JPH0750654Y2

JPH0750654Y2 - スケール装置

Info

Publication number: JPH0750654Y2
Application number: JP1988072638U
Authority: JP
Inventors: 和男長岡; 定夫若林; 忠男波田野
Original assignee: ソニーマグネスケール株式会社
Priority date: 1988-05-31
Filing date: 1988-05-31
Publication date: 1995-11-15
Anticipated expiration: 2003-05-31
Also published as: JPH01180611U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、工作機械や測定機に使用して好適な相対変位
する２部材間の相対変位量を検出するためのスケール装
置に関する。

〔考案の概要〕

本考案は、工作機械や測定機に使用して好適な相対変位
する２部材間の相対変位量を検出するためのスケール装
置であって、所定の目盛を形成したスケールを収納した
断面が略コの字状のスケール収納体と、このスケール収
納体を保護するための、断面が略コの字状で一体に形成
された筐体カバーと、このスケール収納体に沿って変位
自在でこのスケールの目盛を読取って変位信号を生成す
る検出ヘッドとより構成されるスケール装置において、
この筐体カバーの外側の１つまたは２つの基準面と平行
であるこの筐体カバーの内面と、このスケール収納体と
が接し、このスケール収納体とこの筐体カバーとの間に
形成された隙間のうち、この１つまたは２つの基準面と
平行な部分に弾性部材を配設したスケール装置てある。
このような構成とすることにより、その筐体カバーの所
定の二面を基準面として安定かつ確実に形成させる利益
を得ると共にスケール装置の部品点数を削減しかつ組立
時間を短縮してスケール装置のコストを低減できるよう
にしたものである。

〔従来の技術〕

工作機械や測定機等において相対変位する２部材間の相
対変位量を検出するために、磁気式，光電式その他のス
ケール装置が使用されている。この内、特開昭61-62809
号公報において開示されている従来の磁気式のスケール
装置の一例を第５図に示す。この第５図において、
（１）はユニット形スケールであり、このユニット形ス
ケール（１）は取付座（2L），（2R）を介して工作機械
等の取付面（３）に取付けられている。また（４）はユ
ニット形スケール（１）に内蔵されている検出ヘッド
（12）に連結されたヘッドスライダ、（５）は信号ケー
ブルであり、そのヘッドスライダ（４）は工作機械等の
他の取付面に取付けられている。

そのユニット形スケール（１）は第６図に示す如く、断
面が略コの字状で鉄製のスケールチャンネル（磁界シー
ルド体）（６）を側面カバー（7L），（7R）で挾持して
その間に一定ピッチ（例えば0.2mm）の磁気目盛を形成
した磁気スケール（８）を渡設した後、そのスケールチ
ャンネル（６）を保護するための平面カバー（９），正
面カバー（10）及び底面カバー（11）を取付けて構成さ
れる。この場合、磁気スケール（８）には予めその磁気
目盛を読取る検出ヘッド（12）が取付けられている。検
出ヘッド（12）としては、例えば磁束応答形でその磁気
目盛との位置に応じて位相変調信号を出力する検出器を
内蔵したものが使用できる。またスケール装置取付け時
の基準面（9b），（9c）を有する平面カバー（９）を図
示せぬ基準面を形成させる為の治具を使用し接着等によ
ってスケールチャンネルに取付ける。このような手段に
よりスケール装置を取付ける時の基準面を形成してい
る。（9a）は接着剤溜めである。そして、正面カバー
（10）はスケールチャンネル（６）に形成したタップ穴
（6a），（6b）及び取付けねじ（13），（13）を用いて
スケールチャンネル（６）に取付けられ、底面カバー
（11）も図示省略したタップ穴及び取付けねじ（14），
（14）を用いてスケールチャンネル（６）に取付けられ
ている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来のスケール装置においては、基準面
を形成する為、図示せぬ治具を必要とし、組立に多大な
時間を要すると共に、接着剤等による保持，固定の為、
強度が充分ではなく、又経時変化等も生じ、基準面とし
ての機械的な安定性が完全ではなかった。又保護用のカ
バー（９），（10），（11）が３点有り部品点数が多
く、さらにそれらのカバーにはキリ穴を形成し対応する
スケールチャンネル（６）の部品にはタップ穴を形成す
る必要があり、各部品の単価が高い不都合があった。ま
た、保護用のカバー（９）は接着剤で取付けており、接
着剤が完全に固着するまで１日程度は必要であるため、
全体としてスケール装置の組立に要する時間が短縮でき
ない不都合があった。

本考案はこのような点に鑑み成されたもので、その目的
とする所はその筐体カバーの所定の二面を基準面として
安定かつ確実に形成させる利益を得ると共に部品点数が
少なくかつ組立時間を短縮できる構造のスケール装置を
提案するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案によるスケール装置は例えば第１図及び第２図に
示す如く、所定の目盛を形成したスケールを収納した断
面が略コの字状のスケール収納体と、このスケール収納
体を保護するための、断面が略コの字状で一体に形成さ
れた筐体カバーと、このスケール収納体に沿って変位自
在でこのスケールの目盛を読取って変位信号を生成する
検出ヘッドとより構成されるスケール装置において、こ
の筐体カバーの外側の１つまたは２つの基準面と平行で
あるこの筐体カバーの内面と、このスケール収納体とが
接し、このスケール収納体とこの筐体カバーとの間に形
成された隙間のうち、この１つまたは２つの基準面と平
行な部分に弾性部材を配設したスケール装置である。

また、所定の目盛を形成したスケールを収納した断面が
略コの字状のスケール収納体と、このスケール収納体を
保護するための、断面が略コの字状で一体に形成された
筐体カバーと、このスケール収納体に沿って変位自在で
このスケールの目盛を読取って変位信号を生成する検出
ヘッドとより構成されるスケール装置において、この筐
体カバーの外側の２つの基準面と平行であるこの筐体カ
バーの内面と、このスケール収納体とが接し、このスケ
ール収納体とこの筐体カバーとの間に形成された隙間の
うち、この２つの基準面と平行な隙間が交わる部分に弾
性部材を配設したスケール装置である。

また、弾性部材が、断面が山型の板ばねより構成されて
いる上述構成のスケール装置である。

〔作用〕

斯かる本考案によれば、その弾性部材としての板バネ
（24）により筐体カバー（23）をスケール収納体として
のスケールチャンネル（20）に機械的に突き当て保持す
る事により筐体カバー（23）のスケール装置を取付ける
時の基準面である２面（23a），（23b）が安定かつ確実
に形成される。また筐体カバー（23）は一体で形成され
ているので部品点数が従来より減少する。また、スケー
ル収納体（20）は弾性部材（24）を付加してその筐体カ
バー（23）に押し込むだけで所定位置に保持されるの
で、ねじ止めや接着剤による固定は不要となる。従っ
て、タップ穴加工等を省略でき部品単価を低減化できる
と共にスケール装置全体の組立時間を大幅に短縮でき、
スケール装置の製造コストを低減できる。

また、弾性部材として断面形状が山形の板ばね（24）を
使用した場合には、１つの板ばね（24）によってスケー
ル収納体（20）を第２図のＡ方向及びＢ方向に付勢する
ことができる。従って、Ａ方向とＢ方向とに異なる板ば
ねを使用する場合に比べて、より組立を容易に行なうこ
とができる。また、スケール収納体（20）は筐体カバー
（23）の２面（23a），（23b）に付勢されるので、この
２面（23a），（23b）を検出ヘッド（12）を牽引するた
めの例えばヘッドスライダ（４）の位置決め基準面とし
て使用することができる。

〔実施例〕

以下、本考案スケール装置の一実施例につき第１図〜第
４図を参照して説明しよう。尚、この第１図〜第４図に
おいて従来の第５図及び第６図に対応する部分には同一
符号を付してその詳細説明は省略する。

第１図及び第２図は本例のスケール装置を工作機械に取
付けた状態を示し、この第１図及び第２図に示す如く、
断面形状が略コの字形の鉄製のスケールチャンネル（磁
気シールド体）（20）の両端部に夫々球状の突部（21
a）を有する保持部（21）と外形が円筒状の保持部（2
2）とを取付けて、それら保持部（21），（22）の間に
磁気目盛を形成した磁気スケール（８）を渡設する。こ
の磁気スケール（８）は予め検出ヘッド（12）に挿通し
ておく。そして、このスケールチャンネル（20）は１個
以上の、例えば２個の板ばね（24），（24）を介して断
面形状が略コの字形のアルミニウム製の筐体カバー（2
3）の中に保持する。また、筐体カバー（23）の開口部
に防塵用のシール部材（25L），（25R）を取付ける。

そして、その筐体カバー（23）の両端部に側面カバー
（26L），（26R）を夫々被せてユニット形スケール
（１）を構成した後に、その保持部（21）をブラケット
（27）を介して工作機械の移動テーブル（28）に取付け
またその保持部（22）をブラケット（29）を介して移動
テーブル（28）に取付ける。その後、検出ヘッド（12）
を牽引するヘッドスライダ（４）を取付けブラケット
（30）を介して工作機械のサドル（31）に取付ける。こ
のようにすることにより、移動テーブル（28）がＸ方向
に移動するにつれて変化する検出信号が信号ケーブル
（５）から出力される。

第２図中に示されている本例の板ばね（24）の構造を第
３図に示す。この板ばね（24）は一端（24a）を基準と
して他端（24b）を角度θ₁になるように山型に折り曲げ
た後、その他端（24b）の両隅（24c），（24d）がその
一端に対して角度θ₂をなすようにその両隅（24c），
（24d）を折り曲げて構成する。本例では θ₁135°，θ₂90° となるように折り曲げている。また、その一端（24a）
と他端（24b）との境界部には両面テープ（32）を貼着
して、この両面テープ（32）をスケールチャンネル（2
0）の一隅に被着させることによりこの板ばね（24）の
スケールチャンネル（20）に取付ける。

本例のスケール装置を組立てる手順を第４図を参照して
説明するに、先ずスケールチャンネル（20）には磁気ス
ケール（８），検出ヘッド（12）等を配設して保持部
（21），（22）を取付ける。そして、２個の板ばね（2
4），（24）を夫々両面テープ（32），（32）を介して
そのスケールチャンネル（20）の対角線上の一隅に所定
間隔で被着させた後に、このスケールチャンネル（20）
を筐体カバー（23）の上部に押し込む。この場合、板ば
ね（24）はその角度θ₂（第３図参照）が略90°に設定
されているため、その板ばね（24）が筐体カバー（23）
に進入する部分（いわゆる食いつき部）（24e）は筐体
カバー（23）につかえることがなく、スケールチャンネ
ル（20）は比較的スムーズに筐体カバー（23）内に押し
込むことができる。この後側面カバー（26L），（26R）
を被せて本例のユニット形スケール（１）が組上がる。

上述のように本例のスケール装置においては、筐体カバ
ー（23）は一体化されており部品点数が減少しており、
さらに、筐体カバー（23）にはキリ穴加工がなくスケー
ルチャンネル（20）にはタップ穴加工がないため部品単
価が低減できる。また、スケールチャンネル（20）は板
ばね（24）の付勢力で筐体カバー（23）内に保持するよ
うにしているので接着作業が不要で、スケール装置の組
立に要する時間を大幅に短縮でき製造コストを低減化で
きる利益がある。

また、本例では両端を略90°に折り曲げた板ばね（24）
を両面テープ（32）を介してスケールチャンネル（20）
に被着させて、そのスケールチャンネル（20）を筐体カ
バー（23）内に押し込むだけで組立ができるため、組立
が容易であると共に組立作業をより迅速に行なうことが
できる。

また、本例では第２図に示す如く、板ばね（24）はスケ
ールチャンネル（20）をＡ方向及びＢ方向に付勢するた
め、スケールチャンネル（20）は筐体カバー（23）の互
いに直交する２面（23a）及び（23b）にならうように配
設される。この場合、板ばね（24）は折り曲げ角θ
₁（第３図参照）が略135°であるため、Ａ方向の付勢力
の方がＢ方向の付勢力よりも大きくなる。また、検出ヘ
ッド（12）と連動するヘッドスライダ（４）を工作機械
に取付けるにはそのヘッドスライダ（４）の位置基準を
明確にする必要があるが、本例によれば、その筐体カバ
ー（23）の２つの面（23a），（23b）をそのヘッドスラ
イダ（４）の位置決め基準にできる利益がある。

なお、上述の実施例においては１個の板ばね（24）でス
ケールチャンネル（20）をＡ及びＢ方向に付勢する構造
を採用したが、本考案はこれに限定されず、スケールチ
ャンネル（20）の互いに直交する面に夫々板ばねを設け
てもよい。また、スケールチャンネル（20）の幅Ｗを筐
体カバー（23）の内のりの長さと略等しく設定し、板ば
ねでスケールチャンネル（20）を筐体カバー（23）のＡ
方向にだけ付勢するようにしてもよい。また、板ばね
（24）に代えて例えばゴムロッドなどの弾性部材を用い
ても、上述実施例と同様な作用効果が得られることは明
らかであろう。

また、本考案は例えば光電式のスケール装置などにおい
ても、断面が略コの字状のスケール収納体を有する場合
には同様に適用されるものである。このように、本考案
はその要旨を逸脱しない範囲で変更が可能である。

〔考案の効果〕

本考案は筐体カバーを一体化して、スケール収納体とそ
の筐体カバーとの隙間に弾性部材を配設してそのスケー
ル収納体をその筐体カバーに付勢して保持するようにし
ているため、スケール取付ける時の基準面である２面を
安定かつ確実に形成できる利益を得る。

その為、ヘッドスライダを取付ける時には、上記２面を
取付け基準面として図示せぬ取付け治具を使用し、ヘッ
ドスライダを所定位置に安定かつ確実に固定する事が可
能となった。またスケール装置の部品点数を削減できか
つ組立時間を短縮できるので、スケール装置の製造コス
トを低減化できる実用上の利益がある。

また、本考案はその弾性部材として断面が山型の板ばね
を使用しているため、１個の板ばねでそのススケール収
納体を筐体カバーに対して筐体カバーの互いに直交する
２面方向に付勢することができ、スケール装置の組立が
より迅速に行なえる実用上の利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案スケール装置の一例を示す斜視図、第２
図は第１図例のII-II線に沿う断面図、第３図は第２図
例の板ばね（24）の構造を示す斜視図、第４図は第１図
例の分解斜視図、第５図は従来のスケール装置の一例を
示す斜視図、第６図は第５図例の分解斜視図である。（８）は磁気スケール、（12）は検出ヘッド、（20）は
スケールチャンネル（スケール収納体）、（23）は筐体
カバー、（24）は板ばねである。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】所定の目盛を形成したスケールを収納した
断面が略コの字状のスケール収納体と、該スケール収納
体を保護するための、断面が略コの字状で一体に形成さ
れた筐体カバーと、上記スケール収納体に沿って変位自
在で上記スケールの目盛を読取って変位信号を生成する
検出ヘッドとより構成されるスケール装置において、上記筐体カバーの外側の１つまたは２つの基準面と平行
である上記筐体カバーの内面と、上記スケール収納体と
が接し、上記スケール収納体と上記筐体カバーとの間に形成され
た隙間のうち、上記１つまたは２つの基準面と平行な部
分に弾性部材を配設したことを特徴とするスケール装
置。
【請求項２】所定の目盛を形成したスケールを収納した
断面が略コの字状のスケール収納体と、該スケール収納
体を保護するための、断面が略コの字状で一体に形成さ
れた筐体カバーと、上記スケール収納体に沿って変位自
在で上記スケールの目盛を読取って変位信号を生成する
検出ヘッドとより構成されるスケール装置において、上記筐体カバーの外側の２つの基準面と平行である上記
筐体カバーの内面と、上記スケール収納体とが接し、上記スケール収納体と上記筐体カバーとの間に形成され
た隙間のうち、上記２つの基準面と平行な隙間が交わる
部分に弾性部材を配設したことを特徴とするスケール装
置。
【請求項３】弾性部材は、断面が山型の板ばねより構成
されていることを特徴とする請求項２記載のスケール装
置。