KR20040032046A

KR20040032046A - 스케일장치

Info

Publication number: KR20040032046A
Application number: KR1020030065692A
Authority: KR
Inventors: 나까무라군이찌; 오노미쓰루
Original assignee: 소니 프레시션 테크놀로지 아이엔씨.
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2004-04-14
Also published as: EP1408312A3; EP1408312A2; US20040065486A1; JP4210094B2; JP2004132735A; KR101039478B1; US6935043B2

Abstract

연결부재의 양단부 근방에 있어서의 시일립(seal lip)부재의 약간의 간극 발생을 억제하여 먼지 등에 의한 영향을 저감한다.

시일립부재(12A, 12B)에 의해 폐쇄된 케이스부재(8)의 가이드 개구(9)에 대해 상대적 슬라이드 동작하는 연결부재(16)의 양단부(16b, 16c)의 근방 부위에서, 캐리어유닛(13)에 설치한 시일립 가압수단(22, 23)에 의해 시일립부재(12A, 12B)의 선단부(12e, 12f)를 가압하여 그 확장을 억제해서, 간극의 발생을 억제한다.

Description

스케일장치{SCALE APPARATUS}

본 발명은 각종 공작기계나 산업기계 또는 정밀기계 등의 기기에 부설되어 가동부의 상대적인 이동량이나 이동위치 등의 위치정보를 검출하는 위치검출장치, 디지털 스케일장치 혹은 인코더 등의 스케일장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스케일부재를 수납한 케이스부재와, 이 케이스부재와 상대적 슬라이드 동작하는 캐리어 유닛의 방진기구에 관한 것이다.

각종 공작기계, 산업기계 혹은 정밀기계 등의 기기에는, 일반적으로 스케일장치가 부설되어 테이블 등의 가동부의 이동량이나 이동위치 등의 위치정보가 검출되고, 이 검출출력을 토대로 위치제어 등이 행해진다. 스케일장치는, 광학적, 자기적 혹은 기계적인 위치신호가 설치되어 기기의 고정부에 장착되는 길이가 긴 스케일부재에 대해서, 기기의 가동부의 이동동작에 연동하여 검출기유닛이 슬라이드 동작하여 이 검출기유닛에 설치한 검출센서가 위치신호를 검출한다.

스케일장치는, 기기 고정부에 장착되는 케이스부재 내에 스케일 부재가 수납됨과 동시에, 기기 가동부에 캐리어유닛이 장착되어 구성된다. 스케일 장치는, 케이스 부재 내에서 스케일 부재에 대해 그 신호기록면에 검출센서를 대향시켜서 검출기유닛이 주행 가능하게 배치되고, 이 검출기유닛이 연결부재를 개재하여 캐리어유닛과 연결되어 있다. 스케일장치는, 케이스부재의 측면에 스케일부재의 위치신호 형성 영역에 대응하여 가이드 개구가 형성되고, 이 가이드 개구 내에 연결부재가 슬라이드 동작 가능하게 관통된다.

스케일장치는, 상술한 바와 같이 케이스부재 내에 스케일부재와 검출기유닛을 수납함으로써, 위치신호의 먼지 등에 대한 보호가 도모되도록 하여 정밀도 높은 측정·검출이 이루어지도록 구성된다. 스케일장치는, 스케일부재에 가이드 개구가 형성되어 있으며, 연결부재의 슬라이드 동작을 가능하게 하면서 가이드 개구를 전장(全長)에 걸쳐 폐쇄하는 시일기구가 부설되어 있다. 시일기구에 대해서는, 가이드 개구를 전장에 걸쳐 폐쇄하는 한 쌍의 시일립(seal lip)부재를 구비한 것이 제안되어 있다(가령, 특허문헌 1).

스케일장치(100)는, 도 9에 도시한 바와 같이 케이스부재(101)에 형성된 가이드 개구(102)의 양측부를 따라 합성수지나 고무 등에 의해 형성된 한 쌍의 시일립 부재(103, 104)가 장착되어 구성된다. 각 시일립 부재(103, 104)는, 각각의 선단부(103a, 104a)가 서로 탄성접촉하도록 하여 가이드 개구(102) 내의 양측부를 따라 장착되어 있다. 시일립 부재(103, 104)는, 캐리어유닛(105)과 도시하지 않은 검출기유닛을 연결하는 연결부재(106)의 양측면에 탄성접촉한다. 시일립 부재(103, 104)는, 연결부재(106)가 가이드 개구(102) 내를 슬라이드 이동한 경우에도, 선단부(103a, 104a)가 이동방향의 전역에 걸쳐 양측면에 탄성접촉함으로써 가이드 개구(102)를 폐쇄한 상태로 유지한다.

특허문헌 1

특허 제 2911746호 공보

그런데, 상술한 스케일장치(100)에 있어서는, 연결부재(106)가 시일립 부재(103, 104)의 선단부(103a, 104a)를 가압 확장하면서 가이드 개구(102) 내를 슬라이드 이동한다. 스케일장치(100)에 있어서는, 연결부재(106)가, 중앙부에 대해서 슬라이드 방향의 양단부(106a, 106b)를 향해 점차 두께가 작아지도록 단면형상이 대략 배모양으로 형성되어 있다.

스케일장치(100)는, 상술한 바와 같이 연결부재(106)의 양측면에 시일립 부재(103, 104)의 선단부(103a, 104a)가 탄성접촉하여 가이드 개구(102)를 폐쇄하도록 구성되어 있는데, 도 10에 도시한 바와 같이 양단부(106a, 106b)에 두께가 있기 때문에 그 근방 부위에서 선단부(103a, 104a)가 탄성접촉하지 않고 간극(107a,107b)이 생겨 버린다. 스케일장치(100)는, 이 때문에 시일기구의 기능을 잃어 이들 간극(107a, 107b)으로부터 먼지 등이 칩입함으로써, 측정·검출 정밀도가 저하되거나 스케일부재에 기록된 위치신호가 손상되는 등의 문제가 발생할 우려가 있었다.

따라서, 본 발명은, 연결부재의 양단부 근방에 있어서의 시일립 부재의 약간의 간극 발생을 저감함으로써 먼지 등에 의한 영향을 저감하고, 정밀도 높은 측정·검출이 이루어질 수 있도록 한 스케일장치를 제공하는 것을 목적으로 제안된 것이다.

도 1은 본 발명에 관한 스케일장치의 사용상태를 설명하는 요부(要部) 종단면도이다.

도 2는 동 스케일장치의 일부 절결 요부 측면도이다.

도 3은 동 스케일장치의 시일구조를 설명하는 요부 수평단면도이다.

도 4는 동 스케일장치의 시일립부재에 대한 시일립 가압부재에 의한 가압구조의 설명도이다.

도 5는 다른 시일구조를 설명하는 요부 수평단면도이다.

도 6은 다른 시일구조를 설명하는 요부 수평단면도이다.

도 7은 다른 시일구조를 설명하는 요부 수평단면도이다.

도 8은 다른 케이스부재와 캐리어유닛의 결합구조를 설명하는 요부 사시도이다.

도 9는 종래의 스케일장치의 시일구조를 설명하는 요부 수평단면도이다.

도 10은 동 스케일장치의 시일구조를 설명하는 요부 수평단면도이다.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

1:스케일장치2:기기 고정부

3:스케일부4:기기 가동부

5:검출부6:스케일부재

6b:위치신호 형성영역7:지지부재

8:케이스부재9:가이드 개구

10:시일립 장착홈11:유지 가이드홈

12:시일립부재 13:캐리어유닛

14:검출센서15:검출기유닛

16:연결부재21:유지 가이드부재

22:시일립 가압부23:시일립 가압부

31:시일립 가압부32:슬릿

36:시일립 가압칼러41:시일립 가압부재

46:유지 가이드홈47:유지 가이드 볼록부

상술한 목적을 달성하는 본 발명에 관한 스케일장치는, 위치신호가 설치된 스케일부재와, 이 스케일부재를 수납함과 동시에 가이드 개구가 형성된 케이스부재와, 가요성을 갖는 시트재에 의해 형성되고, 케이스부재의 가이드 개구의 양측면을 따라 선단부가 서로 탄성접촉하도록 하여 장착됨으로써 가이드 개구를 전역에 걸쳐 폐쇄하는 한 쌍의 시일립 부재와, 케이스부재의 내부에 스케일부재의 신호 형성면과 대향해서 배치되어 위치신호를 검출하는 검출센서를 갖는 검출기유닛과, 기기 가동부의 이동동작에 따라서 케이스부재와 상대적 슬라이드 동작하는 캐리어유닛과, 케이스부재의 가이드 개구를 관통하여 검출기유닛과 캐리어유닛을 연결함과 동시에 케이스부재와 캐리어유닛의 상대적 슬라이드 동작에 따라 각 시일립 부재를 가압 확장하면서 가이드 개구 내를 이동하는 연결부재를 구비한다. 스케일장치는, 캐리어유닛에, 각 시일립 부재를 사이에 끼고 연결부재의 양단부와 대향해서 캐리어유닛에 각각 설치되고, 각 시일립 부재의 외측면을 가압함으로써 가이드 개구의폐쇄 습성을 부여하는 양측 각 한 쌍의 시일립 가압수단이 구비된다.

이상과 같이 구성된 본 발명에 관한 스케일장치에 의하면, 연결부재의 두께에 의해 그 근방부위에서 각 시일립 부재의 선단부를 가압 확장시키는 힘이 생긴다. 스케일장치에 의하면, 가압수단이 각 시일립 부재의 선단부를 가압하여 그 확장을 억제함으로써, 간극의 발생을 억제한다. 따라서, 스케일장치에 의하면, 각 시일립 부재에 의한 케이스부재 내의 밀폐성이 유지됨으로써, 측정·검출 정밀도가 유지되도록 하고 또는 스케일부재에 기록된 위치신호의 손상 등을 방지한다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 실시예로서 도면에 도시한 스케일장치(1)는, 가령 정밀공작기기 등에 부설되어 테이블 등의 가동부의 이동량이나 이동위치 등의 위치정보를 정밀하게 검출하여 검출신호를 제어부 등으로 출력함으로써, 가동부의 위치제어 등이 이루어지도록 한다. 스케일장치(1)는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 상세를 생략하는 기기의 고정부(2)에 장착된 스케일부(3)와, 기기의 가동부(4)에 스케일부(3)가 대향해서 장착됨으로써 이 가동부(4)의 이동동작에 따라서 슬라이드 동작하는 검출부(5)로 구성된다. 또, 이하의 설명에 있어서, 상하·좌우·내외 등의 용어는, 도 1을 기준으로 하여 사용하는 것으로 한다.

스케일장치(1)는, 스케일부(3)가 길이가 긴 스케일부재(6)와, 이 스케일부재(6)의 양단부를 각각 지지하는 지지부재(7A, 7B)와, 스케일부재(6)를 수납함과 동시에 양단부에 지지부재(7A, 7B)가 조립되는 케이스부재(8) 등의 부재에 의해 구성된다. 스케일부재(6)에는, 상세를 생략하지만 제 1주면(主面)상에, 광학적, 자기적 또는 기계적인 위치신호가 직선상에 위치하여 설치됨으로써 이 제 1주면을 신호 형성면(6a)으로서 구성하여 이루어진다. 스케일부재(6)는, 도 1에 도시한 바와 같이 단면이 대략 아래로 향하는 ??자형을 띠는 각 지지부재(7A, 7B)의 내면에 양단부를 위치결정 유지되고, 이들 지지부재(7A, 7B)를 개재하여 케이스부재(8)의 내부공간(8a) 내에 고정되어 수납된다.

케이스부재(8)는, 철재나 스테인레스재 등의 금속판에 의해, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 스케일부재(6)를 수납하여 길이 방향의 전역에 걸쳐 피복하기에 충분한 길이를 가짐과 동시에, 저면부가 개방되어 채널형상으로 형성되어 이루어진다. 케이스부재(8)는, 한쪽 측면(8b)에 상세를 생략하지만 기기 고정부(2)에 장착 고정하기 위한 장착부가 형성되어 있다. 케이스부재(8)는, 스케일부재(6)를 수납한 상태에서, 양단의 개구부위가 지지부재(7A, 7B)에 의해 각각 폐쇄되고, 측면(8b)에 스케일부재(6)를 대치시킨 상태로 수납한다.

스케일부재(8)는, 저면부의 개방부위가, 상세를 후술하는 바와 같이 검출부(5)가 기기 가동부(4)의 이동동작에 따라서 스케일부재(6)를 따라 상대적 슬라이드 동작하는 가이드 개구(9)를 구성하여 이루어진다. 케이스부재(8)는, 양측면부(8b, 8c)가 지지부재(7A, 7B)의 하단부로부터 돌출되는 길이를 갖고 있으며, 도 1에 도시한 바와 같이 이들 돌출부위(8d, 8e)의 마주보는 내면에 상세를 후술하는 좌우 한 쌍의 시일립 장착홈(10A, 10B)와 유지 가이드홈(11A, 11B)이 상하 2단으로 형성되어 있다.

시일립 장착홈(10A, 10B)은, 케이스부재(8)의 돌출부위(8d, 8e)의 마주보는내면에 각각 대향해서 형성되고, 적어도 가이드 개구(9)의 전장에 대응하는 길이를 갖는 요(凹)홈으로 구성된다. 시일립 장착홈(10A, 10B)은, 각각 저부로부터 개구부를 향해서 점차 하방으로 경사져서 가이드 개구(9)로 개구되어 있다. 시일립 장착홈(10A, 10B)에는, 도 1에 도시한 바와 같이 상세를 후술하는 시일립 부재(12A, 12B)가 일측 지지상태로 조립된다.

지지 가이드홈(11A, 11B)은, 케이스 부재(8)의 돌출부위(8d, 8e)의 마주보는 내면에 각각 대향해서 형성되고, 시일립 장착홈(10A, 10B)과 각각 평행이면서 적어도 가이드 개구(9)의 전장에 대응하는 길이를 갖는 요홈으로 이루어진다. 유지 가이드홈(11A, 11B)에는, 상세를 후술하는 바와 같이 검출부(5)의 유지 가이드부재(21A, 21B)가 마주하여 걸어 맞춤함으로써 케이스부재(8)와 캐리어유닛(13)의 조립 상태가 유지되도록 한다. 또한, 유지 가이드홈(11A, 11B)은, 캐리어유닛(13)이 슬라이드 동작할 때에, 유지 가이드부재(21A, 21B)를 홈 내에 슬라이드 동작 가능하게 한다.

시일립 부재(12A, 12B)는, 탄성소재, 가령 불소계 고무나 폴리우레탄수지 등에 의해 형성되어 이루어진다. 시일립 부재(12A, 12B)는, 각각 시일립 장착홈(10A, 10B)에 끼워 맞춰지는 기부(基部)(12a, 12b)와, 이 기부(12a, 12b)로부터 일체로 돌출된 시일부(12c, 12d)로 이루어진다. 시일립 부재(12A, 12B)는, 기부(12a, 12b)가 약간 두께가 있는 강성(剛性)을 갖고서 형성됨과 동시에, 시일부(12c, 12d)가 얇은 두께의 시트형상으로 되어 구성된다.

시일립 부재(12A, 12B)는, 전체가 가이드 개구(9)의 길이와 거의 동등한 전장를 갖고 있으며, 각 시일부(12c, 12d)가 가이드 개구(9)의 개구폭의 1/2보다도 약간 큰 길이(높이)를 갖고서 형성되어 있다. 시일립 부재(12A, 12B)는, 기부(12a, 12b)가 시일립 장착홈(10A, 10B)에 끼워 맞춰짐으로써 케이스부재(8)에 일측단 지지상태로 조립되고, 이 조립 상태에서 각 시일부(12c, 12d)가 가이드 개구(9) 내에서 서로 대향해서 돌출된다.

시일립 부재(12A, 12B)는, 기부(12a, 12b)가 상술한 바와 같이 경사요홈으로 이루어진 시일립 장착홈(10A, 10B)에 끼워 맞춰짐으로써, 각 시일부(12c, 12d)가 가이드 개구(9) 내에 서로 접근하면서 아래쪽을 향해서 돌출된다. 시일립 부재(12A, 12B)는, 각 시일부(12c, 12d)가 도 1에 도시한 바와 같이 마주하는 선단부(12e, 12f)에서 서로 탄성접촉함으로써, 가이드 개구(9)를 길이방향의 전역에 걸쳐 폐쇄된다. 시일립 부재(12A, 12B)는, 이에 따라 가이드 개구(9)로부터 케이스부재(8)의 내부공간(8a)으로의 먼지 등의 침입을 방지하는 작용을 한다.

스케일장치(1)는, 검출부(5)가 기기 가동부(4)에 고정된 상술한 캐리어유닛(13)과, 스케일부재(6)의 위치신호를 검출하는 검출센서(14)를 탑재한 검출기유닛(15)과, 이들 캐리어유닛(13)과 검출기유닛(15)을 연결하는 연결부재(16) 등의 유닛체나 부재에 의해 구성된다. 검출기유닛(15)은, 도 2에 도시한 바와 같이 스케일부재(6)의 신호 형성면(6a)과 평행하게 대치되는 기판부재(17)와, 이 기판부재(17)에 대해서 센서장착부재(18)를 개재하여 탑재된 검출센서(14)와, 복수개의 가이드롤러(19A∼19E) 등의 부재로 구성된다.

검출기유닛(15)은, 케이스부재(8)의 내부공간(8a) 내에, 검출센서(14)가 신호 형성면(6a)과 소정의 대향간극을 유지한 상태로 스케일부재(6)의 길이방향을 따라 슬라이드 가능하게 수납된다. 검출기유닛(15)은, 기판부재(17)가 스케일부재(6)에 대해 정밀하게 위치 결정되어 조립됨과 동시에 이 기판부재(17)에 대해 센서 장착부재(18)가 정밀하게 위치 결정되어 조립됨으로써, 검출센서(14)가 스케일부재(6)의 위치신호 형성영역(6b)에 대해 정밀하게 위치 결정된다.

검출기유닛(15)에는, 상세를 생략하지만 복수개의 가이드롤러부재(19A∼19E)가 기판부재(17)의 길이방향의 양단부 근방이나 스케일부재(6)의 하측 가장자리부와의 대향 위치에 각각 배치되어 있다. 검출기유닛(15)은, 후술하는 바와 같이 기기 가동부(4)의 이동동작에 따라 각 가이드롤러(19A∼19E)가 신호 형성면(6a) 및 하측 가장자리부를 전동함으로써, 스케일부재(6)에 대해 종방향 요동이나 횡방향 요동 등이 발생하는 일 없이 원활한 슬라이드 동작이 행해진다.

검출기유닛(15)은, 기기 가동부(4)의 이동동작에 따라서 스케일부재(6)를 따라 슬라이드 동작함으로써, 검출센서(14)가 신호 형성면(6a)에 설치된 위치신호의 검출을 행한다. 검출기유닛(15)은, 검출센서(14)가 도시하지 않은 플렉시블 케이블을 개재하여 캐리어유닛(13)과 접속되어 있으며, 위치신호의 검출출력을 캐리어유닛(13)으로 송출한다.

캐리어유닛(13)은, 상술한 바와 같이 기기 가동부(4)에 고정된다. 캐리어유닛(13)은, 검출기유닛(15)으로부터의 플렉시블 케이블의 일단부가 접속됨과 동시에 상세를 생략하지만 도시하지 않은 기기제어부나 표시장치와 접속된 케이블(20)이 설치되어 있으며, 검출센서(14)가 검출한 위치신호의 검출출력을 기기제어부나 표시장치로 공급한다. 캐리어유닛(13)에는, 상면부의 폭방향의 양측을 따라, 한 쌍의 유지 가이드부재(21A, 21B)가 설치되어 있다.

캐리어유닛(13)은, 상술한 바와 같이 연결부재(16)를 개재하여 검출기유닛(15)과 연결되어 있다. 연결부재(16)는, 전체 판형상의 부재이며, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 상면부에서 검출기유닛(15)의 저면에 고정됨과 동시에 기부(16a)가 가이드 개구(9)를 관통하면서 저면부에서 캐리어유닛(13)의 상면에 고정됨으로써, 캐리어유닛(13)과 검출기유닛(15)을 일체화한다. 연결부재(16)는, 기부(16a)가, 도 3에 도시한 바와 같이 길이방향의 양단부(16b, 16c)의 두께를 점점 좁힌 단면이 대략 배모양을 띠며 형성되어 있다.

연결부재(16)에는, 도 3에 도시한 바와 같이 가이드 개구(9)를 관통하는 기부(16a)의 양측면에, 시일립 부재(12A, 12B)의 시일부(12c, 12d)가 탄성변형된 상태로 길이방향의 전역에 걸쳐 맞닿는다. 연결부재(16)는, 기기 가동부(4)의 이동동작에 따라서 캐리어유닛(13)을 개재하여 가이드 개구(9) 내를 슬라이드 동작할 때에도, 상세를 후술하는 기구에 의해 시일부(12c, 12d)에 의한 양측면의 맞닿은 상태가 유지된다. 따라서, 스케일장치(1)는, 가이드 개구(9) 내를 연결부재(16)가 슬라이드 동작하지만, 시일립 부재(12A, 12B)에 의한 가이드 개구(9)의 폐쇄상태가 유지됨으로써 케이스부재(8)의 내부공간(8a)으로의 먼지 등의 침입이 저지되어 정밀한 계측이 행해진다.

유지 가이드부재(21A, 21B)는, 저마찰, 내마모 특성을 갖는 수지재, 가령 테플론(등록상표)이나 폴리아세탈수지 등에 의해 형성된다. 유지 가이드부재(21A,21B)는, 각각 후술하는 연결부재(16)보다도 약간 길이가 긴 부재로, 도 1에 도시한 바와 같이 단면이 대략 ??자형을 띠고 있다. 유지 가이드부재(21A, 21B)는, 각각 하단부가 캐리어유닛(13)에 고정됨과 동시에 상단부가 케이스부재(8)에 형성된 유지 가이드홈(11A, 11B)에 마주보고 걸어맞춤되어 조립됨으로써, 도 3에 도시한 바와 같이 시일립 부재(12A, 12B)를 끼워 마주 향하여 배치된다.

유지 가이드부재(21A, 21B)는, 유지 가이드홈(11A, 11B)에 마주 향하여 걸어 맞춰짐으로써, 캐리어유닛(13)과 케이스부재(8)의 조립상태, 바꾸어 말하면 스케일부(3)와 검출부(5)의 조립상태를 유지한다. 따라서, 스케일장치(1)는, 유지 가이드부재(21A, 21B)와 유지 가이드홈(11A, 11B)이 마주 향하여 걸어 맞춰져 스케일부(3)와 검출부(5)가 분리되지 않는 구조이므로, 가령 스케일부(3)와 검출부(5)를 기기 고정부(2)나 기기 가동부(4)에 각각 장착될 때에도 가이드 개구(9)로부터 케이스부재(8)의 내부공간(8a)으로의 먼지 등의 침입이 방지된다.

또한, 유지 가이드부재(21A, 21B)는, 후술할 캐리어유닛(13)의 이동동작에 따라서 유지 가이드홈(11A, 11B) 내를 이동 동작하지만, 저마찰, 내마모특성을 갖는 수지재에 의해 형성됨으로써 캐리어유닛(13)을 원활하게 이동 동작시킴과 동시에 내구성도 높다.

유지 가이드부재(21A)에는, 연결부재(16)의 길이 방향의 양단부(16b, 16c)의 근방에서 대향 위치하여 각각 가이드 개구(9)로 돌출되는 제 1시일립 가압부(22A)와 제 2시일립 가압부(22B)가 일체로 형성되어 있다. 제 1시일립 가압부(22A)와 제 2시일립 가압부(22B)는, 도 1에 도시한 바와 같이 선단부(22a, 22b)가 가이드개구(9)의 폭방향 중심보다도 약각 외측에 위치됨과 동시에, 시일립 부재(12A)의 외측면을 가압하는데 충분한 돌출량으로써 유지 가이드 부재(21A)에 형성되어 있다.

유지 가이드 부재(21B)에도, 유지 가이드 부재(21A)측의 제 1시일립 가압부(22A)와 제 2시일립 가압재(22B)에 각각 대향하면서 연결부재(16)의 양단부(16b, 16c)의 근방에 대향 위치하여 각각 가이드 개구(9)로 돌출되는 제 1시일립 가압부(23A)와 제 2시일립 가압부(23B)가 일체로 형성되어 있다. 제 1시일립 가압부(23A)와 제 2시일립 가압부(23B)도, 도 1에 도시한 바와 같이 선단부(23a, 23b)가 가이드 개구(9)의 폭방향의 중심보다도 약간 바깥쪽에 위치됨과 동시에 시일립 부재(12B)의 외측면을 가압하기에 충분한 돌출량으로써 유지 가이드부재(21B)에 형성되어 있다.

유지 가이드부재(21A)의 제 1시일립 가압부(22A)와 유지 가이드부재(21B)의 제 1시일립 가압부(23A)는, 도 3에 도시한 바와 같이 연결부재(16)의 좌측단부(16b)의 근방 위치에서, 시일립 부재(12A, 12B)가 서로 탄성접촉상태를 유지하도록 각각의 외측면을 가압해서 협지한다. 유지 가이드 부재(21A)의 제 2시일립 가압부(22B)와 유지 가이드 부재(21B)의 제 2시일립 가압부(23B)는, 도 3에 도시한 바와 같이 연결부재(16)의 우측단부(16c)의 근방위치에서, 시일립 부재(12A, 12B)이 서로 탄성접촉상태를 유지하도록 각각의 외측면을 가압하여 협지한다.

시일립 부재(12A, 12B)는 상술한 바와 같이 시일부(12c, 12d)가 연결부재(16)의 양측면에 탄성접촉하고 있지만, 기부(16a)의 두께에 의해 그 양단부(16b, 16c)의 근방에 있어서 시일부(12c, 12d)에 대해서 가압 확장하는 방향의 힘이 작용한다. 시일립 부재(12A, 12B)는, 시일부(12c, 12d)가 연결부재(16)의 양단부(16b, 16c)의 근방 위치에서, 유지 가이드부재(21A)의 제 1시일립 가압부(22A)와 유지 가이드부재(21B)의 제 1시일립 가압부(23A) 및 유지 가이드부재(21A)의 제 2시일립 가압부(22B)와 유지 가이드부재(21B)의 시일립 가압부(23B)에 의해 각각 가압됨으로써, 연결부재(16)와의 사이 간극 발생이 억제되어 가이드 개구(9)를 확실하게 폐쇄한다.

스케일장치(1)에 있어서는, 유지 가이드(21A)의 제 1시일립 가압부(22A)와 유지 가이드부재(21B)의 제 1시일립 가압부(23A) 및 유지 가이드부재(21A)의 제 2 시일립 가압부(22B)와 유지 가이드부재(21B)의 제 2시일립 가압부(23B)가, 도 4에 실선으로 나타낸 바와 같이 시일립 부재(12A, 12B)의 선단부(12e, 12f)를 가압 협지할 경우에는, 그들의 대향 간극(L1)이,

RM 2(t-δ) ＜ L1 ＜ 2t

단, t:각 시일립 부재(12A, 12B)의 두께. δ:각 시일립 부재(12A, 12B)의 탄성변형량.

으로 설정된다.

스케일장치(1)에 있어서, 상술한 구성에 의해, 유지 가이드부재(21A)의 제 1시일립 가압부(22A)와 유지 가이드부재(21B)의 제 1시일립 가압부(23A)가 시일립 부재(12A, 12B)의 선단부(12e)를 가압함으로써, 탄성접촉상태가 직접 유지된다. 또, 스케일장치(1)에 있어서는, 유지 가이드부재(21A)의 제 2시일립 가압부(22B)와유지 가이드부재(21B)의 제 2시일립 가압부(23B)가 시일립 부재(12A, 12B)의 선단부(12f)를 가압함으로써, 탄성접촉 상태가 직접 유지된다.

또, 스케일장치(1)에 있어서는, 유지 가이드부재(21A)의 제 1시일립 가압부(22A)와 유지 가이드부재(21B)의 제 1시일립 가압부(23A) 및 유지 가이드부재(21A)의 제 2시일립 가압부(22B)와 유지 가이드부재(21B)의 제 2시일립 가압부(23B)가, 도 4에 파선으로 나타낸 바와 같이 시일립 부재(12A, 12B)의 선단부(12e, 12f)로부터 소정의 높이 위치의 시일부(12c, 12d)를 가압할 경우에는, 그들의 대향 간극(L2)이,

RM 2(t-δ) ＜ L2 ＜ C·tanθ+RM2t

단, t:각 시일립 부재(12A, 12B)의 두께. δ:각 시일립 부재(12A, 12B)의 탄성변형량. C:시일립 부재(12A, 12B)의 선단부(12e, 12f)로부터의 가압부위의 높이 위치. θ:시일립 부재(12A, 12B)의 개방각도.

로 설정된다.

스케일장치(1)에 있어서는, 상술한 구성에 의해, 도 4에 도시한 바와 같이 가이드부재(21A)의 제 1시일립 가압부(22A)와 유지 가이드부재(21B)의 제 1시일립 가압부(23A)가 시일립 부재(12A, 12B)의 시일부(12c)에 탄성변형을 일으켜서, 연결부재(16)의 일단부(16b)에 있어서 시일립 부재(12A, 12B)의 선단부(12e)의 탄성접촉 상태가 유지된다. 또, 스케일장치에 있어서는, 유지 가이드부재(21A)의 제 1시일립 가압부(22A)와 유지 가이드부재(21B)의 제 1시일립 가압부(23A)가 시일립 부재(12A, 12B)의 시일부(12d)에 탄성변형을 일으켜서, 연결부재(16)의 타단부(16c)에 있어서 시일립 부재(12A, 12B)의 선단부(12f)의 탄성접촉 상태가 유지된다.

스케일장치(1)에 있어서는, 상술한 구성에 의해 시일립 가압부(22A, 22B)와 시일립 가압부(23A, 23B)가 시일립 부재(12A, 12B)의 선단부(12e, 12f)에 대해 가압위치가 멀어지므로, 미끄럼 저항이 저감되어 내구성의 향상이 도모되게 된다. 또, 스케일장치(1)에 있어서는, 시일립 가압부(22A, 22B)와 시일립 가압부(23A, 23B)가 대향 간극(L2)의 허용폭이 커져, 위치결정이 용이하게 된다.

이상과 같이 구성된 스케일장치(1)에 있어서는, 기기 고정부(2)측에 장착된 케이스부재(8)의 내부공간(8a) 내에 스케일부재(6)와 대향해서 슬라이드 가능하게 수납된 검출기유닛(15)과 기기 가동부(4) 측에 장착된 캐리어유닛(13)이, 케이스부재(8)에 형성된 가이드 개구(9)를 관통하는 연결부재(16)를 개재하여 연결됨으로써 검출부(5)를 구성한다. 스케일장치(1)에 있어서는, 케이스부재(8)에 한 쌍의 시일립 부재(12A, 12B)가 설치되고, 각각의 시일부(12c, 12d)가 탄성접촉함으로써 가이드 개구(9)를 길이방향의 전역에 걸쳐 폐쇄하여 내부공간(8a) 내로의 먼지 등의 침입이 억제되고 있다.

스케일장치(1)에 있어서는, 가이드 개구(9)를 관통하는 연결부재(16)의 기부(16a) 양측면에 시일립 부재(12A, 12B)의 시일부(12c, 12d)가 탄성접촉함으로써, 연결부재(16)의 관통부위에 있어서도 시일립 부재(12A, 12B)에 의한 가이드 개구(9)의 폐쇄상태가 유지되어 내부공간(8a) 내로의 먼지 등의 침입이 억제되고 있다. 스케일장치(1)에 있어서는, 연결부재(16)의 양단부(16b, 16c)의 근방에 위치하여 유지 가이드부재(21A, 21B)에 형성된 시일립 가압부(22A, 22B) 및 시일립 가압부(23A, 23B)가, 각각 시일립 부재(12A, 12B)를 누른다. 스케일장치(1)에 있어서는, 연결부재(16)의 양단부(16b, 16c)의 근방에서도 시일립 부재(12A, 12B)의 탄성접촉 상태가 유지되고 있다.

스케일장치(1)에 있어서는, 기기 고정부(2)에 대해 기기 가동부(4)가 이동 동작하면, 기기 가동부(4)와 함께 캐리어유닛(13)이 케이스부재(8)를 따라 슬라이드 동작한다. 스케일장치(1)에 있어서는, 캐리어유닛(13)의 슬라이드 동작에 따라서 연결부재(16)를 개재하여 검출기유닛(15)이 케이스부재(8)의 내부공간(8a) 내에서 스케일부재(6)를 따라 슬라이드 동작한다. 스케일장치(1)에 있어서는, 검출기유닛(15)에 탑재된 검출센서(14)가 스케일부재(6)의 위치신호 형성영역(6b)을 주사(走査)하여 기록된 위치신호를 검출한다. 스케일장치(1)에 있어서는, 검출센서(14)로부터 검출출력이 캐리어유닛(13)으로 송출되고, 케이블(20)을 개재하여 기기제어부나 표시장치로 공급된다.

스케일장치(1)에 있어서는, 검출기유닛(15)의 슬라이드 동작에 따라서 연결부재(16)가 시일립부재(12A, 12B)를 가압 확장하면서 가이드 개구(9) 내를 슬라이드 동작한다. 스케일장치(1)에 있어서는, 연결부재(16)의 슬라이드 동작 시에도 시일립 가압부(22A, 22B) 및 시일립 가압부(23A, 23B)가 양단부(16b, 16c)의 근방에 있어서 시일립부재(12A, 12B)를 가압함으로써, 시일립부재(12A, 12B)에 의한 가이드 개구(9)의 폐쇄상태가 유지된다. 스케일장치(1)에 있어서는, 공작기 등에 장착되어 이용된 경우라도, 가공중에 먼지, 가공분말 또는 기름방울 등의 케이스부재(8) 내로의 침입이 확실하게 저지되어 정밀한 계측을 행한다.

스케일장치(1)에 있어서는, 상술한 바와 같이 캐리어유닛(13)에, 유지 가이드부재(21A, 21B)를 설치함과 동시에, 각 유지 가이드부재(21A, 21B)에 시일립 가압부(22A, 22B) 및 시일립 가압부(23A, 23B)를 형성했지만, 물론 이러한 구성으로 한정되는 것은 아니다. 스케일장치(1)는, 가령 유지 가이드(21A, 21B)를 연결부재(16)에 일체로 형성하도록 해도 좋다. 스케일장치(1)는, 캐리어유닛(13)이 케이스부재(8)와 다른 유지 가이드 기구를 개재하여 조립되어 있을 경우에는, 캐리어유닛(13)에 유지 가이드부재(21A, 21B)를 일체로 형성하도록 해도 좋다. 또, 스케일장치(1)는, 시일립 가압부(22A, 22B) 및 시일립 가압부(23A, 23B)를 별도 부재로서 유지 가이드부재(21A, 21B)에 조립시키거나, 캐리어유닛(13)에 대해 일체로 형성하거나 혹은 별도 부재로서 조립시키도록 해도 좋다.

도 5에 도시한 스케일장치(30)는, 상술한 스케일장치(1)와 마찬가지로, 유지 가이드부재(21A, 21B)에, 연결부재(16)의 양단부(16b, 16c)에 대응 위치하여 시일립 가압부(31A 내지 31D)가 일체로 형성되어 이루어진다. 스케일장치(30)는, 각각 반원형상으로 형성된 각 시일립 가압부(31A 내지 31D)의 근원부위에, 각각 슬릿(32A 내지 32D)이 형성된 구성에 특징을 갖고 있다. 또한, 스케일장치(30)는, 그 밖의 구성을 상술한 스케일장치(1)와 동일하게 하였므로, 그 설명을 생략한다.

시일립 가압부(31A, 31C)는, 유지 가이드부재(21A, 21B)의 연결부재(16)의 일단부(16b)에 대응 위치하여 형성되어 있으며, 각각의 슬릿(32A, 32C)이 서로 마주 향하도록 안쪽으로 개구됨과 동시에, 슬라이드 방향으로 평행한 방향, 바꾸어 말하면, 시일립부재(12A)와 평행하게 형성되어 있다. 시일립 가압부(31B, 31D)는,유지 가이드부재(21A, 21B)의 연결부재(16)의 타단부(16c)에 대응 위치하여 형성되어 있으며, 각각의 슬릿(32B, 32D)이 안쪽으로 개구됨과 동시에, 슬라이드 방향으로 평행한 방향, 바꾸어 말하면 시일립부재(12A)와 평행하게 형성되어 있다.

이상과 같이 구성된 스케일장치(30)에 의하면, 연결부재(16)가 가이드 개구(9) 내를 슬라이드 이동할 때에 상하방향으로 요동하는 경우가 있다. 스케일장치(30)에 의하면, 각 시일립 가압부(31A 내지 31D)가 근원부위에 형성된 슬릿(32A 내지 32D)을 개재하여 탄성변형함으로써, 시일립부재(12A, 12B)에 대한 가압 상태가 유지되게 된다. 따라서, 스케일장치(30)에 의하면, 시일립 부재(12A, 12B)에 의한 가이드 개구(9)의 폐쇄 습성이 보다 확실하게 유지되게 된다.

도 6에 도시한 스케일장치(35)는, 유지 가이드부재(21A, 21B)에, 연결부재(16)의 양단부(16b, 16c)에 대응 위치하여 시일립 가압칼러(36A 내지 36D)가 설치되어 구성된다. 시일립 가압칼러(36A, 36C)는, 연결부재(16)의 일단부(16b)의 근방에서 시일립 부재(12A, 12B)의 시일부(12c, 12d)를 어떤 높이 범위에서 협지한다. 마찬가지로 하여, 시일립 가압칼러(36B, 36D)는, 연결부재(16)의 타단부(16c)의 근방에서 시일립부재(12A, 12B)의 시일부(12c, 12d)를 어떤 높이 범위에서 협지한다.

이상과 같이 구성된 스케일장치(35)에 의하면, 캐리어유닛(13)의 이동동작에 따라서 유지 가이드부재(21A, 21B)가 슬라이드 동작할 때에, 각 시일립 가압칼러(36A 내지 36D)가 시일립부재(12A, 12B)를 누른 상태로 회전동작하므로 미끄럼 저항이 저감되어, 스케일장치(1)의 내구성 향상을 도모하게 된다. 또, 스케일장치(35)에 의하면, 각 시일립 가압칼러(36A 내지 36D)가 시일립부재(12A, 12B)를 어떤 높이 범위에서 누른 상태로 회전동작하므로, 연결부재(16)가 가이드 개구(9)를 슬라이드 이동할 때에 상하방향으로 요동하거나 각부의 치수 정밀도의 공차범위가 큰 경우라도 시일립부재(12A, 12B)에 의한 가이드 개구(9)의 폐쇄 습성이 보다 확실하게 유지되게 한다.

도 7에 도시한 스케일장치(40)는, 연결부재(16)의 양단부(16b, 16c)에 대응 위치하여 유지 가이드부재(21A, 21B)에 스프링재로 이루어진 시일립 가압부재(41A 내지 41D)를 설치하여 구성된다. 시일립 가압부재(41A 내지 41D)는, 기단부가 유지 가이드부재(21A, 21B)에 장착되고, 각각의 자유단부에 의해 시일립부재(12A, 12B)를 연결부재(16)의 양단부(16b, 16c)의 근방에서 기부(16a)의 양측면에 기압한다.

스케일장치(4)는, 연결부재(16)가 가이드 개구(9)를 이동동작할 때에 상하방향이나 폭방향으로 요동하는 경우가 있다. 스케일장치(40)는, 시일립 가압부재(41A 내지 41D)에 의해 시일립부재(12A, 12B)를 연결부재(16)의 양측면에 적극적으로 가압함으로써, 시일립부재(12A, 12B)에 의한 가이드 개구(9)의 폐쇄 습성이 보다 확실하게 유지되게 한다. 스케일장치(40)는, 각부의 치수 정밀도의 공차범위가 크고, 시일립 가압부재(41A 내지 41D)의 센터위치에 다소의 편차가 있어도 시일립부재(12A, 12B)에 의한 가이드 개구(9)의 폐쇄 습성을 확실하게 유지한다.

그런데, 스케일장치(1)에 있어서는, 상술한 바와 같이 케이스부재(8)와 캐리어유닛(13)의 조립상태의 유지 구조가, 케이스부재(8)의 내면에 형성된 유지 가이드홈(11A, 11B)에 캐리어유닛(13)에 설치한 유지 가이드부재(21A, 21B)를 각각 마주 향해 걸어 맞춰서 구성되어 있다. 도 8에 도시한 스케일장치(45)는, 케이스부재(8)의 양측면(8b, 8c)의 외측면에 길이방향의 유지 가이드홈(46A, 46B)이 형성되고, 이들 유지 가이드홈(46A, 46B)에 대응하여 캐리어유닛(13)에 유지 가이드 볼록부(47A 내지 47D)가 일체로 형성되어 이루어진다. 또한, 스케일장치(45)는, 그 밖의 기본적인 구성을 상술한 스케일장치(1)와 동일하게 하였므로, 대응하는 부위에는 동일 부호를 붙임으로써 설명을 생략한다.

따라서, 스케일장치(45)에 있어서도, 기기로의 장착 등의 조작 시라도 케이스부재(8)와 캐리어유닛(13)이 분리되지 않는 구성으로 되어 있으며, 가이드 개구(9)로부터 케이스부재(8)의 내부공간(8a)에 먼지 등이 침입하는 것이 확실하게 억제된다. 또, 스케일장치(45)에 있어서는, 가이드 개구(9)가 바깥쪽으로 직접 노출되지 않는 구조로 되어 있으므로, 먼지 등의 침입억제가 보다 확실하게 된다.

또한, 상술한 스케일장치(1, 45)에 있어서는, 케이스부재(8)를 기기 고정부(2)에 장착함과 동시에 캐리어유닛(13)을 기기 가동부(4)에 장착함으로써 연결부재(16)가 가이드 개구(9) 내를 슬라이드 동작하도록 구성되어 있다. 스케일장치(1, 45)에 있어서는, 케이스부재(8)를 기기 가동부(4)에 장착함과 동시에 캐리어유닛(13)을 기기 고정부(2)에 장착하여 이용하는 경우도 있지만, 이 경우에는 연결부재(16)의 위치가 고정되어 가이드 개구(9) 쪽이 이동하게 된다. 스케일장치(1, 45)에 있어서는, 이러한 사용예라 해도 상술한 시일립 작용이 확실하게 유지된다.

스케일장치(1, 45)에 있어서는, 케이스부재(8)를 단면이 ??자형으로 형성하여 개방된 저면부를 가이드 개구(9)로서 구성했으나, 물론 케이스부재(8)가 이러한구성으로 한정되는 것은 아니다. 가이드 개구(9)에 대해서는, 기기에 대한 스케일장치(1, 45)의 조립구조, 케이스부재(8)와 캐리어유닛(13)의 조립구조 등에 의해 케이스부재(8)에 적절하게 형성된다. 가이드 개구(9)는, 어떤 경우에도 케이스부재(8)에 길이방향의 개구부로서 형성되고, 상술한 시일구조가 장착된다.

또, 스케일장치(1, 45)에 있어서는, 상술한 바와 같이 케이스부재(8)에 유지 가이드홈(11, 46)을 형성함과 동시에 캐리어유닛(13)에 유지 가이드부재(21) 또는 유지 가이드 볼록부(47)를 형성하여, 케이스부재(8)와 캐리어유닛(13)의 조립상태를 유지하도록 구성했지만, 물론 본 발명은 이러한 유지구조를 필수로 하는 것은 아니다. 스케일장치(1, 45)는, 상술한 구조를 대신하여 가령 적당한 결합부재 등을 이용하여 케이스부재(8)와 캐리어유닛(13)을 가(??)유지하도록 해도 좋고, 또 기기의 설치환경에 따라서는 특히 유지 구조를 필요로 하지 않는 경우도 있다.

이상으로 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스케일장치에 의하면, 시일립부재에 의해 폐쇄된 케이스부재의 가이드 개구 내를 슬라이드 동작하는 연결부재의 양단 근방부위에서 캐리어유닛에 설치한 시일립 가압수단에 의해 시일립부재의 선단부를 가압하여 그 확장을 억제하도록 구성함으로써, 연결부재의 양단 근방부위에서의 시일립부재 사이의 간극 발생이 억제된다. 따라서, 스케일장치에 의하면, 시일립부재에 의한 케이스부재 내의 밀폐성이 확실하게 유지되어, 측정·검출 정밀도가 유지됨과 동시에 스케일부재에 기록된 위치신호의 손상 등의 방지가 도모된다.

Claims

위치신호가 설치된 스케일부재와,

상기 스케일부재를 수납함과 동시에 가이드 개구가 형성된 케이스부재와,

가요성을 갖는 시트재에 의해 형성되고, 상기 케이스부재의 상기 가이드 개구의 양측면을 따라 선단부가 서로 탄성접촉하도록 하여 장착됨으로써 상기 가이드 개구를 전역에 걸쳐 폐쇄하는 한 쌍의 시일립 부재와,

상기 케이스부재의 내부에 스케일부재의 신호 형성면과 대향해서 배치되어 위치신호를 검출하는 검출센서를 갖는 검출기유닛과,

기기 가동부의 이동동작에 따라서 케이스부재와 상대적 슬라이드 동작하는 캐리어유닛과,

상기 케이스부재의 가이드 개구를 관통하여 상기 검출기유닛과 상기 캐리어유닛을 연결함과 동시에, 상기 케이스부재와 상기 캐리어유닛의 상대적 슬라이드 동작에 따라 상기 각 시일립 부재를 가압 확장하면서 상기 가이드 개구 내를 이동하는 연결부재와,

상기 각 시일립 부재를 사이에 끼고 상기 연결부재의 양단부와 대향해서 상기 캐리어유닛에 각각 설치되고, 상기 각 시일립 부재의 외측면을 가압함으로써 상기 가이드 개구의 폐쇄 습성을 부여하는 양측 각 한 쌍의 시일립 가압수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 스케일장치.
제 1항에 있어서,

상기 한쌍의 시일립 가압수단이, 마주보는 상기 각 시일립부재의 외측면을 가압하는 가압부위의 대향 간극(L)을,

RM 2(t-δ) ＜ L ＜ 2t

단, t:각 시일립부재의 두께. δ:각 시일립부재의 탄성변형량.

으로 설정되어 설치되는 것을 특징으로 하는 스케일장치.
제 1항에 있어서,

상기 한쌍의 시일립 가압수단이, 마주보는 상기 각 시일립부재의 외측면을 가압하는 가압부위의 대향 간극(L)을,

RM 2(t-δ) ＜ L ＜ C·tanθ+RM2t

단, t:각 시일립 부재의 두께. δ:각 시일립 부재의 탄성변형량. C:시일립 부재의 선단부로부터의 가압부위의 위치. θ:한 쌍의 시일립 부재의 개방각도.

로 설정되어 설치되는 것을 특징으로 하는 스케일장치.
제 1항에 있어서,

상기 각 시일립 가압수단이, 각각 저마찰 특성 및 내마모 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 스케일장치.
제 1항에 있어서,

상기 각 시일립 가압수단이, 각각 상기 캐리어유닛에 일체로 형성된 볼록부(凸部)로 이루어지고,

상기 각 볼록부의 기단(基端)에 상기 시일립부재와 평행한 방향의 슬릿이 형성됨으로써 상기 시일립부재의 가압방향에 대해 탄성을 부여하는 것을 특징으로 하는 스케일장치.
제 1항에 있어서,

상기 각 시일립 가압수단이, 각각 상기 캐리어유닛에 회전 가능하게 장착한 칼러 축지지체로 이루어진 것을 특징으로 하는 스케일장치.
제 1항에 있어서,

상기 시일립 가압수단이, 각각의 일단부를 상기 캐리어유닛에 일측단 지지로 지지되고, 자유단에 의해 상기 시일립부재의 외측면을 가압하는 탄성편으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스케일장치.
제 1항에 있어서,

상기 케이스부재와 상기 캐리어유닛의 서로 대향하는 각각의 측면부에, 마주보고 걸어 맞춤함으로써 상기 케이스부재와 상기 캐리어유닛의 조립상태를 유지하는 유지부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스케일장치.