JPH0712550A - 変位検出プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定子を平行運動機構の一部を構成する部材
に取付け、この平行運動機構によって測定子を平行移動
させることにより、測定子に生じる測定誤差を可及的に
少なくし、広い範囲に渡って正確な測定ができる変位検
出プローブを提供する。 【構成】 ベース部材６に一端が保持された可撓性を有
する互いに平行をなす一対の平行部材８，９と、これら
平行部材８，９の他端に保持されて一対の平行部材８，
９及びベース部材６との間で平行運動機構を構成する測
定子保持部材１２と、この測定子保持部材１２に取付け
られる測定子１６と、この測定子１６を測定対象物Ｓに
圧接させて測定子１６に測定圧を付与する加圧手段と、
測定子１６が圧接される測定対象物Ｓの変位をベース部
材６及び測定子保持部材１２間の相対変位として検出す
る変位検出手段とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、測定子を測定対象物に
圧接させて測定対象物の変位を検出する、例えば、電気
マイクロメータのような変位検出装置の変位検出プロー
ブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気マイクロメータの変位検出プ
ローブとしては、例えば、図１０に示すようなものがあ
る。この変位検出プローブは、測定対象物に接触させる
先端球１ａを有する測定子１と、この測定子１の基端を
回動可能に保持する支点軸２と、この支点軸２に基端が
保持され且つ先端が測定子１と反対側に延在されたセン
サアーム３と、このセンサアーム３の先端に連結固定さ
れたセンサ素子４とを備えている。

【０００３】一般に、電気マイクロメータのセンサ素子
としては差動トランスが用いられており、上記センサ素
子４は、センサアーム３の先端に固定された可動コア４
ａと、支点軸２が設けられたセンサケース５に固定され
たコイル部４ｂとから構成されている。測定子１は支点
軸２で上下方向へのみ回動可能に保持されていて、この
測定子１を上下動させることにより、センサアーム３が
支点軸２を中心として一体的に回動するように構成され
ている。そして、この測定子１とセンサアーム３の長
さ、即ち、支点軸２の中心から先端球１ａの中心までの
長さＬは、支点軸２の中心から可動コア４ａの中心まで
の長さＬと等しく設定されている。その結果、先端球１
ａの変位は狭い範囲では可動コア４ａの変位と同一とな
り、これにより、先端球１ａの変位量を差動トランス４
で計測することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の変位検出プローブにおいては、測定子１
及びセンサアーム３の両者が共に支点軸２を中心に回動
し、この回動により円弧運動する先端球１ａの変位に基
づき同じく円弧運動する可動コアの変位量を、これと一
定の関係にある電気値に変換して変位を検出するもので
あり、円弧の距離を計測する構成となっていた。そのた
め、測定変位量が大きくなるとコサイン誤差を生じ、測
定変位量を大きく取ることができないという課題があっ
た。また、支点軸２から先端球１ａまでの長さＬと、同
じく支点軸２から差動トランス４までの長さＬとが等し
く、測定子１の長さＬを長短変化させることができない
という課題もあった。

【０００５】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、測定子を平行運動機構の一部を構
成する部材に取付け、この平行運動機構によって測定子
を平行移動させることにより、測定子に生じる測定誤差
を可及的に少なくし、広い範囲に渡って正確な測定がで
きる変位検出プローブを提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる変位検出
プローブは、例えば、図１〜図６に示すように、ベース
部材６に一端が保持された可撓性を有する互いに平行を
なす一対の平行部材８，９と、これら平行部材８，９の
他端に保持されて一対の平行部材８，９及びベース部材
６との間で平行運動機構を構成する測定子保持部材１２
と、この測定子保持部材１２に取付けられる測定子１６
と、この測定子１６を測定対象物Ｓに圧接させて測定子
１６に測定圧を付与する加圧手段と、測定子１６が圧接
される測定対象物Ｓの変位をベース部材６及び測定子保
持部材１２間の相対変位として検出する変位検出手段と
を設けたことを特徴としている。

【０００７】尚、測定対象物Ｓの測定面（図では上面）
に段差がある場合の段差変位、定盤３０に対する測定対
象物Ｓの厚み等の変位も計測できることは言うまでもな
い。

【０００８】本発明に係わる変位検出プローブは、図１
等に示すように、一対の平行部材を板バネ８，９にて構
成することができる。

【０００９】また、本発明に係わる変位検出プローブ
は、図７〜図９に示すように、ベース部材４２，５２に
一端が回動可能に保持された互いに平行をなす一対の平
行部材４０，４１，５０，５１と、これら平行部材４
０，４１，５０，５１の他端に回動可能に保持されて一
対の平行部材４０，４１，５０，５１及びベース部材４
２，５２との間で平行運動機構を構成する測定子保持部
材４３，５３と、この測定子保持部材４３，５３に取付
けられる測定子１６と、この測定子１６を測定対象物Ｓ
に圧接させて測定子１６に測定圧を付与する加圧手段
と、測定子１６が圧接される測定対象物Ｓの変位をベー
ス部材４２，５２及び測定子保持部材４３，５３間の相
対変位として検出する変位検出手段とを設けたことを特
徴としている。

【００１０】本発明に係わる変位検出プローブは、図７
に示すように、一対の平行部材４０，４１とベース部材
４２及び測定子保持部材４３との間の保持部を、一方の
部材に設けた突起部と他方の部材に設けた凹陥部との組
み合わせからなるピボット軸受にて構成することができ
る。

【００１１】また、本発明に係わる変位検出プローブ
は、図示しないが、一対の平行部材とベース部材及び測
定子保持部材との間の保持部を、一方の部材に設けた突
軸部と他方の部材に設けた軸受部との組み合わせからな
るベアリング軸受にて構成することもできる。

【００１２】更に、本発明に係わる変位検出プローブ
は、図８〜図９に示すように、一対の平行部材５０，５
１とベース部材５２及び測定子保持部材５３との間の保
持部を、一方の部材に設けた球体５４，５５と他方の部
材に設けた円錐穴５６ａ，５６ｂ又はＶ溝５７との組み
合わせからなる球面軸受にて構成してもよい。

【００１３】そして、本発明に係わる変位検出プローブ
は、図８〜図９に示すように、一対の平行部材５０，５
１とベース部材５２及び測定子保持部材５３との間を、
それぞれ３箇所の保持部で回動可能に接続することがで
きる。

【００１４】更に、本発明に係わる変位検出プローブ
は、図８〜図９に示すように、ベース部材５２と測定子
保持部材５３との間にスプリング６０を張設し、一対の
平行部材５０，５１とベース部材５２及び測定子保持部
材５３との間を回動可能に接続する保持部に予圧を付与
するとよい。

【００１５】そして、本発明に係わる変位検出プローブ
は、図９に示すように、接続部の一以上において、一方
の部材５８を進退可能に構成して一対の平行部材５０，
５１の寸法のバラツキを補正するようにするとよい。

【００１６】

【作用】本発明は、上述の如く構成したことにより、一
対の平行部材が可撓性を有するため、この一対の平行部
材とベース部材と測定子保持部材とで平行運動機構を構
成することができ、これにより、ベース部材に対して測
定子保持部材を平行移動させることができる。そして、
加圧手段で測定子を測定対象物に圧接させると、測定対
象物の変位に応じて測定子及び測定子保持部材がベース
部材に対して相対的に平行移動するため、測定子の長さ
にかかわりなく測定対象物の変位を変位検出手段により
正確に検出することができる。

【００１７】この場合、一対の平行部材としては板バネ
を用いることができ、これにより好適な変位検出プロー
ブを実現することができる。

【００１８】また、一対の平行部材がベース部材及び測
定子保持部材に回動可能に保持されているため、この一
対の平行部材とベース部材と測定子保持部材とで平行運
動機構を構成することができ、これにより、ベース部材
に対して測定子保持部材を平行移動させることができ
る。そして、加圧手段で測定子を測定対象物に圧接させ
ると、測定対象物の変位に応じて測定子及び測定子保持
部材がベース部材に対して相対的に平行移動するため、
測定対象物の変位を変位検出手段により正確に検出する
ことができる。

【００１９】この場合、突起部と凹陥部との組み合わせ
からなるピボット軸受で一対の平行部材とベース部材と
の間及び一対の平行部材と測定子保持部材との間を回動
可能に保持することにより、これらの部材で構成された
平行運動機構をスムースに動作させることができる。

【００２０】また、突軸部と軸受部との組み合わせから
なるベアリング軸受で一対の平行部材とベース部材との
間及び一対の平行部材と測定子保持部材との間を回動可
能に保持することにより、これらの部材で構成された平
行運動機構をスムースに動作させることができる。

【００２１】更に、球体と円錐穴又はＶ溝との組み合わ
せからなる球面軸受で一対の平行部材とベース部材との
間及び一対の平行部材と測定子保持部材との間を回動可
能に保持することにより、これらの部材で構成された平
行運動機構をスムースに動作させることができる。

【００２２】そして、一対の平行部材とベース部材との
間及び一対の平行部材と測定子保持部材との間を３箇所
の保持部で保持することにより、これらの部材で構成さ
れた平行運動機構をスムースに動作させることができ
る。

【００２３】また、スプリングによって保持部に予圧を
付与することにより、保持部のガタを吸収して正確な測
定を行うことができる。

【００２４】更に、一以上の保持部の一方の部材を進退
可能とすることにより、一対の平行部材の寸法のバラツ
キを補正することができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２６】図１〜図５は、本発明の第１実施例を示す
もので、平行部材として板バネを適用したものである。
図１〜図３に示す、６はベース部材である。このベース
部材６は、平板状をなすプレート片６ａと、このプレー
ト片６ａの一端において一面側に突出形成されたベース
片６ｂとからなり、平面形状がＬ字形をなしている。ベ
ース片６ｂの内側には上下方向に所定間隔隔てて一対の
保持溝７，７が形成されており、これらの保持溝７，７
には一対の平行部材の一具体例を示す一対の板バネ８，
９の各一端がそれぞれ挿入されている。

【００２７】一対の板バネ８，９は同一の形状及び大き
さを有しており、長方形をなすバネ本体８ａ，９ａと、
このバネ本体８ａ，９ａの表裏両面に一体的に固着され
た補強板８ｂ，８ｃ，９ｂ，９ｃとから構成されてい
る。各バネ本体８ａ，９ａは、そのバネ性から平面と垂
直方向に可撓性を有しているが、その長手方向両端部の
やや内側においてのみ局部的に可撓性を発揮し得るよう
に、表裏両面の中央部及び両端部には補強板８ｂ，８
ｃ，９ｂ，９ｃが接着剤その他の固着手段により固定さ
れている。従って、各板バネ８，９は、長手方向両端部
の近傍に設定された補強板８ｂ，８ｃ，９ｂ，９ｃのな
い２箇所の撓み部１０においてのみ撓むことができる。
そして、この撓み部１０が保持溝７の開口部に位置する
ように各板バネ８，９の一端が保持溝７内に挿入されて
いて、ベース片６ｂを上下方向に貫通して保持溝７内に
先端を臨ませた２本の固定ネジ１１，１１によりそれぞ
れ締付固定されている。

【００２８】一対の板バネ８，９の各他端には、ベース
片６ｂとほぼ同様の形状をなす測定子保持部材１２が取
付けられている。即ち、測定子保持部材１２には、上記
一対の保持溝７，７と同様の大きさを有し且つ上下方向
に等しい間隔を隔てて設けた一対の保持溝１３，１３が
形成されており、これら保持溝１３内に各板バネ８，９
の他端が挿入されている。そして、保持溝１３の開口部
に他方の撓み部１０を臨ませた状態で各板バネ８，９の
他端が、測定子保持部材１２を上下方向に貫通して保持
溝１３内に先端を臨ませた２本の固定ネジ１４，１４に
よりそれぞれ締付固定されている。

【００２９】上記一対の板バネ８，９とベース部材６と
測定子保持部材１２とで、相対する２組のリンクがそれ
ぞれ相等しい長さを持ち且つ互いに平行に運動する平行
運動機構を構成している。この平行運動機構の平行状態
を確保するためには、例えば、次のような調整を行うと
よい。即ち、一対の板バネ８，９の両端部をそれぞれ２
本の固定ネジ１１，１４で仮止めした状態で、測定子保
持部材１２の保持溝１３側の面加工されたスケール２０
取付面に電気マイクロメータ等を当て、測定子保持部材
１２を所定の検出範囲内で上下させて測定値が同一とな
るように板バネ８，９の一方を保持溝１３にて出し入れ
する。そして、面加工面が平行移動するように調節し、
しかる後、すべての固定ネジ１１，１４を本止めする。

【００３０】上記測定子保持部材１２の保持溝１３とは
反対側のほぼ中央部には、測定子１６が取付けられる保
持凸部１５が突出形成されている。測定子１６は先細の
円錐形をなしていて、先端には球形の先端球１６ａが取
付けられていると共に、基端には測定子ホルダ１７が取
付けられている。そして、測定子ホルダ１７を横方向に
貫通する通し穴に合致させて保持凸部１５にはネジ穴が
設けられており、通し穴を貫通してネジ穴に螺合される
締結ネジ１８の締め込みにより、測定子ホルダ１７を介
して測定子１６が測定子保持部材１２に一体的に固定さ
れている。なお、締結ネジ１８を緩めて測定子ホルダ１
７の角度を変えることにより、測定子１６の傾斜角度を
上下方向に任意に変化させることができる。

【００３１】また、測定子保持部材１２の保持溝１３側
であって、これらの保持溝１３間には、図４に示すよう
に、上下方向に所定間隔で目盛りが設けられた測定子１
６の変位を検出するためのスケール２０が、接着剤その
他の固着手段によって取付けられている。このスケール
２０の目盛り面に対向するように所定間隔隔てて検出ヘ
ッド２１が配置されており、この検出ヘッド２１は取付
台２２の先部に取付けられている。そして、取付台２２
は平面形状がＬ字形をなしていて、その基部はプレート
片６ａの内面に２個の取付ネジ２３によって締付固定さ
れている。

【００３２】上記スケール２０と検出ヘッド２１とで、
測定子１６の変位をベース部材６及び測定子保持部材１
２間の相対変位として検出する変位検出手段の一具体例
を示す変位検出器を構成している。なお、検出ヘッド２
１には検出回路２４と表示装置２５とが直列に接続さ
れ、スケール２０に対する検出ヘッド２１の相対変位が
検出回路２４で演算されると共に、その演算結果が変位
量として表示装置２５に表示される。

【００３３】また、ベース部材６のプレート片６ａの上
部には回動軸２６が回動自在に嵌合されている。この回
動軸２６は、プレート片６ａの内側に突出した頭部２６
ａと、この頭部２６ａとは反対側に突出した軸部２６ｂ
とを有し、軸部２６ｂには二面を平行に切り欠いた二面
幅が形成されている。この軸部２６ｂには、切換レバー
２７に設けた二面幅穴２７ａが嵌合され、これにより、
切換レバー２７の回動に対して回動軸２６が一体に回動
する。そして、軸部２６ｂの先端には止めネジ２８が取
付けられており、この止めネジ２８によって切換レバー
２７の抜けを防止している。２７ｂは、切換レバー２７
を回動させるための突起である。

【００３４】更に、回動軸２６の頭部２６ａにはバネ鋼
等の棒材からなる加圧アーム２９の一端が嵌合されてお
り、この加圧アーム２９の他端は測定子保持部材１２の
上端部に嵌合されている。この加圧アーム２９と回動軸
２６と切換レバー２７とで、測定子１６を測定対象物Ｓ
に圧接させて当該測定子１６に測定圧を付与する加圧手
段の一具体例を示す加圧器が構成されている。

【００３５】上記構成を有する変位検出プローブは、例
えば、図６に示すような状態にて使用される。図６にお
いて、３０は、測定対象物Ｓが載置される定盤、３１
は、定盤３０上に立設された支柱、３２は、支柱３１に
昇降可能に取付けられた張出アームである。この張出ア
ーム３２の先端部に本実施例に係わる変位検出プローブ
が、取付アーム３３を介して俯仰可能に取付けられてい
る。３４は、張出アーム３２を任意の高さ位置で固定す
るための調整ネジであり、３５は、変位検出プローブを
任意の角度で固定するための調整ネジである。

【００３６】まず、測定対象物Ｓの大きさに応じて、調
整ネジ３４を緩めて張出アーム３２を適当な高さ位置に
設定すると共に、図示しない調整ネジを緩めて張出アー
ム３２の張り出し量を調節した後、必要に応じて調整ネ
ジ３５を緩めて変位検出プローブの俯仰角度を調節す
る。

【００３７】次に、切換レバー２７の突起２７ｂを持っ
て当該切換レバー２７を所定方向に回動させることによ
り、回動軸２６を同方向に回動させて加圧アーム２９で
測定子保持部材１２を加圧する。これにより、測定子保
持部材１２に固定された測定子１６の先端球１６ａが測
定対象物Ｓに圧接され、当該測定子１６に測定圧が付与
される。この状態において、測定対象物Ｓを定盤３０上
で任意の方向へ移動させると、当該測定対象物Ｓの高さ
の変動に応じて測定子１６が上下方向に変位し、この測
定子１６の変位量が変位検出器によって検出され、これ
により、測定対象物Ｓの高さの変位を正確に検出するこ
とができる。

【００３８】この平行運動機構の動作を詳しく説明する
と、ベース片６ｂの保持溝７の溝間隔と測定子保持部材
１２の保持溝１３の溝間隔を等しく設定すると共に、一
対の板バネ８，９の撓み部１０の間隔を同一として、こ
れら４つの部材で平行運動機構を構成したため、横方向
に対向するベース片６ｂと測定子保持部材１２とは、互
いに平行関係を保持して上下方向へ相対的に変動するこ
とができる。従って、図５に示すように、測定子１６が
上下方向に変動すると、この測定子１６の上下動に対し
て測定子保持部材１２が同一量だけ上下方向に平行移動
する。そのため、測定子１６の変位量が測定子保持部材
１２に固着されたスケール２０の変位量として、そのま
ま同量で表れる。

【００３９】一方、ベース部材６は定盤３０側に固定さ
れていて、そのプレート片６ａに固定された取付台２２
に取付けられた検出ヘッド２１は移動しないため、検出
ヘッド２１とスケール２０との間に測定子１６の変位量
と同一の変位が生じる。そのため、スケール２０と検出
ヘッド２１との相対変位によって測定子１６の変位量を
正確に検出することができる。しかも、測定子１６がベ
ース部材６に対して平行移動するため、長い測定ストロ
ークが得られる。因みに、図１０に示すような従来の変
位検出プローブでは測定ストロークは±０．３ｍｍ程度
であったが、本実施例によれば±１ｍｍの測定ストロー
クが得られた。更に、従来の変位検出プローブにおいて
は、測定子を水平にした状態での測定のみ可能であった
が、本実施例によれば、例えば、測定子１６を、例えば
図１の締結ネジ１８を中心にして±９０度回転させた状
態においても正確な変位測定を行うことができる。

【００４０】図７には、本発明の第２実施例を示す。こ
の実施例は、一対の平行部材４０，４１とベース部材４
２及び測定子保持部材４３との間の保持部を、一方の部
材に設けた突起部と他方の部材に設けた凹陥部との組み
合わせからなるピボット軸受にて回動可能に構成したも
のである。

【００４１】一対の平行部材４０，４１は、共に可撓性
の小さい（剛性の大きい）平板状のプレート体からな
り、各プレート体４０，４１の長手方向の一端には幅方
向に連続する円筒状の保持筒４０ａ，４１ａが形成され
ていると共に、これと長手方向に対向する他端の幅方向
両側部には目玉部４０ｂ，４０ｂ及び４１ｂ，４１ｂが
形成されている。そして、各目玉部４０ｂ，４０ｂ，４
１ｂ，４１ｂの穴にはネジ溝が刻設されていて、これら
のネジ穴には押えネジ４７が螺合される。更に、幅方向
に隣合う目玉部４０ｂ，４０ｂ及び４１ｂ，４１ｂ間に
は、測定子保持部材４３が挿入される切欠き４０ｃ，４
１ｃが形成されている。

【００４２】ベース部材４２は、平板状をなすプレート
片４２ａと、このプレート片４２ａの一面の一端に突設
された平面形状がＬ字形をなすベース片４２ｂとからな
り、このベース片４２ｂの内側には一対のプレート体４
０，４１の長手方向の一端が適当な隙間を持って水平状
態で挿入される空間部が形成されている。そして、互い
に平行をなすベース片４２ｂの外側面とプレート片４２
ａには同一軸心線上に穿設されたネジ穴４４が上下に２
箇所それぞれ設けられていて、上下の軸心線は互いに平
行をなすように設定されている。各ネジ穴４４には、先
端部が円錐状に突出した押えネジ４５がそれぞれ螺合さ
れていて、各押えネジ４５の先端部はプレート体４０，
４１の各保持筒４０ａ，４１ａの穴に嵌合されて当該プ
レート体４０，４１の一端を回動可能に保持している。

【００４３】また、測定子保持部材４３の両側面には、
上記ネジ穴４４の上下間隔と同一の間隔を隔てて２つの
保持穴４６がそれぞれ穿設されている。これらの保持穴
４６には、一対のプレート体４０，４１の各目玉部４０
ｂ，４０ｂ，４１ｂ，４１ｂのネジ穴に螺合された押え
ネジ４７の円錐状に突出する先端部が嵌合され、これに
より、プレート体４０，４１の他端を回動可能に保持し
ている。従って、本実施例においては、一対の平行をな
すプレート体４０，４１は、それぞれ４箇所で合計８箇
所のピボット軸受によりベース部材４２及び測定子保持
部材４３とそれぞれ回動可能に連結保持されている。上
記押えネジ４５，４７が突起部を形成し、保持筒４０
ａ，４１ａの各穴及び測定子保持部材４３の保持穴４６
がそれぞれ凹陥部を形成している。他の構成及び作用は
上記第１実施例と同様であり、かかる構成とすることに
よっても上記実施例と同様の効果を得ることができる。
なお、図７において、変位検出器の作図は省略してい
る。

【００４４】図８〜図９には、本発明の第３実施例を示
す。この実施例は、一対の平行部材５０，５１とベース
部材５２及び測定子保持部材５３との間の保持部を、一
方の部材に設けた球体と他方の部材に設けた円錐穴又は
Ｖ溝との組み合わせからなる球面軸受にて回動可能に構
成したものである。そして、球面軸受における接触の安
定性を保つために、一対の平行部材５０，５１とベース
部材５２及び測定子保持部材５３との間を、それぞれ３
箇所の保持部で回動可能に接続保持すると共に、その保
持部の一以上において一方の部材を進退可能に構成する
ことにより、一対の平行部材５０，５１の寸法のバラツ
キを補正できるようにしている。

【００４５】即ち、一対の平行部材５０，５１は、棒の
ように幅を狭くした棒体５０と、幅の広い平板状のプレ
ート体５１とからなる。棒体５０には、その両端に球体
５４が固着されている一方、プレート体５１には、その
四隅に球体５５が固着されている。これに対して、平面
形状がＬ字形をなすベース部材５２のベース片５２ｂの
内面及び測定子保持部材５３の内面には、球体５４，５
５を受けるための円錐状に凹んだ２個の円錐穴５６ａ，
５６ｂと、同じく球体５５を受けるためのＶ字状に凹ん
だＶ溝５７とが形成されている。

【００４６】上記２個の円錐穴５６ａ，５６ｂとＶ溝５
７とは、各部材の内面において、それぞれ三角形を形成
するように配置されている。そして、これら円錐穴５６
ａ，５６ｂ及びＶ溝５７によって回動可能に保持された
棒体５０とプレート体５１とは、それぞれの水平面が互
いに平行をなすように構成されている。更に、ベース片
５２ｂの上部に設けた円錐穴５６ａは、図９に示すよう
に、進退可能に構成されている。即ち、円錐穴５６ａは
調整ネジ５８の先端面に穿設されており、この調整ネジ
５８を螺動させることにより、その円錐穴５６ａを進退
させることができる。

【００４７】また、ベース片５２ｂと測定子保持部材５
３との間には、両部材を互いに引き合うように作用させ
るスプリング６０が架設されている。このスプリング６
０の、一端はベース片５２ｂの内面のほぼ中央に設けた
係止片５２ｃに係止され、他端は測定子保持部材５３の
内面のほぼ中央に設けた係止片５３ａに係止されてい
る。この引張力を発揮するスプリング６０の働きによ
り、片面について上部の保持部１点と下部の保持部２点
との合計３点接触とした一対の平行部材の各球体５４，
５５を、その両面に設けたすべての円錐穴５６ａ，５６
ｂ及びＶ溝５７へ均一に圧接させることができ、これに
より、各保持部の良好な接触性を確保することができ
る。

【００４８】この場合、棒体５０とプレート体５１との
間に寸法のバラツキがあるために両部材５０，５１間に
平行度が出ていないときは、例えば、次のような操作を
行うことによって平行度の調節を簡単に行うことができ
る。即ち、例えば、棒体５０の長さがプレート体５１の
長さより長い場合、そのまま組付けた時にはベース片５
２ｂと測定子保持部材５３とが平行とならないため好ま
しくない。そこで、調整ネジ５８を回して円錐穴５６ａ
を後退させ、その後退量で測定子保持部材５３の傾きを
変えてベース片５２ｂとの平行を調節する。これによ
り、図８等には図示しない変位検出器のスケール取付面
の平行度を簡単に調節することができる。他の構成及び
作用は上記第１実施例と同様であり、かかる構成とする
ことによっても上記実施例と同様の効果を得ることがで
きる。

【００４９】また、特に図示しないが、上記第２実施例
におけるピボット軸受をベアリング軸受とすることによ
っても、同様の構成とすることができ、同様の作用・効
果が得られる。即ち、押えネジ４５，４７に変えてベア
リングを用い、これらのベアリングに嵌合される軸部を
上記保持筒４０ａ，４１ａの穴及び測定子保持部材４３
の保持穴４６に嵌合固定するようにする。他の構成は、
上記第２実施例と同様である。

【００５０】以上説明したが、本発明は上記実施例に限
定されるものではなく、例えば、加圧手段としてはコイ
ルばねを適用することができ、このコイルばねの一端を
ベース部材に係止すると共に、他端を測定子保持部材に
係止し、コイルばねによる測定圧を常に測定子保持部材
に付与する一方、この測定子保持部材の移動を規制する
ストッパを設け、このストッパによる停止位置を測定原
点とすることにより、測定対象物の変位を検出すること
ができる。このように本発明は、その趣旨を逸脱しない
範囲で種々変更できるものである。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
可撓性を有する一対の平行部材とベース部材と測定子保
持部材とで平行運動機構を構成し、測定子保持部材に測
定子を取付け、この測定子を測定対象物に圧接させる加
圧手段と、測定子の変位を検出する変位検出手段とを設
ける構成としたため、ベース部材に対して測定子を平行
移動させることができると共に、測定子の変位に基づく
測定対象物の変位量を正確に検出することができる。し
かも、測定子がベース部材に対して平行移動するため、
長い測定ストローク（測定変位量）が得られる変位検出
プローブを提供することができる。更に、測定子保持部
材の変位量と測定子の変位量とが同一であるため、例え
ば、測定子を±９０度回転変位させた場合にも先端球の
変位量がそのまま測定子保持部材の変位量として検出さ
れるため、計測可能な範囲を大きく拡大することがで
き、例えば、従来ではシリンダータイプの変位検出プロ
ーブで行っていた深溝の段差計測等も行うことができる
という効果が得られる。

【００５２】そして、一対の平行部材として板バネを用
いることにより、構造が簡単であって検出精度の高い変
位検出プローブを得ることができる。

【００５３】また、一対の平行部材をベース部材及び測
定子保持部材に回動可能に保持して平行運動機構を構成
することにより、ベース部材に対して測定子を平行移動
させて、測定子の変位に基づく測定対象物の変位量を正
確に検出することができると共に、測定子がベース部材
に対して平行移動するため、長い測定ストロークが得ら
れる変位検出プローブを提供することができる。更に、
同じく深溝の段差計測等も行うことができるという効果
が得られる。

【００５４】この場合、突起部と凹陥部との組み合わせ
からなるピボット軸受で一対の平行部材とベース部材及
び測定子保持部材間を回動可能に保持することにより、
これらの部材で構成された平行運動機構をスムースに動
作させることができる。

【００５５】また、突軸部と軸受部との組み合わせから
なるベアリング軸受で一対の平行部材とベース部材及び
測定子保持部材間を回動可能に保持することにより、こ
れらの部材で構成された平行運動機構をスムースに動作
させることができる。

【００５６】更に、球体と円錐穴又はＶ溝との組み合わ
せからなる球面軸受で一対の平行部材とベース部材及び
測定子保持部材間を回動可能に保持することにより、こ
れらの部材で構成された平行運動機構をスムースに動作
させることもできる。

【００５７】また、一対の平行部材とベース部材及び測
定子保持部材間をそれぞれ３箇所の保持部で保持するこ
とにより、これらの部材で構成された平行運動機構をス
ムースに動作させることができる。

【００５８】そして、スプリングによって保持部に予圧
を付与することにより、保持部のガタを吸収して正確な
測定を行うことができる。

【００５９】更に、一以上の保持部の一方の部材を進退
可能とすることにより、一対の平行部材の寸法のバラツ
キを補正することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すもので、一部を分解
した斜視図である。

【図２】図１の一部を断面して示す平面図である。

【図３】図１の縦断面図である。

【図４】図１に示すスケールの取付状態を示す説明図で
ある。

【図５】図１に示す平行運動機構の動作を説明するため
の骨組図である。

【図６】図１の使用状態を説明するための説明図であ
る。

【図７】本発明の第２実施例を示すもので、一部を分解
した斜視図である。

【図８】本発明の第３実施例を示すもので、一部を分解
した斜視図である。

【図９】図８の縦断面図である。

【図１０】従来の変位検出プローブを示す説明図であ
る。

【符号の説明】

６，４２，５２ ベース部材 ６ａ，４２ａ，５２ａ プレート片 ６ｂ，４２ｂ，５２ｂ ベース片 ７，１３ 保持溝 ８，９ 板バネ（平行部材） １０ 撓み部 １２，４３，５３ 測定子保持部材 １６ 測定子 ２０ スケール ２１ 検出ヘッド ２４ 検出回路 ２５ 表示装置 ２６ 回動軸 ２７ 切換レバー ２９ 加圧アーム ４０，４１，５１ プレート体（平行部材） ４５，４７ 押えネジ ４６ 保持穴 ５０ 棒体（平行部材） ５４，５５ 球体 ５６ａ，５６ｂ 円錐穴 ５７ Ｖ溝 ５８ 調整ネジ ６０ スプリング

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベース部材に一端が保持された可撓性を
   有する互いに平行をなす一対の平行部材と、これら平行
   部材の他端に保持されて当該一対の平行部材及び上記ベ
   ース部材との間で平行運動機構を構成する測定子保持部
   材と、この測定子保持部材に取付けられる測定子と、こ
   の測定子を測定対象物に圧接させて当該測定子に測定圧
   を付与する加圧手段と、上記測定子が圧接される測定対
   象物の変位を上記ベース部材及び上記測定子保持部材間
   の相対変位として検出する変位検出手段とを設けたこと
   を特徴とする変位検出プローブ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の変位検出プローブにおい
   て、一対の平行部材を板バネにて構成したことを特徴と
   する変位検出プローブ。
3. 【請求項３】 ベース部材に一端が回動可能に保持され
   た互いに平行をなす一対の平行部材と、これら平行部材
   の他端に回動可能に保持されて当該一対の平行部材及び
   上記ベース部材との間で平行運動機構を構成する測定子
   保持部材と、この測定子保持部材に取付けられる測定子
   と、この測定子を測定対象物に圧接させて当該測定子に
   測定圧を付与する加圧手段と、上記測定子が圧接される
   測定対象物の変位を上記ベース部材及び上記測定子保持
   部材間の相対変位として検出する変位検出手段とを設け
   たことを特徴とする変位検出プローブ。
4. 【請求項４】 請求項３記載の変位検出プローブにおい
   て、一対の平行部材とベース部材及び測定子保持部材と
   の間の保持部を、一方の部材に設けた突起部と他方の部
   材に設けた凹陥部との組み合わせからなるピボット軸受
   にて構成したことを特徴とする変位検出プローブ。
5. 【請求項５】 請求項３記載の変位検出プローブにおい
   て、一対の平行部材とベース部材及び測定子保持部材と
   の間の保持部を、一方の部材に設けた突軸部と他方の部
   材に設けた軸受部との組み合わせからなるベアリング軸
   受にて構成したことを特徴とする変位検出プローブ。
6. 【請求項６】 請求項３記載の変位検出プローブにおい
   て、一対の平行部材とベース部材及び測定子保持部材と
   の間の保持部を、一方の部材に設けた球体と他方の部材
   に設けた円錐穴又はＶ溝との組み合わせからなる球面軸
   受にて構成したことを特徴とする変位検出プローブ。
7. 【請求項７】 請求項３，４，５又は６記載の変位検出
   プローブにおいて、一対の平行部材とベース部材及び測
   定子保持部材との間を、それぞれ３箇所の保持部で回動
   可能に接続したことを特徴とする変位検出プローブ。
8. 【請求項８】 請求項３，４，５，６又は７記載の変位
   検出プローブにおいて、ベース部材と測定子保持部材と
   の間にスプリングを張設し、一対の平行部材と上記ベー
   ス部材及び上記測定子保持部材との間を回動可能に接続
   する保持部に予圧を付与したことを特徴とする変位検出
   プローブ。
9. 【請求項９】 請求項３，４，５，６，７又は８記載の
   変位検出プローブにおいて、保持部の一以上において、
   一方の部材を進退可能に構成して一対の平行部材の寸法
   のバラツキを補正するようにしたことを特徴とする変位
   検出プローブ。