JPS6325284B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は変位測定装置に係り、特に、第１部
材に取付けられた第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
知体に沿つて往復動可能とされた第２検知体と、
基端部が前記第２部材に取付けられ、先端部にお
いて前記第２検知体を第１検知体に対して、往復
動方向と略直交する方向に押圧し、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部材の相対変位を測定する変位測定装置の
改良に関する。 ２個の対象物の相対的な位置を測定したり、或
いは調整したりするための測長装置の一種に、例
えば第１図〜第３図に示されるように構成されて
いるものがある。 図において、細長ケース１はほぼ方形の中空断
面を有するとともに、第１図の紙面と直交方向に
細長に形成され、更に長手方向の一側面に沿つて
ほぼ全長にわたり開口２を備えている。 前記細長ケース１の開口２側の端面には移動部
材としての検出機構３が摺動部材４を介して当接
され、細長ケース１の長手方向に沿つて移動可能
とされている。 この検出機構３の下面には、前記開口２から細
長ケース１内に延在する腕部５が一体的に形成さ
れている。また前記開口２の近傍における細長ケ
ース１の外側面には該細長ケース１の長手方向に
沿つて一対のマグネツト６が設けられ、このマグ
ネツト６に該開口２を被うように薄肉の鉄板から
なる閉塞部材７が吸着され、該開口２から細長ケ
ース１内への塵埃等が侵入することを防止するよ
うにされている。 この時、検出機構３の腕部５が挿入される部分
の閉塞部材７は、該検出機構３に設けられるとと
もに、両端が検出機構３の下面に開口された側面
山形の溝８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、ガラス等からなり、一側面（目盛面）
１０Ｂに縦縞状の目盛１０Ａ（第２図参照）が形
成されたメインスケール１０の下端辺が挿入さ
れ、接着剤１１等により固定されている。 前記検出機構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１２を介してスライダー１３が移動可能に取付
けられている。この連結手段１２は、例えば、先
端に三角形の環状部１２Ａを一体的に形成され、
基端を腕部５にワツシヤ１２Ｂ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１２Ａに係合される円錐台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の走査基準面と兼用された
目盛面１０Ｂ側に押圧するようにされるととも
に、スライダー１３をメインスケール１０の目盛
面１０Ｂと直交する第２の走査基準面である端面
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Ｌ字状に形
成された接触子取付部材１３Ａとこの接触子取付
部材１３Ａの一端折曲げ短辺にねじ止めされると
ともに、前記メインスケール１０の目盛１０Ａが
形成されていない面に対向された肉厚の発光素子
取付部材１３Ｂと、前記接触子取付部材１３Ａの
他端折曲げ長辺にねじ（図示省略）止めされると
ともに、前記メインスケール１０の目盛面１０Ｂ
に対向された肉厚の受光素子取付部材１３Ｃとに
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１３Ａの
前記メインスケール１０の目盛面１０Ｂに対向し
た面には、メインスケール１０と同様な縦縞状の
目盛（図示省略）を有するインデツクススケール
１４が固定されている。このインデツクススケー
ル１４とメインスケール１０とを挾んだ状態で光
源としての発光素子１５と受光素子１６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
１３ＡのＬ字の短辺に固着された発光素子取付部
材１３Ｂに、また受光素子１６は前記接触子取付
部材１３ＡのＬ字の長辺に固着された受光素子取
付部材１３Ｃに各々２個固着されている。 前記接触子取付部材１３ＡのＬ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１０Ｂおよびこの目盛面に直交した第
２の走査基準面である端面１０Ｃに対向した面に
は、それぞれ、各々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摺動駒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の付勢力によりメインスケール１
０の目盛面１０Ｂおよびこの目盛面１０Ｂ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
移動部材としての検出機構３のいずれか一方を、
例えば検出機構を被測定物に取付け、他方すなわ
ち細長ケース１を機械のベツド１９の取付面１９
Ａ，１９Ｂに固定して被測定物を移動すると、メ
インスケール１０の目盛１０Ａとインデツクスス
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で読み取つて被測
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１０とインデツクススケール１４との隙
間、平行度等は測定精度に極めて重大な影響を与
える。例えば10μｍ程度の間隔のスリツトを有す
る光学式測定装置においては、所定の測定精度を
確保するためには、隙間を20μｍとしなければな
らない。 しかるに前記メインスケール１０およびインデ
ツクススケール１４は、相対する面が必ずしも真
平面とは限らずうねり等が存在する。従つて、メ
インスケール１０とインデツクススケール１４は
相互に摺動抵抗が極めて小さく、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
要となる。 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１２Ａをインデツクス
スケール１４側の円錐台１２Ｅに遊嵌させてい
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１２Ｆとして、イ
ンデツクススケール１４の受け側をＶ字溝１２Ｇ
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
とインデツクススケールを相互に押圧するととも
に、これらスケールの長手方向の相対移動時にイ
ンデツクススケールを摺動抵抗に対抗して測定対
象物の一方に対して定位置に維持するものであ
る。 前記片持ばね１２Ｄは理想的には、あらかじめ
第４図に示されるように撓み曲線に沿つて成型さ
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１０の移動方向と平行とな
るようにし、これによつて、スライダー１３およ
びこれと一体のインデツクススケール１４を左右
に摺動させても片持ばね１２Ｄには引張りまたは
圧縮荷重のみ作用し、スライダー１３の往復運動
が測定精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
す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、細長ケース１、メインスケール１
０、検出機構３等の寸法のばらつき、さらには測
定装置を工作機械等に取付けた状態での工作機械
の取付面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Ａ，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付
けることが困難となる。 このような状態で取付けられた片持ばね１２Ｄ
には、スライダー１３を左右に摺動させた場合、
引張りおよび圧縮荷重の他に曲げモーメントが作
用して摺動方向に撓みが発生するため、測定精度
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の揺動方向の撓みλを求め
る。 まず、第６図に示されるような実際の取付状態
における片持ばね１２Ｄを、第７図に示されるよ
うな曲率半径Ｒの曲り梁と仮定できる。片持ばね
１２Ｄ先端によるスライダー１３のメインスケー
ル１０に対する押圧力をＮ＝240ｇ、摩擦係数μ
＝0.3、片持ばねの基端から先端までの距離をＬ
（mm）、片持ばねを形成する線材の材質をSWP−
Ａ、かつ、その直径をφ（mm）とした条件で、ス
ライダー１３のメインスケール１０に対する図の
矢印Ａ方向の相対移動に際して、片持ばねの先端
には第８図に示されるようにそれぞれF₁、F₂の
力が作用する。 まず第７図より F₁＝2N ……(1) F₂＝2μN ……(2) (1)(2)式より F₂＝μF₁ ……(3) 第８図より、片持ばね１２Ｄの固定端より測つた
距離Ｓの任意のmn断面のF₂よる曲げモーメント
Ｍは、 Ｍ＝F₂R（cosφ−cosθ） ……(4) （ここでφは固定端から、mn断面間の中心角、
θは固定端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Usは Us＝１／2EIz∫^S ₀M²ds＝１／2EIz∫〓₀M²Rdφ ……(5) （Ｓは固定端からmn断面までの距離、Ｅは縦弾
性係数、Izは断面二次モーメントを示す。 (5)式に(4)式を代入し、 Us＝１／2EIz∫〓₀F² ₂・R²（cosφ−cosθ）²・Rdφ ＝F²／₂・R³／2EIz∫〓₀（cosφ−cosθ）²dφ …(6) となる。この区間の荷重方向（摺動方向）の変位
（λs）はカステリアノの定理により λs＝aUs／aF₂＝F₂R³／EIz∫〓₀（cosφ−cosθ）²dφ
……(7) 従つて、全区間(L)の荷重方向（摺動方向）の変位
（λ）は積分範囲を配慮し λ＝F₂R³／EIz∫〓₀（cosφ−cosθ）²dφ ＝F₂R³／EIz（θ／２＋θcos²θ−３／２sinθcosθ
）……(8) となる。なお、荷重方向（摺動方向）の全変位は
第７図の矢符Ａ方向と逆方向の変位も考慮して
2λである。 ここで検出機構３を工作機械等へ取付けたと
き、取付け精度や工作機械自身の摺動方向に対す
る真直度等により、検出機構３が三次元的にある
程度変動してもスライダ１３はスケール面に正確
に押し付けられていなければならないので、片持
ばね１２Ｄの線径は、検出機構３に対するスライ
ダ１３の一定の自由度を形成できる程度であるこ
とが必要である。 また、工作機械自身の振動によつても、スライ
ダ１３がスケール面から浮き上がらない条件を配
慮し、さらに装置の大きさも考えると、片持ばね
１２Ｄの線形φ＝0.8〜1.0mm、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＝0.8mm、Ｌ＝34.9mmを採用した。また、片持
ばねの材料SWP−Ａの縦弾性係数はＥ＝2.1×10⁴
Kg／mm²である。 また片持ばね１２Ｄの先端の球と球軸受けのガ
タはないものと仮定する。 この結果次の第１表に示されるようになり測定
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。

【表】 上記のような問題点に対して、片持ばねの剛性
を強化することも考えられるが、この場合には、
剛性を強化するため片持ばねの長さを変えず、線
径を太くすると検出機構３に対するスライダー１
３の自由度が減少したり、さらにスライダーのメ
インスケールに対する押圧力が増大し、従つてス
ライダーの摺動抵抗の増大による操作性の低下あ
るいは接触力過大による第７図に示す摺動駒１８
の摩耗の増加等の新たな問題点を生じる。 これに対して、例えば、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つた状態で、腕
部に支持し、これによつて移動方向の力による片
持ばねの撓みによる測定誤差の発生を抑制するよ
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
をメインスケール押圧するため付勢手段を別に設
けなければならず、装置寸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
追随して移動するためには、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るよ
うに線状ばねの撓みを許容する構成としなければ
ならず、従つてスライダーの移動方向の力による
該線状ばねの撓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
ものであつて、スケールの往復動による摺動抵抗
がスライダー支持部材に影響を与えないようにし
て、測定精度を向上させ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する。 またこの発明は、装置寸法が小さく小型化でき
るようにした変位測定装置を提供することを目的
とする。 またこの発明は、スライダーを支持するための
支持部材およびスライダーをメインスケールに押
圧するための付勢手段の取付けが容易な変位測定
装置を提供することを目的とする。 この発明は、第１部材に取付けられた第１検知
体と、第２部材に取付けられ、かつ、この第２部
材とともに前記第１検知体に沿つて往復動可能と
された第２検知体と、基端部が前記第２部材に取
付けられ、先端部において前記第２検知体を第１
検知体に対して、往復動方向と略直交する方向に
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部材の相対変位を測
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、それぞれ回動可
能に係合され、これによつて該第２部材と第２検
知体を連結する高剛性部材と、前記第２検知体を
前記第１検知体に押圧するための付勢手段とを設
けることにより上記目的を達成するものである。 またこの発明は、前記変位測定装置において、
前記高剛性部材の前記第２部材および第２検知体
に係合する両端部の少くとも一方を球状とし、か
つ、該球状端部に対応する形状であつて、これと
嵌合する受座を該球状端部に対応して、前記第２
部材および第２検知体に少なくとも一方に設ける
ことにより上記目的を達成するものである。 またこの発明は、前記変位測定装置において、
前記受座を、前記第２部材にあつては前記第２検
知体の往復運動方向と略直交方向、かつ、第１検
知体へ接近する方向に開口し、また、前記第２検
知体にあつては、前記第２検知体の往復運動方向
と略直交方向、かつ、第１検知体から離間する方
向に開口することにより上記目的を達成するもの
である。 またこの発明は、前記変位測定装置において、
前記高剛性部の前記第２部材側端部を、該第２部
材にピン軸を介して揺動自在に枢支することによ
り上記目的を達成するものである。 またこの発明は、前記変位測定装置において、
前記付勢手段を、前記高剛性部材の一端を前記第
２部材に、また他端を前記第２検知体に係合する
方向に作用するばねとすることにより上記目的を
達成するものである。 またこの発明は、前記変位測定装置において、
前記付勢手段を、前記第２部材と第２検知体間に
装架され、前記高剛性部材を介して前記第２検知
体を第１検知体に押圧するようにし上記目的を達
成するものである。 またこの発明は、前記変位測定装置において、
前記付勢手段を、一端が前記第２部材に取付けら
れ、他端が前記高剛性部材の第２部材側端部にそ
の外端側から取付けられた線ばねとすることによ
り上記目的を達成するものである。 またこの発明は、前記変位測定装置において、
前記線ばねを、前記第２部材端部に周方向回転可
能に取付けることにより上記目的を達成するもの
である。 以下本発明を前記第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
施例につき説明する。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と同
一または相当部分にはこれらと同一の符号を附す
ることにより説明を省略するものとする。 この実施例は、第９図ないし第１１図に示され
るように、前記従来と同様の変位測定装置におい
て、一端が、前記検出機構３におけるメインスケ
ール１０の近傍まで延長された腕部５の先端に、
また他端がスライダー１３に、それぞれ回動可能
に係合され、これによつて腕部５とスライダー１
３を連結する棒状の高剛性部材２０と、前記腕部
５側と、前記高剛性部材２０の腕部５側の外端と
の間に装架され、これによつて前記高剛性部材２
０の先端によりスライダー１３がメインスケール
１０の第１の操作基準面と兼用された目盛面１０
Ａ側およびメインスケール１０の目盛面１０Ｂと
直交する第２の操作基準面である端面１０Ｃ側に
それぞれ押圧するように高剛性部材２０を付勢す
るための付勢手段たる線ばね２１を設けたもので
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２２Ａおよび２２Ｂがスライダー１
３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１０の
目盛面１０Ｂに転接するローラ２２Ａはスライダ
ー１３の移動方向前後端部の、前記端面１０Ｃ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１個、計３個取付けられるとともに、前
記端面１０Ｃに転接するローラ２２Ｂはスライダ
ー１３の往復動方向前後一対設けられている。 前記高剛性部材２０の両端には球状端部２０
Ａ，２０Ｂが形成され、これら球状端部２０Ａ，
２０Ｂは、前記腕部５の先端に形成された筒状の
受座５Ａおよび前記スライダー１３の中央部に取
付けられた筒状の受座２３とにそれぞれ嵌合さ
れ、これによつて高剛性部材２０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５Ａは、前記スライダー１
３の往復動方向と略直交方向、かつ、メインスケ
ール１０へ接近する方向に開口された筒状であつ
て、底面が断面図Ｖ字溝形状とされ、また前記受
座２３は、前記スライダー１３の往復動方向と略
直交方向、かつ、メインスケール１０から離間す
る方向に開口された筒状であつて底面は断面Ｖ字
溝形状とされ、また、両者は高剛性部材２０の棒
状部分の貫通を許容するために、筒状壁の相対す
る位置に軸線方向のスリツト５Ｓおよび２３Ｓが
形成されている。 前記線ばね２１は、略ヘアピン形状とされ、そ
の一端屈曲部２１Ａが腕部５側の孔２４に嵌合さ
れるとともに、腕部５に形成された貫通口５Ｂを
通つて前記スライダー１３から離間する方向に突
出し、かつ他端２１Ｂ側において前記受座５Ａと
嵌合している状態の球状端部２０Ａの外端から高
剛性部材２０の棒状部と同軸的に、該球状端部２
０Ａに形成された嵌合孔２０Ｃに挿入嵌合されて
いる。 この線ばね２１は、自由状態では、第１２図に
示されるように、その自由端である端部２１Ｂが
ヘアピンの角度が開く方向にあり、かつ取付け状
態では第９図に示されるように、メインスケール
１０とほぼ平行となり、この時所定のばね力によ
つて高剛性部材２０を介してスライダー１３をメ
インスケール１０方向に押圧することができるよ
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
ばね力を、ほ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。 この実施例においては、前記第１図ないし第８
図に示される従来の変位測定装置におけるとほぼ
同一の条件で、直径を２mmとした。 また前記線ばね２１の形状は、その一端屈曲部
２１Ａを孔２４に嵌合した状態でかつセツト状態
で、そのばね力によつて、球状端部２０Ａが受座
５Ａに、また球状受座２３にそれぞれ押圧する方
向に作用するよう形成されている。 また前記線ばね２１の一端屈曲部２１Ａと孔２
４の嵌合および線ばね他端２１Ｂと球状端部２０
Ａの嵌合は、それぞれ遊嵌状態になるようにされ
ている。 この実施例においては、検出機構３側の腕部５
とスライダー１３とがほとんど撓みが生じない高
剛性部材２０によつて連結されているので、セツ
ト状態で高剛性部材２０をスライダー１３の移動
方向と平行にすることができ、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つて高
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ができる。 例えば、前述の(8)式からわかるように、高剛性
部材２０の球状端部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１２Ｂの線径
0.8mmに対して、本実施例における高剛性部材２
０の直径２mmを比較すると、その断面２次モーメ
ントは約39倍となり、従つて、本実施例における
スライダー１３の往復動方向の誤差は、前記従来
の変位測定装置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１
３とメインスケール１０の間にこまの代りにロー
ラ２２を取付けると、摩擦抵抗が減少して摺動方
向の荷重が低減するために、該荷重に基づく測定
誤差は減少するが、本発明におけるような変位測
定装置が取付けられる工作機械等の摺動方向の振
動の加速度による影響を受け、結果として大幅な
測定誤差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、高剛性部材の剛性を十分大
きくできるので、高剛性部材２０がほとんど撓む
ことがなく、工作機械等の振動がスライダー１３
に与える影響を抑制することができる。 すなわち、従来は、スライダー１３の自由度を
安全な値だけ確保しなければならないので、片持
ばねの摺動方向の剛性を十分大きくできず、従つ
て摺動駒のかわりに、抵抗の少ないローラを取付
けた場合、摺動方向の振動の加速度がスライダー
１３に作用して、片持ばねに摺動方向の撓みが生
ずることを防止できなかつたが、本実施例では、
高剛性部材２０により、この撓み発生を防止でき
る。 前記実施例は、ほぼヘアピン形状の線ばねによ
つて、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に押圧するものであるが、本
発明はこの実施例に限定されるものでなく、線ば
ねは、スライダー１３をメインスケール１０方向
に押圧できるものであればよく、従つて、第１３
図に示されるように、他の形状の線ばね２５であ
つてもよく、また、第１４図または第１５図に示
されるように、引張コイルばね２６Ａまたは引張
コイルばね２６Ｂと圧縮コイルばね２６Ｃの組合
わせであつてもよい。 ただしこれらのいずれの場合であつても、線ば
ねあるいはコイルばねはセツト状態において、高
剛性部材２０の球状端部２０Ａを受座５Ａに、ま
た球状端部２０Ｂを受座２３にそれぞれ押圧する
ようにその取付位置および形状が選択されなけれ
ばならない。 また前記高剛性部材２０の腕部５側の端部は、
球状端部２０Ａとされ、この球状端部２０ＡがＶ
字溝形状の受座５Ａに押圧されることによつて、
高剛性部材２０は該受座５Ａ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、高剛性部材２０の端部を
ピンによつて揺動自在に枢支するようにしてもよ
い。 ただし高剛性部材２０の端部をピン軸によつて
枢支した場合は、その取付作業が球状端部２０Ａ
と受座５Ａとの係合による場合に比較して面倒で
あり、かつ構造も複雑となる。 また付勢手段として線ばね２１あるいは２５を
利用した場合は、セツ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
状としたものであるが、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
ばよく、従つて、例えば中空のパイプ形状等であ
つてもよい。 このパイプ形状の場合は、その重量に比較して
大きな断面２次モーメントを得られるので、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つの基準面によつてガイドするい
わゆる２面ガイド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にガイド面
を作りこれをガイドとして利用するものであつて
もよい。 また上記実施例は、本発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部材に取付けられた第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検知体に沿つて往復動可能とさ
れた第２検知体と、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する方向に押圧す
る付勢手段と、を有し、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
の相対変位を測定する変位測定装置につき一般的
に適用されるものである。 従つて、変位の検出手段として接点式、電磁
式、静電容量式等の、２つの検知体の相対移動か
ら２つの部材の相対変位を測定する変位測定装置
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力および摺
動方向の振動の加速度の影響に基づく第２検知体
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
幅に減少させることができるという優れた効果を
有する。

【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−線に沿う断面図、第４図は該従来
の変位測定装置における片持ばねの形状を示す略
示正面図、第５図は同片持ばねの理想的使用状態
を示す略示正面図、第６図は同片持ばねの実際の
使用状態における形状を示す略示正面図、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
す略示正面図、第８図は第７図に示される片持ば
ねの変形状態を示す略示正面図、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−線断面図、第１１図は第９図の
−線断面図、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１３図ないし第
１５図は本発明の第２ないし第４実施例を示す略
示正面図である。 １……細長ケース（第１部材）、３……検出機
構（第２部材）、１０……インデツクススケール
（第１検知体）、１３……スライダー（第２検知
体）、１４……インデツクススケール（第２検知
体）、２０……高剛性部材、２０Ａ，２０Ｂ……
球状端部、２１，２５……線ばね（付勢手段）、
５Ａ，２３……受座、２６Ａ〜２６Ｃ……コイル
ばね（付勢手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１部材に取付けられた第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検知体に沿つて往復動可能とされた第２
   検知体と、基端部が前記第２部材に取付けられ、
   先端部において前記第２検知体を第１検知体に対
   して、往復動方向と略直交する方向に押圧し、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部材の相対変位を測定する変位
   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、それぞれ回動可能に係合さ
   れ、これによつて該第２部材と第２検知体を連結
   する高剛性部材と、前記第２検知体を第１検知体
   に押圧するための付勢手段とを設けたことを特徴
   とする変位測定装置。 ２ 前記高剛性部材の前記第２部材および第２検
   知体に係合する両端部の少くとも一方を球状と
   し、かつ、該球状端部に対応する形状であつて、
   これと嵌合する受座を該球状端部に対応して、前
   記第２部材および第２検知体の少なくとも一方に
   設け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。 ３ 前記受座を、前記第２部材にあつては前記第
   ２検知体の往復運動方向と略直交方向、かつ、第
   １検知体へ接近する方向に開口し、また、前記第
   ２検知体にあつては、前記第２検知体の往復運動
   方向と略直交方向、かつ、第１検知体から離間す
   る方向に開口したことを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の変位測定装置。 ４ 前記高剛性部の前記第２部材側端部を、該第
   ２部材にピン軸を介して揺動自在に枢支したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項また
   は第３項記載の変位測定装置。 ５ 前記付勢手段を、前記高剛性部材の一端を前
   記第２部材に、また他端を前記第２検知体に係合
   する方向に作用するばねとしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項ないし第４項にいずれかに
   記載の変位測定装置。 ６ 前記付勢手段を、前記第２部材と第２検知体
   間に装架され、前記高剛性部材を介して前記第２
   検知体を第１検知体に押圧するようにしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項の
   うちいずれかに記載の変位測定装置。 ７ 前記付勢手段を、一端が前記第２部材に取付
   けられ、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けられた線ばねとしたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第６項
   のうちいずれかに記載の変位測定装置。 ８ 前記線ばねを、前記第２部材の端部に周方向
   回転可能に取付けたことを特徴とする第７項記載
   の変位測定装置。