JP2518538Y2 - リニアスケール装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、スケールの表面に記録
された目盛パターンを検出ヘッドにより検出し、その検
出信号により検出ヘッドの変位を測定するリニアスケー
ル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、工作機械や各種測定器において、
位置や長さを測定するためのリニアスケール（例えば磁
気スケール）が利用されている。このリニアスケール
は、例えば表面に磁気記録媒体が形成された磁気スケー
ルロッドおよびこのスケール上に記録された磁気目盛を
読み出す検出ヘッドを備えている。磁気スケールロッド
には、予め等間隔の磁気目盛パターンが記録されてい
る。この磁気スケールロッドから、検出ヘッドが磁気目
盛を検出することにより、検出ヘッドの変位（移動量）
を電気信号で取出すように構成されている。

【０００３】このようなリニアスケールは、通常は枠体
内に磁気スケールロッドを収納し、このスケールに対し
て検出ヘッドを相対的に移動させるためのキャリッジ部
を備えている。このキャリッジ部は、枠体内に磁気スケ
ールロッドと平行な案内レールを有し、検出ヘッドを保
持したヘッド保持部が上記案内レールを摺動するような
構造からなり、検出ヘッドは、磁気スケールロッドから
磁気目盛を検出すると、検出信号を出力ケーブルを通じ
て外部へ出力する。

【０００４】また、検出ヘッドの検出信号を出力するた
めのフラットな可撓性出力用ケーブルをスケールの枠体
内に収納し、この可撓性出力用ケーブルは検出ヘッドの
移動範囲に応じて移動する。この可撓性ケーブルの外側
面に沿って平面状の金属薄板からなる案内板を配設し可
撓性出力用ケーブルを案内し保護する考案（実開昭６０
−１９１９９８）が本出願人によって提案されている。

【０００５】このような構成により、リニアスケール本
体を工作機械等に取付ける際、可撓性出力用ケーブルの
移動範囲に応じたスペースを省略でき、しかも可撓性出
力用ケーブルに対する損傷を防止できることになった。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、上記のフラットな可撓性出力用ケーブルの外側面
に沿って平面状の金属薄板からなる案内板、すなわち、
スチールテープを配設し、枠体内に収納した構造のリニ
アスケールでは、図３に示すように磁気スケールロッド
１に沿ってキャリッジ部１１が移動し、キャリッジ部１
１に設けた検出ヘッド２により検出された磁気目盛は電
気信号に変換された後、可撓性出力用ケーブル３を介し
て外部処理装置に送られるように成っている。

【０００７】可撓性出力用ケーブル３には、その両端に
基板部５と基板部４が設けられ、基板部５はキャリッジ
部１１に基板部４は枠体１０に固定にされてＵ字状に折
り返された形状となっている。折り返された可撓性出力
用ケーブル３はキャリッジ部１１の移動時に仕切板６上
を滑動するようになっている。また、可撓性出力用ケー
ブル３のスムーズな動きを確保することと保護をするた
めにスチールテープ７が可撓性出力用ケーブル３の外側
面に重ねて配設されている。したがって、キャリッジ部
１１の移動に伴い、可撓性出力用ケーブル３はスチール
テープ７に案内され、スチールテープ７とともに仕切板
６に沿って移動する。

【０００８】このような構成において、スチールテープ
７は可撓性出力用ケーブル３の外側面にあるので、スチ
ールテープ７が引っ張られる方向、すなわち、図３の左
方向（符号Ａ）にキャリッジ部１１が速く移動しても可
撓性出力用ケーブル３を外側から押すようにして動くの
で特に問題はないが、この移動と反対の右方向（符号
Ｂ）に移動する時はスチールテープ７だけが先行して動
き、可撓性出力用ケーブル３が弛みながら遅れて動くと
いう夫々別の動きをする現象（即ち追従ができず）が起
き易く案内が不十分となることがあるため、可撓性出力
用ケーブル３に不必要な折れ曲がりが生じ断線の原因と
なるということがあった。また、往々にしてスチールテ
ープ７が疲労して破断して可撓性出力用ケーブル３を損
傷する事故が起きるという問題点があった。本考案は上
記課題を解決することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本考案は、上記目的を達
成するために図１に示すように、所定の目盛パターンが
記録されたスケールと、このスケールの両端を支持固定
する固定板と、上記スケールに対して相対的に移動し目
盛パターンを検出する検出ヘッドと、上記検出ヘッドを
移動させるキャリッジ部と、このキャリッジ部により移
動される上記検出ヘッドの検出信号を伝送する可撓性出
力用ケーブルと、この可撓性出力用ケーブルの一端がキ
ャリッジに固定され、途中Ｕ字形状に折り返されて他端
が枠体に固定され、キャリッジ部の移動に伴って仕切板
にガイドされて滑動するリニアスケールにおいて、折り
返された可撓性出力用ケーブルの内外側面に該ケーブル
に沿って耐磨耗性の保護テープを配設し、更に内側の耐
磨耗性保護テープの内側に可撓性出力用ケーブルに沿っ
てスチールテープを設けてリニアスケール装置を構成し
たものである。

【００１０】

【作用】上記の構成において、検出ヘッドがキャリッジ
部の摺動に応じて移動し、それにつれて可撓性出力用ケ
ーブルも移動するが、可撓性出力用ケーブルは、耐磨耗
性の保護テープでサンドイッチされており、更に一番内
側にスチールテープが設けられているのでキャリッジ部
が左右どちらの方向に移動しても追従性が極めて良好で
ある。すなわち、可撓性出力用ケーブルは常時内側のス
チールテープの弾性力が作用しているので弛むことがな
い。したがって、可撓性出力用ケーブルはＵ字状の一定
形状を保った状態で円滑に移動する。また、万一スチー
ルテープが破断しても可撓性出力用ケーブルは耐磨耗性
の保護テープでサンドイッチされているので損傷を防止
することができる。

【００１１】

【実施例】図１は本考案の一実施例を示す全体構成を示
す正面断面図である。図１において、磁気スケールロッ
ド１は、表面に予め等間隔の磁気目盛パターンが記録さ
れており、両端部がそれぞれ枠体１０内の固定板９，９
によって支持固定されている。検出ヘッド２は、キャリ
ッジ部１１に保持固定され、キャリッジ部１１の摺動に
より磁気スケールロッド１に沿って移動するように構成
されている。この場合、検出ヘッド２は、例えば同軸型
の磁気スケールロッド１に対応する構造のヘッドであ
る。

【００１２】この検出ヘッド２により検出された磁気目
盛は、電気信号に変換された後、可撓性出力用ケーブル
３を通じて検出される。この可撓性出力用ケーブル３は
フラット状のケーブルであり、両端に基板部４および５
が形成され一方の先端の基板部５がキャリッジ部１１に
取付けられており、また他方の先端の基板部４が枠体１
０に設けられたブラケット１６に固定されている。この
ような固定状態で、可撓性出力用ケーブル３は、検出ヘ
ッド２の移動範囲を以てフレキシブルに移動するよう
に、Ｕ字形状に折曲がる状態で枠体１０内に収納されて
いる。

【００１３】可撓性出力用ケーブル３は、具体的には図
２に示すようにＵ字形状に折曲げた際に内側となる面と
外側となる面に可撓性出力用ケーブル３に沿ってポリア
セタール樹脂またはポリエステル樹脂からなる耐磨耗性
の保護テープ１２，１３を配設して可撓性出力用ケーブ
ル３を挟んでサンドイッチの状態としている。更にその
内側の面にはスチールテープ７が配設されＵ字形状に折
曲げられた可撓性出力用ケーブル３に常に弾性力が働く
よう構成されている。

【００１４】ところで、上記キャリッジ部１１は、磁気
スケールロッド１と平行に配置された案内レール（図示
せず）上をベアリング（図示せず）を利用して摺動する
ような構造からなる。このキャリッジ部１１の摺動によ
り、検出ヘッド２が磁気スケールロッド１に沿って移動
することになる。

【００１５】上記のような構成のリニアスケール装置に
おいて、実施例についての動作を説明する。いま、キャ
リッジ部１１が案内レールを摺動して、磁気スケールロ
ッド１と平行に移動したとする。このとき、キャリッジ
部１１には、通常枠体１０の外部に設置される取手（図
示せず）が取付けられており、この取手が操作されるこ
とによりキャリッジ部１１が摺動することになる。キャ
リッジ部１１の摺動により、検出ヘッド２は磁気スケー
ルロッド１に沿って移動し、磁気スケールロッド１に記
録された磁気目盛を検出する。検出ヘッド２は、検出し
た磁気目盛を電気信号に変換した後、可撓性出力用ケー
ブル３に出力する。

【００１６】このとき可撓性出力用ケーブル３はスチー
ルテープ７の作用によって上下が略平行になるようにＵ
字形状に折曲がる状態で仕切板６上を滑動するように枠
体１０内に収納され、この形状を常に保持されるように
構成されている。検出ヘッド２からの検出信号は、可撓
性出力用ケーブル３を介して出力線１５と増幅器基板１
４を介して増幅器（図示せず）に送られ、この増幅器で
増幅され後、外部の表示装置等に出力される。この検出
信号に基づいて、検出ヘッド２の変位（移動量）が検出
されることになる。

【００１７】ところで、検出ヘッド２がキャリッジ部１
１の摺動に応じて移動する際、キャリッジ部１１側に取
付けられた可撓性出力用ケーブル３も移動する。この可
撓性出力用ケーブル３は、上記のように可撓性のフラッ
トケーブルであり、検出ヘッド２の移動範囲を以てフレ
キシブルに移動するように、Ｕ字形状に折曲がった状態
で枠体１０内に収納されており、しかも、その内側面と
外側面に耐磨耗性の保護テープ１２，１３を配設してサ
ンドイッチ状にしているため仕切板６の上を滑動しても
可撓性出力用ケーブル３が損傷することはない。そし
て、一番内側に設けられたスチールテープ７の弾性力の
作用によって可撓性出力用ケーブル３は、スチールテー
プ７に案内され良好な追従性をもってＵ字形状に折曲げ
られた一定形状を保って検出ヘッド２の移動に応じて円
滑に移動する。

【００１８】このため、可撓性出力用ケーブル３が検出
ヘッド２の移動方向によってその追従性が低下すること
もなく、他の部材との接触により発生する損傷および枠
体１０内での不要な折れ曲がりによる断線を防止でき
る。これにより、可撓性出力用ケーブル３の寿命を延長
することができ、検出ヘッド２の検出信号を常に安定さ
せて出力することができる。

【００１９】

【考案の効果】本考案は、以上説明したように構成され
ているので、検出ヘッド可動方式のリニアスケール装置
において、検出ヘッドの移動に応じて移動する可撓性出
力用ケーブルは、検出ヘッドの移動方向によって追従性
が変化することなく常に一定形状に保って円滑に移動さ
せることができる。したがってスケールの枠体内での出
力用ケーブルの不必要な折曲がりがなくなるので、折り
癖がついたり、不自然な折曲がりによる出力用ケーブル
の断線や損傷を防止することができ、また、スチールテ
ープが破断した場合でも可撓性出力用ケーブルは耐磨耗
性保護テープで保護されているので損傷することがな
く、安定した測定ができるとともに可撓性出力用ケーブ
ルの寿命を延長することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の磁気式リニアスケール装置
の構成を示す正面断面図。

【図２】図１の可撓性出力用ケーブルの一部拡大縱断面
図。

【図３】従来の磁気式リニアスケール装置の構成を示す
正面断面図。

【符号の説明】

１…磁気スケールロッド，２…検出ヘッド，３…可撓性
出力用ケーブル，４，５…基板部，６…仕切板，７…ス
チールテープ，８…出力線，９…固定板，１０…枠体，
１１…キャリッジ部，１２，１３…耐磨耗性保護テー
プ。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の目盛パターンが記録されたスケー
   ルと、このスケールの両端を支持固定する固定板と、上
   記スケールに対して相対的に移動し上記目盛パターンを
   検出する検出ヘッドと、この検出ヘッドを移動させるキ
   ャリッジ部と、このキャリッジ部により移動される上記
   検出ヘッドの検出信号を伝送する可撓性出力用ケーブル
   と、この可撓性出力用ケーブルの一端がキャリッジに固
   定され、途中Ｕ字形状に折り返されて他端が枠体に固定
   され、キャリッジ部の移動に伴って仕切板にガイドされ
   て滑動するリニアスケール装置において、折り返された
   可撓性出力用ケーブルの内外側面に沿って耐磨耗性の保
   護テープを配設し、更に内側の耐磨耗性テープの内側に
   可撓性出力用ケーブルに沿ってスチールテープを設けた
   リニアスケール装置。