JPH1089902A

JPH1089902A - 揺動量の倍率変換機構

Info

Publication number: JPH1089902A
Application number: JP8247827A
Authority: JP
Inventors: Munenori Ishii; 宗徳石井
Original assignee: Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Current assignee: Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Priority date: 1996-09-19
Filing date: 1996-09-19
Publication date: 1998-04-10
Anticipated expiration: 2016-09-19
Also published as: IN192959B; DE69717573T2; CN1178901A; EP0831293B1; DE69717573D1; US5960552A; JP3633733B2; CN1162678C; EP0831293A2; EP0831293A3

Abstract

(57)【要約】【課題】複数のてこの組み合わせによる揺動量の倍率
変換機構において、揺動範囲が大きくなっても、大幅な
部材の変更を行うことなく、一定の拡大係数により揺動
量を変換することのできる高精度の揺動量の倍率変換機
構を提供することを目的とする。【解決手段】第１の軸部５に揺動自在に取り付けられ
た第１のアーム４１の揺動量Ｓを隣接する第２のアーム
２６によって揺動量θに変換する倍率変換機構におい
て、第１のアーム４１の揺動を第２のアーム２６の伝達
ピン２８Ａに伝える移動面１４１Ａは、中立軸Ｍに対し
て傾斜している。これにより、伝達ピン２８Ａの中立軸
Ｍ方向の移動に影響されることなく、θの広い範囲で拡
大係数Ｋ（θ／Ｓ）の安定化が図られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、揺動量の倍率変換
機構に係り、例えば、測定子の揺動量を指針の回転量と
して表示するてこ式ダイヤルゲージ等に利用することが
できる。

【０００２】

【背景技術】従来より、測定子が設けられたアームの揺
動量をてこの原理によって倍率変換して他のアームに伝
達する揺動量の倍率変換機構が知られており、測定子の
揺動量を拡大し指針の回転量として表示するダイヤルゲ
ージ等に利用されている。このようなダイヤルゲージに
よれば、微かな揺動量も倍率変換機構によって拡大さ
れ、指針の大きな変位量として検出することができる。
具体的には、特開平６−１０９４０１のようなてこ式ダ
イヤルゲージがあり、図９、図１０に示される構造とな
っている。図９および図１０において、１はてこ式ダイ
ヤルゲージの本体ケース、５１はそのカバー、１１は指
針の回転量を表示するダイヤルユニット、４１は第１の
アームであり、２６は第２のアームである。

【０００３】前記本体ケース１には、片側表面に凹部２
が開口形成されているとともに、この凹部２には、先端
面側へ向かって開口する測定子挿入孔３と、図９中、上
面側に向かって開口され、ダイヤルユニット１１が取り
付けられる切り欠き部９が形成されている。この測定子
挿入孔３を挟んだ両側表面には一対の軸受部４Ａ，４Ｂ
が一体的に形成されている。前記第１のアーム４１は、
先端部分に設けられた測定子３１が露出した状態で測定
子挿入孔３に挿入され、その中間部分に形成された第１
の軸部５に軸受部材５Ａ，５Ｂによって前記軸受部４
Ａ，４Ｂに揺動自在に取り付けられている。一方、本体
ケース１の凹部２には、第１のアーム４１の揺動量を拡
大する第２のアーム２６と、この第２のアームの揺動を
前記ダイヤルユニット１１に伝達するためのピニオンギ
ア２３およびクラウンギア２４が設けられている。第２
のアーム２６は、測定子挿入孔３から挿入された第１の
アーム３１に隣接して配置され、その中間部分に形成さ
れた第２の軸部２７で本体ケース１の底面１Ａに揺動自
在に取り付けられている。また、ピニオンギア２３，ク
ラウンギア２４は、一体化されて本体ケース１の底面１
Ｂに回転自在に取り付けられている。

【０００４】第１のアーム４１には、前述した測定子３
１が設けられた先端部とは、前記第１の軸部５に対して
反対側であり、かつ前記測定子挿入孔３に挿入される挿
入側部分に第１のアーム４１の揺動に応じて移動する移
動面４１Ａおよび移動面４１Ｂが形成されている。第２
のアーム２６には、前記第１のアーム４１に形成された
移動面４１Ａ，４１Ｂの各々に対応して接触し、かつ第
１のアーム４１の揺動を第２のアーム２６に伝達する伝
達ピン２８Ａ，２８Ｂが設けられ、さらに、第２のアー
ム２６の端部には、ピニオンギア２３に噛合するセクタ
ギア２５が設けられている。尚、この第２のアーム２６
は、凹部２内に設けられた線ばね２９によって、第２の
軸部２７を中心として、図１０中、時計回り方向へ回動
付勢されており、これにより、移動面４１Ａ，４１Ｂお
よび伝達ピン２８Ａ，２８Ｂは、揺動量の測定時、未測
定時によらず、常に接触した状態が維持される。

【０００５】このような構造のてこ式ダイヤルゲージに
おいて、測定子３１の揺動量を拡大して、ダイヤルユニ
ット１１の指針の回転量に拡大する機構は図１０を参照
して説明すると次のようになる。測定子３１が図１０
中、Ｕ方向に揺動すると、第１のアーム４１は、第１の
軸部５を中心として、図１０中、反時計回りに回動し、
これに伴い、移動面４１Ｂが図１０中、下方に移動す
る。この移動面４１Ｂの下方への移動によって、第２の
アーム２６の伝達ピン２８Ｂも図１０中、下方に押し下
げられ、これに伴い、第２のアーム２６は第２の軸部２
７を中心として、反時計回りに回動する。そして、第２
のアーム２６の下方への移動に伴って、セクタギア２５
を介して、ピニオンギア２３が時計回りに回転し、さら
に、クラウンギア２４を介して、ダイヤルユニット１１
に設けられたセンターピニオン１４にその回転が伝達さ
れ、回転軸１５を介して指針１６の回転量として揺動量
が表示される。

【０００６】次に、測定子３１がＤ方向に揺動すると、
第１のアーム４１が第１の軸部５を中心として、図１０
中、時計回りに回動し、今度は、移動面４１Ａが図１０
中上方に移動する。これに伴い、第２のアーム２６の伝
達ピン２８Ａは図１０中、上方に押し上げられ、第２の
アーム２６は第２の軸部２７を中心として、測定子３１
のＵ方向の揺動と同様に反時計回りに回動する。すなわ
ち、このような構造のてこ式ダイヤルゲージは、測定子
３１の揺動方向によらず、常に指針１６の回転は同一方
向となる。

【０００７】ところで、このようなてこにより揺動量の
倍率を変換する機構は、２つのてこの各々の支点、作用
点間の距離によって拡大倍率が異なるものであり、具体
的な倍率変換のメカニズムは、図１１（Ａ），（Ｂ）に
示される模式図によって説明すれば、次のようになる。
図１１（Ａ）は、測定子３１が揺動していない中立状態
における第１のアーム４１および第２のアーム２６の位
置関係を示しており、第１のアーム４１、第２のアーム
２６は、ともに第１の軸部５および第２の軸部２７を結
ぶ中立軸Ｍ上に直線的に配列され、第２のアームに設け
られた伝達ピン２８Ａ，２８Ｂもこの中立軸Ｍ上に沿っ
て配列されている。伝達ピン２８Ａは、第１の軸部５と
第２の軸部２７とを結ぶ長さＬの線分を内分する位置に
配置され、第１の軸部５からＲＡ１，第２の軸部２７か
らＲＡ２の距離に配置されている。同様に、伝達ピン２
８Ｂは、当該長さＬの線分を外分する位置に配置され、
第１の軸部５からＲＢ１，第２の軸部２７からＲＢ２の
距離に配置されている。そして、これらＲＡ１〜ＲＢ２
は、ＲＡ２＜ＲＡ１＜Ｌ、ＲＢ２＜Ｌ＜ＲＢ１という関
係を満たしている。

【０００８】図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）をさらに簡
略化した模式図であり、測定子３１が角度ＳだけＤ方向
に揺動した状態を表した図である。測定子３１のＤ方向
の揺動により、第１のアーム４１は、第１の軸部５を中
心として時計回り方向に角度Ｓだけ揺動し、これに伴
い、第１のアーム４１の移動面４１Ａによって、第２の
アーム２６の伝達ピン２８Ａは、第２の軸部２７を中心
として角度θだけ反時計回り方向に移動し、中立軸Ｍよ
りも上方に押し上げられる。

【０００９】この状態において、第１のアーム４１の揺
動量Ｓと第２のアームの揺動量θの間には、ＬＡ１×ｓｉｎＳ＝ＲＡ２×ｓｉｎθ の関係が成立し、Ｓおよびθの微小変化においてはｓｉ
ｎθ≒θ，ｓｉｎＳ≒Ｓとすることができ、ＬＡ１×Ｓ＝ＲＡ２×θ θ＝Ｋ×Ｓ（Ｋ＝ＬＡ１／ＲＡ２）となり、上述したように、ＬＡ１（≒ＲＡ１）＞ＲＡ２
なので、第１アーム４１の揺動量Ｓは、拡大係数Ｋの割
合で第２アーム２６の揺動量θに変換される。このよう
な関係式は、図１１（Ｂ）では図示を略したが、Ｄ方向
とは反対のＵ方向に測定子３１が揺動した場合に働く、
伝達ピン２８Ｂについても成立する。

【００１０】上述したようなＳとθの関係は、中立軸Ｍ
からの揺動量Ｓ，θが各々小さい場合には拡大係数Ｋの
値が安定し、Ｓは一定の拡大係数Ｋによってθに変換さ
れているが、Ｓ，θが大きくなるに従って、伝達ピン２
８Ａの中立軸Ｍ方向の変位を無視できなくなり、拡大係
数Ｋの値がθの増加に伴って大きくなっていく。とりわ
け、第１の軸部５と第２の軸部２７との間の内分点に配
置される伝達ピン２８Ａの場合、ＲＡ２，ＬＡ１の絶対
寸法が小さいので、その拡大係数の変化は、図１２に示
すように、揺動量θの増加の影響を大きく受ける。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このような拡大係数Ｋ
の大きな変化を防止するために、従来は、第１の軸部５
と第２の軸部２７との間の距離Ｌを十分大きくとって、
θの増加によるＬＡ１の変化率を低減することによって
揺動量の倍率変換機構の高精度化を図っていた。しかし
ながら、軸間距離Ｌを大きくとるということは、第１の
アームの長さ寸法を大きくする必要があり、ダイヤルゲ
ージの製作工程において、測定子の揺動範囲に応じて複
数のアームを予め準備しなければならず、製作時の部品
管理の煩雑化、第１のアームの製作コストの上昇という
問題がある。また、第１のアームの長さ寸法を大きくす
れば、上述したダイヤルゲージの本体ケース１やカバー
５１等の部材もこれに応じて大きくしなければならず、
ダイヤルゲージの大型化してしまうという問題があり、
さらには、部品管理の煩雑化や製作コストの上昇という
点でもより顕著な問題となる。

【００１２】本発明の目的は、このような従来の欠点を
解消し、複数のてこの組み合わせによる揺動量の倍率変
換機構において、揺動範囲が大きくなっても、大幅な部
材の変更を行うことなく、一定の拡大係数により揺動量
を変換することのできる高精度の揺動量の倍率変換機構
を提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る揺動量の倍
率変換機構は、回転軸を同一方向に揃えた第１の軸部お
よび第２の軸部を有し、前記第１の軸部に揺動自在に取
り付けられた第１のアームと、前記第２の軸部に揺動自
在に取り付けられ、かつ前記第１のアームに隣接配置さ
れる第２のアームとを備え、前記第１のアームおよび前
記第２のアームのうち、何れか一方のアームには、当該
アームの揺動に応じて移動する移動面が設けられ、前記
第１のアームおよび前記第２のアームのうち、何れか他
方のアームには、この移動面に接触し、かつ前記一方の
アームの揺動を前記他方のアームに伝達する伝達ピンが
設けられ、前記第１のアームの揺動に伴って、前記伝達
ピンを介して前記第２のアームが回転し、前記第１のア
ームの揺動量を倍率変換して前記第２のアームに伝達す
る揺動量の倍率変換機構であって、前記移動面は、前記
第１の軸部と前記第２の軸部とを結ぶ中立軸に対し傾斜
し、かつ前記中立軸との距離が前記第１の軸部から前記
第２の軸部に向かって次第に遠ざかるような傾斜面であ
ることを特徴とするものである。

【００１４】すなわち、図１（Ａ）に示されるように、
従来は、第１のアームに設けられた移動面４１Ａは中立
軸Ｍと略平行に設定されており、中立軸Ｍに直交する方
向の変位Ｈ１でＳおよびθの関係式を導き出していた。
このため、第１のアームの揺動量Ｓが大きくなるに従っ
て、伝達ピン２８Ａは、中立軸Ｍの方向で、かつ第１の
軸部５から遠ざかるように移動してＳ，θ間の変換誤差
を生じていた。一方、本発明では、図１（Ｂ）に示され
るように、第１のアームの移動面１４１Ａは、中立軸Ｍ
に対し傾斜し、かつ中立軸Ｍとの距離が第１の軸部５か
ら第２の軸部２７に向かって次第に遠ざかるような傾斜
面となっている。そして、このように移動面１４１Ａを
傾斜面とすれば、第１のアーム４１の揺動量Ｓは、第１
の軸部５を中心に半径Ｒ０の円弧Ｃを設定し、伝達ピン
２８Ａの初期位置および移動後の位置の各々から当該円
弧Ｃに対して引いた接線Ｔ０および接線Ｔ１のなす角と
して把握される。

【００１５】従って、この接線Ｔ０に直交する方向の変
位Ｈ２でＳおよびθの関係式を導き出すことにより、図
１（Ｂ）からわかるように、接線Ｔ０方向への伝達ピン
２８Ａの移動が従来に比べ小さくなるので、揺動量Ｓは
安定した拡大係数Ｋによってθに変換され、揺動量の倍
率変換機構の高精度化が図られる。そして、このように
第１のアームの移動面に傾斜を設けるだけで揺動量の倍
率変換機構の高精度化が図られるので、第２のアーム等
他の部材を変更する必要がなく、ダイヤルゲージの部品
管理の簡単化、製作コストの低減が図られる。さらに、
第１の軸部５と第２の軸部２７との軸間距離Ｌを大きく
とる必要がないので、ダイヤルゲージの大型化が防止さ
れるとともに、ダイヤルゲージの本体ケース、カバー等
の部品の標準化が図られ、尚一層の部品管理の簡単化、
製作コストの低減が図られる。

【００１６】以上において、第１のアームの移動面は、
上述した半径Ｒ０の円弧Ｃから伝達ピン２８Ａに引いた
接線（Ｔ０、Ｔ１）に平行な傾斜面であり、かつ当該半
径Ｒ０は、第１のアームの揺動範囲に応じて決定するの
が好ましい。すなわち、第１のアームの揺動範囲に応じ
て半径Ｒ０を予め決定しておけば、第１のアームの移動
面の傾斜は、この半径Ｒ０によって一義的に定まるの
で、ダイヤルゲージの製作工程の工程管理の簡単化が図
られる。

【００１７】また、本発明に係る揺動量の倍率変換機構
は、回転軸を同一方向に揃えた第１の軸部および第２の
軸部を有し、前記第１の軸部に揺動自在に取り付けられ
た第１のアームと、前記第２の軸部に揺動自在に取り付
けられ、かつ前記第１のアームに隣接配置される第２の
アームとを備え、前記第１のアームおよび前記第２のア
ームのうち、何れか一方のアームには、当該アームの揺
動に応じて移動する移動面が設けられ、前記第１のアー
ムおよび前記第２のアームのうち、何れか他方のアーム
には、この移動面に接触し、かつ前記一方のアームの揺
動を前記他方のアームに伝達する伝達ピンが設けられ、
前記第１のアームの揺動に伴って、前記伝達ピンを介し
て前記第２のアームが回転し、前記第１のアームの揺動
量を倍率変換して前記第２のアームに伝達する揺動量の
倍率変換機構であって、前記第１のアームおよび前記第
２のアームが前記第１の軸部と前記第２の軸部とを結ぶ
中立軸上に位置しているとき、前記伝達ピンは、前記中
立軸からずれた位置に配置されていることを特徴とする
ものである。

【００１８】伝達ピンがこのような位置にあれば、中立
軸Ｍに直交する近傍が第２のアームの揺動量θの範囲と
して設定されるので、伝達ピン２８Ａの中立軸Ｍ方向の
移動が少なくなり、拡大係数Ｋに大きな変化が生じるこ
とがない。従って、揺動量の倍率変換機構の高精度化が
図られ、上述と同様に、第１のアームと第２のアームと
の軸間距離を変更する必要もなく、ダイヤルゲージの大
型化が防止されるとともに、本体ケースやケースカバー
等、他の部品の標準化が可能となり、部品管理の簡単
化、製作コストの低減が図られる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施形態を図面に基
づいて説明する。尚、既に説明した部材、部分と同一ま
たは類似の部材等については、同一符号を付し、その説
明を簡略または省略する図２（Ａ），（Ｂ）は、第１の
実施形態に係る揺動量の倍率変換機構を示す、従来例に
おける図１１（Ａ），（Ｂ）に相当する図である。上述
した従来例との違いは、従来例における第１のアーム４
１の移動面４１Ａは、中立軸Ｍに対して略平行に形成さ
れていたのに対して、第１の実施形態に係る第１のアー
ム１４１は、移動面１４１Ａが中立軸Ｍに対して傾斜
し、かつその傾斜が第１の軸部５から第２の軸部２７に
向かって次第に遠ざかるような傾斜面である点が相違す
る。移動面１４１Ａは、第１のアーム１４１の中立状態
において、伝達ピン２８Ａの中心から、第１の軸部５を
中心として設定した半径Ｒ０の円弧Ｃに対して引いた接
線Ｔ０と平行な勾配を有する傾斜面であり、半径Ｒ０
は、第１のアーム１４１の揺動範囲に応じて一義的に定
まるものである。

【００２０】次に、第１実施形態における作用を説明す
る。図２（Ａ）中、測定子３１がＤ方向に揺動すると、
第１の軸部５を介して反対側にある移動面１４１Ａは、
図２（Ａ）中、中立軸Ｍよりも上方に移動し、これに伴
い、第２のアーム２６の伝達ピン２８Ａが上方に押し上
げられる。図２（Ｂ）における測定子３１がＤ方向に揺
動した状態をより拡大すると、図３のようになる。尚、
第１のアーム１４１が角度Ｓだけ揺動した状態におい
て、伝達ピン２６Ａの中心から半径Ｒ０の円弧Ｃに引い
た接線Ｔ１と、第１の軸部５から伝達ピン２８Ａの中心
に引いた線ＬＡ１とがなす角をα１，ＬＡ１と中立軸Ｍ
とのなす角度をα４とする。また、第１のアーム１４１
の中立状態において、中立軸Ｍ上にある伝達ピン２６Ａ
の中心から半径Ｒ０の円弧Ｃに引いた接線Ｔ０と、中立
軸Ｍとがなす角をα０とする。そして、α０，α１，α
４，Ｓ，θ間には、次の式のような関係が成立する。Ｓ＝α０＋α４−α１ＲＡ２×ｃｏｓθ＋ＬＡ１×ｃｏｓα４＝ＬＲＡ２×ｓｉｎθ＝ＬＡ１×ｓｉｎα４（Ｌ−ＲＡ２）×ｓｉｎα０＝Ｒ０ＬＡ１×ｓｉｎα１＝Ｒ０これらの式を解いて算出された拡大係数Ｋ（θ／Ｓ）の
変化は、図４のようになる。

【００２１】一方、図２（Ｂ）において、測定子３１が
Ｕ方向に揺動した場合に、第２のアーム２６に第１のア
ーム４１の揺動を伝達する移動面４１Ｂは、従来例に示
される第１のアーム４１と同様に、中立軸Ｍと略平行な
面となっていて、上述したような傾斜面とはなっていな
い。これは、伝達ピン２８Ｂは、軸間距離Ｌの第１の軸
部５、第２の軸部２７間の線分をＲＢ１：ＲＢ２に外分
する点に配置されているので、ＲＢ１，ＲＢ２に十分な
距離を確保でき、中立軸Ｍ方向の変位の影響が少ないか
らである。また、上述したＤ方向の揺動と違って、Ｕ方
向の揺動では、第１のアーム１４１と第２のアーム２６
とが同一方向に揺動しているため、Ｓ，θが大きくなっ
ても中立軸Ｍの方向の相対的位置に差異が生じにくいた
めである。

【００２２】このような第１実施形態によれば、次のよ
うな効果がある。図４と従来例の図１２とに示される拡
大係数の変化をみてもわかるように、第１のアーム１４
１の移動面１４１Ａを傾斜面とするだけで、揺動量θが
０からθＤという広い範囲で拡大係数Ｋの安定化を図る
ことができ、揺動範囲の大きい倍率変換機構であって
も、高精度で安定した揺動量の拡大を行うことができ
る。また、このような高精度の倍率変換機構を第１アー
ム４１の移動面１４１Ａを傾斜面とするだけで形成する
ことができ、他の部材の仕様変更を行う必要がないの
で、てこ式ダイヤルゲージの製作に際して、他の部品の
標準化を図ることができ、部品管理の簡単化と、製造コ
ストの低減を図ることができる。

【００２３】図５（Ａ），（Ｂ）には、本発明の第２実
施形態に係る揺動量の倍率変換機構が示されており、従
来例との相違は、中立状態における第２のアームに設け
られた伝達ピンの位置にある。すなわち、第１のアーム
４１の中立状態において、従来例における第２のアーム
２６の伝達ピン２８Ａの位置は、中立軸Ｍ上に配置され
ているが、第２実施形態における第２のアーム１２６の
伝達ピン１２８Ａの位置は、中立軸Ｍからずれた位置で
あり、図５（Ａ）中、中立軸Ｍよりも下方の位置を初期
位置としている点が相違する。そして、第１のアーム４
１の中立状態において、伝達ピン１２８Ａの位置がこの
ように中立軸Ｍからずれた位置を初期位置として配置さ
れていれば、図５（Ｂ）中Ｄ方向に第１のアーム４１が
揺動しても、伝達ピン１２８Ａは、中立軸Ｍをまたぐよ
うに移動して揺動量θへの拡大を行う。

【００２４】従って、伝達ピン１２８Ｂの中立軸Ｍ方向
の変位が大きくなることもないので、第２のアーム１２
６の揺動量θが大きく変化しても、拡大係数Ｋ（θ／
Ｓ）に大きな変化を生じることもなく（図６参照）、第
１の実施形態の場合と同様に、てこ式ダイヤルゲージの
揺動量の倍率変換機構の高精度化を図ることができる。
また、てこ式ダイヤルゲージの製作に際しても、第２の
アーム１２６の伝達ピン１２８Ａの位置を変更すれば、
上述した高精度化を達成することができ、部品管理の簡
単化と、製造コストの低減を図ることができる。

【００２５】図７には、本発明の第３実施形態が示され
ており、第３実施形態に係る倍率変換機構は、前述した
第１実施形態の特徴と、第２実施形態の特徴とを組み合
わせたものである。すなわち、第３実施形態に係る倍率
変換機構においては、第１のアーム２４１の移動面２４
１Ａは、第１のアーム２４１の中立状態において、伝達
ピン２８Ａの中心から、第１の軸部５を中心として設定
した半径Ｒ０の円弧Ｃに対して引いた接線Ｔ０と平行な
勾配を有する傾斜面となっているとともに、第２のアー
ム２２６の伝達ピン２２８Ａは、中立軸Ｍからずれた位
置に配置されている。従って、第三実施形態に係る倍率
変換機構では、前述した第１実施形態および第２実施形
態の各々の効果を享受することができ、揺動量θの極め
て広い範囲で拡大係数Ｋが安定し（図８参照）、揺動量
の倍率変換機構のより一層の高精度化を図ることができ
る。尚、第３実施形態においては、図７（Ｂ）中、第１
のアームがＵ方向に揺動した場合に、第１のアーム２４
１の移動面２４１Ｂは、中立軸Ｍに対して傾斜してお
り、また、第２のアーム２２６の伝達ピン２２８Ｂの位
置は、図７（Ａ）中、中立軸Ｍに対して上方の位置を初
期位置としている。

【００２６】

【実施例】次に、従来例に示されるてこ式ダイヤルゲー
ジに第１実施形態〜第３実施形態に係る第１のアーム、
第２のアームを組み込んで行った誤差測定の結果につい
て説明する。表１には、第１実施例、第２実施例、第３
実施例、従来例の測定条件が示されている。表１中、従
来例では、背景技術で説明した第１のアーム４１、第２
のアーム２６が用いられ、第１実施例ではこれらのアー
ムのうち、第１のアームを第１実施形態の第１のアーム
１４１に変更し、第２実施例では第２のアームを第２実
施形態の第２のアーム１２６に変更し、第３実施例では
第１のアームを第３実施形態の第１のアーム２４１、第
２のアームを第２のアーム２２６に変更し、測定を行っ
ている。誤差測定は、第１のアームの揺動範囲が1.5m
m、2.0mmの２水準について行っており、第１実施例およ
び第３実施例では、これに対応するアームシフト半径に
基づいて移動面の傾斜を定めている。また、本体ケース
やピニオンギヤ等の第１のアーム、第２のアーム以外の
部材については、各アームの精度を公平に評価するため
に、部材仕様を変更していない。尚、表１中、測定子半
径とは、第１のアームが固定される第１の軸部から測定
子３１の先端までの距離を示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】誤差測定の結果を表２に示す。尚、表２
中、Ｄ方向とは、図１０における測定子３１のＤ方向の
揺動を示し、Ｕ方向とは、測定子３１のＵ方向の揺動を
表す。

【００２９】

【表２】

【００３０】表２に示されるように、従来例と比較して
第１実施例〜第３実施例では、倍率変換機構の高精度化
が達成されており、とりわけ、Ｄ方向における高精度化
が著しい。尚、Ｕ方向測定において、第１実施例で測定
精度が向上していないのは、図２における第１アーム１
４１の移動面４１を変更していないためである。

【００３１】尚、本発明は、前述の実施形態に限定され
るものではなく、以下のような変形をも含むものであ
る。すなわち、前述の実施形態では、移動面１４１Ａ、
伝達ピン２８Ａを変更して、Ｄ方向の倍率変換機構の高
精度化を図っていたが、これに限らず、Ｕ方向に係る移
動面４１Ｂ、伝達ピン２８Ｂを変更して、Ｕ方向の倍率
変換機構の高精度化を図ってもよい。例えば、上述した
実施例において、第２実施例の伝達ピン１２８Ｂの位置
は、図５（Ａ）に示されるように、中立軸Ｍよりも上方
の位置を初期位置としており、これにより、表２のＵ方
向測定において、従来例よりも高精度化が図られてい
る。また、第３実施例において、移動面２４１Ｂを傾斜
面とし、かつ伝達ピン２２８Ｂの位置を中立軸Ｍから上
方の位置を初期位置とした場合も、第２実施例の場合と
同様に、従来例と比較して高精度化が図られている。

【００３２】さらに、前述の実施形態では、図２（Ｂ）
におけるＲＡ２とＲＡ１との関係をＲＡ２＜ＲＡ１＜Ｌ
と設定し、第１のアーム１４１の揺動量Ｓを第２のアー
ム２６の揺動量θに拡大する拡大手段として用いられて
いたが、これに限らず、ＲＡ２＜ＲＡ１＜Ｌと設定し、
第１のアーム１４１の揺動量Ｓを第２のアーム２６の揺
動量θに縮小変換する手段として使用することもでき、
例えば、精密測定器校正用の微小変位生成機構等に利用
することができる。

【００３３】さらにまた、前述の実施形態では、被拡大
側となる第１のアーム１４１に移動面１４１Ａ、１４１
Ｂが設けられ、拡大側となる第２のアーム２６に伝達ピ
ン２８Ａ、２８Ｂが設けられていたが、これに限らず、
被拡大側の第１のアームに伝達ピンが設けられ、拡大側
の第２のアームに移動面が設けられていてもよい。ま
た、前述の実施形態では、第１のアーム、第２のアーム
を組み合わせた２つのてこによって倍率変換機構を形成
していたが、これに限らず、３つ以上のてこを組み合わ
せた倍率変換機構であってもよい。

【００３４】さらに、前述の実施形態では、測定子３１
は、揺動量を検出するものであったが、これに限らず、
例えば、スピンドル等の摺動量を指針の回転量に変換す
るダイヤルゲージに本発明に係る倍率変換機構を利用し
てもよい。要するに、複数のてこを介して測定寸法を倍
率変換する倍率変換機構であれば、本発明の効果を得る
ことができる。その他、本発明の実施の際の具体的な構
造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他
の構造等としてもよい。

【００３５】

【発明の効果】前述のように、本発明の揺動量の倍率変
換機構によれば、揺動範囲が大きくなっても、大幅な部
材の変更を行うことなく、一定の拡大係数により揺動量
を倍率変換することのできる高精度の揺動量の倍率変換
機構が達成され、倍率変換機構の部品の標準化、製作コ
ストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の作用を説明する倍率変換機構の模式図
である。

【図２】本発明の第１実施形態に係る倍率変換機構の第
１のアームと第２のアームとの組み合わせを表す概略図
である。

【図３】前述の実施形態における図２を簡略化した模式
図である。

【図４】前述の実施形態における第２のアームの揺動量
θと拡大係数Ｋとの関係を示す図である。

【図５】本発明の第２の実施形態に係る倍率変換機構の
第１のアームと第２のアームとの組み合わせを表す概略
図である。

【図６】前述の実施形態における第２のアームの揺動量
θと拡大係数Ｋとの関係を示す図である。

【図７】本発明の第３の実施形態に係る倍率変換機構の
第１のアームと第２のアームとの組み合わせを表す概略
図である。

【図８】前述の実施形態における第２のアームの揺動量
θと拡大係数Ｋとの関係を示す図である。

【図９】従来の揺動量の倍率変換機構を備えたてこ式ダ
イヤルゲージを示す分解斜視図である。

【図１０】従来の揺動量の倍率変換機構を備えたてこ式
ダイヤルゲージの内部構造図である。

【図１１】従来方式による揺動量の倍率変換機構におけ
る第１のアームと第２のアームとの組み合わせを表す概
略図である。

【図１２】従来方式による揺動量の倍率変換機構におけ
る第２のアームの揺動量θと拡大係数Ｋとの関係を示す
図である。

【符号の説明】

５第１の軸部２６第２のアーム２７第２の軸部２８Ａ、１２８Ａ、２２８Ａ、２８Ｂ、１２８Ｂ、２２
８Ｂ伝達ピン４１第１のアーム４１Ａ、１４１Ａ、２４１Ａ、４１Ｂ、１４１Ｂ、２４
１Ｂ移動面Ｃ半径Ｒ０の円弧Ｍ中立軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸を同一方向に揃えた第１の軸部お
よび第２の軸部を有し、前記第１の軸部に揺動自在に取
り付けられた第１のアームと、前記第２の軸部に揺動自
在に取り付けられ、かつ前記第１のアームに隣接配置さ
れる第２のアームとを備え、前記第１のアームおよび前記第２のアームのうち、何れ
か一方のアームには、当該アームの揺動に応じて移動す
る移動面が設けられ、前記第１のアームおよび前記第２のアームのうち、何れ
か他方のアームには、この移動面に接触し、かつ前記一
方のアームの揺動を前記他方のアームに伝達する伝達ピ
ンが設けられ、前記第１のアームの揺動に伴って、前記伝達ピンを介し
て前記第２のアームが回転し、前記第１のアームの揺動量を倍率変換して前記第２のア
ームに伝達する揺動量の倍率変換機構であって、前記移動面は、前記第１の軸部と前記第２の軸部とを結
ぶ中立軸に対し傾斜し、かつ前記中立軸との距離が前記
第１の軸部から前記第２の軸部に向かって次第に遠ざか
るような傾斜面であることを特徴とする揺動量の倍率変
換機構。
【請求項２】請求項１に記載の揺動量の倍率変換機構
において、前記第１のアームの移動面の傾斜は、前記第
１のアームの揺動範囲に応じて決定される半径の円弧を
前記第１の軸部を中心として設定し、前記第２のアーム
の伝達ピンの中心から当該円弧に引いた接線と平行とな
っていることを特徴とする揺動量の倍率変換機構。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の揺動量
の倍率変換機構において、前記第１のアームおよび前記
第２のアームが前記中立軸上に位置しているとき、前記
伝達ピンは、前記中立軸からずれた位置に配置されてい
ることを特徴とする揺動量の倍率変換機構。
【請求項４】回転軸を同一方向に揃えた第１の軸部お
よび第２の軸部を有し、前記第１の軸部に揺動自在に取
り付けられた第１のアームと、前記第２の軸部に揺動自
在に取り付けられ、かつ前記第１のアームに隣接配置さ
れる第２のアームとを備え、前記第１のアームおよび前記第２のアームのうち、何れ
か一方のアームには、当該アームの揺動に応じて移動す
る移動面が設けられ、前記第１のアームおよび前記第２のアームのうち、何れ
か他方のアームには、この移動面に接触し、かつ前記一
方のアームの揺動を前記他方のアームに伝達する伝達ピ
ンが設けられ、前記第１のアームの揺動に伴って、前記伝達ピンを介し
て前記第２のアームが回転し、前記第１のアームの揺動量を倍率変換して前記第２のア
ームに伝達する揺動量の倍率変換機構であって、前記第１のアームおよび前記第２のアームが前記第１の
軸部と前記第２の軸部とを結ぶ中立軸上に位置している
とき、前記伝達ピンは、前記中立軸からずれた位置に配
置されていることを特徴とする揺動量の倍率変換機構。
【請求項５】請求項４に記載の揺動量の倍率変換機構
において、前記移動面は、前記中立軸と略平行な面であ
ることを特徴とする揺動量の倍率変換機構。