(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースと、この本体ケースを貫通し軸方向へ往復変位可能に設けられかつ一端に測定子を有するスピンドルとを備えた測定器の制動装置であって、
一端が前記本体ケースに取り付けられ前記スピンドルの他端を収納するシリンダと、
前記スピンドルの他端に設けられ前記シリンダ内を往復変位可能に収納されたピストンと、
前記シリンダの他端に配置され前記ピストンとの間に密封されたダンパー室を形成する閉塞部材と、
前記ピストンを挟んで前記スピンドルとは反対側に連結され前記閉塞部材を貫通するシャフトと、
このシャフトの先端に設けられた操作部とを備え、
前記閉塞部材と前記シャフトとの間には、前記ダンパー室と大気との間で空気を流通させる隙間が形成され、
前記閉塞部材は、前記シャフトの軸方向へ変位可能かつ前記シリンダの他端面に当接可能に設けられていることを特徴とする測定器の制動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の測定器の制動装置において、
前記シリンダの他端には、前記閉塞部材を覆い、前記閉塞部材が前記シャフトの軸方向へ一定以上変位するのを規制するキャップが設けられていることを特徴とする測定器の制動装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の測定器の制動装置において、
前記シャフトは、前記ピストンに着脱可能に設けられているとともに、
前記ピストン、または、前記ピストンと前記スピンドルとには、前記ピストンを挟んで前記ダンパー室とは反対側の室と前記ダンパー室とを連通し空気を流通させる流通孔が形成されていることを特徴とする測定器の制動装置。
【請求項４】
本体ケースと、
この本体ケースを貫通し軸方向へ往復変位可能に設けられかつ一端に測定子を有するスピンドルと、
このスピンドルを前記一端方向へ付勢する付勢手段と、
前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の制動装置とを備えたことを特徴とする測定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定器の制動装置および測定器に関する。詳しくは、ケース本体に対して軸方向に往復変位可能に設けられたスピンドルの制動装置およびこの制動装置を備えた測定器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ケース本体に対し軸方向に往復変位可能に設けられたスピンドルの先端（測定子）を被測定物に接触させ、そのときのスピンドルの変位量から被測定物の寸法などを測定する測定器として、例えば、ダイヤルゲージ（機械式、デジタル式）が知られている。
ダイヤルゲージでは、付勢手段によりスピンドルの先端がケース本体から突出する方向に付勢されているため、この付勢力によりスピンドルが急激に突出し被測定物に強く衝突してしまうおそれがある。このため、従来、スピンドルの急激な動きを制動することにより、スピンドルが被測定物に強く衝突することを防止する制動装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１０は、従来のスピンドルの制動装置を示す図である。この制動装置１００は、本体ケース２を貫通し一端に図示しない測定子を有するスピンドル３の他端側を案内するブッシュ１０１と、一端がブッシュ１０１に外嵌されスピンドル３の他端を収納するシリンダ１０２と、スピンドル３の他端に設けられブッシュ１０１との間に第１区画室Ｒ１を形成するピストン１０３と、シリンダ１０２の他端に嵌合されてピストン１０３との間に第２区画室Ｒ２を形成する隔壁体１０４とを備える。
【０００４】
スピンドル３は、図示しない付勢手段により下方（図１０中下方）に付勢されている。
ピストン１０３は、外径がシリンダ１０２の内径より若干小さくなるように形成されており、ピストン１０３の外周面とシリンダ１０２の内周面との間には流体が流通しうる適度な大きさの隙間が形成されている。
隔壁体１０４には、その隔壁体１０４との間に弁室Ｒ３を形成するキャップ１０５が嵌め込まれているとともに、第２区画室Ｒ２と弁室Ｒ３とを連通する貫通孔１０６が形成されている。貫通孔１０６には円錐状の弁座１０７が形成され、この弁座１０７にはボール１０８が収容されている。
【０００５】
このような構成において、スピンドル３が下降すると、スピンドル３と共に下降するピストン１０３によって第１区画室Ｒ１の体積が縮小されるとともに、第２区画室Ｒ２の体積が拡張されるため、第１区画室Ｒ１の圧力が増大するとともに第２区画室Ｒ２の圧力が減少する。このため、ピストン１０３に制動がかかってダンパー効果（スピンドル３に加えられる付勢手段からの付勢力等の力に抗する力がスピンドル３に加わる効果）を得ることができ、スピンドル３の下降に対して制動をかけることができる。なお、ダイヤルゲージが横に倒されると、ボール１０８が弁座１０７から外れて貫通孔１０６が開放されることにより、スピンドル３およびピストン１０３に作用する軸方向成分の重力の減少に対応して制動力を弱める機能を併せ持つ。
【０００６】
【特許文献１】特開昭５９−１７０７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の制動装置１００では、スピンドル３の上端が突出する本体ケース２の上部に、密封した第１区画室Ｒ１や第２区画室Ｒ２を形成する必要があるため、スピンドル３のリフティング機構、つまり、測定に際して、スピンドル３を上昇させるリフティング機構を設けることができなかった。
【０００８】
本発明の目的は、スピンドルのリフティング機構を備えた制動装置およびこの制動装置を備えた測定器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の測定器の制動装置は、本体ケースと、この本体ケースを貫通し軸方向へ往復変位可能に設けられかつ一端に測定子を有するスピンドルとを備えた測定器の制動装置であって、一端が前記本体ケースに取り付けられ前記スピンドルの他端を収納するシリンダと、前記スピンドルの他端に設けられ前記シリンダ内を往復変位可能に収納されたピストンと、前記シリンダの他端に配置され前記ピストンとの間に密封されたダンパー室を形成する閉塞部材と、前記ピストンを挟んで前記スピンドルとは反対側に連結され前記閉塞部材を貫通するシャフトと、このシャフトの先端に設けられた操作部とを備え、前記閉塞部材と前記シャフトとの間には、前記ダンパー室と大気との間で空気を流通させる隙間が形成され、前記閉塞部材は、前記シャフトの軸方向へ変位可能かつ前記シリンダの他端面に当接可能に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
このような構成によれば、スピンドルが一端側（測定子を有する側）に移動すると、スピンドルとともにピストンも一端側へ移動するため、ダンパー室の体積が拡張し、ダンパー室の圧力が減少されるため、スピンドルの移動に対して制動が加わる。
このとき、ダンパー室を形成する閉塞部材とピストンに連結されたシャフトとの間には隙間が形成されているから、この隙間からダンパー室内に空気が徐々に流入するため、スピンドルは、制動されながら移動される。つまり、ダンパー効果が得られる。
【００１１】
スピンドルが一端側へ移動したのち、操作部によってシャフトを他端側へ移動させると、これに連結されたピストンおよびスピンドルも他端側へ移動される。
このとき、ピストンが他端側へ移動すると、ダンパー室の体積が縮小され、ダンパー室の圧力が上昇される。すると、ダンパー室の空気は、閉塞部材とピストンに連結されたシャフトとの間の隙間から大気へ放出されるため、スピンドルを他端側へ移動させることができる。
従って、スピンドルのリフティング機構を備えた制動装置を構成することができる。
【００１２】
また、前記閉塞部材は、前記シャフトの軸方向へ変位可能かつ前記シリンダの他端面に当接可能に設けられているから、操作部によってシャフトを他端側へ移動させると、ダンパー室の体積が縮小され、ダンパー室の圧力が上昇される。すると、ダンパー室の圧力によって、閉塞部材がシャフトの軸方向へ変位され、シリンダの他端面から離れるので、閉塞部材とシリンダの他端面との間に大きな隙間が形成される結果、この隙間を通じて、ダンパー室の空気が大気に放出される。従って、ダンパー効果がきかず、スピンドルを軽い力で他端側へ移動させることができる。
【００１３】
本発明の測定器の制動装置において、前記シリンダの他端には、前記閉塞部材を覆い、前記閉塞部材が前記シャフトの軸方向へ一定以上変位するのを規制するキャップが設けられていることが好ましい。
このような構成によれば、閉塞部材がシャフトの軸方向へ一定以上変位するのを規制するキャップが設けられているから、スピンドルのリフティング時にも閉塞部材がシャフトの軸方向へ大きく変位することがない。そのため、例えば、次の測定時において、スピンドルを一端側へ移動させる際にも、閉塞部材を素早くシリンダの他端面に当接させることができるため、直ちに、ダンパー効果を発揮させることができる。
【００１４】
本発明の測定器の制動装置において、前記シャフトは、前記ピストンに着脱可能に設けられているとともに、前記ピストン、または、前記ピストンと前記スピンドルとには、前記ピストンを挟んで前記ダンパー室とは反対側の室と前記ダンパー室とを連通し空気を流通させる流通孔が形成されていることが好ましい。
このような構成によれば、シャフトをピストンから取り外し、シリンダの他端を閉塞キャップなどで閉塞すれば、リフティング機構を持たない制動装置のみの機構として使用できる。つまり、ピストン、または、ピストンとスピンドルとには、ピストンを挟んでダンパー室とは反対側の室とダンパー室とを連通し空気を流通させる流通孔が形成されているから、スピンドルが一端側（測定子を有する側）に移動すると、ダンパー室の圧力が減少され、スピンドルの移動に対して制動が加わる。このとき、流通孔を通じて、ダンパー室内に空気が徐々に流入するため、スピンドルは、制動されながら移動され、ダンパー効果が得られる。
このことは、後から、閉塞キャップを外して、先端に操作部を有するシャフトをピストンに連結すれば、リフティング機構を備えた制動装置として構成できる利点がある。
【００１５】
本発明の測定器は、本体ケースと、この本体ケースを貫通し軸方向へ往復変位可能に設けられかつ一端に測定子を有するスピンドルと、このスピンドルを前記一端方向へ付勢する付勢手段と、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の制動装置とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
このような構成によれば、前述の発明と同様の構成の制動装置を備えることにより、前述と同様の作用効果を奏することができる。
測定器としては、機械式に限らず、デジタル式でもよい。デジタル式では、前記構成に加え、スピンドルの変位量を検出する変位検出手段と、この変位検出手段によって検出された変位量を表示する表示手段とを備えればよい。なお、変位検出手段は、スピンドルの変位量を検出する光電式、静電容量式、磁気式等のエンコーダや歯車機構等を含んで構成することができる。また、表示手段は、例えば液晶パネル等を含んで構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
＜構造の説明（図１〜図３参照）＞
本実施形態のダイヤルゲージ１は、図１および図２に示すように、本体ケース２と、本体ケース２を貫通して軸方向に往復変位可能に設けられたスピンドル３と、このスピンドル３を軸方向における一端側（図２中下端側）に付勢する付勢手段４と、スピンドル３の変位量を検出する変位検出手段５と、この変位検出手段５によって検出された変位量（スピンドル３の変位量）を表示する表示手段６と、スピンドル３の下降速度を制動するとともに、スピンドル３を他端側（図２中上端側）にリフトするリフティング機構を備えた制動装置７とを備える。
【００１８】
本体ケース２は、内部に収納空間２１を有するとともに、下端にスピンドル３の略中間部分をガイドする筒状のステム２２を備える。
スピンドル３は、下端に所定の剛性を有する測定子３１を備えている。
付勢手段４は、下端が本体ケース２に固定され、上端がスピンドル３と一体となって変位する支持片４１に固定されたコイルスプリング４２によって構成されている。
変位検出手段５は、スピンドル３に取付部材５１を介してスピンドル３と平行となるように固定されたスケール５２と、このスケール５２と所定の隙間を隔てて本体ケース２に固定されスケール５２の変位量を検出する検出部５３とを備えている。変位検出手段５で検出された変位量は表示手段６に送信される。
表示手段６は、本体ケース２の正面中央に配置された液晶パネル６１などによって構成されている。
【００１９】
制動装置７は、図３に示すように、下端が本体ケース２の上端に嵌合され本体ケース２の収納空間２１と連通可能に設けられたシリンダ７１と、スピンドル３の上端に設けられシリンダ７１内を往復変位可能に設けられたピストン７２と、シリンダ７１の上端に着脱可能に螺合されたキャップ７３と、このキャップ７３とシリンダ７１の上端面との間に配置された閉塞部材７４と、ピストン７２を挟んでスピンドル３とは反対側に連結され閉塞部材７４およびキャップ７３の中心を貫通して延長されたシャフト７５と、このシャフトの先端（上端）に設けられた操作部としてのノブ７６とを備えている。
【００２０】
シリンダ７１には、上端外周面におねじ７１Ａが形成されている。
ピストン７２は、外径がシリンダ７１の内径より若干小さい円盤状に形成されている。
キャップ７３は、閉塞部材７４がシャフト７５の軸方向へ一定以上変位するのを規制するためのもので、内周面にシリンダ７１のおねじ７１Ａに螺合する雌ねじ７３Ａが形成され、また、中心に貫通孔７３Ｂが形成されている。
閉塞部材７４は、中心にシャフト７５が挿通する貫通孔７４Ａを有し、シリンダ７１の他端面とキャップ７３との間において、シャフト７５の軸方向へ変位可能に設けられているとともに、シリンダ７１の上端面に当接した状態において、ピストン７２との間に密封されたダンパー室７７を構成する。閉塞部材７４の貫通孔７４Ａとシャフト７５との間には、ダンパー室７７と大気との間で空気を流通させる隙間７８が形成されている。なお、閉塞部材７４の材質は、金属でも樹脂でもよい。
【００２１】
＜作用の説明（図４〜図６参照）＞
（制動動作）
図４に示すように、スピンドル３が付勢手段４の付勢力やスピンドル３の自重によって下方へ移動すると、スピンドル３とともにピストン７２も下方へ移動するため、ダンパー室７７の体積が拡張し、ダンパー室７７の圧力が減少するため、スピンドル３の移動に対して制動が加わる。
このとき、ダンパー室７７を形成する閉塞部材７４とピストン７２に連結されたシャフト７５との間には空気を流通させる隙間７８が形成されているから、この隙間７８からダンパー室７７内に空気が徐々に流入するため、スピンドル３は、制動されながら移動される。つまり、ダンパー効果が得られる。
【００２２】
（リフティング動作）
図５に示すように、スピンドル３が下降した状態から、ノブ７６を掴んで引き上げる。すると、図６に示すように、シャフト７５の上昇とともに、これに連結されたピストン７２およびスピンドル３も上昇される。つまり、スピンドル３を上昇（リフト）させることができる。
このとき、ピストン７２が上昇すると、ダンパー室７７の体積が縮小され、ダンパー室７７の圧力が上昇される。すると、ダンパー室７７の空気が、閉塞部材７４とシャフト７５との間の隙間７８から大気へ放出されるとともに、閉塞部材７４をシャフト７５に沿って押し上げる。これにより、閉塞部材７４がシリンダ７１の上端面から離れるので、閉塞部材７４とシリンダ７１の上端面との間に大きな隙間が形成される結果、この隙間を通じて、ダンパー室７７の空気が大気に放出される。そのため、ダンパー効果がきかず、スピンドル３を軽い力で上昇させることができる。
【００２３】
＜実施形態の効果＞
（１）本体ケース２に取り付けられたシリンダ７１と、スピンドル３の上端に設けられシリンダ７１内を往復変位可能に収納されたピストン７２と、シリンダ７１の上端に配置されピストン７２との間にダンパー室７７を形成する閉塞部材７４と、ピストン７２を挟んでスピンドル３とは反対側に連結され閉塞部材７４を貫通するシャフト７５と、このシャフト７５の先端に設けられたノブ７６とを備えたので、スピンドル３のリフト機構を備えた制動装置７を構成できる。従って、従来の使い勝手を維持しつつ、スピンドル３の下降時の制動を実現できる。
【００２４】
（２）閉塞部材７４が、シャフト７５の軸方向へ変位可能かつシリンダ７１の上端面に当接可能に設けられているから、ノブ７６によってシャフト７５を上方へ引き上げると、ダンパー室７７の圧力によって、閉塞部材７４がシャフト７５の軸方向へ変位され、シリンダ７１の上端面から離れるので、閉塞部材７４とシリンダ７１の上端面との間に大きな隙間が形成される結果、この隙間を通じて、ダンパー室７７の空気が大気に放出される。従って、ダンパー効果がきかず、スピンドル３を軽い力で上昇（リフト）させることができる。
【００２５】
（３）シリンダ７１の他端には、閉塞部材７４がシャフト７５の軸方向へ一定以上変位するのを規制するキャップ７３が設けられているから、スピンドル３のリフティング時にも閉塞部材７４がシャフト７５の軸方向へ大きく変位することがない。そのため、例えば、次の測定時において、スピンドル３を下方へ移動させる際にも、閉塞部材７４を素早くシリンダ７１の他端面に当接させることができるため、直ちに、ダンパー効果を発揮させることができる。
【００２６】
＜変形例の説明＞
本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、閉塞部材７４を、シリンダ７１の上端面とキャップ７３との間において、シャフト７５の軸方向へ変位可能に配置したが、これに限られない。
例えば、図７に示すように、キャップ７３の外側、つまり、キャップ７３とノブ７６との間において、シャフト７５の軸方向へ変位可能に配置しても、同様な効果が期待できる。
【００２７】
前記実施形態では、ピストン７２にノブ７６を有するシャフト７５を一体的に形成し、このシャフト７５、閉塞部材７４およびキャップ７３などから、スピンドル３を上昇させるリフティング機構を構成したが、これに限られない。
例えば、図８に示すように、シャフト７５を、ピストン７２に対して着脱可能に構成するとともに、ピストン７２の中心からスピンドル３の外周面に掛けて、ピストン７２を挟んでダンパー室７７とは反対側の室８１（本体ケース２の収納空間２１と連通する室）とダンパー室７７とを連通し空気を徐々に流通させる流通孔８２を形成した構成とし、この構成において、シャフト７５をピストン７２から取り外し、シリンダ７１の上端を閉塞キャップ８３などで閉塞すれば、リフティング機構を持たない制動装置７のみの機構として使用できる。
【００２８】
ちなみに、シャフト７５を、ピストン７２に対して着脱可能に構成するには、例えば、ピストン７２の中心部にねじ孔８４を形成し、シャフト７５にねじ孔８４に螺合するおねじ８５（図９参照）を形成すればよい。
また、流通孔８２は、ピストン７２の中心からスピンドル３の外周面に掛けて形成する構成以外に、ピストン７２の両面に貫通して形成してもよい。
【００２９】
このような構成とすれば、ピストン７２の中心からスピンドル３の外周面に掛けて、流通孔８２が形成されているから、スピンドル３が下降すると、ダンパー室７７の圧力が減少され、スピンドル３の移動に対して制動が加わる。このとき、流通孔８２を通じて、ダンパー室７７内に空気が徐々に流入するため、スピンドル３は、制動されながら移動され、ダンパー効果が得られる。
【００３０】
このことは、最初に図８に示す構造で製作したのち、後から閉塞キャップ８３を外して、先端にノブ７６を有するシャフト７５をピストン７２に連結すれば、リフティング機構を備えた制動装置として構成できる利点がある。つまり、図９に示すように、閉塞キャップ８３を外し、シリンダ７１の他端面に閉塞部材７４を配置するとともに、シリンダ７１の上端にキャップ７３を螺合し、ピストン７２に先端にノブ７６を有するシャフト７５を螺合すれば、後から、リフティング機構を備えた制動装置７として構成できる。
【００３１】
前記実施形態では、シリンダ７１の下端側（本体ケース２側）は開放され、シリンダ７１内と本体ケース２の収納空間２１内とが連通していたが、シリンダ７１の一端側は、背景技術で説明した特開昭５９−１７０７０１号公報記載の制動装置のように、ブッシュ１０１で密封されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、ダイヤルゲージ等のスピンドルを備えた測定器において、スピンドルの制動装置として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係るダイヤルゲージを示す正面図。
【図２】前記実施形態のダイヤルゲージの内部を示す図。
【図３】前記実施形態において、制動装置を示す断面図。
【図４】前記実施形態において、スピンドル下降時の様子を示す断面図。
【図５】前記実施形態において、スピンドル上昇時の正面図。
【図６】前記実施形態において、スピンドル上昇時の様子を示す断面図。
【図７】本発明の変形例の制動装置を示す断面図。
【図８】本発明の他の変形例の制動装置を示す断面図。
【図９】前記他の変形例において、リフト機構を取り付けた状態を示す断面図。
【図１０】従来のスピンドルの制動装置を示す図。
【符号の説明】
【００３４】
１…ダイヤルゲージ（測定器）、
２…本体ケース、
３…スピンドル、
４…付勢手段、
５…変位検出手段、
６…表示手段、
７…制動装置、
７１…シリンダ、
７２…ピストン、
７３…キャップ、
７４…閉塞部材、
７５…シャフト、
７６…ノブ（操作部）、
７７…ダンパー室、
７８…隙間、
８１…室、
８２…流通孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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