JPS5920807A - 変位測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 このｙで明は変位測定装置に係り、特に、第１部月に取
付けられた第１検知休と、第２部月に取イ；１けられ、
かつ、この第２部材とともに前記第１検知体に沿って往
復初句ｎＬとされた第２検知体と、基端部が前記第２部
材に取（＝Ｊ　ｌＪられ、先端部にＪ′３いて前記第２
検知体を第１検知体に対して、往復動方向と略直交ηる
方向に押圧し、前記第１検知体と第２検知体との相対移
動から、前記第１および第２部材の相対変６位を測定で
る変１１ン測定装買の改良に関づる。

２個の対象物の相対的な位肪を測定したり、或いは調整
したりするための■ＩＩ長装置の一■重（こ１．（列λ
ば第１図〜第３図に示さ４するよう（こ（呂成さ４ｔて
いるものがある。

図において、細長ケース１は＋２１ま方形の中空１チ月
面を右−りるとともに、第１図の紙面と直交方向（こ細
長に形成され、更に長手方向の一側面（こ沿ってほぼ全
長（こねｌこり間口２を（晶えて（＼る。

前記細長ケース１の間口２側の端面には移動部材としＣ
の検出機侶３が摺動部材４を介して当接され、細長ケー
ス１の長手方向に沿って移動可能どされている。

この検出ｔｅｌ横３の下面には、前記間口２１ｙ＼ら細
長ケース１内に延在する腕部５が一体的に形成さ４＋、
ている。また前記間口２の近傍における副長ケース１の
外側面には該細長ケース１の長手Ｉｊ向（こ治って一対
のマグネット６が設けられ、このマグネツ１〜Ｇに該間
口２を被うように薄肉の！７４反１）１らなる閉塞部材
７が吸着され、該間口２カーら眉ｌ長ケース１内への塵
埃等が侵入すること、を防止づ°るようにされている。

この時、検出□横３の腕部５が挿入される部分の閉塞部
材７は、該検出１；Ｍ１門３に設置ジられるととモニ、
両端が検出間横３の下面に間口された側面山形の溝Ｂ内
に挿入され、この溝８により跨がれた状態の腕部５は細
長ケース１内への挿入が可能となるようにされている。

前記細長ケース１内の長手方向に設けられた溝９内には
、カラス等からなり、−側面（目盛面）１０Ｂにれ０島
状の目盛１０Ａ（第２図参照）が形成されたメインスケ
ール１０の下端）７２が挿入され、接着剤１１等（こよ
り固定されている。

前記検出１ｊｉ　ＩＮ　３の腕部５は前記メインスケー
ル１０の近傍まで延長され、この先端部には連結手段１
２を介してスライダー１３が移動可能に取付（プられで
いる。この連結手段１２１；ｔ、１列えｌＪ、先端に三
角形の環状部１２△を一体的に形成され、基端を腕部５
にワツシＡ’　１２　Ｂおよびねじ１２Ｃで止められた
線状の片持ばね１２弾性部材と、前記環状部１２Δに係
合される円す（［台１２Ｅとから構成されている。

前記片持ばね１２Ｄは、スライダー１３をメインスケー
ル１０の第１の走査１１（而と兼用さ４ｔ　ｌこ目盛面
１０Ｂ側に押圧するよう（こさ４するととも１こ、スラ
イダー１３をメインスケール１０の目Ｒ■面１０Ｂと直
交する第２の走査基準面であるＥ１面１０Ｃ側にも押圧
するようにされている。

前記スライダー１３は、板材から略り字１人（こ形成さ
れた接触子取付部オ第１３Ａとこの接触子爪（＝を部材
１３△の一端折曲げ７ａｔ　’ｒｕにねじ止めさ１シル
とともに、前記メインスケール１０の目盛１０ΔＩＪＸ
形成されていない而に対向された肉厚の光）に素子数イ
」部材１３Ｂと、前記接触子取付部オイ１３Ａの他端折
曲げ長辺にねじ（図示省略〉止めさｔしるとともに、前
記メインスケール１０の目盛面１０１３に対向された肉
厚の受光素子爪１ｑ部材１３Ｃと（こより構成されてい
る。

前記スライダー１３の接触子取付部材１３△の前記メイ
ンスケール１０の目盛面１０ＢＩこ対向した面に１．Ｌ
、メインスケール１０と同様な縦縞状の目＠（図示省−
８）を有するインデックススケール１４が固定されてい
る。このインデックススケール１４とメインスケール１
０とを挾んだ状態で光源としての発光素子１５と受光素
子１Ｇとが配置されている。

この場合、発光素子１５は前記接触子取付部材１３Δの
Ｌ字の知力に固着された光光児子取付部材１３Ｂに、ま
た受光素子１６は前記接触子取付部材１３△のＬ字の長
辺に固着された受光素子爪（ｄ部材′１３Ｃに各）？２
２Ｍ面されている。

前記接触子取付部材１３Δのし字の内面すなわち前記メ
インスケール１０の第１の走査基準面である目盛面１０
Ｂｄ３よびこの目酩面に直交した第２の走査長１Ｍ面で
ある端面１０Ｃにり・ｊ向した面には、それぞれ、各１
１ポリアセタール樹脂のような低摩擦係数の樹脂からな
る１習動駒１７．１８が複数個固定され、これらの摺動
駒１７．１８は前記片持ばね１２Ｄの付勢ツノによりメ
インスケール１０の目盛面１０［３およびこの目盛面１
０Ｂに直交した端面１０Ｃに当接するようにされている
。

このような構成において、細長ケース１および移動部材
どしての検出機構３のいずれか一方を、例えば検出機構
を被測定物に取イ」【ブ、他方づなわＪ５細長ケース１
を機械のヘッド１９の取ｆり而１９１＼、１９Ｂに固定
して被測定物を移動づると、メインスケール１００目盛
１０△とインデックススケール１４の目盛との間で明暗
の縞模様が発生し、この縞模様を受光素子１６で読み取
って被測定物の移動量を読み取り、測定を行うものであ
る。

このような変位測定装置においては、メインスケール１
０とインデックススケール１４との隙間、平行度等は測
定精度に（伽めて重大な影響を与える。

例えば１０μ０１程度の間隔のスリン１〜を右づる光学
式測定装置においては、所定の測定精度を確保りるたＶ
〕には、隙間を２０μｍ１程度としな（）ればならない
。

しかるに前記メインスケール１０およびインデックスス
ケール１４は、相対づる而が必ずしも真平面とは限らず
うねり等が存在する。従って、メインスケール１０とイ
ンデックススケール１４は相互に１習勤抵抗が（かめ−
Ｃ小さく、かつ、一方が他方に追随して前記隙間を一定
に保持することが必要どなる。

そのための手段として、前記第１図〜第３図の変位測定
装置においては、片持ばね１２Ｄの先端により、その先
端の環状部１２Δをインデックススケール１４側の円錐
台１２Ｆに遊面さゼている。

また他の態様としては、第５図に示されるように、片持
ばね１２Ｄの先端を球１２［コとして、インデックスス
ケール１４の受（プ側をＶ字Ｆ　１２　Ｇ　５としたも
のがある。

このような片持の線状ばねは、メインスケールとインデ
ックススケールを相互に押圧づるとともに、これらスケ
ールの長手方向の４ｏ対移動時にインデックススケール
を１’７動抵抗にｚ・＋抗して測定対象物の一方に対し
て定（１’７貿に紐持４るものであるー。

前記片持ばね１２０は理想的には、あらがじダ］第４図
に示されるように撓み曲線に沿って成型させておき、取
付状態においては第５図に示されるようにメインスケー
ル１ｏの移動方向と平行となるようにし、これによって
、スライダー１３ｄ：ｉよびこれと一体のインデックス
スクール１４を左右に＋２１動さけても片持ば′ｌ、ｐ
　１２　Ｄに（Ｊ、引張りまた１、を圧縮荷重のみ作用
し、スライダー１３の往復運５ＪＪが８（１１定情度に
影響を与えないようにする。

しかしながら実際には、片持ばね１２Ｄを構成Ｊるばね
素材の弾性係数のばらつき、ばね形状の理想的な撓み曲
線に対する誤差、片持ばね１２Ｄ以外の部品、相互ケー
ス１、メインスケール１０、（尖出敗侶３′等の寸法の
ばらつき、さらには測定装置２工作機械等に取付りた状
態での工作（幾械の取（；Ｊ而と測定装置の取付面の平
行度のばらつき等により、例えば第６図（Δ）、（Ｂ）
に示されるようになり、メインスケールに対して平行な
状態に取（（Ｊりることが困グ・［どなる。

このような状態で取付けられた片持ば１１２１２　Ｄに
（Ｊ、スライダー１３を左右に摺動させた場合、引張り
Ｊ′３よび圧縮荷重の他に曲げモーメンｊ〜が１′［用
して摺動方向に撓みが発生ずるため、測定ｆＩｉ（亥に
悪影響を与えるという問題点が生じる。

以下片持ばね１２Ｄの揺動方向の１尭みλを求める。

ｔｙ、第６図に示されるような実際の取付状態にお（プ
る片持ばね１２Ｄを、第７図に示されるＪ。

うな曲率半径Ｒの曲り梁ど仮定てきる。片持ばね１２Ｄ
先端ににるスライダー゛１３のメインスケール１０に対
りる押圧力をＮ＝２４０ｇ、摩１察係数μ−〇、３、片
持ばねの基端から先端までの距離をＬ　（ｍ１ｌｌ）　
、　）ｉ持ばねを形成づる線村の材質をＳ〜＼＋ｐ−へ
、かつ、その直径を（＋）　（ｍｍ　）とした条ｆｌ、
で、スライダー１３のメインスケール１０に対する図の
矢印へ方向の相対移動に際して、片持ばねの先端にＩＪ
第８図に示されるようにそれぞれ「１、［２の力が作用
１′る。

仕ず第７図より Ｆ＋−２Ｎ、、、（’Ｉ） ［２−２μＮ、ｉ、、（２＞ （１）（２）式より Ｆ２−μＦ＋、、、＜３） 第８図より、片持ばね１２Ｄの固定端にり測った距離Ｓ
の任意のｍ１１断面のＦ２による曲げモーメン１、。、
よ、　　　　　　　　　　　１．１開１１、ツ５９−２
０８０’？　（４）Ｍ＝ｒｚＲ（ｃｏｓ　　φ−ｃｏｓ
　　θ＞、、、　　（４）（ここでφは固定端から、ｎ
１ＩＩｒ１７ｉ面間の中心角、θは固定◇岸から自由、
端までの中心角を示す。）この区間に蓄えられる歪エネ
ルギｔＪｓは（Ｓは固定端から１ｎ１）断面までの距離
、［は縦弾性係数、ＩＺは断面二次モーメン１〜を示す
。

（５〉式に（４）式を代入し、 となる。この区間の荷重方向（Ｉ前動方向）の変位（λ
Ｓ〉はノノステリアノの定理により従って、全区間（Ｌ
）の荷重方向く摺動力向）の変位（λ）゛は積分範囲を
配慮し となる。なお、荷゛重方向（四重方向〉の全変位【ま第
７図の矢符Ａ方向と逆方向の変１ｒＺも考慮して、２λ
である。

ここて検出）塩梅３を工作ｌ幾構等へ取？ｑ４ノたとき
、取付り精度や工作機械自身の１２１勅方向に対する真
直度等により、検出機構３が三次元的にある捏度変動し
てもスライダ１３はスケール面に正確に押し付（」られ
ていな１）れはならないので、ハ持ばね１２０の線径は
、検出機構３に刻づるスライダ１３の一定の自由度を形
成できるｌｊ、ｉ度であることが必要である。

また、工作機械自身の振動によっても、スライダ１３が
スケール面から浮き上がらない条イ′１を配慮し、さら
に装置の大きさも考えると、片持ばね１２Ｄの線径φ−
０，８〜１．０１ｎｌｌｌ、長さＬ＝３０〜５０ｍｍと
なり、ここでは、形状的にも適当と考えられるφ−０、
Ｆ３　ｍｎ＋、Ｌ＝３４．９ｍｍを採用した。また、片
持ばねの材わ１３ＷＰ−△σ）縦弾性係数はＥ＝２．　
Ｉ　Ｘ　１０’　ｋｇ／ｍｍ２である。

また片持ばね１２Ｄの先端の球と球軸受（プのＪＪりは
ないものと仮定する。

この結果法の第１表に示されるＪ：うになり測定精度に
大幅な誤差をもたらす。これは実験結果ともよく一致し
ていることが確認されている。

第１表 上記のような問題点に対して、片持ばねの剛性を強化づ
ることも考えられるが、この場合には、１’ｌｌｌ性を
強化づるため片持ばねの長さＬを変えず、線（￥を太く
すると、検出機構３に対するスライダー１３の自由度が
減少したりさらにスライダーのメインスケールに対づる
押圧ツノが増大し、従ってスライダーの摺動抵抗の増大
によるＩＭ作ｔｆｆ−の低下あるいは接触力過大による
第７図に承り摺動駒１Ｂの摩耗の増加等の新たな問題点
を生じる。

これに対して、例λぼ、スライダーを線状ばねにより片
持ばねの基端方向に引張っｌζ状仙て、腕部に支持し、
これによって移動方向のカにＪζる片持ばねの撓みによ
る測定誤差の７１生を抑制゛りるＪ：うにした変位測定
装置が考えられる。

しかしながらこの変位測定装置は、スライダーをメイン
スケールに押圧づるため付勢手段を別に設すなｔノれば
ならず、装置ス」法が増大し小型化できず、また、スラ
イダーがメインスケールの表面に追随し°Ｃ移ＩＪＪり
るためには、メインスケールの表面のうねりの範囲内で
スライダーが変位でき名ように線状ばねの撓みを許容覆
る（１４成としなければならず、従ってスライダ〜の移
動方向の力による該線状ばねの１尭みによる測定誤差を
充分に小さくできないという問題点が残る。

この発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、スケールの往復動による摺動抵抗がスライダー支
・持部拐に影響を与えないようにして、測定精度を向上
さけることができるようにした変位測定装置を提供する
ことを目的とη゛る。

またこの発明は、装置＝Ｊ法が小さく小型化できるＪ：
うにした変位測定装置を提供することを目的とづ−る。

またこのフチ明は、スライダーを支持するだめの染、持
部１ΔおＪ：びスライダーをメインスケールに押１」リ
−るための付勢手段の取付けが容易な変位１ｆｌｌｌ定
駅置を提供することを目的とす゛る。

この北門は、第１部材に取付けられた第１検知体と、第
２部材に取付りられ、かつ、この第２部材とともに前記
ｇＸＳｉ検知体に沿って往（ν初旬Ｆ１１どされた第２
検知体と、Ｊ３端部が前記第２部材に取イ二４けられ、
先端部において前記第２検知休を第１検知体に対して、
往復動方向ど略直父づ゛る方向に押圧し、前記第１検知
体と第２検知休との相対移動から、前記第１８３よび第
２部材の相対変位を測定する変位測定装置において、一
端がｎａ記第２部部材、（ｌ！！端が前記第２倹知休に
、一端が前記第２部材に取付けられ、他端が前記高剛性
部イイの第２部材側端部にその外端側から取ｆりけられ
るどともに、これら一端および他端の少なくとも一方が
、＾（ｊ記第２の部材および高１’ｌｌｌ性部（オに対
して、前記第２検知体の（１復動方向と平行方向に移動
可能とされたた綿ばねと、を設けることにより上記目的
を達成するものである。

またこの光明は、前記変位’＋ｎＱｚ装買にお装置、前
記線ばねを、ヘアピン形状どするとともに、前記第２部
材に、前記線ばねの一端が１習接され、これにより該線
ばねの、前記第２検知体往復動方向の移動を許容り′る
ガイド部を形成し、かつ、ｎり開綿ばねの他端を前記高
Ｍｌｌ性部材に固着づることにＪ：り上記目的を達成づ
るものである。

またこの発明は、前記変位測定装置においＣ１前記線ば
ねをヘアピン形状とりるとともに、その一端を前記第２
部材に固着し、かつ、（Ｉ！！喘を前記高剛体部材の外
端に同軸的かつ、ｆｆ１ｈ方向ＩＮ８可能に遊嵌させる
ことにより上記目的を達成するものである。

またこの光明は、６７７記変６′ｌ測定装買において、
前記へノアビン形状の線ばねを、その屈曲部がら一端お
にび他端に至る２つの直線部が、自山態で非平行どされ
、かつ、前記第２部月への線ばね支持位置と、前記第１
検知休との１ｑ＠関係を、セラミル状態で前記線ばねを
、その両市線部が平行となり、かつ、前記高剛性部材を
介して前記第２検知体をｎｑ記第１検知体に押圧さＵる
ことにより上記目的を達成づるものである。

またこの光明け、前記変位測定装置において、前記線ば
ねを、前記高剛性部材側の端部が、前記第２の検知体の
往復動方向と直交する方向に変位可能とすることにより
上記目的を達成するものである。

以下本北門を前記第１図ないし第３図に示されるような
従来と同様の変位測定装置に適用した実施例につき説明
づる。この実施例において、前記第１図ないし第８図に
示される変位測定装置ど同一または相当部分にはこれら
と同一の符号をＦｆ＝ｊ　−＃ることにより説明を省略
するものどする。

この実施例は、第９図ないし第１１図に示されるように
、前記（１Ｙ：来と同様の変位測定装置にＪ３いて、　
Ｃｍが、前記検出機（Ｍ　３に１３＋Ｊるメインスケー
ル１０の近傍まで延長された腕部５の先。■に、また他
端がスライダー１３に、ぞれぞれ回動可ｒ＋ｈに係合さ
れ、これによって腕部５とスライダー１３を連結づる棒
状の高剛性部材２０と、前記腕部５側と、前記高Ｑｌｌ
性部材２０の腕部５側の外端との間に装架され、これに
よって前記高剛性部材２０の先端によりスライダー１３
がメインスケール１０の第１の操作塞準面と兼用された
目盛面１゜△側およびメインスケール１ｏの目盛面１０
Ｂと直交づる第２の操作基＋１１．而である端面１０Ｃ
側にそれぞれ押圧りるように高剛性部材２０をｆ；Ｊ勢
づるための付勢手段たる紳ばね２１を４〕、がっ、その
腕部５側の一端が該腕部５に対して、前記スライダー１
３の往復動力向と平行方向に移動可能としたものである
。

また、従来の摺動駒の代りに、前記メインスケール１０
の目盛面１０Ｂならびに端面１０Ｃに転接するローラ２
２ΔおＪ：び２２　Ｂがスライダー１３に取付けられて
いる。

前記−スライダー１３の、メインスケール１ｏの目盛面
１０Ｂに転１ａづる巳−ラ２２△はスライダー１３の移
動方向前後端部の、前記端面１０Ｇに近い側に一対およ
びこれと反対側でかつ移動方向中央部に１１因、ｉ’ｉ
＋−３個数イ」けられるどどもに、前記端面１０Ｃに転
接づるローラ２２　Ｂ　ｌ；Ｉタライタ−１３の往１す
動方向前後一対設置ノられでいる。

前記高剛性部材２０の両端には球状端部２０Δ、２０　
Ｂが形成され、これら球状端部２０△、２０［３ｆＪｌ
、前記腕部５の先端に形成公れた筒状の受座５ハ、およ
び前記スライダー１３の中央部に取にＪ１：、１られだ
ｌ＋ｊ状の受座２３どにそれぞれ（■合され、これ（Ｊ
−よって高Ｑｌｌ性部４４２０を介してスライダー１３
が腕部５と連動して往復動できるようにされている。

前記腕部５側の受座５　Ａ　＋、Ｉ、前記スライダー・
１３の往１０４］方向ど略直交方向、かつ、メインスケ
ール１０へ接近する方向に間口された筒状であって、底
面が断面図Ｖ字）門形状とされ、また前記受座２３は、
前記スライタニ１３の往ＩＩ勤方向と略直交方向、かつ
、メインスケール１ｏがら前問覆る方向に間口された筒
状であって底面は断面Ｖ字溝形状どされ、また、両者は
高剛性部材２ｏの棒状部分の１通を許容づるために、筒
状壁の相対づる位置に軸線方向のスリンｈ　５　Ｓおよ
び２３Ｓが形成されている。

前記線ばね２１は、一対の直線部２１△、２１Ｂおよび
これらを連結する１１８Ｕ字形状の屈曲部２１Ｃからな
る略ヘアピン形状とされ、その−入の直線部２１△が、
前記腕部５側に設けられ！、：断面断面Ｖ状形状イト部
２４に接触してその軸線方向に移動自在に支持されるど
どもに、腕部５に形成された内通０５　Ｂを通って前記
スライダー１３から１ｌｌｌｆ間づる方向に突出し、か
つ他方の直線部２１Ｂ側において前記受座５△と１へ合
している状態の球状端部２ＯＡの外端から高剛性部材２
ｏの杯・状部と同軸的に、該球状端部２０△に形成され
た嵌合孔２０Ｃに挿入１■合されている。

図の符号２１Ｆ）は直線部２１△の端部に形成された直
角折曲げ部を示し、この直角折曲げ部２１］〕は前記直
線部２１△がガイド部２／ｌからｎ；（落づ゛ることを
防止づるための１ｋ（〕止あを構成している。

また図の符号２４△は、カーイド部２４を腕部５に取り
付けるためのねじを承り。

前記線ばね２１は、自由状態では、第１２図に示される
ように、その直線部２１Ｂがヘアピンの角度が開い゛Ｃ
直徨部２１△に対して非平行であり、かつ取付は状態で
は第９図に示されるように、メインスケール１０Ｊ３よ
び直線部２１△とほぼ平行となり、この時所定のばね力
によって高剛性部材２０を介してスライダー１３をメイ
ンスケール１０方向に抑圧覆ることができるようにされ
ている。

前記高剛性部材２０は、前記線ばね２１による（まね力
を、はとんど撓みを生じることなくスライダー１３に伝
達できる程度の曲げ剛性を有するものである。

この実施例にＪ５いては、前記第１図ないし第８図に示
される従来の変位測定装首におけるとほぼ同一の条１′
Ｆで、直径を２ｍｍとした。

また前記線ばね２１の形状は、その直線部２１Δをガイ
１〜部２４に嵌合した状態て゛かつ仁ツ１、状態で、そ
のばね力にＪ：って、球状端部２ｏ△が受座５△に、ま
た球状受座２３にそれぞれ押圧Ｊる方向に作用りるよう
形成されている。

この実施例においては、検出（戊構３側の腕部５とスラ
イダー１３とがほとんど１尭みが生じない高剛性部材２
０によって連結されているので、セット状態で高剛性部
材２０をスライダ〜″１３の移動方向と平行にづること
かでき、また、スライダー１３の往復動に際しての移動
方向−の力によって高剛性部材２０がほとんど撓むこと
がないので、測定の誤差を大幅に小さくすることできる
。

・さらに、この実茄例においては、ヘアピン形状の線ば
ね２１の一方の直線部２１Ａが、腕部５側のガイド部２
４Ａによって、軸線方向に移動可能に支持されているの
で、スライダー１３がメインスケール１０の表面のうね
りに応じて変位し、これによって高剛性部材２０が受座
５△を中心に揺動され、該高剛性部４Ａ２０の揺ＦＪＪ
時に線はね２１の聞き角度が変化し−Ｃ１この時線ばね
２１と前記腕部５側ｄ３よび高剛性部（イ２０　（１（
ＩＩとのｕｆｆ　’ｒ線ぽイａの軸線方向の相対変（１
°Ｌを起そうとする力が生じるが、この力が前記線ばね
２１の直線部２１Δどガイド部２／１どの１．間接によ
って吸収されるので、線ば１ａ２１ど腕部５と高剛性部
材２０どの接触部に無理な力、が生じることを防止づる
ことができる。

例えば、前述の（８）式かられかるよう°に、高ｍ性β
１５材２０のＬｌｔ状端部２０Ｂにおける荷重方向の変
位λは、該高剛性部材２０の断面２次モーメントに逆比
例するので、第１図ないし第８図に示される従来の連結
部材である片持ばね１２［３の線径Ｑ、Ｑｍ＋ｎに対し
て、本実施例にお１プる高剛性部材２０の直径２ｍｍを
比較するど、その断面２次モーメン１〜は約３９倍とな
り、従って、本実施例にｄ５りるスライダー１３の往復
動方向の誤差は、前記従来の変位測定装岬の場合と比較
して約３９分の１となり大幅に改善できることになる。

また、一般的に本実施例のようにスライダー１３とメイ
ンスケール１０の間にこまの代りにローラ２２を取ｆ：
Ｊ＋プると１摩１駅抵抗が減少して摺動方向の荷重が低
減りるために、該荷重に阜づく測定Ｍ（差は減少するが
、本光明におりるような変位」り定装置が取（＝Ｊ　Ｌ
；ｌられる工作１ｊｌｌ械等の摺動方向の振動の加速度
による影響を受り、結果として大幅な測定誤舵が生じて
しまうという問題点があるが、この実施例の場合は、高
Ｎｌｌ性部材２ｏの剛１１Ｊを十分大きくできるので高
剛性部材２ｏが（Ｊどんど撓むことがなく、工作桧嗅（
戒等の１級φカがスライダー１３に与える影響を抑制づ
ることができる。−づなわら、も１来は、スライダ−１
３の自由度を安全なｆぽ■だけ確保しな（ブればならな
いので、ハ持ばねの摺動方向の剛性を十分大きくてきす
、従って摺動駒のかわりに、抵抗の少ない【コーラを取
付（プだ場合、摺動方向の渠勤の加速度がスライダー１
３に作用して、片持ばねにＩｉＵ　ＦＪＪ方向の撓みが
生ずることを防止できなかったが、本実施例では、高剛
性部材２０により、このＩｎみ発生を防止できる。

前記実施例は、ヘアピン形状の軽口ま：ｌ、ｘ２１の一
プラの直線部２１△をガイド部２４を介してＩｌ）セ５
側に軸線方向変位可能に支持したものであるが、本５１
明はこれに限定されるものＣなく、線ばね２１が１）１
セ部５側おまひ高ｒｌｌｌｌ性部材２０側の少なくとも
一方に対し“Ｃ軸線方向変位を許容できる（１・１成で
あればよく従って、例えば第１６図に示されるように、
一方の直線部２′１Δを腕部５側に固定して、ＩＩ！（
方の直線部２１［３を高剛性部材２０の外軸に形成され
ｌζ前記嵌合孔２０Ｃに対して軸線方向に相り・ｌ　賀
（Ｑ可能にＴＩ　ＩＮづるようにしたｌｆ４成であって
もＪい。

また、ヘアピン形１人の線ば１ａ２１は、ｊ友（］止め
が保証されれば、腕部５ど高剛性部材２０の両方に対し
７：　？１ｂ線方向変位可能に取付けるようにして！２
よい。。

また、前記実施例は、はぼヘアピン形状の線（よ土）に
よって、高岡す性部材２０を介してスライダー−１３を
メインスケール１０に抑圧覆るものであるが、本１ｕ明
はこの実施例に限定されるものでなく、椋ばねは、腕部
５ど高剛性部材２ｏに少なくとも一方に対して軸線方向
変位をス′［容できる状態でスライダー１３をメインス
ケール゛Ｉ　Ｏ方向に抑圧で２ざるものであればよ＜　
、＋１′Ｌって、例えは第゛１７図に示σれるように、
他の形状の椋−はねＣあってもよい。

ただしこれらのいずれの場合であっても、線ばねはヒラ
１〜状態にｄ３いて、高剛性部材２ｏの球状端部２０△
を受座５△に、また球状Ｄｌｉ部２０１３を受座２３に
それぞれ押圧づるようにぞの取イ」位置Ｊ３よひ形状が
選択されな（ＪれＩＪならない。

また前記高ＩＩＩ性部材２ｏの腕部５側の９；（１部は
、球状端部２０△どされ、この球状端部２ｏΔがＶ字溝
形状の受座５△に押圧されることによって、高剛性部材
２０は該受座５Δを中心として揺動できるようにされて
いるが、これは、この実施例に限定されるものでなく、
高７４１目１部材２ｏの端部をピンによって１１８ｉｒ
ｉｌＩ自在に枢支りるようにしてもよい。

ただし高剛性部材２　ＯＬ：１）ＯＮ部をピン軸によっ
て枢支した場合は、イの取付作業が球状端部２０△と頁
座５△どの係合による場合に仕較して面倒で４うり、か
つ構造も複雑となる。

またイ４勢手段として椋はね２１を利用した場合は、セ
ットが容易であるという利点がある。

さらにまた、前記実施例は高剛性部材を丸棒形状どした
ものであるが、本発明はこれに限定されるものでなく、
高剛性部材２０は細長部材であれＩＪよく、従って、例
えば中空のパイプ形状等であってもよい。

このパイプ形状の場合は、その臣ｍに比較して大きな断
面２次モーメン１〜を１ｑられるので、前記実施例に比
較してより好適であるという利点がある。

また上記実施例は、スライダー１３をメイ・ンスケール
１０の２つの基）（艦面によって刀イドＪるいわゆる２
面カイトの型式をとるものであるが、本発明はこ・れに
限定されるものでなく、メインスケール以外の他の面例
えば細長ケース１にガイド而を作りこれをガイドとして
利用Ｊるものであってもよい。

また上記実施例は、本冗明を光学格子を利用した変位測
定装置に利用した場合のものであるが、本発明は、第１
部月に取ｆｑけられた第１検知体と、第２部材に取付け
られ、かつ、この第２部材とともに前記第１検知体に沿
って往復初旬ｆｌｉとされた第２検知体と、前記８￥１
２検知体を第１検知体に対して、往復動方向と略直交Ｊ
る方向に押圧づるｆ１勢手段と、を右し、前記第１検知
休と第２検知休との相対移動から、前記第１および第２
部材の相対変位を測定する変位測定装置につき一般的に
ｊ音用されるものである。

従って、変位の検出手段どして接点式、電附式、静電容
量式等の、２つの検知体の相対移動から２つの部材の相
対変１ｆｚを測定Ｊ８８部測定装買に一般的に適用され
るものである。

本発明は上記のように構成したので、２つの検知体の相
対移動の際における摺動抵抗カおよび情動方向の振動の
加速度の影響に幕づく第２検知休と第２部材を連動させ
る高剛性部材の撓み、ならびにこの、撓みに基づく測定
誤差を解消もしくは大幅に減少さけることができるとい
う優れた効果を右する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の変位測定装置を示す断面図、第２）図は
第１図の■−■線に沿う断面図、第３図は第１図の■−
■線に）Ｏう断面図、第４図【Ｊ該従来の変位測定装置
における片持ばねの形状を示す明示正面図、第５図は同
片持ばねの理想的使用状態を示ｔ　１８示正面図、第６
図は同片持はねの実際の使用状態におりる形状を示づ明
示正面図、第７図は同片持ばねの実際の使用状態の解析
モデルを示゛り明示正面図、第８図は第７図に示される
片持ば、１つの変形状態を示ず明示正面図、第９図は本
発明を・第１図と同様の変位測定装置に適用した場合の
実施例を示す一部断面とした正面面図、第１０図は第９
図のＸ−Ｘ線断面図、１１１図は第９図のＸ−Ｘ線断面
図１．第１２図は同実施例における線ばねの自由状態を
示す正面図、第１６図および第１７図は本ざで明の第２
Ｊ′３よび第３実施例を示す１示正面図である。 １・・・細長ケース（第１部材）、 ３・・・検出（幾憫（第２部材）、 １０・・・インデックススケール（第１１Ｍ　７Ｊ１体
）、１３・・・スライダー（第２検知体）−１１４・・
・インデックススケール（第２検知体）、２０・・・高
１’ｌｌｌ性部材、 ２ＯＡ、２０Ｂ・・・球状端部、 ２０Ｇ・・・１■合孔、 ２１・・・線はね、 ２１△・・・、２１Ｂ・・・直線部、 ２１Ｃ・・・屈曲部、 ２４・・・ガイド部。 代理人　　　　松　　山　　圭　　イＧ（ばか１名） 第　ＩＰＪ 第４図　　　　　第５図 第６図 第８図 第１０図 ３ 第１１図 手続補正書（方式） 特許１庁長官　若杉和夫殿 ′１．事件の表小 昭和５７年特許願第、１３１５３’Ｏ号２、発明の名称 変位測定装置 ３、補正をづる者 事件との関係　　　特許出願人 ４、代理人　　〒１６０ 住　所　　東京都新宿区西新宿−丁目１８番６号四Ｉ６
宿ユニオンビル４０２号 す、補正命令の日付 ６、補正の１鍮 明細書の図面の簡単な説明の欄。 ７、補正の内容 明細書第３０頁第２０行の１正面図、」の後に次の文を
加える。 ［第１３図は第１２図の左側面図、第′１４図は同下面
図、第１５図は第１２図のＸＶ−ＸＶ線に沿う断面図、
」 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）第１部月に取付１ノられた第１検知体と、第２部
   材に取付りられ、かつ、この第２部材とともに前記第１
   検知体に沿ってｆｆ復動可能どされた第２検知体と、基
   端部が前記第２部月に取Ｕりられ、先端部において前記
   第２検知体をｉＸｔ　１検知体に対して、１１復動方向
   ど略直交づる方向に押圧し、前記第１検知休と第２倹知
   休どの相り・１移動から、前記第１および第２部材の相
   対変（（Ｌをｉｔｌ’ｌ定する変位測定装置において、
   一端が前記第２部材に、他端が前記第２検知体に、それ
   そ゛れ回動可１１ヒに係合され、これにＪ：って該第２
   部材と第２検シ１１１体を連結する高剛性部材と、一端
   が前記第２部月に取（＝Ｊ　ｌ］られ、他端が前記高剛
   性部材の第２部材側端部にその外端側から取付（プられ
   るどともに、これら一端および他端の少なくとも一方が
   、前記第２の部材おＪ：び高剛性部材にλｊして、前記
   第２検知休のＶＩ復勅方向と平行方向に移動可能とさｈ
   たた線ばねど、を設けたことを特徴とする変位測定装置
   。 （２）前記綿ばねを、ヘアピン形状とするとともに、前
   記第２部材に、前記ねばねの一端り舅ＲＹ　１ｆｉξれ
   、これにより焦線ばねの、前記第２検知体＋ｌ＋ｍ運方
   向の移動を許容づるガイド部を形成し、ｈｌつ、前記線
   ばねの他端を前記高剛性部材に固着しｔこことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の変位測定装置。 （：３）前記線ばねをヘアピン形状とするととも番こ、
   その一端を前記第２部材に固着し、かつ、他端を前記高
   側（本部材の外端に同軸的かつ、軸方向摺動可１１ヒに
   ｙｌ１面させたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の変位測定装置。 （４）前記ヘアピン形状の線ばねを、その屈曲部から一
   端および他端に至る２つの直線部が、自由態で非平行と
   され、かつ、前記第２部材への梓１ｆね支持位置と、前
   記第１検知体との位置関係を、七ツ１〜状態で前記線ば
   ねを、その両画線部が平行となり、かつ、前記高剛性部
   材を介して前記第２検知体を前記第１検知体に押圧さぜ
   るようにすること特ｌｊ＆どする特許請求の範囲第２項
   Ｊ：たけ第３１ｎ記載の変位測定装置。 （５）前記線ばねを、前記高剛性部材側の端部が、前記
   第２の検知体の往復動方向とｉ′ｉｖ聞覆る方向に変Ｉ
   Ｉ′ｌ可０しどジることを特徴とする特Ｓ１請求の範囲
   第１項ないし第４項のうちいずれかに記載の変位測定装
   置