スピンドルの制動装置および測定器
【課題】スピンドルの操作性および耐久性を向上させることのできるスピンドルの制動装置および測定器を提供すること。
【解決手段】制動装置６００は、スピンドル３００が移動するシリンダ６１０と、このシリンダ６１０内を２つに区画するピストン６２０と、スピンドル３００とピストン６２０とを、軸方向および軸直交方向に対し一定のクリアランス６３３を介して連結する連動手段６６０と備え、連動手段６６０は、ピストン６２０に形成された中空室６２３と、スピンドル３００の他端に設けられ、他端側が中空室６２３内に係合収納される係合部６３０とを含み構成され、スピンドル３００が一端側へ移動する際には、係合部６３０が中空室６２３の一端側内壁に当接し、かつ、他端側へ移動する際には、係合部６３０が中空室６２３の他端側内壁に当接するように形成されている。
【解決手段】制動装置６００は、スピンドル３００が移動するシリンダ６１０と、このシリンダ６１０内を２つに区画するピストン６２０と、スピンドル３００とピストン６２０とを、軸方向および軸直交方向に対し一定のクリアランス６３３を介して連結する連動手段６６０と備え、連動手段６６０は、ピストン６２０に形成された中空室６２３と、スピンドル３００の他端に設けられ、他端側が中空室６２３内に係合収納される係合部６３０とを含み構成され、スピンドル３００が一端側へ移動する際には、係合部６３０が中空室６２３の一端側内壁に当接し、かつ、他端側へ移動する際には、係合部６３０が中空室６２３の他端側内壁に当接するように形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピンドルの制動装置および測定器に関し、例えば、ダイヤルゲージ、および、ダイヤルゲージに備えられるスピンドルの制動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、本体ケースを貫通して上下動するスピンドルを有する測定器としてダイヤルゲージが知られ、スピンドルの先端に設けられる測定子が被測定物に強く激突することを回避するために、スピンドルの急激な落下を防止する制動装置（スピンドルの制動装置）を備えたダイヤルゲージが知られている（例えば、特許文献１）。
図１０は、従来のダイヤルゲージ８００の制動装置７００を示す図である。
図１０において、ダイヤルゲージ８００は、本体ケース２００を貫通して上下動可能に設けられたスピンドル３００と、スピンドル３００の上端側をガイドするガイド手段としてのブッシュ２１２と、スピンドル３００を制動する制動装置７００とを備えている。
スピンドル３００は、図示しない付勢手段により下方へ向けて付勢されている。
制動装置７００は、ブッシュ２１２の上端側に外嵌する長筒状のシリンダ６１０と、シリンダ６１０内を摺動可能に設けられた可動部材７１０とを備える。
【０００３】
ブッシュ２１２は、シリンダ６１０に対して気密性を保持するように圧入されている。
シリンダ６１０の上端側には、隔壁体７４０と、隔壁体７４０との間に弁室を区画形成するキャップ７６０とが設けられている。
隔壁体７４０はシリンダ６１０内部を弁室に連通する貫通孔７４２を有し、隔壁体７４０は、貫通孔７４２の上端側開口において径大するテーパ状の弁座７４１を有する。弁座７４１にはボール７５０が着座して、貫通孔７４２が閉塞される。
キャップ７６０は、弁室と外部とを連通する通気孔７６１を有する。
【０００４】
可動部材７１０は、シリンダ６１０内においてブッシュ２１２との間に第１区画室６１６を区画形成し、シリンダ６１０内において隔壁体７４０との間に第２区画室６１７を区画形成する。可動部材７１０の外径はシリンダ６１０の内径よりも僅かに小さく、可動部材７１０とシリンダ６１０の内壁との間には所定の隙間が存在する。可動部材７１０には貫通孔７１１が形成されている。さらに、スピンドル３００の上端にストップねじ７２０と取付ねじ７３０とが順に螺合され、取付ねじ７３０の頭部７３１が可動部材７１０の貫通孔７１１の内壁面に係合することにより、可動部材７１０とスピンドル３００とが一体化されている。なお、可動部材７１０の貫通孔７１１はキャップ７１２により封止されている。
【０００５】
このような構成において、スピンドル３００が上端側へ移動すると、ストップねじ７２０の上面が可動部材７１０の下端面を押し上げるので、可動部材７１０はスピンドル７２０とともに上昇する。スピンドル３００が下端側へ移動すると、取付ねじ７３０の頭部７３１の下面が貫通孔７１１の内壁底面を引下げるので、可動部材７１０はスピンドル３００とともに降下する。
【０００６】
また、第１区画室６１６および第２区画室６１７は、可動部材７１０とシリンダ６１０の内壁との隙間を除いて略気密室となる。そして、可動部材７１０が下端側に降下する際には第１区画室６１６の圧力が増大し、第２区画室６１７の圧力が減少する。これにより、可動部材７１０はシリンダ６１０内においてある程度重力に抗してフロートする構成（フローティング構造）となり、可動部材７１０に働く浮力によってスピンドル３００の制動が実現される。
【０００７】
ちなみに、隔壁体７４０の弁座７４１に着座したボール７５０は、ダイヤルゲージ８００を横に倒したときにスピンドル３００および可動部材７１０に作用する（軸方向の）重力が小さくなるのに対応して、ダイヤルゲージ８００が横に倒れたときには貫通孔７４２を開放して制動力を小さくするために設けられている。
【０００８】
【特許文献１】特公平３−７０７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述したように、図１０に示す制動装置７００において、可動部材７１０は、スピンドルとともにシリンダ６１０内を上下動し、この可動部材７１０の上下動は、スピンドル３００の上下動に応じて、ストップねじ７２０の上面が可動部材７１０の下端面を押し上げ、また、取付ねじ７３０の頭部７３１の下面が貫通孔７１１の内壁底面を引下げることで行われる。つまり、可動部材７１０の上下動は、可動部材７１０の下端部に加えられる力によって行われている。
しかし、上端側へ移動する際に、可動部材７１０は、移動する方向とは反対側端部に加えられた力によって移動させられていることから、可動部材７１０のフローティングが安定しにくい。例えば、可動部材７１０が傾いて、可動部材７１０の上端部外面がシリンダ６１０の内壁に衝突したり引っ掛かったりするなどの恐れがある。このように、可動部材７１０の不安定な移動によって、スピンドル３００の操作に不具合が生じたり、ダイヤルゲージ８００の耐久性が低下したりするなどの課題がある。
【００１０】
本発明の目的は、スピンドルの操作性および耐久性を向上させることのできるスピンドルの制動装置および測定器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のスピンドルの制動装置は、筒形状のブッシュに挿通された状態で軸方向に往復移動可能に設けられたスピンドルの移動速度を制動する制動装置であって、一端がブッシュに取付けられるとともにスピンドルが往復移動する空間を有するシリンダと、このシリンダ内を、軸方向に移動可能に収納され、シリンダ内を第１シリンダ室および第２シリンダ室に区画するピストンと、スピンドルに対しピストンを、軸方向および軸直交方向に対し一定のクリアランスを介して連結する連動手段と備え、連動手段は、ピストンの両端面側壁部を残してピストンの内部に形成された係合穴と、スピンドルの他端に設けられ、係合穴内に係合収納される係合部とを含み構成され、スピンドルが一端側へ移動する際には、係合部が係合穴の一端側内壁に当接し、かつ、スピンドルが他端側へ移動する際には、係合部が係合穴の他端側内壁に当接するように、係合穴と係合部とが形成されていることを特徴とする。
【００１２】
このような構成によれば、ピストンは、シリンダ内を軸方向に移動可能であり、ピストンとスピンドルとが軸方向に対して一定のクリアランスを介して連結されていることから、スピンドルが他端側へ移動すると、スピンドルの他端に設けられた係合部が、係合穴の他端側内壁に当接する。そして、ピストンは、他端側内壁に当接した係合部に押されることで、他端側へ移動される。一方、スピンドルが一端側へ移動すると、係合部が係合穴の一端側内壁に当接する。そして、ピストンは、一端面側壁部に当接した係合部に引かれることで、一端側へ移動される。
このように、スピンドルの移動に応じて、ピストンは、移動する方向側端部に力を加えられて移動されることから、ピストンのフローティングのぶれが小さくなり、ピストン外面がシリンダ内壁に引っ掛かるなどの恐れが小さくなる。このことから、スピンドルの操作性が良くなり、また、制動装置の耐久性が向上する。
【００１３】
ピストンは、シリンダ内において、軸方向に移動可能であり、かつ、シリンダ内を第１シリンダ室および第２シリンダ室に区画する。このことから、ピストン外面とシリンダ内壁との間には、第１シリンダ室および第２シリンダ室を連通させる隙間が存在し、シリンダ内の流体は、この隙間を通って、第１シリンダ室および第２シリンダ室間を移動することができる。このことから、シリンダ内の流体は、ピストンおよびスピンドルの移動に応じて、第１シリンダ室および第２シリンダ室間を移動することができるので、スピンドルは、制動された状態で移動することができる。
【００１４】
本発明のスピンドルの制動装置において、係合穴は、ピストンに形成された中空室と、ピストンの他端面側壁部に形成され中空室と第１シリンダ室内とを連通させる第１連通路とから構成され、係合部は、中空室に収納され、外形寸法が中空室の内形よりも小さく、かつ、第１連通路よりも大きい弁頭と、第１連通路に挿通された状態で弁頭およびスピンドルを接続する弁棒とから構成され、弁棒は、弁頭が中空室の他端側内壁に当接している状態で、スピンドルとピストンとの間に所定クリアランスを確保する長さを有することが好ましい。
【００１５】
このような構成によれば、中空室に収納された弁頭は、寸法外形が中空室の内形より小さく、弁棒は、弁頭およびスピンドルを接続することから、連動手段は、比較的簡単な構成によって、スピンドルとピストンとを、軸方向および軸直交方向に対し一定のクリアランスを介した状態で連結させることができる。
【００１６】
弁棒は、弁頭が中空室の他端側内壁に当接している状態で、スピンドルとピストンとの間に所定クリアランスを確保する長さを有することから、スピンドルがどちらの方向に移動しても、ピストン一端側外面にスピンドルが接触することはない。つまり、ピストンが移動する際には、ピストンは、弁頭から中空室の両端内壁のいずれか一方に力を受け、他の部分に移動のための力を受けることはない。これより、ピストンのフローティングを妨げることはない。
【００１７】
本発明のスピンドルの制動装置において、第１シリンダ室と第２シリンダ室とを連通して流体が流通可能に設けられた主流路と、第１シリンダ室と第２シリンダ室とを連通し比較的微量の流体が流通可能に設けられた微流路と、スピンドルが一端側へ移動する際に主流路を閉塞し、かつ、スピンドルが他端側へ移動する際に主流路を開放する開閉手段とを備え、係合部には、ピストンの一端面側側壁部に形成され中空室と第２シリンダ室とを連通させる第２連通路が設けられ、主流路は、中空室と、第１、第２連通路とから構成され、開閉手段は、係合穴に設けられた弁座と、係合部に設けられるとともに、弁座を間にしてスピンドルとは反対側から弁座に接離する弁頭とから構成されていることが好ましい。
【００１８】
このような構成において、スピンドルが他端側へ移動すると、弁棒によりスピンドルの移動が弁頭に伝えられ、弁頭が弁座から離間する。すると、主流路が開放されるので、第２シリンダ室は微流路に加えて主流路によっても第１シリンダ室に連通する。すると、第２シリンダ室からは微流路および主流路から流体が流出する。その結果、第２シリンダ室の正圧が抑制されるので、スピンドルが他端側へ向けて移動する際は制動効果が小さくなる。
スピンドルが一端側へ移動すると、弁棒によりスピンドルの移動が弁頭に伝えられ、弁頭がスピンドルとともに一端側に移動して弁座に当接する。すると、主流路が閉塞されるので、第２シリンダ室には微流路のみから流体が微量ずつ流入することになる。すると、ピストンが一端側へ移動することにより第２シリンダ室に負圧が生じる。その結果、スピンドルが一端側へ向けて移動する際には第２シリンダ室の内圧（負圧）により大きな制動効果が得られる。
【００１９】
すなわち、スピンドルが一端側に移動するときにのみ制動効果が得られ、スピンドルが他端側へ移動する際には制動効果が生じないようにできる。これより、例えば、スピンドルの一端に測定子が設けられている場合、スピンドルが一端側へ急激に移動（例えば落下）した際に被測定物に測定子が激突するなどの不都合を防止できる一方、スピンドルを他端側へ移動させる（例えば持ち上げる）ことが容易に行えるので、スピンドルの操作性が向上される。
また、このような構成によれば、第２シリンダ室の内圧によって制動効果が得られるので、第１シリンダ室は開放されていてもよい。その結果、従来に比べて第１シリンダ室を封止する工程が必要なくなる。
また、弁棒によってスピンドルと弁頭とが一体的に移動するので、開閉手段の開閉動作がスピンドルの移動に連動される。
【００２０】
また、スピンドルが一端側へ移動されると、弁座を間にしてスピンドルとは反対側から弁頭を着座させたうえで、この弁頭が弁棒を介してスピンドルで引っ張られるので、スピンドルが一端側へ移動するときに弁頭がより強く弁座に着座して主流路がより確実に閉じられる。すなわち、スピンドルが一端側へ移動する際には主流路が完全に閉じられて第２シリンダ室の（微流路を除いた）気密性が高められる。これより、スピンドルが下端側に移動する際に、スピンドルに制動力を確実に作用させることができる。
さらに、弁頭が弁棒を介してスピンドルとともに一端側に移動されると、弁座と弁頭との当接により、ピストンも一体的にスピンドルとともに一端側に引かれる。これより、スピンドルとピストンとを係合させる手段を別途設ける必要がないので、簡便な構成とすることができる。
【００２１】
本発明のスピンドルの制動装置において、弁座に配設され、弁頭が弁座に当接した際に弁座および弁頭に挟持されて弁座と弁頭との間を封止する弾性部材とを備えていることが好ましい。
この構成によれば、弁頭が弁座に着座したときに弾性部材の弾性変形により弁座と弁頭との隙間が完全に封止されて、第２シリンダ室の（微流路を除いた）気密性が高められる。
【００２２】
本発明の測定器は、本体ケースと、本体ケースを貫通して軸方向に移動自在に設けられたスピンドルと、本体ケースに設けられスピンドルをガイドするブッシュと、スピンドルの変位量を表示する表示手段と、請求項１〜請求項４のいずれかに記載のスピンドルの制動装置とを備えていることを特徴とする。
この構成によれば、上記に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。
なお、スピンドルの変位を表示する表示手段は、例えば、スピンドルの変位量をエンコーダ（例えば、光電式、静電容量式、磁気式のエンコーダ）で検出して、この検出値を表示してもよく、あるいは、スピンドルの変位量を歯車機構により拡大して表示してもよい。
【００２３】
本発明の測定器は、本体ケースと、本体ケースを貫通して軸方向に移動自在に設けられたスピンドルと、本体ケースに設けられスピンドルをガイドするブッシュと、スピンドルの変位量を表示する表示手段と、請求項３または請求項４に記載のスピンドルの制動装置と、一端が弁頭に取付けられるとともにシリンダの他端側開口から他端が突出する状態に設けられたリフター部とを備えていることを特徴とする。
このような構成によれば、上記に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。さらに、例えば、穴の深さ等を測定するにあたってはスピンドルの下端側を手で持つことができないが、スピンドルの上端側にスピンドルを持ち上げる手段としてリフター部が設けられているので、このリフター部によりスピンドルを持ち上げる操作を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態の説明にあたって、同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
＜第１実施形態＞
図１〜図４には、本発明の第１実施形態が示されている。図１は、第１実施形態の測定器を示す正面図、図２は、測定器の内部構造を示す断面図、図３は、スピンドルが上端側（他端側）へ移動するときの制動装置を示す断面図、図４は、スピンドルが下端側（一端側）へ移動するときの制動装置を示す断面図である。
これらの図に示すように、第１実施形態の測定器は、ダイヤルゲージ（インジケータ）１００であって、内部に収納空間を有する本体ケース２００と、本体ケース２００を貫通して軸方向に往復移動可能に設けられたスピンドル３００と、スピンドル３００を軸方向の下端側に付勢する付勢手段４００（図２参照）と、スピンドル３００の変位量を検出する変位検出手段５００と、スピンドル３００の降下速度を制動する制動装置６００とを備える。
【００２５】
図１に示すように、本体ケース２００は、スピンドル３００の移動方向を案内するガイド手段２１０と、スピンドル３００の変位量を表示する出力手段としての表示部２２０とを備える。
ガイド手段２１０は、図２に示すように、スピンドル３００の下端側をガイドするステム２１１と、スピンドル３００の上端側をガイドするブッシュ２１２とを備える。ステム２１１およびブッシュ２１２は、対向位置において互いの軸線を一致させて本体ケース２００の側壁に取付けられた筒状部材であり、ステム２１１およびブッシュ２１２の筒孔にスピンドル３００が摺動可能に摺嵌されている。
【００２６】
ブッシュ２１２は、短めの筒状部材であり、軸線方向の略中央において外周面からフランジ状に張り出したフランジ部２１３を有する。そして、図３に示すように、ブッシュ２１２の外周面には、下端側おいてフランジ部２１３との間に縮径部２１６を挟んで径大する下端側径大部２１７が形成されている。また、ブッシュ２１２の外周には、上端側においてフランジ部２１３との間に縮径部２１４を挟んで径大する上端側径大部２１５が形成されている。フランジ部２１３よりも下端側（縮径部２１６、下端側径大部２１７）が本体ケース２００の側壁に圧入されることによりブッシュ２１２が本体ケース２００に取付けられている。
【００２７】
スピンドル３００は、下端に所定の剛性を有する測定子３１０を備え、上端に雌ねじ部３２０を有する。
付勢手段４００は、本体ケース２００の収納空間内において、スピンドル３００と平行に固設されたガイドロッド４１０と、一端がガイドロッド４１０に沿ってスライド可能であり他端がスピンドル３００に固定されたガイド片４２０と、ガイドロッド４１０に外挿して設けられガイド片４２０の一端を下端側に向けて付勢するコイルバネ４４０と、を備える。
【００２８】
変位検出手段５００は、スピンドル３００に取付部材５２０を介して平行に設けられたインデックススケール５１０と、本体ケース２００に固設されインデックススケール５１０の変位量を検出する検出部５３０とを備える。検出部５３０で検出された検出値は、表示部２２０に表示される。
【００２９】
制動装置６００は、図３および図４に示すように、下端がブッシュ２１２に取付けられるとともにスピンドル３００が往復移動する空間を有するシリンダ６１０と、このシリンダ６１０内を、軸方向に移動可能に収納され、シリンダ内を第１シリンダ室６１１および第２シリンダ室６１２に区画するピストン６２０と、スピンドル３００の上端部に設けられ、スピンドル３００の移動に応じてピストン６２０を連動させる係合部６３０と、第１シリンダ室６１１と第２シリンダ室６１２とを連通して流体が流通可能に設けられた主流路６４０と、第１シリンダ室６１１と第２シリンダ室６１２とを連通し比較的微量の流体が流通可能に設けられた微流路６５０とから構成されている。
【００３０】
シリンダ６１０は、内壁が高精度に滑らかに仕上げられており、その下端がブッシュ２１２に螺合されている。すなわち、ブッシュ２１２の上端側径大部２１５に形成された押雄ねじと、シリンダ６１０の下端側開口に形成された雌ねじとが螺合されている。また、シリンダ６１０の上端にはシリンダキャップ６１３が嵌められ、シリンダ６１０の上端側開口が液密に封止されている。
【００３１】
ピストン６２０は、その下端側においてブッシュ２１２およびスピンドル３００との間に第１シリンダ室６１１を区画形成し、また、ピストン６２０の上端側においてシリンダキャップ６１３との間に第２シリンダ室６１２を区画形成する。
ピストン６２０は、金属製部材であり、外径がシリンダ６１０の内径に略等しい円柱形状を有するピストン本体６２１と、ピストン本体６２１の上端に設けられた蓋体６２２とから構成されている。ピストン本体６２１には、係合穴として、内部に形成された円柱形状の中空室６２３と、下端面側壁において軸方向に貫通形成され、中空室６２３および第１シリンダ室６１１を連通させる第１連通路６２４と、中空室６２３の下端側内壁に設けられた弁座６２５とから構成される。蓋体６２２は、中空室６２３の開口を覆って嵌められており、中央において軸方向に貫通され、中空室６２３および第２シリンダ室６１２を連通させる第２連通路６２６が形成されている。
【００３２】
係合部６３０は、中空室６２３に収納される弁頭６３１と、第１連通路６２４に挿通された状態で弁頭６３１およびスピンドル３００上端部を接続する弁棒６３２とから構成され、軸方向および軸直交方向において中空室６２３の内壁と弁頭６３１との間に確保される寸法クリアランス６３３が設けられている。
弁頭６３１は、外形寸法が中空室６２３の内形よりも小さく、かつ、第１、第２連通路６２４，６２６よりも大きい円柱形状であり、上端面には、下端側へ向かって切込まれたクロス状の切込溝６３４が形成されている。切込溝６３４は、軸中心をクロスの交差点として先端が外周縁に伸び、先端は、側面をも切込んで形成されている。切込溝６３４の交差点は、ピストン６２０の第２連通路６２６に対向するので、弁頭６３１の上端面が中空室６２３上端側内壁に当接している状態においても、第２シリンダ室６１２と中空室６２３とは連通されている。
【００３３】
弁棒６３２は、弁頭６３１の上端面が中空室６２３の上端側内壁に当接している状態で、スピンドル３００およびピストン６２０の間に確保された所定クリアランス６３５を有する軸方向寸法を持つ。弁棒６３２には、下端部において刻設された雄ねじ部が形成されており、この雄ねじ部がスピンドル３００の雌ねじ部に螺合されることで、係合部６３０がスピンドル３００の上端部に固定される。これより、係合部６３０は、シリンダ６１０内を、スピンドル３００と一体的に移動する。
寸法クリアランス６３３は、上記のように、弁頭６３１が中空室６２３より小さい外形寸法を有することから確保される。
【００３４】
主流路６４０は、第２シリンダ室６１２側から、ピストン６２０の第２連通路６２６と、弁頭６３１の切込溝６３４と、中空室６２３と、第１連通路６２４とにより構成されている。
微流路６５０は、シリンダ６１０の内壁、および、ピストン６２０の外周面の間の隙間により構成される。
【００３５】
ピストン６２０および係合部６３０は、互いの構成が関わり合うことによって、連動手段６６０と、開閉手段６７０とを構成している。連動手段６６０は、スピンドル３００に対しピストン６２０を、スピンドル３００の軸方向および軸直交方向に対して寸法クリアランス６３３を介して連結するとともに、スピンドル３００の移動に応じてピストン６２０を軸方向に往復移動させる。開閉手段６７０は、スピンドル３００の軸方向の往復移動に応じて主流路６４０を開放・閉塞させる。
【００３６】
連動手段６６０は、ピストン６２０の中空室６２３および第１連通路６２４と、中空室６２３に収納される弁頭６３１を有する係合部６３０とから構成される。
中空室６２３の内壁と弁頭６３１との間には寸法クリアランス６３３が確保され、弁頭６３１の外形が第１、第２連通路６２４，６２６よりも大きいことから、弁頭６３１は、中空室６２３に収納された状態で、ピストン６２０に対し軸方向および軸直交方向に移動することが可能である。つまり、このような構成によって、ピストン６２０は、スピンドル３００に対し、軸方向および軸直交方向に移動可能に連結されている。
また、中空室６２３の内壁と弁頭６３１との間には寸法クリアランス６３３が確保され、かつ、弁棒６３２の軸方向寸法によって、弁頭６３１の上端面が中空室６２３の上端側内壁に当接している状態で、スピンドル３００およびピストン６２０の間に所定クリアランス６３５が確保されることから、連動手段６６０は、スピンドル３００の軸方向の往復移動に応じて、ピストン６２０を連動させる。
【００３７】
開閉手段６７０は、係合部６３０の弁頭６３１と、ピストン６２０の中空室６２３に設けられた弁座６２５とから構成される。
前述のように、係合部６３０はスピンドル３００と一体的に移動し、また、弁頭６３１は、中空室６２３に収納された状態で、ピストン６２０に対し軸方向および軸直交方向に移動することができる。この弁頭６３１の軸方向の往復移動によって、弁頭６３１の下端面は、中空室６２３の弁座６２５に対し離間・当接する。
【００３８】
このような構成を備える第１実施形態の動作について説明する。まず、図３に示すように、スピンドル３００が上端側に移動する場合について説明する。
スピンドル３００が上端側に移動すると、まず、開閉手段６７０において、弁頭６３１も中空室６２３に対し上端側へ移動するので、弁頭６３１の下端面は弁座６２５から離間する。このとき、中空室６２３と第１連通路６２４は連通しており、また、弁頭６３１の上端面が中空室６２３の上端側内壁に当接している状態でも、弁頭６３１の切込溝６３４によって、中空室６２３と第２連通路６２６は連通している。つまり、スピンドル３００が上端側へ移動すると、開閉手段６７０によって主流路６４０は開放される。
同時に、連動手段６６０において、弁頭６３１の上端面が中空室６２３の上端側内壁に当接する。このとき、寸法クリアランス６３３によって、中空室６２３の下端側内壁には、弁頭６３１は接触していない。また、所定クリアランス６３５によって、ピストン６２０の下端側外壁に、スピンドル３００の上端部は接触していない。ピストン６２０は、中空室６２３の上端側内壁に当接した弁頭６３１に押上げられることで、スピンドル３００とともに上端側へ移動される。
【００３９】
このとき、第２シリンダ室６１２には正の圧力が生じる（なお、第１シリンダ室６１１には負の圧力が生じる）。このとき、第１シリンダ室６１１と第２シリンダ室６１２とは、微流路６５０に加えて主流路６４０により連通されているので、微流路６５０および主流路６４０を通って第２シリンダ室６１２から第１シリンダ室６１１に向けて空気（流体）が流入する。すると、第２シリンダ室６１２の正圧の発生（および第１シリンダ室６１１の負圧の発生）が所定のレベル以下に抑えられる。
これにより、スピンドル３００とともにピストン６２０が大きな抵抗を受けずにシリンダ６１０内を上端側に移動する。
【００４０】
次に、図４に示すように、スピンドル３００が降下する場合について説明する。
例えばコイルバネ４４０（図２参照）の付勢力およびスピンドル３００の自重によってスピンドル３００が下端側に移動すると、まず、開閉手段６７０において、弁頭６３１も中空室６２３に対し下端側へ移動するので、弁頭６３１の下端面が弁座６２５に当接する。弁頭６３１が弁座６２５に当接することによって、中空室６２３と第１連通路６２４が遮断される。つまり、スピンドル３００が下端側へ移動すると、開閉手段６７０によって主流路６４０は閉塞される。
同時に、連動手段６６０において、弁頭６３１の下端面が中空室６２３の弁座６２５に当接する。このとき、寸法クリアランス６３３によって、中空室６２３の上端側内壁には、弁頭６３１は接触していない。ピストン６２０は、中空室６２３の弁座６２５に当接した弁頭６３１に引下げられることで、スピンドル３００とともに下端側へ移動される。
【００４１】
このとき、第２シリンダ室６１２には負の圧力が生じる（なお、第１シリンダ室６１１には正の圧力が生じる）。
第１シリンダ室６１１と第２シリンダ室６１２とは微流路６５０により連通されているので、微流路６５０を通って気体（流体）が第１シリンダ室６１１から第２シリンダ室６１２に流入する。
ここで、微流路６５０による流量が微小であるので、第２シリンダ室６１２の負圧はわずかずつしか緩衝されず、その結果、第２シリンダ室６１２の負圧によってピストン６２０の降下速度が減速（制動）される。そして、ピストン６２０の降下速度が制動されることによりスピンドル３００の降下速度が制動される。
【００４２】
第１実施形態によれば、次のような効果を期待することができる。
（１）ピストン６２０は、シリンダ６１０内を軸方向に移動可能であり、ピストン６２０とスピンドル３００とが、軸方向に対して寸法クリアランス６３３を介して連結されていることから、スピンドル３００が上端側へ移動すると、係合部６３０の弁頭６３１が、中空室６２３の上端側内壁に当接する。そして、ピストン３００は、上端側内壁に当接した弁頭６３１に押し上げられることで、上端側へ移動される。一方、スピンドル３００が下端側へ移動すると、弁頭６３１が中空室６２３の下端側内壁に当接する。そして、ピストン６２０は、下端面側壁部に当接した弁頭６３１に引下げられることで、下端側へ移動される。
このように、スピンドル３００の移動に応じて、ピストン６２０は、移動する方向側端部に力を加えられて移動されることから、ピストン６２０のフローティングのぶれが小さくなり、ピストン６２０の上端部外面がシリンダ６１０の内壁に引っ掛かるなどの恐れが小さくなる。このことから、スピンドル３００の操作性が良くなり、また、制動装置の耐久性が向上する。
【００４３】
（２）ピストン６２０は、シリンダ６１０内において、軸方向に移動可能であり、かつ、シリンダ６１０内を第１シリンダ室６１１および第２シリンダ室６１２に区画する。このことから、ピストン６２０外面とシリンダ６１０の内壁との間には、第１シリンダ室６１１および第２シリンダ室６１２を連通させる隙間が存在し、シリンダ６１０内の空気は、この隙間を通って、第１シリンダ室６１１および第２シリンダ室６１２を移動することができる。このことから、シリンダ６１０内の空気は、ピストン６２０およびスピンドル３００の移動に応じて、第１シリンダ室６１１と第２シリンダ室６１２とを移動することができるので、スピンドル３００は、制動された状態で移動することができる。
【００４４】
（３）中空室６２３に収納された弁頭６３１は、寸法外形が中空室６２３の内形より小さく、弁棒６３２は、弁頭６３１およびスピンドル３００を接続することから、連動手段６６０は、比較的簡単な構成によって、スピンドル３００とピストン６２０とを、軸方向および軸直交方向に対し寸法クリアランス６３３を介した状態で連結させることができる。
（４）弁棒６３２は、弁頭６３１が中空室６２３の上端側内壁に当接している状態で、スピンドル３００とピストン６２０との間に所定クリアランス６３５を確保する長さを有することから、スピンドル３００がどちらの方向に移動しても、ピストン６２０の下端側外面にスピンドル３００が接触することはない。つまり、ピストン６２０が移動する際には、ピストン６２０は、弁頭６３１から中空室６２３の両端内壁のいずれか一方に力が加えられ、他の部分に移動のための力を加えられることはない。これより、ピストン６２０のフローティングを妨げることはない。
【００４５】
（５）スピンドル３００が上端側へ移動する際には主流路６４０が開放され、スピンドル３００が下端側へ移動するときには、弁頭６３１により主流路６４０が閉塞される。従って、スピンドル３００が下端側に移動するときにのみ制動効果が得られ、スピンドル３００が上端側へ移動する際には制動効果が生じないようにできる。これより、スピンドル３００が下端側へ急激に落下して被測定物（不図示）に測定子３１０が激突するなどの不都合を防止できる一方、スピンドル３００を上端側へ容易に持ち上げることができる。
【００４６】
（６）第２シリンダ室６１２のみがピストン６２０により略液密に区画されればよいので、第１シリンダ室６１１は開放されていてもよい。従って、従来に比べて第１シリンダ室６１１を封止する工程も必要ない。その結果、組み立て工程が簡略化されて、製造効率を向上させることができる。
（７）弁座６２５に当接した弁頭６３１が、弁棒６３２を介してスピンドル３００とともに下端側へ移動すると、弁頭６３１と弁座６２５の当接により主流路６４０が強く閉塞される。従って、スピンドル３００が下端側へ移動する際には主流路６４０が完全に閉じられ、第２シリンダ室６１２の（微流路６５０を除いた）気密性が高められる。これより、スピンドル３００が下端側に移動する際に、スピンドル３００に制動力を確実に作用させることができる。
【００４７】
（８）弁頭６３１は、弁棒６３２を介してスピンドル３００とともに下端側に移動される。このとき、弁頭６３１と弁座６２５との当接によりピストン６２０もスピンドル３００とともに下端側に引下げられる。よって、スピンドル３００とピストン６２０とを係合させる手段を別途設ける必要がないので、構成を簡弁にできる。
（９）弁棒６３２によってスピンドル３００と弁頭６３１とが一体的に移動するので、開閉手段６７０の開閉動作をスピンドル３００の移動に連動させることができる。
【００４８】
＜第１実施形態の変形例＞
第１実施形態のダイヤルゲージ１００は、図５に示すような構成を備えていてもよい。
図５に示すダイヤルゲージ１００は、第１実施形態に同様であるが、リフター部９００が付設されている点に特徴を有する。
リフター部９００は、軸体９１０と、外筒部９２０とを備えている。軸体９１０は、シリンダ６１０の上端に形成された開口からシリンダ６１０内に挿通された状態で、下端が弁頭６３１に螺合され、上端はシリンダ６１０の外部に突き出ている。
外筒部９２０は、軸体９１０の上端に取付けられるとともにシリンダ６１０の外側を覆うようにシリンダ６１０に被せられている。また、シリンダキャップ６１３は外されている。
【００４９】
このような構成において、リフター部９００の外筒部９２０を上端側へ引き上げると、軸体９１０とともに弁頭６３１が上端側へ引き上げられる。さらに、弁頭６３１とともに弁棒６３２が引き上げられると、弁棒６３２を介してスピンドル３００が引き上げられ、スピンドル３００の上端によりピストン６２０が押し上げられる。
一方、コイルバネ４４０（図２参照）によりスピンドル３００は下端側に向けて付勢されているところ、スピンドル３００が下端側へ移動する際の動作については第１実施形態と同様である。
【００５０】
このような構成によれば、リフター部９００によりスピンドル３００を上端側に引き上げる操作を行うことができる。例えば、穴の深さを測定する場合などにスピンドル３００の下端側を手で持つことが不可能な場合でもリフター部９００によりスピンドル３００を上端側に引き上げることができる。また、リフター部９００を設けるにあって、第１実施形態の構成からシリンダキャップ６１３を外してリフター部９００を弁頭６３１に取付けるだけでよいので、リフター部９００の取付けが非常に簡便である。
【００５１】
なお、リフター部９００の外筒部９２０とシリンダ６１０との隙間Ｄは特に限定されないが、外筒部９２０とシリンダ６１０との隙間Ｄは狭くすることが望ましい。外筒部９２０とシリンダ６１０との隙間Ｄが小さければ、第２シリンダ室６１２の気密性が高まり、第２シリンダ室６１２によってスピンドル３００の制動効果が得られる。
リフター部９００を付設するにあたっては、例えば、図６に示すように、シリンダ６１０を外してからリフター部９００を設けてもよい。また、リフター部９００の形状は特に限定されず、外筒部９２０を有することなく軸体９１０のみで構成されていてもよい。
【００５２】
＜第２実施形態＞
図７および図８に、本発明の第２実施形態を示す。図７は、第２実施形態の測定器において、スピンドルが上端側（他端側）へ移動するときの制動装置を示す断面図、図８は、スピンドルが下端側（他端側）へ移動するときの制動装置を示す断面図である。
第２実施形態の測定器は、第１実施形態と同様にダイヤルゲージ１００である。第２実施形態の制動装置６９０は、図７および図８に示すように、第１実施形態の制動装置６９０に対して、ピストン６２０の蓋体６２２に第２連通路６２６が形成されていない点、係合部６３０の弁頭６３１に切込溝が形成されていない点、これら２点より主流路が設けられていない点、主流路が設けられていないことから開閉手段が構成されていない点、さらに、シリンダ６１０の上端において、シリンダキャップではなくシリンダ開閉手段７３０が設けられている点が異なる。つまり、第１シリンダ室６１１と第２シリンダ室６１２は、微流路６５０のみによって連通されている。
【００５３】
シリンダ開閉手段７３０は、ダイヤルゲージ１００の向きに応じて、第２シリンダ室６１２を外部と連通させることによって、制動装置６９０の行う制動力を調節する。シリンダ開閉手段７３０は、隔壁体７４０と、隔壁体７４０との間に弁室を区画形成するキャップ７６０とが設けられている。
隔壁体７４０はシリンダ６１０内部を弁室に連通する貫通孔７４２を有し、隔壁体７４０は、貫通孔７４２の上端側開口において径大するテーパ状の弁座７４１を有する。弁座７４１にはボール７５０が着座して、貫通孔７４２が閉塞される。キャップ７６０は、弁室と外部とを連通する通気孔７６１を有する。
【００５４】
図７および図８に示すように、ダイヤルゲージ１００を横に倒すと、スピンドル３００に対して軸方向に働く重力は小さくなり、また、シリンダ開閉手段７３０のボールは、重力に従って弁座７４１の内側面側に転がるので、貫通孔７４２が開放される。すると、貫通孔７４２および通気孔７６１によって、第２シリンダ室６１２と外部とが連通される。
このように、ダイヤルゲージ１００を横に倒した状態で測定を行う場合、スピンドル３００が上端側へ移動すると、第２シリンダ室６１２内の空気が、開放された貫通孔７４２および通気孔７６１を通って外部に放出されるので、第２シリンダ室６１２内の圧力増加を抑えることができる。
【００５５】
第２実施形態によれば、第１実施形態で期待できる効果に加え、次のような効果を期待することができる。
（１０）ダイヤルゲージ１００を横に倒しながら測定を行う場合、シリンダ開閉手段７３０によって、貫通孔７４２が開放されるので、第１シリンダ室６１１と外部とが連通する。このことから、第２シリンダ室６１２内の圧力の増加を抑えることができるので、スピンドル３００をスムーズに移動させることができる。つまり、スピンドル３００およびピストン６２０に働く重力が小さくなるのに応じて、貫通孔７４２を開放してスピンドル３００に対する制動力を小さくすることができる。
【００５６】
＜変形例＞
なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、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。
図９に示すように、中空室６２３の下端側内壁の弁座７４１に沿って、弾性を有するＯリング６２７が配設されていてもよい。このような構成によれば、スピンドル３００が下端側へ移動すると、弁頭６３１の下端面および弁座６２５がＯリング６２７を挟持することから、主流路６４０をより確実に封止することができ、空気の漏れを少なくすることができる。これより、第２シリンダ室６１２の（微流路６５０を除いた）気密性を高めることができる。
【００５７】
また、図９に示すように、ピストン６２０の第１連通路６２４において下端へ向かうにつれて外側へ広がるテーパ部６２８を形成されていてもよい。このような構成によれば、第１連通路６２４の下端側断面積が大きくなるので、空気が第１連通路６２４を通過しやすくなる。
シリンダ６１０内には空気が入っていればよいが、シリンダ６１０内にオイル等の流体（例えば、粘性流体）を充填してもよい。
ピストン６２０の材質は、金属に限定されず、例えば、摺動性が高く軽量であるプラスチック等を用いてもよい。
【００５８】
主流路６４０および微流路６５０としてはどこに形成されていてもよい。
微流路６５０は、シリンダ６１０の内壁、および、ピストン６２０の外周面の間の隙間かにより構成されるとしたが、微流路６５０としてピストン６２０を貫通する細孔が形成されてもよく、あるいは、微流路６５０は、ピストン６２０の外周面において軸線方向に沿って刻設された数条の溝条により構成されていてもよい。
さらに、シリンダ６１０の外側に第１シリンダ室６１１と第２シリンダ室６１２とを繋ぐ流路（例えば、チューブなど）が付設されていてもよい。そして、主流路には逆止弁が設けられてもよい。
あるいは、弁頭６３１が弁座６２５に当接したときに微流路６５０の隙間が残されることにより微流路６５０が確保されてもよい。
なお、微流路６５０と主流路６４０との面積比は、特に限定されないが、主流路６４０の方を大きくしておくことが例示される。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
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】
【００６０】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるダイヤルゲージを示す正面図。
【図２】同上の実施形態においてダイヤルゲージの内部構造を示す図。
【図３】同上の実施形態にかかるスピンドルの制動装置を示す断面図。
【図４】同上の実施形態にかかるスピンドルの制動装置を示す断面図。
【図５】同上の実施形態にかかるスピンドルの制動装置の変形例を示す断面図。
【図６】同上の実施形態にかかるスピンドルの制動装置の変形例を示す断面図。
【図７】本発明の第２実施形態にかかるスピンドルの制動装置を示す断面図。
【図８】同上の実施形態にかかるスピンドルの制動装置を示す断面図。
【図９】本発明の実施形態にかかるスピンドルの制動装置の変形例を示す断面図。
【図１０】従来のスピンドルの制動装置を示す断面図。
【符号の説明】
【００６１】
１００…ダイヤルゲージ、２００…本体ケース、２１２…ブッシュ、２２０…表示部、３００…スピンドル、３１０…測定子、６００，６９０…制動装置、６１０…シリンダ、６１１…第１シリンダ室、６１２…第２シリンダ室、６２０…ピストン、６２３…中空室、６２４…連通路、６２５…弁座、６２６…連通路、６２７…リング、６３０…係合部、６３１…弁頭、６３２…弁棒、６３３…寸法クリアランス、６３５…所定クリアランス、６４０…主流路、６５０…微流路、６６０…連動手段、６７０…開閉手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピンドルの制動装置および測定器に関し、例えば、ダイヤルゲージ、および、ダイヤルゲージに備えられるスピンドルの制動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、本体ケースを貫通して上下動するスピンドルを有する測定器としてダイヤルゲージが知られ、スピンドルの先端に設けられる測定子が被測定物に強く激突することを回避するために、スピンドルの急激な落下を防止する制動装置（スピンドルの制動装置）を備えたダイヤルゲージが知られている（例えば、特許文献１）。
図１０は、従来のダイヤルゲージ８００の制動装置７００を示す図である。
図１０において、ダイヤルゲージ８００は、本体ケース２００を貫通して上下動可能に設けられたスピンドル３００と、スピンドル３００の上端側をガイドするガイド手段としてのブッシュ２１２と、スピンドル３００を制動する制動装置７００とを備えている。
スピンドル３００は、図示しない付勢手段により下方へ向けて付勢されている。
制動装置７００は、ブッシュ２１２の上端側に外嵌する長筒状のシリンダ６１０と、シリンダ６１０内を摺動可能に設けられた可動部材７１０とを備える。
【０００３】
ブッシュ２１２は、シリンダ６１０に対して気密性を保持するように圧入されている。
シリンダ６１０の上端側には、隔壁体７４０と、隔壁体７４０との間に弁室を区画形成するキャップ７６０とが設けられている。
隔壁体７４０はシリンダ６１０内部を弁室に連通する貫通孔７４２を有し、隔壁体７４０は、貫通孔７４２の上端側開口において径大するテーパ状の弁座７４１を有する。弁座７４１にはボール７５０が着座して、貫通孔７４２が閉塞される。
キャップ７６０は、弁室と外部とを連通する通気孔７６１を有する。
【０００４】
可動部材７１０は、シリンダ６１０内においてブッシュ２１２との間に第１区画室６１６を区画形成し、シリンダ６１０内において隔壁体７４０との間に第２区画室６１７を区画形成する。可動部材７１０の外径はシリンダ６１０の内径よりも僅かに小さく、可動部材７１０とシリンダ６１０の内壁との間には所定の隙間が存在する。可動部材７１０には貫通孔７１１が形成されている。さらに、スピンドル３００の上端にストップねじ７２０と取付ねじ７３０とが順に螺合され、取付ねじ７３０の頭部７３１が可動部材７１０の貫通孔７１１の内壁面に係合することにより、可動部材７１０とスピンドル３００とが一体化されている。なお、可動部材７１０の貫通孔７１１はキャップ７１２により封止されている。
【０００５】
このような構成において、スピンドル３００が上端側へ移動すると、ストップねじ７２０の上面が可動部材７１０の下端面を押し上げるので、可動部材７１０はスピンドル７２０とともに上昇する。スピンドル３００が下端側へ移動すると、取付ねじ７３０の頭部７３１の下面が貫通孔７１１の内壁底面を引下げるので、可動部材７１０はスピンドル３００とともに降下する。
【０００６】
また、第１区画室６１６および第２区画室６１７は、可動部材７１０とシリンダ６１０の内壁との隙間を除いて略気密室となる。そして、可動部材７１０が下端側に降下する際には第１区画室６１６の圧力が増大し、第２区画室６１７の圧力が減少する。これにより、可動部材７１０はシリンダ６１０内においてある程度重力に抗してフロートする構成（フローティング構造）となり、可動部材７１０に働く浮力によってスピンドル３００の制動が実現される。
【０００７】
ちなみに、隔壁体７４０の弁座７４１に着座したボール７５０は、ダイヤルゲージ８００を横に倒したときにスピンドル３００および可動部材７１０に作用する（軸方向の）重力が小さくなるのに対応して、ダイヤルゲージ８００が横に倒れたときには貫通孔７４２を開放して制動力を小さくするために設けられている。
【０００８】
【特許文献１】特公平３−７０７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述したように、図１０に示す制動装置７００において、可動部材７１０は、スピンドルとともにシリンダ６１０内を上下動し、この可動部材７１０の上下動は、スピンドル３００の上下動に応じて、ストップねじ７２０の上面が可動部材７１０の下端面を押し上げ、また、取付ねじ７３０の頭部７３１の下面が貫通孔７１１の内壁底面を引下げることで行われる。つまり、可動部材７１０の上下動は、可動部材７１０の下端部に加えられる力によって行われている。
しかし、上端側へ移動する際に、可動部材７１０は、移動する方向とは反対側端部に加えられた力によって移動させられていることから、可動部材７１０のフローティングが安定しにくい。例えば、可動部材７１０が傾いて、可動部材７１０の上端部外面がシリンダ６１０の内壁に衝突したり引っ掛かったりするなどの恐れがある。このように、可動部材７１０の不安定な移動によって、スピンドル３００の操作に不具合が生じたり、ダイヤルゲージ８００の耐久性が低下したりするなどの課題がある。
【００１０】
本発明の目的は、スピンドルの操作性および耐久性を向上させることのできるスピンドルの制動装置および測定器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のスピンドルの制動装置は、筒形状のブッシュに挿通された状態で軸方向に往復移動可能に設けられたスピンドルの移動速度を制動する制動装置であって、一端がブッシュに取付けられるとともにスピンドルが往復移動する空間を有するシリンダと、このシリンダ内を、軸方向に移動可能に収納され、シリンダ内を第１シリンダ室および第２シリンダ室に区画するピストンと、スピンドルに対しピストンを、軸方向および軸直交方向に対し一定のクリアランスを介して連結する連動手段と備え、連動手段は、ピストンの両端面側壁部を残してピストンの内部に形成された係合穴と、スピンドルの他端に設けられ、係合穴内に係合収納される係合部とを含み構成され、スピンドルが一端側へ移動する際には、係合部が係合穴の一端側内壁に当接し、かつ、スピンドルが他端側へ移動する際には、係合部が係合穴の他端側内壁に当接するように、係合穴と係合部とが形成されていることを特徴とする。
【００１２】
このような構成によれば、ピストンは、シリンダ内を軸方向に移動可能であり、ピストンとスピンドルとが軸方向に対して一定のクリアランスを介して連結されていることから、スピンドルが他端側へ移動すると、スピンドルの他端に設けられた係合部が、係合穴の他端側内壁に当接する。そして、ピストンは、他端側内壁に当接した係合部に押されることで、他端側へ移動される。一方、スピンドルが一端側へ移動すると、係合部が係合穴の一端側内壁に当接する。そして、ピストンは、一端面側壁部に当接した係合部に引かれることで、一端側へ移動される。
このように、スピンドルの移動に応じて、ピストンは、移動する方向側端部に力を加えられて移動されることから、ピストンのフローティングのぶれが小さくなり、ピストン外面がシリンダ内壁に引っ掛かるなどの恐れが小さくなる。このことから、スピンドルの操作性が良くなり、また、制動装置の耐久性が向上する。
【００１３】
ピストンは、シリンダ内において、軸方向に移動可能であり、かつ、シリンダ内を第１シリンダ室および第２シリンダ室に区画する。このことから、ピストン外面とシリンダ内壁との間には、第１シリンダ室および第２シリンダ室を連通させる隙間が存在し、シリンダ内の流体は、この隙間を通って、第１シリンダ室および第２シリンダ室間を移動することができる。このことから、シリンダ内の流体は、ピストンおよびスピンドルの移動に応じて、第１シリンダ室および第２シリンダ室間を移動することができるので、スピンドルは、制動された状態で移動することができる。
【００１４】
本発明のスピンドルの制動装置において、係合穴は、ピストンに形成された中空室と、ピストンの他端面側壁部に形成され中空室と第１シリンダ室内とを連通させる第１連通路とから構成され、係合部は、中空室に収納され、外形寸法が中空室の内形よりも小さく、かつ、第１連通路よりも大きい弁頭と、第１連通路に挿通された状態で弁頭およびスピンドルを接続する弁棒とから構成され、弁棒は、弁頭が中空室の他端側内壁に当接している状態で、スピンドルとピストンとの間に所定クリアランスを確保する長さを有することが好ましい。
【００１５】
このような構成によれば、中空室に収納された弁頭は、寸法外形が中空室の内形より小さく、弁棒は、弁頭およびスピンドルを接続することから、連動手段は、比較的簡単な構成によって、スピンドルとピストンとを、軸方向および軸直交方向に対し一定のクリアランスを介した状態で連結させることができる。
【００１６】
弁棒は、弁頭が中空室の他端側内壁に当接している状態で、スピンドルとピストンとの間に所定クリアランスを確保する長さを有することから、スピンドルがどちらの方向に移動しても、ピストン一端側外面にスピンドルが接触することはない。つまり、ピストンが移動する際には、ピストンは、弁頭から中空室の両端内壁のいずれか一方に力を受け、他の部分に移動のための力を受けることはない。これより、ピストンのフローティングを妨げることはない。
【００１７】
本発明のスピンドルの制動装置において、第１シリンダ室と第２シリンダ室とを連通して流体が流通可能に設けられた主流路と、第１シリンダ室と第２シリンダ室とを連通し比較的微量の流体が流通可能に設けられた微流路と、スピンドルが一端側へ移動する際に主流路を閉塞し、かつ、スピンドルが他端側へ移動する際に主流路を開放する開閉手段とを備え、係合部には、ピストンの一端面側側壁部に形成され中空室と第２シリンダ室とを連通させる第２連通路が設けられ、主流路は、中空室と、第１、第２連通路とから構成され、開閉手段は、係合穴に設けられた弁座と、係合部に設けられるとともに、弁座を間にしてスピンドルとは反対側から弁座に接離する弁頭とから構成されていることが好ましい。
【００１８】
このような構成において、スピンドルが他端側へ移動すると、弁棒によりスピンドルの移動が弁頭に伝えられ、弁頭が弁座から離間する。すると、主流路が開放されるので、第２シリンダ室は微流路に加えて主流路によっても第１シリンダ室に連通する。すると、第２シリンダ室からは微流路および主流路から流体が流出する。その結果、第２シリンダ室の正圧が抑制されるので、スピンドルが他端側へ向けて移動する際は制動効果が小さくなる。
スピンドルが一端側へ移動すると、弁棒によりスピンドルの移動が弁頭に伝えられ、弁頭がスピンドルとともに一端側に移動して弁座に当接する。すると、主流路が閉塞されるので、第２シリンダ室には微流路のみから流体が微量ずつ流入することになる。すると、ピストンが一端側へ移動することにより第２シリンダ室に負圧が生じる。その結果、スピンドルが一端側へ向けて移動する際には第２シリンダ室の内圧（負圧）により大きな制動効果が得られる。
【００１９】
すなわち、スピンドルが一端側に移動するときにのみ制動効果が得られ、スピンドルが他端側へ移動する際には制動効果が生じないようにできる。これより、例えば、スピンドルの一端に測定子が設けられている場合、スピンドルが一端側へ急激に移動（例えば落下）した際に被測定物に測定子が激突するなどの不都合を防止できる一方、スピンドルを他端側へ移動させる（例えば持ち上げる）ことが容易に行えるので、スピンドルの操作性が向上される。
また、このような構成によれば、第２シリンダ室の内圧によって制動効果が得られるので、第１シリンダ室は開放されていてもよい。その結果、従来に比べて第１シリンダ室を封止する工程が必要なくなる。
また、弁棒によってスピンドルと弁頭とが一体的に移動するので、開閉手段の開閉動作がスピンドルの移動に連動される。
【００２０】
また、スピンドルが一端側へ移動されると、弁座を間にしてスピンドルとは反対側から弁頭を着座させたうえで、この弁頭が弁棒を介してスピンドルで引っ張られるので、スピンドルが一端側へ移動するときに弁頭がより強く弁座に着座して主流路がより確実に閉じられる。すなわち、スピンドルが一端側へ移動する際には主流路が完全に閉じられて第２シリンダ室の（微流路を除いた）気密性が高められる。これより、スピンドルが下端側に移動する際に、スピンドルに制動力を確実に作用させることができる。
さらに、弁頭が弁棒を介してスピンドルとともに一端側に移動されると、弁座と弁頭との当接により、ピストンも一体的にスピンドルとともに一端側に引かれる。これより、スピンドルとピストンとを係合させる手段を別途設ける必要がないので、簡便な構成とすることができる。
【００２１】
本発明のスピンドルの制動装置において、弁座に配設され、弁頭が弁座に当接した際に弁座および弁頭に挟持されて弁座と弁頭との間を封止する弾性部材とを備えていることが好ましい。
この構成によれば、弁頭が弁座に着座したときに弾性部材の弾性変形により弁座と弁頭との隙間が完全に封止されて、第２シリンダ室の（微流路を除いた）気密性が高められる。
【００２２】
本発明の測定器は、本体ケースと、本体ケースを貫通して軸方向に移動自在に設けられたスピンドルと、本体ケースに設けられスピンドルをガイドするブッシュと、スピンドルの変位量を表示する表示手段と、請求項１〜請求項４のいずれかに記載のスピンドルの制動装置とを備えていることを特徴とする。
この構成によれば、上記に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。
なお、スピンドルの変位を表示する表示手段は、例えば、スピンドルの変位量をエンコーダ（例えば、光電式、静電容量式、磁気式のエンコーダ）で検出して、この検出値を表示してもよく、あるいは、スピンドルの変位量を歯車機構により拡大して表示してもよい。
【００２３】
本発明の測定器は、本体ケースと、本体ケースを貫通して軸方向に移動自在に設けられたスピンドルと、本体ケースに設けられスピンドルをガイドするブッシュと、スピンドルの変位量を表示する表示手段と、請求項３または請求項４に記載のスピンドルの制動装置と、一端が弁頭に取付けられるとともにシリンダの他端側開口から他端が突出する状態に設けられたリフター部とを備えていることを特徴とする。
このような構成によれば、上記に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。さらに、例えば、穴の深さ等を測定するにあたってはスピンドルの下端側を手で持つことができないが、スピンドルの上端側にスピンドルを持ち上げる手段としてリフター部が設けられているので、このリフター部によりスピンドルを持ち上げる操作を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態の説明にあたって、同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
＜第１実施形態＞
図１〜図４には、本発明の第１実施形態が示されている。図１は、第１実施形態の測定器を示す正面図、図２は、測定器の内部構造を示す断面図、図３は、スピンドルが上端側（他端側）へ移動するときの制動装置を示す断面図、図４は、スピンドルが下端側（一端側）へ移動するときの制動装置を示す断面図である。
これらの図に示すように、第１実施形態の測定器は、ダイヤルゲージ（インジケータ）１００であって、内部に収納空間を有する本体ケース２００と、本体ケース２００を貫通して軸方向に往復移動可能に設けられたスピンドル３００と、スピンドル３００を軸方向の下端側に付勢する付勢手段４００（図２参照）と、スピンドル３００の変位量を検出する変位検出手段５００と、スピンドル３００の降下速度を制動する制動装置６００とを備える。
【００２５】
図１に示すように、本体ケース２００は、スピンドル３００の移動方向を案内するガイド手段２１０と、スピンドル３００の変位量を表示する出力手段としての表示部２２０とを備える。
ガイド手段２１０は、図２に示すように、スピンドル３００の下端側をガイドするステム２１１と、スピンドル３００の上端側をガイドするブッシュ２１２とを備える。ステム２１１およびブッシュ２１２は、対向位置において互いの軸線を一致させて本体ケース２００の側壁に取付けられた筒状部材であり、ステム２１１およびブッシュ２１２の筒孔にスピンドル３００が摺動可能に摺嵌されている。
【００２６】
ブッシュ２１２は、短めの筒状部材であり、軸線方向の略中央において外周面からフランジ状に張り出したフランジ部２１３を有する。そして、図３に示すように、ブッシュ２１２の外周面には、下端側おいてフランジ部２１３との間に縮径部２１６を挟んで径大する下端側径大部２１７が形成されている。また、ブッシュ２１２の外周には、上端側においてフランジ部２１３との間に縮径部２１４を挟んで径大する上端側径大部２１５が形成されている。フランジ部２１３よりも下端側（縮径部２１６、下端側径大部２１７）が本体ケース２００の側壁に圧入されることによりブッシュ２１２が本体ケース２００に取付けられている。
【００２７】
スピンドル３００は、下端に所定の剛性を有する測定子３１０を備え、上端に雌ねじ部３２０を有する。
付勢手段４００は、本体ケース２００の収納空間内において、スピンドル３００と平行に固設されたガイドロッド４１０と、一端がガイドロッド４１０に沿ってスライド可能であり他端がスピンドル３００に固定されたガイド片４２０と、ガイドロッド４１０に外挿して設けられガイド片４２０の一端を下端側に向けて付勢するコイルバネ４４０と、を備える。
【００２８】
変位検出手段５００は、スピンドル３００に取付部材５２０を介して平行に設けられたインデックススケール５１０と、本体ケース２００に固設されインデックススケール５１０の変位量を検出する検出部５３０とを備える。検出部５３０で検出された検出値は、表示部２２０に表示される。
【００２９】
制動装置６００は、図３および図４に示すように、下端がブッシュ２１２に取付けられるとともにスピンドル３００が往復移動する空間を有するシリンダ６１０と、このシリンダ６１０内を、軸方向に移動可能に収納され、シリンダ内を第１シリンダ室６１１および第２シリンダ室６１２に区画するピストン６２０と、スピンドル３００の上端部に設けられ、スピンドル３００の移動に応じてピストン６２０を連動させる係合部６３０と、第１シリンダ室６１１と第２シリンダ室６１２とを連通して流体が流通可能に設けられた主流路６４０と、第１シリンダ室６１１と第２シリンダ室６１２とを連通し比較的微量の流体が流通可能に設けられた微流路６５０とから構成されている。
【００３０】
シリンダ６１０は、内壁が高精度に滑らかに仕上げられており、その下端がブッシュ２１２に螺合されている。すなわち、ブッシュ２１２の上端側径大部２１５に形成された押雄ねじと、シリンダ６１０の下端側開口に形成された雌ねじとが螺合されている。また、シリンダ６１０の上端にはシリンダキャップ６１３が嵌められ、シリンダ６１０の上端側開口が液密に封止されている。
【００３１】
ピストン６２０は、その下端側においてブッシュ２１２およびスピンドル３００との間に第１シリンダ室６１１を区画形成し、また、ピストン６２０の上端側においてシリンダキャップ６１３との間に第２シリンダ室６１２を区画形成する。
ピストン６２０は、金属製部材であり、外径がシリンダ６１０の内径に略等しい円柱形状を有するピストン本体６２１と、ピストン本体６２１の上端に設けられた蓋体６２２とから構成されている。ピストン本体６２１には、係合穴として、内部に形成された円柱形状の中空室６２３と、下端面側壁において軸方向に貫通形成され、中空室６２３および第１シリンダ室６１１を連通させる第１連通路６２４と、中空室６２３の下端側内壁に設けられた弁座６２５とから構成される。蓋体６２２は、中空室６２３の開口を覆って嵌められており、中央において軸方向に貫通され、中空室６２３および第２シリンダ室６１２を連通させる第２連通路６２６が形成されている。
【００３２】
係合部６３０は、中空室６２３に収納される弁頭６３１と、第１連通路６２４に挿通された状態で弁頭６３１およびスピンドル３００上端部を接続する弁棒６３２とから構成され、軸方向および軸直交方向において中空室６２３の内壁と弁頭６３１との間に確保される寸法クリアランス６３３が設けられている。
弁頭６３１は、外形寸法が中空室６２３の内形よりも小さく、かつ、第１、第２連通路６２４，６２６よりも大きい円柱形状であり、上端面には、下端側へ向かって切込まれたクロス状の切込溝６３４が形成されている。切込溝６３４は、軸中心をクロスの交差点として先端が外周縁に伸び、先端は、側面をも切込んで形成されている。切込溝６３４の交差点は、ピストン６２０の第２連通路６２６に対向するので、弁頭６３１の上端面が中空室６２３上端側内壁に当接している状態においても、第２シリンダ室６１２と中空室６２３とは連通されている。
【００３３】
弁棒６３２は、弁頭６３１の上端面が中空室６２３の上端側内壁に当接している状態で、スピンドル３００およびピストン６２０の間に確保された所定クリアランス６３５を有する軸方向寸法を持つ。弁棒６３２には、下端部において刻設された雄ねじ部が形成されており、この雄ねじ部がスピンドル３００の雌ねじ部に螺合されることで、係合部６３０がスピンドル３００の上端部に固定される。これより、係合部６３０は、シリンダ６１０内を、スピンドル３００と一体的に移動する。
寸法クリアランス６３３は、上記のように、弁頭６３１が中空室６２３より小さい外形寸法を有することから確保される。
【００３４】
主流路６４０は、第２シリンダ室６１２側から、ピストン６２０の第２連通路６２６と、弁頭６３１の切込溝６３４と、中空室６２３と、第１連通路６２４とにより構成されている。
微流路６５０は、シリンダ６１０の内壁、および、ピストン６２０の外周面の間の隙間により構成される。
【００３５】
ピストン６２０および係合部６３０は、互いの構成が関わり合うことによって、連動手段６６０と、開閉手段６７０とを構成している。連動手段６６０は、スピンドル３００に対しピストン６２０を、スピンドル３００の軸方向および軸直交方向に対して寸法クリアランス６３３を介して連結するとともに、スピンドル３００の移動に応じてピストン６２０を軸方向に往復移動させる。開閉手段６７０は、スピンドル３００の軸方向の往復移動に応じて主流路６４０を開放・閉塞させる。
【００３６】
連動手段６６０は、ピストン６２０の中空室６２３および第１連通路６２４と、中空室６２３に収納される弁頭６３１を有する係合部６３０とから構成される。
中空室６２３の内壁と弁頭６３１との間には寸法クリアランス６３３が確保され、弁頭６３１の外形が第１、第２連通路６２４，６２６よりも大きいことから、弁頭６３１は、中空室６２３に収納された状態で、ピストン６２０に対し軸方向および軸直交方向に移動することが可能である。つまり、このような構成によって、ピストン６２０は、スピンドル３００に対し、軸方向および軸直交方向に移動可能に連結されている。
また、中空室６２３の内壁と弁頭６３１との間には寸法クリアランス６３３が確保され、かつ、弁棒６３２の軸方向寸法によって、弁頭６３１の上端面が中空室６２３の上端側内壁に当接している状態で、スピンドル３００およびピストン６２０の間に所定クリアランス６３５が確保されることから、連動手段６６０は、スピンドル３００の軸方向の往復移動に応じて、ピストン６２０を連動させる。
【００３７】
開閉手段６７０は、係合部６３０の弁頭６３１と、ピストン６２０の中空室６２３に設けられた弁座６２５とから構成される。
前述のように、係合部６３０はスピンドル３００と一体的に移動し、また、弁頭６３１は、中空室６２３に収納された状態で、ピストン６２０に対し軸方向および軸直交方向に移動することができる。この弁頭６３１の軸方向の往復移動によって、弁頭６３１の下端面は、中空室６２３の弁座６２５に対し離間・当接する。
【００３８】
このような構成を備える第１実施形態の動作について説明する。まず、図３に示すように、スピンドル３００が上端側に移動する場合について説明する。
スピンドル３００が上端側に移動すると、まず、開閉手段６７０において、弁頭６３１も中空室６２３に対し上端側へ移動するので、弁頭６３１の下端面は弁座６２５から離間する。このとき、中空室６２３と第１連通路６２４は連通しており、また、弁頭６３１の上端面が中空室６２３の上端側内壁に当接している状態でも、弁頭６３１の切込溝６３４によって、中空室６２３と第２連通路６２６は連通している。つまり、スピンドル３００が上端側へ移動すると、開閉手段６７０によって主流路６４０は開放される。
同時に、連動手段６６０において、弁頭６３１の上端面が中空室６２３の上端側内壁に当接する。このとき、寸法クリアランス６３３によって、中空室６２３の下端側内壁には、弁頭６３１は接触していない。また、所定クリアランス６３５によって、ピストン６２０の下端側外壁に、スピンドル３００の上端部は接触していない。ピストン６２０は、中空室６２３の上端側内壁に当接した弁頭６３１に押上げられることで、スピンドル３００とともに上端側へ移動される。
【００３９】
このとき、第２シリンダ室６１２には正の圧力が生じる（なお、第１シリンダ室６１１には負の圧力が生じる）。このとき、第１シリンダ室６１１と第２シリンダ室６１２とは、微流路６５０に加えて主流路６４０により連通されているので、微流路６５０および主流路６４０を通って第２シリンダ室６１２から第１シリンダ室６１１に向けて空気（流体）が流入する。すると、第２シリンダ室６１２の正圧の発生（および第１シリンダ室６１１の負圧の発生）が所定のレベル以下に抑えられる。
これにより、スピンドル３００とともにピストン６２０が大きな抵抗を受けずにシリンダ６１０内を上端側に移動する。
【００４０】
次に、図４に示すように、スピンドル３００が降下する場合について説明する。
例えばコイルバネ４４０（図２参照）の付勢力およびスピンドル３００の自重によってスピンドル３００が下端側に移動すると、まず、開閉手段６７０において、弁頭６３１も中空室６２３に対し下端側へ移動するので、弁頭６３１の下端面が弁座６２５に当接する。弁頭６３１が弁座６２５に当接することによって、中空室６２３と第１連通路６２４が遮断される。つまり、スピンドル３００が下端側へ移動すると、開閉手段６７０によって主流路６４０は閉塞される。
同時に、連動手段６６０において、弁頭６３１の下端面が中空室６２３の弁座６２５に当接する。このとき、寸法クリアランス６３３によって、中空室６２３の上端側内壁には、弁頭６３１は接触していない。ピストン６２０は、中空室６２３の弁座６２５に当接した弁頭６３１に引下げられることで、スピンドル３００とともに下端側へ移動される。
【００４１】
このとき、第２シリンダ室６１２には負の圧力が生じる（なお、第１シリンダ室６１１には正の圧力が生じる）。
第１シリンダ室６１１と第２シリンダ室６１２とは微流路６５０により連通されているので、微流路６５０を通って気体（流体）が第１シリンダ室６１１から第２シリンダ室６１２に流入する。
ここで、微流路６５０による流量が微小であるので、第２シリンダ室６１２の負圧はわずかずつしか緩衝されず、その結果、第２シリンダ室６１２の負圧によってピストン６２０の降下速度が減速（制動）される。そして、ピストン６２０の降下速度が制動されることによりスピンドル３００の降下速度が制動される。
【００４２】
第１実施形態によれば、次のような効果を期待することができる。
（１）ピストン６２０は、シリンダ６１０内を軸方向に移動可能であり、ピストン６２０とスピンドル３００とが、軸方向に対して寸法クリアランス６３３を介して連結されていることから、スピンドル３００が上端側へ移動すると、係合部６３０の弁頭６３１が、中空室６２３の上端側内壁に当接する。そして、ピストン３００は、上端側内壁に当接した弁頭６３１に押し上げられることで、上端側へ移動される。一方、スピンドル３００が下端側へ移動すると、弁頭６３１が中空室６２３の下端側内壁に当接する。そして、ピストン６２０は、下端面側壁部に当接した弁頭６３１に引下げられることで、下端側へ移動される。
このように、スピンドル３００の移動に応じて、ピストン６２０は、移動する方向側端部に力を加えられて移動されることから、ピストン６２０のフローティングのぶれが小さくなり、ピストン６２０の上端部外面がシリンダ６１０の内壁に引っ掛かるなどの恐れが小さくなる。このことから、スピンドル３００の操作性が良くなり、また、制動装置の耐久性が向上する。
【００４３】
（２）ピストン６２０は、シリンダ６１０内において、軸方向に移動可能であり、かつ、シリンダ６１０内を第１シリンダ室６１１および第２シリンダ室６１２に区画する。このことから、ピストン６２０外面とシリンダ６１０の内壁との間には、第１シリンダ室６１１および第２シリンダ室６１２を連通させる隙間が存在し、シリンダ６１０内の空気は、この隙間を通って、第１シリンダ室６１１および第２シリンダ室６１２を移動することができる。このことから、シリンダ６１０内の空気は、ピストン６２０およびスピンドル３００の移動に応じて、第１シリンダ室６１１と第２シリンダ室６１２とを移動することができるので、スピンドル３００は、制動された状態で移動することができる。
【００４４】
（３）中空室６２３に収納された弁頭６３１は、寸法外形が中空室６２３の内形より小さく、弁棒６３２は、弁頭６３１およびスピンドル３００を接続することから、連動手段６６０は、比較的簡単な構成によって、スピンドル３００とピストン６２０とを、軸方向および軸直交方向に対し寸法クリアランス６３３を介した状態で連結させることができる。
（４）弁棒６３２は、弁頭６３１が中空室６２３の上端側内壁に当接している状態で、スピンドル３００とピストン６２０との間に所定クリアランス６３５を確保する長さを有することから、スピンドル３００がどちらの方向に移動しても、ピストン６２０の下端側外面にスピンドル３００が接触することはない。つまり、ピストン６２０が移動する際には、ピストン６２０は、弁頭６３１から中空室６２３の両端内壁のいずれか一方に力が加えられ、他の部分に移動のための力を加えられることはない。これより、ピストン６２０のフローティングを妨げることはない。
【００４５】
（５）スピンドル３００が上端側へ移動する際には主流路６４０が開放され、スピンドル３００が下端側へ移動するときには、弁頭６３１により主流路６４０が閉塞される。従って、スピンドル３００が下端側に移動するときにのみ制動効果が得られ、スピンドル３００が上端側へ移動する際には制動効果が生じないようにできる。これより、スピンドル３００が下端側へ急激に落下して被測定物（不図示）に測定子３１０が激突するなどの不都合を防止できる一方、スピンドル３００を上端側へ容易に持ち上げることができる。
【００４６】
（６）第２シリンダ室６１２のみがピストン６２０により略液密に区画されればよいので、第１シリンダ室６１１は開放されていてもよい。従って、従来に比べて第１シリンダ室６１１を封止する工程も必要ない。その結果、組み立て工程が簡略化されて、製造効率を向上させることができる。
（７）弁座６２５に当接した弁頭６３１が、弁棒６３２を介してスピンドル３００とともに下端側へ移動すると、弁頭６３１と弁座６２５の当接により主流路６４０が強く閉塞される。従って、スピンドル３００が下端側へ移動する際には主流路６４０が完全に閉じられ、第２シリンダ室６１２の（微流路６５０を除いた）気密性が高められる。これより、スピンドル３００が下端側に移動する際に、スピンドル３００に制動力を確実に作用させることができる。
【００４７】
（８）弁頭６３１は、弁棒６３２を介してスピンドル３００とともに下端側に移動される。このとき、弁頭６３１と弁座６２５との当接によりピストン６２０もスピンドル３００とともに下端側に引下げられる。よって、スピンドル３００とピストン６２０とを係合させる手段を別途設ける必要がないので、構成を簡弁にできる。
（９）弁棒６３２によってスピンドル３００と弁頭６３１とが一体的に移動するので、開閉手段６７０の開閉動作をスピンドル３００の移動に連動させることができる。
【００４８】
＜第１実施形態の変形例＞
第１実施形態のダイヤルゲージ１００は、図５に示すような構成を備えていてもよい。
図５に示すダイヤルゲージ１００は、第１実施形態に同様であるが、リフター部９００が付設されている点に特徴を有する。
リフター部９００は、軸体９１０と、外筒部９２０とを備えている。軸体９１０は、シリンダ６１０の上端に形成された開口からシリンダ６１０内に挿通された状態で、下端が弁頭６３１に螺合され、上端はシリンダ６１０の外部に突き出ている。
外筒部９２０は、軸体９１０の上端に取付けられるとともにシリンダ６１０の外側を覆うようにシリンダ６１０に被せられている。また、シリンダキャップ６１３は外されている。
【００４９】
このような構成において、リフター部９００の外筒部９２０を上端側へ引き上げると、軸体９１０とともに弁頭６３１が上端側へ引き上げられる。さらに、弁頭６３１とともに弁棒６３２が引き上げられると、弁棒６３２を介してスピンドル３００が引き上げられ、スピンドル３００の上端によりピストン６２０が押し上げられる。
一方、コイルバネ４４０（図２参照）によりスピンドル３００は下端側に向けて付勢されているところ、スピンドル３００が下端側へ移動する際の動作については第１実施形態と同様である。
【００５０】
このような構成によれば、リフター部９００によりスピンドル３００を上端側に引き上げる操作を行うことができる。例えば、穴の深さを測定する場合などにスピンドル３００の下端側を手で持つことが不可能な場合でもリフター部９００によりスピンドル３００を上端側に引き上げることができる。また、リフター部９００を設けるにあって、第１実施形態の構成からシリンダキャップ６１３を外してリフター部９００を弁頭６３１に取付けるだけでよいので、リフター部９００の取付けが非常に簡便である。
【００５１】
なお、リフター部９００の外筒部９２０とシリンダ６１０との隙間Ｄは特に限定されないが、外筒部９２０とシリンダ６１０との隙間Ｄは狭くすることが望ましい。外筒部９２０とシリンダ６１０との隙間Ｄが小さければ、第２シリンダ室６１２の気密性が高まり、第２シリンダ室６１２によってスピンドル３００の制動効果が得られる。
リフター部９００を付設するにあたっては、例えば、図６に示すように、シリンダ６１０を外してからリフター部９００を設けてもよい。また、リフター部９００の形状は特に限定されず、外筒部９２０を有することなく軸体９１０のみで構成されていてもよい。
【００５２】
＜第２実施形態＞
図７および図８に、本発明の第２実施形態を示す。図７は、第２実施形態の測定器において、スピンドルが上端側（他端側）へ移動するときの制動装置を示す断面図、図８は、スピンドルが下端側（他端側）へ移動するときの制動装置を示す断面図である。
第２実施形態の測定器は、第１実施形態と同様にダイヤルゲージ１００である。第２実施形態の制動装置６９０は、図７および図８に示すように、第１実施形態の制動装置６９０に対して、ピストン６２０の蓋体６２２に第２連通路６２６が形成されていない点、係合部６３０の弁頭６３１に切込溝が形成されていない点、これら２点より主流路が設けられていない点、主流路が設けられていないことから開閉手段が構成されていない点、さらに、シリンダ６１０の上端において、シリンダキャップではなくシリンダ開閉手段７３０が設けられている点が異なる。つまり、第１シリンダ室６１１と第２シリンダ室６１２は、微流路６５０のみによって連通されている。
【００５３】
シリンダ開閉手段７３０は、ダイヤルゲージ１００の向きに応じて、第２シリンダ室６１２を外部と連通させることによって、制動装置６９０の行う制動力を調節する。シリンダ開閉手段７３０は、隔壁体７４０と、隔壁体７４０との間に弁室を区画形成するキャップ７６０とが設けられている。
隔壁体７４０はシリンダ６１０内部を弁室に連通する貫通孔７４２を有し、隔壁体７４０は、貫通孔７４２の上端側開口において径大するテーパ状の弁座７４１を有する。弁座７４１にはボール７５０が着座して、貫通孔７４２が閉塞される。キャップ７６０は、弁室と外部とを連通する通気孔７６１を有する。
【００５４】
図７および図８に示すように、ダイヤルゲージ１００を横に倒すと、スピンドル３００に対して軸方向に働く重力は小さくなり、また、シリンダ開閉手段７３０のボールは、重力に従って弁座７４１の内側面側に転がるので、貫通孔７４２が開放される。すると、貫通孔７４２および通気孔７６１によって、第２シリンダ室６１２と外部とが連通される。
このように、ダイヤルゲージ１００を横に倒した状態で測定を行う場合、スピンドル３００が上端側へ移動すると、第２シリンダ室６１２内の空気が、開放された貫通孔７４２および通気孔７６１を通って外部に放出されるので、第２シリンダ室６１２内の圧力増加を抑えることができる。
【００５５】
第２実施形態によれば、第１実施形態で期待できる効果に加え、次のような効果を期待することができる。
（１０）ダイヤルゲージ１００を横に倒しながら測定を行う場合、シリンダ開閉手段７３０によって、貫通孔７４２が開放されるので、第１シリンダ室６１１と外部とが連通する。このことから、第２シリンダ室６１２内の圧力の増加を抑えることができるので、スピンドル３００をスムーズに移動させることができる。つまり、スピンドル３００およびピストン６２０に働く重力が小さくなるのに応じて、貫通孔７４２を開放してスピンドル３００に対する制動力を小さくすることができる。
【００５６】
＜変形例＞
なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、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。
図９に示すように、中空室６２３の下端側内壁の弁座７４１に沿って、弾性を有するＯリング６２７が配設されていてもよい。このような構成によれば、スピンドル３００が下端側へ移動すると、弁頭６３１の下端面および弁座６２５がＯリング６２７を挟持することから、主流路６４０をより確実に封止することができ、空気の漏れを少なくすることができる。これより、第２シリンダ室６１２の（微流路６５０を除いた）気密性を高めることができる。
【００５７】
また、図９に示すように、ピストン６２０の第１連通路６２４において下端へ向かうにつれて外側へ広がるテーパ部６２８を形成されていてもよい。このような構成によれば、第１連通路６２４の下端側断面積が大きくなるので、空気が第１連通路６２４を通過しやすくなる。
シリンダ６１０内には空気が入っていればよいが、シリンダ６１０内にオイル等の流体（例えば、粘性流体）を充填してもよい。
ピストン６２０の材質は、金属に限定されず、例えば、摺動性が高く軽量であるプラスチック等を用いてもよい。
【００５８】
主流路６４０および微流路６５０としてはどこに形成されていてもよい。
微流路６５０は、シリンダ６１０の内壁、および、ピストン６２０の外周面の間の隙間かにより構成されるとしたが、微流路６５０としてピストン６２０を貫通する細孔が形成されてもよく、あるいは、微流路６５０は、ピストン６２０の外周面において軸線方向に沿って刻設された数条の溝条により構成されていてもよい。
さらに、シリンダ６１０の外側に第１シリンダ室６１１と第２シリンダ室６１２とを繋ぐ流路（例えば、チューブなど）が付設されていてもよい。そして、主流路には逆止弁が設けられてもよい。
あるいは、弁頭６３１が弁座６２５に当接したときに微流路６５０の隙間が残されることにより微流路６５０が確保されてもよい。
なお、微流路６５０と主流路６４０との面積比は、特に限定されないが、主流路６４０の方を大きくしておくことが例示される。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
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】
【００６０】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるダイヤルゲージを示す正面図。
【図２】同上の実施形態においてダイヤルゲージの内部構造を示す図。
【図３】同上の実施形態にかかるスピンドルの制動装置を示す断面図。
【図４】同上の実施形態にかかるスピンドルの制動装置を示す断面図。
【図５】同上の実施形態にかかるスピンドルの制動装置の変形例を示す断面図。
【図６】同上の実施形態にかかるスピンドルの制動装置の変形例を示す断面図。
【図７】本発明の第２実施形態にかかるスピンドルの制動装置を示す断面図。
【図８】同上の実施形態にかかるスピンドルの制動装置を示す断面図。
【図９】本発明の実施形態にかかるスピンドルの制動装置の変形例を示す断面図。
【図１０】従来のスピンドルの制動装置を示す断面図。
【符号の説明】
【００６１】
１００…ダイヤルゲージ、２００…本体ケース、２１２…ブッシュ、２２０…表示部、３００…スピンドル、３１０…測定子、６００，６９０…制動装置、６１０…シリンダ、６１１…第１シリンダ室、６１２…第２シリンダ室、６２０…ピストン、６２３…中空室、６２４…連通路、６２５…弁座、６２６…連通路、６２７…リング、６３０…係合部、６３１…弁頭、６３２…弁棒、６３３…寸法クリアランス、６３５…所定クリアランス、６４０…主流路、６５０…微流路、６６０…連動手段、６７０…開閉手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒形状のブッシュに挿通された状態で軸方向に往復移動可能に設けられたスピンドルの移動速度を制動する制動装置であって、
一端が前記ブッシュに取付けられるとともに前記スピンドルが往復移動する空間を有するシリンダと、
このシリンダ内を、軸方向に移動可能に収納され、シリンダ内を第１シリンダ室および第２シリンダ室に区画するピストンと、
前記スピンドルに対し前記ピストンを、軸方向および軸直交方向に対し一定のクリアランスを介して連結する連動手段と備え、
前記連動手段は、前記ピストンの両端面側壁部を残して前記ピストンの内部に形成された係合穴と、前記スピンドルの他端に設けられ、前記係合穴内に係合収納される係合部とを含み構成され、前記スピンドルが一端側へ移動する際には、前記係合部が前記係合穴の一端側内壁に当接し、かつ、前記スピンドルが他端側へ移動する際には、前記係合部が前記係合穴の他端側内壁に当接するように、前記係合穴と前記係合部とが形成されている
ことを特徴とするスピンドルの制動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスピンドルの制動装置であって、
前記係合穴は、前記ピストンに形成された中空室と、前記ピストンの他端面側壁部に形成され前記中空室と前記第１シリンダ室内とを連通させる第１連通路とを含み構成され、
前記係合部は、前記中空室に収納され、外形寸法が前記中空室の内形よりも小さく、かつ、前記第１連通路よりも大きい弁頭と、前記第１連通路に挿通された状態で前記弁頭および前記スピンドルを接続する弁棒とから構成され、
前記弁棒は、前記弁頭が前記中空室の他端側内壁に当接している状態で、前記スピンドルと前記ピストンとの間に所定クリアランスを確保する長さを有する
ことを特徴とするスピンドルの制動装置。
【請求項３】
請求項２に記載のスピンドルの制御装置であって、
前記第１シリンダ室と前記第２シリンダ室とを連通して流体が流通可能に設けられた主
流路と、
前記第１シリンダ室と前記第２シリンダ室とを連通し比較的微量の流体が流通可能に設
けられた微流路と、
前記スピンドルが一端側へ移動する際に前記主流路を閉塞し、かつ、前記スピンドルが他端側へ移動する際に前記主流路を開放する開閉手段とを備え、
前記係合部には、前記ピストンの一端面側壁部に形成され前記中空室と前記第２シリンダ内とを連通させる第２連通路が設けられ、
前記主流路は、前記中空室と、前記第１、第２連通路とから構成され、
前記開閉手段は、前記係合穴に設けられた弁座と、前記係合部に設けられるとともに、前記弁座を間にして前記スピンドルとは反対側から前記弁座に接離する弁頭とから構成されている
ことを特徴とするスピンドルの制動装置。
【請求項４】
請求項３に記載のスピンドルの制動装置において、
前記弁座に配設され、前記弁頭が前記弁座に当接した際に前記弁座および前記弁頭に挟
持されて前記弁座と前記弁頭との間を封止する弾性部材とを備えている
ことを特徴とするスピンドルの制動装置。
【請求項５】
本体ケースと、
前記本体ケースを貫通して軸方向に移動自在に設けられたスピンドルと、
前記本体ケースに設けられ前記スピンドルをガイドするブッシュと、
前記スピンドルの変位量を表示する表示手段と、
請求項１〜請求項４のいずれかに記載のスピンドルの制動装置とを備えている
ことを特徴とする測定器。
【請求項６】
本体ケースと、
前記本体ケースを貫通して軸方向に移動自在に設けられたスピンドルと、
前記本体ケースに設けられ前記スピンドルをガイドするブッシュと、
前記スピンドルの変位量を表示する表示手段と、
請求項３または請求項４に記載のスピンドルの制動装置と、
一端が前記弁頭に取付けられるとともにシリンダの他端側開口から他端が突出する状
態に設けられたリフター部とを備えている
ことを特徴とする測定器。
【請求項１】
筒形状のブッシュに挿通された状態で軸方向に往復移動可能に設けられたスピンドルの移動速度を制動する制動装置であって、
一端が前記ブッシュに取付けられるとともに前記スピンドルが往復移動する空間を有するシリンダと、
このシリンダ内を、軸方向に移動可能に収納され、シリンダ内を第１シリンダ室および第２シリンダ室に区画するピストンと、
前記スピンドルに対し前記ピストンを、軸方向および軸直交方向に対し一定のクリアランスを介して連結する連動手段と備え、
前記連動手段は、前記ピストンの両端面側壁部を残して前記ピストンの内部に形成された係合穴と、前記スピンドルの他端に設けられ、前記係合穴内に係合収納される係合部とを含み構成され、前記スピンドルが一端側へ移動する際には、前記係合部が前記係合穴の一端側内壁に当接し、かつ、前記スピンドルが他端側へ移動する際には、前記係合部が前記係合穴の他端側内壁に当接するように、前記係合穴と前記係合部とが形成されている
ことを特徴とするスピンドルの制動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスピンドルの制動装置であって、
前記係合穴は、前記ピストンに形成された中空室と、前記ピストンの他端面側壁部に形成され前記中空室と前記第１シリンダ室内とを連通させる第１連通路とを含み構成され、
前記係合部は、前記中空室に収納され、外形寸法が前記中空室の内形よりも小さく、かつ、前記第１連通路よりも大きい弁頭と、前記第１連通路に挿通された状態で前記弁頭および前記スピンドルを接続する弁棒とから構成され、
前記弁棒は、前記弁頭が前記中空室の他端側内壁に当接している状態で、前記スピンドルと前記ピストンとの間に所定クリアランスを確保する長さを有する
ことを特徴とするスピンドルの制動装置。
【請求項３】
請求項２に記載のスピンドルの制御装置であって、
前記第１シリンダ室と前記第２シリンダ室とを連通して流体が流通可能に設けられた主
流路と、
前記第１シリンダ室と前記第２シリンダ室とを連通し比較的微量の流体が流通可能に設
けられた微流路と、
前記スピンドルが一端側へ移動する際に前記主流路を閉塞し、かつ、前記スピンドルが他端側へ移動する際に前記主流路を開放する開閉手段とを備え、
前記係合部には、前記ピストンの一端面側壁部に形成され前記中空室と前記第２シリンダ内とを連通させる第２連通路が設けられ、
前記主流路は、前記中空室と、前記第１、第２連通路とから構成され、
前記開閉手段は、前記係合穴に設けられた弁座と、前記係合部に設けられるとともに、前記弁座を間にして前記スピンドルとは反対側から前記弁座に接離する弁頭とから構成されている
ことを特徴とするスピンドルの制動装置。
【請求項４】
請求項３に記載のスピンドルの制動装置において、
前記弁座に配設され、前記弁頭が前記弁座に当接した際に前記弁座および前記弁頭に挟
持されて前記弁座と前記弁頭との間を封止する弾性部材とを備えている
ことを特徴とするスピンドルの制動装置。
【請求項５】
本体ケースと、
前記本体ケースを貫通して軸方向に移動自在に設けられたスピンドルと、
前記本体ケースに設けられ前記スピンドルをガイドするブッシュと、
前記スピンドルの変位量を表示する表示手段と、
請求項１〜請求項４のいずれかに記載のスピンドルの制動装置とを備えている
ことを特徴とする測定器。
【請求項６】
本体ケースと、
前記本体ケースを貫通して軸方向に移動自在に設けられたスピンドルと、
前記本体ケースに設けられ前記スピンドルをガイドするブッシュと、
前記スピンドルの変位量を表示する表示手段と、
請求項３または請求項４に記載のスピンドルの制動装置と、
一端が前記弁頭に取付けられるとともにシリンダの他端側開口から他端が突出する状
態に設けられたリフター部とを備えている
ことを特徴とする測定器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−１７７６８１（Ｐ２００６−１７７６８１Ａ）
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３６８４４３（Ｐ２００４−３６８４４３）
【出願日】平成１６年１２月２０日（２００４．１２．２０）
【出願人】（０００１３７６９４）株式会社ミツトヨ (979)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２０日（２００４．１２．２０）
【出願人】（０００１３７６９４）株式会社ミツトヨ (979)
【Ｆターム（参考）】
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