JP7481864B2 - 基本体の取付面に、少なくとも長手方向の位置を測定するための測定目盛を有するとともに長手方向に延在する支持体を端側で固定するアッセンブリ - Google Patents

基本体の取付面に、少なくとも長手方向の位置を測定するための測定目盛を有するとともに長手方向に延在する支持体を端側で固定するアッセンブリ Download PDF

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Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の、基本体の取付面に、少なくとも長手方向の位置を測定するための測定目盛を有するとともに長手方向に延在する支持体を端側で固定するアッセンブリに関する。
位置測定装置は、相互に移動可能な２つの構成部材の位置を特定するのに用いられる。位置測定装置は、加工機械においては、加工されるべき工作物に対する工具の相対移動を測定するために使用され、また座標測定器において使用され、そして半導体産業においてもウェハの位置決めおよび加工のためにますます頻繁に使用される。
位置測定装置は、測定基準器と測定基準器を走査する走査ユニットとから成る。位置測定装置に対する要求はますます高くなる。位置測定のより高い解像度、より高い精度および再現性が要求され続けられる。基本体（機械のベッドなど）に対する測定基準器の締結点を形成するために、測定基準器を、測定方向で基本体に対して１箇所で位置固定に締結することが知られている。
たいていの場合、測定基準器と基本体とは、それぞれ異なる熱膨張特性を有する材料から成る。位置固定の締結は、温度が変化しても基本体から測定基準器へ拘束力が及ばされないように構成すべきである。
冒頭で述べたようなアッセンブリは、旧東ドイツ経済特許第３５０９３９０号明細書において公知である。旧東ドイツ経済特許第３５０９３９０号明細書は、シールドタイプの長さ測定装置、特に機械に測定システムを固定する手段を開示している。測定装置は、測定目盛と走査ユニットとを有し、測定目盛および走査ユニットは、閉鎖カバーによって端面が閉じられた細長い中空体内に配置されている。閉鎖カバーは、弾性的な中間片を介して、それぞれ固定ブロックに結合されており、この場合、各固定ブロックの直交する３つの面に、機械に固定するための手段が設けられている。中空体は、直交する３つの長手面に、弾性的に作用する固定手段を受容するための溝を有する。
旧東ドイツ経済特許第３５０９３９０号明細書
本発明の根底を成す課題は、堅牢に構成されているとともに精確な位置測定を可能にする、基本体の取付面に、少なくとも長手方向の位置を測定するための測定目盛を有するとともに長手方向に延在する支持体を端側で固定するアッセンブリを提供することである。
この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴を有するアッセンブリによって解決される。
本発明に従って構成されたアセンブリは、基本体の取付面に、少なくとも長手方向の位置を測定するための測定目盛を有するとともに長手方向に延在する支持体を端側で固定するために用いられる。アッセンブリは、第１の固定要素と第２の固定要素とを備える。第１の固定要素と第２の固定要素とは、支持体の、長手方向で反対の側に位置決め可能である。第１の固定要素および第２の固定要素は、支持体の端部に第１の固定要素および第２の固定要素が側方で接触可能であるように構成されている。第１の固定要素は、支持体を、第１の固定要素に面する端部にて、長手方向で基本体に対して固く支持することができるように構成されている。第２の固定要素は、支持体を、第２の固定要素に面する端部にて、長手方向で基本体に対して自由に運動可能に支持することができるように構成されている。第１の固定要素は、基本体に固く結合可能である第１の主要セクションと、支持体に固く結合可能である部分セクションの第１の群とを有する。第１の主要セクションは、少なくとも部分的に、長手方向に対して横向きの第１の平面内に延在する。第１の群の部分セクションは、第１の中心点の周りに、第１の平面内に位置する円形の周に沿って分散して配置されている。第１の主要セクションと第１の群の部分セクションとの間に、それぞれ第１の結合セクションが配置されている。第１の結合セクションは、第１の結合セクションが第１の主要セクションと第１の群の部分セクションとの間の、第１の中心点を起点とする半径方向の運動を許容するが、第１の主要セクションと第１の群の部分セクションとの間の、第１の中心点を起点とする周方向の運動を許容しないように構成されている。第２の固定要素は、基本体に固く結合可能である第２の主要セクションと、支持体に固く結合可能である部分セクションの第２の群とを有する。第２の主要セクションは、少なくとも部分的に、長手方向に対して横向きの第２の平面内に延在する。第２の群の部分セクションは、第２の中心点の周りに、第２の平面内に位置する円形の周に沿って分散して配置されている。第２の主要セクションと第２の群の部分セクションとの間に、それぞれ第２の結合セクションが配置されている。第２の結合セクションは、第２の結合セクションが第２の主要セクションと第２の群の部分セクションとの間の、第２の中心点を起点とする半径方向の運動を許容するが、第２の主要セクションと第２の群の部分セクションとの間の、第２の中心点を起点とする周方向の運動を許容しないように構成されている。
好適には、アッセンブリは、基本体の取付面に、複数のスケールのビーム状の支持体を端側で固定するために用いられる。スケールは、それぞれ長手方向に延在する。スケールは、それぞれ少なくとも長手方向の位置を測定するための測定目盛を有する。
好適には、第１の平面内に位置する円形の周は、第１の中心点を起点として規定されており、第２の平面内にある円形の周は、第２の中心点を起点として規定されている。
好適には、長手方向は、（主）測定方向に相当する。半径方向は、長手方向に対して直交して延在する方向に相当し、第１の中心点を起点としてまたは第２の中心点を起点として規定されている。周方向は、半径方向に対して直交して延在する接線方向に相当し、第１の中心点を起点としてまたは第２の中心点を起点として規定されている、つまり第１の平面内にまたは第２の平面内に位置する。
好適には、第１の固定要素は、固定側軸受として構成されている。第２の固定要素は、好適には、自由側軸受として構成されている。
好適には、第１の群の部分セクションと第１中心点との間の半径方向の距離と、第２の群の部分セクションと第２中心点との間の半径方向の距離とが、アッセンブリの所定のねじり剛性が達成されるように選択される。
本発明によって、堅牢に構成されたアッセンブリにより、一方では、基本体に対する測定基準器の（局所的に）位置固定の締結が可能になり、他方では、少なくとも長手方向（測定方向）で、かつそれぞれ端面側において半径方向での、基本体からの測定基準器の分離が可能になる。分離によって、温度が変化しても基本体から測定基準器へ拘束力が及ばされないことが達成される。特に、測定基準器、つまり測定目盛を有する支持体と、それぞれの固定要素、つまり固定側軸受または自由側軸受との間のそれぞれ異なる熱膨張特性を、長手方向に対して横向きの平面内で補整することができる。本発明は、さらに、アッセンブリのねじり剛性および固有振動数を増加させることを可能にする。これによって、アッセンブリの頑丈な構造が達成される。
本発明に係るアッセンブリと、少なくとも長手方向の位置を測定するための測定目盛を有する支持体とを備える構成ユニットが、請求項１５に記載されている。
支持体は、特に、０°～５０°の温度範囲で１．５×１０－６Ｋ－１未満、好適には０．１×１０－６Ｋ－１未満の熱膨張係数を有する材料から成る。
本発明の有利な構成は、従属請求項から看取される。
本発明に係るアッセンブリの詳細および利点は、添付の図面に基づいて、実施の形態の以下の説明から明らかである。
それぞれビーム状の支持体の端側に配置された第１の固定要素と第２の固定要素とを有する、本発明に従って構成されたアッセンブリの斜視図を示す。 第１の固定要素の斜視図を示す。 第２の固定要素の斜視図を示す。 第１の固定要素の、開口部内で長手方向に自由に運動可能な部分セクションを具体的に示すための、長手方向に延在する断面を含む、第１の固定要素の斜視図を示す。 第１の固定要素の、開口部内で、回動中心点を中心に、横方向に対して平行にまたは高さ方向に対して平行に延在する回動軸周りに自由に回動可能な別の部分セクションを具体的に示すための、長手方向に延在する断面を含む、第１の固定要素の斜視図を示す。 第２の固定要素の、開口部内で長手方向に自由に運動可能な部分セクションを具体的に示すための、長手方向に延在する断面を含む、第２の固定要素の斜視図を示す。 第１の固定要素の部分セクションの群とビーム状の支持体との間の例示的な相対配置を具体的に示すための概略図を示す。 第２の固定要素の部分セクションの群とビーム状の支持体との間の例示的な相対配置を具体的に示すための概略図を示す。 第１の固定要素のセクションの群とビーム状の支持体との間の別の例示的な相対配置を具体的に示すための概略図を示す。 第２の固定要素の部分セクションの群とビーム状の支持体との間の別の例示的な相対配置を具体的に示すための概略図を示す。
以下、本発明の一実施形態を、図１～図６に基づいて説明する。本発明に従って構成されたアッセンブリ１０が、図１に示されている。アッセンブリ１０は、基本体２０の取付面１８に複数のスケール（以下、スケール１４、図１には２つのスケール１４．１，１４．２だけが見える）のビーム状の支持体１２を端側で固定するために用いられる。スケール１４は、それぞれ長手方向Ｘに延在する。スケール１４は、それぞれ１つの測定目盛（以下、測定目盛１６、図１では２つの測定目盛１６．１、１６．２だけが見える）を有する。各測定目盛１６は、少なくとも長手方向Ｘの高精度の位置測定のための、光電走査式のインクリメンタル目盛として構成されている。ビーム状の支持体１２は、長手方向Ｘに延在し、好適には、無視できるほど小さな熱膨張係数、とりわけ、０°～５０°の温度範囲では１．５×１０－６Ｋ－１未満の、それも特に０．１×１０－６Ｋ－１未満の熱膨張係数αを有する材料から成る。そのような材料は、ガラスまたはガラスセラミックス（たとえば、Ｚｅｒｏｄｕｒ（Ｒ））またはたとえばインバーなどの金属である。基本体２０は、たとえば鋼から成る。
スケール１４は、ビーム状の支持体１２の長手面のそれぞれ１つに、つまりビーム状の支持体１２の、横方向Ｙで反対の側の２つの面に、また高さ方向Ｚで反対の側の２つの面に配置されている。スケール１４は、それぞれ、それぞれのスケール１４に対応付けられた測定目盛１６の中間支持体として用いられる。スケール１４は、ビーム状の支持体１２の表面に接着されてよい。
代替的に、スケール１４を省略してもよい。この場合、測定目盛１６は、ビーム状の支持体１２の長手面に直接に（つまり中間支持体を介さずに）配置されている、またはこの長手面に組み込まれている。測定目盛１６は、たとえばレーザー加工によって、ビーム状の支持体１２の表面に形成される。
アッセンブリ１０とビーム状の支持体１２とが、一構成ユニットを形成する。スケール１４の測定目盛１６は、図１には示されていない、ビーム状の支持体１２を包囲する走査ユニットによって走査可能である。
アッセンブリ１０は、固定側軸受として構成された第１の固定要素２２と、自由側軸受として構成された第２の固定要素２４とを有する。第１の固定要素２２と第２の固定要素２４とは、ビーム状の支持体１２の、長手方向Ｘで反対の側に配置されている。第１の固定要素２２および第２の固定要素２４は、ビーム状の支持体１２の端部に第１の固定要素２２および第２の固定要素２４が側方で接触可能であるように構成されている。第１の固定要素２２および第２の固定要素２４は、ビーム状の支持体１２とはそれぞれ異なる熱膨張係数を有する。たとえば、第１の固定要素２２および第２の固定要素２４は、鋼から成る。
第１の固定要素２２は、ビーム状の支持体１２を、第１の固定要素２２に面する端部にて、長手方向Ｘで基本体２０に対して固く支持することができるように構成されている。第２の固定要素２４は、ビーム状の支持体１２を、第２固定要素２４に面する端部にて、長手方向Ｘで基本体２０に対して自由に運動可能に支持することができるように構成されている。図１に示されているように、第１の固定要素２２および第２の固定要素２４は、基本体２０の取付面１８に固定可能である。
第１の固定要素２２および第２の固定要素２４のさらなる詳細を、図２～図６に基づいて（図７～図１０に関連して）説明する。
図２は、第１の固定要素２２の斜視図を示す。第１の固定要素２２は、基本体２０に固く結合可能である、アングル状に構成された第１の主要セクション２６と、ビーム状の支持体１２に固く結合可能である部分セクション３２．１～３２．４の第１の群とを有する。第１の主要セクション２６は、少なくとも部分的に、第１の平面Ｓ１で、長手方向Ｘに対して横向きに延在する。第１の群の部分セクション３２．１～３２．４は、第１の平面Ｓ１内に位置する円形の周Ｃ１に沿って、第１の中心点Ｐ１の周りに分散して配置されている（図２および図７または図９参照）。
図２および図７または図９に関して、第１の主要セクション２６と第１の群の部分セクション３２．１～３２．４との間に、それぞれ第１の結合セクション３４．１～３４．４が配置されている。第１の結合セクション３４．１～３４．４は、第１の中心点Ｐ１を起点とする半径方向Ｒ１での第１の主要セクション２６と第１の群の部分セクション３２．１～３２．４との間の運動を許容するが、第１の中心点Ｐ１を起点とする周方向Ｔ１での第１の主要セクション２６と第１の群の部分セクション３２．１～３２．４との間の運動を許容しないように構成されている。
図３は、第２の固定要素２４の斜視図を示す。第２の固定要素２４は、基本体２０に固く結合可能である、アングル状に構成された第２の主要セクション３６と、ビーム状の支持体１２に固く結合可能である部分セクション４２．１～４２．４の第２の群とを有する。第２の主要セクション３６は、少なくとも部分的に、第２の平面Ｓ２で、長手方向Ｘに対して横向きに延在する。第２の群の部分セクション４２．１～４２．４は、第２の平面Ｓ２内に位置する円形の周Ｃ２に沿って、第２の中心点Ｐ２の周りに分散して配置されている（図３および図８または図１０参照）。
図３および図８または図１０に関して、第２の主要セクション３６と第２の群の部分セクション４２．１～４２．４との間に、それぞれ第２の結合セクション４４．１～４４．４が配置されている。第２の結合セクション４４．１～４４．４は、第２の中心点Ｐ２を起点とする半径方向Ｒ２での第２の主要セクション３６と第２の群の部分セクション４２．１～４２．４との間の運動を許容するが、第２の中心点Ｐ２を起点とする周方向Ｔ２での第２の主要セクション３６と第２の群の部分セクション４２．１～４２．４との間の運動を許容しないように構成されている。
第１の中心点Ｐ１と第２の中心点Ｐ２とが長手方向Ｘで相互に対向する（つまり第１の中心点Ｐ１と第２の中心点Ｐ２とが１本の長手軸上に位置する）と有利である。これによって、特に、第１の群の部分セクション３２．１～３２．４と第２の群の部分セクション４２．１～４２．４とがそれぞれ長手方向Ｘで相互に対向するような、鏡面対称の配置が達成される。これは特に、第１の群の部分セクション３２．１～３２．４と第１の中心点Ｐ１との間の半径方向Ｒ１の距離と、第２の群の部分セクション４２．１～４２．４と第２の中心点Ｐ２との間の半径方向Ｒ２の距離とが、同一の大きさに選択されるときに当てはまる。
第１の結合セクション３４．１～３４．４と第２の結合セクション４４．１～４４．４とによって、ビーム状の支持体１２の端部でビーム状の支持体１２が分離され、つまり、ビーム状の支持体１２と、それぞれ固定側軸受または自由側軸受として構成される固定要素２２，２４との間の、それぞれ異なる熱膨張係数に起因する相対的な膨張の補整が行われる。この場合、分離または相対的な膨張の補整は、それぞれ第１の中心点Ｐ１または第２の中心点Ｐ２を起点として、第１の平面Ｓ１または第２の平面Ｓ２（つまりＹＺ平面）内で半径方向Ｒ１，Ｒ２に行われる。同時に、第１の結合セクション３４．１～３４．４と第２の結合セクション４４．１～４４．４とによって、周方向Ｔ１，Ｔ２でのビーム状の支持体１２とそれぞれの固定要素２２，２４との間の相対運動がそれぞれ端側でブロックされる。これによって、アッセンブリ１０のねじり剛性および固有振動数が増加する。
第１の主要セクション２６は、固定セクション２８．１と直方体状のセクション２８．２とを有する。固定セクション２８．１は、一対の開口部３０．１，３０．２を有する（特に図２および図５参照）。直方体状のセクション２８．２は、長手方向Ｘに、第１の平面Ｓ１から、第１の面Ｓ１に対して平行に反対の側に位置する第３の平面Ｓ３へと延在する。直方体状のセクション２８．２は、別の対偶の開口部３０．３，３０．４を有する。開口部３０．１～３０．４は、固定ねじを受容するのに役立つ。固定ねじによって、第１の固定要素２２を基本体２０に固定することができる。
第２の主要セクション３６は、固定セクション３８．１と直方体状のセクション３８．２とを有する。固定セクション３８．１は、一対の開口部を有する（この場合、図３および図６ではそれぞれ１つの開口部４０．１だけが見える）。直方体状のセクション３８．２は、長手方向Ｘに、第２の平面Ｓ２から、第２の平面Ｓ２に対して平行に反対の側に位置する第４の平面Ｓ４へと延在する。直方体状のセクション３８．２は、別の対偶の開口部４０．３，４０．４を有する。開口部４０．１～４０．４は、固定ねじを受容するのに役立つ。固定ねじによって、第２の固定要素２４を基本体２０に固定することができる。
図２を参照すると、第１の固定要素２２は、部分セクション３２．１～３２．４の第１の群に対して付加的に別の部分セクション３２．５を有し、別の部分セクション３２．５は、ビーム状の支持体１２に固く結合可能である。別の部分セクション３２．５は、第１の平面Ｓ１内で、第１の中心点Ｐ１に配置されている（図２および図７または図９参照）。第１の主要セクション２６と別の部分セクション３２．５とは、ノッチジョイント３４．５（たとえばボールジョイント）を介して相互に結合されていて、第１の主要セクション２６と別の部分セクション３２．５との間の長手方向Ｘの運動が阻止される。これによって、基本体２０に対する、スケール１４を支持するビーム状の支持体１２の（局所的な）位置固定の締結が達成される。
図２に示されているように、第１の群の部分セクション３２．１～３２．４および別のセクション３２．５は、第１の平面Ｓ１に対して平行に延在する。第１の群の部分セクション３２．１～３２．４および別のセクション３２．５は、それぞれ円盤状に構成されている。図３に示されているように、第２の群の部分セクション４２．１～４２．４は、第２の平面Ｓ２に対して平行に延在する。第２の群の部分セクション４２．１～４２．４は、それぞれ円盤状に構成されている。
図２によれば、第１の群の部分セクション３２．１～３２．４および別のセクション３２．５は、ビーム状の支持体１２の、第１の固定要素２２に面する端部と、第１の群の部分セクション３２．１～３２．４および別の部分セクション３２．５との材料接続式の結合のために接着剤を塗布するための第１の表面を有する。図３によれば、第２の群の部分セクション４２．１～４２．４は、ビーム状の支持体１２の、第２の固定要素２４に面する端部と、第２の群の部分セクション４２．１～４２．４との材料接続式の結合のために接着剤を塗布するための第２の表面を有する。接着剤は、特に硬質の構造接着剤である。接着結合によって、ビーム状の支持体１２におけるねじ穴を省略することができる。これによって、アッセンブリ１０のコンパクトな構造が実現可能になる。
図２に示されているように、それぞれウェブ状に構成された第１の結合セクション３４．１～３４．４は、第１の平面Ｓ１に対して平行に延在する。図３に示されているように、それぞれウェブ状に構成された第２の結合セクション４４．１～４４．４は、第２の平面Ｓ２に対して平行に延在する。第１の結合セクション３４．１～３４．４は、それぞれ第１の群の部分セクション３２．１～３２．４から出発して、周方向Ｔ１に、第１の主要セクション２６へと延在する（図２および図７または図９参照）。第２の結合セクション４４．１～４４．４は、それぞれ第２の群の部分セクション４２．１～４２．４から出発して、周方向Ｔ２に、第２の主要セクション３６へと延在する（図３および図８または図１０参照）。第１の結合部分３４．１～３４．４および第２の結合セクション４４．１～４４．４は、特に半径方向Ｒ１，Ｒ２に変位可能である一方、周方向Ｔ１，Ｔ２には変位不能であり、したがって、Ｘ軸（長手軸）に対して平行に延在する回動軸周りのビーム状の支持体１２の回動を阻止する。つまり、回転自由度ＲＸが、実質的にブロックされている。
他方、第１の結合セクション３４．１～３４．４と第２の結合セクション４４．１～４４．４とによって、それぞれＹ軸に対して平行にまたはＺ軸に対して平行に延在する回動軸を中心とする、ビーム状の支持体１２の両端の回動が可能になる。これによって、ビーム状の支持体１２の撓曲が回避される。さらに、第１の結合セクション３４．１～３４．４と第２の結合セクション４４．１～４４．４とによって、横方向（Ｙ方向）または高さ方向（Ｚ方向）での比較的高い剛性が達成される。
図２、図４および図５によれば、第１の主要セクション２６は、第１の群の部分セクション３２．１～３２．４に対応付けられた第１の開口部３５．１～３５．４を有する。第１の開口部３５．１～３５．４は、長手方向Ｘに、第１の主要セクション２６を貫通して、第１の平面Ｓ１から第３の平面Ｓ３にまで延在する。図４において、特に部分セクション３２．１に対応付けられた開口部３５．１が良好に見える。第１の群の部分セクション３２．１～３２．４は、長手方向Ｘでの第１の結合セクション３４．１～３４．４の撓曲によって、第１の開口部３５．１～３５．４内で自由に運動可能である。これによって、ビーム状の支持体１２の、第１の固定要素２２に面する端部の回転自由度ＲＹおよびＲＺがブロックされないことが達成される。
特に、第１の結合セクション３４．１～３４．４は、これが第１の主要セクション２６と第１の群の部分セクション３２．１～３２．４との間の長手方向Ｘの運動を許容するように構成されている。
第１の主要セクション２６は、さらに、別の部分セクション３２．５に対応付けられた別の開口部３５．５を有する。別の開口部３５．５は、長手方向Ｘに、少なくとも部分的に第１の主要セクション２６を貫通して、第１の平面Ｓ１から第３の平面Ｓ３の方向へと延在する。別の部分セクション３２．５は、別の開口部３５．５内で、回動中心点Ｑを中心とするノッチジョイント３４．５の回動によって、少なくとも、Ｙ方向に対して平行にまたはＺ方向に対して平行に延在する回動軸を中心に自由に回動可能である。回動中心点Ｑは、図５に暗示されている。
図３および図６によれば、第２の主要セクション３６は、第２の群の部分セクション４２．１～４２．４に対応付けられた第２の開口部４５．１～４５．４を有する。第２の開口部４５．１～４５．４は、長手方向Ｘに、第２の主要セクション３６を貫通して、第２の平面Ｓ２から第４の平面Ｓ４にまで延在する。図６において、特に、部分セクション４２．１に対応付けられた開口部４５．１が良好に見える。第２の群の部分セクション４２．１～４２．４は、長手方向Ｘでの第２の結合セクション４４．１～４４．４の撓曲によって、第２の開口部４５．１～４５．４内で長手方向Ｘに自由に運動可能である。これによって、ビーム状の支持体１２の、第２の固定要素２４に面する端部の回転自由度ＲＹおよびＲＺがブロックされないことが達成される。
特に、第２の結合セクション４４．１～４４．４は、これが第２の主要セクション３６と第２の群の部分セクション４２．１～４２．４との間の長手方向Ｘの運動を許容するように構成されている。
図７～図１０は、第１の固定要素２２の部分セクション３２．１～３２．４および第２の固定要素２４の部分セクション４２．１～４２．４のそれぞれの群とビーム状支持体１２との間の様々な相対配置を具体的に示す概略図である。
図７を参照すると、ビーム状の支持体１２の、第１の固定要素２２に面する端部の横断面の第１の中心点Ｐ１と第１の重心Ｎ１（たとえば中立軸と一致する重心）とは、第１の平面Ｓ１に対して垂直の観察方向で合同するように位置決めされている。図８を参照すると、ビーム状の支持体１２の、第２の固定要素２４に面する端部の横断面の第２の中心点Ｐ２と第２の重心Ｎ２（たとえば中立軸と一致する重心）とは、第２の平面Ｓ２に対して垂直の観察方向で合同するように位置決めされている。図７および図８による相対配置は、重心Ｎ１，Ｎ２に関して対称な配置を成している。この対称の配置は、有利である。
図９および図１０による相対配置は、図７および図８による相対配置とは異なり、第１の重心Ｎ１と第１の共通の点Ｐ１とが、第１の平面Ｓ１に対して垂直の観察方向で、相互に距離を置いて位置決めされていて（図９参照）、第２の重心Ｎ２と第２の共通の点Ｐ２とが、第２の平面Ｓ２に対して垂直の観察方向で、相互に距離を置いて位置決めされている（図１０参照）。図９および図１０による相対配置は、重心Ｎ１，Ｎ２に関して非対称の配置を成していて、代替的に使用可能である。
図７および図８（または図９および図１０）を参照すると、第１の群の部分セクション３２．１～３２．４と第２の群の部分セクション４２．１～４２．４とは、それぞれ第１の中心点Ｐ１または第２の中心点Ｐ２に関して対称な配置を成している。第１の群の部分セクション３２．１～３２．４と第２の群の部分セクション４２．１～４２．４とは、相互に同一の角度距離（たとえばφ＝π／２）を置いて配置されたそれぞれ４つの部分セクションを有する。第１の群の部分セクション３２．１～３２．４は、半径方向Ｒ１に、第１の中心点Ｐ１から同一の距離を有する（図７または図９参照）。第２の群の部分セクション４２．１～４２．４は、半径方向Ｒ２に、第２の中心点Ｐ２から同一の距離を有する（図８または図１０参照）。このような対称の配置によって、周にわたって均一に分配された、つまりあらゆる角度において同一の、半径方向Ｒ１，Ｒ２の剛性がもたらされる。さらに、この対称な配置によって、幅および高さにわたって同一の横剛性、つまりＹ方向またはＺ方向の剛性がもたらされる。
本発明に係るアッセンブリ１０によって、回転剛性ＲＹまたはＲＺと比べて、回転剛性ＲＸが、固定側軸受の側および自由側軸受の側の両方で比較的大きいことが達成される。さらに、比較的高い横剛性、つまりＹ方向またはＺ方向の剛性が達成される。これによって、一方では高い固有振動数が実現可能になり、他方では良好な分離が実現可能になる。
第１の結合セクション３４．１～３４．４および第２の結合セクション４４．１～４４．４は、好適には、固体ジョイント、特に板ばねジョイント、または撓曲性のワイヤとして構成されている。
本発明は、光電走査原理に限定されるものではない。測定目盛１６は、特に磁気走査式にまたは誘導走査式に構成されてもよい。
なお、本願は、特許請求の範囲に記載の発明に関するものであるが、他の観点として以下を含む。
１．
基本体（２０）の取付面（１８）に、少なくとも長手方向（Ｘ）の位置を測定するための測定目盛（１６．１）を有するとともに長手方向（Ｘ）に延在する支持体（１２）を端側で固定するアッセンブリ（１０）であって、
前記アッセンブリ（１０）は、第１の固定要素（２２）と第２の固定要素（２４）とを備え、前記第１の固定要素（２２）と前記第２の固定要素（２４）とは、前記支持体（１２）の、長手方向（Ｘ）で反対の側に位置決め可能であり、前記第１の固定要素（２２）および前記第２の固定要素（２４）は、前記支持体（１２）の端部に前記第１の固定要素（２２）および前記第２の固定要素（２４）が側方で接触可能であるように構成されており、
前記第１の固定要素（２２）は、前記支持体（１２）を、前記第１の固定要素（２２）に面する端部にて、長手方向（Ｘ）で前記基本体（２０）に対して固く支持することができるように構成されており、前記第２の固定要素（２４）は、前記支持体（１２）を、前記第２の固定要素（２４）に面する端部にて、長手方向（Ｘ）で前記基本体（２０）に対して自由に運動可能に支持することができるように構成されている、
アッセンブリにおいて、
前記第１の固定要素（２２）は、前記基本体（２０）に固く結合可能である第１の主要セクション（２６）と、前記支持体（１２）に固く結合可能である部分セクション（３２．１～３２．４）の第１の群とを有し、前記第１の主要セクション（２６）は、少なくとも部分的に、前記長手方向（Ｘ）に対して横向きの第１の平面（Ｓ１）内に延在し、前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）は、第１の中心点（Ｐ１）の周りに、前記第１の平面（Ｓ１）内に位置する円形の周（Ｃ１）に沿って分散して配置されており、
前記第１の主要セクション（２６）と前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）との間に、それぞれ第１の結合セクション（３４．１～３４．４）が配置されており、前記第１の結合セクション（３４．１～３４．４）は、該第１の結合セクション（３４．１～３４．４）が前記第１の主要セクション（２６）と前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）との間の、前記第１の中心点（Ｐ１）を起点とする半径方向（Ｒ１）の運動を許容するが、前記第１の主要セクション（２６）と前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）との間の、前記第１の中心点（Ｐ１）を起点とする周方向（Ｔ１）の運動を許容しないように構成されており、
前記第２の固定要素（２４）は、前記基本体（２０）に固く結合可能である第２の主要セクション（３６）と、前記支持体（１２）に固く結合可能である部分セクション（４２．１～４２．４）の第２の群とを有し、前記第２の主要セクション（３６）は、少なくとも部分的に、前記長手方向（Ｘ）に対して横向きの第２の平面（Ｓ２）内に延在し、前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）は、第２の中心点（Ｐ２）の周りに、前記第２の平面（Ｓ２）内に位置する円形の周（Ｃ２）に沿って分散して配置されており、
前記第２の主要セクション（３６）と前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）との間に、それぞれ第２の結合セクション（４４．１～４４．４）が配置されており、前記第２の結合セクション（４４．１～４４．４）は、該第２の結合セクション（４４．１～４４．４）が前記第２の主要セクション（３６）と前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）との間の、前記第２の中心点（Ｐ２）を起点とする半径方向（Ｒ２）の運動を許容するが、前記第２の主要セクション（３６）と前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）との間の、前記第２の中心点（Ｐ２）を起点とする周方向（Ｔ２）の運動を許容しないように構成されている
ことを特徴とする、アッセンブリ。
２．
前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）は、前記第１の平面（Ｓ１）に対して平行に延在し、前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）は、前記第２の平面（Ｓ２）に対して平行に延在する、上記１のアッセンブリ（１０）。
３．
前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）と前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）とは、それぞれ円盤状に構成されている、上記１または２のアッセンブリ（１０）。
４．
前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）は、前記支持体（１２）の、前記第１の固定要素（２２）に面する端部と、前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）との材料接続式の結合のために接着剤を塗布するための第１の表面を有し、前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）は、前記支持体（１２）の、前記第２の固定要素（２４）に面する端部と、前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）との材料接続式の結合のために接着剤を塗布するための第２の表面を有する、上記１から３までのいずれか１つのアッセンブリ（１０）。
５．
前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）と前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）とは、それぞれ少なくとも３つの部分セクションを有する、上記１から４までのいずれか１つのアッセンブリ（１０）。
６．
前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）および前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）は、それぞれ相互に同一の角度距離を置いて配置されている、上記１から５までのいずれか１つのアッセンブリ（１０）。
７．
前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）は、半径方向（Ｒ１）で前記第１の中心点（Ｐ１）から同一の距離を有し、前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）は、半径方向（Ｒ２）で前記第２の中心点（Ｐ２）から同一の距離を有する、上記１から６までのいずれか１つのアッセンブリ（１０）。
８．
前記第１の結合セクション（３４．１～３４．４）は、前記第１の平面（Ｓ１）に対して平行に延在し、前記第２の結合セクション（４４．１～４４．４）は、前記第２の平面（Ｓ２）に対して平行に延在する、上記１から７までのいずれか１つのアッセンブリ（１０）。
９．
前記第１の結合セクション（３４．１～３４．４）および前記第２の結合セクション（４４．１～４４．４）は、それぞれウェブ状に構成されており、前記第１の結合セクション（３４．１～３４．４）は、それぞれ前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）から出発して、周方向（Ｔ１）に前記第１の主要セクション（２６）へと延在し、前記第２の結合セクション（４４．１～４４．４）は、それぞれ前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）から出発して、周方向（Ｔ２）に前記第２の主要セクション（３６）へと延在する、上記１から８までのいずれか１つのアッセンブリ（１０）。
１０．
前記第１の結合セクション（３４．１～３４．４）は、該第１の結合セクション（３４．１～３４．４）が前記第１の主要セクション（２６）と前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）との間の、前記長手方向（Ｘ）の運動を許容するように構成されており、前記第２の結合セクション（４４．１～４４．４）は、該第２の結合セクション（４４．１～４４．４）が前記第２の主要セクション（３６）と前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）との間の、前記長手方向（Ｘ）の運動を許容するように構成されている、上記１から９までのいずれか１つのアッセンブリ（１０）。
１１．
前記第１の結合セクション（３４．１～３４．４）は、第１の固体ジョイントを形成し、該第１の固体ジョイントを介して、前記第１の主要セクション（２６）と前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）とが相互に結合されており、前記第２の結合セクション（４４．１～４４．４）は、第２の固体ジョイントを形成し、該第２の固体ジョイントを介して、前記第２の主要セクション（３６）と前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）とが相互に結合されている、上記１から１０までのいずれか１つのアッセンブリ（１０）。
１２．
前記第１の固体ジョイント（３４．１～３４．４）および前記第２の固体ジョイント（４４．１～４４．４）は、それぞれ板ばねジョイントである、上記１１のアッセンブリ（１０）。
１３．
前記第１の固定要素（２２）は、前記部分セクション（３２．１～３２．４）の前記第１の群に対して付加的に、前記支持体（１２）に固く結合可能である別の部分セクション（３２．５）を有し、該別の部分セクション（３２．５）は、前記第１の平面（Ｓ１）内で前記第１の中心点（Ｐ１）に配置されており、前記第１の主要セクション（２６）と前記別の部分セクション（３２．５）とは、結合手段（３４．５）を介して、前記第１の主要セクション（２６）と前記別の部分セクション（３２．５）との間の前記長手方向（Ｘ）の運動が阻止されるように、相互に結合されている、上記１から１２までのいずれか１つのアッセンブリ（１０）。
１４．
前記結合手段（３４．５）は、固体ジョイント、特にノッチジョイントである、上記１３のアッセンブリ（１０）。
１５．
上記１から１４までのいずれか１つのアッセンブリ（１０）と、少なくとも長手方向（Ｘ）の位置を測定するための測定目盛（１６．１）を有する支持体（１２）とを備える、構成ユニット。
１６．
前記支持体（１２）は、少なくとも１つのスケール（１４．１）を有し、前記スケール（１４．１）は、前記長手方向（Ｘ）に延在し、前記スケール（１４．１）は、前記測定目盛（１６．１）の中間支持体として構成されている、上記１５の構成ユニット。
１０ アッセンブリ
１２ 支持体
１４，１４．１～１４．２ スケール
１６，１６．１～１６．２ 測定目盛
１８ 取付面
２０ 基本体
２２ 第１の固定要素
２４ 第２の固定要素
２６ 第１の主要セクション
２８．１ 固定セクション
２８．２ 直方体状のセクション
３０．１～３０．４ 開口部
３２．１～３２．５ 部分セクション
３２．５ 別の部分セクション
３４．１～３４．４ 第１の結合セクション
３４．５ ノッチジョイント
３５．１～３５．４ 第１の開口部
３５．５ 別の開口部
３６ 第２の主要セクション
３８．１ 固定セクション
３８．２ 直方体状のセクション
４０．１～４０．４ 開口部
４２．１～４４．４ 部分セクション
４４．１～４４．４ 第２の結合セクション
４５．１～４５．４ 第２の開口部
Ｃ１ 周
Ｃ２ 周
Ｎ１ 第１の重心
Ｎ２ 第２の重心
Ｐ１ 第１の中心点
Ｐ２ 第２の中心点
Ｑ 回動中心点
Ｒ１ 半径方向
Ｒ２ 半径方向
ＲＹ，ＲＺ 回転自由度、回転剛性
Ｓ１ 第１の平面
Ｓ２ 第２の平面
Ｓ３ 第３の平面
Ｓ４ 第４の平面
Ｔ１ 周方向
Ｔ２ 周方向
Ｘ 長手方向

Claims (16)

  1. 基本体（２０）の取付面（１８）に、少なくとも長手方向（Ｘ）の位置を測定するための測定目盛（１６．１）を有するとともに長手方向（Ｘ）に延在する支持体（１２）を端側で固定するアッセンブリ（１０）であって、
    前記アッセンブリ（１０）は、第１の固定要素（２２）と第２の固定要素（２４）とを備え、前記第１の固定要素（２２）と前記第２の固定要素（２４）とは、前記支持体（１２）の、長手方向（Ｘ）で反対の側に位置決め可能であり、前記第１の固定要素（２２）および前記第２の固定要素（２４）は、前記支持体（１２）の端部に前記第１の固定要素（２２）および前記第２の固定要素（２４）が側方で接触可能であるように構成されており、
    前記第１の固定要素（２２）は、前記支持体（１２）を、前記第１の固定要素（２２）に面する端部にて、長手方向（Ｘ）で前記基本体（２０）に対して固く支持することができるように構成されており、前記第２の固定要素（２４）は、前記支持体（１２）を、前記第２の固定要素（２４）に面する端部にて、長手方向（Ｘ）で前記基本体（２０）に対して自由に運動可能に支持することができるように構成されている、
    アッセンブリにおいて、
    前記第１の固定要素（２２）は、前記基本体（２０）に固く結合可能である第１の主要セクション（２６）と、前記支持体（１２）に固く結合可能である部分セクション（３２．１～３２．４）の第１の群とを有し、前記第１の主要セクション（２６）は、少なくとも部分的に、前記長手方向（Ｘ）に対して横向きの第１の平面（Ｓ１）内に延在し、前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）は、第１の中心点（Ｐ１）の周りに、前記第１の平面（Ｓ１）内に位置する円形の周（Ｃ１）に沿って分散して配置されており、
    前記第１の主要セクション（２６）と前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）との間に、それぞれ第１の結合セクション（３４．１～３４．４）が配置されており、前記第１の結合セクション（３４．１～３４．４）は、該第１の結合セクション（３４．１～３４．４）が前記第１の主要セクション（２６）と前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）との間の、前記第１の中心点（Ｐ１）を起点とする半径方向（Ｒ１）の運動を許容するが、前記第１の主要セクション（２６）と前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）との間の、前記第１の中心点（Ｐ１）を起点とする周方向（Ｔ１）の運動を許容しないように構成されており、
    前記第２の固定要素（２４）は、前記基本体（２０）に固く結合可能である第２の主要セクション（３６）と、前記支持体（１２）に固く結合可能である部分セクション（４２．１～４２．４）の第２の群とを有し、前記第２の主要セクション（３６）は、少なくとも部分的に、前記長手方向（Ｘ）に対して横向きの第２の平面（Ｓ２）内に延在し、前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）は、第２の中心点（Ｐ２）の周りに、前記第２の平面（Ｓ２）内に位置する円形の周（Ｃ２）に沿って分散して配置されており、
    前記第２の主要セクション（３６）と前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）との間に、それぞれ第２の結合セクション（４４．１～４４．４）が配置されており、前記第２の結合セクション（４４．１～４４．４）は、該第２の結合セクション（４４．１～４４．４）が前記第２の主要セクション（３６）と前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）との間の、前記第２の中心点（Ｐ２）を起点とする半径方向（Ｒ２）の運動を許容するが、前記第２の主要セクション（３６）と前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）との間の、前記第２の中心点（Ｐ２）を起点とする周方向（Ｔ２）の運動を許容しないように構成されている
    ことを特徴とする、アッセンブリ。
  2. 前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）は、前記第１の平面（Ｓ１）に対して平行に延在し、前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）は、前記第２の平面（Ｓ２）に対して平行に延在する、請求項１に記載のアッセンブリ（１０）。
  3. 前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）と前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）とは、それぞれ円盤状に構成されている、請求項１または２に記載のアッセンブリ（１０）。
  4. 前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）は、前記支持体（１２）の、前記第１の固定要素（２２）に面する端部と、前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）との材料接続式の結合のために接着剤を塗布するための第１の表面を有し、前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）は、前記支持体（１２）の、前記第２の固定要素（２４）に面する端部と、前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）との材料接続式の結合のために接着剤を塗布するための第２の表面を有する、請求項１から３までのいずれか１項に記載のアッセンブリ（１０）。
  5. 前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）と前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）とは、それぞれ少なくとも３つの部分セクションを有する、請求項１から４までのいずれか１項に記載のアッセンブリ（１０）。
  6. 前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）および前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）は、それぞれ相互に同一の角度距離を置いて配置されている、請求項１から５までのいずれか１項に記載のアッセンブリ（１０）。
  7. 前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）は、半径方向（Ｒ１）で前記第１の中心点（Ｐ１）から同一の距離を有し、前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）は、半径方向（Ｒ２）で前記第２の中心点（Ｐ２）から同一の距離を有する、請求項１から６までのいずれか１項に記載のアッセンブリ（１０）。
  8. 前記第１の結合セクション（３４．１～３４．４）は、前記第１の平面（Ｓ１）に対して平行に延在し、前記第２の結合セクション（４４．１～４４．４）は、前記第２の平面（Ｓ２）に対して平行に延在する、請求項１から７までのいずれか１項に記載のアッセンブリ（１０）。
  9. 前記第１の結合セクション（３４．１～３４．４）および前記第２の結合セクション（４４．１～４４．４）は、それぞれウェブ状に構成されており、前記第１の結合セクション（３４．１～３４．４）は、それぞれ前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）から出発して、周方向（Ｔ１）に前記第１の主要セクション（２６）へと延在し、前記第２の結合セクション（４４．１～４４．４）は、それぞれ前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）から出発して、周方向（Ｔ２）に前記第２の主要セクション（３６）へと延在する、請求項１から８までのいずれか１項に記載のアッセンブリ（１０）。
  10. 前記第１の結合セクション（３４．１～３４．４）は、該第１の結合セクション（３４．１～３４．４）が前記第１の主要セクション（２６）と前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）との間の、前記長手方向（Ｘ）の運動を許容するように構成されており、前記第２の結合セクション（４４．１～４４．４）は、該第２の結合セクション（４４．１～４４．４）が前記第２の主要セクション（３６）と前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）との間の、前記長手方向（Ｘ）の運動を許容するように構成されている、請求項１から９までのいずれか１項に記載のアッセンブリ（１０）。
  11. 前記第１の結合セクション（３４．１～３４．４）は、第１の固体ジョイントを形成し、該第１の固体ジョイントを介して、前記第１の主要セクション（２６）と前記第１の群の前記部分セクション（３２．１～３２．４）とが相互に結合されており、前記第２の結合セクション（４４．１～４４．４）は、第２の固体ジョイントを形成し、該第２の固体ジョイントを介して、前記第２の主要セクション（３６）と前記第２の群の前記部分セクション（４２．１～４２．４）とが相互に結合されている、請求項１から１０までのいずれか１項に記載のアッセンブリ（１０）。
  12. 前記第１の固体ジョイント（３４．１～３４．４）および前記第２の固体ジョイント（４４．１～４４．４）は、それぞれ板ばねジョイントである、請求項１１に記載のアッセンブリ（１０）。
  13. 前記第１の固定要素（２２）は、前記部分セクション（３２．１～３２．４）の前記第１の群に対して付加的に、前記支持体（１２）に固く結合可能である別の部分セクション（３２．５）を有し、該別の部分セクション（３２．５）は、前記第１の平面（Ｓ１）内で前記第１の中心点（Ｐ１）に配置されており、前記第１の主要セクション（２６）と前記別の部分セクション（３２．５）とは、結合手段（３４．５）を介して、前記第１の主要セクション（２６）と前記別の部分セクション（３２．５）との間の前記長手方向（Ｘ）の運動が阻止されるように、相互に結合されている、請求項１から１２までのいずれか１項に記載のアッセンブリ（１０）。
  14. 前記結合手段（３４．５）は、固体ジョイント又はノッチジョイントである、請求項１３に記載のアッセンブリ（１０）。
  15. 請求項１から１４までのいずれか１項に記載のアッセンブリ（１０）と、少なくとも長手方向（Ｘ）の位置を測定するための測定目盛（１６．１）を有する支持体（１２）とを備える、構成ユニット。
  16. 前記支持体（１２）は、少なくとも１つのスケール（１４．１）を有し、前記スケール（１４．１）は、前記長手方向（Ｘ）に延在し、前記スケール（１４．１）は、前記測定目盛（１６．１）の中間支持体として構成されている、請求項１５に記載の構成ユニット。
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