JP2004109110A

JP2004109110A - 測定ヘッド

Info

Publication number: JP2004109110A
Application number: JP2003033715A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Kanai; 金井　隆明; Tomonobu Sakagami; 坂上　智宣
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2023-02-12
Also published as: CA2493462C; US7137210B2; ES2466244T3; JP3823317B2; KR20050021514A; KR100941890B1; AU2003252229A1; EP1536200B1; EP1536200A4; US20060042109A1; CN1294399C; CN1672010A; EP1536200A1; CA2493462A1; WO2004011874A1

Abstract

【課題】本発明は、零点の設定及びフロントトラベル量の設定を簡単に行うことができる測定ヘッドを提供する。
【解決手段】本発明によれば、接触子３４、３４をマスター５０に当接させるだけでフロントトラベル量が設定される。この後、レバー４２を閉位置である矢印Ｅ方向に回動すると、軸受部材３６が揺動支軸２８に固定される。そして、この時、軸受部材３６からアーム３８、カム板４０及び軸４８を介して測定レバー３２に伝達される軸受部材３６の復元力すなわち、反作用の力によって、測定レバー３２は、フロントトラベル量に相当する量だけ撓むので、フロントトラベル量が設定された位置から零点位置に撓む。これにより、零点位置が自動的に設定される。
【選択図】　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は測定ヘッドに係り、特に、加工中のワークの形状や寸法を測定する定寸装置、加工終了後のワークの形状や寸法を測定する検測装置等に適用される測定ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ある設計寸法のワークの外径寸法の比較測定をするときは、先ず、その寸法のマスターを用いて検出器の零点調整をしなければならない。この零点調整は、測定対象のワークの寸法が変わるたびに行わなければならず、多大な時間と労力を要していた。
【０００３】
一方、本願出願人により提案された図８に示される測定ヘッドは、主として基端部に検出器１を備えた基部レバー２と、先端部に接触子３ａを備えた測定レバー３と、基部レバー２の先端を軸支するとともに、測定レバー３の基端を軸支する回転自在な支点軸４と、基部レバー２と測定レバー３とを支点軸４に対して連結／解放するクランプ機構５と、基部レバー２を支点軸４に対して揺動させるセットアーム６と、クランプ機構５とセットアーム６とを作動させる操作機構７とから構成されており、次のように零点調整を行う。
【０００４】
すなわち、操作機構７のハンドル８を回動させると、操作軸８ａが回転し、この操作軸８ａに固着された偏心カム９ｂの作用によってクランプ機構５による支点軸４のクランプが解除される。これにより、基部レバー２と測定レバー３とが支点軸４に対して回動自在に支持される。また、操作軸８ａが回転することにより、操作軸８ａに固着された偏心カム９ａの作用によって規制板６ａが前進し、セットアーム６を押圧して基部レバー２を検出器１の零点位置に移動させる。
【０００５】
この状態で接触子３ａの間にマスターを配置し、接触子３ａで挟み込んだのち、ハンドル８を回動させると、再び偏心カム９ｂの作用によってクランプ機構５が作動し、基部レバー２と測定レバー３とが支点軸４に固定される。また、これと同時に偏心カム９ａの作用によって規制板６ａが後退し、セットアーム８が解放される。これにより、測定が可能な状態となって零点調整が終了する（以上、特許文献１参照）。
【０００６】
また、本願出願人により提案された図９に示される測定ヘッドは、零点調整が簡単にでき、小型・シンプルな構造の測定ヘッド１００を提供するものであり、以下に説明する構成が採用されている。
【０００７】
ヘッド本体１１２には回動支軸１１６を支点として基部アーム１１４が回動自在に設けられている。基部アーム１１４の先端には揺動支軸１３６が設けられている。揺動支軸１３６には測定アーム１３８が揺動自在に支持され、測定アーム１３８は、クランプ機構１４０により任意の角度の位置で揺動支軸１３６に固定できる。基部アーム１１４にはセットアーム１２２が設けられ、セットアーム１２２を移動板１２４で押すと、基部アーム１１４が作動トランス１１８の零点位置に移動する。零点調整は、基部アーム１１４を作動トランス１１８の零点位置に移動させ、測定アーム１３８を揺動支軸１３６に対して揺動自在に支持し、この状態で接触子１４２の間にマスターＷを挟み込んだのち、クランプ機構１４０で測定アーム１３８を固定して行う（以上、特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特公平６−４８１６１号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開２００２−１８１５０２号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の構成の測定ヘッドは、零点調整はできるが、機構が複雑で部品点数が多く、組立に手間がかかるとともに、ヘッド全体が大型化するという欠点がある。
【００１１】
また、特許文献２の構成の測定ヘッドにおいても、零点調整のための複雑な機構を有しており、組立及び零点調整に手間がかかるという欠点がある。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、零点調整が簡単にでき、小型・シンプルな構造の測定ヘッドを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、ヘッド本体と、該ヘッド本体に測定方向及びリトラクト方向に揺動自在に取り付けられた基部レバーと、該基部レバーの先端部に設けられた軸部にその基端部がクランプ機構を介して固定／開放自在に取り付けられるとともに、その先端部に被測定物に当接される接触子を備えた測定レバーと、を備えた測定ヘッドにおいて、前記クランプ機構は、前記測定レバーの基端部に設けられるとともに、切割部が形成されて前記軸部が嵌合される軸受部材であって、該切割部を閉じる方向に弾性変形されることにより前記軸部に固定される軸受部材と、前記測定レバーに開方向及び閉方向に回動自在に取り付けられるとともに、開方向に回動されることにより前記軸受部材による前記軸部の固定を解除し、閉方向に回動されることにより前記軸受部材の切割部を閉じる方向に軸受部材を弾性変形させて前記測定レバーを該軸受部材を介して前記軸部に固定する締結部材であって、このとき該締結部材に生じる回動力によって前記測定レバーに所定量だけ撓みを生じさせる締結部材と、を有することを特徴とする測定ヘッドを提供する。
【００１４】
本発明の締結部材は、閉方向に回動させたときに、測定レバーに所定量だけ撓みを生じさせる特徴を有しているため、締結部材が開の状態で、接触子をマスターに当接させた位置が自動的に所定のトラベル量、たとえば、フロントトラベル量に設定されることになる。
【００１５】
すなわち、この後、接触子をマスターに当接させた状態で、締結部材を閉方向に回動させて軸受部材を軸部に固定すると、軸受部材から締結部材を介して測定レバーに軸受部材の復元力（すなわち、反作用による力）が伝達される機構となっている。その結果、測定レバーは、フロントトラベル量の方向である、零点位置からマイナス側に撓むことになるので、零点位置の設定が実質上不要になる。これにより、小型・シンプルな構造で零点位置の調整が可能になる。
【００１６】
なお、「トラベル量」とは、零点位置の調整をした際に、測定レバーの接触子の先端同士の間隔とマスターの外径との差（ずれ量）を意味し、「フロントトラベル量」とは、接触子の先端同士の間隔がマスターの外径より小さい場合の差（ずれ量）を意味する。
【００１７】
本発明において、前記測定ヘッドには、前記基部レバーの揺動量を調整し、前記測定レバーのトラベル量を可変制御する規制手段が設けられていることが好ましい。このように、締結部材の閉動作による測定レバーの撓み量（トラベル量）が予め規定されている測定ヘッドを用い、そのトラベル量とは異なるトラベル量に設定されている別のワークを測定する場合には、規制手段によって基部レバーの揺動量を調整し、トラベル量を可変制御できる。これにより、規制部材によってトラベル量を機械的に制御することにより、測定ヘッドの汎用性を高めることができる。
【００１８】
また、本発明において、前記クランプ機構には、シールが施され、外部からの異物の侵入防止が図られていることが好ましい。このように、クランプ機構にシールが施され、外部からの異物たとえば、切削くず、研削粉、クーラント等の侵入防止が図られていれば、クランプ機構の精度維持、長寿命化、誤動作防止等の効果が得られるからである。
【００１９】
また、本発明において、前記締結部材は、手動又は工具を介して回動できることが好ましい。このように、手動により回動できる構成、たとえば、レバー部が設けられていたり、工具を介して回動できる構成、たとえば、六角棒スパナ（六角レンチ）を嵌合できるような孔（六角孔）が形成されていたりすれば、操作が容易となるからである。
【００２０】
また、本発明において、前記締結部材は、カムよりなり、更に該カムの回動量を段階的に固定する係合手段が設けられていることが好ましい。このように、カムの回動によって測定レバーに撓みを生じさせ、かつ、カムの回動量を段階的に固定する係合手段が設けられていれば、測定レバーの撓み量の制御、すなわち、トラベル量の可変制御が容易となるからである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って、本発明に係る測定ヘッドの好ましい実施の形態について詳説する。
【００２２】
図１は、外径測定用定寸装置に適用された測定ヘッド１０の側面図である。同図に示されるように、矩形の箱体に形成されたヘッド本体１２には、一対の基部レバー１４が設けられ、これらの基部レバー１４はヘッド本体１２に設けられた支軸１６を中心に測定方向（基部レバー１４の先端が互いに近づく矢印Ａ方向）及びリトラクト方向（基部レバー１４の先端が互いに離れる矢印Ｂ方向）に揺動自在に設けられる。
【００２３】
基部レバー１４の各基端部には、基部レバー１４の変動量を検出するための差動トランス１８が設けられている。差動トランス１８は、コア１８Ａとボビン１８Ｂとから構成され、コア１８Ａは基部レバー１４の基端部に固定されるとともに、ボビン１８Ｂはヘッド本体１２に固定される。
【００２４】
また、基部レバー１４の基端部近傍には、スプリング２０が取り付けられている。スプリング２０の付勢力によって、基部レバー１４は測定方向である矢印Ａ方向に付勢されている。
【００２５】
更に、基部レバー１４にはセットアーム２２が取り付けられ、このセットアーム２２が規制板（規制手段）２４に当接されることにより、基部レバー１４の揺動量が規制板２４によって規制されている。
【００２６】
基部レバー１４の先端部には、図２に示されるようにナット部２６が形成され、このナット部２６には揺動支軸（軸部）２８が設けられている。
【００２７】
この揺動支軸２８には、第１の実施の形態のクランプ機構３０を介して測定レバー３２が揺動自在に設けられている。この測定レバー３２の先端部には、接触子３４が取り付けられており、この接触子３４を被測定物であるワーク５０に当接させてワーク５０の外径寸法の測定を行う。
【００２８】
クランプ機構３０は軸受部材３６、アーム３８、締結部材であるカム板４０、及びレバー４２等から構成される。なお、図２において、レバー４２はカム板４０と略同一形状のものが採用されているが、他の形状のレバー４２であってもよい。
【００２９】
軸受部材３６は、図１に示されるように、揺動支軸２８が回動自在に嵌合される軸受であって、測定レバー３２の基端部に形成されるとともに、切割部３７が形成されている。この軸受部材３６は、切割部３７を閉じる方向に弾性変形されることにより揺動支軸２８に固定される。これにより、測定レバー３２が基部レバー１４に回動不能に固定される。なお、軸受部材３６は、図２に示されるように、揺動支軸２８の両端が固定されたナット部２６とナット部４４とによって挟持されるとともに、シール部材を介してナット部２６とナット部４４とに摺接され、ワーク寸法測定時（＝ワーク加工時）における切削くず、研削粉、クーラント等が軸受部材３６の内部に侵入するが防止されている。
【００３０】
図３は、この構成を示すクランプ機構の要部拡大断面図である。ナット部２６及びナット部４４の軸受部材３６側の側面には円周状の溝２６Ａ、４４Ａがそれぞれ形成されており、溝２６Ａ、４４Ａには円環状のシール部材５４、５４が軸受部材３６の両側を押圧するように配されている。このシール部材５４は、断面がＶ字状を呈しており、この断面形状により受部材３６の両側が押圧され、これによりシール性が高められている。但し、一般的なＯリングであってもこれに近い効果が得られる。
【００３１】
このシール部材５４の材質としては、極高ニトリルゴムが使用されている。但し、これ以外の材質、たとえば、クロロプレンゴム、シリコーンゴム等も使用できる。
【００３２】
クランプ機構３０に施されるシールとしては、このシール部材５４以外にも、外部からの異物の侵入経路を塞ぐものを施すことが好ましい。具体的には、軸受部材３６の切割部３７（図１参照）を塞ぐように、たとえばシリコーンシーラントを充填することが挙げられる。このようなシリコーンシーラント等であれば、硬化後も柔軟性が維持され、切割部３７を閉じる際の妨げとならない。
【００３３】
なお、図３では、図２の構成と異なり、ナット部２６が基部レバー１４と一体物となっており、内面にねじが形成されていない貫通孔となっている。また、クランプ機構３０の固定には頭付きのボルト５５が使用されている。
【００３４】
アーム３８は、図１に示されるように、基部３８Ａがボルト４６によって、軸受部材３６の切割部３７の近傍に形成された突出部３６Ａに固定される。また、アーム３８の先端部３８Ｂは、測定レバー３２の長手方向に開口されたスリット３２Ａに挿入されている。
【００３５】
カム板４０は、スリット３２Ａに軸４８を介して回動自在に支持されるとともに、測定レバー３２の側部に配置されたレバー４２に前記軸４８を介して支持されている。また、レバー４２には、軸４８と同軸上に六角孔５２が形成されている。この六角孔５２に六角レンチを嵌合させることによって、レバー４２を矢印Ｅで示す閉方向、矢印Ｆで示す開方向に回動させることができる。なお、レバー４２を回動させる工具は六角レンチに限定されるものではない。
【００３６】
レバー４２を矢印Ｆで示す閉方向に回動させると、カム板４０の周面に形成されたカム面の突出面４１がアーム３８の先端部３８Ｂを矢印Ｇ方向に押圧する。これにより、切割部３７が閉まる方向に軸受部材３６が弾性変形するので、軸受部材３６が揺動支軸２８に固定され、測定レバー３２が基部レバー１４に固定される。
【００３７】
ところで、第１の実施の形態のクランプ機構３０は、カム板４０を回動させて軸受部材３６を揺動支軸２８に固定すると、軸受部材３６からアーム３８、カム板４０及び軸４８を介して測定レバー３２に軸受部材３６の復元力（すなわち、反作用による力）が伝達される機構となっている。この復元力は、図１において、アーム３８からカム板４０に矢印Ｈで示す方向に作用するので、測定レバー３２は、フロントトラベル量の方向である、零点位置からマイナス側に撓む。また、その撓み量は、軸受部材３６の復元力、アーム３８の剛性、測定レバー３２の剛性等をパラメータとした強度計算によって、フロントトラベル量に相当する量、又はフロントトラベル量以上の量だけ撓むように設計されている。
【００３８】
次に、前記のように構成された測定ヘッド１０による零点調整の設定方法について説明する。
【００３９】
図１において、セットアーム２２は規制板２４に当接されており、基部レバー１４の揺動を規制している。レバー４２を図１上で実線で示す開位置に位置させた状態で、接触子３４、３４をマスター５０に当接させる。この時、測定ヘッド１０の差動トランス１８から出力されるデータがフロントトラベル量である。すなわち、実施の形態のクランプ機構３０は、レバー４２を閉方向に回動させたときに測定レバー３２にフロントトラベル量に相当する量だけ撓みを生じさせる特徴を有しているため、レバー４２が開の状態で、接触子３４をマスター５０に当接させるだけで、フロントトラベル量が自動的に設定される。この理由は、以下の説明で明らかになる。
【００４０】
次に、接触子３４をマスター５０に当接させた状態で、レバー４２を閉位置である矢印Ｆ方向に回動すると、前述のように軸受部材３６が揺動支軸２８に固定される。そして、この時、軸受部材３６からアーム３８、カム板４０及び軸４８を介して測定レバー３２に伝達される軸受部材３６の復元力（すなわち、反作用による力）によって、測定レバー３２は、フロントトラベル量に相当する量だけ撓む。この撓みによって測定レバー３２は、フロントトラベル量が設定された前記位置から零点位置に撓むことになるので、零点位置の設定が実質上不要になる。したがって、クランプ機構３０によれば、零点位置の設定が容易になる。
【００４１】
ところで、フロントトラベル量は、測定するワーク５０に応じて設定されているわけであるが、この測定ヘッド１０が予めもっている前記フロントトラベル量とは異なるフロントトラベル量に設定された別のワークを測定する場合には、規制板２４の位置を変更することにより基部レバー１４の揺動量を調整し、フロントトラベル量を調整する。規制板２４は、ヘッド本体１２に設けられた不図示のマイクロメータに取り付けられ、マイクロメータを操作することにより、ヘッド本体１２に対して矢印Ｃ方向及び矢印Ｄ方向に移動される。
【００４２】
これにより、セットアーム２２に対する規制板２４の位置が変更されるので、基部レバー１４の揺動量が調整され、これによって、測定ヘッド１０が持っているフロントトラベル量を変更することができるようになっている。これにより、測定ヘッド１０の汎用性が高まる。
【００４３】
フロントトラベル量は、機種、用途等により異なるが、一般的には０．２ｍｍ前後の値が好ましく採用される。但し、歯車のように不連続な面を測定する場合には、０．１２ｍｍ前後の値が好ましく採用される。なお、トラベル量を変更できる構成は、上記のものに限られるものではなく、後述する図５及び図６で説明する構成によっても達成される。
【００４４】
図４は、第２の実施の形態のクランプ機構６０の構造を示す斜視図である。なお、図２に示される第１の実施の形態のクランプ機構３０と同一の部材については同一の符号を付してその説明は省略する。
【００４５】
図４に示されるクランプ機構６０は、カム板６２とレバー６４とを一体構成にした機構である。レバー６４を矢印Ｉで示す閉方向に回動させると、カム板６２の周面に形成されたカム面の突出面６３がアーム３８の先端部３８Ｂを矢印Ｇ方向に押圧する。これにより、軸受部材３６の切割部３７（図１参照）が閉まる方向に軸受部材３６が弾性変形するので、軸受部材３６が揺動支軸２８に固定され、測定レバー３２が基部レバー１４に固定される。
【００４６】
第２の実施の形態のクランプ機構６０は、カム板６２を回動させて軸受部材３６を揺動支軸２８に固定すると、軸受部材３６からアーム３８、カム板６２及び軸４８を介して測定レバー３２に軸受部材３６の復元力（すなわち、反作用による力）が伝達される機構である。この復元力は、図４において、アーム３８からカム板６２に矢印Ｈで示す方向に作用するので、測定レバー３２は、フロントトラベル量に相当する量だけ撓む。
【００４７】
したがって、第２の実施の形態のクランプ機構６０を有する測定ヘッドにおいても、レバー６４を締めるだけで、零点位置が自動的に設定されるので、零点位置の設定が簡単になる。
【００４８】
図５は、第３の実施の形態のクランプ機構７０の構造を示す概念図である。このうち、（ａ）は、断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。なお、図２に示される第１の実施の形態のクランプ機構３０と同一の部材については、同一の符号を付してその説明は省略する。
【００４９】
図５に示されるクランプ機構７０は、カム板７２とレバー７４とを一体構成にした機構である。レバー７４を矢印Ｊで示す閉方向に回動させると、カム板７２の周面に形成されたカム面の突出面７３がアーム３８の先端部３８Ｂを矢印Ｋ方向に押圧する。これにより、軸受部材３６の切割部３７が閉まる方向に軸受部材３６が弾性変形するので、軸受部材３６が揺動支軸２８（図１参照）に固定され、測定レバー３２が基部レバー１４に固定される。
【００５０】
第３の実施の形態のクランプ機構７０において、測定レバー３２が、フロントトラベル量に相当する量だけ撓み、零点位置の設定が簡単になる作用については、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と略同様であることより、詳細な説明は省略する。
【００５１】
第３の実施の形態の特徴は、締結部材がカム板よりなり、更にこのカム板の回動量を段階的に固定する係合手段が設けられている構成にある。すなわち、カム板７２の周面に形成された歯車形状部７５と測定レバー３２に固定されたボールプランジャ７６とで係合手段７８が構成される。
【００５２】
係合手段７８の具体的な構成は、以下のようになる。測定レバー３２の先端部の端面より貫通孔３２Ｂが設けられ、かつ、この貫通孔３２Ｂにめねじ加工が施される。外周に、このめねじと螺合するおねじを有するボールプランジャ７６が、測定レバー３２先端部の貫通孔３２Ｂより螺嵌され、先端がカム板７２の歯車形状部７５と係合する位置に配される。
【００５３】
ボールプランジャ７６は、図示しないスプリングによって突出方向に付勢された出没自在なボール７６Ａを有しており、このボール７６Ａを歯車形状部７５の歯間に嵌め込むことにより、カム板７２の回動を規制している。但し、この規制力は強固なものではなく、所定以上の回動トルクにより回動規制は解除されるようになっている。
【００５４】
以上の構成の係合手段７８により、カム板７２の回動量を段階的に固定できる。また、カム板７２は周面の径が徐々に変化するように形成されているので、カム板７２の回動量を段階的に変化させることにより、アーム３８の押圧力を段階的に変化させることができ、これによって、測定ヘッド１０が持っているトラベル量を変更することができるようになっている。
【００５５】
図６は、第４の実施の形態のクランプ機構８０の構造を示す概念図である。このうち、（ａ）は、断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。なお、図２に示される第１の実施の形態のクランプ機構３０と同一の部材については、同一の符号を付してその説明は省略する。
【００５６】
図６に示されるクランプ機構８０は、カム板８２とレバー８４とを一体構成にした機構である。レバー８４を矢印Ｌで示す閉方向に回動させると、カム板８２の周面に形成されたカム面の突出面８３がアーム３８の先端部３８Ｂを矢印Ｍ方向に押圧する。これにより、軸受部材３６の切割部３７が閉まる方向に軸受部材３６が弾性変形するので、軸受部材３６が揺動支軸２８（図１参照）に固定され、測定レバー３２が基部レバー１４に固定される。
【００５７】
第４の実施の形態のクランプ機構８０において、測定レバー３２が、フロントトラベル量に相当する量だけ撓み、零点位置の設定が簡単になる作用については、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と略同様であることより、詳細な説明は省略する。
【００５８】
第４の実施の形態の特徴は、第３の実施の形態と同様に、締結部材がカム板よりなり、更にこのカム板の回動量を段階的に固定する係合手段が設けられている構成にある。すなわち、カム板８２の表面に形成された複数の窪み８５と測定レバー３２に固定されたボールプランジャ８６とで係合手段８８が構成される。
【００５９】
係合手段８８の具体的な構成は、以下のようになる。測定レバー３２の側面より貫通孔３２Ｃが設けられ、かつ、この貫通孔３２Ｃにめねじ加工が施される。外周に、このめねじと螺合するおねじを有するボールプランジャ８６が、測定レバー３２の貫通孔３２Ｃより螺嵌され、先端がカム板８２の窪み８５と係合する位置に配される。
【００６０】
ボールプランジャ８６は、図示しないスプリングによって突出方向に付勢された出没自在なボール８６Ａを有しており、このボール８６Ａを窪み８５に嵌め込むことにより、カム板８２の回動を規制している。但し、この規制力は強固なものではなく、所定以上の回動トルクにより回動規制は解除されるようになっている。
【００６１】
以上の構成の係合手段８８により、カム板８２の回動量を段階的に固定できる。また、カム板８２は周面の径が徐々に変化するように形成されているので、カム板８２の回動量を段階的に変化させることにより、アーム３８の押圧力を段階的に変化させることができ、これによって、測定ヘッド１０が持っているトラベル量を変更することができるようになっている。
【００６２】
図７は、第５の実施の形態のクランプ機構９０の構造を示す概念図である。このうち、（ａ）は、正面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。なお、図２に示される第１の実施の形態のクランプ機構３０と同一の部材については、同一の符号を付してその説明は省略する。
【００６３】
第５の実施の形態の特徴は、締結部材９１がカム板９２等よりなり、更にこの締結部材９１が測定レバー３２の外部に突出していない構成にある。すなわち、図７に示されるクランプ機構９０は、カム板９２を有する締結部材９１とアーム３８等より構成される。
【００６４】
締結部材９１は、カム板９２と、カム板９２を貫通して一体となる軸９４と、カム板９２と軸９４とを貫通して一体とするピン９５と、よりなる。軸９４の両端面には軸９４と同軸上に六角孔９４Ａが形成されている。この六角孔９４Ａに六角レンチを嵌合させることによって、締結部材９１を時計回り、反時計回りに回動させることができる。なお、締結部材９１を回動させる工具は六角レンチに限定されるものではない。
【００６５】
測定レバー３２の両側面には貫通孔３２Ｄ、３２Ｄが設けられており、締結部材９１の軸９４がドライベアリング９６、９６を介してこの貫通孔３２Ｄ、３２Ｄに回動自在に固定されている。なお、ドライベアリング９６、９６は貫通孔３２Ｄ、３２Ｄに圧入される。以上の構成により、測定レバー３２と締結部材９１の軸９４とドライベアリング９６とは略面一となり、その結果、測定レバー３２の外部には突出部分がないすっきりとした外観となる。
【００６６】
なお、第５の実施の形態のクランプ機構９０において、測定レバー３２（図１参照）が、フロントトラベル量に相当する量だけ撓み、零点位置の設定が簡単になる作用については、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と略同様であることより、詳細な説明は省略する。
【００６７】
以上、本発明に係る測定ヘッドの実施形態の各例について説明したが、本発明は上記実施形態の例に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。
【００６８】
たとえば、実施の形態では、外径測定用定寸装置に適用された測定ヘッドのクランプ機構について説明したが、これに限られるものではなく、内径測定用定寸装置に適用できる。この測定ヘッドの場合には、零点に対してプラス側にフロントトラベル量が設定されるので、その方向に測定レバーを撓ませるようにクランプ機構を設計すればよい。
【００６９】
また、実施形態の各例を組み合わせる構成等、各種の態様のものが採用できる。たとえば、図７に示される第５の実施の形態で採用される、測定レバー３２の外部に突出物がない構成と、図６に示される第４の実施の形態で採用される、クランプ機構８０とを組み合わせる態様のものも採用できる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の締結部材は、閉方向に回動させたときに、測定レバーに所定量だけ撓みを生じさせる特徴を有しているため、締結部材が開の状態で、接触子をマスターに当接させた位置が自動的に所定のトラベル量、たとえば、フロントトラベル量に設定されることになる。
【００７１】
すなわち、この後、接触子をマスターに当接させた状態で、締結部材を閉方向に回動させて軸受部材を軸部に固定すると、軸受部材から締結部材を介して測定レバーに軸受部材の復元力（すなわち、反作用による力）が伝達される機構となっている。その結果、測定レバーは、フロントトラベル量の方向である、零点位置からマイナス側に撓むことになるので、零点位置の設定が実質上不要になる。これにより、小型・シンプルな構造で零点位置の調整が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】外径測定用定寸装置に適用された測定ヘッドの側面断面図
【図２】図１に示した測定ヘッドのクランプ機構の第１の実施の形態を示す斜視図
【図３】クランプ機構の構成を示す要部拡大断面図
【図４】測定ヘッドのクランプ機構の第２の実施の形態を示す斜視図
【図５】測定ヘッドのクランプ機構の第３の実施の形態を示す概念図
【図６】測定ヘッドのクランプ機構の第４の実施の形態を示す概念図
【図７】測定ヘッドのクランプ機構の第３の実施の形態を示す概念図
【図８】従来の測定ヘッドの構造を示す断面図
【図９】従来の測定ヘッドの構造を示す断面図
【符号の説明】
１０…測定ヘッド、１２…ヘッド本体、１４…基部レバー、１８…差動トランス、２０…スプリング、２２…セットアーム、２４…規制板、２８…揺動支軸、３０、６０…クランプ機構、３２…測定レバー、３４…接触子、３６…軸受部材、３８…アーム、４０、６２…カム板、４２、６４…レバー

Claims

ヘッド本体と、該ヘッド本体に測定方向及びリトラクト方向に揺動自在に取り付けられた基部レバーと、該基部レバーの先端部に設けられた軸部にその基端部がクランプ機構を介して固定／開放自在に取り付けられるとともに、その先端部に被測定物に当接される接触子を備えた測定レバーと、を備えた測定ヘッドにおいて、
前記クランプ機構は、
前記測定レバーの基端部に設けられるとともに、切割部が形成されて前記軸部が嵌合される軸受部材であって、該切割部を閉じる方向に弾性変形されることにより前記軸部に固定される軸受部材と、
前記測定レバーに開方向及び閉方向に回動自在に取り付けられるとともに、開方向に回動されることにより前記軸受部材による前記軸部の固定を解除し、閉方向に回動されることにより前記軸受部材の切割部を閉じる方向に軸受部材を弾性変形させて前記測定レバーを該軸受部材を介して前記軸部に固定する締結部材であって、このとき該締結部材に生じる回動力によって前記測定レバーに所定量だけ撓みを生じさせる締結部材と、
を有することを特徴とする測定ヘッド。
前記測定ヘッドには、前記基部レバーの揺動量を調整し、前記測定レバーのトラベル量を可変制御する規制手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の測定ヘッド。
前記クランプ機構には、シールが施され、外部からの異物の侵入防止が図られていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の測定ヘッド。
前記締結部材は、手動又は工具を介して回動できることを特徴とする請求項１、２又は３のいずれか１項に記載の測定ヘッド。
前記締結部材は、カムよりなり、更に該カムの回動量を段階的に固定する係合手段が設けられていることを特徴とする請求項１、２、３又は４のいずれか１項に記載の測定ヘッド。