JP2003148581A - 摩擦駆動装置およびこれを用いた測定機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 昇降部材の移動の垂直性を確保することがで
きる摩擦駆動装置を提供するとともに、測定精度が向上
される測定機を提供する。 【解決手段】 ガイド筒２２によってガイドされたＺ軸
スピンドル１２を上下方向へ昇降駆動させる摩擦駆動装
置であって、Ｚ軸スピンドルの重心位置近傍で、かつ、
ガイド筒２２によるガイド方向に略平行に配置された支
持軸２８と、Ｚ軸スピンドル１２に設けられ支持軸２８
を相挟み込む一対の駆動ローラ１５，従動ローラ１６
と、駆動ローラ１５を回転させるモータ１７とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、摩擦駆動装置およ
びこれを用いた測定機に関する。詳しくは、昇降部材を
上下方向へ昇降駆動させる摩擦駆動装置およびこれを用
いた測定機に関する。

【０００２】

【背景技術】昇降部材を上下方向へ昇降駆動させるＺ方
向駆動機構が知られている。このような昇降部材のＺ方
向駆動機構は、例えば、測定対象物の位置および／また
は座標を測定する三次元測定機などに利用されている。
従来、Ｚ方向駆動機構は、図５に示されるように、下端
に測定子１３を有し垂直に支持されたＺ軸スピンドル１
２と、このＺ軸スピンドル１２を垂直方向にガイドする
ガイド部材２２と、Ｚ軸スピンドル１２の移動軸と平行
に設けられたボールねじ軸２２１と、Ｚ軸スピンドル１
２に設けられボールねじ軸２２１に螺合するボールねじ
ナット２２２と、ボールねじ軸２２１を回転駆動させる
駆動モータ２２３とを備えて構成されている。

【０００３】ガイド部材２２はガイド筒部２２Ａを有
し、このガイド筒部２２ＡにＺ軸スピンドル１２が上下
方向移動可能に挿通されている。ガイド筒部２２Ａの内
周にはエアーベアリング２３が設けられ、Ｚ軸スピンド
ル１２との間にエアー膜による空気軸受けが形成される
ことにより、ガイド部材２２とＺ軸スピンドル１２との
間の摩擦抵抗が低減されている。ガイド部材２２には、
垂直上方に向かって立設された支柱２５が設けられてい
る。この支柱２５の上端には、Ｚ軸スピンドル１２の上
方を覆うように、Ｚ軸スピンドル１２の移動軸に対して
垂直な横梁２６が形成されている。ボールねじ軸２２１
は、Ｚ軸スピンドル１２の移動軸に対して平行で、か
つ、一定の間隔を隔ててガイド部材２２に設けられてい
る。ボールねじ軸２２１の上端は支柱２５の横梁２６に
支持され、下端ではベルト２２４によって駆動モータ２
２３と連動されている。

【０００４】Ｚ軸スピンドル１２には、その重心近傍を
通るように支持軸２８が挿通されており、この支持軸２
８は支柱の横梁２６で上端を揺動支持されている。この
支持軸２８とＺ軸スピンドル１２の間には、Ｚ軸スピン
ドル１２の重量に見合う押上力を発生させるエアバラン
ス機構が設けられているが、詳しくは省略する。ボール
ねじナット２２２は、Ｚ軸スピンドル１２の外側面に設
けらた結合部材１２１を介してＺ軸スピンドル１２に固
定されているとともに、ボールねじ軸２２１に螺合され
ている。

【０００５】このような構成において、駆動モータ２２
３を回転駆動させると、ボールねじ軸２２１が回転され
る。すると、ボールねじ軸２２１とボールねじナット２
２２との螺合によってボールねじナット２２２がボール
ねじ軸２２１に沿って移動される。このボールねじナッ
ト２２２の駆動力が結合部材１２１を介してＺ軸スピン
ドル１２に伝達されるので、Ｚ軸スピンドル１２が上下
方向に駆動される。ガイド部材２２とＺ軸スピンドル１
２との間は、エアベアリング２３によって摩擦抵抗が低
減されており、また、エアバランス機構によってＺ軸ス
ピンドル１２の重量に見合う力でバランスされているの
で、Ｚ軸スピンドル１２はなめらかに移動することが可
能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
Ｚ方向駆動機構には次のような問題があった。Ｚ軸スピ
ンドル１２に駆動力を与えるボールねじ軸２２１および
ボールねじナット２２２は、Ｚ軸スピンドル１２の移動
軸から距離を隔てて配置されている。ボールねじナット
２２２の駆動力は、結合部材１２１を介してＺ軸スピン
ドル１２の外側面に伝達される。その結果、Ｚ軸スピン
ドル１２の重心に対しては、Ｚ軸スピンドル１２の移動
軸とは交差する方向にトルクが発生するため、Ｚ軸スピ
ンドル１２の移動の垂直性に影響が生じる。この影響
は、Ｚ方向駆動機構を測定機などに用いた場合には測定
誤差に繋がる。また、Ｚ軸スピンドル１２の移動の垂直
性を確保するためには、ガイド部材２２の剛性をあげる
などの対策が特別に必要となる。さらに、ボールねじ軸
２２１をガイド部材２２のガイド方向と平行に設ける調
整等の工程が必要とされるので、組立工程も増えるとい
う問題があった。その他、ボールねじの騒音レベルが大
きいことなども問題であった。

【０００７】本発明の目的は、従来の問題を解消し、昇
降部材の移動の垂直性を確保することができる摩擦駆動
装置を提供するとともに、測定精度が向上される測定機
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載に摩擦駆
動装置は、ガイド手段によってガイドされた昇降部材を
上下方向へ昇降駆動させる摩擦駆動装置であって、前記
昇降部材の重心位置近傍で、かつ、前記ガイド手段によ
るガイド方向に略平行に配置された支持軸と、前記昇降
部材に設けられ前記支持軸を相挟み込む少なくとも一対
のローラと、前記ローラの少なくとも一つを回転させる
回転駆動手段とを備えることを特徴とする。

【０００９】このような構成において、回転駆動手段に
よってローラの少なくとも一つが回転されると、支持軸
を挟み込みながらローラが回転される。すると、ローラ
には支持軸との摩擦力によって上方向もしくは下方向に
移動する力が生じる。ローラは昇降部材に設けられてい
るので、ローラとともに昇降部材には上方向もしくは下
方向に移動する力が生じる。よって、昇降部材がガイド
手段によってガイドされつつ上方向もしくは下方向に移
動される。本発明によれば、昇降部材を移動させる力は
ローラと支持軸との間で生じる。支持軸は昇降部材の重
心位置近傍でかつガイド手段のガイド方向と略平行に配
置されているので、昇降部材を移動させる力も同様に、
昇降部材の重心位置近傍でかつガイド手段のガイド方向
と略平行に働く。従来、昇降部材に働く力は、昇降部材
の外側面に作用していたため、昇降部材の重心位置に対
しては、ガイド手段のガイド方向と略平行に作用してい
なかった。そのため、昇降部材にはガイド方向とは交差
する力が働き、昇降部材の移動の垂直性に影響が生じる
おそれがあった。しかしながら、本発明によれば、昇降
部材に働く力は、昇降部材の重心を通る移動軸に沿って
作用するので、昇降部材はガイド手段に沿って垂直に上
下移動され、移動の垂直性が確保される。さらに、ボー
ルねじによる駆動に比べてローラで支持軸を挟み込む構
成は、ボールねじナットが必要ではないので、摩擦駆動
装置を小型化することができ、また、ボールねじのボー
ルねじ軸を昇降部材の移動軸と平行になるように調整す
る必要もないので、本発明の摩擦駆動装置は低コストで
製造できる。

【００１０】請求項２に記載の摩擦駆動装置は、請求項
１に記載の摩擦駆動装置において、前記支持軸および前
記昇降部材のいずれか一方にはピストンが設けられ、前
記支持軸および前記昇降部材のいずれか他方には内部に
前記ピストンを収納しそのピストンに対して上下方向へ
相対往復運動可能なシリンダ室が設けられ、前記シリン
ダ室の前記ピストンで区画された室にエアを送り込むこ
とにより、前記昇降部材の重量に見合う押上力を発生す
るエアバランス機構が設けられていることを特徴とす
る。

【００１１】このような構成によれば、シリンダ室のエ
アを送り込まれた室とエアを送り込まれなかった室との
間に内圧の差が生じ、この内圧の差からピストンおよび
シリンダ室の内壁を押圧する力が生じる。ピストンとシ
リンダは互いに摺動可能であるが、支持軸は垂直方向に
は移動されないので、ピストンおよびシリンダ室の内壁
を押圧する力は、実質的に昇降部材に作用する。ピスト
ンで区画されたシリンダ室のうち、エアーを送り込む室
を適宜選択することによって、昇降部材を重力に抗して
押し上げる方向に力を作用させることができる。このよ
うに、昇降部材に押上げる力を作用させ、その重量に見
合う押上力で押し上げると、昇降部材の重量はローラに
かからないこととなる。よって、ローラで支持軸を相挟
み込んで、ローラと支持軸の摩擦力で昇降部材を上下に
移動させる際に、ローラに昇降部材の重量による負荷が
かからないので、ローラの駆動力で昇降部材の移動を精
密に制御することができる。さらに、ローラの駆動力で
昇降部材の重量を支える必要はないので、ローラの駆動
力は小さい力でよく、動力の小さな回転駆動手段を用い
ることができるので、低コスト化に繋がる。

【００１２】請求項３に記載の摩擦駆動装置は、請求項
１または２に記載の摩擦駆動装置において、前記ガイド
手段は、前記昇降部材を取り囲んで垂直方向にガイドす
るガイド筒と、前記ガイド筒と前記昇降部材との間に設
けられたエアベアリング機構を備えていること特徴とす
る。

【００１３】このような構成によれば、ガイド手段のガ
イド筒によって、昇降部材は垂直方向にガイドされるの
で、昇降部材の移動の垂直性が確保される。ガイド筒と
昇降部材との間にはエアベアリング機構が設けられてい
るので、ガイド筒と昇降部材との間の摩擦を低減するこ
とができ、昇降部材をなめらかに、且つ、軽い力で移動
させることができる。

【００１４】請求項４に記載の摩擦駆動装置は、請求項
１〜３のいずれかに記載の摩擦駆動装置において、前記
支持軸は、上端側を揺動支点として揺動可能に設けられ
ていることを特徴とする。

【００１５】このような構成によれば、支持軸は昇降部
材の移動の垂直性に影響を与えないようにできる。支持
軸が固定されていると、昇降部材はガイド手段によって
ガイドされているため、ガイド手段のガイド方向と支持
軸の方向がずれていた場合、昇降部材に曲げ応力がかか
ることになる。しかしながら、本発明によれば、支持軸
は揺動可能であるので、昇降部材はガイド手段のガイド
方向に沿って移動され、支持軸は昇降部材の移動に従っ
てその方向を柔軟に変えることができるので、ガイド手
段のガイド方向に沿って昇降部材の移動の垂直性は確保
される。

【００１６】請求項５に記載の測定機は、請求項１〜４
のいずれかに記載の摩擦駆動装置を用いて、測定対象物
の位置および／または座標を測定するための測定子を移
動させる移動機構を構成していることを特徴とする。

【００１７】このような構成によれば、請求項１〜４に
記載の発明の効果を利用した測定機を構成することがで
きるので、測定子の移動の垂直性を確保できる測定機と
することができる。その結果、この測定機を用いた測定
の測定精度を向上させることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる摩擦駆動装
置およびこれを用いた測定機の実施の形態を図示例と共
に説明する。図１は、本発明にかかる摩擦駆動装置を測
定機としての三次元測定機１に用いた一実施形態であ
る。この三次元測定機１は、測定対象物を載置するベー
ス２と、測定子１３を移動させる移動機構を備えて構成
されており、この移動機構として、測定子１３をＹ方向
へ移動させるＹ方向駆動機構３と、測定子１３をＸ方向
へ移動させるＸ方向駆動機構７と、測定子１３をＺ方向
へ移動させる摩擦駆動装置としてのＺ方向駆動機構１１
を備えている。

【００１９】ベース２は測定対象物を載置するために精
密平坦加工された上面を備える四角柱状である。説明の
ために、ベース２の上面で互いに直交する二方向をそれ
ぞれＸ方向、Ｙ方向とし、ベース２の上面に垂直な方向
をＺ方向とする。Ｙ方向駆動機構３は、ベース２上でＹ
方向に設けられたＹガイドレール４と、このＹガイドレ
ール４に沿って移動可能に設けられたＹスライダ５Ｌ
と、Ｙスライダ５Ｌと対になってベース２上をＹ方向へ
移動するＹスライダ６Ｒとを備えて構成されている。な
お、Ｙガイドレール４とＹスライダ５Ｌ、ベース２とＹ
スライダ６Ｒとの間にはエアベアリングが設けられてい
るが、説明を省略する。

【００２０】Ｘ方向駆動機構７は、Ｙスライダ５ＬとＹ
スライダ６Ｒに両端を支持された長手状のガイド部材で
あるＸビーム８と、Ｘビーム８の長手方向に沿って移動
可能に設けられた可動部材であるＸスライダ９と、Ｘス
ライダ９を移動させるＸスライダ駆動手段１０とを備え
て構成されている。Ｘビーム８は、長柱状であり、両端
がＹスライダ５ＬとＹスライダ６Ｒの上に支持され、Ｙ
方向スライド機構３がＹ方向にスライドされると、Ｘビ
ーム８もＹ方向に移動される。Ｘスライダ９は、Ｘビー
ム８に沿ってスライド可能に設けられている。Ｘスライ
ダ９とＸビーム８との間にはエアベアリングが設けられ
ているが詳細は省略する。

【００２１】Ｚ方向駆動機構１１は、図２に示されるよ
うに、Ｚ軸スピンドル１２と、このＺ軸スピンドル１２
を垂直方向にガイドするガイド手段としてのガイド筒２
２と、上端を揺動支持され下端にピストン２９を有しＺ
軸スピンドル１２の重心近傍を通るようにＺ軸スピンド
ル１２に挿通された支持軸２８と、前記Ｚ軸スピンドル
１２と支持軸２８との間に設けられた摩擦駆動手段１４
と、これらをハウジングするハウジング部３２とを備え
て構成されている。

【００２２】Ｚ軸スピンドル１２は、長角柱状に形成さ
れ、ガイド筒２２によって垂直方向にガイドされてい
る。Ｚ軸スピンドル１２の下端には測定対象物に接触
し、測定対象物の位置および／または座標を測定するた
めの測定子１３が設けられている。Ｚ軸スピンドル１２
の上端にはこのＺ軸スピンドル１２を上下方向に駆動さ
せるための摩擦駆動手段１４が設けられている。

【００２３】この摩擦駆動手段１４は、図３に示される
ように、支持軸２８を相挟み込む一対のローラである駆
動ローラ１５および従動ローラ１６と、駆動ローラ１５
を駆動させるモータ１７とを備えて構成されている。駆
動ローラ１５と従動ローラ１６は所定の押圧力で支持軸
２８を挟み込み、両ローラ１５、１６と支持軸２８との
間で生じる摩擦力で両ローラ１５、１６が支持軸２８に
対して空転しない構成となっている。駆動ローラ１５と
モータ１７にはそれぞれプーリ１５１、１７１が設けら
れ、このプーリ１５１，１７１に掛け渡されたベルト１
８を介してモータ１７の動力が駆動ローラ１５に伝達さ
れる。

【００２４】Ｚ軸スピンドル１２の内部にはエアバラン
ス機構１９が設けられている。このエアバランス機構１
９は、Ｚ軸スピンドル１２に設けられたシリンダ室２０
と、支持軸２８のピストン２９とから構成され、シリン
ダ室２０の一室２０１にエア供給されるようになってい
る。Ｚ軸スピンドル１２の重心を通るようにＺ軸スピン
ドル１２の軸に沿ってシリンダ室２０が設けられてい
る。このシリンダ室２０には支持軸２８の下端に設けら
れたピストン２９が摺動可能に挿通されている。ピスト
ン２９に区画されたシリンダ室２０のうち、支持軸側の
室２０１には、この室２０１にエアを供給する噴気孔２
１が設けられている。エアは、シリンダ室２０の支持軸
側の室２０１の内圧によってＺ軸スピンドル１２の重量
に見合う押上力を発生させる程度の圧力でもって供給さ
れる。

【００２５】ガイド筒２２は、筒孔を垂直方向に向けた
状態でＸスライダ９に設けられ、Ｚ軸スピンドル１２が
このガイド筒２２に上下方向に昇降可能に挿通されてい
る。ガイド筒２２とＺ軸スピンドル１２との間にはエア
ベアリング２３が設けられている。エアベアリング２３
は、エアパッド２４がガイド筒２２の筒孔に設けられ、
このエアパッド２４からＺ軸スピンドル１２の摺動面に
エアが噴気されることによって形成されている。

【００２６】支持軸２８は、ガイド筒２２に立設された
支柱２５に上端を支持されている。支柱２５は、ガイド
筒２２から少なくともＺ軸スピンドル１２の移動量以上
の高さを有する位置に横梁２６を有し、この横梁２６と
Ｚ軸スピンドル１２の移動軸の交点に孔が設けられてい
る。支持軸２８の上端には支持軸２８と直交する面を有
する鍔部３０が設けられ、この鍔部３０の上部にはボー
ル３１が設けられている。支持軸２８は横梁２６の孔に
挿通され、支持軸２８のボール３１が支柱に設けられた
軸受け片２７によって軸受けされることにより、揺動支
持されている。支持軸２８の下端には前述したようにピ
ストン２９が設けられ、Ｚ軸スピンドル１２のシリンダ
室２０に挿通されている。

【００２７】ハウジング部３２は、ガイド筒２２から支
柱２５を覆うようにＸスライダ９に設けられている。

【００２８】このような構成からなる三次元測定機１に
おいて、測定対象物の位置および／または座標を測定す
る際には、ベース２上に測定対象物を載置し、Ｙ方向駆
動機構３、Ｘ方向駆動機構７を駆動させて測定子１３を
移動させ、測定対象物に測定子１３を接触させる。この
ときの測定子１３の位置を記録することによって、測定
対象物の位置および／または座標を測定することができ
る。

【００２９】Ｚ方向駆動機構１１を駆動させるときは、
モータ１７を回転駆動させて駆動ローラ１５を回転させ
る。すると、支持軸２８を駆動ローラ１５と従動ローラ
１６で挟み込みこんでいるので、この両ローラ１５，１
６と支持軸２８との間の摩擦力で駆動ローラ１５と従動
ローラ１６が支持軸２８に沿って移動される。駆動ロー
ラ１５と従動ローラ１６が移動されると、この両ローラ
１５，１６とともにＺ軸スピンドル１２がガイド筒２２
にガイドされつつ上下方向に昇降され、測定子１３が移
動される。

【００３０】従って本実施形態によれば次の効果があ
る。Ｚ軸スピンドル１２を移動させる力は両ローラ１
５、１６と支持軸２８との間で生じる。支持軸２８はＺ
軸スピンドル１２の重心位置を通るシリンダ室２０に挿
通されているので、Ｚ軸スピンドル１２を移動させる力
の作用も同様に、Ｚ軸スピンドル１２の重心位置近傍を
通る軸線にそって作用する。従来、Ｚ軸スピンドル１２
に働く力は、Ｚ軸スピンドル１２の外側面に作用してい
たため、Ｚ軸スピンドル１２の重心位置に対しては、ガ
イド筒２２のガイド方向と略平行に作用していなかっ
た。そのため、Ｚ軸スピンドル１２にはガイド方向と交
差する力が働き、Ｚ軸スピンドル１２の移動の垂直性に
影響が生じるおそれがあった。しかしながら、本実施形
態によれば、Ｚ軸スピンドル１２に働く力は、Ｚ軸スピ
ンドル１２の重心を通る移動軸に沿って作用するので、
Ｚ軸スピンドル１２はガイド筒２２に沿って垂直に上下
移動され、移動の垂直性が確保される。その結果、測定
子１３の移動の垂直性も確保されるので、三次元測定機
１の測定精度が向上される。

【００３１】Ｚ軸スピンドル１２に設けられたシリンダ
室２０のピストン２９で区画された支持軸側の室２０１
には、エアが供給され、このエアはＺ軸スピンドル１２
の重量に見合う押上力を発生するので、両ローラ１５，
１６にはＺ軸スピンドル１２の重量がほとんどかからな
い。よって、両ローラ１５，１６にＺ軸スピンドル１２
の重量がかからないのでＺ軸スピンドル１２の移動を精
密に制御することができる。また、両ローラ１５，１６
の駆動力でＺ軸スピンドル１２の重量を支えなくてもよ
いので、両ローラ１５，１６の駆動力は小さくてよい。
つまり、駆動ローラ１５と従動ローラ１６が支持軸２８
を挟みこむ力は、支持軸２８と両ローラ１５，１６との
間に摩擦力を発生できる程度でよく、また、駆動力の小
さなモータ１７を使用することができるので、低コスト
化に繋がる。

【００３２】ガイド筒２２とＺ軸スピンドル１２の間に
はエアベアリング２３が設けられているので、ガイド筒
２２とＺ軸スピンドル１２との間の摩擦を低減すること
ができ、Ｚ軸スピンドル１２をなめらかに、かつ、軽い
力で移動させることができる。よって、Ｚ軸スピンドル
１２の移動を精密に制御でき、三次元測定機１の測定精
度を向上させることができる。

【００３３】支持軸２８はその上端で揺動支持されてい
るので、ガイド筒２２にガイドされたＺ軸スピンドル１
２の移動に従って、支持軸２８はその方向を柔軟に変え
ることができる。よって、支持軸２８はＺ軸スピンドル
１２の移動の垂直性に影響を与えず、Ｚ軸スピンドル１
２の移動の垂直性が確保される。その結果、測定子１３
の移動の垂直性が確保されるので、三次元測定機１の測
定精度が向上される。

【００３４】また、従来は、Ｚ軸スピンドル１２を駆動
させるために、ボールねじのボールねじ軸等を備える必
要があったので、そのためのスペースが必要であった
が、本実施形態においては、支持軸２８を両ローラ１
５、１６で挟むだけなので、Ｚ方向駆動機構１１を小型
化することができ、三次元測定機１を小型化することが
できる。さらには、Ｚ方向駆動機構１１が小型化される
ことによって、Ｘ方向駆動機構７およびＹ方向駆動機構
３の必要強度も小さくできることから、三次元測定機１
を小型化、低コスト化することができる。

【００３５】尚、本発明の摩擦駆動装置は、上記実施形
態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱
しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論で
ある。例えば、図４に示されるように、エアバランス機
構１９を備えないものでもよい。つまり、Ｚ軸スピンド
ル１２にシリンダ室２０を設けず、支持軸２８にもピス
トン２９を設けないで、Ｚ軸スピンドル１２にＺ軸スピ
ンドル１２の重心位置近傍を通る垂直軸に沿って支持軸
２８を挿通した構成でもよい。このような構成でも、Ｚ
軸スピンドル１２を移動させる力は、Ｚ軸スピンドル１
２の重心位置近傍を通るガイド方向に沿って作用するの
で、Ｚ軸スピンドル１２の移動の垂直性は確保される。

【００３６】従来は、ボールねじ等によって生じる駆動
力がＺ軸スピンドルの外側面に作用していたため、Ｚ軸
スピンドルの重量をエアバランス機構１９で支えない
と、Ｚ軸スピンドルに大きな曲げ応力がかかる構造とな
っていた。しかしながら、Ｚ軸スピンドルの重心近傍を
通る支持軸をローラで挟む本実施形態においては、Ｚ軸
スピンドルの重量を支持軸で支えることが可能である。
よって、エアバランス機構を廃しても、Ｚ軸スピンドル
に曲げ応力がかかることはなく、Ｚ軸スピンドルの移動
の垂直性は確保される。その結果、エアバランス機構を
廃した分、製造コストを削減することができる。

【００３７】本実施形態において、支持軸２８を挟み込
むローラは、駆動ローラ１５と従動ローラ１６の二つで
あるが、ローラは三つ以上設けられていてもよいことは
もちろんである。また、モータ１７で駆動されるローラ
は一つではなく二つ以上でもよい。本実施形態における
エアバランス機構１９では、Ｚ軸スピンドル１２にシリ
ンダ室２０が設けられ、支持軸２８にピストン２９が設
けられているが、Ｚ軸スピンドル１２にピストン２９が
設けられ、支持軸２８にシリンダ室２０が設けられてい
てもよい。本実施形態においては、摩擦駆動装置を三次
元測定機１に適用した例を示したが、本発明の摩擦駆動
装置は三次元測定機１に限られず、種々の用途が考えら
れる。たとえば、一次元測定機（ハイトゲージ)や二次
元測定機（表面粗さ測定機)はもちろん、精密加工を行
う各種工作機械等にも適用できる。

【００３８】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の摩擦駆動
装置によれば、昇降部材の移動の垂直性を確保する摩擦
駆動装置を提供するとともに、測定精度が向上される測
定機を提供することができるという優れた効果を奏し得
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる摩擦駆動装置を用
いた三次元測定機を示す図である。

【図２】前記実施形態において、Ｚ方向駆動機構の断面
図である。

【図３】前記実施形態において、摩擦駆動手段を上から
見た拡大図である。

【図４】前記実施形態において、エアバランス機構を用
いないＺ方向駆動機構の断面図である。

【図５】従来におけるＺ方向駆動機構を示す図である。

【符号の説明】

１ 三次元測定機(測定機) １１ Ｚ方向駆動機構（摩擦駆動装置) １２ Ｚ軸スピンドル（昇降部材) １３ 測定子 １５ 駆動ローラ １６ 従動ローラ １７ モータ １９ エアバランス機構 ２０ シリンダ室 ２２ ガイド筒（ガイド手段) ２８ 支持軸 ２９ ピストン ２０１ 支持軸側の室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金勝 綾子 栃木県宇都宮市下栗町2200番地 株式会社 ミツトヨ内 (72)発明者 大坪 聖一 栃木県宇都宮市下栗町2200番地 株式会社 ミツトヨ内 Ｆターム(参考） 2F069 AA04 DD27 GG01 GG62 HH01 JJ08 MM33 3J062 AA60 AB21 AC07 BA11 BA14 CC12 CC21 CC31

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガイド手段によってガイドされた昇降部
   材を上下方向へ昇降駆動させる摩擦駆動装置であって、 前記昇降部材の重心位置近傍で、かつ、前記ガイド手段
   によるガイド方向に略平行に配置された支持軸と、前記
   昇降部材に設けられ前記支持軸を相挟み込む少なくとも
   一対のローラと、前記ローラの少なくとも一つを回転さ
   せる回転駆動手段とを備えることを特徴とする摩擦駆動
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の摩擦駆動装置におい
   て、 前記支持軸および前記昇降部材のいずれか一方にはピス
   トンが設けられ、 前記支持軸および前記昇降部材のいずれか他方には内部
   に前記ピストンを収納しそのピストンに対して上下方向
   へ相対往復運動可能なシリンダ室が設けられ、 前記シリンダ室の前記ピストンで区画された室にエアを
   送り込むことにより、前記昇降部材の重量に見合う押上
   力を発生するエアバランス機構が設けられていることを
   特徴とする摩擦駆動装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の摩擦駆動装置
   において、 前記ガイド手段は、前記昇降部材を取り囲んで垂直方向
   にガイドするガイド筒と、前記ガイド筒と前記昇降部材
   との間に設けられたエアベアリング機構を備えているこ
   と特徴とする摩擦駆動装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の摩擦駆
   動装置において、 前記支持軸は、上端側を揺動支点として揺動可能に設け
   られていることを特徴とする摩擦駆動装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の摩擦駆
   動装置を用いて、測定対象物の位置および／または座標
   を測定するための測定子を移動させる移動機構を構成し
   ていることを特徴とする測定機。