JPH04500125A - 微調整するための可調整ダイヤルゲージホルダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 微調整するだめの可調整ダイヤルゲージホルダ〔技術分野〕 本発明は、ダイヤルゲージを安定して固定し微調整するための可調整ダイヤルゲ ージホルダに関する。

〔背景技術〕

ダイヤルゲージは特に機械加工および精密機械加工を測定するために利用される 。これは本来のダイヤルゲージに揺動自在に支持されている探子を装備している 。精密な高精度の機構は、探子がその揺動輪を中心として揺動する大きさをダイ ヤルゲージにおける表示に変換する。

探子の尖端には小さい球が設けられており、その表面はその都度の接触点を形成 している。ダイヤルゲージの探子は極めて大きな精度で測定すべき点に繰り出さ れ、そこにできるだけ安定して固定しなければならない。ダイヤルゲージはたい ていはスタンドに据えつけられ、その揺動性および固定性は、ダイヤルゲージの 探子の尖端を基準点として使用する測定点の近くに粗い調整で繰り出し、そこで 安定して固定することを可能にする。ダイヤルゲージは、零点から子方向および 一方向に延びている目盛りを有している。所定の測定を行うために、まず、はじ めにダイヤルゲージはダイヤルゲージホルダにおける微調整によって零の表示に 合わされる。このために、スタンドアームの端部に据え付けられダイヤルゲージ を保持する可調整ダイヤルゲージホルダが利用される。このダイヤルゲージホル ダによって探子尖端におけるボールは測定点に接触され、ダイヤルゲージが零の 測定値を表示するように調整される。これによって測定点は極めて高い精度に規 定され、測定が行われる。

一般のダイヤルゲージホルダは、互いに軸ピンを介して揺動可能に結合されてい る２つの別々の脚部部材を有している。これらの脚部はばねの力により所定の終 端位置に保持されている。微調整ボルトによって脚部はばねの力に抗して揺動で きる。一方の脚部は支持スタンドに固く結合され、他方の脚部は揺動によって押 し離され、微調整ボルトをねじ戻すことによってばねの力により再び揺れ戻され る。この他方の脚部にはダイヤルゲージが取り付けられている。この脚部を揺動 することによって、ダイヤルゲージおよびその探子が移動される。

一般的なダイヤルゲージホルダの欠点は、２分割構造のために無条件に遊びが生 ずることである。部品がほとんど遊びなしに軸ピン上にぴったり支持され、両脚 部が連続したばね圧のもとに置かれているにも拘らず、両脚部間に少なくともそ の横軸において不可避の遊びが存在する。遊びのない組立は両部品のかじりを意 味し、このかじり作用を打ち負かすためにばね圧は非常に太きくなければならな いので、微調整は行えない。この２分割構造のダイヤルゲージホルダにおいて微 調整に対する力関係を最適にするために、一方の脚部を貫通しその尖端が他方の 脚部の内側面に接する微調整ボルトは、軸ピンからできるだけ離して配置される 。これによって小さな伝達比が保証され、相応した精密な調整が行える。即ち、 微調整ボルトの尖端が脚部の内側面に圧力を与える点を揺動軸線からできるだけ 離さねばならないという要件は、脚部を非常に長くすることおよびダイヤルゲー ジホルダの寸法を大きくすることを条件づける。脚部が長くなればなる程、安定 性が悪くなる。

脚部が共通の一体の成形部材によって形成されているダイヤルゲージホルダが知 られている。この成形部材は両脚部を互いに結合する箇所に、揺動輪として作用 する薄肉部を有している。その場合、成形部材を構成している材料の弾性が利用 されている。両脚部は脚部基部からまず互いに平行に延びている。短い脚部の端 部の前で長い脚部が直角に短い脚部から離して曲げられており、この方向におい て、更に、短い脚部の全長とほぼ同じ長さだけ延びている。直角の脚部はその直 角の尖端が平らにされている。脚部が互いに閉じている弛緩した状態において、 微調整ボルトは平坦部をそれに対して直角に荷重している。微調整ボルト自体は 短い脚部の端部をその脚部軸線に対して相応した角度を成して貫通しているので 、微調整ボルトと短い脚部との間の角度は脚部基部の方向に向いて約４５″とな っている。このダイヤルゲージボルダは脚部基部の範囲でスタンドに据えつけら れ、直角の脚部の端部がダイヤルゲージを支持する。このダイヤルゲージホルダ は微調整を行う場合に２つの欠点を生ずる。即ち、その一つは、微調整ボルトの 円錐状に形成された尖端が、両脚部の揺動運動の始めにまず他方の脚部の平坦部 における対向円錐面に偏心して作用することである。脚部の揺動運動が増すにつ れて、微調整ボルトの尖端は対向円錐面の母線に沿って中心に移動する。これは 大きな滑り摩擦力を生じ、特に揺動すべき脚部に横に作用する大きな力を生ずる 。この横に作用する力は、さらに＠調整ボルトにラジアル力として作用し、これ は精密ねじが速く摩耗し、即ち、大きな遊びを生ずることを意味する。

この構造のもう一つの大きな欠点は、両脚部が脚部基部と共にほぼ等辺三角形を 形成していることである。この特殊の三角形状により、水平に据えつけられたダ イヤルゲージホルダにおける直角の脚部の開離揺動運動が据付は済みのダイヤル ゲージおよびその探子の下降運動を生じさせるだけでなく、探子尖端が不可避に 水平方向前方にも大きく移動されることである。この状態はワークにおける所望 のＩＩ定点に探子尖端を繰り出すことを困難にする。

〔発明の開示〕

本発明の目的は、遊びが小さく、コンパクトに構成され、大きな安定性が保証さ れ、がっ、単純な操作で微調整が行えるようなダイヤルゲージホルダを提供する ことにある。　この目的は、一体の成形部材がら成り、この成形部材が締付は力 のもとて互いに揺動できる２つの脚部を含み、ダイヤルゲージスタンドに据えつ けるための手段とダイヤルゲージを固定するための手段とを持っているダイヤル ゲージを微調整するための可調整ダイヤルゲージホルダにおいて、成形部材が、 一方の脚部の端部が他方の脚部の端部をその脚部の長手軸線を越えて正面を覆う ように形成されていることによって達成される。

図面には本発明に基づくダイヤルゲージホルダの２つの実施例が示されており、 次にこれらの実施例の詳細および作用について説明する。

〔図面の簡単な説明〕

第１図は本発明に基づくダイヤルゲージホルダの弛緩した状態の側面図、 第２図は第１図におけるダイヤルゲージホルダのダイヤルゲージが据えつけられ 調整状態にある側面図、第３図は本発明に基づくダイヤルゲージホルダの異なっ た実施例のダイヤルゲージか据えつけられ調整状態にある側面図である。

〔発明を実施するだめの最良の形態〕

第１図は特に単純な構造をしている本発明に基づくダイヤルゲージホルダの一実 施例を示している。このダイヤルゲージホルダは主に一体の成形部材１から成り 、この成形部材１は２つの脚部２．３を形成するようなスリット状の切欠きを有 している。その一方の脚部２は他方の脚部３よりも短くされている。成形部材の 外側輪郭はほぼ台形の立方体をしている。脚部２，３の側面は平らであり、成形 部材の別の境界面はその側面に対して垂直に延びている。上側側縁４だけが側面 に対して傾斜している。両脚部２．３は薄肉部５を介して互いに結合されている 。この薄肉部５によって成形部材の材料は弾性を有しているので、両脚部２．３ は薄肉部５の範囲を中心として弾性的に揺動できる。薄肉部５は両脚部２．３の 基部をも形成している。短い脚部２はその基部５の近くにねじ孔６を有している 。このねじ孔６はスタンドアームの端部にあるボルトをねじ込むために設けられ ている。

ねじ孔６の孔軸線はほぼ短い脚部２の主軸線に沿って延びている。他方の長い脚 部３は、ダイヤルゲージホルダをできるだけコンパクトにするために、脚部２よ りも薄く作られている。第１図においてダイヤルゲージは弛緩した状態を横から 見て図示されている。即ち、成形部材は全く内部応力を有していない。この状態 において、ダイヤルゲージを据えつける手段を有する長い脚部３の端部７は短い 脚部２の端部８をその長手軸線方向において正面で覆っている。その長手軸線と は短い脚部２の外側面に対してほぼ平行に延びる軸線を意味している。これは本 発明に基づくダイヤルゲージホルダの主要な特徴である。正にこの特徴は、本来 のダイヤルゲージないしその探子を、第２図を参照して後述するようにスタンド にあるねし孔の軸線の延長線上に固定することを可能にする。揺動軸として作用 する薄肉部５ないし脚部基部５をスタンドにダイヤルゲージホルダを固定するた めの手段であるねし孔６の近くに配置することによって、第２図を参照して後で 詳述するように、据付は済みのダイヤルゲージの探子の揺動は、あたかも探子の 揺動輪がスタンドにあるボルトの軸線上に直接置かれているかのように行える。

短い脚部２の正面を覆う長い脚部３の端部７にあるダイヤルゲージの固定手段は 、この実施例の場合には、脚部３の終端範囲にあるスリット（図面では見えない ）で形成されている。このスリットは図面の紙面平面内を延びている。このスリ ットはその縁部において横断面形状がダブテールの凹所形状をしている。ダブテ ール形状端部は破線９で示されている。スリットはクロスボルト１０で貫通され ている。このクロスボルト１０は六角ソケット１２付きのボルト頭部を有し、こ の頭部は座金１１に接している。ボルト１０によってスリットの側面は互いに締 めつけられる。これによってダイヤルゲージのダブテール状据付は端部はスリッ ト内において移動不能に締めつけ固定される。短い脚部２は精密ねしを備えた＠ 調整ボルト１３によって貫通されている。正確には幾分粗い雄ねじを持ったねじ 付きブツシュ１４か脚部２内に置かれている。ねじ付きブツシュ１４は六角ねじ 頭部１５を有しており、このねじ頭部１５はその内側面にも微調整ボルト１３の ねじにぴったり合う雌ねじを有している。この雌ねじには微調整ボルト１３がは め込まれる。ねじが一旦摩耗により摩滅されたとき、ねじ付きブツシュ１４は容 品に交換できる。微調整ボルト１３の尖端１６には硬化処理された鋼球１７がそ こに固く結合されている。従って微調整ボルト１３はその球１７で長い脚部３の 内側面１８に接している。微調整ボルト１３はこれを微調整回転するために、比 較的大きな直径のローレット付きつまみ１つを持ったボルト頭部を備えている。

しかし、その直径は、つまみが２本ないし３本の指で快適に回転できる以上に大 きくはない。いまダイヤルゲージホルダか弛緩している状態において微調整ボル ト１３か長い脚部３の方向にねじ込まれたとき、この脚部３は成形部材１の弾性 によって薄肉部に与えられるばね力に抗して短い脚部２から揺動して遠ざけられ る。この揺動は薄肉部５によって形成されているばね範囲を中心に行われる。ダ イヤルゲージ全体をコンパクトにする観点から、微調整ボルト１３の尖端１６な いし球１７か点状に作用する力点と薄肉部５との間隔か大きいことによって、良 好な伝達比が形成される。微調整ボルト１３は脚部３の内側面にある固定衝突点 に常に作用し、脚部３はその材料弾性により常に球１７に押し付けられている。

脚部３の揺動は全く遊びなしに行われる。これはジャーナルおよびサポートを持 った軸ビンの形をした揺動自在継手が存在しないからである。比較的大きく揺動 する場合、微調整ボルト１３の球１７は、脚部３の内側面１８の上において、そ の端部７に向かって僅かに滑る。その球は、微調整ボルト１３が唯一の正確に規 定された点でしか脚部内側面１８を荷重しないことを保証する。微調整ボルト１ ３に作用する横力は狭い限度内に保たれる。

これによって微調整ボルト１３の非常に精密で従って敏感なねじが過負荷される ことはなく、僅かしか変位されない。しかしそれでもこのねじを一旦換えねばな らないとき、この作業はねじ付きブツシュ１４により僅かな操作で行える。脚部 ２．３の幅はこのダイヤルゲージホルダのねじり安定性を決定する。この安定性 をもともと両脚部間に軸ピンがないために２分割構造に比べて確実に大きくしよ うとするとき、脚部幅を適当に選択するだけで、有利にはホルダの全幅の約４分 の１にするだけで済ませられる。さらに、成形部材の材料の選択が重要である。

全体をばね鋼で作ることが有利であり、これは最終的な機械加工後において硬化 処理され、続いて一般的なばね硬さに焼き戻される。

第２図には、ダイヤルゲージが取り付けられている第１図に基づくダイヤルゲー ジホルダがその調整状態において示されている。ダイヤルゲージ２０はその据付 は端２１が脚部３の端部にあるスリットにはめ込まれ、ボルト１０によって締め つけ固定されている。ダイヤルゲージの表示器（ここでは側面図で示されている ）は、普通の腕時計のような形をしており、零から十方向および一方向に延びる 目盛りを持った文字盤を有している。ダイヤルゲージの内部に探子２２が揺動自 在にヒンジ接続されている。その揺動軸は符号２４で示されている。探子２２の 揺動平面はここでは紙面内に位置している。探子２２の細かい揺動運動は機構を 介してダイヤルゲージの指針に伝達される。探子２２はその尖端に接触球２３が 装備されている。この接触球２３は面との点状接触従って正確に規定された接触 を保証する。いま、この接触球２３を基準点に繰り出そうとするとき、これはダ イヤルゲージホルダによるダイヤルゲージの揺動運動によって行われねばならず 、その場合、この揺動運動はダイヤルゲージ自体における探子２２の揺動にでき るだけ匹敵させねばならない。ホルダの全体構造によって得られる微調整ボルト １３の回転と脚部３の揺動との間の良好な伝達比か再び無効にされないようにす るために、球１７が脚部３に接触する力点から脚部３の端部まで従ってダイヤル ゲージ自体までの距離が極めて小さいことか重要である。脚部３の揺動がダイヤ ルゲージ自体に対する探子２２の相対的揺動平面内において探子２２を正確に揺 動させることは明らかである。これは重要な点の−っである。別の重要な点は、 ダイヤルゲージホルダによって導入された揺動か接触球２３を探子軸線の方向に できるだけ動かさないことである。これは一方では、あらゆる位置において薄肉 部従ってダイヤルゲージホルダの蝶番範囲をほぼ探子軸線の延長線上に位置させ ることによって達成される。他方では、所定の事情によっては接触球２３の水平 運動を最小にするためにダイヤルゲージホルダの蝶番範囲を探子２２の揺動軸か らできるだけ大きく離すことによって達成される。第２図に示した実施例によれ ば、−級のスタンドにおいて１／１００＋ｕの精度で測定点が申し分なしに再現 される。１／１０’００Ｉｏｍの精度のダイヤルゲージの場合も、一本発明に基 づくダイヤルゲージホルダは一般的な構造の場合に比べて著しく良くなる。

本発明に基づくダイヤルゲージホルダの第２の実施例によれば、数倍に良い感度 も得られる。第３図はダイヤルゲージが組み込まれているそのようなダイヤルゲ ージホルダを調整状態において示している。基本的にはこの実施例の場合も第１ の実施例に対する上述した説明が当てはまる。相違点は、ねじの回転量と脚部３ の端部の揺動運動との極めて細かくされた伝達比にある。伝達比を細かくするた め従って感度を著しく高めるために、この第２の実施例の場合、成形部材１の両 脚部２．３間にベルクランクとして作用するはね板２５が組み込まれている。は ね板２５の揺動軸心は半円筒状成形部品２６の軸心によって形成されている。こ の成形部品２６は脚部２の内側面に設けられた切欠きによって形成された半中空 シリンダにぴったりはめ込まれている。この半円筒状切欠きの代わりに、半円筒 状成形部品２６がはめ込まれて支持される角形切欠きを設けることもできる。こ のはね板２５はここで図示した側面図に相応した縦断面において鋭角三角形の粗 形をしている。鈍角三角形の場合に僅かに丸められた三角尖端が荷重支持点２７ を形成している。しかし、はね板２５がダイヤルゲージホルダの全幅にわたって 延びているので、固有の荷重支持線は成形部材１を横切って形成されている。カ アーム２８は荷重アームよりも大部長いので、約１：５の追加的な伝達比が得ら れる。微調整ボルト１３は第１の実施例に比べて脚部基部５の側にずらされてい る。この微調整ボルト１３は脚部２をねじ孔６の軸線に対して直角に貫通してお り、その尖端を形成する鋼球１７はカアーム２８の端部に接している。この実施 例は補助的に小さくされた伝達比により、調整範囲が幾分小さくなるが、調整の 感度が著しく高められる。これは、はじめて、意識的に再現可能に十分のＩＧＩ Ｏから一万分のＩＩＩＩＩＲまで意図して調整することないしは測定点を決定す ることを可能にする。さらにはね板２５は成形部材１に所定のバイアス圧を与え た状態においてこの成形部材１に組み込まれている。これによって測定は調整範 囲の始めからバイアス圧のもとで従って遊びなしに行われる。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．一体の成形部材（１）から成り、この成形部材（１）が締付け力のもとで互 いに揺動できる２つの脚部（２，３）を有し、ダイヤルゲージスタンドに据えつ けるための手段（６）とダイヤルゲージ（２０）を固定するための手段（９〜１ ２）とを持っているダイヤルゲージ（２０）を微調整するための可調整ダイヤル ゲージホルダにおいて、 成形部材（１）が、これが弛緩した状態において一方の脚部（３）の端部（７） が他方の脚部（２）の端部（８）をこの脚部（２）の外側面に関して平行に延び る長手軸心を越えて正面で覆っていることを特徴とする可調整ダイヤルゲージホ ルダ。 ２．成形部材（１）が弛緩した状態においてその外形形状がほぼ台形の立方体を していることを特徴とする請求の範囲第１項記載の可調整ダイヤルゲージホルダ 。 ３．脚部基部（５）が、ホルダが弛緩した状態において脚部端部（７，８）が脚 部基部（５）と１０°より小さい角度を成しているように形成されていることを 特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の可調整ダイヤルゲージホルダ 。 ４．一方の脚部（２）が微調整ボルト（１３）によって貫通され、この微調整ボ ルト（１３）がその尖端（１７）で他方の脚部（３）の内側面（１８）をほぼ直 角に荷重することにより、脚部（２，３）が互いに揺動できることを特徴とする 請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の可調整ダイヤルゲージホ ルダ。 ５．微調整ボルト（１３）が短い脚部（２）を質通していることを特徴とする請 求の範囲第４項記載の可調整ダイヤルゲージホルダ。 ６．両脚部（２，３）間にベルクランクとして作用するはね板（２５）が配置さ れていることにより両脚部（２，３）が互いに揺動でき、そのはね板（２５）が 一方の脚部（２）の脚部端部（８）の近くでその内側面に脚部（２，３）の揺動 平面に対して垂直に揺動自在に支持され、その荷重アームとして作用すべき頂点 （２７）が他方の脚部（３）にその端部（７）の近くで接触し、その力アームと して作用すべく決められた端部が、脚部（２）を貫通する徴調整ボルト（１３） の尖端によって荷重されていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第３項 のいずれか１項に記載の可調整ダイヤルゲージホルダ。 ７．成形部材（１）が脚部幅を境界づけ互いに平行に延びる平らな側面を形成し 、はね板（２５）がその横側側面が脚部側面の平面内に位置するような幅を有し 、はね板（２５）の力アームとして作用すべく決められた端部がその内側面に、 はね板（２５）の長手方向に延びる断面三角形の切みぞを有し、球（１７）がこ の切みぞの内側面を一点で荷重していることを特徴とする請求の範囲第６項記載 の可調整ダイヤルゲージホルダ。 ８．微調整ボルト（１３）の尖端（１７）がボルト（１３）に固く結合されてい る球（１７）によって形成されていることを特徴とする請求の範囲第４項ないし 第７項のいずれか１項に記載の可調整ダイヤルゲージホルダ。 ９．微調整ボルト（１３）が、脚部（２）に交換可能にねじ込まれたねじ付きブ ッシュ（１４）に保持されていることを特徴とする請求の範囲第４項ないし第８ 項のいずれか１項に記載の可調整ダイヤルゲージホルダ。 １０．ホルダをスタンドに取り付けるための手段（６）が脚部基部（５）の近く に配置されたねじ孔（６）を含み、ダイヤルゲージ（２０）を固定するための手 段（９〜１２）が正面を覆う脚部（３）の脚部端部（７）においてその揺動平面 を延びる長手スリットを含み、その端面側開口がダブテールの凹み形状をしてお り、そのスリットがスリットの両側側面が互いに締めつけるクロスボルト（１０ ）によって貫通されていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第９項のい ずれか１項に記載の可調整ダイヤルゲージホルダ。