JPS6044604B2 - 電子式マイクロメ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子式マイクロメータに係り、特・に、フレ
ームに固着された固定スケールと、測定時に先端が被測
定物に当接されるスピンドルと、該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から、フ
レームとスピンドル間に挟持された被測定物の長さを測
定する電子式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、フレームと、測定時の先端が被測定物に当接さ
れるスピンドルとを有し、スピンドルの変位から、フレ
ームとスピンドル間に桂持された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
の変位置を、スピンドルの後端に形成された、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、光電検出装置て置き換えた、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、フレームに固着された固定スケールと
、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、フレーム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、そ
の操作感に若干の問題があつた。即ち、従来の電子式マ
イ．クロメータにおいては、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なかつた。一方、電子
式マイクロメータにおいて、スピン５ドルの自由戻りを
阻止すると共に、測定力を一定とするために、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ッ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、前記ラ
チエツト機構を常時作動させると、スピンドルの移動時
に、ラチエツト機構の爪がラックを乗り越え、いわゆる
ラチエツト音が発生してしまいう。

これは、従来の機械式マイクロメータにおいて、シンプ
ルを回転させた時に、スピンドルが被測定物に当接する
迄は何ら回転音が発生せず。スピンドルが被測定物に当
接してからラチエツト音が発生するのに比でて、ラチエ
ツト音がうるさく、商品価値が低いものである。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、ス
ピンドルが被測定物に当接するフ迄、及び、スピンドル
が後退する時には、ラチエツト音が発生しない電子式マ
イクロメータを提供することを目的とする。

本発明に係る電子式マイクロメータは、フレームに固着
された固定スケールと、操作部であるスｉライドノブに
連動して動き測定時に先端が被測定物に当接されるスピ
ンドルと、該スピンドルと連動された可動スケールとを
備え、スピンドルの変位に伴なう可動スケールと固定ス
ケール間ろ物理量の変化から、フレームとスピンドル間
に挾持さノれた被測定物の長かを測定する電子式マイク
ロメータにおいて、前記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
位置でロックするためのラチエツト機構と、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、前記スピンドルが被測定物に当接してから
前記定圧機構が作動完了する迄の間に、前記ラチエツト
機構を作動させるためのラチエツト作動機構とを設けた
電子式マイクロメータであつて、前記往復機構は、前記
スピンドルを被測定物に当接する方向に押圧する測定力
付与ばねの作用によつて前記スピンドルと結合され、前
記スピンドル移動方向と同じ方向に移動するスライダと
、該スライダを操作するための前記スライドノブとから
構成され、前記測定力付与ばね及びスライダによつて前
記定圧機構が構成され、前記ラチエツト機構は、前記ス
ピンドルと平行状態で前記フレームに固着された案内軸
に形成されたラックと、該ラックと噛合して前記スライ
ダを任意の位置でロックするための爪を有する前記スラ
イドノブに連動された爪アームとから構成され、前記ラ
チエツト作動機構は、前記爪アームを、その爪がラック
と噛合する方向に常時付勢し前記スピンドルが被測定物
に当接した時に、前記爪をラックに噛合させるための爪
付勢ばねと、前記スライドノブによるスライダ前進時に
、前記爪アームを爪付勢ばねと逆方向に付勢して、前記
ラックと爪の噛合を解除するための、前記スピンドルに
固着されたスケールホルダに形成されたカム板と、前記
スライドノブによるスライダ後退時に、前記爪アームを
爪付勢ばねと逆方向に付勢して、前記ラックと爪の噛合
を解除するための、所定範囲内で前記スライダに対して
相対移動可能とされ、スライドノブ押圧時に前記爪アー
ムを爪付勢ばねと逆方向に付勢して、前記ラックと爪の
噛合を解除する、前記スライドノブが固着された中間板
とから構成されてなることを特徴とするもので、これに
よつて前記目的が達成されるものである。

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５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の後端面に植立された２本の案内軸１
４，１６と、該案内軸１４，１６の後端に固着されたホ
ルダ１８に、受光基板２０を介して固着された、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ックススケ
ール２２と、前記フレーム１０に対して相対移動可能な
状態で支持され、測定時に先端２４ａが被測定物に当接
されるスピンドル２４と、該スピンドル２４に固着され
たスケールホルダ２６に前端が固着された、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２８と
、前記ホルダ１８に固着された光源基板３０上に配設さ
れた光源３２と、前記受光基板２０上に配設された、前
記光源３２より照射され、メインスケール２８及びイン
デックススケール２２を透過した光を受光する受光素子
３４とを備え、スピンドル２４の変位に伴なうメインス
ケール２８とインデックススケール２２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２
４の先端２４ａ間に挾持された被測定物の長さを測定す
る電子式マイクロメータにおいて、前記スピンドル２４
を全ストロークに渡り往復動させるための、前記スピン
ドル２４の移動方向と同じ方向に移動する、前記スピン
ドル２４を被測弄物に当接する方向に押圧する測定力付
与ばね３６及びピン３９により回動自在に支持された連
結アーム３８の作用により、前記スピンドル２４に固着
されたスケールホルダ２６の下端部と結合されたスライ
ダ４０と、該スライダ４０を、インデックススケール２
２、メインスケール２８等をカバーするケース４２の外
部から操作するためのスライドノブ４４から成る往復機
構と、該往復機構を任意の位置でロックするための、前
記スピンドル２４と平行状態で前記フレーム１０に固着
されたｌ 案内軸１６に形成されたラック１６ａと、
該ラック１６ａと噛合して前記スライダ４０を任意の位
置でロックするための爪４６ａを有する、前記スライダ
４０に固着されたピン４８により回動自在に支軸され、
前記スライドノブ４４に連動された爪アーム４６から成
るラチエツト機構と、前記スピンドル２４を被測定物に
堤して一定の測定力で押圧するための、前記測定力付与
ばね３６、連結アーム３８及びスライダ４０から成る定
圧機構と、該定圧機構が作動した時に前記ラチエツト機
構を作動させるためのラチエツト作動機構とを設けたも
のである。 前記ラチエツト作動機構は、第５図乃至第
８図に詳細に示す如く、前記爪アーム４６を、その爪４
６ａがラック１６ａと噛合する方向（第５図の・反時計
方向）に常時付勢し、前記スピンドル２４が被測定物に
当接した時に、前記爪４６ａをラック１６ａに噛合させ
るための、スライダ４０と爪アーム４６の前端部間に介
装された爪付勢ばね５０と、前記スライドノブ４４によ
るスライダ４０フ前進時に、前記爪アーム４６を爪付勢
ばね５０と逆方向（第５図の時計方向）に付勢して、前
記ラック１６ａと爪４６ａの噛合を解除すための、前記
スピンドル２４に固着されたスケールホルダ２６の下端
に形成された、略逆Ｌ字形状のカム板２５６ａ（第６図
参照）、及び、前記瓜アーム４６の前端上面に形成され
た、後方側に斜面４６ｃが形成された突規４６ｂと、前
記スライドノブ４４よるスライダ４０後端時に、前記爪
アーム４６を爪付勢ばね５０と逆方向（第６図の時計方
向）に付″Ｏ勢して、前記ラック１６ａと爪４６ａの噛
合を解除するための、所定範囲内で前記スライダ４０に
対して相対移動可能とされた、前記スライドノブ４４が
固着された中間板５６（第第７図参照）と、該中間板５
６を常時前進方向に付勢する、スライダ４０に一端が固
着された、略Ｕ字形状の板ばね５８とを有して成る。

以下作用を説明する。

先ず、スピンドル２４の先端２４ａがフレーム１０に対
して十分後退された測定開始前の状態においては、爪付
勢ばね５０の作用により、爪アーム４６が第５図の反時
計方向に付勢されており、爪アーム４６の爪４６ａとラ
ック１６ａが噛合した状態にある。又、この時において
は、測定力付与ばね３６の作用により、連結アーム３８
がピン３９を中心として第４図の時計方向に付勢され、
第４図に実線で示す如く、スライダ４０がスケールホル
ダ２６と一体化された状態りある。この時において、爪
アーム４６の爪４６ａをラック１６ａと噛合された状態
のままスライドノブ４４を第５図の左方向に動かし、ス
ピンドル２４を前進させると、爪４６ａがラック１６ａ
を乗り越える際にラチエツト音が発生し、商品価値が劣
るものである。従つて、本発明においてはこのラチエツ
ト音を無くすようにしている。即ち、フレーム１０のア
ンビル１２とスピンドル２４の先端２４ａ間に被測定物
を挾持するべく、測定者が中間板５６に固着されたスラ
イドノブ４４を前伸方向（矢印Ａ方向）に移動させると
、第７図に示す如く、スライダ４０に固着されたピン４
８及びストッパピン５４が共に、中間板５６に形成され
たＩ字状のカム穴５６ａ．．Ｌ字状のカム穴５６ｂの後
端に係合した状態で、スライダ４０、測定力付与ばね３
６により該スライダ４０と一体化されたスケールホルダ
２６、及び、該．スケールホルダ２６に固着されたスピ
ンドル２４が前進を開始する。

この時においては、第５図に示す如く、スケールホルダ
２６に形成されたカム板２６ａの前端部が、爪アーム４
６の前端部に形成された突起４６ｂの斜面４６ｃと係合
した状態！となるため、爪付勢ばね５０に抗して、爪ア
ーム４６が第５図の時計方向に回動され、爪４６ａとラ
ック１６ａの噛合が解除されている。従つて、このスピ
ンドル前進時にラチエツト音が発生することは無い。
４一方、スピンドル
２４が十分前進され、その先端２４ａが被測定物に当接
する状態となると、スピンドル２４は前進を停止するの
に対し、スライドノブ４４によりスライダ４０は前進方
向に付勢されているので、測定力付与ばね３６に抗して
連結アーム３８が第４図の反時計方向（矢印Ｂ方向）に
回動され、一点鎖線Ｃで示す状態となる。この時におい
ては、スライダ４０で設定されてい７るスライダ４０と
スケールホルダ２６の相対移動可能範囲Ｄ（第４図）だ
けスケールホルダ２６がスライダ４０に対して後退した
状態となるため、スケールホルダ２６に形成されたカム
板２６ａと爪アーム４６に形成された斜面４６ｃとの係
合関ク係が解かれることとなり、爪アーム４６は爪付勢
ばね５０の作用によりピン４８を中心として第５図の反
時計方向に回動して、爪４６ａがラック１６ａと噛河合
した状態となる。この時において、爪アーム４６の回動
範囲は、該爪アーム４６に形７成されたばか穴４６ｆの
内壁に当接する、ストッパとして作用するねじ５４によ
り規制されている。従つて、スライダ４０の自由戻りが
阻止され、測定力付与ばね３６により有効な測定力がス
ピンドル２４に与えられた状態で、被測定物の長ノさが
測定される。即ち、基準位置からのスピンドル２４の変
位に伴なうメインスケール２８とインデックススケール
２２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２４の先端２４ａ間に挟持された被測
定物の長さが電気的に測定される。測定が終了し、スピ
ンドル２４を開放して被測定物を取り外す際には、先ず
スライドノブ４４を若干後退（矢印Ｅ方向）させた後押
圧（矢印Ｆ方向）する。

すると、スライドノブ４４が固着された中間板５６が、
板ばね５８に抗して先ず矢印Ｅ方向に後退し、次いで、
矢印Ｆ方向に押圧され、カム穴５６ｂの内壁がストッパ
ピン５４に当接する迄、ピン４８を中心として第７図の
時計方向に回動される。すると、爪アーム４６の先端部
下面に形成された突起４６ｄにより爪アーム４６もピン
４８を中心として第７図の時計方向に回動されるため、
爪４６ａとラック１６ａの噛合が解除され、ラチエツト
音を発生すること無く、スピンドル２４が後退される。
なお、爪アーム４６の先端部下面に形成された突起４６
ｄ及び爪アーム４６の後端部下面に形成された突起４６
ｅは、スライダ４０の上面と爪アーム４６の下面間に所
定の間隔を保持して、中間板５６を摺動自在とするため
の、スペーサーとして機能している。尚、前記実施例に
おいては、ラチエツト機構を作動させるラチエツト作動
機構を、定圧機構が作動した時に作動するようにしてい
たが、ラチエツト作Ｅ機構を作動させるタイミングはこ
れに限定されず、スピンドルが被測定物に当接してから
定圧機構が作動完了する迄の間であれば構わない。

前記実施例においては、本発明が、インデックススケー
ル２２が固定され、メインスケール２８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、本発明の適
用範囲はこれに限定されず、インデックススケールが可
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、メインスケール２８とインデックススケール２２
間の通過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す、メインスケールとインデックス
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
インデッ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
同様に適用てきることは明らかてある。

更に、前記実施例は、本発明を、電子式マイクロメータ
に適用したものであつたが、本発明の適用範囲はこれに
限定されず、ノギスやハイトゲージ等の他の測長器にも
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、スピンドルが被測
定物の当接する迄、及び、スピンドルが後退する時のラ
チエツト音が解消され、従来の機械式マイクロメータと
同様の操作感が得られ、商品価値が高められるという優
れたさらに本発明によれば、スピンドルを往復動させる
ための操作部であるスライドノブを操作するだけでラチ
エツト機構の作動および作動解除が可能であり、測定作
業、特に長さが種々大きく異なる被測定物の連続測定に
有効である。

【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、第１図の■一■線に沿う断面
図、第３図は、第１図は■−■線に沿う断面図、第４図
は、前記実施例の要部を示す背面図、第５図は、前記実
施例におけるラチエツト機構とラチエツト作動機構を示
す上面図、第６図は、前記実施例に用いられているスケ
ールホルダの形状を示す側面図、第７図は、同じくラチ
エツト機構及びラチエツト作動機構の爪アーム及び中間
板を示す上面図、第８図は、同じく爪アーｊム、中間板
及びスライダの相対位置関係を示す正面図である。 １０・・・・フレーム、１４，１６・・・・・・案内軸
、１６ａ・・・・・・ラック、１８・・・・・・ホルダ
、２０・・・・・・受光基板、２２・・・・・・インデ
ックススケール、２４・・・了スピンドル、２６・・・
・スケールホルダ、２６ａ・・・・・カム板、２８・・
・・・メインスケール、３０・・・・・・光源基板、３
２・・・・・・光源、３４・・・・・・受光素子、３６
・・測定力付与ばね、３８・・・・・・連結アーム、４
０・・・・スライダ、４４・・・・・・スライドノブ、
４６・・・つ爪アーム、４６ａ・・・・・・爪、５０・
・・・・爪付勢ばね、５６・・・・・中間板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ フレームに固着された固定スケールと、操作部であ
   るスライドノブに連動して動き測定時に先端が被測定物
   に当接されるスピンドルと、該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から、フレー
   ムとスピンドル間に挾持された被測定物の長かを測定す
   る電子式マイクロメータにおいて、前記スピンドルを全
   ストロークの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ックするためのラチエツト機構
   と、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、前記スピンドルが被測定物
   に当接してから前記定圧機構が作動完了する迄の間に、
   前記ラチエツト機構を作動させるためのラチエツト作動
   機構とを設けた電子式マイクロメータであつて、前記往
   復機構は、前記スピンドルを被測定物に当接する方向に
   押圧する測定力付与ばねの作用によつて前記スピンドル
   と結合され、前記スピンドル移動方向と同じ方向に移動
   するスライダと、該スライダを操作するための前記スラ
   イドノブとから構成され、前記測定力付与ばね及びスラ
   イダによつて前記定圧機構が構成され、前記ラチェット
   機構は、前記スピンドルと平行状態で前記フレームに固
   着された案内軸に形成されたラックと、該ラックと噛合
   して前記スライダを任意の位置でロックするための爪を
   有する、前記スライドノブに連動された爪アームとから
   構成され、前記ラチエツト作動機構は、前記爪アームを
   、その爪がラックと噛合する方向に常時付勢し前記スピ
   ンドルが被測定物に当接した時に、前記爪をラックに噛
   合させるための爪付勢ばねと、前記スライドノブによる
   スライダ前進時に、前記爪アームを爪付勢ばねと逆方向
   に付勢して、前記ラックと爪の噛合を解除するための、
   前記スピンドルに固着されたスケールホルダに形成され
   たカム板と、前記スライドノブによるスライダ後退時に
   、前記爪アームを爪付勢ばねと逆方向に付勢して、前記
   ラックと爪の噛合を解除するための、所定範囲内で前記
   スライダに対して相対移動可能とされ、スライドノブ押
   圧時に前記爪アームを爪付勢ばねと逆方向に付勢して、
   前記ラックと爪の噛合を解除する、前記スライドノブが
   固着された中間板とから構成されてなることを特徴とす
   る電子式マイクロメータ。