杠杆头的制作方法
【专利摘要】一种杠杆头。触针支撑构件在第一方向上延伸。第一弹性体安装构件和第二弹性体安装构件在第一方向上彼此间隔开且配置成在第二方向上与触针支撑构件间隔开，并且通过第一构件和第二构件彼此连接。第一弹性体配置在保持件和第一弹性体安装构件之间。第二弹性体配置在第一构件和第一弹性体安装构件之间。第三弹性体配置在第二构件和第二弹性体安装构件之间。第四弹性体配置在保持件和第二弹性体安装构件之间。检测器检测触针支撑构件的在第一方向上的位移。第一弹性构件至第四弹性构件进行单一自由度的杠杆运动。
【专利说明】杠杆头
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种杠杆头(lever head),例如涉及一种直接作用型杠杆头。
【背景技术】
[0002]例如，作为进行对测量物体的三维形状测量的测量机器的探针，已经广泛地使用了杠杆头。当利用杠杆头测量三维形状时，使得触针顶端在与测量物体接触的状态下扫描杠杆头。然后检测扫描的触针顶端的位移量，并由此能够获得测量物体的三维形状的轮廓。
[0003]作为这种杠杆头的示例，提出了一种能够切换测量方向的杠杆作用型检测器(日本实开昭53-121045号公报)。在杠杆作用型检测器中，杠杆的基部被接合至转动体，并且杠杆以转动体的转动轴线为中心执行转动运动。因此，触针顶端沿着弧状轨道产生位移。
【发明内容】
[0004]然而，本发明人已经发现在上述技术中存在下面将说明的问题。图13是示意性地示出杠杆作用型检测器的触针顶端的轨道与位移方向之间的关系的图。在上述杠杆作用型检测器中，触针60的顶端遵循弧状轨道。因此，在测量待测量物体时，产生在圆周的切线方向(Y方向)上的位移和圆的径向(X方向)上的位移。图13示出了当施加测量力F时触针60以转动轴线61为中心仅转动角度Θ的示例。
[0005]在该构造中，当仅检测一个方向(例如，图13中的Y方向)上的位移时，不能测量出测量物体的精确形状。另外，当检测两个方向上的位移时，必须在杠杆头处安装复杂位移检测机构，此外必须基于该两个方向上的位移来执行运算处理。因此，上述技术使得杠杆头的尺寸增加和成本更高。
[0006]本发明的第一方面的杠杆头设置有:保持件；触针支撑构件，其在第一方向上延伸；触针，其被固定至所述触针支撑构件，并且在第二方向上延伸；第一弹性体安装构件，其被配置成在所述第二方向上与所述触针支撑构件间隔开；第二弹性体安装构件，其被配置成在所述第二方向上与所述触针支撑构件间隔开，并且被配置成在所述第一方向上与所述第一弹性体安装构件间隔开；连接构件，其连接所述第一弹性体安装构件和所述第二弹性体安装构件以固定所述第一弹性体安装构件和所述第二弹性体安装构件的相对位置；第一弹性体，其一端被固定至所述保持件，并且其另一端被接合至所述第一弹性体安装构件的第一安装位置；第二弹性体，其一端被接合至所述触针支撑构件的第一接合位置，并且其另一端被接合至所述第一弹性体安装构件的在所述第一方向上隔着所述第一弹性体安装构件与所述第一安装位置相对的第二安装位置；第三弹性体，其一端被接合至所述触针支撑构件的在所述第一方向上与所述第一接合位置间隔开的第二接合位置，并且其另一端被接合至所述第二弹性体安装构件的第三安装位置；第四弹性体，其一端被固定至所述保持件，并且其另一端被接合至所述第二弹性体安装构件的在所述第一方向上隔着所述第二弹性体安装构件与所述第三安装位置相对的第四安装位置；和检测器，其检测所述触针支撑构件的在所述第一方向上的位移，其中，所述第一弹性体至所述第四弹性体能执行以与所述第一方向和所述第二方向垂直的第三方向为轴线的单一自由度的杠杆运动。。其结果是，能够得到触针支撑构件的运动被限制为仅在第一方向上的直接作用型杠杆头。
[0007]本发明的第二方面的杠杆头是上述杠杆头，其中，所述第一弹性体和所述第二弹性体以及所述第一弹性体安装构件被包括在第一折叠铰链内，并且所述第三弹性体和所述第四弹性体以及所述第二弹性体安装构件被包括在第二折叠铰链内。其结果是，触针支撑构件的运动能够被限制仅在第一方向上。
[0008]本发明的第三方面的杠杆头是上述杠杆头，其中，所述触针支撑构件设置有:第一构件，其在所述第一方向上延伸；第二构件，其在所述第二方向上从所述第一构件的一端突出；和第三构件，其在与所述第二构件相同的方向上从所述第一构件的另一端突出，并且所述第二弹性体被接合至所述第二构件的所述第三构件侧的表面，并且所述第三弹性体被接合至所述第三构件的所述第二构件所在侧的相反侧的表面。其结果是，能够构造出触针支撑构件的运动能够被限制仅在第一方向上的结构。
[0009]本发明的第四方面的杠杆头是上述杠杆头，其中，所述触针支撑构件设置有:第一构件，其在所述第一方向上延伸；第二构件，其在所述第二方向上从所述第一构件的一端突出；和第三构件，其在与所述第二构件相同的方向上从所述第一构件的另一端突出，并且所述第二弹性体被接合至所述第二构件的所述第三构件所在侧的相反侧的表面，并且所述第三弹性体被接合至所述第三构件的所述第二构件所在侧的相反侧的表面。其结果是，能够构造出触针支撑构件的运动能够被限制仅在第一方向上的结构。
[0010]本发明的第五方面的杠杆头是上述杠杆头，其中，所述触针支撑构件设置有在所述第一方向上延伸的第一构件，并且所述第二弹性体被接合至所述第二构件的一端，并且其中所述第三弹性体被接合至所述第三构件的另一端。其结果是，能够构造出触针支撑构件的运动能够被限制仅在第一方向上的结构。
[0011]本发明的第六方面的杠杆头是上述杠杆头，其中所述第一弹性体安装构件和所述第二弹性体安装构件在所述第三方向上延伸，并且其中所述连接构件在所述第一方向上延伸并连接所述第一弹性体安装构件和所述第二弹性体安装构件。其结果是，防止了第一弹性体安装构件与第二弹性体安装构件的转动运动，并且能够构造出触针支撑构件的运动被限制仅在第一方向上的结构。
[0012]本发明的第七方面的杠杆头是上述杠杆头，并且设置有作为所述连接构件的第一连接构件，其中，所述第一连接构件连接所述第一弹性体安装构件的第一端和所述第二弹性体安装构件的与所述第一端对应的第二端。其结果是，防止了第一弹性体安装构件与第二弹性体安装构件的转动运动，并且能够构造出触针支撑构件的运动被限制仅在第一方向上的结构。
[0013]本发明的第八方面的杠杆头是上述杠杆头，并且进一步设置有作为所述连接构件的第二连接构件，其中，所述第二连接构件连接所述第一弹性体安装构件的所述第一端所在侧的相反侧的第三端和所述第二弹性体安装构件的与所述第三端对应的第四端，并且形成由所述第一弹性体安装构件和所述第二弹性体安装构件以及所述第一连接构件和所述第二连接构件围成的中空部。其结果是，防止了第一弹性体安装构件与第二弹性体安装构件的转动运动，并且能够构造出触针支撑构件的运动被限制仅在第一方向上的结构。
[0014]本发明的第九方面的杠杆头是上述杠杆头，其中，所述检测器被构造成贯通所述中空部地在所述第二方向上延伸的悬臂，所述悬臂被固定至所述保持件。其结果是，能够检测触针支撑构件的在第一方向上移动的位移，并且能够执行对测量物体的形状测量。
[0015]本发明的第十方面的杠杆头是上述杠杆头，其中，所述第一弹性体至所述第四弹性体是板簧，所述板簧的长度方向与所述第二方向对应，所述板簧具有相同的弹簧常数。其结果是，防止了第一弹性体安装构件与第二弹性体安装构件的转动运动，并且能够构造出触针支撑构件的运动被限制仅在第一方向上的结构。
[0016]本发明的第十一方面的杠杆头是上述杠杆头，其中，所述第一弹性体至所述第四弹性体是凹口铰链，所述凹口铰链的长度方向与所述第二方向对应，所述凹口铰链具有相同的弯曲刚性。其结果是，防止了第一弹性体安装构件与第二弹性体安装构件的转动运动，并且能够构造出触针支撑构件的运动被限制仅在第一方向上的结构。
[0017]根据本发明，能够提供一种能用简单构造执行精确形状测量的杠杆头。
[0018]从下文提供的详细说明和附图，将更加充分地理解本发明的以上及其它目的、特征和优点，仅借助于例子来提供说明和附图，因此该说明和附图不视为对本发明的限制。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是示意性地示出当杠杆头扫描测量物体时杠杆头的顶端的轨迹的立体图；
[0020]图2是示意性地示出根据第一示例性实施方式的杠杆头100的构造的截面图；
[0021]图3是示意性地示出根据第一示例性实施方式的杠杆头100的弹性体安装构件3、检测器4和板簧11至14的构造的立体图；
[0022]图4是根据第一示例性实施方式的杠杆头100的沿着图2中的线IV-1V截取的截面图；
[0023]图5是示出当向触针I的顶端Ib施加测量力时杠杆头100的截面图；
[0024]图6是示意性地示出根据比较例的杠杆头500的构造的截面图；
[0025]图7是示意性地示出根据比较例的杠杆头500的第一弹性体安装构件6a、第二弹性体安装构件6b、检测器4和板簧11至14的构造的立体图；
[0026]图8是示出当向触针I的顶端Ib施加测量力时杠杆头500的截面图；
[0027]图9是示意性地示出根据第二示例性实施方式的杠杆头200的构造的截面图；
[0028]图10是示意性地示出根据第三示例性实施方式的杠杆头300的构造的截面图；
[0029]图11是示意性地示出根据第四示例性实施方式的杠杆头400的构造的截面图；
[0030]图12是示意性地示出作为第四实施方式的变形例的杠杆头410的构造的立体图；和
[0031]图13是示意性地示出杠杆作用型检测器的杠杆顶端的轨道与位移方向之间的关系的图。
【具体实施方式】
[0032]在下文中，将参照附图来说明本发明的示例性实施方式。在各图中，给予相同的组成部件相同的附图标记，并且根据需要省略重复说明。
[0033]首先，将说明杠杆头的操作原理，作为理解本发明的前提。如图13所示，测量时在杠杆作用型杠杆头中发生转动运动，并且杠杆头在X方向和Y方向上产生位移。因此，随着杠杆头的顶端的推动量(Y方向上的向上位移量)变大，杠杆头的顶端的在图13的纸面中的向右方向(X方向)上的位移量变大。其结果是，在杠杆作用型杠杆头中，当扫描测量物体的具有凹凸的测量物体表面时发生问题。
[0034]图1是示意性地示出当杠杆头扫描测量物体时的触针顶端的轨迹的立体图。在图1中，当杠杆作用型杠杆头SI扫描测量物体的具有凹凸的测量物体表面时的轨迹被表示为轨迹LI。当通过杠杆作用型杠杆头SI扫描具有梯度的测量表面时，在向右方向上的位移Δ Xl随着在向上方向上的位移Λ Yl变大而变大。因此，如图1所示，轨迹LI伴随扫描的进展在向右方向上偏移。然而，为了按照轨迹LO测量测量物体的具有凹凸的测量物体表面形状，需要沿着与轮廓线LH垂直的路径扫描，并且仅需要获得在Y方向上的位移量ΛΥ0。也就是，由于杠杆作用型杠杆头SI从本来期望扫描的路径在X方向上偏移，所以仅由于该偏移在测量结果上产生误差。由于在X方向上产生的误差用AXl=AYOcos Θ表达，所以称作余弦误差。
[0035]如上所述，为了精确地测量测量物体的具有凹凸的测量物体表面形状，期望使用其中杠杆头的顶端仅在Y方向上产生位移的用附图标记SO示出的直接作用型杠杆头。
[0036]第一不例性实施方式
[0037]在下文中，将说明根据第一示例性实施方式的杠杆头100。图2是示意性地示出根据第一示例性实施方式的杠杆头100的构造的截面图。图3是示意性地示出根据第一示例性实施方式的杠杆头100的弹性体安装构件3、检测器4和板簧11至14的构造的立体图。需要注意的是，图2表示沿图3中示出的线I1-1I截取的截面图。图4是根据第一示例性实施方式的杠杆头100的沿图2中的线IV-1V截取的截面图。
[0038]杠杆头100具有:触针I ;触针支撑构件2 ;弹性体安装构件3 ;检测器4 ;保持件5 ；板簧11至14 ;和弹性体固定构件15和16。
[0039]在触针I中，在图2中的X方向上延伸的基部Ia被接合至触针支撑构件2，并且顶端Ib侧从保持件5向外侧突出。触针支撑构件2具有在图2中的y方向上延伸的构件2a (也被称作第一构件)。在示例性实施方式中，触针I的基部Ia被接合为从延伸构件2a的下部在X方向上延伸的悬臂。另外，触针支撑构件2具有:从构件2a的上端朝向弹性体安装构件3在X方向上延伸的构件2b (也被称作第二构件)；和从构件2a的下端朝向弹性体安装构件3在X方向上延伸的构件2c (也被称作第三构件)。需要注意的是，在下文中，X方向、y方向和z方向为彼此垂直的方向。另外，y方向被称作第一方向，X方向被称作第二方向，并且z方向被称作第三方向。
[0040]弹性体安装构件3是具有将X方向设定为轴线的环形形状的构件，并且弹性体安装构件3被配置成在X方向上与触针支撑构件2间隔开(spaced aside)。弹性体安装构件3具有在z方向上延伸的上梁3a和下梁3b。需要注意的是，上梁3a和下梁3b也被分别称作第一弹性体安装构件和第二弹性体安装构件。上梁3a和下梁3b彼此平行地配置。由构件3c和3d接合上梁3a和下梁3b的各端。需要注意的是，构件3c和3d也被称作连接构件。即，上梁3a、下梁3b和构件3c和3d以围绕中空部3e的方式配置。构件3c和3(!也被分别称作第一连接构件和第二连接构件，并且第一连接构件和第二连接构件的名字可以相互替换。
[0041]检测器4被接合为从保持件5朝向触针支撑构件2在X方向上延伸的悬臂。需要注意的是，检测器4被以贯通弹性体安装构件3的中空部3e的方式配置。也就是，可以理解为，中空部3e被设置成防止弹性体安装构件3和检测器4彼此干涉。
[0042]板簧11至14被以使得其主表面大致与y方向垂直并且其长度方向与X方向对应的方式配置。板簧11至14彼此具有相同的材料、相同的厚度和相同的面积。即，具有相同形状和相同弹簧常数的板簧被用于板簧11至14。需要注意的是，板簧仅是弹性体的一个示例，可以使用其它弹性体。板簧11还被称作第二弹性体。板簧12还被称作第一弹性体。板簧13还被称作第三弹性体。板簧14还被称作第四弹性体。
[0043]板簧11的一端的上表面被接合至构件2b的下表面(第一接合位置)，并且另一端的下表面被接合至弹性体安装构件3的上梁3a的上表面(第二安装位置)。板簧12的一端的上表面被接合至弹性体安装构件3的上梁3a的下表面(第一安装位置)，并且另一端的下表面被接合至弹性体安装构件15的上表面。弹性体固定构件15被固定至保持件5。结果，板簧12的在弹性体固定构件15侧端的位置相对于保持件5是固定的。
[0044]也就是，板簧11和构件2b的接合部在y方向上与板簧12和弹性体固定构件15的接合部相对。另外，板簧11和上梁3a的接合部隔着上梁3a在y方向上与板簧12和上梁3a的接合部相对。其结果是，板簧11和12以及弹性体安装构件3的上梁3a被包括在在上梁3a处折叠的折叠铰链组内。
[0045]板簧13的一端的下表面被接合至弹性体安装构件3的下梁3b的上表面(第三安装位置)，并且另一端的上表面被接合至构件2c的下表面(第二接合位置)。板簧14的一端的上表面被接合至弹性体安装构件3的下梁3b的下表面(第四安装位置)，并且另一端的下表面被接合至弹性体固定构件16的上表面。弹性体固定构件16被固定至保持件5。结果，板簧14的在弹性体固定构件16侧的端的位置相对于保持件5是固定的。
[0046]也就是，板簧13和构件2c的接合部在y方向上与板簧14和弹性体固定构件16的接合部相对。另外，板簧13和下梁3b的接合部隔着下梁3b在y方向上与板簧14和下梁3b的接合部相对。其结果是，板簧13和14以及弹性附接构件3的下梁3b被包括在在下梁3b处折叠的折叠铰链组内。
[0047]随后，将说明杠杆头100的操作。当利用杠杆头100执行对测量物体的形状测量时，向触针I的顶端Ib施加测量力。图5是示出当向触针I的顶端Ib施加测量力时杠杆头100的截面图。如图5所示，当向触针I的顶端Ib提供在纸面上的向上测量力F时，触针I的顶端Ib仅向上产生位移Ay。于是，固定触针I的触针支撑构件2也产生位移。在该情况中，由于板簧11至14的弹簧常数彼此相同，所以在板簧11至14中产生相同的弯曲。此夕卜，板簧11至14被固定至保持件5，并且板簧11至14在保持上梁3a与下梁3b的相对位置的状态下变形。结果，板簧11在与板簧12相反的方向上变形。另外，板簧13在与板簧14相反的方向上变形。
[0048]其结果是，触针支撑构件2仅能够在y方向上产生位移。结果，触针支撑构件2与触针I的顶端Ib类似地仅向上产生位移Ay。在该情况中，弹性体安装构件3的y方向上的位移结果是Ay的一半，该位移是触针支撑构件2的位移量的一半。
[0049]然后检测器4例如读取触针支撑构件2的在y方向上的位移，并由此能够计算出触针I的顶端Ib的位移量Ay。
[0050]通过以上说明，可以理解的是，杠杆头100作为其中触针I的顶端Ib仅在y方向上产生位移的直接作用型杠杆头操作。另外，杠杆头100能够通过具有作为板簧的弹性体的简单构造实现直接作用型杠杆头。其结果是，能够提供容易制造且成本低的杠杆头。
[0051]比较例I
[0052]在下文中，将根据比较例的杠杆头500与上述杠杆头100进行比较，并且将检验通过杠杆头100实现的技术效果。图6是示意性地示出根据比较例的杠杆头500的截面图。图7是示意性地示出根据比较例的杠杆头500的第一弹性体安装构件6a、第二弹性体安装构件6b、检测器4和板簧11至14的构造的立体图。需要注意的是，图6表示沿图7中示出的线V1-VI截取的截面图。
[0053]杠杆头500具有如下构造:其中杠杆头100的弹性体安装构件3已经被第一弹性体安装构件6a和第二弹性体安装构件6b替代。第一弹性体安装构件6a具有与杠杆头100的弹性体安装构件3的上梁3a类似的构造。第二弹性体安装构件6b具有与杠杆头100的弹性体安装构件3的下梁3b类似的构造。即，第一弹性体安装构件6a和第二弹性体安装构件6b未彼此连接，并且它们分别是独立的构件。由于杠杆头500的其它构造与杠杆头100的其它构造类似，所以将省略其说明。
[0054]随后，将说明杠杆头500的操作。当利用杠杆头500的执行对测量物体的形状测量时，向触针I的顶端Ib施加测量力。图8是示出当向触针I的顶端Ib施加测量力时的杠杆头500的截面图。如图8所示，当向触针I的顶端Ib施加测量力F时,触针I的顶端Ib产生位移。测量力F可以被转化为沿水平方向的力Fx和沿垂直方向的力Fy。
[0055]另外，由于第一弹性体安装构件6a和第二弹性体安装构件6b彼此独立，所以它们能够以与图8中的纸面垂直的z方向设定为轴线来转动。换言之，以上意味着第一弹性体安装构件6a和第二弹性体安装构件6b比上梁3a和下梁3b多一个在转动方向上的自由度。
[0056]结果，在第一弹性体安装构件6a中产生右手转动。另外，在第二弹性体安装构件6b中产生左手转动。其结果是，在触针支撑构件2中产生右手转动。其结果是，由于触针I的顶端Ib遵循弧状轨道，所以产生了上述余弦误差，因此引起测量精度的劣化。
[0057]与此相反，在根据第一示例性实施方式的杠杆头100中，上梁3a和下梁3b彼此连接，并且它们被构造成一体构件。其结果是，施加至上梁3a的右手转动力和施加至下梁3b的左手转动力经由构件3c和3d被抵消。其结果是，上梁3a和下梁3b不转动。也就是，与第一弹性体安装构件6a和第二弹性体安装构件6b不一样，上梁3a和下梁3b不具有在转动方向上的自由度。
[0058]换言之，也可以理解为，在杠杆头100中，在杠杆头500的第一弹性体安装构件6a中引起的余弦误差被第二弹性体安装构件6b中引起的在相反方向上的余弦误差消除。
[0059]其结果是，触针支撑构件2的位移能够被限制为仅在I方向上。
[0060]第二示例性实施方式
[0061]接着，将说明根据第二示例性实施方式的杠杆头200。图9是示意性地示出根据第二示例性实施方式的杠杆头200的构造的截面图。杠杆头200具有如下构造:其中杠杆头100的弹性体固定构件15已经被弹性体固定构件17替代。
[0062]板簧11的一端的上表面被接合至弹性体固定构件17的下表面，并且另一端的下表面被接合至弹性体安装构件3的上梁3a的上表面。板簧12的一端的上表面被接合至构件2b的上表面，并且另一端的下表面被接合至弹性体安装构件3的上梁3a的下表面。弹性体固定构件17被固定至保持件5。结果，板簧12的在弹性体固定构件17侧的端的位置相对于保持件5是固定的。由于杠杆头200的其它构造与杠杆头100的其它构造类似，所以将省略其说明。
[0063]在该构造中，虽然触针支撑构件2与板簧11和板簧12的接合关系与杠杆头100不同，但是板簧11至14也能够执行与杠杆头100类似的操作。结果，根据该构造，能够提供执行与杠杆头100类似的操作的杠杆头。
[0064]第三示例性实施方式
[0065]接着，将说明根据第三示例性实施方式的杠杆头300。图10是示意性地示出根据第三示例性实施方式的杠杆头300的构造的截面图。杠杆头300具有如下构造:其中杠杆头200的触针支撑构件2已经被触针支撑构件7替代。
[0066]触针支撑构件7具有与构件2a类似的形状，而在触针支撑构件2中构件2b和2c从构件2a在X方向上突出。另外，板簧12被接合至触针支撑构件7的上表面，并且板簧13被接合至触针支撑构件7的下表面。由于杠杆头300的其它构造与杠杆头200的其它构造类似，所以将省略其说明。
[0067]在该构造中，虽然触针支撑构件7的形状与杠杆头200的触针支撑构件2的形状不同，但是板簧11至14也能够执行与杠杆头200类似的操作。结果，根据该构造，能够提供执行与杠杆头200类似操作的杠杆头。
[0068]第四示例性实施方式
[0069]接着，将说明根据第四示例性实施方式的杠杆头400。图11是示例性地示出根据第四示例性实施方式的杠杆头400的构造的截面图。杠杆头400具有如下构造:其中杠杆头100的板簧11至14分别被凹口弹性铰链41至44替代。
[0070]在凹口弹性铰链41至44中的两个弯曲部处产生弯折。其结果是，凹口弹性铰链41和42以及凹口弹性铰链43和44被包括在所谓的伸缩结构中。也就是，凹口弹性铰链41至44执行与板簧11至14类似地将z方向设定为转动轴线的单一自由度的杠杆运动(levermotion),并且能够将触针支撑构件2的位移限定在仅在y方向上。
[0071]如上所述，在该构造中，凹口弹性铰链41至44能够发挥与板簧11至14类似的效果。结果，根据该结构，能够提供执行与杠杆头100类似的操作的杠杆头。
[0072]注意，凹口弹性铰链41和42能够被构造在同一平面中，并且凹口弹性铰链43和44能够被构造在同一平面中。图12是示意性地示出作为第四实施方式的变型例的杠杆头410的构造的立体图。如图12所示，一个凹口弹性铰链41和两个凹口弹性铰链42被构造在同一平面中。凹口弹性铰链41的Z向宽度是2L。凹口弹性铰链42的Z向宽度是L。因此，一个凹口弹性铰链41的弹簧常数等于两个凹口弹性铰链42的总弹簧常数。同样地，凹口弹性铰链43的Z向宽度是2L。凹口弹性铰链44的Z向宽度是L。因此，一个凹口弹性铰链43的弹簧常数等于两个凹口弹性铰链44的总弹簧常数。由于杠杆头410的其它构造与杠杆头400的其它构造类似，因此将省略其说明。结果，杠杆头410以与杠杆头400相同的方式起作用。
[0073]其它示例性实施方式
[0074]需要注意的是，本发明不限于所述示例性实施方式，并且能够在不背离发明的精神的情况下适当地进行改变。例如，虽然在上述示例性实施方式中，已经将板簧11至14和凹口弹性铰链41至44说明成执行将z方向设定为转动轴线的单一自由度的杠杆运动的弹性体。但是它们仅是举例。结果，只要执行将z方向设定为转动轴线的单一自由度的杠杆运动，其它弹性体也是合适的。
[0075]不用说，杠杆头200和300的板簧11至14可以由凹口弹性铰链41至44替代。
[0076]虽然在上述示例性实施方式中，说明了弹性体安装构件3具有中空部3e的情况，但是这仅是举例。例如，弹性体安装构件可以被构造成仅具有构件3c和3d中的一个。SP，只要能够防止与上梁3a和下梁3b对应的构件的转动，其它构造也是合适的。
[0077]从如此说明的发明可以看出，显然本发明的示例性实施方式可以以多种方式变化。这样的变化不应视为违背发明的精神和范畴，并且本领域技术人员显而易见的所有这样的变型均被包括在所附权利要求的范畴内。
【权利要求】
1.一种杠杆头，其包括: 保持件； 触针支撑构件，其在第一方向上延伸； 触针，其被固定至所述触针支撑构件，并且在第二方向上延伸； 第一弹性体安装构件，其被配置成在所述第二方向上与所述触针支撑构件间隔开；第二弹性体安装构件，其被配置成在所述第二方向上与所述触针支撑构件间隔开，并且被配置成在所述第一方向上与所述第一弹性体安装构件间隔开； 连接构件，其连接所述第一弹性体安装构件和所述第二弹性体安装构件以固定所述第一弹性体安装构件和所述第二弹性体安装构件的相对位置； 第一弹性体，其一端被固定至所述保持件，并且其另一端被接合至所述第一弹性体安装构件的第一安装位置； 第二弹性体，其一端被接合至所述触针支撑构件的第一接合位置，并且其另一端被接合至所述第一弹性体安装构件的在所述第一方向上隔着所述第一弹性体安装构件与所述第一安装位置相对的第二安装位置； 第三弹性体，其一端被接合至所述触针支撑构件的在所述第一方向上与所述第一接合位置间隔开的第二接合位置，并且其另一端被接合至所述第二弹性体安装构件的第三安装位置； 第四弹性体，其一端被固定至所述保持件，并且其另一端被接合至所述第二弹性体安装构件的在所述第一方向上隔着所述第二弹性体安装构件与所述第三安装位置相对的第四安装位置；和 检测器，其检测所述触针支撑构件的在所述第一方向上的位移， 其中，所述第一弹性体至所述第四弹性体能执行以与所述第一方向和所述第二方向垂直的第三方向为轴线的单一自由度的杠杆运动。
2.根据权利要求1所述杠杆头，其特征在于， 所述第一弹性体和所述第二弹性体以及所述第一弹性体安装构件被包括在第一折叠铰链内，并且 所述第三弹性体和所述第四弹性体以及所述第二弹性体安装构件被包括在第二折叠铰链内。
3.根据权利要求1所述的杠杆头，其特征在于， 所述触针支撑构件包括: 第一构件，其在所述第一方向上延伸； 第二构件，其在所述第二方向上从所述第一构件的一端突出；和 第三构件，其在与所述第二构件相同的方向上从所述第一构件的另一端突出，并且 所述第二弹性体被接合至所述第二构件的所述第三构件侧的表面，并且 所述第三弹性体被接合至所述第三构件的所述第二构件所在侧的相反侧的表面。
4.根据权利要求1所述的杠杆头，其特征在于， 所述触针支撑构件包括: 第一构件，其在所述第一方向上延伸； 第二构件，其在所述第二 方向上从所述第一构件的一端突出；和第三构件，其在与所述第二构件相同的方向上从所述第一构件的另一端突出，并且 所述第二弹性体被接合至所述第二构件的所述第三构件所在侧的相反侧的表面，并且 所述第三弹性体被接合至所述第三构件的所述第二构件所在侧的相反侧的表面。
5.根据权利要求1所述的杠杆头，其特征在于， 所述触针支撑构件包括在所述第一方向上延伸的第一构件，并且 所述第二弹性体被接合至所述第一构件的一端，并且 所述第三弹性体被接合至所述第一构件的另一端。
6.根据权利要求1所述的杠杆头，其特征在于， 所述第一弹性体安装构件和所述第二弹性体安装构件在所述第三方向上延伸，并且 所述连接构件在所述第一方向上延伸并连接所述第一弹性体安装构件和所述第二弹性体安装构件。
7.根据权利要求6所述的杠杆头，其特征在于，所述杠杆头包括作为所述连接构件的第一连接构件， 其中，所述第一连接构件连接所述第一弹性体安装构件的第一端和所述第二弹性体安装构件的与所述第一端对应的第二端。
8.根据权利要求7所述的杠杆头，其特征在于，所述杠杆头进一步包括作为所述连接构件的第二连接构件，其中， 所述第二连接构件连接所述第一弹`性体安装构件的所述第一端所在侧的相反侧的第三端和所述第二弹性体安装构件的与所述第三端对应的第四端，并且 形成由所述第一弹性体安装构件和所述第二弹性体安装构件以及所述第一连接构件和所述第二连接构件围成的中空部。
9.根据权利要求8所述的杠杆头，其特征在于，所述检测器被构造成贯通所述中空部地在所述第二方向上延伸的悬臂，所述悬臂被固定至所述保持件。
10.根据权利要求1所述的杠杆头，其特征在于，所述第一弹性体至所述第四弹性体是板簧，所述板簧的长度方向与所述第二方向对应，所述板簧具有相同的弹簧常数。
11.根据权利要求1所述的杠杆头，其特征在于，所述第一弹性体至所述第四弹性体是凹口铰链，所述凹口铰链的长度方向与所述第二方向对应，所述凹口铰链具有相同的弯曲刚性。
【文档编号】G01B5/20GK103776347SQ201310489582
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年10月18日 优先权日:2012年10月18日
【发明者】日高和彦 申请人:株式会社三丰