JPH06194102A - マイクロメータ - Google Patents

マイクロメータ

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JPH06194102A
JPH06194102A JP4344757A JP34475792A JPH06194102A JP H06194102 A JPH06194102 A JP H06194102A JP 4344757 A JP4344757 A JP 4344757A JP 34475792 A JP34475792 A JP 34475792A JP H06194102 A JPH06194102 A JP H06194102A
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JP
Japan
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spindle
micrometer
liquid
pressure
main body
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JP4344757A
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English (en)
Inventor
Akio Fujimaru
晶雄 藤丸
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Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Original Assignee
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
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Publication date
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Priority to DE4343962A priority patent/DE4343962B4/de
Priority to US08/173,650 priority patent/US5433016A/en
Priority to GB9326254A priority patent/GB2273777B/en
Priority to CN93119981A priority patent/CN1044282C/zh
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B3/00Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B3/18Micrometers

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length-Measuring Instruments Using Mechanical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マイクロメータの本体内部の電気回路部分
への液体の侵入を防止して、液体による測定不良をなく
して耐水性のあるマイクロメータを提供する。 【構成】 マイクロメータにおいて、マイクロメータ
本体と、スピンドル4あるいはねじ軸21との境界を侵
入経路とするマイクロメータ内部への液体の侵入を防止
する防水機構を、ねじ軸21の外周に設けられるインナ
ースリーブ13とテーパーナット17を密閉状態に覆う
被覆手段Aと、軸受筒11に設ける防水手段Bと、ねじ
軸21と接触する空間の圧力を外気圧に調整する圧力調
整手段Cにより構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被測定物の寸法や形状
の測定に用いられるマイクロメータに関し、特にスピン
ドルの移動量を電気的な測定値として得る電子式マイク
ロメータの電気回路部分を液体から保護する防水機構に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、被測定物の寸法や形状の測定に用
いられるマイクロメータにおいては、このマイクロメー
タの本体に対して移動自在に保持されたスピンドルの移
動量をエンコーダによって検出し、このエンコーダの出
力信号から得られた測定値をデジタル表示器にデジタル
表示したり、あるいはデータ処理装置に該測定値を伝送
している。
【0003】このようなエンコーダとしては、例えばメ
イン光学格子を回転板に、インデックス光学格子を固定
板にそれぞれ設け、両板の相対的な回動変位を光学的に
検出する光電式のエンコーダの他、変位検出機構として
電磁式、静電容量式、接点式等を用いたエンコーダが知
られている。そして、このエンコーダによって得られた
測定信号は、マイクロメータの本体内に設置された測定
信号の処理装置によって処理され、デジタル表示部にデ
ジタル表示されたり、伝送信号として外部の装置に伝送
される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来のマイクロメータを研削液や切削油等が常に飛び散
っているような環境下において使用する場合には、マイ
クロメータの内部に研削液や切削油等の液体が侵入し
て、マイクロメータの本体内に設置された測定信号の処
理装置が誤動作を起こすという問題点を有している。
【0005】図8は、従来のマイクロメータの正面図で
ある。図8において、1はフレーム、2はアンビル、3
はシンブル、4はスピンドル、5はデジタル表示部、6
は操作部、11は軸受筒、22はラチェット、23は主
尺目盛、24は副尺目盛である。従来のマイクロメータ
は、ほぼU字形のフレーム1の一端にアンビル2を固定
し、他端にスピンドル4を軸方向に移動可能に保持して
構成され、スピンドル4の延長部分のねじ軸21の外周
に設けられたシンブル3を回転操作することによって、
スピンドル4をアンビル2に対して進退させ、被測定物
を把持して主尺目盛23及び副尺目盛24により測定を
行うものである。なお、被測定物を定圧で把持するため
にラチェット22が設けられている。
【0006】そして、従来の電子式マイクロメータにお
いては、スピンドル4に取り付けた図示されないエンコ
ーダによってスピンドル4の移動量を電気的な測定信号
に変換し、さらにこの測定信号を図示していない電気回
路により処理して、その測定信号をデジタル表示部5に
表示したり、あるいは他の信号処理部へ伝送を行ってい
る。このため、電子式マイクロメータの本体内部には電
気回路部分が収納されている。
【0007】しかしながら、従来の電子式マイクロメー
タにおいては、マイクロメータの外部から内部に液体が
侵入する経路があり、その経路を通して電子式マイクロ
メータの本体内部の電気回路部分に液体が侵入する場合
があり、このため測定不能や、測定誤差を生じさせる原
因となっている。そこで、本発明は、前記従来の問題点
を解決して、マイクロメータの本体内部の電気回路部分
への液体の侵入を防止して、液体による測定不良をなく
して耐水性のあるマイクロメータを提供することを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、マイクロメータにおいて、マイクロメ
ータ本体と、スピンドルあるいは該スピンドルの延長部
分との境界を侵入経路とするマイクロメータ内部への液
体の侵入を防止する防水機構を設けるものである。
【0009】そして、この防水機構の第1の手段として
は被覆手段があり、この被覆手段はスピンドルの延長部
分の外周に設けられる筒状部材と該筒状部材に形成され
た切欠き部の周囲を締め付けるテーパーナットを密閉状
態に覆う収縮チューブを用いることができる。また、防
水機構の第2の手段として、マイクロメータの軸受部に
おいてスピンドルと接触する部分に設ける防水手段があ
り、Oリング等のパッキングにより構成することができ
る。
【0010】また、防水機構の第3の手段として、スピ
ンドルの延長部分と接触する空間の圧力を外気圧に調整
する圧力調整手段があり、これはスピンドルの延長部分
を覆う筒状部材に形成される開口部により構成すること
ができる。
【0011】
【作用】本発明によれば、スピンドルの延長部分の外周
に設けられる筒状部材と該筒状部材を締め付けるテーパ
ーナットを、防水機構の第1の手段である被覆手段で密
閉状態に覆うことにより、筒状部材に形成されたスリッ
ト部分を覆うことができ、これによってスピンドルの延
長部分を介してのマイクロメータ本体内部への液体の侵
入を防止することができる。
【0012】また、マイクロメータの軸受部のスピンド
ルと接触する部分に、防水機構の第2の手段であるパッ
キング等の防水手段を設けることにより、マイクロメー
タの軸受部とスピンドルとの境界を通して行われるマイ
クロメータ本体内部への液体の侵入を防止することがで
きる。また、スピンドルの延長部分を覆う筒状部材に、
防水機構の第3の手段である開口部等を形成することに
より、スピンドルの延長部分と接触する空間の圧力を外
気圧に調整して、該空間への液体の吸い込みや該空間か
らマイクロメータ本体内部への液体の送り込み等のポン
プ作用をなくし、これによってマイクロメータ本体内部
への液体の侵入を防止することができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を参照しな
がら詳細に説明する。図1は本発明のマイクロメータの
一部断面図であり、図2はマイクロメータの液体の侵入
経路を示す図である。図1及び図2において、前記図8
と同一符号を付したものは同一部品を表しており、12
は保持環、13はインナースリーブ、14はアウタース
リーブ、15はスリット、16はめねじ、17はテーパ
ーナット、18はおねじ、19は間隙部、21はねじ
軸、25は室、31はスペーサ、32は回転筒体、3
3,34は境界部、41はエンコーダ、42は固定板、
43は回転板、Aは被覆手段、Bは防水手段、Cは圧力
調整手段である。
【0014】図1及び図2において、マイクロメータ
は、ほぼU字形のフレーム1の一端にアンビル2を固定
し、他端にスピンドル4を軸方向に移動可能に保持して
構成され、スピンドル4の延長部分のねじ軸21の外周
に設けられたシンブル3を回転操作することによって、
スピンドル4をアンビル2に対して進退させることがで
きる。また、被測定物を定圧で把持するためにラチェッ
ト22が設けられている。
【0015】さらに、フレーム1の外周面には前記スピ
ンドル4の移動量をデジタル表示するデジタル表示部5
及び、測定、表示あるいは伝送のための操作部6が設け
られている。この操作部6の操作として例えば、測定値
の表示単位の切換え、プリセット、モード切換え等があ
る。スピンドル4のフレーム1への固定は、該スピンド
ル4をフレーム1の内側端部に形成した軸受筒11及び
フレーム1の外側端部に形成した保持環12に螺合する
ことによって行われる。保持環12の中心部には、イン
ナースリーブ13とアウタースリーブ14の一方の端部
が二重環構造となるように嵌合することによって保持さ
れている。
【0016】このインナースリーブ13の保持環12に
保持されない端部の内側面にはめねじ16が刻設されて
おり、スピンドル4と一体となったねじ軸21に刻設さ
れたおねじ部と螺合するよう組み立てられる。したがっ
て、シンブル3等を用いてねじ軸21を回転させること
によって、スピンドル4を軸方向に移動させることがで
きる。
【0017】また、インナースリーブ13のめねじ16
が形成された端部の外側にはテーパーナット17のめね
じ部と螺合するおねじ18が形成されており、これらの
ねじが形成されたインナースリーブ13の端部には3本
もしくはそれ以上の本数のスリット15が軸方向に形成
されている。テーパーナット17は、スピンドル4とイ
ンナースリーブ13のめねじ16の嵌合の程度を調整す
るもので、テーパーナット17を回転させて軸方向に前
後させると、テーパーナット17の先端部とインナース
リーブ13の傾斜面との当接位置が変化する。この当接
位置を変化させることによって、インナースリーブ13
の端部の内径が変化し、この径変化を利用してねじ軸2
1とインナースリーブ13の嵌合を調整することが可能
となる。
【0018】スピンドル4はインナースリーブ13と軸
受筒11との間において、回転可能かつ軸方向に移動可
能に支持されている。そして、スピンドル4の他端側に
は、インナースリーブ13のめねじ16に螺合するねじ
軸21が一体的に形成されており、さらにこのねじ軸2
1の他端部には、アウタースリーブ14の外周面に対し
て回動可能に被嵌されたシンブル3の他端部が一体的に
保持され、ラチェット22により定圧を被測定物に対し
て印加している。
【0019】このラチェット22による定圧装置に代え
て、シンブル3の外周にラチェット機構を介してラチェ
ットシンブルを一方の回転方向に回動可能に被嵌した構
造とすることもできる。この構成により、シンブル3ま
たはラチェット22、あるいはラチェットシンブルを回
転させると、シンブル3と一体的に形成されているねじ
軸21が回転し、インナースリーブ13のめねじ16と
の螺合によってスピンドル4がアンビル2に対して進退
する。
【0020】また、スピンドル4とインナースリーブ1
3との間には、スピンドル4の移動量を測定するエンコ
ーダ41が設けられている。このエンコーダ41は回転
体側に取り付けられる回転板43は、固定側に取り付け
られる固定板42とから構成される。この回転板43
は、スピンドルの外周に一体的に固定されている回転筒
体32に取り付けられており、また固定板42はインナ
ースリーブ13の一方の端部に固定されている。
【0021】エンコーダ41は、回転板43と固定板4
2との相対的な回転移動量を、電磁的、光学的、静電容
量的、あるいは接点的な変換手段によって検出するもの
であり、この相対的な回転角に対応する信号をマイクロ
メータの本体内部に設けられた電気回路によって処理を
行うものである。はじめに、図2により前記構成のマイ
クロメータの本体内部への液体の侵入経路について説明
する。 〔第1の経路について〕;第1の液体の侵入経路は、図
2中においてa1及びa2の矢印で示されるものであ
る。
【0022】矢印a1は、アウタースリーブ14とシン
ブル3との境界部分であり、液体はこのアウタースリー
ブ14とシンブル3の境界部分から侵入し、アウタース
リーブ14の内周面とシンブル3の外周面とのわずかな
間隙部19を伝って進み、図2中の矢印a2に示される
ようにインナースリーブ13のスリット15を通してね
じ軸21の外周面に達する。このねじ軸21は、スピン
ドル4と一体的に形成されているため、侵入した液体は
このねじ軸21を伝ってスピンドル4に取り付けられて
いるエンコーダ41及びマイクロメータの本体内部に設
けられた図示しない電気回路に達する。 〔第2の経路について〕;次に、第2の液体の侵入経路
は、図2中においてbの矢印で示されるものである。
【0023】矢印bは、スピンドル4と軸受筒11との
境界部分であり、液体はこのスピンドル4と軸受筒11
との境界部分から侵入し、スピンドル4の外周面と軸受
筒11の内周面との境界部33及び、スピンドル4の外
周面と軸受筒11に続いて設けられるスペーサ31の内
周面との境界部34を通してマイクロメータの本体内部
に侵入し、エンコーダ41あるいは図示しない電気回路
に到達する。 〔第3の経路について〕;次に、第3の液体の侵入経路
は、図2中においてcの矢印で示されるものである。
【0024】シンブル3の内側には室25が形成されて
おり、シンブル3を回転させて軸方向に移動させると室
25の容積は大幅に変化する。この変化が急激である
と、外気圧とこの室25内の圧力、及び室25内の圧力
とマイクロメータの本体内部の圧力との間に差が生じる
ことになる。この圧力差が例えば、外気圧がこの室25
内の圧力より高い場合には、外部の液体はa1の矢印に
示されるように前記第1の経路を通って室25内に侵入
することになる。
【0025】そして、さらに室25内の圧力がマイクロ
メータの本体内部の圧力より高い場合には、前記室25
内に侵入した液体はa2の矢印に示されるようにねじ軸
21を伝ってスピンドル4に取り付けられているエンコ
ーダ41及びマイクロメータの本体内部に設けられた図
示しない電気回路に達することになる。つまり、この室
25により一種のポンプ作用が働くことになる。
【0026】次に、前記の侵入経路に対応した本発明の
防水機構について説明する。本発明の防水機構は、前記
液体の侵入経路に対応して以下の3つの機構を有してい
る。第1の防水機構は、図1中のAで示される被覆手段
であり、第2の防水機構は、図1中のBで示される防水
手段であり、第3の防水機構は、図1中のCで示される
圧力調整手段である。以下、図3及び図4を用いて順に
説明する。 〔第1の防水機構について〕;はじめに、第1の防水機
構であるAの被覆手段について説明する。
【0027】図3は本発明の第1及び第3の防水機構の
断面図であり、図4は本発明の第1の防水機構の斜視図
であり、図4の(a)はインナースリーブの外観を示
し、図4の(b)はインナースリーブに被覆材を取り付
けた状態における外観を示している。図3及び図4にお
いて、Aは被覆手段、A1は被覆部材、Cは圧力調整手
段、C1は開口部であり、その他の符号は図1及び図2
に示される符号と同様である。
【0028】液体の侵入は、前記したようにインナース
リーブ13に形成されたスリット15を介して行われる
ため、この侵入を防止するために被覆手段Aを設ける。
この被覆手段Aとして耐水性の被覆部材A1を用いるこ
とができる。この被覆部材A1はチューブ部材として、
スリット15、テーパーナット17及びおねじ18を覆
うように設置して、侵入経路を遮断してマイクロメータ
の内部への液体の侵入を防止する。
【0029】被覆部材A1として、例えばポリオレフィ
ン、PVC、ポリフッ化ビニデン等の熱硬化性の収縮チ
ューブを用いることができる。この収縮チューブの装着
は、テーパーナット17のインナースリーブ13に対す
る位置を調節して嵌合の程度を設定した後、該収縮チュ
ーブをスリット15、テーパーナット17及びおねじ1
8が覆われるように取り付け、その後加熱によって収縮
させ密着させることによって行われる。
【0030】なお、おねじ18の部分については、後記
する第3の防水機構の作用により、その被覆を要さない
ことも可能である。また、年数が経過して再調整が必要
な場合には、被覆部材A1をナイフ等で取り除き、再調
整後に新たな被覆材A1を取り付けることができる。 〔第2の防水機構について〕;次に、第2の防水機構で
あるBの防水手段について説明する。
【0031】図5は本発明の第2の防水機構の第1の実
施例の断面図であり、図6は本発明の第2の防水機構の
第2の実施例の断面図であり、図7は本発明の第2の防
水機構の第3の実施例の断面図である。図5〜7におい
て、Bは防水手段、B1はパッキン部材、B2は保持
部、B3は溝部である。
【0032】図5において、本発明の防水手段Bの第1
の実施例は、軸受筒11の先端部分でスピンドル4と接
触する部分に環状の凹部からなる溝部B3と、その溝部
B3内に装着される環状のパッキン部材B1とから構成
され、このパッキン部材B1によってスピンドル4と軸
受筒11の隙間からの液体の侵入を防止することができ
る。このパッキン部材B1として、例えばOリングを用
いることができる。
【0033】なお、パッキン部材B1の溝部B3への保
持をより確実にするために、軸受筒11の先端部の溝部
B3側に突出する保持部B2を形成することもできる。
図6において、本発明の防水手段Bの第2の実施例は、
軸受筒11の先端から内側に入り込んだ位置において、
スピンドル4と接触する部分に環状に形成された凹部状
の溝部B4と、その溝部B4内に装着される環状のパッ
キン部材B1とから構成され、このパッキン部材B1に
よって前記第1の実施例と同様にスピンドル4と軸受筒
11の隙間からの液体の侵入を防止することができる。
また、このパッキン部材B1として、前記防水手段Bの
第1の実施例と同様にOリングを用いることができる。
【0034】図7において、本発明の防水手段Bの第3
の実施例は、軸受筒11に続いて設けられるスペーサ3
1のスピンドル4と接触する部分に環状に形成された凹
部状の溝部B5と、その溝部B5内に装着される環状の
パッキン部材B1とから構成され、このパッキン部材B
1によって前記防水手段Bの第1,2の実施例と同様に
スピンドル4と軸受筒11の隙間からの液体の侵入を防
止することができる。
【0035】また、このパッキン部材B1として、前記
防水手段Bの第1,2の実施例と同様にOリングを用い
ることができる。 〔第3の防水機構について〕;次に、第3の防水機構で
あるCの圧力調整手段について図3によって説明する。
図3において、Cは圧力調整手段、C1は開口部であ
る。
【0036】圧力調整手段Cは、シンブル3及びカラー
296壁部にその内側と外側を通じる凹部を形成し、そ
の凹部を組み合わせることによってなる開口部C1によ
って構成される。この開口部C1は、シンブル3によっ
て囲まれる室25と外気とを通じさせる路であり、これ
によって室25内の圧力を大気圧と等しくすることがで
きる。
【0037】室25内の圧力を大気圧とすることによ
り、シンブル3の軸方向の移動による室25の容積変化
が生じた場合においても前記のポンプ作用は生じず、マ
イクロメータの本体内への液体の侵入を防止することが
できる。これによって、室25の圧力調整が行われ、前
記第1の防水機構において、収縮チューブによるおねじ
18のねじ嵌合部の被覆が行われない場合においても、
液体の侵入を防ぐことができる。
【0038】なお、この開口部C1を介して、室25内
に液体が侵入した場合においても、前記第1の防水機構
である被覆手段Aの付加及び圧力差の発生の防止によっ
てフレーム内への液体の侵入を防止することができる。
なお、開口部C1は、前記実施例に限らずシンブル3あ
るいはカラー26自体に貫通口を形成することによって
も構成することができる。
【0039】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能で
あり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【0040】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、 (1)収縮チューブ材等の被覆手段によってスピンドル
の延長部分の外周に設けられる筒状部材と該筒状部材を
固定する固定部材を密閉状態に覆うため、筒状部材に形
成されたスリット部分を介してのマイクロメータ本体内
部への液体の侵入を防止することできる。 (2)また、パッキング等の防水手段によって、マイク
ロメータの軸受筒とスピンドルとの境界を通して行われ
るマイクロメータ本体内部への液体の侵入を防止するこ
とができる。 (3)また、スピンドルの延長部分を覆う筒状部材の開
口部等の圧力調整手段によって、圧力差で生じる液体の
吸い込みや送り込み作用によるマイクロメータ本体内部
への液体の侵入を防止することができる。 (4)したがって、マイクロメータ本体内部への液体の
侵入を防止することにより、測定不能や測定誤差を生じ
させる原因となる電気回路の誤動作を防止することがで
きる。 等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のマイクロメータの一部断面図である。
【図2】マイクロメータの液体の侵入経路を示す図であ
る。
【図3】本発明の第1及び第3の防水機構の断面図であ
る。
【図4】本発明の第1の防水機構の斜視図である。
【図5】本発明の第2の防水機構の第1の実施例の断面
図である。
【図6】本発明の第2の防水機構の第2の実施例の断面
図である。
【図7】本発明の第2の防水機構の第3の実施例の断面
図である。
【図8】従来のマイクロメータの正面図である。
【符号の説明】
1…フレーム、2…アンビル、3…シンブル、4…スピ
ンドル、5…デジタル表示部、6…操作部、11…軸受
筒、12…保持環、13…インナースリーブ、14…ア
ウタースリーブ、15…スリット、16…めねじ、17
…テーパーナット、18…おねじ、19…間隙部、21
…ねじ軸、22…ラチェット、23…主尺目盛、24…
副尺目盛、25…室、31…スペーサ、32…回転筒
体、33,34…境界部、41…エンコーダ、42…固
定板、43…回転板、A…被覆機構、B…防水機構、C
…圧力調整機構、C1…開口部、A1…被覆部材、B…
防水手段、B1…パッキン部材、B2…保持部、B3…
溝部、C…圧力調整手段

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マイクロメータにおいて、マイクロメー
    タ本体とスピンドルあるいは該スピンドルの延長部分と
    の境界を侵入経路とする前記マイクロメータ内部への液
    体の侵入を防止する防水機構を有することを特徴とする
    マイクロメータ。
  2. 【請求項2】 前記防水機構は被覆手段であり、該被覆
    手段は前記スピンドルの延長部分の外周に設けられる筒
    状部材及び該筒状部材を固定する固定部材を密閉状態に
    覆うものである請求項1記載のマイクロメータ。
  3. 【請求項3】 前記防水機構は、前記スピンドルと接触
    する前記マイクロメータの本体側に設けた防水手段であ
    る請求項1記載のマイクロメータ。
  4. 【請求項4】 前記防水機構は、前記スピンドルの延長
    部分と接触する空間の圧力を外気圧に調整する圧力調整
    手段である請求項1記載のマイクロメータ。
  5. 【請求項5】 前記圧力調整手段は、前記スピンドルの
    延長部分を覆う筒状部材に形成される開口部である請求
    項4記載のマイクロメータ。
  6. 【請求項6】 円柱状のスピンドルと、前記スピンドル
    を回転可能に支持する軸受けを有する本体と、一端を前
    記本体に固定させた円筒状のインナースリーブと、前記
    インナースリーブの他端の内側面に刻設されためねじ部
    と、前記スピンドルの一部外側面に刻設されたおねじ部
    とを有し、前記めねじ部と前記おねじ部とを螺合させる
    ことにより、前記スピンドルの回転を該スピンドルの軸
    方向の動きに変換するように構成したマイクロメータに
    おいて、前記インナースリーブの他端に形成された軸方
    向の切り欠き部を熱硬化性収縮材により筒状に覆うこと
    を特徴とするマイクロメータ。
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