JP2018173300A - 測長器、および測長システム - Google Patents
測長器、および測長システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018173300A JP2018173300A JP2017070031A JP2017070031A JP2018173300A JP 2018173300 A JP2018173300 A JP 2018173300A JP 2017070031 A JP2017070031 A JP 2017070031A JP 2017070031 A JP2017070031 A JP 2017070031A JP 2018173300 A JP2018173300 A JP 2018173300A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sealing material
- spindle
- housing
- length measuring
- opening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
Abstract
Description
例えば特許文献1には、スプライン溝と、先端に設けられた接触子とを有する軸体と、軸体に設けられたスケールと、開口端部と、ボールスプライン軸受構造とを有し、ボールスプライン軸受構造により、軸体が開口端部の開口を介してスライドするように軸体を支持する本体と、本体内に配置され、スケールを読み取るセンサと、リング部と、リング部の内周側に設けられ前記スプライン溝に接触する凸部とを有し、本体の開口端部に設けられたパッキン材とを具備し、パッキン材の凸部は、軸方向に垂直な面に対して、軸体の接触子側へ向けて傾くようにリング部から突出して設けられているリニアゲージが開示されている。
ここで、例えば、スピンドルが偏芯することで、スピンドルの軸芯が筐体の内面の軸芯に対してずれる可能性があった。このような場合、開口におけるシール材の実際のシール性能が予め設計したシール性能を満たさないおそれがある。そこで、例えば、筐体の開口とスピンドルとの間におけるシール材の締付量を予め大きく設定することが考えられる。しかしながら、シール材の締付量を高めると、スピンドルの摺動抵抗が高くなり、測定精度の低下につながってしまう。この例からも、測長器においては、スピンドルに対する摺動抵抗が低い状態で、スピンドルと筐体との間のシール性能が維持されることが好ましい。
請求項2に記載の発明は、前記筐体は、前記シール材に当接するシール保持部材と、当該シール保持部材が当該シール材と当接する箇所よりも後端側にて当該筐体の構成部材と当該シール保持部材との間に設けられる弾性部材と、を含むことを特徴とする請求項1記載の測長器である。
請求項3に記載の発明は、前記スピンドルが前記筐体に最も収納された際に前記開口を塞ぐ端面封止材を更に備え、前記シール材と前記端面封止材とにより前記筐体の前記内部空間への前記開口を介したエアの出入りを調整することを特徴とする請求項1記載の測長器である。
請求項4に記載の発明は、測定対象物に先端が当接するスピンドルと、先端側に設けられた開口から前記スピンドルを移動可能に突出させる筐体と、前記筐体の前記先端側にて前記スピンドルを摺動させる軸面シール材と、間隙に挿入され、前記軸面シール材とは異なる他のシール材とを備え、前記軸面シール材の自然状態の径に対する変形率は、前記他のシール材の自然状態の径に対する変形率よりも小さいことを特徴とする測長器である。
請求項5に記載の発明は、前記筐体は、前記軸面シール材を保持するシール保持部材を備え、前記他のシール材は、前記シール保持部材を保持するシール材であることを特徴とする請求項4記載の測長器である。
請求項6に記載の発明は、前記他のシール材の自然状態の径に対する変形率は割合C1であり、前記軸面シール材の自然状態の径に対する変形率は割合C2であり、C1>C2であることを特徴とする請求項4記載の測長器である。
請求項7に記載の発明は、前記軸面シール材はOリングであり、前記割合C2は、Oリングの自然状態の径に対して0〜10%であることを特徴とする請求項6記載の測長器である。
請求項8に記載の発明は、開口を有する筐体と、測定対象物に先端が当接するとともに、前記筐体の前記開口から突出し、当該筐体に対して軸方向に移動するスピンドルと、前記スピンドルに保持され、当該スピンドルの前記筐体への退避動作に伴い当該筐体の前記開口に対して弾性的に当接することで、当該開口を塞ぐ端面封止材と、を有することを特徴とする測長器である。
請求項9に記載の発明は、前記端面封止材は、前記スピンドルの先端側の外面に嵌め込まれたリング状部材であり、当該スピンドルが前記筐体に最も収納された際に前記開口を塞ぎ、当該スピンドルが当該筐体から進出している際には当該開口を塞がないことを特徴とする請求項8記載の測長器である。
請求項10に記載の発明は、開口を有する筐体と、測定対象物に先端が当接するとともに、前記筐体の前記開口から突出し、当該筐体に対して軸方向に移動するスピンドルと、前記筐体の内側にて前記スピンドルに保持され、当該スピンドルが当該筐体から最も進出した際に、前記開口を介したエアの出入りを制限する制限部材と、を備えることを特徴とする測長器である。
請求項11に記載の発明は、請求項1〜10記載の測長器と、前記測長器の内部空間にエアを供給するエア供給器と、を有することを特徴とする測長システムである。
請求項12に記載の発明は、前記測長器は、前記スピンドルの後端側に設けられたスケールと、当該スケールを読み取るセンサと、を前記筐体の内部に備え、前記センサから出力された情報を取得し測定値として表示出力するコントローラを更に備えたことを特徴とする請求項11記載の測長システムである。
[測長システム100の説明]
図1は、本実施の形態が適用される測長システム100の一例を示した図である。
測長システム100は、後述する移動部10の変位に基づいて測定対象物の長さを検出するための測長器1と、測長器1に接続され、各種の演算を行なうとともに、寸法の計測や、加工時のワークの仕上がりなどの合否の判定を行い、結果の表示出力を行なうコントローラとしての表示器2と、測長器1と表示器2とを接続するケーブル3と、を有している。さらに、測長システム100は、後述の移動部10を測定対象物に向けて押し付けるためのエアを測長器1に供給するエア供給器4と、測長器1とエア供給器4とをエアの流通を可能に接続するエアチューブ5と、を有している。
また、表示器2の構成としては、測長器1の内部に同様の機能を持たせることもできる。また、ケーブル3を用いずに、各種無線通信機能を用いて表示器2と通信することも可能である。
また、本実施の形態では、エア供給器4によるエアの供給条件に応じて、測長器1は、測定対象物に対する測定子14の押圧力や測定子14の移動速度を変更することができる。
次に、本実施の形態の特徴的な構成である測長器1について、図2〜図3を用いて説明する。
図2は、本実施の形態が適用される測長器1の全体断面図である。
図3は、本実施の形態が適用される移動部10の部分拡大図である。
移動部10は、第1軸受61および第2軸受62に対して軸線方向に摺動する摺動軸11と、目盛が設けられて摺動軸11と一体的に移動するガラススケール12(スケールの一例)と、先端側に測定子14が設けられ摺動軸11とともに移動するスピンドル13と、摺動軸11およびスピンドル13の軸線方向における移動範囲を定めるストッパ材15(制限部材の一例)と、移動部10が最も収納された際に筐体部50の端面をシールする端面シール材16(端面封止材の一例)と、を有する。
また、摺動軸11は、後述する発光素子31からガラススケール12に進行する光を通す開口部111と、ガラススケール12を保持するスケールホルダ部112と、を有する。
開口部111の内側には、後述する発光素子31の先端側が入り込む。また、開口部111は、軸線方向に長く延びる長穴等によって形成され、発光素子31が入り込んだ状態にて摺動軸11の軸線方向の移動を可能にする。
さらに、ストッパ材15は、スピンドル13が先端側に向けて移動した際に、後述するキャップ55に当接し、スピンドル13が筐体部50に対して最も伸びた状態の停止位置を定める。また、ストッパ材15は、スピンドル13が最も伸びた状態にて、スピンドル13と筐体部50(キャップ55)との間を塞ぐ。
なお、本実施の形態において、スピンドル13が筐体部50に対して最も縮んだ状態およびスピンドル13が筐体部50に対して最も伸びた状態以外の状態では、ストッパ材15は、半径方向の外側に対向する筐体部50(ステム53およびキャップ55)には接触しないようになっている。
また、本実施の形態では、端面シール材16の全体の外径は、筐体部50(後述のシールキャップ57)の外径よりも小さくなっている。
なお、本実施の形態において、「塞ぐ」とは、エアの流れを必ずしも完全に止めることを意味するものではない。
図2に示すように、測定部30は、光を照射する発光素子31と、発光素子31が照射した光を受光する受光素子32と、を有する。測定部30は、筐体部50に保持されており、筐体部50に対して相対的な位置の変化はしない。
発光素子31には、LEDなどを用いることができる。そして、発光素子31は、ガラススケール12に向けて予め定められた波長の光を照射する。
受光素子32は、ガラススケール12を間に挟んで、発光素子31に対向して設けられる。受光素子32は、フォトダイオードやイメージセンサなどのセンサICを有し、ガラススケール12を透過した透過光を読み取る。そして、受光素子32は、ガラススケール12を透過した光の光量変化に基づいて得られる、ガラススケール12の目盛の情報を検出する。
図2に示すように、筐体部50は、各種部品が取り付けられるベース51と、スピンドル13の後端側を収納するステム53と、倣い用シール材64を介してシールキャップ57を緩く保持するキャップ55と、軸面シール材65を保持するシールキャップ57(シール保持部材の一例)と、各種部品を覆う外装体59と、を有する。
ステム53は、ベース51に固定される。また、ステム53は、中空状になっており、略円筒状に形成される。そして、ステム53は、半径方向の外側に向けて突出する外側突出部531と、半径方向の内側に向けて突出する内側突出部532と、先端側に設けられるキャップ保持部533とを有する。
内側突出部532は、後端側において、圧縮コイルばね63を受ける。さらに、内側突出部532は、先端側において、後端側に向けて移動してきたストッパ材15を受ける。
キャップ保持部533は、キャップ55との接続箇所を形成する。本実施の形態では、キャップ保持部533は、ねじ留め箇所を形成する。そして、キャップ保持部533は、キャップ55を保持する。
図3に示すように、キャップ55は、略円筒状に形成された部材である。そして、キャップ55は、スピンドル13が貫通する空間を形成する内周面551と、倣い用シール材64を保持する倣い用シール保持部552と、シールキャップ57との接続箇所を形成する接続部553とを有する。
シールキャップ57は、略円筒状に形成され、先端側に開口570を有する部材である。また、シールキャップ57は、軸面シール材65を保持する軸面シール保持部571と、倣い用シール材64の半径方向外側に対向する倣い用シール対向部572と、キャップ55との接続箇所を形成するキャップ接続部573と、を有する。
また、本実施の形態では、スピンドル13の外面と軸面シール保持部571の内面との間隔H2は、軸面シール材65の自然状態の断面の径D2に対し、90%以上であって100%以下となるように設定している。
そして、本実施の形態では、キャップ接続部573は、接続部553に対して密着するのではなく、接続部553に予め定められた隙間57gを有して接続する。さらに、シールキャップ57とキャップ55とは、倣い用シール材挿入部55sに設けられる倣い用シール材64を介して接続している。そして、シールキャップ57とキャップ55とは、緩く嵌め合った状態で接続する。これによって、シールキャップ57は、倣い用シール材64を基点にして、キャップ55に対して傾くように変位することが可能になっている。
〔第1軸受および第2軸受〕
第1軸受61および第2軸受62は、ベース51に保持される。そして、第1軸受61は、摺動軸11の後端側を摺動可能に支持する。また、第2軸受62は、摺動軸11の先端側を摺動可能に支持する。
圧縮コイルばね63は、先端側がステム53の内側突出部532に接触し、後端側が摺動軸11に接触する。そして、圧縮コイルばね63は、移動部10を後端側に向けて付勢する。すなわち、圧縮コイルばね63は、移動部10を筐体部50に引き込むように作用する。
倣い用シール材64は、弾性を有し、リング状(環状)に形成される部材である。倣い用シール材64には、例えばゴムなどの樹脂を材料とするOリングを用いることができる。そして、図3に示すように、倣い用シール材64は、半径方向内側にてキャップ55に接触し、半径方向外側にてシールキャップ57に接触する。より具体的には、倣い用シール材64は、シールキャップ57が軸面シール材65と当接する箇所よりも後端側にて筐体の構成部材であるキャップ55とシールキャップ57との間に設けられる。
軸面シール材65は、弾性を有し、環状に形成される部材である。軸面シール材65には、例えばゴムなどの樹脂を材料とするOリングを用いることができる。軸面シール材65は、半径方向内側にてスピンドル13に接触し、半径方向外側にてシールキャップ57に接触し、スピンドル13と筐体部50との間をシールする。そして、軸面シール材65は、内部空間51sにエアを供給して移動部10を進出させる際に、開口570を介したエアの流出を制限する。また、軸面シール材65は、開口570を介して内部空間51sにエアが流入しようとする際にエアの流入を制限する。
なお、本実施の形態の軸面シール材65による封止は、開口570を介したエアの出入りを必ずしも完全に無くすのものではない。
次に、本実施の形態が適用される測長システム100および測長器1の作用を説明する。
図4は、本実施の形態が適用される測長器1の動作の説明図である。なお、図4では、移動部10が筐体部50に最も収納された測長器1の状態を示している。
測長器1にて測長が開始されると、測定対象物の高さ方向の位置に応じて、移動部10が上下動(軸線方向に摺動)する。ここで、本実施の形態の測長器1では、筐体部50の内部空間51sにエアが供給される。そして、測長器1では、スピンドル13と筐体部50との間が軸面シール材65によってシールされているため、内部空間51s内のエアが予め定められた圧力となる。そして、移動部10(スピンドル13)には、圧縮コイルばね63のばね力に抗して、先端側に移動する力が作用する。これによって、測長器1では、測定子14と測定対象物との接触が維持される。
さらに、移動部10において、摺動軸11、スピンドル13および測定子14が別体で構成される例を用いて説明したが、これらのうち複数の部品が一体で構成されても良い。
図5は、変形例の測長器1の説明図である。
図5に示すように、変形例の測長器1のシールキャップ57は、第2軸面シール材265を保持する第2軸面シール保持部574を有している。なお、変形例における第2軸面シール材265および第2軸面シール保持部574の基本構成は、上述した本実施の形態の軸面シール材65および軸面シール保持部571と同様である。
そして、変形例の測長器1では、軸面シール材65および第2軸面シール材265による複数の軸面シール材によって、開口570を介したエアの出入りを制限する。
第2端面シール材216は、弾性を有し、リング状(環状)に形成される部材である。また、第2端面シール材216は、断面においてV字形状の部分を有している。第2端面シール材216には、例えばゴムなどの樹脂を材料とする所謂V状端面シール材を用いることができる。
なお、本実施の形態では、第2端面シール材216の全体の外径は、筐体部50(シールキャップ57)の外径よりも小さくなっている。
さらに、上述した主たる実施の形態では、エアによってスピンドル13を測定対象物に向けて押し付ける方式を採用しているが、押し付けるための方式は、エアに限定されない。例えば、ばねを用いて、スピンドル13の先端部を測定対象物に向けて押し付けるように構成した測長器において、本実施の形態の構成を採用しても構わない。
Claims (12)
- 測定対象物に先端が当接するスピンドルと、
先端側の開口から前記スピンドルを移動可能に突出させる筐体と、
前記筐体の内面と前記スピンドルの外面とに当接するシール材と、を備え、
前記筐体は、前記シール材を弾性的に保持し、
前記シール材は、前記筐体の内部空間への前記開口を介したエアの出入りを制限するとともに、前記スピンドルの摺動を許容することを特徴とする測長器。 - 前記筐体は、前記シール材に当接するシール保持部材と、当該シール保持部材が当該シール材と当接する箇所よりも後端側にて当該筐体の構成部材と当該シール保持部材との間に設けられる弾性部材と、を含むことを特徴とする請求項1記載の測長器。
- 前記スピンドルが前記筐体に最も収納された際に前記開口を塞ぐ端面封止材を更に備え、
前記シール材と前記端面封止材とにより前記筐体の前記内部空間への前記開口を介したエアの出入りを調整することを特徴とする請求項1記載の測長器。 - 測定対象物に先端が当接するスピンドルと、
先端側に設けられた開口から前記スピンドルを移動可能に突出させる筐体と、
前記筐体の前記先端側にて前記スピンドルを摺動させる軸面シール材と、
間隙に挿入され、前記軸面シール材とは異なる他のシール材とを備え、
前記軸面シール材の自然状態の径に対する変形率は、前記他のシール材の自然状態の径に対する変形率よりも小さいことを特徴とする測長器。 - 前記筐体は、前記軸面シール材を保持するシール保持部材を備え、
前記他のシール材は、前記シール保持部材を保持するシール材であることを特徴とする請求項4記載の測長器。 - 前記他のシール材の自然状態の径に対する変形率は割合C1であり、
前記軸面シール材の自然状態の径に対する変形率は割合C2であり、
C1>C2
であることを特徴とする請求項4記載の測長器。 - 前記軸面シール材はOリングであり、前記割合C2は、Oリングの自然状態の径に対して0〜10%であることを特徴とする請求項6記載の測長器。
- 開口を有する筐体と、
測定対象物に先端が当接するとともに、前記筐体の前記開口から突出し、当該筐体に対して軸方向に移動するスピンドルと、
前記スピンドルに保持され、当該スピンドルの前記筐体への退避動作に伴い当該筐体の前記開口に対して弾性的に当接することで、当該開口を塞ぐ端面封止材と、
を有することを特徴とする測長器。 - 前記端面封止材は、前記スピンドルの先端側の外面に嵌め込まれたリング状部材であり、当該スピンドルが前記筐体に最も収納された際に前記開口を塞ぎ、当該スピンドルが当該筐体から進出している際には当該開口を塞がないことを特徴とする請求項8記載の測長器。
- 開口を有する筐体と、
測定対象物に先端が当接するとともに、前記筐体の前記開口から突出し、当該筐体に対して軸方向に移動するスピンドルと、
前記筐体の内側にて前記スピンドルに保持され、当該スピンドルが当該筐体から最も進出した際に、前記開口を介したエアの出入りを制限する制限部材と、
を備えることを特徴とする測長器。 - 請求項1〜10記載の測長器と、
前記測長器の内部空間にエアを供給するエア供給器と、
を有することを特徴とする測長システム。 - 前記測長器は、前記スピンドルの後端側に設けられたスケールと、当該スケールを読み取るセンサと、を前記筐体の内部に備え、
前記センサから出力された情報を取得し測定値として表示出力するコントローラを更に備えたことを特徴とする請求項11記載の測長システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017070031A JP6920856B2 (ja) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | 測長器、および測長システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017070031A JP6920856B2 (ja) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | 測長器、および測長システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018173300A true JP2018173300A (ja) | 2018-11-08 |
JP6920856B2 JP6920856B2 (ja) | 2021-08-18 |
Family
ID=64108587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017070031A Active JP6920856B2 (ja) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | 測長器、および測長システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6920856B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019045273A (ja) * | 2017-08-31 | 2019-03-22 | シチズンファインデバイス株式会社 | 測長器および測長システム |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007206047A (ja) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Metrol Ltd | 接触式位置センサ |
JP2015087360A (ja) * | 2013-11-01 | 2015-05-07 | シチズンホールディングス株式会社 | 測長器 |
JP2016061682A (ja) * | 2014-09-18 | 2016-04-25 | 株式会社キーエンス | 接触式変位計 |
-
2017
- 2017-03-31 JP JP2017070031A patent/JP6920856B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007206047A (ja) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Metrol Ltd | 接触式位置センサ |
JP2015087360A (ja) * | 2013-11-01 | 2015-05-07 | シチズンホールディングス株式会社 | 測長器 |
JP2016061682A (ja) * | 2014-09-18 | 2016-04-25 | 株式会社キーエンス | 接触式変位計 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019045273A (ja) * | 2017-08-31 | 2019-03-22 | シチズンファインデバイス株式会社 | 測長器および測長システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6920856B2 (ja) | 2021-08-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9885615B2 (en) | Movable contact sensor assembly having sealed construction | |
JP5373314B2 (ja) | 圧力指示装置 | |
US4966035A (en) | Tire pressure gauge | |
JP2018173300A (ja) | 測長器、および測長システム | |
JP4822106B2 (ja) | 流量測定装置およびその精度確認方法 | |
US9222534B2 (en) | Caliper disk brake and wear indicating device of such a brake | |
CN205506673U (zh) | 用于光腔衰荡光谱技术的连续可调长度测试腔 | |
US20170261390A1 (en) | Hydraulic torquemeter | |
US20170199079A1 (en) | Surface characteristic measurement device | |
KR20100079809A (ko) | 항공기 속도계 점검 장치 및 방법 | |
JP2019045273A (ja) | 測長器および測長システム | |
CN112577443B8 (zh) | 眼镜框形状测定装置及镜片加工装置 | |
US9465189B2 (en) | Optical probe | |
JP2019163959A (ja) | 状態検知センサ及びマスフローコントローラ | |
JP6242159B2 (ja) | 測長器 | |
CN113716425A (zh) | 制动器及其动作状态检测装置 | |
US6675662B2 (en) | Flow meter | |
US2247089A (en) | Bellows-type gauge | |
US3927476A (en) | Apparatus for checking a dimension of an object | |
US7963047B2 (en) | Braking device of measuring instrument and measuring instrument | |
JP2009162590A (ja) | 圧力監視装置 | |
JP6474680B2 (ja) | リニアゲージ | |
JPS61213618A (ja) | 当接型測定機の駆動装置 | |
JP2016211966A (ja) | 測定器 | |
JPH0140006Y2 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200310 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210202 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210329 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210713 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210727 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6920856 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |