JPH0151922B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はデイジタル表示型変位測定装置の改
良に関する。

従来、被測定物の高さあるいは長さ等を測定す
る装置として、第１図および第２図に示されるよ
うに、本体ケース１と、被測定物に当接して変位
されるスピンドル２と、このスピンドル２の変位
量を検出してこれを電気信号として出力する検出
器３と、この検出器３からの電気信号にもとづい
て前記スピンドル２の変位量を表示するデイジタ
ル表示装置４とを有するデイジタル表示型変位測
定装置Ｇがある。

前記スピンドル２は、前記本体ケース１の中央
部下端に取付けられたガイドパイプ５によつて上
下方向移動自在に支持されるとともに、引張りば
ね６によつて先端突出方向に付勢されている。図
の符号７は前記スピンドル２の基端と本体ケース
１との距離を調整するためのアジヤストスクリユ
ーを示す。

また図の符号８は、前記スピンドル１に連結さ
れた横方向の連結部材９のスピンドル２と反対側
の端部を上下方向に摺動案内するためのガイドを
示す。

また前記スピンドル２には、第２図において右
横方向に突出する被動レバー２Ａが一体的に取付
けられている。この被動レバー２Ａは、本体ケー
ス１内に上下方向面内において揺動自在に枢支さ
れた駆動レバー１０Ａの自由端が下方から当接さ
れ、該駆動レバー１０Ａが第２図において時計方
向に揺動するとき、上方に押し上げられるように
されている。

前記駆動レバー１０Ａには、受動レバー１０Ｂ
が一体的に取付けられ、この受動レバー１０Ｂ
は、本体ケース１の外側からこれに螺合取付けさ
れるレリーズ１１の作動部１１Ａの先端が当接
し、該受動レバー１０Ｂはレリーズノブ１２を押
込み操作することによつて、第２図において、時
計方向に駆動されるようになつている。

図の符号１３は前記スピンドル２にねじ１４に
よつて取付けられた光学格子を含む移動スケー
ル、１５は前記本体ケース１側に取付けられ、前
記移動スケール１３の光学格子と対向する光学格
子を備えた固定スケール、１６は前記移動スケー
ル１３の第２図において裏側に配置された光源
（図示省略）から移動スケール１３および固定ス
ケール１５を透過してきた光の明暗を検出するた
めの受光素子、をそれぞれ示し、これら移動スケ
ール１３、固定スケール１５および受光素子１６
は前記光の明暗により前記スピンドル２の移動量
を検出する光学式エンコーダよりなる検出器３を
構成している。

第１図の符号１７は測定装置のオン・オフスイ
ツチ、１８はゼロセツトボタン、１９は前記アジ
ヤストスクリユー７のキヤツプ、２０は電源とな
るACアダプタ、をそれぞれ示す。

前記従来のデイジタル表示型変位測定装置にお
いては、前記スピンドル２が突出方向にばね６に
よつて付勢され、上昇操作時にスピンドル２に衝
撃が発生することを防止しているが、逆に下降す
なわち先端突出方向にはばね６によつて付勢され
ているため、その移動速度が過大となり、前記検
出器３が光学式エンコーダを用いている場合は、
スピンドル２の高速移動によつて、読取りミスが
発生しやすいという問題点がある。

また上記のような光学式エンコーダを採用した
変位測定装置は、スピンドル２が突出して被測定
物あるいは本体ケース１等に衝突する時の衝撃に
よる影響が大きいという問題点がある。

すなわち、光電型エンコーダの移動スケール１
３と固定スケール１５の隙間は通常数10μmとさ
れ、また、両スケールに形成される光学格子の間
隔はμmの単位であるが、スピンドル２が被測定
物に衝突した時の衝撃が変位測定装置全体に伝達
されるため、前記隙間の変動および両スケールに
おけるスリツトの長手方向相対位置変化等によつ
て、検出器３より得られる信号波形に歪みを生
じ、測定誤差を生じることがある。また、比較測
定をする場合には、基準値設定をやり直すことに
なるため、極めて繁雑であるという問題点があ
る。

これらの問題は、エンコーダの精度が向上する
ほど、その測定値に与える影響が大きくなり、解
決が望まれていた。

これに対して、スピンドルと一体的かつ平行に
移動するピストンおよびこれと嵌合するシリンダ
からなるエアダンパを設け、スピンドルの高速移
動を防止することが提案されているが、組付部品
点数、工数およびコストの増大を伴なうという問
題点がある。

さらに、前記第１図および第２図に示される変
位測定装置Ｇにおけるキヤツプ１９をシリンダと
し、かつ、スピンドル２の基端にピストンを設
け、スピンドル２と同軸的なエアダンパを形成す
ることが提案されているが、この場合、シリンダ
とスピンドルの軸心を正確に一致させないと、ス
ピンドルの移動不能、直進度の低下等を生じるた
め、高い加工精度および組立精度が要求され、組
立工数およびコスト増大をもたらすという問題点
が生じる。

この発明は上記従来の問題点に鑑みてなされた
ものであつて、簡単、かつ、低コストの構成によ
りスピンドルの進退時における高速移動を防止し
て、読取りミスを防止し、さらに、スピンドルの
突出時に、被測定物あるいは本体ケース側に衝突
して衝撃を発生することを抑制するようにしたデ
イジタル表示型変位測定装置を提供することを目
的とする。

この発明は、本体ケースと、この本体ケースに
軸方向移動自在、かつ、先端が突出して取付けら
れ、被測定物に当接して変位されるスピンドル
と、このスピンドルの変位量を検出してこれを電
気信号として出力する検出器と、この検出器から
の電気信号にもとづいて前記スピンドルの変位量
を表示するデイジタル表示装置と、を有してなる
デイジタル表示型変位測定装置において、前記本
体ケースから前記スピンドル基端の前記先端と反
対方向への突出を許容するように該本体ケース外
側に前記スピンドルと同軸的に取付けられた筒状
キヤツプと、前記スピンドルの基端に、前記スピ
ンドルの軸心に対して一定範囲で半径方向に変位
可能に取付けられ、前記筒状キヤツプ内周に軸方
向移動自在に嵌合するピストンと、から構成され
るダンパを設けるとともに前記キヤツプに、大気
連通孔を形成し、且つ、この大気連通孔の空気流
通面積の調整手段を設けることによつて上記目的
を達成するものである。

またこの発明は、前記デイジタル表示型変位測
定装置において、前記ピストンの前記スピンドル
側端部の前記本体ケース側に当接する位置に、衝
撃吸収用弾性部材を取付けることによつて上記目
的を達成するものである。

以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

この実施例において前記第１図および第２図に
示される従来のデイジタル表示型変位測定装置と
同一または相当部分には第１図および第２図と同
一の符号を附することにより説明を省略するもの
とする。

この実施例は、第３図ないし第５図に示される
ように、本体ケース１と、この本体ケース１に軸
方向移動自在、かつ、先端が突出して取付けら
れ、被測定物（図示省略）に当接して変位される
スピンドル２と、このスピンドル２の変位量を検
出してこれを電気信号として出力する検出器３
と、この検出器３からの電気信号にもとづいて前
記スピンドル２の変位量を表示するデイジタル表
示装置４と、を有してなるデイジタル表示型変位
測定装置衝撃吸収用弾性部材において、前記本体
ケース１から前記スピンドル２基端２Ｂの前記先
端２Ａと反対方向への突出を許容するように該本
体ケース１外側に前記スピンドル２と同軸的に取
付けられた筒状キヤツプ２２と、前記スピンドル
２の基端２Ｂに、前記スピンドル２の軸心に対し
て一定範囲で半径方向に変位可能に取付けられ、
前記筒状キヤツプ２２内周に軸方向移動自在に嵌
合するピストン２３と、から構成されるダンパ２
１を設けたものである。

すなわち、前記ピストン２３とスピンドル２
は、前記ピストン２３に軸方向に形成された孔２
４と、この孔２４に径方向の隙間をもつて遊嵌さ
れ、かつ、スピンドル２側の突出端部２５Ａが該
スピンドル２に連結された連結軸２５とによつ
て、軸方向に一体的に、かつ半径方向には前記隙
間の範囲で変位可能にを連結されている。

前記連結軸２５の、前記孔２４からスピンドル
２と反対方向への突出端部は大径部２５Ｂとさ
れ、また、突出端部２５Ａは、スピンドル２の基
端２Ｂとピストン２３の基端２Ｂ側の端面との間
に配置され、基端２Ｂに接着された衝撃吸収用弾
性部材２６内に突出してこれに一体的に接着され
ている。

従つてスピンドル２の基端２Ｂとピストン２３
とは、連結軸２５およびこれに接着される衝撃吸
収用弾性部材２６を介して軸方向に一体的に連結
されることになる。

図の符号２７は、連結軸２５の大径部２５Ｂの
上方をカバーするための蓋部を示し、この蓋部２
７はピストン２３の上下空間を密封遮断する機能
を有する。

前記衝撃吸収用弾性部材２６は、その外径が、
前記スピンドル２を摺動自在にガイドするための
筒状ガイド部２８の内径よりも大きくされ、これ
によつて、スピンドル２が先端２Ａ突出方向に一
定以上移動した時、筒状ガイト部２８の、図にお
いて上端面に当接するようにされている。

また前記筒状キヤツプ２２の図において上端に
は回転蓋部２９が回転自在に取付けられている。

この回転蓋部２９には第５図に示されるよう
に、異なる孔径の複数の大気連通孔３０Ａ〜３０
Ｆが同一半径上に円周方向に配置され形成されて
いる。

また、前記回転蓋部２９の内側には、前記筒状
キヤツプ２２の端部を閉塞する内側蓋部３１が取
付けられ、この内側蓋部３１には前記大気連通孔
３０Ａ〜３０Ｆと同一半径位置に、内側大気連通
孔３１Ａが形成されている。

この内側大気連通孔３１Ａの孔径は、前記大気
連通孔３０Ａ〜３０Ｆのうちの最大の大気連通孔
３０Ａの孔径と同一とされている。

前記内側蓋部３１の外側面と前記回転蓋部２９
の内側面とは回転方向に摺接可能な状態で密着さ
れ、内側蓋部３１の内側大気連通孔３１Ａに、回
転蓋部２９の大気連通孔３０Ａ〜３０Ｆのいづれ
かが整列する時、筒状キヤツプ２２内と外部とが
大気連通孔３０，３１を介して連通されるように
なつている。

この実施例においては、スピンドル２の移動速
度が筒状キヤツプ２２およびピストン２３よりな
るダンパによつて一定値値以下に制限されるの
で、光学式エンコーダよりなる検出器３による読
取りミスが防止されることになる。

この時のスピンドル２の移動速度調整は筒状キ
ヤツプ２２の端部に取付けられた回転蓋部２９を
回転し、内側蓋部３１の内側大気連通孔３１Ａに
整列される大気連通孔３０Ａ〜３０Ｆを適宜に選
択するか、あるいは大気連通孔３０が形成されて
いない部分で内側大気連通孔３１Ａを閉塞するこ
とによつて行うことができる。

さらに、スピンドル２の移動速度が一定値以下
に制限されるために、スピンドル２の先端２Ａが
被測定物等に衝突しても、その衝撃が少なく検出
器３への影響を大幅に小さくすることができる。

さらに、この実施例においては、スピンドル２
がその先端２Ａの突出方向にストロークエンドと
なり、本体ケース１側に衝突する時、衝撃吸収用
弾性部材２６が筒状ガイド部２８に当接するの
で、該衝突による衝撃が衝撃吸収用弾性部材２６
によつて吸収され、検出器３における２つのスケ
ール間の隙間および長手方向の相対位置関係の変
動を抑制し、これによつて衝撃による誤差の発生
を防止できる。

またこの実施例においては、スピンドル２とピ
ストン２３は、軸方向には拘束されているが、径
方向には連結軸２５と孔２４の隙間の範囲で相対
変位可能であるので、筒状キヤツプ２２の軸心と
スピンドル２の軸心とのずれが許容され、従つ
て、取付けが容易であるとともに高い精度も要求
されず低コストで製造でき、かつ、スピンドル２
の移動中における該スピンドル２の軸心と筒状キ
ヤツプ２２の軸心のずれの影響が検出器３にあら
われないため、測定誤差を生じないという利点が
ある。

本発明は上記のように構成したので、簡単な構
造によりスピンドルのダンパを形成でき、かつこ
れによつて、スピンドルの移動速度一定値以下と
してエンコーダの読取りミスを防止できるととも
に、スピンドルの被測定物等への衝突時における
衝撃を小さくして測定誤差の発生を防止すること
ができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のデイジタル表示型変位測定装置
を示す正面図、第２図は同拡大正断面図、第３図
は本発明に係るデイジタル表示型変位測定装置の
実施例の要部を拡大して示す断面図、第４図は同
要部の作動状態を示す第３図と同様の断面図、第
５図は第３図のＶ−Ｖ線視図である。 １……本体ケース、２……スピンドル、２Ａ…
…先端、２Ｂ……基端、３……検出器、４……デ
ジタル表示装置、２１……ダンパ、２２……筒状
キヤツプ、２３……ピストン、２４……孔、２５
……連結軸、２６……衝撃吸収用弾性部材、２９
……回転蓋部、３０Ａ〜３０Ｆ……大気連通孔、
３１Ａ……内側大気連通孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 本体ケースと、この本体ケースに軸方向移動
   自在、かつ、先端が突出して取付けられ、被測定
   物に当接して変位されるスピンドルと、このスピ
   ンドルの変位量を検出してこれを電気信号として
   出力する検出器と、この検出器からの電気信号に
   もとづいて前記スピンドルの変位量を表示するデ
   イジタル表示装置と、を有してなるデイジタル表
   示型変位測定装置において、前記本体ケースから
   前記スピンドル基端の前記先端と反対方向への突
   出を許容するように該本体ケース外側に前記スピ
   ンドルと同軸的に取付けられた筒状キヤツプと、
   前記スピンドルの基端に、前記スピンドルの軸心
   に対して一定範囲で半径方向に変位可能に取付け
   られ、前記筒状キヤツプ内周に軸方向移動自在に
   嵌合するピストンと、から構成されるダンパを設
   けるとともに前記キヤツプに、大気連通孔を形成
   し、且つ、この大気連通孔の空気流通面積の調整
   手段を設けたことを特徴とするデイジタル表示型
   変位測定装置。 ２ 前記ピストンの前記スピンドル側端部の前記
   本体ケース側に当接する位置に、衝撃吸収用弾性
   部材を取付けたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のデイジタル表示型変位測定装置。