JP2859436B2 - 微調整するための可調整ダイヤルゲージホルダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、ダイヤルゲージを安定して固定し微調整す
るための可調整ダイヤルゲージホルダに関する。

〔背景技術〕

ダイヤルゲージは特に機械加工および精密機械加工を
測定するために利用される。これは本来のダイヤルゲー
ジに揺動自在に支持されている探子を装備している。精
密な高精度の機構は、探子がその揺動軸を中心として揺
動する大きさをダイヤルゲージにおける表示に変換す
る。探子の尖端には小さい球が設けられており、その表
面はその都度の接触点を形成している。ダイヤルゲージ
の探子は極めて大きな精度で測定すべき点に繰り出さ
れ、そこにできるだけ安定して固定しなければならな
い。ダイヤルゲージはたいていはスタンドに据えつけら
れ、その揺動性および固定性は、ダイヤルゲージの探子
の尖端を基準点として使用する測定点の近くに粗い調整
で繰り出し、そこで安定して固定することを可能にす
る。ダイヤルゲージは、零点から＋方向および−方向に
延びている目盛りを有している。所定の測定を行うため
に、まず、はじめにダイヤルゲージはダイヤルゲージホ
ルダにおける微調整によって零の表示に合わされる。こ
のために、スタンドアームの端部に据え付けられたダイ
ヤルゲージを保持する可調整ダイヤルゲージホルダが利
用される。このダイヤルゲージホルダによって探子尖端
におけるボールは測定点に接触され、ダイヤルゲージが
零の測定値を表示するように調整される。これによって
測定点は極めて高い精度に規定され、測定が行われる。

一般のダイヤルゲージホルダは、互いに軸ピンを介し
て揺動可能に結合さている２つの別々の脚部部材を有し
ている。これらの脚部はばねの力により所定の終端位置
に保持されている。微調整ボルトによって脚部はばねの
力に抗して揺動できる。一方の脚部は支持スタンドに固
く結合され、他方の脚部は揺動によって押し離され、微
調整ボルトをねじ戻すことによってばねの力により再び
揺れ戻される。この他方の脚部にはダイヤルゲージが取
り付けられている。この脚部を揺動することによって、
ダイヤルゲージおよびその探子が移動される。

一般的なダイヤルゲージホルダの欠点は、２分割構造
のために無条件に遊びが生ずることである。部品がほと
んど遊びなしに軸ピン上にぴったり支持され、両脚部が
連続したばね圧のもとに置かれているにも拘らず、両脚
部間に少なくともその横軸において不可避の遊びが存在
する。遊びのない組立は両部品のかじりを意味し、この
かじり作用を打ち負かすためにばね圧は非常に大きくな
ければならないので、微調整は行えない。この２分割構
造のダイヤルゲージホルダにおいて微調整に対する力関
係を最適にするために、一方の脚部を貫通しその尖端が
他方の脚部の内側面に接する微調整ボルトは、軸ピンか
らできるだけ離して配置される。これによって小さな伝
達比が保証され、相応した精密な調整が行える。即ち、
微調整ボルトの尖端が脚部の内側面に圧力を与える点を
揺動軸線からできるだけ離さねばならないという要件
は、脚部を非常に長くすることおよびダイヤルゲージホ
ルダの寸法を大きくすることを条件づける。脚部が長く
なればなる程、安定性が悪くなる。

脚部が共通の一体の成形部材によって形成されている
ダイヤルゲージホルダが知られている。この成形部材は
両脚部を互いに結合する箇所に、揺動軸として作用する
薄肉部を有している。その場合、成形部材を構成してい
る材料の弾性が利用されている。両脚部は脚部基部から
まず互いに平行に延びている。短い脚部の端部の前で長
い脚部が直角に短い脚部から離して曲げられており、こ
の方向において、更に、短い脚部の全長とほぼ同じ長さ
だけ延びている。直角の脚部はその直角の尖端が平らに
されている。脚部が互いに閉じている弛緩した状態にお
いて、微調整ボルトは平坦部をそれに対して直角に荷重
している。微調整ボルト自体は短い脚部の端部をその脚
部軸線に対して相応した角度を成して貫通しているの
で、微調整ボルトと短い脚部との間の角度は脚部基部の
方向に向いて約45゜となっている。このダイヤルゲージ
ホルダは脚部基部の範囲でスタンドに据えつけられ、直
角の脚部の端部がダイヤルゲージを支持する。このダイ
ヤルゲージホルダは微調整を行う場合に２つの欠点を生
ずる。即ち、その一つは、微調整ボルトの円錐状に形成
された尖端が、両脚部の揺動運動の始めにまず他方の脚
部の平坦部における対向円錐面に偏心して作用すること
である。脚部の揺動運動が増すにつれて、微調整ボルト
の尖端は対向円錐面の母線に沿って中心に移動する。こ
れは大きな滑り摩擦力を生じ、特に揺動すべき脚部に横
に作用する大きな力を生ずる。この横に作用する力は、
さらに微調整ボルトにラジアル力として作用し、これは
精密ねじが早く摩耗し、即ち、大きな遊びを生ずること
を意味する。

この構造のもう一つの大きな欠点は、両脚部が脚部基
部と共にほぼ等辺三角形を形成していることである。こ
の特殊の三角形状により、水平に据えつけられたダイヤ
ルゲージホルダにおける直角の脚部の開離揺動運動が据
付け済みのダイヤルゲージおよびその探子の下降運動を
生じさせるだけでなく、探子尖端が不可避に水平方向前
方にも大きく移動されることである。この状態はワーク
における所望の測定点に探子尖端を繰り出すことを困難
にする。

〔発明の開示〕

本発明の目的は、遊びが小さく、コンパクトに構成さ
れ、大きな安定性が保証され、かつ、単純な操作で微調
整が行えるようなダイヤルゲージホルダを提供すること
にある。この目的は、一体の成形部材から成り、この成
形部材が締付け力のもとで互いに揺動できる２つの脚部
を含み、ダイヤルゲージスタンドに据えつけるための手
段とダイヤルゲージを固定するための手段とを持ってい
るダイヤルゲージを微調整するための可調整ダイヤルゲ
ージホルダにおいて、成形部材が、一方の脚部の端部が
他方の脚部の端部をその脚部の長手軸線を越えて正面を
覆うように形成されていることによって達成される。

図面には本発明に基づくダイヤルゲージホルダの２つ
の実施例が示されており、次にこれらの実施例の詳細お
よび作用について説明する。

〔図面の簡単な説明〕

第１図は本発明に基づくダイヤルゲージホルダの弛緩
した状態の側面図、 第２図は第１図におけるダイヤルゲージホルダのダイ
ヤルゲージが据えつけられ調整状態にある側面図、 第３図は本発明に基づくダイヤルゲージホルダの異な
った実施例のダイヤルゲージが据えつけられ調整状態に
ある側面図である。

〔発明を実施するための最良の形態〕

第１図は特に単純な構造をしている本発明に基づくダ
イヤルゲージホルダの一実施例を示している。このダイ
ヤルゲージホルダは主に一体の成形部材１から成り、こ
の成形部材１は２つの脚部2,3を形成するようなスリッ
ト状の切欠きを有している。その一方の脚部２は他方の
脚部３よりも短くされている。成形部材の外側輪郭はほ
ぼ台形の立方体をしている。脚部2,3の側面は平らであ
り、成形部材の別の境界面はその側面に対して垂直に延
びている。上側側縁４だけが側面に対して傾斜してい
る。両脚部2,3は薄肉部５を介して互いに結合されてい
る。この薄肉部５によって成形部材の材料は弾性を有し
ているので、両脚部2,3は薄肉部５の範囲を中心として
弾性的に揺動できる。薄肉部５は両脚部2,3の基部をも
形成している。短い脚部２はその基部５の近くにねじ孔
６を有している。このねじ孔６はスタンドアームの端部
にあるボルトをねじ込むために設けられている。ねじ孔
６の孔軸線はほぼ短い脚部２の主軸線に沿って延びてい
る。他方の長い脚部３は、ダイヤルゲージホルダをでき
るだけコンパクトにするために、脚部２よりも薄く作ら
れている。第１図においてダイヤルゲージは弛緩した状
態を横から見て図示されている。即ち、成形部材は全く
内部応力を有していない。この状態において、ダイヤル
ゲージを据えつける手段を有する長い脚部３の端部７は
短い脚部２の端部８をその長手軸線方向において正面で
覆っている。その長手軸線とは短い脚部２の外側面に対
してほぼ平行に延びる軸線を意味している。これは本発
明に基づくダイヤルゲージホルダの主要な特徴である。
正にこの特徴は、本来のダイヤルゲージないしその探子
を、第２図を参照して後述するようにスタンドにあるね
じ孔の軸線の延長線上に固定することを可能にする。揺
動軸として作用する薄肉部５ないし脚部基部５をスタン
ドにダイヤルゲージホルダを固定するための手段である
ねじ孔６の近くに配置することによって、第２図を参照
して後で詳述するように、据付け済みのダイヤルゲージ
の探子の揺動は、あたかも探子の揺動軸がスタンドにあ
るボルトの軸線上に直接置かれているかのように行え
る。短い脚部２の正面を覆う長い脚部３の端部７にある
ダイヤルゲージの固定手段は、この実施例の場合には、
脚部３の終端範囲にあるスリット（図面では見えない）
で形成されている。このスリットは図面の紙面平面内を
延びている。このスリットはその縁部において横断面形
状がダブテールの凹所形状をしている。ダブテール形状
端部は破線９で示されている。スリットはクロスボルト
10で貫通されている。このクロスボルト10は六角ソケッ
ト12付きのボルト頭部を有し、この頭部は座金11に接し
ている。ボルト10によってスリットの側面は互いに締め
つけられる。これによってダイヤルゲージのダブテール
状据付け端部はスリット内において移動不能に締めつけ
固定される。短い脚部２は精密ねじを備えた微調整ボル
ト13によって貫通されている。正確には幾分粗い雄ねじ
を持ったねじ付きブッシュ14が脚部２内に置かれてい
る。ねじ付きブッシュ14は六角ねじ頭部15を有してお
り、このねじ頭部15はその内側面にも微調整ボルト13の
ねいにぴったり合う雌ねじを有している。この雌ねじに
は微調整ボルト13がはめ込まれる。ねじが一旦摩擦によ
り摩滅されたとき、ねじ付きブッシュ14は容易に交換で
きる。微調整ボルト13の尖端16には硬化処理された鋼球
17がそこに固く結合されている。従って微調整ボルト13
はその球17で長い脚部３の内側面18に接している。微調
整ボルト13はこれを微調整回転するために、比較的大き
な直径のローレット付きつまみ19を持ったボルト頭部を
備えている。しかし、その直径は、つまみが２本ないし
３本の指で快適に回転できる以上に大きくはない。いま
ダイヤルゲージホルダが弛緩している状態において微調
整ボルト13が長い脚部３の方向にねじ込まれたとき、こ
の脚部３は成形部材１の弾性によって薄肉部に与えられ
るばね力に抗して短い脚部２から揺動して遠ざけられ
る。この揺動は薄肉部５によって形成されているばね範
囲を中心に行われる。ダイヤルゲージ全体をコンパクト
にする観点から、微調整ボルト13の尖端16ないし球17が
点状に作用する力点と薄肉部５との間隔が大きいことに
よって、良好な伝達比が形成される。微調整ボルト13は
脚部３の内側面にある固定衝突点に常に作用し、脚部３
はその材料弾性により常に球17に押し付けられている。
脚部３の揺動は全く遊びなしに行われる。これはジャー
ナルおよびサポートを持った軸ピンの形をした揺動自在
継手が存在しないからである。比較的大きく揺動する場
合、微調整ボルト13の球17は。脚部３の内側面18の上に
おいて、その端部７に向かって僅かに滑る。その球は、
微調整ボルト13が唯一の正確に規定された点でしか脚部
内側面18を荷重しないことを保証する。微調整ボルト13
に作用する横力は狭い限度内に保たれる。これによって
微調整ボルト13の非常に精密で従って敏感なねじが過負
荷されることはなく、僅かしか変位されない。しかしそ
れでもこのねじを一旦換えねばならないとき、この作業
はねじ付きブッシュ14により僅かな操作で行える。脚部
2,3の幅はこのダイヤルゲージホルダのねじり安定性を
決定する。この安定性をもともと両脚部間に軸ピンがな
いために２分割構造に比べて確実に大きくしようとする
とき、脚部幅を適当に選択するだけで、有利にはホルダ
の全幅の約４分の１にするだけで済ませられる。さら
に、成形部材の材料の選択が重要である。全体をばね鋼
で作ることが有利であり、これは最終的な機械加工後に
おいて硬化処理され、続いて一般的なばね硬さに焼き戻
される。

第２図には、ダイヤルゲージが取り付けられている第
１図に基づくダイヤルゲージホルダがその調整状態にお
いて示されている。ダイヤルゲージ20はその据付け端21
が脚部３の端部にあるスリットにはめ込まれ、ボルト10
によって締めつけ固定されている。ダイヤルゲージの表
示器（ここでは側面図で示されている）は、普通の腕時
計のような形をしており、零から＋方向および−方向に
延びる目盛りを持った文字盤を有している。ダイヤルゲ
ージの内部に探子22が揺動自在にヒンジ接続されてい
る。その揺動軸は符号24で示されている。探子22の揺動
平面はここでは紙面内に位置している。探子22の細かい
揺動運動は機構を介してダイヤルゲージの指針に伝達さ
れる。探子22はその尖端に接触球23が装備されている。
この接触球23は面との点状接触従って正確に規定された
接触を保証する。いま、この接触球23を基準点に繰り出
そうとするとき、これはダイヤルゲージホルダによるダ
イヤルゲージの揺動運動によって行われねばならず、そ
の場合、この揺動運動はダイヤルゲージ自体における探
子22の揺動にできるだけ匹敵させねばならない。ホルダ
の全体構造によって得られる微調整ボルト13の回転と脚
部３の揺動との間の良好な伝達比が再び無効にされない
ようにするために、球17が脚部３に接触する力点から脚
部３の端部まで従ってダイヤルゲージ自体までの距離が
極めて小さいことが重要である。脚部３の揺動がダイヤ
ルゲージ自体に対する探子22の相対的揺動平面内におい
て探子22を正確に揺動させることは明らかである。これ
は重要な点の一つである。別の重要な点は、ダイヤルゲ
ージホルダによって導入された揺動が接触球23を探子軸
線の方向にできるだけ動かさないことである。これは一
方では、あらゆる位置において薄肉部従ってダイヤルゲ
ージホルダの蝶番範囲をほぼ探子軸線の延長線上に位置
させることによって達成される。他方では、所定の事情
によっては接触球23の水平運動を最小にするためにダイ
ヤルゲージホルダの蝶番範囲を探子22の揺動軸からでき
るだけ大きく離すことによって達成される。第２図に示
した実施例によれば、一級のスタンドにおいて1/100mm
の精度で測定点が申し分なしに再現される。1/1000mmの
精度のダイヤルゲージの場合も、本発明に基づくダイヤ
ルゲージホルダは一般的な構造の場合に比べて著しく良
くなる。

本発明に基づくダイヤルゲージホルダの第２の実施例
によれば、数倍に良い感度も得られる。第３図はダイヤ
ルゲージが組み込まれているそのようなダイヤルゲージ
ホルダを調整状態において示している。基本的にはこの
実施例の場合も第１の実施例に対する上述した説明が当
てはまる。相違点は、ねじの回転量と脚部３の端部の揺
動運動との極めて細かくされた伝達比にある。伝達比を
細かくするため従って感度を著しく高めるために、この
第２の実施例の場合、成形部材１の両脚部２、３間にベ
ルクランクとして作用するはね板25が組み込まれてい
る。はね板25の揺動軸心は半円筒状成形部品26の軸心に
よって形成されている。この成形部品26は脚部２の内側
面に設けられた切欠きによって形成された半中空シリン
ダにぴったりはめ込まれている。この半円筒状切欠きの
代わりに、半円筒状成形部品26がはめ込まれて支持され
る角形切欠きを設けることもできる。このはね板５はこ
こで図示した側面図に相応した縦断面において鋭角三角
形の粗形をしている。鈍角三角形の場合に僅かに丸めら
れた三角尖端が荷重支持点27を形成している。しかし、
はね板25がダイヤルゲージホルダの全幅にわたって延び
ているので、固有の荷重支持線は成形部材１を横切って
形成されている。力アーム28は荷重アームよりも大部長
いので、約1:5の追加的な伝達比が得られる。微調整ボ
ルト13は第１の実施例に比べて脚部基部５の側にずらさ
れている。この微調整ボルト13は脚部２をねじ孔６の軸
線に対して直角に貫通しており、その尖端を形成する鋼
球17は力アーム28の端部に接している。この実施例は補
助的に小さくされた伝達比により、調整範囲が幾分小さ
くなるが、調整の感度が著しく高められる。これは、は
じめて、意識的に再現可能に千分の1mmから一万分の1mm
まで意図して調整することないしは測定点を決定するこ
とを可能にする。さらにはね板25は成形部材１に所定の
バイアス圧を与えた状態においてこの成形部材１に組み
込まれている。これによって測定は調整範囲の始めから
バイアス圧のもとで従って遊びなしに行われる。

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一体の成形部材（１）から成り、この成形
   部材（１）が締付け力のもとで互いに揺動できる２つの
   脚部（2,3）を有し、ダイヤルゲージスタンドに据えつ
   けるための手段（６）とダイヤルゲージ（20）を固定す
   るための手段（９〜12）とを持っているダイヤルゲージ
   （20）を微調整するための可調整ダイヤルゲージホルダ
   において、 成形部材（１）が、これが弛緩した状態において一方の
   脚部（３）の端部（７）が他方の脚部（２）の端部
   （８）をこの脚部（２）の外側面に関して平行に延びる
   長手軸心を越えて正面で覆っていることを特徴とする可
   調整ダイヤルゲージホルダ。
2. 【請求項２】成形部材（１）が弛緩した状態においてそ
   の外形形状がほぼ台形の立方体をしていることを特徴と
   する請求の範囲第１項記載の可調整ダイヤルゲージホル
   ダ。
3. 【請求項３】脚部基部（５）が、ホルダが弛緩した状態
   において脚部端部（7,8）が脚部基部（５）と10゜より
   小さい角度を成しているように形成されていることを特
   徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の可調整
   ダイヤルゲージホルダ。
4. 【請求項４】一方の脚部（２）が微調整ボルト（13）に
   よって貫通され、この微調整ボルト（13）がその尖端
   （17）で他方の脚部（３）の内側面（18）をほぼ直角に
   荷重することにより、脚部（2,3）が互いに揺動できる
   ことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第３項のいず
   れか１項に記載の可調整ダイヤルゲージホルダ。
5. 【請求項５】微調整ボルト（13）が短い脚部（２）を貫
   通していることを特徴とする請求の範囲第４項記載の可
   調整ダイヤルゲージホルダ。
6. 【請求項６】両脚部（2,3）間にベルクランクとして作
   用するはね板（25）が配置されていることにより両脚部
   （2,3）が互いに揺動でき、そのはね板（25）が一方の
   脚部（２）の脚部端部（８）の近くでその内側面に脚部
   （2,3）の揺動平面に対して垂直に揺動自在に支持さ
   れ、その荷重アームとして作用すべき頂点（27）が他方
   の脚部（３）にその端部（７）の近くで接触し、その力
   アームとして作用すべく決められた端部が、脚部（２）
   を貫通する微調整ボルト（13）の尖端によって荷重され
   ていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第３項
   のいずれか１項に記載の可調整ダイヤルゲージホルダ。
7. 【請求項７】成形部材（１）が脚部幅を境界づけ互いに
   平行に延びる平らな側面を形成し、はね板（25）がその
   横側側面が脚部側面の平面内に位置するような幅を有
   し、はね板（25）の力アームとして作用すべく決められ
   た端部がその内側面に、はね板（25）の長手方向に延び
   る断面三角形の切みぞを有し、球（17）がこの切みぞの
   内側面を一点で荷重していることを特徴とする請求の範
   囲第６項記載の可調整ダイヤルゲージホルダ。
8. 【請求項８】微調整ボルト（13）の尖端（17）がボルト
   （13）に固く結合されている球（17）によって形成され
   ていることを特徴とする請求の範囲第４項ないし第７項
   のいずれか１項に記載の可調整ダイヤルゲージホルダ。
9. 【請求項９】微調整ボルト（13）が、脚部（２）に交換
   可能にねじ込まれたねじ付きブッシュ（14）に保持され
   ていることを特徴とする請求の範囲第４項ないし第８項
   のいずれか１項に記載の可調整ダイヤルゲージホルダ。
10. 【請求項１０】ホルダをスタンドに取り付けるための手
    段（６）が脚部基部（５）の近くに配置されたねじ孔
    （６）を含み、ダイヤルゲージ（20）を固定するための
    手段（９〜12）が正面を覆う脚部（３）の脚部端部
    （７）においてその揺動平面を延びる長手スリットを含
    み、その端面側開口がダブテールの凹み形状をしてお
    り、そのスリットがスリットの両側側面が互いに締めつ
    けるクロスボルト（10）によって貫通されていることを
    特徴とする請求の範囲第１項ないし第９項のいずれか１
    項に記載の可調整ダイヤルゲージホルダ。