(57)【要約】【課題】【解決手段】被検物体である回転軸に装着されて前記回転軸と共に回転するコード板を備える光学式ロータリエンコーダにおいて、前記コード板は、前記回転軸への取付部材としての金属製筒状体２の一端部に、プラスチックからなる本体部材１が一体成形されたものであり、前記本体部材１は、前記金属製筒状体２の一端部を囲繞する有底円筒部１１と、該有底円筒部１１の円筒部１１ａ外面で円筒部１１ａ外面の高さの中央部に配置されるドーナツ型円板部１２とを有するものである。【選択図】        図１
2004163244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検物体である回転軸に装着されて前記回転軸と共に回転するコード板を備える光学式ロータリエンコーダにおいて、前記コード板は、前記回転軸への取付部材としての金属製筒状体の一端部に、プラスチックからなる本体部材が一体成形されたものであり、前記本体部材は、前記金属製筒状体の一端部を囲繞する有底円筒部と、該有底円筒部の円筒部外面で円筒部外面の高さの中央部に配置されるドーナツ型円板部とを有するものであることを特徴とする光学式ロータリエンコーダ。
【請求項２】
前記有底円筒部は、底の一部が切り欠かれていることを特徴とする請求項１記載の光学式ロータリエンコーダ。
【請求項３】
前記有底円筒部の底の厚さｔ２が、前記ドーナツ型円板部の厚さｔ１の０．５倍〜２倍であることを特徴とする請求項１または２記載の光学式ロータリエンコーダ。
【請求項４】
前記有底円筒部の円筒部外面における開放側端部から前記ドーナツ型円板部までの高さｔ３が、前記ドーナツ型円板部の厚さｔ１の０．５倍〜３倍であることを特徴とする請求項１または２記載の光学式ロータリエンコーダ。
【請求項５】
前記有底円筒部の円筒部外面における底側端部から前記ドーナツ型円板部までの高さｔ４が、前記ドーナツ型円板部の厚さｔ１の０．５倍〜３倍であることを特徴とする請求項１または２記載の光学式ロータリエンコーダ。
【請求項６】
前記有底円筒部の円筒部の厚さｔ５が、前記ドーナツ型円板部の厚さｔ１の０．５倍〜３倍であることを特徴とする請求項１または２記載の光学式ロータリエンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばサーボシステムにおいて位置検出を行うのに用いられる高分解能の光学式ロータリエンコーダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光学式ロータリエンコーダは、回転運動を行なう物体の位置や速度を検出するために広く用いられており、ＮＣ工作機械等のサーボシステムでも変位センサとして使用されている。
従来の光学式ロータリエンコーダは、発光部と、発光部から供給される光を離散的な可動光束群に変換するコード板と、離散的な可動光束群に含まれる光を受光する受光部とを備え、受光部から得られる信号に基づいて前記回転軸の回転量または回転速度を検出する光学式ロータリエンコーダにおいて、コード板の本体部（コード要素の形成部）と取付部（回転軸軸部材への同軸保持部）を一体をなすプラスチック成形物で構成している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１４４０４号公報（第４〜７頁、第６〜１０図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように構成された従来の光学式ロータリエンコーダにおいては、コード板と回転軸との連結は、コード板を軸部材（回転軸）に圧入後、固定ボルトまたは接着剤で固定することにより行っているが、圧入時にプラスチックに応力集中がはたらき、コード板にクラックの発生を引き起こす可能性があった。また、コード板の本体部（コード要素の形成部）に大きな反りが発生し検出精度が低下するという問題もあった。
【０００５】
本発明の目的は、コード板にはたらく応力集中を低減して高精度で信頼性に優れ、さらに、被検物体である回転軸との固定における組立工程の簡便と組立精度に優れる光学式ロータリエンコーダを提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光学式ロータリエンコーダは、被検物体である回転軸に装着されて前記回転軸と共に回転するコード板を備える光学式ロータリエンコーダにおいて、前記コード板は、前記回転軸への取付部材としての金属製筒状体の一端部に、プラスチックからなる本体部材が一体成形されたものであり、前記本体部材は、前記金属製筒状体の一端部を囲繞する有底円筒部と、該有底円筒部の円筒部外面で円筒部外面の高さの中央部に配置されるドーナツ型円板部とを有するものであるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、上記の課題に対し、プラスチックからなるコード板の本体部材（コード要素の形成部）と金属からなる回転軸への取付部材とを本体部材の成形時に一体化する方法を考えた。しかし、回転軸への取付部材が金属の場合、本体部材を構成する樹脂（プラスチック）と熱膨張率が異なるため、一体化した構造においては、温度変化による取付部材と本体部材との膨張・収縮量の差からクラックや剥離が生じる。また、成形時に発生する樹脂圧力が成形後に成形品の残留応力として働き、製品の使用中において本体部材にクラックが発生したり大きな反りが生じたりする可能性があった。
【０００８】
そこで、本発明者らは、鋭意研究した結果、コード板のプラスチックからなる本体部材（コード要素の形成部）と金属からなる取付部材とを本体部材の成形時に一体化する構造において、異種材料間の熱膨張差や残留応力を考慮して上述のクラックや大きな反りを防止できるコード板の構成を創出した。
以下、添付の図面を参照して、本発明の各実施の形態について説明する。
【０００９】
実施の形態１．
図１〜図４は本発明の実施の形態１による光学式ロータリエンコーダを説明するための図であり、より具体的には、図１はコード板の構成を示す断面図、図２はコード板を被検体である回転軸に装着した様子を示す断面図、図３は図２の本体部材側から見た透視図、図４は金属製筒状体の本体部材との接触面の様子を示す図である。
【００１０】
光学式ロータリエンコーダは、光を照射する光源と、移動物体としての光学スケール（コード板）と、光学スケールを透過したあるいは光学スケールで反射された光源からの光を受光する受光部とを備えている。例えば回転体の回転情報を検出する光学式ロータリエンコーダは、回転体に連結したコード板上に光透過部と光遮光部を周期的に配置させるために、入射光を所定方向に光変調させる所定のパターンを有する複数のトラックを備えている。光源から照射された光はコード板の複数のトラックによって透過あるいは反射されることにより受光部で検知され、受光部で検知された信号に基づいて回転軸の回転量または回転速度を検出するものであるが、ここでは、被検物体である回転軸に装着され回転軸と共に回転するコード板の構成について主に説明する。
【００１１】
本実施の形態によるコード板は、被検物体である回転軸３への取付部材としての金属製筒状体（以下ではブッシュと称することもある。）２の一端部に、プラスチックからなる本体部材１が一体成形されたものである。本体部材１は、金属製筒状体２の一端部を囲繞する有底円筒部１１と、該有底円筒部１１の円筒部（以下ではボスと称することもある。）１１ａ外面で円筒部１１ａ外面の高さの中央部に配置されるドーナツ型円板部（発光部からの入射光を所定方向に光変調させるコード要素の形成部であり、以下ではトラック面と称することもある。）１２とを有するものである。１１ｂは有底円筒部１１の底（以下では上蓋と称することもある。）である。また、２１は金属製筒状体２に形成されたネジ穴である。
【００１２】
なお、コード要素の具体的な構成については、従来技術で挙げた特開平１１−１４４０４号公報において、図４および図１１〜図１３に示されたものの他に、種々の構成のものを用いることができる。
また、プラスチックからなる本体部材１としては、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂の何れも使用可能であるが、少なくともドーナツ型円板部１２のコード要素形成部が出来上がった状態で透明であることが望ましい。
【００１３】
トラック面１２、上蓋１１ｂ、ボス１１ａは、プラスチックで一体に形成される構造である。コード板の本体部材１は、被検物体である回転軸（モータのロータ軸など）３と連結させるブッシュ２と、本体部材１の成形時に一体化することにより一体成形され、プラスチック製本体部材１と金属製ブッシュ２とが一体構造となっている。
また、コード板の回転軸９への固定（装着）は、図２および図３に示すように、ブッシュ２を回転軸３に挿入した後、ブッシュ２に設けられた（９０度方向に２カ所）ネジ穴２１に固定用ネジ４を通し締結することにより行う。
【００１４】
また、本体部材１にプラスチック（樹脂）を充填するための注入口１３は、上蓋１１ｂ上の中央部に位置する。
また、金属製筒状体（ブッシュ）２のプラスチック製本体部材１との接触面は、例えば図４（ａ）に示すようにローレット平目形状とした。
また、ブッシュ２の本体部材１が一体成形される側の端部は、樹脂がブッシュ２を挟み込むように２段構造となっている。
【００１５】
以上のように、本実施の形態によれば、コード板は、回転軸３への取付部材としての金属製筒状体２の一端部に、プラスチックからなる本体部材１が一体成形されたものであるので、金属製筒状体２と本体部材１との芯出しが容易であり高精度のコード板を安定して得ることができる。さらに、組立時にトラック面１２を汚すことがなくハンドリングが容易である。
【００１６】
また、コード板の回転軸３への取り付けは、ブッシュ２を回転軸３に挿入した後、ブッシュ２に設けられたネジ穴２１に固定用ネジ４を通し締結するネジ止め方式であるので、リペアによる交換が簡便である。
なお、従来技術のようにブッシュ２を回転軸３に圧入することも可能であり、この場合にも、ブッシュ２は金属で形成されているので、圧入時にプラスチックに応力集中がはたらくのを防止できる。
【００１７】
また、本体部材１は、金属製筒状体２の一端部を囲繞する有底円筒部１１と、有底円筒部１１の円筒部１１ａ外面で円筒部１１ａ外面の高さの中央部に配置されるドーナツ型円板部１２とを有するものであり、ドーナツ型円板部１２が円筒部１１ａ外面の高さの中央部でなく端部（円筒部１１ａ外面における開放側端部または底１１ｂ側端部）に配置された場合には、ドーナツ型円板部１２を中心とした円筒部１１ａの下側（開放側）と上側（底１１ｂ側）の寸法が極端に異なるため、上記上側と下側とで成形時の溶融樹脂の固化による収縮量が極端に不均衡となり、ドーナツ型円板部１２に大きな反りが発生する恐れがあるが、本実施の形態では中央部に配置されるので、ドーナツ型円板部１２に大きな反りが発生するのを防止することができる。
また、円筒部１１ａの一端部に上蓋１１ｂが一体成形されているので、樹脂の注入口を上蓋１１ｂの中央部に位置することが可能となり成形時の樹脂の流動を安定にすることができトラックの転写性や形状精度の安定化を図ることができる。
【００１８】
なお、上蓋（有底円筒部１１の底）１１ｂの厚さｔ２は、ドーナツ型円板部１２の厚さｔ１の０．５倍〜２倍であることが望ましい。これより大き過ぎるとトラック面１２に反りが生じたりコード板が大きくなって被検物体に組み込めなくなったりし、小さ過ぎるとプラスチック（樹脂）の流動抵抗が大きくなりコード板のトラックの転写性が悪くなりトラックが形成できないことや、プラスチック（樹脂）の注入時の樹脂圧力が高くなって大きな残留応力が発生し、ヒートサイクル時にクラックが発生し信頼性に問題がある。
【００１９】
また、有底円筒部１１の円筒部１１ａ外面における開放側端部（底１１ｂと反対側の端部）からドーナツ型円板部１２までの高さｔ３は、大き過ぎる場合はドーナツ型円板部１２を中心とした有底円筒部１１の下側（開放側）の寸法が上側（底１１ｂ側）の寸法に比べて大きく、成形時の固化による収縮量が有底円筒部１１の下側が上側に比べて大きくなるため、ドーナツ型円板部１２の形状精度が悪くなる。また、小さすぎる場合は、逆に、ドーナツ型円板部１２を中心とした有底円筒部１１の下側の寸法が上側の寸法に比べて小さく、成形時の固化による収縮量が有底円筒部１１の下側が上側に比べて小さくなるため、ドーナツ型円板部１２の形状精度が悪くなる。以上のことからｔ３は、ドーナツ型円板部１２の厚さｔ１の０．５倍〜３倍であることが望ましい。
【００２０】
また、有底円筒部１１の円筒部１１ａ外面における底側端部からドーナツ型円板部１２までの高さｔ４は、大き過ぎる場合はドーナツ型円板部１２を中心とした有底円筒部１１の上側の寸法が下側の寸法に比べて大きく、成形時の固化による収縮量が有底円筒部１１の上側が下側に比べて大きくなるため、ドーナツ型円板部１２の形状精度が悪くなる。また、小さすぎる場合は、逆に、ドーナツ型円板部１２を中心とした有底円筒部１１の上側の寸法が下側の寸法に比べて小さく、成形時の固化による収縮量が有底円筒部１１の上側が下側に比べて小さくなるため、ドーナツ型円板部１２の形状精度が悪くなる。以上のことからｔ４は、ドーナツ型円板部１２の厚さｔ１の０．５倍〜３倍であることが望ましい。
【００２１】
なお、上述したように、ドーナツ型円板部１２が円筒部１１ａ外面の高さの端部ではなく中央部に配置されれば、ドーナツ型円板部１２に大きな反りが発生するのを防止することができるが、特に、ｔ３とｔ４とがほぼ等しい（ｔ３≒ｔ４）である場合には、ドーナツ型円板部１２を中心とした円筒部１１ａの下側（開放側）と上側（底１１ｂ側）とで、固化による収縮量が均等となるため形状精度に優れるので望ましい。また、ｔ１≒ｔ３≒ｔ４である場合には、ドーナツ型円板部１２が有底円筒部１１の中心に位置するため成形時の樹脂流動と収縮量の安定により、さらに望ましい。
【００２２】
また、有底円筒部１１の円筒部１１ａの厚さｔ５は、大き過ぎると有底円筒部１１のドーナツ型円板部１２の中心部の容積より下側の容積が大きく、成形時の固化による収縮量が大きくなるためドーナツ型円板部１２の形状精度が悪くなる。また、小さ過ぎると有底円筒部１１のドーナツ型円板部１２の中心部の容積より下側の容積が小さく、成形時の固化による収縮量が小さくなるためドーナツ型円板部１２の形状精度が悪くなる。以上のことから、有底円筒部１１の円筒部１１ａの厚さｔ５は、ドーナツ型円板部１２の厚さｔ１の０．５倍〜３倍であることが望ましい。
【００２３】
また、本実施の形態では、本体部材１にプラスチック（樹脂）を充填するための注入口１３は、上蓋１１ｂの中央部に位置しているので、樹脂が中央から端部へと放射状に均等に注入されていき、ドーナツ型円板部１２上複数のトラックへの高転写を実現することができる。
また、注入口１３の大きさ（直径）は、大き過ぎると金型開閉による注入口の自動切断が難しくなり上蓋１１ｂに割れが発生し、小さ過ぎると樹脂の流動抵抗が大きく、成形時の樹脂圧力が大きくなるため、成形品に大きな残留応力が発生するため、ドーナツ型円板部１２の厚さｔ１の０．８倍〜１．５倍であることが望ましい。
なお、注入口１３の配置場所は、上蓋１１ｂ上の中央部に限るものではなく、例えばドーナツ型円板部１２の外周部に複数個均等配置してもよい。この場合には各注入口から注入される樹脂の温度、射出速度、および樹脂圧力を同じにするのが好ましい。
【００２４】
また、本実施の形態では、ブッシュ２の本体部材１が一体成形される側の端部は外径が小さくなって２段構造となっており、小径部分で樹脂をブッシュ２に抱き込ませ、底１１ｂに当接する端面と円筒部１１ａの端面に当接する段差部分の両方で本体部材１を支えることができるので、優れた形状精度と密着性を得ることができる。
なお、小径部分の表面または小径部分と段差部分との境界に切り込みを入れることにより、本体部材１の抜けを防止することができる。
【００２５】
また、本実施の形態では、金属製筒状体（ブッシュ）２のプラスチック製本体部材１との接触面は、図４（ａ）に示すようにローレット平目形状としたので、優れた密着性を得ることができる。
なお、ローレット平目形状に限るものではなく、例えば、図４（ｂ）に示すようなローレット綾目形状としてもよいし、（ｃ）に示すようにサンドブラストにより表面租化を行ってもよい。
【００２６】
なお、本実施の形態では金属製筒状体２は円筒形状を有しているが、これに限るものではなく、例えば、回転軸３のコード板取付端部の形状が多角柱であればそれに合わせて金属製筒状体２の内周も多角筒形状とし、外周は同様の多角筒形状としてもよいし円筒形状としてもよく、種々の変形例が考えられる。
また、金属製筒状体２の一端部を囲繞する有底円筒部１１についても、その円筒部１１ａは少なくとも内周は金属製筒状体２の外周の形状に合わせることになるので円筒形状でなく多角筒形状であることもある。もちろん、円筒部１１ａの外周も円筒形状でなく多角筒形状であってもよい。
【００２７】
実施の形態２．
図５は本発明の実施の形態２による光学式ロータリエンコーダの要部であるコード板の構成を示す断面図である。
実施の形態１ではブッシュ２の本体部材１が一体成形される側の端部は外径が小さくなって２段構造となっていたが、本実施の形態では、外径は変わっていない。これ以外の構成は実施の形態１と同様である。
このように構成されたものにおいては、円筒部１１ａの端面に当接して本体部材１を支える段差部分は無いが、この点を除けば、実施の形態１の場合と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、ブッシュ２の形状が単純であるためブッシュ２の製法が簡便である。
【００２８】
実施の形態３．
図６は本発明の実施の形態３による光学式ロータリエンコーダの要部であるコード板の構成を示す断面図である。
実施の形態１では底（上蓋）１１ｂがブッシュ（金属製筒状体）２の開口を覆っていたが、本実施の形態では、底（上蓋）１１ｂにおけるブッシュ２の開口に対向する部分が切り欠かれている。これ以外の構成は実施の形態１と同様である。
このように構成されたものにおいては、実施の形態１に比べて、底１１ｂの一部が切り欠かれているので、被検物体である回転軸への装着時に、装着スペースに限りがあり回転軸の長さが長過ぎる場合などに回転軸を底１１ｂを貫通して配置することができ、回転軸の長さに応じて容易に調整ができる。
【００２９】
なお、このような形状のコード板は、実施の形態１の場合と同様に、本体部材１にプラスチック（樹脂）を充填するための注入口１３を上蓋１１ｂの中央部に設け、上蓋１１ｂにおけるブッシュ２の開口に対向する部分にもプラスチックを充填して図１に示したのと同様のコード板を製造した後、上蓋１１ｂにおけるブッシュ２の開口に対向する部分を切り欠くことにより製造することができる。また、金型として、予め上蓋１１ｂにおけるブッシュ２の開口に対向する部分が切り欠かれており、プラスチック（樹脂）を充填するための注入口１３をドーナツ型円板部１２の外周部に複数個均等に配置したものを用い、各注入口からプラスチック（樹脂）を充填することにより製造してもよい。
【００３０】
なお、図７に示すように、実施の形態２で図５を用いて説明したコード板において、底（上蓋）１１ｂにおけるブッシュ２の開口に対向する部分が切り欠かれていてもよい。
【００３１】
実施の形態４．
図８は本発明の実施の形態４による光学式ロータリエンコーダの要部であるコード板の構成を示す断面図である。
本実施の形態では、有底円筒部１１は、底１１ｂの周縁部が一部切り欠かれており、切り欠かれた部分の半径方向の長さｔ６は、大き過ぎると有底円筒部１１からドーナツ型円板部１２への樹脂の流路が小さくなり成形時の樹脂圧力が大きくなるため、ドーナツ型円板部１２の厚さｔ１の０倍〜１．２倍であることが望ましい。なお、上記各実施の形態１で示したような底１１ｂの周縁部が切り欠かれていない構成は、切り欠かれた部分の半径方向の長さｔ６がドーナツ型円板部１２の厚さｔ１の０倍である場合である。
【００３２】
このように構成されたものにおいても、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００３３】
なお、図９に示すように、有底円筒部１１は、底（上蓋）１１ｂの周縁部に加えて底（上蓋）１１ｂにおけるブッシュ２の開口に対向する部分も切り欠かれていてもよい。
【００３４】
【実施例】
以下、具体的実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００３５】
実施例１．
本体部材１をかたどった金型の所定位置に金属性筒状体２としてステンレス製ブッシュを挿入した後、射出成形によってポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）であるユーピロンＨ３０００（商品名：三菱エンジニアリングプラスチック（株））を充填してブッシュ２とのインサート成形を行い、金属製筒状体２の一端部に、プラスチックからなる本体部材１が一体成形された、実施の形態１で図１に記載した形状のコード板を得た。
成形条件は、ＰＣ樹脂温度を３１０℃、金型温度を１３０℃、射出速度を２００ｍｍ／秒、樹脂圧力を５０ＭＰａ、冷却時間を２５秒とした。
【００３６】
コード板の本体部材１の各部の寸法として、トラック面（ドーナツ型円板部）１２の厚さｔ１（以下、簡単のため単にｔ１と記載する。）を１．３ｍｍ、上蓋（有底円筒部１１の底）１１ｂの厚さｔ２（以下、簡単のため単にｔ２と記載する。）をｔ１の０．５倍〜２倍の範囲内である１．７ｍｍとし、有底円筒部１１の円筒部１１ａ外面における開放側端部（底１１ｂと反対側の端部）からドーナツ型円板部１２までの高さｔ３（以下、簡単のため単にｔ３と記載する。）を、ｔ１の０．５倍〜３倍の範囲内である１．１ｍｍとし、有底円筒部１１の円筒部１１ａ外面における底１１ｂ側端部からドーナツ型円板部１２までの高さｔ４（以下、簡単のため単にｔ４と記載する。）を、ｔ１の０．５倍〜３倍の範囲内であり、しかもｔ４＝ｔ４である１．１ｍｍとし、ボス（有底円筒部１１の円筒部）１１ａの厚さｔ５（以下、簡単のため単にｔ５と記載する。）を、ｔ１の０．５倍〜３倍の範囲内である１．３ｍｍとした。また、底１１ｂの周縁部は切り欠かれていないので、切り欠かれた部分の半径方向の長さｔ６は０ｍｍである。
【００３７】
注入口１３の直径は、ｔ１の０．８倍〜１．５倍の範囲内である１．５ｍｍとした。また、上蓋（有底円筒部１１の底）１１ｂの直径（ブッシュ２の外径）は１１ｍｍ、トラック面（ドーナツ型円板部）１２の外径は２５ｍｍ、ブッシュ２の内径は５ｍｍである。
また、金属製筒状体（ブッシュ）２のプラスチック製本体部材１との接触面は、図４（ａ）に示すようにローレット平目形状とした。
【００３８】
得られたコード板の精度、金属製ブッシュ２とプラスチック製本体部材１とのヒートサイクル試験前後のトルク強度、およびヒートサイクル試験後の外観を測定および観測し、結果を表１にまとめた。ここで精度は、コード板を回転させたときのトラック面１２最外周の回転軸方向の振れ（トラック面１２の反りに相当する。）で表している。ヒートサイクル試験としては、−３０℃の雰囲気に３０分間晒し、次に８５℃の雰囲気に３０分間晒す工程を１サイクルとし、この評価を３００サイクル繰り返した。トルク強度の測定は、コード板の本体部材１とブッシュ２を別々に治具により固定し、トルクドライバーで本体部材１がブッシュ２から剥離あるいは破壊する値を求めた。
表１に示すように、振れが５μｍと小さく、ヒートサイクル試験後のトルク強度の低下量も０．２Ｎ・ｍと小さく、しかもヒートサイクル試験後のクラックの発生も無い、高精度、高性能で信頼性に優れるコード板を得ることができた。
【００３９】
実施例２．
本体部材１をかたどった金型に金属性筒状体２としてアルミニウム製ブッシュを挿入した後、射出成形によってポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）であるユーピロンＳ３０００（商品名：三菱エンジニアリングプラスチック（株））を充填してブッシュ２とのインサート成形を行い、金属製筒状体２の一端部に、プラスチックからなる本体部材１が一体成形された、実施の形態１で図１に記載した形状のコード板を得た。
成形条件は、ＰＣ樹脂温度を３２０℃、金型温度を１３３℃、射出速度を２００ｍｍ／秒、樹脂圧力を５０ＭＰａ、冷却時間２５秒とした。
【００４０】
コード板の本体部材１の各部の寸法として、ｔ１を１．１ｍｍ、ｔ２を０．７ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜２倍の範囲内である。）、ｔ３を０．７ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜３倍の範囲内である）、ｔ４を１．１ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜３倍の範囲内である。）、ｔ５を１．１ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜３倍の範囲内である。）とした。また、底１１ｂの周縁部は切り欠かれていないので、ｔ６は０ｍｍである。
注入口１３の直径は１．０ｍｍ（ｔ１の０．８倍〜１．５倍の範囲内である。）とした。
また、上蓋（有底円筒部１１の底）１１ｂの直径（ブッシュ２の外径）は１１ｍｍ、トラック面（ドーナツ型円板部）１２の外径は２５ｍｍ、ブッシュ２の内径は５ｍｍである。
また、金属製筒状体（ブッシュ）２のプラスチック製本体部材１との接触面は、図４（ｂ）に示すようにローレット綾目形状とした。
【００４１】
得られたコード板の精度、金属製ブッシュ２とプラスチック製本体部材１とのヒートサイクル試験前後のトルク強度、およびヒートサイクル試験後の外観を実施例１と同じ条件で測定および観測し、結果を表１にまとめた。
表１に示すように、振れが８μｍと小さく、ヒートサイクル試験後のトルク強度の低下量も０．２Ｎ・ｍと小さく、しかもヒートサイクル試験後のクラックの発生も無い、高精度、高性能で信頼性に優れるコード板を得ることができた。
【００４２】
実施例３．
本体部材１をかたどった金型に金属性筒状体２として真鍮製ブッシュを挿入した後、射出成形によってシクロオレフィン系樹脂であるゼオネックスＥ４８Ｒ（商品名：日本ゼオン（株））を充填してブッシュ２とのインサート成形を行い、金属製筒状体２の一端部に、プラスチックからなる本体部材１が一体成形された、実施の形態１で図１に記載した形状のコード板を得た。
成形条件は、樹脂温度は３２０℃、金型温度１３０℃、射出速度２００ｍｍ／ｓｅｃ、樹脂圧力５０ＭＰａ、冷却時間３０秒とした。
【００４３】
コード板の本体部材１の各部の寸法として、ｔ１を１．５ｍｍ、ｔ２を３．０ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜２倍の範囲内である。）、ｔ３を３．０ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜３倍の範囲内である）、ｔ４を２．８ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜３倍の範囲内である。）、ｔ５を３．０ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜３倍の範囲内である。）とした。また、底１１ｂの周縁部は切り欠かれていないので、ｔ６は０ｍｍである。
注入口１３の直径は２．０ｍｍ（ｔ１の０．８倍〜１．５倍の範囲内である。）とした。
また、上蓋（有底円筒部１１の底）１１ｂの直径（ブッシュ２の外径）は１１ｍｍ、トラック面（ドーナツ型円板部）１２の外径は２５ｍｍ、ブッシュ２の内径は５ｍｍである。
また、金属製筒状体（ブッシュ）２のプラスチック製本体部材１との接触面は、図４（ｃ）に示すようにサンドブラスト（砥硫ＪＩＳ＃１００）により表面粗化を行った。
【００４４】
得られたコード板の精度、金属製ブッシュ２とプラスチック製本体部材１とのヒートサイクル試験前後のトルク強度、およびヒートサイクル試験後の外観を実施例１と同じ条件で測定および観測し、結果を表１にまとめた。
表１に示すように、振れが９μｍと小さく、ヒートサイクル試験後のトルク強度の低下量も０．１Ｎ・ｍと小さく、しかもヒートサイクル試験後のクラックの発生も無い、高精度、高性能で信頼性に優れるコード板を得ることができた。
【００４５】
実施例４．
本体部材１をかたどった金型に金属性筒状体２として真鍮製ブッシュを挿入した後、射出成形によってシクロオレフィン系樹脂であるゼオネックスＥ４８Ｒ（商品名：日本ゼオン（株））を充填してブッシュとのインサート成形を行い、金属製筒状体２の一端部に、プラスチックからなる本体部材１が一体成形された、実施の形態４で図８に記載した形状のコード板を得た。
成形条件は、樹脂温度は３２０℃、金型温度１３０℃、射出速度２００ｍｍ／ｓｅｃ、樹脂圧力５０ＭＰａ、冷却時間３０秒とした。
【００４６】
コード板の本体部材１の各部の寸法として、ｔ１を１．３ｍｍ、ｔ２を１．８ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜２倍の範囲内である。）、ｔ３を１．１ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜３倍の範囲内である。）、ｔ４を１．１ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜３倍の範囲内である。）、ｔ５を２．０ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜３倍の範囲内である。）とした。また、切り欠かれた部分の半径方向の長さｔ６を１．２ｍｍ（ｔ１の０倍〜１．２倍の範囲内である。）とした。
注入口１３の直径は１．２ｍｍ（ｔ１の０．８倍〜１．５倍の範囲内である。）とした。
また、上蓋（有底円筒部１１の底）１１ｂの直径（ブッシュ２の外径）は１１ｍｍ、トラック面（ドーナツ型円板部）１２の外径は２５ｍｍ、ブッシュ２の内径は５ｍｍである。
また、金属製筒状体（ブッシュ）２のプラスチック製本体部材１との接触面は、図４（ｃ）に示すようにサンドブラスト（砥硫ＪＩＳ＃１００）により表面粗化を行った。
【００４７】
得られたコード板の精度、金属製ブッシュ２とプラスチック製本体部材１とのヒートサイクル試験前後のトルク強度、およびヒートサイクル試験後の外観を実施例１と同じ条件で測定および観測し、結果を表１にまとめた。
表１に示すように、振れが８μｍと小さく、ヒートサイクル試験後のトルク強度の低下量も０．２Ｎ・ｍと小さく、しかもヒートサイクル試験後のクラックの発生も無い、高精度、高性能で信頼性に優れるコード板を得ることができた。
【００４８】
比較例１．
本体部材１をかたどった金型の所定位置に金属性筒状体２としてステンレス製ブッシュを挿入した後、射出成形によってポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）であるユーピロンＨ３０００（商品名：三菱エンジニアリングプラスチック（株））を充填してブッシュ２とのインサート成形を行い、金属製筒状体２の一端部に、プラスチックからなる本体部材１が一体成形された、実施の形態１に記載した形状においてドーナツ型円板部１２が有底円筒部１１の円筒部１１ａ外面で開放側端部に配置されているコード板を得た。
成形条件は、ＰＣ樹脂温度を３１０℃、金型温度を１３０℃、射出速度を２００ｍｍ／秒、樹脂圧力を５０ＭＰａ、冷却時間を２５秒とした。
【００４９】
コード板の本体部材１の各部の寸法として、ｔ１を１．３ｍｍ、ｔ２を１．７ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜２倍の範囲内である。）、ｔ３を０ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜３倍の範囲外である。）、ｔ４を０．６ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜３倍の範囲外である。）、ｔ５を１．３ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜３倍の範囲内である。）とした。また、底１１ｂの周縁部は切り欠かれていないので、ｔ６は０ｍｍである。
注入口１３の直径は１．５ｍｍ（ｔ１の０．８倍〜１．５倍の範囲内である。）とした。また、上蓋（有底円筒部１１の底）１１ｂの直径（ブッシュ２の外径）は１１ｍｍ、トラック面（ドーナツ型円板部）１２の外径は２５ｍｍ、ブッシュ２の内径は５ｍｍである。
また、金属製筒状体（ブッシュ）２のプラスチック製本体部材１との接触面は、図４（ａ）に示すようにローレット平目形状とした。
【００５０】
得られたコード板の精度、金属製ブッシュ２とプラスチック製本体部材１とのヒートサイクル試験前後のトルク強度、およびヒートサイクル試験後の外観を実施例１と同じ条件で測定および観測し、結果を表２にまとめた。
表２に示すように、ヒートサイクル試験後のトルク強度は強く問題ないが、振れが３５μｍと大きい。
【００５１】
比較例２．
本体部材１をかたどった金型の所定位置に金属性筒状体２としてステンレス製ブッシュを挿入した後、射出成形によってポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）であるユーピロンＨ３０００（商品名：三菱エンジニアリングプラスチック（株））を充填してブッシュ２とのインサート成形を行い、金属製筒状体２の一端部に、プラスチックからなる本体部材１が一体成形された、実施の形態１に記載した形状においてドーナツ型円板部１２が有底円筒部１１の円筒部１１ａ外面で底１１ｂ側端部に配置されているコード板を得た。
成形条件は、ＰＣ樹脂温度を３１０℃、金型温度を１３０℃、射出速度を２００ｍｍ／秒、樹脂圧力を５０ＭＰａ、冷却時間を２５秒とした。
【００５２】
コード板の本体部材１の各部の寸法として、ｔ１を１．３ｍｍ、ｔ２を１．７ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜２倍の範囲内である。）、ｔ３を４．０ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜３倍の範囲外である。）、ｔ４を０ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜３倍の範囲外である。）、ｔ５を１．３ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜３倍の範囲内である。）とした。また、底１１ｂの周縁部は切り欠かれていないので、ｔ６は０ｍｍである。
注入口１３の直径は１．５ｍｍ（ｔ１の０．８倍〜１．５倍の範囲内である。）とした。また、上蓋（有底円筒部１１の底）１１ｂの直径（ブッシュ２の外径）は１１ｍｍ、トラック面（ドーナツ型円板部）１２の外径は２５ｍｍ、ブッシュ２の内径は５ｍｍである。
また、金属製筒状体（ブッシュ）２のプラスチック製本体部材１との接触面は、図４（ａ）に示すようにローレット平目形状とした。
【００５３】
得られたコード板の精度、金属製ブッシュ２とプラスチック製本体部材１とのヒートサイクル試験前後のトルク強度、およびヒートサイクル試験後の外観を実施例１と同じ条件で測定および観測し、結果を表２にまとめた。
表２に示すように、ヒートサイクル試験後のトルク強度は強く問題ないが、振れが７０μｍと非常に大きい。
【００５４】
比較例３．
本体部材１をかたどった金型に金属性筒状体２としてステンレス製ブッシュを挿入した後、射出成形によってポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）であるユーピロンＳ３０００（商品名：三菱エンジニアリングプラスチック（株））を充填してブッシュ２とのインサート成形を行い、金属製筒状体２の一端部に、プラスチックからなる本体部材１が一体成形された、実施の形態１で図１に記載した形状のコード板を得た。
成形条件は、ＰＣ樹脂温度を３１０℃、金型温度を１３０℃、射出速度を２００ｍｍ／秒、樹脂圧力を５０ＭＰａ、冷却時間２５秒とした。
【００５５】
コード板の本体部材１の各部の寸法として、ｔ１を１．５ｍｍ、ｔ２を０．７ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜２倍の範囲外である。）、ｔ３を０．７ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜３倍の範囲外である）、ｔ４を０．７ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜３倍の範囲外である。）、ｔ５を０．７ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜３倍の範囲外である。）とした。また、底１１ｂの周縁部は切り欠かれていないので、ｔ６は０ｍｍである。
注入口１３の直径は１ｍｍ（ｔ１の０．８倍〜１．５倍の範囲外である。）とした。
また、上蓋（有底円筒部１１の底）１１ｂの直径（ブッシュ２の外径）は１１ｍｍ、トラック面（ドーナツ型円板部）１２の外径は２５ｍｍ、ブッシュ２の内径は５ｍｍである。
また、金属製筒状体（ブッシュ）２のプラスチック製本体部材１との接触面は、図４（ｃ）に示すようにサンドブラスト（砥硫ＪＩＳ＃１００）により表面粗化を行った。
【００５６】
得られたコード板の精度、金属製ブッシュ２とプラスチック製本体部材１とのヒートサイクル試験前後のトルク強度、およびヒートサイクル試験後の外観を実施例１と同じ条件で測定および観測し、結果を表２にまとめた。
表２に示すように、振れが２５μｍと大きく、ヒートサイクル試験後のトルク強度の低下量も３．２Ｎ・ｍと大きかった。しかもヒートサイクル試験後は樹脂製本体部材１と金属製ブッシュ２とが接触する界面からクラックが発生した。
【００５７】
比較例４．
本体部材１をかたどった金型に金属性筒状体２としてステンレス製ブッシュを挿入した後、射出成形によってシクロオレフィン系樹脂であるゼオネックスＥ４８Ｒ（商品名：日本ゼオン（株））を充填してブッシュ２とのインサート成形を行い、金属製筒状体２の一端部に、プラスチックからなる本体部材１が一体成形された、実施の形態４で図８に記載した形状のコード板を得た。
成形条件は、樹脂温度を３２０℃、金型温度を１３０℃、射出速度を２００ｍｍ／秒、樹脂圧力を５０ＭＰａ、冷却時間２５秒とした。
【００５８】
コード板の本体部材１の各部の寸法として、ｔ１を１．０ｍｍ、ｔ２を２．１ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜２倍の範囲外である。）、ｔ３を３．２ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜３倍の範囲外である）、ｔ４を３．２ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜３倍の範囲外である。）、ｔ５を３．５ｍｍ（ｔ１の０．５倍〜３倍の範囲外である。）とした。また、切り欠かれた部分の半径方向の長さｔ６を１．３ｍｍ（ｔ１の０倍〜１．２倍の範囲外である。）とした。
注入口１３の直径は１．７ｍｍ（ｔ１の０．８倍〜１．５倍の範囲外である。）とした。
また、上蓋（有底円筒部１１の底）１１ｂの直径（ブッシュ２の外径）は１１ｍｍ、トラック面（ドーナツ型円板部）１２の外径は２５ｍｍ、ブッシュ２の内径は５ｍｍである。
また、金属製筒状体（ブッシュ）２のプラスチック製本体部材１との接触面は、図４（ｃ）に示すようにサンドブラスト（砥硫ＪＩＳ＃１００）により表面粗化を行った。
【００５９】
得られたコード板の精度、金属製ブッシュ２とプラスチック製本体部材１とのヒートサイクル試験前後のトルク強度、およびヒートサイクル試験後の外観を実施例１と同じ条件で測定および観測し、結果を表２にまとめた。
表２に示すように、振れが６０μｍと大きかった。
【００６０】
【表１】
2004163244.tif 000003
【００６１】
【表２】
2004163244.tif 000004
【００６２】
以上、表１および表２に示した結果より、本発明にかかるコード板の形状が精度、性能および信頼性において格段の効果を有していることが分かる。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、被検物体である回転軸に装着されて前記回転軸と共に回転するコード板を備える光学式ロータリエンコーダにおいて、前記コード板は、前記回転軸への取付部材としての金属製筒状体の一端部に、プラスチックからなる本体部材が一体成形されたものであり、前記本体部材は、前記金属製筒状体の一端部を囲繞する有底円筒部と、該有底円筒部の円筒部外面で円筒部外面の高さの中央部に配置されるドーナツ型円板部とを有するものであるので、コード板にはたらく応力集中を低減して高精度で信頼性に優れ、さらに、被検物体である回転軸との固定における組立工程の簡便と組立精度に優れるエンコーダを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による光学式ロータリエンコーダの要部であるコード板の構成を示す断面図である。
【図２】図１のコード板を被検体の回転軸に装着した様子を示す断面図である。
【図３】図２の本体部材側から見た透視図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係わり金属製筒状体の本体部材との接触面の様子を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２による光学式ロータリエンコーダの要部であるコード板の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３による光学式ロータリエンコーダの要部であるコード板の構成を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態３による光学式ロータリエンコーダの要部であるコード板の別の構成を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態４による光学式ロータリエンコーダの要部であるコード板の構成を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態４による光学式ロータリエンコーダの要部であるコード板の別の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１  本体部材、１１  有底円筒部、１１ａ  円筒部（ボス）、１１ｂ  底（上蓋）、１２  ドーナツ型円板部（トラック面）、１３  プラスチック注入口、２
金属製筒状体（ブッシュ）、２１  ネジ穴、３  回転軸、４  ネジ。
【図１】
2004163244.tif 000005
【図２】
2004163244.tif 000006
【図３】
2004163244.tif 000007
【図４】
2004163244.tif 000008
【図５】
2004163244.tif 000009
【図６】
2004163244.tif 000010
【図７】
2004163244.tif 000011
【図８】
2004163244.tif 000012
【図９】
2004163244.tif 000013