JP2013113660A

JP2013113660A - Servo motor

Info

Publication number: JP2013113660A
Application number: JP2011258801A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Matsutani; 泰裕松谷; Manabu Harada; 学原田; Masanobu Harada; 正信原田; Kenichi Aoki; 健一青木
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2011-11-28
Filing date: 2011-11-28
Publication date: 2013-06-10
Anticipated expiration: 2031-11-28
Also published as: JP6008163B2; CN202475162U

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a servo motor capable of easily performing an inspection of an encoder with high accuracy.SOLUTION: An encoder 100 has a discoid disk 110 in which a slit array SA which is connected to a shaft SH, and consists of a plurality of slits 111 is formed along the circumferential direction; an optical module 120 including a point light source 121 which irradiates the slit array SA with light, and a light receiving array 122 which receives light irradiated from the point light source 121 and reflected on the slit array SA; a substrate 130 with which the optical module 120 is provided; and a cylindrical support member 140 which is fixed to a housing 10 of a motor M, and supports the substrate 130 so that the optical module 120 faces the slit array SA while storing the disk 110 inside.

Description

開示の実施形態は、光学式のエンコーダを備えたサーボモータに関する。 The embodiment of the disclosure relates to a servo motor including an optical encoder.

モータシャフトの回転角度等を光学的に検出するエンコーダを備えたサーボモータが知られている。例えば、特許文献１に記載されたサーボモータは、モータシャフトに取り付けられたホローシャフトと、その端面に取り付けられた回転ディスクと、回転ディスクと所定の空隙を介して取り付けられる受光素子と、受光素子を搭載した基板と、受光素子に対向して取り付けられる発光素子と、発光素子を固定し、且つ、ホローシャフトにベアリングにて接続されるハウジングとを備えた、ロータリエンコーダを有している。 2. Description of the Related Art A servo motor provided with an encoder that optically detects a rotation angle of a motor shaft and the like is known. For example, a servo motor described in Patent Document 1 includes a hollow shaft attached to a motor shaft, a rotating disk attached to an end surface thereof, a light receiving element attached to the rotating disk via a predetermined gap, and a light receiving element. And a light-emitting element mounted opposite to the light-receiving element, and a housing that fixes the light-emitting element and is connected to the hollow shaft by a bearing.

特許第４２９６４５８号公報Japanese Patent No. 4296458

上記従来技術のロータリエンコーダは、ホローシャフトがハブを介してモータシャフトに固定されると共に、ハウジングが板バネを介してモータに固定されることで、モータに取り付けられる。このようにして製造されたサーボモータでは、光学系の高精度な位置合せが行われ、かつ、出荷前にエンコーダが正常に機能するか否かを検査される。この機能検査は、エンコーダの機能確保の上で重要な役割を担うが、検査時に様々な要因が作用しえるためこの検査を高精度に行うのは必ずしも容易ではない。 The conventional rotary encoder is attached to the motor by the hollow shaft being fixed to the motor shaft via the hub and the housing being fixed to the motor via the leaf spring. In the servo motor manufactured in this way, the optical system is aligned with high accuracy, and whether or not the encoder functions normally is checked before shipment. This function inspection plays an important role in ensuring the function of the encoder. However, since various factors can act during the inspection, it is not always easy to perform this inspection with high accuracy.

そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、エンコーダの検査を高精度且つ容易に行うことが可能なサーボモータを提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a servo motor capable of easily and accurately performing an inspection of an encoder. .

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、シャフトを回転させるモータと、
上記シャフトの位置を検出するエンコーダと、を備え、
上記エンコーダは、
上記シャフトに連結され、複数の反射スリットが円周方向に沿って形成された円板状のディスクと、
上記反射スリットに光を照射する点光源、及び、上記点光源から照射され上記反射スリットで反射された光を受光する受光素子を備えた光学モジュールと、
上記光学モジュールが設けられる基板と、
上記モータのハウジングに固定され、上記ディスクを内部に収容しつつ、上記光学モジュールが上記反射スリットと対向するように上記基板を支持する、円筒状の支持部材と、を有する、サーボモータが提供される。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, a motor for rotating a shaft,
An encoder for detecting the position of the shaft,
The encoder is
A disk-like disk connected to the shaft and having a plurality of reflective slits formed along the circumferential direction;
An optical module including a point light source that emits light to the reflection slit, and a light receiving element that receives the light emitted from the point light source and reflected by the reflection slit;
A substrate on which the optical module is provided;
There is provided a servo motor having a cylindrical support member fixed to the motor housing and supporting the substrate so that the optical module faces the reflection slit while accommodating the disk therein. The

また、上記エンコーダは、
上記基板と上記支持部材の両方に挿入され、上記基板と上記支持部材の相対位置を位置決めする少なくとも２つの位置決めピンをさらに有し、
上記支持部材は、
上記位置決めピンが挿入される少なくとも２つのピン孔を、上記基板が載置される面に有してもよい。 The encoder is
Further comprising at least two positioning pins inserted into both the substrate and the support member for positioning relative positions of the substrate and the support member;
The support member is
You may have at least 2 pin hole in which the said positioning pin is inserted in the surface in which the said board | substrate is mounted.

また、上記エンコーダは、
上記基板及び上記支持部材を上記シャフトの軸方向に貫通して上記ハウジングのネジ孔に螺合する少なくとも２つの固定ネジをさらに有し、
上記支持部材は、
上記固定ネジが貫通する少なくとも２つの貫通孔を有し、
上記貫通孔の内径は、上記固定ネジの外径よりも寸法が大きくなるように設定されてもよい。 The encoder is
And further comprising at least two fixing screws that pass through the substrate and the support member in the axial direction of the shaft and are screwed into screw holes of the housing;
The support member is
Having at least two through holes through which the fixing screw passes;
The inner diameter of the through hole may be set so that the dimension is larger than the outer diameter of the fixing screw.

また、上記支持部材は、
上記基板が載置される面に、該支持部材の円筒形状内側において上記基板との間に隙間を形成させる段差を有してもよい。 The support member is
You may have a level | step difference which forms a clearance gap between the said board | substrates in the cylindrical shape inner side of this support member in the surface in which the said board | substrate is mounted.

また、上記支持部材は、
円周方向に略均等な間隔で配置された少なくとも３つの平坦部を外周面に有してもよい。 The support member is
The outer peripheral surface may have at least three flat portions arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction.

また、上記ハウジングは、
上記支持部材の外周面又は内周面と間隙を介して係合可能な円環状又は円弧状の突起部又は段差部を有してもよい。 Also, the housing is
You may have an annular or circular-arc-shaped projection part or level | step-difference part engageable with the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the said supporting member through a clearance gap.

また、上記モータは、
中心部を上記シャフトが貫通し、外周部が上記ハウジングに固定されたオイルシールを有し、
上記オイルシールは、
少なくとも上記ディスクを間に挟んで上記点光源に対応する位置にまで形成され、該点光源からの照射された光の少なくとも一部を吸収してもよい。 The motor is
The shaft has an oil seal that passes through the center and the outer periphery is fixed to the housing.
The oil seal is
It may be formed at least up to a position corresponding to the point light source with the disk interposed therebetween, and at least a part of the light emitted from the point light source may be absorbed.

以上説明したように本発明によれば、エンコーダの検査を高精度且つ容易に行うことができる。 As described above, according to the present invention, the encoder can be inspected with high accuracy and easily.

本実施形態に係るサーボモータの概略構成について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating schematic structure of the servomotor which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るエンコーダの概略構成について説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating schematic structure of the encoder which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るエンコーダの概略構成について説明するための分解斜視図である。It is a disassembled perspective view for demonstrating schematic structure of the encoder which concerns on this embodiment. 光学モジュールとディスクとの位置合わせ手法の一例を説明するためのディスクの一部の平面図である。It is a top view of a part of disc for explaining an example of an alignment method of an optical module and a disc. 光学モジュールとディスクとの位置合わせ手法の一例を説明するための光学モジュールの平面図である。It is a top view of the optical module for demonstrating an example of the alignment method of an optical module and a disk.

以下、本実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings.

＜１．サーボモータ＞
まず、図１を参照しつつ、本実施形態に係るサーボモータの構成の概略について説明する。図１に示すように、サーボモータＳＭは、エンコーダ１００と、モータＭとを有する。モータＭは、エンコーダ１００を含まない動力発生源の一例である。このモータＭ単体をサーボモータという場合もあるが、本実施形態では、エンコーダ１００を含む構成をサーボモータＳＭということにする。モータＭは、シャフトＳＨを回転軸ＡＸ周りに回転させることにより、回転力を出力する。 <1. Servo motor>
First, an outline of a configuration of a servo motor according to the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the servo motor SM includes an encoder 100 and a motor M. The motor M is an example of a power generation source that does not include the encoder 100. Although the motor M alone may be referred to as a servo motor, in this embodiment, a configuration including the encoder 100 is referred to as a servo motor SM. The motor M outputs a rotational force by rotating the shaft SH around the rotation axis AX.

なお、モータＭは、位置データに基づいて制御されるモータであれば特に限定されるものではない。すなわち、モータＭは、動力源として電気を使用する電動式モータである場合に限られるものではなく、例えば、油圧式モータ、エア式モータ、蒸気式モータ等の他の動力源を使用したモータであってもよい。ただし、説明の便宜上、以下ではモータＭが電動式モータである場合について説明する。 The motor M is not particularly limited as long as it is a motor controlled based on position data. That is, the motor M is not limited to an electric motor that uses electricity as a power source. For example, the motor M is a motor using another power source such as a hydraulic motor, an air motor, or a steam motor. There may be. However, for convenience of explanation, a case where the motor M is an electric motor will be described below.

エンコーダ１００は、モータＭのシャフトＳＨの回転力出力端とは反対側の端部に連結される。そして、このエンコーダ１００は、シャフトＳＨの位置を検出することにより、モータＭの回転対象（シャフトＳＨ自体でもよい。）の位置を検出し、その位置を表す位置データを出力する。 The encoder 100 is connected to an end portion on the opposite side to the rotational force output end of the shaft SH of the motor M. Then, the encoder 100 detects the position of the shaft SH to detect the position of the rotation target of the motor M (the shaft SH itself) and outputs position data representing the position.

なお、エンコーダ１００の配置位置は、本実施形態に示す例に特に限定されるものではない。例えば、エンコーダ１００は、シャフトＳＨの出力端側に直接連結されるように配置されてもよく、また、減速機や回転方向変換機、ブレーキなどの他の機構を介してシャフトＳＨ等に連結されてもよい。 The arrangement position of the encoder 100 is not particularly limited to the example shown in the present embodiment. For example, the encoder 100 may be arranged so as to be directly connected to the output end side of the shaft SH, and is connected to the shaft SH or the like via another mechanism such as a speed reducer, a rotation direction changer, or a brake. May be.

なお、本実施形態は、エンコーダ１００が、図１及び図２に例示するような、モータＭのシャフトＳＨにエンコーダ１００のディスク１１０を直接的に連結させる、いわゆる「ビルトイン型」であり、且つ、光源に点光源が使用され、その点光源からの照射光が反射スリットで反射されて受光素子で受光される、いわゆる「反射型」である場合に特に有効である。これは次の理由による。すなわち、エンコーダ１００が、例えばディスク１１０がエンコーダ専用のシャフトに連結され、そのシャフトがモータＭのシャフトＳＨなどに連結可能に構成されるいわゆる「コンプリート型」である場合、ディスク１１０や光学モジュール１２０がエンコーダ専用のシャフトや軸受と共に予め位置決めされて一体的に組み上げられているため、サーボモータＳＭの製造時にディスク１１０と光学モジュール１２０との位置調整が特段に必要とならない。一方、本実施形態のように「ビルトイン型」のエンコーダ１００である場合、ディスク１１０と光学モジュール１２０とが独立した支持構造となっているため、サーボモータＳＭの製造時にディスク１１０と光学モジュール１２０との位置調整が必要となる上、点光源からの照射光は拡散光となり、かつ、点光源からの光の直進性を利用することで、高精度な位置検出を可能とするため、平行光を使用するエンコーダや透過型のエンコーダに比べて、光学モジュールとディスクとの位置合わせを高精度に行う必要があるからである。本実施形態の構成とすることにより、光学モジュールとディスクとの位置合わせを高精度に行うことができる内容の詳細については後述する。 In this embodiment, the encoder 100 is a so-called “built-in type” in which the disk 110 of the encoder 100 is directly connected to the shaft SH of the motor M, as illustrated in FIGS. 1 and 2. This is particularly effective when a point light source is used as the light source, and the irradiation light from the point light source is reflected by the reflection slit and is received by the light receiving element. This is due to the following reason. That is, when the encoder 100 is, for example, a so-called “complete type” in which the disk 110 is connected to a shaft dedicated to the encoder and the shaft can be connected to the shaft SH of the motor M, the disk 110 and the optical module 120 are Since it is preliminarily positioned together with the encoder-dedicated shaft and bearing and assembled integrally, no special adjustment of the position of the disk 110 and the optical module 120 is required when the servo motor SM is manufactured. On the other hand, in the case of the “built-in type” encoder 100 as in the present embodiment, since the disk 110 and the optical module 120 have an independent support structure, the disk 110 and the optical module 120 are manufactured at the time of manufacturing the servo motor SM. In addition, the irradiation light from the point light source becomes diffused light, and by using the straightness of the light from the point light source, highly accurate position detection is possible. This is because it is necessary to align the optical module and the disk with higher accuracy than the encoder to be used or the transmission type encoder. The details of the content that enables the optical module and the disk to be aligned with high accuracy by using the configuration of this embodiment will be described later.

＜２．エンコーダ＞
次に、図２及び図３を用いてエンコーダ１００の概略構成について説明する。なお、図２は、図３に示したエンコーダ１００をＡ−Ａ線で切断した断面図である。 <2. Encoder>
Next, a schematic configuration of the encoder 100 will be described with reference to FIGS. 2 is a cross-sectional view of the encoder 100 shown in FIG. 3 taken along line AA.

図２に示すように、本実施形態に係るエンコーダ１００は、モータＭのハウジング１０（例えば反負荷側ブラケット）に設けられ、エンコーダカバー１０１により覆われている。図２及び図３に示すように、エンコーダ１００は、シャフトＳＨに連結された円板状のディスク１１０と、ディスク１１０と対向して配置された光学モジュール１２０と、光学モジュール１２０がディスク１１０側に実装された基板１３０と、基板１３０を支持する円筒状の支持部材１４０とを有している。 As shown in FIG. 2, the encoder 100 according to the present embodiment is provided on the housing 10 (for example, the anti-load side bracket) of the motor M and is covered with the encoder cover 101. As shown in FIGS. 2 and 3, the encoder 100 includes a disk-shaped disk 110 connected to the shaft SH, an optical module 120 arranged to face the disk 110, and the optical module 120 on the disk 110 side. A mounted substrate 130 and a cylindrical support member 140 that supports the substrate 130 are provided.

（２−１．ディスク）
ディスク１１０は、シャフトＳＨの端部に連結される。なお、ディスク１１０を例えばハブ等を介してシャフトＳＨに連結してもよい。図３に示すように、ディスク１１０の光学モジュール１２０に対向する側の面には、円周方向に沿ってディスク１１０の全周に亘り並べられた複数の反射スリット１１１（後述の図４参照）を有するリング状のスリットアレイＳＡが形成されている。１つ１つの反射スリット１１１は、点光源１２１から照射された光を反射する。反射スリット１１１は、インクリメンタルパターンを有するように配置される。インクリメンタルパターンは、後述の図４に示すように、所定のピッチで規則的に繰り返されるパターンである。このインクリメンタルパターンは、少なくとも１以上の受光素子による検出信号の和により、１ピッチ毎又は１ピッチ内のモータＭの回転対象の位置を表す。 (2-1. Disc)
The disk 110 is connected to the end of the shaft SH. Note that the disk 110 may be connected to the shaft SH via, for example, a hub. As shown in FIG. 3, a plurality of reflective slits 111 arranged on the entire surface of the disk 110 along the circumferential direction are formed on the surface of the disk 110 facing the optical module 120 (see FIG. 4 described later). A ring-shaped slit array SA having is formed. Each reflection slit 111 reflects the light emitted from the point light source 121. The reflective slit 111 is disposed so as to have an incremental pattern. As shown in FIG. 4 described later, the incremental pattern is a pattern that is regularly repeated at a predetermined pitch. This incremental pattern represents the position of the rotation target of the motor M for each pitch or within one pitch by the sum of detection signals from at least one light receiving element.

ディスク１１０は、本実施形態では例えばガラスにより形成される。そして、スリットアレイＳＡが有する反射スリット１１１は、ガラスのディスク１１０の面に、光を反射する部材が塗布されることにより、形成可能である。なお、ディスク１１０の材質は、ガラスに限られるものではなく、金属や樹脂等を使用することも可能である。また、反射スリットは、例えば、反射率の高い金属をディスク１１０として使用し、光を反射させない部分を、スパッタリング等により粗面としたり反射率の低い材質を塗布したりすることで、反射率を低下させて、形成されてもよい。ただし、ディスク１１０の材質や製造方法等については特に限定されるものではない。 In this embodiment, the disk 110 is made of glass, for example. The reflective slit 111 included in the slit array SA can be formed by applying a light reflecting member to the surface of the glass disk 110. The material of the disk 110 is not limited to glass, and metal, resin, or the like can be used. In addition, for example, the reflective slit uses a metal having a high reflectance as the disk 110, and a portion that does not reflect light is roughened by sputtering or the like, or a material having a low reflectance is applied, thereby reducing the reflectance. It may be formed by lowering. However, the material and manufacturing method of the disk 110 are not particularly limited.

（２−２．光学モジュール）
光学モジュール１２０は、図２及び図３に示すように、ディスク１１０と平行な基板状に形成され、ディスク１１０のスリットアレイＳＡの一部に対向しつつ固定される。この光学モジュール１２０は、ディスク１１０に対向する側の面に、ディスク１１０の反射スリット１１１に光を照射する点光源１２１と、点光源１２１から照射され反射スリット１１１で反射された光を受光する受光アレイ１２２とを備えている。なお、本実施形態では、光学モジュール１２０がエンコーダ１００を薄型化したり製造を容易にすることが可能な基板状に形成される場合について説明するが、光学モジュール１２０は必ずしも基板状に構成される必要はない。 (2-2. Optical module)
As shown in FIGS. 2 and 3, the optical module 120 is formed in a substrate shape parallel to the disk 110, and is fixed while facing a part of the slit array SA of the disk 110. The optical module 120 receives a point light source 121 that irradiates light on the reflection slit 111 of the disk 110 on the surface facing the disk 110, and light reception that receives the light emitted from the point light source 121 and reflected by the reflection slit 111. And an array 122. In the present embodiment, the case where the optical module 120 is formed in a substrate shape that can make the encoder 100 thin or easy to manufacture is described. However, the optical module 120 is not necessarily configured in a substrate shape. There is no.

点光源１２１は、光学モジュール１２０の略中央位置に配置され、対向する位置を通過するスリットアレイＳＡに光を照射する。この点光源１２１としては、照射領域に光を照射可能な光源であれば特に限定されるものではないが、例えば、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）が使用可能である。そして、この点光源１２１は、特に光学レンズ等が配置されない点光源として形成され、発光部から拡散光を照射する。なお、点光源という場合、厳密な点である必要はなく、設計上や動作原理上、略点状の位置から拡散光が発せられるものとみなせる光源であれば、有限な面から光が発せられてもよいことは言うまでもない。このように点光源を使用することにより、光学素子による集光・拡散を行わないため、光学素子による誤差等が生じにくく、スリットアレイＳＡへの照射光の直進性を高める事が可能である。 The point light source 121 is disposed at a substantially central position of the optical module 120 and irradiates light to the slit array SA that passes through the facing position. The point light source 121 is not particularly limited as long as it is a light source capable of irradiating light to the irradiation region. For example, an LED (Light Emitting Diode) can be used. The point light source 121 is formed as a point light source in which an optical lens or the like is not particularly disposed, and irradiates diffuse light from the light emitting unit. In the case of a point light source, it is not necessary to be an exact point, and light can be emitted from a finite surface as long as it can be considered that diffuse light is emitted from a substantially point-like position in terms of design and operation principle. Needless to say. By using the point light source in this way, since the light is not condensed and diffused by the optical element, errors due to the optical element are not easily generated, and the straightness of the irradiation light to the slit array SA can be improved.

受光アレイ１２２は、点光源１２１の周囲に配置され、対向するスリットアレイＳＡからの反射光を受光する。そのために、受光アレイ１２２は、複数の受光素子１２３（後述の図５参照）を有する。受光素子１２３には、例えば薄膜状に形成されたフォトダイオード等が用いられる。 The light receiving array 122 is disposed around the point light source 121 and receives reflected light from the facing slit array SA. For this purpose, the light receiving array 122 includes a plurality of light receiving elements 123 (see FIG. 5 described later). For the light receiving element 123, for example, a photodiode or the like formed in a thin film shape is used.

（２−３．基板）
基板１３０は、円板状のプリント配線基板であり、ディスク１１０と対向する側の面及びその反対側の面には、光学モジュール１２０を含む複数の回路素子等が搭載され、それらの間に複数の配線が形成されている。なお、図２及び図３において、光学モジュール１２０以外の素子や配線については図示を省略している。図２に示すように、基板１３０は、支持部材１４０とほぼ同じ直径となるように形成されており、その縁部が支持部材１４０の基板が載置される面１４１（以下適宜「基板載置面１４１」と記載する）に載置されている。基板１３０の縁部には、固定ネジ１５０が貫通する複数（本実施形態では３）の貫通孔１３１が設けられている。貫通孔１３１は、円周方向に略均等な間隔（本実施形態では１２０°間隔）で配置されている。また、基板１３０の縁部には、位置決めピン１６０が挿入される少なくとも２つ（本実施形態では２）のピン孔１３２が設けられている。ピン孔１３２は、基板１３０を貫通して設けられ、上記３つの貫通孔１３１のうちの２つに隣接して配置されている。また図２に示すように、光学モジュール１２０は、基板１３０の縁部近傍に搭載されている。 (2-3. Substrate)
The substrate 130 is a disc-shaped printed wiring board, and a plurality of circuit elements including the optical module 120 are mounted on the surface facing the disk 110 and the surface on the opposite side, and a plurality of them are interposed between them. Wiring is formed. 2 and 3, elements and wiring other than the optical module 120 are not shown. As shown in FIG. 2, the substrate 130 is formed to have substantially the same diameter as the support member 140, and an edge portion of the substrate 130 on which the substrate of the support member 140 is placed (hereinafter referred to as “substrate placement” as appropriate). Surface 141) ”. A plurality of (three in this embodiment) through holes 131 through which the fixing screw 150 passes are provided at the edge of the substrate 130. The through holes 131 are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction (120 ° intervals in the present embodiment). Further, at least two (2 in this embodiment) pin holes 132 into which the positioning pins 160 are inserted are provided at the edge of the substrate 130. The pin holes 132 are provided through the substrate 130 and are disposed adjacent to two of the three through holes 131. As shown in FIG. 2, the optical module 120 is mounted in the vicinity of the edge of the substrate 130.

（２−４．支持部材）
支持部材１４０は、図２及び図３に示すように円筒状に形成されており、ディスク１１０を内部に収容しつつ、光学モジュール１２０がディスク１１０の反射スリット１１１と対向するように基板１３０を支持する。支持部材１４０は、例えば金型を用いた樹脂モールド等により一体成型される。樹脂は、支持部材１４０の内部における光の散乱・反射を抑制できるように、黒色あるいは光を吸収し易い色彩の材質が好ましい。なお、それ以外の樹脂でも、成型後に内部を黒色あるいは光を吸収し易い色彩やパターンに塗装することで、使用することが可能である。 (2-4. Support member)
The support member 140 is formed in a cylindrical shape as shown in FIGS. 2 and 3, and supports the substrate 130 so that the optical module 120 faces the reflection slit 111 of the disk 110 while accommodating the disk 110 inside. To do. The support member 140 is integrally formed by, for example, a resin mold using a mold. The resin is preferably black or a color material that easily absorbs light so that light scattering and reflection inside the support member 140 can be suppressed. It should be noted that other resins can be used by coating the interior with black or a color or pattern that easily absorbs light after molding.

支持部材１４０は、固定ネジ１５０が貫通する少なくとも２つ（本実施形態では３）の貫通孔１４２を有している。貫通孔１４２は、基板１３０の貫通孔１３１と対応するように、円周方向に略均等な間隔（本実施形態では１２０°間隔）で配置されている。少なくとも２つ（本実施形態では３）の固定ネジ１５０は、基板１３０の貫通孔１３１及び支持部材１４０の貫通孔１４２をシャフトＳＨの軸方向に貫通してハウジング１０のネジ孔１１に螺合する。これにより、基板１３０及び支持部材１４０がモータのハウジング１０に固定される。なお、固定ネジ１５０の数は２以上であれば限定されるものではないが、２とすると固定安定性の点で十分でなく、４以上とすると部品点数の増加や基板１３０の有効面積（回路素子や配線を形成可能な面積）の減少等を招くため、本実施形態のように３とするのが好適である。 The support member 140 has at least two (three in this embodiment) through-holes 142 through which the fixing screw 150 passes. The through holes 142 are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction (120 ° intervals in the present embodiment) so as to correspond to the through holes 131 of the substrate 130. At least two (three in this embodiment) fixing screws 150 pass through the through holes 131 of the substrate 130 and the through holes 142 of the support member 140 in the axial direction of the shaft SH and are screwed into the screw holes 11 of the housing 10. . Thereby, the board | substrate 130 and the supporting member 140 are fixed to the housing 10 of a motor. The number of fixing screws 150 is not limited as long as it is two or more, but if it is two, fixing stability is not sufficient, and if it is four or more, the number of components increases and the effective area of the circuit board 130 (circuit In order to reduce the area where elements and wirings can be formed, it is preferable to set 3 as in this embodiment.

なお、図２に示すように、基板１３０の貫通孔１３１及び支持部材１４０の貫通孔１４２の内径は、固定ネジ１５０の軸部１５１の外径よりも寸法が大きくなるように設定されている。すなわち、貫通孔１３１，１４２はバカ孔となっている。これにより、固定ネジ１５０を基板１３０及び支持部材１４０に貫通させてハウジング１０のネジ孔１１に螺合させた状態で、固定ネジ１５０の締め付け前に、貫通孔１３１，１４２の内径と固定ネジ１５０の外径との寸法差の範囲内において、基板１３０と支持部材１４０とを移動させて光学モジュール１２０をディスク１１０に対し相対移動させ、光学モジュール１２０とディスク１１０との位置合わせを行うことが可能となっている。そして、位置合わせ終了後に固定ネジ１５０を締め付けることで、基板１３０及び支持部材１４０を容易にハウジング１０に固定することができる。このようにすることで、例えば光学モジュール１２０とディスク１１０との位置合わせが完了した後に固定ネジ１５０を挿通させる構成とした場合には、固定ネジ１５０を挿通させる際に接触等により位置ずれが生じるおそれがあるが、本実施形態によれば位置合わせ完了後に固定ネジ１５０の締め付けのみを行えばよいので、そのような位置ずれを防止できる。 As shown in FIG. 2, the inner diameters of the through hole 131 of the substrate 130 and the through hole 142 of the support member 140 are set to be larger than the outer diameter of the shaft portion 151 of the fixing screw 150. That is, the through holes 131 and 142 are fool holes. Thus, in a state where the fixing screw 150 is passed through the substrate 130 and the support member 140 and screwed into the screw hole 11 of the housing 10, the inner diameters of the through holes 131 and 142 and the fixing screw 150 are tightened before the fixing screw 150 is tightened. The optical module 120 can be moved relative to the disk 110 by moving the substrate 130 and the support member 140 within the range of the dimensional difference between the optical module 120 and the disk 110. It has become. Then, the substrate 130 and the support member 140 can be easily fixed to the housing 10 by tightening the fixing screw 150 after the alignment is completed. By doing so, for example, when the fixing screw 150 is inserted after the alignment between the optical module 120 and the disk 110 is completed, a positional shift occurs due to contact or the like when the fixing screw 150 is inserted. Although there is a possibility, according to the present embodiment, it is only necessary to tighten the fixing screw 150 after the alignment is completed, so that such positional deviation can be prevented.

図３に示すように、支持部材１４０の基板載置面１４１には、位置決めピン１６０が挿入される少なくとも２つ（本実施形態では２）のピン孔１４３が設けられている。ピン孔１４３は、基板１３０のピン孔１３２と対応するように、３つの貫通孔１４２のうちの２つに隣接して配置されている。位置決めピン１６０は、まず支持部材１４０のピン孔１４３に差し込まれ、立設された状態で、基板１３０のピン孔１３２に挿入される。このようにして基板１３０と支持部材１４０の両方に位置決めピン１６０が挿入されることで、基板１３０と支持部材１４０との回転軸ＡＸに垂直な面方向の相対位置が位置決めされる。なお、ピン孔１３２，１４３の内径は位置決めピン１６０の外径と略同等（あるいは若干小さめ）に設定されている。このため、位置決めピン１６０がピン孔１３２，１４３に挿入された際に、位置決めピン１６０の締まりばめ作用によって基板１３０と支持部材１４０とを仮固定することが可能となる。したがって、光学モジュール１２０とディスク１１０との位置合わせを行う際に、基板１３０と支持部材１４０とを一体的に扱う（移動させる）ことができる。その結果、基板１３０のみを移動させる場合に比べて光学モジュール１２０の移動操作が容易となり、位置調整を容易化できる。 As shown in FIG. 3, the substrate mounting surface 141 of the support member 140 is provided with at least two pin holes 143 into which the positioning pins 160 are inserted (2 in this embodiment). The pin holes 143 are disposed adjacent to two of the three through holes 142 so as to correspond to the pin holes 132 of the substrate 130. First, the positioning pins 160 are inserted into the pin holes 143 of the support member 140 and inserted into the pin holes 132 of the substrate 130 in a standing state. Thus, by inserting the positioning pins 160 into both the substrate 130 and the support member 140, the relative positions of the substrate 130 and the support member 140 in the plane direction perpendicular to the rotation axis AX are positioned. The inner diameters of the pin holes 132 and 143 are set to be substantially equal to (or slightly smaller than) the outer diameter of the positioning pin 160. For this reason, when the positioning pin 160 is inserted into the pin holes 132 and 143, the substrate 130 and the support member 140 can be temporarily fixed by the interference fitting action of the positioning pin 160. Therefore, the substrate 130 and the support member 140 can be handled (moved) integrally when the optical module 120 and the disk 110 are aligned. As a result, the moving operation of the optical module 120 becomes easier and the position adjustment can be facilitated as compared with the case where only the substrate 130 is moved.

なお、支持部材１４０を樹脂モールド等により一体成型する場合、位置決めピンを基板載置面１４１から突出させて一体成型する構成も考えられるが、この場合には基板載置面１４１の後加工（平面出し加工等）を行うことができなくなる。これに対し、本実施形態では位置決めピン１６０を挿入可能なピン孔１４３を設ける構成とするため、基板載置面１４１の後加工を行うことが可能となり、支持部材１４０の加工精度を向上できる。 In addition, when the support member 140 is integrally formed by a resin mold or the like, a configuration in which the positioning pin protrudes from the substrate placement surface 141 and is integrally formed may be considered, but in this case, post-processing (planar surface) of the substrate placement surface 141 is possible. It is impossible to perform the processing. On the other hand, in this embodiment, since the pin hole 143 into which the positioning pin 160 can be inserted is provided, post-processing of the substrate mounting surface 141 can be performed, and the processing accuracy of the support member 140 can be improved.

なお、位置決めピン１６０の数は、２以上であれば基板１３０と支持部材１４０の位置決めが可能となるため限定されるものではないが、３以上とすると部品点数の増加や基板１３０の有効面積の減少等を招くため、本実施形態のように最小限である２とするのが好適である。また、ピン孔１３２，１４３を貫通孔１３１，１４２から離間させて設けてもよいが、本実施形態のようにピン孔１３２，１４３を貫通孔１３１，１４２に隣接して設けることで、離間して配置する場合よりも基板１３０の有効面積の減少を抑制できる。 Note that the number of positioning pins 160 is not limited as long as the number of positioning pins 160 is two or more, so that the positioning of the substrate 130 and the support member 140 is possible. In order to cause a decrease or the like, it is preferable to set the value to 2 which is the minimum as in the present embodiment. Further, the pin holes 132 and 143 may be provided apart from the through holes 131 and 142. However, the pin holes 132 and 143 are provided adjacent to the through holes 131 and 142 as in the present embodiment. The reduction in the effective area of the substrate 130 can be suppressed compared to the case where the substrate 130 is disposed.

支持部材１４０の基板載置面１４１には、貫通孔１４２及びピン孔１４３の形成箇所以外の全周に亘って段差１４４が設けられている。段差１４４の深さや半径方向の幅は、基板１３０に搭載される素子等の配置や光学モジュール１２０の光路等を考慮して設定される。図２に示すように、段差１４４は、支持部材１４０の円筒形状内側において基板１３０との間に隙間Ｓを形成させる。これにより、当該隙間空間を利用して、基板１３０の外周端近傍まで光学モジュール１２０その他の素子等を配置することが可能となるので、基板１３０の有効面積を増大できる。また、隙間Ｓ内に素子等を位置させることができる結果、支持部材１４０の半径方向寸法を小型化することが可能となり、エンコーダ１００ひいてはサーボモータＳＭを小型化できる。 On the substrate mounting surface 141 of the support member 140, a step 144 is provided over the entire circumference other than where the through holes 142 and the pin holes 143 are formed. The depth and the radial width of the step 144 are set in consideration of the arrangement of elements mounted on the substrate 130, the optical path of the optical module 120, and the like. As shown in FIG. 2, the step 144 forms a gap S between the support member 140 and the substrate 130 inside the cylindrical shape. Accordingly, the optical module 120 and other elements can be arranged up to the vicinity of the outer peripheral edge of the substrate 130 using the gap space, so that the effective area of the substrate 130 can be increased. Further, as a result of the elements and the like being positioned within the gap S, the radial dimension of the support member 140 can be reduced, and the encoder 100 and thus the servo motor SM can be reduced in size.

さらに、点光源１２１からの照射光は拡散光となるため、本実施形態のように光学モジュール１２０を支持部材１４０の内壁に近接して配置した場合、支持部材１４０の内壁が光路Ｌに干渉したり、内壁からの反射光や迷光等による受光アレイ１２３への影響が生じるおそれがあるが、本実施形態では段差１４４を設けることにより支持部材１４０の内壁と光学モジュール１２０とを離間させることができるので、上記干渉や影響を抑制し、検査精度や位置合わせ精度を向上することができる。 Furthermore, since the irradiation light from the point light source 121 becomes diffused light, when the optical module 120 is arranged close to the inner wall of the support member 140 as in this embodiment, the inner wall of the support member 140 interferes with the optical path L. However, in this embodiment, by providing the step 144, the inner wall of the support member 140 and the optical module 120 can be separated from each other by providing reflected light or stray light from the inner wall. Therefore, the interference and influence can be suppressed, and the inspection accuracy and alignment accuracy can be improved.

支持部材１４０の外周面１４５は円筒状の曲面となっているが、この外周面１４５には少なくとも３つ（本実施形態では３）の平坦部１４６が設けられている。平坦部１４６は、その円周方向の両端が外周面１４５上に位置する長方形状の平面として構成されており、円周方向に略均等な間隔（本実施形態では１２０°間隔）で配置されている。この平坦部１４６は、支持部材１４０と図示しない固定治具との固定に用いられる。すなわち、本実施形態では、光学モジュール１２０とディスク１１０との位置合わせを行う際に、位置決めピン１６０により基板１３０と一体化された支持部材１４０を固定治具に固定し、当該固定治具を移動させつつ、光学モジュール１２０をディスク１１０に対し相対移動させる。位置合わせ終了後に固定ネジ１５０を締め付けて基板１３０及び支持部材１４０をハウジング１０に固定し、その後、固定治具が取り外される。このように固定治具を用いることで、基板１３０及び支持部材１４０を押圧等により直接移動させる場合に比べて光学モジュール１２０の移動操作が容易となり、位置調整を容易化できる。このとき、支持部材１４０の外周面１４５に設けた３つの平坦部１４６に固定治具の固定部材（図示せず）を３方向から押し付けて固定することができる。これにより、支持部材１４０を固定治具に対し位置ずれしないように固定できる。また、支持部材１４０と固定部材との接触部分を曲面状でなく平面状とすることで、位置合わせ完了後の固定ネジ１５０の締め付けにより生じる、基板１３０及び支持部材１４０を回転させる方向に作用する力に抗することが可能となり、回転方向の位置ずれを防止できる。 The outer peripheral surface 145 of the support member 140 is a cylindrical curved surface, and at least three (3 in the present embodiment) flat portions 146 are provided on the outer peripheral surface 145. The flat portion 146 is configured as a rectangular plane whose both ends in the circumferential direction are located on the outer peripheral surface 145, and are arranged at substantially equal intervals (120 ° intervals in the present embodiment) in the circumferential direction. Yes. The flat portion 146 is used for fixing the support member 140 and a fixing jig (not shown). That is, in this embodiment, when the optical module 120 and the disk 110 are aligned, the support member 140 integrated with the substrate 130 is fixed to the fixing jig by the positioning pin 160, and the fixing jig is moved. Then, the optical module 120 is moved relative to the disk 110. After the alignment is completed, the fixing screw 150 is tightened to fix the substrate 130 and the support member 140 to the housing 10, and then the fixing jig is removed. By using the fixing jig as described above, the movement operation of the optical module 120 is facilitated and the position adjustment can be facilitated as compared with the case where the substrate 130 and the support member 140 are directly moved by pressing or the like. At this time, a fixing member (not shown) of a fixing jig can be pressed and fixed to the three flat portions 146 provided on the outer peripheral surface 145 of the support member 140 from three directions. Accordingly, the support member 140 can be fixed so as not to be displaced with respect to the fixing jig. In addition, by making the contact portion between the support member 140 and the fixing member flat instead of curved, it acts in the direction of rotating the substrate 130 and the support member 140 caused by tightening the fixing screw 150 after completion of alignment. It is possible to resist the force and prevent displacement in the rotational direction.

なお、平坦部１４６の数は、３以上であれば支持部材１４０の固定治具に対する位置ずれを防止できるため限定されるものではないが、４以上とすると平坦部１４６ひとつひとつの面積が減少すると共に支持部材１４０の肉厚が全体的に薄くなり、強度が十分でなくなるという問題がある。このため、本実施形態のように３とするのが好適であり、これにより各平坦部１４６の面積及び支持部材１４０の強度を確保できる。 The number of the flat portions 146 is not limited as long as the number of the flat portions 146 is 3 or more because the displacement of the support member 140 with respect to the fixing jig can be prevented. However, when the number is 4 or more, the area of each flat portion 146 decreases. There is a problem that the thickness of the support member 140 is reduced as a whole, and the strength is not sufficient. For this reason, it is preferable to set it to 3 like this embodiment, and, thereby, the area of each flat part 146 and the intensity | strength of the support member 140 are securable.

（２−５．オイルシール）
ディスク１１０とハウジング１０との間には、ハウジング１０を覆うようにオイルシール１７０が設けられている。図３に示すように、オイルシール１７０は、その中心部をシャフトＳＨが貫通しており、その外周部に半径方向外側に向けて突出した複数（本実施形態では３つ）の固定部１７１を有している。固定部１７１は、円周方向に略均等な間隔（本実施形態では１２０°間隔）で配置されており、各固定部１７１がビス１６１によりハウジング１０に固定されている。オイルシール１７０とシャフトＳＨとは密着しており、ハウジング１０に設けた軸受１２のグリースがミスト化して飛散し、その一部がハウジング１０とシャフトＳＨとの隙間からエンコーダ側に漏出しても、オイルシール１７０によりグリースの漏出を抑制し、エンコーダ１００の信頼性を向上できる。 (2-5. Oil seal)
An oil seal 170 is provided between the disk 110 and the housing 10 so as to cover the housing 10. As shown in FIG. 3, the oil seal 170 has a shaft SH passing through the center thereof, and a plurality of (three in this embodiment) fixing portions 171 protruding outward in the radial direction on the outer peripheral portion thereof. Have. The fixing portions 171 are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction (120 ° intervals in this embodiment), and each fixing portion 171 is fixed to the housing 10 with screws 161. Even if the oil seal 170 and the shaft SH are in close contact with each other and the grease of the bearing 12 provided in the housing 10 is misted and scattered, and a part of the grease leaks to the encoder side through the gap between the housing 10 and the shaft SH, The oil seal 170 can suppress grease leakage and improve the reliability of the encoder 100.

また、オイルシール１７０は、図２に示すように、少なくともディスク１１０を間に挟んで点光源１２２に対応する位置にまで形成されている。そして、オイルシール１７０は、例えば黒色のゴムや樹脂等の光を吸収する材質で構成されている。なお、光を吸収する材質以外でも、例えば黒色あるいは光を吸収し易い彩色・パターンで塗装すれば、使用することが可能である。これにより、オイルシール１７０は、点光源１２２からの照射光（ディスク１１０を透過した透過光や散乱・反射光を含む）の少なくとも一部を吸収し、支持部材１４０の内部におけるハウジング１０での光の散乱・反射を抑制することができる。その結果、散乱・反射光の受光アレイ１２２への影響を抑制できるので、エンコーダ１００の検出精度を向上できる。 Further, as shown in FIG. 2, the oil seal 170 is formed at least up to a position corresponding to the point light source 122 with the disk 110 interposed therebetween. The oil seal 170 is made of a material that absorbs light, such as black rubber or resin. It should be noted that materials other than light absorbing materials can be used if they are painted with, for example, black or a color / pattern that easily absorbs light. As a result, the oil seal 170 absorbs at least a part of the irradiation light (including transmitted light and scattered / reflected light transmitted through the disk 110) from the point light source 122, and the light in the housing 10 inside the support member 140. Scattering / reflection can be suppressed. As a result, since the influence of scattered / reflected light on the light receiving array 122 can be suppressed, the detection accuracy of the encoder 100 can be improved.

＜３．その他の構成＞
図３に示すように、モータＭのハウジング１０のエンコーダ１００が設けられる端面１２には、支持部材１４０の外周面１４５と間隙Ｇを介して係合可能な複数（本実施形態では３つ。但し図３では２つのみ図示。）の円弧状の突起部１３が設けられている。これにより、支持部材１４０をハウジング１０に固定する際に支持部材１４０を突起部１３に係合させることで、支持部材１４０を大まかに位置決めすることが可能となり、その後の位置調整を容易化できる。また、突起部１３は支持部材１４０の外周面と間隙Ｇを介して係合するので、当該間隙Ｇの範囲内において、基板１３０と支持部材１４０とを例えば押圧により移動させて光学モジュール１２０をディスク１１０に対し相対移動させ、光学モジュール１２０とディスク１１０との位置合わせを行うことが可能である。このとき、突起部１３は、支持部材１４０が移動し過ぎないようにストッパとしても機能する。 <3. Other configurations>
As shown in FIG. 3, a plurality of (three in the present embodiment, which can be engaged with the outer peripheral surface 145 of the support member 140 via the gap G, on the end surface 12 where the encoder 100 of the housing 10 of the motor M is provided. FIG. 3 shows only two arcuate protrusions 13. Thus, when the support member 140 is fixed to the housing 10, the support member 140 can be roughly positioned by engaging the protrusion 13 with the support member 140, and the subsequent position adjustment can be facilitated. Further, since the protruding portion 13 engages with the outer peripheral surface of the support member 140 via the gap G, the substrate 130 and the support member 140 are moved, for example, by pressing the optical module 120 within the range of the gap G. The optical module 120 and the disk 110 can be aligned by moving relative to the optical disk 110. At this time, the protrusion 13 also functions as a stopper so that the support member 140 does not move too much.

なお、突起部１３の数は３以外でもよく、また突起部１３を円弧状でなく円環状に形成してもよい。また、突起部１３を支持部材１４０の内周面と間隙を介して係合させるようにしてもよい。さらに、突起部１３は、支持部材１４０の外周面又は内周面と係合可能であれば、本実施形態のように突起状でなくともよく、例えば段差部としてもよい。 The number of the protrusions 13 may be other than 3, and the protrusions 13 may be formed in an annular shape instead of an arc shape. Further, the protrusion 13 may be engaged with the inner peripheral surface of the support member 140 through a gap. Furthermore, as long as the protrusion 13 can be engaged with the outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the support member 140, the protrusion 13 does not have to be a protrusion as in the present embodiment, and may be, for example, a stepped portion.

＜４．光学モジュールとディスクとの位置合わせ手法の一例＞
以上のような構成であるエンコーダ１００をモータＭに組み付けてサーボモータＳＭを製造する際には、前述したようにディスク１１０と光学モジュール１２０との高精度な位置調整が必要となる。ここでは、図４及び図５を用いて、この位置合わせを受光素子の受光信号を用いて行う手法の一例について説明する。 <4. Example of alignment method of optical module and disc>
When the servo motor SM is manufactured by assembling the encoder 100 configured as described above to the motor M, as described above, highly accurate position adjustment between the disk 110 and the optical module 120 is required. Here, an example of a method for performing this alignment using the light reception signal of the light receiving element will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

なお、ここで説明するディスク１１０と光学モジュール１２０との位置合わせは、各固定ネジ１５０を基板１３０及び支持部材１４０に貫通させてハウジング１０のネジ孔１１に螺合させ、締め付けを行う前の状態で行われる。この状態では、前述したように、貫通孔１３１，１４２の内径と固定ネジ１５０の外径との寸法差の範囲内、且つ、突起部１３と支持部材１４０の外周面との間隙Ｇの範囲内において、位置決めピン１６０により仮固定された基板１３０と支持部材１４０とを固定治具と共に一体的に移動させ、光学モジュール１２０をディスク１１０に対し相対移動させて光学モジュール１２０とディスク１１０との位置合わせを行うことが可能である。 The alignment between the disk 110 and the optical module 120 described here is a state before the fixing screws 150 are passed through the substrate 130 and the support member 140 and screwed into the screw holes 11 of the housing 10 to be tightened. Done in In this state, as described above, within the range of the dimensional difference between the inner diameters of the through holes 131 and 142 and the outer diameter of the fixing screw 150 and within the range of the gap G between the protrusion 13 and the outer peripheral surface of the support member 140. , The substrate 130 and the support member 140 temporarily fixed by the positioning pins 160 are moved together with the fixing jig, and the optical module 120 is moved relative to the disk 110 to align the optical module 120 and the disk 110. Can be done.

図４に示すように、ディスク１１０には、円周方向に沿って並べられた複数の反射スリット１１１を有するリング状のスリットアレイＳＡが形成されている。このスリットアレイＳＡの外周側及び内周側には、２本の同心円スリットＣＳ１，ＣＳ２がディスク中心Ｏ周りに形成されている。この同心円スリットＣＳ１，ＣＳ２は、後述する位置調整用受光素子１２４による出力を介して、ディスク１１０に対する光学モジュール１２０の位置調整に用いられる。同心円スリットＣＳ１，ＣＳ２は、互いに同じ幅Ｗで、スリットアレイＳＡからの半径方向距離がほぼ等しくなるように形成されている。なお、同心円スリットＣＳ１，ＣＳ２は、スリットアレイＳＡと同様に、光を透過又は吸収する材質のディスク１１０上に、例えば反射率の高い材質を蒸着するなどの方法により反射スリットが同心円状に形成されることにより、パターンニングされる。 As shown in FIG. 4, the disk 110 is formed with a ring-shaped slit array SA having a plurality of reflective slits 111 arranged along the circumferential direction. Two concentric slits CS <b> 1 and CS <b> 2 are formed around the disk center O on the outer peripheral side and inner peripheral side of the slit array SA. The concentric slits CS <b> 1 and CS <b> 2 are used for position adjustment of the optical module 120 with respect to the disk 110 via an output from a position adjustment light receiving element 124 described later. The concentric slits CS1 and CS2 have the same width W and are formed so that the radial distances from the slit array SA are substantially equal. The concentric slits CS1 and CS2 have concentric reflection slits formed concentrically on the disk 110 made of a material that transmits or absorbs light, for example, by vapor deposition of a highly reflective material. Patterning.

図５に示すように、光学モジュール１２０のディスク１１０に対向する側の面には、点光源１２１と、スリットアレイＳＡからの反射光を受光する複数の受光素子１２３を含む受光アレイ１２２Ｌ，１２２Ｒと、同心円スリットＣＳ１からの反射光を受光する位置調整用受光素子１２４ＵＬ，１２４ＵＲと、同心円スリットＣＳ２からの反射光を受光する位置調整用受光素子１２４Ｄとが設けられている。 As shown in FIG. 5, on the surface of the optical module 120 facing the disk 110, a light source array 122L and 122R including a point light source 121 and a plurality of light receiving elements 123 that receive reflected light from the slit array SA, Position adjusting light receiving elements 124UL and 124UR that receive the reflected light from the concentric slit CS1 and a position adjusting light receiving element 124D that receives the reflected light from the concentric slit CS2 are provided.

位置調整用受光素子１２４ＵＬ，１２４ＵＲは、ディスク１１０の半径方向において点光源１２１よりも外周側に配置され、位置調整用受光素子１２４Ｄは、点光源１２１よりも内周側に配置されている。位置調整用受光素子１２４ＵＬ，１２４ＵＲは、光学モジュール１２０の中心線Ｌｃに対し軸対象となるように、配置されている。また、位置調整用受光素子１２４Ｄも同様に、中心線Ｌｃを中心位置として軸対称となるように配置されている。なお、点光源１２１は中心線Ｌｃ上に配置されている。 The position adjusting light receiving elements 124UL and 124UR are disposed on the outer peripheral side of the point light source 121 in the radial direction of the disk 110, and the position adjusting light receiving element 124D is disposed on the inner peripheral side of the point light source 121. The light receiving elements 124UL and 124UR for position adjustment are arranged so as to be an axis object with respect to the center line Lc of the optical module 120. Similarly, the position-adjusting light receiving element 124D is arranged to be axially symmetric with the center line Lc as the center position. The point light source 121 is arranged on the center line Lc.

位置調整用受光素子１２４ＵＬ，１２４ＵＲは、ディスク１１０と光学モジュール１２０とが適正に位置決めされている場合において、点光源１２１より照射され同心円スリットＣＳ１より反射された反射光の受光領域ＡＲ１（図５中ハッチングで示す）に半径方向の一部（この例では半径方向内側の一部）が重複し、残りの部分は重複しないように配置されている。また、位置調整用受光素子１２４Ｄも同様に、点光源１２１より照射され同心円スリットＣＳ２より反射された反射光の受光領域ＡＲ２（図５中ハッチングで示す）に半径方向の一部（この例では半径方向外側の一部）が重複し、残りの部分は重複しないように配置されている。 When the disc 110 and the optical module 120 are properly positioned, the position adjusting light receiving elements 124UL and 124UR receive a light receiving area AR1 of the reflected light that is irradiated from the point light source 121 and reflected from the concentric slit CS1 (in FIG. 5). A portion in the radial direction (shown by hatching) overlaps with a portion in the radial direction (in this example, a portion on the inner side in the radial direction), and the remaining portion is arranged so as not to overlap. Similarly, the position-adjusting light receiving element 124D also has a portion in the radial direction (in this example, a radius) in the light receiving area AR2 (shown by hatching in FIG. 5) of the reflected light that is irradiated from the point light source 121 and reflected from the concentric slit CS2. A part on the outer side in the direction is overlapped, and the remaining part is arranged not to overlap.

光学モジュール１２０がディスク１１０に対し適正に位置決めされた場合、図４に示すように、基板１２１の中心線Ｌｃが、ディスク１１０の半径方向Ｌｒに一致し（図５に示すθ方向の位置決め）、点光源１２１がスリットアレイＳＡの半径方向中央位置に対峙する（図５に示すＲ方向の位置決め）ように配置される。このときの位置調整用受光素子１２４ＵＬ，１２４ＵＲ，１２４Ｄは、各々の受光信号の出力が略等しくなるように設定されている。したがって、位置調整用受光素子１２４ＵＬ，１２４ＵＲ，１２４Ｄの出力が略等しくなるように固定治具を移動させることで、ディスク１１０と光学モジュール１２０とを高精度に位置合わせすることが可能である。 When the optical module 120 is properly positioned with respect to the disk 110, as shown in FIG. 4, the center line Lc of the substrate 121 coincides with the radial direction Lr of the disk 110 (positioning in the θ direction shown in FIG. 5). The point light source 121 is disposed so as to face the center position in the radial direction of the slit array SA (positioning in the R direction shown in FIG. 5). At this time, the light receiving elements 124UL, 124UR, 124D for position adjustment are set so that the outputs of the respective light receiving signals are substantially equal. Therefore, the disk 110 and the optical module 120 can be aligned with high accuracy by moving the fixing jig so that the outputs of the position adjusting light receiving elements 124UL, 124UR, 124D are substantially equal.

＜５．実施形態の効果の例＞
以上説明した本実施形態のサーボモータＳＭによる効果を説明するために、比較例として、例えば基板１３０が複数の支柱により支持された構成を考える。この場合、出荷前のエンコーダ機能検査の際に外光が受光アレイ１２２で受光されてしまい、検査精度が低下するおそれがある。一方、外光を遮断するために、エンコーダを覆うエンコーダカバー１０１を取り付けた後に検査を行うことが考えられる。しかしながら、この場合にはカバーの取り付け作業が必要となる上に、異常が発見された場合には再度カバーを取り外して調整を行う等、カバーの着脱作業が生じてしまい、検査に手間を要することとなる。また、検査を暗室で行うことも考えられるが、この場合には暗室の用意やサーボモータの暗室への搬送等が必要となり、検査が大掛かりとなってしまう。 <5. Example of effect of embodiment>
In order to explain the effect of the servo motor SM of the present embodiment described above, as a comparative example, a configuration in which the substrate 130 is supported by a plurality of support columns is considered. In this case, external light may be received by the light receiving array 122 at the time of encoder function inspection before shipment, and the inspection accuracy may be reduced. On the other hand, in order to block outside light, it is conceivable to perform an inspection after attaching the encoder cover 101 that covers the encoder. However, in this case, it is necessary to attach the cover, and if an abnormality is detected, the cover must be removed and adjusted again. It becomes. In addition, it is conceivable to perform the inspection in a dark room. In this case, preparation of the dark room, transportation of the servo motor to the dark room, and the like are necessary, and the inspection becomes large.

これに対し、以上説明した本実施形態のサーボモータＳＭにおいては、光学モジュール１２０を設けた基板１３０が円筒状の支持部材１４０によって支持される。これにより、円筒状の支持部材１４０の両側の開口がモータＭのハウジング１０及び基板１３０によって閉塞された状態で、その内部において光学モジュール１２０をディスク１１０のスリットアレイＳＡと対向させることができる。その結果、エンコーダカバー１０１を取り付けたり、暗室を用いなくとも、受光アレイ１２２への外光の影響を抑制できるので、サーボモータＳＭの出荷前等に行われるエンコーダ１００の機能検査を高精度且つ容易に行うことが可能となる。 On the other hand, in the servo motor SM of the present embodiment described above, the substrate 130 provided with the optical module 120 is supported by the cylindrical support member 140. Thus, the optical module 120 can be opposed to the slit array SA of the disk 110 in the state where the openings on both sides of the cylindrical support member 140 are closed by the housing 10 and the substrate 130 of the motor M. As a result, it is possible to suppress the influence of external light on the light receiving array 122 without attaching the encoder cover 101 or using a dark room, so that the function inspection of the encoder 100 performed before shipping the servo motor SM can be performed with high accuracy and ease. Can be performed.

また、本実施形態では点光源１２１が使用され、その点光源１２１からの照射光がスリットアレイＳＡで反射されて受光アレイ１２２で受光される。そして、点光源１２１からの照射光は拡散光となり、かつ、点光源１２１からの光の直進性を利用することで、高精度な位置検出を可能とする。従って、平行光を使用するエンコーダや透過型のエンコーダに比べて、点光源１２１とスリットアレイＳＡと受光アレイ１２２との位置合わせ、すなわち、光学モジュール１２０とディスク１１０との位置合わせに高い精度が要求される。このような高精度な位置合わせは、図４及び図５を用いて説明したように、ディスク１１０に同心円スリットＣＳ１，ＣＳ２を設けると共に光学モジュール１２０に位置調整用の受光素子１２４を設けておき、点光源１２１から照射され同心円スリットＣＳ１，ＣＳ２で反射された光を位置調整用受光素子１２４で受光させて行う等、受光素子の受光信号を用いて行われる場合がある。このような反射型のエンコーダにおける点光源自らの発光を利用した位置合せは、透過型のエンコーダでは問題とならないような外光であったとしても影響を受け、その精度に影響を生じ得る。これに対して、本実施形態では、このような位置合わせを行う際に、位置調整用受光素子１２４への外光の影響を抑制できるので、光学モジュール１２０とディスク１１０との位置合わせを高精度に行うことが可能となる。 In this embodiment, the point light source 121 is used, and the light emitted from the point light source 121 is reflected by the slit array SA and received by the light receiving array 122. And the irradiation light from the point light source 121 turns into diffused light, and a highly accurate position detection is enabled by utilizing the straightness of the light from the point light source 121. FIG. Therefore, higher accuracy is required for the alignment of the point light source 121, the slit array SA, and the light receiving array 122, that is, the alignment of the optical module 120 and the disk 110, than an encoder that uses parallel light or a transmissive encoder. Is done. For such high-precision alignment, as described with reference to FIGS. 4 and 5, the disc 110 is provided with concentric circular slits CS1 and CS2, and the optical module 120 is provided with a light receiving element 124 for position adjustment. There are cases where the light received from the point light source 121 and reflected by the concentric slits CS1 and CS2 is received by the light receiving element 124 for position adjustment, or the like, using a light receiving signal of the light receiving element. The alignment using the light emitted from the point light source itself in such a reflective encoder is affected even if it is external light that does not cause a problem in a transmissive encoder, and the accuracy may be affected. On the other hand, in the present embodiment, when such alignment is performed, the influence of external light on the position adjusting light receiving element 124 can be suppressed. Therefore, the alignment between the optical module 120 and the disk 110 can be performed with high accuracy. Can be performed.

また、本実施形態では点光源１２１と受光素子１２３をディスク１１０の一方側に配置した反射型のエンコーダとするので、光源と受光素子をディスクの両側に配置した透過型とする場合に比べてエンコーダ１００を薄型化でき、サーボモータＳＭを小型化できる。さらに、本実施形態ではディスク１１０がシャフトＳＨに直接的に連結され、支持部材１４０がモータＭのハウジング１０に設けられた、いわゆるビルトイン型のエンコーダとするので、ディスク１１０がエンコーダ用シャフトに連結され、そのシャフトがカップリングを介してモータＭのシャフトＳＨに連結される（この場合、支持部材はエンコーダのハウジングに設けられる）、いわゆるコンプリート型のエンコーダとする場合に比べ、部品点数の低減や小型化を図れ、且つ、カップリングによる共振等を防止できる効果もある。 In this embodiment, since the point light source 121 and the light receiving element 123 are a reflective encoder in which the light source and the light receiving element 123 are arranged on one side of the disk 110, the encoder is compared with a case in which the light source and the light receiving element are arranged on both sides of the disk. 100 can be reduced in thickness, and the servo motor SM can be reduced in size. Further, in the present embodiment, the disk 110 is directly connected to the shaft SH, and the support member 140 is a so-called built-in encoder provided in the housing 10 of the motor M. Therefore, the disk 110 is connected to the encoder shaft. The shaft is connected to the shaft SH of the motor M via a coupling (in this case, the support member is provided in the housing of the encoder), and the number of parts is reduced and the size is reduced as compared with a so-called complete type encoder. In addition, there is an effect that resonance and the like due to coupling can be prevented.

以上、添付図面を参照しながら本実施形態について詳細に説明した。しかしながら、これらの実施形態の例に限定されないことは言うまでもない。本実施形態の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において、様々な変更や修正を行うことに想到できることは明らかである。従って、これらの変更後や修正後の技術も、当然に本実施形態の技術的範囲に属するものである。 The embodiment has been described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it is needless to say that the embodiments are not limited to these examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present embodiment belongs can make various changes and modifications within the scope of the technical idea described in the claims. . Therefore, these changed and modified techniques naturally belong to the technical scope of the present embodiment.

１０ハウジング
１１ネジ孔
１３突起部
１００エンコーダ
１１０ディスク
１１１反射スリット
１２０光学モジュール
１２１点光源
１２３受光素子
１３０基板
１４０支持部材
１４１基板載置面
１４２貫通孔
１４３ピン孔
１４４段差
１４５外周面
１４６平坦部
１５０固定ネジ
１６０位置決めピン
１７０オイルシール
Ｍモータ
Ｓ隙間
ＳＨシャフト
ＳＭサーボモータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Housing 11 Screw hole 13 Projection part 100 Encoder 110 Disk 111 Reflection slit 120 Optical module 121 Point light source 123 Light receiving element 130 Substrate 140 Support member 141 Substrate mounting surface 142 Through-hole 143 Pin hole 144 Step 145 Outer peripheral surface 146 Flat part 150 Fixed Screw 160 Positioning pin 170 Oil seal M Motor S Clearance SH Shaft SM Servo motor

Claims

A motor that rotates the shaft;
An encoder for detecting the position of the shaft,
The encoder is
A disk-shaped disk connected to the shaft and having a plurality of reflective slits formed along a circumferential direction;
A point light source for irradiating the reflection slit with light, and an optical module comprising a light receiving element for receiving the light emitted from the point light source and reflected by the reflection slit;
A substrate on which the optical module is provided;
A servomotor comprising: a cylindrical support member fixed to the motor housing and supporting the substrate so that the optical module faces the reflection slit while housing the disk therein.

The encoder is
Further comprising at least two positioning pins inserted into both the substrate and the support member for positioning relative positions of the substrate and the support member;
The support member is
The servomotor according to claim 1, wherein at least two pin holes into which the positioning pins are inserted are provided on a surface on which the substrate is placed.

The encoder is
And further comprising at least two fixing screws that pass through the substrate and the support member in the axial direction of the shaft and are screwed into screw holes of the housing;
The support member is
Having at least two through holes through which the fixing screw passes;
The servo motor according to claim 2, wherein an inner diameter of the through hole is set to be larger than an outer diameter of the fixing screw.

The support member is
The servomotor according to any one of claims 1 to 3, further comprising: a step on the surface on which the substrate is placed, wherein a gap is formed between the support member and the substrate inside the cylindrical shape.

The support member is
The servo motor according to claim 1, wherein the outer peripheral surface has at least three flat portions arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction.

The housing is
The servomotor according to claim 1, further comprising an annular or arcuate protrusion or stepped portion that can be engaged with an outer peripheral surface or an inner peripheral surface of the support member via a gap.

The motor is
The shaft has an oil seal that passes through the center and the outer periphery is fixed to the housing;
The oil seal is
7. The apparatus according to claim 1, wherein the disk is formed at least at a position corresponding to the point light source with the disk interposed therebetween, and absorbs at least a part of light emitted from the point light source. Servomotor.