JP3472435B2 - 測定子の移動機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、接触により被測定
物の位置を検知する一対の測定子が設けられる一対のス
ライダを有し、当該一対の測定子を相対移動させるため
の測定子の移動機構に関する。

【０００２】

【背景技術】内径、外径等の被測定物の２側面間の距離
の測定に用いられる測定機は、接触により被測定物の位
置を検出する一対の測定子と、これら一対の測定子を相
対移動させるための移動機構とを備えている。このよう
な測定機によれば、被測定物の位置を検出する一対の測
定子間の距離を測定することにより被測定物の寸法を測
定することができるので、孔径、外径、溝幅等、被測定
物の多様な寸法を精度よく測定することができる。

【０００３】このような測定機としては、従来より図５
に示すような測定機が知られ、この測定機５は、本体５
１上に設けられるテーブル５２から一対の測定子５３が
上方に突出して設けられ、一対の測定子５３を互いに離
れる方向に移動させ、それぞれを被測定物９の内側面９
１に当接させることにより、被測定物９の内側面寸法を
測定することができる。一対の測定子５３を相対移動さ
せる測定子の移動機構５４は、テーブル５２の下方、本
体５１の内部に設けられるレール５５と、このレール５
５に移動自在に取り付けられる一対のスライダ５６とを
備えている。

【０００４】そして、レール５５は、その延出方向略中
央部で、一方のスライダ５６を案内する第１のガイド面
５５１と、他方のスライダ５６を案内する第２のガイド
面５５２とに分割され、各々のガイド面５５１、５５２
が各スライダ５６の移動範囲となっている。尚、図５で
は図示しなかったが、本体５１上にはスケールが設けら
れるとともに、スライダ５６には、検出器が設けられ、
これにより、一対の測定子５３間の距離を検出してい
る。

【０００５】また、他の例として図６に示すような測定
機が知られ、この測定機６は、本体６１上に設けられた
テーブル６２に移動機構６４が隣接配置されたものであ
る。移動機構６４は、測定子６３の移動方向に沿って対
向配置される一対のレール６５と、このレール６５上に
それぞれ移動自在に取り付けられるスライダ６６とを備
え、測定子６３は、延長用のアーム６７を介してスライ
ダ６６に取り付けられている。そして、それぞれのレー
ル６５の側面部および上面部が第１のガイド面６５１、
第２のガイド面６５２とされ、スライダ６６は、これら
のガイド面６５１、６５２上を移動し、測定子６３が被
測定物９の内側面９１に当接することによって、被測定
物９の内側面寸法を測定することが可能となる。尚、図
６では図示を略したが、一対の測定子６３間の距離測定
は、上述した測定機５と同様に、レール６５のそれぞれ
にスケールを設け、各々のスライダ６６に設けられる検
出器によって行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の測定機５、６では、レール５５、６５の延出
方向に沿って第１のガイド面５５１、６５１、第２のガ
イド面５５２、６５２が区画されているため、大きな被
測定物の寸法を測定できる測定機にしようとすると、そ
の分レール５５、６５の長さ寸法を大きくとらなければ
ならず、測定機５、６が大型化してしまうという問題が
ある。また、測定機６では、２本のレール６５を測定子
６３の移動方向に沿って精度よく本体６１上に設けなけ
ればならないので、部品点数の増加による測定機の組立
工数の増加を招くうえ、測定機の構造が複雑化してしま
うという問題がある。

【０００７】本発明の目的は、測定機の構造が複雑化す
ることがなくかつ測定機が大型化することのない測定子
の移動機構を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る測定子の移
動機構は、接触により被測定物の位置を検知する一対の
測定子が設けられる一対のスライダを有し、当該一対の
測定子を相対移動させるための測定子の移動機構であっ
て、前記一対のスライダのうち、いずれか一方のスライ
ダを案内する第１のガイド面と、いずれか他方のスライ
ダを案内する第２のガイド面とが、前記被測定物が載置
されるテーブルが設けられた本体に支柱を介して支持さ
れた一本のレールの全体に亘って分割して形成され、前
記一対のスライダは、当該スライダと前記レールとの間
に設けられ、移動抵抗を低減するエアベアリング及びこ
のエアベアリングによる斥力と釣り合う引力を発生させ
る磁石又は負圧発生装置からなる吸引手段により前記第
１のガイド面および前記第２のガイド面に案内され、前
記レール上に設けられる載荷機構及びエアシリンダによ
り前記レール上を移動することを特徴とする。

【０００９】ここで、具体的な測定子の移動機構として
は、例えば、レールが断面角形の柱状体であり、この柱
状体の角形断面の垂直方向の対称軸を中心として第１の
ガイド面と第２のガイド面とが分割して形成され、第１
のガイド面および前記第２のガイド面が柱状体の各側面
によって形成される上面部と、側面部と、下面部とを備
え、一対のスライダが第１のガイド面および第２のガイ
ド面の側面部と対向する垂直部と、この垂直部の両端か
ら直交して延出しかつガイド面の上面部および下面部と
当接する一対の水平部とを備えている移動機構が考えら
れる。

【００１０】このような本発明によれば、第１のガイド
面および第２のガイド面とが一本のレールの全体に亘っ
て分割形成されているので、それぞれのスライダの移動
範囲を一本のレール全体に設定することが可能となり、
測定機の小型化を図ることが可能となる。また、一本の
レールに一対のスライダが移動自在に取り付けられてい
るので、複数本のレールを測定子の移動方向に沿って精
度よく対向配置させる必要もなく、測定機の構造の簡素
化を図ることが可能となる。

【００１１】以上において、移動機構としては、スライ
ダとレールとの間には移動抵抗を低減するためにエアベ
アリングが設けられたものを採用するのが好ましく、ス
ライダを上述のように断面コ字形とした場合、スライダ
の垂直部には、このエアベアリングによる斥力とつり合
う引力を発生させる吸引手段が設けられた移動機構を採
用するのが好ましい。ここで、吸引手段とは、エアベア
リングが噴出する空気によって発生するレール、スライ
ダ間の斥力を相殺する手段をいい、例えば、レール、ス
ライダ間の空気を吸引する負圧発生装置であってもよ
く、スライダに磁石を設け、これにより、スライダ、レ
ール間に引力を発生させてエアベアリングによる斥力を
相殺するようなものであってもよい。

【００１２】すなわち、上述した測定機では、レール、
スライダ間の移動抵抗は測定子の撓みの大きさ、ばらつ
きに大きく影響を与え、精密測定を行う上で当該移動抵
抗を低減することは極めて重要である従って、レール、
スライダ間にエアベアリングを採用することにより、当
該移動抵抗をほぼ０にすることができるので、極めて高
精度の精密測定を行うことが可能な測定機が形成され
る。また、スライダにエアベアリングによる斥力を相殺
する引力を発生させる吸引手段が設けられているので、
レールの延出方向に沿って延びる溝等を形成してスライ
ダの脱落等を防止する必要がなく、測定機の構造を一層
簡単にすることが可能となる。

【００１３】また、上述したエアベアリングは、スライ
ダの水平部および垂直部の面外方向に位置調整可能に設
けられているのが好ましい。すなわち、エアベアリング
が位置調整可能であれば、スライダ、レールの寸法精度
に影響されることなく、レールに対して移動抵抗を低減
する適切な位置にエアベアリングを配置することが可能
となる。従って、レール、スライダの寸法精度を必要以
上に高精度化する必要がなく、測定子の移動機構の製造
コストの低減が図られる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。尚、以下の説明では、既に説明し
た部材と同一又は類似の部材又は部分については、その
説明を省略又は簡略にする。図１には、本発明の実施形
態に係る測定機１が示され、測定機１は、その本体１１
上に被測定物９が載置されるテーブル１２が設けられ、
被測定物９の上方には一対の測定子１３が互いに逆方向
Ａ、Ｂに移動可能となっている。移動機構１４は、前記
テーブル１２上方に配置され、一対の測定子１３の移動
方向に沿って延びるレール１５と、このレール１５上に
当該レール１５の延出方向に移動自在に取り付けられる
一対のスライダ１６とを含んで形成される。

【００１５】レール１５は、テーブル１２の上方に水平
方向に配置される角形断面の鋼製柱状体からなり、その
両端を支柱１１１を介して本体１１上に支持されてい
る。そして、このレール１５は、後述する当該角形断面
の垂直方向の対称軸Ｃを中心として分割され、柱状体の
一方の側が第１のガイド面１５１、対向する他方の側が
第２のガイド面１５２とされている。一対のスライダ１
６は、第１のガイド面１５１および第２のガイド面１５
２によって案内され、レール１５に対してその延出方向
に移動自在に支持されている。

【００１６】それぞれのスライダ１６は、レール１５上
に設けられたエアシリンダ１７および載荷機構１８によ
ってレール１５上を移動する。スライダ１６の下部に
は、測定子１３が設けられているとともに、一方のスラ
イダ１６には、スケール１６３が設けられ、他方のスラ
イダ１６には、検出器１６４が設けられている。そし
て、スケール１６３および検出器１６４で一対のスライ
ダ１６の相対距離を測定することにより、一対の測定子
１３間の相対距離が測定することができ、一対の測定子
１３を被測定物９の内側面９１に接触させて被測定物９
の内側面間寸法の測定をすることができる。

【００１７】第１のガイド面１５１および第２のガイド
面１５２は、図２に示すように、レール１５の角形断面
の垂直軸Ｃを中心として線対称に形成され、第１のガイ
ド面１５１は、柱状体の各側面となる上面部１５１Ａ
と、側面部１５１Ｂと、後述する下面部１５１Ｃとから
構成され、第２のガイド面１５２も同様に、上面部１５
２Ａ、側面部１５２Ｂ、下面部１５２Ｃとから構成され
ている。第１のガイド面１５１によって案内されるスラ
イダ１６は、当該第１のガイド面１５１を覆う断面コ字
形をなし、前記側面部１５１Ｂと対向配置される垂直部
１６１と、この垂直部１６１の両端から直交して延出し
かつ上面部１５１Ａおよび下面部１５１Ｃに対向する一
対の水平部１６２とを備え、第２のガイド面１５２によ
って案内されるスライダ１６も同様の構成を有してい
る。

【００１８】レール１５のガイド面１５１、１５２に対
向するスライダ１６の垂直部１６１および水平部１６２
には、図２から判るように、複数のエアベアリング２１
が設けられている。スライダ１６の一対の水平部１６２
に設けられるエアベアリング２１は、前記垂直軸Ｃに直
交する角形断面の水平軸Ｄを中心として上下に線対称に
配置されているとともに、垂直部１６１の略中央には、
吸引手段となる複数の磁石２２が設けられている。

【００１９】そして、スライダ１６は、複数のエアベア
リング２１による斥力と、上述した磁石２２による引力
と、スライダ１６自身の自重によってバランスが取ら
れ、レール１５の各面部１５１Ａ〜１５１Ｃと離間した
状態で保持される。すなわち、第１のガイド面１５１の
上面部１５１Ａに空気を噴出するエアベアリング２１に
よって発生する鉛直上方の力は、スライダ１６の自重と
下面部１５１Ｃに対向するエアベアリング２１の鉛直下
方の力との合力によってバランスが取られている。垂直
部１６１に設けられるエアベアリング２１の水平方向外
側に作用する力は、垂直部１６１の中央部に設けられる
磁石２２と、鋼製のレール１５との間の引力によってバ
ランスが取られている。

【００２０】前述のような本実施形態によれば、次のよ
うな効果がある。すなわち、第１のガイド面１５１およ
び第２のガイド面１５２とが一本のレール１５の全体に
亘って分割形成されているので、一対のスライダ１６の
移動範囲を一本のレール１５全体に設定することがで
き、測定機１が必要以上に大型化することがない。ま
た、一本のレール１５に一対のスライダ１６が移動自在
に取り付けられているので、複数本のレールを測定子の
移動方向に沿って精度よく対向配置させる必要もなく、
測定機の構造の簡素化を図ることができる。

【００２１】さらに、レール１５、スライダ１６間にエ
アベアリング２１を採用することにより、レール１５、
スライダ１６間の移動抵抗をほぼ０にすることができる
ので、測定子１３の撓みに大きな変動を生じることがな
く、測定機１によって極めて高精度の精密測定を行うこ
とができる。

【００２２】そして、スライダ１６にエアベアリング２
１による斥力を相殺する引力を発生させる吸引手段とな
る磁石２２が設けられているので、レールの延出方向に
沿って延びる溝等を形成してスライダ１６の脱落等を防
止する必要がなく、測定機１の構造を一層簡単にするこ
とができる。また、一対のスライダ１６の移動範囲が一
本のレール１５の２つの側面を使って平行に設定されて
いるので、一方のスライダ１６に設けられるスケール１
６３と他方のスライダ１６に設けられる検出器１６４と
によって一対の測定子１３間の相対距離を測定するこが
できる。従って、従来例で説明した測定機５、６のよう
に、一対のスライダ５６、６６のそれぞれにスケールお
よび検出器を設ける必要がなく、測定機の構造を一層簡
単にすることができる。

【００２３】尚、本発明は、前述の実施形態に限定され
るものではなく、次に示すような変形をも含むものであ
る。すなわち、前述の実施形態では、第１のガイド面１
５１および第２のガイド面１５２は上面部１５１Ａ、１
５２Ａと、側面部１５１Ｂ、１５２Ｂと、下面部１５１
Ｃ、１５２Ｃとを備え、スライダは垂直部１６１および
一対の水平部１６２からなる断面コ字形のスライダ１６
によって構成される移動機構１であった。

【００２４】しかし、本発明は、これに限らず、図３に
示すように、レール３５の上面部３５１Ａ、３５２Ａお
よび側面部３５１Ｂ、３５２Ｂがガイド面３５１、３５
２とされ、スライダ３６が側面部３５１Ｂに対向する垂
直部３６２および上面部３５１Ａに対向する水平部３６
２を備えた断面Ｌ字形のスライダ３６を有する移動機構
３４であってもよい。

【００２５】さらに、レール４５の下面部４５１Ｃ、４
５２Ｃおよび側面部４５１Ｂ４５２Ｂがガイド面４５
１、４５２とされ、このガイド面４５１、４５２と対向
する垂直部４６１および水平部４６２を備えた断面Ｌ字
形のスライダ４６を有する移動機構４４であってもよ
い。この場合、垂直部３６１、４６１に設けられる吸引
手段となる磁石２２を設ける他、水平部３６２、４６２
にも磁石２２を設け、上下方向の力のバランスを取ると
よい。要するに、エアベアリング２１、磁石２２の位置
は、レールおよびスライダの形状に応じて、レールとス
ライダとが当接しないように適宜設ければよい。

【００２６】また、前述の実施形態では、吸引手段は、
鋼製のレール１５との間で引力を発生させる磁石であっ
たが、これに限らず、スライダおよびレール間の空気を
吸引するような負圧発生装置を吸引手段として採用して
も、前述した効果と同様の効果を享受することができ
る。さらに、前述の実施形態では、レール１５は角形断
面の柱状体であったが、これに限らず、例えば、円形断
面の柱状体のレールであってもよく、角形断面や円形断
面の筒状体であってもよい。要するに、断面形状が第１
のガイド面と第２のガイド面とに分割できるようなもの
であれば他の形状、構造等であっても前述した効果と同
様の効果を得ることができる。

【００２７】そして、前述の実施形態では、一対の測定
子１３は、互いに逆向きに移動していたが、これに限ら
ず、一対の測定子１３が同方向に移動するような測定機
であっても、本発明を利用することができ、前述した効
果と同様の効果を享受することができる。また、前述の
実施形態では、移動機構１のレール１５は、テーブル１
２の上方に配置されていたが、これに限らず、例えば、
従来例で説明した測定機５のように、移動機構がテーブ
ルの下方に配置されている測定機において、本発明に係
る測定子の移動機構を採用しても前述の実施形態で述べ
た効果と同様の効果を享受することができる。

【００２８】さらに、前述の実施形態では、レール１５
とスライダ１６との間には、エアベアリング２１が介装
され、これにより移動抵抗の低減が図られていたが、こ
れに限らず、転がり案内や滑り案内方式のものであって
も、当該移動抵抗を十分に低減することができれば、こ
れらを採用してもよい。また、レール１５とスライダ１
６との間を離間させて移動抵抗を低減させる方法とし
て、必ずしもエアベアリング２１を用いる必要はなく、
例えば、磁石の同極同士による反発力を利用してもよ
い。そして、前述の実施形態では、レール１５は角形断
面の鋼製柱であったが、これに限らず、石製の柱状体を
レールとして採用してもよい。尚、この場合、石製の柱
状体の側面部には、スライダの磁石の移動範囲に対応し
て鉄板を設けておけばよい。石製の柱状体をレールとす
れば、温度変化に伴う寸法変化が少ないので、測定子の
移動機構を安定して動作させることができる。

【００２９】また、前述の実施形態では、スライダ１６
の垂直部１６１、水平部１６２に設けられたエアベアリ
ング２１は、垂直部１６１、水平部１６２に対して固定
されていたが、これに限らず、垂直部１６１、水平部１
６２の面外方向に位置調整可能であってもよい。尚、こ
の場合、上下の水平部１６２に設けられるエアベアリン
グのうちいずれか一方が位置調整可能であればよい。エ
アベアリングが位置調整可能であれば、スライダおよび
レールの寸法精度に影響されることなく、レールに対す
る適切な位置にエアベアリングを配置することができる
ので、レール、スライダの寸法精度を必要以上に高精度
化する必要がなく、測定子の移動機構の製造コストの低
減を図ることができる。その他、本発明の実施の際の具
体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる
範囲で他の構造等としてもよい。

【００３０】

【発明の効果】前述のような、本発明の測定子の移動機
構によれば、一本のレールに一対のスライダが移動自在
に取り付けられているので、測定機の構造を簡素化する
ことができるうえ、第１のガイド面と第２のガイド面と
が一本のレールの全体に亘って分割形成されているの
で、それぞれのスライダの移動範囲をレール全体に設定
することができ、測定機を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る測定機を表す概要斜視
図である。

【図２】前述の実施形態における移動機構を表す側面図
および断面図である。

【図３】前述の実施形態の変形となる移動機構を表す側
面図および断面図である。

【図４】前述の実施形態の他の変形となる移動機構を表
す側面図および断面図である。

【図５】従来の移動機構を備えた測定機を表す側面図で
ある。

【図６】他の従来の移動機構を備えた測定機を表す側面
図である。

【符号の説明】

１３ 測定子 １４、３４、４４ 測定子の移動機構 １５ レール １６、３６、４６ スライダ ２１ エアベアリング ２２ 吸引手段（磁石） １５１、３５１、４５１ 第１のガイド面 １５２、３５２、４５２ 第２のガイド面 １６１ 垂直部 １６２ 水平部 Ｃ 垂直方向の対称軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−151502（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−173422（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−79208（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−6817（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−172902（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−180710（ＪＰ，Ｕ) 特表 平７−502816（ＪＰ，Ａ) 英国特許出願公開2256409（ＧＢ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 21/00 - 21/32

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】接触により被測定物の位置を検知する一対
   の測定子が設けられる一対のスライダを有し、当該一対
   の測定子を相対移動させるための測定子の移動機構であ
   って、 前記一対のスライダのうち、いずれか一方のスライダを
   案内する第１のガイド面と、いずれか他方のスライダを
   案内する第２のガイド面とが、前記被測定物が載置され
   るテーブルが設けられた本体に支柱を介して支持された
   一本のレールの全体に亘って分割して形成され、 前記一対のスライダは、当該スライダと前記レールとの
   間に設けられ、移動抵抗を低減するエアベアリング及び
   このエアベアリングによる斥力と釣り合う引力を発生さ
   せる磁石又は負圧発生装置からなる吸引手段により前記
   第１のガイド面および前記第２のガイド面に案内され、
   前記レール上に設けられる載荷機構及びエアシリンダに
   より前記レール上を移動することを特徴とする測定子の
   移動機構。
2. 【請求項２】請求項１に記載の測定子の移動機構におい
   て、 前記レールは断面角形の柱状体であり、 この柱状体の角形断面の垂直方向の対称軸を中心として
   前記第１のガイド面と前記第２のガイド面とが分割して
   形成され、 前記第１のガイド面および前記第２のガイド面のそれぞ
   れは、上面部と、側面部と、下面部とを備え、 前記一対のスライダは、前記第１のガイド面および前記
   第２のガイド面の側面部と対向する垂直部と、 この垂直部の両端から略直交して延出しかつ前記上面部
   および前記下面部と対向する一対の水平部と、 を備えていることを特徴とする測定子の移動機構。
3. 【請求項３】請求項２に記載の測定子の移動機構におい
   て、 前記一対のスライダのそれぞれの水平部および垂直部に
   は、当該スライダと前記レールとの間の移動抵抗を低減
   するエアベアリングが設けられているとともに、前記垂
   直部には、このエアベアリングによる斥力とつり合う引
   力を発生させる吸引手段が設けられていることを特徴と
   する測定子の移動機構。
4. 【請求項４】請求項３に記載の測定子の移動機構におい
   て、 前記エアベアリングは、前記水平部および前記垂直部の
   面外方向に位置調整可能に設けられていることを特徴と
   する測定子の移動機構。