JPH10206103A

JPH10206103A - 寸法測定装置

Info

Publication number: JPH10206103A
Application number: JP591597A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Munakata; 浩昭宗像; Teruo Umehara; 輝雄梅原
Original assignee: Hitachi Metals Ltd; Hitachi Metals Kiko Co Ltd
Current assignee: Neomax Kiko Co Ltd; Proterial Ltd
Priority date: 1997-01-17
Filing date: 1997-01-17
Publication date: 1998-08-07
Anticipated expiration: 2017-01-17
Also published as: JP3809239B2

Abstract

(57)【要約】【課題】小型、軽量であり、長い寸法のものでも高精
度で測定できる寸法測定装置を提供する。【解決手段】被測定物と接触する測定子を有するシャ
フトを被測定物に対して進退可能とする移動手段と、測
定子の移動位置を検出する検出手段とを有する寸法測定
装置において、移動手段を、移動方向に沿ってＮＳ極が
交互に配置された永久磁石を含む固定子と、永久磁石の
表面に沿って移動する多相コイルを含む可動子と、可動
子に接続された質量調整部材とを有する多極多相型リニ
アモータで構成し、検出手段をリニアスケールを含む磁
気的検出手段で構成し、リニアモータとリニアスケール
との間に磁性材料からなる保持部材を介装し、シャフト
の外周面を複数個のローラにより押圧支持する軸受部材
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被測定物の被測定
面に、例えば曲率半径の小なる曲面に形成した測定子を
先端に備えてなるシャフトを進退可能に形成して測定子
を接触させて寸法を測定する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、測定子を被測定物に接触させ
て寸法（長さ、厚さ、表面形状等）を測定する装置とし
ては、測定子の変位量を検出する検出機構部に圧縮コイ
ルばねを設けて、測定子を被測定物に押圧する構成のも
のが使用されている。しかしこのような構成の装置にお
いては、圧縮コイルばねの弾性力によって測定子を被測
定物に押圧するため、圧縮コイルばねの変位が大になる
と測定圧も大になる。このため、被測定物が変形し易い
ようなものでは、測定誤差が発生し易い。一方測定圧を
減少させるために圧縮コイルばねのばね定数を小にする
と、測定子が被測定物に忠実に接触しない場合があり、
測定誤差が発生するという問題点がある。

【０００３】また上記のようなばね式のものにおいて
は、ばね定数が一定であることにより、測定力（押圧
力）を簡単に調整することができないため、測定子の移
動方向が重力に沿う方向であると、測定子および／また
は移動手段の自重により測定力が変化するという問題点
がある。

【０００４】上記のようなばね式のものの欠点を解決す
るために、駆動手段を介して測定子を直線的に移動させ
る方式の寸法測定装置が提案されている。例えばモータ
によってボールねじを回転させて測定子を直線移動させ
るもの、ボイスコイルモータによって測定子を被測定物
に押圧するようにしたもの、あるいは測定子の支持部材
を圧縮空気により直線的に駆動するように構成したもの
等が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
測定子を直線的に駆動する手段を使用した装置において
は、下記のような問題点がある。まずボールねじを使用
するものにおいては、ボールねじ構成部材の相互間に間
隙が存在するため、測定子に振れが発生し、高精度の測
定が行えないと共に、測定子の移動速度が遅いため、測
定時間が長くなるという問題点がある。

【０００６】次に測定子の直線駆動手段としてボイスコ
イルモータを使用するものにおいては、可動子（コイ
ル）のストロークを長く形成することができず（２０〜
３０ｍｍが限度）、従って測定子のストロークも当然に
小となり、測定範囲が狭いという欠点がある。一方上記
ストロークを長くするためには、ヨークおよび永久磁石
を含む磁気回路部を長くする必要があり、装置全体が大
型化するという問題点がある。

【０００７】また圧縮空気により直線駆動するものにお
いては、測定子の移動距離を厳密に制御することが困難
であるため、高精度の測定ができないのみならず、測定
圧力の制御もまた困難であるという問題点がある。

【０００８】更に上記従来の寸法測定装置においては、
測定子の移動方向が重力に沿う方向、すなわち垂直方向
に近づくと、測定圧に測定子および／または駆動手段の
自重が加算されるため、測定圧が変動するのみならず、
測定子を所定位置に保持できなくなることもあり、寸法
測定装置としての機能が低く、使いにくいものであると
いう問題点も併存する。

【０００９】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
を解決し、小型かつ軽量であり、高精度の測定を行い得
ると共に、測定子を所定位置に確実に保持し得る寸法測
定装置を提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明においては、被測定物と接触する測定子を
先端に備えてなる円柱状のシャフトと、このシャフトを
前記被測定物に対して軸線方向に進退可能に移動させる
移動手段と、前記測定子の移動位置を検出する検出手段
とを有する寸法測定装置において、移動手段を、対向し
て配設された一対のヨークと少なくとも一方のヨークの
対向内面に固着されかつ長手方向に沿ってＮ極とＳ極と
が交互に現れるように形成された複数個の永久磁石とを
有する固定子と、多相コイルを備えかつこの多相コイル
が前記永久磁石の表面に沿って移動するように形成され
た可動子と、磁性材料からなり前記可動子を支持するよ
うに形成された保持部材と、この保持部材に接続された
質量調整部材とによって構成し、検出手段を、前記固定
子に固定されかつ前記可動子の移動方向に沿ってＮ極と
Ｓ極とが交互に現れるように形成されたリニアスケール
と、前記保持部材に設けられ前記リニアスケールの磁極
を検出する磁気センサとによって構成すると共に、前記
固定子の被測定物側に、前記シャフトの外周面を円環状
の支持軸に回転可能に設けられた複数個のローラを介し
て押圧支持するように形成された軸受部材を設ける、と
いう技術的手段を採用した。

【００１１】本発明において、リニアスケールの一端を
長手方向不拘束状態に固定することができる。また上記
の発明において、質量調整部材を、銅合金からなるベー
ス板上に、銅合金、鉛および重金属等からなる少なくと
も２種のバランスウエイトを固着して形成すると共に、
可動子と相対移動可能に構成することができる。

【００１２】更に上記の発明において、移動手段および
検出手段を含む夫々の構成部材を、磁性材料からなり中
空角筒状に形成したケース内に収容することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態を示す
説明図であり、（ａ）は左側面、（ｂ）は一部省略正面
を示す。図２は図１（ｂ）におけるＡ−Ａ線拡大断面
図、図３は本発明の実施の形態における要部構成部材を
示す分解斜視図である。

【００１４】図１ないし図３において、１は測定子であ
り、例えば鋼球からなり、円柱状に形成されたシャフト
２の先端に固着されて、被測定物（図示せず）と接触す
る。次に３は移動手段であるリニアモータであり、前記
シャフト２を被測定物に対して軸線方向に進退可能に移
動させ得るように構成する。４は検出手段であり、リニ
アモータ３と長手方向に平行に設けられ、測定子１の移
動位置を検出するものである。なおリニアモータ３およ
び検出手段４は後述するように構成され、例えば鉄板の
ような磁性材料により、中空角筒状に形成したケース５
内に収容される。

【００１５】次にリニアモータ３は固定子６と可動子７
とによって構成される。まず固定子６は、例えば帯状の
鉄板により形成され、かつ所定の間隔を介して対向配設
されたヨーク８，９と、ヨーク８の対向内面に固着され
た複数個の永久磁石１０とを有する。ヨーク８，９は各
々長手方向両端部において、例えば止めねじ（図示せ
ず）を介してベース１１に固着されている。

【００１６】上記永久磁石１０は、例えば角板状に形成
され、厚さ方向に着磁されると共に、ヨーク８の長手方
向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に現れるように配設され
る。このような磁気回路の構造によれば、センターヨー
クがなく、かつ磁気空隙内で磁束が複数の閉ループを構
成し、磁路の一部に磁束が集中しないため、長いストロ
ークであってもそのストローク全体に亘って均一な磁束
密度が得られるという利点がある。

【００１７】なお永久磁石１０としては、公知の永久磁
石を使用できるが、装置の小型・軽量化のために希土類
磁石を使用することが好ましく、特にＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁
石（ＲはＰｒ，Ｎｄ等を含む希土類元素の１種以上）を
使用することがより好ましい。またＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石
の具体的組成および製造方法は、例えば特公昭６１−３
４２４２号公報に記載されたものでもよいが、最大エネ
ルギー積が３５ＭＧＯｅ以上の磁気特性を有するような
組成および製造方法を選定することが望ましい。

【００１８】次に可動子７は、コイル基板１２上に固着
された複数個の偏平コイル１３からなる多相コイル１４
を有し、この多相コイル１４は正弦波状の電流を供給す
る駆動回路（図示せず）に接続されている。この場合コ
イルの相数をｎとすると、永久磁石１０の磁極ピッチ
（相隣るＮ極とＳ極との間隔）の１／ｎの幅で、図２に
おいて紙面と直交する面内で巻回されているｎ個の偏平
コイル１３をコイル幅だけずらし、かつ相互の偏平コイ
ル１３の中央部が重ならないように配置することにより
多相コイル１４が形成される。なおコイルの相数が多く
なる程力率が低下するので、入力電流の増加を防ぐため
には２相または３相のコイルとすることが望ましい。例
えば３相コイルとする場合には、夫々の相をすべて直列
接続とすると共に、夫々の相間をＹ形結線とすればよ
い。

【００１９】次に可動子７のコイル基板１２には、通電
すべきコイルを選定し、かつ電流の方向を切り換えるた
めに、前記永久磁石１０の磁極位置を検出すべきｎ個
（ｎはコイルの相数）の例えばホール素子のような位置
検出素子１５が設けられ、例えば同期式ＡＣサーボモー
タで使用されるものと同様の構成の制御回路（図示せ
ず）を介して、前記駆動回路に接続されている。図２お
よび図３においては位置検出素子１５が１個のみ設けら
れたものが示されているが、夫々の位置検出素子１５
は、磁極の配列方向に沿ってかつ理論的にはコイルピッ
チの１／ｎの間隔を介してコイル基板１２に固着され
る。

【００２０】また可動子７を構成するコイル基板１２の
下方には、例えば鉄鋼材料のような強磁性材料からなる
保持部材１６が固着されると共に、この保持部材１６は
ベース１１を構成する支持枠１７上に固着されたレール
１８に沿って摺動するリニアガイド１９上に設けられて
いる。なおシャフト２の後端は保持部材１６と固着され
ると共に、シャフト２はベース１１の端部の軸受部２０
内に設けられかつ後述するように構成された軸受部材２
１によって摺動可能に支持されている。

【００２１】次に２２は質量調整部材であり、後述する
ように形成され、支持枠１７内に設けられた２本のガイ
ドシャフト２３を介して長手方向移動可能に介装されて
いる。２４はワイヤであり、支持枠１７に設けられたガ
イドローラ２５に巻回され、その中間部が前記質量調整
部材２２と固着されると共に、両端部は前記保持部材１
６に接続されたアーム２６に接続される。従って保持部
材１６を介して保持された可動子７と質量調整部材２２
とはワイヤ２４を介して相対移動可能であると共に、前
記測定子１の移動方向が垂直方向に近い場合であって
も、測定子１を所定の位置に静止保持することができる
のである。

【００２２】検出手段４は、ベース１１を構成する支持
枠１７上にスケールプレート２８を介して設けられたリ
ニアスケール２９と、可動子７を構成する保持部材１６
にリニアスケール２９と近接対向して設けられた磁気セ
ンサ３０とによって構成される。リニアスケール２９
は、例えば異方性フェライト磁石材料によって帯板状に
形成されると共に、その長手方向、すなわち可動子７の
移動方向に沿って、その表面にＮ極とＳ極とが例えば数
μｍの微小間隔で現れるように着磁されて形成される。
磁気センサ３０は前記保持部材１６の底面に適宜の結合
手段を介して支持されたＦＰＣ３１の先端に形成されて
いる。

【００２３】なおスケールプレート２８は、例えば鉄鋼
材料によって形成されて、支持枠１７上に止めねじ等に
よって固着される。リニアスケール２９は一方の端部を
スケールプレート２８に例えば接着剤を介して固着され
るが、他方の端部は例えば後述するように形成された保
持ばね３２を介して、長手方向不拘束状態に固定する。
このような構成により、スケールプレート２８とリニア
スケール２９との構成材料の相違による熱膨張差を吸収
することができる。

【００２４】磁気センサ３０としては、検出手段４から
例えば２相のエンコーダ信号を得るために磁気抵抗素子
（ＭＲ素子）が使用される。このＭＲ素子は磁界を加え
るとその電気抵抗が変化する性質を利用するものであ
り、例えばＮｉ−Ｆｅ系またはＮｉ−Ｃｏ系の強磁性材
料を使用して作製することができる。なおこの磁気セン
サ３０とリニアモータ３を構成する磁気回路部（固定子
６）との間には、強磁性材料からなる保持部材１６が介
在しているので、磁気センサ３０を永久磁石１０の磁束
に対して磁気的にシールドすることができるのである。

【００２５】図４は図３における軸受部材２１を示す説
明図であり、（ａ）は左側面、（ｂ）は要部縦断面、
（ｃ）は右側面を示す。図４において、４１は本体であ
り、例えば鉄鋼材料やアルミニウム合金により中空円筒
状に形成すると共に、軸線と平行に例えば３個のスリッ
ト４２を設ける。なお本体４１は前記図３に示す軸受部
２０内に同軸的に嵌装可能に形成される。次に４３は支
持軸であり、例えばばね鋼により横断面形状を円形に、
かつ全体をＣ字状の円環状に形成し、この支持軸４３に
例えば３個のローラ４４を回転可能に介装させる。

【００２６】なおローラ４４は本体４１に設けられたス
リット４２内に収容され、かつローラ４４の外周面がシ
ャフト２の外周面に当接し、シャフト２を軸線方向移動
可能に支持するように形成する。４５は止めねじであ
り、本体４１に螺合され、支持軸４３の外周面の近傍に
その先端部が当接するように設けられる。４６はねじ穴
であり、軸受部材２１を例えば図３に示す軸受部２０内
に同軸的に嵌装するためのものである。

【００２７】上記の構成により、止めねじ４５を本体４
１に螺合させることにより、支持軸４３を所定の位置に
固定することができると共に、支持軸４３の直径寸法を
調整してローラ４４が確実にシャフト２の外周面と当接
し、かつシャフト２を本体４１と同軸的に保持すること
ができる。

【００２８】図５は図３における保持ばね３２を示す説
明図であり、（ａ）は平面、（ｂ）は側面を示す。図５
において、保持ばね３２は例えばばね用リン青銅（Ｃ５
２１０）からなる板材により、先端にＵ字状の保持部４
７を設けて形成する。４８は取付穴である。なお保持部
４７の内法寸法は、前記図２および図３に示すリニアス
ケール２９の幅寸法と実質的に同一に形成する。

【００２９】上記構成により、保持ばね３２を図３に示
すようにスケールプレート２８に取り付ければ、保持部
４７がリニアスケール２９の端部を長手方向不拘束状態
に固定することができるのである。

【００３０】図６は図３における質量調整部材２２を示
す説明図であり、（ａ）は平面、（ｂ）は底面、（ｃ）
は（ａ）におけるＢ矢視を示す。図６において、５１は
ベース板であり、例えば銅合金からなる板材により、擬
似台形状に形成する。次に５２〜５４は夫々バランスウ
エイトであり、夫々銅合金、鉛および重金属によって板
状に形成し、ベース板５１の上面に、例えば接着剤を介
して固着する。なおバランスウエイト５４を形成する重
金属としては、オスミウム、イリジウム、白金、タング
ステン、金等の比重5.0 以上（特に１０以上）の金属
（価格の点からタングステン合金が好ましい）を使用で
きる。

【００３１】次に５５はローラであり、ベース板５１の
長辺側にピン５６を介して回転可能に設ける。なおベー
ス板５１の短辺側には、後述するように形成してなるロ
ーラ５７を位置調整可能かつ回転可能に設ける。５８は
支持部材、５９はピン、６０は取付ねじ、６１は貫通
穴、６２は溝である。

【００３２】図７は図６における支持部材５８その他を
示す説明図であり、（ａ）は平面、（ｂ）は正面を示
し、同一部分は前記図６と同一の参照符号で示す。図７
において支持部材５８は、例えば銅合金により略Ｌ字形
に形成され、ピン５９を介してローラ５７を回転可能に
支持するように形成される。６３は取付穴である。

【００３３】上記構成の支持部材５８は、前記図６に示
されるように、ローラ５７を貫通穴６１からベース板５
１の上方に臨ませて取付ねじ６０によってベース板に取
り付けられる。そして図６におけるローラ５５，５７を
前記図２に示す２本のガイドシャフト２３に係合させる
ことにより質量調整部材２２を介装する。この場合、支
持部材５８を若干外方に揺動させて固定することによ
り、ローラ５５，５７とガイドシャフト２３との係合状
態を調整することができる。

【００３４】上記の構成により、図２に示すように組み
立てた後、複数個の偏平コイル１３に選択的に正弦波駆
動電流を供給し、かつ電流の向きを切り換えることによ
り、可動子７、シャフト２および測定子１（図１参照）
を紙面と直交する方向に直線移動させることができる。
すなわち偏平コイル１３の巻線方向は永久磁石１０の磁
束と直交しているので、可動子７にはフレミングの左手
の法則に基づいて、紙面の表から裏若しくは裏から表の
方向の推力が付与され、前記測定子１を直線移動させる
ことができるのである。

【００３５】図８および図９は各々本発明の実施の形態
および従来のものにおける測定子の位置と摺動抵抗との
関係を示す図である。この場合、従来のものとしては、
先端に測定子を有するシャフトは、シャフトの外面と軸
受部材の内面との間に多数の鋼球を転動可能に介装させ
たボールスプライン若しくはリニアブッシュ構造によっ
て支持されるものとした。また摺動抵抗は、荷重変換器
によりシャフトを軸線方向に押すことによって測定し
た。

【００３６】図８から明らかなように、本発明の実施の
形態においては、測定子１を先端に備えたシャフト２
を、図４に示すように複数個のローラ４４により確実に
当接保持する構成の軸受部材２１によって支持する構成
としたことにより、摺動抵抗の変動およびバラツキを極
めて小なる範囲内に抑制することができる。これに対し
て図９に示すように、従来のものにおいては、摺動抵抗
の変動およびバラツキが大であり、シャフトの直線移動
状態が極めて不安定であることがわかる。特に測定子の
位置によって局部的に摺動抵抗のピーク値が頻繁に現れ
るため、寸法測定装置としての操作性が低いことが示さ
れている。

【００３７】次に本発明の実施の形態における被測定物
の寸法や表面状態の測定例について記述する。

【００３８】

【実施例】

（実施例１）図１０は本発明の第１実施例における測定
状態を示す説明図であり、同一部分は前記図１と同一の
参照符号で示す。図１０において、Ｓは基盤であり、被
測定物Ｗが載置されており、被測定物Ｗの上方に前記構
成の寸法測定装置Ｍを直立状態で保持する。この状態に
おいて被測定物Ｗの高さ寸法ｈ若しくは段差を測定する
には、シャフト２を介して測定子１を基盤Ｓおよび被測
定物Ｗの上面まで移動させて、移動量Ｌ₀およびＬ₁を
検出し、両者の差（Ｌ₀−Ｌ₁）を算出すれば上記高さ
寸法ｈが得られる。

【００３９】この場合の移動量Ｌ₀，Ｌ₁は、前記図２
および図３におけるリニアスケール２９上の移動量を磁
気センサ３０によって検出される。なお複数個の被測定
物Ｗを測定する場合において、寸法測定装置Ｍを所定位
置に固定しておけば、移動量Ｌ₀が一定となり、測定子
１をその都度基盤Ｓまで移動させる必要はない。

【００４０】（実施例２）図１１は本発明の第２実施例
における測定状態を示す説明図であり、同一部分は前記
図１０と同一の参照符号で示す。図１１において、まず
シャフト２を下方に移動させて測定子１を被測定物Ｗの
表面に当接させた後、寸法測定装置Ｍを水平方向に移動
させ、測定子１を被測定物Ｗの表面に追従して移動させ
ることにより、被測定物Ｗの表面の形状を測定すること
ができる。

【００４１】（実施例３）図１２は本発明の第３実施例
における測定状態を示す説明図であり、同一部分は前記
図１０および図１１と同一の参照符号で示す。図１２に
おいて、Ｓ₁は基準ゲージであり、基盤Ｓ上の高さ寸法
ｈ₀に形成されている。まず測定子１を基準ゲージＳ₁
の上面に当接させて電気的信号処理回路（図示せず）に
より、磁気センサ３０（図２および図３参照）をリニア
スケール２９の特定の位置に原点を形成する。

【００４２】次に測定子１を被測定物Ｗに当接させて、
測定子１の上記原点からの移動量（ｈ₀−ｈ₁）を測定
することにより、被測定物Ｗの高さ寸法ｈ₁を測定する
ことができる。なお上記原点の形成は、基準ゲージＳ₁
によることなく、上記リニアスケール２９上に絶対位置
として形成するようにしてもよい。

【００４３】上記のように、本発明によれば、測定子１
を多極多相型のリニアモータによって移動させる構成で
あるため、駆動手段であるモータ部の体積がボイスコイ
ルモータと同一であっても、３倍以上のストロークが得
られる。すなわち、例えばストロークが３０ｍｍのボイ
スコイルモータを、それと同一の体積のリニアモータに
代えることにより、そのストロークは１００ｍｍ以上に
なるのである。従って測定子１の移動位置の何れの位置
においても一定の測定圧力が得られ、被測定物Ｗの性状
に影響されず、その寸法を正確に測定することができる
のである。

【００４４】次に測定子１を駆動するための可動子３に
は、質量調整部材２２が接続されかつ可動子３と相対移
動可能に構成されているため、測定子１の移動方向が垂
直方向であっても可動子３が所定位置に保持される。従
って可動子３への通電を停止した場合においても、測定
子１を所定位置に確実に保持することができるのであ
る。

【００４５】また可動子３の移動位置を検出する磁気セ
ンサ３０は、リニアモータの磁気回路からの漏洩磁束に
起因するノイズの発生がないように磁性材料からなる保
持部材１６によって保護されているため、高精度の測定
を行うことができる。

【００４６】更にリニアモータを構成するヨーク８，９
をベース１１と一体化した構成であるため、装置の剛性
を高め得ると共に、構成部材を磁性材料からなるケース
５内に収容した構成とすることにより、外部へのおよび
外部からの漏洩磁束を遮蔽することができ、装置使用の
自由度を大にできる。

【００４７】なお検出手段４を構成するリニアスケール
２９は、スケールプレート２８に一方の端部のみを接着
剤等によって固着されるが、他方の端部は例えば保持ば
ね３２を介して長手方向不拘束状態に固定されているた
め、両者の構成材料の相違によるいわゆるバイメタル効
果に起因する反り等の変形が防止され、磁気センサ３０
とリニアスケール２９との間隙を極めて小にすることが
でき、検出精度を向上させ得る。

【００４８】上記の発明の実施の形態においては、ヨー
ク８の内面にのみ永久磁石１０を固着した例について記
述したが、対向する他のヨーク９の内面にも永久磁石１
０を固着した構成としてもよい。またリニアスケール２
９はスケールプレート２８を介することなくベース１１
若しくは支持枠１７に直接固定してもよい。なおリニア
スケール２９の一方の端を固着する手段としては、接着
剤以外の機械的固着手段を使用することができる。更に
シャフト２の先端に固着する測定子１としては、鋼球以
外のものでもよく、また形状として球形以外の曲率半径
が小なる曲面を有するものとすることができる。

【００４９】

【発明の効果】本発明は以上記述のような構成および作
用であるから、小型、軽量かつ低コストとすることがで
きると共に、例えば測定子のストロークが１００ｍｍの
ような大寸法の測定においても、繰り返し精度±１μ
ｍ、絶対精度±５μｍのような高精度が得られる。また
測定子の駆動を停止しても、質量調整部材によって測定
子を所定の位置に確実に保持することができるため、測
定方向の如何に拘らず寸法測定ができるという効果を奏
し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す説明図であり、
（ａ）は左側面、（ｂ）は一部省略正面を示す。

【図２】図１（ｂ）におけるＡ−Ａ線拡大断面図であ
る。

【図３】本発明の実施の形態における要部構成部材を示
す分解斜視図である。

【図４】図３における軸受部材２１を示す説明図であ
り、（ａ）は左側面、（ｂ）は要部縦断面、（ｃ）は右
側面を示す。

【図５】図３における保持ばね３２を示す説明図であ
り、（ａ）は平面、（ｂ）は側面を示す。

【図６】図３における質量調整部材２２を示す説明図で
あり、（ａ）は平面、（ｂ）は底面、（ｃ）は（ａ）に
おけるＢ矢視を示す。

【図７】図６における支持部材５８その他を示す説明図
であり、（ａ）は平面、（ｂ）は正面を示す。

【図８】本発明の実施の形態における測定子の位置と摺
動抵抗との関係を示す図である。

【図９】従来のものにおける測定子の位置と摺動抵抗と
の関係を示す図である。

【図１０】本発明の第１実施例における測定状態を示す
説明図である。

【図１１】本発明の第２実施例における測定状態を示す
説明図である。

【図１２】本発明の第３実施例における測定状態を示す
説明図である。

【符号の説明】

１測定子２シャフト４検出手段６固定子７可動子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被測定物と接触する測定子を先端に備え
てなる円柱状のシャフトと、このシャフトを前記被測定
物に対して軸線方向に進退可能に移動させる移動手段
と、前記測定子の移動位置を検出する検出手段とを有す
る寸法測定装置において、移動手段を、対向して配設された一対のヨークと少なく
とも一方のヨークの対向内面に固着されかつ長手方向に
沿ってＮ極とＳ極とが交互に現れるように形成された複
数個の永久磁石とを有する固定子と、多相コイルを備え
かつこの多相コイルが前記永久磁石の表面に沿って移動
するように形成された可動子と、磁性材料からなり前記
可動子を支持するように形成された保持部材と、この保
持部材に接続された質量調整部材とによって構成し、検出手段を、前記固定子に固定されかつ前記可動子の移
動方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に現れるように形成
されたリニアスケールと、前記保持部材に設けられ前記
リニアスケールの磁極を検出する磁気センサとによって
構成すると共に、前記固定子の被測定物側に、前記シャフトの外周面を円
環状の支持軸に回転可能に設けられた複数個のローラを
介して押圧支持するように形成された軸受部材を設けた
ことを特徴とする寸法測定装置。
【請求項２】リニアスケールの一端を長手方向不拘束
状態に固定したことを特徴とする請求項１記載の寸法測
定装置。
【請求項３】質量調整部材を、銅合金からなるベース
板上に、銅合金、鉛および重金属等からなる少なくとも
２種のバランスウエイトを固着して形成すると共に、可
動子と相対移動可能に構成したことを特徴とする請求項
１若しくは２記載の寸法測定装置。
【請求項４】移動手段および検出手段を含む夫々の構
成部材を、磁性材料からなり中空角筒状に形成したケー
ス内に収容したことを特徴とする請求項１ないし３何れ
かに記載の寸法測定装置。