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JP2007033084A - Measurement instrument - Google Patents

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Publication number
JP2007033084A
JP2007033084A JP2005213299A JP2005213299A JP2007033084A JP 2007033084 A JP2007033084 A JP 2007033084A JP 2005213299 A JP2005213299 A JP 2005213299A JP 2005213299 A JP2005213299 A JP 2005213299A JP 2007033084 A JP2007033084 A JP 2007033084A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spindle
rotor
rotation
phase signal
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2005213299A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideji Hayashida
秀二 林田
Katsusaburo Tsuji
勝三郎 辻
Yuji Fujikawa
勇二 藤川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Original Assignee
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitutoyo Corp, Mitsutoyo Kiko Co Ltd filed Critical Mitutoyo Corp
Priority to JP2005213299A priority Critical patent/JP2007033084A/en
Publication of JP2007033084A publication Critical patent/JP2007033084A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Length-Measuring Instruments Using Mechanical Means (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measurement instrument capable of simply changing a spindle. <P>SOLUTION: The measurement instrument comprises a spindle 300 movable axially and a phase signal transmission means 400 for transmitting different signal to different rotation angle of the spindle 300 corresponding to the rotation of the spindle 300. The spindle 300 is provided with an engaging groove 320 in the axial direction. The phase signal transmission means comprises the rotor rotating integrally with the spindle 300, the stator for transmitting the phase signal corresponding to the rotational angle of the rotor provided with the state opposite to the rotor, an engaging pin 421 for engaging with an engaging groove 320 provided with a rotor bush 423, and an engaging pin support means 450 for retaining an engaging pin 421 to the rotor. The engage pin supporting means 450 is constituted by engaging an engaging pin 421 to a leaf spring 441. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、測定器に関する。例えば、スピンドルを進退させることにより被測定物の寸法等を測定する測定器、例えば、マイクロメータやマイクロメータヘッド等に代表される測定器に関する。   The present invention relates to a measuring instrument. For example, the present invention relates to a measuring instrument that measures the dimension of an object to be measured by moving a spindle back and forth, such as a measuring instrument represented by a micrometer, a micrometer head, or the like.

従来、スピンドルを螺合回転で進退させることにより被測定物の寸法を測定するマイクロメータあるいはマイクロメータヘッド等の測定器が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2)。
この測定器は、雌ねじを有する本体と、本体の雌ねじに螺合する送りねじを有するスピンドルと、スピンドルの回転を検出する回転検出手段と、回転検出手段から出力される信号に基づいてスピンドルの変位量を求める演算処理手段と、を備える。
2. Description of the Related Art Conventionally, measuring instruments such as a micrometer or a micrometer head that measure the dimensions of an object to be measured by moving a spindle back and forth by screwing rotation are known (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
The measuring instrument includes a main body having an internal thread, a spindle having a feed screw screwed into the internal thread of the main body, a rotation detecting means for detecting the rotation of the spindle, and a displacement of the spindle based on a signal output from the rotation detecting means. Arithmetic processing means for obtaining the quantity.

回転検出手段は、スピンドルと一体的に回転するロータと、ロータに対向した状態に設けられてロータの回転を検出するステータと、を備える。
そして、スピンドルに係合溝が形成されるとともに、ロータには前記係合溝に係合する係合ピンが設けられる。
The rotation detecting means includes a rotor that rotates integrally with the spindle, and a stator that is provided in a state of facing the rotor and detects the rotation of the rotor.
An engagement groove is formed on the spindle, and an engagement pin that engages with the engagement groove is provided on the rotor.

このような構成において、スピンドルが回転すると、本体とスピンドルとの螺合回転によってスピンドルが軸方向に進退する。このときのスピンドルの回転が回転検出手段にて検出される。すなわち、スピンドルが回転すると、スピンドルの係合溝とロータの係合ピンとの係合により、スピンドルと一体的にロータが回転し、このロータの回転がステータにて検出される。
そして、検出されたロータの回転位相とスピンドルの進退ピッチとに基づいてスピンドルの変位量が求められる。
実開昭49−80260号公報 特開昭54−130152号公報
In such a configuration, when the spindle rotates, the spindle advances and retreats in the axial direction by screwing rotation of the main body and the spindle. The rotation of the spindle at this time is detected by the rotation detecting means. That is, when the spindle rotates, the rotor rotates integrally with the spindle due to the engagement between the engaging groove of the spindle and the engaging pin of the rotor, and the rotation of the rotor is detected by the stator.
Then, the amount of displacement of the spindle is obtained based on the detected rotational phase of the rotor and the advance / retreat pitch of the spindle.
Japanese Utility Model Publication No. 49-80260 JP-A-54-130152

しかしながら、スピンドルを交換するにあたってスピンドルをロータから外したときに係合ピンがロータから抜け落ちてしまうという問題があった。すると、スピンドルを再びロータにセットするのに係合ピンが邪魔になったり、または、係合ピンをロータに挿し直してスピンドルの係合部に係合させなければならなくなる。
そのため、スピンドルの交換の際に、測定器を総て分解し、再び組み立てなければならないので、非常に手間がかかっていた。
However, when replacing the spindle, there is a problem that when the spindle is removed from the rotor, the engaging pin falls out of the rotor. Then, the engaging pin becomes an obstacle to set the spindle on the rotor again, or the engaging pin needs to be reinserted into the rotor to be engaged with the engaging portion of the spindle.
For this reason, when the spindle was replaced, all the measuring instruments had to be disassembled and reassembled, which was very troublesome.

本発明の目的は、スピンドルを簡便に交換できる測定器を提供することにある。   The objective of this invention is providing the measuring device which can replace | exchange a spindle simply.

本発明の測定器は、本体と、前記本体に螺合されているとともに回転によって軸方向進退自在に設けられたスピンドルと、前記スピンドルの回転に応じてスピンドルの異なる回転角に対して異なる値の位相信号を発信する位相信号発信手段と、前記位相信号を演算処理して前記スピンドルの絶対位置を求める演算処理手段と、を備え、前記スピンドルは軸方向に沿って設けられた係合部を有し、前記位相信号発信手段は、前記スピンドルと一体的に回転するロータと、前記ロータに対向した状態で前記本体に設けられ前記ロータの回転角に応じた位相信号を発信するステータと、前記ロータに設けられ前記係合部に係合する係合ピンと、前記係合ピンを前記ロータに対して抜け止めする係合ピン支持手段と、を備えることを特徴とする。   The measuring instrument of the present invention includes a main body, a spindle screwed into the main body and provided so as to be able to advance and retract in the axial direction by rotation, and different values for different rotation angles of the spindle according to the rotation of the spindle. Phase signal transmitting means for transmitting a phase signal, and arithmetic processing means for calculating the phase signal to obtain an absolute position of the spindle, wherein the spindle has an engaging portion provided along the axial direction. The phase signal transmitting means includes a rotor that rotates integrally with the spindle, a stator that is provided in the main body in a state of being opposed to the rotor, and that transmits a phase signal corresponding to a rotation angle of the rotor, and the rotor And an engagement pin supporting means for retaining the engagement pin with respect to the rotor.

このような構成において、スピンドルが回転されると、スピンドルと本体との螺合によりスピンドルが本体に対して進退する。このとき、スピンドルの回転に応じて位相信号発信手段からスピンドルの回転角に応じた位相信号が発信される。この位相信号からスピンドルの回転位相が求められ、回転位相とスピンドルの進退ピッチとによりスピンドルの変位量が求められる。   In such a configuration, when the spindle is rotated, the spindle advances and retreats with respect to the main body by screwing of the spindle and the main body. At this time, a phase signal corresponding to the rotation angle of the spindle is transmitted from the phase signal transmitting means according to the rotation of the spindle. The rotational phase of the spindle is obtained from this phase signal, and the amount of displacement of the spindle is obtained from the rotational phase and the advance / retreat pitch of the spindle.

このような構成によれば、係合ピン支持手段により係合ピンはロータに対して抜け止めされる。すると、スピンドルをロータから外したときでも係合ピンの位置が維持されるので、再びスピンドルをロータに対してセットするのが容易である。例えば、スピンドルをロータから外したときに係合ピンがロータから抜け落ちてしまうと、スピンドルを再びロータにセットするのに係合ピンが邪魔になったり、または、係合ピンをロータに挿し直してスピンドルの係合部に係合させなければならなくなるので、非常に手間がかかる。   According to such a configuration, the engaging pin is prevented from coming off from the rotor by the engaging pin support means. Then, even when the spindle is removed from the rotor, the position of the engaging pin is maintained, so that it is easy to set the spindle with respect to the rotor again. For example, if the engagement pin falls out of the rotor when the spindle is removed from the rotor, the engagement pin may get in the way to set the spindle back on the rotor, or the engagement pin may be reinserted into the rotor. Since it has to be engaged with the engaging part of the spindle, it is very laborious.

この点、本発明では、係合ピンはロータに対して係合ピン支持手段により抜け止めされているので、スピンドルをロータから外しても係合ピンの位置はそのまま維持され、スピンドルをロータにセットするのが容易である。よって、スピンドルの交換等を簡便に行うことができる。   In this regard, in the present invention, the engagement pin is prevented from coming off from the rotor by the engagement pin support means, so that the position of the engagement pin is maintained as it is even if the spindle is removed from the rotor, and the spindle is set in the rotor. Easy to do. Therefore, the spindle can be exchanged easily.

本発明では、前記位相信号発信手段は、前記係合ピンを前記係合部に向けて予圧する予圧力付与手段を備えることが好ましい。   In this invention, it is preferable that the said phase signal transmission means is provided with the pre-load provision means which pre-presses the said engaging pin toward the said engaging part.

このような構成において、スピンドルが回転されると、スピンドルの係合部とロータの係合ピンとの係合により、スピンドルの回転がロータに伝達される。すると、ロータがスピンドルの回転角と同じだけ回転されるとともに、ロータの回転角がステータで読み取られる。よって、スピンドルの回転角を知ることができ、スピンドルの一回転あたりのピッチから、スピンドルの変位量を知ることができる。   In such a configuration, when the spindle is rotated, the rotation of the spindle is transmitted to the rotor by the engagement between the engaging portion of the spindle and the engaging pin of the rotor. Then, the rotor is rotated by the same rotation angle as the spindle, and the rotation angle of the rotor is read by the stator. Therefore, the rotation angle of the spindle can be known, and the displacement amount of the spindle can be known from the pitch per rotation of the spindle.

このような構成によれば、予圧力付与手段によって係合ピンが係合部に向けて予圧されているので、係合ピンと係合部とが確実に隙間なく係合し、スピンドルの回転がロータに正確に伝達される。よって、ロータの回転角をステータにて読み取ることによりスピンドルの回転角を正確に検出することができる。例えば、スピンドルの一回転あたりの進退量が大きい場合、スピンドルの回転角を高分解能で検出しなければ、スピンドル位置の検出分解能を引き上げることができないところ、係合ピンと係合部とのわずかな隙間でも測定に与える影響は大きくなる。
この点、本発明によれば、予圧力付与手段により、係合ピンと係合部とを隙間なく係合させるので、スピンドルの回転を正確にロータに伝達させることができる。その結果、測定精度を向上させることができる。
According to such a configuration, since the engagement pin is preloaded toward the engagement portion by the preload applying means, the engagement pin and the engagement portion are reliably engaged without a gap, and the rotation of the spindle is performed by the rotor. Accurately communicated to. Therefore, the rotation angle of the spindle can be accurately detected by reading the rotation angle of the rotor with the stator. For example, when the amount of advancement / retraction per rotation of the spindle is large, the detection resolution of the spindle position cannot be increased unless the rotation angle of the spindle is detected with a high resolution, and a slight gap between the engagement pin and the engagement portion. However, the effect on the measurement is large.
In this regard, according to the present invention, since the engagement pin and the engagement portion are engaged with each other by the preload applying means without any gap, the rotation of the spindle can be accurately transmitted to the rotor. As a result, measurement accuracy can be improved.

本発明では、前記係合ピンは、前記ロータに対して前記スピンドルの軸方向に直交する方向に摺動自在に設けられ、前記予圧力付与手段は、前記ロータに掛止されるとともに前記係合ピンを前記係合部に向けて付勢する板バネにて構成されていることが好ましい。   In the present invention, the engagement pin is slidably provided in a direction perpendicular to the axial direction of the spindle with respect to the rotor, and the preload applying means is hooked on the rotor and the engagement is performed. It is preferable that the pin is constituted by a leaf spring that urges the pin toward the engaging portion.

このような構成によれば、板ばねによる弾性によって、係合ピンが係合部に向けて予圧されるので、係合ピンと係合部との摺動が確保されつつ、係合ピンと係合部が隙間なく係合される。よって、スピンドルの回転が正確にロータに伝達される。その結果、スピンドル回転角の読取誤差が低減され、測定精度を向上させることができる。   According to such a configuration, since the engagement pin is preloaded toward the engagement portion by the elasticity of the leaf spring, the engagement pin and the engagement portion are secured while ensuring the sliding between the engagement pin and the engagement portion. Are engaged without gaps. Therefore, the rotation of the spindle is accurately transmitted to the rotor. As a result, the reading error of the spindle rotation angle is reduced, and the measurement accuracy can be improved.

なお、係合ピンをロータに螺入し、係合ピンの先端がスピンドルの係合部に強く当接するまで係合ピンをねじ込むことによって係合ピンを係合部に向けて予圧してもよい。   Note that the engagement pin may be pre-pressurized toward the engagement portion by screwing the engagement pin into the rotor and screwing the engagement pin until the tip of the engagement pin strongly contacts the engagement portion of the spindle. .

本発明では、前記板バネに係合ピンが掛止されることにより、前記係合ピン支持手段が構成されることが好ましい。   In the present invention, it is preferable that the engagement pin support means is configured by engaging an engagement pin with the leaf spring.

このように、係合ピンが板バネに係止されることにより、スピンドルが抜かれた際でも係合ピンはロータから抜け落ちることなく、係合ピンの位置が略維持される。
その結果、スピンドルをロータにセットするのが容易となり、スピンドルの交換等を簡便に行うことができる。
Thus, by engaging the engagement pin with the leaf spring, even when the spindle is pulled out, the engagement pin does not fall out of the rotor, and the position of the engagement pin is substantially maintained.
As a result, it is easy to set the spindle on the rotor, and the spindle can be easily replaced.

なお、係合ピンをロータあるいはロータブッシュに螺合することにより係合ピンの位置を略固定するようにしてもよい。   Note that the position of the engagement pin may be substantially fixed by screwing the engagement pin to the rotor or the rotor bush.

本発明では、前記スピンドルは、一回転あたり1mm以上変位することが好ましい。   In the present invention, the spindle is preferably displaced by 1 mm or more per rotation.

具体的には、前記本体は雌ねじを有し、前記スピンドルは、前記本体の雌ねじに螺合する送りねじを有し、前記雌ねじおよび前記送りねじのねじピッチが1mm以上であることが好ましい。あるいは、前記送りねじが多条ねじであることが好ましい。   Specifically, it is preferable that the main body has a female screw, the spindle has a feed screw screwed into the female screw of the main body, and the screw pitch of the female screw and the feed screw is 1 mm or more. Alternatively, the feed screw is preferably a multi-thread screw.

このような構成において、スピンドルが回転されると、スピンドルは一回転あたり1mm以上進退するので、スピンドルの進退速度が速くなり、測定器の操作性が向上する。   In such a configuration, when the spindle is rotated, the spindle advances and retreats by 1 mm or more per rotation, so that the advance / retreat speed of the spindle is increased and the operability of the measuring instrument is improved.

本発明では、前記本体は、前記スピンドルの回転を手動で操作するスピンドル操作部を備え、前記スピンドル操作部は、前記本体の外側面において回動可能に設けられたキャップ筒と、前記キャップ筒とスピンドルとの間に設けられこのキャップ筒と前記スピンドルとの間に作用する負荷が所定値未満のときは前記キャップ筒の回動を前記スピンドルに伝達し、かつ、前記負荷が所定値以上であるときは前記キャップ筒と前記スピンドルとの間で空転する定圧機構と、を備えることが好ましい。   In the present invention, the main body includes a spindle operation unit that manually operates rotation of the spindle, and the spindle operation unit includes a cap cylinder that is rotatably provided on an outer surface of the main body, and the cap cylinder. When the load that is provided between the spindle and acts between the cap cylinder and the spindle is less than a predetermined value, the rotation of the cap cylinder is transmitted to the spindle, and the load is not less than the predetermined value. In some cases, it is preferable to include a constant pressure mechanism that idles between the cap cylinder and the spindle.

このような構成において、キャップ筒を回転させると、所定負荷未満ではキャップ筒の回転が定圧機構を介してスピンドルに伝達され、スピンドルが回転される。すると、スピンドルが進退する。また、キャップ筒を回転させたときに所定負荷以上であるときには、定圧機構が空転してスピンドルにキャップ筒の回転が伝達されない。例えば、定圧機構の空転によりスピンドルを所定負荷以上の力で回転させることがないので、スピンドルが被測定物に接触する際の接触圧を所定圧以下に規制することができる。従って、スピンドルによって被測定物を破損することがない。
特に、スピンドルの一回転あたりの進退ピッチを大きくした場合には、スピンドルが高速で変位するので被測定物を破損するおそれもあるが、この点、本発明では、定圧機構によってスピンドルを所定負荷以上で回転させないので、被測定物をスピンドルで破損することがない。
In such a configuration, when the cap cylinder is rotated, the rotation of the cap cylinder is transmitted to the spindle through the constant pressure mechanism below the predetermined load, and the spindle is rotated. Then, the spindle advances and retreats. Further, when the cap cylinder is rotated when the load is equal to or greater than the predetermined load, the constant pressure mechanism idles and rotation of the cap cylinder is not transmitted to the spindle. For example, since the spindle is not rotated with a force greater than or equal to a predetermined load due to idling of the constant pressure mechanism, the contact pressure when the spindle contacts the object to be measured can be regulated to a predetermined pressure or less. Therefore, the object to be measured is not damaged by the spindle.
In particular, if the advance / retreat pitch per rotation of the spindle is increased, the spindle may be displaced at a high speed, which may damage the object to be measured. In this respect, in the present invention, the spindle is more than a predetermined load by the constant pressure mechanism. The object to be measured is not damaged by the spindle.

本発明の測定器は、本体と、前記本体に螺合されているとともに回転によって軸方向進退自在に設けられたスピンドルと、前記スピンドルの回転に応じてスピンドルの異なる回転角に対して異なる値の位相信号を発信する位相信号発信手段と、前記位相信号を演算処理して前記スピンドルの絶対位置を求める演算処理手段と、を備え、前記位相信号発信手段は、前記位相信号を所定のピッチで発信し、前記演算処理手段は、前記位相信号に基づいて前記スピンドルの回転角を算出する回転角算出部と、前記回転角算出部にて算出された前記スピンドルの回転角に基づいて前記スピンドルの回転数をカウントする回転数算出部と、前記回転数算出部にてカウントされたスピンドルの回転数と前記回転角算出部にて算出されたスピンドルの回転角に基づいて前記スピンドルの総回転位相を算出する総回転位相算出部と、前記総回転位相算出部にて算出された前記スピンドルの総回転位相に基づいて前記スピンドルの絶対位置を算出するスピンドル位置算出部と、を備えることが好ましい。   The measuring instrument of the present invention includes a main body, a spindle screwed into the main body and provided so as to be able to advance and retract in the axial direction by rotation, and different values for different rotation angles of the spindle according to the rotation of the spindle. A phase signal transmitting means for transmitting a phase signal; and an arithmetic processing means for calculating the absolute position of the spindle by calculating the phase signal, and the phase signal transmitting means transmits the phase signal at a predetermined pitch. The calculation processing means calculates a rotation angle of the spindle based on the phase signal, and rotates the spindle based on the rotation angle of the spindle calculated by the rotation angle calculation unit. A rotation number calculation unit that counts the number, a rotation number of the spindle counted by the rotation number calculation unit, and a rotation angle of the spindle calculated by the rotation angle calculation unit A total rotation phase calculation unit that calculates a total rotation phase of the spindle based on the spindle, and a spindle position calculation unit that calculates the absolute position of the spindle based on the total rotation phase of the spindle calculated by the total rotation phase calculation unit And preferably.

このような構成において、スピンドルが回転されると、スピンドルと本体との螺合によりスピンドルが本体に対して進退する。このとき、スピンドルの回転に応じて位相信号発信手段からスピンドルの回転角に応じた位相信号が発信される。この位相信号は、スピンドルの異なる回転角に対して異なる値である。なお、回転角θは0°≦θ<360°の範囲であり、すなわち、一回転以内の位相をいう。そして、この位相信号に基づいてスピンドルの回転角が回転角算出部によって一義的に決定される。また、回転角算出部によってスピンドルの回転角が順次算出されるので、算出されるスピンドルの回転角に基づいてスピンドルの回転数が回転数算出部によって算出される。例えば、回転角算出部にて算出されたスピンドルの回転角が、5°→95°→185°→275°→365°と変化する場合、スピンドルが一回転していることになるので、スピンドルが+1回転したことが回転数算出部にてカウントされる。   In such a configuration, when the spindle is rotated, the spindle advances and retreats with respect to the main body by screwing of the spindle and the main body. At this time, a phase signal corresponding to the rotation angle of the spindle is transmitted from the phase signal transmitting means according to the rotation of the spindle. This phase signal has different values for different rotation angles of the spindle. The rotation angle θ is in a range of 0 ° ≦ θ <360 °, that is, a phase within one rotation. Based on this phase signal, the rotation angle of the spindle is uniquely determined by the rotation angle calculation unit. Further, since the rotation angle of the spindle is sequentially calculated by the rotation angle calculation unit, the rotation number of the spindle is calculated by the rotation number calculation unit based on the calculated rotation angle of the spindle. For example, when the rotation angle of the spindle calculated by the rotation angle calculation unit changes from 5 ° → 95 ° → 185 ° → 275 ° → 365 °, the spindle is rotated once. The number of rotations is incremented by +1.

回転数算出部にてカウントされるスピンドルの回転数と回転角算出部にて算出されるスピンドルの回転角に基づいてスピンドルの総回転位相が総回転位相算出部により算出される。例えば、スピンドルの回転数が2であり、回転角が45°であれば、総回転位相は、765°(=360°×2+45°)となる。そして、総回転位相算出部にて算出された総回転位相に基づいてスピンドルの絶対位置がスピンドル位置算出部により算出される。例えば、スピンドルの一回転あたりの進退ピッチが2mmであり、総回転位相が765°である場合、スピンドルの絶対位置は、4.25mm(=765°÷360°×2mm)となる。   The total rotation phase of the spindle is calculated by the total rotation phase calculation unit based on the rotation number of the spindle counted by the rotation number calculation unit and the rotation angle of the spindle calculated by the rotation angle calculation unit. For example, if the rotation speed of the spindle is 2 and the rotation angle is 45 °, the total rotation phase is 765 ° (= 360 ° × 2 + 45 °). The absolute position of the spindle is calculated by the spindle position calculation unit based on the total rotation phase calculated by the total rotation phase calculation unit. For example, when the advance / retreat pitch per rotation of the spindle is 2 mm and the total rotation phase is 765 °, the absolute position of the spindle is 4.25 mm (= 765 ° ÷ 360 ° × 2 mm).

このような構成によれば、位相信号発信手段からの位相信号に基づいてスピンドルの回転角が求められるところ、スピンドルの異なる回転角に対して位相信号は異なる値であるので、位相信号からスピンドルの回転角が一義的に決定される。従来は、スピンドルの回転に応じたパルス信号をインクリメントすることによりスピンドルの回転位相を検出していたので、スピンドルの回転に対するパルス信号の変化が早すぎると信号の読み飛ばしが頻発して正確にスピンドルの回転位相を検出することができなかった。そのため、スピンドルの回転速度を制限するか、スピンドルの一回転あたりの信号の変化数を少なくしてインクリメントが正確に行われるようにしていた。しかし、スピンドルの回転速度を制限するとスピンドルの進退速度が制限されるので測定器の操作性が悪くなり、さらに、スピンドルの一回転あたりの信号の変化数を少なくすると、回転角の分解能が低くなるという問題が生じていた。   According to such a configuration, when the rotation angle of the spindle is obtained based on the phase signal from the phase signal transmitting means, the phase signal has a different value for different rotation angles of the spindle. The rotation angle is uniquely determined. Conventionally, the rotation phase of the spindle is detected by incrementing the pulse signal according to the rotation of the spindle. Therefore, if the change of the pulse signal with respect to the rotation of the spindle is too early, the signal is frequently skipped and the spindle is accurately detected. The rotation phase could not be detected. For this reason, the rotation speed of the spindle is limited or the number of signal changes per rotation of the spindle is reduced so that the increment is performed accurately. However, limiting the rotation speed of the spindle limits the advance / retreat speed of the spindle, so that the operability of the measuring instrument is deteriorated. Further, if the number of changes in the signal per rotation of the spindle is reduced, the resolution of the rotation angle is lowered. There was a problem.

この点、本発明では、位相信号発信手段から発信される一つの位相信号からスピンドルの回転角を一義的に決定することができるので、従来のごとく信号をインクリメントする必要がない。そのため、本発明では、スピンドルの高速回転による信号の読み飛ばし等が問題とはならないので、スピンドルの回転数を制限する必要がなく、スピンドルの高速回転を許容して測定器の操作性を向上させることができる。そして、このようにスピンドルが高速に回転しても位相信号発信手段からの位相信号によりスピンドルの回転角を求めることができる。
さらに、信号の読み飛ばしが問題とはならないので、スピンドルの回転に対する位相信号の変化を細密化することができる。
In this respect, in the present invention, since the rotation angle of the spindle can be uniquely determined from one phase signal transmitted from the phase signal transmitting means, it is not necessary to increment the signal as in the conventional case. Therefore, in the present invention, skipping of signals due to high-speed rotation of the spindle is not a problem, so there is no need to limit the rotation speed of the spindle, and high-speed rotation of the spindle is allowed to improve the operability of the measuring instrument. be able to. Thus, even if the spindle rotates at high speed, the rotation angle of the spindle can be obtained from the phase signal from the phase signal transmitting means.
Further, since skipping of the signal does not cause a problem, the change of the phase signal with respect to the rotation of the spindle can be refined.

このようにスピンドルの回転に対する位相信号の変化を細密化することにより、スピンドルの回転角に対する分解能を引き上げることができる。また、位相信号発信手段は、回転数算出部においてスピンドルの回転数を読み飛ばさない程度のピッチで位相信号を発信すればよく、従来のインクリメント式のごとく信号を総てインクリメントする必要がないので、信号発信のタイミングを少なくすることができ、結果として消費電力を低減することができる。   Thus, by refining the change of the phase signal with respect to the rotation of the spindle, the resolution with respect to the rotation angle of the spindle can be increased. Further, the phase signal transmitting means only needs to transmit the phase signal at a pitch that does not skip the rotation speed of the spindle in the rotation speed calculation unit, and it is not necessary to increment all the signals as in the conventional increment formula. Signal transmission timing can be reduced, and as a result, power consumption can be reduced.

このように、本発明では、スピンドルの異なる回転角に対して異なる位相信号を発信する位相信号発信手段を備えることにより、スピンドルの高速回転を許容でき、スピンドルの回転角の分解能を向上させ、さらに、消費電力を低減できるという画期的な効果を奏する。   Thus, in the present invention, by providing the phase signal transmitting means for transmitting different phase signals for different rotation angles of the spindle, high-speed rotation of the spindle can be allowed, and the resolution of the rotation angle of the spindle is improved. The epoch-making effect that power consumption can be reduced is achieved.

本発明では、前記位相信号発信手段は、前記スピンドルと一体的に回転するロータと、前記ロータに対向した状態で前記本体に設けられ前記ロータの回転角に応じた位相信号を発信するステータと、を備え、前記ステータは、前記ロータの回転を検出して互いに異なる信号を発信する2つの検出トラックとして第1位相信号を発信する第1トラックと第1位相信号とは異なる周期変化をする第2位相信号を発信する第2トラックとを備え、前記ロータの異なる回転角に対して前記第1位相信号と前記第2位相信号との位相差は異なり、前記回転角算出部は、前記位相差に基づいて前記ロータの回転角を算出することが好ましい。   In the present invention, the phase signal transmitting means includes a rotor that rotates integrally with the spindle, a stator that is provided in the main body in a state of being opposed to the rotor, and that transmits a phase signal corresponding to the rotation angle of the rotor; And the stator detects the rotation of the rotor and transmits a different signal to each other. The first track that transmits the first phase signal as the two detection tracks and the first phase signal change in a different cycle. A second track for transmitting a phase signal, the phase difference between the first phase signal and the second phase signal is different for different rotation angles of the rotor, and the rotation angle calculation unit It is preferable to calculate the rotation angle of the rotor based on this.

このような構成において、スピンドルが回転すると、スピンドルとともにロータが回転する。すると、このロータの回転がステータによって検出される。
ここで、ステータには位相信号を発信する第1トラックと第2トラックとが設けられているところ、第1トラックから第1位相信号が出力され、第2トラックから第2位相信号が出力される。第1位相信号と第2位相信号とはロータの回転に対して異なる周期変化を示し、第1位相信号と第2位相信号との位相差は、ロータの一回転以内においては異なるロータ回転角に対して異なる値であるので、この位相差に基づいてロータの回転角が一義的に決定される。
そして、ロータとスピンドルとは一体的に回転するので、ロータの回転角はすなわちスピンドルの回転角であり、このスピンドルの回転角に基づいてスピンドルの絶対位置が求められる。
In such a configuration, when the spindle rotates, the rotor rotates together with the spindle. Then, the rotation of the rotor is detected by the stator.
Here, the stator is provided with a first track and a second track for transmitting a phase signal. The first phase signal is output from the first track, and the second phase signal is output from the second track. . The first phase signal and the second phase signal exhibit different periodic changes with respect to the rotation of the rotor, and the phase difference between the first phase signal and the second phase signal is different in the rotor rotation angle within one rotation of the rotor. Since the values are different from each other, the rotation angle of the rotor is uniquely determined based on this phase difference.
Since the rotor and the spindle rotate integrally, the rotation angle of the rotor is the rotation angle of the spindle, and the absolute position of the spindle is obtained based on the rotation angle of the spindle.

このような構成によれば、ロータの回転に対して異なる周期変化を示す2つの位相信号(第1位相信号、第2位相信号)の位相差に基づいて、ロータの回転角を一義的に決定することができる。そして、2つの位相信号(第1位相信号、第2位相信号)の位相差がロータの異なる回転角に対して異なる値であるので、第1位相信号と第2位相信号とをサンプリングして2つの信号の位相差を求めれば、ロータの回転角を求めることができる。よって、信号を順番にインクリメントする必要がないので、位相信号の周期変化の早さは問題とならず、スピンドルの高速回転を許容し、さらに、スピンドルの回転に対する位相信号の変化を細密化することにより、スピンドルの回転角に対する分解能を引き上げることができる。   According to such a configuration, the rotation angle of the rotor is uniquely determined based on the phase difference between the two phase signals (first phase signal and second phase signal) showing different periodic changes with respect to the rotation of the rotor. can do. Since the phase difference between the two phase signals (the first phase signal and the second phase signal) is different for different rotation angles of the rotor, the first phase signal and the second phase signal are sampled to 2 If the phase difference between the two signals is obtained, the rotation angle of the rotor can be obtained. Therefore, since there is no need to increment the signal in order, the speed of the periodic change of the phase signal does not matter, the high-speed rotation of the spindle is allowed, and the change of the phase signal with respect to the rotation of the spindle is made fine. Thus, the resolution with respect to the rotation angle of the spindle can be increased.

なお、ロータの回転角を複数の位相信号の位相差によって特定できればよいので、第1位相信号、第2位相信号に加えて第3、第4の位相信号があってもよいことはもちろんである。   Since the rotation angle of the rotor only needs to be specified by the phase difference between the plurality of phase signals, it is a matter of course that there may be third and fourth phase signals in addition to the first phase signal and the second phase signal. .

本発明では、前記ステータは、交流信号が印加される送信電極および一単位で一周期の位相変化に対応する検出パターンを所定数有する受信電極を備え、前記ロータは、前記送信電極および前記受信電極と電磁カップリングするとともに前記受信電極に対応する数の検出パターンを有する結合電極を備えることが好ましい。   In the present invention, the stator includes a transmission electrode to which an AC signal is applied and a reception electrode having a predetermined number of detection patterns corresponding to one period of phase change in one unit, and the rotor includes the transmission electrode and the reception electrode. And a coupling electrode having a number of detection patterns corresponding to the receiving electrode.

このような構成において、送信電極に交流信号が印加されると、この送信電極の電流によって送信電極の周囲に誘導磁界が誘起される。この送信電極の周囲に誘起される誘導磁界によって送信電極に電磁カップリングしている結合電極に誘導電流が誘起される。そして、この結合電極の誘導電流によって結合電極の周囲に誘導磁界が誘起される。この結合電極の周囲に誘起される誘導磁界によって結合電極に電磁カップリングしている受信電極に誘導電流が誘起される。すなわち、送信電極→結合電極→受信電極の順に信号が受け渡される。このとき、結合電極と受信電極との検出パターンの重なり度合いがロータの回転角によって異なるので、ロータの回転に応じて受信電極に誘起される信号は周期的に変化する。そして、この受信電極の信号を所定ピッチでサンプリングすることにより、ロータの回転位相を検出することができる。   In such a configuration, when an AC signal is applied to the transmission electrode, an induction magnetic field is induced around the transmission electrode by the current of the transmission electrode. An induced current is induced in the coupling electrode that is electromagnetically coupled to the transmission electrode by an induced magnetic field induced around the transmission electrode. An induced magnetic field is induced around the coupling electrode by the induced current of the coupling electrode. An induced current is induced in the receiving electrode that is electromagnetically coupled to the coupling electrode by an induced magnetic field induced around the coupling electrode. That is, signals are transferred in the order of transmission electrode → coupling electrode → reception electrode. At this time, since the overlapping degree of the detection pattern of the coupling electrode and the reception electrode varies depending on the rotation angle of the rotor, the signal induced in the reception electrode periodically changes according to the rotation of the rotor. The rotational phase of the rotor can be detected by sampling the signal of the receiving electrode at a predetermined pitch.

このような構成によれば、結合電極と受信電極とは、周期的に変化する検出パターンを有する電極トラックであるところ、結合電極と受信電極とは電磁カップリングにて信号の送受信を行う電極線によって構成することができる。例えば、結合電極および受信電極の検出パターンをともに複数のコイルを並べることによって構成し、結合電極のコイルパターンと受信電極のコイルパターンとの重なり度合いの違いで異なる位相の信号を得るようにできる。そして、電極線にて検出パターンを構成する場合、電極線のパターンを細密に形成することが容易であるので、コイルの一つ一つのパターンを細密にしてロータの回転に対する位相信号の変化を細密化することが容易となる。その結果、ロータの回転角に対する分解能を向上させることができる。   According to such a configuration, the coupling electrode and the receiving electrode are electrode tracks having detection patterns that change periodically, and the coupling electrode and the receiving electrode transmit and receive signals by electromagnetic coupling. Can be configured. For example, the detection pattern of the coupling electrode and the reception electrode can be configured by arranging a plurality of coils, and signals having different phases can be obtained depending on the degree of overlap between the coil pattern of the coupling electrode and the coil pattern of the reception electrode. When the detection pattern is composed of electrode lines, it is easy to form the electrode line pattern finely, so that each coil pattern is made fine so that changes in the phase signal with respect to the rotation of the rotor can be finely defined. It becomes easy to make it. As a result, the resolution with respect to the rotation angle of the rotor can be improved.

また、従来のごとくロータとステータとの対向面に静電結合する電極板をそれぞれ設けて、これら電極板の電位変化によってロータの回転角を検出する場合、ロータとステータとのギャップが変動してしまうと電極板の電位が変動してしまいロータの回転角を正確に検出できないという問題があった。
この点、本発明では、ステータの送信電極および受信電極とロータの結合電極とは、電磁カップリングにより信号の受け渡しを行うので、ステータとロータとの間のギャップ変動に影響されず、ロータの回転角を正確に検出することができる。
In addition, when an electrode plate that is electrostatically coupled is provided on the opposed surfaces of the rotor and the stator as in the prior art and the rotation angle of the rotor is detected by the potential change of these electrode plates, the gap between the rotor and the stator varies. As a result, the potential of the electrode plate fluctuates and the rotation angle of the rotor cannot be accurately detected.
In this respect, in the present invention, the transmission electrode and reception electrode of the stator and the coupling electrode of the rotor exchange signals by electromagnetic coupling, so that the rotation of the rotor is not affected by the gap variation between the stator and the rotor. The corner can be detected accurately.

なお、ステータに送信電極および受信電極と設け、ロータに結合電極を設ける場合のみならず、逆に、ロータに送信電極および受信電極と設け、ステータに結合電極を設けてもよく、さらに、送信電極、結合電極、受信電極はそれぞれ別個の部材に設けられていてもよく、要は、送信電極、結合電極および受信電極が電磁カップリングしていればよい。   In addition, not only when the transmission electrode and the reception electrode are provided on the stator and the coupling electrode is provided on the rotor, conversely, the transmission electrode and the reception electrode may be provided on the rotor, and the coupling electrode may be provided on the stator. The coupling electrode and the reception electrode may be provided on separate members. In short, the transmission electrode, the coupling electrode, and the reception electrode only need to be electromagnetically coupled.

本発明では、前記本体は、前記スピンドルの回転を手動で操作するスピンドル操作部を備え、前記位相信号発信手段は、前記スピンドル操作部の手動操作にて可能であるスピンドルの最高回転速度でスピンドルが一回転する時間に少なくとも3回以上の前記位相信号を取得するピッチで前記位相信号をサンプリングすることが好ましい。   In the present invention, the main body includes a spindle operation unit for manually operating the rotation of the spindle, and the phase signal transmitting means is configured to rotate the spindle at a maximum rotation speed of the spindle that can be manually operated by the spindle operation unit. It is preferable that the phase signal is sampled at a pitch at which the phase signal is acquired at least three times during one rotation.

このような構成において、スピンドル操作部を手動で操作してスピンドルを回転させると、スピンドルが回転される。すると、位相信号発信手段から位相信号が出力される。この位相信号に基づいてスピンドル回転角が回転角算出部にて算出され、さらに、回転角算出部にて算出される回転角を順次監視することにより回転数算出部によりスピンドルの回転数が算出される。スピンドルの回転数を回転数算出部によってカウントするところ、回転数算出部がスピンドルの回転数を読み飛ばさない程度のピッチで位相信号発信手段は位相信号を発信する必要がある。   In such a configuration, when the spindle is rotated by manually operating the spindle operation unit, the spindle is rotated. Then, a phase signal is output from the phase signal transmission means. Based on this phase signal, the spindle rotation angle is calculated by the rotation angle calculation unit, and further, the rotation number calculation unit sequentially monitors the rotation angle calculated by the rotation angle calculation unit to calculate the rotation number of the spindle. The When the rotation speed of the spindle is counted by the rotation speed calculation section, the phase signal transmission means needs to transmit the phase signal at such a pitch that the rotation speed calculation section does not skip the rotation speed of the spindle.

この点、本発明では、手動操作によるスピンドルの最高速でスピンドルが一回転する間に位相信号発信手段から3つの位相信号が出力されれば、スピンドルの回転を追いかけられるので、回転数算出部においてスピンドルの回転数を読み飛ばすことがない。その一方、位相信号発信手段が位相信号を発信するピッチは、回転数算出部においてスピンドルの回転数を読み飛ばさない程度でよいので、従来のインクリメント式に比べて、位相信号発信部が位相信号を発信する回数は格段に少なくてもよい。そして、スピンドルの一回転あたりに位相信号が3回出力できればよいので、逆に、スピンドルの回転速度は位相信号発信手段の位相検出速度と同程度の早さまで許容することができる。その結果、スピンドルの高速回転を許容でき、測定器の操作性を向上させることができる。   In this respect, in the present invention, if the three phase signals are output from the phase signal transmitting means during one rotation of the spindle at the highest speed by manual operation, the rotation of the spindle can be followed. The number of spindle revolutions is not skipped. On the other hand, the pitch at which the phase signal transmitting means transmits the phase signal may be such that the rotation number calculation unit does not skip the rotation number of the spindle, so that the phase signal transmission unit outputs the phase signal compared to the conventional incremental type. The number of transmissions may be much smaller. Since it is sufficient that the phase signal can be output three times per one rotation of the spindle, the rotation speed of the spindle can be allowed to be as high as the phase detection speed of the phase signal transmitting means. As a result, high-speed rotation of the spindle can be allowed and the operability of the measuring instrument can be improved.

本発明では、前記受信電極および前記結合電極に設けられる検出パターンの数は9以上であることが好ましい。   In the present invention, the number of detection patterns provided on the receiving electrode and the coupling electrode is preferably 9 or more.

このような構成において、スピンドルを回転させると、スピンドルとともにロータが回転し、このロータの回転角に応じてステータから位相信号が出力される。この位相信号に基づいてロータの回転角、すなわちスピンドルの回転角が検出される。位相信号発信手段はスピンドルの異なる回転角に対して異なる位相信号を発信するので、一の位相信号から一義的にスピンドルの回転角が回転角算出部によって算出される。ここで、従来のごとく信号をインクリメントすることによってスピンドルの回転位相を算出する場合には、信号を読み飛ばさないためにスピンドルの一回転あたりの信号の変化数を少なくしてインクリメントが正確に行われるようにしていた。そのため、スピンドルの回転角の分解能が制限されるという問題が生じていた。   In such a configuration, when the spindle is rotated, the rotor is rotated together with the spindle, and a phase signal is output from the stator in accordance with the rotation angle of the rotor. Based on this phase signal, the rotation angle of the rotor, that is, the rotation angle of the spindle is detected. Since the phase signal transmission means transmits different phase signals for different rotation angles of the spindle, the rotation angle calculation unit uniquely calculates the rotation angle of the spindle from one phase signal. Here, when the rotation phase of the spindle is calculated by incrementing the signal as in the conventional case, the number of changes in the signal per revolution of the spindle is reduced so that the increment is accurately performed in order not to skip the signal. It was like that. Therefore, there has been a problem that the resolution of the rotation angle of the spindle is limited.

この点、本発明では、従来のごとく信号をインクリメントする必要がないので信号の読み飛ばしは問題とならず、スピンドルの回転に対する位相信号の変化を細密化することができる。すなわち、受信電極および結合電極の検出パターンを多くして、ロータの回転に対する位相信号の変化を細密化し、スピンドルの回転角に対する分解能を向上させることができる。   In this regard, in the present invention, there is no need to increment the signal as in the prior art, so skipping of the signal is not a problem, and the change of the phase signal with respect to the rotation of the spindle can be made fine. That is, it is possible to increase the detection patterns of the receiving electrode and the coupling electrode to refine the change of the phase signal with respect to the rotation of the rotor, and to improve the resolution with respect to the rotation angle of the spindle.

以下、本発明の実施の形態を図示するとともに図中の各要素に付した符号を参照して説明する。
(第1実施形態)
本発明の測定器に係る第1実施形態について説明する。
図1は、第1実施形態としてのマイクロメータ100の全体図である。
図2は、このマイクロメータ100の断面図である。
図3は、スピンドル300の送りねじ310の形状を示す図である。
図4は、位相信号発信手段400の構成を示す図である。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be illustrated and described with reference to reference numerals attached to respective elements in the drawings.
(First embodiment)
A first embodiment according to the measuring instrument of the present invention will be described.
FIG. 1 is an overall view of a micrometer 100 as the first embodiment.
FIG. 2 is a sectional view of the micrometer 100.
FIG. 3 is a view showing the shape of the feed screw 310 of the spindle 300.
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the phase signal transmission means 400.

マイクロメータ100は、略U字状フレーム212の一端にアンビル213を有する本体200と、本体200の他端に螺合されその螺合回転に伴って軸方向に、かつ、アンビル213に向かって進退するスピンドル300と、スピンドル300の回転量に応じて位相信号を出力する位相信号発信手段400と、位相信号を演算処理してスピンドル300の絶対位置を算出する演算処理手段と、算出されたスピンドル絶対位置を表示する表示手段としてのデジタル表示部600と、を備える。   The micrometer 100 includes a main body 200 having an anvil 213 at one end of a substantially U-shaped frame 212, and is screwed into the other end of the main body 200 to move forward and backward in the axial direction along with the screwing rotation. Spindle 300 that performs phase signal transmission means 400 that outputs a phase signal in accordance with the amount of rotation of spindle 300, arithmetic processing means that performs arithmetic processing on the phase signal to calculate the absolute position of spindle 300, and calculated absolute spindle And a digital display unit 600 as display means for displaying the position.

本体200は、一端側から順に、前部筒210と、後部筒220と、スピンドル操作部230と、を備える。前部筒210は、一端側開口部に設けられたステム211と、外部に設けられたU字状フレーム212と、を備える。U字状フレーム212は、一端側にスピンドル300に対向配置されたアンビル213を有し、他端が前部筒210に固定され、表面にはデジタル表示部600を備える。
後部筒220は、一端側が前部筒210に連結され、他端側内周にスピンドル300と螺合される雌ねじ221を有するとともに、他端側がすり割加工222され、外側からナット223でナット止めされている。
The main body 200 includes a front tube 210, a rear tube 220, and a spindle operation unit 230 in order from one end side. The front cylinder 210 includes a stem 211 provided at one end side opening and a U-shaped frame 212 provided outside. The U-shaped frame 212 has an anvil 213 disposed on one end side so as to face the spindle 300, the other end is fixed to the front tube 210, and a digital display unit 600 is provided on the surface.
The rear cylinder 220 is connected to the front cylinder 210 at one end, has a female screw 221 that is screwed to the spindle 300 on the inner periphery of the other end, and is slit 222 at the other end, and is fastened with a nut 223 from the outside. Has been.

スピンドル操作部230は、後部筒220に対して積層されたガイド筒231と、このガイド筒231に対して回転可能に設けられたアウタースリーブ232と、アウタースリーブ232との間に摩擦バネ233を介して設けられたシンブル234と、アウタースリーブ232およびシンブル234の他端側に設けられたキャップ筒235と、定圧機構240と、を備える。   The spindle operation unit 230 includes a guide cylinder 231 stacked on the rear cylinder 220, an outer sleeve 232 provided rotatably with respect to the guide cylinder 231, and a friction spring 233 between the outer sleeve 232. A cap cylinder 235 provided on the other end side of the outer sleeve 232 and the thimble 234, and a constant pressure mechanism 240.

キャップ筒235はねじの螺合によってアウタースリーブ232と連結されている。定圧機構240は、図2に示すように、一端がスピンドル300の外端に螺合された支軸241と、キャップ筒235の内周に固定された第1ラチェット車242と、第1ラチェット車242に噛合する第2ラチェット車243と、第2ラチェット車243を第1ラチェット車242へ向けて付勢する圧縮コイルバネ245と、支軸241に固定されてガイド筒231の他端に当接したストッパ246と、を備える。   The cap cylinder 235 is connected to the outer sleeve 232 by screwing. As shown in FIG. 2, the constant pressure mechanism 240 includes a support shaft 241 having one end screwed to the outer end of the spindle 300, a first ratchet wheel 242 fixed to the inner periphery of the cap cylinder 235, and a first ratchet wheel. A second ratchet wheel 243 that meshes with 242, a compression coil spring 245 that urges the second ratchet wheel 243 toward the first ratchet wheel 242, and is fixed to the support shaft 241 and abuts against the other end of the guide tube 231. A stopper 246.

第1ラチェット車242および第2ラチェット車243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、所定圧未満では第1ラチェット車242と第2ラチェット車243との歯が噛合した状態で第1ラチェット車242と第2ラチェット車243とが一体となって回転するが、第1ラチェット車242と第2ラチェット車243との噛合面に一定以上の負荷がかかると、第1ラチェット車242が第2ラチェット車243に対して空転する。第2ラチェット車243は、キー244によって支軸241に対して軸方向へ変位可能かつ軸回りに回転不可に設けられており、第2ラチェット車243と支軸241とは一体的に回転する。   The first ratchet wheel 242 and the second ratchet wheel 243 are formed with saw-tooth teeth that mesh with each other at a constant pitch. In this state, the first ratchet wheel 242 and the second ratchet wheel 243 rotate together. However, if a load of a certain level or more is applied to the meshing surfaces of the first ratchet wheel 242 and the second ratchet wheel 243, the first ratchet wheel 242 rotates. The ratchet wheel 242 idles with respect to the second ratchet wheel 243. The second ratchet wheel 243 is provided so as to be displaceable in the axial direction with respect to the support shaft 241 by the key 244 and not rotatable about the shaft, and the second ratchet wheel 243 and the support shaft 241 rotate integrally.

スピンドル300は、ステム211を挿通して本体200の一端側から外部へ突出し、他端側外周に送りねじ310が設けられ、後部筒220の雌ねじ221と螺合されている。スピンドル300の他端側は、テーパによって縮径し、アウタースリーブ232の他端に嵌設されている。スピンドル300には軸方向に沿って係合溝(係合部)320が設けられている。   The spindle 300 is inserted through the stem 211 and protrudes from one end side of the main body 200 to the outside. A feed screw 310 is provided on the outer periphery of the other end side, and is screwed with the female screw 221 of the rear cylinder 220. The other end side of the spindle 300 is reduced in diameter by a taper and is fitted to the other end of the outer sleeve 232. The spindle 300 is provided with an engagement groove (engagement portion) 320 along the axial direction.

送りねじ310は、図3に示されるように、ピッチPが比較的大きい一方、谷の深さdが比較的浅い雄ねじである。つまり、送りねじ310のピッチPは外径Rと谷径rとの差の2倍以上となる大ピッチであるが、外径Rと谷径rとの差は外径Rの5分の1以下である。ねじ軸線Aに沿って見たとき、隣接するねじ谷条(ねじ溝条)は所定の間隔をもって形成されており、隣接するねじ谷条の間には、ねじ軸線Aに沿った断面でねじ軸線Aに沿った直線として現れる谷間部(溝間部)が存する。   As shown in FIG. 3, the feed screw 310 is a male screw having a relatively large pitch P and a relatively shallow valley depth d. That is, the pitch P of the feed screw 310 is a large pitch that is at least twice the difference between the outer diameter R and the valley diameter r, but the difference between the outer diameter R and the valley diameter r is 1/5 of the outer diameter R. It is as follows. When viewed along the screw axis A, adjacent thread valleys (thread grooves) are formed at a predetermined interval, and the screw axis lines are cross-sectioned along the screw axis A between adjacent thread valleys. There is a valley (inter-groove) that appears as a straight line along A.

送りねじ310の寸法は、例えば、外径Rが7.25mm〜7.32mm程度、谷径rが6.66mm〜6.74mm程度、ねじピッチPが1mm〜2mm程度、ねじ谷の頂角θが55°〜65°程度で、リード角が5°程度である。
なお、送りねじ310の寸法は特に限定されず、スピンドル300の一回転あたりの進退量であるリードをどの程度にするかによって適宜選択される。
例えば、送りねじ310のピッチPは、外径Rと谷径rとの差の3倍、5倍、10倍としてもよく、外径Rと谷径rとの差は外径Rの7分の1、10分の1としてもよい。
The dimensions of the feed screw 310 are, for example, an outer diameter R of about 7.25 mm to 7.32 mm, a valley diameter r of about 6.66 mm to 6.74 mm, a screw pitch P of about 1 mm to 2 mm, and a vertex angle θ of the screw valley. Is about 55 ° to 65 °, and the lead angle is about 5 °.
The dimensions of the feed screw 310 are not particularly limited, and are appropriately selected depending on how much the lead that is the amount of advance / retreat per rotation of the spindle 300 is set.
For example, the pitch P of the feed screw 310 may be 3 times, 5 times, or 10 times the difference between the outer diameter R and the valley diameter r, and the difference between the outer diameter R and the valley diameter r is 7 minutes of the outer diameter R. It is good also as 1/10 of these.

雌ねじ221は、ねじ山条を送りねじ310に同一のピッチで有する。雌ねじ221をねじ軸線Aに沿って見たとき、隣接するねじ山条は所定の間隔をもって形成されており、隣接するねじ山条の間にはねじ軸線Aに沿った断面でねじ軸線Aに沿った直線として現れる山間部が存する。   The internal thread 221 has thread ridges at the same pitch as the feed screw 310. When the female screw 221 is viewed along the screw axis A, the adjacent thread ridges are formed with a predetermined interval, and the cross section along the screw axis A is along the screw axis A between the adjacent thread ridges. There are mountains that appear as straight lines.

位相信号発信手段400は、図4、図5に示されるように、本体200に設けられたステータ410と、このステータ410に対向配置されたロータ420と、ステータ410に対する信号の送受信を制御する送受信制御部430と、スピンドル300に軸方向に沿って設けられた係合溝320と、ロータ420に設けられ係合溝320に係合する係合ピン421と、係合ピン421を係合溝320に向けて予圧する予圧力付与手段440と、係合ピン421をロータ420に対して抜止めするように支持する係合ピン支持手段450と、を備えている。
なお、図4においては、構成を分かりやすく示すために、ステータ410とロータ420とを実際よりも離間させて描いている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the phase signal transmitting means 400 is a transmission / reception that controls transmission / reception of signals to / from the stator 410, a stator 410 provided in the main body 200, a rotor 420 disposed opposite to the stator 410, and the stator 410. The controller 430, the engagement groove 320 provided in the spindle 300 along the axial direction, the engagement pin 421 provided in the rotor 420 and engaged with the engagement groove 320, and the engagement pin 421 are engaged with the engagement groove 320. A preload applying means 440 for preloading toward the rotor, and an engagement pin support means 450 for supporting the engagement pin 421 so as to prevent the engagement pin 421 from being pulled out.
In FIG. 4, the stator 410 and the rotor 420 are drawn apart from each other for the sake of clarity.

ステータ410は、前部筒210の内部であって後部筒220の一端側に固設され、ステータ410の回転は規制されている。ステータ410と後部筒220との間にはバネ411が介装され、ステータ410は一端側に向けて付勢されている。ロータ420は、スピンドル300と独立回転可能に設けられたロータブッシュ423を備え、このロータブッシュ423の他端側でステータ410と対向配置されている。ロータブッシュ423は、ステム211に螺合された調整ねじ424によって他端側に付勢されている。そして、スピンドル300は、ステータ410およびロータ420を挿通する状態に配設されている。
なお、送受信制御部430の構成および送受信制御部430によるステータ410への信号制御については後述する。
The stator 410 is fixed to one end of the rear cylinder 220 inside the front cylinder 210, and the rotation of the stator 410 is restricted. A spring 411 is interposed between the stator 410 and the rear cylinder 220, and the stator 410 is urged toward one end side. The rotor 420 includes a rotor bush 423 provided to be rotatable independently from the spindle 300, and is disposed opposite to the stator 410 on the other end side of the rotor bush 423. The rotor bush 423 is urged to the other end side by an adjustment screw 424 screwed into the stem 211. The spindle 300 is disposed so as to be inserted through the stator 410 and the rotor 420.
The configuration of transmission / reception control unit 430 and signal control to stator 410 by transmission / reception control unit 430 will be described later.

係合溝320は、スピンドル300の軸と平行に直線状に設けられている。係合溝320は、その断面形状が略V字状であり、頂角は約60°から約90°である(図5参照)。   The engagement groove 320 is provided in a straight line parallel to the axis of the spindle 300. The engagement groove 320 has a substantially V-shaped cross section and an apex angle of about 60 ° to about 90 ° (see FIG. 5).

係合ピン421は、ロータブッシュ423に形成された貫通孔に挿入され、その先端部には球状の先端球を有する。先端球の直径は約0.8mmから1.5mm程度である。先端球は、係合溝320に係合している。   The engagement pin 421 is inserted into a through hole formed in the rotor bush 423, and has a spherical tip sphere at the tip. The diameter of the tip sphere is about 0.8 mm to 1.5 mm. The tip sphere is engaged with the engagement groove 320.

予圧力付与手段440は、一枚の板バネが巻き回されて輪状に形成されたリング状板バネ441によって構成されている。なお、リング状板バネ441は、一端と他端とが離間した不連続なリング形状であってもよく、一端と他端とが重なっていてもよい。そして、リング状板バネ441は、係合ピン421が挿入された状態のロータブッシュ423の外側面に嵌設され、係合ピン421の基端をスピンドル300に向けて付勢する。このとき、係合ピン421の基端に突設された小ピン422がリング状板バネ441に抜脱不能に差し込まれ、係合ピン421はリング状板バネ441に掛止されている。   The preload applying means 440 is configured by a ring-shaped plate spring 441 formed in a ring shape by winding a single plate spring. The ring-shaped leaf spring 441 may have a discontinuous ring shape in which one end and the other end are separated from each other, or the one end and the other end may overlap. The ring-shaped leaf spring 441 is fitted on the outer surface of the rotor bush 423 in a state where the engagement pin 421 is inserted, and biases the base end of the engagement pin 421 toward the spindle 300. At this time, the small pin 422 protruding from the base end of the engagement pin 421 is inserted into the ring-shaped plate spring 441 so as not to be removable, and the engagement pin 421 is hooked on the ring-shaped plate spring 441.

このようにリング状板バネ441に係合ピン421が掛止されることにより、係合ピン支持手段450が構成されている。この係合ピン支持手段450にて係合ピンがリング状板バネ441に掛止されることにより、図5(B)のように、スピンドル300がロータ420から引き抜かれた場合でも係合ピンはロータブッシュ423から抜け落ちることがなく係合ピンの位置は略維持される。   Thus, the engagement pin support means 450 is comprised by the engagement pin 421 being latched by the ring-shaped leaf | plate spring 441. FIG. By engaging the engagement pin with the ring-shaped plate spring 441 by the engagement pin support means 450, even when the spindle 300 is pulled out from the rotor 420 as shown in FIG. The position of the engagement pin is substantially maintained without falling off from the rotor bush 423.

次に、位相信号発信手段400において、ステータ410によってロータ420の回転位相を検出する原理について簡単に説明する。
この位相信号発信手段400は、いわゆる一回転ABS(アブソリュート検出)のロータリーエンコーダである。
図6は、ステータ410とロータ420との互いの対向面を示す図である。
図6(A)はステータ410の一面を示す図あり、図6(B)はロータ420の一面を示す図である。
Next, the principle of detecting the rotational phase of the rotor 420 by the stator 410 in the phase signal transmission means 400 will be briefly described.
This phase signal transmitting means 400 is a so-called single-rotation ABS (absolute detection) rotary encoder.
FIG. 6 is a diagram showing the opposing surfaces of the stator 410 and the rotor 420.
FIG. 6A is a diagram showing one surface of the stator 410, and FIG. 6B is a diagram showing one surface of the rotor 420.

ステータ410においてロータ420に対向する面には、内側と外側とで二重に配された電極部が設けられ、すなわち、内側に第1ステータ電極部(第1トラック)460が設けられ、第1ステータ電極部460の外側に第2ステータ電極部(第2トラック)470が設けられている(図6(A)参照)。
第1および第2ステータ電極部460、470は送受信制御部430に接続されている。ロータ420においてステータ410に対向する面には、内側と外側で二重に配された電極部が設けられ、すなわち、内側には第1ステータ電極部460と電磁カップリングする第1結合電極部480が設けられ、外側には第2ステータ電極部470と電磁カップリングする第2結合電極部490が設けられている(図6(B)参照)。
A surface of the stator 410 facing the rotor 420 is provided with an electrode portion that is doubled on the inside and outside, that is, a first stator electrode portion (first track) 460 is provided on the inside, and the first A second stator electrode portion (second track) 470 is provided outside the stator electrode portion 460 (see FIG. 6A).
The first and second stator electrode portions 460 and 470 are connected to the transmission / reception control portion 430. In the rotor 420, a surface facing the stator 410 is provided with an electrode portion that is doubly arranged on the inside and outside, that is, on the inside, a first coupling electrode portion 480 that electromagnetically couples with the first stator electrode portion 460. And a second coupling electrode portion 490 that electromagnetically couples with the second stator electrode portion 470 (see FIG. 6B).

送受信制御部430は送信制御部431と受信制御部432とを備え、送信制御部431は、第1および第2ステータ電極部460、470に所定の交流信号を送信し、受信制御部432は第1および第2ステータ電極部460、470からの信号を受信する。   The transmission / reception control unit 430 includes a transmission control unit 431 and a reception control unit 432, the transmission control unit 431 transmits a predetermined AC signal to the first and second stator electrode units 460 and 470, and the reception control unit 432 Signals from the first and second stator electrode portions 460 and 470 are received.

まず、図6(A)を参照して、第1ステータ電極部460および第2ステータ電極部470について説明する。
第1ステータ電極部460は、リング状に配置された一本の電極線からなる第1送信電極部461と、第1送信電極部461の内側において所定ピッチで連続する菱形コイルをそれぞれ形成する3本の電極線462A〜Cで構成され全体としてリング状に配置された第1受信電極部462と、を備えている。
同様に、第2ステータ電極部470は、リング状に配置された一本の電極線からなる第2送信電極部471と、第2送信電極部471の内側において所定ピッチで連続する菱形コイルをそれぞれ形成する3本の電極線472A〜Cで構成され全体としてリング状に配置された第2受信電極部472と、を備えている。
First, the first stator electrode portion 460 and the second stator electrode portion 470 will be described with reference to FIG.
The first stator electrode portion 460 forms a first transmission electrode portion 461 composed of one electrode wire arranged in a ring shape, and a rhombus coil that is continuous at a predetermined pitch inside the first transmission electrode portion 461. A first receiving electrode portion 462 that is configured by the electrode wires 462A to 462C and is arranged in a ring shape as a whole.
Similarly, the second stator electrode portion 470 includes a second transmission electrode portion 471 formed of one electrode wire arranged in a ring shape, and a rhombus coil continuous at a predetermined pitch inside the second transmission electrode portion 471, respectively. And a second receiving electrode portion 472 that is configured by three electrode wires 472A to 472C to be formed and arranged in a ring shape as a whole.

第1受信電極部462を構成する電極線(462A〜C)は、それぞれ9個(9周期)の菱形を構成しており、第2受信電極部472を構成する電極線(472A〜C)はそれぞれ10個(10周期)の菱形を構成しており、各受信電極部462、472において3本の電極線が位相をずらして重なるように配置されている。
なお、図6(A)中、配線が交差して見える部分は紙面に直交する方向に離れており絶縁が確保されている。
The electrode wires (462A to C) constituting the first receiving electrode portion 462 constitute nine (9 periods) rhombuses, and the electrode wires (472A to C) constituting the second receiving electrode portion 472 are Each comprises 10 (10 periods) rhombuses, and in each receiving electrode portion 462, 472, three electrode lines are arranged so as to overlap with a phase shift.
In FIG. 6A, the portions where the wirings appear to cross each other are separated in a direction perpendicular to the paper surface, and insulation is ensured.

なお、第1受信電極部462および第2受信電極部472は、本来は一つ一つが独立したリング状のコイルを一本の電極線により繋げた構成に同等であり、すなわち、各菱形コイルが一つのコイルに等しい働きをする。   The first receiving electrode portion 462 and the second receiving electrode portion 472 are essentially equivalent to a configuration in which each ring coil is independently connected by a single electrode wire. Equivalent to one coil.

ここで、第1および第2送信電極部461、471の各電極線は送信制御部431に接続され、各電極線には送信制御部431から所定の交流信号が印加される。
第1および第2受信電極部462、472の各電極線は受信制御部432に接続され、受信制御部432により所定のサンプリング周期で第1および第2受信電極部462、472の信号がサンプリングされる。
Here, each electrode line of the first and second transmission electrode units 461 and 471 is connected to the transmission control unit 431, and a predetermined AC signal is applied to each electrode line from the transmission control unit 431.
The electrode lines of the first and second reception electrode units 462 and 472 are connected to the reception control unit 432, and the reception control unit 432 samples the signals of the first and second reception electrode units 462 and 472 at a predetermined sampling period. The

次に、図6(B)を参照して、第1結合電極部480および第2結合電極部490について説明する。
第1結合電極部480は、矩形波を描きつつ全体としてリング状に配された電極線により構成されている。第2結合電極部490も同様に矩形波を描きつつ全体としてリング状にされた電極線により構成されている。
なお、第1結合電極部480は、9周期の矩形波であり、第2結合電極部490は、10周期の矩形波である。そして、第1結合電極部480および第2結合電極部490の矩形波は、本来は、一つ一つが独立したリング状のコイルを一本の電極線によって繋げた構成に同等であり、すなわち、各矩形波が一つのコイルに等しい働きをする。
Next, with reference to FIG. 6 (B), the 1st coupling electrode part 480 and the 2nd coupling electrode part 490 are demonstrated.
The first coupling electrode portion 480 is configured by electrode wires arranged in a ring shape as a whole while drawing a rectangular wave. Similarly, the second coupling electrode portion 490 is configured by an electrode wire that is drawn in a rectangular shape as a whole while drawing a rectangular wave.
In addition, the 1st coupling electrode part 480 is a rectangular wave of 9 periods, and the 2nd coupling electrode part 490 is a rectangular wave of 10 periods. The rectangular waves of the first coupling electrode unit 480 and the second coupling electrode unit 490 are originally equivalent to a configuration in which ring coils, which are independent from each other, are connected by a single electrode wire, that is, Each square wave is equivalent to one coil.

この構成において、送信制御部431から第1送信電極部461と第2送信電極部471とにそれぞれ電流(交流電流)(i)が通電されると、第1および第2送信電極部461、471の電極線の周囲に誘導磁界(B)が発生する。
そして、第1ステータ電極部460と第1結合電極部480とが電磁カップリングされ、第2ステータ電極部470と第2結合電極部490とが電磁カップリングされているので、第1結合電極部480および第2結合電極部490には誘導電流(i)が生じるとともにこの誘導電流(i)による誘導磁界(B,B)が生じる。
In this configuration, when current (alternating current) (i 1 ) is supplied from the transmission control unit 431 to the first transmission electrode unit 461 and the second transmission electrode unit 471, the first and second transmission electrode units 461, An induced magnetic field (B 1 ) is generated around the electrode line 471.
Since the first stator electrode part 460 and the first coupling electrode part 480 are electromagnetically coupled, and the second stator electrode part 470 and the second coupling electrode part 490 are electromagnetically coupled, the first coupling electrode part An induced current (i 2 ) is generated in 480 and the second coupling electrode portion 490, and an induced magnetic field (B 2 , B 3 ) is generated by the induced current (i 2 ).

さらに、第1結合電極部480と第1受信電極部462とが電磁カップリングしており、第2結合電極部490と第2受信電極部472とが電磁カップリングしているので、第1結合電極部480および第2結合電極部490の磁界パターンによって第1受信電極部462および第2受信電極部472の電極線に誘導電流(i3)が生じる。 Furthermore, the first coupling electrode unit 480 and the first reception electrode unit 462 are electromagnetically coupled, and the second coupling electrode unit 490 and the second reception electrode unit 472 are electromagnetically coupled. An induced current (i 3 ) is generated in the electrode lines of the first receiving electrode unit 462 and the second receiving electrode unit 472 due to the magnetic field patterns of the electrode unit 480 and the second coupling electrode unit 490.

ここで、第1結合電極部480および第1受信電極部462は9周期であるのに対して、第2結合電極部490および第2受信電極部472は10周期であるので、ロータ420の一回転に対して、第1受信電極部462による第1検出位相は10周期の変化を示し、第2受信電極部472による第2検出位相は9周期の変化を示す。したがって、ロータ420の回転角θ(0°≦θ<360°)に対して、第1受信電極部462による第1位相信号φ1と第2受信電極部472による第2位相信号φ2とは異なり、ロータ420が一回転する中では、異なるロータ420の回転角θに対して第1位相信号φ1と第2位相信号φ2との位相差Δφは異なる。よって、逆に、第1位相信号φ1と第2位相信号φ2との位相差Δφから、ロータ420の一回転以内の回転位相θが一義的に決定されることとなる。   Here, since the first coupling electrode unit 480 and the first receiving electrode unit 462 have nine cycles, the second coupling electrode unit 490 and the second receiving electrode unit 472 have ten cycles, so With respect to the rotation, the first detection phase by the first reception electrode unit 462 shows a change of 10 cycles, and the second detection phase by the second reception electrode unit 472 shows a change of 9 cycles. Therefore, for the rotation angle θ of the rotor 420 (0 ° ≦ θ <360 °), the first phase signal φ1 from the first reception electrode unit 462 and the second phase signal φ2 from the second reception electrode unit 472 are different, During one rotation of the rotor 420, the phase difference Δφ between the first phase signal φ1 and the second phase signal φ2 is different with respect to the rotation angle θ of the different rotor 420. Therefore, conversely, the rotational phase θ within one rotation of the rotor 420 is uniquely determined from the phase difference Δφ between the first phase signal φ1 and the second phase signal φ2.

なお、受信制御部432による第1受信電極部462および第2受信電極部472に対する信号のサンプリング周期は、12.5ms程度にする。   Note that the sampling period of the signals for the first reception electrode unit 462 and the second reception electrode unit 472 by the reception control unit 432 is set to about 12.5 ms.

演算処理部500について説明する。
演算処理部500は、ロータ420の回転角θを算出する回転角算出部510と、ロータ420の回転数をカウントして算出する回転数算出部520と、ロータ420の総回転位相を算出する総回転位相算出部530と、スピンドル300の絶対位置を算出するスピンドル位置算出部540と、を備える。
The arithmetic processing unit 500 will be described.
The arithmetic processing unit 500 includes a rotation angle calculation unit 510 that calculates the rotation angle θ of the rotor 420, a rotation number calculation unit 520 that counts and calculates the rotation number of the rotor 420, and a total calculation unit that calculates the total rotation phase of the rotor 420. A rotation phase calculation unit 530 and a spindle position calculation unit 540 that calculates the absolute position of the spindle 300 are provided.

回転角算出部は、受信制御部432によってサンプリングされた第1受信電極部462および第2受信電極部472の信号に基づいて第1受信電極部462による第1位相信号φ1と第2受信電極部472による第2位相信号φ2を求め、さらに、第1位相信号φ1と第2位相信号φ2との差Δφに基づいてロータ420の回転角θ(0≦θ<360°)を算出する。   The rotation angle calculation unit is configured to generate the first phase signal φ1 and the second reception electrode unit by the first reception electrode unit 462 based on the signals of the first reception electrode unit 462 and the second reception electrode unit 472 sampled by the reception control unit 432. The second phase signal φ2 by 472 is obtained, and the rotation angle θ (0 ≦ θ <360 °) of the rotor 420 is calculated based on the difference Δφ between the first phase signal φ1 and the second phase signal φ2.

回転数算出部520は、回転角算出部510にて算出されたロータ420の回転角θを監視して、ロータ420の回転数をカウントする。例えば、回転角算出部510において、ロータ420の位相θが5°→95°→185°→275°→5°と変化した場合、275°から5°に変化する過程において360°を通過していることになるので、ロータ420が+1回転したことをカウントする。
同じように、ロータ420の位相θが5°→275°に変化した場合、逆回転によって360°を通過していることになるのでロータ420が−1回転したことをカウントする。
The rotation number calculation unit 520 monitors the rotation angle θ of the rotor 420 calculated by the rotation angle calculation unit 510 and counts the rotation number of the rotor 420. For example, in the rotation angle calculation unit 510, when the phase θ of the rotor 420 changes from 5 ° → 95 ° → 185 ° → 275 ° → 5 °, it passes 360 ° in the process of changing from 275 ° to 5 °. Therefore, it is counted that the rotor 420 has made +1 rotation.
Similarly, when the phase θ of the rotor 420 changes from 5 ° to 275 °, it means that the rotor 420 has passed 360 ° due to the reverse rotation, so that it is counted that the rotor 420 has rotated −1.

このようにして、回転数算出部520は、スピンドル300が基準位置にある状態を回転数0として、そこからのロータ420の回転数Nをカウントする。総回転位相算出部530は、回転数算出部520にてカウントされたロータ420の回転数Nと回転角算出部510にて算出されたロータ420の回転角θとに基づいてロータ420の総回転位相を算出する。例えば、回転数算出部520にてカウントされたロータ420の回転数Nが2であり、回転角算出部510にて算出された回転角θが45°である場合、総回転位相算出部530にて算出される総回転位相は、765°(=360°×2+45°)となる。   In this way, the rotational speed calculation unit 520 counts the rotational speed N of the rotor 420 from the rotational speed 0 assuming that the spindle 300 is in the reference position. Total rotation phase calculation section 530 is configured to perform total rotation of rotor 420 based on rotation speed N of rotor 420 counted by rotation speed calculation section 520 and rotation angle θ of rotor 420 calculated by rotation angle calculation section 510. Calculate the phase. For example, if the rotation speed N of the rotor 420 counted by the rotation speed calculation unit 520 is 2 and the rotation angle θ calculated by the rotation angle calculation unit 510 is 45 °, the total rotation phase calculation unit 530 The total rotation phase calculated as described above is 765 ° (= 360 ° × 2 + 45 °).

スピンドル位置算出部540は、総回転位相算出部530にて算出されたロータ420の総回転位相に基づいてスピンドル300の絶対位置を算出する。スピンドル300の一回転あたりのピッチが2mmであり、ロータ420の総回転位相が765°である場合、スピンドル300の絶対位置は、4.25mm(=765°÷365°×2mm)となる。   The spindle position calculation unit 540 calculates the absolute position of the spindle 300 based on the total rotation phase of the rotor 420 calculated by the total rotation phase calculation unit 530. When the pitch per rotation of the spindle 300 is 2 mm and the total rotational phase of the rotor 420 is 765 °, the absolute position of the spindle 300 is 4.25 mm (= 765 ° ÷ 365 ° × 2 mm).

ここに、位相信号発信手段400と演算処理部500とによりスピンドル位置を検出する検出手段が構成されている。   Here, the phase signal transmission means 400 and the arithmetic processing unit 500 constitute a detection means for detecting the spindle position.

デジタル表示部600は、スピンドル位置算出部540にて算出されたスピンドル300の絶対位置を表示する。   The digital display unit 600 displays the absolute position of the spindle 300 calculated by the spindle position calculation unit 540.

このような構成を備える第1実施形態の動作について説明する。
まず、スピンドル操作部230のキャップ筒235を回転させると、キャップ筒235と一体的に第1ラチェット車242が回転する。第1ラチェット車242と第2ラチェット車243との噛合により第1ラチェット車242の回転が第2ラチェット車243に伝達され、第2ラチェット車243とともに支軸241が回転する。この支軸241とともにスピンドル300が回転し、本体200(後部筒220)の雌ねじ221とスピンドル300の送りねじ310との螺合によりスピンドル300が軸方向に進退される。スピンドル300が回転すると、スピンドル300の係合溝320に係合した係合ピン421によってロータ420がスピンドル300とともに回転する。
The operation of the first embodiment having such a configuration will be described.
First, when the cap cylinder 235 of the spindle operation unit 230 is rotated, the first ratchet wheel 242 is rotated integrally with the cap cylinder 235. The rotation of the first ratchet wheel 242 is transmitted to the second ratchet wheel 243 by the engagement of the first ratchet wheel 242 and the second ratchet wheel 243, and the support shaft 241 rotates together with the second ratchet wheel 243. The spindle 300 rotates together with the support shaft 241, and the spindle 300 is advanced and retracted in the axial direction by screwing between the female screw 221 of the main body 200 (rear cylinder 220) and the feed screw 310 of the spindle 300. When the spindle 300 rotates, the rotor 420 rotates together with the spindle 300 by the engagement pin 421 engaged with the engagement groove 320 of the spindle 300.

このロータ420の回転はステータ410によって検出され、ステータ410の第1受信電極部462および第2受信電極部472の各電極線からの信号が受信制御部432にてサンプリングされる。
そして、第1受信電極部462の第1位相信号φ1と第2受信電極部472の第2位相信号φ2との位相差に基づいて回転角算出部510にてロータ420の回転角が算出される。回転角算出部510にて算出された回転角θは、回転数算出部520にて監視され、回転数算出部520にてロータ420の回転数がカウントされる。
The rotation of the rotor 420 is detected by the stator 410, and signals from the electrode lines of the first reception electrode unit 462 and the second reception electrode unit 472 of the stator 410 are sampled by the reception control unit 432.
Then, the rotation angle calculation unit 510 calculates the rotation angle of the rotor 420 based on the phase difference between the first phase signal φ1 of the first reception electrode unit 462 and the second phase signal φ2 of the second reception electrode unit 472. . The rotation angle θ calculated by the rotation angle calculation unit 510 is monitored by the rotation number calculation unit 520, and the rotation number calculation unit 520 counts the rotation number of the rotor 420.

そして、回転角算出部510にて算出されたロータ回転角θと回転数算出部520にてカウントされたロータ420の回転数から、ロータ420の総回転位相が総回転位相算出部530にて算出される。総回転位相算出部530にて算出されたロータ420の総回転位相はスピンドル300の総回転位相であるので、このスピンドル300の総回転位相とスピンドル一回転あたりの進退ピッチ(例えば2mm)とから、スピンドル300の絶対位置がスピンドル位置算出部540にて算出される。
このように算出されたスピンドル位置は、デジタル表示部600に表示される。
The total rotation phase of the rotor 420 is calculated by the total rotation phase calculation unit 530 from the rotor rotation angle θ calculated by the rotation angle calculation unit 510 and the rotation number of the rotor 420 counted by the rotation number calculation unit 520. Is done. Since the total rotation phase of the rotor 420 calculated by the total rotation phase calculation unit 530 is the total rotation phase of the spindle 300, the total rotation phase of the spindle 300 and the advance / retreat pitch (for example, 2 mm) per one rotation of the spindle are obtained. The absolute position of the spindle 300 is calculated by the spindle position calculator 540.
The calculated spindle position is displayed on the digital display unit 600.

ここで、スピンドル操作部230による操作によってスピンドル300が変位してスピンドル300が被測定物に当接した場合、スピンドル300はそれ以上進まなくなる。このとき、スピンドル300を無理に回転させようとすると、第1ラチェット車242と第2ラチェット車243との間に所定以上の負荷がかかる。すると、第1ラチェット車242が第2ラチェット車243に対して空転する。この第1ラチェット車242の空転により、所定負荷以上ではスピンドル操作部230の回転操作がスピンドル300に伝達されないので、スピンドル300が所定圧以上で被測定物を押圧することがなく、被測定物の破損が防止される。   Here, when the spindle 300 is displaced by the operation by the spindle operation unit 230 and the spindle 300 contacts the object to be measured, the spindle 300 does not advance any further. At this time, if the spindle 300 is forced to rotate, a predetermined load or more is applied between the first ratchet wheel 242 and the second ratchet wheel 243. Then, the first ratchet wheel 242 rotates idly with respect to the second ratchet wheel 243. Due to the idling of the first ratchet wheel 242, the rotation operation of the spindle operation unit 230 is not transmitted to the spindle 300 above a predetermined load, so that the spindle 300 does not press the object under measurement above the predetermined pressure, and Damage is prevented.

このような構成を備える第1実施形態によれば、次の効果を奏することができる。
(1)位相信号発信手段400からの位相信号に基づいてスピンドル300の回転位相が求められるところ、スピンドル300の一回転以内において第1位相信号φ1と第2位相信号φ2との位相差Δφは異なる回転角に対して異なる値であるので、この位相差Δφからスピンドル300の回転角が一義的に決定される。
よって、従来のごとく信号をインクリメントする必要がなく、スピンドル300の高速回転による信号の読み飛ばし等が問題とはならないので、スピンドル300の回転数を制限する必要がなく、スピンドル300の高速回転を許容してマイクロメータ100の操作性を向上させることができる。
According to 1st Embodiment provided with such a structure, there can exist the following effects.
(1) When the rotational phase of the spindle 300 is obtained based on the phase signal from the phase signal transmitting means 400, the phase difference Δφ between the first phase signal φ1 and the second phase signal φ2 is different within one rotation of the spindle 300. Since the values are different with respect to the rotation angle, the rotation angle of the spindle 300 is uniquely determined from the phase difference Δφ.
Therefore, it is not necessary to increment the signal as in the conventional case, and skipping of the signal due to high-speed rotation of the spindle 300 does not cause a problem. Therefore, it is not necessary to limit the rotation speed of the spindle 300, and high-speed rotation of the spindle 300 is allowed. Thus, the operability of the micrometer 100 can be improved.

(2)位相信号発信手段400からの位相信号によりスピンドル300の回転角が一義的に決定され、従来のインクリメンタル式のごとく信号の読み飛ばしが問題とはならないので、スピンドル300の回転に対する位相信号の変化を細密化することができる。このようにスピンドル300の回転に対する位相信号の変化を細密化することにより、スピンドル300の回転角に対する分解能を引き上げることができる。特に本実施形態では操作性を良好するためにスピンドル300の一回転あたりの進退ピッチを大きくしているところ、スピンドル300の回転に対する位相信号の変化を細密化することにより、スピンドル300の回転角の分解能を引き上げてスピンドル変位を高分解能で検出することができる。 (2) The rotation angle of the spindle 300 is uniquely determined by the phase signal from the phase signal transmitting means 400, and skipping of the signal is not a problem as in the conventional incremental method. Changes can be refined. Thus, by refining the change of the phase signal with respect to the rotation of the spindle 300, the resolution with respect to the rotation angle of the spindle 300 can be increased. In particular, in this embodiment, the advance / retreat pitch per rotation of the spindle 300 is increased in order to improve the operability. By finely adjusting the change of the phase signal with respect to the rotation of the spindle 300, the rotation angle of the spindle 300 is increased. The spindle displacement can be detected with high resolution by increasing the resolution.

(3)位相信号発信手段400は、回転数算出部520においてスピンドル300の回転数を読み飛ばさない程度のピッチで位相信号を発信すればよいので、従来のインクリメント式に比べて信号発信のタイミングを少なくすることができ、結果として消費電力を低減することができる。 (3) Since the phase signal transmission means 400 only has to transmit the phase signal at a pitch that does not skip the rotation number of the spindle 300 in the rotation number calculation unit 520, the timing of signal transmission is higher than that of the conventional increment type. As a result, power consumption can be reduced.

(4)第1および第2ステータ電極部460、470と第1および第2結合電極部490とは、電極線462A〜C、472A〜Cで構成されているので、電極線のパターンを細密に形成することが容易である。よって、ロータ420の回転角に対する位相信号の変化を細密化してロータ420の回転角の分解能を高めることができる。また、第1および第2ステータ電極部460、470と第1および第2結合電極部490とは電磁カップリングにより信号の受け渡しを行うので、ステータ410とロータ420との間のギャップ変動に影響されず、ロータ420の回転角を正確に検出することができる。 (4) Since the first and second stator electrode portions 460 and 470 and the first and second combined electrode portions 490 are composed of the electrode wires 462A to C and 472A to 472C, the pattern of the electrode wires is finely defined. It is easy to form. Therefore, the change in the phase signal with respect to the rotation angle of the rotor 420 can be refined to increase the resolution of the rotation angle of the rotor 420. In addition, since the first and second stator electrode portions 460 and 470 and the first and second coupling electrode portions 490 exchange signals by electromagnetic coupling, the first and second stator electrode portions 460 and 470 are affected by a gap variation between the stator 410 and the rotor 420. Therefore, the rotation angle of the rotor 420 can be accurately detected.

(5)リング状板バネ441(予圧力付与手段440)によって、係合ピン421が係合溝320に向けて予圧されているので、係合ピン421と係合溝320とを確実に隙間なく係合させ、スピンドル300の回転をロータ420に正確に伝達させことができる。よって、ロータ420の回転角をステータ410にて読み取ることによりスピンドル300の回転角を正確に検出することができる。スピンドル300の一回転あたりの進退量が大きいと、微小な回転角の読取誤差が大きなスピンドル位置の検出誤差に繋がるところ、スピンドル300の回転角を正確に検出することができるので、測定精度を向上させることができる。 (5) Since the engagement pin 421 is pre-pressed toward the engagement groove 320 by the ring-shaped leaf spring 441 (pre-pressure applying means 440), the engagement pin 421 and the engagement groove 320 are surely not spaced. The rotation of the spindle 300 can be transmitted to the rotor 420 accurately. Therefore, the rotation angle of the spindle 300 can be accurately detected by reading the rotation angle of the rotor 420 with the stator 410. If the advance / retreat amount per rotation of the spindle 300 is large, a reading error of a minute rotation angle leads to a detection error of a large spindle position. Therefore, the rotation angle of the spindle 300 can be accurately detected, thereby improving measurement accuracy. Can be made.

(6)係合ピン支持手段450によりスピンドル300をロータ420から外したときでも係合ピン421の位置が維持されるので、再びスピンドル300をロータ420に対してセットするのが容易である。よって、スピンドル300の交換等を簡便に行うことができる。 (6) Since the position of the engagement pin 421 is maintained even when the spindle 300 is removed from the rotor 420 by the engagement pin support means 450, it is easy to set the spindle 300 with respect to the rotor 420 again. Therefore, the exchange of the spindle 300 can be easily performed.

(7)定圧機構240が設けられているので、スピンドル操作部230のキャップ筒235を回転させたときに所定負荷以上であるときには、定圧機構240が空転してスピンドル300にキャップ筒235の回転が伝達されない。よって、スピンドル300が被測定物に接触する際の接触圧を所定圧以下に規制することができる。従って、スピンドル300によって被測定物を破損することがない。特に、スピンドル300の一回転あたりの進退ピッチを大きくすると、スピンドル300が高速で変位するので被測定物を破損するおそれもあるが、この点、本実施形態では、定圧機構240によってスピンドル300を所定負荷以上で回転させないので、被測定物をスピンドル300で破損することがない。 (7) Since the constant pressure mechanism 240 is provided, when the cap cylinder 235 of the spindle operation unit 230 is rotated and the load is equal to or greater than a predetermined load, the constant pressure mechanism 240 idles and the spindle 300 rotates the cap cylinder 235. Not transmitted. Therefore, the contact pressure when the spindle 300 contacts the object to be measured can be regulated to a predetermined pressure or less. Therefore, the object to be measured is not damaged by the spindle 300. In particular, if the advance / retreat pitch per rotation of the spindle 300 is increased, the spindle 300 is displaced at a high speed, which may damage the object to be measured. In this regard, in this embodiment, the spindle 300 is fixed by the constant pressure mechanism 240. Since it is not rotated above the load, the object to be measured is not damaged by the spindle 300.

(8)位相信号発信手段400はスピンドル300の一回転以内の回転角をアブソリュート検出するものとし、主として、スピンドル300とともに回転するロータ420と、このロータ420の回転角を検出するステータ410によって構成しているので、位相信号発信手段400を小型化することができる。例えば、スピンドル300の絶対位置を検出するエンコーダを利用することも考えられるが、このような直線移動の絶対位置を検出するエンコーダはリニア式となるために非常に大型化され、スモールツールであるマイクロメータ100に適用することは困難である。この点、本実施形態では、スピンドル300の回転角θのみをアブソリュート検出するので、ロータリー型の位相信号発信手段400とでき、非常に小型化できる。 (8) The phase signal transmission means 400 is configured to detect absolute rotation angles within one rotation of the spindle 300, and is mainly composed of a rotor 420 that rotates together with the spindle 300 and a stator 410 that detects the rotation angle of the rotor 420. Therefore, the phase signal transmission means 400 can be reduced in size. For example, it is conceivable to use an encoder that detects the absolute position of the spindle 300. However, since the encoder that detects the absolute position of the linear movement is a linear type, the encoder is very large and is a small tool. It is difficult to apply to the meter 100. In this respect, in the present embodiment, only the rotation angle θ of the spindle 300 is absolute detected, so that the rotary phase signal transmitting means 400 can be obtained, and the size can be greatly reduced.

(変形例)
本発明の変形例1〜変形例4について図7〜図10を参照して説明する。
変形例1〜変形例4の基本的構成は第1実施形態に同様であるが、係合ピン421の形状および予圧力付与手段440の構成に特徴を有する。
まず、変形例1について図7を参照して説明すると、係合ピン421は、ロータブッシュ423に螺入されている。そして、係合ピン421の先端は、側方視で三角形に先細る形状である。
変形例2について図8を参照して説明すると、係合ピン421はロータブッシュ423に螺入されている。そして、係合ピン421の先端は、裁頭円錐形状である。また、スピンドル300の係合溝320は、図8の断面図において、底面の両端から立設した側壁を有する形状である。
なお、変形例1および変形例2においては、係合ピン421がロータブッシュ423に螺合されることにより、係合ピン支持手段450が構成されている。
(Modification)
Modifications 1 to 4 of the present invention will be described with reference to FIGS.
The basic configurations of Modifications 1 to 4 are the same as those of the first embodiment, but are characterized by the shape of the engagement pin 421 and the configuration of the preload applying means 440.
First, Modification 1 will be described with reference to FIG. 7. The engagement pin 421 is screwed into the rotor bush 423. And the front-end | tip of the engaging pin 421 is a shape which tapers to a triangle by side view.
The modified example 2 will be described with reference to FIG. 8. The engaging pin 421 is screwed into the rotor bush 423. The tip of the engagement pin 421 has a truncated cone shape. Further, the engagement groove 320 of the spindle 300 has a shape having side walls erected from both ends of the bottom surface in the cross-sectional view of FIG.
In Modification 1 and Modification 2, the engagement pin support means 450 is configured by screwing the engagement pin 421 into the rotor bush 423.

変形例3について図9を参照して説明すると、係合ピン421の先端は平坦面であり、スピンドル300の係合部320も平坦面にて形成されている。
なお、予圧力付与手段440としてリング状板バネ441がロータブッシュ423の外側から嵌設されている点は第1実施形態と同様である。
The third modification will be described with reference to FIG. 9. The tip of the engaging pin 421 is a flat surface, and the engaging portion 320 of the spindle 300 is also formed with a flat surface.
The point that a ring-shaped plate spring 441 is fitted from the outside of the rotor bush 423 as the preload applying means 440 is the same as in the first embodiment.

変形例4について図10を参照して説明する。
変形例4の基本的構成は、第1実施形態に同様であるが、予圧力付与手段440は、一端がロータブッシュ423に固定され、かつ、他端が係合ピン421を係合溝320に向けて押圧する板バネ442により構成されている。そして、係合ピン421の基端側に設けられた小ピン422が板バネ442に掛止されていることにより係合ピン支持手段450が構成されている。
Modification 4 will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the modified example 4 is the same as that of the first embodiment. However, the preload applying means 440 has one end fixed to the rotor bushing 423 and the other end connected to the engagement groove 320 with the engagement pin 421. It is comprised by the leaf | plate spring 442 pressed toward. And the engagement pin support means 450 is comprised by the small pin 422 provided in the base end side of the engagement pin 421 being latched by the leaf | plate spring 442. FIG.

なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
スピンドルの送りねじが1mm〜2mmのハイリードである場合を例にして説明したが、スピンドルの送りねじが多条ねじであってもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
The case where the spindle feed screw is a high lead of 1 mm to 2 mm has been described as an example, but the spindle feed screw may be a multi-thread screw.

位相信号発信手段は、上記の構成に限定されず、スピンドルの一回転以内の回転角をアブソリュート検出できる構成であればよい。
位相信号発信手段は、所定のサンプリングピッチでロータの回転角を検出すればよく、回転数算出部でロータの回転数を読み飛ばさない程度でロータの回転角を検出できればよい。例えば、手動操作で可能な最高回転速度でスピンドルが一回転する間にロータの回転角を3回以上検出できればよい。
The phase signal transmission means is not limited to the above-described configuration, and may be any configuration that can absolute-detect the rotation angle within one rotation of the spindle.
The phase signal transmission means only needs to detect the rotation angle of the rotor at a predetermined sampling pitch, and it is only necessary that the rotation angle calculation unit can detect the rotation angle of the rotor without skipping the rotation number of the rotor. For example, it suffices if the rotation angle of the rotor can be detected three times or more while the spindle makes one rotation at the highest possible rotation speed by manual operation.

回転数算出部は、測定器の電源がOFFになったときには回転数を記憶しておくことが好ましい。すると、再び電源がONになったときに、回転数がゼロの基準位置までスピンドルを戻さなくても、スピンドルの絶対位置を継続して算出することができる。   The rotation speed calculation unit preferably stores the rotation speed when the measuring instrument is turned off. Then, when the power is turned on again, the absolute position of the spindle can be continuously calculated without returning the spindle to the reference position where the rotational speed is zero.

本発明の測定器としては、マイクロメータに限定されず、マイクロメータヘッド等でもよいことはもちろんであり、可動部材としてのスピンドルが回転によって軸方向に進退する測定器であればよい。
上記実施形態では、デジタル表示式のマイクロメータを例にし、係合ピン支持手段はロータリーエンコーダのロータに設けられたピンを抜け止めする場合について説明したが、デジタル表示式のマイクロメータに限られない。
例えば、メカ式のマイクロメータまたはマイクロメータヘッド等のように螺合回転で進退するスピンドルを備えた測定器において、本体(200)の外側面に刻まれた目盛りでスピンドルの進退量(回転量)を読み取るタイプのメカ式測定器であってもよい。
このような場合に、スピンドルとともに回転する部材を係合ピンにてスピンドルに係合させる場合、本発明の係合ピン支持手段により係合ピンを支持する。これにより、係合ピンが抜け止めされるので、スピンドルの交換等を簡便に行うことができる。
The measuring instrument of the present invention is not limited to a micrometer, but may be a micrometer head or the like, and may be any measuring instrument in which a spindle as a movable member advances and retreats in the axial direction by rotation.
In the above embodiment, a digital display type micrometer is taken as an example, and the case where the engagement pin support means prevents the pin provided on the rotor of the rotary encoder from coming off has been described, but the present invention is not limited to the digital display type micrometer. .
For example, in a measuring instrument equipped with a spindle that advances and retracts by screwing rotation, such as a mechanical micrometer or a micrometer head, the amount of spindle advancement and retraction (rotation amount) is graduated on the outer surface of the main body (200). It may be a mechanical measuring device of the type that reads.
In such a case, when the member rotating with the spindle is engaged with the spindle by the engagement pin, the engagement pin is supported by the engagement pin support means of the present invention. As a result, the engagement pin is prevented from coming off, so that the spindle can be easily exchanged.

本発明は、測定器に利用できる。   The present invention can be used for a measuring instrument.

第1実施形態としてのマイクロメータの全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of the micrometer as 1st Embodiment. 第1実施形態の断面図。Sectional drawing of 1st Embodiment. 第1実施形態において、スピンドルの送りねじの形状を示す図。The figure which shows the shape of the feed screw of a spindle in 1st Embodiment. 第1実施形態において、位相信号発信手段の構成を示す図。The figure which shows the structure of a phase signal transmission means in 1st Embodiment. 断面図において係合ピンと係合溝との係合の状態を示す図。The figure which shows the state of engagement with an engaging pin and an engaging groove in sectional drawing. 第1実施形態において、ステータとロータとを示す図。The figure which shows a stator and a rotor in 1st Embodiment. 変形例1を示す図。The figure which shows the modification 1. FIG. 変形例2を示す図。The figure which shows the modification 2. FIG. 変形例3を示す図。The figure which shows the modification 3. 変形例4を示す図。The figure which shows the modification 4.

符号の説明Explanation of symbols

100…マイクロメータ、200…本体、210…前部筒、211…ステム、212…U字状フレーム、213…アンビル、220…後部筒、222…すり割加工、223…ナット、230…スピンドル操作部、231…ガイド筒、232…アウタースリーブ、233…摩擦バネ、234…シンブル、235…キャップ筒、240…定圧機構、241…支軸、242…第1ラチェット車、243…第2ラチェット車、244…キー、245…圧縮コイルバネ、246…ストッパ、300…スピンドル、320…係合溝、400…位相信号発信手段、410…ステータ、411…バネ、420…ロータ、421…係合ピン、422…小ピン、423…ロータブッシュ、430…送受信制御部、431…送信制御部、432…受信制御部、440…予圧力付与手段、441…リング状板バネ、442…板バネ、450…係合ピン支持手段、460…第1ステータ電極部、461…第1送信電極部、462…第2受信電極部、462A-C…電極線、470…第2ステータ電極部、471…第2送信電極部、472…第2受信電極部、472A-C…電極線、480…第1結合電極部、490…第2結合電極部、500…演算処理部、510…回転角算出部、520…回転数算出部、530…総回転位相算出部、540…スピンドル位置算出部、600…デジタル表示部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Micrometer, 200 ... Main body, 210 ... Front cylinder, 211 ... Stem, 212 ... U-shaped frame, 213 ... Anvil, 220 ... Rear cylinder, 222 ... Slotting, 223 ... Nut, 230 ... Spindle operation part 231 ... guide cylinder, 232 ... outer sleeve, 233 ... friction spring, 234 ... thimble, 235 ... cap cylinder, 240 ... constant pressure mechanism, 241 ... support shaft, 242 ... first ratchet wheel, 243 ... second ratchet wheel, 244 ... key, 245 ... compression coil spring, 246 ... stopper, 300 ... spindle, 320 ... engagement groove, 400 ... phase signal transmission means, 410 ... stator, 411 ... spring, 420 ... rotor, 421 ... engagement pin, 422 ... small Pins, 423 ... rotor bush, 430 ... transmission / reception control unit, 431 ... transmission control unit, 432 ... reception control unit, 440 Pre-pressure applying means, 441 ... ring-shaped leaf spring, 442 ... leaf spring, 450 ... engagement pin support means, 460 ... first stator electrode portion, 461 ... first transmitting electrode portion, 462 ... second receiving electrode portion, 462A -C ... electrode wire, 470 ... second stator electrode portion, 471 ... second transmission electrode portion, 472 ... second reception electrode portion, 472A-C ... electrode wire, 480 ... first coupling electrode portion, 490 ... second coupling Electrode unit 500... Arithmetic processing unit 510. Rotation angle calculation unit 520... Rotation number calculation unit 530... Total rotation phase calculation unit 540... Spindle position calculation unit 600.

Claims (6)

本体と、
前記本体に螺合されているとともに回転によって軸方向進退自在に設けられたスピンドルと、
前記スピンドルの回転に応じてスピンドルの異なる回転角に対して異なる値の位相信号を発信する位相信号発信手段と、
前記位相信号を演算処理して前記スピンドルの絶対位置を求める演算処理手段と、を備え、
前記スピンドルは軸方向に沿って設けられた係合部を有し、
前記位相信号発信手段は、
前記スピンドルと一体的に回転するロータと、
前記ロータに対向した状態で前記本体に設けられ前記ロータの回転角に応じた位相信号を発信するステータと、
前記ロータに設けられ前記係合部に係合する係合ピンと、
前記係合ピンを前記ロータに対して抜け止めする係合ピン支持手段と、を備える
ことを特徴とする測定器。
The body,
A spindle screwed into the main body and provided so as to freely advance and retract in the axial direction by rotation;
Phase signal transmission means for transmitting phase signals of different values for different rotation angles of the spindle according to the rotation of the spindle;
Arithmetic processing means for calculating the absolute position of the spindle by calculating the phase signal;
The spindle has an engaging portion provided along the axial direction,
The phase signal transmitting means is
A rotor that rotates integrally with the spindle;
A stator that is provided in the main body in a state of facing the rotor and transmits a phase signal according to a rotation angle of the rotor;
An engagement pin provided on the rotor and engaged with the engagement portion;
And a engagement pin support means for preventing the engagement pin from coming off from the rotor.
請求項1に記載の測定器において、
前記位相信号発信手段は、
前記係合ピンを前記係合部に向けて予圧する予圧力付与手段を備える
ことを特徴とする測定器。
The measuring instrument according to claim 1, wherein
The phase signal transmitting means is
A measuring instrument comprising preload applying means for preloading the engaging pin toward the engaging portion.
請求項2に記載の測定器において、
前記係合ピンは、前記ロータに対して前記スピンドルの軸方向に直交する方向に摺動自在に設けられ、
前記予圧力付与手段は、前記ロータに掛止されるとともに前記係合ピンを前記係合部に向けて付勢する板バネにて構成されている
ことを特徴とする測定器。
The measuring instrument according to claim 2,
The engagement pin is slidable in a direction perpendicular to the axial direction of the spindle with respect to the rotor,
The preload applying means is constituted by a leaf spring that is hooked on the rotor and biases the engaging pin toward the engaging portion.
請求項3に記載の測定器において、
前記板バネに係合ピンが掛止されることにより、前記係合ピン支持手段が構成される
ことを特徴とする測定器。
The measuring instrument according to claim 3,
The measuring device, wherein the engaging pin support means is configured by engaging the engaging pin with the leaf spring.
請求項1から請求項4のいずれかに記載の測定器において、
前記スピンドルは、一回転あたり1mm以上変位する
ことを特徴とする測定器。
The measuring instrument according to any one of claims 1 to 4,
The spindle is displaced by 1 mm or more per rotation.
請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の測定器において、
前記本体は、前記スピンドルの回転を手動で操作するスピンドル操作部を備え、
前記スピンドル操作部は、前記本体の外側面において回動可能に設けられたキャップ筒と、
前記キャップ筒とスピンドルとの間に設けられこのキャップ筒と前記スピンドルとの間に作用する負荷が所定値未満のときは前記キャップ筒の回動を前記スピンドルに伝達し、かつ、前記負荷が所定値以上であるときは前記キャップ筒と前記スピンドルとの間で空転する定圧機構と、を備える
ことを特徴とする測定器。
The measuring instrument according to any one of claims 1 to 5,
The main body includes a spindle operation unit for manually operating rotation of the spindle,
The spindle operation unit includes a cap cylinder that is rotatably provided on the outer surface of the main body,
When the load provided between the cap cylinder and the spindle and acting between the cap cylinder and the spindle is less than a predetermined value, the rotation of the cap cylinder is transmitted to the spindle, and the load is predetermined. And a constant pressure mechanism that idles between the cap cylinder and the spindle when the value is equal to or greater than the value.
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