(57)【要約】【課題】外部からの静電ノイズや磁気ノイズをシールドすることで誤検出を防止し、モータ等の誤動作を防止可能なロータリエンコーダを提供すること。【解決手段】所定のパターンを有する目盛円板６とリング状磁石２１とを備えて測定対象の回転軸に固定されて回転するハブ部２と、前記所定のパターンを検出する検出手段１３、２２と、前記測定対象の回転情報を取得するために前記検出手段からの検出信号を処理する電気部品を実装した回路基板部４と、前記ハブ部を回転可能に収納する本体モールド部３と、前検出手段及び前記回路基板部をシールドするカバー部材１５とを有するロータリエンコーダ１。【選択図】図１
2008185560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のパターンを有する目盛円板とリング状磁石とを備えて測定対象の回転軸に固定されて回転するハブ部と、
前記所定のパターンを検出する検出手段と、
前記測定対象の回転情報を取得するために前記検出手段からの検出信号を処理する電気部品を実装した回路基板部と、
前記ハブ部を回転可能に収納する本体モールド部と、
前検出手段及び前記回路基板部をシールドするカバー部材と、を有することを特徴とするロータリエンコーダ。
【請求項２】
前記カバー部材は導電性部材からなり、前記回路基板部のシグナルグランドに接続されていることを特徴とする請求項１に記載のロータリエンコーダ。
【請求項３】
前記カバー部材は、磁気シールド特性を有する金属部材を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のロータリエンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータリエンコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばモータ等の測定対象に装着されて共に回転する回転符号板や磁石を備え、該回転符号板や磁石の回転を回路基板に設けられた光学センサや磁気センサによって検出することで前記測定対象の回転数や回転角度等を検出するロータリエンコーダが広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２４２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のロータリエンコーダは、センサ部分や回路基板が外部に露出しているため、外部からの静電ノイズや磁気ノイズを誤検出する虞があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明は、所定のパターンを有する目盛円板とリング状磁石とを備えて測定対象の回転軸に固定されて回転するハブ部と、前記所定のパターンを検出する検出手段と、前記測定対象の回転情報を取得するために前記検出手段からの検出信号を処理する電気部品を実装した回路基板部と、前記ハブ部を回転可能に収納する本体モールド部と、前検出手段及び前記回路基板部をシールドするカバー部材と、を有することを特徴とするロータリエンコーダを提供する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、外部からの静電ノイズや磁気ノイズをシールドすることで誤検出を防止し、モータ等の誤動作を防止可能なロータリエンコーダを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の一実施の形態にかかるロータリエンコーダについて図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明ではロータリエンコーダをモータに取り付けた場合を想定して説明するが、モータに限られるわけではない。
【０００７】
図１は、実施の形態にかかるロータリエンコーダの断面概略図である。図２は、実施の形態にかかるロータリエンコーダの概観図である。
【０００８】
図１、図２において、ロータリエンコーダ１は、不図示のモータ等の回転軸に挿入されて回転するハブ部２と、ハブ部２を回転可能に収納する本体モールド部３と、電気部品を実装した回路基板部４と、静電ノイズや磁気ノイズをシールドするためのカバー部材５から構成されている。
【０００９】
ハブ部２は、例えばアルミ合金等の非磁性金属に不図示のモータの回転軸を挿入して固定するための挿入穴２ａが形成された円柱形状の部材であって、その上端部分及び下端部分の外径は他の部分の外径よりも小さく形成されている。また、この下端部分の外周には、雄ねじ部７が形成されている。
【００１０】
また、ハブ部２の上端部分側には、目盛円板６が外挿され押え環８を介してハブ部２にねじ８ａでねじ止めされている。この目盛円板６は、円板状の部材であってその外周部分には不図示の複数のスリットが円周方向に沿って形成されている。
【００１１】
また、ハブ部２の上端部分の中心部付近には、一回転当たり一サイクルの信号を発生するリング状磁石２１がハブ部２の上端部分にＵＶ接着剤等で接着されている。なお、発生する信号は１サイクル／１回転に限定されず設計により適宜決定される。また、接着はＵＶ効果に限らず他の接着剤を使用することも可能である。
【００１２】
本体モールド部３は、ハブ部２を回転可能に収納し、かつ不図示のモータに取り付けられて該モータの回転軸をハブ部２の挿入穴２ａへ導くための上下方向に貫通穴９を備えた円柱形状の筐体である。またこの本体モールド部３において、貫通穴９を形成する本体モールド部３の内壁９ａの下側部分には、ハブ部２の雄ねじ部７と螺合する雌ねじ部１０が形成されている。また本体モールド部３には、上下方向に貫通した貫通孔１１が形成されており、この貫通孔１１には光源１２ａとコリメータレンズ１２ｂからなる光源ユニット１２が備えられている。
【００１３】
また、回路基板部４は、本体モールド部３の上端部分にねじ１７で取り付けられて貫通穴９を略閉塞する板状部材であって、その下面には本体モールド部３の光源ユニット１２からの光を受光するための光センサ１３が備えられている。
【００１４】
また、回路基板部４の下部のリング状磁石２１の上方部分には例えばホール素子等の磁気センサ２２が配設され、ハブ部２の回転をリング状磁石２１の磁極からの磁場の変化で検出する。
【００１５】
回路基板部４の上面には、光センサ１３や磁気センサ２２からの検出信号を処理するアナログ／デジタル変換器等の電気部品等が実装されている。
【００１６】
また、回路基板部４の中央部分には、ハブ部２と不図示のモータの回転軸とを固定するための止めねじ１４をロータリエンコーダ１内へ出し入れするための挿脱孔４ａが形成され、上面の周辺部分には、外部との信号のやり取りを行うためのコネクタ１９が設けられている。
【００１７】
また、本体モールド部３、光センサ１２や磁気センサ２２、及び回路基板部４をシールドするためのカバー部材５が本体モールド部３の外周部３ａに嵌合し、ねじ１６で本体モールド部３に固定されている。なお、カバー部材５は、静電ノイズと磁気ノイズを防止するために、例えば軟鉄などの高透磁率金属で形成することが望ましい。また、磁気シールド効果を十分に持たせるために、カバー部材５の肉厚は、許容できる限り厚くすることが好ましい。本ロータリエンコーダ１では、カバー部材５の肉厚は２ｍｍ以上とすることで十分な磁気シールド効果を達成している。
【００１８】
また、カバー部材５の中央部分には、ハブ部２と不図示のモータの回転軸とを固定するための止めねじ１４をロータリエンコーダ１内へ出し入れするための挿脱孔５ａが、外周部近傍には、コネクタ１９を通すための穴５ｂが形成されている。
【００１９】
回路基板部４の取り付けねじ１７のねじ穴１７ａとカバー部材５を固定するための固定ねじ１６のねじ穴１６ａは互いに電気的に接続されており、カバー部材５は、ねじ１６、１７及びねじ穴１６ａ、１７ａを介して回路基板部４のシグナルグランドと接続されている。例えば、ねじ穴１６ａ、１７ａを導電性部材で形成することで、回路基板部４とカバー部材５とを電気的に接続することができる。
【００２０】
また、回路基板部４とハブ部２との間には、静電ノイズを防止すると共に、回路基板部４を本体モールド部３から取り外した際の目盛円板６等の保護のためにシールド板１８が配設されている。
【００２１】
このようにして、本実施の形態にかかるロータリエンコーダ１が構成されている。なお
上述したようにロータリエンコーダ１は、光学式ロータリエンコーダ及び磁気式ロータリエンコーダの両方のエンコーダとして動作するものである。
【００２２】
本ロータリエンコーダ１において、光源ユニット１２から発せられた光は、不図示のモータの回転軸に連動して回転する目盛円板６に下側から照射される。この目盛円板６における不図示のスリットを通過した光は、光センサ１３によって受光されてアナログ信号に変換される。また、リング状磁石２１の磁極からの磁場の変化は磁気センサ２２で検出される。これらのアナログ信号は、回路基板部４に実装されたアナログ／デジタル変換器等の電気部品によってデジタル信号に変換される。このデジタル化された信号に基づきモータの回転軸の回転量や回転角度を算出することが可能となる。
【００２３】
また、本ロータリエンコーダ１は、上述したハブ部２の雄ねじ部７と本体モールド部３の雌ねじ部１０とを締め付け固定することによって、ハブ部２を本体モールド部３に固定することができる。
【００２４】
これに回路基板部４を本体モールド部３に取り付けることによって、本体モールド部３、ハブ部２、及び回路基板部４とを一体のものとして取り扱うことができるため、これらを別々に管理、保管するという煩雑さを解消することもできる。
【００２５】
このように、本ロータリエンコーダ１は、外周部にシグナルグラウンドと接続され、かつ磁気シールド特性を有する金属部材からなるカバー部材５を有することによって、ロータリエンコーダ１の外部（例えば、ロータリエンコーダ１に接続されているモータ）で発生する静電ノイズや磁気ノイズによるロータリエンコーダ１の誤検出を防止することが可能になる。
【００２６】
また、ロータリエンコーダ１の回路基板部４等がカバー部材５で保護されているため、作業者の取り扱いも容易となる。
【００２７】
なお、上記説明では、光センサ１３、磁気センサ２２、回路基板部４、及び本体モールド部３全体を覆うようにカバー部材１５を構成しているが、カバー部材１５は、少なくとも光センサ１３、磁気センサ２２、及び回路基板部４を覆うように構成すれば同様の効果を奏することができる。
【００２８】
なお、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態にかかるロータリエンコーダの断面概略図。
【図２】実施の形態にかかるロータリエンコーダの概観図。
【符号の説明】
【００３０】
１    ロータリエンコーダ
２    ハブ部
３    本体モールド部
４    回路基板部
５    カバー部材
６    目盛円板
１２  光源ユニット
１３  光センサ
２１  リング状磁石
２２  磁気センサ
【図１】
2008185560.tif 000003
【図２】
2008185560.tif 000004