(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
案内部材により案内・支持されるスライダを送る駆動モータ駆動の送りねじ棒の基端部に従動クラウン歯車を設け、手動回転できる手動つまみの回転を同従動クラウン歯車に伝達可能にするとともに、前記手動つまみを前記送りねじ棒の基端部に対して自由に回転できる状態とし、同手動つまみと前記基端部との間にクラッチを設けると共に、前記スライダの移動を指示できる移動スイッチを備え、同移動スイッチからの信号を入力されて移動スイッチの移動操作時に前記駆動モータに回転を指示すると共に前記クラッチを動作させて前記送りねじ棒から前記手動つまみを切り離す制御装置とを備え、前記駆動モータによる送りねじ棒の駆動時に同クラッチを解放状態として手動つまみへの回転力の逆伝達を防止したことを特徴とする表面性状測定機のスライダ駆動装置。
【請求項２】
前記クラッチは電磁クラッチで構成され、ソレノイドの消磁状態で前記手動つまみの回転力を送りねじ棒に伝達可能とし、その励磁により前記手動つまみを前記送りねじ棒から切り離すことを特徴とする請求項１記載の表面性状測定機のスライダ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はワークの表面状態を測定する表面性状測定機に関し、特に、そのスライダ駆動装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
周知のように、ワークの表面性状を測定する表面性状測定機、例えば表面粗さ測定機、形状測定機、三次元測定機、真円度測定機などにおいては、検出器を支持するスライダを、コラム等の案内部材に沿い駆動モータで送るスライダ駆動装置が用いられる場合がある。
【０００３】
即ち、従来のスライダ駆動装置はコラム等の案内部材に沿わされた長さ方向の送りねじ棒を備え、この送りねじ棒は上下送りスイッチの操作で回転駆動される駆動モータにより任意方向に回転駆動される。
そして、このスライダ駆動装置においては、必要に応じて前記送りねじ棒を手動で回転させるため、前記送りねじ棒の基端部に従動クラウン歯車をもち、前記送りねじ棒に対して直角な方向に延長させた手動つまみの駆動ピニオンを同従動クラウン歯車に噛み合わせることで、手動つまみでスライダを移動できる。
【０００４】
したがって、このような構成のスライダ駆動装置の構造では、上下送りスイッチで送りねじ棒を駆動モータで回転駆動させる際、同送りねじ棒に固定された従動クラウン歯車を介して、機外に露呈された手動つまみも同時に駆動され、オペレータの衣服が手動つまみに巻き込まれたり、指先等が回転する手動つまみに挟まれる危険性がある。
【０００５】
このような駆動モータ送り時の問題を解消するため、従来では、スライダを送る送りねじ棒と手動つまみとの間に送りねじ棒からの回転力の逆伝達を阻止できる機械的クラッチを介装し、駆動モータ送り時に送りねじ棒から手動つまみを切り離して、手動つまみの危険な回転を防止する工夫がなされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような機械的クラッチを組み込んだ構造では、駆動モータまたは手動つまみによる駆動切り換え時に、機械的クラッチを手動操作することを忘れることが多く、操作が煩雑になり、駆動モータによる自動送り時に機械的クラッチの切り換え操作を忘れると、手動つまみに回転力が伝達され、手動つまみが不用意に回転してしまうことがあった。
【０００７】
本発明の目的は、以上に述べたような従来の表面性状測定機のスライダ駆動装置の問題に鑑み、駆動モータによる送りねじ棒の駆動時にスライダの手動操作のための手動つまみが不用意に回転されることのない表面性状測定機のスライダ駆動装置を得るにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は、案内部材により案内・支持されるスライダを送る駆動モータ駆動の送りねじ棒の基端部に従動クラウン歯車を設け、手動回転できる手動つまみの回転を同従動クラウン歯車に伝達可能にするとともに、前記手動つまみを前記送りねじ棒の基端部に対して自由に回転できる状態とし、同手動つまみと前記基端部との間にクラッチを設けると共に、前記スライダの移動を指示できる移動スイッチを備え、同移動スイッチからの信号を入力されて移動スイッチの移動操作時に前記駆動モータに回転を指示すると共に前記クラッチを動作させて前記送りねじ棒から前記手動つまみを切り離す制御装置とを備え、前記駆動モータによる送りねじ棒の駆動時に同クラッチを解放状態として手動つまみへの回転力の逆伝達を防止した表面性状測定機のスライダ駆動装置を提案するものである。
【０００９】
後述する本発明の好ましい実施例の説明においては、前記クラッチは電磁クラッチで構成され、ソレノイドの消磁状態で前記従動クラウン歯車を送りねじ棒に機械的に一体化することにより手動つまみの回転力を送りねじ棒に伝達可能とし、その励磁により従動クラウン歯車を前記送りねじ棒から切り離すことにより手動つまみへの送りねじ棒の回転力の逆伝達を防止する構造、が説明される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施例の詳細を説明する。
図示する本発明の実施例は表面性状測定機のひとつである真円度測定機に本発明を施した例であるが、本発明は他の表面性状測定機、例えば表面粗さ測定機、形状測定機、三次元測定機などにも適用できる。
【００１１】
図１は本発明による真円度測定機の全体を示し、測定機本体１の上部には円筒形のワークＷを取り付けることができる回転可能なワークテーブル２が設けられ、このワークテーブル２上でのワークＷの中心とワークテーブル２の回転中心とがワークテーブル２周囲の位置修正ユニット３を用いて一致される。
【００１２】
そして、測定機本体１の上側には垂直方向のＺ軸コラム４（案内部材）が位置され、このＺ軸コラム４にはＺ軸コラム４に沿って上下方向に移動可能なスライダ５が支持され、このスライダ５は図２について詳細を後述する送りねじ棒６の回転運動により上下方向に移動される。
前記スライダ５には前記Ｚ軸コラム４に対して直角な方向に移動できる水平方向のＲ軸ロッド７が支持され、スライダ５に対するこのＲ軸ロッド７の関係位置はＲ軸手動つまみ８の回転操作でその長さ方向に微調整できる。
なお、図１の符号”９”はＺ軸コラム４に付設されたＺ軸スケールであり、このＺ軸スケール９によりＺ軸コラム４に対するスライダ５の現在高さや予め設定された”ゼロ”位置からの上下方向の変位を知ることができる。
【００１３】
また、前記Ｒ軸ロッド７の先端には前記ワークＷに接触できる測定子１０ａをもつ検出器１０を取り付けられる”Ｌ”字状クランプ１１が固定ねじ１２で固定される。
前記測定機本体１の表面には、後述する上移動スイッチ１３及び下移動スイッチ１４を含む複数の操作スイッチ、並びに、検出器１０による検出変位やスライダ５の位置情報などを表示する液晶表示器１５が配置してある。
【００１４】
図２は前述した真円度測定機のスライダ駆動装置の詳細を示し、スライダ５を上下方向に移動させる送りねじ棒６は前記Ｚ軸コラム４に平行な状態を保って測定機本体１の上面に固定するコラム取付板１５の軸受ブロック１６に回転可能に軸支される。
そして、仮想線で示すように、前記送りねじ棒６のねじ部６ａにはスライダ５から延長されたナット部５ａがねじ込まれ、また、前記コラム取付板１５の下面の取付ブラケット１７は貫通穴１８を通って測定機本体１中に位置される。
前記送りねじ棒６の基端部６ｂの先端は前記取付ブラケット１７の下部に固定する駆動モータ２０の駆動軸にカップリング２０ａを介して接手され、直流モータで構成する同駆動モータ２０の回転により送りねじ棒６が任意方向に回転駆動される。
【００１５】
一方、測定機本体１の側壁には手動回転できるＺ軸手動つまみ２１が軸受スリーブ２２を介して回転可能に支持される。即ち、同軸受スリーブ２２には測定機本体１の側壁を貫通するつまみ軸２１ａが軸支され、同つまみ軸２１ａの機外側端部には指先でつまんで回転できるＺ軸手動つまみ２１が固定され、つまみ軸２１ａの機内側端部には駆動ピニオン２３が固定される。
また、前記駆動ピニオン２３に臨む送りねじ棒６の基端部６ｂには従動クラウン歯車２４が自由に回転できる状態に嵌合され、この従動クラウン歯車２４の歯部２４ａは前記駆動ピニオン２３の駆動歯２３ａに噛み合わされ、したがってＺ軸手動つまみ２１の時計方向または反時計方向の回転運動は駆動ピニオン２３を介して従動クラウン歯車２４に伝達されることになる。
【００１６】
前記送りねじ棒６と前記従動クラウン歯車２４との間には、駆動モータ２０が励磁されない場合に、Ｚ軸手動つまみ２１に加えられた回転運動を従動クラウン歯車２４を介して送りねじ棒６に伝達する電磁クラッチ２５が送りねじ棒６の基端部６ｂと同軸的に組み込まれる。
図３に詳細を示された電磁クラッチ２５は、前記取付ブラケット１７に固定するクラッチ本体２５ａと、前記従動クラウン歯車２４のハブ２４ｂに固定されるクラッチハブ２５ｂとを備え、このクラッチ本体２５ａの内部には電磁ソレノイド２５ｃ及び軸受２５ｄで軸支されたロータ２５ｅが組み込まれ、同ロータ２５ｅとの間に組み込む複数の圧縮ばね２５ｆの押圧力で強磁性体の摩擦板２５ｇが前記クラッチハブ２５ｂの表面に圧接される。
【００１７】
前記基端部６ｂに嵌められるロータ２５ｅの内孔２６にはキー溝２７が形成され、同キー溝２７に位置されるキー２８により同ロータ２５ｅが送りねじ棒６の回転運動に随伴される。
また、電磁クラッチ２５の摩擦板２５ｇは、電磁ソレノイド２５ｃが励磁されると、圧縮ばね２５ｆの押圧力に抗してロータ側に吸着されるから、摩擦板２５ｇとクラッチハブ２５ｂとの間のトルク伝達が切り離されることになる。
【００１８】
図４は前述したスライダ駆動装置の制御部を示し、上移動スイッチ１３及び下移動スイッチ１４の信号を入力される制御装置３０はこれらの上移動スイッチ１３または下移動スイッチ１４からの入力に応じた回転方向と回転量に応じて駆動モータ２０を駆動する。
そして、この制御装置３０は上移動スイッチ１３または下移動スイッチ１４からの入力信号が存在する場合、電磁クラッチ２５の電磁ソレノイド２５ｃを励磁し、送りねじ棒６と従動クラウン歯車２４との間を動力的に切り離す。
【００１９】
図示実施例の真円度測定機のスライダ５駆動装置は、以上に述べたような構造であるから、上移動スイッチ１３または下移動スイッチ１４が操作されない通常の状態では、電磁クラッチ２５の電磁ソレノイド２５ｃが消磁状態におかれ、同電磁クラッチ２５の摩擦板２５ｇがクラッチハブ２５ｂに圧接した動力伝達状態にある。
したがって、Ｚ軸手動つまみ２１を手動操作すると、同Ｚ軸手動つまみ２１の回転運動は駆動ピニオン２３、従動クラウン歯車２４、クラッチハブ２５ｂ、摩擦板２５ｇ、ロータ２５ｅを介して送りねじ棒６の基端部６ｂに伝達され、Ｚ軸手動つまみ２１の回転角に対応した角度だけ送りねじ棒６が対応方向に回転され、この送りねじ棒６の回転角だけスライダ５が上昇または下降される。
【００２０】
スライダ５が自動的に上下動される場合は、上移動スイッチ１３または下移動スイッチ１４が操作されるが、上移動スイッチ１３または下移動スイッチ１４が指先で操作されると、制御装置３０はこれらの上移動スイッチ１３または下移動スイッチ１４の入力に応じて、駆動モータ２０を選択的に正転または逆転させる。
よって、駆動モータ２０の正転または逆転運動はカップリング２０ａを介して送りねじ棒６の基端部６ｂに直接に伝達されるので、送りねじ棒６の回転運動によりスライダ５が希望する方向に移動されることになる。
【００２１】
駆動モータ２０による送りねじ棒６の回転運動の際、上移動スイッチ１３または下移動スイッチ１４からの入力に基づいて制御装置３０は電磁クラッチ２５の電磁ソレノイド２５ｃを励磁するから、同電磁ソレノイド２５ｃの磁力により電磁クラッチ２５の摩擦板２５ｇがクラッチハブ２５ｂから引き離され、送りねじ棒６と従動クラウン歯車２４との間の動力伝達が遮断される。
電磁ソレノイド２５ｃによる同動力遮断状態は、上移動スイッチ１３または下移動スイッチ１４の出力信号が存在する限り続行されるため、回転される送りねじ棒６の回転トルクが従動クラウン歯車２４及びＺ軸手動つまみ２１に伝達されることはなく、したがってＺ軸手動つまみ２１がスライダ５の自動操作時に不用意に回転されることがなくなる。
【００２２】
なお、以上の実施形態では送りねじ棒６と従動クラウン歯車２４の間に電磁クラッチ２５を介装したが、駆動ピニオン２３とＺ軸手動つまみ２１の間に電磁クラッチ２５を介装してもよい。
また、クラッチは必ずしも電磁クラッチである必要はなく、空気や油によって操作される流体クラッチとソレノイドバルブの組み合わせでもよい。例えば空気クラッチの場合には、空気圧力源の出力をソレノイドバルブ経由として空気クラッチ操作を行う構成とすれば、ソレノイドバルブのオン、オフによって空気クラッチの接続、開放操作が可能となる。このようにすれば、熱源となるソレノイドバルブを測定機本体から離隔させて設置することができるので、熱的外乱を防止できる利点を有する。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１及び請求項２記載の発明では、駆動モータによる送りねじ棒の回転駆動時にクラッチで手動つまみを送りねじ棒から切り離すので、手動つまみの不用意な回転でオペレータの衣服や身体に危険が及ぼされるのを避けることができ、特に請求項１記載の発明によると、スライダの移動を行う移動スイッチの出力信号がある時にのみ、自動的にクラッチを動作させて送りねじ棒から手動つまみを切り離すため、操作性の良い表面性状測定機を得ることができる。また、請求項２記載の発明では、駆動モータによる送りねじ棒の駆動時のみに電磁クラッチが励磁されるので、通常の手動つまみの使用時に無駄な電力が消費されることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による真円度測定機の一部切欠き全体斜視図である。
【図２】同真円度測定機のスライダ駆動装置の一部切欠き断面図である。
【図３】同スライダ駆動装置に用いる電磁クラッチの断面図である。
【図４】同真円度測定機の制御部のブロックダイヤグラムである。
【符号の説明】
１          測定機本体
３          Ｚ軸コラム（案内部材）
５          スライダ
６          送りねじ棒
６ｂ        基端部
１３        上移動スイッチ
１４        下移動スイッチ
２０        駆動モータ
２１        Ｚ軸手動つまみ（手動つまみ）
２３        駆動ピニオン
２４        従動クラウン歯車
２５        電磁クラッチ
２５ｂ      クラッチハブ
２５ｃ      電磁ソレノイド
２５ｅ      ロータ
２５ｆ      圧縮ばね
２５ｇ      摩擦板
【図１】
0003748502.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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