特許 5797712 磁気スケール付き運動案内装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5797712

(24)【登録日】2015年8月28日

(45)【発行日】2015年10月21日

(54)【発明の名称】磁気スケール付き運動案内装置

(51)【国際特許分類】

   F16C 29/08 20060101AFI20151001BHJP

   F16C 29/06 20060101ALI20151001BHJP

   F16C 41/00 20060101ALI20151001BHJP

【ＦＩ】

   F16C29/08

   F16C29/06

   F16C41/00

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-186015(P2013-186015)

(22)【出願日】2013年9月9日

(65)【公開番号】特開2015-52362(P2015-52362A)

(43)【公開日】2015年3月19日

【審査請求日】2015年3月2日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】390029805

【氏名又は名称】ＴＨＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112140

【弁理士】

【氏名又は名称】塩島 利之

(72)【発明者】

【氏名】吉田 明正

(72)【発明者】

【氏名】兼重 宙

(72)【発明者】

【氏名】堀江 拓也

(72)【発明者】

【氏名】坂上 哲也

(72)【発明者】

【氏名】森行 良直

(72)【発明者】

【氏名】大岡 輝明

【審査官】 久島 弘太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−２８０９１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１２１２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２２７５４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１５４４３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２７９９５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｃ ２９／０８

Ｆ１６Ｃ ２９／０６

Ｆ１６Ｃ ４１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

長手方向に伸びる転動体転走部を有すると共に、上面に締結部材が挿入される通し孔が開口する軌道部材と、
前記軌道部材に複数の転動体を介して移動可能に組み付けられる移動部材と、
前記軌道部材に形成され、長手方向に伸びる溝と、
前記溝に収容され、長手方向に交互にＮ極及びＳ極が形成される磁気スケールと、
前記磁気スケールを覆うと共に、前記軌道部材の前記通し孔を覆う覆い部材と、を備え、
前記磁気スケールを覆う覆い部材と前記軌道部材の前記通し孔を覆う覆い部材とを兼用する磁気スケール付き運動案内装置。

【請求項2】

前記磁気スケールは、前記Ｎ極及び前記Ｓ極が着磁された希土類磁石を含むことを特徴とする請求項１に記載の磁気スケール付き運動案内装置。

【請求項3】

前記溝は、前記軌道部材の上面の前記複数の通し孔と、前記軌道部材の上面の幅方向の端部との間に形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気スケール付き運動案内装置。

【請求項4】

前記覆い部材は、前記軌道部材の上面を長手方向に対して直角な幅方向の全体に亘って覆う中央部と、前記中央部の幅方向の両端に設けられ、前記中央部に対して曲げられる係合部を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気スケール付き運動案内装置。

【請求項5】

前記覆い部材は、
前記軌道部材の前記溝に嵌められ、前記軌道部材の前記複数の通し孔を覆うと共に、前記磁気スケールが嵌められるスケール嵌合溝が形成される本体部と、
前記スケール嵌合溝に嵌められた前記磁気スケールを覆う蓋体と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気スケール付き運動案内装置。

【請求項6】

前記磁気スケール付き運動案内装置はさらに、
前記軌道部材の上面に続く前記軌道部材の長手方向の端面における前記溝又は前記スケール嵌合溝を覆う端部覆い部材を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の磁気スケール付き運動案内装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工作機械等に装備されて移動体の直線又は曲線運動を案内する運動案内装置に関し、特に移動体の位置を検出するための磁気スケールを備える磁気スケール付き運動案内装置に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の運動案内装置は移動体の直線又は曲線運動を案内するのに用いられる。運動案内装置は、長手方向に伸びる軌道レールと、軌道レールにボール、ローラ等の多数の転動体を介して軌道レールに運動可能に組み付けられる移動ブロックと、を備える。移動体は移動ブロックに支持される。転動体の転がり運動を利用することで、移動体の運動を高精度に案内することができると共に、移動体の軽快な動きが得られる。

【0003】

移動体の位置を制御するためには、移動体の位置を測定する必要がある。移動体の位置を測定するために、軌道レールにスケールが取り付けられ、移動ブロック又は移動体にスケールを読み取る読取りヘッドが取り付けられる。ここで、スケールには大きく二つに分けて光学式のものと磁気式のものが存在する。光学式のスケールはスケールに格子目盛を形成し、発光素子及び受光デバイスを用いて格子目盛からの光量変化を検出し、変位量を出力するものである。磁気式のスケールは、スケールにＮ極及びＳ極が交互に並んだ微細な磁気パターンを形成し、ホールセンサ、磁気抵抗素子等の磁気センサで磁気パターンの磁束密度を検出し、変位量を出力するものである。

【0004】

光学式のスケールには、測定精度を高めやすいという長所がある反面、光を遮るようなほこり、油分などの汚染に弱いという短所がある。磁気式のスケールには、ほこり又は油分などがある環境下でも使用できるという長所がある。運動案内装置は磁気式のスケールの長所が大きく貢献する環境で使用されることが多く、運動案内装置には磁気式のスケールが用いられることが多い。

【0005】

磁気式のスケールが用いられる運動案内装置として、特許文献１には、軌道レールの上面に長手方向に伸びる溝を形成し、溝に磁気スケールを嵌め、移動ブロックに磁気スケールのＮ極及びＳ極からなる磁気パターンを読み取る読取りヘッドを取り付けたものが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平９−５３６３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、磁気スケールは鉄を吸いつける性質を持つので、周囲の鉄粉を吸い付けてしまうという課題がある。従来の磁気スケール付き運動案内装置にあっては、磁気スケールが軌道レールの上面の溝に露出した状態で設けられるので、磁気スケールの上面及び幅方向の側面に鉄粉が付着するという課題がある。磁気スケールに鉄粉が付着すると磁気スケールの磁束が鉄粉を通過して乱れるので、測定精度が低下してしまう。

【0008】

ところで、移動ブロックには、軌道レールの上面の異物を掻き取るスクレーパ又はシールが設けられる。しかし、磁気スケールの上面の鉄粉を掻き取るためにスクレーパ又はシールを磁気スケールに締め代をもって接触させると、磁気スケールの摩耗、変形等の悪影響を招いてしまう。また、いくらスクレーパ又はシールで磁気スケールの上面の鉄粉を掻き取っても、磁気スケールの側面に付着した鉄粉を掻き取ることはできない。

【0009】

そこで本発明は、磁気スケールの摩耗、変形等の悪影響を招くことなく、磁気スケールに付着する鉄粉を移動部材のスクレーパ又はシールで掻き取ることができる磁気スケール付き運動案内装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、長手方向に伸びる転動体転走部を有すると共に、上面に締結部材が挿入される通し孔が開口する軌道部材と、前記軌道部材に複数の転動体を介して移動可能に組み付けられる移動部材と、前記軌道部材に形成され、長手方向に伸びる溝と、前記溝に収容され、長手方向に交互にＮ極及びＳ極が形成される磁気スケールと、前記磁気スケールを覆うと共に、前記軌道部材の前記通し孔を覆う覆い部材と、を備え、前記磁気スケールを覆う覆い部材と前記軌道部材の前記通し孔を覆う覆い部材とを兼用する磁気スケール付き運動案内装置である。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、磁気スケールを覆う覆い部材と軌道部材の通し孔を覆う覆い部材とを兼用するので、覆い部材の表面に付着した鉄粉をスクレーパ及び／又はシールで掻き取ることができる。スクレーパ及び／又はシールは、磁気スケールに直接的に接触しないので、磁気スケールに摩耗、変形等の悪影響を及ぼすことを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第一の実施形態の運動案内装置の斜視図

【図2】本実施形態の運動案内装置の断面図

【図3】本実施形態の運動案内装置の軌道レールの断面図

【図4】磁気スケールの詳細図（図４（ａ）は磁気スケールの斜視図を示し、図４（ｂ）は磁気スケールの長手方向に沿った断面図を示す）

【図5】軌道レールの端部を覆う端部キャップを示す斜視図

【図6】端部キャップの詳細図（図６（ａ）は端部キャップの上面側斜視図を示し、図６（ｂ）は端部キャップの下面側斜視図を示す）

【図7】本発明の第二の実施形態の運動案内装置の軌道レールの斜視図

【図8】本発明の第二の実施形態の運動案内装置の軌道レールの分解斜視図

【図9】本発明の第二の実施形態の運動案内装置の軌道レールの長手方向に直交する断面図

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態の磁気スケール付き運動案内装置（以下単に運動案内装置という）を詳細に説明する。図１は、本発明の第一の実施形態の運動案内装置の斜視図を示し、図２は軌道レール１の長手方向に直交する運動案内装置の断面図を示す。

【0014】

運動案内装置は、長手方向に直線状に伸びる軌道部材としての軌道レール１と、この軌道レール１に転動体として多数のローラ３を介して長手方向に移動可能に組み付けられる移動部材としての移動ブロック２と、を備える。軌道レール１の上面には長手方向に伸びる溝１ａが形成され、溝１ａに磁気スケール７が嵌められる。溝１ａに磁気スケール７を嵌めた後、軌道レール１の上面は覆い部材としてのプレートカバー８で覆われる。

【0015】

以下に軌道レール１、プレートカバー８、磁気スケール７、移動ブロック２の構造を順番に説明する。

【0016】

まず、軌道レール１の構造を説明する。軌道レール１の上面には、長手方向に互いに間隔を置いて複数の通し孔１８が開口する。複数の通し孔１８はプレートカバー８で覆われる。図１では通し孔１８を示すためにプレートカバー８を途中で切断し、一つの通し孔１８を露出させた状態を示すが、実際にはプレートカバー８は軌道レール１の端部まで伸びていて、全ての通し孔１８を覆う。通し孔１８には、軌道レール１を基台に固定するための締結部材としてのボルトが挿入される。図２の断面図に示すように、通し孔１８には、ボルトの頭部よりも径の大きなザグリ部１８ａと、ボルトのねじ部よりも僅かに大きい孔１８ｂとが同心円的に形成されている。ボルトが通し孔１８内に完全に埋没するように、ザグリ部１８ａの高さはボルトの頭部の高さよりも高い。

【0017】

複数の通し孔１８のうち少なくとも二つにボルトが挿通される。通し孔１８にボルトを通し、ボルトを基台にねじ込むと、ボルトの頭部が軌道レール１のザグリ部１８ａの座面に着座し、軌道レール１が基台に固定される。通し孔１８に異物が溜まると、異物が移動ブロック２の内部に侵入して、ローラ３の円滑な転がりを妨げるおそれがある。通し孔１８をプレートカバー８で覆うことで、通し孔１８に異物が溜まるのを防止することができる。

【0018】

図２に示すように、軌道レール１には転動体が転がり運動する転動体転走部としてのローラ転走面１ｂが形成される。軌道レール１は断面略四角形状で、その左右側面にはＶ字状の凹み２０が形成される。軌道レール１の底面を水平面に配置した状態（図２に示される状態）において、凹み２０の傾いた上下の壁面にローラ転走面１ｂが形成される。軌道レール１の左右側面には、上下に二条ずつ合計四条のローラ転走面１ｂが形成される。各ローラ転走面１ｂは軌道レール１の長手方向に沿って細長く伸びる。軌道レール１は鋼等の金属製である。

【0019】

図１に示すように、軌道レール１の上面には、軌道レール１の長手方向に伸びる溝１ａが形成される。溝１ａは軌道レール１の上面の複数の通し孔１８と、軌道レール１の上面の幅方向の端部２１との間に形成される。溝１ａは複数の通し孔１８から幅方向に離れている。図３の軌道レール１の断面図に示すように、溝１ａは、軌道レール１の上面に平行な底面１ａ１と、底面１ａ１に垂直な一対の側面１ａ２と、を備える。この溝１ａに磁気スケール７が嵌められる。磁気スケール７の下面には、両面テープ９が接着される。両面テープ９は帯状のテープの両面に接着面が形成されるものである。両面テープ９の下面は軌道レール１の溝１ａの底面１ａ１に接着する。溝１ａの側面１ａ２の高さは磁気スケール７の高さよりも高く、磁気スケール７の上面と軌道レール１の上面には段差が存在し、すなわち磁気スケール７の上面とプレートカバー８の下面と間にはすきまが空く。

【0020】

次に、プレートカバー８の構造を説明する。図３に示すように、磁気スケール７及び軌道レール１の上面はプレートカバー８で覆われる。プレートカバー８は非磁性の金属、例えばステンレス製である。プレートカバー８の長さは軌道レール１の長さと等しい。プレートカバー８の厚みは例えば０．２〜０．４ｍｍに設定される。

【0021】

軌道レール１の上面の幅方向の端部２１には、外側に膨らむと共に円弧を描いて湾曲する湾曲部２２が形成される。軌道レール１の側面には湾曲部２２の下端から続いて幅方向の中心側に窪んだアンダーカット部２３が形成される。アンダーカット部２３及び湾曲部２２は軌道レール１の全長に亘って同一形状である。

【0022】

プレートカバー８は、軌道レール１の上面を長手方向に対して直角な幅方向の全体に亘って覆う中央部８ａと、中央部８ａの幅方向の両端に設けられ、中央部８ａに対して曲げられる係合部８ｂを有する。プレートカバー８は、溝１ａの幅よりも広い幅を有して軌道レール１の上面に載せられる。プレートカバー８の中央部８ａは平坦であり、軌道レール１の上面に接する。プレートカバー８は、軌道レール１の上面の磁気スケール７及び複数の通し孔１８（図２参照）を同時に覆う。

【0023】

プレートカバー８の係合部８ｂを軌道レール１の湾曲部２２に当てて、プレートカバー８を真っすぐ下方に押しこめば、左右の係合部８ｂが外側に弾性変形して湾曲部２２を乗り越え、その後、係合部８ｂがアンダーカット部２３に嵌まり込む。プレートカバー８は係合部８ｂの弾性力によって軌道レール１に固定される。プレートカバー８の係合部８ｂはスナップフィットとして機能するものであれは、その形状は図３に示される形状に限定されるものではない。

【0024】

次に、磁気スケール７の構造を説明する。図４は、磁気スケール７の詳細図を示す。図４（ａ）は磁気スケール７の斜視図を示し、図４（ｂ）は磁気スケール７の長手方向に沿った断面図を示す。磁気スケール７は磁気式リニアエンコーダとも呼ばれるものであり、磁気スケール７の表面には長手方向にＮ極及びＳ極が交互に形成される。磁気スケール７は三層構造になっていて、底面側の例えば厚さ０．３ｍｍの非磁性のステンレス板からなる基板７ａと、基板７ａの上の例えば厚さ０．５ｍｍの第一のシート７ｂと、第一のシート７ｂの上の例えば厚さ０．５ｍｍの第二のシート７ｃと、を備える。磁気スケール７の幅は例えば４ｍｍである。

【0025】

基板７ａは磁気スケール７の強度を向上させるために設けられる。基板７ａの下面に磁気スケール７を軌道レール１に固定するための両面テープ９が接着される。

【0026】

第一のシート７ｂは、フェライト系磁性粉末を加硫ゴムやエラストマー等のバインダー樹脂に練り込んで細長い矩形板状に形成したものである。フェライト系磁性粉末としては、マンガン亜鉛フェライト、ニッケル亜鉛フェライト、銅亜鉛フェライト等の粉末が用いられる。

【0027】

第二のシート７ｃは、希土類磁性粉末を加硫ゴムやエラストマー等のバインダー樹脂に練り込んで細長い矩形板状に形成したものである。第一のシート７ｂと第二のシート７ｃのバインダー樹脂の材質は同じである。希土類磁性粉末としては、ネオジム、サマリウム−コバルト又はサマリウム−窒化鉄等の粉末が用いられる。第一のシート７ｂは第二のシート７ｃに比べて、高強度の磁束密度を発生する。

【0028】

磁気スケール７は、以下の工程を経て製造される。まず、第一のシート７ｂと第二のシート７ｃは、それぞれ別個に形成される。次に、第一のシート７ｂと第二のシート７ｃを重ね合わせた上で、加熱して、第一のシート７ｂと第二のシート７ｃを溶着する。次に、第二のシート７ｃの表面に、Ｎ極とＳ極を交互に着磁する。Ｎ極とＳ極の配置ピッチは、任意に設定することができ、例えば２ｍｍに設定される。最後に第二のシート７ｃの下面に基板７ａを接着する。なお、第二のシート７ｃの表面に厚さ０．１ｍｍ程度の非磁性のステンレス板からなる化粧板を接着することもできる。

【0029】

この磁気スケール７の第二のシート７ｃは希土類磁石を含むので、高強度の磁束密度を発する。第一のシート７ｂは、第二のシート７ｃのバックヨークとして機能し、第二のシート７ｃから発する磁力線を集中させる継鉄として機能する。この磁気スケール７は、フェライト磁石を用いた磁気スケールに比べて、その表面から強く安定した磁束密度を発生する。したがって、磁気スケール７をプレートカバー８で覆っても、磁気センサで磁気スケール７の磁束密度を測定することが可能になる。

【0030】

磁気スケール７をプレートカバー８で覆えば、プレートカバー８の幅方向の端部からクーラントが磁気スケール７を収容する溝１ａに浸入するのを防止できる。本実施形態においては、プレートカバー８の長さ方向の端部からクーラントが磁気スケール７を収容する溝１ａに浸入するのを防止するために、図５に示すように、軌道レール１の長手方向の端部を端部覆い部材としての端部キャップ３１で覆う。図６（ａ）は端部キャップ３１の上面側の斜視図を示し、図６（ｂ）は端部キャップ３１の下面側の斜視図を示す。端部キャップ３１は軌道レール１の幅よりも広い幅を持つ直方体形状に形成される。図６（ｂ）に示すように、端部キャップ３１の下面側には、軌道レール１に形状を合わせた凹部３１ａが形成される。図５に示すように、端部キャップ３１は軌道レール１の長手方向の端部のプレートカバー８の上面、軌道レール１の上面に続く軌道レール１の長手方向の端面１ｃにおける溝１ａ、及び軌道レール１の上面に続く軌道レール１の左右の側面１ｄの一部を覆う。端部キャップ３１はねじによって軌道レール１に固定される。プレートカバー８は端部キャップ３１と軌道レール１との間に挟まれる。端部キャップ３１にはねじが通る通し孔３１ｂが形成される。プレートカバー８にもねじが通る通し孔１９（図１参照）が形成される。なお、端部覆い部材は、少なくとも軌道レール１の長手方向の端面１ｃにおける溝１ａを覆えばよく、プレートカバー８の長さを軌道レール１の長さよりも長くし、プレートカバー８の端部を折り曲げることで、端部覆い部材を形成することもできる。

【0031】

次に、移動ブロック２の構造を説明する。図１に示すように、移動ブロック２は、移動体本体としての移動ブロック本体４と、移動ブロック本体４の移動方向両端に取り付けられた蓋部材としてのエンドプレート５と、を備える。

【0032】

移動ブロック本体４は、軌道レール１の上面に対向する中央部４ａと、中央部４ａの左右両側から下方に延びて軌道レール１の左右側面に対向する側壁部４ｂと、を備える。テーブル等の直線運動する構造物は、移動ブロック２の上面に取付けボルトを用いて取り付けられる。図２に示すように、移動ブロック本体４には、軌道レール１の転動体転走部に対向する負荷転動体転走部としての負荷ローラ転走面４ｄが形成される。移動ブロック本体４の側壁部４ｂには、軌道レール１のローラ転走面１ｂに対向する二条の負荷ローラ転走面４ｄが形成される。

【0033】

移動ブロック２には、負荷ローラ転走面４ｄを含む転動体循環路としてのローラ循環路が形成される。ローラ循環路は、軌道レール１のローラ転走面１ｂに対向する負荷ローラ転走面４ｄ、負荷ローラ転走面４ｄに平行な無負荷戻し路１４、負荷ローラ転走面４ｄ及び無負荷戻し路１４を接続する方向転換路を備える。

【0034】

移動ブロック２のローラ循環路には、複数のローラ３が配列される。複数のローラ３は、リテーナ３３に一連に回転自在に保持される。ローラ３は軌道レール１のローラ転走面１ｂと移動ブロック本体４の負荷ローラ転走面４ｄとの間に介在する。軌道レール１に対して移動ブロック２が相対的に移動すると、ローラ３が負荷ローラ転走路２４（図２参照、ローラ転走面１ｂと負荷ローラ転走面４ｄとの間）を受けながら転がり運動する。移動ブロック本体４の負荷ローラ転走面４ｄの一端まで転がったローラ３は、方向転換路を経由した後、無負荷戻し路１４に入る。

【0035】

図１に示すように、移動ブロック２には、ヘッドユニット３４を保持するホルダ３５が取り付けられる。ヘッドユニット３４は、磁気スケール７の磁束密度の強度を検出する磁束磁気抵抗素子、ホール素子等の磁気センサ３６と、磁気センサ３６が実装されるプリント基板３７と、を備える。磁気センサ３６が検出した磁束密度はインターポレータで信号処理され、モータを制御するドライバ等に送信される。

【0036】

ヘッドユニット３４は、プリント基板３７に実装した磁気センサ３６を樹脂封止してなる。ヘッドユニット３４はねじによってホルダ３５に固定される。ヘッドユニット３４をホルダ３５に固定すると、磁気センサ３６が磁気スケール７の上方に位置するようになる。ヘッドユニット３４には耐クーラント性で十分な防水構造が採られる。ヘッドユニット３４は小型でかつシンプルな形状をしているので、防水構造を容易に採ることができ、ヘッドユニット３４が装着されるホルダ３５で防水構造を採る必要がなくなる。

【0037】

ホルダ３５の移動方向の外側には、図示しないエンドシール、積層形接触スクレーパ、及び金属スクレーパ等が取り付けられる。エンドシール及び積層形接触スクレーパは、プレートカバー８の表面に付着した鉄粉等の異物がホルダ３５内に侵入するのを防ぐ機能を持つ。エンドシール及び積層形接触スクレーパは、プレートカバー８に締め代を持って接触し、プレートカバー８の表面に付着した鉄粉等の異物を除去する。積層形接触スクレーパのプレートカバー８との接触面積は、エンドシールとプレートカバー８との接触面積よりも大きい。

【0038】

金属スクレーパは、プレートカバー８に貼り付くスパッタ等の異物を排除する。金属スクレーパはプレートカバー８に接触せずに、金属スクレーパとプレートカバー８との間にはすきまが空く。

【0039】

なお、エンドシール、積層形接触スクレーパを、移動ブロックとホルダとの間に介在することもできるし、エンドシール及び積層形接触スクレーパのいずれか一方を省略することもできる。

【0040】

以上に本実施形態の運動案内装置の構造を説明した。本実施形態の運動案内装置によれば、以下の効果を奏する。磁気スケール７を覆うプレートカバー８と軌道レール１の通し孔１８を覆うプレートカバー１８とを兼用するので、プレートカバー８の表面に付着した鉄粉をエンドシール、積層形接触スクレーパ、金属スクレーパで掻き取ることができる。エンドシール、積層形接触スクレーパ、金属スクレーパは、磁気スケール７に直接的に接触しないので、磁気スケール７に摩耗、変形等の悪影響を及ぼすことを防止できる。

【0041】

磁気スケール７に磁束密度が強い希土類磁石を用いるので、磁気スケール７をプレートカバー８で覆っても磁気スケール７の磁束密度がプレートカバー８を突き抜ける。このため、磁気スケール７の磁束密度を高精度に測定することができる。さらに、磁気スケール７の磁束密度が強いと、磁気センサ３６の取り付け位置の精度がラフでもよくなるので、磁気センサ３６の取り付けが容易になる。

【0042】

磁気スケール７が嵌められる溝１ａが軌道レール１の上面の複数の通し孔１８と、軌道レール１の上面の幅方向の端部２１との間に形成されるので、軌道レール１の通し孔１８のボルトの締め付け、取り外し作業が容易になる。これに対し、磁気スケール７が通し孔１８にかかると、磁気スケール７を取り外さなければ、ボルトにアクセスすることができなくなる。

【0043】

プレートカバー８が、軌道レール１の上面を長手方向に対して直角な幅方向の全体に亘って覆う中央部８ａと、中央部８ａの幅方向の両端に設けられ、中央部８ａに対して曲げられる係合部８ｂを有するので、プレートカバー８の幅方向の端部からクーラントが浸入するのを防止できる。

【0044】

軌道レール１の長手方向の端部には端部キャップ３１が設けられていて、端部キャップ３１が軌道レール１の長手方向の端面における溝１ａを覆うので、プレートカバー８の長さ方向の端部における溝１ａからクーラントが浸入するのを防止できる。クーラントが磁気スケール７と軌道レール１の溝１ａの接地面に流れることを防げるので、磁気スケール７を軌道レール１に取り付ける方法として両面テープ等を使用することが可能になり、磁気スケール７の取り付けが容易になる。

【0045】

図７ないし図９は、本発明の第二の実施形態の運動案内装置の軌道レール４１を示す。この実施形態の運動案内装置では、転動体としてローラの替わりにボールを使用しており、軌道レールの左右側面の上部には、転動体転走部としてボールが転がり運動するボール転走溝４１ｂが形成される。図示しない移動ブロックには、軌道レール４１のボール転走溝４１ｂに対向する負荷ボール転走溝を含むボール循環路が形成される。

【0046】

図８に示すように、第二の実施形態の運動案内装置においても、軌道レール４１の上面には、軌道レール４１の長手方向に伸びる溝４１ａが形成され、溝４１ａに磁気スケール７が収容され、覆い部材４４が磁気スケール７を覆うと共に、軌道レール４１の通し孔１８を覆う。

【0047】

図８の分解斜視図に示すように、この実施形態の溝４１ａは軌道レール１の複数の通し孔１８に跨る。溝４１ａの幅は、通し孔１８の上部のザグリ部よりも広い。溝４１ａは、軌道レール４１の上面に平行な底面４１ａ１と、底面４１ａ１に垂直な一対の側面４１ａ２と、を備える。

【0048】

図７に示すように、溝４１ａには磁気スケール７が収容される。磁気スケール７の構成は第一の実施形態の磁気スケールと同一であるので、同一の符号を附してその説明を省略する。なお、第二の実施形態の磁気スケール７の横幅は第一の実施形態の磁気スケールの横幅よりも広くすることができる。このため、Ｎ極及びＳ極が着磁される磁性粉末として希土類磁性粉末の替わりにフェライト系磁性粉末を用いることもできる。

【0049】

図８に示すように、この実施形態の覆い部材４４は、軌道レール４１の溝４１ａに嵌められて複数の通し孔１８を覆う本体部４２と、本体部４２に載せられて磁気スケール７を覆う蓋体４５と、を備える。

【0050】

軌道レール４１の溝４１ａには本体部４２が嵌められる。本体部４２は偏平な断面形状を持ち、軌道レール４１の長さ方向に細長く伸びる。本体部４２の長さは軌道レール４１の長さと等しい。本体部４２の横幅は通し孔１８のザグリ部の径よりも大きく、本体部４２は通し孔１８を覆う。本体部４２は、非磁性の金属、例えばステンレス製、又は非磁性のアルミニウムの押出し材製である。図９の拡大図に示すように、本体部４２は両面テープ４３で軌道レール４１の溝４１ａに接着される。

【0051】

本体部４２には、本体部４２の長手方向に伸びるスケール嵌合溝４２ａが形成される。スケール嵌合溝４２ａは、本体部４２の上面に平行な底面４２ａ１と、底面４２ａ１に垂直な一対の側面４２ａ２と、を備える。このスケール嵌合溝４２ａに磁気スケール７が嵌められる。磁気スケール７は両面テープ４８でスケール嵌合溝４２ａに固定される。スケール嵌合溝４２ａの側面４２ａ２の高さは磁気スケール７の高さよりも高く、磁気スケール７の上面と本体部４２の上面には、段差が存在し、すなわち磁気スケール７の上面と蓋体４５の下面との間にはすきまが空く。

【0052】

磁気スケール７及び本体部４２の上面は蓋体４５で覆われる。蓋体４５は非磁性の金属、例えばステンレス製である。蓋体４５の幅は本体部４２と同一であり、本体部４２のスケール嵌合溝４２ａの幅よりも広い。蓋体４５の厚みは例えば０．２〜０．４ｍｍに設定される。蓋体４５は両面テープ４６で本体部４２に固定される。

【0053】

第二の実施形態の運動案内装置によれば、以下の効果を奏する。磁気スケール７を覆う覆い部材４４と軌道レール４１の通し孔１８を覆う覆い部材４４とを兼用するので、覆い部材４４の表面に付着した鉄粉等の異物をエンドシール、積層形接触スクレーパ、金属スクレーパで掻き取ることができる。エンドシール、積層形接触スクレーパ、金属スクレーパは、磁気スケール７に直接的に接触しないので、磁気スケール７に摩耗、変形等の悪影響を及ぼすことを防止できる。

【0054】

磁気スケール７が覆い部材４４の本体部４２で支持されているので、通し孔１８で磁気スケール７が落ち込むのを防止できる。

【0055】

蓋体４５は、本体部４２のスケール嵌合溝４２ａの幅よりも広い幅を有して本体部４２の表面に載せられるので、クーラントが磁気スケール７とスケール嵌合溝４２ａとの接触面に流れるのを防止できる。磁気スケール７を本体部４２に取り付ける方法として両面テープ４８を使用することが可能になるので、磁気スケール７の取り付けが容易になる。

【0056】

なお、本発明は上記実施形態に限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々変更可能である。

【0057】

本実施形態における軌道レールの上面は軌道レールの基台に対する取付け面を下面としたときに、その取付け面の反対側に位置する面をいい、運動案内装置の使用時に必ずしも上を向いている必要はない。移動ブロックが軌道レールに対して相対的に移動可能であればよく、使用時に軌道レールが移動してもよい。

【0058】

上記実施形態では、軌道レールが長手方向に直線状に伸びている例を説明したが、円弧状に湾曲していてもよい。磁気スケール及び磁気スケールが嵌められる溝も軌道レールに合わせて円弧状に湾曲していてもよい。

【0059】

磁気スケールはインクリメンタル式でもアブソリュート式でもよい。磁気スケールの他に原点復帰用磁石を設け、磁気センサで原点復帰用磁石の磁束密度を検出し、原点を検出できるようにしてもよい。

【0060】

上記実施形態では、磁気スケールを両面テープを用いて軌道レールに接着しているが、接着剤を用いて軌道レールに接着することもできるし、ねじを用いて軌道レールに固定することもできる。

【0061】

上記実施形態では、軌道レールの溝に磁気スケールを接着しているが、プレートカバーに磁気スケールを接着することもできる。

【0062】

軌道レール及び移動ブロックの形状は一例であり、運動案内装置の用途に応じて様々な形状を選択できる。例えば軌道レールの転動体転走部の条数を二条にすることもできるし、軌道レールの上面に転動体転走部を配置することもできる。

【符号の説明】

【0063】

１…軌道レール（軌道部材），１ａ…溝，２…移動ブロック（移動部材），７…磁気スケール，８…プレートカバー（覆い部材），８ａ…中央部，８ｂ…係合部，２１…軌道レールの上面の幅方向の端部，３１…端部キャップ（端部覆い部材），４１…軌道レール（軌道部材），４１ａ…溝，４２…本体部，４２ａ…スケール嵌合溝，４４…覆い部材，４５…蓋体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】