JPS6145441Y2 - - Google Patents

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JPS6145441Y2
JPS6145441Y2 JP1978087345U JP8734578U JPS6145441Y2 JP S6145441 Y2 JPS6145441 Y2 JP S6145441Y2 JP 1978087345 U JP1978087345 U JP 1978087345U JP 8734578 U JP8734578 U JP 8734578U JP S6145441 Y2 JPS6145441 Y2 JP S6145441Y2
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anvil
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B3/00—Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B3/18—Micrometers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/36—Forming the light into pulses
    • G01D5/363—Direction discrimination

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length-Measuring Instruments Using Mechanical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Optical Transform (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は測定量を電気的にデジタル表示するよ
うにしたマイクロメータに関するものである。
マイクロメータには測定量の表示を機械的構造
により行なうものがあつた。このものにおいて
は、スピンドルの回転量を歯車とピニオンとによ
り取り出して機械式カウンタの文字歯車を順次回
転させて測定量を表示する形式のものであつた。
しかしながら、スピンドルの回転量をカウンタの
文字歯車に伝達する系路は全て歯車群で構成して
いるので、歯車の精度を向上しバツクラツシユ及
び歯車軸の支持におけるガタを完全に除去するに
は限界があることと相俟つて、測定値の読み取り
を正確にすることについては限界があつた。
そこで、ロータリエンコーダを利用して電気的
に測定量を表示するマイクロメータが提案されて
いるが、マイクロメータに電装部品を組み込むに
あたつて、マイクロメータの機能を低下させるこ
となく組み込むことに難点があり、ロータリエン
コータ部品等をスピンドル軸の測定端と反対側端
部に設けた操作ハンドル等を介して順次組み込
み、各部品を逐一調整する構造であつたため、そ
の作業性確保のため大きな空間が必要となり、そ
の結果として測定機全体が大型化し、実用性に欠
けていた。
本考案は電気的に測定量を表示するようにした
ものであつて、スピンドルを進退自在に支持して
いるフレームの腕の部分に筒状の空間を形成して
この空間内にロータリエンコーダをその機能を低
下させることなくしかもマイクロメータの機能を
低下させることなく組み込み、且つ電装部品をフ
レーム内に有効に組み込み、さらにはメンテナン
スを容易に行なうようにしたものである。
以下、本考案の実施例を図面によつて説明す
る。
第１図、第２図において、マイクロメータＭの
フレーム１は略Ｕ字状を呈しており、該フレーム
１の一方の腕１ａには小径の孔２が穿設され、該
孔２内にはアンビル３が取付けられている。フレ
ーム１の他方の腕１ｂには孔２と軸線と一致させ
て大径の貫通孔４が穿設されている。前記貫通孔
４の一方の開口端にはブツシユ５を備付けた環状
のリテーナ６が着脱可能に取付けられ、ねじ７に
よりリテーナ６は腕１ｂに固定されている。前記
貫通孔４の他方の開口端にはスリーブ８の一部を
構成する蓋９が着脱可能に螺着して取付けられて
おり、該スリーブ８のねじ部１０にはシンブル１
１を備えたスピンドル１２が螺合されており、該
スピンドル１２はブツシユ５とスリーブ８の小径
部８ａとによりアンビル３に対して進退自在に支
持されている。
前記環状のリテーナ６にはその一部にスピンド
ル１２の軸線方向に延びる平担部１３を有する切
欠き１４が形成されており、該切欠き１４内には
その一面を平担部１３に当接させた状態でブロツ
ク１５が嵌め込まれており、ねじ１５′によりリ
テーナ６にブロツク１５がねじ止めされている。
前記リテーナ６の平担部１３と平行なブロツク１
５の平面１５ａには板体１６がねじ止めされてい
る。
前記ブツシユ５とスリーブ８との間には筒状体
１７が配設され、該筒状体１７はスピンドル１２
に外装されている。前記スピンドル１２にはその
長手方向に沿つてキー溝１８が設けられ、前記筒
状体１７にはキー溝１８に嵌合するキー１９が設
けられ、筒状体１７とスピンドル１２とはキー１
９とキー溝１８とにより連結されており、筒状体
１７はスピンドル１２と一体に回転するが、軸線
方向への移動がブツシユ５とスリーブ８とで規制
されている。第２図、第３図に示すように前記筒
状体１７にはクランプリング２０が外装されてお
り、該クランプリング２０には腕１ｂ外より貫通
させたクランプネジ２１が螺合され、該クランプ
ネジ２１を締め付けてその先端２１ａで筒状体１
７を緊締することによりスピンドル１２を拘束す
る。
前記筒状体１７にはスペーサ２４とリング２５
とにより挟持されたスリツト円板２６が取付けら
れ、該スリツト円板２６の円周方向にはその全周
に亘つて放射状に延びる同一ピツチのスリツト２
７………が設けられている（第４図参照）。
一方、前記環状のリテーナ６の内面側にはスピ
ンドル１２に対して直角に配したインデツクスス
ケール２２が取付けられており、リテーナ６の切
欠き部のブロツク１５と対向した部分にスリツト
円板２６と同一ピツチのスリツト２３………がそ
れぞれ1/4ピツチ、位置をずらして２箇所隣接し
て設けてある（第４図参照）。
なお、第４図ではインデツクススケール２２、
スリツト円板２６とスリツト２３………、２７…
……との関係を理解しやすくするために、インデ
ツクススケール２２、スリツト円板２６を直線状
に展開したものとして図示してある。前記スペー
サ２４のフランジ部２４ａはインデツクススケー
ル２２とスリツト円板２６との間に介在されてお
り、インデツクススケール２２とスリツト円板２
６との間に一定のスペースを置いている。前記筒
状体１７にはばね受け２８が設けられ、該ばね受
け２８とスリーブ８との間にはばね２９が介在さ
れており、該ばね２９により筒状体１７はリテー
ナ６側に附勢されてスペーサ２４を介してリテー
ナ６に当接し、筒状体１７の軸方向のガタが除去
されている。前記インデツクススケール２２と前
記スリツト円板２６とを挟んで２枚の保持板３
０，３１が平行に配してあり、保持板３０はブロ
ツク１５に、保持板３１は板体１６にそれぞれ取
付けてある。前記保持板３１には発光素子３２と
対向してインデツクススケール２２の目盛の後方
２箇所に受光素子３３，３４が配置されており、
スリツト円板２０が回転すると、それぞれ90゜位
相のずれた信号波形が出力され、回転方向の判別
ができるようにしている。
前記板体１６には発光素子３２の光を直接検出
し、光量調節するための受光素子３５が取付けら
れている。
前記フレーム１には空腔３６が形成されてお
り、該空腔３６内には補強用リブ３７が設けられ
ている。前記空腔３６内には大規模集積回路とし
た演算部３８が内蔵されていると共に、銀電池、
リチユーム電池、マンガン電池或いは充電可能な
Nicd電池、鉛電池などの電源３９が内蔵されて
いる。空腔３６の開口部は電源３９の交換用のカ
バー４０で覆われていると共にパネル４１で覆れ
ている。パネル４１にはデジタル表示する表示器
４２、リセツトボタン４３、電源３９のON−
OFFスイツチ４４、インチ−ミリ切換ボタン４
５が取付けられている。パネル４１、カバー４０
はねじ４６，４７により開閉可能にフレーム１に
取付けられている。
次に、演算部３８の構成を第５図に示すブロツ
クダイヤフラムに基いて説明する。
第５図において、４８は極性切替回路であつ
て、スピンドル１２の回転方向による＋領域と−
領域との切替を切替スイツチ４８′で行なう。な
お、切替スイツチ４８′は有接点型、無接点型を
問わないことはもとよりであり、ボタン４５の近
辺に取付けておくと便利である。波形整形回路４
９は受光素子３３，３４から出力される正弦波を
矩形波に整形する。５０は波形整形回路４９から
の矩形波から微分波形を得る微分回路である。５
１は微分回路５０から出力を４分割する４分割回
路である。５２は４分割回路５１からの計数パル
ス及び加算、減算信号によつてパルス数を計算す
る可逆計数回路であり、リセツトボタン４３によ
り零リセツトされる。５３は表示器４２により測
定量をデジタル表示させる表示回路である。５４
はインチ・ミリコンバータであつて、測定量の単
位をインチ或いはセンチメートルとすべくインチ
−ミリ切換ボタン４５により切換えられる。なお
演算部３８、発光素子３２、受光素子３３，３
４，３５の電源３９を電池としたが、電源３９は
電池だけに限定されるものではない。第６図は温
度変化等により発光素子３２の光量が変化するの
を補償する回路であつて、電源３９の電圧を分圧
抵抗R1.R2により分圧して、一方は受光素子３５
を介して、他方は直接比較積分回路５５に与え、
受光素子３５に発生した電圧をもとにして発光素
子３２の光量を制御するものである。
なお、第５図、第６図に示すブロツクダイヤグ
ラムで表わされる電気回路は大規模集積回路とし
て構成されている。
以上の構成に係るマイクロメータはパネル４１
のスイツチ４４をONにし、シンブル１１を回転
することにより被測定物をアンビル３とスピンド
ル１２との間に挟み込む。スピンドル１２が回転
すると、筒状体１７が同時に回転し、スケール円
板２６がインデツクススケール２２に対して回転
し、発光素子３２と受光素子３４，３４との間に
おける光線がスケール円板２６、インデツクスス
ケール２２により断続させられ、受光素子３３，
３４に正弦波の信号が出力する。この信号に基い
て極性切替回路４８によりスピンドル１２の回転
方向が選別される。出力信号は波形整形回路４９
で波形整形されて微分回路５０に入力し、次いで
４分割回路５１で一周期での信号波形が４個のパ
ルスに分割される。４分割回路５１からの計数パ
ルスを可逆計数回路５２でカウントし、表示回路
５３にて表示器４２が駆動されて測定量がデジタ
ル表示される。インチの単位の場合にはボタン４
５が作動してインチ・ミリコンバータ５４が働
き、インチ単位での測定量が表示器４２にデジタ
ル表示される。
また、マイクロメータを修理或いは部品交換等
のために分解する場合には、まずパネル４１、カ
バー４０を外し、集積回路化した演算部３８を外
し、次にブロツク１５、板体１６を外し、次にク
ランプネジ２１を取り外す。そして、ねじ７を取
外して、蓋９を腕１ｂより取り外すと、スピンド
ル１２、リテーナ６、ブツシユ５、インデツクス
スケール２２、スリツト円板２６、筒状体１７、
クランプリング２０、スペーサ２４が一体として
抜き取ることができる。筒状体１７は、キー１９
をはずすことによりスピンドル１２より取り外せ
る。
以上のように本考案は、フレームの一方の腕に
アンビルを取り付け、他方の腕にアンビルと軸線
を一致させた大径の貫通孔を設け、その貫通孔の
アンビル側端部にスピンドルを摺動可能に嵌合さ
せるブツシユと、そのブツシユに外嵌しインデツ
クススケールを取り付けた環状リテーナとを嵌装
し、貫通孔の非アンビル側端部にアンビル側に伸
びるスピンドルをスリーブを介して嵌装した蓋を
非アンビル側端面より嵌挿可能に設けるととも
に、スピンドルに筒状体を外嵌し、その筒状体の
環状リテーナ側端部にインデツクススケールに対
面するスリツト円板を貫通孔へ嵌挿可能な大きさ
に形成して設けるとともにインデツクススケール
とスリツト円板との隙間を設けるスペーサを配設
し、筒状体の蓋側端部に貫状体を軸方向に付勢す
るバネを設け、しかも筒状体にスピンドルに対し
て筒状体を軸方向に相対変位可能かつ相対回転不
能に係合する係止部材を設けたため、スピンドル
に筒状体を嵌め込み、その筒状体にスリツト円
板、スペーサ、およびバネを設けてスリーブを介
して蓋の嵌装したものを貫通孔の非アンビル側よ
り嵌挿して容易に組み付けることができ、さら
に、貫通孔と連通させ、演算部を収容する空腔を
フレームに形成し、インデツクススケールとスリ
ツト円板を挟装する光源と受光器を互いに対向配
置させたブロツクを環状リテーナの空腔側端部へ
着脱可能に取り付けたため、スピンドルを嵌装し
た蓋を組み付けてから空腔側よりブロツクを環状
リテーナの空腔側端部へ取り付けることにより容
易にロータリエンコーダを組み立てることができ
る。フレームの腕の部分に形成した貫通孔を利用
してロータリエンコーダを組み込み、電気的信号
に測定量を変換するようにしたので、ロータリエ
ンコーダを組み込むことによるマイクロメータの
機能には何らの支障を来たすことなく測定するこ
とができる。フレームの腕の部分には貫通孔によ
り筒状の空間が形成され、この部分に組み付ける
部材を円形の部材に形成できるので、芯出しが容
易となり、スピンドルを容易に変位させることが
でき、さらに組付、分解を容易にする構成とする
ことができ、メンテナンスの面で極めて有利なも
のとなる。スリツト円板、スペーサ、バネ、およ
び筒状体を組み付けたスピンドルを嵌装した蓋を
貫通孔の非アンビル側より嵌装組立可能に形成し
たことにより組立、分解を容易にするばかりでな
く、各部品の加工および部品相互間の寸法調整が
軸基準となつてやりやすくなる。インデツクスス
ケールとスリツト円板を挟み、各々対向配置され
る光源と受光器の関係も微妙な光量的均一化調整
が重要であるが、これらについてもブロツク単独
の取付、取外しにより容易に行なえるばかりか、
ブロツク単独の交換も容易に行なえるため修理し
やすくなる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本考案のマイクロメータの正面図であ
る。第２図は第１図の主要部を断面した断面図で
ある。第３図は第２図の−線断面図である。
第４図はインデツクススケール、スリツト円板、
発光素子、受光素子の関係を示す構成図である。
第５図は演算部のブロツクダイヤグラムである。
第６図は発光素子の光量を制御する電気回路のブ
ロツクダイヤグラムである。 １……フレーム、１ａ，１ｂ……腕、２……
孔、３……アンビル、４……貫通孔、５……ブツ
シユ、６……リテーナ、８……スリーブ、９……
蓋、１２……スピンドル、１５……ブロツク、１
７……筒状体、１８……キー溝、１９……キー
（係止部材）、２２……インデツクススケール、２
４……スペーサ、２６……スリツト円板、２９…
…バネ、３２……発光素子（光源）、３３，３
４，３５……受光素子（受光器）、３６……空
腔、３８……演算部。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 内蔵したエンコーダによりスピンドルの移動変
    位量をデジタル信号に変換し、測定結果をデジタ
    ル表示するデジタル表示マイクロメータにおい
    て、 フレームの一方の腕にアンビルを取り付け、他
    方の腕に前記アンビルと軸線を一致させた大径の
    貫通孔を設け、該貫通孔と連通させ、演算部を収
    容する空腔を前記フレームに形成し、前記貫通孔
    のアンビル側端部にはスピンドルを摺動可能に嵌
    合させるブツシユと、該ブツシユに外嵌し前記エ
    ンコーダのインデツクススケールを取り付けた環
    状リテーナとを嵌装し、前記貫通孔の非アンビル
    側端部にはアンビル側に伸びるスピンドルをスリ
    ーブを介して嵌装した蓋を非アンビル側端面より
    嵌挿可能に設けるとともに、前記スピンドルには
    前記環状リテーナと前記蓋との間に介装する筒状
    体を外嵌し、該筒状体の環状リテーナ側端部には
    前記インデツクススケールに対面するスリツト円
    板を前記貫通孔へ嵌挿可能な大きさに形成して設
    けるとともに前記インデツクススケールと前記ス
    リツト円板との隙間を設けるスペーサを配設し、
    前記筒状体の蓋側端部には前記環状体を軸方向に
    付勢するバネを設け、しかも前記筒状体には前記
    スピンドルに対して前記筒状体を軸方向に相対変
    位可能でかつ相対回転不能に係合する係止部材を
    設け、さらに前記インデツクススケールと前記ス
    リツト円板とを挟装する光源と受光器を互いに対
    向配置させたブロツクを前記環状リテーナの前記
    空腔側端部へ着脱可能に取り付けたことを特徴と
    するマイクロメータ。
JP1978087345U 1978-06-24 1978-06-24 Expired JPS6145441Y2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1978087345U JPS6145441Y2 (ja) 1978-06-24 1978-06-24
DE19792925069 DE2925069A1 (de) 1978-06-24 1979-06-21 Mikrometer mit elektrischer digitalanzeige
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US06/053,729 US4255861A (en) 1978-06-24 1979-07-02 Electrically digital display micrometer

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JPS555324U JPS555324U (ja) 1980-01-14
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