尺寸测定装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种尺寸测定装置。


背景技术：

2.作为测定工件尺寸的装置，已知有具备具有差动变压器等检测器的电测微计的装置。例如，在日本特开2002-181502号公报中公开了一种适用于测定工件的外径尺寸的外径测定用定尺装置的测定头。测定头具有一对基部臂。在基部臂的基端部设置有作为检测器的差动变压器。在基部臂的前端部连接有测定臂。在测定臂的前端部设置有与工件接触的触头。基部臂被轴支撑，基部臂和测定臂能够以转动支轴为支点转动。
3.为了测定工件的外形尺寸，一对触头相互面对地配置。当测定臂和基部臂根据工件的外径尺寸而转动时，通过差动变压器检测出基部臂的移动量，由此测定工件的外径尺寸。
4.专利文献1：日本特开2002-181502号公报
5.日本特开2002-181502号公报所记载的测定头在一对基部臂的内侧配置有一对差动变压器。因此，一对基部臂之间的间隔至少需要为能够配置一对差动变压器的程度的大小。
6.因此，当差动变压器或附属于差动变压器的部件的尺寸变大时，由于一对基部臂的间隔变大，因而有可能在基部臂的排列方向上装置尺寸变大。另外，也可以考虑将各差动变压器配置在一对基部臂的外侧，但在这种情况下装置也有可能在上述排列方向上变大。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种能够使装置小型化的技术。
8.为了解决上述课题，提供一种尺寸测定装置，能够对测定对象的尺寸进行测定，具备第一杆、第二杆、第一触头、第二触头、第一检测器、第二检测器、第一施力部和第一支撑部。第一杆具有第一基端臂部和第一前端臂部。第一前端臂部位于比所述第一基端臂部更靠轴向的一侧的位置。第二杆具有第二基端臂部和第二前端臂部。第二前端臂部位于比所述第二基端臂部更靠所述轴向的一侧的位置。第二杆配置成所述第二前端臂部在与所述轴向交叉的第一排列方向上从所述第一前端臂部离开。第一触头位于所述第一前端臂部。第二触头位于所述第二前端臂部。第一检测器检测所述第一基端臂部的移动。第二检测器检测第二杆的所述第二基端臂部的移动。第一施力部对所述第一杆及所述第二杆施力，以使所述第一触头及所述第二触头与测定对象接触。第一支撑部支撑所述第一杆和所述第二杆，以使所述第一前端臂部和所述第二前端臂部在第一排列方向上圆弧状移动。所述第一检测器接触所述第一杆的与所述第一触头相反的一侧。所述第二检测器接触所述第二杆的与所述第二触头相同的一侧。
9.(发明效果)
10.相对于沿第一排列方向排列的第一基端臂部及第二基端臂部，第一检测器及第二
检测器分别配置在第一排列方向的相同侧。由此，能够将第一检测器和第二检测器中的一方配置在第一基端臂部和第二基端臂部之间，将另一方配置在第一基端臂部及第二基端臂部的外侧。因此，即使在使用较大尺寸的第一检测器和第二检测器的情况下，也能够减小第一排列方向的装置尺寸。
附图说明
11.图1是示出第一实施方式的尺寸测定装置的图。
12.图2是示出图1所示的测定头的侧视图。
13.图3是示意性地示出测定头的图。
14.图4是示出第二实施方式的尺寸测定装置的概略结构图。
15.图5是示出图4所示的两个测定头的其他配置例的图。
16.图6是示出第三实施方式的第一杆及第二杆的图。
17.图7是示出变形例的测定头的图。
具体实施方式
18.以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。另外，该实施方式中记载的构成要素只不过是示例，并不是将本实用新型的范围仅限定于此的意思。在附图中，为了容易理解，有时根据需要将各部分的尺寸和数量夸张或简化地进行图示。
19.在以下的说明中，分别将与测定头的中心轴平行的方向称为“轴向”，将与测定头的中心轴正交的方向称为“径向”，将沿着以测定头的中心轴为中心的圆弧的方向称为“周向”。将从轴向一侧观察相对于中心轴逆时针旋转的方向称为“周向一侧”，将从轴向一侧观察相对于中心轴顺时针旋转的方向称为“周向另一侧”。
20.另外，在各构成要素中，将轴向一侧的端部称为“轴向一端部”，将轴向一侧的端部的位置称为“轴向一端”。另外，在各构成要素中，将轴向另一侧的端部称为“轴向另一端部”，将轴向另一侧的端部的位置称为“轴向另一端”。
21.另外，将朝向中心轴的径向的一方称为“径向内方”或“径向内侧”，将远离中心轴的径向的另一方称为“径向外方”或“径向外侧”。在各构成要素的侧面中，将朝向径向内侧的侧面称为“内表面”，将朝向径向外侧的侧面称为“外表面”。
22.《1.第一实施方式》
23.图1是示出第一实施方式的尺寸测定装置1的图。图2是示出图1所示的测定头2的侧视图。另外，在图1中，用剖视图示出壳体3。另外，在图2中，省略了第一支撑部51的图示。
24.尺寸测定装置1是对测定对象的尺寸进行测定的装置。尺寸测定装置1是对具有圆筒形状的测定对象物9的内径进行测定的装置。尺寸测定装置1包括基部11、壳体3、测定头2、第一电测微计4和第二电测微计5。壳体3呈沿轴向延伸的大致圆筒状。测定头2的一部分配置在壳体3中。测定头2具有第一杆21、第二杆22、第一触头31、第二触头32、第一板簧41、第二板簧42和第一支撑部51。
25.第一杆21具有第一基端臂部211和第一前端臂部213。第一前端臂部213相对于第一基端臂部211配置在轴向一侧。第一触头31配置在第一前端臂部213的前端部。
26.第一电测微计4检测第一基端臂部211的移动量(位移量)。第一电测微计4是具备
差动变压器作为检测器的差动变压器型。但是，第一电测微计4也可以是差动变压器型以外的形式(例如静电电容型、电阻线变形型、电感型)。第一电测微计4沿着第一排列方向呈棒状延伸。相对于第一杆21，第一电测微计4配置在第一排列方向另一侧。第一电测微计4的前端部与第一基端臂部211接触，将该第一基端臂部211向径向外侧按压。
27.如图1所示，第一电测微计4相对于第一杆21与第一触头31的相反侧的面接触。详细地说，第一触头31配置在第一前端臂部213的第一排列方向一侧的面上。第一电测微计4的前端部与第一基端臂部211的第一排列方向另一侧的面接触。相对于第一基端臂部211，第一电测微计4配置在第一排列方向另一侧。
28.第一板簧41对第一杆21施力，以使第一触头31与测定对象物9的内表面91抵接。第一板簧41呈沿轴向延伸的板状。第一板簧41具有固定部401和可动部403。可动部403的轴向另一端部经由连结部405与固定部401的轴向一端部连接。连结部405的径向厚度比固定部401及可动部403薄，连结部405容易弯曲变形。因此，可动部403能够以固定部401的轴向一端部为轴(可动轴407(参照图3))在第一排列方向上圆弧状地移动。
29.第二杆22具有第二基端臂部221和第二前端臂部223。第二前端臂部223相对于第二基端臂部221配置在轴向一侧。第二前端臂部223配置成在第一排列方向(详细而言为第一排列方向另一侧)上与第一前端臂部213分离。
30.第二电测微计5检测第二基端臂部221的移动量(位移量)。第二电测微计5的前端部与第二基端臂部221接触，将第二基端臂部221向径向内方按压。
31.第二电测微计5是具备差动变压器作为检测器的差动变压器型。但是，第二电测微计5也可以是差动变压器型以外的形式(例如静电电容型、电阻线变形型、电感型)。
32.如图1所示，第二电测微计5相对于第二杆22与第二触头32相同侧的面接触。详细地说，第二触头32配置在第二前端臂部223的第一排列方向另一侧的面上。第二电测微计5的前端部与第二基端臂部221的第一排列另一侧的面接触。第二电测微计5配置在第一排列方向另一侧。
33.第二板簧42对第二杆22施力，以使第二触头32与测定对象物9的内表面91抵接。第二板簧42呈沿轴向延伸的板状。第二板簧42具有固定部401和可动部403。可动部403的轴向另一端部经由连结部405与固定部401的轴向一端部连接。连结部405的径的厚度比固定部401及可动部403薄，连结部405容易弯曲变形。因此，可动部403能够以固定部401的轴向一端部为轴(可动轴407)向第一排列方向圆弧状地移动。
34.第一支撑部51以第一杆21的第一前端臂部213及第二杆22的第二前端臂部223能够沿第一排列方向圆弧状移动的方式支撑第一杆21及第二杆22。在本实施方式中，第一支撑部51呈沿轴向延伸的大致圆筒状。第一支撑部51在第一排列方向上配置在第一杆21与第二杆22之间。
35.第一板簧41的固定部401的内表面固定于第一支撑部51的外表面。固定部401的外表面与第一基端臂部211的内表面在径向上相对。在固定部401的外表面与第一基端臂部211之间形成有微小的间隙。
36.第一板簧41的可动部403的外表面固定于第一杆21的第一基端臂部211。可动部403的内表面在径向上与第一支撑部51的外表面相对。在可动部403的内表面与第一支撑部51的外表面之间形成有微小的间隙。第一前端臂部213能够以第一板簧41的固定部401的轴
向一端部为轴而在第一排列方向上移动。
37.第二板簧42的固定部401的内表面固定于第一支撑部51的外表面。固定部401的外表面与第二基端臂部221的内表面在径向上相对。在固定部401的外表面与第二基端臂部221之间形成有微小的间隙。
38.第二板簧42的可动部403的外表面固定于第二杆22的第二基端臂部221。可动部403的内表面在径向上与第一支撑部51的外表面相对。在可动部403的内表面与第一支撑部51的外表面之间形成有微小的间隙。第二前端臂部223能够以第二板簧42的固定部401的轴向一端部为轴而在第一排列方向上移动。
39.第一板簧41及第二板簧42是第一施力部的一例。另外，第一施力部也可以通过与第一板簧41及第二板簧42不同的结构来实现。
40.如图1及图2所示，第一基端臂部211与第一板簧41的轴向另一端部相比向轴向另一侧较长地延伸。第一电测微计4在相对于第一板簧41向轴向另一侧离开的位置与第一基端臂部211接触。另外，第二基端臂部221与第二板簧42的轴向另一端部相比向轴向另一侧较长地延伸。第二电测微计5在相对于第二板簧42向轴向另一侧离开的位置与第二基端臂部221接触。
41.如图1及图2所示，第一杆21具有第一连结部215。第一连结部215以第一基端臂部211及第一前端臂部213在第一排列方向上配置在不同的位置的方式连接第一基端臂部及第一前端臂部。第一连结部215朝向轴向一侧并向周向一侧延伸。因此，相对于第一基端臂部211，第一前端臂部213位于周向一侧。
42.如图1及图2所示，第二杆22具有第二连结部225。第二连结部225以第二基端臂部221及第二前端臂部223在第一排列方向上配置在不同的位置的方式连接第二基端臂部221及第二前端臂部。第二连结部225朝向轴向一侧并向周向一侧延伸。因此，相对于第二基端臂部221，第二前端臂部223位于周向一侧。
43.第二杆22可以具有与第一杆21相同的尺寸和形状。由此，能够使第一杆21和第二杆22共用化，因此，能够减少构成尺寸测定装置1的零件的种类。另外，在配置于第一排列方向的一侧及另一侧中的任一侧的情况下，如后所述，都能够将第一基端臂部211及第二基端臂部221在宽度方向上错开配置。由于能够将第一基端臂部211及第二基端臂部221在宽度方向上错开配置，因此即使在第一排列方向的另一侧配置第一电测微计4及第二电测微计5，第一电测微计4和第二电测微计5也能够以在宽度方向及轴向上相互不干涉的方式配置。
44.如图2所示，第二基端臂部221相对于第一基端臂部211在与第一排列方向正交的宽度方向(详细而言为宽度方向另一侧)上错开配置。因此，第一基端臂部211和第二基端臂部221配置于在第一排列方向上不重叠的位置。因此，能够将第一电测微计4和第二电测微计5在宽度方向上错开配置。特别是，如图1和图2所示，在将轴向设为高度的情况下，通过将第一电测微计4和第二电测微计5沿宽度方向排列，即使将第一电测微计4和第二电测微计5配置在轴向的相同高度，也能够将第一电测微计4配置成与第二电测微计5不在相同的轴向的线上重叠。
45.如图1所示，测定头2具有第一调整螺钉61。第一调整螺钉61插通在沿径向(第一排列方向)贯通第一杆21的第一基端臂部211的螺纹孔601中，与螺纹孔601啮合。第一调整螺钉61的径向内侧的前端部与第一板簧41的外表面抵接。通过拧紧或松开第一调整螺钉61，
能够调整第一基端臂部211与板簧之间的间隔。因此，通过调整第一调整螺钉61的位置，能够调整第一杆21从第一板簧41受到的作用力。
46.如图1所示，测定头2具有第二调整螺钉62。第二调整螺钉62插通在沿径向(第一排列方向)贯通第二杆22的第二基端臂部221的螺纹孔601中，与螺纹孔601啮合。第二调整螺钉62的径向内侧的前端部与第二板簧42的外表面抵接。通过拧紧或松开第二调整螺钉62，能够调整第二基端臂部221与板簧之间的间隔。因此，通过调整第二调整螺钉62的位置，能够调整第二杆22从第二板簧42受到的作用力。
47.壳体3的轴向另一端部固定于基部11的轴向一侧的面。壳体3在轴向的一端具有开口部301。第一前端臂部213及第二前端臂部223通过开口部301向壳体3外露出。由此，第一触头31及第二触头32配置在壳体3外。另外，第一支撑部51的轴向一端部也经由壳体3的开口部301向壳体3外露出。壳体3具有供第一电测微计4和第二电测微计5插入的一对孔。
48.如图1所示，壳体3在轴向的中间部具有一对贯穿孔303。贯穿孔303在径向(第一排列方向)上贯通壳体3。第一调整螺钉61和第二调整螺钉62在径向上分别与一对贯穿孔303重叠。因此，用户能够经由一对贯穿孔303调整第一调整螺钉61和第二调整螺钉62。
49.如图2所示，第一前端臂部213在宽度方向上配置在与第二前端臂部223相同的位置。第一前端臂部213在第一排列方向上与第二前端臂部223重叠。另一方面，第一基端臂部211相对于第二基端臂部221向宽度方向一侧偏移地配置。即，第一基端臂部211在第一排列方向上不与第二基端臂部221重叠。
50.如图2所示，第一基端臂部211的中心线c11(是与轴向平行的直线且通过宽度方向的中心部的线)相对于第一前端臂部213的中心线c12向宽度方向一侧偏移。如图2所示，第二基端臂部221的中心线c21相对于第二前端臂部223的中心线c22向宽度方向另一侧偏移。
51.图3是示意性地示出测定头2的图。在使用尺寸测定装置1对测定对象物9的内径进行测定的情况下，测定头2的前端部配置在测定对象物9的内侧。于是，测定头2的第一触头31和第二触头32被推压到测定对象物9的内表面91上。然后，基于第一触头31和第二触头32在径向(第一排列方向)上的位移量来对测定对象物9的内径进行测定。
52.例如，在第一触头31向径向内侧移动的情况下，第一前端臂部213向径向内侧移动，第一基端臂部211向径向外侧移动。于是，第一电测微计4检测出第一基端臂部211向径向外侧的移动量。另外，在第二触头32向径向内侧移动的情况下，第二前端臂部223向径向内侧移动，第二基端臂部221向径向外侧移动。于是，第二电测微计5检测出第二基端臂部221向径向外侧的移动量。这样，通过第一电测微计4及第二电测微计5检测第一基端臂部211及第二基端臂部221的移动量，来对测定对象物9的内径进行测定。
53.通过使测定对象物9相对于测定头2以中心轴线q1为中心旋转，能够利用第一触头31和第二触头32描绘测定对象物9的内表面91的内周。由此，能够在周向的各位置对测定对象物9的内径进行测定。基于该内径的测定结果，能够测定出测定对象物9的内表面91的正圆度或圆筒度。
54.如图1所示，相对于在第一排列方向上排列的第一基端臂部211及第二基端臂部221，第一电测微计4及第二电测微计5分别配置在第一排列方向的相同侧(另一侧)。由此，能够将第一电测微计4配置在第一基端臂部211和第二基端臂部221之间，能够将第二电测微计5配置在第一基端臂部211及第二基端臂部221的外侧。因此，即使第一电测微计4和第
二电测微计5为比较大的尺寸，也能够减小第一排列方向的装置尺寸。另外，能够使第一基端臂部211和第二基端臂部221接近。由此，能够减小第一排列方向上的装置尺寸。
55.另外，第一电测微计4相对于配置在第一排列方向的一侧的第一触头31配置在相反侧、即第一基端臂部211的第一排列方向另一侧，另外，沿着第二电测微计5配置。根据该结构，与第一电测微计4配置在第一基端臂部211的第一排列方向一侧的情况相比，能够减小尺寸测定装置1的第一排列方向的装置尺寸。
56.如图1所示，第一电测微计4的前端侧的部分配置在比第二电测微计5的前端部靠第一排列方向一侧的位置。即，相对于第二电测微计5，第一电测微计4偏向第一排列方向一侧配置。在这种情况下，根据第一电测微计4相对于第二电测微计5向第一排列方向一侧偏移的长度，能够减小尺寸测定装置1的第一排列方向(径向)和宽度方向的装置尺寸。
57.另外，如图1所示，由于能够将与第一电测微计4及第二电测微计5连接的配线汇集于第一排列方向的相同侧(另一侧)，因此配线等的作业性提高。另外，由于配线的引出被整理，因此测定头2的维护变得容易。
58.如图1所示，第一基端臂部211和第一前端臂部213以在第一排列方向上配置在不同位置的方式通过第一连结部215连接。在该情况下，通过分别适当地设定第一基端臂部211和第一前端臂部213在第一排列方向上的位置，能够变更可测定的尺寸范围。例如，在图1所示的例子中，相对于第一基端臂部211，第一前端臂部213配置在第一排列方向另一侧(径向内侧)。通过这样的配置，能够测定更小内径的测定对象物。
59.《2.第二实施方式》
60.接着，对第二实施方式进行说明。另外，在以后的说明中，对于具有与已经说明的要素相同的功能的要素，标注相同的符号或追加了字母的符号，有时省略详细的说明。
61.图4是示出第二实施方式的尺寸测定装置1a的概略结构图。如图4所示，尺寸测定装置1a除了图1所示的测定头2之外，还具备测定头2a。测定头2a具有与测定头2相同的结构。
62.构成测定头2a的各要素的位置关系与以中心轴线q1为中心使测定头2旋转180
°
时的各要素的位置关系一致。即，测定头2、2a相对于与轴向平行的平面即通过测定头2、2a的中间的平面pl1成为面对称。在测定头2a中，第二前端臂部223相对于第一前端臂部213排列的方向(第二排列方向)与第一排列方向平行。
63.测定头2a的第一杆21、第二杆22、第一触头31、第二触头32、第一电测微计4、第二电测微计5及第一支撑部51分别是第三杆、第四杆、第三触头、第四触头、第三检测器、第四检测器及第二支撑部的一例。另外，测定头2a的第一板簧41、第二板簧42是第二施力部的一例。而且，测定头2a的第一基端臂部211、第一前端臂部213、第二基端臂部221及第二前端臂部223分别是第三基端臂部、第三前端臂部、第四基端臂部及第四前端臂部的一例。
64.如图4所示，由于尺寸测定装置1a具备测定头2、2a，因此能够同时测定两个测定对象物9的尺寸。另外，尺寸测定装置1a也可以具备三个以上的测定头。在这种情况下，能够同时测定三个以上的测定对象物9的内径。
65.如图4所示，测定头2a的第一前端臂部213(第三前端臂部)在第一排列方向上配置在测定头2的第二前端臂部223与测定头2a的第二前端臂部223(第四前端臂部)之间。测定头2的第一电测微计4和第二电测微计5相对于测定头2的第一基端臂部211配置在第一排列
方向另一侧。而且，测定头2a的第一电测微计4(第三检测器)和第二电测微计5(第四检测器)相对于测定头2a的第一基端臂部211(第三基端臂部)配置在第一排列方向的一侧。
66.如图4所示，测定头2的第一电测微计4和第二电测微计5被引出到第一排列方向的另一侧，与此相对，测定头2a的第一电测微计4和第二电测微计5被引出到第一排列方向的一侧。在这种情况下，即使当测定头2靠近测定头2a时，也能够抑制测定头2的第一电测微计4及第二电测微计5与测定头2a的第一电测微计4及第二电测微计5干涉。因此，能够在使两个测定对象物9接近的状态下测定各自的内径。
67.图5是示出图4所示的两个测定头2、2a的其他配置例的图。在图5所示的例子中，在测定头2a中，相对于第一前端臂部213排列有第二前端臂部223的方向(第二排列方向)与第一排列方向交叉(在图示的例子中为正交)。即使是该配置，在使测定头2、2a接近的情况下，也能够使测定头2a的第一电测微计4和第二电测微计5不与测定头2a的第一电测微计4和第二电测微计5干涉。因此，能够在使两个测定对象物9接近的状态下测定各自的内径。
68.《3.第三实施方式》
69.图6是示出第三实施方式的第一杆21a及第二杆22的图。如图6所示，第一杆21a的第一基端臂部211a与第二杆的第二基端臂部221的轴向另一端部相比向轴向另一侧较长地延伸。另外，第一电测微计4相对于第二电测微计5在轴向另一侧分离配置。在该情况下，与图2所示的配置相比，能够减小第一基端臂部211和第二基端臂部221的合计宽度方向的大小。因此，能够减小宽度方向的装置尺寸。
70.另外，如图6所示，在宽度方向上，第一基端臂部211也可以配置在与第一前端臂部213相同的位置。另外，在宽度方向上，第二基端臂部221也可以配置在与第二前端臂部223相同的位置。在这种情况下，由于能够在第一排列方向上减小第一杆21或第二杆22的宽度方向的尺寸，因此能够减小宽度方向的装置尺寸。
71.《4.变形例》
72.以上，对实施方式进行了说明，但本实用新型并不限定于上述实施方式，能够进行各种变形。
73.例如，上述各实施方式的尺寸测定装置1、1a对测定对象物9的内径进行测定。但是，尺寸测定装置也可以构成为对测定对象物的外径进行测定。
74.图7是示出变形例的测定头2b的图。测定头2b构成为能够对测定对象物9a的外径进行测定。具体而言，第一触头31及第二触头32以在第一排列方向上彼此相对的方式配置。并且，第一电测微计4相对于第一基端臂部211与第一触头的相反侧(第一排列方向一侧)接触。第二电测微计5相对于第二基端臂部221配置在与第二触头相同的一侧(第一排列方向一侧)。
75.根据测定头2b，相对于沿第一排列方向排列的第一基端臂部211及第二基端臂部221，第一电测微计4及第二电测微计5分别配置在第一排列方向的相同侧(一侧)。由此，能够将第二电测微计5配置在第一基端臂部211和第二基端臂部221之间，能够将第一电测微计4配置在第一基端臂部211及第二基端臂部221的外侧。因此，即使第一电测微计4和第二电测微计5具有相对较大的尺寸，也能够减小第一排列方向上的装置尺寸。
76.另外，如图7所示，由于能够将第一电测微计4及第二电测微计5汇集于第一排列方向的相同侧(一侧)，因此提高了配线等的作业性。另外，由于配线的引出被整理，因此测定
头2b的维护变得容易。
77.虽然对本实用新型进行了详细说明，但上述说明在所有方面都是示例，本实用新型并不限定于此。可以理解，在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以设想未示例的无数变形例。在上述各实施方式及各变形例中说明的各结构只要不相互矛盾，就能够适当组合或省略。
78.本实用新型可用于尺寸测定装置。
79.符号说明
80.1、1a尺寸测定装置
81.2、2a、2b测定头
82.21、21a第一杆
83.211、211a第一基端臂部
84.213第一前端臂部
85.215第一连结部
86.22第二杆
87.221第二基端臂部
88.223第二前端臂部
89.31第一触头
90.32第二触头
91.4第一电测微计
92.41第一板簧
93.42第二板簧
94.5第二电测微计
95.51第一支撑部
96.61第一调整螺钉。