JPS5888601A - 測長機 - 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】 本発明は測長機に係り、特にスピンドルの軸方向の変位
量から被測定物の長さを測定する測長機に関する。

従来、測長機は種々の形式のものか開発されているが、
どく一般的なものとしてに、本体フレーム９４１１に置
方ｔされ／こインナースリーブに雌ねじが高初度加丁さ
れ、この雌ねじに同［〕〈＾鞘度加＝［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さ
れたシンプルでスピンドルを回転させて被測定物のＭ１
１定を行なう、いわゆるねじマイクロメータ婢の？１Ｉ
ｌｌ長機がある。このような測長機は、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ｆ２じのセルフロック
作用によりスピンドルが自由に回転することがなく、被
測定物の挾持状態がＩｎｋされるという長所がある。

一方、ねじのピッチは一般にＱ、　５　ｍｔｘ程朋の微
細なものであるか■、零点設定時あるいｄ被測定物の挟
持時に、シンプルの操作力の多寡によりね１゛のくい込
み量、換１するとねじの螺合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
。捷だ、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、特に繰返し迎１定
作業能率が悪く、かつ、インナースリーブに被嵌された
アウタースリーノならびにシンプルに刻設され′に１櫂
・及び・々−ニアを軌１４＞ｌらねはならないという測
定作業の煩雑さも有している。さらに、前述のように高
速操作かできないばかりでなく、スピンドルに面接ねじ
切りしであるため、６１１］定操作萌にスビ′ン１ルが
回転することとなり、軟質プラスチックオが等のように
用撓件に富んだ相別の測定時には、このような被れ１１
１定９ヲ１にしわ等を生じさせて１５，１うから、この
工うな拐（２）の６１１１定に１不ｊＩ′１１きであり
、かつ、６１１１定操作時にシンプルも回転しなからス
ピンドルの軸方向に移動するため、片手操作ｖｃ　ｉ」
不向きである。捷だ、ねじ加工や目盛加ゴーに筒和゛ル
イ１上はを要求さｔするｔ（め、高仙１になるという欠
点もある。

１ｋ、ねじ送り式のせ壕スピンドルを回転等ぜすに直進
させる３ｒうにしたねｌＳ式曲進測長梯が知られている
。この自進式１１１ｉＩ−＆様附、スピンドルの外周に
中間筒体を回転自在かつ軸力ＩＦ７目と１・動不用訃に
散村り、この中間筒体の例周に刻設″された精密ねＬ）
をインナースリーブの水」じに螺合する構造であるため
、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
間筒体を平行が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、尚速操作を目的として、スピンドルに刻設された
ラックに、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、この回転ノブを回転させるこ
とにより高速で移動させる直進型の測長機が提案されて
いる。

この上うな直進型の測長機によれは、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１
７、被測定物の挟持時に手を離すと、スピンドルが薔６
１１定物１から離れる方向に自然に動いてし１つか−め
、スピンドルの逃げを阻止すべき別個の位Ｍ保持装置６
、いわゆるロック装置を設ける必要が生じ、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
置を設は彦ければならず、さらに前記ロック装置の解除
手段も付加しなけれはならなかった。

そこで、操作性の良い定圧ロック装置を備えた測長機と
してのマイクロメータが本出願人によりすでに提案され
ている（実願昭５６−１　（１８５１５号）。

このマイクロメータは、回転ノブ式のマイクロメータの
回転ノブとピニオンとの間に定圧機能用の弾性部材を介
装するとともに、回転ノブとピニオンとを螺合させてお
くことにより、ラックを備えたスピンドルが被測定物に
当接して停止した林、前記弾性部旧の変形外だけ回転ノ
ブが回転した時に、回転ノブが回転軸方向に移動して回
転ノブの一部か本体フレームに当接１７てロック機能と
して作用するようにしたものである。

このようなマイクロメータリ、回転ノブとは全く別個の
特別人定圧装情やロック装置ｆ設けることなく、通常の
測定操作を行う回転ノブ部分に定圧機能とロック機能を
有する定圧ロック装置が組み入れられているため、操作
例の惨めで優れたものである。

しかしながら、樹脂製の被測定物等のように軟い物を測
定するため前記弾性部イ］として極めて微弱なものを採
用して微弱な測定圧を確保し２ようとすると、定圧ロッ
ク装置゛によるロックの解除後スピンドルを後退させよ
うとして回転ノブを更に回し続けても、回転ノブに回転
遊びが生じ、直ちにはスピンドルが後退せず高速作動性
に欠ける場合かあった。また、回転ノブを多く回転させ
な１ればならない為、士を持ち換えて両手で操作しなけ
ればならないなど、片手操作のできないものであった。

本発明の目的は、操作性の良い定圧ロック装置を備え、
しかも、微弱な測定力を確保する場合にあっても高速作
動性を有し、回転ノブの回転数が少なくてもスピンドル
が十分移動して片手操作も可能な測長機を提供するにあ
る。

本発明に、本体フレームに回動自在に設けられる回転ノ
ブと、この回転ノブに係合されるピニオン軸ト、このピ
ニオン軸に噛合されるとともに前記本体フレームに対し
軸方向に進退動可能なスピンドルに設けられたラックと
を有する測長機において、回転ノブとビニオンとの間に
定圧機能用の弾性部旧を介装し且回転ノブとビニオンと
を螺合させておくことにより、ラックを備えたスピンド
ルが被測定物に当接して停止した後、前記弾性部材の変
形分だけ回転ノブか回転しｔ（時に、回転ノブが回転軸
方向に移動して回転ノブの一部が本体フレームに当接し
てロック＆能として作用するようＱζするとともに、ス
ピンドルの後退時に回転ノブとピニオン軸とを一体に回
転させる一体化装置を設け、波曲１定物に当接しでいた
スピンドルを被損１１定物から離反させる時には回転ノ
ブとピニオン軸とは直ちに一体化され回１．ｒ、ノブの
回転によりスピンドルは向ちに後退して被測定物から離
反するようにしてＭｉＪ記目的を達１）、’ｊ　Ｌ、よ
うとするものであるＯ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図、第２図にけ杢発＋ｐ１による６用長機がマイク
ロメータに適用された第１実施例が示されている。第１
図において、略握り柄状の本体フレームｌの一端側はＵ
字状に形成されるとともに、このＵ字状部ＩＡの開口＠
ｌｌの一端内面にはアンビル２が固定されている。この
本体フレーム１の他端側はＵ字状部１Ａの開１１　（ｔ
ｌ、ｌｌの他端外方に延長され、本体フレーム１には長
手方向に沿ってスピンドル３が摺動自在に挿通されてい
る。

スピンドル３の一端には、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、途中の局面には
軸方向のＨｒ定範囲にわたり精密加工されたラック３Ａ
が刻設されている。このラック３Ａにはビニオン５が噛
合されるとともに、とのビニオン５には図示しない両軍
連動機構を介して表示装置としてのダイヤルゲー、）６
が連結されている。このダイヤルゲージ６は、本体フレ
ーム１にをり伺けられるとともに、大寸法表示用指針６
Ａ及び小寸法表示用指針６Ｂを有し、ている。

さらに前記スピンドル３には、ラック３Ａと９０度だけ
外周位置が異る面に進退駆動用の別のラック３Ｂが形成
されている。−力、本体フレームＪに目前記スピンドル
３に直交してピニオン軸７が設けらねており、とのピニ
オン軸７の中央部には駆動ギヤ７Ａが一体に形成され、
この駆動ギヤ７Ａは前記ランク３Ｂに噛合されている。

また、ピニオン軸７の一端はブツシュ８にて本体フレー
ム１に回転可能に支持されるとともに、ピニオン軸７の
一端にねじ込”まれた止めねじ７Ｂにより軸方向移動不
可能にされている。さらに、ピニオン軸７の他端にはね
じ９が一体に形成され、とのねし９には回転ノブ１０が
螺合されている０回転ノブ１０とピニオン軸７の駆動ギ
ヤ７Ａとの間には弾性部ｌｌｌ：Ａとしてのコイルばね
１１が介装され、このげね１１の一端は駆動ギヤ７Ａの
端面に、他端は回転ノブ１０に固定されている。

回転ノブ１０の一部にね当接面１．　ＯＡが設けられ、
この当接面１ｎＡは、前記回転ノブ】０とピニオン軸７
のねＬ″９との間に相対的な回転が生じ、回転ノブ１０
がねじ９によりコイルはね１１に抗して軸方向に沿って
駆動ギヤ７Ａ側に移動した時、本体フレーム１に当接さ
れる構造となっている。

甘た、回転ノブ１０の内ｊ面１（）Ｂからけピニオン軸
７か所定長だけ突出され、この突出部分には係合片３０
が前記内Ｖ面１０Ｂとの間に所定のｍ１隙を有するよう
且取伺位置変位可能にＴ４９付けられている。係合片３
０は前記回転ノブ１０とピニオン軸７のねじ９との間に
相対的な回転が生じ、回転ノブ１０が駆動ギヤ７Ａと離
隔する側に移動した時、前記内Δ面１０Ｂに当接される
ようになっており、この内−面１０Ｂと保合片３０とに
よりスピンドル３の後退時に回転ノゾ１０とピニオン軸
７とを一体に回転させる一体イヒ装滌が構成されている
。

なお、前記ラック３Ｂ、駆動ギヤ７Ａを有するピニオン
軸７、ブツシュ８、回転ノブｌＯ及びコイルばね１１に
より測定圧の定圧機能が達成されるとともに、ピニオン
軸７のねじ９、回転ノブ１０及び回転ノブ１０の当接面
１０Ａによりロック機能が達成され、これらの両者で定
圧ロック装置が構成されている。

次に本実施例の使用方法につき駅間する。

本体フレーム１に突設される回転ノブ１０を第１図中上
方からみて時計方向へ回動し、スピンドル３を図中右方
向へ移動させてアンビル２とチップ４との間を広く開け
る。この間に図示しない被測定物を設置した後、回転ノ
ブｌＯを逆方向、すなわち反時泪方向に回動するとスピ
ンドル３はアンビル２の方向、図中左方向へ移動してチ
ップ４は被測定物に当接される。

チップ４か被測定物に当接する廿でＣ１回回転ノブ部分
回動力は回転ノブ１０と駆動ギヤ７Ａとにそれぞれ両端
が係止されているコイルはね１１によりピニオン軸７に
伝達されてラック３Ｂすなわちスピンドル３を移動させ
るが、チップ４が被測定物に当接されるとピニオン軸７
は回転できなくなり、なおも回転ノブ１０に回動力が作
用されると、コイルげね１１の力に抗して回転ノブ１０
のみ回動されてコイルげね１１の変形抵抗外が測定圧と
して作用する。この測定圧に１”、コイルげね１ｊとし
て微弱なものを採用すれば、微弱なものとされ、被測定
物が樹脂製等の軟いものであっても変形させることなく
筒精度測定がなされる。又この時、ピニオン軸７の一端
に形成されているねじ９に螺合される回転ノブ１０は、
軸方向へ移動することとなり、回転ノブ１０の当接面１
０Ａが本体フレームＩＫ押し付けられる。これは、丁度
、本体フレーム１に立設されるピニオン軸７のねじ９に
回転ノブ１０を締め伺けた状態となり、回転ノブ１０か
ら手を離しても回転ノブ１０け当接面１０Ａの摩擦力に
よりロックされ、もどることはない。

すなわち、コイルばね１１は回転ノブ１０とピニオン軸
７との間に一定の回動トルクを与える作用をなし、測定
圧を一定にすることができる。さらにピニオン軸７に螺
合されて本体フレーム１に当接する回転ノブ１０けロッ
ク機能として作用する。

この様な状態にて表示ｇ置としてのダイヤルゲージ６を
読み取れば被測定物の厚さ等の寸法を知ることができる
。

測定完了後は回転ノブ１０を時開方向へ回わして回転ノ
ブ１０の当接面１０Ａを本体フレーム１から離せば、ロ
ック機能が解除され、ついで直ちに、一体化装置を構成
する回転ノブｌＯの内Ｉ面１０Ｂとピニオン軸７の係合
片３０とが当接して回転ノブ１（）とピニオン軸７とは
一体に回転される。こうしてスピンドル３を図中右方向
へ移動させることにより被測定物を取り除くとともに次
の測定準備か完了する。

このような本実施例によれは次のような効果がある。

回転ノブ１ｏとは全く別個の特別な定圧装置やロック装
置を設けることなく、通常の測定操作を行う回転ノブ部
分に定圧機能とロック機能とを冶する定圧ロック装置を
組み入れであるので、測定時にスピンドル３を移動させ
る操作のみで測定圧を一定にしてロックさせることがで
きる。さらに、ロック解除も特別な操作は必要なく、ス
ピンドル３を離す方向へ回転ノブ１０を回転させるだけ
でロックははずされ、その１１回転ノブ１０を所定ｆｔ
＆け回せば、回転ノブ１０の内−面１０Ｂと係合片３０
とが当接し、す々わち、一体化装置が働いて、ピニオン
軸７と回転ノブ１０とが一体化されるので、コイルσね
１１を極めて微弱なものとしても回転ノブ１０の遊び量
を極く僅かなものにし直ちにスピンドル３を後退させる
ことができる。

したがって、測定圧の大小を問わず、極めて操作性良く
、しかも片手で迅速に操作することができる。

また、スピンドル軸７に設りられた係合片３゜により、
回転ノブ１０が不用意に本体フレーム１から外れてしま
う虞れが々い。

さらに、スピンドル３をラック送りにより移動させるも
のであるため、ス・にイラル溝を用いた場合よりも遥か
にＭｉ速でスピンドル３を移動させることができ、従来
のねじ式のようなガタもないため、一定で極めて小さい
抑１定圧を得ることもできる。

しかも、係止部材３０はスピンドル軸７に取付位置変位
可能に設けられているので、係止部材３０と内面１０Ｂ
との間隙を調節することにより適宜測定圧を選択するこ
とができる。また、係止部材３０が変位不能に取伺けら
れているものであっても、係止部拐３０を種々のものに
取替えて係止部材３０と内１面１０Ｂとの間隙を調節す
れば、任意の測定圧に設定することができる。また、こ
れと同時に回転ノブ１０の回転数を極めて少なくしても
、スピンドル３の前進あるいは後退のいずれについて十
分長い範囲を移動させることができ、したがって片手操
作用のマイクロメータか実現できる。

さらに、構造が簡単であり、安価に提供できる。

なお、前記第１実施例では回転ノブ１０とピニオン軸７
とに両端が係止される弾性部拐としてコイルはね１１が
用いられているが、これｌｄ第３図および第４図に示さ
れる第２実施例のととく、渦巻ばね１２をピニオン軸７
の端部と回転ノブ１゜の内側に形成された四部１３０Ｆ
−一とに係止する構造でもよい。

この場合、一体化装置は、ピニオン軸７に設けられた保
合片４０と、回転ノブ１ｏを反時計方向に回わしてスピ
ンドル３をロック状態から解除して更に後退させるとき
前記係合片４０に当接するよう回転ノブ１０に設けられ
た突部１０Ｃとによｐ構成されている。

この第２実施例においては、渦巻げね１２の交換が回転
ノブ１０を取り除くことなく行なえるのでメンテナンス
が容易であり、かつ、組立時においても最適なはね定数
の渦巻ばねを選定して取り付けることができるという効
果を付加できる。また、渦巻ばね１２の途中と回転ノブ
１０との間に位Ｎ調整可能なばねロック部材を設ければ
、このばねロック部拐を移動させることにより渦巻ばね
１２のばね定数を適宜に設定できる。

さらに第５図には本考案の第３実施例が示され、この第
３実施例は弾性部材として単なるピアノ線などからなる
線形げね１４を用い、しかも外部よりばね定数の変ψす
なわち測定圧を調節できるようにしたものである。

第５図において、回転ノブ１０とピニオン軸７との間に
はピアノ線等にて形成される線形はね１４が複数本ビニ
オン軸７を中心として外周部に配列されている。線形は
ね１４の一端はビニオン−１７−、 軸７の駆動ギヤ７八部端面に係止されるとともに他端は
回転ノブ１０に線形ばね１４に対応して複数個設′けら
れる調節ビン１５に所定長だけ嵌入されている。

これら調節ビン１５は摺動孔１６内に軸方向に沿って摺
動自在に挿入され、また、調節ピン１５の図中上端部に
はテーパ面が形成はれ、これらテーパ面には調節ねじ１
７の先端が当接している。

調節ねじ１７は回転ノブ１０に螺合されており、外部か
ら調節ねじ１７を回転させるとｈｈ節ピン１５はピニオ
ン軸７の軸方向に移動するように々っている。

ここにおいて、調節ビン１５、摺動孔１６、および調節
ねじ１７により調節機構が構成され、この調節機構の調
節ピン１５を移動させることにより線形ばね１４の調節
ピン１５から突出している長さを変えて線形ばね１４の
ばね定数を可変とすることかでき、スピンドル３の被測
定物への当接圧力すなわち測定圧を可変とすることがで
きる。

本実施例によれば、線形はね１４を敞り変える１８− ことなく、調節ビン１５を回１“ことによりンよね定数
を変史することができるので、最適な測Ｗ圧を簡単に設
定できる。

゛また、前記第１実施例においては、スピンドル３の変
位量はビニ」ン５およびピニオン５に連結された歯車機
構により表示装置とし、てのダイヤルゲージ６により表
示されるものとしたか、前記歯車機構を採用せず、光電
エンコーダや磁気エンコーダ等によりデジタル表示され
るものであってもよい。

さらに、上述の央カ１）例では本弁明かマイクロメータ
について適用されたものとしたが、マイクロメータに限
らず、スピンドルの変位１により被測定物の長さを４（
１１定する副長機の全てについて適用できるものである
。

一ト述のように本発明によれば、操作性の良い定圧ロッ
ク装＃を備え、しかも微弱な測定力を確保する場合にあ
っても高速作動性を有し、回転ノブの（ロ）転数が少な
くてもスピンドルが十分移動して片手操作もｒｊＪ能な
副長機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

紀１図目本発明に係る測長機の第１実施例を示す一部を
切欠いた正面図、第２図６第１図の■−■線矢視断面図
、第３図は本発明の第２実施例を第２図と同一断面にて
示す断面図、第４図は第３図の１ｖ矢視上面図、第５図
は本考案の第３実施例を示す要部回血図である。 ■・・・本体フレーム、３・・・スピンドル、３Ａ、３
Ｂ・・ラック、５・・・ピニオン、６・・・表示装置と
してのダイヤルゲージ、７・・・ピニオン軸、７Ａ・・
・駆動ギヤ、７Ｂ・・・止めねじ、８・・・ブツシュ、
９・・・ねじ、１０・・・回転ノブ、１０Ａ・・・当接
面、ｌＯＢ・・・内面、突部１０Ｃ，１１・・・弾性部
材としてのコイルばね、１２・・・弾性部材と（〜ての
渦巻ばね、１４・・・弾性部材とし、ての線形げね、３
　ｆ）、　４０・・・係合片。 代理人　弁理士　木　下　實　三 第１図 Ａ 第２図　　　　第３ ６ 第４図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　本体フレームに回動自在に設けられる回転ノ
   ブと、この回転ノブに係合されるピニオン軸と、とのピ
   ニオン軸に噛合されるとともに前記本体フレームに対し
   軸方向に進退動可能なスピンドルに設けられたラックと
   を有する測長機において、前記回転ノブとピニオン軸と
   をその軸方向に移動可能に螺合させ且軸回転方向に作用
   するよう弾性部材を介して互いに連結させるとともに、
   回転ノブの一部には本体フレームに当接可能な当接面が
   設けられて構成された定圧ロック装置か備えられ、且、
   前記スピンドルの後退時に回転ノブとピニオン軸とを一
   体に回転させる一体化装置が備えられている事を特徴と
   する測長機。
2. （２）前記特許請求の範囲第１項において、弾性部拐の
   ばね定数を外部から調節可能な様に、弾性部材の係止部
   に回転ノブに対し移動可能な調節機構を設けた事を特徴
   とする副長機。
3. （３）前記特許請求の範囲第１項捷たけ第２項において
   、弾性部材としてコイルばねを用いた事を特徴とする副
   長機。
4. （４）前記特許請求の範囲第１項一または第２項におい
   て、弾性部拐として渦巻ばねを用いた事を特徴とする副
   長機。
5. （５）　　前記特許請求の範囲第１項捷たは第２項にお
   いて、弾性部材として線形ばねを用いた事を特徴とする
   測長後。
6. （６）前記特許請求の範囲第１項々いし第５項のいずれ
   かにおいて、前記一体化装置は、回転ノブの内面と、ピ
   ニオン軸の一端側に設けられ旧前記内面に当接する保合
   片とにより構成されている事を特徴とする測長機。