(57)【要約】      （修正有）【課題】高精度に引出し量を測定することができる磁気スケールテープ式エンコーダを提供する。【解決手段】本考案の磁気スケールテープ式エンコーダは、ケースと、長さ方向に異なる磁極が交互に着磁され、可撓性を持ち、ケースから引き出し可能な磁気スケールテープ２と、ケースに収容され、磁気スケールテープ２を巻き取る巻取りリールと、ケースに取り付けられ、磁気スケールテープ２の磁極が発生する磁界を検出する磁気センサ３と、を備える。【選択図】図４
0003202578.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、
長さ方向に異なる磁極が交互に着磁され、可撓性を持ち、前記ケースから引き出し可能な磁気スケールテープと、
前記ケースに収容され、前記磁気スケールテープを巻き取り可能な巻取りリールと、
前記ケースに取り付けられ、前記磁気スケールテープの前記磁極が発生する磁界を検出する磁気センサと、
を備える磁気スケールテープ式エンコーダ。
【請求項２】
前記ケースには、前記磁気センサから前記巻取りリールに至る前記磁気スケールテープに接する回転可能なローラが設けられることを特徴とする請求項１に記載の磁気スケールテープ式エンコーダ。
【請求項３】
前記磁気スケールテープは、前記磁気センサと前記ケースの壁部との間に挟まれると共に、前記ローラと前記ケースの壁部との間に挟まれており、
前記磁気スケールテープは、前記磁気センサと前記ローラとの間で直線状に延びることを特徴とする請求項２に記載の磁気スケールテープ式エンコーダ。
【請求項４】
前記磁気センサに対向する前記ケースの前記壁部には、前記磁気スケールテープと略同一の幅及び略同一の高さを持ち、前記磁気スケールテープが嵌る案内溝が設けられることを特徴とする請求項３に記載の磁気スケールテープ式エンコーダ。
【請求項５】
前記磁気スケールテープ式エンコーダは、
前記巻取りリールに巻取り力を付与し、前記磁気センサと前記ローラとの間で前記磁気スケールテープを直線状に延ばす定巻力ばねを備えることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載の磁気スケールテープ式エンコーダ。
【請求項６】
前記ケースには、ベアリングを介して軸が回転可能に支持されており、
前記軸の軸方向の一端部には、前記巻取りリールが支持され、
前記軸の軸方向の他端部には、前記巻取りリールに巻取り力を付与するばね巻取りドラムが支持されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の磁気スケールテープ式エンコーダ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、磁気スケールテープの引出し量を測定する磁気スケールテープ式エンコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のエンコーダとして、ワイヤーロープの引出し量を検出するワイヤーロープ式エンコーダが知られている（特許文献１参照）。ワイヤーロープは、ケースの引出し口から引き出される。ケースには、ワイヤーロープを巻き取るワイヤ巻取りリールが収容される。
【０００３】
ワイヤーロープの引出し量は、以下のように測定される。ケースには、ワイヤーロープに噛み合う測定プーリが回転可能に設けられる。ケースからワイヤが引き出されると、測定プーリが回転する。測定プーリの回転はエンコーダで測定される。信号処理装置は、測定プーリの回転をワイヤーロープの長さに変換する（すなわち、測定プーリの回転数に測定プーリの円周長を乗算して、ワイヤーロープの引出し量を算出する）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−５５３８３号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のワイヤーロープ式エンコーダにあっては、測定プーリの巻取り誤差、ワイヤーロープの延び等の誤差が大きく、ワイヤーロープの引出し量を精密に測定することができないという課題がある。
【０００６】
そこで本考案は、高精度に引出し量を測定することができる磁気スケールテープ式エンコーダ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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本考案は、ケースと、長さ方向に異なる磁極が交互に着磁され、可撓性を持ち、前記ケースから引き出し可能な磁気スケールテープと、前記ケースに収容され、前記磁気スケールテープを巻き取り可能な巻取りリールと、前記ケースに取り付けられ、前記磁気スケールテープの前記磁極が発生する磁界を検出する磁気センサと、を備える磁気スケールテープ式エンコーダである。
【考案の効果】
【０００８】
本考案によれば、磁気センサが磁気スケールテープの引出し量を直接的に測定するので、高精度の磁気スケールテープ式エンコーダを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本考案の一実施形態の磁気スケールテープ式エンコーダの側面図である。
【図２】図１のII-II線断面図（水平断面図）である。
【図３】図１のIII-III線断面図（垂直断面図）である。
【図４】図１のIV-IV線断面図（垂直断面図）である。
【考案を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面に基づいて、本考案の実施形態の磁気スケールテープ式エンコーダを詳細に説明する。ただし、本考案の磁気スケールテープ式エンコーダは、種々の形態で具体化することができ、本明細書に記載される実施形態に限定されるものではない。本実施形態は、明細書の開示を十分にすることによって、当業者が考案の範囲を十分に理解できるようにする意図をもって提供されるものである。
【００１１】
図１は、本考案の一実施形態の磁気スケールテープ式エンコーダの側面図を示し、図２は、図１のII-II線断面図を示す。図１において、符号１７はケース、符号２は磁気スケールテープ、符号３は磁気センサ、符号１１は巻取りリール、符号４はばね巻取りドラム、符号５はばね巻戻しドラムである。
【００１２】
ケース１７は、巻取りリール１１が収容される本体ケース１と、磁気センサ３が収容される磁気センサケース９と、を備える。本体ケース１は、縦長略直方体状である。本体ケース１は、板状の底部（壁部）１２と、略箱状の本体部１ａと、本体部１ａの側面の開口を塞ぐ板状の蓋部１ｂ（図２参照）と、を備える。底部１２は、平面視で、四角形である。底部１２の四隅には、本体ケース１を固定側の相手部品に取り付けるための通し穴１８が設けられる。本体ケース１は、ボルト等の締結部材によって相手部品に取り付けられる。
【００１３】
本体ケース１の本体部１ａには、筒状でフランジ付きのハウジング１９（図２参照）が固定される。ハウジング１９の内側には、一対のベアリング１４ａ，１４ｂを介して軸１５が回転可能に支持される。軸１５の軸方向の一端部には、巻取りリール１１が支持される。軸１５の軸方向の他端部には、ばね巻取りドラム４が支持される。巻取りリール１１及びばね巻取りドラム４は、一対のベアリング１４ａ，１４ｂから軸１５の軸方向にずれた位置に配置される。なお、この実施形態では、巻取りリール１１及びばね巻取りドラム４は、軸１５に片持ち支持されているが、両持ち支持されてもよい（すなわち巻取りリール１１及びばね巻取りドラム４の軸方向の両側にベアリングが配置されてもよい）。
【００１４】
磁気センサケース９は、本体ケース１よりも小さく、横長略直方体状である。磁気センサケース９は、ボルト等の締結部材によって本体ケース１に固定されるが、磁気センサケース９と本体ケース１とを一体の部品にすることも可能である。磁気センサケース９は、板状の底部（壁部）９ｃと、略箱形状の本体部９ａと、本体部９ａの上面の開口を塞ぐ板状の蓋部９ｂと、を備える（図１参照）。磁気センサ３は、ボルト等の締結部材によって本体部９ａに固定される。磁気センサケース９には、磁気スケールテープ２が引き出される引出し口９ｄが設けられる。なお、図２には、磁気センサケース９の蓋部９ｂを取り外した状態が示される。
【００１５】
図４の垂直断面図に示すように、磁気センサケース９の底部９ｃには、磁気スケールテープ２を案内する案内溝２０が設けられる。案内溝２０は、磁気スケールテープ２と略同一の幅及び略同一の高さを持つ。磁気スケールテープ２は、案内溝２０に嵌り、磁気センサ３と底部９ｃとの間に挟まれる。
【００１６】
図１に示すように、磁気スケールテープ２は、磁気センサケース９と本体ケース１との間を移動する。図３の垂直断面図に示すように、磁気センサケース９から本体ケース１に入った磁気スケールテープ２は、本体ケース１の底部１２の上面を移動する。底部１２の上面の高さは、案内溝２０の底面の高さに等しい。
【００１７】
図１及び図２に示すように、磁気スケールテープ２は、断面が扁平な四角形のテープ状細長部材からなり、可撓性を持つ。磁気スケールテープ２には、長さ方向に交互にＮ極とＳ極とが着磁される。磁気スケールテープ２は、例えばスチールベルトの表面に磁性ゴムを焼き付け、磁性ゴムを着磁することで製造される。ただし、磁気スケールテープ２の製造方法はこれに限定されるものではない。
【００１８】
磁気スケールテープ２の先端部には、ボルト等の締結部材によってフック７が固定される。フック７には、測定対象である移動体に取り付けるための通し穴８が設けられる。フック７は、ボルト等の締結部材によって移動体に取り付けられる。フック７はケース１７から常に露出する。磁気スケールテープ２の他端部は、巻取りリール１１に固定される。
【００１９】
巻取りリール１１は、ボビン状であり、軸方向の両端に張り出した縁を持つ短円柱からなる。巻取りリール１１は、軸１５の軸方向の一端部に固定されていて、軸１５を中心にして回転可能である。巻取りリール１１には、磁気スケールテープ２が巻き取られる。図１において、左側の符号２は磁気スケールテープの巻取り位置を示し、符号（２）は磁気スケールテープの巻始め位置を示す。
【００２０】
ばね巻取りドラム４も、ボビン状であり、軸方向の両端に張り出した縁を持つ短円柱からなる。ばね巻取りドラム４は、軸１５の軸方向の他端部に固定されていて、巻取りリール１１と一緒に回転する。ばね巻取りドラム４は、巻取りリール１１に巻取り力を付与する。
【００２１】
ばね巻戻しドラム５も、ボビン状であり、軸方向の両端に張り出した縁を持つ短円柱からなる。ばね巻戻しドラム５は、本体ケース１に固定された軸１６に回転可能に支持される。ばね巻取りドラム４とばね巻戻しドラム５との間には、定巻力ばね（コンストンばね）６が設けられる。定巻力ばね６は、一端がばね巻取りドラム４に固定され、他端がばね巻戻しドラム５に固定され、常にばね巻戻しドラム５に巻き取られようとしている。これにより、磁気スケールテープ２を常に巻取りリール１１に巻き取るようにしている。定巻力ばね６は、磁気スケールテープ２の引出し量に関わらず、一定の巻取り力を巻取りリール１１に付与する。ばね巻取りドラム４は、磁気スケールテープ２の巻き取りと同期して、定巻力ばね６を巻き取る。ばね巻戻しドラム５は、ばね巻取りドラム４の巻取り量に対応して定巻力ばね６の巻き出し、巻き戻しを行う。図１において、符号６は定巻力ばねの巻取り位置を示し、符号（６）は定巻力ばねの巻始め位置を示す。
【００２２】
ケース１７には、ローラ１０が回転可能に設けられる。ローラ１０は、ケース１７に固定された軸２１と、軸２１の外側に嵌められる一対のベアリング２２ａ，２２ｂと、一対のベアリング２２ａ，２２ｂの外側に嵌められる筒体２３と、を備える（図２参照）。ローラ１０は、磁気センサ３から巻取りリール１１に至る磁気スケールテープ２に接する。磁気スケールテープ２は、ローラ１０と本体ケース１の底部１２との間に挟まれる（図３参照）。磁気スケールテープ２は、ローラ１０と磁気センサ３との間で直線状に延びる（図１参照）。ローラ１０は、磁気スケールテープ２の引出し、巻取りと共に回転する。
【００２３】
磁気センサ３は、磁気抵抗素子を備え、磁気スケールテープ２の磁極が発生する磁界を検出する。磁気センサ３の信号（インクリメンタル形又はアブソリュート形）は、ケーブル１３を介して外部の制御回路又は位置表示器に出力される。制御回路又は位置表示器は、移動体の位置の制御又は位置の表示を行う。
【００２４】
以上に本実施形態の磁気スケールテープ式エンコーダの構成を説明した。本実施形態の磁気スケールテープ式エンコーダによれば、以下の効果を奏する。
【００２５】
磁気センサ３が磁気スケールテープ２の引出し量を直接的に測定するので、高精度の磁気スケールテープ式エンコーダを得ることができる。
【００２６】
磁気スケールテープ２に接するローラ１０を回転可能に設けるので、磁気スケールテープ２の測定と巻取りとを正確・精密に行うことができる。
【００２７】
磁気センサ３とローラ１０との間で磁気スケールテープ２が直線状に伸びるので、磁気スケールテープ２の測定を正確・精密に行うことができる。
【００２８】
巻取りリール１１に巻取り力を付与し、磁気センサ３とローラ１０との間で磁気スケールテープ２を直線状に延ばす定巻力ばね６を設けるので、ケース１７からの磁気スケールテープ２の出入りがスムーズになり、測定の精度が向上する。
【００２９】
磁気センサ３に対向する磁気センサケース９の底部９ｃに磁気スケールテープ２が嵌る案内溝２０を設けるので、磁気スケールテープ２の測定を正確・精密に行うことができる。
【００３０】
軸１５の一端部に巻取りリール１１を片持ち支持し、軸１５の他端部にばね巻取りドラム４を片持ち支持するので、磁気スケールテープ式エンコーダをコンパクトにすることができ、組み立ても容易である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の磁気スケールテープ式エンコーダは、磁気スケールテープが可撓性を持ち、巻き取り可能であるという特徴を持つ。このため、リニアスケールが取り付けられない用途、例えば重量物リフターのテーブルの高さ測定、エレベータの籠の高さ測定、舞台装置のバトンの高さ測定、移動テーブルの移動位置測定等に適する。
【符号の説明】
【００３２】
１…本体ケース（ケース）
２…磁気スケールテープ
３…磁気センサ
４…ばね巻取りドラム
５…ばね巻戻しドラム
６…定巻力ばね
７…フック
９…磁気センサケース（ケース）
１０…ローラ
１１…巻取りリール
１２…本体ケースの底部（壁部）
１３…ケーブル
１４ａ，１４ｂ…ベアリング
１５…軸
１６…軸
１７…ケース
１９…ハウジング
２０…案内溝
【図１】
0003202578.tif 000003
【図２】
0003202578.tif 000004
【図３】
0003202578.tif 000005
【図４】
0003202578.tif 000006