JPH06339782A - 精密加工用ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、非金属製の部品を精密加工
するために工具部とワークの距離を測定するノズルにお
いて、接点形成用アタッチメント必要としない、丈夫な
機械的構造のノズルを提供することにある。 【構成】 ノズル１は、ノズル体２とこのノズル体２の
先端に配置された中心電極２７とから構成される。中心
電極２７はノズル体２の縦軸Ａに垂直な平面内で、中心
電極２７から電気的に絶縁されており、かつ互いに電気
的に絶縁されている、少なくとも２個の電極３８、３６
に囲まれている。中心電極２７と外側電極３６との間に
存在する静電容量によって、ノズルと、電気的に非導電
性の素材から成る部品との間隔を測定することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークと工具の距離を
一定に保った状態で加工するために、工具に取り付けら
れ、ワークと工具の距離を測定する精密加工用ノズルに
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、製品加工の高精度化があらゆる産
業の分野で要請される。この要請に答えるために、加工
技術の発展も目覚ましく、この高精度加工技術の一つ
に、例えばレーザ加工が有る。このレーザ加工はレーザ
光線をワークの切断部分に照射して加工するものであ
り、非常に狭い範囲に高いエネルギを集中させることが
でき、このため、精度の高い加工が可能となる。

【０００３】このレーザー切断技術を用いることによっ
て、金属製、非金属製のどちらの部品をも、精密加工す
ることができる。また、レーザ光線の発信部である工具
部分とワークの距離は、レーザ光線の収束性などを考慮
した所定の値に管理される必要が有る。この距離を管理
するために工具部分に備えられた中心電極とワークとの
間の静電容量を測定する装置が開発されている。この中
心電極は工具に脱着可能に取り付けられるノズルに設け
られてもよい。ワークが金属製の場合にはワークそのも
のをカウンタ電極として使用し、前記中心電極との間の
静電容量を測定することができる。一方、ワークが非金
属製の部品の場合には、部品と中心電極との間隔を静電
容量から測定する際のカウンタ−電極に、その部品自体
を用いることはできない。そのため、これまでに、非金
属製の部品を精密加工するために、接点形成用アタッチ
メントを用意することが行われてきた。前記接点形成用
アタッチメントは、工具部分またはノズルに配置され、
この構造ユニットと共に移動するものである。前記接点
形成用アタッチメント、例えば金属製のリングを、非金
属製の部品の表面に連続的に押し付け、中心電極の下に
配置することによって、非金属製の部品の表面の形状が
変化する場合に、アタッチメントと工具との間隔の変化
を静電容量から測定することが可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特に、
部品表面が傷つき易い場合には、接点形成用アタッチメ
ントによって、部品表面にかき傷がつく危険性がある。
さらに、部品表面をこすることによって、部品表面にけ
ずりかすが蓄積し、レーザ切断のプロセスに悪影響を与
える可能性がある。さらに、接点形成用アタッチメント
を機械的に調整する必要があり、これにはかなり時間が
かかる。その上、アタッチメントは横方向の機械的な負
荷に非常に弱く、損傷をうけやすい。

【０００５】本発明の目的は、緒言で述べたような型
の、非金属製の部品を精密加工するための、接点形成用
アタッチメントを必要としない、丈夫な機械的構造の工
具またはノズルを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用】本発明に係る
ノズルは、中心電極が、中心電極から電気的に絶縁され
ており、かつ互いに電気的に絶縁されている少なくとも
二個の外側電極により、ノズル体の縦軸に垂直な平面内
で囲まれていることによって特徴づけられる。

【０００７】中心電極と外側電極とに、例えば、中心電
極から、外側電極のなかの中心電極から一つおいて次の
電極に、電気力線が伸びるように、適切な電位が加えら
れた場合には、この電気力線の形態は、ノズルが前記部
品に近づくにつれて変化し、その結果、中心電極と前記
外側電極との間の静電容量に対応する変化が生じる。こ
の静電容量の変化を、従来法により計測学的に測定し
て、中心電極と部品との間隔を推断することができる。
中心電極と、中心電極から一つおいて次の外側電極と、
の間の電気力線の形態を最大に伸長させるために、遮蔽
電位を、前記外側電極と中心電極との間に位置している
電極に加える。電界を変化させるために、中心電極から
一つおいて次の外側電極をさらに遮蔽電位で囲むことも
できる。

【０００８】全体の電極の配置は比較的コンパクトな構
造をとり、このため、機械的な負荷に強い。静電容量測
定は、非接触的に行うので、素材表面にかき傷がつく危
険性はない。

【０００９】本発明の有利な改良点として、外側電極は
中心電極を同心円をなして取り囲む。中心電極は放射対
称をなすように形成され、レーザー光線が通過するため
の中央の導管を有している。従って、外側電極が同心円
上に配置されているために、放射対称をなす反応が得ら
れる。また、中心電極と外側電極との解放端面は、好ま
しくは、同一平面上にある。

【００１０】本発明の非常に有利な改良点として、中心
電極は、担体の解放端面の中に挿入される。前記担体
は、外側電極のうちの一つとなっている。

【００１１】中心電極はノズル体上の前記担体に取り付
けられる。担体自体が、レーザー光線が通過するための
中空部、例えば円錐形状中空部の中央の導管を有してい
る。担体は導電体から成り、少なくとも中心電極と、外
側電極または環状電極と、から電気的に絶縁されてい
る。前記担体は、遮蔽電位を受けるが、さらにノズル体
と導電性の接続をしてもよい。このようにして、信頼性
のある遮蔽が中心電極の背後で得られ、その結果、中心
電極と外側電極との間では寄生容量がまったく発生しな
い。

【００１２】担体の解放された端面に、好ましくは、少
なくとも一個の外側電極、言い替えれば環状電極を受け
入れるための円周のステップが設けられている。外側電
極、言い替えれば環状電極は、担体に、電極と単体との
自由な末端面が同一平面上に並ぶまで、軸方向にはめ込
むことができる。

【００１３】中心電極を担体から、さらに担体を外側電
極から、電気的に絶縁するために、絶縁のための表面コ
ーティングが、それぞれの接触部の少なくとも一方の面
に施されている。そのような表面コーティングを、例え
ば担体に施してもよい。絶縁のための表面コーティング
の例としては、コートする部品が適当な素材でできてい
れば、セラミック層または陽極酸化されたアルミニウム
層が挙げられる。一方、プラズマで増強された化学（気
相）堆積法を用いた、プラズマＣＶＤ法によるコーティ
ングを用いてもよい。担体の、前述の接触部以外の部分
に、絶縁のための表面コーティングを施してもよいが、
ノズル本体に接触する部分には、この表面コーティング
を施してはならない。この部分で、遮蔽電位がノズル体
から担体に伝わるためである。絶縁のための表面コーテ
ィングとして、テフロンコーティングを用いてもよい。

【００１４】さらに、中心電極と外側電極とに、導電体
が偶然センサーと接触したときに、異なった電位の部品
の間に短絡が生じないために、前述のようなコーティン
グをしてもよい。例えば電極（中心電極、外側電極）を
それぞれ絶縁のための表面コーティングで完全に覆って
もよい。この方法によれば、当然前記電極の端面の保護
にもなる。

【００１５】本発明のもう一つの有利な改良点に従う
と、担体中には中心電極と導電性の接続をするための導
管が備えられている。中心電極を担体に堅固に挿入し、
前記導管を通っているリード線に接続することができ
る。原則的に、一本のリード線で十分である。リード線
はそれらと担体との間に短絡が生じないように、担体か
ら電気的に絶縁されている。担体の後部の端面に現れた
リード線の末端は、さらに伸びて、接触面を形成する。
前記接触面は、担体をノズル体に取り付ける時に、ノズ
ル本体に取り付けられているばね接点が当たる部分であ
る。担体の外側に、結合用の部品、例えば結合用ナット
によって、担体をノズル本体に押し付けるための、環状
のフランジを設けてもよい。前述のようなリード線のた
めの導管を、他の電極または外側電極と導電性の接続を
するために、担体と接続してもよい。

【００１６】従って、担体に支持される種々の電極の配
置を、ノズル本体に取り付けることができる。非金属製
でなく、金属製の部品を精密加工する場合には、担体
を、変更した電極配置を備えた別の担体と交換すること
によって、ノズルを簡単に装着し替えることができる。
これは、例えばドイツ特許出願番号Ｐ４２０１６４０に
記述されている型の一つである。言い換えれば、規格化
されたノズル本体を、種々の担体と電極との結合体に接
続することができ、これによって、ノズルの経済的な使
用が可能となる。

【００１７】中心電極が、二本だけの外側電極に囲まれ
ている場合には、これらの電極のうちの最も外側のもの
に、放射状の貫通孔を開けてもよい。前記放射状の貫通
孔には、前記電極に所望の電位を加えるためのリード線
を固定するネジをねじ込むことができる。しかし、前記
電極に、ばね接点ブラケットを用いて電位を伝える方法
も考えられる。前記ばね接点ブラケットは、一方ではノ
ズル本体に、適切な弾力性をもって支えられ、もう一方
の自由端は、例えば外側電極の外側のへりに押し付けら
れる。担体がノズル本体に取り付けられているときに
は、このばね接点ブラケットは自動的に前述の担体の先
端に位置する最も外側の電極と接触する。このため、電
極が取り付けてられている担体を、簡単にノズル体に装
着することができる。最も外側の電極に、担体の内部の
導管を通るリード線を介して電位を伝えることもでき
る。

【００１８】本発明の非常に有利なもう一つの改良点に
従うと、中心電極の上に、相互に絶縁された外側電極
を、一体の部品として装着することができる。用いられ
る外側電極としては、例えば同心円上に位置し、相互に
堅固に連結されている２個または３個の環状電極が挙げ
られる。この部品が、既存の金属のためのセンサーに装
着されている場合には、前記センサーを、非金属に使用
するために、非常に簡単に装着し替えることができる。

【００１９】通常のセンサーを備えていないカッティン
グヘッドも、それぞれの目的に応じて、簡単に装着し替
えることができる。例えば前述のように、一体部品を切
断のために使用される金属製のノズル体の先端に装着し
てもよい。この場合、金属製のノズル体の先端を中心電
極と見なすことができる。もし金属製のノズル体が、既
にシャーシ電位または接地電位にある場合は、必要な測
定信号と遮蔽電位とを、一体部品によって、利用するこ
とができる。

【００２０】一般的に、静電容量の測定は、本発明に従
うセンサーの場合には、中心電極と、外側電極のうち中
心電極に隣接していない電極との間で行われる。これら
の外側電極と中心電極との間に、遮蔽電極として使用で
きるもう一つの電極を設置してもよい。さらに、前述の
外側電極の外側をもう一つの遮蔽電極で囲んでもよい。
遮蔽電極は、静電容量測定に使用するを所望のとおり
に形成し、あるいは電気力線の形態の焦点を合わせるた
めに役立つ。この目的のために、遮蔽電極にアクティブ
シールド電位を加えてもよい。アクティブシールド電位
は、静電容量測定のために用意された測定信号を、所望
の利得率の増幅器を介して前記遮蔽電極に加えることに
より得られる。増幅器の利得率は、例えば１または１よ
り大としてよい。

【００２１】本発明の特に有利なもう一つの改良点に従
うと、中心電極と、外側電極のうち、中心電極から一つ
おいて次の電極（カウンター電極）とから成るグループ
の場合、これらの電極の一つには測定信号（測定電位）
を、その他の電極には、接地電位または位相をシフトさ
せた測定信号を加えることができる。位相のシフトは、
所望のように調整してよいが、例えば１８０度としても
よい。位相をシフトさせた測定信号は、実際の測定信号
をインバータ回路に通すことによって得られる。もちろ
ん、中心電極とカウンター電極とに加えられる電位は、
交換が可能である。 測定信号をカウンター電極に加え
ることと、位相をシフト、または反転させることとの利
点は、切断している、あるいはその下にある、素材の付
近に位置している金属の影響を顕著に減少させることで
ある。従って、例えばインバーティング増幅器（１８０
度の位相シフト）の費用、等のコストが加算されること
は、用意に受け入れられよう。

【００２２】測定結果に対する金属の影響を減少させる
理由は、「測定信号と、位相をシフト、または反転させ
た測定信号との差は、測定信号とシャーシ電位との差よ
り大きい」という事実から了解されよう。

【００２３】

【実施例】以下、本発明にかかる好適に実施例を図面に
したがって説明する。

【００２４】図１は、本発明に係るノズルの第一の実施
例の軸を含む面での断面を示している。前記ノズル１
は、主としてノズル本体２と、それに分離可能な方法で
接続されている担体と電極との結合体３とから構成され
ている。

【００２５】ノズル本体２は主として、鋼鉄等の導電体
製の円錐形のノズル部４から構成されている。ノズル部
４の太い側の末端の外側の円周部に固定用スリーブ５が
位置している。前記固定用スリーブ５は、外側が円筒形
に形成され、外周にネジ山６を有している。ノズル部４
と固定用スリーブ５とは、例えば接着剤で接着する等の
方法で、堅固に接続されているために、ノズル１全体
を、外面のネジ山によって、支持板（図示せず）の寸法
の合った開孔部に挿入することができる。その場合に
は、固定用スリーブ５の止め部７が、前記開孔部の端部
に下から当たるようになる。ネジを切ったリング８を外
面のネジ山６にねじ込んで、支持板を止め具７とネジを
切ったリング８とで締め付け、ノズル１を支持板に固定
することができる。固定用スリーブ５は、たとえば絶縁
体製であってもよく、その場合はノズル部４が支持板か
ら電気的に絶縁される。

【００２６】ノズル部４の尖った方の端部の周囲に、リ
ード線を受け入れるための環状の導管９がある。環状の
導管９の外壁１０に、同軸ソケット（図示せず）が挿入
されている。前記同軸ソケットは、外側で、同軸ケーブ
ルに接続できる。環状の導管９も導電体でできているの
で、同軸ソケットのシールド用の導体の接続部は、直接
環状の導管９の外壁１０と電気的に接続している。この
ようにして、遮蔽電位が環状の導管９に加えられ、さら
に環状の導管９を介してノズル部４に加えられる。ノズ
ル部４と環状の導管９とは、例えば環状の導管９がねじ
込まれているノズル部４の外側のネジ山１１を通じて導
電性に接続している。

【００２７】環状の導管９の底面１２の中に、接触子１
３及び１４が、ノズル１の先端を指すような下向きの角
度で差し込まれている。接触子１３及び１４は、特に、
接触子１３及び１４がその中に配置されている絶縁用ス
リーブ１５及び１６によって、環状の導管９言替えれば
底面１２から電気的に絶縁されている。接触子１３及び
１４はそれぞれ、ノズルの先端に向いている末端の面
に、ばね接点１７及び１８を有している。前記ばね接点
１７及び１８は、接触子１３及び１４の軸方向に移動す
ることができる。リード線１９及び２０が、接触子１３
及び１４の環状の導管９の側の末端の面に接続されてい
る。前記リード線１９及び２０は、この場合、同軸ソケ
ットの信号用リード線接続部に接続されている。外部か
ら前記信号用リード線接続部に伝達されてきた測定電圧
は、次にリード線１９及び２０と、接触子１３及び１４
とを介して、ばね接点１７及び１８に伝達される。

【００２８】既に述べたように、担体と電極との結合体
３は、ノズル本体２の先端部に位置している。この担体
と電極との結合体３は、導電体でできている担体２１を
含んでいる。担体２１は円筒形の外形を有し、また、ノ
ズル本体２側は円筒形で、反対側に向かって、円錐形に
先細になっている中央の導管２２を有している。担体２
１は、ノズル本体２またはノズル部４の先端側の肩２３
が中央の導管２２の円筒形の部分に突出することによ
り、ノズル本体２に取り付けられている。先端側の肩２
３もまた、円筒形の外形を有し、中央の導管２２の円筒
形の部分に、適切にはめ込まれる。

【００２９】担体２１をノズル本体２、言い替えればノ
ズル部４に押し付けるために、担体２１の外側の円周の
へり、特にノズル部４側を向いた末端の面に、環状のフ
ランジ２４が設けられている。結合用ナット２５は、そ
の内側のネジ山を、対応するノズル本体２の外周面のネ
ジ山２６にねじ込むようになっており、前記円周のフラ
ンジ２４の上にぴったりかぶさる。結合用ナット２５を
締めつけると、結合用ナット２５が担体２１をノズル本
体２に押し付けるので、二つの部分は堅固に連結され
る。

【００３０】中心電極２７が、円筒形の外形を有する担
体２１のノズル本体に面していない末端面（解放面）に
挿入されている。中心電極２７は円筒形の外形を有し、
中央の導管２８を有している。この中央の導管２８は、
前記の担体２１の中央導管２２から続いており、ノズル
の先端に向かって、円錐形に先細になっている。中心電
極２７は、その解放表面が、担体２１の解放している末
端面２１ａと同一の面に並ぶように、担体２１に挿入さ
れている。中心電極２７は、例えば銅のような導電体で
できており、担体２１から電気的に絶縁されている。こ
のために、薄い絶縁層、例えば表面コーティングを、こ
れら二つの部品の接触部の、一方に施してよい。担体２
１がアルミニウム製であれば、絶縁層としては、陽極酸
化されたアルミニウム層を表面にコートしてもよい。担
体２１の中で中心電極２７を確実に堅固に支持するため
に、両方の部品を、例えば接着剤で接着することができ
る。

【００３１】測定電圧を中心電極２７に加えることを可
能にするために、中心電極２７を、担体２１中に位置し
ている導管３１及び３２の中を通っているリード線２９
及び３０に接続してある。リード線２９及び３０は、そ
れらと担体２１との間に短絡が生じないように、電気的
に絶縁されている。リード線２９及び３０の自由な末端
は、伸びて、ノズル体２を向いている担体２１の末端面
上に接触面を形成している。これらの接触面は、例えば
金属性のディスク３３及び３４であってもよい。リード
線２９及び３０は、それぞれ前記金属製のディスク３３
及び３４に、機械的に堅固に導電性をもって接続されて
いる。

【００３２】金属製のディスク３３及び３４は、担体２
１から電気的に絶縁されており、この場合も絶縁のため
の表面コーティングが、それぞれの部分の間に、例えば
担体２１上に、配置されている。金属製のディスク３３
及び３４の位置は、結合用ナット２５によって担体２１
がノズル体２に押し付けられるときに、ばね接点１７及
び１８が位置する部分にくるように選択する。この場
合、ばね接点１７及び１８が金属製のディスク３３及び
３４を押し付けるために、中心電極２７との導電性の接
続が完全なものとなる。

【００３３】担体２１の解放端面２１ａに、さらに円周
状に段付き部３５が設けられている。前記円周の段付き
部３５は、円周状のへりを有し、環状電極３６を受け入
れるのに役立つ。環状電極３６は、例えば矩形の断面を
有し、その軸方向及び放射状の方向の寸法は、外壁が担
体２１の周囲の壁面と、底面が担体２１の自由な末端面
２１ａと、それぞれ一致するように定められている。

【００３４】環状電極３６もまた、担体２１から電気的
に絶縁されており、この場合も絶縁のための表面コーテ
ィングが、二つの部分の間に、例えば担体２１上に、施
されている。環状電極３６を外部から絶縁するために、
環状電極３６の表面全体に絶縁のための表面コーティン
グを施してもよい。環状電極３６と担体２１とを互いに
接着剤で接着することが望ましい。特に中心電極２７を
接着するのにも用いる耐熱性の接着剤を使用することが
望ましい。適切な電位を環状電極３６に与えるために、
環状電極３６には、放射状の貫通孔３７が設けられてい
る。リード線（図示せず）を環状電極３６に固定するた
めに、放射状の貫通孔３７にねじを捩込むことができ
る。

【００３５】これまでの説明から推論できるように、担
体２１の解放端で、電極の配置が行われ、第一に中心電
極２７が配置される。前記中心電極２７は、ノズル本体
２の縦軸Ａに垂直な平面内で二個の電極に囲まれてい
る。これら２個の電極は中心電極２７から電気的に絶縁
されており、かつ互いにも電気的に絶縁されている。前
記２個の電極のうち、第１の電極は、中心電極２７に隣
接する符号３８で示される部分である。また、この第１
の電極は中心電極２７と環状電極３６とを担体２１の解
放端面２１ａ中に入れるための凹部を形成した残りの部
分でもある。前記環状電極３６が、上述の第２の電極で
ある。

【００３６】例えば、シャーシ電位を環状電極３６に加
え、一方、遮蔽電位を、特にノズル部４と環状の導管９
とを介して、担体２１に、従って外側電極３８にも、加
えるようにしてもよい。センサー電位は、リード線２９
及び３０と、ばね接点１７及び１８と、接触子１３及び
１４と、リード線１９及び２０とを介して、中心電極２
７に加えられる。しかし、環状電極３６には、センサー
電位に対して位相がシフトあるいは反転した電位を加え
ることもできる。この位相がシフトした電位または反転
した電位は、センサー電位を位相シフト増幅器または位
相反転増幅器に通すことによって得られる。もちろん、
中心電極２７の電位と環状電極３６の電位とは入替える
ことができる。

【００３７】図２と図３は、それぞれ担体２１と環状電
極３６の拡大図である。両図において、各部品は図１と
同一の参照符号で示す。

【００３８】図２に従うと、担体２１は、ノズル体２に
向いている端面２１ｂに、図１に示した金属製のディス
ク３３と３４とを受け入れるための２個の円筒形の凹部
３９と４０とを有している。導管３１と３２とは、前記
円筒形の凹部３９と４０から始まり、担体２１のもう一
方の末端面にある円筒形の陥凹部４１まで、下向きに伸
びている。前記円筒形の凹部４１は、円筒形の中心電極
２７を適切に受け入れるためのものである。円筒形の中
心電極２７は、行き止まりの孔４２及び４３を有してい
る。前記行き止まりの孔４２及び４３は、導管３１及び
３２の反対側に位置し、導管３１及び３２を通るリード
線（図２に示さず）を固定するためのものである。

【００３９】図２に示される担体２１に、絶縁のための
表面コーティングを施してもよい。例えば、担体２１が
アルミニウム製であれば陽極酸化されたアルミニウム層
やセラミック層やテフロン層やさらには同種の層を表面
全体に施してもよい。担体２１とノズル部４の先端側の
肩２３の部分との間で電気的接触を生じさせるために、
中央の導管２２の円筒形の部分に限って、この絶縁層が
除かれている。このようにして、遮蔽電位を担体２１を
介して外側電極３８に伝導させることができる。一方、
前述の担体２１の表面コーティングにより、金属製のデ
ィスク３３及び３４から、及び中心電極２７からの絶縁
も達成される。

【００４０】図２にさらに示されているように、担体２
１の解放端面２１ａの円周状のへりに、環状の段付き部
３５があるため、最終的に、外側電極３８は、円筒形の
峰の形状をとっている。前記外側電極３８の外径は環状
電極３６の内径と一致する。環状電極３６は、外側電極
３８の上に、円周の段付き部３５に直面するまで押し込
まれる。中心電極２７と同様に、環状電極３６は銅製で
あってもよい。

【００４１】図４に、本発明に係るノズルの好適な第２
の実施例を示している。ここでは、中心電極２７は、３
個の同一中心を有する外側電極３８と４４と４５とに囲
まれている。その他の点では、ノズルの構造は、図１を
参照して既に述べたものと同じである。従って、図１と
同一の部品は同一参照符号で示され、ここでは繰り返し
説明しない。

【００４２】図４に示されている第２の実施例では、外
側電極４４と４５とは、互いに電気的に絶縁されてお
り、特に、それぞれの電極に適切な表面コーティングが
施されている。電極４４と４５とを、例えば一つの構造
ユニットを形成するように、互いに接着してもよい。対
応する接続のためのリード線４４ａ及び４５ａが、電極
４４及び４５に適切な電位を加えるために取り付けられ
ている。

【００４３】これらの電極への電位の配線の例を次に挙
げる。センサー電位を中心電極２７に加える。外側電極
３８には、センサー信号を所望の利得率の増幅器に通す
ことにより得られる遮蔽信号を加える。増幅器の利得率
は、例えば１または１より大としてよい。シャーシ電位
または位相を反転した遮蔽電位は、カウンター電極４４
に加えられる。これは、センサー信号を、位相反転増幅
器を介して電極４４に加えることによって得られる。さ
らに、センサー信号について、例えば２倍に、増幅した
遮蔽信号を、さらに電極４５に加える。この場合、静電
容量測定は中心電極２７と電極４４との間で行う。これ
らの電極に加えられる電位は入替えが可能である。

【００４４】本発明にかかるノズルの好適な第３の実施
例を図５に示す。この例では、金属製、例えば銅製のノ
ズル体４６が示されている。ノズル体４６の先端部４７
の外形は円筒形である。中心電極として機能し得る前記
先端部４７の上に、ノズルの軸方向に、同一の中心を有
する２個または３個の環状電極、４８と４９と、あるい
は４８と４９と５０とから構成される構造ユニットが装
着されている。ノズル体４６と中心電極４７とが、既に
シャーシ電位にある場合は、測定信号を、リード線４９
ａを介して、電極４９に加えることができる。このとき
遮蔽電位はリード線４８ａを介して環状電極４８に加え
るが、任意でリード線５０ａを介して電極５０に加えて
もよい。

【００４５】本発明にかかるノズルの好適な第４の実施
例を、図６を参考にして以下に詳細に説明する。図１と
同一の部分を同一参照符号で示し、ここでは繰り返し説
明しない。

【００４６】図１に示されている第１の実施例とは異な
り、ノズル部４は、上部または入口の部分に、平面状の
フランジ４ａを有している。前記フランジ４ａの周囲に
は、ノズルをホルダー（図示せず）にねじ込むためのネ
ジ山４ｂが切ってある。フランジ４ａは、内部に導電性
の接点ブリッジを有し、絶縁体でできているリード線コ
ネクタ５１を、一点で支えている。前記接点ブリッジの
上向きに突出した末端には、ばね接点５２が取り付けら
れ、一方、接点ブリッジの下向きに突出した末端は、リ
ード線１９に接続されている。これにより、この導電性
の接続はノズル部４から確実に絶縁されている。ばね接
点５２は、ノズル本体２がホルダー（図示せず）に挿入
される場合は、シャーシ接続部と接触する。

【００４７】既に述べたように、ばね接点１７は、リー
ド線１９またはばね接点５２と導電性をもって接続され
ており、またリード線２９にも接続される。この例で
は、リード線２９は、ばね接点５２を介して接続されて
いるシャーシ電位を環状電極３６に加えるために、環状
電極３６と接触している。このため、リード線２９は、
担体２１中の導管３１ａを通る。この例では、導管３１
ａは担体２１の外壁または中心軸Ａに平行に伸びてい
る。測定信号は、さらにリード線３０を介して中心電極
２７に加えられる。リード線３０は、他の例と同様に、
導管３２を通って伸びている。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ワークが
非金属である場合にもワークと工具の距離を非接触で計
測することができる。これによって、非金属性ワークの
表面が接点形成用アタッチメントの接触により傷付くこ
とがなくなる。また、接点形成用アタッチメントがワー
クの表面によりスラスト力を受け、これによりアタッチ
メントが損傷することを防止することができる。さら
に、このワークと工具の距離計測用のノズルを容易に着
脱することができる。これによって、非金属加工用のも
のと金属加工用のものとを予め準備し、対象ワークに適
したノズルを選択して使用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるノズルの第１の好適な実施例を
示す図であり、ノズルの軸を含む面での断面図である。

【図２】第１実施例のノズル部に挿入される担体の軸を
含む面での断面図である。

【図３】第１実施例の外側の環状電極の軸を含む面での
断面図である。

【図４】本発明にかかるノズルの第２の好適な実施例を
示す図であり、ノズルの軸を含む面での断面図である。

【図５】本発明にかかるノズルの第３の好適な実施例を
示す図であり、ノズルの軸を含む面での断面図である。

【図６】本発明にかかるノズルの第４の好適な実施例を
示す図であり、ノズルの軸を含む面での断面図である。

【符号の説明】

１ ノズル ２ ノズル体 ３ 担体と電極との連結体 ４ ノズル部 ９ 環状の導管 １３、１４ 接触子 １７、１８ ばね接点 ２１ 担体 ２２ 中央の導管 ２７ 中心電極 ２８ 中央の導管 ３６ 環状電極 ３８ 外側電極 ４４、４５ 外側電極

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｂ 7/14 Ｚ 9106−2Ｆ

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品を精密加工するためのノズルにおい
   て、 ノズル本体と、 ノズル本体の先端に配置された中心電極と、を有し、 前記中心電極は、当該中心電極から電気的に絶縁されて
   おり、かつ互いに電気的に絶縁されている、少なくとも
   ２個の外側電極によって、ノズル体の縦軸に垂直な平面
   内で囲まれていることを特徴とするノズル。
2. 【請求項２】 請求項１記載のノズルにおいて、前記外
   側電極が前記中心電極を同心円を成して取り囲むことを
   特徴とするノズル。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のノズルにおい
   て、前記中心電極と前記外側電極との解放端面が同一平
   面上にあることを特徴とするノズル。
4. 【請求項４】 請求項２または３記載のノズルにおい
   て、前記中心電極が、前記外側電極のうちの一つを形成
   している前記担体の解放端面の内側に挿入されることを
   特徴とするノズル。
5. 【請求項５】 請求項４記載のノズルにおいて、前記担
   体が、その解放端面に少なくとももう一つの前記外側電
   極を受け入れるための環状の段付き部を有することを特
   徴とするノズル。
6. 【請求項６】 請求項４または５記載のノズルにおい
   て、前記担体中に、前記中心電極または前記外側電極の
   うちの一つと導電性の接続をするための導管が存在する
   ことを特徴とするノズル。
7. 【請求項７】 請求項４から６記載のノズルにおいて、
   前記担体に、結合用の部材によって前記担体を前記ノズ
   ル本体に押し付けるために、外側に環状のフランジが設
   けられていることを特徴とするノズル。
8. 【請求項８】 請求項７記載のノズルにおいて、前記ノ
   ズル本体にばね接点が取り付けられており、前記ばね接
   点は、前記担体が前記ノズル本体に押し付けられれば、
   前記担体内の中を伸びるリード線と接続することを特徴
   とするノズル。
9. 【請求項９】 請求項８記載のノズルにおいて、前記担
   体内のリード線が前記ばね接点側まで伸びて、接触面を
   形成することを特徴とするノズル。
10. 【請求項１０】 請求項１から３記載のノズルにおい
    て、相互に絶縁された外側電極を、中心電極に、一体の
    部品として装着することができることを特徴とするノズ
    ル。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載のノズルにおいて、中
    心電極が、金属製のノズル本体の先端で形成されること
    を特徴とするノズル。
12. 【請求項１２】 請求項１から１１記載のノズルにおい
    て、少なくとも外側電極に絶縁のための表面コーティン
    グが施されていることを特徴とするノズル。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載のノズルにおいて、前
    記絶縁のための表面コーティングがセラミック層である
    ことを特徴とするノズル。
14. 【請求項１４】 請求項１２記載のノズルにおいて、前
    記絶縁のための表面コーティングが陽極酸化されたアル
    ミニウム層であることを特徴とするノズル。
15. 【請求項１５】 請求項１２記載のノズルにおいて、前
    記絶縁のための表面コーティングがプラズマＣＶＤコー
    ティングであることを特徴とするノズル。
16. 【請求項１６】 請求項１から１５記載のノズルにおい
    て、前記中心電極と、前記外側電極のうち、中心電極か
    ら一つおいて次の電極から成るグループの場合、これら
    の電極の一つには測定電位を、その他の電極には、接地
    電位または位相をシフトさせた測定電位を加えることが
    できることを特徴とするノズル。
17. 【請求項１７】 請求項１６記載のノズルにおいて、位
    相のシフトが１８０度であることを特徴とするノズル。
18. 【請求項１８】 請求項１から１７のうちの一つに記載
    のノズルにおいて、測定信号から得るアクティブシール
    ド電位を、前記外側電極のうちの遮蔽電極として接続さ
    れている電極に加えることができることを特徴とするノ
    ズル。
19. 【請求項１９】 請求項１８記載のノズルにおいて、前
    記遮蔽電位が、測定信号に対して増幅されていることを
    特徴とするノズル。