JPH0426689B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、光学格子からなる目盛を備えたメ
インスケール及びインデツクススケールを相対的
に移動させるとき生じるこれら目盛の重なり合い
の繰返しによる明暗の数に基づいて、両スケール
間の相対変位を検出し、これによつて、前記スケ
ールが取付けられた２つの対象物間の距離等を測
定するようにした直線型変位測定装置の改良に関
する。

【従来の技術】

従来、横断面が長方形であつて、該長方形の一
方の長辺となる面に、光学格子からなる目盛が長
手方向に並列して形成されたメインスケールと、
中空の長細形状であつて、中空部の一方の底面及
びこれと隣接、且つ、直交する基準面に、前記メ
インスケールの長方形断面における一方の短辺及
び前記基準面と対向する長辺を接触保持する枠体
と、該長辺に対向する長辺と前記枠体との間で、
前記メインスケールに沿つて配置され、該メイン
スケールを前記基準面に付勢する弾性部材と、前
記メインスケールの目盛に対応する光学格子から
なる目盛が形成されたインデツクススケールと、
前記中空部内で、前記メインスケールに沿つて、
その長手方向に往復動自在に配置され、且つ、前
記インデツクススケールを、その目盛が前記メイ
ンスケールの目盛と対面しつつ平行に往復動すよ
うに保持するスライダと、を有してなり、直線的
に相対移動する２つの対象物の一方に前記枠体
を、他方に前記スライダをそれぞれ連結し、これ
ら２つの対象物が相対移動するときの、前記２つ
の目盛の重なり合いの繰返しによつて生じる明暗
の繰返し数に基づき、該２つの対象物の相対移動
距離を検出する直線型変位測定装置がある。 ここで、一般的に、前記枠体は、アルミ押出型
材からなり、又、メインスケール及びインデツク
ススケールはガラス製とされている。 又、前記インデツクススケールを保持するスラ
イダには、発光素子及び受光素子が取付けられ、
発光素子から射出された光は、メインスケール及
びインデツクススケールの目盛間を通過し、受光
素子に到達する。 この場合、インデツクススケールの目盛がメイ
ンスケールの目盛と重なり合つたときは、発光素
子からの光が両スケールを通過して受光素子に到
達し「明」となり、又、両目盛の位相が半ピツチ
ずれたとき光線が遮断された「暗」となる。 この明暗の数を計数することによつて、メイン
スケール及びインデツクススケールが取付けられ
た２つの対象物間の移動量を精度良く測定するこ
とができる。 ところで、前述の如く、枠体は通常アルミニウ
ムからなり、又、メインスケールはガラスからな
つている。このため、両者は熱膨張係数が大きく
異なり、温度変化による熱伸縮量が異なることに
なる。 従つて、従来は、ガラスからなるメインスケー
ルの破損を防止するために、該メインスケールを
ゴム棒、ばね等の押付け手段及び接着剤によつて
枠体の中空部の一方の底面に形成された溝内で厚
さ方向に基準面に押付けるようにして、メインス
ケールを枠体に装着していた。

【発明が解決しようとする問題点】

しかしながら、上記のような装着方法による
と、メインスケールの目盛面を、良好な真直度、
平面度を有する前記枠体の基準面に押付ける方向
のみの押圧力しか得ることができない。 このため、測定装置の運搬時又は使用時に、振
動あるいは衝撃等が該装置に加わつたとき、メイ
ンスケールの慣性力によりメインスケールがその
幅方向及び長手方向に位置ずれを生じるという問
題点がある。 このような位置ずれは、メインスケールとイン
デツクススケール間の目盛の平行度及びその他の
相対的位置関係を狂わせるために、該測定装置に
よる測定誤差及び測定不能を生じさせ、更には、
メインスケールが枠体から離脱して測定装置自体
を破損させることとなるという問題点があつた。 又、上述の位置ずれを生じさせないため、メイ
ンスケールを枠体に対し強固に装着することも考
えられるが、この場合、振動、衝撃時にメインス
ケールが破損するという問題点があつた。

【発明の目的】

この発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされ
たものであつて、温度変化、振動あるいは衝撃に
よるメインスケールの破損を生じさせることな
く、メインスケールがその幅方向及び長手方向に
位置ずれを生じないようにした直線型測定装置を
提供することを目的とする。

【問題点を解決するための手段】

この発明は、横断面が長方形であつて、該長方
形の一方の長辺となる面に、光学格子からなる目
盛が長手方向に並列して形成されたメインスケー
ルと、中空の長細形状であつて、中空部の一方の
底面及びこれと隣接、且つ、直交する基準面に、
前記メインスケールの長方形断面における一方の
短辺及び前記基準面と対向する長辺を接触保持す
る枠体と、該長辺に対向する長辺と前記枠体との
間で、前記メインスケールに沿つて配置され、該
メインスケールを前記基準面に付勢する弾性部材
と、前記メインスケールの目盛に対応する光学格
子からなる目盛が形成されたインデツクススケー
ルと、前記中空部内で、前記メインスケールに沿
つて、その長手方向に往復動自在に配置され、且
つ、前記インデツクススケールを、その目盛が前
記メインスケールの目盛と対面しつつ平行に往復
動するように保持するスライダと、を有してな
り、直線的に相対移動する２つの対象物の一方に
前記枠体を、他方に前記スライダをそれぞれ連結
し、これら２つの対象物が相対移動するときの、
前記２つの目盛の重なり合いの繰返しによつて生
じる明暗の繰返し数に基づき、該２つの対象物の
相対移動距離を検出する直線型変位測定装置にお
いて、前記中空部内で前記枠体に取付けられ、前
記メインスケールの長手方向両端の、前記長方形
断面における他方の短辺を前記一方の短辺方向に
押圧する付勢手段を設けることにより上記目的を
達成するものである。 又、この発明は、前記付勢手段を、前記メイン
スケールの長手方向から見て略Ｙ字形状とし、該
Ｙ字の下端を、前記メインスケールの他方の短辺
を押圧する押え部とし、該Ｙ字の２つの上端を、
前記中空部の他方の底面に係合する取付部とした
ばねから形成することにより上記目的を達成する
ものである。 又、この発明は、前記付勢手段を、前記メイン
スケールの長手方向の端面に対して隙間をもつて
対峙するように構成して上記目的を達成するもの
である。

【作用】

この発明において、メインスケールは、付勢手
段によつて枠体中空部の一方の底面に押付けら
れ、且つ、この付勢手段は、枠体に取付けられて
いるので、測定装置に振動あるいは衝撃が加わつ
たときにも、メインスケールがその幅方向及び長
手方向に変位することが阻止される。 又、前記メインスケールはその長方形断面にお
ける一方の長辺となる面に目盛が形成され、この
面又はこれと平行の長辺の面が、弾性部材により
枠体の基準面に押圧されていて、長手方向両端を
基準面及び目盛面と直交する方向に押圧するのみ
であるので、該付勢手段の押圧力が大きくても、
メインスケールが枠体に対してならい変形を生じ
るようなことがない。 更に、熱伸縮によつて、枠体に対してメインス
ケールが伸縮しても、付勢手段はこれを許容する
ことができるので、ガラスからなるメインスケー
ルが熱伸縮によつて破損することがない。 又、付勢手段はメインスケール両端に取付けら
れているために、スライダと干渉することがな
い。

【実施例】

以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。 この実施例は、横断面が長方形であつて、該長
方形の一方の長辺となる面１０Ａに、光学格子か
らなる目盛１２が長手方向に並列して形成された
メインスケール１０と、中空の長細形状であつ
て、中空部１４の一方の底面１４Ａに、前記メイ
ンスケール１０の長方形断面におけ一方の短辺１
０Ｂを接触保持する枠体１６と、前記メインスケ
ール１０の目盛１２に対応する光学格子からなる
目盛１８が形成されたインデツクススケール２０
と、前記中空部１４内で、前記メインスケール１
０に沿つて、その長手方向に往復動自在に配置さ
れ、且つ、前記インデツクススケール２０を、そ
の目盛１８が前記メインスケール１０の目盛１２
と対面しつつ平行に往復動するように保持するス
ライダ２２と、を有してなり、直線的に相対移動
する２つの対象物２４，２６の一方の対象物２４
に前記枠体１６を、他方の対象物２６に前記スラ
イダ２２をそれぞれ連結し、これらの２つの対象
物２４，２６が相対移動するときの、前記２つの
目盛１２，１８の重なり合いの繰返しによつて生
じる明暗の繰返し数に基づき、該２つの対象物２
４，２６の相対移動距離を検出する直線型変位測
定装置において、前記中空部１４内で前記枠体１
６に取付けられ、前記メインスケール１０の長手
方向両端の、前記長方形断面における他方の短辺
１０Ｃを前記一方の短辺１０Ｂ方向に押圧する付
勢手段２８を設けたものである。 第１図の符号１は発光器、２は受光器をそれぞ
れ示す。これらはスライダ２２に取付けられ、発
光器１から出射された光は、メインスケール１０
及びインデツクススケール２０を通つて受光器２
に到達し、ここで電気信号に変換されるようにな
つている。 前記付勢手段２８は、前記メインスケール１０
の長手方向から見て略Ｙ字形状とされ、該Ｙ字の
下端が、前記メインスケール１０の他方の短辺１
０Ｃを押圧する押え部２８Ａとされ、該Ｙ字の２
つの上端が、前記中空部１４の他方の底面１４Ｂ
に係合する取付部２８Ｂとされたばねから形成さ
れている。 ここで、取付部２８Ｂは、第１図に示されるよ
うに、図において上方に折曲げられ、前記中空部
１４の他方の底面１４Ｂに形成された左右一対の
取付孔１５Ａ，１５Ｂに挿入、嵌合されることに
よつて取付けられている。 又、前記付勢手段２８における押え部２８Ａよ
りも下側部分は、前記メインスケール１０の長手
方向両端面に対して隙間３０をもつて対峙されて
いるストツパ２８Ｃとされている（第２図参照）。 第１図の符号３２はスライダ２２にロツド３４
を介して連結された取付部材を示す。この取付部
材３２は前記他方の対象物２６に連結されるよう
になつている。 又、符号３６は前記枠体１６の他方の底面１４
Ｂ側に形成されたスリツトを示す。このスリツト
３６はロツド３４が貫通し、且つ該ロツド３４が
枠体１６の長手方向に往復動できることを許容す
るものである。 又、第１図の符号３８はメインスケール１０の
一方の短辺１０Ｂが保持されるべく中空部１４の
一方の底面１４Ａに形成された溝を示す。 前記メインスケール１０は、その一方の短辺１
０Ｂが溝３８の底面に接触するように配置される
と共に、該溝内にメインスケール１０と平行して
取付けられた弾性材料からなる弾性棒４０によつ
て、目盛面１０Ａの反対側の面が、これを対向す
る基準面３８Ａに圧接するように、弾力的に押圧
されている。 この弾性棒４０は、通常接着剤により溝３８内
に取付けられる。 上記実施例において、測定装置に振動あるいは
衝撃が加わつた場合に、第１図において上下方向
即ちメインスケール１０の幅方向の力は、付勢手
段２８によつて吸収され、メインスケール１０の
幅方向の変位及び破壊が防止される。 又、メインスケール１０の長手方向の力に対し
ても、該メインスケール１０が付勢手段２８によ
つてその幅方向に押圧されているために、メイン
スケール１０と付勢手段２８及び一方の底面１４
Ａ間の摩擦力により、メインスケール１０の長手
方向の変位及び位置ずれが防止される。 なお、このとき、付勢手段２８はメインスケー
ル１０の幅方向及び長手方向のある程度の変位を
許容するので、固定部材によりメインスケールを
拘束した場合におけるような該メインスケールの
破壊を生じることがない。 又、上記実施例においては、付勢手段２８によ
るメインスケール１０の押圧力を増大させても、
これら付勢手段２８のメインスケール１０の長手
方向両端位置にのみ配置されていて、しかも付勢
方向がメインスケール１０の長方形断面における
短辺及び目盛面１０、基準面３８Ａと直交する方
向であるので、付勢手段２８の押圧力によつて、
メインスケール１０が枠体１６に対するならい変
形を生じることがない。 又、同様の理由により、付勢手段２８はスライ
ダ２２に干渉することがなく、従つて、スライダ
２２の走査範囲が減少されるようなことがない。 更に、付勢手段２８におけるストツパ２８Ｃは
メインスケール１０の長手方向両端面に対して隙
間３０をもつて対峙してるので、メインスケール
１０の長手方向の若干の変位を許容するのみなら
ず、その変位が隙間３０を越えた量となるとき
に、該端面に当接してメインスケール１０の長手
方向の過大な変位を防止することができる。 又、隙間３０があるために、枠体１６側から付
勢手段２８を介してメインスケール１０に振動が
伝達されることが抑制される。 なお、通常は、メインスケール１０の長手方向
のほとんどの振動は、前記弾性棒４０によつて吸
収される。 上記実施例において、付勢手段２８は、ばね部
材からなり、且つ中央部１４における他方の底面
１４Ｂに取付けられたものであるが、本発明はこ
れに限定されるものでなく、付勢手段は、要すれ
ば枠体１６に取付けられ、且つメインスケール１
０の長手方向両端部で、一方の短辺１０Ｂを他方
の短辺１０Ｃ方向に押圧するものであればよい。 従つて、例えば第３図に示される本発明の第２
実施例のように、中空部１４の一方の底面１４Ａ
にねじ４２によつて締付け固定された支持部材４
４にコイルばね４６を取付け、このコイルばね４
６がメインスケール１０の長手方向両端部位置で
他方の短辺１０Ｃを押圧するようにしてもよい。 次に、第４図及び第５図に示される本発明の第
３実施例について説明する。 この第３実施例は、板ばねからなる付勢手段４
８によつてメインスケール１０の長手方向両端部
を押圧するようにしたものである。 この付勢手段４８は、前記第１実施例における
付勢手段２８と類似した形状であつて、メインス
ケール１０の長手方向から見て略Ｙ字形状となる
ようにされている。 又、Ｙ字の下端部は、メインスケール１０の長
手方向両端部における他方の短辺１０Ｃを図にお
いて上方から押圧する押え部４８Ａと、該メイン
スケール１０の長手方向両端面に当接してこれを
長手方向に押えるストツパ４８Ｃとから構成され
ている。 又、付勢手段４８のＹ字の２つの上端部は、ね
じ５０によつて中空部１４の他方の底面１４Ｂに
締付け固定される取付部４８Ｂとされている。 前記押え部４８Ａとストツパ４８Ｃは、第５図
に示されるように直角に交差し、且つその角部は
メインスケール１０の角部と干渉しないように、
逃げ部４８Ｄとされている。 他の構成は前記第１実施例と同様であるので、
第１図及び第２図と同一部分には同一の符号を附
することにより説明を省略する。 この実施例は、前記第１及び第２実施例と異な
り、付勢手段４８のストツパ４８Ｃが、メインス
ケール１０の長手方向両端面に接触して、メイン
スケール１０の長手方向の変位を規制している。 この実施例の場合、前記のようにストツパ４８
Ｃがメインスケール１０の長手方向両端面に当接
しているが、該付勢手段４８のメインスケール１
０の長手方向の弾性によつて、メインスケール１
０の長手方向の変位を吸収することができる。 従つて、メインスケール１０に長手方向の力が
加わつたような場合でも、該メインスケール１０
が破壊されたりすることなく、且つ、振動、衝撃
を吸収することができる。 なお、上記各実施例において付勢手段はいずれ
もばねから構成されているが、本発明はこれに限
定されるものでなく、メインスケール１０の長手
方向両端部における他方の短辺１０Ｃを押圧する
ことができる弾性部材であればよい。 又、上記実施例において、メインスケール１０
は、弾性棒４０に接触した状態で枠体１６に取付
けられているが、このメインスケール１０の取付
け方法については上記各実施例に限定されるもの
でなく、他の取付け手段であつてもよい。 従つて、例えば、メインスケール１０の長手方
向両端面に係合するばね部材により、該メインス
ケール１０を枠体１６に取付けるようにしてもよ
い。

【発明の効果】

本発明は、上記のように構成したので、メイン
スケールに破損を生じたり、変位測定装置に振動
あるいは衝撃が加わつたときメインスケールの幅
方向及び長手方向の位置ずれを抑制することがで
きるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る直線型変位測定装置の第
１実施例を示す断面図、第２図は第１図の−
線に沿う断面図、第３図は本発明の第２実施例を
示す第２図と同様の断面図、第４図は本発明の第
３実施例を示す第１図同様の断面図、第５図は第
４図の−線に沿う断面図である。 １０……メインスケール、１０Ａ……面（目盛
面）、１０Ｂ……一方の短辺、１０Ｃ……他方の
短辺、１２，１８……目盛、１４……中空部、１
４Ａ……一方の底面、１４Ｂ……他方の底面、１
６……枠体、２０……インデツクススケール、２
２……スライダ、２４，２６……対象物、２８，
４８……付勢手段、２８Ａ，４８Ａ……押え部、
２８Ｂ，４８Ｂ……取付部、２８Ｃ，４８Ｃ……
ストツパ、３０……隙間、３８Ａ……基準面、４
０……弾性棒、４６……コイルばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 横断面が長方形であつて、該長方形の一方の
   長辺となる面に、光学格子からなる目盛が長手方
   向に並列して形成されたメインスケールと、中空
   の長細形状であつて、中空部の一方の底面及びこ
   れと隣接、且つ、直交する基準面に、前記メイン
   スケールの長方形断面における一方の短辺及び前
   記基準面と対向する長辺を接触保持する枠体と、
   該長辺に対向する長辺と前記枠体との間で、前記
   メインスケールに沿つて配置され、該メインスケ
   ールを前記基準面に付勢する弾性部材と、前記メ
   インスケールの目盛に対応する光学格子からなる
   目盛が形成されたインデツクススケールと、前記
   中空部内で、前記メインスケールに沿つて、その
   長手方向に往復動自在に配置され、且つ、前記イ
   ンデツクススケールを、その目盛が前記メインス
   ケールの目盛と対面しつつ平行に往復動するよう
   に保持するスライダと、を有してなり、直線的に
   相対移動する２つの対象物の一方に前記枠体を、
   他方に前記スライダをそれぞれ連結し、これら２
   つの対象物が相対移動するときの、前記２つの目
   盛の重なり合いの繰返しによつて生じる明暗の繰
   返し数に基づき、該２つの対象物の相対移動距離
   を検出する直線型変位測定装置において、前記中
   空部内で前記枠体に取付けられ、前記メインスケ
   ールの長手方向両端の、前記長方形断面における
   他方の短辺を前記一方の短辺方向に押圧する付勢
   手段を設けたことを特徴とする直線型変位測定装
   置。 ２ 前記付勢手段は、前記メインスケールの長手
   方向から見て略Ｙ字形状とされ、該Ｙ字の下端
   が、前記メインスケールの他方の短辺を押圧する
   押え部とされ、該Ｙ字の２つの上端が、前記中空
   部の他方の底面に係合する取付部とされたばねか
   ら形成されている特許請求の範囲第１項記載の直
   線型変位測定装置。 ３ 前記付勢手段は、前記メインスケールの長手
   方向の端面に対して〓間をもつて対峙されている
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載の直線型変
   位測定装置。