JPS6382302A - 巻尺型デイジタル測長器におけるロ−プ巻取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はリールに巻き込み、引き出すようにしたロープ
の移動運動をエンコーダ板の回転運動に変換し、このエ
ンコーダ板の回転運動をディジタルパルス信号にＡ−Ｄ
変換して、前記ロープの移動量を測定するようにした巻
尺型ディジタル測長器に関し、更に特定すれば巻尺型デ
ィジタル測長器におけるロープ巻き取り装置に関する。

〔従来の技術〕

此種の装置は、実開昭６０−１７９９０４号及び実開昭
６０−１７９９０３号公報に示されるように、ケーシン
グ内に巻き取り復帰方向に回転力を付与してリールを回
転自在に配設し、該リールの表面に柔軟性のあるロープ
の一端を取り付け、該リールの表面に前記ロープを巻き
付け、該ロープ他端の直線方向の移動量を前記リールの
回転量に変換し、このリールの回転量をディジタル量に
変換して５０−プ他端に接続した工作機械等の移動体の
移動量を測定している。

〔発明が解決しようとする間頭点〕

上記ロープ巻き取り繰り出し用のリールに作用する原点
復帰方向の回転トルクは、リールの回転量に関係なく一
定であることが望ましい。なぜならば、リールから繰り
出され。

あるいは巻き取られて、一端部が直線方向に移動するロ
ープに作用する引張力が、ロープのリールからの繰り出
し量によって変化すると、ロープに伸縮が生じ、この伸
縮によってロープの一端の直線方向の移動長とリールの
回転量が正確に比例しなくなり、測長値に誤差が生じて
しまうことになる。従来は、リールの回転に応じてつる
まきばねのたわみ量を変化させる方式を採用していたた
め、リールの回転量が増大するにつれてリールの原点復
帰方向の回転トルクが増大してしまい、上記欠陥が生じ
ていた。本発明はこの欠陥を除去することを目的とする
ものである。

〔問題点を解決する手段〕

上記目的を達成するため本発明はケーシング２内にロー
プ用リール１０を回転自在に配設し、該ロープ用リール
１０の表面に柔軟性のあるロープ３６の一端を取り付け
、前記ロープ用リール１０の表面に前記ロープ３６を巻
き付け、該ロープ３６の直線方向の移動量を前記ロープ
用リール１０の回転量に変換し、該ロープ用リール１０
の回転量をディジタル量に変換するようにした巻尺型デ
ィジタル測長器において、前記ケーシング２内にばね板
用の第１のリール２３を回転自在に支承し、該第１のリ
ール２３に対向してばね板用の第２のリール１２を前記
ロープ用リール１０と連動するように配設し、前記第１
のリール２３に、螺旋状に形成した帯状のばね板２４を
順方向に巻き付ける一方、前記第２のリール１２の周壁
１２ａに前記ばね板２４を前記周壁１２ａの表面から該
周壁１２ａの裏面側にゆるやかな傾斜面によって導くガ
イド面３０を形成し、前記周壁１２ａの裏面の、前記ガ
イド面３０の延長平面上に位置する部分に凹入部３１を
設け、該凹入部３１と前記ガイド面３０との対向部に前
記ばね板２４の一端近傍に形成した突出部を係止するた
めの係止面Ｓ、Ｓ′を形成し、該係止面Ｓ、Ｓ′に係止
した前記ばね板２４を前記第２のリール１２に該ばね板
２４が逆方向にわん曲するように巻き取るようにしたも
のである。

〔作用〕

上記した構成において、ロープ３６の他端をケーシング
２の外方において直線方向に引き出すと、ロープ用リー
ル１０はロープ繰り出し方向に回転し、この回転と連動
して、第２のリール１２が回転する。この第２のリール
１２の回転によりばね板２４は、その原形わん曲方向と
は反対方向にわん曲して第２のリール１２の周壁１２ａ
の表面に巻き取られる。該状態において、第２のリール
１２にはばね板２４が原形わん曲方向に復帰しようとす
る弾力が作用し、この弾力によって、第２のリール１２
には、復帰方向の回転トルクが発生する。このばね板２
４の原形復帰弾力に依存する回転トルクの大きさは、ば
ね板２４に対する第２のリール１２の巻き取り径が変化
しなければ、第２のリール１２の回転量に関係なく、一
定である。ばね板２４の第２のリール１２との結合部は
、ばね板２４が第２のリール１２の周壁１２ａのガイド
面３０によってゆるやかにわん曲されて周壁１２ａの表
面に導かれるため、第７図及び第９図に示す突曲部ｃ、
ｃ’が形成されることがない。

この突曲部ｃ、ｃ’が形成されると、第１０図に示すよ
うに第２のリール１２のばね板巻き取り径え１が変化し
てしまう。ばね板２４の復帰弾力をＦｌ、ロープ３６の
張力をＦ２、ロープ用リール１０のロープ巻き取り径を
え２とすると、第２のリール１２の復帰方向の回転トル
クＴは、 Ｔ＝えＩＦ＝え２Ｆ２　　となる。

この式を変形すると。

Ｆ２＝え１／え２・Ｆｌ　　となる。

え２．Ｆｌは一定であるから、Ｌｌが大きいと、Ｆ２も
大きくなる。一般的にばね板２４は薄く、これが第２の
リール１２上で重なることによる上記え１の変化は微少
である。しかし、ばね板２４の第２のリール１２との結
合部に生じる突曲部ｃ、ｃ’によって生じるＬｌの変化
は無視することができない。突曲部ｃ、ｃ’によるえ１
の変化に伴うＦ２の変化は、第１１図にＦａ、Ｆｂ、Ｆ
ｃで示されている。しかるに、本願発明においては、上
記突曲部ｃ、　ｃ’がリール１２上に形成されないので
、ロープ３６のテンションＦ２を略一定に保つことがで
きる。

〔実施例〕

以下に本発明の構成を添付図面に示す実施例を参照して
詳細に説明する。

２は筒部２ａと蓋部２ｂとから成るケーシングであり、
蓋部２ｂはねじによって筒部２ａに脱着可能に固定され
ている。前記筒部２ａには軸体４が固設され、該軸体４
にボールベアリングを介して円盤６のボス部が回転自在
に支承されている。前１記円盤６には公知のスリット板
から成るエンコーダ板８と、ロープ用のリール１０と、
ばね抜用のリール１２が固定されている。１４は一対の
発光素子、１６は一対の受光素子であり、これらは光学
的光検出器を構成し、該発光、受光素子１４゜１６は、
前記ケーシング２の筒部２ａに固定された公知の固定ス
リット板１８を介して。

前記エンコーダ板８をはさんで対向するようにブラケッ
トによって筒部２ａに固定されている。２０は外周部が
前記筒部２ａに形成された筒部にオイルシールを介して
嵌合するカバーであり、該カバー２０の内径部はオイル
シールを介して前記円盤６のボス部の外周面に回転自在
に嵌合している。２２は前記筒部２ａに固定された軸体
であり、これに、ばね抜用リール２３が前記リール１２
に適宜の間隔を存して隣接するように回転自在に支承さ
れている。前記リール２３には、うずまき状に変形され
た長尺帯状のばね板２４が巻回されている。前記ばね板
２４は前記リール２３の外径よりも縮径する方向に付勢
された状態で前記リール２３の表面に巻回されている。

前記ばね板２４の一端は、第５図に示すように丁字状に
形成されている。前記リール１２の周壁１２ａには、そ
の円周方向に対して直角な方向に前記ばね板２４のＴ字
状部の突出部２４ａを挿入するための溝２６が透設され
。

該ｉ＃２６によって、前記周壁１２ａにばね板２４の突
出部２４ａを係止する係止面Ｓ、Ｓ′を形成している。

前記周壁１２ａには、前記溝２６に隣接して、切欠部２
８が形成され、該切欠部２８の幅は前記ばね板２４先端
部の。

幅狭部２４ｂの幅と略同−に形成されている。

前記切欠部２８に隣接してばね板２４の先端部の幅狭部
２４ｂの幅と略同−にガイド面３０が形成され、該ガイ
ド面３０は、前記切欠部２８に向けてゆるやかに低くな
るように。

その表面が傾斜している。前記周壁１２　ａの裏面には
、前記溝２６に隣接して凹入部３１が形成され、該凹入
部３１に前記ばね板２４の突出部２４ａが配置されるよ
うに構成されている。前記凹入部３１の壁面と、前記ガ
イド面３０の傾斜面の中間点は、リール１２の中心を中
心とする円線上において、略同−高さレベルとなるよう
に設定されている。このように設定することで、ばね板
２４の一端部分を極端にわん曲させることなく、ゆるや
かにわん曲させた状態でリール周壁１２ａに係止させる
ことができるものである。前記ばね板２４の一端は前記
リール周壁１２ａの溝２６から周壁Ｌ２ａの内側に挿入
され、ばね板２４の突出部２４ａの係止面ａ、ｂが前記
周壁１２ａの係止面Ｓ、Ｓ′に当接係止されている。該
ばね板２４をリール１２に係止させた状態において、ば
ね板２４の幅広部２４ａは、周壁１２ａの凹入部３１の
底面に当接し。

且つばね板２４の幅狭部２４ｂは周壁１２ａのガイド面
３０に嵌合且つ当接している。前記リール１２が第１図
中、反時計方向に回転すると、リール１２に係止された
ばね板２４は、リール２３から繰り出されて、リール１
２の表面に委曲することなく巻き回されるように構成さ
れている。第６図及び第７図に示すように、リール８０
の周壁に切欠面８０ａを形成し、これにばね板８２の一
端部をねじ８４によって固定し゛た場合、あるいは、第
８図及び第９＠に示すように、リール８６の周壁に溝穴
８８を透設し、この溝穴８８の壁面にばね板９０のＴ字
状部の突出部９０ａを係止させた構成を採用した場合、
リールとばね板との結合部の近傍にばね板突曲部Ｃ２Ｃ
″が形成されてしまう。しかるに、本願発明においては
、ガイド面３０の傾斜と、凹入部３Ｉの存在によって上
記委曲部ｃ、ｃ’が形成されることがない。前記ばね板
２４は、そのわん凸方向とは逆方向にわん曲するように
。

前記リール１２の表面に巻き回されるように設定され、
前記リール１２に巻き回されるばね板２４の逆方向にわ
ん曲しようとする復帰弾力によって前記リール１２に第
１図中、時計方向に復帰回転力が発生するように構成さ
れている。前記リール１０の表面の一側端にはロープ３
０の一端が取り付けられている。

前記ケーシング２の笛部２ａには３段階に口径が変化す
るロープ案内孔４０が形成され。

該孔４０の中間口径部には、ナイロン製の管状体から成
るロープガイド４２が嵌合している。４４はゴムから成
る突起体であり、これの軸穴の大径部にフェルトから成
る円柱体４６が嵌合し、該円柱体４６に半径方向に切断
部が形成されている。前記突起体４４は前記笛部２ａの
孔４０の大径部に嵌着固定され、該状態において、円柱
体４６は、前記ロープガイド４２に当接している。４８
は前記笛部２ａにボルト５０によって脱着可能に固定さ
れたブラケットであり、これにゴム板５２の両側部が保
持され、該ゴム板５２に切断部が形成されている。前記
ロープ３６は、前記ローブガイド４２１円柱体４６の切
断部、及びゴム板５２の切断部に挿入されて笛部２ａの
外部に導かれている。前記ロープ３６の先端には取付金
具５４が固定されている。前記ロープ３６を最大限リー
ル１０から繰り出した状態において、リール１０の表面
の一側端とロープ案内孔４０間のロープ３６は、リール
１０の中心軸線に平行な軸線に対して略直角となるよう
に設定されている。６０は前記取付金具５４に固定され
たゴム体である。６２は笛部２ａに固定された基板であ
り、これに電子回路が装置されている。前記笛部２ａに
はロープ３６のくり出し、引き込み量をディジタルに表
示する表示器（図示省略）が装着されている。

次に本実施例の作用について説明する。

本器を例えば工作機械にセットし、工作機械の移動台の
移動長を測定する場合には、工作機械の例えば固定台側
にケーシング２ａを固定し、ロープ３６をゴム板５２の
ロープ３６に対する制止摩擦力に抗して強くリールＩＯ
から繰り出し本器を工作機械にセットした後は、ナツト
５０をゆるめて、ブラケット４８をケーシング２から外
し、ロープ３６に対するゴム板５６の切断部の制止力を
解除する。

操作者は、工作機械の手動ハンドルを手で回して、移動
台を原点に位置させ、ここでリセットスイッチを操作し
て、ケーシング２内の電子回路中のカウンターをゼロに
リセットする。

次に、上記ハンドルを回転して移動台を移動させると、
ロープ３６は、ケーシング２内のリール１０から引き出
され、あるいは、リール１０に巻き込まれる。これによ
り移動体のその移動経路に沿った往復方向の移動に伴っ
て、リール１０が正逆回転する。リール１０がロープ３
６の引張力によって、正回転すると、これと連動するリ
ール１２が第１図中、反時計方向に回転し、ばね板２４
がリール１２の１表面に巻き込まれて、ばね板２４の原
形わん曲方向とは反対方向にわん曲される。ばね板２４
がリール１２の表面に、復帰方向とは反対方向にわん曲
されると、このばね板２４に元のわん曲方向に戻ろうと
する弾力がリール１２に作用し、リール１２に時計方向
に回転トルクが発生する。このリール１２の時計方向の
回転トルクは、ばね板２４の元のわん曲方向に戻ろうと
する弾力のみによって発生し、この弾力は、移動量測定
範囲内で常に一定なので、リール１２の回転量に応じて
、リール１２の復帰回転トルクが大きく変化することが
ない。リール１０の回転によって円盤６が回転する。こ
の円盤６の回転運動は、エンコーダ板８と光学的検出器
とによって方向性を有する一対のパルス信号に変換され
る。このパルス信号は、整形された後、ケーシング２内
の電子回路によって処理され、移動台の移動長、即ち、
ロープ３６の直線方向の移動量が表示器にディジタルに
表示される。

〔効果〕

本発明は上述の如く、ロープにテンションを付与するリ
ールの回転トルクを、ばね板の元のわん曲方向に戻る１
うとする弾力によって発生せしめ、しかも、ばね板を巻
き取るリールに、ばね板を突出方向にわん曲しないよう
に結合することができるので、ロープの張力をその引き
出し量に関係なく略一定に設定することができ、従って
、正確にロープの移動長を測定することができる効果が
存する。

【図面の簡単な説明】

第１図はケーシングの内部構造を示す正面図、第２図は
断面図、第３図はばね抜用リールの拡大断面図、第４図
は同リールの平面図、第５図はばね板の一部平面図、第
６図は説明平面図、第７図は同断面図、第８図は説明平
面図、第９図は同断面図、第１０図は説明図、第１１図
は説明図である。 ２・・・・ケーシング、　４・・・・軸体、　６・・・
・円盤、　　８・・・・エンコーダ板、　　　１０．１
２・・・・リール、　　１４・・・・発光素子、　　１
６・・・・受光素子、　１８・・・・固定スリット板。 ２０・・・・カバー、　２２・・・・軸体、　２４・・
・・ばね板、　２６・・・・溝、　２８・・・・切欠部
。 ３０・・・・ガイド面、　　３６・・・・ロープ。 ４０・・・・ロープ案内孔、　　４２・・・・ロープガ
イド、　４４・・・・突起体、　４６・・・・円柱体。 ４８・・・・ブラケット、　　５０・・・・ボルト。 ５２・・・・ゴム板、　５４・・・・取付金具。 ５６・・・・中心軸線、　５８・・・・軸線、６０・・
・・ゴム体、６２・・・・基板 特許出願人　　　武藤工業株式会社 第３図 第４図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 回私免

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケーシング２内にロープ用リール１０を回転自在
   に配設し、該ロープ用リール１０の表面に柔軟性のある
   ロープ３６の一端を取り付け、前記ロープ用リール１０
   の表面に前記ロープ３６を巻き付け、該ロープ３６の直
   線方向の移動量を前記ロープ用リール１０の回転量に変
   換し、該ロープ用リール１０の回転量をディジタル量に
   変換するようにした巻尺型ディジタル測長器において、
   前記ケーシング２内にばね板用の第１のリール２３を回
   転自在に支承し、該第１のリール２３に対向してばね板
   用の第２のリール１２を前記ロープ用リール１０と連動
   するように配設し、前記第１のリール２３に、螺旋状に
   形成した帯状のばね板２４を順方向に巻き付ける一方、
   前記第２のリール１２の周壁１２ａに前記ばね板２４を
   前記周壁１２ａの表面から該周壁１２ａの裏面側にゆる
   やかな傾斜面によって導くガイド面３０を形成し、前記
   周壁１２ａの裏面の、前記ガイド面３０の延長平面上に
   位置する部分に凹入部３１を設け、該凹入部３１と前記
   ガイド面３０との対向部に前記ばね板２４の一端近傍に
   形成した突出部を係止するための係止面Ｓ、Ｓ′を形成
   し、該係止面Ｓ、Ｓ′に係止した前記ばね板２４を前記
   第２のリール１２に該ばね板２４が逆方向にわん曲する
   ように巻き取るようにしたことを特徴とするロープ巻き
   取り装置。