JPS6034042B2 - 測寸器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば、ダイヤルゲージ、リニアゲージ等の
側寸器の改良に関する。

この種の側寸器は、スピンドルをその一端が萱体外方に
突出し、かつ、突出方向に移動自在になるように４・形
崖体に支承すると共に、篤体とスピンドル間に介在させ
た押出し‘まねによりスピンドルに常時突出方向の押力
を働かせるようにしてあり、被測定体への接触によりス
ピンドルに伝達されたスピンドル移動量を移動量検出器
により電気信号に変換して取出すようになっている。

なお、移動量検出器としては、スピンドルの移動量をラ
ックピニオン機構により回転変位に変換し、それを回転
検出器によりパルス信号に変換する主にダイヤルゲージ
などの預り寸器に用いられるもの、あるいは、スピンド
ルの移動量をモアしじま発生機構によりモアしじまの移
動数に変換し、それを光電検出器により周期信号に変換
する主にリニアゲージなどの側寸器に用いられるものな
どが公知である。

ところで、このような側寸器は、スピンドルの突出端を
下方に向けて使用するばかりではなく、上方あるいは横
方向に向けて使用する例も多い。

そうすると、重力の関係上スピンドルに加わる押力は、
スピンドルの配道方向によって異なることになり、例え
ば、上向に向けた場合の押力は押出し‘まねの押力より
もスピンドルの重量分小さく、逆に下方に向けた場合は
スピンドルの重量分大きくなる。この結果、スピンドル
の移動速度もスピンドルの配置方向によって当然異なる
ことになり、結局、スピンドルの配置方向で異なる応答
性をもつことになる。

したがって、例えば、スピンドルを上方に向けた状態を
基準にして、その状態で所定の応答性を持つように押出
し‘まねの強さを調整すれば、下方に向けて使用した場
合過大な速度でスピンドルが落下し、被測定体はもちろ
ん、側寸器自体に衝激的な力を生ずると共に、移動量検
出器の応答限界を越えて検出誤差を生ずる恐れがあり、
逆に下向の状態を基準にして調整した場合には、上向き
使用時に応答速度不足をまね〈ことになり、特に、長尺
側寸器では、スピンドルの自重が大になるためこのこと
が大きな問題点となっていた。

これを改善するためのものとして実開昭５４一１５５４
８号によりラックと増速歯車を利用するものが提案され
た。

すなわち、これはスピンドルの長手方向にラックを固定
し、ケース内に支承した増速歯車をこのラックと噛合せ
るようにしたものであり、これにより、スピンドルがそ
の移動に際して増速歯車の慣性モーメントによる抵抗を
受けるようにしたものである。この場合、増速歯車の抵
抗は、スピンドルの移動加速度に対応した抵抗ばかりで
なく、移動速度の増加と共に増える歯車系のころがり摩
擦抵抗や風損抵抗との総和であり、高速になればなるほ
ど、また、速度変化が大になればなるほどスピンドルの
移動速度の変化を抑制することになる。しかしながら、
これにおいては別の問題として、そのスピンドルが被測
定面に当接した瞬間、増速歯車の慣性ェネルギがスピン
ドルに伝達され、スピンドルと被測定面間に過大な測定
圧を与えてしまうという問題が発生する。特に、上向き
と下向きでの両用を考えると、スピンドルの押出し‘ま
ねは上向き使用を基準に定めなければならず、そうする
と、下向きでの測定圧はさらに過大なものとなってしま
う。本発明は、上記欠点を除くために、スピンドルをガ
バナ機構と係合し、そのガバナ機構は断面［状のケース
を貫通して回動自在に支承され、ケースからの突出軸部
を前記スピンドルと係合させた回転軸と、その回転軸の
ケース内への慣入軸部に板部材を固着し、その両端にそ
れぞれ一端が支承されると共に、相互間はばねにより連
結された第１、第２の移動体とにより構成し、スピンド
ルの移動速度が所定値を越えようとする際には、スピン
ドルと係合するガバナ機構の回転軸の回転の上昇により
第１、第２の移動体がばね力に抗して外方に移動させら
れてケース内周面と薮触し、それにより制動力を生じ、
常時スピンドルが一定の速度に保たれるようにしたもの
である。

・以下、実施例について詳細に説明する。

側寸器の要部を示すために前壁を除去した状態の第１図
において、１は塗体であり、その底壁に隆体１と一体的
に形成された軸支承体２が設けられ、スピンドル３が軸
支承体２を貫通してその一端を下方に突出すると共に、
軸支承体２により上、下に移動自在に支承されている。

次に崖体１の前壁を除去して示した塗体１の内部におい
て、４は押出し‘まねであり、その一端は瞳体１の内壁
の一部に固着（図示せず）されると共に、蟹体１の後壁
に支持されたガイドローラ５を介して他端がスピンドル
３の一部に突設されたピン６に固着され、スピンドル３
を常時突出方向に押出すようになっている。１川まガバ
ナ機構であり、その回転軸１６を支承する断面ｎ状のケ
ース１ １がその外周部に設けたピン１２によって瞳体
１の後壁に支持され、回転軸１６がスピンドル３と直交
する状態に保持されている。

そしてケ−ス１１のピン１２側と反対の位置にケース１
１に突設したピン１３と蟹体１の後壁に突設したピン１
５間にはばね１４が介在され、ケース１１をピン１２を
支点としてばね１４により引張り、常時回転軸１６とス
ピンドル３が適宜の力で接触する状態に保たれるように
なっている。なお、第１図においては、スピンドル３の
移動量検出器、スピンドル３の突出方向への抜出しを防
止するストッパなどを省略しているが、漁り寸器として
は、これら従来公知と同様のものを含んで構成されるこ
ともちろんである。

以下、前記ガバナ機構１０の一例について、第１図のＡ
−Ａ方向断面図を示す第２図および第２図のＢ−Ｂ方向
底面図を示す第３図を参照して説明する。

これは取付場所の関係上高さをできるだけ低くした場合
のガバナである。両面において、ガバナ機構１０の回転
軸１６は、断面ｎ状のケース１ １の上壁にベアリング
１７によって支承されると共に、その上突出機はケース
１１から上方に延長された支柱（第１図の１８，１９）
に固着された支持板２０のベアリング２１によって支承
されて回転自在となっている。

そして、ベアリング１７，２１間の回転軸１６には、ゴ
ム論２２が被着されている。次に、回転軸１６のケース
１１内に突出した軸下端には、坂部材２３が一体的に固
着されると共に、板部村２３の両端にはピン２４，２５
が設けられている。

そして、ピン２４，２５にはそれぞれ半円形状の第１の
移動体２６、第２の移動体２７の各基端が支承され、そ
れぞれピン２４，２５を支点として第１，第２の移動体
はケース１１の内周壁方向に揺動自在になっている。ま
た、第１，第２の移動体２６，２７の外周面には接触子
２６′，２７′が突設されると共に、第１，第２の移動
体２６，２７はそれぞれに設けられたピン２８，２９を
結合するばね３川こよって、常時内方に引張力を受ける
ようになっている。したがって、スピンドル３が移動す
ると、回転軸１６はスピンドルの移動速度に比例した回
転数で回転し、その結果、第１，第２の移動体２６，２
７はその回転数に対応して生ずる遠心力によって外方に
揺動を開始し、その遠心力とばね３０の抗力がつり合う
位置まで揺動することになる。

そして、所定以上の回転数に達すると、第１，第２の移
動体２６，２７に突設された接触子２６′，２７′がケ
ース１１の内周壁と接触して、回転軸１６の回転数の増
加を妨げ、それによって、スピンドル３の移動速度の増
加も防止することになる。このように、ガバナ機構１川
こよってスピンドル３の移動速度が制御されるので、調
整にあたっては、先ず、スピンドルの押力が最も４・さ
し、スピンドルを上方に向けた状態において、必要な応
答速度となるように押出し‘まね４を概略調整し、また
、ガバナ機構１０も、その上限速度が必要な応答速度と
なるようにしておけばよいことになる。

こうすると、スピンドル３の移動速度はスピンドル３の
配置方向と無関係にガバナ機構１０の上限速度内に常時
制御されることになり、正確な検出が行なわれることに
なる。なお、上記説明においては、押出し【まね４をガ
イドローラ５を介してスピンドル３に結合する場合につ
き例示したが、もちろん、直接スピンドル３と蟹体１の
内壁間を結合するようにしてもよい。

また、ガバナ機構１０はそのケース１１をピン１２によ
って支承し、ばね１４によりその回転軸１６とスピンド
ル３を係合させる場合を例示したが、回転軸１６とスピ
ンドル３が適宜の密着力で接触する状態に直接ケース１
１を蓮体１の内壁に固着するようにしてもよく、さらに
、回転軸１６に被着したゴム論２２は、ゴム論に限らず
スピンドルとの接触摩擦の大きい材質にしてもよいこと
もちろんである。

また、ガバナ機構１川ま、上記実施例に限られるもので
はなく、例えば、ケース１１の内壁に磁石を配例し、回
転軸１６との間の吸引力を利用するものなど、公知のも
のを用いて構成してももちろんよい。

以上のとおりであり、本発明はスピンドルの移動速度を
ガバナ機構によって常時上限速度範囲に制御するので、
スピンドルの配置方向と無関係に所定の応答速度をもつ
側寸器となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要部を示す側寸器の前壁を除去して内
部を明らかにした正面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面
図、第３図は第２図のＢ−Ｂ方向底面図である。 １．．．．．．錘体、２・・・・・・軸支承体、３・・
・・・・スピンドル、４・・・・・・押出し‘まね、１
０・・・・・・ガバナ機構。 第１図第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 筐体外方に一端が突出し、突出方向に移動自在に筐
   体に支承されたスピンドルと、スピンドルに常時突出方
   向の押力を与える押出しばねと、スピンドルの移動量検
   出器とからなる測寸器において、筐体に周定した断面■
   状のケースを貫通して回動自在に支承され、そのケース
   からの突出軸部に前記スピンドルを係合させた回動軸と
   、前記回転軸のケース内の貫入軸部に固着された板部材
   の両端にそれぞれの一端が支承されると共に、相互間は
   ばねにより連結された第１，第２の移動体とを有するガ
   バナ機構を備えたことを特徴とする測寸器。