JP2008002970A

JP2008002970A - ロータリーエンコーダの接着方法と、これを用いたロータリーエンコーダ

Info

Publication number: JP2008002970A
Application number: JP2006173015A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Mihashi; 雄一三橋
Original assignee: Sendai Nikon Corp
Current assignee: Sendai Nikon Corp
Priority date: 2006-06-22
Filing date: 2006-06-22
Publication date: 2008-01-10

Abstract

【課題】製造工程の時間短縮を可能にすると共に接着剤の管理が容易なロータリーエンコーダの接着方法を提供すること。
【解決手段】符号化パターンが形成された円板部材５と前記円板部材より直径が小さい金属ハブ部材６とを備えたロータリーエンコーダにおける接着方法において、前記円板部材と前記金属ハブ部材の間に充填された光硬化型接着剤に対して前記光硬化型接着剤を硬化させるための光２４を、前記光硬化型接着剤の端面部分に対して斜め方向から照射して前記円板部材都と前記金属ハブ部材とを接着するロータリーエンコーダの接着方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、ロータリーエンコーダの接着方法と、これを用いたロータリーエンコーダに関する。

従来、ロータリーエンコーダでは、符号化パターンを有する円板部材をモータに接続する回転シャフトに接着剤で接着してロータリーエンコーダが構成されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−２７６０号公報

しかしながら、従来のロータリーエンコーダは、接着する部材の一方が光学的に透明体である場合には紫外線硬化型接着剤が使用可能であるが、接着する部材が両方とも光学的に不透明な場合には紫外線硬化型接着剤を使用することができず、二液混合型接着剤や熱硬化型接着剤を使用する必要がある。二液混合型接着剤は、二液混合後に接着剤の特性が径時変化するために接着剤の時間管理を厳密に行う必要がある。また、熱硬化型接着剤は、高温で処理するために接着部材の保持や温度の上げ下げの時間など接着工程が煩雑になると言う問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みて行われたものであり、製造工程の時間短縮を可能にすると共に接着剤の管理が容易なロータリーエンコーダの接着方法と、この接着方法を用いて形成されたロータリーエンコーダを提供する。

上記課題を解決するために、本発明は、符号化パターンが形成された円板部材と前記円板部材より直径が小さい金属ハブ部材とを備えたロータリーエンコーダにおける接着方法において、前記円板部と前記金属ハブ部材の間に充填された光硬化型接着剤に対して前記光硬化型接着剤を硬化させるための光を、前記光硬化型接着剤の端面部分に対して斜め方向から照射して前記円板部材と前記金属ハブ部材とを接着することを特徴とするロータリーエンコーダの接着方法を提供する。

また、本発明は、前記ロータリーエンコーダの接着方法で形成されたロータリーエンコーダを提供する。

本発明によれば、製造工程の時間短縮を可能にすると共に接着剤の管理が容易なロータリーエンコーダの接着方法と、この接着方法で形成されたロータリーエンコーダを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態に関し図面を参照しつつ説明する。

図１は、本実施の形態にかかるロータリーエンコーダの接着方法を用いて形成されたロータリーエンコーダの概略構成図である。

図１において、本実施の形態にかかるロータリーエンコーダ１は、ロータリーエンコーダ１の回転体２が、本体モールド部材３とメイン基板４で囲まれた空間内に保持されている。ロータリーエンコーダ１の回転体２は、符号化のためのスリット状の開口パターンが形成されたガラス円板５が金属のハブ６に接着され、ハブ６はマグネット７と接着される。ハブ６の中心部分には、不図示のモータの回転軸に係合される円筒状部分６ａがハブ６と一体に設けられている。ロータリーエンコーダ１の回転体２は、円筒状部分６ａをモータの回転軸に係合したのち円板部セットビス９でモータの回転軸に固定される。

また、ロータリーエンコーダ１の回転体２は、本体モールド部材３とメイン基板４とで覆われ外部から遮断されている。また本体モールド部材３のロータリーエンコーダ１の回転体２の上方にはロータリーエンコーダ１の回転体２をカバーするシールド部材１０が設けられ、本体モールド部材３からメイン基板４を取り外した時にロータリーエンコーダ１の回転体２の領域に埃等の進入を防止している。

また、本体モールド部材３の上方には、ロータリーエンコーダ１の各種信号処理を行う電気部品を搭載したメイン基板４が、本体モールド部材３の上方の開口をカバーするように固定されている。

また、本体モールド部材３のガラス円板５の下方には、不図示の発光素子が配設され、発光素子の上方のメイン基板４の本体モールド部材３側には不図示の受光素子が配設されている。発光素子と受光素子の光軸上に位置するシールド部材１０には発光素子からの光を通過させるための不図示の開口部が設けられている。

ガラス円板５に形成されたスリット状の開口パターンで発光素子からの光をＯＮ／ＯＦＦし、受光素子で発光素子からの光を検出することで、モータの回転等を検出する。このようにしてロータリーエンコーダ１が構成されている。

本実施の形態にかかるロータリーエンコーダ１では、ロータリーエンコーダ１の回転体２は、光学的に不透明な金属のハブ６とスリット状の開口パターンが形成されたガラス円板５とを接着して構成している。なお、ガラス円板５には、スリット状の開口パターンを形成するための遮光用の薄膜（例えば、アルミ薄膜、金薄膜等の金属薄膜）が蒸着法やスパッタリング法等によってガラス円板５の全面に成膜され、エッチング法によってスリット状の開口パターンが形成されている。以下、このロータリーエンコーダ１の回転体２の接着方法に関し図を参照しつつ説明する。

（第１実施の形態）
図２は、第１実施の形態にかかるロータリーエンコーダ１の回転体２の接着方法の説明図であり、（ａ）はロータリーエンコーダ１の回転体２の全体概略図を、（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った断面と硬化光の照射状態の概略図を、（ｃ）は断面の拡大と硬化光の伝播状態の概略説明図をそれぞれ示している。

図２において、ロータリーエンコーダ１の回転体２は、金属のハブ６と上述の遮光膜からなるスリット状の開口パターンを有するリング状のガラス円板５とを紫外線硬化型接着剤２０で接着して形成されている。

図２（ａ）から（ｃ）において、本第１実施の形態にかかるロータリーエンコーダ１の回転体２は、ハブ６を回転させながら紫外線硬化型接着剤２０をほぼハブ６の一周に亘って塗布した後、ガラス円板５とハブ６との芯だしを行い、紫外線硬化型接着剤２０がハブ６とガラス円板５の間にほぼ均一な厚さになるように押圧する。この時、紫外線硬化型接着剤２０は、ガラス円板５の内周側端部と、ハブ６の外周側端部から僅かにはみだす程度に形成される。

その後、ロータリーエンコーダ１の回転体２全体を回転させながら、ガラス円板５の内周部とハブ６の外周部近傍に配置された紫外線照射装置２２、２２から紫外線２４、２４を紫外線硬化型接着剤２０の端面部分２０ａ、２０ｂに対して斜め方向から照射して紫外線硬化型接着剤２０を硬化させる。ガラス円板５はリング状であるため、硬化用の紫外線２４、２４は、紫外線硬化型接着剤２０の外周側の端面部分２０ａと内周側の端面部分２０ｂの二つの方向から同時に照射する。これにより、紫外線硬化型接着剤２０を短時間で硬化させることができる。なお、紫外線２４は、外周側または内周側のどちらか一方のみから照射することで紫外線硬化型接着剤２０を硬化させることが可能である。

紫外線照射装置２２、２２から射出し紫外線硬化型接着剤２０に斜め方向から入射した紫外線２４、２４は、ハブ６と紫外線硬化型接着剤２０の界面、及びガラス円板５に形成されている遮光用の金属薄膜２６とガラス円板５との界面とで反射を繰り返しながら紫外線硬化型接着剤２０の端面部分２０ａ、２０ｂからそれぞれ径方向へと侵入し、紫外線硬化型接着剤２０を硬化させる。紫外線２４、２４が斜め方向から入射されるため、紫外線２４、２４が、ハブ６と金属薄膜２６とで効率よく反射が繰り返されて端面部分２０ａ、２０ｂから径方向の奥まった部分の紫外線硬化型接着剤２０を確実に硬化させることが可能になる。なお、紫外線２４を入射する際の傾き角度は、ロータリーエンコーダ１の回転体２の大きさ等に応じて適宜設定を変更することができる。また、遮光用の金属薄膜２６は、硬化に使用する紫外線２４を選択的に反射するように形成することが好ましい。また、接着剤として、紫外線硬化型接着剤２０に限らず、光硬化型接着剤２０と硬化に対応する光を射出する光照射装置２２を用いることも可能である。また、光照射装置２２からの光は、指向性を有する光を用いることが好ましい。指向性を有することによって、光硬化型接着剤２０の端面部２０ａ，２０ｂから効率的に径方向に光を導入することが可能になる。

このように、本第１実施の形態にかかるロータリーエンコーダ１の回転体２の接着方法では、ハブ６と遮光用の金属薄膜２６との間を紫外線２４が反射を繰り返しながら径方向に侵入して紫外線２４が効率よく到達するため、紫外線硬化型接着剤２０全体に亘って硬化させることができる。

（第２実施の形態）
図３は、第２実施の形態にかかるロータリーエンコーダ１の回転体２の接着方法の説明図であり、（ａ）はロータリーエンコーダ１の回転体２の全体概略図を、（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った断面と硬化光の照射状態の概略図を、（ｃ）は断面の拡大と硬化光の伝播状態の概略説明図をそれぞれ示している。第１実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し説明する。

図３において、第２実施の形態にかかるロータリーエンコーダ１の回転体２は、金属製のハブ６にスリット状の開口パターンを有するガラス円板１５を紫外線硬化型接着剤２０で接着して形成している。

図３（ａ）から（ｃ）において、本第２実施の形態にかかるロータリーエンコーダ１の回転体２は、ハブ６の中心付近に紫外線硬化型接着剤２０を適量滴下した後、ガラス円板１５とハブ６との芯だしを行い、紫外線硬化型接着剤２０がハブ６とガラス円板１５の間にほぼ均一な厚さになるように押圧する。この時、紫外線硬化型接着剤２０は、ハブ６の外周側端部から僅かにはみだす程度に形成する。

その後、ロータリーエンコーダ１の回転体２全体を回転させながら、紫外線照射装置２２から紫外線２４を紫外線硬化型接着剤２０の端面部分２０ａにに対して斜め方向から照射して紫外線硬化型接着剤２０を硬化させる。なお、紫外線２４は、外周側の数箇所から同時に照射することで硬化時間を短縮することができる。

紫外線照射装置２２から射出し紫外線硬化型接着剤２０に斜め方向から入射した紫外線２４は、ハブ６と紫外線硬化型接着剤２０の界面、及びガラス円板１５に形成された遮光用の金属薄膜２６とガラス円板１５との界面とで反射を繰り返しながら紫外線硬化型接着剤２０の端面部分２０ａからロータリーエンコーダ１の回転体２の中心方向へと侵入し、紫外線硬化型接着剤２０を硬化させる。紫外線２４が斜め方向から入射されるため、紫外線２４が、ハブ６と金属薄膜２６との間で効率よく反射が繰り返されて端面部分２０ａから中心方向へ侵入し紫外線硬化型接着剤２０を確実に硬化させることが可能になる。なお、紫外線２４を入射する際の傾き角度は、ロータリーエンコーダ１の回転体２の大きさ等に応じて適宜設定を変更することができる。また、遮光用の金属薄膜２６は、硬化に使用する紫外線２４を選択的に反射するように形成することが好ましい。また、接着剤として、紫外線硬化型接着剤２０に限らず、光硬化型接着剤２０と硬化に対応する光を射出する光照射装置２２を用いることも可能である。また、光照射装置２２からの光は、指向性を有する光を用いることが好ましい。指向性を有することによって、光硬化型接着剤２０の端面部２０ａから効率的に中心方向に光を導入することが可能になる。

このように、本第２実施の形態にかかるロータリーエンコーダ１の回転体２の接着方法では、ハブ６と遮光用の金属薄膜２６との間を紫外線２４が反射を繰り返しながら中心方向に伝播し、紫外線２４が効率よく到達するため、紫外線硬化型接着剤２０の全体に亘って硬化させることができる。

以上述べたように、本発明によれば、接着剤として光硬化型接着剤を用いることが可能になり、ロータリーエンコーダの回転体の製造工程の時間短縮と、接着剤の管理を容易にする事ができるロータリーエンコーダの回転体の接着方法を提供することができる。また、このロータリーエンコーダの回転体の接着方法を用いて形成されたロータリーエンコーダを提供することができる。

なお、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。

本実施の形態にかかるロータリーエンコーダの接着方法を用いて形成されたロータリーエンコーダの概略構成図である。第１実施の形態にかかるロータリーエンコーダの接着方法の説明図であり、（ａ）はロータリーエンコーダの回転体の全体概略図を、（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った断面と硬化光の照射状態の概略図を、（ｃ）は断面の拡大と硬化光の伝播状態の概略説明図をそれぞれ示している。第２実施の形態にかかるロータリーエンコーダの回転体の接着方法の説明図であり、（ａ）はロータリーエンコーダの回転体の全体概略図を、（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った断面と硬化光の照射状態の概略図を、（ｃ）は断面の拡大と硬化光の伝播状態の概略説明図をそれぞれ示している。

符号の説明

１ロータリーエンコーダ
２回転体
３本体モールド部材
４メイン基板
５、１５ガラス円板
６ハブ
７マグネット
９円板部セットビス
１０シールド板
２０紫外線硬化型接着剤
２２紫外線照射装置
２４紫外線
２６遮光用の金属薄膜

Claims

符号化パターンが形成された円板部材と前記円板部材より直径が小さい金属ハブ部材とを備えたロータリーエンコーダにおける接着方法において、
前記円板部材と前記金属ハブ部材の間に充填された光硬化型接着剤に対して前記光硬化型接着剤を硬化させるための光を、前記光硬化型接着剤の端面部分に対して斜め方向から照射して前記円板部材都と前記金属ハブ部材とを接着することを特徴とするロータリーエンコーダの接着方法。
前記光硬化型接着剤を硬化させるための光は、前記円板部材の表面と前記金属ハブ部材の表面との間で反射されて前記光硬化型接着剤中に侵入し、前記光硬化型接着剤を硬化させ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の接着方法。
前記光硬化型接着剤を硬化させるための光を照射する際、前記円板部材と前記金属ハブ部材とを一体的に回転す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の接着方法。
前記円板部材は、ガラス円板にスリットパターンを形成するための遮光膜が形成されていることを特徴とする請求項１または３に記載のロータリーエンコーダの接着方法。
前記遮光膜は、前記光硬化型接着剤を硬化させるための光を反射する特性を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のロータリーエンコーダの接着方法。
前記光硬化型接着剤は、紫外線硬化型接着剤であり前記光硬化型接着剤を硬化させるための光は紫外線であることを特徴とする請求項１または５に記載のロータリーエンコーダの接着方法。
請求項６に記載のロータリーエンコーダの接着方法で形成されたロータリーエンコーダ。