JPS6146761B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、直進型マイクロメータに係り、特
に、アンビルが配設されたフレームと、該フレー
ムに摺動自在に支承された、測定時に先端が被測
定物に当接される直進型のスピンドルとを有し、
アンビルとスピンドル間に被測定物を挾持した時
のスピンドルの直進変位から被測定物の長さを測
定する直進型マイクロメータの改良に関する。

被測定物の長さを測定する測長器の一種にマイ
クロメータがある。これは、アンビルが配設され
たフレームと、該フレームに支承された、測定時
に先端が被測定物に当接されるスピンドルとを備
え、アンビルとスピンドル間に被測定物を挾持し
た時のスピンドルの変位から被測定物の長さを測
定するものであり、従来は、フレームに対するス
ピンドルの変位量を、スピンドルの後方に配設さ
れた、精密に加工されたねじの送り量を基準に、
ねじの斜面による拡大を利用して読み取る、いわ
ゆる機械式の回転式マイクロメータが主に用いら
れている。

一方近年、エレクトロニクス化の進展に伴な
い、機械式マイクロメータの寸法読み取り部分を
光電検出装置に置き換えた、いわゆる電子式マイ
クロメータが提案されている。これは、例えば、
アンビルが配設されたフレームと、該フレームに
摺動自在に支承された、測定時に先端が被測定物
に当接される直進型のスピンドルと、前記フレー
ムに固着された固定スケールと、前記スピンドル
と連動された可動スケールとを備え、スピンドル
の直進変位に伴なう可動スケールと固定スケール
間の物理量の変化、例えば、通過光量或いは反射
光量の変化から、アンビルとスピンドル間に挾持
された被測定物の長さを測定するものである。こ
のような電子式の直進型マイクロメータによれ
ば、従来の機械式マイクロメータに比べて精度の
高い測定が可能となるものであるが、従来は、測
定圧を一定とするためには、測定者が、所定の測
定圧がかかるよう、スピンドルを一定圧で押えて
いなければならず、操作感に若干の問題があつ
た。

このような電子式の直進型マイクロメータにお
ける前記のような欠点を解消するべく、スピンド
ルの自由戻りを阻止すると共に、測定力を一定す
るために、スピンドルを全ストロークに渡り往復
動させるための往復機構と、該往復機構を任意の
位置でロツクするためのラチエツト機構と、該ラ
チエツト機構が作動している時に前記スピンドル
を被測定物に対して一定の測定力で押圧するため
の定圧機構とを設けることも考えられるが、この
ような直進型マイクロメータにおいては、前記往
復機構を構成するスライダを操作するためのスラ
イドノブを、マイクロメータ本体の側面に、スピ
ンドルの移動範囲全域に渡つて移動可能な状態で
配置する必要が有り、本体加工上、及び操作上不
便であつた。特に、前記スライドノブに加えて、
前記ラチエツト機構により前記往復機構がロツク
された状態で、前記定圧機構による押圧力に打勝
つて、前記スピンドルを所定ストロークだけ引戻
して被測定物を解放するための解放機構を設けた
ものにおいては、更に、該解放機構を構成する解
放アームを操作するためのスノツプノブを、マイ
クロメータ本体の、前記スライドノブが設けられ
ていない側の側面に、スピンドルの移動範囲全域
に渡つて移動可能な状態で配置する必要が有り、
本体加工上、及び操作上極めて不便であつた。

直進型マイクロメータにおける前記のような欠
点を解消するべく、前記のような直進型マイクロ
メータにおいて、スピンドルの側面に形成された
ラツクと、周面に該ラツクと噛合するピニオンが
形成され、前記フレームに回動自在に支承された
第１の回動部材と、操作ダイヤルが固着され、前
記第１の回動部材と同一軸線上で前記フレームに
回動自在に支承された第２の回動部材と、所定の
相対移動許容範囲を有し、該許容範囲内で所定の
付勢力により前記第１の回動部材をスピンドル前
進方向に付勢するための、前記第１の回動部材と
第２の回動部材を連動する連動機構と、前記第２
の回動部材のスピンドル後退方向への自由戻りを
阻止するためのラチエツト機構とを備えることも
考えられる。このような電子式の直進型マイクロ
メータによれば、操作ダイヤルの操作によりスピ
ンドルが直進し、測定力が印加され、片手操作も
可能である。又、ノブ等をマイクロメータ本体の
側面全域に渡つて移動可能とする必要が無く、本
体加工上有利である等の特徴を有するが、スピン
ドルを後退させる際にはラチエツト機構を開放す
る必要があり、このためのレバー操作を行なう必
要があつた。又、スピンドル移動時にラチエツト
機構からラチエツト音が発生するという問題点を
有した。

本発明は、前記従来の欠点を解消するべく成さ
れたもので、操作ダイヤルを操作するだけで、ス
ピンドルの直進、測定力印加、後退を行なうこと
ができ、又、ノブ等をマイクロメータ本体の側面
全域に渡つて移動可能とする必要が無く、本体加
工上有利である直進型マイクロメータを提供する
ことを目的とする。

本発明は、アンビルが配設されたフレームと、
該フレームに摺動自在に支承された、測定時に先
端が被測定物に当接される直進型のスピンドルと
を有し、アンビルとスピンドル間に被測定物を挾
持した時のスピンドルの直進変位から被測定物の
長さを測定する直進型マイクロメータにおいて、
前記フレームに回動自在に支承された、一端に操
作ダイヤルが固着された回動軸と、該回動軸に回
動自在に支承された、周面に前記スピンドルの側
面に形成されたラツクと噛合するピニオンが形成
された第１の回動部材と、前記回動軸に固着され
た第２の回動部材と、前記回動軸に螺合された、
該回動軸の軸線方向に移動可能な第３の回動部材
と、所定の相対移動許容範囲を有し、該許容範囲
内で所定の付勢力により前記第１の回動部材をス
ピンドル前進方向に付勢するための、前記第１の
回動部材と回動軸を連動する連動機構と、測定時
に前記第３の回動部材を回動軸の軸線方向に移動
してフレームに密着させ、前記回動軸の回動を阻
止するブレーキ機構とを備えることにより前記目
的を達成したものである。

又、前記連動機構を、前記第２の回動部材の周
縁部に形成された円弧状長穴と、前記第１の回動
部材に固着された、前記円弧状長穴を挿通するピ
ンと、該ピンと前記回動軸の周面間に張架された
ばねとを用いて構成したものである。

更に、前記ブレーキ機構を、前記第３の回動部
材の周縁部に形成された丸穴と、前記第１の回動
部材に固着された、前記丸穴に挿入されるピンと
を用いて構成したものである。

又、前記連動機構を構成するピンと、前記ブレ
ーキ機構を構成するピンを単一部材としたもので
ある。

以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に
説明する。本実施例は、第１図乃至第４図に示す
如く、先端内側にアンビル１２が配設された略Ｕ
字形状のフレーム１０と、該フレーム１０に摺動
自在に支承された、測定時に先端１４ａが被測定
物に当接される直進型のスピンドル１４と、前記
フレーム１０の後端面に植設されたガイド支柱１
６と、該ガイド支柱１６の後端に固着されたホル
ダ１８に支持された、固定スケールである、ガラ
ス製の平板上の光の透過部と不透過部が等間隔の
縞模様に形成されて成るインデツクススケール２
０と、前記スピンドル１４に固着されたスケール
ホルダ２２に前端が固着された、可動スケールで
ある。ガラス製の平板上に光の透過部と不透過部
が等間隔の縞模様に形成されて成るメインスケー
ル２４と、前記ホルダ１８に支持された光源（図
示省略）と、受光基板２６を介して同じくホルダ
１８に支持された、前記光源より照射され、メイ
ンスケール２４及びインデツクススケール２０を
透過した光を受光する受光素子（図示省略）とを
備え、スピンドル１４の変位に伴なうメインスケ
ール２４とインデツクススケール２０間の通過光
量の変化から、フレーム１０のアンビル１２とス
ピンドル１４の先端１４ａ間に挾持された被測定
物の長さを測定する電子式の直進型マイクロメー
タにおいて、固定板３０，３２を介して前記フレ
ーム１０に回動自在に支承された、一端に操作ダ
イヤル３４がビス３６により固着された回動軸３
８と、該回動軸３８に回動自在に支承された、周
面に前記スピンドル１４の下面に形成されたラツ
ク１４ｂと噛合するピニオン４０ａが形成された
第１の回動部材４０と、前記回動軸３８と一体的
に形成された第２の回動部材４２と、前記回動軸
３８に螺合された、該回動軸３８の軸線方向に移
動可能な第３の回動部材４４と、所定の相対移動
許容範囲Ａを有し、該許容範囲内で所定の付勢力
により前記第１の回動部材４０をスピンドル前進
方向に付勢するための、前記第２の回動部材４２
の周縁部に形成された円弧状長穴４２ａ、前記第
１の回動部材４０に固着された、前記円弧状長穴
４２ａを挿通するピン４６、該ピン４６と前記回
動軸３８の周面間に張架されたばね４８を用いて
構成される連動機構と、測定時に前記第３の回動
部材４４を回動軸３８の軸線方向に移動して固定
板３０に密着させ、前記回動軸３８の回動を阻止
するための、前記第３の回動部材４４の周縁部に
形成された丸穴４４ａ、前記第１の回動部材４０
に固着された、前記丸穴４４ａに挿入される、前
記連動機構を構成するピン４６と一体化されたピ
ンから構成されるブレーキ機構とを備えたもので
ある。図において、５２は、ケースカバーであ
る。

前記回動軸３８は、前記第１の回動部材４０を
支承する部分と、前記第３の回動部材４４を支承
する部分とで径が変えられており、該回動軸３８
が、第１の回動部材４０或いは第３の回動部材４
４から脱離しないようにされている。

又、前記円弧状長穴４２ａの長さは、第３の回
動部材４４のブレーキがかかる迄の移動量より若
干長めとされている。

更に、前記連動機構を構成するばね４８は、Ｓ
字状のコイルばねとされ、回動軸３８に巻き付け
られている。更にこのばね４８は、第１の回動部
材４０のピニオン４０ａによりスピンドル１４が
前進し、アンビル１２と当接した時に、直ちに所
定の押圧力が印加されるよう、予め付勢されてい
る。

前記ガイド支柱１６は中空状とされ、その内部
に光電検出装置等の電源となる電池５０が収容さ
れている。

以下作用を説明する。測定に際しては、先ず操
作ダイヤル３４を回転して、回動軸３８を第１図
の時計方向に回転させる。すると、ばね４８、ピ
ン４６を介して第１の回動部材４０も第１図の時
計方向に回動され、該第１の回動部材４０の周面
に形成されたピニオン４０ａと噛合するラツク１
４ｂによりスピンドル１４が完全に後退して測定
に備えられる。

次いで、フレーム１０のアンビル１２とスピン
ドル１４の先端１４ａの間に被測定物を介装し、
操作ダイヤル３４を前記と逆方向に回転する。す
ると、回動軸３８が第１図の反時計方向に回転
し、ばね４８、ピン４６を介して第１の回動部材
４０も第１図の反時計方向に回動する。この時に
おいて、第２の回動部材４２とピン４６の相対的
な位置関係は、第２図に示す如く、ピン４６が第
２の回動部材４２の円弧状長穴４２ａの後部と係
合した状態になつている。これによりスピンドル
１４が前進され、アンビル１２とスピンドル１４
の先端１４ａ間で被測定物が挾持される状態とな
ると、スピンドル１４の前進が停止する。この
時、第１の回動部材４０は最早前進方向に回動す
ることができなくなる。更に操作ダイヤル３４を
前進方向に回転させると、第５図に示す如く、第
２の回動部材４２が第１の回動部材４０（ピン４
６）に対して許容範囲Ａ内で回転した状態とな
る。この時、ピン４６は停止しているのに回動軸
３８は更に回動するので、第３の回動部材４４
は、第４図に矢印Ｂで示す左方向にねじにより移
行され、固定板３０と密着されて回動軸３８の回
動が阻止される。この時、第３の回動部材４４の
丸穴４４ａとピン４６は滑動している。従つて、
この状態で測定者が操作ダイヤル３４から手を離
しても、スピンドル１４が戻ることがなく、ばね
４８によりスピンドル１４に所定の測定圧が加え
られた状態で測定が行なわれる。具体的には、基
準位置に対するスピンドル１４の変位に伴なうイ
ンデツクススケール２０とメインスケール２４間
の相対変位量を、通過光量の変化から検出するこ
とにより、メインスケール２４の基準位置からの
変化量を知ることができる。従つて、メインスケ
ール２４が固着されているスピンドル１４の変位
量を知ることができ、被測定物の長さを測定する
ことができる。この時において、ばね４８により
スピンドル１４が常時被測定物に当接する方向に
押圧されているため、測定者の操作力のばらつき
等に拘わらず、常に一定の測定力が付与され、正
確な測定が可能である。又、ばね４８は予め付勢
されているので、スピンドル１４の先端が被測定
物と当接した状態で、直ちに所定の押圧力が加え
られ、迅速な測定が可能である。

測定終了時には、操作ダイヤル３４を逆方向に
回転させるのみで、先ず、第３の回動部材４４の
固定板３０に対する密着状態が解かれ、次いで、
ばね４８、ピン４６を介して第１の回動部材４０
が第１図の時計方向に回転されて、スピンドル１
４が後退させられる。

本実施例においては、連動機構を構成するピン
とブレーキ機構を構成するピンが単一部材とされ
ているため、構成が単純である。

尚前記実施例においては、第３の回動部材４４
を固定板３０に密着させるようにしていたが、回
動軸３８をフレーム１０により直接支承する構成
の場合には、第３の回動部材４４をフレーム１０
に直接密着させることも勿論可能である。

前記実施例においては、本発明が、可動スケー
ルと固定スケール間の通過光量の変化からスピン
ドルの直進変位を測定する電子式の直進型マイク
ロメータに適用されていたが、本発明の適用範囲
はこれに限定されず、固定スケールと可動スケー
ル間の反射光量の変化から測定対象の変位を測定
する電子式の直進型マイクロメータ、或いは、可
動スケールと固定スケール間の他の物理量の変化
からスピンドルの直進変位を測定する、一般の直
進型マイクロメータにも同様に適用できることは
明らかである。

又、前記実施例は、本発明をマイクロメータに
適用したものであつたが、本発明は、マイクロメ
ータ以外の測長器であるノギスやハイトゲージに
も同様に適用できることは明らかである。

以上説明した通り、本発明によれば、操作ダイ
ヤルの操作のみで、スピンドルの直進、測定力印
加、後退ができ、片手操作も可能である。又、操
作ノブ等をマイクロメータ本体の側面全域に渡つ
て移動可能な状態で配設する必要が無く、本体加
工上有利である。更に、スピンドル移動時にラチ
エツト音が発生しない等の優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る直進型マイクロメータ
の実施例の構成を示す正面図、第２図は同じく縦
断面図、第３図は、第１図の−線に沿う横断
面図、第４図は、第１図の−線に沿う横断面
図、第５図は、前記実施例の連動機構の要部の測
定状態を示す正面図である。 １０……フレーム、１２……アンビル、１４…
…スピンドル、３０，３２……固定板、３４……
操作ダイヤル、３８……回動軸、４０……第１の
回動部材、４０ａ……ピニオン、４２……第２の
回動部材、４２ａ……円弧状長穴、４４……第３
の回動部材、４４ａ……丸穴、４６……ピン、４
８……ばね。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アンビルが配設されたフレームと、該フレー
   ムに摺動自在に支承された、測定時に先端が被測
   定物に当接される直進型のスピンドルとを有し、
   アンビルとスピンドル間に被測定物を挾持した時
   のスピンドルの直進変位から被測定物の長さを測
   定する直進型マイクロメータにおいて、前記フレ
   ームに回動自在に支承された、一端に操作ダイヤ
   ルが固着された回動軸と、該回動軸に回動自在に
   支承された、周面に前記スピンドルの側面に形成
   されたラツクと噛合するピニオンが形成された第
   １の回動部材と、前記回動軸に固着された第２の
   回動部材と、前記回動軸に螺合された、該回動軸
   の軸線方向に移動可能な第３の回動部材と、所定
   の相対移動許容範囲を有し、該許容範囲内で所定
   の付勢力により前記第１の回動部材をスピンドル
   前進方向に付勢するための、前記第１の回動部材
   と回動軸を連動するため前記第２の回動部材の周
   縁部に形成された円弧状長穴に前記第１の回動部
   材に固着されたピンが挿通し該ピンと前記回動軸
   の周面間にばねが張架されて構成される連動機構
   と、測定時に前記第３の回動部材を回動軸の軸線
   方向に移動してフレームに密着させ、前記回動軸
   の回動を阻止するため前記第３の回動部材の周縁
   部に形成された丸穴に前記第１の回動部材に固着
   されたピンが挿入されて構成されるブレーキ機構
   と、を備えたことを特徴とする直進型マイクロメ
   ータ。