JPH0725612Y2 - 変位検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、変位検出装置に関す
る。詳しくは、測定子を有するスピンドルの軸方向の変
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】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
に当接させたときのスピンドルの移動変位量から被測定
物の寸法などを測定する装置として、例えば、そのスピ
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た光電式
変位検出装置が知られている。

【０００３】そこで、従来の光電式変位検出装置を図７
および図８を参照しながら説明する。図７において、１
は円筒状の本体１０に対して軸方向（上下方向）へ移動
可能に設けられたスピンドルである。スピンドル１の一
端には、図示しない被測定物に当接される測定子２が取
り付けられている。スピンドル１の他端部には、回止め
ピン３が直角に突設されているとともに、スケール４の
一端が固定されている。具体的には、図８に示す如く、
スピンドル１の他端に形成したすり割溝５にスケール４
の一端が差し込まれた後、接着固定されている。スケー
ル４は、ガラス製の矩形板状で、その表面にスピンドル
１の移動方向に沿って一定ピッチで光学格子６を形成し
てある。

【０００４】前記本体１０は、前記スピンドル１をその
軸方向へ移動可能に保持する第１の筒部１１と、この第
１の筒部１１の他端から一体的に設けられた第２の筒部
１２と、この第２の筒部１２の他端から一体的に設けら
れた取付部１３とを含む。第１の筒部１１には、その内
部に前記スピンドル１をその軸方向へ移動可能に保持す
るベアリング１４が設けられているとともに、一端部に
前記測定子２との間で蛇腹状の防塵ゴムカバー１５を保
持するキャップ１６が螺合されている。

【０００５】第２の筒部１２の一側壁には、前記回止め
ピン３をスピンドル１の軸方向へのみ移動自在に案内す
るスリット１７が形成されている。また、その外周面側
には円筒状のスペーサ１８が嵌挿された後、スリーブ１
９の一端が螺合されているとともに、内周面側には前記
スピンドル１をその一端側へ向かって（図７中、下方へ
向かって）付勢するスプリング２０が介装されている。
なお、スリット１７の一端側には、スプリング２０によ
ってスピンドル１が復帰されたとき、回止めピン３に当
接してそのときの衝撃を吸収するゴムなどの弾性部材２
１が設けられている。

【０００６】取付部材１３には、前記スケール４の光学
格子６を光学的に検出する検出器２２が取り付けられて
いる。ここに、前記スケール４および検出器２２を含ん
で前記スピンドル１の移動変位量を電気的信号として検
出するエンコーダ２７が構成されている。検出器２２
は、前記スケール４と一定の隙間を隔てた位置の取付部
材１３に固定された発光器２３と、前記スケール４を挟
んで発光器２３と対向配置された受光器２４とを含んで
構成されている。これら発光器２３および発光器２４に
接続されたケーブル２５は、前記スリーブ１９の他端に
螺合された袋ナット２６の孔から引き出された後、図示
しない演算表示装置へ接続されている。

【０００７】従って、測定に当たって、まず、本体１０
の第１の筒部１１外周部分を測定スタンドなどに垂直状
態にセットする。この状態において、スピンドル１をス
プリング２０に抗して上方へ変位させた後、スピンドル
１を下降させて測定子２を被測定物に当接させれば、ス
ピンドル１の軸方向の変位量がスケール４と検出器２２
とによって検出された後、図示しない演算表示装置に表
示されるから、その表示から被測定物の高さ寸法などを
測定することができる。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】ところが、図７および
図８に示す構造では、ガラス製のスケール４の一端をス
ピンドル１の他端に直接的に片持ち支持した構造である
から、例えば、本体１０の部分を測定スタンドなどに垂
直状態にセットするに際して、取扱上の不注意などによ
り落下させてしまうと、その落下時の衝撃力によってス
ケール４の固定端付近に大きな曲げモーメントが作用
し、その結果、スケール４が破損してしまう場合が多々
ある。

【０００９】特に、図７に示すように、筒形形状内にス
ケール４を収納した構造において、より小型化つまり小
径化をはかるためには、スケール４の厚みを薄く、か
つ、幅狭に形成しなければならないから、僅かな衝撃力
によっても破損に到る場合があり、使用条件や取扱に大
きな制限が加わる。従って、作業性の低下を招く。その
上、ガラス製のスケール４をスピンドル１の他端に直接
的に取り付けなければならないから、スケール４の組み
込みも面倒であるという問題もある。

【００１０】ここに、本考案の目的は、このような従来
の問題を解消し、耐衝撃力に優れ、しかも、スケールの
組み込みも容易にできる変位検出装置を提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そのため、本考案の変位
検出装置は、本体と、この本体に対して軸方向へ移動可
能に設けられかつ一端に被測定物に当接される測定子を
有するスピンドルと、このスピンドルの他端に設けられ
そのスピンドルの移動方向に沿って延びるスケールを含
み、そのスケールと前記本体との相対移動変位量を電気
的信号として検出するエンコーダとを備えた変位検出装
置において、前記スピンドルの他端にそのスピンドルの
軸方向に対して直交する方向へ弾性変形可能な支持部材
の基端を固定し、この支持部材の自由端側に前記スケー
ルを固定したことを特徴としている。

【００１２】

【作用】取扱上の不注意などから、片持ち支持された支
持部材に衝撃力に伴う大きな曲げモーメントが作用する
と、支持部材が弾性変形しながらその衝撃力を吸収す
る。従って、スケールへの衝撃力を緩和できるから、ス
ケールの破損を防げる。つまり、耐衝撃力を向上させる
ことができる。また、支持部材にスケールを位置決めし
た後、固定しておけば、その支持部材をスピンドルの他
端に例えばねじ止めするだけで組み込むことができるか
ら、スケールの組み込みも容易にできる。

【００１３】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図１〜図４に基づ
いて説明する。なお、これらの図の説明に当たって、前
述した図７および図８と同一構成要件については、同一
符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。

【００１４】図１は本実施例の全体を示す断面図、図２
は主にスピンドル１とスケール４との取付状態を示す斜
視図、図３はその分解斜視図である。これらの図に示す
如く、本実施例では、前記スピンドル１の他端に鉄製の
支持部材３１の基端が固定され、この支持部材３１の自
由端側に前記ガラス製のスケール４が取り付けられてい
る。スピンドル１の他端部には、一側面側が軸線と同じ
平面でカットされた切欠面７に形成されている。切欠面
７には、ねじ孔８が形成されている。

【００１５】支持部材３１は、幅寸法が前記スピンドル
１の直径より僅か狭い寸法に、また、長さ寸法が前記ス
ケール４の長さ寸法より長い寸法に、更に、厚み寸法が
前記スケール４の厚み寸法より僅か薄い寸法（図４参
照）の矩形板状に形成されているとともに、内部に前記
スケール４を収納できる大きさの矩形状の孔３２と、そ
の一側位置に前記ねじ孔８に螺合する止めねじ３４の挿
通孔３３とを有する。従って、基端側を止めねじ３４に
よってスピンドル１に固定すると、自由端側がスピンド
ル１の軸方向に対して直交する方向へ弾性変形可能にな
っている。

【００１６】このような構成であるから、予め、支持部
材３１の孔３２内にスケール４を収納し、スケール４を
取付フレーム３１に対して平行な状態で位置決めした
後、スケール４の全周または数カ所を弾性接着剤３５、
例えばシリコン系接着剤などで接着固定しておけば、組
み込みに当たって、その支持部材３１の基端側をスピン
ドル１の切欠面７に止めねじ３４で固定するだけで、ス
ケール４をスピントル１に対して組み込むことができ
る。

【００１７】このとき、スピンドル１の切欠面７と支持
部材３１との平行度が得られるように、それぞれの部品
の加工精度を管理しておけば、スピンドル１の軸に対し
てスケール４を平行に組み込むことができる。つまり、
部品管理だけでスピンドル１とスケール４との平行度を
だすことができるので、組み込みに伴う調整作業を簡略
化できる。

【００１８】また、スケール４をスピンドル１に対して
組み込んだ後、衝撃力によって支持部材３１に大きな曲
げモーメントが働くと、支持部材３１が弾性変形しなが
らその衝撃力を吸収するので、スケール４への衝撃力を
緩和できる。更に、支持部材３１からスケール４への衝
撃力は、スケール４を支持部材３１に接着固定した弾性
接着剤３５でも吸収することができるから、スケール４
の破損を確実に防止できる。

【００１９】なお、上記実施例では、支持部材３１とス
ケール４との固定に弾性接着剤３５を用いたが、弾性接
着剤３５を用いることなく、スケール４の全周または数
カ所を支持部材３１に強固に固定しても、耐衝撃力に効
果が得られる。また、支持部材３１をスピンドル１の切
欠面７に止めねじ３４で固定した後、支持部材３１と切
欠面７との接合面を接着剤で接着するようにすれば、止
めねじ３４の緩みによる支持部材３１のガタを防げる。

【００２０】また、支持部材としては、上記実施例の形
状に限られるものではない。例えば、図５または図６に
示すものでもよい。図５に示すものは、前記スピンドル
１の軸方向に対して直交する方向へ弾性変形可能な支持
板４１によって構成されている。支持板４１は、その基
端が前記スピントル１の他端に止めねじ４２によって固
定され、かつ、自由端側に前記スケール４を収納固定す
る凹溝４３が形成されている。

【００２１】図６に示すものは、前記スピンドル１の他
端にそのスピントル１の軸方向に沿って互いに平行に設
けられかつスピンドル１の軸方向に対して直交する方向
へ弾性変形可能な２本の丸棒状線材５１，５２によって
構成されている。２本の丸棒状線材５１，５２は、その
基端側が前記スピントル１の他端に固定され、かつ、互
いに平行な自由端側間に前記スケール４の両側を挟み込
んだ状態で接着固定してある。

【００２２】また、上記実施例のエンコーダ２７は光電
式であったが、本考案は、これに限るものでなく、例え
ば、静電容量式エンコーダにも適用することができる。

【００２３】

【考案の効果】以上の通り、本考案によれば、スピンド
ルの他端に弾性変形可能な支持部材の基端を固定し、こ
の支持部材の自由端側にスケールを固定したので、耐衝
撃力に優れ、しかも、スケールの組み込みも容易にでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す断面図である。

【図２】図１のスピンドルとスケールとの取付状態を示
す斜視図である。

【図３】図２の一部を示す分解斜視図である。

【図４】図２のIV−IV線断面図である。

【図５】支持部材の変形例を示す図である。

【図６】支持部材の更に他の変形例を示す図である。

【図７】従来の変位検出装置を示す断面図である。

【図８】図７のスピンドルとスケールとの取付状態を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１ スピンドル ２ 測定子 ４ スケール １０ 本体 ２７ エンコーダ ３１ 支持部材 ４１ 支持板（支持部材） ５１，５２ 丸棒状線材（支持部材）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】本体と、この本体に対して軸方向へ移動可
   能に設けられかつ一端に被測定物に当接される測定子を
   有するスピンドルと、このスピンドルの他端に設けられ
   そのスピンドルの移動方向に沿って延びるスケールを含
   み、そのスケールと前記本体との相対移動変位量を電気
   的信号として検出するエンコーダとを備えた変位検出装
   置において、前記スピンドルの他端にそのスピンドルの
   軸方向に対して直交する方向へ弾性変形可能な支持部材
   の基端を固定し、この支持部材の自由端側に前記スケー
   ルを固定したことを特徴とする変位検出装置。