JPH0456925B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、寸法あるいは位置制御における変位
検出タツチセンサに関する。特に、一つの検出フ
インガで３次元方向の変位を検出することができ
る変位検出タツチセンサに関する。

（従来の技術） 従来の寸法あるいは位置制御に用いられている
変位検出タツチセンサには、本出願人が特願昭59
−093533にて出願した三次元タツチセンサがあ
る。

この三次元タツチセンサは、直角四辺形の頂点
に配置された４個の円錐穴を有する本体と、この
円錐穴にそれぞれ係合する球と、端面がこれらの
球にそれぞれ接続する足および外部へ凸出した検
出フインガとを有する主軸と、この主軸に作用し
上記の足を介して円錐穴に球を常に圧接されるば
ねと、検出フインガに変位が与えられたときに主
軸が２個の球と２個と足との接触点を支点として
傾いたときに動作するタツチセンサと、ばねおよ
びタツチセンサを保持し、本体と接合締結するケ
ースとによつて構成されている。

（発明が解決しようとする問題点） このタツチセンサは、一つの検出フインガおよ
びセンサによつて寸法あるいは位置制御に必要な
三次元方向の変位の検出ができ、悪環境下におい
ても耐久性および信頼性が高く、ローコストで製
造できる優れたものをもち、用途によつては充分
にその機能をはたすことができるが、三次元すべ
ての方向に対して、より高い精度を要求された場
合に、タツチセンサが１個であるために方向判別
ができない難点を有している。

（問題点を解決するための手段） このような問題点を解決するために、本発明
は、すでに実願昭54−179088にて実用新案登録出
願したタツチセンサを複数個用い、検出フインガ
が必要とする各方向に規正されて動作する構成に
したものである。これによつて変位を受ける方向
判別は確実となりどの方向の変位も一様に高い精
度で検知することができる。

すなわち、本発明は第１図〜第５図に示すよう
に完全密閉構造の本体１内に、検出フインガ２を
一端に有する軸３が、後端部に戻しばね４を介在
してセンサ５を内設したガイド軸６に挿通した状
態で配置され、このガイド軸６とその外周に設け
られた軸受７には直角方向に二対のピボツト８お
よびピボツト軸受９が備えられている。

また、その後列には本発明１との間にばね１０
を介在して二対のローラガイド１１が上記ガイド
軸６を４方向から圧接し、さらにその後列には本
体１に固定された二対のセンサ１２がガイド軸６
の４方向の回動によつて各々動作するように配置
され、軸３の突出部分にはゴムブーツ１３が設け
られて構成されている。

（作用） 検出フインガ２がＺ方向に変位を受けると、軸
３の後端部がセンサ５を動作させ、変位信号を図
外の制御回路に出力し、変位が除去されると検出
フインガ２は戻しばね４によつて原位置に復帰す
る。

次に、検出フインガ２がＸ，X′、およびＹ，
Y′方向に各々変位を受けると、ピボツト８およ
びピボツト軸受９を支点としてガイド軸６が各方
向に回動し、相対するセンサ１２を動作させて変
位信号を出力することができる。変位が取除かれ
ると、ローラガイド１１が作用し、検出フインガ
２は原位置に復帰する。

（実施例） 次に本発明実施例変位検出タツチセンサを図面
に基づいて詳しく説明する。

第１図は本発明実施例変位検出タツチセンサの
構成を示す正面断面図、第２図はその左側面図、
第３図は回動機構の構成を示す第１図におけるＡ
矢視図、第４図はバランス機構の構成を示す第１
図におけるＢ矢視図、第５図は変位検出機構の構
成を示す第１図におけるＣ矢視図である。

本発明実施例変位検出タツチセンサは、密閉構
造の本体１の中心軸方向に検出フインガ２を一端
に有する軸３が戻しばね４を介してセンサ５をそ
の後端部に設けたガイド軸６に直動自在に挿通し
て形成される変位検出軸機構が配置され、四角状
のガイド軸６の外側両面に埋設された一対の第一
のピボツト８ａおよび８ｂを支持する一対の第一
のピボツト軸受９ａおよび９ｂを保持し、上記第
一のピボツト８ａおよび８ｂと直角方向に位置す
る一対の第二のピボツト８ｃおよび８ｄを有する
軸受７と、本体１に保持され上記第二のピボツト
８ｃおよび８ｄを支持する一対の第二のピボツト
軸受９ｃおよび９ｄから成る回動機構を備え、ま
た、その後列には上記ガイド軸６の外側面の四面
にばね１０ａ，１０ｂ，１０ｃおよび１０ｄを介
して転動自在に接触するローラガイド１１ａ，１
１ｂ，１１ｃおよび１１ｄから成るバランス機構
が、さらにその後列には本体１の内面に固着さ
れ、ガイド軸６の外側四面に各々対向して設けら
れたセンサ１２ａ，１２ｂ，１２ｃおよび１２ｄ
から成る変位検出機構が、本体１から軸３が突出
する部分にはゴムブーツ１３が備えられて構成さ
れている。

本発明は必ずしも三次元方向の変位検出に限定
されるものではなく、不必要とする次元あるいは
方向に対応するセンサを取りはずすことにより用
途に応じた構成にすることができる。例えば、
Ｙ，Ｙ，Ｘ，X′方向のみを必要とする場合は、
センサ５を含むガイド軸６を取りはずせばよく、
またＺ，Ｙ，Y′方向のみを必要とする場合は、
センサ１２ｃおよび１２ｄを取りはずせばよい。

このように構成された本発明実施例の動作につ
いて説明する。先ず検出フインガ２がＺ方向に変
位を受けた場合、外力により軸３がガイド軸６内
部を直動して、センサ５を動作させ変位信号を図
外の制御回路に出力する。変位による外力が取除
かれると、戻しばね４が作用して検出フインガ２
は原位置に戻される。

次に、検出フインガ２がＹ方向に変位を受ける
と、第二のピボツト８ｃおよび８ｄを中心にガイ
ド軸６が回動し、センサ１２ａを動作させ、変位
信号を出力する。変位による外力が除去される
と、ばね１０ａの力がローラガイド１１ａを経て
ガイド軸６に加わり、対向するばね１０ｂと平衡
が保たれる位置、すなわち原位置に検出フインガ
２が復帰する。

ガイド軸６の回動あるいは復帰時には、他の一
対のローラガイド１１ｃおよび１１ｄはこのガイ
ド軸６の両側面を転動し、ばね１０ｃおよび１０
ｄを常に同一位置に保たせる働きをする。

以下同様に、検出フィンガ２がY′方向に変位
を受けたときは、ガイド軸６がピボツト８ｃおよ
び８ｄを支点として回動しセンサ１２ｂを、Ｘ方
向に受けたときはガイド軸６がピボツト８ａおよ
び８ｂを支点に回動しセンサ１２ｃを、X′方向
に受けたときには同様にセンサ１２ｄをそれぞれ
動作させ変位信号を出力する。変位による力が検
出フインガ２から取除かれると、ローラガイド１
１ａ，１１ｂ，１１ｃおよび１１ｄがばね１０
ａ，１０ｂ，１０ｃおよび１０ｄの作用を受けガ
イド軸にそれぞれ働き、検出フインガ２を原位置
に復帰させる。

この場合もピボツト８ａ，８ｂおよび８ｃ，８
ｄとピボツト軸９ａ，９ｂおよび９ｃ，９ｄによ
つて上下左右の回動が一定方向に規正されている
ために検出フインガ２に働く力の位置および角度
の有無に関係なく方向の判別が完全になされる。

本発明の本体１は密閉構造であり、この本体１
から軸３が突出する回動部分にはゴムブーツ１３
が設けられているために防塵、防水は完全なもの
であり、悪環境下での使用にも充分耐えることが
でき、主要部分が強固な本体１に内設されるため
に強度的にも充分なものを有している。

（発明の効果） 以上述べたように本発明によれば、方向判別が
確実であるために一つの検出フインガで多次元、
多方向の変位を極めて高い精度で検出することが
でき、検出フインガが棒状であることから狭い個
所での変位の検出が可能であり、また変位検出に
おいて多次元、多方向を要しない場合でもセンサ
を方向別に個々に設置することができる構造であ
るために必要に応じてセンサの設置ができ、従つ
て必要とする変位検出の方向に応じた価格が設定
できるために不必要な出費をはぶくことができ
る。

さらに、内設されているセンサは個別に着脱で
きることから保守、点検が容易となり、維持費が
少くてすみ、本体は強固でかつ防塵、防水が容易
にできるために悪環境下での使用に充分耐え得る
などの多くの優れた効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例変位検出タツチセンサの
構成を示す断面正面図。第２図は本発明実施例変
位検出タツチセンサの構成を示す左側面図。第３
図は本発明実施例回動機構の構成を示す第１図に
おけるＡ矢視図。第４図は本発明実施例バランス
機構の構成を示す第１図におけるＢ矢視図。第５
図は本発明実施例変位検出機構の構成を示す第１
図におけるＣ矢視図。 １……本体、２……検出フインガ、３……軸、
４……戻しばね、５，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，
１２ｄ……センサ、６……ガイド軸、７……軸
受、８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ……ピボツト、９
ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ……ピボツト軸受、１０
ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ……ばね、１１ａ，
１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ……ガイドローラ、１３
……ゴムブーツ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 密閉構造の本体と、 上記本体に内設する検出フインガを一端に有す
   る軸と、上記軸を直動自在に挿通する四角状のガ
   イド軸と、上記ガイド軸の上記検出フインガある
   方向とは反対の端に、上記軸の長さ方向の変位を
   検出するセンサおよび上記軸を原位置に復帰させ
   る戻しばねとを含む長さ変位検出機構と、 上記ガイド軸の外側対向面に埋設された一対の
   第一のピボツトおよび上記一対の第一のピボツト
   を回動自在に支持する一対の第一のピボツト軸受
   と、上記軸の長さ方向から見て上記一対の第一の
   ピボツトの対向方向と直交する方向に対向するよ
   うに一対の第二のピボツトを上記第一のピボツト
   軸受の外面に設け、上記一対の第二のピボツトを
   回動自在に支持する第二のピボツト軸受を上記本
   体に設けることにより、上記軸を同軸の長さ方向
   からみて直交する２方に回動するように支持され
   た回動機構と、 上記回動機構により上記ガイド軸の独立な２方
   向の変位を検知するように本体に設けられた４個
   のセンサよりなる回動検位変出機構と、 上記ガイド軸外側四面にばねを介して接触し、
   その転動により上記回動変位検出機構の回動規制
   および原位置復帰力を与える４個のローラガイド
   からなるバランス機構と、 を備えたことを特徴とする変位検出タツチセン
   サ。 ２ 上記長さ変位検出機構および回動変位検出機
   構のセンサが４個以下である特許請求の範囲第１
   項に記載の変位検出タツチセンサ。