JP2007047032A - 測定器 - Google Patents

Abstract

【課題】高いシール性を確保でき、かつ、シール筒の交換も容易にできる測定器を提供すること。
【解決手段】測定器は、本体ケースと、この本体ケースの外部に突出して設けられた筒状のステム１１と、このステム１１に軸方向に移動自在に挿通され本体ケースの内部から外部に露出して一端部に測定子２１を有するスピンドル２と、本体ケースの内部に設けられ前記スピンドル２の移動量を検出する検出手段とを備え、スピンドル２の本体ケースの外部に露出した部分を覆いスピンドル２の移動に合わせて伸縮可能な第１のゴムキャップ２２と、この第１のゴムキャップ２２の一端部をスピンドル２の測定子側の測定子端部の外周面に密着させて挟持する第１のリング２３と、第１のゴムキャップ２２の他端部を第１のステム１１の外周面に密着させて挟持する第２のリング２４とを備えている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、スピンドルの移動量から被測定物の寸法や形状を測定する測定器に関する。

従来、スピンドルの移動量により被測定物の寸法や形状を測定する測定器としてダイヤルゲージが知られている。ダイヤルゲージは、本体ケースと、この本体ケースの内外を移動自在に案内されるスピンドルと、このスピンドルの移動量を検出し本体ケースの内部に設けられた検出手段とを備えて構成されている。本体ケースには、スピンドルをガイドする筒状のステムが本体ケースの外に突出して設けられている。スピンドルは、一端部に測定子を有している。

このような構成のダイヤルゲージは、スピンドルが本体ケースのステムを通じて内外を移動するため、スピンドルとステムとの間には隙間を有している。このダイヤルゲージを水滴や研削油等の液体が飛び散っていることが多い環境下で使用する場合、これらの水滴等が前記隙間から本体ケースの内部に浸入すると内部の検出手段が誤動作を起こして誤差を生じさせたり、あるいはダイヤルゲージが故障したりする。そのため、水滴等の浸入を防止するシール構造のダイヤルゲージが提案されている（例えば、特許文献１）。

図６には、特許文献１に記載されたダイヤルゲージが示されている。図６において、スピンドル２には軸方向にスピンドル２を覆う程度の長さの伸縮可能なゴムキャップ２８が設けられている。このゴムキャップ２８は、両端部に円環状の突起部２５、２６が内周に沿って形成されている。スピンドル２の測定子２１側の測定子端部には外周に沿って環状の溝２７が形成されており、ゴムキャップ２８の一端部の突起部２５がこの環状の溝２７と嵌合している。また、ステム１１の外周に沿って環状の溝１４が形成されており、ゴムキャップ２８の他端部の突起部２６がこの環状の溝１４と嵌合している。

このような構成により、ゴムキャップ２８の両端部がスピンドル２の測定子端部およびステム１１に固定され、スピンドル２の移動に合わせてゴムキャップ２８が伸縮され、常に本体ケース１の内部がシールされるので、水滴等の浸入が防止される。

特開平８−２４７７５２号公報（図２）

しかしながら、このようなシール構造において、ゴムキャップ２８とスピンドル２およびゴムキャップ２８とステム１１の嵌合が固いと、ゴムキャップ２８の交換が困難になってしまう。そこで、この嵌合を緩くしてゴムキャップ２８の交換の作業性を上げようとすると、ゴムキャップ２８に水圧が掛かった場合にシール性に問題が生じていた。ここで、シール性を高めるために、接着剤によりゴムキャップ２８を固定することが考えられるが、接着剤により固定されたゴムキャップ２８の交換は、困難である。
このような問題は、ダイヤルゲージに限られず、スピンドルの移動量により被測定物の寸法や形状を測定する測定器に共通する問題である。

本発明の目的は、高いシール性を確保でき、かつ、シール筒の交換も容易にできる測定器を提供することである。

本発明の測定器は、本体ケースと、この本体ケースにその本体ケースの外部に突出して設けられた筒状の第１のスピンドル案内筒と、この第１のスピンドル案内筒に軸方向に移動自在に挿通され前記本体ケースの内部から外部に露出して一端部に測定子を有するスピンドルと、前記本体ケースの内部に設けられ前記スピンドルの移動量を検出する検出手段とを備え、前記スピンドルの移動量から被測定物の寸法や形状を測定する測定器において、前記スピンドルの本体ケースの外部に露出した部分を覆いスピンドルの移動に合わせて伸縮可能な第１のシール筒と、この第１のシール筒の一端部を前記スピンドルの測定子側の測定子端部の外周面に密着させて挟持する第１のリングと、前記第１のシール筒の他端部を前記第１のスピンドル案内筒の外周面に密着させて挟持する第２のリングとを備えたことを特徴とする。

本発明の構成によれば、第１のシール筒の一端部の内周とスピンドルの測定子端部の外周との嵌合が、スピンドルから第１のシール筒を取外しやすい程度の緩さであっても、次の効果が得られる。第１のリングが第１のシール筒の一端部の外周に掛けられ、第１のシール筒が弾性変形するので、第１のリングは、第１のシール筒をスピンドルの測定子端部に密着させて挟持する。よって、ゴムキャップに設ける突起部をスピンドルの外周の溝に嵌合する方法でシール性を確保する従来の方法よりも高いシール性を確保することができる。第１のシール筒の他端部についても同様に、第２のリングによって従来よりも高いシール性を確保できる。
また、第１および第２のリングを第１のシール筒とは別体で構成するので、従来のようにゴムキャップに突起部を形成したりスピンドルおよびステムの外周に溝を形成したりする必要がなく、個々の部品を簡単な形状とすることができ、シール構造を容易に製造することができる。
また、第１および第２のリングを第１のシール筒とは別体で構成して高いシール性を確保するので、従来のように接着剤によりゴムキャップを固定する必要がなくなり、第１のシール筒の交換を容易にできる。

本発明の測定器において、前記スピンドルは、前記測定子側とは反対の反測定子端部が前記本体ケースの内部から外部に露出しており、前記本体ケースにその本体ケースの外部に突出して設けられ前記スピンドルの反測定子端部を軸方向に移動自在に挿通する筒状の第２のスピンドル案内筒と、前記スピンドルの反測定子端部で前記本体ケースの外部に露出した部分を覆いスピンドルの移動に合わせて伸縮可能な第２のシール筒と、この第２のシール筒の一端部を前記第２のスピンドル案内筒の外周面に密着させて挟持する第３のリングと、前記第２のシール筒の他端部を前記スピンドルの反測定子端部の外周面に密着させて挟持する第４のリングとを備えていることが好ましい。

従来、スピンドルの反測定子端部には、スピンドルと第２のスピンドル案内筒との隙間から本体ケース内部をシールするために内周にＯリングを備えたゴム製キャップが装着されている。使用にあたって、ゴム製キャップを取外してスピンドルの反測定子端部にリフティングノブを装着し、リフティングノブとリフティングレバーを係合させ、このリフティングレバーを用いてリフティングノブに連結されたスピンドルを昇降させる場合がある。このリフティングノブ装着時には、ゴム製キャップを取外すため、本体ケース内部のシール性を確保できないという問題が生じていた。

本発明の構成によれば、第２のシール筒の一端部の内周と第２のスピンドル案内筒の外周との嵌合が、第２のスピンドル案内筒から第２のシール筒を取外しやすい程度の緩さであっても、次の効果が得られる。第３のリングが第２のシール筒の一端部の外周に掛けられ、第２のシール筒が弾性変形するので、第３のリングは、第２のシール筒を第２のスピンドル案内筒に密着させて挟持する。よって、リフティングノブ装着時にも、従来よりも高いシール性を確保することができる。第２のシール筒の他端部についても同様に、第４のリングによってリフティングノブ装着時にも、従来よりも高いシール性を確保できる。
また、第３および第４のリングを第２のシール筒とは別体で構成するので、個々の部品を簡単な形状とすることができ、シール構造を容易に製造することができる。
また、第３および第４のリングを第２のシール筒とは別体で構成して高いシール性を確保するので、接着剤を使用する必要がなく、リフティングノブ装着時にも、第２のシール筒の交換を容易にできる。

本発明の測定器において、前記第１から第４のリングは、金属で形成されていることが好ましい。
この発明によれば、第１から第４のリングは、金属で形成されるので、例えば、ゴムや樹脂で形成するよりも加工が容易で寸法を変更しやすい。また、金属で形成されるので、ゴムや樹脂よりも長く使用することができ、第１、第２のシール筒が消耗した時は、第１、第２のシール筒だけを交換して、第１から第４のリングを継続して使用することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図４は、本発明を実施する形態の一例を示す。
図１は、本実施形態のデジタル式ダイヤルゲージの正面図である。図２は、本実施形態のデジタル式ダイヤルゲージの測定子端部の拡大図である。図３は、本実施形態のデジタル式ダイヤルゲージの反測定子端部の拡大図である。図４は、本実施形態のデジタル式ダイヤルゲージのリングの斜視図である。

図１において、本実施形態のデジタル式ダイヤルゲージは、本体ケース１と、この本体ケース１を貫通し内外を移動自在に案内されるスピンドル２と、このスピンドル２の移動量を検出する図示しない検出手段と、検出値をデジタル表示するデジタル表示部３とを有している。

本体ケース１は、略直方体で内部に収容空間を有し図示しない検出手段を収納している。本体ケース１の一端部と他端部にはスピンドル２の貫通孔が設けられている。この一端部の貫通孔には、スピンドル２の移動方向に沿って第１のスピンドル案内筒であるステム１１が設けられ、他端部の貫通孔には、スピンドル２の移動方向に沿って第２のスピンドル案内筒１３が設けられている。ステム１１と第２のスピンドル案内筒１３は、本体ケース１の外部に所定長さだけ突出しており、スピンドル２を軸方向に移動自在に挿通している。

ステム１１の一端部には、図２に示すように、ステム１１とスピンドル２との間に介在配置され、外径と内径がステム１１の内径とスピンドル２の外径にそれぞれ略同一な円筒状のブッシュ１２が設けられている。このブッシュ１２の一端部は、ステム１１の一端部より測定子側に所定長さだけ突出されており、他端部は、ステム１１の一端部より反測定子側へ所定領域が圧入されている。このブッシュ１２の内面周にてスピンドル２が軸方向に移動可能に軸受けされている。

スピンドル２は、一端部に被測定物と当接する測定子２１を有し、外周の所定の領域に伸縮可能な第１のシール筒である第１のゴムキャップ２２を挿通されている。この第１のゴムキャップ２２は、スピンドル２の測定子端部からブッシュ１２の一端部までを覆う円筒状で両端部に円筒部を有し、中央部に蛇腹を有している。
第１のゴムキャップ２２の一端部の内径は、スピンドル２の測定子端部の外径に略同一で、他端部の内径は、ブッシュ１２の一端部の外径に略同一である。第１のゴムキャップ２２の一端部および他端部の内周は、スピンドル２およびブッシュの外周が円形であることに合わせて円形に形成され、スピンドル２の測定子端部およびブッシュ１２の一端部の外周にそれぞれ密接している。

第１のゴムキャップ２２の一端部の外周には第１のリング２３が、他端部の外周には第２のリング２４がそれぞれ設けられている。第１、第２のリング２３、２４は、図４に示すように、金属製で所定の長さの円筒形状に形成されている。
第１のリング２３の内径は、第１のゴムキャップ２２の一端部の外径より小さく形成される。装着状態においては、第１のゴムキャップ２２の一端部は、第１のリング２３によって弾性変形し外径が第１のリング２３の内径まで縮径されている。そして、第１のゴムキャップ２２の一端部は、スピンドル２の測定子端部の外周に密着して挟持されている。

第２のリング２４の内径は、第１のゴムキャップ２２の他端部の外径より小さく形成される。装着状態においては、第１のゴムキャップ２２の他端部は、第２のリング２４によって弾性変形し外径が第２のリング２４の内径まで縮径されている。そして、第１のゴムキャップ２２の他端部は、ブッシュ１２の一端部の外周に密着して挟持されている。

第２のスピンドル案内筒１３は、図３に示すように、スピンドル２の反測定子端部に挿通されている。このスピンドル２の反測定子端部には、スピンドル２を延長する所定長さの円柱状のエクステンションロッド３１が螺合されている。このエクステンションロッド３１には、外周の所定の領域に伸縮可能な第２のシール筒である第２のゴムキャップ３２が挿通されている。この第２のゴムキャップ３２は、第２のスピンドル案内筒１３の反測定子端部からエクステンションロッド３１の他端部までを覆う円筒状で両端部に円筒部を有し、中央部に蛇腹を有している。

第２のゴムキャップ３２は、第１のゴムキャップ２２と同様に形成され、その一端部は、第１のリング２３と同様な形状の第３のリング３３により第２のスピンドル案内筒１３の反測定子端部の外周に密着して挟持されている。また、第２のゴムキャップ３２の他端部は、第１のリング２３と同様な形状の第４のリング３４によりエクステンションロッド３１の外周に密着して挟持されている。

エクステンションロッド３１の他端部には、第２のスピンドル案内筒１３の反測定子端部からエクステンションロッド３１の他端部までを第２のゴムキャップ３２を含めて覆うように形成されたリフティングノブ３５が設けられている。このリフティングノブ３５は、略円筒状で外周に凹凸部３８が形成され、他端部に形成された開孔部３７を通してねじ３６でエクステンションロッド３１の他端部にねじ止めされている。

測定にあたっては、測定子２１を被測定物に当接させる。すると、測定子２１に連結するスピンドル２が移動するので、その移動量が図示しない検出手段で検出され、デジタル表示部３に表示される。この際、スピンドル２の移動に合わせて第１のゴムキャップ２２と第２のゴムキャップ３２とが伸縮するので、スピンドル２が移動範囲内のどの位置にあっても、常に本体ケース１の内部のシール性が保持される。

また、図示しないリフティングレバーを使用してスピンドル２を移動させる場合、リフティングレバーの一端部をリフティングノブ３５の外周の凹凸部３８に連結させる。そして、リフティングレバーの他端部に外力を作用させると、連結されたリフティングノブ３５が軸方向に移動されるので、エクステンションロッド３１を介してスピンドル２が軸方向に移動される。この際も、測定中と同様に、スピンドル２が移動範囲内のどの位置にあっても、常に本体ケース１の内部のシール性が保持される。

第１のゴムキャップ２２の取付けにあたっては、まず、第１のゴムキャップ２２をスピンドル２に挿通し、この第１のゴムキャップ２２がスピンドル２の測定子端部からブッシュ１２の一端部までを覆うようにする。次に、この第１のゴムキャップ２２の一端部の外周を弾性変形させながら第１のリング２３を挿入する。すると、第１のゴムキャップ２２の一端部は、スピンドル２の測定子端部の外周面に密着して、第１のリング２３によって挟持される。
同様に、第１のゴムキャップ２２の他端部は、ブッシュ１２の一端部の外周に密着して、第２のリング２４によって挟持される。
第１のゴムキャップ２２の取外しにあたっては、第１、第２のリング２３、２４を挟持部より外せばよい。
第２のゴムキャップ３２の取付け取外しについては、第１のゴムキャップ２２と同様に行うことができる。

このような本実施形態によれば、次の効果を奏することができる。
（１）第１のゴムキャップ２２の一端部の内周とスピンドル２の測定子端部の外周との嵌合が、スピンドル２から第１のゴムキャップ２２を取外しやすい程度の緩さであっても、次の効果が得られる。第１のリング２３が第１のゴムキャップ２２の一端部の外周に掛けられ、第１のゴムキャップ２２が弾性変形するので、第１のリング２３は、第１のゴムキャップ２２をスピンドル２の測定子端部に密着させて挟持する。よって、従来よりも高いシール性を確保できる。第１のゴムキャップ２２の他端部についても同様に、第２のリング２４によって従来よりも高いシール性を確保できる。

（２）第１および第２のリング２３、２４は、第１のゴムキャップ２２とは別体で構成するので、従来よりも個々の部品を簡単な形状とすることができ、シール構造を容易に製造することができる。
（３）第１および第２のリング２３、２４を第１のゴムキャップ２２とは別体で構成して高いシール性を確保するので、従来のように接着剤を使用して固定する必要がなくなり、第１のゴムキャップ２２の交換を容易にできる。

（４）第２のゴムキャップ３２の一端部の内周と第２のスピンドル案内筒１３の外周との嵌合が、第２のスピンドル案内筒１３から第２のゴムキャップ３２を取外しやすい程度の緩さであっても、次の効果が得られる。第３のリング３３が第２のゴムキャップ３２の一端部の外周に掛けられ、第２のゴムキャップ３２が弾性変形するので、第３のリング３３は、第２のゴムキャップ３２を第２のスピンドル案内筒１３に密着させて挟持する。よって、リフティングノブ３５の装着時にも、従来よりも高いシール性を確保できる。第２のゴムキャップ３２の他端部についても同様に、第４のリング３４によってリフティングノブ３５の装着時にも、従来よりも高いシール性を確保できる。

（５）第３および第４のリング３３、３４は、第２のゴムキャップ３２とは別体で構成するので、個々の部品を簡単な形状とすることができ、シール構造を容易に製造することができる。
（６）第３および第４のリング３３、３４を第２のゴムキャップ３２とは別体で構成して高いシール性を確保するので、従来のように接着剤を使用して固定する必要がなくなり、リフティングノブ３５の装着時にも、第２のゴムキャップ３２の交換を容易にできる。

（７）第１から第４のリング２３、２４、３３、３４は、金属で形成されるので、例えば、ゴムや樹脂で形成するよりも加工が容易で寸法を変更しやすい。また、金属で形成されるので、ゴムや樹脂よりも長く使用することができ、第１、第２のゴムキャップ２２、３２が消耗した時は、第１、第２のゴムキャップ２２、３２だけを交換して、第１から第４のリング２３、２４、３３、３４を継続して使用することができる。

（８）測定時、および、図示しないリフティングレバーによりスピンドル２を移動させる時に、スピンドル２の移動に合わせて第１のゴムキャップ２２と第２のゴムキャップ３２とが伸縮可能なので、スピンドル２が移動範囲内のどの位置にあっても、常に本体ケース１の内部のシール性が保持される。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、第１のリング２３を所定の長さの円筒形状としていたが、本発明では、図５に示すように、円環の一部が割れた略Ｃ字形状としてもよい。この構成によれば、軸方向に割れた部分の対向する端面部３９の間隔を周方向に広げれば、弾性変形で容易に拡径できる。また、拡径した状態を解放すれば、弾性変形で容易に縮径できる。よって、第１のゴムキャップ２２の一端部との着脱の作業性がよく、この交換を容易にできる。
また、第１のリング２３の材質を金属としていたが、材質を樹脂としてもよい。つまり、第１のゴムキャップ２２の一端部をスピンドル２の測定子端部の外周へ第１のリング２３の弾性力で密接させる機能を発揮できる材質としてもよい。
また、第１のリング２３の第１のゴムキャップ２２に密接して挟持する面に凹凸等を形成して、第１のゴムキャップ２２の弾性力によるシール性を高めてもよい。

また、第１のリング２３を所定の長さの円筒形状としたが、本発明では、例えば、第１のリング２３の周方向に垂直な断面を略円形としても、他の形状としてもよい。要するに、第１のゴムキャップ２２の一端部の外周に沿って密接して挟持できるとともに、着脱が容易にできる機能を発揮できる形状であればよい。
上述の第１のリング２３に関する変形、改良等は、第２から第４のリング２４、３３、３４においても同様に行ってもよい。
また、検出値の表示方式は、デジタル表示部３にて構成されているが、これに限らず、別の表示方法、例えば、ダイヤル式等で構成されてもよい。

本発明は、ダイヤルゲージに利用できる他、デジマチックインジケータ等にも利用することができる。

本発明の一実施形態にかかるデジタル式ダイヤルゲージを示す正面図。 本実施形態のデジタル式ダイヤルゲージの測定子端部の拡大図。 本実施形態のデジタル式ダイヤルゲージの反測定子端部の拡大図。 本実施形態のデジタル式ダイヤルゲージのリングの斜視図。 変形例のデジタル式ダイヤルゲージのリングの斜視図。 従来技術のデジタル式ダイヤルゲージの測定子端部の正面図。

符号の説明

１…本体ケース
２…スピンドル
１１…ステム（第１のスピンドル案内筒）
１３…第２のスピンドル案内筒
２１…測定子
２２…第１のゴムキャップ（第１のシール筒）
２３…第１のリング
２４…第２のリング
３２…第２のゴムキャップ（第２のシール筒）
３３…第３のリング
３４…第４のリング

Claims (3)

1. 本体ケースと、この本体ケースにその本体ケースの外部に突出して設けられた筒状の第１のスピンドル案内筒と、この第１のスピンドル案内筒に軸方向に移動自在に挿通され前記本体ケースの内部から外部に露出して一端部に測定子を有するスピンドルと、前記本体ケースの内部に設けられ前記スピンドルの移動量を検出する検出手段とを備え、前記スピンドルの移動量から被測定物の寸法や形状を測定する測定器において、
   前記スピンドルの本体ケースの外部に露出した部分を覆いスピンドルの移動に合わせて伸縮可能な第１のシール筒と、
   この第１のシール筒の一端部を前記スピンドルの測定子側の測定子端部の外周面に密着させて挟持する第１のリングと、
   前記第１のシール筒の他端部を前記第１のスピンドル案内筒の外周面に密着させて挟持する第２のリングとを備えたことを特徴とする測定器。
2. 請求項１に記載の測定器において、
   前記スピンドルは、前記測定子側とは反対の反測定子端部が前記本体ケースの内部から外部に露出しており、
   前記本体ケースにその本体ケースの外部に突出して設けられ前記スピンドルの反測定子端部を軸方向に移動自在に挿通する筒状の第２のスピンドル案内筒と、
   前記スピンドルの反測定子端部で前記本体ケースの外部に露出した部分を覆いスピンドルの移動に合わせて伸縮可能な第２のシール筒と、
   この第２のシール筒の一端部を前記第２のスピンドル案内筒の外周面に密着させて挟持する第３のリングと、
   前記第２のシール筒の他端部を前記スピンドルの反測定子端部の外周面に密着させて挟持する第４のリングとを備えたことを特徴とする測定器。
3. 請求項１または請求項２に記載の測定器において、
   前記第１から第４のリングは、金属で形成されていることを特徴とする測定器。

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