(57)【要約】 【課題】高速で駆動でき、かつ、高精度の位置決め可能な走行装置を提供する。【解決手段】走行ヘッドを駆動するドライブユニット３２０は、走行ヘッドをベース部に対して駆動させる駆動手段３３０を備える。駆動手段３３０は、第１駆動手段３４０と、第２駆動手段３５０と、を備える。第１駆動手段３４０は、ベース部に設けられ所定ピッチで配設された係合孔部３４２を複数有するチェーン３４１と、走行ヘッドに設けられ係合孔部３４２に係合する複数のスプロケットピン３４４を外周に有し動力部の動力にて回転駆動する鎖車３４３と、を備える。第２駆動手段３５０は、ベース部に設けられた摩擦板３５１と、走行ヘッド３１０に設けられ摩擦板３５１に当接しながら動力部の動力にて回転駆動する摩擦ローラ３５２と、を備える。【選択図】図３
2007016985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部と、
前記ベース部に対してスライド移動可能に設けられた走行ヘッドと、
前記走行ヘッドを駆動させるドライブユニットと、を備え、
前記ドライブユニットは、走行ヘッドを前記ベース部に対して駆動させる駆動手段と、前記駆動手段の動力源となる動力部と、前記動力部の動力を前記駆動手段に伝達する伝達手段と、を備え、
前記駆動手段は、
前記ベース部および前記走行ヘッドのいずれか一方に設けられ所定ピッチで配設された第１係合部を複数有する係合軸部材、および、前記ベース部および前記走行ヘッドのいずれか他方に設けられ前記第１係合部に係合する複数の第２係合部を外周に有し前記動力部の動力にて回転駆動する係合車を有する第１駆動手段と、
前記ベース部および前記走行ヘッドのいずれか一方に設けられた摩擦板、および、前記ベース部および前記走行ヘッドのいずれか他方に設けられ前記摩擦板に当接しながら前記動力部の動力にて回転駆動する摩擦ローラを有する第２駆動手段と、を備える
ことを特徴とする走行装置。
【請求項２】
請求項１に記載の走行装置において、
前記係合歯車と前記摩擦ローラとは同軸に設けられ、かつ、前記摩擦ローラの径と前記係合車のピッチ円の径とは同じである
ことを特徴とする走行装置。
【請求項３】
請求項１に記載の走行装置において、
前記係合車は、前記係合軸部材に対して直交する方向に転位された状態で設けられている
ことを特徴とする走行装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の走行装置において、
前記係合軸部材は、前記第１係合部としての係合孔部を有するチェーンであり、
前記係合車は、前記第２係合部としてスプロケットピンを有する鎖車である
ことを特徴とする走行装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の走行装置において、
前記係合軸部材は、前記第１係合部としてラック歯を有するラックであり、
前記係合車は、前記第２係合部として前記ラック歯に係合する歯を有するピニオンである
ことを特徴とする走行装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の走行装置において、
前記動力部として、前記第１駆動手段の動力部となる第１動力部と、前記第２駆動手段の動力部となる第２動力部と、を備え、
前記伝達手段として、前記第１動力部の動力を前記第１駆動手段に伝達する第１伝達手段と、前記第２動力部の動力を前記第２駆動手段に伝達する第２伝達手段と、を備える
ことを特徴とする走行装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の走行装置において、
前記第１駆動手段と前記第２駆動手段とで共通した動力源として一つの動力部を備え、
前記伝達手段は、前記動力部と前記駆動手段との間に前記動力部の動力を前記第１駆動手段に伝達する経路と前記第２駆動手段に伝達する経路とで切り替える切替手段を備える
ことを特徴とする走行装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の走行装置において、
前記第１駆動手段が駆動される際に前記第２駆動手段の前記摩擦板と前記摩擦ローラとの当接を解除する
ことを特徴とする走行装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の走行装置と、
前記走行装置により移動され、被測定物表面を走査して被測定物表面を検出する検出部を有する測定部と、
前記検出部の座標位置を検出する位置検出手段と、を備えた測定機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来、ラック＆ピニオン機構が知られ、このラック＆ピニオンで駆動される走行装置が知られている（例えば、特許文献１、２）。
図９に、従来の走行装置を示す。
走行装置１は、上面に平坦面を有する長手状のベース部１１と、ベース部１１の長手方向に沿って往復走行する走行部１２と、走行部１２の走行方向を案内（ガイド）するガイド機構１３と、走行部１２を駆動させる駆動手段１８と、を備える。
【０００２】
ガイド機構１３は、ベース部１１の上面において互いに平行に敷設された二本のレール１４、１５と、それぞれのレール１４、１５に跨乗して設けられレール１４、１５をスライド移動するスライダ１６、１７と、を備える。スライダ１６、１７は、走行部１２の下面に取り付けられており、これらスライダ１６、１７がレール１４、１５に沿ってスライド移動することにより走行部１２の走行方向がガイドされる。駆動手段１８は、二本のレール１４，１５の間においてレール１４、１５と平行に配設されたラック１９と、ラック１９に噛合するピニオン２０と、ピニオン２０を回転駆動させるモータ２１と、を備える。モータ２１は、走行部１２に取付固定され、モータ２１の回転子にピニオン２０が直結されている。なお、ラック１９の歯面は、ラック１９の一側面（いずれか一方のレールに対向する面）に設けられ、ピニオン２０の回転軸方向はベース部１１の上面に垂直な方向である。
【０００３】
このような構成において、モータ２１が回転駆動すると、ピニオン２０が回転駆動される。すると、ラック１９との噛合によりピニオン２０がラック１９に沿って移動する。そして、ピニオン２０の移動にともなって、モータ２１とともに走行部１２が移動する。このとき、走行部１２がレール１４、１５に沿ってスライド移動するところ、走行部１２の走行方向がレール１４、１５の方向にガイドされる。
【０００４】
また、走行部１２を摩擦ローラ２３にて駆動する走行装置１が知られている。
図１０に、摩擦ローラ２３にて駆動される走行装置１を示す。
基本的構成は、図９に示す走行装置１に同様であるが、駆動手段１８は、ラック１９に代えてベース部１１上に配設された摩擦板２２と、ピニオン２０に代えて設けられ摩擦板２２に当接し、摩擦板２２に対してすべりを生じることなく回転駆動される摩擦ローラ２３と、を備える。摩擦ローラ２３が摩擦板２２に対して滑らずに回転すると、摩擦ローラ２３の回転により走行部１２が移動する。
【０００５】
【特許文献１】特許第３１３３００５号公報
【特許文献２】特開２００１−１５１４６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図９に示すラック１９＆ピニオン２０の走行装置１では、ラック１９とピニオン２０との歯が噛み合うので、ラック１９とピニオン２０との間ですべりが生じることがなく、ピニオン２０の回転分だけ確実に走行部１２が移動する。しかしながら、図９に示す走行装置１では、ラック１９とピニオン２０の歯の大きさ程度でしか走行部１２の位置決めができず、そのため、高精度の位置決めを行うことができないという問題がある。
【０００７】
また、図１０に示す摩擦ローラ２３を備えた走行装置１では、摩擦ローラ２３の微小な回転角を調整することにより走行部１２の位置決めを高精度に行うことができる。しかしながら、摩擦ローラ２３を高速で回転させると摩擦ローラ２３と摩擦板２２との間ですべりが生じてしまうために、走行部１２を高速で移動させることができないという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、高速で駆動でき、かつ、高精度の位置決め可能な走行装置および測定機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の走行装置は、ベース部と、前記ベース部に対してスライド移動可能に設けられた走行ヘッドと、前記走行ヘッドを駆動させるドライブユニットと、を備え、前記ドライブユニットは、走行ヘッドを前記ベース部に対して駆動させる駆動手段と、前記駆動手段の動力源となる動力部と、前記動力部の動力を前記駆動手段に伝達する伝達手段と、を備え、前記駆動手段は、前記ベース部および前記走行ヘッドのいずれか一方に設けられ所定ピッチで配設された第１係合部を複数有する係合軸部材、および、前記ベース部および前記走行ヘッドのいずれか他方に設けられ前記第１係合部に係合する複数の第２係合部を外周に有し前記動力部の動力にて回転駆動する係合車を有する第１駆動手段と、前記ベース部および前記走行ヘッドのいずれか一方に設けられた摩擦板、および、前記ベース部および前記走行ヘッドのいずれか他方に設けられ前記摩擦板に当接しながら前記動力部の動力にて回転駆動する摩擦ローラを有する第２駆動手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
このような構成において、動力部からの動力が伝達手段により駆動手段に伝達される。すると、第１駆動手段においては係合車が回転駆動され、第２駆動手段では摩擦ローラが回転駆動される。そして、係合車が回転駆動されると、係合車の外周に設けられた複数の第２係合部が係合軸部材の第１係合部に順次係合する。第１係合部と第２係合部との係合により係合車が係合軸部に対して空転することなく、走行ヘッドとベース部とが係合車の回転量分だけ相対的にスライド移動する。また、摩擦ローラが回転駆動されると、摩擦ローラが摩擦板に対してすべりを生じることなく回転し、摩擦ローラの回転分だけ走行ヘッドとベース部とが相対的にスライド移動する。
【００１１】
このような構成によれば、係合軸部材の第１係合部と係合車の第２係合部とが係合しながら係合車が回転駆動することによって推進力を生じさせる第１駆動手段と、摩擦板と摩擦ローラとの間に摩擦力を作用させながら摩擦ローラが回転駆動することによって推進力を生じさせる第２駆動手段と、を備えている。
例えば、摩擦板と摩擦ローラとでは、摩擦ローラを高速で回転駆動させた場合に摩擦板と摩擦ローラとの間ですべりが生じてしまい、摩擦ローラの空転により高速の推進力を得ることができなかった。また、摩擦ローラを摩擦板に強く押圧して空転を防止することも考えられるが、摩擦ローラを摩擦板に強く押圧すると、摩擦ローラおよび摩擦板に進行方向に直交する力がかかってしまうので、走行ヘッドの滑らかな移動を阻害する要因となる。
【００１２】
この点、本発明では、第１駆動手段では係合部が順番に係合することにより係合車が空転することがなく、係合車の回転量分だけ確実に推進力を得ることができる。よって、係合車を高速回転させることにより走行ヘッドを高速で移動させることができる。そして、このように係合車の空転を防止するにあたっては係合車を係合軸部材に強く押し付ける必要はなく、進行方向に直交する余計な力が作用しないので、走行ヘッドを滑らかに移動させることができる。
【００１３】
また、例えば、係合軸部材と係合車だけでは係合部のピッチ間隔程度でしか移動量の制御ができず、また、バックラッシュが生じるなど高精度の位置決めが困難であった。また、第１係合部および第２係合部を微細なピッチで高精度に設けることも考えられるが、非常なコストアップの要因となる。
【００１４】
この点、本発明では、第２駆動手段では、摩擦板に対して摩擦ローラが回転駆動することにより、摩擦ローラの微小回転量分でも正確に走行ヘッドを移動させることができる。よって、摩擦ローラの回転量を微小に制御することにより、走行ヘッドの微小位置決めを行うことができる。そして、このように微小位置決めを行うにあたって、第１および第２係合部を微小ピッチで設けるなどの精密加工は必要ではないので、製造コストを低価格に抑えることができる。
【００１５】
このように本発明によれば、第１駆動手段により走行ヘッドの滑らかな高速移動が可能になるとともに第２駆動手段により走行ヘッドの微小位置決めが可能となり、かつ、低価格にできるという画期的な効果を奏する。
【００１６】
なお、係合軸部がベース部に設けられ、係合車が走行ヘッドに設けられていてもよく、逆に、係合軸部が走行ヘッドに設けられ、係合車がベース部に設けられていてもよい。そして、第１係合部が凹部または孔部であり、第２係合部が突起部であってもよく、逆に、第１係合部が突起部であり、第２係合部が凹部または孔部であってもよい。また、摩擦板がベース部に設けられ、摩擦ローラが走行ヘッドに設けられていてもよく、逆に、摩擦板が走行ヘッドに設けられ、摩擦ローラがベース部に設けられていてもよい。
【００１７】
本発明では、前記係合歯車と前記摩擦ローラとは同軸に設けられ、かつ、前記摩擦ローラの径と前記係合車のピッチ円の径とは同じであることが好ましい。
【００１８】
このような構成によれば、係合車と摩擦ローラとが同軸に設けられているので、係合車と摩擦ローラとの回転を同期させることができる。そして、摩擦ローラの径と係合車のピッチ円の径とが同じであるので、係合車の回転により得られる走行ヘッドの移動量と摩擦ローラの回転により得られる走行ヘッドの移動量とを同じにすることができる。よって、第１駆動手段と第２駆動手段という２つの駆動手段を備えていても、第１駆動手段と第２駆動手段とで同じ方向および同じ大きさの推進力を走行ヘッドに付与し、走行ヘッドを滑らかに移動させることができる。また、係合車と摩擦ローラとが同軸に設けられているので、係合車と摩擦ローラとを一つの動力で駆動させることができ、第１駆動手段と第２駆動手段とでそれぞれ別個の駆動源を備える場合に比べて、部品コストを低額にし、かつ、小型化することができる。
【００１９】
本発明では、前記係合車は、前記係合軸部材に対して直交する方向に転位された状態で設けられていることが好ましい。
【００２０】
このような構成において、係合軸部材に対して係合車が完全に噛み合う位置から少しずらすように転位されるので、係合車が係合軸部材に深く噛みこまず、係合車と係合軸部材との間で係合軸部材に直交する方向の力が作用しない。その結果、走行ヘッドには走行方向に直交する力が働かず、走行ヘッドの走行が滑らかに維持される。
【００２１】
本発明では、前記係合軸部材は、前記第１係合部としての係合孔部を有するチェーンであり、前記係合車は、前記第２係合部としてスプロケットピンを有する鎖車であることが好ましい。
【００２２】
このような構成によれば、鎖車が回転駆動されると、スプロケットピンがチェーンの係合孔部に順々に嵌まって係合し、鎖車がチェーンに対して空転することがないので、係合車の回転量分だけ確実に推進力を得ることができる。
【００２３】
本発明では、前記係合軸部材は、前記第１係合部としてラック歯を有するラックであり、前記係合車は、前記第２係合部として前記ラック歯に係合する歯を有するピニオンであることが好ましい。
【００２４】
このような構成によれば、ピニオンが回転駆動されると、ピニオンの歯がラックのラック歯に順々に係合し、ピニオンがラックに対して空転することがないので、ピニオンの回転量分だけ確実に推進力を得ることができる。
【００２５】
本発明では、前記動力部として、前記第１駆動手段の動力部となる第１動力部と、前記第２駆動手段の動力部となる第２動力部と、を備え、前記伝達手段として、前記第１動力部の動力を前記第１駆動手段に伝達する第１伝達手段と、前記第２動力部の動力を前記第２駆動手段に伝達する第２伝達手段と、を備えることが好ましい。
【００２６】
このような構成において、第１駆動手段は第１動力部の動力で駆動され、第２駆動手段は第２動力部の動力で駆動される。
係合軸部材と係合車との係合で走行ヘッドを移動させる第１駆動手段と、摩擦板と摩擦ローラとの摩擦で走行ヘッドを移動させる第２駆動手段と、で別々に動力部を備えるので、第１駆動手段と第２駆動手段とのそれぞれで要する負荷に応じたモータを使用することで、第１駆動手段と第２駆動手段とを適切に動作させることができる。
例えば、係合軸部材と係合車との係合で走行ヘッドを高速に移動させることを主たる目的とする場合には第１駆動手段の動力である第１動力部として大きな出力をもったモータとし、摩擦板と摩擦ローラとで摩擦ローラの微小回転を制御して走行ヘッドの微小位置決めを主たる目的とする場合には第２駆動手段の動力である第２動力部としては低出力であっても回転角を高精度に制御可能なモータとすることが例として挙げられる。
【００２７】
本発明では、前記第１駆動手段と前記第２駆動手段とで共通した動力源として一つの動力部を備え、前記伝達手段は、前記動力部と前記駆動手段との間に前記動力部の動力を前記第１駆動手段に伝達する経路と前記第２駆動手段に伝達する経路とで切り替える切替手段を備えることが好ましい。
【００２８】
このような構成において、一の動力部から動力が切替手段によって第１駆動手段と第２駆動手段とに切り替えて伝達される。例えば、係合軸部材と係合車とで走行ヘッドを高速に移動させたい場合には動力部からの動力を第１駆動手段にのみ伝達し、摩擦板と摩擦ローラとで走行ヘッドの微小位置決めを行う場合には第２駆動手段にのみ動力を伝達する。
このように第１駆動手段と第２駆動手段とを切り替えて駆動させることにより、同時に第１駆動手段と第２駆動手段とを駆動させなくてもよいので、動力部としては出力の小さなモータ等を使用することができる。
【００２９】
ここで、第１係合車と摩擦ローラとをそれぞれ別の回転軸に設けたうえで、切替手段としては、動力部からの動力伝達を第１係合車と摩擦ローラとで切り替えるクラッチ等が例として挙げられる。
【００３０】
本発明では、前記第１駆動手段が駆動される際に前記第２駆動手段の前記摩擦板と前記摩擦ローラとの当接を解除することが好ましい。
【００３１】
このような構成において、第１駆動手段の係合軸部材と係合車とにて走行ヘッドを移動させる際には、第２駆動手段の摩擦板と摩擦ローラとの当接を解除して第１駆動手段のみで走行ヘッドを走行させる。
このような構成によれば、第１駆動手段が駆動される際には第２駆動手段の負荷がないので、動力部として出力の小さなモータ等を使用することができる。
【００３２】
ここで、摩擦板と摩擦ローラとの当接を解除するとは、摩擦板と摩擦ロータとを離間させてもよく、または、摩擦ローラを摩擦板に押し当てるテンションを弱くして摩擦ローラが空転するようにしてもよい。
【００３３】
本発明の測定機は、前記走行装置と、前記走行装置により移動され、被測定物表面を走査して被測定物表面を検出する検出部を有する測定部と、前記検出部の座標位置を検出する位置検出手段と、を備えることを特徴とする。
【００３４】
このような構成によれば、前記発明と同様の作用効果を奏することができる。
そして、走行ヘッドを高速に移動させることができ、かつ、走行ヘッドの微小位置決めが可能であるので、被測定物を高速に、かつ、高精度に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態を図示するとともに図中の各要素に付した符号を参照して説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１から図４を参照して説明する。
図１は、三次元測定機１００の全体図である。
図２は、ベースカバー２２０を外した状態における走行部３００およびベース部２００の拡大図である。
図３は、ドライブユニット３２０の部分図である、
図４は、走行ヘッド３１０の走行方向から見た断面図である。
【００３６】
本発明の測定機としての三次元測定機１００は、長手状のベース部２００と、ベース部２００の長手方向に往復走行可能に設けられた走行部３００と、走行部３００により移動され被測定物を測定する測定部４００と、を備えている（図１、図２参照）。
【００３７】
ベース部２００は、基台部２１０と、基台部２１０との間に収納空間２２１を区画するベースカバー２２０と、ベース部２００の両端面を閉じる端板部２３０、２３０と、を備えて構成されている。
基台部２１０は、長手状で上面が平坦に形成された略直方体形状である。基台部２１０は、熱変形しないように低熱膨張の部材で形成されることが一例としてあげられる。基台部２１０の上面には、基台部２１０の長手方向に沿った長さを有する３本の台座２１１、２１２、２１３が所定間隔を持って配置されている。なお、台座は、一側縁から順に台座２１１、台座２１２、台座２１３が配置されているとする。
【００３８】
ベースカバー２２０は、基台部２１０の上面と略同形の天板部２２２と、天板部２２２の両側縁から折曲形成された側板部２２３と、を有し、基台部２１０の上面側に設けられて、基台部２１０の上面との間に所定の収納空間２２１を区画する。
天板部２２２には、長手方向に沿った長さを有する３本のスリット２２４、２２５、２２６が開口形成されている。なお、スリット２２４、２２５、２２６のそれぞれの位置は、台座２１１、２１２、２１３の位置に略対応している。
【００３９】
走行部３００は、ベース部２００の長手方向に沿って往復走行する走行ヘッド３１０と、走行ヘッド３１０を駆動するドライブユニット３２０と、ドライブユニット３２０を走行ヘッド３１０に連結する連結手段３８０と、を備えている。
【００４０】
走行ヘッド３１０について説明する。
走行ヘッド３１０は、走行ヘッド本体３１１と、ヘッドカバー３１３と、車輪３１４〜３１７と、を備える。
走行ヘッド本体３１１は、全体として略扁平直方体形状に形成されている。走行ヘッド本体３１１は、ベースカバー２２０上を走行し、走行ヘッド本体３１１の上面には測定部４００が立設される。そして、走行ヘッド本体３１１は、一端面の略中央から所定幅をもって中心に向けて切欠き形成され平面視略矩形状の凹部３１２を有し、ヘッドカバー３１３は、凹部３１２を覆うように設けられる。
車輪３１４〜３１７は、走行ヘッド本体３１１の下面側において４隅に設けられている。そして、車輪３１４〜３１７は、台座２１１、２１３の上を転がって走行する。なお、走行ヘッド３１０は、軽量化のためにアルミ合金等で形成されることが例として挙げられる。
【００４１】
ドライブユニット３２０について説明する。
ドライブユニット３２０は、走行ヘッド３１０をベース部２００に対して駆動させる駆動手段３３０と、駆動手段３３０の動力源となる動力部３６０と、動力部３６０の動力を駆動手段３３０に伝達する伝達手段３７０と、を備える。駆動手段３３０は、第１駆動手段３４０と、第２駆動手段３５０と、を備える。第１駆動手段３４０と第２駆動手段３５０とは、段違いに並列に設けられている。第１駆動手段３４０は、台座２１２の側面に設けられたチェーン（係合軸部材）３４１と、このチェーン３４１に係合するスプロケットピン（第２係合部）３４４を有する鎖車（係合車）３４３と、を備える。
【００４２】
チェーン３４１は、台座２１２の側面に設けられ、ベース部２００の一端から他端にわたる長さを有する。また、チェーン３４１は、鎖車３４３のスプロケットピン３４４が係合する複数の係合孔部（第１係合部）３４２を所定のピッチで有する。鎖車３４３は、ベース部２００の法線方向を回転軸として回転するように設けられており、鎖車３４３が回転するとスプロケットピン３４４がチェーン３４１の係合孔部３４２に順々に係合していく。
【００４３】
図５に鎖車３４３とチェーン３４１とのかみ合いの様子を示す。
スプロケットピン３４４がチェーン３４１の係合孔部３４２に嵌まって係合する際に、スプロケットピン３４４の根元までチェーン３４１に噛み込まず、鎖車３４３の本体車３４５とチェーン３４１との間に隙間が生じる程度に鎖車３４３のピッチ円を設定する。
さらに、チェーン３４１に対して直交する方向に鎖車３４３に転位をつけて、鎖車３４３がチェーン３４１に深く噛み込まないようにする。
加えて、鎖車３４３とチェーン３４１とが噛み合う際に、チェーン３４１のリングを繋ぐ結合部であるピン３４１Ａとスプロケットピン３４４とが接触するが、このとき、一つのピン３４１Ａの両側から２つのスプロケットピン３４４が当接するのではなく、ピン３４１Ａの片面にスプロケットピン３４４が当接するようにスプロケットピン３４４に転位をつける（図４、図５参照）。
この構成により、鎖車３４３に対してチェーン３４１に直交する方向の応力が働かないようにする。
【００４４】
第２駆動手段３５０は、台座２１２の上面に配設された摩擦板３５１と、この摩擦板３５１に当接するとともに摩擦板３５１に対してすべりを生じることなく回転駆動される摩擦ローラ３５２と、摩擦ローラ３５２を摩擦板３５１に向けて付勢する付勢手段としてのテンションローラ３５３と、を備える。摩擦板３５１は、台座２１２の上面に設けられ、ベース部２００の一端から他端にわたる長さを有する。摩擦ローラ３５２は、ベース部２００の法線方向を回転軸として回転するように設けられている。
【００４５】
ここで、摩擦ローラ３５２と鎖車３４３とは同軸に設けられ、さらに、摩擦ローラ３５２が一回転するときの摩擦ローラ３５２の移動量と、鎖車３４３が一回転するときの鎖車３４３の移動量とが同じになるように摩擦ローラ３５２の径と鎖車３４３のピッチ円とが設定される。具体的には、摩擦ローラ３５２の径と鎖車３４３のピッチ円の径とを同じにする。
【００４６】
テンションローラ３５３は、摩擦板３５１を挟んで摩擦ローラ３５２とは反対側から摩擦板３５１に当接する。ここで、テンションローラ３５３は、摩擦板３５１および台座２１２を跨いで設けられた支持腕３５４にて支承されている。そして、この支持腕３５４は摩擦板３５１を挟んでテンションローラ３５３とは反対側で摩擦ローラ３５２の回転軸を挿通する孔３５５を有し、この孔３５５に摩擦ローラ３５２の回転軸が軸通されている。したがって、摩擦板３５１に対して所定のテンションでテンションローラ３５３が当接すると、テンションローラ３５３の回転軸には摩擦板３５１から離間する方向に力が加わり、支持腕３５４が摩擦板３５１から離間する方向に引かれる。その結果、摩擦板３５１を挟んでテンションローラ３５３と反対側では、支持腕３５４を介して摩擦ローラ３５２の回転軸が摩擦板３５１の側に向けて引かれる。すると、摩擦ローラ３５２が所定のテンションで摩擦板３５１に密着し、摩擦ローラ３５２と摩擦板３５１との間ですべりが生じにくくなる。
【００４７】
動力部３６０は、回転モータ３６１であり、伝達手段３７０は、ベルト３７１と、プーリ３７２と、回転軸３７３と、を備え、回転モータ３６１の動力をベルト３７１でプーリ３７２に伝達する。そして、プーリ３７２と一体的に回転するように回転軸３７３が設けられている。回転軸３７３には、摩擦ローラ３５２と鎖車３４３とが同軸に設けられている。これにより、プーリ３７２と一体的に摩擦ローラ３５２と鎖車３４３とが同時に回転する。
【００４８】
連結手段３８０について説明する。
連結手段３８０は、回転軸３７３が軸通された支持腕３５４に固設され回転軸３７３を支える筒部材３８１と、連結部材３８２、３８２と、を備えている。連結部材３８２、３８２は、筒部材３８１を走行ヘッド本体３１１に取り付ける断面Ｌ字上の部材である。
【００４９】
測定部４００は、走行ヘッド３１０の上面に立設されたＺコラム４１０と、Ｚコラム４１０を昇降自在に設けられベース部２００の長手方向に直交する方向に長さを有するＹスピンドル４２０と、を備える。Ｙスピンドル４２０は伸縮自在であって、Ｙスピンドル４２０の先端には被測定物（不図示）に当接して被測定物表面を検出するプローブ４３０が設けられている。
【００５０】
なお、プローブ４３０の座標を検出するための変位検出手段（位置検出手段）が所定箇所に設けられていることが望ましい。例えば、走行ヘッド３１０の位置を検出する位置検出手段としては、走行ヘッド３１０とベース部２００との相対変位量を検出する変位検出手段であってもよく、あるいは、回転モータ３６１の回転数（回転位相）あるいは摩擦ローラ３５２の回転数（回転位相）を検出する回転検出手段であってもよい。また、Ｚコラム４１０に対するＹスピンドル４２０の昇降量、および、Ｙスピンドル４２０の伸縮量を検出する変位検出手段を備えていることが好ましい。
【００５１】
このような構成を備える第１実施形態の動作について説明する。
まず、走行ヘッド３１０がベース部２００の長手方向に往復走行する動作について説明する。
回転モータ３６１が回転駆動すると、回転モータ３６１の動力はベルト３７１＆プーリ３７２を介し回転軸３７３に伝達されて、回転軸３７３が回転する。回転軸３７３の回転駆動により、回転軸３７３に同軸に設けられた摩擦ローラ３５２と鎖車３４３とが回転する。ここで、鎖車３４３が回転駆動されると、鎖車３４３のスプロケットピン３４４がチェーン３４１の係合孔部３４２に順番に係合していき、スプロケットピン３４４と係合孔部３４２との係合により、鎖車３４３の回転分だけ鎖車３４３に進行方向への駆動力が付与される。摩擦ローラ３５２が回転駆動されると、摩擦ローラ３５２が摩擦板３５１との間にすべりを生じることなく回転し、摩擦ローラ３５２の回転分だけ摩擦ローラ３５２に進行方向への駆動力が付与される。
【００５２】
このように鎖車３４３および摩擦ローラ３５２に進行方向への駆動力が付与されると、鎖車３４３および摩擦ローラ３５２とともに回転軸３７３が移動する。この回転軸３７３の移動が筒部材３８１および連結部材３８２、３８２を介して走行ヘッド３１０に伝えられ、走行ヘッド３１０がベース部２００の長手方向に沿って走行する。
【００５３】
ここで、走行ヘッド３１０を高速に移動させるにあたって回転モータ３６１を高速に回転させた場合について説明する。
回転モータ３６１を高速に回転させると、この回転モータ３６１の高速回転はベルト３７１＆プーリ３７２から回転軸３７３を介して鎖車３４３および摩擦ローラ３５２に伝達される。そして、鎖車３４３が高速回転する場合でも、鎖車３４３のスプロケットピン３４４がチェーン３４１の係合孔部３４２に順番に係合するので、鎖車３４３の回転分だけ確実に走行ヘッド３１０が移動する。
【００５４】
また、走行ヘッド３１０の微小位置決めをするにあたって、回転モータ３６１を微小角だけ回転させた場合について説明する。
回転モータ３６１の微小回転は、ベルト３７１＆プーリ３７２から回転軸３７３を介して鎖車３４３および摩擦ローラ３５２に伝達される。そして、摩擦ローラ３５２が微小回転すると、摩擦ローラ３５２の回転分だけ摩擦板３５１に対して摩擦ローラ３５２は正確に移動するので、摩擦ローラ３５２の回転分だけ確実に走行ヘッド３１０が移動する。
【００５５】
次に、被測定物を測定する場合について説明する。
被測定物を測定するにあたっては、プローブ４３０を被測定物に当接させた状態でプローブ４３０にて被測定物表面を走査する。すなわち、プローブ４３０が被測定物表面に当接した状態を保つように走行ヘッド３１０の走行動作、Ｙスピンドル４２０の昇降動作、Ｙスピンドル４２０の伸縮動作等の制御が所定の制御手段により実行される。
【００５６】
このような構成を備える第１実施形態によれば、次の効果を奏することができる。
（１）チェーン３４１の係合孔部３４２と鎖車３４３のスプロケットピン３４４とが係合しながら鎖車３４３が回転駆動することによって推進力を生じさせる第１駆動手段３４０を備えているので、係合孔部３４２にスプロケットピン３４４が順々に係合することにより鎖車３４３が空転することがなく、鎖車３４３の回転量の分だけ確実に推進力を得て走行ヘッド３１０を移動させることができる。よって、鎖車３４３を高速回転させた場合でも走行ヘッド３１０を確実に高速で移動させることができる。
例えば、図６は、第１駆動手段３４０を設けることなく、第２駆動手段３５０のみを設けた場合に、摩擦ローラ３５２の回転速度と走行ヘッド３１０の移動量との関係を示す図である。この図６では、摩擦ローラ３５２の回転速度が上がりすぎると、摩擦ローラ３５２が空転して走行ヘッドが移動しなくなることが示される。
これに対し、図７は、第１駆動手段３４０と第２駆動手段３５０との両方を備えた場合に、摩擦ローラ３５２の回転速度と走行ヘッド３１０の移動量との関係を示す図である。
この図７より、摩擦ローラ３５２の回転速度が上がると摩擦ローラ３５２が空転するが、その場合でも、第１駆動手段３４０のチェーン３４１と鎖車３４３との係合により、走行ヘッド３１０は確実に走行することが示される。
【００５７】
（２）摩擦板３５１と摩擦ローラ３５２との間に摩擦力を作用させながら摩擦ローラ３５２が回転駆動することによって推進力を生じさせる第２駆動手段３５０と、を備えているので、摩擦板３５１に対して摩擦ローラ３５２が回転駆動することにより、摩擦ローラ３５２の微小回転量分でも正確に走行ヘッド３１０を移動させることができる。よって、摩擦ローラ３５２の回転量を微小に制御することにより、走行ヘッド３１０の微小位置決めを行うことができる。
【００５８】
（３）鎖車３４３と摩擦ローラ３５２とが回転軸３７３に対して同軸であるので、鎖車３４３と摩擦ローラ３５２との回転を同期させることができる。そして、摩擦ローラ３５２の径と鎖車３４３のピッチ円の径とが同じであるので、鎖車３４３の回転により得られる走行ヘッド３１０の移動量と摩擦ローラ３５２の回転により得られる走行ヘッド３１０の移動量とを同じにすることができる。よって、第１駆動手段３４０と第２駆動手段３５０という２つの駆動手段を備えていても、第１駆動手段３４０と第２駆動手段３５０とで同じ方向および同じ大きさの推進力を走行ヘッド３１０に付与し、走行ヘッド３１０を滑らかに移動させることができる。
【００５９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図８を参照して説明する。
第２実施形態の基本的構成は、第１実施形態に同様であるが、第１駆動手段３４０が、ラック（係合軸部材）３４６＆ピニオン（係合車）３４８にて構成されている点に特徴を有する。すなわち、図８において、第１駆動手段３４０は、台座２１２の側面に設けられたラック３４６と、このラック３４６のラック歯（第１係合部）３４７に係合する歯（第２係合部）３４９を有するピニオン３４８と、を備えている。このような構成である第２実施形態によっても第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００６０】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
上記実施形態においては、第１駆動手段として、チェーンと鎖車との組合せおよびラックとピニオンとの組合せについて説明したが、第１駆動手段としては、互いに係合する係合軸部材と係合車との組合せであればよく、上記実施形態に限定されないのはもちろんである。
上記実施形態においては、回転モータ３６１からの動力によって鎖車３４３（あるいはピニオン３４８）と摩擦ローラ３５２を回転させる場合について説明したが、例えば、第１駆動手段３４０と第２駆動手段３５０とでそれぞれ別々に動力部３６０を備えていてもよい。
上記実施形態では、鎖車３４３（あるいはピニオン３４８）と摩擦ローラ３５２とが同軸に設けられて同時に回転する場合について説明したが、鎖車３４３（あるいはピニオン３４８）と摩擦ローラ３５２とをそれぞれ異なる回転軸に取り付けて、別々に駆動制御できるようにしたうえで、動力部３６０（回転モータ３６１）からの動力をクラッチ等によって鎖車３４３（あるいはピニオン３４８）と摩擦ローラ３５２とで切り替えるようにしてもよい。
【００６１】
また、上記実施形態では、摩擦ローラ３５２が摩擦板３５１に常時当接している場合を説明したが、第１駆動手段３４０にて走行ヘッド３１０を高速に移動させる場合には、摩擦板３５１と摩擦ローラ３５２との当接を解除してもよく、この場合、テンションローラ３５３のテンションを弱めることで摩擦ローラ３５２と摩擦板３５１との接触圧を小さくしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、走行装置に利用できる他、三次元測定機にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】第１実施形態において、三次元測定機の全体図。
【図２】第１実施形態において、ベースカバーを外した状態における走行部およびベース部の拡大図。
【図３】第１実施形態において、ドライブユニットの部分図。
【図４】第１実施形態において、走行ヘッドの走行方向から見た断面図。
【図５】第１実施形態において、鎖車とチェーンとのかみ合いを示す図。
【図６】第１駆動手段を設けずに第２駆動手段のみで走行ヘッドを駆動した場合を示す図。
【図７】第１実施形態において、摩擦ローラおよび鎖車の回転速度と走行ヘッドの移動速度との関係を示す図。
【図８】第２実施形態を示す図。
【図９】従来の走行装置を示す図。
【図１０】従来の走行装置を示す図。
【符号の説明】
【００６４】
１…走行装置、１１…ベース部、１２…走行部、１３…ガイド機構、１４、１５…レール、１６、１７…スライダ、１８…駆動手段、１９…ラック、２０…ピニオン、２１…モータ、２２…摩擦板、２３…摩擦ローラ、１００…三次元測定機、２００…ベース部、２１０…基台部、２１１…台座、２１２…台座、２１３…台座、２２０…ベースカバー、２２１…収納空間、２２２…天板部、２２４…スリット、２２５…側板部、２３０…端板部、３００…走行部、３１０…走行ヘッド、３１１…走行ヘッド本体、３１２…凹部、３１３…ヘッドカバー、３２０…ドライブユニット、３３０…駆動手段、３４０…第１駆動手段、３４１…チェーン、３４２…係合孔部、３４３…鎖車、３４４…スプロケットピン、３４５…本体車、３４６…ラック、３４７…ラック歯、３４８…ピニオン、３４９…歯、３５０…第２駆動手段、３５１…摩擦板、３５２…摩擦ローラ、３５３…テンションローラ、３５４…支持腕、３５５…孔、３６０…動力部、３６１…回転モータ、３７０…伝達手段、３７１…ベルト、３７２…プーリ、３７３…回転軸、３８０…連結手段、３８１…筒部材、３８２…連結部材、４００…測定部、４１０…Ｚコラム、４２０…Ｙスピンドル、４３０…プローブ。
【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】
2007016985.tif 000010
【図９】
2007016985.tif 000011
【図１０】
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