JPS61111409A - エンコ−ダ内蔵型測定器 - Google Patents

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】 Ｃ産業上の利用分野］ 本発明は、被測定物の寸法や形状の測定に利用されるエ
ンコーダ内蔵型測定器に係り、エンコーダの固定板と回
転板との基準ギャップに、測定精度上許容される運転円
滑化のためのクリアランスを定量的に与えることができ
るようにした測定器に関する。

［背景技術とその問題点］ マイクロメータや内側測定器等、本体に移動自在に保持
されたスピンドルの変位量をエンコーダで検出し、この
エンコータの出力信号から得られた測定値をデジタル表
示器にデジタル表示する、いわゆるデジタル表示型測定
器は、高精度かつ読取容易等の長所から広く普及してい
る。

かかる測定器のエンコーダとしては、メイン光学格子を
回転板に、インデックス光学格子を固定板にそれぞれ取
付け、画板の相対回動変位を光電式に検出する光電式の
ほか、対応する検出要素を回転板および固定板のそれぞ
れに取付ける構造を同じくする電磁式、静電容量式、接
点式等が採用されているが、その性能保証上いずれの形
式のエンコーダにあっても両板間の基準ギャップを一定
に保持させることが重要な技術的な課題であることに変
りはない。

従来、この基準ギャップを保持させるために両板間に直
接、或いは間接的にスペーサを介在させ、かつ両板を密
接させるよう付勢する構造がとられている。

しかしながら、この従来構造をもってすると、！　　■
各構成部品の加工精度を限りなく高級としなければなら
ないという経済的問題、 ■一般的に両板間のギャップが０．１ｍｍ程度であるた
め、両板の平面度の確保等、調整困難なる組立上の問題
、 ■更には、摩擦抵抗過大による運転、取扱上の問題、 が生じ、結果として廉価かつ高精度という測定器の提供
が難しかった。

［発明の目的］ 本発明の目的は、これらの問題を解消すべくなされたも
ので、経済的に安価で、かつ組立性および取扱性に優れ
たエンコーダ内蔵型測定器を提供することにある。

［問題点を解決するための手段および作用〕そのため、
本発明は、両板間の基準ギャップに対し、測定精度に影
響を与えない範囲内でのクリアランスは許容され得ると
いう認識に立脚し、そのクリアランスを、許容範囲内で
かつできるだけ大きく確保すべく、定量的に設定できる
ようにし　。

たちのである。

具体的には、本体に軸方向へ移動可能に螺合されたスピ
ンドルの移動変位量をエンコーダによって検出し、この
エンコーダの出力信号から求められた測定値をデジタル
表示器へデジタル表示させる測定器において、前記エン
コーダの固定板と回転板とを、前記本体の小径筒部の端
面と前記スピンドルに同期回転可能に被嵌された回転筒
体の端面とを互いに当接させたときに前記両板間の軸方
向ギャップが一定となるようにして本体と回転筒体とに
それぞれ取付けるとともに、前記回転筒体を前記スピン
ドルに一体的に固定する連結手段を設け、前記本体に一
体的に固定可能でかつ前記スピンドルに被嵌されたカラ
ーと、このカラーおよび前記回転筒体を前記固体板方向
へ付勢するための付勢手段とを軸方向へ配列し、前記連
結手段によって回転筒体がスピンドルに固定されかつ前
記カラーが軸方向へ変位可能な状態において、前記スピ
ンドルの操作により前記回転筒体を前記付勢手段の付勢
力に抗し反固定板側へ移動させたときの移動変位量を読
取るための機械的読取装置を設けた。ことを特徴として
いる。

［実施例］ 第１図は本実施例のエンコーダ内蔵型マイクロメータの
外観を示している。同図において、略Ｕ字形状に形成さ
れた本体としてのフレーム１には、その一端部内面にア
ンビル２が固定されているとともに、他端部にシンプル
３の回動操作に伴なってアンビル２に対して進退するス
ピンドル４が軸方向へ移動可能に保持されている。また
、ス、ピンドル４が保持されたフレーム１の他端部正面
には、前記スピンドル４の移動量をデジタル表示するデ
ジタル表示器５のほか、デジタル表示器５に表示されて
いる値をホールドするためのホールドスイッチ６、デジ
タル表示器５の表示値をインチまたはｎ＋ｍに切換える
ための表示単位切換スイッチ７、プリセットスイッチ８
およびモード切換スイッチ９がそれぞれ配設されている
。

第２図は前記スピンドル４が保持されたフレーム１の他
端側の内部構造を示している。同図において、フ、レー
ム１の他端部内面側には軸受筒１１が固定されていると
ともに、フレームｌの他端部外面側には保持環１２が螺
合されている。保持環１２の中心部には、内外で二重筒
構造に嵌合するインナースリーブ１３とアウタースリー
ブ１４との一端側がそれぞれ保持されている。インナー
スリーブ１３は、その一端側小径筒部１３Ａの内径が前
記軸受筒１１の内径に等しく、かつ他端側か軸方向に沿
って形成された複数本のスリブ１−１５により拡縮でき
る円筒形状に形成されている。インナースリーブ１３の
他端側には、その内周面にめねじ１６が形成されている
とンもに、外周面にデーパナフト１７が螺合するおねじ
１８が形成されている。

インナースリーブ１３と前記軸受筒１１との間には、前
記スピンドル４が回動可能かつ軸方向へ移動可能に保持
されている。スピンドル４の他端側には、前記インナー
スリーブ１３のめねじ１６に螺合するねじ軸２１が一体
的に形成されている。ねじ軸２１の他端部には、前記ア
ウタースｊ１．−７１４゜□、０□１ゎ、□。

た前記シンプル３の他端部が締付ポルト２３を介して一
体的に保持されている。シンプル３の外周にはラチェッ
ト機構２４を介してラチェットシンプル２５が−の回転
方向へ回動自在に被嵌されている。これにより、シンプ
ル３またはラチェットシンプル２５を回動させると、シ
ンプル３と一体なねじ軸２１がインナースリーブ１３の
めねじ１６に螺合しているので、スピンドル４がアンビ
ル２に対して進退する。このとき、スピンドル４の移動
量は、アウタースリーブ１４の外周面軸方向に沿って一
定間隔毎に形成された主尺目盛２６ど、シンプル３の外
周に沿って形成された副尺目盛２７とから読取ることが
できる。なお、主尺目盛２６と副尺目盛２７とにより、
本実施例の機械的読取装置が構成されている。

前記スピンドル４の軸受筒１１とインナースリーブ１３
の小径筒部１３Ａの端面との間には、回転筒体３１、ス
ペーサ３２およびカラー３３が順次軸方向へ変位可能に
被嵌されているとともに、カラー３３と軸受筒１１との
間にこれら力　　　゛チー３３．スペーサ３２、回転筒
体３１を第２図中右方へ付勢する付勢手段としてのばね
３４が挿入されている。カラー３３は、スピンドル４の
軸方向へ変位可能で、かつ軸受筒１工に設けられた止め
ねじ３５によって軸受筒１１、つまりフレーム１に固定
されるようになっている。また、前記回転筒体３１には
、前記スピンドル４の一側軸方向に沿って形成されたキ
ー溝３６に摺動自在に係合する突起３７を有する２つの
ねじ３８Ａ　、３８Ｂが螺合されている。これら２つの
ねじ３８Ａ。

３８Ｂは、回転筒体３１とスピンドル４とを同期回転可
能かつ軸方向へ変位可能とするだけでなく、回転筒体３
１をスピンドル４に一体的に固定する結合手段を兼ねて
いる。

回転筒体３１と前記インナースリーブ１３の小径筒部１
３Ａとの間には、エンコーダ４１が設けられている。エ
ンコーダ４１は、前記保持環１２に固定されたプレート
４２に接着固定されかつ送信電極および出力電極を有す
る固定板４３と、前記回転筒体３１に固定板４３と対向
した状態で接着固定されかつ受信電極および結合電極を
有する回転板４４とを含み、送信電極に位相の異なる信
号を与えたとき、出力電極から固定板４３と回転板４４
との相対回転角に対応する信号が得られるようになって
いる。固定板４３は、インナースリーブ１３の小径筒部
１３Ａの端面から所定の基準ギャップ内方へ入った位置
に固定され、かつ下部がブラケット４５を介して前記フ
レーム１に固定されている。また１回転板４４は５固定
板４３と対向する回転筒体３１の端面と面一に固定され
ている。なお、エンコーダ４１で検出された固定板４３
と回転板４４との相対回転角に対応する信号は、図示し
ない電気回路によって処理された後、前記デジタル表示
器５ヘデジタル表示される。

次に、本実施例の調整方法を説明する。まず、止めねじ
３５を緩めると、ばね３４によってカラー３３．スペー
サ３２、回転筒体３１が第２図　。

中右方へ付勢され、回転筒体３１の端面がイ〉・ナース
リーブ１３の小径筒部１３Ａの端面に当接した状態とな
る。このとき、固定板４３と回転板４４とのギャップは
基準値（固定板４３と回転板４４との許容クリアランス
の最小値）となる。

この状態において、ねじ３８Ａ　、３８Ｂを締付け、回
転筒体３１とスピンドル４とを一体的に固定する。ここ
で、ラチェットシンプル２５またはシンプル３を廻し、
スピンドル４を第２図中左方へ所定量送る。このとき、
スピンドル４の送り量は、主尺目盛２６と副尺目盛２７
との値をみながら行うことができるので、固定板４３と
回転板４４とのギャップを許容クリアランス内で定量的
に与えることができる。この後、止めねじ３５を締付け
、カラー３３を軸受筒１１に固定、つまりカラー３３を
軸受筒１１を介してフレーム１に固定する。

このようにすると、使用時は、固定板４３と回転板４４
とのギャップは基準ギャップから最大ギャップ（基準ギ
ヤツブ＋設定クリアランス）の間で変動する結果、測定
精度に影響を及ぼさず、１　　カ、っＦ、３やわ。７カ
、や。より、。

従って、本実施例によれば、エンコーダ４１を構成する
固定板４３と回転板４４とのギャップを基準ギャップか
ら許容範囲内において調整できるようにしたので、従来
のように各構成部品の加工精度を高級としなくてもよく
、その結果経済的にできる。

また、固定板４３と回転板４４とのギャップの調整に当
っては、シンプル３の回動操作によりスピンドル４を軸
方向へ移動させればよいので、調整作業が極めて容易で
ある。しかも、スピンドル４の送りは主尺目盛２６と副
尺目盛２７との読取により行うことができるので、送り
量を定量的に定めることができる。

また、固定板４３が固定されるインナースリーブ１３の
小径筒部１３Ａの端面と１回転板４４が固定される回転
筒体３１の端面との摩耗が低減するので、運転や取扱上
の問題を解決することができる。

また、プレート４２に対して固定板４３を接着　ヤする
に当って、保護環１２をケースｌに対して螺合調整すれ
ば、固定板４３と小径筒部１３Ａの端面との基準ギャッ
プを加減することができるので、基準ギャップの調整も
容易である。

更に、カラー、３３とスペーサ３２とを２つに分割した
ので、分解に当ってスピンドル４を抜取れば、これらを
容易に取出すことができる。

なお、実施にあたって、エンコーダ４１としては、上記
実施例で述べた静電容量式に限らず、例えば光電式、電
磁式、接点式等でもよい。

また、上記実施例では、回転板４４と対向する固定板４
３の面とインナースリーブ１３の小径筒部１３Ａの端面
との間に基準ギャップを構成したが、固定板４３と対向
する回転板４４の面と回転筒体３１の端面との間、或い
は固定板４３と小径筒部１３Ａの端面との間および回転
板４４と回転筒体３１の端面との間に所定の割合、例え
ばそれぞれｌ／２ずつ設けるようにしてもよい。

また、上記実施例では、ねじ３８Ａ、３８Ｂを結合手段
に兼用させたが、結合手段はこのねじ３８Ａ　、３８Ｂ
とは別個に設けてもよい。

また、機械的読取装置としては、主尺目盛２６と副尺目
盛２７でなくてもよく、要するにスピンドル４の移動量
を読み取れるものであればよい。

また、上記実施例ではスピンドルが直進型のマイクロメ
ータについて述べたが、本発明はこの型式のマイクロメ
ータに限らず、当接型測定器全般に適用することが可能
である。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明によれば、廉価で、かつ組立性およ
び取扱性に優れたエンコーダ内蔵型測定器を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は全体の正
面図、第２図はスピンドルの保持部分を示す拡大断面図
である。 １・・・本体としてのフレーム、４・・・スピンドル。 ５・・・デジタル表示器、１３・・・インナースリーブ
、２６・・・主尺目盛、２７・・・副尺目盛、３１・・
・回転筒体、３３・・・カラー、３４・・・付勢手段と
してのばね、３８Ａ　、３８Ｂ・・・連結手段としての
ねじ、４１・・・エンコーダ、４３・・・固定板、４４
・・・回転板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）本体に軸方向へ移動可能に螺合されたスピンドル
   の移動変位量をエンコーダによって検出し、このエンコ
   ーダの出力信号から求められた測定値をデジタル表示器
   へデジタル表示させる測定器において、 前記エンコーダの固定板と回転板とを、前記本体の小径
   筒部の端面と前記スピンドルに同期回転可能に被嵌され
   た回転筒体の端面とを互いに当接させたときに前記両板
   間の軸方向ギャップが一定となるようにして本体と回転
   筒体とにそれぞれ取付けるとともに、 前記回転筒体を前記スピンドルに一体的に固定する連結
   手段を設け、 前記本体に一体的に固定可能でかつ前記スピンドルに被
   嵌されたカラーと、このカラーおよび前記回転筒体を前
   記固体板方向へ付勢するための付勢手段とを軸方向へ配
   列し、 前記連結手段によって回転筒体がスピンドルに固定され
   かつ前記カラーが軸方向へ変位可能な状態において、前
   記スピンドルの操作により前記回転筒体を前記付勢手段
   の付勢力に抗し反固定板側へ移動させたときの移動変位
   量を読取るための機械的読取装置を設けた、 ことを特徴とするエンコーダ内蔵型測定器。