(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、この本体に軸方向へ移動可能に設けられたスピンドルとを有し、スピンドルを軸方向へ移動させながら被測定物に当接させ、そのときのスピンドルの移動位置から被測定物の寸法を測定する測定器において、
前記本体に前記スピンドルの移動方向と同方向へ移動可能かつ任意の位置で固定可能に設けられたスリーブと、
このスリーブと前記スピンドルとを連結するとともに、これらの移動方向に所定ストロークで両者の相対移動を許容する連結部材と、
前記スリーブ内に収納され前記連結部材を介して前記スピンドルを被測定物に当接する方向へ付勢する付勢手段と、
この付勢手段の付勢力を表示する付勢力表示手段とを備えたことを特徴とする測定器。
【請求項２】
請求項１に記載の測定器において、
前記スリーブには、前記付勢手段の付勢力を可変する付勢力可変部材が螺合されていることを特徴とする測定器。
【請求項３】
請求項２に記載の測定器において、
前記付勢力表示手段は、前記連結部材に前記付勢力可変部材を貫通して設けられた目盛棹と、この目盛棹の長手方向に沿って一定間隔おきに形成された目盛とを含んで構成されていることを特徴とする測定器。
【請求項４】
請求項２に記載の測定器において、
前記付勢力表示手段は、前記連結部材に前記付勢力可変部材を貫通して設けられ外部に雄ねじを有するねじ軸と、このねじ軸に螺合されかつ前記スリーブに回転可能かつ軸方向へ移動不能に設けられたナット部材と、このナット部材に固定された指針とを含んで構成されていることを特徴とする測定器。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の測定器において、
前記付勢力表示手段は、前記スピンドルとスリーブとが所定距離だけ接近したことを検知する検知スイッチと、この検知スイッチが作動したことを表示する表示部とを含んで構成されていることを特徴とする測定器。
【請求項６】
請求項５に記載の測定器において、
前記スピンドルの移動位置を電気的信号として検出し、その検出結果に基づくスピンドルの移動位置をデジタル表示する位置検出表示手段が設けられ、
この位置検出表示手段の表示値が前記検知スイッチが作動したときにホールドされるように構成されていることを特徴とする測定器。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載の測定器において、
前記付勢力表示手段は、前記連結部材と付勢手段との間に設けられた力検出器と、この力検出器で検出された力の大きさを表示する測定力表示部とを含んで構成されていることを特徴とする測定器。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の測定器において、
前記スリーブは、前記本体に軸方向へ移動可能かつ回転不能に設けられ、かつ、前記本体の定位置に回転可能に設けられたシンブルに螺合されていることを特徴とする測定器。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の測定器において、
前記本体には、前記スピンドルと対向しそのスピンドルとの間に被測定物を挟持するアンビルが設けられ、
このアンビル側の本体には、前記スピンドルの軸線を挟んだアンビルの両側において、前記アンビルとの間に被測定物を保持する保持手段が回動可能に設けられていることを特徴とする測定器。
【請求項１０】
請求項２に記載の測定器において、
前記付勢力可変部材の螺合によって可変された前記付勢手段の予圧力を表示する予圧力表示手段が設けられていることを特徴とする測定器。
【請求項１１】
請求項１０に記載の測定器において、
前記予圧力表示手段は、前記付勢力可変部材の外周軸方向に沿って設けられた目盛を備えることを特徴とする測定器。
【請求項１２】
請求項１１に記載の測定器において、
前記予圧力表示手段は、前記付勢力可変部材の外周に回転調整可能かつ軸方向へ位置調整可能に設けられた表示筒と、この表示筒の外周軸方向に沿って設けられた目盛とを備えることを特徴とする測定器。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載の測定器において、
前記付勢力可変部材を覆うカバーが前記本体に着脱可能に設けられていることを特徴とする測定器。
【請求項１４】
請求項１３に記載の測定器において、
前記カバーには、前記目盛を露出するための窓が設けられていることを特徴とする測定器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピンドルを被測定物に当接させ、そのときのスピンドルの移動位置から被測定物の寸法を測定する測定器に関する。詳しくは、本体と、この本体に軸方向へ移動可能に設けられたスピンドルとを有し、スピンドルを軸方向へ移動させながら被測定物に当接させ、そのときのスピンドルの移動位置から被測定物の寸法を測定する測定器において、測定力を表示するようにした測定器に関する。
【０００２】
【背景技術】
本体に移動可能に設けられたスピンドルを被測定物に当接させ、そのスピンドルの移動変位量を検出して、被測定物の寸法などを測定する測定器、たとえば、マイクロメータでは、スピンドルを軸方向へ進退させるシンブルのほかに、スピンドルを一定の力で被測定物に対して当接させるためのラチェット機構を備えている。
測定にあたっては、被測定物をアンビルとスピンドルとの間に位置させたのち、シンブルを回してスピンドルを被測定物に接近する方向へ移動させて、アンビルとスピンドルとで被測定物を挟む。こののち、シンブルから手を離して、ラチェット機構のノブを回すと、一定以上の力がスピンドルに作用したとき、ラチェット機構が空転するので、一定の測定力で測定を行える。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、スピンドルを被測定物に当接させて被測定物の寸法などを測定する測定器などの場合、スピンドルが被測定物に当接したときの当接力、つまり、測定力が測定結果に重要な影響を及ぼすため、被測定物の材質や形状に応じて最適な測定力で測定することが理想である。
しかし、従来の測定器にあっては、上述したように、一定の測定力で測定を行うことができるものの、被測定物の材質や形状に応じて測定力を変更することは実際上困難であった。
【０００４】
本発明の目的は、被測定物の材質や形状に応じて最適な測定力で測定することができる測定器を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の測定器は、上記目的を達成するため、次の構成を採用する。
請求項１に記載の発明は、本体と、この本体に軸方向へ移動可能に設けられたスピンドルとを有し、スピンドルを軸方向へ移動させながら被測定物に当接させ、そのときのスピンドルの移動位置から被測定物の寸法を測定する測定器において、前記本体に前記スピンドルの移動方向と同方向へ移動可能かつ任意の位置で固定可能に設けられたスリーブと、このスリーブと前記スピンドルとを連結するとともに、これらの移動方向に所定ストロークで両者の相対移動を許容する連結部材と、前記スリーブ内に収納され前記連結部材を介して前記スピンドルを被測定物に当接する方向へ付勢する付勢手段と、この付勢手段の付勢力を表示する付勢力表示手段とを備えたことを特徴とする測定器である。
【０００６】
この測定器によれば、測定にあたって、スリーブをスピンドルの軸方向へ移動させると、スリーブ、付勢手段、連結部材およびスピンドルが一体となって同方向へ移動される。スピンドルの先端が被測定物に当接したのち、さらに、スリーブを同方向へ移動させると、スピンドルはこれ以上移動することができないので、付勢手段が圧縮されていく。このとき、付勢手段がスピンドルを付勢する力、つまり、測定力は、圧縮量に比例して増加した力を予圧力に加えたものであり、その測定力が付勢力表示手段に表示される。
従って、付勢力表示手段に表示された測定力を確認しながら、被測定物の材質や形状に応じた最適な測定力で測定することできる。つまり、被測定物の材質が軟質の場合には、微測定力で測定することができ、また、多数の被測定物を常に一定の測定力で測定することもできる。
【０００７】
以上において、スリーブの移動にあたっては、手動で行ってもよく、あるいは、レリーズによる駆動、レバーによる駆動、ラックとピニオンによる駆動、モータによる駆動などいずれでもよいが、後述するシンブルによる駆動（請求項８に記載）が好ましい。
連結部材については、一端側をスピンドルとスリーブとのいずれか一方に固定し、他端側をいずれか他方に対して所定ストロークで移動可能に連結してもよく、あるいは、両端側をスピンドルとスリーブとにそれぞれ所定ストロークで移動可能に連結してもよい。
付勢手段としては、スピンドルを被測定物に当接する方向へ付勢できるものであればいずれでもよいが、コイル状の加圧ばねなどが好適である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の測定器において、前記スリーブには、前記付勢手段の付勢力を可変する付勢力可変部材が螺合されていることを特徴とする測定器である。
この測定器によれば、スリーブに螺合した付勢力可変部材の螺合位置を変えると、付勢力可変部材から連結部材までの距離が変化するので、その間に収納された付勢手段の圧縮量が変化される。つまり、予圧力を変化させることができる。従って、簡単な構成により、予圧力を変化させることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の測定器において、前記付勢力表示手段は、前記連結部材に前記付勢力可変部材を貫通して設けられた目盛棹と、この目盛棹の長手方向に沿って一定間隔おきに形成された目盛とを含んで構成されていることを特徴とする測定器である。
この測定器によれば、スリーブに対する付勢力可変部材の螺合位置を変えることによって予圧力を変化させていくと、あるいは、測定時にスピンドルが被測定物に当接したのち、スリーブをさらに同方向へ移動させていくと、連結部材から付勢力可変部材までの距離（つまり、付勢手段の圧縮量）が変化していく。すると、目盛棹が付勢力可変部材から突出する量も変化していくから、その目盛棹に形成された目盛を読み取ることにより、付勢手段の圧縮量、つまり、測定力を読み取ることができる。従って、目盛を見ながら予圧力を調整でき、あるいは、所望の測定力で測定を行うことができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の測定器において、前記付勢力表示手段は、前記連結部材に前記付勢力可変部材を貫通して設けられ外部に雄ねじを有するねじ軸と、このねじ軸に螺合されかつ前記スリーブに回転可能かつ軸方向へ移動不能に設けられたナット部材と、このナット部材に固定された指針とを含んで構成されていることを特徴とする測定器である。
この測定器によれば、測定時にスピンドルが被測定物に当接したのち、スリーブをさらに同方向へ移動させていくと、連結部材とスリーブ（あるいは、付勢力可変部材）とが相対変位される。すると、付勢手段の圧縮量が変化していくとともに、ねじ軸とナット部材も相対変位するから、ナット部材が回転、つまり、指針が回転される。従って、指針の回転角から、付勢手段の圧縮量、つまり、測定力を読み取ることができるから、指針の回転角を見ながら所望の測定力で測定を行うことができる。
以上において、スリーブ側には、指針の回転角を表す角度目盛を付した目盛盤を取り付けておけば、指針の回転角を正確に読み取ることができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の測定器において、前記付勢力表示手段は、前記スピンドルとスリーブとが所定距離だけ接近したことを検知する検知スイッチと、この検知スイッチが作動したことを表示する表示部とを含んで構成されていることを特徴とする測定器である。
この測定器によれば、測定時にスピンドルが被測定物に当接したのち、スリーブをさらに同方向へ移動させていくと、スピンドルとスリーブとが相対変位される。すると、付勢手段の圧縮量が変化していく。このとき、スピンドルとスリーブとが所定距離だけ接近すると、検知スイッチが作動され、そのことが表示部に表示される。従って、付勢手段の圧縮量が一定量に達したこと、つまり、一定の測定力に達したことを表示部の表示によって読み取ることができるから、常に一定の測定力で測定を行うことができる。
以上において、検知スイッチは、スピンドルとスリーブとのいずれか一方に設けた電極板ばねと、この電極板ばねに対応していずれか他方に設けられた電極とから構成することができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の測定器において、前記スピンドルの移動位置を電気的信号として検出し、その検出結果に基づくスピンドルの移動位置をデジタル表示する位置検出表示手段が設けられ、この位置検出表示手段の表示値が前記検知スイッチが作動したときにホールドされるように構成されていることを特徴とする測定器である。
この測定器によれば、付勢手段の圧縮量が一定量に達したとき、位置検出表示手段の表示値が自動的にホールドされるから、スリーブの送り過ぎに注意を払わなくてもよく、使い勝手に優れている。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の測定器において、前記付勢力表示手段は、前記連結部材と付勢手段との間に設けられた力検出器と、この力検出器で検出された力の大きさを表示する測定力表示部とを含んで構成されていることを特徴とする測定器である。
この測定器によれば、付勢手段の圧縮量に伴う力を力検出器によって直接検出し、それを測定力表示部に表示するようにしたので、測定力を直接確認することができ、所望の測定力での測定をより正確に行うことができる。
以上において、測定力表示部に表示する力の大きさは、数値として表示してもよく、あるいは、バーグラフとして表示してもよい。バーグラフとして表示すれば、付勢手段を圧縮していく過程が視覚で確認できるので、スリーブを希望の位置で停止させやすい。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の測定器において、前記スリーブは、前記本体に軸方向へ移動可能かつ回転不能に設けられ、かつ、前記本体の定位置に回転可能に設けられたシンブルに螺合されていることを特徴とする測定器である。
この測定器によれば、シンブルを回転させると、それに螺合されたスリーブは、本体に対して軸方向へ移動可能かつ回転不能に設けられているから、軸方向へ移動される。従って、シンブルの回転により、スリーブを所定量ずつ微細に移動させることができるとともに、任意の位置で停止させることができる。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の測定器において、前記本体には、前記スピンドルと対向しそのスピンドルとの間に被測定物を挟持するアンビルが設けられ、このアンビル側の本体には、前記スピンドルの軸線を挟んだアンビルの両側において、前記アンビルとの間に被測定物を保持する保持手段が回動可能に設けられていることを特徴とする測定器である。
この測定器によれば、被測定物をアンビルと保持手段とで保持し、この状態でスピンドルを被測定物に当接させて測定することができる。そのため、たとえば、細い線材のように剛性が小さく撓んだり、あるいは、円筒形のようなピンなどのように転がりやすい形状の被測定物であっても、被測定物をアンビルと保持手段とで安定して保持することができるから、測定操作を容易にかつ正確に行うことができる。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項２に記載の測定器において、前記付勢力可変部材の螺合によって可変された前記付勢手段の予圧力を表示する予圧力表示手段が設けられていることを特徴とする測定器である。
この測定器によれば、付勢手段の予圧力が予圧力表示手段によって表示されているから、この表示を確認しながら、付勢力可変部材の螺合位置を調整できる。従って、付勢手段の予圧力を正確に調整することができる。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の測定器において、前記予圧力表示手段は、前記付勢力可変部材の外周軸方向に沿って設けられた目盛を備えることを特徴とする測定器である。
この測定器によれば、付勢力可変部材の螺合位置を調整しながら付勢手段の予圧力を可変していくと、スリーブに対する付勢力可変部材の外周軸方向に沿って設けられた目盛の位置が変わるから、その目盛から付勢手段の予圧力を読み取ることができる。従って、付勢力可変部材の外周軸方向に沿って目盛を設けるだけの比較的簡単な構成で予圧力表示手段を構成できる。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の測定器において、前記予圧力表示手段は、前記付勢力可変部材の外周に回転調整可能かつ軸方向へ位置調整可能に設けられた表示筒と、この表示筒の外周軸方向に沿って設けられた目盛とを備えることを特徴とする測定器である。
この測定器によれば、目盛を有する表示筒を、付勢力可変部材の外周に対して回転調整、あるいは、軸方向へ位置調整することにより、基準となる位置に表示筒の基準目盛を一致させることができる。従って、付勢手段の製作上のばらつきなどがあっても、特別な加工や新たな部材を追加することなく、基準となる位置に表示筒の基準目盛を一致させることができる。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、請求項１１または請求項１２に記載の測定器において、前記付勢力可変部材を覆うカバーが前記本体に着脱可能に設けられていることを特徴とする測定器である。
この測定器によれば、付勢力可変部材がカバーで覆われているから、測定中に付勢力可変部材に接触して付勢力可変部材の螺合位置が変動するのを防止できる。よって、測定力のばらつきも未然に防止できる。
【００２０】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の測定器において、前記カバーには、前記目盛を露出するための窓が設けられていることを特徴とする測定器である。
この測定器によれば、カバーには、目盛を露出するための窓が設けられているから、その窓を通して、目盛を視認できる。つまり、測定中に付勢力可変部材に接触して付勢力可変部材の螺合位置が変動するのを防止しつつ、目盛を視認できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明にあたって、同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
［第１実施形態］
図１に第１実施形態を示す。第１実施形態の測定器は、円筒形状の本体１と、この本体１の内部に設けられたスピンドル１１と、本体１の外部に設けられたシンブル２１と、本体１の内部にスピンドル１１の移動方向と同方向へ移動可能かつ任意の位置で固定可能に設けられたスリーブ３１と、このスリーブ３１とスピンドル１１とを連結する連結部材４１と、付勢力可変部材５１と、付勢手段としての加圧ばね６１と、付勢力表示手段７１と、図示省略の位置検出表示手段とを含んで構成されている。
【００２４】
前記スピンドル１１は、前記本体１の内部に軸方向へ移動可能に設けられているとともに、先端部１１Ａが本体１から突出されている。スピンドル１１の基端部１１Ｂには、前記本体１の内周面に突設されたキーピン２に摺動自在に嵌合するキー溝１２が軸方向に沿って形成されている。これにより、スピンドル１１は、軸方向へは移動可能であるが、回転が規制された状態（回転不能状態）で本体１に保持されている。なお、キーピン２とキー溝１２との関係は、逆に設けても同様な効果が得られる。
【００２５】
前記シンブル２１は、前記本体１の外径より大きい径の円筒形状に形成され、一端側が本体１の外周定位置において回転可能に保持されている。つまり、本体１およびシンブル２１の対応する円周方向に沿って形成されたキー溝３，２２およびこれに嵌合するキーリング４によって、本体１の外周定位置において回転可能に設けられている。なお、キー溝を本体１およびシンブル２１の一方にのみ設け、他方にキーピンあるいはキーねじを設けてもよい。また、シンブル２１の内周面には、雌ねじ２３が形成されている。
【００２６】
前記スリーブ３１は、片側端部で連結された内外２重筒構造に形成されている。内筒部分３２は、前記本体１の内部に軸方向移動可能に収納されているとともに、外筒部分３３は、前記本体１とシンブル２１との隙間に挿入され、かつ、外周面に前記シンブル２１の雌ねじ２３に螺合する雄ねじ３４を有する。内筒部分３２の内周面には前記付勢力可変部材５１が螺合される雌ねじ３５が形成されているとともに、外周面には前記本体１の内周面に突設されたキーピン５に摺動自在に嵌合するキー溝３６が軸方向に沿って形成されている。これにより、スリーブ３１は、軸方向へは移動可能であるが、回転が規制された状態（回転不能状態）で本体１に保持されている。なお、キーピン５とキー溝３６との関係は、逆に設けても同様な効果が得られる。
【００２７】
前記連結部材４１は、前記スリーブ３１と前記スピンドル１１とを連結するとともに、これらの移動方向に所定ストロークで両者の相対移動を許容するように構成されている。つまり、前記スピンドル１１の基端面に螺合されるねじ部４２と、前記スリーブ３１の内端開口鍔部内面側に当接するフランジ部４３と、これらを連結する中間部４４とを備える。これにより、スリーブ３１とスピンドル１１とは、これらの移動方向に所定ストロークで相対移動できるように構成されている。
【００２８】
前記加圧ばね６１は、コイルばねによって構成されているとともに、前記付勢力可変部材５１と前記連結部材４１との間に収納され、連結部材４１を介して前記スピンドル１１を被測定物に当接する方向へ付勢している。
前記付勢力表示手段７１は、前記連結部材４１に前記付勢力可変部材５１の中心孔を貫通して突設された目盛棹７２と、この目盛棹７２の長手方向に沿って一定間隔おきに形成された目盛７２Ａとを含んで構成されている。ここで、目盛棹７２および目盛７２Ａからなる付勢力表示手段７１は、付勢力可変部材５１の螺合によって可変された付勢手段としての加圧ばね６１の予圧力を表示する予圧力表示手段２０１も兼ねている。
【００２９】
次に、測定方法を説明する。
測定にあたって、本体１を保持して、シンブル２１を回転させると、スリーブ３１、加圧ばね６１、連結部材４１およびスピンドル１１が一体となって、これらの軸方向（ここでは、図１中左方向）へ移動される。スピンドル１１の先端部１１Ａが被測定物に当接したのち、さらに、シンブル２１を回転し続けると、スピンドル１１はこれ以上移動することができないので、加圧ばね６１が圧縮されていく。このとき、加圧ばね６１がスピンドル１１を付勢する力、つまり、測定力は、圧縮量に比例して増加した力を予圧力に加えたものである。従って、加圧ばね６１の圧縮量が一定の位置では測定力は一定である。なお、予圧力は、付勢力可変部材５１を回転させてスリーブ３１に対する位置を変えることにより、変えることができ、かつ、予圧力表示手段２０１によって確認できる。
【００３０】
加圧ばね６１の圧縮量は、連結部材４１と付勢力可変部材５１との間の相対的なずれ量と同じで、付勢力表示手段７１の目盛棹７２が付勢力可変部材５１から突出した突出量で読み取ることができる。つまり、付勢力可変部材５１の端面に一致する目盛棹７２の目盛７２Ａを読み取ることにより、測定力を知ることができる。従って、付勢力可変部材５１の端面に一致する目盛棹７２の目盛７２Ａが予め設定した値になったときに、シンブル２１の回転を止め、このときのスピンドル１１の移動位置を図示省略の位置検出表示手段によって読み取れば、所望測定力下で測定を行うことができる。
【００３１】
従って、第１実施形態によれば、加圧ばね６１の圧縮量、つまり、測定力を付勢力表示手段７１に表示するようにしたので、その付勢力表示手段７１に表示された測定力を確認しながら、被測定物の材質や形状に応じた最適な測定力で測定することできる。つまり、被測定物の材質が軟質の場合には、微測定力で測定することができ、また、多数の被測定物を常に一定の測定力で測定することもできる。
【００３２】
また、内部に加圧ばね６１を収納したスリーブ３１に付勢力可変部材５１を螺合したので、この付勢力可変部材５１を回転させることにより、付勢力可変部材５１から連結部材４１までの距離を変化させることができる。従って、その間に収納された加圧ばね６１の圧縮量を変化させることができる。つまり、簡単な構成により、予圧力を変化させることができる。しかも、その予圧力を予圧力表示手段２０１によって確認できる。
【００３３】
とくに、付勢力表示手段７１は、連結部材４１に付勢力可変部材５１を貫通して突設された目盛棹７２と、この目盛棹７２の長手方向に沿って一定間隔おきに形成された目盛７２Ａとを含んで構成したので、スリーブ３１に対する付勢力可変部材５１の螺合位置を変えることによって予圧力を変化させていくと、あるいは、測定時にスピンドル１１が被測定物に当接したのち、スリーブ３１をさらに同方向へ移動させていくと、目盛棹７２が付勢力可変部材５１から突出する量も変化していくから、その目盛棹７２に形成された目盛７２Ａを読み取ることにより、加圧ばね６１の圧縮量、つまり、測定力を読み取ることができる。従って、目盛７２Ａを見ながら予圧力を調整でき、あるいは、所望の測定力で測定を行うことができる。
【００３４】
また、本体１の定位置にシンブル２１を回転可能に設け、このシンブル２１にスリーブ３１を螺合したので、シンブル２１の回転により、スリーブ３１を所定量ずつ微細に移動させることができるとともに、任意の位置で停止させることができる。従って、測定力を微調整しながら測定を行うことができるから、高精度な測定が期待できる。
【００３５】
［第２実施形態］
図２に第２実施形態を示す。第２実施形態の測定器は、第１実施形態の測定器とは、付勢力表示手段の構成が異なり、また、スピンドル１１の移動位置を指針の回転角として検出する位置検出表示手段１０１が付加されている。
本実施形態の付勢力表示手段７１Ａは、前記連結部材４１に前記付勢力可変部材５１を貫通して突設され外端部に雄ねじ７３Ａを有するねじ軸７３と、このねじ軸７３に螺合されかつ前記スリーブ３１に設けられたアーム７４に回転可能かつ軸方向へ移動不能に設けられたナット部材７５と、このナット部材７５に固定された指針７６とを含んで構成されている。
【００３６】
本実施形態の位置検出表示手段１０１は、前記スピンドル１１の軸方向に沿って形成されたラック１０２と、このラック１０２に噛合しかつ本体１に軸１０３を介して回転可能に支持されたピニオン１０４と、このピニオン１０４の軸１０３に固定された歯車１０５と、この歯車１０５に噛合された歯車１０６と、この歯車１０６を有し本体１に回転可能に支持された指針軸１０７と、この指針軸１０７に取り付けられた指針１０８と、この指針１０８の回転角を表示する目盛盤１０９と、この目盛盤１０９および指針１０８を覆う透明ケース１１０とから構成されている。
【００３７】
従って、第２実施形態によれば、測定時にスピンドル１１が被測定物に当接したのち、シンブル２１を回転し続けて、スリーブ３１をさらに同方向へ移動させると、連結部材４１とスリーブ３１とが相対変位される。すると、ねじ軸７３とナット部材７５も相対変位するから、ナット部材７５が回転され、これにより、指針７６が回転される。従って、連結部材４１とスリーブ３１との相対変位を指針７６の回転角によって読み取ることができるから、その回転角が所望の角度に達したときに、位置検出表示手段１０１の指針１０８と目盛盤１０９とからスピンドル１１の位置を読み取れば、所望の測定力下で測定を行うことができる。
なお、前記実施形態において、位置検出表示手段については、スピンドル１１の移動位置を電気的信号として検出し、それをデジタル表示する位置検出表示手段であってもよい。また、アーム７４には、指針７６の回転角を表す角度目盛を付した目盛盤を設けておけば、指針７６の回転角を正確に読み取ることができる。
【００３８】
［第３実施形態］
図３に第３実施形態を示す。第３実施形態の測定器は、第１実施形態の測定器とは、付勢力表示手段の構成が異なり、また、スピンドル１１の移動位置を電気的信号として検出、表示する位置検出表示手段１１１が付加されている。
本実施形態の位置検出表示手段１１１は、前記スピンドル１１に設けられたスケール１１２と、このスケール１１２に所定のギャップを隔てて前記本体１側に対向配置された検出スケール１１３と、この両スケール１１２，１１３の相対変位量を電気的信号として検出する検出回路１１４と、この検出回路１１４で検出された相対変位量をデジタル表示するデジタル表示部１１５とから構成されている。
【００３９】
本実施形態の付勢力表示手段７１Ｂは、前記スピンドル１１とスリーブ３１とが所定距離だけ接近したことを検知する検知スイッチ８１と、この検知スイッチ８１が作動したことを表示する表示部８６（デジタル表示部１１５の一部に構成されている）とを含んで構成されている。
検知スイッチ８１は、スピンドル１１とスリーブ３１とのいずれか一方（ここではスピンドル１１）に絶縁部材８２を介して設けられた電極板ばね８３と、この電極板ばね８３に対応していずれか他方（ここではスリーブ３１）に設けられた電極８４とから構成されている。検知スイッチ８１からの信号は、電線８５を介して前記検出回路１１４に入力され、表示部８６に測定力が一定値に達したことが表示され、かつ、デジタル表示部１１５の表示値が自動的にホールドされるように構成されている。
【００４０】
従って、第３実施形態によれば、測定時にスピンドル１１が被測定物に当接したのち、シンブル２１を回転し続けて、スリーブ３１をさらに同方向へ移動させていくと、スピンドル１１とスリーブ３１とが相対変位される。すると、加圧ばね６１の圧縮量が変化していく。このとき、スピンドル１１とスリーブ３１とが所定距離だけ接近すると、検知スイッチ８１が作動され、そのことが表示部８６に表示される。従って、加圧ばね６１の圧縮量が一定量に達したこと、つまり、一定の測定力に達したことを表示部８６の表示によって読み取ることができるから、定測定力で測定を行うことができる。しかも、加圧ばね６１の圧縮量が一定量に達したとき、デジタル表示部１１５の表示値が自動的にホールドされるから、スリーブ３１の送り過ぎに注意を払わなくてもよく、使い勝手に優れている。
【００４１】
なお、本実施形態においては、付勢力可変部材５１の外周面軸方向に目盛５２が付設され、これにより、加圧ばね６１による予圧力を確認できるようになっている。つまり、付勢力可変部材５１の外周軸方向に沿って設けられた目盛５２によって、予圧力表示手段２０２が構成されている。従って、付勢力可変部材５１の外周軸方向に沿って目盛５２を設けるだけの比較的簡単な構成で、予圧力表示手段２０２を構成できる。
【００４２】
［第４実施形態］
図４に第４実施形態を示す。第４実施形態の測定器は、第３実施形態の測定器とは、付勢力表示手段の構成が異なる。
本実施形態の付勢力表示手段７１Ｃは、前記連結部材４１と加圧ばね６１との間に設けられた力検出器９１と、この力検出器９１に電線８５を介して接続され力検出器９１で検出された力の大きさを表示する表示部９２とを含んで構成されている。ここで、力検出器９１としては、圧電素子やロードセルなどが用いられている。表示部９２は、前記デジタル表示部１１５の一部に形成され、力の量をバーグラフとして表示するものであるが、これに限らず、数値として表示するものでもよい。
【００４３】
従って、第４実施形態によれば、加圧ばね６１の圧縮量に伴う力を力検出器９１によって直接検出し、それを表示部９２に表示するようにしたので、測定力を直接確認することができ、所望の測定力下での測定をより正確に行うことができる。
また、表示部９２に表示する力の大きさをバーグラフとして表示すようにしたので、加圧ばね６１を圧縮していく過程が視覚で確認できるので、スリーブ３１を希望の位置で停止させやすい。
【００４４】
［第５実施形態］
図５に第５実施形態を示す。第５実施形態の測定器は、第３実施形態の測定器において、本体１の一端側をＬ字状に延長し、この先端部内端面にスピンドル１１との間に被測定物を挟持するアンビル１２１を取り付けた構成、つまり、マイクロメータ１２０として構成した例である。
従って、第５実施形態によれば、スピンドル１１とアンビル１２１との間に被測定物を挟持したのち、さらに、シンブル２１を回転させて、付勢力表示手段７１Ｃの表示部８６が予め設定した値を表示したときに、シンブル２１の回転を停止して、デジタル表示部１１５の表示値を読み取ることにより、所望の測定力下で被測定物の寸法を測定することができる。
なお、本実施形態のようにマイクロメータとする構成は、第３実施形態の測定器に限らず、第１実施形態、第２実施形態、第４実施形態の測定器でも、同様に応用することができる。
【００４５】
［第６実施形態］
図６に第６実施形態を示す。第６実施形態の測定器は、第５実施形態のマイクロメータ１２０に、被測定物をアンビル１２１に保持する保持手段１３１を付設した例である。
保持手段１３１は、詳細を図７〜図９に示すように、本体１のアンビル１２１近傍部分に貫通して設けられた支持軸１３２と、この支持軸１３２の両端側に本体１を挟んで取り付けられた一対のクランプ片１３３Ａ，１３３Ｂと、この一対のクランプ片１３３Ａ，１３３Ｂの略中間部を連結する連結ピン１３４と、前記支持軸１３２に螺合され一対のクランプ片１３３Ａ，１３３Ｂを任意の回転位置で締め付けて固定するクランプねじ１３５とから構成されている。
クランプ片１３３Ａ，１３３Ｂの先端部は、被測定物を挟んだ状態において、被測定物の下面を支持する支持面１３６と、この支持面１３６に対して略直交しアンビル１２１との間に被測定物を挟持する挟持面１３７とを有する形状に切欠形成されている。具体的には、図７に示すように、被測定物の径が異なっても、スピンドル１１とアンビル１２１とを結ぶ軸線に対して、被測定物の中心軸が交差しかつ直交するように、支持面１３６と挟持面１３７との形状が決められている。
【００４６】
従って、第６実施形態によれば、被測定物をアンビル１２１とクランプ片１３３Ａ，１３３Ｂの先端部とで保持し、被測定物の中心軸がスピンドル１１とアンビル１２１とを結ぶ軸線と交差しかつ直交した姿勢に保持した状態で測定することができる。そのため、たとえば、細い線材のように剛性が小さく撓んだり、あるいは、円筒形のようなピンなどのように転がりやすい形状の被測定物であっても、被測定物をアンビル１２１とクランプ片１３３Ａ，１３３Ｂの先端部とで安定して保持することができるから、測定操作を容易にかつ正確に行うことができる。
【００４７】
［第７実施形態］
図１０に第７実施形態を示す。第７実施形態の測定器は、第３実施形態の測定器と、この測定器を保持するスタンド１４１とを備えた測定装置の例である。
スタンド１４１は、測定台１４２を有するベース１４３と、このベース１４３に立設された支柱１４４と、この支柱１４４に昇降可能かつ固定可能に設けられた昇降アーム１４５と、この昇降アーム１４５の先端に設けられ前記測定器の本体１の部分を挟持するクランプ機構１４６とを備えている。
【００４８】
従って、第７実施形態によれば、スタンド１４１に測定器を保持したのち、測定台１４２上に被測定物を載置する。ここで、シンブル２１を回転させて、スピンドル１１を下方へ移動させ被測定物に当接させる。さらに、シンブル２１を回転させ、付勢力表示手段の表示部８６が予め設定した値を表示したときに、シンブル２１の回転を停止する。ここで、デジタル表示部１１５の表示値を読み取ることにより、所望の測定力下で被測定物の寸法を測定することができる。
なお、本実施形態のようにスタンド１４１に支持する構成は、第３実施形態の測定器に限らず、第１実施形態、第２実施形態、第４実施形態の測定器でも、同様に応用することができる。
【００４９】
［第８実施形態］
図１１および図１２に第８実施形態を示す。第８実施形態の測定器は、第３実施形態の測定器（図３に示す測定器）とは、予圧力表示手段が異なり、また、付勢力可変部材５１を覆うカバーが本体に着脱可能に設けられている点が異なる。本実施形態の予圧力表示手段２０３は、付勢力可変部材５１の外周に回転調整可能かつ軸方向へ位置調整可能に設けられた表示筒２０４を備える。つまり、表示筒２０４には止めねじ２０５が螺合され、その止めねじ２０５が付勢力可変部材５１の途中に形成された環状溝２０６内に突出、当接されている。これにより、止めねじ２０５の位置を変えることにより、表示筒２０４が付勢力可変部材５１の外周に回転調整可能かつ軸方向へ位置調整可能になっている。
表示筒２０４の外周には、その軸方向に沿って目盛２０７および測定力を表す数値２０８が設けられている。
【００５０】
本実施形態のカバー２１１は、本体１の後端部に螺合されたシンブル固定部材２１２と、このシンブル固定部材２１２に回動可能かつ止めねじ２１３によって固定可能に設けられた筒状のカバー部材２１４とから構成されている。カバー部材２１４には、目盛２０７や数値２０８を露出するための窓２１５と、止めねじ２０５を調整するための孔２１６とがそれぞれ設けられている。窓２１５の近傍には、調整目標表示マーク２１７が設けられている。
【００５１】
なお、本実施形態の測定器は、スリーブ３１を軸方向へ移動させる駆動機構が異なる。本実施形態では、本体１の軸方向にキー溝２２１が形成され、このキー溝２２１に摺動するキーピン２２２，２２３がスリーブ３１および連結部材４１に突設されている。また、本実施形態のシンブル２１は、本体１の外周に回転可能に設けられた内筒２２４と、この内筒２２４の外周にコイルばね２２５を介して回転可能に設けられた外筒２２６とから構成されている。内筒２２４の内周面には、螺旋溝２２７が形成され、この螺旋溝２２７に前記キーピン２２２が摺動可能に係合されている。これにより、外筒２２６を回転させると、その回転がコイルばね２２５を介して内筒２２４に伝達される結果、キーピン２２２およびキー溝２２１の作用によって、スリーブ３１が軸方向へ移動されるようになっている。
【００５２】
また、本実施形態では、検知スイッチ８１を構成する電極板ばね８３がスリーブ３１に設けられた絶縁駒２２８に接しているが、測定力が所定値に達したとき、つまり、加圧ばね６１が所定量圧縮されたときに絶縁駒２２８から外れ、導電性部材からなるスリーブ３１に接して、ホールド指令が出力されるように構成されている。
また、付勢力可変部材５１の内部には、加圧ばね６１の端部を受けるばね受け部材２２９が設けられている。このばね受け部材２２９は、加圧ばね６１を受ける鍔部と、付勢力可変部材５１の内底面に球面で接する球面部とを有する。
【００５３】
従って、第８実施形態によれば、目盛２０７を有する表示筒２０４を、付勢力可変部材５１の外周に対して回転調整、あるいは、軸方向へ位置調整することにより、基準となる位置に表示筒２０４の基準目盛２０７を一致させることができる。従って、加圧ばね６１の製作上のばらつきなどがあっても、特別な加工や新たな部材を追加することなく、基準となる位置に表示筒２０４の基準目盛２０７を一致させることができる。
【００５４】
また、付勢力可変部材５１がカバー２１１で覆われているから、測定中に付勢力可変部材５１に接触して付勢力可変部材５１の螺合位置が変動するのを防止できる。よって、測定力のばらつきも未然に防止できる。しかも、カバー２１１には、目盛２０７を露出するための窓２１５が設けられているから、その窓２１５を通して、目盛２０７を視認できる。つまり、測定中に付勢力可変部材５１に接触して付勢力可変部材５１の螺合位置が変動するのを防止しつつ、目盛２０７を視認できる。
【００５５】
また、付勢力可変部材５１の内部には、加圧ばね６１の端部を受けるばね受け部材２２９が設けられているから、付勢力可変部材５１の内底面に球面で接する球面部により、加圧ばね６１の調整時にその加圧ばね６１が回転方向にねじれながら伸縮するのを防止でき、直線的な伸縮を可能にできる。
【００６１】
なお、前記各実施形態では、スリーブ３１をシンブル２１の回転によって軸方向へ移動させるようにしたが、手動で行ってもよく、あるいは、レリーズによる駆動、レバーによる駆動、ラックとピニオンによる駆動、モータによる駆動などいずれでもよい。
また、前記各実施形態では、連結部材４１の一端側をスピンドル１１に固定し、他端側をスリーブ３１に対して所定ストロークで移動可能に連結したが、連結部材４１の両端側をスピンドル１１とスリーブ３１とにそれぞれ所定ストロークで移動可能に連結してもよい。
【００６２】
【発明の効果】
本発明の測定器によれば、被測定物の材質や形状に応じて最適な測定力で測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】  本発明の第２実施形態を示す断面図である。
【図３】  本発明の第３実施形態を示す断面図である。
【図４】  本発明の第４実施形態を示す断面図である。
【図５】  本発明の第５実施形態を示す正面図である。
【図６】  本発明の第６実施形態を示す正面図である。
【図７】  同上実施形態の要部を示す拡大正面図である。
【図８】  同上実施形態の要部を示す拡大平面図である。
【図９】  同上実施形態の要部を示す拡大断面図である。
【図１０】  本発明の第７実施形態を示す正面図である。
【図１１】  本発明の第８実施形態を示す断面図である。
【図１２】  同上実施形態の予圧表示手段を示す正面図である。
【符号の説明】
１    本体
１１  スピンドル
２１  シンブル
３１  スリーブ
４１  連結部材
５１  付勢力可変部材
５２  目盛
６１  加圧ばね（付勢手段）
７１、７１Ａ〜７１Ｃ  付勢力表示手段
７２  目盛棹
７２Ａ  目盛
７３  ねじ軸
７３Ａ  雄ねじ
７４  アーム
７５  ナット部材
７６  指針
８１  検知スイッチ
８６  表示部
９１  力検出器
９２  表示部
１２０  マイクロメータ
１２１  アンビル
１３１  保持手段
２０１，２０２，２０３  予圧力表示手段
２０４  表示筒
２０７  目盛
２１５  カバー
【図１】
0003751540.tif 000002
【図２】
0003751540.tif 000003
【図３】
0003751540.tif 000004
【図４】
0003751540.tif 000005
【図５】
0003751540.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003751540.tif 000008
【図８】
0003751540.tif 000009
【図９】
0003751540.tif 000010
【図１０】
0003751540.tif 000011
【図１１】
0003751540.tif 000012
【図１２】
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