JPS609686Y2 - 測長装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は磁気格子等の目盛が形成されたスケール本体に
対して検出ヘッド部を相対的に移動させて、この移動量
を該検出ヘッド部で読取るようにした磁気スケール装置
等の測長装置に関する。

従来の磁気スケール装置としては、例えば本願出願人が
既に出願しているもの（実開昭４９−４６７４咥）をあ
げることができる。

この磁気スケール装置は第１図に示すように、外枠１の
内部に断面円形の案内軸２及び棒状磁気スケール３をそ
れぞれ互に平行に配してこれらの両端を上記で外枠１の
両端面４，５において楽長した状態で固定している。

上記案内軸２にはその円形の摺動孔においてキャリッジ
６を摺動自在に案内させ、このキャリッジ６には上記磁
気スケール３に対する横用磁気ヘッド７を取付けている
。

そして上記キャリッジ６が上記案内軸２のまわりを回転
するのを防止するために回転防止用ローラ８，９を上記
外枠１の上下の面とそれらの内側で当接するようにキャ
リッジ６に取付けている。

これによって磁気ヘッド７とこれに対向する磁気スケー
ル３とを相対的に移動させた場合における磁気ヘッド７
の相対的な移動距離を測定するようにしている。

しかし磁気スケール装置においては、案内軸２には、そ
の剛性を高め自重による撓みを減少させるために、その
軸線方向に大きな張力が付与されている。

従ってこの案内軸２をその両端におい架張している枠１
の断面形状及び枠１両端面４，５の剛性には考慮を払わ
なければならず、案内軸２の要求精度も高い。

更にキャリッジ６には回転防止用のローラ８，９を設け
なければならず部品点数が多く、複雑な機構となってお
り、このためコストも高くなっている。

本考案はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、磁気格子等による目盛が長手方向に形成されたスケ
ール本体を取付ける枠体と、上記目盛を読取るための検
出ヘッド部と、該検出ヘッド部を保持しかつ上記スケー
ル本体に対して相対的に移動し得るキャリッジと、上記
枠体に固定されかつ上記キャリッジの相体的移動を案内
する案内軸とを具備し、上記案内軸をほぼ角柱状の形状
としてその長手方向に延長された一つの平面を上記キャ
リッジ案内用の規準面とし、上記案内軸の長手方向に沿
って少なくとも３ケ所に設けられた固定手段によって上
記案内軸を枠体に固定するようになし、しかも上記規準
面と直交する方向に上記枠体に設けられた長孔の範囲内
で上記固定手段を移動自在とし、上記固定手段によって
上記案内軸を枠体に固定する際に上記固定手段の位置に
おける個々の調整によって上記規準面を所定の平坦度に
調整し、この状態で上記固定手段によって上記案内軸を
上記枠体に固定し、上記キャリッジの一部を上記規準面
に当接する方向に付勢する付勢手段を設けて上記案内軸
の平坦度が調整された規準面になられせて移動させるこ
とにより、上記スケール本体に対する上記検出ヘッド部
の相対的な移動量を該検出ヘッド部によって読取るよう
にした測長装置に係るものである。

従って本考案によれば、案内軸には張力を付与する必要
がなく、このため構成部品の剛性を小さくすることが可
能となり、キャリッジに回転防止用の装置を取付ける必
要がなくなり、大巾なコストダウンが可能となる。

以下本考案の一実施例を図面によって説明する。

この磁気スケール装置の外枠１１は第２図及び第３図に
示すようにその断面がほぼコ字状をなしており、チャン
ネルによって作られている。

この外枠１１の両端部にはそれぞれ側板１２．１３が溶
接によって固着されている。

そしてこの外枠１１の内側にはその断面が矩形の案内軸
１４が、外枠１１の長手方向に沿ってこの外枠１１にほ
ぼ平行に配設されている。

この案内軸１４は例えば断面が１ｏ１ｒｒ！ＩＬ×７．
５ｒｆｒＩｆｔの形状の押出し成形棒鋼を用いている。

この案内軸１４はそれ自身としては要求される剛性及び
面の平坦度を有しておらず、剛性を充分に備えたチャン
ネルから成る外枠１１に固定することによって所望の剛
性を得るようにしている。

同時に外枠１１に案内軸１４を固定するときに所定の案
内面に平坦度を出すように調整しながら固定するように
している。

すなわち特に第４図に示すように案内軸１４は、数個の
好ましくは５０〜３００Ｈ！を間隔で、更に好ましくは
１００〜２００ｍｍ間隔で配された円筒状の台座１５を
介して外枠１１の内面に固着されている。

この台座１５の貫通孔１６には六角穴付ボルト１７が挿
通されている。

そしてこのボルト１７は案内軸１４に形成された雌ねじ
孔１８に螺合している。

そしてこのボルト１７が挿通されるために外枠１１の底
面に形成されている長孔１９は第４図において左右方向
に長くなっている。

従ってボルト１７を締付けるとき案内軸１４をこの左右
方向に調整しながら固定することができるようになって
いる。

この実施例においては、磁気ヘッド２０の背面と対向す
る案内軸１４の垂直面２１ （以降ａ面と称する）の平
坦度を出すように調整して取付けるようにしている。

この案内軸１４の３面２１とほぼ直交する上面２２をｂ
面と称する。

そしてこれら２つの面すなわち３面２１及び６面２２に
よって、磁気ヘッド２０を保持しているキャリッジ２３
をなられせて案内するようにしている。

具体的には案内軸１４の規準面すなわち３面２１は、平
坦度を調整する前の段階では±０．５７ｒｇｎ／肌程度
であり、これを平坦度調整すると±０．０３朋／九程度
となり、磁気スケール装置において要求される所望の平
坦度を得ることができる。

このように３面２１が平坦度調整された状態で、この案
内軸１４はボルト１７によって外枠１１に固定される。

尚案内軸１４と外枠１１との間に介在されている台座１
５は必ずしも必要ではなく、例えば第５図に示す変形例
のように、案内軸１４を比較的高さ方向に厚みのある材
料を用いて構威し、直接外枠１１に取付けてもよい。

この場合においても案内軸１４の同図において右側の垂
直面すなわち３面２１の平坦度を出すように、外枠１１
に形成された長孔１９によって同図において左右の方向
に調整して、ボルト１７によって固着するようにしてい
る。

次にこの外枠１１内に張設されている磁気スケール２６
について特に第６図によって説明する。

この棒状の磁気スケール２６にはその両端に球面軸受２
７．２８が固着されている。

そして一方の球面軸受２７は外枠１１の側板１２に形成
された円形孔２９の外側の端部に形成された傾斜面３０
に当接して、磁気スケール２６をスラスト方向に支持し
ている。

しかもこの支持は上記傾斜面３０と球面軸受２７の球面
部分によってなされるため、磁気スケール２６に曲げ応
力を生じない。

他方の軸受２８はスリーブ３１の外側端に形成された傾
斜面３２に当接しており、上記軸受２７と同様に自動調
心しながら磁気スケール２６をスラスト方向に支持して
いる。

スリーブ３１の外周には雄ねじ３３が形成され、この雄
ねじ３３にはナツト３４が螺合している。

このナツト３４を締付けてゆくと、ナツト３４は側板１
３に当接しているため、磁気スケール２６を軸線方向に
引張って張力を与えることになる。

従ってこのナツト３４の締付けを調節するごとにより、
磁気スケール２６の張力を加減することができる。

尚この実施例においては上述のように棒状の磁気スケー
ル２６が用られているが、例えばこの磁気スケール２６
を上記案内軸１４に兼用させるようにしてもよい。

次に上記案内軸１４に案内されて移動するキャリッジ２
３及びこのキャリッジ２３に保持されている磁気ヘッド
２０について第２図及び第３図により説明する。

このキャリッジ２３は鋼板によって形成されており、そ
の上面３５にはリーフスプリング３６を介してボールベ
アリング３７が取付けられている。

又この上面の裏側の長手方向の両端には一対の下方に垂
びる垂直な固定軸３８，３９を介してボールベアリング
４０．４１が取付けられている。

更にこの上面を折曲げて形成した背面部４２にはリーフ
スプリング４３を介シテホールベアリング４４が取付け
られている。

これら４つのベアリング３７，４０，４１．４４によっ
て、キャリッジ２３は案内軸１４にならって移動し得る
ように支持している。

更に詳しく述べると、リーフスプリング３６に支持され
ているボールベアリング３７を外枠１１の上面の裏側４
５に弾性的に当接させることにより、キャリッジ２３の
上面の裏側に固着されているテフロン製のスライダ４７
を案内軸１４の上面２２すなわちｂ面に圧着させる。

一方リーフスプリング４３に支持されているボールベア
リング４４を案内軸１４の背面４８に弾性的に当接させ
ることにより、固定軸３８．３９に支持されているボー
ルベアリング４０．４１をその平坦度の出ている案内軸
１４の垂直面２１、すなわちａ面に圧着させる。

従ってキャリッジ２３は案内軸１４のａ面及びｂ面によ
って位置規制された状態で摺動することになる。

そしてこのキャリッジ２３には１字状の取付板４９が固
着されており、この取付板４９に磁気ヘッド２０が固着
されている。

この磁気ヘッド２゜には貫通孔５１が水平に形成されて
おり、この貫通孔５１内を磁気スケール２６が貫通する
ように構成されている。

更にこのキャリッジ２３の先端部にはホルダブロック５
２が固着されている。

このホルダブロック５２は例えば第７図に示すように、
工作機械のスライドテーブル５３に取付けられたホルダ
５４に弾性的に保持されて、レール５５上を走行するス
ライドテーブル５３と一緒にキャリッジ２３を移動させ
るためのものである。

キャリッジ２３がスライドテーブル５３に押されると、
キャリッジ２３は案内軸１４のａ面及びｂ面に案内され
てこの軸１４の長手方向に移動する。

これに伴って磁気ヘッド２０も磁気スケール２６に対し
て移動し、このためキャリッジ２３の磁気スケール２６
に対する相対的な移動量を磁気ヘッド２０によって読取
るようになっている。

しかもこのキャリッジ２３は必要な平坦度が得られてい
る案内軸１４の３面２１とベアリング４０．４１を介し
て接触しているため、キャリッジ２３及びスライドテー
ブル５３の走行方向における磁気ヘッド２０の磁気スケ
ール２６に対する読取り誤差を極めて小さくすることが
できる。

すなわち、第７図において、もし案内軸１４の３面２１
が仮想線で示すようにＯを中心とする円弧状に形成され
ている場合においては、キャリッジ２３に取付けられて
３面２１にならうベアリング４０．４１が円弧面上を運
動する。

従って磁気ヘッド２０がＬだけこの案内軸１４の長子方
向に移動するときに、ホルダブロック５２は鶏だけ同方
向に移動し、Ｌ２とＬｌの差すなわちｌだけ誤差が生ず
る。

しかし上述の如くａ面の平坦度が出ているためＬとｈと
は等しくなり誤差はなくなる。

案内軸１４の６面２２は特に平坦度を出すようにしてい
ないが、これらキャリッジ２３が平坦度の出ていないｂ
面にならってもキャリッジ２３あるいはスライドテーブ
ル５３の移動方向にヘッド２０との相対的な位置ずれを
生じることがないため読取りの誤差が出ないからである
。

尚この実施例においては、キャリッジ２３は４つのボー
ルベアリング３７，４０，４１，４４によって案内軸１
４のａ面及びｂ面にならうようにしているが、例えば第
８図に示すように案内軸１４を抱え込むようにその断面
がほぼＬ字状を有するスライダ５６によって、このスラ
イダ５５に固着されているキャリッジ２３を案内するよ
うにしてもよい。

又第９図に示すようにキャリッジ２３に３つのスライダ
５７．５８．５９を取付け、これによってキャリッジ２
３が案内軸１４上を摺動するようにしてもよい。

なお第８図および第９図に示す変形例において、案内軸
１４の規準となる案内面に対してキャリッジ２３を付勢
する手段は図示を省略している。

又上記実施例においては磁気スケール２６は案内軸１４
とは別体に構成されているが、磁気スケール２６と案内
軸１４とは必ずしも別体である必要はなく、両者を一体
にしてもよい。

すなわち、案内軸１４上に磁気目盛を形成するようにし
てもよい。

以上本考案を実施例につき説明したが、本考案は検出ヘ
ッド部を保持したキャリッジを案内するためのほぼ角柱
状の案内軸の１つの平面を規準面と腰この規準面の平坦
度を出した状態で固定して枠体に取付け、キャリッジを
付勢手段によって上記規準面に当接させて、この規準面
になられせて移動させるようにしたものである。

従って本考案によれば、案内軸は剛性の大きな枠体によ
って支持されるために、案内軸にはその長さ方向に張力
を付与する必要がなくなり、構成部品の剛性を小さくす
ることができる。

更に案内軸はその規準面が平坦度を出した状態で固定し
て枠体に取付けられるため、案内軸自体の剛性を高めた
り、あるいは案内軸を向風って機械加工して精度を上げ
ておく必要がなくなる。

又キャリッジはほぼ角柱状の案内軸の規準面に当接して
これにならって移動されるため、案内軸を中心にキャリ
ッジが回転することがなく、回転防止用の装置をつける
必要がない。

このため測長装置が簡素な構造となり、大巾なコストダ
ウンが可能となる。

又角柱状の案内軸の長手方向に延長された一つの平面の
平坦度を所定の値に調整するだけでよいために、平坦度
の調整作業が容易になるとともに、調整機構も簡素化さ
れることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気スケール装置の斜視図である。 第２図〜第９図は本考案の一実施例を示すものであって
、第２図は磁気スケール３装置の斜視図、第３図は第２
図における■〜■線断面矢視図、第４図は案内軸の取付
は状態を示す要部拡大断面図、第５図は案内軸の取付は
方法の変形例を示す要部拡大断面図、第６図は第２図に
おける■〜■線断面矢視図、第７図はこの磁気スケール
装置の使用状態を示す要部平面図、第８図及び第９図は
それぞれキャリッジの保持方法の変形例を示す要部断面
図である。 なお図面に用いられている符号において、１１は外枠、
１４は案内軸、１５は台座、１７はボルト、１８は雌ね
じ孔、１９は長孔、２０は磁気ヘッド、２１は垂直面、
２２は上面、２３はキャリッジ、２６は磁気スケール、
４３はリーフスプリングである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 磁気格子等による目盛が長手方向に形成されたスケール
   本体を取付ける枠体と、上記目盛を読取るための検出ヘ
   ッド部と、該検出ヘッド部を保持しかつ上記スケール本
   体に対して相対的に移動し得るキャリッジと、上記枠体
   に固定されかつ上記キャリッジの相対的移動を案内する
   案内軸とを具備し、上記案内軸をほぼ角柱状の形状とし
   てその長手方向に延長された一つの平面を上記キャリッ
   ジ案内用の規準面とし、上記案内軸の長手方向に沿って
   少なくとも３ケ所に設けられた固定手段によって上記案
   内軸を枠体に固定するようになし、しかも上記規準面と
   直交する方向に上記枠体に設けられた長孔の範囲内で上
   記固定手段を移動自在とし、上記固定手段によって上記
   案内軸を枠体に固定する際に上記固定手段の位置におけ
   る個々の調整によって上記規準面を所定の平坦度に調整
   し、この状態で上記固定手段によって上記案内軸を上記
   枠体に固定し、上記キャリッジの一部を上記規準面に当
   接する方向に付勢する付勢手段を設けて上記案内軸の平
   坦度が調整された規準面になられせて移動させることに
   より、上記スケール本体に対する上記検出ヘッド部の相
   対的な移動量を該検出ヘッド部によって読取るようにし
   た測長装置。