JP2007192591A - Contact-type displacement gauge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、対象物の変位量を測定する接触式変位計に関する。 The present invention relates to a contact displacement meter that measures the amount of displacement of an object.
接触式変位計は、対象物の表面に当接されるとともに軸方向に変位可能な接触子（可動部）およびトランスを有する（例えば、特許文献１参照）。 The contact-type displacement meter has a contactor (movable part) and a transformer that are in contact with the surface of an object and can be displaced in the axial direction (see, for example, Patent Document 1).
上記トランスは、接触子に連動するコアを備える。このコアが接触子の変位に応じて変位することにより、接触子の変位量に対応してトランスから出力される信号のレベルが変化する。このような構成において、対象物の物理的変位量が電気量に変換されることにより、当該対象物の高さ等の物理的変位量が測定される。 The transformer includes a core that interlocks with the contact. When the core is displaced according to the displacement of the contact, the level of the signal output from the transformer changes in accordance with the displacement of the contact. In such a configuration, the physical displacement amount such as the height of the target object is measured by converting the physical displacement amount of the target object into an electric quantity.
接触式変位計は、一般的に、トランスを含むヘッド部と当該ヘッド部を制御する本体部とからなる（例えば、特許文献２参照）。この本体部にはＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）等の外部装置から外部信号が入力される。それにより、外部信号の入力タイミングで対象物の物理的変位量が測定される。
接触式変位計では、接触子の変位に伴ってトランスに挿入されるコアの位置が変化することによりトランスのインダクタンスが変化する。それにより、接触子の変位量を電気信号に変換することができる。この場合、トランスの近くに移動する金属部材が存在すると、その金属部品がトランスの磁束に影響を与え、測定精度が低下する。そのため、移動する金属部品はトランスから離れた位置に設けられる。その結果、ヘッド部の小型化が妨げられる。 In the contact displacement meter, the transformer inductance changes as the position of the core inserted into the transformer changes with the displacement of the contact. Thereby, the displacement amount of a contactor can be converted into an electric signal. In this case, if there is a metal member that moves near the transformer, the metal part affects the magnetic flux of the transformer, and the measurement accuracy decreases. Therefore, the moving metal part is provided at a position away from the transformer. As a result, miniaturization of the head portion is hindered.
本発明の目的は、測定精度を低下させずに、小型化が可能な接触式変位計を提供することである。 An object of the present invention is to provide a contact displacement meter that can be reduced in size without degrading measurement accuracy.
（１）本発明に係る接触式変位計は、対象物の物理的変位量を測定する接触式変位計であって、一面に孔部を有するケーシングと、ケーシング内から孔部を通して外部に突出するように軸方向に移動可能に設けられた棒状の接触子と、ケーシング内で接触子とともに軸方向に移動可能に設けられた磁性部材と、ケーシング内で接触子と同軸上に配置され、磁性部材の移動による磁界の変化を電気信号に変換する磁気素子と、ケーシング内で磁気素子の少なくとも一部の外周部を取り囲むように配置され、接触子をケーシングの外部に突出する方向に付勢するコイルばねと、磁気素子とコイルばねとの間に配置された筒状の磁気遮蔽部材とを備えたものである。 (1) A contact displacement meter according to the present invention is a contact displacement meter that measures the amount of physical displacement of an object. The contact displacement meter protrudes to the outside from the casing having a hole on one surface and through the hole. A rod-like contact provided so as to be movable in the axial direction, a magnetic member provided so as to be movable in the axial direction together with the contact in the casing, and a magnetic member arranged coaxially with the contact in the casing A magnetic element that converts a change in the magnetic field due to movement of the magnetic signal into an electric signal, and a coil that is disposed so as to surround at least a part of the outer periphery of the magnetic element in the casing and biases the contact in a direction that protrudes to the outside of the casing A spring and a cylindrical magnetic shielding member disposed between the magnetic element and the coil spring are provided.
本発明に係る接触式変位計においては、ケーシング内から孔部を通して外部に突出するように棒状の接触子が設けられる。さらに、ケーシング内で磁気素子の少なくとも一部の外周部を取り囲むようにコイルばねが配置される。コイルばねは、接触子をケーシングの外部に突出する方向に付勢する。磁気素子とコイルばねとの間には筒状の磁気遮蔽部材が配置される。また、磁気素子はケーシング内で接触子と同軸上に配置される。 In the contact displacement meter according to the present invention, a rod-shaped contact is provided so as to protrude from the inside of the casing through the hole. Further, a coil spring is disposed so as to surround at least a part of the outer periphery of the magnetic element within the casing. The coil spring biases the contact in a direction protruding from the casing. A cylindrical magnetic shielding member is disposed between the magnetic element and the coil spring. The magnetic element is disposed coaxially with the contact in the casing.
接触式変位計により対象物の物理的変位量を測定する際には、接触子が対象物に接触し、コイルばねの付勢力に抗してケーシングに対して相対的に軸方向に移動する。接触子の移動に伴って、ケーシング内で磁性部材が軸方向に移動する。磁性部材の移動による磁界の変化が磁気素子により電気信号に変換される。 When the physical displacement amount of the object is measured by the contact displacement meter, the contactor contacts the object and moves in the axial direction relative to the casing against the biasing force of the coil spring. As the contact moves, the magnetic member moves in the axial direction within the casing. The change in the magnetic field due to the movement of the magnetic member is converted into an electric signal by the magnetic element.
この場合、コイルばねによる磁気素子の磁束への影響が、磁気遮蔽部材により防止される。それにより、磁気素子の少なくとも一部の外周部を取り囲むようにコイルばねを配置しても、接触式変位計の測定精度が低下しない。したがって、コイルばねの占有スペースが削減される。その結果、測定精度を低下させずに、接触式変位計の小型化が可能となる。 In this case, the influence of the coil spring on the magnetic flux of the magnetic element is prevented by the magnetic shielding member. Thereby, even if it arrange | positions a coil spring so that the outer peripheral part of at least one part of a magnetic element may be enclosed, the measurement precision of a contact-type displacement meter does not fall. Therefore, the space occupied by the coil spring is reduced. As a result, it is possible to reduce the size of the contact displacement meter without reducing the measurement accuracy.
（２）磁性部材は、棒状のコアであり、磁気素子は、接触子と同軸上に配置された中空部を有する筒状のボビンと、ボビンの外周部に設けられた巻線とを含んでもよい。 (2) The magnetic member is a rod-shaped core, and the magnetic element includes a cylindrical bobbin having a hollow portion arranged coaxially with the contact and a winding provided on an outer peripheral portion of the bobbin. Good.
この場合、ボビン内の中空部に棒状のコアが挿入され、接触子の移動に伴ってコアがボビン内で移動する。また、コアの移動に伴う磁界の変化により、ボビンの外周部に設けられた巻線のインダクタンスが変化し、コアの移動量が電気信号に変換される。 In this case, a rod-shaped core is inserted into the hollow portion in the bobbin, and the core moves in the bobbin as the contact moves. Further, due to the change in the magnetic field accompanying the movement of the core, the inductance of the winding provided on the outer periphery of the bobbin changes, and the amount of movement of the core is converted into an electrical signal.
それにより、簡単な構造により対象物の物理的変位量を測定することができる。また、コアがボビン内に挿入されるため、コアの占有スペースが削減され、接触式変位計のさらなる小型化が実現される。 Thereby, the physical displacement amount of the object can be measured with a simple structure. Further, since the core is inserted into the bobbin, the space occupied by the core is reduced, and further downsizing of the contact displacement meter is realized.
（３）磁気素子の軸方向の長さと磁気遮蔽部材の軸方向の長さとはほぼ等しく、磁気素子は、磁気遮蔽部材内に収納された状態で磁気遮蔽部材に固定されてもよい。 (3) The axial length of the magnetic element and the axial length of the magnetic shielding member are substantially equal, and the magnetic element may be fixed to the magnetic shielding member while being housed in the magnetic shielding member.
この場合、コイルばねによる磁気素子の磁界への影響が十分に防止されるとともに、磁気遮蔽部材の大型化を抑制することができる。 In this case, the influence of the coil spring on the magnetic field of the magnetic element can be sufficiently prevented, and an increase in the size of the magnetic shielding member can be suppressed.
（４）接触式変位計は、ケーシングに対する接触子の軸方向の摺動を許容するとともに接触子の軸方向の周りでの回転を阻止する移動制限機構をさらに備えてもよい。 (4) The contact displacement meter may further include a movement limiting mechanism that allows the contactor to slide in the axial direction relative to the casing and prevents rotation of the contactor about the axial direction.
この場合、移動制限機構により接触子の移動が制限されるので、接触子および磁性部材の移動が安定する。そのため、接触式変位計の測定精度が向上される。 In this case, since the movement of the contact is restricted by the movement restriction mechanism, the movement of the contact and the magnetic member is stabilized. Therefore, the measurement accuracy of the contact displacement meter is improved.
（５）移動制限機構は、ケーシングおよび接触子のうち一方に接触子の軸方向に沿って設けられた溝部と、ケーシングおよび接触子のうち他方に設けられ、溝部内に摺動可能に嵌合する突起部とにより構成されてもよい。 (5) The movement limiting mechanism is provided in one of the casing and the contactor along the axial direction of the contactor, and is provided in the other of the casing and the contactor and is slidably fitted in the grooved part. It may be constituted by a protruding part.
この場合、接触子および磁性部材の移動が十分に安定し、接触式変位計の測定精度が向上される。 In this case, the movement of the contact and the magnetic member is sufficiently stable, and the measurement accuracy of the contact displacement meter is improved.
また、接触子が移動することにより、ケーシングおよび接触子のうち一方に設けられた溝部内を、ケーシングおよび接触子のうち他方に設けられた突起部が摺動する。それにより、ケーシングに対する接触子の軸方向の摺動が許容されるとともに接触子の軸方向の周りでの回転が確実に阻止される。 Further, when the contact is moved, the protrusion provided on the other of the casing and the contact slides in the groove provided on one of the casing and the contact. Thereby, the sliding of the contact in the axial direction with respect to the casing is allowed, and the rotation of the contact around the axial direction is reliably prevented.
本発明によれば、コイルばねによる磁気素子の磁束への影響が、磁気遮蔽部材により防止される。それにより、磁気素子の少なくとも一部の外周部を取り囲むようにコイルばねを配置しても、接触式変位計の測定精度が低下しない。したがって、コイルばねの占有スペースが削減される。その結果、測定精度を低下させずに、接触式変位計の小型化が可能となる。 According to the present invention, the influence of the coil spring on the magnetic flux of the magnetic element is prevented by the magnetic shielding member. Thereby, even if it arrange | positions a coil spring so that the outer peripheral part of at least one part of a magnetic element may be enclosed, the measurement precision of a contact-type displacement meter does not fall. Therefore, the space occupied by the coil spring is reduced. As a result, it is possible to reduce the size of the contact displacement meter without reducing the measurement accuracy.
以下、本発明の一実施の形態に係る接触式変位計について図面を参照して説明する。 Hereinafter, a contact displacement meter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
（１）接触式変位計の構成
図１は、本実施の形態に係る接触式変位計の構成を示すブロック図である。
(1) Configuration of Contact Displacement Meter FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a contact displacement meter according to the present embodiment.
図１に示すように、本実施の形態に係る接触式変位計１００は、ヘッド部１００Ａおよび本体部１００Ｂを備える。
As shown in FIG. 1, a
ヘッド部１００Ａおよび本体部１００Ｂは互いにケーブル５１２により接続されている。また、本体部１００Ｂはケーブル８１を介して図示しない外部装置に接続される。
The
ヘッド部１００Ａは、主に、ヘッドケース１１０、シャフトカバー部２００、シャフト部３００およびフレーム部４００から構成される。ヘッドケース１１０は略直方体で一面に開口部を有する。シャフトカバー部２００はヘッドケース１１０の一端面に取り付けられている。シャフト部３００はヘッドケース１１０内およびシャフトカバー部２００内において変位可能に設けられている。また、フレーム部４００はヘッドケース１１０内に収納されている。
The
接触式変位計１００では、ヘッド部１００Ａにおけるシャフト部３００の移動距離（変位量）に基づいて、対象物の高さ等の物理的変位量が測定される。
In the
なお、図１のヘッド部１００Ａは、内部の構成を明確に示すために、後述の開口部カバーを取り外した状態で示されている。
Note that the
（２）ヘッド部の構成
次に、図２〜図５を参照して、図１に示した接触式変位計１００のヘッド部１００Ａの詳細について説明する。
(2) Configuration of Head Unit Next, the details of the
図２は、ヘッド部１００Ａの全体の分解斜視図である。図３および図４は、ヘッド部１００Ａのヘッドケース１１０の詳細を示す図である。図５は、ヘッド部１００Ａの基板フレームの詳細を示す図である。なお、図２〜図５においては、矢印Ｘ，Ｙ，Ｚで示すように、互いに直交する３方向をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向と定義する。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the entire head unit 100A. 3 and 4 are diagrams showing details of the
上記のように、ヘッド部１００Ａは、主に、ヘッドケース１１０、シャフトカバー部２００、シャフト部３００およびフレーム部４００を含む。なお、フレーム部４００は、図５に示す基板フレーム４１０を含む。
As described above, the
ヘッドケース１１０は、ＸＹ平面に平行な上面部ＣＡおよび下面部ＣＢ、ＹＺ平面に平行な背面部ＣＣおよび開口部ＣＤ、ならびにＺＸ平面に平行な側面部ＣＥおよび側面部ＣＦを有する。ヘッドケース１１０の上面部ＣＡ、背面部ＣＣ、側面部ＣＥおよび側面部ＣＦの厚みはほぼ同一であり、下面部ＣＢの厚みは、上面部ＣＡ、背面部ＣＣ、側面部ＣＥおよび側面部ＣＦの厚みに比べて大きい。ヘッドケース１１０の材料としては、例えば亜鉛等の非磁性体を用いることが好ましい。
The
ここで、ヘッドケース１１０の詳細について説明する。図３（ａ）は、ヘッドケース１１０を開口部ＣＤの斜め上方から見た斜視図である。図３（ｂ）は、ヘッドケース１１０を背面部ＣＣの斜め上方から見た斜視図である。図４は、ヘッドケース１１０を開口部ＣＤ側から見た正面図である。
Here, details of the
図３（ａ）に示すように、上面部ＣＡの側面部ＣＥ側の部分には、Ｚ方向に貫通する円形の貫通孔１１０ａが形成されている。また、下面部ＣＢの側面部ＣＥ側の部分には、Ｚ方向に貫通する円形の貫通孔１１０ｂが形成されている。貫通孔１１０ａの中心部および貫通孔１１０ｂの中心部は、Ｚ方向に平行な１つの直線上に位置している。
As shown in FIG. 3A, a circular through
ヘッドケース１１０の上面部ＣＡと側面部ＣＦとが交差する部分には、Ｘ方向に沿って延びる楕円形の貫通孔１１０ｃが形成されている。
An elliptical through
図３（ｂ）に示すように、ヘッドケース１１０の上面部ＣＡから背面部ＣＣに至る部分にケーブル収容部１２０が形成されている。
As shown in FIG. 3B, the
ケーブル収容部１２０は、ヘッドケース１１０の上面部ＣＡからＺ方向に延びるケーブル収容溝１２１、およびケーブル収容溝１２１の下端部に連通するコネクタ嵌合部１２２からなる。
The
ケーブル収容部１２０のケーブル収容溝１２１は、傾斜面１２１ａおよび内側面部１２１ｂ、１２１ｃを有する。傾斜面１２１ａは、上面部ＣＡに連続的かつ凹凸状に形成される。内側面部１２１ｂ、１２１ｃは、側面部ＣＥ，ＣＦに平行に形成される。内側面部１２１ｂには、Ｚ方向に延びる溝部１２１Ｂが形成されている。なお、図示しないが、内側面部１２１ｃにも同様の溝部が形成されている。
The
ケーブル収容部１２０のコネクタ嵌合部１２２は略直方体形状を有する。ケーブル収容部１２０の背面部ＣＣに平行な面には、Ｘ方向に貫通する長方形状の端子部挿入孔１２２ａが形成されている。
The connector
図４に示すように、ヘッドケース１１０の内側の背面部ＣＣには、しきい部１３０が設けられている。しきい部１３０は、ヘッドケース１１０の下面部ＣＢ側からＺ方向に延びるとともに開口部ＣＤ側に凸状に形成されている。
As shown in FIG. 4, a
また、しきい部１３０と側面部ＣＥとの間における背面部ＣＣの部分には、回転止溝１１１およびピン導入溝１１２がＬ字状に形成されている。回転止溝１１１は、下面部ＣＢから上面部ＣＡに向かって延びる。この回転止溝１１１は、上面部ＣＡの貫通孔１１０ａの中心および下面部ＣＢの貫通孔１１０ｂの中心を結ぶ直線Ｈと同一のＺＸ平面上に位置する。ピン導入溝１１２は、回転止溝１１１の一端部から、側面部ＣＦに向かって延びる。
Further, a
回転止溝１１１の両側に２本の係止部１１１ａが平行に形成されている。また、回転止溝１１１の延長線上における背面部ＣＣの位置に、凸部１１３が形成されている。
Two locking
また、図３および図４に示すように、ヘッドケース１１０の側面部ＣＥおよび側面部ＣＦの外面上には、それぞれ３つの突起部１１４が形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, three
図２に示すように、シャフトカバー部２００は、ゴムパッキン２１０、円筒状の外筒２２０、円筒状のボールケージ２３０、ゴムパッキン２４０、略円筒状の係止部材２５０、リング２６０、伸縮可能なベローズカバー２７０およびリング２８０からなる。
As shown in FIG. 2, the
外筒２２０の上端部は、ゴムパッキン２１０を介してヘッドケース１１０の下面部ＣＢの貫通孔１１０ｂ内に取り付けられる。なお、後述するように、ヘッドケース１１０と外筒２２０との液密性が十分に確保されている場合は、ゴムパッキン２１０を取り付けなくてもよい。
The upper end portion of the
外筒２２０内には、ボールケージ２３０が挿入される。ボールケージ２３０の詳細については後述する。外筒２２０の下端部には、ゴムパッキン２４０を介して、係止部材２５０が嵌合される。
A
係止部材２５０には、ベローズカバー２７０の上端部がリング２６０により締結される。ベローズカバー２７０の下端部は、後述するシャフト３１０の下端部にリング２８０により締結される。
An upper end portion of the bellows cover 270 is fastened to the locking
上記の構成を有するシャフトカバー部２００は、ヘッドケース１１０の下面部ＣＢからＺ方向に延びるように設けられる。
The
シャフト部３００は、棒状のシャフト３１０、略円筒状のシャフトキャップ３２０、接続ピン３３０、回転止ピン３４０、絶縁キャップ３５０、円筒状のコア３６０、ゴムパッキン３７０、ボール受け３９０および球状の先端部材３９５からなる。
The
シャフト３１０の上端部にシャフトキャップ３２０が取り付けられる。シャフトキャップ３２０は、円筒状のシャフト接続部３２１、回転止ピン挿入部３２２、および円筒状のコア接続部３２３からなる。シャフトキャップ３２０をシャフト３１０に取り付ける際には、シャフト接続部３２１がシャフト３１０の上端部に嵌合される。
A
シャフト３１０の上端部にはＸＹ平面上の一方向に貫通する貫通孔３１１が形成されている。シャフトキャップ３２０のシャフト接続部３２１にはＸＹ平面上の一方向に貫通する貫通孔３２１ａが形成されている。シャフトキャップ３２０のシャフト接続部３２１がシャフト３１０の上端部に嵌合された状態で、シャフト３１０の貫通孔３１１およびシャフトキャップ３２０の貫通孔３２１ａに接続ピン３３０が挿入される。それにより、シャフトキャップ３２０がシャフト３１０に固定される。
A through
また、シャフトキャップ３２０の回転止ピン挿入部３２２にはピン孔３２２ａが設けられている。ピン孔３２２ａには、回転止ピン３４０が挿入される。回転止ピン３４０の一端は、シャフトキャップ３２０の外周面から突出する。シャフトキャップ３２０のコア接続部３２３には、絶縁キャップ３５０を介して円筒状のコア３６０が挿入される。なお、後述するように、実際の組み立ての際には、コア３６０はフレーム部４００と同時にヘッドケース１１０内に取り付けられる。
A
また、シャフト３１０の下端部にはねじ孔が形成されており、そのねじ孔にボール受け３９０が挿入される。ボール受け３９０には、先端部材３９５が取り付けられる。
Further, a screw hole is formed in the lower end portion of the
上記の構成を有するシャフト部３００は、ヘッドケース１１０の上面部ＣＡの貫通孔１１０ａからヘッドケース１１０内およびシャフトカバー部２００内にＺ方向に摺動可能に挿入される。
The
なお、実際の組み立ての際には、シャフト部３００をヘッドケース１１０内に挿入した後に、回転止ピン３４０をシャフトキャップ３２０に取り付ける。そして、シャフト部３００を軸心を中心として回転させる。このとき、シャフトキャップ３２０の外周面から突出する回転止ピン３４０の一端が、ヘッドケース１１０の背面部ＣＣのピン導入溝１１２（図４）に嵌合される。さらに、回転止ピン３４０がヘッドケース１１０の背面部ＣＣに対して垂直になった状態で、シャフト部３００をＺ方向に沿って移動させる。それにより、回転止ピン３４０の一端が回転止溝１１１（図４）に嵌合される。
In the actual assembly, the
また、シャフト３１０をヘッドケース１１０およびシャフトカバー部２００内に挿入した後にボール受け３９０および先端部材３９５を取り付ける。
Further, after the
シャフト部３００がヘッドケース１１０およびシャフトカバー部２００内に挿入された状態で、ヘッドケース１１０の貫通孔１１０ａにゴムパッキン３７０を介して封止部材３８０を取り付ける。
With the
フレーム部４００は、基板フレーム４１０、回路基板４２０、円筒状のボビン４３０、円筒状の磁気シールド４４０、スプリング４５０および棒状のサーミスタ４６０からなる。フレーム部４００はヘッドケース１１０の開口部ＣＤからヘッドケース１１０内に取り付けられる。
The
ここで、基板フレーム４１０の詳細について説明する。
Here, details of the
図５（ａ）は、図２に示す基板フレーム４１０の拡大斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の基板フレーム４１０の裏面を示す斜視図である。
FIG. 5A is an enlarged perspective view of the
図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、基板フレーム４１０は、Ｚ方向に延びる略直方体状のシャフトフレーム４１１およびＹＺ平面にほぼ平行な基板取付板４１２からなる。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
基板フレーム４１０がヘッドケース１１０内に取り付けられる際には、シャフトフレーム４１１がヘッドケース１１０のしきい部１３０（図４）よりも側面部ＣＥ側の領域に配置され、基板取付板４１２がしきい部１３０よりも側面部ＣＦ側の領域に配置される。
When the
図５に示す基板フレーム４１０のシャフトフレーム４１１は中空構造を有している。シャフトフレーム４１１の上端面４１１Ａには、内部に連通する貫通孔４１１ａが形成されている。また、シャフトフレーム４１１の下部は開口している。
The
シャフトフレーム４１１のＹＺ平面に平行な側面４１１Ｂおよび側面４１１Ｃには、下端部からＺ方向に沿って延びる切り込み４１１ｂおよび４１１ｃが形成されている。切り込み４１１ｂ，４１１ｃの下部は、Ｙ方向に拡大されている。
On the
図５（ａ）に示すように、上端面４１１Ａ近傍の側面４１１Ｂの部分には、切り欠き４１１ｅが形成されている。また、図５（ｂ）に示すように、上端面４１１Ａ近傍の側面４１１Ｃの部分には、貫通孔４１１ｄが形成されている。
As shown in FIG. 5A, a
基板フレーム４１０の基板取付板４１２は、図３のヘッドケース１１０のケーブル収容部１２０の形状に沿うように凹凸状に湾曲している。また、基板取付板４１２の所定の部分には長方形状の貫通孔４１２ａが形成されている。
The
基板取付板４１２の側辺には、Ｘ方向に突出するように突起部４１２ｂ，４１２ｃ，４１２ｄが並列に形成されている。なお、突起部４１２ｃの先端部は内側に屈曲している。
図２に示すように、基板フレーム４１０のシャフトフレーム４１１内には、ボビン４３０、磁気シールド４４０およびスプリング４５０が挿入される。磁気シールド４４０は、例えばパーマロイからなる。シャフトフレーム４１１内においては、磁気シールド４４０内にボビン４３０が配置される。Ｚ方向における磁気シールド４４０の長さとボビン４３０の長さとは等しい。また、磁気シールド４４０の外周面を囲むようにスプリング４５０が配置される。
As shown in FIG. 2, a
ボビン４３０の外周面には一次巻線および二次巻線が巻回されている。ボビン４３０、一次巻線および二次巻線がトランスを構成する。
A primary winding and a secondary winding are wound around the outer peripheral surface of the
なお、実際には、フレーム部４００がヘッドケース１１０内に取り付けられる際に、ボビン４３０内にシャフト部３００のコア３６０が挿入される。この時点では、コア３６０はシャフトキャップ３２０に取り付けられていない。そして、フレーム部４００がヘッドケース１１０内に取り付けられた後に、コア３６０が絶縁キャップ３５０を介してシャフトキャップ３２０に挿入される。
Actually, the
基板フレーム４１０の基板取付板４１２には複数の配線および孔部を有する回路基板４２０が取り付けられる。その際に、回路基板４２０の一方の側辺に設けられた突起片４２１が図５（ａ）のシャフトフレーム４１１の切り欠き４１１ｅに嵌合され、図２の回路基板４２０の他方の側辺に設けられた３つの凹部４２２に図５（ａ）の基板取付板４１２の突起部４１２ｂ，４１２ｃ，４１２ｄが嵌合される。それにより、回路基板４２０が基板取付板４１２上で位置決めされる。
A
図２の回路基板４２０上の配線は、ボビン４３０の一次巻線および二次巻線ならびに後述するコネクタ部５１１の端子５１１ａに接続される。また、回路基板４２０には、Ｙ方向に延びるサーミスタ４６０が取り付けられる。
The wiring on the
ヘッドケース１１０のケーブル収容部１２０には、ケーブル部５１０が取り付けられる。ケーブル部５１０は略直方体上のコネクタ部５１１およびコネクタ部５１１に接続されたケーブル５１２からなる。コネクタ部５１１の一面からは複数の端子５１１ａが突出する。
A
ケーブル収容部１２０にケーブル部５１０が取り付けられる際には、ケーブル部５１０のコネクタ部５１１がゴムパッキン５１２を介して図３（ｂ）のケーブル収容部１２０のコネクタ嵌合部１２２に嵌合される。このとき、図２のコネクタ部５１１の端子５１１ａは、図３（ｂ）のコネクタ嵌合部１２２の端子部挿入孔１２２ａから挿入される。ここで、端子部挿入孔１２２ａは基板フレーム４１０の貫通孔４１２ａと同一の形状を有しており、基板フレーム４１０がヘッドケース１１０内に取り付けられた状態では、ヘッドケース１１０の端子部挿入孔１２２ａの位置と基板フレーム４１０の貫通孔４１２ａの位置とが一致する。そのため、コネクタ部５１１の端子５１１ａは、ヘッドケース１１０の端子部挿入孔１２２ａおよび基板フレーム４１０の貫通孔４１２ａを通して、基板フレーム４１０の一面側に突出し、基板フレーム４１０上の回路基板４２０の配線に接続される。
When the
また、コネクタ部５１１からＺ方向に延びるケーブル５１２の一部がケーブル収容溝１２１（図３（ｂ））に収容される。
A part of the
ケーブル収容部１２０にケーブル部５１０のコネクタ部５１１およびケーブル５１２の一部が収容された後に、図３（ｂ）のケーブル収容部１２０の内側面部１２１ｂ，１２１ｃに形成された溝部１２１Ｂに図２のケーブルカバー５２０が取り付けられる。ケーブルカバー５２０の一面は、図３（ｂ）のケーブル収容溝１２１の傾斜面１２１ａにほぼ相補な形状を有する。コネクタ部５１１およびケーブル５１２の一部は、後述するように、ケーブル収容部１２０において確実に固定される。
After the
ヘッドケース１１０の上面部ＣＡと側面部ＣＦとの間の角部には、貫通孔１１０ｃ（図３（ｂ））を塞ぐように、くの字状に屈曲した表示灯カバー５２２がゴムパッキン５２１を介して取り付けられる。
An
このようにして、ヘッドケース１１０にシャフトカバー部２００、シャフト部３００、フレーム部４００およびケーブル部５１０が取り付けられる。
In this manner, the
次に、ヘッドケース１１０の背面部ＣＣには、背面カバー６１０が取り付けられる。背面カバー６１０は、ヘッドケース１１０の背面部ＣＣと側面部ＣＥとの間の角部、および背面部ＣＣと側面部ＣＦとの間の角部を覆うように湾曲している。また、背面カバー６１０の上辺にはＸ方向に突出するように把持片６１１が形成され、背面カバー６１０の下辺にはＸ方向に突出するように把持片６１２が形成されている。把持片６１１の先端部および把持片６１２の先端部は、それぞれ内方に屈曲している。
Next, a
背面カバー６１０がヘッドケース１１０に取り付けられる際には、背面カバー６１０の把持片６１１の先端部がヘッドケース１１０の上面部ＣＡの縁部に掛止されるとともに、背面カバー６１０の把持片６１２の先端部がヘッドケース１１０の下面部ＣＢの縁部に掛止される。このとき、背面カバー６１０の把持片６１１は、上面部ＣＡの貫通孔１１０ａに取り付けられた封止部材３８０を覆う状態になる。それにより、封止部材３８０がヘッドケース１１０の貫通孔１１０ａから落脱することが防止される。
When the
ヘッドケース１１０の開口部ＣＤ側には、ゴムパッキン６５０および略長方形状の内板６３０を介してヘッドケースカバー６２０が取り付けられる。ヘッドケースカバー６２０は、ヘッドケース１１０の側面部ＣＥ、側面部ＣＦおよび開口部ＣＤを覆うようにコの字状に湾曲している。
A
ヘッドケースカバー６２０がヘッドケース１１０に取り付けられる際には、ヘッドケース１１０の側面部ＣＥおよび側面部ＣＦの突起部１１４（図３）がヘッドケースカバー６２０に形成された複数の孔部６２１に嵌合される。それにより、ヘッドケースカバー６２０がヘッドケース１１０に固定される。
When the
背面カバー６１０およびヘッドケースカバー６２０は、例えばＳＵＳ（Steinless Used Steel；ステンレス鋼）からなる。
The
なお、ここではヘッド部１００Ａの組み立て方法の一例について説明したが、組み立ての順序については、これらに限らない。
In addition, although an example of the assembly method of the
（３）ヘッド部の各部材の詳細な配置
次に、ヘッド部１００Ａの組み立て完了時における各部材の詳細な配置について説明する。
(3) Detailed Arrangement of Each Member of Head Unit Next, a detailed arrangement of each member when the assembly of the
図６は、図１のヘッド部１００ＡのＡ―Ａ線断面図である。なお、図６においては、図１に示す点線Ｂを基準としてヘッド部１００Ａを２つの部分に分割し、それぞれの部分を図６（ａ）および図６（ｂ）に示す。図７は、図２および図３に示したケーブル収容部１２０のＺＸ平面における断面図である。図６および図７においては、矢印Ｘ，Ｙ，Ｚで示すように、互いに直交する３方向をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向と定義し、矢印が向かう方向を＋方向、その反対の方向を−方向とする。
6 is a cross-sectional view taken along line AA of the
まず、図６を参照して、ヘッドケース１１０内およびシャフトカバー部２００内の各部材の配置を説明する。
First, the arrangement of each member in the
図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、ヘッドケース１１０内には基板フレーム４１０のシャフトフレーム４１１が配置されている。また、ヘッドケース１１０の下面部ＣＢの貫通孔１１０ｂから−Ｚ方向に延びるようにシャフトカバー部２００が取り付けられている。ヘッドケース１１０の上面部ＣＡの貫通孔１１０ａには封止部材３８０が嵌合され、背面カバー６１０（図２）の把持片６１１により押止されている。封止部材３８０とヘッドケース１１０との間の液密性は、ゴムパッキン３７０により確保されている。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
シャフトフレーム４１１の貫通孔４１１ｄ（図５（ｂ））には、ヘッドケース１１０の背面部ＣＣの凸部１１３（図４）が嵌合されている。それにより、ヘッドケース１１０内において、シャフトフレーム４１１がＺ方向に関して正確に位置決めされる。
A convex portion 113 (FIG. 4) of the back surface portion CC of the
シャフトフレーム４１１の上部には磁気シールド４４０が配置されている。磁気シールド４４０は圧入等によりシャフトフレーム４１１に固定される。
A
ボビン４３０は磁気シールド４４０内に固定されている。封止部材３８０の下面には、半球状の突起部３８０ａが設けられている。ボビン４３０の上端部には、封止部材３８０の突起部３８０ａが嵌合されている。
The
ボビン４３０内にはシャフト部３００のコア３６０が摺動可能に挿入されている。コア３６０は絶縁キャップ３５０を介してシャフトキャップ３２０のコア接続部３２３に挿入され、固定されている。
A
シャフトフレーム４１１の上端部４１１ｅは磁気シールド４４０に接触している。シャフトフレーム４１１の上端部４１１ｅを除いて、シャフトフレーム４１１と磁気シールド４４０との間に隙間が形成されており、その隙間にスプリング４５０が配置されている。スプリング４５０の両端は、シャフトフレーム４１１の上端部４１１ｅおよびシャフト部３００の絶縁キャップ３５０の上端部に当接している。それにより、シャフト部３００は、下方向に付勢される。
An
本実施の形態においては、スプリング４５０内にボビン４３０が挿入されることにより、スプリング４５０およびボビン４３０をＺ方向に並列に配置する場合に比べて、ヘッドケース１１０内の長手方向における省スペース化が実現されている。また、ボビン４３０とスプリング４５０との間に磁気シールド４４０が配置されることにより、スプリング４５０からボビン４３０への磁気的影響が磁気シールド４４０により防止される。
In the present embodiment, insertion of the
シャフトキャップ３２０の回転止ピン挿入部３２２に挿入された回転止ピン３４０は、シャフトフレーム４１１の切り込み４１１ｃを通して、背面部ＣＣにＺ方向に延びる回転止溝１１１に嵌合されている。そのため、シャフト部３００は、Ｚ方向への摺動は可能であるが、回転止ピン３４０が回転止溝１１１の両側の係止部１１１ａにより係止されるので、軸心Ｊを中心とする円周方向に関しては回転が阻止されている。
The
また、ヘッドケース１１０の下面部ＣＢの一面側の貫通孔１１０ｂの縁部Ｂ１の内径は、シャフトキャップ３２０のシャフト接続部３２１の径よりも大きく設定されるとともに、回転止ピン挿入部３２２の径よりも小さく設定されている。そのため、シャフトキャップ３２０の接続ピン挿入部３２２が貫通孔１１０ｂの縁部Ｂ１に係止されることにより、シャフト部３００の下方向への移動が制限される。
Further, the inner diameter of the edge portion B1 of the through
ヘッドケース１１０の下方から下面部ＣＢの貫通孔１１０ｂにゴムパッキン２１０および外筒２２０が挿入されている。外筒２２０は圧入または接着剤等により下面部ＣＢに固定される。また、ヘッドケース１１０と外筒２２０との間の液密性はゴムパッキン２１０により確保されている。なお、外筒２２０の上端部を下面部ＣＢの貫通孔１１０ｂ内に圧入し、外筒２２０の圧入された部分の周縁を接着剤によって接着およびシールすることによりヘッドケース１１０と外筒２２０との間の液密性が十分に確保される場合は、ゴムパッキン２１０を不要とする構造も可能である。
A
図６（ｂ）に示すように、外筒２２０内には、シャフト３１０が挿入されている。外筒２２０とシャフト３１０との間には、ボールケージ２３０が配置されている。ボールケージ２３０は、筒状部材に複数のボール２３１が規則的な間隔で設けられたものである。ボール２３１は、外筒２２０の内周面およびシャフト３１０の外周面に当接するとともに、Ｚ方向に回転移動可能である。それにより、シャフト３１０が外筒２２０内でＺ方向に摺動する際には、シャフト３１０がボールケージ２３０により保持され、外筒２２０とシャフト３１０との間の摩擦が、ボールケージ２３０のボール２３１により転がり摩擦となる。これにより、外筒２２０とシャフト３１０との間の摩擦が低減され、外筒２２０の摩耗が抑制される。
As shown in FIG. 6B, a
外筒２２０は、小型であるとともに形状には高い精度が要求されるため製造コストが高い。上記のように、外筒２２０の摩耗が抑制されることにより、高価な外筒２２０の長寿命化が実現される。
Since the
外筒２２０の下端部には係止部材２５０が嵌合されている。係止部材２５０の外周面にはゴムパッキン２４０が装着されている。ゴムパッキン２４０により外筒２２０と係止部材２５０との間の液密性が確保されている。
A locking
外筒２２０の下方にはシャフト３１０の周囲を覆うようにベローズカバー２７０が設けられている。ベローズカバー２７０の上端は係止部材２５０にリング２６０により固定されており、下端はシャフト３１０の下端部にリング２８０により固定されている。ベローズカバー２７０は、シャフト部３００のＺ方向の移動に伴って伸縮する。
A bellows cover 270 is provided below the
次に、図７を参照して、ケーブル収容部１２０（図３（ｂ））内のケーブル部５１０（図２）の配置を説明する。 Next, the arrangement of the cable portion 510 (FIG. 2) in the cable housing portion 120 (FIG. 3B) will be described with reference to FIG.
図７に示すように、ケーブル収容部１２０のコネクタ嵌合部１２２にケーブル部５１０のコネクタ部５１１が嵌合されている。コネクタ部５１１の端子５１１ａは回路基板４２０（図２）上の配線に接続されている。コネクタ部５１１にはゴムパッキン５１３が装着されている。ゴムパッキン５１３によりコネクタ部５１１とヘッドケース１１０との間の液密性が確保されている。また、ケーブル収容溝１２１（図３（ｂ））の傾斜面１２１ａとケーブルカバー５２０との間に形成される隙間に沿ってケーブル５１２が延びる。
As shown in FIG. 7, the
ここで、ケーブルカバー５２０の一面は、ヘッドケース１１０の傾斜面１２１ａに沿うように形成されている。それにより、ケーブル収容部１２０の傾斜面１２１ａとケーブルカバー５２０との隙間には、屈曲した領域Ｈ１が形成される。なお、ケーブル収容部１２０の傾斜面１２１ａとケーブルカバー５２０との隙間の幅はケーブル５１２の外径にほぼ等しい。
Here, one surface of the
この場合、ケーブル５１２に上方へ引っ張る力が加わったとしても、ケーブル５１２は、屈曲した領域Ｈ１で、ケーブルカバー５２０とヘッドケース１１０の傾斜面１２１ａとで挟持される。それにより、ケーブル５１２を介してコネクタ部５１１に直接加わる力が低減される。したがって、コネクタ部５１１がコネクタ嵌合部１２２から外れることが防止される。
In this case, even if a force pulling upward is applied to the
また、ケーブル収容部１２０に対向するケーブルカバー５２０の一面は、緩やかな曲面を形成しつつ上面５２０Ａに連続している。ケーブル収容部１２０の傾斜面１２１ａは、上述のように、緩やかな曲面を形成しつつヘッドケース１１０の上面部ＣＡに連続的している。すなわち、ケーブル収容部１２０の傾斜面１２１ａとケーブルカバー５２０との隙間は、上方に向かって漸次拡大している。それにより、ケーブル５１２に様々な方向から張力が加わったとしても、ケーブル５１２がヘッドケース１１０の上面部ＣＡの縁部またはケーブルカバー５２０の上面５２０Ａの縁部により損傷を受けることが防止される。
In addition, one surface of the
また、ケーブルカバー５２０の下端部の内側には、傾斜面５２０ａが形成されている。ケーブルカバー５２０を上方からケーブル収容部１２０に嵌め込む際には、ケーブルカバー５２０の傾斜面５２０ａがコネクタ部５１１の上面の縁部に当接し、ケーブルカバー５２０の下方への移動に伴って、ケーブルカバー５２０の傾斜面５２０ａがコネクタ部５１１を＋Ｙ方向に押圧する。それにより、コネクタ部５１１がコネクタ嵌合部１２２に確実に押し込まれる。
Further, an
（４）ヘッド部の動作
上記の構成のヘッド部１００Ａにおいては、図６に示すように、シャフト部３００の先端に取り付けられた先端部材３９５に上方への力が加わることにより、シャフト部３００がスプリング４５０の付勢力に抗して上方へ移動する。
(4) Operation of Head Part In the
図８および図９は、シャフト部３００の移動を説明するための図である。
8 and 9 are diagrams for explaining the movement of the
図８は、先端部材３９５に力が加わっていない状態のヘッド部１００Ａの断面図であり、図９は、シャフト部３００が最大限に移動した状態のヘッド部１００Ａの断面図である。
8 is a cross-sectional view of the
図８に示すように、先端部材３９５に力が加わっていない状態では、スプリング４５０の下方への付勢力により、シャフトキャップ３２０の接続ピン挿入部３２２がヘッドケース１１０の貫通孔１１０ｂの縁部Ｂ１に当接し、シャフト部３００が静止する。
As shown in FIG. 8, in a state where no force is applied to the
このとき、シャフト部３００のコア３６０は、ボビン４３０内にほとんど挿入されていない状態となる。
At this time, the
また、この状態においては、シャフトキャップ３２０のシャフト接続部３２１の下端部と係止部材２５０の上端部との間の距離は、ボールケージ２３０の長さにほぼ等しくなる。それにより、ボールケージ２３０は係止部材２５０にほぼ当接する状態になる。
In this state, the distance between the lower end portion of the
以下、図８に示す上記の状態をシャフト部３００の初期状態と呼ぶ。
Hereinafter, the above-described state illustrated in FIG. 8 is referred to as an initial state of the
次に、図９に示すように、先端部材３９５に上方への力が加わり、シャフト部３００が上方に最大限に移動した状態では、シャフト部３００の絶縁キャップ３５０がボビン４３０および磁気シールド４４０の下端部に当接するとともに、シャフトキャップ３２０の接続ピン挿入部３２２に挿入された回転止ピン３４０が基板フレーム４１０の切り込み４１１ｃの端面に当接する。
Next, as shown in FIG. 9, in the state where the upward force is applied to the
このとき、シャフト部３００のコア３６０は、ボビン４３０の下端部から上端部まで挿入された状態となり、封止部材３８０の突起部３８０ａにほぼ当接する。
At this time, the
外筒２２０内のボールケージ２３０は、シャフト３１０の移動に伴って上方に移動し、ヘッドケース１１０の貫通孔１１０ｂの縁部Ｂ１に当接する。
The
なお、ヘッド部１００Ａに振動等が加わることにより、ボールケージ２３０が縁部Ｂ１に当接する位置からずれる場合がある。その場合、ボールケージ２３０の動作が不安定となり、シャフト３１０が移動する際に、ボールケージ２３０からシャフト３１０に抵抗が加わる。
In addition, when a vibration etc. are added to the
そこで、本実施の形態では、シャフト部３００が図８に示した初期状態に戻される際に、ボールケージ２３０がシャフトキャップ３２０のシャフト接続部３２１により下方に押動され、係止部材２５０にほぼ当接する位置に移動する。すなわち、シャフト部３００が初期状態に戻されることにより、ボールケージ２３０の位置が修正される。それにより、ボールケージ２３０の動作が安定し、シャフト３１０に抵抗が加わることが防止される。
Therefore, in the present embodiment, when the
このようなヘッド部１００Ａにおけるシャフト部３００の移動量（変位量）に基づいて、対象物の高さ等の物理的変位量が測定される。
Based on such a moving amount (displacement amount) of the
具体的には、シャフト部３００の移動量に応じてのボビン４３０内に挿入されたコア３６０の部分の長さが変化することによりボビン４３０および巻線により構成されるトランスのインダクタンスが変化する。そのインダクタンスの変化が誘導電流の変化として出力される。トランスから出力される電流は、フレーム部４００（図２）の回路基板４２０（図２）に与えられ、電圧（電気信号）に変換される。このようにして、対象物の物理的変位量が電気信号に変換される。この電気信号は、本体部１００Ｂ（図１）のＣＰＵ（図示せず）に与えられる。
Specifically, the inductance of the transformer composed of the
本体部１００ＢのＣＰＵは、その電気信号に基づいて、シャフト部３００の移動量を対象物の物理的変位量の測定値として算出する。また、ＣＰＵは、測定値が予め設定した許容範囲内にあるか否かを判定する。
Based on the electrical signal, the CPU of the
（５）取付具
接触式変位計１００により対象物を測定する際には、ヘッド部１００Ａが工作機械または産業用ロボット等の各種装置または支持部材に固定される。その場合、ヘッド部１００Ａのシャフト部３００の先端部が対象物に接触するので、正確な測定値を得るためには、ヘッド部１００Ａを確実に固定する必要がある。その一方、ヘッド部１００Ａのヘッドケース１１０を強い力で固定した場合、ヘッドケース１１０が変形または破損する可能性がある。
(5) Attachment When measuring an object with the
そこで、本実施の形態では、以下に説明する取付具を用いてヘッド部１００Ａのシャフトカバー部２００が確実に固定される。
Therefore, in the present embodiment, the
図１０は、接触式変位計１００の取付具を示す斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing a fixture of the
図１０に示すように、取付具８００は、締結部材８２０およびナット８３０からなる。締結部材８２０には、例えばＳＵＳ等の金属、または合成樹脂等の材料が用いられる。板状部材８１０は、対象物の測定場所に固定されてもよく、各種装置またはヘッド部１００Ａを支持するための支持部材に固定されてもよい。あるいは、板状部材８１０は、各種装置の一部またはヘッド部１００Ａを支持するための支持部材の一部であってもよい。取付具８００は、板状部材８１０にヘッド部１００Ａを固定するために用いられる。
As shown in FIG. 10, the
図１１（ａ）は図１０の板状部材８１０の平面図であり、図１１（ｂ）は、板状部材８１０の側面図である。図１２（ａ）は、取付具８００の締結部材８２０の平面図であり、図１２（ｂ）は、締結部材８２０の側面図である。
FIG. 11A is a plan view of the plate-
図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、板状部材８１０の中央部には、円形の貫通孔８１０ａが形成される。また、板状部材８１０の一面側の貫通孔８１０ａの縁部には、貫通孔８１０ａの内周面に対して角度θ１をなすように面取り部８１０ｂが形成される。
As shown in FIGS. 11A and 11B, a circular through
図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、締結部材８２０は、円筒状のねじ切り部８２１、円筒状のたわみ部８２２および環状のフランジ部８２３からなる。ねじ切り部８２１は、たわみ部８２２と等しい内径および外形を有し、たわみ部８２２の下端に一体的に形成されている。ねじ切り部８２１の外周面にはねじ切り加工が施されている。フランジ部８２３は、たわみ部８２２の上端に一体的に形成され、たわみ部８２２の外周面から斜め上方に漸次広がる傾斜面８２３ａおよびたわみ部８２２よりも径大の外周面８２３ｂを有する。フランジ部８２３の外周面８２３ｂには曲面状の複数の凹部８２３ｃが形成されている。なお、締結部材８２０の軸心に対する傾斜面８２３ａの角度θ２は、板状部材８１０の貫通孔８１０ａの内周面に対する面取り部８１０ｂの角度θ１にほぼ等しい。
As shown in FIGS. 12A and 12B, the
また、締結部材８２０の軸心を中心として等角度間隔で複数の割溝８２０ａが形成されている。割溝８２０ａは、フランジ部８２３側の上端からねじ切り部８２１の近傍部分まで締結部材８２０の軸心に平行な方向に延びている。
A plurality of
次に、取付具８００によるヘッド部１００Ａの固定方法について説明する。
Next, a method for fixing the
図１３は、取付具８００によりヘッド部１００Ａが板状部材８１０に固定された状態を示す断面図である。図１４は、取付具８００によるヘッド部１００Ａの固定方法を説明するための断面図である。なお、図１４においては、ヘッド部１００Ａの外筒２２０のみを示す。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state where the
図１３に示すように、締結部材８２０が板状部材８１０の一面側から貫通孔８１０ａに挿入されるとともに、締結部材８２０内にヘッド部１００Ａの外筒２２０が挿入される。さらに、板状部材８１０の他面側から突出する締結部材８２０のねじ切り部８２１にナット８３０が螺合される。
As shown in FIG. 13, the
これにより、図１４に示すように、締結部材８２０が矢印Ｍ１で示すように板状部材８１０に対して押し込まれる。それにより、板状部材８１０の面取り部８１０ｂから締結部材８２０の傾斜面８２３ａに矢印Ｍ２で示すように内方への力が加わる。この場合、締結部材８２０のたわみ部８２２が内方にたわみ、たわみ部８２２が外筒２２０の外周面を適度な力で締め付けるように保持する。その結果、ヘッド部１００Ａの外筒２２０の変形が防止されつつヘッド部１００Ａが板状部材８１０に確実に固定される。
Thereby, as shown in FIG. 14, the
このように、板状部材８１０の貫通孔８１０ａの縁部に面取り部８１０ｂが設けられるとともに、締結部材８２０のフランジ部８２３に傾斜面８２３ａが設けられることにより、締結部材８２０によりヘッド部１００Ａが締結されるとともに、ヘッド部１００Ａが板状部材８１０に確実に固定される。
As described above, the chamfered
この場合、軸方向の長さが小さいフランジ部８２３の作用によりたわみ部８２２を内方へたわませることができるので、板状部材８１０から突出する締結部材８２０の長さを小さくすることができる。それにより、取付具８００によるヘッド部１００Ａの取付場所の自由度が大きくなる。したがって、ヘッド部１００Ａの取付位置の変更が容易になるとともに、小型のヘッド部１００Ａを所望の位置に容易かつ確実に固定することが可能になる。
In this case, since the
（６）本実施の形態の効果
本実施の形態では、ボビン４３０とスプリング４５０との間に磁気シールド４４０が配置されるため、スプリング４５０からボビン４３０への磁気的影響が防止される。それにより、接触式変位計１００の測定精度を低下させずに、スプリング４５０内にボビン４３０を配置することができる。そのため、スプリング４５０およびボビン４３０を軸方向に並列に配置する場合等に比べて、スプリング４５０の占有スペースが削減され、ヘッド部１００Ａの小型化が実現される。
(6) Effect of this Embodiment In this embodiment, since the
また、本実施の形態では、シャフト３１０が外筒２２０内のボールケージ２３０により保持される。それにより、ヘッドケース１１０とシャフト部３００との接触面積が低減される。したがって、シャフト部３００の摺動動作によるヘッドケース１１０の摩耗が抑制される。
In the present embodiment, the
また、シャフト３１０が外筒２２０内で摺動する際に、外筒２２０とシャフト３１０との間の摩擦がボールケージ２３０により低減される。それにより、外筒２２０の摩耗が抑制される。そのため、高価な外筒２２０の長寿命化が実現される。
Further, when the
これらにより、長期間の使用においてもシャフト部３００の円滑な摺動動作が確保される。その結果、ヘッド部１００Ａの耐久性が向上され、長期間にわたって接触式変位計１００の測定精度を維持することができる。
As a result, the smooth sliding operation of the
また、シャフトキャップ３２０の回転止ピン挿入部３２２に挿入された回転止ピン３４０がヘッドケース１１０に形成された回転止溝１１１に嵌合されることにより、シャフト部３００の軸方向の摺動が許容されるとともに、軸心Ｊを中心とする円周方向の回転が阻止される。
Further, the
それにより、シャフト部３００の軸心Ｊを中心とする円周方向の回転による摩擦が生じないため、シャフト３１０および外筒２２０の摩耗がさらに抑制される。それにより、ヘッド部１００Ａの耐久性がさらに向上される。
Thereby, since friction due to rotation in the circumferential direction around the axis J of the
また、ヘッドケース１１０の回転止溝１１１およびシャフト部３００の回転止ピン３４０によりシャフト部３００の回転を制限することができるので、高い精度が要求される外筒２２０の加工が簡略化される。そのため、外筒２２０の製造コストを低減することができる。
Further, since the rotation of the
さらに、本実施の形態では、ヘッドケース１１０が一面に開口部ＣＤを有するとともに、回路基板４２０、ボビン４３０および磁気シールド４４０が基板フレーム４１０に保持された状態で開口部ＣＤからヘッドケース１１０内に取り付けられる。それにより、種々の部材を個別にヘッドケース１１０に取り付ける場合に比べて、ヘッド部１００Ａの組立が容易となる。
Further, in the present embodiment, the
また、ヘッドケース１１０が、上面部ＣＡ、下面部ＣＢ、背面部ＣＣ、側面部ＣＥおよび側面部ＣＦから一体形成され、かつ一面に開口部ＣＤが設けられているので、ヘッド部１００Ａの防水性がゴムパッキン等により容易に確保される。
In addition, since the
（７）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
(7) Correspondence between each constituent element of claim and each part of the embodiment Hereinafter, an example of correspondence between each constituent element of the claim and each part of the embodiment will be described, but the present invention is limited to the following example. Not.
上記の実施の形態では、貫通孔１１０ｂが孔部に相当し、ヘッドケース１１０がケーシングに相当し、シャフト部３００が接触子に相当し、コア３６０が磁性部材に相当し、ボビン４３０、一次巻線および二次巻線が磁気素子に相当し、スプリング４５０がコイルばねに相当し、磁気シールド４４０が磁気遮蔽部材に相当する。
In the above embodiment, the through
また、回転止溝１１１、係止部１１１ａおよび回転止ピン３４０が移動制限機構に相当し、回転止溝１１１が溝部に相当し、回転止ピン３４０が突起部に相当する。
Further, the
本発明に係る接触式変位計は、対象物の物理的変位量を検出するために利用することが可能である。 The contact displacement meter according to the present invention can be used to detect the physical displacement of an object.
１００ 接触式変位計
１００Ａ ヘッド部
１００Ｂ 本体部
１１０ ヘッドケース
１１０ａ，１１０ｂ 貫通孔
１１１ 回転止溝
１１１ａ 係止部
２２０ 外筒
２３０ ボールケージ
２３１ ボール
３００ シャフト部３００
３４０ 回転止ピン
３６０ コア
４１０ 基板フレーム４１０
４３０ ボビン
４５０ スプリング
５１２ ケーブル５１２
６１０ 背面カバー
６２０ ヘッドケースカバー
DESCRIPTION OF
340
430
610
Claims (5)
一面に孔部を有するケーシングと、
前記ケーシング内から前記孔部を通して外部に突出するように軸方向に移動可能に設けられた棒状の接触子と、
前記ケーシング内で前記接触子とともに軸方向に移動可能に設けられた磁性部材と、
前記ケーシング内で前記接触子と同軸上に配置され、前記磁性部材の移動による磁界の変化を電気信号に変換する磁気素子と、
前記ケーシング内で前記磁気素子の少なくとも一部の外周部を取り囲むように配置され、前記接触子を前記ケーシングの外部に突出する方向に付勢するコイルばねと、
前記磁気素子と前記コイルばねとの間に配置された筒状の磁気遮蔽部材とを備えたことを特徴とする接触式変位計。 A contact displacement meter that measures the physical displacement of an object,
A casing having a hole on one side;
A rod-shaped contact provided so as to be movable in the axial direction so as to protrude outside from the inside of the casing through the hole;
A magnetic member provided so as to be movable in the axial direction together with the contact in the casing;
A magnetic element disposed coaxially with the contact in the casing and converting a change in magnetic field due to movement of the magnetic member into an electrical signal;
A coil spring which is arranged so as to surround at least a part of the outer periphery of the magnetic element in the casing, and biases the contact in a direction protruding to the outside of the casing;
A contact displacement meter comprising a cylindrical magnetic shielding member arranged between the magnetic element and the coil spring.
前記磁気素子は、前記接触子と同軸上に配置された中空部を有する筒状のボビンと、前記ボビンの外周部に設けられた巻線とを含むことを特徴とする請求項１記載の接触式変位計。 The magnetic member is a rod-shaped core,
The contact according to claim 1, wherein the magnetic element includes a cylindrical bobbin having a hollow portion arranged coaxially with the contact, and a winding provided on an outer peripheral portion of the bobbin. Displacement meter.
前記磁気素子は、前記磁気遮蔽部材内に収納された状態で前記磁気遮蔽部材に固定されることを特徴とする請求項２記載の接触式変位計。 The axial length of the magnetic element and the axial length of the magnetic shielding member are substantially equal,
The contact displacement meter according to claim 2, wherein the magnetic element is fixed to the magnetic shielding member in a state of being accommodated in the magnetic shielding member.
前記ケーシングおよび前記接触子のうち一方に前記接触子の軸方向に沿って設けられた溝部と、
前記ケーシングおよび前記接触子のうち他方に設けられ、前記溝部内に摺動可能に嵌合する突起部とにより構成されることを特徴とする請求項４記載の接触式変位計。 The movement restriction mechanism is
A groove provided in one of the casing and the contact along the axial direction of the contact;
The contact-type displacement meter according to claim 4, wherein the contact-type displacement meter is configured by a projection provided on the other of the casing and the contact and slidably fitted in the groove.
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