| 【発明の名称】 |
マイクロメータ |
| 【発明者】 |
【氏名】佐伯 明朋
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| 【要約】 |
【課題】片手および両手操作の両方で測定でき、それぞれの測定において従来の片手および両手操作と同様な操作性を保障できるマイクロメータを提供すること。
【解決手段】第１操作部６１および第２操作部６２を一体的に有する操作スリーブ６を回転させることで、第１定圧機構７０を介してシンブル５およびスピンドル４が回転される。スピンドル４に一定以上の負荷がかかった段階で第１定圧機構７０が作動して、操作スリーブ６が空転される。操作スリーブ６は、第１操作部６１と第２操作部６２とを一体的に有しているから、左手でフレームを持ち右手で第１操作部６１を回転させる両手操作および片手でフレームを持ちながら第２操作部６２を回転させる片手操作の両操作が可能で、しかも、それぞれの測定において、従来の操作と全く同じ操作性を保障できる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 略Ｕ字状のフレームと、このフレームの一端に保持されたアンビルと、前記フレームの他端に保持スリーブを介して螺合されかつ前記アンビルに対して進退するスピンドルと、このスピンドルに固定されかつ保持スリーブの外周に被嵌されたシンブルとを備えたマイクロメータであって、前記スピンドルに対し回転可能に設けられるとともに前記スピンドルのアンビル対向端とは反対の外端側に前記保持スリーブの径よりも小さい径の第１操作部および前記シンブルの外周に被嵌された第２操作部を一体的に有する操作スリーブと、この操作スリーブの第１操作部と前記スピンドルの外端との間および前記操作スリーブの第２操作部と前記シンブルの外周との間のいずれか一方に設けられかつ前記スピンドルに一定以上の負荷がかかったときに空転する定圧機構とを備えていることを特徴とするマイクロメータ。
【請求項２】 請求項１に記載のマイクロメータにおいて、前記操作スリーブの第１操作部と前記スピンドルの外端との間および前記操作スリーブの第２操作部と前記シンブルの外周との間には、前記定圧機構を収納するための第１収納空間および第２収納空間がそれぞれ形成されていることを特徴とするマイクロメータ。
【請求項３】 請求項２に記載のマイクロメータにおいて、前記第１収納空間に収納される第１定圧機構は、前記第１操作部の内周に固定された第１ラチェット車と、この第１ラチェット車に噛合されるとともに前記スピンドルに対して回転不能かつ軸方向へ変位可能に設けられた第２ラチェット車と、この第２ラチェット車を第１ラチェット車へ向かって付勢する圧縮コイルばねとを含んで構成され、前記第２収納空間に収納される第２定圧機構は、一端が前記シンブルの外周および第２操作部の内周のいずれか一方に係合されかつ他端が前記シンブルの外周および第２操作部の内周のいずれか他方に接した弾性部材を含んで構成されていることを特徴とするマイクロメータ。
【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のマイクロメータにおいて、前記シンブルの第２操作部に被嵌された部分は、第２操作部に被嵌されていない部分に比べて、薄肉に形成されていることを特徴とするマイクロメータ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロメータに係り、詳しくは、被測定物の長さや厚み等の寸法を測るマイクロメータに関する。
【０００２】
【背景技術】■従来の一般的マイクロメータ１００（図３参照）。
マイクロメータ１００は、略Ｕ字状のフレーム１０１と、このフレーム１０１の一端に保持されたアンビル１０２と、フレーム１０１の他端に保持スリーブ１０３を介して螺合されかつアンビル１０２に対して進退するスピンドル１０４と、このスピンドル１０４に固定されかつ保持スリーブ１０３の外周に被嵌されたシンブル１０５と、スピンドル１０４の後端に設けられかつスピンドル１０４に一定以上の負荷がかかったときに空転するラチェット機構１０６とを有する構造である。
【０００３】このラチェット機構１０６は、図示は省略するが、互いに噛合する一対のラチェット車と、これらのラチェット車を互いに噛合する方向に付勢する圧縮コイルばねとを備え、スピンドル１０４に一定以上の負荷がかかっているときにラチェット車同士を空転させる構造である。測定にあたっては、左手でフレーム１０１を持ち、右手でシンブル１０５を回転させ、被測定物をアンビル１０２とスピンドル１０４との間で挟む。被測定物を挟んだ状態で、右手でラチェット機構１０６を操作する（回転させる）と、スピンドル１０４に一定以上の負荷がかかった時点で、ラチェット車が空転するから、スピンドル１０４の回転が止まり測定圧が一定に保たれる。
【０００４】■特開平７−１０３７４９号公報に開示されたマイクロメータ。
上記マイクロメータは、■のマイクロメータ１００と同様に、フレームと、アンビルと、保持スリーブと、スピンドルと、シンブルとを有する。このマイクロメータに設けられた定圧機構は、保持スリーブの後端の外周に設けられた板ばねと、この板ばねの先端が当接されかつシンブルの内周に設けられたラチェット車とから構成され、シンブルと保持スリーブとの間に一定以上の負荷がかかったときに、板ばねが弾性変形してシンブルを保持スリーブに対して空転させる構造である。測定にあたっては、片手でフレームを持ちながらシンブルを回転させることで、被測定物をアンビルとスピンドルとの間で挟む。この状態で、さらにシンブルを回転させると、スピンドル（シンブルと保持スリーブとの間）に一定以上の負荷がかかるから、シンブルが空転し、スピンドルの測定圧が一定に保たれた状態で測定が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】■のマイクロメータは主に両手操作による測定に用いられ、■のマイクロメータは主に片手操作による測定に用いられる。つまり、一つのマイクロメータによって、片手および両手操作の両操作に対応できるものはなかった。そこで、一つのマイクロメータによって片手および両手操作に対応できるように、一つのマイクロメータに■および■の定圧機構を組み込むことが考えられる。しかし、このようにすると、片手操作の場合には■の定圧機構が、両手操作の場合には■の定圧機構が機能するため、操作方法によって測定圧が異なる場合があり、測定誤差が増大するおそれがある。また、■、■のマイクロメータでは、定圧機構の種類によってそれぞれ別に部品製作が必要なため、部品点数が多く、また、一つのマイクロメータに２種類の定圧機構を組み込んだ場合、それだけ部品点数が増え、コストアップにつながるという問題がある。
【０００６】本発明の目的は、片手および両手操作の両方で測定でき、しかも、それぞれの測定において従来の片手および両手操作と同様な操作性を保障でき、部品点数を削減できるとともに操作方法による測定誤差をなくすことができるマイクロメータを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のマイクロメータは、上記目的を達成するため、次の構成を採用する。請求項１に記載のマイクロメータは、略Ｕ字状のフレームと、このフレームの一端に保持されたアンビルと、前記フレームの他端に保持スリーブを介して螺合されかつ前記アンビルに対して進退するスピンドルと、このスピンドルに固定されかつ保持スリーブの外周に被嵌されたシンブルとを備えたマイクロメータであって、前記スピンドルに対し回転可能に設けられるとともに前記スピンドルのアンビル対向端とは反対の外端側に前記保持スリーブの径よりも小さい径の第１操作部および前記シンブルの外周に被嵌された第２操作部を一体的に有する操作スリーブと、この操作スリーブの第１操作部と前記スピンドルの外端との間および前記操作スリーブの第２操作部と前記シンブルの外周との間のいずれか一方に設けられかつ前記スピンドルに一定以上の負荷がかかったときに空転する定圧機構とを備えていることを特徴とするものである。
【０００８】この発明によれば、第１操作部および第２操作部を一体的に有する操作スリーブを回転させることで、定圧機構を介してシンブルおよびスピンドルが回転される。測定にあたっては、アンビルとスピンドルとの間に被測定物がある状態で操作スリーブを回転させ、アンビルとスピンドルとの間で被測定物を挟む。この状態で、さらに操作スリーブを回転させると、スピンドルに一定以上の負荷がかかった段階で定圧機構が作動して、操作スリーブが空転される。操作スリーブは、スピンドルに対し回転可能に設けられるとともにスピンドルのアンビル対向端とは反対の外端側に保持スリーブの径よりも小さい径の第１操作部およびシンブルの外周に被嵌された第２操作部を一体的に有しているから、左手でフレームを持ち右手で第１操作部を回転させる両手操作および片手でフレームを持ちながら第２操作部を回転させる片手操作の両操作が可能で、しかも、それぞれの測定において、従来の操作と全く同じ操作性を保障できる。また、第１操作部とスピンドルの外端との間に定圧機構を設けた場合と、第２操作部とシンブルの外周との間に定圧機構を設けた場合とで、定圧機構以外のマイクロメータの構成部品を統一しているので、部品点数を削減できる。さらに、マイクロメータに組み込む定圧機構は一つなので、片手および両手操作による測定の間で誤差がない。
【０００９】請求項２に記載のマイクロメータは、請求項１に記載のマイクロメータにおいて、前記操作スリーブの第１操作部と前記スピンドルの外端との間および前記操作スリーブの第２操作部と前記シンブルの外周との間には、前記定圧機構を収納するための第１収納空間および第２収納空間がそれぞれ形成されていることを特徴とするものである。この発明によれば、マイクロメータには、定圧機構を収納するための第１収納空間および第２収納空間がそれぞれ形成されているので、いずれか一方の空間に定圧機構を組み込むだけでよく、定圧機構を備えたマイクロメータを容易に構成できる。また、複数種の定圧機構から選択できるとともに、定圧機構の変更（入れ換え）も容易にできる。
【００１０】請求項３に記載のマイクロメータは、請求項２に記載のマイクロメータにおいて、前記第１収納空間に収納される第１定圧機構は、前記第１操作部の内周に固定された第１ラチェット車と、この第１ラチェット車に噛合されるとともに前記スピンドルに対して回転不能かつ軸方向へ変位可能に設けられた第２ラチェット車と、この第２ラチェット車を第１ラチェット車へ向かって付勢する付勢手段とを含んで構成され、前記第２収納空間に収納される第２定圧機構は、定圧機構は、一端が前記シンブルの外周および第２操作部の内周のいずれか一方に係合されかつ他端が前記シンブルの外周および第２操作部の内周のいずれか他方に接した弾性部材を含んで構成されていることを特徴とするものである。この発明によれば、公知技術を利用した第１定圧機構および第２定圧機構を選択的にマイクロメータに組み込むだけでよいから、片手および両手操作が可能なマイクロメータをより容易に構成できる。また、第１定圧機構においては、従来のラチェット式定圧機構と同じ感触（たとえば、音や操作感等）を得ることができ、第２定圧機構においては、ばねを利用した、いわゆるフリクション式定圧機構と同じ感触を得ることができる。
【００１１】請求項４に記載のマイクロメータは、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のマイクロメータにおいて、前記シンブルの第２操作部に被嵌された部分は、第２操作部に被嵌されていない部分に比べて、薄肉に形成されていることを特徴とするものである。この発明によれば、シンブルの第２操作部に被嵌された部分は、第２操作部に被嵌されていない部分に比べて薄肉に形成されているから、第２操作部の径を小さくすることができ、従来のマイクロメータの操作性およびサイズを保持できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１および図２において、本実施形態のマイクロメータ１は、従来のマイクロメータ１００と同様に、略Ｕ字状のフレーム（図示せず）と、このフレームの一端に保持されたアンビル（図示せず）と、フレームの他端に保持スリーブ３を介して螺合されかつアンビルに対して進退するスピンドル４と、スピンドル４に固定されかつ保持スリーブ３の外周に被嵌されたシンブル５とを備えている。このマイクロメータ１には、スピンドル４に対し回転可能に設けられかつスピンドル４のアンビル対向端とは反対の外端側に保持スリーブ３の径よりも小さい径の第１操作部６１およびシンブル５の外周に被嵌された第２操作部６２を一体的に有する操作スリーブ６が設けられている。シンブル５の第２操作部６２に被嵌された部分５Ａは、第２操作部６２に被嵌されていない部分５Ｂよりも薄肉に形成されている。また、シンブル５の後端部の外周には、環状の溝５Ｃが形成されている。
【００１３】マイクロメータ１には、操作スリーブ６の第１操作部６１とスピンドル４の外端との間およびシンブル５の外周に形成された溝５Ｃと第２操作部６２との間に、それぞれ第１収納空間７、および第２収納空間８が形成されている。これら第１および第２収納空間７，８には、後述する第１定圧機構７０（図１参照）および第２定圧機構８０（図２参照）が選択的に収納される。
【００１４】第１定圧機構７０は、図１に示すように、一端がスピンドル４の外端に螺合されかつ他端がねじ７１を介して操作スリーブ６を回転可能に支持した支軸７２と、第１操作部６１の内周に固定された第１ラチェット車７３と、この第１ラチェット車７３に噛合されるとともにキー７５を介してスピンドル４に対して回転不能かつ軸方向へ変位可能に設けられた第２ラチェット車７４と、この第２ラチェット車７４を第１ラチェット車７３へ向かって付勢する圧縮コイルばね７６と、この圧縮コイルばね７６の位置を規定しかつ支軸７２に固定されたストッパ７７とを有している。第１ラチェット車７３および第２ラチェット車７４には、互いに噛合するのこぎり状の歯が一定ピッチで形成されており、スピンドル４に一定以上の負荷がかかっている状態では、第１ラチェット車７３が第２ラチェット車７４に対して空転するようになっている。
【００１５】操作スリーブ６を回転させると、第１操作部６１に固定された第１ラチェット車７３が一体的に回転される。第１ラチェット車７３と第２ラチェット車７４とが噛み合っているため、第２ラチェット車７４も回転される。第２ラチェット車７４が回転されることで、キー７５を介して支軸７２が回転され、支軸７２に螺合されたスピンドル４およびこのスピンドル４に一体的に設けられたシンブル５も操作スリーブ６と一緒に回転される。一方、スピンドル４に一定以上の負荷がかかっていいるときに、操作スリーブをさらに回転させて第１ラチェット車７３を回転させると、第２ラチェット車７４は、回転しづらい状態にあるから圧縮コイルばね７６に抗して、キー７５に沿って圧縮コイルばね７６側に逃げる。つまり、第１ラチェット車７３の回転力が第２ラチェット車７４に伝達されず、操作スリーブ６は空転する。
【００１６】第２定圧機構８０は、図２に示すように、一端がシンブル５の外周に係合されかつ他端が操作スリーブ６の第２操作部６２の内周に接した弾性部材としてのコイルばね８１を有しており、このコイルばね８０は、シンブル５の後端の溝５Ｃに巻き回されている。このような第２定圧機構８０が設けられた場合には、一端がスピンドル４に螺合されかつ他端がねじ８２を介して操作スリーブ６を回転可能に支持した支持ブロック８３が、第１収納空間７に設けられる。なお、支持ブロック８３を第１収納空間７に対応した形状に形成することで、第１操作部６１の剛性を強化させてもよい。
【００１７】操作スリーブ６を回転させると、コイルばね８１の他端が第２操作部６２の内周に接しているため、コイルばね８１の一端に係合されたシンブル５も回転され、シンブル５に一体的に設けられたスピンドル４も操作スリーブ６と一緒に回転される。一方、スピンドル４（シンブル５と操作スリーブ６との間）に一定以上の負荷がかかっているとき、コイルばね８１の他端が第２操作部６２に対して滑る。つまり、操作スリーブ６の回転力がシンブル５に伝達されず、操作スリーブ６は空転する。
【００１８】次に、本実施形態の作用を説明する。アンビルとスピンドル４との間に被測定物を配置した状態で、操作スリーブ６を所定方向へ回転させる。具体的には、左手でフレームを持ち右手で第１操作部６１を回転させる両手操作、または片手でフレームを持ちながら第２操作部６２を回転させる片手操作によって、操作スリーブ６を所定方向に回転させる。すると、操作スリーブ６の回転力は、第１定圧機構７０または第２定圧機構８０を介して、スピンドル４およびシンブル５に伝達される。スピンドル４の一端が被測定物に当接した状態から、さらに、操作スリーブ６を回転させると、スピンドル４に一定以上の負荷がかかるので、第１定圧機構７０または第２定圧機構８０が作動して、操作スリーブ６が空転する。すなわち、第１定圧機構７０の場合は、第１ラチェット車７３と第２ラチェット車７４との間に滑りが生じ、第２定圧機構８０の場合は、コイルばね８１の他端と第２操作部６２の内周との間で滑りが生じる。
【００１９】上述のような本実施形態によれば、次のような効果がある。すなわち、本実施形態では、第１操作部６１および第２操作部６２を一体的に有する操作スリーブ６を回転させることで、第１または第２定圧機構７０，８０を介してシンブル５およびスピンドル４が回転される。測定にあたっては、アンビルとスピンドル４との間に被測定物がある状態で操作スリーブ６を回転させ、アンビルとスピンドル４との間で被測定物を挟む。この状態で、さらに操作スリーブ６を回転させると、スピンドル４に一定以上の負荷がかかった段階で第１または第２定圧機構７０，８０が作動して、操作スリーブ６が空転される。操作スリーブ６は、第１操作部と第２操作部とを一体的に有しているから、左手でフレームを持ち右手で第１操作部６１を回転させる両手操作および片手でフレームを持ちながら第２操作部６２を回転させる片手操作の両操作が可能で、しかも、それぞれの測定において、従来の操作と全く同じ操作性を保障できる。また、第１収納空間７に第１定圧機構７０を設けた場合と、第２収納空間８に第２定圧機構８０を設けた場合とで、フレームとアンビルと保持スリーブ３とスピンドル４とシンブル５と操作スリーブ６との形状が共通化されているので、部品点数を削減できる。さらに、マイクロメータ１に組み込まれる定圧機構は一つなので、片手および両手操作による測定の間で誤差がない。
【００２０】マイクロメータ１には、各定圧機構７０，８０を収納するための第１収納空間７および第２収納空間８がそれぞれ形成されているので、いずれか一方の空間に一方の定圧機構を組み込むだけでよく、第１または第２定圧機構７０，８０を備えたマイクロメータ１を容易に構成できる。また、複数種の定圧機構から選択できるとともに、定圧機構の変更（入れ換え）も容易にできる。
【００２１】公知技術を利用した第１定圧機構７０および第２定圧機構８０を選択的にマイクロメータ１に組み込むだけでよいから、片手および両手操作が可能なマイクロメータ１をより容易に構成できる。また、第１定圧機構７０においては、従来のラチェット式定圧機構と同じ感触（たとえば、音や操作感等）を得ることができ、第２定圧機構８０においては、ばねを利用した、いわゆるフリクション式定圧機構と同じ感触を得ることができる。
【００２２】シンブル５の第２操作部６２に被嵌された部分５Ａは、第２操作部６２に被嵌されていない部分５Ｂに比べて薄肉に形成されているから、第２操作部６２の径を小さくすることができ、従来のマイクロメータの操作性およびサイズを保持できる。
【００２３】なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は、本発明に含まれるものである。たとえば、前記実施形態では、第２定圧機構８０の弾性部材としてコイルばね８１を用いているが、本発明に係る弾性部材はこれに限定されるものではなく、たとえば、板ばね等種々のものが考えられ、第２定圧機構の弾性部材として機能するものを適宜選択してもよい。
【００２４】前記実施形態では、シンブル５の第２操作部６２に被嵌された部分５Ａは、第２操作部６２に被嵌されていない部分５Ｂに比べて薄肉に形成されているが、たとえば、従来のシンブルの形状をそのまま用いてもよく、このような場合も本発明に含まれる。
【００２５】前記実施形態では、マイクロメータ１に形成された各空間７，８に、選択的に第１または第２定圧機構７０，８０組み込んでいるが、適宜、他の公知の定圧機構を用いてもよい。
【００２６】
【発明の効果】本発明のマイクロメータによれば、片手および両手操作の両方で測定でき、しかも、それぞれの測定において従来の片手および両手操作と同様な操作性を保障でき、部品点数を削減できるとともに操作方法による測定誤差をなくすことができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１３７６９４
【氏名又は名称】株式会社ミツトヨ
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| 【出願日】 |
平成１１年１１月１０日（１９９９．１１．１０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７９０８３
【弁理士】
【氏名又は名称】木下 實三 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１４１４０２（Ｐ２００１−１４１４０２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月２５日（２００１．５．２５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３１９６４０ |
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