JPS59112202A

JPS59112202A - マイクロメ−タ

Info

Publication number: JPS59112202A
Application number: JP22358282A
Authority: JP
Inventors: Mineo Yamauchi; 山内　岑郎; Yoshimitsu Karahashi; 唐橋　義光
Original assignee: Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1982-12-20
Filing date: 1982-12-20
Publication date: 1984-06-28
Also published as: JPS6315521B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、スピンドルの移動変位により被測定物の長さ
、厚み等の寸法を測定するマイクロメータに関する。

従来より、最も一般的なマイクロメータは本体フレーム
側に固定されたインナースリーブに雌ねじが高精度加工
され、この雌ねじに同じく高精度加工されたスピンドル
の雄ねじを螺合させ、このスピンドルに一体に固定され
たシンプルでスピンドルを回転させて被測定物の測定を
行なう、いわゆるねじ送り型マイクロメータである。こ
のようなねじ送り型マイクロメータは、ねじを含む内部
構造が略密閉構造となる為防塵性に富み、且つ。

ねじのセルフロック作用により被測定物の挾持状態が確
保されるという長所がある。しかしながら。

シンプルの回転によりスピンドル全体が一体的に回転す
る構造である為、測定操作時にスピンドル先端が回転す
ることとなり、軟質プラスチック板等のように可撓性に
富んだ材料の測定時には、このような測定物にしわ等を
生じさせてしまい、このような材質の測定には不同きで
あった。また、このよっな可撓性材に限らず、回転しな
がら被測定物にスピンドル先端が当接するので、被測定
物とスピンドルとの摩耗や、スピンドルから被測定物に
働くねじり力が生じ、高精度測定を維持させる上で好ま
しいものではなかった。

ところで、シンプルを回転させてもスピンドルが回転さ
れずに移動変位する、いわゆる直進式マイクロメータも
既に種々の構造のものが提案されているが、このような
ものにはたとえば、スピンドルとシンプルとの間に中間
筒体を設け、更には摩擦係合手段やばね付勢手段等を設
ける等いずれも構造が複雑なものであり、特にこのよう
な複雑な機構をシングル内に内蔵させなければならない
ことから、シンプルが大径とならざるを得す、一般に小
型でしかも片手操作をすることの多いマイクロメータ罠
は不適なものであった。

本発明の目的は、構造力ｉ簡易で、特にシンプル径を小
径にすることかできる直進式のマイクロメータを提供す
ることにある。

その為１本発明は、従来１つの軸材より構成されること
が通常であったスピンドルを、互いに同軸上に並べて配
された第１スピンドルおよび第２スピンドルより構成し
、前記第１スピンドルにシンプルを固定し、この第１ス
ピンドルを本体フレーム側にその軸方向移動口」能に螺
合させるとともに、第２スピンドルを前記本体フレーム
に廻り止めしてその軸方向に移動可能に支持させ、更に
、第１スピンドルと第２スピンドルとは相対回転自在且
つ離隔不能に連結し、シンプルを回転させると前記第１
スピンドルは本体フレームに対し回転しながら軸方向に
移動す、るが、この第１スピンドルの回転を伴う軸方向
移動は前記第２スピンドルに回転運動を伴うことのない
軸方向移動として伝達されるようにして前記目的を達成
しようとするものである。

以下１本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図には本発明によるマイクロメータの一実施例の全
体構成が示されている。この図において。

本体フレーム１の一端側はＵ字状に形成されるとともに
、このＵ字状部２の開口側の一端内面には超硬チツｆ３
Ａを有するアンビル３が固定され。

また、Ｕ字状部２０両側面にはフレームカバー４が取付
けられている。この本体フレーム１の他端側は図中横向
きにされた円筒状の円筒部５とされ。

この円筒部５は前記Ｕ字状部２の他端に一体的に形成さ
れている。

円筒部５０図中右端縁には円筒状のアウタスリーブ６の
一端が接着等により固定され、このアウタスリーゾロの
外周面にはスリーブ目盛７が形成されている。

アウタスリーブ６および円筒部５内には円筒状のインナ
スリーブ８が嵌入され、且つ、円筒１８５の一側面より
螺合嵌入された止めねじ９によりインナスリープ８は円
筒部５に廻り止めされている。

なお、止めねじ９の先端部はインナスリープ８の内周面
より更に所定量だけ内方に抜出されている。

インナスリーグ８の他端側はアウタスリーブ６の右端部
より更に図中右方側へと延在されているとともに、この
端部にはすり割り溝１１が形成されている。また、この
端部にはテーパナンド１２が螺合被嵌されており、テー
パナツト１２の螺合位置によりこの端部内周面に形成さ
れた雌ねじ部１３の内径が調整されるよう構成されてい
る。

雌ねじ部１３１Ｃは、第１スピンドル１５の外周面の略
全長に亘って高精度加工された雄ねじ部１６が螺合され
ており、別言すれば本体フレーム１にはアウタスリーブ
６を介して第１スピンドル１５が螺合されている。また
、これら両ねじ部１３゜１６は前記テーパナツト１２の
締め付は調整によりが夕等がなく高精度螺合されるよう
になっている。第１スピンドル１５の右端部はシンプル
１７カｆ　−／ｆ嵌合され、このシングルＩＴは５ｆ工
ツト機構を内蔵し且つねじ部１８により第１スピンドル
１５の右端面にねじ込まれる摘み１９によって第１スピ
ンドル１５に固定されている。また、シングル１７は、
アウタスリーブ６を摺動自在に囲繞し、その図中左端縁
は第１スピンドル１５とインナスリープ８との螺合位置
関係にかかわらず常にアウタスリーブ６の外周上に位置
されるとともに、前記左端側の周面にはシンプル目盛２
１が形成されている。

第１スピンドル１５の左端部には、略／卦丸軸状の突軸
２２が突設され、この突＠２２は第２スピンドル２４０
図中右端に形成された小円柱体状の内周面を有する凹部
２５内に挿入されている１、この＠２スピンドル２４は
、前記インナスリープ８に摺動自在に嵌入支持され、か
つ、第１スピンドル１５と同軸上を移動可能にされると
ともに、スぎンドル２４の一側面には長手方向に沿って
廻り止め溝２６が形成され、この廻り止め箭２６に前記
止めねじ９の先端部が摺動自在に嵌入され、こｈｌｃよ
り第２スピンドル２４の廻り止めがなされている。また
、スピンドル２４の先端には超硬テップ２４Ａが設けら
れるとともに、前記円筒部５には、第２スピンドル２４
を適宜クランプするクランプねじ２３が取付けられてい
る。

前記突軸２２は、第２図に拡大して示されるよ’）Ｉｃ
、先端側の小径部２７と基端側の大径部２８とよりなる
段付丸軸材状に形成され、段部には軸受２９が被嵌され
ている。軸受２９はインナレース３１とアウタレース３
２とこれらレース３１゜３２間に介装された複数の転動
球３３と、かう構成されている。インナレース３１には
、各転動球３３０図中左寄りの周面に当接して各転動球
３３な保持する比較的深い保持溝３１Ａが形成され。

一方、アウタレース３２には各転動球３３０図中右寄り
の局面に当接する比較的深い保持溝３２Ａが形成されて
おり、これら両溝３１Ａ、３２Ａ間に前記各転動球３３
が各々転動目在に、且つ１図中上下方向のみならず、左
右方向からも十分強固に保持されている。なお、谷転動
球３３は図示しないリテーナにより互いに周方向に沿っ
て所定の間隔が維持されている。

インナレース３１は、小径部２７の先端側よりねじ込ま
れるナツト３４により突軸２２の段部との間に固定挾持
され、また、アウタレース３２はその外周面において前
記凹部２５の内周面に支持されるとともに、アウタレー
ス３２の右端縁には。

中心に大径部２８が移動自在に挿通するリング状の押え
リング３５が当接されている。

前記小径部２７の先端は第１スピンドル１５の軸方向と
亘角な平面部とされ、この平面部は極めて平滑に高精度
加工されている。また、この平面部には接触体３７が接
触されている。接触体３７は、略短寸円柱体状に形成さ
れ、凹部２５の底部に形成された嵌入穴３８内に回転自
在に保持されている。嵌入穴３８の底部は、頂部が第２
スピンドル２４の軸線上に位置する円錐形状のテーパ面
３８Ａとされるとともに、前記接触体３Ｔの一端面には
このテーパ面３８Ａに当接するテーパ部３７Ａが形成さ
れており、これらテーパ部３８Ａおよびテーパ部３７Ａ
により接触体３７が極めて正確に第２スピンドル２４の
中心軸上に位置決めされるよう構成されている。また、
接触体３７の前記小径部２７に接触する接触面３７Ｂは
表面が極めて平滑に高精度加工された球面状に形成され
ており、この接触面３７Ｂの頂点部において接触体３Ｔ
は小径部２Ｔに回転自在に点接触され、この接触点はス
ピンドル１５．２４の共通する同一軸線上に位置される
ようになっている。なお、前記軸受２９と接触体３７と
により、両スピンドル１５および２４を互いに相対回転
自在且つ離隔不能に連結する連結機構４０が構成されて
いる一次に、本実施例の動作につき説明する。

摘み１９（シングル１１）を所定方向、第１図図示の状
態においては、右端から見て反時計方向に回転させる。

これにより、第１スピンドル１５のインナースリーブ８
に対する螺合位置が右方向へと変位し、第１スピンドル
１５は回転しながら右方向へと移動する。第１スピンド
ル１５が回転移動すると、第１スピンドル１５先端の突
軸２２に固定された軸受２９のインナレース３１も回転
しながら右方向へ移動する。インナレース３１とアウタ
レース３２との間に介装された転動球３３は１両保持溝
３１Ａおよび３２Ａにより図中左右両側より転勤自在に
挾持された状態となっている為、インナレース３１の右
方向への移動に伴いアウタレース３２も同じく右方向に
移動するが、第２スピンドル２４は前記止めねじ９およ
び廻り止め溝２６により廻り止めされているところから
。

廻り止めされた状態で右方向へと移動する。このように
して第１スピンドル１５は回転移動するが。

第２スピンドル２４は回転されることな（、いわゆる直
進移動することとなる。この際のスピンドル１５．２４
の移動は、転動球３３の両レース３１゜３２間における
転勤により滑らかに行なわれる。

アンビル３と第２スピンドル２４の先端との間に被測定
物（図示せず）の寸法よりも大きな隙間が形成されたら
、この隙間内に被測定物を配置し。

摘み１９を前述とは逆方向に回転させる。これにより第
１スピンドル１５は１回転しながら左方向へと移動する
。

第１スピンドル１５の先端の突軸２２の先端平面部は、
接触体３Ｔの接触面３７Ｂの頂点部に点接触しており、
接触体３Ｔは突軸２２により左方向へと押圧されて移動
することとなる。これにより、接触体３７を保持する第
２スピンドル２４も左方向へと移動されるが、前述のよ
うに第２スピンドル２４は廻り止めされている為、回転
することなく、すなわち、直進移動することとなる。な
お、この際、突軸２２の先端が当接される接触体３７自
体は回転されることもあるが、この接触体３Ｔは嵌入穴
３８内においてテーパ面３８Ａとテーパ部３７Ａとによ
り正確に位置決めされ、別言すれば１両スピンドル１５
，２４の中心Ｍ＃を常に中心軸とするように位置決めさ
れている為、接触体３７０回転が測定精度上に悪影響を
及ぼすことはない。

アンビル３と第２スピンドル２４の先端との間に被測定
物が挾持されると、第２スピンドル２４は停止され、こ
の被測定物の寸法が前記目盛７および２１により表示さ
れろ。なお、被測定物に第２スピンドル２４の先端が当
接した後に更に摘み１９を回転させても、摘み１９内に
はラチェット機構が内蔵されている為、摘み１９のみが
空廻りするようになっている。

上述のような本実施例によれば１次のような効果がある
。

すなわち、第１スピンドル１５と第２スピンドル２４と
は、軸受２９および接触体３７により構成される連結機
構４０により互いに相対回転自在且つ離隔不能に連結さ
れている為に、第１スくンドル１５はいわゆるねじ送り
方式により回転移動させるものでありながら、実際に被
測定物をアンビル３との間で挾持する第２スピンドル２
４にっいては直進移動させることができる。従って、第
２スピンドル２４の先端が回転しながら被測定物に接触
することがなく、また、被測定物が軟質（可撓性）材料
よりなる場合にも、高精度な測定をすることができる。

しかも、前記軸受２９および接触体３７は両スピンドル
１５．２４の外周側に設けられる構造ではナク１両スピ
ンドル１５．２４の互いに共通する軸線上に設けられて
いる。従って、径方向の形状が拡大されてしまうことが
な（、シングルが大径となることがなく、小型で片手操
作も容易で操作性に優れたマイクロメータとすることか
できる。更には、軸受２９や接触体３７の構造は極めて
簡易なものであり、マイクロメータ全体が長尺化するこ
ともない。

また、軸受２９の両レース３１．３２の各々の保持溝３
１Ａ、３２Ａは共に比較的深い溝に形成されており、転
動球３３を左右両方から、別言すれば。

スピンドル１５．２４の軸方向（進退方向）より挾持す
るものであり、第１スピンドル１５の移動を第２スピン
タル、２４の軸方向の移動へと確実に伝達することがで
きる。すなわち、スピンドル１５゜２４０軸方向の移動
時にも、軸受２９の各転動球３３は各々保持溝３１Ａ、
３２Ａに確実に保持される構造であり、移動時に転動球
３３がガタつく等して測定精度上の悪影響が生ずる虞れ
がない。

−万、接触体３７にあっても、接触体３Ｔはテーパ部３
７Ａとテーパ面３８Ａとにより極めて正確に位置決めさ
れた状態で嵌入穴３８内に回転可能に保持されており、
スピンドル１５０回転接触に対しても接触体３γは常に
第２スピンドル２４の軸線上に位置されている。従って
この点からも。

両スピンドル１５．２４は常に位置ずれすることな（離
隔不能とされており、測定精度の確保がなされている。

マタ、接触体３７は接触面３７Ｂを有し、この接触面３
７Ｂの頂部において突軸２２と回転目在に点接触してい
る構造であり、回転接触に伴５Ｉ＄擦力が極小化されて
いる。従って、前記軸受２９がいわゆるベアリング軸受
であることとも相俟つて、第１スピンドル１５と第２ス
ピンドル２４を極めて円滑に回転接触させることができ
、この点からも操作性の良いマイクロメータとすること
ができる。

なお、゛実施にあたり、接触体３７は設けられず突軸２
２の先端が直接第２スピンドル２４に回転接触する構造
であってもよいが、接触体３７を介して接触する構造で
あれば回転接触が極めて円滑に行なわれ、操作性に優れ
たものとすることができ、しかも、接触体３７を焼入れ
等により硬質化させることが容易であるところから、長
期間の使用にも摩耗されることのない構造とすることが
容易である。また、軸受２９は、通常のアンギュラ−タ
イプのラジアル軸受であってもよいが、比較的深い溝で
あり且つ転動球３３をスピンドル１５゜２４の軸方向両
側より挾持する構造である保持溝３１Ａ、３２Ａが形成
された両レース３１．３２を有する前記軸受２９によれ
ば、スピンドル１５．２４の進退方向より転動球３３を
確実に保持するものであり、従って、スピンドル１５．
２４の進退動に際して各転動球３３が溝３１Ａ、３２Ａ
から位置ずれしたりあるいは飛び出したりするような虞
れが２！８一部ない。

また、前記連結機構４０は軸受２９および接触体３Ｔよ
り構成されるものとしたが、たとえば、第３図に示され
るように、突軸２２の先端にそろばん玉状の回転体５１
が一体的に形成され、この回転体５１０両テーバ而に各
々複数の転動球３３を介して図中左右両側より保持溝５
２Ａを有するレース５２が配置され、これら回転体５１
．転動球３３．および両レース５２により連結機構５０
が構成され、この連結機構５０により第１スピンドル１
５と第２スピンドル２４とが互いに相対回転自在且つ離
隔不能に連結される構造であってもよい。

上述のように本発明によれば、構造が簡易で。

特にシングル径を小径にすることができる直進式のマイ
クロメータを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるマイクロメータの一実施例の全体
構成を一部を切欠いて示す正面図、第２図は前記実施例
の要部の拡大断面図、第３図は前記以外の実施例の要部
を示す断面図である。１゛°°本体フレーム％６”°・アウタスリーブ、８・
・・インナスリーブ、９・・・止めねじ、１５０３．第
１７ビンドル、１７・・・シンプル−１ｓ−・・摘み、
２２・・・突軸、２４・・・第２スピンドル、２５・・
・凹部、２６・・・廻り止め溝、２９・・・軸受、３１
．３２・・・レース。３３・・・転動球、３４・・・ナツト、３５・・・押え
リング、３Ｔ・・・接触体、３７Ｂ・・・接触面、４０
．５０°°・連結機構、５１・・・回転体、５２・・・
レース。代理人　弁理士　木　下　實　三（はか１名）１３

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　シングルの回転により回転される第１スピン
ドルが本体フレームに軸方向移動可能に螺合されるとと
もに、前記本体フレームには前記第１スピンドルと同軸
上に第２スピンドルが廻り止めされて軸方向移動可能に
支持され、さらに、第１スピンドルと第２スピンドルと
はこれら両スピンドルを相対回転自在且つ離隔不能に連
結する連結機構を介して連結されていることを特徴とす
るマイクロメータ。