JP4174096B2 - 位置検出装置 - Google Patents

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    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
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    • G01D5/347Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/34707Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械や産業機械等の可動部の移動位置を制御する為に用いられる位置検出装置に関し、特に、直線移動動作を行う可動部の移動位置を検出する位置検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、工作機械や産業機械等では、直線移動する可動部の位置制御を行うために、スケール装置等の位置検出装置が用いられている。
【0003】
スケール装置は、一般に、本体部と、この本体部に直線移動可能に設けられているヘッドスライダとから構成されている。
【0004】
本体部内には、スケールと呼ばれる、例えば丸棒等の長尺状の形状をした記録媒体が設けられている。このスケールには、ピットやマーク等が所定連続して所定の間隔で繰り返される位置信号が、長手方向に沿って記録されている。例えば、このスケールには、所定の記録波長で極性が反転する磁気信号が位置信号として、長手方向に沿って連続して記録されている。また、ヘッドスライダ内には、スケールに記録されている位置信号を検出する検出ヘッドが設けられている。この検出ヘッドは、スケールに記録されている位置信号が検出できるように、例えばこの位置信号に対向する位置に設けられるとともにヘッドスライダの直線移動に伴いスケールの長手方向に平行移動する。
【0005】
このような本体部とヘッドスライダとから構成されるスケール装置は、相対的に直線移動する工作機械等の基準部と可動部とに取り付けられる。このスケール装置は、本体部或いはヘッドスライダのいずれか一方が、移動をしない基準部に固定され、他方が、可動部に固定される。このとき、本体部は、内部に設けられたスケールの長手方向が、可動部の移動方向に平行となるように取り付けられる。従って、このスケール装置では、この可動部の直線移動に応じて本体部とヘッドスライダとの相対位置が変化する。
【0006】
このことによりスケール装置では、ヘッドスライダ内に設けられた検出ヘッドがこの相対位置の変化に応じて変化する位置信号を検出し、この可動部の移動位置を制御することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、このような長尺状のスケールを用いて工作機械等の直線移動位置を検出するスケール装置の本体部は、一般に、ボルトを使用して、工作機械に取り付けられている。
【0008】
図9は、従来のスケール装置の本体部が、工作機械の基準部に取り付けられた状態を説明する為の断面図である。図9(a)は、本体部に設けられたスケールの長手方向に直交する方向に、本体部を断面した図であり、図9(b)は、本体部に設けられたスケールの長手方向に平行な方向に、本体部を断面した図である。
【0009】
スケール装置の本体部100は、筐体101と長尺状のスケール102とがブラケット103により固定されている。また、筐体101が、ボルト104,第1の座金105,第2の座金106等の固定部材により、工作機械の基準部110に固定されている。
【0010】
筐体101の内部には、第1の座金105が、ボルト軸が挿通される挿通孔の中心が筐体101に設けられている筐体取付孔107の中心と一致するように配設されている。また、筐体101と基準部110との間には、第2の座金106が、ボルト軸が挿通される挿通孔の中心が筐体取付孔107の中心と一致するように配設されている。ボルト104は、ボルト頭部108が筐体101内に収納され、ボルト軸部109が第1の座金105の挿通孔と筐体取付孔107と第2の座金106の挿通孔とを挿通して、筐体101の外部に突出されている。そして、ボルト104に、ボルト頭部108からボルト軸部109へ向かう方向(図中Z2方向)に締め付け力が与えられ、筐体101が基準部110に固定されている。
【0011】
このような固定部材により固定される本体部100の固定位置は、固定部材の小型化や取付の簡便性等の観点から、一般に、スケール102の長手方向における筐体101の両端部とされている。
【0012】
ところで、ボルト頭部108と第1の座金105との当設面,第1の座金105と筐体101との当設面,筐体101と第2の座金106との当設面,第2の座金106と基準部110との当設面は、一般に、完全に平面とはなっておらず微妙なうねりや曲がりが存在する。また、一般に、ボルト軸部109はボルト頭部108に対して完全に垂直とはなっておらず微妙な曲がりが存在する。また、ボルト軸部109をスケール102の長手方向に完全に垂直となるように締め付けることは難しいため、このボルト軸部109をスケール102の長手方向に完全に垂直にして固定することは困難である。
【0013】
そのため、従来のスケール装置では、本体部100を基準部110に固定する固定力を強くするために、例えば、ボルト頭部108,第1の座金105,第2の座金106等の固定部材の直径を大きくしたり、ボルト頭部108からボルト軸部109へ向かう方向への締め付け力を大きくしたりしていた。しかしながら、この場合、スケール102の長手方向の曲げモーメントM3が筐体101に加わり、この筐体101やスケール102を例えば弓状に変形させてしまっていた。
【0014】
このように、従来のスケール装置では、スケール102の長手方向を、工作機械等の可動部の移動方向に平行として取り付けることが困難であり、このことから位置検出の精度を悪化させてしまう場合があった。
【0015】
本発明は、このような実情を鑑みてなされたものであり、記録媒体の長手方向に対する曲げモーメントを少なくして本体や記録媒体を変形させることなく工作機械等に固定し、高精度に位置検出をすることができる位置検出装置を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明に係る位置検出装置は、相対的に直線移動する第1の部材と第2の部材との相対移動位置を検出する位置検出装置であって、長手方向に位置信号が記録された長尺状の記録媒体を保持し、この記録媒体の長手方向が上記第1の部材と上記第2の部材との相対移動方向と平行となるように上記第1の部材に固定される本体と、上記位置信号を検出する検出ヘッドを有し、上記記録媒体の長手方向と平行な方向に相対移動可能に上記本体に設けられるとともに、第2の部材に固定されるヘッドスライダと、上記本体との当設面が上記記録媒体の長手方向に平行な方向にのみ曲率を有する曲面からなり、この本体と上記第1の部材とを固定する固定部材と上記本体に設けられ、上記固定部材の回転を規制する回転規制手段とを備え、上記第1の部材と上記第2の部材との相対移動位置を検出する。
【0017】
この位置検出装置では、本体との当設面が記録媒体の長手方向に平行な方向にのみ曲面を有する固定部材が、記録媒体の長手方向と平行となるように本体を第1の部材に固定し、上記検出ヘッドが上記記録媒体に記録された位置信号を検出して、第1の部材と第2の部材との相対移動位置を検出する。
【0018】
また、本発明に係る位置検出装置は、相対的に直線移動する第1の部材と第2の部材との相対移動位置を検出する位置検出装置であって、長手方向に位置信号が記録され、この長手方向が上記第1の部材と上記第2の部材との相対移動方向と平行となるように上記第1の部材に固定される長尺状の記録媒体と、上記第2の部材に固定され、上記記録媒体の長手方向と平行な方向に相対移動して上記位置信号を検出する検出ヘッドと、上記記録媒体との当設面が、この記録媒体の長手方向に平行な方向にのみ曲率を有する曲面からなり、この記録媒体と上記第1の部材とを固定する固定部材と、上記固定部材の回転を規制する回転規制手段とを備え、上記第1の部材と上記第2の部材との相対移動位置を検出する。
【0019】
この位置検出装置では、記録媒体との当設面がこの記録媒体の長手方向に平行な方向にのみ曲面を有する固定部材が、記録媒体を第1の部材に固定し、上記検出ヘッドが上記記録媒体に記録された位置信号を検出して、第1の部材と第2の部材との相対移動位置を検出する。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した実施の形態のスケール装置について図面を参照しながら説明をする。
【0021】
図1に、本発明を適用した実施の形態のスケール装置の斜視図を示し、図2に、このスケール装置の側面図を示し、図3に、このスケール装置の内部構造を表すための断面図を示す。
【0022】
本発明を適用した実施の形態のスケール装置1は、本体部2と、この本体部2に取り付けられたヘッドスライダ3とから構成される。
【0023】
このスケール装置1は、工作機械等の一部として構成され相対的に直線移動する2部材の相対移動位置を、検出する装置である。例えば、スケール装置1は、所定の位置に固定された基準部4と、この基準部4に対して図1中に示すX1方向及びX2方向に直線移動する可動部5との相対移動位置を検出する。このスケール装置1は、本体部2或いはヘッドスライダ3のいずれか一方が基準部4に取り付けられ、他方が可動部5に取り付けられる。図1及び図2中には、基準部4に本体部2を取り付け、可動部5にヘッドスライダ3を取り付けた例を示している。
【0024】
本体部2は、筐体11と、丸棒状の高保磁力材料からなる記録媒体であり、この筐体11の内部に設けられたスケール12と、スケール12の両端部を保持してこのスケール12を筐体11内の所定の位置に固定するブラケット13,14とを有している。なお、図1中には、図面の記載の明確化のため、このブラケット13,14を図示していない。
【0025】
筐体11は、例えば、矩形の筒状の形状を有しており、一側面が切り欠かれスリット15が形成されている。また、この筐体11は、スリット15が形成された側面と直交する側面17,18の長手方向の端部に、略円形状の筐体取付孔21,22,23,24が形成されている。
【0026】
スケール12は、ブラケット13,14によりその両端が保持され、筐体11内に固定されている。このスケール12は、筐体11の長手方向に平行であり、矩形の筒の中心軸上に位置されるように設けられている。また、このスケール12には、ピットやマーク等が所定連続して所定の間隔で繰り返される位置信号が、長手方向に沿って記録されている。例えば、このスケール12には、所定の記録波長で極性が反転する磁気信号が位置信号として、長手方向に沿って連続して記録されている。
【0027】
また、ヘッドスライダ3は、本体部2の内部に設けられたヘッド保持部31と、本体部2の外部に設けられたヘッドキャリア32と、このヘッド保持部31とヘッドキャリア32とを連結する連結部33とを有し、スケール12の長手方向に移動可能に本体部2に取り付けられている。
【0028】
図4に、このヘッド保持部31の要部の分解斜視図を示す。
【0029】
ヘッド保持部31には、ヘッドホルダ34が設けられている。このヘッドホルダ34には、スケール12の挿通孔が設けられている。ヘッドホルダ34は、この挿通孔にこのスケール12が挿通されることにより、このスケール12に取り付けられ、このスケール12の長手方向に直線移動可能とされている。
【0030】
このヘッドホルダ34は、ヘッドホルダケース36により外部が覆い包まれており、その内部にMRヘッド35を保持している。このMRヘッド35は、スケール12に記録されている位置信号を検出する。このMRヘッド35は、スケール12に記録されている位置信号が検出できるようにこの位置信号に対向する位置に設けられている。このMRヘッド35は、ヘッドホルダ34に保持されていることから、このヘッドホルダ34の直線移動に伴いスケール12の長手方向に平行移動する。
【0031】
このヘッドホルダ34のスケール12の長手方向の両端には、一対の摺動支持部材37,38が取り付けられている。この摺動支持部材37,38は、その形状が略円柱状となっており、その中心軸にスケール12が挿通する挿通孔が設けられている。この摺動支持部材37,38は、この挿通孔にスケール12が挿通されることにより、このスケール12に摺動自在に支持される。また、この摺動支持部材37,38は、スケール12に摺動自在に支持されることにより、ヘッドホルダ34がスケール12の長手方向に平行移動した場合に、このヘッドホルダ34を移動方向と直交する方向に位置ぶれを生じさせないようにしている。
【0032】
また、ヘッド保持部31には、一対の第1のスペーサ39,40と、一対の第2のスペーサ41,42とが設けられている。
【0033】
一対の第1のスペーサ39,40には、スケール12が挿通する挿通孔が設けられている。この一対の第1のスペーサ39,40は、この挿通孔にスケール12が挿通されることにより、スケール12に取り付けられ、スケール12の長手方向に直線移動可能とされている。また、この一対の第1のスペーサ39,40は、摺動支持部材37,38のスケール12の長手方向のヘッドホルダ34が取り付けられていない一端面に当設している。
【0034】
また、一対の第2のスペーサ41,42は、スケール12が挿通する挿通孔が設けられている。この一対の第2のスペーサ41,42は、この挿通孔にスケール12が挿通されることにより、スケール12に取り付けられ、スケール12の長手方向に直線移動可能とされている。また、この一対の第2のスペーサ41,42は、第1のスペーサ39,40のスケール12の長手方向の摺動支持部材37,38が当設していない一端面に当設している。
【0035】
また、ヘッド保持部31には、一対のヘッドホルダ挟持部材43,44と、バネ45とが設けられている。
【0036】
ヘッドホルダ挟持部材43,44には、スケール12が挿通する挿通孔が設けられている。ヘッドホルダ挟持部材43,44は、この挿通孔にスケール12が挿通されることにより、スケール12に取り付けられ、スケール12の長手方向に直線移動可能とされている。また、このヘッドホルダ挟持部材43,44は、連結部33に固定されている。この一対のヘッドホルダ挟持部材43,44は、摺動支持部材37,38が取り付けられたヘッドホルダ34を、一対の第1のスペーサ39,40と一対の第2のスペーサ41,42を介して、スケール12の長手方向に平行な方向の両端から挟持している。また、ヘッドホルダ挟持部材43と第2のスペーサ41との間には、バネ45が設けられいる。このバネ45は、このヘッドホルダ挟持部材43からヘッドホルダ挟持部材44に向かう方向へ、ヘッドホルダ34を付勢している。
【0037】
また、ヘッドホルダ34には、回り止め用ピン46が設けられている。この周り止め用ピン46は、長手方向の一端がヘッドホルダ34に固定されており、他端が連結部33に設けられた回転規制穴47に挿入されている。そのため、ヘッドホルダ34のスケール12を中心軸とする回転が規制される。
【0038】
また、第1のスペーサ39,40と第2のスペーサ41,42とが当設するそれぞれの当設面は球面形状を有している。この球面形状の当設面は、ヘッドホルダ挟持部材43,44がスケール12の長手方向に直交する方向にヘッドホルダ挟持部材43,44が位置ずれした場合に、摺動支持部材37,38等からスケール12に与える曲げモーメントを少なくするように機能している。
【0039】
以上のような構成のヘッド保持部31は、このスケール12の長手方向に平行な方向に移動可能に、このスケール12に取り付けられており、この移動に応じてMRヘッド35がスケール12に記録された位置信号を検出する。
【0040】
このヘッド保持部31は、連結部33を介してヘッドキャリア32と連結している。この連結部33は、スケール12の長手方向と直交する方向の一端がヘッドホルダ挟持部材43,44に固定され、他端がスリット15から挿出して本体部2の外部に設けられたヘッドキャリア32に固定される。
【0041】
このようにヘッドスライダ3は、これらヘッド保持部31、ヘッドキャリア32、連結部33で構成され、スケール12の長手方向に移動自在に本体部2に取り付けられている。そして、このヘッドスライダ3は、本体部2との相対移動に応じてMRヘッド35が検出した位置信号を、ヘッドキャリア32に設けられた信号ケーブル48を介して図示しない制御装置に供給する。
【0042】
以上のような構成のスケール装置1は、スケール12が基準部4と可動部5の相対移動方向に平行となり、スリット15が可動部5側に開口するように配置される。このように配置されたスケール装置1の本体部2は、スリット15が形成された側面と直交する側面17,18の一方が取付面となる。そして、この取付面のスケール12の長手方向に平行な方向の端部に設けられた筐体取付孔21,22,23,24の位置で、本体用ボルト51,52等の固定部材により、基準部4に固定される。また、このように配置されたスケール装置1のヘッドスライダ3は、スライダ用ボルト53,54により可動部5に固定される。
【0043】
つぎに、本体部2を基準部4に固定する固定部材について説明する。
【0044】
図5に、本体部2を基準部4に固定する固定部材を説明するための断面図を示す。図5(a)にはスケール12の長手方向に直交する方向にスケール装置1を断面した図を示し、図5(b)にはスケール12の長手方向に平行な方向にスケール装置1を断面した図を示す。なお、この図5には筐体取付孔22,24が設けられた一方の本体部2の端部のみを示し、以下、この端部における固定部材の説明を行うが、他方の本体部2の端部も同様な固定部材を用いて本体部2と基準部4とが取り付けられている。
【0045】
スケール装置1の筐体11の内部には、第1の座金55が、ボルト軸が挿通される挿通孔の中心が筐体取付孔24の中心と一致するように配設されている。また、スケール装置1の筐体11と基準部4との間には、第2の座金56が、ボルト軸が挿通される挿通孔の中心が筐体取付孔24の中心と一致するように配設されている。本体用ボルト52は、ボルト頭部61が本体部2の筐体11内に収納され、ボルト軸部62が第1の座金55の挿通孔と筐体取付孔24と第2の座金56の挿通孔とを挿通して、筐体11の外部に突出されている。そして、本体用ボルト52が、ボルト頭部61からボルト軸部62へ向かう方向(図中Z1方向)に締め付け力が与えられ、本体部2の筐体11を基準部4に固定している。
【0046】
ここで、第1の座金55の筐体11が当設する当設面は、スケール12の長手方向に平行な方向に曲率を有し、スケール12の長手方向と直交する方向には曲率を有さない曲面となっている。すなわち、この第1の座金55は、スケール12の長手方向と平行な方向で断面した場合、筐体11との当設面の形状が円弧状となっている。また、この第1の座金55は、スケール12の長手方向と直交する方向で断面した場合、筐体11との当設面の形状が直線状となっている。
【0047】
そのため、スケール装置1では、筐体11やスケール12に加わる長手方向の曲げモーメントM1を少なくすることができる。従って、筐体11やスケール12を例えば弓状に変形させてしまうことなく、基準部4と可動部5との相対移動方向に対してスケール12の長手方向を平行に保って、本体部2を基準部4に固定することができる。
【0048】
また、第1の座金55の筐体11が当設する当設面は、スケール12の長手方向と直交する方向には、曲率を有しておらず直線となっている。そのため、筐体11やスケール12に加わる長手方向と直交する方向の曲げモーメントM2は少なくならない。しかしながら、スケール装置1では、スケール12が筐体11の長手方向に直交する方向の断面に対して中心に位置するように配置されている。そのため、スケール12の長手方向に直交する方向の曲げモーメントM2により、筐体11やスケール12は、スケール12の中心軸を中心とした回転変形しか生じない。従って、スケール装置1の位置検出精度を悪化させることはない。さらに、この直線部分により、ボルト頭部61からボルト軸部62へ向かう方向への十分な締め付け力を加えることができ、筐体11と基準部4とを必要十分な力で固定することができる。
【0049】
また、第1の座金55は、本体用ボルト52により筐体11と基準部4とを固定する際に生じる回転力で配設位置が変わらないように、例えば、回転止め用の溝、穴、ボス等を設けたり、また、筐体11との当設面と直交する面を一部平面形状としてこの部分を筐体11等の回転をしない部材と当設させるようにしてもよい。このことにより、第1の座金55の筐体11との当設面を、スケール12の長手方向に平行な方向に曲率を有するように維持することがきる。
【0050】
このような第1の座金55の材質は、鉄系金属の様な硬い材質が望ましい。当設面の曲率は、本体用ボルト52の大きさに応じて異なるものであるが、例えば、本体用ボルト52がM4〜M8であれば、20〜60mm程度が望ましい。当設面のスケール12の長手方向に平行な方向の長さは、本体用ボルト52の大きさ及び筐体11の材質に応じて異なるものであるが、例えば、本体用ボルト52がM5であり、筐体11が鉄系金属であれば、2〜10mmが望ましい。また、本体用ボルト52の大きさが大きい場合、締め付け力が大きくなって、筐体11と基準部4との固定力が大きくなるため、基準部4と可動部5との相対移動方向に対してスケール12の長手方向を平行に保って本体部2を基準部4に固定する第1の座金55による位置精度の保持効果を大きくすることができる。
【0051】
以上のように本発明の実施の形態のスケール装置1では、筐体11との当設面がスケール12の長手方向に平行な方向にのみ曲面を有する第1の座金55により、スケール12の長手方向と平行となるように筐体11を基準部4に固定するので、スケール12の長手方向に対する変形を筐体11やスケール12に生じさせることはない。そのため、このスケール装置1では、基準部4と可動部5との相対位置の検出精度を高くすることができる。また、このスケール装置1では、高い強度を有する材質を用いることなく本体部2を構成することができ、また、筐体11と基準部4との取付作業を簡単に行うことができるので、装置の小型化やコストダウンを図ることができる。
【0052】
つぎに、本体部2を基準部4に固定する固定部材を変えたスケール装置1の変形例について説明する。
【0053】
図6に、スケール装置1の変形例の固定部材を説明するための断面図を示す。図6(a)にはスケール12の長手方向に直交する方向にスケール装置1を断面した図を示し、図6(b)にはスケール12の長手方向に平行な方向にスケール装置1を断面した図を示す。
【0054】
この図6に示すように、スケール装置1では、第2の座金56に変えて、第1の座金55と同様に、筐体11が当設する当設面がスケール12の長手方向に平行な方向に曲率を有し、スケール12の長手方向と直交する方向には曲率を有さない曲面となっている第3の座金71としてもよい。この第3の座金71は、スケール12の長手方向と平行な方向で断面した場合、筐体11との当設面の形状が円弧状となっており、スケール12の長手方向と直交する方向で断面した場合、筐体11との当設面の形状が直線状となっている。
【0055】
そのため、この第3の座金71を用いたスケール装置1では、筐体11やスケール12に加わる長手方向の曲げモーメントM1をさらに少なくすることができる。従って、筐体11やスケール12を例えば弓状に変形させてしまうことなく、基準部4と可動部5との相対移動方向に対してスケール12の長手方向を平行に保って、本体部2を基準部4に固定することができる。
【0056】
また、第3の座金71も、上記第1の座金55と同様に、本体用ボルト52により筐体11と基準部4とを固定する際に生じる回転力で配設位置が変わらないように、例えば、回転止め用の溝、穴、ボス等を設けたり、また、筐体11との当設面と直交する面を一部平面形状としてこの部分を基準部4等の回転をしない部材と当設させるようにしてもよい。このことにより、第1の座金55の筐体11との当設面を、スケール12の長手方向に平行な方向に曲率を有するように維持することがきる。
【0057】
図7及び図8に、スケール装置1の他の変形例の固定部材を説明するための断面図を示す。図7(a)及び図8(a)にはスケール12の長手方向に直交する方向にスケール装置1を断面した図を示し、図7(b)及び図7(c)にはスケール12の長手方向に平行な方向にスケール装置1を断面した図を示す。
【0058】
この図7及び図8に示すように、スケール装置1では、第2の座金56に変えて、第1の座金55と同様に、筐体11が当設する当設面がスケール12の長手方向に平行な方向に曲率を有し、スケール12の長手方向と直交する方向には曲率を有さない曲面となっている第4の座金72としてもよい。
【0059】
この第4の座金72は、ボルト軸が挿入する挿入孔が設けられこの挿入孔と直交する2つの面が取付面73,74となり、この取付面73,74がスケール12の長手方向と平行な方向に曲率を有し、スケール12の長手方向に直交する方向に曲率を有さない曲面となっている。また、この第4の座金72は、両者の取付面73,74に、本体用ボルト52のボルト頭部61の外周径と略同一の開口径を有する凹状のボルト取付座75,76が形成されている。
【0060】
このように第4の座金72は、本体用ボルト52の取付方向に対して対象な形状となっており、本体用ボルト52がどちらの方向から挿入されても筐体11と基準部4とを固定することができる。そのため、この第4の座金72では、例えば、図8に示すように、筐体11の側面17を基準部4とするような裏面取付を行う場合などにおいて、取付方向を反転させる必要がない。従って、この第4の座金72では、このような裏面取付を行う場合において、取付方向を反転させずに著しい精度悪化を生じさせることがなく、作業者の負担を軽減させることができる。
【0061】
以上の変形例で示したように本発明を適用した実施の形態のスケール装置1では、筐体11と基準部4とを固定する固定部材であって、筐体11との当設面がスケール12の長手方向に平行な方向にのみ曲率を有する曲面からなる固定部材であれば、どのようなものを用いてもよい。
【0062】
また、本発明を適用した実施の形態として、位置信号が磁気記録された丸棒状のスケール12を記録媒体として用いたスケール装置1について説明したが、本発明は、このようなものに限られず、例えば、厚みが1mm以下の薄板の長尺状の記録媒体を用いた磁気式或いは光学式のスケール装置や、厚みが3〜7mm程度の断面が略板状の長尺状の記録媒体を用いた磁気式或いは光学式のスケール装置に適用することもできる。
【0063】
また、さらに、本発明を適用した実施の形態として、位置信号が記録された記録媒体であるスケール12が、ブラケット13,14により筐体11の内部に保持させたスケール装置1について説明したが、本発明は、このようなものに限られず、例えば、筐体11を用いずに記録媒体を基準部4に直接固定した構成のスケール装置に適用することもできる。
【0064】
具体的には、このようなスケール装置では、長手方向に位置信号が記録されている薄板の長尺状の記録媒体が、長手方向が基準部4及び可動部5の相対移動方向に平行となるように、基準部4に固定されている。このようなスケール装置では、記録媒体との当設面がこの記録媒体の長手方向に平行な方向にのみ曲面を有する上記第1の座金55や第2の座金56により、この記録媒体が基準部4に固定される。そして、検出ヘッドが、記録媒体の位置信号が記録された面と対向するように、可動部5に固定する。このことにより、このようなスケール装置では、基準部4と可動部5との相対移動位置を検出することができる。
【0065】
すなわち、本発明は、記録媒体を基準部4に直接固定したスケール装置であっても適用することができ、長手方向に対する変形を記録媒体に生じさせることはない。そのため、基準部4と可動部5との相対位置の検出精度を高くすることができる。
【0066】
【発明の効果】
本発明に係る位置検出装置では、本体との当設面が記録媒体の長手方向に平行な方向にのみ曲面を有する固定部材が、記録媒体の長手方向と平行となるように本体を第1の部材に固定し、第1の部材と第2の部材との相対移動位置を検出する。
【0067】
このことにより、本発明に係る位置検出装置では、この記録媒体の長手方向に対する変形を本体や記録媒体に生じさせることなく本体と第1の部材とを固定することができる。また、本発明に係る位置検出装置は、固定部材が回転しないように規制する回転規制手段を有しており、このことにより、固定部材を記録媒体の長手方向に平行な方向に曲率を維持し固定することができる。そのため、この位置検出装置では、第1の部材と第2の部材との相対位置の検出精度を高くすることができる。また、この位置検出装置では、高い強度を有する材質を用いることなく本体を構成することができ、また、本体と第1の部材との取付作業を簡単に行うことができるので、装置の小型化やコストダウンを図ることができる。
また、固定部材の、本体との当設面と直交する面を略平面形状とし、この面と本体とを当設するようにし、回転を規制する回転規制手段を有する本発明によれば、新たに回転を規制するための部材を設ける必要がなく、記録媒体の長手方向に平行な方向に曲率を維持し固定することができ、装置のコストダウンが図られる。
【0068】
また、本発明に係る位置検出装置では、記録媒体との当設面がこの記録媒体の長手方向に平行な方向にのみ曲面を有する固定部材が、この記録媒体を第1の部材に固定し、上記検出ヘッドが上記記録媒体に記録された位置信号を検出して、第1の部材と第2の部材との相対移動位置を検出する。
【0069】
このことにより、本発明に係る位置検出装置では、長手方向に対する変形を記録媒体に生じさせることなく、この記録媒体と第1の部材とを固定することができる。また、本発明に係る位置検出装置は、固定部材が回転しないように規制する回転規制手段を有しており、このことにより、固定部材を記録媒体の長手方向に平行な方向に曲率を維持し固定することができる。そのため、この位置検出装置では、第1の部材と第2の部材との相対位置の検出精度を高くすることができる。また、この位置検出装置では、高い強度を有する材質を用いることなく記録媒体を構成することができ、また、記録媒体と第1の部材との取付作業を簡単に行うことができるので、装置の小型化やコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のスケール装置の斜視図である。
【図2】上記スケール装置の側面図である。
【図3】上記スケール装置の内部構造を表すための断面図である。
【図4】上記スケール装置のヘッド保持部の要部分解斜視図である。
【図5】本体部を基準部に固定する固定部材を説明するため上記スケール装置の本体部の断面図である。
【図6】上記固定部材の変形例を説明するための上記スケール装置の本体部の断面図である。
【図7】上記固定部材の他の変形例を説明するための上記スケール装置の本体部の断面図である。
【図8】上記固定部材の他の変形例を説明するための上記スケール装置の本体部の断面図である。
【図9】従来のスケール装置の本体部を基準部に固定する固定部材を説明するためのこの従来のスケール装置の本体部の断面図である。
【符号の説明】
1 スケール装置、2 本体部、3 ヘッドスライダ、4 基準部、5 可動部、11 筐体、12 スケール、13,14 ブラケット、15 スリット、16 21,22,23,24 筐体取付孔、31 ヘッド保持部、32 ヘッドキャリア、33 連結部、34 ヘッドホルダ、35 MRヘッド、37,38 摺動支持部材、43,44 ヘッドホルダ挟持部材、45 バネ、46 周り止めピン、51,52 本体用ボルト、53,54 スライダ用ボルト、55第1の座金、56 第2の座金、71 第3の座金、72 第4の座金

Claims (3)

  1. 相対的に直線移動する第1の部材と第2の部材との相対移動位置を検出する位置検出装置において、
    長手方向に位置信号が記録された長尺状の記録媒体を保持し、この記録媒体の長手方向が上記第1の部材と上記第2の部材との相対移動方向と平行となるように上記第1の部材に固定される本体と、
    上記位置信号を検出する検出ヘッドを有し、上記記録媒体の長手方向と平行な方向に相対移動可能に上記本体に設けられるとともに、上記第2の部材に固定されるヘッドスライダと、
    上記本体との当設面が上記記録媒体の長手方向に平行な方向にのみ曲率を有する曲面からなり、この本体と上記第1の部材とを固定する固定部材と
    上記本体に設けられ、上記固定部材の回転を規制する回転規制手段とを備え、
    上記第1の部材と上記第2の部材との相対移動位置を検出する位置検出装置。
  2. 上記固定部材には、上記本体との当設面と直交する面において、該本体に当設され、回転を規制する略平面形状の回転時当設面を有し、
    上記回転規制手段は、上記本体が、上記固定部材の回転時当設面と当設されることにより該固定部材の回転を規制することを特徴とする請求項1記載の位置検出装置。
  3. 相対的に直線移動する第1の部材と第2の部材との相対移動位置を検出する位置検出装置において、
    長手方向に位置信号が記録され、この長手方向が上記第1の部材と上記第2の部材との相対移動方向と平行となるように上記第1の部材に固定される長尺状の記録媒体と、
    上記第2の部材に固定され、上記記録媒体の長手方向と平行な方向に相対移動して上記位置信号を検出する検出ヘッドと、
    上記記録媒体との当設面が、この記録媒体の長手方向に平行な方向にのみ曲率を有する曲面からなり、この記録媒体と上記第1の部材とを固定する固定部材と
    上記固定部材の回転を規制する回転規制手段とを備え、
    上記第1の部材と上記第2の部材との相対移動位置を検出する位置検出装置。
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