JP3688199B2 - 回転型エンコーダ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のパワーステアリング等において、ステアリングの回転角度を検出する等の用途に用いられる回転型エンコーダであって、特にその内部に位置する回転体の取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の回転型エンコーダＲ１の図面を説明すると、図９は従来の回転型エンコーダの要部断面図、図１０はそのスピードナットの平面図、図１１は従来の回転型エンコーダの要部拡大断面図である。
【０００３】
次に従来の回転型エンコーダの構成を図９〜図１１に基づいて説明すると、回転型エンコーダＲ１が取り付けられる本体部１００には、一部の壁部１０１から有底円筒状に突出して形成された円筒部１０２が形成されており、該円筒部１０２内には複数のボールを有するボールベアリング部からなる軸受部１０３が配置されている。
また、円筒部１０２の側壁の中央には、円状の通孔１０４が形成されている。
【０００４】
回転型エンコーダＲ１は、２段の筒状部からなる筐体１１０と、軸部１２０と、該軸部１２０と共回りするコード部材たるコード板１３０と、このコード板１３０に対向して配置されたホール素子１１３と、該コード板１３０が軸部１２０から抜け落ちないように保持するスピードナット１４０等から構成されている。
【０００５】
筐体１１０は、断面略凸型に形成され、側壁（図９中上方）に開口部１１１が形成されて、筒状部の開放側が半田付け等の適宜手段によって本体部１００に固定されている。また、開口部１１１には、平板矩形状のプリント基板１１２が外方に突出するように取り付けられており、該プリント基板１１２にはホール素子１１３が検出回路（図示せず）等に接続された状態で取り付けられ、このホール素子１１３は、開口部１１１に位置するようになっている。
【０００６】
軸部１２０は、径の大きい第１の軸部１２１と、該第１の軸部１２１の一端から突出するように形成されると共に、径の小さい第２の軸部１２２とから構成されている。そして第１の軸部１２１は、円筒部１０２の通孔１０４を貫通した状態で軸受部１０３に回転可能に保持されており、また第２の軸部１２２は、円筒部１０２から突出して、筐体１１０の内部に位置している。
【０００７】
コード板１３０は、円板状の永久磁石からなり、中央には貫通孔１３１が形成されている。そしてこのコード板１３０の貫通孔１３１には、第２の軸部１２２が遊嵌状態で挿通しており、このコード板１３０の一面が、第１、第２の軸部１２１、１２２の境目に位置した段部である第１の軸部１２１の先端面に当接している。
【０００８】
スピードナット１４０は、金属製の円形平板から構成され、図１０に示すように、円板状の基体１４１と、両側に切り欠き１４２を設けて基体１４１から、中央に突出して形成された３つの舌片１４３と、基体１４１の中央に形成された円形状の貫通孔１４４を有している。このような構成をしたスピードナット１４０は、第２の軸１２２に強嵌合されて、コード板１３０の他面に押しつけられて、軸部１２０からコード板１３０が抜けるのを防止している。即ち、貫通孔１４４に第２の軸部１２２を挿通し、基体１４１を第１の軸部１２１方向へ押圧し、スピードナット１４０と第１の軸部１２１とでコード板１３０を挟みつけるようになっている。このとき、３つの舌片１４３が押圧方向と反対方向（図９中左方）にそれぞれ撓むことによって第２の軸部１２２に強嵌合する。こうして舌片１４３が強嵌合すると、スピードナット１４０は軸線方向へ移動が不可能となり、結果としてコード板１３０の抜けが防止されると共に、スピードナット１４０とコード板１３０が軸部１２０と共回りするようになる。
【０００９】
このとき、第２の軸部１２２は、コード板１３０の貫通孔１３１に遊嵌状態となっているため、図１１に示すように、貫通孔１３１のセンターＣ１と第２の軸部１２２のセンターＣ２とが、軸線方向と直交する方向においてずれたままスピードナット１４０により、第２の軸部１２２とコード板１３０との位置が決定してしまう。
【００１０】
次に従来の回転型エンコーダＲ１の動作を説明すると、ステアリングシャフト（図示せず）を介して軸部１２０が回転すると、その回転に伴ってコード板１３０が回転する。そして、ホール素子１１３により磁極の変化を検出し、プリント基板１１２に形成されている磁気検出回路（図示せず）によって、コード板１３０の回転に応じた検出パルスを検出させるようになっている。そして、貫通孔１３１のセンターＣ１と第２の軸部１２２のセンターＣ２とがずれたまま軸部１２０が回転すると、コード板１３０が楕円を描いて回転してしまい、正常なパルスが検出できなくなり、また、その値は回転型エンコーダＲ１毎に異なる値となってしまうので、精度良く回転角度を測定できないという恐れがある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記説明した従来の回転型エンコーダＲ１において、スピードナット１４０は、コード板１３０の端部に位置した状態で、第２の軸部１２２に嵌合して、単に、コード板１３０の端部に当接するのみであるため、スピードナット１４０とコード板１３０との位置がずれる恐れがある。このようにスピードナット１４０とコード板１３０との間にズレが生ずると、スピードナット１４０とコード板１３０のセンター位置Ｃ１、Ｃ２が決まらず、軸部１２０を回転させると、コード板１３０が楕円を描くように回転してしまい、このため性能が悪化する。このズレを防止するため、コード板１３０の貫通孔１３１と第２の軸部１２２との精度を手作業で補正しようとすると、量産性が悪化する他、コスト高になるという問題がある。また、両者の寸法精度を高めるとコスト高になってしまうという問題もある。
【００１２】
本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、軸部の回転に伴ってコード部材が正確な円を描くように回転する回転型エンコーダを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第１の手段として、本発明の回転型エンコーダは筐体と、この筐体に取り付けられた検出素子と、中心部に軸部が挿通される取付孔を備えると共に、前記検出素子に対向するコード部材が設けられた回転可能な回転体とを有し、前記取付孔の内周面には、基部と、前記取付孔の中心方向へ前記軸部を付勢して前記取付孔の中心に位置決め可能とする複数の舌片部とを備えるバネ部材が設けられた構成とした。
【００１４】
また第２の解決手段として、本発明の回転型エンコーダの前記バネ部材を金属板で形成すると共に、該バネ部材の基部は板状を呈し、該基部に連続して前記舌片部が前記回転体の回転軸線方向に突出するように形成され、この舌片部は前記取付孔の回転軸線方向の略中間部で、前記軸部に弾接可能とするようにした構成とした。
【００１５】
また第３の解決手段として、本発明の回転型エンコーダの前記舌片部には、前記回転体の回転軸線と平行すると共に前記軸部の外周面に弾接する平坦部が設けられた構成とした。
【００１６】
また第４の解決手段として、本発明の回転型エンコーダの前記舌片部は、前記基部に両持ち支持されて形成されている構成とした。
また第５の解決手段として、本発明の回転型エンコーダの前記舌片部は、前記基部に対して片持ち支持されて形成されている構成とした。
【００１７】
また第６の解決手段として、本発明の回転型エンコーダの前記舌片部には、前記回転体の回転軸線方向に少なくとも一対配置され、前記取付孔の中心方向に突出すると共に前記軸部の外周面に当接する突起が形成されている構成とした。
【００１８】
また第７の解決手段として、本発明の回転型エンコーダの前記コード部材は磁石からなり、前記基部から切り起こされた前記舌片部の立ち上がり部の根本部が、前記コード部材の回転軸線方向の厚み範囲から外れた位置に配置された構成とした。
【００１９】
また第８の解決手段として、本発明の回転型エンコーダの前記バネ部材の前記基部は円筒状に折り曲げられて形成されると共に、前記回転体の前記取付孔内に収納された構成とした。
また第９の解決手段として、本発明の回転型エンコーダの前記バネ部材が、四角形状の板材から形成された構成とした。
【００２０】
また第１０の解決手段として、本発明の回転型エンコーダの前記バネ部材は、縁部から略垂直に折り曲げて突出した係合部を有し、該係合部は前記回転体の端部に係止された構成とした。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の回転型エンコーダの第１の実施の形態の図面を説明すると、図１は本発明の回転型エンコーダの第１の実施の形態に係り軸部や下蓋等を取り除いた下面図、図２は図１の２−２線における断面図、図３は図１の３−３線における断面図、図４は本発明の回転型エンコーダの第１の実施の形態に係るバネ部材の平面図、図５はこのバネ部材の下面図、図６は本発明の回転型エンコーダの第１の実施の形態に係り、バネ部材が回転体に設けられた状態を示す要部断面図、図７は本発明の回転型エンコーダの第１の実施の形態に係り、バネ部材を説明するための要部拡大断面図である。
【００２２】
次に本発明の回転型エンコーダの第１の実施の形態を図１〜図７に基づいて説明すると、筐体１０は、合成樹脂の成型品からなり、基体１１と、この基体１１とスナップ結合するリング状の平板からなる下蓋１２とから構成されている。
基体１１は、断面コ字状のリング状の壁部を有する筒状の収納部１１ａと、該収納部１１ａの側縁から連結して外方に突出した細長矩形状のコネクタ部１１ｂで構成されている。収納部１１ａは、大径からなる外側壁１１ｃと、小径からなる内側壁１１ｄと、この外側壁１１ｃと内側壁１１ｄとを連結し、中央部に孔１１ｍを有する平板状の壁部１１ｅとで構成されている。内側壁１１ｄは、図１を参照するに、２箇所外側壁１１ｃ側にへこんで凹状部１１ｋを形成している。また、コネクタ部１１ｂには、２段状の矩形状の窪みからなる受部１１ｆが、収納部１１ａに向かって形成されている。なお、収納部１１ａとコネクタ部１１ｂとの境目には、コネクタ部１１ｂ側に広がるように形成された段部１１ｇが設けられており、外側壁１１ｃの縁部には爪受孔１１ｈが設けられている。
【００２３】
下蓋１２は、合成樹脂のリング状の平板から構成され、孔１２ｂを有する中央部がリング状に凹んでいると共に、外縁には爪部を有する取付脚１２ａが形成されている。
そして、この下蓋１２は、収納部１１ａの開放側を覆うようにスナップ結合されて固定される。即ち、収納部１１ａの開放側から外側壁１１ｃの内側にはまるように下蓋１２を被せ、取付脚１２ａの爪部が爪受孔１１ｈに係合することで、スナップ結合がなされる。
そして、下蓋１２がスナップ結合されると、下蓋１２と収納部１１ａの内・外側壁１１ｄ、１１ｃとの間でドーナツ状の中空部１１ｉが形成されると共に、内側壁１１ｄの内側と下蓋１２とで収納用の窪み部１１ｊが形成され、この窪み部１１ｊはその上・下が孔１１ｍ、１２ｂによって開放された状態となっている。
【００２４】
プリント基板１３は、扇状で平板状のリジッドな絶縁基板からなり、またコネクタ部１１ｂは、９０度折り曲がった４本の端子１４を有している。端子１４の一端は、プリント基板１３を貫通した状態で半田付けされると共に、他端は受部１１ｆ内に突出している。また、図１，３に示すように、プリント基板１３の内方部には楕円柱状の検出素子たるホール素子１５が半田付け等の適宜手段によって、該プリント基板１３に対して垂直に取り付けられている。
そして、プリント基板１３は、内側壁１１ｄ上と段部１１ｇ上に載置されると共に、コネクタ部１１ｂに埋設された４本の端子１４が半田付けされ、収納部１１ａの中空部１１ｉ内に固定されている。なお、ホール素子１５は、図１、３に示すように、内側壁１１ｄの凹状部１１ｋ内に収納されて、窪み部１１ｊ側に露出している。
【００２５】
回転体２０は、中央部に円形の取付孔２１を有する円筒部２２から構成されている。また、円筒部２２に設けられた取付孔２１は上下に貫通すると共に、この円筒部２２の端部には、リング状に窪んで形成された係止部２３が形成されている。
【００２６】
コード部材３０は、プラスチックマグネット等の永久磁石からなり、略リング状を呈し、該コード部材３０の上面と下面とにリング状の凸部３０ａが形成されている。このようなコード部材３０は、回転体２０にインサート形成により取り付けられて、該回転体２０と一体になっている。このとき、コード部材３０は凸部３０ａでも係止されるようになるので、高速で回転して大きな遠心力が加わってもコード部材３０を確実に回転体２０に保持でき、また、コード部材３０と回転体２０との剥がれを生じにくくできる。
【００２７】
このようにコード部材３０と一体となっている回転体２０は、筐体１０の窪み部１１ｊに収納されて、内側壁１１ｄと対向するようになっている。このとき、コード部材３０がホール素子１５と同じ高さになるように回転体２０を位置させ、コード部材３０の一部は、図３に示すように、凹状部１１ｋに収納されたホール素子１５に対向する状態となる。
このような状態で収納されたコード部材３０と一体になった回転体２０は、窪み部１１ｊ内を回転自在となっており、回転体２０と共回りするコード部材３０の磁極の変化をホール素子１５が読みとるようになっている。
【００２８】
バネ部材４０は、金属製の平板を円筒状に折り曲げられた基部４１と、基部４１間に位置し、この基部４１の短手方向に複数設けられた長溝４１ａと、この長溝４１ａの間に隆起して形成された舌片部４２と、基部４１の一方の側縁部からフランジ状をなすように垂直に延びる係合部４５とを有している。
舌片部４２は、基部４１に両持ち支持されており、基部４１に対する支持部として機能する立ち上がり部４３と、この立ち上がり部４３間の頂部に形成された平坦部４４とを有し、この平坦部４４は比較的長いスパンを有している。
【００２９】
このようなバネ部材４０の製造方法は、図４、５に示すように、金属製からなるフープ材を送りながら、送り孔４６及び長溝４１ａを順次打ち抜き加工し、その後長溝４１ａの間をポンチ等の所望の治具で押し込んで舌片部４２を形成する。しかる後、一方の側縁部を直角に折り曲げ加工して係合部４５を形成する。そして、所望の長さ（四角形状）にフープ材を切断た後、基部４１を円筒状に折り曲げると図６に示すようなバネ部材４０の製造が完了する。このように製造されたバネ部材４０は、四角状の板材が円筒状に折り曲げられて形成してなるものである。
【００３０】
このような構成を有するバネ部材４０は、図６に示すように、回転体２０の取付孔２１の内周面全体に渡って、円筒状に基部４１を撓めて収納して取り付けられている。即ち、基部４１ａが取付孔２１の内周面に当接すると共に、バネ部材４０の係合部４５が、回転体２０の係止部２３に係止されることによって取付がなされる。また、バネ部材４０はそれ自体が板バネであり、円筒状の基部４１によって外方に開くような力が働いて、取付孔２１内に収納された状態でバネ部材４０の基部４１が外方へ押圧するように作用するので、バネ部材４０の保持が確実となり、回転体２０と一体となる。
バネ部材４０が取り付けられると、図７に示すように、舌片部４２が回転軸線Ｇに平行な状態で中心に向かって突出すると共に、該舌片部４２は回転体４０の円筒部２２を介して、コード部材３０と対向するようになる。このとき、立ち上がり部４３の根本部４３ａが、コード部材３０の回転軸線Ｇ方向の厚み範囲Ａから外れた位置に配置される状態となっている。
【００３１】
軸部５０は、金属製からなり、本実施の形態では焼結金属によって形成され、円柱状の基部５１と、この基部５１と一体に形成された円板状をなすフランジからなる鍔部５２を有し、中心には基体５１から鍔部５２にかけて上下に貫通する貫通孔５０ａが形成されている。
このような軸部５０は、基部５１が回転体２０の取付孔２１に挿通され、バネ部材４０の舌片部４２が撓むことによって該舌片部４２と強嵌合状態となる。即ち、軸部５０を回転体２０の係止部２３側から挿通し、さらに、鍔部５２が回転体２０の円筒部２２の端面に当接するまで押し込むと、舌片部４２の平坦部４４が外方（コード部材３０方向）に撓んで、軸部５０はバネ部材４０と強嵌合状態となる。このとき、バネ部材４０は回転体２０の取付孔２１内に収納されているので、軸部５０の基部５１によって回転軸線Ｇと直交する方向にバネ部材４０の基部４１が移動することがなく、結果として、軸部５０に対して回転体２０が回転軸線Ｇと直交する方向に移動することが規制され、取付孔２１の中心に軸部５０が位置するようになる。なお、舌片部４２の平坦部４４が比較的長いスパンを有しているので、広範囲に渡って軸部５０を保持することができ、軸部５０の保持が強化される。また、鍔部５２に回転体２０が当接しているので、回転軸線Ｇに対する回転体２０の傾きを抑制することができる。
【００３２】
ところで、軸部５０は燒結金属からなっているので、充分な強度があり比較的安価に製造可能であるが、個々の軸径寸法にバラツキが生じやすく、回転体２０との隙間が大きい場合、小さい場合があるが、仮に軸部５０のセンターが取付孔２１のセンターとずれた状態で挿通されて、軸部５０を押し込まれると、舌片部４２の位置は取付孔２１に対して変化しないと共に、軸部５０によって該軸部５０の周囲に設けられた舌片部４２が均等に撓むので、該舌片部４２によって軸部５０が中心に変位するように補正されて、取付孔２１の中心に軸部５０が位置するようになる。さらに、舌片部が４２が取付孔２１の全周に渡って等間隔に形成されているので、軸部５０の基部５１の外周面に平均的に舌片部４２が弾接するようになるため、センターの位置が確実に決定する。
【００３３】
このように軸部５０が強嵌合されると、図７を参照すると、平坦部４４が撓んで、立ち上がり部４３の根本部４３ａが当接する円筒部２２の箇所に押圧力が加わる。しかし、本実施の形態では、立ち上がり部４３の根本部４３ａが、コード部材３０の回転軸線Ｇ方向の厚み範囲Ａから外れた位置に配置されているので、コード部材３０に直接押圧力が作用するおそれがなくなる。
そして、図示していないが、軸部５０は貫通孔５０ａにステアリングシャフトに繋がるウォームギヤ等のシャフトが嵌合され、該シャフトによって回転可能に保持されている。
【００３４】
次に本発明の回転型エンコーダの動作について図２に基づいて説明する。図示せぬステアリングシャフトが回転することによってウォームギアが回転すると、この回転に伴って軸部５０が回転する。軸部５０が回転すると、回転体２０が共回りし、コード部材３０も共回りする。そして、２個のホール素子１５により磁極の変化を検出して２相の正弦波を出力し、プリント基板１３に形成されているＣＰＵ（図示せず）によって、コード部材３０の回転に応じた検出パルスを出力し、端子１４から電気信号として出力するようになっている。
【００３５】
次に本発明の回転型エンコーダの第２の実施の形態について図８に基づいて説明する。図８は本発明の回転型エンコーダの第２の実施の形態に係り、バネ部材を説明するための要部拡大断面図である。第２の実施の形態にかかる回転型エンコーダについての説明において、第１の実施の形態と同様の機能を有する部品については、同じ番号・名称を用いる。
【００３６】
本発明の回転型エンコーダの第２の実施の形態は、第１の実施の形態における１つの舌片部４２の平坦部４４に、回転体２０の取付孔２１の中心方向に向かう一対の間隔を置いて設けられた突起４７が形成され、この突起４７を軸部５０の外周面に当接した構成としている。
このように突起４７を一対設けることによって、軸部５０への接触位置が一定して、簡単且つ確実に軸部５０を回転軸線Ｇと平行な状態で保持することができる。なお、この突起４７を３個以上設けてそれぞれが軸部５０の外周面と当接させても良い。なお、その他の構成・関係については第１の実施の形態と同様なので、同一部材に同一番号を付し、ここでは説明を省略する。
【００３７】
なお、本発明の回転型エンコーダの第１・第２の実施の形態の舌片部４２は、基部４１に対して両持ち支持されているので、強固に強嵌合できる共に、回転軸線Ｇに対する回転体２０の傾きを抑制することができるが、舌片部が基部４１に対して片持ち支持されたものでも良い。
このように舌片部を片持ち支持すると、舌片部のスパンを長くできて、軸部５０の外形のバラツキが大きくてもこれに対応することができると共に、舌片部の寿命を長くできる。
【００３８】
本発明の回転型エンコーダは、上記のような構成を有するが、このような構成に限られないのは言うまでもなく、舌片部４２を全周に設けないで、正三角形、正方形、六角形、八角形等の多角形を成すように配置しても良い。バネ部材４０は四角形以外の形状から形成しでも良い。さらに、バネ部材４０は、リング状の円盤部からなり係合部としても機能する基部と、該基部の内縁から舌片部を直角に折り曲げ形成して、該舌片部のみが取付孔内に位置する構成としても良い。また、実施の形態おいて舌片部４２は回転軸線Ｇ方向に突出しているので、軸部５０を容易に挿通できるが、回転体２０の取付孔２１方向に突出させても良い。なお、コード部材３０は、必ずしも円形状である必要はない。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の回転型エンコーダは、取付孔の内周面には、基部と、取付孔の中心方向へ軸部を付勢して取付孔の中心に位置決め可能とする複数の舌片部とを備えるバネ部材が設けられた構成としたため、仮に軸部と回転体（コード部材）との間に寸法のバラツキがあっても、バネ部材が移動せず、軸部が舌片部によって中心に位置決めされるので、軸部のセンターが取付孔の中心に位置するので、軸部の回転に伴ってコード部材が偏心することなく任意の点が正確な円を描くように回転し、所望の出力をだす高性能な回転型エンコーダを提供することができる。
【００４０】
また、本発明の回転型エンコーダのバネ部材を金属板で形成すると共に、該バネ部材の基部は板状を呈し、該基部に連続して舌片部が回転体の回転軸線方向に突出するように形成され、この舌片部は取付孔の回転軸線方向の略中間部で、軸部に弾接可能とするようにした構成としたため、プレスという簡単な方法で舌片部を形成することができ、量産性が良好で安価な回転型エンコーダを提供することができる。また、舌片部を取付孔の略中間部に設けたので、安定して軸部に弾接させることができる。
【００４１】
また、本発明の回転型エンコーダの舌片部には、回転体の回転軸線と平行すると共に軸部の外周面に弾接する平坦部が設けられた構成としたため、平坦な面に軸部が弾接する状態となるので、軸部を回転軸線と平行に保つことができ、高性能な回転型エンコーダを提供することができる。
【００４２】
また、本発明の回転型エンコーダの舌片部は、基部に対して両持ち支持されて形成されている構成としたため、嵌合力を強化することができ、確実に軸部を保持することができる。
【００４３】
また、本発明の回転型エンコーダの舌片部は、基部に対して片持ち支持されて形成されている構成としたため、舌片部のスパンを長くすることができるので、取付孔に対して寸法の公差が大きい場合でも、軸部に強嵌合させることができ、軸部を取付孔の中心に位置決めすることができると共に、舌片部の高寿命化も図れる。
【００４４】
また、本発明の回転型エンコーダの舌片部には、回転体の回転軸線方向に少なくとも一対配置され、取付孔の中心方向に突出すると共に軸部の外周面に当接する突起が形成されている構成としたため、一対の突起同士により軸部を回転軸線と平行に保つことができるので、簡単で確実に軸部を回転軸線と平行に保つことができ、高性能な回転型エンコーダを提供することができる。
【００４５】
また、本発明の回転型エンコーダのコード部材は磁石からなり、基部から切り起こされた舌片部の立ち上がり部の根本部が、コード部材の回転軸線方向の厚み範囲から外れた位置に配置された構成としたため、コード部材に不要な力が作用しないので、コード部材の破損、ズレ等を未然に防ぐことができる。
【００４６】
また、本発明の回転型エンコーダのバネ部材の基部は円筒状に折り曲げられて形成されると共に、回転体の取付孔内に収納された構成としたため、軸線方向にバネ部材と回転体がオーバーラップするので、軸線方向の小型化が図れる。
【００４７】
本発明の回転型エンコーダのバネ部材が、四角形状の板材から形成された構成としたため、簡単にバネ部材を構成でき、量産性が良好で安価な回転型エンコーダを提供することができる。
【００４８】
本発明の回転型エンコーダのバネ部材は、縁部から略垂直に折り曲げて突出した係合部を有し、該係合部は回転体の端部に係止された構成としため、バネ部材が係止されるので抜けを防止することができる。さらに、軸部を挿通する際にバネ部材が係合部によって移動しないので、確実に軸部を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転型エンコーダの第１の実施の形態に係り、軸部や下蓋等を取り除いた下面図。
【図２】図１の２−２線における断面図。
【図３】図１の３−３線における断面図。
【図４】本発明の回転型エンコーダの第１の実施の形態に係るバネ部材の平面図。
【図５】本発明の回転型エンコーダの第１の実施の形態に係るバネ部材の下面図。
【図６】本発明の回転型エンコーダの第１の実施の形態に係り、バネ部材が回転体に設けられた状態を示す要部断面図。
【図７】本発明の回転型エンコーダの第１の実施の形態に係り、バネ部材を説明するための要部拡大断面図。
【図８】本発明の回転型エンコーダの第１の実施の形態に係り、バネ部材を説明するための要部拡大断面図。
【図９】従来の回転型エンコーダの要部断面図。
【図１０】従来の回転型エンコーダのスピードナットの平面図。
【図１１】従来の回転型エンコーダの要部拡大断面図。
【符号の説明】
１０ 筐体
１１ 基体
１１ａ 収納部
１１ｂ コネクタ部
１２ 下蓋
１３ プリント基板
１４ 端子
１５ 検出素子（ホール素子）
２０ 回転体
２１ 取付孔
２２ 円筒部
２３ 係止部
３０ コード部材
４０ バネ部材
４１ 基部
４２ 舌片部
４３ 立ち上がり部
４４ 平坦部
４５ 係合部
４６ 送り孔
４７ 突起
５０ 軸部
５１ 基体
５２ 鍔部
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のパワーステアリング等において、ステアリングの回転角度を検出する等の用途に用いられる回転型エンコーダであって、特にその内部に位置する回転体の取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の回転型エンコーダＲ１の図面を説明すると、図９は従来の回転型エンコーダの要部断面図、図１０はそのスピードナットの平面図、図１１は従来の回転型エンコーダの要部拡大断面図である。
【０００３】
次に従来の回転型エンコーダの構成を図９〜図１１に基づいて説明すると、回転型エンコーダＲ１が取り付けられる本体部１００には、一部の壁部１０１から有底円筒状に突出して形成された円筒部１０２が形成されており、該円筒部１０２内には複数のボールを有するボールベアリング部からなる軸受部１０３が配置されている。
また、円筒部１０２の側壁の中央には、円状の通孔１０４が形成されている。
【０００４】
回転型エンコーダＲ１は、２段の筒状部からなる筐体１１０と、軸部１２０と、該軸部１２０と共回りするコード部材たるコード板１３０と、このコード板１３０に対向して配置されたホール素子１１３と、該コード板１３０が軸部１２０から抜け落ちないように保持するスピードナット１４０等から構成されている。
【０００５】
筐体１１０は、断面略凸型に形成され、側壁（図９中上方）に開口部１１１が形成されて、筒状部の開放側が半田付け等の適宜手段によって本体部１００に固定されている。また、開口部１１１には、平板矩形状のプリント基板１１２が外方に突出するように取り付けられており、該プリント基板１１２にはホール素子１１３が検出回路（図示せず）等に接続された状態で取り付けられ、このホール素子１１３は、開口部１１１に位置するようになっている。
【０００６】
軸部１２０は、径の大きい第１の軸部１２１と、該第１の軸部１２１の一端から突出するように形成されると共に、径の小さい第２の軸部１２２とから構成されている。そして第１の軸部１２１は、円筒部１０２の通孔１０４を貫通した状態で軸受部１０３に回転可能に保持されており、また第２の軸部１２２は、円筒部１０２から突出して、筐体１１０の内部に位置している。
【０００７】
コード板１３０は、円板状の永久磁石からなり、中央には貫通孔１３１が形成されている。そしてこのコード板１３０の貫通孔１３１には、第２の軸部１２２が遊嵌状態で挿通しており、このコード板１３０の一面が、第１、第２の軸部１２１、１２２の境目に位置した段部である第１の軸部１２１の先端面に当接している。
【０００８】
スピードナット１４０は、金属製の円形平板から構成され、図１０に示すように、円板状の基体１４１と、両側に切り欠き１４２を設けて基体１４１から、中央に突出して形成された３つの舌片１４３と、基体１４１の中央に形成された円形状の貫通孔１４４を有している。このような構成をしたスピードナット１４０は、第２の軸１２２に強嵌合されて、コード板１３０の他面に押しつけられて、軸部１２０からコード板１３０が抜けるのを防止している。即ち、貫通孔１４４に第２の軸部１２２を挿通し、基体１４１を第１の軸部１２１方向へ押圧し、スピードナット１４０と第１の軸部１２１とでコード板１３０を挟みつけるようになっている。このとき、３つの舌片１４３が押圧方向と反対方向（図９中左方）にそれぞれ撓むことによって第２の軸部１２２に強嵌合する。こうして舌片１４３が強嵌合すると、スピードナット１４０は軸線方向へ移動が不可能となり、結果としてコード板１３０の抜けが防止されると共に、スピードナット１４０とコード板１３０が軸部１２０と共回りするようになる。
【０００９】
このとき、第２の軸部１２２は、コード板１３０の貫通孔１３１に遊嵌状態となっているため、図１１に示すように、貫通孔１３１のセンターＣ１と第２の軸部１２２のセンターＣ２とが、軸線方向と直交する方向においてずれたままスピードナット１４０により、第２の軸部１２２とコード板１３０との位置が決定してしまう。
【００１０】
次に従来の回転型エンコーダＲ１の動作を説明すると、ステアリングシャフト（図示せず）を介して軸部１２０が回転すると、その回転に伴ってコード板１３０が回転する。そして、ホール素子１１３により磁極の変化を検出し、プリント基板１１２に形成されている磁気検出回路（図示せず）によって、コード板１３０の回転に応じた検出パルスを検出させるようになっている。そして、貫通孔１３１のセンターＣ１と第２の軸部１２２のセンターＣ２とがずれたまま軸部１２０が回転すると、コード板１３０が楕円を描いて回転してしまい、正常なパルスが検出できなくなり、また、その値は回転型エンコーダＲ１毎に異なる値となってしまうので、精度良く回転角度を測定できないという恐れがある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記説明した従来の回転型エンコーダＲ１において、スピードナット１４０は、コード板１３０の端部に位置した状態で、第２の軸部１２２に嵌合して、単に、コード板１３０の端部に当接するのみであるため、スピードナット１４０とコード板１３０との位置がずれる恐れがある。このようにスピードナット１４０とコード板１３０との間にズレが生ずると、スピードナット１４０とコード板１３０のセンター位置Ｃ１、Ｃ２が決まらず、軸部１２０を回転させると、コード板１３０が楕円を描くように回転してしまい、このため性能が悪化する。このズレを防止するため、コード板１３０の貫通孔１３１と第２の軸部１２２との精度を手作業で補正しようとすると、量産性が悪化する他、コスト高になるという問題がある。また、両者の寸法精度を高めるとコスト高になってしまうという問題もある。
【００１２】
本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、軸部の回転に伴ってコード部材が正確な円を描くように回転する回転型エンコーダを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第１の手段として、本発明の回転型エンコーダは筐体と、この筐体に取り付けられた検出素子と、中心部に軸部が挿通される取付孔を備えると共に、前記検出素子に対向するコード部材が設けられた回転可能な回転体とを有し、前記取付孔の内周面には、基部と、前記取付孔の中心方向へ前記軸部を付勢して前記取付孔の中心に位置決め可能とする複数の舌片部とを備えるバネ部材が設けられた構成とした。
【００１４】
また第２の解決手段として、本発明の回転型エンコーダの前記バネ部材を金属板で形成すると共に、該バネ部材の基部は板状を呈し、該基部に連続して前記舌片部が前記回転体の回転軸線方向に突出するように形成され、この舌片部は前記取付孔の回転軸線方向の略中間部で、前記軸部に弾接可能とするようにした構成とした。
【００１５】
また第３の解決手段として、本発明の回転型エンコーダの前記舌片部には、前記回転体の回転軸線と平行すると共に前記軸部の外周面に弾接する平坦部が設けられた構成とした。
【００１６】
また第４の解決手段として、本発明の回転型エンコーダの前記舌片部は、前記基部に両持ち支持されて形成されている構成とした。
また第５の解決手段として、本発明の回転型エンコーダの前記舌片部は、前記基部に対して片持ち支持されて形成されている構成とした。
【００１７】
また第６の解決手段として、本発明の回転型エンコーダの前記舌片部には、前記回転体の回転軸線方向に少なくとも一対配置され、前記取付孔の中心方向に突出すると共に前記軸部の外周面に当接する突起が形成されている構成とした。
【００１８】
また第７の解決手段として、本発明の回転型エンコーダの前記コード部材は磁石からなり、前記基部から切り起こされた前記舌片部の立ち上がり部の根本部が、前記コード部材の回転軸線方向の厚み範囲から外れた位置に配置された構成とした。
【００１９】
また第８の解決手段として、本発明の回転型エンコーダの前記バネ部材の前記基部は円筒状に折り曲げられて形成されると共に、前記回転体の前記取付孔内に収納された構成とした。
また第９の解決手段として、本発明の回転型エンコーダの前記バネ部材が、四角形状の板材から形成された構成とした。
【００２０】
また第１０の解決手段として、本発明の回転型エンコーダの前記バネ部材は、縁部から略垂直に折り曲げて突出した係合部を有し、該係合部は前記回転体の端部に係止された構成とした。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の回転型エンコーダの第１の実施の形態の図面を説明すると、図１は本発明の回転型エンコーダの第１の実施の形態に係り軸部や下蓋等を取り除いた下面図、図２は図１の２−２線における断面図、図３は図１の３−３線における断面図、図４は本発明の回転型エンコーダの第１の実施の形態に係るバネ部材の平面図、図５はこのバネ部材の下面図、図６は本発明の回転型エンコーダの第１の実施の形態に係り、バネ部材が回転体に設けられた状態を示す要部断面図、図７は本発明の回転型エンコーダの第１の実施の形態に係り、バネ部材を説明するための要部拡大断面図である。
【００２２】
次に本発明の回転型エンコーダの第１の実施の形態を図１〜図７に基づいて説明すると、筐体１０は、合成樹脂の成型品からなり、基体１１と、この基体１１とスナップ結合するリング状の平板からなる下蓋１２とから構成されている。
基体１１は、断面コ字状のリング状の壁部を有する筒状の収納部１１ａと、該収納部１１ａの側縁から連結して外方に突出した細長矩形状のコネクタ部１１ｂで構成されている。収納部１１ａは、大径からなる外側壁１１ｃと、小径からなる内側壁１１ｄと、この外側壁１１ｃと内側壁１１ｄとを連結し、中央部に孔１１ｍを有する平板状の壁部１１ｅとで構成されている。内側壁１１ｄは、図１を参照するに、２箇所外側壁１１ｃ側にへこんで凹状部１１ｋを形成している。また、コネクタ部１１ｂには、２段状の矩形状の窪みからなる受部１１ｆが、収納部１１ａに向かって形成されている。なお、収納部１１ａとコネクタ部１１ｂとの境目には、コネクタ部１１ｂ側に広がるように形成された段部１１ｇが設けられており、外側壁１１ｃの縁部には爪受孔１１ｈが設けられている。
【００２３】
下蓋１２は、合成樹脂のリング状の平板から構成され、孔１２ｂを有する中央部がリング状に凹んでいると共に、外縁には爪部を有する取付脚１２ａが形成されている。
そして、この下蓋１２は、収納部１１ａの開放側を覆うようにスナップ結合されて固定される。即ち、収納部１１ａの開放側から外側壁１１ｃの内側にはまるように下蓋１２を被せ、取付脚１２ａの爪部が爪受孔１１ｈに係合することで、スナップ結合がなされる。
そして、下蓋１２がスナップ結合されると、下蓋１２と収納部１１ａの内・外側壁１１ｄ、１１ｃとの間でドーナツ状の中空部１１ｉが形成されると共に、内側壁１１ｄの内側と下蓋１２とで収納用の窪み部１１ｊが形成され、この窪み部１１ｊはその上・下が孔１１ｍ、１２ｂによって開放された状態となっている。
【００２４】
プリント基板１３は、扇状で平板状のリジッドな絶縁基板からなり、またコネクタ部１１ｂは、９０度折り曲がった４本の端子１４を有している。端子１４の一端は、プリント基板１３を貫通した状態で半田付けされると共に、他端は受部１１ｆ内に突出している。また、図１，３に示すように、プリント基板１３の内方部には楕円柱状の検出素子たるホール素子１５が半田付け等の適宜手段によって、該プリント基板１３に対して垂直に取り付けられている。
そして、プリント基板１３は、内側壁１１ｄ上と段部１１ｇ上に載置されると共に、コネクタ部１１ｂに埋設された４本の端子１４が半田付けされ、収納部１１ａの中空部１１ｉ内に固定されている。なお、ホール素子１５は、図１、３に示すように、内側壁１１ｄの凹状部１１ｋ内に収納されて、窪み部１１ｊ側に露出している。
【００２５】
回転体２０は、中央部に円形の取付孔２１を有する円筒部２２から構成されている。また、円筒部２２に設けられた取付孔２１は上下に貫通すると共に、この円筒部２２の端部には、リング状に窪んで形成された係止部２３が形成されている。
【００２６】
コード部材３０は、プラスチックマグネット等の永久磁石からなり、略リング状を呈し、該コード部材３０の上面と下面とにリング状の凸部３０ａが形成されている。このようなコード部材３０は、回転体２０にインサート形成により取り付けられて、該回転体２０と一体になっている。このとき、コード部材３０は凸部３０ａでも係止されるようになるので、高速で回転して大きな遠心力が加わってもコード部材３０を確実に回転体２０に保持でき、また、コード部材３０と回転体２０との剥がれを生じにくくできる。
【００２７】
このようにコード部材３０と一体となっている回転体２０は、筐体１０の窪み部１１ｊに収納されて、内側壁１１ｄと対向するようになっている。このとき、コード部材３０がホール素子１５と同じ高さになるように回転体２０を位置させ、コード部材３０の一部は、図３に示すように、凹状部１１ｋに収納されたホール素子１５に対向する状態となる。
このような状態で収納されたコード部材３０と一体になった回転体２０は、窪み部１１ｊ内を回転自在となっており、回転体２０と共回りするコード部材３０の磁極の変化をホール素子１５が読みとるようになっている。
【００２８】
バネ部材４０は、金属製の平板を円筒状に折り曲げられた基部４１と、基部４１間に位置し、この基部４１の短手方向に複数設けられた長溝４１ａと、この長溝４１ａの間に隆起して形成された舌片部４２と、基部４１の一方の側縁部からフランジ状をなすように垂直に延びる係合部４５とを有している。
舌片部４２は、基部４１に両持ち支持されており、基部４１に対する支持部として機能する立ち上がり部４３と、この立ち上がり部４３間の頂部に形成された平坦部４４とを有し、この平坦部４４は比較的長いスパンを有している。
【００２９】
このようなバネ部材４０の製造方法は、図４、５に示すように、金属製からなるフープ材を送りながら、送り孔４６及び長溝４１ａを順次打ち抜き加工し、その後長溝４１ａの間をポンチ等の所望の治具で押し込んで舌片部４２を形成する。しかる後、一方の側縁部を直角に折り曲げ加工して係合部４５を形成する。そして、所望の長さ（四角形状）にフープ材を切断た後、基部４１を円筒状に折り曲げると図６に示すようなバネ部材４０の製造が完了する。このように製造されたバネ部材４０は、四角状の板材が円筒状に折り曲げられて形成してなるものである。
【００３０】
このような構成を有するバネ部材４０は、図６に示すように、回転体２０の取付孔２１の内周面全体に渡って、円筒状に基部４１を撓めて収納して取り付けられている。即ち、基部４１ａが取付孔２１の内周面に当接すると共に、バネ部材４０の係合部４５が、回転体２０の係止部２３に係止されることによって取付がなされる。また、バネ部材４０はそれ自体が板バネであり、円筒状の基部４１によって外方に開くような力が働いて、取付孔２１内に収納された状態でバネ部材４０の基部４１が外方へ押圧するように作用するので、バネ部材４０の保持が確実となり、回転体２０と一体となる。
バネ部材４０が取り付けられると、図７に示すように、舌片部４２が回転軸線Ｇに平行な状態で中心に向かって突出すると共に、該舌片部４２は回転体４０の円筒部２２を介して、コード部材３０と対向するようになる。このとき、立ち上がり部４３の根本部４３ａが、コード部材３０の回転軸線Ｇ方向の厚み範囲Ａから外れた位置に配置される状態となっている。
【００３１】
軸部５０は、金属製からなり、本実施の形態では焼結金属によって形成され、円柱状の基部５１と、この基部５１と一体に形成された円板状をなすフランジからなる鍔部５２を有し、中心には基体５１から鍔部５２にかけて上下に貫通する貫通孔５０ａが形成されている。
このような軸部５０は、基部５１が回転体２０の取付孔２１に挿通され、バネ部材４０の舌片部４２が撓むことによって該舌片部４２と強嵌合状態となる。即ち、軸部５０を回転体２０の係止部２３側から挿通し、さらに、鍔部５２が回転体２０の円筒部２２の端面に当接するまで押し込むと、舌片部４２の平坦部４４が外方（コード部材３０方向）に撓んで、軸部５０はバネ部材４０と強嵌合状態となる。このとき、バネ部材４０は回転体２０の取付孔２１内に収納されているので、軸部５０の基部５１によって回転軸線Ｇと直交する方向にバネ部材４０の基部４１が移動することがなく、結果として、軸部５０に対して回転体２０が回転軸線Ｇと直交する方向に移動することが規制され、取付孔２１の中心に軸部５０が位置するようになる。なお、舌片部４２の平坦部４４が比較的長いスパンを有しているので、広範囲に渡って軸部５０を保持することができ、軸部５０の保持が強化される。また、鍔部５２に回転体２０が当接しているので、回転軸線Ｇに対する回転体２０の傾きを抑制することができる。
【００３２】
ところで、軸部５０は燒結金属からなっているので、充分な強度があり比較的安価に製造可能であるが、個々の軸径寸法にバラツキが生じやすく、回転体２０との隙間が大きい場合、小さい場合があるが、仮に軸部５０のセンターが取付孔２１のセンターとずれた状態で挿通されて、軸部５０を押し込まれると、舌片部４２の位置は取付孔２１に対して変化しないと共に、軸部５０によって該軸部５０の周囲に設けられた舌片部４２が均等に撓むので、該舌片部４２によって軸部５０が中心に変位するように補正されて、取付孔２１の中心に軸部５０が位置するようになる。さらに、舌片部が４２が取付孔２１の全周に渡って等間隔に形成されているので、軸部５０の基部５１の外周面に平均的に舌片部４２が弾接するようになるため、センターの位置が確実に決定する。
【００３３】
このように軸部５０が強嵌合されると、図７を参照すると、平坦部４４が撓んで、立ち上がり部４３の根本部４３ａが当接する円筒部２２の箇所に押圧力が加わる。しかし、本実施の形態では、立ち上がり部４３の根本部４３ａが、コード部材３０の回転軸線Ｇ方向の厚み範囲Ａから外れた位置に配置されているので、コード部材３０に直接押圧力が作用するおそれがなくなる。
そして、図示していないが、軸部５０は貫通孔５０ａにステアリングシャフトに繋がるウォームギヤ等のシャフトが嵌合され、該シャフトによって回転可能に保持されている。
【００３４】
次に本発明の回転型エンコーダの動作について図２に基づいて説明する。図示せぬステアリングシャフトが回転することによってウォームギアが回転すると、この回転に伴って軸部５０が回転する。軸部５０が回転すると、回転体２０が共回りし、コード部材３０も共回りする。そして、２個のホール素子１５により磁極の変化を検出して２相の正弦波を出力し、プリント基板１３に形成されているＣＰＵ（図示せず）によって、コード部材３０の回転に応じた検出パルスを出力し、端子１４から電気信号として出力するようになっている。
【００３５】
次に本発明の回転型エンコーダの第２の実施の形態について図８に基づいて説明する。図８は本発明の回転型エンコーダの第２の実施の形態に係り、バネ部材を説明するための要部拡大断面図である。第２の実施の形態にかかる回転型エンコーダについての説明において、第１の実施の形態と同様の機能を有する部品については、同じ番号・名称を用いる。
【００３６】
本発明の回転型エンコーダの第２の実施の形態は、第１の実施の形態における１つの舌片部４２の平坦部４４に、回転体２０の取付孔２１の中心方向に向かう一対の間隔を置いて設けられた突起４７が形成され、この突起４７を軸部５０の外周面に当接した構成としている。
このように突起４７を一対設けることによって、軸部５０への接触位置が一定して、簡単且つ確実に軸部５０を回転軸線Ｇと平行な状態で保持することができる。なお、この突起４７を３個以上設けてそれぞれが軸部５０の外周面と当接させても良い。なお、その他の構成・関係については第１の実施の形態と同様なので、同一部材に同一番号を付し、ここでは説明を省略する。
【００３７】
なお、本発明の回転型エンコーダの第１・第２の実施の形態の舌片部４２は、基部４１に対して両持ち支持されているので、強固に強嵌合できる共に、回転軸線Ｇに対する回転体２０の傾きを抑制することができるが、舌片部が基部４１に対して片持ち支持されたものでも良い。
このように舌片部を片持ち支持すると、舌片部のスパンを長くできて、軸部５０の外形のバラツキが大きくてもこれに対応することができると共に、舌片部の寿命を長くできる。
【００３８】
本発明の回転型エンコーダは、上記のような構成を有するが、このような構成に限られないのは言うまでもなく、舌片部４２を全周に設けないで、正三角形、正方形、六角形、八角形等の多角形を成すように配置しても良い。バネ部材４０は四角形以外の形状から形成しでも良い。さらに、バネ部材４０は、リング状の円盤部からなり係合部としても機能する基部と、該基部の内縁から舌片部を直角に折り曲げ形成して、該舌片部のみが取付孔内に位置する構成としても良い。また、実施の形態おいて舌片部４２は回転軸線Ｇ方向に突出しているので、軸部５０を容易に挿通できるが、回転体２０の取付孔２１方向に突出させても良い。なお、コード部材３０は、必ずしも円形状である必要はない。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の回転型エンコーダは、取付孔の内周面には、基部と、取付孔の中心方向へ軸部を付勢して取付孔の中心に位置決め可能とする複数の舌片部とを備えるバネ部材が設けられた構成としたため、仮に軸部と回転体（コード部材）との間に寸法のバラツキがあっても、バネ部材が移動せず、軸部が舌片部によって中心に位置決めされるので、軸部のセンターが取付孔の中心に位置するので、軸部の回転に伴ってコード部材が偏心することなく任意の点が正確な円を描くように回転し、所望の出力をだす高性能な回転型エンコーダを提供することができる。
【００４０】
また、本発明の回転型エンコーダのバネ部材を金属板で形成すると共に、該バネ部材の基部は板状を呈し、該基部に連続して舌片部が回転体の回転軸線方向に突出するように形成され、この舌片部は取付孔の回転軸線方向の略中間部で、軸部に弾接可能とするようにした構成としたため、プレスという簡単な方法で舌片部を形成することができ、量産性が良好で安価な回転型エンコーダを提供することができる。また、舌片部を取付孔の略中間部に設けたので、安定して軸部に弾接させることができる。
【００４１】
また、本発明の回転型エンコーダの舌片部には、回転体の回転軸線と平行すると共に軸部の外周面に弾接する平坦部が設けられた構成としたため、平坦な面に軸部が弾接する状態となるので、軸部を回転軸線と平行に保つことができ、高性能な回転型エンコーダを提供することができる。
【００４２】
また、本発明の回転型エンコーダの舌片部は、基部に対して両持ち支持されて形成されている構成としたため、嵌合力を強化することができ、確実に軸部を保持することができる。
【００４３】
また、本発明の回転型エンコーダの舌片部は、基部に対して片持ち支持されて形成されている構成としたため、舌片部のスパンを長くすることができるので、取付孔に対して寸法の公差が大きい場合でも、軸部に強嵌合させることができ、軸部を取付孔の中心に位置決めすることができると共に、舌片部の高寿命化も図れる。
【００４４】
また、本発明の回転型エンコーダの舌片部には、回転体の回転軸線方向に少なくとも一対配置され、取付孔の中心方向に突出すると共に軸部の外周面に当接する突起が形成されている構成としたため、一対の突起同士により軸部を回転軸線と平行に保つことができるので、簡単で確実に軸部を回転軸線と平行に保つことができ、高性能な回転型エンコーダを提供することができる。
【００４５】
また、本発明の回転型エンコーダのコード部材は磁石からなり、基部から切り起こされた舌片部の立ち上がり部の根本部が、コード部材の回転軸線方向の厚み範囲から外れた位置に配置された構成としたため、コード部材に不要な力が作用しないので、コード部材の破損、ズレ等を未然に防ぐことができる。
【００４６】
また、本発明の回転型エンコーダのバネ部材の基部は円筒状に折り曲げられて形成されると共に、回転体の取付孔内に収納された構成としたため、軸線方向にバネ部材と回転体がオーバーラップするので、軸線方向の小型化が図れる。
【００４７】
本発明の回転型エンコーダのバネ部材が、四角形状の板材から形成された構成としたため、簡単にバネ部材を構成でき、量産性が良好で安価な回転型エンコーダを提供することができる。
【００４８】
本発明の回転型エンコーダのバネ部材は、縁部から略垂直に折り曲げて突出した係合部を有し、該係合部は回転体の端部に係止された構成としため、バネ部材が係止されるので抜けを防止することができる。さらに、軸部を挿通する際にバネ部材が係合部によって移動しないので、確実に軸部を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転型エンコーダの第１の実施の形態に係り、軸部や下蓋等を取り除いた下面図。
【図２】図１の２−２線における断面図。
【図３】図１の３−３線における断面図。
【図４】本発明の回転型エンコーダの第１の実施の形態に係るバネ部材の平面図。
【図５】本発明の回転型エンコーダの第１の実施の形態に係るバネ部材の下面図。
【図６】本発明の回転型エンコーダの第１の実施の形態に係り、バネ部材が回転体に設けられた状態を示す要部断面図。
【図７】本発明の回転型エンコーダの第１の実施の形態に係り、バネ部材を説明するための要部拡大断面図。
【図８】本発明の回転型エンコーダの第１の実施の形態に係り、バネ部材を説明するための要部拡大断面図。
【図９】従来の回転型エンコーダの要部断面図。
【図１０】従来の回転型エンコーダのスピードナットの平面図。
【図１１】従来の回転型エンコーダの要部拡大断面図。
【符号の説明】
１０ 筐体
１１ 基体
１１ａ 収納部
１１ｂ コネクタ部
１２ 下蓋
１３ プリント基板
１４ 端子
１５ 検出素子（ホール素子）
２０ 回転体
２１ 取付孔
２２ 円筒部
２３ 係止部
３０ コード部材
４０ バネ部材
４１ 基部
４２ 舌片部
４３ 立ち上がり部
４４ 平坦部
４５ 係合部
４６ 送り孔
４７ 突起
５０ 軸部
５１ 基体
５２ 鍔部
Claims (10)
- 筐体と、この筐体に取り付けられた検出素子と、
中心部に軸部が挿通される取付孔を備えると共に、前記検出素子に対向するコード部材が設けられた回転可能な回転体とを有し、
前記取付孔の内周面には、基部と、前記取付孔の中心方向へ前記軸部を付勢して前記取付孔の中心に位置決め可能とする複数の舌片部とを備えるバネ部材が設けられたことを特徴とする回転型エンコーダ。 - 前記バネ部材を金属板で形成すると共に、該バネ部材の基部は板状を呈し、該基部に連続して前記舌片部が前記回転体の回転軸線方向に突出するように形成され、この舌片部は前記取付孔の回転軸線方向の略中間部で、前記軸部に弾接可能とするようにしたことを特徴とする請求項１に記載の回転型エンコーダ。
- 前記舌片部には、前記回転体の回転軸線と平行すると共に前記軸部の外周面に弾接する平坦部が設けられたことを特徴とする請求項１、又は２に記載の回転型エンコーダ。
- 前記舌片部は、前記基部に両持ち支持されて形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回転型エンコーダ。
- 前記舌片部は、前記基部に対して片持ち支持されて形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回転型エンコーダ。
- 前記舌片部には、前記回転体の回転軸線方向に少なくとも一対配置され、前記取付孔の中心方向に突出すると共に前記軸部の外周面に当接する突起が形成されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の回転型エンコーダ。
- 前記コード部材は磁石からなり、前記基部から切り起こされた前記舌片部の立ち上がり部の根本部が、前記コード部材の回転軸線方向の厚み範囲から外れた位置に配置されたことを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の回転型エンコーダ。
- 前記バネ部材の前記基部は円筒状に折り曲げられて形成されると共に、前記回転体の前記取付孔内に収納されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の回転型エンコーダ。
- 前記バネ部材が、四角形状の板材から形成されたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の回転型エンコーダ。
- 前記バネ部材は、縁部から略垂直に折り曲げて突出した係合部を有し、該係合部は前記回転体の端部に係止されたことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の回転型エンコーダ。
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