JP2003156364A - スライド位置検出装置を備えた直動装置 - Google Patents
スライド位置検出装置を備えた直動装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ガイドレール４の上面１０に帯状の磁気マー
カー１２を設け、直動体ユニット６の上部に、磁気マー
カー１２と向き合うように複数の検出コイル１４を設け
る。磁気マーカー１２は、銅板に切欠部３２を設けたパ
ターンを、ステンレス鋼などの保護シートで被覆したも
のとする。 【効果】 磁気マーカーをガイドレールの全面に設ける
必要が無く、検出コイルもガイドレールを包囲するよう
に設ける必要がないので、軸と直角方向に小型化でき
る。また磁気マーカーの表面側に保護シートを設けるの
で、直動体ユニットのスクレーパから磁気マーカーのパ
ターンを保護できる。
カー１２を設け、直動体ユニット６の上部に、磁気マー
カー１２と向き合うように複数の検出コイル１４を設け
る。磁気マーカー１２は、銅板に切欠部３２を設けたパ
ターンを、ステンレス鋼などの保護シートで被覆したも
のとする。 【効果】 磁気マーカーをガイドレールの全面に設ける
必要が無く、検出コイルもガイドレールを包囲するよう
に設ける必要がないので、軸と直角方向に小型化でき
る。また磁気マーカーの表面側に保護シートを設けるの
で、直動体ユニットのスクレーパから磁気マーカーのパ
ターンを保護できる。
Description
【０００１】
【発明の利用分野】この発明は、スライド位置検出装置
を備えた直動装置に関し、特に磁気マーカーのパターン
を検出コイルにより検出して、スライド位置を求めるよ
うにした装置に関する。
を備えた直動装置に関し、特に磁気マーカーのパターン
を検出コイルにより検出して、スライド位置を求めるよ
うにした装置に関する。
【０００２】
【従来技術】ボールスプラインなどの直動装置の軸に、
所定のピッチで磁性体のマーカーを設け、転動体を備え
たユニット側に、４個あるいは６個などの適宜の個数の
検出コイルを設けるようにしたスライド位置検出装置が
知られている。この場合、マーカーは軸の表面に設けた
リング状のパターンを所定のピッチで繰り返したものな
どから成り、検出コイルは軸を取り巻くコイルなどから
成る。軸とユニットとが相対移動し、マーカーと検出コ
イルとの磁気結合の強弱が変化すると、検出コイルから
の信号が変化し、これによってスライド位置を検出でき
る。
所定のピッチで磁性体のマーカーを設け、転動体を備え
たユニット側に、４個あるいは６個などの適宜の個数の
検出コイルを設けるようにしたスライド位置検出装置が
知られている。この場合、マーカーは軸の表面に設けた
リング状のパターンを所定のピッチで繰り返したものな
どから成り、検出コイルは軸を取り巻くコイルなどから
成る。軸とユニットとが相対移動し、マーカーと検出コ
イルとの磁気結合の強弱が変化すると、検出コイルから
の信号が変化し、これによってスライド位置を検出でき
る。
【０００３】しかしながら軸の周方向に沿って、リング
状のパターンを正確に所定のピッチで設けるのは困難で
ある。また検出コイルを軸を取り巻くように配置する
と、検出コイルのためにユニットが大型化する。
状のパターンを正確に所定のピッチで設けるのは困難で
ある。また検出コイルを軸を取り巻くように配置する
と、検出コイルのためにユニットが大型化する。
【０００４】
【発明の課題】この発明の基本的課題は、軸方向と直角
な方向に沿って、スライド位置検出装置を小型化するこ
とにある（請求項１〜４）。請求項２の発明での追加の
課題は、直動ガイドの直動体ユニットのスライド位置を
検出することにあり、特にガイドレールの全面に磁気マ
ーカーを設ける必要を無くし、かつ検出コイルがガイド
レールを取り巻く必要を無くすことにある。請求項３の
発明での追加の課題は、磁気マーカーのパターンがユニ
ットのシール部と接触して傷つくのを防止することにあ
る。請求項４の発明での追加の課題は、磁気マーカーの
製造を容易にすると共に、磁気マーカー側からユニット
側へ塵芥が持ち込まれるのを防止することにある。
な方向に沿って、スライド位置検出装置を小型化するこ
とにある（請求項１〜４）。請求項２の発明での追加の
課題は、直動ガイドの直動体ユニットのスライド位置を
検出することにあり、特にガイドレールの全面に磁気マ
ーカーを設ける必要を無くし、かつ検出コイルがガイド
レールを取り巻く必要を無くすことにある。請求項３の
発明での追加の課題は、磁気マーカーのパターンがユニ
ットのシール部と接触して傷つくのを防止することにあ
る。請求項４の発明での追加の課題は、磁気マーカーの
製造を容易にすると共に、磁気マーカー側からユニット
側へ塵芥が持ち込まれるのを防止することにある。
【０００５】
【発明の構成】この発明のスライド位置検出装置を備え
た直動装置は、転動体を備えたユニットと軸とを備え
て、軸とユニットとの相対的なスライド位置を検出する
ようにした直動装置において、前記軸の表面の略一面の
みにかつその長手方向に沿って、磁化率の変化を用いた
帯状の磁気マーカーを設け、前記ユニットには、該磁気
マーカーと向き合うように、複数の検出コイルを設けた
ことを特徴とする（請求項１）。
た直動装置は、転動体を備えたユニットと軸とを備え
て、軸とユニットとの相対的なスライド位置を検出する
ようにした直動装置において、前記軸の表面の略一面の
みにかつその長手方向に沿って、磁化率の変化を用いた
帯状の磁気マーカーを設け、前記ユニットには、該磁気
マーカーと向き合うように、複数の検出コイルを設けた
ことを特徴とする（請求項１）。
【０００６】直動装置はボールスプラインのように軸が
移動するものでも、直動ガイドのようにユニットが移動
するものでも良いが、好ましくは直動ガイドとする。そ
して例えば、前記軸が断面略四角形のガイドレールで、
前記ユニットが該ガイドレールの両側面に転動体を接触
させながら直線走行するユニットであり、前記ガイドレ
ールの上面または下面のみに前記磁気マーカーを設け、
かつ前記ユニットの磁気マーカーとの対向部に前記検出
コイルを設ける（請求項２）。
移動するものでも、直動ガイドのようにユニットが移動
するものでも良いが、好ましくは直動ガイドとする。そ
して例えば、前記軸が断面略四角形のガイドレールで、
前記ユニットが該ガイドレールの両側面に転動体を接触
させながら直線走行するユニットであり、前記ガイドレ
ールの上面または下面のみに前記磁気マーカーを設け、
かつ前記ユニットの磁気マーカーとの対向部に前記検出
コイルを設ける（請求項２）。
【０００７】また好ましくは、前記軸を鋼製とし、かつ
前記磁気マーカーの軸側に非磁性ないしは反磁性の帯状
のパターンを設け、磁気マーカーの表面側に前記ユニッ
トのシール部材から前記パターンを保護するための帯状
の保護シートを設ける（請求項３）。
前記磁気マーカーの軸側に非磁性ないしは反磁性の帯状
のパターンを設け、磁気マーカーの表面側に前記ユニッ
トのシール部材から前記パターンを保護するための帯状
の保護シートを設ける（請求項３）。
【０００８】特に好ましくは、非磁性ないしは反磁性の
金属に切り欠きを設けた帯状のプレートを前記パターン
とし、前記金属とは磁化率が異なる金属もしくはプラス
チックのプレートでパターンの表面を被覆したものを、
前記保護シートとする（請求項４）。
金属に切り欠きを設けた帯状のプレートを前記パターン
とし、前記金属とは磁化率が異なる金属もしくはプラス
チックのプレートでパターンの表面を被覆したものを、
前記保護シートとする（請求項４）。
【０００９】
【発明の作用と効果】この発明では、転動体を備えたユ
ニットと軸とを備えた直動装置の、軸とユニットとの相
対的なスライド位置を検出する。ここで軸表面の略一表
面にのみ、かつ軸の長手方向に沿って磁化率の変化を用
いた帯状の磁気マーカーを設ける。磁気マーカーは、軸
とは別に製造して軸の長手方向に沿って取り付ける、あ
るいはメッキやエッチングなどにより軸表面に形成すれ
ばよく、磁気マーカーの形成が容易になる。また軸を取
り巻くように検出コイルを構成する必要がないので、検
出コイルのためにユニットが大型化することがない。こ
れらのため軸方向と直角な方向に沿ってスライド位置検
出装置を小型化でき、しかも高精度な磁気マーカーを容
易に設けることができる（請求項１）。
ニットと軸とを備えた直動装置の、軸とユニットとの相
対的なスライド位置を検出する。ここで軸表面の略一表
面にのみ、かつ軸の長手方向に沿って磁化率の変化を用
いた帯状の磁気マーカーを設ける。磁気マーカーは、軸
とは別に製造して軸の長手方向に沿って取り付ける、あ
るいはメッキやエッチングなどにより軸表面に形成すれ
ばよく、磁気マーカーの形成が容易になる。また軸を取
り巻くように検出コイルを構成する必要がないので、検
出コイルのためにユニットが大型化することがない。こ
れらのため軸方向と直角な方向に沿ってスライド位置検
出装置を小型化でき、しかも高精度な磁気マーカーを容
易に設けることができる（請求項１）。
【００１０】請求項２の発明では、直動装置を直動ガイ
ドとし、ガイドレールの例えば両側面をユニットのガイ
ドに用い、ユニットのガイドに用いる必要のないガイド
レールの上面または下面のみに磁気マーカーを設ける。
そしてユニットでは、磁気マーカーとの対向部に検出コ
イルを設ける。このようにすると、ガイドレール側で
は、ユニットをガイドする部分とは別の部分に磁気マー
カーを設けることができ、またユニット側では、転動体
を収容保持する部分とは別の空いた部分に検出コイルを
設けることができる。このため、検出コイルのためにユ
ニットが大型化することがない。
ドとし、ガイドレールの例えば両側面をユニットのガイ
ドに用い、ユニットのガイドに用いる必要のないガイド
レールの上面または下面のみに磁気マーカーを設ける。
そしてユニットでは、磁気マーカーとの対向部に検出コ
イルを設ける。このようにすると、ガイドレール側で
は、ユニットをガイドする部分とは別の部分に磁気マー
カーを設けることができ、またユニット側では、転動体
を収容保持する部分とは別の空いた部分に検出コイルを
設けることができる。このため、検出コイルのためにユ
ニットが大型化することがない。
【００１１】請求項３の発明では、軸を鋼製とし、磁気
マーカーの軸側に非磁性ないしは反磁性の帯状のパター
ンを設ける。このため軸は鋼製なので、高精度に加工す
るのが容易で、かつパターンと軸とで磁化率を著しく変
えることができるので、磁気マーカーの検出が容易にな
る。そして磁気マーカーの表面側には、帯状の保護シー
トを設けるので、ユニットのシール部材とパターンとが
接触して、パターンが傷つくのを防止できる。
マーカーの軸側に非磁性ないしは反磁性の帯状のパター
ンを設ける。このため軸は鋼製なので、高精度に加工す
るのが容易で、かつパターンと軸とで磁化率を著しく変
えることができるので、磁気マーカーの検出が容易にな
る。そして磁気マーカーの表面側には、帯状の保護シー
トを設けるので、ユニットのシール部材とパターンとが
接触して、パターンが傷つくのを防止できる。
【００１２】請求項４の発明では、非磁性ないしは反磁
性の金属に切り欠きを設けた帯状のプレートをパターン
とする。切り欠きは打ち抜きやエッチングなどにより設
ければ良く、容易にかつ高精度に設けることができる。
そしてプレートの表面を金属やプラスチックなどの保護
シートで被覆するので、パターンにより保護シートを保
護できるだけでなく、切り欠きに伴う段差にユニット側
のシール部材が接触して、パターンやシール部材が傷つ
くのを防止できる。また切り欠きに伴う段差は保護シー
トで覆われ、磁気マーカーの表面の凹凸を小さくできる
ので、切り欠きに塵芥が溜まってユニット内に持ち込ま
れるのを防止できる。
性の金属に切り欠きを設けた帯状のプレートをパターン
とする。切り欠きは打ち抜きやエッチングなどにより設
ければ良く、容易にかつ高精度に設けることができる。
そしてプレートの表面を金属やプラスチックなどの保護
シートで被覆するので、パターンにより保護シートを保
護できるだけでなく、切り欠きに伴う段差にユニット側
のシール部材が接触して、パターンやシール部材が傷つ
くのを防止できる。また切り欠きに伴う段差は保護シー
トで覆われ、磁気マーカーの表面の凹凸を小さくできる
ので、切り欠きに塵芥が溜まってユニット内に持ち込ま
れるのを防止できる。
【００１３】
【実施例】図１〜図９に、実施例とその変形とを示す。
図１〜図５の実施例では、２は直動ガイドで、４は断面
略長方形の鋼製のガイドレールである。６は直動体ユニ
ットで、ガイドレール４上を直線走行する。ガイドレー
ル４の両側面には一対のガイド溝８，８が設けられ、上
面１０には磁気マーカー１２を設けてある。直動体ユニ
ット６には、磁気マーカー１２と対向するように例えば
４個の検出コイル１４を設けてある。
図１〜図５の実施例では、２は直動ガイドで、４は断面
略長方形の鋼製のガイドレールである。６は直動体ユニ
ットで、ガイドレール４上を直線走行する。ガイドレー
ル４の両側面には一対のガイド溝８，８が設けられ、上
面１０には磁気マーカー１２を設けてある。直動体ユニ
ット６には、磁気マーカー１２と対向するように例えば
４個の検出コイル１４を設けてある。
【００１４】１６は塵芥などが直動体ユニット６内へ持
ち込まれるのを防止するためのスクレーパで、１８はプ
ラスチックや金属などのシール部材である。そしてシー
ル部材１８により、ガイドレール４に付着した塵芥など
を排除して、直動体ユニット６やガイド溝８，転動体２
４などが傷つくのを防止する。２０は外部部材を直動体
ユニット６に取り付けるためにネジ孔である。これ以外
に、外部部材と検出コイル１４とを接続するための図示
しない接続部を、直動体ユニットに設けるのが好まし
い。直動体ユニット６の両側面部に転動体収容部２２，
２２を設けて、コロやボールなどの転動体２４を収容す
る。検出コイル１４はここでは４個直列にかつほぼ一直
線上に、磁気マーカー１２と対向するように設けている
が、検出コイル１４，１４の間に励磁コイルなどを設け
てもよく、また検出コイル１４の個数は３個〜８個など
と変化させてもよい。
ち込まれるのを防止するためのスクレーパで、１８はプ
ラスチックや金属などのシール部材である。そしてシー
ル部材１８により、ガイドレール４に付着した塵芥など
を排除して、直動体ユニット６やガイド溝８，転動体２
４などが傷つくのを防止する。２０は外部部材を直動体
ユニット６に取り付けるためにネジ孔である。これ以外
に、外部部材と検出コイル１４とを接続するための図示
しない接続部を、直動体ユニットに設けるのが好まし
い。直動体ユニット６の両側面部に転動体収容部２２，
２２を設けて、コロやボールなどの転動体２４を収容す
る。検出コイル１４はここでは４個直列にかつほぼ一直
線上に、磁気マーカー１２と対向するように設けている
が、検出コイル１４，１４の間に励磁コイルなどを設け
てもよく、また検出コイル１４の個数は３個〜８個など
と変化させてもよい。
【００１５】検出コイル１４は、図３に示すように、例
えば磁性体のヨークに巻線２６を設けたものとし、給配
電は直動体ユニット６に取り付けた外部装置から行うも
のとする。検出コイル１４のヨークには、磁気マーカー
１２側に検出コイルとの対向部２８を設け、対向部２８
での軸の長手方向と直角方向の幅を、磁気マーカー１２
に設けた切欠部３２の軸の長手方向と直角方向の幅より
も小さくするか、あるいは逆に大きくする。これは磁気
マーカー１２の取付位置が、ガイドレール４の長手方向
と直角方向にずれた場合でも、スライド位置の検出結果
への影響を最小にするためである。なお対向部２８を設
けず、巻線２６が直接磁気マーカー１２と対向しても良
い。
えば磁性体のヨークに巻線２６を設けたものとし、給配
電は直動体ユニット６に取り付けた外部装置から行うも
のとする。検出コイル１４のヨークには、磁気マーカー
１２側に検出コイルとの対向部２８を設け、対向部２８
での軸の長手方向と直角方向の幅を、磁気マーカー１２
に設けた切欠部３２の軸の長手方向と直角方向の幅より
も小さくするか、あるいは逆に大きくする。これは磁気
マーカー１２の取付位置が、ガイドレール４の長手方向
と直角方向にずれた場合でも、スライド位置の検出結果
への影響を最小にするためである。なお対向部２８を設
けず、巻線２６が直接磁気マーカー１２と対向しても良
い。
【００１６】磁気マーカー１２は、銅板３０に所定のピ
ッチで長方形ないしは正方形状の切欠部３２を設けて、
その外側（表面側）にステンレスやプラスチックなど
の、薄板やシートなどから成る保護シート３４を取り付
けたものである。銅板３０に代えてアルミニウム板など
を用いてもよく、あるいは銅合金やアルミニウム合金な
どを用いてもよく、非磁性ないしは反磁性の金属板を用
いることが好ましい。また銅板３０の厚さは例えば１０
μｍ以上１ｍｍ以下とし、好ましくは１００μｍ〜１ｍ
ｍ厚とする。この程度の厚さを与えることにより、検出
コイル１４側から磁気マーカー１２を見ると、切欠部３
２で露出する磁性体の鋼の部分と、それ以外の非磁性な
いし反磁性の部分とを明確に区別することができる。
ッチで長方形ないしは正方形状の切欠部３２を設けて、
その外側（表面側）にステンレスやプラスチックなど
の、薄板やシートなどから成る保護シート３４を取り付
けたものである。銅板３０に代えてアルミニウム板など
を用いてもよく、あるいは銅合金やアルミニウム合金な
どを用いてもよく、非磁性ないしは反磁性の金属板を用
いることが好ましい。また銅板３０の厚さは例えば１０
μｍ以上１ｍｍ以下とし、好ましくは１００μｍ〜１ｍ
ｍ厚とする。この程度の厚さを与えることにより、検出
コイル１４側から磁気マーカー１２を見ると、切欠部３
２で露出する磁性体の鋼の部分と、それ以外の非磁性な
いし反磁性の部分とを明確に区別することができる。
【００１７】磁気マーカー１２の製造では、銅やアルミ
ニウムあるいは銅合金やアルミニウム合金などの帯状の
板材に、打ち抜き加工やエッチングなどにより切欠部３
２を設け、ステンレスやプラスチックなどの帯状部材か
ら成る保護シート３４を、接着などにより貼り付けて製
造する。そして製造後の磁気マーカー１２を、ガイドレ
ール４の上面にネジ止め、接着などの適宜の手法により
取り付ければよい。保護シート３４の厚さは、例えば１
ｍｍ以下で、好ましくは２００μｍ以下とする。磁気マ
ーカー１２の構造を、図４(A)に示す。
ニウムあるいは銅合金やアルミニウム合金などの帯状の
板材に、打ち抜き加工やエッチングなどにより切欠部３
２を設け、ステンレスやプラスチックなどの帯状部材か
ら成る保護シート３４を、接着などにより貼り付けて製
造する。そして製造後の磁気マーカー１２を、ガイドレ
ール４の上面にネジ止め、接着などの適宜の手法により
取り付ければよい。保護シート３４の厚さは、例えば１
ｍｍ以下で、好ましくは２００μｍ以下とする。磁気マ
ーカー１２の構造を、図４(A)に示す。
【００１８】保護シート３４に、切欠部３２上でシール
部材１８などから荷重が加わる場合、図４(B)の磁気マ
ーカー４２のように、切欠部３２の部分にスペーサ４４
を収容すればよい。またスペーサ４４を切欠部３２に収
容すると、切欠部の周囲の段差が目立たず、このため保
護シート３４として、板状ないしは箔状の部材の他に、
ポリテトラフルオロエチレンのフィルムなども用いるこ
ともできる。なおスペーサ４４を磁性体で構成すると、
磁気マーカー４２の磁気的パターンをより明確に読み取
ることができる。
部材１８などから荷重が加わる場合、図４(B)の磁気マ
ーカー４２のように、切欠部３２の部分にスペーサ４４
を収容すればよい。またスペーサ４４を切欠部３２に収
容すると、切欠部の周囲の段差が目立たず、このため保
護シート３４として、板状ないしは箔状の部材の他に、
ポリテトラフルオロエチレンのフィルムなども用いるこ
ともできる。なおスペーサ４４を磁性体で構成すると、
磁気マーカー４２の磁気的パターンをより明確に読み取
ることができる。
【００１９】実施例ではガイドレール４の軸方向に沿っ
て変化するパターンを用い、軸と直角方向でのパターン
の変化を目立たないようにした。これに代えて軸方向と
直角方向にもパターンが変化する磁気マーカーを用いて
もよい。このような例を図５に示すと、５２は新たな磁
気マーカーで、５４は銅板で、５６は切欠部である。な
お図５では保護シートを取り除いて示してある。
て変化するパターンを用い、軸と直角方向でのパターン
の変化を目立たないようにした。これに代えて軸方向と
直角方向にもパターンが変化する磁気マーカーを用いて
もよい。このような例を図５に示すと、５２は新たな磁
気マーカーで、５４は銅板で、５６は切欠部である。な
お図５では保護シートを取り除いて示してある。
【００２０】図６〜図８に、ボールスプラインに関する
実施例を示す。これらの図において、６２はボールスプ
ラインで、６４はスプライン軸で、６６はスプラインユ
ニットで、スプライン軸６４に対してスプラインユニッ
ト６６が相対移動する。スプライン軸６４には例えば３
個の突条６８が設けてあり、突条６８の両側にガイド溝
７０を設けてある。スプライン軸６４の表面は３つの突
条６８によってほぼ３面に区分されており、その１面に
のみ磁気マーカー７２を設ける。
実施例を示す。これらの図において、６２はボールスプ
ラインで、６４はスプライン軸で、６６はスプラインユ
ニットで、スプライン軸６４に対してスプラインユニッ
ト６６が相対移動する。スプライン軸６４には例えば３
個の突条６８が設けてあり、突条６８の両側にガイド溝
７０を設けてある。スプライン軸６４の表面は３つの突
条６８によってほぼ３面に区分されており、その１面に
のみ磁気マーカー７２を設ける。
【００２１】スプラインユニット６６は、外筒７４と内
筒７６とで構成され、外筒７４と内筒７６との間にボー
ルなどの転動体７８が収容されて、ガイド溝７０によっ
てガイドされる。６つのガイド溝７０に合わせて、スプ
ラインユニット６６の周方向の略全周を用いて転動体を
収容するので、転動体７８を収容した部分とは軸方向の
位置を変えて、例えば４個の検出コイル８０を設ける。
なお検出コイル８０は例えば３〜８個程度とすればよ
く、検出コイルと検出コイルとの間に励磁コイルなどを
設けてもよい。また検出コイル８０は磁気マーカー７２
と対向する面にのみ設ける。
筒７６とで構成され、外筒７４と内筒７６との間にボー
ルなどの転動体７８が収容されて、ガイド溝７０によっ
てガイドされる。６つのガイド溝７０に合わせて、スプ
ラインユニット６６の周方向の略全周を用いて転動体を
収容するので、転動体７８を収容した部分とは軸方向の
位置を変えて、例えば４個の検出コイル８０を設ける。
なお検出コイル８０は例えば３〜８個程度とすればよ
く、検出コイルと検出コイルとの間に励磁コイルなどを
設けてもよい。また検出コイル８０は磁気マーカー７２
と対向する面にのみ設ける。
【００２２】８２は、塵芥などがスプラインユニット６
６内へ侵入するのを防止するための、シール部である。
スプライン軸６４は例えば鋼製で、磁気マーカー７２
は、図７，図８に示すように、切欠部８６を設けた銅板
８４上にステンレスやプラスチックなどの保護シート８
８を積層したものである。銅板８４に代えてアルミニウ
ム板や、銅合金やアルミニウム合金などを用いてもよ
く、非磁性ないしは反磁性のもの金属が好ましい。また
銅板８４の厚みは例えば１０μｍ〜１ｍｍとし、１００
μｍ〜１ｍｍが好ましく、切欠部８６の周方向の長さ
は、検出コイル８０の先端に設けたヨークの対向部９２
の周方向の幅よりも長く、あるいは逆に短くする。また
対向部９２は磁性体で構成することが好ましく、９０は
検出コイル８０の巻線である。
６内へ侵入するのを防止するための、シール部である。
スプライン軸６４は例えば鋼製で、磁気マーカー７２
は、図７，図８に示すように、切欠部８６を設けた銅板
８４上にステンレスやプラスチックなどの保護シート８
８を積層したものである。銅板８４に代えてアルミニウ
ム板や、銅合金やアルミニウム合金などを用いてもよ
く、非磁性ないしは反磁性のもの金属が好ましい。また
銅板８４の厚みは例えば１０μｍ〜１ｍｍとし、１００
μｍ〜１ｍｍが好ましく、切欠部８６の周方向の長さ
は、検出コイル８０の先端に設けたヨークの対向部９２
の周方向の幅よりも長く、あるいは逆に短くする。また
対向部９２は磁性体で構成することが好ましく、９０は
検出コイル８０の巻線である。
【００２３】図９に、図１〜図８の各実施例に共通の検
出回路を示すと、４個の検出コイル２０ａ〜２０ｄに、
抵抗９４を介して例えばＶ0・sinωtの電圧を加える。
次に検出コイル２０ａの電圧と検出コイル２０ｃの電圧
の差を差動増幅器９６で増幅し、同様に検出コイル２０
ｂの電圧と検出コイル２０ｄの電圧の差を差動増幅器９
７で増幅する。差動増幅器９６の出力電圧はａcosθ・s
inωtで表され、差動増幅器９７の出力電圧は、ａsinθ
・sinωtで表される。このように差動増幅器９６，９７
間で検出位相θが９０°ずれている。なお検出位相θ
は、磁気マーカーでの、パターンの１ピッチを１周期
（２π）とする位相である。
出回路を示すと、４個の検出コイル２０ａ〜２０ｄに、
抵抗９４を介して例えばＶ0・sinωtの電圧を加える。
次に検出コイル２０ａの電圧と検出コイル２０ｃの電圧
の差を差動増幅器９６で増幅し、同様に検出コイル２０
ｂの電圧と検出コイル２０ｄの電圧の差を差動増幅器９
７で増幅する。差動増幅器９６の出力電圧はａcosθ・s
inωtで表され、差動増幅器９７の出力電圧は、ａsinθ
・sinωtで表される。このように差動増幅器９６，９７
間で検出位相θが９０°ずれている。なお検出位相θ
は、磁気マーカーでの、パターンの１ピッチを１周期
（２π）とする位相である。
【００２４】ａcosθ・sinωtとａsinθ・sinωtとが分
かれば、検出位相θを求めることができる。例えば定数
ａは検出コイルと磁気マーカーとの間隔などで定まる定
数で、直動装置から見た場合、一定の値である。また直
動装置のスライド動作が極端に速くない限り、検出位相
θの変化よりも角速度ωの方が著しく高速で、角速度ω
を消去して検出位相θを求める際に、検出位相θを例え
ば一定と仮定することができる。９８は、ａcosθ・sin
ωtとａsinθ・sinωtとから、検出位相θを設けるため
の信号処理部である。そして信号処理部９８の出力は検
出位相θで、θを積算するとガイドレールに対する直動
体ユニットの走行距離や、スプラインユニットに対する
スプライン軸のスライド距離などを求めることができ
る。
かれば、検出位相θを求めることができる。例えば定数
ａは検出コイルと磁気マーカーとの間隔などで定まる定
数で、直動装置から見た場合、一定の値である。また直
動装置のスライド動作が極端に速くない限り、検出位相
θの変化よりも角速度ωの方が著しく高速で、角速度ω
を消去して検出位相θを求める際に、検出位相θを例え
ば一定と仮定することができる。９８は、ａcosθ・sin
ωtとａsinθ・sinωtとから、検出位相θを設けるため
の信号処理部である。そして信号処理部９８の出力は検
出位相θで、θを積算するとガイドレールに対する直動
体ユニットの走行距離や、スプラインユニットに対する
スプライン軸のスライド距離などを求めることができ
る。
【００２５】実施例では、磁気マーカーとして、銅やア
ルミニウムなどの非磁性ないしは反磁性の金属板に、打
ち抜きもしくはエッチングによりパターンを構成した。
このパターンの精度は、打ち抜きの場合、帯状の銅板な
どの送り精度で定まり、エッチングの場合はエッチング
パターンの精度で定まるので、いずれも高精度のパター
ンを設けることができる。次に保護シート３４はステン
レスなどの金属プレートやポリテトラフルオロエチレン
などのプラスチックのシートや膜などで構成し、その厚
さは１ｍｍ以下が好ましく、例えば２００μｍ以下とす
る。さらに実施例では、打ち抜き後の銅板などに保護シ
ートを接着などにより取り付けたが、最初にこれらを一
体にしておいて、材質の差を利用して、エッチングなど
によりパターンを設けてもよい。
ルミニウムなどの非磁性ないしは反磁性の金属板に、打
ち抜きもしくはエッチングによりパターンを構成した。
このパターンの精度は、打ち抜きの場合、帯状の銅板な
どの送り精度で定まり、エッチングの場合はエッチング
パターンの精度で定まるので、いずれも高精度のパター
ンを設けることができる。次に保護シート３４はステン
レスなどの金属プレートやポリテトラフルオロエチレン
などのプラスチックのシートや膜などで構成し、その厚
さは１ｍｍ以下が好ましく、例えば２００μｍ以下とす
る。さらに実施例では、打ち抜き後の銅板などに保護シ
ートを接着などにより取り付けたが、最初にこれらを一
体にしておいて、材質の差を利用して、エッチングなど
によりパターンを設けてもよい。
【００２６】実施例では、正確にかつ例えば１００μｍ
以上の厚いパターンを設けるため、銅板などを加工した
が、鋼製の軸上に銅メッキなどによりパターンを設けて
もよい。その場合は、銅メッキなどのパターンを被覆す
るように、クロムやニッケルなどの硬質メッキなどによ
り、保護シートを設ける。但しこのようにすると、長い
軸の全長に渡って高精度にパターンを設けるのが難し
く、またパターンの有無による段差が硬質メッキ膜の表
面に現れるので、段差の窪みに貯まった塵芥などが直動
体ユニットやスプラインユニットなどの内部に持ち込ま
れ易くなる。
以上の厚いパターンを設けるため、銅板などを加工した
が、鋼製の軸上に銅メッキなどによりパターンを設けて
もよい。その場合は、銅メッキなどのパターンを被覆す
るように、クロムやニッケルなどの硬質メッキなどによ
り、保護シートを設ける。但しこのようにすると、長い
軸の全長に渡って高精度にパターンを設けるのが難し
く、またパターンの有無による段差が硬質メッキ膜の表
面に現れるので、段差の窪みに貯まった塵芥などが直動
体ユニットやスプラインユニットなどの内部に持ち込ま
れ易くなる。
【００２７】軸を銅合金などの非磁性体や反磁性体で構
成する場合、磁気マーカーのパターンを磁性体で構成し
てもよい。また磁気マーカーは、軸の材質とは磁化率が
異なることにより、検出コイルから認識できるパターン
を備えたものであればよい。さらに図１〜図５の実施例
で、直動体ユニット６がガイドレール４に懸垂走行する
場合、ガイドレールの底面に磁気マーカー１２を設け、
これに対向して直動体ユニット６に検出コイル１４を設
ければよい。
成する場合、磁気マーカーのパターンを磁性体で構成し
てもよい。また磁気マーカーは、軸の材質とは磁化率が
異なることにより、検出コイルから認識できるパターン
を備えたものであればよい。さらに図１〜図５の実施例
で、直動体ユニット６がガイドレール４に懸垂走行する
場合、ガイドレールの底面に磁気マーカー１２を設け、
これに対向して直動体ユニット６に検出コイル１４を設
ければよい。
【図１】 直動ガイドを用いた実施例を示す斜視図
【図２】 図１の直動ガイドの要部平面図
【図３】 図２のＣ−Ｃ方向断面図
【図４】 磁気マーカーの短辺方向断面図で、(A)は図
１〜図３の実施例で用いた磁気マーカーを、(B)は変形
例の磁気マーカーを示す。
１〜図３の実施例で用いた磁気マーカーを、(B)は変形
例の磁気マーカーを示す。
【図５】 他の変形例の磁気マーカーを、保護シートを
除いた状態で示す、要部平面図
除いた状態で示す、要部平面図
【図６】 ボールスプラインを用いた実施例を示す図
【図７】 図６の実施例で用いたスプライン軸のラジア
ル方向断面図
ル方向断面図
【図８】 図６の実施例での磁気マークと検出コイルと
の関係を示す図
の関係を示す図
【図９】 実施例で用いるスライド位置検出回路を示す
ブロック図
ブロック図
２ 直動ガイド
４ ガイドレール
６ 直動体ユニット
８ ガイド溝
１０ 上面
１２，４２ 磁気マーカー
１４ 検出コイル
１６ スクレーパ
１８ シール部材
２０ ネジ孔
２２ 転動体収容部
２４ 転動体
２６ 巻線
２８ 対向部
３０ 銅板
３２ 切欠部
３４ 保護シート
４４ スペーサ
５２ 磁気マーカー
５４ 銅板
５６ 切欠部
６２ ボールスプライン
６４ スプライン軸
６６ スプラインユニット
６８ 突条
７０ ガイド溝
７２ 磁気マーカー
７４ 外筒
７６ 内筒
７８ 転動体
８０ 検出コイル
８２ シール部
８４ 銅板
８６ 切欠部
８８ 保護シート
９０ 巻線
９２ 対向部
９４ 抵抗
９６，９７ 差動増幅器
９８ 信号処理部
Claims (4)
- 【請求項１】 転動体を備えたユニットと軸とを備え
て、軸とユニットとの相対的なスライド位置を検出する
ようにした直動装置において、 前記軸の表面の略一面のみにかつその長手方向に沿っ
て、磁化率の変化を用いた帯状の磁気マーカーを設け、 前記ユニットには、該磁気マーカーと向き合うように、
複数の検出コイルを設けたことを特徴とする、スライド
位置検出装置を備えた直動装置。 - 【請求項２】 前記軸が断面略四角形のガイドレール
で、前記ユニットが該ガイドレールの両側面に転動体を
接触させながら直線走行するユニットで、前記ガイドレ
ールの上面または下面のみに前記磁気マーカーを設け、
かつ前記ユニットの磁気マーカーとの対向部に前記検出
コイルを設けたことを特徴とする、請求項１のスライド
位置検出装置を備えた直動装置。 - 【請求項３】 前記軸を鋼製とし、かつ前記磁気マーカ
ーの軸側に非磁性ないしは反磁性の帯状のパターンを設
け、磁気マーカーの表面側に前記ユニットのシール部材
から前記パターンを保護するための帯状の保護シートを
設けたことを特徴とする、請求項１または２のスライド
位置検出装置を備えた直動装置。 - 【請求項４】 非磁性ないしは反磁性の金属に切り欠き
を設けた帯状のプレートを前記パターンとし、前記金属
とは磁化率が異なる金属もしくはプラスチックのプレー
トでパターンの表面を被覆したものを、前記保護シート
としたことを特徴とする、請求項３のスライド位置検出
装置を備えた直動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001356988A JP2003156364A (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | スライド位置検出装置を備えた直動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001356988A JP2003156364A (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | スライド位置検出装置を備えた直動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003156364A true JP2003156364A (ja) | 2003-05-30 |
Family
ID=19168401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001356988A Pending JP2003156364A (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | スライド位置検出装置を備えた直動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003156364A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007010534A (ja) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | Murata Mach Ltd | 移動体システム |
| US7477963B2 (en) | 2004-01-13 | 2009-01-13 | Murata Kikai Kabushiki Kaisha | Carriage system |
| JP2009168721A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Nippon Thompson Co Ltd | 小型スライド装置 |
| US7649655B2 (en) | 2004-01-13 | 2010-01-19 | Murata Kikai Kabushiki Kaisha | Carriage system |
| JP2013024779A (ja) * | 2011-07-22 | 2013-02-04 | Murata Mach Ltd | 磁気式変位センサと変位検出方法 |
| JP2013234978A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-11-21 | Mori Seiki Co Ltd | スケール装置 |
| JP2017141594A (ja) * | 2016-02-10 | 2017-08-17 | 愛知製鋼株式会社 | 磁気マーカ |
-
2001
- 2001-11-22 JP JP2001356988A patent/JP2003156364A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7477963B2 (en) | 2004-01-13 | 2009-01-13 | Murata Kikai Kabushiki Kaisha | Carriage system |
| US7649655B2 (en) | 2004-01-13 | 2010-01-19 | Murata Kikai Kabushiki Kaisha | Carriage system |
| JP2007010534A (ja) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | Murata Mach Ltd | 移動体システム |
| JP4591694B2 (ja) * | 2005-07-01 | 2010-12-01 | 村田機械株式会社 | 移動体システム |
| JP2009168721A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Nippon Thompson Co Ltd | 小型スライド装置 |
| JP2013024779A (ja) * | 2011-07-22 | 2013-02-04 | Murata Mach Ltd | 磁気式変位センサと変位検出方法 |
| JP2013234978A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-11-21 | Mori Seiki Co Ltd | スケール装置 |
| JP2017141594A (ja) * | 2016-02-10 | 2017-08-17 | 愛知製鋼株式会社 | 磁気マーカ |
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