JPS5815843Y2 - ソクシヤクソウチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、磁気目盛を附したロッドスケールと、検出用
磁気ヘッドとを同一軸線上に配設し、双方の相対的な変
位量を電気信号として取出す同軸直線型磁気スケールの
測定原理を応用せる副尺装置に関する。

筒体内にロッドスケール及び検出用磁気ヘッドを収納す
ると共に、筒体の面を案内として移動される測定部を設
け、この測定部によりロントスケール及び磁気ヘッドを
相対的に移動せしめることを要点となす副尺装置は、本
出願人が既に提案している（実願昭４７−４７５７号）
。

本考案は、上記先願の副尺装置を更に改善して、その測
長ストロークの拡大、操作性及び精度の向上並びに構造
の合理化等を企図したものである。

以下図面により本考案の具体例を説明しよう。

第１図及び第２図において、１は外筒、２はその一端に
螺着されたステム、３は外筒１の内部に配された内筒を
示し、この内筒３の外径は外筒１の内面と成る隙間を隔
てる如く選定され、内筒３の一端は、ステム２の外筒螺
着部２ａより外筒１の内方へ同心として突出形成せる内
筒支持部２ｂに螺入されている。

即ち外筒１及び内筒３をして同ブ軸線を保持せしめる。

４はその遊端に被測定物へ対接させる周知の測定子５を
取付けたスピンドルを示し、これはステム２の中心孔２
ｃに滑合されて内筒３の内方へ突出し、その突出端近傍
には内筒３の内径よりも若干小径のカラー６を固定して
いる。

又Ｔはスピンドル４の端部より内筒３の軸線に沿い延長
せるロッドスケールで、このロッドスケール７の周面長
手方向には正確なピッチにより磁気目盛が記録されてい
る。

即ち、これを内筒３の右端に取付けた検出ヘッド８の透
孔８′へ挿通ずることにより、スピンドル４の矢印方向
の移動量を電気信号として取出すようになされる。

内筒３に対する検出ヘッド８の取付は手段は、例えば図
示の如きフランジ付きブツシュよりなるヘッドベース９
を用いてなされ、ヘッドベース９のフランジ側端面には
第２図に示す如きＬ字状の保持片１０などを介して検出
ヘッド８を固定すると共に、ヘッドベース９の嵌着部９
′を内筒へ嵌め込み固定するのであるが、嵌着部９′の
外径は所謂芯出し調整を見込んで内筒３の内径よりは小
径となされており、この嵌着部９′の周面に適当な接着
剤Ｃを塗布して内筒３へ接合せしめる。

°１１−は嵌着部９′の端面を衝合せしめるスナップリ
ングを示す。

一方、スピンドル４の内端へのロントスケール７の取付
けは、スピンドル４の側にロッドスケール７の径よりも
犬なる盲孔を設けて、このバカ孔にロッドスケール７の
端部を挿し込んで接着剤により固着する。

即ち、このような取付は方であると、スピンドル４とロ
ッドスケール７との芯出しが容易であるし、必要があれ
ばこの取付は手段をスピンドル４の原点（例えば零位置
）の調整などにも利用じ碍る。

ところで、ロッドスケール７及び検出ヘッド８を配設す
る場合、双方をして同心的ならしめることは常套手段な
るも、ロッドスケール７の移動、つまり副尺に際してこ
れが軸線の囲りに回動されたとすると、その測定値に当
然誤差を生ずる。

この誤差が生ずる理由は、先ず第１に一般にロッドスケ
ールに磁気格子を形成記録する際、磁気格子は必ずしも
ロッド円周上で軸に直行する位相となっていない、つま
り軸に直行する方向よりや＼傾いた着磁となっているた
めに、ロントスケールを固定された検出ヘッドに対して
軸周りに回転させると磁気格子の位相変化を生ずること
があり、したがってこのようなロッドスケールを用いて
固定された検出ヘッドに対してロッドスケールが相対的
回転を許されるような状態で使用されるとその検出出力
に位相変動に基づいた誤差成分が多く含まれることにな
るからである。

なお上述の如く傾いて着磁される磁気格子ができる原因
は、リング状着磁ヘッドの内径とロッドスケールの外径
とのクリアランス成分がもたらすメカニカルな問題に起
因するものと思われる。

そして第２の理由は、通常ロッドスケールと検出ヘッド
とは１０〜１５μｍの軸の穴の径差を設けてあり、もっ
て両者を相対的に軸周りに回転させると両者の間隙寸法
が変動して磁気記録再生理論における所謂スペーシング
ロスとして再生出力変動を生じ、これが内挿誤差となっ
て測定精度に影響を及ぼすことになるからである。

したがって例えばミクロン単位の如く極めて高い測定精
度を要求される場合には、副尺に際してロントスケール
は検出ヘッドに対して同一軌跡を描くように変位させる
、つまりロッドスケールが軸線の囲りに回動されないよ
うにする必要がある。

そこで本考案は、これに対しよするため、内筒３の軸線
方向へ例えば対称的なガイド用長溝１２ａ及び１２ｂを
形成して、これらの長溝によりスピンドル４を案内する
ようになされる。

具体的には上述のカラー６に対してその周面の１８００
位置にセットビス兼用の摺動子１３ａ及び１３ｂを螺入
し、双方の頭部を長溝Ｔ２ａ及゛び↑２ｂ’内に位置さ
せて、スピンドル４のストローク、換ビすればロントス
ケール７の往復動範囲をガイドする。

因みに、例示におけるロッドスケール７の往動限界は仮
想線で示す７′の位置で略５Ｑｉａのストロークを有す
る。

なお、第３図は第１図Ａ−Ａ線上の拡大断面図であるが
、平ビスよりなる各摺動子１３ａ。

１３ｂの頭部を規格寸法よりも丈長となして、この頭部
を夫々の長溝１２ａ、１２ｂ内に位置させている。

このようにロッドスケール７を軸線の囲りに回動させな
いようにして検出ヘッド８に対し同一軌跡を描くように
変位させるので、上述の如き誤差が除去され測定精度が
向上される。

また斯る構成とすることにより長溝１２ａ及び１２ｂを
案内されるスピンドル４の軸回シの動きが規制されるの
で、スピンドル４にねじ止めされる測定子５の着脱、固
定を容易にしかも確実に行うことができる。

又、本考案においては、例えば内筒３の周面にコイルバ
ネ１４を巻装して、このコイルバネ１４によりスピンド
ル４を突出方向へ偏倚せしめる。

即ち、上述の摺動子１３ａ及び１３ｂの側には薄肉のバ
ネ受はリング１５を嵌め込み、このリング１５と、上述
せるヘッドベース９のフランジとの間にコイルバネ１４
を縮設して（第２図参照）、リング１５、各摺動子１３
ａ、１３ｂ及びカラー６を介してスピンドル４に偏倚力
を賦与している。

第１図中１６はステム２の内筒支持部２ｂの突端に取付
けたゴムなどのダンパーを示す。

そして、本例の場合は、検出ヘッド８への各リード線１
７を外筒１の他端より引込むようになされる。

即ち、第１図中１８は図示以外のカウンタ装置に接続さ
れたケーブル、１９は外筒１に螺入せるエンドキャップ
、２０はその内方のスナップリング、２１はケーブル１
８の端部を差し込んだゴムブツシュを示し、このゴムブ
ツシュ２１を工ンドキャップ１９とスナップリング２０
とにより保持せしめる。

２２は外筒１内の例えば２箇所に嵌め込まれたリード線
押え用の板バネリングで、これは第４図に示すように、
その一部に円弧状の押え部２２ａを有し、かつ両端は互
に内方への折曲部２２ｂとなされ、押え部２２ａと、外
筒１の内周面とによりリード線１７を導き、もって、ロ
ッドスケール７とリード線１７との接触を回避している
。

この板バネリング２２を外筒１内へ嵌め込むには、上述
の折曲部２２ｂを適当な工具により互に近接せしめてリ
ング２２を撓わめながら挿入し、所定の挿入位置でこれ
を拡開させればよく、板バネリング２２の径は外筒１の
内面と弾性的に圧接するような寸法に設定される。

但し、斯るリード線の引込み手段は本考案の主眼ではな
く、検出ヘッド８の近傍に臨んで外筒１にコードコネク
ター類を取付けることなども容易に考えられる。

以上は本考案の一例について説明したが、要するにこれ
は副尺装置の測定部エレメントである。

即ち、例示の如き態様のままでデプスゲージとなし得る
他、ステム２又は外筒１にフレームを取付けて、スピン
ドル４と対向するアンビルを設ければマイクロメータと
なる。

又、適切なスタンドとか保持機構などを附設することに
より、従来の機械的ディジタルゲージ（ダイヤルゲージ
、コンパレーク、その他）に代る副尺装置となすことが
でき、しかも、その精度（最小読取り値）は２μ程度の
高精度となし得るし、この読取りには副尺などを全く要
しないのである。

更に又、本案において強調すべき点は、小型ながら長い
測定ストローク例えば０〜１，５ＱＱＭにも及ぶ大きな
範囲のストロークが得られ、しかも簡単な構成で安定し
た測定がなされ、コスト的にも、精度、信頼性の上でも
その効果大である。

上述の如く本考案によれば測定子５、スピンドル４、ロ
ッドスケール７及び検出用磁気ヘッド８を実質的に一軸
上つまり測定軸線上に配してプランジャ型磁気副尺装置
を構成するようにしたので、所謂アツベの原理を満たし
、−次元的な変位測長において最も高精度で能率よく計
測することができる。

因みに角度変化に変換して測長表示すればその分だけ誤
差が入り込むことになるが、本考案では上述の如き構成
とすることによりそのような誤差が入り込むことはない
。

また本考案によれば測定ストロークが大きくとれ、測定
操作自体が簡便となり、−・も製作、取付けも容易とな
るためコスト的にも有利となる。

更に内筒３にガイド用長溝１２ ａ ｙ １２ ｂを設
け、ストッパすなわちカラー６に固定した廻り止めネジ
すなわち摺動子１３ａ、１３ｂによりスピンドル４の回
動を防止するようにしたので、上述の如き磁気格子の位
相変化による誤差成分等が除去されると共に測定子５を
交換するときスピンドル４がクルクル回って交換しにく
くなる等の不都合が解消される。

また内筒３と外筒１の間にコイルスプリング１４を配し
、このスプリング１４を内筒３の外周を案内として動作
させるようにしたので、長尺のスプリング構成を得るこ
とができると共に適度の測定圧を持たせることができる
。

更に外筒１を設けることにより防塵、磁気シールド等耐
環境性向上に有用である。

なお、本考案の実施態様は例示以外の種々の構成を採り
得ることとは言うまでもなく、例えばスピンドル偏倚用
のコイルバネ１４を内筒３の内側に設けるとか、ガイド
用長溝１２を１個乃至は３個以上とするとか、あるいは
摺動子１３を例示以外のものとなすなどであり、結論と
して本考案はその要旨の範囲内で各様に実施し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による副尺装置の一例を示す縦断面図、
第２図は外筒を取外した状態を示す平面図、第３図は第
１図Ａ−Ａ線上の断面図、第４図は同じ＜Ｂ−Ｂ線上の
断面図である。 １は外筒、２はステム、３は内筒、４はスピンドル、５
は測定子、６はカラー ７はロッドスケール、８は検出
用磁気ヘッド、９はへラドベース、１２（１２ａ、１２
ｂ）はガイド用長溝、１３（１３ａ、１３ｂ）は摺動子
、１４はコイルスプリング、１７はリード線、１８はケ
ーブル、１９はエンドキャップ、２１はゴムブツシュ、
２２は板バネリングである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 先端部に測定子を有するスピンドルを滑合して該スピン
   ドルを出入りせしめるステムに対し、上記スピンドルの
   軸線と同心的に外筒及び内筒を取付け、上記スピンドル
   の基部に磁気目盛を附したロッドを固着して、該ロッド
   を上記内筒の中心をよぎらせると共に、該内筒の遊端に
   は上記ロッドと同心的な検出用磁気ヘッドを配設し、か
   つ、上記内筒には軸線方向へのスピンドルガイド用長溝
   を形成して該長溝と上記スピンドルの基部に配された案
   内突子との係合により上記スピンドルを廻り止めする如
   くなし、更に、該スピンドルをその突出方向へ偏倚せし
   めるバネ手段を上記内筒の遊端部と上記案内突子との間
   に設けて成る副尺装置。