JP2016170092A

JP2016170092A - センサー保持台

Info

Publication number: JP2016170092A
Application number: JP2015050648A
Authority: JP
Inventors: 智司山本; Tomoji Yamamoto
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-03-13
Filing date: 2015-03-13
Publication date: 2016-09-23

Abstract

【課題】接触子を有する計測用センサーの保持台において、測定対象物に接触子を接触させる作業を短時間で実施でき、かつ接触子の可動範囲を超えるような外力が加わることを防止できるセンサー保持台を提供する。
【解決手段】ベースと、該ベースに設置された支柱と、該支柱に保持される部品によって任意の高さおよび／又は任意の角度で保持されるアームと、該アームの一端に取り付けたセンサー保持体と、前記ベースと前記センサー保持体の間を構成する部品のいずれかに設けた角度の微調節手段と、前記センサー保持体に取り付けられた保護棒からなり、該保護棒の位置は、前記センサー保持体に取り付けたセンサーの接触子を保護する位置と、該接触子を保護しない位置のいずれかを選択できることを特徴とするセンサー保持台。
【選択図】図１

Description

本発明は、てこ式ダイヤルゲージなど、接触子を有する計測用センサーを保持するセンサー保持台に関する。

てこ式ダイヤルゲージなどを保持するスタンドとしては、例えば特許文献１に示されているように、接触子の高さを広範囲に調節できる構造のものが一般的に使用されている。
しかし、てこ式ダイヤルゲージの接触子の可動範囲は０．２ｍｍ〜１ｍｍ程度と狭く、測定対象物に接触子を接触させる際には、この可動範囲内に調節する必要があるので、接触子と測定対象物の距離を目測しつつダイヤルゲージの針も見ながら接触子の高さを調節する必要があり、多くの時間を要するという問題があった。

また、特許文献１に記載されているように、１つのねじを緩めると、接触子の高さと、ベースと接触子の水平方向距離など２つ以上の方向に動いてしまうものが一般的なので、接触子の位置を調節するには熟練を要するという問題があった。
一方で、本出願人は特許文献２、３、４にて、直交する２軸を、１つの締付ねじで１軸ずつ順番に固定する装置を発明、あるいは創作した。

てこ式ダイヤルゲージの可動範囲は狭いので、絶対値の測定には適しておらず、基準となるブロックゲージや基準となる製品との差を測定することが主な用途であるため、接触子を測定対象物（基準面または、未知の測定面）に合わせる作業が頻繁に発生する。
したがって前述した問題点を解決する手段が強く求められていた。

実開昭６１−１３５２０２号公報特許第４９０１９８６号公報特許第５３２２０１５号公報意匠登録第１５１５７５４号公報

本発明の目的は、接触子を有する計測用センサーの保持台において、測定対象物に接触子を接触させる作業を短時間で実施でき、かつ接触子の可動範囲を超えるような外力が加わることを防止できるセンサー保持台を提供することにある。
加えて、接触子の位置を調節する作業を容易にし、測定者の負担を軽減することである。

ベースと、該ベースに設置された支柱と、該支柱に保持される部品によって任意の高さおよび／又は任意の角度で保持されるアームと、該アームの一端に取り付けたセンサー保持体と、前記ベースと前記センサー保持体の間を構成する部品のいずれかに設けた角度の微調節手段と、
前記センサー保持体に取り付けられた保護棒からなり、該保護棒の位置は、前記センサー保持体に取り付けたセンサーの接触子を保護する位置と、該接触子を保護しない位置のいずれかを選択できることを特徴とするセンサー保持台である。

上記において、支柱に任意の高さで保持可能なクランプ体と、該クランプ体に任意の角度で保持されるアーム保持体とを設け、該アーム保持体にはアームを任意の位置で保持する機能を追加したセンサー保持台である。

前記クランプ体が、特許文献２又は特許文献３に記載した２軸クランプ装置、又は把持装置であることにより、１つのねじの締め付けで、直交する二軸（支柱とアーム保持体の円筒部）を差動的に１軸ずつ締め付けることができるセンサー保持台である。

請求項１に記載した発明によれば、センサーの接触子を測定対象物に接近させる際には、保護棒を接触子を保護する位置にをセットし、保護棒の先端を測定対象物に当て、センサーの位置を固定した後に保護棒を逃がし、その後、センサーの針を見ながら角度の微調節機構を働かせて、接触子を少しずつ動かして測定対象物に当接させることができる。
従って、従来のように測定対象物と接触子の間隔を目測しながら慎重に調節する必要がなく、接触子に無理な外力が加わる恐れも無い。
これにより、接触子を測定対象物に当接させる作業を短時間で実施することができる。

請求項２の発明によれば、支柱に任意の高さで保持可能なクランプ体と、該クランプ体に任意の角度で保持されるアーム保持体とを設け、該アーム保持体にはアームを任意の位置で保持する機能をもたせることで、センサー位置の調節範囲が広く、従って測定対象物の大きさや懐の深さの適用範囲が広くなる。

請求項３又は請求項４の発明によれば、１つのねじの締め付けにより、直交する二軸を差動的に１軸ずつ締め付けることができるので、まずクランプ体の高さを調節した後に、ねじを少し締め付けてクランプ体の高さを固定し、次にアームの角度を調節した後に、ねじをさらに締め付けてアームの角度を固定することができる。
つまり、１つのねじで二方向の調節ができるにもかかわらず、一方向に集中して順番にセンサーの位置を決めていけば良いので、作業を単純化することができる。

本発明によるセンサー保持台の全体斜視図である。本発明によるセンサー保持台の平面図である。本発明において保護棒が接触子を保護している状態である。本発明における保護棒の別の実施形態である。角度調節部品をアームに設けた例である。２軸を差動的に締め付けるクランプ体の第１の例である２軸を差動的に締め付けるクランプ体の第２の例である

図１は、本発明の実施形態における最も好ましい例の一つである。
ベース１に、角度微調節用部品２が取り付けられており、該角度微調節用部品にはスリット３が設けられているのでレバー５を回すと、スリットの上側に螺合したねじの先端がスリットより下側の部分を押し、スリット部が開く方向に弾性変形する（類似構造である図５参照）。
よってレバー５を回すと、角度微調節用部品に取り付けた支柱６がわずかに傾くことになる。
なお、角度微調節用部品２をベース１に取り付けているボルト（図示しない）の頭部を逃がすための穴４が設けられており、該ボルトはスリット３より下の部分のみをベース１に押しつけて固定しているので、スリットより上部は自由に弾性変形できる。
またベース１の代わりに、マグネット台に付け替えることも容易にできる。

支柱６に摺動可能に嵌合する穴を備えたクランプ体１０が設けられ、該クランプ体には支柱６と直交する方向に円形の穴が設けられ、該穴にアーム保持体１２の円柱状の軸部１３が回動可能に嵌合している。
クランプ体１０に取り付けたレバー１１を回すと、クランプ体１０に螺合したねじ部（図１には図示しない。図６、７の締付ボルト１３３、２３３に相当。）が回され、まず支柱６とクランプ体が固定され、さらにレバー１１を回すと、アーム保持体１２の回動が停止する。

クランプ体１０の構造を、図６、又は図７に示す。
図６は特許第４９０１９８６号による２体形のクランプ体であり、その構造は、ほぼ直角に交差する２本の軸１３１、１３２を、それぞれの軸に摺動可能に挿入した１つのクランプ体１０１に設けた１つの締付け手段により、差動的に二段階で前記２本の軸をクランプする装置であり、ケース１１０とケースに保持された押圧体１２０と、前記ケースに螺合し、前記２本の軸の軸心を最短距離で結ぶ線分の延長線上に配した締付ボルト１３３からなり、前記締付ボルトを締めることにより、ボルトの先端が押圧体１２０を押し、先ず第１軸１３１がケース側に設けられた第１軸当接面１１１と押圧体に設けられた第１軸当接面１２１に挟まれて保持され、次に、ケースの逃げ穴１１２を通りかつ押圧体の第２軸挿入穴１２２を貫通した第２軸１３２が、前記第２軸挿入穴の側部に設けたスリット１２３によって押圧体が容易に弾性変形し、前記第２軸挿入穴の内径が減少することにより、保持されることを特徴とするクランプ体である。

図７は特許第５３２２０１５号による１体形のクランプ体であり、その構造は、２本の軸を軸穴にそれぞれ摺動可能に挿入し、１つの締付け手段により、差動的に二段階で前記２本の軸をクランプする装置であり、略四角柱状の部材２１０と、前記部材に螺合した締付けボルト２３３からなり、前記部材には、上面２１１のほぼ中央に設けた前記締付けボルトと螺合するめねじ２１８と、正面２１２と背面２１３間を貫通する第２の軸穴２１７と、前記第２の軸穴より前記めねじから遠い側に、前記第２の軸穴と干渉しない位置に設けた、左側面２１４と右側面２１５間を貫通する第１の軸穴２１６と、前記正面と前記背面間を貫通するスリット群２２０が設けられ、該スリット群は、前記めねじと前記第２の軸穴の間を通り、かつ前記第２の軸穴の両横外側を通り下方に伸び、左右の下端部２２２、２２３が前記第１の軸穴の軸心近傍まで達する略門形スリット２２１と、前記第２の軸穴の一方の側部内周面２１７ａと前記略門形スリットを繋ぐ短スリット２２６と、前記略門形スリット左部の第１軸穴干渉領域２２４から右に向かい、前記略門形スリット右部に達しない少なくとも１つの左スリット２２７と、前記略門形スリット右部の第１軸穴干渉領域２２５から左に向かい、前記略門形スリット左部に達しない少なくとも１つの右スリット２２８から成ることを特徴とするクランプ体である。

支柱６の断面は円形が一般的であるが、支柱を軸として回転させたくない場合は、支柱の断面形状を四角形にしても良い。この場合、特許文献４にて「円柱軸、四角柱軸兼用の例」として示されている穴形状にするのが好ましい。

図２に示したように、アーム保持体１２には、アーム１６を摺動可能に嵌合する穴が設けられ、該穴の側面から一方向にスリット１４が加工されている。
締付ねじ１５のねじ部が、スリット１４で分割された一方を穴で貫通し、他方に螺合している。これにより、締付ねじ１５を緩めると、アーム１６は、図２で左右方向に摺動可能になり、締付ねじ１５を締めるとアームが固定される。

アーム１６の先端部にはセンサー保持体２０が、締付ねじ１７にて取り付けられており、センサー保持体に設けた穴に、センサー３０のステム部が挿入されて、止めねじで止められている。
センサー保持体に、センサー取付穴と平行に保護棒２３を通すための穴が設けられ、該穴に保護棒２３を挿入して、ばね２５を取り付けてからばね受け２６を取り付けてある。
保護棒の側面には、ピン２４が圧入されている。

図１および図３から明らかなように、保護棒２３を弱く右にねじりながら突き出し方向（ばね２５が圧縮される方向）に押すと、ピン２４はガイド溝２１に案内されて動き、やがて止め溝２２に入る。この状態で手を離すと、図３のように保護棒がセンサー３０の接触子３１を保護する位置まで突き出した状態で保持される。
尚、接触子の長さや、センサーの大きさの違いに対応するために、止め溝２２の位置を複数設けても良い。

図１〜３を用いてセンサーの接触子３１を測定対象物４０に当接させる方法を説明する。
まず、図３のように保護棒２３を突き出し状態にして接触子３１が保護される状態にする。
このとき、接触子が保護棒より上又は下に出ている場合、あるいは接触子が保護棒の中心に対して偏心が大きく、微調節できる範囲を超えている場合は、接触子固定ねじ３２を緩めて接触子の角度を調節する。この調整は、センサー３０をセンサー保持体２０に取り付けたときに一度行うだけで良い。

次に、締付ねじ１５を緩めてアーム１６の位置を調節する。接触子３１と支柱６の距離を長くしすぎると剛性が下がって測定誤差が出やすくなるので、通常はやや短めにしておくのが好ましい。

定盤の上に本センサー保持台と測定対象物を置き、レバー１１を緩めてクランプ体１０の高さを決め、レバー１１を軽く締めて高さを固定し、その後、アーム１６を下に押して保護棒２３の先端が測定対象物４０の上面に軽く当たるまで回転させ、レバー１１を強めに締めてアーム１６を固定する。
その後、保護棒２３を左に回して、ピン２４を止め溝２２から外して引込める。
このとき、接触子３１の先端が測定対象物の上面から少し浮いた状態になるので、微調節用レバー５を回して支柱６を少し傾け、接触子３１を下げて、ダイヤルゲージの針を見ながら接触子が測定対象物の上面に当たってからさらに押し込む量（当接量）を調節する。その後必要に応じてダイヤルの０点を合わせてもよいが、あらかじめ目標の当接量になったときに針が０を指すように設定しておくのが好ましい。
尚、ここでは計測値が針の位置で示されるとして説明したが、デジタル表示、光の点灯、音の発生等、電気的な手段で表示する変位センサーでも同様の作業になる。

以上は、図1から図３に示したセンサー保持台で説明したが、接触子３１を保護する機能に関しては、センサー保持体２０の位置を上下に調節できる機能があれば利用可能である。
すなわち、センサー保持体２０を取り付けたアーム１６が支柱に対して上下方向に移動可能か、又は、アーム１６が上下方向に回動可能になる部品を支柱６に装着すれば、保護棒２３により接触子３１を保護しつつ、測定対象物４０に接触子３１を当接する作業を効率よく実施することができる。

図４は、保護棒２３の別の形態を示しており、先端部を曲げて軸心を例えば４ｍｍ程度偏心させた例である。
曲り方向を横方向にすることにより接触子３１を保護する状態（ａ）になり、曲り方向を上方向に９０度回転させることのより、下からの外力に対して接触子を保護しない状態（ｂ）になり、測定対象物の上面に接触子を接触させることができる。
また、下に向いている面に接触子を当接させる場合は、曲り方向を下方向になるように回転させれば（ｃ）の状態にすることができる。
保護棒２３に直交するように貫通して取り付けられたピン２４は、センサー保持体２０に設けられた浅い十時溝に嵌ることにより、保護棒２３が外力により回転することを防いでいる。

図５は、アームを分割し、その間に角度微調節用部品を設けた例である。アーム１６ａはアーム保持体側、アーム１６ｂはセンサー保持体側である。角度微調節用部品５０に開けた穴５１の一方にスリット５２を設け、ねじ５３をスリット５２の左側に螺合させ、ねじの先端でスリットの右側を押すようになっている。
この状態で、ねじ５３を締め込むと、スリット５２が開く方向に弾性変形するので、センサー保持体側のアーム１６ｂが下がり、接触子の先端をわずかずつ下げることができる。

１ベース
２角度微調節用部品
３スリット
４ボルトの逃がし穴
５レバー
６支柱
１０クランプ体
１１レバー
１２アーム保持体
１３軸部
１４スリット
１５締付ねじ
１６アーム
１７締付ねじ
２０センサー保持体
２１ガイド溝
２２止め溝
２３保護棒
２４ピン
２５ばね
２６ばね受け
３０センサー（てこ式ダイヤルゲージ）
３１接触子
３２接触子固定ねじ
４０測定対象物
５０角度微調節用部品
５１穴
５２スリット
５３ねじ
１０１クランプ体（２体形）
１１０ケース
１１１ケース側の第１軸当接面
１１２ケースに設けた第２軸の逃げ穴
１２０押圧体
１２１押圧体の第１軸当接面
１２２押圧体の第２軸挿入穴
１２３押圧体の第２軸挿入穴に設けたスリット
１３１第１軸
１３２第２軸
１３３締付ボルト
２０１クランプ体（１体形）
２１０部材
２１１部材の上面
２１２部材の正面
２１３部材の背面
２１４部材の左側面
２１５部材の右側面
２１６第１の軸穴
２１７第２の軸穴
２１７ａ第２の軸穴の側部内周面
２１８めねじ
２２０スリット群
２２１略門形スリット
２２２略門形スリットの左下端部
２２３略門形スリットの右下端部
２２４略門形スリット左部の第１軸穴干渉領域
２２５略門形スリット右部の第１軸穴干渉領域
２２６短スリット
２２７左スリット
２２８右スリット
２３１第１軸
２３２第２軸
２３３締付ボルト

Claims

ベースと、該ベースに設置された支柱と、該支柱に保持される部品によって任意の高さおよび／又は任意の角度で保持されるアームと、該アームの一端に取り付けたセンサー保持体と、前記ベースと前記センサー保持体の間を構成する部品のいずれかに設けた角度の微調節手段と、
前記センサー保持体に取り付けられた保護棒からなり、該保護棒の位置は、前記センサー保持体に取り付けたセンサーの接触子を保護する位置と、該接触子を保護しない位置のいずれかを選択できることを特徴とするセンサー保持台。
ベースと、該ベースに設置された支柱と、該支柱の任意の高さで保持可能なクランプ体と、該クランプ体に任意の角度で保持されるアーム保持体と、該アーム保持体に、任意の位置で保持されるアームと、該アームの一端に取り付けたセンサー保持体と、前記ベースと前記センサー保持体の間を構成する部品のいずれかに設けた角度の微調節手段と、
前記センサー保持体に取り付けられた保護棒からなり、該保護棒の位置は、前記センサー保持体に取り付けたセンサーの接触子を保護する位置と、該接触子を保護しない位置のいずれかを選択できることを特徴とするセンサー保持台。
請求項２に記載したクランプ体が、２本の軸を軸穴にそれぞれ摺動可能に挿入し、１つの締付け手段により、差動的に二段階で前記２本の軸をクランプする装置であり、ケースとケースに保持された押圧体と、前記ケースに螺合し、前記２本の軸の軸心を最短距離で結ぶ線分の延長線上に配した締付ボルトからなり、前記締付ボルトを締めることにより、ボルトの先端が押圧体を押し、先ず第１軸がケース側に設けられた第１軸当接面と押圧体に設けられた第１軸当接面に挟まれて保持され、次に、ケースの逃げ穴を通りかつ押圧体の第２軸挿入穴を貫通した第２軸が、前記第２軸挿入穴の側部に設けたスリットによって押圧体が容易に弾性変形し、前記第２軸挿入穴の内径が減少することにより、保持されるクランプ体であることを特徴とする請求項２に記載したセンサー保持台。
請求項２に記載したクランプ体が、２本の軸を軸穴にそれぞれ摺動可能に挿入し、１つの締付け手段により、差動的に二段階で前記２本の軸をクランプする装置であり、略四角柱状の部材と、前記部材に螺合した締付ボルトからなり、前記部材には、上面のほぼ中央に設けた前記締付けボルトと螺合するめねじと、正面と背面間を貫通する第２の軸穴と、前記第２の軸穴より前記めねじから遠い側に、前記第２の軸穴と干渉しない位置に設けた、左側面と右側面間を貫通する第１の軸穴と、前記正面と前記背面間を貫通するスリット群が設けられ、該スリット群は、前記めねじと前記第２の軸穴の間を通り、かつ前記第２の軸穴の両横外側を通り下方に伸び、左右の下端部が前記第１の軸穴の軸心近傍まで達する略門形スリットと、前記第２の軸穴の一方の側部内周面と前記略門形スリットを繋ぐ短スリットと、前記略門形スリット左部の第１軸穴干渉領域から右に向かい、前記略門形スリット右部に達しない少なくとも１つの左スリットと、前記略門形スリット右部の第１軸穴干渉領域から左に向かい、前記略門形スリット左部に達しない少なくとも１つの右スリットから成るクランプ体であることを特徴とする請求項２に記載したセンサー保持台。