(57)【要約】【課題】この発明は、継ぎ軸を介して既設のモータの軸端に取り付けられるようにし、汎用性に優れた中空軸形ロータリエンコーダの取付構造を得る。【解決手段】軸受２３が装着された取付板１５が、軸受２３の軸心をシャフト３の軸心に一致させ、かつ、一対のゴムパッキン２０により軸受２３の軸心方向の両側から取付板１５を挟圧させて本体２に取り付けられる。そして、継ぎ軸８が軸受２３を介して取付板１５に回転自在に取り付けられ、継ぎ軸８の一端側がシャフト３に外嵌固定され、中空軸６が継ぎ軸８の他端側に外嵌固定される。さらに、エンコーダ本体７が取付板１５に板ばね２４により連結されて、中空軸形ロータリエンコーダ５がシャフト３に取り付けられる。【選択図】図１
2006112965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータのシャフトの回転トルクが伝達されて回転する中空軸がエンコーダ本体に回転自在に配設されている中空軸形ロータリエンコーダの取付構造であって、
軸受が装着された取付板を、該軸受の軸心を上記シャフトの軸心に実質的に一致させ、かつ、一対の弾性体により該軸受の軸心方向の両側から該取付板を挟圧させて固定支持体に取り付け、
継ぎ軸を上記軸受を介して上記取付板に回転自在に取り付け、
上記継ぎ軸の一端側を上記シャフトに外嵌固定し、
上記中空軸を上記継ぎ軸の他端側に外嵌固定し、
さらに、上記エンコーダ本体を上記取付板に弾性支持することにより、上記中空軸形ロータリエンコーダを上記シャフトに取り付けたことを特徴とする中空軸形ロータリエンコーダの取付構造。
【請求項２】
モータのシャフトの回転トルクが伝達されて回転する中空軸がエンコーダ本体に回転自在に配設されている中空軸形ロータリエンコーダの取付構造であって、
軸受が装着された取付板を、該軸受の軸心が上記シャフトの軸心に実質的に一致するように固定支持体に取り付け、
継ぎ軸を上記軸受を介して上記取付板に回転自在に取り付け、
フレキシブルカップリングにより上記シャフトと上記継ぎ軸の一端とを連結し、
上記中空軸を上記継ぎ軸の他端側に外嵌固定し、
さらに、上記エンコーダ本体を上記取付板に弾性支持することにより、上記中空軸形ロータリエンコーダを上記シャフトに取り付けたことを特徴とする中空軸形ロータリエンコーダの取付構造。
【請求項３】
上記固定支持体が、上記モータの本体であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の中空軸形ロータリエンコーダの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば既設のモータのシャフトに簡易に連結することができる中空軸形ロータリエンコーダの取付構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の中空軸形ロータリエンコーダは、固定設置されるエンコーダ本体に、検査対象であるシャフトに連結されて回転する中空軸を回転自在に備えて構成されている。そして、シャフトには、その一端面からシャフトの軸方向に進む向きに雌ねじを形成しておき、中空軸の一端面をシャフトの一端面に突き合わせる状態にし、中空軸にボルトを他端面側から挿通し、このボルトをシャフトの一端面からシャフトの軸方向に進む状態でこのシャフトにねじ込むことにより、中空軸形ロータリエンコーダをシャフトに取り付けていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３３７０５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の中空軸形ロータリエンコーダの取付構造は、シャフトに形成されている雌ねじに螺着されたボルトの締着により、その中空軸をシャフトの一端面に固定して取り付けられるようになっていた。このように、従来の中空軸形ロータリエンコーダの取付構造においては、ボルト螺着用の雌ねじがシャフトに形成されていることが必須要件となっており、ボルト螺着用雌ねじが形成されていないシャフトには取り付けることができず、汎用性がないという課題があった。
ここで、例えばエレベータの制御改修、即ち電気系統の改修を行う場合、かご速度、位置を検出する必要がある。そして、かご速度、位置は、例えばエンコーダを用いて巻上機モータのシャフト（回転軸）から検出することになる。しかし、従来の中空軸形ロータリエンコーダの取付構造を採用した場合、既設の巻上機モータのシャフトにはこのようなボルト螺着用雌ねじが形成されていない場合は、巻上機モータをボルト螺着用雌ねじが形成されたシャフトを有する新規なものに取り替える必要がある。また、既設の巻上機モータのシャフトにボルト螺着用雌ねじが形成されている場合でも、そのシャフト径毎に対応するエンコーダの製作が必要であり、制御改修工事が極めて高価なものとなってしまう、という不具合が生じる。
【０００５】
この発明は、継ぎ軸を介して既設のモータの軸端に取り付けられるようにし、汎用性に優れた中空軸形ロータリエンコーダの取付構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、モータのシャフトの回転トルクが伝達されて回転する中空軸がエンコーダ本体に回転自在に配設されている中空軸形ロータリエンコーダの取付構造であって、軸受が装着された取付板を、該軸受の軸心を上記シャフトの軸心に実質的に一致させ、かつ、一対の弾性体により該軸受の軸心方向の両側から該取付板を挟圧させて固定支持体に取り付け、継ぎ軸を上記軸受を介して上記取付板に回転自在に取り付け、上記継ぎ軸の一端側を上記シャフトに外嵌固定し、上記中空軸を上記継ぎ軸の他端側に外嵌固定し、さらに、上記エンコーダ本体を上記取付板に弾性支持することにより、上記中空軸形ロータリエンコーダを上記シャフトに取り付けるものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、中空軸がシャフトに固定された継ぎ軸に取り付けられるので、モータのシャフト形状が変わっても、シャフトに適合する継ぎ軸を用意することで、中空軸形ロータリエンコーダをシャフトに取り付けることができる。即ち、中空軸形ロータリエンコーダを種々のモータのシャフトに取り付けることができ、汎用性に優れた取付構造となる。また、既設モータ軸に継ぎ軸を取り付ける際に、芯ズレが生じた場合でも、エンコーダ取付板が、継ぎ軸に対して軸受で支持されているため、継ぎ軸の回転以外の運動に追従した動きをするため、板ばねへの負担を軽減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る中空軸形ロータリエンコーダの取付構造を説明する一部破断断面図、図２はこの発明の実施の形態１に係る中空軸形ロータリエンコーダの取付構造を説明する正面図である。
【０００９】
図１および図２において、モータ１は、例えばエレベータの巻上機モータであり、固定支持体としての本体２と、本体２から突出するシャフト３とを備えている。そして、本体２には、既設のねじ穴４が形成されている。
中空軸形ロータリエンコーダ５は、シャフト３の回転状態を検出するためのもので、エンコーダ本体７の中央部に、中空軸６を回転自在に備えて構成されている。この中空軸形ロータリエンコーダ５は、エンコーダ本体７が固定設置され、中空軸６が継ぎ軸８を介してシャフト３に連結されている。そして、シャフト３の回転に連動して中空軸６が回転すると、エンコーダ本体７内に内蔵されている回転スリット板（図示せず）が回転し、回転状態の検出を行う。なお、図示されていないが、発光ダイオード、受光素子、回転スリット板、固定スリット板などがエンコーダ本体７内に組み込まれている。
【００１０】
継ぎ軸８は、例えば鉄材を段付き円柱状に作製され、シャフト嵌合穴９ａが軸心位置に一端面から軸方向に凹設された円筒状のシャフト嵌合部９と、シャフト嵌合部９と同軸に該シャフト嵌合部９の他端部から軸方向に延設されたシャフト嵌合部９より小径の円柱状のエンコーダ取付部１０とを備えている。そして、雄ねじ部１１がエンコーダ取付部１０の他端側に形成されている。この継ぎ軸８は、シャフト嵌合穴９ａ内にシャフト３を挿入させ、止めねじ１２を締着してシャフト３に取り付けられている。そして、中空軸形ロータリエンコーダ５が、中空軸６をエンコーダ取付部１０に挿入し、ワッシャ１３をエンコーダ取付部１０に装着し、ナット１４を雄ねじ部１１に螺合し、該ナット１４を締着して取り付けられている。これにより、中空軸６は、ナット１４の締着力により、シャフト嵌合部９とエンコーダ取付部１０との間の段差端面とナット１４との間に挟圧固定され、シャフト３の回転トルクが継ぎ軸８を介して中空軸６に伝達される。
【００１１】
取付板１５は、例えば鋼材を矩形平板状に作製され、継ぎ軸８を支持するための貫通穴１６が中央部に穿設され、取付用の貫通穴１７が４隅に穿設されている。この取付板１５は、４隅位置で、本体２に形成されているねじ穴４に締着固定されてシャフト３の軸心と平行に立設された４本のねじ棒１８のそれぞれに円筒状のカラー１９および弾性体としての環状のゴムパッキン２０を装着し、ついでねじ棒１８を取付板１５の貫通穴１７に通し、さらにねじ棒１８にもう一つのゴムパッキン２０を装着し、ワッシャ２１をねじ棒１８に装着した後、ナット２２をねじ棒１８に締着して、本体２に取り付けられている。ここで、カラー１９は本体２からの取付板１５の位置を調整している。また、取付板１５は、シャフト３の軸心に直交する姿勢を保持して、ナット２２の締着力により一対のゴムパッキン２０で取付板１５を挟圧させて本体２に弾性支持されている。
【００１２】
また、軸受２３が貫通穴１６に内嵌固定されて取付板１５に一体に取り付けられている。そして、取付板１５は、軸受２３の軸心がシャフト３の軸心に一致するように本体２に取り付けられている。
そして、シャフト嵌合部９が軸受２３に内嵌固定されて、継ぎ軸８が取付板１５に回転自在に支持されている。さらに、エンコーダ本体７が、板ばね２４を介して取付板１５に弾性支持され、エンコーダ本体７の中空軸６との供回りが阻止されている。
【００１３】
この実施の形態１では、中空軸形ロータリエンコーダ５をモータ１のシャフト３に継ぎ軸８を介して取り付けるようにしているので、モータ１のシャフト３の外径に適合するシャフト嵌合穴９ａを有する継ぎ軸８を用意することで、中空軸形ロータリエンコーダ５をモータ１のシャフト３に取り付けることができる。つまり、既設のモータ１を中空軸形ロータリエンコーダ５に適合する新規なモータに取り替える必要がなく、安価な、かつ、汎用性に優れた中空軸形ロータリエンコーダの取付構造が得られる。
そこで、例えばエレベータの制御改修を行う場合にこの中空軸形ロータリエンコーダの取付構造を採用すれば、既設の巻上機モータのシャフトに中空軸形ロータリエンコーダを取り付けることができ、制御改修工事が極めて安価なものとなる。
【００１４】
この取付構造では、継ぎ軸８を用意する必要がある。そして、継ぎ軸８の工作時の同軸度および取付精度に起因して、中空軸形ロータリエンコーダ５の中空軸６がシャフト３に対して芯ずれを生じる恐れがある。そして、中空軸６がシャフト３に対して芯ずれを生じると、エンコーダ本体７が中空軸６の回転により変位し、応力がエンコーダ本体７を取付板１５に弾性支持している板ばね２４に繰り返しかかり、板ばね２４が破断してしまう、という不具合がある。
しかし、この取付構造では、継ぎ軸８が取付板１５に軸受２３を介して回転自在に支持され、かつ、取付板１５がモータ１のシャフト３の軸心に対して直交する姿勢を保持してモータ１の本体２にゴムパッキン２０を介して弾性支持されているので、取付板１５は、シャフト３の軸心周りの回転動作が規制され、取付板１５のシャフト３の軸心に対する傾斜動作、軸心方向の移動動作および軸心と直交する方向の移動動作が許容される。そこで、継ぎ軸８がシャフト３に対して芯ずれを生じると、エンコーダ本体７が中空軸６の回転により変位するとともに、取付板１５も継ぎ軸８の回転により変位する。その結果、取付板１５とエンコーダ本体７との間の相対位置関係が確保され、応力が板ばね２４にかからなくなり、板ばね２４の破断の発生が抑制される。
【００１５】
なお、上記実施の形態１では、一対のゴムパッキン２０により取付板１５を挟圧固定して弾性支持するものとしているが、弾性体はゴムパッキン２０に限定されるものではなく、例えばコイルばねや板ばねでもよい。
また、上記実施の形態１では、取付板１５をモータ１の本体２に取り付けるものとしているが、取付板１５が取り付けられる固定支持体は本体２に限定されるものではなく、シャフト３の回転トルクが伝達されず、取付板１５を支持できる固定物であればよく、例えば床面に固定された取付架台であってもよい。
また、上記実施の形態１において、軸受２３の軸心をシャフト３の軸心と完全に一致させることが望ましいが、ンコーダ本体７および取付板１５がシャフト３の回転に起因してともに変位して取付板１５とエンコーダ本体７との間の相対位置関係が確保される範囲であれば、軸受２３の軸心とシャフト３の軸心との間に微小なずれがあってもよい。
【００１６】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２に係る中空軸形ロータリエンコーダの取付構造を説明する一部破断断面図である。
図３において、継ぎ軸８Ａは、円柱状の嵌合部２５と、嵌合部２５と同軸に該嵌合部２５の他端部から軸方向に延設された嵌合部２５より小径の円柱状のエンコーダ取付部１０とを備えている。そして、雄ねじ部１１がエンコーダ取付部１０の他端側に形成されている。フレキシブルカップリング２６は、駆動軸と従動軸との間の芯ずれを吸収し、駆動軸の回転トルクを従動軸に伝達するものであり、シャフト嵌合穴２７と継ぎ軸嵌合穴２８とが両端面から軸方向に凹設されている。
【００１７】
そして、取付板１５は、４隅位置で、本体２に形成されているねじ穴４に締着固定されてシャフト３の軸心と平行に立設された４本のねじ棒１８のそれぞれに円筒状のカラー１９を装着し、ついでねじ棒１８を取付板１５の貫通穴１７に通し、さらにワッシャ２１をねじ棒１８に装着した後、ナット２２をねじ棒１８に締着して、本体２に取り付けられている。このとき、取付板１５は、軸受２３の軸心がシャフト３の軸心と一致するように本体２に取り付けられている。また、継ぎ軸８Ａが、嵌合部２５を軸受２３に内嵌固定されて、取付板１５に回転自在に支持されている。そして、シャフト３がシャフト嵌合穴２７内に挿入されて止めねじ（図示せず）により固定され、嵌合部２５が継ぎ軸嵌合穴２８内に挿入されて止めねじ（図示せず）により固定されて、シャフト３と継ぎ軸８Ａとがフレキシブルカップリング２６により連結されている。さらに、中空軸形ロータリエンコーダ５が、中空軸６をエンコーダ取付部１０に挿入し、ワッシャ１３をエンコーダ取付部１０に装着し、ナット１４を雄ねじ部１１に螺合し、該ナット１４を締着して取り付けられている。これにより、中空軸６は、ナット１４の締着力により、嵌合部２５とエンコーダ取付部１０との間の段差端面とナット１４との間に挟圧固定され、シャフト３の回転トルクがフレキシブルカップリング２６および継ぎ軸８Ａを介して中空軸６に伝達される。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００１８】
この実施の形態２においても、中空軸形ロータリエンコーダ５をモータ１のシャフト３にフレキシブルカップリング２６および継ぎ軸８Ａを介して取り付けるようにしているので、シャフト３および継ぎ軸８Ａの嵌合部２５に適合するフレキシブルカップリング２６を用意することで、中空軸形ロータリエンコーダ５をモータ１のシャフト３に取り付けることができる。つまり、既設のモータ１を中空軸形ロータリエンコーダ５に適合する新規なモータに取り替える必要がなく、安価な、かつ、汎用性に優れた中空軸形ロータリエンコーダの取付構造が得られる。
【００１９】
また、フレキシブルカップリング２６を用いてシャフト３と継ぎ軸８Ａとを連結しているので、継ぎ軸８Ａおよび中空軸６がシャフト３に対して芯ずれを生じても、当該芯ずれはフレキシブルカップリング２６で吸収される。そこで、エンコーダ本体７が中空軸６の回転により変位することがなく、板ばね２４の破断の発生を抑制できる。さらに、取付板１５を弾性支持する必要もなく、ゴムパッキン２０を省略でき、取付板１５の取付構造が簡素化される。
【００２０】
なお、上記実施の形態２において、軸受２３の軸心をシャフト３の軸心と一致させることが望ましいが、フレキシブルカップリング２６の芯ずれ吸収範囲であれば軸受２３の軸心とシャフト３の軸心とがずれていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施の形態１に係る中空軸形ロータリエンコーダの取付構造を説明する一部破断断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る中空軸形ロータリエンコーダの取付構造を説明する正面図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係る中空軸形ロータリエンコーダの取付構造を説明する一部破断断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  モータ、２  本体（固定支持体）、３  シャフト、５  中空軸形ロータリエンコーダ、６  中空軸、７  エンコーダ本体、８、８Ａ  継ぎ軸、１５  取付板、２０  ゴムパッキン（弾性体）、２３  軸受、２６  フレキシブルカップリング。
【図１】
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【図２】
2006112965.tif 000004
【図３】
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