(57)【要約】【課題】調芯作業を簡単に行なうことができ、かつ軸線方向に短く構成できる移動位置検出装置を提供すること。【解決手段】回転体１の回転量を検出するロータリエンコーダ６を備え、回転体１の軸穴２に取り付けられた軸体３と、この軸体３を軸支するフランジ付きラジアル玉軸受４とを備え、軸体３の一方の端面に開口する軸穴５を設けロータリエンコーダ６の入力軸７を軸穴５に挿入及び固定する構成を備える。【選択図】  図１
2004239873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の回転量を検出する回転量検出器を備えた回転量検出装置において、
前記回転体の軸穴に取り付けられた軸と、
前記軸を支持する軸受けと、を備え、
前記軸に、該軸の少なくとも一方の端面に開口する軸穴を設けると共に、前記回転量検出器の入力軸を前記軸の軸穴に接続したことを特徴とする回転量検出装置。
【請求項２】
前記回転体が、ベルト伝動機構を構成するプーリであり、前記回転量検出器がロータリエンコーダであることを特徴とする請求項１に記載の回転量検出装置。
【請求項３】
前記軸受けを支持する第１の支持体と、
前記回転量検出器を支持する第２の支持体と、を更に備え、
前記第１の支持体と前記第２の支持体とは、相互に取り付け位置が調整可能に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の回転量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プーリー等の回転体の回転量を検出する回転量検出装置に関し、特に、回転体と回転量検出器との接続構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
回転力を駆動力として、物体の平行移動或いは回転移動の移動量を検出する方法としては、回転力を生じるプーリ等の回転体の回転軸にロータリエンコーダ等の回転量検出器を接続し、回転量検出器からの信号に従い位置検出を行う方法が一般的に採用されている。また、回転体の回転軸と回転量検出器の入力軸とを接続する場合には、両者の回転中心のずれを補償すべく、カップリングが広く用いられている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平２００１−２８９７２１号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カップリングを用いるとその分だけスペースを必要とし、装置の小型化に不適であるという問題がある。また、回転体に加わるラジアル荷重等の負荷が回転量検出器に加わることを防止する必要もある。
【０００４】
従って、本発明の目的は、省スペース化が図れ、また、回転体に加わる負荷が回転量検出器に加わることを防止し得る回転量検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、回転体の回転量を検出する回転量検出器を備えた回転量検出装置において、前記回転体の軸穴に取り付けられた軸と、前記軸を支持する軸受けと、を備え、
前記軸に、該軸の少なくとも一方の端面に開口する軸穴を設けると共に、前記回転量検出器の入力軸を前記軸の軸穴に接続したことを特徴としている。
【０００５】
また、前記回転体が、ベルト伝動機構を構成するプーリであり、前記回転量検出器がロータリエンコーダであることを特徴としている。
【０００６】
そして、前記軸受けを支持する第１の支持体と、前記回転量検出器を支持する第２の支持体と、を更に備え、前記第１の支持体と前記第２の支持体とは、相互に取り付け位置が調整可能に取り付けられることを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好適な実施形態について、添付の図面を参照して述べる。
【０００８】
図１は、本発明の一実施形態に係る回転量検出装置をベルト駆動により往復移動される機構に適用した事例を示すために一部を分解した外観斜視図である。また、図２（ａ）は図１の平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の正面図である。
【０００９】
両図を参照して、以下に移動体が平行移動する構成において、移動体の移動量ないし移動位置をロータリエンコーダにより検出し、検出された結果に応じて移動体を駆動するステッピングモータを駆動制御する場合について述べる。しかし、このように移動体が平行移動する構成のみに限定されず、移動体の回転量ないし回転位置をロータリエンコーダにより検出し、検出された結果に応じて移動体を回転駆動するステッピングモータを駆動制御する場合にも適用可能であることは言うまでもない。
【００１０】
先ず、図１において、一部を破断して示したベルト８は移動体の移動ストロークから決定される所定長さを有するとともに、内周面において所定ピッチで多数の歯部を形成した無端の歯付きタイミングベルトであり、このベルト８の歯部に噛合する歯部を外周面に形成した歯付きプーリである回転体１に対して図示のように噛合するようにして組み立てられる。
【００１１】
また、このベルト８の他方の内周面は、後述するステッピングモータにより回転駆動される歯付きプーリに噛合している。さらに、ベルト８は各歯付きプーリ間で所定の張力が発生するように設けられており、ステッピングモータへの所定通電に伴いベルト８が両矢印方向に駆動されるときに、ステッピングモータの駆動力を確実にベルト８に伝達できるように構成されている。
【００１２】
このように設けられるベルト８の途中部位には、後述するように往復移動可能に案内される移動体が固定される。この移動体の移動位置は、回転体１の軸体３に接続される回転位置検出手段であるロータリーエンコーダ６によりパルスＰとして出力される。ステッピングモータは、このパルスＰに基づき往復駆動制御される。
【００１３】
図２（ａ）をさらに参照して、回転体１の回転中心軸と同心となる破線図示の軸穴２が回転体１に穿設されており、この軸穴２に対して軸体３が挿入され、その後に回転体１のネジ穴１ａに予め設けられた六角穴付セットスクリューであるセットネジ２０を回すことで軸体３と回転体１とが一体化される。この軸体３は、第１の支持部材１１に予めセットされたフランジ付きラジアル玉軸受４、４により両支持状態で軸支される。このために、第１の支持部材１１には図示のような「コ」の字形状の左右壁面が一体形成されており、この左右壁面において上記のフランジ付きラジアル玉軸受４、４をセットするための孔部が穿設されており、各フランジ付きラジアル玉軸受４、４のフランジ部を対向させて圧入セットできるようにしている。以上の構成により、回転体１は上述したで所定の張力で発生するスラスト荷重を受け止めるようにしている。
【００１４】
再度、図１において、軸体３の少なくとも一方の端面には有底または貫通した所定内径寸法の軸穴５が穿設されている。この軸穴５の上下方向（１８０度の角度間隔）には、六角穴付セットスクリューである一対のセットネジ２０を螺合するためのネジ穴３ａ、３ａが形成されている。
【００１５】
一方、回転量検出器であるロータリーエンコーダ６の入力軸７の外径寸法は、上記の軸穴５の内径寸法に対して隙間バメ程度の嵌めあい公差を有している。このために図示のように挿通したときにごく僅かなクリアランスで軸穴５に対して挿入できるようにして、回転体１の回転中心とロータリーエンコーダ６の入力軸７の回転中心のずれが無くなるようにしている。この後に、六角レンチＡを用いて一対のセットネジ２０を回転して両者を固定する。このようにして例えば自動調芯機能を有する高価なカップリングの使用を不要にするとともに、その分の余計な取り付け空間が不要になるので、図２（ａ）に示したようにロータリーエンコーダ６の端部と軸受４間の距離Ｈを短くできることになる。
【００１６】
以上のようにして、回転体１の軸体３とロータリーエンコーダ６の入力軸７とが一体化されるが、この時点ではロータリーエンコーダ６はどこにも固定されておらず、上記の第１の支持体１１に対して固定する必要がある。そこで、ロータリーエンコーダ６は板部材の第２の支持体１２をその取り付け面に破線図示の皿ネジを用いて固定している。この第２の支持体１２は、図示のようにさらに一対の取付孔部１２ａ、１２ａを穿設している。
【００１７】
この第２の支持体１２は、図示のように第１の支持体１１から曲げ加工されることで左右壁面に対して平行になる固定部１４が一体形成されている。この固定部１４には、一対のネジ穴部１４ａ、１４ａが形成されており、この固定部１４の一対のネジ穴部１４ａ、１４ａに対して図示のようにネジ２１、２１を第２の支持体１２の一対の取付孔部１２ａ、１２ａを挿通させた後にドライバーＢを用いて最終的に固定される。
【００１８】
これらのネジ２１の胴部は、第２の支持体１２の取付孔部１２ａ、１２ａの内径寸法より小さいことから、第２の支持体１２を固定部１４に対して固定するときに上下方向、左右方向と斜め方向に若干の自由度が確保されている。このために、上記のように回転体１の回転中心とロータリーエンコーダ６の入力軸７の回転中心のずれを無くして固定した後に、ロータリエンコーダ６を最終的に固定することができることとなる。
【００１９】
一方、第１の支持体１１には、２列の長孔部１５ａ、１５ａを穿設した延設部１５がさらに一体曲げ加工されている。この延設部１５の長孔部１５ａ、１５ａにネジを挿通させた後に、図２（ｂ）に示す副基部３３に固定できるようにすることで、ベルト８の張力調整を可能にしている。
【００２０】
図３（ａ）は、移動体に光学式画像読取り手段である光学系とＣＣＤ素子とを搭載し、ロータリエンコーダの検出に同期して光学式画像読取り手段による画像読取りを行なう光学式画像読取装置例を示した外観斜視図である。また、図３（ｂ）は図３（ａ）のＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【００２１】
図３において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、移動体３５には、図３（ｂ）に示すように光学系を備えたＣＣＤ素子３６が搭載されており、この移動体３５の両矢印方向の移動に伴いガラス板３７上にセットされたカード３８の画像を読み取るように構成されている。
【００２２】
図３（ａ）において、歯付きプーリ３２はステッピングモータ３１の出力軸に固定されており、上記のようにベルト８を回転体１との間で張設できるようにしている。図示のように左右に配設され一対の副基部３３は、基部に固定されており各副基部の間で案内軸体３４、３４を固定している。これらの案内軸体３４、３４は移動体３５を左右方向に平行移動可能に案内するために設けられており、移動体３５の四隅に固定されているスライドブッシュが図示のように挿通されている。この移動体３５は、図示のようにベルト８の途中部位に対して破線図示のブラケットで固定されている。ステッピングモータ３１は、右側の副基部３３に固定される一方で、回転体１は左側の副基部３３に対して固定される。
【００２３】
すなわち、図２（ｂ）を参照して副基部３３には、延設部１５に対向するように曲げ加工された取り付け部３３ａが設けられており、この取り付け部３３ａに一対のネジ孔が形成されている。そこで、図１で示した状態にしたサブアッセイを準備しておき、延設部１５の長孔部１５ａ内に２つのネジ２１、２１をかり止めし、ベルト８の張力を調整した後ん、ネジ２１、２１を締め付けることで第１の支持体１１を固定できるように構成されている。
【００２４】
以上のようにして固定されるロータリエンコーダ６とＣＣＤ素子３６とステッピングモータ３１と、移動体３５の両端の最終移動位置を検出する不図示のエンドセンは電源部に接続された制御基板５０に接続されている。
【００２５】
以上説明したように構成される光学式画像読取装置によれば、ステッピングモータ３１とＣＣＤ素子３６とをロータリエンコーダ６の検出に同期して駆動できることとなる。そして、距離Ｈに制限がある場合でも図示のように無駄なく配設できることとなる。さらに、回転体１に加わるスラスト負荷は軸受で全て担うことができるのでロータリエンコーダ６には一切の負荷が加わることを防ぐことができる。
【００２６】
尚、本発明は上記構成に限定されず、例えば軸受４４は軸体３を片支持状態で軸支しても良く、また、回転体と軸体とを一体的に構成しても良いことは言うまでもない。さらにセットネジに代えてスプリングピンなどの締結手段を使用できることも勿論である。加えて、ロータリエンコーダ（回転量検出器）としては、光学式、磁気式が採用可能であって、その出力形式はインクリメンタルまたはアブソリュートなど種々がある。そして、移動体の絶対位置を検出するか初期位置からの移動量として検出するようにできることは言うまでもない。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、省スペース化が図れ、また、回転体に加わる負荷が回転量検出器に加わることを防止し得る回転量検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る回転量検出装置をベルト駆動機構に適用した事例を示し、一部を分解した外観斜視図である。
【図２】図２（ａ）は図１の平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の正面図である。
【図３】図３（ａ）は、光学式画像読取装置を示した外観斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【符号の説明】
１  回転体
２  軸穴
３  軸体
４  フランジ付きラジアル玉軸受
５  軸穴
６  ロータリエンコーダ（回転量検出器）
７  入力軸
８  ベルト
１１  第１の支持体
１２  第２の支持体
【図１】
2004239873.tif 000003
【図２】
2004239873.tif 000004
【図３】
2004239873.tif 000005