JP6355349B2 - リニアエンコーダ - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1に記載されたスケール装置(リニアエンコーダ)は、スケールと、検出ヘッドとを備えている。この検出ヘッドは、スケールの表面に当接するようにして設けられたベアリング等からなる可動部材を備えているので、スケールの長手方向に沿って滑らかに移動することができる。
ここで、リニアスケールでは、ヘッドの読取部にてスケールに形成された目盛を読み取る方式として、電磁誘導式や、静電容量式や、光電式などを採用することができるが、いずれの方式を採用する場合であってもスケールに形成された目盛と、ヘッドに設けられた読取部との間隔は狭いことが望ましい。これらの間隔を狭くすることによって、スケールに対するヘッドの相対的な移動量の検出精度を向上させることができるからである。なお、特許文献1に記載されたスケール装置では、検出ヘッドにてスケールに形成された目盛を読み取る方式として電磁誘導式を採用している。
従来のリニアエンコーダ100は、図6および図7に示すように、板状のスケール110と、スケール110の長手方向(紙面左右方向)に沿って移動するヘッド120とを備えている。
また、ヘッド120は、図6〜図8に示すように、スケール110の短手方向に沿った回転軸を有する3つのベアリング122と、スケール110およびヘッド120の対向方向に沿った回転軸を有する2つのベアリング123とを備えている。そして、ヘッド120は、ベアリング122の周面をスケール110の表面に押し付けるとともに、ベアリング123の周面をスケール110の側面に押し付けるようにして配設される。
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係るリニアエンコーダを示す図である。図2は、リニアエンコーダを側面側から見た図である。具体的には、図1は、リニアエンコーダをスケール側から見た図であり、図2は、図1のリニアエンコーダを紙面上側から見た図である。
リニアエンコーダ1は、図1および図2に示すように、板状のスケール2と、スケール2の長手方向(紙面左右方向)に沿って移動するヘッド3とを備えている。
また、ヘッド3は、図1〜図3に示すように、スケール2の短手方向に沿った回転軸を有する4つのベアリング32と、スケール2およびヘッド3の対向方向に沿った回転軸を有する2つのベアリング33とを備えている。そして、ヘッド3は、ベアリング32の周面をスケール2の表面に押し付けるとともに、ベアリング33の周面をスケール2の側面に押し付けるようにして配設される。
(1)リニアエンコーダ1は、目盛21をスケール2の一方の表面に形成するとともに、各ベアリング32をスケール2の他方の表面に当接させているので、各ベアリング32の通り道と、目盛21との間隔を近接させて配置した場合であっても、目盛21を各ベアリング32にて踏んでしまうことはない。したがって、このようなリニアエンコーダ1によれば、目盛21を破損してしまったり、測定精度が低下してしまったりすることなく、各ベアリング32の通り道と、目盛21との間隔を近接させて配置することができるので、リニアエンコーダ1は、スケール2およびヘッド3の短手方向の長さを短くすることができ、全体を小型化することができる。
(3)リニアエンコーダ1は、目盛21をスケール2の一方の表面に形成するとともに、各ベアリング32をスケール2の他方の表面に当接させることによって、スケール2を板状体として機能させているので、新たな部材を追加することなく、スケール2およびヘッド3の短手方向の長さを短くすることができ、全体を小型化することができる。
(4)読取部31は、電磁誘導を利用することによって目盛21を読み取るので、リニアエンコーダ1は、測定精度を低減させることなく、スケール2およびヘッド3の短手方向の長さを短くすることができ、全体を小型化することができる。
以下、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、既に説明した部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
図4は、本発明の第2実施形態に係るリニアエンコーダを側面側から見た図である。
前記第1実施形態では、リニアエンコーダ1は、目盛21をスケール2の一方の表面に形成するとともに、各ベアリング32をスケール2の他方の表面に当接させることによって、目盛21と、読取部31との間に介在して配置される板状体としてスケール2を機能させていた。
なお、スケール2Aは、目盛21Aと同一の厚さに形成された目盛21Aとは異なるパターンを目盛21Aの外側に有していてもよい。これによれば、スケール2Aと、板状体22とを安定して平行に貼り合わせることができる。
(5)各ベアリング32は、板状体22の表面に当接するようにしてヘッド3に設けられているので、各ベアリング32の通り道と、目盛21Aとの間隔を近接させて配置した場合であっても、目盛21Aを各ベアリング32にて踏んでしまうことはない。したがって、このようなリニアエンコーダ1Aによれば、目盛21Aを破損してしまったり、測定精度が低下してしまったりすることなく、各ベアリング32の通り道と、目盛21Aとの間隔を近接させて配置することができるので、リニアエンコーダ1Aは、スケール2Aおよびヘッド3の短手方向の長さを短くすることができ、全体を小型化することができる。
(7)板状体22は、ガラスからなるので、リニアエンコーダ1Aは、スケール2Aに対してヘッド3を移動させるときに目盛21Aおよび読取部31の間隔の変化を安定させることができる。したがって、リニアエンコーダ1Aは、測定精度を向上させることができる。
以下、本発明の第3実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、既に説明した部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
図5は、本発明の第3実施形態に係るリニアエンコーダを側面側から見た図である。
前記第1実施形態では、リニアエンコーダ1は、読取部31を有するヘッド3を備え、読取部31は、ヘッド3の表面(スケール2側の面)に設けられていた。
(8)リニアエンコーダ1Bは、目盛21をスケール2の一方の表面に形成するとともに、各ベアリング32をスケール2の他方の表面に当接させることによって、スケール2を板状体として機能させているので、スケール2およびヘッド3の短手方向の長さを短くすることができ、全体を小型化することができる。
なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記各実施形態では、各ベアリング32は、スケール2,2Aの表面に当接することによって、スケール2,2Aおよびヘッド3,3Bの間隔を保持するスペーサとして機能していた。これに対して、スペーサは、ベアリングでなくてもよく、例えば、プラスチック製の円柱などであってもよい。
前記各実施形態では、読取部31,31Bは、電磁誘導を利用することによって目盛21,21Aを読み取るように構成されていたが、静電容量などの他の方式を利用することによって目盛21,21Aを読み取るように構成されていてもよい。
前記第2実施形態では、板状体22は、ガラス製であったが、これとは異なる材質を採用してもよい。
2,2A スケール
3,3B ヘッド
21,21A 目盛
22 板状体
31,31B 読取部
32 ベアリング
33 ベアリング
34 プレート
211 スケールコイル
311 励磁コイル
312 検出コイル
341 支持体
B 接着剤
Claims (6)
- 長手方向に沿って表面に形成された目盛を有する板状のスケールと、前記スケールの長手方向に沿って移動するとともに、前記スケールに形成された前記目盛を読み取ることによって、前記スケールに対する相対的な移動量を検出する読取部を有するヘッドとを備えるリニアエンコーダであって、
前記ヘッドは、前記スケールの表面に当接することによって、前記スケールおよび前記ヘッドの間隔を保持し、円柱状に形成される転動部材からなるスペーサを備え、
前記スケールは、前記目盛と、前記読取部との間に介在して配置される板状体を備え、
前記スペーサは、前記板状体の表面と前記スペーサの周面とを当接させて転動することによって、前記ヘッドを前記スケールの長手方向に沿って移動させるようにして前記ヘッドに設けられることを特徴とするリニアエンコーダ。 - 請求項1に記載されたリニアエンコーダにおいて、
前記スペーサは、前記スペーサの通り道と、前記目盛とを重ならせるようにして前記ヘッドに設けられることを特徴とするリニアエンコーダ。 - 請求項1または請求項2に記載されたリニアエンコーダにおいて、
前記目盛を前記スケールの一方の表面に形成するとともに、前記スペーサを前記スケールの他方の表面に当接させることによって、前記スケールを前記板状体として機能させることを特徴とするリニアエンコーダ。 - 請求項1または請求項2に記載されたリニアエンコーダにおいて、
前記目盛を覆うようにして前記スケールに前記板状体を貼り付けることによって、前記目盛と、前記読取部との間に前記板状体を介在して配置することを特徴とするリニアエンコーダ。 - 請求項4に記載されたリニアエンコーダにおいて、
前記板状体は、ガラスからなることを特徴とするリニアエンコーダ。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載されたリニアエンコーダにおいて、
前記読取部は、電磁誘導を利用することによって前記目盛を読み取ることを特徴とするリニアエンコーダ。
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