JPH1089910A - 静電容量式変位測定装置 - Google Patents

静電容量式変位測定装置

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JPH1089910A
JPH1089910A JP8249898A JP24989896A JPH1089910A JP H1089910 A JPH1089910 A JP H1089910A JP 8249898 A JP8249898 A JP 8249898A JP 24989896 A JP24989896 A JP 24989896A JP H1089910 A JPH1089910 A JP H1089910A
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  • Length-Measuring Instruments Using Mechanical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成でステータとロータとの同心度を確
保することができる静電容量式変位測定装置を提供す
る。 【解決手段】回転可能なロータ４１と、このロータ４１
の外周壁面に対して所定のギャップをもって配置され内
周壁面が半円形状をなしたステータ５１とを有する測定
装置において、前記ロータ４１の外周壁面の両端部に
は、前記ロータ４１およびステータ５１の対向面間のギ
ャップを所定のギャップに形成する段部４４と、前記ス
テータ５１の軸方向両端面に当接するストッパ部４５と
が形成されている。段部４４でステータ５１の内周壁面
が当接するようにステータ５１をロータ４１に向かって
付勢する付勢手段６１（板ばね）が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電容量式変位測
定装置に関する。たとえば、電子式マイクロメータ、ホ
ールテスト、角度計などの小型計測器に用いるのに好適
な静電容量式変位測定装置に関する。
【０００２】
【背景技術】従来、回転変位量を検出する電気的な測長
器として、特開平８ー１６６２０４号公報に示された
「円筒型変位センサ」が知られている。これを、図１０
および図１１を参照しながら説明する。図１０（Ａ）は
ステータとしての半円筒体１１１とロータとしての円筒
体１１２との組立斜視図、同図（Ｂ）はその側面図、同
図（Ｃ）（Ｄ）は半円筒体１１１および円筒体１１２の
展開図である。半円筒体１１１は固定され、また、円筒
体１１２は半円筒体１１１に対して同軸にかつ所定のギ
ャップ(０.１〜０.２ｍｍ）をもって回転できるように
なっている。
【０００３】前記半円筒体１１１の内周壁面には、図１
０（Ｃ）に示すように、送信電極群１１３と、これとは
絶縁された受信電極１１４とがそれぞれ形成されてい
る。送信電極群１１３は、この例では８個の電極を１ユ
ニットとして、半円筒体１１１の一端側から所定の距離
にわたって軸方向に細長く、かつ、軸と平行に等間隔で
配設されている。また、これらの送信電極群１１３に
は、それぞれ４５度ずつ位相のずれた交流電圧が印加さ
れている。受信電極１１４は、半円筒体１１１の他端側
の内周壁面に周方向に沿って半リング帯状に配設されて
いる。
【０００４】送信電極群１１３と受信電極１１４は、こ
の例では破線で示すＦＰＣ基板１１７にパターン形成さ
れたもので、ＦＰＣ基板１１７にはこれらの電極パター
ンと同時にそれらのリード線１１５、１１６も一体形成
されて、半円筒体１１１の内周壁面に貼り付けられてい
る。リード線１１５、１１６は、半円筒体１１１の両端
から引き出されている。
【０００５】前記円筒体１１２の外周壁面には、図１０
（Ｄ）に示すように、結合電極１１８と接地電極１１９
とがそれぞれ形成されている。結合電極１１８は、半円
筒体１１１側の送信電極群１１３のうち４個分と対向
し、同時に受信電極１１４と対向してこれらに容量結合
するように、周方向に８本の送信電極群１１３の幅と同
じピッチをもって２個形成されている。この結合電極１
１８は、送信電極群１１３からの容量結合による信号を
受信して、受信電極１１４に容量結合により転送するた
めのものである。これらの電極も、ＦＰＣ基板に形成さ
れて円筒体１１２の外周壁面に貼り付けられる。なお、
接地電極１１９は省略することもできる。
【０００６】このような構成において、半円筒体１１１
に対して円筒体１１２が図１０（Ａ）の矢印方向に回転
したとき、その回転変位に伴う送信電極群１１３と結合
電極１１８との容量結合による受信信号の位相を検出す
ることにより、半円筒体１１１に対する円筒体１１２の
回転変位量を測定することができる。この場合、送信電
極群１１３が８分割されて、それぞれ４５度ずつ異なる
位相で駆動される結果、結合電極１１８のピッチを８分
割した精度で回転変位量の測定を行うことができる。
【０００７】図１１は図１０の変位センサを駆動し信号
を処理するための測定回路１２０の一般的な構成を簡略
化して示している。この測定回路１２０は、所定のクロ
ックパルスを出力する発振器１２１と、そのクロックパ
ルスに同期して各送信電極群１１３にそれぞれ４５度ず
つ位相の異なる８相の交流信号を印加するパルス変調回
路１２２とを含む。受信電極１１４からの出力信号は、
積分回路１２３を介して位相比較器１２４に入力され
る。位相比較器１２４は、この入力信号の位相を基準と
なる位相と比較し、円筒体１１２の回転変位量を基準位
相に対する入力信号の位相ずれとして検出し、この検出
信号を計数回路１２５に入力する。計数回路１２５は、
このようにして入力された検出信号に基づき、発振器１
２１から出力されるクロックパルスをカウントして、表
示器１２６上に前記回転変位量をデジタル表示する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このような円筒型変位
センサにおいて、測定精度を十分出すためには、ステー
タである半円筒体１１１とロータである円筒体１１２と
の同心度の精度が必要である。つまり、ステータとロー
タとの間のギャップが円周方向において一定に確保され
ている必要がある。しかし、小型の円筒型変位センサに
おいては、ステータとロータとの同心度の精度を高精度
に出すことは製造上きわめて難しい。
【０００９】そこで、同心度が低くても測定精度がでる
ようにするためには、周方向に２ユニットの電極を配置
すれば、それらの出力を平均することによって、同心度
がある程度悪くてもその影響を相殺することができる。
しかし、このように、同心精度の問題を回避するために
２ユニットの電極群を円周上に配設することが必須であ
るとすると、それだけセンサと外部電気回路との間の配
線数が多くなり、作業性がより低下する。
【００１０】本発明の目的は、このような従来の問題を
解消し、簡単な構成でステータとロータとの同心度を確
保することができる静電容量式変位測定装置を提供する
ことにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の静電容量式変位
測定装置は、回転可能で外周壁面が円形状をなしたロー
タと、このロータの外周壁面に対して所定のギャップを
もって配置され内周壁面が半円形状をなしたステータと
を有し、前記ステータの内周壁面には、それぞれ位相の
異なる交流信号が印加される複数の電極からなる送信電
極群と、これとは絶縁されてその受信信号が測定回路に
入力される受信電極とが配設され、前記ロータの外周壁
面には、前記送信電極群の複数個と同時に容量結合する
結合電極が配設された静電容量式変位測定装置におい
て、前記ロータの外周壁面およびステータの内周壁面の
いずれか一方の両端部には、前記ロータおよびステータ
の対向面間のギャップを所定のギャップに形成する段部
が形成され、前記段部で前記ロータおよびステータが当
接するように前記ステータをロータに向かって付勢する
付勢手段が設けられていることを特徴とする。
【００１２】このような構成によれば、ロータの外周壁
面またはステータの内周壁面にギャップに相当する高さ
の段部を形成し、その段部にロータまたはステータが当
接するようにステータをロータに向かって付勢する付勢
手段を設けるだけでよいから、簡単な構成でステータと
ロータとの同心度を確保することができる。従って、ス
テータとロータとの間のギャップを円周方向において一
定に確保できるから、高精度な静電容量式変位測定装置
が得られる。
【００１３】また、本発明の静電容量式変位測定装置
は、回転可能で外周壁面が円形状をなしたロータと、こ
のロータの外周壁面に対して所定のギャップをもって配
置され内周壁面が半円形状をなしたステータとを有し、
前記ステータの内周壁面には、それぞれ位相の異なる交
流信号が印加される複数の電極からなる送信電極群と、
これとは絶縁されてその受信信号が測定回路に入力され
る受信電極とが配設され、前記ロータの外周壁面には、
前記送信電極群の複数個と同時に容量結合する結合電極
が配設された静電容量式変位測定装置において、前記ロ
ータの外周壁面の両端部には、前記ロータおよびステー
タの対向面間のギャップを所定のギャップに形成する段
部と、前記ステータの軸方向両端面に当接するストッパ
部とが形成され、前記段部で前記ロータおよびステータ
が当接するように前記ステータをロータに向かって付勢
する付勢手段が設けられていることを特徴とする。
【００１４】このような構成によれば、ロータの外周壁
面に、ギャップに相当する高さの段部と、ステータの軸
方向両端面に当接するストッパ部とを形成することによ
り、ロータとステータとをその軸方向の定位置に保った
まま、ステータとロータとの間のギャップを円周方向に
おいて一定に確保できる。従って、たとえば、スピンド
ルが回転しながら軸方向に変位する構造の電子式マイク
ロメータにおいて、スピンドルの回転をステータとロー
タとによって測定しようとした場合でも、ロータとステ
ータとをその軸方向の定位置に保つことができるから、
高精度な電子式マイクロメータを得ることができる。
【００１５】以上において、前記付勢手段は、一端が固
定され他端が前記ステータに当接しかつそのステータを
前記ロータの回転軸に対して直交する第１の方向に付勢
する板ばねによって構成され、前記板ばねは、前記一端
および他端との間に前記ロータの回転軸に対して直交し
かつ第１の方向に対して直交する第２の方向に変位可能
な湾曲部を備えていることが望ましい。このようにすれ
ば、１枚の板ばねによって、ステータをロータの回転軸
に対して直交し、かつ、互いに直交する第１の方向およ
び第２の方向に付勢することができるから、部品点数を
低減することができる。
【００１６】また、前記板ばねの一端が当接する前記ス
テータには突起が形成され、前記板ばねには前記突起が
係合する係合孔が形成されていることが望ましい。この
ようにすれば、ロータが回転し、その回転時の摩擦抵抗
によってステータには回転力が働くが、ステータの突起
と板ばねの係合孔とによってステータは回転が規制され
ているから、ロータが回転してもステータを定位置に保
つことができる。
【００１７】また、前記段部およびストッパ部は、金属
により構成されていることが望ましい。ロータが回転す
ると、ステータとロータとは段部およびストッパ部にお
いて摺動することになるから、段部およびストッパ部が
摩耗する可能性がある。従って、これらの段部およびス
トッパ部が金属により構成されていれば、摩耗を低減す
ることができるから、長期間に亘り高精度を維持でき
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の静電容量式変位測
定装置を電子式マイクロメータに適用した一実施形態を
図面に基づいて説明する。図１は本実施形態に係る電子
式マイクロメータを示している。同図において、略Ｕ字
形状に形成されたフレーム１１には、その一端部内面に
アンビル１２が固定されているとともに、他端部に軸方
向に変位しながら前記アンビル１２に対して進退するス
ピンドル１３が設けられている。なお、１４はスピンド
ル１３の変位量をデジタル表示するデジタル表示器、１
５は電源オン・オフスイッチ、１６はゼロセットスイッ
チである。
【００１９】また、前記スピンドル１３が設けられたフ
レーム１１の他端部には、その内端部側に軸受孔２１が
形成されているとともに、外端側にはスリーブ２２の一
端部が螺合されている。スリーブ２２の他端部内には、
内周面にめねじを形成したナット部材２３が圧入固定さ
れている。ナット部材２３には、前記スピンドル１３が
螺合されている。前記スピンドル１３は、前記軸受孔２
１に摺動自在に支持された軸部１３Ａと、この軸部１３
Ａより僅か径大に形成されかつ前記ナット部材２３に螺
合するおねじを形成したねじ部１３Ｂとを備える。軸部
１３Ａの途中からねじ部１３Ｂの全長に亘って、Ｖ字状
の溝１３Ｃが軸方向に沿って形成されている。
【００２０】前記スリーブ２２の外周には、一端に鍔部
３１Ａを有する筒状のシンブル３１が前記スピンドル１
３の軸を中心として回転自在に設けられているととも
に、前記鍔部３１Ａを外側から被嵌しシンブル３１を軸
方向の所定位置に保持する袋ナット３２が螺合されてい
る。シンブル３１は、図２にも示すように、前記スリー
ブ２２の外周に前記スピンドル１３の軸を中心として回
転自在に支持された筒体３３と、この筒体３３の他端に
螺合され前記スピンドル１３の他端側を覆うキャップ３
４とから構成されている。キャップ３４の内径は、スピ
ンドル１３の外径（ねじ部１３Ｂの外径）に対して僅か
大きな内径に形成され、筒体３３の他端に螺合されたと
き後述する板ばね８５の端面に当接するストッパを兼ね
ている。
【００２１】前記シンブル３１と前記スピンドル１３と
の間には、シンブル３１の回転をスピンドル１３に伝達
しかつスピンドル１３の軸方向変位を許容する回転伝達
手段８１が設けられている。ここでは、回転伝達手段８
１として、前記シンブル３１の回転を前記スピンドル１
３に伝達するとともに、スピンドル１３に一定以上の負
荷が作用したときにシンブル３１を空転させるラチェッ
ト機構８２が用いられている。
【００２２】前記ラチェット機構８２は、図３および図
４に示すように、前記シンブル３１内に固定されかつ内
周面に鋸歯状突起８３を有するラチェットリング８４
と、このラチェットリング８４と前記スピンドル１３の
外周面との間に巻回された状態で挿入され、一端８５Ａ
がスピンドル１３の軸方向に沿って形成された溝１３Ｃ
に係止され、他端８５Ｂが前記ラチェットリング８４の
鋸歯状突起８３に押圧付勢された板ばね８５とから構成
されている。
【００２３】前記軸受孔２１と前記スリーブ２２との間
には、前記スピンドル１３の回転量からスピンドル１３
の軸方向変位量を検出する円筒型変位センサ４０が設け
られている。円筒型変位センサ４０は、図５に示すよう
に、回転可能で外周壁面が円形状をなしたロータ４１
と、このロータ４１の外周壁面に対して所定のギャップ
をもって配置され内周壁面が半円形状をなしたステータ
５１と、前記ステータ５１をロータ４１に向かって付勢
する付勢手段６１とを有し、これらロータ４１およびス
テータ５１に図１０に示す電極が形成されている。即
ち、ステータ５１の内周壁面には、それぞれ位相の異な
る交流信号が印加される複数の電極からなる送信電極群
１１３と、これとは絶縁されてその受信信号が測定回路
１２０（図１１参照）に入力される受信電極１１４とが
配設されている。また、ロータ４１の外周壁面には、前
記送信電極群１１３の複数個と同時に容量結合する結合
電極１１８が配設されている。
【００２４】前記ロータ４１は、図６に示すように、外
周壁面に前記結合電極１１８を配設した円筒部材４２
と、この円筒部材４２の両端に嵌合された耐摩耗性を有
する樹脂製の端部部材４３Ａ，４３Ｂとから構成されて
いる。各端部部材４３Ａ，４３Ｂには、外径が前記円筒
部材４２の外径寸法よりも僅かに大きく前記ロータ４１
およびステータ５１の対向面間のギャップを所定のギャ
ップに形成する段部４４が形成されているとともに、そ
の段部４４の外側に外径がさらに大きく前記ステータ５
１の軸方向両端面に当接するストッパ部４５が形成され
ている。なお、一方の端部部材４３Ｂには、その外周壁
面に止めねじ４６を介して板ばね４７の基端が固定され
ているとともに、その板ばね４７の先端を前記スピンド
ル１３の溝１３Ｃに係合させるための貫通孔４８が形成
されている（図５、図７参照）。これにより、スピンド
ル１３の回転によりロータ４１が回転されるとともに、
スピンドル１３の軸方向の変位に対してロータ４１は移
動しないようになっている。
【００２５】前記ステータ５１は、半円筒体５２と、こ
の半円筒体５２の内周壁面に張り付けられ表面に前記送
信電極群１１３および受信電極１１４をパターン形成し
たＦＰＣ基板５３とから構成されている。半円筒体５２
の外周壁面には、前記付勢手段６１が収納される溝５４
が形成され、その溝５４の途中には突起５５（図８参
照）が形成されている。
【００２６】前記付勢手段６１は、図８および図９に示
すように、一端が互いに連結されて前記フレーム１１に
固定され、かつ、他端側が前記ステータ５１の溝５４内
に収納配置された一対の板ばね６２Ａ，６２Ｂによって
構成されている。各板ばね６２Ａ，６２Ｂは、前記ステ
ータ５１の溝５４内に収納された状態で前記フレーム１
１内に配置されると、図８に示すように湾曲され、これ
により、ステータ５１を前記ロータ４１の回転軸に対し
て直交する第１の方向（図８中Ｘ方向）に付勢するよう
になっている。また、各板ばね６２Ａ，６２Ｂには、前
記一端および他端との間に前記ロータ４１の回転軸に対
して直交しかつ第１の方向に対して直交する第２の方向
（図８中Ｙ方向）に変位する湾曲部６３が形成されてい
る。なお、板ばね６２Ａ，６２Ｂには前記突起５５が係
合する係合孔６４が形成されている。なお、６５,６６
は、板ばね６２Ａ，６２Ｂの一端をＦＰＣ基板５３とと
もにフレーム１１に固定するための固定板および止めね
じである。
【００２７】以上の構成において、測定にあたっては、
たとえば、左手で被測定物（図示省略）を持ち、右手で
フレーム１１を握り、その右手の親指と人差し指とでシ
ンブル３１を回転させると、そのシンブル３１の回転が
ラチェット機構８２を介してスピンドル１３に伝達され
る。すると、スピンドル１３は、フレーム１１側に設け
られたナット部材２３に螺合されているから、回転しな
がら軸方向へ変位される。このとき、スピンドル１３が
回転すると、ロータ４１もステータ５１に対して回転す
るから、その回転量が電極１１３,１１４,１１８によっ
て検出されたのち、デジタル表示器１４にデジタル表示
される。
【００２８】いま、スピンドル１３を変位させながら、
アンビル１２とスピンドル１３とで被測定物を挟持する
と、スピンドル１３はそれ以上アンビル１２に接近する
方向へ変位することができないから、つまり、同方向へ
回転することができないから、ラチェット機構８２の板
ばね８５に対してラチェットリング８４が空転する。従
って、このときのデジタル表示器１４の表示値を読み取
れば、一定測定圧の状態で測定を行うことができる。
【００２９】本実施形態によれば、ロータ４１の端部部
材４３Ａ,４３Ｂの外周壁面にギャップに相当する高さ
の段部４４を形成し、その段部４４にステータ５１の内
周壁面が当接するようにステータ５１をロータ４１に向
かって付勢する付勢手段６１を設けたので、簡単な構成
でステータ５１とロータ４１との同心度を確保すること
ができる。従って、ステータ５１とロータ４１との間の
ギャップを円周方向において一定に確保できるから、高
精度な電子式マイクロメータが得ることができる。
【００３０】また、段部４４の外側には、ステータ５１
の軸方向両端面に当接するストッパ部４５を形成したの
で、スピンドル１３が回転しながら軸方向に変位して
も、ロータ４１をステータ５１に対して定位置に保つこ
とができる。つまり、スピンドル１３が軸方向に変位す
ると、ロータ４１も同方向に変位しようとするが、スト
ッパ部４５がステータ５１の軸方向両端面に当接して変
位することができないので、ロータ４１をステータ５１
に対して定位置に保つことができる。
【００３１】また、付勢手段６１を、ステータ５１をロ
ータ４１の回転軸に対して直交する第１の方向（Ｘ方
向）に付勢する板ばね６２Ａ,６２Ｂによって構成する
とともに、これらの板ばね６２Ａ,６２Ｂの中間部にロ
ータ４１の回転軸に対して直交しかつ第１の方向に対し
て直交する第２の方向（Ｙ方向）に変位可能な湾曲部６
３を形成したので、１枚の板ばね６２Ａ,６２Ｂによっ
て、ステータ５１をロータ４１の回転軸に対して直交
し、かつ、互いに直交する第１の方向（Ｘ方向）および
第２の方向（Ｙ方向）に付勢することができる。よっ
て、部品点数を低減することができる。
【００３２】また、板ばね６２Ａ,６２Ｂの一端が当接
するステータ５１の外周壁面には突起５５を形成すると
ともに、板ばね６２Ａ,６２Ｂには前記突起５５が係合
する係合孔６４を形成したので、ロータ４１が回転し、
その回転時の摩擦抵抗によってステータ５１には回転力
が働くが、ステータ５１の突起５５と板ばね６２Ａ,６
２Ｂの係合孔６４とによってステータ５１は回転が規制
されているから、ロータ４１が回転してもステータ５１
を定位置に保つことができる。
【００３３】また、従来のマイクロメータが備えていた
主尺目盛や副尺目盛などが省略されているので、主尺目
盛を形成するためのアウタースリーブも不要にできる。
従って、これらの加工に伴うコストを低減することがで
きるとともに、部品点数、組立工数の削減が図れるか
ら、コストダウンが図れる。
【００３４】また、フレーム１１の他端側にスリーブ２
２を介してシンブル３１を回転自在に設けるとともに、
このシンブル３１とスピンドル１３との間に回転伝達手
段８１を設けたので、測定に当たって、シンブル３１を
回転させると、そのシンブル３１の回転が回転伝達手段
８１を介してスピンドル１３に伝達されるため、スピン
ドル１３は軸方向へ変位される。すると、そのスピンド
ル１３の変位量が円筒型変位センサ４０で検出されたの
ち、デジタル表示器１４にデジタル表示される。このと
き、スピンドル１３をアンビル１２から離れる方向へ変
位させても、シンブル３１はフレーム１１の定位置で回
転自在に設けられているから、つまり、シンブル３１が
スピンドル１３とともに変位することがないから、スピ
ンドル１３を大きく変位させても操作性が低下するよう
な不具合も解消できる。
【００３５】また、回転伝達手段８１を、ラチェット機
構８２によって構成したので、スピンドル１３とアンビ
ル１２とで被測定物を挟持し、スピンドル１３に一定以
上の負荷が作用すると、スピンドル１３に対してシンブ
ル１３が空転するから、常に一定の測定圧で測定を行う
ことができる。よって、高精度の測定を保障することが
できる。また、ラチェット機構８２を、シンブル３１内
に固定されかつ内周面に鋸歯状突起８３を有するラチェ
ットリング８４と、このラチェットリング８４とスピン
ドル１３の外周面との間に挿入された板ばね８５とから
構成したので、部品点数が少なくコンパクトに構成する
ことができ、組立も有利で、コストダウンが可能であ
る。しかも、板ばね８５は外側に開く方向に付勢されて
いるから、スピンドル１３のねじ部１３Ｂを傷めること
も少ない。
【００３６】また、シンブル３１を、フレーム１１の他
端側に回転自在に支持された筒体３３と、この筒体３３
の他端に螺合されたキャップ３４とから構成したので、
ラチェット機構８２の板ばね８５の一端８５Ａをスピン
ドル１３の溝１３Ｃに係止する際、筒体３３の孔から覗
きながら作業できるから、板ばね８５の一端をスピンド
ル１３の溝１３Ｃに簡単に係止させることができる。な
お、溝１３Ｃは、ロータ４１をスピンドル１３と同期回
転させつつ、スピンドル１３を軸方向へ変位可能とする
溝を兼ねているから、板ばね８５の一端８５Ａを係止す
るための溝を特別に加工する必要がない。しかも、キャ
ップ３４の内径を、スピンドル１３の外径に対して僅か
大きく形成したので、スピンドル１３が軸方向へ変位す
るとき、板ばね８５も軸方向へ移動しようとするが、そ
の移動がキャップ３４によって阻止されるから、板ばね
８５を定位置に保持できる。
【００３７】なお、上記実施形態では、ロータ４１の外
周壁面両端に段部４４を形成したが、ステータ５１の内
周壁面両端に段部を形成するようにしても、同様な効果
を奏することができる。また、上記実施形態では、１枚
の板ばね６２Ａ,６２Ｂによって、ステータ５１をロー
タ４１の回転軸に対して直交し、かつ、互いに直交する
第１の方向（Ｘ方向）および第２の方向（Ｙ方向）に付
勢するようにしたが、各方向（Ｘ,Ｙ方向）ごとに板ば
ねを設けるようにしてもよい。また、送信電極群１１３
については、上記実施形態のパターンに限らず、軸方向
に細長い電極パターンあるいは螺旋状パターンに配置し
てもよい。特に、電極パターンを螺旋状とすれば、ロー
タ４１とステータ５１との芯がずれても、その影響を打
ち消して高い測定精度を得ることができる。
【００３８】また、上記実施形態では、端部部材４３
Ａ,４３Ｂを耐摩耗性を有する樹脂により構成したが、
長期間にわたり高精度を維持するためには金属により構
成することが好ましい。本実施形態の場合、ロータ４１
が回転すると、ステータ５１とロータ４１とは段部４４
およびストッパ部４５において摺動することになるか
ら、段部４４およびストッパ部４５が摩耗する可能性が
ある。しかし、これらの部材が金属により構成されてい
れば、摩耗を低減することができるから、長期間に亘り
高精度を維持できる。また、上記実施形態では、電子式
マイクロメータに適用した例について説明したが、これ
に限らず、ホールテストや角度計などにも適用できる。
【００３９】
【発明の効果】本発明の静電容量式変位測定装置によれ
ば、ロータの外周壁面またはステータの内周壁面にギャ
ップに相当する高さの段部を形成し、その段部にロータ
またはステータが当接するようにステータをロータに向
かって付勢する付勢手段を設けるだけでよいから、簡単
な構成でステータとロータとの同心度を確保することが
できる。従って、ステータとロータとの間のギャップを
円周方向において一定に確保できるから、高精度な静電
容量式変位測定装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る静電容量式変位測定装置を適用し
た一実施形態を示す一部を切り欠いた正面図である。
【図２】同上実施形態のシンブル部分を示す拡大図であ
る。
【図３】図２のIII-III線断面図である。
【図４】同上実施形態のラチェット機構を示す分解斜視
図である。
【図５】同上実施形態の円筒型変位センサ部分の分解斜
視図である。
【図６】同上実施形態の円筒型変位センサ部分の断面図
である。
【図７】図６のVII-VII線断面図である。
【図８】図６のVIII-VIII線断面図である。
【図９】同上実施形態の付勢手段（板ばね）の斜視図で
ある。
【図１０】従来の円筒型変位センサの構成を示す図であ
る。
【図１１】従来の円筒型変位センサの測定回路を示す回
路図である。
【符号の説明】
４１ ロータ ４３ 端部部材 ４４ 段部 ４５ ストッパ部 ５１ ステータ ５５ 突起 ６１ 付勢手段 ６２Ａ,６２Ｂ 板ばね ６３ 湾曲部 ６４ 係合部 １１３ 送信電極群 １１４ 受信電極 １１８ 結合電極 １２０ 測定回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転可能で外周壁面が円形状をなしたロ
    ータと、このロータの外周壁面に対して所定のギャップ
    をもって配置され内周壁面が半円形状をなしたステータ
    とを有し、 前記ステータの内周壁面には、それぞれ位相の異なる交
    流信号が印加される複数の電極からなる送信電極群と、
    これとは絶縁されてその受信信号が測定回路に入力され
    る受信電極とが配設され、 前記ロータの外周壁面には、前記送信電極群の複数個と
    同時に容量結合する結合電極が配設された静電容量式変
    位測定装置において、 前記ロータの外周壁面およびステータの内周壁面のいず
    れか一方の両端部には、前記ロータおよびステータの対
    向面間のギャップを所定のギャップに形成する段部が形
    成され、 前記段部で前記ロータおよびステータが当接するように
    前記ステータをロータに向かって付勢する付勢手段が設
    けられていることを特徴とする静電容量式変位測定装
    置。
  2. 【請求項２】 回転可能で外周壁面が円形状をなしたロ
    ータと、このロータの外周壁面に対して所定のギャップ
    をもって配置され内周壁面が半円形状をなしたステータ
    とを有し、 前記ステータの内周壁面には、それぞれ位相の異なる交
    流信号が印加される複数の電極からなる送信電極群と、
    これとは絶縁されてその受信信号が測定回路に入力され
    る受信電極とが配設され、 前記ロータの外周壁面には、前記送信電極群の複数個と
    同時に容量結合する結合電極が配設された静電容量式変
    位測定装置において、 前記ロータの外周壁面の両端部には、前記ロータおよび
    ステータの対向面間のギャップを所定のギャップに形成
    する段部と、前記ステータの軸方向両端面に当接するス
    トッパ部とが形成され、 前記段部で前記ロータおよびステータが当接するように
    前記ステータをロータに向かって付勢する付勢手段が設
    けられていることを特徴とする静電容量式変位測定装
    置。
  3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の静電容
    量式変位測定装置において、前記付勢手段は、一端が固
    定され他端が前記ステータに当接しかつそのステータを
    前記ロータの回転軸に対して直交する第１の方向に付勢
    する板ばねによって構成され、前記板ばねは、前記一端
    および他端との間に前記ロータの回転軸に対して直交し
    かつ第１の方向に対して直交する第２の方向に変位可能
    な湾曲部を備えていることを特徴とする静電容量式変位
    測定装置。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の静電容量式変位測定装
    置において、前記板ばねの一端が当接する前記ステータ
    には突起が形成され、前記板ばねには前記突起が係合す
    る係合孔が形成されていることを特徴とする静電容量式
    変位測定装置。
  5. 【請求項５】 請求項２〜請求項４のいずれかに記載の
    静電容量式変位測定装置において、前記段部およびスト
    ッパ部は、金属により構成されていることを特徴とする
    静電容量式変位測定装置。
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