JP2929572B2 - 位置測定装置 - Google Patents
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Description
体に固定し、位置測定値を求めるために走査装置で走査
される目盛板を備えた位置測定装置に関する。
対位置を測定するために使用され、測長あるいは測角装
置として構成される。
り、目盛板が接着剤でホルダー本体に固定されている測
長装置が知られている。目盛板とホルダー本体の熱膨張
係数が異なる場合の測定の不正確さを避けるため、目盛
板とホルダー本体の間で直接接触することなしに固定が
行われ、その際、弾力的な接着剤が使用される。この場
合の難点は、目盛板はただ弾力的な固定だけで十分確実
に保持されず、振動することにある。
6 43 304 B2 号明細書で目盛板を測定方向に延びるホル
ダー本体の長方形の溝の縁に載せて固定することが提案
されている。目盛板はその中心を溝の中の弾力性のない
接着剤で、また両側を溝中の高弾力性の接着剤でホルダ
ー本体に接続されている。この方式でも、目盛板が主に
一面でのみ弾力的に固定されているため、簡単に振動を
起こすと言う難点がある。更に、目盛板を溝の縁に直接
接触させると、ホルダー本体の仕上げによる不均一が目
盛板に移り、測定時に誤差が生じると言う難点もある。
板をホルダー本体のただ一面でのみ固定しないことも提
案されている。この発明の前提となるこの種の位置測定
装置は、ドイツ特許第 31 18 607 C2 号明細書に記載さ
れている。目盛板を入れるため、ホルダー本体に長手方
向の溝が付けてある。目盛板は溝の側面と溝の底に直接
接触している。溝の他の側面と目盛板の一方の面の間の
空間にはゴム棒と弾力的な接着剤が充填されている。つ
まり、目盛板は一部で挟持されている。この装置の難点
は、弾力的な接着剤を詰めた空間が比較的広い点にあ
り、このことが目盛板の振動特性に再び悪影響を与え
る。
盛板とホルダー本体の間の自由な長手方向の延びが妨げ
られることにある。この難点を防止するため、ドイツ特
許第33 12 534 A1 号明細書では、ゴム棒をただ部分的
にのみ設け、更に目盛板を間隔片を介して溝の底に置く
ことを提唱している。この解決策の難点は、目盛板に部
分的に異なった力が作用し、測定精度を悪化させること
にある。
は、目盛板を同様にホルダー本体の溝に固定した位置測
定装置が開示されている。この目盛板は薄い側面を恒久
弾性を有するモールド材の中に埋め込んでいる。目盛板
とホルダー本体との間の長手方向の延びを保証するた
め、このモールド材の弾性を強くする必要がある。この
ことは、目盛板の振動特性や安定性に悪影響を及ぼす。
盛板とホルダー本体の熱特性が不均一でも、実際上測定
結果を悪化させることがなく、それでも目盛板を比較的
振動に強くホルダー本体に固定できる位置測定装置を提
供することにある。
により、冒頭に述べた種類の位置測定装置にあって、測
定方向に延びていて、目盛板2を移動可能に収納する溝
6を有し、目盛板2と溝6の内壁との間に隙間が少なく
とも一つあるホルダー本体1,目盛板2を溝6の中で挟
持するため、目盛板2と溝6の内壁との間の隙間に充填
される硬く硬化したモールド材14および、モールド材
14と目盛板2の表面との間に位置決めされ、目盛板2
の熱変化がハウジングにほぼ無関係に測定方向に生じる
ことを許す分離層、を備えていることによって解決され
ている。更に、上記の課題は、この発明により、冒頭に
述べた種類の位置測定装置にあって、目盛板2の表面を
弾力性の接着層10でホルダー本体1の表面に位置固定
し、目盛板2の少なくとも一つの他の表面とホルダー本
体1との間に空間を形成し、この空間にモールド材14
を充填でき、目盛板2を締め付けるホルダー本体1およ
び、目盛板2とモールド材14の間に位置決めされ、ホ
ルダー本体1に無関係に目盛板2を測定方向に熱膨張さ
せる分離層、を備えていることによって解決されてい
る。
求の範囲の請求項2に記載されている。
より詳しく説明する。図1に示す測長装置は、目盛板2
のホルダー本体としてのケース1で構成されている。目
盛板2の上には、走査装置4で光電的に走査される目盛
3が付けてある。ケース1はアルミニウム製であり、目
盛板2はガラス製である。二つの部品間の相対運動を測
定するため、ケース1はこの部品の一方に、また走査装
置4は他方の部品にそれぞれ固定されている。目盛板2
と走査装置4はケース1およびパッキング5により周囲
の影響から遮断されている。
向Xに延びる溝6があり、この溝6の中に、目盛板2が
長手方向に移動できるが、それにも係わらず比較的安定
にしかも振動しないように装着されている。目盛板2の
狭い角部7とこの角部7に続く側面8,9の一部に薄い
高弾力性の接着層10(厚さ約 0.1 mm )がある。目盛
板2の平坦度を与える装置により、この目盛板2の狭い
角部7が溝6の底11に固定されているので、接着層1
0と溝6の側面12,13の間にそれぞれ中間スペース
が生じる。これ等の中間スペースにはモールド材14が
充填されている。目盛板2とケース1の間の接着層10
は、長手方向Xの膨張係数の相違による目盛板2とケー
ス1の間の相対運動を許す分離層である。かなり固く硬
化するモールド材14は、膨張の可能性があっても、目
盛板2がケース1内に振動なしに保持されることを保証
する。この測長装置の横断面を図2に示す。
示す。ケース1には、目盛板2を固定する溝6が付けて
ある。目盛板2とモールド材14の間の分離層は、この
場合、弾力性の接着層10と摺動層15で構成されてい
る。この摺動層15は、例えば接着フォイルの保護紙で
あり、この紙が接着層10を形成する。この実施例の利
点は、膨張係数に大きな相違があっても、しかも測定長
さが長くても、ケース1の目盛板2に対する長手方向の
移動性が保証される点にある。それは、摺動層15によ
り摺動運動が更に可能になるからである。
ている。図1〜図3の実施例のように、目盛板2はその
狭い角部に接着層10を有し、これにより溝6に固定さ
れている。この接着層10は測定方向Xに弾力性がある
ため、目盛板2とケースの間の延びが可能である。目盛
板2を溝6の中でできる限り振動のないように保持する
ため、目盛板2の側面と溝6の側面との間の空間にモー
ルド材14が充填されている。このモールド材14によ
り目盛板2とケース1の間の延びの可能性が阻止されな
いように、目盛板2とモールド材14の間に摺動層15
の形の分離層が設けてある。この摺動層15は、例えば
テフロン箔あるいは油浸ないしはシリコーンを含有する
紙である。
施例で、溝6とモールド材14の間の最適の挟持が生じ
るように溝6を形成することができる。これに対する一
例は、図5に示してある。図2のように、ここでは目盛
板2とモールド材の間に弾力性接着層10の形の分離層
が設けてある。成形体の安定性は、ここでは、アンダー
カットを有する溝、例えば蟻溝式の溝6で保証されてい
る。溝6は成形体の安定性を保証する他の形状を有して
いてもよい。これに対する例はドイツ特許第 40 21 919
A1 号に見られる。
定が溝6の側面の直線度に無関係に行える点にある。溝
6の少なくとも一方の端面が十分真っ直ぐであることが
保証されれば、目盛板2は、次に図6〜9の実施例で示
すように、溝に接触させても固定できる。
力性の接着層10が設けてある。目盛板2の狭い角部と
一つの側面の接着層10はケース1中の溝6の内面に直
接接触している。目盛板2の他の側面上の接着層10と
溝6の他の側面の間の空間にモールド材14を充填す
る。目盛板2とモールド材14の間のこの接着層10が
この発明による分離層である。
一方の側面を溝6の内面に直接接着している。溝6中の
挟持は、ここでも、モールド材14を用いて行われ、目
盛板2とモールド材14の間に再び分離層としての接着
層10が設けてある。
ある場合、目盛板の挟持が溝を用いなくても可能である
ことを示している。モールド材14を付けることによ
り、目盛板2がケース1の直角の部分16に保持され
る。弾力性の接着層10は、図2に説明したように、目
盛板2に設けてある。
層10が使用されている。この発明によれば、ここで
も、接着層10の代わりに、図4に示すように摺動層を
使用することもできる。その外、分離層として接着層と
摺動層の組み合わせも有利である。
である。目盛板2は下側の狭い角部とそれに続く側面に
弾力性の接着層10が設けてある。接着層10により目
盛板2が溝6の側面に横から固定されている。狭い角部
の接着層10の上に摺動層15がある。この摺動層15
と溝6の底面の間には、モールド材を流すことのできる
狭い間隔がある。分離層はこの領域で接着層10と摺動
層15で構成されている。
(約 0.1〜 0.5 mm )は、目盛板2がケース1に対して
主に測定方向Xに向けて長手方向に移動できるように支
承されることを保証する。モールド材14の隙間が狭け
れば、それに応じて目盛板2が測定方向Xに対して垂直
に僅かに移動でき、モールド材14をより弾力的に硬化
させる。何故なら、再湾曲性がモールド材14の厚さに
も依存するからである。
層がモールド材14とケース1の複数の面の間に設けて
あることを示す。ケース1には、再び溝6が付けてあ
る。目盛板2はその狭い角部で接着層10を介して溝6
の底部に固定されている。ここでも、ケース1に対して
目盛板2を摩擦なしに長手方向に延びることを保証する
ため、溝6の残りの面に、モールド材14をケース1か
ら分離する摺動層15が設けてある。
盛板とモールド材の間、および同時にモールド材とホル
ダー本体の間に分離層を設けると有利である。全ての実
施例では、分離層を何層にも、例えば三層に構成でき
る。例えば中心に接着層が、また両側で摺動層を設ける
こともできる。
化するので、相当弾力性のないモールド材14を使用す
ると有利である。モールド材14の隙間が薄くなれば、
それに応じてモールド材が、同時に安定な固定作用でよ
り弾力的に硬化する。
場合、目盛板の目盛を円弧の上に付ける。更に、この発
明はガラス製の目盛板の場合だけに使用されるものでは
ない。目盛板が金属あるいはプラスチックでも形成でき
る。同様に、この発明は光電走査原理に限定されない。
目盛板が容量性、電磁誘導性あるいは磁性原理に基づく
目盛を有していてもよい。目盛板上には、多数の目盛ト
ラックあるいは一つの絶対情報トラックを装着すること
もできる。
とは必ずしも必要ない。所謂開放系として知られている
ように、ホルダー本体がただ一つの金属レールであって
もよい。
盛板2の厚さは約 3 mm ,接着層10と摺動層15の厚
さは約 0.1 mm である。従って、モールド材14の隙間
に対して未だ約 3 mm が残っている。モールド材14の
隙間の幅は、接着層10と摺動層15の厚さの数倍であ
る。
利点は、ホルダー本体が目盛板に対して殆ど防止されな
い長手方向の延びを行うことにある。この利点は、目盛
板がガラス製で、ホルダー本体が金属、特にアルミニウ
ム製である場合に、特に顕著になる。更に、安定で振動
のない固定が保証できる。
である。
ある。
ある。
ある。
ある。
ある。
ある。
ある。
である。
Claims (7)
- 【請求項1】 位置測定値を求める走査装置(4)によ
り走査される目盛板(2)を備えた位置測定装置におい
て、 測定方向に延びていて、目盛板(2)を移動可能に収納
する溝(6)を有し、目盛板(2)と溝(6)の内壁と
の間に隙間が少なくとも一つあるホルダー本体(1), 目盛板(2)を溝(6)の中で挟持するため、目盛板
(2)と溝(6)の内壁との間の隙間に充填される硬く
硬化したモールド材(14)および、 モールド材(14)と目盛板(2)の表面との間に位置
決めされ、目盛板(2)の熱変化がハウジングにほぼ無
関係に測定方向に生じることを許す分離層、 を備えていることを特徴とする位置測定装置。 - 【請求項2】 溝(6)を有するホルダー本体(1)
と、ホルダー本体(1)の溝(6)に配置さている目盛
の少なくとも一方の表面に付けた弾力性の接着層(1
0)を有する目盛板(2)とを備え、比較的硬く硬化し
たモールド材(14)が弾力性の接着層(10)と溝
(6)の間に充填されていることを特徴とする請求項1
に記載の位置測定装置。 - 【請求項3】 前記分離層は、テフロンフォイルか、も
しくは油またはシリコーンを含む紙の摺動層(15)で
あることを特徴とする請求項1に記載の位置測定装置。 - 【請求項4】 前記分離層は高弾力性の接着層(10)
と摺動層(15)の組み合わせであり、摺動層(15)
を接着層(10)の保護紙で形成した接着フォイルであ
ることを特徴とする請求項1に記載の位置測定装置。 - 【請求項5】 目盛板(2)は溝(6)のほぼ中央に位
置決めされ、モールド材(14)は目盛板(2)の両側
の空間に充填されていることを特徴とする請求項1に記
載の位置測定装置。 - 【請求項6】 位置測定値を求める走査装置(4)によ
り走査される目盛板(2)を備えた位置測定装置におい
て、 目盛板(2)の表面を弾力性の接着層(10)でホルダ
ー本体(1)の表面に位置固定し、目盛板(2)の少な
くとも一つの他の表面とホルダー本体(1)との間に空
間を形成し、この空間にモールド材(14)を充填で
き、目盛板(2)を締め付けるホルダー本体(1)およ
び、 目盛板(2)とモールド材(14)の間に位置決めさ
れ、ホルダー本体(1)に無関係に目盛板(2)を測定
方向に熱膨張させる分離層、 を備えていることを特徴とする位置測定装置。 - 【請求項7】 溝(6)はアンダーカットであることを
特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の位置測定
装置。
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