CN100381775C - 测定器 - Google Patents

Abstract

一种测定器(1)，具有本体(2)和与所述本体(2)旋合、随着其旋合旋转而向轴向进退的主轴(3)，从根据所述主轴(3)的旋转量的所述主轴(3)的轴向变位量来测定被测定物的尺寸等，由于所述主轴(3)和本体(2)用多头螺纹31旋合在一起，所以可使主轴(3)高速移动，提高测定器的操作性。

Description

测定器

技术领域

本发明涉及通过旋合旋转使主轴进退来测定被测定物的尺寸等的测定器，例如涉及千分尺和千分尺头为代表的测定器。

背景技术

我们知道，现有的测定器具有设有阴螺纹的本体和设有阳螺纹的主轴，通过它们旋合旋转使主轴进退来测定被测物体的尺寸等，例如千分尺和千分表尺头为代表的测定器。

在这种测定器中，由设在主轴上的阳螺纹的螺距来限定主轴每旋转一周的变位量。

现有的设在主轴上的阳螺纹螺距一般是0.5mm或0.635mm。

我们知道，为增大主轴的每旋转一周的变位量变，螺距也要增大。

但是，如果设在主轴上的阳螺纹的螺距是0.5mm或0.635mm，则由于主轴每旋转一周的变位量较小，故测定对象每次变化必须使主轴多次旋转，操作性有问题。

在增大主轴的螺距的场合，由于螺纹的牙顶与牙底之差变大，故刻在主轴上的加工余量变大。其结果，由于主轴的强度减小，故存在着因加工时主轴弯曲等而影响到螺纹加工恶化的问题。

另外，若螺距变大的话，由于本体的阴螺纹和主轴的阳螺纹的啮合变少，故对于沿着主轴的轴方向的力的螺纹强度以及微动螺丝精度产生恶化。虽然通过加长本体阴螺纹和主轴阴螺纹的啮合长度而可确保螺纹的啮合数，但它将会给我们带来一个问题，那就是测定器整体的大型化。

发明内容

本发明的主要目的是消除现有测定器的不足之处，提供一种高精度的测定精度和主轴高速移动的测定器。

本发明中，测定器具有：呈U型框架的一端设有测量头的本体；与所述本体的另一端旋合、随着其旋合旋转而向所述测量头进退的主轴；从所述主轴的旋转量来检测出所述主轴的轴向变位量的检测装置；对基于来自所述检测装置的检测信号的测定量进行显示的显示装置，在该测定器中，最好是，所述主轴和所述本体通过多头螺纹旋合在一起。另外，所述检测装置还具有：设在所述本体上的定子；与所述定子对配设的转子；沿着轴向设在所述主轴上的卡合槽；设置在所述转子上、与所述卡合槽卡合的卡合销；以及向所述卡合槽对所述卡合销进行预压的预压力赋予装置。

采用这种结构，在从测量头和主轴接触的状态、将被测定物夹持在测量头与主轴之间时，由于主轴和本体用多头螺纹旋合在一起，所以它能起到如本发明第一技术方案所记载的作用效果。也就是说，通过增大主轴的每旋转一周的移动螺距，就可使主轴高速运转，可减少测定所需的工夫和时间。

由于主轴和本体是通过多头螺纹被啮合在一起的，所以主轴的每旋转一周的螺距就增大，这样主轴就能高速移动，可提高测定器的操作性。虽然测定对象变化必须工具其测定对象使主轴变位，但利用多头螺纹使主轴高速移动，从而可减少测量时所需的工夫和时间。

另外，采用多头螺纹，与仅增大螺距的场合不同，由于螺纹的牙顶和牙底之差不变大，所以不会影响主轴的强度，且由于还可确保螺纹的啮合数，故可确保沿着主轴轴向的螺纹强度和微动螺丝精度。

此外，采用这种构造，主轴旋转的话，通过主轴上的卡合槽和转子上的卡合销的卡合，而将主轴的旋转传递给转子。这样，转子与主轴的旋转角度相同量旋转，并由定子读取转子的旋转角度，于是，可知道主轴的旋转角度，且从主轴的每旋转一周的螺距就可以得知主轴的变位量。

由于卡合销受到预压力赋予装置的朝向卡合槽的预压，故卡合销于卡合槽可靠地被无间隙啮合，主轴的旋转被正确地传递到转子上。于是，可降低检测装置对主轴旋转角度的读取误差，可提高测定精度。

另外，通过使用多头螺纹等，主轴的每旋转一周的螺距若变大，则相应必须提高检测装置的检测精度。这样，卡合销与卡合槽之间如有一点缝隙的话，将较大地影响测定精度。但是，由于利用预压力赋予装置而使卡合销与卡合槽无间隙地啮合，故卡合销在与卡合槽之间的间隙中不会产生摆动，可使测定稳定进行。

本发明中，所述卡合销，被设成相对所述转子向与所述主轴的轴向正交的方向滑动自如，所述预压力赋予装置最好具有：一端被固定在所述转子上、另一端将所述卡合销向所述卡合槽推压的板弹簧。

采用这种结构，由于卡合销因板弹簧的弯曲弹性而受到朝向卡合槽的预压，故可确保卡合销与卡合槽的滑动，并使卡合销与卡合槽无间隙地啮合。这样，主轴的旋转就被准确无误地传递到转子上，由此，检测装置的主轴旋转角度的读取误差被降低，可提高测定精度。

本发明中，最好是：所述卡合槽形成V字状，所述卡合销的与所述卡合槽抵接的前端形成球状。

采用这种结构，由于V字状的槽上边宽、下边狭窄，故卡合销的前端无间隙地与卡合槽的V字的两边抵接。此时，卡合销的前端因为是球状，所以与卡合槽的接触面是点，摩擦力较小。于是，卡合销与卡合槽的滑动得到确保，卡合销与卡合槽无间隙地啮合，其结果，可提高测定器的测定精度。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的千分尺的示图。

图2是所述实施方式的剖视图。

图3是表示所述实施方式的转子的示图。

图4是定子的示图。

图5是表示所述实施方式的卡合销设置状态的示图。

图6是表示所述实施方式的卡合销与卡合槽卡合状态的放大图。

图7是所述实施方式的预压力赋予装置的示图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行说明。

图1表示千分尺，作为本发明测定器的第1实施方式。图2是表示图1的剖视图。

千分尺1具有：在呈U字状的框架222的一端设有测量头223的本体2；与本体2的另一端旋合、随着其旋合旋转向轴向并向测量头223而进退的主轴3；从主轴3的旋转量检测出主轴3的轴向变位量的检测装置4；以及对基于来自检测装置4的检测信号的测定量进行显示的作为显示装置的数字显示部5。

本体2从一端侧按顺序具有前部筒22、后部筒21以及主轴转动部23。

前部筒22具有设在一端侧开口部上的套筒221、设在外部上的U字状框架222。U字状框架222，在一端侧设有与主轴3相对配置的测量头223，另一端固定在前部筒22上，表面设有数字显示部5。

后部筒21，具有一端侧连接前部筒22、另一端侧内周与主轴3旋合的阴螺纹211，并且，另一端侧被开槽加工212，在外侧用螺母213螺母固定。

主轴转动部23，具有：依次层叠在后部筒21内导向筒231和外导向筒232；相对该外导向筒232设成可旋转的外套管233；通过摩擦板弹簧234而设在与外套管233之间的套圈235；设在外套管233和套圈235的另一端侧上的盖筒236。盖筒236通过螺纹的旋合而与外套管233连接。另外，在盖筒236的内侧，沿轴向设有导向槽237。

主轴3贯通插入套筒221并从本体2的一端侧向外部突出，在另一端侧具有三条螺纹31作为多头螺纹，与后部筒21的阳螺纹211旋合，在主轴3的另一端侧，设有与盖筒236的导向槽237卡合的导向销32。在主轴3上沿轴向设有卡合槽40。

检测装置4具有：设在本体2上的定子41；相对定子41而设置的转子42；沿轴向设在主轴3上的卡合槽40；设在转子42上、与所述卡合槽40卡合的卡合销422，向卡合槽40方向对卡合销422进行预压的预压力赋予装置6。

定子41是在前部筒22的内部被设在后部筒21的一侧内。在定子41与前部筒22上夹装有止转销441，限制定子41的旋转。在定子41和前部筒22之间安装着弹簧412，对定子41的一端侧施力。

转子42具有设成可与主轴3单独旋转的转子衬套421，在该转子衬套421的另一端与定子41相对配置。

通过夹紧套环424，并利用与套筒221旋合的调整螺钉425而对转子衬套421的另一端侧施力。

如图3及4所示，定子41和转子42的用途是，根据设在定子41上的受信电极413和送信电极414、设在转子42上的结合电极423的静电容量变化而检测相对旋转角度。本实施方式中，与主轴3的阴螺纹是三条螺纹31相对应，本实施方式的送信电极414用现有的送信电极414例如8块的3倍计24块来构成。

如图5所示，卡合销422设成相对转子衬套421可沿轴向滑动自如，与主轴3的卡合槽相卡合。

如图6所示，卡合销422的前端是成球状的，卡合槽40是V字状。

如图7所示，预压力赋予装置6包括：一端被固定在转子衬套421上、另一端将卡合销422向卡合槽40推压的板弹簧；将该板弹簧61的一端固定在转子衬套421上的固定螺钉62。

在如此结构的千分尺1中，盖筒236或者套圈235旋转的话，主轴3利用导向槽237和导向销32的卡合而旋转，这样，主轴3利用主轴3预后部筒21的旋合而沿着轴向进退。当主轴3旋转时，转子42利用卡合槽40与卡合销422的卡合而旋转。转子42的旋转角度由定子读取，检测出主轴3的旋转角度。从主轴3的旋转角度和主轴3的每旋转一周的移动间距算出主轴3的变位量，主轴3的变位量作为测定值被显示在数字显示部5上。

采用这种结构的千分尺1，可获得如下所述的效果。

由于主轴3的阳螺纹用三条螺纹31形成，所以比起一条螺纹的场合，每旋转一周的主轴3的移动量可产生3倍，这样，由于可使主轴3告诉移动，故可作成操作性良好的千分尺1。

由于设有板弹簧61，卡合销422通过该板弹簧61而被预压在卡合槽40中，所以，可使卡合销422与卡合槽40无间隙地抵接。另外，卡合销422的前端形成球状，卡合槽40形成V字状，通过前端球与V字状两边抵接，从而可确保卡合销422与卡合槽40的滑动，并可使卡合销422与卡合槽40无间隙地抵接。于是，卡合销422不会在与卡合槽40的间隙中产生摆动，由此可提高千分尺1的测定精度。

由于定子41的送信电极414设有24块电极，是现有技术的送信电极414的3倍，所以主轴3的旋转角度可以很精确地被测定，所述3的阳螺纹由于是三条，主轴3的每单位旋转角度的移动间距就是主轴3的阳螺纹为一条螺纹的三倍，在本实施方式中，由于使定子41和转子42的检测精度提高，所述主轴3的阳螺纹即使是3条螺纹，测定精度也不会降低。

另外，本发明的测定器不仅限于上述的实施方式，只要在不脱离本发明宗旨的范围内，可作各种变化。

比如，所述3上的阳螺纹31只要是多头的，任何头都可以。此时，若主轴3的阳螺31是三条的话，所述42和41检测精度是主轴3的阳螺纹31为一条螺纹时的3倍，主轴3的阳螺纹31若是5条螺纹话，转子42和定子41的检测精度就可提高到主轴3的阳螺纹31为1条时的5倍。采用这种结构，主轴3就兼有高速移动和高精度的测定精度。

又如，预压力赋予装置不限于板弹簧61，只要赋予油压等的预压力，任何构件都可以使用。

检测装置不限于静电容量式，可以使用光电式等各种形式。

测定器也不限于千分尺，也可以是千分尺头之类的、利用主轴的旋转而可使主轴进退的测定器。

Claims (3)

1.一种测定器，具有：

呈U型框架的一端设有测量头的本体；

与所述本体的另一端旋合、随着其旋合旋转而向所述测量头进退的主轴；

从所述主轴的旋转量来检测出所述主轴的轴向变位量的检测装置；

对基于来自所述检测装置的检测信号的测定量进行显示的显示装置，所述主轴和所述本体通过多头螺纹而被旋合，其特征在于，该测定器还具有：

设在所述本体上的定子；

与所述定子相对配置的转子；

沿轴向设在所述主轴上的卡合槽；

设在所述转子上、而与所述卡合槽相卡合的卡合销；和

对所述卡合销向所述卡合槽进行预压的预压力赋予装置。

2.根据权利要求1所述的测定器，其特征在于，所述卡合销设成相对所述转子向与所述主轴的轴向正交的方向滑动自如，所述预压力赋予装置具有一端固定在转子上、另一端将所述卡合销向卡合槽推压的板弹簧。

3.根据权利要求1或2所述的测定器，其特征在于，所述卡合槽形成V字状，所述卡合销的与所述卡合槽抵接的前端形成球状。

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