JPH0434681B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、低定圧装置に係り、更に詳しくは、
マイクロメータやノギス等の測長装置とともに用
いられ、測定時に被測定物に加えられる測定圧を
低定圧に維持するための低定圧装置に関する。

［背景技術とその問題点］ プラスチツク製成形品等、軟質材料の成形品は
外力による変形特性が大きい。そのため、これら
を被測定物としてマイクロメータやノギス等の測
長装置で測定する場合、前記成形品の被測定面に
測定力を加えると変形を生じ易く、結果として、
正確な測定値を得ることができないという欠点が
ある。

そのため、被測定物に加えられる測定力を、低
定圧に維持するための低定圧装置が一般に知られ
ている。

前記低定圧装置は、スリーブにスピンドルを軸
方向移動可能に設けるとともに、このスピンドル
を平行ばねにより前記スリーブから突出する方向
へ付勢したものである。このような低定圧装置に
あつては、前記スピンドルに対する平行ばねの組
込みが困難であり、構造を複雑にするという欠点
がある。また、平行ばねを組込むためのスペース
が必要なため、低定圧装置のサイズが大きくな
り、このため従来は測定機本体と低定圧装置とを
一体に形成して使用することが多く、取扱いに不
便であるという欠点もあつた。また、前記平行ば
ねのばね圧、すなわち測定圧を調整することが不
可能であるため、被測定物の材質に応じて最適な
測定圧を設定できるという適応性もない。

［発明の目的］ 本発明の目的は、前記欠点に鑑み、測定圧を任
意に設定することができるとともに、被測定物に
変形力を与えることがなく、かつ装置全体をコン
パクトに形成できて取扱いが容易な低定圧装置を
提供することにある。

［問題点を解決するための手段および作用］ 本発明は、被測定物を介して測長装置の測定子
と対向する位置に配置され、前記測長装置の測定
の際には被測定物に当接し、前記測定子と共働し
て被測定物を挟む低定圧装置であつて、スリーブ
内にスピンドルを軸方向変位可能に支持させると
ともに、このスピンドルの軸方向変位を検知する
変位検知手段を前記スリーブ内に設け、スリーブ
の外周にシンブルを回動可能に装着し、さらにシ
ンブルと前記スピンドルとの間にスピンドルを軸
方向へ付勢するコイルばねを介装して所定の測定
圧が得られるようにし、かつ、前記コイルばねの
ばね圧を調整するばね圧調整手段を前記シンブル
内に設け、前記スピンドルの変位量を表示する表
示装置を前記変位検知手段に連結し、これらによ
り任意の測定圧が設定できるようにして前記目的
を達成しようとするものである。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図には、本発明による低定圧装置の全体構
成が示されている。この図において、同装置はス
リーブ１０内にスピンドル２０を軸方向変位可能
に支持した本体１と、この本体１に接続されると
ともに、前記スピンドル２０の変位量を測定圧と
して目盛表示する表示装置７０とにより構成され
ている。

前記本体１は、第２図に示されるように、比較
的長く形成されたスリーブ１０の一端内側に支持
筒１１が設けられている。この支持筒１１の内側
には、スピンドル２０が軸方向変位可能に支持さ
れている。前記支持筒１１の両端部内面側には、
筒状ホルダ１３を介して保持環１２がそれぞれ固
定されるとともに、これら保持環１２と前記スピ
ンドル２０との間にはスラストベアリング１４が
設けられ、これによりスピンドル２０の軸方向変
位が円滑に行なわれるようになつている。このス
ピンドル２０の一端外周部（第２図中右側）に
は、キヤツプ１５が前記支持筒１１の外周部に螺
合され、他端外周部には、鍔状のばね受け１７が
スピンドル２０の軸方向に沿つて位置調整可能に
ねじ１８を介して固定されている。前記ばね受け
１７は、その外周部分に溝１９がスピンドル２０
の方向に沿つて設けられ、この溝１９には前記ス
リーブ１０からねじこまれたガイドピン２２の先
端部が位置されている。これによりスピンドル２
０は、軸方向に変位するときに回動することがな
いようにされている。

前記スリーブ１０の他端側からは、内筒３０が
挿入固定されている。この内筒３０は、前記スリ
ーブ１０内に嵌入された大径部３１と、この大径
部３１の一端側から前記スピンドル２０に向つて
長く延びる小径部３２とにより構成され、この小
径部３２の外周面と前記スリーブ１０の内周面と
の間には所定の空間部３３が設けられている。

前記空間部３３内には、ばね受け筒体３５が軸
方向移動可能に設けられている。このばね受け筒
体３５には、ガイドピン３６が螺合されている。
前記ガイドピン３６は、前記スリーブ１０の軸方
向に形成されたスリツト３７に挿入され、これに
より、ばね受け筒体３５およびガイドピン３６は
スリツト３７により軸方向にのみ移動可能に案内
されている。また、前記スリツト３７が形成され
ているスリーブ１０の外周部には、ばね受け筒体
３５の位置を移動させる外筒４０が螺合されてい
る。

前記ばね受け筒体３５とスピンドル２０側に設
けられた前記ばね受け１７との間には、前記スリ
ーブ１０の内周面に摺接するコイルばね４５が介
装されている。このコイルばね４５は、比較的線
径が細く、かつ、巻数が多く設けられることによ
り比較的弱いばね圧を有するようにして構成さ
れ、これによりスピンドル２０は、ばね受け１７
を介してスリーブ１０から突出する方向へ弱いば
ね圧で付勢され、図示しない被測定物に前記ばね
圧分の測定圧をもつて当接するようにされてい
る。この際、前記ばね受け１７はその端面が前記
保持環１２に当接され、スピンドル２０はスリー
ブ１０から抜け出ないようになつている。ここに
おいて、前記ばね受け筒体３５、ガイドピン３６
および外筒４０によりばね圧調整手段４１が構成
され、前記外筒４０を回動させることにより、ば
ね受け筒体３５およびガイドピン３６は、スリツ
ト３７に案内されてスリーブ１０の軸方向に沿つ
て移動できるようになつている。従つて、前記ば
ね受け筒体３５に当接されているコイルばね４５
は、ばね受け筒体３５の移動に伴つてばねの長さ
を変化させるので、ばね受け１７を介して付勢さ
れているスピンドル２０の付勢力を調整すること
ができる。

前記内筒３０の小径部３２の一端側、すなわち
スピンドル２０寄りの端部にはばね係止環５０が
嵌合固定されている。このばね係止環５０は袋ナ
ツト状に形成されているとともに、その底部中央
部には、前記スピンドル２０の一端に螺合固定さ
れ、かつ、スピンドル２０と同軸上に延びるステ
ム２１が挿通されている。前記ばね係止環５０と
前記ばね受け筒体３５との間には、前記内筒３０
の小径部３２の外周面に摺接するように設けられ
たばね５１が介装されている。このばね５１は、
前記コイルばね４５よりやや太い線径を有するコ
イル状に設けられているが、巻数は前記コイルば
ね４５に比べて少なく設けられ、ばね力が若干強
くされている。すなわち、このばね５１は、外筒
４０とスリーブ１０との間にバツクラツシを生じ
させないよう、前記ガイドピン３６を外筒４０に
当接させている。

前記小径部３２のスピンドル側端部内面側には
コイル５５が設けられるとともに、このコイル５
５の内側にはコア５６が位置されている。このコ
ア５６は、前記スピンドル２０の一端に連結され
たステム２１の外周面に支持され、このコア５６
と前記コイル５５との相対変位によりスピンドル
２０の方向変位を検知する変位検知手段としての
差動トランス６０が構成されている。この差動ト
ランス６０により検知されたスピンドル２０の変
位量は、前記コイル５５に接続されたリード線５
７、コネクタ５８およびリード線７２を介して表
示装置７０に伝達表示されるようになつている。
なお、図中符号６１はスリーブ１０にねじ止め固
定されたキヤツプである。

前記スリーブ１０の外周部には、目盛環６５が
ねじ６６を介して固定され、この目盛環６５の外
周側には、前記外筒４０に連結されたシンブル６
８が位置されている。前記目盛環６５には、軸方
向に沿つて目盛６７が刻設されているとともに、
前記シンブル６８の一端部外周面にはシンブル目
盛６９が設けられ、これら目盛６７，６９によつ
て測定圧が表示できるようになつている。

次に本発明による低定圧装置の使用方法につい
て第３図をも参照して説明する。

第３図に示されたものは、いわゆるベンチ型マ
イクロメータである。このマイクロメータは、支
持台８０の一側に駆動スピンドル８２が軸方向移
動可能に取付られているとともに、この駆動スピ
ンドル８２の移動量を表示するデジタル表示器８
３が設けられ、一方、前記駆動スピンドル８２と
対向するアンビル側には、クランプねじ８５を介
して低定圧装置本体１が固定され、この低定圧装
置のスピンドル２０と前記駆動スピンドル８２と
の間の寸法から被測定物の寸法が得られるように
なつている。

被測定物の測定に際しては、前記本体１が固定
された状態において、前記駆動スピンドル８２を
図中右側へ移動させて前記本体１のスピンドル２
０との間に一定のスペースを設ける。ここで、図
示しない被測定物を前記スピンドル２０，８２間
に介在させて、駆動スピンドル８２を前進させ
る。次いで前記駆動スピンドル８２の先端面が前
記被測定物に当接した後、前記コイルばね４５の
付勢力よりも大きな測定力が加わると、前記スピ
ンドル２０は、コイルスプリング４５の付勢力に
抗して前記駆動スピンドル８２と反対方向に向つ
て後退変位する。この際、スピンドル２０の一端
側に設けられた差動トランス６０は、スピンドル
２０の変位を検知し、その変位がリード線７２を
介して表示装置７０の表示部７１における指針７
３により目盛表示される。このようにして表示装
置７０の表示部７１に指標された値が所定の数
値、例えば０を指示している時の前記デジタル表
示器８３に表示された数値を読み取れば、一定の
測定圧に基づいた被測定物の寸法を得ることがで
きる。なお、被測定物の材質に応じて測定圧を変
更する場合には、前記本体１のシンブル６８を回
動調整することにより行なうことができる。すな
わち前記シンブル６８を例えば第３図中矢視方向
へ回転すると、外筒４０は前記シンブル６８に固
定されているので、第２図中左側に向つて移動す
る。すると、前記外筒４０にガイドピン３６を介
して当接されているばね受け筒体３５は、コイル
ばね４５および５１のばね圧を受けて前記外筒４
０の移動に追従することとなる。このようにして
ばね受け筒体３５が移動すると、このばね受け筒
体３５とスピンドル２０側に固定されたばね受け
１７との間が広がり、これに伴ないコイルばね４
５はその全長が長くされる。コイルばね４５が長
くされると、このコイルばね４５によりスピンド
ル２０に作用するばね力は弱められることとな
る。これにより、被測定物の材質に応じた測定圧
をもたせることができるようになつている。

上述のような本実施例によれば次のような効果
がある。

すなわち、コイルばね４５は、比較的線径が細
く設けられるとともに巻数の多いものにより構成
されているから、コイルばね４５の圧力は長さと
直線的な関係で変化をし、目盛６７は等間隔に圧
力表示することができる。また、スピンドル２０
はスラストボールベアリング１４によつて支持さ
れているのみであるため、他の摺動抵抗を一切受
けることなく、純粋にコイルばね４５の圧力のみ
で押され、このため、スピンドル２０にかかる測
定圧が微小な値であつてもスピンドル２０は変位
を生じる。従つて、比較的軟質な材料によつて成
形された被測定物の測定や、変形し易い形状の被
測定物を測定する場合であつても、被測定物に何
の変形力も加えることがなく、従つてゴム製品や
プラスチツク製品等の高精度測定を行うことがで
きる。また、シンブル６８の回動調整により、コ
イルばね４５の長さを変化させ、スピンドル２０
の先端面が被測定物に加える測定圧を容易に調整
することができ、被測定物の変形特性等、材質に
応じた最適の測定圧によつて測定することがで
き、この点からも高精度測定が達成できる。ま
た、測定圧をコイルばね４５によつて得る構成と
したから、従来のような平行ばねによるタイプの
ものと異なり、構造を簡単にすることができると
ともにメインテナンスも容易であり、線径の異な
るコイルばねを用いることによつて、測定圧の可
変範囲を拡大することができ、汎用性のある低定
圧装置とすることができる。なお、前記実施例に
おける測定圧は、10gf〜200gfの範囲で可変であ
るが、前記コイルばねの交換により、例えば
200gf〜1000gfの範囲で測定力を可変とすること
ができる。

また、コイルばね４５を用いることで従来の平
行ばねのタイプに比べて装置全体をコンパクトに
形成でき、よつて取扱いが容易となるとともに、
各種測定器に組込んで使用できて汎用性を高くで
きる。また、前記変位検知手段としての差動トラ
ンス６０はスピンドル２０の一端側においてスリ
ーブ内蔵方式としたから取扱が容易であるといる
効果がある。

更に、目盛環６５とシンブル６８とに測定力を
指標する目盛６７，６９を付しているからスピン
ドル２０の測定圧を容易に確認することができる
とともに、被測定物の材質等に応じて予め測定圧
を決定しておけば、測定者如何に拘らず、常に一
定の測定圧による測定が可能である。

また、前記コイルばね４５の内側には、このコ
イルばね４５のばね受け筒体３５を利用してばね
５１を付設したから、スリーブ１０に対するシン
ブル６８のバツクラツシユが有効に防止されると
ともに、前記ばね５１を設けるスペースを特別に
必要とすることも全くない。

また、ばね受け１７の取付位置をスピンドル２
０の軸方向に沿つて調整できるので、低定圧装置
本体１を組立た後にスピンドル２０の突出寸法や
測定圧を容易に調整できる。

なお、前記実施例において、スピンドル２０の
軸方向変位量を検知する変位検知手段は差動トラ
ンス６０により構成されるものとしたが、必ずし
もこれに限定されるものではない。例えば、前記
変位検知手段は、静電容量型或いは光学的検知手
段であつてもよい。また、前記表示装置７０は、
リード線７２を介して低定圧装置本体１の外部に
接続する構成としたが、前記表示装置７０は、本
体１に内蔵する構成としても差支えない。さら
に、前記低定圧装置本体１は、ベンチ型マイクロ
メータのアンビル側に用いられた構成について説
明したが、一般のマイクロメータやノギス等、他
の測定器にも勿論適用することができるものであ
る。

［発明の効果］ 上述のような本発明によれば、被測定物に変形
力を加えることがなく、かつ、測定圧を任意に設
定できて材質に応じた測定圧を得ることができ、
高精度測定が可能になるとともに、装置全体をコ
ンパクトに形成できて取扱いが容易な低定圧装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による低定圧装置の全体構成を
示した図、第２図は前記低定圧装置の本体の一部
を拡大して示した縦断面図、第３図は前記低定圧
装置の一使用態様を示す斜視図である。 １……低定圧装置本体、１０……スリーブ、１
７……ばね受け、２０……スピンドル、３０……
内筒、３５……ばね受け筒体、３６……ガイドピ
ン、４０……外筒、４５……コイルばね、４１…
…ばね圧調整手段、６０……変位検知手段として
の差動トランス、６８……シンブル、７０……表
示装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被測定物を介して測長装置の測定子と対向す
   る位置に配置され、前記測長装置の測定の際には
   被測定物に当接し、前記測定子と共働して被測定
   物を挟む低定圧装置であつて、 スリーブと、このスリーブ内に軸方向変位可能
   に支持されたスピンドルと、前記スリーブ内に設
   けられてスピンドルの軸方向変位を検知する変位
   検知手段と、前記スリーブの外周に回動可能に装
   着されたシンブルと、このシンブルと前記スピン
   ドルとの間に介装されるとともに、前記スピンド
   ルを軸方向へ付勢するコイルばねと、前記シンブ
   ル内に設けられて前記コイルばねのばね圧を調整
   するばね圧調整手段と、前記変位検知手段に連結
   され前記スピンドルの変位量を表示する表示装置
   と、を備えていることを特徴とする低定圧装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記変位検
   知手段は差動トランスにより構成されていること
   を特徴とする低定圧装置。