DE10136360A1

DE10136360A1 - Messinstrument

Info

Publication number: DE10136360A1
Application number: DE10136360A
Authority: DE
Inventors: Shingo Nishina; Yoshiaki Shiraishi; Rie Tanaka; Shuuji Hayashida; Yoshitaka Kuji; Osamu Saito; Masahiko Tachikake; Tetsuya Nakadoi
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2000-07-26
Filing date: 2001-07-26
Publication date: 2002-02-28
Anticipated expiration: 2021-07-27
Also published as: JP2002107101A; CN1267694C; JP3751540B2; US6553685B2; CN1194203C; CN1334436A; CN1525136A; US20020017032A1; DE10136360B4

Abstract

Ein Messinstrument umfasst ein Spindel, die an einem Körper angebracht ist, eine in derselben Richtung wie die Spindel bewegbare und an einer gewünschten Position anhaltbare Hülse, einen Konnektor zum Verbinden der Hülse und der Spindel, wobei der Konnektor eine relative Bewegung zwischen der Hülse und der Spindel in der Bewegungsrichtung über einen vorbestimmten Hub zulässt; eine Druckfeder, die in der Hülse zum Vorspannen der Spindel in einer Richtung untergebracht ist, in der die Spindel durch den Konnektor zur Anlage an dem Werkstück bringbar ist, und einen Vorspannkraftanzeiger zum Anzeigen der von der Druckfeder ausgeübten Kraft.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Messinstrument, mit dem zum Messen der Dimension eines Werkstückes basierend auf der Bewegungsposition einer Spindel, die Spindel in Kontakt mit dem Werkstück bringbar ist. Im Besonderen bezieht sich die Erfindung auf ein Messinstrument mit einem Körper und einer an dem Körper vorgese henen Spindel, die in der axialen Richtung des Körpers bewegbar ist, wobei in dem Messinstrument die Spindel mit dem Werkstück in Kontakt gebracht wird durch Bewe gen der Spindel in der axialen Richtung, um die Dimension des Werkstücks zu messen, wobei das Messinstrument in der Lage ist, die Messkraft anzuzeigen.

Ein Messinstrument, das eine an einem Körper beweglich angeordnete Spindel hat, die zum Detektieren einer Dimension des Werkstückes mit dem Werkstück in Kontakt bringbar ist, wie beispielsweise ein Mikrometer, hat oft einen Rastmechanismus, um die Spindel mit einer konstanten Kraft in Kontakt mit dem Werkstück zu bringen, und einen Drehversteller zum Vorwärtsschieben und Zurückziehen der Spindel in der axialen Richtung.

Während einer Messung, nachdem das Werkstück zwischen dem Amboss und der Spindel plaziert ist, wird der Drehversteller gedreht, um die Spindel zum Werkstück hin zu bewegen und dabei das Werkstück zwischen dem Amboss und der Spindel sand wichartig einzuklemmen. Wenn nachfolgend die Hand vom Drehversteller gelöst und ein Knopf des Rastmechanismus gedreht wird, dann geht der Rastmechanismus frei durch, sobald eine höhere als eine vorbestimmte Kraft auf die Spindel ausgeübt wird, so dass die Messung mit einer konstanten Messkraft ausgeführt werden kann.

In einem solchen Messinstrument, das die Spindel aufweist, um zum Messen der Di mension des Werkstückes diese in Kontakt mit dem Werkstück zu bringen, übt die Anla gekraft, d. h. die Messkraft, sobald die Spindel in Kontakt ist mit dem Werkstück, großen Einfluss auf die Messresultate auf, so dass eine passende Messungskraft in Abstim mung auf das Material und die Konfiguration des Werkstückes außerordentlich wün schenswert ist. Obwohl bei dem konventionellen Messinstrument die konstante Mess kraft während Messungen aufrecht erhalten werden kann, ist es in der Praxis schwierig, die Messkraft zu verändern in Abstimmung auf das Material und die Konfiguration des Werkstücks.

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Messinstrument zu schaffen, das in der Lage ist, ein Werkstück mit der am besten passenden Messkraft in Abstimmung auf das Material und die Konfiguration des Werkstückes zu messen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein Vorspanner und ein Vorspannkraft- Anzeiger zum Überprüfen der Vorspannkraft des Vorspanners verwendet, um die kon stante Messkraft zu erzielen.

Ein Messinstrument gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf: einen Körper; eine am Körper angeordnete Spindel, die in einer axialen Richtung davon beweglich ist, wobei die Spindel in der axialen Richtung bewegt wird, um an einem Werkstück anzuliegen, um die Dimension des Werkstückes zu messen, basierend auf einer Bewegungsposition der Spindel; eine am Körper angeordnete Hülse, die in der gleichen Richtung beweglich ist wie die Bewegungsrichtung der Spindel und die an einer gewünschten Position an zuhalten ist; einen Konnektor zum Verbinden der Hülse und der Spindel und zum Ges tatten einer relativen Bewegung der Hülse und der Spindel über einen vorbestimmten Hub in der Bewegungsrichtung; einen in der Hülse untergebrachten Vorspanner zum Vorspannen der Spindel durch den Konnektor in einer Richtung, in der diese an dem Werkstück zur Anlage kommt; und einen Vorspannkraft-Anzeiger zum Anzeigen einer Vorspannkraft des Vorspanners.

Bei dem oben beschriebenen Messinstrument bewegen sich zum Zwecke einer Mes sung die Hülse, der Vorspanner, der Konnektor und die Spindel in der selben Richtung in einem Körper, sobald die Hülse in der axialen Richtung der Spindel bewegt wird. Nachdem das distale Ende der Spindel das Werkstück berührt und die Hülse in der sel ben Richtung weiter bewegt wird, wird der Vorspanner graduell komprimiert, da die Spindel nicht mehr bewegt werden kann. Die Kraft des Vorspanners zum Vorspannen der Spindel, in anderen Worten, die Messkraft, ist die Addition der Kraft, die proportional zu der Kompression zu der Vorbelastung zunimmt, und welche an dem Vorspannkraft- Anzeiger angezeigt wird.

Demzufolge kann die Messung mit der am besten passenden Messkraft in Abstimmung auf das Material und die Konfiguration des Werkstückes durchgeführt werden, während gleichzeitig die durch den Vorspannkraftanzeiger angezeigte Messkraft überprüft wird. In anderen Worten kann, falls das Material des Werkstückes weich ist, das Werkstück mit kleiner Messkraft gemessen werden, und kann eine Vielzahl von Werkstücken stets mit konstanter Messkraft gemessen werden.

In dem vorerwähnten Messinstrument kann die Hülse manuell bewegt werden oder kann die Hülse angetrieben werden durch einen Auslöser, einen Hebel, eine Zahnstange und ein Ritzel, einen Motor etc. Jedoch wird die Hülse vorzugsweise angetrieben durch ei nen nachstehend beschriebenen Schraubversteller.

Ein Ende des Konnektors kann fixiert sein an der Spindel oder der Hülse, während sein anderes Ende über einen vorbestimmten Hub beweglich verbunden wird mit der Hülse bzw. der Spindel. Alternativ können beide Enden beweglich verbunden sein mit der Spindel und der Hülse, und zwar über einen vorbestimmten Hub.

Jeglicher Vorspanner kann verwendet werden, der in der Lage ist, die Spindel in einer Richtung vorzuspannen, in welcher diese an dem Werkstück zur Anlage kommt. Jedoch kann vorzugsweise eine Schraubendruckfeder benutzt werden.

Bei der vorliegenden Erfindung kann zum Einstellen der Vorspannkraft des Vorspanners ein Vorspannkraft-Einsteller vorzugsweise an die Hülse geschraubt sein.

Wenn bei diesem Messinstrument die Schraubposition des an die Hülse geschraubten Vorspannkraft-Einstellers verändert wird, dann ändert sich die Kompression des dazwi schen untergebrachten Vorspanners, da der Abstand vom Vorspannkraft-Einsteller zum Konnektor variiert. Demzufolge kann die Vorbelastung mit einer einfachen Anordnung geändert werden.

Bei der vorliegenden Erfindung kann der Vorspannkraft-Anzeiger vorzugsweise umfas sen: eine an dem Konnektor angeordnete Skalenstange, die den Vorspannkraft- Einsteller durchsetzt, und eine Skala, die entlang einer Längsrichtung der Skalenstange in einem vorbestimmten Intervall geformt ist.

Wenn bei dem vorbeschriebenen Messinstrument die Vorbelastung durch Ändem der Schraubposition des Vorspannkraft-Einstellers relativ zur Hülse geändert wird, dann ändert sich auch der Abstand vom Konnektor zum Vorspannkraft-Einsteller, d. h., die Kompression des Vorspanners. Da dann auch der Überstand der Skalenstange gegen über dem Vorspannkraft-Einsteller geändert wird, kann die Kompression des Vorspan ners, d. h. die Messkraft, abgelesen werden durch Ablesen der an der Skalenstange ge formten Skala. Demzufolge kann die Vorbelastung eingestellt werden, während die Skala betrachtet wird, oder kann eine Messung mit einer gewünschten Messkraft durch geführt werden.

In der vorliegenden Erfindung kann der Vorspannkraft-Anzeiger vorzugsweise umfas sen: eine mit einem Gewinde versehene Welle an dem Konnektor, die den Vorspann kraft-Einsteller durchsetzt und ein Außengewinde auf einem äußeren Umfang trägt; eine auf die Gewindewelle aufgeschraubte Mutter, die gegenüber der Hülse drehbar ange ordnet und in der axialen Richtung unbeweglich ist; und einen an der Mutter fixierten Index.

Bei diesem Messinstrument werden der Konnektor und die Hülse (oder der Vorspann kraft-Einsteller) relativ zueinander versetzt, nachdem die Spindel mit dem Werkstück in Kontakt gebracht worden ist und die Hülse in der gleichen Richtung weiter gedreht wird. Dann wird die Mutter verdreht, d. h. der Index verdreht, da die Gewindewelle und die Mutter entsprechend einer Änderung der Kompression des Vorspanners relativ zuein ander versetzt werden. Dementsprechend kann die Kompression des Vorspanners, d. h. die Messkraft abgelesen werden anhand des Drehwinkelindexes, so dass auf diese Weise eine Messung durchführbar ist mit einer gewünschten Messkraft bei gleichzeitiger Observierung des Drehwinkels des Indexes:

In diesem Messinstrument kann eine Graduationsplatte an der Seite der Hülse befestigt sein zum akkuraten Ablesen des Drehwinkels des Indexes, wobei die Graduationsplatte eine Winkelskala besitzt, die den jeweiligen Drehwinkel des Indexes anzeigt.

In der vorliegenden Erfindung kann der Vorspannkraft-Anzeiger vorzugsweise aufwei sen: einen Detektionsschalter zum Detektieren, dass sich die Spindel und die Hülse bis auf einen vorbestimmten Abstand einander angenähert haben, und ein Display zum An zeigen einer Betätigung des Detektionsschalters.

Bei diesem Messinstrument werden die Spindel und die Hülse relativ versetzt, nachdem die Spindel während einer Messung mit dem Werkstück in Kontakt ist und die Hülse in der gleichen Richtung weiter bewegt wird. Dann ändert sich die Kompression des Vor spanners. Zu diesem Zeitpunkt wird der Detektionsschalter betätigt, sofern die Spindel und die Hülse sich einander bis auf einen vorbestimmten Abstand angenähert haben. Dies wird im Display angezeigt. Demzufolge kann das Erreichen einer vorbestimmten Kompression des Vorspanners, d. h. das Erreichen einer vorbestimmten Messkraft, ab gelesen werden anhand der Anzeige in dem Display, so dass die Messung stets mit einer konstanten Messkraft durchführbar ist.

In obigem Messinstrument kann der Detektionsschalter eine Elektrodenfeder aufweisen, die entweder an der Spindel oder der Hülse vorgesehen ist, und eine Elektrode, die dann entweder an der Hülse oder der Spindel vorgesehen ist, und zwar korrespondie rend mit der Elektrodenplattenfeder.

Vorzugsweise kann in der vorliegenden Erfindung ein Positionsdetektionsanzeiger vor gesehen sein zum Detektieren der Bewegungsposition der Spindel mit einem elektri schen Signal und zum digitalen Anzeigen der Bewegungsposition der Spindel, basie rend auf dem detektierten Resultat, wobei ein angezeigter Wert des Positionsdetektions indikators gehalten wird, sobald der Detektionsschalter betätigt ist.

Bei diesem Messinstrument wird der angezeigte Wert an dem Positionsdetektions indikator automatisch gehalten, sobald die Kompression des Vorspanners einen vorbe stimmten Wert erreicht, so dass die Verwendbarkeit verbessert wird, ohne Aufmerksam keit auf eine zu weite Verstellung der Hülse richten zu müssen.

In der vorliegenden Erfindung kann der Vorspannkraft-Anzeiger vorzugsweise aufwei sen: einen zwischen dem Konnektor und dem Vorspanner angeordneten Kraftsensor; und einen Messkraftanzeiger zum Anzeigen einer Größe einer durch den Kraftsensor detektierten Kraft.

Bei diesem Messinstrument kann die Messkraft direkt überprüft werden, da die Kraft in Abhängigkeit von der Kompression des Vorspanners durch den Kraifsensor direkt de tektiert und an dem Messkraftanzeiger angezeigt wird, so dass die Messung mit einer gewünschten Messkraft genauer ausgeführt werden kann.

Obwohl gemäß oben Stehendem das Ausmaß der Kraft, das an dem Messkraftanzeiger dargestellt wird, als eine Zahl angegeben werden kann, kann es alternativ auch als eine Strichgrafik dargestellt werden. Wird das Ausmaß als eine Strichgrafik dargestellt, dann kann der Kompressionsprozess des Vorspanners visuell überprüft werden, so dass die Hülse leicht an einer gewünschten Position angehalten werden kann.

Bei der vorliegenden Erfindung ist die Hülse vorzugsweise an dem Körper auf eine Wei se angeordnet, gemäß der sie nicht verdrehbar und nur in der axialen Richtung beweg bar ist, wobei sie vorzugsweise an einen Schraubversteller geschraubt sein kann, der an einer vorbestimmten Position des Körpers drehbar angebracht ist.

Wenn bei diesem Messinstrument der Schraubversteller gedreht wird, dann ist die daran geschraubte Hülse in der axialen Richtung beweglich, wobei sie relativ zum Körper un verdrehbar ist und demzufolge in der axialen Richtung verstellt wird. Es wird deshalb beim Drehen des Schraubverstellers die Hülse sehr feinfühlig über ein vorbestimmtes Ausmaß verstellt und an jeglicher gewünschter Position angehalten.

An dem Körper kann vorzugsweise bei der vorliegenden Erfindung gegenüberliegend zur Spindel ein Amboss zum Haften des Werkstück gegen die Spindel vorgesehen sein, und auch ein Halter zum Halten des Werkstück gegen den Amboss, und zwar an beiden Seiten des Ambosses in einer Sandwichanordnung bezüglich einer Achslinie der Spin del, wobei der Halter vorzugsweise an der Ambossseite des Körpers drehbar ange bracht sein kann.

Bei diesem Messinstrument kann das Werkstück an dem Amboss mit dem Halter gehalten werden, und kann dann in dieser Kondition die Spindel zum Messen in Kontakt mit dem Werkstück gebracht werden. Demzufolge kann sogar ein Werkstück mit gerin ger Steifigkeit wie ein dünner Draht oder mit einer rollbaren Form wie ein Stift gemessen werden, weil das Werkstück zwischen dem Amboss und dem Halter stabil gehalten wird, so dass die Messoperation leicht und präzise durchgeführt werden kann.

Vorzugsweise ist bei der vorliegenden Erfindung ein Vorbelastungsanzeiger zum Anzei gen einer Vorbelastung des Vorspanners vorgesehen, der eingestellt wird durch Ver schrauben des Vorspannkraft-Einstellers.

Da bei dem Messinstrument die Vorbelastung des Vorspanners durch den Vorspann kraft-Anzeiger angezeigt wird, kann die Schraubposition des Vorspannkraft-Einstellers eingestellt werden, während die Anzeige überprüft wird. Demzufolge kann die Vorbe lastung des Vorspanners präzise eingestellt werden.

In der vorliegenden Erfindung kann der Vorbelastungsanzeiger vorzugsweise eine Skala aufweisen, die entlang der axialen Richtung am äußeren Umfang des Vorspannkraft- Einstellers angeordnet ist. Wenn bei dem obigen Messinstrument die Vorbelastung des Vorspanners eingestellt wird durch Verstellen der Schraubposition des Vorspannkraft- Einstellers, dann kann die Vorbelastung des Vorspanners durch die Skala abgelesen werden, aufgrund der Position der Skala, die am äußeren Umfang entlang der axialen Richtung des Vorspannkraft-Einstellers und relativ zur Hülse vorgesehen ist. Auf diese Weise kann der Vorbelastungsanzeiger relativ einfach ausgebildet werden mit einer Skala entlang der axialen Richtung an dem äußeren Umfang des Vorspannkraft- Einstellers.

In der vorliegenden Erfindung kann der Vorbelastungsanzeiger vorzugsweise aufweisen einen Displayzylinder, der an einem äußeren Umfang des Vorspannkraft-Einstellers auf eine Weise angeordnet ist, bei der es möglich ist, dessen Drehung und Position in der axialen Richtung einzustellen, und eine Skala, die an dem äußeren Umfang entlang der axialen Richtung an dem Displayzylinder angeordnet ist.

Bei der vorbeschriebenen Ausbildung kann die Standardskala des Displayzylinders zur Übereinstimmung gebracht werden mit einer Referenzposition durch eine einstellende Drehung oder Positionierung in der axialen Position des Displayzylinders mit der Skala relativ zum äußeren Umfang des Vorspannkraft-Einstellers. Sogar wenn es von der Her stellung des Vorspanners eine Streuung geben sollte, dann kann die Standardskala, ohne eine spezielle Verarbeitung oder Hinzufügung neuer Komponenten zu erfordern, in Übereinstimmung mit der Referenzposition gebracht werden.

Zweckmäßig ist bei der vorliegenden Erfindung an dem Körper eine Abdeckung vorge sehen zum Abdecken des Vorspannkraft-Einstellers.

Da bei dem vorerwähnten Messinstrument ein Fenster zum Exponieren der Skala in der Abdeckung vorgesehen ist, lässt sich die Skala durch das Fenster visuell ablesen. In anderen Worten kann die Skala visuell überprüft werden, während gleichzeitig eine Fluktuation der Schraubposition des Vorspannkraft-Einstellers zu Folge des Kontakts mit dem Vorspannkraft-Einsteller verhindert wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann zum Erzielen einer konstanten Messkraft ein gemessener Wert gehalten werden, sobald eine konstante Messkraft erzielt ist.

Ein Messinstrument gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist auf: einen Körper; eine an dem Körper angeordnete und in dessen axialer Richtung be wegliche Spindel, die zum Kontaktieren eines Werkstückes zum Messen der Dimension des Werkstückes basierend auf einer Bewegungsposition der Spindel in der axialen Richtung bewegbar ist; ein digitales Display zum digitalen Anzeigen der Bewegungspo sition der Spindel; einen Messkraftdetektor zum Detektieren einer Messkraft der Spindel zum Andrücken des Werkstücks; und einen Anzeigehalter zum Halten eines Wertes, der in dem digitalen Display angezeigt ist, sobald die von dem Messkraftdetektor detektierte Messkraft einen vorbestimmten Wert erreicht.

Bei diesem Messinstrument wird die Messkraft der Spindel zum Andrücken des Werk stückes durch den Messkraftdetektor detektiert, nachdem die Spindel durch eine Bewe gung in der axialen Richtung mit dem Werkstück in Kontakt gebracht und die Spindel weiter angepresst worden ist. Sobald die detektierte Messkraft einen vorbestimmten Messkraftwert erreicht, wird der angezeigte Wert an dem digitalen Display gehalten. Demzufolge kann die Messung mit der am besten passenden Messkraft in Abstimmung auf das Material und die Form des Werkstückes durchgeführt werden.

Bei dem vorerwähnten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Messkraftdetektor vorzugsweise aufweisen: einen drehbar an dem Körper angeordneten Index; einen Be wegungsumwandelmechanismus zum Umwandeln einer Messkraft der Spindel zum Andrücken des Werkstücks in eine Drehbewegung des Indexes; und einen Detektions schalter zum Detektieren eines vorbestimmten Ausmaßes einer Versetzung eines Teils des Bewegungsumwandelmechanismus oder des Indexes zum Übertragen eines An haltekommandos an den Anzeigehalter.

Bei dem vorerwähnten Messinstrument wird die Messkraft der Spindel zum Andrücken des Werkstücks zum Anzeigen durch den Bewegungsumwandelmechanismus umge wandelt in die Drehung des Indexes. Sobald der Teil des Bewegungsumwandelmecha nismus oder der Index über ein bestimmtes Ausmaß versetzt worden ist, dann hält der Anzeigehalter den angezeigten Wert aufgrund des Kommandos von dem Detektions schalter, so dass die Messung durchführbar ist mit der am besten passenden Messkraft, abgestimmt auf das Material und die Form des Werkstückes.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Querschnitt, der eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist ein Querschnitt, der eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 3 ist ein Querschnitt, der eine c ritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 4 ist ein Querschnitt, der eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 5 ist eine Frontansicht, die eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung zeigt;

Fig. 6 ist eine Frontansicht, die eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung zeigt;

Fig. 7 ist eine vergrößerte Frontansicht, die einen primären Bereich der vorhergehen den Ausführungsform zeigt;

Fig. 8 ist eine vergrößerte Draufsicht, die einen primären Abschnitt der vorhergehen den Ausführungsform zeigt;

Fig. 9 ist ein vergrößerter Querschnitt, der einen primären Abschnitt der vorhergehen den Ausführungsform zeigt;

Fig. 10 ist eine Vorderansicht, die eine siebente Ausführungsform der vorliegenden Er findung zeigt;

Fig. 11 ist ein Querschnitt, der eine achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 12 ist eine Frontansicht, die einen Vorbelastungsanzeiger der vorerwähnten Aus führungsform zeigt;

Fig. 13 ist eine Frontansicht, die eine neunte Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung zeigt;

Fig. 14 ist eine Darstellung, die einen Messkraftdetektor der vorhergehenden Ausfüh rungsform zeigt;

Fig. 15 ist eine Darstellung, die eine Modifikation der neunten Ausführungsform zeigt;

Fig. 16 ist eine Darstellung, die eine weitere Modifikation der neunten Ausführungsform zeigt; und

Fig. 17 ist eine Darstellung, die eine weitere Modifikation der neunten Ausführungsform zeigt.

DETAILBESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezug auf die Zeichnungen erläutert. Gleiche Bezugszeichen werden durchgehend für die selben Komponenten benutzt, um die Beschreibung teilweise wegfallen lassen zu können oder zu vereinfachen.

Erste Ausführungsform

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform. Das Messinstrument der ersten Ausführungs form besitzt einen zylindrischen Körper 1, eine im Inneren des Körpers 1 angeordnete Spindel 11, einen Schraubversteller 21, der an der Außenseite des Körpers 12 ange ordnet ist, eine Hülse 31, iie in der selben Richtung bewegbar ist wie die Bewegungs richtung der Spindel 11, und die jeder Position anhaltbar ist, einen Konnektor 41 zum Verbinden der Hülse 31 mit der Spindel 11, einen Vorspannkrafteinsteller 51, eine Druckfeder 61 als eine Verspanneinrichtung, einen Vorspannkraftanzeiger 71, und einen Positionsdetektionsanzeiyar (nicht gezeigt).

Die Spindel 11 ist so im Inneren des Körpers 1 angeordnet, dass sie in der axialen Richtung beweglich ist, und einen distalen Abschnitt 11A besitzt, der von dem Körper 1 vorsteht. An einem Basisende 11B der Spindel 11 ist in der axialen Richtung eine Keil nut 12 vorgesehen, in die verschiebbar ein Keilzapfen 2 eingepasst ist, der vom inneren Umfang des Körpers 1 vorsteht. Demzufolge wird die Spindel 11 von dem Körper 1 gehalten, während sie in der axialen Richtung beweglich und dabei nicht verdrehbar ist. Es liegt auf der Hand, dass der Keilzapfen 2 und die Keilnut 12 in ihrer Anordnung auch vertauscht sein können, um die selben Vorteile zu erzielen.

Der Schraubversteller 21 ist mit zylindrischer Form ausgebildet. Er hat einen größeren Durchmesser als der Außendurchmesser des Körpers 1 und besitzt ein Ende, das am äußeren Umfang des Körpers 1 an einer vorbestimmten Position drehbar gehalten ist. In anderen Worten wird das Ende des Schraubverstellers 21 an der vorbestimmten Positi on am Außenumfang des Körpers 1 durch Keilnuten 3 und 22 drehbar gehalten, die je weils am Körper 1 und dem Schraubversteller 21 entlang korrespondierender Umfänge davon geformt sind, und einen Keilring 4, der dort eingepasst ist. Es liegt auf der Hand, dass die Keilnut entweder am Körper 1 oder am Schraubversteller 21 geformt und der Keilring oder eine Keilschraube an dem jeweils anderen Teil vorgesehen sein kann. Am inneren Umfang des Schraubverstellers 21 ist ein Innengewinde 23 geformt.

Die Hülse 31 ist in einer doppelt zylindrischen Struktur geformt mit inneren und äußeren Zylindern, die an einem Ende davon miteinander verbunden sind. Der innere Zylinder 32 ist im Inneren des Körpers 1 untergebracht und in der axialen Richtung beweglich. Der äußere Zylinder 33 ist in einen Spalt zwischen dem Körper 1 und dem Schraubversteller 21 eingesetzt und besitzt ein Außengewinde 34, das im Innengewinde 23 des Schraub verstellers 21 verschraubbar ist. An dem inneren Umfang des inneren Zylinders 32 ist ein Außengewinde 35 zum Verschrauben des Vorspannkrafteinstellers 51 geformt, und ist eine Keilnut 36 gleitend zusammengepasst mit einem Keilbolzen 5, der vom inneren Umfang des Körpers 1 vorsteht, wobei die Keilnut sich in axialer Richtung am Außen umfang erstreckt. Auf diese Weise wird die Hülse 31 von dem Körper 1 gehalten, wobei sie undrehbar, jedoch in axialer Richtung beweglich ist. Es liegt auf der Hand, dass eine umgekehrte Anordnung des Keilbolzens 5 und der Keilnut 36 möglich ist, um die selben Vorteile zu erzielen.

Der Konnektor 41 verbindet die Hülse 31 und die Spindel 11 und gestattet deren relative Bewegung in ihrer Bewegungsrichtung mit einem vorbestimmten Hub. Im Besonderen weist der Konnektor 41 eine Schraube 42 auf, die in die Basisendfläche der Spindel 11 geschraubt ist, einen Flansch 43, der mit einer Innenseite eines eingezogenen Ab schnitts der inneren Endöffnung der Hülse 31 in Kontakt ist, und einen Zwischenab schnitt 44 zum Verbinden mit der Spindel. Demzufolge lassen sich die Hülse 31 und die Spindel 11 relativ zueinander in der Bewegungsrichtung mit einem vorbestimmten Hub bewegen.

Die Druckfeder 61 ist geformt als eine Schraubenfeder und untergebracht zwischen dem Vorspannkrafteinsteller 51 und dem Konnektor 41 zum Vorspannen der Spindel 11 über den Konnektor 41 in einer Richtung, in der die Spindel 11 in Kontakt sein wird mit dem Werkstück.

Der Vorspannkraftanzeiger 71 weist eine Skalenstange 72 auf, die an den Konnektor 41 angeordnet ist und eine Mittelbohrung des Vorspannkrafteinstellers 51 durchsetzt, sowie eine Skala 72A, die in der Längsrichtung der Skalenstange 72 mit einem vorbestimmten Intervall geformt ist. Der aus Skalenstange 72 und der Skala 72A zusammengesetzte Vorspannkraftanzeiger 71 arbeitet auch als ein Vorbelastungsanzeiger 201 zum Anzei gen einer Vorbelastung der Druckfeder 61, die Vorspannmittel darstellt, und durch Ver schrauben des Vorspannkrafteinstellers 51 verstellt wird.

Als nächstes wird ein Messverfahren mit der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Zum Einleiten einer Messung werden die Hülse 31, die Druckfeder 61, der Konnektor 41 und die Spindel 11 im Körper in der axialen Richtung (in Fig. 1 nach links) bewegt, so bald der Schraubversteller 21 gedreht wird, während der Körper 1 gehalten ist. Wenn der Schraubversteller 21 weiter gedreht wird, nachdem der distale Abschnitt 11A der Spindel 11 das Werkstück berührt, wird die Druckfeder 61 graduell komprimiert, da sich die Spindel 11 nicht mehr weiter bewegen lässt. Die Kraft für die Druckfeder 61 zum Vorspannen der Spindel 11, in anderen Worten, die Messkraft, ist eine Addition der Kraft, die proportional zu der Kompression der Vorbelastung zunimmt. Demzufolge bleibt die Messkraft an einer Position konstant mit einer konstanten Kompression der Druckfeder 61.

Natürlich kann die Vorbelastung geändert werden durch Verdrehen des Vorspannkraft einstellers 51, um dessen Position relativ zur Hülse 31 zu verändern, was sich anhand des Vorbelastungsindikators 201 überprüfen lässt.

Die Kompression der Druckfeder 61 ist die selbe wie eine relative Verschiebung zwi schen dem Konnektor 41 und dem Vorspannkrafteinsteller 51, was abgelesen werden kann durch den Überstand der Skalenstange 72 des Vorspannkraftanzeigers gegenüber dem Vorspannkraftanzeiger 51. In anderen Worten kann die Messkraft festgestellt wer den durch Ablesen der Skala 72A der Skalenstange 72 unter Ausrichtung mit der End fläche des Vorspannkrafteinstellers 51. Demzufolge kann die Messung mit einer ge wünschten Messkraft aufgeführt werden durch Anhalten der Drehbewegung des Schraubverstellers 21, sobald die Skala 72A der Skalenstange 72 koinzident an der Endfläche des Vorspannkrafteinstellers 51 einen vorbestimmten Wert angibt, und unter Ablesen der Bewegungsposition der Spindel 11 durch den Positionsdetektionsanzeiger (nicht gezeigt).

Mit der ersten Ausführungsform lassen sich folgende Vorteile erzielen.

Da die Kompression der Druckfeder 61, d. h. die Messkraft, an dem Messkraftanzeiger 71 angezeigt wird, lässt sich die Messung mit der am besten passenden Messkraft in Abstimmung auf das Material und die Konfiguration des Werkstückes durchführen, wäh rend die Messkraft, wie durch den Vorspannkraftanzeiger 71 angezeigt, überprüfbar ist. In anderen Worten kann das Werkstück, falls das Material des Werkstückes weich sein sollte, mit kleiner Messkraft gemessen werden, und kann eine Anzahl von Werkstücken gemessen werden, jeweils mit konstanter Messkraft.

Da der Vorspannkrafteinsteller 51 an die Hülse 31 geschraubt und die Druckfeder 61 innen untergebracht ist, kann der Abstand vom Vorspannkrafteinsteller 51 zum Kon nektor 41 verändert werden durch Verdrehen des Vorspannkrafteinstellers 51. Demzu folge kann die Kompression der dazwischen angeordneten Druckfeder 61 geändert werden. In anderen Worten lässt sich die Vorbelastung mit einer einfachen Anordnung verändern. Weiterhin kann die Vorbelastung an dem Vorbelastungsanzeiger 201 über prüft werden.

Speziell kann die Kompression der Druckfeder 61, d. h. die Messkraft, an der Skala 72A, die an der Skalenstange 72 geformt ist, abgelesen werden, da der Vorspannkraftanzei ger 71 die Skalenstange 72 hat, die von dem Konnektor 41 vorsteht, den Vorspann krafteinsteller 51 durchsetzt, und die Skala 72A entlang der Längsrichtung in einem vor bestimmten Intervall an der Skalenstange 72 geformt ist, und zwar, falls die Vorbelas tung geändert wird durch Ändern der Schraubposition des Vorspannkrafteinstellers 51 relativ zu der Hülse 31 oder, falls, nachdem die Spindel 11 in Kontakt ist mit dem Werk stück, die Hülse 31 in der gleichen Richtung weiter bewegt wird, da sich der Überstand der Skalenstange 72 über den Vorspannkrafteinsteller 51 ändert. Dies bedeutet, dass die Vorbelastung eingestellt werden kann bei gleichzeitigem Observieren der Skala 72A, oder die Messung durchführbar ist mit einer gewünschten Messkraft.

Da der Schraubversteller 21 an einer vorbestimmten Position an dem Körper 1 drehbar angeordnet ist und die Hülse 31 mit dem Schraubversteller 21 verschraubt ist, kann die Hülse 31 sehr feinfühlig oder wenig bewegt werden über einen vorbestimmten Abstand durch Drehen des Schraubverstellers 21, und kann die Hülse an einer gewünschten Position angehalten werden. Da die Messung ausgeführt werden kann, während die Messkraft feinfühlig eingestellt wird, ist eine höchst akkurate Messung zu erwarten.

Zweite Ausführungsform

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform. Das Messinstrument gemäß der zweiten Ausführungsform hat einen Vorspannkraftanzeiger, der unterschiedlich angeordnet ist gegenüber dem des Messinstrumentes der ersten Ausführungsform, und hat auch einen Positionsdetektionsanzeiger 101 zum Detektieren der Bewegungsposition der Spindel 11 in Form eines Drehwinkels eines Indexes.

Ein Vorspannkraftanzeiger 71A dieser Ausführungsform weist eine Gewindewelle 73 auf, die von dem Konnektor 41 vorsteht, den Vorspannkrafteinsteller 51 durchsetzt und ein Außengewinde 73A, eine Mutter 75 und einen an der Mutter 75 fixierten Index 76 umfasst, wobei die Mutter 75 an der Gewindewelle 73 verschraubt ist und an einem Arm 74 so angeordnet ist, dass sie drehbar, hingegen in der axialen Richtung unbeweglich ist.

Der Positionsdetektionsanzeiger 101 umfasst eine Zahnstange 102, die entlang einer axialen Richtung der Spindel 11 geformt ist, ein mit der Zahnstange 102 kämmendes Ritzel 104, das auf einer Welle 103 durch den Körper 1 drehbar abgestützt wird, ein an der Welle 103 des Ritzels 104 fixiertes Zahnrad 105, ein mit dem Zahnrad 105 käm mendes Zahnrad 106, eine Indexwelle 107, die drehbar abgestützt ist vom Körper 1 und das Zahnrad 106 trägt, einen an der Indexwelle 107 befestigten Index, eine Graduati onsplatte 109 zum Anzeigen des Drehwinkels des Index 108, und ein transparentes Gehäuse 110, das die Graduationsplatte 109 und den Index 108 abdeckt.

Wenn bei der zweiten Ausführungsform und nachdem die Spindel 11 mit dem Werk stück in Kontakt gebracht worden ist, der Drehversteller 21 weiter gedreht wird, um die Hülse 31 in der selben Richtung zu bewegen, dann werden der Konnektor 41 und die Hülse 31 relativ versetzt. Da die Gewindewelle 73 und die Mutter 75 relativ zueinander versetzt werden, wird dann die Mutter 75 gedreht, wodurch sich auch der Index 76 dreht. Demzufolge ist die relative Versetzung zwischen dem Konnnektor 41 und der Hülse 31 ablesbar mittels des Drehwinkels des Indexes 76, so dass die Position der Spindel 11 durch den Index 108 des Positionsdetektionsanzeigers 101 und die Gradua tionsplatte 109 gelesen werden kann, sobald der Drehwinkel einen gewünschten Winkel erreicht, wodurch sich die Messung mit einer gewünschten Messkraft durchführen lässt.

Der Positionsdetektionsanzeiger kann auch ein Positionsdetektionsanzeiger zum Detek tieren und digitalen Anzeigen der Bewegungsposition der Spindel 11 mit einem elektri schen Signal sein. Der Arm 74 kann mit einer Graduationsplatte ausgestattet sein, die eine Winkelskala besitzt, mit der der Drehwinkel des Indexes 76 anzeigbar ist, so dass sich der Drehwinkelindex 76 akkurat ablesen lässt.

Dritte Ausführungsform

Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform. Das Messinstrument gemäß dieser dritten Ausführungsform weist einen Vorspannkraftanzeiger auf, der unterschiedlich angeordnet ist gegenüber dem des Messinstrumentes der ersten Ausführungsform, und hat zusätz lich einen Positionsdetektionsindikator 111 zum Detektieren der Bewegungsposition der Spindel 11 in Form eines elektrischen Signales.

Ein Positionsdetektionsindikator 111 umfasst eine an der Spindel 11 angeordnete Skala 112, eine Detektionsskala 113 gegenüber dem Körper 1 und beabstandet von der Skala 112 mit einem vorbestimmten Spalt, einen Detektionsschaltkreis 114 zum Detektieren relativer Versetzbewegungen der Skalen 112 und 113 als ein elektrisches Signal, und ein digitales Display 115 zum digitalen Darstellen der relativen Versetzung wie durch den Detektionsschaltkreis 114 detektiert.

Ein Vorspannkraftanzeiger 71B umfasst einen Detektionsschalter 81 zum Detektieren der Annäherung der Spindel 11 und der Hülse 31 bis auf einen vorbestimmten Abstand, und ein Display 86 (angeordnet als ein Teil eines digitalen Displays 115) zum Anzeigen der Betätigung des Detektionsschalters 81.

Der Detektionsschalter 81 enthält eine Elektrodenplattenfeder 83, die entweder an der Spindel 11 oder der Hülse 31 (hier an der Spindel 11) angeordnet ist mittels eines Iso lators 82, und eine Elektrode 84, die an der anderen Komponente angeordnet ist (hier an der Hülse 31) in Ausrichtung auf die Elektrodenplattenfeder 83. Das Signal des De tektionsschalters 81 wird über eine Verkabelung 85 an den Detektionsschalterkreis 114 gegeben. Das Erreichen einer vorbestimmten Messkraft wird auf dem Display 86 ange zeigt und der angezeigte Wert des digitalen Displays 115 wird automatisch gehalten. Nachdem bei dritten Ausführungsform die Spindel 11 während einer Messung mit dem Werkstück in Kontakt gebracht worden ist, werden die Spindel 11 und die Hülse 31 rela tiv bewegt, wenn der Schraubversteller 21 kontinuierlich zum Bewegen der Hülse 31 in der selben Richtung gedreht wird. Dann wird die Kompression der Druckfeder 61 verän dert. Wenn sich die Spindel 11 und die Hülse 31 einander bis zu einem vorbestimmten Abstand nähern, wird der Detektionsschalter 81 betätigt, was in dem Display 86 ange zeigt wird. Das Erreichen einer vorbestimmten Kompression der Druckfeder 61, in ande ren Worten, das Erreichen einer vorbestimmten Messkraft, kann ausgelesen werden durch die Anzeige in dem Display 86, so dass die Messung mit einer konstanten Mess kraft durchgeführt werden kann. Sobald die Kompression der Druckfeder 61 den vorbe stimmten Wert erreicht, wird die Anzeige in dem digitalen Display 115 automatisch gehalten, so dass die Brauchbarkeit verbessert wird, ohne besondere Aufmerksamkeit auf eine zu weite Verstellung der Hülse 31 richten zu müssen. Die Skala 52 ist hier an dem äußeren Umfang des Vorspannkrafteinstellers in axialer Richtung geformt, so dass die Vorbelastung durch die Druckfeder 61 überprüft werden kann. In anderen Worten konstituiert die in axialer Richtung am äußeren Umfang des Vorspannkrafteinstellers 51 geformte Skala 52 einen Vorbelastungsanzeiger 202. Hierbei kann der Vorbelastungs anzeiger 202 mit einer relativ einfachen Anordnung ausgebildet werden, mit der in axia ler Richtung am äußeren Umfang des Vorspannkrafteinstellers 51 geformten Skala 52.

Vierte Ausführungsform

Fig. 4 zeigt eine vierte Ausführungsform. Das Messinstrument gemäß der vierten Aus führungsform besitzt einen Vorspannkraftanzeiger, der verschieden ausgebildet ist ge genüber dem des Messinstrumentes der dritten Ausführungsform.

Der Vorspannkraftanzeiger 71C umfasst bei dieser Ausführungsform einen Kraftsensor 91, der zwischen dem Konnektor 41 und der Druckfeder 61 angeordnet ist, und ein Dis play 92, das über eine Verkabelung 85 mit dem Kraftsensor 91 verbunden ist zum An zeigen eines Ausmaßes einer Kraft, wie durch den Kraftsensor 91 detektiert. Als Kraft sensor 91 ist hier ein piezoelektrisches Element und eine Lastzelle vorgesehen. Das Display 92 ist auf einem Teil des digitalen Displays 115 geformt zum Anzeigen des Ausmaßes der Kraft als eine Strichgrafik, das auch mit Ziffern angezeigt werden könnte.

Da die die Kompression der Druckfeder 61 begleitende Kraft direkt detektiert wird durch den Kraftsensor 91 und bei der vierten Ausführungsform in dem Display 92 angezeigt wird, lässt sich die Messkraft direkt überprüfen, so dass eine Messung mit einer ge wünschten Messkraft genauer ausgeführt werden kann.

Da weiterhin das Ausmaß der Kraft in dem Display 92 als eine z. B. fortschreitende Strichgrafik dargestellt wird, lässt sich der Prozess beim Komprimieren der Druckfeder 61 visuell überprüfen, so dass die Hülse 31 an einer gewünschten Position angehalten werden kann.

Fünfte Ausführungsform

Fig. 5 zeigt eine fünfte Ausführungsform. Das Messinstrument dieser fünften Ausfüh rungsform hat eine Anordnung ähnlich der dritten Ausführungsform, wobei zusätzlich ein Ende des Körpers 1 mit einer L-Form ausgebildet ist, und ein Amboss 121 vorgesehen ist zum Halten des Werkstücks zwischen der Spindel 11 und dem Amboss, wobei der Amboss 121 an einem inneren Ende des distalen Abschnittes angebracht ist, d. h. eine Anordnung wie ein Mikrometer.

Wenn deshalb bei der fünften Ausführungsform, nachdem das Werkstück zwischen der Spindel 11 und dem Amboss 121 gehalten ist, gemessen wird, dann kann die Dimensi on des Werkstückes gemessen werden mit einer gewünschten Messkraft durch Ablesen eines angezeigten Wertes in dem digitalen Display 115 durch Anhalten der Drehbewe gung des Schraubverstellers 21, wenn der Schraubversteller 21 weit genug gedreht ist und das Display 86 des Vorspannkraftanzeigers 71C einen vorbestimmten Wert anzeigt.

Die Ausbildung nach Art eines Mikrometers wie bei dieser Ausführungsform kann nicht nur verwendet werden bei dem Messinstrument der dritten Ausführungsform, sondern kann auch eingesetzt werden bei dem Messinstrument der ersten, der zweiten und der vierten Ausführungsform.

Sechste Ausführungsform

Fig. 6 zeigt eine sechste Ausführungsform. Das Messinstrument gemäß dieser sechsten Ausführungsform besitzt einen Festhalter 131 zum Festhalten des Werkstücks am Am boss 121, wobei der Festhalter 131 an dem Mikrometer 120 der fünften Ausführungs form befestigt ist.

Wie in den Fig. 7 bis 9 im Detail gezeigt, weist der Festhalter 131 eine Stützwelle 132 auf, die den Körper benachbart zum Amboss 121 durchsetzt, ein Paar Klemmstücke 133A und 133B, die an beiden Enden der Stützwelle 132 befestigt sind und den Körper 1 sandwichartig umfassen, und eine Klemmschraube 135, die an die Stützwelle 132 geschraubt ist zum Klemmen und Fixieren des Paares der Klemmstücke 133A und 133B an einer gewünschten Drehposition.

Die distalen Abschnitte der Klemmstücke 133A und 133B sind mit einer Gestalt ge schnitten, bei der es eine Stützfläche 136 zum Abstützen der unteren Seite des Werk stückes und eine Haltefläche 137 gibt, die annähernd orthogonal mit der Stützfläche 136 zum Halten des Werkstückes gegen den Amboss 121 während der Festlegung des Werkstückes liegt. Spezifisch, wie in Fig. 7 gezeigt, sind die Gestalt der Stützfläche 136 und der Haltefläche 137 so definiert, dass, sogar wenn der Durchmesser des Werkstü ckes differieren sollte, die Mittelachse des Werkstückes quer und orthogonal verläuft zu einer Achslinie, die die Spindel 11 und dem Amboss 121 verbindet.

Deshalb kann bei der sechsten Ausführungsform das Werkstück gemessen werden, während es zwischen dem Amboss 121 und den distalen Abschnitten der Klemmstücke 133A und 133B festgelegt wird auf eine Weise, bei der die Mittelachse des Werkstückes quer verläuft und orthogonal liegt zur Achslinie, die die Spindel 11 und den Amboss 121 verbindet. Sogar ein Werkstück geringer Steifigkeit wie dünner Draht oder mit einer Rollenform wie ein Stift lässt sich messen, wobei das Werkstück zwischen dem Amboss 121 und den distalen Abschnitten der Klemmstücke 133A und 133B stabil gehalten wer den kann, so dass die Messoperation leicht und präzise durchgeführt werden kann.

Siebente Ausführungsform

Fig. 10 zeigt eine siebente Ausführungsform. Das Messinstrument gemäß dieser sie benten Ausführungsform ist ein Beispiel eines Messgerätes, das das Messinstrument der dritten Ausführungsform und einen Ständer 141 zum Halten des Messinstrumentes aufweist.

Der Ständer 141 besitzt eine Basis 143 mit einem Messtisch 142, eine auf der Basis 143 stehende Säule, einen vertikal beweglichen und an der Säule 144 anhaltbaren Hebearm 145, und einen Klemmmechanismus 146, der an dem distalen Ende des Hebearmes 145 angeordnet ist zum Festhalten des Körpers 1 des Messinstruments.

Nachdem bei der siebenten Ausführungsform das Messinstrument durch den Ständer 141 gehalten ist, wird das Werkstück auf dem Messtisch 142 montiert. Dann wird der Schraubversteller 21 gedreht, um die Spindel 11 nach unten zu bewegen, bis sie in Kontakt kommt mit dem Werkstück. Der Schraubversteller 21 wird weiter gedreht und die Drehbewegung wird erst angehalten, wenn das Display 86 des Vorspannkraftindi kators den vorbestimmten Wert anzeigt. Der angezeigte Wert des digitalen Displays 115 wird abgelesen, um dabei die Dimension des Werkstückes unter einer bestimmten Messkraft zu messen.

Eine Ausbildung unter Verwendung der Abstützung des Ständers 141 wie bei dieser Ausführungsform kann nicht nur mit dem Messinstrument der dritten Ausführungsform verwendet werden, sondern auch für die Messinstrumente der ersten, zweiten und vier ten Ausführungsformen.

Achte Ausführungsform

Die Fig. 11 und 12 zeigen eine achte Ausführungsform. Das Messinstrument gemäß der achten Ausführungsform weist einen Vorbelastungsindikator auf, der unterschiedlich ist von dem des Messinstrumentes der dritten Ausführungsform (das Messinstrument wie in Fig. 3 gezeigt), und eine Abdeckung, die abnehmbar an dem Körper vorgesehen ist und den Vorspannkrafteinsteller 51 abdeckt.

Ein Vorbelastungsanzeiger 203 hat bei dieser Ausführungsform einen Displayzylinder 204, der an dem Außenumfang des Vorspannkrafteinstellers 51 auf eine Weise vorge sehen ist, gemäß der er eine Einstellverdrehung ausführen und seine Position in der axialen Richtung einstellen kann. Im Besonderen ist eine Einstellschraube 205 an dem Displayzylinder 204 verschraubt und steht die Einstellschraube 205 in vorstehendem Eingriff mit einer kreisförmigen Nut 206, die in der Mitte des Vorspannkrafteinstellers 51 geformt ist. Durch Verändern der Position der Einstellschraube 205 lässt sich mit dem Displayzylinder 204 eine einstellende Drehung und Positionierung in der axialen Rich tung auf dem äußeren Umfang des Vorspannkrafteinstellers 51 vornehmen.

Auf dem Außenumfang des Displayzylinders 204 sind eine Skala 207 und Nummern 208 zum Anzeigen der Messkraft vorgesehen. Eine Abdeckung 211 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst ein Fixierglied 212 für den Schraubversteller, das auf das rückwärtige Ende des Körpers 1 aufgeschraubt ist, und eine drehbare zylindrische Ab deckung 214, die mit einer Schraube 213 an dem Fixierglied 212 des Schraubverstellers fixierbar ist. An der Abdeckung 214 sind ein Fenster 215 zum Exponieren der Skala 207 und der Nummern 208 und eine Öffnung 216 zum Einstellen der Einstellschraube 205 vorgesehen. Nahe dem Fenster 215 ist eine Anzeigemarke 217 für eine Soll-Einstellung angebracht.

Das Messinstrument dieser Ausführungsform hat unterschiedliche Antriebsmechanis men zum Bewegen der Hülse 31 in der axialen Richtung. In dieser Ausführungsform ist in axialer Richtung des Körpers 1 eine Keilnut 221 geformt, in die Keilstifte 222 und 223 verschiebbar eingreifen, die zur Hülse 221 und dem Konnektor 41 vorstehen. Der Schraubversteller 21 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist einen inneren Zylinder 224 auf, der auf dem Außenumfang des Körpers 1 verdrehbar ist, und einen äußeren Zylinder 226, der auf dem Außenumfang des inneren Zylinders 224 über eine Schraubenfeder 225 drehbar angebracht ist. Im Innenumfang des inneren Zylinders 224 ist eine Spiralnut 227 geformt, in die der Keilstift 222 verschiebbar eingreift. Wenn der äußere Zylinder 226 verdreht wird, dann wird die Verdrehung über die Schraubenfeder 225 auf den inneren Zylinder 224 übertragen, so dass sich die Hülse 31 in axialer Rich tung als Folge der Zusammenarbeit zwischen dem Keilstift 222 und der Keilnut 221 be wegt.

In der vorliegenden Ausführungsform steht die Elektrodenplattenfeder 83 in Kontakt mit einem Isolationsstück 228, das an der Hülse 31 angeordnet ist. Die Elektrodenplattenfe der 83 ist außer Kontakt mit dem Isolationsstück 228, sobald die Messkraft einen vorbe stimmten Wert erreicht. In anderen Worten wird, sobald die Druckfeder 61 mit einem vorbestimmten Ausmaß komprimiert ist und dann die Hülse 31 berührt, die aus leitfähi gem Material besteht, ein Anhaltekommando abgegeben.

Im Inneren des Vorspannkrafteinstellers ist ein Federwiderlager 229 zum Aufnehmen eines Endes der Druckfeder 61 vorgesehen. Das Federwiderlager 229 besitzt einen Flansch zum Abstützen der Druckfeder 61 und einen kugeligen Abschnitt, der einen in nen liegenden Boden des Vorspannkrafteinstellers 51 mit einer Kugel kontaktiert. Bei dieser achten Ausführungsform kann die Standardskala 207 des Displayzylinders 204 in Übereinstimmung gebracht werden mit einer Referenzposition durch eine Ein stellverdrehung und Positionierung in der axialen Richtung des Displayzylinders 204, der die Skala 207 relativ zum Außenumfang des Vorspannkrafteinstellers 51 aufweist. Für den Fall, dass es für die Druckfedern 61 eine herstellungsbedingte Streuung geben sollte, kann dennoch die Standardskala 207 in Übereinstimmung gebracht werden mit der Referenzposition, ohne dass dafür spezielle Bearbeitungen erforderlich wären oder eine neue Komponente hinzuzufügen ist.

Da der Vorspannkrafteinsteller 51 mit der Abdeckung 211 bedeckt ist, kann eine Abwei chung der Schraubposition des Vorspannkrafteinstellers 51 als Folge eines Kontaktes mit dem Vorspannkrafteinsteller 51 vermieden werden, so dass bereits im Vorhinein eine Streuung der Messkraft vermieden wird. Da ferner das Fenster 215 zum Exponie ren der Skala 207 an der Abdeckung 211 angeordnet ist, lässt sich die Skala 207 durch das Fenster 215 visuell überprüfen. In anderen Worten kann die Skala 207 visuell über prüft werden, während gleichzeitig eine Fluktuation der Schraubposition des Vorspann krafteinstellers 51 als Folge eines Kontaktes mit dem Vorspannkrafteinsteller 51 vermie den wird.

Da ferner das Federwiderlager 229 zum Aufnehmen des Endes der Druckfeder 61 im Inneren des Vorspannkrafteinstellers 51 vorgesehen ist, kann eine Ausdehnung oder Kontraktion der Druckfeder 61 während ihrer Verdrehung in Drehrichtung durch den ku geligen Abschnitt vermieden werden, der in Kontakt ist mit dem inneren Bodenende des Vorspannkrafteinstellers 51, und zwar über seine Kugel, so dass sich eine lineare Aus dehnung und Zusammenziehung der Druckfeder 61 ergeben.

Neunte Ausführungsform

Die Fig. 13 und 14 zeigen eine neunte Ausführungsform. Das Messinstrument (Mikro meter) gemäß der neunten Ausführungsform weist einen Körper 1 auf, einen an einem Ende des Körpers 1 vorgesehenen Amboss 231, eine am anderen Ende des Körpers 1 gelagerte Spindel 11, die in axialer Richtung versetzbar und zum Amboss 231 beweglich ist, ein digitales Display 232 zum digitalen Anzeigen der Bewegungsposition der Spindel 11, einen Messkraftdetektor 233 zum Detektieren der Messkraft der Spindel 11 beim Anpressen gegen das Werkstück, und einen Anzeigehalter 234 zum Halten des ange zeigten Wertes in dem digitalen Display 232, sobald die durch den Messkraftdetektor 233 detektierte Messkraft einen vorbestimmten Messkraftwert erreicht.

Der Messkraftdetektor 233 weist einen am Körper 1 drehbar angebrachten Index 235 auf, einen Bewegungsumwandlungsmechanismus 241 zum Umwandeln der Messkraft für die Spindel 11 zum Pressen gegen das Werkstück in eine Drehbewegung des Inde xes 235, und einen Detektionsschalter 236 zum Detektieren der Versetzung eines Teils des Bewegungsumwandlungsmechanismus 241 oder des Indexes 235 zwecks Übertra gung eines Haltekommandos an den Anzeigehalter 234.

Der Bewegungsumwandlungsmechanismus 241 umfasst parallele Plattenfedern 243, deren Basisenden an dem Körper 1 fixiert sind, und ein Zahnstangenglied 242 zwischen deren distalen Enden, ein Zahnrad 244, das mit dem Zahnstangenprofil des Zahnstan gengliedes 242 in Eingriff und durch den Körper 1 drehbar abgestützt ist, ein Sektor zahnrad 245, das koaxial zum Zahnrad 244 fixiert ist, und ein Zahnrad 246, das mit dem Sektorzahnrad 245 kämmt, drehbar am Körper 1 fixiert ist und den Index 235 in koaxia ler Weise aufweist. Wie erkennbar, ist der Amboss 231 linear fixiert an dem Zahnstan genglied 242 an einer der parallelen Plattenfedern 243. Zwischen der anderen der pa rallelen Plattenfedern 242 und dem Körper 1 ist eine Messkraftfeder 247 zwischenge schalten. Der Detektionsschalter 236 ist ausgebildet als Kontaktschalter, der geschlos sen wird, sobald sich der Index 235 über ein vorbestimmtes Ausmaß dreht.

Wenn bei dieser neunten Ausführungsform die Spindel weiter angepresst wird, nachdem die Spindel bei ihrer Bewegung in der axialen Richtung in Kontakt mit dem Werkstück gebracht worden ist, wird die Messkraft für die Spindel 11 zum Pressen gegen das Werkstück durch den Bewegungsumwandlungsmechanismus 241 in die Rotation des Index 235 umgewandelt. Sobald sich der Index 235 über ein vorbestimmtes Drehaus maß gedreht hat, wird der angezeigte Wert in dem digitalen Display durch das Kom mando von dem Detektionsschalter 136 festgehalten. Demzufolge kann die Messung ausgeführt werden mit der am besten geeigneten Messkraft in Abstimmung auf das Material und die Form des Werkstücks.

Obwohl hier die Drehbewegung des Index 235 über ein vorbestimmtes Ausmaß durch den Kontaktschalter 236 detektiert wird, wie in Fig. 15 gezeigt, könnte alternativ die vor bestimmte Drehbewegung auch durch einen Näherungsschalter oder einen fotoelektri schen Schalter 251 detektiert werden.

Alternativ und wie in Fig. 16 gezeigt, könnte ein Drucksensor 252 zum Detektieren der Kraft benutzt werden, die auf den Amboss ausgeübt wird, und zwar als ein Messkraft detektor zum Detektieren der Messkraft der Spindel beim Anpressen an das Werkstück, wobei, sobald die durch den Drucksensor 252 detektierte Messkraft einen vorbestimm ten, vorher eingestellten Messkraftwert erreicht, der angezeigte Wert auf dem digitalen Display 232 durch den Anzeigehalter 234 gehalten werden kann. In diesem Fall kann zum Anzeigen der von dem Drucksensor 252 detektierten Messkraft ein Druckanzeiger 253 vorgesehen sein.

Als weitere Alternative, und wie in Fig. 17 gezeigt, kann zum Beschränken der Bewe gung der Spindel 11 am Körper 1 eine Spindelfixiervorrichtung 254 vorgesehen sein, so dass die Messkraft detektiert wird, während die Spindelfixiervorrichtung 254 mittels ei nes Haltekommandos betätigt wird, d. h. während die Bewegung der Spindel 11 begrenzt wird.

Modifikationen

Obwohl bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen die Hülse 31 in der axialen Richtung durch die Rotation der Zwinge oder des Schraub- oder Drehverstellers 21 be wegt wird, könnte die Hülse auch manuell bewegt werden, oder könnte sie angetrieben sein durch einen Auslöser, einen Hebel, eine Zahnstange mit einem Ritzel, einen Motor, etc.

Obwohl ein Ende des Konnektors 41 als an der Spindel 11 fixiert erläutert wurde, wäh rend sein anderes Ende über den vorbestimmten Hub beweglich mit der Hülse 31 ver bunden ist, könnten alternativ beide Enden des Konnektors 41 beweglich mit der Spin del 11 und der Hülse 31 verbunden sein, und zwar jeweils beweglich mit einem vorbe stimmten Hub.

Claims

1. Ein Messinstrument, umfassend:
einen Körper;
eine an dem Körper in dessen axialer Richtung beweglich angeordnete Spindel, die in der axialen Richtung bewegt wird in Kontakt mit einem Werkstück zum Messen der Dimension des Werkstücks basierend auf einer Bewegungsposition der Spindel;
eine Hülse, die an dem Körper angeordnet und in der selben Richtung bewegbar ist wie die Bewegungsrichtung der Spindel, und die an einer gewünschten Positi on anhaltbar ist;
einen Konnektor zum Verbinden der Hülse und der Spindel und zum Zulassen einer Relativbewegung der Spindel und der Hülse über einen vorbestimmten Hub in der Bewegungsrichtung;
einen Vorspanner, der in der Hülse untergebracht ist zum Vorspannen der Spin del durch den Konnektor in einer Richtung zum Anliegen an dem Werkstück; und
einen Vorspannkraftanzeiger zum Anzeigen einer Vorspannkraft des Vorspan ners.

2. Das Messinstrument gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an die Hülse ein Vorspannkrafteinsteller geschraubt ist zum Einstellen der Vorspann kraft des Vorspanners.

3. Das Messinstrument gemäß Anspruch 2, bei welchem der Vorspannkraftanzeiger weiterhin umfasst: eine an dem Konnektor vorgesehene, den Vorspannkraft einsteller durchsetzende Skalenstange, und eine Skala, die in einem vorbe stimmten Intervall entlang einer Längsrichtung der Skalenstange geformt ist.

4. Das Messinstrument gemäß Anspruch 2, bei dem der Vorspannkraftanzeiger aufweist: eine am Konnektor vorgesehene Gewindewelle, die den Vorspannkraft einsteller durchsetzt und an einem Außenumfang ein Außengewinde besitzt; eine auf die Gewindewelle aufgeschraubte Mutter, die relativ zur Hülse verdrehbar und in der axialen Richtung unbeweglich angeordnet ist, und einen an der Mutter fixierten Index.

5. Das Messinstrument gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der Vorspannkraftan zeiger aufweist: einen Detektionsschalter zum Detektieren, ob sich die Spindel und die Hülse einander bis zu einem vorbestimmten Abstand annähern, und ein Display zum Anzeigen einer Betätigung des Detektionsschalters.

6. Das Messinstrument gemäß Anspruch 5, weiterhin umfassend einen Positions detektionsanzeiger zum Detektieren der Bewegungsposition der Spindel in Form eines elektrischen Signals und zum digitalen Anzeigen der Bewegungsposition der Spindel basierend auf dem detektierten Resultat, wobei ein angezeigter Wert des Positionsdetektionsanzeigers gehalten wird, sobald der Detektionsschalter betätigt ist.

7. Das Messinstrument gemäß Anspruch 1 oder 2, bei welchem der Vorspannkraft anzeiger aufweist: einen zwischen dem Konnektor und dem Vorspanner vorge sehenen Kraftsensor; und einen Messkraftanzeiger zum Anzeigen einer Größe einer durch den Kraftsensor detektierten Kraft.

8. Das Messinstrument gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, dass die Hülse an dem Körper auf eine Weise angeordnet ist, gemäß der sie nicht drehbar und in der axialen Richtung beweglich und an einen Schraub- oder Drehversteller geschraubt ist, der an einer vorbestimmten Position des Körpers drehbar angebracht ist.

9. Das Messinstrument gemäß irgendeines der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, dass an dem Körper gegenüberliegend zur Spindel ein Amboss vorgesehen ist zum Halten des Werkstückes gegen die Spindel, und dass an der Ambossseite des Körpers ein Halter zum Halten des Werkstückes gegen den Amboss an beiden Seiten des Ambosses verdrehbar vorgesehen ist, der eine Achslinie der Spindel sandwichartig einschließt.

10. Das Messinstrument gemäß Anspruch 2, weiterhin aufweisend einen Vorbelas tungsanzeiger zum Anzeigen einer Vorbelastung des Vorspanners wie eingestellt durch Verschrauben des Vorspannkrafteinstellers.

11. Das Messinstrument gemäß Anspruch 10, bei welchem der Vorbelastungsanzei ger eine Skala aufweist, die an dem Außenumfang des Vorspannkrafteinstellers entlang der axialen Richtung vorgesehen ist.

12. Das Messinstrument gemäß Anspruch 11, bei welchem der Vorbelastungsanzei ger aufweist: einen an einem Außenumfang des Vorspannkrafteinstellers vorge sehenen Displayzylinder, der derart angeordnet ist, dass er eine Einstelldrehbe wegung ausführen kann und seine Position entlang der axialen Richtung einstellt; und eine am Außenumfang des Displayzylinders entlang der axialen Richtung vorgesehene Skala.

13. Das Messinstrument gemäß Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Körper eine Abdeckung abnehmbar angeordnet ist zum Abdecken des Vorspannkrafteinstellers.

14. Das Messinstrument gemäß Anspruch 13, bei welchem die Abdeckung ein Fenster zum Exponieren der Skala aufweist.

15. Ein Messinstrument aufweisend:
einen Körper;
eine an dem Körper in dessen axialer Richtung beweglich angeordnete Spindel, die in der axialen Richtung bewegt wird in Kontakt zu einem Werkstück zum Messen der Dimension des Werkstückes basierend auf einer Bewegungsposition der Spindel;
ein digitales Display zum digitalen Anzeigen der Bewegungsposition der Spindel;
einen Messkraftdetektor zum Detektieren einer Messkraft für die Spindel zum Pressen gegen das Werkstück; und
einen Anzeigehalter zum Halten eines Wertes wie angezeigt in dem digitalen Display, sobald die durch den Messkraftdetektor detektierte Messkraft einen vor bestimmten Wert erreicht.

16. Das Messinstrument gemäß Anspruch 15, bei welchem der Messkraftdetektor aufweist: einen am Körper drehbar angeordneten Index; einen Bewegungsum wandlungsmechanismus zum Umwandeln einer Messkraft für die Spindel zum Pressen gegen das Werkstück in eine Drehbewegung des Indexes; und einen Detektionsschalter zum Detektieren eines vorbestimmten Ausmaßes einer Ver setzbewegung eines Teiles des Bewegungsumwandlungsmechanismus oder des Indexes zum Übertragen eines Haltekommandos an den Anzeigehalter.