デジタル式変位測定器
【課題】ロータブッシュを適切な姿勢に保持することができ、回転伝達誤差を低減することができるデジタル式変位測定器を提供する。
【解決手段】ロータブッシュ４４がステータ４２と反対方向へ移動することを規制するロータブッシュ規制手段５０を備え、ロータブッシュ規制手段５０は、本体に固定された固定部材５１と、ロータブッシュ４４と固定部材５１との間に設けられたロータブッシュ姿勢維持部材５２と、を有し、ロータブッシュ姿勢維持部材５２は、ロータブッシュ４４と当接される二つの第１当接部５２２と、固定部材５１と当接される二つの第２当接部５２３と、を有し、二つの第１当接部５２２は、スピンドル２の軸に対して互いに対称の位置に設けられ、二つの第２当接部５２３は、スピンドル２の軸に対して互いに対称の位置に設けられ、二つの第１当接部５２２を結ぶ直線と二つの第２当接部５２３を結ぶ直線とは、互いに略垂直であることを特徴とする。
【解決手段】ロータブッシュ４４がステータ４２と反対方向へ移動することを規制するロータブッシュ規制手段５０を備え、ロータブッシュ規制手段５０は、本体に固定された固定部材５１と、ロータブッシュ４４と固定部材５１との間に設けられたロータブッシュ姿勢維持部材５２と、を有し、ロータブッシュ姿勢維持部材５２は、ロータブッシュ４４と当接される二つの第１当接部５２２と、固定部材５１と当接される二つの第２当接部５２３と、を有し、二つの第１当接部５２２は、スピンドル２の軸に対して互いに対称の位置に設けられ、二つの第２当接部５２３は、スピンドル２の軸に対して互いに対称の位置に設けられ、二つの第１当接部５２２を結ぶ直線と二つの第２当接部５２３を結ぶ直線とは、互いに略垂直であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピンドルの軸方向の変位量から、被測定物の寸法等を測定するデジタル式変位測定器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なデジタル式変位測定器の一つであるデジタル式マイクロメータは、本体と、この本体に摺動自在に設けられたスピンドルと、このスピンドルの変位量を検出するエンコーダと、このエンコーダの検出値から求めたスピンドルの変位量をデジタル表示する表示部と、から構成されている。
【０００３】
エンコーダは、本体に固定されたステータと、スピンドルと同期回転可能に設けられたロータとが対向配置され、本体に対するスピンドルの変位量を、ステータに対するロータの回転角として検出する構造である。
一般的なデジタル式マイクロメータのロータ周辺の構成を図６および図７に示す。ロータ４１は、係合キー４３を有するロータブッシュ４４に支持されている。スピンドル２の外周面軸方向にはキー溝２３が形成されており、このキー溝２３には係合キー４３が係合されている。
【０００４】
また、ロータブッシュ４４を挟んでステータ４２と反対側には、図示しない本体に固定され、ロータブッシュ４４がスピンドル２の軸方向に沿ってステータ４２と反対方向へ移動することを規制する固定部材５１が設けられている。
これにより、ロータ４１は、スピンドル２の軸方向への移動にかかわらず定位置に保持され、ステータ４２とのギャップが一定に保持されている。
【０００５】
スピンドル２は、デジタル式マイクロメータの本体に対し周方向に回転しながら軸方向へ進退される。すると、スピンドル２に同期してロータブッシュ４４も回転されるから、ステータ４２に対するロータ４１の回転角が、エンコーダにより検出され、スピンドル２の変位量に変換されてデジタル表示される。
このように、デジタル式マイクロメータにおいて、ステータ４２とロータ４１とのギャップを一定に保ちつつ、スピンドル２の回転をロータ４１に伝達する回転伝達機構として、スピンドル２の外周面軸方向に形成されたキー溝２３と、キー溝２３に係合可能な係合キー４３と、この係合キー４３を備えるロータブッシュ４４と、を組み合わせた機構が用いられている。
【０００６】
しかし、このような回転伝達機構においては、係合キー４３のキー溝２３に対する深さ位置によって回転伝達誤差が生じるおそれがある。
例えば、図８に示すように、固定部材５１が、スピンドル２に対して傾いた状態で本体に固定されることがある。このような場合には、ロータブッシュ４４もまたスピンドル２に対して傾いた状態となり、係合キー４３のキー溝２３に対する深さ位置の問題が発生する。
【０００７】
固定部材５１が、スピンドル２に対して傾いた状態において、スピンドル２を回転させたときの、係合キー４３とキー溝２３との係合状態を図９に示す。
図９（Ａ）のような状態において、係合キー４３は、キー溝２３に対して深く係合されるが、スピンドル２を１８０度回転させると、図９（Ｂ）に示すように、係合キー４３は、キー溝２３に対して浅く係合された状態となる。よって、係合キー４３のキー溝２３に対する深さ位置は、スピンドル２の回転に伴い周期的に変化することになる。
ここで、係合キー４３のキー溝２３に対する深さ位置が変動すると、同時に、係合キー４３のスピンドル周方向における位置もまた変動し、これにより回転伝達誤差が発生する。
【０００８】
そこで、係合キーをキー溝に向かって板ばねで与圧し、係合キーとキー溝とを常に隙間なく係合させ、回転伝達誤差の発生を防止するデジタル式変位測定器が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２０２２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１記載のようなデジタル式変位測定器においては、係合キーをキー溝に向かって与圧する与圧力付与機構を設ける必要があるため、部品点数が増え、組み立てが煩雑になる。また、板ばねの与圧力が大きすぎると、係合キーがキー溝に強く押し付けられ、スピンドルの円滑な進退が妨げられる。
このような問題を回避するためには、係合キーの先端とキー溝とが接触し、なおかつ係合キーがキー溝に過度の圧力を掛けないような位置に、係合キーの深さ位置を調整する方法が有効である。しかし、このような調整では、非常に精密に係合キーの深さ位置を調整する必要があり、困難を伴う。
【００１１】
本発明の目的は、ロータブッシュを適切な姿勢に保持することができ、回転伝達誤差を低減することができるデジタル式変位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】
【００１２】
本発明のデジタル式変位測定器は、本体と、この本体に摺動自在に設けられたスピンドルと、このスピンドルの変位量を検出するエンコーダと、を備え、前記エンコーダは、前記スピンドルの周方向に回転するロータと、このロータと所定間隔あけて対向し前記本体に固定されたステータと、を有し、前記ロータは、前記スピンドルの外周面軸方向に形成されたキー溝に係合可能な係合キーを有するロータブッシュに支持され、前記ステータとのギャップが一定に保持されているデジタル式変位測定器であって、前記ロータブッシュが前記スピンドルの軸方向に沿って前記ステータと反対方向へ移動することを規制するロータブッシュ規制手段を備え、前記ロータブッシュ規制手段は、前記本体に固定された固定部材と、前記ロータブッシュと前記固定部材との間に設けられ前記ロータブッシュおよび前記固定部材の双方と当接し前記ロータブッシュを前記スピンドルの軸に対して略直交する姿勢に維持するロータブッシュ姿勢維持部材と、を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、デジタル式変位測定器が、本体に固定された固定部材と、ロータブッシュと固定部材との間に設けられロータブッシュおよび固定部材の双方と当接するロータブッシュ姿勢維持部材と、を有するロータブッシュ規制手段を備えるので、ロータブッシュがスピンドルの軸方向に沿ってステータと反対方向へ移動することを規制できる。
これにより、ロータは、スピンドルの軸方向への移動にかかわらず定位置に保持され、ステータとのギャップを一定に保持することができる。
【００１４】
そして、ロータブッシュ姿勢維持部材が、ロータブッシュおよび固定部材の双方と当接しロータブッシュをスピンドルの軸に対して略直交する姿勢に維持するので、ロータブッシュ規制手段の固定部材がスピンドルに対して傾いている場合でも、ロータブッシュをスピンドルに対して傾かせることなく適切な姿勢に保持することができる。
したがって、係合キーのキー溝に対する深さ位置がスピンドルの回転に伴って変動する問題が発生しにくくなり、回転伝達誤差を低減することができる。
【００１５】
本発明において、前記ロータブッシュ姿勢維持部材は、前記ロータブッシュと当接される二つの第１当接部と、前記固定部材と当接される二つの第２当接部と、を有し、前記二つの第１当接部は、前記スピンドルの軸に対して互いに対称の位置に設けられ、前記二つの第２当接部は、前記スピンドルの軸に対して互いに対称の位置に設けられ、前記二つの第１当接部を結ぶ直線と前記二つの第２当接部を結ぶ直線とは、互いに略垂直であることが好ましい。
【００１６】
このような構成によれば、ロータブッシュ姿勢維持部材の二つの第１当接部が、スピンドルの軸に対して互いに対称の位置に設けられ、二つの第２当接部が、スピンドルの軸に対して互いに対称の位置に設けられ、二つの第１当接部を結ぶ直線と二つの第２当接部を結ぶ直線とが、互いに略垂直になるように構成されているので、ロータブッシュをスピンドルの軸に対して略直交する姿勢に維持することができる。
したがって、ロータブッシュ規制手段の固定部材がスピンドルに対して傾いている場合でも、ロータブッシュをスピンドルに対して傾かせることなく適切な姿勢に保持することができ、回転伝達誤差を低減することができる。
【００１７】
本発明において、前記固定部材は、略円筒状の形状を有し前記スピンドルを覆うように前記本体に固定され、前記ロータブッシュ姿勢維持部材は、略板状の本体部と、前記本体部に設けられ前記スピンドルが貫通される孔部と、を有し、前記二つの第１当接部は、前記本体部の一方の面に設けられた二つの突起部であり、前記二つの第２当接部は、前記本体部の他方の面に設けられた二つの突起部であることが好ましい。
このような構成によれば、略円筒状の形状を有しスピンドルを覆うように本体に固定される固定部材は、従来のデジタル式変位測定器にも設けられていた部材であるので、従来のデジタル式変位測定器にロータブッシュ姿勢維持部材を追加することで、容易にロータブッシュのスピンドルに対する傾きを防止することができる。
【００１８】
また、ロータブッシュ姿勢維持部材は、略板状の本体部と、本体部に設けられスピンドルが貫通される孔部と、本体部の一方の面に設けられた二つの突起部である第１当接部と、本体部の他方の面に設けられた二つの突起部である第２当接部と、を有する単純な形状の部材であるので、金属や樹脂等を加工して安価に製造することができ、従来のデジタル式変位測定器にロータブッシュ姿勢維持部材を追加するためのコストを抑えることができる。
【００１９】
本発明において、前記ロータブッシュおよび前記固定部材の少なくともいずれか一方は、 前記ロータブッシュ姿勢維持部材の前記スピンドルの軸に垂直な方向への移動を規制するロータブッシュ姿勢維持部材規制部を備えることが好ましい。
このような構成によれば、ロータブッシュおよび固定部材の少なくともいずれか一方に設けられたロータブッシュ姿勢維持部材規制部が、ロータブッシュ姿勢維持部材のスピンドルの軸に垂直な方向への移動を規制するので、ロータブッシュ姿勢維持部材の可動範囲を限定することができる。
これにより、例えば、ロータブッシュ姿勢維持部材がスピンドルと接触しスピンドルのスムーズな回転を妨げる等の問題の発生を防止することができる。
【００２０】
本発明において、前記固定部材は、前記ロータブッシュ姿勢維持部材の前記スピンドルの軸に垂直な方向への移動を規制するロータブッシュ姿勢維持部材規制部を備え、前記ロータブッシュ姿勢維持部材規制部は、前記固定部材の前記ロータブッシュ側の端面に設けられ、前記ロータブッシュ姿勢維持部材を収納可能な凹部を有することが好ましい。
このような構成によれば、従来のデジタル式変位測定器に備えられている固定部材のロータブッシュ側の端面に、ロータブッシュ姿勢維持部材を収納可能な凹部を追加することで、容易にロータブッシュ姿勢維持部材のスピンドルの軸に垂直な方向への移動を規制することができ、ロータブッシュ姿勢維持部材の可動範囲を限定することができる。
これにより、例えば、ロータブッシュ姿勢維持部材がスピンドルと接触しスピンドルのスムーズな回転を妨げる等の問題の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態においてデジタル式変位測定機としてデジタル式マイクロメータを例示するが、本発明はデジタル式マイクロメータに限定されるものではない。
【００２２】
［デジタル式マイクロメータの構成］
図１は、本実施形態のデジタル式マイクロメータの正面図である。図２はデジタル式マイクロメータの部分断面図である。図１および図２において、デジタル式マイクロメータ１００は、略Ｕ字形の本体１０と、この本体１０に摺動自在に設けられたスピンドル２と、本体１０の内部においてスピンドル２の変位量を検出するエンコーダ４０と、測定値を表示するディスプレイ６１と、を備える。
【００２３】
本体１０の一端にはアンビル１０Ａが固定され、他端にスピンドル２を摺動自在に支持するブッシュである軸受筒１１が設けられている。軸受筒１１は略円筒形状に形成され、この軸受筒１１の内周にスピンドル２が挿通され支持されている。また軸受筒１１の内周面には、軸方向に沿ってクランプカラー１６１が設けられている。本体１０の外部に設けられたクランプねじ１６を操作することで、クランプカラー１６１がスピンドル２を締め付け、スピンドル２の摺動を規制することができる。また本体１０には、略円筒形状の内筒１３が設けられ、この内筒１３の外周に設けられているシンブル３を回転操作することで、スピンドル２をアンビル１０Ａに対して進退させるようになっている。
【００２４】
スピンドル２は、一直線上に配置されたスピンドル本体２１と、ねじ軸２２と、スピンドル本体２１の外周面軸方向に形成されたキー溝２３と、を備える。このスピンドル２は、一本の円柱状部材から形成されていてもよく、また、それぞれ別部材で形成されていてもよい。キー溝２３は断面Ｖ形に形成されている。スピンドル２の軸方向に沿って設けられている内筒１３は、その一端部が本体１０に保持され、他端部は内周側に雌ねじが螺刻されており、スピンドル２のねじ軸２２と螺合されている。
【００２５】
また、内筒１３の他端部の外周部には雄ねじが螺刻されていて、テーパナット１４が螺合されている。この内筒１３の雄ねじが螺刻されている所定箇所には、三本の切欠きが設けられ、三つ割部１５が形成されている。テーパナット１４は、スピンドル２と内筒１３との嵌合を調整する部材である。すなわち、テーパナット１４を回転させて、内筒１３の軸方向に進退させると、三つ割部１５の締め付け具合が変化して、内筒１３の内径が変化する。このように、内筒１３の内径を変化させ、スピンドル２と内筒１３との嵌合を調整することが可能となる。
なお、スピンドル２の端部には、スピンドル２を進退させてアンビル１０Ａとともに被測定物を狭持する際、被測定物を加圧しすぎて破損させないように、被測定物を定圧で把持するためのラチェット１７が設けられている。
【００２６】
エンコーダ４０は、静電容量式エンコーダであって、スピンドル２の周方向に回転するロータ４１と、このロータ４１と所定間隔あけて対向し、本体に固定されたステータ４２と、を有する。
ロータ４１は、略ドーナツ形板状に形成され、そのステータ４２側の表面に図示しない電極パターンを有する。ロータ４１のステータ４２と逆側の表面は、ロータブッシュ４４に係合されており、これにより、ロータ４１は、ロータブッシュ４４に支持されている。なお、ロータブッシュ４４とロータ４１とは、一体成形されていてもよく、また、別部材で成形されていてもよい。
【００２７】
ロータブッシュ４４は、スピンドル２のキー溝２３に係合可能な係合キー４３を有する。ロータブッシュ４４に対してステータ４２と逆側の位置には、ロータブッシュ４４がスピンドル２の軸方向に沿ってステータ４２と反対方向へ移動することを規制するロータブッシュ規制手段５０が設けられている。
ステータ４２は、スピンドル２の外周部に設けられ、ロータ４１の電極パターンと静電結合してロータ４１の回転角を検出する略ドーナツ形板状のステータ環状部と、このステータ環状部の外周に設けられ本体１０の内部側へ伸びる板状のステータ長手部と、を備えている。このステータ長手部は、本体１０の内部において本体１０に固定されている。
【００２８】
図３に、本実施形態のデジタル式マイクロメータのロータブッシュ周辺の構成を、図４に、ロータブッシュ規制手段の分解図を示す。
図３および図４に示すように、ロータブッシュ規制手段５０は、ロータブッシュ４４に対してステータ４２と逆側の位置に設けられ、図示しない本体１０に固定された固定部材５１と、ロータブッシュ４４と固定部材５１との間に設けられロータブッシュ４４および固定部材５１の双方と当接しロータブッシュ４４をスピンドル２の軸に対して略直交する姿勢に維持するロータブッシュ姿勢維持部材５２と、を有する。
【００２９】
固定部材５１は、略円筒状の形状を有しスピンドル２を覆うように本体１０に固定されている。固定部材５１は、ロータブッシュ側の端部に設けられ径方向に延出するフランジ部５１１と、ロータブッシュ姿勢維持部材５２のスピンドル２の軸に垂直な方向への移動を規制するロータブッシュ姿勢維持部材規制部５１２と、を備える。ロータブッシュ姿勢維持部材規制部５１２は、フランジ部５１１のロータブッシュ４４側の端面に設けられロータブッシュ姿勢維持部材５２を収納可能な凹部５１１Ａである。
【００３０】
ロータブッシュ姿勢維持部材５２は、略円盤状の本体部５２１と、本体部５２１に設けられスピンドル２が貫通される略円形の孔部５２１Ａと、本体部５２１の一方の面に設けられロータブッシュ４４と当接される二つの第１当接部５２２と、本体部５２１の他方の面に設けられ固定部材５１と当接される二つの第２当接部５２３と、を有する。
二つの第１当接部５２２は、スピンドル２の軸に対して互いに対称の位置に設けられた略直方体形状の突起部であり、二つの第２当接部５２３は、スピンドル２の軸に対して互いに対称の位置に設けられた略直方体形状の突起部である。
ここで、二つの第１当接部５２２および二つの第２当接部５２３は、二つの第１当接部５２２を結ぶ直線と二つの第２当接部５２３を結ぶ直線とが互いに略垂直になるように配置されている。
【００３１】
図５に、固定部材がスピンドルに対して傾いて固定された場合のロータブッシュ周辺の構成を示す。
本実施形態のデジタル式マイクロメータ１００は、ロータブッシュ姿勢維持部材５２を備えるので、図５に示すように、固定部材５１がスピンドル２に対して傾いて固定された場合でも、二つの第２当接部５２３がその上端において固定部材５１と当接することで固定部材５１の傾きによる影響を排除し、ロータブッシュ４４を適切な姿勢に保持することができる。
【００３２】
なお、図５においては、固定部材５１がスピンドル２に対して上下方向に傾いて固定された場合を示したが、固定部材５１がスピンドル２に対して紙面に垂直な方向に傾いて固定された場合でも、二つの第１当接部５２２がその端部においてロータブッシュ４４と当接することで固定部材５１の傾きによる影響を排除し、ロータブッシュ４４を適切な姿勢に保持することができる。
【００３３】
［デジタル式マイクロメータの使用方法］
シンブル３を回転操作することでスピンドル２をアンビル１０Ａに対して進退させ、スピンドル２の端面とアンビル１０Ａとを被測定物の被測定部位間に当接させる。このとき、スピンドル２の回転が、キー溝２３、係合キー４３およびロータブッシュ４４を介してロータ４１に伝達される。エンコーダ４０により検出されたロータ４１の回転角が、スピンドル２の軸方向の変位量に変換されてディスプレイ６１に表示される。
【００３４】
［実施形態の作用効果］
デジタル式マイクロメータ１００が、本体１０に固定された固定部材５１と、ロータブッシュ４４と固定部材５１との間に設けられロータブッシュ４４および固定部材５１の双方と当接するロータブッシュ姿勢維持部材５２と、を有するロータブッシュ規制手段５０を備えるので、ロータブッシュ４４がスピンドル２の軸方向に沿ってステータ４２と反対方向へ移動することを規制できる。
これにより、ロータ４１は、スピンドル２の軸方向への移動にかかわらず定位置に保持され、ステータ４２とのギャップを一定に保持することができる。
【００３５】
そして、ロータブッシュ姿勢維持部材５２が、ロータブッシュ４４および固定部材５１の双方と当接しロータブッシュ４４をスピンドル２の軸に対して略直交する姿勢に維持するので、ロータブッシュ規制手段５２の固定部材５１がスピンドル２に対して傾いている場合でも、ロータブッシュ４４をスピンドル２に対して傾かせることなく適切な姿勢に保持することができる。
したがって、係合キー４３のキー溝２３に対する深さ位置がスピンドル２の回転に伴って変動する問題が発生しにくくなり、回転伝達誤差を低減することができる。
【００３６】
ロータブッシュ姿勢維持部材５２の二つの第１当接部５２２が、スピンドル２の軸に対して互いに対称の位置に設けられ、二つの第２当接部５２３が、スピンドル２の軸に対して互いに対称の位置に設けられ、二つの第１当接部５２２を結ぶ直線と二つの第２当接部５２３を結ぶ直線とが、互いに略垂直になるように構成されているので、ロータブッシュ４４をスピンドル２の軸に対して略直交する姿勢に維持することができる。
【００３７】
略円筒状の形状を有しスピンドル２を覆うように本体１０に固定される固定部材５１は、従来のデジタル式マイクロメータにも設けられていた部材であるので、従来のデジタル式マイクロメータにロータブッシュ姿勢維持部材５２を追加することで、容易にロータブッシュ４４のスピンドル２に対する傾きを防止することができる。
【００３８】
また、ロータブッシュ姿勢維持部材５２は、略円盤状の本体部５２１と、本体部５２１に設けられスピンドル２が貫通される孔部５２１Ａと、本体部５２１の一方の面に設けられた二つの突起部である第１当接部５２２と、本体部５２１の他方の面に設けられた二つの突起部である第２当接部５２３と、を有する単純な形状の部材であるので、金属や樹脂等を加工して安価に製造することができ、従来のデジタル式マイクロメータにロータブッシュ姿勢維持部材５２を追加するためのコストを抑えることができる。
【００３９】
固定部材５１に設けられたロータブッシュ姿勢維持部材規制部５１２が、ロータブッシュ姿勢維持部材５２のスピンドル２の軸に垂直な方向への移動を規制するので、ロータブッシュ姿勢維持部材５２の可動範囲を限定することができる。
これにより、例えば、ロータブッシュ姿勢維持部材５２がスピンドル２と接触しスピンドル２のスムーズな回転を妨げる等の問題の発生を防止することができる。
【００４０】
ここにおいて、固定部材５１は、従来のデジタル式マイクロメータにも設けられていた部材であるので、従来のデジタル式マイクロメータに備えられている固定部材５１のロータブッシュ４４側の端面に、ロータブッシュ姿勢維持部材５２を収納可能な凹部５１１Ａを追加するだけで、容易にロータブッシュ姿勢維持部材５２のスピンドル２の軸に垂直な方向への移動を規制することができる。
【００４１】
［実施形態の変形例］
なお、本発明は、本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。
【００４２】
ロータブッシュ姿勢維持部材５２の形状等は、本実施形態で述べた形状等に限定されない。
二つの第１当接部５２２および二つの第２当接部５２３の形状は、本実施形態で例示した略直方体形状に限らず、例えば、球形状、柱形状、錐形状等の他の形状であってもよい。
また、ロータブッシュ姿勢維持部材５２の本体部５２１は、スピンドル２が貫通される孔部５２１Ａを有するものであればよく、その形状は本実施形態で例示した略円盤状に限定されない。例えば、本体部５２１は、多角形板状等の他の形状を有するものであってもよく、スピンドル２の軸方向に厚みを有するものであってもよい。
同様に、孔部５２１Ａの形状は、スピンドル２を貫通させることができるものであればよく、本実施形態で例示した略円形のものに限定されない。例えば、孔部５２１Ａは、多角形等の他の形状を有するものであってもよい。
以上の各構成を採用した場合でも、本実施形態と同様の優れた作用効果を得ることができる。
【００４３】
ロータブッシュ姿勢維持部材規制部５１２は、本実施形態で述べた配置、形状等に限定されない。
本実施形態において、ロータブッシュ姿勢維持部材規制部５１２が固定部材５１のフランジ部５１１に設けられる構成を例示したが、これに限定されない。例えば、ロータブッシュ姿勢維持部材規制部５１２は、ロータブッシュ４４に設けられていてもよい。このような場合でも、本実施形態と同様の優れた作用効果を得ることができる。
【００４４】
本実施形態では、ロータブッシュ４４に設けられる係合キー４３を一つとし、スピンドル２にはこれに対してキー溝２３が一本設けられているものとしたが、これに限定されない。例えば、ロータブッシュ４４に複数の係合キー４３が設けられ、これに対応してスピンドル２の外周面軸方向に複数のキー溝２３が設けられていてもよい。この場合、複数の係合キー４３がスピンドル２に摺動自在に係合されているので、スピンドル２に対するロータ４１の位置決めがより確実にでき、スピンドル２とロータ４１との間にがたが発生することがない。
【００４５】
本実施形態において、デジタル式変位測定器としてデジタル式マイクロメータ１００を例示したが、これに限定されない。例えば、デジタル式マイクロメータヘッド等であってもよく、本体１０に摺動自在に設けられたスピンドル２と、このスピンドル２の変位量を検出するエンコーダ４０とを備える構造であればよい。
また、エンコーダ４０は、本実施形態で例示した静電容量式エンコーダに限定されない。エンコーダ４０は、ステータ４２とロータ４１の相対的な回転量を検出するデジタル式エンコーダであればよく、例えば、光学式や電磁式等でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、スピンドルの軸方向の変位量から、被測定物の寸法等を測定するデジタル式変位測定器として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施形態のデジタル式マイクロメータの正面図。
【図２】本実施形態のデジタル式マイクロメータの部分断面図。
【図３】本実施形態のデジタル式マイクロメータのロータブッシュ周辺の構成を示す図。
【図４】本実施形態のデジタル式マイクロメータのロータブッシュの分解図。
【図５】本実施形態のデジタル式マイクロメータのロータブッシュ周辺の構成を示す図。
【図６】従来のデジタル式マイクロメータのロータ近傍を斜め上から見た断面図。
【図７】従来のデジタル式マイクロメータのロータ近傍を横から見た断面図。
【図８】従来のデジタル式マイクロメータのロータ周辺の構成を示す図。
【図９】従来のデジタル式マイクロメータの係合キーとキー溝との係合状態を示す図。
【符号の説明】
【００４８】
２ スピンドル
１０ 本体
２３ キー溝
４０ エンコーダ
４１ ロータ
４２ ステータ
４３ 係合キー
４４ ロータブッシュ
５０ ロータブッシュ規制手段
５１ 固定部材
５２ ロータブッシュ姿勢維持部材
１００ デジタル式マイクロメータ
５１１Ａ 凹部
５１２ ロータブッシュ姿勢維持部材規制部
５２１Ａ 孔部
５２１ 本体部
５２２ 第１当接部
５２３ 第２当接部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピンドルの軸方向の変位量から、被測定物の寸法等を測定するデジタル式変位測定器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なデジタル式変位測定器の一つであるデジタル式マイクロメータは、本体と、この本体に摺動自在に設けられたスピンドルと、このスピンドルの変位量を検出するエンコーダと、このエンコーダの検出値から求めたスピンドルの変位量をデジタル表示する表示部と、から構成されている。
【０００３】
エンコーダは、本体に固定されたステータと、スピンドルと同期回転可能に設けられたロータとが対向配置され、本体に対するスピンドルの変位量を、ステータに対するロータの回転角として検出する構造である。
一般的なデジタル式マイクロメータのロータ周辺の構成を図６および図７に示す。ロータ４１は、係合キー４３を有するロータブッシュ４４に支持されている。スピンドル２の外周面軸方向にはキー溝２３が形成されており、このキー溝２３には係合キー４３が係合されている。
【０００４】
また、ロータブッシュ４４を挟んでステータ４２と反対側には、図示しない本体に固定され、ロータブッシュ４４がスピンドル２の軸方向に沿ってステータ４２と反対方向へ移動することを規制する固定部材５１が設けられている。
これにより、ロータ４１は、スピンドル２の軸方向への移動にかかわらず定位置に保持され、ステータ４２とのギャップが一定に保持されている。
【０００５】
スピンドル２は、デジタル式マイクロメータの本体に対し周方向に回転しながら軸方向へ進退される。すると、スピンドル２に同期してロータブッシュ４４も回転されるから、ステータ４２に対するロータ４１の回転角が、エンコーダにより検出され、スピンドル２の変位量に変換されてデジタル表示される。
このように、デジタル式マイクロメータにおいて、ステータ４２とロータ４１とのギャップを一定に保ちつつ、スピンドル２の回転をロータ４１に伝達する回転伝達機構として、スピンドル２の外周面軸方向に形成されたキー溝２３と、キー溝２３に係合可能な係合キー４３と、この係合キー４３を備えるロータブッシュ４４と、を組み合わせた機構が用いられている。
【０００６】
しかし、このような回転伝達機構においては、係合キー４３のキー溝２３に対する深さ位置によって回転伝達誤差が生じるおそれがある。
例えば、図８に示すように、固定部材５１が、スピンドル２に対して傾いた状態で本体に固定されることがある。このような場合には、ロータブッシュ４４もまたスピンドル２に対して傾いた状態となり、係合キー４３のキー溝２３に対する深さ位置の問題が発生する。
【０００７】
固定部材５１が、スピンドル２に対して傾いた状態において、スピンドル２を回転させたときの、係合キー４３とキー溝２３との係合状態を図９に示す。
図９（Ａ）のような状態において、係合キー４３は、キー溝２３に対して深く係合されるが、スピンドル２を１８０度回転させると、図９（Ｂ）に示すように、係合キー４３は、キー溝２３に対して浅く係合された状態となる。よって、係合キー４３のキー溝２３に対する深さ位置は、スピンドル２の回転に伴い周期的に変化することになる。
ここで、係合キー４３のキー溝２３に対する深さ位置が変動すると、同時に、係合キー４３のスピンドル周方向における位置もまた変動し、これにより回転伝達誤差が発生する。
【０００８】
そこで、係合キーをキー溝に向かって板ばねで与圧し、係合キーとキー溝とを常に隙間なく係合させ、回転伝達誤差の発生を防止するデジタル式変位測定器が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２０２２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１記載のようなデジタル式変位測定器においては、係合キーをキー溝に向かって与圧する与圧力付与機構を設ける必要があるため、部品点数が増え、組み立てが煩雑になる。また、板ばねの与圧力が大きすぎると、係合キーがキー溝に強く押し付けられ、スピンドルの円滑な進退が妨げられる。
このような問題を回避するためには、係合キーの先端とキー溝とが接触し、なおかつ係合キーがキー溝に過度の圧力を掛けないような位置に、係合キーの深さ位置を調整する方法が有効である。しかし、このような調整では、非常に精密に係合キーの深さ位置を調整する必要があり、困難を伴う。
【００１１】
本発明の目的は、ロータブッシュを適切な姿勢に保持することができ、回転伝達誤差を低減することができるデジタル式変位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】
【００１２】
本発明のデジタル式変位測定器は、本体と、この本体に摺動自在に設けられたスピンドルと、このスピンドルの変位量を検出するエンコーダと、を備え、前記エンコーダは、前記スピンドルの周方向に回転するロータと、このロータと所定間隔あけて対向し前記本体に固定されたステータと、を有し、前記ロータは、前記スピンドルの外周面軸方向に形成されたキー溝に係合可能な係合キーを有するロータブッシュに支持され、前記ステータとのギャップが一定に保持されているデジタル式変位測定器であって、前記ロータブッシュが前記スピンドルの軸方向に沿って前記ステータと反対方向へ移動することを規制するロータブッシュ規制手段を備え、前記ロータブッシュ規制手段は、前記本体に固定された固定部材と、前記ロータブッシュと前記固定部材との間に設けられ前記ロータブッシュおよび前記固定部材の双方と当接し前記ロータブッシュを前記スピンドルの軸に対して略直交する姿勢に維持するロータブッシュ姿勢維持部材と、を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、デジタル式変位測定器が、本体に固定された固定部材と、ロータブッシュと固定部材との間に設けられロータブッシュおよび固定部材の双方と当接するロータブッシュ姿勢維持部材と、を有するロータブッシュ規制手段を備えるので、ロータブッシュがスピンドルの軸方向に沿ってステータと反対方向へ移動することを規制できる。
これにより、ロータは、スピンドルの軸方向への移動にかかわらず定位置に保持され、ステータとのギャップを一定に保持することができる。
【００１４】
そして、ロータブッシュ姿勢維持部材が、ロータブッシュおよび固定部材の双方と当接しロータブッシュをスピンドルの軸に対して略直交する姿勢に維持するので、ロータブッシュ規制手段の固定部材がスピンドルに対して傾いている場合でも、ロータブッシュをスピンドルに対して傾かせることなく適切な姿勢に保持することができる。
したがって、係合キーのキー溝に対する深さ位置がスピンドルの回転に伴って変動する問題が発生しにくくなり、回転伝達誤差を低減することができる。
【００１５】
本発明において、前記ロータブッシュ姿勢維持部材は、前記ロータブッシュと当接される二つの第１当接部と、前記固定部材と当接される二つの第２当接部と、を有し、前記二つの第１当接部は、前記スピンドルの軸に対して互いに対称の位置に設けられ、前記二つの第２当接部は、前記スピンドルの軸に対して互いに対称の位置に設けられ、前記二つの第１当接部を結ぶ直線と前記二つの第２当接部を結ぶ直線とは、互いに略垂直であることが好ましい。
【００１６】
このような構成によれば、ロータブッシュ姿勢維持部材の二つの第１当接部が、スピンドルの軸に対して互いに対称の位置に設けられ、二つの第２当接部が、スピンドルの軸に対して互いに対称の位置に設けられ、二つの第１当接部を結ぶ直線と二つの第２当接部を結ぶ直線とが、互いに略垂直になるように構成されているので、ロータブッシュをスピンドルの軸に対して略直交する姿勢に維持することができる。
したがって、ロータブッシュ規制手段の固定部材がスピンドルに対して傾いている場合でも、ロータブッシュをスピンドルに対して傾かせることなく適切な姿勢に保持することができ、回転伝達誤差を低減することができる。
【００１７】
本発明において、前記固定部材は、略円筒状の形状を有し前記スピンドルを覆うように前記本体に固定され、前記ロータブッシュ姿勢維持部材は、略板状の本体部と、前記本体部に設けられ前記スピンドルが貫通される孔部と、を有し、前記二つの第１当接部は、前記本体部の一方の面に設けられた二つの突起部であり、前記二つの第２当接部は、前記本体部の他方の面に設けられた二つの突起部であることが好ましい。
このような構成によれば、略円筒状の形状を有しスピンドルを覆うように本体に固定される固定部材は、従来のデジタル式変位測定器にも設けられていた部材であるので、従来のデジタル式変位測定器にロータブッシュ姿勢維持部材を追加することで、容易にロータブッシュのスピンドルに対する傾きを防止することができる。
【００１８】
また、ロータブッシュ姿勢維持部材は、略板状の本体部と、本体部に設けられスピンドルが貫通される孔部と、本体部の一方の面に設けられた二つの突起部である第１当接部と、本体部の他方の面に設けられた二つの突起部である第２当接部と、を有する単純な形状の部材であるので、金属や樹脂等を加工して安価に製造することができ、従来のデジタル式変位測定器にロータブッシュ姿勢維持部材を追加するためのコストを抑えることができる。
【００１９】
本発明において、前記ロータブッシュおよび前記固定部材の少なくともいずれか一方は、 前記ロータブッシュ姿勢維持部材の前記スピンドルの軸に垂直な方向への移動を規制するロータブッシュ姿勢維持部材規制部を備えることが好ましい。
このような構成によれば、ロータブッシュおよび固定部材の少なくともいずれか一方に設けられたロータブッシュ姿勢維持部材規制部が、ロータブッシュ姿勢維持部材のスピンドルの軸に垂直な方向への移動を規制するので、ロータブッシュ姿勢維持部材の可動範囲を限定することができる。
これにより、例えば、ロータブッシュ姿勢維持部材がスピンドルと接触しスピンドルのスムーズな回転を妨げる等の問題の発生を防止することができる。
【００２０】
本発明において、前記固定部材は、前記ロータブッシュ姿勢維持部材の前記スピンドルの軸に垂直な方向への移動を規制するロータブッシュ姿勢維持部材規制部を備え、前記ロータブッシュ姿勢維持部材規制部は、前記固定部材の前記ロータブッシュ側の端面に設けられ、前記ロータブッシュ姿勢維持部材を収納可能な凹部を有することが好ましい。
このような構成によれば、従来のデジタル式変位測定器に備えられている固定部材のロータブッシュ側の端面に、ロータブッシュ姿勢維持部材を収納可能な凹部を追加することで、容易にロータブッシュ姿勢維持部材のスピンドルの軸に垂直な方向への移動を規制することができ、ロータブッシュ姿勢維持部材の可動範囲を限定することができる。
これにより、例えば、ロータブッシュ姿勢維持部材がスピンドルと接触しスピンドルのスムーズな回転を妨げる等の問題の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態においてデジタル式変位測定機としてデジタル式マイクロメータを例示するが、本発明はデジタル式マイクロメータに限定されるものではない。
【００２２】
［デジタル式マイクロメータの構成］
図１は、本実施形態のデジタル式マイクロメータの正面図である。図２はデジタル式マイクロメータの部分断面図である。図１および図２において、デジタル式マイクロメータ１００は、略Ｕ字形の本体１０と、この本体１０に摺動自在に設けられたスピンドル２と、本体１０の内部においてスピンドル２の変位量を検出するエンコーダ４０と、測定値を表示するディスプレイ６１と、を備える。
【００２３】
本体１０の一端にはアンビル１０Ａが固定され、他端にスピンドル２を摺動自在に支持するブッシュである軸受筒１１が設けられている。軸受筒１１は略円筒形状に形成され、この軸受筒１１の内周にスピンドル２が挿通され支持されている。また軸受筒１１の内周面には、軸方向に沿ってクランプカラー１６１が設けられている。本体１０の外部に設けられたクランプねじ１６を操作することで、クランプカラー１６１がスピンドル２を締め付け、スピンドル２の摺動を規制することができる。また本体１０には、略円筒形状の内筒１３が設けられ、この内筒１３の外周に設けられているシンブル３を回転操作することで、スピンドル２をアンビル１０Ａに対して進退させるようになっている。
【００２４】
スピンドル２は、一直線上に配置されたスピンドル本体２１と、ねじ軸２２と、スピンドル本体２１の外周面軸方向に形成されたキー溝２３と、を備える。このスピンドル２は、一本の円柱状部材から形成されていてもよく、また、それぞれ別部材で形成されていてもよい。キー溝２３は断面Ｖ形に形成されている。スピンドル２の軸方向に沿って設けられている内筒１３は、その一端部が本体１０に保持され、他端部は内周側に雌ねじが螺刻されており、スピンドル２のねじ軸２２と螺合されている。
【００２５】
また、内筒１３の他端部の外周部には雄ねじが螺刻されていて、テーパナット１４が螺合されている。この内筒１３の雄ねじが螺刻されている所定箇所には、三本の切欠きが設けられ、三つ割部１５が形成されている。テーパナット１４は、スピンドル２と内筒１３との嵌合を調整する部材である。すなわち、テーパナット１４を回転させて、内筒１３の軸方向に進退させると、三つ割部１５の締め付け具合が変化して、内筒１３の内径が変化する。このように、内筒１３の内径を変化させ、スピンドル２と内筒１３との嵌合を調整することが可能となる。
なお、スピンドル２の端部には、スピンドル２を進退させてアンビル１０Ａとともに被測定物を狭持する際、被測定物を加圧しすぎて破損させないように、被測定物を定圧で把持するためのラチェット１７が設けられている。
【００２６】
エンコーダ４０は、静電容量式エンコーダであって、スピンドル２の周方向に回転するロータ４１と、このロータ４１と所定間隔あけて対向し、本体に固定されたステータ４２と、を有する。
ロータ４１は、略ドーナツ形板状に形成され、そのステータ４２側の表面に図示しない電極パターンを有する。ロータ４１のステータ４２と逆側の表面は、ロータブッシュ４４に係合されており、これにより、ロータ４１は、ロータブッシュ４４に支持されている。なお、ロータブッシュ４４とロータ４１とは、一体成形されていてもよく、また、別部材で成形されていてもよい。
【００２７】
ロータブッシュ４４は、スピンドル２のキー溝２３に係合可能な係合キー４３を有する。ロータブッシュ４４に対してステータ４２と逆側の位置には、ロータブッシュ４４がスピンドル２の軸方向に沿ってステータ４２と反対方向へ移動することを規制するロータブッシュ規制手段５０が設けられている。
ステータ４２は、スピンドル２の外周部に設けられ、ロータ４１の電極パターンと静電結合してロータ４１の回転角を検出する略ドーナツ形板状のステータ環状部と、このステータ環状部の外周に設けられ本体１０の内部側へ伸びる板状のステータ長手部と、を備えている。このステータ長手部は、本体１０の内部において本体１０に固定されている。
【００２８】
図３に、本実施形態のデジタル式マイクロメータのロータブッシュ周辺の構成を、図４に、ロータブッシュ規制手段の分解図を示す。
図３および図４に示すように、ロータブッシュ規制手段５０は、ロータブッシュ４４に対してステータ４２と逆側の位置に設けられ、図示しない本体１０に固定された固定部材５１と、ロータブッシュ４４と固定部材５１との間に設けられロータブッシュ４４および固定部材５１の双方と当接しロータブッシュ４４をスピンドル２の軸に対して略直交する姿勢に維持するロータブッシュ姿勢維持部材５２と、を有する。
【００２９】
固定部材５１は、略円筒状の形状を有しスピンドル２を覆うように本体１０に固定されている。固定部材５１は、ロータブッシュ側の端部に設けられ径方向に延出するフランジ部５１１と、ロータブッシュ姿勢維持部材５２のスピンドル２の軸に垂直な方向への移動を規制するロータブッシュ姿勢維持部材規制部５１２と、を備える。ロータブッシュ姿勢維持部材規制部５１２は、フランジ部５１１のロータブッシュ４４側の端面に設けられロータブッシュ姿勢維持部材５２を収納可能な凹部５１１Ａである。
【００３０】
ロータブッシュ姿勢維持部材５２は、略円盤状の本体部５２１と、本体部５２１に設けられスピンドル２が貫通される略円形の孔部５２１Ａと、本体部５２１の一方の面に設けられロータブッシュ４４と当接される二つの第１当接部５２２と、本体部５２１の他方の面に設けられ固定部材５１と当接される二つの第２当接部５２３と、を有する。
二つの第１当接部５２２は、スピンドル２の軸に対して互いに対称の位置に設けられた略直方体形状の突起部であり、二つの第２当接部５２３は、スピンドル２の軸に対して互いに対称の位置に設けられた略直方体形状の突起部である。
ここで、二つの第１当接部５２２および二つの第２当接部５２３は、二つの第１当接部５２２を結ぶ直線と二つの第２当接部５２３を結ぶ直線とが互いに略垂直になるように配置されている。
【００３１】
図５に、固定部材がスピンドルに対して傾いて固定された場合のロータブッシュ周辺の構成を示す。
本実施形態のデジタル式マイクロメータ１００は、ロータブッシュ姿勢維持部材５２を備えるので、図５に示すように、固定部材５１がスピンドル２に対して傾いて固定された場合でも、二つの第２当接部５２３がその上端において固定部材５１と当接することで固定部材５１の傾きによる影響を排除し、ロータブッシュ４４を適切な姿勢に保持することができる。
【００３２】
なお、図５においては、固定部材５１がスピンドル２に対して上下方向に傾いて固定された場合を示したが、固定部材５１がスピンドル２に対して紙面に垂直な方向に傾いて固定された場合でも、二つの第１当接部５２２がその端部においてロータブッシュ４４と当接することで固定部材５１の傾きによる影響を排除し、ロータブッシュ４４を適切な姿勢に保持することができる。
【００３３】
［デジタル式マイクロメータの使用方法］
シンブル３を回転操作することでスピンドル２をアンビル１０Ａに対して進退させ、スピンドル２の端面とアンビル１０Ａとを被測定物の被測定部位間に当接させる。このとき、スピンドル２の回転が、キー溝２３、係合キー４３およびロータブッシュ４４を介してロータ４１に伝達される。エンコーダ４０により検出されたロータ４１の回転角が、スピンドル２の軸方向の変位量に変換されてディスプレイ６１に表示される。
【００３４】
［実施形態の作用効果］
デジタル式マイクロメータ１００が、本体１０に固定された固定部材５１と、ロータブッシュ４４と固定部材５１との間に設けられロータブッシュ４４および固定部材５１の双方と当接するロータブッシュ姿勢維持部材５２と、を有するロータブッシュ規制手段５０を備えるので、ロータブッシュ４４がスピンドル２の軸方向に沿ってステータ４２と反対方向へ移動することを規制できる。
これにより、ロータ４１は、スピンドル２の軸方向への移動にかかわらず定位置に保持され、ステータ４２とのギャップを一定に保持することができる。
【００３５】
そして、ロータブッシュ姿勢維持部材５２が、ロータブッシュ４４および固定部材５１の双方と当接しロータブッシュ４４をスピンドル２の軸に対して略直交する姿勢に維持するので、ロータブッシュ規制手段５２の固定部材５１がスピンドル２に対して傾いている場合でも、ロータブッシュ４４をスピンドル２に対して傾かせることなく適切な姿勢に保持することができる。
したがって、係合キー４３のキー溝２３に対する深さ位置がスピンドル２の回転に伴って変動する問題が発生しにくくなり、回転伝達誤差を低減することができる。
【００３６】
ロータブッシュ姿勢維持部材５２の二つの第１当接部５２２が、スピンドル２の軸に対して互いに対称の位置に設けられ、二つの第２当接部５２３が、スピンドル２の軸に対して互いに対称の位置に設けられ、二つの第１当接部５２２を結ぶ直線と二つの第２当接部５２３を結ぶ直線とが、互いに略垂直になるように構成されているので、ロータブッシュ４４をスピンドル２の軸に対して略直交する姿勢に維持することができる。
【００３７】
略円筒状の形状を有しスピンドル２を覆うように本体１０に固定される固定部材５１は、従来のデジタル式マイクロメータにも設けられていた部材であるので、従来のデジタル式マイクロメータにロータブッシュ姿勢維持部材５２を追加することで、容易にロータブッシュ４４のスピンドル２に対する傾きを防止することができる。
【００３８】
また、ロータブッシュ姿勢維持部材５２は、略円盤状の本体部５２１と、本体部５２１に設けられスピンドル２が貫通される孔部５２１Ａと、本体部５２１の一方の面に設けられた二つの突起部である第１当接部５２２と、本体部５２１の他方の面に設けられた二つの突起部である第２当接部５２３と、を有する単純な形状の部材であるので、金属や樹脂等を加工して安価に製造することができ、従来のデジタル式マイクロメータにロータブッシュ姿勢維持部材５２を追加するためのコストを抑えることができる。
【００３９】
固定部材５１に設けられたロータブッシュ姿勢維持部材規制部５１２が、ロータブッシュ姿勢維持部材５２のスピンドル２の軸に垂直な方向への移動を規制するので、ロータブッシュ姿勢維持部材５２の可動範囲を限定することができる。
これにより、例えば、ロータブッシュ姿勢維持部材５２がスピンドル２と接触しスピンドル２のスムーズな回転を妨げる等の問題の発生を防止することができる。
【００４０】
ここにおいて、固定部材５１は、従来のデジタル式マイクロメータにも設けられていた部材であるので、従来のデジタル式マイクロメータに備えられている固定部材５１のロータブッシュ４４側の端面に、ロータブッシュ姿勢維持部材５２を収納可能な凹部５１１Ａを追加するだけで、容易にロータブッシュ姿勢維持部材５２のスピンドル２の軸に垂直な方向への移動を規制することができる。
【００４１】
［実施形態の変形例］
なお、本発明は、本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。
【００４２】
ロータブッシュ姿勢維持部材５２の形状等は、本実施形態で述べた形状等に限定されない。
二つの第１当接部５２２および二つの第２当接部５２３の形状は、本実施形態で例示した略直方体形状に限らず、例えば、球形状、柱形状、錐形状等の他の形状であってもよい。
また、ロータブッシュ姿勢維持部材５２の本体部５２１は、スピンドル２が貫通される孔部５２１Ａを有するものであればよく、その形状は本実施形態で例示した略円盤状に限定されない。例えば、本体部５２１は、多角形板状等の他の形状を有するものであってもよく、スピンドル２の軸方向に厚みを有するものであってもよい。
同様に、孔部５２１Ａの形状は、スピンドル２を貫通させることができるものであればよく、本実施形態で例示した略円形のものに限定されない。例えば、孔部５２１Ａは、多角形等の他の形状を有するものであってもよい。
以上の各構成を採用した場合でも、本実施形態と同様の優れた作用効果を得ることができる。
【００４３】
ロータブッシュ姿勢維持部材規制部５１２は、本実施形態で述べた配置、形状等に限定されない。
本実施形態において、ロータブッシュ姿勢維持部材規制部５１２が固定部材５１のフランジ部５１１に設けられる構成を例示したが、これに限定されない。例えば、ロータブッシュ姿勢維持部材規制部５１２は、ロータブッシュ４４に設けられていてもよい。このような場合でも、本実施形態と同様の優れた作用効果を得ることができる。
【００４４】
本実施形態では、ロータブッシュ４４に設けられる係合キー４３を一つとし、スピンドル２にはこれに対してキー溝２３が一本設けられているものとしたが、これに限定されない。例えば、ロータブッシュ４４に複数の係合キー４３が設けられ、これに対応してスピンドル２の外周面軸方向に複数のキー溝２３が設けられていてもよい。この場合、複数の係合キー４３がスピンドル２に摺動自在に係合されているので、スピンドル２に対するロータ４１の位置決めがより確実にでき、スピンドル２とロータ４１との間にがたが発生することがない。
【００４５】
本実施形態において、デジタル式変位測定器としてデジタル式マイクロメータ１００を例示したが、これに限定されない。例えば、デジタル式マイクロメータヘッド等であってもよく、本体１０に摺動自在に設けられたスピンドル２と、このスピンドル２の変位量を検出するエンコーダ４０とを備える構造であればよい。
また、エンコーダ４０は、本実施形態で例示した静電容量式エンコーダに限定されない。エンコーダ４０は、ステータ４２とロータ４１の相対的な回転量を検出するデジタル式エンコーダであればよく、例えば、光学式や電磁式等でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、スピンドルの軸方向の変位量から、被測定物の寸法等を測定するデジタル式変位測定器として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施形態のデジタル式マイクロメータの正面図。
【図２】本実施形態のデジタル式マイクロメータの部分断面図。
【図３】本実施形態のデジタル式マイクロメータのロータブッシュ周辺の構成を示す図。
【図４】本実施形態のデジタル式マイクロメータのロータブッシュの分解図。
【図５】本実施形態のデジタル式マイクロメータのロータブッシュ周辺の構成を示す図。
【図６】従来のデジタル式マイクロメータのロータ近傍を斜め上から見た断面図。
【図７】従来のデジタル式マイクロメータのロータ近傍を横から見た断面図。
【図８】従来のデジタル式マイクロメータのロータ周辺の構成を示す図。
【図９】従来のデジタル式マイクロメータの係合キーとキー溝との係合状態を示す図。
【符号の説明】
【００４８】
２ スピンドル
１０ 本体
２３ キー溝
４０ エンコーダ
４１ ロータ
４２ ステータ
４３ 係合キー
４４ ロータブッシュ
５０ ロータブッシュ規制手段
５１ 固定部材
５２ ロータブッシュ姿勢維持部材
１００ デジタル式マイクロメータ
５１１Ａ 凹部
５１２ ロータブッシュ姿勢維持部材規制部
５２１Ａ 孔部
５２１ 本体部
５２２ 第１当接部
５２３ 第２当接部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、この本体に摺動自在に設けられたスピンドルと、このスピンドルの変位量を検出するエンコーダと、を備え、
前記エンコーダは、前記スピンドルの周方向に回転するロータと、このロータと所定間隔あけて対向し前記本体に固定されたステータと、を有し、
前記ロータは、前記スピンドルの外周面軸方向に形成されたキー溝に係合可能な係合キーを有するロータブッシュに支持され、前記ステータとのギャップが一定に保持されているデジタル式変位測定器であって、
前記ロータブッシュが前記スピンドルの軸方向に沿って前記ステータと反対方向へ移動することを規制するロータブッシュ規制手段を備え、
前記ロータブッシュ規制手段は、
前記本体に固定された固定部材と、
前記ロータブッシュと前記固定部材との間に設けられ前記ロータブッシュおよび前記固定部材の双方と当接し前記ロータブッシュを前記スピンドルの軸に対して略直交する姿勢に維持するロータブッシュ姿勢維持部材と、を有する
ことを特徴としたデジタル式変位測定器。
【請求項２】
請求項１に記載のデジタル式変位測定器であって、
前記ロータブッシュ姿勢維持部材は、
前記ロータブッシュと当接される二つの第１当接部と、
前記固定部材と当接される二つの第２当接部と、を有し、
前記二つの第１当接部は、前記スピンドルの軸に対して互いに対称の位置に設けられ、
前記二つの第２当接部は、前記スピンドルの軸に対して互いに対称の位置に設けられ、
前記二つの第１当接部を結ぶ直線と前記二つの第２当接部を結ぶ直線とは、互いに略垂直である
ことを特徴としたデジタル式変位測定器。
【請求項３】
請求項２に記載のデジタル式変位測定器であって、
前記固定部材は、略円筒状の形状を有し前記スピンドルを覆うように前記本体に固定され、
前記ロータブッシュ姿勢維持部材は、略板状の本体部と、前記本体部に設けられ前記スピンドルが貫通される孔部と、を有し、
前記二つの第１当接部は、前記本体部の一方の面に設けられた二つの突起部であり、
前記二つの第２当接部は、前記本体部の他方の面に設けられた二つの突起部である
ことを特徴としたデジタル式変位測定器。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のデジタル式変位測定器であって、
前記ロータブッシュおよび前記固定部材の少なくともいずれか一方は、
前記ロータブッシュ姿勢維持部材の前記スピンドルの軸に垂直な方向への移動を規制するロータブッシュ姿勢維持部材規制部を備えた
ことを特徴としたデジタル式変位測定器。
【請求項５】
請求項３に記載のデジタル式変位測定器であって、
前記固定部材は、
前記ロータブッシュ姿勢維持部材の前記スピンドルの軸に垂直な方向への移動を規制するロータブッシュ姿勢維持部材規制部を備え、
前記ロータブッシュ姿勢維持部材規制部は、
前記固定部材の前記ロータブッシュ側の端面に設けられ、前記ロータブッシュ姿勢維持部材を収納可能な凹部を有した
ことを特徴としたデジタル式変位測定器。
【請求項１】
本体と、この本体に摺動自在に設けられたスピンドルと、このスピンドルの変位量を検出するエンコーダと、を備え、
前記エンコーダは、前記スピンドルの周方向に回転するロータと、このロータと所定間隔あけて対向し前記本体に固定されたステータと、を有し、
前記ロータは、前記スピンドルの外周面軸方向に形成されたキー溝に係合可能な係合キーを有するロータブッシュに支持され、前記ステータとのギャップが一定に保持されているデジタル式変位測定器であって、
前記ロータブッシュが前記スピンドルの軸方向に沿って前記ステータと反対方向へ移動することを規制するロータブッシュ規制手段を備え、
前記ロータブッシュ規制手段は、
前記本体に固定された固定部材と、
前記ロータブッシュと前記固定部材との間に設けられ前記ロータブッシュおよび前記固定部材の双方と当接し前記ロータブッシュを前記スピンドルの軸に対して略直交する姿勢に維持するロータブッシュ姿勢維持部材と、を有する
ことを特徴としたデジタル式変位測定器。
【請求項２】
請求項１に記載のデジタル式変位測定器であって、
前記ロータブッシュ姿勢維持部材は、
前記ロータブッシュと当接される二つの第１当接部と、
前記固定部材と当接される二つの第２当接部と、を有し、
前記二つの第１当接部は、前記スピンドルの軸に対して互いに対称の位置に設けられ、
前記二つの第２当接部は、前記スピンドルの軸に対して互いに対称の位置に設けられ、
前記二つの第１当接部を結ぶ直線と前記二つの第２当接部を結ぶ直線とは、互いに略垂直である
ことを特徴としたデジタル式変位測定器。
【請求項３】
請求項２に記載のデジタル式変位測定器であって、
前記固定部材は、略円筒状の形状を有し前記スピンドルを覆うように前記本体に固定され、
前記ロータブッシュ姿勢維持部材は、略板状の本体部と、前記本体部に設けられ前記スピンドルが貫通される孔部と、を有し、
前記二つの第１当接部は、前記本体部の一方の面に設けられた二つの突起部であり、
前記二つの第２当接部は、前記本体部の他方の面に設けられた二つの突起部である
ことを特徴としたデジタル式変位測定器。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のデジタル式変位測定器であって、
前記ロータブッシュおよび前記固定部材の少なくともいずれか一方は、
前記ロータブッシュ姿勢維持部材の前記スピンドルの軸に垂直な方向への移動を規制するロータブッシュ姿勢維持部材規制部を備えた
ことを特徴としたデジタル式変位測定器。
【請求項５】
請求項３に記載のデジタル式変位測定器であって、
前記固定部材は、
前記ロータブッシュ姿勢維持部材の前記スピンドルの軸に垂直な方向への移動を規制するロータブッシュ姿勢維持部材規制部を備え、
前記ロータブッシュ姿勢維持部材規制部は、
前記固定部材の前記ロータブッシュ側の端面に設けられ、前記ロータブッシュ姿勢維持部材を収納可能な凹部を有した
ことを特徴としたデジタル式変位測定器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−１８０６２１（Ｐ２００８−１８０６２１Ａ）
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４６３０（Ｐ２００７−１４６３０）
【出願日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【出願人】（０００１３７６９４）株式会社ミツトヨ (979)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【出願人】（０００１３７６９４）株式会社ミツトヨ (979)
【Ｆターム（参考）】
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