JPS5916642B2 - 変位測定器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、透光性のメインスケールとこのメインスケー
ルに対向されたインデックススケールとの相対的な動き
を発光素子と受光素子とにより読みとシ計測する変位測
定器に関する。

従来のこの種測定器は、冷間引抜きにより形成された中
空細長ケース内にガラスなどからなるメインスケールを
長手方向に沿つて配置し、このメインスケールに対向し
てインデックススケールを配置し、このインデックスス
ケールを前記ケースの長手方向に沿つて形成された開口
から挿入された検出機構の腕部にスライダーを介して取
付け、このスライダーに発光素子および受光素子を設け
て検出機構とケースとの相対移動を両スケール間で形成
される明暗として受光素子で検出して測定するものであ
る。

また前記スライダーは検出機構の腕部に移動自在に設け
られるとともに、ばねによシー側に付勢され、該スライ
ダーに設けた摺動子がメインスケールのスケール面およ
びスケール面と直交した側面に当接されるようになつて
いる。これによりスライダーはメインスケールのスケー
ル面と側面とに案内されて移動することとなわ、メイン
スケールのスケール部とインデックススケールのスケー
ル部とが対向した状態で移動できるようにされている。
第１図は、従来のこの種測定器におけるスライダーの付
勢手段を示すものである。

図において、二股伏に分れた腕部５の先端には、それぞ
れ貫通孔５Ａが設けられ、この貫通孔５Ａ内には一本の
線状ばねからなるばね１２の両端部が嵌挿され、その一
端の折曲部がねじ５Ｂによサ固定されている。スライダ
ー１３はメインスケール１０の上辺を跨いだ状態で配置
される側面Ｌ字状の摺動子取付部材１３Ａ、この摺動子
取付部材１３Ａ（７）Ｌ字の短辺すなわち図示しない紙
面裏側に位置する辺に固着された発光素子取付部材（図
示せず）および摺動子取付部材１３Ａ（７）Ｌ字の長辺
に固着された正面Ｔ字状の受光素子取付部材１３Ｃとか
ら構成されている。この受光素子取付部材１３Ｃは、受
光素子１６を有するとともに、Ｔ字の下端部に貫通孔１
３Ｄを有し、この貫通孔１３Ｄ内には前記ばね１２の途
中が挿通されてねじ１３Ｅにより固定されている。この
際、ばね１２は、自由伏態で前記貫通孔５Ａを結ぶ直線
伏とされるとともに、ばね力を与えた組立伏態では第１
図に示されるように土方に彎曲した形伏とされている。
これによジ、スライダー１３はメインスケール１０側に
付勢され、該スライダー１３の摺動子取付部材１３Ａの
内側面に取付けられた樹脂製摺動子１７が、メインスケ
ール１０のスケール面およびこのスケール面に直交した
側面に当接するようにされている。しかし、このような
一本の線ばねからなるばね１２を用いて腕部５とスライ
ダー１３とを連結した場合、次のような不都合がある。

すなわち、ばね１２はたとえば直径０．４１Ｌ１Ｌ程度
と細いため、構造的にばね１２と腕部５｝よびスライダ
ー１３との固定が不安定で、ねじ５Ｂ、１３Ｅを用いた
場合には各ねじ５Ｂ、１３Ｅの締付力が小さくなるとと
もに、ゆるみ易くなり、一方、接着剤で固定しようとし
ても接着面積が少ないため強力な接着力は期待できず、
いずれにしても使用中にばね１２のばね力が変化しやす
い。また、０．４１Ｗ！程度の線を入れる孔径も小さく
、腕部５への孔明けが斜めにされた場合には、最初から
ばね１２は曲つた伏態でセツトされ、ばね力のバラツキ
の原因となつていた。さらに、ばね１２の線径が細いた
め、スライダー１３とメインスケール１０との摺接時に
ばね１２が形伏変形をきたし、圧接力が変化してスライ
ダー１３がメインスケール１０に対して．片側が浮き上
がる場合があり、このようにメインスケール１０との当
接が不確実になると、メインスケール１０の竪縞伏のス
ケール部とスライダー１３に取付けられたインデツクス
スケール（図示せず）の竪縞伏のスケール部とが平行で
なくなシ、ミスカウントの原因となつている。このスラ
イダー１３の浮上ジ現象は、線伏ばねからなるばね１２
がねじり方向の力に弱い点にも起因していると考えられ
る。本発明の目的は、スライダーとメインスケールとが
相対移動しても均一な圧接力でスライダーとメインスケ
ールとが当接し、ミスカウントのない変位測定器を提供
するにある。

本発明は、特にスライダーをメインスケールとインデツ
クススケールとを近接させる方向に付勢する線伏ばねと
、この線伏ばねに被嵌され該線伏ばねの軸線を略中心と
して前記スライダーの回動を許容するとともに前記線伏
ばねと独立してばね作用をなすコイルばねとからなるば
ね構造体を設け、前記コイルばねをスライダーと腕部と
に掛け渡して取付けるように構成し、前記目的を達成し
ようとするものである。

以下、本発明の一実施例を第２図訃よび第３図に基づい
て説明する。

冷間引抜き加工により形成されたケース１はほぼ方形の
中空断面を有するとともに、細長に形成され、さらに長
手方向の一側面に沿つて開口２を有している。

前記ケース１の開口側の端面には検出機構３が摺動部材
４を介して当接され、ケース１の長手方向に沿つて移動
可能とされている。

この検出機構３の下面に形成された腕部５は前記開口２
からケース１内に延設されている。また、前記開口２の
近傍のケース１の外側面にはケース１の長手方向に沿つ
て一対のマグネツト６が設けられ、このマグネツト６に
該開口２を覆うように薄肉の鉄板からなる閉塞部材７が
吸着され、該開口２からケース１内へ塵埃等が侵入する
のが防止されている。この際、検出機構３の腕部５が挿
入される部分の閉塞部材７は、該検出機構３に設けられ
、両端が検出機構３の下面に開口された側面山形の溝８
内に挿入され、この溝８により跨がれた伏態の腕部５は
ケース１内への挿入が可能となるようにされている。前
記ケース１内の長手方向に設けられた溝９内には、ガラ
スなどからなジ、一側面に縦縞伏の目盛を形成されたメ
インスケール１０の下端辺が挿入され、接着剤１１など
により固定されている。

前記検出機構３の腕部５は前記メインスケール１０の近
傍まで延長され、この先端部にばね構造体１２を介して
スライダー１３が移動可能に取付けられている。このば
ね構造体１２は、第３図に示されるように、支持部材と
しての密着巻きされたコイルばね１２Ａと、このコイル
ばね１２Ａ内に遊動可能に貫通挿入され、両端を抜止め
のため折曲された一本の線伏ばね１２Ｂとから構成され
ている。また、このばね構造体１２は、自由伏態におい
てはほぼ直線伏とされ、ばね力を与えた組立伏態では第
３図に示されるようにゆるい曲率をもつて上方に彎曲し
た形伏とされている。これによりスライダー１３が所定
方向すなわち前記メインスケール１０の方向に付勢され
るようになつている。また、ばね構造体１２と腕部５と
の取付けは、腕部５の二股伏となつた先端部にそれぞれ
設けられた貫通孔５Ａ内にばね構浩体１２の両端がそれ
ぞれ挿入されるとともに、一方の端部がねじ５Ｂによ９
固定されて行なわれている。さらにばね構造体１２とス
ライダー１３との取付けは、側面Ｌ字伏の摺動子取付部
材１３Ａに固着されて肉厚の発光素子取付部材１３Ｂと
ともに該スライダー１３を構成する正面Ｔ字状の受光素
子取付部材１３Ｃに設けられた貫通孔１３Ｄ内にばね構
造体１２の途中が挿入されるとともに、ねじ１３Ｅによ
シ固定されて行なわれている。前記スライダー１３の摺
動子取付部材１３Ａの前記メインスケール１０に対向し
た面にはメインスケール１０と同様な縦縞伏の目盛を有
するインデツクススケール１４が固定されている。

このインデツクススケール１４とメインスケール１０と
を挟んだ伏態で発光素子１５と受光素子１６とが配置さ
れている。この際、発光素子１５は前記摺動子取付部材
１３Ａ（７）Ｌ字の短辺に固着された発光素子取付部材
１３Ｂに、また、受光素子１６は前記摺動子取付部材１
３Ａ（７）Ｌ字の長辺に固着された受光素子取付部材１
３Ｃに各２個固着されている。前記摺動子取付部材１３
Ａ（７）Ｌ字の内面すなわち前記メインスケール１０の
スケール面およびこのスケール面に直交した側面に対向
した面には、それぞれ低摩擦係数の樹脂からなる摺動子
１７が複数個固定され、これらの摺動子１７は前記ばね
構造体１２の付勢力によりメインスケール１０のスケー
ル面およびこのスケール面に直交した側面に当接するよ
うにされている。

このような構成において、ケース１訃よび検出機構３の
いずれか一方を被測定物に取付け、他力を固定して被測
定物を移動すると、メインスケーノレ１０の目盛とイン
デツクススケーノレ１４の目盛との間で明暗の縞模様が
発生し、この縞模様を発光素子１５と受光素子１６とで
読み取つて被測定物の移動量を読み取シ、測定を行なう
ものである。

この際、スライダー１３は、直接的にはばね構造体１２
のコイルばね１２Ａに支持されているから、スライダー
１３の移動に伴なうねじれ力は、該コイルばね１２Ａに
より吸収され、線伏ばね１２Ｂを変形させることがなく
、従つて安定した圧接力でスライダー１３の摺動子１７
とメインスケール１０とが接触しつつ摺動できる。上述
のように、本実施例によれば、検出機構３の腕部５とス
ライダー１３とを、支持部材としての密着巻きされたコ
イルばね１２Ａとこのコイルばね１２Ａ内に挿入支持さ
れた線伏ばね１２Ｂとで構成されたばね構造体１２によ
シ取付けたから、スライダー１３のメインスケール１０
との圧接力を安定させることができ、メインスケール１
０とインデツクススケール１４との目盛の傾きによるカ
ウントミスを防止できる。

また、ばね構造体１２は線伏ばね１２Ｂがコイルばね１
２Ａ内に遊挿されているから、線伏ばね１２Ｂにねじシ
方向など無理な力が咋用することがなく、線伏ばね１２
Ｂを変形させず、従つて線伏ばね１２Ｂ延いてはばね構
造体１２のヘタリを生じさせず寿命を長くできる。さら
に、ばね構造体１２を取付けるために明ける貫通孔５Ａ
，１３Ｄが大径となるため、従来の０．４ｍ７！Ｌ程度
のものと比べその加工件が良好となり、また、ばね構造
体１２のねじ５Ｂ，１３Ｅによる固定も安定化でき、ね
じ５Ｂ，１３Ｅを用いずに接着剤によつても確実に固定
できる。なお、実施にあたり、支持部材としての密着巻
きされたコイルばね１２Ａは、可撓性を有する合成樹脂
製チユーブなど他の部材でもよいが、コイルばね１２Ａ
を用いれば、線伏ばね１２Ｂに加わる変形力が少なく、
かつ腕部５、スライダー１３への固定も容易であるとい
う利点がある。

また、摺動子１７はボールベアリングでもよい。上述の
ように、本発明によれば、スライダーのメインスケール
への圧接力が安定し、ミスカウントに基づく測定誤差の
少ない変位測定器を提供できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の変位測定器の要部を示す正面図、第２図
は本発明に係る変位測定器の一実施例を示す断面図、第
３図は第２図の−線に沿う断面図である。 １・・・・・・ケース、２・・・・・・開口、３・・・
・・・検出機構、５・・・・・・腕部、１０・・・・・
・メインスケール、１２・・・・・・ぱね構造体、１２
Ａ・・・・・・密着巻きされたコイルばね、１２Ｂ・・
・・・・線伏ばね、１３・・・・・・スライダー１４・
・・・・・インデツクススケール、１５・・・・・・発
光素子子、１６・・・・・・受光素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ メインスケールを内蔵したケースの長手方向に沿つ
   た開口から検出機構の腕部を挿入し、この腕部にスライ
   ダーをメインスケール側に付勢した状態で取付け、この
   スライダーに設けられたインデックススケールと前記メ
   インスケールとを挾んで発光素子及び受光素子を対向さ
   せて該スライダーに取付け、この両素子により検出機構
   とケースとの相対的移動量を検出する変位測定器におい
   て、前記スライダーをメインスケールとインデックスス
   ケールとを近接させる方向に付勢する線状ばねと、この
   線状ばねに被嵌され該線状ばねの軸線を略中心として前
   記スライダーの回動を許容するとともに前記線状ばねと
   独立してばね作用をなすコイルばねとからなるばね構造
   体を設け、前記コイルばねをスライダーと腕部とに掛け
   渡して取付けたことを特徴とする変位測定器。