(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子から出射された光が符号パターンを経由して受光素子に入射することにより、モータの出力軸の回転量が検出されるロータリーエンコーダ付きモータであって、
前記符号パターンは、インクリメンタルパターン及びアブソリュートパターンを有し、
前記インクリメンタルパターン及び前記アブソリュートパターンは、それぞれのパターン中心が前記モータの出力軸の回転中心に一致させて前記出力軸の端面に直接形成されている
ことを特徴とするロータリーエンコーダ付きモータ。
【請求項２】
前記インクリメンタルパターン及び前記アブソリュートパターンは、前記出力軸の回転中心を中心に互いに同心である
ことを特徴とする請求項１に記載のロータリーエンコーダ付きモータ。
【請求項３】
前記モータの出力軸は、前記符号パターンが形成された前記端面を有する端部にフランジを備える
ことを特徴とする請求項１または２に記載のロータリーエンコーダ付きモータ。
【請求項４】
前記符号パターンは、前記フランジの縁部に形成された複数のスリットで構成されている
ことを特徴とする請求項３に記載のロータリーエンコーダ付きモータ。
【請求項５】
前記複数のスリットは、その底面が前記出力軸の軸心方向に対して傾斜してそれぞれ形成されている
ことを特徴とする請求項４に記載のロータリーエンコーダ付きモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータリーエンコーダ付きモータ、すなわちモータの出力軸にロータリーエンコーダが装着されたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータ（電動機）の出力軸の回転量を検出する際には、符号パターンが形成された回転符号板をモータの出力軸に締結してエンコーダを構成し、このエンコーダを用いて出力軸の回転量を検出していた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１２１５９３号公報（段落〔０００８〕の欄、図１）
【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、これでは、ロータリーエンコーダとして機能させるべく、符号パターンのパターン中心と出力軸の回転中心との同心度を確保するために、２工程の中心合わせ作業を実施しなければならない。すなわち、符号パターンのパターン中心を回転符号板の中心に一致させ、かつ、この回転符号板の中心を出力軸の回転中心に一致させる必要がある。したがって、符号パターンのパターン中心と出力軸の回転中心との同心度を確保するのに困難を伴う。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑み、符号パターンのパターン中心と出力軸の回転中心との同心度を容易に確保することが可能なロータリーエンコーダ付きモータおよびモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る第１のロータリーエンコーダ付きモータ（１）は、発光素子（１１）から出射された光が符号パターン（５）を経由して受光素子（１２）に入射することにより、出力軸（３）の回転量が検出されるロータリーエンコーダ付きモータであって、前記符号パターンは、そのパターン中心が前記出力軸の回転中心に一致するように当該出力軸に形成されているロータリーエンコーダ付きモータとしたことを特徴とする。
【０００６】
本発明に係るモータ（４）は、出力軸（３）を有するモータであって、発光素子（１１）から出射された光を反射または透過して受光素子（１２）に入射させる符号パターン（５）が、そのパターン中心を前記出力軸の回転中心に一致させる形で当該出力軸に形成されているモータとしたことを特徴とする。
【０００７】
なお、ここでは、本発明をわかりやすく説明するため、実施の形態を表す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施の形態に限定されるものでないことは言及するまでもない。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ロータリーエンコーダとして機能させるのに必要な中心合わせ作業が１工程で足りることから、符号パターンのパターン中心と出力軸の回転中心との同心度を容易に確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
［発明の実施の形態１］
【００１０】
図１および図２は、本発明の実施の形態１に係る図である。
【００１１】
まず、構成を説明する。
【００１２】
ロータリーエンコーダ付きモータ１は、図１に示すように、モータ４を有しており、モータ４は、円筒状のハウジング２および円柱状の出力軸３などから構成されている。ここで、ハウジング２内には円柱状の出力軸３が、軸心ＣＴ１を中心として正逆方向に回転自在に支持されており、この出力軸３の上端部はハウジング２の端面２ａから突出している。そして、出力軸３の端面３ａには、図２に示すように、円環状の符号パターン５が直接（一体に）形成されており、符号パターン５のパターン中心は出力軸３の回転中心、つまり軸心ＣＴ１に一致している。この符号パターン５は、インクリメンタルパターン８およびアブソリュートパターン９から構成されている。
【００１３】
また、ハウジング２の端面２ａには、図１に示すように、樹脂モールド６を介して円板状のエンコーダ基板７が固定されており、エンコーダ基板７の中央部には、検出ユニット１０が、符号パターン５に対向する形で装着されている。検出ユニット１０は、エンコーダ基板７の裏面に貼設されたシリコン基板１３を有しており、シリコン基板１３上には、発光素子１１および受光素子１２が配設されている。
【００１４】
そして、ロータリーエンコーダ付きモータ１は、図１に示すように、検出ユニット１０と符号パターン５との組合せにより、光電式反射型のロータリーエンコーダ１５として機能するように構成されている。
【００１５】
次に、作用について説明する。
【００１６】
ロータリーエンコーダ付きモータ１は以上のような構成を有するので、このロータリーエンコーダ付きモータ１を組み立てる際には次の手順による。
【００１７】
まず、公知の成膜手法により、モータ４の出力軸３の端面３ａに符号パターン５を形成する。このとき、符号パターン５のパターン中心を出力軸３の回転中心に一致させる。
【００１８】
次に、検出ユニット１０をエンコーダ基板７に取り付けた後、このエンコーダ基板７をハウジング２に取り付ける。このとき、検出ユニット１０を符号パターン５に対向させる。
【００１９】
ここで、ロータリーエンコーダ付きモータ１の組立作業が終了する。
【００２０】
こうして組み立てられたロータリーエンコーダ付きモータ１においては、発光素子１１から発散光が出射され、符号パターン５で反射された後、受光素子１２に入射することにより、モータ４の出力軸３の回転量が検出される。このとき、符号パターン５のパターン中心が出力軸３の回転中心に一致しているので、出力軸３の回転量の検出動作を円滑に行うことができる。
【００２１】
このように、ロータリーエンコーダ付きモータ１では、符号パターン５がモータ４の出力軸３に直接形成されているため、ロータリーエンコーダ１５として機能させるために必要な中心合わせ作業が１工程の中心合わせ作業（符号パターン５のパターン中心を出力軸３の回転中心に一致させる作業）で足りる。したがって、２工程の中心合わせ作業（符号パターン５のパターン中心を回転符号板の中心に一致させる作業と、この回転符号板の中心を出力軸３の回転中心に一致させる作業）を必要とする従来法と比べて、符号パターン５のパターン中心と出力軸３の回転中心との同心度を容易に確保することができる。
【００２２】
また、ロータリーエンコーダ付きモータ１のロータリーエンコーダ１５は、光電式であるため、磁気式と異なり、磁界（磁場）の影響を受けない。したがって、磁界の強い環境下でモータ４の出力軸３の回転量を検出する場合でも高い信頼性を発揮する。
【００２３】
さらに、ロータリーエンコーダ付きモータ１では、出力軸３を利用して符号パターン５を形成しており、従来の必須部品だった回転符号板を省くことができるので、ロータリーエンコーダ付きモータ１の部品点数を削減し、ロータリーエンコーダ付きモータ１を小型化することが可能となる。
［発明の実施の形態２］
【００２４】
図３は、本発明の実施の形態２に係る図である。
【００２５】
まず、構成を説明する。
【００２６】
この実施の形態２では、上述した実施の形態１とほぼ同じ構成を有している。
【００２７】
ただし、モータ４の出力軸３の上端部には、図３に示すように、円板状のフランジ３ｂが円柱状の軸本体３ｄと一体に形成されており、フランジ３ｂの周縁部には８本のスリット３ｃが、円周上に等角度間隔（つまり、４５°間隔）で配置されて軸方向に貫通する形で穿設されている。そして、これらのスリット３ｃによって円環状の符号パターン５が構成されており、符号パターン５のパターン中心はモータ４の出力軸３の回転中心、つまり軸心ＣＴ１に一致している。また、フランジ３ｂの周縁部の下方には、図３（ｂ）に示すように、発光素子１１が配設されているとともに、フランジ３ｂの周縁部の上方には、符号パターン５を挟んで発光素子１１と対向するように受光素子１２が配設されている。
【００２８】
そして、ロータリーエンコーダ付きモータ１は、図３（ｂ）に示すように、発光素子１１と受光素子１２と符号パターン５との組合せにより、光電式透過型のロータリーエンコーダ１５として機能するように構成されている。
【００２９】
次に、作用について説明する。
【００３０】
以上のような構成を有するロータリーエンコーダ付きモータ１においては、発光素子１１から発散光が出射され、符号パターン５のスリット３ｃを透過した後、受光素子１２に入射することにより、モータ４の出力軸３の回転量が検出される。このとき、符号パターン５のパターン中心が出力軸３の回転中心に一致しているので、モータ４の出力軸３の回転量の検出動作を円滑に行うことができる。
【００３１】
したがって、この実施の形態２においても、上述した実施の形態１と同じ作用効果を奏する。
【００３２】
これに加えて、このロータリーエンコーダ付きモータ１では、出力軸３の各スリット３ｃが軸本体３ｄの周面より外側に位置しているので、出力軸３の回転量を精度よく検出することができる。
【００３３】
また、８本のスリット３ｃは円周上に等角度間隔で配置されているため、モータ４は、出力軸３にスリット３ｃを設けたからといって、出力軸３の重心が回転中心、つまり軸心ＣＴ１からずれて回転時にバランスが崩れる恐れはない。
［発明の実施の形態３］
【００３４】
図４は、本発明の実施の形態３に係る図である。
【００３５】
まず、構成を説明する。
【００３６】
この実施の形態３では、上述した実施の形態１とほぼ同じ構成を有している。
【００３７】
ただし、モータ４の出力軸３の上端部には、図４に示すように、８本のスリット３ｃが、円周上に等角度間隔（つまり、４５°間隔）で配置された形で刻設されている。そして、これらのスリット３ｃによって円環状の符号パターン５が構成されており、符号パターン５のパターン中心はモータ４の出力軸３の回転中心、つまり軸心ＣＴ１に一致している。また、各スリット３ｃは、図４（ｂ）に示すように、その底面が出力軸３の軸心方向（図４の上下方向）に対して約４５°傾斜している。さらに、出力軸３の周面の近傍には、発光素子１１が配設されているとともに、出力軸３の端面３ａの近傍には、符号パターン５を挟んで発光素子１１と対向するように受光素子１２が配設されている。
【００３８】
そして、ロータリーエンコーダ付きモータ１は、図４（ｂ）に示すように、発光素子１１と受光素子１２と符号パターン５との組合せにより、光電式透過型のロータリーエンコーダ１５として機能するように構成されている。
【００３９】
次に、作用について説明する。
【００４０】
以上のような構成を有するロータリーエンコーダ付きモータ１においては、発光素子１１から発散光が出射され、符号パターン５のスリット３ｃを透過した後、受光素子１２に入射することにより、モータ４の出力軸３の回転量が検出される。このとき、符号パターン５のパターン中心が出力軸３の回転中心に一致しているので、モータ４の出力軸３の回転量の検出動作を円滑に行うことができる。
【００４１】
したがって、この実施の形態３においても、上述した実施の形態１と同じ作用効果を奏する。
【００４２】
これに加えて、このロータリーエンコーダ付きモータ１では、符号パターン５を形成するのに、モータ４の出力軸３の端部にスリット３ｃを刻設するだけで済むので、符号パターン５の形成作業、ひいてはロータリーエンコーダ付きモータ１の製造が容易となる。
【００４３】
また、８本のスリット３ｃは円周上に等角度間隔で配置されているため、モータ４は、出力軸３にスリット３ｃを設けたからといって、出力軸３の重心が回転中心、つまり軸心ＣＴ１からずれて回転時にバランスが崩れる恐れはない。
［発明のその他の実施の形態］
【００４４】
なお、上述した実施の形態２、３では、モータ４の出力軸３に８本のスリット３ｃが設けられたロータリーエンコーダ付きモータ１について説明したが、このスリット３ｃの本数は８個に限るわけではなく、ロータリーエンコーダ１５に要求される分解能に応じて適切な本数のスリット３ｃを設ければよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、特に小型化の要請が強いロータリーエンコーダ付きモータに広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態１に係るロータリーエンコーダ付きモータの断面図である。
【図２】同実施の形態１に係るモータの出力軸を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るモータの出力軸を示す図であって、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線による断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係るモータの出力軸を示す図であって、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその正面図（半断面図）である。
【符号の説明】
【００４７】
１……ロータリーエンコーダ付きモータ
２……ハウジング
２ａ……端面
３……出力軸
３ａ……端面
３ｂ……フランジ
３ｃ……スリット
４……モータ
５……符号パターン
６……樹脂モールド
７……エンコーダ基板
８……インクリメンタルパターン
９……アブソリュートパターン
１０……検出ユニット
１１……発光素子
１２……受光素子
１３……シリコン基板
１５……ロータリーエンコーダ
ＣＴ１……出力軸の軸心
【図１】
0005200587.tif 000002
【図２】
0005200587.tif 000003
【図３】
0005200587.tif 000004
【図４】
0005200587.tif 000005