JP2000074601A - 長手方向の計測装置 - Google Patents

長手方向の計測装置

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JP2000074601A JP11200406A JP20040699A JP2000074601A JP 2000074601 A JP2000074601 A JP 2000074601A JP 11200406 A JP11200406 A JP 11200406A JP 20040699 A JP20040699 A JP 20040699A JP 2000074601 A JP2000074601 A JP 2000074601A
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    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B3/00—Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B3/18—Micrometers

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length-Measuring Instruments Using Mechanical Means (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組立中にスリーブとマイクロメータネジとの
間の遊びを調節するために材料の機械加工を何ら必要の
無いようにする。 【解決手段】 マイクロメータは、部分的にネジ山１０
５を形成した内面と部分的にネジ山１０１を形成した外
面とが設けられたスリーブ１０から構成されている。そ
の外面には、一つの変形可能なテーパ部分１０７が設け
られている。マイクロメータネジは、スリーブ１０に係
合されており、本装置の長手方向計測軸線ｘに沿って自
身を移動させるようにスリーブ１０に対して回動され
る。ナット１１は、スリーブ外ネジ山１０１上に係合さ
れており、マイクロメータネジとスリーブ１０の間の遊
びを調節するべくテーパ部分１０７を変形させるように
該部分１０７と接触させる。テーパ部分１０７には、長
手方向スリットは何も無く、その変形能力は、その周囲
に沿って変化できる外径によって、好ましくは奇数の平
坦な切片で与えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばマイクロメ
ータ等の請求項１の前提命題部分に上述されたような長
手方向の計測装置に関する。本発明は、より具体的に
は、固定されたスリーブ内に係合されネジ山を形成した
ネジから構成され且つスリーブとネジの間の遊びを調節
する手段を有したマイクロメータに関する。本発明は、
更にスケールに向かい合った固定トランスデューサから
構成された電子式マイクロメータにも関する。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第５，４３３，０１６号は、在
来の電子式マイクロメータについて説明している。この
マイクロメータは、マイクロメータのアンビルと一体に
なりネジ山を形成したスリーブ内に係合されたマイクロ
メータネジから構成されている。マイクロメータのシン
ブルによってマイクロメータネジを回すことによって、
かくしてネジはアンビルに対して長手方向に移動され
る。容量性の計測システムは、マイクロメータネジが行
う回転数を計測し、かくしてネジの自由端とアンビルと
の間の距離が決められるようにしている。
【０００３】１ミクロンのオーダの最適精度と最小識別
能力で距離計測するためには、マイクロメータネジと固
定スリーブとの間の機械的遊びをできるだけ少なくする
ことが必要である。この目的の為に、スリーブの一部分
はテーパ加工されており、複数の長手方向スリットが設
けられている。遊びを調節するために、ナットがスリー
ブのこの部分にねじ込まれている。ナットをよりきつく
締めることによって、そのスリーブテーパ部分との接触
点が変えられ、それでスリットレベルにおけるスリーブ
の変形を起こし、ネジとの遊びを補償するようにスリー
ブの直径を縮小するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、外部ナットを
締めることによって、スリットレベルのスリーブの内ネ
ジ山も変形される。更に、圧縮されたスリーブが最早完
全な円形にはならないように且つマイクロメータネジの
滑らかな移動が保証されることがないようにスリーブ変
形はスリット領域に集中されることに成る。従って、若
干拘束した状態で同時に外部ナットと共にスリーブに孔
をあけて、ネジ立てを行う必要がある。この調節作業
は、特別に造られた孔あけネジ立て工具によってマイク
ロメータの組立中に手作業で行われなければならない。
出来上がりは常に保証されるとは限らず、また時々その
作業を数回繰り返す必要がある。更に、スリットの機械
加工とネジ立ては、しばしば、完全に無くすることが難
しく且つマイクロメータの機能を確実に乱すことに成る
カエリを発生させる。
【０００５】米国特許第３，８７７，１４９号は、スリ
ーブとマイクロメータネジとの間の遊びがスリーブの周
囲の或る点に圧入されたピンによって調節されるように
したマイクロメータについて説明している。スリーブと
マイクロメータネジとの間の圧力は、スリーブの変形が
この装置で非常に大きく成るようにピンとスリーブとの
間の接触点においてほんの局部的に調節されるに過ぎな
い。
【０００６】英国特許第１，３６１，９９１号は、マイ
クロメータネジとの遊びを補償するために圧縮によって
変形可能な合成材で作られネジ山を形成した小片を採用
したマイクロメータを記載している。しかし、合成材製
のネジ山形成小片は、高い精度で機械加工することが難
しい上に確実に早く摩滅する。かくして、この種の構造
は高レンジのマイクロメータには不適当である。
【０００７】本発明の一目的は、かくして、従来技術の
装置の欠点を克服したり、又は低減するようにした、例
えばマイクロメータ等の長手方向の計測装置を提供する
ものである。特に、本発明の目的は、組立中にスリーブ
とマイクロメータネジとの間の遊びを調節するために材
料の機械加工が何ら必要の無いマイクロメータを提供す
るもである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】これらの目的は、本発明
に依り、独立請求項の特徴を有した長手方向の計測装置
によって達成され、好適な変形例は更に従属請求項に示
されている。
【０００９】特に、これらの目的は、スリーブに、特に
そのテーパ部分に長手方向スリットを全く無くしている
長手方向の計測装置によって達成される。スリーブの変
形能力は、好ましくはその周囲の複数の平坦部分によっ
てその周囲に沿って変化可能な外径から結果的に得られ
るものである。
【００１０】この構造は、それに伴って、内ネジ山を損
傷せずに、またスリーブの円形状を変えずにスリーブ直
径を変えることができるようにする予期していなかった
効果をもたらすものである。かくして、本発明は、従来
技術の装置のようにマイクロメータネジの正確性の機能
を損なうようなこと無しにマイクロメータの遊びを補償
することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の他の効果は、図面によっ
て示された本発明の一実施例の説明を読むとより明らか
になるであろう。図１は、スピンドル１（マイクロメー
タネジと一体となっている）の取付けチップ１３０とマ
イクロメータの本体８及び顎と一体となったアンビル２
との間の距離を計測するようにした電子式マイクロメー
タの側面図を示している。計測された距離は、例えば液
晶表示器等のスクリーン５上に表示され、その表示は、
例えば計測単位の選択を行い且つ絶対距離計測や相対距
離計測間の選択をする機能キーによって制御される。ネ
ジ１は、シンブル３を回すことによって、又はより早い
移動のためにはシンブル上の金具４を回すことによって
長手方向の計測軸線ｘに沿って移動される。ネジの移動
は、阻止レバー７によってどの位置にでも止められる。
装置全体は、合成材製のケーシング２３によって衝撃に
対してまた水の浸透に対して保護されている。
【００１２】図２は、図１のマイクロメータの断面図で
あり、特に合成材製ケーシング２３によって保護された
マイクロメータの構成部品を示している。この図におい
てマイクロメータネジ１は、基本的に４つの機能部品：
即ち取り付けられたチップ１３０と、マイクロメータの
本体８から出る円筒スピンドル１３１と、ネジ山を形成
した部分１３２と、伝達部分１３３とから構成されてい
ることが分かる。ネジ山形成部分のピッチの精度は、好
ましくしは０．００１ｍｍよりも優れており、特にマイ
クロメータの精度を決定している。
【００１３】ネジ１は、摩擦スプリング１３と、摩擦リ
ング１２と、伝達部１３３上に搭載された伝達片１４と
を介してシンブル３によって回動される。伝達片１４の
周りの周囲溝に搭載されたスプリング１４０は、摩擦リ
ング１２の回転力がネジ１に伝達されるようにしてい
る。摩擦スプリング１３は、特に計測経過の終わりに、
又はスピンドル端が被計測片と接続した時にシンブル３
がネジから分離できるようにするもので、かくして、ほ
ぼ一定の計測圧力が確保されるようにしている。しか
し、ネジは、更に特に長い距離に渡って非常に早く確実
に移動させるために金具４によって直接回動されるよう
に成っている。シンブル３と金具４とは、好ましくは、
心地良い手ざわりと、良好な握りと、ケーシング２３に
適した外観を確保するために平行筋のある合成材から造
られている。大寸法のマイクロメータの場合、モータ駆
動で移動を行わせることも考えられる。シンブルとネジ
との間で回転力を伝達する他の手段で、例えばヨーロッ
パ特許出願公開明細書（サーチレポート無し）第７９１
８０１号に説明されているようなラチェット装置を有し
たものも、本発明の枠内で使用され得るものである。
【００１４】ネジ１のネジ山形成部分１３２は、マイク
ロメータの本体８と一体となりネジ山を形成したスリー
ブ１０内に係合されている。シンブル３を回すことによ
って、かくしてネジ１は、ネジ山形成スリーブ１０に対
して長手方向に移動される。固定トランスデューサ台１
６は、図７に関してより詳細に説明されているように、
組立カラー１７とスプリング１８を介してネジ山形成ス
リーブ１０上に搭載されている。固定トランスデューサ
に向かい合ったままで、スケール台１５は、ネジ１が回
転するとリング１２によって回動される。２つの台１
６、１５は、各々一組の容量性電極を備えたトランスデ
ューサ１９と、スケール２０とを各々支承している。２
組の電極を重ねることで、固定トランスデューサに対す
るスケール２０の角度位置を決定する。例えばバッテリ
２２等の自律的電源によって給電される電子回路２１
は、受信された計測信号から開始して容量性電極の給電
と、スケール２０の角度位置の決定を可能にする。電子
回路２１は、好ましくは、可撓なプリント回路上に搭載
されており、縮小された寸法のケーシングへの搭載を容
易にしている。所定位置から開始して、スケール２０が
行う回転数を計測することによって、かくして電子回路
２１は、マイクロメータネジ１の長手方向の位置を算定
することができ、スクリーン５上にこの情報を表示した
り、又はそれを直列インタフェイース（図示されていな
い）を介して外部装置へ伝達することになる。適当な容
量性トランスデューサの例が、米国特許第４，５７８，
８６８号に記載されている。ヨーロッパ特許出願明細書
第８３６０７６号は、適当な電子回路２１に関する例を
説明している。当業者は、磁気抵抗式、光学式又は純粋
に機械式の在来システムを含んだ他のタイプの計測シス
テムが本発明の枠内で使用され得ることを理解するでし
ょう。
【００１５】図３は、固定スリーブ１０の組立体を示し
ており、図の上方部分は断面で示されており、それに対
して下方部分は外形図となっている。スリーブ１０は、
少なくとも一部分にマイクロメータネジ１（この図には
示されていない）を受け入れることができるネジ山１０
５を設けている長手方向開口１００から構成されてい
る。環状収容部１０２が、液体の浸透を防止するジョイ
ントを収容するためにこの開口（スピンドル１３０に接
近した）の前方の端部に設けられている。ネジ１のスピ
ンドル１３０の部分を収容するようにしたネジ山の無い
部分１０８は、半径方向の遊びを防ぎながらネジを案内
するように正確にドリル加工されている。
【００１６】スリーブ１０の後端部が、図４において拡
大されて示されている。この後端部の外面は、テーパ部
分１０７から構成されており、その直径はスリーブの後
部から前部にかけて増大している。外ネジ山１０１は、
スリーブ１０とネジ１との間の遊びを調節するために、
既に述べたようにスリーブの外側でナット１１をネジ移
動させられるようにしている。
【００１７】外ネジ山１０１上でナット１１をネジで前
進させたり、ネジで後退させたりすることで、ナットと
テーパ部分１０７との間の接触点１１２の位置が変えら
れ、結果的にスリーブとネジ１との間の遊びがスリーブ
直径の調節によって除去されることに成る。
【００１８】本発明に依れば、スリーブ１０のテーパ部
分には従来技術の装置で知られていた長手方向スリット
が無い。スリーブ１０のこの部分の変形能力は、その外
周に沿った変化可能な直径から、即ちこのスリーブ部分
の内部横断面がもし円形ならば他の部分は特に図５の横
断面に見受けられるように円形になっていないと言う事
実から結果的に生ずるものである。図示の好適な例で
は、スリーブのテーパ部分１０７の外面には、平坦な切
片、ここでは５つの切片１０４が設けられている。しか
し、ナット１１を締めることで惹起され得る局部変形を
分散させるために３つよりも多い切片の数が好ましい
が、切片の数は決定的には重要でない。更に、経験的に
奇数個の平坦な切片がネジ山１０５の変形と開口１００
の円形状の変形をより良く制限できるようにしているよ
うである。平坦な切片は、好ましくはネジ山１０５が設
けられたスリーブ１０の部分の少なくとも全長に渡って
延びている。
【００１９】スリーブ１０の変形可能な部分の他の形状
は、本発明の枠内で採用される。例えば、外面全体に長
手方向溝を設けることができ、深さ、幅及び数は最大限
に変え得るものである。テーパ部分１０７の傾斜自体
も、別の実施例に依って多かれ少なかれ強調することが
でき、非線形スロープも採用できる。
【００２０】図６は、図４のものと同じネジ山形成スリ
ーブ部分を断面で示しているが、しかし調節ナット１１
を搭載している。調節ネジには、スリーブ１０の外ネジ
山１０１と協働できる内ネジ山１１０が設けられてい
る。本発明の一特徴に依れば、スリーブ１０のネジ山形
成部分１０１は、スリーブ上の応力が限定領域に集中さ
れないように変形可能なテーパ部分によって延長されて
いる。
【００２１】ナット１１を貫通した開口には、ナットが
十分に深く外ネジ山１０１の内側まで係合されるとスリ
ーブ１０のテーパ部分と点１１２で接触する肩部１１１
が設けられている。ナットを更に締めることで、スリー
ブ１０の端部は平坦部品から構成された一帯で変形さ
れ、これでネジ山１０５のレベルでスリーブの内径を減
じる効果を享受し、かくしてスリーブとマイクロメータ
ネジ１（この図に示されていない）との間の遊びを調節
すると言う効果を持つことになる。
【００２２】ナット１１は、組立中にスリーブ１０上に
搭載される。スリーブ１０は内ネジ山と円形状における
非常に僅かな変形によって、新たに孔あけしネジ立て作
業を行う必要が無く成り、それで組立作業場において何
ら機械加工作業を行う必要が無くなった点に注目され
る。ナット１１の締めつけは、熟練作業者によって手で
調節されるか、又はその目的に用意された溝１１３に係
合された検力機能付きネジ込み工具によって調節され
る。ナット１１は、スリーブ１０の外ネジ山１０１を保
護するためにそれを全体的に覆っている。
【００２３】図７は、容量性計測システムをより具体的
に示している図１の部分の拡大図である。計測システム
は、ネジ１と共に回転駆動されるスケール２０に向かい
合って搭載された固定トランスデューサ１９から構成さ
れている。トランスデューサとスケールは、各々一組の
電極（図示されていない）を有しており、それら２組の
電極は隙間２４によって分離されている。回転スケール
は、例えば台１５上に接着やかしめによって搭載され
る：同様に固定トランスデューサ１９は、トランスデュ
ーサ台１６上に搭載される。
【００２４】隙間２４は、台１５の突起１５０に対して
押圧する台１６の突起１６０によって与えられる。本発
明に依れば、固定トランスデューサ１９の長手方向位置
は阻止されていないが、しかし反対に、固定トランスデ
ューサは、スリーブ１０に沿って長手方向に自からを移
動させることができる。しかし、固定トランスデューサ
台１６は、例えば生ゴム、ゴム又は粘性ゴムのエレメン
トや、又は図示の好適な例におけるように組立カラー１
７に対して支持されたスプリング１８等の圧縮可能なエ
レメントによって、回転スケール台１５に対して押圧さ
れている。スプリングは、製造公差に依る不揃いや不正
確さを補償できるようにしており、特にスケールの角度
位置に独立してトランスデューサ１９とスケール２０と
の間の平行度と間隔を保証することによって計測精度を
改善している。組立カラー１７とトランスデューサ台１
６を貫通した孔に係合されたピン２５は、後者の台１６
の回転が防止され得るようにしている。
【００２５】当業者は、非常に多種多様な寸法のマイク
ロメータが本発明の枠内で実現され且つ他のタイプの長
手方向計測装置も同様であることを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子式マイクロメータの側面図である。
【図２】本発明に係るマイクロメータの断面図を示して
いる。
【図３】本発明に係るスリーブ組立体図であり、図の上
方部分は断面で示されており、他方下方部分は外形図で
ある。
【図４】本発明に係るスリーブの端部の拡大図であり、
図の上方部分は断面で示されており、他方下方部分は外
形図である。
【図５】図４に示されたスリーブの軸線Ａ−Ａに沿った
横断面を示している。
【図６】調節ナットを搭載した本発明のスリーブの端部
の断面を示している。
【図７】容量性計測システムを特に詳細に示した図１の
部分の一部の拡大図を示している。
【符号の説明】
１ ネジ １０ スリーブ １００ 部分的にネジ山の形成された内面 １０１ 外ネジ山形成部分 １０４ 平坦切片 １０５ 内ネジ山形成部分 １０７ 外部の変形可能なテーパ部分 １１ ナット １５ スケール台 １５０ スケール台の接触域 １６ トランスデューサ台 １６０ トランスデューサ台の接触域 １８ 圧縮可能なエレメント １９ トランスデューサ ２０ スケール ２１ 回路 ２４ 隙間 ２５ 回転防止ピン ｘ 長手方向計測軸線
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年７月２９日（１９９９．７．２
９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 長手方向の計測装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばマイクロメ
ータ等の請求項１の前提命題部分に上述されたような長
手方向の計測装置に関する。本発明は、より具体的に
は、固定されたスリーブ内に係合されネジ山を形成した
ネジから構成され且つスリーブとネジの間の遊びを調節
する手段を有したマイクロメータに関する。本発明は、
更にスケールに向かい合った固定トランスデューサから
構成された電子式マイクロメータにも関する。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第５，４３３，０１６号は、在
来の電子式マイクロメータについて説明している。この
マイクロメータは、マイクロメータのアンビルと一体に
なりネジ山を形成したスリーブ内に係合されたマイクロ
メータネジから構成されている。マイクロメータのシン
ブルによってマイクロメータネジを回すことによって、
かくしてネジはアンビルに対して長手方向に移動され
る。容量性の計測システムは、マイクロメータネジが行
う回転数を計測し、かくしてネジの自由端とアンビルと
の間の距離が決められるようにしている。
【０００３】１ミクロンのオーダの最適精度と最小識別
能力で距離計測するためには、マイクロメータネジと固
定スリーブとの間の機械的遊びをできるだけ少なくする
ことが必要である。この目的の為に、スリーブの一部分
はテーパ加工されており、複数の長手方向スリットが設
けられている。遊びを調節するために、ナットがスリー
ブのこの部分にねじ込まれている。ナットをよりきつく
締めることによって、そのスリーブテーパ部分との接触
点が変えられ、それでスリットレベルにおけるスリーブ
の変形を起こし、ネジとの遊びを補償するようにスリー
ブの直径を縮小するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、外部ナットを
締めることによって、スリットレベルのスリーブの内ネ
ジ山も変形される。更に、圧縮されたスリーブが最早完
全な円形にはならないように且つマイクロメータネジの
滑らかな移動が保証されることがないようにスリーブ変
形はスリット領域に集中されることに成る。従って、若
干拘束した状態で同時に外部ナットと共にスリーブに孔
をあけて、ネジ立てを行う必要がある。この調節作業
は、特別に造られた孔あけネジ立て工具によってマイク
ロメータの組立中に手作業で行われなければならない。
出来上がりは常に保証されるとは限らず、また時々その
作業を数回繰り返す必要がある。更に、スリットの機械
加工とネジ立ては、しばしば、完全に無くすることが難
しく且つマイクロメータの機能を確実に乱すことに成る
カエリを発生させる。
【０００５】米国特許第３，８７７，１４９号は、スリ
ーブとマイクロメータネジとの間の遊びがスリーブの周
囲の或る点に圧入されたピンによって調節されるように
したマイクロメータについて説明している。スリーブと
マイクロメータネジとの間の圧力は、スリーブの変形が
この装置で非常に大きく成るようにピンとスリーブとの
間の接触点においてほんの局部的に調節されるに過ぎな
い。
【０００６】英国特許第１，３６１，９９１号は、マイ
クロメータネジとの遊びを補償するために圧縮によって
変形可能な合成材で作られネジ山を形成した小片を採用
したマイクロメータを記載している。しかし、合成材製
のネジ山形成小片は、高い精度で機械加工することが難
しい上に確実に早く摩滅する。かくして、この種の構造
は高レンジのマイクロメータには不適当である。
【０００７】本発明の一目的は、かくして、従来技術の
装置の欠点を克服したり、又は低減するようにした、例
えばマイクロメータ等の長手方向の計測装置を提供する
ものである。特に、本発明の目的は、組立中にスリーブ
とマイクロメータネジとの間の遊びを調節するために材
料の機械加工が何ら必要の無いマイクロメータを提供す
るもである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】これらの目的は、本発明
に依り、独立請求項の特徴を有した長手方向の計測装置
によって達成され、好適な変形例は更に従属請求項に示
されている。
【０００９】特に、これらの目的は、スリーブに、特に
そのテーパ部分に長手方向スリットを全く無くしている
長手方向の計測装置によって達成される。スリーブの変
形能力は、好ましくはその周囲の複数の平坦部分によっ
てその周囲に沿って変化可能な外径から結果的に得られ
るものである。
【００１０】この構造は、それに伴って、内ネジ山を損
傷せずに、またスリーブの円形状を変えずにスリーブ直
径を変えることができるようにする予期していなかった
効果をもたらすものである。かくして、本発明は、従来
技術の装置のようにマイクロメータネジの正確性の機能
を損なうようなこと無しにマイクロメータの遊びを補償
することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の他の効果は、図面によっ
て示された本発明の一実施例の説明を読むとより明らか
になるであろう。図１は、スピンドル１（マイクロメー
タネジと一体となっている）の取付けチップ１３０とマ
イクロメータの本体８及び顎と一体となったアンビル２
との間の距離を計測するようにした電子式マイクロメー
タの側面図を示している。計測された距離は、例えば液
晶表示器等のスクリーン５上に表示され、その表示は、
例えば計測単位の選択を行い且つ絶対距離計測や相対距
離計測間の選択をする機能キーによって制御される。ネ
ジ１は、シンブル３を回すことによって、又はより早い
移動のためにはシンブル上の金具４を回すことによって
長手方向の計測軸線ｘに沿って移動される。ネジの移動
は、阻止レバー７によってどの位置にでも止められる。
装置全体は、合成材製のケーシング２３によって衝撃に
対してまた水の浸透に対して保護されている。
【００１２】図２は、図１のマイクロメータの断面図で
あり、特に合成材製ケーシング２３によって保護された
マイクロメータの構成部品を示している。この図におい
てマイクロメータネジ１は、基本的に４つの機能部品：
即ち取り付けられたチップ１３０と、マイクロメータの
本体８から出る円筒スピンドル１３１と、ネジ山を形成
した部分１３２と、伝達部分１３３とから構成されてい
ることが分かる。ネジ山形成部分のピッチの精度は、好
ましくしは０．００１ｍｍよりも優れており、特にマイ
クロメータの精度を決定している。
【００１３】ネジ１は、摩擦スプリング１３と、摩擦リ
ング１２と、伝達部１３３上に搭載された伝達片１４と
を介してシンブル３によって回動される。伝達片１４の
周りの周囲溝に搭載されたスプリング１４０は、摩擦リ
ング１２の回転力がネジ１に伝達されるようにしてい
る。摩擦スプリング１３は、特に計測経過の終わりに、
又はスピンドル端が被計測片と接続した時にシンブル３
がネジから分離できるようにするもので、かくして、ほ
ぼ一定の計測圧力が確保されるようにしている。しか
し、ネジは、更に特に長い距離に渡って非常に早く確実
に移動させるために金具４によって直接回動されるよう
に成っている。シンブル３と金具４とは、好ましくは、
心地良い手ざわりと、良好な握りと、ケーシング２３に
適した外観を確保するために平行筋のある合成材から造
られている。大寸法のマイクロメータの場合、モータ駆
動で移動を行わせることも考えられる。シンブルとネジ
との間で回転力を伝達する他の手段で、例えばヨーロッ
パ特許出願公開明細書（サーチレポート無し）第７９１
８０１号に説明されているようなラチェット装置を有し
たものも、本発明の枠内で使用され得るものである。
【００１４】ネジ１のネジ山形成部分１３２は、マイク
ロメータの本体８と一体となりネジ山を形成したスリー
ブ１０内に係合されている。シンブル３を回すことによ
って、かくしてネジ１は、ネジ山形成スリーブ１０に対
して長手方向に移動される。固定トランスデューサ台１
６は、図７に関してより詳細に説明されているように、
組立カラー１７とスプリング１８を介してネジ山形成ス
リーブ１０上に搭載されている。固定トランスデューサ
に向かい合ったままで、スケール台１５は、ネジ１が回
転するとリング１２によって回動される。２つの台１
６、１５は、各々一組の容量性電極を備えたトランスデ
ューサ１９と、スケール２０とを各々支承している。２
組の電極を重ねることで、固定トランスデューサに対す
るスケール２０の角度位置を決定する。例えばバッテリ
２２等の自律的電源によって給電される電子回路２１
は、受信された計測信号から開始して容量性電極の給電
と、スケール２０の角度位置の決定を可能にする。電子
回路２１は、好ましくは、可撓なプリント回路上に搭載
されており、縮小された寸法のケーシングへの搭載を容
易にしている。所定位置から開始して、スケール２０が
行う回転数を計測することによって、かくして電子回路
２１は、マイクロメータネジ１の長手方向の位置を算定
することができ、スクリーン５上にこの情報を表示した
り、又はそれを直列インタフェイース（図示されていな
い）を介して外部装置へ伝達することになる。適当な容
量性トランスデューサの例が、米国特許第４，５７８，
８６８号に記載されている。ヨーロッパ特許出願明細書
第８３６０７６号は、適当な電子回路２１に関する例を
説明している。当業者は、磁気抵抗式、光学式又は純粋
に機械式の在来システムを含んだ他のタイプの計測シス
テムが本発明の枠内で使用され得ることを理解するでし
ょう。
【００１５】図３は、固定スリーブ１０の組立体を示し
ており、図の上方部分は断面で示されており、それに対
して下方部分は外形図となっている。スリーブ１０は、
少なくとも一部分にマイクロメータネジ１（この図には
示されていない）を受け入れることができるネジ山１０
５を設けている長手方向開口１００から構成されてい
る。環状収容部１０２が、液体の浸透を防止するジョイ
ントを収容するためにこの開口（スピンドル１３０に接
近した）の前方の端部に設けられている。ネジ１のスピ
ンドル１３０の部分を収容するようにしたネジ山の無い
部分１０８は、半径方向の遊びを防ぎながらネジを案内
するように正確にドリル加工されている。
【００１６】スリーブ１０の後端部が、図４において拡
大されて示されている。この後端部の外面は、テーパ部
分１０７から構成されており、その直径はスリーブの後
部から前部にかけて増大している。外ネジ山１０１は、
スリーブ１０とネジ１との間の遊びを調節するために、
既に述べたようにスリーブの外側でナット１１をネジ移
動させられるようにしている。
【００１７】外ネジ山１０１上でナット１１をネジで前
進させたり、ネジで後退させたりすることで、ナットと
テーパ部分１０７との間の接触点１１２の位置が変えら
れ、結果的にスリーブとネジ１との間の遊びがスリーブ
直径の調節によって除去されることに成る。
【００１８】本発明に依れば、スリーブ１０のテーパ部
分には従来技術の装置で知られていた長手方向スリット
が無い。スリーブ１０のこの部分の変形能力は、その外
周に沿った変化可能な直径から、即ちこのスリーブ部分
の内部横断面がもし円形ならば他の部分は特に図５の横
断面に見受けられるように円形になっていないと言う事
実から結果的に生ずるものである。図示の好適な例で
は、スリーブのテーパ部分１０７の外面には、平坦な切
片、ここでは５つの切片１０４が設けられている。しか
し、ナット１１を締めることで惹起され得る局部変形を
分散させるために３つよりも多い切片の数が好ましい
が、切片の数は決定的には重要でない。更に、経験的に
奇数個の平坦な切片がネジ山１０５の変形と開口１００
の円形状の変形をより良く制限できるようにしているよ
うである。平坦な切片は、好ましくはネジ山１０５が設
けられたスリーブ１０の部分の少なくとも全長に渡って
延びている。
【００１９】スリーブ１０の変形可能な部分の他の形状
は、本発明の枠内で採用される。例えば、外面全体に長
手方向溝を設けることができ、深さ、幅及び数は最大限
に変え得るものである。テーパ部分１０７の傾斜自体
も、別の実施例に依って多かれ少なかれ強調することが
でき、非線形スロープも採用できる。
【００２０】図６は、図４のものと同じネジ山形成スリ
ーブ部分を断面で示しているが、しかし調節ナット１１
を搭載している。調節ネジには、スリーブ１０の外ネジ
山１０１と協働できる内ネジ山１１０が設けられてい
る。本発明の一特徴に依れば、スリーブ１０のネジ山形
成部分１０１は、スリーブ上の応力が限定領域に集中さ
れないように変形可能なテーパ部分によって延長されて
いる。
【００２１】ナット１１を貫通した開口には、ナットが
十分に深く外ネジ山１０１の内側まで係合されるとスリ
ーブ１０のテーパ部分と点１１２で接触する肩部１１１
が設けられている。ナットを更に締めることで、スリー
ブ１０の端部は平坦部品から構成された一帯で変形さ
れ、これでネジ山１０５のレベルでスリーブの内径を減
じる効果を享受し、かくしてスリーブとマイクロメータ
ネジ１（この図に示されていない）との間の遊びを調節
すると言う効果を持つことになる。
【００２２】ナット１１は、組立中にスリーブ１０上に
搭載される。スリーブ１０は内ネジ山と円形状における
非常に僅かな変形によって、新たに孔あけしネジ立て作
業を行う必要が無く成り、それで組立作業場において何
ら機械加工作業を行う必要が無くなった点に注目され
る。ナット１１の締めつけは、熟練作業者によって手で
調節されるか、又はその目的に用意された溝１１３に係
合された検力機能付きネジ込み工具によって調節され
る。ナット１１は、スリーブ１０の外ネジ山１０１を保
護するためにそれを全体的に覆っている。
【００２３】図７は、容量性計測システムをより具体的
に示している図１の部分の拡大図である。計測システム
は、ネジ１と共に回転駆動されるスケール２０に向かい
合って搭載された固定トランスデューサ１９から構成さ
れている。トランスデューサとスケールは、各々一組の
電極（図示されていない）を有しており、それら２組の
電極は隙間２４によって分離されている。回転スケール
は、例えば台１５上に接着やかしめによって搭載され
る：同様に固定トランスデューサ１９は、トランスデュ
ーサ台１６上に搭載される。
【００２４】隙間２４は、台１５の突起１５０に対して
押圧する台１６の突起１６０によって与えられる。本発
明に依れば、固定トランスデューサ１９の長手方向位置
は阻止されていないが、しかし反対に、固定トランスデ
ューサは、スリーブ１０に沿って長手方向に自からを移
動させることができる。しかし、固定トランスデューサ
台１６は、例えば生ゴム、ゴム又は粘性ゴムのエレメン
トや、又は図示の好適な例におけるように組立カラー１
７に対して支持されたスプリング１８等の圧縮可能なエ
レメントによって、回転スケール台１５に対して押圧さ
れている。スプリングは、製造公差に依る不揃いや不正
確さを補償できるようにしており、特にスケールの角度
位置に独立してトランスデューサ１９とスケール２０と
の間の平行度と間隔を保証することによって計測精度を
改善している。組立カラー１７とトランスデューサ台１
６を貫通した孔に係合されたピン２５は、後者の台１６
の回転が防止され得るようにしている。
【００２５】当業者は、非常に多種多様な寸法のマイク
ロメータが本発明の枠内で実現され且つ他のタイプの長
手方向計測装置も同様であることを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子式マイクロメータの側面図である。
【図２】本発明に係るマイクロメータの断面図を示して
いる。
【図３】本発明に係るスリーブ組立体図であり、図の上
方部分は断面で示されており、他方下方部分は外形図で
ある。
【図４】本発明に係るスリーブの端部の拡大図であり、
図の上方部分は断面で示されており、他方下方部分は外
形図である。
【図５】図４に示されたスリーブの軸線Ａ−Ａに沿った
横断面を示している。
【図６】調節ナットを搭載した本発明のスリーブの端部
の断面を示している。
【図７】容量性計測システムを特に詳細に示した図１の
部分の一部の拡大図を示している。
【符号の説明】 １ ネジ １０ スリーブ １００ 部分的にネジ山の形成された内面 １０１ 外ネジ山形成部分 １０４ 平坦切片 １０５ 内ネジ山形成部分 １０７ 外部の変形可能なテーパ部分 １１ ナット １５ スケール台 １５０ スケール台の接触域 １６ トランスデューサ台 １６０ トランスデューサ台の接触域 １８ 圧縮可能なエレメント １９ トランスデューサ ２０ スケール ２１ 回路 ２４ 隙間 ２５ 回転防止ピン ｘ 長手方向計測軸線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オーサー ボベイ スイス ローザンヌ ３ 1000，アベニュ ー ルショネット 51 (72)発明者 ミカエル パウデックス スイス シャンバンヌ−レーネン 1022, アベニュー デ ラ ガーレ 54

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも部分的にネジ山を形成した内
    面（１００）と、少なくとも一つの変形可能なテーパ部
    分（１０７）から構成された少なくとも部分的にネジ山
    を形成した外面とを有したスリーブ（１０）と、 該スリーブ（１０）内に係合され且つ本装置の長手方向
    計測軸線（ｘ）に沿って自から移動するように上記スリ
    ーブに対して回動されるネジ（１）と、 上記スリーブのネジ山形成部（１０１）上に係合され且
    つ上記ネジと上記スリーブとの間の遊びを調節するため
    に上記テーパ部分（１０７）を変形するように該テーパ
    部分（１０７）と接触されるナット（１１）とから構成
    された長手方向の計測装置において、 上記テーパ部分（１０７）は、長手方向スリットが全く
    無く、またその変形可能性は、その周囲に沿って変化す
    る外径によって与えられることを特徴とする長手方向の
    計測装置。
  2. 【請求項２】 上記テーパ部分（１０７）は、平坦な切
    片（１０４）から構成されていることを特徴とする請求
    項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 上記テーパ部分（１０７）は、奇数個の
    平坦な切片から構成されていることを特徴とする請求項
    ２記載の装置。
  4. 【請求項４】 上記テーパ部分（１０７）は、外ネジ山
    がないことを特徴とする上記請求項のいずれか一つに記
    載の装置。
  5. 【請求項５】 上記ナット（１１）によって完全に覆わ
    れ得る上記外面の一部分のみに外ネジ山（１０１）が設
    けられていることを特徴とする上記請求項のいずれか一
    つに記載の装置。
  6. 【請求項６】 本装置は、トランスデューサ（１９）と
    該トランスデューサに向かい合ったスケール（２０）と
    が装備されており、上記スケールは、上記ネジの移動の
    際に上記トランスデューサに対して相対回動され、上記
    ネジの位置を上記トランスデューサ（１９）と上記スケ
    ール（２０）との相対位置によって決定することがで
    き、 そこで上記トランスデューサ（１９）は、圧縮可能なエ
    レメント（１８）の助けで上記スケール（２０）に向か
    い合った状態で長手方向において維持されていることを
    特徴とする上記請求項のいずれか一つに記載の装置。
  7. 【請求項７】 少なくとも部分的にネジ山を形成した内
    面（１００）を有したスリーブ（１０）と、 該スリーブ（１０）に係合され且つ本装置の長手方向の
    計測軸線（ｘ）に沿って自からを移動するように上記ス
    リーブに対して回動されるネジ（１）と、 トランスデューサ（１９）と、 該トランスデューサに向かい合い、上記ネジ（１）の移
    動に際してトランスデューサに対して相対回動されるス
    ケール（２０）とから構成されており、上記トランスデ
    ューサ（１９）と上記スケール（２０）の相対位置によ
    って上記ネジの位置を決定することができる長手方向の
    計測装置において、 上記トランスデューサ（１９）は、圧縮可能なエレメン
    ト（１８）によって上記スケール（２０）に向かい合っ
    た状態で長手方向において維持されていることを特徴と
    する長手方向の計測装置。
  8. 【請求項８】 上記圧縮可能なエレメント（１８）は、
    上記スケール（２０）に向かい合った状態で上記トラン
    スデューサ（１９）を支持できるようにしており、間隔
    （２４）は、上記スケール台（１５）と上記トランスデ
    ューサ台（１６）との間の接触域（１６０、１５０）に
    よって決定されることを特徴とする請求項６と７のいず
    れか一に記載の装置。
  9. 【請求項９】 上記固定されたトランスデューサ（１
    ９）の回転は、回り止めピン（２５）によって防止され
    ていることを特徴とする請求項６から８のいずれか一に
    記載の装置。
  10. 【請求項１０】 上記トランスデューサ（１９）と上記
    スケール（２０）とには容量性電極が設けられており、
    上記ネジ（１）の長手方向位置が上記電極間の位相シフ
    トから開始して決定されるようにする回路（２１）が設
    けられていることを特徴とする請求項６から９のいずれ
    か一に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 本装置はマイクロメータとなっている
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一に記載
    の装置。
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JP2001150269A (ja) 工具ホルダーにおける工具位置決め部材と工具ホルダー

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