JPS62282212A

JPS62282212A - 直線型変位測定装置

Info

Publication number: JPS62282212A
Application number: JP5653886A
Authority: JP
Inventors: Seiji Sakagami; 坂上　征司; Hideki Oka; 英樹岡
Original assignee: Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Current assignee: Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Priority date: 1986-03-14
Filing date: 1986-03-14
Publication date: 1987-12-08
Also published as: JPH0426689B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】３、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
ール及びインデッ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糊返しによる明暗の
故に基づいて、両スケール間の相対変位を検出し、これ
によって、前記スケールが取付けられた２つの対客物間
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、代断面が長方形であって、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っ
て、中空部の一方の底面に、１）す記メインスケールの
長方形断面における一方の短辺を接触保持する枠体と、
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ックススケールと、前記中空部
内で、前記メインスケールに沿って、その長手方向に往
復動自在に配置され、且つ、前記インデックススケール
を、その目盛が前記メインスケールの目盛とヌ・１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ｒｉｉ’ｉ記スライゲスライダれ連
結し、これら２つの対系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って生じる明暗の
繰返し数に曇づさ、該２つの対象物の相対移動距離を検
出する直線型変位よ１１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ックススケールはガ
ラス製とされている。

又、前記インデッ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ックススケー
ルの目盛間を通過し、受光素子に到達する。

この場合、インデッ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ったときは、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て
「暗」となる。

この明ｇＢの数を計数することによって、メインスケー
ル及びインデックススケールが取付けられた２つの対象
物間の移動ｍ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っている。この
ため、両者は熱膨張係数が大きく異なり、高度変化によ
る熱伸縮０が異なることになる。

従って、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俸、ばね等
の押付は手段によって枠体の中空部の一方の底面に形成
されたｉＭ内で厚さ方向に押付りるようにして、メイン
スケールを枠体に装置していた。

（発明が解決しようとする問題点１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
記枠体の基早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。− 又、この押圧力も、メインスケールの枠体に対するなら
い変形な生じさせないために大きくすることができなか
った。

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ったとき、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ックス
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、該測定装置によるに１１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
問題点があった７【発明の目的１このブで明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたちの
であって、温度変化によるメインスケールの破＋ｒ４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変位測
定装置を提供することを目的とげる。

［問題点を解決するための手段１この発明は、横断面が長方形であって、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
であって、中空部の一方の底面に、前記メインスケール
の長方形断面における一方の短辺を接触保持する枠体と
、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ックススケールと、前記中空
部内で、前記メインスケールに沿って、その長手方向に
往復動自在に配置され、且つ、前記インデックススケー
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つのス・１菜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って生じる明暗の繰返し
故に基づき、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１１４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説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
の長手方向から児て略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刀を押圧する押え部とし
、該Ｙ字の２つの上りη：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、このざそ明は、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って対峙するよう
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（ユ、付勢手段によ
っ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（よ、枠体に取付けられているので、測定装置
に振ｖ〕あるいは衝撃が加わったときにも、メインスー
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、＋”ｆ＋記付勢手段は、メインスケールの長手方向
両端を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、熱伸縮によって、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って破
１０することがない。

又、付勢手段はメインスケール両端にｌ！’２　（”Ｉ
けら机でいるために、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って、該長方形の一
方の長辺となる而１０Ａに、光学格子からなる目盛１２
が長手方向に並グ１（シて形成されたメインスケール１
０と、中空の長細形状であって、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
ける一方の短辺１０Ｂ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ックススケール２０と
、前記中空部１４内で、前記メインスケール１０に）ａ
って、その長手方向に往復動自在に配置され、且つ、前
記インデックススケール２０を、その目盛１８が前記メ
インスクール１０の目盛］２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２つの対象物２／
ｌ、２Ｇ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って生じる明１１６の繰
返し故に基づき、該２つの対象物２４．２Ｇの相対移動
距離を検出する直線型変位測定’Ｒｆｆｉにおいて、前
記中空部１４内で前記枠体１６に取付１プられ、１）η
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な前記一方のｍ１Ｕ１０Ｂ
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ａ
」された光は、メインスケール１０及びインデックスス
ケール２０を通って受光器２に到）皇し、ここで電気信
号に変換されるようになっている。

前記イリ勢手段２８は、前記メインスクール１０の長手
方向から見て略Ｙ字形状とされ、該７字の下端が、前記
メインスケール１０の他方の短辺１０Ｃを押圧する押え
部２８Ａとされ、該７字の２つの上端が、前記中空部１
４の１白方の底面１４．８に係合する取付部２８８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っ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をもって対峙されているストッパ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にロッド３／１を介し
て連結された取付部材を示す。このｌｔ’２　ｒ＝１部
材３２は前記他方の対象物２６に連結されるようになっ
ている。

又、符号３６は前記枠体１６の他方の底面１４Ｂ側に形
成されたスリットを示す。このスリット３６はロッド３
４が目通し、且つ該ロッド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１４
Ａに形成された溝を示ず。

前記メインスケール１０は、その一方の短辺１０Ｂが満
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によって目盛面１０Ａがその反対側
方向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（こ取（
寸けられる。

上記実施例において、測定装置に振動あるいは衝撃が加
わった場合に、第１図において上下方向叩らメインスケ
ール１０の幅方向の力は、付勢手段２８によって吸収さ
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によってその幅方向
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１４Ａ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Ｊ５、このとき、付勢手段２８はメインスケール１０
０幅方向及び長手方向のある程度の変位を？Ｆ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
けるに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の押圧力を増大ざぜても、これら付勢手段
２８がメインスケール１０の長手方向両端位置にのみ配
置されているので、付勢手段２８の押圧力によって、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、従って、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におけるストッパ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をもって
対峙してるので、メインスケール１ｏの長手方向の贅干
の変位を許容するのみならず、その変位が隙間３０を越
えた品となるとさ・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側からイ」５う手
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、）ｍ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によって吸収される。

上記実施例において、付勢手段２８は、ばね部材からな
り、且つ中空部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１０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。

従って、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Ｊ
：つて締付は固定された支持部材４４にコイルばね４６
を取付け、このコイルばね４６がメインスケール１０の
長手方向両端位置で他方の短辺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、阪ばねからなる付勢手段４８によっ
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って、メインスケール１０の長
手方向から児て略Ｙ字形状となるようにされている。

又、Ｙｆ４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ｍ　１０　Ｃを図にＪ５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５度してこれを長手方向に押えるス
トッパ４８０とから６．を成されている。

又、付勢手段４８の７字の２つの下端部は、ねじ５０に
よって中空部１４の他方の底面１４．８にｔｆｆｉ付は
固定される取付部４８Ｂとされている。

前記押え部４８Ａとストッパ４８０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回目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のストッパ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、前記のようにストッパ４８Ｃがメイ
ンスケール１０の長手方向両端面に５接しているが、該
付勢手段４８のメインスケール１０の長手方向の弾性に
よって、メインスケール１０の長手方向の変位を吸収す
ることができる。

従って、メインスケール１０に長手方向の力が加わった
ような場合でも、該メインスケール１０が破１波された
りすることなく、且つ、振動、皆ｊ撃を吸収することが
できる。

なａ３、上記各実施例において付勢手段はいずれもばね
から（１４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１Ｇに取付けられているが
、このメインスケール１０の取付は方法については上記
各実施例に限定されるものでなく、他の取付は手段であ
ってもよい。

従って、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に収付けるようにしてもよい。

［発明のダノ果］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、又、枠体に対するならい変形を生じ
たりすることなく、変位測定装置にＳ８あるいは衝撃が
加わっ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浸れた効果を有す
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殻誼の第１実施例
を示す断面図、第２図は第１図のＩＴ　−ｆｆ線にγｆ
）う断面図、第３図は本発明の第２実ｈ〜１シリを示す
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ｖ−ｖｍ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、１４Ａ・・・一方の底面、１４Ｂ・・・他方の底面、１６・・・枠体、２０・・・インデックススケール、２２・・・スライダ、２４．２６・・・対象物、２８．４８・・・付勢手段、２８Ａ、４８Ａ・・・押え部、２８８、１８Ｂ・・・取付部、２８Ｃ，４８Ｃ・・・ストッパ、３０・・・隙間、４６・・・コイルばね。代理人　　　松　　山　　圭　　佑高　　矢　　　　論第４図第５図手続補正書１、事件の表示昭和６１年特許願第５６５３８号２、発明の名称直線型変位測定装置３、補正をする者住　所　　東京都新宿区西新宿−丁目１２番１１号山　
　銀　　ビ　ル自　　　　　発６、補正の対象明細書の発明の詳細な説明の欄及び図面。７、補正の内容（１）明細書第５頁第１３行の「手段」の後に「及び接
着剤」を加える。（２）　同　第６頁第２行乃至第４行の「又、・・・で
きなかった。」を削る。（３）　同　第６頁第１５行と第１６行の間に次の文言
を加える。ｒ　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ｊ員す
るという問題点があった。」（４）　同　第９頁第６行
乃至第９行の［又、前記・・・かない。」を削る。（５）　同　第１４頁第３行乃・至第８１１の「又、上
記・・・かない。」を削る。（６）　同　第１８頁第１２行乃至第１３行の「又、枠
体・・・なく、」を削る。（７）図面の第１図を別紙のように改める。（符号１４
を１４Ａに改め、符号１４Ｂを加える。）以上手続補正書（方式）昭和６２年６月１０日１、事件の表示昭和６１年特許願第５６５３８号２、発明の名称事件との関係　　特許出願人名　称　　株式会社　三　豊　製　作　所４、代理人　
　〒１６０住　所　　東京都新宿区西新宿−丁目１２番１１号山　
　銀　　ビ　　ル電話（０３）３４２−８６７１　（代表）氏　名　　弁
理士（７６１２）　　松　山　士　佑？＼゛１＼５、補正命令の日付昭和６２年４月２８日（発送日昭和６２年６月９０）６
、補正の対象昭和６２年３月２０日付提出の手続補正用の「補正の内
容」の欄。７、補正の内容昭和６２年３月２０日付提出の手続補正書の第２頁最終
行〜第３頁第１行に「（７）図面の・・・加える。）」とあるを、「（７）
図面の第１図を別紙のように改める。（符号１４を１４
Ａに改め、符号１４Ｂを加える。第２図、第３図は内容
に変更なし。）」に改める。以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）横断面が長方形であって、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っ
て、中空部の一方の底面に、前記メインスケールの長方
形断面における一方の短辺を接触保持する枠体と、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ックススケールと、前記中空部内で
、前記メインスケールに沿って、その長手方向に往復動
自在に配置され、且つ、前記インデックススケールを、
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っ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
の端面に対して隙間をもっ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。