JPS5824801A - 寸法測定器 - 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】 本発明は、スピンドルの移動変位により被測定物の長さ
、厚み尋の寸法音測定するマイクロメータ等の寸法測定
器に関する。

従来、寸法測定器としてのマイクロメータは種々の形式
のものが開発されているが、ごく一般的なものとしては
、本体フレーム側に固定されたインナースリーブに雌ね
じが高精度加工され、この雌ねじに同じく高精度加工さ
れたスピンドルの雄ねじを螺合させ、このスピンドルに
一体に固定すれたシンプルでスピンドル金回転させて被
測定物の測定を行なう、いわゆるねじマイクロメータが
ある。このねじマイクロメータは、ねじを含む内部機構
がほぼ密閉構造となるため防塵性に富み、かつ、測定者
がシンプルから手を離してもねじのセルフロック作用に
よりスピンドルが自由Ｖこ回転することがなく、被測定
物の挾持状態が確保されるという長所がある。

一方、ねじのピッチは一般に帆５■程度の微細なもので
あるため、零点設定時あるいは被測定物の挟持時に、シ
ンプルの操作力の多寡によりねじのくい込み量、換言す
るとねじの梓会位置が変化して測定精度が安定せず、従
って測定に熟練を要するという短所がある。また、ねじ
ピッチが前述のように非常に微細であるため、スピンド
ルの高速移動ができず、特に繰返し測定作業能率が悪く
。

かつ、インナースリーブに被嵌されたアウタースリーブ
ならびにシンプルに刻設された目盛及びバーニアを読取
らねばならないという測定作業の煩雑さも有している。

さらに、前述のようｒ（高速操作ができないばかりでな
く、スピンドルに直接ねじ切りしであるため、測定操作
時にスピンドルが回転することとな）、軟質プラスチッ
ク板等のように可撓性に富んだ材料の測定時には、この
ような皇測定物にしわ等を生じさせてしまうから、この
ような材質の測定には不向きであり、かつ、測定操作時
にシンプルも回転しながらスピンドルの軸方向に移動す
るため５片手操作のマイクロメータ構造としては不向き
である。また、ねじ加工や目盛加工に高精度仕上げを要
求されるため、高価になるという欠点もある。

ところで、このような構造のマイクロメータにおいて、
インナースリーブとスピンドルとに形成されるねじピッ
チを粗くして高速性を得ようとし、かつ、従来と同程度
の精度を維持しようとするためにＦｉ、ねじピッチを粗
くした分だけシンプルの周面に刻まれる目盛を細かくし
なければならず。

例えば、従来一般のもののねじピッチが０．５ｗｎで、
コレにヨＦ）　０．０１　ｗｎ’ｅ読取るにはシンプル
の局面に刻設される目盛は５０等分でよいが、ねじピッ
チを１０倍にすれば、シンプル局面の目盛は５００等分
しなければ同一精度を得られないから、実質上、高速化
は不可能であった。

このようなねじマイクロメータを基本にして各種機能金
偏えるように糧々の改良がなされている。

その代表的なものとしてねじ送シ式のままスピンドル金
回転させず、直進させるようにしたねじ式直進マイクロ
メータが知られている。この直進式マイクロメータは、
スピンドルの外周に中間筒体を回転自在かつ軸方向摺動
不可能に取付け、この中間筒体の外周に刻設された梢密
ねじ全インナースリーブのねじに螺合する構造であるた
め、前記一般のねじマイクロメータに比べ直進性は改善
されるものの、その他の欠点は改善されず、しかも、ス
ピンドルとインナースリーブとの間に中間筒体を平行か
つ同芯に組立て調整しなければならないという新たな製
作上の問題点が生じている。

また、高速操作を目的として、スピンドルに直接設けら
れた往復動ノブを本体フレームの長溝に沿って往復動さ
せるもの、あるいは、スピンドルに刻設されたラックに
５本体フレームに回転自在に支持された回転ノブのピニ
オンを噛合させ、この回転ノブ全回転させることにより
高速で移動させる直進マイクロメータが提案されている
。

このような直進マイクロメータによれば、高速性とスピ
ンドルの非回転性との長所を備えていることとなる。し
かし、往復動ノブを採用すれば、被測定物の挾持時に手
金離すと、スピンドルが被測定物から離れる方向に自然
に動いてしまうため。

スピンドルの逃げを阻止すべき別個の位置保持装置、い
わゆるロック装置金膜ける必要が生じ、これと関連して
定位置でロックすることが困難であるために定圧装置を
設けなければならず、さらに前記ロック装置の解除手段
も付加しなければならなかった。また１本体フレームに
は前述のように動作ストローク分の長溝の切欠加工を必
要とし、さらに繰返し測定用の別個のノブを設けねばな
らず、かつ、操作力は、前記定圧装置のばね力に抗して
行なわなければならないため大きなものとなってｂた。

このようなことから、全体として操作性が悪く、かつ、
構造が複雑となってしまう欠点があった。

一万２回転ノブ全採用するときは、前記往復動ノブと同
様な問題が生じるほか、回転ノブに連結サレタピニオン
とスピンドルのラックとの間で測定操作の反発力を吸収
しなければならないため、ビニオン、ラック等′Ｉｋ極
めて堅牢に製作しなければならなかった。

さらに、このような直進マイクロメータでは、通常、光
電型あるいは電磁屋エンコーダ會用いて測定値を検出す
る構造としているが、小型化及び電池内蔵化の要錆から
エンコーダの特性が限定されざるを得す、従って瞬時的
高速操作の折に読取誤差を生じ易いという現象が生じる
。このため。

スピンドルの移動速度に制約を設けるという、高速化の
目的に反する退歩的なダンパー装置を設けるという不具
合をも有していた。

本発明の目的は、高速操作が可能でかつ精度がよく、セ
ルフロックも可能な寸法測定器を提供するにある。

本発明は、シンプルに設けられたスパイラル溝でスピン
ドルに突設されたピンを移動させる構成とし、かつ本体
フレームに固定された中空筒体の長溝もしくは長孔に前
記ピンを貫通させることによりスピンドルの回転を防止
し、比較的大きなピッチのスパイラル溝によって高速操
作を可能とし、このスパイラル溝のリード角は５度以上
、２５度以下とし、５度以上における操作の高速性と２
５度以下のセルフロック性とを考慮し、前記目的を達成
しようとするものである。

以下１本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、本体フレーム１の一端側はＵ字状に形
成されるとともに、このＵ字状部ＬＡの開口側の一端内
面には静止部としてのアンビル２が固定されている。こ
の本体フレームｌの他端側ＵＵ字状部ＩＡの開口側の他
端外方に直線状に延長され、この直線状部ＩＢｉ貫通し
てスピンドル３が摺動自在に挿通されている。このスピ
ンドル３の一端にＩＩｉ、アンビル２に当接可能な超硬
チップ４が一体に固着されるとともに、途中の周面には
軸方向の所定範囲にわたり精密加工されたラック３Ｎが
刻設されている。このラック３Ａには本体フレームｌに
回転自在に支持されたビニオン５が噛合されるとともに
、このビニオン５には図示しない歯車連動機構を介して
表示装置としてのダイヤルゲージ６が連結されている。

このダイヤルゲージ６は１本体フレーム１の直線状部Ｉ
Ｈに取付けられるとともに、大寸法表示用指針６Ａ及び
小寸法表示用指針６Ｈｅ有している。

前記スピンドル３の他端、すなわち第１図中右端は、前
記直線状部ＩＢよりさらに右方に突出され、この突出部
に係合部材としてのピン７が一部が突出した状態で植設
されている。このピン７のスピンドル３からの突出部は
、中空筒体８の局面長手方向に沿って形成された長溝８
Ａに嵌挿されるとともに、この長溝８λを貫通してさら
に突出され、その先端部は、中空筒体８の外周に回転自
在に支持された筒状のシンプル９のスパイラル溝９人に
係合されている。ここにおいて、保合部材としてのピン
７と中空筒体８とによシスビンドル回転防止手段が構成
されている。

前記中空筒体８の一端、第１図中左端は圧入などの適宜
な手段により本体フレームｌの直線状部ＩＢの端部に固
定されるとともに、他端には蓋部材１０の内端がねじ込
まれ、この蓋部材ＩＯによシ前記シンプル９の抜は止め
がなされている。また、中空筒体８内にはスピンドル３
が進退するに十分な孔８Ｂが形成され、前記長溝８Ａは
中空筒体８の右端側から切込まれて直線状部ＩＢに比較
的近い位置まで一直線に形成され、かつ、この長溝８Ａ
の巾は前記ピン７に丁度嵌合する巾とされ（第２図参照
）、ピン７が長溝８Ａにガタなく案内されるようになっ
ている。

前記シンプル９のスパイラル溝９Ａ＃ｉ、比較的ピッチ
の大きな角ねじとされ１例えば、ねじピッチが１２ｍ程
度とされ、シンプル９の１回転で保合部材としてのピン
７１にスパイラル溝９Ａに沿って１２ｍ移動しうるよう
にされている。また、このねじピッチ１２■ヲリード角
に直すと約１６度とされ、実用上はリード角が５度以上
２５度以下とされている。５度以下では１回転に対する
進みが少なく、−万２５度以上ではねじのセルフロック
作用がなくなるからである。しかし、実用上の好適なリ
ード角は１４度ないし１８度の範囲である。さらに、シ
ンプル９の周面には、筋目、綾目等のローレット加工が
なされ、シンプル９の回転操作時に指のすべりがなく回
し易いようにされている。

ここにおいて、保合部材としてのピン７、中空筒体８．
シンプル９及び蓋部材ＩＯによりスピンドル駆動機構１
１が構成されている。

前記本体フレームｌのＵ字状部ＩＡの下部右側には、直
線状部ＩＢとほぼ平行に把手１２が突設されている。

次に、本実施例の使用法につき説明する。

把手１２を小指、薬指及び中指と掌とで保持するととも
に、親指と人差指とでシンプル９の外周これにより、シ
ンプル９のスパイラル溝ＱＡＫ係合されているピン７Ｆ
ｉ、スパイラル溝９人に沿って移動しようとするが、ビ
ン７は本体フレーム１に固定された中空筒体８の長溝８
人にも嵌合されているため、シンプル９０回転に伴ない
ビン７は第１図中右方へと直線的に順次移動することと
なる。このピン７の移動により、スピンドル３も同方向
に開蓋だけ移動し、このスピンドル３の移動に伴ない、
ランク３Ａに噛合されているビニオン５が移動量に見会
って回転される。このビニオン５の回転量は５図示しな
い通常構造の歯車連動機構を介してダイヤルゲージ６に
伝えられ、指針６Ａ、６Ｂによりスピンドル３の移動量
として表示される。このシンプル９の回転の際、スパイ
ラル溝９Ａは大きなピッチで形成されているから。

スピンドル３の移動は速かに行なわれることとなる。

このようにしてスピンドル３の右方向への移動により、
アンビル２と超硬チップ４との間に被測定物（図示せず
）の寸法より大きな隙間が形成されたら、この隙間内に
被測定物全配置し、シンプル９を前述とは逆方向に回転
させる。これにより、スピンドル３は、シンプル９のス
パイラルｒ＃９Ａｂピン７及び長＃８Ａの作用により左
方に移動され。

アンビル２と超硬チップ４との間に被測定物が挾持され
てこの被測定物の寸法がダイヤルゲージ６の指針６Ａ、
６Ｂによシ表示される。この１余、スピンドル３はスパ
イラル溝９Ａとピン７とのセルフロック作用に、ｌニジ
、開放方向に戻ることはなく。

従って被測定物の挾持状態が開放されることもない。

このような操作金繰返すことにより順次、被測定物の測
定を行なうことができる。

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、スピンドル３の駆動系と１表示機構としての
ダイヤルゲージ６の駆動系とに分離され、スピンドル駆
動機＠１ｉＦｉ、比較的ピッチの大きなスパイラル溝９
人と長溝８Ａとの作用によりビン７を迅速に駆動するよ
うに構成されて測定操作の迅速化を達成でき、−万、ダ
イヤルゲージ６は、スピンドル３に精密加工されたラン
ク３Ａとビニオン５との作用により駆動されて測定の高
精度化を達成できる。例えば、ねじピッチ１２ｍ＋のス
パイラル溝９Ａｉ用いれば、フルストローク２５日のマ
イクロメータは、シンプル９０２回転強の回転でフルス
トロークを達成でき、一方、従来の０．５■ピツチのね
じマイクロメータでは５０回転させなければフルストロ
ークを達成できない。

また、スパイラル溝９Ａのねじピンチが大きいから、従
来例におけるねじのくい込みによる測定誤差が発生する
ことがなく、熟練を要することなく常に安定した精度を
得ることができる。一方、スパイラル溝９Ａはセルフロ
ック性があるため、従来の往復動ノブあるいは回転ノブ
式の直進マイクロメータで必要とされたロック機構が不
要となシ、構造を簡易化できて安価に提供できる。さら
に、ラック３Ｎの精密加工は従来の帆５ｆｌピッチのね
じ加工に比べ、加工が数段容易であって取扱い性がよく
、この点からも安価に提供できる。

また、スピンドル３そのものは、中空筒体８の長溝８人
の作用により直進するものであるから、軟質プラスチッ
ク板等の測定も容易に行ガうことができる。

さらに、シンプル９は軸方向に移動することなく、同一
位置で回転するだけであり、かつ、本体フレーム１には
把手１２が設けられているから。

いわゆる片手操作が非常に容易となり、他方の手の自由
度が制限されないこととなって作業能率を向上できる。

また、ラック３Ａなどからなるダイヤルゲージ６等の駆
動機構においては、本体フレームｌに長孔等を設ける必
要性がないから、従来の往復動ノブ型のものと比べて気
密、密封性が高いため、防塵効果を向上できる。

さらに、スピンドル３のラック３人には、ダイヤルゲー
ジ６の指針６Ａ、６Ｂｉ駆動する力の反発力だけ全党け
ればよいから、構造的に強い構造にする必要がなく、安
価にできる。

なお、前記実施例においては、スピンドル３のラック３
Ｎでダイヤルゲージ６を駆動して測建値の表示を行なっ
ているが、実施にあたり、ラック３Ａでロータリエンコ
ーダ全駆動してデジタル式表示機構で表示してもよい、
また、シンプル９の支持手段は、前記実施例の構造に限
らず、他の構成でもよく、要するにシンプル９を直接あ
るいは間接に本体フレームｌに回転自在に支持できる構
造であればよい。さらに、ビン７と長溝８Ａとは２箇所
以上設けてもよい。また、長溝８λは長孔でもよい。

上述のように本発明によれば、操作を迅速に行々えると
ともに、測定精度のよい寸法測定器全提供できるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明全寸法測定器としてのマイクロメータ　
に実施した一実施例を示す一部を切欠いた正面図、第２
図は第１図のＴＩ　−ｎ線矢視断面図である。 １・・・本体フレーム、　　　・・　　　　３・・・ス
ピンドル、３Ａ・・・ラック、３Ｂ・・・案内溝、５・
・・ビニオン％　６・・・表示機構としてのダイヤルゲ
ージ、７・・・係合部材としてのビン、８・・・中空筒
体、８Ａ・・・長溝、９・・・シンプル、９Ａ・・・ス
パイラル溝、１１・・・スピンドル駆動機構、１３・・
・案内ビン。 代理人　弁理士　　木　下　實　三

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　本体フレームに対し軸方向移動可能にされた
   スピンドルと、このスピンドルに対向され本体フレーム
   に一体的な静止部との間隔によシ、前記スピンドルと静
   止部とに挾持された被測定物の寸法を計測する寸法測定
   器において１周面長手方向に長溝もしくは長孔を有する
   中空筒体を前記スピンドルの一端に遊嵌し、内周面にリ
   ード角が５度ないし２５度のスパイラル溝を有するシン
   プルを前記中空筒体に外装し、前記スピンドルに前記中
   空筒体の長溝もしくは長孔を貫通し一端がシンプルのス
   パイラル溝に嵌合されるビンをスピンドルの半径方向に
   突出して設けるとともに、前記中空筒体を前記本体フレ
   ームに、固定したこと全特徴とする寸法測定器。