JPH0511447Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は２点方式により内外径等の寸法を広
範囲に、かつ高精度に測定する装置に係るもので
ある。

デイジタルスケールの普及、高精度化に伴な
い、スケールを利用した各種の測定装置が開発さ
れてきている。第２図は従来使用されている２点
式外径測定装置の一例を示すもので、測定対象１
の直径方向Ｘ−Ｘに位置する第１の接触子２と、
これと相対する第２の接触子３とによつて広範囲
に外径を測定するものであるが、第１の接触子２
はＸ−Ｘ方向に移動可能の軸４に、第２の接触子
３はプランジヤ６に固定されたＬ形レバー５に取
り付けられて、プランジヤ６はＸ−Ｘ線に対して
平行に移動するように構成され、プランジヤ６か
ら直角にアーム７がその先端部がＸ−Ｘ線上に位
置するように設けられ、軸４にはスケール８が、
アーム７の先端には読取ヘツド９が設けられてお
り、第１、第２の接触子２，３が測定対象１の外
周に当接したときの間隔をその外径寸法として読
取り、検知する。これは、例えば特公昭58−
56805に示されている装置である。ところで、こ
の機構においては、Ｘ−Ｘ線上を移動する軸４に
対して、Ｌ形レバー５を有するプランジヤ６を、
広範囲にわたり、平行移動させることが必要であ
るが、これは、加工、組立、調整に手数を要し、
かつその実現は非常に困難であり、また、プラン
ジヤ６の摺動部にわずかでもガタがあると、読取
ヘツドの位置がずれて誤差の要因となり、摩耗、
変形などによる経時的な狂いが避けられない等の
問題があり、広範囲にわたり、高精度測定を期待
することができないという欠点があつた。

また、特開昭58−144705号公報に開示されてい
る寸法測定装置は、２個の検出器がそれぞれ測定
対象の中心軸を通る両側方向に配設されていて、
それぞれの検出器のプランジヤには第１、第２の
接触子が設けられている。そして、第１、第２の
接触子で測定対象をはさみ、それぞれの検出器の
プランジヤの動き量を２個のスケールと読取ヘツ
ドで検知して、測定対象の外径を測定する。

この寸法測定装置は左右のプランジヤが移動す
るので広範囲の測定対象を測定することができ、
さらに、アツペの原理に則した装置なので測定精
度的に優れている。

しかしながら、左右に検出器を備えているので
装置が大型化して使用場所が限定されるという問
題がある。また、この寸法測定装置は測定精度を
満足させるために左右のスケールを同軸上に配置
する必要がある。しかしながら、分割配置された
左右のスケールを同軸上に配設することは製造上
困難であるという問題がある。

さらに、特開昭58−144705号公報には以下の寸
法測定装置が開示されている。すなわち、寸法測
定装置は箱型ケースを含んでいて、箱型ケースの
測定対象に面しない側壁に円形状で摺動可能な中
間軸を装着する２個の摺動穴が形成されている。
これらの中間軸の軸方向にそれぞれＬ字形状測定
軸が摺動可能に嵌合されていて、２個のＬ字形状
測定軸の先端にそれぞれ第１、第２の接触子が備
えられている。そして、これらの測定軸にはそれ
ぞれスケールと読取ヘツドが装着されている。

この寸法測定装置は第１、第２の接触子が各々
移動することができるので広範囲の測定対象を測
定することができ、さらに、コンパクト化を図る
ことができる。しかしながら、この寸法測定装置
は測定対象とスケールが測定軸方向に直線上に配
置されていないので、アツペの原理に則していな
い。従つて、高精度の測定ができないという問題
がある。

本考案はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、広範囲にわたり高精度測定が可能で、また、
コンパクト化と製造の容易化が可能な広範囲寸法
測定装置を提供することを目的する。

本考案は、前記目的を達成するために、同一軸
線上に配設された第１、第２の接触子を被測定物
に接触させて被測定物の内外径等の寸法を測定す
る寸法測定装置において、前記軸線方向に平行な
案内面が形成されたロツド状の案内部材であつ
て、該案内面を介してケーシング内に移動自在に
設けられと共に前記ケーシングから突出した端部
に前記第１接触子が設けられた案内部材と、前記
案内面に沿つて移動自在に設けられると共に前記
ケーシングから突出した端部に前記第２接触子が
設けられたスライダ部材と、該スライダ部材を前
記案内面に沿つて移動する移動手段と、前記案内
部材を第１接触子の方向に付勢する付勢手段と、
前記案内部材及びスライダ部材に連結され、前記
スライダ部材を第２接触子方向へ移動させる力
を、前記案内部材を第１接触子と反対方向に移動
させる力に変換する移動力伝達手段と、前記案内
部材及びスライダ部材の一方に設けられたスケー
ルと、前記案内部材及びスライダ部材の他方に前
記スケールと対向して設けられ、前記スケールを
読み取る読取ヘツドと、を備え、前記案内部材と
スライダ部材とが前記案内面に沿つて前記軸線方
向に移動すると共に、互いに反対方向に移動して
前記第１、第２接触子を前記軸線上で開閉する方
向に移動させることを特徴とする。

本考案によれば、第１の接触子を有するロツド
状の案内部材が案内面を介して軸線方向に移動自
在に設けられ、第２の接触子を有するスライダ部
材が案内面に沿つて移動自在に設けられていてい
る。また、案内部材は、付勢手段によつて第１接
触子の方向に付勢されると共に移動力伝達手段に
よつてスライダ部材が第２接触子方向へ移動した
際に、第１接触子と反対方向に移動する力をうけ
る。

これにより、スライダ部材が移動すると、案内
部材はスライダ部材の移動方向と反対方向に移動
するので、第１、第２接触子が軸線上を開閉する
方向に移動する。従つて、広範囲の測定対象を測
定することができる。

また、この場合、スライダ部材と案内部材とは
共通の案内面に沿つて移動し、さらに、案内部材
には直線スケールが設けられているので、測定対
象とスケールを測定軸方向に直線上に配置してア
ツペの原理に則した構成とすることができる。従
つて、高精度測定が可能になり、測定誤差を少な
くすることができる。

さらに、第１、第２の接触子を有する案内部材
及びスライダ部材を、測定対象の一方の側に配設
することができるので、装置のコンパクト化を図
ることができる。

また、スライダ部材と案内部材とは共通の案内
面に沿つて移動するように構成されているので、
製造時のスケールと読取ヘツドの位置決めを容易
に行うことができる。

以下図面を参照に、本考案を外径測定に利用し
た一実施例について説明する。第１図は、その一
部を断面で示す側面図である。軸４の延長上に設
けられた案内部材１０は第３図にその断面を示す
ように、基準案内面となるＶ溝１５が長手方向に
形成されており、これにボール１４を介在させ、
さらにこのボール１４を受けるＶ溝１６が形成さ
れた軸受１２，１３がケーシング１１に固定して
設けられており、軸４はＶ面を基準案内面として
回転することなく正確にＸ−Ｘ方向移動のみを行
なう。第２の接触子３を内側に有するＬ形レバー
５は中間部材２０を介してケーシング１１の内部
においてこれに直交する腕２１によつて強固に支
持される。そして腕２１は軸４の案内部材１０に
沿つて両端部の軸受２２，２３によつて移動可能
なスライダ２４に固着されている。軸受２２，２
３は第３図に示すものとまつたく同様のものであ
つて、これらのＶ溝案内面等はいずれも高精度に
加工されたものを使用し、スライダ２４の軽快な
真直移動が可能とされている。また、軸４の案内
部材１０の側面（図の下側）にスケール２５が取
り付けられ、スライダ２４の軸受２２，２３の中
間部にはスケールの読取ヘツド２６がスケール２
５に相対して設けられている。

次に、接触子２，３の開閉機構について述べ
る。第１図に示すように、ケーシング１１にはブ
ラケツト２８に支持され、図において左右に摺動
可能のロツド２９が案内部材１０と平行に設けら
れ、その左端部は、移動方向により直接、または
ばね３０を介して腕２１と連結されている。この
ロツド２９の外周の一部には、その軸方向にラツ
ク３１が形成されており、ケーシング１１に取り
付けられたモータ３２の回転がピニオン３３等を
含む機構によりラツク３１に伝達され、ロツド２
９を左右に駆動する。また、第１図において、ケ
ーシング１１の右端部には、滑車３４，３５，３
６が設けられ、接触子２，３の開閉力を伝達する
ロープ３７が一端を案内部材１０に連結され、図
示のように滑車３４，３６の外側を通り、滑車３
６の内側から、滑車３５の外側を経由するルート
で、その他端が引張ばね３８を介してスライダ２
４に連結されている。そして、滑車３４，３５，
３６、ロープ３７及び引張ばね３８は移動力伝達
手段を構成する。

以下上述の構成を有する本願考案実施例の作動
について説明する。

測定開始に際しては、接触子２，３を最大の被
測定外径より若干大きい間隔に拡張する。これ
は、モータ３２によりロツド２９を図の左方向に
駆動し、接触子３を有するＬ形レバー５を最遠位
置まで押し出すのであるが、同時にスライダ２４
も案内部材１０の案内基準Ｖ面１５に沿つて同じ
距離左方向へ移動するので、これに伴ないロープ
３７の引張力を受けて案内部材１０はスライダ２
４の移動量と同量、右方向に移動する。ロツド２
９が最左端に達すると、例えば適宜な場所に設け
られたリミツトスイツチをたたくことによりモー
タ３２の回転が停止し、ロツド２９と案内１０の
左右動、すなわち、接触子２，３の拡張動作が終
了する。

ついで、本測定装置または被測定物を移動さ
せ、接触子２，３が正しく被測定直径方向に位置
するようにセツトして、まず、マスタ調整を行な
う。これは通常のマスタ合わせと同様で、マスタ
または寸法既知のワーク３９を接触子２，３の間
に挟持して図示しない表示器の表示をマスタ寸法
に合わせる操作であるが、被測定寸法が零に近
く、接触子２，３が当接した時の表示を零として
測定する場合には、マスタは不要となる。被測定
物の測定操作もマスタ合わせとほぼ同じ要領にて
行なう。これらの場合、接触子２，３の間隔を狭
めて被測定直径位置に当接させるためには、モー
タ３２を始動させて、ロツド２９を第１図で右方
向に移動させる。ロツド２９の左端はばね３０を
介して腕２１に連結されているので、腕２１の固
着されている中間部材２０、およびＬ形レバー５
が同時に右方向に引張力を受ける。そこでスライ
ダ２４が案内部材１１の基準案内Ｖ面１５に沿つ
て右に移動する。このとき接続ロープ３７のばね
３８の張力が失われるので、案内部材１０は軸受
１３との間に設けられた引張ばね（付勢手段）４
０の作用によりＶ溝面１５を案内として左進す
る。このようにして、接触子２，３はモータ３２
の駆動により同量ずつ接近して被測定物を挟持す
る。このときの表示値がマスタ寸法に対する偏差
値である。本実施例においては、両接触子を移動
可能としているのでロツド２９および接触子２，
３のストロークが、被測定径差の1/2、すなわち
半径差相当量であればよく、機構の簡素化に有利
である。また、接触子２，３が被測定面に当接し
たときのモータ３２の回転や停止は、例えば、モ
ータのトルクメータを設け、測定力を付与するた
めの圧縮ばね３０の反発力、すなわち、モータの
トルクが所定以上に達すると、モータのスイツチ
を遮断する手段等を用いて行なう。

なお、接触子２，３の開閉機構については、２
組のモータ、ロープ、滑車を設け、１組を拡張用
に、他の１組を近接用に使用する手段や、モータ
に代えてシリンダ・ピストンによる駆動方式を用
いる手段等、他の公知技術によつて行なうことも
できる。

また、内径測定の場合は、軸４およびＬ形レバ
ー５の先端部に、第１図において紙面の下方に折
り曲げて、それぞれに接触子２，３を有する測定
子を設け、拡張方向に測定するように構成すれば
よく、アツベの原理に適応させるためには、測定
子を上部方向、水平方向、下部方向とコの字形に
屈曲させたものを用いることにより実施可能であ
る。

なお、本考案の測定装置は、内、外径用に限ら
れるものではなく、少なくとも２個の接触子の開
閉によつて測定可能な厚さ、幅、間隔、溝幅等の
測定項目を対象とすることができる。

以上詳述したように、本考案においては、第１
接触子の開閉移動の基準案内面を第２接触子の案
内面として共用できるように構成されているの
で、両接触子が個々の案内を有する従来の装置に
比し、案内と移動部のガタ、両案内の平行度の狂
い等の誤差発生の要因が少なく、加工、組立、調
整が容易で、機構の簡素化、小型化に有利な測定
装置を得ることができ、また、アツペの原理に則
した装置なので、特に広範囲に亘る高精度の測定
に極めて有効である。

また、測定子の交換のみで複数段階（例えば０
〜25mm、25〜50mm、50〜75mm……）の測定範囲を
得ることが可能で、同一測定範囲内であれば、１
回のマスタ調整で、異なる寸法の測定が可能とな
る等、すぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の外径測定の実施例を示す一部
断面を含む主要部の側面図、第２図は従来の外径
測定装置の主要部の側面図、第３図は第１図の
−線断面図。 ２，３……第１、第２接触子、４……軸、５…
…Ｌ形レバー、８，２５……スケール、９，２６
……読取ヘツド、１０……案内部材、１２，１
３，２２，２３……軸受。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 同一軸線上に配設された第１、第２の接触子を
   軸線上で開閉して被測定物に接触させ、被測定物
   の内外径等の寸法を測定する寸法測定装置におい
   て、 前記軸線方向に平行な案内面が形成されたロツ
   ド状の案内部材であつて、該案内面を介してケー
   シング内に移動自在に設けられると共に前記ケー
   シングの一方側から突出した端部に前記第１接触
   子が設けられた案内部材と、 前記ケーシング内に配置されると共に前記案内
   面に沿つて移動自在に設けられ、前記第１接触子
   が設けられた前記ケーシングの一方側から突出し
   た端部に前記第２接触子が設けられたスライダ部
   材と、 該スライダ部材を前記案内面に沿つて移動させ
   る駆動手段と、 前記案内部材を付勢して第１接触子を閉方向に
   付勢する付勢手段と、 前記駆動手段でスライダ部材を第２接触子の開
   方向へ移動すると前記付勢手段の付勢力に抗して
   前記第１接触子が開方向に移動し、前記駆動手段
   でスライダ部材を第２接触子の閉方向へ移動する
   と前記付勢手段の付勢力で第１接触子が閉方向に
   移動するように前記案内部材とスライダ部材とを
   連結する移動力伝達手段と、 前記案内部材又はスライダ部材の一方に設けら
   れたスケールと、 前記案内部材又はスライダ部材の他方に前記ス
   ケールと対向して設けられ、前記スケールを読み
   取る読取ヘツドと、 を備え、前記駆動手段により前記スライダ部材を
   軸線方向に移動させることにより前記第１、第２
   接触子を前記軸線上で開閉する方向に移動させる
   ことを特徴とする広範囲寸法測定装置。