JPH0774733B2

JPH0774733B2 - 直線寸法測定用電子センサー

Info

Publication number: JPH0774733B2
Application number: JP2232289A
Authority: JP
Inventors: ザニエルアドリアノ; ランディユルグ
Original assignee: Tesa SA
Current assignee: Tesa SA
Priority date: 1989-09-01
Filing date: 1990-08-31
Publication date: 1995-08-09
Anticipated expiration: 2010-08-09
Also published as: JPH03105204A; CH680876A5; DE69007404T2; EP0421064A1; US5072524A; DE69007404D1; EP0421064B1

Description

【発明の詳細な説明】この発明は直線寸法を測定するための電子センサーに関
するものである。この電子センサーは主として製造工場
で機械部品の形状寸法を検査するのに使用されるもので
ある。

このセンサーは、測定支持体に結合される本体と、調節
可能なストローク端の止め装置により制限された距離を
測定方向に前記本体で軸方向に移動できる測定棒と、本
体の外側で測定棒の端部に固定された測定フィーラと、
本体内に配され、測定棒の軸方向の変位を感知し、かつ
予め測定した電気的零位に対する前記測定棒の軸方向の
変位量の代数学的な大きさを表わす電気信号を発する電
子トランスデューサと、電気的零位に対する測定フィー
ラの位置を調節するための調節手段とを備え、前記止め
装置は測定棒と一体になった止めピンと、本体に接続さ
れ測定ストロークを制限するストローク端の止めと、測
定棒と本体との間に設けられ、測定圧力を生じるばね
と、から成るものである。

この種の公知センサーにあっては、電気的零位に対する
測定フィーラの位置調節は、測定ストロークを調節する
止め装置の少なくとも一つの止めを動かして行なわれ
る。その場合、本体内の止め装置の少なくとも一つの要
素を、適当な道具によりねじ込むか、もしくはそのねじ
をゆるめるかする。

電気的零位に対して選択した測定用フィーラの位置をチ
ェックするには、測定フィーラの電子トランデューサー
の出力側に接続された電子アナログまたはデジタル測定
表示装置に表示される値を読み取るか、あるいは変位さ
せた部材のねじ込みもしくはねじ緩めに要した回転数を
作業員が記憶しておくことにより行なうが、この後者の
方法によるチェックは容易ではない。

このように電位的零位に対する測定フィーラの位置を調
節する方法は、ねじ込み操作やその逆のねじ緩め操作の
ため時間がかかり、また表示装置に表示される値を読み
取ったり、あるいは作業員の記憶に頼って位置の調整を
しなければならないため、簡単であるとはいえない。

この発明の目的は、電気的零位に対する、センサーの測
定フィーラの位置調節を、より安価でスペースをとらな
いより簡単な構造により、より迅速かつ容易に行なえる
ようにすることにある。

そのために、この発明では、本体と測定棒に相互嵌入手
段とこの相互嵌入手段を嵌入状態に保持するばねとを設
けた。前記相互嵌入手段は測定棒の移動方向に所定の長
さを有する少なくとも一つの嵌入段を備え、かつ測定棒
の止めピンと本体のストローク端の止めとの間に配置さ
れている。測定棒を手でばねに抗して押し、その長手方
向の軸の回りに回転させると嵌入段への相互嵌入が位置
決めされ、その位置で測定棒を放すといわゆる「差込
み」式の嵌入状態が得られる。

このように、電気的零位に対する測定フィーラの位置の
調整は、そのために設けられた相互嵌入手段を相互に嵌
入させることにより行なわれる。この位置調節は嵌入段
の長さにより決定され、測定フィーラによって測定棒を
操作することで迅速かつ簡単に行なわれる。しかも、こ
の場合、道具を使ってねじ締めする必要はなく、また得
られた位置と電気的零位との差の値をチェックする必要
もない。

電気的零位に対する測定フィーラのこのような位置決め
を決定する嵌入段の数は、１つ以上であってもよく、ま
た検査部品の形状や、測定フィーラの形状や、検査しよ
うとする寸法の許容範囲といったような様々な変数の関
数として、その度ごとに選択してもよい。例えば、同じ
センサーにより一連の異なる部品を検査するために、各
嵌入段をこの許容範囲に合わせてもよい。

例えば、作業員がこのように測定しようとする部品を係
合させる以前にセンサー持上げ装置を使用したくないよ
うな時に、センサーの測定棒の軸方向の移動に対して横
に摺動係合することにより、破損が生じないように、測
定フィーラと検査部品との短い係合行程に対応する嵌入
段を形成することができる。

この発明の第１実施例では、電子センサーは、測定棒の
止めピンと、本体と一体のストローク端の止めとの間に
配置された可動の中間止めと、その中間止めをストロー
ク端の止めに押し付けるばねと、を備えており、前記二
つの止め（中間止めとストローク端の止め）はそれらの
いづれか一方の表面にある突出部と、もう一方のそれに
対向する対向面にある所定の長さを有するノッチとから
なる相互嵌入手段を備えている。

上記の第１実施例に比べて構造のより簡単な第２実施例
においては、センサーは、測定棒の止めピンと、本体の
一体のストローク端の止めとの間で本体に固定された中
間止めと、その中間止めに設けられた所定長さのノッチ
（このノッチ内に止めピンが滑り込むようになってい
る）から形成された相互嵌入手段と、ばねにより中間止
めに押圧され、中間止めのノッチから測定棒の止めピン
がはずれることを弾力的に阻止するワッシャとを有して
おり、測定棒の止めピンは測定圧を生じるばねにより中
間止めに対してさらに押圧されている。

この２つの実施例においては、電気的零位に対する測定
フィーラの位置を２つ以上にすることが望ましい場合に
は、長さの異なるノッチをそれに対応する数だけを設け
てもよい。これらのノッチは、ノッチの形成される部材
上に角度的に間隔をおいて設けられる。

添付の図面はこの発明の２つの実施例を示している。

第１実施例として第１図と第２図に示したセンサーは、
円筒状タイプのものであり同軸状の部材をそなえてい
る。その本体１は、機械部品の寸法検査に通常用いられ
る測定支持体（図示省略）に固定されるものである。こ
の支持体は、必要に応じてセンサーの本体１を被測定部
品に接触させたり、被測定部品から離したりすることの
できるもので、このような支持体としては例えば空気式
支持体がある。

このセンサーは以下の部品から構成されている。

−測定方向において本体１内を軸方向に移動可能の測定
棒２。

−本体１にたわまないように結合された、測定棒２の移
動を案内する案内軸受３。

−本体１の外側で測定棒２の端部に固定された測定フィ
ーラ４。

−測定棒２を本体１内で移動させるための調整可能なス
トローク端の止め装置、この止め装置は、前記測定棒と
一体的に形成された横断ピンから成り、かつ回転抑止案
内部でもある止めピン５と、本体１に連結され、案内軸
受３の内端部により形成されたストローク端の止め６
と、止めピン５とストローク端の止め６との間に配置さ
れた可動の中間止め７と、この中間止め７をストローク
端の止め６に押し付ける押しばね８とから成っている
（中間止め７とストローク端の止め６は第２図に詳細に
示されており、後で説明する）。

−測定棒２と本体１との間にあるばね９、このばね９は
被測定部品に接した測定フィーラ４の測定圧を生じさせ
るものであり、ここではスリーブ10を介して測定棒２に
接している。

−本体１内の電子トランスデューサ11,12,13、この電子
トランスデューサは、測定棒２の軸方向の変位を感知
し、あらかじめ調節しておいた零位（０）に対する測定
棒の軸方向変位の代数的量を表わす電気信号を発するも
のである。また、この電子トランスデューサは、この例
の場合、誘導性タイプのものであって、本体１内に固定
された絶縁支持体14の内に保持された２つのコイル11、
12と、測定フィーラ４に対向する測定棒２の端部に固定
された絶縁管15の内に保持された鉄芯13とからなってい
る。鉄芯13の位置の変化によりコイル11のインピーダン
スが影響を受け、電気測定信号が発せられる。

−測定フィーラ４と本体１との間にあって、外部の作用
から測定棒２を保護する保護ベロー16。

−柔軟な接続スリーブ17（電子トランスデューサの電気
出力導電部18は、この接続スリーブ17によりケーブルと
接続され、このケーブルが導電部18を、トランスデュー
サに同調させた普通の表示装置に接続している）。

全体の構成としては、第２図で詳しく示すように、中間
止め７と、測定棒２用の案内軸受３の内端部（ストロー
ク端の止め）６とは、それぞれ円筒状の部材であって、
これらの円筒状部材は、測定棒２の移動軸方向において
長さの異なる（ｈとｈ′）２つの嵌入段を備えた相互嵌
入手段を備えている。この相互嵌入手段は、 −案内軸受３の内端部６に向きあった中間止め７の面か
ら突出する突出部19と、 −案内軸受３の内端部６に形成され、突出部19が嵌入す
るようになっている長さｈの第１ノッチ20と、 −第１ノッチ20の長さｈよりも低く、第１ノッチ20から
ある角度距離Ａ（例えば90゜）だけ離れて位置し、突出
部19が嵌入する長さｈ′の第２のノッチ21とから成るも
のである。

中間止め７には突出部19の背後の円筒状壁に、２つの長
手方向のスロット22が互いに180゜の角度をなすように
形成され、前記突出部19に対向する中間止め７の面に延
びている。測定棒２の回転を阻止をする止めピン５（第
１図）は、これらのスロット22に沿って自由に移動でき
るようになっている。また、これらのスロット22がある
ため前記測定棒２により中間止め７をその全長にわたっ
て駆動回転させることができる。

可動の中間止め７は、測定棒２の肩部24に対向する駆動
面23を有し、これら両部材（駆動面23と肩部24）の距離
は、長くとも測定棒２にしっかり固定されているピン５
の、スロット22に沿った自由ストローク長に等しい。こ
の距離は、測定ストロークの長さに等しく、測定フィー
ラ４は、この測定ストロークに沿って、スリーブ10を介
してばね９の押圧力のみを受けとる。

測定ストロークが終了したとき、測定フィーラをつかん
で測定棒２を本体１の軸方向に押すと、肩部24は中間止
め７の駆動面23に当接する。さらに、測定棒２を押し続
けると、中間止め７は、突出部19が嵌入しているノッチ
20もしくは21から突出部19を、押しばね８を抗して、解
放する。この時、中間止め７のスロット22に係合してい
る止めピン５を動かすと、突出部19がもう一つのノッチ
21もしくは20と出合うまで、中間止め７を第２図の矢印
ｆの方向に長手方向の軸のまわりに回転させることがで
きる。測定棒２をゆるめると、突出部19はばね８に押さ
れてもう一つのノッチ21もしくは20に嵌入する。

このような操作は作業員が自身の手先の感触に頼って行
なえば十分であり、上記の手段により測定フィーラを後
退位置で解放する操作は速やかに、かつ簡単に行なわれ
うる。このような特性はこの発明の目的によくかなうも
のである。

言うまでもないが、中間止め７と、案内軸受３の内端部
６とからなる相互嵌入手段のノッチの長さｈ、ｈ′は、
第１図に示す、電子トランスデューサの予め調節された
零位の前方にある所要の後退位置Ｄ、Ｄ′の関数として
決定される。

第２実施例として第３図に示した電子センサーも、同軸
部材をそなえた円筒タイプのものであり、その本体25
は、測定支持体（例えば空気式支持体）内に固定される
ようになっている。

このセンサーは、第１実施例の場合とほぼ同じような構
成を備え、以下の部材からなている。すなわち、 −測定フィーラ27を備えた測定棒26、 −横断ピンから成る、測定棒26と一体の止めピン28、 −本体25の一部を形成するストローク端の止め29、 −測定棒26と本体25の間にあり、スリーブ31を介して測
定棒26に当接し、測定圧を生じさせるばね30（ただし、
この実施例ではスリーブ31が直接ピン28に当接してい
る）、 −第１実施例の電子トランスデューサの場合と同じ性能
をそなえた同じ構成部品からなる電子トランスデューサ
（第３図では、構成部品のうち本体25に接するコイル11
と測定棒26に接する鉄芯13とだけが示されている）。

電子トランスデューサの電気的零位に対する、測定フィ
ーラの位置を調節する手段は以下のものにより形成され
ている。

−測定棒26の止めピン28と、本体25に接続するストロー
ク端の止め29との間で、本体25に固定されている中間止
め32、 −中間止め32の円筒壁に設けられ、測定棒26の変位方向
に延び、かつ互いに180゜の角度間隔を置いて位置し、
それぞれ異なる長さｈ、ｈ′を有する２つのノッチ33、
34（これらのノッチ33、34は、測定棒26に接続された止
めピン28を摺動させ、かつ軸方向に案内するために設け
られている）、 −２つのノッチ33と34の端部で、中間止め32に第２ばね
36から押圧され、止めピン28がノッチ33、34より解放さ
れることを弾力的に阻止するワッシャ35、以上である。

このような特に簡単な構造にあっては、測定圧を付与す
るばね30は、止めピン28を２つのノッチ33、34のいずれ
かの底部に押しつけたままの状態に保持する働きもす
る。

この第２実施例では、作業員が測定フィーラ27をつかん
で、測定棒26をばね30に抗して本体25の方に軸方向に押
すと、止めピン28は先ずこの止めピン28が嵌入している
ノッチ（ここでは長さｈのノッチ33）に沿って滑り、ワ
ッシャ35に突き当たる。

作業員がさらに測定棒26を押し続けると、ワッシャ35は
第２ばね36に抗して弾力的にたわみ、止めピン28は嵌入
していたノッチ33から抜け出る。この時、測定棒26を回
転させると、止めピン28をもう１つのノッチ34の位置ま
で回転させることができ、その位置まで止めピン28回転
させて測定棒26を放すと、止めピン28はばね30と第２ば
ね36に押されてノッチ34にはまり込み、最後にばね30の
力だけを受けて、ノッチ33とは異なる長さｈ′を有する
ノッチ34の底部に押し付けられる。

このような位置決め操作は、第１実施例の場合と同じで
あるが、この実施例ではより簡単な手段で同じ結果が得
られる。

電子センサーの電気的零位に対して測定フィーラの位置
決めを行なうこの原理が、軸方向に可動の測定棒をそな
えたあらゆるタイプのセンサーに応用できることは明ら
かであろう。

電気的零位に対して選択される測定フィーラの位置の数
だけ様々な実施例が可能であり、それらの実施例のどれ
に対してもこの発明は効果を発揮する。

例えば、突出部19を案内軸受３の内端部６の端に配し、
ノッチ20、21を中間止め７に設けることにより、第１実
施例の相互嵌入手段の構成を逆にしてもよい。

第１実施例では測定棒２の止めピン５を軸方向に案内す
るには１つのノッチ22だけで十分であり、その場合（ノ
ッチを一つしか形成しない場合）には、ピン５は片側に
のみ突出する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例の可動部材を異なる二つ
の位置で示した２つの軸方向半断面図から成る全体図、
第２図は第１図の一部を詳細に示す斜視図、第３図はこ
の発明の第２実施例を示す軸方向部分断面図。１……本体、２……測定棒、４……測定フィーラ、６……ストローク端の止め、７……中間止め、８……押しばね、９……ばね、 11、12、13……電子トランスデューサ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測定支持体に締結される本体と、調節可能
なストローク端の止め装置により制限された距離を測定
方向に前記本体内で軸方向に動きうる測定棒と、本体の
外側で測定棒の端部に固定された測定フィーラと、本体
内に配され、測定棒の軸方向の変位を感知し、かつ予め
調節された電気的零位に対する前記変位の代数的な大き
さを表わす電気信号を発する電子トランスデューサー
と、電気的零位に対する測定フィーラの位置を調節する
ための手段とを備え、前記止め装置は測定棒と一体にな
った止めピンと、本体に接続され測定ストロークを制限
するストローク端の止めと、測定棒と本体との間に配さ
れ、測定圧を生じるばねとから成る直線寸法測定用電子
センサーにおいて、本体（１、25）と測定棒（２、26）
は、相互嵌入手段（19、20、21;28、33、34）とばね
（８、30）とを有し、前記相互嵌入手段（19、20、21;2
8、33、34）は、測定棒の変位方向において所定の長さ
を有する少なくとも一つの嵌入段を備え、測定棒の止め
ピン（５、28）とストローク端の止め（６、29）との間
に配されており、前記ばね（８、30）は前記相互嵌入手
段（19、20、21;28、33、34）を当接状態に保持してお
り、前記ばね（８、30）の力に抗して測定棒（２、26）
を手で押し、長手方向の軸の回りに回転させると嵌入段
への相互嵌入が位置決めされ、続いて測定棒を手より放
すと相互嵌入状態が、実現することを特徴とする直線寸
法測定用電子センサー。
【請求項２】測定棒２の止めピン５と本体に接続するス
トローク端の止め６の間に配された可動の中間止め７
と、前記中間止め７をストローク端の止め６に押圧する
ばね８とを備え、前記二つの止め（６、７）が、突出部
19と、これに対応する所定長（ｈ、ｈ′）のノッチ（2
0、21）とからなる相互嵌入手段を備え、前記突出部19
は、前記二つの止め（６、７）の一方の止め７の表面か
ら突出しており、前記ノッチ（20、21）は、前記二つの
止めのもう一方の止め６の、前記表面に対応する表面に
形成されていることを特徴とする請求項（１）記載の直
線寸法測定用電子センサー。
【請求項３】測定棒２の止めピン５と本体１に接続する
ストローク端の止め６との間に配された可動の中間止め
７と、前記中間止め７をストローク端の止め６に押圧す
るばね８とを備え、前記二つの止め（６、７）は、前記
二つの止めの一方の止め７の表面から突出する突出部19
と、この突出部に対応して前記二つの止めの他方の止め
６の、前記表面に対向する表面に形成された少なくとも
二つのノッチ（20、21）とを備え、これら二つのノッチ
は長さが異なり（ｈ、ｈ′）、かつ角度的にある角度だ
け離れて位置していることを特徴とする請求項（１）記
載の直線寸法測定用電子センサー。
【請求項４】測定棒26の止めピン28の本体25に接続する
ストローク端の止め29との間で本体25に固定された中間
止め32と、この中間止め32に形成され、測定棒26の止め
ピン28がスライドする長さ（ｈ、ｈ′）のノッチ33、34
から成る相互嵌入手段と、ばね36により前記中間止め32
に押圧され、測定棒26の止めピン28が、前記中間止め32
のノッチから外れることを弾性的に阻止するワッシャ35
とを備え、さらに、測定棒26の止めピン28が測定圧を生
じるばね30により前記中間止め32に押圧されていること
を特徴とする請求項（１）記載の直線寸法測定用電子セ
ンサー。
【請求項５】測定棒26の止めピン28と本体25に接続する
ストローク端の止め29との間で本体25に固定された中間
止め32と、この中間止め32に形成された長さの異なる
（ｈ、ｈ′）少なくとも二つのノッチ（33、34）から成
る相互嵌入手段と、ばね36により前記中間止め32に押圧
されているワッシャ35とを備え、前記ノッチ（33、34）
は互いにある角度だけ離れて位置し、前記ノッチ（33、
34）の一方もしくは他方の内で、測定棒は滑動するよう
になっており、前記ワッシャ35は測定棒26の止めピン28
が、中間止め32のノッチ（33、34）から外れることを弾
性的に阻止しており、さらに測定棒26の止めピン28が測
定圧を生じるばね30により中間止め32に押圧されている
ことを特徴とする請求項（１）記載の直線寸法測定用電
子センサー。