CN102252572B - 测微仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种测微仪，包括：固定套筒(20)，被固定在主体上；测杆(10)，与固定套筒螺纹配合；测微套筒(30)，能旋转地嵌合在固定套筒的外周，并且外端与测杆连结；操作套筒(40)，被嵌合在从测微套筒的外周直到测杆的外端的部位上，相对于测微套筒能旋转；定压机构(50)，被配置在操作套筒和测杆之间，向测杆传递操作套筒的旋转，并且对测杆施加规定以上的载荷时使操作套筒相对于测杆空转，该测微仪在测微套筒和操作套筒之间配置有滚珠轴承(61)。

Description

测微仪

技术领域

本发明涉及根据测杆的轴向的位移量测量被测量物的尺寸等的测微仪。

背景技术

在根据测杆的轴向的位移量测量被测量物的尺寸等的测微仪中，公知具有容易一只手操作的定压机构的测微仪(参照文献1：日本特开2001-141402号公报)。

该测微仪具有如下的构造，即，包括：主体；固定套筒，被固定在该主体上；测杆，与该固定套筒螺纹配合，沿轴向进退；测微套筒，能旋转地安装在固定套筒的外周上，外端部与测杆的外端部连结；操作套筒，被嵌合在从该测微套筒的外周直到测杆的外端的部位上；定压机构，配置在该操作套筒的外端和测杆的外端之间，对测杆施加规定以上的载荷时使操作套筒相对于测杆空转。

对于这样构成的测微仪，在一只手操作的情况下，一边用一只手(中指、无名指、小拇指)保持主体，一边用该一只手的大拇指和食指使操作套筒旋转。于是，操作套筒的旋转借助定压机构被传递到测杆，所以测杆前进。在测杆的顶端与被测量物抵接，对测杆施加规定以上的载荷时，定压机构动作，操作套筒空转，所以能够以大致恒定的测量力对被测量物进行测量。

可是，由于利用具有上述构造的测微仪有利于一只手操作，所以形成为操作套筒以测微套筒为轴而与该测微套筒面接触地旋转的构造。

由于这样的构造，在使操作套筒旋转时，除了由定压机构产生的测量力以外，由操作套筒和测微套筒之间的摩擦阻力产生的旋转力也经由测微套筒传递到测杆。特别是通过一只手操作使操作套筒旋转时，容易施加相对于操作套筒的轴倾斜的力，所以操作套筒和测微套筒之间的摩擦阻力增加，由此产生的旋转力容易经由测微套筒传递到测杆。于是，测量力产生偏差，其结果，测量值产生偏差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能排除产生测量值偏差的主要原因，提高重复精度的测微仪。

本发明的测微仪包括：固定套筒，被固定在主体上；测杆，与该固定套筒螺纹配合，沿轴向进退；测微套筒，能旋转地嵌合在上述固定套筒的外周，并且外端与上述测杆连结；操作套筒，被嵌合在从该测微套筒的外周直到上述测杆的外端的部位上，相对于上述测微套筒能旋转；定压机构，被配置在该操作套筒和上述测杆之间，向上述测杆传递上述操作套筒的旋转，并且对上述测杆施加规定以上的载荷时使上述操作套筒相对于上述测杆空转，该测微仪的特征在于，在上述测微套筒和上述操作套筒之间配置有摩擦降低构件。

根据这样的构成，使操作套筒旋转时，该操作套筒的旋转被传递到定压机构。在对测杆施加的载荷未达到规定的情况下，借助定压机构，操作套筒的旋转被传递到测杆。于是，测杆与固定套筒螺纹配合，从而沿轴向进退。

通过测杆前进而测杆与被测量物抵接时，对测杆施加规定以上的载荷。于是，操作套筒的旋转不会借助定压机构被传递到测杆。即，操作套筒空转。由此，能够以恒定的测量力对被测量物进行测量。

在本发明中，因为在测微套筒和操作套筒之间配置有摩擦降低构件，所以操作套筒和测微套筒之间的摩擦阻力被降低。因此，也能够抑制由操作套筒和测微套筒之间的摩擦阻力而产生的旋转力，所以能够以稳定的测量力进行测量。由此，能排除产生测量值偏差的主要原因，能提高重复精度。

优选在本发明的测微仪中，上述操作套筒包括：第1操作部，嵌合在上述测微套筒的外周；第2操作部，与该第1操作部的外端部连结，且形成为直径小于上述测微套筒的直径，上述摩擦降低构件配置在上述测微套筒的外周面和上述第1操作部之间。

根据这样的构成，因为操作套筒包括嵌合在测微套筒的外周的第1操作部和与该第1操作部的外端部连结且形成为直径小于测微套筒的直径的第2操作部，所以能够用保持着主体的一只手的大拇指和食指对第1操作部进行旋转操作。因此，能够通过一只手操作而进行测量。

而且，因为在第1操作部和测微套筒之间配置有摩擦降低构件，即，因为在转速变慢的操作套筒的大径部分配置有摩擦降低构件，所以能够使操作套筒的转速稳定化。因此，因为也能抑制转速的偏差，所以能够以稳定的测量力进行测量。

优选在本发明的测微仪中，上述摩擦降低构件由滚动轴承构成。

根据这样的构成，即使对操作套筒施加倾斜的力，也能利用滚动轴承使操作套筒相对于测微套筒圆滑地旋转。

优选在本发明的测微仪中，上述滚动轴承由配置在上述测杆的轴向上分开的至少2个部位的位置上的滚珠轴承构成。

根据这样的构成，因为在测杆的轴向上分开的至少2个部位的位置上配置有滚珠轴承，所以能防止操作套筒倾斜地旋转，能够以稳定的测量力进行测量。而且，因为上述滚动轴承能由滚珠轴承构成，所以能够比较廉价且构成简单。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式的数字显示式测微仪的主视图。

图2是本发明的第1实施方式的局部剖视图。

图3是图2的III-III剖视图。

图4是本发明的第2实施方式的数字显示式测微仪的局部剖视图。

具体实施方式

第1实施方式

基于图1～图3说明第1实施方式。在这里，说明数字显示式测微仪的例子。

如图1所示，数字显示式测微仪包括：大致U字形的主体1；固定套筒20，被固定在该主体1上；测杆10，与该固定套筒20螺纹配合，沿轴向进退；测微套筒30，能旋转地嵌合在固定套筒20的外周，并且外端(图1中右端)与测杆10连结；操作套筒40，被嵌合在从该测微套筒30的外周直到测杆的外端的部位上，相对于测微套筒30能旋转；定压机构50，被配置在该操作套筒40和测杆10之间，向测杆10传递操作套筒40的旋转，并且对测杆10施加规定以上的载荷时使操作套筒40相对于测杆10空转。

在主体1的一端固定有砧座3，在另一端设有滑动自如地支承测杆10的轴承筒4。此外，在主体1的另一端内部设有用于检测测杆10的位移量的编码器(省略图示)，并且在主体1的正面设有用于显示由该编码器检测到的测杆10的位移量(测量值)的数字显示器2。

测杆10的内端侧贯穿轴承筒4并由该轴承筒4支承，并且如图2所示，外端侧与固定套筒20螺纹配合地由该固定套筒20支承。测杆10包括：形成在内端侧的圆杆状的轴部11；与该轴部11的外端一体形成的外螺纹部12；形成在该外螺纹部12的外端侧的锥形部13。这些轴部11、外螺纹部12和锥形部13既可以由1根圆柱状构件形成，还可以分别由不同构件形成。

如图2所示，固定套筒20包括内套筒21和外套筒26而构成，该内套筒21呈圆筒状，其内端固定在主体1上，且该内套筒21覆盖测杆10的外螺纹部12的外周；该外套筒26呈圆筒状，固定在该内套筒21的外周面上。

在内套筒21的内周面的外端侧，遍及规定距离地形成有与测杆10的外螺纹部12螺纹配合的内螺纹部22，并且在内套筒21的外周面的外端侧锥形面上形成有沿轴向延伸的多条狭缝23和外螺纹部24。在外螺纹部24上螺纹配合有螺母构件25，该螺母构件25用于调整测杆10的外螺纹部12和内套筒21的内螺纹部22的螺纹配合状态即间隙。

外套筒26形成为覆盖从内套筒21的内端到外螺纹部24的位置的长度，并且沿着外周面轴向以1.0mm间距形成有主尺刻度27(参照图1)。

如图2所示，测微套筒30的外端借助与测杆10的锥形部13螺纹配合的轴构件15和抑制板16，与测杆10的锥形部13一体地结合，并且在测微套筒30的外周面内端侧沿圆周方向以恒定间距形成有副尺刻度32(参照图1)。

副尺刻度32例如由将测微套筒30的外周100等分的间隔形成。

如图2所示，操作套筒40包括：嵌合在测微套筒30的外周的前套筒41；与该前套筒41的外端部螺纹配合并连结，覆盖定压机构50的外周的后套筒42，利用上述前套筒41和后套筒42形成覆盖测微套筒30的外周的第1操作部43、和直径小于测微套筒30的外径且覆盖定压机构50的第2操作部44。

如图2所示，定压机构50包括第1棘轮51、传递销52、第2棘轮53和螺旋弹簧54而构成，该第1棘轮51借助螺栓55能旋转地安装在轴构件15上，且沿着内端面外周具有锯齿状齿；该传递销52(参照图3)设于该第1棘轮51和操作套筒40的后套筒42之间，将操作套筒40的旋转传递到第1棘轮51；该第2棘轮53以不能相对于轴构件15旋转且能沿轴向移动的方式设置，具有与第1棘轮51啮合的锯齿状齿；该螺旋弹簧54对该第2棘轮53朝向第1棘轮51施力。

在本实施方式中，在测微套筒30的外周面和操作套筒40的后套筒42的内周面之间配置有摩擦降低构件60。

摩擦降低构件60包括轴承保持件62和2个滚珠轴承61而构成。该2个滚珠轴承61作为滚动轴承配置在测微套筒30的外周面和操作套筒40的后套筒42的内周面之间的、在测杆10的轴向上分开的2个部位；该轴承保持件62将该2个滚珠轴承61保持为分开的状态。

在这样的构成中，在使操作套筒40旋转时，该操作套筒40的旋转被传递到定压机构50。在对测杆10施加的载荷未达到规定的情况下，借助定压机构50，操作套筒40的旋转被传递到测杆10。于是，测杆10与内套筒21的内螺纹部22螺纹配合，从而沿轴向进退。

通过测杆10前进而测杆10与被测量物抵接时，对测杆10施加规定以上的载荷。于是，利用定压机构50，操作套筒40空转。即，在对测杆10施加有规定以上的载荷的状态下，欲使操作套筒40进一步旋转时，第2棘轮53处于难以旋转的状态，所以克服螺旋弹簧54而向与第1棘轮51分离开的方向移动，第1棘轮51的旋转力不被传递到第2棘轮53，操作套筒40空转，被维持为定压状态。

由此，能够以恒定的测量力对被测量物进行测量。测杆10的旋转由省略图示的编码器检测后，被变换为测杆10的轴向的位移量，被显示在数字显示器2上，所以只要读取数字显示器2的显示值，就能够测量被测量物的尺寸。或者也能根据主尺刻度27和副尺刻度32读取。

在第1实施方式中，因为操作套筒40借助滚珠轴承61能旋转地被保持在测微套筒30的外周面上，所以操作套筒40和测微套筒30之间的摩擦阻力被降低。因此，在使操作套筒40旋转而使测杆10前进时，即使对操作套筒40施加倾斜的力，也能够抑制由操作套筒40和测微套筒30之间的摩擦阻力而产生的旋转力，所以能够以稳定的测量力进行测量。由此，能排除产生测量值的偏差的主要原因，能提高重复精度。

特别是因为在测微套筒30的外周面和操作套筒40的后套筒42的内周面之间的、在测杆10的轴向上分开的2个部位上配置有2个滚珠轴承61，所以能防止操作套筒40相对于测杆10的轴线倾斜。因此，因为能防止操作套筒40倾斜地旋转，所以能够以稳定的测量力进行测量。

此外，因为具有将2个滚珠轴承61保持为分开状态的轴承保持件62，所以能更加有效地抑制操作套筒40的倾斜。

此外，操作套筒40包括嵌合在测微套筒30的外周的第1操作部43、和具有直径小于测微套筒30的直径的第2操作部44，所以能够用保持着主体1的一只手的大拇指和食指对第1操作部43进行旋转操作。因此，能够通过一只手操作而进行测量。

而且，因为在第1操作部43和测微套筒30的外周面之间配置有滚珠轴承61，即，因为在转速慢的操作套筒40的大径部分上配置有滚珠轴承61，所以能使操作套筒40的转速稳定化。由此也能够以稳定的测量力进行测量。

第2实施方式

基于图4说明第2实施方式。另外，在图4的说明中，对与第1实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记，省略其说明。

第2实施方式相对于第1实施方式具有以下不同点。

(a)在第1实施方式中，操作套筒40是覆盖测微套筒30和定压机构50的形状，但是在第2实施方式中，操作套筒40A形成为覆盖测微套筒30的部分的长度尺寸。

(b)在第1实施方式中，在操作套筒40的中间部分配置有摩擦降低构件60，但是在第2实施方式中，在操作套筒40的两端侧配置有摩擦降低构件60A。

(c)在第1实施方式中，在操作套筒40和测杆10之间配置有定压机构50，但是在第2实施方式中，在操作套筒40和测微套筒30之间配置有定压机构50A。

具体地说明，操作套筒40A形成为覆盖测微套筒30的外周面的筒状，且后端随着朝向测杆10的后端去而呈锥形筒状地缩径的形状。因此，测杆10的外端从操作套筒40A露出，在该露出部上一体形成有直径比测杆10的直径大且比外套筒26的直径小的操作捏手17。由于操作捏手17直径较小，所以在用手指进行操作时，能使测杆10快速旋转。

摩擦降低构件60A包括轴承保持件62和2个滚珠轴承61而构成。该2个滚珠轴承61作为滚动轴承配置在测微套筒30的外周面和操作套筒40A的后套筒42的内周面之间的、在测杆10的轴向上分开的2个部位，在此配置在操作套筒40A的两端侧；该轴承保持件62将该2个滚珠轴承61保持为分开的状态。

定压机构50A包括滑动销56和螺旋弹簧57而构成，该滑动销56与测杆10的轴线垂直且能够沿轴向滑动地设置在测微套筒30的后端；该螺旋弹簧57作为施力部件对该滑动销56的顶端朝向轴承保持件62的内表面施力。

在这样的构成中，在使操作套筒40A旋转时，该操作套筒40A的旋转被传递到定压机构50A。在对测杆10施加的载荷未达到规定的情况下，借助定压机构50A，操作套筒40A的旋转被传递到测杆10。于是，测杆10与内套筒21的内螺纹部22螺纹配合，从而沿轴向进退。

通过测杆10前进而测杆10与被测量物抵接时，对测杆10施加规定以上的载荷。于是，利用定压机构50A，操作套筒40A空转。即，在对测杆10施加有规定以上的载荷的状态下，欲使操作套筒40A进一步旋转时，轴承保持件62一边相对于滑动销56的顶端滑动一边旋转，所以操作套筒40A的旋转力不被传递到测微套筒30、测杆10，操作套筒40A空转，被维持为定压状态，所以能够以恒定的测量压力进行测量。

在第2实施方式中，因为操作套筒40A借助滚珠轴承61能旋转地被保持在测微套筒30的外周面上，所以操作套筒40A和测微套筒30之间的摩擦阻力也被降低。因此，也能够抑制由操作套筒40A和测微套筒30之间的摩擦阻力而产生的旋转力，所以能够以稳定的测量力进行测量。由此，能排除产生测量值的偏差的主要原因，能提高重复精度。

在第2实施方式中，特别是因为2个滚珠轴承61在测杆10的轴向上分开地配置，位于操作套筒40A的两端侧，所以即使对操作套筒40A施加倾斜的力，也能使操作套筒40A不倾斜地旋转。因此，能够以稳定的测量力进行测量。

变形例

本发明不限定于上述实施方式，在能实现本发明的目的的范围内的变形、改良等被包含在本发明中。

在上述实施方式中，作为摩擦降低构件60，配置了滚珠轴承61，但是不限于此。例如，也可以是滚针轴承等，或者也可以是在筒状的保持构件的外周部分上能够旋转地埋入有多个滚珠的轴承构件。

对于定压机构50、50A，不限定于以上述实施方式说明的构造。在对测杆10施加规定以上的载荷时，只要是操作套筒相对于测杆空转的构造，也可以是其他的构造。

在上述实施方式中，由内套筒21和外套筒26这2个构件构成了固定套筒20，但是也可以将上述内套筒21和外套筒26一体构成。

在上述实施方式中，例示了数字显示式测微仪，但是不限于此。例如也可以是不具有编码器、数字显示器的模拟式测微仪。

Claims (4)

1.一种测微仪，包括：固定套筒，其被固定在主体上；测杆，其与该固定套筒螺纹配合，沿轴向进退；测微套筒，其能旋转地嵌合在上述固定套筒的外周，并且外端与上述测杆连结；操作套筒，其被嵌合在从该测微套筒的外周直到上述测杆的外端的部位上，相对于上述测微套筒能旋转；定压机构，其被配置在该操作套筒和上述测杆之间，向上述测杆传递上述操作套筒的旋转，并且对上述测杆施加规定以上的载荷时使上述操作套筒相对于上述测杆空转，

该测微仪的特征在于，

在上述测微套筒和上述操作套筒之间配置有摩擦降低构件。

2.根据权利要求1所述的测微仪，其特征在于，

上述操作套筒包括：第1操作部，其嵌合在上述测微套筒的外周；第2操作部，其与该第1操作部的外端部连结，且形成为直径小于上述测微套筒的直径，

上述摩擦降低构件配置在上述测微套筒的外周面和上述第1操作部之间。

3.根据权利要求1或2所述的测微仪，其特征在于，

上述摩擦降低构件由滚动轴承构成。

4.根据权利要求3所述的测微仪，其特征在于，

上述滚动轴承由配置在上述测杆的轴向上分开的至少2个部位的位置上的滚珠轴承构成。