特許 6168946 送り機構、形状測定機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6168946

(24)【登録日】2017年7月7日

(45)【発行日】2017年7月26日

(54)【発明の名称】送り機構、形状測定機

(51)【国際特許分類】

   G01B 5/00 20060101AFI20170713BHJP

   G01B 21/00 20060101ALI20170713BHJP

【ＦＩ】

   G01B5/00 L

   G01B21/00 L

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-197317(P2013-197317)

(22)【出願日】2013年9月24日

(65)【公開番号】特開2015-64240(P2015-64240A)

(43)【公開日】2015年4月9日

【審査請求日】2016年8月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000137694

【氏名又は名称】株式会社ミツトヨ

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】小野寺 洋平

(72)【発明者】

【氏名】進藤 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】和泉 直樹

【審査官】 櫻井 仁

(56)【参考文献】

【文献】 特許第５０４９５１４（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 実開平０５−０７０８４３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０６−２０７８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５３９６７１２（ＵＳ，Ａ）

【文献】 実開昭５５−６２９０４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１−３１６１４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｂ ５／００− ５／３０

２１／３０

Ｇ０１Ｄ １１／３０

Ｇ１２Ｂ ５／００

９／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸まわりに回転可能に設けられたドライブシャフトと、
前記ドライブシャフトをその軸線に直交する方向から挟持するように設けられ、かつ、前記ドライブシャフトに摩擦接触する摩擦接触状態と前記ドライブシャフトから離間する離間状態とを切り替え可能であるトラクションナット部と、を具備し、
前記トラクションナット部には、前記ドライブシャフトの軸線に対してリード角相当の傾斜角を有する状態で回転可能に軸支されたツイストローラが設けられており、
前記トラクションナット部が前記ドライブシャフトに摩擦接触した状態において前記ドライブシャフトを回転させると前記リード角に従って前記トラクションナット部が前記ドライブシャフトに沿って微動し、
前記トラクションナット部が前記ドライブシャフトから離間した状態においては前記トラクションナット部は前記ドライブシャフトに沿ってフリーに粗動できる送り機構であって、
前記トラクションナット部は、さらに、
前記トラクションナット部の前記摩擦接触状態と前記離間状態とを切り替え操作するための開閉レバーと、
当該トラクションナット部が前記ドライブシャフトに摩擦接触するように付勢力を発生させる付勢手段と、を備え、
前記開閉レバーは、ユーザ操作により、前記付勢手段の付勢力に抗して前記トラクションナット部を前記離間状態とし、
ユーザが前記開閉レバーを離すと前記付勢手段の付勢力によって前記トラクションナット部は前記摩擦接触状態に復帰する
ことを特徴とする送り機構。

【請求項2】

請求項１に記載の送り機構において、
前記トラクションナット部は、前記ドライブシャフトをその軸線に直交する方向から挟持するように前記ドライブシャフトを挟んで対向配置された固定片および可動片を有し、
前記固定片および前記可動片の一端が弾性変形可能なように連結されているとともに、前記可動片の他端側が前記固定片に向けて接近するように前記付勢手段で付勢されており、
前記開閉レバーは、
前記固定片に揺動可能に軸支されているとともに、その先端には、前記可動片の他端側を前記固定片から離間する方向に押す押しピンを有する
ことを特徴とする送り機構。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の送り機構において、
前記トラクションナット部は、さらに、
前記ドライブシャフトの軸線に対して略直交する方向に長手であって、かつ、当該トラクションナット部に対して固定的に設けられたハンドルを有し、
前記開閉レバーと前記ハンドルとは近接した位置関係でかつ互いに平行に配置されており、
ユーザが前記ハンドルを握る際には前記開閉レバーも同時に握られ、ユーザが前記ハンドルを離す際には前記開閉レバーも同時にユーザの手から離れる
ことを特徴とする送り機構。

【請求項4】

請求項３に記載の送り機構において、
前記ハンドルは、前記開閉レバーを受け入れ可能な溝条を有する
ことを特徴とする送り機構。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれかに記載の送り機構において、
前記ドライブシャフトは上下方向に設けられ、前記トラクションナット部は前記ドライブシャフトに沿って上下方向に進退する
ことを特徴とする送り機構。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれかに記載の送り機構と、
前記トラクションナット部に付設された形状測定器と、を具備する形状測定機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は送り機構に関する。例えば、形状測定器を移動させるための送り機構に関する。

【背景技術】

【0002】

被測定物Ｗの輪郭形状を測定する形状測定機２０として例えば図１３に示すものが知られている（特許文献１）。基台１に支柱２が立設されている。支柱２には送りネジが回転可能に内装されており、送りネジの上端には操作ハンドル２Ａが設けられている。（図１３中では、送りネジは支柱の中に隠れていて見えない。）支柱２には昇降部材３が上下動可能に設けられている。昇降部材３に固定されたナットが送りネジに螺合しており、送りネジの回転によってナットおよび昇降部材３がネジ送りによって上下動する。（図１３中では、ナットは昇降部材３のなかに隠れていて見えない。）

【0003】

昇降部材３には、揺動部材４を介して形状測定器１１が取り付けられている。揺動部材４は、支柱２の軸線に対して直交する軸線を揺動軸として角度調整可能となっている。形状測定器１１は、測定アーム１２を揺動自在に支持しているとともに測定アーム１２の揺動量を電気的に検出する。測定アーム１２の先端には、被測定物Ｗの表面を倣い移動するスタイラス１３が突設されている。

【0004】

測定に当たっては、基台１上に被測定物Ｗを載置し、その被測定物Ｗの測定開始点にスタイラス１３を位置させる。このとき、被測定物Ｗの測定面の高さよりもスタイラス１３の位置が僅かに高くなるように形状測定器１１の位置を調整する必要がある。したがって、ユーザは、操作ハンドル２Ａを回転させ、ネジ送りによって昇降部材３を上下動させるという作業を行う。

【0005】

形状測定機２０にあっては微細な位置決めが必要であるので送りネジのねじリードが微細に設計されている。このことは微細な位置決めを可能とするという点では有益なことであるが、操作ハンドル２Ａ一回転あたりの送り量が非常に小さくなるという問題を同時に生んでしまう。被測定物Ｗを交換するたびに形状測定器１１を大きく移動させなければならないとなると、形状測定器１１の位置決めに多大な時間を要することになる。

【0006】

そこで、本出願人は、ネジ送りではなくツイストローラを用いた送り機構を提案済みである（特許文献２、特許文献３）。

【0007】

特許文献２、３に開示される送り機構は、ドライブシャフトに対して接離可能な複数のツイストローラを有する。ここで、ドライブシャフトを挟持または開放するコレットが設けられており、コレットでツイストローラを軸支するようにする。これにより、コレットがドライブシャフトを挟持したときにはツイストローラがドライブシャフトに接触し、コレットがドライブシャフトを開放すればツイストローラはドライブシャフトから離間する。コレットの拡縮はカムによって調整される。すなわち、断面楕円のカムをコレットに挟んでおき、このカムを回転させることでコレットの間隔を変化させる。ツイストローラをドライブシャフトに接触させた状態でドライブシャフトを回転させれば、ツイストローラのツイスト角度分の進退が可能となる。つまり、微動が実現する。
一方、ツイストローラがドライブシャフトから離間した状態であれば、コレットはフリーとなるので高速移動（粗動）が可能となる。例えば形状測定器などの移動体をコレットに付設しておけば、形状測定器（移動体）の微動と粗動とが切り替え可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特許２５３９９９８号

【特許文献2】特許５０４９５１４号

【特許文献3】特許５２３５０３９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

特許文献２、３の構成によれば、高速移動（粗動）も微細位置決め（微動）もできることは確かである。しかしながら、操作性にやや難があった。例えば、特許文献２、３の構成では、微動と粗動とを切り替えるにあたって毎度カムを回転操作する必要がある。微動と粗動とを繰り返しながら形状測定器（移動体）の位置調整をするとなると、毎度のカム操作は煩わしい。

【0010】

さらに、実際の使用場面を考えてみると次のような問題もある。例えば、カムを回転させてツイストローラをドライブシャフトから離間させたとする。このときコレットはフリーで動けるので高速移動（粗動）が可能になっている。しかし、その反面、ユーザが手を離してしまうとコレットはユーザが意図しない動きをする可能性がある。特許文献２、３のように水平移動であれば特段の問題にならないが、ドライブシャフトが上下方向に設けられているような上下方向の送り機構にあっては、コレットが形状測定器（移動体）とともに落下してしまうことも有り得る。したがって、ユーザは一方の手で形状測定器（移動体）を支えながら他方の手でカムを回転させてツイストローラをドライブシャフトに接触させなければならないであろう。このような操作はかなり面倒であり、ユーザに対して不自然な動作を求めることになる。

【0011】

なお、このような問題は、形状測定機に限ったことではない。微細な位置決めが必要であるが、しばしば大移動も要求されるような送り機構には共通する問題である。

【0012】

本発明の目的は、粗動と微動とを切り替え可能でありかつ操作性に優れた送り機構を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明の送り機構は、
軸まわりに回転可能に設けられたドライブシャフトと、
前記ドライブシャフトをその軸線に直交する方向から挟持するように設けられ、かつ、前記ドライブシャフトに摩擦接触する摩擦接触状態と前記ドライブシャフトから離間する離間状態とを切り替え可能であるトラクションナット部と、を具備し、
前記トラクションナット部には、前記ドライブシャフトの軸線に対してリード角相当の傾斜角を有する状態で回転可能に軸支されたツイストローラが設けられており、
前記トラクションナット部が前記ドライブシャフトに摩擦接触した状態において前記ドライブシャフトを回転させると前記リード角に従って前記トラクションナット部が前記ドライブシャフトに沿って微動し、
前記トラクションナット部が前記ドライブシャフトから離間した状態においては前記トラクションナット部は前記ドライブシャフトに沿ってフリーに粗動できる送り機構であって、
前記トラクションナット部は、さらに、
前記トラクションナット部の前記摩擦接触状態と前記離間状態とを切り替え操作するための開閉レバーと、
当該トラクションナット部が前記ドライブシャフトに摩擦接触するように付勢力を発生させる付勢手段と、を備え、
前記開閉レバーは、ユーザ操作により、前記付勢手段の付勢力に抗して前記トラクションナット部を前記離間状態とし、
ユーザが前記開閉レバーを離すと前記付勢手段の付勢力によって前記トラクションナット部は前記摩擦接触状態に復帰する
ことを特徴とする。

【0014】

本発明では、
前記トラクションナット部は、前記ドライブシャフトをその軸線に直交する方向から挟持するように前記ドライブシャフトを挟んで対向配置された固定片および可動片を有し、
前記固定片および前記可動片の一端が弾性変形可能なように連結されているとともに、前記可動片の他端側が前記固定片に向けて接近するように前記付勢手段で付勢されており、
前記開閉レバーは、
前記固定片に揺動可能に軸支されているとともに、その先端には、前記可動片の他端側を前記固定片から離間する方向に押す押しピンを有する
ことが好ましい。

【0015】

本発明では、
前記トラクションナット部は、さらに、
前記ドライブシャフトの軸線に対して略直交する方向に長手であって、かつ、当該トラクションナット部に対して固定的に設けられたハンドルを有し、
前記開閉レバーと前記ハンドルとは近接した位置関係でかつ互いに平行に配置されており、
ユーザが前記ハンドルを握る際には前記開閉レバーも同時に握られ、ユーザが前記ハンドルを離す際には前記開閉レバーも同時にユーザの手から離れる
ことが好ましい。

【0016】

本発明では、
前記ハンドルは、前記開閉レバーを受け入れ可能な溝条を有する
ことが好ましい。

【0017】

本発明では、
前記ドライブシャフトは上下方向に設けられ、前記トラクションナット部は前記ドライブシャフトに沿って上下方向に進退する
ことが好ましい。

【0018】

本発明の形状測定機は、
前記送り機構と、
前記トラクションナット部に付設された形状測定器と、を具備する
ことを特徴とする。

【0019】

さらに、形状測定機は、測定アームをＸ軸方向に進退させるための操作スイッチとしてのロータリースイッチを備えることが好ましい。
すなわち、
形状測定機は、
測定アームを進退させるモータに駆動信号を与える操作スイッチとしてのロータリースイッチを備え、
前記ロータリースイッチは、互いに独立回転できかつ同心に設けられたジョグ部とシャトル部とを有し、
前記ジョグ部を回転操作すると、所定角度ごとに所定数のモータパルスが前記モータに与えられ、
前記シャトル部を回転操作すると、規定位置からの回転角の大きさに応じて増減する駆動信号が前記モータに与えられる。
ことが好ましい。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】第１実施形態に係る形状測定機の正面図。

【図2】形状測定機を斜め後ろから見た斜視図。

【図3】ドライブシャフトを断面して、ドライブシャフトの軸線に沿って送り機構部を見た図。

【図4】送り機構部の分解斜視図。

【図5】固定片を−Ｙ側からみた端面図。

【図6】可動片を＋Ｙ側からみた端面図。

【図7】ドライブシャフトとツイストローラとだけを抜き出してドライブシャフトの軸方向から見た図。

【図8】ドライブシャフトとツイストローラとだけを抜き出して側方視した図。

【図9】ハンドルと開閉レバーとを握っている様子を示す図。

【図10】形状測定器の内部機構を示す図。

【図11】回転ハンドルに代えてロータリースイッチを有する形状測定器を示す図。

【図12】ロータリースイッチを示す図。

【図13】背景技術として、形状測定機を説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明の実施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。
図１は、第１実施形態に係る形状測定機の正面図であり、図２は、形状測定機を斜め後ろから見た斜視図である。
形状測定機は、基台（ベース）１と、支柱２と、昇降部材３と、揺動部材４と、形状測定器１１と、送り機構部３００と、を備える。

【0022】

送り機構部３００を除けば、基台（ベース）１、支柱２、昇降部材３、揺動部材４および形状測定器１１は既存の構成（例えば特許２５３９９９８号）を利用できる。したがって、以下では、送り機構部３００を中心に説明する。
なお、説明が分かりやすくなるように、図１、図２のようにＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向をとることとする。すなわち、高さ方向をＺ軸方向とし、図１中の右から左方向をＸ軸方向とし、図１中の奥から手前の方向をＹ軸方向とする。
図３は、ドライブシャフト３１０を断面して、ドライブシャフト３１０の軸線に沿って送り機構部３００を見た図である。また、図４は、送り機構部３００の分解斜視図である。
送り機構部３００は、ドライブシャフト３１０と、トラクションナット部４００と、を備える。

【0023】

ドライブシャフト３１０は支柱２と平行になるように基台１に立設されている。ドライブシャフト３１０は、その上端に設けられたつまみ部３１１によって回転操作できるようになっている。

【0024】

トラクションナット部４００は、ドライブシャフト３１０に対して緊緩可能に設けられている。すなわち、トラクションナット部４００は、通常はドライブシャフト３１０に対して摩擦係合しているが、ユーザによるレバー操作によって弛緩してドライブシャフト３１０から離脱する。
トラクションナット部４００は、固定片４１０と、可動片４２０と、ヒンジ片４３０と、バネ４４０と、六つのツイストローラ４５１−４５６と、開閉レバー４６０と、ハンドル４７０と、を備える。

【0025】

図３、図４でわかるように、固定片４１０と可動片４２０とによりドライブシャフト３１０を緊緩可能に挟持する。Ｚ軸方向に立設されるドライブシャフト３１０に対し、固定片４１０および可動片４２０はＸ軸方向に長手を有する部材である。そして、固定片４１０は＋Ｙ側から、可動片４２０は−Ｙ側からドライブシャフト３１０を挟む。固定片４１０と可動片４２０とは＋Ｘ側の端面がヒンジ片４３０によって連結されている。ヒンジ片４３０は薄板であってある程度の弾性を有している。これにより固定片４１０と可動片４２０とは蝶番のごとくわずかに開閉可能となっている。

【0026】

固定片４１０にはブラケット４１１が取り付けられ、さらに、ブラケット４１１が昇降部材３に連結される。したがって、固定片４１０は、ブラケット４１１を介して昇降部材３と一体的になる。

【0027】

固定片４１０においてヒンジ片４３０と反対側の端部には溝４１２が設けられている。この溝４１２は、固定片４１０において可動片４２０と対向する面側にあり、Ｘ軸方向に所定の長さを有する。この溝４１２は、開閉レバー４６０を取り付けるための溝である。

【0028】

トラクションナット部４００において、ドライブシャフト３１０を間にしてヒンジ片４３０とは反対側の端部にはバネ４４０が設けられている。ここではコイルバネであるが、付勢力を生む弾性体であればよい。バネ４４０は、−Ｙの側、すなわち、固定片４１０とは反対側から可動片４２０に押し付けられている。バネ４４０および可動片４２０を挿通するようにネジ４４１が設けられ、ネジ４４１の先端が固定片４１０に螺合している。したがって、可動片４２０はバネ４４０の付勢力によって固定片４１０側に押しつけられている。

【0029】

ここでは、可動片４２０を固定片４１０に向けて押し付ける構成を採用しているが、可動片４２０を固定片４１０に向けて引っ張るようにしてもよいことはもちろんである。

【0030】

ツイストローラ４５１−４５６が６つ設けられている。
６つのツイストローラ４５１−４５６のうち４つ４５１−４５４は固定片４１０に支持され、残る２つ４５５、４５６が可動片４２０にて支持されている。
固定片４１０側の４つのツイストローラ４５１−４５４のうち２つ４５１、４５２は固定片４１０の上側面に設けられ、２つ４５３、４５４は固定片４１０の下側面に設けられている。これら４つのツイストローラ４５１−４５４はネジピン４１３によって回転可能に固定片４１０に支持されている。このとき、図５を見てわかるように、固定片４１０のネジ穴４１４の軸が傾いている。図５は、固定片４１０を−Ｙ側からみた端面図である。

【0031】

同じく、２つのツイストローラ４５５、４５６がネジピン４２１によって可動片４２０に支持されるが、可動片４２０のネジ穴４２２の軸が傾いている。図６を参照されたい。図６は、可動片４２０を＋Ｙ側からみた端面図である。
これにより、図７、図８に示すように、ツイストローラ４５１−４５６は、ドライブシャフト３１０に対して所定角度の傾斜を持つ。図７は、ドライブシャフト３１０とツイストローラ４５１、４５２、４５５とだけを抜き出してドライブシャフト３１０の軸方向から見た図である。図８は、ドライブシャフト３１０とツイストローラ４５１−４６５とだけを抜き出して側方視した図である。

【0032】

なお、固定片４１０側のツイストローラ４５１−４５４と可動片４２０側のツイストローラ４５５、４５６とでは傾きの方向が反対になっている。このツイストローラ４５１−４５６の傾斜がリードを生む。回転軸が傾いたツイストローラ４５１−４５６とドライブシャフト３１０とが接触した状態でドライブシャフト３１０が回転すると、トラクションナット部４００がドライブシャフト３１０の軸方向に進退する。

【0033】

開閉レバー４６０は、Ｘ軸方向に長手の部材であって、その先端部が固定片４１０の溝４１２に遊挿され、心棒４６１によって揺動可能に軸支されている。なお、心棒４６１はＺ軸方向であり、したがって、開閉レバー４６０はＸＹ面内にあってＹ軸方向に揺動可能となっている。開閉レバー４６０の先端には、押しピン４６２が突起している。押しピン４６２は、固定片４１０から可動片４２０の方向に突起している。可動片４２０はバネ４４０によって固定片４１０側に押されているので、通常、この押しピン４６２は可動片４２０によって固定片４１０側に押されている。

【0034】

ここで、開閉レバー４６０の基端を＋Ｙ側に揺動させた際には、押しピン４６２は−Ｙ側に移動する。すなわち、開閉レバー４６０の揺動によって可動片４２０を固定片４１０から離間する側に押すことができる。可動片４２０が固定片４１０から離間すれば、それに伴ってツイストローラ４５１−４５６がドライブシャフト３１０から離間する。図９を参照されたい。この状態であれば、トラクションナット部４００とドライブシャフト３１０とは離れているわけであるから、トラクションナット部４００はフリーで移動可能となる。

【0035】

ハンドル４７０は、図２または図４を見て判るように、Ｘ軸方向に長手を有する。そして、ハンドル４７０は固定片４１０に固定されている。ハンドル４７０は、その軸線に沿った溝条４７１を有する。この溝条４７１は、開閉レバー４６０を受け入れられる程度の幅を有する。

【0036】

ハンドル４７０と開閉レバー４６０との位置関係としては、両者はほぼ平行であり、ユーザがハンドル４７０を握ろうとすれば自然と開閉レバー４６０も握り込んでしまうように配設されている。ハンドル４７０とともに開閉レバー４６０が握り込まれた際には、開閉レバー４６０はハンドル４７０の溝条３２１に受け入れられるようになっている。これにより、開閉レバー４６０の揺動が許容されるとともに、開閉レバー４６０とハンドル４７０とを同時に握り込み易くなっている。

【0037】

つまり、ユーザがハンドル４７０を握ると開閉レバー４６０も合わせて握られる。このとき、開閉レバー４６０の押しピン４６２が可動片４２０を押す。すると、トラクションナット部４００はドライブシャフト３１０から離れてフリーになる。ユーザにとってみれば、特段意識しなくてもハンドル４７０を握れば自動的にトラクションナット部４００はフリーになっている。したがって、ハンドル４７０を持って昇降部材３をＺ軸方向に移動させればよい。

【0038】

一方、ユーザがハンドル４７０を離すと、開閉レバー４６０もユーザの手から離れる。このとき、可動片４２０はバネ４４０の付勢力によって固定片４１０側に接近する。すると、ツイストローラ４５１−４５６がドライブシャフト３１０に接触し、トラクションナット部４００とドライブシャフト３１０との間に摩擦が働くようになる。したがって、ユーザがハンドル４７０から手を離せば、トラクションナット部４００の位置、すなわち、昇降部材３の位置は固定される。

【0039】

簡単に実際の使用手順を説明しておく。
ワークＷを交換したら、その被測定物Ｗの測定開始点にスタイラス１３を位置させる。このとき、形状測定器１１の位置がワークＷよりもほんの僅かだけ高くなるように調整する。この際、ユーザはハンドル４７０を握ってトラクションナット部４００、すなわち、昇降部材３をＺ軸方向に移動させればよい。前述のように、ハンドル４７０を握れば、自ずと、トラクションナット部４００はフリーで移動できるようになっている。

【0040】

形状測定器１１の位置がほぼ所望の高さになったところでユーザはハンドル４７０を止めて、そして、ただハンドル４７０から手を離す。すると、形状測定器１１はその位置で留まる。ユーザは、ハンドル４７０を握っていた手を次はドライブシャフト３１０の上端にあるつまみ部３１１に移動させる。そして、つまみ部３１１を回してドライブシャフト３１０を回転させる。すると、ツイストローラ４５１−４５６の傾斜によってトラクションナット部４００（すなわち昇降部材３）が上下動する。

【0041】

このように本実施形態によれば、粗動と微動とを切り替え可能でありかつ操作性に優れた送り機構３００が提供される。

【0042】

（変形例１）
送り機構部３００には、さらに、カウンターバランスが設けられているとよい。ユーザがハンドル４７０を握って上方に引き上げようとする際に力が入り過ぎて勢いよく大移動してしまう恐れがある。また、下方に引き下げようとした際にしっかり支えないと形状測定器１１が落下してしまう恐れがある。そこで、カウンターバランスを設けるとよい。カウンターバランスを設けるにあたっては、一つの滑車と、ワイヤーと、バランスウェイトと、を用意する。そして、例えば支柱２の上端に滑車を設置し、滑車に掛けたワイヤーの一端を昇降部材３に接続し、ワイヤーの他端をバランスウェイトに接続する。こうすれば、形状測定器１１の重さを感じなくなるので、形状測定器１１を上下動させる際にユーザは力を入れる必要は無くなる。従って、形状測定器１１が勢いよく大移動したり、落下したりする恐れもなくなる。

【0043】

（第２実施形態）
第２実施形態としては、Ｘ軸方向の位置調整機構を説明する。
形状測定機１００には、測定アーム１２をＸ軸方向に移動させるＸ軸駆動機構が設けられている。図１０は、形状測定器１１の内部機構を示す図である。Ｘ方向に設けられた送りネジ２８５にＸスライダ２８２が螺合しており、Ｘスライダ２８２に測定アーム１２が揺動支持されている。Ｘスライダ２８２はガイドレール２８１で案内され、Ｘスライダ２８２の移動量はＸ方向位置検出器２８３（例えばエンコーダ）で検出される。

【0044】

モータ２８６の回転動力が歯車２８７を介して送りネジ２８５に伝達されるようになっている。ユーザはＰＣ（パソコン）やリモートコントローラからの操作指令でモータ２８６を駆動させることもできるが、さらに、微細な位置調整のために回転ハンドル１５が設けられている。回転ハンドル１５は形状測定器１１の後端に配設されており、回転ハンドル１５は送りネジ２８５に連結されている。ユーザが回転ハンドル１５を回せば、送りネジ２８５も同様に回転し、Ｘ方向の微調整が可能となっている。手で回転ハンドル１５を回した分だけ測定アーム１２が進退するので、回転ハンドル１５はユーザにとっては直感的に使い易い優れた操作感を提供している。

【0045】

ここで、送りネジ２８５のリードは細かいので、１回転あたり０．５ｍｍ程度の微調整ができるということになる。微調整には良いのであるが、ピッチが細かいというのはやはり難点もある。すなわち、大きく動かしたい場合には再度ＰＣやリモコンに戻ってモータ指令を入力しなければならず、やや面倒な作業になる。位置調整にあっては微動と粗動とを繰り返すこともしばしばあるので、さらなる操作性の向上が望まれるところである。

【0046】

そこで、手動操作と同様な操作感でありながらも微動送りと粗動送りとを実現するロータリースイッチ５００を採用することとした。これを図１１に示す。ロータリースイッチ５００は、先の回転ハンドル１５を置き換える位置に配設されている。ロータリースイッチ５００は、図１２に示すように、二重の構造になっており、内側の円形スイッチ５１０と、円形スイッチ５１０の外側に設けられた円環状の円環スイッチ５２０と、を有する。内側の円環スイッチ５１０をジョグ部５１０と称し、円環スイッチ５２０をシャトル部５２０と、称することとする。

【0047】

ジョグ部５１０とシャトル部５２０とはそれぞれ独立に回転できるようになっており、それぞれの回転はロータリーエンコーダ５３０で検出される。（ロータリーエンコーダ５３０としては、ジョグ部５１０用とシャトル部５２０用との二つが独立に設けられていると解釈されたい。）ロータリーエンコーダ５３０による検出信号は、制御チップ５４０に入力され、制御チップ５４０は検出信号に応じてモータ駆動パルスを出力する。

【0048】

シャトル部５２０には、手を離すと規定の位置に復帰するように付勢力が掛かっている。シャトル部５２０の回転はロータリーエンコーダで検出され制御チップ５４０に出力される。制御チップ５４０は、規定位置からの回転量、すなわち規定位置からの回転角の大きさに応じた駆動信号をモータ２８６に与える。回転角の大きさに応じた駆動信号としては、回転角の大きさに応じて電圧レベルを上下させるとしても良いし、ＰＷＭを採用するなら、回転角の大きさに応じてパルス幅を変調するとしてもよい。要は、シャトル部５２０の回転角に応じて、測定アーム１２の移動速度が速くなったり遅くなったりする、ということである。

【0049】

ジョグ部５１０には付勢力など掛かっておらず、規定位置があるわけではない。ジョグ部５１０の回転もロータリーエンコーダ５３０で検出されて制御チップ５４０に出力される。制御チップ５４０は、例えば、ジョグ部５１０の単位回転角あたり一つのモータパルスを出力する。例えば、ユーザがジョグ部５１０を１度分だけ回すと、モータパルスが一つ出る。要は、ジョグ部５１０を回した角度分だけ測定アーム１２が進退するということである。これは、回転ハンドル１５を手動で回す操作感に近い。

【0050】

このようなロータリースイッチ５００により、直感的に使い易く、微動と粗動とが簡単にできる優れた操作感が提供される。

【0051】

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

【符号の説明】

【0052】

１…基台、２…支柱、２Ａ…操作ハンドル、３…昇降部材、４…揺動部材、１１…形状測定器、１２…測定アーム、１３…スタイラス、１５…回転ハンドル、２０…形状測定機、１００…形状測定機、２８１…ガイドレール、２８２…スライダ、２８３…X方向位置検出器、２８５…ネジ、２８６…モータ、２８７…歯車、３００…送り機構部、３１０…ドライブシャフト、３１１…つまみ部、３２１…溝条、４００…トラクションナット部、４１０…固定片、４１１…ブラケット、４１２…溝、４１４…ネジ穴、４２０…可動片、４２１…ネジピン、４２２…ネジ穴、４３０…ヒンジ片、４４０…バネ（付勢手段）、４４１…ネジ、４５１−４５６…ツイストローラ、４６０…開閉レバー、４６１…心棒、４６２…押しピン、４７０…ハンドル、４７１…溝条、５００…ロータリースイッチ、５１０…ジョグ部、５２０…シャトル部、５３０…ロータリーエンコーダ、５４０…制御チップ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】