JPS5860202A - リニヤスケ−ル - Google Patents

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】 本発明は例えば加工装置の移動量検出装置等に適用する
リニヤスケール、４！に磁気検出機能及び密封機能を改
良したりニヤスケールに関する。

一般に、この種のりニヤスケールは信号用発磁部とこの
発磁部から発した磁気を検出する検出ヘッドとを一定方
向に相対的にスライドさせるよう構成している。この場
合、従来のものにおいては、発磁部或は検出ヘッドを外
部に表出させた状態で設けている為、このりニヤスケー
ルを切削加工機械の送シ装装置に適用した場合等、切粉
やクーラントが付着して副尺動作が不確実になる恐れが
あった。又、このように発磁部や検出ヘッドを外部に表
出させたものであると、計測用の外部磁界ｔ”接近させ
たような場合に、永久磁石等からなる％［部が脱磁する
恐れがあった。更に、従来このよりなｌ）　ニヤスケー
ルを加工機械の移動量検出部に適用するような場合にお
いては、メーカー側において発磁部や検出ヘッドを別製
品として提供するようにしており、一方ユーザー側にお
いてはこれらを必要に応じて組合せて用いるようにする
のが一般的である。そうすると、機械の造シ方や機械の
使い方によって発磁部と検出ヘッドとの相対クリアラン
スが設定値過少に保証できない場合があシ、ミスカウト
によるトラブルを招く恐れもあった。

一方、最近においては、発磁部と検出ヘッドとをピスト
ンシリンダ機構に適用し、ピストン部分のシリンダ部分
に対する相対移動量を検出するようにしたものが考えら
れている。しかし、このようなピストンシリンダ機構に
適用し九場合には、シリンダとピストンとが相対的に（
ロ）転する恐れがｈｂ発磁部と検出ヘッドとの位置が円
周方向にずれてカウ／トに悪影魯を及ぼす恐れがあった
。又、このようなピストンシリンダ機構に適用した場合
において、ピストンとシリンダとが軸方向に相対移動し
た際、シリンダ内部空間の体積変化によって摺動部分に
負圧が発生し、との負圧によって摺動部分に切粉やクー
ラントが挿入するという不都合があつ九。

本発明はこのような事情に基づいてなされ友もので、切
粉の付着や侵入の恐れがなく、脱磁の危検性が回避でき
、しかも発磁部と検出ヘッドとのクリアランスが確保で
きて信頼性の向上が図れるリニヤスケールを提供するこ
とを目的とする。

このような目的を達成するため、本発明祉基準点信号用
発磁部、と副尺用発磁。、部とをシリンダの周方向に互
いに独立配置にすると共に１基準点検出ヘッドと副尺用
検出ヘッドとを各発磁部に夫々対向させて前記ピストン
の周方向に互いに独立配置とし、ピストンに回シ止め機
構を設けるとともに、各検出ヘッド用の出力信号リード
纏をピストンの軸芯部を通して外部に導出し、かつピス
トンに軸方向の連通孔をあけるとともにそのピストンの
ロッド外肩部とシリンダ端内径部とにこれらを気密にシ
ールするシール部材を設けたものである。

このような構成によって、発磁部等を全てシリンダ内部
に収納して脱磁の危検性回避が図れるとともに、ピスト
ンとシリンダとの摺動部を！実にシールし得るものにし
、かつピストンに連通孔を設けることによって負圧の発
生を（ロ）避して、切粉やクーラント等の侵入を確実に
防止することができ、又位置決めされたシリンダとピス
トンとの夫々に発磁部及び位置検出ヘッドを取付けるこ
とでこれら発磁部及び検出ヘッドの隙間が確実に保持で
きるとともに、これらの周方向の配置関係を一定の値に
保持することができ信頼性を向上できるものである。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。

尚、本実施例はシリンダを工作機械等の可動体に接続し
、ピストン側はペースに同定するタイプのものでおる。

シリンダ１の一端を７：７ンジ２のブラケット３及びビ
ン４を介して図示しない工作機械の可動体に連結してい
る。このシリンダ１の内局部に基準点信号用発磁部５及
び磁気格子を形成する副尺信号用発磁部６（以下スケー
ルという）を形成している。基準点信号用発磁部５とス
ケール６とは、シリンダ１０周方向に例えば１８０′の
位相差を設けて互いに独立配置としている。尚、基準点
信号用発磁部５はスケール６の一端側よりも所定距離他
端側に配置させている。このシリンダ１の他端側にメイ
ンガイド軸受部材７を挿入するとともに、このシリンダ
１の他端内周部に後述するロツＰを気密にシールするシ
ール部材８を装着している。

シリンダ、１にロツＰ９を介して挿入したピストン１０
には、基準点信号を検出する基準点検出ヘッド１１と副
尺信号を検出する副尺用検出ヘッド１２とを設けている
。即ちこれら基準点検出ヘラＰ１１及び副尺用検出ヘッ
ド１２−扛ピストン１０によってシリンダ１０基準点信
号用発磁部５とスケール６に対し相対移動自在としてい
る。これら基準点検出ヘッド１１及び副尺用検出ヘッド
１２は基準点信号用発磁部５及びスクール６に対して夫
々対向してピストン１０の周方向に互いに独立配置とし
たものである２ ところで、前述したシリンダ１の内面及びこれに摺接す
るピストン１０の外面の互いに対、卵する二［面位置に
夫々平坦な案内面１４．１５を形成し、これによって、
ピストン１０の回シ止め機構１５を形成している。前記
スクール６と基準点信号用発磁部５とは、このシリンダ
１０案内面１４の夫々中央位置に配設したものである。

そして、谷検出ヘッド１１．１２の出力信号リード１ｉ
１７はピストン１０及ロツド９に設けた軸芯部の透孔１
８を介して外部に導出している。父、２ストン１０の外
周側近傍に、そのピストン１０によって分割されるシリ
ンダ１の二つの空間を連通するための複数の連通孔１９
を軸方向に穿設するとともに、ピストンロツＰ９の外周
部とシーリンダ１の他端内径部とに、これらを気密にシ
ールするシール部材８を設けている。尚、図中２０はピ
ストンロッド９をペース２１に貧振シ自在に支持する丸
めの支持部材である。また、シリンダ１の一端のブラケ
ット３部に位置して、そのシリンダ内部と外部との間を
連通する連通孔２２を設け、この連通孔２２に多項質フ
ィルタ２３を埋め込んでいる。

これによって、ロッド９とピストン１０との移動による
シリンダ１内の空間容積変化による大きな圧力変動を避
けることができるようにしている。

このような構成によれば、加工機械の可動体が動作した
場合、その可動体にピン４を介して連結し九シリン／１
がピストンＩＯＫ対して相対移動し、所定の位置検出が
行われる。即ち、基準点信号用発磁部５と基準点検出ヘ
ッド１１によって予め検出された零点位置に対し、シリ
ンダｌのピストン１０に対する相対移動によって副尺用
検出ヘツｒ１２がスケール６の磁気信号を検出し、その
相対移動に基づく移動距離を検出するものである。

この場合、本夾施例によれば、シリン／１とこのシリン
ダ１の内部で規制動作されるピストン１゜とに基準点信
号用発磁部５及びスケール６、並びに各検出ヘッド１１
．１２を夫々配設したものであるから、これら各発磁部
５，６と各検出ヘッド１１．１２とのクリアランスは一
定に保持され良状態となる。即ち、従来のように各発磁
部と各検出ヘッド等を必要に応じて組立てるものとなシ
、予め一４年に組込んだ製品の内部に一定のクリアラン
スをもって組立てられた状態で提供されるものであるか
ら、従来のようにクリアランスの変動によってミスカラ
ン等をおこすような恐れが解消できる。父、従来のもの
と異なシ、各発磁部５，６及び各検出ヘラｒｔｔ、ｘｚ
が全てシリンダ１の内部に収容されているので、例えば
カウント検査用の外部磁界を接近させたような場合にお
いても、その外部磁界によって発磁部５，６が脱磁する
ような恐れもない。しかも、基準点信号用発磁部５とス
ケール６とをシリン／１の内部に周方向に分離して独立
配置としたものであるから、従来の同一ラック上に基準
点信号用発磁部とスケールとを直列配置することによっ
て磁気干渉等の原因で基準点信号用発磁部をスケールの
端部に配置することに限定されるようなものと異なシ、
この基準点信号用磁部５を設ける位ｔＫ対しては何らの
制約も受けずその位置を自由に設定することができる。

従って、製作上の便宜が図れると同時に、位置検出作用
においてもプラス方向とマイナス方向とを自由に選定で
きるので検出操作の自由度も大巾に向上することができ
る。そして、これら基準点信号用発磁部５とスケール６
とに対応させて基準点検出ヘッド１１と渕尺用検出ヘッ
ド１２をピストンＩＯＫ配置し、このピストン１ｏをシ
リンダ１に対して対向する二側面の平坦な案内面１４゜
１５によって回シ止めしているため、これら各発磁部５
，６と各検出ヘラｒｌｌ、１２とが位置ズレするような
恐れもない。これによって副尺土の信頼性を大巾に向上
することができる。

更に１ピストンＩＯＫ軸方向の連通孔１９を穿設すると
ともに、そのピストンロッド９の外周部とシリンダ１の
他端内径部とにシール部材８を設け、シリンダ１内でピ
ストン１０が軸方向に移動した場合の内部の負圧の発生
を防止するようにしたので、シリンダ１とロッド９の隙
間から切粉やクー２ント等が挿入するような恐れも防止
できる。

これによって装置保守性、及び副尺ｍ度が従来のものに
比べて大きく向上できる。更に又、各検出ヘッド用の出
力信号リード線１７はピストン１０及びロツ′？９の軸
芯部を介して外部に導出したので、従来装置のようにリ
ード線を外部に伸縮状態で配置するものと異なシ、その
り−Ｐ＊が醐尺上の移動操作の邪１１になることもなく
、又スケール近傍において伸縮することによる切断等の
恐れもない。

なお、前記実施例では、ピストン１０を固定、シリンダ
１を可動としたが、これと逆に、ピストン１０側を可動
用として実施できることは勿論であり、また、加工機械
に直接組込んで位置検出用として適用する他に、それ自
体独立した位置検出用メータとして試験器具等に適用で
をることも勿論である。

本発明は以上の実施例で靜述し友ように、スケルクリア
ランスの確保により信頼性の向上が図れるとともに、切
粉等に対する対環境性の向上も囚れ、かつ脱磁の危険性
の回避も図れて初期の目的を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は装置全体
を示す中央部縦断面図、第２図は第１図の■−■締断面
断面図る。 １・・・シリンダ、５・・・基準点信号用発磁部、６・
・・副尺信号用発磁部（スケール）、１０・・・ピスト
ン、１１・・・基準点検出ヘッド、１２・・・副尺用検
出ヘッド、１４．１５・・・案内面、１６・・・回シ止
め機構、１７・・・リード線、１９・・・連通孔、２０
・・・シール部材、２２・・・連通孔、２３・・・多孔
質フィルタ。 代理人　鵜沼辰之 （＃魯か２名） 手続補正書 昭和０２１月　を日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和５６年　特許願　第　１５９３１９　　　号２、発
明の名称 リニヤスケール ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　（３２０））ヨタ自動車工業株式会社４、代理
人 ７、　補正の対象 明細書の発明の詳細な説明１図面の簡単な説明の各欄及
び図面。 ８、　補正の内容 （１）　　明細書第１１頁第８行の「ない。」と同頁１
９行の「なお、」との間に下記の文を加える。 記 「なお、前記実施例では、ピストン１０の絶対位置信号
を発生する発磁部として、シリンダ１の一端側に１準点
償号用発磁部５を設け、副尺基準点となるピストンの絶
対位置のみ検出する場合を示したが、ピストン１０のこ
のような絶対位置信号用発磁部の個数反び電封は位置に
ついては、必要に応じて種々変更で禽ることは勿論であ
る。 例えば第３図及び第４図に示すように、シリンダ１の他
端側（第３図の左方、即ちピストン５の挿入口側）にオ
ーバストローク位置検出用の第２の絶対位置信号用発磁
部５Ａを付設することも可能である。 この場合は、信号干渉防止のため、１４図に示すように
、各絶対位置１号用発磁部５，５Ａとこれらに対応する
基準点検出ヘッド１１．ＩＩＡとを夫々シリンダ１の軸
心から両側方に分！配置するとよい。 このような構成によれば、ピストン１０のオーバストロ
ーク防止による作動信頼性の高いものとして実施するこ
とができ、かつ前記実１１／Ａ岡と同様の作用効果が奏
されるものである。 また、同えばｗｌｓ図及び第６図に示すように、さらに
シリンダ１の軸方向任意位置（例えば中間部）に第３の
絶対位置信号用発破部５Ｂを設け、カウンタ値を更新或
いは補正し得るよう−にしてもよい。 この場合、第３の絶対位置信号用発磁部５Ｂ及びこれに
対応する基準点検出ヘッドＩＩＢは第６図に示すように
、第１１第２のものの中間部（シリンダ１の軸心直下）
勢に配−置するとよい。 このような構成によれば、カウンタ値の更−新、補正等
による応用性、４１１頼性の高いものとして実施するこ
とができ、しかも前記各実施例と同様の作用効果が奏さ
れる。」 （２）　　明細１１２頁１１！２行〜第４行の１図は・
・・・・・である、」を下記の通り改める。 記 １１図及び第２図は本発明の一実施例を示すもので、１
１１図は装置全体を示す中央部縦断面図。 １８２図は第１図のｌｌ−１線断面図、第３図及び第４
図は本発明の他の実施例を示すもので、第３図は中央部
縦断面図、第４図は第３図のＷ−ｍＶ線断面図、第５図
及びＩｓ図は本発明のさらに他の実施例を示すもので、
第４図は中央部縦断面図、第６図は第５図の■−ｗ線断
面図である。」（３）＄３図、第４図、第５図及び第６
図を別紙の通抄加える。 以　　上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　シリンダの内周部に基準点信号用発磁部及び
   磁気格子を形成する副尺信号用発磁部を形成し、前記シ
   リンダ内に挿入したピストンに基準点信号を検出する基
   準点検出ヘッド及び副尺信号を検出する副尺用検出ヘッ
   ドを前記各発磁部と相対移動自在に設けたりニヤスケー
   ルであって、前記基準点信号用発磁部と副尺用発磁部と
   を前記シリンダの周方向に互いに独立配置にすると共に
   、前記基準点検出ヘッドと副尺用検出ヘッドとを前記各
   発磁部に夫々対向させて前記ピストンの周方向に互いに
   独立配置とし、前記ピストンに回シ止め機構を設けると
   共に、前記各検出ヘラｒ用の出力信号リード線を前記ピ
   ストンや軸心部を介して外部に導出し、かつ前記ピスト
   ンに軸方向の連通孔を穿設すると共にそのピストンのロ
   ッド外周部とシリンダ端内径部とにこれらを気１！ｔＫ
   シールするシール部材を設けたことを特徴とするりニヤ
   スケール。
2. （２）　　シリンダ内部と外部との間に連通孔を設は該
   連通孔に多項質フィルタを場め込んだことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のＩＪ　ニヤスケール。