CN101162156A - 光学式编码器 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种具有防止水分等附着到编码盘的V型槽部的结构的光学式编码器。本发明的光学式编码器具有与形成了编码盘的V型槽的面邻接配置的由透光材料构成的保护板。
Description
技术领域
本发明涉及光学式编码器，尤其涉及利用在编码盘的面上局部形成的凹凸部使入射的光偏向类型的光学式编码器。
背景技术
光学式编码器广泛地应用于检测用电动机驱动旋转的旋转体等的旋转位置及速度的场合。图7是表示公知的光学式编码器的一例的简要立体图。图7所示的光学式编码器100具有固定在未图示的电动机的轴112上的大致圆盘形状的编码盘114及夹住编码盘114相对地配置的光源或发光部116和受光部118。编码盘114用透光的玻璃板或树脂制作，具有一个以上的凹凸部120a、120b、120c及120d。各凹凸部的构成使得来自发光部116的光全反射，因而，在光入射到凹凸部的情况下，该光就到达不了受光部118。另一方面，由于入射到编码盘114的凹凸部以外的实质上平坦的部分112的光到达受光部118，因而，根据电动机的旋转速度可得到周期不同的脉冲信号(编码器信号)，可以测定旋转速度。
图8是图7的编码器的局部剖面图，如图8所示，各凹凸部具体地具有在编码盘114的一个面上所形成的一个以上的V型槽124。这种光学式编码器记载在例如日本特开平11-287671号公报中。另外，在日本特开2004-309302号公报中公开了通过高精度地形成V型槽形状而得到高分辨率的光学式编码器的技术。
如上所述，V型槽124的构成使得来自发光源116的光全反射而到达不了受光部118。但是，现有的光学式编码器做成形成有V型槽124的编码盘114的面露出在外部的结构，从而具有水分或尘埃等异物有进入或附着到V型槽内的可能性。因此，如图8所示，若水或油等液体或透光性的异物128附着到V型槽内时，由于空气与水等的折射率大不相同，因而，光在V型槽的表面不会全反射，其一部分或全部则透过上方。因此，即使在光入射到凹凸部的情况下，该光的至少一部分会到达受光部，其结果，出现编码器信号异常等问题，给进行稳定而正确的测定带来困难。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种具有防止水等附着到编码盘的V型槽部的结构的光学式编码器。
为了实现上述发明目的，本发明提供一种光学式编码器，该光学式编码器具有：发光部；以接收来自上述发光部的光的方式构成的受光部；编码盘，该编码盘做成与被测物的移动相应地活动且由透光材料构成，而且在至少一个面上具有用于变更来自上述发光部的入射光的进路的凹凸部；以及与形成了上述编码盘的上述凹凸部的面邻接配置的由透光材料构成的保护板。
上述凹凸部可以形成于上述编码盘的面上，并且有对来自上述发光部的入射光进行全反射的功能。
不与上述编码盘相对的上述保护板的面最好具有增大润湿性的涂层。
或者，不与上述编码盘相对的上述保护板的面可以具有为增大润湿性而形成的几何图案。
最好上述保护板固定在上述编码盘上，上述编码盘及上述保护板作为一体件固定在上述被测物上。
或者，上述编码盘及上述保护板可以分别粘结固定在上述被测物上。
或者，上述保护板至少部分地具有弹性，也可以通过将该保护板的具有弹性的部分卡合在形成于上述被测物上的凹部中，使得上述保护板固定在上述被测物上。
上述保护板最好具有与编码盘的外周端部抵接并卡合的卡合部。在这种场合，上述卡合部沿上述编码盘的整个圆周卡合是有利的。
附图说明
图1是涉及本发明的光学式编码器的主要部分的简要立体图。
图2是图1的编码器的凹凸部的剖面图。
图3是表示在保护板的面上形成了涂层或几何图案的例子的剖面图。
图4是说明编码盘和保护板向电动机轴的第一安装方式的图。
图5是说明编码盘和保护板向电动机轴的第二安装方式的图。
图6是说明编码盘和保护板向电动机轴的第三安装方式的图。
图7是现有的光学式编码器的主要部分的简要立体图。
图8是图7的编码器的凹凸部的剖面图。
具体实施方式
本发明的上述或其它目的，特征及优点通过参照附图对以下的优选实施方式进行说明将变得更加清楚。
下面，参照附图详细说明本发明。图1是涉及本发明的光学式编码器10的主要部分的简要立体图。编码器10具有固定在作为被测定物的未图示的电动机的轴12上的大致圆盘形状的编码盘14以及夹住编码盘14相对地配置的光源或发光部16及受光部18。编码盘14由透光的例如透明玻璃板或树脂制成。并具有具备与轴12同心的圆弧状的一个以上(图示的例子为两对共4个)的凹凸部20a、20b、20c及20d。另一方面，编码盘14的凹凸部以外的部分22是实质上平坦的，作为不使来自发光部的光偏向而透过的光透射部发挥作用。并且，与两对凹凸部相对应，受光部18具有两个受光元件(未图示)。
凹凸部的各个如作为图1的轴向剖面图的图2所示，其表面上具有微小的一个以上的V型槽24。V型槽24做成使入射到凹凸部的来自发光部16的光全反射，从而使凹凸部的受光部18一侧变成暗部。因此，电动机旋转时，光到达或未到达受光部18的受光元件的状态交替重复，因而得到脉冲状的信号波形，从而可测定电动机的旋转位置或速度。此前所述的结构可以与现有的结构相同。
本发明的编码器10的特征在于，在形成了编码盘14的V型槽24的一侧具有邻接配置的由玻璃或树脂制的透光材料构成的保护板26。如上所述，若水或透光性的异物附着在V型槽上，光就不能被凹凸部全反射，就存在不能发挥所希望的编码器功能的情况，而利用保护板就可以防止来自外部的液体或异物附着在V型槽24上。因此，来自发光部的光能可靠地全反射，可防止所得到的信号波形出现异常。此外，如图2所示，在保护板26的与编码盘14相反一侧的面上虽有可能附着水分28等，但由于这样的水分对V型槽24的反射作用没有任何影响，因而不成问题。
但是，在光应到达受光部的受光元件的场合，若水分等附着在该光通过的保护板26的部位(明部)，在该水分以例如呈球状隆起的形态附着的情况下，则光会被该水分反射或偏向，在作为编码器的功能上有可能出现问题。因此，如图3所示，最好在与保护板26的与编码盘14相反一侧的面上进行增加润湿性的涂覆加工。利用这样形成的涂层30，由于所附着的液体不变成球状而薄薄地扩散在保护板26的面上，因而可以实质上排除对编码器信号造成的影响。另外，通过在保护板26的面上加工增加润湿性的几何图案30a来代替涂层30，也可得到相同的效果。
图4～图6是说明编码盘和保护板对轴的安装方式的轴向剖面图。首先说明图4所示的第一种方式，预先通过粘结或焊接将保护板26a固定到编码盘14a上，然后，利用UV粘结剂等粘结剂32a将编码盘14a固定在轴12上。这种方式由于在对轴进行安装时，能够将编码盘14a及保护板26a作为一体件进行操作，因而，与单个安装到轴12上的情况相比较，减少了定位等的麻烦。此外，如图4所示，为了使对编码盘14a的粘结或焊接时的定位容易进行，最好在保护板26a的外缘的至少一部分上具有与编码盘的外周端部抵接卡合的卡合部(例如突部)34a。另外，如果将突部34a做成沿着编码盘14的整个圆周卡合，则在阻止水分或异物进入到编码盘14a和保护板26a之间这方面可得到更好的效果。即，能更可靠地防止水分等附着到V型槽上。再有，突部34a还具有防止保护板26a挠曲的功能。
图5所示的第二种方式是利用UV粘结剂等粘结剂32b分别将编码盘14b和保护板26b固定在轴12上。在这种方式的编码器的制造工序中，编码盘14b和保护板26b实质上可利用粘结剂32b同时固定，而不需要将保护板26b固定在编码盘14b上的前工序。
图6所示的第三种方式是，首先利用UV粘结剂等粘结剂32c将编码盘14c固定在轴12上，随后再将保护板26c固定在轴12上，从而利用弹性将保护板26c的内周部36c与在轴12的外周部所形成的凹部或槽38c卡合。即，保护板26c至少其内周部36c由具有某种程度的弹性的材料制成。在这种方式的编码器的制造工序中，既不需要将保护板26c固定到编码盘14c上的前工序，也不需要用于将保护板26c固定到轴12上的粘结剂。
采用涉及本发明的光学式编码器，可利用与编码盘邻接配置的保护板，防止水分等附着到形成于编码盘上的凹凸部。因此，不用担心凹凸部对光的偏向作用受到影响，能稳定而正确地发挥编码器的功能。
另外，在保护板的与编码盘未面对的面上，由于通过形成增大润湿性的涂层或几何图案，可以使附着在该面上的水分等扩散，因而，可以抑制通过该面的光的偏向。
关于编码器和保护板对被测物的安装，如果将保护板作为固定在编码盘上的一体件固定到被测物上，则与单个固定在被测物上的情况相比较，可减少定位的麻烦。另一方面，在分别将编码盘及保护板粘结固定在被测物上的场合，可减少工序数。或者，将保护板至少部分地由弹性材料制成，通过使其弹性部分与在被测物上所形成的凹部卡合，则既不需要将保护板固定到编码盘上的前工序，也不需要用于将保护板固定到被测物上的粘结剂。
另外，保护板通过具有与编码盘的外周部抵接并卡合的卡合部，使得对编码盘的粘结或焊接时的定位很容易。再有，若将卡合部做成沿编码盘的整个圆周卡合，则在阻止水分或异物进入到编码盘和保护板之间这方面可得到更好的效果，即，能更可靠地防止水分等对凹凸部的附着。此外，卡合部还具有防止保护板挠曲的功能。
虽然上面参照便于说明而选定的特定的实施方式说明了本发明，但很显然，本领域的人员在不超出本发明的基本思想及保护范围的情况下可进行种种变更。
Claims (9)
1.一种光学式编码器(10)，具有：
发光部(16)；
以接收来自上述发光部(16)的光的方式构成的受光部(18)；
以及编码盘(14、14a、14b、14c)，该编码盘(14、14a、14b、14c)做成与被测物(12)的移动相应地活动且由透光材料构成，而且在至少一个面上具有用于变更来自上述发光部(16)的入射光的进路的凹凸部(20a～20d)，其特征在于，
还具有与形成了上述编码盘(14、14a、14b、14c)的上述凹凸部(20a～20d)的面邻接配置的由透光材料构成的保护板(26、26a、26b、26c)。
2.根据权利要求1所述的光学式编码器，其特征在于：
上述凹凸部(20a～20d)形成于上述编码盘(14、14a、14b、14c)的面上，并且有对来自上述发光部(16)的入射光进行全反射的功能。
3.根据权利要求1所述的光学式编码器，其特征在于，
不与上述编码盘(14、14a、14b、14c)相对的上述保护板(26、26a、26b、26c)的面具有增大润湿性的涂层(30)。
4.根据权利要求1所述的光学式编码器，其特征在于，
不与上述编码盘(14、14a、14b、14c)相对的上述保护板(26、26a、26b、26c)的面具有为增大润湿性而形成的几何图案(30a)。
5.根据权利要求1所述的光学式编码器，其特征在于，
上述保护板(26a)固定在上述编码盘(14a)上，上述编码盘(14a)及上述保护板(26a)作为一体件固定在上述被测物(12)上。
6.根据权利要求1所述的光学式编码器，其特征在于，
上述编码盘(14b)及上述保护板(26b)分别粘结固定在上述被测物(12)上。
7.根据权利要求1所述的光学式编码器，其特征在于，
上述保护板(26c)至少部分地具有弹性，通过将该保护板(26c)具有弹性的部分(36c)卡合在形成于上述被测物(12)上的凹部(38c)中，使得上述保护板(26c)固定在上述被测物(12)上。
8.根据权利要求1所述的光学式编码器，其特征在于，
上述保护板(26a)具有与编码盘(14a)的外周端部抵接并卡合的卡合部(34a)。
9.根据权利要求8所述的光学式编码器，其特征在于，
上述卡合部(34a)沿上述编码盘(14a)的整个圆周卡合。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |