JPH0113554B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、測定物との接触を電気的に検出する
２方向タツチセンサに関するものである。

たとえば、ハイトゲージ等の測定機では、測定
子と測定物との接触を高精度に検出する為に、２
方向タツチセンサが用いられている。

従来の２方向タツチセンサは、プローブ軸の揺
動方向にプローブ軸を挾んで対設される一対の電
気接点が設けられる場合が一般的であつた。しか
しながらこのような従来の２方向タツチセンサに
あつては、測定方向による誤差を生じさせないた
めには前記一対の電気接点をプローブ軸を中心と
して極めて正確に対称に配置しなければならなか
つた。その為、組立て、調整が困難なものであつ
た。さらに、プローブ軸の両側に一対の電気接点
を設けることから、タツチセンサ全体が大型化し
やすくなるという問題点をも有していた。

本発明の目的は、組立て、調整が容易で小型化
しやすい２方向タツチセンサを提供するにある。

本発明は、本体に揺動自在に支持したプローブ
軸先端の測定子と測定物との接触を電気的に検出
する２方向タツチセンサにおいて、前記プローブ
軸の揺動に伴い接離する第１電気接点および第２
電気接点を設けるとともに、前記プローブ軸の基
端側においてプローブ軸中立線方向に平行な案内
面およびこの案内面に係合する係合片を有する第
１の案内手段と、中間部において前記中立軸線方
向と交差する方向の案内面およびこの案内面に係
合する係合片を有する第２の案内手段と、で支持
され、さらに、前記第１電気接点をプローブ軸の
基端側に取付け、これにより前記第１電気接点を
プローブ軸中立軸線方向に移動可能とさせ、一
方、前記第２電気接点を前記中立軸線方向に沿つ
て第１電気接点より所定長だけ測定子寄りの位置
において前記本体側に取付け、即ち、前記第１電
気接点および第２電気接点を共にプローブ軸の中
立軸線方向に沿つた直線上に配置し、前記プロー
ブ軸が揺動されると前記第１電気接点がプローブ
軸の中立軸線方向に沿つて移動して前記第２電気
接点と接離するよう構成して前記目的を達成しよ
うとするものである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図には本発明による２方向タツチセンサの
一実施例が示されており、この図において、本体
１は、全体が絶縁性材料によつて略角型ボツクス
状に形成され内部には空所２が設けられている。
また、本体１には、その後端面に例えば測定機等
のスライダに取付けられるシヤンク３が、一側面
に先端にプラグ４を有するコード５を挿通する保
持筒６が各々突設されるとともに、側壁には表示
素子７が埋設され、さらに、前端部には前記空所
２に連通される開口部８が形成され、この開口部
８にはプローブ軸導出口９Ａを有する先端キヤツ
プ９が取付けられている。

前記空所２内にはプローブ軸１１が配置されて
いる。プローブ軸１１の先端側は前記開口部８お
よび前記プローブ軸導出口９Ａを挿通されて本体
１の外部へと導出され、且つ、先端には球状の測
定子１２が設けられている。なお、このプローブ
軸１１の中心線が前記シヤンク３の中心線と一致
した状態において前記プローブ軸１１は中立軸線
状態にあるものとする。

プローブ軸１１の基端にはローラ状の第１電気
接点１３が取付けられている。この第１電気接点
１３は、係合片を兼ねており、また、各々が前記
プローブ軸１１の中立軸線方向と平行な方向の案
内面１４Ａを有し且つ互いに平行に配された一対
の案内部材１４により挾持された状態で摺動自在
に案内されており、これによりプローブ軸１１の
基端側はプローブ軸１１の中立軸線方向に沿つて
移動可能に案内されている。つまり、プローブ軸
１１は基端側においてプローブ軸中立軸線方向に
平行な一対の案内面１４Ａと、この案内面１４Ａ
に係合する係合片としての第１電気接点１３とを
有する第１の案内手段により支持されることによ
り、プローブ軸１１は基端側において中立軸線方
向に沿つて移動可能となつている。

また、前記各案内部材１４には各々先端部が前
記プローブ軸１１に当接する板ばね１５が取付け
られ、これら一対の板ばね１５に挾持されたプロ
ーブ軸１１は常に前記中立軸線状態に復帰される
よう付勢されており、これら一対の板ばね１５に
よりプローブ軸１１を中立軸線状態に保持する位
置規制手段が構成されている。なお、板ばね１５
にかえて、あるいは板ばね１５とともに第１電気
接点１３を前記中立軸線方向に沿つてシヤンク３
側に引張る引張りコイルばね１６を第１電気接点
１３および本体１間に介装してもよい。

プローブ軸１１の長手方向略中央部、即ちプロ
ーブ軸１１の中間部にはプローブ軸１１の長手方
向と直交する方向に係合片としての摺動ピン１７
が突設されている。一方、前記空所２内の前記開
口部８近傍には摺動孔１８Ａを穿設することによ
り一対の案内面を形成した案内板１８が本体１の
両側壁に渡つて掛け渡された状態で固定されてい
る。前記摺動孔１８Ａはプローブ軸１１の中立軸
線方向と直交する方向に設けられ、この摺動孔１
８Ａには前記摺動ピン１７が摺動自在に嵌入され
ており、これによりプローブ軸１１の中間部は前
記中立軸線方向と直交する方向に移動自在に案内
されている。すなわち、プローブ軸１１は中間部
においてプローブ軸中立軸線方向と直交する一対
の案内面を有する摺動孔１８Ａと、この摺動孔１
８Ａに係合する係合片としての摺動ピン１７とを
有する第２の案内手段により支持されることによ
り、プローブ軸１１は中間部において中立軸線方
向と直交する方向に移動可能となつている。な
お、図中符号１９は蓋部材であり、この蓋部材１
９が本体１に取付けられた状態にあつては前記空
所２は前記プローブ軸導出口９Ａにおいてのみ外
部と連通されている。

前記第１電気接点１３よりプローブ軸１１の中
立軸線方向に沿つて測定子１２寄りの所定の位置
には第２電気接点２１が設けられている。第２電
気接点２１はプローブ軸１１の図中背面側（空所
２の底部側）に配置され且つ第２電気接点２１と
プローブ軸１１とは互いに接することのないよう
になつている。また、第２電気接点２１には移動
軸２２が固定されこの移動軸２２は取付台２３に
移動自在に挿通され、移動台２３は本体１に固定
されている。第２電気接点２１は移動台２３を介
して本体１にプローブ軸１１の中立軸線方向に沿
つて移動可能に取付けられるとともに、移動軸２
２に突設されたピンおよびこのピンが摺動自在に
嵌入されるよう前記移動台２３に所定の長さに亘
つて形成された移動範囲規制溝により前記第２電
気接点２１の移動範囲が規制された状態となつて
いる。さらに、前記第２電気接点２１は圧縮ばね
２４により前記第１電気接点１３側に付勢されて
いる。

第１電気接点１３と第２電気接点２１とはプロ
ーブ軸１１が中立軸線状態にあるときは互いに所
定の間隔を隔てて対峙されるが、プローブ軸１１
先端の測定子１２が測定物に当接されてプローブ
軸１１が揺動されると前記係合片としての摺動ピ
ン１７は案内面を有する摺動孔１８Ａに案内され
た状態で移動され、一方、係合片としての第１電
気接点１３は案内部材１４に案内されて第２電気
接点２１側へと移動され、プローブ軸１１が前記
中立軸線状態より所定の揺動角度だけ揺動された
状態において第１電気接点１３と第２電気接点２
１とが接触され、検知手段３１の回路が閉成され
るよう構成されている。

前記検知手段３１は、第２図に示されるよう
に、前記プラグ４の一方の端子４Ａに前記表示素
子７を介して前記第２電気接点２１が接続される
とともに、他方の端子４Ｂに前記第１電気接点１
３が接続され、第１電気接点１３と第２電気接点
２１とが接触したとき、表示素子７が点灯し、且
つそのときの接触信号がプラグ４を介して接続さ
れた機器、たとえば測定機の制御部へ与えられる
ようになつている。

次に、本実施例の作用につき説明する。

本体１のシヤンク３を図示しない測定機のスラ
イダ等に取付け、そのスライダ等の操作により本
タツチセンサ全体を第１図中上下方向に移動させ
る。プローブ軸１１の先端の測定子１２が測定物
に当接しない状態にあつては、プローブ軸１１を
揺動方向に挾持する一対の前記板ばね１５や引張
りコイルばね１６により構成される前記位置規制
手段によりプローブ軸１１は常に中立軸線状態に
保持されている。

いま、測定子１２が測定面に上下方向いずれか
より接触するとプローブ軸１１は前記位置規制手
段に抗して前記中立軸線位置から揺動される。こ
の揺動運動は、プローブ軸１１の前記係合片とし
ての摺動ピン１７が前記案内面を有する摺動孔１
８Ａに沿つて前記中立軸線方向と直交する方向に
移動され且つ係合片としての第１電気接点１３が
前記案内面１４Ａを有する案内部材１４に案内さ
れて前記中立軸線方向に移動されることによりな
される。即ち、測定子１２が測定物に当接する
と、摺動ピン１７は摺動孔１８Ａに沿つて前記中
立軸線方向と直交する方向に移動されるとともに
前記第１電気接点１３は両側より挾持された案内
部材１４により案内されて前記中立軸線方向に沿
つて第２電気接点２１側へと移動され、ついには
第１電気接点１３は第２電気接点２１に当接さ
れ、前記検知手段３１が閉成されてプラグ４を介
して前記制御部へと接触信号が与えられるととも
に前記表示素子７が点灯して測定者に前記測定子
１２が測定物に接触したことを知らせることとな
る。

また、このようにして接触信号が得られた後に
おいてもなおプローブ軸１１が揺動される、いわ
ゆるオーバーラン状態に至つたときには、第２電
気接点２１は圧縮ばね２４の付勢力に抗して前記
中立軸線方向に沿つて測定子１２側へと移動され
る。また、測定子１２が測定物より離れると、前
記板ばね１５や引張りコイルばね１６によりプロ
ーブ軸１１は再び前記中立軸線状態へと復帰さ
れ、第１電気接点１３は第２電気接点２１より離
隔されて検知手段３１が開成される。

このような本実施例によれば次のような効果が
ある。

プローブ軸１１の揺動に伴い接離する第１電気
接点１３と第２電気接点２１とがプローブ軸１１
の中立軸線方向に沿つて列設されており、従来の
タツチセンサのようにプローブ軸を両側より挾持
する一対の電気接点が設けられていない為、プロ
ーブ軸両側の一対の電気接点を極めて正確に対称
に組立て且つ調整しなければならないということ
がない。即ち、従来はプローブ軸両側に対設され
た電気接点を極めて正確に対称に配置しなければ
タツチセンサの移動方向による測定誤差を生ずる
ものであつたのに対し、本タツチセンサでは第１
電気接点１３と第２電気接点２１とをプローブ軸
１１の中立軸線方向に直線的に配置した為、煩雑
な組立てや調整作業を要さずに移動方向による測
定誤差が解消されている。

また、従来はプローブ軸の揺動とともに移動す
る少なくとも１つの電気接点と、この電気接点を
挾持するよう対設された少なくとも２つの電気接
点とを必要とし、従つて部品点数が多く、また、
タツチセンサ全体が大型化するものであつたが、
本タツチセンサでは第１電気接点１３と第２電気
接点２１とが各々１つづつしか設けられておらず
部品点数が少なく全体として構造が簡単で小型化
することが容易であるという効果がある。

また、第２電気接点２１は取付台２３を介して
本体１に移動可能に取付けられている為、測定子
１２が測定物に接触して第１電気接点１３と第２
電気接点２１とが接触した後にプローブ軸１１
が、いわゆるオーバーラン状態になつても、第１
電気接点１３や第２電気接点２１に無理な力が加
わることがなく、従つてオーバーラン状態でも各
部が破損されることがないという効果がある。

さらにまた、本タツチセンサは常時は検知手段
３１が開成されている、いわゆるノーマルオープ
ン型であるため、消費電力が少ないという効果が
ある。

なお、実施にあたり、前記第２電気接点２１は
プローブ軸１１の中立軸線方向に沿つて移動可能
とされていたが、移動不能に固定されるものであ
つてもよい。ただし、第２電気接点２１が前記中
立軸線方向、即ち第１電気接点１３の当接方向に
移動可能であればプローブ軸１１がオーバーラン
しても第１電気接点１３や第２電気接点２１が破
損される虞れがないという効果がある。さらにま
た、取付台２３は本体１に固定されるものとした
が、たとえば、第３，４図に示される他の実施例
のように、取付台２３は、前記中立軸線方向に沿
つて本体１に穿設された調整孔５１を挿通する調
整ねじ５２を介して前記中立軸線方向に沿つて移
動可能に取付けられており、これにより第１電気
接点１３と第２電気接点２１との接触位置、換言
すれば、プローブ軸１１がいかなる揺動角度に揺
動された時に前記第１電気接点１３および第２電
気接点２１が閉成されて接触信号が得られるかを
容易に調整されるよう構成されるものであつても
よく、また、第２電気接点２１を例えば、回動調
整可能な楕円状に形成する等して測定子１２の半
径方向の誤差の補正が容易に行なえるようにして
もよい。

さらにまた、前記プローブ軸１１は摺動ピン１
７の位置において摺動孔１８Ａにより前記中立軸
線方向と直交する方向に沿つて移動可能に案内さ
れるものとしたが、プローブ軸１１は中間部にお
いてプローブ軸１１の中立軸線方向と直交する方
向に沿つて案内されている必要は必ずしもなく、
たとえば、前記摺動孔１８Ａが測定子１２側の所
定の位置を中心とする円弧状に形成されているも
の等であつてもよく、要するにプローブ軸１１が
中間部において前記中立軸線方向と交差する方向
に沿つて一直線状あるいは曲線状に移動可能にさ
れていてもよく要するに、プローブ軸１１の揺動
に伴い第１電気接点１３が前記中立軸線方向に沿
つて第２電気接点２１側へと移動されるよう構成
されていれば足りる。

上述のように本発明によれば、構造が極めて簡
易で組立て、調整も容易であり、小型化もしやす
い２方向タツチセンサを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による２方向タツチセンサの一
実施例の全体構成を示す一部を切欠いた正面図、
第２図は前記実施例における検知手段を示す回路
図、第３図は前記以外の実施例の要部を示す正面
図、第４図は第３図の−線に従う矢視断面図
である。 １……本体、４……プラグ、７……表示素子、
１１……プローブ軸、１２……測定子、１３……
係合片としての第１電気接点、１４……案内部
材、１４Ａ……案内面、１７……係合片としての
摺動ピン、１８……案内板、１８Ａ……案内面を
有する摺動孔、２１……第２電気接点、２２……
移動軸、２３……取付台、２４……圧縮ばね、３
１……検知手段、５１……調整孔、５２……調整
ねじ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 本体に揺動自在に支持されるプローブ軸先端
   の測定子と測定物との接触を電気的に検出する２
   方向タツチセンサにおいて、前記プローブ軸の揺
   動に伴い接離する第１電気接点および第２電気接
   点が具備されるとともに、前記プローブ軸は、基
   端側においてプローブ軸中立軸線方向に平行な案
   内面およびこの案内面に係合する係合片を有する
   第１の案内手段と、中間部において前記中立軸線
   方向と交差する方向の案内面およびこの案内面に
   係合する係合片を有する第２の案内手段と、で支
   持され、さらに、前記第１電気接点はプローブ軸
   の基端側に取付けられ、一方、前記第２電気接点
   は前記中立軸線方向に沿つて第１電気接点より所
   定長だけ測定子寄りの位置において前記本体側に
   取付けられていることを特徴とする２方向タツチ
   センサ。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記第２電
   気接点は、ばねを介して前記本体に取付けられ、
   プローブ軸の中立軸線方向に移動可能に構成され
   ていることを特徴とする２方向タツチセンサ。 ３ 特許請求の範囲第２項において、前記ばねの
   本体取付端は、プローブ軸の中立軸線方向に位置
   調整可能に構成されていることを特徴とする２方
   向タツチセンサ。