[發明專利]用于手持式千分尺的快速旋轉驅動件

有效

• 申請號: 201310165779.8
• 申請日: 2013-05-08
• 公開（公告）號: CN103424047B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 本杰明.K.瓊斯
• 申請（專利權）人: 株式會社三豐
• 主分類號: G01B3/18
• 分類號: G01B3/18
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 曲瑩

技術領域

本公開總體上涉及一種手持式千分尺(handheld micrometers)，更確切地說，涉及具有用于移動測桿(spindle)使之接觸工件的快速旋轉驅動件的手持式千分尺。

背景技術

本領域中已知許多用于使用手持式機構執行對工件的高精度測量的千分尺裝置。例如，美國專利Nos.1132704、3849890、4485556、4561185和8091251(本文中指代為’704、’890、’556、’185和’251專利)公開了千分尺裝置，每個專利的全部內容作為引用并入本文。特別地，比如美國專利No.5495677(‘677專利)公開的現代千分尺包括用于確定測量值的線性數字傳感器，而不是依靠與旋轉位置感測裝置結合的精確的千分尺螺紋。使用線性數字傳感器消除了使用準確螺紋或細牙螺紋來驅動千分尺的需要。例如，’677專利使用十分粗的驅動螺紋，’251專利仿效已知的不使用任何驅動螺紋的彈簧式量規的特征。

然而，上面所涉及的千分尺設計缺少某些傳統的細牙螺紋驅動千分尺的期望特征。為了給使用者提供人體工程學的、快速的和方便的功能，需要一種千分尺，其在使用者有限運動的情況下將測桿快速驅動到期望位置，還提供其它期望的特征。

發明內容

該發明內容用于簡化地介紹在下面的具體實施方式中詳細描述的概念選擇。該發明內容既不意在確認要求保護的主題的主要特征，也不意在用于協助確定要求保護的主題的范圍。

如前所注意的，上面涉及的千分尺設計缺少某些傳統的細牙螺紋驅動千分尺的期望特征。例如，’251專利設計是彈簧式的，并且當千分尺的參考面相對于工件被調整時，不提供良好的剛度和阻力。結果，使用者不能手動感測到例如千分尺在“最小尺寸”的橫截面上接合工件。例如，如果具有凸輪形橫截面的工件在裝置中旋轉，那么千分尺提供很少的阻力，這很容易改變其針對當前尺寸的讀數。相反，傳統的細牙螺紋驅動千分尺能夠針對穿過工件的特定尺寸被調整，當工件尺寸偏離當前千分尺間隙時，工件的旋轉或者經受充分的阻力或者經受充分的自由度。這提供由使用者感覺到的手動反饋，以例如針對工件上的最大或最小尺寸快速調整千分尺。此外，一旦設定，千分尺讀數是穩定的，而不需要電子取樣和保持電路等。’677專利使用十分粗的螺距來直接驅動千分尺。這點在讀數穩定性和“感覺”方面比’251的設計好，但是仍沒有提供傳統小螺距千分尺驅動的期望的“接合剛度”或感覺。

本文公開的是一種用于手持式千分尺的千分尺驅動構造，其在使用者有限運動的情況下將期望水平的接合剛度或感覺與快速驅動測桿至期望位置的能力結合。在各實施例中，千分尺驅動件包括：框架；測桿；線性位移傳感器，感測測桿的位移；帶螺紋的測桿驅動件，帶螺紋的測桿驅動件附接至測桿驅動齒輪；行星驅動齒輪，匹配測桿驅動齒輪；環形齒輪，圍繞并匹配行星驅動齒輪；以及測微套筒，總體上圍繞測桿驅動齒輪、行星驅動齒輪和環形齒輪。測微套筒聯接成經由行星驅動齒輪驅動測桿驅動齒輪，行星驅動齒輪的尺寸做成并安裝成測桿齒輪轉得比測微套筒快。測桿驅動齒輪、行星驅動齒輪和環形齒輪可指代為周轉齒輪驅動或簡稱為周轉驅動。一般而言，該構造的一個優點是其不需要十分粗的測桿驅動螺距，比如’677專利所使用的，以相對于測微套筒的轉動快速驅動測桿。確切地，周轉驅動使測桿驅動件以比測微套筒高的速率旋轉(例如，以這樣的比例，即測桿驅動件的四圈轉動對應于測微套筒的一圈轉動)，使得其可與比’677專利的裝置使用的螺距細的測桿驅動螺距結合，仍相對于測微套筒的轉動提供相同的測桿前進。這可提供某些人體工程學或可靠的改進，包括例如下面論述的自鎖特征。相反地，如果與本文所公開的周轉驅動構造結合使用，那么’677專利使用的測桿驅動螺距可提供甚至更快的測桿前進。在一些實施例中，環形齒輪可聯接至測微套筒，并可以以測微套筒的速率旋轉，行星驅動齒輪可在行星驅動齒輪的旋轉軸上固定到框架。

在一些實施例中，環形齒輪可固定到框架，行星驅動齒輪的旋轉軸可聯接至測微套筒，并可以以測微套筒的速率旋轉。

在一些實施例中，測桿驅動齒輪的旋轉與測微套筒的旋轉可以以3:1、4:1、5:1、6:1或更大的“齒輪速比”操作。