JPH0416886Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 −産業上の利用分野− この考案は、３次元空間内に置かれた物体表面
の位置を接触針により検出する位置検出器に関す
るもので、特に、その接触針の支持構造に関する
ものである。

この種位置検出器は、第３図に示すように、工
作機械の工具ホルダ５等に装着されるハウジング
１と、このハウジングから伸びる接触針２とを有
しており、接触針２の先端３と被測定物７との接
触により被測定物７の位置を検出する構造を有し
ている。先端３が被測定物７に衝突したときの当
接力は、接触針２の変位で吸収されるので、この
種位置検出器では、接触針の先端３の高い位置精
度と共に、外力が開放されたときの接触針２の高
い復元精度が要求され、更に、装置の構造が簡単
で加工が容易であることが要求される。

−従来の技術− 従来、位置検出器における接触針の支持構造と
して第４図ないし第６図に示すような構造が知ら
れている。第４図に示すものは、接触針の基部１
７ａに３本の支持杆５０を放射状に設け、ハウジ
ング１ａの受座５１に嵌装した２個のボール５
２，５２間に形成される凹所５３で支持杆５０を
支持するようにしたものである（例えば、特開昭
55−157447号）。

第５図に示すものは、接触針２の基部１７ｂと
ハウジング１ｂとにそれぞれ受座５４，５５，５
６と支持体５７……５７とを設けたもので、受座
５４にテーパ穴５８を、受座５５にＶ溝５９を形
成すると共に、受座５６は平面としてそれぞれの
受座と支持体先端のボール６０との係合により、
接触針の先端３の位置が規制されるようにしたも
のである。

第６図に示すものは、第４図の構造における係
合対をＶ溝とボールに置き換えたもので、接触針
の基部１７ｃに放射状に３本のＶ溝６１を設け、
ハウジング１ｃに設けた３個の支持体６２の先端
のボール６３をＶ溝６１に係合させたものであ
る。

上記従来構造のうち、第４図及び第５図に示す
ものは、受座５３ないし５６の加工が面倒で装置
が高価になるという問題がある。これに対して第
６図に示すものは、比較的加工が簡単で充分な精
度を達成できるという特徴がある。

−考案の目的− この考案は、上記第６図に示した従来構造に替
えて使用することができる接触針の支持構造を提
供することを目的としてなされたもので、加工が
簡単で第６図に示した構造と同等ないしそれ以上
の精度を達成できる新たな支持構造を提供しよう
とするものである。

−考案の構成− 図示実施例の符号を用いて説明すれば、本考案
の位置検出器は、接触針２の基部１７とハウジン
グ１との対向する支持面１７ａ，１ａの一方には
接触針２に直交する方向の１本の溝２１ａと該溝
を中心として対称に配置された斜めの溝２１ｂ，
２１ｂとが設けられており、前記支持面の他方に
は支持突起１９，１９，１９が接触針２を中心と
する正三角形の各頂点位置に設けられており、か
つ、これらの支持突起と前記溝とを圧接係合させ
る弾機１８が設けられていることを特徴とするも
ので、更に必要によりハウジング１と前記基部１
７とをその一方に植設され他方に嵌合されたコイ
ルバネ２２により連係して接触針２の回動を弾性
的に制限するようにしたものである。

−実施例− 以下、接触針の変位を静電容量の変化で検出す
る実施例を示す第１図及び第２図に基づいて詳述
する。第１図はハウジング１の断面を示したもの
で、ハウジング１は、ヘツド部１Ａ、中間部１
Ｂ、及びシヤンク部１Ｃよりなり、これらはネジ
部８，９により相互に締結されて一体化されてい
る。１０は中間ハウジング１Ｂに嵌装されたイン
ナーハウジング、１１はインナーハウジング１０
の外周に嵌装されたスナツプリング、１２はバネ
受板、１３は中間ハウジング１Ｂの内径に嵌装さ
れたスナツプリング、１４はスナツプリング１１
とバネ受板１２との間に介装された圧縮コイルバ
ネであり、該コイルバネ１４の付勢力によつてイ
ンナーハウジング１０及びバネ受板１２が中間ハ
ウジング１Ｂ内に係着されている。インナーハウ
ジング１０には、その中心にハウジング１の軸線
方向に貫通孔１５が設けられており、この貫通孔
１５に直動杆１６が摺動自在に挿通されている。

１７は接触針２の円板状の基部、１８は基部１
７の周縁部と中間ハウジング１Ｂとの間に介装さ
れた圧縮コイルバネ、１９はヘツド側ハウジング
１Ａの支持面１ａの周縁部に突出している支持杆
である。

ヘツド側ハウジング１Ａの支持面１ａに植設し
た支持突起１９は、その先端が半球状とされ、第
２図に示すように、接触針２を中心とする正三角
形の各頂点位置に設けられている。一方、接触針
の基部１７の支持面１７ａには、接触針２の軸線
と直交する方向のＶ溝２１ａと該溝２１ａを中心
として軸対称に配置された斜めのＶ溝２１ｂ，２
１ｂとが削設されている。そして基部１７の背面
とハウジング１Ｂ間に架設された圧縮コイルバネ
１８の付勢力により支持突起１９の先端がこれら
のＶ溝２１ａ，２１ｂに嵌合している。即ち、接
触針２は、支持突起１９に３点支持された状態で
安定位置に保持されている。２２はヘツド側ハウ
ジング１Ａの支持面１ａに植立されたコイルバネ
であり、このコイルバネ２２は接触針の基部１７
に設けた貫通孔２３に嵌装されて接触針２の回動
を弾性的に抑える作用を為している。

支持突起１９は、それぞれヘツド側ハウジング
１Ａに螺着して設けられており、これを回動させ
ることによつてその突出高さを調整できるように
なつている。更に各支持突起の螺着部には、これ
を横方向から押圧するセツトスクリユ２４が設け
られて所定高さに設定された支持突起１９を固定
する構造となつている。第２図に示すように、本
考案では、接触針の基部１７に接触針２の軸線と
直交する方向のＶ溝２１ａと該溝２１ａを中心と
して軸対称に配置された斜めのＶ溝２１ｂ，２１
ｂとを設け、正三角形の各頂点位置に設けた支持
突起１９をこれらのＶ溝に嵌合させて接触針２の
位置決めを行うようになつているので、支持突起
１９の位置誤差または溝２１ａ，２１ｂの加工誤
差が生じても接触針２の偏心移動によつて当該誤
差が吸収されるので、安定位置における接触針２
の高精度の復元性が保証される。

直動杆１６の先端は、その基部２５とバネ受板
１２との間に介装された圧縮コイルバネ２６の付
勢力によつて接触針の基部１７の裏面に圧接され
ている。前記インナーハウジング１０には、絶縁
体２７を介して円板状の固定極板２８が固着され
ており、この固定極板２８は、薄い雲母等からな
る絶縁板２９を挟んで可動極板３０と対向してい
る。

可動極板３０は、直動杆１６に摺動自在に嵌装
されており、バネ受板１２との間に介装された圧
縮コイルバネ３１により固定極板２８に向けて付
勢されている。そしてこの可動極板３０には、こ
れを直動杆１６に固定する為のセツトスクリユ３
２が設けられており、中間ハウジング１Ｂにはこ
のセツトスクリユ３２を回動させる為のドライバ
挿通孔３３が設けられている。３４はドライバ挿
通孔３３をふさいでいる着脱自在なゴムキヤツプ
である。

以上の構成において、セツトスクリユ３２を暖
めた状態としておけば、可動極板３０は絶縁板２
９を挟んで固定極板２８と密着された状態となる
から、絶縁板２９の厚さを所望の極板間隔となる
ように正確に仕上げておく。この状態でハウジン
グ１のシヤンク４を回転軸に嵌着し、該回転軸を
回転させながら接触針２の先端が正確にその軸線
上に位置するように支持突起１９の高さを調節
し、セツトスクリユ２４で支持突起１９の位置を
固定する。次いでドライバ挿通孔３３からドライ
バを差し込んでセツトスクリユ３２により可動極
板３０を直動杆１６に固定してやれば、極板２８
と３０の間隔は絶縁板２９の厚さで決定される所
望の値に正確に設定される。

接触針２の先端３が被測定物７と接触すれば、
接触針２はバネ１８の付勢力に抗して軸線方向に
移動させれるか、あるいは第１図に想像線で示す
ように傾動させられる。何れの場合にもこの接触
針２の変位が直動杆１６をバネ２６の付勢力に抗
して軸線方向に移動させるから、セツトスクリユ
３２で直動杆１６に固定された可動極板３０は固
定極板２８から離隔し、該離隔による両極板２
８，３０間の静電容量の変化が図示しない測定位
置により電気的に検出されて接触針２と被測定物
７との接触が検知される。

以上の実施例は、静電容量の変化により接触針
と被測定物との接触を検知するものであるが、差
動トランスを使用して検知するものや、接触針と
被測定物との接触による電気の導通を利用して検
知するもの等が知られており、検知手段の如何に
関わらず本考案の構成を採用し得ることは言うま
でもない。

−考案の効果− 以上、本考案の構成によれば、加工が簡単であ
り、加工誤差があつても接触針の高い位置精度と
復元性が保証され、組立後の接触針の位置調整も
容易な支持構造を得ることができ、従つて、高精
度の位置検出器を極めて安価に提供することがで
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２
図は接触針の正面図、第３図は位置検出器の使用
状態を示す側面図、第４図ないし第６図は従来構
造を示す説明図である。 図中、１はハウジング、１ａはその支持面、２
は接触針、３はその先端、７は被測定物、１７は
接触針の基部、１７ａはその支持面、１８は圧縮
コイルバネ、１９は支持突起、２１ａ，２１ｂは
Ｖ溝、２２はコイルバネ、２３は貫通孔である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ハウジングに支持された基部から伸びる接触
   針の先端を被測定物に当接させて該被測定物の
   位置ないし表面形状を計測する位置検出器にお
   いて、前記基部はその支持面をハウジングの支
   持面に対向させて支持されており、該支持面の
   一方には前記接触針と直交する方向の１本の溝
   と該溝を中心として対称に配置された斜めの溝
   とが設けられており、前記支持面の他方には支
   持突起が前記接触針を中心とする正三角形の各
   頂点位置に設けられており、かつ、これらの支
   持突起と前記溝とを圧接係合させる弾機が設け
   られていることを特徴とする、位置検出器。 ２ ハウジングと前記基部とが、その一方に植設
   され他方に嵌合されたコイルバネにより連係さ
   れて接触針の回動が阻止されている、実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の位置検出器。