(57)【要約】【課題】測定結果の安定化と、ワーク表面を傷つけないようにする。【解決手段】接触子２０を保持するアーム部２と、アーム部２を変位可能にする機構と、アーム部２の変位量を検知するセンサ部８と、アーム部２を初期位置に付勢する第一付勢部材６と、第一付勢部材６の付勢力を調整する第二付勢部材３とを備え、第二付勢部材３は、コイルバネ３０と、コイルバネ３０の一端部を所定方向に支持する固定部３１と、コイルバネ３０の他端部をアーム部２に連結するジョイント部３２とを備え、アーム部２の変位に追従して、コイルバネ３０が屈曲変形するよう構成されており、アーム部２の変位に拘らず、ワークに対する接触子２０の押付力を所定範囲内に保つ。【選択図】図２
2008298713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触子を保持するアーム部と、前記アーム部を変位可能にする機構と、前記アーム部の変位量を検知するセンサ部とを備え、前記アーム部を変位し前記接触子をワークに当接してワーク寸法を測定する寸法測定ヘッドにおいて、
前記アーム部を初期位置に付勢する第一付勢部材と、前記第一付勢部材の付勢力を調整する第二付勢部材とを備え、
前記第二付勢部材は、コイルバネと、前記コイルバネの一端部を所定方向に支持する固定部と、前記コイルバネの他端部を前記アーム部に連結するジョイント部とを備え、前記アーム部の変位に追従して、前記コイルバネが屈曲変形するよう構成されており、
前記アーム部の変位に拘らず、前記ワークに対する前記接触子の押付力を所定範囲内に保つように構成していることを特徴とする寸法測定ヘッド。
【請求項２】
前記第一付勢部材は、二枚の板バネを平行に組み付けた平行板バネからなり、前記アーム部を直動変位可能に付勢するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の寸法測定ヘッド。
【請求項３】
前記ジョイント部は、ボールジョイントからなることを特徴する請求項１又は２に記載の寸法測定ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旋盤等の工作機械で加工されたワークの寸法を測定する寸法測定ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
寸法測定ヘッドは、旋盤等の工作機械で加工されたワークが所定の加工条件を有するか否かを判定するために、ワークの外径等の寸法を測定するものである。寸法測定ヘッドは、変位可能なアーム部と、アーム部に設けられた接触子と、アーム部の変位量を検知するセンサ部とを備えている。寸法測定ヘッドは、接触子がワークに当接するようにアーム部を変位させ、このアーム部の変位量をセンサ部で検知することにより、ワークの寸法を測定する。
【０００３】
図１１は、従来の寸法測定ヘッドを示す正面図である。寸法測定ヘッドは、一対のアーム部１００，１００を備えている。測定対象となるワークＷは、各アーム部１００，１００の間に配置される。接触子１０１はアーム部１００，１００の下部に設けられ、それぞれ対向している。アーム部１００，１００は、上部にセンサ部１０４を備えている。
【０００４】
アーム部１００，１００は支持部材１０２を備えている。支点部材１０２は、３枚の鋼薄板からなる変形自在要素や（特許文献１の符号７４、第９頁２１行目〜第１０頁１６行目、図２及び図８等参照）、十字バネやＬ字バネ等（特許文献２の符号１１、第５頁３９〜４９行目、図１及び図２等参照）から構成されている。支点部材１０２は、アーム部１００の回転（変位）付勢を可能とするものである。
【０００５】
アーム部１００，１００はコイルバネ１０３を備えている。コイルバネ１０３は、接触子１０１がワークＷに当接する方向にアーム部１００を付勢するものである（特許文献１の符号９５、第１頁２〜３行目及び図２、特許文献２の符号１７、第５頁１３〜１５行目及び図１参照）。
【０００６】
アーム部１００が変位することによって、支持部材１０２の変形による反力と共に、コイルバネ１０３の付勢力が付加される。従って、アーム部１００は、支点部材１０２及びコイルバネ１０３の付勢力が組み合わされて付与される。これにより、ワークＷに対する接触子１０１の押付力は、アーム部１００の変位に応じて大幅に変化する。このように、接触子１０１の押付力が大幅に変化すると、測定結果が不安定になったり、ワークＷの表面に傷を付けたりする場合がある。
【特許文献１】特表２００１−５０３５２３号公報
【特許文献２】特開２００５−１６９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、上記の問題点に鑑み、測定結果の安定化と、ワーク表面を傷つけないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、接触子を保持するアーム部と、アーム部を変位可能にする機構と、アーム部の変位量を検知するセンサ部とを備え、アーム部を変位し接触子をワークに当接してワーク寸法を測定する寸法測定ヘッドにおいて、アーム部を初期位置に付勢する第一付勢部材と、第一付勢部材の付勢力を調整する第二付勢部材とを備え、第二付勢部材は、コイルバネと、コイルバネの一端部を所定方向に支持する固定部と、コイルバネの他端部をアーム部に連結するジョイント部とを備え、アーム部の変位に追従して、コイルバネが屈曲変形するよう構成されており、アーム部の変位に拘らず、ワークに対する接触子の押付力を所定範囲内に保つように構成している。
【０００９】
好ましくは、第一付勢部材は、二枚の板バネを平行に組み付けた平行板バネからなり、アーム部を直動変位可能に付勢するように構成されている。
【００１０】
更に好ましくは、ジョイント部は、ボールジョイントからなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る寸法測定ヘッドは、アーム部を初期位置に付勢する第一付勢部材と、第一付勢部材の付勢力を調整する第二付勢部材とを備えている。そして、各付勢部材は、ワークに対する接触子の押付力がアーム部の変位に拘らず略一定範囲内に保たれるように設定されている。接触子の押付力を所定範囲内にすることにより、安定した測定ができると共に、ワーク表面を傷付けないという効果を奏する。
【００１２】
さらに、第二付勢部材は、コイルバネと、コイルバネの一端部を所定方向に固定する固定部と、コイルバネの他端部をアーム部に連結するジョイント部とを備えたものである。これにより、第二付勢部材をシンプルな機構で構成でき、調整、組み立て容易で生産効率及びコストに優れると共に、接触子の押付力の安定性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて、本発明に係る寸法測定ヘッドについて詳細に説明する。
【００１４】
図１は、寸法測定ヘッドを示す正面図である。図２は、ブロック部の内部を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は第二付勢部材の一部を断面した拡大正面図である。図３は、第二付勢部材を省略した図２（ａ）に示すＩ−Ｉ線断面図である。図４は、センサ部を示す拡大断面図である。図５は、リトラクト機構を説明するための正面図である。
【００１５】
図１に示すように、寸法測定ヘッドは、ベース部Ｔを備えている。ベース部Ｔは、水平方向１ａに設けられた上板Ｔ１及び下板Ｔ２を有する。寸法測定ヘッドは、ベース部Ｔの両側に一対の測定ユニット１，１を備えている。測定ユニット１，１は、上板Ｔ１に固定され垂下されている。測定対象となるワークWは、ベース部Ｔの下板Ｔ２に載置される。ワークＷは、各測定ユニット１，１の間に配置される。
【００１６】
測定ユニット１は、アーム部２及びブロック部４を備えている。アーム部２は、下部に接触子２０を備えている。接触子２０は、水平方向１ａに延設されている。各測定ユニット１，１に設けられた接触子２０，２０は、それぞれ対向している。各アーム部２，２は、それぞれワークＷに対して近接、離反する方向（水平方向１ａ）に変位自在な機構を備えている。そして、各アーム部２，２は、接触子２０，２０がワークＷに当接するまで移動（変位）して、各アーム部２，２の変位量を測定して合算することで、ワークＷの外径寸法を測定する。
【００１７】
尚、ワークＷの板厚等を測定する場合には、測定ユニット１は一つであっても良い。又、測定ユニット１は、スライドベアリングやシリンダ装置等により、昇降、水平移動可能に構成されても良い。
【００１８】
次に、図２乃至図４に基づき、測定ユニット１のブロック部４の内部構造について説明する。図２に示す通り、測定ユニット１は、ブロック部４内に進退ブロック５を備えている。進退ブロック５は、下端にアーム部２が連結されている。アーム部２は、垂直方向１ｂに延設されている。ブロック部４は、底面に貫通孔４０を備えている。アーム部２は、貫通孔４０を通じてブロック部４から垂下している。
【００１９】
測定ユニット１は、第一付勢部材６を備えている。第一付勢部材６は、垂直方向１ｂに延設された２枚の板バネ６０，６１を組合わせて構成されている。各板バネ６０，６１は、同一長さ及び同一素材等（同一構成）であって、所定間隔を置いて平行に配置されている。なお、第一付勢部材６は、十字バネやＬ字バネ等であっても良い。
【００２０】
平行板バネ６は、上端が板バネ支持部６ａを介してブロック部４に固定されている。平行板バネ６は、下端が進退ブロック５に連結されている。従って、平行板バネ６は、上端が固定端、下端が自由端となっている。
【００２１】
進退ブロック５は、平行板バネ６によって変位規制されることによって、水平方向１ａに略直動変位可能に構成されている。進退ブロック５の直動移動により、アーム部２が直動変位する。アーム部２は貫通孔４０を通じているので、貫通孔４０の空間が、アーム部２が移動可能（変位可能）な範囲となる。
【００２２】
測定ユニット１は、第二付勢部材３を備えている。第二付勢部材３は、後述するように第一付勢部材６の付勢力を調整し、ワークＷに対する接触子２０の押付力を所定範囲内に保つ。図２（ｂ）に示すように、第二付勢部材３は、コイルバネ３０、固定部３１及びジョイント部３２を備えている。
【００２３】
コイルバネ３０は、所定の付勢力を有する圧縮コイルバネで構成されている。コイルバネ３０は、一端が固定部３１を介してブロック部４に支持、固定されている。コイルバネ３０は、所定方向に固定される。コイルバネ３０は、直線状になった状態（外力のない自然な状態）で、その中心線３０ａが水平方向１ａに対して角度θ（例えば、約５５度）になるように固定されている。
【００２４】
ジョイント部３２は、ボール部３２ａとボール受部３２ｂとで構成されている。ボール部３２ａは、コイルバネ３０の他端に固定されている。ボール受部３２ｂは、進退ブロック５の底面の所定位置に設けられている。ボール部３２ａは、ボール受部３２ｂに嵌合して係合している。ボール受部３２ｂは、山形凹部や半球凹部等からなり、進退ブロック５と別部材で構成されていてもよい。これにより、ジョイント部３２によって、コイルバネ３０とアーム部２とが（進退ブロック５を介して）連結される。
【００２５】
従って、第二付勢部材３は、コイルバネ３０の付勢力を、ジョイント部３２を介して進退ブロック５に伝達し、アーム部２に伝達する。上記の通り、ジョイント部３２は、ボールジョイントで構成されているので、進退ブロック５（アーム部２）の変位に追従して、コイルバネ３０が屈曲し、コイルバネ３０の付勢力（圧縮力及び曲げ力）が進退ブロック５（アーム部２）に伝わるようになっている。
【００２６】
第二付勢部材３において、固定部３１は、ブロック部４の一部又は全部で構成してもよい。また、ジョイント部３２は、ボールジョイントの外に、コイルバネ３０と進退ブロック５とを溶接等で接合してもよい。そして、第一付勢部材６やコイルバネ３０の種類・付勢力等に応じて、コイルバネ３０の固定方向、ジョイント部３２による連結位置等が設定される。
【００２７】
図３に示すように、測定ユニット１はセンサ部８を備えている。センサ部８は、センサロッド８０及びセンサヘッド８１を備えている。図２に示すように、センサロッド８０は、水平方向１ａに延設されている。センサロッド８０は、両端がロッド支持部８２を介してブロック部４に固定されている。センサヘッド８１は、進退ブロック５に設けられている（図３）。センサヘッド８１は、センサロッド８０を貫通している。
【００２８】
図４に示すように、センサロッド８０は、非磁性化された軸本体８０ａを備えている。軸本体８０ａは、中心軸部が中空となっており、この中空部に、磁性部材８０ｂと非磁性部材８０ｃとが交互に内蔵されている。センサヘッド８１は、コイル部８１ａを備えている。
【００２９】
上述のように、進退ブロック５は、平行板バネ６によって水平方向１ａに直動する。そのため、進退ブロック５に設けられたセンサヘッド８１が直動する構成であるので、センサロッド８０の軸径Ｂ１が大きくても、センサヘッド８１の内径Ｂ２と接触する虞が小さく、軸径Ｂ１を大きくすることができ、測定精度が向上する。又、繰り返しスライド移動しても、磁性部材が接触することがなく、磨耗したり損傷しない。
【００３０】
更に、センサロッド８０は、非磁性化された軸本体８０ａを備え、内部に磁性部材８０ｂと非磁性部材８０ｃとが交互に配置されているので、磁気結合の変化を敏感に検知でき、高精度な測定が可能となる。例えば、０．１μｍ単位の分解能を得ることができる。
【００３１】
測定ヘッド１は、リトラクト機構７を備えている。図５に示すように、リトラクト機構７は、押圧部７１、回転ローラ７０、アクチュエータ７２及びロッド７３を備えている。回転ローラ７０は、進退ブロック５に回転可能に支持されている。アクチュエータ７２は、ブロック部４に固定されている。押圧部７１は、ロッド７３を介してアクチュエータ７２の動作により、上下方向に移動する。
【００３２】
寸法測定ヘッドにワークＷを設置する際、接触子２０をワークＷから離間した待機位置に配置する。接触子２０を待機位置へ移動する時は、図５に示すように、アクチュエータ７２を作動して、押圧部７１を下方へ移動する（図５）。これにより、押圧部７１が回転ローラ７０を押圧して、進退ブロック５及びアーム部２を移動する。そして、接触子２０を測定位置へ移動する時は、図２に示すように、押圧部７１を上方へ移動し、進退ブロック５及びアーム部２を変位自在にする。
【００３３】
次に、接触子のワークに対する押付力について説明する。図６乃至図９は、接触子がワークに当接した状態を示す一部正面図である。図１０は、接触子のワークに対する押付力を説明するためのグラフ図である。
【００３４】
上述の通り、ワークＷの寸法を測定する際、先ず、リトラクト機構７を作動して、接触子２０をワークＷから離間する待機位置に配置する。次に、リトラクト機構７を解除して、接触子２０をワークＷに当接させるべく測定位置に配置する。リトラクト機構７を解除することにより、図６等に示すように、接触子２０がワークＷに当接する。
【００３５】
本発明に係る寸法測定ヘッドは、リトラクト機構７を解除すると、第一付勢部材６（平行板バネ）及び第二付勢部材３（コイルバネ）の付勢力により、接触子２０がワークＷに当接して、ワークＷに対する接触子２０の押付力Ｆが略一定となるように構成されている。以下これにつき詳述する。
【００３６】
尚、アーム部２の変位量Ｘについて、接触子２０がワークＷに近づく方向をプラス（＋）、離れる方向をマイナス（−）とする。この変位量Ｘは、貫通孔４０の中心線（垂直線）Ｄ１とアーム部２の中心線（垂直線）Ｄ２との距離となる。
【００３７】
第一付勢部材６（平行板バネ）の付勢力、第二付勢部材３（コイルバネ）の付勢力及びこれら６，３の合成付勢力について、接触子２０がワークＷに対して水平方向１ａに押し付ける力（押付力）をプラス（＋）、戻す力（戻し力）をマイナス（−）とする。
【００３８】
［第１状態］
先ず、図６の第１状態について説明する。この時、アーム部２が図の最左端に位置した状態で、接触子２０がワークｗ１に当接している。アーム部２の変位量Ｘは［−Ｘ２］である（図６（ａ）、図１０）。
【００３９】
平行板バネ６０，６１（第一付勢部材）は、進退ブロック５を図右方向（ワークｗ１側）に付勢している。よって、第一付勢部材６（平行板バネ）の付勢力は、接触子２０がワークｗ１を押し付ける、押付力［＋Ｆ６（１）］が作用する（図６（ｂ）、図１０）。
【００４０】
コイルバネ３０（第二付勢部材）は、直線状態（外力のない状態）に対して、図左方向に屈曲している。コイルバネ３０の付勢力は、ジョイント部３２を介して、アーム部２（進退ブロック５）に伝わる。コイルバネ３０は、圧縮コイルバネなので、圧縮力［Ｆ３ａ］が作用すると共に、屈曲に対して戻ろうとする曲げ力［Ｆ３ｂ］が作用する（図６（ｃ））。
【００４１】
従って、コイルバネ３０の付勢力［Ｆ３ｃ］は、圧縮力［Ｆ３ａ］と曲げ力［Ｆ３ｂ］との合成力となる（図６（ｃ））。これにより、第二付勢部材（コイルバネ）３の水平方向１ａの付勢力は、接触子２０がワークｗ１から離れる、戻り力［−Ｆ３（１）］が作用する（図６（ｄ）、図１０）。
【００４２】
図１０に示すように、アーム部２の変位量Ｘが［−Ｘ２］の時、押付力［＋Ｆ６（１）］と戻り力［−Ｆ３（１）］とが作用する。そして、第一付勢部材６（平行板バネ）の付勢力と第二付勢部材３（コイルバネ）の付勢力との合成付勢力は、接触子２０がワークｗ１を押し付ける、押付力（＋Ｆ６（１）−Ｆ３（１）＝［＋Ｆ］）が作用するように設定されている（図１０）。
【００４３】
［第２状態］
図７の第２状態について説明する。この時、アーム部２が、図６よりも図右側に位置した状態で、接触子２０がワークｗ２に当接している。アーム部２の変位量Ｘは［−Ｘ１］である（図７（ａ）、図１０）。
【００４４】
平行板バネ６０，６１（第一付勢部材）は、進退ブロック５を図右方向（ワークｗ２側）に付勢している。よって、第一付勢部材６（平行板バネ）の付勢力は、接触子２０がワークｗ２を押し付ける、押付力［＋Ｆ］が作用する（図７（ｂ）、図１０）。
【００４５】
コイルバネ３０（第二付勢部材）は、図左方向に屈曲している。コイルバネ３０の付勢力は、ジョイント部３２を介して、アーム部２（進退ブロック５）に伝わる。コイルバネ３０は、圧縮コイルバネなので、圧縮力［Ｆ３ａ］が作用すると共に、屈曲による曲げ力［Ｆ３ｂ］が作用する（図７（ｃ））。
【００４６】
従って、コイルバネ３０の付勢力［Ｆ３ｃ］は、圧縮力［Ｆ３ａ］と曲げ力［Ｆ３ｂ］との合成力となる（図７（ｃ））。この状態では、コイルバネ３０の付勢力［Ｆ３ｃ］は、垂直方向１ｂである。従って、第二付勢部材（コイルバネ）３の水平方向１ａの付勢力は、接触子２０のワークｗ２に対する押付力及び戻り力が作用しない（［０（ゼロ）］である）（図７（ｄ）、図１０）。
【００４７】
図１０に示すように、アーム部２の変位量Ｘが［−Ｘ１］の時、押付力［＋Ｆ］のみが作用する。よって、第一付勢部材６（平行板バネ）の付勢力と第二付勢部材３（コイルバネ）の付勢力との合成付勢力は、接触子２０がワークｗ２を押し付ける、押付力（＋Ｆ−０＝［＋Ｆ］）が作用するように設定されている（図１０）。
【００４８】
［第３状態］
図８の第３状態について説明する。この時、アーム部２は、貫通孔４０の中心線Ｄ１とアーム部２の中心線Ｄ２とが重なるように配置されている。アーム部２の変位量Ｘは［０］である（図８（ａ）、図１０）。
【００４９】
平行板バネ６０，６１（第一付勢部材）は、それぞれが垂直方向１ｂに配置される。従って、第一付勢部材６（平行板バネ）の付勢力は、接触子２０のワークｗ３に対する押付力及び戻り力が作用しない（［０（ゼロ）］である）（図８（ｂ）、図１０）。
【００５０】
コイルバネ３０（第二付勢部材）は、図左方向に屈曲している。コイルバネ３０の付勢力は、ジョイント部３２を介して、アーム部２（進退ブロック５）に伝わる。コイルバネ３０は、圧縮コイルバネなので、圧縮力［Ｆ３ａ］が作用すると共に、屈曲による曲げ力［Ｆ３ｂ］が作用する（図８（ｃ））。
【００５１】
従って、コイルバネ３０の付勢力［Ｆ３ｃ］は、圧縮力［Ｆ３ａ］と曲げ力［Ｆ３ｂ］との合成力となる（図８（ｃ））。これにより、第二付勢部材（コイルバネ）３の水平方向１ａの付勢力は、接触子２０がワークｗ２を押し付ける、押付力［＋Ｆ］が作用する（図８（ｄ）、図１０）。
【００５２】
図１０に示すように、アーム部２の変位量Ｘが［０］のとき、押付力［＋Ｆ］のみが作用する。よって、第一付勢部材６（平行板バネ）の付勢力と第二付勢部材３（コイルバネ）の付勢力との合成付勢力は、接触子２０がワークｗ３を押し付ける、押付力（０＋Ｆ＝［＋Ｆ］）が作用するように設定されている（図１０）。
【００５３】
［第４状態］
次に、図９の第４状態について説明する。この時、アーム部２が図の最右端位置した状態で、接触子２０がワークｗ４に当接している。アーム部２の変位量Ｘは［＋Ｘ３］である（図９（ａ）、図１０）。
【００５４】
平行板バネ６０，６１（第一付勢部材）は、進退ブロック５を図左方向（反ワークｗ４側）に付勢する。よって、第一付勢部材６（平行板バネ）の付勢力は、接触子２０がワークｗ４から離れる、戻り力［−Ｆ６（２）］が作用することになる（図９（ｂ）、図１０）。
【００５５】
コイルバネ３０（第二付勢部材）は、屈曲しておらず、直線状態である。コイルバネ３０の付勢力は、ジョイント部３２を介して、アーム部２（進退ブロック５）に伝わる。コイルバネ３０は、圧縮コイルバネなので、圧縮力［Ｆ３ａ］が作用する。なお、コイルバネ３０は屈曲していないので、屈曲による曲げ力［Ｆ３ｂ］は作用しない（［０（ゼロ）］である）（図９（ｃ））。
【００５６】
従って、コイルバネ３０の付勢力［Ｆ３ｃ］は、圧縮力［Ｆ３ａ］だけとなる（図９（ｃ））。これにより、第二付勢部材（コイルバネ）３の水平方向１ａの付勢力は、接触子２０がワークｗ２を押し付ける、押付力［＋Ｆ３（２）］が作用する（図９（ｄ）、図１０）。
【００５７】
図１０に示すように、アーム部２の変位量Ｘが［＋Ｘ３］のとき、押付力［＋Ｆ３（２）］と戻り力［−Ｆ６（２）］とが作用する。よって、第一付勢部材６（平行板バネ）の付勢力と第二付勢部材３（コイルバネ）の付勢力との合成付勢力は、接触子２０がワークｗ４を押し付ける、押付力（＋Ｆ３（２）−Ｆ６（２）＝［＋Ｆ］）が作用するように設定されている（図１０）。
【００５８】
上述を図１０に基づいてまとめる。寸法測定ヘッドは、第一付勢部材６（平行板バネ）の付勢力と第二付勢部材３（コイルバネ）の付勢力が、アーム部２の変位量Ｘに応じて変化するように構成されている。即ち、第一付勢部材６（平行板バネ）の付勢力は、第二付勢部材３（コイルバネ）の付勢力により調整される。
【００５９】
平行板バネ６の水平方向１ａの付勢力［Ｆ６］は、アーム部２の変位量Ｘが［−Ｘ２］の時（第１状態）は押付力が［＋Ｆ６（１）］、変位量Ｘが［−Ｘ１］の時（第２状態）は押付力が［＋Ｆ］、変位量Ｘが［０］の時（第３状態）は押付力が［０］、変位量Ｘが［＋Ｘ３］の時（第４状態）は戻り力が［−Ｆ６（２）］となる。アーム部２の変位量ＸをＸ軸とし、平行板バネ６の付勢力Ｆ６をＹ軸とするグラフは、比例直線Ｆ６として近似できる。
【００６０】
第二付勢部材３の水平方向１ａの付勢力［Ｆ３］は、アーム部２の変位量Ｘが［−Ｘ２］の時（第１状態）は戻り力が［−Ｆ３（１）］、変位量Ｘが［−Ｘ１］の時（第２状態）は押付力が［０］、変位量Ｘが［０］の時（第３状態）は押付力が［＋Ｆ］、変位量Ｘが［＋Ｘ３］の時（第４状態）は押付力が［＋Ｆ３（２）］となる。アーム部２の変位量ＸをＸ軸とし、第二付勢部材３の付勢力Ｆ３をＹ軸とするグラフは、比例直線Ｆ３として近似できる。
図１０に示す通り、直線［Ｆ６］と直線［Ｆ３］とは傾きが正反対となる。
【００６１】
そして、第一付勢部材６（平行板バネ）の付勢力と第二付勢部材３（コイルバネ）の付勢力との合成付勢力は、アーム部２の変位量Ｘが［−Ｘ２］、［−Ｘ１］、［０］及び［＋Ｘ３］の時に、常に押付力が［＋Ｆ］となるように、平行板バネ６及びコイルバネ３０の付勢力等が設定されている。アーム部２の変位量ＸをＸ軸とし、第一付勢部材６と第二付勢部材３との合成付勢力をＹ軸とするグラフは、一定直線Ｆｃとなる。直線Ｆｃは、押付合成力［＋Ｆ］となる。
【００６２】
第二付勢部材３は、コイルバネ３０等で構成され、その付勢力が変位に応じて略直線変化するので、第一付勢部材６の付勢力を調整し易く、これらの合成付勢力Ｆｃを略一定に（所定範囲内に）保つことができる。これにより、非常に安定した測定ができると共に、ワークＷの表面を傷付けることもない。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】寸法測定ヘッドを示す正面図である。
【図２】ブロック部の内部を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は第二付勢部材の一部を断面した拡大正面図である。
【図３】第二付勢部材を省略した図２（ａ）に示すＩ−Ｉ線断面図である。
【図５】リトラクト機構を説明するための正面図である。
【図４】センサ部を示す拡大断面図である。
【図６】接触子がワークに当接した第１状態を示す一部正面図である。
【図７】接触子がワークに当接した第２状態を示す一部正面図である。
【図８】接触子がワークに当接した第３状態を示す一部正面図である。
【図９】接触子がワークに当接した第４状態を示す一部正面図である。
【図１０】接触子のワークに対する押付力を説明するためのグラフ図である。
【図１１】従来の寸法測定ヘッドを示す正面図。
【符号の説明】
【００６４】
１  測定ユニット
２  アーム部
２０  接触子
３  第二付勢部材
３０  コイルバネ
３１  固定部
３２  ジョイント部
３２ａ  ボール部
３２ｂ  ボール受部
５  進退ブロック
６  第一付勢部材（平行板バネ）
６０，６１  板バネ
７  リトラクト機構
８  センサ部
８０  センサロッド
８１  センサヘッド
Ｗ  ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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