JP4226383B2 - 測長装置 - Google Patents
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測長方向に伸びるスケールと、該スケールに対して所定間隔を維持した状態で、スケールに沿って測長方向に相対移動するセンサを含むスライダとを備えた測長装置に係り、特に、リニアスケールや測長ユニットに用いるのに好適な、外部からの異物侵入に対して、機構的障害を回避し、信頼性を向上させた測長装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リニアスケール等の測長装置で、スケールと検出センサ間のクリアランスを確保するガイド機構として、転がり（ベアリング）と滑りがある。
【０００３】
後者を採用したリニアスケールの一例を、図１（断面図）、図２（スライダ部分の右側面図）及び図３（同じく左側面図）に示す。これは、測長方向（図１の紙面に垂直な方向）に伸びるスケール１２と、該スケール１２に対して所定間隔を維持した状態で、スケール１２に沿って測長方向に相対移動する、光源、インデックススケール、受光素子（光電式の場合）、電極素子（静電容量式の場合）又は、受信コイル（電磁誘導式の場合）等のセンサを含むスライダ２０と、前記間隔を維持するための、前記スライダ２０に固定されたスライドシュー２２を備えている。
【０００４】
図において、１０は、スケール１２が固定された、相対移動する一方の部材に固定されるスケール枠、２４は、相対移動する他方の部材に固定される検出器ユニット、２６は、該検出器ユニット２４の相対移動変位をスライダ２０に伝えるための連結ロッドで、前記スライドシュー２２は、例えば前記スケール枠１０のスケール１２の上下に設けられたガイド面１１上を摺動する。
【０００５】
この滑り機構を採用した場合、図４に示す如く、異物３０がスライドシュー２２の前後に蓄積して、摺動ガイド面１１との間に異物３０が入り込むと、クリアランスが保てず、誤動作を起こすという問題点がある。
【０００６】
このような問題点を解決するべく、特許文献１には、スケールに沿って移動するスライダの前後に、清掃部材として、液体を吸収可能な吸収体を配設することが提案されている。又、特許文献２には、スライダの前後にワイパを設けて、スケールの表面を掃拭することが記載されている。
【０００７】
又、測長装置の検出方式を、光電式から電磁誘導式に変えること等により、センサ部への異物影響を軽減することも考えられている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平９−１８９５７４号公報
【特許文献２】
特開２００１−２５５１３４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら図１乃至図３に示した従来例は、スライドシュー２２が直方体とされていたため、図４に示した如く、スライダ２０の移動に伴って、その前後に異物３０が蓄積し、排除することができないという問題点を有していた。
【００１０】
又、特許公報１や２に記載の方法では、スケール面に吸収体やワイパを接触させているため、きずが生じて、測定誤差を発生するおそれがある。
【００１１】
又、電磁誘導式のように、センサ部自身が異物に対して耐性がある場合でも、異物が相対移動するセンサ間に入り込むことによって生じる、摩滅、パターン破壊等の機構的障害を回避することはできなかった。
【００１２】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、外部からの異物侵入に対して、機構的障害を回避し、装置の信頼性を向上させることを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、測長方向に伸びるスケールと、該スケールに対して所定間隔を維持した状態で、スケールに沿って測長方向に相対移動するセンサを含むスライダと、前記間隔を維持するためのスライドシューとを備えた測長装置において、前記スライドシューの相対移動方向両端に、摺動ガイド面上の異物を排除する斜面を設けることにより、前記課題を解決したものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１８】
本実施形態は、図１乃至図３に示した従来例と同様のリニアスケールにおいて、図５に要部構成を示す如く、スライダ２０のスライドシュー２２の移動方向両端に、摺動ガイド面１１上の異物を排除する外向きの斜面２３を形成したものである。
【００１９】
この構成によれば、図６に示す如く、スライドシュー２２が摺動することにより、摺動ガイド面１１に堆積した異物３０を、矢印Ａのように、外部に掃き出すことができる。
【００２０】
次に、比較例を詳細に説明する。
【００２１】
本比較例は、図７に示す如く、スライダ２０の移動方向両端に、スケール面１３上の異物を排除する、角度θ1の斜面２１を形成したものである。
【００２２】
前記斜面２１は、図８に示す如く、スケール平面方向だけでなく、側面方向に対しても角度θ2で設けられている。
【００２３】
更に、前記斜面２１のスケール側面２１Ａは、図９に詳細に示す如く、スライダ２０のセンサ面２０Ａとスケール側面２０Ｂの間隔Ｄより、ｄ2分だけスケール面１３に近くされている。
【００２４】
このようにして、スケール面１３上に異物が付着した状態で、スライダ２０が、その部分を摺動することにより、異物を除去できる。
【００２５】
本比較例においては、スライダセンサ面２０Ａとスケール面１３間の間隔Ｄより、ｄ2分だけ、斜面２１をスケール面１３に近づけているので、スライダセンサ面２０Ａとスケール１２間には、ｄ1（＝Ｄ−ｄ2）を超える径の異物が、斜面２１より内側に入り込むことがない。なお、このように斜面２１をスケール面１３に近づけなくても、侵入した異物を排除することはできる。
【００２６】
前記比較例においては、スライドシュー２２の斜面２３と、スライダ２０の斜面２１が本発明の実施形態とは別に設けられていたが、両者を併用して、効果を更に高めることもできる。
【００２７】
又、スライダ構造の先端部は一体構造に限定されず、ゴムなどの可撓性の構造材による２体構成も可能である。
【００２８】
なお、前記実施形態においては、本発明がリニアスケールに適用されていたが、本発明の適用対象はこれに限定されず、光電式、静電容量式、電磁誘導式を問わず、ロータリエンコーダにも適用できる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、外部からの異物に対する機構的障害を回避して、装置の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のリニアスケールの一例の構成を示す断面図
【図２】同じくスライダの形状を示す右側面図
【図３】同じく左側面図
【図４】従来例の問題点を説明するための、スライドシュー部分の拡大図
【図５】本発明の実施形態におけるスライダの形状を示す左側面図
【図６】前記実施形態の作用を説明するための、スライドシュー部分の拡大図
【図７】比較例のスライダの形状を示す右側面図
【図８】図７のVIII部断面図
【図９】比較例のスライダとスケールの関係を示す拡大断面図
【符号の説明】
１０…スケール枠
１２…スケール
１３…スケール面
２０…スライダ
２１、２３…斜面
２２…スライドシュー
【発明の属する技術分野】
本発明は、測長方向に伸びるスケールと、該スケールに対して所定間隔を維持した状態で、スケールに沿って測長方向に相対移動するセンサを含むスライダとを備えた測長装置に係り、特に、リニアスケールや測長ユニットに用いるのに好適な、外部からの異物侵入に対して、機構的障害を回避し、信頼性を向上させた測長装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リニアスケール等の測長装置で、スケールと検出センサ間のクリアランスを確保するガイド機構として、転がり（ベアリング）と滑りがある。
【０００３】
後者を採用したリニアスケールの一例を、図１（断面図）、図２（スライダ部分の右側面図）及び図３（同じく左側面図）に示す。これは、測長方向（図１の紙面に垂直な方向）に伸びるスケール１２と、該スケール１２に対して所定間隔を維持した状態で、スケール１２に沿って測長方向に相対移動する、光源、インデックススケール、受光素子（光電式の場合）、電極素子（静電容量式の場合）又は、受信コイル（電磁誘導式の場合）等のセンサを含むスライダ２０と、前記間隔を維持するための、前記スライダ２０に固定されたスライドシュー２２を備えている。
【０００４】
図において、１０は、スケール１２が固定された、相対移動する一方の部材に固定されるスケール枠、２４は、相対移動する他方の部材に固定される検出器ユニット、２６は、該検出器ユニット２４の相対移動変位をスライダ２０に伝えるための連結ロッドで、前記スライドシュー２２は、例えば前記スケール枠１０のスケール１２の上下に設けられたガイド面１１上を摺動する。
【０００５】
この滑り機構を採用した場合、図４に示す如く、異物３０がスライドシュー２２の前後に蓄積して、摺動ガイド面１１との間に異物３０が入り込むと、クリアランスが保てず、誤動作を起こすという問題点がある。
【０００６】
このような問題点を解決するべく、特許文献１には、スケールに沿って移動するスライダの前後に、清掃部材として、液体を吸収可能な吸収体を配設することが提案されている。又、特許文献２には、スライダの前後にワイパを設けて、スケールの表面を掃拭することが記載されている。
【０００７】
又、測長装置の検出方式を、光電式から電磁誘導式に変えること等により、センサ部への異物影響を軽減することも考えられている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平９−１８９５７４号公報
【特許文献２】
特開２００１−２５５１３４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら図１乃至図３に示した従来例は、スライドシュー２２が直方体とされていたため、図４に示した如く、スライダ２０の移動に伴って、その前後に異物３０が蓄積し、排除することができないという問題点を有していた。
【００１０】
又、特許公報１や２に記載の方法では、スケール面に吸収体やワイパを接触させているため、きずが生じて、測定誤差を発生するおそれがある。
【００１１】
又、電磁誘導式のように、センサ部自身が異物に対して耐性がある場合でも、異物が相対移動するセンサ間に入り込むことによって生じる、摩滅、パターン破壊等の機構的障害を回避することはできなかった。
【００１２】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、外部からの異物侵入に対して、機構的障害を回避し、装置の信頼性を向上させることを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、測長方向に伸びるスケールと、該スケールに対して所定間隔を維持した状態で、スケールに沿って測長方向に相対移動するセンサを含むスライダと、前記間隔を維持するためのスライドシューとを備えた測長装置において、前記スライドシューの相対移動方向両端に、摺動ガイド面上の異物を排除する斜面を設けることにより、前記課題を解決したものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１８】
本実施形態は、図１乃至図３に示した従来例と同様のリニアスケールにおいて、図５に要部構成を示す如く、スライダ２０のスライドシュー２２の移動方向両端に、摺動ガイド面１１上の異物を排除する外向きの斜面２３を形成したものである。
【００１９】
この構成によれば、図６に示す如く、スライドシュー２２が摺動することにより、摺動ガイド面１１に堆積した異物３０を、矢印Ａのように、外部に掃き出すことができる。
【００２０】
次に、比較例を詳細に説明する。
【００２１】
本比較例は、図７に示す如く、スライダ２０の移動方向両端に、スケール面１３上の異物を排除する、角度θ1の斜面２１を形成したものである。
【００２２】
前記斜面２１は、図８に示す如く、スケール平面方向だけでなく、側面方向に対しても角度θ2で設けられている。
【００２３】
更に、前記斜面２１のスケール側面２１Ａは、図９に詳細に示す如く、スライダ２０のセンサ面２０Ａとスケール側面２０Ｂの間隔Ｄより、ｄ2分だけスケール面１３に近くされている。
【００２４】
このようにして、スケール面１３上に異物が付着した状態で、スライダ２０が、その部分を摺動することにより、異物を除去できる。
【００２５】
本比較例においては、スライダセンサ面２０Ａとスケール面１３間の間隔Ｄより、ｄ2分だけ、斜面２１をスケール面１３に近づけているので、スライダセンサ面２０Ａとスケール１２間には、ｄ1（＝Ｄ−ｄ2）を超える径の異物が、斜面２１より内側に入り込むことがない。なお、このように斜面２１をスケール面１３に近づけなくても、侵入した異物を排除することはできる。
【００２６】
前記比較例においては、スライドシュー２２の斜面２３と、スライダ２０の斜面２１が本発明の実施形態とは別に設けられていたが、両者を併用して、効果を更に高めることもできる。
【００２７】
又、スライダ構造の先端部は一体構造に限定されず、ゴムなどの可撓性の構造材による２体構成も可能である。
【００２８】
なお、前記実施形態においては、本発明がリニアスケールに適用されていたが、本発明の適用対象はこれに限定されず、光電式、静電容量式、電磁誘導式を問わず、ロータリエンコーダにも適用できる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、外部からの異物に対する機構的障害を回避して、装置の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のリニアスケールの一例の構成を示す断面図
【図２】同じくスライダの形状を示す右側面図
【図３】同じく左側面図
【図４】従来例の問題点を説明するための、スライドシュー部分の拡大図
【図５】本発明の実施形態におけるスライダの形状を示す左側面図
【図６】前記実施形態の作用を説明するための、スライドシュー部分の拡大図
【図７】比較例のスライダの形状を示す右側面図
【図８】図７のVIII部断面図
【図９】比較例のスライダとスケールの関係を示す拡大断面図
【符号の説明】
１０…スケール枠
１２…スケール
１３…スケール面
２０…スライダ
２１、２３…斜面
２２…スライドシュー
Claims (1)
- 測長方向に伸びるスケールと、該スケールに対して所定間隔を維持した状態で、スケールに沿って測長方向に相対移動するセンサを含むスライダと、前記間隔を維持するためのスライドシューとを備えた測長装置において、
前記スライドシューの相対移動方向両端が、摺動ガイド面上の異物を排除する斜面を有することを特徴とする測長装置。
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|---|---|---|---|
| JP2003118087A JP4226383B2 (ja) | 2003-04-23 | 2003-04-23 | 測長装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003118087A JP4226383B2 (ja) | 2003-04-23 | 2003-04-23 | 測長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004325163A JP2004325163A (ja) | 2004-11-18 |
| JP4226383B2 true JP4226383B2 (ja) | 2009-02-18 |
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ID=33296354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003118087A Expired - Fee Related JP4226383B2 (ja) | 2003-04-23 | 2003-04-23 | 測長装置 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP4226383B2 (ja) |
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| JPS59132520A (ja) * | 1983-01-19 | 1984-07-30 | 株式会社ミツトヨ | 操作スイツチ構造 |
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| US4976043A (en) * | 1989-02-09 | 1990-12-11 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Precision contour gage |
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| US5419222A (en) * | 1992-10-08 | 1995-05-30 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method for measuring the contour of a machined part |
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| US6501264B2 (en) * | 2000-03-13 | 2002-12-31 | Mitutoyo Corporation | Induction type transducer and electronic caliper |
| JP2001255134A (ja) | 2000-03-13 | 2001-09-21 | Mitsutoyo Corp | 電子ノギス |
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-
2003
- 2003-04-23 JP JP2003118087A patent/JP4226383B2/ja not_active Expired - Fee Related
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2004
- 2004-04-23 US US10/830,829 patent/US7103987B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7103987B2 (en) | 2006-09-12 |
| US20040211079A1 (en) | 2004-10-28 |
| JP2004325163A (ja) | 2004-11-18 |
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