタイムが集積されて甚大なも
のとなる。また、デジタル表示式寸法測定器はア
ナログ表示式寸法測定器と異なり、測定値が数値
表示されて瞬時に測定値を読み取ることができる
という即読性を有するにもかかわらず、スピンド
ルの変位速度が不必要な程に遅ければその即読性
を十分に発揮させることのできないものである。
更に、被測定物が移動中である場合には、応答速
度が低下することにもなつている。 本発明の目的は、スピンドルが鉛直に落下する
場合以外の姿勢においてもスピンドルが適切な変
位速度で被測定物側へと変位することのできるデ
ジタル表示式寸法測定器を提供するにある。 本発明は、本体に軸線方向へ変位可能に設けら
れたスピンドルと、このスピンドルをその軸線上
の一方向へ付勢するばねと、このばねの付勢方向
へ前記スピンドルが変位したときにそのスピンド
ルの変位速度を制限する緩衝機構とを備え、スピ
ンドルの変位量を電気信号に変換してデシダル表
示するデジタル表示式寸法測定器において、前記
緩衝機構を、前記本体に設けられたシリンダと、
前記スピンドルに取付けられかつ前記シリンダ内
にその内壁との間に圧力流体が流通可能な〓間を
隔てて摺動自在に設けられたピストンとから構成
するとともに、前記ピストンによつて区画された
シリンダ内の一方の室に、その室に連通する連通
孔および大気側に連通する開放孔を有する弁室を
連設し、この弁室内に、前記スピンドルが起立姿
勢では前記連通孔を閉塞し且つスピンドルが倒伏
姿勢では前記連通孔を開放する弁体を設けた構成
とすることにより、上記目的を達成しようとする
ものである。 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。 第１，２図には本発明によるデジタル表示式寸
法測定器の全体構成が示されており、図中、本体
１は、内部に空所２を有するケース状に形成さ
れ、この本体１には前記空所２を隠蔽するよう表
カバー３が取付けられている。表カバー３には測
定値をデジタル表示するデジタル表示部４、電源
スイツチ５、バツテリーチエツク釦６、および零
セツト釦７等が設けられている。 前記本体１には保持筒８およびステム９を介し
てスピンドル１１が前記本体１を貫通してスピン
ドル１１の軸線上を摺動自在に支持されている。
また、スピンドル１１の先端には測定子１２が備
えられている。空所２内のスピンドル１１の所定
位置にはガイド片１３が固定され、このガイド片
１３はガイドロツド１４に摺動自在に被嵌されて
いる。ガイドロツド１４は基端側が本体１に固定
され、空所２内においてスピンドル１１と平行に
配置されている。また、ガイドロツド１４の先端
にはばね受け１５が固定され、このばね受け１５
と前記ガイド片１３との間にはばね付勢手段とし
ての圧縮コイルばね１６がガイドロツド１４を囲
繞して介装されており、このばね１６により前記
スピンドル１１はその軸線上を一方向（図中下方
向）にばね付勢されている。 また、空所２内におけるスピンドル１１の所定
位置には取付台１７を介してメインスケール１８
が固定されている。一方、本体１側にはこのメイ
ンスケール１８に近接してインデツクススケール
１９が固定され、これら両スケール１８，１９を
挾持して発光素子２１および受光素子２２が本体
１に固定されている。ここにおいて、両スケール
１８，１９、発光素子２１、および受光素子２２
によりスピンドル１１の変位量を電気信号に変換
し前記デジタル表示部４においてスピンドル１１
の変位量をデジタル表示させる、いわゆる光電式
エンコーダである変位検出部２３が構成されてい
る。 スピンドル１１の測定子１２とは反対側の端部
には空気を圧力流体とするダシユポツト型の緩衝
機構３１が備えられている（第３図参照）。この
緩衝機構３１は、前記保持筒８に被嵌固定される
シリンダ３２を有し、このシリンダ３２内にはス
ピンドル１１に固定されたピストン３３が摺動可
能に配置されている。シリンダ３２の開放端側
（第２，３図中上端側）には隔壁体３４が設けら
れ、この隔壁体３４によりシリンダ３２内には圧
力室３５が形成されている。また、この圧力室３
５は、スピンドル１１が前記ばね１６の付勢力に
従つて変位するとき負圧側となる負圧室３５Ａ
と、正圧側となる正圧室３５Ｂと、により構成さ
れる。さらに、ピストン３３とシリンダ３２との
間には圧力流体である空気が流通しうる適度な間
隔が形成されている。 隔壁体３４には弁箱としてのキヤツプ体３７が
固定され、このキヤツプ体３７の内周面側には弁
室３８が形成され、この弁室３８内には弁体とし
てのボール３９が移動自在に保持されている。ま
た、前記隔壁体３４には圧力室３５（負圧室３５
Ａ）と弁室３８とを連通する連通孔４１が穿設さ
れている。この連通孔４１には、圧力室３５側か
ら弁室３８側へと大径となるテーパ面４１Ａが形
成されており、第１，２図に示されるようにスピ
ンドル１１が鉛直に立設された姿勢では、前記ボ
ール３９はこのテーパ面４１Ａ内に落下されて保
持され、ボール３９により連通孔４１が閉塞され
るようになつている。一方、本測定器全体が横向
きとされスピンドル１１が倒伏された姿勢にあつ
ては、ボール３９はキヤツプ体３７側へと落下し
て、すなわちボール３９が連通孔４１から外れ
て、連通孔４１が開放されるようになつている。 また、前記キヤツプ体３７には弁室３８と大気
側と連通する開放孔４２が穿設されており、スピ
ンドル１１の倒伏姿勢にあつては圧力室３５は連
通孔４１および開放孔４２を介して大気側と連通
されるようになつている。なおここにおいて、弁
室３８と弁体としてのボール３９とによりスピン
ドル１１の傾きにより圧力室３５内の圧力流体
（空気）を大気側に開放する圧力調整手段４４が
構成されている。 次に、本実施例の作用につき説明する。 第１〜第３図に示されるようにスピンドル１１
が起立姿勢にあるときは、スピンドル１１を図中
下方側に押下げる力はスピンドル１１の自重およ
び圧縮コイルばね１６である。このような起立姿
勢では、ボール３９がテーパ面４１Ａ内に落下
し、これにより連通孔４１が閉塞されており、別
言すれば、圧力室３５が従来のダシユポツト型の
緩衝機構と同様に密閉状態となつている。従つ
て、圧力室３５の負圧室３５Ａおよび正圧室３５
Ｂの両方がばね１６およびスピンドル１１の自重
に抗して作用することになる。 一方、スピンドル１１が第４図に示されるよう
に倒伏された姿勢では、スピンドル１１を変位さ
せる力は、スピンドル１１に自重が作用しなくな
るために、前記圧縮コイルばね１６だけとなる。
しかしながら、スピンドル１１が倒伏されると、
ボール３９はテーパ面４１Ａからキヤツプ体３７
の側壁側に自然落下して離脱し、連通孔４１が開
放されて負圧室３５Ａは大気側に開放される。従
つて、ばね１６に抗して作用するのは正圧室３５
Ｂだけとなり、スピンドルを変位させる力が前記
ばね１６だけになつたにも拘らずスピンドル１１
の変位速度が低減されてしまうことがない。 このような本実施例によれば次のような効果が
ある。 スピンドル１１を起立姿勢にしても、あるいは
倒伏姿勢にしても、スピンドル１１の変位速度を
ほとんどかわらないものとすることができる。従
つて、スピンドル１１を倒伏姿勢にして測定作業
を行なつても、デジタル表示式寸法測定器の本来
有する特徴である即読性を十分に発揮させること
ができる。また、スピンドル１１の変位速度の低
下に伴う測定作業上のロスタイムがなく、多数回
にわたつて測定を行なう場合にも迅速に測定作業
を遂行できる。更に、被測定物が移動する場合に
も、応答速度が劣化しない。 なお、ここにおいて、本実施例の効果を従来構
造との比較において具体的一例により示すと以下
の如きである。 実施例 ピストン３３の外直径…９mm ピストン３３とシリンダ３２との最大隙間…
60μｍ シリンダ３２およびキヤツプ体３７の外直径…
12mm ボール３９の直径…４mm 連通孔４１の内直径…２mm テーパ面４１Ａの開き角度…60度 開放孔４２の内直径…0.5mm 従来例 前記実施例と同様の仕様だが、圧力調整手段４
４が設けられていない。

【表】 この表に示される結果からも、本実施例によれ
ばスピンドル１１の姿勢に拘らず、スピンドル１
１の変位速度を略一定にすることができることが
わかる。 また、本実施例は、スピンドル１１の姿勢変更
に伴うボール３９の自然な動きを利用して連通孔
４１を開閉させるものであるため、緩衝機構３１
の緩衝作用を調整するための何らの特別な操作を
要することがなく、極めて便宜である。 また、弁室３８内に保持されたボール３９によ
つて連通孔４１を開閉する等、全体として構造が
極めて簡易であり、製造が容易であるとともに堅
牢にして動作の信頼性が高いという効果がある。 更に、どのような向きにあるいはどのような状
態でスピンドル１１を倒伏させても確実にボール
３９がテーパ面４１Ａ（連通孔４１）から外れる
とともに、どのような向きにあるいはどのような
状態でスピンドル１１を起立させても確実にボー
ル３９により連通孔４１が塞がれるという効果が
ある。さらにまた、スピンドル１１の傾斜角度に
応じて連通孔４１の開閉度合を調整することも可
能である。 なお実施にあたり、弁体としてのボール３９に
かえて、たとえば、連通孔４１を開閉可能な平板
あるいはそろばん珠等の形状の蓋状部材を用いた
りしてもよい。また、弁室内に弁体を保持するの
ではなく、即ちキヤツプ体３７を設けることな
く、連通孔４１をスピンドル１１の姿勢に応じて
開閉する蓋状部材をリンク機構を介してシリンダ
３２に設ける等してもよい。但し、前記実施例の
ように構成されていれば、構造が簡易であるばか
りでなく、スピンドル１１をどのような状態で倒
伏させても連通孔４１から確実にボール３９が外
れる等、圧力調整動作が確実に行なわれるという
効果がある。 更にまた、変位検出部２３は、いわゆる光電式
エンコーダであるとしたが、これに限らず、磁気
式エンコーダ等であつてもよく、要するに、スピ
ンドル１１の変位量を電気的に検出するものであ
ればよい。また、ばね付勢手段は前記圧縮コイル
ばね１６に限らず引張りコイルばね等であつても
よい。 上述のように本発明によれば、スピンドル１１
が鉛直に落下する場合以外の姿勢にあつても、ス
ピンドルの変位速度を適切なものとすることので
きるデジタル表示式寸法測定器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるデジタル表示式寸法測定
器の一実施例の全体構成を示す正面図、第２図は
前記実施例の表カバーを取外し且つ一部を切欠い
た正面図、第３図は前記実施例の緩衝機構のスピ
ンドル起立姿勢における構造を示す拡大断面図、
第４図は前記緩衝機構のスピンドル倒伏姿勢にお
ける構造を示す拡大断面図である。 １……本体、４……デジタル表示部、１１……
スピンドル、１２……測定子、１４……ガイドロ
ツド、１６……ばね付勢手段としての圧縮コイル
ばね、２３……変位検出部、３１……緩衝機構、
３２……シリンダ、３３……ピストン、３４……
隔壁体、３５……圧力室、３７……弁箱としての
キヤツプ体、３８……弁室、３９……弁体として
のボール、４１……連通孔、４１Ａ……テーパ
面、４２……開放孔、４４……圧力調整手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 本体に軸線方向へ変位可能に設けられたスピ
   ンドルと、このスピンドルをその軸線上の一方向
   へ付勢するばねと、このばねの付勢方向へ前記ス
   ピンドルが変位したときにそのスピンドルの変位
   速度を制限する緩衝機構とを備え、スピンドルの
   変位量を電気信号に変換してデシダル表示するデ
   ジタル表示式寸法測定器において、 前記緩衝機構を、前記本体に設けられたシリン
   ダと、前記スピンドルに取付けられかつ前記シリ
   ンダ内にその内壁との間に圧力流体が流通可能な
   〓間を隔てて摺動自在に設けられたピストンとか
   ら構成するとともに、 前記ピストンによつて区画されたシリンダ内の
   一方の室に、その室に連通する連通孔および大気
   側に連通する開放孔を有する弁室を連設し、 この弁室内に、前記スピンドルが起立姿勢では
   前記連通孔を閉塞し且つスピンドルが倒伏姿勢で
   は前記連通孔を開放する弁体を設けた、 ことを特徴とするデジタル表示式寸法測定器。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のデジタル表示式
   寸法測定器において、前記弁体は弁室内に移動自
   在に保持されたボールであるとともに、前記連通
   孔にはスピンドル起立姿勢において前記ボールが
   落下して嵌入されるテーパ面が設けられているこ
   とを特徴とするデジタル表示式寸法測定器。