JP3724995B2 - マイクロメータ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロメータに係り、詳しくは、被測定物の長さや厚み等の寸法を測るマイクロメータに関する。
【0002】
【背景技術】
▲1▼従来の一般的マイクロメータ100(図3参照)。
マイクロメータ100は、略U字状のフレーム101と、このフレーム101の一端に保持されたアンビル102と、フレーム101の他端に保持スリーブ103を介して螺合されかつアンビル102に対して進退するスピンドル104と、このスピンドル104に固定されかつ保持スリーブ103の外周に被嵌されたシンブル105と、スピンドル104の後端に設けられかつスピンドル104に一定以上の負荷がかかったときに空転するラチェット機構106とを有する構造である。
【0003】
このラチェット機構106は、図示は省略するが、互いに噛合する一対のラチェット車と、これらのラチェット車を互いに噛合する方向に付勢する圧縮コイルばねとを備え、スピンドル104に一定以上の負荷がかかっているときにラチェット車同士を空転させる構造である。
測定にあたっては、左手でフレーム101を持ち、右手でシンブル105を回転させ、被測定物をアンビル102とスピンドル104との間で挟む。被測定物を挟んだ状態で、右手でラチェット機構106を操作する(回転させる)と、スピンドル104に一定以上の負荷がかかった時点で、ラチェット車が空転するから、スピンドル104の回転が止まり測定圧が一定に保たれる。
【0004】
▲2▼特開平7−103749号公報に開示されたマイクロメータ。
上記マイクロメータは、▲1▼のマイクロメータ100と同様に、フレームと、アンビルと、保持スリーブと、スピンドルと、シンブルとを有する。このマイクロメータに設けられた定圧機構は、保持スリーブの後端の外周に設けられた板ばねと、この板ばねの先端が当接されかつシンブルの内周に設けられたラチェット車とから構成され、シンブルと保持スリーブとの間に一定以上の負荷がかかったときに、板ばねが弾性変形してシンブルを保持スリーブに対して空転させる構造である。
測定にあたっては、片手でフレームを持ちながらシンブルを回転させることで、被測定物をアンビルとスピンドルとの間で挟む。この状態で、さらにシンブルを回転させると、スピンドル(シンブルと保持スリーブとの間)に一定以上の負荷がかかるから、シンブルが空転し、スピンドルの測定圧が一定に保たれた状態で測定が行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
▲1▼のマイクロメータは主に両手操作による測定に用いられ、▲2▼のマイクロメータは主に片手操作による測定に用いられる。つまり、一つのマイクロメータによって、片手および両手操作の両操作に対応できるものはなかった。
そこで、一つのマイクロメータによって片手および両手操作に対応できるように、一つのマイクロメータに▲1▼および▲2▼の定圧機構を組み込むことが考えられる。しかし、このようにすると、片手操作の場合には▲1▼の定圧機構が、両手操作の場合には▲2▼の定圧機構が機能するため、操作方法によって測定圧が異なる場合があり、測定誤差が増大するおそれがある。
また、▲1▼、▲2▼のマイクロメータでは、定圧機構の種類によってそれぞれ別に部品製作が必要なため、部品点数が多く、また、一つのマイクロメータに2種類の定圧機構を組み込んだ場合、それだけ部品点数が増え、コストアップにつながるという問題がある。
【0006】
本発明の目的は、片手および両手操作の両方で測定でき、しかも、それぞれの測定において従来の片手および両手操作と同様な操作性を保障でき、部品点数を削減できるとともに操作方法による測定誤差をなくすことができるマイクロメータを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のマイクロメータは、上記目的を達成するため、次の構成を採用する。請求項1に記載のマイクロメータは、略U字状のフレームと、このフレームの一端に保持されたアンビルと、前記フレームの他端に保持スリーブを介して螺合されかつ前記アンビルに対して進退するスピンドルと、このスピンドルに固定されかつ保持スリーブの外周に被嵌されたシンブルとを備えたマイクロメータであって、前記スピンドルに対し回転可能に設けられるとともに前記スピンドルのアンビル対向端とは反対の外端側に前記保持スリーブの径よりも小さい径の第1操作部および前記シンブルの外周に被嵌された第2操作部を一体的に有する操作スリーブと、この操作スリーブの第1操作部と前記スピンドルの外端との間および前記操作スリーブの第2操作部と前記シンブルの外周との間のいずれか一方に設けられかつ前記スピンドルに一定以上の負荷がかかったときに空転する定圧機構とを備えていることを特徴とするものである。
【0008】
この発明によれば、第1操作部および第2操作部を一体的に有する操作スリーブを回転させることで、定圧機構を介してシンブルおよびスピンドルが回転される。
測定にあたっては、アンビルとスピンドルとの間に被測定物がある状態で操作スリーブを回転させ、アンビルとスピンドルとの間で被測定物を挟む。この状態で、さらに操作スリーブを回転させると、スピンドルに一定以上の負荷がかかった段階で定圧機構が作動して、操作スリーブが空転される。操作スリーブは、スピンドルに対し回転可能に設けられるとともにスピンドルのアンビル対向端とは反対の外端側に保持スリーブの径よりも小さい径の第1操作部およびシンブルの外周に被嵌された第2操作部を一体的に有しているから、左手でフレームを持ち右手で第1操作部を回転させる両手操作および片手でフレームを持ちながら第2操作部を回転させる片手操作の両操作が可能で、しかも、それぞれの測定において、従来の操作と全く同じ操作性を保障できる。
また、第1操作部とスピンドルの外端との間に定圧機構を設けた場合と、第2操作部とシンブルの外周との間に定圧機構を設けた場合とで、定圧機構以外のマイクロメータの構成部品を統一しているので、部品点数を削減できる。
さらに、マイクロメータに組み込む定圧機構は一つなので、片手および両手操作による測定の間で誤差がない。
【0009】
請求項2に記載のマイクロメータは、請求項1に記載のマイクロメータにおいて、前記操作スリーブの第1操作部と前記スピンドルの外端との間および前記操作スリーブの第2操作部と前記シンブルの外周との間には、前記定圧機構を収納するための第1収納空間および第2収納空間がそれぞれ形成されていることを特徴とするものである。
この発明によれば、マイクロメータには、定圧機構を収納するための第1収納空間および第2収納空間がそれぞれ形成されているので、いずれか一方の空間に定圧機構を組み込むだけでよく、定圧機構を備えたマイクロメータを容易に構成できる。また、複数種の定圧機構から選択できるとともに、定圧機構の変更(入れ換え)も容易にできる。
【0010】
請求項3に記載のマイクロメータは、請求項2に記載のマイクロメータにおいて、前記第1収納空間に収納される第1定圧機構は、前記第1操作部の内周に固定された第1ラチェット車と、この第1ラチェット車に噛合されるとともに前記スピンドルに対して回転不能かつ軸方向へ変位可能に設けられた第2ラチェット車と、この第2ラチェット車を第1ラチェット車へ向かって付勢する付勢手段とを含んで構成され、前記第2収納空間に収納される第2定圧機構は、定圧機構は、一端が前記シンブルの外周および第2操作部の内周のいずれか一方に係合されかつ他端が前記シンブルの外周および第2操作部の内周のいずれか他方に接した弾性部材を含んで構成されていることを特徴とするものである。
この発明によれば、公知技術を利用した第1定圧機構および第2定圧機構を選択的にマイクロメータに組み込むだけでよいから、片手および両手操作が可能なマイクロメータをより容易に構成できる。また、第1定圧機構においては、従来のラチェット式定圧機構と同じ感触(たとえば、音や操作感等)を得ることができ、第2定圧機構においては、ばねを利用した、いわゆるフリクション式定圧機構と同じ感触を得ることができる。
【0011】
請求項4に記載のマイクロメータは、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のマイクロメータにおいて、前記シンブルの第2操作部に被嵌された部分は、第2操作部に被嵌されていない部分に比べて、薄肉に形成されていることを特徴とするものである。
この発明によれば、シンブルの第2操作部に被嵌された部分は、第2操作部に被嵌されていない部分に比べて薄肉に形成されているから、第2操作部の径を小さくすることができ、従来のマイクロメータの操作性およびサイズを保持できる。
【0012】
【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。
図1および図2において、本実施形態のマイクロメータ1は、従来のマイクロメータ100と同様に、略U字状のフレーム(図示せず)と、このフレームの一端に保持されたアンビル(図示せず)と、フレームの他端に保持スリーブ3を介して螺合されかつアンビルに対して進退するスピンドル4と、スピンドル4に固定されかつ保持スリーブ3の外周に被嵌されたシンブル5とを備えている。
このマイクロメータ1には、スピンドル4に対し回転可能に設けられかつスピンドル4のアンビル対向端とは反対の外端側に保持スリーブ3の径よりも小さい径の第1操作部61およびシンブル5の外周に被嵌された第2操作部62を一体的に有する操作スリーブ6が設けられている。
シンブル5の第2操作部62に被嵌された部分5Aは、第2操作部62に被嵌されていない部分5Bよりも薄肉に形成されている。また、シンブル5の後端部の外周には、環状の溝5Cが形成されている。
【0013】
マイクロメータ1には、操作スリーブ6の第1操作部61とスピンドル4の外端との間およびシンブル5の外周に形成された溝5Cと第2操作部62との間に、それぞれ第1収納空間7、および第2収納空間8が形成されている。これら第1および第2収納空間7,8には、後述する第1定圧機構70(図1参照)および第2定圧機構80(図2参照)が選択的に収納される。
【0014】
第1定圧機構70は、図1に示すように、一端がスピンドル4の外端に螺合されかつ他端がねじ71を介して操作スリーブ6を回転可能に支持した支軸72と、第1操作部61の内周に固定された第1ラチェット車73と、この第1ラチェット車73に噛合されるとともにキー75を介してスピンドル4に対して回転不能かつ軸方向へ変位可能に設けられた第2ラチェット車74と、この第2ラチェット車74を第1ラチェット車73へ向かって付勢する圧縮コイルばね76と、この圧縮コイルばね76の位置を規定しかつ支軸72に固定されたストッパ77とを有している。
第1ラチェット車73および第2ラチェット車74には、互いに噛合するのこぎり状の歯が一定ピッチで形成されており、スピンドル4に一定以上の負荷がかかっている状態では、第1ラチェット車73が第2ラチェット車74に対して空転するようになっている。
【0015】
操作スリーブ6を回転させると、第1操作部61に固定された第1ラチェット車73が一体的に回転される。第1ラチェット車73と第2ラチェット車74とが噛み合っているため、第2ラチェット車74も回転される。第2ラチェット車74が回転されることで、キー75を介して支軸72が回転され、支軸72に螺合されたスピンドル4およびこのスピンドル4に一体的に設けられたシンブル5も操作スリーブ6と一緒に回転される。
一方、スピンドル4に一定以上の負荷がかかっていいるときに、操作スリーブをさらに回転させて第1ラチェット車73を回転させると、第2ラチェット車74は、回転しづらい状態にあるから圧縮コイルばね76に抗して、キー75に沿って圧縮コイルばね76側に逃げる。つまり、第1ラチェット車73の回転力が第2ラチェット車74に伝達されず、操作スリーブ6は空転する。
【0016】
第2定圧機構80は、図2に示すように、一端がシンブル5の外周に係合されかつ他端が操作スリーブ6の第2操作部62の内周に接した弾性部材としてのコイルばね81を有しており、このコイルばね80は、シンブル5の後端の溝5Cに巻き回されている。このような第2定圧機構80が設けられた場合には、一端がスピンドル4に螺合されかつ他端がねじ82を介して操作スリーブ6を回転可能に支持した支持ブロック83が、第1収納空間7に設けられる。なお、支持ブロック83を第1収納空間7に対応した形状に形成することで、第1操作部61の剛性を強化させてもよい。
【0017】
操作スリーブ6を回転させると、コイルばね81の他端が第2操作部62の内周に接しているため、コイルばね81の一端に係合されたシンブル5も回転され、シンブル5に一体的に設けられたスピンドル4も操作スリーブ6と一緒に回転される。
一方、スピンドル4(シンブル5と操作スリーブ6との間)に一定以上の負荷がかかっているとき、コイルばね81の他端が第2操作部62に対して滑る。つまり、操作スリーブ6の回転力がシンブル5に伝達されず、操作スリーブ6は空転する。
【0018】
次に、本実施形態の作用を説明する。
アンビルとスピンドル4との間に被測定物を配置した状態で、操作スリーブ6を所定方向へ回転させる。具体的には、左手でフレームを持ち右手で第1操作部61を回転させる両手操作、または片手でフレームを持ちながら第2操作部62を回転させる片手操作によって、操作スリーブ6を所定方向に回転させる。すると、操作スリーブ6の回転力は、第1定圧機構70または第2定圧機構80を介して、スピンドル4およびシンブル5に伝達される。スピンドル4の一端が被測定物に当接した状態から、さらに、操作スリーブ6を回転させると、スピンドル4に一定以上の負荷がかかるので、第1定圧機構70または第2定圧機構80が作動して、操作スリーブ6が空転する。すなわち、第1定圧機構70の場合は、第1ラチェット車73と第2ラチェット車74との間に滑りが生じ、第2定圧機構80の場合は、コイルばね81の他端と第2操作部62の内周との間で滑りが生じる。
【0019】
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、本実施形態では、第1操作部61および第2操作部62を一体的に有する操作スリーブ6を回転させることで、第1または第2定圧機構70,80を介してシンブル5およびスピンドル4が回転される。
測定にあたっては、アンビルとスピンドル4との間に被測定物がある状態で操作スリーブ6を回転させ、アンビルとスピンドル4との間で被測定物を挟む。この状態で、さらに操作スリーブ6を回転させると、スピンドル4に一定以上の負荷がかかった段階で第1または第2定圧機構70,80が作動して、操作スリーブ6が空転される。操作スリーブ6は、第1操作部と第2操作部とを一体的に有しているから、左手でフレームを持ち右手で第1操作部61を回転させる両手操作および片手でフレームを持ちながら第2操作部62を回転させる片手操作の両操作が可能で、しかも、それぞれの測定において、従来の操作と全く同じ操作性を保障できる。
また、第1収納空間7に第1定圧機構70を設けた場合と、第2収納空間8に第2定圧機構80を設けた場合とで、フレームとアンビルと保持スリーブ3とスピンドル4とシンブル5と操作スリーブ6との形状が共通化されているので、部品点数を削減できる。
さらに、マイクロメータ1に組み込まれる定圧機構は一つなので、片手および両手操作による測定の間で誤差がない。
【0020】
マイクロメータ1には、各定圧機構70,80を収納するための第1収納空間7および第2収納空間8がそれぞれ形成されているので、いずれか一方の空間に一方の定圧機構を組み込むだけでよく、第1または第2定圧機構70,80を備えたマイクロメータ1を容易に構成できる。また、複数種の定圧機構から選択できるとともに、定圧機構の変更(入れ換え)も容易にできる。
【0021】
公知技術を利用した第1定圧機構70および第2定圧機構80を選択的にマイクロメータ1に組み込むだけでよいから、片手および両手操作が可能なマイクロメータ1をより容易に構成できる。また、第1定圧機構70においては、従来のラチェット式定圧機構と同じ感触(たとえば、音や操作感等)を得ることができ、第2定圧機構80においては、ばねを利用した、いわゆるフリクション式定圧機構と同じ感触を得ることができる。
【0022】
シンブル5の第2操作部62に被嵌された部分5Aは、第2操作部62に被嵌されていない部分5Bに比べて薄肉に形成されているから、第2操作部62の径を小さくすることができ、従来のマイクロメータの操作性およびサイズを保持できる。
【0023】
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、第2定圧機構80の弾性部材としてコイルばね81を用いているが、本発明に係る弾性部材はこれに限定されるものではなく、たとえば、板ばね等種々のものが考えられ、第2定圧機構の弾性部材として機能するものを適宜選択してもよい。
【0024】
前記実施形態では、シンブル5の第2操作部62に被嵌された部分5Aは、第2操作部62に被嵌されていない部分5Bに比べて薄肉に形成されているが、たとえば、従来のシンブルの形状をそのまま用いてもよく、このような場合も本発明に含まれる。
【0025】
前記実施形態では、マイクロメータ1に形成された各空間7,8に、選択的に第1または第2定圧機構70,80組み込んでいるが、適宜、他の公知の定圧機構を用いてもよい。
【0026】
【発明の効果】
本発明のマイクロメータによれば、片手および両手操作の両方で測定でき、しかも、それぞれの測定において従来の片手および両手操作と同様な操作性を保障でき、部品点数を削減できるとともに操作方法による測定誤差をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るマイクロメータの一実施形態の要部(第1定圧機構)を示す断面図である。
【図2】前記実施形態の他の要部(第2定圧機構)を示す断面図である。
【図3】従来のマイクロメータを示す全体斜視図である。
【符号の説明】
1 マイクロメータ
3 保持スリーブ
4 スピンドル
5 シンブル
5A 第2操作部に被嵌された部分
5B 第2操作部に被嵌されていない部分
6 操作スリーブ
7 第1収納空間
8 第2収納空間
61 第1操作部
62 第2操作部
70 第1定圧機構
73 第1ラチェット車
74 第2ラチェット車
76 圧縮コイルばね
80 第2定圧機構
81 弾性部材であるコイルばね
Claims (4)
- 略U字状のフレームと、このフレームの一端に保持されたアンビルと、前記フレームの他端に保持スリーブを介して螺合されかつ前記アンビルに対して進退するスピンドルと、このスピンドルに固定されかつ保持スリーブの外周に被嵌されたシンブルとを備えたマイクロメータであって、
前記スピンドルに対し回転可能に設けられるとともに前記スピンドルのアンビル対向端とは反対の外端側に前記保持スリーブの径よりも小さい径の第1操作部および前記シンブルの外周に被嵌された第2操作部を一体的に有する操作スリーブと、
この操作スリーブの第1操作部と前記スピンドルの外端との間および前記操作スリーブの第2操作部と前記シンブルの外周との間のいずれか一方に設けられかつ前記スピンドルに一定以上の負荷がかかったときに空転する定圧機構とを備えていることを特徴とするマイクロメータ。 - 請求項1に記載のマイクロメータにおいて、
前記操作スリーブの第1操作部と前記スピンドルの外端との間および前記操作スリーブの第2操作部と前記シンブルの外周との間には、前記定圧機構を収納するための第1収納空間および第2収納空間がそれぞれ形成されていることを特徴とするマイクロメータ。 - 請求項2に記載のマイクロメータにおいて、
前記第1収納空間に収納される第1定圧機構は、前記第1操作部の内周に固定された第1ラチェット車と、この第1ラチェット車に噛合されるとともに前記スピンドルに対して回転不能かつ軸方向へ変位可能に設けられた第2ラチェット車と、この第2ラチェット車を第1ラチェット車へ向かって付勢する圧縮コイルばねとを含んで構成され、
前記第2収納空間に収納される第2定圧機構は、一端が前記シンブルの外周および第2操作部の内周のいずれか一方に係合されかつ他端が前記シンブルの外周および第2操作部の内周のいずれか他方に接した弾性部材を含んで構成されていることを特徴とするマイクロメータ。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のマイクロメータにおいて、前記シンブルの第2操作部に被嵌された部分は、第2操作部に被嵌されていない部分に比べて、薄肉に形成されていることを特徴とするマイクロメータ。
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