JP3137913B2 - エンコーダ - Google Patents

エンコーダ

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JP3137913B2
JP3137913B2 JP08353953A JP35395396A JP3137913B2 JP 3137913 B2 JP3137913 B2 JP 3137913B2 JP 08353953 A JP08353953 A JP 08353953A JP 35395396 A JP35395396 A JP 35395396A JP 3137913 B2 JP3137913 B2 JP 3137913B2
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    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01D11/24Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/245Housings for sensors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
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    • H02K11/30Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33Drive circuits, e.g. power electronics

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  • Power Engineering (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、モータと結び付
けられ、反射センサ、タイミングディスクおよびプリン
ト基板を備えるエンコーダに関する。
【0002】
【従来の技術】モータと結合されており、反射センサ、
タイミングディスクおよびプリント基板を備えるエンコ
ーダのプリント基板は、抵抗器や接点バンクなどのセン
サ作動に必要な部品全てを含んでいる。反射センサは、
モータ軸方向に一直線に調整されるタイミングディスク
と一緒に、モータ軸の突出した側にフランジ固定されて
いるケース内に収納されている。
【0003】このようなエンコーダの周知の構造はHP
ハンドブックの1ページから70ページに記載されてい
る。組み立てには、1枚の基盤をモータのフランジ面に
ボルト固定し、その後、タイミングディスクを、調整装
置を用いて軸に向けて正確に調整する。そして、ケース
は上側から基盤に押し込まれ、クリップのカムで固定さ
れる。
【0004】タイミングディスクはケース内で軸受けさ
れており、その際に直径の大きなロック装置が用いられ
る。ロック装置を操作するために、これまでのエンコー
ダでは、ケースの上側から手が届くようなものでなけれ
ばならず、それに応じてケースカバーも大きく設定する
必要があった。このため、センサを、タイミングディス
クの中心から比較的離れたところに配置する事態も生じ
る。
【0005】ケースの形態がこの様であると、個々の部
品から必要とされるよりもケースが大きくなってしま
い、特にケースの幅と高さに至っては顕著に巨大化して
しまうという問題がある。更に、欠点として、組み立て
時もしくは調整時に著しい時間の浪費をしたり、場合に
よっては特殊なツールを必要とすることが分かってい
る。また、組み立て結果についても必ずしも満足できる
というものではなく、そのために不都合な状態での後調
整が必要になる場合もある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
課題に鑑みなされたものであり、その目的は、これまで
のモデルと比較して約50%程度小さくされた小型エン
コーダであって、製造に適した簡潔な構造を有する小型
エンコーダを提供することにより、従来からのエンコー
ダの欠点を克服することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するために、本発明に係る新規な小型エンコーダは、分
割された2つの構造グループ(ケース及び基盤)から成
るものであって、反射センサはタイミングディスクと一
緒にワッシャを用いてケース内に取り付けられている一
方で、調整エレメントおよび固定エレメントは基盤に取
り付けられていることを特徴とする。
【0008】詳しくは、タイミングディスクを格納する
分割可能なケースをモータにフランジ固定した状態でタ
イミングディスク回転軸をモータ軸の中心に合わせる調
整が行われるエンコーダにおいて、前記ケースは、相互
に嵌め込み可能な基盤とケース上部とから構成されてい
る。
【0009】ここで、前記基盤と前記ケース上部は相互
に噛み合う部材(バヨネットセグメントとスロット)を
備えており、それらを噛み合わせることによって、当該
基盤とケース上部を一体とし、モータにフランジ固定す
るケースとし得る。バヨネットセグメントは、基盤上
の、ケース上部のスロットに対応する位置に、当該基盤
上に環状に配置している。
【0010】そして、前記基盤の外縁もしくは当該外縁
の近傍にはガイド面を形成する一方で、ケース上部には
このガイド面に対応する対向面(ケース上部の内壁)を
形成し、この対向面とガイド面とで滑りガイドを形成
し、基盤をケース上部に挿入した時に、回転によって円
周方向に共に滑り合うようにしている。更に、前記ケー
ス上部のルーフ面には、前記モータ軸と中心を同じくし
てタイミングディスクを該モータ軸に調整するためのス
ラストカラーを設けている。
【0011】より具体的には、本発明に係るエンコーダ
は、図1〜3に示されるように、少なくともフランジ面
でモータ軸(2)がケース内に突き出しているモータ
(1)の正面側に、該モータ(1)にフランジ固定する
ために分割可能なケースが取り付けられ、センサ、プリ
ント基板及びタイミングディスク(10)が該ケース内
に格納されると共に、この状態でタイミングディスク回
転軸をモータ軸(2)の中心に合わせる調整が行われる
エンコーダであって、前記ケースは相互に嵌め込み可能
な基盤(4)とケース上部(11)とから構成されてお
り、基盤(4)にはバヨネットセグメント(5)が環状
に配置され、該バヨネットセグメント(5)は、基盤
(4)とケース上部(11)とを嵌め込んだ時、バヨネ
ットセグメント(5)に対応してケース上部(11)に
設けられたスロット(12)に噛み合うような形状に形
成され、バヨネットセグメント(5)には基盤(4)の
面に対して傾斜した傾斜面(5a)、スロット(12)
には前記傾斜面(5a)に対応する前記傾斜面(5a)
より長い傾斜面(12a)が設けられ、基盤(4)の外
縁もしくは該外縁の近傍には、基盤(4)とケース上部
(11)とを嵌め込み回転させる時に、ケース上部(1
1)の内面と共に滑りガイドを形成するガイド面が形成
され、前記ケース上部(11)のルーフ面には、モータ
軸(2)と中心を同じくしてタイミングディスク(1
0)をモータ軸(2)に調整するためのスラストカラー
(16)が一体に設けられており、タイミングディスク
(10)を保持するハブ(9)には、モータ軸(2)を
受け入れるためのキャッチボア(9a)が形成されると
共に、モータ軸(2)を挿入したときモータ軸を係止さ
せるための手段をそなえ、且つ前記スラストカラー(1
6)に対向するセンタリング面(17)がタイミングデ
ィスク面から突出して形成されてなり、モータ軸(2)
を基盤(4)と共にケース上部(11)に押圧すること
によって、スラストカラー(16)がセンタリング面
(17)に押圧され、モータ軸(2)がハブ(9)に結
合されると共に、タイミングディスク(10)はケース
内で正しい位置にセンターリングされ、ケース上部また
は基盤の回転により、バヨネットセグメント(5)の傾
斜面(5a)がケース上部(11)のスロット(12)
の傾斜面(12a)に沿って移動してケース上部と基盤
とを離間させ、タイミングディスクのセンタリング面
(17)をスラストカラー(16)から解放してタイミ
ングディスク(10)を回転自在とするよう構成したこ
とを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】ここで、上記エンコーダにおいて
は、以下のような実施の形態を採用することが可能であ
る。
【0013】上記エンコーダにおいて、ガイド面(4
d)が、バヨネットセグメント(5)の一部分として基
盤(4)に配置されていることを特徴とするエンコー
ダ。
【0014】上記エンコーダにおいて、タイミングデ
ィスク(10)に、ケース上部のルーフ面に向けてタイ
ミングディスク面から突出しているセンタリング面(逆
押圧面)(17)が形造られているハブ(9)があり、
ハブのモータ軸(2)に向かう側が、ガイドとして形成
されていることを特徴とするエンコーダ。
【0015】上記エンコーダにおいて、前記ガイドの
出口末端に、モータ軸をキャッチするためのキャッチボ
ア(9a)が配置されていることを特徴とするエンコー
ダ。
【0016】上記エンコーダにおいて、前記ケースの
内側円周にグリッドマーク(15)が、基盤の対応する
円周側に逆グリッド(6)が、ケース部分の固定のため
に配置されていることを特徴とするエンコーダ。
【0017】上記エンコーダにおいて、前記グリッド
マーク(15)および逆グリッド(6)が鋸歯状に形造
られていることを特徴とするエンコーダ。
【0018】上記エンコーダにおいて、前記バヨネッ
トセグメント(5)には、主としてフランジ面に平行し
て動く接触面、及び基盤面に斜めに動く傾斜面(5a)
があり、ケース上部11のスロット(12)に、前記傾
斜面(5a)に対応する傾斜面(12a)が形成されて
おり、傾斜面(12a)は傾斜面(5a)より長く形成
され、ケース上部(11)がタイミングディスク軸の回
りを回転、或いは基盤4に対して回転する時、バヨネッ
トセグメント(5)の傾斜面(5a)がスロット12の
傾斜面(12a)に沿って移動し、ケース上部(11)
が、軸方向に、基盤(4)から離れて動くことを特徴と
するエンコーダ。
【0019】上記エンコーダにおいて、ケース上部内
でのタイミングディスクが、サークリップ(14)によ
り、間隙を持って保持されることを特徴とするエンコー
ダ。
【0020】上記エンコーダにおいて、サークリップ
(14)に、ケース上部で固定されている半径方向の延
長部分があり、また、サークリップの中央の穴でタイミ
ングディスクハブが間隙を持って保持されることを特徴
とするエンコーダ。
【0021】
【実施例】以下の実施例に示すエンコーダは、基本的に
は、少なくともフランジ面で一本のモータ軸(2)がケ
ース内に突き出している1つのモータ(1)の正面側
に、フランジ固定するために分割可能なケースが付いて
おり、このとき、ケース内に1つのセンサ、1つのプリ
ント基板及び1つのタイミングディスク(10)が格納
され、また、このとき、タイミングディスク回転軸をモ
ータ軸(2)の中心に合わせる調整が行われるエンコー
ダにおいて、ケースが、相互に嵌め込むことのできる1
つの基盤(4)及びケース上部(11)より構成され、
基盤(4)に、ケース上部の対応するスロット(12)
に噛み合う形状に形成されたバヨネットセグメント
(5)が環状に配置され、基盤(4)の外縁或いはその
近くに、ケース上部の対応する対向面と共に、滑りガイ
ドを形成し、嵌め込み時に回転によって円周方向に共に
作用するガイド面(4d)が形成され、ケース上部(1
1)のルーフ面に、モータ軸(2)と中心を同じくし
て、タイミングディスク(10)をモータ軸(2)に調
整するための1つのスラストカラー(16)が付けられ
ていることを特徴とするエンコーダである。
【0022】図1には、垂直配置のモータ1、上側に突
き出たモータ軸2および横側に突き出た電源接続部3が
示されている。そして、モータ軸2の上側には基盤4が
あり、この基盤4は、フランジ面として構成されたモー
タ1の上側部分で、軸方向にボルト固定される。
【0023】基盤4には、環状に配置されたバヨネット
セグメント5が固定されている。これらのバヨネットセ
グメント5は円周に対称に配置されており、それらの突
出部(バヨネットロックエレメント)5bは、それぞれ
バヨネットセグメント5の環状外面にあり、基盤4の半
径方向に、当該基盤4のフランジ面4aの外縁にまで突
き出ている。更に、基盤4には、ボルト7のための固定
穴4b及びセンタ合わせ穴4c、並びに、基盤4の円周
に配分され、バヨネットセグメント5の外面に配置され
るガイド面4dが設けられている。
【0024】モータの正面1aに基盤4を固定する場
合、モータ軸2はセンタ合わせ穴4cに入れられ、ボル
ト7によって固定される。モータ軸2には、主にその先
端に斜角面あるいは丸みが付けられているため、モータ
軸2を簡単にハブ9のタイミングディスクを保持するハ
ブ9の穴に挿入することができる。
【0025】図2は、部品全てが組み込まれた取り付け
前のケースユニットを示す。これら部品は、タイミング
ディスク10、それを保持するハブ9、および、落下し
ない様にタイミングディスク10をケース内にロックす
るサークリップ14から構成されている。このため、取
り付け前の部品輸送に問題がなくなり、特殊な輸送用保
持材なしに輸送することが可能になった。
【0026】ここで、ハブ9の上側末端にはセンタリン
グ面17が形成されている。このセンタリング面17に
より、ケースとの結合に際して自動的にセンタリングが
行われるようになっている。更に、ハブ9の末端に、例
えば円錐形の傾き或いはキャッチボア9aの形で、ひと
つの縦面を配置することもできる。
【0027】既に言及した様に、反射センサ8はケース
11に格納されており、ケース上側にはフレームコネク
タ形の電気接続部13がある。プリント基板8aには、
LED及び光学センサ用の接続部がある。
【0028】ケース上部11の横にはスロット12が形
成され、そこに基盤4のバヨネットセグメント5の突出
部(バヨネットロックエレメント)5bが噛み合うよう
になっている。スロット12は台形に形成され、このス
ロット12には、バヨネットロックエレメント5bの傾
斜面5aに対応する傾斜面5aより長い傾斜面12aが
設けられている。
【0029】図2のみならず、図3、図4によれば、ス
ロット12の機能およびバヨネットセグメントの突出部
5bの形が更に明確に識別できる。図4には、基盤4が
バヨネットセグメント5の突出部5bによりケース上部
11と固定された状態が示されている。この状態では、
垂直のガイド面4dにより、基盤4とケース上部11の
内壁11aとの間で滑りガイドが形成されており、これ
により両部品の水平方向のセンタリングが行われてい
る。
【0030】図1及び図2から明らかなように、ケース
上部11、基盤4およびモータ1の外壁は一直線に並ん
でいる。ケース上部11の内側に、タイミングディスク
10それを保持するハブ9が配設され、両者は、例えば
接着により固定されている。
【0031】タイミングディスク10を保持するハブ9
並びにタイミングディスク10は、サークリップ14に
より、ケース上部11での意図しない脱落から保護され
ている。同時に、サークリップ14のおかげで、タイミ
ングディスク10をモータ軸2にセンタリングするため
の十分な間隙が生じる。
【0032】更に、ハブ9には、モータ側末端にキャッ
チボア9aがあり、これにより回転軸およびタイミング
ディスクの垂直軸が1本の線上に重なることになる。モ
ータ軸2をハブ9に挿入すれば、例えば押圧によって、
センタリングおよび確実な結合が同時に行われることに
なる。例えば、ハブ9のモータ軸挿入孔の直径を小さく
し、スリットが入れるなどの係止手段により、わずかな
押圧力でもハブ9とモータ軸2との間にプレスフィット
が作用することになる。
【0033】この押圧は、モータ軸方向でのケース上部
11への軸圧によって生じる。ケース上部11のスラス
トカラー16は、このときハブ9のセンタリング面17
にかかり、センタリング面17、及びそれと結合したタ
イミングディスク10を、ケース上部11内で正しい位
置にセンタリングする。
【0034】引き続く組み立てでは、ケース上部11
が、図1に従った接続側から見て時計回りの方向に回さ
れ、このときバヨネットセグメント5の傾斜面5aおよ
びケース上部11のスロット12の傾斜面12aの組み
合わせによって、ケース上部11の持ち上げが、図3お
よび図4に示されているように行われる。このときに生
じる間隙Sは、ハブ9のセンタリング面17を解放す
る。同時に、周囲にグリッドマーク15が付けられたケ
ース11は、対応する逆グリッド6によって基盤4に固
定される。
【0035】即ち、組み立てに必要なのは、以下に示す
ような2つの単純な運動であり、それは特殊ツール(工
具)あるは補助ツール(工具)なしに、また、場合によ
っては自動装置によって行うことができる。
【0036】[基盤のケース上部への押圧] このとき、1つのスラストカラー16がハブ9のセンタ
リング面17に押圧され、このときモータ軸2がキャッ
チされる(上記参照)。
【0037】[図3および図4に従った垂直軸I/Iで
の回転] ケース11を回転させることにより、或いは、基盤4を
逆方向に回転(矢印F1、F2)させることにより、バ
ヨネットセグメント5の傾斜面5aに垂直方向の力成分
が生み出され、これによってケース上部11は基盤4か
ら離間し、それによってタイミングディスク10を回転
自在とするための十分な間隙Sが確保されることとな
る。従って、この回転操作は、同時的に行われるバヨネ
ットセグメント5の噛み合いによる固定及びタイミング
ディスク10の「解放操作」としての意義を有し、その
ために、1つの回転運動により、他の方法では時間のか
かる組み立てを簡単に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】分解図での構造全体を示す図である。
【図2】取付け部品全てを含むケースおよび基盤の一部
を断面で示す図である。
【図3】横から見たバヨネットセグメントの機能を示す
図である。
【図4】横から見たバヨネットセグメントの機能を示す
図である。
【符号の説明】
1 モータ 1a モータの正面 2 モータ軸 3 電源接続部 4 基盤 4a 基盤4のフランジ面 4b 基盤4の固定穴 4c 基盤4のセンタ合わせ穴 4d 基盤4のガイド面 5 バヨネットセグメント 5a 傾斜面 5b 突出部(バヨネットロックエレメント) 6 逆グリッド 7 ボルト 8 反射センサ 8a プリント基板 9 ハブ 9a キャッチボア 10 タイミングディスク 11 ケース上部 12 スロット 12a 傾斜面 13 電気接続部 14 サークリップ 15 グリッドマーク 16 スラストカラー 17 センタリング面(ハブ9の押圧面)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ユルゲン キーセルバッハ ドイツ連邦共和国 デーー99846 シー バッハ ノイエ シュトラーセ 67 ル ーラテック インダストリープロダクテ ゲー・エム・ベー・ハー内 (56)参考文献 特開 昭63−228024(JP,A) 実開 昭62−92162(JP,U) 実開 平3−107348(JP,U) 実公 昭47−20729(JP,Y1) 登録実用新案3009470(JP,U) 国際公開96/14798(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01D 5/00 - 5/62 G01P 1/00 - 3/80 G01B 11/00 - 11/30

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくともフランジ面でモータ軸がケー
    ス内に突き出しているモータの正面側に、該モータにフ
    ランジを固定するために分割可能なケースが取り付けら
    れ、センサ、プリント基板及びタイミングディスクが該
    ケース内に格納されると共に、この状態でタイミングデ
    ィスクの回転軸をモータ軸の中心に合わせる調整が行わ
    れるエンコーダであって、前記ケースは相互に嵌め込み
    可能な基盤とケース上部とから構成されており、基盤に
    はバヨネットセグメントが環状に配置され、該バヨネッ
    トセグメントは、基盤とケース上部とを嵌め込んだ時、
    バヨネットセグメントに対応してケース上部に設けられ
    たスロットに噛み合うような形状に形成され、バヨネッ
    トセグメントには基盤の面に対して傾斜した傾斜面、ス
    ロットには前記傾斜面に対応する前記傾斜面より長い傾
    斜面が設けられ、基盤の外縁もしくは該外縁の近傍に
    は、基盤とケース上部とを嵌め込み回転させる時に、ケ
    ース上部の内面と共に滑りガイドを形成するガイド面が
    形成され、前記ケース上部のルーフ面には、モータ軸と
    中心を同じくしてタイミングディスクをモータ軸に調整
    するためのスラストカラーが一体に設けられており、タ
    イミングディスクを保持するハブには、モータ軸を受け
    入れるためのキャッチボアが形成されると共に、モータ
    軸を挿入したときモータ軸を係止させるための手段をそ
    なえ、且つ前記スラストカラーに対向するセンタリング
    面がタイミングディスク面から突出して形成されてな
    り、モータ軸を基盤と共にケース上部に押圧することに
    よって、スラストカラーがセンタリング面に押圧され、
    モータ軸がハブに結合されると共に、タイミングディス
    クはケース内で正しい位置にセンターリングされ、ケー
    ス上部または基盤の回転により、バヨネットセグメント
    の傾斜面がケース上部のスロットの傾斜面に沿って移動
    してケース上部と基盤とを離間させ、タイミングディス
    クのセンタリング面をスラストカラーから解放してタイ
    ミングディスクを回転自在とするよう構成したことを特
    徴とするエンコーダ。
JP08353953A 1996-10-11 1996-12-18 エンコーダ Expired - Fee Related JP3137913B2 (ja)

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