JPH08201010A - 測定機用プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】位置決め機構が作動しても検出部と制御部との
間に作動不良が生じることがない測定機用プローブを提
供すること。 【構成】固定部材１３に対して相対移動可能に可動部材
２を設け、この可動部材２に接触子３を有するスタイラ
ス４を取り付け、固定部材１３と可動部材２との間にこ
れらの部材２，１３の位置決めを行う位置決め機構５を
配置し、スタイラス４に検出部６を設け、検出部６に信
号を送り検出部６からの信号を受ける制御部７を固定部
材１３側に配置し、検出部６と制御部７との間において
信号及び／又はを伝達する非接触型電気伝達手段８を固
定部材１３及び可動部材２の間に配置し、検出部６と制
御部７との間を電線やコンタクトピンで接続することを
不要とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、測定機用プローブに係
り、例えば、三次元測定機等によって被測定物の形状等
を測定する場合に用いられるタッチ信号プローブや倣い
プローブに関する。

【０００２】

【背景技術】被測定物の形状、寸法等の測定を行う測定
機としてハイトゲージ（一次元測定機）、三次元測定
機、輪郭測定機等が知られているが、その場合の座標検
出や位置検出を行うために、測定機には被測定物との接
触を検出するタッチ信号プローブが用いられ、あるい
は、被測定物の表面に接触させつつ、その表面に倣って
移動させながら被測定物の表面形状等を求める倣いプロ
ーブが用いられている。

【０００３】図１３には、特開昭64-69910号で開示され
たタッチ信号プローブの従来例が示されている。図１３
で示されるタッチ信号プローブは、プローブケース８０
の内部において円板状の可動部材８１を移動可能に配置
し、この可動部材８１にスタイラス８２を取り付け、こ
のスタイラス８２の先端と被測定物の接触を検出する圧
電素子８３をスタイラス８２に取り付け、スタイラス８
２の先端が被測定物と接触する測定時に作動する測定時
用逃げ機構８４をスタイラス８２とプローブケース８０
の先端部との間に設け、誤操作等に伴ってスタイラス８
２の先端が被測定物に所定値以上の力で接触する衝突時
に作動する衝突回避用逃げ機構８５をプローブケース８
０の基端側に設け、これらの逃げ機構８４，８５の中間
にスタイラス８２をプローブケース８０ごと交換するた
めのスタイラス交換機構８６を配置した構造である。

【０００４】測定時用逃げ機構８４は、可動部材８１に
設けられた硬球８７と、プローブケース８０に形成され
た溝８８と、この溝８８に硬球８７が押圧するように可
動部材８１を付勢するばね８９とから構成されるもの
で、スタイラス８２を所定位置に位置決めする位置決め
機構として機能する。圧電素子８３は測定機本体に設け
られた制御部９０へ検知信号を送るものである。この制
御部９０はコンタクトピン９１及びフレキシブルな電線
９２を介して圧電素子８３と接続されており、これらの
コンタクトピン９１及び電線９２は、測定時用逃げ機構
８４の動作に支障がないようにプローブの内部に配置さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来例では、圧
電素子８３と制御部９０とはプローブ内部のコンタクト
ピン９１及び電線９２で接続されているため、測定時用
逃げ機構８４が作動すると、電線９２の一端部はスタイ
ラス８２に取り付けられた圧電素子８３とともに移動す
ることになり、電線９２に折り曲げに伴う曲げ応力が繰
り返し作用する。電線９２に曲げ応力が繰り返し作用す
ると、疲労破壊による断線が生じるまた、コンタクトピ
ン９１は電触や酸化膜の形成等により接触不良となる。
このように、従来のタッチ信号プローブでは、位置決め
機構として必要な逃げ機構８４のために、圧電素子８３
と制御部９０との間に作動不良が生じる虞れがあるとい
う問題点がある。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、位置決め機構が作動しても検出部
と制御部との間に作動不良が生じることがない測定機用
プローブを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのため、本発明は、相
対的に移動可能とされた固定部材と可動部材との間にト
ランスカップリング等の非接触型電気伝達手段を配置し
て前記目的を達成しようとするものである。具体的に
は、本発明の測定機用プローブは、固定部材と、この固
定部材に対して相対移動可能とされた可動部材と、この
可動部材に取り付けられ先端に被測定物と接触する接触
子を有するスタイラスと、前記可動部材が前記固定部材
の所定の静止位置で静止し、かつ、前記接触子が被測定
物に接触した際に前記可動部材が前記静止位置から移動
可能とされ、前記接触子の被測定物との接触が解除され
た際に前記可動部材が前記静止位置に復帰する位置決め
機構と、前記スタイラスに設けられた検出部と、前記固
定部材側に配置され前記検出部に信号及び／又は電力を
送り前記検出部からの信号を受ける制御部と、前記固定
部材と前記可動部材との間に配置され前記検出部と前記
制御部との間において信号及び／又は電力を伝達する非
接触型電気伝達手段とを備えたことを特徴とする。

【０００８】ここで、前記非接触型電気伝達手段は、前
記固定部材に取り付けられた固定側コイルと、前記可動
部材に取り付けられた可動側コイルとを有するトランス
カップリングであってもよい。さらに、前記非接触型電
気伝達手段は前記スタイラスの軸線を中心とした略同一
円周上に複数箇所配置されてもよい。この際、非接触型
電気伝達手段は、例えば、１２０度間隔等の適当な間隔
で配置する。また、本発明の測定機用プローブは、タッ
チ信号プローブや倣いプローブである。

【０００９】測定機用プローブでは、前記位置決め機構
は、前記可動部材が前記固定部材の所定の復元位置で着
座し、かつ、前記接触子が被測定物に接触して接触検知
がされた際に前記可動部材が前記復元位置から離隔可能
とされ、前記接触検知が解除された際に前記可動部材が
前記復帰位置に復帰する逃げ機構であり、前記検出部は
前記スタイラスに振動を付加し、かつ、その振動変化を
検出する圧電素子である。倣いプローブでは、前記検出
部は、前記接触子が被測定物に接触した際に前記スタイ
ラスに受ける軸力を検出する軸力検出器である。

【００１０】

【作用】本発明では、制御部から検出部へ信号及び／又
は電力を送った状態で、測定機用プローブが取り付けら
れた移動軸を移動させる。接触子が被測定物に接触する
と位置決め機構が作動する。位置決め機構の作動によ
り、スタイラスを介して可動部材が静止位置から移動す
るが、制御部と検出部とは非接触型電気伝達手段を介し
て接続されているため、制御部から検出部へ信号及び／
又は電力が送られるとともに検出部から制御部へ検出信
号が送られる。測定終了後、測定機用プローブを逆方向
に移動させると、接触子の被測定物との接触が解除さ
れ、位置決め機構により可動部材が前記静止位置に復帰
する。

【００１１】ここで、非接触型電気伝達手段を、固定部
材に取り付けられた固定側コイルと、可動部材に取り付
けられた可動側コイルとを有するトランスカップリング
とすれば、位置決め機構の作動に伴って固定側コイルと
可動側コイルとの間の間隔が広がっても、両者の磁気的
結合により、検出部と制御部との間での信号及び／又は
電力の伝達を確実に行うことができる。さらに、非接触
型電気伝達手段を、スタイラスの軸線を中心とした円周
上に互いに１２０度間隔で複数箇所配置すれば、接触子
がスタイラス軸線と直交する平面において、いかなる方
向で被測定物と接触しても、いずれかの非接触型電気伝
達手段が確実に作動し、検出部と制御部との間での信号
及び／又は電力の伝達を行うことができる。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明に係る測定機用プローブの好
適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説
明する。ここで、各実施例中、同一構成要素は同一符号
を付して説明を省略又は簡略にする。図１から図９には
本発明の第１実施例に係る測定機用プローブが示されて
いる。第１実施例の測定機用プローブはタッチ信号プロ
ーブであり、図１はタッチ信号プローブの断面図であ
り、図２は図１中II−II線に沿う矢視断面図である。図
１及び図２において、タッチ信号プローブは、プローブ
ケース１と、このプローブケース１の内部に配置されプ
ローブケース１に対して移動可能とされた略円板状の可
動部材２と、この可動部材２の中心部に取り付けられ先
端に被測定物と接触する接触子３を有するスタイラス４
と、プローブケース１と可動部材２との間に設けられた
位置決め機構としての逃げ機構５と、スタイラス４に設
けられた圧電素子６と、プローブケース１側に配置され
た制御部７と、プローブケース１と可動部材２との間に
配置された非接触型電気伝達手段８とを備えた構成であ
る。

【００１３】プローブケース１は両端面が閉塞された略
円筒状に形成されており、その一端面には図示しない三
次元測定機の移動軸に取り付けるための軸９が固定さ
れ、他端面の中心部にはスタイラス４を挿通するための
孔部１Ａが形成されている。スタイラス４は特開平6-22
1806号で開示された超音波共振形タッチセンサであり、
可動部材２の中心部に取り付けられた略円筒状のスタイ
ラスホルダ１０と、その軸方向の中心部がスタイラスホ
ルダ１０に支持された略円柱状の本体１１と、この本体
１１の先端に設けられた前記接触子３と、本体１１の他
端部に設けられ接触子３と同重量のバランサ（図示せ
ず）とを備えた構造である。

【００１４】プローブケース１の内部にはブロック１２
がスタイラス４の軸線を中心とした円周上に互いに１２
０度間隔で３箇所設けられている。これらのブロック１
２及びプローブケース１から固定部材１３が構成されて
いる。ブロック１２には第１の収れん面としてのＶ溝１
４が形成されている。これらのＶ溝１４に対応する位置
に第２の収れん面としての硬球１５が可動部材２に固定
され、可動部材２は固定部材１３に６点で着座し、一義
的に復元位置（静止位置）が確定される。なお、本実施
例では、第１の収れん面と第２の収れん面とを円筒棒と
硬球との組み合わせから構成してもよい。

【００１５】可動部材２とプローブケース１との間には
硬球１５をＶ溝１４に付勢するコイルばね１６が介装さ
れている。ここで、Ｖ溝１４及び硬球１５からレシート
機構１７が構成され、このレシート機構１７とコイルば
ね１６とから前記逃げ機構５が構成され、この逃げ機構
５は、可動部材２が固定部材１３の復元位置で着座し、
かつ、接触子３が被測定物に接触して接触検知がされた
際に可動部材２がコイルばね１６の付勢力に抗して復元
位置から離隔可能とされ、前記接触検知が解除された際
に可動部材２がコイルばね１６の付勢力により復帰位置
に復帰する構成である。なお、本実施例では、コイルば
ね１６に代えてプランジャマグネット等の磁力手段を使
用してもよい。

【００１６】圧電素子６は、スタイラス４の本体１１の
軸方向の中心部に２個（図１では１個のみ示す）取り付
けられている。圧電素子６は、スタイラス４に振動を付
加し、かつ、その振動変化を検出するもので、加振部と
しての加振用電極６Ａと検出部としての検出用電極６Ｂ
とに二分されている。圧電素子６には加振用電極を加振
するための図示しない駆動線と、検出用電極からの検出
信号を伝達する図示しない検出線と、図示しない共通ア
ース線とが接続されている。

【００１７】非接触型電気伝達手段８はスタイラス４の
軸線を中心とした円周上において互いに１２０度間隔で
２箇所配置されており、それぞれプローブケース１に取
り付けられた固定側コイル１８と、可動部材２の固定側
コイル１８と対向する位置に取り付けられた可動側コイ
ル１９とを有し、圧電素子６と制御部７との間において
信号及び／又は電力を伝達するトランスカップリングで
ある。これらのコイル１８，１９は、図３に示される通
り、それぞれ互いに開口部が向き合うように配置された
コ字形のコア２０と、このコア２０の脚の部分２箇所に
巻回されたコイル線２１とから構成されている。コア１
０は、適宜のもの、例えば、フェライトや積層された珪
素鋼板が使用される。なお、コイル線２１が巻回される
位置は図４に示される通り、コア２０の底の部分であっ
てもよい。また、コア２０の形状は、コ字形に限定され
ずヨ字形でも丸形でもよい。

【００１８】３個の硬球１５のうち２個の硬球１５の近
傍に固定側コイル１８が配置され、３箇所のＶ溝１４の
うち２箇所のＶ溝１４の近傍に可動側コイル１９がそれ
ぞれ配置されている。これらのコイル１８，１９は、可
動部材２が固定部材１３の所定の復元位置で着座してい
る際には、隙間ｄだけ離れている。これらのコイル１
８，１９と圧電素子６及び制御部７との配線構造が図５
に示されている。

【００１９】図５において、本実施例では、制御部７は
プローブケース１内又は三次元測定機本体の制御装置
（図示せず）内に配置され三次元測定機本体からの指令
を受けるプローブ制御回路であり、このプローブ制御回
路（制御部７）は駆動側の１次コイルとして機能する固
定側コイル１８と検出側の２次コイルとして機能する固
定側コイル１８とに接続されている。

【００２０】圧電素子６の加振用電極６Ａには駆動側の
２次コイルとして機能する可動側コイル１９が接続さ
れ、圧電素子６の検出用電極６Ｂには検出側の１次コイ
ルとして機能する可動側コイル１９が接続されている。
プローブ制御回路（制御部７）より高周波電圧が１次側
駆動線１８Ａに印加されると、１次コイルとして機能す
る固定側コイル１８の周辺に交流磁界が発生し、この交
流磁界の影響を受けて２次コイルとして機能する可動側
コイル１９に高周波電圧が励起される。すると、２次側
駆動線１９Ａに高周波電圧が発生し、加振用電極６Ａが
振動する。一方、検出用電極６Ｂに発生する交流電圧
は、駆動のための高周波電圧と同じ周波数であり、駆動
側と同様に、１次側検出線１９Ｂ、１次コイルとして機
能する可動側コイル１９、２次コイルとして機能する固
定側コイル１８及び２次側検出線１８Ｂを通してプロー
ブ制御回路（制御部７）に伝えられる。図５では、圧電
素子６の配線は４本であるが、駆動側及び検出側の各１
本をアース線として共通に使用できるので、実際には３
本の配線でよい。

【００２１】第１実施例では、タッチ信号プローブが取
り付けられた移動軸を移動させて接触子３が被測定物に
接触すると、逃げ機構５が作動する。即ち、逃げ機構５
は、接触子３が被測定物に接触していない状態では、可
動部材２が固定部材１３の復元位置で着座しているが、
接触子３が被測定物に接触して接触検知がされた際に可
動部材２がコイルばね１６の付勢力に抗して復元位置か
ら離隔される。

【００２２】すると、制御部７と圧電素子６とは固定側
コイル１８及び可動側コイル１９からなるトランスカッ
プリングの非接触型電気伝達手段８を介して接続されて
いるため、可動部材２が固定部材１３から離隔してコイ
ル１８，１９の間の寸法ｄが変化すると、これらのコイ
ル１８，１９により制御部７から圧電素子６へ送られる
信号レベルと圧電素子６から制御部７へ送られる検出信
号レベルとが変化するが、実用上の問題はない。測定終
了後、タッチ信号プローブを逆方向に移動させると、接
触子３の被測定物との接触が解除され、可動部材２がコ
イルばね１６の付勢力により復帰位置に復帰する。可動
部材２が復帰位置に復帰した状態では、固定側コイル１
８と可動側コイル１９との間の間隔がｄに戻る。信号の
伝達が正確になされなければならないのは測定時であ
り、この測定時には間隔ｄは前述の通り、一定である。

【００２３】従って、第１実施例によれば、固定部材
１３に対して相対移動可能に可動部材２を設け、この可
動部材２に先端に被測定物と接触する接触子３を有する
スタイラス４を取り付け、可動部材２が固定部材１３の
所定の復帰位置で静止し、かつ、接触子３が被測定物に
接触した際に可動部材２が前記復帰位置から移動可能と
され、接触子３の被測定物との接触が解除された際に可
動部材２が前記復帰位置に復帰する位置決め機構として
の逃げ機構５を固定部材１３と可動部材２との間に配置
し、スタイラス４に圧電素子６を設け、圧電素子６に信
号を送り圧電素子６からの信号を受ける制御部７を固定
部材１３側に配置し、固定部材１３と可動部材２との間
に圧電素子６と制御部７との間において信号を伝達する
非接触型電気伝達手段８を配置したから、圧電素子６と
制御部７との間を電線やコンタクトピンで接続すること
が不要とされ、逃げ機構５が作動しても圧電素子６と制
御部７との間に作動不良が生じることがない。

【００２４】また、第１実施例によれば、非接触型電
気伝達手段８を、固定部材１３に取り付けられた固定側
コイル１８と、可動部材２に取り付けられた可動側コイ
ル１９とを有するトランスカップリングとしたから、逃
げ機構５の作動に伴って固定側コイル１８と可動側コイ
ル１９との間の間隔ｄが変化しても、両者の磁気的結合
により、圧電素子６と制御部７との間での信号の伝達を
確実に行うことができる。

【００２５】さらに、これらのコイル１８，１９を第
１の収れん面及び第２の収れん面を構成するＶ溝１４及
び硬球１５の近傍に配置したから、固定部材１３と可動
部材２との位置関係を高精度に保つことができるため、
これらのコイル１８，１９の間の寸法ｄを小さく設定す
ることができ、トランスカップリングの伝達効率を高く
保つことができる。

【００２６】なお、第１実施例では、コイル１８，１９
と圧電素子６及び制御部７との配線構造は図５に図示の
もに限定されない。例えば、スタイラスホルダ１０の内
部にプローブ制御回路２３を設置する場合では、コイル
１８，１９と圧電素子６及び制御部７との配線構造を図
６に示す配線構造にできる。図６において、制御部７は
プローブケース１内又は三次元測定機本体の制御装置
（図示せず）内に配置され三次元測定機本体からの指令
を受けるインターフェース回路であり、このインターフ
ェイス回路（制御部７）は２個の固定側コイル１８に接
続されている。プローブ制御回路２３は一の可動側コイ
ル１９に接続されたAC／DCコンバータ２４と、他の可動
側コイル１９に接続されたセンサ信号制御回路２５から
構成されている。

【００２７】一の固定側コイル１８はプローブ制御回路
２３に電力を供給するための電力供給線であり、この電
力供給線に交流電圧が印加されると、この交流電圧がAC
／DCコンバータ２４で直流電圧に変換され、センサ信号
制御回路２５に直流電圧を供給する。センサ信号制御回
路２５では、圧電素子６へ駆動信号を送るとともに圧電
素子６からの検出信号を受けてトリガ信号を生成する。
このトリガ信号は１次コイルとして機能する可動側コイ
ル１９、２次コイルとして機能する固定側コイル１８を
通してインターフェイス制御回路（制御部７）に伝えら
れる。

【００２８】さらに、コイル１８，１９と圧電素子６及
び制御部７との配線構造は図５及び図６の混合形でもよ
い。即ち、駆動信号を圧電素子６へ送るために図５に示
す構成とし、検出信号を制御部７へ送るために図６に示
す構成としてもよい。この場合、コイル１８，１９から
なるトランスカップリングが３組必要とされるが、これ
らのコイル１８，１９の配置位置は、図７に示される通
り、３箇所のブロック１２が配置された略同一円周上に
おいて隣合うブロック１２の中間位置としてもよい。

【００２９】また、第１実施例では、コイル１８，１９
からなるトランスカップリングの数は２組、３組とした
が、必要ならば、これ以外、例えば、６組でもよい。こ
の場合、図８に示される通り、３箇所のブロック１２が
配置された略同一円周上に３組配置し、３箇所のブロッ
ク１２にそれぞれ３組近接配置した構成としてもよい。
さらに、図９に示される通り、固定側コイル１８をプロ
ーブケース１の底部に設け、可動側コイル１９を可動部
材２のプローブケース１と対向する位置に設けてもよ
い。この場合、逃げ機構５の動作により、プローブケー
ス１と可動部材２とは相対的に移動するので、これらの
コイル１８，１９との間の隙間を大きくすることが必要
である。

【００３０】次に、本発明の第２実施例を図１０から図
１２に基づいて説明する。第２実施例の測定機用プロー
ブは倣いプローブであり、図１０は、倣いプローブの断
面図であり、図１１は、その要部の斜視図である。これ
らの図において、３１は三次元測定機のＺ軸のスピンド
ルの下端に取り付けられる箱形の基体であり、基体３１
の内部には支柱３２を介して矩形状の基板３３が固定さ
れている。この基板３３には、一対の平行ばね３４を介
してＸテーブル３５が前後方向（Ｘ軸方向）へ平行移動
可能につり下げ支持されており、対向する左右端面に一
対の平行ばね３６を介してＹテーブル３７が左右方向
（Ｙ軸方向）へ平行移動可能につり下げ支持されてい
る。

【００３１】Ｘテーブル３５には、その中心に支柱３２
を挿通させる挿通孔３８が形成され、左右両側に一対の
平行ばね３６を通す逃げ用長孔３９が形成されている。
Ｘテーブル３５の上面に支柱３２を前後側から挟持する
一対のＸ軸ロック機構４０が設けられている。Ｙテーブ
ル３７には、その中心に支柱３２を挿通させる挿通孔４
１が形成され、その下面に支柱３２を両側から挟持する
一対のＹ軸ロック機構４２が設けられている。これらの
ロック機構４０，４２は、プランジャが進退して支柱１
０２を挟み付けてロックする構造である。

【００３２】Ｘテーブル３５は基体３１に設けられた一
対のＸ軸駆動源４３ｘ，４４ｘによってＸ軸方向へ変位
され、Ｙテーブル３７は基体３１に設けられた一対のＹ
軸駆動源４３ｙ，４４ｙによってＹ軸方向へ変位され
る。各駆動源４３ｘ，４４ｘ，４３ｙ，４４ｙは、各テ
ーブル３５，３７側に設けられたコイル４５と、基体３
１側に設けられた磁石４６とから構成されている。両テ
ーブル３５，３７には、前後左右各一対の平行ばね４
７，４８を介して可動部材４９が各テーブル３５，３７
の変位に連動してそれと同方向へ変位可能につり下げ支
持されている。Ｘ軸駆動源４３ｘ，４４ｘによってＸ軸
テーブル３５がＸ軸方向へ変位されると、平行ばね４８
を介して可動部材４９がＸ軸方向へ変位され、Ｙ軸駆動
源４３ｙ，４４ｙによってＹ軸テーブル３７がＹ軸方向
へ変位されると、平行ばね４７を介して可動部材４９が
Ｙ軸方向へ変位される。

【００３３】可動部材４９には、図１２に示す通り、検
出部としての軸力検出器５１を介して接触子３を有する
スタイラス４が支持されている。この軸力検出器５１は
接触子３が被測定物に接触した際にスタイラス４に受け
るＸ軸及びＹ軸の軸力を検出するものであり、制御部７
から信号及び／又は電力が送られ制御部７に検出信号を
送るものである。軸力検出器５１と支柱３２の下端面と
の間には、可動部材４９のＸ軸及びＹ軸の２軸方向を検
出するＸＹエンコーダ５３が設けられている。支柱３２
にはブラケット５４を介して固定側コイル１８が取り付
けられ、可動部材４９にはブラケット５５を介して可動
側コイル１９が取り付けられている。これらのコイル１
８，１９は、非接触型電気伝達手段８を構成するトラン
スカップリングであり、固定側コイル１８は制御部７に
接続され、可動側コイル１９は軸力検出器５１と接続さ
れている。

【００３４】ここで、第２実施例では、基体３１、支柱
３２及び基板３３から固定部材３０が構成されている。
また、平行ばね３４，３６，４７，４８、Ｘテーブル３
５及びＹテーブル３７から位置決め機構５６が構成さ
れ、この位置決め機構５６は、可動部材４９が固定部材
３０の所定の静止位置で静止し、かつ、接触子３が被測
定物に接触した際に可動部材４９が前記静止位置から移
動可能とされ、接触子３の被測定物との接触が解除され
た際に可動部材４９が前記静止位置に復帰する構成であ
る。第２実施例では、コイル１８，１９の伝達効率を高
めるため、可動部材４９と固定部材３０との相対移動量
に対してコイル１８，１９の対向面積が大きくとられて
いる。また、コイル１８，１９と圧電素子６及び制御部
７との配線構造は前記第１実施例と同様である。

【００３５】従って、第２実施例では、第１実施例の
と同様の効果を奏することができる。即ち、固定部材
３０に対して相対移動可能に可動部材４９を設け、この
可動部材４９に先端に被測定物と接触する接触子３を有
するスタイラス４を取り付け、可動部材４９が固定部材
３０の所定の静止位置で静止し、かつ、接触子３が被測
定物に接触した際に可動部材４９が前記静止位置から移
動可能とされ、接触子３の被測定物との接触が解除され
た際に可動部材４９が前記静止位置に復帰する位置決め
機構５６を固定部材３０と可動部材４９との間に配置
し、スタイラス４に検出部としての軸力検出器５１を設
け、軸力検出器５１に信号及び／又は電力を送り軸力検
出器５１からの信号を受ける制御部７を固定部材３０側
に配置し、固定部材３０と可動部材４９との間に軸力検
出器５１と制御部７との間において信号を伝達する非接
触型電気伝達手段８を配置したから、軸力検出器５１と
制御部７との間を電線等で接続することが不要とされ、
位置決め機構５６が作動しても軸力検出器５１と制御部
７との間に作動不良が生じることがない。また、非接
触型電気伝達手段８を、固定部材３０に取り付けられた
固定側コイル１８と、可動部材４９に取り付けられた可
動側コイル１９とを有するトランスカップリングとした
から、両者の磁気的結合により、軸力検出器５１と制御
部７との間での信号の伝達を確実に行うことができる。

【００３６】なお、第２実施例では、近接覚センサを応
用したプローブにも適用できる。例えば、接触子と被測
定物との間の静電容量を検知し、それが一定となるよう
に倣わせる倣いプローブの場合、静電容量の大きさに従
って可動部材４９を図示しないアクチュエータで支柱３
２に対して移動せさる構造でもよい。

【００３７】以上、本発明について好適な実施例を挙げ
て説明したが、本発明はこの実施例に限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の
改良並びに設計の変更が可能なことは勿論である。例え
ば、前記各実施例では、非接触型電気伝達手段８を、固
定部材１３，３０に取り付けられた固定側コイル１８
と、可動部材２，４９に取り付けられた可動側コイル１
９とを有するトランスカップリングとしたが、本発明で
は、非接触型電気伝達手段を、固定部材１３，３０及び
可動部材２，４９のいずれか一方に設けられた発光素子
と、固定部材１３，３０及び可動部材２，４９のいずれ
か他方に設けられた受光素子とから構成するものでもよ
い。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
固定部材に対して相対移動可能に可動部材を設け、この
可動部材に先端に被測定物と接触する接触子を有するス
タイラスを取り付け、可動部材が固定部材の所定の静止
位置で静止し、かつ、接触子が被測定物に接触した際に
可動部材が前記静止位置から移動可能とされ、接触子の
被測定物との接触が解除された際に可動部材が前記静止
位置に復帰する位置決め機構を固定部材と可動部材との
間に配置し、スタイラスに検出部を設け、検出部に信号
及び／又は電力を送り検出部からの信号を受ける制御部
を固定部材側に配置し、固定部材と可動部材との間に検
出部と制御部との間において信号及び／又は電力を伝達
する非接触型電気伝達手段を配置したから、検出部と制
御部との間を電線等で接続することが不要とされ、位置
決め機構が作動しても検出部と制御部との間に作動不良
が生じることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る測定機用プローブの
断面図である。

【図２】図１中II−II線に沿う矢視断面図である。

【図３】非接触型電気伝達手段を構成する固定側コイル
と可動側コイルとの配置状態を示す斜視図である。

【図４】非接触型電気伝達手段を構成する固定側コイル
と可動側コイルとの異なる配置状態を示す斜視図であ
る。

【図５】固定側コイル及び可動側コイルと圧電素子及び
制御部との配線構造を示す概略図である。

【図６】固定側コイル及び可動側コイルと圧電素子及び
制御部との異なる配線構造を示す概略図である。

【図７】固定側コイル及び可動側コイルの異なる配置状
態を示す図２に相当する図である。

【図８】固定側コイル及び可動側コイルのさらに異なる
配置状態を示す図２に相当する図である。

【図９】固定側コイル及び可動側コイルのさらに異なる
配置状態を示す要部斜視図である。

【図１０】本発明の第２実施例に係る測定機用プローブ
の断面図である。

【図１１】前記プローブの要部斜視図である。

【図１２】前記プローブの要部断面図である。

【図１３】従来の測定機用プローブの断面図である。

【符号の説明】

２，49 可動部材 ３ 接触子 ４ スタイラス ５，56 位置決め機構 ６ 圧電素子 ７ 制御部 ８ 非接触型電気伝達手段 13，30 固定部材 18 固定側コイル 19 可動側コイル 51 軸力検出器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定部材と、この固定部材に対して相対移
   動可能とされた可動部材と、この可動部材に取り付けら
   れ先端に被測定物と接触する接触子を有するスタイラス
   と、前記可動部材が前記固定部材の所定の静止位置で静
   止し、かつ、前記接触子が被測定物に接触した際に前記
   可動部材が前記静止位置から移動可能とされ、前記接触
   子の被測定物との接触が解除された際に前記可動部材が
   前記静止位置に復帰する位置決め機構と、前記スタイラ
   スに設けられた検出部と、前記固定部材側に配置され前
   記検出部に信号及び／又は電力を送り前記検出部からの
   信号を受ける制御部と、前記固定部材と前記可動部材と
   の間に配置され前記検出部と前記制御部との間において
   信号及び／又は電力を伝達する非接触型電気伝達手段と
   を備えたことを特徴とする測定機用プローブ。
2. 【請求項２】請求項１記載の測定機用プローブにおい
   て、前記非接触型電気伝達手段は、前記固定部材に取り
   付けられた固定側コイルと、前記可動部材に取り付けら
   れた可動側コイルとを有するトランスカップリングであ
   ることを特徴とする測定機用プローブ。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の測定機用プローブに
   おいて、前記非接触型電気伝達手段は前記スタイラスの
   軸線を中心とした略同一円周上に複数箇所配置されてい
   ることを特徴とする測定機用プローブ。
4. 【請求項４】請求項１から３にいずれか記載の測定機用
   プローブにおいて、前記位置決め機構は、前記可動部材
   が前記固定部材の所定の復元位置で着座し、かつ、前記
   接触子が被測定物に接触して接触検知がされた際に前記
   可動部材が前記復元位置から離隔可能とされ、前記接触
   検知が解除された際に前記可動部材が前記復帰位置に復
   帰する逃げ機構であり、前記検出部は前記スタイラスに
   振動を付加し、かつ、その振動変化を検出する圧電素子
   であることを特徴とする測定機用プローブ。
5. 【請求項５】請求項１から３にいずれか記載の測定機用
   プローブにおいて、前記検出部は、前記接触子が被測定
   物に接触した際に前記スタイラスに受ける軸力を検出す
   る軸力検出器であることを特徴とする測定機用プロー
   ブ。