JP5698564B2 - Contact displacement measuring instrument - Google Patents

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Description

本発明は、接触式変位測定器に係り、特に、測定物に接触子を押圧した時の変位量を差動トランスを介して検出する接触式変位測定器に関するものである。   The present invention relates to a contact-type displacement measuring device, and more particularly to a contact-type displacement measuring device that detects a displacement amount when a contact is pressed against a measurement object via a differential transformer.

従来、例えば様々な加工装置において、高精度の加工を行うために被加工物の形状を高精度に測定することが重要であり、様々な変位測定器が用いられている。変位測定器には、例えば光学的に変位量を測定する非接触式の変位測定器と、接触子を被測定物に押圧して変位量を測定する接触式の変位測定器とがある。   Conventionally, for example, in various processing apparatuses, it is important to measure the shape of a workpiece with high accuracy in order to perform high-precision processing, and various displacement measuring instruments are used. The displacement measuring device includes, for example, a non-contact type displacement measuring device that optically measures the amount of displacement, and a contact type displacement measuring device that measures the amount of displacement by pressing a contact against an object to be measured.

接触式変位測定器としては、例えば特許文献1に記載されているようなペンシル型の接触式変位測定器が良く知られている。   As a contact-type displacement measuring device, for example, a pencil-type contact-type displacement measuring device as described in Patent Document 1 is well known.

図3に、従来の接触式変位測定器の一例を示す。図3は、接触式変位測定器の主要部である接触式変位測定ヘッド100の断面図である。接触式変位測定ヘッド100は、円筒状の本体102の下端に上下動可能な接触子104を有し、接触子104と本体102との間はゴム製の蛇腹106で包囲されている。   FIG. 3 shows an example of a conventional contact displacement measuring instrument. FIG. 3 is a cross-sectional view of the contact-type displacement measuring head 100 which is a main part of the contact-type displacement measuring device. The contact-type displacement measuring head 100 has a contact 104 that can move up and down at the lower end of a cylindrical main body 102, and the contact 104 and the main body 102 are surrounded by a rubber bellows 106.

本体102の内部には接触子104と接続し接触子104と共に上下動するロッド(プローブ部材)108が配置されている。ロッド108はバネ110によって付勢されており、ロッド108が付勢されることにより接触子104は下方(突出する方向)に付勢されている。   A rod (probe member) 108 that is connected to the contact 104 and moves up and down together with the contact 104 is disposed inside the main body 102. The rod 108 is urged by a spring 110, and the contact 104 is urged downward (projecting direction) by urging the rod 108.

また、ロッド108と本体102との間には、ロッド108の移動を滑らかにするためにベアリング(スチールボール)112が配置されており、ベアリング112はリテーナ114によって保持されている。また、ベアリング112とリテーナ114によって構成されるリニアボールブッシュの下方への移動を規制するために下降端ストッパ116が本体102の下端内側に設けられている。   A bearing (steel ball) 112 is disposed between the rod 108 and the main body 102 in order to make the movement of the rod 108 smooth. The bearing 112 is held by a retainer 114. Further, a lower end stopper 116 is provided inside the lower end of the main body 102 in order to restrict the downward movement of the linear ball bush constituted by the bearing 112 and the retainer 114.

特開2005−201863号公報JP 2005-201863 A

しかしながら、上述したような従来の接触式変位測定器を垂直方向に設置して連続的に測定していると、リニアボールブッシュ自体の自重によってリニアボールブッシュが下方に下がり、下降端ストッパに接触して接触子が下がりきらなかったり、あるいは測定ポイントに近い位置でリニアボールブッシュの干渉があった場合には接触子の動きに影響して、測定値にバラツキが生じる虞があるという問題がある。   However, when the conventional contact displacement measuring instrument as described above is installed in the vertical direction and continuously measured, the linear ball bushing falls downward due to the weight of the linear ball bushing itself and contacts the descending end stopper. If the contact does not fall down or there is interference with the linear ball bush at a position close to the measurement point, there is a problem that the measured value may vary due to the movement of the contact.

これに対して、図4に示すようにロッド108と本体102との間のスライドガイドを滑り軸受構造とし、精度の安定化を図ることが考えられる。またここで図3や図4に示すように、一般的なペンシル型の変位測定ヘッドの先端部には蛇腹106が設けられ、接触子104の摺動部への異物侵入を防止し、接触子104の摺動部を保護している。   On the other hand, as shown in FIG. 4, it is conceivable that the slide guide between the rod 108 and the main body 102 has a sliding bearing structure to stabilize the accuracy. Further, as shown in FIGS. 3 and 4, a bellows 106 is provided at the tip of a general pencil-type displacement measuring head to prevent foreign matter from entering the sliding portion of the contact 104, and the contact 104 sliding parts are protected.

しかし、このように蛇腹106を設けると、例えば図4に示すようにスライドガイドを滑りブッシュ方式とした場合には、接触子104が伸縮する際の蛇腹106内の空気はロッド108と本体102との間の僅かな摺動隙間120を通って移動するしかなく、接触子104の動きに影響し、測定値がバラつく要因となるという問題がある。   However, when the bellows 106 is provided in this way, for example, when the slide guide is a sliding bush type as shown in FIG. 4, the air in the bellows 106 when the contact 104 expands and contracts However, there is a problem that the movement of the contact 104 is affected and the measured value varies.

またこの時図5に本体102の軸方向に垂直な断面を示すように、ロッド108の外周部に空気の逃げ部122を設けて、摺動抵抗を少なくすることも考えられる。このように空気の逃げ部122を設けることにより、接触子104が伸縮する際の蛇腹106内の空気が移動する際の通り道は若干大きくなり摺動抵抗を少なくすることはできるが、ロッド108及び接触子104の法線方向のガタが生じて測定精度が悪化するという問題がある。   At this time, as shown in FIG. 5 which shows a cross section perpendicular to the axial direction of the main body 102, an air escape portion 122 may be provided on the outer periphery of the rod 108 to reduce sliding resistance. By providing the air escape portion 122 in this way, the path when the air in the bellows 106 moves when the contact 104 expands and contracts becomes slightly larger and the sliding resistance can be reduced. There is a problem in that the measurement accuracy deteriorates due to backlash in the normal direction of the contact 104.

さらに、接触子104及びロッド(プローブ部材)108の伸縮速度が速いと、摺動隙間120からの空気の逃げが追いつかずに、防塵用の蛇腹ブーツの隙間から空気が洩れることにより、防塵及び防水性能が劣化するという問題がある。   Further, when the expansion and contraction speed of the contact 104 and the rod (probe member) 108 is high, the air escape from the sliding gap 120 does not catch up, and the air leaks from the gap of the dustproof bellows boot, thereby preventing the dust and waterproof. There is a problem that performance deteriorates.

本発明はこのような問題に鑑みて成されたものであり、プローブ部材の摺動部に滑り軸受けを用いた接触式変位測定器において、プローブ部材伸縮時の蛇腹ブーツ内の空気の移動をスムーズにして測定値バラツキを防止するとともにプローブ部材の伸縮速度が速い場合にも蛇腹ブーツでの防塵防水性能を損なわずに高精度の測定を行うことのできる接触式変位測定器を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and in a contact displacement measuring instrument using a sliding bearing for the sliding portion of the probe member, the air movement in the bellows boot during the expansion and contraction of the probe member is smoothly performed. An object of the present invention is to provide a contact-type displacement measuring instrument that can prevent measurement value variation and perform high-precision measurement without damaging the dustproof and waterproof performance of the bellows boot even when the expansion speed of the probe member is high. And

前記目的を達成するために、本発明の接触式変位測定器は、測定対象物に当接して変位可能な接触子と、前記接触子と接続し滑り軸受構造により変位するプローブ部材と、前記接触子及び前記プローブ部材の間に設けられた蛇腹部と、前記プローブ部材の変位に対応した出力を行う差動トランスを有する接触式変位測定ヘッドを備えた接触式変位測定器であって、前記プローブ部材の変位に伴って前記蛇腹部が伸縮する時の前記蛇腹部内の空気を逃がす通路を前記プローブ部材の内部に設けたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a contact displacement measuring instrument according to the present invention comprises a contactor that is displaceable by contact with an object to be measured, a probe member that is connected to the contactor and is displaced by a sliding bearing structure, and the contact A contact-type displacement measuring instrument comprising a bellows portion provided between a child and the probe member, and a contact-type displacement measuring head having a differential transformer that performs an output corresponding to the displacement of the probe member. The probe member is characterized in that a passage for escaping air in the bellows portion when the bellows portion expands and contracts with the displacement of the member is provided inside the probe member.

これにより、プローブ部材の摺動部に滑り軸受けを用いた接触式変位測定器において、プローブ部材伸縮時の蛇腹ブーツ内の空気の移動をスムーズにして測定値バラツキを防止するとともにプローブ部材の伸縮速度が速い場合にも蛇腹ブーツでの防塵防水性能を損なわずに高精度の測定を行うことが可能となる。   As a result, in a contact-type displacement measuring instrument that uses a sliding bearing for the sliding part of the probe member, the movement of the air in the bellows boot during the expansion and contraction of the probe member is made smooth to prevent measurement value variation and the expansion and contraction speed of the probe member Even when the speed is high, high-precision measurement can be performed without impairing the dustproof and waterproof performance of the bellows boots.

また、一つの実施態様として、前記通路は、前記プローブ部材下部の側壁に設けられた第1の開口部によって前記蛇腹部の内部と連通することが好ましい。   Moreover, as one embodiment, it is preferable that the passage communicates with the inside of the bellows part through a first opening provided in a side wall of the probe member lower part.

また、一つの実施態様として、前記接触式変位測定ヘッドは完全防水仕様であり、前記接触式変位測定ヘッド内に、前記プローブ部材の変位に伴って前記蛇腹部が伸縮する時の前記蛇腹部内の空気を貯留するように前記通路と連通し容積可変に形成された空気溜まりを備えたことが好ましい。   Also, as one embodiment, the contact displacement measuring head is completely waterproof, and the contact displacement measuring head has an inside of the bellows portion when the bellows portion expands and contracts with the displacement of the probe member. It is preferable to provide an air reservoir formed in a variable volume in communication with the passage so as to store air.

これにより、接触式変位測定器が完全防水仕様の場合においても、プローブ部材が変位する時の蛇腹ブーツ内の空気をプローブ部材内部に形成された通路と連通する空気溜まりで吸収することによってプローブ部材伸縮時の蛇腹ブーツ内の空気の移動をスムーズにして測定値バラツキを防止することが可能となる。   As a result, even when the contact-type displacement measuring instrument is completely waterproof, the probe member is absorbed by the air reservoir communicating with the passage formed inside the probe member when the probe member is displaced. It is possible to smoothly move the air in the bellows boot during expansion and contraction to prevent measurement value variation.

また、一つの実施態様として、前記空気溜まりと前記通路とを連通するために、前記接触式変位測定ヘッドの本体を形成する外筒内の上部の隙間と前記通路とを連通するように前記通路上部に設けられた第2の開口部と、前記外筒内の上部の隙間と前記空気溜まりとを連通する第3の開口部とを備えたことが好ましい。   Further, as one embodiment, in order to communicate the air reservoir and the passage, the passage is communicated with an upper gap in an outer cylinder forming a main body of the contact displacement measuring head and the passage. It is preferable that a second opening provided in the upper portion and a third opening communicating the upper gap in the outer cylinder and the air reservoir are provided.

また、一つの実施態様として、前記空気溜まりは、前記接触式変位測定ヘッドの本体を形成する外筒の上部に設けられた少なくとも外壁の一部が弾性部材で形成された空気貯留室であることが好ましい。   In one embodiment, the air reservoir is an air storage chamber in which at least a part of an outer wall provided at an upper part of an outer cylinder forming a main body of the contact displacement measuring head is formed of an elastic member. Is preferred.

また、一つの実施態様として、前記弾性部材はゴムであることが好ましい。   In one embodiment, the elastic member is preferably rubber.

このように、外壁の一部がゴム等の弾性部材で形成された空気貯留室で空気溜まりを形成することにより、接触式変位測定器が完全防水仕様の場合においても、プローブ部材が変位する時の蛇腹ブーツ内の空気を空気貯留室で吸収することによりプローブ部材伸縮時の蛇腹ブーツ内の空気の移動をスムーズにして測定値バラツキを防止することが可能となる。   In this way, by forming an air reservoir in an air storage chamber in which a part of the outer wall is formed of an elastic member such as rubber, the probe member is displaced even when the contact displacement measuring instrument is completely waterproof. By absorbing the air in the bellows boot in the air storage chamber, it is possible to smoothly move the air in the bellows boot when the probe member expands and contracts, and to prevent variation in the measured value.

以上説明したように、本発明によれば、プローブ部材の摺動部に滑り軸受けを用いた接触式変位測定器において、プローブ部材の変位に伴って蛇腹部が伸縮する時の蛇腹部内の空気を逃がす通路をプローブ部材の内部に設け、このプローブ部材内部の通路により空気を移動させたことにより、プローブ部材伸縮時の蛇腹ブーツ内の空気の移動をスムーズにして測定値バラツキを防止するとともにプローブ部材の伸縮速度が速い場合にも蛇腹ブーツでの防塵防水性能を損なわずに高精度の測定を行うことが可能となる。   As described above, according to the present invention, in the contact-type displacement measuring device using the sliding bearing for the sliding portion of the probe member, the air in the bellows portion when the bellows portion expands and contracts with the displacement of the probe member. By providing a passage for escaping inside the probe member and moving the air through the passage inside the probe member, the movement of the air in the bellows boot during the expansion and contraction of the probe member is smoothed, and measurement value variation is prevented and the probe member It is possible to perform highly accurate measurement without impairing the dustproof and waterproof performance of the bellows boots even when the expansion / contraction speed is high.

本発明の一実施形態に係る接触式変位測定器の接触式変位測定ヘッドの全体構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the whole structure of the contact-type displacement measuring head of the contact-type displacement measuring device which concerns on one Embodiment of this invention. 図1の接触式変位測定ヘッドにおいてプローブ部材が収縮した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which the probe member contracted in the contact-type displacement measuring head of FIG. 従来の接触式変位測定器の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the conventional contact-type displacement measuring device. 摺動部を滑り軸受構造とした従来の接触式変位測定器の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the conventional contact-type displacement measuring device which made the sliding part the sliding bearing structure. 摺動部に空気の逃げ道を設けた従来の接触式変位測定器の一例を示す軸方向に垂直な断面図である。It is sectional drawing perpendicular | vertical to the axial direction which shows an example of the conventional contact-type displacement measuring device which provided the escape path of the air in the sliding part.

以下、添付図面を参照して、本発明に係る接触式変位測定器について詳細に説明する。   Hereinafter, a contact-type displacement measuring device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係る接触式変位測定器の接触式変位測定ヘッドの全体構成を示す断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a contact displacement measuring head of a contact displacement measuring instrument according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、本実施形態の接触式変位測定ヘッド1は、円筒状の本体を形成する外筒2の下端に上下動可能な接触子4を備え、接触子4と外筒2との間にはゴム製の蛇腹(蛇腹ブーツ)6が設けられている。   As shown in FIG. 1, the contact displacement measuring head 1 of this embodiment includes a contact 4 that can move up and down at the lower end of an outer cylinder 2 that forms a cylindrical main body. Between them, a rubber bellows (bellows boots) 6 is provided.

外筒2の内部には接触子4と接続し接触子4と共に上下動するプローブ部材(ロッド)8が配置されている。プローブ部材8の上部にはコア軸10が取り付けられ、コア軸10はバネ(圧縮バネ)11によって付勢されている。これにより、プローブ部材8が付勢され、さらに接触子4が下方(突出する方向)に付勢されている。   A probe member (rod) 8 that is connected to the contact 4 and moves up and down together with the contact 4 is disposed inside the outer cylinder 2. A core shaft 10 is attached to the top of the probe member 8, and the core shaft 10 is biased by a spring (compression spring) 11. Thereby, the probe member 8 is urged, and the contact 4 is further urged downward (in the protruding direction).

また、プローブ部材8と外筒2との間は、数ミクロンのクリアランス12でガイドされ、滑り軸受けを構成している。   The probe member 8 and the outer cylinder 2 are guided by a clearance 12 of several microns to constitute a sliding bearing.

プローブ部材8に取り付けられたコア軸10の他端には差動トランスを構成するコア14が取り付けられており、コア14に対応してその周囲の外筒2’には同じく差動トランスを構成するコイルユニット16が組み込まれている。   A core 14 constituting a differential transformer is attached to the other end of the core shaft 10 attached to the probe member 8, and the differential transformer is also constituted in the outer cylinder 2 ′ around the core 14 corresponding to the core 14. A coil unit 16 is incorporated.

蛇腹(蛇腹ブーツ)6は、滑り軸受部への埃等の異物や水の侵入を防止しプローブ部材8摺動部を保護するため防塵性、防水性を有し、気密性を有している。また、本実施形態の接触式変位測定ヘッド1は、完全防水仕様であり、上部も完全にシール構造となっている。   The bellows (bellows boots) 6 is dustproof, waterproof, and airtight in order to prevent foreign matters such as dust and water from entering the sliding bearing portion and protect the sliding portion of the probe member 8. . Further, the contact type displacement measuring head 1 of this embodiment is completely waterproof, and the upper part is also completely sealed.

従って、接触子4及びプローブ部材8が伸縮する際、蛇腹6内の空気が蛇腹6内からスムーズに出入りできるように空気の逃げ場所を確保しておく必要がある。   Therefore, when the contact 4 and the probe member 8 expand and contract, it is necessary to secure an air escape location so that the air in the bellows 6 can smoothly enter and exit from the bellows 6.

そこで、プローブ部材8の内部を空洞にして空気を通すための通路18が形成されるとともに、プローブ部材8の伸縮時に蛇腹6内の空気をこの通路18内に逃がすための開口部(第1の開口部)20が、プローブ部材8下部に設けられている。   Therefore, a passage 18 for allowing air to pass through the inside of the probe member 8 is formed, and an opening (first portion) for letting the air in the bellows 6 escape into the passage 18 when the probe member 8 expands and contracts. An opening) 20 is provided below the probe member 8.

このプローブ部材8内に設けられた空気の通路18は、コア軸10に設けられた開口部(第2の開口部)22と繋がっている。そして、通路18を通った空気はこのコア軸10に設けられた開口部22からコア軸10と本体の外筒2の隙間を通りさらに上のコア14及びコイルユニット16の隙間を通って上へと流れて行く。   The air passage 18 provided in the probe member 8 is connected to an opening (second opening) 22 provided in the core shaft 10. The air that has passed through the passage 18 passes through the gap between the core shaft 10 and the outer cylinder 2 of the main body through the opening 22 provided in the core shaft 10 and further up through the gap between the upper core 14 and the coil unit 16. And flow.

また、コア14及びコイルユニット16で構成される差動トランスの検出信号は、コイルユニット16の上部に配設されたケーブル26を通じて図示を省略した外部のコントローラに送られる。   The detection signal of the differential transformer composed of the core 14 and the coil unit 16 is sent to an external controller (not shown) through a cable 26 disposed on the upper part of the coil unit 16.

この差動トランスの上部に配置されたケーブル接続部28は、本実施形態の接触式変位測定器のように完全防水仕様の場合には、シール構造となっており、蛇腹6が収縮して蛇腹6内の空気が開口部20、及び22を介して上部に流れてきた場合に、このままでは行き場所がなくなってしまう。   The cable connection portion 28 arranged on the upper portion of the differential transformer has a seal structure in the case of a completely waterproof specification like the contact displacement measuring instrument of the present embodiment, and the bellows 6 contracts and the bellows is contracted. When the air in 6 flows upward through the openings 20 and 22, there is no place to go.

そこで、本実施形態では、ケーブル接続部28に蛇腹6より流入してくる空気を貯留するバッファエリアとしての空気貯留室(空気溜まり)30を備えている。   Therefore, in the present embodiment, an air storage chamber (air reservoir) 30 is provided as a buffer area for storing the air flowing into the cable connection portion 28 from the bellows 6.

空気貯留室30は、接触式変位測定ヘッド1の本体を形成する外筒2’内に設けられ、ケーブル接続部28の内部に開口部(第3の開口部)34が形成されて、ケーブル26との隙間32を通りこの開口部34から空気貯留室30に空気が出入りするようになっている。   The air storage chamber 30 is provided in the outer cylinder 2 ′ that forms the main body of the contact displacement measurement head 1, and an opening (third opening) 34 is formed inside the cable connection portion 28, so that the cable 26 The air enters and exits the air storage chamber 30 through the opening 34.

また、空気貯留室30の外壁はゴム等の弾性部材で形成された伸縮自在な弾性壁36となっている。空気貯留室30内に空気を貯留する場合には、この弾性壁36が空気の圧力で伸び、空気貯留室30の容積が増大することによって、空気を空気貯留室30内に吸収するようになっている。   The outer wall of the air storage chamber 30 is a stretchable elastic wall 36 formed of an elastic member such as rubber. When air is stored in the air storage chamber 30, the elastic wall 36 is extended by the pressure of the air, and the volume of the air storage chamber 30 is increased, so that the air is absorbed into the air storage chamber 30. ing.

空気貯留室30は、ケーブル接続部28の周囲に複数(例えば2つ)形成されるが、設置する個数は特に限定されず、例えば全周にわたって一続きの部屋として形成してもよい。また、空気貯留室30を設置する場所も特にケーブル接続部28に限定されず、他の場所に設置してもよい。   A plurality (for example, two) of the air storage chambers 30 are formed around the cable connection portion 28, but the number of the air storage chambers 30 is not particularly limited, and may be formed as a continuous room over the entire circumference, for example. Further, the place where the air storage chamber 30 is installed is not particularly limited to the cable connection portion 28, and may be installed in another place.

なお、図1は、プローブ部材8が伸張している状態を示しており、この状態においては、蛇腹6も伸びており蛇腹6内に空気が溜まっていて、空気貯留室30の弾性壁36も平らな状態となっている。   FIG. 1 shows a state in which the probe member 8 is extended. In this state, the bellows 6 is also extended, air is accumulated in the bellows 6, and the elastic wall 36 of the air storage chamber 30 is also shown. It is in a flat state.

図2に、プローブ部材8が収縮した状態を示す。   FIG. 2 shows a state where the probe member 8 is contracted.

図2に示すように、接触子4を被測定物(図示省略)に押圧することにより接触子4が上方に押され、プローブ部材8も上方に移動し、蛇腹6が収縮する。これにより、蛇腹6内の空気が開口部20を通って、プローブ部材8の内部に形成された通路18を介して上方に流れて行く。   As shown in FIG. 2, when the contact 4 is pressed against an object to be measured (not shown), the contact 4 is pushed upward, the probe member 8 is also moved upward, and the bellows 6 is contracted. Thereby, the air in the bellows 6 flows upward through the opening 20 through the passage 18 formed in the probe member 8.

プローブ部材8内の通路18を流れた空気はその上部に設けられた開口部22から外筒2内に流入し、差動トランス部のコア14、コイルユニット16の隙間をさらに上に流れ、開口部34から空気貯留室30に流入する。   The air that has flowed through the passage 18 in the probe member 8 flows into the outer cylinder 2 from the opening 22 provided in the upper portion thereof, and flows further upward through the gap between the core 14 and the coil unit 16 of the differential transformer. The air flows into the air storage chamber 30 from the portion 34.

空気貯留室30内に空気が流入すると、その圧力によって弾性壁36が押されて外側に伸びて膨らみ、空気貯留室30の容積が増大し、空気を吸収する。   When air flows into the air storage chamber 30, the elastic wall 36 is pushed by the pressure and expands outward to expand, the volume of the air storage chamber 30 increases, and the air is absorbed.

これにより、蛇腹6が収縮して流出した空気は、プローブ部材8の内部に形成された通路18を移動して空気貯留室30に貯留される。従って、蛇腹6から流出した空気はスムーズに移動することができ、プローブ部材8の摺動部の動きに影響を与えて測定精度を悪化させるようなことはない。   Thereby, the air that has flowed out due to the contraction of the bellows 6 moves through the passage 18 formed inside the probe member 8 and is stored in the air storage chamber 30. Therefore, the air flowing out from the bellows 6 can move smoothly, and the measurement accuracy is not deteriorated by affecting the movement of the sliding portion of the probe member 8.

変位測定器は、主に機械加工中あるいは機械加工後の部品の寸法検査に用いられることが多く、高精度で高速に測定することが要求される。ここで非接触式の変位測定器は作業環境に敏感であることから、比較的劣悪な作業環境においては接触式変位測定器が用いられる。このように測定環境の悪い中で用いられる接触式変位測定器は、防塵、防水が必須となっている。   Displacement measuring instruments are often used mainly for dimensional inspection of parts during or after machining, and are required to measure with high accuracy and high speed. Here, since the non-contact displacement measuring instrument is sensitive to the work environment, the contact displacement measuring instrument is used in a relatively poor working environment. As described above, the contact displacement measuring instrument used in a poor measurement environment is required to be dustproof and waterproof.

本実施形態によれば、このような完全防水仕様の接触式変位測定器において、蛇腹の収縮に伴う空気の逃げ場所を確保することにより、滑り軸受(滑りブッシュ)方式で防水対応が可能で、高精度な測定を行うことが可能となる。   According to this embodiment, in such a completely waterproof contact displacement measuring instrument, by securing a place of air escape due to the contraction of the bellows, it is possible to support waterproofing with a sliding bearing (sliding bush) system, It becomes possible to perform highly accurate measurement.

すなわち、プローブ部材伸縮時の蛇腹ブーツ内の空気がプローブ部材内に形成された通路及び外筒内に形成された複数の開口部を通って空気貯留室に抵抗なく行き来できるため、プローブ部材の動きもスムーズとなり、測定精度のバラツキを抑制するとともに、蛇腹ブーツ部における防塵、防水性能の劣化を防止することができる。   That is, since the air in the bellows boot when the probe member is expanded and contracted can pass through the passage formed in the probe member and the plurality of openings formed in the outer cylinder without resistance, the movement of the probe member As a result, the variation in measurement accuracy can be suppressed, and the dustproof and waterproof performance of the bellows boot can be prevented from being deteriorated.

なお、今まで説明してきた例は、完全防水仕様の接触式変位測定器であったが、このような完全防水仕様でない場合には、接触式変位測定ヘッドの上部が開いているため、特に空気貯留室30を設けることなく、蛇腹6から流出した空気を、開口部20、プローブ部材8内の通路18及び開口部22等を介して上方に流して、そのまま上部の開口から接触式変位測定ヘッド外に逃がしてやればよい。   The example described so far is a contact type displacement measuring instrument with a completely waterproof specification. However, if the contact type displacement measuring head is not fully waterproof, the top of the contact type displacement measuring head is open. Without providing the storage chamber 30, the air flowing out from the bellows 6 flows upward through the opening 20, the passage 18 in the probe member 8, the opening 22, and the like, and is directly contacted from the upper opening. Just let it go outside.

このように、プローブ部材伸縮時に蛇腹内の空気を開口部を介してプローブ部材の内部に設けられた空気の通路に流し、この通路から接触式変位測定ヘッド上部の開口を通じて外部に空気を逃がすようにすることによって、完全防水仕様でない場合においても、プローブ部材摺動部の動きをスムーズにし、測定精度の悪化を防ぐことができる。   As described above, when the probe member is expanded and contracted, the air in the bellows is caused to flow through the opening to the air passage provided inside the probe member, and the air is allowed to escape to the outside through the opening at the upper part of the contact displacement measuring head. By doing so, even when it is not completely waterproof, the movement of the probe member sliding portion can be made smooth, and the deterioration of the measurement accuracy can be prevented.

以上、本発明の接触式変位測定器について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。   The contact displacement measuring instrument of the present invention has been described in detail above, but the present invention is not limited to the above examples, and various improvements and modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. Of course.

1…接触式変位測定ヘッド、2、2’…外筒(本体)、4…接触子、6…蛇腹(蛇腹ブーツ)、8…プローブ部材、10…コア軸、11…バネ、12…クリアランス、14…コア、16…コイルユニット、18…(プローブ部材内に形成された空気の)通路、20、22…開口部、26…ケーブル、28…ケーブル接続部、30…空気貯留室、32…隙間、34…開口部、36…弾性壁   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Contact-type displacement measuring head 2, 2 '... Outer cylinder (main body), 4 ... Contact, 6 ... Bellows (bellows boot), 8 ... Probe member, 10 ... Core shaft, 11 ... Spring, 12 ... Clearance, DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 ... Core, 16 ... Coil unit, 18 ... Passage (air formed in probe member), 20, 22 ... Opening part, 26 ... Cable, 28 ... Cable connection part, 30 ... Air storage chamber, 32 ... Gap , 34 ... opening, 36 ... elastic wall

Claims (6)

本体を形成する外筒と、
前記外筒の一端に備えられ、測定対象物に当接して変位可能な接触子と、
前記外筒の内部に配置され、滑り軸受構造によって前記外筒に摺動自在に支持されると共に、前記接触子に接続されて、前記接触子と共に変位するプローブ部材と、
前記接触子及び前記外筒の間に設けられた蛇腹部と、
前記外筒の内部に配置され、前記プローブ部材の変位に対応した出力を行う差動トランスと、
前記外筒の他端に備えられ、前記差動トランスの検出信号を出力するケーブルが接続されるケーブル接続部であって、シール構造を有するケーブル接続部と、
有する接触式変位測定ヘッドを備えた接触式変位測定器であって、
前記プローブ部材の内部に設けられる通路と、
前記蛇腹部の内側に形成される空間と前記通路とを連通する第1の開口部と、
前記外筒の内部に形成される空間と前記通路とを連通する第2の開口部と、
前記外筒の周囲に設けられ、外壁が弾性部材で形成された空気貯留室と、
前記空気貯留室と前記外筒の内部に形成される空間とを連通する第3の開口部と、
を備えたことを特徴とする接触式変位測定器。
An outer cylinder forming a main body;
A contact that is provided at one end of the outer cylinder and is displaceable in contact with a measurement object;
A probe member disposed inside the outer cylinder, slidably supported by the outer cylinder by a sliding bearing structure, connected to the contact, and displaced together with the contact ;
A bellows part provided between the contact and the outer cylinder ;
A differential transformer that is disposed inside the outer cylinder and that performs output corresponding to the displacement of the probe member ;
A cable connecting portion provided at the other end of the outer cylinder and connected to a cable that outputs a detection signal of the differential transformer, the cable connecting portion having a seal structure
A contact-type displacement measuring device comprising a contact-type displacement measuring head having
A passage provided inside the probe member;
A first opening communicating the space formed inside the bellows portion and the passage;
A second opening communicating the space formed inside the outer cylinder and the passage;
An air storage chamber provided around the outer cylinder and having an outer wall formed of an elastic member;
A third opening communicating the air storage chamber and a space formed inside the outer cylinder;
Contact displacement meter, characterized in that it comprises a.
前記空気貯留室が、前記ケーブル接続部の周囲に形成されることを特徴とする請求項1に記載の接触式変位測定器。The contact-type displacement measuring device according to claim 1, wherein the air storage chamber is formed around the cable connection portion. 前記空気貯留室が、前記ケーブル接続部の周囲に複数形成されることを特徴とする請求項2に記載の接触式変位測定器。The contact-type displacement measuring device according to claim 2, wherein a plurality of the air storage chambers are formed around the cable connection portion. 前記空気貯留室が、前記ケーブル接続部の周囲の全周にわたって一続きの部屋として形成されることを特徴とする請求項2に記載の接触式変位測定器。The contact-type displacement measuring device according to claim 2, wherein the air storage chamber is formed as a continuous chamber around the entire circumference of the cable connection portion. 前記第3の開口部は、前記外筒の内壁と前記ケーブルとの間に形成される隙間と前記空気貯留室とを連通する請求項2から4のいずれか1項に記載の接触式変位測定器。5. The contact-type displacement measurement according to claim 2, wherein the third opening communicates a gap formed between an inner wall of the outer cylinder and the cable and the air storage chamber. vessel. 前記弾性部材はゴムであることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の接触式変位測定器。 Contact displacement measuring instrument according to claim 1, any one of 5, wherein the elastic member is a rubber.
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