JPS6236084Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、変位測定機に係り、特に、フレーム
と、先端が測定対象に当接され、測定対象の変位
と共に移動する、前記フレームに摺動自在に支持
されたスピンドルと、該スピンドルの移動速度を
制限するレリーズ装置とを備え、測定対掌の変位
に伴なうスピンドルの移動量から測定対象の変位
を測定する変位測定機の改良に関する。

一般に、物体の長さ等を測定する変位測定機に
おいて、その物体に対する測定子の移動量、コラ
ムに対するスライダーの移動量等のように、相対
移動する物の移動量を測定する場合、一方にメイ
ンスケール、他方にインデツクススケールを含む
検出器を固定し、メインスケールと検出器の相対
変位量を光電的に読みとる光電式変位測定機が知
られている。

この光電式変位測定機においては、通常、第１
図に示すような光電検出装置が用いられている。
図において、１０は光源、１２及び１４は、測定
対象の変位に応じて、例えばメインスケール１２
を図の矢印Ａ方向に往復動することにより、互い
に相対移動される。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なる
メインスケール及びインデツクススケール、１６
は、前記光源１０より照射され、前記メインスケ
ール１２及びインデツクススケール１４を透過し
た光を受光する受光素子であり、光源１０、イン
デツクススケール１４、受光素子１６は、例えば
フレームに固定され、一方、メインスケール１２
は、先端が測定対象に当接され、測定対象の変位
と共に往復動するスピンドルと連動して往復動す
るようにされている。

このような光電検出装置を備えた変位測定機に
よれば、測定対象の変位に応じてメインスケール
１２が変位すると、受光素子１６における受光量
が変化するため、この受光量の変化から、メイン
スケール１２とフレームの相対移動量を検出でき
るものであり、測定対象の変位をデジタル的に測
定できるという特徴を有するが、従来は、メイン
スケール１２或いはインデツクススケール１４の
移動速度が高速になると、縞の移動量のカウント
ミスを生じるという問題点を有した。例えば、メ
インスケール１２及びインデツクススケール１４
の縞の幅が10μｍ、最小読み取り値が１μｍの場
合、メインスケール１２或いはインデツクススケ
ール１４の移動速度が、約500〜800mm／秒を越え
るとカウントミスによる測定誤差を生じていた。

このような問題点を解消するべく、従来は、メ
インスケール１２と連動されたスピンドルの移動
速度を制限するが、ダンパー効果が付加されたレ
リーズ装置が用いられている。これは、例えば第
２図に示す如く、フレーム２０と、先端２２ａが
測定対象の変位と共に移動する、前記フレーム２
０に摺動自在に支持されたスピンドル２２と、一
端がフレーム２０に軸２４により回動自在に支持
され、他端に、前記スピンドル２２に固着された
サブフレーム２６の下面と係合するボールベアリ
ング２８が回動自在に支持された、側面に三角形
状の突起３０ａが形成されたリングバー３０と、
該リングバー３０の突起３０ａと斜め方向から当
接するようにされたレリーズ針金３２ａを有す
る、後方にダンパー機構（図示省略）が設けられ
たレリーズ装置３２とを備えたもので、レリーズ
装置３２のレリーズ針金３２ａの先端によりリン
クバー３０の突起３０ａ表面を常時押圧すること
により、スピンドル２２の移動速度を制限するよ
うにしている。図において、３４は、前記スピン
ドル２２を前進方向に付勢し、スピンドル２２に
所定の測定力を与えるための測定力付与ばねであ
り、メインスケール３６は、その下端が前記サブ
フレーム２６に固着され、一方、インデツクスス
ケール（図示省略）は、前記フレーム２０に固着
されている。

このようなスピンドル２２の移動速度を制限す
るレリーズ装置３２を設けた変位測定機において
は、レリーズ装置３２の作用によりスピンドル２
２の移動速度が制限されるので、メインスケール
３６が高速で移動することによるカウントミスが
防止されるという特徴を有するが、従来は、レリ
ーズ針金３２ａとスピンドル２２とを比例して変
位させるために、レリーズ針金３２ａの先端が、
リンクバー３０の突起３０ａの平面若しくは曲面
上を摺動するよう構成する必要が有り、レリーズ
針金３２ａと係合すべきリンクバー３０の成形が
難しく、又、レリーズ針金３２ａの先端がリンク
バー３０の突起３０ａ表面で滑りを生じ、更に
は、有効なスピンドル変位量を得るには、レリー
ズ針金３２ａの突出量を大としなければならない
ため、結果として構造が大型になり、又、レリー
ズ３２ａの突出量が大となると、該レリーズ３２
ａが撓んでしまい、余計滑り易くなつて、特性が
安定しないという欠点を有した。

本考案は前記従来の欠点を解消するべくなされ
たもので、小型の機構で安定した速度制限特性を
得ることができる変位測定機を提供することを目
的とする。

本考案は、フレームと、先端が測定対象に当接
され、測定対象の変位と共に移動する、前記フレ
ームに摺動自在に支持されたスピンドルと、一端
がダンパー機構に連結され該スピンドルの移動速
度を制限するレリーズ装置と、フレームまたはス
ピンドルに固定されたメインスケールと、フレー
ムまたはスピンドルにメインスケールと相対向し
て固定されたインデツクススケールと、メインス
ケールとインデツクススケールとの相対移動量か
ら測定対象の変位を読み取る変位読み取り手段
と、を備えた変位測定機において、前記スピンド
ルの側面に形成された第１のラツクと、該第１の
ラツクと噛合する、前記フレームに回動自在に支
持され該回動支軸と第１のラツクとの距離を半径
とされたセクターギヤと、該セクターギヤの回動
支軸と同一軸心を有し、前記セクターギヤと共に
回動するピニオンと、側面に前記ピニオンと噛合
する第２のラツクが形成され、端面が前記レリー
ズ装置のレリーズ針金先端により略垂直方向から
押圧される、前記フレームにレリーズ針金の移動
方向と同一方向に前記スピンドルの変位量に比例
して変位するように摺動自在に支持されたレリー
ズ係合部材と、を備えたことにより、前記目的を
達成したものである。

又、前記セクターギヤとピニオンを同一部材に
より一体的に構成したものである。

以下図面を参照して本考案の実施例を詳細に説
明する。本実施例は、第３図に示す如く、従来と
同様の、フレーム２０、スピンドル２２、サブフ
レーム２６、レリーズ装置３２、測定力付与ばね
３４、メインスケール３６を備えた変位測定機に
おいて、前記スピンドル２２の側面に形成された
第１のラツク４０と、該第１のラツク４０と噛合
する、前記フレーム２０に回動自在に支持された
セクターギヤ４２と、該セクターギヤ４２の回動
支軸４４と同一軸心を有し、前記セクターギヤ４
２にピン４６により固定され、該セクターギヤ４
２と共に回動するピニオン４８と、側面に前記ピ
ニオン４８と噛合する第２のラツク５０が形成さ
れ、端面が前記レリーズ装置３２のレリーズ針金
３２ａ先端により略垂直方向から押圧される、前
記フレーム２０にレリーズ針金３２ａの移動方向
と同一方向に摺動自在に支持されたレリーズ係合
片５２とを備えたものである。図において、５４
は、下端がフレーム２０に固着された、サブフレ
ーム２６の回り止めをするためのロツドである。
他の点については前記従来例と同様であるので説
明は省略する。

前記セクターギヤ４２の開き角度θは、スピン
ドル２２の移動ストロークＡ及び該セクターギヤ
４２のサイズに応じて決められており、例えば、
スピンドル２２の移動ストロークＡが25mm、セク
ターギヤ４２の半径が20mmである場合には、開き
角度θ＝72゜とすることができる。又、前記レリ
ーズ係合片５２の移動ストロークＢは、前記セク
ターギヤ４２とピニオン４８間の変位縮小率及び
前記移動ストロークＡに応じて決められており、
例えば、ピニオン４８の半径が５mmである場合に
は、6.25mmとすることができる。

以下、作用を説明する、レリーズ係合片５２
は、スピンドル２２を常時前進方向に付勢するた
めの測定力付与ばね３４の作用により、スピンド
ル２２、セクターギヤ４２、ピニオン４８を介し
て常時図の右方に付勢されており、レリーズ装置
３２のレリーズ針金３２ａ先端と常時当接するよ
うにされている。勿論、レリーズ装置３２におけ
るレリーズ針金３２ａを前進方向に付勢する力
は、前記測定力付与ばね３４による力に比べて十
分弱く、測定力付与ばね３４の作用を妨げること
が無いものとされている。

この状態で、スピンドル２２が第３図の上下方
向に変位すると、セクターギヤ４２が回動支軸４
４を中心として回動し、該セクターギヤ４２と共
に回動するピニオン４８によつて、レリーズ係合
片５２が図の左右方向に動かされ、このレリーズ
係合片５２の動きが、レリーズ装置３２によつて
制限されることにより、スピンドル２２の移動速
度が制限される。この時において、レリーズ針金
３２ａの変位は、スピンドル２２の変位量と比例
している。

尚、前記実施例においては、セクターギヤ４２
とピニオン４８が別体とされ、両者がピン４６に
より結合されていたが、セクターギヤ４２とピニ
オン４８を同一部材により一体的に構成すること
も可能である。この場合には部品点数を減少でき
る。

前記実施例においては、インデツクススケール
が固定され、メインスケールが可動とされた光電
式変位測定機に本考案が適用されていたが、本考
案の適用範囲はこれに限定されず、インデツクス
スケールが可動とされた光電式変位測定機にも同
様に適用できることは明らかである。

又、前記実施例においては、本考案が、メイン
スケールとインデツクススケール間の通過光量の
変化から測定対象の変位を測定する光電式変位測
定機に適用されていたが、本考案の適用範囲はこ
れに限定されず、メインスケールとインデツクス
スケール間の反射光量の変化から測定対象の変位
を測定する光電式変位測定機或いは、メインスケ
ールとインデツクススケール間の他の物理量の変
化から測定対象の変位を測定する一般の変位測定
機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、本考案によれば、レリーズ
装置のレリーズ針金先端を平面或いは曲面上を摺
動させないので滑りが生ぜず、或いは、レリーズ
針金の移動ストロークを大とすることなく、レリ
ーズ装置の変位量に比例した変位をスピンドルに
伝えることができるので、レリーズ装置の変位を
確実にスピンドルに伝えることができ、安定した
動作特性を得ることができる。又、セクターギヤ
とピニオンの半径比を任意に設定することにより
所望の拡大率、所望の縮小率を容易に得ることが
でき、レリーズ針金の突出量を短かくできるた
め、レリーズ針金の撓み等による不具合を生じる
ことがない。

更に、レリーズ係合部材をピニオンの周囲の任
意の方向に配設できるので、レリーズ装置のフレ
ームに対する接続方向が限定されず、設計の自由
度が高く、小型化が容易である等の優れた効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、光電式変位測定機に用いられている
光電検出装置の原理を示す線図、第２図は、従来
のスピンドルの移動速度を制限するためのレリー
ズ装置が設けられた変位測定機の一例の構成を示
す縦断面図、第３図は、本考案に係る変位測定機
の実施例の構成を示す縦断面図である。 ２０……フレーム、２２……スピンドル、２６
……サブフレーム、３２……レリーズ装置、３２
ａ……レリーズ針金、４０，５０……ラツク、４
２……セクターギヤ、４４……回動支軸、４８…
…ピニオン、５２……レリーズ係合片。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) フレームと、先端が測定対象に当接され、測
   定対象の変位と共に移動する。前記フレームに
   摺動自在に支持されたスピンドルと、一端がダ
   ンパー機構に連結され該スピンドルの移動速度
   を制限するレリーズ装置と、フレームまたはス
   ピンドルに固定されたメインスケールと、フレ
   ームまたはスピンドルにメインスケールと相対
   向して固定されたインデツクススケールと、メ
   インスケールとインデツクススケールとの相対
   移動量から測定対象の変位を読み取る変位読み
   取り手段と、を備えた変位測定機において、前
   記スピンドルの側面に形成された第１のラツク
   と、該第１のラツクとと噛合する、前記フレー
   ムに回動自在に支持され該回動支軸と第１のラ
   ツクとの距離を半径とされたセクターギヤと、
   該セクターギヤの回動支軸と同一軸心を有し、
   前記セクターギヤと共に回動するピニオンと、
   側面に前記ピニオンと噛合する第２のラツクが
   形成され、端面が前記レリーズ装置のレリーズ
   針金先端により略垂直方向から押圧される、前
   記フレームにレリーズ針金の移動方向と同一方
   向に前記スピンドルの変位量に比例して変位す
   るように摺動自在に支持されたレリーズ係合部
   材と、を備えたことを特徴とする変位測定機。 (2) 前記セクターギヤとピニオンが同一部材によ
   り一体的に構成されている実用新案登録請求の
   範囲第１項に記載の変位測定機。