JP2013072775A - 定圧装置及びマイクロメータ - Google Patents

Abstract

【課題】部品を交換しなくても容易に測定力を変更できる定圧装置を提供する。
【解決手段】定圧装置２は、支軸３と、支軸３に対して回転可能に取り付けられ、支軸３の軸方向に突出した第１鋸歯状突起４Ａを有する第１爪車４と、支軸３に対して回転不能で、かつ支軸３に沿って移動可能に取り付けられ、第１鋸歯状突起４Ａに対向する面に第２鋸歯状突起５Ａを有する第２爪車５と、第１，第２爪車４，５間において支軸３に対して回転可能で、かつ支軸３に沿って移動可能に取り付けられ、第１，第２鋸歯状突起４Ａ，５Ａにそれぞれ噛合する一対の中間鋸歯状突起６Ａ，６Ｂを有する中間爪車６と、第２爪車５を第１爪車４に向けて付勢する付勢部材７と、第１爪車４及び中間爪車６間を接続状態または非接続状態に設定するロック機構８とを備える。第１，第２鋸歯状突起４Ａ，５Ａは、突出高さが異なるように構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、定圧装置及びマイクロメータに関する。

操作スリーブを回転させることでスピンドルを軸方向に変位させ、当該スピンドルの変位量から被測定物の寸法を測定するマイクロメータにおいて、スピンドルから被測定物に付与される測定力を一定にする定圧装置を備えた構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の定圧装置は、操作スリーブの内部に配設され、スピンドルが被測定物に当接してスピンドルに一定以上の負荷がかかったときにスピンドルに対して操作スリーブを空転させる装置である。そして、当該定圧装置は、支軸と、第１ラチェット車と、第２ラチェット車と、圧縮コイルばねとを備える。

支軸は、スピンドルの軸方向に沿って延び、一端がスピンドルに固定されるとともに、操作スリーブを回転可能に支持する。
第１ラチェット車は、操作スリーブの内周面に固定され、操作スリーブの回転に応じて支軸に対して回転する。そして、第１ラチェット車には、支軸の軸方向に突出し、支軸を中心とする回転方向に沿って並設される複数の歯が形成されている。
第２ラチェット車は、支軸に対して、回転不能で、かつ支軸の軸方向に沿って移動可能に取り付けられる。そして、第２ラチェット車には、第１ラチェット車に対向する面に、第１ラチェット車の複数の歯に噛合する複数の歯が形成されている。
圧縮コイルばねは、第２ラチェット車を第１ラチェット車に向けて付勢する。

特開２００１−１４１４０２号公報

ところで、マイクロメータを利用して被測定物の寸法を測定する際、被測定物によっては、スピンドルから測定力（定圧装置にて規定される測定力）が付与されることで変形してしまうことがある。
このため、定圧装置としては、測定力を変更できる構成とすることが望ましい。
ここで、特許文献１に記載の定圧装置では、測定力は、第１，第２ラチェット車に形成された複数の歯の突出高さ（支軸の軸方向に突出する高さ）に応じたものである。
すなわち、特許文献１に記載の定圧装置では、第１，第２ラチェット車を別のラチェット車に交換しない限り（複数の歯の突出高さを別のものに変更しない限り）、測定力を変更することができない。
したがって、部品を交換しなくても容易に測定力を変更できる技術が要望されている。

本発明の目的は、部品を交換しなくても容易に測定力を変更できる定圧装置、及びマイクロメータを提供することにある。

本発明の定圧装置は、支軸と、前記支軸に対して回転可能に取り付けられ、前記支軸の軸方向に突出した第１鋸歯状突起を有する第１爪車と、前記支軸に対して回転不能で、かつ前記支軸に沿って移動可能に取り付けられ、前記第１鋸歯状突起に対向する面に第２鋸歯状突起を有する第２爪車と、前記第１爪車及び前記第２爪車間において前記支軸に対して回転不能で、かつ前記支軸に沿って移動可能に取り付けられ、隣接する各爪車にそれぞれ噛合する一対の中間鋸歯状突起を有する少なくとも１つの中間爪車と、前記第２爪車を前記第１爪車に向けて付勢する付勢部材と、隣接する各爪車間の少なくともいずれかの爪車間を接続状態または非接続状態に設定するロック機構とを備え、前記第１鋸歯状突起及び前記第２鋸歯状突起は、突出高さが異なるように構成されていることを特徴とする。

ここで、中間爪車としては、第１，第２爪車間に配設されていれば、その数は、１つでも複数でも構わない。例えば、中間爪車を１つのみ設けた構成を採用した場合には、一対の中間鋸歯状突起のうち、一方の中間鋸歯状突起は、第１鋸歯状突起に噛合する。そして、他方の中間鋸歯状突起は、第２鋸歯状突起に噛合する。
また、ロック機構が設定する接続状態とは、隣接する爪車同士を一体的に回転するように接続した状態を意味する。また、ロック機構が設定する非接続状態とは、隣接する爪車同士を接続せずに、当該爪車同士が互いに独立して回転可能とする状態を意味する。

なお、以下では、説明の便宜上、中間爪車が１つのみ設けられた構成として説明する。
本発明では、定圧装置は、第１，第２爪車間に配設される中間爪車と、隣接する各爪車間（第１爪車及び中間爪車間、中間爪車及び第２爪車間）の少なくともいずれかの爪車間を接続状態または非接続状態に設定するロック機構とを備える。また、第１，第２爪車に形成された第１，第２鋸歯状突起の各突出高さが異なるように構成されている。
このことにより、本発明の定圧装置をマイクロメータに搭載し、ロック機構を利用して、第１爪車及び中間爪車間を接続状態に設定し、中間爪車及び第２爪車間を非接続状態に設定した場合には、定圧装置は、以下に示すように、動作することとなる。
操作スリーブの回転に応じて第１爪車が回転すると、第１爪車及び中間爪車間が接続状態であるため、第１爪車の回転に中間爪車が連動する。
また、中間爪車が回転すると、中間爪車及び第２爪車間の噛合により、第２爪車（支軸）も回転し、スピンドルが軸方向に変位することとなる。

そして、スピンドルが被測定物に当接し、スピンドルに一定以上の負荷がかかると、付勢部材の付勢力に抗して第２爪車が中間爪車から離間する方向に逃げ、中間爪車の回転力が第２爪車に伝達されず、操作スリーブは空転することとなる。
すなわち、スピンドルに一定以上の負荷がかかると、非接続状態にある爪車間で回転力が伝達されず、操作スリーブが空転することとなる。
上記の場合には、被測定物に付与される測定力は、非接続状態にある爪車間で噛合する鋸歯状突起（第２鋸歯状突起）の突出高さに応じた第１測定力に維持されることとなる。

一方、ロック機構を利用して、第１爪車及び中間爪間を非接続状態に設定し、中間爪車及び第２爪車間を接続状態に設定した場合には、スピンドルは、上記と同様に軸方向に変位する。そして、スピンドルが被測定物に当接し、スピンドルに一定以上の負荷がかかると、非接続状態にある第１爪車及び中間爪車間で回転力が伝達されず、操作スリーブが空転することとなる。
上記の場合には、被測定物に付与される測定力は、非接続状態にある爪車間で噛合する鋸歯状突起（第１鋸歯状突起）の突出高さに応じた第２測定力に維持されることとなる。
以上のように、ロック機構を利用することで、定圧装置の部品を交換しなくても容易に測定力を変更でき、本発明の目的を達成できる。

本発明の定圧装置では、前記中間爪車は、複数設けられ、前記複数の中間爪車は、前記一対の中間鋸歯状突起の各突出高さが異なるようにそれぞれ構成されていることが好ましい。
本発明では、第１，第２爪車間に２つ以上の中間爪車が配設される。また、複数の中間爪車は、一対の中間鋸歯状突起の各突出高さが異なるようにそれぞれ構成されている。
このことにより、例えば、第１，第２爪車間に２つの中間爪車（以下、第１爪車側から順に、第１中間爪車、第２中間爪車と記載）が配設された場合には、非接続状態に設定可能とする爪車間の数は３つ（第１爪車及び第１中間爪車間、第１中間爪車及び第２中間爪車間、第２中間爪車及び第２爪車間の３つ）となる。なお、第１，第２爪車間に１つの中間爪車が配設された場合には、非接続状態に設定可能とする爪車間の数は２つである。
すなわち、被測定物に付与される測定力は非接続状態にある爪車間で噛合する鋸歯状突起の突出高さに応じたものとなるため、中間爪車の数を１つ増やす毎に、非接続状態に設定可能とする爪車間の数を１つ増やすことができ、変更可能とする測定力の数を１つ増やすことができる。
したがって、中間爪車を複数設けることで、測定力を３段階以上に変更できる。

本発明の定圧装置では、前記ロック機構は、隣接する各爪車間のうち、噛合する鋸歯状突起の突出高さが他の爪車間で噛合する鋸歯状突起の突出高さよりも低い爪車間を接続状態または非接続状態に設定することが好ましい。
なお、以下では、説明の便宜上、中間爪車が１つのみ設けられた構成で説明する。
本発明では、例えば、第１鋸歯状突起の突出高さが第２鋸歯状突起よりも低い場合には、ロック機構は、噛合する鋸歯状突起（第１鋸歯状突起）の突出高さが中間爪車及び第２爪車間で噛合する鋸歯状突起（第２鋸歯状突起）よりも低い第１爪車及び中間爪車間を接続状態または非接続状態に設定する。

ところで、第１鋸歯状突起の突出高さが第２鋸歯状突起よりも低い場合には、中間爪車及び第２爪車間の噛合時における摩擦力は、第１爪車及び中間爪車間の噛合時における摩擦力よりも大きいものである。
すなわち、ロック機構により第１爪車及び中間爪車間を非接続状態に設定した場合には、上述したように中間爪車及び第２爪車間の摩擦力が第１爪車及び中間爪車間よりも大きいため、スピンドルに一定以上の負荷がかかった際に操作スリーブをさらに回転させると、中間爪車及び第２爪車間の噛合よりも第１爪車及び中間爪車間の噛合がはずれやすい構造となる。
このため、ロック機構により中間爪車及び第２爪車間を接続状態に設定する構成を採用しなくても、摩擦力により中間爪車及び第２爪車間を擬似的に接続状態に設定でき、被測定物に付与される測定力を第１測定力の他、第２測定力にも良好に変更できる。
したがって、ロック機構を必要最低限の数で構成でき、定圧装置の構造を簡素化できる。

本発明の定圧装置では、前記付勢部材を挟んで前記第２爪車に対向し、前記支軸に螺合する調整部材を備え、前記調整部材は、前記支軸に対する螺合状態が変更されることで前記支軸の軸方向に移動し、前記付勢部材による付勢力を調整することが好ましい。
本発明では、定圧装置が上述した調整部材を備えるので、調整部材の支軸に対する螺合状態を変更して付勢部材による付勢力を調整することで、支軸からスピンドルを介して被測定物に付与される測定力を調整できる。
したがって、ロック機構を利用することで測定力を多段階で大きく変更することを可能としながら、調整部材を利用することで測定力を微調整することができる。

本発明のマイクロメータは、スピンドルの変位量から被測定物の寸法を測定するマイクロメータであって、上述した定圧装置を備えることを特徴とする。
本発明では、マイクロメータは、上述した定圧装置を備えるので、上述した定圧装置と同様の作用及び効果を享受できる。

第１実施形態におけるマイクロメータの構成を示す正面図。 第１実施形態における定圧装置の構成を示す図。 第１実施形態における定圧装置の構成を示す図。 第１実施形態におけるロック機構の機能を説明するための図。 第２実施形態における定圧装置の構成を示す図。

[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔マイクロメータの構成〕
図１は、第１実施形態におけるマイクロメータ１の構成を示す正面図である。
マイクロメータ１は、図１に示すように、本体１Ａと、固定スリーブ１Ｂと、スピンドル１Ｃと、シンブル１Ｄと、操作スリーブ１Ｅと、デジタル表示器１Ｆと、定圧装置２（図２、図３参照）とを備える。
なお、各構成１Ａ〜１Ｆについては、一般的なマイクロメータで利用されている公知の構成であるため、以下では、簡略化して説明する。

本体１Ａは、図１に示すように、略Ｕ字形を有する。
そして、本体１Ａの一端には、アンビル１Ｇが固定されている。また、本体１Ａの他端には、スピンドル１Ｃを挿通可能とする軸受筒１Ｈが設けられている。
固定スリーブ１Ｂは、図１に示すように、本体１Ａの他端に固定されている。
そして、固定スリーブ１Ｂは、スピンドル１Ｃが螺合され、軸受筒１Ｈとともにスピンドル１Ｃを支持する。
スピンドル１Ｃは、軸受筒１Ｈに挿通されるとともに、固定スリーブ１Ｂに螺合され、固定スリーブ１Ｂに対する螺合状態が変更されることで（回転することで）、アンビル１Ｇに対して進退する。

シンブル１Ｄは、固定スリーブ１Ｂの外周に回転可能に被嵌されるとともに、外端（図１中右端）がスピンドル１Ｃの基端部分（アンビル１Ｇに対向する先端部分（図１中左端部分）とは反対側の端部）に一体的に結合される。
操作スリーブ１Ｅは、図１に示すように、シンブル１Ｄの外周からスピンドル１Ｃの基端部分にかけて被嵌され、シンブル１Ｄに対して回転可能に構成されている。
デジタル表示器１Ｆは、図１に示すように、本体１Ａの他端における正面側に固定され、制御部（図示略）による制御の下、エンコーダ（図示略）によって検出されたスピンドル１Ｃの変位量（測定値）を表示する。

〔定圧装置の構成〕
図２及び図３は、定圧装置２の構成を示す図である。具体的に、図２は定圧装置２の構成を示す斜視図であり、図３は定圧装置２の構成を示す分解斜視図である。
定圧装置２は、操作スリーブ１Ｅの内部（スピンドル１Ｃの基端部分）に配設され、操作スリーブ１Ｅの回転をスピンドル１Ｃに伝達するとともに、スピンドル１Ｃに一定以上の負荷がかかったときに操作スリーブ１Ｅをスピンドル１Ｃに対して空転させる。すなわち、定圧装置２は、スピンドル１Ｃから被測定物に付与される測定力を一定にする装置である。
この定圧装置２は、図２または図３に示すように、支軸３と、第１爪車４と、第２爪車５と、中間爪車６と、付勢部材７と、ロック機構８とを備える。

支軸３は、図２または図３に示すように、スピンドル１Ｃの軸方向に沿って延びる円柱状の円柱部３Ａと、円柱部３Ａにおける軸方向の中心位置よりも一端（図２及び図３中左端）側に設けられ、円柱部３Ａよりも外径寸法の大きいカラー３Ｂとを備える。
円柱部３Ａにおいて、カラー３Ｂに対して他端（図３中右端）側には、図３に示すように、当該円柱部３Ａの軸方向に直交する方向に延びる貫通孔３Ｃが形成されている。
そして、支軸３は、円柱部３Ａの一端がスピンドル１Ｃの基端部分に固定される。

第１爪車４は、図３に示すように、円柱部３Ａを挿通可能とする円筒形状を有し、支軸３が挿通されることで支軸３に対して回転可能に構成される。
この第１爪車４は、第１爪車本体４１と、第１爪車本体４１に対して支軸３の他端側に位置し、第１爪車本体４１よりも外径寸法が小さい第１接続部４２とが一体的に構成されたものである。
第１爪車本体４１において、支軸３の一端側の端面には、支軸３の軸方向に突出し、各突起が支軸３を中心とする回転方向に沿って並設される第１鋸歯状突起４Ａが形成されている。
また、第１爪車本体４１において、外周面には、支軸３の軸方向に沿って延び、支軸３を中心として互いに対向する一対の第１係合溝４Ｂが形成されている。
なお、第１爪車４は、支軸３の他端にボルトＢ（図２、図３）が取り付けられることで、支軸３に対する脱落が防止されている。

第２爪車５は、図３に示すように、円柱部３Ａを挿通可能とする円筒形状を有する。
この第２爪車５は、第１爪車本体４１と略同一の外径寸法を有する第２爪車本体５１と、第２爪車本体５１に対して支軸３の一端側に位置し、第２爪車本体５１よりも外径寸法が小さい第２接続部５２とが一体的に構成されたものである。
第２爪車本体５１において、支軸３の他端側の端面（第１鋸歯状突起４Ａに対向する面）には、図２または図３に示すように、支軸３の軸方向に突出し、各突起が支軸３を中心とする回転方向に沿って並設される第２鋸歯状突起５Ａが形成されている。
そして、第１鋸歯状突起４Ａと第２鋸歯状突起５Ａとは、図３に示すように、形成ピッチ（各突起の支軸３を中心とする回転方向の形成間隔）が同一であるが、突出高さ（各突起が支軸３の軸方向に突出する高さ）が異なるように形成されている。

より具体的に、第１鋸歯状突起４Ａの突出高さは、図３に示すように、第２鋸歯状突起５Ａの突出高さよりも低くなるように形成されている。
また、第２接続部５２には、図３に示すように、支軸３の一端側の端部から支軸３の軸方向に沿って第２爪車本体５１に接続する位置まで切り欠かれ、支軸３を中心として互いに対向する一対の切欠部５Ｂが形成されている。
そして、第２爪車５は、支軸３が挿通された状態で、貫通孔３Ｃに挿通された係合ピン５Ｃ（図３）が一対の切欠部５Ｂに入り込むことで、支軸３に対して回転不能で、かつ支軸３の軸方向に沿って移動可能に構成される。

中間爪車６は、図３に示すように、第１，第２爪車本体４１，５１と略同一の外径寸法を有する円筒状に形成され、支軸３が挿通されることで支軸３に対して回転可能に構成される。
そして、中間爪車６は、図２または図３に示すように、第１，第２爪車４，５の間に介装される。
この中間爪車６において、支軸３の他端側の端面（第１爪車４に対向する端面）には、図３に示すように、支軸３の軸方向に突出し、各突起が支軸３を中心とする回転方向に沿って並設される第１中間鋸歯状突起６Ａが形成されている。
また、中間爪車６において、支軸３の一端側の端面（第２爪車５に対向する端面）には、図２または図３に示すように、支軸３の軸方向に突出し、各突起が支軸３を中心とする回転方向に沿って並設される第２中間鋸歯状突起６Ｂが形成されている。
上述した第１中間鋸歯状突起６Ａは、第１鋸歯状突起４Ａと形成ピッチ及び突出高さが同一であり、第１鋸歯状突起４Ａに噛合する。また、第２中間鋸歯状突起６Ｂは、第２鋸歯状突起５Ａと形成ピッチ及び突出高さが同一であり、第２鋸歯状突起５Ａに噛合する。
すなわち、第１中間鋸歯状突起６Ａと第２中間鋸歯状突起６Ｂとは、形成ピッチが同一で、かつ突出高さが異なるように形成されている。
そして、中間爪車６は、第１爪車４の回転を第２爪車５に伝達する。
また、中間爪車６において、外周面には、図３に示すように、第１爪車本体４１における一対の第１係合溝４Ｂと同様に、支軸３の軸方向に沿って延び、支軸３を中心として互いに対向する一対の第２係合溝６Ｃが形成されている。

付勢部材７は、図２または図３に示すように、円柱部３Ａを挿通可能とするコイルスプリングで構成されている。
そして、付勢部材７は、カラー３Ｂと第２爪車５との間に介装され、第２爪車５を第１爪車４に向けて付勢する。

ロック機構８は、図２または図３に示すように、第１爪車本体４１の外周に被嵌される円筒形状を有し、支軸３の軸方向に沿って移動可能に構成される。
このロック機構８の外周面には、外部に向けて突出し、支軸３の軸方向に沿って延びる操作つまみ８Ａが形成されている。
ここで、操作スリーブ１Ｅには、支軸３の軸方向に沿って延び、操作つまみ８Ａが挿通されるスリット（図示略）が形成されている。
なお、上記スリットの長さ（支軸３の軸方向に沿う長さ）は、ロック機構８の移動量を考慮して、操作つまみ８Ａの長さ（支軸３の軸方向に沿う長さ）よりも長くなるように設定されている。
そして、ロック機構８は、上記スリットを介して操作スリーブ１Ｅの外部に露出した操作つまみ８Ａ（図１）が操作されることで、支軸３の軸方向に沿って移動する。

また、ロック機構８の内周面において、支軸３を中心として互いに対向する位置には、図２または図３に示すように、当該ロック機構８の中心に向けて突出し、支軸３の軸方向に沿って延びる一対の係合部８Ｂが形成されている。
そして、一対の係合部８Ｂは、ロック機構８が第１爪車４や中間爪車６に被嵌された状態で、第１係合溝４Ｂや第２係合溝６Ｃに係合する。

図４は、ロック機構８の機能を説明するための図である。具体的に、図４（Ａ）はロック機構８が支軸３の一端側に移動した状態を示し、図４（Ｂ）はロック機構８が支軸３の他端側に移動した状態を示している。
ロック機構８が支軸３の一端側に移動した場合には、図４（Ａ）に示すように、係合部８Ｂは、第１，第２係合溝４Ｂ，６Ｃの双方に係合する。すなわち、第１爪車４と中間爪車６とは、ロック機構８により、一体的に回転する接続状態となる。

図４（Ａ）に示す状態において、操作スリーブ１Ｅを回転させると、操作スリーブ１Ｅに形成された上記スリットの内面が操作つまみ８Ａを押圧し、操作スリーブ１Ｅの回転にロック機構８が連動する。
また、係合部８Ｂが第１，第２係合溝４Ｂ，６Ｃの双方に係合しているため、ロック機構８の回転に第１爪車４及び中間爪車６の双方が連動する。
そして、第２中間鋸歯状突起６Ｂと第２鋸歯状突起５Ａとの噛合によって、中間爪車６の回転に伴い、第２爪車５（支軸３）も回転する。すなわち、操作スリーブ１Ｅの回転が定圧装置２を介してスピンドル１Ｃに伝達され、スピンドル１Ｃは、回転しながらアンビル１Ｇに対して進退する。

ここで、スピンドル１Ｃがアンビル１Ｇに近接する方向に移動して被測定物に当接すると、スピンドル１Ｃには、一定以上の負荷がかかる。この際、定圧装置２によって、操作スリーブ１Ｅが空転することとなる。
具体的に、スピンドル１Ｃに一定以上の負荷がかかっている状態では、スピンドル１Ｃ（第２爪車５）は回転しづらい状態にある。
このため、操作スリーブ１Ｅをさらに回転させようとすると、付勢部材７の付勢力に抗して第２爪車５が中間爪車６から離間する方向に逃げ、中間爪車６の回転力が第２爪車５に伝達されず、操作スリーブ１Ｅは空転することとなる。
すなわち、スピンドル１Ｃに一定以上の負荷がかかると、ロック機構８にて接続状態に設定されていない爪車間（中間爪車６及び第２爪車５間）で回転力が伝達されず、操作スリーブ１Ｅが空転することとなる。
そして、図４（Ａ）に示す状態では、被測定物に付与される測定力は、接続状態に設定されていない爪車間（中間爪車６及び第２爪車５間）で噛合する鋸歯状突起（第２鋸歯状突起５Ａ）の突出高さに応じた第１測定力に維持されることとなる。

一方、ロック機構８が支軸３の他端側に移動した場合には、図４（Ｂ）に示すように、係合部８Ｂは、第２係合溝６Ｃとは係合せずに、第１係合溝４Ｂにのみ係合する。すなわち、第１爪車４と中間爪車６とは、互いに独立して回転可能とする非接続状態となる。
図４（Ｂ）に示す状態において、操作スリーブ１Ｅ（ロック機構８）を回転させると、係合部８Ｂが第１係合溝４Ｂにのみ係合しているため、ロック機構８の回転に第１爪車４のみが連動する。
そして、第１鋸歯状突起４Ａと第１中間鋸歯状突起６Ａとの噛合、及び第２中間鋸歯状突起６Ｂと第２鋸歯状突起５Ａとの噛合によって、第１爪車４の回転に伴い、中間爪車６及び第２爪車５も回転し、上記同様に、スピンドル１Ｃは、回転しながらアンビル１Ｇに対して進退する。

ここで、スピンドル１Ｃがアンビル１Ｇに近接する方向に移動して被測定物に当接し、スピンドル１Ｃに一定以上の負荷がかかると、上記同様に、定圧装置２によって、操作スリーブ１Ｅが空転することとなる。
具体的に、図４（Ｂ）に示す状態では、第１爪車４、中間爪車６、及び第２爪車５は、互いに独立して回転可能な状態である。また、第２鋸歯状突起５Ａ（第２中間鋸歯状突起６Ｂ）は、上述したように、第１鋸歯状突起４Ａ（第１中間鋸歯状突起６Ａ）に対して、形成ピッチが同一で、突出高さが高いものである。すなわち、第２中間鋸歯状突起６Ｂ及び第２鋸歯状突起５Ａ間の噛合時における摩擦力は、第１中間鋸歯状突起６Ａ及び第１鋸歯状突起４Ａ間の噛合時における摩擦力よりも大きいものである。

このため、スピンドル１Ｃに一定以上の負荷がかかった際に操作スリーブ１Ｅをさらに回転させると、上記摩擦力の大小関係により、中間爪車６及び第２爪車５間の噛合よりも第１爪車４及び中間爪車６間の噛合がはずれやすいものとなる。すなわち、上記摩擦力により、中間爪車６及び第２爪車５間は、擬似的に接続状態に設定されている。
したがって、スピンドル１Ｃに一定以上の負荷がかかった際に操作スリーブ１Ｅをさらに回転させると、付勢部材７の付勢力に抗して中間爪車６が第１爪車４から離間する方向に逃げ、第１爪車４の回転力が中間爪車６に伝達されず、操作スリーブ１Ｅは空転することとなる。
そして、図４（Ｂ）に示す状態では、被測定物に付与される測定力は、ロック機構８にて非接続状態に設定された爪車間（第１爪車４及び中間爪車６間）で噛合する鋸歯状突起（第１鋸歯状突起４Ａ）の突出高さに応じた第２測定力に維持されることとなる。
なお、上述したように、第１鋸歯状突起４Ａの突出高さが第２鋸歯状突起５Ａの突出高さよりも低いため、第１測定力は、第２測定力よりも小さいものである。

上述した第１実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、定圧装置２は、第１，第２爪車４，５間に配設される中間爪車６と、第１爪車４及び中間爪車６間を接続状態または非接続状態に設定するロック機構８とを備える。また、第１，第２爪車４，５に形成された第１，第２鋸歯状突起４Ａ，５Ａの各突出高さが異なるように構成されている。
このことにより、ロック機構８を利用することで、定圧装置２の部品を交換しなくても容易に測定力を第１測定力または第２測定力に変更できる。

また、ロック機構８は、噛合する鋸歯状突起の突出高さが低い第１爪車４及び中間爪車６間を接続状態または非接続状態に設定する。
すなわち、噛合する鋸歯状突起の摩擦力を利用することで、ロック機構８により中間爪車６及び第２爪車５間を接続状態に設定する構成を採用しなくても、中間爪車６及び第２爪車５間を擬似的に接続状態に設定でき、被測定物に付与される測定力を第１測定力の他、第２測定力にも良好に変更できる。
したがって、ロック機構８を必要最低限の数で構成でき、定圧装置２の構造を簡素化できる。

[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図５は、第２実施形態における定圧装置２の構成を示す図である。
なお、以下では、前記第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明については省略する。
本実施形態では、前記第１実施形態に対して、図５に示すように、定圧装置２の構成が異なるのみである。その他の構成は、前記第１実施形態と同様である。

具体的に、本実施形態では、定圧装置２は、図５に示すように、前記第１実施形態で説明した各構成３〜８の他、調整部材９を備える。
調整部材９は、図５に示すように、小径部９Ａと大径部９Ｂとが一体形成された円筒形状を有し、カラー３Ｂと付勢部材７との間に介装される（付勢部材７を挟んで第２爪車５に対向する位置に配設される）。
この調整部材９において、内周面には、図５に示すように、支軸３（円柱部３Ａ）におけるカラー３Ｂに対して他端側の外周面に形成されたネジ部３Ｄに螺合するネジ部９Ｃが形成されている。
ここで、操作スリーブ１Ｅには、支軸３を中心とする回転方向に沿って延び、大径部９Ｂが挿通されるスリット（図示略）が形成されている。
なお、上記スリットの幅（支軸３の軸方向に沿う幅）は、調整部材９の移動量を考慮して、大径部９Ｂの厚み寸法よりも大きくなるように設定されている。
そして、調整部材９は、上記スリットを介して操作スリーブ１Ｅの外部に露出した大径部９Ｂが操作されることで（支軸３との螺合状態が変更されることで）、支軸３の軸方向に沿って移動して、第２爪車５との間で付勢部材７を圧縮または伸張させ、付勢部材７による付勢力を調整する。

上述した第２実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の効果の他、以下の効果がある。
本実施形態では、定圧装置２が調整部材９を備えるので、調整部材９の支軸３に対する螺合状態を変更して付勢部材７による付勢力を調整することで、支軸３からスピンドル１Ｃを介して被測定物に付与される測定力を調整できる。
したがって、ロック機構８を利用することで測定力を２段階で大きく変更することを可能としながら、調整部材９を利用することで測定力を微調整することができる。

なお、本発明は、前記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。
前記各実施形態では、第１，第２爪車４，５間に中間爪車６が１つのみ配設されていたが、これに限らず、中間爪車６を複数配設しても構わない。なお、複数の中間爪車６を配設した場合でも、第１，第２中間鋸歯状突起６Ａ，６Ｂの各突出高さを異なるように構成する。
例えば、第１，第２爪車４，５間に２つの中間爪車（以下、第１爪車４側から順に、第１中間爪車、第２中間爪車と記載）が配設された場合には、非接続状態に設定可能とする爪車間の数は３つ（第１爪車４及び第１中間爪車間、第１中間爪車及び第２中間爪車間、第２中間爪車及び第２爪車５間の３つ）となる。なお、前記各実施形態のように、第１，第２爪車４，５間に１つの中間爪車６が配設された場合には、非接続状態に設定可能とする爪車間の数は２つである。
すなわち、被測定物に付与される測定力は非接続状態にある爪車間で噛合する鋸歯状突起の突出高さに応じたものとなるため、中間爪車の数を１つ増やす毎に、非接続状態に設定可能とする爪車間の数を１つ増やすことができ、変更可能とする測定力の数を１つ増やすことができる。
したがって、中間爪車を複数設けることで、測定力を３段階以上に変更できる。

前記各実施形態では、ロック機構８は、第１爪車４及び中間爪車６間のみを接続状態または非接続状態に設定していたが、これに限らず、ロック機構８と同様の機構を別途、追加し、中間爪車６及び第２爪車５間も接続状態または非接続状態に設定する構成を採用しても構わない。なお、中間爪車６を複数設けた場合も同様である。
また、前記各実施形態において、ロック機構８の構造は、前記各実施形態で説明した構造に限らず、隣接する爪車間を接続状態または非接続状態に設定できる構造であれば、その他の構造を採用しても構わない。
前記各実施形態では、第１，第２鋸歯状突起４Ａ，５Ａ及び第１，第２中間鋸歯状突起６Ａ，６Ｂは全て、形成ピッチが同一となるように形成されていたが、これに限らず、形成ピッチが異なるように形成しても構わない。

前記各実施形態では、本発明に係るマイクロメータをデジタル表示型のマイクロメータ１で構成していたが、これに限らず、エンコーダやデジタル表示器を備えないアナログ表示型のマイクロメータで構成しても構わない。
また、前記各実施形態では、本発明に係る定圧装置２をマイクロメータ１に搭載した構成を説明したが、これに限らない。例えば、マイクロメータヘッド等の回転によって移動するスピンドルを有する測定器や、ラチェット機構を使用してトルクを管理するトルクドライバ等に搭載しても構わない。

本発明は、マイクロメータやマイクロメータヘッド等の回転によって移動するスピンドルを有する測定器に利用できる。

１・・・マイクロメータ
１Ｃ・・・スピンドル
２・・・定圧装置
３・・・支軸
４・・・第１爪車
４Ａ・・・第１鋸歯状突起
５・・・第２爪車
５Ａ・・・第２鋸歯状突起
６・・・中間爪車
６Ａ・・・第１中間鋸歯状突起
６Ｂ・・・第２中間鋸歯状突起
７・・・付勢部材
８・・・ロック機構
９・・・調整部材

Claims (5)

1. 支軸と、
   前記支軸に対して回転可能に取り付けられ、前記支軸の軸方向に突出した第１鋸歯状突起を有する第１爪車と、
   前記支軸に対して回転不能で、かつ前記支軸に沿って移動可能に取り付けられ、前記第１鋸歯状突起に対向する面に第２鋸歯状突起を有する第２爪車と、
   前記第１爪車及び前記第２爪車間において前記支軸に対して回転可能で、かつ前記支軸に沿って移動可能に取り付けられ、隣接する各爪車にそれぞれ噛合する一対の中間鋸歯状突起を有する少なくとも１つの中間爪車と、
   前記第２爪車を前記第１爪車に向けて付勢する付勢部材と、
   隣接する各爪車間の少なくともいずれかの爪車間を接続状態または非接続状態に設定するロック機構とを備え、
   前記第１鋸歯状突起及び前記第２鋸歯状突起は、
   突出高さが異なるように構成されている
   ことを特徴とする定圧装置。
2. 請求項１に記載の定圧装置において、
   前記中間爪車は、複数設けられ、
   前記複数の中間爪車は、
   前記一対の中間鋸歯状突起の各突出高さが異なるようにそれぞれ構成されている
   ことを特徴とする定圧装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の定圧装置において、
   前記ロック機構は、
   隣接する各爪車間のうち、噛合する鋸歯状突起の突出高さが他の爪車間で噛合する鋸歯状突起の突出高さよりも低い爪車間を接続状態または非接続状態に設定する
   ことを特徴とする定圧装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の定圧装置において、
   前記付勢部材を挟んで前記第２爪車に対向し、前記支軸に螺合する調整部材を備え、
   前記調整部材は、
   前記支軸に対する螺合状態が変更されることで前記支軸の軸方向に移動し、前記付勢部材による付勢力を調整する
   ことを特徴とする定圧装置。
5. スピンドルの変位量から被測定物の寸法を測定するマイクロメータであって、
   請求項１から請求項４のいずれかに記載の定圧装置を備える
   ことを特徴とするマイクロメータ。

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