千分尺的製作方法
2023-06-14 23:38:56 3
專利名稱：千分尺的製作方法
技術領域：
本發明涉及千分尺，詳細地說，涉及對被測定物的長度和厚度等尺寸進行測量的千分尺。
在圖3中，現有的一般的千分尺100(現有例子1)的結構是，具有大致U字狀的框架101；保持在該框架101一端上的測量頭102；通過保持套筒103而與框架101的另一端旋合併相對測量頭102作進退的測量軸104；固定在該測量軸104上並嵌合在保持套筒103外周上的套管105；設在測量軸104的後端並在測量軸104上作用一定以上的負荷時產生空轉的棘輪機構106。
棘輪機構106的結構是，具有互相嚙合的一對棘輪和向互相嚙合的方向對這些棘輪施力的壓縮彈簧，當在測量軸104上作用一定以上的負荷時，使棘輪之間空轉，圖示省略。
在測定時，用左手握住框架101，用右手旋轉套管105，將被測定物夾在測量頭102與測量軸104之間。在夾住被測定物的狀態下，當用右手操作(旋轉)棘輪機構106時，在測量軸104上作用一定以上的負荷的時刻，由於棘輪空轉，故測量軸104的旋轉被停止，測定壓力被保持成固定。
日本發明專利公開1995年第103749號公報上揭示了一種千分尺(現有例子2)。
現有例子2的千分尺與前述現有例子1的千分尺100相同，具有框架、測量頭、保持套筒、測量軸及套管。設在該千分尺上的定壓機構包括設在保持套筒後端外周上的板彈簧；與該板彈簧的前端抵接並設在套管內周上的棘輪，當在套管與保持套筒之間作用一定以上的負荷時，板彈簧產生彈性變形而使套管相對保持套筒空轉。
在測定時，用單手握持框架並使套管旋轉，從而將被測定物夾在測量頭與測量軸之間。在該狀態下，當再旋轉套管時，由於在測量軸(套管與保持套筒之間)作用一定以上的負荷，故可在套管空轉、測量軸的測定壓力被保持在固定的狀態下進行測定。
前述的現有例子1的千分尺主要用於兩手操作的測定，現有例子2的千分尺主要用於單手操作的測定。也就是說，不能用一個千分尺來對付單手和兩手操作的兩種操作。
因此，為了能用一個千分尺來對付單手和兩手操作，提出了在一個千分尺上裝上現有例子1和現有例子2的定壓機構。但是，做成這種結構，由於在單手操作的情況下產生現有例子1的定壓機構的功能，在兩手操作的情況下產生現有例子2的定壓機構的功能，故有因操作方法使測定壓力不相同的情況，有使測定誤差增大之虞。
另外，在現有例子1和現有例子2的千分尺中，由於要根據定壓機構的種類而分別另外製造零件，故零件個數較多，當在一個千分尺上裝上2種定壓機構時，相應增加零件個數，造成成本上升，並有產生測定誤差的問題。
本發明的目的在於，提供一種千分尺，其可用單手和兩手操作的兩種方法來測定且在各自的測定中可保證與現有的單手和兩手操作相同的操作性，在可減少零件個數的同時可消除操作方法所帶來的測定誤差。
本發明的千分尺具有大致U字狀的框架；保持在該框架一端上的測量頭；通過保持套筒而與所述框架另一端旋合且相對所述測量頭作進退的測量軸；固定在該測量軸上並嵌合在保持套筒外周上的套管，其特點是，還具有操作套筒，其設成相對所述測量軸可旋轉且在所述測量軸的與測量頭相對端相反的外端側一體地設有直徑小於所述保持套筒的直徑的第1操作部和嵌合在所述套管外周上的第2操作部；定壓機構，其設在該操作套筒的第1操作部與所述測量軸外端之間和所述操作套筒的第2操作部與所述套管外周之間的任何一方，且在所述測量軸上作用一定以上的負荷時產生空轉。
採用這種結構，通過使一體設有第1操作部和第2操作部的操作套筒旋轉，則可通過定壓機構而使套管和測量軸旋轉。
在測定時，在測量頭與測量軸之間有被測定物的狀態下，使操作套筒旋轉，將被測定物夾在測量頭與測量軸之間。在該狀態下，當再使操作套筒旋轉時，在將一定以上的負荷作用於測量軸上的階段定壓機構動作，使操作套筒空轉。由於操作套筒一體設有可旋轉地設在測量軸上且在所述測量軸的與測量頭相對端相反的外端側直徑小於所述保持套筒的直徑的第1操作部和嵌合在所述套管外周上的第2操作部，因此，可進行如下兩種操作用左手握持框架，用右手使第1操作部旋轉的兩手操作；用單手握持框架並使第2操作部旋轉的單手操作。而且，在各自的測定中，可保證與現有操作完全相同的操作性。
另外，在第1操作部與測量軸外端之間設置定壓機構、和在第2操作部與套管外周之間設置定壓機構時，由於統一了定壓機構以外的千分尺的構成零件，故可減少零件個數。
此外，由於裝在千分尺上的定壓機構是一個，故在用單手和兩手操作的測定之間無誤差。
在本發明中，在所述操作套筒的第1操作部與所述測量軸的外端之間、所述操作套筒的第2操作部與所述套管的外周之間，最好分別形成有用來容納所述定壓機構的第1容納空間和第2容納空間。
採用這種結構，由於在千分尺中分別形成有用來容納定壓機構的第1容納空間和第2容納空間，故只要在任何一方空間中裝入定壓機構即可，可容易地構成具有定壓機構的千分尺。另外，可從多種定壓機構中選擇並可容易地變更(更換)定壓機構。
在本發明中，最好是，容納在所述第1容納空間中的第1定壓機構包括固定在所述第1操作部內周上的第1棘輪；與該第1棘輪嚙合並設成相對所述測量軸不能旋轉而可向軸向變位的第2棘輪；對該第2棘輪向第1棘輪方向施力的施力裝置，容納在所述第2容納空間中的第2定壓機構包括一端與所述套管的外周和第2操作部的內周的任何一方卡合且另一端與所述套管的外周和第2操作部的內周的任何另一方接觸的彈性構件。
採用該結構，由於只要可選擇地將利用公知技術的第1定壓機構和第2定壓機構裝在千分尺上即可，故可更容易地構成能單手和兩手操作的千分尺。另外，在第1定壓機構中，可獲得與現有棘輪式定壓機構相同的感覺(例如聲音和操作感等)，在第2定壓機構中，可獲得與利用彈簧的所謂摩擦式定壓機構相同的感覺。
在本發明中，所述套管的嵌合在第2操作部上的部分與未嵌合在第2操作部上的部分相比，形成為薄壁。
採用該結構，由於套管的嵌合在第2操作部上的部分與未嵌合在第2操作部上的部分相比形成為薄壁，故可縮小第2操作部的直徑，可保持現有千分尺的操作性和尺寸。
附圖的簡單說明如下。
圖1是表示本發明的千分尺的一實施形態的主要部分(第1定壓機構)的剖視圖。
圖2是表示所述實施形態的另一主要部分(第2定壓機構)的剖視圖。
圖3是表示現有千分尺的整體立體圖。
下面結合附圖來說明本發明一實施形態。
在圖1及圖2中，本實施形態的千分尺1與前述的現有例子1的千分尺100相同，具有大致U字狀的框架(未圖示)；保持在該框架一端上的測量頭(未圖示)；通過保持套筒3而與框架的另一端旋合、並相對測量頭作進退的測量軸4；固定在測量軸4上並嵌合在保持套筒3的外周上的套管5。
在該千分尺1上設有操作套筒6，其一體設有可旋轉地設在測量軸4上且在測量軸4的與測量頭相對端相反的外端側直徑小於保持套筒3的直徑的第1操作部61和嵌合在套管5外周上的第2操作部62。
套管5的嵌合在第2操作部62上的部分5A形成比未嵌合在第2操作部62上的部分5B的薄壁。另外，在套管5的後端部的外周上形成有環狀的槽5C。
在千分尺1上，在操作套筒6的第1操作部61與測量軸4的外端之間、形成於套管5外周上的槽5C與第2操作部62之間，分別形成有第1容納空間7和第2容納空間8。在所述第1和第2容納空間7、8中，有選擇地容納後述的第1定壓機構70(參照圖1)和第2定壓機構80(參照圖2)。
如圖1所示，第1定壓機構70具有一端與測量軸4的外端旋合而另一端通過螺釘71而可旋轉地支承操作套筒6的支軸72；固定在第1操作部61的內周上的第1棘輪73；與該第1棘輪73嚙合並通過鍵75而設成相對測量軸4不能旋轉而可向軸向變位的第2棘輪74；對該第2棘輪74向第1棘輪73施力的壓縮螺旋彈簧76；以及限定該壓縮螺旋彈簧76的位置並固定在支軸72上的擋塊77。
在第1棘輪73和第2棘輪74上，以一定間距形成有互相嚙合的小槽狀(ニぎり狀)的齒，在將一定以上的負荷作用於測量軸4上的狀態下，第1棘輪73就相對第2棘輪74空轉。
當使操作套筒6旋轉時，固定在第1操作部61上的第1棘輪73被一體旋轉。由於第1棘輪73和第2棘輪74嚙合，故第2棘輪74也旋轉。因第2棘輪74旋轉，從而通過鍵75而使支軸72旋轉，旋合在支軸72上的測量軸4及一體地設在該測量軸4上的套管5也與操作套筒6一起旋轉。
另一方面，當將一定以上的負荷作用於測量軸4上時，且再使操作套筒旋轉而使第1棘輪73旋轉時，由於第2棘輪74處於難以旋轉的狀態而克服壓縮螺旋彈簧76的彈力，沿著鍵75退縮到壓縮螺旋彈簧76側。即，第1棘輪73的旋轉力不傳遞給第2棘輪74，操作套筒6產生空轉。
如圖2所示，第2定壓機構80具有一端卡合在套管5的外周上、另一端與操作套筒6的第2操作部62的內周接觸的作為彈性構件的螺旋彈簧81，該螺旋彈簧81卷繞在套管5的後端的槽5C中。在設置這種第2定壓機構80的情況下，一端旋合在測量軸4上、另一端通過螺釘82而可旋轉地支承有操作套筒6的支承塊83設在第1容納空間7中。另外，通過將支承塊83形成為與第1容納空間7對應的形狀，也可強化第1操作部61的剛性。
當使操作套筒6旋轉時，由於螺旋彈簧81的另一端與第2操作部62的內周接觸，故與螺旋彈簧81的一端卡合的套管5也旋轉，一體地設在套管5上的測量軸4也與操作套筒6一起旋轉。
另外，當將一定以上的負荷作用於測量軸4(套管5與操作套筒6之間)時，螺旋彈簧81的另一端在第2操作部62上滑動。即，操作套筒6的旋轉力不傳遞給套筒5，操作套筒6空轉。
下面說明本實施形態的作用。
在將被測定物配置在測量頭與測量軸4之間的狀態下，使操作套筒6向規定方向旋轉。具體地說，通過用左手握持框架、用右手旋轉第1操作部61的兩手操作，或用單手握持框架並旋轉第2操作部62的單手操作，從而使操作套筒6向規定方向旋轉。這樣，操作套筒6的旋轉力通過第1定壓機構70或第2定壓機構80而傳遞給測量軸4和套管5。當從測量軸4的一端與被測定物抵接的狀態再旋轉操作套筒6時，由於在測量軸4上作用一定以上的負荷，故第1定壓機構70或第2定壓機構80產生動作，而使操作套筒6空轉。即，在使用第1定壓機構70的場合，第1棘輪73和第2棘輪74之間產生滑動，在使用第2定壓機構的80的場合，螺旋彈簧81的另一端與第2操作部62的內周之間產生滑動。
採用上述那樣的本實施形態，具有如下的效果。
即，在本實施形態中，通過使一體具有第1操作部61和第2操作部62的操作套筒6旋轉，則套管5和測量軸4通過第1或第2定壓機構70、80而旋轉。
在測定時，在將被測定物處於測量頭與測量軸4之間的狀態下使操作套筒6旋轉，將被測定物夾在測量頭與測量軸4之間。在該狀態下，當再使操作套筒6旋轉時，在將一定以上的負荷作用於測量軸4上的階段，第1或第2定壓機構70、80產生動作，而使操作套筒6空轉。由於操作套筒6一體具有第1操作部和第2操作部，故可進行如下兩種操作用左手握持框架，用右手旋轉第1操作部61的兩手操作；用單手握持框架並旋轉第2操作部62的單手操作。而且，在各自的測定中，可保證與現有的操作完全相同的操作性。
另外，當在第1容納空間7中設置第1定壓機構70、在第2容納空間8中設置第2定壓機構80時，由於框架與測量頭、保持套筒3、測量軸4、套管5和操作套筒6的形狀做成通用化，故可減少零件個數。
此外，由於裝在千分尺1上的定壓機構是一個，故在單手和兩手操作的測定之間無誤差。
由於在千分尺1上分別設有用來容納各定壓機構70、80的第1容納空間7和第2容納空間8，因此，只要在任何一方的空間中裝入一方的定壓機構即可，從而可容易地構成具有第1或第2定壓機構70、80的千分尺1。另外，可從多種定壓機構中選擇，並可容易地變更(更換)定壓機構。
由於只要將利用公知技術的第1定壓機構70和第2定壓機構有選擇地裝在千分尺1上即可，故可更容易地構成可進行單手和兩手操作的千分尺1。另外，在第1定壓機構70中，可獲得與現有的棘輪式定壓機構相同的感覺(例如聲音和操作感等)，在第2定壓機構80中，可獲得與利用彈簧的所謂摩擦式定壓機構相同的感覺。
由於套管5的嵌合在第2操作部62上的部分5A與未嵌合在第2操作部62上的部分5B相比形成為薄壁，故可縮小第2操作部62的直徑，可保持現有的千分尺的操作性和尺寸。
另外，本發明並不限定於前述實施形態，在可實現本發明目的的範圍內的變形、改進都包含在本發明中。
例如，在前述實施形態中，是使用螺旋彈簧81作為第2定壓機構80的彈性構件的，但本發明的彈性構件並不限定於此，例如可使用板彈簧等各種彈性構件，也可適當選擇起到作為第2定壓機構的彈性構件功能的零件。
在前述實施形態中，套管5的嵌合在第2操作部62上的部分5A與未嵌合在第2操作部62上的部分5B相比而做成薄壁，但也可例如仍使用現有的套管的形狀，這種情況也包含本發明。
在前述實施形態中，是在形成於千分尺1的各空間7、8中有選擇地裝入第1或第2定壓機構70、80的，但也可適當使用其他公知的定壓機構。
權利要求
1．一種千分尺，具有呈U字狀的框架；保持在該框架一端上的測量頭；通過保持套筒而與所述框架另一端旋合且相對所述測量頭作進退的測量軸；固定在該測量軸上並嵌合在保持套筒外周上的套管，其特徵在於，還具有操作套筒，其設成相對所述測量軸可旋轉且在所述測量軸的與測量頭相對端相反的外端側一體地設有直徑小於所述保持套筒的直徑的第1操作部和嵌合在所述套管外周上的第2操作部；定壓機構，其設在該操作套筒的第1操作部與所述測量軸外端之間和所述操作套筒的第2操作部與所述套管外周之間的任何一方，且在所述測量軸上作用一定以上的負荷時產生空轉。
2．如權利要求1所述的千分尺，其特徵在於，在所述操作套筒的第1操作部與所述測量軸的外端之間、所述操作套筒的第2操作部與所述套管的外周之間，分別形成有用來容納所述定壓機構的第1容納空間和第2容納空間。
3．如權利要求2所述的千分尺，其特徵在於，容納在所述第1容納空間中的第1定壓機構包括固定在所述第1操作部內周上的第1棘輪；與該第1棘輪嚙合並設成相對所述測量軸不能旋轉而可向軸向變位的第2棘輪；對該第2棘輪向第1棘輪方向施力的壓縮螺旋彈簧，容納在所述第2容納空間中的第2定壓機構包括一端與所述套管的外周和第2操作部的內周的任何一方卡合且另一端與所述套管的外周和第2操作部的內周的任何另一方接觸的彈性構件。
4．如權利要求1至3中任一項所述的千分尺，其特徵在於，所述套管的嵌合在第2操作部的部分與未嵌合在第2操作部上的部分相比，形成為薄壁。
全文摘要
一種千分尺,具有:操作套筒6,其一體設有第1操作部61和第2操作部62;定壓機構70,通過旋轉操作套筒6,從而通過第1定壓機構使套管5和測量軸4旋轉,在將一定以上的負荷作用於測量軸4上的階段,第1定壓機構70動作,使操作套筒6空轉,可進行用左手握持框架、用右手旋轉第1操作部61的兩手操作和用單手握持框架並旋轉第2操作部62的單手操作,且在各自的測定中可保證與傳統操作完全相同的操作性。
文檔編號G01B3/18GK1296164SQ0013234
公開日2001年5月23日 申請日期2000年11月3日 優先權日1999年11月10日
發明者佐伯明朋 申請人:株式會社三豐