JPH0239206Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （考案の技術分野） 本考案は三次元測定機、あるいは工作機械等に
用いられるタツチセンサーに関するものである。

（考案の背景） この種のタツチセンサーは、本体ハウジングに
三次元的に変位可能に支持された可動体の接触子
が被測定物に当接して生ずる変位を本体ハウジン
グに設けた検出器にて検出してタツチ信号を得る
如く構成されている。そして、接触子の定位置復
帰への繰返し精度を良くするために、測定子の上
部支点を本体ハウジング内に形成すると共に、該
上部支点と測定子先端との間に、本体ハウジング
に設けた固定接点と該接点と協同する如く測定子
に設けた可動接点とによつて検出器を形成したタ
ツチセンサーが実開昭58−34004号として提案さ
れている。

そして、この提案になる上部支点は本体ハウジ
ングに支持された片持の板ばねと、この板ばねに
配置された案内部材とによつて形成されている。
従つて、案内部材の中心軸は一定の位置を保つの
が困難となる。すなわち板ばねが水平状態のとき
に比べ、曲つたときには中心軸は板ばねを固定し
ている方向へ移動してしまう。その結果、案内部
材に案内される測定子は傾斜してしまう。従つて
曲りを小さくするには、板ばねとして十分剛性が
大きいものを使用しなければならない。しかし剛
性をあまり大きくすると、検出器としての電気接
点の接触を不安定にする。また測定子の軸方向の
規制は本体ハウジングに形成した固定接点を兼用
する輪状傾斜面とこれに接触する可動接点として
の球体にて行なつているために軸方向の定位置復
帰再現性が悪くなる欠点があつた。

（考案の目的） 本考案はこれらの欠点を解決し、どの方向にも
測定子の定位置復帰再現性精度を高め、かつ測定
力が小さなものを得ることを目的とする。

（実施例） 第１図は本考案のタツチセンサーの一実施例の
断面図である。

可動体２は軸４の下端に接触子３を有し、軸４
の上端に球体６を有し、さらに球体６の上方には
円板５が固定されて構成されている。円板５は下
面にほゞ120度間隔毎に計３つの半球状の接触片
９を有しており、この接触片９は固定ハウジング
１に形成したつば部７上面に形成したリング状の
基準面８に載置されている。３つの接触片９は可
動接点として、またリング状の基準面８は固定接
点としても構成されている。可動体２が自由な状
態において、接触片９が基準面８に常に当接する
ように、固定ハウジング１の調節ねじ１１と円板
５の上面との間には押圧ばね１０が配設されてい
る。また、球体６には下方に収斂する面を有する
位置決め座１２が下方より嵌合しており、測定子
２の軸心の位置決めを行なつている。

位置決め座１２は円板状のダイヤフラム１３に
より可動体２の軸方向にのみ平行移動可能であ
る。ダイヤフラム１３は球体６を上方へ押上げる
力が発生するよう固定ハウジング１に固定されて
いる。位置決め座１２、ダイヤフラム１３はねじ
環１４によつて固定ハウジング１に着脱される。
このときダイヤフラム１３による押上げ力よりも
押圧ばね１０による押下げ力が大きくなるよう調
節ねじ１１で調節してある。

以上の構成により接触子３の位置が常にたゞ１
つの位置に安定するようにしてある。

第１図のタツチセンサーを三次元測定機等に使
用する場合には、固定ハウジング１を三次元測定
機の移動台に取付け、接触子３を被測定物に横方
向から接触させる。接触した瞬間球体６を回転中
心として測定子２が回転する。この瞬間基準面８
と接触片９との３つの接触点のうちどれかの接触
が解除される。接触子３を被測定物に軸方向から
接触させたときにも基準面８と接触片９の接触は
どれかが解除される。このときの基準面８と接触
片９の接触の解除を電気非導通によつて検知して
いるので、接触子３と被測定物の接触を知ること
ができる。被測定物との接触が解除されれば、押
圧ばね１０とダイヤフラム１３の付勢力により接
触子３は元の位置へ戻り、電気導通となる。

このような構造であるからこの実施例では接触
子３が被測定物に接触したあとさらに移動台が移
動したときにも安全に逃げることができ、構造物
に無理な応力が働き破壊するようなことはない。

そして接触子と被測定物の接触が解除されると
接触子は元の位置に戻るため、連続して高精度の
測定を行うことができる。また測定のとき被測定
物に与える測定力はできるだけ小さいことが要求
されるが、押圧ばね１０による押付力とダイヤフ
ラム１３による押上げ力の差を小さくする（たゞ
し押圧ばね１０の方が大）ことによつて測定力を
小さくすることができる。すなわちその差分の力
によつて接触片９が基準面に付勢されるが、この
力を小さくすることにより接触子３を動かすのに
必要な力（測定力）を小さくすることができる。

第２図は他の実施例における基準面と接触片の
構造を示している。第３図は第２図の矢視図であ
る。すなわち、基準面は２つの基準駒１５，１６
により形成されるＶ字溝状の収斂面であり、接触
片は球座である。この構造は３つの接触片のうち
いずれか１つに用いれば十分である。この構造に
より可動体２が軸とは垂直面内で回転することを
阻止する。なお図示していないが、球体６を円錐
状部に置き換え、この円錐斜面にラジアル方向に
放射するＶ字溝を１つ設け、位置決め座１２にこ
のＶ字溝にはまり込む球座を設けるようにしても
可動体の軸回りの回転を阻止することができる。

（考案の効果） 以上のように本考案によれば、接触子の戻り位
置再現性が良く、かつ測定力を小さくすることが
できるので、三次元測定機や工作機械のタツチセ
ンサーとして使用すれば有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による装置の実施例の断面図、
第２図は接触片と基準面の他の実施例の拡大図、
第３図は第２図の矢視図である。 主要部分の符号の説明、１……固定ハウジン
グ、２……可動体、３……接触子、６……球体、
８……基準面、９……接触片、１０……押圧ば
ね、１２……位置決め座、１３……ダイヤフラ
ム。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 固定ハウジングと、測定対象を検知する接触
   子を有する可動体とを具え、前記固定ハウジン
   グには前記可動体の下方への移動を規制する基
   準面を形成し、前記可動体には前記基準面に上
   方から接触する少なくとも３つの接触部材をそ
   の上端近傍に設け、前記可動体を該可動体と前
   記固定ハウジングとの間の配設したばね手段に
   より上記基準面に上記接触部材の全てが接触す
   るよう付勢し、前記可動体にはさらに被位置決
   め部を形成し、該被位置決め部を下方から支持
   する位置決め座を設け、該位置決め座を前記基
   準面と少くとも１つの接触部材の接触を断つ方
   向へ押圧する連結ばね手段により上記固定ハウ
   ジングに連結し、該連結ばね手段によるばね力
   が上記押圧ばねによる力とは逆方向に作用し、
   その力が押圧ばねの力よりも小としたことを特
   徴とするタツチセンサー。 (2) 前記接触部材のいずれか１つに接触する基準
   面はＶ字溝状の収斂面をなし、この基準面に接
   触する接触部材は前記Ｖ字溝状の収斂面に嵌合
   する球座であることを特徴とする実用新案登録
   請求の範囲第(1)項記載のタツチセンサー。