JP4718880B2 - 磁気スケール - Google Patents
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Description
すなわち、この位置検出装置は、印字ヘッドをガイドする軸状のガイドシャフトの外周面にガイドシャフトの長手方向に沿って設けた磁気目盛りを備えた磁気スケールと、印字ヘッドと一体的に設けられ磁気目盛りの磁界の変化を検出することで検出信号を出力する磁気センサとを備えている。
そして、この位置検出装置では、前記検出信号に基づいてガイドシャフトの長手方向における印字ヘッドの位置を得るようにしている。
このような磁気スケールを用いた位置検出装置は、位置検出が必要な種々の工作機械やプリンタ、自動機械などに広く適用されている。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、磁性部材を確実に保護し耐久性を向上する上で有利な磁気スケールを提供することにある。
前記磁性部材は、帯板状を呈し厚さ方向の一方の面が前記密着面に形成され、厚さ方向の他方の面が前記内側パイプ材の外面に密着可能な背面として形成され、
前記内側パイプ材は、その一側の外面が前記外側パイプ材の内面に当接し前記一側に対向する他側の外面が前記磁性部材の背面に接触し、前記密着面が前記パイプ材の内面に密着する方向に前記磁性部材を押さえ付け、
前記内側パイプ材の一側の外面が前記外側パイプ材の内面に接触した箇所に対応する前記外側パイプ材の外面には、前記外側パイプ材の外面から前記内側パイプ材の外面にわたって窪む凹部が設けられており、
前記スペーサは、前記磁性部材の両側に形成される前記空隙に配置され、前記外側パイプ材の内面と前記内側パイプ材の外面との間に介在されることを特徴とする。
したがって、本発明の磁気スケールによれば、磁性部材を外側パイプ材によって保護でき、磁性部材に物があたって損傷したり、磁性部材に切削液が付着して磁性部材が劣化したりすることを防止でき、磁気スケールの耐久性を確保する上で有利となる。
また、内側パイプ材を用いることで磁気スケールを簡単に組み立てることができる。
次に本発明の第1の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1(A)は第1の実施の形態における磁気スケールの断面図、(B)は(A)のB矢視図である。
図2(A)は第1の実施の形態における磁気スケールを用いた位置検出装置100の構成図である。
図2(A)に示すように、位置検出装置100は、磁気スケール10と、磁気スケール10によってその延在方向に移動可能に案内される検出ヘッド102を備えている。
図1(A)に示すように、磁気スケール10は、外側パイプ材20と、外側パイプ20の内部に挿入された内側パイプ材30と、外側パイプ20と内側パイプ30の間に設けられた磁性部材40とを備えている。
外側パイプ材20は断面が円筒の筒状に形成され内面22を有している。
外側パイプ材20は、磁性部材40の磁力に磁性的に影響を与えない材料で形成されている。
本実施の形態では、外側パイプ材20の材料は、非磁性材料であるステンレスSUS304(JIS)が用いられる。なお、外側パイプ材20の材料としては磁性部材40の磁力に磁性的に影響を与えなければ弱い磁性を有するものであってもよい。なお、第2の実施の形態以下の実施の形態においても外側パイプ材20の材料はこの第1の実施の形態と同様である。
磁性部材40は、直線状に延在しその延在方向を外側パイプ材20の長手方向に平行させて外側パイプ材20の内面22と内側パイプ材30の外面32との間の空隙に挿入されその延在方向に沿ってN極とS極とが交互に着磁された磁気目盛りが形成されている。
磁性部材40は、着磁可能な材料であり、その延在方向に沿ってN極とS極とが交互に一定のピッチで着磁されることによって磁気目盛りが形成されている。言い換えると、磁性部材40には、その延在方向に沿ってN極とS極とが交互に変化する周期的信号を含む磁気目盛りが形成されている。さらに言い換えると、磁性部材40には、その延在方向に沿ってN極とS極が交互に変化する周期的な磁気パターンが記録されている。
磁性部材40は、本実施の形態では弾性材料としてのゴム磁石で形成されている。
内側パイプ材30は、外側パイプ材20の内面22に磁性部材40を組み付けた後(この場合、接着剤や両面粘着テープを用いるなど任意である)、外側パイプ材20の内部に挿入してもよく、あるいは、内側パイプ材30に磁性部材40を組み付け後(この場合も接着剤や両面粘着テープを用いるなど任意である)、外側パイプ材20に挿入するようにしてもよい。
外側パイプ材20の内部に磁性部材40および内側パイプ材30を組み付けることで、内側パイプ材30は、その一側の外面32が外側パイプ材20の内面22に当接し前記一側に対向する他側の外面32が磁性部材40の背面44の全域を覆うように接触し、これにより内側パイプ材30の外面32が磁性部材40の背面44の全長にわたって当接し押さえつけることで、磁性部材40の密着面42を外側パイプ材20の内面22に密着させるよう構成されている。
内側パイプ材30は、磁性部材40の磁力が有効に発揮される材料で形成されている。より詳細には、内側パイプ材30を構成する材料は、磁性部材40の磁界強度を高めることにより外側パイプ材20の外面における表面磁束密度を高める材料であり、このような材料として、鉄などのような磁性体を用いることができる。なお、第2の実施の形態以下の実施の形態においても内側パイプ材30の材料はこの第1の実施の形態と同様である。
着磁装置は、磁気ヘッドと、磁気ヘッドに駆動電流を供給することで磁気ヘッドから磁界を発生させる駆動回路とを有している。
前記着磁装置は、前記磁気ヘッドを磁性部材40に臨ませた状態で、磁気ヘッドを磁気部材30の長手方向に沿って相対的に移動させつつ、磁気ヘッドから磁性部材40に磁界を与えることで磁性部材40に一定ピッチのN極とS極を着磁し磁気目盛りを形成する。
なお、磁性部材40に対する磁気目盛りの形成は、磁性部材40を外側パイプ材20の内面22に取着した後、外側パイプ材20の外面に磁気ヘッドを臨ませ、外側パイプ材20を通して前記磁界を与えることによって行ってもよいし、磁性部材40を外側パイプ材20に取着する前に磁性部材40単体に磁気ヘッドを直接臨ませて行っても良い。
ただし、磁性部材40を外側パイプ材20の内面22に取着してから磁気目盛りを形成した場合には、磁性部材40の内面22に対する取り付け誤差や、外側パイプ材20の変形が磁性部材40のN極とS極のピッチに与える影響を除くことができるため、磁性部材40を単体で着磁して磁気目盛りを形成する場合に比較して、磁気目盛りの精度を確保でき検出ヘッド102(図2参照)によって検出信号を精度よく検出する上で有利である。
また、前述したような磁性部材40の磁力が有効に発揮される材料で形成された内側パイプ材30を用いた場合には、磁性部材40の着磁の際、このような内側パイプ材30を用いない場合に比較して磁性部材40を強く着磁できるため、磁性部材40の磁界強度を高めることにより外側パイプ材20の外面における表面磁束密度を高めることができるという効果がある。
スライドベース104は、外側パイプ材20が挿通される軸受けを有し、その軸受けを介して外側パイプ材20の延在方向にスライド可能に支持されている。
磁気センサ106は、スライドベース104に組み込まれ、磁気スケール10の磁性部材40に一定の間隔をおいて対面するように配置されている。
磁気センサ106は、磁界を検出して磁界の強度に応じた検出信号を出力するものであり、本実施の形態では磁気抵抗素子(MRセンサ)が用いられている。磁気抵抗素子は、その磁気抵抗素子に与えられる磁界の変化に応じて電気抵抗が変化するものである。
したがって、検出ヘッド102が外側パイプ材20の延在方向に沿って移動しつつ磁気目盛りを検出すると、磁気センサ106から周期的に増減する(例えば正弦波状に変換する)検出信号を得ることができる。
このような検出信号を磁気センサ106からリード線108を介して従来公知の検出回路に供給することでこの検出回路により検出ヘッド102の磁気スケール10に対する相対的変位量が検出される。
したがって、本実施の形態の磁気スケール10によれば、磁気目盛りが形成された磁性部材40が外側パイプ材20の内部に設けられているので、磁性部材40を外側パイプ材20によって保護でき、磁性部材40に物があたって損傷したり、磁性部材40に切削液が付着して磁性部材40が劣化したりすることを防止でき、磁気スケール10の耐久性を確保する上で有利となる。
また、内側パイプ材30を外側パイプ材40の内部に挿入することで磁気スケール10を簡単に組み立てることができるとともに、磁性部材40によって発生される磁束を効率的に外側パイプ材20の外面に向けて放射させ該外面おける表面磁束密度を高めることができる。これにより、このような磁気スケール10を位置検出装置100に用いた場合に、検出ヘッド102の磁気センサ106で検出する検出信号の電圧レベルを確保する上で有利となる。
また、外側パイプ材20の内部に内側パイプ材30を配設したことにより軽量化を図りつつ磁気スケール10の剛性を高めることができるので、磁気スケール10の剛性を確保しつつ、外側パイプ材20の肉厚の薄型化を図ることで磁性部材40によって発生される磁束をより多く外側パイプ材20の外面に向けて放射させることができる。これにより、外側パイプ材20の外面おける表面磁束密度をより高めることができるため、このような磁気スケール10を位置検出装置100に用いた場合に、検出ヘッド102の磁気センサ106で検出する検出信号の電圧レベルを確保する上でより有利となる。
また、本実施の形態の磁気スケール10によれば、磁性体からなる内側パイプ材30によって磁性部材40の背面44の全域を覆うことにより、磁性部材40の磁界強度を高め外側パイプ材20の外面における表面磁束密度をさらに高めることができるので、このような磁気スケール10を位置検出装置100に用いた場合に、検出ヘッド102の磁気センサ106で検出する検出信号の電圧レベルを確保する上でより有利となる。
また、本実施の形態のように、位置検出装置100として磁気スケール10を用いた場合には、磁性部材40が外側パイプ材20の内部に設けられているため、外側パイプ材20を、検出ヘッド102をスライド可能に支持する案内部材として兼用でき、案内部材を別に設ける場合に比較してコストを削減でき小型化を図る上で有利となる。
なお、本発明の磁気スケール10は、図2(A)のように、検出ヘッド102が外側パイプ材20に組み込まれた組み込みタイプの位置検出装置100に限られるものではなく、図2(B)に示すように、検出ヘッド102が外側パイプ材20によってスライド可能に支持されておらず外側パイプ材20から分離して設けられる、いわゆるセパレートタイプの位置検出装置100にも適用可能である。
次に第2の実施の形態について説明する。
図3は第2の実施の形態における磁気スケールの断面図である。なお、以下では、第1の実施の形態と同一の箇所、部材に同一の符号を付して説明する。
第2の実施の形態では、外側パイプ材20、内側パイプ材30、磁性部材40の形状のみが第1の実施の形態と異なっており、他の構成は第1の実施の形態と同様である。
外側パイプ材20は断面が矩形枠状を呈しており、第1の実施の形態と同様に、磁性部材40の磁力に磁性的に影響を与えないステンレスSUS304(JIS)などの非磁性材料で形成されている。
内側パイプ材30は断面が矩形枠状を呈しており、第1の実施の形態と同様に、磁性部材40の磁力が有効に発揮される鉄などの磁性体で形成されている。
磁性部材40は、断面が矩形の帯板状を呈し、外側パイプ材20の内面22と内側パイプ30の外面32とで形成される横長に矩形の空間に設けられている。
内側パイプ材30は、第1の実施の形態と同様に、外側パイプ材20の内面22に磁性部材40を組み付けた後、外側パイプ材20の内部に挿入してもよく、あるいは、内側パイプ材30に磁性部材40を組み付け後、外側パイプ材20に挿入するようにしてもよい。
外側パイプ材20の内部に磁性部材40および内側パイプ材30を組み付けることで、内側パイプ材30は、その矩形の一辺をなす外面32が外側パイプ材20の矩形の一辺をなす内面22に当接し、前記一辺に対向する他の一辺をなす外面32が磁性部材40の背面44の全域を覆うように接触し、これにより内側パイプ材30の矩形の一辺をなす外面32が磁性部材40の背面44の全長にわたって当接し押さえつけることで、磁性部材40の密着面42を外側パイプ材20の内面22に密着させるよう構成されている。
このような第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
次に第3の実施の形態について説明する。
図4(A)は第3の実施の形態における磁気スケールの断面図である。
第3の実施の形態は、磁性部材40が外側パイプ材20と内側パイプ材30の間の空隙の全周にわたって設けられている点が第1の実施の形態と異なっており、他の構成は第1の実施の形態と同様である。
外側パイプ材20は断面が円筒の筒状に形成され内面22を有し、内側パイプ材30は断面が外側パイプ材20の内径よりも小さい寸法の外径で円筒の筒状に形成され外面32を有している。
外側パイプ材20の内部に内側パイプ30が同軸上で挿入され、外側パイプ材20の内面22と内側パイプ30の外面32の間に形成される環状の空隙を閉塞するように磁性部材40が設けられている。すなわち、磁性部材40は外側パイプ材20の内面22面全周と内側パイプ30の外面32全周にわたって設けられている。
内側パイプ材30は、外側パイプ材20の内面22に磁性部材40を組み付けた後、外側パイプ材20の内部に挿入してもよく、あるいは、内側パイプ材30に磁性部材40を組み付け後、外側パイプ材20に挿入するようにしてもよい。
外側パイプ材20の内部に磁性部材40および内側パイプ材30を組み付けることで、内側パイプ材30の外面32全域で磁性部材40の背面34全域を覆うとともに、外面32全域で磁性部材40の背面34全域を押し付け、磁性部材40の全長にわたり磁性部材40の密着面32を外側パイプ材20の内面22に密着させるように構成されている。
このような第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
また、第3の実施の形態では、磁性部材30の磁界が外側パイプ材20の中心軸回りの全域に均一に発生するため、このような磁気スケール10を用いた位置検出装置100では、外側パイプ材20の中心軸回りのどの位置に検出ヘッド40の磁気センサ44を配置しても検出信号を検出することができ、磁気スケール10と検出ヘッド40の配置の自由度を確保する上で有利となる。
次に第4の実施の形態について説明する。
図4(B)は第4の実施の形態における磁気スケールの断面図である。
第4の実施の形態は第3の実施の形態の変形例であり、外側パイプ材20、内側パイプ材30、磁性部材40の形状のみが第3の実施の形態と異なっており、他の構成は第3の実施の形態と同様である。
外側パイプ材20は断面が矩形枠状の筒状に形成され内面22を有し、内側パイプ材30は断面が矩形枠状の筒状に形成され外面32を有している。
外側パイプ材20の内部に内側パイプ30が同軸上で(より詳細には、同軸上でかつ外側パイプ材20をなす矩形の4辺と内側パイプ材30をなす矩形の4辺を平行させて)挿入され、外側パイプ材20の内面22と内側パイプ30の外面32の間に形成される矩形枠状の空隙を閉塞するように磁性部材40が設けられている。すなわち、磁性部材40は外側パイプ材20の内面22面全周と内側パイプ30の外面32全周にわたって設けられている。
内側パイプ材30は、外側パイプ材20の内面22に磁性部材40を組み付けた後、外側パイプ材20の内部に挿入してもよく、あるいは、内側パイプ材30に磁性部材40を組み付け後、外側パイプ材20に挿入するようにしてもよい。
外側パイプ材20の内部に磁性部材40および内側パイプ材30を組み付けることで、内側パイプ材30の外面32全域で磁性部材40の背面34全域を覆うとともに、外面32全域で磁性部材40の背面34全域を押し付け、磁性部材40の全長にわたり磁性部材40の密着面32を外側パイプ材20の内面22に密着させるように構成されている。
このような第4の実施の形態によれば、第3の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
次に第5の実施の形態について説明する。
図5(A)は第5の実施の形態における磁気スケールの斜視図、(B)は(A)の断面図である。
第5の実施の形態は第1の実施の形態の変形例であり、外側パイプ材20から内側パイプ材30にわたり凹部50を設けることで外側パイプ材20に対する内側パイプ材30の回転を阻止するようにした点が第1の実施の形態と異なっており、他の構成は第1の実施の形態と同様である。
外側パイプ材20の内部に磁性部材40および内側パイプ材30を組み付けることで、内側パイプ材30は、その一側の外面32が外側パイプ材20の内面22に当接し前記一側に対向する他側の外面32が磁性部材40の背面44の全域を覆うように接触し、これにより内側パイプ材30の外面32が磁性部材40の背面44の全長にわたって当接し押さえつけることで、磁性部材40の密着面42を外側パイプ材20の内面22に密着させるよう構成されている。
内側パイプ材30の一側の外面32が外側パイプ材20の内面22に接触した箇所に対応する外側パイプ材20の外面32に、外側パイプ材20の外面から内側パイプ材30の外面32にわたって窪む凹部(ダボ打ち凹部)50が、外側パイプ材20の長手方向に間隔をおいて複数設けられ、本実施の形態では、凹部50は、外側パイプ材20の外面において外側パイプ材20の中心軸と平行な1つの直線上に等間隔をおいて複数設けられている。
このような第5の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の作用効果を奏することができることは無論のこと、凹部50を設けることで外側パイプ材20の内部で内側パイプ材30の回転を阻止することができ、外側パイプ材20の周方向における磁性部材40のずれを防止する点で有利となる。
図6(A)、(B)に示す例では、第5の実施の形態と同様に、凹部50を、外側パイプ材20の外面において外側パイプ材20の中心軸と平行な1つの直線上に等間隔をおいて複数設けた場合を示している。
図7(A)、(B)に示す例では、凹部50を、外側パイプ材20の外面において外側パイプ材20の中心軸と平行な2つの直線上に等間隔をおいてそれぞれ複数設けた場合を示している。
このように外側パイプ材20の周方向に間隔をおいて2つの凹部50を設けると、外側パイプ材20の内部における内側パイプ材30の回転をより効果的に阻止する上で有利となる。
図8(A)、(B)に示す例では、凹部50を、外側パイプ材20の外面において外側パイプ材20の中心軸と平行な1つの直線上に等間隔をおいて複数設けるとともに、外側パイプ材20の両端近傍のみ、凹部50を外側パイプ材20の外面の周方向に間隔をおいて2つ設けた場合を示している。
この例では、まず、外側パイプ材20の長手方向の両端においてそれぞれ周方向に間隔をおいて2つの凹部50を設けることで外側パイプ材20に対する内側パイプ材30および磁性部材40の位置決めを行い、その後、残りの凹部50を設けるようにすると、外側パイプ材20に対する内側パイプ材30および磁性部材40の位置決めを行う上でおよび外側パイプ材20に対する内側パイプ材30の回転を効果的に阻止する上で有利となる。
次に第6の実施の形態について説明する。
図9は第6の実施の形態における磁気スケールの断面図である。
第6の実施の形態は第5の実施の形態の変形例であり、外側パイプ材20の内面22と内側パイプ材30の外面32との間にスペーサ60を設けることで外側パイプ材20に対する内側パイプ材30の回転をより確実に阻止するようにした点が第5の実施の形態と異なっており、他の構成は第5の実施の形態と同様である。
第5の実施の形態と同様に、外側パイプ材20の内部に磁性部材40および内側パイプ材30を組み付けることで、内側パイプ材30は、その一側の外面32が外側パイプ材20の内面22に当接し前記一側に対向する他側の外面32が磁性部材40の背面44の全域を覆うように接触し、これにより内側パイプ材30の外面32が磁性部材40の背面44の全長にわたって当接し押さえつけることで、磁性部材40の密着面42を外側パイプ材2020の内面22に密着させるよう構成されている。
内側パイプ材30の一側の外面32が外側パイプ材20の内面22に接触した箇所に対応する外側パイプ材20の外面32に、外側パイプ材20の外面から内側パイプ材30の外面32にわたって窪む凹部(ダボ打ち凹部)50が、外側パイプ材20の長手方向に間隔をおいて複数設けられている。
さらに、磁性部材40の両側に位置する前記空隙の箇所で内側パイプ材30と凹部50との間との箇所に、外側パイプ材20の内部において内側パイプ材30の回転を阻止するスペーサ60が介在されている。
スペーサ60の配設は、単に嵌め込むことで、あるいは、接着剤や両面粘着テープを用いることで行われる。
このような第6の実施の形態によれば、第5の実施の形態と同様の作用効果を奏することができることは無論のこと、スペーサ60を設けることで外側パイプ材20の内部で内側パイプ材30の回転をより確実に阻止することができ、外側パイプ材20の周方向における磁性部材40のずれをより確実に防止できる点で有利となる。
次に第7の実施の形態について説明する。
図10(A)は第7の実施の形態における磁気スケールの斜視図、(B)は(A)の断面図である。
第7の実施の形態は第5の実施の形態の変形例である。
すなわち、外側パイプ材20の外面から内側パイプ材30の外面32にわたって窪む凹部(ダボ打ち凹部)50が、外側パイプ材20の長手方向に間隔をおいて複数形成され、さらに、内側パイプ材30と外側パイプ材20とはそれらの長手方向にずらされている。
ここで、外側パイプ材20の外面から内側パイプ材30の外面32にわたって窪む凹部50のうち、外側パイプ材20に形成された凹部50の部分を50Aとし、内側パイプ材30に形成された凹部50の部分を50Bとすると、外側パイプ材20に形成された複数の凹部50Aが、凹部50Bが形成されていない内側パイプ材30の外面箇所を、密着面42をパイプ材20の内面22に密着させる方向に押さえ付けている。
このような第7の実施の形態によれば、第5の実施の形態と同様に、第1の実施の形態と同様の作用効果を奏することができることは無論のこと、外側パイプ材20に形成された凹部50Aにより外側パイプ材20の内部で内側パイプ材30の回転を阻止することができ、外側パイプ材20の周方向及び長手方向における磁性部材40のずれを防止する点で有利となる。
次に第8の実施の形態について説明する。
図11(A)は第8の実施の形態における磁気スケールの斜視図、(B)は(A)の断面図である。
第8の実施の形態は第5の実施の形態の変形例である。
すなわち、外側パイプ材20の外面から内側パイプ材30の外面32にわたって窪む凹部(ダボ打ち凹部)50が、外側パイプ材20の長手方向に間隔をおいて複数形成され、さらに、内側パイプ材30と外側パイプ材20とはそれらの周方向にずらされている。
このように周方向にずらされることで、第8の実施の形態でも第7の実施の形態と同様に、外側パイプ材20に形成された複数の凹部50Aが、凹部50Bが形成されていない内側パイプ材30の外面箇所を、密着面42をパイプ材20の内面22に密着させる方向に押さえ付けている。
このような第8の実施の形態によれば、第7の実施の形態と同様な効果が奏される。
次に第9の実施の形態について説明する。
図12は第9の実施の形態における磁気スケールの斜視図である。
第9の実施の形態は第5の実施の形態の変形例であり、凹部50が外側パイプ材20の長手方向に沿って延在形成されている。
凹部50は外側パイプ材20の長手方向の全長にわたって延在形成してもよく、あるいは、凹部50を所定の長さとし、外側パイプ材20の長手方向に間隔をおいて複数形成してもよい。
このような第9の実施の形態によれば、第5の実施の形態と同様に、第1の実施の形態と同様の作用効果を奏することができることは無論のこと、凹部50により外側パイプ材20の内部で内側パイプ材30の回転を阻止することができ、外側パイプ材20の周方向における磁性部材40のずれを防止する点で有利となる。
次に第10の実施の形態について説明する。
図13(A)は第10の実施の形態における磁気スケールの斜視図、(B)は(A)の断面図である。
第10の実施の形態は第9の実施の形態の変形例である。
すなわち、外側パイプ材20の長手方向に沿って所定の長さ延在する凹部50が、外側パイプ材20の長手方向に間隔をおいて複数形成され、さらに、内側パイプ材30と外側パイプ材20とはそれらの長手方向にずらされている。
ここで、外側パイプ材20の外面から内側パイプ材30の外面32にわたって窪む凹部50のうち、外側パイプ材20に形成された凹部50の部分を50Aとし、内側パイプ材30に形成された凹部50の部分を50Bとすると、外側パイプ材20に形成された複数の凹部50Aが、凹部50Bが形成されていない内側パイプ材30の外面箇所を、密着面42をパイプ材20の内面22に密着させる方向に押さえ付けている。
このような第10の実施の形態によれば、第5の実施の形態と同様に、第1の実施の形態と同様の作用効果を奏することができることは無論のこと、外側パイプ材20に形成された凹部50Aにより外側パイプ材20の内部で内側パイプ材30の回転を阻止することができ、外側パイプ材20の周方向における磁性部材40のずれを防止する点で有利となる。
次に第11の実施の形態について説明する。
図14(A)は第11の実施の形態における磁気スケールの斜視図、(B)は(A)の断面図である。
第11の実施の形態は第9の実施の形態の変形例である。
すなわち、外側パイプ材20の長手方向に沿って所定の長さ延在する凹部50が、外側パイプ材20の長手方向に間隔をおいて複数形成され、さらに、内側パイプ材30と外側パイプ材20とはそれらの周方向にずらされている。
このように周方向にずらされることで、第11の実施の形態でも第10の実施の形態と同様に、外側パイプ材20に形成された複数の凹部50Aが、凹部50Bが形成されていない内側パイプ材30の外面箇所を、密着面42をパイプ材20の内面22に密着させる方向に押さえ付けている。
このような第11の実施の形態によれば、第10の実施の形態と同様な効果が奏される。
次に第12の実施の形態について説明する。
図15は第12の実施の形態における磁気スケールの断面図である。
第12の実施の形態は、外側パイプ材20の内面22と内側パイプ材30の外面32との間に弾性部材70を設けることで内側パイプ材30を磁性部材40方向に押さえ付け密着面42を外側パイプ材20の内面22に密着させるようにした点が第1の実施の形態と異なっており、その他の点は第1の実施の形態と同様である。
外側パイプ材20の内部に、断面が円弧の帯板状の磁性部材40および内側パイプ材30を組み付けることで、内側パイプ材30は、一側の外面32が磁性部材40の背面44の全域を覆うように接触し、磁性部材40と反対に位置する他側の外面32と外側パイプ材20の内面22との間に空隙が形成される。
この空隙に、外側パイプ材20の内面22と内側パイプ材30の外面32との双方に当接して弾性力を発揮する弾性部材70が配設される。
弾性部材70は、中央部70Aと、中央部70Aの両側から突出するアーム部70Bを有し、中央部70Aとアーム部70Bの先端が外側パイプ材20の内面22に当接し、両アーム部70Bの中間部が内側パイプ材30の外面32に当接し、内側パイプ材30を磁性部材40方向に押さえ付けている。この弾性部材70の弾性力によって、磁性部材40の密着面42を外側パイプ材20の内面22に密着させる方向に押さえ付けるように構成されている。
このような第12の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
また、磁性部材30の配設は、粉状や液状の磁性材料をバインダーや硬化剤と混ぜ外側パイプ材20と内側パイプ材30との間の空間に流し込んで所望の形状に成形することで行ってもよいことは無論である。
また、各実施の形態では、外側パイプ材20および内側パイプ材30の断面が円筒や矩形枠の場合について説明したが、外側パイプ材20および内側パイプ材30の断面として多角形枠など様々な中空断面形状を採用可能である。
Claims (11)
- 外側パイプ材と、
前記外側パイプ材の内部に挿入された内側パイプ材と、
前記外側パイプ材の内面に密着可能な密着面を有して直線状に延在し、その延在方向を前記外側パイプ材の長手方向に平行させて前記外側パイプ材の内面と前記内側パイプ材の外面との間の空隙に挿入され、その延在方向に沿ってN極とS極とが交互に着磁された磁気目盛りが形成された磁性部材と、
前記外側パイプ材の内部に配置され、前記内側パイプ材の回転を阻止するスペーサと、を備え、
前記磁性部材は、帯板状を呈し厚さ方向の一方の面が前記密着面に形成され、厚さ方向の他方の面が前記内側パイプ材の外面に密着可能な背面として形成され、
前記内側パイプ材は、その一側の外面が前記外側パイプ材の内面に当接し前記一側に対向する他側の外面が前記磁性部材の背面に接触し、前記密着面が前記パイプ材の内面に密着する方向に前記磁性部材を押さえ付け、
前記内側パイプ材の一側の外面が前記外側パイプ材の内面に接触した箇所に対応する前記外側パイプ材の外面には、前記外側パイプ材の外面から前記内側パイプ材の外面にわたって窪む凹部が設けられており、
前記スペーサは、前記磁性部材の両側に形成される前記空隙に配置され、前記外側パイプ材の内面と前記内側パイプ材の外面との間に介在される、
磁気スケール。 - 前記外側パイプ材の外面から前記内側パイプ材の外面にわたって窪む凹部が、前記外側パイプ材の長手方向に沿って延在形成されている、
請求項1記載の磁気スケール。 - 前記外側パイプ材の外面から前記内側パイプ材の外面にわたって窪む凹部が、前記外側パイプ材の長手方向に間隔をおいて複数設けられている、
請求項1または2に記載の磁気スケール。 - 前記内側パイプ材と前記外側パイプ材とは、それらの長手方向にずらされており、前記外側パイプ材に形成された凹部が、前記凹部が形成されていない前記内側パイプ材の外面箇所を、前記密着面を前記パイプ材の内面に密着させる方向に押さえ付けている、
請求項1〜3のいずれかに記載の磁気スケール。 - 前記内側パイプ材と前記外側パイプ材とは、それらの周方向にずらされており、前記外側パイプ材に形成された凹部が、前記凹部が形成されていない前記内側パイプ材の外面箇所を、前記密着面を前記パイプ材の内面に密着させる方向に押さえ付けている、
請求項1〜3のいずれかに記載の磁気スケール。 - 前記外側パイプ材は、前記磁性部材の磁力に磁性的に影響を与えない材料で形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の磁気スケール。
- 前記外側パイプ材は、非磁性材料で形成されている、
請求項6記載の磁気スケール。 - 前記内側パイプ材は、前記磁性部材の磁力が有効に発揮される材料で形成されている、
請求項1〜7のいずれかに記載の磁気スケール。 - 前記内側パイプ材は、磁性体で形成されている、
請求項8記載の磁気スケール。 - 前記磁性部材は、弾性材料で形成されている、
請求項1〜9のいずれかに記載の磁気スケール。 - 前記外側パイプ材および内側パイプ材は、断面が円筒状である、
請求項1〜10のいずれかに記載の磁気スケール。
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