(57)【要約】【課題】簡易・低コストで、リニアスケール１０の高精度化を実現することを可能とする。【解決手段】リニアガイドレール１２の延在方向に沿って延びる取付溝１２ａ内に、弾性を有するゴム磁石からなる磁気スケール１３を接着固定したことにより、使用環境の温度変動に伴ってリニアガイドレール１２が伸縮しても、そのリニアガイドレール１２の伸縮に従って磁気スケール１３を同様に伸縮させ、リニアスケール１０からの出力精度を良好に維持させるようにしたもの。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長状に延在するリニアガイドレールの延在方向に沿って、異なる磁極が交互に着磁された磁気スケールが一体化された構成を有するリニアスケールにおいて、
上記リニアガイドレールの延在方向に沿って延びるように取付溝が形成されているとともに、
その取付溝内に、ゴム磁石からなる磁気スケールが接着固定されていることを特徴とするリニアスケール。
【請求項２】
前記ゴム磁石からなる磁気スケールは、温間若しくは磁場プレスによる成形、又はエボナイト法、接着剤法、接着性ゴム配合法のいずれかによって、前記取付溝内に対して直接的に接着固定されていることを特徴とする請求項１記載のリニアスケール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアモータなどに用いられるリニアスケールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にリニアスケールは、リニアモータなどの可動部材又は固定部材のいずれかに取り付けて使用されるものであるが、近年、リニアガイドレールと磁気スケールとを一体化することによって、小型化及び低コスト化を図ったリニアスケールの提案が行われている。例えば特開平７−２１３０４５号公報に開示されたリニアスケールでは、リニアガイドレールを、Ｍｎ−Ａｌ−Ｃ系磁石、或いはＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系磁石により形成することによって磁気スケールとの一体化を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようなリニアガイドレールと磁気スケールとが一体化されたリニアスケールにおいては、特に磁気スケールを上述したような磁石により構成した場合に、リニアガイドレールと磁気スケールとの熱膨張係数が大きく異なってしまう。例えば図３に示されているように、常温では同じ長さで製造されていたリニアガイドレール１と磁気スケール２は（図３（ａ）参照）、使用環境の温度が上昇したときに、両部材の熱膨張係数の相違から互いに異なる長さに変化してしまう（図３（ｂ）参照）。そして、そのような長さの変動に伴って、リニアスケールからの出力が変動して位置制御動作などの精度が低下してしまうこととなる。
【０００４】
また、そのような一体型の磁気スケールを構成している上述したような従来の磁石では、熱処理等を必要とするなどの手間がかかってしまい、生産性も良好でないという問題も発生している。
【０００５】
そこで本発明は、低コストで高精度化を実現することができるようにしたリニアスケールを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願の請求項１にかかるリニアスケールでは、リニアガイドレールの延在方向に沿って延びるように取付溝が形成されているとともに、その取付溝内にゴム磁石からなる磁気スケールが接着固定されていて、そのような構成を有するリニアスケールによれば、ゴム磁石からなる磁気スケールが弾性を有するため、使用環境の温度変動に伴ってリニアガイドレールが伸縮しても、そのリニアガイドレールの伸縮に従って、ゴム磁石からなる磁気スケールが同様に伸縮することとなり、その結果、リニアスケールからの出力精度が良好に維持されるようになっている。
【０００７】
また、請求項２にかかるリニアスケールでは、上記請求項１のゴム磁石からなる磁気スケールが、温間若しくは磁場プレスによる成形、又はエボナイト法、接着剤法、接着性ゴム配合法のいずれかによって取付溝内に対して加硫接着により直接的に固定されており、ゴム磁石からなる磁気スケールの固定作業は、通常の工程で効率的に行われるようになっている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
まず、図１に示されているように、本発明にかかるリニアスケールを採用したリニアモータ１０の全体構造を説明すると、横断面略コの字状をなして一方向に延在する細長状のステータフレーム１１の一対の対向側壁面１１ａ，１１ａには、同じく細長状のステータコア（図示省略）が配置されている。
【０００９】
また、上記ステータフレーム１１の底面壁面１１ｂには、当該ステータフレーム１１の長手方向に沿って板状のリニアガイドレール１２が長尺状に延在するように取り付けられている。このリニアガイドレール１２の幅方向の略中央部分には、該リニアガイドレール１２の延在方向に沿って延びる取付溝１２ａが、略断面コの字状をなすように凹設されており、その取付溝１２ａ内に、細長状の磁気スケール１３が装着されるようにして取り付けられ一体化されている。この磁気スケール１３は、Ｎ極及びＳ極の異なる磁極が長手方向に沿って微小ピッチで交互に着磁されたものであるが、詳細な構造については後述する。
【００１０】
また、上記リニアガイドレール１２には、該リニアガイドレール１２の両外端縁に跨るようにして、断面略コの状をなすスライダー１４が上記リニアガイドレール１２の延在方向に沿って往復移動自在に装着されている。上記スライダー１４には、図示を省略した電機子が組み付けられており、その電機子に通電することによって当該スライダー１４が往復駆動されるように構成されている。また、このスライダー１４の上面部に取り付けられたテーブル１５には、図示を省略した適宜のアクチュエータが固定されている。
【００１１】
さらに、上記スライダー１４の移動方向の一端側には、上記磁気スケール１３と近接対向するＭＲセンサユニット１６が連結されており、スライダー１４と一体的に往復移動するように構成されている。そして、そのＭＲセンサユニット１６からは、上記スライダー１４の移動位置又は速度に関する検出信号が発せられるようになっている。
【００１２】
ここで、上述した磁気スケール１３は、適宜の弾性を有するゴム磁石から構成されている。この磁気スケール１３を構成しているゴム磁石は、ＮＢＲゴムや、塩素化ポリエチレン等の樹脂バインダーで形成されるゴム材料から形成されていて、例えばＢａ，ＳｒなどのハードフェライトやＮｄ−Ｆｅ−Ｂなどからなる磁粉と、ＮＢＲ等からなるゴム材料を混練した後に、カレンダー圧延してシート状に形成され、最後に所定の寸法に切断されて形成されている。
【００１３】
そして、このような磁気スケール１３をリニアガイドレール１２に装着するにあたっては、温間又は磁場プレスによる成形、又はエボナイト法、接着剤法、接着性ゴム配合法のいずれかによって、上記リニアガイドレール１２の取付溝１２ａ内に対して直接的に接着固定されるようになっている。また、このゴム磁石からなる磁気スケール１３は、リニアガイドレール１２に装着された後に、例えば熱板プレスを用いて加圧成形されることとなるが、そのときに、上述した磁場プレスを用いれば、成形、接着、配向が同時に行われることとなって圧延による機械配向を不要にすることができる。
【００１４】
また、上述したようにしてリニアガイドレール１２に一体化された磁気スケール１３の表面は、研削等によって平坦性を持たせるように成形され、それによって、上記ＭＲセンサユニット１６からの出力波形の安定化が図られるようになっている。
【００１５】
以上のような構成を有する本実施形態にかかるリニアスケール１０によれば、ゴム磁石からなる磁気スケール１３が弾性を有するため、使用環境の温度変動が発生してもリニアスケール１０からの出力が略一定に維持されるようになっている。例えば、図２に示されているように、常温で同じ長さで製造されているリニアガイドレール１２と磁気スケール１３とは（図２（ａ）参照）、使用環境の温度が上昇したときに、両部材の熱膨張係数の相違によって互いに異なる長さに変化しようとするが、ゴム磁石からなる磁気スケール１３が弾性を有するため、リニアガイドレール１２側の伸縮に従って当該磁気スケール１３が同様に伸縮することとなる（図２（ｂ）参照）。従って、使用環境の温度変動にかかららず、上述したＭＲセンサユニット１６からの出力は高精度に維持される。
【００１６】
また、本実施形態にかかるリニアスケール１０では、ゴム磁石からなる磁気スケール１３が、温間又は磁場プレスによる成形、又はエボナイト法、接着剤法、接着性ゴム配合法のいずれかによって、リニアガイドレール１２の取付溝１２ａ内に対して加硫接着により直接的に固定されていることから、ゴム磁石からなる磁気スケール１３の固定が効率的に行われるようになっている。
【００１７】
以上、本発明者によってなされた発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることはいうまでもない。
【００１８】
例えば、本発明にかかるリニアスケールは、上述した実施形態におけるようなリニアモータ以外の多種多様な装置に対しても同様に適用することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の請求項１にかかるリニアスケールは、リニアガイドレールの延在方向に沿って延びる取付溝内に、弾性を有するゴム磁石からなる磁気スケールを接着固定したことにより、使用環境の温度変動に伴ってリニアガイドレールが伸縮しても、そのリニアガイドレールの伸縮に従って磁気スケールを同様に伸縮させ、リニアスケールからの出力精度を良好に維持させるようにしたものであるから、簡易・低コストでリニアスケールの高精度化を実現することができ、リニアスケールの有用性を大幅に高めることができる。
【００２０】
また、請求項２にかかるリニアスケールは、上記請求項１のゴム磁石からなる磁気スケールを、温間若しくは磁場プレスによる成形、又はエボナイト法、接着剤法、接着性ゴム配合法のいずれかによって取付溝内に対して加硫接着により直接的に固定したことによって、ゴム磁石からなる磁気スケールの固定作業を通常の工程で効率的に行い得るようにしたものであるから、上述した効果を更に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるリニアスケールを備えたリニアモータの一例を表した平面説明図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるリニアスケールの温度変化に伴う長さ変化を表したものであって、（ａ）は常温の状態、（ｂ）は温度上昇した状態をそれぞれ表した模式的な側面説明図である。
【図３】従来のリニアスケールの温度変化に伴う長さ変化を表したものであって、（ａ）は常温の状態、（ｂ）は温度上昇した状態をそれぞれ表した模式的な側面説明図である。
【符号の説明】
１０　リニアモータ
１１　ステータフレーム
１２　リニアガイドレール
１２ａ　取付溝
１３　磁気スケール
１４　スライダー
１５　テーブル
１６　ＭＲセンサユニット
【図１】
2004077250.tif 000003
【図２】
2004077250.tif 000004
【図３】
2004077250.tif 000005