JPS6146762B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、直進型マイクロメータに係り、特
に、アンビルが配設されたフレームと、該フレー
ムに摺動自在に支承された、測定時に先端が被測
定物に当接される直進型のスピンドルとを有し、
アンビルとスピンドル間に被測定物を挾持した時
のスピンドルの直進変位から被測定物の長さを測
定する直進型マイクロメータの改良に関する。

被測定物の長さを測定する測長器の一種にマイ
クロメータがある。これは、アンビルが配設され
たフレームと、該フレームに支承された、測定時
に先端が被測定物に当接されるスピンドルとを備
え、アンビルとスピンドル間に被測定物を挾持し
た時のスピンドルの変位から被測定物の長さを測
定するものであり、従来は、フレームに対するス
ピンドルの変位量を、スピンドルの後方に配設さ
れた、精密に加工されたねじの送り量を基準に、
ねじの斜面による拡大を利用して読み取る、いわ
ゆる機械式の回転型マイクロメータが主に用いら
れている。

一方近年、エレクトロニクス化の進展に伴な
い、機械式マイクロメータの寸法読み取り部分を
光電検出装置に置き換えた、いわゆる電子式マイ
クロメータが提案されている。これは、例えば、
アンビルが配設されたフレームと、該フレームに
摺動自在に支承された、測定時に先端が被測定物
に当接される直進型のスピンドルと、前記フレー
ムに固着された固定スケールと、前記スピンドル
と連動された可動スケールとを備え、スピンドル
の直進変位に伴なう可動スケールと固定スケール
間の物理量の変化、例えば、通過光量或いは反射
光量の変化から、アンビルとスピンドル間に挾持
された被測定物の長さを測定するものである。こ
のような電子式の直進型マイクロメータによれ
ば、従来の機械式マイクロメータに比べて精度の
高い測定が可能となるものであるが、従来は、測
定圧を一定とするためには、測定者が、所定の測
定圧がかかるようスピンドルを一定圧で押えてい
なければならず、操作感に若干の問題があつた。

このような電子式の直進型マイクロメータにお
ける前記のような欠点を解消するべく、スピンド
ルの自由戻りを阻止すると共に、測定力を一定す
るために、スピンドルを全ストロークに渡り往復
動させるための往復機構と、該往復機構を任意の
位置でロツクするためのラチエツト機構と、該ラ
チエツト機構が作動している時に前記スピンドル
を被測定物に対して一定の測定力で押圧するため
の定圧機構とを設けることも考えられるが、この
ような直進型マイクロメータにおいては、前記往
復機構を構成するスライダを操作するためのスラ
イドノブを、マイクロメータ本体の側面に、スピ
ンドルの移動範囲全域に渡つて移動可能な状態で
配置する必要が有り、本体加工上、及び操作上不
便であつた。特に、前記スライドノブに加えて、
前記ラチエツト機構により前記往復機構がロツク
された状態で、前記定圧機構による押圧力に打勝
つて、前記スピンドルを所定ストロークだけ引戻
して被測定物を解放するための解放機構を設けた
ものにおいては、更に、該解放機構を構成する解
放アームを操作するためのスナツプノブを、マイ
クロメータ本体の、前記スライドノブが設けられ
ていない側の側面に、スピンドルの移動範囲全域
に渡つて移動可能な状態で配置する必要が有り、
本体加工上、及び操作上極めて不便であつた。

直進型マイクロメータにおける前記のような欠
点を解消するべく、前記のような直進型マイクロ
メータにおいて、スピンドルの側面に形成された
ラツクと、周面に該ラツクと噛合するピニオンが
形成され、前記フレームに回動自在に支承された
第１の回動部材と、操作ダイヤルが固着され、前
記第１の回動部材と同一軸線上で前記フレームに
回動自在に支承された第２の回動部材と、所定の
相対移動許容範囲を有し、該許容範囲内で所定の
付勢力により前記第１の回動部材をスピンドル前
進方向に付勢するための、前記第１の回動部材と
第２の回動部材を連動する連動機構と、前記第２
の回動部材のスピンドル後退方向への自由戻りを
阻止するためのラチエツト機構とを備えることも
考えられる。このような電子式の直進型マイクロ
メータによれば、操作ダイヤルの操作によりスピ
ンドルが直進し、測定力が印加され、片手操作も
可能である。又、ノブ等をマイクロメータ本体の
側面全域に渡つて移動可能とする必要が無く、本
体加工上有利である等の特徴を有するが、スピン
ドルを後退させる際にはラチエツト機構を開放す
る必要があり、このためのレバー操作を行なう必
要があつた。又、スピンドル移動時にラチエツト
機構からラチエツト音が発生するという問題点を
有した。

又、前記従来の機械式の回転型マイクロメー
タ、及び、電子式の直進型マイクロメータのいず
れにおいても、測定の度毎にねじを逆回転した
り、或いは、スライドノブ或いは操作ダイヤルを
操作してスピンドルを後退させることにより、被
測定物を開放しなければならず、同種の被測定物
を繰返し測定する場合に、該被測定物を交換する
作業が極めて煩わしいものであつた。

本発明は、前記従来の欠点を解消するべく成さ
れたもので、同種の被測定物の繰返し測定を、簡
単な操作で容易に行なうことができる直進型マイ
クロメータを提供することを目的とする。

本発明は、アンビルが配設されたフレームと、
該フレームに摺動自在に支承された、測定時に先
端が被測定物に当接される直進型のスピンドルと
を有し、アンビルとスピンドル間に被測定物を挾
持した時のスピンドルの直進変位から被測定物の
長さを測定する直進型マイクロメータにおいて、
操作ダイヤルが固着され、前記フレームに回動自
在に支承された回動軸と、該回動軸に回動自在に
支承された、周面に前記スピンドルの側面に形成
されたラツクと噛合するピニオンが形成された第
１の回動部材と、前記回動軸に、その軸線方向に
摺動自在に支承されると共に、前記第１の回動部
材と螺合された第２の回動部材と、所定の相対移
動許容範囲を有し、該許容範囲内で所定の付勢力
により前記第１の回動部材をスピンドル前進方向
に付勢するための、前記第１の回動部材と第２の
回動部材を連動する連動機構と、測定時に前記第
２の回動部材を回動軸の軸線方向に移動してフレ
ームに密着させ、前記回動軸の回動を阻止するブ
レーキ機構と、繰返し測定時に前記スピンドルを
所定量後退させるためのスピンドル微動手段と、
を備えることにより、前記目的を達成したもので
ある。そして、ブレーキ機構は第２の回動部材と
回動軸との間に設けられたキーとキー溝によつて
構成される。

又、前記連動機構を、前記第１の回動部材に形
成された円弧状長穴と、前記第２の回動部材に固
着された、前記円弧状長穴を挿通するピンと、該
ピンと前記第１の回動部材間に張架されたばねと
を用いて構成するようにしたものである。

或いは、前記スピンドル微動手段を、スピンド
ルの側面に配設されたスナツプノブとしたもので
ある。

以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に
説明する。本実施例は、第１図乃至第４図に示す
如く、先端内側にアンビル１２が配設された略Ｕ
字形状のフレーム１０と、該フレーム１０に摺動
自在に支承された、測定時に先端１４ａが被測定
物に当接される直進型のスピンドル１４と、前記
フレーム１０の後端面に植立されたガイド支柱１
６と、該ガイド支柱１６の後端に固着されたホル
ダ１８に支持された、固定スケールである、ガラ
ス製の平板上に光の透過部と不透過部が等間隔の
縞模様に形成されて成るインデツクススケール２
０と、前記スピンドル１４に固着されたスケール
ホルダ２２に前端が支持された、可動スケールで
ある。ガラス製の平板上に光の透過部と不透過部
が等間隔の縞模様に形成されて成るメインスケー
ル２４と、前記ホルダ１８に支持された光源（図
示省略）と、受光基板２６を介して同じくホルダ
１８に支持された、前記光源より照射され、メイ
ンスケール２４及びインデツクススケール２０を
透過した光を受光する受光素子（図示省略）とを
備え、スピンドル１４の変位に伴なうメインスケ
ール２４とインデツクススケール２０間の通過光
量の変化から、フレーム１０のアンビル１２とス
ピンドル１４の先端１４ａ間に挾持された被測定
物の長さを測定する電子式の直進型マイクロメー
タにおいて、ビス３１により一端に操作ダイヤル
３０が固着され、固定板３２，３４を介して前記
フレーム１０に回動自在に支承された回動軸３６
と、該回動軸３６に回動自在に支承された、周面
に前記スピンドル１４の側面に形成されたラツク
１４ｂと噛合するピニオン３８ａが形成された第
１の回動部材３８と、前記回動軸３６に圧入され
たキー４０及びキー溝により、該回動軸３６に、
その軸線方向にのみ摺動自在に支承されると共
に、ねじ４２ａにより前記第１の回動部材３８と
螺合された第２の回動部材４２と、所定の相対移
動許容範囲Ａを有し、該許容範囲内で所定の付勢
力により前記第１の回動部材３８をスピンドル前
進方向に付勢するための、前記第１の回動部材３
８に形成された円弧状長穴３８ｂ、前記第２の回
動部材４２に固着された、前記円弧状長穴３８ｂ
を挿通するピン４４、該ピン４４と前記第１の回
動部材３８間に張架されたＳ字コイル状のばね４
６から成る連動機構と、測定時に前記第２の回動
部材４２を回動軸３６の軸線方向に移動して固定
板３２に密着させ、前記回動軸３６の回動を阻止
するブレーキ機構と、繰返し測定時に前記スピン
ドル１４を所定量後退させるための、スピンドル
１４の側面に配設されたスナツプノブ４８とを備
えたものである。図において、５２は、ケースカ
バーである。

前記ガイド支柱１６は中空とされ、その内部に
光電検出装置等の電源となる電池５０が収容され
ている。

以下作用を説明する。測定に際しては、先ず操
作ダイヤル３０を第１図の時計方向に回転する。
すると、キー４０、第２の回動部材４２、ピン４
４、ばね４６を介して、第１の回動部材３８も第
１図の時計方向に回動され、該第１の回動部材３
８の周面に形成されたピニオン３８ａと噛合する
ラツク１４ｂにより、スピンドル１４が完全に後
退して測定に備えられる。

次いで、フレーム１０のアンビル１２とスピン
ドル１４の先端１４ａ間に被測定物を介装し、操
作ダイヤル３０を前記と逆方向に回転する。する
と、キー４０を介して第２の回動部材４２が第１
図の反時計方向に回転し、ピン４４、ばね４６を
介して第１の回動部材３８も第１図の反時計方向
に回動する。この時において、第２の回動部材４
２（ピン４４）と第１の回動部材３８の両者の相
対的な位置関係は、第２図に示す如く、ピン４４
が第１の回動部材３８の円弧状長穴３８ｂの後部
と係合した状態となつている。これによりスピン
ドル１４が前進され、アンビル１２とスピンドル
１４の先端１４ａ間で被測定物が挾持される状態
となると、スピンドル１４の前進は停止する。こ
の時において、更に操作ダイヤル３０を回転する
と、第１の回動部材３８はスピンドル１４が停止
しており回動できないため、第５図に示す如く、
第２の回動部材４２（ピン４４）のみが前進方向
に回動する。すると、ねじ４２ａの作用により第
２の回動部材４２が第１の回動部材３８に対し
て、第４図に矢印Ｂで示す如く、回動軸３６の軸
線方向に変位し、第２の回動部材４２の側面が固
定板３２と密着した状態となる。従つて回動軸３
６の回動も阻止され、ばね４６により所定の測定
力が第１の回動部材３８を介してスピンドル１４
にかけられた状態で測定が行なわれる。具体的に
は、基準位置に対するスピンドル１４の変位に伴
なうインデツクススケール２０とメインスケール
２４間の相対変位量を、通過光量の変化から検出
することにより、メインスケール２４の基準位置
からの変化量を知ることができる。従つて、メイ
ンスケール２４が固着されているスピンドル１４
の変位量を知ることができ、被測定物の長さを測
定することができる。この時において、ばね４６
によりスピンドル１４が常時被測定物に当接する
方向に押圧されているため、測定者の操作力のば
らつき等に拘わらず、常に一定の測定力が付与さ
れ、正確な測定が可能である。

次に、同種の被測定物を繰返し測定するのに際
して、従来は、一々操作ダイヤル３０等を第１図
の時計方向に回転して、ブレーキ機構等を解除さ
せ、スピンドル１４を後退させた上で、被測定物
を取り外し、再び、被測定物をアンビル１２とス
ピンドル１４の先端１４ａ間に介装して、操作ダ
イヤル等を操作して測定状態としなければなら
ず、その操作が極めて煩わしく、時間のかかるも
のであつた。これに対して、本発明においては、
同種の被測定物を繰返し測定する際には、操作ダ
イヤル３０を操作することなく、スナツプノブ４
８のみを操作すれば良いものである。即ち、同種
の被測定物を繰返し測定する際には、最初の測定
が終つた状態で、スナツプノブ４８を第１図の矢
印Ｃに示す方向に移動する。すると、第１の回動
部材３８の円弧状長穴３８ｂの長さによつて決ま
る所定量だけ、ばね４６に抗してスピンドル１４
が後退させられる。この被測定物を取り外すため
の可動範囲は、例えば４mmとすることができる
が、最小限１mm程度あれば十分である。スナツプ
ノブ４８を操作した状態で、被測定物を交換し、
スナツプノブ４８から手を離すと、スピンドル１
４はばね４６の作用により、再び測定位置迄復帰
され、直ちに測定が行なわれる。

従つて、同種の被測定物を繰返し測定する場合
には、一々操作ダイヤル３０を操作する必要が無
くなり、スナツプノブ４８を操作するのみで、前
回測定の被測定物を取り去るための微小間隙が容
易に得られ、且つ、次回被測定物が装入された後
は、その微小間隙が無くなり、所定の測定力が付
与されるものである。

測定終了時には、操作ダイヤル３０を第１図の
時計方向に回転すれば、先ず、第２の回動部材４
２が第４図の右方向に移動して、該第２の回動部
材４２と固定板３２間の密着状態が解除されてブ
レーキが解除され、次いで、第１の回動部材３８
が第１図の時計方向に回動して、スピンドル１４
が後退されるものである。

尚、前記実施例においては、繰返し測定時にス
ピンドル１４を後退させるためのスピンドル微動
手段が、スピンドル１４の側面に配設されたスナ
ツプノブとされていたが、スピンドル微動手段の
配設位置はこれに限定されず、例えば、第１の回
動部材３８に配設することも可能である。

又、前記実施例においては、回動軸３６が固定
板３２，３４を介してフレーム１０に支持され、
第２の回動部材４２と固定板３２間でブレーキが
かかるようにされていたが、固定板を省略し、第
２の回動部材とフレーム間で直接ブレーキがかか
るようにすることも勿論可能である。

前記実施例においては、本発明が、インデツク
ススケールが固定されメインスケールが可動とさ
れた電子式マイクロメータに適用されていたが、
本考案の適用範囲はこれに限定されず、インデツ
クススケールが可動とされた電子式マイクロメー
タにも同様に適用できることは明らかである。

又、前記実施例においては、本発明が、インデ
ツクススケールとメインスケール間の通過光量の
変化からスピンドルの変位を測定する電子式マイ
クロメータに適用されていたが、本発明の適用範
囲はこれに限定されず、メインスケールとインデ
ツクススケール間の反射光量の変化から測定対象
の変位を測定する電子式マイクロメータ、或い
は、メインスケールとインデツクススケール間の
他の物理量の変化からスピンドルの変位を測定す
る、一般の電子式マイクロメータにも同様に適用
できることは明らかである。

更に、前記実施例は、本発明をマイクロメータ
に適用したものであつたが、本発明は、マイクロ
メータ以外の測長器であるノギスやハイトゲージ
にも同様に適用できることは明らかである。

以上説明した通り、本発明によれば、片手でマ
イクロメータを保持して操作ダイヤルを操作する
ことにより、スピンドルを直進させ、測定時にロ
ツクして測定力を印加し、更に後退させる作業が
可能となる。又、前回の被測定物を取り去るため
の微小間隙が容易に得られ、且つ、次回の被測定
物を装入した後直ちにその微小間隙が元に戻さ
れ、所定の測定力が付与されるので、同種の測定
物の繰返し測定が容易になる等の優れた効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る電子式マイクロメータ
の実施例を示す正面図、第２図は同じく縦断面
図、第３図は、第１図の−線に沿う横断面
図、第４図は、第１図の−線に沿う横断面
図、第５図は、前記実施例の連動機構の要部の測
定状態を示す正面図である。 １０……フレーム、１２……アンビル、１４…
…スピンドル、１４ｂ……ラツク、３０……操作
ダイヤル、３２，３４……固定板、３６……回動
軸、３８……第１の回動部材、３８ａ……ピニオ
ン、３８ｂ……円弧状長穴、４０……キー、４２
……第２の回動部材、４２ａ……ねじ、４４……
ピン、４６……ばね、４８……スナツプノブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アンビルが配設されたフレームと、該フレー
   ムに摺動自在に支承された、測定時に先端が被測
   定物に当接される直進型のスピンドルとを有し、
   アンビルとスピンドル間に被測定物を挾持した時
   のスピンドルの直進変位から被測定物の長さを測
   定する直進型マイクロメータにおいて、操作ダイ
   ヤルが固着され、前記フレームに回動自在に支承
   された回動軸と、該回動軸に回動自在に支承され
   た、周面に前記スピンドルの側面に形成されたラ
   ツクと噛合するピニオンが形成された第１の回動
   部材と、前記第１の回動部材と螺合された第２の
   回動部材と、所定の相対移動許容範囲を有し、該
   許容範囲内で所定の付勢力により前記第１の回動
   部材をスピンドル前進方向に付勢するための、前
   記第１の回動部材と第２の回動部材を連動するよ
   う前記第１の回動部材に形成された円弧状長穴に
   前記第２の回動部材に固着されたピンが挿通し該
   ピンと前記第１の回動部材間にばねが張架されて
   構成される連動機構と、測定時に前記第２の回動
   部材を回動軸に対し軸線方向にのみ移動してフレ
   ームに密着させ、前記回動軸の回動を阻止するよ
   う第２の回動部材と前記回動軸との間に設けられ
   たキーとキー溝より構成されるブレーキ機構と、
   繰返し測定時に前記スピンドルを所定量後退させ
   るためのスピンドル微動手段と、を備えたことを
   特徴とする直進型マイクロメータ。 ２ 前記スピンドル微動手段が、スピンドルの側
   面に配設されたスナツプノブである特許請求の範
   囲第１項に記載の直進型マイクロメータ。