JPH0239205Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はタツチ信号プローブ、特に被測定物と
の接触を電気的に検出するタツチ信号プローブの
改良に関するものである。

測定基盤上に載置された被測定物の大きさ及び
形状を測定する３次元測定機あるいは工作機械の
刃物台と被加工物との位置を測定する装置が周知
であり、これらの測定装置においては、被測定物
に対して任意の方向に移動可能な移動台にタツチ
信号プローブが装着される。該タツチ信号プロー
ブは、被測定物との接触により電気的信号を出力
し、測定機の正確な測定作用を行なわせる。

しかし、従来のタツチ信号プローブにおいて
は、プローブが大型化・大重量化するという問題
があつた。そして、このため、プローブを装着す
る移動台を強固にしなければならず、測定装置の
コストが高くなり、また、操作性が悪化するとい
う欠点があつた。

本考案は前記従来の課題に鑑み為されたもので
あり、その目的は、小型かつ軽量のタツチ信号プ
ローブを提供することにある。

前記目的を達成するために、本考案は、被測定
物に対して任意の方向に移動可能な移動台に着脱
されるシヤンクと、シヤンクに対してシヤンク固
定子にて固定された上部及び下部プローブケース
と、プローブケースに対して傾動可能に保持され
た接触子軸と、内端が接触子軸に固定され外端が
プローブケースに固定され接触子軸の径方向位置
を規制する円形の板ばねと、プローブケースの内
底面にほぼ等間隔で固定された３個の固定接触子
と、接触子軸に固定され前記固定接触子と当接す
る３個の可動接触子を担持する接点受け部と、可
動接触子を固定接触子に押圧するスプリングと、
前記シヤンク固定子に設けられ接触子軸の周囲に
所定間隙を隔てて配設されたストツパリング部
と、前記３組の固定接触子及び可動接触子から成
る３組の接点組のうち、いずれかの接点組の開離
を検出する検出手段と、から構成されるタツチ信
号プローブにおいて、検出手段が、下部プローブ
ケースと板ばねと接点受け部の３層構造からな
り、且つ、第１の接点組３２ａ−３６ａと第２の
接点組３２ｃ−３６ｃの間を導通させる下部プロ
ーブケースに設けられた第１の導体と、第２の接
点組３２ｃ−３６ｃと第３の接点組３２ｂ−３６
ｂの間を導通させる接点受け部に設けられた第２
の導体と、第３の接点組３２ｂ−３６ｂと下部プ
ローブケースに配設された一つの固定ネジの間を
導通させる下部プローブケースに設けられた第３
の導体と、前記３個の接点組と前記３個の導体か
ら構成される電気的閉回路が前記３個の接点組の
うち、いずれかの接点組が開離されると、この閉
回路の導通が断となることを検出することを特徴
とする。

以下、図面に基づいて本考案の好適な実施例を
説明する。

第１図には、本考案に係るタツチ信号プローブ
の好適な実施例が示されている。

第１図において、図示していない測定機あるい
は工作機械の移動台に着脱されるシヤンク１０に
は、プラスチツク等の絶縁体から形成されるプロ
ーブケース１２が固定されている。該プローブケ
ース１２は、上部プローブケース１２ａ及びこれ
に３個の固定ネジ１４により着脱自在に設けられ
た下部プローブケース１２ｂから形成され、上部
プローブケース１２ａが、ナツト状のシヤンク固
定子１６にてシヤンク１０の下端に形成された雄
ネジ部にワツシヤ１７を介してネジ止め固定され
ている。

プローブケース１２のシヤンク１０と反対側に
は、開口１８が形成され、接触子軸２０が、該開
口１８を貫通し、プローブケース１２に対して傾
動自在に保持されている。前記接触子軸２０の先
端には、接触子２２が着脱自在に固定され、接触
子２２の突出端には、被測定物と当接するボール
２４が密着固定されている。そして、上述した接
触子軸２０の傾動自在の保持は、内端が接触子軸
２０に固定され外端がプローブケース１２に固定
された板ばね２６により行なわれる。すなわち、
板ばね２６は、その内端が接点受け部２８及びス
ペーサ３０により接触子軸２０に挾持固定され、
その外端が上部プローブケース１２ａ及び下部プ
ローブケース１２ｂにより挾持固定されており、
板ばね２６により、接触子軸２０の径方向位置を
規制することができる。さらに、板ばね２６によ
り、接触子軸２０は、傾動及び上下動することが
可能となる。

下部プローブケース１２ｂの内底面には、固定
接触子である３個の鋼球３２ａ，３２ｂ，３２ｃ
が、ほぼ等間隔で溝３４ａ，３４ｂ，３４ｃに埋
め込み固定され、また、接触子軸２０に固定され
絶縁部材から成る前記接点受け部２８には、鋼球
３２ａ，３２ｂ，３２ｃと当接し可動接触子であ
る３個の接点ネジ３６ａ，３６ｂ，３６ｃが担持
され、鋼球３２ａ，３２ｂ，３２ｃ及び接点ネジ
３６ａ，３６ｂ，３６ｃにより、タツチ信号プロ
ーブの各接点組が形成される。なお、接触子軸２
０のプローブケース１２側にはばね受３８が装着
され、ばね受３８とシヤンク固定子１６に形成さ
れたストツパリング部１６ａの外壁との間には、
スプリング４０が挿入され、該スプリング４０に
より、接点ネジ３６ａ，３６ｂ，３６ｃが鋼球３
２ａ，３２ｂ，３２ｃに押圧されている。

以上のように、本考案においては、スプリング
４０によつて接点ネジ３６と鋼球３２との適正な
接点圧を得ており、各種の測定条件に応じてこの
接点圧を最適値に設定するためのスプリング４０
をそれぞれ特性の異なる多種類のスプリングから
選択交換することができ、また、スプリング４０
の破損時における交換も容易である。特に、実施
例においては、スプリング４０は単にストツパリ
ング部１６ａとばね受３８との両者によつてその
両端が係止固定されているのみなので、その交換
を容易に行なうことができ、また、前述したよう
に、本考案に係るプローブケース１２は上部プロ
ーブケース１２ａと下部プローブケース１２ｂと
の両者に分割可能なため、プローブケース１２を
容易に分解してスプリング４０の交換を行なうこ
とができる。

さらに、シヤンク固定子１６には、接触子軸２
０の周囲に所定間隙を隔てて配設されたストツパ
リング部１６ａの内壁が形成され、また、下部プ
ローブケース１２ｂと接触子軸２０との間には、
所定間隙が設けられ、接触子軸２０が、ストツパ
リング部１６ａの内壁、下部プローブケース１２
ｂの当接部４２に当接することにより、接触子軸
２０の所定角度以上の傾動が規制される。なお、
下部プローブケース１２ｂの開口１８には防塵カ
バー４４が設けられ、防塵カバー４４は、その内
端が接触子軸２０に当接しこの外端が押え板４６
にて下部プローブケース１２ｂに固定されてい
る。そして、防塵カバー４４により、開口１８か
らプローブケース１２内への塵埃の侵入が防止さ
れ、同時に、プローブケース１２に対して接触子
軸２０の傾動を可能としている。

次に、第２図に基づいて、接点受け部２８、板
ばね２６、下部プローブケース１２ｂとの関係に
ついて詳細に説明する。

下部プローブケース１２ｂの内底面に埋め込ま
れた鋼球３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、接点受け部
２８の接点ネジ３６ａ，３６ｂ，３６ｃと当接
し、鋼球３２ａ，３２ｃは、下部プローブケース
１２ｂに埋め込まれた銅板４８により導通状態と
なつており、接点ネジ３６ｂ，３６ｃは、接点受
け部２８に埋め込まれた鋼板５０により導通状態
となつている。また、電源５２及び接触検出器５
４は直列接続され、その一端が接点受け部２８の
接点ネジ３６ａに接続され、その他端が固定ネジ
１４に接続されている。したがつて、固定ネジ１
４を検出回路のリード部の一部として使用してい
るので、リード線の長さを短くでき、特に、容積
の小さいプローブケース１２内にリード線を収納
することができる。

そして、接触検出器５４→接点ネジ３６ａ→鋼
球３２ａ→銅板４８→鋼球３２ｃ→接点ネジ３６
ｃ→銅板５０→接点ネジ３６ｂ→鋼球３２ｂ→銅
板５８→固定ネジ１４→電源５２→接触検出器５
４のループが形成され、接触子軸２０の先端に固
定された接触子２２と被測定物との接触を検出す
ることが可能となる。すなわち、接触子２２の被
測定物との非接触状態においては、（鋼球３２ａ、
接点ネジ３６ａ）、（鋼球３２ｂ、接点ネジ３６
ｂ）、（鋼球３２ｃ、接点ネジ３６ｃ）の３個の接
点組が全て当接しているので、接触検出器５４は
導通状態にあり、接触子２２が被測定物と接触す
ると、接触子軸２０が傾動あるいは上下動し、
（鋼球３２ａ、接点ネジ３６ａ）、（鋼球３２ｂ、
接点ネジ３６ｂ）、（鋼球３２ｃ、接点ネジ３６
ｃ）の３個の接点組のうちいずれか１個の接点組
が離れるので、接触検出器５４は非導通状態とな
り、これにより、接触子２２と被測定物との接触
を正確に検出することが可能となる。

なお、第２図において、板ばね２６は、所定形
状の切溝２６ａが形成された構造から成り、前述
したように、板ばね２６は、その内端２６ｂが接
触子軸２０に固定され、その外端がプローブケー
ス１２に固定されている。したがつて、接触子２
２の被測定物との非接触状態において、接触子軸
２０は、板ばね２６によりその径方向位置が正し
く規制され、さらに、傾動あるいは上下動するこ
とが可能となる。また、板ばね２６の鋼球３２
ａ，３２ｂ，３２ｃと対応する位置には、孔６０
ａ，６０ｂ，６０ｃが形成され、孔６０ａ，６０
ｂ，６０ｃにより、鋼球３２ａ，３２ｂ，３２ｃ
及び接点ネジ３６ａ，３６ｂ，３６ｃと板ばね２
６は、絶縁状態に保たれている。

また、第１，２図において、上部プローブケー
ス１２ａの側壁には、プラグ６２がプラグ取付板
６４を介して挿入固定され、プラグ６２のリード
線６６，６８は、それぞれ接点ネジ３６ａ、固定
ネジ１４に直接接続されている。したがつて、リ
ード線の長さを短く保つことができるので、プロ
ーブケースの小型化を図ることができる。

本考案の実施例は以上の構成から成り、以下そ
の作用を説明する。

第１，２図において、接触子軸２０は、板ばね
２６により傾動自在に保持され、スプリング４０
の付勢力により、接触子軸２０は中立位置に規制
されるとともに、接点ネジ３６ａ，３６ｂ，３６
ｃは、それぞれ鋼球３２ａ，３２ｂ，３２ｃに当
接し、接触検出器５４は導通状態にある。

そして、接触子軸２０の先端に固定された接触
子２２が被測定物に接触すると、前述したよう
に、接触子軸２０が傾動あるいは上下動し、（鋼
球３２ａ、接点ネジ３６ａ）、（鋼球３２ｂ、接点
ネジ３６ｂ）、（鋼球３２ｃ、接点ネジ３６ｃ）の
３個の接点組のうちいずれか１個の接点組が離れ
るので、接触検出器５４により該接触を検出する
ことができる。この時、接触子軸２０は、移動台
がオーバランしたとしてもプローブケース１２に
対して傾動することができるので、接触子軸２
０、接触子２２が損傷を受けることを防止するこ
とができる。さらに、ストツパリング部１６ａ、
下部プローブケース１２ｂの当接部４２により、
接触子軸２０の所定角度以上の傾動が規制される
ので、板ばね２６のひずみ、破損を防止すること
ができる。

そして、接触子２２が被測定物から離脱する
と、接触子軸２０は、スプリング４０及び板ばね
２６の付勢力により中立位置に復元し、（鋼球３
２ａ、接点ネジ３６ａ）、（鋼球３２ｂ、接点ネジ
３６ｂ）、（鋼球３２ｃ、接点ネジ３６ｃ）の３個
の接点組が再び当接状態に復帰する。

以上のように、本考案によれば、小型かつ軽量
のタツチ信号プローブを提供することができる。
したがつて、プローブを装着する移動台を強固に
する必要がないので、測定装置のコストが低くな
り、また、操作性が向上する。

なお、上部プローブケース１２ａ、下部プロー
ブケース１２ｂは、固定ネジ１４により着脱自在
なので、タツチ信号プローブの分解組立が容易で
あり、板ばね２６の交換が容易となる。さらに、
プラグ６２のリード線６８は、固定ネジ１４を介
して鋼球３２ｂに接続され、固定ネジ１４を検出
回路のリード部の一部として使用しているので、
リード線の長さを短くすることができ、特に、容
積の小さいプローブケース１２内にリード線を収
納することができる。

また、板ばね２６と接点受け部２８、及び板ば
ね２６とプローブケース１２は強固に固定され、
接点受け部２８の回転を防止するので、接点ネジ
３６ａ，３６ｂ，３６ｃと鋼球３２ａ，３２ｂ，
３２ｃとの当接のずれを防止することができる。

さらに、接触子２２は接触子軸２０に対して着
脱自在であるので、接触子２２を容易に交換する
ことができ、被測定物の形状、大きさに応じて、
各種の接触子の使用が可能となる。これに関連し
て、接触子軸２０、接触子２２に、それぞれ目印
となる凹部２０ａ，２２ａを設けて、スパナ等の
組み立て治具の係合部を形成し、接触子２２の着
脱のときに、接触子軸２０に過大な力が加わらな
いようにしている。

さらに、接点ネジ３６ａ，３６ｂ，３６ｃを進
退移動させることにより、接触子軸２０の中立位
置を任意に選択調整することが可能である。

さらに、実施例において、板ばね２６は、第２
図に示されるように円形の形状であるが、本考案
においては、板ばね２６の形状は任意に選択さ
れ、例えば矩形状あるいは三角形状等にすること
も可能である。

以上説明したように、本考案に係るタツチ信号
プローブによれば、小型かつ軽量のタツチ信号プ
ローブを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るタツチ信号プローブの好
適な実施例を示す要部断面図、第２図は接点受け
部、板ばね、下部プローブケースの関係を示す説
明図である。 各図中同一部材には同一符号を付し、１０……
シヤンク、１２……プローブケース、１６……シ
ヤンク固定子、１６ａ……ストツパリング部、２
０……接触子軸、２２……接触子、２６……板ば
ね、２８……接点受け部、３２ａ，３２ｂ，３２
ｃ……鋼球、３６ａ，３６ｂ，３６ｃ……接点ネ
ジ、４０……スプリング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 被測定物に対して任意の方向に移動可能な移
   動台に着脱されるシヤンクと、シヤンクに対し
   てシヤンク固定子にて固定された上部及び下部
   プローブケースと、プローブケースに対して傾
   動可能に保持された接触子軸と、内端が接触子
   軸に固定され外端がプローブケースに固定され
   接触子軸の径方向位置を規制する円形の板ばね
   と、プローブケースの内底面にほぼ等間隔で固
   定された３個の固定接触子と、接触子軸に固定
   され前記固定接触子と当接する３個の可動接触
   子を担持する接点受け部と、可動接触子を固定
   接触子に押圧するスプリングと、前記シヤンク
   固定子に設けられ接触子軸の周囲に所定間隙を
   隔てて配設されたストツパリング部と、前記３
   組の固定接触子及び可動接触子から成る３組の
   接点組のうち、いずれかの接点組の開離を検出
   する検出手段と、から構成されるタツチ信号プ
   ローブにおいて、 検出手段が、下部プローブケースと板ばねと
   接点受け部の３層構造からなり、且つ、第１の
   接点組３２ａ−３６ａと第２の接点組３２ｃ−
   ３６ｃの間を導通させる下部プローブケースに
   設けられた第１の導体と、 第２の接点組３２ｃ−３６ｃと第３の接点組
   ３２ｂ−３６ｂの間を導通させる接点受け部に
   設けられた第２の導体と、 第３の接点組３２ｂ−３６ｂと下部プローブ
   ケースに配設された一つの固定ネジの間を導通
   させる下部プローブケースに設けられた第３の
   導体と、 前記３個の接点組と前記３個の導体から構成
   される電気的閉回路が前記３個の接点組のう
   ち、いずれかの接点組が開離されると、この閉
   回路の導通が断となることを検出することを特
   徴とするタツチ信号プローブ。 (2) 実用新案登録請求の範囲(1)記載のプローブに
   おいて、接触子軸には接触子が着脱自在に固定
   されていることを特徴とするタツチ信号プロー
   ブ。