(57)【要約】      （修正有）【課題】加工物の外径を精度よく検出できる寸法測定装置を提供する。【解決手段】第一支点５２及び第二支点５４を備える本体部４２と、第一支点５２に揺動自在に支持され、一端側で工作物Ｗの外周面に当接し、工作物Ｗの外径の変位に応じて揺動する第一フィーラ４４と、第二支点５４に揺動自在に支持され、一端側で工作物Ｗの外周面に当接し、工作物Ｗの外径の変位に応じて揺動する第二フィーラ４５と、第一支点５２に対して一端側と反対側において本体部４２及び第一フィーラ４４に設けられ、本体部４２と第一フィーラ４４との相対位置を検出すると共に、第一支点５２を中心とした円弧状の検出軌道を有する第一検出器４６と、第二支点５４に対して一端側と反対側において本体部４２及び第二フィーラ４５に設けられ、本体部４２と第二フィーラ４５との相対位置を検出すると共に、第二支点５４を中心とした円弧状の検出軌道を有する第二検出器４７とを備える。【選択図】図２
2015219154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一支点及び第二支点を備える本体部と、
前記第一支点に揺動自在に支持され、一端側で工作物の外周面に当接し、前記工作物の外径の変位に応じて揺動する第一フィーラと、
前記第二支点に揺動自在に支持され、一端側で前記工作物の外周面に当接し、前記工作物の外径の変位に応じて揺動する第二フィーラと、
前記第一支点に対して前記一端側と反対側において前記本体部及び前記第一フィーラに設けられ、前記本体部と前記第一フィーラとの相対位置を検出すると共に、前記第一支点を中心とした円弧状の検出軌道を有する第一検出器と、
前記第二支点に対して前記一端側と反対側において前記本体部及び前記第二フィーラに設けられ、前記本体部と前記第二フィーラとの相対位置を検出すると共に、前記第二支点を中心とした円弧状の検出軌道を有する第二検出器と、
を備える、寸法測定装置。
【請求項２】
前記第一検出器は、前記第一フィーラ側に固定される第一フィーラ部と、前記本体部側に固定される第一本体部とを備え、
前記第二検出器は、前記第二フィーラ側に固定される第二フィーラ部と、前記本体部側に固定される第二本体部とを備え、
前記寸法測定装置は、
前記第一フィーラ部と前記第一本体部の一方である第一一方部材と当該第一一方部材が固定される相手である第一相手部材との間に、前記本体部とは異なる熱膨張係数の材料により形成され、温度に応じて前記第一一方部材と前記第一相手部材との相対位置を変化させる第一スペーサと、
前記第二フィーラ部と前記第二本体部の一方である第二一方部材と当該第二一方部材が固定される相手である第二相手部材との間に、前記本体部とは異なる熱膨張係数の材料により形成され、温度に応じて前記第二一方部材と前記第二相手部材との相対位置を変化させる第二スペーサと、
を備える、
請求項１に記載の寸法測定装置。
【請求項３】
前記第一スペーサによる温度に応じた前記第一一方部材と前記第一相手部材との相対位置の変化方向は、前記第一フィーラと前記第二フィーラとの対向方向に対して傾斜する方向であり、
前記第二スペーサによる温度に応じた前記第二一方部材と前記第二相手部材との相対位置の変化方向は、前記第一フィーラと前記第二フィーラとの対向方向に対して傾斜する方向である、
請求項２に記載の寸法測定装置。
【請求項４】
前記第一検出器は、前記本体部と前記第一フィーラの一方に設けられ振幅変調電圧を励磁する第一励磁配線と、他方に設けられ出力電圧を発生する第一出力配線と、を備え、
前記第二検出器は、前記本体部と前記第二フィーラの一方に設けられ振幅変調電圧を励磁する第二励磁配線と、他方に設けられ出力電圧を発生する第二出力配線と、を備える、
請求項１〜３の何れか一項に記載の寸法測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削盤等の工作機械に適用可能な寸法測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、研削盤や旋盤等の工作機械において、工作物の外周面の加工と並行して加工中の工作物の外径を測定し、その測定結果をフィードバックしながら工作機械に加工を行なわせる寸法測定装置の技術がある。例えば、特許文献１に示す寸法測定装置では、それぞれ支点を基準として両端が揺動可能な一対のフィーラの各一端部に設けられた各測定端子の間に工作物を介在させている。このような状態で、工作物の外周が加工され、例えば径小方向に変化すると、一対のフィーラの各一端部間が狭くなるよう変化するとともに、各他端部間が支点を中心に拡がるように変化する。
【０００３】
このとき、各他端部は、支点を中心として変位するので、円弧状の軌跡を描く。その変化の量は、一対のフィーラの各他端側に設けられた変位量測定部によって計測され、その計測結果から工作物の外径が演算される。具体的には、変位量測定部は、一方のフィーラの他端側端部に設けられた円筒状の作動トランスと、差動トランスの円筒内に配置され他方のフィーラの他端側端部に設けられた円柱状のコアと、の間の相対移動量を検出する。つまり、相対移動によって発生する電圧変動を検出して、一対のフィーラの各他端部間の変位量、即ち工作物の外径変位量を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１６３７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示す寸法測定装置では、作動トランス及びコアは、円筒状及び円柱状に形成される。このため、作動トランス及びコアが工作物の外径変化に応じて円弧状に移動した際、例えば両者の間の隙間等の相対位置関係は円弧状の移動に応じて刻々変化する。これにより、実際には円弧状に移動するコアの移動量が精度よく検出できない虞がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、工作機械によって加工される加工物の外径を精度よく検出できる寸法測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（請求項１）本発明の寸法測定装置は、第一支点及び第二支点を備える本体部と、前記第一支点に揺動自在に支持され、一端側で工作物の外周面に当接し、前記工作物の外径の変位に応じて揺動する第一フィーラと、前記第二支点に揺動自在に支持され、一端側で前記工作物の外周面に当接し、前記工作物の外径の変位に応じて揺動する第二フィーラと、前記第一支点に対して前記一端側と反対側において前記本体部及び前記第一フィーラに設けられ、前記本体部と前記第一フィーラとの相対位置を検出すると共に、前記第一支点を中心とした円弧状の検出軌道を有する第一検出器と、前記第二支点に対して前記一端側と反対側において前記本体部及び前記第二フィーラに設けられ、前記本体部と前記第二フィーラとの相対位置を検出すると共に、前記第二支点を中心とした円弧状の検出軌道を有する第二検出器と、を備える。
【０００８】
このように、第一及び第二検出器は、それぞれ第一及び第二支点を中心とした第一及び第二フィーラの円弧状の移動軌跡に応じた円弧状の検出軌道を有している。これにより、工作物が加工され工作物に外径変化が生じた場合、第一及び第二検出器は、第一及び第二支点を中心としてそれぞれ円弧状に移動する第一及び第二フィーラの一端側と反対側の端部の変位を精度よく検出できるので、工作物の外径が精度よく得られる。
【０００９】
（請求項２）また、前記第一検出器は、前記第一フィーラ側に固定される第一フィーラ部と、前記本体部側に固定される第一本体部とを備え、前記第二検出器は、前記第一フィーラ側に固定される第二フィーラ部と、前記本体部側に固定される第二本体部とを備え、前記寸法測定装置は、前記第一フィーラ部と前記第一本体部の一方である第一一方部材と当該第一一方部材が固定される相手である第一相手部材との間に、前記本体部とは異なる熱膨張係数の材料により形成され、温度に応じて前記第一一方部材と前記第一相手部材との相対位置を変化させる第一スペーサと、前記第二フィーラ部と前記第二本体部の一方である第二一方部材と当該第二一方部材が固定される相手である第二相手部材との間に、前記本体部とは異なる熱膨張係数の材料により形成され、温度に応じて前記第二一方部材と前記第二相手部材との相対位置を変化させる第二スペーサと、を備えてもよい。
【００１０】
このため、工作物の加工時において、工作物及び本体部等に温度変化が生じ、工作物及び本体部の寸法が各熱膨張係数に応じた分だけ熱変位した場合、第一及び第二スペーサも同様に前記温度変化により各熱膨張係数に応じた分だけ熱変位し第一一方部材（第二一方部材）が第一相手部材（第二相手部材）に対して変位する。このとき、第一一方部材（第二一方部材）の変位の方向は、工作物及び本体部の熱変位の方向とは概ね逆方向である。このため、第一スペーサ及び第二スペーサの熱変位分、つまり第一一方部材（第二一方部材）の変位分だけ、工作物及び本体部の熱変位分が、相殺できる。これにより、温度環境が変化しても、工作物の外径が精度よく検出できる。なお、第一フィーラ部（第二フィーラ部）を第一一方部材（第二一方部材）とした場合には、第一相手部材（第二相手部材）は、第一フィーラ（第二フィーラ）であり、第一本体部（第二本体部）を第一一方部材（第二一方部材）とした場合には、第一相手部材（第二相手部材）は、本体部である。
【００１１】
（請求項３）また、前記第一スペーサによる温度に応じた前記第一一方部材と前記第一相手部材との相対位置の変化方向は、前記第一フィーラと前記第二フィーラとの対向方向に対して傾斜する方向であってもよく、前記第二スペーサによる温度に応じた前記第二一方部材と前記第二相手部材との相対位置の変化方向は、前記第一フィーラと前記第二フィーラとの対向方向に対して傾斜する方向であってもよい。
【００１２】
このため、温度環境が変化した場合における、第一スペーサ及び第二スペーサの熱変位の方向を、第一、第二検出器の各円弧状の検出軌道が成立する方向に傾斜させることにより、工作物の外径が精度よく検出できる。
【００１３】
（請求項４）また、前記第一検出器は、前記本体部と前記第一フィーラの一方に設けられ振幅変調電圧を励磁する第一励磁配線と、他方に設けられ出力電圧を発生する第一出力配線と、を備え、前記第二検出器は、前記本体部と前記第二フィーラの一方に設けられ振幅変調電圧を励磁する第二励磁配線と、他方に設けられ出力電圧を発生する第二出力配線と、を備えてもよい。
【００１４】
これにより、第一、第二出力配線からは、それぞれ本体部に対する第一、第二フィーラの高精度の絶対位置信号が出力されるので、工作物の外径が精度よく検出できるとともに、相対位置を求めるための各種演算処理が削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る寸法測定装置が適用された研削装置の概略平面図である。
【図２】図１の２−２矢視断面図であり、寸法測定装置の構成を模式的に示す図である。
【図３】図２の第一検出器部分の拡大図である。
【図４】第一検出器の第一フィーラ部及び第一本体部の拡大図である。
【図５】第二検出器の第二フィーラ部及び第二本体部の拡大図である。
【図６】図４の６−６矢視断面図である。
【図７】変調波レゾルバの第一励磁配線に入力する振幅変調電圧の一例を示す図である。
【図８】別の実施形態に係る第一スペーサの形状を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（研削装置の構成）
まず、この発明の実施形態に適用される研削装置について説明する。図１に示すように、研削装置は、基台１０、サーボモータ１１と、テーブル１２と、主軸１３と、主軸台１４と、主軸用サーボモータ１５と、心押台１６と、砥石台１９と、砥石台用サーボモータ２１と、砥石軸２９と、砥石車Ｇと、モータＭと、寸法測定装置４０とを備える。
【００１７】
基台１０上には、テーブル１２が主軸軸線に平行なＺ軸方向に摺動可能に設けられる。テーブル１２は、サーボモータ１１によりＺ軸方向に駆動される。さらに、テーブル１２上には、主軸１３を回転可能に支持する主軸台１４が配置される。主軸１３は、主軸用サーボモータ１５によって回転される。図１においてテーブル１２の右側には、心押台１６が配置される。そして、心押台１６のセンタ１６ａと、主軸１３のセンタ１３ａとによって円筒工作物Ｗ（以後、工作物Ｗとのみ称す）が挟持される。
【００１８】
基台１０上の後方（図１において上側）には、工作物Ｗに対して進退移動可能な砥石台１９が配置される。砥石台１９は、砥石台用サーボモータ２１の正逆転によりＺ軸と直角なＸ軸方向に前進及び後退可能である。また、砥石台１９には、モータＭによって回転駆動される砥石軸２９が回転可能に支持される。そして、砥石車Ｇが砥石軸２９に固定される。テーブル１２上には砥石車Ｇにて研削された工作物Ｗの外径を測定する寸法測定装置４０が設置される。サーボモータ１１、主軸用サーボモータ１５、サーボモータ２１及び寸法測定装置４０は、それぞれ制御装置（不図示）により制御される。
【００１９】
（寸法測定装置４０）
図２に示すように、寸法測定装置４０は、本体部４２と、第一フィーラ４４と、第二フィーラ４５と、第一検出器４６と、第二検出器４７と、第一フィーラスペーサ７２と、第一本体部スペーサ７８と、第二フィーラスペーサ７４と、第二本体部スペーサ８０と、出力信号処理装置（図略）とを備える。第一検出器４６及び第二検出器４７は、公知の変調波レゾルバの検出部である。
【００２０】
本体部４２は、例えばステンレスなどの鉄系材料によって形成される。本体部４２は、略直方体形状に形成される。図２に示すように、本体部４２には、図２の右側に開口部を有すると共に、Ｘ軸方向に広がる凹部４２ａ、４２ｂが形成される。凹部４２ａ，４２ｂは、上下方向（図２の上下方向）に離れて形成される。また、本体部４２は、凹部４２ａ、４２ｂのうち反開口部側において、凹部４２ａ，４２ｂそれぞれの図２の上下方向に開口部を有する凹部４２ｄ、４２ｅを有する。
【００２１】
本体部４２は、凹部４２ａのうち開口部側に、図２の紙面前後方向に延びる第一支点５２を有する。さらに、本体部４２は、凹部４２ｂのうち開口部側に、図２の紙面前後方向に延びる第二支点５４を有する。第一、第二支点５２、５４は、それぞれ円柱状のピンによって形成され、凹部４２ａ及び凹部４２ｂに設けられた孔に圧入される。
【００２２】
第一フィーラ４４及び第二フィーラ４５は、それぞれ長尺状の部材である。第一フィーラ４４及び第二フィーラ４５は、本体部４２の中心面ＣＬに対して対称形となるよう向き合い、各凹部４２ａ、４２ｂ内にその一部をそれぞれ収容される。中心面ＣＬは、工作物Ｗの軸線を通る平面とする。
【００２３】
第一、第二フィーラ４４、４５は、それぞれ第一、第二支点５２、５４に揺動自在に支持される。例えば、第一、第二フィーラ４４、４５に形成された貫通孔４４ｂ、４５ｂと、第一、第二支点５２、５４との間に、ベアリングが介在される。第一、第二フィーラ４４、４５は、一端側（図２右側）に、接触子４４ａ、４５ａを有する。
【００２４】
接触子４４ａ、４５ａの各先端部が、工作物Ｗの外周に両側から当接可能となる。このとき、工作物Ｗに当接する各先端部の各接点同士を結ぶ仮想線Ｌｉが、工作物Ｗの軸線方向と直交する断面の外周で形成される円の略中心を通るように、接触子４４ａ、４５ａが配置される。これにより、接触子４４ａ、４５ａの各先端部の各接点間距離は、工作物Ｗの円筒外周面の直径に等しくなる。その結果、第一、第二フィーラ４４、４５は、工作物Ｗの外径の変位に応じて第一、第二支点５２、５４を中心に揺動する。
【００２５】
接触子４４ａ、４５ａが設けられた第一、第二フィーラ４４、４５の一端側と第一、第二支点５２、５４に対して反対側の他端側には、第一、第二検出器４６、４７がそれぞれ設けられている。第一、第二検出器４６、４７は、本体部４２と第一、第二フィーラ４４、４５との間の相対位置を検出すると共に、第一、第二支点５２、５４を中心とした円弧状の検出軌道を有している。円弧状の検出軌道については後述する。なお、第一、第二検出器４６、４７は、同様の構成を有しているので、以降、第一検出器４６について説明する。
【００２６】
図２〜図６に示すように、第一検出器４６は、第一フィーラ部６２（第一一方部材に相当）と、第一本体部６６とを備える。第一フィーラ部６２は、平面視が矩形である板状の第一フィーラ基板６２ａを備える。第一フィーラ基板６２ａは、例えば、本体部４２及び工作物Ｗより熱膨張係数の小さな絶縁性材料であるセラミックスにより形成される。ただし、第一フィーラ基板６２ａは、セラミックスに限定されず、本体部４２及び工作物Ｗより熱膨張係数の小さな絶縁性材料であればどのようなものでもよい。第一フィーラ部６２の第一フィーラ基板６２ａには、本発明の円弧状検出軌道を形成する後述する第一励磁配線６２ｂ（図４参照）が円弧状にプリントされる。後に詳述するが、第一励磁配線６２ｂは、振幅変調電圧（図７参照）を励磁する。
【００２７】
（第一フィーラスペーサ７２）
図２、図３に示すように、第一フィーラ基板６２ａは、その平面が、第一支点５２を中心とした第一フィーラ４４の揺動方向と平行になるよう第一フィーラ４４（第一相手部材に相当）の他端側の側面に直方体形状の第一フィーラスペーサ７２（第一スペーサに相当）を介して固定される。第一フィーラスペーサ７２は、例えば熱膨張係数の大きなアルミニウムによって形成される。
【００２８】
第一フィーラスペーサ７２は、直方体であり、第一フィーラ部６２の第一フィーラ基板６２ａと第一フィーラ４４（第一相手部材）との間に介在される。詳細には、第一フィーラスペーサ７２は、直方体の一面が第一フィーラスペーサ７２の取り付け面である第一フィーラ４４の側面に固定される（図２、図３参照）。また、第一フィーラスペーサ７２は、第一フィーラ４４の側面に固定された直方体の面の背面に第一フィーラ基板６２ａが固定される。第一フィーラスペーサ７２は、本体部４２とは異なる熱膨張係数の材料により形成され、温度に応じて熱膨張または熱収縮する。これにより、第一フィーラ部６２と第一フィーラ４４との相対位置が第一フィーラ４４の側面に直交する方向、即ち図２、図３において上下方向で離間、または接近する。
【００２９】
なお、第一フィーラスペーサ７２の材質は、アルミニウムに限らず、所定の熱膨張係数を有していればよい。ここで、所定の熱膨張係数とは、実際に工作物Ｗ及び本体部４２が熱変位である熱膨張（又は熱収縮）した場合に、その熱変位を相応に相殺可能な熱膨張係数をいう。具体的には、第一フィーラ基板６２ａが、第一フィーラスペーサ７２の熱変位によって工作物Ｗ及び本体部４２の変位方向とは概ね逆方向に変位することにより、工作物Ｗ及び本体部４２の変位を相殺可能な熱膨張係数のことをいう。所定の熱膨張係数は、実験等により事前に求めればよい。
【００３０】
図２〜図４に示すように、第一本体部６６は、平面視が矩形である板状部材の第一本体部基板６６ａを備える。第一本体部基板６６ａは、第一フィーラ基板６２ａと同様に、例えば、セラミックスにより形成される。ただし、第一本体部基板６６ａは、第一フィーラ基板６２ａと同様に、セラミックスに限定されず、熱膨張係数が本体部４２及び工作物Ｗより小さく絶縁性材料であればどのようなものでもよい。第一本体部６６の第一本体部基板６６ａには、本発明の円弧状検出軌道を形成する、後述の第一出力配線６６ｂが円弧状にプリントされる。第一出力配線６６ｂは出力電圧を発生させるものである。
【００３１】
（第一本体部スペーサ７８）
図２、図３に示すように、第一本体部６６の第一本体部基板６６ａは、アダプタ７６に固定され、アダプタ７６が第一本体部スペーサ７８を介して本体部４２の凹部４２ｄの側面４２ｄ１上に固定される。図３に示すようにアダプタ７６は、円筒状の円筒本体部７６ａと、円筒本体部７６ａの図３における下方外周に形成された鍔部７６ｂを有している。第一本体部基板６６ａは、その平面が、第一支点５２（図１参照）を中心とした第一フィーラ４４の揺動方向と平行になるよう円筒本体部７６ａの円筒内に固定される。また、第一本体部基板６６ａは、その平面上にプリントされた第一出力配線６６ｂと、前述した第一フィーラ基板６２ａの第一励磁配線６２ｂと、が所定の隙間ｄを有して対向するよう配置される（図６参照）。つまり、第一フィーラ基板６２ａは、円筒本体部７６ａの円筒内に挿入され、第一支点５２を中心として揺動可能となっている。
【００３２】
第一本体部スペーサ７８は、本体部４２とは異なる熱膨張係数を有する材料により形成される。詳細には、第一本体部スペーサ７８は、本体部４２の熱膨張係数よりも小さなアンバー材（又はインバー材）等によって形成される。図２、図３に示すように、第一本体部スペーサ７８は、円筒形状で形成され、円筒軸線がアダプタ７６の円筒本体部７６ａの円筒軸線と一致するように配置される。そして、アダプタ７６及び第一本体部スペーサ７８を図２、図３に示すように配置した状態で、２個のボルト９２をアダプタ７６の鍔部７６ｂ及び第一本体部スペーサ７８の円筒軸線方向に挿通し、本体部４２の凹部４２ｄの側面４２ｄ１に螺着して固定する。
【００３３】
これにより、本体部４２及び第一本体部スペーサ７８に同様の温度変化が生じた場合に、第一本体部スペーサ７８が占める部分をすべて本体部４２と同じ材質の部材に置き換えた場合と比較して、アダプタ７６が図２の上下方向に変位する量を抑制できる。なお、第一本体部スペーサ７８は、アンバー材（又はインバー材）に限らない。第一本体部スペーサ７８は、本体部４２の熱膨張係数よりも小さな熱膨張係数を有し、温度変化が生じたときに本体部４２の図２の上下方向に変位する量、つまりアダプタ７６の上下方向の変位量を抑制可能であればどのような部材でもよい。
【００３４】
（変調波レゾルバ）
ここで、周知の変調波レゾルバについて簡単に説明する。変調波レゾルバは、図７に示すような振幅の異なる高周波の変調波（振幅変調電圧）を付与し、励磁側のコイル（本実施形態においては第一励磁配線６２ｂ）を励磁する。なお、図７の波形はあくまで一例である。このような状態において、対向する出力側のコイル（本実施形態においては第一出力配線６６ｂ）から絶対位置を示すデジタル信号を出力する。このとき、絶対位置は、励磁側のコイル位置に対する出力側のコイル位置のことをいう。励磁側のコイルと、励磁側のコイルに対向するよう配置された出力側のコイルとの相対位置が変位（本実施形態においては第一支点５２を中心とした回転変位）すると、変位に応じたアブソリュートのデジタル信号を出力側のコイルが出力するものである。このとき、出力されたデジタル信号は、相対位置が変位した後の絶対位置を示している。
【００３５】
（第一励磁配線６２ｂ及び第一出力配線６６ｂの形状）
次に、本発明に係る変調波レゾルバの検出部を構成する第一励磁配線６２ｂ及び第一出力配線６６ｂの形状について説明する。本実施形態においては、励磁側のコイルである第一励磁配線６２ｂは、図略の変調波出力機に接続される。また、第一出力配線６６ｂは、図略の出力信号処理装置に接続される。
【００３６】
図４に示すように、第一励磁配線６２ｂ（２点鎖線）は、一方に相当する第一フィーラ４４に設けられた第一フィーラ基板６２ａ上に矩形波状のパターンが円弧形状となるようプリントされる。詳細には、第一励磁配線６２ｂは、第一支点５２の軸心Ｏを中心として描く半径Ｒ１の仮想円弧Ｒａを中心としてプリントされる。つまり、第一励磁配線６２ｂは、当該仮想円弧Ｒａの外径側及び内径側にそれぞれ延在する矩形波状のパターンの一部である直線Ｌｈが仮想円弧Ｒａの両側に略均等に延在するよう第一フィーラ基板６２ａ上にプリントされる。矩形波状のパターンを形成する複数の直線Ｌｈは、第一支点５２の軸心Ｏから仮想円弧Ｒａの半径方向に放射状に引いた直線とそれぞれ一致するよう設けられている。そして、仮想円弧Ｒａの外径側及び内径側の両側で各直線Ｌｈの端点同士が交互に結ばれて第一励磁配線６２ｂが形成される。
【００３７】
第一励磁配線６２ｂに対向する第一出力配線６６ｂも、図４に示すように、他方に相当する本体部４２に設けられた第一本体部６６の第一本体部基板６６ａ上に矩形波状のパターンが円弧形状となるようプリントされる。詳細には、第一出力配線６６ｂも第一支点５２の軸心Ｏを中心として描く第一励磁配線６２ｂと同様の方法、形状によってプリントされる。つまり、第一出力配線６６ｂは、第一励磁配線６２ｂの仮想円弧Ｒａと同じ曲率である、第一支点５２を中心に描く仮想円弧Ｒｂ（＝仮想円弧Ｒａ）を中心としてプリントされる。
【００３８】
即ち、第一出力配線６６ｂは、当該仮想円弧Ｒｂの外径側及び内径側にそれぞれ延在する矩形波状のパターンの一部である直線Ｌｈが仮想円弧Ｒｂの両側に略均等に延在するよう第一本体部基板６６ａ上にプリントされる。矩形波状のパターンを形成する複数の直線Ｌｈは、第一支点５２の軸心Ｏから仮想円弧Ｒｂの半径方向に放射状に引いた直線と一致するよう設けられている。そして、仮想円弧Ｒｂの外径側及び内径側の両側で各直線Ｌｈの端点同士が交互に結ばれて第一出力配線６６ｂが形成される。
【００３９】
そして、研削装置が稼動する前の状態において、工作物Ｗの軸線方向から見た場合、仮想円弧Ｒａと仮想円弧Ｒｂとが重複するよう第一励磁配線６２ｂと第一出力配線６６ｂとが配置される（図４参照）。
【００４０】
なお、上記においては、第一検出器４６について詳細に説明した。しかし、第二検出器４７は、第一検出器４６と同様の構成を有している。これにより、第二検出器４７については、上記の説明において、第一検出器４６が有する第一フィーラ４４、第一フィーラ部６２、第一フィーラ基板６２ａ、第一励磁配線６２ｂ、第一本体部６６、第一出力配線６６ｂ、第一フィーラスペーサ７２及び第一本体部スペーサ７８を、それぞれ第二フィーラ４５、第二フィーラ部６４、第二フィーラ基板６４ａ、第二励磁配線６４ｂ、第二本体部６８、第二出力配線６８ｂ、第二フィーラスペーサ７４、及び第二本体部スペーサ８０と読み替えればよい。その他、説明しなかった部位については、同様の符号を付しておく（例えば、仮想円弧Ｒａ、Ｒｂ等）。
【００４１】
（作用）
次に、第一検出器４６及び第二検出器４７の作用について説明する。まず、研削装置に温度変化がないものと仮定して説明を行なう。図１に示す状態において、研削装置が稼動し、図略の制御装置が砥石車Ｇを工作物Ｗに対して切込み前進させたとする。これにより、工作物Ｗの円筒外周面の外径は小さくなる。このような状態で、寸法測定装置４０により、工作物Ｗの円筒外周面の外径を測定する。寸法測定装置４０では、工作物Ｗの加工前の状態に対して第一フィーラ４４及び第二フィーラ４５は、第一、第二支点５２、５４を中心にそれぞれ揺動される。その揺動方向は、一端側である工作物Ｗ側では、各接触子４４ａ、４５ａ同士が、相互に接近する方向である。また、第一検出器４６及び第二検出器４７が設けられた他端側では、第一フィーラ４４及び第二フィーラ４５の各他端部が、本体部４２からそれぞれ離間する方向となる。
【００４２】
このとき、第一検出器４６（第二検出器４７）では、第一フィーラ４４（第二フィーラ４５）に固定された第一フィーラ基板６２ａ（第二フィーラ基板６４ａ）の第一励磁配線６２ｂ（第二励磁配線６４ｂ）が、第一支点５２（第二支点５４）を中心に仮想円弧Ｒａ上で回転される。このとき、第一励磁配線６２ｂ（第二励磁配線６４ｂ）と対向する第一出力配線６６ｂ（第二出力配線６８ｂ）は、仮想円弧Ｒａと一致する、第一支点５２（第二支点５４）を中心とした仮想円弧Ｒｂ上に形成されている。
【００４３】
このため、第一励磁配線６２ｂ（第二励磁配線６４ｂ）が、第一支点５２（第二支点５４）を中心に回転変位しても、第一励磁配線６２ｂ（第二励磁配線６４ｂ）の各直線Ｌｈと、第一出力配線６６ｂ（第二出力配線６８ｂ）の各直線Ｌｈと、は常に安定した相対位置関係を維持できる。このため、変調波レゾルバの検出器である第一検出器４６（第二検出器４７）では、第一フィーラ４４の変位量（＝変位角度）を精度よく検出できる。これにより、寸法測定装置４０を定寸装置として適用した場合、第一検出器４６（第二検出器４７）が予め設定され記憶された寸法（出力信号）を精度よく出力することができる。
【００４４】
次に、工作物Ｗの加工時に砥石車Ｇが工作物Ｗを研削する際の加工熱や、研削装置全体への切削潤滑油の供給によって、工作物Ｗ及び本体部４２の温度が上昇（変化）する場合について説明する。このように、研削装置全体が温度上昇すると、工作物Ｗ及び本体部４２は、それぞれが有する熱膨張係数に応じた量だけ膨張する。工作物Ｗが熱膨張すると、工作物Ｗの外径が大きくなる。このため、第一フィーラ４４（第二フィーラ４５）が、工作物Ｗ側では対向する第二フィーラ４５（第一フィーラ４４）に対して離間する方向に変位する（開く）。
【００４５】
また、第一フィーラ４４（第二フィーラ４５）は、第一支点５２（第二支点５４）を中心に揺動する。このため、第一検出器４６（第二検出器４７）側では、第一フィーラ４４（第二フィーラ４５）と本体部４２とが接近する方向に変位する（閉じる）。このため、第一検出器４６（第二検出器４７）では、工作物Ｗの加工と関係なく温度上昇のみによって、第一フィーラ基板６２ａ（第二フィーラ基板６４ａ）の第一励磁配線６２ｂ（第二励磁配線６４ｂ）と、本体部４２に固定された第一本体部基板６６ａ（第二本体部基板６８ａ）の第一出力配線６６ｂ（第二出力配線６８ｂ）との相対位置が変動する。これにより、第一出力配線６６ｂ（第二出力配線６８ｂ）からは、工作物Ｗの外径が大きくなったときと同様のデジタル信号を出力してしまう虞がある。
【００４６】
また、工作物Ｗと同様に、本体部４２も昇温によって、例えば図２に示す矢印Ａｒ１の方向に熱膨張する。このため、第一支点５２（第二支点５４）の位置や、第一出力配線６６ｂ（第二出力配線６８ｂ）の位置が変動する。これによっても、第一励磁配線６２ｂ（第二励磁配線６４ｂ）と、第一出力配線６６ｂ（第二出力配線６８ｂ）との相対位置が変動し、第一出力配線６６ｂ（第二出力配線６８ｂ）からは、工作物Ｗの外径が変化したときと同様のデジタル信号を出力してしまう虞がある。
【００４７】
しかし、寸法測定装置４０は、第一フィーラ基板６２ａ（第二フィーラ基板６４ａ）と第一フィーラ４４（第二フィーラ４５）との間に、第一フィーラスペーサ７２（第二フィーラスペーサ７４）を備える。このため、温度上昇時には、第一フィーラスペーサ７２（第二フィーラスペーサ７４）が、自身が備える熱膨張係数に応じた量だけ膨張する。そして、第一フィーラ４４（第二フィーラ４５）に対して、第一フィーラ基板６２ａ（第二フィーラ基板６４ａ）が、第一フィーラスペーサ７２（第二フィーラスペーサ７４）の膨張量だけ第一フィーラスペーサ７２（第二フィーラスペーサ７４）の膨張方向に変位する。
【００４８】
このため、第一フィーラ基板６２ａ（第二フィーラ基板６４ａ）と、第一出力配線６６ｂ（第二出力配線６８ｂ）との相対位置が変化し、温度上昇前の状態に近づくこととなる。これにより、第一検出器４６（第二検出器４７）の第一出力配線６６ｂ（第二出力配線６８ｂ）が、温度上昇時に工作物Ｗの外径が変化したときと同様のデジタル信号を出力してしまうことを抑制できる。なお、上記において、第一フィーラスペーサ７２（第二フィーラスペーサ７４）の材質（即ち熱膨張係数）、形状及び大きさ等は、実際の工作機械の各部の熱膨張量を考慮して決定すればよい。
【００４９】
また、寸法測定装置４０は、第一本体部基板６６ａ（第二本体部基板６８ａ）と本体部４２との間に、本体部４２の熱膨張係数より小さな熱膨張係数を有する第一本体部スペーサ７８（第二本体部スペーサ８０）を有している。これにより、温度上昇時には、第一本体部スペーサ７８（第二本体部スペーサ８０）が本体部４２の熱膨張量を抑制する。このため、本体部４２が大きく熱膨張し、第一フィーラ基板６２ａ（第二フィーラ基板６４ａ）と、第一出力配線６６ｂ（第二出力配線６８ｂ）との相対位置を大きく変位させることを抑制する。  これにより、第一フィーラ基板６２ａ（第二フィーラ基板６４ａ）と、第一出力配線６６ｂ（第二出力配線６８ｂ）との相対位置を温度上昇前の状態と近い状態に維持できる。よって、第一検出器４６（第二検出器４７）の第一出力配線６６ｂ（第二出力配線６８ｂ）が、温度上昇時に工作物Ｗの外径が変化したときと同様のデジタル信号を出力してしまうことを抑制できる。
【００５０】
（効果）
上述の説明から明らかなように、上記実施形態によれば、第一検出器４６（第二検出器４７）は、第一支点５２（第二支点５４）を中心とした第一フィーラ４４（第二フィーラ４５）の円弧状の移動軌跡に応じた円弧状の検出軌道を各々有している。これにより、工作物Ｗが加工され工作物Ｗに外径変化が生じた際、第一検出器４６（第二検出器４７）は、第一支点５２（第二支点５４）を中心としてそれぞれ円弧状に移動する第一フィーラ４４（第二フィーラ４５）の他端部の変位を精度よく検出できるので、延いては工作物Ｗの外径が精度よく得られる。
【００５１】
また、上記実施形態によれば、本体部４２とは異なる熱膨張係数を有する材料により形成され、工作物Ｗ及び本体部４２と同様の熱の影響を受ける第一フィーラスペーサ７２（第二フィーラスペーサ７４）を有している。これにより、第一フィーラスペーサ７２（第二フィーラスペーサ７４）の熱膨張分だけ、第一フィーラ基板６２ａ（第二フィーラ基板６４ａ）が変位し、熱変位時における第一フィーラ基板６２ａ（第二フィーラ基板６４ａ）と、第一出力配線６６ｂ（第二出力配線６８ｂ）との相対位置の大きな変位を抑制する。これにより、温度環境が変化しても、工作物Ｗの外径を精度よく検出できる。
【００５２】
また、上記実施形態によれば、第一検出器４６（第二検出器４７）に、変調波レゾルバを適用した。これにより、第一出力配線６６ｂ（第二出力配線６８ｂ）からは、それぞれ本体部４２に対する第一フィーラ４４（第二フィーラ４５）の高精度の絶対位置信号が出力されるので、第一フィーラ４４（第二フィーラ４５）の相対位置を求めるための各種演算処理が削減でき低コスト化が図れる。
【００５３】
なお、上記実施形態においては、第一検出器４６（第二検出器４７）として、変調波レゾルバを適用したが、この態様には限らない。別の態様として、第一検出器（第二検出器）は、従来技術で説明したコイルとコアによって構成する通常のレゾルバでもよい。また、第一検出器（第二検出器）は、ＭＲセンサ、ホールセンサ及び光学式エンコーダ等でもよい。これらの場合、上記実施形態と同様に、対向する検出部分が円弧状の検出軌道を有していればよい。
【００５４】
また、上記実施形態においては、第一検出器４６（第二検出器４７）として、デジタル信号を出力する変調波レゾルバを適用したが、この態様には限らない。別の態様として、第一検出器（第二検出器）は、リニアなアナログ信号を出力するタイプのものでもよい。
【００５５】
また、上記実施形態においては、第一フィーラ４４（第二フィーラ４５）に固定される第一フィーラスペーサ７２（第二フィーラスペーサ７４）を第一スペーサ（第二スペーサ）としたが、これに限らず、本体部４２に固定される、第一本体部スペーサ７８（第二本体部スペーサ８０）を第一スペーサ（第二スペーサ）としてもよい。
【００５６】
また、上記実施形態においては、第一フィーラスペーサ７２（第二フィーラスペーサ７４）と、第一本体部スペーサ７８（第二本体部スペーサ８０）とを同時に設けた。しかし、この態様に限らず、いずれか一方のスペーサのみを設けるだけでもよい。これによっても相応の効果は得られる。
【００５７】
また、上記実施形態においては、第一フィーラスペーサ７２（第二フィーラスペーサ７４）及び第一本体部スペーサ７８（第二本体部スペーサ８０）は金属製とした。しかし、この態様に限らず、各スペーサは金属には限らず、例えば樹脂でもよい。
【００５８】
また、上記実施形態においては、第一フィーラスペーサ７２（第二フィーラスペーサ７４）は、各取り付け面に対して直交する方向に膨張する直方体形状とした。しかし、このような形状には限らず、第一フィーラスペーサは、図８に示すようなテーパ面９４ａを有する形状としてもよい。これにより、温度変化（例えば、温度上昇）が生じた際における、第一相手部材（第二相手部材）である第一フィーラ４４（第二フィーラ４５）と、第一一方部材（第二一方部材）である第一フィーラ部６２（第二フィーラ部６４）の第一フィーラ基板６２ａ（第二フィーラ基板６４ａ）との相対位置の変化方向は、第一フィーラ４４と第二フィーラ４５との対向方向に対して傾斜した方向（図８内の矢印Ａｒ２参照）となる。なお、図８中における２本の直線の矢印の長さは、温度変化（上昇）によって変位する第一フィーラスペーサ９４の図８における左右両側の各変位量の相対的な大小関係を模式的に示したものであり、変位量の絶対量を示しているものではない。
【００５９】
具体的には、第一フィーラ基板６２ａ（第二フィーラ基板６４ａ）に対する第一フィーラ４４（第二フィーラ４５）の変化方向は、第一励磁配線６２ｂ（第二励磁配線６４ｂ）の仮想円弧Ｒａと第一出力配線６６ｂ（第二出力配線６８ｂ）の仮想円弧Ｒｂとが重なる方向となる。これにより、上記実施形態で説明したような温度変化がない場合と同様の精度のよい工作物Ｗの外径が得られる。
【００６０】
また、図８における第一フィーラ４４（第二フィーラ４５）と、第一フィーラ基板６２ａ（第二フィーラ基板６４ａ）との相対位置は、温度変化がない初期状態を示している。
【００６１】
なお、上記実施形態においては、寸法測定装置４０を研削装置に適用させた。しかし、この態様に限らず、他の工作機械の定寸装置として適用してもよい。また、工作機械に限らず、寸法を正確に測定するための測定装置として使用してもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１０・・・基台、  １２・・・テーブル、  １３・・・主軸、  １４・・・主軸台、  １６・・・心押台、  ４０・・・寸法測定装置、  １９・・・砥石台、  ４２・・・本体部、  ４４・・・第一フィーラ、  ４５・・・第二フィーラ、  ４６・・・第一検出器、  ４７・・・第二検出器、  ５２・・・第一支点、  ５４・・・第二支点、  ６２・・・第一フィーラ部、  ６２ａ・・・第一フィーラ基板、  ６２ｂ・・・第一励磁配線、  ６４・・・第二フィーラ部、  ６４ａ・・・第二フィーラ基板、  ６４ｂ・・・第二励磁配線、  ６６・・・第一本体部、  ６６ｂ・・・第一出力配線、  ６８・・・第二本体部、  ６８ｂ・・・第二出力配線、  ７２、９４・・・第一フィーラスペーサ（第一スペーサ）、  ７４・・・第二フィーラスペーサ（第二スペーサ）、  ７８・・・第一本体部スペーサ（第一スペーサ）、  ８０・・・第二本体部スペーサ（第二スペーサ）、  Ｇ・・・ 砥石車、  Ｗ・・・ 工作物。
【図１】
2015219154.tif 000003
【図２】
2015219154.tif 000004
【図３】
2015219154.tif 000005
【図４】
2015219154.tif 000006
【図５】
2015219154.tif 000007
【図６】
2015219154.tif 000008
【図７】
2015219154.tif 000009
【図８】
2015219154.tif 000010