接触式変位センサー
【課題】 過度の衝撃を検知し、衝撃を緩衝すると共に衝撃の大きさを見分けられるようにする。
【解決手段】 スピンドル２２の作動範囲の上死点を規制するストッパー２４に過度の衝撃を検知する検知手段を設け、この検知手段に衝撃を緩衝する機能を持たせると共に検知手段で衝撃の大きさを判別することができるようにする。また、ストッパー２４をステム２３の下端部、又は測定子２５の直上に備える。また、検知手段はストッパー２４の外周に設けたスリット２４ａや外周一周に渡って設けた溝などで構成する。
【解決手段】 スピンドル２２の作動範囲の上死点を規制するストッパー２４に過度の衝撃を検知する検知手段を設け、この検知手段に衝撃を緩衝する機能を持たせると共に検知手段で衝撃の大きさを判別することができるようにする。また、ストッパー２４をステム２３の下端部、又は測定子２５の直上に備える。また、検知手段はストッパー２４の外周に設けたスリット２４ａや外周一周に渡って設けた溝などで構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピンドルの変位量を機械的あるいは電気的に検出する接触式変位センサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイヤルゲージ、デジタルゲージ、電気マイクロメータなど、スピンドルの変位を機械的あるいは電気的に検出する変位センサーにおいては、スピンドルの過激な突き上げ衝撃に対して上死点の構造が破損せぬ緩衝構造が種々工夫されている。例えば、下記の特許文献１に開示された技術にもその緩衝構造が示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１８５９０７号公報
【０００４】
特許文献１に示された緩衝構造はゴムベローズを用いての防水、防油対策を施すと共に、そのゴムベローズを利用してスピンドルの強い突き上げ衝撃力を緩衝させるものである。特許文献１に記載の防水、防油構造は、図９に示されるように、ステム１１とリングネジ１６でゴムベローズ１５の片側の端部１５ａを挟持し、他方の端部１５ｂを測定子１４のフランジ部１４ｂとナット１７で挟持してコムベローズ１５をステム１１と測定子１４に取付けた構造を取っている。これによってゴムローズ１５がスピンドル１３を覆い、防水、防油の対策を施しているものである。
【０００５】
また、緩衝構造は、ゴムベローズ１５にストッパー部１５ｃを設け、このストッパー部１５ｃと端部１５ｂで測定子１４のフランジ部１４ｂを挟持してフランジ部１４ｂの上部に固定する。このストッパー部１５ｃがスピンドル１３の突き上げによってリングネジ１６の端面に当接する構造になっている。スピンドル１３の強い突き上げ衝撃が加わるとゴムベローズ１５のストッパー部１５ｃがリングネジ１６に当たって緩衝する働きをなしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この緩衝構造であると過度の衝撃が加わっても分からない。また、過度の衝撃が積み重なることによって知らず知らずの内に精度が狂ってくると云う問題も生じる。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決することを目的とするもので、過度な衝撃を素早く検知し、そして、緩衝機能を持たせながら衝撃の大きさを一見して分かるようにすることにある。そして、精度などの機能的影響度を見分け、オーバーホールをタイミング良く行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
課題を解決するための手段として、本発明の接触式変位センサーの特徴は、スピンドルの作動範囲の上死点を規制するストッパーを備えた接触式変位センサーにおいて、
前記ストッパーは、スピンドル突き上げへの過度の衝撃を検知する検知手段を有し、該検知手段は前記衝撃を和らげる緩衝機能を有すると共に該検知手段で前記衝撃の大きさを判別することができることを特徴とする。
【０００９】
ストッパーに過度の衝撃を検知する検知手段を有することで、過度の衝撃がかかったか否かの識別ができる。また、検知手段が緩衝機能を有することで衝撃を和らげて破損や損傷を防止することができる。また、検知手段で衝撃の大きさを判別できることで、精度などを含めた機能的影響度を見極めることができる。そして、タイミングの良いオーバーホールを行うことが可能になる。
【００１０】
また、本発明の接触式変位センサーの特徴は、前記ストッパーは、前記スピンドルを摺動自在に軸支するステムの下端部、又は前記スピンドルの先端に螺合される測定子の直上に備えることを特徴とする。
【００１１】
ストッパーがステムの下端部や測定子の直上に備えられていると、目視でストッパーをすぐ見ることができる。また、ゴムベローズが設けられている変位センサーであってもゴムベローズを取外すことでストッパーが見える。変位センサーの内部機構を見ることなく外観上で素早く衝撃の大きさを知ることができる。
【００１２】
また、本発明の接触式変位センサーの特徴は、前記検知手段は、前記ストッパーの外周に設けたスリットであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の接触式変位センサーの特徴は、前記検知手段は、前記ストッパーの外周一周に渡って設けた溝であることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の接触式変位センサーの特徴は、前記検知手段は、前記ストッパーの端面に設けた複数のリブと該リブの下側に設けた切込みであることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の接触式変位センサーの特徴は、前記検知手段は、前記ストッパーの外周に設けたスパイラル状の切込みであることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の接触式変位センサーの特徴は、前記検知手段は、前記ストッパーの外周に設けたＣ字形の切込みであることを特徴とする。
【００１７】
ストッパーは弾性力のある金属やプラスチックの材料が用いられるが、これらの材料は弾性限界内の衝撃では撓んで衝撃を緩衝し、衝撃が解除されると形状が元に戻る。即ち、衝撃の緩衝機能を持つ。また、塑性領域の衝撃では形状が変形する。また、塑性領域を越える衝撃では破断などを起こす。
検知手段としてスリットの形状を用いると、塑性領域の衝撃ではスリットの幅方向に変形を起こしてスリット幅が細くなる。なお、スリットは対向して２箇所に設けるとか、１２０°間隔に３箇所設けるとかの配設方法が取られる。
また、検知手段として一周に渡って溝の形状を用いると、塑性領域の衝撃では溝が潰されて溝幅が細くなる変形を起こす。なお、この溝は１本の溝や複数の溝などが選択できる。また、溝の形状として、断面が３角形、「コ」の字形などが選ばれる。
また、検知手段として端面のリブとリブの下側に設ける切込みの形状を用いると、塑性領域の衝撃ではリブが潰れてリブの高さが低くなると共に切込みの幅が細くなる変形を起こす。
また、検知手段としてスパイラル状の切込み形状を用いると、塑性領域の衝撃では切込みが潰れる変形を起こす。
また、検知手段としてＣ字形の切込みの形状を用いると、塑性領域の衝撃では切込みが潰れる変形を起こす。なお、Ｃ字形の切込みは１８０°反対の位置に少なくとも２箇所、段をなして設けるようにする。
【００１８】
上記の何れの形状を用いても、弾性限界内の衝撃では、衝撃が加わっているときは弾性変形を起こして衝撃を緩衝する機能をなす。そして、衝撃が解除されると元の形状に戻る。
また、塑性領域の衝撃が加わったときには形状変形を起こす。そして、衝撃の大きさに応じて変形の度合い（変形量）が異なってくる。つまり、変形の度合いによって衝撃の大きさが判別できるようになる。
【発明の効果】
【００１９】
以上詳細に解決の手段とその作用、効果を説明した。本発明によれば、検知手段で衝撃を緩衝し、且つ、衝撃の大きさが判別できる。そして、衝撃による精度などの機能的影響度を読み取ることができ、タイミングの合ったオーバーホールを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以降、実施形態と云う）を図を用いながら説明する。最初に図の説明を行う。図１は本発明の実施形態に係る接触式変位センサーの正面図と、該接触式変位センサーに用いられる内枠ユニットの正面図を示しており、図１の（ａ）は接触式変位センサーの正面図、図１の（ｂ）は内枠ユニットの正面図を示している。また、図２の（ａ）は図１の（ｂ）におけるＡ部の拡大図で、中心線を挟んで左側が拡大断面図、右側が拡大正面図である。また、図２の（ｂ）は図１の（ｂ）におけるストッパーの斜視図を示している。また、図３は金属の応力−歪み曲線を示していて、図４は図１におけるストッパーの衝撃による形状の変形状態を模式的に示した説明図である。
【００２１】
最初に、図１の（ａ）において、本実施形態に係る接触式変位センサー５０はダイヤルゲージを示している。このダイヤルゲージは内枠ユニット２０にムーブメント（図示していない）を取付けていて、更に、外枠４１、目盛板４２、ネームプレート４３、長針４４、短針４５などを設けた構成をなしている。また、図示はしていないが、裏面側に裏蓋を設けている。
【００２２】
内枠ユニット２０は、図１の（ｂ）に示すように、内枠２１にネジ係合などの方法で内径部にブッシュを設けたステム２３とアッパーブッシュ３０を上下に設け、このステム２３とアッパーブッシュ３０とで摺動自在にスピンドル２２を支持している。また、アッパーブッシュ３０には防水、防油のためのキャップ３１を設けており、ステム２３にはスリット２４ａを形成したストッパー２４を設けている。
【００２３】
スピンドル２２にはラック２１ａを設けており、このラック２１ａにムーブメントの中間ピニオン（図示していない）が噛み合って、中間ピニオンからの歯車伝達機構を介して長針４４、短針４５が回転するようになっている。また、スピンドル２２にはその先端にネジ係合を介して測定子２５を設けている。また、内枠２１の中空部分で、スピンドル２２にはガイドネジ２６を設けており、そのガイドネジ２６の先端部分が内枠２１に設けたガイド溝２１ｂの中を摺動するようになっている。ガイド溝２１ｂの中をガイドネジ２６の先端が摺動することによりスピンドル２２の回転を防止している。また、このガイドネジ２６と内枠２１に設けたバネ掛けピン２８との間には引っ張りバネ２７を配設している。この引っ張りバネ２７によってスピンドル２２を下方に付勢している。
【００２４】
また、スピンドル２２にはストップピン２９を設けており、このストップピン２９がステム２３の端面に当接することでスピンドル２２の作動範囲の下死点を決めている。
【００２５】
測定子２５を上方に押し上げるとスピンドル２２が上方に摺動し、測定子２５の端面２５ａがストッパー２４の端面２４ｂに突き当たってスピンドル２２が止まる。このスピンドル２２の止まった位置がスピンドル作動範囲の上死点になっている。従って、ストッパー２４で作動範囲の上死点を決めている。
【００２６】
ストッパー２４の構造を更に詳しく図２を用いて説明する。ストッパー２４は略円筒形の形状をなしている。内径側にネジ２４ｄを有し、このネジ２４ｄがステム２３の先端突起に設けたネジ２３ａに螺合してストッパー２４をステム２３に固定している。また、ストッパー２４の端面２４ｂ側には摺割り２４ｃが設けてあり、この摺割り２４ｂを介してストッパー２４を廻すことでステム２３に螺合させている。また、ストッパー２４の外周の対向する２箇所にスリット２４ａを設けている。このスリット２４ａはストッパー２４の内周面にまで突き抜けたスリットになっている。
【００２７】
ステム２３は内径部にはブッシュ３３を設けており、このブッシュ３３とアッパーブッシュ３０によってスピンドル２２は支持されて摺動するようになっている。
【００２８】
本実施形態でのストッパー２４は金属で形成している。所要の形状に形成し、カッターでスリット２４aを２箇所、対向させて設けている。このスリット２４ａはスピンドル２２の突き上げでの過度の衝撃を検知する目的で、検知手段として設けている。
【００２９】
金属は、一般に、図３に示すような機械的特性を持つ。図３において、弾性限界（降伏点）ｂの範囲内では弾性特性を示し、弾性限界内では応力を解除すると形状が元に復帰する。また、弾性限界ｂから破壊点ｃの範囲内は塑性特性を示し、塑性特性を示す塑性領域では材料の塑性変形によって形状が変形する。そして、破壊点ｃを越えると材料にひびが入ったり割れたりしての破壊が起きる。
【００３０】
ストッパー２４に弾性限界内の衝撃が加わった場合にスリット２４ａの部分に弾性変形による撓みが発生するが、衝撃が解除されたときにはスリット２４ａの形状は元に戻る。このように、スリット２４ａは衝撃が弾性限界内であるときは衝撃を緩衝する機能をなす。
【００３１】
また、塑性領域の衝撃が加わった場合には、図４に示すように、スリット２４ａの形状は衝撃によって塑性変形し、スリット幅Ｗが幅ｗに変化する。即ち、スリット２４ａの幅が変形して細くなる。また、衝撃が塑性領域を越えるときにはスリットの両端にひび割れなどが発生する。
【００３２】
このように、ストッパー２４にかかる衝撃の大きさ（強さ）によってスリット２４ａの形状に変形の有無が現れてくる。つまり、形状変形の有無でスリット２４ａは衝撃を検知する手段としての役割を果たす。
【００３３】
また、スリット２４ａの形状変形が大きいか否かの度合いでかかった衝撃の大きさの度合いを知ることができる。つまり、衝撃が大きいと変形が大きく、衝撃が小さいと変形が小さく現れる。また、衝撃の度合いが大きくなると変位センサーに精度などを含めた機能的影響を及ぼす。従って、スリット２４ａの形状変形の度合いによって精度などを含めた機能的影響度を判別することが可能になる。これは、スリット２４ａの変形度合いに応じて精度などの機能影響度を実験的に、あるいは、経験的に把握できるからである。
【００３４】
そして、スリット２４ａの形状変形の度合いを見て変位センサーのメンテナンスを行うようにすれば、タイミングの良いメンテナンスを行うことができる。
【００３５】
本実施形態においては、ストッパー２４を金属材料で形成している。金属材料としては延展性に富んでいるアルミ、銅、鉛、亜鉛、金などの金属やこれらの金属を含んだ合金金属が好適な材料として挙げることができる。また、金属材料に限るものではなく、プラスチック材料を選択することもできる。プラスチック材料としては、弾性特性があって衝撃性に強い材料が好ましく、このような材料としてＡＢＳ樹脂、ＨＩＰＳ（ハイインパクトポリスチレン樹脂）、ナイロン、ＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）などを挙げることができる。これらの材料は弾性変形、塑性変形を起こす。
【００３６】
また、本実施形態においては、ストッパー２４はステム２３の先端に設けた構成をなしたものであるが、このストッパー２４は測定子２５の直上に測定子２５に固定して設けた構成を取っても構わない。この場合は、測定子２５の直上に設けたストッパー２４の端面とステム２３の先端面が当接して上死点を決める構成になる。
【００３７】
上記何れの構成であっても、ストッパーは変位センサーの外観上見える位置に配設した構成をなしており、過度の衝撃がかかったストッパー２４のスリット２４ａはすぐ目で確認することができる。そして、スリット２４ａの形状変形度合いを見てどの程度の衝撃がかかっているか、また、どの程度の機能的影響を変位センサーに及ぼしているか、をすぐ判別することができる。いちいち変位センサーの内部機構を調べることなく簡単に見分けることができる。
【００３８】
また、本実施形態においては、衝撃を検知する検知手段にスリット２４ａの形状を２箇所に対向させて設けたものであるが、スリットの個数は１２０°間隔に３箇所、９０°間隔に４箇所とスリットの数を増やしても構わない。バランスの取れた配置で設けると良い。
【００３９】
また、ストッパー２４のスリット２４ａは衝撃がかかる近い位置に設けるようにする。例えば、本実施形態の場合は、測定子２５の端面２５ａと当接するストッパー２４の端面２４ｂに近い部位に設けている。スリット２４ａの幅や長さはスリットを設ける数や材質などを考慮して適宜に設定すると良い。
【００４０】
また、検知手段はスリット形状に限るものではなく、他に種々の形状を選択することができる。例えば、ストッパーの外周一周に渡って設けた溝形状のもの、ストッパーの端面に設けた複数のリブとリブの近傍に設けた外周一周に渡る溝形状のもの。外周に設けたスパイラル状の切込み形状のもの、外周に設けたＣ字形の切込み形状のもの、なども好適な検知手段として用いることができる。
【実施例１】
【００４１】
以下、実施例をもって他の様々な検知手段の形状を説明する。最初に、実施例１に係るストッパーの衝撃検知手段の形状を図５で説明する。図５は実施例１に係る接触式変位センサーの要部正面図と、衝撃によるストッパーの変形状態を模式的に示した説明図で、図５の（ａ）は要部正面面、図５の（ｂ）は図５の（ａ）におけるＢ部の変形状態を模式的に示した説明図である。
【００４２】
図５の（ａ）より、実施例１のストッパー６４は測定子６５の直上に固定しており、ストッパー６４付きの測定子６５がスピンドル６２に取付けてある。測定子６５を押し上げるとスピンドル６２がステム６３内を摺動し、ストッパー６４の端面６４ｂがステム６３の端面６３ｂに突き当たってスピンドル６２が止まる。ストッパー６４の端面６４ｂがステム６３の端面６３ｂに突き当たった位置でスピンドル６２の作動範囲の上死点が決まる。
【００４３】
ストッパー６４にはステム６３と当接する側の端面６４ｂの近傍に溝６４ａを外周一周に渡って４本設けている。この溝６４ａは断面が三角形の形状をなすもので、連設した状態で設けている。この溝６４ａは衝撃を検知する手段をなしており、溝６４ａの変形度合いで衝撃の大きさの度合いを見分けることができる。
【００４４】
実施例１のストッパー６４は真鍮材で形成している。真鍮は銅と亜鉛の合金でヤング率も１００．６ＧＰａと小さく、延展性に富んだ材料であるので、検知手段に用いる材料としては好適である。
【００４５】
スピンドル６２に過度の衝撃がかかってストッパー６４がステム６３に突き当たったときに、衝撃が大きいと図５の（ｂ）に示すような塑性変形を起こす。図５の（ｂ）において、４本の溝６４ａの内、端面６４ｂに近い方の溝２本が塑性変形で潰れて溝幅ｔ３、ｔ２（ｔ３＜ｔ２）が他の２本の溝幅ｔ１より細くなっている。塑性領域の衝撃がかかったときは溝が潰れる変形を起こす。
【００４６】
また、塑性領域を越える力の衝撃がかかると残肉の一番薄い部位にひび割れなどが発生し破断する。また、弾性限界内の力の衝撃であると、溝６４ａの所に撓みが発生するが衝撃が解除されると溝６４ａは元の形状に復帰する。
【００４７】
以上述べたことより、溝６４ａは衝撃を検知する手段の役割をなす。また、衝撃の大きさの度合いで溝６４ａの変形度合いが変わってくるので、溝６４ａの変形度合いで衝撃の大きさの度合いを見分けることができる。
【００４８】
実施例１では、検知手段として４本の溝を設けたが、特に４本に限るものではなく、許容される衝撃の大きさなどを考慮して適宜に決めるのが好ましい。また、溝幅なども同様である。
【００４９】
また、溝６４ａの変形の度合いによって精度などの機能的影響度を判別することも可能である。溝６４ａの変形度合いに応じて精度などの機能的影響度が把握できていると、溝６４ａの変形度合を見て変位センサーのタイミングの良いメンテナンスを行うことができる。
【実施例２】
【００５０】
次に、実施例２に係るストッパーの衝撃検知手段の形状を図６で説明する。図６は実施例２に係る接触式変位センサーの要部正面図と、ストッパーの上面図と、衝撃によるストッパーの変形状態を説明する模式的に示した説明図で、図６の（ａ）は接触式変位センサーの要部正面図、図６の（ｂ）はストッパーの上面図、図６の（ｃ）は図６の（ａ）におけるＣ部の変形状態を模式的に示した説明図である。なお、前述の実施例１の接触式変位センサーの構成部品と同じ仕様をなす構成部品は同一符号を付して説明する。
【００５１】
実施例２のストッパー７４は、図６の（ａ）に示すように、測定子６５の直上に配設して測定子６５と固定している。また、このストッパー７４は、図６の（ｂ）に示すように、端面７４ｂ側の３箇所にリブ７４ｃを設けてあり、リブ７４ｃの下側には切込み７４ａを設けている。端面７４ｂはリブ７４ｃに向かって傾斜面をなしており、傾斜の頂上に丸味のあるリブ７４ｃが形成されている。また、切込み７４ａはリブ７４ｃの下側にあって、傾斜面にかかって形成されている。ストッパー７４が固定された測定子６５を押し上げるとスピンドル６２が摺動して上昇し、ストッパー７４のリブ７４ｃがステム６３の端面６３ｂに突き当たってスピンドル６２が止まる。なお、実施例２でのリブ７４ｃは丸味を持たせた形状をなしているが、これは平面的な形状をなしていても良いものである。
【００５２】
ストッパー７４はＡＢＳ樹脂からなり、射出成形で形成している。ＡＢＳ樹脂はブタジエンを重合していることから耐衝撃性に優れた特性を有する。
【００５３】
ストッパー７４がステム６３に突き当たって過度の衝撃を受けると、弾性限界内の衝撃であればストッパー７４の形状は元に戻るが、塑性領域の衝撃であるとストッパー７４は図６の（ｃ）に示すような変形を起こす。図６の（ｃ）は、一点鎖線で示したリブ７４ｃは衝撃が加わる前の状態時を示しており、その時の切込み７４ａの幅は大きい（広い）状態にある。実線で示したリブ７４ｃ’は塑性領域の衝撃で形状が変形した状態時を示しており、その時の切込み７４ａ’の幅は小さく（狭く）なる。つまり、塑性領域の過度の衝撃によってリブ７４ｃの高さが低くなり、切込み７４ａの幅が狭くなる変形を起こす。
【００５４】
このように、切込み７４ａの変形、リブ７４ｃの高さの変形で衝撃を検知することができるので、切込み７４ａやリブ７４ｃは衝撃を検知する手段としての役割をなす。また、切込み７４ａやリブ７４ｃは衝撃を緩衝する機能も持っている。また、切込み７４ａの変形度合いやリブ７４ｃの高さの変形度合いによって衝撃の大きさを見分けることができる。
【００５５】
実施例２のストッパー７４はＡＢＳ樹脂で形成している。しかし、ＡＢＳ樹脂に限るものではなく、例えば、ブタジエンを重合したナイロン、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）にブタジエンを重合して形成したハイインパクトポリスチレン樹脂（ＨＩＰＳ）などの樹脂も耐衝撃性を有して好適に用いることができる。また、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）なども機械的強度も強く、耐衝撃性も有することから好適なストッパー材として選択することができる。
【実施例３】
【００５６】
次に、実施例３に係るストッパーの衝撃検知手段の形状を図７で説明する。図７は実施例３に係る接触式変位センサーの要部正面図を示している。
【００５７】
実施例３のストッパー８４はステム８３側に固定されている。そして、ストッパー８４の端面８４ｂに測定子の端面（図示していない）が突き当たってスピンドル８２が止まる。
【００５８】
ストッパー８４はＡＢＳ樹脂からなっており、スパイラル状（螺旋状）に切込み８４ａが設けられている。ストッパー８４に過度の衝撃が加わってもスパイラル状の切込み８４ａがバネの働きをなすので可成りの衝撃も緩衝することができる。また、大きな衝撃でストッパー８４が変形する場合は潰れるようになって切込み８４ａの幅が細くなる。そして、ストッパー８４の厚みも変わってくる。
【００５９】
ストッパー８４の切込み８４ａの幅が細くなり、そして、ストッパー８４の厚みも小さくなることで衝撃を検知する検知手段としての役割を果たす。また、切込み８４ａの幅が細くなる度合いや厚みが小さくなる度合いによって衝撃の大きさの度合いを見分けることができる。
【実施例４】
【００６０】
次に、実施例４に係るストッパーの衝撃検知手段の形状を図８で説明する。図８は実施例４に係る接触式変位センサーの要部正面図とストッパーの斜視図で、図８の（ａ）は接触式変位センサーの要部正面図、図８の（ｂ）は図８の（ａ）におけるストッパーの斜視図を示している。なお、前述の実施例３における変位センサーの構成部品と同じ仕様をなす構成部品は同一符号を付している。
【００６１】
実施例４のストッパー９４はステム８３側に固定されている。このストッパー９４はＡＢＳ樹脂でできており、Ｃ字形の切込み９４ａを一対設けている。切込み９４ａは、図９の（ｂ）に示すように、段をなすように少し間隔を持たせて、１８０°位置をずらして２本の切込みを入れている。衝撃が少しでも左右均等にかかるような配置を取っている。
【００６２】
ストッパー９４に弾性限界を超える過度の衝撃がかかると切込み９４ａが潰れて細くなり、また、厚みも小さくなる。従って、切込み９４ａが細くなり、厚みも小さくなることで衝撃検知手段としての役割を果たす。また、切込み９４ａが細くなる度合いや厚みが小さくなる度合いによって衝撃の大きさを見分けることができる。また、弾性限界内の衝撃では衝撃による撓みが切込み９４aで逃げることができるので、切込み９４ａは衝撃を緩衝する働きをなす。
【００６３】
以上の説明では、スピンドルの上死点を規制するストッパーの形状にスリット、溝、リブ、スパイラル状の切り込み、Ｃ字形の溝のうち１種類を設ける例を示したが、これらを組み合わせて設けることも可能である。さらに、本実施例では１つの計測器に対しストッパーを１つ設ける例を示したが、測定子直上とステムの下端部に各々設けることも可能であることは言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施形態に係る接触式変位センサーの正面図と、該接触式変位センサーに用いられる内枠ユニットの正面図で、図１の（ａ）は接触式変位センサーの正面図、図１の（ｂ）は内枠ユニットの正面図である。
【図２】（ａ）図は図１の（ｂ）におけるＡ部の拡大図で、中心線を挟んで左側が拡大断面図、右側が拡大正面図である。また、（ｂ）図は図１の（ｂ）におけるストッパーの斜視図である。
【図３】金属の応力−歪み曲線である。
【図４】図１におけるストッパーの衝撃による形状の変形状態を説明する模式的に示した説明図である。
【図５】実施例１に係る接触式変位センサーの要部正面図と、衝撃によるストッパーの変形状態を説明する模式的に示した説明図で、図５の（ａ）は要部正面面、図５の（ｂ）は図５の（ａ）におけるＢ部の変形状態を模式的に示した説明図である。
【図６】実施例２に係る接触式変位センサーの要部正面図と、ストッパーの上面図と、衝撃によるストッパーの変形状態を説明する模式的に示した説明図で、図６の（ａ）は接触式変位センサーの要部正面図、図６の（ｂ）はストッパーの上面図、図６の（ｃ）は図６の（ａ）におけるＣ部の変形状態を模式的に示した説明図である。
【図７】実施例３に係る接触式変位センサーの要部正面図である。
【図８】実施例４に係る接触式変位センサーの要部正面図とストッパーの斜視図で、図８の（ａ）は接触式変位センサーの要部正面図、図８の（ｂ）は図８の（ａ）におけるストッパーの斜視図である。
【図９】引用文献１に記載された変位検出器の密封構造を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
２０ 内枠ユニット
２１ 内枠
２１ａ ラック
２１ｂ ガイド溝
２２、６２、８２ スピンドル
２３、６３、８３ ステム
２４、６４、７４、８４、９４ ストッパー
２４ａ スリット
２４ｂ、２５ａ、６３ｂ、６４ｂ、７４ｂ、８４ｂ、９４ｂ 端面
２４ｃ 摺割り
２５、６５ 測定子
２６ ガイドネジ
２７ 引っ張りバネ
２８ バネ掛けピン
２９ ストップピン
３０ アッパーブッシュ
３１ キャップ
３３ ブッシュ
４１ 外枠
４２ 目盛板
４３ ネームプレート
４４ 長針
４５ 短針
５０ 接触式変位センサー
６４ａ、７４ａ 溝
７４ｃ リブ
７４ａ、８４ａ、９４ａ 切込み
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピンドルの変位量を機械的あるいは電気的に検出する接触式変位センサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイヤルゲージ、デジタルゲージ、電気マイクロメータなど、スピンドルの変位を機械的あるいは電気的に検出する変位センサーにおいては、スピンドルの過激な突き上げ衝撃に対して上死点の構造が破損せぬ緩衝構造が種々工夫されている。例えば、下記の特許文献１に開示された技術にもその緩衝構造が示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１８５９０７号公報
【０００４】
特許文献１に示された緩衝構造はゴムベローズを用いての防水、防油対策を施すと共に、そのゴムベローズを利用してスピンドルの強い突き上げ衝撃力を緩衝させるものである。特許文献１に記載の防水、防油構造は、図９に示されるように、ステム１１とリングネジ１６でゴムベローズ１５の片側の端部１５ａを挟持し、他方の端部１５ｂを測定子１４のフランジ部１４ｂとナット１７で挟持してコムベローズ１５をステム１１と測定子１４に取付けた構造を取っている。これによってゴムローズ１５がスピンドル１３を覆い、防水、防油の対策を施しているものである。
【０００５】
また、緩衝構造は、ゴムベローズ１５にストッパー部１５ｃを設け、このストッパー部１５ｃと端部１５ｂで測定子１４のフランジ部１４ｂを挟持してフランジ部１４ｂの上部に固定する。このストッパー部１５ｃがスピンドル１３の突き上げによってリングネジ１６の端面に当接する構造になっている。スピンドル１３の強い突き上げ衝撃が加わるとゴムベローズ１５のストッパー部１５ｃがリングネジ１６に当たって緩衝する働きをなしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この緩衝構造であると過度の衝撃が加わっても分からない。また、過度の衝撃が積み重なることによって知らず知らずの内に精度が狂ってくると云う問題も生じる。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決することを目的とするもので、過度な衝撃を素早く検知し、そして、緩衝機能を持たせながら衝撃の大きさを一見して分かるようにすることにある。そして、精度などの機能的影響度を見分け、オーバーホールをタイミング良く行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
課題を解決するための手段として、本発明の接触式変位センサーの特徴は、スピンドルの作動範囲の上死点を規制するストッパーを備えた接触式変位センサーにおいて、
前記ストッパーは、スピンドル突き上げへの過度の衝撃を検知する検知手段を有し、該検知手段は前記衝撃を和らげる緩衝機能を有すると共に該検知手段で前記衝撃の大きさを判別することができることを特徴とする。
【０００９】
ストッパーに過度の衝撃を検知する検知手段を有することで、過度の衝撃がかかったか否かの識別ができる。また、検知手段が緩衝機能を有することで衝撃を和らげて破損や損傷を防止することができる。また、検知手段で衝撃の大きさを判別できることで、精度などを含めた機能的影響度を見極めることができる。そして、タイミングの良いオーバーホールを行うことが可能になる。
【００１０】
また、本発明の接触式変位センサーの特徴は、前記ストッパーは、前記スピンドルを摺動自在に軸支するステムの下端部、又は前記スピンドルの先端に螺合される測定子の直上に備えることを特徴とする。
【００１１】
ストッパーがステムの下端部や測定子の直上に備えられていると、目視でストッパーをすぐ見ることができる。また、ゴムベローズが設けられている変位センサーであってもゴムベローズを取外すことでストッパーが見える。変位センサーの内部機構を見ることなく外観上で素早く衝撃の大きさを知ることができる。
【００１２】
また、本発明の接触式変位センサーの特徴は、前記検知手段は、前記ストッパーの外周に設けたスリットであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の接触式変位センサーの特徴は、前記検知手段は、前記ストッパーの外周一周に渡って設けた溝であることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の接触式変位センサーの特徴は、前記検知手段は、前記ストッパーの端面に設けた複数のリブと該リブの下側に設けた切込みであることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の接触式変位センサーの特徴は、前記検知手段は、前記ストッパーの外周に設けたスパイラル状の切込みであることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の接触式変位センサーの特徴は、前記検知手段は、前記ストッパーの外周に設けたＣ字形の切込みであることを特徴とする。
【００１７】
ストッパーは弾性力のある金属やプラスチックの材料が用いられるが、これらの材料は弾性限界内の衝撃では撓んで衝撃を緩衝し、衝撃が解除されると形状が元に戻る。即ち、衝撃の緩衝機能を持つ。また、塑性領域の衝撃では形状が変形する。また、塑性領域を越える衝撃では破断などを起こす。
検知手段としてスリットの形状を用いると、塑性領域の衝撃ではスリットの幅方向に変形を起こしてスリット幅が細くなる。なお、スリットは対向して２箇所に設けるとか、１２０°間隔に３箇所設けるとかの配設方法が取られる。
また、検知手段として一周に渡って溝の形状を用いると、塑性領域の衝撃では溝が潰されて溝幅が細くなる変形を起こす。なお、この溝は１本の溝や複数の溝などが選択できる。また、溝の形状として、断面が３角形、「コ」の字形などが選ばれる。
また、検知手段として端面のリブとリブの下側に設ける切込みの形状を用いると、塑性領域の衝撃ではリブが潰れてリブの高さが低くなると共に切込みの幅が細くなる変形を起こす。
また、検知手段としてスパイラル状の切込み形状を用いると、塑性領域の衝撃では切込みが潰れる変形を起こす。
また、検知手段としてＣ字形の切込みの形状を用いると、塑性領域の衝撃では切込みが潰れる変形を起こす。なお、Ｃ字形の切込みは１８０°反対の位置に少なくとも２箇所、段をなして設けるようにする。
【００１８】
上記の何れの形状を用いても、弾性限界内の衝撃では、衝撃が加わっているときは弾性変形を起こして衝撃を緩衝する機能をなす。そして、衝撃が解除されると元の形状に戻る。
また、塑性領域の衝撃が加わったときには形状変形を起こす。そして、衝撃の大きさに応じて変形の度合い（変形量）が異なってくる。つまり、変形の度合いによって衝撃の大きさが判別できるようになる。
【発明の効果】
【００１９】
以上詳細に解決の手段とその作用、効果を説明した。本発明によれば、検知手段で衝撃を緩衝し、且つ、衝撃の大きさが判別できる。そして、衝撃による精度などの機能的影響度を読み取ることができ、タイミングの合ったオーバーホールを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以降、実施形態と云う）を図を用いながら説明する。最初に図の説明を行う。図１は本発明の実施形態に係る接触式変位センサーの正面図と、該接触式変位センサーに用いられる内枠ユニットの正面図を示しており、図１の（ａ）は接触式変位センサーの正面図、図１の（ｂ）は内枠ユニットの正面図を示している。また、図２の（ａ）は図１の（ｂ）におけるＡ部の拡大図で、中心線を挟んで左側が拡大断面図、右側が拡大正面図である。また、図２の（ｂ）は図１の（ｂ）におけるストッパーの斜視図を示している。また、図３は金属の応力−歪み曲線を示していて、図４は図１におけるストッパーの衝撃による形状の変形状態を模式的に示した説明図である。
【００２１】
最初に、図１の（ａ）において、本実施形態に係る接触式変位センサー５０はダイヤルゲージを示している。このダイヤルゲージは内枠ユニット２０にムーブメント（図示していない）を取付けていて、更に、外枠４１、目盛板４２、ネームプレート４３、長針４４、短針４５などを設けた構成をなしている。また、図示はしていないが、裏面側に裏蓋を設けている。
【００２２】
内枠ユニット２０は、図１の（ｂ）に示すように、内枠２１にネジ係合などの方法で内径部にブッシュを設けたステム２３とアッパーブッシュ３０を上下に設け、このステム２３とアッパーブッシュ３０とで摺動自在にスピンドル２２を支持している。また、アッパーブッシュ３０には防水、防油のためのキャップ３１を設けており、ステム２３にはスリット２４ａを形成したストッパー２４を設けている。
【００２３】
スピンドル２２にはラック２１ａを設けており、このラック２１ａにムーブメントの中間ピニオン（図示していない）が噛み合って、中間ピニオンからの歯車伝達機構を介して長針４４、短針４５が回転するようになっている。また、スピンドル２２にはその先端にネジ係合を介して測定子２５を設けている。また、内枠２１の中空部分で、スピンドル２２にはガイドネジ２６を設けており、そのガイドネジ２６の先端部分が内枠２１に設けたガイド溝２１ｂの中を摺動するようになっている。ガイド溝２１ｂの中をガイドネジ２６の先端が摺動することによりスピンドル２２の回転を防止している。また、このガイドネジ２６と内枠２１に設けたバネ掛けピン２８との間には引っ張りバネ２７を配設している。この引っ張りバネ２７によってスピンドル２２を下方に付勢している。
【００２４】
また、スピンドル２２にはストップピン２９を設けており、このストップピン２９がステム２３の端面に当接することでスピンドル２２の作動範囲の下死点を決めている。
【００２５】
測定子２５を上方に押し上げるとスピンドル２２が上方に摺動し、測定子２５の端面２５ａがストッパー２４の端面２４ｂに突き当たってスピンドル２２が止まる。このスピンドル２２の止まった位置がスピンドル作動範囲の上死点になっている。従って、ストッパー２４で作動範囲の上死点を決めている。
【００２６】
ストッパー２４の構造を更に詳しく図２を用いて説明する。ストッパー２４は略円筒形の形状をなしている。内径側にネジ２４ｄを有し、このネジ２４ｄがステム２３の先端突起に設けたネジ２３ａに螺合してストッパー２４をステム２３に固定している。また、ストッパー２４の端面２４ｂ側には摺割り２４ｃが設けてあり、この摺割り２４ｂを介してストッパー２４を廻すことでステム２３に螺合させている。また、ストッパー２４の外周の対向する２箇所にスリット２４ａを設けている。このスリット２４ａはストッパー２４の内周面にまで突き抜けたスリットになっている。
【００２７】
ステム２３は内径部にはブッシュ３３を設けており、このブッシュ３３とアッパーブッシュ３０によってスピンドル２２は支持されて摺動するようになっている。
【００２８】
本実施形態でのストッパー２４は金属で形成している。所要の形状に形成し、カッターでスリット２４aを２箇所、対向させて設けている。このスリット２４ａはスピンドル２２の突き上げでの過度の衝撃を検知する目的で、検知手段として設けている。
【００２９】
金属は、一般に、図３に示すような機械的特性を持つ。図３において、弾性限界（降伏点）ｂの範囲内では弾性特性を示し、弾性限界内では応力を解除すると形状が元に復帰する。また、弾性限界ｂから破壊点ｃの範囲内は塑性特性を示し、塑性特性を示す塑性領域では材料の塑性変形によって形状が変形する。そして、破壊点ｃを越えると材料にひびが入ったり割れたりしての破壊が起きる。
【００３０】
ストッパー２４に弾性限界内の衝撃が加わった場合にスリット２４ａの部分に弾性変形による撓みが発生するが、衝撃が解除されたときにはスリット２４ａの形状は元に戻る。このように、スリット２４ａは衝撃が弾性限界内であるときは衝撃を緩衝する機能をなす。
【００３１】
また、塑性領域の衝撃が加わった場合には、図４に示すように、スリット２４ａの形状は衝撃によって塑性変形し、スリット幅Ｗが幅ｗに変化する。即ち、スリット２４ａの幅が変形して細くなる。また、衝撃が塑性領域を越えるときにはスリットの両端にひび割れなどが発生する。
【００３２】
このように、ストッパー２４にかかる衝撃の大きさ（強さ）によってスリット２４ａの形状に変形の有無が現れてくる。つまり、形状変形の有無でスリット２４ａは衝撃を検知する手段としての役割を果たす。
【００３３】
また、スリット２４ａの形状変形が大きいか否かの度合いでかかった衝撃の大きさの度合いを知ることができる。つまり、衝撃が大きいと変形が大きく、衝撃が小さいと変形が小さく現れる。また、衝撃の度合いが大きくなると変位センサーに精度などを含めた機能的影響を及ぼす。従って、スリット２４ａの形状変形の度合いによって精度などを含めた機能的影響度を判別することが可能になる。これは、スリット２４ａの変形度合いに応じて精度などの機能影響度を実験的に、あるいは、経験的に把握できるからである。
【００３４】
そして、スリット２４ａの形状変形の度合いを見て変位センサーのメンテナンスを行うようにすれば、タイミングの良いメンテナンスを行うことができる。
【００３５】
本実施形態においては、ストッパー２４を金属材料で形成している。金属材料としては延展性に富んでいるアルミ、銅、鉛、亜鉛、金などの金属やこれらの金属を含んだ合金金属が好適な材料として挙げることができる。また、金属材料に限るものではなく、プラスチック材料を選択することもできる。プラスチック材料としては、弾性特性があって衝撃性に強い材料が好ましく、このような材料としてＡＢＳ樹脂、ＨＩＰＳ（ハイインパクトポリスチレン樹脂）、ナイロン、ＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）などを挙げることができる。これらの材料は弾性変形、塑性変形を起こす。
【００３６】
また、本実施形態においては、ストッパー２４はステム２３の先端に設けた構成をなしたものであるが、このストッパー２４は測定子２５の直上に測定子２５に固定して設けた構成を取っても構わない。この場合は、測定子２５の直上に設けたストッパー２４の端面とステム２３の先端面が当接して上死点を決める構成になる。
【００３７】
上記何れの構成であっても、ストッパーは変位センサーの外観上見える位置に配設した構成をなしており、過度の衝撃がかかったストッパー２４のスリット２４ａはすぐ目で確認することができる。そして、スリット２４ａの形状変形度合いを見てどの程度の衝撃がかかっているか、また、どの程度の機能的影響を変位センサーに及ぼしているか、をすぐ判別することができる。いちいち変位センサーの内部機構を調べることなく簡単に見分けることができる。
【００３８】
また、本実施形態においては、衝撃を検知する検知手段にスリット２４ａの形状を２箇所に対向させて設けたものであるが、スリットの個数は１２０°間隔に３箇所、９０°間隔に４箇所とスリットの数を増やしても構わない。バランスの取れた配置で設けると良い。
【００３９】
また、ストッパー２４のスリット２４ａは衝撃がかかる近い位置に設けるようにする。例えば、本実施形態の場合は、測定子２５の端面２５ａと当接するストッパー２４の端面２４ｂに近い部位に設けている。スリット２４ａの幅や長さはスリットを設ける数や材質などを考慮して適宜に設定すると良い。
【００４０】
また、検知手段はスリット形状に限るものではなく、他に種々の形状を選択することができる。例えば、ストッパーの外周一周に渡って設けた溝形状のもの、ストッパーの端面に設けた複数のリブとリブの近傍に設けた外周一周に渡る溝形状のもの。外周に設けたスパイラル状の切込み形状のもの、外周に設けたＣ字形の切込み形状のもの、なども好適な検知手段として用いることができる。
【実施例１】
【００４１】
以下、実施例をもって他の様々な検知手段の形状を説明する。最初に、実施例１に係るストッパーの衝撃検知手段の形状を図５で説明する。図５は実施例１に係る接触式変位センサーの要部正面図と、衝撃によるストッパーの変形状態を模式的に示した説明図で、図５の（ａ）は要部正面面、図５の（ｂ）は図５の（ａ）におけるＢ部の変形状態を模式的に示した説明図である。
【００４２】
図５の（ａ）より、実施例１のストッパー６４は測定子６５の直上に固定しており、ストッパー６４付きの測定子６５がスピンドル６２に取付けてある。測定子６５を押し上げるとスピンドル６２がステム６３内を摺動し、ストッパー６４の端面６４ｂがステム６３の端面６３ｂに突き当たってスピンドル６２が止まる。ストッパー６４の端面６４ｂがステム６３の端面６３ｂに突き当たった位置でスピンドル６２の作動範囲の上死点が決まる。
【００４３】
ストッパー６４にはステム６３と当接する側の端面６４ｂの近傍に溝６４ａを外周一周に渡って４本設けている。この溝６４ａは断面が三角形の形状をなすもので、連設した状態で設けている。この溝６４ａは衝撃を検知する手段をなしており、溝６４ａの変形度合いで衝撃の大きさの度合いを見分けることができる。
【００４４】
実施例１のストッパー６４は真鍮材で形成している。真鍮は銅と亜鉛の合金でヤング率も１００．６ＧＰａと小さく、延展性に富んだ材料であるので、検知手段に用いる材料としては好適である。
【００４５】
スピンドル６２に過度の衝撃がかかってストッパー６４がステム６３に突き当たったときに、衝撃が大きいと図５の（ｂ）に示すような塑性変形を起こす。図５の（ｂ）において、４本の溝６４ａの内、端面６４ｂに近い方の溝２本が塑性変形で潰れて溝幅ｔ３、ｔ２（ｔ３＜ｔ２）が他の２本の溝幅ｔ１より細くなっている。塑性領域の衝撃がかかったときは溝が潰れる変形を起こす。
【００４６】
また、塑性領域を越える力の衝撃がかかると残肉の一番薄い部位にひび割れなどが発生し破断する。また、弾性限界内の力の衝撃であると、溝６４ａの所に撓みが発生するが衝撃が解除されると溝６４ａは元の形状に復帰する。
【００４７】
以上述べたことより、溝６４ａは衝撃を検知する手段の役割をなす。また、衝撃の大きさの度合いで溝６４ａの変形度合いが変わってくるので、溝６４ａの変形度合いで衝撃の大きさの度合いを見分けることができる。
【００４８】
実施例１では、検知手段として４本の溝を設けたが、特に４本に限るものではなく、許容される衝撃の大きさなどを考慮して適宜に決めるのが好ましい。また、溝幅なども同様である。
【００４９】
また、溝６４ａの変形の度合いによって精度などの機能的影響度を判別することも可能である。溝６４ａの変形度合いに応じて精度などの機能的影響度が把握できていると、溝６４ａの変形度合を見て変位センサーのタイミングの良いメンテナンスを行うことができる。
【実施例２】
【００５０】
次に、実施例２に係るストッパーの衝撃検知手段の形状を図６で説明する。図６は実施例２に係る接触式変位センサーの要部正面図と、ストッパーの上面図と、衝撃によるストッパーの変形状態を説明する模式的に示した説明図で、図６の（ａ）は接触式変位センサーの要部正面図、図６の（ｂ）はストッパーの上面図、図６の（ｃ）は図６の（ａ）におけるＣ部の変形状態を模式的に示した説明図である。なお、前述の実施例１の接触式変位センサーの構成部品と同じ仕様をなす構成部品は同一符号を付して説明する。
【００５１】
実施例２のストッパー７４は、図６の（ａ）に示すように、測定子６５の直上に配設して測定子６５と固定している。また、このストッパー７４は、図６の（ｂ）に示すように、端面７４ｂ側の３箇所にリブ７４ｃを設けてあり、リブ７４ｃの下側には切込み７４ａを設けている。端面７４ｂはリブ７４ｃに向かって傾斜面をなしており、傾斜の頂上に丸味のあるリブ７４ｃが形成されている。また、切込み７４ａはリブ７４ｃの下側にあって、傾斜面にかかって形成されている。ストッパー７４が固定された測定子６５を押し上げるとスピンドル６２が摺動して上昇し、ストッパー７４のリブ７４ｃがステム６３の端面６３ｂに突き当たってスピンドル６２が止まる。なお、実施例２でのリブ７４ｃは丸味を持たせた形状をなしているが、これは平面的な形状をなしていても良いものである。
【００５２】
ストッパー７４はＡＢＳ樹脂からなり、射出成形で形成している。ＡＢＳ樹脂はブタジエンを重合していることから耐衝撃性に優れた特性を有する。
【００５３】
ストッパー７４がステム６３に突き当たって過度の衝撃を受けると、弾性限界内の衝撃であればストッパー７４の形状は元に戻るが、塑性領域の衝撃であるとストッパー７４は図６の（ｃ）に示すような変形を起こす。図６の（ｃ）は、一点鎖線で示したリブ７４ｃは衝撃が加わる前の状態時を示しており、その時の切込み７４ａの幅は大きい（広い）状態にある。実線で示したリブ７４ｃ’は塑性領域の衝撃で形状が変形した状態時を示しており、その時の切込み７４ａ’の幅は小さく（狭く）なる。つまり、塑性領域の過度の衝撃によってリブ７４ｃの高さが低くなり、切込み７４ａの幅が狭くなる変形を起こす。
【００５４】
このように、切込み７４ａの変形、リブ７４ｃの高さの変形で衝撃を検知することができるので、切込み７４ａやリブ７４ｃは衝撃を検知する手段としての役割をなす。また、切込み７４ａやリブ７４ｃは衝撃を緩衝する機能も持っている。また、切込み７４ａの変形度合いやリブ７４ｃの高さの変形度合いによって衝撃の大きさを見分けることができる。
【００５５】
実施例２のストッパー７４はＡＢＳ樹脂で形成している。しかし、ＡＢＳ樹脂に限るものではなく、例えば、ブタジエンを重合したナイロン、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）にブタジエンを重合して形成したハイインパクトポリスチレン樹脂（ＨＩＰＳ）などの樹脂も耐衝撃性を有して好適に用いることができる。また、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）なども機械的強度も強く、耐衝撃性も有することから好適なストッパー材として選択することができる。
【実施例３】
【００５６】
次に、実施例３に係るストッパーの衝撃検知手段の形状を図７で説明する。図７は実施例３に係る接触式変位センサーの要部正面図を示している。
【００５７】
実施例３のストッパー８４はステム８３側に固定されている。そして、ストッパー８４の端面８４ｂに測定子の端面（図示していない）が突き当たってスピンドル８２が止まる。
【００５８】
ストッパー８４はＡＢＳ樹脂からなっており、スパイラル状（螺旋状）に切込み８４ａが設けられている。ストッパー８４に過度の衝撃が加わってもスパイラル状の切込み８４ａがバネの働きをなすので可成りの衝撃も緩衝することができる。また、大きな衝撃でストッパー８４が変形する場合は潰れるようになって切込み８４ａの幅が細くなる。そして、ストッパー８４の厚みも変わってくる。
【００５９】
ストッパー８４の切込み８４ａの幅が細くなり、そして、ストッパー８４の厚みも小さくなることで衝撃を検知する検知手段としての役割を果たす。また、切込み８４ａの幅が細くなる度合いや厚みが小さくなる度合いによって衝撃の大きさの度合いを見分けることができる。
【実施例４】
【００６０】
次に、実施例４に係るストッパーの衝撃検知手段の形状を図８で説明する。図８は実施例４に係る接触式変位センサーの要部正面図とストッパーの斜視図で、図８の（ａ）は接触式変位センサーの要部正面図、図８の（ｂ）は図８の（ａ）におけるストッパーの斜視図を示している。なお、前述の実施例３における変位センサーの構成部品と同じ仕様をなす構成部品は同一符号を付している。
【００６１】
実施例４のストッパー９４はステム８３側に固定されている。このストッパー９４はＡＢＳ樹脂でできており、Ｃ字形の切込み９４ａを一対設けている。切込み９４ａは、図９の（ｂ）に示すように、段をなすように少し間隔を持たせて、１８０°位置をずらして２本の切込みを入れている。衝撃が少しでも左右均等にかかるような配置を取っている。
【００６２】
ストッパー９４に弾性限界を超える過度の衝撃がかかると切込み９４ａが潰れて細くなり、また、厚みも小さくなる。従って、切込み９４ａが細くなり、厚みも小さくなることで衝撃検知手段としての役割を果たす。また、切込み９４ａが細くなる度合いや厚みが小さくなる度合いによって衝撃の大きさを見分けることができる。また、弾性限界内の衝撃では衝撃による撓みが切込み９４aで逃げることができるので、切込み９４ａは衝撃を緩衝する働きをなす。
【００６３】
以上の説明では、スピンドルの上死点を規制するストッパーの形状にスリット、溝、リブ、スパイラル状の切り込み、Ｃ字形の溝のうち１種類を設ける例を示したが、これらを組み合わせて設けることも可能である。さらに、本実施例では１つの計測器に対しストッパーを１つ設ける例を示したが、測定子直上とステムの下端部に各々設けることも可能であることは言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施形態に係る接触式変位センサーの正面図と、該接触式変位センサーに用いられる内枠ユニットの正面図で、図１の（ａ）は接触式変位センサーの正面図、図１の（ｂ）は内枠ユニットの正面図である。
【図２】（ａ）図は図１の（ｂ）におけるＡ部の拡大図で、中心線を挟んで左側が拡大断面図、右側が拡大正面図である。また、（ｂ）図は図１の（ｂ）におけるストッパーの斜視図である。
【図３】金属の応力−歪み曲線である。
【図４】図１におけるストッパーの衝撃による形状の変形状態を説明する模式的に示した説明図である。
【図５】実施例１に係る接触式変位センサーの要部正面図と、衝撃によるストッパーの変形状態を説明する模式的に示した説明図で、図５の（ａ）は要部正面面、図５の（ｂ）は図５の（ａ）におけるＢ部の変形状態を模式的に示した説明図である。
【図６】実施例２に係る接触式変位センサーの要部正面図と、ストッパーの上面図と、衝撃によるストッパーの変形状態を説明する模式的に示した説明図で、図６の（ａ）は接触式変位センサーの要部正面図、図６の（ｂ）はストッパーの上面図、図６の（ｃ）は図６の（ａ）におけるＣ部の変形状態を模式的に示した説明図である。
【図７】実施例３に係る接触式変位センサーの要部正面図である。
【図８】実施例４に係る接触式変位センサーの要部正面図とストッパーの斜視図で、図８の（ａ）は接触式変位センサーの要部正面図、図８の（ｂ）は図８の（ａ）におけるストッパーの斜視図である。
【図９】引用文献１に記載された変位検出器の密封構造を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
２０ 内枠ユニット
２１ 内枠
２１ａ ラック
２１ｂ ガイド溝
２２、６２、８２ スピンドル
２３、６３、８３ ステム
２４、６４、７４、８４、９４ ストッパー
２４ａ スリット
２４ｂ、２５ａ、６３ｂ、６４ｂ、７４ｂ、８４ｂ、９４ｂ 端面
２４ｃ 摺割り
２５、６５ 測定子
２６ ガイドネジ
２７ 引っ張りバネ
２８ バネ掛けピン
２９ ストップピン
３０ アッパーブッシュ
３１ キャップ
３３ ブッシュ
４１ 外枠
４２ 目盛板
４３ ネームプレート
４４ 長針
４５ 短針
５０ 接触式変位センサー
６４ａ、７４ａ 溝
７４ｃ リブ
７４ａ、８４ａ、９４ａ 切込み
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドルの作動範囲の上死点を規制するストッパーを備えた接触式変位センサーにおいて、
前記ストッパーは、スピンドル突き上げへの過度の衝撃を検知する検知手段を有し、該検知手段は前記衝撃を和らげる緩衝機能を有すると共に該検知手段で前記衝撃の大きさを判別することができることを特徴とする接触式変位センサー。
【請求項２】
前記ストッパーは、前記スピンドルを摺動自在に軸支するステムの下端部、又は前記スピンドルの先端に螺合される測定子の直上に備えることを特徴とする請求項１に記載の接触式変位センサー。
【請求項３】
前記検知手段は、前記ストッパーの外周に設けたスリットであることを特徴とする請求項１又は２に記載の接触式変位センサー。
【請求項４】
前記検知手段は、前記ストッパーの外周一周に渡って設けた溝であることを特徴とする請求項１又は２に記載の接触式変位センサー。
【請求項５】
前記検知手段は、前記ストッパーの端面に設けた複数のリブと該リブの下側に設けた切込みであることを特徴とする請求項１又は２に記載の接触式変位センサー。
【請求項６】
前記検知手段は、前記ストッパーの外周に設けたスパイラル状の切込みであることを特徴とする請求項１又は２に記載の接触式変位センサー。
【請求項７】
前記検知手段は、前記ストッパーの外周に設けたＣ字形の切込みであることを特徴とする請求項１又は２に記載の接触式変位センサー。
【請求項１】
スピンドルの作動範囲の上死点を規制するストッパーを備えた接触式変位センサーにおいて、
前記ストッパーは、スピンドル突き上げへの過度の衝撃を検知する検知手段を有し、該検知手段は前記衝撃を和らげる緩衝機能を有すると共に該検知手段で前記衝撃の大きさを判別することができることを特徴とする接触式変位センサー。
【請求項２】
前記ストッパーは、前記スピンドルを摺動自在に軸支するステムの下端部、又は前記スピンドルの先端に螺合される測定子の直上に備えることを特徴とする請求項１に記載の接触式変位センサー。
【請求項３】
前記検知手段は、前記ストッパーの外周に設けたスリットであることを特徴とする請求項１又は２に記載の接触式変位センサー。
【請求項４】
前記検知手段は、前記ストッパーの外周一周に渡って設けた溝であることを特徴とする請求項１又は２に記載の接触式変位センサー。
【請求項５】
前記検知手段は、前記ストッパーの端面に設けた複数のリブと該リブの下側に設けた切込みであることを特徴とする請求項１又は２に記載の接触式変位センサー。
【請求項６】
前記検知手段は、前記ストッパーの外周に設けたスパイラル状の切込みであることを特徴とする請求項１又は２に記載の接触式変位センサー。
【請求項７】
前記検知手段は、前記ストッパーの外周に設けたＣ字形の切込みであることを特徴とする請求項１又は２に記載の接触式変位センサー。
【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２００８−３０９５９７（Ｐ２００８−３０９５９７Ａ）
【公開日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５６９５３（Ｐ２００７−１５６９５３）
【出願日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【出願人】（０００１２４３６２）シチズンセイミツ株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【出願人】（０００１２４３６２）シチズンセイミツ株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
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