JP5208808B2

JP5208808B2 - 測定器

Info

Publication number: JP5208808B2
Application number: JP2009045509A
Authority: JP
Inventors: 賢二安孫子; 弘志山城
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2029-02-27
Also published as: JP2010197338A

Description

本発明は、スピンドルの移動量から被測定物の寸法を測定する測定器に関する。例えば、インジケータやダイヤルゲージなどにおいて、測定力を可変できるようにした測定器に関する。

本体と、この本体に鉛直方向へ移動可能に設けられたスピンドルと、このスピンドルの下端が下方へ突出する方向へスピンドルを付勢する付勢手段とを備え、スピンドルの移動量から被測定物の寸法を測定する測定器として、例えば、インジケータやダイヤルゲージ、さらには、スピンドルをモータなどの駆動源によって昇降させる寸法測定器などが知られている。

従来、これらの測定器のなかには、比較的軟質な被測定物でも、被測定物を傷つけることなく正確に厚み寸法などを測定できるように、測定力が低く設定されたものが知られている。
例えば、インジケータやダイヤルゲージなどでは、比較的弱いスプリングを用いることにより、スピンドルの下方への付勢力を弱くした構造のものが知られている。
また、寸法測定器では、モータにより昇降される昇降体に平行リンク機構を介してスピンドルを垂直に支持するとともに、スピンドルを支持した平行リンク機構の辺とは反対側に重りを位置調整可能に取り付け、この重りの位置調整により測定力を低く設定した構造のものが知られている（特許文献１参照）。

特開平２−２２１８０７号公報

測定力が低い測定器を使って、薄いシート状の被測定物を測定しようとした場合、前者（インジケータやダイヤルゲージなど）の測定器では、被測定物に反りなどがあると、スピンドルの測定力では被測定物の反りを矯正することができないため、つまり、反りを押さえつけて平らに矯正することできないため、被測定物の厚みなどを正確に測定できない場合がある。
後者（寸法測定器）では、重りの位置を調整すれば、測定力をアップすることが可能であるが、重りの位置調整にあたっては、本体ケースを開いて本体ケース内部に手を入れて位置調整しなければならないため、調整操作が面倒かつ時間がかかる。
そのため、測定力が低い測定器であっても、簡単に測定力をアップしたいという要求がある。

本発明の目的は、このような要求に応え、簡単な構造で、測定力をアップすることができる測定器を提供することにある。

本発明の測定器は、本体と、この本体に鉛直方向へ移動可能に設けられたスピンドルと、このスピンドルの下端が下方へ突出する方向へ前記スピンドルを付勢する付勢手段とを備え、前記スピンドルの移動量から被測定物の寸法を測定する測定器において、前記スピンドルの下端にはめねじ部が形成され、このめねじ部に螺合されるおねじ部を有する測定子が前記スピンドルの下端に着脱可能に装着され、前記スピンドルの下端と前記測定子との間に補助ウエイトが着脱可能に装着されている、ことを特徴とする
このような構成によれば、スピンドルに補助ウエイトを装着することにより、測定力をアップさせることができる。従って、被測定物に反りなどがある場合でも、スピンドルを当接させることより、被測定物の反りを矯正し平らにすることできるため、被測定物の厚みなどを正確に測定できる。
特に、本発明では、スピンドルに補助ウエイトを直接装着できるため、簡単な構造および簡単な取り付け操作で、測定力をアップすることができる。もとより、補助ウエイトをスピンドルから取り外せば、測定力を元の低測定力に維持できるから、被測定物の適用範囲を拡大できる。

また、前記スピンドルの下端にはめねじ部が形成され、このめねじ部に螺合されるおねじ部を有する測定子が前記スピンドルの下端に着脱可能に装着され、前記スピンドルの下端と前記測定子との間に補助ウエイトが着脱可能に装着されている。
従って、既存のインジケータやダイヤルゲージなどでは、スピンドルに対して測定子がねじ部により着脱可能に構成されているから、これらスピンドルや測定子などの部材や本体構造を変更することなく、既存の測定器のスピンドルと測定子との間に補助ウエイトを後からでも簡単に取り付けることができる。

本発明の測定器において、前記補助ウエイトは、一端に前記スピンドルのめねじ部に螺合されるおねじ部を有し、他端に前記測定子のおねじ部が螺合するめねじ部を有するジョイント部材と、このジョイント部材の外周に着脱可能に装着された複数枚のウエイト調整プレートとを含んで構成されている、ことが好ましい。
このような構成によれば、既存のインジケータやダイヤルゲージなどにおいて、スピンドルのめねじ部と測定子のおねじ部とを利用して、補助ウエイトを取り付けることができる。また、補助ウエイトは、ジョイント部材と、このジョイント部材に対して着脱可能な複数枚のウエイト調整プレートとから構成されているから、ウエイト調整プレートの枚数を変えれば、補助ウエイトの重さを簡単に変えることができる。

本発明の測定器において、前記ウエイト調整プレートは、厚み寸法が同じで外径が異なる円盤状に形成された第１、第２、第３ウエイト調整プレートから構成され、前記第１ウエイト調整プレートは、前記ジョイント部材の重量の２倍の重量に形成され、前記第２ウエイト調整プレートは、前記第１ウエイト調整プレートの重量の２倍の重量に形成され、前記第３ウエイト調整プレートは、前記第２ウエイト調整プレートの重量の２倍の重量に形成されている、ことが好ましい。
このような構成によれば、これらジョイント部材およびウエイト調整プレートの組み合わせにより、測定力を段階的に増やすことができる。

本発明の測定器において、前記ジョイント部材に対して、下から前記第１ウエイト調整プレート、前記第２ウエイト調整プレート、前記第３ウエイト調整プレートが順番に取り付けられるように構成されている、ことが好ましい。
このような構成によれば、測定子に近い側のウエイト調整プレートの外径寸法を最も小さくし、上に向かうに従ってウエイト調整プレートの外径寸法が段階的に大きくなるから、被測定物への視認性を阻害することがない。そのため、測定子を被測定物の狭い測定部位に当接させるにも、支障なく行える。

本発明の測定器をインジケータに適用した実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態のインジケータを示す図、図２は、部分拡大分解図である。本実施形態のインジケータは、縦長箱状の本体１０と、この本体１０に鉛直方向へ移動可能に設けられたスピンドル２０と、このスピンドル２０の下端が下方（本体１０から突出する方向）へスピンドル２０を付勢する付勢手段３０と、スピンドル２０の回転を規制する回転規制手段４０と、スピンドル２０の移動量を検出する変位検出器５０と、スピンドル２０に着脱可能に装着された補助ウエイト６０とを備えている。

本体１０は、上壁１１、下壁１２、側壁１３、裏壁１４および表壁（図示省略）を有する縦長箱状に形成されている。上壁１１および下壁１２には、軸受筒１５，１６が上下に対向して設けられている。側壁１３の内面には、ガイド溝４１が上下方向に沿って形成されている。
スピンドル２０は、本体１０の軸受筒１５，１６を貫通して鉛直方向へ移動可能に設けられている。スピンドル２０の下端には測定子２２が着脱可能に装着されている。つまり、スピンドル２０の下端面に形成されためねじ部２１と、測定子２２の上端に形成されたおねじ部２３との螺合により、測定子２２が着脱可能に装着されている。測定子２２の下端には、接触球２４が取り付けられている。

付勢手段３０は、スプリング３１により構成されている。スプリング３１は、上端がスピンドル２０の途中に取り付けられたブラケット３２のスプリング係止部３３に係止され、下端が本体１０の下壁１２の内面に係止され、スピンドル２０を鉛直下方へ付勢している。
回転規制手段４０は、本体１０に形成されたガイド溝４１と、ブラケット３２にスピンドル２０に対して直角に突設され先端がガイド溝４１に沿って移動されるガイドピン４２とから構成されている。
変位検出器５０は、本体１０内にスピンドル２０と平行にかつスピンドル２０の移動方向に沿って配置されたスケール５１と、このスケール５１に所定のクリアランスをもって対向するようにブラケット３２に固定された検出ヘッド５２とから構成されている。

補助ウエイト６０は、スピンドル２０の下端と測定子２２との間に着脱可能に装着されているとともに、重さが調整可能に構成されている。
具体的には、補助ウエイト６０は、スピンドル２０の下端と測定子２２との間に連結されるジョイント部材６１と、このジョイント部材６１の外周に着脱可能に装着された複数枚のウエイト調整プレートＡ，Ｂ，Ｃとを含んで構成されている。

ジョイント部材６１は、外径がスピンドル２０の外径と略同じで円柱状で、一端（上端）にスピンドル２０のめねじ部２１に螺合されるおねじ部６２を、他端（下端）に測定子２２のおねじ部２３が螺合するめねじ部６３をそれぞれ有し、外周におねじ部６４を有している。

ウエイト調整プレートは、異なる重さの３枚のウエイト調整プレート、つまり、第１、第２、第３ウエイト調整プレートＡ，Ｂ，Ｃから構成されている。
これら第１、第２、第３ウエイト調整プレートＡ，Ｂ，Ｃは、中心にジョイント部材６１のおねじ部６４に螺合されるめねじ部６５を有し、厚み寸法が同じで外径が異なる円盤状に形成されている。ここでは、第１ウエイト調整プレートＡの外径よりも第２ウエイト調整プレートＢの外径が大きく、また、第２ウエイト調整プレートＢの外径よりも第３ウエイト調整プレートＣの外径が大きく形成されている。
これにより、第１ウエイト調整プレートＡは、ジョイント部材６１の重量の２倍の重量に形成され、第２ウエイト調整プレートＢは、第１ウエイト調整プレートＡの重量の２倍の重量に形成され、第３ウエイト調整プレートＣは、第２ウエイト調整プレートＢの重量の２倍の重量にされている。

本実施形態では、ジョイント部材６１の重量が５ｇｆ、第１ウエイト調整プレートＡの重量が１０ｇｆ、第２ウエイト調整プレートＢの重量が２０ｇｆ、第３ウエイト調整プレートＣの重量が４０ｇｆに設定されている。
そのため、例えば、ジョイント部材６１と、１枚の第１ウエイト調整プレートＡ、１枚の第２ウエイト調整プレートＢ、２枚の第３ウエイト調整プレートＣを揃えておけば、これらの組み合わせから、図３に示すように、測定力を０．０５N〜０．９５Nまで、０．１Nずつ１０段階で増やすことができる。

また、このような構成、つまり、厚み寸法が同じで外径が異なる円盤状に形成された第１、第２、第３ウエイト調整プレートＡ，Ｂ，Ｃから構成されているから、ジョイント部材６１の長さ寸法を極力短くすることができる。例えば、同じ外径のウエイト調整プレートをスピンドル２０の軸方向へ重ねていくと、ジョイント部材６１の長さ寸法が長くなり、測定に不都合が生じる場合があるが、本実施形態のような構造によれば、このような不都合も回避できる。

しかも、これらの第１、第２、第３ウエイト調整プレートＡ，Ｂ，Ｃは、ジョイント部材６１に対して、下から第１ウエイト調整プレートＡ、第２ウエイト調整プレートＢ、第３ウエイト調整プレートＣが順番に取り付けられるように構成されているから、つまり、測定子２２に近い側の第１ウエイト調整プレートＡの外径寸法を最も小さくし、上に向かうに従ってウエイト調整プレートＢ，Ｃの外径寸法が段階的に大きくなるから、被測定物への視認性を阻害することがない。そのため、測定子２２を被測定物の狭い測定部位に当接させるにも、支障なく行える。

＜変形例＞
本発明は、前述の実施形態に限定されるものでなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれる。

例えば、図４は、スピンドル２０の下端に補助ウエイト６０が着脱可能に装着され、の補助ウエイト６０の下端に継足ロッド７１が着脱可能に連結され、この継足ロッド７１の下端に測定子２２が着脱可能に連結された構造である。このような構成でも、前記実施形態と同様に測定力をアップさせることができる。

また、補助ウエイト６０の構成についても、前記実施形態の構成に限られない。例えば、図５に示すように、測定子２２の外径寸法がスピンドル２０の外径寸法よりも大きい測定子を用いれば、スピンドル２０に対して測定子２２を外したのち、スピンドル２０の下端にウエイト調整プレートＡ，Ｂ，Ｃを挿入し、スピンドル２０の下端に測定子２２を螺合すれば、測定子２２がウエイト調整プレートＡ，Ｂ，Ｃの抜け止めとして機能するから、前記実施形態に対してジョイント部材６１を省略できる利点がある。また、この場合、ウエイト調整プレートＡ，Ｂ，Ｃの中心には、挿通孔６６のみを形成するだけでよい。

また、前記実施形態では、インジケータに適用した例について説明したが、これに限られない。
例えば、図６に示すダイヤルゲージにおいて、スピンドル２０と測定子２２との間に補助ウエイト６０を着脱可能に装着した構造にも適用できる。さらには、図７に示す寸法測定器において、スピンドル２０と測定子２２との間に補助ウエイト６０を着脱可能に装着した構造にも適用できる。

本発明は、インジケータのほか、ダイヤルゲージや寸法測定器など、スピンドルの移動量から被測定物の寸法を測定する全ての測定器に利用できる。

本発明に係る測定器の一実施形態を示す図。同上実施形態の一部拡大分解図。同上実施形態においてウエイト調整プレートの組み合わせと測定力との関係を示す図。本発明に係る測定器の変形例１を示す図。本発明に係る測定器の変形例２を示す図。本発明に係る測定器の変形例３を示す図。本発明に係る測定器の変形例４を示す図。

１０…本体、
２０…スピンドル、
２１…めねじ部、
２２…測定子、
３０…付勢手段、
６０…補助ウエイト、
６１…ジョイント部材、
６２…おねじ部、
６３…めねじ部、
６４…おねじ部、
Ａ…第１ウエイト調整プレート、
Ｂ…第２ウエイト調整プレート、
Ｃ…第３ウエイト調整プレート。

Claims

本体と、この本体に鉛直方向へ移動可能に設けられたスピンドルと、このスピンドルの下端が下方へ突出する方向へ前記スピンドルを付勢する付勢手段とを備え、前記スピンドルの移動量から被測定物の寸法を測定する測定器において、
前記スピンドルの下端にはめねじ部が形成され、このめねじ部に螺合されるおねじ部を有する測定子が前記スピンドルの下端に着脱可能に装着され、
前記スピンドルの下端と前記測定子との間に補助ウエイトが着脱可能に装着されている、ことを特徴とする測定器。
請求項１に記載の測定器において、
前記補助ウエイトは、一端に前記スピンドルのめねじ部に螺合されるおねじ部を有し、他端に前記測定子のおねじ部が螺合するめねじ部を有するジョイント部材と、このジョイント部材の外周に着脱可能に装着された複数枚のウエイト調整プレートとを含んで構成されている、ことを特徴とする測定器。
請求項２に記載の測定器において、
前記ウエイト調整プレートは、厚み寸法が同じで外径が異なる円盤状に形成された第１、第２、第３ウエイト調整プレートから構成され、
前記第１ウエイト調整プレートは、前記ジョイント部材の重量の２倍の重量に形成され、
前記第２ウエイト調整プレートは、前記第１ウエイト調整プレートの重量の２倍の重量に形成され、
前記第３ウエイト調整プレートは、前記第２ウエイト調整プレートの重量の２倍の重量に形成されている、ことを特徴とする測定器。
請求項３に記載の測定器において、
前記ジョイント部材に対して、下から前記第１ウエイト調整プレート、前記第２ウエイト調整プレート、前記第３ウエイト調整プレートが順番に取り付けられるように構成されている、ことを特徴とする測定器。