JP2001050776A - スケールユニットの連結部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械本体とスケールユニットと連結する際
に、機械本体との熱膨張係数の相違により生じる膨張の
差を吸収し、スケールに与える負荷を低減させる。 【解決手段】 ボルト２２と、平板状の基部２３ａから
立ち上がって形成されるとともに基部２３ａと直交する
方向及び水平な方向に弾性力を有する腕部２３ｂを有す
るワッシャー２３と、複数の第１の取付孔２５と一の第
２の取付孔２６とが長手方向に並列して設けられた平板
かつ長尺形状のマウンティングバー２１とから構成され
る。マウンティングバー２１は、第２の取付孔２６にボ
ルト２２が螺合されて固定されるとともに、第１の取付
孔２５に挿通されるボルト２２で機械本体１０に固定さ
れるワッシャー２３の腕部２３ｂの弾性力により押圧さ
れて機械本体１０に対して固定された状態で、スケール
ユニット１を載置してスケールユニット１と機械本体１
０とを連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、測定装置や工作機
械等の機械本体に対して位置検出用の目盛が設けられた
スケールを備えてなるスケールユニットを連結するスケ
ールユニットの連結部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、工作機械や産業機械等（以
下、単に機械本体と称する。）においては、相対的に直
線移動する可動部の相対移動位置や相対移動距離を測定
するスケールユニットが取り付けられて使用されてい
る。スケールユニットは、スケールが配設された長尺の
筒状を呈する筐体と、この筐体に対して直線移動可能に
設けられた検出部とを備えて構成されている。

【０００３】筐体は、上述したように長尺な筒状を呈
し、その一側面が長手方向に沿って切り欠かれてスリッ
トが形成されている。筐体は、例えばアルミニウム等に
より成形されている。

【０００４】筐体内のスケールは、例えば平板かつ長尺
形状を呈し、その長手方向と筐体の長手方向とが一致す
るように、筐体の内部に配設される。スケールには、一
方主面上にその長手方向に沿って所定間隔で連続して記
録される位置信号として目盛が設けられる。

【０００５】検出部は、上述したスケールの目盛を検出
する検出ヘッドが設けられたスライダと、該スライダを
スケールの長手方向に沿って走行させるキャリアとから
なる。検出部は、スライダが筐体に形成されたスリット
から筐体内に進入して、該スライダに設けられた検出ヘ
ッドがスケールの目盛と対向するように配置され、スラ
イダと連結されるキャリアが筐体の外部に配設されて構
成される。

【０００６】スケールユニットは、筐体又は検出部のキ
ャリアのいずれか一方が上述した機械本体において相対
的に直線移動する可動部の一方部材に固定されるととも
に、他方が可動部の他方部材に固定されて使用される。
このとき、スケールユニットは、筐体の長手方向が機械
本体の可動部の移動方向と平行になるように取り付けら
れる。

【０００７】スケールユニットにおいては、機械本体の
可動部において直線移動がなされると、この直線移動に
追従して筐体と検出部のキャリアとが相対的に直線移動
し、キャリアに連結されたスライダが目盛を有するスケ
ールの一方主面上を走行する。スケールユニットは、可
動部の直線移動に伴い検出ヘッドが検出する目盛の位置
変化に応じて変化する位置信号により、機械本体の可動
部の相対移動位置や相対移動距離の測定を行う。

【０００８】上述したようにアルミニウム製の筐体を有
するスケールユニットを、鋳物、例えば鉄等で成形され
た工作機械等の機械本体に直接取り付けると、使用環境
温度が高温又は低温に変化したとき、お互いの熱膨張率
が異なるため、スケール本体に機械本体から力が加わ
り、スケール本体を変形させる場合がある。また、スケ
ール本体と機械本体との間にスティックスリップが発生
し、使用環境温度が常温に戻ったときスケール本体に歪
みが残り、原点シフトや主尺精度が悪化するという問題
が生じている。

【０００９】このため、スケールユニットにおいては、
機械本体に対して直接筐体を取り付けずに、マウンティ
ングバーと称される金属製部材を間に介在させて取り付
ける場合がある。マウンティングバーは、機械本体に対
して複数個のボルト等によって強固に固定されるととも
に、スケールが配設された筐体を載置しかつ固定して、
機械本体とスケールユニットとを連結する連結部材であ
る。マウンティングバーは、筐体よりやや幅広に、かつ
同等の長さに形成される。

【００１０】マウンティングバーは、スケールユニット
の筐体と同一の金属材料、例えばアルミニウムにより製
造され、両者に熱膨張が生じた場合でも、載置されたス
ケールユニットの筐体と同様の比率で膨張する構造とさ
れている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、機械本
体とマウンティングバーとは、上述したように異なる熱
膨張係数の金属材料、具体的にはアルミニウムと鉄によ
りそれぞれ作製されているため、使用環境の温度変化に
伴って熱膨張が起こると、それぞれに膨張の差が生じ
る。例えば、アルミニウムを用いて作製したマウンティ
ングバーを使用した場合、アルミニウム製のマウンティ
ングバーが１℃の温度変化で１ｍあたり０．０２３ｍｍ
膨張するのに対し、鉄製の機械本体は１℃の温度変化で
１ｍあたり０．０１１ｍｍ膨張する。

【００１２】上述したようにマウンティングバーは、機
械本体に対して複数個のボルト等により強固に固定され
ているため、使用環境温度が高温又は低温に変化したと
きに機械本体との間の熱膨張の差を吸収できない。この
とき、熱膨張係数の大きい部材、すなわちマウンティン
グバーの方が変形する。マウンティングバーに載置され
かつ固定された筐体内のスケール本体は、上述したよう
なマウンティングバーの変形によって力が加わり、変形
するおそれがあるという問題がある。また、マウンティ
ングバーとスケールユニットとの固定力が熱膨張による
応力に負けた場合には、マウンティングバーとスケール
本体との間にスティックスリップが発生し、使用環境温
度が常温に戻ったとき原点シフトや主尺の精度が悪化す
るという問題が生じている。

【００１３】さらには、スケール本体には、原点が設け
られており、この原点が機械本体の原点として使用さ
れ、加工時の基準点となる。このため、上述したような
原点シフトが発生すると、機械原点がシフトしたことに
なり、加工誤差を発生させるという大きな問題となって
いる。

【００１４】そこで、本発明は、機械本体に対してスケ
ールユニットを取り付ける際に、機械本体との熱膨張係
数の相違により生じる膨張の差を吸収し、該スケールユ
ニットに配設されたスケールに対して負荷を与えないス
ケールユニットの連結部材を提供することを目的とする
ものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
本発明に係るスケールユニットの連結部材は、位置検出
のための目盛が設けられた長尺のスケールが筐体内に配
設されてなるスケールユニットと、スケールユニットが
取り付けられる機械本体とを連結するものであり、ヘッ
ド部と軸部とからなるボルトと、ボルトの軸部が挿通さ
れる孔部が形成された平板状の基部と、基部から立ち上
がって形成されるとともに基部と直交する方向及び水平
な方向に弾性力を有する腕部とからなるワッシャーと、
平板かつ長尺形状を呈し、ボルトのヘッド部の外径に比
して大径に形成された複数の第１の取付孔とボルトの軸
部と略同径に形成された一の第２の取付孔とが長手方向
に並列して設けられるマウンティングバーとからなり、
マウンティングバーは、第２の取付孔にボルトが螺合さ
れて固定されるとともに、第１の取付孔に挿通されるボ
ルトで機械本体に基部が固定されるワッシャーの腕部の
基部と直交する方向の弾性力により機械本体方向に押圧
されて機械本体に対して固定された状態で、スケールユ
ニットを載置してスケールユニットと機械本体とを連結
することを特徴とする。

【００１６】また、本発明に係るスケールユニットの連
結部材は、位置検出のための目盛が設けられた長尺のス
ケールが筐体内に配設されてなるスケールユニットと、
スケールユニットが取り付けられる機械本体とを連結す
るものであり、ヘッド部と軸部とからなるボルトと、ボ
ルトの軸部が挿通される孔部を有しかつ孔部の開口縁か
ら孔部を中心として対称的に延在し縁部近傍にボルトの
挿通方向と同方向に押圧する弾性力を持つ腕部を有する
押圧材と、ボルトの軸部が孔部に挿通される筒状のカラ
ーとからなる取付具と、ボルトの軸部が挿通される孔部
が設けられる固定具と、平板かつ長尺形状を呈するとと
もに、取付具のカラー及びボルトのヘッド部に比して大
径でかつ固定具と略同径の取付孔が長手方向に複数並列
して設けられるマウンティングバーとからなり、マウン
ティングバーは、任意に選択されたいずれか一の取付孔
に嵌合される固定具を介してボルトで機械本体に固定さ
れるとともに、他の取付孔の開口縁近傍に板状材の腕部
が当接する取付具を介してボルトで機械本体に押圧され
た状態で、スケールユニットを載置してスケールユニッ
トと機械本体とを連結することを特徴とする。

【００１７】上述した構成を有する本発明に係るスケー
ルユニットの連結部材は、機械本体に固定されるととも
にスケールユニットを載置して保持し、これらを連結す
るマウンティングバーが弾性力を有するワッシャーや押
圧材によって機械本体に押し付けられて取り付けられ
る。このため、本発明に係るスケールユニットの連結部
材によれば、機械本体とマウンティングバーとがともに
熱膨張を起こし、これら相互の熱膨張係数が異なってい
る場合でも、マウンティングバーの長手方向については
膨張の差が吸収され、マウンティングバーに保持された
スケールユニットの変形や、マウンティングバーとスケ
ールユニットとの間のスティックスリップの発生が防止
される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るスケールユニ
ットの連結部材の具体的な実施の形態について図面を参
照しながら詳細に説明する。本実施の形態に係る連結部
材は、後述する機械本体において相対的に直線移動する
二部材の相対移動位置を検出し、相対移動距離を測定す
るスケールユニットを機械本体に対して取り付ける際
に、該スケールユニットを構成する筐体を直線移動する
上述した二部材のいずれか一方に連結するために使用す
る。

【００１９】スケールユニット１は、上述したように機
械本体１０において相対的に直線移動する二部材の相対
移動位置を検出するものであり、図１に示すように平板
かつ長尺形状を呈するスケール２が配設された筒状の筐
体３と、該筐体３の長手方向に沿って直線移動可能に設
けられた検出部４とを備えて構成される。スケール２
は、一方主面（以下、スケール面と称する。）２ａ上に
位置検出用の目盛５が設けられている。目盛５は、スケ
ール２の長手方向に沿って所定間隔で連続して記録され
た位置信号であり、その形態としては例えば所定の間隔
でピットやマークが形成されたものや、所定の記録波長
で極性が反転する磁気信号が着磁されたもの、スケール
面２ａ上にグレーティングが施されたもの等がある。ス
ケール２は、目盛５を検出する検出ヘッドの種類により
その材料を代えて成形され、例えば検出ヘッドに光学系
の検出ヘッドを用いる場合にはガラス等の硝材材料、磁
気ヘッドを検出ヘッドとして用いる場合には鉄系強磁性
合金等の金属材料により成形される。スケール２が配設
された筐体３は、一側面がその長手方向に沿って切り欠
かれてスリット６が形成される。

【００２０】スケールユニット１においては、詳しい図
示は省略するが上述した検出部４を構成しかつ検出ヘッ
ドが設けられたスライダが上述した筐体３のスリット６
から進入し、検出ヘッドとスケール面２ａとが対向する
ようにスケール２のスケール面２ａ上に配置される。ま
た、スケールユニット１においては、スライダと連結さ
れかつ筐体３の外部に配設された検出部４のキャリア７
によってスライダがスケール２の長手方向に沿って走行
される構造とされる。スケールユニット１は、検出ヘッ
ドがスケール面２ａ上を長手方向に沿って走行し、この
検出ヘッドの位置変化に応じて変化する位置信号たる目
盛５を検出することにより、検出ヘッドの相対移動位置
を検出するとともに相対移動距離を測定する。

【００２１】スケールユニット１が取り付けられる機械
本体１０は、測定装置、産業機械又は工作機械等であ
り、相対的に直線移動をする可動部を有する。なお、こ
こで可動部とは、相対的な直線運動が行われる部位、例
えば平行にかつ異なる方向に直線移動する２つの可動部
材や、１つの移動しない、すなわち固定された基準部材
とこの基準部材に対して直線移動する可動部材等からな
る機械本体１０の部位をいう。

【００２２】スケールユニット１は、図１及び図２に示
すように、上述した機械本体１０の可動部に対して、筐
体３の長手方向と可動部の直線移動方向とが平行になる
ように連結部材２０を介して筐体３が取り付けられる。
なお、スケールユニット１を構成する検出部４のキャリ
ア７は、筐体３が取り付けられる機械本体１０の可動部
に対して相対的に直線移動する機械本体１０の所定の部
位に取り付けられる。

【００２３】連結部材２０は、マウンティングバー２１
と、ボルト２２と、ワッシャー２３とから構成されてい
る。

【００２４】マウンティングバー２１は、スケールユニ
ット１と機械本体１０との間に介在して配設され、一方
主面側にスケールユニット１の筐体３を載置して保持す
るとともに、機械本体１０に対して固定されることによ
り、スケールユニット１と機械本体１０とを連結する。
マウンティングバー２１は、筐体３が載置される一方主
面（以下、単に載置面と称する）２１ａ側に、その長手
方向にわたって溝部２４が形成されている。溝部２４の
底面２４ａには、図３に示すように、底面２４ａからこ
の底面２４ａと対向する面に貫通する略矩形の第１の取
付孔２５と円形の第２の取付孔２６とが形成されてい
る。第１の取付孔２５と第２の取付孔２６とは、マウン
ティングバー２１の長手方向に沿って並んで形成される
とともに、第２の取付孔２６がマウンティングバー２１
の中央に、第１の取付孔２５が第２の取付孔２６を挟ん
でそれぞれ同数、すなわち第２の取付孔２６を中心とし
て左右対称となるように形成されている。第１の取付孔
２５は、後述するボルト２２全体が挿通可能な大きさ、
具体的には相対向する２組の二辺間の間隔がボルトヘッ
ド２２ａの外径に比して大きく形成される。また、第２
の取付孔２６は、後述するボルト２２のボルトヘッド２
２ａの外径よりも小径にかつボルト軸２２ｂが挿通可能
にボルト軸２２ｂと同径か又は大径に形成される。

【００２５】また、マウンティングバー２１には、長手
方向の一側縁に沿って係止片２７が載置面２１ａに突き
出て形成される。マウンティングバー２１には、係止片
２７が形成された一側と対向する一側面でかつ第１の取
付孔２５及び第２の取付孔２６と対応する位置に板バネ
２８が取り付けられる。板バネ２８は、基端側がマウン
ティングバー２１の側面に対してネジ止めされるととも
に、自由端がマウンティングバー２１の載置面２１ａよ
りも突き出て配設される。板バネ２８は、対向して配設
された係止片２７側に付勢されており、後述するように
マウンティングバー２１に筐体３が載置されると、筐体
３を係止片２７側に押圧、すなわち筐体３の長手方向と
直交する方向に力を加わえて、係止片２７とともに筐体
３を挟持して保持する。

【００２６】ボルト２２は、図１に示すように、扁平円
盤形状を呈するボルトヘッド２２ａと、このボルトヘッ
ド２２ａの一方主面の中央部から突出して設けられる円
柱状のボルト軸２２ｂとから構成されている。ボルト軸
２２ｂは、ボルトヘッド２２ａに比して小径に形成され
るとともに、その外周面の全周にわたってねじ山が形成
されている。

【００２７】ワッシャー２３は、図１及び図４に示すよ
うに、平板状を呈する基部２３ａと、基部２３ａの対向
する一対の側縁から立ち上がって形成される腕部２３ｂ
とから構成される。ワッシャー２３は、例えば矩形平板
状を呈する部材が対向する一対の側縁からそれぞれ等距
離の部位において同方向に折曲され、一対の折曲げ部位
に挟まれた平板状部分が上述した基部２３ａとされ、折
曲げ部位からそれぞれの側縁までの部分が折曲げ部位を
基端とする上述した腕部２３ｂとされて形成される。ワ
ッシャー２３は、弾性力を有する部材、例えば薄い金属
板等からなり、腕部２３ｂにおいて基部２３ａと直交す
る方向、すなわち図４中矢印Ａ方向及び基部２３ａに対
して水平な方向、すなわち同図中矢印Ｂ方向に弾性力を
有するように構成される。

【００２８】ワッシャー２３は、基部２３ａに上述した
ボルト２２のボルト軸２２ｂが挿通されるボルト孔２３
ｃが形成される。また、ワッシャー２３は、腕部２３ｂ
の自由端側が一定幅をもって基部２３ａ側に向けて折り
返されている。さらに、ワッシャー２３は、基部２３ａ
において腕部２３ｂが形成されていない一対の側縁間の
寸法、具体的には図４に示す寸法ｘが、マウンティング
バー２１に形成された第１の取付孔２５のマウンティン
グバー２１の長手方向に直交する方向の寸法、具体的に
は図３に示す寸法ｙとの関係で、マウンティングバー２
１の幅方向の動きを規制する寸法に形成される。すなわ
ち、ワッシャー２３は、その寸法ｘが第１の取付孔２５
の寸法ｙと略同一に形成され、第１の取付孔２５内に配
設された際に、側縁がその内周壁に当接する大きさに形
成される。

【００２９】スケールユニット１の筐体３と機械本体１
０とは、上述した構成を有する連結部材２０により連結
される。まず、連結部材２０は、図５及び図６に示すよ
うに、マウンティングバー２１が機械本体１０、具体的
には相対的に直線運動する可動部を構成する２つ部材の
うちいずれか一方の部材に対して取り付けられ、固定さ
れる。連結部材２０においては、ボルト２２のボルト軸
２２ｂをマウンティングバー２１に形成した第２の取付
孔２６に挿通しかつ挿通したボルト２２をボルト軸２２
ｂのねじ山に対応するねじ溝が設けられた機械本体１０
のネジ穴１１に対して螺合することにより、マウンティ
ングバー２１が機械本体１０に対して取り付けられ、固
定される。また、連結部材２０においては、ボルト２２
全体が第１の取付孔２５に挿通されかつ挿通されたボル
ト２２が第１の取付孔２５の略中央に対応位置して機械
本体１０に形成された他のネジ穴１１にワッシャー２３
を介して螺合され、ワッシャー２３の自由端がマウンテ
ィングバー２１に突き当てられることにより、マウンテ
ィングバー２１が下方、すなわち機械本体１０方向に押
さえ付けられる。

【００３０】連結部材２０は、多数箇所においてマウン
ティングバー２１を機械本体１０に押し付けて取り付け
る場合、一箇所のみを上述したようにボルト２２によっ
て固定し、他の箇所をボルト２２によって直接固定、取
付せずに、弾性力を有するワッシャー２３により機械本
体１０側に押し付けて取り付けることにより、ボルト２
２で直接固定された一箇所以外はある程度ボルト２２か
らフリーの状態で固定される。このため、上述した連結
部材２０の固定の形態は、一般に鉄を用いて作製されて
いる機械本体１０に対して、鉄以外の金属材料でかつ鉄
と熱膨張係数が異なる金属材料、例えば鉄に比して熱膨
張係数が大きなアルミニウムにより作製されたマウンテ
ィングバー２１を取り付けた場合、マウンティングバー
２１と機械本体１０とが使用環境の温度変化により熱膨
張を起こしても、熱膨張係数の違いから生じる膨張の差
を吸収する移動が可能となり、マウンティングバー２１
の変形によるスケール２の損傷や、使用環境温度が常温
に戻ったときのマウンティングバー２１とスケールユニ
ット１とのスティックスリップの発生を防止する。例え
ば、アルミニウム製のマウンティングバー２１が１℃の
温度変化においては熱膨張によって１ｍあたり０．０２
３ｍｍ膨張するのに対し、鉄製の機械本体１０が１℃の
温度変化においては１ｍあたり０．０１１ｍｍ膨張す
る。連結部材２０においては、このような膨張の差が生
じても、ワッシャー２３の押圧によって機械本体１０に
取り付けられている部位がワッシャー２３が弾性力を有
する方向、すなわちマウンティングバー２１の長手方向
と高さ方向の移動に対してワッシャー２３の弾性力によ
り移動可能な構造とされるため、そのような移動により
マウンティングバー２１と機械本体１０との膨張の差に
よるストレスが吸収可能とされる。なお、連結部材２０
においては、第１の取付孔２５内に配設されるワッシャ
ー２３の弾性力がなく比較的剛性を有する幅方向の寸
法、すなわち図４に示す寸法ｘと第１の取付孔２５の図
３に示す寸法ｙとが略同一寸法に形成され、第１の取付
孔２５内に配設された際にワッシャー２３の側縁が第１
の取付孔２５の内周壁に当接するため、マウンティング
バー２１の熱膨張による幅方向の移動が規制され、マウ
ンティングバー２１の幅方向のずれが防止される。

【００３１】また、連結部材２０は、上述したように機
械本体１０に取り付けられた状態でマウンティングバー
２１の載置面２１ａ上にスケールユニット１の筐体３が
載置される。筐体３は、マウンティングバー２１の載置
面２１ａ上に載置されると、筐体３の一側に形成された
溝３ａに嵌合する係止片２７及びこの係止片２７方向、
すなわちマウンティングバー２１の長手方向に直交する
方向に付勢されかつ上記溝３ａが形成された一側と対向
する一側に形成された凹部３ｂに当接する板バネ２８と
により挟持され、保持されて機械本体１０と連結され
る。なお、筐体３は、マウンティングバー２１と同じ金
属材料によって作製され、熱膨張が生じた場合でもマウ
ンティングバー２１との膨張の差によって内部のスケー
ル２に歪み等の変形が生じない構造とされる。

【００３２】連結部材２０は、上述したようにスケール
ユニット１の筐体３を保持することにより載置面２１ａ
上におけるスケールユニット１の幅方向については移動
が規制されるとともに、長手方向については移動又は摺
動が可能とされる。このため、連結部材２０において
は、熱膨張によりマウンティングバー２１と筐体３との
間に位置ずれが生じる場合でも、この位置ずれによって
スケール２に引張りや押圧等の負荷が与えられず、スケ
ール２の変形や損傷を防止でき、スケールユニット１を
用いた相対移動位置や相対移動距離の検出における測定
誤差を低減させる。

【００３３】なお、本実施の形態においては、ワッシャ
ー２３の形状を上述した形状に限定するものではなく、
基部２３ａと水平方向及び垂直方向に弾性力を有し、マ
ウンティングバー２１に配設された際にマウンティング
バー２１を下方に押圧するものであれば良く、例えば図
７に示すように自由端側を略Ｍ字状に折曲して形成した
ものであってもよい。

【００３４】また、マウンティングバーの固定の形態に
おいては、本実施の形態のようにマウンティングバー２
１を機械本体１０に対してボルト２２で直接固定する位
置を第２の取付孔２６が形成されたマウンティングバー
２１の略中央部分とし、この位置において固定すること
が好ましいが、このような形態限定する趣旨ではない。
連結部材２０においては、マウンティングバー２１がい
ずれか一箇所、例えばスケール２に設けられた原点位置
に対応するような位置に第２の取付孔２６が設けられて
いればよく、他の部位において弾性力を有するワッシャ
ー２３押さえつけて取り付けられるものであればよい。
連結部材２０は、上述したようにスケール２の原点位置
に対応する位置を固定点とすることで、熱膨張による原
点シフトをなくし、機械本体１０における加工誤差の発
生を防止する。

【００３５】次に、本発明に係るスケールユニットの連
結部材の他の実施の形態について説明する。なお、図８
に示す他の実施の形態に係る連結部材５０は、上述した
スケールユニット１及び機械本体１０を連結するもので
ある点については、上述した連結部材２０と同様であ
る。

【００３６】連結部材５０は、図８に示すように、マウ
ンティングバー５１と、ボルト５２と、固定具５３と、
取付具５４とから構成される。

【００３７】マウンティングバー５１は、スケールユニ
ット１と機械本体１０との間に介在して配設され、一方
主面側にスケールユニット１の筐体３を載置して保持す
るとともに、機械本体１０に対して固定されることによ
り、スケールユニット１と機械本体１０とを連結する。
マウンティングバー５１には、筐体３が載置される一方
主面（以下、単に載置面と称する）５１ａから他方主面
に貫通する取付孔５５がその長手方向にわたって複数、
並列に形成されている。

【００３８】取付孔５５は、図９及び図１０に示すよう
に、全て同一形状に形成され、載置面５１ａ側に開口す
る座グリ部５５ａと、マウンティングバー５１の他方主
面に開口するボルト孔５５ｂとからなる。座グリ部５５
ａは、マウンティングバー５１の載置面５１ａに略楕円
形状に開口し、その底面が平滑に削られて形成されてい
る。また、座グリ部５５ａには、その底面に開口するボ
ルト孔５５ｂの開口縁から座グリ部５５ａの内周壁に向
かって、長手方向に平行な嵌合溝５５ｃが形成されてい
る。ボルト孔５５ｂは、座グリ部５５ａの底面５５ｄか
らマウンティングバー５１の他方主面側に貫通して形成
されるとともに、座グリ部５５ａに比して小さい開口面
積の孔とされている。

【００３９】また、マウンティングバー５１には、長手
方向の一側縁に沿って係止片５６が載置面５１ａに突き
出て形成される。マウンティングバー５１には、係止片
５６が形成された一側と対向する一側面でかつ取付孔５
５と対応する位置に板バネ５７が取り付けられる。板バ
ネ５７は、基端側がマウンティングバー５１の側面に対
してネジ止めされるとともに、自由端がマウンティング
バー５１の載置面５１ａよりも突き出て配設される。板
バネ５７は、対向して配設された係止片５６側に付勢さ
れており、後述するようにマウンティングバー５１に筐
体３が載置されると、筐体３を係止片５６側に押圧、す
なわち筐体３の長手方向と直交する方向に力を加わえ
て、係止片５６とともに筐体３を挟持して保持する。

【００４０】ボルト５２は、図８に示すように、扁平円
盤形状を呈するボルトヘッド５２ａと、このボルトヘッ
ド５２ａの一方主面の中央部から突出して設けられる円
柱状のボルト軸５２ｂとから構成されている。ボルト軸
５２ｂは、ボルトヘッド５２ａに比して小径に形成され
るとともに、その外周面の全周にわたってねじ山が形成
されている。

【００４１】固定具５３は、図８に示すように、一方主
面（以下、上面と称して説明する。）から他方主面（以
下、下面と称して説明する。）に向かって径が縮径する
テーパ状を呈する断面略台形状に形成される。固定具５
３は、上面側が上述したボルト孔５５ｂと同径若しくは
ボルト孔５５ｂに比してやや大径に形成され、後述する
ようにボルト孔５５ｂに対して嵌合可能とされている。
固定具５３には、中央に上面から下面に貫通する孔部５
３ａが形成され、この孔部５３ａに上述したボルト５２
のボルト軸５２ｂが挿通される。なお、固定具５３は、
上述した形状、すなわち断面略台形形状を呈するものに
限定されるものではなく、例えば断面略凸状を呈し、そ
の大径部がボルト孔５５ｂに比して大径に形成されるも
のであってもよい。

【００４２】取付具５４は、図８及び図１１に示すよう
に、押圧部材５８と、カラー５９とにより構成される。
押圧部材５８は、弾性力を有する板状の部材例えば金属
板等により板状に成形され、円盤状の基部５８ａと、こ
の基部５８ａの外周縁と一体にかつ基部５８ａの中心を
挟んで対称な位置に設けられる腕部５８ｂとからなる。
基部５８ａには、その中央にボルト５２のボルト軸５２
ｂが挿通される孔部５８ｃが形成されている。腕部５８
ｂは、平板な基部５８ａに対してカラー５９側（以下、
押圧部材５８においてカラー５９に面する側を下面と、
その反対側を上面と称して説明する。）に湾曲して形成
される。押圧部材５８は、腕部５８ｂが上述したように
湾曲して形成されることにより、腕部５８ｂの湾曲部分
の最下端が基部５８ａの下面に比して下方、すなわちカ
ラー５９側に位置する構造とされる。また、腕部５８ｂ
には、その自由端から基部５８ａ近傍まで幅方向の略中
央に位置してカラー５９側にＶ字状に凹んだ溝が設けら
れており、この溝によって下面側に立ち上がる凸部５８
ｄが形成されている。

【００４３】カラー５９は、略円筒状を呈し、その孔部
５９ａには板バネ５８に形成された孔部５８ｃと同様
に、ボルト５２のボルト軸５２ｂが挿通される。カラー
５９は、その外形形状がボルト孔５５ｂに比して小径に
形成される。

【００４４】なお、取付具５４は、押圧部材５８とカラ
ー５９とを上述したように別個の部品として構成しても
よく、またカラー５９の外周に腕部５８ｂを取り付ける
等のように一個の部品と構成してもよい。

【００４５】スケールユニット１の筐体３と機械本体１
０とは、上述した構成を有する連結部材５０により連結
される。まず、連結部材５０を構成するマウンティング
バー５１が機械本体１０、具体的には相対的に直線運動
する可動部を構成する２つ部材のうちいずれか一方の部
材に対して取り付けられ、固定される。

【００４６】連結部材５０においては、上述したような
機械本体１０に対するマウンティングバー５１の固定が
マウンティングバー５１の長手方向に並列に複数形成さ
れた取付孔５５のうち、任意に選択したいずれか一の取
付孔５５、例えば図８に示す中央の取付孔５５において
行われる。具体的には、マウンティングバー５１は、図
１２（ａ）及び同図（ｂ）に示すように、ボルト孔５５
ｂに固定具５３が嵌合されるとともに、この固定具５３
の孔部５３ａに挿通されたボルト５２が機械本体１０に
螺合されて機械本体１０に固定される。上述したよう
に、固定具５３は、その上面側がボルト孔５５ｂと略同
径若しくは大径に形成されている。このため、連結部材
５０においては、ボルト孔５５ｂに嵌合された固定具５
３を介してボルト５２の拘束力がマウンティングバー５
１に加えられ、このボルト５２の拘束力によりマウンテ
ィングバー５１が強固に固定される。

【００４７】また、固定具５３が他の形状、例えば上述
したように断面凸状を呈する場合には、図１３に示すよ
うに、大径部を座グリ部５５ａの底面５５ｄに乗せるよ
うにかつ小径部をボルト孔５５ｂ内に位置させた状態で
ボルト５２を孔部５３ａに挿通させて機械本体１０に螺
合して固定する。このとき、連結部材５０においては、
ボルト５２の拘束力が固定具５３の大径部を介してマウ
ンティングバー５１に加えられ、このボルト５２の拘束
力によりマウンティングバー５１が強固に機械本体１０
に対して固定される。

【００４８】そして、連結部材５０においては、残りの
取付孔５５、すなわち上述した固定具５３を嵌合させる
以外の取付孔５５において、取付具５４を用いたマウン
ティングバー５１の機械本体１０に対する取付が行われ
る。具体的には、図１４（ａ）に示すように、押圧部材
５８とカラー５９とをこの順番でボルト５２のボルト軸
５２ｂに挿通させた状態でボルト５２を機械本体１０に
対して螺合する。ボルト５２を螺合させると、弾性力を
有する押圧部材５８の腕部５８ｂ、さらに詳しくは湾曲
している腕部５８ｂの最下端が座グリ部５５ａの底面５
５ｄに当接し、マウンティングバー５１を下方、すなわ
ち機械本体１０方向に押圧する。マウンティングバー５
１は、弾性力を有する押圧部材５８を介してボルト５２
によって機械本体１０に取り付けられる。このため、連
結部材５０においては、ボルト５２の拘束力からある程
度フリーな状態でマウンティングバー５１が機械本体１
０に取り付けられる。連結部材５０においては、上述し
たようにマウンティングバー５１が取り付けられるた
め、例えば熱膨張等によりマウンティングバー５１が同
図（ａ）中矢印Ｃ方向にずれても、腕部５８ｂが座グリ
部５５ｂの底面５５ｄ上を滑り、そのズレを吸収する構
造とされる。

【００４９】このとき、腕部５８ｂによる押圧状態は、
カラー５９の高さによって調節可能である。具体的に
は、カラー５９の高さにより座グリ部５５ｂの底面５５
ｄに当接してマウンティングバー５１を押圧する腕部５
８ｂの最下端の位置が調節され、カラー５９の高さを高
くすると腕部５８ｂによる押圧を弱く、カラー５９の高
さを低くすると腕部５８ｂによる押圧を強くできる。

【００５０】また、連結部材５０は、上述したように腕
部５８ｂが座グリ部５５ｂの底面５５ｄに当接している
状態において、同図（ａ）乃至同図（ｃ）に示すよう
に、腕部５８ｂに設けられた凸部５８ｄが座グリ部５５
ｂの底面５５ｄに設けられた嵌合溝５５ｃに嵌合する。
連結部材５０においては、このようにボルト５２で固定
された押圧部材５８の凸部５８ｄが嵌合溝５５ｃに嵌合
することにより、熱膨張によるマウンティングバー５１
の幅方向、すなわち同図（ｂ）中矢印Ｄ方向のズレが規
制された状態でマウンティングバー５１が機械本体１０
に取り付けられる。

【００５１】なお、連結部材５０は、上述したような構
成に限定するものではなく、図１５（ａ）及び（ｂ）に
示すように、座グリ部５５ａの一部を押圧部材５８の腕
部５８ｂの幅寸法と同一寸法に形成し、そこに腕部５８
ｂをはめ込むことによりマウンティングバー５１の幅方
向のズレを規制する構成としてもよい。

【００５２】マウンティングバー５１は、上述したよう
に機械本体１０に取り付けられるため、マウンティング
バー５１の長手方向、具体的には図１４（ａ）中矢印Ｃ
方向にのズレが吸収可能とされ、また幅方向、具体的に
は同図（ｂ）中矢印Ｄ方向のズレが規制される。このた
め、連結部材５０においては、熱膨張によりマウンティ
ングバー５１と筐体３との間に位置ずれが生じる場合で
も、この位置ずれによってスケール２に引張りや押圧等
の負荷が与えられず、スケール２の変形や損傷を防止で
き、スケールユニット１を用いた相対移動位置や相対移
動距離の検出における測定誤差を低減させる。

【００５３】なお、連結部材５０においては、上述した
固定具５３をはめ込む取付孔５５をスケール２に設けら
れた原点位置に対応する位置の取付孔５５とすること
で、原点シフトによる加工誤差の発生を防止することが
可能とされる。連結部材５０においては、同一形状の取
付孔５５に固定具５３を嵌合させるため、上述した連結
部材２０に比してさらに容易に、スケール２の原点位置
と固定点との位置合わせが可能とされる。

【００５４】連結部材５０は、上述したように機械本体
１０に取り付けられた状態でマウンティングバー５１の
載置面５１ａ上にスケールユニット１の筐体３を連結部
材２０の場合と同様に載置する。具体的には、筐体３が
マウンティングバー５１の載置面５１ａ上で係止片５６
及びこの係止片５６方向、すなわちマウンティングバー
５１の長手方向に直交する方向に付勢された板バネ５７
とにより挟持され、保持されて機械本体１０と連結され
る。

【００５５】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明に係
るスケールユニットの連結部材によれば、機械本体と、
この機械本体とスケールとを連結するマウンティングバ
ーとがともに熱膨張を起こし、これら相互の熱膨張係数
が異なっている場合でも、膨張の差による長手方向のズ
レをワッシャーや押圧材の弾性力によって吸収できるた
め、マウンティングバーに保持されるスケールユニット
の変形や、マウンティングバーとスケールユニットとの
間のスティックスリップの発生を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】スケールユニット、機械本体及び連結部材の分
解斜視図である。

【図２】スケールユニットと機械本体とが連結部材によ
って連結された状態を示す縦断面図である。

【図３】マウンティングバーの平面図である。

【図４】ワッシャーの斜視図である。

【図５】機械本体に固定されたマウンティングバー上に
スケールユニットが載置された状態を示す縦断面図であ
る。

【図６】マウンティングバーが固定された機械本体の平
面図である。

【図７】ワッシャーの他の形態を示す斜視図である。

【図８】他の実施の形態に係る連結部材、スケールユニ
ット及び機械本体の分解斜視図である。

【図９】マウンティングバーの平面図である。

【図１０】マウンティングバーの縦断面図である。

【図１１】取付具の斜視図である。

【図１２】固定具をボルト孔に嵌合させた状態を説明す
るための図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図
である。

【図１３】他の形態の固定具をボルト孔に嵌合させた状
態を説明する縦断面図である。

【図１４】取付具をボルト孔に配設した状態を説明する
ための図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図、
（ｃ）はＡ−Ａ線で切った縦断面図である。

【図１５】取付具によるマウンティングバーの取付状態
を説明するための図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）
は平面図である。

【符号の説明】

１ スケールユニット，２ スケール，３ 筐体，４
検出部，５ 目盛，６スリット，１０ 機械本体，２０
（５０） 連結部材，２１（５１） マウンティングバ
ー，２２（５２） ボルト，２２ａ（５２ａ） ボルト
ヘッド，２２ｂ（５５ｂ） ボルト軸，２３ ワッシャ
ー，２３ａ 基部，２３ｂ 腕部，２３ｃ ボルト孔，
２５ 第１の取付孔，２６ 第２の取付孔，２７ 係止
片，２８ 板バネ，５３ 固定具，５４ 取付具，５５
取付孔，５５ａ 座グリ部，５５ｂ ボルト孔，５５
ｃ 嵌合溝，５８ 押圧部材，５８ａ 基部，５８ｂ，
腕部，５８ｄ 凸部，５９ カラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉岡 崇元 東京都品川区西五反田３丁目９番17号 ソ ニー・プレシジョン・テクノロジー株式会 社内 (72)発明者 柴田 昌幸 東京都品川区西五反田３丁目９番17号 ソ ニー・プレシジョン・テクノロジー株式会 社内 (72)発明者 嶋野 忠彦 東京都品川区西五反田３丁目９番17号 ソ ニー・プレシジョン・テクノロジー株式会 社内 Ｆターム(参考） 2F069 AA02 AA06 BB01 DD30 EE02 EE26 GG04 GG06 GG07 GG62 JJ06 JJ13 MM04 MM07 MM11 MM13 RR03 2F077 AA14 JJ03 JJ05 NN05 NN19 NN27 PP05 PP19 VV02 VV11 VV12 VV24 VV31 2F103 BA01 BA02 CA01 CA04 EB01 EB11 GA01 GA15

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位置検出のための目盛が設けられた長尺
   のスケールが筐体内に配設されてなるスケールユニット
   と、上記スケールユニットが取り付けられる機械本体と
   を連結するスケールユニットの連結部材において、 ヘッド部と軸部とからなるボルトと、 上記ボルトの軸部が挿通される孔部が形成された平板状
   の基部と、上記基部から立ち上がって形成されるととも
   に上記基部と直交する方向及び水平な方向に弾性力を有
   する腕部とからなるワッシャーと、 平板かつ長尺形状を呈し、上記ボルトのヘッド部の外径
   に比して大径に形成された複数の第１の取付孔と上記ボ
   ルトの軸部と略同径に形成された一の第２の取付孔とが
   長手方向に並列して設けられるマウンティングバーとか
   らなり、 上記マウンティングバーは、上記第２の取付孔に上記ボ
   ルトが螺合されて固定されるとともに、上記第１の取付
   孔に挿通される上記ボルトで上記機械本体に上記基部が
   固定される上記ワッシャーの上記腕部の上記基部と直交
   する方向の弾性力により上記機械本体方向に押圧された
   状態で、上記スケールユニットを載置して上記スケール
   ユニットと上記機械本体とを連結することを特徴とした
   スケールユニットの連結部材。
2. 【請求項２】 上記マウンティングバーと上記機械本体
   とは、ともに金属材料により成形されるとともに、上記
   機械本体の熱膨張係数に比して上記マウンティングバー
   の熱膨張係数が大きいことを特徴とする請求項１に記載
   のスケールユニットの連結部材。
3. 【請求項３】 上記マウンティングバーには、上記スケ
   ールの長手方向と直交する方向に挟持され、長手方向と
   平行な方向に摺動可能に載置されることを特徴とする請
   求項１に記載のスケールユニットの連結部材。
4. 【請求項４】 上記マウンティングバーは、上記第２の
   取付孔が長手方向の略中央に形成されるとともに、上記
   第１の取付孔が上記第２の取付孔を挟んで左右にそれぞ
   れ同数形成されることを特徴とする請求項１に記載のス
   ケールユニットの連結部材。
5. 【請求項５】 位置検出のための目盛が設けられた長尺
   のスケールが筐体内に配設されてなるスケールユニット
   と、上記スケールユニットが取り付けられる機械本体と
   を連結するスケールユニットの連結部材において、 ヘッド部と軸部とからなるボルトと、 上記ボルトの上記軸部が挿通される孔部を有しかつ上記
   孔部の開口縁から上記孔部を中心として対称的に延在し
   縁部近傍に上記ボルトの挿通方向と同方向に押圧する弾
   性力を持つ腕部を有する押圧材と、上記ボルトの上記軸
   部が孔部に挿通される筒状のカラーとからなる取付具
   と、 上記ボルトの軸部が挿通される孔部が設けられる固定具
   と、 平板かつ長尺形状を呈するとともに、上記取付具の上記
   カラー及び上記ボルトのヘッド部に比して大径でかつ上
   記固定具と略同径の取付孔が長手方向に複数並列して設
   けられるマウンティングバーとを備えて構成され、 上記マウンティングバーは、任意に選択されたいずれか
   一の上記取付孔に嵌合される上記固定具を介して上記ボ
   ルトで上記機械本体に固定されるとともに、他の上記取
   付孔の開口縁近傍に上記板状材の腕部が当接する上記取
   付具を介して上記ボルトで上記機械本体に押圧された状
   態で、上記スケールユニットを載置して上記スケールユ
   ニットと上記機械本体とを連結することを特徴とするス
   ケールユニットの連結部材。
6. 【請求項６】 上記マウンティングバーには、上記取付
   孔の近傍に上記板状材の上記腕部と略同一形状の移動規
   制穴が形成され、上記移動規制穴に上記板状材の上記腕
   部が嵌合されることを特徴とする請求項５に記載のスケ
   ールユニットの連結部材。
7. 【請求項７】 上記マウンティングバーには、その長手
   方向に沿って上記取付孔の開口縁近傍に嵌合溝が形成さ
   れ、 上記取付具には、上記板状材の上記腕部に上記嵌合溝に
   嵌合される凸部が形成されることを特徴とする請求項５
   に記載のスケールユニットの連結部材。
8. 【請求項８】 上記マウンティングバーと上記機械本体
   とは、ともに金属材料により成形されるとともに、上記
   機械本体の熱膨張係数に比して上記マウンティングバー
   の熱膨張係数が大きいことを特徴とする請求項５に記載
   のスケールユニットの連結部材。
9. 【請求項９】 上記マウンティングバーには、上記スケ
   ールの長手方向と直交する方向に挟持され、長手方向と
   平行な方向に摺動可能に載置されることを特徴とする請
   求項５に記載のスケールユニットの連結部材。