(57)【要約】【課題】スケールと受光部との隙間を予め定めた範囲に保つ。【解決手段】  本発明が適用される測長器１は、測定対象物に測定子４０が当接し軸線方向に移動するスピンドル１０と、光を透過するスケールを保持するとともにスピンドル１０の移動に伴い移動するスケールホルダ１１と、発光部５１と発光部５１から発光されスケールを透過した光を受光する受光部５２とを備えたベース３０と、ベース３０に固定されベース３０からスケールホルダ１１に向けて突出するピン３３と、スケールホルダ１１に設けられピン３３によってガイドされながらスケールホルダ１１を軸線方向に移動させるためのピン溝１５と、を有することを特徴とする。【選択図】図２
2018077193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物に先端側が当接し、軸線方向に移動するスピンドルと、
前記スピンドルの後端側に設けられ当該スピンドルの移動に伴い移動するスケールと、
発光素子と、当該発光素子から発光され前記スケールを経由した光を受光する受光素子と、を備えたベースと、
前記スケールと前記ベースに固定された前記受光素子との距離の変動を抑制する抑制部材と
を有する測長器。
【請求項２】
前記抑制部材は、前記軸線方向と直交する方向にて、前記受光素子の受光領域の中心と前記スケールの当該受光素子による読取り位置の中心とを通る直線に対して交差する方向に伸びることを特徴とする請求項１記載の測長器。
【請求項３】
前記スピンドルを前記軸線方向に移動可能に保持するとともに、前記受光素子よりも先端側に設けられる軸受を更に備え、
前記抑制部材は、前記軸受よりも後端側に設けられることを特徴とする請求項１または２記載の測長器。
【請求項４】
前記抑制部材は、前記スケールの前記受光素子による読取り位置の中心と前記軸受の位置との中間よりも後端側となる前記軸線方向の位置に設けられることを特徴とする請求項３記載の測長器。
【請求項５】
前記受光素子は、前記軸線方向にて予め定められた長さを有して配置され、
前記抑制部材は、前記軸線方向にて、前記受光素子の受光領域が占有する前記軸線方向の長さの範囲またはその近傍に位置することを特徴とする請求項１乃至４何れか１項記載の測長器。
【請求項６】
前記抑制部材は、前記ベースから突出して設けられることを特徴とする請求項１乃至５何れか１項記載の測長器。
【請求項７】
前記スケールを保持するとともに前記スピンドルの移動に伴い移動するスケールホルダを更に備え、
前記抑制部材は前記ベースに固定されるピンであり、前記スケールホルダには、当該ピンと対峙する被ガイド部が形成されていることを特徴とする請求項６記載の測長器。
【請求項８】
測定対象物に先端側が当接し、軸線方向に移動するスピンドルと、
スケールを保持するとともに当該スピンドルの移動に伴い移動するスケールホルダと、
発光素子と、当該発光素子から発光され前記スケールを経由した光を受光する受光素子と、を備えたベースと、
前記ベースに固定され当該ベースから前記スケールホルダに向けて突出する突出部材と、
前記スケールホルダに設けられ、前記突出部材によってガイドされながら当該スケールホルダを前記軸線方向に移動させるための被ガイド部と
を有することを特徴とする測長器。
【請求項９】
前記突出部材はピンであり、
前記被ガイド部は、前記スケールホルダの前記軸線方向に形成され前記ピンが入るピン溝であることを特徴とする請求項８記載の測長器。
【請求項１０】
測定対象物にスピンドルの先端側を接触させ当該スピンドルの位置を光学的に検出する測長器と、
前記測長器により出力された情報を取得し測定値として表示出力するコントローラと、を備え、
前記測長器は、
前記スピンドルの後端側に設けられ、スケールを保持するとともに当該スピンドルの移動に伴い移動するスケールホルダと、
発光素子と、当該発光素子から発光され前記スケールを経由した光を受光する受光素子と、を備えたベースと、
前記ベースから前記スケールホルダに向けて突出し、前記スケールと前記受光素子との距離の変動を抑制する抑制部材と
を有することを特徴とする測長システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，測長器、および測長システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
軸線方向に移動可能なスピンドルを測定対象物に当接させ、スピンドルの基準位置からの変位を光学的に検出する測長器が知られている。
例えば特許文献１では、摺動軸１１−１の両軸受１２の間に、摺動軸１１−１の外周面に対して半径方向に凹んだ凹部２２と、凹部２２の底面からスピンドル１１の半径方向に貫通した開口部２１とが形成され、この凹部２２にスケール部１３が設けられており、スケール読取り部１４の発光素子１４−１から発せられた光を、開口部２１を通してスケール部１３を透過させ、スケール読取り部１４の受光素子１４−２により受光する測長器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−８７３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
測長器では、受光素子によりスケールを読み取る技術が採用されており、例えばスケールを透過した光を受光素子により受光することでスピンドルの基準位置からの変位を光学的に検出する技術が用いられている。ここで、受光素子によりスケールを読み取る場合に、スピンドルの軸線方向への動きに連動してスケールと受光素子との軸線方向の相対位置が変動する。しかしながら、かかる軸線方向の相対位置の変動等によってスケールと受光素子との隙間が大きく変動してしまうと、スケールの正しい読み取りが困難となる場合がある。また、例えば、スケールと受光素子とが近接して設けられた場合に、測長器に衝撃が加わった際、スケールと受光素子とが緩衝してしまうことは好ましくない。
【０００５】
本発明は、スケールと受光素子との隙間を予め定めた範囲に保つことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載された発明は、測定対象物に先端側が当接し、軸線方向に移動するスピンドルと、前記スピンドルの後端側に設けられ当該スピンドルの移動に伴い移動するスケールと、発光素子と、当該発光素子から発光され前記スケールを経由した光を受光する受光素子と、を備えたベースと、前記スケールと前記ベースに固定された前記受光素子との距離の変動を抑制する抑制部材とを有する測長器である。
請求項２に記載された発明は、前記抑制部材は、前記軸線方向と直交する方向にて、前記受光素子の受光領域の中心と前記スケールの当該受光素子による読取り位置の中心とを通る直線に対して交差する方向に伸びることを特徴とする請求項１記載の測長器である。
請求項３に記載された発明は、前記スピンドルを前記軸線方向に移動可能に保持するとともに、前記受光素子よりも先端側に設けられる軸受を更に備え、前記抑制部材は、前記軸受よりも後端側に設けられることを特徴とする請求項１または２記載の測長器である。
請求項４に記載された発明は、前記抑制部材は、前記スケールの前記受光素子による読取り位置の中心と前記軸受の位置との中間よりも後端側となる前記軸線方向の位置に設けられることを特徴とする請求項３記載の測長器である。
請求項５に記載された発明は、前記受光素子は、前記軸線方向にて予め定められた長さを有して配置され、前記抑制部材は、前記軸線方向にて、前記受光素子の受光領域が占有する前記軸線方向の長さの範囲またはその近傍に位置することを特徴とする請求項１乃至４何れか１項記載の測長器である。
請求項６に記載された発明は、前記抑制部材は、前記ベースから突出して設けられることを特徴とする請求項１乃至５何れか１項記載の測長器である。
請求項７に記載された発明は、前記スケールを保持するとともに前記スピンドルの移動に伴い移動するスケールホルダを更に備え、前記抑制部材は前記ベースに固定されるピンであり、前記スケールホルダには、当該ピンと対峙する被ガイド部が形成されていることを特徴とする請求項６記載の測長器である。
請求項８に記載された発明は、測定対象物に先端側が当接し、軸線方向に移動するスピンドルと、スケールを保持するとともに当該スピンドルの移動に伴い移動するスケールホルダと、発光素子と、当該発光素子から発光され前記スケールを経由した光を受光する受光素子と、を備えたベースと、前記ベースに固定され当該ベースから前記スケールホルダに向けて突出する突出部材と、前記スケールホルダに設けられ、前記突出部材によってガイドされながら当該スケールホルダを前記軸線方向に移動させるための被ガイド部とを有することを特徴とする測長器である。
請求項９に記載された発明は、前記突出部材はピンであり、前記被ガイド部は、前記スケールホルダの前記軸線方向に形成され前記ピンが入るピン溝であることを特徴とする請求項８記載の測長器である。
請求項１０に記載された発明は、測定対象物にスピンドルの先端側を接触させ当該スピンドルの位置を光学的に検出する測長器と、前記測長器により出力された情報を取得し測定値として表示出力するコントローラと、を備え、前記測長器は、前記スピンドルの後端側に設けられ、スケールを保持するとともに当該スピンドルの移動に伴い移動するスケールホルダと、発光素子と、当該発光素子から発光され前記スケールを経由した光を受光する受光素子と、を備えたベースと、前記ベースから前記スケールホルダに向けて突出し、前記スケールと前記受光素子との距離の変動を抑制する抑制部材とを有することを特徴とする測長システムである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、移動するスケールと受光素子との隙間を予め定めた範囲に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態が適用される測長システムの一例を示した図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は測長器の構造を説明するための斜視図である。
【図３】測長器の、特にスピンドルおよびスケールホルダの構造を説明するための斜視図である。
【図４】測長器の、軸線方向と直交する半径方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〔測長システムの説明〕
図１は、本実施の形態が適用される測長システム１００の一例を示した図である。この測長システム１００は、ケース６０に対して軸線方向に移動可能なスピンドル１０の測定子４０を、測定対象物に当接させ、スピンドル１０の基準位置からの変位を光学的に検出する測長器１を有している。また、測長器１に接続され、各種の演算を行なうとともに、寸法の計測や、加工時のワークの仕上がりなどの合否の判定を行い、結果の表示出力を行なうコントローラとしての表示器２を有している。さらに、測長器１と表示器２とを接続するケーブル３を有している。ケーブル３には、例えばＬ型のアングルコネクタ３ａが設けられており、測長器１の後端側に設けられたコネクタに対して、オス/メスの関係で脱着可能となっている。
【００１０】
表示器２では、使用者は、測長器１を用いた測定に際して用いられる初期パラメータの設定や、各種パラメータの登録などを行なうことができる。また、設定条件などをＳＥＴ  ＮＯ．（セット番号）によって登録することで、ＳＥＴ  ＮＯ．の指定によって測定条件の呼出しが簡易に行える。これによって、段取り替えを容易としている。また、測定画面では、マスター合わせのためのリセット操作などもできる。表示器２による表示としては、例えば、絶対値表示として、例えば測長器１のスピンドル１０が最も出ている状態をほぼゼロとして、機械的に固有な測定値を表示する状態を設定できる。また、測定値が設定した合否判定/ランク判定の範囲内かどうかを判定し、表示や出力を行なう合否判定機能を備えている。
さらに、表示器２は、複数台の測長器１を連結するように構成することもでき、多点の演算を行なうことができる。また、外部入出力用の各種インタフェースを設け、用途に合わせて使用することも可能である。
なお、表示器２の構成としては、測長器１のケース６０の内部に同様の機能を持たせることもできる。また、ケーブル３を用いずに、各種無線通信機能を用いて表示器２と通信することも可能である。
【００１１】
〔測長器の説明〕
次に、本実施の形態の特徴的な構成である測長器１について、図２〜図４を用いて説明する。
図２（ａ）、（ｂ）は測長器１の構造を説明するための斜視図であり、測長器１のケース６０を外した状態を示している。図２（ａ）は図２（ｂ）から基材であるベース３０を外した状態を示している。図３は、測長器１の、特にスピンドル１０およびスケールホルダ１１の構造を説明するための斜視図であり、スケールホルダ１１と読取部５０との関係が示されている。また、図４は、測長器１の、軸線方向と直交する半径方向の断面図であり、ケース６０、ベース３０、スケールホルダ１１および読取部５０の関係が示されている。
【００１２】
本実施の形態が適用される測長器１は、先端側に接触部としての測定子４０を有し軸線方向に移動可能なシャフト部としてのスピンドル１０と、このスピンドル１０の後端側に設けられスピンドル１０の移動に伴って軸線方向に移動するスケールホルダ１１を有する。スピンドル１０およびスケールホルダ１１の半径方向に沿った断面は略円形形状であり、スピンドル１０の径に比べてスケールホルダ１１の径が大きい。なお、測定子４０とスピンドル１０とを含めて「接触子」と呼ぶことがある。また、本実施の形態で用いられるスピンドル１０は、回転は行なわず、ケース６０に対して軸線方向（上下方向）に摺動する。
【００１３】
測長器１は、図１に示すように外観をケース６０に覆われているが、図２（ｂ）に示すように、軸線方向の先端側は、伸縮可能なジャバラ（蛇腹）からなるベローズ４１と、ケース６０とベローズ４１との間に設けられたステム４２と、によって覆われている。ベローズ４１は、伸縮性、機密性を有するゴム状部材で形成され、スピンドル１０の摺動を妨げない。ステム４２は、ベローズ４１を支持するとともに、ケース６０に接続されて測長器１の内部構造物を覆っている。使用者は、ステム４２の箇所にて、他の装置や保持具に対しナット等を用いて測長器１を固定することができる。ケース６０は、ステム４２を支持する先端側ケースホルダ６１と、測長器１の後端側に設けられる後端側ケースホルダ６２とによって支持される。後端側ケースホルダ６２には、図１に示すケーブル３のアングルコネクタ３ａに接続されるコネクタ６３が設けられている。
【００１４】
スピンドル１０は、軸線方向のスケールホルダ１１よりも先端側に離間して設けられた２つの軸受（第１軸受２１および第２軸受２２）によって、ケース６０やステム４２などの本体に対して軸線方向に摺動可能に支持されている。第１軸受２１と第２軸受２２はステム４２によって保持されている。スピンドル１０には、スピンドル１０がケース６０に対して縮んだ状態（後端側に摺動した際）の停止位置を決定する第１ストッパ２４と、スピンドル１０がケース６０に対して延びた状態（先端側に摺動した際）の停止位置を決定する第２ストッパ２５とを有している。第１ストッパ２４は、第１軸受２１よりも更に先端側に設けられ、スピンドル１０が縮んだ際にはステム４２によって停止位置が定められる。また、第２ストッパ２５は、第２軸受２２の後端側に配置され、スピンドル１０がケース６０に対して延びた際、スケールホルダ１１に当接して、延びた状態（先端側に摺動した際）の停止位置が定められる。本実施の形態では、この第１ストッパ２４と第２ストッパ２５との位置を、読取部５０の受光素子５２−１の位置から遠ざけている。例えば、スピンドル１０が押し込まれたときなどには、特に大きな衝撃が加わり、振動が大きくなって正しい読み取りが困難となる。これらの距離を離して配置することで、かかる衝撃によって生じる振動の影響を軽減している。また、スケールホルダ１１には、このスケールホルダ１１に対して半径方向外向きに突出した回り止めベアリング２６が設けられている。図２（ｂ）に示すように、ベース３０には、この回り止めベアリング２６が摺動するための回り止めガイド３０−２が、軸線方向に形成されている。
【００１５】
また、測長器１は、バネ４３を有している。このバネ４３は軸線方向に伸びる引張コイルバネである。バネ４３の軸線方向の後端側となる一端は、スケールホルダ１１に設けられたホルダ側バネ保持部４３−１に保持され、バネ４３の軸線方向の先端側となる他端は、ベース３０に設けられたベース側バネ保持部４３−２によって保持される。スピンドル１０が後端側に向かって移動し、測長器１のケース６０に対して縮んだ関係になると、ベース３０に対してスケールホルダ１１が後端側に移動し、バネ４３が伸びる。このバネ４３の伸びによる反発力により、スピンドル１０が摺動した状態でも、スピンドル１０の先端である測定子４０が測定対象物に当接した状態を保つことができる。
なお、図２（ｂ）に示すように、ベース３０には、ホルダ側バネ保持部４３−１の移動とバネ４３の伸びを許容するバネ用溝３０−３が形成されている。
【００１６】
図４に示すように、スケールホルダ１１には、スケールホルダ１１の外周面に対して半径方向に凹んだ凹部１２が形成されている。凹部１２は、スケールホルダ１１の外周面の一部を軸線方向に平面状に切り欠くことで形成される。また、スケールホルダ１１には、凹部１２の底面からスケールホルダ１１の半径方向に貫通した開口部１３が設けられている。凹部１２および開口部１３は、図３に示すようにスケールホルダ１１の軸線方向に伸びて形成されている。そして、凹部１２および開口部１３は、ベース３０に保持されスケールホルダ１１に向けて突出する発光部５１と受光部５２とに対し、スケールホルダ１１の軸線方向の動きを妨げない。更に、スケールホルダ１１には、軸線方向に、ピン溝１５が形成されている。このピン溝１５は、スケールホルダ１１の断面となる半径方向にて、凹部１２および開口部１３が形成される方向と交差する方向、より詳しくは、直交する方向に形成されている。なお、ピン溝１５の構造については、後に詳述する。
【００１７】
スケールホルダ１１の凹部１２には、受光素子５２−１による読み取りを可能とするスケール２０が取り付けられている。スケール２０は、目盛が形成された光透過型の板状部材で形成される。このスケール２０は、スケールホルダ１１の外周面へは突出せず、また、開口部１３を塞ぐように凹部１２に設置されている。
【００１８】
ここで、本実施の形態が適用される測長器１は、スケールホルダ１１を覆う位置にベース３０が形成されている。このベース３０は、ケース６０に対して固定して取り付けられる。スピンドル１０およびスケールホルダ１１は、ベース３０に対して摺動する関係にある。図２（ａ）ではベース３０が破線で示され、図２（ｂ）はベース３０が取り付けられた状態が示されている。
【００１９】
ベース３０には、スケール２０を読み取るための読取部５０として、発光部５１と、この発光部５１と対向する受光部５２とが固定されている。発光部５１は、ＬＥＤなどの発光素子５１−１を有し、スケール２０に向けて光を照射する。受光部５２は、発光素子５１−１に対峙し、イメージセンサなどのセンサＩＣからなる受光素子５２−１を有しており、その一部に受光領域を有している。そして、受光部５２は、発光素子５１−１から発せられスケール２０を経由し、スケール２０を透過した光を受光素子５２−１の受光領域にて受光し、スケール２０に描かれた目盛を読み取る。 
【００２０】
〔ピン構造の説明〕
次に、本実施の形態の特徴的な構成の一つである、ピン構造について説明する。
一般に、測長器１のスケール２０を読み取る読取部５０では、ベース３０に固定される受光部５２の受光素子５２−１と、スピンドル１０およびスケールホルダ１１とともに移動するスケール２０とは、近接した非接触の状態で配置される。本実施の形態では、受光素子５２−１とスケール２０とは、約０.１ｍｍ程度の隙間をあけて配置されている。スピンドル１０およびスケールホルダ１１が摺動する場合であっても、受光素子５２−１とスケール２０との両者の距離の変動は最小限に留めることが望ましい。受光素子５２−１とスケール２０との両者の距離の変動が大きくなると、正しい値を読み取ることが難しくなる。
【００２１】
ここで、本実施の形態が適用される測長器１は、スピンドル１０およびスケールホルダ１１のストロークが約３０ｍｍ程度となるように設計されており、従前の約１０ｍｍ程度と比べて極端に長い。従前の短いストロークの場合に、複数の軸受にてスピンドルの摺動を保持する際、複数の軸受を装置の先端側と後端側とに配置し、読取部５０をこの複数の軸受の間に位置させることが可能であった。しかし、ストロークが長くなった場合には、スケール２０を固定するための凹部１２が長くなり、すなわちスケールホルダ１１への切り込みが長くなり、スケールホルダ１１が従前より変形しやすくなる。そこへスピンドル１０に対し横荷重がかかり、上下軸受間でスケールホルダ１１の傾斜が生じると、スケールホルダ１１が変形しやすくなる。そこで、本実施の形態では、第１軸受２１および第２軸受２２との間隔を予め定めた間隔に留め、軸受には例えばスピンドル１０だけの摺動保持を行なうように構成している。しかしながら、第１軸受２１および第２軸受２２にスピンドル１０の摺動保持を行なわせた場合に、このスピンドル１０と連続するスケールホルダ１１の摺動保持が軸受で行なわれず、所謂「片持ち」構造となる。その結果、何ら対策をとらない場合には、例えば測長器１に横荷重が生じた際、スピンドル１０の先端が横方向に移動するのに伴って、スケールホルダ１１が横方向に移動し、スケールホルダ１１に配置されたスケール２０と受光素子５２−１とが接触して破損してしまうことも考えられる。軸受の数を増やす対策も考えられるが、所謂「芯出し」が難しくなり、摺動性能に悪影響を及ぼす場合がある。
【００２２】
そこで、本実施の形態では、スケール２０と受光素子５２−１との距離の変動を抑制する抑制部材として、ベース３０に固定されベース３０から突出する突出部材としてのピン３３を設けている。より具体的には、図４に示すような測長器１の軸線方向と直交する半径方向の断面で考察すると、発光素子５１−１の中心と受光素子５２−１の中心とを通る直線ＣＥに対して交差する方向、より正確には直交する方向ＣＲにて、ベース３０の一方および他方から、２つのピン３３がスケールホルダ１１の半径方向の中心に向けて伸びている。直線ＣＥに対して交差する方向として、同一平面上にて予め定められた角度を有し直交以外の角度で向き合う態様も考えられる。この直線ＣＥは、受光素子５２−１の受光領域の中心と、スケール２０の受光素子５２−１による読取り位置の中心とを通る直線とも一致している。
尚、図４においては説明のため、直線ＣＥに対し、軸線方向と直交する同一平面上にピン３３が設けられているように図示したが、これに限らず、抑制部材であるピン３３は、直線ＣＥに対して交差する方向にベクトル成分を有して形成されていればよい。例えば、ピン３３は、軸線方向にも予め定められた角度を有し傾いて形成され、直線ＣＥと抑制部材の方向とが立体交差していてもよい。また、２つのピン３３が軸線方向にずれて形成され、その２つのピン３３の向きとして両者が向き合っていない態様も考えられる。また、例えば、ピン３３の突出部分が半球形状をなし、ベクトル成分が多方向に向かっている態様も考えられる。
【００２３】
ピン３３は、断面が円形形状である細径箇所の先端部３３−１と、同様に断面が円形形状である太径箇所のツバ部３３−２とを有しており、例えばステンレス部材で形成されている。ベース３０には、ピン穴３０−１が方向ＣＲの一方および他方に空けられており、この２つのピン穴３０−１の各々に、ピン３３が、例えば接着剤を用いて、アルミ部材からなるベース３０に固定されている。その結果、２つのピン３３は、ベース３０の内側に向けて、方向ＣＲの一方および他方から予め定められた寸法だけ突出している。
【００２４】
２つのピン３３が形成される軸線方向の位置は、後端側の軸受である第２軸受２２の位置（例えば第２軸受２２の中間位置）とスケール２０の受光素子５２−１による読取り位置の中心との距離をＬとすると（図３参照）、その中間であるＬ/２よりも後端側に位置させる。Ｌ/２よりも先端側だけにピン３３を配置すると、スピンドル１０への横荷重や振動によるスケール２０と受光素子５２−１との距離の変動について、発明者等の設計目標に対し充分な低減効果が得られないことが確かめられている。ピン３３をＬ/２よりも後端側に位置させることで、受光素子５２−１により読取られる位置におけるスケール２０の倒れが抑制できる。
【００２５】
更に好ましくは、軸線方向にて、受光素子５２−１の受光領域が占有する軸線方向の長さを考えると、その長さによって定まる軸線方向の位置の近傍に２つのピン３３の少なくとも一部が位置するように取り付けられることが好ましい。本実施の形態が適用される受光部５２では、受光素子５２−１として、幅が約３ｍｍ、軸線方向の長さが約６ｍｍ、受光素子５２−１に設けられる受光領域が軸線方向に約１.４ｍｍの長さのものを採用している。そして、本実施の形態では、ピン３３の少なくとも一部の軸線方向の位置が、この受光素子５２−１の受光領域が占有する軸線方向の位置と同等、または近傍となるように、２つのピン３３の軸線方向の位置が決定される。このように、ピン３３の少なくとも一部を、軸線方向の位置にて、受光素子５２−１の受光領域の軸線方向の近傍に設けることで、スケール２０の上下摺動、スピンドル１０への横荷重、振動等の外乱に伴い発生するスケール２０と受光素子５２−１との距離の変動をより良く抑制することができる。
【００２６】
なお、本実施の形態では、ピン３３の軸線方向の近傍位置として、受光素子５２−１の受光領域から約１ｍｍだけ軸線方向の先端側にずらした位置にピン３３が近づくように、軸線方向の位置を決定している。ピン３３の位置を上げ（後端側にし）、受光素子５２−１の受光領域（約１.４ｍｍ）の中心の高さとすることが、距離変動を抑制する点からは最も好ましいが、ピン溝１５（後述）も受光領域の中心の高さまで伸びてしまうこととなり、スケールホルダ１１の構造上、問題が生じることが懸念される。そこで、本実施の形態では、受光領域から若干、先端側にずらした位置にピン３３を配置している。受光領域が受光素子５２−１の如何なる位置に配置されているか、によっても異なるが、実際には、距離変動を抑制する観点から、受光素子５２−１の受光領域が占有する軸線方向の位置から数ミリ程度（一例として、受光素子５２−１の長さを約６ｍｍとすると、その半分である３ｍｍ程度）が、「近傍」として好ましい。
【００２７】
このピン３３はベース３０に固定されることから、スケールホルダ１１側の、このピン３３に対峙する箇所に、ピン３３の径および突出量に合わせた、被ガイド部としてのピン溝１５が形成されている。この被ガイド部は、突出部材によってガイドされながら当該スケールホルダ１１を軸線方向に移動させる機能を有する。このピン溝１５の幅は、ピン３３が挿入されるとともに、スケールホルダ１１の摺動に影響を与えず、かつ、スケールホルダ１１が摺動した際にも、スケール２０と受光素子５２−１との距離を予め定められた距離に保つものとして、寸法および寸法精度が決定されている。また、ピン溝１５の軸線方向は、ベース３０からスケールホルダ１１に向けて突出するピン３３に対し、スケールホルダ１１の軸線方向の動きを妨げない長さで形成されている。
【００２８】
〔測長システムおよび測長器の作用〕
次に、本実施の形態が適用される測長システム１００および測長器１の作用について説明する。
測長器１が、図示しない保持具などにステム４２の箇所で固定され、スピンドル１０の軸線方向の先端側を下にして、測定子４０が最下端にて測定対象物と接触するように配置される。測長が開始されると、測定対象物の高さ方向の位置に応じて、スピンドル１０とスケールホルダ１１とが一体となって上下動（軸線方向に摺動）する。スピンドル１０とベース３０との間にはバネ４３が設けられていることから、バネ４３の伸びによる反発力により、測定子４０と測定対象物との接触が維持される。
【００２９】
ベース３０に対するスケールホルダ１１の移動により、読取部５０の位置において、受光素子５２−１により読み取られるスケール２０の目盛が変化する。このとき、ベース３０からピン３３が伸びており、スケールホルダ１１には、ピン３３をガイドするピン溝１５が形成されている。これによって、ベース３０に対してスケールホルダ１１が摺動した場合でも、受光素子５２−１とスケール２０との位置の変動を、予め定められた範囲内に留めることができる。
【００３０】
このように、受光素子５２−１では、スケール２０の上下摺動、スピンドル１０への横荷重、振動等の外乱等によりスケール２０の位置を変動させる力が加わった場合であっても、位置の変動が抑制された状態で、発光素子５１−１から発せられスケール２０を透過した光によって、スケール２０の目盛を正しく読み取ることができる。受光素子５２−１によって読み取られた目盛の情報は、ケーブル３を経由して表示器２に出力される。表示器２では、各種演算がなされ、測定対象物が予め設定された合否判定/ランク判定の範囲内か否かの表示や、測定対象物の寸法の計測値の表示などが行なわれる。
【００３１】
〔測長器の変形例〕
上述した主たる実施形態では、ベース３０側からピン３３が突出し、スケールホルダ１１側にピン溝１５が設けられていた。しかしながら、この変形例として、スケールホルダ１１側に突起を設け、ベース３０側に溝を設けて、スケールホルダ１１の位置ずれを防止するように構成することもできる。かかる構成を採用した場合には、スケールホルダ１１の移動とともに保持位置（スケール２０と受光素子５２−１との距離の変動を抑制する抑制箇所）が上下に移動することとなる。受光素子５２−１が設けられた位置におけるスケール２０の倒れを抑制する目的からは、上述した主たる実施形態が、より好ましい。
【００３２】
また、上述した主たる実施形態では、スケール２０の受光素子５２−１による読取り位置の中心よりも軸線方向の先端側に複数の軸受（第１軸受２１と第２軸受２２）を設け、抑制部材として機能するピン３３は、これら複数の軸受よりも後端側に設けられ、この抑制部材の後端側には他の軸受は存在していない。しかしながら、この変形例として、複数の軸受の間に抑制部材を配置するように構成することもできる。受光素子５２−１とスケール２０との位置の変動を抑制する趣旨からはこの変形例も有効である。しかし、上述した主たる実施形態では、スケールホルダ１１の保持が片持ち構造であり、ピン３３およびピン溝１５からなる抑制部材を設けた発明の有効性が、この変形例よりも高い。
【００３３】
また、上述した主たる実施形態では、スケール２０を光透過型スケールとしたが、これを光反射型スケールとして構成することもできる。かかる場合には、受光素子５２−１を発光素子５１−１と同じ側に配置することとなる。ピン３３は、軸線方向と直交する半径方向にて、受光素子５２−１の受光領域の中心と、ＬＥＤ等の発光素子５１−１から発光され反射されるスケール２０の受光素子５２−１による読取り位置の中心と、を通る直線に対して交差する方向に向けて伸びるように、ピン３３の位置が決定される。
更に、上述した実施形態では、ピン３３の断面形状を円形形状としたが、平たい板を用いることもできる。また、被ガイド部として、スケールホルダ１１にピン溝１５を設けていたが、スケールホルダ１１に凹型のレールを付加するように構成することもできる。また、ピン３３の先端に凹部形状が設けられ、スケールホルダ１１に突起のレールを設けるように構成することも可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１…測長器、２…表示器、３…ケーブル、３ａ…アングルコネクタ、１０…スピンドル、１１…スケールホルダ、１２…凹部、１３…開口部、１５…ピン溝、２０…スケール、２１…第１軸受、２２…第２軸受、２４…第１ストッパ、２５…第２ストッパ、２６…回り止め、３０…ベース、３０−１…ピン穴、３０−２…回り止めガイド、３０−３…バネ用溝、３３…ピン、３３−１…先端部、３３−２…ツバ部、４０…測定子、４１…ベローズ、４２…ステム、４３…バネ、４３−１…ホルダ側バネ保持部、４３−２…ベース側バネ保持部、５０…読取部、５１…発光部、５１−１…発光素子、５２…受光部、５２−１…受光素子、６０…ケース、６１…先端側ケースホルダ、６２…後端側ケースホルダ、６３…コネクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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