(57)【要約】【課題】  ヘッド部筐体と一体に設けられた支持部により支持されたスライダユニットの上記ヘッド部筐体の取り付け固定点に対する上記ヘッド部筐体の熱変形による位置ずれを抑え、高い精度の測長を可能にした測長装置を提供する。【解決手段】  スケール本体１１に記録された目盛を検出するセンサ３１により得られる検出信号が供給される信号処理部４４を収納するヘッド部筐体４０の熱変化による変形よりも大きく変形する変形手段（カバー４１）の変形による応力を応力伝達手段（４５Ａ，４５Ｂ、シム６０Ａ，６０Ｂ）を介して上記ヘッド部筐体４０に伝達することにより、上記ヘッド部筐体４０と一体に設けられた支持部４３Ａ，４３Ｂにより支持されたスライダユニット３０の上記ヘッド部筐体４０の取り付け固定点（取り付け穴７０Ａ，７０Ｂ）に対する上記ヘッド部筐体４０の熱変形による位置ずれを抑える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
目盛が記録されたスケール本体と、上記スケール本体に対し相対的にスライド可能に設けられ、上記スケール本体に記録された目盛を検出するセンサを備えたスライダユニットと、上記センサにより得られる検出信号が供給される信号処理部を収納したヘッド部筐体とにより構成され、上記ヘッド部筐体と一体に設けられた支持部により、上記スライダユニットが支持された測長装置であって、
熱変化による上記ヘッド部筐体の変形よりも大きく変形する変形手段と、上記変形手段の変形による応力を上記ヘッド部筐体に伝達する応力伝達手段とにより、上記支持部により支持された上記スライダユニットの上記ヘッド部筐体の取り付け固定点に対する上記ヘッド部筐体の熱変形による位置ずれを抑えた測長装置。
【請求項２】
上記変形手段は、上記ヘッド部筐体よりも線膨張係数の大きな材質の部材からなり、上記変形手段の熱変形による応力を上記応力伝達手段により上記ヘッド部筐体に伝達して上記ヘッド部筐体の熱変形を抑えることを特徴とする請求項１記載の測長装置。
【請求項３】
上記ヘッド部筐体内の発熱部により発生される熱を上記変形手段に集中させる熱伝達手段を備えることにより、熱変化による上記変形手段の変形量を上記ヘッド部筐体よりも大きくして、上記変形手段の熱変形による応力を上記応力伝達手段により上記ヘッド部筐体に伝達して上記ヘッド部筐体の熱変形を抑えることを特徴とする請求項１記載の測長装置。
【請求項４】
螺子により上記変形手段を上記ヘッド部筐体に位置決め固定してなり、上記変形手段の熱変形による応力を上記螺子を介して上記ヘッド部筐体に伝達することにより、上記ヘッド部筐体の熱変形を抑えることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の測長装置。
【請求項５】
上記螺子と上記変形手段の間に軟質金属を介在させ、上記軟質金属を介して上記螺子により上記変形手段を上記ヘッド部筐体に位置決め固定してなることを特徴とする請求項４記載の測長装置。
【請求項６】
ピンにより上記変形手段を上記ヘッド部筐体に位置決め固定してなり、上記変形手段の熱変形による応力を上記ピンを介して上記ヘッド部筐体に伝達することにより、上記ヘッド部筐体の熱変形を抑えることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の測長装置。
【請求項７】
上記ヘッド部筐体の上記相対移動方向の両端に突部を設け、上記変形手段の熱変形による応力を上記突部を介して上記ヘッド部筐体に伝達することにより、上記ヘッド部筐体の熱変形を抑えることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の測長装置。
【請求項８】
上記変形手段を上記ヘッド部筐体に圧入することにより、上記変形手段の上記相対移動方向の両端を上記ヘッド部筐体に設けた上記突部に当接させた状態としたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の測長装置。
【請求項９】
上記変形手段を上記ヘッド部筐体に焼きばめすることにより、上記変形手段の上記相対移動方向の両端を上記ヘッド部筐体に当接させた状態としたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の測長装置。
【請求項１０】
上記変形手段の上記相対移動方向の両端と上記ヘッド部筐体に設けた上記突部との間にシムを挿入してなり、上記変形手段の熱変形による応力を上記シムを介して上記突部に伝達することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の測長装置。
【請求項１１】
上記ヘッド部筐体は、上記信号処理部を収納した状態でカバーにより閉じられ、
上記変形手段は、熱変化による上記ヘッド部筐体の変形よりも上記カバーの変形を大きくする手段からなり、
上記カバーの変形による応力を上記応力伝達手段により上記ヘッド部筐体に伝達して上記ヘッド部筐体の熱変形を抑えることを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか１項記載の測長装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば金属加工用の工作機械や産業機械、ロボット等に用いられる測長装置に関し、特に、温度変化による測定精度の劣化を防止するようにした測長装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種の工作機械や産業用ロボット等の本体機器には、テーブル等の可動部の移動量や移動位置を検出するための測長装置が備え付けられている。
【０００３】
一般にこの種の測長装置は、目盛が記録されたスケール本体と、上記スケール本体に対し相対的にスライド可能に設けられ、上記スケール本体に記録された目盛を検出するセンサを備えたスライダユニットとにより構成されている。
【０００４】
例えば、工作機械等の基準面側に長尺のスケール本体が取り付けられ、工具台（移動テーブル）側には、スライダユニットが上記スケール本体と対向するように設けられる。
【０００５】
この場合、スケール本体とスライダユニットとが相対的に移動され、その移動に伴って、目盛り検出信号がセンサにより得られ、測尺装置（リニアエンコーダ）として使用される。
【０００６】
すなわち、上記センサにより得られる目盛り検出信号は、信号処理部に供給され、波形成形処理や補間処理などの各種信号処理が施されることにより、上記スケール本体とスライダユニットとの相対的移動距離を示す測長情報や絶対位置情報に変換される。
【０００７】
上記信号処理部は、上記スライダユニットを支持する支持部（キャリア）を設けたヘッド部筐体内に収納され、上記ヘッド部筐体がカバーにより閉じられることにより、実際の使用環境で切削油などから保護される。
【０００８】
ところで、このような構造の測尺装置では、上記スケール本体に対し相対移動可能に設置されるスライダユニットの支持構造の機械的な位置ずれや取り付け誤差、構成部品の部品公差などが検出精度誤差の原因になる。
【０００９】
そこで、スライダユニットを上記スケール本体に対する相対移動方向の両側でカップリング部材を介して支持する構造のキャリアを用いるようにしたスケール装置が先に提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような構造のキャリアを用いることにより、取付誤差、部品公差、あるいは組立誤差等に起因する検出精度誤差が修正され、キャリアとスライダとの間で伝達される力が高い精度となり、極めて精度の高い測定が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平５−８７５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、上述の如く、スケール本体に対する相対移動方向の両側でカップリング部材を介してスライダユニットを支持する構造のキャリアを採用することにより、取付誤差、部品公差、あるいは組立誤差等に起因する検出精度誤差を修正して極めて精度の高い測定が可能となるのであるが、より高精度の測長結果を得るためには、スライダユニットを支持する構造のキャリアに温度変化による変形が生じないようにする必要がある。
【００１２】
従来、温度変動環境で使用する際の、ヘッド部筐体の変形を避けるため、ヘッド部筐体とカバーの材質は同材質とするか、異なる材質であっても、寸法のばらつきや、相互の部品の干渉を        避けるために、ヘッド部筐体とカバーとは隙間を設けるのが通常設計となっていた。
【００１３】
しかしながら、従来の設計手法では、ヘッド部筐体内に収納されている信号処理部が発熱すると、ヘッド部筐体ヘッド部が発熱の影響を受け、大きく変形してしまうことがあり、上記ヘッド部筐体の変形に伴い、スライダユニットを支持するキャリアにも変形が生じてしまい、測定誤差となってしまう。
【００１４】
そこで、本発明は、上述の如き従来の実情に鑑み、ヘッド部筐体と一体に設けられた支持部により支持されたスライダユニットの上記ヘッド部筐体の取り付け固定点に対する上記ヘッド部筐体の熱変形による位置ずれを抑え、高い精度の測長を可能にした測長装置を提供することを目的とする。
【００１５】
本発明の他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下に説明される実施の形態の説明から一層明らかにされる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明では、スケール本体に記録された目盛を検出するセンサにより得られる検出信号が供給される信号処理部を収納するヘッド部筐体の熱変化による変形よりも大きく変形する変形手段の変形による応力を応力伝達手段を介して上記ヘッド部筐体に伝達することにより、上記ヘッド部筐体と一体に設けられた支持部により支持されたスライダユニットの上記ヘッド部筐体の取り付け固定点に対する上記ヘッド部筐体の熱変形による位置ずれを抑える。
【００１７】
すなわち、本発明は、目盛が記録されたスケール本体と、上記スケール本体に対し相対的にスライド可能に設けられ、上記スケール本体に記録された目盛を検出するセンサを備えたスライダユニットと、上記センサにより得られる検出信号が供給される信号処理部を収納したヘッド部筐体とにより構成され、上記ヘッド部筐体と一体に設けられた支持部により、上記スライダユニットが支持された測長装置であって、熱変化による上記ヘッド部筐体の変形よりも大きく変形する変形手段と、上記変形手段の変形による応力を上記ヘッド部筐体に伝達する応力伝達手段とにより、上記支持部により支持された上記スライダユニットの上記ヘッド部筐体の取り付け固定点に対する上記ヘッド部筐体の熱変形による位置ずれを抑えたことを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る測長装置において、上記変形手段は、例えば、上記ヘッド部筐体よりも線膨張係数の大きな材質の部材からなり、上記変形手段の熱変形による応力を上記応力伝達手段により上記ヘッド部筐体に伝達して上記ヘッド部筐体の熱変形を抑えるものとすることができる。
【００１９】
また、本発明に係る測長装置では、例えば、上記ヘッド部筐体内の発熱部により発生される熱を上記変形手段に集中させる熱伝達手段を備えることにより、熱変化による上記変形手段の変形量を上記ヘッド部筐体よりも大きくして、上記変形手段の熱変形による応力を上記応力伝達手段により上記ヘッド部筐体に伝達して上記ヘッド部筐体の熱変形を抑えるものとすることができる。
【００２０】
また、本発明に係る測長装置は、例えば、螺子により上記変形手段を上記ヘッド部筐体に位置決め固定してなり、上記変形手段の熱変形による応力を上記螺子を介して上記ヘッド部筐体に伝達することにより、上記ヘッド部筐体の熱変形を抑えるものとすることができる。
【００２１】
また、本発明に係る測長装置では、例えば、上記螺子と上記ヘッド部筐体の間に軟質金属を介在させ、上記螺子により軟質金属を介して上記変形手段を上記ヘッド部筐体に位置決め固定してなるものとすることができる。
【００２２】
また、本発明に係る測長装置では、例えば、ピンにより上記変形手段を上記ヘッド部筐体に位置決め固定してなり、上記変形手段の熱変形による応力を上記ピンを介して上記ヘッド部筐体に伝達することにより、上記ヘッド部筐体の熱変形を抑えるものとすることができる。
【００２３】
また、本発明に係る測長装置では、例えば、上記変形手段を上記ヘッド部筐体に圧入することにより、上記変形手段の上記相対移動方向の両端を上記ヘッド部筐体に設けた上記突部に当接させた状態としたものとすることができる。
【００２４】
また、本発明に係る測長装置では、例えば、上記変形手段を上記ヘッド部筐体に焼きばめすることにより、上記変形手段の上記相対移動方向の両端を上記ヘッド部筐体に当接させた状態としたものとすることができる。
【００２５】
また、本発明に係る測長装置では、例えば、上記変形手段の上記相対移動方向の両端と上記ヘッド部筐体に設けた上記突部との間にシムを挿入してなり、上記変形手段の熱変形による応力を上記シムを介して上記突部に伝達するものとすることができる。
【００２６】
さらに、本発明に係る測長装置では、例えば、上記ヘッド部筐体は、上記信号処理部を収納した状態でカバーにより閉じられ、上記変形手段は、熱変化による上記ヘッド部筐体の変形よりも上記カバーの変形を大きくする手段からなり、上記カバーの変形による応力を上記応力伝達手段により上記ヘッド部筐体に伝達して上記ヘッド部筐体の熱変形を抑えるものとすることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明では、スケール本体に記録された目盛を検出するセンサにより得られる検出信号が供給される信号処理部を収納するヘッド部筐体の熱変化による変形よりも大きく変形する変形手段の変形による応力を応力伝達手段を介して上記ヘッド部筐体に伝達することにより、上記ヘッド部筐体と一体に設けられた支持部により支持されたスライダユニットの上記ヘッド部筐体の取り付け固定点に対する上記ヘッド部筐体の熱変形による位置ずれを抑え、高い精度の測長を可能にした測長装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を適用した測長装置の構成を示す外観斜視図である。
【図２】上記測長装置の一部縦断側面図である。
【図３】上記測長装置のヘッド部の外観を示す斜視図であり、（Ａ）は上記ヘッド部を斜め上方から見て示した外観斜視図、（Ｂ）は、上記ヘッド部を裏返して斜め上方から見て示した外観斜視図である。
【図４】上記ヘッド部の分解斜視図である。
【図５】上記ヘッド部の平面図である。
【図６】上記ヘッド部のヘッド部筐体に設けられた突部とカバーとの間にシムを挿入した状態を拡大して示す図である。
【図７】上記測長装置の設置状態を示す外観斜視図である。
【図８】上記測長装置における上記カバーの熱変形による応力がシムと突部を介してヘッド部筐体に伝達される状態を示す平面図である。
【図９】従来の測長装置と上記測長装置における各ヘッド部の熱変形状態示す平面図であり、（Ａ）は従来の測長装置におけるヘッド部の熱変形状態を示し、（Ｂ）は本発明に係る上記測長装置におけるヘッド部の熱変形状態を示している。
【図１０】従来の測長装置及び上記測長装置における熱変形前後における支持部の変形量を比較して示す図である。
【図１１】上記カバーを皿螺子によりヘッド部筐体に取り付けた状態を示す要部断面図である。
【図１２】上記カバーを補強リブにより補強した状態を示すヘッド部の分解斜視図である。
【図１３】ヘッド部筐体内の信号処理部等により発生される熱をカバーに集中させる熱伝達手段として熱伝導フィンを備えるヘッド部の分解斜視図である。
【図１４】上記カバーに熱伝導フィンを備えるヘッド部の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３０】
本発明は、例えば図１、図２に示すような構成の測長装置１００に適用される。図１は、本発明を適用した測長装置１００の構成を示す外観斜視図であり、図２は、上記測長装置１００の一部縦断側面図である。
【００３１】
この測長装置１００は、スケール部１０とヘッド部２０からなる。
【００３２】
スケール部１０は、目盛が記録された長尺なスケール本体１１と、このスケール本体１１を収納したスケールケース１２からなる。スケールケース１２は、スケール本体１１の長手方向に沿って一側が開放されている。
【００３３】
ヘッド部２０は、上記スケール本体１１に対し相対的にスライド可能に設けられスライダユニット３０と、カバー４１により閉じられたヘッド部筐体４０とにより構成され、上記ヘッド部筐体４０と一体に設けられ、上記カバー４１と対向する壁４２から突設された支持部４３Ａ，４３Ｂにより、上記スケールケース１２内において、上記スケール本体１１に対する相対移動方向の両側で上記スライダユニット３０が支持されている。
【００３４】
なお、上記スケール本体１１は、例えば計測方向の絶対値を表すＭコードパターン（アブソリュートパターン）を磁気記録したアブソリュート（ＡＢＳ）トラックと、上記計測方向に沿ってＳ極とＮ極が交互に規則正しく並んだインクリメンタル（ＩＮＣ）トラックを有する磁気スケールである。
【００３５】
上記ヘッド部２０を斜め上方から見て示した外観斜視図及び上記ヘッド部２０を裏返して斜め上方から見て示した外観斜視図を図３の（Ａ），（Ｂ）に示すように、スライダユニット３０には、上記スケール本体１１に記録された目盛を検出するセンサ３１が上記スケール本体１１と対向する下面に設けられている。
【００３６】
また、上記ヘッド部２０の分解斜視図及び平面図を図４及び図５に示すように、ヘッド部筐体４０には、上記センサ３１により得られる検出信号が供給される信号処理部４４等が収納されている。そして、このヘッド部筐体４０は、上記信号処理部４４等を収納した状態で、上記カバー４１が螺子５０により取り付けられて密閉されている。
【００３７】
なお、この測長装置１００では、上記センサ３１として、上記スケール本体１１に磁気記録されたアブソリュート（ＡＢＳ）トラックとインクリメンタル（ＩＮＣ）トラックから目盛情報を検出する例えばＭＲセンサが用いられている。
【００３８】
そして、この測長装置１００において、上記ヘッド部筐体４０及び該ヘッド部筐体４０と一体に設けられた支持部４３Ａ，４３Ｂはアルミニウムからなり、上記カバー４１は亜鉛からなる。ここで、亜鉛の線膨張率は２７×１０−６／℃であり、アルミニウムの線膨張率（２１×１０−６／℃）よりも大きい。
【００３９】
また、この測長装置１００では、上記カバー４１により覆われる上記ヘッド部筐体４０の領域の外側であって、上記ヘッド部筐体４０の変形を打ち消すような方向の両端部に位置するように、上記スケール本体１１の長手方向、すなわち、上記スケール本体１１とスライダユニット３０との相対移動方向の両端位置に２つ突部４５Ａ，４５Ｂが設けられ、上記２つ突部４５Ａ，４５Ｂと上記カバー４１の上記相対移動方向の両端部との間に金属製のシム６０Ａ，６０Ｂが挿入されている。
【００４０】
なお、上記突部４５Ａと上記カバー４１との間にシム６０Ａを挿入した状態を図６に拡大して示してある。
【００４１】
この測長装置１００は、例えば、図７の外観斜視図に示すように、上記スケール本体１１をスケールケース１２に収納してなるスケール部１０が、取り付け基板１１０を介して工作機械等の基準面側に取り付けられ、上記スケールケース１２内において、上記スケール本体１１に対する相対移動方向の両側で上記スライダユニット３０を支持する支持部４３Ａ，４３Ｂが一体に設けられ、上記センサ３１により得られる検出信号が供給される信号処理部４４を収納し、カバー４１により閉じられたヘッド部筐体４０とにより構成される上記ヘッド部２０が取り付け基板１２０を介して工具台（移動テーブル）側に取り付けられて使用される。
【００４２】
ここで、上記ヘッド部筐体４０には２つの取り付け穴７０Ａ，７０Ｂが設けられており、上記ヘッド部２０は、上記２つの取り付け穴７０Ａ，７０Ｂに挿入される螺子７１Ａ，７１Ｂにより上記取り付け基板１２０に取り付け固定される。
【００４３】
この測長装置１００では、このように上記ヘッド部筐体４０に設けられた２つの取り付け穴７０Ａ，７０Ｂに挿入される螺子７１Ａ，７１Ｂにより上記ヘッド部２０が上記取り付け基板１２０に取り付け固定されるので、上記ヘッド部筐体４０に一体的に設けられた上記支持部４３Ａ，４３Ｂにより支持された上記スライダユニット３０の上記ヘッド部筐体４０の取り付け固定点、すなわち、上記取り付け基板１２０に螺子７１Ａ，７１Ｂにより取り付け固定される上記ヘッド部筐体４０に設けられている上記２つの取り付け穴７０Ａ，７０Ｂの位置に対する上記スライダユニット３０の位置及び姿勢が変化すると測定誤差が発生することになる。
【００４４】
そして、上記ヘッド部筐体４０内に収納されている上記信号処理部４４等の発熱により、上記ヘッド部筐体４０や上記カバー４１が熱膨張すると、上記２つの取り付け穴７０Ａ，７０Ｂの位置に対する上記スライダユニット３０の位置及び姿勢が変化することになる。この測長装置１００では、上記アルミニウムからなる上記ヘッド部筐体４０よりも線膨張率の大きな亜鉛からなる上記カバー４１が、上記ヘッド部筐体４０よりも大きく熱膨張するので、図８に示すように、上記カバー４１の熱変形による応力ＦＡ，ＦＢが上記シム６０Ａ，６０Ｂと上記突部４５Ａ，４５Ｂを介して上記ヘッド部筐体４０に伝達されるので、上記支持部４３Ａ，４３Ｂにより支持された上記スライダユニット３０の上記ヘッド部筐体４０の取り付け固定点に対する上記ヘッド部筐体４０の熱変形による位置ずれが抑えられる。
【００４５】
すなわち、上記ヘッド部筐体４０に内蔵された、上記信号処理部４４等が消費電力の影響で発熱すると、その熱の影響で、上記ヘッド部２０が膨張、変形し、上記ヘッド部２０に支持されたセンサ３１が上記ヘッド部２０の膨張、変形に伴い移動してしまい、測定値に誤差を生じるが、この測長装置１００では、上記信号処理部１１等を収納設置する上記ヘッド部筐体４０を閉じる上記カバー４１を、上記ヘッド部筐体４０の材質とは異なる線膨張係数の材質とし、ヘッド部２０が温度上昇した際に、上記カバー４１の膨張が、上記ヘッド部筐体４０の変形を打ち消す効果を生むように配置することで、変形による測定誤差を低減させるようにしている。
【００４６】
ここで、ヘッド部筐体４０及びカバー４１’をともにアルミニウムにて形成し、シムを備えない従来の測長装置におけるヘッド部２０’の熱変形の様子をシミュレーションした結果を図９の（Ａ）に示すとともに、上記ヘッド部筐体４０をアルミニウムにて形成し、カバー４１を亜鉛にて形成し、シム６０Ａ，６０Ｂを挿入してなる上記測長装置１００におけるヘッド部２０の熱変形の様子をシミュレーションした結果を図９の（Ｂ）に示す。熱変形前後における支持部４３Ａの変形量は、従来の測長装置におけるヘッド部２０’ではΔ１であった対し、上記測長装置１００におけるヘッド部２０ではΔ２となり、図１０に示すように、７０％程度減少している。
【００４７】
このような構成の測長装置１００において、上記ヘッド部筐体４０よりも線膨張率の大きな材質の部材からなる上記カバー４１は、熱変化による上記ヘッド部筐体４０の変形よりも大きく変形する変形手段として機能する。
【００４８】
なお、この測長装置１００では、上記ヘッド部筐体４０をアルミニウムにて形成し、カバー４１を亜鉛にて形成するものとしたが、上記ヘッド部筐体４０とカバー４１を形成する各材料は、上記アルミニウム及び亜鉛に限定されるものではない。
【００４９】
また、上記測長装置１００では、上記カバー４１の熱変形による応力ＦＡ，ＦＢを上記シム６０Ａ，６０Ｂと上記突部４５Ａ，４５Ｂを介して上記ヘッド部筐体４０に伝達されるようになっており、上記シム６０Ａ，６０Ｂと上記突部４５Ａ，４５Ｂは、上記変形手段として機能する上記カバー４１の熱変化による応力を上記ヘッド部筐体４０に伝達する応力伝達手段として機能している。
【００５０】
すなわち、上記測長装置１００では、上記ヘッド部筐体４０よりも線膨張係数の大きな材質の部材からなる上記カバー４１が熱変化による上記ヘッド部筐体４０の変形よりも大きく変形する変形手段として機能し、上記変形手段の熱変形による応力ＦＡ，ＦＢを上記応力伝達手段として機能する上記シム６０Ａ，６０Ｂと上記突部４５Ａ，４５Ｂを介して上記ヘッド部筐体４０に伝達することによって、上記ヘッド部筐体４０の熱変形を抑えて、上記ヘッド部筐体４０に一体に設けられた上記支持部４３Ａ，４３Ｂにより支持された上記スライダユニット３０の上記ヘッド部筐体４０の取り付け固定点に対する上記ヘッド部筐体４０の熱変形による位置ずれを少なくするようにしている。
【００５１】
なお、上記測長装置１００において、上記スライダユニット３０の上記ヘッド部筐体４０の取り付け固定点に対する上記ヘッド部筐体４０の熱変形による位置ずれを最小にするように、上記ヘッド部２０における上記ヘッド部筐体４０及び上記カバー４１の形状や材料が選択される。
【００５２】
ここで、上記測長装置１００では、上記変形手段の熱変形による応力ＦＡ，ＦＢを上記ヘッド部筐体４０に伝達する応力伝達手段として上記シム６０Ａ，６０Ｂと上記突部４５Ａ，４５Ｂを機能させたが、上記カバー４１及び上記突部４５Ａ，４５Ｂの機械的な寸法などを高精度に設計することにより、上記シム６０Ａ，６０Ｂを省略し、上記カバー４１を上記ヘッド部筐体４０に圧入あるいは焼きばめして、上記カバー４１の上記相対移動方向の両端を上記ヘッド部筐体４０に設けた上記突部４５Ａ，４５Ｂに直接当接させた状態とした構造の応力伝達手段を採用することもできる。
【００５３】
すなわち、上記変形手段として機能する上記カバー４１の熱変形による応力を上記突部４５Ａ，４５Ｂを介して上記ヘッド部筐体４０に伝達することにより、上記ヘッド部筐体４０の熱変形を抑えて、上記ヘッド部筐体４０に一体に設けられた上記支持部４３Ａ，４３Ｂにより支持された上記スライダユニット３０の上記ヘッド部筐体４０の取り付け固定点に対する上記ヘッド部筐体４０の熱変形による位置ずれを少なくすることができる。
【００５４】
また、上記測長装置１００では、上記変形手段として機能する上記カバー４１の熱変形による応力を上記突部４５Ａ，４５Ｂを介して上記ヘッド部筐体４０に伝達するようにしたが、上記カバー４１を上記ヘッド部筐体４０に位置決め固定する螺子５０を上記カバー４１の熱変形による応力を上記ヘッド部筐体４０に伝達する応力伝達手段として機能させるようにしても良い。
【００５５】
すなわち、上記測長装置１００において、上記ヘッド部筐体４０は、上記カバー４１が螺子５０によりに取り付けられて密閉されているので、上記螺子５０を上記カバー４１の熱変形による応力を上記ヘッド部筐体４０に伝達する応力伝達手段として機能させることができる。
【００５６】
この場合、上記カバー４１の熱変形による応力を上記ヘッド部筐体４０に確実に伝達するためには、上記ヘッド部筐体４０の所定位置に上記カバー４１を高精度に位置決めし、上記螺子５０によりゆるみ無く強固に固定しておく必要がある。
【００５７】
一般的にドリルの偏心などによる加工誤差があるが、上記螺子５０として皿螺子を用いて上記カバー４１を上記ヘッド部筐体４０に螺着する構造を採用することにより、上記加工誤差を吸収して、上記ヘッド部筐体４０の所定位置に上記カバー４１を高精度に位置決めし、ゆるみ無く強固に固定することができる。
【００５８】
また、上記螺子５０として皿螺子を用いて上記カバー４１を上記ヘッド部筐体４０に螺着する構造を採用する場合には、図１１に示すように、上記螺子５０と上記カバー４１の間に錫等の軟質金属５１を座金として介在させ、螺子部や皿モミ部を囲う上記軟質金属５１を介して上記カバー４１を上記ヘッド部筐体４０に螺着することにより、皿螺子の座面を上記軟質金属５１を介して上記カバー４１に密着させ、上記加工誤差等を確実に吸収して、上記ヘッド部筐体４０の所定位置に上記カバー４１をさらに高精度に位置決めし、隙間無く強固に固定することができる。
【００５９】
なお、上記測長装置１００では、上記螺子５０として皿螺子を用いて上記カバー４１を上記ヘッド部筐体４０に螺着する構造を採用したものとしてあるが、皿螺子以外の螺子を用いて上記カバー４１を上記ヘッド部筐体４０に螺着するようにしても、上記螺子５０を上記カバー４１の熱変形による応力を上記ヘッド部筐体４０に伝達する応力伝達手段として機能させることができることはいうまでもない。また、上記螺子に代えてピンを圧入あるいは焼くばめするようにしても上記カバー４１の熱変形による応力を上記ヘッド部筐体４０に伝達する応力伝達手段として機能させることができる。
【００６０】
上述の如く、上記カバー４１の熱変形による応力を上記ヘッド部筐体４０に伝達する応力伝達手段として、上記螺子５０として皿螺子を用い、上記螺子５０と上記カバー４１の間に錫等の軟質金属５１を座金として介在させ、上記カバー４１を上記ヘッド部筐体４０に螺着する構造を採用することは、上記カバー４１を上記ヘッド部筐体４０に取り付ける作業が簡単で、しかも、上記ヘッド部筐体４０の所定位置に上記カバー４１を高精度に位置決めし、隙間無く強固に固定することができる点で、極めて有効である。
【００６１】
ここで、上記測長装置１００のように、上記変形手段として、上記ヘッド部筐体４０を閉じるカバー４１を用いる場合、上記カバー４１を上記ヘッド部筐体よりも大きく熱膨張させることにより、上記カバー４１には、上記図９の（Ｂ）に示したように、原理的に、撓みを生じるが、上記カバー４１を肉厚にしたり、あるいは、図１２に示すように、上記カバー４１に補強リブ４１ａを設けることにより、上記カバー４１の剛性を高め、温度上昇時に上記カバー４１の反りを防止し、上記カバー４１の膨張応力を効率よく上記ヘッド部筐体４０に伝えることができる。
【００６２】
なお、上記図９の（Ｂ）には変形状態を誇張して示してある。
【００６３】
また、上記測長装置１００では、上記ヘッド部筐体４０よりも線膨張率の大きな材質の部材からなるカバー４１によりヘッド部筐体４０を閉じることにより、上記カバー４１を熱変化による上記ヘッド部筐体４０の変形よりも大きく変形する変形手段として機能させるようにしたが、上記ヘッド部筐体４０とカバー４１を同じ線膨張率の材質の部材、例えばアルミニウムにて形成しても、上記ヘッド部筐体内の発熱部すなわち上記信号処理部４４等により発生される熱を上記カバー４１に集中させて、上記ヘッド部筐体４０よりも上記カバー４１の方が高温度になるようにすることにより、上記カバー４１を熱変化による上記ヘッド部筐体４０の変形よりも大きく変形する変形手段として機能させることができる。
【００６４】
すなわち、上記測長装置１００において、上記ヘッド部２０に代えて、例えば、図１３及び図１４に示すような構造のヘッド部２０Ａを備えるようにしてもよい。
【００６５】
このヘッド部２０Ａでは、ヘッド部筐体４０内の信号処理部４４等により発生される熱をカバー４１に集中させる熱伝達手段として、上記カバー４１に熱伝導フィン４１ｂを備え、上記信号処理部４４等おける熱発熱の大きなデバイスの熱を上記熱伝導フィン４１ｂを介して効率よく上記カバー４１に伝えられるようにし、上記カバー４１がより多く温度上昇することを可能にすることで、より大きなカバーの膨張応力を得るようにすることができる。
【００６６】
また、上記測長装置１００では、上記ヘッド部筐体４０を閉じる上記カバー４１を熱変化による上記ヘッド部筐体４０の変形よりも大きく変形する変形手段として機能させるようにしたが、上記カバー４１とは別に上記ヘッド部筐体４０の変形よりも大きく変形する部材を設けて上記変形手段として機能させるようにしてもよい。例えば上記補強リブ４１ａ等を上記変形手段として機能させることもできる。
【００６７】
なお、上記測長装置１００では、上記カバー４１と対向する壁４２から支持部４３Ａ，４３Ｂを突設するようにしたが、側壁などから上記カバー４１に向けて突設するようにしてもよく、また、支持部４３Ａのみで上記スライダユニット３０を片持ち支持する構造とすることできる。
【００６８】
また、上記測長装置１００では、例えば計測方向の絶対値を表すＭコードパターン（アブソリュートパターン）を磁気記録したアブソリュート（ＡＢＳ）トラックと、上記計測方向に沿ってＳ極とＮ極が交互に規則正しく並んだインクリメンタル（ＩＮＣ）トラックを有する磁気スケールを上記スケール本体１１として備える磁気式の測長装置に本発明を適用したが、本発明は、磁気式の測長装置にのみに限定されるものでなく、光学スケールをスケール本体として備える光学式の測長装置等、他の方式の測長装置に適用しても、
ヘッド部筐体に内蔵された信号処理のための基板の発熱の影響によるヘッド部筐体の変形を抑えて、測定誤差を低減させることができ、スケール本体が取付けられる装置の性能を向上させることが可能になる。
【符号の説明】
【００６９】
１０  スケール部、１１  スケール本体、１２  スケールケース、２０  ヘッド部、３０  スライダユニット、３１  センサ、４１  カバー、４１ａ  補強リブ、４１ｂ  熱伝導フィン、４０  ヘッド部筐体、４２  壁、４３Ａ，４３Ｂ  支持部、４４  信号処理部、４５Ａ，４５Ｂ  突部、５０  螺子、５１  軟質金属、６０Ａ，６０Ｂ  シム、７０Ａ，７０Ｂ  取り付け穴、７１Ａ，７１Ｂ  螺子、１００  測長装置、１１０  取り付け基板、１２０  取り付け基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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