JP2010117207A - Rotary encoder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転軸の回転量に応じた信号を電気パルスに変換するロータリエンコーダに関する。 The present invention relates to a rotary encoder that converts a signal corresponding to the amount of rotation of a rotating shaft into an electric pulse.
ロータリエンコーダとは、外部より自在に回転させることができるシャフトを備え、このシャフトを回転させると回転角度に応じた出力信号を発生させるセンサーであり、機械的な回転変位(アナログ量)を電気的なパルス(デジタル量)に変換する代表的な検出器である。従来より、機械装置の位置、角度、速度等の測定やモータの回転速度、回転量の制御等多くの分野で各種用途に使用されている。 A rotary encoder is a sensor that has a shaft that can be freely rotated from the outside. When this shaft is rotated, an output signal corresponding to the rotation angle is generated, and mechanical rotational displacement (analog amount) is electrically detected. It is a typical detector that converts to a simple pulse (digital quantity). Conventionally, it has been used for various applications in many fields such as measurement of the position, angle, speed, etc. of a mechanical device and control of the rotational speed and amount of rotation of a motor.
このような従来のロータリエンコーダの構成は、例えば、特許文献1に開示されている。
The configuration of such a conventional rotary encoder is disclosed in
しかしながら、従来のロータリエンコーダは、回路基板に電気的に接続している複数のリード線やケーブルの収容部をロータリエンコーダ内部に設けていたため、その収容部があるだけロータリエンコーダの薄型化や小型化を図ることができなかった。また、ロータリエンコーダ内部に複数のリード線やケーブルを収容していたため、ロータリエンコーダの組立工程時にリード線やケーブルをかみ込んでしまう恐れがあった。 However, the conventional rotary encoder has a housing portion for a plurality of lead wires and cables that are electrically connected to the circuit board inside the rotary encoder, so that the rotary encoder can be made thinner and smaller with only the housing portion. It was not possible to plan. Further, since a plurality of lead wires and cables are accommodated in the rotary encoder, the lead wires and cables may be caught during the assembly process of the rotary encoder.
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、径方向若しくは軸方向に薄型化、小型化を図ることができるロータリエンコーダを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a rotary encoder that can be reduced in thickness and size in the radial direction or the axial direction.
上記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、回路基板をケースの内部に備えるロータリエンコーダであって、前記ケースの一部を構成して前記回路基板を収容し、少なくとも上面が開口されたハウジングと、前記ハウジングに係合されることによって前記ケースを構成し、少なくとも前記ハウジングの上面開口を施蓋する天板部を有するカバー部材と、前記回路基板に電気的に接続される複数のリード線を束ねて構成されるケーブルと、前記ケースの側壁に係合され前記リード線を収容する中間部材と、前記ケーブルが挿通される挿通孔を有し、前記中間部材に取り付けられるグロメットと、を備え、前記ケースの側壁の一部において前記ハウジングと前記カバー部材とが前記中間部材の一部を介して係合されることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
請求項2に係る発明は、請求項1に記載のロータリエンコーダにおいて、前記中間部材は、前記ケースの側壁に設けられた第1被係合部に係合する第1係合部と、前記グロメットに設けられた第2係合部に係合される第2被係合部とを備えることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the rotary encoder according to the first aspect, the intermediate member includes a first engagement portion that engages with a first engaged portion provided on a side wall of the case, and the grommet. And a second engaged portion that is engaged with a second engaging portion provided on the second engaging portion.
請求項3に係る発明は、請求項2に記載のロータリエンコーダにおいて、前記中間部材は、前記第1係合部と前記第1被係合部とを有する第1係合手段を介して前記ケースの側壁と着脱自在に構成されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the rotary encoder according to the second aspect, the intermediate member includes the first engagement means having the first engagement portion and the first engaged portion via the first engagement means. It is characterized by being configured to be detachable from the side wall.
請求項4に係る発明は、請求項2又は請求項3に記載のロータリエンコーダにおいて、前記グロメットが、前記第2係合部と前記第2被係合部とを有する第2係合手段を介して前記中間部材と着脱自在に構成されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the rotary encoder according to the second or third aspect, the grommet includes a second engaging means having the second engaging portion and the second engaged portion. The intermediate member is detachable.
請求項5に係る発明は、請求項2乃至請求項4のいずれかに記載のロータリエンコーダにおいて、前記ハウジング及び/又は前記カバー部材は側壁を有し、前記ハウジングの側壁及び/又は前記カバー部材の側壁が前記ケースの側壁を構成し、前記ケースの側壁に設けられた前記第1被係合部は、前記ハウジングの側壁及び/又は前記カバー部材の側壁を切り欠いた第1切り欠き部を有し、前記中間部材の前記第1係合部は、前記第1切り欠き部を構成する第1切り欠き周縁部に嵌合するよう前記中間部材の外壁に設けられた第1溝部を有し、前記中間部材の前記第2被係合部は、前記中間部材の外壁を切り欠いた第2切り欠き部を有し、前記グロメットの前記第2係合部は、前記第2切り欠き部を構成する第2切り欠き周縁部に嵌合するよう前記グロメットの鍔状張り出し部に設けられた第2溝部を有することを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the rotary encoder according to any one of claims 2 to 4, wherein the housing and / or the cover member has a side wall, and the side wall of the housing and / or the cover member is provided. The side wall constitutes the side wall of the case, and the first engaged portion provided on the side wall of the case has a first cutout portion formed by cutting out the side wall of the housing and / or the side wall of the cover member. The first engagement portion of the intermediate member has a first groove portion provided on an outer wall of the intermediate member so as to be fitted to a first notch peripheral portion constituting the first notch portion, The second engaged portion of the intermediate member has a second cutout portion formed by cutting out an outer wall of the intermediate member, and the second engagement portion of the grommet constitutes the second cutout portion. Will fit into the second notch periphery And having a second groove provided in the flange-shaped projecting portion of the grommet.
請求項6に係る発明は、請求項5に記載のロータリエンコーダにおいて、前記第1切り欠き部と、前記第2切り欠き部とが、略同一形状であり、前記第1溝部と、前記第2溝部とが、略同一形状であることを特徴とする。
The invention according to
請求項7に係る発明は、請求項5又は請求項6に記載のロータリエンコーダにおいて、前記グロメットの鍔状張り出し部の周方向の寸法は、前記中間部材の前記第2切り欠き部の周方向の寸法よりも大きいことを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the rotary encoder according to the fifth or sixth aspect, the circumferential dimension of the flange-like protruding portion of the grommet is the circumferential dimension of the second notch portion of the intermediate member. It is characterized by being larger than the dimensions.
請求項8に係る発明は、請求項5乃至請求項7のいずれかに記載のロータリエンコーダにおいて、前記第1切り欠き部は上側幅広部と下側幅狭部とからなり、前記中間部材はその下面から下方へ突出する第1支持部を有し、前記第1支持部は前記下側幅狭部に嵌合することを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the rotary encoder according to any one of the fifth to seventh aspects, the first notch includes an upper wide portion and a lower narrow portion, and the intermediate member is It has the 1st support part which protrudes below from a lower surface, The said 1st support part fits in the said lower side narrow part, It is characterized by the above-mentioned.
請求項9に係る発明は、請求項5乃至請求項8のいずれかに記載のロータリエンコーダにおいて、前記ハウジング及び/又は前記カバー部材は、前記ケースの側壁より内側に位置する内壁部を有し、前記中間部材は、前記第1溝部よりも前記ケースの内側へ突き出る第2支持部を有し、前記第2支持部は前記内壁部に当接することを特徴とする。 The invention according to claim 9 is the rotary encoder according to any one of claims 5 to 8, wherein the housing and / or the cover member has an inner wall portion located on the inner side of the side wall of the case, The intermediate member has a second support portion that protrudes to the inside of the case from the first groove portion, and the second support portion is in contact with the inner wall portion.
請求項10に係る発明は、請求項9に記載のロータリエンコーダにおいて、前記中間部材の第2支持部の周方向の寸法が、前記第1切り欠き部の周方向の寸法よりも大きいことを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the rotary encoder according to the ninth aspect, the dimension in the circumferential direction of the second support portion of the intermediate member is larger than the dimension in the circumferential direction of the first notch portion. And
請求項11に係る発明は、請求項1乃至請求項10のいずれかに記載のロータリエンコーダにおいて、前記中間部材、前記グロメット、及び前記ケーブルの外被部材は、それぞれ弾性を有する電気絶縁性の樹脂材料からなり、前記中間部材の硬度をA、前記グロメットの硬度をB、前記ケーブルの外被部材の硬度をCとすると、硬度の大きさが、A≧B≧Cであることを特徴とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the rotary encoder according to any one of the first to tenth aspects, the intermediate member, the grommet, and the outer jacket member of the cable are each an electrically insulating resin having elasticity. It is made of a material, wherein the hardness of the intermediate member is A, the hardness of the grommet is B, and the hardness of the jacket member of the cable is C, the magnitude of the hardness is A ≧ B ≧ C. .
請求項12に係る発明は、請求項1乃至請求項11のいずれかに記載のロータリエンコーダにおいて、前記中間部材は少なくとも底部を有し上面が開口されており、前記カバー部材の天板部は、前記ハウジングの上面開口を施蓋する第1天板部と、前記中間部材の上開口部を施蓋する第2天板部とを有することを特徴とする。
The invention according to claim 12 is the rotary encoder according to any one of
請求項13に係る発明は、請求項1乃至請求項11のいずれかに記載のロータリエンコーダにおいて、前記中間部材は少なくとも天板部を有し下面が開口されてなり、前記ハウジングの底部は、前記カバー部材に施蓋される第1底部と、前記中間部材の下面開口を被う第2底部とを有することを特徴とする。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the rotary encoder according to any one of the first to eleventh aspects, the intermediate member has at least a top plate portion and an open lower surface, and the bottom portion of the housing It has the 1st bottom part covered with a cover member, and the 2nd bottom part which covers the lower surface opening of the said intermediate member, It is characterized by the above-mentioned.
請求項14に係る発明は、請求項1乃至請求項11のいずれかに記載のロータリエンコーダにおいて、前記中間部材は、少なくとも天板部を備える蓋部材と少なくとも底部を備える受け部材とを有し、前記蓋部材及び前記受け部材の少なくとも一方は前記ケースから着脱自在であることを特徴とする。
The invention according to claim 14 is the rotary encoder according to any one of
請求項1〜請求項14によれば、従来リード線を収容する空間を例えばハウジングとカバー部材とからなるケースの内側に設けていたが、請求項1及びその従属項に記載の本発明によれば、ケースとは別体の部材である中間部材にリード線を収容するようにしたので、ケース内部にリード線収容のための空間を設ける必要がなくなった。これによりケースを小型化でき、とりわけ上下方向(ロータリエンコーダの軸方向)にロータリエンコーダを薄型化することができる。
According to
また、ケースと中間部材とを別部材で構成するので、ケースと中間部材とを異なる材質から構成することが可能となり、したがって、中間部材の材質を環境に応じて適宜選択変更することができる。 In addition, since the case and the intermediate member are made of different members, the case and the intermediate member can be made of different materials, and therefore the material of the intermediate member can be appropriately selected and changed according to the environment.
特に請求項2に記載の発明によれば、ケースと中間部材、中間部材とグロメットとがそれぞれ係合部を介して係合される構造となっているので、各係合部の構造を所定の構造に揃えておきさえすれば、各部材の形状・寸法等は自由に変更することができる。 In particular, according to the second aspect of the present invention, the case and the intermediate member, and the intermediate member and the grommet are engaged via the engaging portions. As long as it is aligned with the structure, the shape and dimensions of each member can be freely changed.
特に請求項3に記載の発明によれば、中間部材の第1係合部はケースの第1被係合部と着脱自在に構成されるので、同一のケースに対して係合部以外の点に関する仕様が異なる中間部材を用いることができ(またその逆も可能)、部品の共有化を図ることができる。詳しくは、リード線の本数や太さに応じて、中間部材を別途用意しておいて代替することができる。例えば、リード線の太さが太い場合や本数が多い場合等に、容量の大きい中間部材に代替することができる。また、逆にリード線の本数が少ない場合、容量の小さい中間部材に代替することができる。 In particular, according to the third aspect of the present invention, since the first engaging portion of the intermediate member is configured to be detachable from the first engaged portion of the case, points other than the engaging portion with respect to the same case. Intermediate members with different specifications can be used (and vice versa), and parts can be shared. Specifically, an intermediate member can be separately prepared and replaced depending on the number and thickness of the lead wires. For example, when the lead wire is thick or has a large number, the intermediate member having a large capacity can be substituted. Conversely, when the number of lead wires is small, an intermediate member having a small capacity can be substituted.
特に請求項4に記載の発明によれば、グロメットの第2係合部は中間部材の第2被係合部と着脱自在に構成されるので、同一の中間部材に対して係合部以外の点に関する仕様が異なるグロメットを用いることができ(またその逆も可能)、部品の共有化を図ることができる。詳しくは、リード線の本数や太さに応じて径の異なるケーブルに対してグロメットを別途用意しておいて代替することができる。例えば、リード線の太さが太い場合や本数が多くてケーブルの径が大きくなる場合等に、挿通孔の径の大きいグロメットに代替することができる。また、逆にケーブルの径が小さい場合、挿通孔の径の小さいグロメットに代替することができる。 In particular, according to the fourth aspect of the present invention, the second engaging portion of the grommet is configured to be detachable from the second engaged portion of the intermediate member. Grommets with different specifications regarding points can be used (and vice versa), and parts can be shared. Specifically, grommets can be prepared separately for cables having different diameters depending on the number and thickness of lead wires. For example, when the lead wire is thick or when the number of cables is large and the diameter of the cable is large, it can be replaced with a grommet having a large diameter of the insertion hole. Conversely, when the cable diameter is small, it can be replaced with a grommet with a small diameter of the insertion hole.
特に請求項5に記載の発明によれば、第1係合部と第1被係合部との係合及び第2係合部と第2被係合部との係合がそれぞれ切り欠き周縁部に溝部を嵌合させることによってなされるので、接着剤等を用いることなく、中間部材をケースに、またグロメットを中間部材に容易に取り付けることができる。さらにケースと中間部材、中間部材とグロメットそれぞれの取り付け部における良好なシール性を確保できる。 In particular, according to the fifth aspect of the present invention, the engagement between the first engagement portion and the first engaged portion and the engagement between the second engagement portion and the second engaged portion are notched peripheral edges. Since the groove portion is fitted to the portion, the intermediate member can be easily attached to the case and the grommet can be easily attached to the intermediate member without using an adhesive or the like. Furthermore, it is possible to ensure good sealing performance at the attachment portions of the case and the intermediate member and between the intermediate member and the grommet.
特に請求項6に記載の発明によれば、ハウジングの側壁もしくはカバー部材の側壁あるいはその両方に設けられた第1切り欠き部、及び中間部材に設けられた第2切り欠き部の両方に、同一のグロメットの溝部を係合させることができる。したがって、ケースから中間部材を予め取り外しておき、ケースに直接グロメットを取り付けることもでき、そのようにすることで、ロータリエンコーダの小型化を図ることができる。 In particular, according to the sixth aspect of the present invention, both the first notch provided in the side wall of the housing and / or the side wall of the cover member and the second notch provided in the intermediate member are the same. The grooves of the grommets can be engaged. Therefore, the intermediate member can be removed from the case in advance, and the grommet can be directly attached to the case. By doing so, the rotary encoder can be reduced in size.
特に請求項7に記載の発明によれば、グロメットが中間部材から抜け出すのを防止することができる。
In particular, according to the invention described in
特に請求項8に記載の発明によれば、中間部材をケースに取り付けたときに、中間部材ががたついたり傾いたりするのを防ぐことができる。 In particular, according to the eighth aspect of the present invention, when the intermediate member is attached to the case, the intermediate member can be prevented from rattling or tilting.
特に請求項9に記載の発明によれば、中間部材の第2支持部の面と、ハウジング及びカバー部材の一方ないし両方に設けられた内壁部の面とを面接触させることにより、中間部材を安定してケースに取り付けることができる。また、ハウジング及びカバー部材の一方ないし両方に設けられた内壁部は、リード線がケースの内部へ侵入してエンコーダの回転ドラムと接触するのを防止する壁としての効果を奏することもできる。 In particular, according to the ninth aspect of the invention, the intermediate member is brought into surface contact with the surface of the second support portion of the intermediate member and the surface of the inner wall portion provided on one or both of the housing and the cover member. Can be stably attached to the case. Further, the inner wall portion provided on one or both of the housing and the cover member can also provide an effect as a wall that prevents the lead wire from entering the case and coming into contact with the rotary drum of the encoder.
特に請求項10に記載の発明によれば、中間部材がケースから抜け出すのを防止することができる。
In particular, according to the invention described in
特に請求項11に記載の発明によれば、中間部材には十分な硬度を持たせることでリード線を確実に中間部材のなかに収容しながら、同時にグロメットに弾力性を持たせてケーブルが挿通される挿通孔の耐衝撃性を高め、さらにケーブルの外被部材をグロメットよりも一層柔らかい材質で構成することで挿通孔の出入り口近傍での作業性を高めることができる。また、グロメット、及び中間部材を電気絶縁性の樹脂材料を用いて構成することにより、同じく電気絶縁性の樹脂材料からなるケーブルの外被部材が破損するなどして剥きだしの状態になった場合でも、不具合が発生する危険を抑えることができる。 In particular, according to the invention as set forth in claim 11, the intermediate member has sufficient hardness so that the lead wire can be reliably accommodated in the intermediate member, and at the same time, the grommet is made elastic so that the cable can be inserted. The impact resistance of the insertion hole can be increased, and the workability in the vicinity of the entrance / exit of the insertion hole can be improved by configuring the cable jacket member with a material softer than the grommet. In addition, when the grommet and the intermediate member are made of an electrically insulating resin material, the outer cover member of the cable, which is also made of the electrically insulating resin material, is damaged, resulting in an exposed state. However, it is possible to reduce the risk of malfunction.
特に請求項12に記載の発明によれば、カバー部材の第1天板部と第2天板部とを別体に構成することにより、中間部材の上開口部を施蓋しているカバー部材若しくはハウジングの上開口部を施蓋しているカバー部材のいずれかを適宜選択して取り外すことができる。 In particular, according to the twelfth aspect of the present invention, the first top plate portion and the second top plate portion of the cover member are configured separately to cover the upper opening of the intermediate member. Alternatively, any cover member covering the upper opening of the housing can be appropriately selected and removed.
特に請求項13に記載の発明によれば、中間部材の形状を、モータ又は任意の機構部品等の取付対象に合わせて、自由に設計することができる。 In particular, according to the invention described in claim 13, the shape of the intermediate member can be freely designed in accordance with an attachment target such as a motor or an arbitrary mechanical component.
特に請求項14に記載の発明によれば、蓋部材又は受け部材の形状を変更することで、グロメットの取付向きを軸方向又は周方向等に、自由に設計することができる。 In particular, according to the invention described in claim 14, the mounting direction of the grommet can be freely designed in the axial direction or the circumferential direction by changing the shape of the lid member or the receiving member.
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図1はカバー部材を外した本実施形態に係るロータリエンコーダの上平面図で、図2は図1のロータリエンコーダにカバー部材を被せたA−A断面図である。なお、本発明の説明において、各部材の位置関係や方向を上下左右で説明するときは、あくまで図面における位置関係や方向を示し、実際の機器に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。以下の説明では、説明の便宜上、モータ10側を「下」とし、カバー部材6側を「上」とする。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a top plan view of the rotary encoder according to this embodiment with the cover member removed, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in which the cover member is covered on the rotary encoder of FIG. In the description of the present invention, when the positional relationship and direction of each member are described in the upper, lower, left and right directions, the positional relationship and direction in the drawings are only shown, and the positional relationship and direction when incorporated in an actual device are shown. is not. In the following description, for convenience of explanation, the
本実施形態に係るロータリエンコーダ1は、発光素子、受光素子及び回路基板2が取り付けられたハウジング3と、ハウジング3の内側に回転自在に収容されたスリット円板4を支持してモータ10の回転軸10aに固定されるハブ5と、ハウジング3の上面開口部を覆うカバー部材6とを有する。ハウジング3とカバー部材6とでロータリエンコーダ1のケース11を構成し、ハウジング3、ハブ5、及びカバー部材6は樹脂材料若しくは金属材料等の成形品として製造される。
The
本実施形態に係るロータリエンコーダ1において、ハブ5は、モータ10の回転軸10a(駆動軸)を挿入するための挿入孔51が下面に開口された中空円筒形状の部材である。そして、ハブ5の挿入孔51にモータ10の回転軸10aを挿入した後に、ハブ5の側面を貫通するように設けられた螺子孔52に螺合する固定螺子7によってハブ5の内周面に回転軸10aを固定する。また、ハブ5の上部にはフランジ面となる台部53が形成されている。この台部53にスリット円板4の中心孔が嵌め込まれ、接着等の手段によってスリット円板4がハブ5の上部に固定されている。したがって、モータ10の回転軸10aに連動してハブ5とともにスリット円板4も回転する。
In the
また、本実施形態に係るロータリエンコーダ1のケースを構成するハウジング3は、底面(下面)の径方向中央に軸支孔31が軸方向に貫通され上面が開口した開口部を有する略円筒形状の筐体であり、その内部に発光素子、ハブ5、スリット円板4等が収容されている。また、ハウジング3には、その軸支孔31においてハブ5が軸受8を介して支承されている。なお、ハウジング3に軸受8を介して支承されるハブ5は、その下端部近傍がハウジング3の下面から突出した構成となり、その突出した部分にモータ10の回転軸10aを固定する螺子孔52が設けられている。また、軸支孔31とハブ5との当接部には、シール手段としてシール部材54が取り付けられている。
Further, the
また、ハウジング3の上部には、回路基板2が螺子止め固定されている。回路基板2には、図示しない発光素子の駆動回路、受光素子からの信号の増幅回路や波形整形回路、電源回路等が搭載されている。発光素子から発した光はスリット円板4の周方向に一定のピッチで形成されたスリットを通って受光素子に至る。回転軸10aに固定されたハブ5と共にスリット円板4が回転すると、その回転速度とスリット円板4のスリットピッチで決まる周期で変化する信号が受光素子から得られる。この信号を増幅及び波形整形して得られる矩形波信号が、回転軸10aの回転量に応じた電気パルスとして、コネクタ21から外部に出力される。そして、受光素子及びその信号処理回路を2系統設けることにより、互いに1/4ピッチ位相がずれた2つの矩形波信号が2相信号として出力される。回転方向が変わると、2つの矩形波信号の位相のずれが逆になる。また、回路基板2上におけるコネクタ21の入出力端子に複数のリード線91がその一端において電気的に接続され、ハウジング3の外壁部32(図3参照)に係合された中間部材15を介して外部に導出される。
A circuit board 2 is screwed and fixed to the upper part of the
ハウジング3の外周壁部を構成する外壁部32には、図3に示すように、ハウジング3の外壁部32を略U字状に切り欠いた第1切り欠き部321が形成されている。第1切り欠き部321はハウジング3の第1被係合部として機能し、詳細は後述する中間部材15の第1係合部が係合しており、中間部材15は、第1係合部と第1被係合部とを有する第1係合手段を介して、ハウジング3の外壁部32と着脱自在に構成されている。中間部材15の第1係合部はハウジング32の第1被係合部と着脱自在に構成されるので、同一のハウジング3に対して係合部以外の点に関する仕様が異なる中間部材15を用いることができ(またその逆も可能)、部品の共有化を図ることができる。詳しくは、リード線91の本数や太さに応じて、中間部材15を別途用意しておいて代替することができる。例えば、リード線91の太さが太い場合や本数が多い場合等に、容量の大きい中間部材15に代替することができる。また、逆にリード線91の本数が少ない場合、容量の小さい中間部材15に代替することができる。なお、第1切り欠き部321は、2つの切り欠き部が上下方向に並んだ切り欠き部であり、上側の切り欠き部は下側の切り欠き部に比べて周方向の寸法が大きく、この上側の切り欠き部を上側幅広部3211、下側の切り欠き部を下側幅狭部3212とする。
As shown in FIG. 3, a
また、ハウジング3には、ハウジング3の外壁部32より径方向内側に間隙Pを介して、周方向に延びる内壁部33が設けられている。この内壁部33は、リード線91が内壁部33より内側に入り込んでスリット円板4に当たらないようにする役割を果たす。
The
なお、ハウジング3の外壁部32の第1被係合部321に中間部材15を係合した後の、ハウジング3底面から中間部材15上面までの高さは、ハウジング3底面から内壁部33上面までの高さと略同一か、若しくは、ハウジング3底面から内壁部33上面までの高さより小さい程度の大きさである。
The height from the bottom surface of the
次に、中間部材15について図3及び図4に基づいて説明する。図3及び図4は、ハウジングと中間部材の斜視図である。ハウジング3の外壁部32に係合されている中間部材15は、ハウジング3上部に固定された回路基板2のコネクタ21から導出される複数のリード線91を一時的に収容する収容部151(図1参照)を有する上面が開口した筐体である。
Next, the
また、中間部材15は、図4に示すように、中間部材15の下面部152から下方へ突出した第1支持部152aを有し、ハウジング3の第1切り欠き部321の下側幅狭部3212に嵌合している。このように構成することにより、中間部材15をハウジング3に係合させたときに、中間部材15ががたついたり傾いたりするのを防ぐことができる。
Further, as shown in FIG. 4, the
図3に戻り、中間部材15の内壁部153には、ハウジング3の第1切り欠き部321を構成する第1切り欠き周縁部321aに嵌合するように第1溝部154が設けられ、第1溝部154が中間部材15の第1係合部として機能するように構成されている。また、第1溝部154を構成する径方向内側の壁部は、周方向に突出した鍔状の第2支持部154aを構成し、当該第2支持部154aの内周面は、ハウジング3の内壁部33の外周面に当接するとともに、ハウジング3の外壁部32と内壁部33との間の径方向の間隙P内に嵌合される。このとき、中間部材15の第2支持部154aの径方向の寸法が、ハウジング3の外壁部32と内壁部33との間の間隙Pの径方向の寸法と略同一に設定する。また、中間部材15の第2支持部154aの周方向の寸法、詳しくは、第2支持部154aを含む中間部材15の内壁部153の周方向の寸法が、ハウジング3の第1切り欠き部321の周方向の寸法よりも大きくなるように設定する。以上のように寸法の大小関係を設定することで、中間部材15をハウジング3に精度良く嵌合させることができ、モータ10駆動時の振動も抑制できる。このように、中間部材15の第1係合部とハウジング3の第1被係合部との係合が第1切り欠き周縁部321aに第1溝部154を嵌合させることによってなされるので、接着剤等を用いることなく、中間部材15をハウジング3に容易に取り付けることができる。さらにハウジング3と中間部材15の取り付け部における良好なシール性を確保できる。
Returning to FIG. 3, the
また、中間部材15の外壁部155には、図4に示すように、中間部材15の外壁部155を略U字状に切り欠いた第2切り欠き部1551が形成されている。第2切り欠き部1551は中間部材15の第2被係合部として機能し、詳細は後述するグロメット20の第2係合部が係合しており、グロメット20は、第2係合部と第2被係合部とを有する第2係合手段を介して、中間部材15の外壁部155と着脱自在に構成されている。
Further, as shown in FIG. 4, a
次に、グロメット20について、図1、図2、図5に基づいて説明する。図5はグロメット20の平面図である。中間部材15の外壁部155に係合されるグロメット20は、径方向に貫通する挿通孔内に複数のリード線を気密的に保持する部材であり、ハウジング3内に収容された回路基板2に接続される複数のリード線91を、グロメット20を通し束ねてケーブル9として外部に導出させるものである。
Next, the
グロメット20の構成としては、略円柱形状の本体部201と、本体部201を径方向に貫通し、その内部を複数のリード線91が挿通する挿通孔202と、本体部201の径方向内側端部から径方向に直交する方向(周方向)に張り出し、本体部201に面に径方向に配列した一対の鍔状張出部203とを有し、一対の鍔状張出部203の間に、第2溝部204が構成されている。この第2溝部204は、中間部材15の外壁部155の第2切り欠き部1551を構成する第2切り欠き周縁部1551aに嵌合するグロメット20の第2係合部として機能する。
The configuration of the
ここで、グロメット20と中間部材15との良好なシール性の確保と安定性を高めるために以下のように設定する。詳しくは、グロメット20の鍔状張出部203の周方向の寸法を、中間部材15の第2切り欠き部1551の周方向の寸法よりも大きくなるように設定し、鍔状張出部204の周方向一方側端部から他方側端部にかけての寸法が、中間部材15を構成している周方向壁部の内壁面に当接する程度の寸法に設定する。このため、グロメット20が中間部材15から抜け出すのを防止することができる。
Here, in order to ensure good sealing performance between the
また、第2溝部204の寸法については、グロメット20の本体部201に径方向に平行な軸を中心に対称配置している2つの第2溝部204の間の周方向の寸法が、中間部材15の第2切り欠き部1551の周方向の寸法と略同一に設定し、また、第2溝部204の径方向の寸法が、中間部材15の第2切り欠き周縁部1551aを構成している外壁部155の径方向の寸法と略同一に設定する。
As for the size of the
以上のような構成にすることにより、グロメット20の第2係合部と中間部材15の第2被係合部との係合が第2切り欠き周縁部1551aに第2溝部204を係合させることによってなされるので、接着剤等を用いることなく、グロメット20を中間部材15に容易に取り付けることができ、外力が作用しても位置ずれしない。さらに中間部材15とグロメット20の取り付け部における良好なシール性を確保できる。
With the configuration as described above, the engagement between the second engaging portion of the
また、グロメット20の第2係合部は中間部材15の第2被係合部と着脱自在に構成されるので、同一の中間部材15に対して係合部以外の点に関する仕様が異なるグロメット20を用いることができ(またその逆も可能)、部品の共有化を図ることができる。詳しくは、リード線91の本数や太さに応じて径の異なるケーブル9に対してグロメット20を別途用意しておいて代替することができる。例えば、リード線91の太さが太い場合や本数が多くてケーブル9の径が大きくなる場合等に、挿通孔204の径の大きいグロメット20に代替することができる。また、逆にケーブル9の径が小さい場合、挿通孔204の径の小さいグロメット20に代替することができる。
Moreover, since the 2nd engaging part of the
次に、本実施形態に係るロータリエンコーダ1のカバー部材6について、図2、図3、図6、図7に基づいて説明する。図6は、カバー部材を被せる直前のロータリエンコーダの斜視図で、図7は、カバー部材を被せたロータリエンコーダの斜視図である。
Next, the
グロメット20を係合させた中間部材15をハウジング3の外壁部32に係合させた状態で、カバー部材6は、中間部材15の上開口部及びハウジング3の上開口部を施蓋する天板部31を有し、天板部61の径方向外周端縁から下方に垂下する外壁部62には、周方向に離間する3カ所から下方に延びる弾性係合部621が形成されており、各弾性係合部621の下端内側には係合爪621aが形成されている。また、ハウジング3の外壁部32には、カバー部材6の弾性係合部621に対応する3カ所の位置に係合受け部32aが形成されている。ハウジング3の上方からカバー部材6を下方に押し込むように被せると、3カ所の弾性係合部621が一旦外側に弾性変形し、元に戻ることにより、各弾性係合部621に下端内側の係合爪621aがハウジング3の外壁部32の係合受け部32aに係合する。こうして、カバー部材6がハウジング3に強固に固定され、ハウジング3とカバー部材6とでロータリエンコーダ1のケースを構成する。また、ケースの側壁の一部において、ハウジング3とカバー部材6とが中間部材15及び/又はグロメット20の一部を介して係合される。
With the
以上のような構成にすることにより、以下のような効果を奏することができる。 With the configuration as described above, the following effects can be obtained.
従来、リード線91を収容する空間を例えばハウジング3とカバー部材6とからなるケース11の内側に設けていたが、本実施形態によれば、ハウジング3とカバー部材6からなるケース11とは別体の部材である中間部材15にリード線91を収容するようにしたので、ケース11内部にリード線91収容のための空間を設ける必要がなくなった。これによりケース11を小型化でき、とりわけ上下方向(ロータリエンコーダの軸方向)にロータリエンコーダ1を薄型化することができる。また、ケース11と中間部材15とを別部材で構成するので、ケース11と中間部材15とを異なる材質から構成することが可能となり、したがって、中間部材15の材質を環境に応じて適宜選択変更することができる。
Conventionally, the space for accommodating the
また、ケース11と中間部材15、中間部材15とグロメット20とがそれぞれ係合部、被係合部を介して係合される構造となっているので、各係合部の構造を所定の構造に揃えておきさえすれば、各部材の形状・寸法等は自由に変更することができる。
Further, since the case 11 and the
なお、中間部材15、グロメット20、ケーブル9の外皮部材は、それぞれ合成ゴム等の弾性を有する電気絶縁性の樹脂材料から成形されているが、それぞれ硬度に大小関係を設定する。中間部材15の硬度をA、グロメット20の硬度をB、ケーブル9の外被部材の硬度をCとすると、硬度の大きさが、A≧B≧Cとなるように設定する。このように設定することにより、中間部材15には十分な硬度を持たせることでリード線91を確実に中間部材15のなかに収容しながら、同時にグロメット20に弾力性を持たせてケーブル9が挿通される挿通孔202の耐衝撃性を高め、さらにケーブル9の外被部材をグロメット20よりも一層柔らかい材質で構成することで挿通孔202の出入り口近傍での作業性を高めることができる。また、グロメット20、及び中間部材15を電気絶縁性の樹脂材料を用いて構成することにより、同じく電気絶縁性の樹脂材料からなるケーブル9の外被部材が破損するなどして剥きだしの状態になった場合でも、不具合が発生する危険を抑えることができる。
In addition, although the outer member of the
以上、本発明のロータリエンコーダ1の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。
As mentioned above, although embodiment of the
例えば、上記実施形態では、ハウジング3の外壁部32に中間部材15を係合し、当該中間部材15の収容部151に複数のリード線91を収容していたが、複数のリード線91が少ない場合、中間部材15を係合させずにグロメット20を直接ハウジング3の外壁部32に係合させることもできる。ここで、ハウジング3の第1切り欠き部321と、中間部材15の第2切り欠き部1551とが略同一形状であり、且つ、中間部材15の第1溝部154とグロメット20の第2溝部204とを略同一形状となるように設定する。このような構成にすることにより、ハウジング3の側壁32もしくはカバー部材6の側壁62あるいはその両方に設けられた第1切り欠き部321、及び中間部材15に設けられた第2切り欠き部1551の両方に、同一のグロメット20の溝部204を係合させることができる。したがって、ケースから中間部材15を予め取り外しておき、ケースに直接グロメット20を取り付けることもでき、そのようにすることで、ロータリエンコーダ1の小型化を図ることができる。
For example, in the above-described embodiment, the
また、カバー部材6の天板部61が、ハウジング3の上開口部を施蓋する第1天板部と、中間部材の上開口部を施蓋する第2天板部とを別体に有するように構成してもよい。このようにカバー部材の第1天板部と第2天板部とを別体に構成することにより、中間部材の上開口部を施蓋しているカバー部材若しくはハウジングの上開口部を施蓋しているカバー部材のいずれかを適宜選択して取り外すことができる。
The
また、中間部材を少なくとも天板部を有して下方が開口した筐体に構成し、ハウジングの底部は、カバー部材に施蓋される第1底部と、中間部材の下開口部を覆う第2底部とを有するように構成することもできる。このように構成することで、中間部材の形状を、モータ又は任意の機構部品等の取付対象に合わせて、自由に設計することができる。 Further, the intermediate member is configured as a housing having at least a top plate portion and opened downward, and the bottom portion of the housing has a first bottom portion that covers the cover member and a second opening that covers the lower opening portion of the intermediate member. It can also comprise so that it may have a bottom part. By comprising in this way, the shape of an intermediate member can be freely designed according to attachment objects, such as a motor or arbitrary mechanism components.
また、中間部材が、少なくとも天板部を備える蓋部材と少なくとも底部を備える受け部材とを有するように構成し、蓋部材及び受け部材の少なくとも一方をハウジング若しくはカバー部材から着脱自在に構成してもよい。このように構成することで、蓋部材又は受け部材の形状を変更することで、グロメットの取付向きを軸方向又は周方向等に、自由に設計することができる。 Further, the intermediate member may be configured to have a lid member having at least a top plate portion and a receiving member having at least a bottom portion, and at least one of the lid member and the receiving member may be configured to be detachable from the housing or the cover member. Good. By comprising in this way, the attachment direction of a grommet can be freely designed in an axial direction or a circumferential direction by changing the shape of a cover member or a receiving member.
なお、上記実施形態では、中間部材に第1支持部や、ハウジングの外周壁部を第1外周壁部と第2外周壁部とに分けたり、段差部を設けたりしたが、ハウジングの外部にリード線を収容することができる収容部を有する中間部材を設けることができるのであれば、その他の構成でもよい。 In the above embodiment, the intermediate member is divided into the first support portion, the outer peripheral wall portion of the housing into the first outer peripheral wall portion and the second outer peripheral wall portion, or the step portion is provided. Any other configuration may be used as long as an intermediate member having an accommodating portion capable of accommodating the lead wire can be provided.
なお、ロータリエンコーダ1の取付対象はモータ10に限らず、回転軸の回転量を測定する必要がある任意の機構部品を取付対象としてもよい。
The attachment target of the
1 ロータリエンコーダ
11 ケース
3 ハウジング
32 外壁部
321 第1切り欠き部
321a 第1切り欠き周縁部
3211 上側幅広部
3212 下側幅狭部
33 内壁部
6 カバー部材
61 天板部
62 外壁部
91 リード線
9 ケーブル
15 中間部材
151 収容部
152a 第1支持部
154 第1溝部
154a 第2支持部
1551 第2切り欠き部
1551a 第2切り欠き周縁部
20 グロメット
201 本体部
202 挿通孔
203 張出部
204 第2溝部
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記ケースの一部を構成して前記回路基板を収容し、少なくとも上面が開口されたハウジングと、
前記ハウジングに係合されることによって前記ケースを構成し、少なくとも前記ハウジングの上面開口を施蓋する天板部を有するカバー部材と、
前記回路基板に電気的に接続される複数のリード線を束ねて構成されるケーブルと、
前記ケースの側壁に係合され前記リード線を収容する中間部材と、
前記ケーブルが挿通される挿通孔を有し、前記中間部材に取り付けられるグロメットと、
を備え、
前記ケースの側壁の一部において前記ハウジングと前記カバー部材とが前記中間部材の一部を介して係合されることを特徴とするロータリエンコーダ。 A rotary encoder comprising a circuit board inside a case,
A housing that constitutes a part of the case and accommodates the circuit board, wherein at least an upper surface is opened;
A cover member having a top plate portion that forms the case by being engaged with the housing and covers at least an upper surface opening of the housing;
A cable configured by bundling a plurality of lead wires electrically connected to the circuit board;
An intermediate member engaged with the side wall of the case and containing the lead wire;
A grommet having an insertion hole through which the cable is inserted and attached to the intermediate member;
With
The rotary encoder, wherein the housing and the cover member are engaged via a part of the intermediate member in a part of a side wall of the case.
前記中間部材は、前記ケースの側壁に設けられた第1被係合部に係合する第1係合部と、前記グロメットに設けられた第2係合部に係合される第2被係合部とを備える
ことを特徴とするロータリエンコーダ。 The rotary encoder according to claim 1, wherein
The intermediate member includes a first engagement portion that engages with a first engagement portion provided on a side wall of the case, and a second engagement portion that engages with a second engagement portion provided on the grommet. A rotary encoder comprising: a joint portion.
前記中間部材は、前記第1係合部と前記第1被係合部とを有する第1係合手段を介して前記ケースの側壁と着脱自在に構成されていることを特徴とするロータリエンコーダ。 The rotary encoder according to claim 2, wherein
The rotary encoder is characterized in that the intermediate member is configured to be detachable from a side wall of the case via first engaging means having the first engaging portion and the first engaged portion.
前記グロメットが、前記第2係合部と前記第2被係合部とを有する第2係合手段を介して前記中間部材と着脱自在に構成されていることを特徴とするロータリエンコーダ。 The rotary encoder according to claim 2 or 3,
The rotary encoder characterized in that the grommet is configured to be detachable from the intermediate member via a second engaging means having the second engaging portion and the second engaged portion.
前記ハウジング及び/又は前記カバー部材は側壁を有し、前記ハウジングの側壁及び/又は前記カバー部材の側壁が前記ケースの側壁を構成し、
前記ケースの側壁に設けられた前記第1被係合部は、前記ハウジングの側壁及び/又は前記カバー部材の側壁を切り欠いた第1切り欠き部を有し、
前記中間部材の前記第1係合部は、前記第1切り欠き部を構成する第1切り欠き周縁部に嵌合するよう前記中間部材の外壁に設けられた第1溝部を有し、
前記中間部材の前記第2被係合部は、前記中間部材の外壁を切り欠いた第2切り欠き部を有し、
前記グロメットの前記第2係合部は、前記第2切り欠き部を構成する第2切り欠き周縁部に嵌合するよう前記グロメットの鍔状張り出し部に設けられた第2溝部を有する
ことを特徴とするロータリエンコーダ。 The rotary encoder according to any one of claims 2 to 4,
The housing and / or the cover member has a side wall, and the side wall of the housing and / or the side wall of the cover member constitutes a side wall of the case,
The first engaged portion provided on the side wall of the case has a first cutout portion formed by cutting out the side wall of the housing and / or the side wall of the cover member,
The first engagement portion of the intermediate member has a first groove portion provided on an outer wall of the intermediate member so as to be fitted to a first notch peripheral portion constituting the first notch portion,
The second engaged portion of the intermediate member has a second cutout portion formed by cutting out an outer wall of the intermediate member,
The second engaging portion of the grommet has a second groove portion provided in a flange-like overhanging portion of the grommet so as to be fitted to a second notched peripheral portion constituting the second notched portion. Rotary encoder.
前記第1切り欠き部と、前記第2切り欠き部とが、略同一形状であり、
前記第1溝部と、前記第2溝部とが、略同一形状である
ことを特徴とするロータリエンコーダ。 The rotary encoder according to claim 5,
The first cutout part and the second cutout part have substantially the same shape,
The rotary encoder according to claim 1, wherein the first groove portion and the second groove portion have substantially the same shape.
前記グロメットの鍔状張り出し部の周方向の寸法は、前記中間部材の前記第2切り欠き部の周方向の寸法よりも大きいことを特徴とするロータリエンコーダ。 The rotary encoder according to claim 5 or 6,
The rotary encoder according to claim 1, wherein a circumferential dimension of the flange-like protruding portion of the grommet is larger than a circumferential dimension of the second notch portion of the intermediate member.
前記第1切り欠き部は上側幅広部と下側幅狭部とからなり、
前記中間部材はその下面から下方へ突出する第1支持部を有し、
前記第1支持部は前記下側幅狭部に嵌合する
ことを特徴とするロータリエンコーダ。 The rotary encoder according to any one of claims 5 to 7,
The first cutout part is composed of an upper wide part and a lower narrow part,
The intermediate member has a first support portion protruding downward from the lower surface thereof,
The rotary encoder according to claim 1, wherein the first support portion is fitted into the lower narrow portion.
前記ハウジング及び/又は前記カバー部材は、前記ケースの側壁より内側に位置する内壁部を有し、
前記中間部材は、前記第1溝部よりも前記ケースの内側へ突き出る第2支持部を有し、
前記第2支持部は前記内壁部に当接する
ことを特徴とするロータリエンコーダ。 The rotary encoder according to any one of claims 5 to 8,
The housing and / or the cover member has an inner wall portion located inside the side wall of the case,
The intermediate member has a second support portion that protrudes to the inside of the case from the first groove portion,
The rotary encoder characterized in that the second support part abuts on the inner wall part.
前記中間部材の第2支持部の周方向の寸法が、前記第1切り欠き部の周方向の寸法よりも大きいことを特徴とするロータリエンコーダ。 The rotary encoder according to claim 9, wherein
The rotary encoder characterized in that a dimension in the circumferential direction of the second support portion of the intermediate member is larger than a dimension in the circumferential direction of the first notch portion.
前記中間部材、前記グロメット、及び前記ケーブルの外被部材は、それぞれ弾性を有する電気絶縁性の樹脂材料からなり、
前記中間部材の硬度をA、前記グロメットの硬度をB、前記ケーブルの外被部材の硬度をCとすると、
硬度の大きさが、A≧B≧Cであることを特徴とするロータリエンコーダ。 The rotary encoder according to any one of claims 1 to 10,
The intermediate member, the grommet, and the cable jacket member are each made of an electrically insulating resin material having elasticity,
When the hardness of the intermediate member is A, the hardness of the grommet is B, and the hardness of the jacket member of the cable is C,
A rotary encoder characterized in that the magnitude of hardness is A ≧ B ≧ C.
前記中間部材は少なくとも底部を有し上面が開口されており、
前記カバー部材の天板部は、前記ハウジングの上面開口を施蓋する第1天板部と、前記中間部材の上開口部を施蓋する第2天板部とを有することを特徴とするロータリエンコーダ。 The rotary encoder according to any one of claims 1 to 11,
The intermediate member has at least a bottom and an upper surface is opened;
The top plate portion of the cover member includes a first top plate portion that covers the upper surface opening of the housing, and a second top plate portion that covers the upper opening portion of the intermediate member. Encoder.
前記中間部材は少なくとも天板部を有し下面が開口されてなり、
前記ハウジングの底部は、前記カバー部材に施蓋される第1底部と、前記中間部材の下面開口を被う第2底部とを有することを特徴とするロータリエンコーダ。 The rotary encoder according to any one of claims 1 to 11,
The intermediate member has at least a top plate portion and has a lower surface opened,
The rotary encoder according to claim 1, wherein a bottom portion of the housing has a first bottom portion that is covered with the cover member, and a second bottom portion that covers the lower surface opening of the intermediate member.
前記中間部材は、少なくとも天板部を備える蓋部材と少なくとも底部を備える受け部材とを有し、前記蓋部材及び前記受け部材の少なくとも一方は前記ケースから着脱自在であることを特徴とするロータリエンコーダ。 The rotary encoder according to any one of claims 1 to 11,
The intermediate member has a lid member having at least a top plate portion and a receiving member having at least a bottom portion, and at least one of the lid member and the receiving member is detachable from the case. .
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