【手続補正書】
【提出日】平成17年10月11日(2005.10.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書  
【発明の名称】  目盛担体を機械的に調整する方法と装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】  目盛担体（２，３，１０，２０）に調整装置が嵌まる余白部を設け、目盛担体（２，３，１０，２０）あるいは当接箇所（１）の隙間間隔の有効長さを可変して、主に増分測長装置または測角装置の目盛を形成する目盛担体（２，３，１０，２０）と複数の目盛担体の間の当接箇所（１）とを機械的に調整する装置において、前記目盛担体（２，３，１０，２０）に楔状に形成された複数のウェブ（１１a，１１b，２１a，２１b，２１c）を設け、楔状に形成されたこれ等のウェブ（１１a，１１b，２１a，２１b，２１c）を少なくとも部分的に形状に合わせて取り囲む複数の調整部材（６a〜６f，７a，７b，７a1，７a2，７b1，７b2，１２a，１２b，１３a，１３b，２２，２３a，２３b，３１，３２）が設けてあることを特徴とする装置。
【請求項２】  前記調整部材（６a〜６f，７a，７b，７a1，７a2，７b1，７b2，１２a，１２b，１３a，１３b，２２，２３a，２３b，３１，３２）は楔状の余白部あるいは楔状の成形部を有する固定部材（７a，７b，７a1，７a2，７b1，７b2，１２a，１２b，２２，３１）と調節ネジ（６a〜６f，１３a，１３b，２３a，２３b，３２）とを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】  固定部材（７a，７b，１２a，１２b，２２）のところの楔状の余白部は目盛担体（２，３，１０，２０）の楔状のウェブ（１１a，１１b，２１a，２１b，２１c）よりも僅かに小さく形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】  両方の目盛担体（２，３）の二つの目盛担体（２，３）の当接箇所（１）のところには、複数の楔状のウェブが設けてあり、各固定部材（７a，７b ）にはそれぞれ異なった目盛担体（２，３）のウェブと形状を合わせた結合を行う二つの楔状の余白部があることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の装置。
【請求項５】  目盛担体（２，３，１０，２０）に調整装置が嵌まる余白部を設け、目盛担体（２，３，１０，２０）あるいは当接箇所（１）の隙間間隔の有効長さを可変して、主に増分測長装置または測角装置の目盛を形成する目盛担体（２，３，１０，２０）と複数の目盛担体の間の当接箇所（１）とを機械的に調整する方法において、調節時に調節ネジ（６a〜６f，１３a，１３b，２３a，２３b，３２）に異なった締付トルクを加え、固定部材（７a，７b，１２a，１２b，２２，３１）に加わる測定方向（ｘ）に垂直な力は、目盛担体（２，３，１０，２０）の固定部材（７a，７b，１２a，１２b，２２，３１）とウェブ（１１a，１１b，２１a，２１b，２１c）の間の楔状の形状合わせにより、調節ネジ（６a〜６f，１３a，１３b，２３a，２３b，３２）によって目盛担体（２，３，１０，２０）に加わる測定方向（ｘ）に平行と垂直な成分を持つ力に変換され、これにより目盛担体（２，３）が測定方向（ｘ）に垂直に固定することができ、測定方向（ｘ）に平行に移動させることができることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、目盛担体に調整装置が嵌まる余白部を設け、目盛担体あるいは当接箇所の隙間間隔の有効長さを可変して、主に増分測長装置または測角装置の目盛を形成する目盛担体と複数の目盛担体の間の当接箇所とを機械的に調整する装置およびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の装置およびこの種の方法は、並べた二つの目盛担体の間の当接箇所に対して既に本出願人のドイツ公告特許第 27 27 769号明細書により周知である。この明細書では、測長装置の目盛板が個々の目盛担体で形成されている。これ等の個々の目盛担体の上には、主に光学的に走査する時に増分位置データを供給する目盛が配置されている。測定系に必要な測定長が長いために、必要な目盛板を単品で作製できない場合には、特に目盛板のこのような構成を選択する。目盛板を多数の目盛担体から形成する場合の問題の一つは、隣接する目盛担体の当接箇所で隙間の大きさが最適に調整されていない場合、位置測定で誤差が生じる点にある。前記明細書では、このため隣接する目盛担体に対して当接箇所で或る調整手段を設けることが提案されている。適当な調整部材が当接手段に適合し、該調整部材により、圧接するように、且つ、当接箇所の領域で調整可能に目盛担体の組立ができる。
【０００３】
その場合の難点はこの装置を形成すると比較的高価になる点にある。他の難点はこの装置を目盛担体の間の当接箇所にのみ使用できる点にある。更に、調整部材の占有面積が大きくなる。
【０００４】
本出願人の欧州公開特許第 150 354号明細書により、同類の測長装置あるいは測角装置、および長さを調整するこの種の方法が知られている。この場合、測定目盛担体の長さ調整を行うため、測定目盛担体を延ばし、或いは突き合わせる。この装置は測定方向に穴開けされた目盛担体で構成されている。この穴にはトルクを与える歯車が嵌まる。作用するトルクに応じて、望む長さに調整されるまで、二つの歯車の間の箇所の長さは延ばされるか、或いはこれ等の箇所を突き合わせ、次いで歯車が固定される。
【０００５】
この場合の難点は、並んでいる目盛担体の当接箇所での隙間間隔の調整がこの装置を用いて十分正確に行えない点にある。更に、コストのかかる構造で、これにより占有面積がかなり大きくなるのが難点である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
それ故、この発明の課題は、一つの目盛担体の領域の長さを調整するためにも、また二つの目盛担体の間の当接箇所の隙間間隔を調整したり、円板状の目盛担体を調整するためにも使用できる目盛担体を機械的に調整する方法およびその装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、この発明により、目盛担体２，３，１０，２０に調整装置が嵌まる余白部を設け、目盛担体２，３，１０，２０あるいは当接箇所１の隙間間隔の有効長さを可変して、主に増分測長装置または測角装置の目盛を形成する目盛担体２，３，１０，２０と複数の目盛担体の間の当接箇所１とを機械的に調整する装置にあって、前記目盛担体２，３，１０，２０に楔状に形成された複数のウェブ１１a，１１b，２１a，２１b，２１cを設け、楔状に形成されたこれ等のウェブ１１a，１１b，２１a，２１b，２１c を少なくとも部分的に形状に合わせて取り囲む複数の調整部材６a〜６f，７a，７b，７a1，７a2，７b1，７b2，１２a，１２b，１３a，１３b，２２，２３a，２３b，３１，３２が設けてあることによって解決されている。
【０００８】
更に、上記の課題は、この発明により、目盛担体２，３，１０，２０に調整装置が嵌まる余白部を設け、目盛担体２，３，１０，２０あるいは当接箇所１の隙間間隔の有効長さを可変して、主に増分測長装置または測角装置の目盛を形成する目盛担体２，３，１０，２０と複数の目盛担体の間の当接箇所１とを機械的に調整する方法にあって、調節時に調節ネジ６a〜６f，１３a，１３b，２３a，２３b，３２に異なった締付トルクを加え、固定部材７a，７b，１２a，１２b，２２，３１に加わる測定方向ｘに垂直な力は、目盛担体２，３，１０，２０の固定部材７a，７b，１２a，１２b，２２，３１とウェブ１１a，１１b，２１a，２１b，２１cの間の楔状の形状合わせにより、調節ネジ６a〜６f，１３a，１３b，２３a，２３b，３２によって目盛担体２，３，１０，２０に加わる測定方向ｘに平行と垂直な成分を持つ力に変換され、これにより目盛担体２，３が測定方向ｘに垂直に固定することができ、測定方向ｘに平行に移動させることができることによって解決されている。
【０００９】
この発明による他の有利な構成は特許請求の範囲の従属請求項に記載されている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明によれば、楔状に形成された余白部分を持つ調整部材は楔状に形成されたウェブと共に目盛担体に作用する。調整部材のこの余白部分は調整可能な圧力で目盛担体の楔状のウェブに押圧される。調整部材とウェブを楔状に形成しているので、目盛の長手方向の伸び方向に作用する力の成分が生じる。一つの目盛担体あるいは二つの目盛担体の間の当接箇所の調整は、調整部材を目盛担体に加圧する圧力を変化させて可能になる。
【００１１】
並んでいる目盛担体の長さを調整することも、この発明による方法に従いこの発明による装置を用いて特に簡単に行える。このため、目盛担体の隣接する二つの端部には楔状のウェブが用意されていて、これ等のウェブは共通の調整部材で調整できる。
【００１２】
更に、この発明による装置およびこの発明による方法は測角装置で使用されるような丸い目盛担体で調整を行うのにも適している。
【００１３】
この発明による装置あるいはこの発明による方法は直接現場で使用できる。つまり、目盛板の個々の目盛担体の組立や正確な調整は作業中に行える。更に、この発明による方法は付加的な場所を必要としないので、コンパクトに実現させることができる。
【００１４】
この発明による装置あるいはこの発明による方法は、当然種々の物理原理に従って動作する測長装置や測角装置と関連して、例えば光学測定装置もしくは磁気測定装置等で使用される。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例を示す図面に基づきこの発明を詳しく説明する。
【００１６】
図１には、一つの目盛板に対して並んでいる分離した二つの目盛担体２，３を精密に組み立て、調整するための未だ固定されていない構造部品の斜視図が示してある。この二つの目盛担体２，３は、測長装置の目盛板の一部を形成し、該目盛板は、複数の同様な目盛担体から構成されている。図示されている実施例において、ある目盛板が設けてられており、測定動作中の増分位置データ発生のために、該目盛板は、相対的な移動方向であるｘ方向へ移動する図示されていない垂直入射走査ユニットにより、周知の方法で走査される。個々の目盛担体２，３から成る目盛板の構造がモジュール式であるので、測定長をその時に必要な測定距離に簡単に合わせることができる。
【００１７】
図１に示す実施例で使用される測長装置は、垂直入射原理で動作する。つまり反射目盛担体２，３が設けられており、この目盛担体の上に目盛構造体４，５a，５bが配置されている。この目盛構造体は、周知の方法において、反射性と非反射性の領域の測定方向ｘに周期的な列で構成されている。増分位置データを発生させるため、ここでは、増分目盛４を持つ目盛トラックが目盛担体２，３の上に配設されている。増分目盛４の横に隣接して第二の目盛トラックが設けてあり、この目盛トラック内に多数の基準マーク５a〜５bが配設されている。これ等の基準マーク５a〜５bは周知のように形成され、測定動作中に絶対位置情報を処理するために使用される。
【００１８】
並んでいる目盛担体２，３の当接箇所１のところには、二つの目盛担体２，３を互いに調整する手段がそれぞれ設けてある。このため、図示する実施例では調節ネジ６a〜６fとしてまた固定部材７a，７bとして形成された調整部材が使用される。調節ネジ６a〜６fにより、目盛担体２，３用の固定部材７a と７bは土台、例えば工作機械の固定台に固定される。固定部材７aと７bには調節ネジ６a〜６fに対応するネジ穴がある。隣接する目盛担体２，３の両側に対してそれぞれ一つのこの種の固定部材７a，７bが設けてある。固定部材７a，７bの各々は三つの調節ネジ６a〜６fによりそれぞれ固定されている。調節ネジ６a〜６fに対する締付トルクを調節することにより、目盛担体２，３の隣接する二つの端部を同時に調整できる。特に、二つの固定部材７a，７bを備えた図示する装置により隣接する二つの目盛担体２，３を当接箇所の領域で同時に調整することができる。
【００１９】
余白部とウェブは固定部材７a，７bの楔状の余白部が目盛担体２，３の楔状のウェブに嵌まるように目盛担体２，３および固定部材７a，７bのところに形成されている。ウェブと余白部が互いに接触する面を特別に楔状に形成して、調節ネジ６a〜６fにより与えられる圧縮荷重の違いにより目盛担体の相互の僅かな移動が可能である。調節ネジ６bと６eに調節ネジ６a，６c，６dと６fより大きなトルクを加えれば、当接箇所１の隣接する目盛担体２，３の間の隙間間隔が拡がる。何故なら、固定部材７a，７bの中心の両方の楔状のウェブが目盛担体の両端を互いに押圧し、同時に調節ネジ６a，６c，６dと６fのトルクが小さいため固定部材７a，７bの両端のウェブが目盛担体２，３の楔状のウェブにより僅かに下に移動するからである。従って、長さの調整は調節ネジ６a〜６fを適当に緩めて、或いは締め付けて行われる。
【００２０】
目盛担体２，３から成る目盛板を機械に取り付ける場合、第一目盛担体２を接着結合で固定した後に、測定方向ｘに第一目盛担体に隣接する第二目盛担体３の端部が接着される。そうすると、固定部材７aと７bにより当接箇所１の隙間間隔は、この隙間間隔が目盛担体２，３に付けてある目盛４の目盛周期の整数倍にできる限りなるように、調節ネジ６a〜６fを適当に緩めたり、又は、締め付けて調整される。その場合、当接箇所１の隙間間隔の目盛周期の整数倍からのずれは目盛周期の幅の10％より小さくなるべきである。当接箇所１の隙間間隔を調節した後、目盛担体３の他端を土台に接着し、その都度次の目盛担体を同じように、望む測定長になるまで、固定して調整する。
【００２１】
その他、二つの目盛担体の当接箇所の隙間間隔を調整するため、それぞれ固定部材７a1，７a2と７b1，７b2として、図５に示すように、二部品にも形成できる。ここでも、既に説明したように、目盛担体２と３のウェブおよび固定部材７a1，７a2と７b1，７b2の対応する余白部を楔状に形成しているため、目盛担体２と３を固定台に固定することは、当接箇所１の隙間間隔の調整と同じように可能になる。この調整は固定部材７a1，７a2と７b1，７b2の固定ネジの異なった締付トルクにより達成される。
【００２２】
更に、この原理によれば、図２に示すように、ただ一つの目盛担体１０の領域内で長さの調整も行える。目盛担体１０の長さにわたり、等間隔で楔状に形成されたウェブ１１a，１１bが目盛担体１０の両側にそれぞれ配置されている。これ等のウェブは楔状の余白部のある固定部材１２a，１２bに作用する。これ等の固定部材１２a，１２bにはそれぞれ調節ネジ１３a，１３b用の二つの穴がある。これ等の穴により固定部材１２a，１２bを基礎、例えば工作機械の機械固定台に固定できる。この目盛担体１０は基礎に対して相対移動できるように配置されている。固定部材１２a，１２bの余白部は目盛担体１０のウェブ１１a，１１bより僅かに小さく形成されているので、両方の調節ネジ１３a，１３bを締め付ける時の異なったトルクにより目盛担体１０に圧縮荷重あるいは引張荷重が加えられる。調節ネジ１３aを調節ネジ１３bより大きなトルクで締め付ければ、目盛担体１０の固定部材１２ｂから見たウェブ１１a，１１bの右側部分に圧縮荷重が加わり、左側部分には逆に引張荷重が加わる。これ等の力により目盛担体１０の長さ調整が行われる。
【００２３】
図３には、測角装置用の目盛担体２０の場合の図２で既に説明した原理の応用が示してある。丸い目盛担体２０の場合でも、目盛担体２０のところに等間隔で楔状に形成されたウェブ２１a，２１b，２１cを設けることができる。これ等のウェブ２１a，２１b，２１cは外径のところにも、また目盛担体の内部にも配置できる。更に、ここでも固定部材２２に楔状の余白部のある調整部材２２，２３a，２３bが設けてある。各固定部材２２は調節ネジ２３a，２３bにより目盛担体２０の基礎に固定されていて、この基礎には前記目盛担体が移動可能に配置されている。調整部材の両方の調節ネジの一方２３aあるいは２３bで締付トルクが異なるので、図２に対する説明から分かるように、引張荷重あるいは圧縮荷重が所望の方向に加えられる。
【００２４】
別の構成では、固定部材２２，１２a，１２b，７a，７bは、図４に示すように、二部品でも構成される。楔状の余白部の代わりに、固定部材３１には楔状の成形部がある。目盛担体１０，２０を調整する場合、各ウェブ２１a，２１b，２１c，１１a，１１bは楔状の二つの固定部材３１により固定される。このため、固定すべきウェブ２１a，２１b，２１c，１１a，１１bの右と左の固定部材３１が調節ネジ３２で望む位置に固定される。調節ネジ３２によってどの程度のトルクで個々のウェブに組み込まれた両固定部材３１を締め付けるか調節することにより、荷重は、固定すべきウェブ２１a，２１b，２１c，１１a，１１bの右方向或いは左方向へ印加されることができ、又、これにより、目盛担体の調節が可能となる。
【００２５】
【発明の効果】
以上、説明したように、この発明による目盛担体を機械的に調整する方法およびその装置により、一つの目盛担体の領域の長さを調整するためにも、また二つの目盛担体の間の当接箇所の隙間間隔を調整したり、円板状の目盛担体を調整するためにも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  調整部材を伴う隣接する二つの目盛担体の当接箇所の斜視図である。
【図２】  測長装置用の調整部材とウェブを伴う一つの目盛担体の斜視図である。
【図３】  測角装置用の調整部材とウェブを伴う一つの目盛担体の斜視図である。
【図４】  調整部材の可能な構成を示す斜視図である。
【図５】  図１の固定部材の別の実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１                    当接箇所
２，３                目盛担体
４                    目盛構造体（目盛）
５a，５b              基準マーク
６a 〜６f             調節ネジ
７a，７b，７a1，７a2，７b1，７b2        固定部材
１０                    目盛担体
１１a，１１b            ウェブ
１２a，１２b            固定部材
１３a，１３b            調節ネジ
２０                    目盛担体
２１a，２１b，２１c    ウェブ
２２                    固定部材
２３a，２３b            調節ネジ
３１                    固定部材
３２                    調節ネジ