JPS6350751Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、タツチセンサに係り、特に、ハイト
ゲージ等の測長機或いは三次元測定機等の形状測
定機に用いるに好適な、揺動自在に支持され、先
端に被測定物との接触部が形成された測定子と、
該測定子を中立位置に保持するための、前記測定
子と連動された延長板、該延長板の後端近傍に配
設された係止部材、該係止部材を一方向に付勢す
る弱力ばね、該弱力ばねより強い力で前記係止部
材を反対方向に付勢する強力ばね、測定子の中立
位置を越えて係止部材を付勢しないよう、該強力
ばねの変位を規制するストツパから成る復元機構
とを有し、測定子の中立位置からの揺動変位によ
つて被測定物との接触を感知するタツチセンサの
改良に関する。

一般に、ハイトゲージ等の測長機或いは三次元
測定機等の形状測定機においては、被測定物の端
面等の基準面においてその測定値を零に設定した
り、或いは、移動スケール等の測長部分が連動さ
れた測定子を、被測定物の表面と接触させ、該接
触位置と他の接触位置の２点間の変位量から被測
定物の高さ（長さ）或いは形状等を検知するよう
にされている。従つて従来から、揺動自在に支持
され、先端に被測定物との接触部が形成された測
定子と、該測定子を中立位置に保持するための、
前記測定子をその両側からばねで引張るようにし
た復元機構とを有し、測定子の中立位置からの揺
動変位によつて被測定物との接触を感知するタツ
チセンサが用いられているが、従来は、タツチセ
ンサの構成及び動作感度に問題があつた。

即ち、従来のタツチセンサにおいては、前記復
元機構とは別に、ダイヤル指針等を有する機械的
表示部を設け、該機械的表示部のダイヤル指針を
前記測定子の揺動変位に応じて駆動させ、その移
動の有無から測定子と被測定物との接触を感知す
るようにしていたため、構成が複雑化し、コスト
が高くなるだけでなく、信頼性及び動作感度に問
題があつた。一方、前記従来のタツチセンサにお
いて、測定子を後方に延長し、その両側にそれぞ
れ電気的接点を設け、該電気的接点を測定子の延
長部でオン−オフ作動させることにより、測定子
と被測定物との接触を電気的に感知することも可
能であるが、やはり構成が複雑化し、コストが高
くなるだけでなく、測定子延長部の両側に配置さ
れた電気的接点を、例えばオフ状態からオン状態
とするためのストロークが必要であり、そのスト
ローク分だけ、タツチセンサの不感帯が増加する
という問題点を有する。なお、電気的接点を小型
化し、測定子延長部後端のごく近傍に配置するこ
とにより、タツチセンサの動作感度を高めること
も考えられるが、精密加工が必要となり、コスト
が上昇するだけでなく、中立位置で確実にオフ状
態とするための調整作業が複雑となるという問題
点を有した。又、前記のようなタツチセンサにお
いては、測定子延長部後端の両側に配設された電
気的接点を保護するため、測定子の延長部の移動
範囲を規制するリミツタ等を設ける必要があり、
タツチセンサの構造が複雑化する一因ともなる。
更に、電気的接点を新たに追加するものは、いず
れにしても、構造が複雑化し、コストが上昇して
しまう。

本考案は、前記従来の欠点を解消するべくなさ
れたもので、電気的接点を追加することなく、簡
単な構造で、被測定物と測定子の接触状態を迅速
且つ確実に感知することが出来るタツチセンサを
提供することを目的とする。

本考案は、タツチセンサを、揺動自在に支持さ
れ、先端に被測定物との接触部が形成された測定
子と、該測定子を中立位置に保持するための、前
記測定子と連動された延長板、該延長板の後端近
傍に配設された係止部材、該係止部材を一方向に
付勢する弱力ばね、該弱力ばねより強い力で前記
係止部材を反対方向に付勢する強力ばね、測定子
の中立位置を越えて係止部材を付勢しないよう、
該強力ばねの変位を規制するストツパから成る復
元機構とから構成し、しかも、少なくとも前記復
元機構の係止部材、強力ばね、ストツパを導電体
製として、中立位置では前記強力ばねが前記係止
部材及びストツパの両者と同時に導通状態にあ
り、一方、中立位置以外では前記強力ばねと前記
係止部材或いはストツパのいずれかとの導通状態
が絶たれることから、測定子と被測定物の接触を
感知するようにして、前記目的を達成したもので
ある。

更に、前記復元機構のストツパを位置調整可能
とし、中立位置における係止部材、強力ばね、ス
トツパ間の相対位置関係を調整可能としたもので
ある。

又、前記復元機構の弱力ばねも導電体製とし、
該弱力ばねを介して前記係止部材に給電するよう
にしたものである。

更に、前記復元機構の延長板を、摩擦結合を介
して前記測定子と連動するようにしたものであ
る。

以下図面を参照して、本考案の実施例を詳細に
説明する。

本実施例は、第１図及び第２図に示す如く、フ
レーム１０に支承された軸１２に揺動自在に支持
され、先端に被測定物１４との接触部１６ａが形
成された測定子１６と、該測定子１６を中立位置
に保持するための、摩擦結合２０ａを介して前記
測定子１６と連動された延長板２０、該延長板２
０の後端近傍に植設された円柱状の係止ピン２
２、該係止ピン２２を第１図の下方向に付勢す
る、一端がピン２４によりフレーム１０に固着さ
れた弱力ばね２６、該弱力ばね２６より強い力で
前記係止ピン２２を第１図の上方向に付勢する、
一端がピン２８によりフレーム１０に固着された
強力ばね３０、測定子１６の中立位置を越えて係
止ピン２２を付勢しないよう、該強力ばね３０の
変位を規制する、フレーム１０に植設された円柱
状のストツパピン３２から成る復元機構とから構
成されている。又、前記復元機構の係止ピン２
２、強力ばね３０、ストツパピン３２、弱力ばね
２６及びピン２４は導電体製とされ、絶縁物２
３，３３等により延長板２０及びフレーム１０か
ら電気的に絶縁された状態で配設されている。更
に、前記ストツパピン３２はリード線３４により
接地され、一方、ピン２４はリード線３６によ
り、電源＋Ｂによつて一端に電位を与えられた抵
抗器３８の他端を介して演算増幅器４０に接続さ
れている。従つて、中立位置では前記強力ばね３
０が前記係止ピン２２及びストツパピン３２の両
者と同時に導通状態にあり、一方、中立位置以外
では、前記強力ばね３０と前記係止ピン２２或い
はストツパピン３２のいずれかとの導通状態が絶
たれるものである。

以下作用を説明する。

まず、測定子先端の接触部１６ａが被測定物１
４と接触していない非接触状態においては、スト
ツパピン３２により変位が規制されている強力ば
ね３０及び弱力ばね２６の作用により、測定子１
６が、第１図に示す中立位置に保たれている。こ
の中立位置では、強力ばね３０が係止ピン２２及
びストツパピン３２の両者と導通状態にあり、
又、係止ピン２２は弱力ばね２６とも導通状態に
あることから、演算増幅器４０の入力端子が、ピ
ン２４、弱力ばね２６、係止ピン２２、強力ばね
３０、ストツパピン３２、リード線３４を介して
接地されているので、演算増幅器４０の出力レベ
ルもＬレベルに保たれている。この時において、
係止ピン２２及びストツパピン３２がいずれも円
柱状とされているため、強力ばね３０と係止ピン
２２及びストツパピン３２との接触状態は線接触
となつている。

測定子先端の接触部１６ａが被測定物１４と接
触し、測定子１６が図の時計方向或いは反時計方
向のいずれか、例えば、第３図に示す如く、時計
方向に回動すると、延長板２０も時計方向に回動
し、係止ピン２２により強力ばね３０の先端が下
方に押される。すると、強力ばね３０とストツパ
ピン３２の導通状態が絶たれるため、演算増幅器
４０の入力端子には、抵抗器３８を介して電源電
圧＋Ｂが加わることとなり、演算増幅器４０の出
力はＨレベルとなる。又、第４図に示す如く、測
定子１６が反時計方向に回動すると、係止ピン２
２が上方に変位し、該係止ピン２２と強力ばね３
０との導通状態が絶たれるため、演算増幅器４０
の入力端子には、やはり抵抗器３８を介して電源
電圧＋Ｂが加わることとなり、演算増幅器４０の
出力はＨレベルとなる。従つて、測定子１６の揺
動に伴う演算増幅器４０の出力変化状態から、測
定子１６と被測定物１４との接触状態が、迅速且
つ確実に感知される。

本実施例においては、係止ピン２２及びストツ
パピン３２が円柱状とされているため、強力ばね
３０と係止ピン２２及びストツパピン３２との接
触状態が線接触となり、高い動作感度が得られ
る。

又、本実施例においては、復元機構の係止ピン
２２、強力ばね３０、ストツパピン３２だけでな
く、弱力ばね２６及び該弱力ばね２６の一端を固
着するピン２４も導電体製とし、該弱力ばね２６
を介して前記係止ピン２２に給電するようにして
いるので、測定子１６の揺動変位と共に変位する
係止ピン２２に対する別体の給電機構が不要とな
り、構成が極めて単純である。なお、絶縁体２３
を省略すると共に延長板２０を導電体製とし、フ
レーム１０と電気的に絶縁して、該延長板２０を
介して係止ピン２２に給電する等、他の給電機構
を用いることにより、弱力ばね２６を介すること
なく係止ピン２２に給電することも勿論可能であ
る。

更に、本実施例においては、復元機構の延長板
２０が、摩擦結合２０ａを介して測定子１６と連
動されていたため、測定子１６に衝撃等が加わつ
て、測定子１６の揺動変位が大となつても、延長
板２０が大きく変位することはなく、電気的接点
を保護するための、測定子１６の移動範囲を規制
するリミツタ等が不要である。なお、測定子１６
の移動範囲を規制するリミツタ等を設ける場合に
は、測定子１６と延長板２０を一体的に連動し、
例えば両者を一体化することも可能である。

なお、前記実施例においては、ストツパピン３
２がフレーム１０に固着されていたが、ストツパ
ピン３２を第１図の上下方向に位置調整可能とす
ることにより、中立位置における係止ピン２２、
強力ばね３０、ストツパピン３２間の相対位置関
係を調整可能とすることも出来る。ここの場合に
は、中立位置における各部材間の接触状態の調整
が容易となる。

又、前記実施例においては、係止部材及びスト
ツパの形状が円柱状とされていたが、係止部材及
びストツパの形状はこれに限定されない。

以上説明した通り、本考案によれば、別体の電
気的接点を新たに設けることなく、簡単な構造
で、被測定物と測定子の接触状態を迅速且つ確実
に感知できる。又、故障が少なく信頼性が高い等
の優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係るタツチセンサの実施例
の中立位置状態を示す断面図、第２図は、第１図
の−線に沿う断面図、第３図及び第４図は、
前記実施例の中立位置から外れた状態を示す断面
図である。 １０……フレーム、１２……軸、１４……被測
定物、１６……測定子、１６ａ……接触部、２０
……延長板、２２……係止ピン、２４……ピン、
２３……弱力ばね、３０……強力ばね、３２……
ストツパピン。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 揺動自在に支持され、先端に被測定物との接
   触部が形成された測定子と、該測定子を中立位
   置に保持するための、前記測定子と連動された
   延長板、該延長板の後端近傍に配設された係止
   部材、該係止部材を一方向に付勢する弱力ば
   ね、該弱力ばねより強い力で前記係止部材を反
   対方向に付勢する強力ばね、測定子の中立位置
   を越えて係止部材を付勢しないよう、該強力ば
   ねの変位を規制するストツパからなる復元機構
   とを有し、しかも、少なくとも前記復元機構の
   係止部材、強力ばね、ストツパが導電体製とさ
   れ、中立位置では前記強力ばねが前記係止部材
   及びストツパの両者と同時に導通状態にあり、
   一方、中立位置以外では前記強力ばねと前記係
   止部材或いはストツパのいずれかとの導通状態
   が絶たれることから、測定子と被測定物の接触
   を感知するようにされていることを特徴とする
   タツチセンサ。 (2) 前記復元機構のストツパが位置調整可能とさ
   れ、中立位置における係止部材、強力ばね、ス
   トツパ間の相対位置関係が調整可能とされてい
   る実用新案登録請求の範囲第１項に記載のタツ
   チセンサ。 (3) 前記復元機構の弱力ばねも導電体製とされ、
   該弱力ばねを介して前記係止部材に給電されて
   いる実用新案登録請求の範囲第１項又は第２項
   に記載のタツチセンサ。 (4) 前記復元機構の延長板が摩擦結合を介して前
   記測定子と連動されている実用新案登録請求の
   範囲第１項乃至第３項のいずれか１項に記載の
   タツチセンサ。