(57)【要約】【課題】測定対象への装着が容易なホローシャフト型のロータリエンコーダを提供する。【解決手段】所定のパターンを有する回転符号板２を備え測定対象２０の回転軸２０ａに固定されて回転する円板部３と、前記所定のパターンを検出する検出手段１２と、測定対象２０の回転量を検出するべく検出手段１２からの検出信号を処理する電気部品を実装した基板部６と、円板部３を回転可能に収納するベース部４とを備えており、円板部３とベース部４とを固定するための固定手段７，８をさらに有していることを特徴とする。【選択図】図１
2007322157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のパターンを有する回転符号板を備え測定対象の回転軸に固定されて回転する円板部と、
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量を検出するべく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基板部と、
前記円板部を回転可能に収納するベース部とを備えており、
前記円板部と前記ベース部とを固定するための固定手段をさらに有していることを特徴とするロータリエンコーダ。
【請求項２】
前記固定手段は、前記円板部に設けらている第１ねじ部と、前記ベース部に設けられており前記第１ねじ部に螺合可能な第２ねじ部とからな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】
前記固定手段は、前記円板部に設けらている溝部と、前記ベース部に設けられており前記溝部に係止可能な板ばね部材とからな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。
【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ものである。
【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を備え、該回転符号板の回転量をセンサによって検出することで前記測定対象の回転量を検出するロータリエンコーダが広く用いられている。このロータリエンコーダは、回転符号板を備えた円板部と、該円板部を収納するベース部と、回路基板を備えた基板部とからなる。
【０００３】
そして斯かるロータリエンコーダは、測定対象の回転軸をベース部へ挿入して円板部に直接固定して用いられる所謂ホローシャフト型ロータリエンコーダ（例えば、特許文献１を参照。）と、円板部がベース部の外部へ突出する回転軸を備えこれに測定対象の回転軸を連結固定して用いられる所謂軸付きロータリエンコーダとに分けられる。
【特許文献１】特開２００３−３１５０８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、測定対象へのロータリエンコーダの装着は、軸付きロータリエンコーダの場合には、上述のように円板部に備えられた回転軸をカップリング等によって測定対象の回転軸に連結固定すればよいため、円板部、ベース部、及び基板部を一体的に取り扱うことが可能である。
【０００５】
しかしながら、ホローシャフト型エンコーダの場合には、ベース部を測定対象に取り付けた後で測定対象の回転軸に円板部を固定し、さらに基板部をベース部に取り付けるという手順で行わなければならず、装着作業が煩雑であるという問題があった。
【０００６】
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、測定対象への装着が容易なホローシャフト型のロータリエンコーダ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】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、
所定のパターンを有する回転符号板を備え測定対象の回転軸に固定されて回転する円板部と、
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量を検出するべく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基板部と、
前記円板部を回転可能に収納するベース部とを備えており、
前記円板部と前記ベース部とを固定するための固定手段をさらに有していることを特徴とするロータリエンコーダを提供する。
【０００８】
また本発明のロータリエンコーダは、
前記固定手段は、前記円板部に設けらている第１ねじ部と、前記ベース部に設けられており前記第１ねじ部に螺合可能な第２ねじ部とからなることを特徴とする。
【０００９】
また本発明のロータリエンコーダは、
前記固定手段は、前記円板部に設けらている溝部と、前記ベース部に設けられており前記溝部に係止可能な板ばね部材とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、測定対象への装着が容易なホローシャフト型の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】
【００１１】
以下、本発明の各実施形態に係るロータリエンコーダを添付図面に基づいて説明する。
なお、各実施形態に係るロータリエンコーダは、光学式のホローシャフト型ロータリエンコーダであって、測定対象をモータとして説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るロータリエンコーダの構成を示す（ａ）分解断面図と（ｂ）斜視図である。
図１に示すように、本ロータリエンコーダ１は、回転符号板２を備えた円板部３と、該円板部３を回転可能に収納するベース部４と、回路基板５を備えベース部４の上面に取り付けられる基板部６とからなる。
【００１３】
本ロータリエンコーダ１において、円板部３は、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３ａ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。そしてさらに、この下端部分の外周には、雄ねじ部７が形成されている。
【００１４】
また、斯かる形状の円板部３の上側には、上述した回転符号板２が外挿されてねじ止めされている。この回転符号板２は、円盤状の部材であってその外周部分には不図示のスリットが円周方向に沿って等間隔で形成されている。
【００１５】
本ロータリエンコーダ１において、ベース部４は、円板部３を回転可能に収納しかつモータに取り付けられて該モータの回転軸を円板部３の挿入穴３ａへ導くための上下方向に貫通した開口部８を備えた円柱形状の筐体である。またこのベース部４において、開口部８を形成する該ベース部４の内壁８ａの下側部分には、上述した円板部３の雄ねじ部７と螺合可能な雌ねじ部９が形成されている。そしてこのベース部４には、上下方向に貫通した貫通孔１０がさらに形成されており、この貫通孔１０には光源１１ａとコリメータレンズ１１ｂからなる光源ユニット１１が備えられている。
【００１６】
また本ロータリエンコーダ１において、基板部６は、ベース部４の上側に取り付けられて開口部８を略閉塞する板状部材であって、その下面には上述したベース部４の光源ユニット１１からの光を受光するための光センサ１２が備えられている。そして、この基板部６の上面には、光センサ１２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を実装した上述の基板５が備えられている。そしてさらに、この基板部６の中央部分には、円板部３と不図示のモータの回転軸とを固定するための後述する止めねじ１３を本ロータリエンコーダ１内へ出し入れするための挿脱孔６ａが形成されている。
【００１７】
斯かる構成の本ロータリエンコーダ１において、光源ユニット１１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回転符号板２に下側から照射される。そしてこの回転符号板２における不図示のスリットを通過した光は、光センサ１２によって受光されてアナログ信号に変換される。このアナログ信号は、基板５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。このデジタル信号は、回転符号板２の光透過、不透過に対応するパルス信号となっているため、単位時間当たりのパルス数に基づき、モータの回転軸の回転量を算出することが可能となる。
【００１８】
また、本ロータリエンコーダ１は、上述した円板部３の雄ねじ部７とベース部４の雌ねじ部９とを締め付け固定することによって、円板部３をベース部４に固定することができる。この上で、基板部６をベース部４に取り付けることによって、ベース部４と円板部３と基板部６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ができる。
【００１９】
また、本ロータリエンコーダ１において円板部３とベース部４との固定は、雄ねじ部７と雌ねじ部９の締め付けをゆるめて外すことで容易に解除することができるため、以下の手順に従って本ロータリエンコーダ１をモータに対して一体的に装着することが可能となる。ここで、本明細書における「一体」や「一体的に」とは、従来のロータリエンコーダのようにベース部、円板部、及び基板部をモータに対して別々に装着するのではなく、本ロータリエンコーダ１を１つの部品としてモータに簡単に装着することができることを意味する。
【００２０】
以下、本実施形態に係るロータリエンコーダ１のモータへの取り付け手順について説明する。
図２は、本発明の第１実施形態に係るロータリエンコーダのモータへの取り付け手順を示す図である。
【００２１】
手順１：図２（ａ）に示すように、モータ２０の回転軸２０ａを、本ロータリエンコーダ１のベース部４から円板部３へと挿入する。なお、本ロータリエンコーダ１は工場出荷時、円板部３とベース部４は雄ねじ部７と雌ねじ部８によって締め付け固定されており、円板部３、ベース部４、及び基板部６は一体のものとして取り扱うことができる。このとき、モータ２０とベース部４との間には、一定のクリアランスＲが生じている。
【００２２】
手順２：図２（ｂ）に示すように、ピン位置調整部材２１によってモータ２０の回転軸２０ａの位置を調整し、基板部６の挿脱孔６ａから止めねじ１３を本ロータリエンコーダ１内へ導き、この止めねじ１３によってモータ２０の回転軸２０ａに円板部３を固定する。このとき、モータ２０とベース部４との間には、一定のクリアランスＲが生じている。
【００２３】
手順３：図２（ｃ）に示すように、モータ２０の回転軸２０ａが回転しないように固定し、円板部３に対してベース部４を回転させてこれらの締め付けをゆるめて外すことによって、ベース部４と円板部３の固定を解除する。これにより、ベース部４と円板部３が分離するため、ベース部４と基板部６は一体的にモータ２０側へ落ち込み、モータ２０のインローユニット２０ｂとベース部４とが嵌合する。なお、本ロータリエンコーダ１内には、ベース部４と円板部３の固定を解除してこれらを分離した際に、円板部３をベース部４内の上方へ退避させるためのスペースが確保されている。
【００２４】
手順４：図２（ｄ）に示すように、ベース部４をモータ２０に対して回転させてその位置を調整し、複数のねじ２２によってベース部４をモータ２０に対して固定する。
以上の手順により、モータ２０に対して本ロータリエンコーダ１を一体的に装着することができる。
【００２５】
そしてさらに、モータ２０に装着された本ロータリエンコーダ１は、以下の手順に従って該モータ２０から一体的に取り外すことも可能である。
以下、本実施形態に係るロータリエンコーダ１のモータ２０からの取り外し手順について説明する。
【００２６】
図３は、本発明の第１実施形態に係るロータリエンコーダのモータからの取り外し手順を示す図である。
手順１：図３（ａ）に示すように、モータ２０に対してベース部４を固定するための複数のねじ２２を取り外す。
【００２７】
手順２：図３（ｂ）に示すように、モータ２０の回転軸２０ａが回転しないように固定し、円板部３に対してベース部４をモータ２０と反対側に持ち上げながら回転させてこれらを締め付け固定することによって、ベース部４と円板部３とを固定する。これにより、本ロータリエンコーダ１を一体のものとして取り扱うことができるようになる。なおこのとき、ベース部４の内壁８ａは円板部３に対してガタつきが小さくなるように設けられているため、回転符号板２がロータリエンコーダ１内の部材に干渉して破損したりすることはない。
【００２８】
手順３：図３（ｃ）に示すように、ベース部４と円板部３が十分に締め付け固定されていることを確認し、円板部３とモータ２０の回転軸２０ａとを固定している止めねじ１３を取り外す。
手順４：図３（ｄ）に示すように、モータ２０から本ロータリエンコーダ１を一体的に取り外す。なお、取り外した本ロータリエンコーダ１は、工場出荷時と同様に、円板部３、ベース部４、及び基板部６を一体のものとして取り扱うことができる。
【００２９】
以上の手順により、モータ２０から本ロータリエンコーダ１を一体的に取り外すことができる。
以上に述べたように本ロータリエンコーダ１は、円板部３、ベース部４、及び基板部６を固定して一体のものとして取り扱うことができ、モータ２０への取り付け及び取り外しを一体的に行うことができる。このため、本ロータリエンコーダ１のモータ２０に対する取り付けや取り外しをする環境が悪い場合でも、回転符号板２を雰囲気中に露出する必要がないため、ゴミの付着や破損を回避することができる。
【００３０】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係るロータリエンコーダの構成を示す断面図である。
なお、本実施形態に係るロータリエンコーダの基本的な構成は上記第１実施形態と同様であるため同じ符号を付して説明を省略し、以下、特徴的な構成について詳細に説明する。
【００３１】
図４に示すように、本ロータリエンコーダ２５において、円板部２６は、モータ２０の回転軸２０ａを挿入して固定するための挿入穴２６ａ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。そして外径の小さな上端部分の下側には、回転符号板２を支持するために外径が拡大する方向へ延在した支持部２７が形成されており、さらに下端部分の外周には、この外周を一回りする溝部２８が形成されている。
【００３２】
また、ベース部２９は、円板部２６を収納しかつモータ２０に取り付けられて該モータ２０の回転軸２０ａを円板部２６へ導くための上下方向に貫通した開口部３０を備えた円柱形状の筐体である。このベース部２９において、開口部３０を形成する該ベース部２９の内壁３０ａの下側端面には、リング状の板ばね３１が備えられている。この板ばね３１は、上述した円板部２６の溝部２８に係止するように、内径方向へ延びた係止部３１ａが４箇所形成されている。
【００３３】
そしてさらに、ベース部２９の内壁３０ａの上端部分には、円板部２６の支持部２７の外周と嵌まり合う形状のマウント部３０ｂが形成されている。したがって、板ばね３１の係止部３１ａを円板部２６の溝部２８に係止した際に、マウント部３０ｂと円板部２６の支持部２７とが嵌まり合うことで、本ロータリエンコーダ２５内で円板部２６が倒れることを防止することができる。
【００３４】
以上の構成の本ロータリエンコーダ２５は、図４（ａ）に示すように、上述した円板部２６の溝部２８とベース部２９の板ばね３１の係止部３１ａとを係止することによって、円板部２６をベース部２９に対して固定することができる。この上で、基板部６をベース部２９に取り付けることによって、ベース部２９と円板部２６と基板部６とを一体のものとして取り扱うことができため、上記第１実施形態と同様に、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ができる。
【００３５】
また、本ロータリエンコーダ２５において、円板部２６とベース部２９との固定は、図４（ｂ）に示すように、円板部２６を図中上方へ移動させて溝部２８と板ばね３１との係止を外すことで容易に解除することができる。このため、本ロータリエンコーダ２５は、上記第１実施形態と同様の手順でモータ２０への取り付け及び取り外しも一体的に行うことができ、上記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００３６】
以上に述べた各実施形態より、測定対象への取り付け及び取り外しが容易なホローシャフト型のロータリエンコーダを実現することができる。
なお、上記各実施形態では、円板部をベース部に固定するための固定手段として雄ねじ部と雌ねじ部、溝部と板ばねを採用したロータリエンコーダを示しているが、本発明において当該固定手段はこれらに限られるものでなく、ラチェット機構やマウント機構等のその他の固定手段を採用することもできる。
また、上記各実施形態では、光源ユニットと光センサを用いた光学式のロータリエンコーダを示しているが、本発明はこれに限られるものでなく、磁気式のロータリエンコーダにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るロータリエンコーダの構成を示す（ａ）分解断面図と（ｂ）斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るロータリエンコーダのモータへの取り付け手順を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るロータリエンコーダのモータからの取り外し手順を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るロータリエンコーダの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１，２５    ロータリエンコーダ
２          回転符号板
３，２６    円板部
４，２９    ベース部
６          基板部
７          雄ねじ部
８          雌ねじ部
１１        光源ユニット
１２        光センサ
２０        モータ
２８        溝部
３１        板ばね
【図１】
2007322157.tif 000003
【図２】
2007322157.tif 000004
【図３】
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【図４】
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