JPH0669718U - 変位検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 変位検出装置を容易、且つ迅速に測定スタン
ド等に取り付けることができ、取り付け時に変位検出装
置に生じる力によっては測定精度を悪化させることのな
い変位検出装置を提供する。 【構成】 変位検出装置５０の本体１０の外周部に段部
５４及び被覆部５６を有する固定部材５２を装着して、
測定スタンドの取付孔に固定部材５２を挿入して支持さ
せた後、そのねじ部５８にナットを締め付けて変位検出
装置５０をスピンドル１２の軸方向の締めつけ力で測定
スタンドに取り付けている。従って、本体１０の変形が
防止され、スピンドル１２の摺動性を良好に維持でき
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は変位検出装置に係り、詳しくは、測定子の軸方向の移動変位量を検出 するエンコーダを内蔵した変位検出装置に関する。

【０００２】

【背景技術】

従来、本体に対して一端に測定子を有するスピンドルをその軸方向へ移動可能 に設け、測定子を被測定物に当接させたときにスピンドルの移動変位量から被測 定物の形状等を測定する変位検出装置が知られている。この変位検出装置はスピ ンドルに光学格子を有するスケールを取り付けるとともに、本体に前記スケール の光学格子の移動量を光学的に検出する検出器を設け、この検出器からの信号を 所定処理してスピンドルの軸方向の変位量を検出するようにしている。

【０００３】 図１０は従来の変位検出装置の要部断面図である。図１０の変位検出装置１１ は筒状の本体１０を中心として構成され、本体１０の内部には軸方向に移動自在 なスピンドル１２が配設されている。スピンドル１２の一端には被測定物と当接 する測定子１４が形成されている。また、スピンドル１２の他端にはガラス製の スケール１６が固定され、その表面には一定ピッチの光学格子がスピンドル１２ の軸方向に沿って形成されている。

【０００４】 本体１０はステム１８と、このステム１８よりも外径の小さな内筒部２０とか らなり、ステム１８の内部にはスピンドル１２を軸方向に移動可能に保持するリ ニアボールベアリング２２が配設されている。従って、スピンドル１２はこのリ ニアボールベアリング２２によって本体１０内を円滑に摺動することになる。ま た、ステム１８の先端にはキャップ２４が螺合されているとともに、このキャッ プ２４に蛇腹状の防塵ゴムカバー２６が取り付けられ、スピンドル１２とキャッ プ２４との間からのゴミの侵入が防止されている。

【０００５】 内筒部２０の周壁の一部には、スピンドル１２に直角に突設されたガイドピン ２８を軸方向に案内する長孔３０が穿設されている。更に、内筒部２０の外周に は円筒状のスペーサ３２が装着され、また、その端部２０Ａにはスリーブ３４の 一端が螺合されている。内筒部２０の内側にはスピンドル１２を図中左方へ付勢 するスプリング３６が内蔵されている。長孔３０の左側には、弾性部材３８が取 り付けられ、ガイドピン２８と長孔３０とが当接した際に生じる衝撃をこの弾性 部材３８によって緩和する。

【０００６】 また、端部２０Ａから一体に設けられた固定部２０Ｂには発光器４０Ａと受光 器４０Ｂとからなる検出器４０が前記スケール１６と一定間隔、隔て取り付けら れ、この検出器４０によってスケール１６の光学格子の移動量を光学的に検出す る。即ち、スケール１６と検出器４０とによってスピンドル１２の移動量を電気 信号として検出する光学式エンコーダが構成されていることになる。発光器４０ Ａと受光器４０Ｂとに接続されたケーブル４２は、スリーブ３４の他端に螺合さ れた袋ナット４４の孔から引き出され、図示しない演算表示装置と接続されてい る。

【０００７】 測定に際しては、変位検出装置１１をそのステム１８の外周部を測定スタンド 等の支持部材の孔に挿入した後、ステム１８の外周面をスピンドル１２の軸方向 と直交する方向、つまりラジアル方向にねじ等で押圧してステム１８をクランプ し、この状態で測定子１４を被測定物に当接させることにより寸法測定、形状測 定等を行う。ちなみに、ステム１８の外周部をスタンドに固定するのは、測定子 １４に近い位置を固定するのが測定の際の誤差を少なくできるからである。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、従来の変位検出装置１１はステム１８をクランプするときにラジアル 方向に力が生じるので、スピンドル１２とステム１８の内周面とのクリアランス が変化してスピンドル１２の摺動性が悪化し、この結果、測定精度が低下する場 合がある。このため、変形が起こらないようにクランプ力を微調整しなければな らず、取り付けに手間がかかるという問題がある。特に、一旦ステム１８をラジ アル方向に塑性変形させてしまうと致命的である。

【０００９】 本考案はこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的は変位検出装置を 容易、且つ迅速に測定スタンド等に取り付けることができ、取り付け時に変位検 出装置に生じる力によっては測定精度を悪化させることのない変位検出装置を提 供するところにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は、筒状の本体と、この本体の内部にボールベアリングを介して軸方向 に移動可能に配設され一端に被測定物と当接する測定子を有するスピンドルとを 含んで構成され、前記本体のボールベアリングの位置する外周部が支持部材に取 り付けられて使用される変位検出装置において、前記ボールベアリングとは別位 置で前記本体に装着され、且つ前記本体のボールベアリングが位置する外周部を 覆う筒状の被覆部及び、この被覆部より径大な段部を有する固定部材と、この固 定部材の被覆部外周に前記支持部材が位置した状態で前記段部を前記支持部材に 対してスピンドル軸方向の締めつけ力で固定する取り付け部とが設けられている ことを特徴としている。

【００１１】

【作用】

本考案では、変位検出装置の本体のボールベアリングが位置する外周部を覆う 筒状の被覆部と、この被覆部に測定スタンドに支持される段部とからなる固定部 材を本体に装着するとともに、測定スタンドに対してスピンドル軸方向の締めつ け力で固定される取り付け部を固定部材に設けている。従って、変位検出装置を 測定スタンドに取り付けるには被覆部外周に支持部材が位置した状態で段部を測 定スタンド等の支持部材に支持させ、且つ固定部材の取り付け部を支持部材に対 してスピンドル軸方向の締めつけ力で固定すればよい。このため、変位検出装置 の支持部材への取り付けの際に、本体のラジアル方向に力が生じないので、ボー ルベアリングが内蔵されている本体の変形を防止することができ、これによりス ピンドルの摺動性を良好に維持することが可能となる。

【００１２】

【実施例】

次に、本考案に係る変位検出装置の好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照し ながら詳細に説明する。

【００１３】 図１は本考案の第１実施例に係る変位検出装置の断面図、図２は図１の変位検 出装置に装着される固定部材の正面図、図３は図１の変位検出装置を使用する際 の作用を示す正面図、図４は図１の変位検出装置の使用状態を示す正面図である 。ここで、前述した従来の変位検出装置と同様な部材については同一の符号を付 し、その重複する説明を省略する。

【００１４】 図１に示すように、第１実施例に係る変位検出装置５０は、前述した図１０の 従来の変位検出装置１１におけるスペーサ３２の代わりに、固定部材５２が使用 されている点で異なる。この固定部材５２は筒状に形成され、段部５４と、段部 ５４よりも外径が小さく且つ内径がステム１８の外径よりも僅かに大きな被覆部 ５６とから構成されている。

【００１５】 段部５４は内筒部２０の外周に装着され、且つその左端がステム１８の段差１ ８Ａに当接しているとともに、右端が内筒部２０の端部２０Ａに螺合したスリー ブ３４と当接している。従って、段部５４はステム１８の段差１８Ａとスリーブ ３４とによって挟圧され、これにより、被覆部５６を含む固定部材５２が本体１ ０の外周部にリニアボールベアリング２２とは別位置で装着されている。また、 被覆部５６はステム１８のリニアボールベアリング２２が位置する外周部まで僅 かな隙間をあけて延長されている。これにより、ボールベアリング２２が内蔵さ れている本体１０の部分はステム１８と固定部材５２とによって二重構造となっ ている。

【００１６】 また、図２に示すように、被覆部５６の先端にはねじ部５８が形成されている 。このねじ部５８には図３に示すように変位検出装置５０を測定スタンド（図示 せず）の支持部材６２に取り付ける際に使用する取り付け部である。つまり、変 位検出装置５０を測定スタンドに取り付けるには、先ず支持部材６２上に穿設さ れている取付孔６４に固定部材５２の被覆部５６を上方から挿入し、段部５４を 取付孔６４に係止させて変位検出装置５０全体を支持部材６２に支持させる。そ して、下方からナット６０を所定のトルクでねじ部５８に締めつける。

【００１７】 すると、変位検出装置５０は図４に示すように、支持部材６２をナット６０と 段部５４とによって挟圧した状態で支持部材６２に取り付けられる。即ち、本実 施例の変位検出装置５０は従来の変位検出装置と異なり、ステム１８をねじ等に よってスピンドル１２と直交する方向、つまりラジアル方向にクランプすること なく、スピンドル１２の軸方向の締めつけ力で固定部材５２を介して支持部材６ ２に取り付けられることにる。このため、従来の変位検出装置１１と比較して、 変位検出装置５０の固定時にステム１８に生じる力を大幅に低減することができ 、クランプ時のねじの締めすぎ等によるステム１８の塑性変形を防止することが できる。

【００１８】 これにより、リニアボールベアリング２２とステム１８の内周面とのクリアラ ンスが一定に保たれ、したがってリニアボールベアリング２２の性能を損なうこ とがないので、スピンドル１２の摺動が円滑に行われ、測定子１４の被測定物に 対する接触圧を一定に保つことが可能となる。

【００１９】 このように、第１実施例によれば、変位検出装置５０を測定スタンド等に取り 付けて使用する場合に、ステム１８の変形を防止できるので、スピンドル１３と リニアボールベアリング２２との間の摺動性を良好に維持でき、変位検出装置５ ０の精度の悪化が防止される。また、変位検出装置５０を確実に測定スタンド等 の支持部材に取り付けることができる。

【００２０】 また、変位検出装置５０を取り付ける際に締めつけ力の加減を微調整する必要 がなく、取り付け作業を容易、且つ迅速に行うことが可能となる。更に、従来の 変位検出装置に比較して、わずかな部品変更だけで対応することができるので、 コストが上昇することもない。

【００２１】 次いで、本発明に係る変位検出装置の第２実施例について説明する。図５は本 考案の第２実施例に係る変位検出装置の断面図、図６は図５の変位検出装置に装 着される固定部材の正面図である。ここで、前述した第１実施例の変位検出装置 と同一の部材については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【００２２】 図５に示すように第２実施例に係る変位検出装置６６はその固定部材６８が前 記第１実施例の固定部材５２と異なる。即ち、固定部材６８の段部７２にはラジ アル方向にねじ孔７４が穿設されており、このねじ孔７４にねじ７６が螺合され ている。ねじ７６の先端は内筒部２０の外周を所定の圧力で押圧し、固定部材６ ８と内筒部２０との空転を防止する機能がある。

【００２３】 このため、変位検出装置６６を前述した支持部材６２に取り付けるためにねじ 部５８にナット６０を締めつけたとき、この締めつけトルクによる固定部材６８ の内筒部２０に対する空転が防止される。従って、取り付け作業時に固定部材６ ８が空転を起こさないように注意を払う必要がなくなり、取り付け作業が容易と なる。特に、図７に示すように複数の変位検出装置６６を支持部材７１の複数の 取付孔６９に取り付ける場合に作業のしづらい中央の取付孔６９Ａへの取り付け 作業が容易となる。

【００２４】 一方、ねじ７６は本体１０に対してラジアル方向に押圧力を加えているが、リ ニアボールベアリング２２の位置する部分を押圧していないので、スピンドル１ ３とリニアボールベアリング２２との摺動性を悪化させることはない。また、図 ６に示すように固定部材６８の段部７２には平目のローレット加工が滑り止めと して施されており、治具への取り付け、取り外しに際してこのローレット加工さ れた部分を把持しながら作業を行う。尚、ローレット加工の形状は、平目に限ら ず、あや目等のどのような形状でもよい。或いは、六角、２面幅等の加工を施し てもよい。

【００２５】 このように第２実施例によれば、段部７２のラジアル方向に空転止めのねじ７ ６を取り付けるようにしている。このため、変位検出装置６６を支持部材６２等 の治具に取り付ける場合に固定部材６８の内筒部２０に対する空転を防止でき、 ねじ部５８へのナット６０の締めつけ作業、支持部材６２への取り付け作業を短 時間で容易に行うことができる。また、変位検出装置６６を工場で組み立てる場 合にも同様な理由により組立を容易に行うことができる。

【００２６】 また、段部７２の外周に滑り止めのローレット加工を施しているので、取り付 け作業時の滑りが防止され、作業を簡単且つ確実に行うことができる。更に、ロ ーレット加工によって作業を行う場合に把持すべき位置を作業者が容易に認識で きるので、把持位置を示すのにも役立つ。これにより、力をかけて良い位置が明 確となり、変位検出装置６６の破損を未然に防止することができる。

【００２７】 尚、固定部材６８の形状は図６の形状に限定されず、図８に示すように段部７ ４の寸法を短くした固定部材７８を用いることも可能である。この固定部材７８ の被覆部７６にはラジアル方向にねじ孔８０が設けられ、このねじ孔８０に空転 止めのねじが螺合される。つまり、図６の固定部材６８では段部７２にねじ孔７ ４を形成しているのに対し、図８の固定部材７８では被覆部７６側にねじ孔８０ を設けている。この固定部材７８は図９に示す状態で変位検出装置８２に取り付 けられる。

【００２８】 以上、本考案について好適な実施例を挙げて説明したが、本考案はこの実施例 に限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良 並びに設計の変更が可能なことは勿論である。

【００２９】 例えば第１実施例では、スケール１６の移動変位量を検出するエンコーダとし て、光学式のものを使用しているが、これに限らず、静電容量型のエンコーダを 用いることも可能である。また、第１実施例では変位検出装置５０をナット６０ と段部５４とによって支持部材６２を挟圧するようにして取り付けているが、こ れに限らず、段部５４と支持部材６２とをボルト等で直接、スピンドル１２の軸 方向に連結して取り付けてもよい。要は、変位検出装置５０を固定部材５２を介 してスピンドル１２の軸方向の締めつけ力で取り付けることができれば、その取 り付け方法は問わない。

【００３０】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、変位検出装置を確実に測定スタンドに 取り付けることができるとともに、スピンドルの摺動性を良好に維持でき、これ により測定精度の悪化を防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例に係る変位検出装置の要部
断面図である。

【図２】図１の変位検出装置に装着される固定部材の正
面図である。

【図３】図１の変位検出装置を使用する際の作用を示す
正面図である。

【図４】図１の変位検出装置の使用状態を示す正面図で
ある。

【図５】本考案の第２実施例に係る変位検出装置の断面
図である。

【図６】図５の変位検出装置に装着される固定部材の正
面図である。

【図７】図５の変位検出装置が支持される支持部材の平
面図である。

【図８】他の固定部材の正面図である。

【図９】図８の固定部材が取り付けられた変位検出装置
の正面図である。

【図１０】従来の変位検出装置の要部断面図である。

【符号の説明】

１０ 本体 １２ スピンドル １４ 測定子 １６ スケール １８ ステム ２０ 内筒部 ２２ リニアボールベアリング ４０ 検出器 ５０ ６６ ８２ 変位検出装置 ５２ ６８ ７８ 固定部材 ５４ 段部 ５６ 被覆部 ５８ ねじ部（取り付け部） ６０ ナット ６２ ７１ 支持部材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の本体と、この本体の内部にボール
   ベアリングを介して軸方向に移動可能に配設され一端に
   被測定物と当接する測定子を有するスピンドルとを含ん
   で構成され、前記本体のボールベアリングの位置する外
   周部が支持部材に取り付けられて使用される変位検出装
   置において、 前記ボールベアリングとは別位置で前記本体に装着さ
   れ、且つ前記本体のボールベアリングが位置する外周部
   を覆う筒状の被覆部及び、この被覆部より径大な段部を
   有する固定部材と、この固定部材の被覆部外周に前記支
   持部材が位置した状態で前記段部を前記支持部材に対し
   てスピンドル軸方向の締めつけ力で固定する取り付け部
   とが設けられていることを特徴とする変位検出装置。