JP2000074602A - 電子式マイクロメ―タ - Google Patents
電子式マイクロメ―タInfo
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- JP2000074602A JP2000074602A JP11200407A JP20040799A JP2000074602A JP 2000074602 A JP2000074602 A JP 2000074602A JP 11200407 A JP11200407 A JP 11200407A JP 20040799 A JP20040799 A JP 20040799A JP 2000074602 A JP2000074602 A JP 2000074602A
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- micrometer
- joint
- casing
- screw
- sleeve
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B3/00—Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
- G01B3/18—Micrometers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length-Measuring Instruments Using Mechanical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
が、湿気や埃、水の浸入から保護されるようにする。 【解決手段】 電子式マイクロメータは、内部に少なく
とも部分的にネジ山を形成した内面100を有したスリ
ーブ10と、このスリーブ10に係合され且つ本装置の
長手方向計測軸線xに沿って自ずから移動するように上
記スリーブに対して回動されるネジ1と、スリーブに対
するネジの相対回動を計測し且つその計測で開始してネ
ジの長手方向位置を決定するための計測の容量性システ
ムとが内部に配置されている少なくとも一つの内部容積
230を限定したケーシング23から構成されている。
ケーシング23は、2つの半分殻体から構成されてい
る。少なくとも一本の糸状ジョイント30、32が、ケ
ーシング23の内部容積230がシールされるようにし
ている。他のシール手段34、38も、水や埃がこの内
部容積に浸透するのを防ぐために設けられている。
Description
関し、特に気密な電子式マイクロメータに関するもので
ある。
ム等の計測電子システムによって決定され、また例えば
液晶表示器等の電子式表示器上に表示されるようにした
電子式マイクロメータが知られている。従来の機械式マ
イクロメータと比較すると、これら電子式マイクロメー
タは、特に読み取り易さが大幅に改善されており、また
計測された値を記憶し転送することができると言う長所
を有している。
するために十分にきれいな状態に保たれなければなら
ず、それで、湿気の多い環境や、埃を被り、潤滑油や切
削油の飛沫を被る環境で使用するには不都合なものとな
っている。特に、計測システムの容量性電極は、何ら湿
気が無い状態に成っているように気を付けることが大切
である。
クロメータの或る一定の部分に水が浸透するのを防ぐ色
々な手段を有した電子式マイクロメータについて記載し
ている。特に、環状ジョイントがネジに沿って水が浸透
するのを止めるために設けられている。熱硬化性の収縮
可能な素材から造られたチューブは、一定の機械エレメ
ント、特にネジとスリーブとの間の遊びを調節する機構
を保護している。ケーシングを貫通した開口は、ケーシ
ングの内部圧力を外気圧と均衡させるようにしている。
しかし、容量性電極、電子計測回路及び表示器、又はマ
イクロメータのネジのネジ山部分や又はスリーブのネジ
山部分を水の浸透から保護するために上述の装置には何
も用意されていない。
と日本の特許公開公報第6−194102号は、構成要
素のほんの一部分のみが湿気から保護されるようにして
いる同様なマイクロメータについて記載している。
イクロメータに対して改良された電子式マイクロメータ
を提供するものである。特に、本発明の目的は、例えば
汚れたり又は湿気のある環境や、埃を被たり又は潤滑油
や切削油の飛沫を被る環境で使用するのによりうまく適
合したマイクロメータを提供するものである。
の目的は、内部にマイクロメータの主要な機械式及び電
子式の構成要素が、特にスリーブ及びマイクロメータネ
ジの電子式構成要素とネジ山部分とが配置された少なく
とも一つの内部容積を限定したケーシングを有したマイ
クロメータによって達成される。ケーシングの全内部容
積は気密となっており:従って、ケーシング内に配置さ
れた全ての構成要素が保護されている。
るように選択され且つ配置された色々な異なったタイプ
のジョイントに関する。かくして、本発明は、マイクロ
メータの電子部品とトランスデューサとの組立体が保護
されるようにすると共に、またネジ及びスリーブのネジ
山部分が保護されるようにするものである。
され且つ添付図によって図解された説明の助けを得てよ
り良く理解することにする。図1は、スピンドル131
(マイクロメータネジ1と一体となっている)とマイク
ロメータの顎及び本体8と一体となったアンビル2との
間の距離を計測できるようにした電子式マイクロメータ
の側面図を示している。計測された距離は、例えば液晶
表示器等のスクリーン5上に表示され、その表示は、例
えば計測単位が選択されるようにしたり、又は絶対距離
計測と相対距離計測間の選択をできるようにする機能キ
ー9によって制御される。スピンドル131は、シンブ
ル3を回すことによって、又はより早く移動するために
シンブル金具4を回すことによって長手方向の計測軸線
xに沿って移動される。ネジの移動は、阻止レバー7に
よってどの位置にでも止められる。装置全体は、合成材
製のケーシング23によって衝撃や水の浸透に対して保
護されている。
あり、合成材のケーシング23によって保護されたマイ
クロメータの構成要素を特に図示している。マイクロメ
ータは、マイクロメータの本体8と一体となったネジ山
付きスリーブ10に対してシンブル3によって、摩擦リ
ング12の摩擦スプリング13の作用とネジ1の端に搭
載された伝達片14の作用を介して回動されるネジ1か
ら構成されている。伝達片14の周りの周囲溝に搭載さ
れたスプリング140は、摩擦リング12の回転力がネ
ジ1に伝達されるようにしている。ネジ1及びスリーブ
10のネジ山部分のピッチ精度は、好ましくは0.00
1mmより優れており、また特にマイクロメータの精度
を決定する。
わりに又はスピンドルの端が被計測品と接触した時にシ
ンブル3がネジから解放されるようにし、かくしてほぼ
一定の計測圧力が確保されるようにするものである。し
かし、ネジは、更に、長距離に渡って確実に非常に早く
移動させるために金具4によって直接回動されるように
成っている。シンブル3と金具4とは、好ましくは、確
実に心地良い接触と、良好なグリップと、ケーシング2
3に適した美的外観を確保するために平行なすじのある
合成材から造られている。大寸法用マイクロメータの場
合、モータ駆動による移動も考えられる。例えばヨーロ
ッパ特許出願公開明細書(サーチレポート無し)第79
1801号に説明されているようなラチェット装置を有
していて、シンブルとネジとの間で回転力を伝達する他
の手段も、本発明の枠内で使用され得るものである。
は、かくしてネジ山付きスリーブ10に対して長手方向
に移動されることになる。固定されたトランスデューサ
台16は、組立カラー17とスプリング18を介してネ
ジ山付きスリーブ10上に搭載されている。スケール台
15は、ネジ1が回転するとリング12によって回動さ
れる。2つの台16、15は、向かい合って搭載され且
つ各々1組の容量性電極が設けられたトランスデューサ
19及びスケール20を各々支持している。2組の電極
の重ね合わせで、固定されたトランスデューサに対する
スケール20の角度位置を決定する。バッテリー22に
よって給電される電子回路21は、計測信号の受信から
開始して、容量性電極の給電とスケール20の角度位置
の決定とを可能にする。電子回路21は、好ましくは、
小さい寸法のケーシング内への搭載を容易にする可撓プ
リント回路上に搭載されている。所定位置から開始して
スケール20によって実施される回し回数の計測によっ
て、かくして電子回路21は、マイクロメータのネジ1
の長手方向位置の算定を成しとげ且つスクリーン5上に
この情報を表示したり、又はそれを直列インタフェース
44(図11)を介して外部装置に伝達する。適当な容
量性トランスデューサの例については、米国特許第4,
578,868号に説明されている。ヨーロッパ特許出
願明細書第836076号は、適当な電子回路21に対
する例を説明している。当業者は、磁気抵抗式、光学式
又は純粋な機械式の従来のシステムが本発明の枠内で使
用され得ることを理解できよう。
ング23は、トランスデューサ19、20を含む全ての
電子構成要素及びマイクロメータの主要な作動部品とネ
ジ山部品とが配置されている不透過性の内部容積230
から構成されている。これら色々な構成要素を収容する
ために複数の別個の内部容積から構成されたケーシング
も実現される。ケーシング23内部に搭載された全ての
構成要素は、かくして外部からの浸透に対して保護され
る。
の2つの半分の殻体から造られており、図1と図2には
ただ一方の半分殻体が見える。2つの半分殻体は、図6
により詳細に示されている閉鎖リング36と図8に示さ
れている組立カラー17とによって共に保持されてい
る。例えばネジ手段や、又はスナップ嵌合等の2つの半
分殻体を組み合わせる他の手段も使用される。
部糸状ジョイント32は、2つの半分殻体の上方部分間
からの水や埃の浸透を防止することができる。同様に、
図4により詳細に示されている下部糸状ジョイント30
は、2つの半分殻体間の隙間の下方部分を気密にするよ
うにしている。それら2つのジョイントは、例えば合成
材か又は生ゴムから造られており、また好ましいことに
は各半分殻体の輪郭部に造られた適当な溝に収容されて
いる。糸状ジョイントの横断面は、半分殻体が共に合わ
されると2つの溝によって構成された窪みの横断面に対
応する。溝内部でのジョイントがどんな捩じれも防ぐた
めに、この横断面は好ましくは、例えば三角形か、又は
図示のように正方形等の非円形となるように選定され
る。各々の糸状ジョイント30、32の各々の一端30
0、320は、組立カラー17の溝170に収容されて
おり、他方2つのジョイントの各々の他方端301、3
21はマイクロメータの後部を通って来る浸透を防ぐこ
とができる。
て各組立カラー17と閉鎖リング36と各半分殻体との
間からの浸透を防ぐために一本の糸状ジョイントを使用
することも本発明の枠内で同様に可能である。
ようにしたジョイント38の形状が図5に示されてい
る。ジョイント38は、摩擦リング12と閉鎖リング3
6上の支承面361との間において長手方向に維持され
ている。本発明の好適な変形例では、ジョイント38
は、それが長手方向において若干圧縮されると最適な不
透過能力を確保するV−ジョイントとなっている。その
ジョイントは、摩擦リング12と共に回転駆動され、固
定された閉鎖リング36に対して擦ることになり;従っ
て、テフロンで処理されたジョイントが、好ましいこと
には、終生潤滑しながら使用されることになる。
が共に嵌合されるようにし且つジョイント38が所定位
置に保持されるようにする閉鎖リング36を示してい
る。そのリングは、半分殻体の適当な部分が押し込まれ
る内部支承面360から構成されている。既に述べた支
承面361は、ジョイント38に対して滑らかな接触面
を提供してくれ;この面は、好ましくは、ジョイント3
8を摩耗や摩滅を低減するために非常に注意して磨か
れ;ステンレス製のリング36が好ましくは使用され
る。リング36と半分殻体との間の気密は、後者を支承
面360に圧縮することで確保されるが;示されている
ように、リングと摩擦リング12との間の気密は、V−
ジョイント38によって確保される。もし必要ならば、
本発明の変形例では、例えばO−リングガスケット等の
補足ジョイントが、リング36とケーシング23の半分
殻体との間に配置される。
防止を可能にするスピンドルジョイント34の形状が、
図7に示されている。このジョイントは、スリーブ10
の適合化された環状溝に収容される。スピンドルジョイ
ント34は、好ましくは、たとえスピンドル131を幾
度か大きく回した後でも気密状態を保つことができるラ
ジアル状リップシールとなっている。テフロンで処理さ
れたジョイントが、好ましくは採用されることになる。
ケーシング23との間の気密は、確保されていない。し
かし、浸透可能な湿気や埃は、マイクロメータの検出エ
レメントを収容した容積230の内部に到達する以前
に、糸状ジョイント30、32によって押し戻し保持さ
れる。半分殻体23の少なくとも一方の下方部分の孔2
31は、顎8とケーシング23との間から浸透したよう
な水が再度出られるようにするものである。
いる。組立カラー17は、スリーブ10と顎8との間に
押し込まれ、同時に幾つかの機能を果たしている。それ
は、先ず第1にケーシング23の2つの半分殻体が一方
が他方に対して押圧されて所定位置に保持されるように
しており、また溝170の内側で固定されており、気密
が、2つの糸状ジョイント30、32の各々の端部30
0、320によって確保されている。それは、更に、ス
ケール台15上に搭載されたスケール20に向かい合っ
てトランスデューサ台16上に搭載された固定トランス
デューサ19の支持を行えるようにする圧縮可能なエレ
メント18(例えば、スプリング)の為に支持面を提供
している。スプリング18は、製造公差に依る不規則性
や不正確さが補償され得るようにしており、従って、特
にスケールの角度位置から独立してトランスデューサ1
9とスケール20との間の平行度や間隔を保証すること
で計測の精度を改善している。組立カラー17を貫通し
た開口171に係合され且つトランスデューサ台16の
対応開口に係合されたピンは、後者の回転を防止できる
ようにしている。
一実施例を示している。急速移動金具4は、解放スプリ
ング13を使用せずに摩擦リング12の直接駆動を、ま
たかくしてマイクロメータネジ1の直接駆動もできるよ
うに成っており;かくして移動は、シンブル3の操作で
行われるよりも早く行われる。金具4は、更に摩擦リン
グの後端を閉鎖するようにしており、このチャンネルを
通る水の浸透を防止している。金具がスリーブの端に打
ちつけられると、気密性は、金具を造っている柔軟な合
成材の変形を介して図示例で確保される。変形例(図示
されていない)では、環状ジョイントが金具4の内側に
配置され、金具とリング12の間の浸透を防止するよう
にしている。金具4には、好ましくは、より良い保持を
行えるようにするためにすじ43が設けられている。
ー42の下に配置されたO−リングガスケット40を示
している。カバー42は、ケーシング23の半分殻体の
一方にネジ込まれるか、又は好ましくはスナップ嵌合さ
れる。閉じた状態でカバーは、ガスケット40を半径方
向に圧縮しているが、しかし軸方向には圧縮しておら
ず、ガスケット上の軸方向圧力は、好ましくはガスケッ
トの過剰圧縮を防ぐためにカバーの幾何学形状によって
制御されている。ガスケット40は、好ましくはカバー
42を取り外す時にカバー42と一体となってケースか
ら引き出される。
ュータや製造機械等の外部装置に計測データを伝達でき
るようにするマイクロメータの直列インタフェースを図
示している。インタフェースのコネクター44は、ケー
シング23の半分殻体の一方に形成された窪み48に収
容されている。直列インタフェースが使用されていない
時−この場合は、いつも大部分の用途に対するものであ
るが−窪み48は、気密を保証するように窪みの内部に
押し込まれる柔軟な合成材や生ゴム製のプラグ46によ
って封鎖される。プラグの前部460は、2本の指の間
で容易にプラグが引き出されるようにする。しかし、ネ
ジ込み式又は弾性搭載式のプラグも本発明の枠内で実現
され得るものである。
透や埃の浸入を防ぐために取られる他の方法としては、
ブロックレバー7のレベルにO−リングガスケットや、
少なくとも一つの他のタイプの適当なジョイントを設け
るものがある。更に、制御ボタン9は、好ましくは、ど
んな浸透も防ぐようにケーシング23を貫通した対応開
口内に圧入されたシリコンエラストマー等の柔軟な合成
材から造られる。しかし、他の手段を使った他のタイプ
のシールプラグも当業者によって容易に考え出されるも
のである。例えば液晶スクリーン等の電子表示器は、好
ましくは、内部容積230の内側にも搭載され、ケーシ
ング23を貫通した開口に気密状態でハンダ付けされた
り、接着されたガラスを通して読み取られる。
P54に相当するDIN40050基準に則った保護等
級で、即ちあらゆる方向から到来する埃(有害な沈積物
は無い)に対して保護され且つ水の飛沫に対して保護さ
れた状態でマイクロメータが達成されるようにしてい
る。例えば時計製作法で知られているような他の手段も
上述の用途に応じて、内部容積230の不透過性を更に
改善するように本発明の枠内で考え得るものである。例
えば、空気は通すが、湿気や埃を保留する弁を内部圧力
と外気圧とを等しくするために使用することができる。
例えば蒸気の形で入って来る湿気を吸収するために乾燥
剤を入れたカプセルも内部容積230内に配置すること
もできる。内部容積230を一つ以上の内部仕切りの助
けで区画し、造られた全部の又は幾つかの区画室を独立
的にシールすることも同様に可能である。最後に、電子
部品やトランスデューサ19、20及び/若しくはネジ
山の形成された部品等の一定の特に影響を受けやすい部
品を、例えば熱硬化性の縮む素材によって造られてチュ
ーブ等の内部容積230内の不透過性の囲いによって保
護することができる。
ータを本発明の枠内で達成することができ、また他のタ
イプの同様な長さ計測装置、特にアンビル2を一体化し
ていないマイクロメータを達成できることは理解するで
しよう。
を防ぐようにした本発明の上部糸状ジョイントの図であ
る。
を防ぐようにした本発明の下部糸状ジョイントの側面図
である。
明に係るV形状の軸方向ジョイントの側面図である。
に保持するようにした本発明に係る閉鎖リングの断面図
である。
にした本発明に係るスピンドルジョイントの側面図であ
る。
面図である。
ある。
イントとを示すようにしたケーシングの一部分の断面図
である。
プラグを示すようにしたケーシングの別の部分の断面図
である。
Claims (19)
- 【請求項1】 少なくとも部分的にネジ山を形成したス
リーブ(10)と、 該スリーブ(10)内に係合され且つ本装置の長手方向
の計測軸線に沿って自らを移動させるように該スリーブ
に対して回動させられるネジ(1)と、 上記スリーブ(10)に対する上記ネジ(1)の相対回
動を計測でき且つその計測から始めて上記ネジ(1)の
長手方向位置を決定ができる電子計測システム(19、
20、21、5)とが内部に配置された少なくとも一つ
の内部容積(230)を限定したケーシング(23)か
ら構成された電子式マイクロメータにおいて、 上記内部容積(230)を気密にするように、ジョイン
ト(30、32、34、38、46)が配置されている
ことを特徴とする電子式マイクロメータ。 - 【請求項2】 上記ケーシング(23)は、2つの半分
の殻体から構成されており、上記ジョイントは、これら
2つの半分殻体の間の隙間を通して水が浸透するのを防
ぐように配置された少なくとも一本の糸状のジョイント
(30、32)を含んでいる請求項1記載のマイクロメ
ータ。 - 【請求項3】 摩擦リング(12)が上記ケーシング
(23)を越えて延びており、上記ジョイントは、上記
摩擦リング(12)に沿って水が浸透するのを防ぐよう
に上記摩擦リングの周りに環状ジョイント(38)を有
している上記請求項のいずれか一つに記載のマイクロメ
ータ。 - 【請求項4】 上記環状ジョイント(38)は、V形状
の軸方向ジョイントである請求項3記載のマイクロメー
タ。 - 【請求項5】 上記環状ジョイント(38)に付け加え
て、環状閉鎖リング(36)が上記摩擦リングの周りに
配置されている請求項3記載のマイクロメータ。 - 【請求項6】 上記摩擦リング(12)の端部は、気密
状態で封鎖されている請求項3から5のいずれか一つに
記載のマイクロメータ。 - 【請求項7】 上記摩擦リング(12)の端部は、上記
ネジ(1)に対する急速移動金具(4)によって封鎖さ
れている請求項6記載のマイクロメータ。 - 【請求項8】 上記急速移動金具(4)は、該金具と上
記摩擦リングとの間から水が浸透するのを防ぐように、
上記摩擦リング(12)の端部に搭載されると変形され
る合成材から造られている請求項7記載のマイクロメー
タ。 - 【請求項9】 上記ネジ(1)は、上記半分の殻体を少
なくとも部分的に越えて延びているスピンドル(13
1)から構成されており、上記ジョイントは、上記ネジ
(1)と上記スリーブ(10)との間から水が浸透する
のを防ぐように該スピンドル(131)の周りにスピン
ドルジョイント(34)を有している上記請求項のいず
れか一つに記載のマイクロメータ。 - 【請求項10】 上記スピンドルジョイント(34)
は、ラジアルリップシールである請求項9記載のマイク
ロメータ。 - 【請求項11】 上記ケーシングの2つの半分殻体が嵌
合される環状溝(170)が設けられている組立カラー
(17)から構成されている請求項2から10のいずれ
か一つに記載のマイクロメータ。 - 【請求項12】 上記内部容積(230)の内側に搭載
された電子式計測表示部(5)から構成されており、該
表示部の読み取りは、上記ケーシング(23)を貫通し
た開口に気密状に固定された窓ガラスを通して行われる
上記請求項のいずれか一つに記載のマイクロメータ。 - 【請求項13】 上記ケーシング(23)を貫通し、柔
軟な合成材から造られた少なくとも一つの制御ボタン
(9)から構成されており、該ボタンの周りの気密は、
該ボタンの変形性によって確保される上記請求項のいず
れか一つに記載のマイクロメータ。 - 【請求項14】 少なくとも一つの制御ボタン(9)は
シリコンエラストマーから造られている請求項13記載
のマイクロメータ。 - 【請求項15】 上記ネジ(1)のロックレバー(7)
と、該レバーの周りでの水の浸透を防ぐように配置され
たO−リングガスケットとから構成されている上記請求
項のいずれか一つに記載のマイクロメータ。 - 【請求項16】 上記ケーシング内のバッテリー(2
2)と、上記ケーシングを分離せずに該バッテリーに接
近できるようにするバッテリーカバー(42)と、該バ
ッテリーカバーの周りに設けられたジョイント(40)
とから構成されている上記請求項のいずれか一つに記載
のマイクロメータ。 - 【請求項17】 直列インタフェース(44)と、それ
が使用されていない時に該直列インタフェースを気密に
する変形可能で取り外し可能なプラグ(46)とから構
成されている上記請求項のいずれか一つに記載のマイク
ロメータ。 - 【請求項18】 上記電子システムは、トランスデュー
サ(19)と、該トランスデューサに向かい合ったスケ
ール(20)とから構成されており、該スケールは、上
記ネジが移動すると上記トランスデューサに対して相対
的に回動され、上記トランスデューサ(19)と上記ス
ケール(20)の相対位置によって上記ネジの位置を決
定することができ、 そこで上記トランスデューサ(19)は、圧縮可能なエ
レメント(18)の助けで上記スケール(20)に長手
方向において向かい合った状態に維持されている上記請
求項のいずれか一つに記載のマイクロメータ。 - 【請求項19】 上記電子計測システムは、固定された
トランスデューサ(19)と、ネジ(1)と共に回転す
るように組み合わされたスケール(20)とから構成さ
れており、該トランスデューサと該スケールには1組の
容量性電極が設けられており、2組の電極を重ねること
で該トランスデューサに対する該スケールの角度位置が
決定されるようにしている上記請求項のいずれか一つに
記載のマイクロメータ。
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