CN112352135B

CN112352135B - 数字千分尺

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Publication number: CN112352135B
Application number: CN201980039557.7A
Authority: CN
Inventors: 松本光司; 藤川勇二; 谷中慎一郎; 斋藤修
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2018-06-12
Filing date: 2019-06-07
Publication date: 2023-07-07
Anticipated expiration: 2039-06-07
Also published as: WO2019240025A1; US11821724B2; US20210140751A1; EP3812694A4; CN112352135A; EP3812694A1; CN116929172A

Abstract

[问题]提供了一种数字千分尺，其适合于测量作为强磁体的待测对象物。[解决方案]该数字千分尺包括主体框架、测微螺杆、套管部和检测测微螺杆的移位的移位检测器。主体框架包括U字型框架部和测微螺杆保持部，测微螺杆保持部设置于U字型框架部的一端侧以便在远离砧座的方向上具有长度。测微螺杆由测微螺杆保持部保持，被设置成能够相对于砧座在轴向上进退，并且测微螺杆在一个端面上包括接触子。主体框架和测微螺杆由非磁性材料形成。

Description

数字千分尺

技术领域

本发明涉及数字千分尺。

背景技术

近来，对混合动力车辆和电动车辆的需求已经增加，并且永磁同步马达被大量研发和制造。强磁体对于高性能永磁同步马达必不可少。因此，要结合在永磁同步马达中的磁体的加工精度很重要。

通常，诸如千分尺或卡尺等的小型测量装置是方便的并且适于测量小型零件的加工精度，但是小型测量装置的诸如框架等的主要部分是铁(铸铁)产品。因此，当作为强磁体的待测对象物靠近小型测量装置时，两者彼此强力粘住。于是，无法进行测量，并且难以将它们分开。因此，如果小型零件是强磁体，则需要使用诸如坐标测量机等的大型测量机来测量小型零件。这极大地影响了制造效率和成本。

已经提出了适于在磁场中使用的多种小型测量装置。然而，目前还没有在实际使用中耐用的数字型装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开昭51-82480

专利文献2：日本特开昭60-236001

专利文献3：日本实开昭50-50053

专利文献4：日本特开2009-243883

专利文献5：日本特许4072282

专利文献6：日本实用新型注册第3184265

专利文献7：日本特开昭58-115301

发明内容

发明要解决的问题

为了使小型测量装置适合在磁场中使用，小型测量装置的组成部分可以由非磁性材料形成。然而，具有强度的非磁性材料是难以切割的材料。例如，在千分尺中，需要高精度地在测微螺杆(spindle)上形成外螺纹并在主体框架上攻丝内螺纹，但是难以在非磁性材料上进行这种加工。因此，期望能够测量作为强磁体的待测对象物的实用的精确数字千分尺。

本发明的目的是提供一种数字千分尺，其适于测量作为强磁体的待测对象物。

用于解决问题的方案

根据本发明的数字千分尺包括：

主体框架，其包括U字型框架部和测微螺杆保持部，所述U字型框架部包括设置于U字型框架的一端的内侧的砧座，所述测微螺杆保持部设置于所述U字型框架部的另一端侧并且具有在远离所述砧座的方向上的长度；

测微螺杆，其由所述测微螺杆保持部保持，所述测微螺杆能够相对于所述砧座在轴向上进退，并且所述测微螺杆在一个端面上包括接触子；

套管部，其将旋转操作转换为所述测微螺杆的直线运动；和

移位检测器，其检测所述测微螺杆的移位，其中，

所述主体框架和所述测微螺杆由非磁性材料形成，

所述套管部和所述移位检测器布置于所述测微螺杆保持部的另一端侧，并且

所述测微螺杆保持部的长度为预定值以上。

在本发明的实施方式中，优选的是，

所述测微螺杆保持部的长度为测量范围d以上，

其中，所述测量范围d是当所述测微螺杆最远离所述砧座时所述砧座与所述接触子之间的距离。

在本发明的实施方式中，优选的是，所述测微螺杆保持部的长度为200mm以上。

在本发明的实施方式中，优选的是，

所述套管部包括：

内套筒，其具有沿着轴线延伸的狭缝并固定地设置于所述主体框架的另一端侧；和

外套筒，其外套于所述内套筒并能够在周向上旋转，并且所述外套筒在内周面上具有螺旋槽，

所述测微螺杆包括接合销，

所述接合销固定地设置到所述测微螺杆并穿过所述狭缝与所述螺旋槽接合，并且

所述套管部设置于所述测微螺杆保持部的另一端。

在本发明的实施方式中，优选的是，所述移位检测器设置于所述套管部的另一端。

在本发明的实施方式中，优选的是，

所述移位检测器包括：

接触子，其从所述套管部的另一端插入所述套管部内部以与所述测微螺杆的另一端一体地移动；和

编码器，其包括：刻度尺，其与所述接触子一体地移动；以及检测头，其检测相对于所述刻度尺的相对位置或相对移位量。

在本发明的实施方式中，数字千分尺优选地包括第一保护构件，所述第一保护构件由非磁性材料形成并且围绕所述套管部布置在与所述套管部分开预定距离的位置处。

在本发明的实施方式中，数字千分尺优选地包括第二保护构件，所述第二保护构件由非磁性材料形成并且围绕所述移位检测器布置在与所述移位检测器分开预定距离的位置处。

根据本发明的数字千分尺包括：

主体框架，其为U字型并且包括设置于所述U字型的一端的内侧的砧座；

测微螺杆，其设置于所述主体框架的另一端侧，以能够相对于所述砧座沿轴向进退，并且所述测微螺杆在一端面上包括接触子；

套管部，其设置于所述主体框架的另一端侧，并且所述套管部被构造成接收所述测微螺杆的另一端并将旋转操作转换成所述测微螺杆的直线运动；和

编码器，其包括：主刻度尺，其与所述测微螺杆一体地移动；以及检测头，其布置于所述主体框架并检测相对于所述主刻度尺的相对位置或相对移位量，其中，

所述主体框架和所述测微螺杆由非磁性材料形成，

所述套管部包括：

所述测微螺杆包括接合销，并且

所述接合销固定地设置到所述测微螺杆并穿过所述狭缝与所述螺旋槽接合。

在本发明的实施方式中，优选的是，

所述主体框架由奥氏体不锈钢、纯铝或非磁性铝合金形成，并且

所述测微螺杆由奥氏体不锈钢形成。

在本发明的实施方式中，优选的是，所述砧座和所述接触子由陶瓷形成。

在本发明的实施方式中，数字千分尺优选地包括引导衬套，其设置于所述主体框架的另一端侧，在靠近所述砧座的位置支撑所述测微螺杆，其中，

所述引导衬套由黄铜形成。

在本发明的实施方式中，优选的是，所述内套筒由黄铜、纯铝、非磁性铝合金或奥氏体不锈钢形成。

在本发明的实施方式中，优选的是，所述编码器是电容编码器、光电编码器、电磁感应编码器或磁性编码器。

在本发明的实施方式中，优选的是，

所述主体框架由奥氏体不锈钢形成，

所述测微螺杆由奥氏体不锈钢形成，

所述内套筒由黄铜形成，并且

所述编码器是电容编码器。

附图说明

图1是数字千分尺的外观的正面图。

图2是数字千分尺的内部结构的局部截面图。

图3是套管部的分解立体图。

图4是检测单元的分解立体图。

图5是根据第二示例性实施方式的数字千分尺的外观图。

图6是根据第二示例性实施方式的数字千分尺的截面图。

图7是根据第二示例性实施方式的套管部400的截面图。

图8是曲线图，其中画出了作用在质量约为1kg的钕磁体和面积足够大的由作为铁磁材料的铁制成的板之间、改变了磁体和铁板之间的距离的力。

图9是示出第三示例性实施方式的示例的图。

具体实施方式

参照附图中附于元件的附图标记来图示和说明本发明的实施方式。

(第一示例性实施方式)

下面说明根据本发明的第一示例性实施方式的数字千分尺100。

图1是数字千分尺100的外观的正面图。

图2是数字千分尺100的内部结构的截面图。

数字千分尺100包括主体框架200、测微螺杆300、套管部400和检测单元500。

主体框架200整体上呈U字形，并且砧座210设置在U字形的一端的内侧。

测微螺杆300以能进退的方式设置在主体框架200的另一端侧。

此时，在主体框架200的另一端侧，引导衬套220被安装在砧座210近侧，并且套管部400被安装在砧座210远侧。

此外，在主体框架200的前侧，布置有显示面板201。显示面板201设置有数字显示单元230和多个操作开关240。显示面板201由诸如塑料、树脂等的非磁性材料形成。

在此，主体框架200优选地由奥氏体不锈钢形成。奥氏体不锈钢是具有强度的非磁性材料。

替代地，主体框架200可以由纯铝或非磁性铝合金形成。

此外，砧座210优选地由陶瓷形成。陶瓷的组成以氧化锆为例。

引导衬套220优选地由黄铜形成。黄铜是一种非磁性的易切削材料。

注意，引导衬套220可以由奥氏体不锈钢形成。

然而，考虑到滑动轴与孔之间的关系，优选的是具有硬度差异。

在千分尺的情况下，优选的是，设计高硬度的测微螺杆和低硬度的引导衬套，以使引导衬套在耐久时磨损。

奥氏体不锈钢不能淬火。

这是因为淬火会引起轻微的磁性或软化。因此，不能通过淬火来控制奥氏体不锈钢的硬度差。为此，必须为测微螺杆和引导衬套选择不同的材料，并且如果测微螺杆300由奥氏体不锈钢形成，则引导衬套220优选地由黄铜形成。

测微螺杆300基本上是长杆状柱状体并且被制造为直的。测微螺杆300的一个端面设置有接触子310。在测量待测对象物时，测微螺杆300进退以将待测对象物夹在接触子310和砧座210之间。测微螺杆300的中间部由引导衬套220支撑，测微螺杆300的另一端侧插入到套管部400中。

测微螺杆300的另一端联接到接合件构件330。该件构件是环形构件并且固定地装配在测微螺杆300的另一端上。具体地，测微螺杆300的另一端设置有直径逐渐减小的锥部320，并且接合件构件330设置有用于容纳测微螺杆300的另一端的锥孔331。以使得接合销332在垂直于测微螺杆300的轴向的方向上突出的方式将接合销332设置为被压配到接合件构件330中。

在本实施方式中，测微螺杆300上没有形成外螺纹，并且测微螺杆300本身不旋转。测微螺杆300在非旋转状态下沿轴向进退。

测微螺杆300优选地由奥氏体不锈钢形成。

此外，接触子310优选地是类似于砧座210的由陶瓷形成的薄片。

接合件构件优选地由黄铜形成。

图3是套管部400的分解立体图。

套管部400设置在主体框架200的另一端侧，并且整体上是筒状单元。套管部400在内部容纳测微螺杆300的另一端侧。使用者通过旋转操作套管部400来使测微螺杆300进退。套管部400包括内套筒410、外套筒420和盖构件430。

内套筒410是两端具有开口的筒状构件，并且沿着轴线具有一个狭缝411。内套筒410的一端侧固定地安装在主体框架200的另一端侧。测微螺杆300的另一端从内套筒410的一端侧的开口插入。此时，测微螺杆300的另一端插入内套筒410中，并且以使得接合销332从狭缝411突出的方式将接合销332穿过狭缝411压配到接合件构件330中。内套筒410的内径被设计成与接合件构件330的外径相同。虽然接合件构件330由内套筒410的内周面支撑，但是接合件构件330与测微螺杆300一起在内套筒410的内侧滑动。此时，由于接合销332从狭缝411突出，因此测微螺杆300进退，而测微螺杆300的旋转被接合销332止动。

盖412被旋入内套筒410的另一端侧的开口中。

外套筒420是两端具有开口的筒状构件，并且通过装配在内套筒410的外表面上而设置。

此时，外套筒420相对于内套筒410能沿周向旋转。在此，在外套筒420的内周面上形成有一个螺旋槽421。接合销332与螺旋槽421接合。

盖构件430是覆盖外套筒420的外表面的盖，并且具有滚花表面。盖构件430和外套管420之间没有滑移，并且盖构件430和外套筒420一体地旋转。

当盖构件430沿周向旋转操作时，盖构件430和外套筒420沿周向旋转。在此，接合销332与外套筒420的内周面上的螺旋槽421接合，并且接合销332的旋转被内套筒410的狭缝411约束。因此，通过旋转地操作盖构件430，接合销332被螺旋槽421推动并进退。

由于接合销332、接合件构件330和测微螺杆300是一体的，所以当接合销332进退时，测微螺杆300也进退。

由于测微螺杆300由奥氏体不锈钢形成，因此难以在测微螺杆本身上形成螺纹来作为用于使测微螺杆300进退的机构。就这一点而言，在本实施方式中，旋转被约束的接合销332通过外套筒420的螺旋槽421移动。

在此，内套筒410优选地由黄铜形成。

黄铜是一种非磁性的易切削材料。

由于内套筒410是支撑构件，因此要求其内径的加工精度。此外，内套筒410形成有狭缝411，并且狭缝411确保测微螺杆300的直线运动并止动旋转。如后所述，在本实施方式中，为了使编码器510检测测微螺杆300的移动，在测微螺杆上直接或间接地安装有主刻度尺511。

因此，如果测微螺杆300稍微旋转，则编码器的检测精度受到影响。就这一点而言，由于难以加工奥氏体不锈钢，因此黄铜被认为是内套筒410的优选材料。

替代地，内套筒410可以由纯铝或非磁性铝合金形成。在纯铝或铝合金的情况下，在大的热膨胀(大的线性膨胀系数)和刚性(杨氏模量)方面具有一些缺点，但在易于加工和轻量化方面具有优点。如果主体框架200由奥氏体不锈钢形成，则考虑总重量平衡，内套筒410可以由纯铝或铝合金形成。

期望小型测量装置(小型工具)具有在长时间用一只手握持时不会产生负担的重量。这种装置几乎不会损坏自身，而且跌落时安全。

另一方面，如果主体框架200由纯铝或非磁性铝合金形成，则内套筒410优选地由黄铜形成。

此外，内套筒410可以由奥氏体不锈钢形成。

在非磁性材料中，奥氏体不锈钢优选地作为测量装置的材料，这是因为其热膨胀小并且强度高。然而，其存在加工困难和重量增加的问题。

此外，外套筒是树脂成型品(例如，液晶聚合物)。盖构件优选地由树脂成型品形成。

接下来，说明检测单元500的构造。

图4是检测单元500的分解立体图。

检测单元500包括编码器510和头固定部530。

编码器510是线性编码器510，并且包括长形的主刻度尺511和检测头512。

主刻度尺511和检测头512能沿着主刻度尺511的长度方向相对移动，并且检测头512检测相对于主刻度尺511的位置或移位。在本实施方式中，检测头512固定地设置到主体框架200，并且主刻度尺511与测微螺杆300一起进退。

在该说明中，线性编码器510是电容型的。即，通过在玻璃基板上以预定节距沿长度方向配置栅电极来形成主刻度尺511。通过在玻璃基板上设置多组发射电极和接收电极来形成检测头512。然后，将预定的AC信号从检测头512的发射电极发射到主刻度尺511的栅电极，并且接收电极读取由AC信号感应的栅电极的电势。结果，检测头512检测相对于主刻度尺511的位置或移位。

测微螺杆300的侧面具有平面，该平面用作刻度尺基座520。主刻度尺511固定地安装在刻度尺基座520上。结果，主刻度尺511与测微螺杆300一起进退。

头固定部530包括头保持板531、按压板533和固定板534。

头保持板531的一面(背面)设置有检测头512。

在头保持板531的该面上，在突起532不与检测头512干涉的位置处形成有多个(三个)突起532，并且突起532的前端可滑动地抵接主刻度尺511。结果，检测头512在保持具有预定间隙的位置的状态下面对主刻度尺511。

按压板533是对头保持板531的另一面(前面)进行按压以将头保持板531压靠在主刻度尺511上的板簧。按压板533是从前面对头保持板531进行按压的悬臂式板簧。

固定板534以悬臂方式保持按压板533。此外，固定板534被螺钉固定到形成在主体框架200上的安装基座250。

例如，头固定部530、头保持板531、按压板533和固定板534由奥氏体不锈钢形成。

在主体框架200的内部，设置有柔性印刷电路板540。柔性印刷电路板540包括编码器510(主刻度尺511和检测头512)、外部输出端子541、GND端子542、演算处理电路、数字显示单元230和操作开关240的配线，即包含了所谓的电气系统。

在本实施方式中，作为测微螺杆300的移动机构，采用通过螺旋槽421的旋转使接合销332移动的构造。然而，在这种构造情况下，螺旋槽421的精度受到限制，并且难以从套管部400的旋转量精确地获取测微螺杆300的移位量。就这一点而言，在本实施方式中采用利用编码器510检测测微螺杆300的移位的构造。

(第二实施方式)

下面参照图5至图8说明本发明的第二示例性实施方式。

第二示例性实施方式中的基本构造与第一示例性实施方式中的基本构造相同，但是第二示例性实施方式具有以下特征：设置在U字型框架部710与套管部400之间的测微螺杆保持部720的长度为预定值以上。

第二示例性实施方式和第一示例性实施方式的共同元件由相同的附图标记表示，并且省略其说明。

图5是根据第二示例性实施方式的数字千分尺600的外观图。

在图5中，主体框架700包括U字型框架部710和测微螺杆保持部720。

在U字型框架部710的一端的内侧设置有砧座210。在U字型框架部710的另一端侧，设置有筒状测微螺杆保持部720。于是，构成主体框架700的U字型框架部710和测微螺杆保持部720由非磁性材料形成。主体框架700的非磁性材料例如是奥氏体不锈钢、纯铝或非磁性铝合金。

图6是根据第二示例性实施方式的数字千分尺600的截面图。

在筒状测微螺杆保持部720的内部插入有测微螺杆300。测微螺杆300从测微螺杆保持部720的一端突出，并且可以相对于砧座210沿轴向进退。测微螺杆300的一个端面设置有接触子310。

在此，期望测微螺杆保持部720为简单的筒状。与第一示例性实施方式中的主体框架700不同，第二示例性实施方式中的主体框架700不需要用于包含电气系统的空间。

此外，测微螺杆保持部720的长度是第二示例性实施方式的特征，但是稍后将对此进行说明。

套管部400安装于测微螺杆保持部720的另一端。此外，移位检测器800安装于套管部400的另一端。

图7是第二示例性实施方式中的套管部400的截面图。

基本上，套管部400的构造可以与在第一示例性实施方式中说明的套管部400的构造相同。然而，第二示例性实施方式中的套管部400的构成材料不一定是非磁性材料。例如，内套筒可以由铁(钢铁)材料形成。

在图7中，接合销332直接安装到测微螺杆300。然而，接合件构件330可以安装在测微螺杆300的后端，并且接合销332可以与第一示例性实施方式类似地安装到接合件构件330。

仅需要移位检测器800以数字方式检测棒状接触点830的进退量。移位检测器800是被称为数字千分表或指示器的长度测量装置(测量装置)。移位检测器800包括壳体810、安装在壳体810的侧面的杆820、被设置为能沿轴向移动通过杆820的接触点830以及检测接触点830的移位的编码器。移位检测器800还包括演算处理单元、显示功能单元以及用于外部通信的连接器端子或无线通信装置。

在套管部400的另一端安装(螺合)有筒状接头840，并且将移位检测器800的杆820固定在筒状接头840的另一端。接触点830与测微螺杆210的后端抵接并且跟随测微螺杆210的进退运动。因此，测微螺杆210的移位(位置)被检测为接触点830的移位(位置)。移位检测器800的构成材料可以是非磁性材料或磁性材料。例如，接触点830可以由铁(钢铁材料)形成。

在用于测量待测对象物的测量操作时，待测对象物被夹在U字型框架部710的一端和另一端之间。如果待测对象物是强磁体，则磁场在U字型框架部710的一端和另一端之间的区域中最强。如果测量操作时在U字型框架部710附近有磁性材料，则磁性材料在测量操作时强烈地吸引待测对象物(强磁体)。

将U字型框架部710的一端与另一端之间的区域称为待测对象物载置区域。

在第二示例性实施方式中，可以包括铁磁材料(钢铁材料)作为构成材料的套管部400和移位检测器800与待测对象物载置区域分开预定距离以上。

布置在距待测对象物载置区域预定距离内的部件(诸如由U字型框架部710和测微螺杆保持部720构成的主体框架700、测微螺杆300以及砧座210)需要由非磁性材料形成。

另一方面，作为被布置为与待测对象物载置区域分开预定距离以上的套管部400及移位检测器800的构成材料，可以使用铁磁性材料(钢铁材料)。

发明人如第二示例性实施方式中那样改变了千分尺的结构，并努力研究测微螺杆保持部720的必要长度L。

(在此，测微螺杆保持部720的长度L等于待测对象物载置区域与套管部400之间的距离或待测对象物载置区域与移位检测器800之间的距离。)

图8是曲线图，其中画出了作用在质量约为1kg的钕磁体和面积足够大的由作为铁磁材料的铁制成的板(此后，称为铁板)之间、改变了磁体和铁板之间的距离时的力。

由于用于典型的HEV(混合动力电动车辆)或电动车辆的马达的磁体的质量约为1kg，因此在本说明中，假设磁体的质量约为1kg来计算力。

图8示出了当铁板与磁体分离200mm时磁体吸引铁板的力为0.04N，并且铁板几乎不受磁体影响。因此，在第二示例性实施方式中，期望将测微螺杆保持部720的长度L设为200mm以上。

(换言之，将待测对象物载置区域与套管部之间的距离设为200mm以上，或者将待测对象物载置区域与移位检测器之间的距离设为200mm以上。)

因此，在测量构成马达或HEV的强磁体的情况下，本实施方式中的千分尺几乎不吸引待测对象物(强磁体)，并且可以高精度地进行测量。

注意，这并不意味着待测对象物始终是1kg的强磁体。然而，随着待测对象物的尺寸减小，待测对象物的磁力也减小，并且测微螺杆保持部720的长度L可以根据预定待测对象物的尺寸来确定。

在此，将测微螺杆300最远离砧座210时砧座210与接触子310之间的距离称为数字千分尺的测量范围d。

此时，测微螺杆保持部720的长度L优选地为d以上。

此外，测微螺杆保持部720的长度L优选地为测量范围d的1.5倍以上。

此外，测微螺杆保持部720的长度L可以是测量范围d的两倍以上。

另外，测微螺杆保持部720的长度L可以为测量范围d的三倍以上。

如果测微螺杆保持部720的长度L短于测量范围d，则在测量操作期间，待测对象物和套管部400或待测对象物和移位检测器800可以彼此吸引，这可能影响测量精度。

如果测微螺杆保持部720的长度L是测量范围d的1.5倍或两倍以上，则待测对象物与套管部400或待测对象物与移位检测器800彼此吸引的力在测量操作期间将足够小。

此外，如果测微螺杆保持部720的长度L为测量范围d的三倍以上，则在更换待测对象物的情况下，能够显著减少使待测对象物靠近套管部400或移位检测器800的事故数量。

注意，如果测微螺杆保持部720的长度较长，则会增加由于温度变化而引起的测微螺杆保持部720的伸缩量。

当测微螺杆保持部720在测量操作期间伸缩时，伸缩量被累积为测量值误差。因此，尽管本实施方式中的千分尺是由用户用手握住而使用的，但优选地通过用橡胶或合成树脂覆盖测微螺杆保持部720来减少测量值误差。

(第三实施方式)

图9示出了本发明的第三示例性实施方式的示例。

在第三示例性实施方式中，在第二示例性实施方式中说明的数字千分尺进一步添加保护构件。

作为保护构件，设置有前侧保护构件(第一保护构件)910和后侧保护构件(第二保护构件)930。

前侧保护构件(第一保护构件)910围绕套管部400布置并且防止待测对象物(强磁体)接近或接触套管部400。

前侧保护构件910由以预定的角度间隔(例如，在本说明中以120°的间隔)配置的多个(在本说明中为三个)前侧臂部920构成。

前侧臂部920包括安装部921、延伸部922和前侧弓部923。

安装部921被安装为靠近测微螺杆保持部720的另一端(更靠近套管部)，以装配在测微螺杆保持部720上。

全部(三个)前侧臂部920通过一个安装部921连接。

延伸部922从安装部921连续并且基本平行于测微螺杆保持部720延伸到测微螺杆保持部720的中间。

前侧弓部923从延伸部922的前端连续，在与测微螺杆保持部720弧形地分离的同时指向套管部400，并且前侧弓部923的末端围绕套管部400。

后侧保护构件(第二保护构件)930围绕移位检测器800布置并且防止待测对象物(强磁体)接近或接触移位检测器。

后侧保护构件930由以预定的角度间隔(例如，在本说明中以120°的间隔)配置的多个(在本说明中为三个)后侧臂部940构成。

后侧臂部940包括安装在移位检测器800的盖821上的延长杆941和后侧弓部942。

后侧弓部942从延长杆941的另一端(后端)连续，并且在与延长杆941弧形地分离的同时指向移位检测器800，并且后侧弓部942的末端围绕移位检测器800。

前侧弓部923与套管部400之间的距离为预定距离以上，例如，优选地为约100mm以上。同样地，后侧弓部942与移位检测器800之间的距离优选地为约100mm。

这是因为当待测对象物(强磁体)与铁(套管部400和移位检测器800的构成材料)之间的距离为100mm以上时，期望待测对象物与铁之间的磁力为约1N以下，如图8所示。

前侧保护构件(第一保护构件)910和后侧保护构件(第二保护构件)930由非磁性材料形成。

前侧保护构件910和后侧保护构件930具有供操作者插入手的间隙，该间隙在操作者旋转套管部400、设定移位检测器800并读取测量值时不会干扰。同时，通过设置前侧保护构件910和后侧保护构件930，可以物理地防止待测对象物靠近套管部400或移位检测器800，并且使操作者注意不要将待测对象物(强磁体)插入保护构件910和930内部。

注意，本发明不限于以上示例性实施方式，并且可以在不脱离该范围的情况下进行适当地变型。

在以上示例性实施方式中，已经例示了主体框架、砧座、引导衬套、测微螺杆、接合件构件和套管部(内套筒和外套筒)的材料。除了那些示例之外，非磁性材料可以选自诸如高锰奥氏体不锈钢等的奥氏体不锈钢、纯铝、非磁性铝合金、钛合金、陶瓷、诸如碳纤维增强塑料等的塑料(合成树脂)、铍铜、镁合金和黄铜。

作为编码器，已经例示了电容线性编码器。

除此之外，可应用光电编码器、电磁感应编码器或磁性编码器。

在编码器中，玻璃基板优选地用于主刻度尺和检测头。

然而，可以仅演算处理电路的芯片被磁屏蔽材料(例如，铁磁金属)覆盖。如果芯片足够小，则在芯片和作为强磁体的待测对象物(工件)之间产生的力(磁力)不是很大。

在第二示例性实施方式中，套管部安装在测微螺杆保持部的另一端，并且移位检测器设置在套管部的另一端。

通过将套管部和移位检测器的位置颠倒，可以将移位检测器安装在测微螺杆保持部的另一端，并且可以将套管部安装在移位检测器的另一端。

然而，如在第二示例性实施方式中那样，优选地，将包含演算处理单元、通信功能等的移位检测器布置成尽可能远离待测对象物载置区域。

附图标记列表

100 数字千分尺

200 主体框架

210 砧座

220 引导衬套

230 数字显示单元

240 操作开关

250 安装基座

300 测微螺杆

310 接触子

320 锥部

330 接合件构件

331 锥孔

332 接合销

400 套管部

410 内套筒

411 狭缝

412 盖

420 外套筒

421 螺旋槽

430 盖构件

500 检测单元

510 编码器

511 主刻度尺

512 检测头

520 刻度尺基座

530 头固定部

531 头保持板

532 突起

533 按压板

534 固定板

540 柔性印刷电路板

600 数字千分尺

700 主体框架

710 U字型框架部

720 测微螺杆保持部

800 移位检测器

810 壳体

820 杆

830 接触点

840 接头

910 前侧保护构件

920 前侧臂部

921 安装部

922 延伸部

923 前侧弓部

930 后侧保护构件

940 后侧臂部

941 延长杆

942 后侧弓部

Claims

1.一种数字千分尺，其包括：

主体框架，其包括U字型框架部和测微螺杆保持部，所述U字型框架部包括设置于U字型框架的一端的内侧的砧座，所述测微螺杆保持部具有在远离所述砧座的方向上的长度；

测微螺杆，其由所述测微螺杆保持部保持，所述测微螺杆被设置成能够相对于所述砧座在轴向上进退，并且所述测微螺杆在一个端面上包括接触子；

套管部，其被构造成将旋转操作转换为所述测微螺杆的直线运动；和

移位检测器，其被构造成检测所述测微螺杆的移位，其中，

所述主体框架和所述测微螺杆由非磁性材料形成，

所述测微螺杆保持部的长度为预定值以上，

所述移位检测器设置于所述套管部的另一端。

2.根据权利要求1所述的数字千分尺，其特征在于，

所述测微螺杆保持部的长度为测量范围d以上，

3.根据权利要求1所述的数字千分尺，其特征在于，所述测微螺杆保持部的长度为200mm以上。

4.根据权利要求1所述的数字千分尺，其特征在于，

所述套管部包括：

所述测微螺杆包括接合销，

所述套管部设置于所述测微螺杆保持部的另一端。

5.根据权利要求1所述的数字千分尺，其特征在于，

所述移位检测器包括：

编码器，其包括：刻度尺，其被构造为与所述接触子一体地移动；以及检测头，其被构造为检测相对于所述刻度尺的相对位置或相对移位量。

6.根据权利要求1所述的数字千分尺，其特征在于，所述数字千分尺还包括第一保护构件，所述第一保护构件由非磁性材料形成并且围绕所述套管部布置在与所述套管部分开预定距离的位置处。

7.根据权利要求1所述的数字千分尺，其特征在于，所述数字千分尺还包括第二保护构件，所述第二保护构件由非磁性材料形成并且围绕所述移位检测器布置在与所述移位检测器分开预定距离的位置处。

8.一种数字千分尺，其包括：

主体框架；

测微螺杆，其设置于所述主体框架，以能够沿轴向进退，并且所述测微螺杆在一端面上包括接触子；

套管部，其设置于所述主体框架，并且所述套管部被构造成接收所述测微螺杆的另一端并将旋转操作转换成所述测微螺杆的直线运动；

编码器，其被构造为检测所述测微螺杆的相对位置或相对移位量，所述编码器设置于所述套管部的另一端；

其中，

所述主体框架和所述测微螺杆由非磁性材料形成，

所述套管部包括：

所述测微螺杆包括接合销，并且

所述接合销固定地设置到所述测微螺杆并穿过所述狭缝与所述螺旋槽接合，

所述测微螺杆由奥氏体不锈钢形成，

所述内套筒由黄铜、纯铝或非磁性铝合金形成，

引导衬套设置于所述主体框架上、远离所述套管部的一侧，以支撑所述测微螺杆，所述引导衬套由黄铜形成。

9.根据权利要求8所述的数字千分尺，其特征在于，

所述主体框架由奥氏体不锈钢、纯铝或非磁性铝合金形成。

10.根据权利要求8所述的数字千分尺，其特征在于，所述接触子由陶瓷形成。

11.根据权利要求8所述的数字千分尺，其特征在于，

所述主体框架为U字型并且包括设置于所述U字型的一端的内侧的砧座。

12.根据权利要求8所述的数字千分尺，其还包括，

编码器，其包括：主刻度尺，其被构造为与所述测微螺杆一体地移动；以及检测头，其布置于所述主体框架并被构造为检测相对于所述主刻度尺的相对位置或相对移位量。

13.根据权利要求12所述的数字千分尺，其特征在于，所述编码器是电容编码器、光电编码器、电磁感应编码器或磁性编码器。

14.根据权利要求12所述的数字千分尺，其特征在于，

所述主体框架由奥氏体不锈钢形成，

所述测微螺杆由奥氏体不锈钢形成，

所述内套筒由黄铜形成，并且所述编码器是电容编码器。