JP3002835U - 光反射形ロータリエンコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】光反射形ロータリエンコーダの回転反射板の構
成材料を安価な材料とし、部品の数を少なくして、安価
で薄形化の光反射形ロータリエンコーダを得る。 【構成】この考案では、安価な平ワッシャ１３の金属光
沢の面を光の反射面として用い、この平ワッシャ１３の
金属光沢の面を暗色の合成樹脂で部分的におおい隠して
光を反射しない面にする。この平ワッシャ１３は回転軸
１１に取り付けられる円板１２を成形するときに、同時
に平ワッシャの金属光沢の面に環状の縞模様が出来るよ
うにインサート成形法で回転軸１２と一体に作られる。
このように構成される回転反射板は、エッチング技術な
どを使って金属板に放射状の窓１４を環状に設けたもの
を合成樹脂製の円板に張り合わせた回転反射板と同じ機
能を果たすことができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、回転軸の回転変位量を光の反射を利用して検出しデジタル信 号に変換するロータリエンコーダ、特に数値設定用のロータリエンコーダ に関する。

【０００２】

【従来の技術】

光学式のロータリエンコーダには光透過形と光反射形とがある。光透過形 のロータリエンコーダは光を細いスリットに絞り込むことで高い分解能を 得られるが、回転する円板のスリットを検出するために円板を挟んで、発 光素子と、固定スリット板と、受光素子とが回転軸と平行に配列されてい るので、回転軸方向の寸法を小さくしてロータリエンコーダの厚みを薄く することが難しい。

【０００３】 図３は光反射形のインクリメンタル形ロータリエンコーダの一例を簡略化 した分解斜視図で示している。（３１）は回転軸である。（３２）は回転 軸によって回転する円板であって光を反射しない材質が使われている。円 板（３２）には放射状の窓を環状に設けた回転反射板（３３）が張り合わ せてある。（３４Ａ），（３４Ｂ）は発光素子である。二つの発光素子か ら出た光は回転反射板（３３）で反射されてそれぞれに二つの受光素子 （３５Ａ），（３５Ｂ）に受光されて電気信号に変換される。回転軸（３ １）が回転して発光素子からの光が回転反射板（３３）の放射状の窓に当 たったときは発光素子からの光は円板（３２）に吸収されて反射しない。 二つの発光素子（３４Ａ），（３４Ｂ）と、二つの受光素子（３５Ａ）， （３５Ｂ）は反射板（３３）で反射した光が位相差を持った二つの光とな る位置にが置かれていて、位相差を持った二つの電気信号を出力する。こ のように、光反射形のロータリエンコーダは発光素子と受光素子が円板と 平行な面に並んでいるので光透過形にくらべてロータリエンコーダの回転 軸方向の厚みが薄い。

【０００４】 中心に回転軸を持つ円板の片面に光を反射する部分と光を反射しない部分 とを交互に環状に配置した回転反射板と、回転反射板に向けて光を送る発 光素子と、回転反射板で反射してくる発光素子からの光を受けて電気信号 に変換する受光素子とで構成された光反射形ロータリエンコーダの回転反 射板は、図３で説明したように、従来はエッチング技術などを使ってステ ンレスなどの金属板に放射状の窓を環状に設けた反射板を合成樹脂製の円 板に張り合わせる構造であった。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

一般に多くの機器は小形化・薄形化が求められている。その中に使われる ロータリエンコーダも同じように小形化・薄形化が求められ、さらに、安 価であることが求められている。光反射形ロータリエンコーダの回転反射 板は、従来は金属製軸に暗色の合成樹脂製の円板をインサート成形法など で取り付けておき、エッチング技術などを使ってステンレスなどの金属板 に放射状の窓を環状に設けた反射板を合成樹脂製の円板に張り合わせてい た。金属板に放射状の窓を環状に設けた反射板は安価ではなく、また、合 成樹脂製の円板に高い精度で張り合わせる作業も必要であった。

【０００６】 この考案は、光反射形ロータリエンコーダの回転反射板を構成している材 料を安価な材料に変え、構成する部品の数を少なくし、安価で薄形の光反 射形ロータリエンコーダを得ることを目的にしている。

【０００７】

【課題を解決するための手段と作用】

この考案では、安価な平ワッシャの金属光沢の面を光の反射面として用い 、この平ワッシャの金属光沢の面を暗色の合成樹脂で部分的におおい隠し て光を反射しない面にする。この平ワッシャは回転軸に取り付けられる円 板を成形するときに、平ワッシャの金属光沢の面に環状の縞模様が出来る ようにインサート成形法で円板と同時に一体の部品となるように作られる 。このように構成される回転反射板は、エッチング技術などを使って金属 板に放射状の窓を環状に設けたものを合成樹脂製の円板に張り合わせた回 転反射板と同じ機能を果たすことができる。安価な平ワッシャを使って従 来の反射板と円板とを一体の部品にしたので、環状に窓を設けた反射板を 合成樹脂製の円板に高い精度で張り合わせる作業も不要となって、安価な 光反射形ロータリエンコーダを得ることができる。

【０００８】 数値設定用のロータリエンコーダは出力されるパルス数を確認するために 、エンコーダの出力の状態が一つ変わるごとに回転軸にクリック感を持た せている。回転軸にクリック感を持たせるためには、回転軸に歯車状の刻 みのある円板などを取り付けておきこの刻みにスチールボールなどをばね で押し当てる方法が取られる。合成樹脂で平ワッシャを円板の中にインサ ート成形するときにこの歯車状の刻みも同時に一体の部品にすれば、反射 板の環状の縞模様と歯車状の刻みとを高い精度で組み立てる作業も不要と なる。回転軸も金属から合成樹脂に変えて一体に成形してしまえば部品の 点数が減って、さらに安価な光反射形ロータリエンコーダを得ることがで きる。

【０００９】

【実施例】

図１はこの考案による光反射形ロータリエンコーダの一実施例の断面図で ある。図２は同実施例の回転反射板の斜視図であって、インサート成形さ れた平ワッシャが見えるように一部をカットしている。 （１１）は回転軸であって、その一端には円板（１２）がある。円板（１ ２）の内部には平ワッシャ（１３）が埋め込まれていて、円板（１２）に は複数の窓（１４）が環状に開いている。窓（１４）からは平ワッシャ （１３）の金属光沢の面を見ることが出来て、図３の回転反射板と同じ働 きをする。円板（１２）と複数の窓（１４）が回転反射板である。図３で は窓の無い部分で光を反射して、窓は光を反射しない部分であったが、こ の考案では窓は光を反射する部分で、窓のない部分では光を反射しない。 円板（１２）の外周部分には歯車状の刻み（１７）が設けられている。こ の歯車状の刻み（１７）には鋼球（１８）がコイルばね（１９）によって 押し当てられていて、回転軸（１１）を回したときに回転軸にクリック感 を与えている。（１５）はホトリフレクタであって、円板（１２）の窓 （１４）に向かい合うようにプリント配線板（１６）の上に取り付けられ ている。ホトリフレクタ（１５）には発光素子と受光素子が一つのケース の中に入っていて、発光素子から出た光は円板（１２）の窓（１４）から 見える平ワッシャ（１３）の金属光沢の面で反射して受光素子で受光され る。回転軸（１１）が回されて円板（１２）が回転し、円板（１２）に窓 のない部分がホトリフレクタ（１５）と向かい合う位置にきたときには、 発光素子から出た光は円板（１２）の暗色の合成樹脂に吸収されて、受光 素子で受光することが出来ない。回転軸（１１）が回されて、ホトリフレ クタ（１５）の正面を円板（１２）の窓（１４）の有る部分と無い部分が 交互に通過すると、発光素子から出た光は受光素子で受光されたり受光さ れなかったりするので、受光素子からは円板（１２）の窓（１４）の有無 に対応したの電気信号が出力される。

【００１０】 図１、図２では回転軸（１１）と円板（１２）と円板外周部分の歯車状の 刻み（１７）と光を反射する窓（１４）が合成樹脂で一体に作られている 。図３のように、回転反射板を別に作っておいて、あとで円板に高い精度 で取り付ける方法に比べると、部品点数も少なく組み立て作業も少ない。

【００１１】 図１、図２の実施例では円板に設けられた窓が１列の環状に並んだインク リメンタル形エンコーダであったが、同心円の複数の環状に窓を設けてア ブリリュート形エンコーダにすることもできる。

【００１２】

【考案の効果】

この考案は以上に示したように、従来の光反射形ロータリエンコーダでは ３個乃至４個の部品で構成していた回転反射板を、合成樹脂のインサート 成形で一体の部品に作るので、従来の構成に比べて部品点数は少ない。構 成している部品も高価なエッチング製ではなく安価な平ワッシャである。 また組み立て作業も従来に比べて少ないので、光反射形ロータリエンコー ダを安価に供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による光反射形ロータリエンコーダの
一実施例の断面図。

【図２】同実施例の回転反射板の斜視図であって、イン
サート成形された平ワッシャが見えるように一部をカッ
トしている。

【図３】従来からあるロータリエンコーダの一例を簡略
化した分解斜視図

【符号の説明】

１１…回転軸 １２…円板 １３…平ワッシャ １４…窓 １５…ホトリフレクタ １７…歯車状の刻み

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】中心に回転軸を持つ円板の片面に光を反射
   する部分と光を反射しない部分とを交互に環状に配置し
   た回転反射板と、回転反射板に向けて光を送る発光素子
   と、回転反射板で反射してくる発光素子からの光を受け
   て電気信号に変換する受光素子とで構成された光反射形
   ロータリエンコーダであって、回転反射板の光を反射す
   る部分のために金属光沢を持った平ワッシャの金属光沢
   の面を使い、光を反射しない部分のために暗色の合成樹
   脂で平ワッシャの金属光沢の面を部分的におおい隠して
   環状の縞模様となるように、回転軸を持つ円板の中に金
   属光沢を持った平ワッシャをインサート成形して回転反
   射板を構成したことを特徴とする光反射形ロータリエン
   コーダ。
2. 【請求項２】回転反射板を回すための操作回転軸と、操
   作回転軸を回転させたときにクリック感を持たせるため
   の歯車状の刻みと、回転反射板とを、合成樹脂で一体に
   成形したことを特徴とする請求項１に記載する光反射形
   ロータリエンコーダ。