JPS6117362Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、基準寸法品に対する寸法差を測定す
る比較測定器に関する。

第１図には従来の比較測定器が示され、この図
において、Ｕ字状のフレーム１の図中右上端には
マイクロメータヘツド２が固定され、このマイク
ロメータヘツド２のシンブル３の回動調整により
スピンドル４がその軸方向に進退移動されるよう
になつている。また、フレーム１の図中左上端に
はアンビル５がその軸線を前記スピンドル４の軸
線と一致して摺動自在に設けられるとともに、こ
のアンビル５はスピンドル４側にばね（図示せ
ず）などにより常時付勢されている。このアンビ
ル５は、フレーム１の図中左側面に設けられた操
作つまみ６を前記ばねに抗して押込むことにより
反スピンドル４側に移動されるようにされてい
る。さらに、フレーム１の左側にはアンビル５の
移動量を表示するインジケータ７が設けられ、こ
のインジケータ７の部分には２本の限界指示針８
および限界指示針調整つまみ９が設けられてい
る。

このような構成において、被測定物（図示せ
ず）を測定するには、マイクロメータヘツド２を
所定寸法に設定し、限界指示針８を被測定物の製
作公差に合せ、操作つまみ６を用いて被測定物を
スピンドル４とアンビル５との間に挾持させ、こ
の時のインジケータ７の表示を読み取ることによ
りなされる。

しかし、このような従来の比較測定器を用いて
全く同一の被測定箇所を数回繰り返して測定した
場合、これらの測定値は同一値とはならないで、
かなりのバラツキを生じることがあり、いわゆ
る、測定の繰返し精度がよくないという欠点があ
つた。しかし、従来は、この繰返しがよくない主
要な原因が、アンビル５の移動量をインジケータ
７へ伝達する構成部品の加工上の誤差に起因する
と考えられていた。このため、現状以上に繰返し
精度を向上させることは、加工精度をより向上さ
せない限りできないとされており、この加工精度
の向上は現在の加工技術では大巾なコストアツプ
を招き、実用的でなくなるため、主に製品コスト
上の観点から繰返し精度の悪さを容認した上で使
用しているのが実情である。

また、従来の測定器を使い勝手の点からみる
と、１種類の被測定物に対し１回の設定だけしか
操作しないマイクロメータヘツド２がフレーム１
の右側にあり、１種類の被測定物に対し測定回数
だけ操作する操作つまみ６が左側にあるため、使
用者の大多数が右ききであることを考慮すると使
い勝手が悪いという不都合もある。

さらに、従来の測定器においては、インジケー
タ７の目盛板は動かないため、零調整が面倒であ
つた。

本考案の目的は、製作コストの大巾な上昇を招
来することなく繰返し精度のよい比較測定器を提
供するにある。

本考案は、繰返し測定精度がよくない主要な原
因がアンビルの移動量をインジケータへ伝達する
機構自体にあることを実験により確認してなされ
たもので、アンビルの動きをインジケータに伝達
する連動部材の回転中心が、アンビルに設けられ
た当接面の延長線上に位置する状態で、連動部材
の一端に設けられた接触子がアンビルの軸心上で
当接面と当接するように連動部材と接触子との配
置をなし、前記目的を達成しようとするものであ
る。

以下、本考案を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第２図Ａ，Ｂはそれぞれ従来及び本考案のアン
ビルと接触子との位置関係及び動作を説明する図
で、これらの図の同一もしくは相当構成部分には
同一符号を用い、重複部分の説明を簡略にする。

第２図Ａの従来の比較測定器において、アンビ
ル５の中間位置にはアンビル５の軸線に垂直な当
接面５Ａが形成され、かつ、このアンビル５は図
示しないフレームに支持されて軸線方向すなわち
矢印Ａ方向に移動自在にされている。また、フレ
ームにはピン１０を介して連動部材１１が回動自
在に支持され、この連動部材１１の一端には半球
状の接触子１２が固着され、この接触子１２は連
動部材１１に設けられたばね（図示せず）の作用
により前記当接面に当接するよう付勢されてい
る。この際、従来構造においては、ピン１０の中
心すなわち連動部材１１の回動中心Ｏが当接面５
Ａの延長線Ｈから距離Ｌだけ離れた状態で、接触
子１２の点Q₀が当接面５Ａのアンビル軸心上の
点P₀に当接するように設定されており、かつ、こ
の実線で示される状態が測定範囲のほぼ中央位置
となるよう設定されている。

このように構成された従来構造においては、接
触子１２と当接面５Ａとの当接部に作用する力
F₁の方向がアンビル５の軸心と角度θだけずれ
た方向となり、従つてアンビル５が軸方向のみな
らず、半径方向にも付勢され、この半径方向の分
力がアンビル５の円滑な動きを阻害し、かつ、ア
ンビル５の外径とフレームの軸受穴径との間の隙
間内でアンビル５を傾斜させ、この傾斜がアンビ
ル５の停止位置を繰返し測定毎に変化させる原因
となり、この停止位置誤差が連動部材１１を介し
て拡大してインジケータに表示され、繰返し精度
を悪化させていると考えられる。

また、アンビル５を図中実線位置からの鎖線位
置へと右方に動かした場合を考えると、連動部材
１１は回動中心Ｏを中心として時計方向に回動さ
れ、当接面５Ａと接触子１２との当接位置はそれ
それぞれ点P₀，Q₀から点P₁，Q₁に移動すること
となる。この際、当接面５Ａ側の当接位置の移動
量_{0 1}に比べて接触子１２側の移動量Q₀Q₁は比
較的大きく、この差が当接面５Ａと接触子１２と
のすべりを生じさせ、このすべりに基づくアンビ
ル半径方向の力が前述と同様にアンビル５の円滑
な動きを阻害し、この点からも繰返し精度を悪化
させていると考えられる。

これに対し、第２図Ｂの本考案の比較測定器に
おいては、ピン１０の中心すなわち連動部材１１
の回動中心Ｏが当接面５Ａの延長線Ｈ上にある状
態で、接触子１２の点Q₀が当接点５Ａのアンビ
ル軸心上の点P₀に当接するように連動部材１１と
接触子１２との配置がなされており、かつ、この
実線で示される状態が測定範囲のほぼ中央位置と
なるよう設定されている。

このように構成された本考案の構造において
は、接触子１２と当接面５Ａとの当接部に作用す
る力F₂の方向はアンビル５の中心軸線と同方向
となり、アンビル５の移動に不都合な作用をなす
ことがない。

また、アンビル５を図中実線位置から鎖線位置
へと右方に動かした場合を考えると、当接面５Ａ
と接触子１２との当接位置はそれぞれ点P₀，Q₀
から点P₂，Q₂に移動することとなる。この際、
当接面５Ａ側の当接位置の移動量_{0 2}と接触子１
２側の当接位置の移動量Q₀Q₂とはほぼ等しく、
その差はほとんどないから、アンビル５の移動に
伴なう当接部の移動時に、当接面５Ａと接触子１
２とはほぼ、ころがり接触しながら移動すること
となり、アンビル５にほとんど不都合な力が作用
せず、この点からもアンビル５の移動の円滑さが
妨げられることがなく、従つて繰返し測定の測定
値の再現性がよく、繰返し精度の向上がなされる
ものと考えられる。

次に、本考案の具体的一実施例を第３図ないし
第６図に基づいて説明する。

全体構成が示される第３，４図において、Ｕ字
状のフレーム２１の一側、第３図中左側の上部に
はマイクロメータヘツド２２が取付けられ、この
マイクロメータヘツド２２を構成するシンブル２
３はフレーム２１のＵ字の外方に、スピンドル２
４はフレーム２１のＵ字の内方に突出するように
されている。このスピンドル２４はシンブル２３
の回動操作に伴ないその軸線方向に移動自在に設
けられるとともに、ロツクナツト２５により所定
位置で固定されるようになつている。

前記フレーム２１の他側、第３図中右側の上部
にはアンビル２６がその軸線方向移動自在に設け
られ、前記スピンドル２４と互いに離隔、近接可
能にされている。このアンビル２６は前記スピン
ドル２４とその軸線を一致して設けられるととも
に、このアンビル２６の動きはフレーム２１の第
３図中右側に設けられたインジケータ２７の指針
２８に伝達される。この指針２８の動きはインジ
ケータ２７の目盛板２９により読取れるようにさ
れるとともに、インジケータ２７の円周枠に移動
可能に取付けられた２本の限界指示針３０により
所定範囲内にあるか否かを判定できるようにされ
ている。また、目盛板２９は目盛板調整機構３１
により旋回可能にされ、指針２９の零点位置を設
定できるようにされている。

前記フレーム２１の背面にはアンビル移動手段
としてのＬ字状レバー３２が設けられ（第４図参
照）、このレバー３２を第４図中反時計方向に回
動することによりアンビル２６をスピンドル２４
から離隔する方向に移動させうるようになつてい
る。このレバー３２の横方向に突出されたアーム
３２Ａは、フレーム２１を図示しないスタンドに
固定した際、フレーム２１から突出した部分を下
方に押圧操作するためのもので、一方、下方向に
突出されたアーム３２Ｂはフレーム２１の第３図
左側を左手で把持した際、左手の人差指で引張操
作するためのものである。

フレーム２１のＵ字形の底部にはスピンドル２
４の下方位置に被測定物受台３３が上下位置調整
可能にねじ込まれ、ロツクナツト３４により所定
位置で固定できるようにされている。

第５図及び第６図のフレーム内部構造を示す拡
大図において、アンビル２６の途中にはアンビル
２６の軸線に対し垂直な当接面２６Ａがアンビル
２６を切欠いて形成されている。この当接面２６
Ａはアンビル突出側に面して形成され、この当接
面２６Ａの反対側にはアンビル駆動用当接面２６
Ｂが形成されている。この駆動用当接面２６Ｂに
は、前記Ｌ字状レバー３２に中心軸３５を介して
一体回転可能に連結された連結ロツド３６の一端
球状部３６Ａが当接可能にされている。この連結
ロツド３６は、中心軸３５に内端が固定されると
ともに外端がフレーム２１に固定されたぜんまい
ばね３７により第５図中常時時計方向に付勢さ
れ、こ付勢力により連結ロツド３６の球状部３６
Ａが駆動用当接面２６Ｂに常時当接するようにさ
れている。また、アンビル２６の内端、第５図中
右端とフレーム２１にねじ込まれたばね受け３８
との間には圧縮ばね３９が介装され、このばね３
９の付勢力によりアンビル２６は常時突出する方
向に付勢され、かつ、この突出方向の移動は前記
連結ロツド３６の他端側がフレーム２１に固定さ
れたストツプピン４０に当接することにより停止
され、アンビル２６の突出位置が規制されてい
る。

前記フレーム２１に形成された凹部２１Ａ内に
は、この凹部２１Ａの形状にほぼ合致した形状の
底部地板４１がねじ止め固定され、この底部地板
４１には図示しないスペーサを介して天部地板４
２が所定間隔を置いてねじ止め固定されている。
これらの地板４１，４２間において、第５図中上
部にはピン４３を介して連動部材４４の一端近傍
が回動自在に支持されている。この連動部材４４
の一端には半球状の接触子４５がろう付けなどに
より固着され、この接触子４５の連動部材４４へ
の取付位置は、アンビル２６の当接面２６Ａの延
長線が連動部材４４の回動中心すなわちピン４３
の中心線上に位置したとき（以下、この状態を基
準位置という。）、接触子４５が丁度アンビル２６
の軸心で当接面２６Ａに当接するようにされてい
る。また、アンビル２６は前記基準位置の左右に
移動可能とされ、左方すなわちアンビル突出方向
への移動は前記連結ロツド３６を介してストツプ
ピン４０で規制されている。この左方への移動量
は比較的少なくされ、かつ、測定時にアンビル２
６とスピンドル２４との間にブロツクゲージなど
の基準寸法品を挾んでこの基準寸法品の寸法にマ
イクロメーターヘツド２２の目盛を合せたとき、
もしくはマイクロメータヘツド２２の目盛を零に
してスピンドル２４でアンビル２６を少し押込ん
だとき、アンビル２９が圧縮ばね３９に抗して右
方に移動してほぼ基準位置に位置するようにアン
ビル２６の長さ、当接面２６Ａの設定位置、連結
部材４４の形状等が設定されている。従つて、被
測定物の測定時に被測定物の寸法が基準寸法に対
して正、負にほぼ均等にばらついているものとす
れば、基準位置の左右のわずかな範囲で測定が行
なわれるようになつている。一方アンビル２６の
右方への移動量は比較的大きくできるようにさ
れ、アンビル２６とストツパ２４との間への被測
定物の挿入が容易となるようにされている。

前記連動部材４４の他端側の途中には引張ばね
４６の一端が係止され、このばね４６の他端は両
地板４１，４２間に設けられたばね掛けピン４７
に係止されている。これにより、連動部材４４は
第５図中常時反時計方向に付勢され、接触子４５
がアンビル２６の当接面２６Ａに常時所定圧力で
当接するようにされている。

前記連動部材４４の他端にはインジケータ駆動
部としての半球状のポイント４８がろう付けなど
により固定され、かつ、このポイント４６のピン
４３からの距離は、ピン４３と接触子４５との距
離の数倍に設定され、接触子４５の動きが数倍に
拡大されてポイント４８の動きとなるようにされ
ている。このポイント４８は回動ブロツク４９の
一側面に固着された硬質の受板５０に当接され、
この回動ブロツク４９は支点軸５１を中心に旋回
可能なセクターギヤ５２に固定され、セクターギ
ヤ５２と一体回転するようにされている。このセ
クターギヤ５２にはピニオン５３が噛合され、こ
のピニオン５３の中心軸５４は前記両地板４１，
４２に回転自在に支持されるとともに、一端は地
板４２を貫通して突出され、この突出部には指針
２８が固定されている。また、中心軸５４にはひ
げぜんまい５５の内端が固定されるとともに、ひ
げぜんまい５５の外端は底部地板４１に固定さ
れ、このひげぜんまい５５の作用によりピニオン
５３とセクターギヤ５２とのバツクラツシユがな
くなるようにされている。

前記中心軸５４が地板４２を貫通する部分にお
いて地板４２に設けられた軸受５６（第６図参
照）の外端外周にはインジケータ２７の目盛板２
９が回転可能に支持され、この目盛板２９と地板
４２との間にはリング状の波板ばね５７が介装さ
れて目盛板２９がインジケータ２７のフレーム側
に付勢されている。

前記目盛板２９の裏面には図示しないクラウン
ギヤもしくはラツクが設けられ、このクラウンギ
ヤには前記目盛板調整機構３１のピニオン５８
（第５図参照）が噛合されている。このピニオン
５８は軸５９に一体に固定され、この軸５９は軸
受６０に介してフレーム２１に回転自在かつ軸方
向摺動可能に支持されている。また、軸５９の一
端にはねじ６１が一体に形成され、このねじ６１
はフレーム２１に圧入、接着などにより固着され
たつば付きナツト６２にねじ込まれている。軸５
９の他端にはピン６３が突設され、このピン６３
は軸５９の両側においてフレーム２１から突設さ
れたストツパ６４に当接可能にされ、これら両側
のストツパ６４に当接する迄の範囲内において軸
５９は回動可能にされ、この軸５９の回動に伴な
いピニオン５８及び図示しないクラウンギヤを介
して目盛板２９が回動されるようになつている。
ここにおいて、ピニオン５８、軸５９、軸受６
０、ねじ６１、ナツト６２及び図示しないクラウ
ンギヤにより目盛板調整機構３１が構成されてい
る。

次に本実施例の使用法を説明する。

被測定物の加工寸法に合つたブロツクゲージ
（または基準寸法品）を用意するとともに、被測
定物の形状に合せて被測定物受台３３の位置調整
をし、ロツクナツト３４で固定する。ついで、マ
イクロメータヘツド２２のロツクナツト２５をゆ
るめた状態でシンブル２３を回転させてスピンド
ル２４の位置をブロツクゲージの寸法に設定し、
ロツクナツト２５で固定する。この状態でＬ字状
レバー３２を操作し、連結ロツド３６を介してシ
ンブル２６を圧縮ばね３９に抗してフレーム２１
内に引込む方向に移動させ、スピンドル２４とシ
ンブル２６との間にブロツクゲージを介装してレ
バー３２を開放する。この際、フレーム２１が図
示しないスタンドに固定されているときは、右手
レバー３２の横方向アーム３２Ａを操作するとと
もに、左手でブロツクゲージを挿入し、一方、左
手でフレーム２１を把持しているときは左手の指
で下方向アーム３２Ｂを操作するとともに、右手
でブロツクゲージを挿入する。

前記レバー３２の開放に伴ないシンブル２６は
圧縮ばね３９の作用により突出し、このシンブル
２６とスピンドル２４との間にブロツクゲージが
挾持される。これらのシンブル２６の動きは、当
接面２６Ａに当接されている接触子４５、連結部
材４４、ポイント４８、受板５０、回動ブロツク
４９、セクターギヤ５０、ピニオン５３及び中心
軸５４を介して指針２８に伝達される。このブロ
ツクゲージを挾持した状態で、指針２８は第３図
中鎖線で示されるようにフレーム２１のほぼ真上
を指すように設定されているが、この時指針２８
の方向が目盛板２９の零目盛を指すとは限らない
ので、指針２８が丁度零目盛を指すように目盛板
調整機構３１のねじ６１を回わして調整する。

目盛板２９の調整後、被測定物の寸法に許容誤
差がある場合は、この許容誤差に合せて両側に限
界指示針３０を目盛板２９の目盛を見ながら位置
調整する。

ついで、レバー３２を操作してアンビル２６と
スピンドル２４とに挾持されていたブロツクゲー
ジを開放して取出し、ブロツクゲージの代りに被
測定物を挿入してレバー３１を開放すれば、アン
ビル２６とスピンドル２４との間にこの被測定物
が挾持される。この被測定物の挾持によるアンビ
ル２６の変位量すなわちブロツクゲージ挾持時に
対する移動量が指針２８の零目盛からのずれとし
て判読でき、これから被測定物の寸法を得ること
ができる。

以下、同様にレバー３２を操作して被測定物を
取換えて順次測定していくこととなる。この際、
アンビル２６は基準位置を中心として被測定物の
加工上のバラツキ分だけ左右にわずかに移動する
だけであるから、アンビル２６に軸方向と大きく
ずれた力が作用することなく、アンビル２６の動
きはきわめて円滑に行なわれる。

上述のような本実施例によれば、アンビル２６
が基準位置にあるとき、接触子４５がアンビル２
６のほぼ軸心で当接面２６Ａに当るから、アンビ
ル２６に軸方向以外の力がほとんど作用せず、か
つ、被測定物の寸法のバラツキ分アンビル２６が
動いたとしても、前記第２図Ｂで説明したよう
に、当接面２６Ａと接触子４５とはほぼころがり
接触となつて移動し、この点からもアンビル２６
に軸方向以外の力が作用することがなく、従つて
アンビル２６の円滑な動作が確保でき、繰返し測
定におけるアンビル２６の停止位置のずれの発
生、換言すると繰返し測定誤差の発生が有効に防
止できる。また、従来の比較測定器と異なり、マ
イクロメータヘツド２２を左側に設け、アンビル
操作用レバー３２を右側に設けているから、繰返
し使用するレバー３２の操作性がよく、測定能率
を大巾に向上できる。さらに、このレバー３２は
Ｌ字状に配置された２本のアーム３２Ａ，３２Ｂ
を有するから、フレーム２１をスタンドに固定し
ても、手に把持してもどちらでも測定ができ、こ
の点からも使い勝手がよく、測定能率を向上でき
る。また、目盛板調整機構３１が設けられている
から指針２８の零調整を正確かつ簡易にできる。
さらに、アンビル２６、連結部材４４等の構造は
従来例と大巾に変るところがなく、かつ、加工精
度も従来程度でよいから、配置の変更だけです
み、製作コストの上昇を招くこともない。

なお、前記実施例ではインジケータ２７をいわ
ゆるダイヤルインジケータで構成したが、本考案
はこれに限定されず、機械式カウンタによるデジ
タル表示タイプでもよく、さらに他の形式でもよ
い。また、前記実施例ではアンビル２６とスピン
ドル２４との間にブロツクゲージを挾み、かつ、
マイクロメータヘツド２２の目盛を当該ブロツク
ゲージの寸法に合せたとき当接面２６Ａの延長線
が連結部材４４の回転中心上に位置する（基準位
置に位置する）ように構成されるとしたが、本考
案はこれに限定されず、マイクロメータヘツド２
２のシンブル２３内には一般にラチエツト機構な
どからなる定圧装置が組込まれているものである
から、この定圧装置の設定圧を、アンビル２６の
押圧用ばねである圧縮ばね３９を所定量押圧した
ときの圧力と等しくし、このときに当接面２６Ａ
の位置が基準位置となるように設定してもよく、
さらに、目盛板２９が調整可能であることを利用
し、アンビル２６を目盛を見ながら所定量フレー
ム２１内に押込んだときにアンビル２６が基準位
置になるように設定しておき、このときに目盛板
２９を動かして目盛板２９の零位置を指針２８に
一致させるようにしてもよい。さらに、実施にあ
たり、マイクロメータヘツド２２は、測定が比較
測定であることから、通常のマイクロメータヘツ
ドを用いるものに限らず目盛のないものでもよ
く、要するにスピンドル２４を少量づつ進退でき
る構造であれば足りる。また、その他の構造も前
記実施例に限定されず、本考案の目的を達成でき
る範囲での変形は本考案に含まれるものである。

上述のように本考案によれば、製作コストの大
巾な上昇を招来することなく繰返し測定精度のよ
い比較測定器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の比較測定器を示す正面図、第２
図Ａ，Ｂは従来及び本考案の動作原理説明図、第
３図は本考案に係る比較測定器の一実施例の全体
構造を示す正面図、第４図はその背面図、第５図
はその内部構造を示す拡大断面図、第６図は第５
図の−線に沿いかつ一部を省略して示す断面
図である。 ２１……フレーム、２４……スピンドル、２６
……アンビル、２６Ａ……当接面、２７……イン
ジケータ、３２……アンビル移動手段としてのレ
バー、４３……回動中心としてのピン、４４……
連動部材、４５……接触子、４８……インジケー
タ駆動部としてのポイント、Ｈ……延長線、Ｏ…
…回動中心。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 相互に対向されるとともに離隔及び近接自在に
   フレームに支持されたスピンドルとアンビルとを
   備え、このアンビルにはアンビルの軸線に対し垂
   直な当接面が設けられ、この当接面に当接される
   接触子を一端に有し他端にインジケータ駆動部を
   有する連動部材が前記フレームに回動自在に設け
   られ、かつ、前記アンビルをスピンドルから離隔
   する方向に移動手段がフレームに設けられた比較
   測定器において、前記アンビルの当接面の延長線
   上に連動部材の回動中心が位置する状態で、接触
   子と当接面との当接位置がアンビルの軸心となる
   よう接触子が連動部材に配置されたことを特徴と
   する比較測定器。