Соединительный элемент для размещения измерительного наконечника в зондовом измерительном устройстве, винтовая вставка для размещения измерительного наконечника в зондовом измерительном устройстве, соединительный узел для вставки зонда в зондовом измерительном устройстве, зондовое измерительное устройство Российский патент 2024 года по МПК G01N1/00 G01B5/08 

Настоящее изобретение относится к соединительному элементу для размещения измерительного наконечника в зондовом измерительном устройстве, винтовой вставке для размещения измерительного наконечника в зондовом измерительном устройстве, соединительному узлу для вставки зонда в зондовом измерительном устройстве и одному или нескольким зондовым измерительным устройствам.

Зондовое измерительное устройство, например многокоординатное зондовое измерительное устройство, сокращенно называемое также просто трехкоординатным зондом, которое позволяет выполнять измерения расстояния как в направлении измерительной оси, так и поперечно относительно нее, известно, например, из документа WO 02/103282 А1.

Это зондовое измерительное устройство содержит корпус, на котором рычаг зонда, называемый также плечом зонда, направляется так, чтобы быть способным перемещаться в направлении измерительной оси, образованной корпусом. Рычаг зонда за счет универсального шарнира, например в данном случае в форме шарового шарнира, в документе WO 02/103282 А1 дополнительно направляется на корпусе так, чтобы он мог поворачиваться во всех направлениях вокруг точки поворота, находящейся на измерительной оси, и указанный рычаг зонда упруго предварительно нагружен пружиной возврата в исходное положение.

Рычаг зонда имеет вставку зонда, которая выступает из корпуса и которая также часто в виде описания сокращенно называется измерительным наконечником, в котором свободный конец, образованный шаровым элементом зонда, задает опорную точку зонда, которая лежит на измерительной оси, когда рычаг зонда находится в положении покоя.

Относительно точки поворота соединительное плечо рычага зонда, называемое также измерительным валом рычага зонда, выступает противоположно вставке зонда в кольцевое цилиндрическое направляющее отверстие корпуса, которое является центральным относительно измерительной оси.

Вставка зонда, которая имеет не только шаровой элемент зонда, но и штифт, в котором размещен шаровой элемент зонда, и втулку, которая, в свою очередь, соединена со штифтом, соединена винтовым соединением с соединительным плечом с помощью винтового соединительного приспособления, которое имеет центрирующий элемент и резьбовой стержень с наружной резьбой.

Для этого вставка зонда, в данном случае втулка вставки зонда, удерживается на другом конце шарового элемента шарнира в соответствующем отверстии на том конце центрирующего элемента, который лежит в направлении вставки зонда. На другом конце указанного конца отверстия центрирующий элемент имеет внутреннюю резьбу, которая свинчена вместе с резьбовым стержнем или с наружной резьбой резьбового стержня. На том конце резьбового стержня, который обращен в противоположную сторону от вставки зонда, указанный резьбовой стержень соединен винтовым соединением с помощью наружной резьбы на резьбовом стержне с внутренней резьбой соединительного плеча.

Шкальный индикатор, удерживаемый на корпусе, регистрирует положение измерительного вала или рычага зонда относительно корпуса.

Неправильное применение такого зондового измерительного устройства во время эксплуатации может приводить к повреждению вставки зонда, например может вызывать поломку в области (керамической) втулки, которая состоит из керамики и которая служит в качестве заданной точки поломки, во вставке зонда. В таком случае необходимо производить замену или смену вставки зонда.

Задачей настоящего изобретения является создание простого, недорогого и быстро заменяемого соединения вставки зонда в зондовом измерительном устройстве.

Указанная задача достигается с помощью соединительного элемента для размещения измерительного наконечника в зондовом измерительном устройстве, винтовой вставки для размещения измерительного наконечника в зондовом измерительном устройстве, соединительного узла для вставки зонда в зондовом измерительном устройстве и одного или нескольких зондовых измерительных устройств, обладающих признаками, изложенными в соответствующем независимом пункте формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения и следующее ниже описание относятся к преимущественным улучшениям изобретения.

Употребляемые выражения, такие как аксиальный и радиальный, следует понимать, если прямо не определено иное, как существующие относительно измерительной оси зондового измерительного устройства, которое имеет признаки согласно изобретению.

Соединительный элемент согласно изобретению имеет на одном конце цапфу, которая образует первую соединяющую/соединительную область.

Указанная цапфа образует на наружной поверхности несколько резьбовых частей, которые не примыкают друг к другу в радиальном окружном направлении.

Винтовая вставка согласно изобретению (также) имеет на одном конце первую соединяющую/соединительную область, в частности для соединения с соединительным элементом, имеющую выемку, на внутренней поверхности которой (аналогично) образованы несколько резьбовых частей, которые не примыкают друг к другу в радиальном окружном направлении.

(Такая) резьбовая часть (независимо от того, находится она на соединительном элементе или же на винтовой вставке) в этом случае может быть образована одним или несколькими углублениями, которые образуют в каждом случае одну часть витка резьбы (неполный виток резьбы) (причем в таком случае «подъемы», которые ограничивают такое углубление или такой неполный виток резьбы, можно считать и называть боковыми сторонами профиля резьбы).

Говоря простыми словами, в радиальном окружном направлении между резьбовыми частями образованы (на наружной поверхности цапфы (в случае соединительного элемента) или на внутренней поверхности выемки (в случае винтовой вставки)) лишенные резьбы области или лишенные резьбы участки, называемые ниже по тексту для краткости и для простоты разрывами, например по существу гладкие неполные цилиндрические поверхности/оболочки.

Другими словами, говоря описательно, на поверхности цапфы или, соответственно, на внутренней поверхности выемки, резьбовые части (в случае цапфы соединительного элемента, говоря описательно, наружные резьбовые части или во внутренней выемке винтовой вставки, говоря описательно, внутренние резьбовые части) и лишенные резьбы области или разрывы чередуются в радиальном окружном направлении.

Как оказалось, преимущество этого заключается в том, что таким образом обеспечивается возможность просто и быстро соединить ответную часть по отношению к соединительному элементу или по отношению к винтовой вставке, например винтовую вставку по отношению к соединительному элементу или наоборот, с ними, например, (быстрым) поворотным соединением, то есть проталкиванием/вдавливанием в аксиальном направлении и затем (относительным) поворотом.

При этом в этом случае во время проталкивания/вдавливания в аксиальном направлении резьбовые части одного элемента, например соединительного элемента или наружных резьбовых частей соединительного элемента, «погружаются» в разрывы другого элемента (ответного элемента), например винтовой вставки (или наоборот, то есть внутренние резьбовые части ответного элемента, например винтовой вставки, погружаются в разрывы элемента, например соединительного элемента) до тех пор, пока не произойдет поворот указанных элементов относительно друг друга, при этом в таком случае наружные резьбовые части и внутренние резьбовые части входят в сцепление друг с другом.

Вкратце, соединительный элемент и винтовая вставка за счет этого вращательного соединения могут быть простым способом и быстро точно соединены и скреплены вместе. Соединение, и, таким образом, преимущества соединительного элемента и/или винтовой вставки, оказываются более устойчивыми, лучшими, в частности более быстрыми и лишенными люфта и с центрирующим действием.

Кроме того, при этом целесообразно, чтобы разрывы между резьбовыми частями находились радиально в глубине относительно резьбовых частей. Говоря описательно, разрывы между резьбовыми частями расположены в случае соединительного элемента радиально дальше внутрь, чем резьбовые части, или расположены в случае винтовой вставки радиально дальше наружу, чем резьбовые части. Аксиальная вставка (элемента и ответного элемента) или «погружение» (резьбовых частей в разрывы) может происходить легче.

Это вращательное соединение также может быть дополнительно упрощено, если резьбовые части одного элемента, например соединительного элемента, и разрывы ответного элемента, например винтовой вставки, приспособлены друг к другу, в частности с точки зрения их протяженности в окружном направлении. То есть, если протяженность в окружном направлении резьбовых частей (одного элемента) равна или, в частности, меньше, чем протяженность в окружном направлении разрывов (ответного элемента), тогда элемент и ответный элемент могут легче смещаться в аксиальном направлении относительно друг друга или погружаться друг в друга.

В частности, также целесообразно (будь то в случае соединительного элемента или в случае винтовой вставки), чтобы профили наклона в случае всех углублений, которые образуют неполные витки резьбы, были идентичными.

Таким образом, может быть обеспечена возможность достижения свободного от заедания соединения соединительного элемента винтовой вставки с соответствующим ответным элементом, например соединительного элемента и винтовой вставки.

Если выразить/пояснить в более простой форме или в описательных выражениях, в результате идентичных профилей наклона в случае каждого неполного витка резьбы устанавливается одна и та же «величина хода». В противном случае различные величины хода могут приводить к случаям заедания или могут препятствовать соединению соединительного элемента или винтовой вставки с соответствующим ответным элементом.

Однако при этом возможно, чтобы каждый из идентичных профилей наклона к самому себе в витке был постоянным или изменялся, в частности был нисходящим.

В частности, нисходящая конфигурация неполного витка резьбы позволяет (вначале) быстрое вхождение в сцепление во время процесса соединения соединительного элемента или винтовой вставки с соответствующим ответным элементом, например во время процесса вращательного соединения (см. выше).

Кроме того, может быть также предусмотрено (будь то в случае соединительного элемента или в случае винтовой вставки), чтобы углубления, которые образуют неполные витки резьбы, были выполнены таким образом, что они не образуют общий виток резьбы. То есть, выражаясь описательными или упрощенными выражениями, все углубления или неполные витки резьбы не лежат на (воображаемой непрерывной) общей винтовой линии.

Кроме того, также может быть целесообразным (будь то в случае соединительного элемента или в случае винтовой вставки), чтобы между неполными витками резьбы резьбовой части были образованы зазоры.

Выражаясь описательными или упрощенными выражениями, неполные витки резьбы резьбовой части не примыкают непосредственно друг к другу в аксиальном направлении, скорее, в каждом случае между двумя неполными витками резьбы имеются в каждом случае углубления, которые шире, чем сами неполные витки резьбы.

Таким образом, в случае соединения соединительного элемента или винтовой вставки с соответствующим ответным элементом наружная резьба в случае соединительного элемента или внутренняя резьба в случае винтовой вставки могут быть легче сведены вместе с соответствующей внутренней резьбой или соответствующей наружной резьбой ответного элемента.

В частности, в плане изготовления целесообразно (будь то в случае соединительного элемента или в случае винтовой вставки), чтобы по меньшей мере два или более, в частности все, резьбовых частей были идентичной формы.

Предпочтительно может быть также предусмотрено, что три резьбовые части, которые, в частности, распределены равномерно в радиальном окружном направлении, расположены на наружной поверхности цапфы или на внутренней поверхности выемки соответственно. Могут быть также предусмотрены четыре или даже большее количество резьбовых частей, которые, в частности, распределены равномерно в радиальном окружном направлении.

Эти резьбовые части предпочтительно могут быть также расположены с одинаковыми угловыми интервалами.

Это может быть в таком случае также применимо соответственно к разрывам на цапфе или на внутренней поверхности выемки соответственно.

Кроме того, также может быть предусмотрена выемка, которая имеет внутреннюю резьбу, в цапфе, которая образует первую соединяющую/соединительную область, в соединительном элементе.

Эта выемка может быть предусмотрена, например, для соединения соединительного элемента вместо осуществления его посредством резьбовых частей на поверхности цапфы с другим, альтернативным ответным элементом, например резьбовым стержнем, как предусмотрено, например, в трехкоординатном зонде, известном из документа WO 02/103282 А1. Поэтому нет необходимости в том, чтобы отказываться от «первоначального» средства соединения соединительного элемента при помощи резьбовых частей на поверхности цапфы, и оно, проще говоря, дополняется дополнительным средством соединения. Соединительный элемент, таким образом, может применяться универсальным образом. То есть, говоря описательно, средства сопряжения, открытые или универсально совместимые с трехкоординатными зондами.

Кроме того, на соединительном элементе, на другом его конце, может быть предусмотрена дополнительная цапфа, которая образует вторую соединяющую/соединительную область. Эта дополнительная цапфа также может быть выполнена с дополнительной выемкой. Эта дополнительная выемка может служить, например, для размещения измерительного наконечника/вставки зонда. Например, указанные вставка зонда/измерительный наконечник могут быть привинчены и/или адгезивно связаны.

Таким образом, может быть предусмотрено, например, что втулка вставки зонда адгезивно связана в указанной дополнительной выемке.

Также целесообразно, чтобы для аксиального планарного упора в случае соединительного элемента или на нем была предусмотрена радиально проходящая поверхность упора (также называемая для краткости планарным упором). Она может быть ориентирована, в частности, в направлении того конца цапфы, которая образует первую соединяющую/соединительную область, и может быть также, в частности, предусмотрено ее расположение на соответствующей поверхности на соединительном плече/измерительном валу.

Соединительный элемент может также иметь по существу цилиндрическую подсекцию, на наружной поверхности которой образован выпученный радиально наружу буртик, который по меньшей мере частично, в частности полностью, проходит по окружности в радиальном окружном направлении для радиального центрирования (также называемого сокращенно просто центрированием, например для центрирования соединительного элемента в выемке в соединительном плече/измерительном валу, в выемке которого размещен соединительный элемент).

Этот буртик может быть образован на наружной поверхности цапфы, в частности за цапфой, которая образует первую соединяющую/соединительную область, в частности между планарным упором и цапфой, которая образует первую соединяющую/соединительную область.

Кроме того, может быть также предусмотрено, что соединительный элемент обеспечивает подсекцию, наружная периферия которой является в поперечном сечении некруглой. Эта некруглая конфигурация может быть образована, в частности, областями, расположенными радиально дальше внутрь, и областями, расположенными радиально дальше наружу.

При этом «некруглыми» могут считаться геометрические формы и поперечные сечения, которые отклоняются от окружности.

Соответственно, также целесообразно, чтобы внутренняя поверхность выемки в соединительном плече/измерительном валу, в выемке которого может быть размещен или размещен соединительный элемент, была дополняющей по форме по отношению к некруглой конфигурации, в частности также имела области, расположенные радиально дальше внутрь и радиально дальше наружу.

Таким образом, в таком случае, если соединительный элемент должен быть размещен в соединительном плече/измерительном валу, указанный соединительный элемент может вталкиваться в его выемку и затем поворачиваться относительно соединительного плеча/измерительного вала. При этом, если области, расположенные радиально дальше наружу, соединительного элемента или в/подсекции соединительного элемента примыкают к областям, расположенным дальше внутрь, соединительного плеча/измерительного вала или в выемке соединительного плеча/измерительного вала или на внутренней поверхности выемки соединительного плеча/измерительного вала, то соединительный элемент и соединительное плечо/измерительный вал (то есть люфт получают из объединения в пару) скреплены относительно друг друга и, следовательно, могут также быть центрированы относительно друг друга.

Может быть также предпочтительным, чтобы винтовая вставка на другом конце имела цапфу, которая образует вторую соединяющую/соединительную область и на наружной поверхности которой образована наружная резьба, или чтобы винтовая вставка на другом конце имела отверстие, которое образует вторую соединяющую/соединительную область 120 и в которое вставлен винт (с шестигранным углублением под ключ).

С помощью этой наружной резьбы или этого винта или его (наружной) резьбы можно, например, свинчивать винтовую вставку вместе с внутренней резьбой, выполненной на соединительном плече.

К тому же, в случае винтовой вставки между первой и второй соединяющими/соединительными областями может быть предусмотрена по существу цилиндрическая промежуточная область. Благодаря этому винтовая вставка может иметь определенную степень гибкости для обеспечения возможности компенсации допусков, которые могут иметь место.

В случае винтовой вставки также могут быть предусмотрены аксиальный планарный упор и/или центрирование. То есть, другими словами, может быть предусмотрено, что винтовая вставка имеет радиально проходящую поверхность упора для аксиального планарного упора или по существу цилиндрическую подсекцию для радиального центрирования (например, для центрирования винтовой вставки в выемке в соединительном плече/измерительном валу, причем в этой выемке размещена винтовая вставка), как, в частности, для упора, так и/или для центрирования относительно измерительного вала/соединительного плеча.

В улучшении на наружной поверхности винтовой вставки, в частности в области первой соединяющей/соединительной области, может быть также предусмотрена радиально упругая конструкция.

Кроме того, это может быть целесообразно в данном случае вследствие простоты в изготовлении, если аксиально упругая конструкция образована посредством пружинных зажимных элементов («зажим»).

Соответственно, в таком случае может быть целесообразно, чтобы на внутренней поверхности выемки в соединительном плече/измерительном валу, в которой может быть размещена или размещена винтовая вставка, была образована конструкция (со стопорным зацеплением), в которой указанная радиально упругая конструкция на винтовой вставке/винтовой вставки может быть введена в зацепление стопорным действием.

Кроме того, это может быть целесообразно в данном случае вследствие простоты в изготовлении, если на внутренней поверхности выемки в соединительном плече/измерительном валу образована конструкция (со стопорным зацеплением) посредством радиально окружающей канавки.

Благодаря этим простым конструктивным элементам аксиально упругой конструкции винтовой вставки и/или конструкции (со стопорным зацеплением) соединительного плеча/измерительного вала, таким образом, можно надежно разместить и удерживать винтовую вставку в соединительном плече/измерительном валу простым способом.

Возможно, также в данном случае целесообразно, чтобы винтовая вставка была снабжена средством для защиты от вращения относительно соединительного плеча/измерительного вала.

Соединительный узел согласно изобретению обеспечивает соединительный элемент и винтовую вставку. Оба из них, в частности, могут быть выполнены с описанными конфигурациями.

В данном случае целесообразно, в частности, чтобы резьбовые части соединительного элемента и резьбовые части винтовой вставки были выполнены в виде соответствующих внутренней/наружной резьб, которые могут быть свинчены вместе (см. выше в отношении вращательного соединения).

Соответствующие разрывы в случае соединительного элемента и винтовой вставки могут быть также приспособлены друг к другу (в отношении вращательного соединения см. выше).

Соединение соединительного элемента и винтовой вставки в таком случае выполняется, в частности, посредством быстрого вращательного соединения (см. выше), то есть путем аксиальной вставки соединительного элемента в винтовую вставку и затем взаимного (относительного) поворота.

Таким образом, в частности, также целесообразно, чтобы соединительный элемент и/или винтовая вставка или соединительный узел использовались для размещения измерительного наконечника в зондовом измерительном устройстве, в частности трехкоординатном зонде, таким образом, измерительный наконечник может быть легко и быстро установлен (в зондовом измерительном устройстве) или заменен (в его случае).

Зондовое измерительное устройство согласно изобретению обеспечивает (по меньшей мере) винтовую вставку, в частности согласно описанным конфигурациям, и соединительное плечо/измерительный вал, причем винтовая вставка и соединительное плечо/измерительный вал соединены друг с другом, в частности свинчены вместе или выполнены как одно целое.

В частности, это соединение винтовой вставки и соединительного плеча/измерительного вала может быть реализовано посредством винтовой вставки, имеющей на другом конце цапфу, которая образует вторую соединяющую/соединительную область и на наружной поверхности которой образована наружная резьба, и соединительного плеча, обеспечивающего предусмотренную внутреннюю резьбу. Наружная резьба винтовой вставки и внутренняя резьба соединительного плеча могут быть в таком случае свинчены вместе.

Дополнительное зондовое измерительное устройство согласно изобретению может также иметь соединительный элемент, в частности согласно описанным конфигурациям, винтовую вставку, в частности согласно описанным конфигурациям, вставку зонда, в частности вставку зонда, которая имеет шаровой элемент зонда, штифт и втулку, а также соединительное плечо/измерительный вал, причем вставка зонда соединена с соединительным плечом/измерительным валом посредством соединительного элемента и посредством винтовой вставки, соединенной с соединительным элементом.

Кроме того, в случае зондового измерительного устройства может быть также предусмотрено, что резьбовые части соединительного элемента и резьбовые части винтовой вставки выполнены в виде соответствующих внутренней/наружной резьб, которые могут быть свинчены вместе.

Соответствующие разрывы могут быть также приспособлены друг к другу, так что соединительный элемент и винтовая вставка могут быть соединены друг с другом вращательным соединением (см. выше).

В качестве альтернативы соединительному элементу согласно изобретению, который имеет резьбовые части, может быть также предусмотрен (дополнительный) соединительный элемент, который на одном конце имеет цапфу, которая образует первую соединяющую/соединительную область и на наружной поверхности которой образована (вместо (нескольких) резьбовых частей (разнесенных посредством разрывов)) (непрерывная или непрерываемая) многовитковая наружная резьба.

Этот альтернативный соединительный элемент также может быть улучшен посредством описанных улучшений вышеописанного соединительного элемента, который имеет резьбовые части, такие как, в частности, выемка с внутренней резьбой или дополнительная выемка с дополнительной внутренней резьбой, планарный упор или центрирующее средство.

Преимущество в случае этого альтернативного соединительного элемента, который имеет многовитковую резьбу, заключается, в частности, в том, что благодаря такому соединительному элементу, если он соединен винтовым соединением посредством указанной многовитковой резьбы, например в зондовом измерительном устройстве, для одного и того же угла поворота (относительно одновитковых резьб) может быть реализована большая величина аксиальной подачи/хода, в результате чего указанный соединительный элемент может быть соединен винтовым соединением быстрее, чем часть, которая имеет обычную одновитковую резьбу.

Если соединение вставки зонда в таком случае реализовано с помощью такого альтернативного соединительного элемента, который имеет многовитковую резьбу, в случае зондового измерительного устройства/в зондовом измерительном устройстве, замена или смена вставки зонда, таким образом, может быть произведена за короткий (более короткий) промежуток времени.

Приведенное выше описание предпочтительных конфигураций согласно изобретению содержит многочисленные признаки, которые в некоторых случаях изображены вместе в комбинации в отдельных зависимых пунктах формулы изобретения. Однако эти признаки может быть целесообразным также рассматривать по отдельности и объединять для образования дополнительных имеющих смысл конфигураций.

Даже если некоторые термины употребляются в каждом случае в единственном числе или в сочетании с числом в описании или в формуле изобретения, не предполагается ограничивать объем изобретения единственным числом или соответствующим числом для указанных терминов. Кроме того, формы единственного числа следует понимать не как числа, а как неопределенные артикли.

Вышеописанные характеристики, признаки и преимущества изобретения и способ, при котором они достигаются, станут более ясны и более четко понимаемыми в сочетании со следующим ниже описанием иллюстративных вариантов осуществления изобретения, которые будут рассмотрены более подробно в сочетании с графическими материалами/фигурами (идентичным частям/компонентам и функциям присвоены в графических материалах/фигурах одинаковые ссылочные обозначения).

Иллюстративные варианты осуществления служат для пояснения изобретения и не ограничивают изобретение комбинациями признаков, включающими функциональные признаки, указанными в нем. Кроме того, для этой цели подходящие признаки каждого иллюстративного варианта осуществления могут быть также подробно рассмотрены по отдельности, взяты из одного иллюстративного варианта осуществления, введены в другой иллюстративный вариант осуществления, чтобы дополнить последний, и/или объединены с любым из пунктов формулы изобретения.

На фигурах:

на фиг. 1 показаны рычаг зонда со вставкой зонда, соединительный элемент, винтовая вставка и соединительное плечо/измерительный вал зондового измерительного устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 2 (на видах 2-1, 2-2 и 2-3) показан соединительный элемент рычага зонда зондового измерительного устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 3 (на видах 3-1, 3-2 и 3-3) показана винтовая вставка рычага зонда зондового измерительного устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 4 показан разрез рычага зонда со вставкой зонда, соединительного элемента, винтовой вставки и соединительного плеча/измерительного вала зондового измерительного устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 5 показаны рычаг зонда со вставкой зонда, соединительный элемент, винтовая вставка и соединительное плечо/измерительный вал зондового измерительного устройства в соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 6 (на видах 6-1, 6-2 и 6-3) показана винтовая вставка рычага зонда зондового измерительного устройства в соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 7 показан разрез в случае рычага зонда с соединительным элементом, с возможностью крепления, зондового измерительного устройства в соответствии с еще одним дополнительным вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 8 показан разрез в случае рычага зонда с соединительным элементом, с возможностью крепления, зондового измерительного устройства в соответствии с еще одним дополнительным вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 9 показаны рычаг зонда со вставкой зонда, соединительный элемент, винтовая вставка и соединительное плечо/измерительный вал зондового измерительного устройства в соответствии с еще одним дополнительным вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 10 показан детальный вид соединительного элемента, винтовой вставки и соединительного плеча/измерительного вала зондового измерительного устройства в соответствии с еще одним дополнительным вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 11 показан разрез через зондовое измерительное устройство, как обозначено на фиг. 9, в соответствии с еще одним дополнительным вариантом осуществления изобретения.

Вставка трехкоординатного зонда/измерительный наконечник 8 трехкоординатного зонда с вращательным соединением для трехкоординатного зонда 2 (фиг. 1-4)

Употребляемые в данном документе выражения, такие как аксиальный и радиальный, следует понимать, если прямо не определено иное, как указывающие на отношение к измерительной оси 82 трехкоординатного зонда 2.

Трехкоординатный зонд 2 содержит корпус 4 (на фигурах не проиллюстрирован), на котором рычаг 6 зонда (сравните фиг. 1, фиг. 4) направляется с возможностью смещения в направлении измерительной оси 82, образуемой корпусом 4.

Кроме того, рычаг 6 зонда за счет универсального шарнира 86, в данном случае в форме шарового шарнира 86, направляется на корпусе 4 так, чтобы он мог поворачиваться во всех направлениях вокруг точки поворота, находящейся на измерительной оси 82, и указанный рычаг зонда упруго предварительно нагружен пружиной возврата в исходное положение (не проиллюстрирована на фигурах).

Рычаг 6 зонда имеет, как показано на фиг. 1 и 4, вставку зонда/измерительный наконечник 8, который выступает из корпуса и свободный конец зонда которого, образованный шаровым элементом 10 зонда, образует опорную точку зонда, которая лежит на измерительной оси 82, когда рычаг 6 зонда находится в положении покоя.

Как проиллюстрировано на фиг. 1 и 4, рычаг 6 зонда также содержит соединительное плечо 80, которое выступает относительно точки поворота в сторону, противоположную вставке 8 зонда или в сторону, противоположную направлению 84 к измерительному наконечнику 8, в круглое цилиндрическое направляющее отверстие, которое является центральным по отношению к измерительной оси 82, корпуса 4 (не проиллюстрировано на фигурах).

С помощью соединительного узла 216, который имеет соединительный элемент 16 (сравните фиг. 2), и винтовой вставки 116 (сравните фиг.3), соединенной с соединительным элементом 16, как проиллюстрировано на фиг. 1 и 4, вставка 8 зонда, которая помимо шарового элемента 10 зонда имеет (стальной) штифт 12, в котором размещен шаровой элемент 10 зонда посредством сварного соединения, и (керамическую) втулку 14, которая, в свою очередь, соединена со штифтом 12, привинчена к соединительному плечу 80.

Для этого, как описано более подробно в связи с фиг. 2, (установленный) соединительный элемент 16 (в таком случае) обеспечивает на своем конце, указывающем в направлении 84 измерительного наконечника 8, выемку 26b в виде аксиального отверстия, которое является открытым с одной стороны (со стороны конца) и которое служит для размещения втулки 14 вставки 8 зонда.

Как показано на фиг. 2 (на видах 2-1, 2-2, 2-3, подробном виде соединительного элемента 16), соединительный элемент 16 имеет на одном конце цапфу 24а, которая образует первую соединяющую/соединительную область 18.

Эта цапфа 24а образует на наружной поверхности 60 несколько, в данном случае три, резьбовых частей 28, которые не примыкают друг к другу в радиальном окружном направлении 62 и которые расположены так, чтобы быть распределенными равномерно в радиальном окружном направлении 62, и которые сами по себе являются идентичными и которые выполнены в виде наружных резьбовых компонентов 30, все неполные витки 30 резьбы которых имеют одинаковый немного нисходящий профиль 68 наклона или, если кратко, одинаковый немного нисходящий наклон 68.

Это означает, что, как показано на фиг. 2, в радиальном окружном направлении 62 между тремя резьбовыми частями 28 (на наружной поверхности 60 цапфы в случае соединительного элемента 16), образованы три лишенные резьбы области или лишенные резьбы участки, которые, таким образом, аналогично расположены так, чтобы быть распределенными равномерно в радиальном окружном направлении 62 (так, чтобы чередоваться с резьбовыми частями 28), и которые ниже по тексту для краткости и для простоты называются разрывами 32, и которые в данном случае выполнены в виде гладких неполных цилиндрических поверхностей/оболочек.

При этом, как можно также видеть из фиг. 2, три разрыва 32 в радиальном окружном направлении 62 в каждом случае немного длиннее, чем три резьбовые части 28, и, как также показано на фиг. 2, выполнены так, чтобы быть расположенными радиально дальше внутрь, или находятся радиально в глубине относительно резьбовых частей 28.

Кроме того, как показано на фиг. 2, цапфа 24а, которая несет на себе наружные резьбовые компоненты 30 соединительного элемента 16, имеет аксиальную выемку 26а в виде аксиального отверстия, которое является открытым с одной стороны (со стороны конца) и в котором предусмотрена внутренняя резьба 34.

Кроме того, как проиллюстрировано на фиг. 2, дополнительная цапфа 24b, которая образует вторую соединяющую/соединительную область 20, предусмотрена на соединительном элементе 16, а именно на другом конце цапфы 24а, которая несет на себе резьбовые части 28 или наружные резьбовые компоненты 30.

Указанная дополнительная цапфа 24b также обеспечивает выемку 26b в виде аксиального отверстия, которое является открытым с одной стороны (со стороны конца) и которое служит (как показано на фиг. 1 и 4) для размещения втулки 14 вставки 8 зонда. То есть втулка 14 вставки 8 зонда адгезивно связана в этой выемке 26b.

Кроме того, как показано на фиг.2, на соединительном элементе 16 предусмотрена радиально проходящая поверхность 36 упора, которая направлена в направлении цапфы 24а, которая несет на себе резьбовые части 28 или наружные резьбовые компоненты 30, на проходящем радиально наружу фланцеобразном выступе 42 для аксиального планарного упора в ответную поверхность 44 на соединительном плече 80 (также называемого для краткости просто планарным упором).

Как также показано на фиг. 2, фланцеобразный выступ 42 обеспечивает на своей наружной окружной поверхности канавку 46 для того, чтобы за него легче было ухватиться рукой. На наружной периферии дополнительной цапфы 24b также образована соответствующая канавка 48 (также для того, чтобы легче было ухватиться).

Кроме того, соединительный элемент 16 обеспечивает в аксиальном направлении между цапфой 24а, которая несет на себе резьбовые части 28 и наружные резьбовые компоненты 30, и фланцеобразным выступом 42, который обеспечивает планарный упор, по существу цилиндрическую подсекцию 38, на наружной поверхности которой образован выпученный радиально наружу буртик 40, который проходит по окружности в радиальном окружном направлении и который служит для радиального центрирования соединительного элемента 16 в соединительном плече 80 (сравните фиг. 1 и 4) (также называемого для краткости просто центрированием).

На фиг. 3 подробно показана (на видах 3-1, 3-2, 3-3) винтовая вставка 116.

Как показано на фиг. 3, винтовая вставка 116 аналогичным образом обеспечивает на одном конце первую соединяющую/соединительную область 118.

Эта первая соединяющая/соединительная область 118 имеет аксиальную выемку 124 в виде аксиального отверстия, которое является открытым с одной стороны (со стороны конца) и на внутренней поверхности 70 которого образованы несколько, в данном случае три, резьбовых частей 126, которые не примыкают друг к другу в радиальном окружном направлении 62 и которые расположены так, чтобы быть распределенными равномерно в радиальном окружном направлении 62, и которые сами по себе являются идентичными и которые выполнены в виде внутренних резьбовых компонентов 128, все неполные витки 128 резьбы которых имеют одинаковый немного нисходящий профиль 68 наклона или, для краткости, одинаковый немного нисходящий наклон 68.

То есть, как показано на фиг. 3, в радиальном окружном направлении 62 между тремя резьбовыми частями 126 (на внутренней поверхности 70 выемки в случае винтовой вставки 116) образованы три лишенные резьбы области или лишенные резьбы участки, которые, таким образом, аналогично расположены так, чтобы быть распределенными равномерно в радиальном окружном направлении 62 (так, чтобы чередоваться с резьбовыми частями 126), и которые ниже по тексту снова называются для краткости и для простоты разрывами 130 и которые в данном случае выполнены в виде гладких неполных цилиндрических поверхностей/оболочек.

При этом, как можно также видеть из фиг. 3, три разрыва 130 в радиальном окружном направлении 62 в каждом случае немного длиннее, чем три резьбовые части 126, и, как также проиллюстрировано на фиг. 3, расположены радиально дальше наружу или находятся радиально в глубине относительно резьбовых частей 126.

Короче говоря, первая соединяющая/соединительная область 118 винтовой вставки 116 образована в виде дополняющего, способного к соединению ответного/противоположного элемента относительно первой соединяющей/соединительной области 18 соединительного элемента 16, или выемка 124, которая несет на себе резьбовые части 126, винтовой вставки 116, образована в виде дополняющего, способного к соединению ответного/противоположного элемента относительно цапфы 24а, которая несет на себе резьбовые части 28, соединительного элемента 16.

С помощью этих дополняющих элементов можно, как описано ниже, просто и быстро посредством вращательного соединения соединять друг с другом соединительный элемент 16 и винтовую вставку 116.

Кроме того, как проиллюстрировано на фиг. 3, на винтовой вставке 116, а именно на другом конце выемки 124, которая несет на себе резьбовые части 126 или внутренние резьбовые компоненты 128, предусмотрена цапфа 122, которая образует вторую соединяющую/соединительную область 120.

На наружной поверхности 140 цапфы 122 выполнена наружная резьба 134, посредством которой винтовая вставка 116 может быть ввинчена в соединительное плечо 80 (в его внутреннюю резьбу 88) (сравните фиг. 1 и 4).

Кроме того, как показано на фиг. 3 (и проиллюстрировано на фиг.4), аналогично соединительному элементу 16 на винтовой вставке 116 предусмотрена на проходящем радиально наружу фланцеобразном выступе 142 радиально проходящая поверхность 136 упора, которая направлена в направлении цапфы 122, которая несет на себе наружную резьбу 134, причем поверхность упора служит для аксиального упора в ответную поверхность 144 на соединительном плече 80.

Кроме того, винтовая вставка 116 обеспечивает в аксиальном направлении между цапфой 122, которая несет на себе наружную резьбу 134, и фланцеобразным выступом 142, который обеспечивает упор, по существу цилиндрическую подсекцию 138 для радиального центрирования в соединительном плече 80.

Кроме того, как показано также на фиг. 3, винтовая вставка 116 также имеет цилиндрическую промежуточную область 132 уменьшенного диаметра в аксиальном направлении между первой и второй соединяющими/соединительными областями 118, 120 или в аксиальном направлении между фланцеобразным выступом 142 и первой соединяющей/соединительной областью 118 винтовой вставки 116, в результате чего винтовая вставка 116 может обладать определенной гибкостью, чтобы она обеспечивала возможность компенсации допусков, которые могут возникать.

Установка вставки 8 зонда может быть осуществлена в винтовой вставке 116, которая ввинчивается в соединительное плечо 80.

Для этого винтовая вставка 116 может быть ввинчена с помощью наружной резьбы 134, предусмотренной на наружной поверхности 140 цапфы, в соединительное плечо 80 (в его внутреннюю резьбу 88) (сравните фиг.1 и 4).

Для фиксации вставки 8 зонда, которая соединена посредством своей втулки 14 с соединительным элементом 16, с соединительным плечом 80/на нем (сравните фиг. 1 и 4), цапфа 24а, которая имеет резьбовые части 28 с наружными резьбовыми компонентами 30, соединительного элемента 16 в таком случае вводится в аксиальном направлении/вталкивается в выемку 124, которая имеет резьбовые части 126 с внутренними резьбовыми компонентами 128, винтовой вставки 116 (в частности, до тех пор, пока поверхность 36 аксиального планарного упора не будет упираться в ответную поверхность 44 соединительного плеча 80), причем резьбовые части 28 соединительного элемента 16 погружаются в разрывы 130 винтовой вставки 116 (или наоборот (32/126)) и затем закрепляются путем «относительного вращения» (здесь в данном случае наружный и внутренний резьбовые компоненты 30, 128 резьбовых частей 28, 126 входят в зацепление друг с другом) и, таким образом, соединяются или удерживаются/фиксируются (вращательное соединение).

Эта последовательность операций вталкивания поворота, которая должна выполняться во время установки вставки 8 зонда в трехкоординатный зонд 2, или вращательное соединение соединительного элемента 16 и винтовой вставки 116 не требует проведения какой-либо трудоемкой операции винтового соединения, такой как требуется в случае трехкоординатного зонда, известного из документа WO 02/103282 А1, с его центрирующим элементом и резьбовым стержнем, и, таким образом, позволяет легко и быстро производить замену или быстро и легко осуществлять установку вставки 8 зонда в трехкоординатном зонде 2.

Вставка трехкоординатного зонда/измерительный наконечник 8 трехкоординатного зонда с вращательным соединением для трехкоординатного зонда 2 с винтовой вставкой 116 в качестве «зажима» (фиг. 5-6)

Также употребляемые в данном документе выражения, такие как аксиальный и радиальный, следует понимать, если прямо не определено иное, как указывающие на отношение к измерительной оси 82 трехкоординатного зонда 2.

На фиг. 5 показаны рычаг 6 трехкоординатного зонда 2 со вставкой 8 зонда, соединительный элемент 16, соединительное плечо/измерительный вал 80 и альтернативная винтовая вставка 116.

На фиг. 6 (на видах 6-1, 6-2 и 6-3) подробно показана эта альтернативная винтовая вставка 116.

Вставка 8 зонда и соединительный элемент 16 имеют идентичную форму относительно варианта осуществления, описанного выше (в соответствии с фиг. 14); соединительное плечо/измерительный вал 80 и винтовая вставка 116 также по существу соответствуют вышеописанному варианту осуществления, в частности, в отношении вращательного соединения соединительного элемента 16 и винтовой вставки 116.

Вариант осуществления рычага зонда, описанный ниже (в соответствии с фиг. 5-6), имеет отличия в отношении вышеописанного рычага 6 зонда (в соответствии с фиг. 14) «только» в отношении удерживания винтовой вставки 16 в соединительном плече/измерительном валу 80.

Благодаря соответствию по существу двух вариантов осуществления описание идентичных элементов в обоих вариантах осуществления в данном описании (ниже) ради простоты изложения будет опущено, и в связи с этим будет делаться ссылка на утверждения, относящиеся к варианту осуществления, описанному выше. В частности, идентичные части/компоненты и функции обозначены в графических материалах/на фигурах одними и теми же ссылочными обозначениями.

Как показано на фиг. 5 и 6, альтернативная винтовая вставка 116 обеспечивает радиально упругую конструкцию 148 на наружной поверхности 146 винтовой вставки 116, причем в данном случае конструкция образована в области первой соединяющей/соединительной области 118.

При этом, как проиллюстрировано на фиг 6, в частности, указанная аксиально упругая конструкция 148 образована посредством, в данном случае трех, пружинных зажимных элементов 150 («зажим»).

В таком случае, как также показано на фиг. 5, на внутренней поверхности 92 выемки 90 в соединительном плече/измерительном валу 80, в которой размещена винтовая вставка 116, образована конструкция 94 (со стопорным зацеплением), выполненная в данном случае в виде радиально охватывающей по окружности канавки 96 на внутренней поверхности 92 выемки 90 в соединительном плече/измерительном валу 80, причем в этой канавке 96 могут входить в сцепление со стопорным действием указанная радиально упругая конструкция 148 или пружинные зажимные элементы 150.

С помощью этих простых конструктивных элементов, а именно радиально упругой конструкции 148 или пружинных зажимных элементов 150 винтовой вставки 116 и конструкции 94 (со стопорным зацеплением) или канавки 96 соединительного плеча/измерительного вала 80, таким образом, можно размещать и надежно удерживать винтовую вставку 116 в соединительном плече/измерительном валу 80 простым способом.

Вставка трехкоординатного зонда/измерительный наконечник 8 трехкоординатного зонда с соединительными элементами 16, закрепленными в соединительном плече/измерительном валу 80 (фиг. 7 и 8)

Также употребляемые в данном документе выражения, такие как аксиальный и радиальный, следует понимать, если прямо не определено иное, как указывающие на отношение к измерительной оси 82 трехкоординатного зонда 2.

На фиг. 7 и 8 показаны в виде изображений в разрезе варианты осуществления вышеописанных соединительных элементов 16 (размещенных в соединительном плече/измерительном валу 80), которые также обеспечивают крепление посредством своих поверхностей в соединительном плече/измерительном валу 80 или в выемке 90 соединительного плеча/измерительного вала 80 (указанные соединительные элементы 16, подобно соединительным плечам/измерительным валам 80, в которых они размещены, могут быть или иначе выполняются в соответствии с вариантами осуществления, описанными выше).

Для этого, как проиллюстрировано на фиг. 7 и 8, такие соединительные элементы 16 имеют подсекцию 38, наружная периферия которой имеет некруглую форму в поперечном сечении. Эта некруглая конфигурация образована, как показано на фиг. 7 и 8 (в обоих случаях), областями 50, 52, расположенными радиально дальше внутрь и радиально дальше наружу.

Эта «некруглая» подобласть 38 в данном случае расположена на соответствующем соединительном элементе (по фиг. 7 и фиг. 8) между планарным упором 36 и цапфой 24а, которая образует первую соединяющую/соединительную область 18 (сравните, например, фиг. 2).

На фиг. 7 показан соединительный элемент 16, в случае которого для образования некруглости или областей 50, 52, расположенных радиально дальше внутрь и радиально дальше наружу наружная периферия подобласти 38 имеет в поперечном сечении три дуги 54 окружности, которые соединены друг с другом и которые являются «относительно плоскими», то есть радиус кривизны которых составляет больше половины диаметра окружности.

На фиг. 8 показан аналогичный соединительный элемент 16, в случае которого наружная периферия подобласти 38 в поперечном сечении соединяет три дуги 54 окружности (общей окружности, то есть с равным радиусом) через прямолинейные хорды 56, соответственно расположенные в промежутках между ними.

В соответствии с этими «некруглыми» подобластями 38 соединительных элементов 16 на внутренних поверхностях 92 выемок 90 в соединительных плечах/измерительных валах 80 образованы соответствующим образом дополняющие «некруглые» конструкции. То есть в этом случае также они имеют области 50, 52, расположенные радиально дальше внутрь и радиально дальше наружу.

На фиг. 7 показано соединительное плечо/измерительный вал 80, выемка 90 которого имеет на своей внутренней поверхности 92 в поперечном сечении в несколько более крупной форме (по отношению к подобласти 38 соединительного элемента 16) три взаимосвязанные «относительно плоские» дуги 54 окружности (так что в случае «концентричного» расположения/ориентации соединительного плеча/измерительного вала 80 и соединительного элемента 16 между соединительным плечом/измерительным валом 80 и соединительным элементом 16 образуется/может образовываться (требующийся для относительного вращения (крепления)) некоторый люфт).

На фиг. 8 показано соединительное плечо/измерительный вал 80, выемка 90 которого имеет в поперечном сечении на своей внутренней поверхности 92 три взаимосвязанные дуги 54 окружности - три радиуса идентичных окружностей со смещенными центральными точками (начальными точками дуг 54 окружностей, отмеченных окружностями K).

В обоих случаях согласно фиг. 7 и 8, таким образом, в данном случае области 50, 52, расположенные радиально дальше внутрь и радиально дальше наружу, образуются на наружной поверхности подсекции 38 соответствующего соединительного элемента 16 и на внутренней поверхности 92 выемки 90 соответствующего соединительного плеча/измерительного вала 80.

Таким образом, в таком случае, если соединительный элемент 16 должен быть размещен в соединительном плече/измерительном валу 80, можно втолкнуть указанный соединительный элемент в его выемку 90 и затем повернуть относительно соединительного плеча/измерительного вала 80. При этом, если области 50, 52, расположенные радиально дальше наружу, соединительного элемента 16 или в/подсекции 38 соединительного элемента 16 упираются в области 50, 52, расположенные радиально дальше внутрь, в соединительном плече/измерительном валу 80 или в выемке 90 соединительного плеча/измерительного вала 80 или на внутренней поверхности 92 выемки 90 соединительного плеча/измерительного вала 80, то соединительный элемент 16 и соединительное плечо/измерительный вал 80 закреплены относительно друг друга.

Вставка трехкоординатного зонда/измерительный наконечник 8 трехкоординатного зонда с вращающимся соединением для трехкоординатного зонда 2 (фиг. 9-11)

Также употребляемые в данном документе выражения, такие как аксиальный и радиальный, следует понимать, если прямо не определено иное, как указывающие на отношение к измерительной оси 82 трехкоординатного зонда 2.

На фиг. 9 показаны рычаг 6 зонда трехкоординатного зонда 2 со вставкой 8 зонда, соединительный элемент 16, альтернативное (немного модифицированное) соединительное плечо/измерительный вал 80 и альтернативная (немного модифицированная) винтовая вставка 116.

На фиг. 10 показана деталь указанного трехкоординатного зонда 2 с альтернативной винтовой вставкой 116.

На фиг. 11 показан разрез вдоль линии разреза, обозначенной F-F на фиг. 9, в случае указанного трехкоординатного зонда 2 с альтернативной винтовой вставкой 116.

Вставка 8 зонда и соединительный элемент 16 имеют идентичную форму относительно варианта осуществления, описанного выше (в соответствии с фиг. 1-4); соединительное плечо/измерительный вал 80 и винтовая вставка 116 также по существу соответствуют вышеописанному варианту осуществления, в частности в отношении вращающегося соединения соединительного элемента 16 и винтовой вставки 116 (резьбовые части 28, 126 (сравните фиг. 2 и 3)).

Вариант осуществления рычага 6 зонда, описанный ниже (в соответствии с фиг. 9-11), имеет отличия в отношении вышеописанного рычага 6 зонда (в соответствии с фиг. 1-4) «только» в отношении удерживания винтовой вставки 16 в соединительном плече/измерительном валу 80 и аксиального планарного упора поверхности 36 для аксиального планарного упора соединительного элемента 16.

Благодаря соответствию по существу двух вариантов осуществления описание идентичных элементов в обоих вариантах осуществления в данном описании (ниже) ради простоты изложения будет опущено, и в связи с этим будет делаться ссылка на утверждения, относящиеся к варианту осуществления, описанному выше (по фиг. 1-4). В частности, идентичные части/компоненты и функции обозначены в графических материалах/на фигурах одними и теми же ссылочными обозначениями.

Как показано, в частности, на фиг. 9 и 10, альтернативная винтовая вставка 116 обеспечивает на винтовой вставке 116, а именно на другом конце выемки 124, которая несет на себе резьбовые части 126 или внутренние резьбовые компоненты 128, отверстие 152, которое образует вторую соединяющую/соединительную область 120 и которое имеет вставленный винт 122 (с шестигранным углублением под ключ).

Благодаря этому винту 122 (с шестигранным углублением под ключ) и его наружной резьбе 134 винтовая вставка 116 ввинчена в соединительное плечо 80 (в его внутреннюю резьбу 88) (сравните фиг. 9 и 10).

Кроме того, как также показано на фиг. 9 и 10, конец на другой стороне винтовой вставки 116, который имеет отверстие 152 и винт 122, образует радиально проходящую поверхность 136 упора для аксиального упора в ответную поверхность 144 на соединительном плече 80.

Кроме того, при этом винтовая вставка 116 обеспечивает по существу цилиндрическую подсекцию 138 для радиального центрирования в соединительном плече 80.

Как также проиллюстрировано на фиг. 9 и 10, радиально проходящая поверхность 36 упора, которая направлена в направлении цапфы 24а, которая несет на себе резьбовые части 28 или наружные резьбовые компоненты 30, проходящего радиально наружу фланцеобразного выступа 42 соединительного элемента 16, поддерживается здесь на ответной поверхности 44 на винтовой вставке 116 (планарный упор - см. выше) (сравните согласно варианту осуществления по фиг. 1-4, этот планарный упор 36/44 имеет место между соединительным элементом 16 и соединительным плечом 80).

В таком случае имеет место (дополнительный) планарный упор между винтовой вставкой 116 и соединительным плечом 80, как показано на фиг. 9 и 10, посредством поверхности 156 планарного упора на винтовой вставке 116 и ответной поверхности 154 на соединительном плече 80.

Вкратце и говоря описательно, там, где согласно варианту осуществления рычага 6 зонда по фиг. 1-4 планарный упор происходит за счет фланцеобразной конструкции 158, выполненной как одно целое с соединительным плечом 80, между соединительным элементом 16 и соединительным плечом 80 (сравните с планарным упором 44/36 по фиг. 4), в данном случае в варианте осуществления рычага 6 зонда по фиг. 9-11 эта фланцеобразная конструкция 158 выполнена как одно целое на винтовой вставке 116, в результате чего, во-первых, возникает первый планарный упор 44/36 между соединительным элементом 16 и винтовой вставкой 116 и, во-вторых, возникает второй планарный упор 154/156 между винтовой вставкой 116 и соединительным плечом 80.

Таким образом, при этом также можно с помощью этих простых конструктивных элементов на винтовой вставке 116 разместить и надежно удерживать винтовую вставку 116 в соединительном плече/измерительном валу 80 простым способом.

Независимо от вышеописанных иллюстративных вариантов осуществления, в частности вариантов осуществления в соответствии с фиг. 14, фиг. 7-8 и фиг. 9-11, элементы иллюстративного варианта осуществления могут быть объединены с элементами другого иллюстративного варианта осуществления.

Например, винтовая вставка 116 с отдельным винтом 122 (по варианту осуществления в соответствии с фиг. 9-11) и поверхности 44/36 упора (по варианту осуществления в соответствии с фиг. 4) могут быть объединены друг с другом в случае дополнительного рычага 6 зонда трехкоординатного зонда 2.

В случае этого объединенного варианта осуществления винтовая вставка 116 может также немного колебаться, если винт 112 не полностью затянут, так что это не влияет на центрирование соединительного плеча 116.

Хотя изобретение проиллюстрировано и описано более подробно на предпочтительных иллюстративных вариантах осуществления, изобретение не ограничивается раскрытыми примерами и из них могут быть получены другие вариации без отступления от объема охраны изобретения.

Перечень ссылочных обозначений:

2 - Зондовое измерительное устройство, трехкоординатный зонд

4 - Корпус

6 - Рычаг зонда, плечо зонда

8 - Вставка зонда, измерительный наконечник

10 - Шаровой элемент зонда (опорная точка зонда) (приваренный к стальному штифту 12)

12 - (Стальной) штифт (адгезивно связанный в керамической втулке 14) 14 (Керамическая) втулка (ввинчена и адгезивно связана в соединительном элементе 16)

16 - Соединительный элемент (для быстродействующего соединения вставки 8 зонда -соединительного плеча/измерительного вала 80, соединенного с винтовой вставкой 36)

18 - Первая соединяющая/соединительная область, первая винтовая область (соединение с винтовой вставкой 116)

20 - Вторая соединяющая/соединительная область, вторая винтовая область (соединение со вставкой зонда/измерительным наконечником 8 или керамической втулкой 14)

24а - (Резьбовая) цапфа (на одном конце) (резьбовые части 28 на ней)

24b - Дополнительная (резьбовая) цапфа (на другом конце) (с выемкой 26b для втулки 14)

26а - Дополнительная выемка (в первой соединяющей области 18 для внутренней резьбы

34 - для винтового соединения с предыдущим резьбовым стержнем) 26b Выемка (во второй соединяющей области 20 для втулки 14)

28 - Резьбовая часть ((на цапфе 24а) для (быстродействующего) соединения с винтовой вставкой 36)

30 - Углубление, неполный виток резьбы, наружный резьбовой компонент (в резьбовой части 28)

32 - Разрыв, выемка (между резьбовыми частями 28)

34 - Внутренняя резьба (в выемке 26а в цапфе 24а для винтового соединения с предыдущим резьбовым стержнем)

36 - Поверхность упора для аксиального планарного упора (поверхность аксиального планарного упора)

38 - По существу цилиндрическая подсекция (для радиального центрирования)

40 - Буртик

42 - Фланцеобразный выступ (с планарным упором)

44 - Ответная поверхность (на соединительном плече 80/на винтовой вставке 116 для поверхности 36 планарного упора)

46 - Канавка

48 - Канавка

50 - Область (некруглой конструкции), расположенная радиально дальше внутрь

52 - Область (некруглой конструкции), расположенная радиально дальше наружу

54 - Дуга окружности

56 - Хорда

60 - Наружная поверхность (цапфы 24а)

62 - Радиальное окружное направление

68 - Профиль наклона

70 - Внутренняя поверхность (в выемке 124)

80 - Соединительное плечо, измерительный вал

82 - Измерительная ось

84 - Направление измерительного наконечника

86 - Универсальный/шаровой шарнир

88 - Внутренняя резьба

90 - Выемка (в соединительном плече 80 для соединительного элемента 16 и винтовой вставки 116)

92 - Внутренняя поверхность (в выемке 90 (с некруглой конструкцией))

94 - Конструкция (со стопорным зацеплением)

96 - Радиально охватывающая по окружности канавка

116 - Винтовая вставка (для быстродействующего соединения вставки 8 зонда, соединительного плеча/измерительного вала 80, соединенного с соединительным элементом 16)

118 - Первая соединяющая/соединительная область, первая винтовая область (соединение с соединительным элементом 16)

120 - Вторая соединяющая/соединительная область, вторая винтовая область (соединение с соединительным плечом/измерительным валом 80)

Наружная резьба (для винтового соединения с соединительным плечом/измерительным валом 80)

122 - (Резьбовая) цапфа или винт (с наружной резьбой 134 для винтового соединения с соединительным плечом/измерительном валом 80/в нем)

124 - Выемка (на/в первой соединяющей области 118 для резьбовых частей 126)

126 - Резьбовая часть (для (быстродействующего) соединения с соединительным элементом 16)

128 - Углубление, неполный виток резьбы, внутренний резьбовой компонент (в резьбовой части 126)

130 - Разрыв, выемка (между резьбовыми частями 126)

132 - Промежуточная область уменьшенного диаметра (между первой и второй соединяющими/соединительными областями 118, 120 (гибкость))

134 - Наружная резьба

136 - Поверхность упора для аксиального упора (поверхность аксиального упора)

138 - По существу цилиндрическая подсекция (для радиального центрирования)

140 - Наружная поверхность (цапфы 122 или винта 122)

142 - Фланцеобразный выступ (с упором), упор

144 - Ответная поверхность (на соединительном плече 80 для поверхности 136 упора)

146 - Наружная поверхность винтовой вставки 116 в области первой соединяющей/соединительной области

148 - Радиально упругая конструкция

150 - Пружинные зажимные элементы

152 - Отверстие

154 - Ответная поверхность (на соединительном плече 80 для поверхности 156 планарного упора)

156 - Поверхность упора (на винтовой вставке 116 для аксиального планарного упора

(поверхность аксиального планарного упора))

216 - Соединительный узел, вращательное соединение

F-F - Разрез

Изобретение относится к соединительному элементу для размещения измерительного наконечника в зондовом измерительном устройстве. Соединительный элемент (16) для размещения измерительного наконечника (8) в зондовом измерительном устройстве (2), в частности в трехкоординатном зонде (2), с цапфой (24а), которая на одном конце образует первую соединяющую/соединительную область (18), при этом на наружной поверхности (60) цапфы (24а) образованы несколько резьбовых частей (28), которые не примыкают друг к другу в радиальном окружном направлении (62). Технический результат – создание простого и быстро заменяемого соединения вставки зонда в зондовом измерительном устройстве. 6 н. и 24 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Соединительный элемент (16) для размещения измерительного наконечника (8) в зондовом измерительном устройстве (2), в частности в трехкоординатном зонде (2), с цапфой (24а), которая на одном конце образует первую соединяющую/соединительную область (18), отличающийся тем, что

на наружной поверхности (60) цапфы (24а) образованы несколько резьбовых частей (28), которые не примыкают друг к другу в радиальном окружном направлении (62).

2. Соединительный элемент (16) по п. 1, отличающийся тем, что

резьбовые части (28) образованы в каждом случае одним или несколькими углублениями (30), которые образуют в каждом случае одну часть витка резьбы (неполный виток резьбы), при этом профили (68) наклона идентичны во всех углублениях (30), которые образуют неполные витки резьбы.

3. Соединительный элемент (16) по предыдущему пункту, отличающийся тем, что

идентичные профили (68) наклона в каждом случае являются постоянными, или идентичные профили наклона изменяются, в частности являются нисходящими.

4. Соединительный элемент (16) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что

углубления (30), которые образуют неполные витки резьбы, не образуют общий виток резьбы.

5. Соединительный элемент (16) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что

между неполными витками резьбы резьбовой части (28) образованы зазоры.

6. Соединительный элемент (16) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что

по меньшей мере две или более, в частности все, резьбовые части (28) имеют идентичную форму.

7. Соединительный элемент (16) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что предусмотрены три резьбовые части (28), которые, в частности, расположены так, чтобы быть распределенными равномерно в радиальном окружном направлении (62) на наружной поверхности (60) цапфы (24а).

8. Соединительный элемент (16) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что

в цапфе (24а), которая образует первую соединяющую/соединительную область (18), предусмотрена выемка (26а), которая имеет внутреннюю резьбу (34).

9. Соединительный элемент (16) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что

предусмотрена дополнительная цапфа (24b), которая на другом конце образует вторую соединяющую/соединительную область (20) и которая имеет дополнительную выемку (26b).

10. Соединительный элемент (16) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что предусмотрена

радиально проходящая поверхность (36) упора для аксиального планарного упора.

11. Соединительный элемент (16) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что

предусмотрена по существу цилиндрическая подсекция (38), на наружной поверхности которой образован выпученный радиально наружу буртик (40), который по меньшей мере частично, в частности полностью, проходит по окружности в радиальном окружном направлении для радиального центрирования.

12. Соединительный элемент (16) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что

предусмотрена подсекция (38), наружная периферия которой является некруглой в поперечном сечении и образована, в частности, областями (50, 52), расположенными радиально дальше внутрь и радиально дальше наружу.

13. Соединительный элемент (16) для измерительного наконечника (8) зондового измерительного устройства (2), в частности трехкоординатного зонда (2), с цапфой (24а), которая на одном конце образует первую соединяющую/соединительную область (18), отличающийся тем, что

на наружной поверхности (60) цапфы (24а) образована многовитковая наружная резьба.

14. Винтовая вставка (116) для размещения измерительного наконечника (8) в зондовом измерительном устройстве (2), в частности трехкоординатном зонде (2), отличающаяся тем, что

предусмотрена первая соединяющая/соединительная область (118), которая образована на одном конце и которая служит, в частности, для соединения с соединительным элементом (16) по любому из предыдущих пунктов, имеющая выемку (124), на внутренней поверхности (70) которой образованы несколько резьбовых частей (126), которые не примыкают друг к другу в радиальном окружном направлении (62).

15. Винтовая вставка (116) по любому из предыдущих пунктов, относящихся к винтовой вставке, отличающаяся тем, что

резьбовые части (126) образованы в каждом случае одним или несколькими углублениями (128), которые образуют в каждом случае одну часть витка резьбы (неполный виток резьбы), при этом профили (68) наклона идентичны во всех углублениях (128), которые образуют неполные витки резьбы.

16. Винтовая вставка (116) по предыдущему пункту, относящемуся к винтовой вставке, отличающаяся тем, что

идентичные профили (68) наклона в каждом случае являются постоянными, или идентичные профили наклона изменяются, в частности являются нисходящими.

17. Винтовая вставка (116) по любому из предыдущих пунктов, относящихся к винтовой вставке,

отличающаяся тем, что

углубления (128), которые образуют неполные витки резьбы, не образуют общий виток резьбы.

18. Винтовая вставка (116) по любому из предыдущих пунктов, относящихся к винтовой вставке,

отличающаяся тем, что

между неполными витками резьбы резьбовой части (126) образованы зазоры.

19. Винтовая вставка (116) по любому из предыдущих пунктов, относящихся к винтовой вставке, отличающаяся тем, что

по меньшей мере две или более, в частности все, резьбовые части (126) имеют идентичную форму.

20. Винтовая вставка (116) по любому из предыдущих пунктов, относящихся к винтовой вставке, отличающаяся тем, что

предусмотрены три резьбовые части (126), которые, в частности, расположены так, чтобы быть распределенными равномерно в радиальном окружном направлении (62) на внутренней поверхности (70) выемки (124).

21. Винтовая вставка (116) по любому из предыдущих пунктов, относящихся к винтовой вставке, отличающаяся тем, что

предусмотрена цапфа (122), которая на другом конце образует вторую соединяющую/соединительную область (120) и на наружной поверхности (140) которой образована наружная резьба (134), или отверстие (152), которое на другом конце образует вторую соединяющую/соединительную область (120) и которое имеет вставленный винт (122) (с шестигранным углублением под ключ).

22. Винтовая вставка (116) по любому из предыдущих пунктов, относящихся к винтовой вставке, отличающаяся тем, что

предусмотрена по существу цилиндрическая промежуточная область (132) уменьшенного диаметра между первой и второй соединяющими/соединительными областями (118, 120).

23. Винтовая вставка (116) по любому из предыдущих пунктов, относящихся к винтовой вставке, отличающаяся тем, что

предусмотрена радиально проходящая поверхность (136) упора для аксиального планарного упора.

24. Винтовая вставка (116) по любому из предыдущих пунктов, относящихся к винтовой вставке, отличающаяся тем, что

предусмотрена по существу цилиндрическая подсекция (138) для радиального центрирования.

25. Винтовая вставка (116) по любому из предыдущих пунктов, относящихся к винтовой вставке, отличающаяся тем, что

предусмотрена радиально упругая конструкция (148) на наружной поверхности (146) винтовой вставки (116), в частности в области первой соединяющей/соединительной области (118), при этом, в частности, радиально упругая конструкция (148) образована посредством пружинных зажимных элементов (150) («зажим»).

26. Соединительный узел (216) для вставки (8) зонда в зондовом измерительном устройстве (2), отличающийся тем, что

предусмотрены соединительный элемент (16) по любому из предыдущих пунктов, относящихся к соединительному элементу, и винтовая вставка (116) по любому из предыдущих пунктов, относящихся к винтовой вставке.

27. Соединительный узел (216) по предыдущему пункту, отличающийся тем, что

резьбовые части (28) соединительного элемента (16) и резьбовые части (126) винтовой вставки (116) образованы в виде соответствующих внутренней/наружной резьб, которые могут быть свинчены вместе.

28. Зондовое измерительное устройство (2), в частности трехкоординатный зонд (2), отличающееся тем, что

предусмотрены винтовая вставка (116) по любому из предыдущих пунктов, относящихся к винтовой вставке, и соединительное плечо/измерительный вал (80), при этом винтовая вставка (116) и соединительное плечо/измерительный вал (80) соединены друг с другом, в частности свинчены вместе или выполнены как одно целое.

29. Зондовое измерительное устройство (2), в частности трехкоординатный зонд (2), отличающееся тем, что

предусмотрены соединительный элемент (16) по любому из предыдущих пунктов, относящихся к соединительному элементу, винтовая вставка (116) по любому из предыдущих пунктов, относящихся к винтовой вставке, вставка (8) зонда, в частности вставка (8) зонда, которая имеет шаровой элемент (10) зонда, штифт (12) и втулку (14), и соединительное плечо/измерительный вал (80), при этом вставка (8) зонда соединена с соединительным плечом/измерительным валом (80) посредством соединительного элемента (16) и посредством винтовой вставки (116), соединенной с соединительным элементом (16).

30. Зондовое измерительное устройство (2) по предыдущему пункту, отличающееся тем, что

резьбовые части (28) соединительного элемента (16) и резьбовые части (126) винтовой вставки (116) образованы в виде соответствующих внутренней/наружной резьб, которые могут быть свинчены вместе.