JP3394008B2 - 一次元測定機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上下方向へ昇降可
能に設けられた測定子を備え、この測定子を被測定物の
測定部位に当接させて、被測定物の寸法、たとえば、高
さ、段差、穴、軸などの寸法を測定する一次元測定機に
関する。

【０００２】

【背景技術】上下方向へ昇降可能に設けられた測定子を
備え、この測定子を被測定物の測定部位に当接させて、
被測定物の寸法、たとえば、高さ、段差、穴、軸などの
寸法を測定する一次元測定機として、たとえば、特開平
６−１２３６０２号公報に開示された直線距離測定装置
が知られている。

【０００３】この直線距離測定装置は、ベースと、この
ベースに立設された支柱と、この支柱に沿って上下方向
へ昇降可能に設けられかつ被測定物に接する測定子を有
する第１のスライダと、この第１のスライダの高さ位置
を検出する変位検出手段と、前記第１のスライダにその
第１のスライダの移動方向と同方向へ移動可能に設けら
れた第２のスライダと、この第２のスライダに対して第
１のスライダを保持するとともに、これらスライダ間に
所定以上の負荷が作用したとき第１のスライダに対して
第２のスライダを相対移動させ、かつ前記負荷が解除さ
れたとき第１のスライダと第２のスライダとを初期位置
に復帰させる定圧機構と、前記第２のスライダに連結さ
れ第１および第２のスライダを支柱に沿って上下方向へ
昇降させる駆動機構と、前記第１のスライダに対して第
２のスライダが相対移動したとき作動して前記変位検出
手段の検出値を取り込むスイッチ手段とを備える構成で
ある。

【０００４】測定にあたっては、駆動機構を作動させて
第１および第２のスライダを支柱に沿って上下方向へ昇
降させる。測定子が被測定物に当接すると、第１のスラ
イダはそれ以上移動することができないから、第１のス
ライダに対して第２のスライダが移動される。すると、
スイッチ手段が作動して変位検出手段の検出値が取り込
まれる。つまり、測定子が当接したときの第１のスライ
ダの高さ位置が検出される。このようにして、被測定物
の測定部位を順次測定していくことにより被測定物の寸
法を測定することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した直
線距離測定装置の定圧機構は、３本のコイルばね、具体
的には、第１のスライダ自身の重量のバランスをとる第
１の引張コイルばねと、互いに平行で作動的に対向して
第２のスライダの両移動方向の測定圧を一定に保つ２つ
の第２の引張コイルばねとから構成されているため、こ
れらを互いに平行に配置するためのスペースをスライダ
の幅方向に確保しなければならないうえ、引張コイルば
ねの場合、長さ方向のスペースもある程度確保しなけれ
ばならないから、結局、スライダ部分の大型化を招くと
いう欠点がある。

【０００６】また、測定圧を一定に保つために２つの引
張コイルばねを用いた場合、第２のスライダが上昇した
ときに作動する引張コイルばねと第２のスライダが下降
したときに作動する引張コイルばねとが異なる。従っ
て、２つの引張コイルばねのばね圧を一致させなけれ
ば、第２のスライダが上昇したときの圧力と第２のスラ
イダが下降したときの測定圧とが異なってしまうため、
測定方向によって測定圧が異なるという問題もある。

【０００７】本発明の目的は、このような従来の問題を
解消し、スライダ部分の小型化が可能な一次元測定機を
提供することにある。さらに、本発明の目的は、上記目
的に加え、測定方向によって測定圧が異なることが少な
い一次元測定機を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の一次元測定機
は、上記目的を達成するため、次の構成を備える。すな
わち、ベースと、このベースに立設された支柱と、この
支柱に沿って上下方向へ昇降可能に設けられかつ被測定
物に接する測定子を有する第１のスライダと、この第１
のスライダの高さ位置を検出する変位検出手段と、前記
第１のスライダにその第１のスライダの移動方向と同方
向へ移動可能に設けられた第２のスライダと、この第２
のスライダに対して第１のスライダを保持するととも
に、これらスライダ間に所定以上の負荷が作用したとき
第１のスライダに対して第２のスライダを相対移動さ
せ、かつ前記負荷が解除されたとき第１のスライダと第
２のスライダとを初期位置に復帰させる定圧機構と、前
記第２のスライダに連結されその第２のスライダを支柱
に沿って上下方向へ昇降させる駆動機構と、前記第１の
スライダに対して第２のスライダが相対移動したとき作
動して前記変位検出手段の検出値を取り込むスイッチ手
段とを備えた一次元測定機において、前記定圧機構は、
前記第１のスライダと第２のスライダとの間に設けられ
第１のスライダおよびそれに付加される部材の総重量と
同等な力で第１のスライダを上方へ付勢する重量バラン
ス用付勢手段と、前記第１のスライダに上下方向へ揺動
可能に設けられかつ長手方向に沿って摺動溝を有するカ
ム部材と、前記第２のスライダに設けられ前記カム部材
の摺動溝に摺動可能に係合する係合ピンと、前記カム部
材を中立位置に保持するとともに、前記第１および第２
のスライダ間にそれらの相対移動方向へ所定以上の力が
作用したとき前記カム部材の揺動を許容する定圧用付勢
手段とを備え、前記係合ピンを挟んで、前記カム部材の
一端側が前記第１のスライダに揺動可能に支持され、カ
ム部材の他端側が前記定圧用付勢手段によって水平方向
へ付勢されていることを特徴とする。

【０００９】このような構成において、駆動機構を介し
て第２のスライダを支柱に沿って上下方向へ昇降、たと
えば、下降させていくと、定圧機構を介して第１のスラ
イダも同方向へ一緒に下降されていく。やがて、測定子
が被測定物に当接したのち、さらに、第２のスライダを
下降させると、第１のスライダはそれ以上下降すること
ができないから、第１および第２のスライダ間にそれら
の相対移動方向へ所定以上の力が作用したとき定圧機構
のカム部材が定圧用付勢手段に抗して下方へ揺動される
とともに、第２のスライダが第１のスライダに対して相
対移動（下降）される。この間、第２のスライダが第１
のスライダに対して下降しても、測定圧が定圧用付勢手
段によって一定に保たれているから、測定圧を個人差な
く一定に維持できる。これにより、スイッチ手段が作動
されると、このときの変位検出手段の検出値が取り込ま
れる。つまり、測定子が当接した被測定物の測定面の高
さ寸法が測定される。

【００１０】一方、駆動機構を介して第２のスライダが
上昇した場合では、定圧機構のカム部材が前述の定圧用
付勢手段に抗して上方へ揺動されるだけであるから、第
２のスライダが上昇したときの測定圧と第２のスライダ
が下降したときの測定圧とを同じにできる。つまり、測
定方向によって測定圧が異なることが少ない。なお、測
定後、駆動機構を介して第２のスライダを支柱に沿って
上昇させていくと、定圧用付勢手段の作用によってカム
部材は徐々に水平な中立状態に復帰される。

【００１１】上述した作用を行う定圧機構によれば、重
量バランス用付勢手段と、カム部材と、係合ピンと、定
圧用付勢手段とから構成されているから、従来の３本の
引っ張りコイルばねを互いに平行にかつ所定長さに亘っ
て配置するものに比べ、小型化が可能である。しかも、
第２のスライダが上昇および下降時に１つの定圧用付勢
手段によって構成してあるから、第２のスライダが上昇
したときの測定圧と第２のスライダが下降したときの測
定圧とを同じにできる。

【００１２】とくに、前記係合ピンを挟んで、前記カム
部材の一端側が前記第１のスライダに揺動可能に支持さ
れ、カム部材の他端側が前記定圧用付勢手段によって水
平方向へ付勢されているから、つまり、係合ピンを挟ん
で、カム部材の一端側が揺動支点で、他端側に引張力が
働くため、中立位置への復帰性能を高く維持できる。

【００１３】また、本発明の他の一次元測定機は、ベー
スと、このベースに立設された支柱と、この支柱に沿っ
て上下方向へ昇降可能に設けられかつ被測定物に接する
測定子を有する第１のスライダと、この第１のスライダ
の高さ位置を検出する変位検出手段と、前記第１のスラ
イダにその第１のスライダの移動方向と同方向へ移動可
能に設けられた第２のスライダと、この第２のスライダ
に対して第１のスライダを保持するとともに、これらス
ライダ間に所定以上の負荷が作用したとき第１のスライ
ダに対して第２のスライダを相対移動させ、かつ前記負
荷が解除されたとき第１のスライダと第２のスライダと
を初期位置に復帰させる定圧機構と、前記第２のスライ
ダに連結されその第２のスライダを支柱に沿って上下方
向へ昇降させる駆動機構と、前記第１のスライダに対し
て第２のスライダが相対移動したとき作動して前記変位
検出手段の検出値を取り込むスイッチ手段とを備えた一
次元測定機において、前記定圧機構は、前記第１のスラ
イダと第２のスライダとの間に設けられ第１のスライダ
およびそれに付加される部材の総重量と同等な力で第１
のスライダを上方へ付勢する重量バランス用付勢手段
と、前記第１および第２のスライダのいずれか一方に第
１および第２のスライダの相対移動方向へ弾性変形可能
に配置された一対の板ばねと、この各板ばねの弾性変形
可能な部位に接して前記第１および第２のスライダのい
ずれか他方に配置された一対の押圧ピンとを備え、前記
一対の板ばねのばね圧を同時に調整する１つのばね圧調
整手段とを備えていることを特徴とする。

【００１４】このような構成において、駆動機構を介し
て第２のスライダを支柱に沿って上下方向へ昇降、たと
えば、下降させていと、定圧機構を介して第１のスライ
ダも同方向へ一緒に下降されていく。やがて、測定子が
被測定物に当接したのち、さらに、第２のスライダを下
降させると、第１のスライダはそれ以上下降することが
できないから、第１および第２のスライダ間にそれらの
相対移動方向へ所定以上の力が作用したとき、たとえ
ば、押圧ピンが板ばねに抗して下方へ揺動されるととも
に、第２のスライダが第１のスライダに対して相対移動
（下降）される。この間、第２のスライダが第１のスラ
イダに対して下降しても、測定圧が板ばねによって一定
に保たれているから、測定圧を個人差なく一定に維持で
きる。これにより、スイッチ手段が作動されると、この
ときの変位検出手段の検出値が取り込まれる。つまり、
測定子が当接した被測定物の測定面の高さ寸法が測定さ
れる。上述した作用を行う定圧機構によれば、重量バラ
ンス用付勢手段と、一対の板ばねと、一対の押圧ピンと
から構成されているから、従来の３本の引っ張りコイル
ばねを互いに平行にかつ所定長さに亘って配置するもの
に比べ、小型化が可能である。

【００１５】とくに、前記一対の板ばねのばね圧を同時
に調整する１つのばね圧調整手段とを備えているから、
つまり、１つのばね圧調整手段によって一対の板ばねの
ばね圧を同時に調整することができるから、調整作業が
簡単であるとともに、経済的に構成できる。

【００１６】

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。 （全体構成）図１は本実施形態の一次元測定機１の全体
斜視図であり、図２、図３および図４は図１のそれぞれ
II−II線、III−III線およびIV−IV線に沿った断面図で
ある。

【００１８】一次元測定機１は、ベース１１と、このベ
ース１１に立設された支柱１２と、この支柱１２に沿っ
て上下方向へ昇降可能に設けられかつ下部に測定子１３
を有する第１のスライダ１４と、この第１のスライダ１
４の高さ位置を検出する変位検出手段２０と、この第１
のスライダ１４を上下方向へ昇降させる第２のスライダ
１５と、これら第１および第２のスライダ１４，１５間
に設けられた定圧機構３０と、第２のスライダ１５に連
結されて第２のスライダ１５を支柱１２に沿って上下方
向へ昇降させる駆動機構４０と、第１のスライダ１４に
対して第２のスライダ１５が相対移動したとき作動して
変位検出手段２０の検出値を取り込むスイッチ手段５０
と、第１のスライダ１４と第２のスライダ１５とを一体
化させるクランプ機構６０と、前記第２のスライダ１５
の正面側に設けられ表面に表示手段を構成するＬＣＤな
どの表示装置１６およびキー入力部１７を有する表示操
作部１８とを備える。

【００１９】（第１のスライダ１４）図４において、第
１のスライダ１４は、略コ字状に形成されており、第１
のスライダ１４に設けられた複数のベアリング１４１を
支柱１２の前後左右の側面に当接させることで、支柱１
２に沿って上下方向へ摺動自在に嵌合されている。

【００２０】（第２のスライダ１５）図４および図５に
おいて、第２のスライダ１５は、平板矩形状に形成され
ており、第１のスライダ１４に設けられた複数のベアリ
ング１４２が第２のスライダ１５の前後左右の側面に当
接されていることで、支柱１２の上下方向に沿って第１
のスライダ１４に摺動自在に取り付けられている。つま
り、第１のスライダ１４にその第１のスライダ１４の移
動方向と同方向へ摺動自在に設けられている。

【００２１】（変位検出手段２０）図３および図４にお
いて、変位検出手段２０は、支柱１２に沿って設けられ
た光学格子を有するスケール２１と、このスケール２１
に対向して第１のスライダ１４に設けられた検出器２２
とを含み、この両者の協動によって支柱１２上における
第１のスライダ１４の高さ方向の変位量を電気信号とし
て検出する。

【００２２】（定圧機構３０）図５において、定圧機構
３０は、第１のスライダ１４およびそれに付加される部
材の総重量と同等の力で第１のスライダ１４を上方へ付
勢する重量バランス用付勢手段としての引っ張りばね３
１と、一端が第１のスライダ１４に揺動可能に設けられ
かつ長手方向に沿って摺動溝３２Ａを有するカム部材３
２と、第２のスライダ１５に設けられ前記摺動溝３２Ａ
に摺動自在に係合する係合ピン３３と、カム部材３２を
中立位置に保持するとともに第１および第２のスライダ
１４，１５間にそれらの相対移動方向へ所定以上の力が
作用したときカム部材３２の揺動を許容する定圧用付勢
手段としての引っ張りばね３４とから構成されている。

【００２３】引っ張りばね３１の上端および下端は、第
２のスライダ１５の上部および第１のスライダ１４の下
部にそれぞれ接続されている。これにより、第１のスラ
イダ１４は、引っ張りばね３１を介して第２のスライダ
１５に支持されている。引っ張りばね３４の一端はカム
部材３２の他端に、他端は第１のスライダ１４にそれぞ
れ係止されている。これにより、カム部材３２は引っ張
りばね３４によって常に水平方向に付勢されている。

【００２４】いま、第１および第２のスライダ１４，１
５間に所定以上の負荷がかかっていない時（以下、中立
状態）には、図６（ｂ）に示すように、引っ張りばね３
１は伸びていないので、それらの間には相対移動は生じ
ず、カム部材３２は水平に保たれた中立位置が保持され
ている。よって、第２のスライダ１５を上下方向に昇降
させると、第１のスライダ１４も同方向へ一緒に昇降さ
れる。

【００２５】第１および第２のスライダ１４，１５を下
方向に移動させ、たとえば、第１のスライダ１４の測定
子１３の下部が被測定物（図示せず）に当接したのち、
さらに、第２のスライダ１５を下降させると、第１のス
ライダ１４はそれ以上下降することができないから、第
１および第２のスライダ１４，１５間に所定以上の負荷
がかかる。すると、引っ張りばね３１は伸ばされるの
で、第１のスライダ１４と第２のスライダ１５との間に
相対移動が生じる。第２のスライダ１５の係合ピン３３
が第１のスライダ１４のカム部材３２の摺動溝３２Ａに
沿って下方へ摺動することで、カム部材３２は、引っ張
りばね３４に抗して下方に揺動される（図６（ｃ）参
照）。反対に、第１および第２のスライダ１４，１５を
上方向に移動させ、第１のスライダ１４の測定子１３の
上部が被測定物に当接したのち、さらに、第２のスライ
ダ１５を上昇させると、カム部材３２は、引っ張りばね
３４に抗して上方に揺動される（図６（ａ）参照）。

【００２６】第１および第２のスライダ１４，１５間か
ら所定以上の負荷が解除されると、カム部材３２が引っ
張りばね３４により水平方向に付勢されることで、カム
部材３２は中立位置に戻り（図６（ｂ）参照）、第１お
よび第２のスライダ１４，１５間の相対移動は解消され
る。つまり、第１のスライダ１４と第２のスライダ１５
とが初期位置に復帰される。

【００２７】（駆動機構４０）図２および図３におい
て、駆動機構４０は、支柱１２の上下端に回転可能に設
けられた２つのプーリー４１と、これらプーリー４１の
回転方向に沿って掛け回された帯状のベルト４２と、支
柱１２の下端のプーリー４１の軸に設けられたハンドル
４３とから構成されている。ベルト４２の一端は第２の
スライダ１５の上端に、他端は第２のスライダ１５の下
端にそれぞれ連結されており、ハンドル４３を回すこと
で第２のスライダ１５は、支柱１２に沿って上下方向へ
昇降される。

【００２８】（スイッチ手段５０）図７および図８にお
いて、スイッチ手段５０は、第２のスライダ１５の側面
に固定されて上下方向に間隔を隔てて配置された第１接
点ピン５１および第２接点ピン５２と、第１のスライダ
１４に揺動可能に設けられた揺動レバー５３と、この揺
動レバー５３を中立状態に保持するとともに第１および
第２のスライダ１４，１５が相対変位したとき揺動レバ
ー５３の揺動を許容する付勢手段としての引張コイルば
ね５４とから構成されている。

【００２９】図８にも拡大して示すように、揺動レバー
５３は、中間部位がピン５０１及び止め輪５０２によっ
て第１のスライダ１４に揺動可能に取り付けられてお
り、その一端は第１および第２接点ピン５１，５２の間
に配置されている。また、引張コイルばねの一端はねじ
５０３を介して揺動レバー５３の他端に、他端はねじ５
０４を介して第１のスライダ１４にそれぞれ回動可能に
取り付けられている。これにより、揺動レバー５３は引
張コイルばね５４によって常に水平方向に付勢されてい
る。

【００３０】第１接点ピン５１と揺動レバー５３との間
および第２接点ピン５２と揺動レバー５３との間にはス
イッチ部５５が形成されている。第１および第２接点ピ
ン５１，５２が揺動レバー５３に接触した瞬間に、スイ
ッチ部５５がオン状態になり、変位検出手段２０の検出
値を取り込むようになっている。逆に、第１および第２
接点ピン５１，５２が揺動レバー５３に接触していない
間は、スイッチ部５５がオフ状態になり、変位検出手段
２０の検出値を取り込まないようになっている。また、
第１接点ピン５１と揺動レバー５３との間および第２接
点ピン５２と揺動レバー５３との間の寸法は、３ｍｍ以
上、ここでは５ｍｍに設定されている。

【００３１】いま、中立状態においては、図９（ｂ）に
示すように、第１のスライダ１４と第２のスライダ１５
との間には、相対移動が生じていないので、揺動レバー
５３の一端は第１および第２接点ピン５１，５２の中間
に位置して、中立状態が維持されている。この中立状態
においては、第１および第２接点ピン５１，５２は、揺
動レバー５３に接触していないので、変位検出手段２０
の検出値は取り込まれないようになっている。

【００３２】第１および第２のスライダ１４，１５間に
下方向への所定以上の負荷がかかると、定圧機構３０に
より、それらの間に相対移動が生じる。相対移動による
相対変位が５ｍｍ以上になると、第１接点ピン５１の下
部が揺動レバー５３の上部に当接され、続いて、揺動レ
バー５３が時計方向へ揺動される（図９（ｃ）参照）。
第１および第２のスライダ１４，１５間に所定以上の上
方向への負荷がかかると、定圧機構３０により、それら
の間に相対移動が生じる。相対移動による相対変位が５
ｍｍ以上になると、第２接点ピン５２の上部が揺動レバ
ー５３の下部に当接され、続いて、揺動レバー５３が反
時計方向に揺動される（図９（ａ）参照）。したがっ
て、スイッチ手段５０の破損を防止できる。

【００３３】第１および第２のスライダ１４，１５から
負荷が解除されると、それらの間の相対移動は定圧機構
３０により解消され、揺動レバー５３が引張コイルばね
５４により水平方向に付勢されることで、揺動レバー５
３は中立状態に戻る（図９（ｂ）参照）。

【００３４】（クランプ機構６０）図１０ないし図１２
において、クランプ機構６０は、表示操作部１８に設け
られた貫通孔６１と、この貫通孔６１に対応して第２の
スライダ１５に設けられた貫通孔６２と、この貫通孔６
２に対応して第１のスライダ１４に設けられた係合孔と
しての係合穴６３と、各貫通孔６１，６２に挿通されて
係合穴６３に係合されるクランプピン６４と、このクラ
ンプピン６４を表示操作部１８および第２のスライダ１
５の各貫通孔６１，６２に保持しかつクランプピン６４
が所定角度回動された際クランプピン６４を第１のスラ
イダ１４の係合穴６３に向かって進出させるクランプピ
ン保持進出機構６５とから構成されている。

【００３５】クランプピン６４は、その先端がテーパ面
状に形成されている。クランプピン保持進出機構６５
は、クランプピン６４に対して直角に互いに対峙してそ
れぞれ突設された位置決めピン６５１と、第２のスライ
ダ１５の貫通孔６２の周縁に沿って設けられたガイド筒
６５２と、クランプピン６４が第１のスライダ１４の係
合穴６３に向かって進出する方向へクランプピン６４を
付勢する付勢手段としての圧縮コイルばね６５３とから
構成されている。ガイド筒６５２は、貫通孔６２の周縁
に沿って設けられた外周壁６５２Ａと、この外周壁６５
２Ａの軸方向に沿って形成された溝６５２Ｂとから構成
されている。圧縮コイルばね６５３は、クランプピン６
４の中間部位に設けられたストッパー６５４と表示操作
部１８との間に設けられている。

【００３６】次に、本実施形態の作用を説明する。 （通常の高さ測定）たとえば、被測定物（図示せず）の
高さを測定する場合には、次のようにして行われる。駆
動機構４０のハンドル４３を操作することで、第２のス
ライダ１５を下降させると、定圧機構３０を介して第１
のスライダ１４も同方向へ一緒に下降されていく。やが
て、第１のスライダ１４に設けられた測定子１３が被測
定物に当接した後、さらに、第２のスライダ１５を下降
させると、第１のスライダ１４はそれ以上下降すること
ができないので、第１および第２のスライダ１４，１５
の間には、所定以上の負荷がかかる。すると、定圧機構
３０によって第２のスライダ１５が第１のスライダ１４
に対して相対移動（下降）される。やがて、この相対移
動量が５ｍｍ以上になったとき、すなわち、スイッチ手
段５０において、第２のスライダ１５に固定された第１
接点ピン５１が揺動レバー５３に接触した瞬間に、スイ
ッチ部５５がオン状態となるので、変位検出手段２０の
検出値が取り込まれる。つまり、測定子１３が当接した
被測定物の測定面の高さ寸法が測定される。

【００３７】（倣い測定）倣い測定時には、次のように
して測定が行われる。たとえば、被測定物（図示せず）
の孔の内周面を倣い測定する場合には、測定子１３を孔
内に挿入し、この状態で、駆動機構４０のハンドル４３
を操作することで、第２のスライダ１５を下降させる
と、定圧機構３０を介して第１のスライダ１４も同方向
へ一緒に下降されていく。やがて、測定子１３が孔の内
壁に当接したのち、さらに、第２のスライダ１５を下降
させると、第１のスライダ１４はそれ以上下降すること
ができないので、第１および第２のスライダ１４，１５
間には所定以上の負荷がかかる。すると、定圧機構３０
によって第２のスライダ１５が第１のスライダ１４に対
して相対移動（下降）される。やがて、この相対移動量
が５ｍｍ以上になったとき、すなわち、スイッチ手段５
０において、第２のスライダ１５に固定された第１接点
ピン５１が揺動レバー５３に接触しているときに、スイ
ッチ部５５がオン状態となるので、変位検出手段２０の
検出値が取り込まれる。この状態においては、第１のス
ライダ１４に対して第２のスライダ１５が５ｍｍ以上下
降されているから、第１のスライダ１４および測定子１
３には定圧機構３０によって下方への力が作用している
状態にある。したがって、この状態のまま、被測定物ま
たは一次元測定機１を水平方向に移動させると、測定子
１３は孔の内壁に当接されたまま移動されていく。この
間、所定時間間隔で変位検出手段２０の検出値が取り込
まれるから、そのときの最小値を更新記憶しておくこと
により孔の最下点位置を求めることができ、この位置を
基準に測定子１３を上昇させ孔の内壁上部に当接したと
きの検出値を取り込めば孔の内径を求めることができ
る。

【００３８】（罫書き作業）また、罫書き作業時には、
次のようにして作業が行われる。たとえば、対象物（図
示せず）に罫書きを行う場合には、まず、第１のスライ
ダ１４に取り付けられた測定子１３をスクライバー（図
示せず）等に付け替える。次に、駆動機構４０のハンド
ル４３を操作することで、第２のスライダ１５を昇降さ
せると、定圧機構３０を介して第１のスライダ１４およ
びスクライバーも同方向へ一緒に昇降されていく。こう
して、スクライバーの高さ位置を所望の位置に設定した
のち、駆動機構４０のハンドル４３を固定することで、
第２のスライダ１５の位置を固定する。

【００３９】次に、クランプピン６４を表示操作部１８
および第２のスライダ１５の各貫通孔６１，６２に挿入
し、クランプピン６４の位置決めピン６５１を、第２ス
ライド１５の外周壁６５２Ａの周端部に当接させる（図
１１参照）。クランプピン６４は、その圧縮コイルばね
６５３によって常に第１のスライダ１４の係合穴６３に
向かって進出する方向に付勢されているので、クランプ
ピン６４を所定角度回動させて、クランプピン６４の位
置決めピン６５１をガイド筒６５２の溝６５２Ｂに対応
するように位置させることで、クランプピン６４は、そ
の位置決めピン６５１を溝６５２Ｂに沿わせながら、第
１のスライダ１４の係合穴６３に向かって進出される。
これにより、クランプピン６４の先端は、第１のスライ
ダ１４の係合穴６３に係合され（図１２参照）、表示操
作部１８と第２のスライダ１５と第１のスライダ１４と
が一体的に固定される。このように第２のスライダ１５
と第１のスライダ１４とを一体的に固定することで、第
１のスライダ１４に取り付けられたスクライバーの位置
も固定される。そして、対象物にスクライバーを押し当
てた状態のまま、対象物または一次元測定機１を水平方
向に移動させることで罫書き作業を行う。

【００４０】上述のような本実施形態によれば、次のよ
うな効果がある。すなわち、定圧機構３０は、重量バラ
ンス用付勢手段としての引っ張りばね３１と、カム部材
３２と、係合ピン３３と、定圧用付勢手段としての引っ
張りばね３４とから構成されているから、従来の３本の
引っ張りコイルばねを互いに平行にかつ所定長さに亘っ
て配置するものに比べ、小型化できる。しかも、第２の
スライダ１５が上昇および下降時、カム部材３２を水平
方向に付勢する定圧用付勢手段を１つの引っ張りばね３
４によって構成してあるから、第２のスライダ１５が上
昇したときの測定圧と第２のスライダ１５が下降したと
きの測定圧とを同じにできる。

【００４１】また、定圧機構３０において、係合ピン３
３を挟んで、カム部材３２の一端側が回動支点で、他端
側に引っ張りばね３４により引張力が働くため、中立位
置への復帰性能を高く維持できる。

【００４２】スイッチ手段５０において、第２のスライ
ダ１５が第１のスライダ１４に対して相対移動（下降）
すると、揺動レバー５３は第１または第２接点ピン５
１，５２に接した状態で揺動されるから、これら揺動レ
バー５３や第１，第２接点ピン５１，５２の損傷、破損
を防止でき、このことは、測定子１３の保護にも寄与で
きる。また、スイッチ手段５０を構成する第１，第２接
点ピン５１，５２と揺動レバー５３とは、測定時におい
て第１、第２のスライダ１４，１５が相対移動したとき
のみ一時的に接するだけであるから、従来のように抵抗
帯上を板ばねが摺動しながらスライダの相対移動を検出
する構造に比べ、経年変化の影響を極力低減することが
できる。しかも、スイッチ手段５０は、第１，第２接点
ピン５１，５２、揺動レバー５３および付勢手段として
の引張コイルばね５４によって構成されているから、両
スライダ１４，１５の相対変位を簡単な構成でかつ確実
に検出できる。

【００４３】スイッチ手段５０では、第１接点ピン５１
と揺動レバー５３との間、第２接点ピン５１と揺動レバ
ー５３との間で直接スイッチ部５５を形成してあるか
ら、別個にスイッチを設けなくてもよく、部品点数の削
減、コストダウンをはかることができる。

【００４４】スイッチ手段５０において、揺動レバー５
３を水平方向に付勢する付勢手段が１本の引張コイルば
ね５４によって構成されているから、極めて安価に構成
することができるとともに、組立も容易である。しか
も、引張コイルばね５４のばね力を選択することによ
り、揺動レバー５３が第１または第２接点ピン５１，５
２に接してから、揺動レバー５３が揺動するときの抗力
を調整できるから、第２スライダ１５の昇降時に適度な
制動作用を持たせることができる。

【００４５】第１接点ピン５１と揺動レバー５３の間お
よび第２接点ピン５２と揺動レバー５３との間の寸法
は、５ｍｍに設定されているので、測定子１３が被測定
物に当接したときの衝撃や振動が収束している状態にあ
る時点で、変位検出手段２０の検出値が取り込まれるか
ら、安定した測定を行うことができる。つまり、測定子
１３が被測定物に当接したときの衝撃や振動に影響され
ることなく、被測定物の寸法を正確に測定できる。

【００４６】倣い測定時において、第１のスライダ１４
と第２のスライダ１５との相対移動量が５ｍｍ以上にな
ったときに、スイッチ手段５０が作動して変位検出手段
２０の検出値を取り込むとともに、その時点から変位検
出手段２０の検出値が所定時間間隔で取り込まれるか
ら、その取り込んだ検出値の最小値を求めれば、孔の最
下端の値を求めることができる。

【００４７】クランプ機構６０により第１のスライダ１
４と第２のスライダ１５とを一体化させることができる
から、駆動機構４０を固定させることで第２のスライダ
１５を固定したのちに、第１のスライダ１４と第２のス
ライダ１５とを一体化させることで、第１のスライダ１
４に設けられた測定子１３の位置を固定することができ
る。したがって、たとえば、測定子１３をスクライバー
等に付け替えて、対象物にスクライバーを押し当てた状
態のまま、対象物または一次元測定機１を水平方向に移
動させることで罫書き作業を行うことができる。また、
運搬時においても、第１のスライダ１４と第２のスライ
ダ１５とを一体化させることで、第１および第２のスラ
イダ１４，１５間に相対移動が生じるのを防ぐことがで
きるから、それらの間に介装される定圧機構３０等への
支障も極力低減することができる。

【００４８】クランプピン６４を第２のスライダ１５の
貫通孔６２に挿通して第１のスライダ１４の係合穴６３
に係合させることで、第１のスライダ１４と第２のスラ
イダ１５とを一体化させることができるので、前記目的
を簡単な構造のクランプ機構６０により達成できる。

【００４９】クランプピン６４を第２のスライダ１５の
貫通孔６２に保持した状態から、所定角度回動させるだ
けで、クランプピン６４を第１のスライダ１４の係合穴
６３に向かって進出、係合させることができるので、た
とえば、第２スライダ１４，１５にねじ孔を切って、そ
れにクランプピンを螺合して、クランプピンを係合孔に
向かって進出させる構造の場合よりも、クランプピン６
４を第１および第２のスライダ１４，１５に容易にかつ
短時間で固定できるうえ、罫書き作業や運搬時におい
て、クランプピン保持進出機構６５によりクランプピン
６４が第１および第２のスライダ１４，１５から外れる
のを防止できる。

【００５０】クランプピン６４を所定角度回動させるだ
けで、クランプピン６４は、付勢手段としての圧縮コイ
ルばね６５３により、その位置決めピン６５１がガイド
筒６５２の溝６５２Ｂに沿いながら進出されるので、ク
ランプピン６４を、貫通孔６２および係合穴６３の中心
軸に沿って、かつ、係合穴６３に向かって進出させるこ
とができ、クランプピン６４を係合穴６３に容易に係合
させることができる。

【００５１】クランプピン６４の先端は、テーパ面状に
形成されているので、第２のスライダ１５の貫通孔６２
に挿入されたクランプピン６４の中心軸と、第１のスラ
イダ１４の係合穴６３の中心との互いの位置が多少ずれ
ていても、クランプピン６４を第１のスライダ１４の係
合穴６３に確実に挿入できる。

【００５２】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、改良は、本発明に含まれるものである。たとえば、
前記実施形態では、定圧機構３０は、重量バランス用付
勢手段としての引っ張りばね３１と、カム部材３２と、
係合ピン３３と、定圧用付勢手段としての引っ張りばね
３４とから構成されているが、本発明に係る定圧機構は
これに限定されるものではなく、以下のように構成され
てもよい。

【００５３】図１３および図１４において、定圧機構７
０は、定圧機構３０と同様な重量バランス用付勢手段と
しての引っ張りばね７１と、上下方向に間隔を隔てて第
１のスライダ１４に設けられた一対の板ばね７２と、こ
の各板ばね７２の弾性変形可能な部位に接して第２のス
ライダ１５に配置された一対の押圧ピン７３と、一対の
板ばね７２のばね圧を同時に調整するばね調節手段７４
とから構成されている。

【００５４】各板ばね７２は、略Ｖ字形に形成されてお
り、その中央の折曲部位はねじ７２Ａにより固定され
て、第１および第２のスライダ１４，１５の相対移動方
向へ弾性変形可能に配置されている。また、一対の押圧
ピン７３は、一対の板ばね７２に対応した位置に上下方
向に間隔を隔ててそれぞれ設けられており、各板ばねの
一方の脚にそれぞれ当接または同量の力で押圧してい
る。一方、ばね調節手段７４は、一対の板ばね７１の間
に配置されており、上下端に各板ばね７１の他方の脚を
それぞれ押圧する一対の調整ピン７４１Ａ有するプレー
ト７４１と、このプレート７４１を水平方向に押圧する
押圧機構７４２とから構成されている。押圧機構７４２
は、第１のスライダ１４に設けられた螺合部７４２Ａ
と、プレート７４１を貫通して螺合部７４２Ａに螺合さ
れる調整ねじ７４２Ｂとから構成されている。調整ねじ
７４２Ｂを回転させることで、プレート７４１は水平方
向に押圧されて、このプレート７４１の一対の調整ピン
７４１Ａが一対の板ばね７１を水平方向に押圧するか
ら、一対の板ばね７１のばね圧が同時に調節される（図
１５参照）。

【００５５】中立状態では、図１３にも示すように、第
１および第２のスライダ１４，１５間には相対移動は生
じないので、第２のスライダ１５を上下方向に昇降させ
ると、第１のスライダ１４も同方向へ一緒に昇降され
る。これにより、一対の板ばね７２には弾性変形が生じ
ない、あるいは同量の弾性変形が生じているので、一対
の板ばね７２は互いに同じ形となっている。

【００５６】第１および第２のスライダ１４，１５を下
方向に移動させ、たとえば、第１のスライダ１４の測定
子１３の下部に被測定物（図示せず）を当接させたの
ち、さらに、第２のスライダ１５を下降させると、第１
のスライダ１４はそれ以上下降することができないか
ら、第１および第２のスライダ１４，１５間に所定以上
の負荷がかかる。すると、引っ張りばね７１が伸ばされ
て、第１のスライダ１４と第２のスライダ１５との間に
相対移動が生じる。すると、第２のスライダ１５の各押
圧ピン７３は下降され、第１のスライダ１４の下方側に
配置された板ばね７２は下方に押圧される（図１６
（ａ）参照）。また、反対に、第１および第２のスライ
ダ１４，１５を上方向に移動させ、第１のスライダ１４
の測定子１３の上部に被測定物を当接させたのち、さら
に、第２のスライダ１５を上昇させると、第２のスライ
ダ１５の各押圧ピン７３は上昇され、第１のスライダ１
４の上方側に配置された板ばね７２は上方に押圧される
（図１６（ｂ）参照）。

【００５７】第１および第２のスライダ１４，１５間か
ら負荷が除去されると、一対の板ばね７２は、その弾性
により中立状態に戻ろうとして、一対の押圧ピン７３を
上方または下方に押圧する。これにより、第２のスライ
ダ１５は押し戻されるから、第１および第２のスライダ
１４，１５間の相対移動が解消されて、一対の板ばね７
２は中立状態に戻る（図１３参照）。

【００５８】上述のような変形例によれば、重量バラン
ス用付勢手段としての引っ張りばね７１と、一対の板ば
ね７２と、一対の押圧ピン７３と構成されているから、
従来の３本の引っ張りコイルばねを互いに平行にかつ所
定長さに亘って配置するものに比べ、小型化できる。

【００５９】１つのばね圧調整手段７４によって一対の
板ばね７２のばね圧を同時に調整することができるか
ら、調整作業が簡単であるとともに、経済的に構成でき
る。また、本変形例では、１つのばね圧調整手段７４に
よって一対の板ばね７２のばね圧を調整しているが、本
発明はこれに限定されるものではなく、一対の板ばねの
ばね圧を個別に調整する２つのばね圧調整手段を備えて
もよい。このような場合、一対の板ばねのばね圧を個別
に調整することができるから、たとえば、第２のスライ
ダが上昇したときの測定圧と第２のスライダが下降した
ときの測定圧とが異なってしまう場合でも、簡単に修正
できる。さらに、ばね調節手段７４を別個に設けるので
はなく、たとえば、各板ばねを固定するねじの締め付け
る度合いを変化させることで、板ばねのばね圧を調整し
てもよい。

【００６０】前記実施形態では、ベース１１は、略箱状
に形成されているが、本発明のベースはこれに限定され
るものではなく、たとえば、図１７に示すようなベース
８１であってもよい。ベース８１には、下方側に開口し
た凹部８１Ａが形成されており、この凹部８１Ａ内に
は、上下方向に設けられた軸８１１と、この軸８１１に
上下方向へ摺動可能に設けられかつ下面が定盤（図示せ
ず）等に接して設けられた摺動パッド８１２とを有す
る。軸８１１には、圧縮コイルばね８１１Ａが巻き回さ
れており、摺動パッド８１２の定盤等に接する下面に
は、テフロン塗布等によって形成された低摩擦係数部材
８１２Ａが設けられている。これにより、水平方向に力
を加えることで、エアベアリング機構等を用いなくても
比較的軽い力で一次元測定機を移動させることができ
る。

【００６１】前記実施形態の各付勢手段は、引っ張りば
ね３１，３４、引張コイルばね５４および圧縮コイルば
ね６５３からそれぞれ構成されているが、本発明に係る
各付勢手段はこれに限定されるものではなく、各付勢手
段として機能する適宜な各種ばねやゴムなどから構成さ
れていてもよい。

【００６２】前記実施形態では、第１接点ピン５１と揺
動レバー５３との間および第２接点ピン５２と揺動レバ
ー５３との間の寸法は、５ｍｍに設定されているが、本
発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも３ｍ
ｍ以上に設定されてればよい。また、第１接点ピン５１
と揺動レバー５３との間および第２接点ピン５２と揺動
レバー５３との間には、スイッチ部５５が形成されてい
るが、たとえば、別個にスイッチを設けてもよく、この
ような場合も本発明に含まれる。しかし、別個にスイッ
チを設けると、部品点数が増えるなどの問題が生じるの
で、スイッチ部は、第１接点ピンと揺動レバーとの間お
よび第２接点ピンと揺動レバーとの間に形成されている
ことが望ましい。

【００６３】前記実施形態のスイッチ手段５０では、第
１および第２接点ピン５１，５２は第２のスライダ１５
に、揺動レバー５３および引張コイルばね５４は第１の
スライダ１４に設けられているが、本発明に係るスイッ
チ手段はこれに限定されるものではなく、第１および第
２接点ピンは第１のスライダに、揺動レバーおよび引張
コイルばねは第２のスライダに設けられてもよく、この
ような場合にも前記実施形態と同様な効果を得ることが
できる。

【００６４】前記実施形態では、クランプピン６４の先
端は、テーパ面状に形成されているが、第１のスライダ
の係合孔に係合可能な適宜な形状に形成されていればよ
く、このような場合も本発明に含まれる。

【００６５】前記実施形態では、クランプ機構６０は、
クランプピン保持進出機構６５を含んで構成されている
が、本発明に係るクランプ機構はこれに限定されるもの
ではなく、クランプ保持進出機構を含んで構成されなく
ともよい。しかし、クランプ進出機構を設けた方が、ク
ランプピンを第１および第２のスライダに容易にかつ短
時間で固定できるうえ、クランプピンが第１および第２
のスライダから外れるのを効果的に防止できるので、ク
ランプ進出機構は設けられることが望ましい。

【００６６】

【発明の効果】本発明の一次元測定機によれば、スライ
ダ部分の小型化ができるとともに、測定方向によって測
定圧が異なることを減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一次元測定機の一実施形態を示す斜視
図である。

【図２】図１のII−II線に沿った断面図である。

【図３】図１のIII−III線に沿った断面図である。

【図４】図１のIV−IV線に沿った断面図である。

【図５】前記実施形態の要部を示す平面図である。

【図６】前記実施形態の定圧機構の作用を示す平面図で
ある。

【図７】前記実施形態のスイッチ手段を示す拡大断面図
である。

【図８】図７のスイッチ手段の分解斜視図である。

【図９】図７のスイッチ手段の作用を示す平面図であ
る。

【図１０】前記実施形態のクランプ機構を示す拡大分解
斜視図である。

【図１１】図１０のクランプ機構のクランプ前の状態を
示す断面図である。

【図１２】図１０のクランプ機構のクランプ後の状態を
示す断面図である。

【図１３】前記実施形態の定圧機構の変形例を示す平面
図である。

【図１４】図１３の変形例の拡大分解斜視図である。

【図１５】図１３、１４の変形例の作用（ばね圧の調
整）を示す平面図である。

【図１６】図１３、１４の変形例の作用（測定圧の調
整）を示す平面図である。

【図１７】前記実施形態のベースの変形例を示す断面図
である。

【符号の説明】

１ 一次元測定機 １１ ベース １２ 支柱 １３ 測定子 １４ 第１のスライダ １５ 第２のスライダ ２０ 変位検出手段 ３０，７０ 定圧機構 ３１ 重量バランス用付勢手段である引っ張りばね ３２ カム部材 ３２Ａ 摺動溝 ３３ 係合ピン ３４ 定圧用付勢手段である引っ張りばね ４０ 駆動機構 ５０ スイッチ手段 ５１ 第１接点ピン ５２ 第２接点ピン ５３ 揺動レバー ５４ 付勢手段である引張コイルばね ５５ スイッチ部 ６０ クランプ機構 ６２ 貫通孔 ６３ 係合穴 ６４ クランプピン ６５ クランプ保持進出機構 ７１ 板ばね ７２ 押圧ピン ７３ ばね圧調整手段 ６５１ 位置決めピン ６５２ ガイド筒 ６５２Ａ 外周壁 ６５２Ｂ 溝 ６５３ 付勢手段である圧縮コイルばね

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−123602（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−56182（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 3/00 - 5/30 G01B 21/00 - 21/32

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベースと、このベースに立設された支柱
   と、この支柱に沿って上下方向へ昇降可能に設けられか
   つ被測定物に接する測定子を有する第１のスライダと、
   この第１のスライダの高さ位置を検出する変位検出手段
   と、前記第１のスライダにその第１のスライダの移動方
   向と同方向へ移動可能に設けられた第２のスライダと、
   この第２のスライダに対して第１のスライダを保持する
   とともに、これらスライダ間に所定以上の負荷が作用し
   たとき第１のスライダに対して第２のスライダを相対移
   動させ、かつ前記負荷が解除されたとき第１のスライダ
   と第２のスライダとを初期位置に復帰させる定圧機構
   と、前記第２のスライダに連結されその第２のスライダ
   を支柱に沿って上下方向へ昇降させる駆動機構と、前記
   第１のスライダに対して第２のスライダが相対移動した
   とき作動して前記変位検出手段の検出値を取り込むスイ
   ッチ手段とを備えた一次元測定機において、 前記定圧機構は、前記第１のスライダと第２のスライダ
   との間に設けられ第１のスライダおよびそれに付加され
   る部材の総重量と同等な力で第１のスライダを上方へ付
   勢する重量バランス用付勢手段と、前記第１のスライダ
   に上下方向へ揺動可能に設けられかつ長手方向に沿って
   摺動溝を有するカム部材と、前記第２のスライダに設け
   られ前記カム部材の摺動溝に摺動可能に係合する係合ピ
   ンと、前記カム部材を中立位置に保持するとともに、前
   記第１および第２のスライダ間にそれらの相対移動方向
   へ所定以上の力が作用したとき前記カム部材の揺動を許
   容する定圧用付勢手段とを備え、 前記係合ピンを挟んで、前記カム部材の一端側が前記第
   １のスライダに揺動可能に支持され、カム部材の他端側
   が前記定圧用付勢手段によって水平方向へ付勢されてい
   る ことを特徴とする一次元測定機。
2. 【請求項２】 ベースと、このベースに立設された支柱
   と、この支柱に沿って上下方向へ昇降可能に設けられか
   つ被測定物に接する測定子を有する第１のスライダと、
   この第１のスライダの高さ位置を検出する変位検出手段
   と、前記第１のスライダにその第１のスライダの移動方
   向と同方向へ移動可能に設けられた第２のスライダと、
   この第２のスライダに対して第１のスライダを保持する
   とともに、これらスライダ間に所定以上の負荷が作用し
   たとき第１のスライダに対して第２のスライダを相対移
   動させ、かつ前記負荷が解除されたとき第１のスライダ
   と第２のスライダとを初期位置に復帰させる定圧機構
   と、前記第２のスライダに連結されその第２のスライダ
   を支柱に沿って上下方向へ昇降させる駆動機構と、前記
   第１のスライダに対して第２のスライダが相対移動した
   とき作動して前記変位検出手段の検出値を取り込むスイ
   ッチ手段とを備えた一次元測定機において、 前記定圧機構は、前記第１のスライダと第２のスライダ
   との間に設けられ第１のスライダおよびそれに付加され
   る部材の総重量と同等な力で第１のスライダを上方へ付
   勢する重量バランス用付勢手段と、前記第１および第２
   のスライダのいずれか一方に第１および第２のスライダ
   の相対移動方向へ弾性変形可能に配置された一対の板ば
   ねと、この各板ばねの弾性変形可能な部位に接して前記
   第１および第２のスライダのいずれか他方に配置された
   一対の押圧ピンとを備え、 前記一対の板ばねのばね圧を同時に調整する１つのばね
   圧調整手段とを備えている ことを特徴とする一次元測定
   機。