JP3863772B2 - 回転検出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、回転体が回転し且つ該回転体が軸線方向に変位した際、前記回転体を通過した発光部からの発光光を受光部で検知することにより回転体の回転量と前記軸線方向に沿った変位量を検出することが可能な光学式の回転検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、モータ等の回転駆動源の回転軸（駆動軸）と同軸に連結され、前記回転駆動源の回転数および回転角度等を検出するためにロータリエンコーダが用いられている。このロータリエンコーダは、前記回転軸に対して略直交して連結されたディスクに複数のスリットが周方向に沿って配置され、前記ディスクを間にして発光部と受光部とが対向して配設される。前記発光部からの発光光をスリットを介して受光部で受光してカウントすることにより、回転駆動源の回転数および回転角度等を検出している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術に係るロータリエンコーダにおいては、発光部と受光部とが回転軸に連結されたディスクの一面側と他面側とに所定間隔離間して固定されている。前記ディスクは、回転軸の回転作用下に所定方向に回転した場合であっても、前記回転軸の軸線方向に変位しないように保持されている。従って、回転軸が回転しながら軸線方向に沿って変位動作する、例えば、リニアステッピングモータ等にロータリエンコーダを適用した場合、前記リニアステッピングモータの回転数等を検出することができないという問題がある。
【０００４】
本発明は、前記の問題を考慮してなされたものであり、回転体が回転するとともに前記回転体がその軸線方向に変位した際においても、該回転体の軸線方向に沿って形成された通過部と遮光部または散乱部とによって前記回転体の回転量とその回転量から換算して軸線方向に沿った変位量を確実に、且つ正確に検出できる回転検出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、軸線方向に沿った両端面の少なくともいずれか一方に凸部を有し、軸芯を回転中心として回転自在に設けられると共に、前記軸線方向に沿って変位自在に設けられる回転体と、
前記回転体の周りに配置され、該回転体に対して発光光を発光する発光部と、
前記回転体を間にして前記発光部の光路上に配置され、前記発光光を受光する受光部と、
を備え、
前記回転体は、前記発光部からの発光光を通過させる通過部と、前記発光光を遮断する遮光部または散乱させる散乱部とを有し、前記遮光部または散乱部と通過部とが前記軸線方向に沿って平行に延在し、且つ、周方向に沿って交互に配設されると共に、前記回転体の回転作用下に前記凸部側に向かって突出した固定部材の係合部に該凸部が係合されて前記回転体の回転が規制されることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、軸線方向に沿った両端面の少なくともいずれか一方に凸部を有する回転体に、遮光部または散乱部と通過部とを交互に設け、前記回転体の回りに発光光と発光する発光部と該発光光を受光する受光部とを配置している。そして、回転体が軸芯を中心として回転し且つ該回転体が軸線方向に沿って変位する際、前記発光部からの発光光が前記回転体の通過部を介して前記受光部に検出される。
【０００７】
この場合、回転軸と略直交したディスクに複数のスリットが形成された従来技術に係るロータリエンコーダにおいては、前記ディスクが前記回転軸の軸線方向に沿って変位動作することができない。これに対して、本発明では前記回転体がその回転作用下に軸線方向に変位した際においても、前記回転体には、通過部と遮光部とが軸線方向に沿って略平行に延在するとともに、周方向に沿って所定角度離間して交互に設けられているため、回転軸の回転量および変位量を確実、且つ正確に検出することができる。さらに、回転している回転体の凸部が固定部材の係合部に対して係合されることにより、前記回転体の回転変位を停止して該回転体の軸線方向への変位を規制することができる。
【０００８】
また、凸部に複数の段部を有し、回転体に形成された段部の一端面と係合部の一端面とを当接させることにより、前記回転体の回転範囲の初期位置または終端位置を簡便に設定することができる。
【０００９】
さらに、遮光部を回転体の軸線方向に沿って延在させ、且つ、周方向に沿って所定角度だけ離間する孔部に充填された遮光性材料から形成することにより、前記遮光部を回転体に対して２色成形法により効率よく成形できるため、製造工数の削減を図ることができる。
【００１０】
さらにまた、遮光部を回転体の外周面に設け、該回転体の軸線方向に沿って延在させ、且つ周方向に沿って所定角度だけ離間する帯状に形成された遮光性材料から形成することにより、前記回転体がその回転作用下に軸線方向に変位した際においても、前記回転体の回転量および変位量を確実、且つ、正確に検出することができる。
【００１１】
さらにまた、遮光部を回転体の外周面に設け、軸線方向に沿って延在させ、且つ周方向に沿って所定角度だけ離間する不透過部を簡便な加工によって形成することにより、コストを抑制することが可能となる。
【００１２】
さらにまた、回転体を透過性を有する材料によって形成し、該回転体の外周面に軸線方向に沿って延在し、且つ周方向に沿って所定角度だけ離間する凹部を形成することにより、発光光が回転体の角度によって受光部に到達し、あるいは回転体の内部で散乱する。このため、回転体に遮光性材料を塗布する作業が不要となる。
【００１３】
さらにまた、回転体は、発光部からの発光光が前記回転体に入射する平面状の入射部と、前記回転体の内部を通過して前記発光光が出射される平面状の出射部とを備え、前記入射部および出射部を互いに平行に対向させ、且つ前記発光部と受光部とを結ぶ発光光の光路に対して直交するように形成することにより、発光光が回転体の角度によって受光部に到達し、あるいは回転体の内部で散乱する。このため、回転体に遮光性材料を塗布する作業が不要となる。
【００１４】
さらにまた、発光部および受光部を回転体を間にして相互に対向する位置にそれぞれ複数設けることにより、複数の検出信号を得ることができるため回転体が１回転した際、より一層高精度に回転量を検出することができる。
【００１５】
さらにまた、単一の発光部に対して発光部から導出された発光光を受光する複数の受光部を設けることにより、より一層高精度に回転体の回転情報を検知することができ、且つ回転検出装置を簡素化することができるため、製造コストを削減することができる。
【００１８】
さらにまた、回転体はバルブに設けられた弁体を駆動する駆動源の駆動軸に連結され、前記弁体と一体的に変位する前記回転体の変位量に基づいて前記弁体のリフト量を検出することにより、該弁体のリフト量をより高精度に制御することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る回転検出装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２１】
図１において、参照符号１０は、本発明の第１の実施の形態に係る回転検出装置を示す。
【００２２】
回転検出装置１０は、光を発光する発光素子１２が設けられた発光部１４と、前記発光部１４から所定間隔離間して対向配置され、前記発光素子１２からの発光光を受光する受光素子１６が設けられた受光部１８と、図示しない回転駆動源等の回転軸（駆動軸）２０によって回転する略円筒状のローター（回転体）２２とから構成される。なお、前記回転駆動源は、例えば、リニアステッピングモータ等からなり、該回転駆動源の回転軸２０は、その回転駆動作用下に所定方向に回転するとともに、前記回転軸２０の回転量に対応して該回転軸２０の軸線方向に沿って所定長だけ変位するように構成されている。すなわち、図６および図７に示されるように、回転軸２０がねじ部２１によって螺合される構成としている。
【００２３】
前記発光素子１２は、例えば、ＧａＡｓ赤外発光ダイオードからなり、電気信号を光信号に変換する機能を有し、一方、前記受光素子１６は、例えば、Ｓｉフォトトランジスタからなり、光信号を電気信号に変換する機能を有する。
【００２４】
ローター２２は、発光素子１２から導出された発光光が透過可能な材料、例えば、透明の樹脂製材料より形成され、円柱体の略中央部に回転軸２０が嵌挿される貫通孔２４と、該貫通孔２４の軸心を中心として円周方向に所定角度だけ離間するように配置され、且つ円柱体の軸線方向に沿って貫通する複数の孔部２６ａ〜２６ｔ（図２〜図４参照）と、前記ローター２２の下面に所定長突出し、後述するようにストッパとして機能する凸部２８とから構成される。
【００２５】
前記ローター２２は、図示しない回転駆動源等の回転軸２０によって、図１、図６および図７に示されるように、回転しながら同時に軸線方向（矢印Ｂ１またはＢ２方向）に沿って変位するように構成されている。
【００２６】
貫通孔２４は、図示しない回転駆動源等の回転軸２０の形状に対応する形状に形成され、回転軸２０を挿入して、例えば、接着剤等で固定することにより回転軸２０とローター２２とが一体的に連結される。その結果、ローター２２は、前記回転軸２０と一体的に回転する。また、貫通孔２４および回転軸２０の一端部の形状をそれぞれ断面略楕円形状に形成し、回転軸２０を貫通孔２４に挿入することにより嵌合して回転軸２０とローター２２とを一体的に連結してもよい。
【００２７】
孔部２６ａ〜２６ｔは、図２〜図４に示されるように、貫通孔２４と略平行、且つ周方向に沿って一定角度毎に複数本（例えば、第１の実施の形態では２０本に設定されている）形成されている。なお、貫通孔２４の中心と複数の孔部２６ａ〜２６ｔとの離間距離は、それぞれ同一に設定される。
【００２８】
孔部２６ａ〜２６ｔの内部には、光を遮断する遮光性材料（例えば、黒色ポリオキシメチレン）がそれぞれ充填して固化された遮光部３０ａ〜３０ｔが設けられている。すなわち、透明の樹脂製材料によって形成された円柱体からなるローター２２には、周方向に沿って一定角度毎に離間する複数の遮光部３０ａ〜３０ｔが配置されている。
【００２９】
図５に示されるように、凸部２８は、ローター２２の下面に階段状に形成され、ローター２２側を起点として形成された第１階段部３２と該第１階段部３２よりさらに下方側に向かって突出した第２階段部３４とからなる。詳細には、図６に示されるように、前記凸部２８はローター２２の回転方向（矢印Ａ方向)に沿って第１階段部３２、第２階段部３４の順に形成され、該第２階段部３４の当接面３４ａと後述する係合部３６の当接面３６ａは、それぞれ略鉛直面状とするとよい。係合部３６は、例えば、図示しない回転駆動源のケーシング等の固定された部材（固定部材）の上面に形成される。
【００３０】
前記係合部３６は、図５に示されるように、前記凸部２８と対向する方向に所定長突出し、ローター２２が回転する方向に略鉛直面状の当接面３６ａが形成されている。すなわち、図６に示されるように、ローター２２の軸線方向に沿った変位作用下に第２階段部３４が回転しながら軸線方向に沿って下方向（矢印Ｂ２方向）に変位するため、前記第２階段部３４の当接面３４ａと固定された係合部３６の当接面３６ａとが当接して、第２階段部３４が係合部３６に係合する（図７参照）。その結果、ローター２２の上下方向（矢印Ｂ１またはＢ２方向）の変位が規制され、該ローター２２のストッパとして機能する。
【００３１】
なお、凸部２８は、ローター２２の下面に設けられる場合に限定されず、ローター２２の上面にも凸部２８を設け、ローター２２の上方に設けられる図示しないカバー部材等に前記係合部３６に対応する係合部を設けるようにしてもよい。これによって、ローター２２の凸部２８を係合部３６に係合させて係止することにより、ローター２２の上方への変位を規制することができる。
【００３２】
さらに、ローター２２の上面および下面にそれぞれ凸部２８を設け、ローター２２の上方への変位と下方への変位とをそれぞれを規制するようにしてもよい。その結果、凸部２８の高さおよびその位置を調整することにより、ローター２２の回転範囲の初期位置と終端位置とを正確に設定することができる。
【００３３】
また、図８に示されるように、ローター２２の上面および下面に前記遮光部３０と同様に遮光性材料からなるカバー部３８ａ、３８ｂをそれぞれ設けることにより、ローター２２がその軸線方向に変位する際、ローター２２の変位の初期位置と終端位置とを容易に検知することができる。すなわち、ローター２２の上端面と下端面とは、カバー部３８ａ、３８ｂによって遮光された状態であるため、ローター２２の変位の初期位置および終端位置では受光素子１６によって受光することができない。このため、ローター２２の上面または下面が発光素子１２の発光を通過してローター２２の内部に光が通過した時点で初めて受光素子１６によって検知されることができることがその理由である。
【００３４】
さらに、図９に示されるように、異なる角度で一直線状に発光素子１２ｂと受光素子１６ｂを一組追加することにより、先に設けられていた発光素子１２ａと受光素子１６ａと合わせて２箇所で各発光素子１２ａ、１２ｂからの発光光をそれぞれ検出することができるため、位相が相違する２種類の検出信号を検出することができる。このため、ローター２２が１回転した際の分解能を一組の発光素子１２と受光素子１６で検出した際の２倍に向上させることができる。その結果、より一層高精度にローター２２の回転量を検出することができる。
【００３５】
さらにまた、図１０に示されるように、１個の発光素子１２ａに対して、ローター２２を間にして例えば一組の受光素子１６ａ、１６ｂを所定角度離間させて設けた構成とし、発光素子１２ａをそれぞれの受光素子１６ａ、１６ｂで受光することが可能な位置に設定する。その結果、一組の受光素子１６ａ、１６ｂでローター２２の回転量を検知することができる。結局、１個の発光素子１２ａで分解能を２倍にすることができるため、より一層高精度に回転量を検出することが可能である。また、発光素子１２ａが１個で済むため、この種の回転検出装置１０の製造コストを削減することができる。
【００３６】
さらにまた、図９および図１０に示される発光素子１２ａ、１２ｂまたは受光素子１６ａ、１６ｂを複数設けた構成として、それぞれの受光素子１６ａ、１６ｂで検知する検出信号の位相を９０度ずらしてもよい。その結果、図１１に示されるように、発光素子１２ａからの発光光を受光素子１６ａで検出した第１検出信号と、発光素子１２ａからの発光光を受光素子１６ｂで検出した第２検出信号からのパルス信号とが図示しない波形整形回路でそれぞれ波形整形されると、相互に所定周期だけオフセットした出力が得られる。そこで、それぞれの受光素子１６ａ、１６ｂで検出した第１および第２検出信号を図示しない排他的論理回路に導入すれば、前記排他的論理回路によって前記第１検出信号がオフ状態、第２検出信号がオン状態の際、および前記第１検出信号をオン状態を示す信号とし、一方、第２検出信号をオフ状態の出力信号とした際に、該出力の立ち上がり時と立ち下り時とを合わせて４倍の出力が得られるため、分解能を４倍にすることができる。結局、より一層高精度な回転量を検出できる。
【００３７】
本発明の第１の実施の形態に係る回転検出装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３８】
図示しない電源から回転駆動源に電流を供給すると、回転軸２０を介してローター２２が一体的に回転する。
【００３９】
次に、図２に示されるように、発光部１４に図示しないリード線を介して電流を供給すると、発光素子１２からローター２２の外周面に向かって発光光が出射される。
【００４０】
前記発光素子１２から導出された発光光は回転しているローター２２の遮光部３０ａと隣り合う遮光部３０ｂとの間を通過して透明のローター２２の内部に導入され、前記ローター２２の内部を一直線状に進行して反対側の遮光部３０ｎと隣り合う遮光部３０ｏとの間から該ローター２２の外側に導出される。そして、発光素子１２と対向する位置に配設される受光部１８の受光素子１６によって発光光が受光される。なお、透明のローター２２は、その材料特有の屈折率を有するため発光光の前記ローター２２への導入、導出部では、図１５に示すように屈折する。図２〜図４、図９、図１０、図１２〜図１４、図１６においては便宜上、屈折率が０の場合に発光光が直進する際の進み方を示している。
【００４１】
ローター２２は、図示しない回転駆動源の作用下に回転軸２０と一体的に回転しているため、矢印Ａ方向に所定角度（第１の実施の形態では約１９度）だけ回転すると、前記発光素子１２より導出された発光光は遮光部３０ｂによって遮断された遮断状態となり、発光光が受光部１８に到達しない状態となる（図３参照）。
【００４２】
さらに、図３に示す状態からローター２２が所定角度（約１９度）だけ矢印Ａ方向に回転すると、前記遮光部３０ｂによって遮断された発光光は、前記遮光部３０ｂが回転作用下に変位するため再び遮光部３０ｂと隣り合う遮光部３０ｃとの間からローター２２の内部に導入され、該ローター２２の内部を介して外部に導出される（図４参照）。
【００４３】
すなわち、遮光部３０ａ〜３０ｔは、ローター２２の周方向に沿って一定角度毎に離間して配置されているため、ローター２２の回転作用下に発光素子１２からの発光光が遮光部３０ａ〜３０ｔに遮断された遮断状態と内部を通過して受光素子１６に発光光が到達する透過状態とが交互に発生することになる。
【００４４】
その結果、受光部１８では、発光素子１２から導出される発光光を断続的に受光し、通過時と遮断時に対応してハイレベルとローレベルからなるパルス信号が図示しないコントローラに導出される。前記コントローラでは、受光部１８から出力されたパルス信号のパルス数をカウントすることにより、回転軸２０の回転数（ｒｐｍ）、回転角度等の回転量を検出することができる。
【００４５】
また、ローター２２の内部を通過する発光光を貫通孔２４の近傍を通過させることにより、ローター２２の外周面の近傍を通過させる際と比較してより多くの遮光部３０ａ〜３０ｔを設定することができるため、より高精度な検出が可能となる。さらに、回転軸２０の近傍で発光光を通過させているため、該回転軸２０の回転作用下に発生するローター２２の軸ぶれ等の影響を受けることが抑制され、常時安定した検出結果を得ることができる。
【００４６】
なお、受光部１８のローター２２側に受光素子１６の受光面の寸法より幅狭なスリットが形成された図示しない遮蔽部材を配置することにより、ローター２２を介して受光素子１６に到達する発光光を絞ることができるため、より一層正確で且つ安定した検出信号を得ることができる。
【００４７】
また、ローター２２が略円筒状に形成され、透明なローター２２の素材面と遮光部３０ａ〜３０ｔとが軸線方向に沿って延在し、周方向に所定角度だけ離間して複数形成されているため、ローター２２が回転しながら回転軸２０の軸線方向に変位する際においても発光部１４からの発光光を受光部１８で確実且つ高精度に検出することができる。すなわち、回転軸２０が図示しないねじ部材に連結されていれば、回転軸２０は回転動作とともに、軸線方向にも変位する。その結果、ローター２２がその軸方向に変位する場合であっても、回転軸２０の回転数および回転角度等の回転量を確実、且つ正確に検出することができる。
【００４８】
さらに、ローター２２の凸部２８と図示しない回転駆動源のケーシング等に形成された係合部３６とを係合させることによりローター２２の回転を停止させることができる。これによって、該ローター２２を所定位置に確実に停止させることができる。
【００４９】
この場合、ローター２２の上面または下面に凸部２８を設け、図示しない回転駆動源のケーシング等に形成される係合部３６と係合させれば、ローター２２の回転を所定範囲に規制できる。しかも、ローター２２が軸線方向に移動したとしても、前記係合部３６に到達するまで前記ローター２２の検出を行うことができる。
【００５０】
以上のように、第１の実施の形態では、略円筒状の透明なローター２２の側周面の近傍に軸線方向に沿って延在し、且つ周方向に沿って一定間隔毎に離間する複数の遮光部３０ａ〜３０ｔを設け、また、発光部１４および受光部１８をローター２２の側面に一直線状に設けることにより、ローター２２が軸線方向に変位した際においても、確実、且つ正確に回転軸２０の回転数等の回転量を検出することができる。
【００５１】
また、図示しないコントローラには、図示しない固定部材等に螺合される回転軸２０のねじ部のねじピッチに関するピッチデータが予め入力されている。
【００５２】
そして、前記ピッチデータと受光部１８で検出されたローター２２の回転数および回転角度等の回転量とから、図示しないコントローラによってローター２２の軸線方向に沿った変位量を演算することができる。その結果、ローター２２の回転量から回転軸２０の軸線方向に沿った変位量を高精度に検出することができる。
【００５３】
なお、２色成形法を用いれば、ローター２２に対して遮光部３０ａ〜３０ｔを効率よく形成できるため、製造工数の削減を図ることができる。
【００５４】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る回転検出装置５０を図１２に示す。なお、以下の実施の形態において、第１の実施の形態に係る回転検出装置１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００５５】
この第２の実施の形態に係る回転検出装置５０では、略円筒状、略多角形状または凹凸形状に形成されたローター５２ａ〜５２ｃの外周面に遮光性材料を塗布している点で、第１の実施の形態に係る回転検出装置１０と相違している。
【００５６】
図１２に示されるように、この第２の実施の形態では、透明の樹脂製材料からなるローター５２ａの外周表面に軸線方向（紙面と直交する方向）に沿って帯状からなり、且つ周方向に沿って所定角度だけ離間する複数の遮光性材料を塗布している。すなわち、ローター５２ａの外周面を、遮光性材料が塗布された帯状の遮光面５４ａ〜５４ｔと、透明の樹脂製材料の帯状の透過面５６ａ〜５６ｔとによって交互に形成している。この形状によっても、前記第１の実施の形態と同じ作用効果が得られる。
【００５７】
なお、図１３に示されるように、ローター５２ｂの外周面を切削加工等によって略多角形状にし、それによって平面状に形成される各外周面のそれぞれに遮光性材料を塗布した遮光面５８ａ〜５８ｊと透過面６０ａ〜６０ｊとを交互に形成してもよい。
【００５８】
さらに、この第２の実施の形態に関連して、図１４に示されるように、ローター５２ｃの外周面に軸線方向（紙面と直交する方向）に沿って、且つ周方向に凸部７６ａ〜７６ｔと凹部７８ａ〜７８ｔとからなる凹凸形状を交互に形成し、前記凸部７６ａ〜７６ｔまたは凹部７８ａ〜７８ｔのいずれか一方の表面に遮光性材料を塗布するようにしてもよい。
【００５９】
なお、前記ローター５２ａ〜５２ｃの外周面全体に遮光性材料を塗布した後、外周面または凸部７６ａ〜７６ｔに塗布された遮光性材料を研磨等によって一定間隔毎に除去する方法で透過面を形成してもよい。また、遮光性材料が塗布された平面上にローター５２ｃの凸部７６ａ〜７６ｔが形成された外周面を転がせることにより、凸部７６ａ〜７６ｔのみに遮光性材料を塗布することができる。この場合、遮光性材料の塗布が容易であるという利点がある。
【００６０】
また、各ローター５２ａ〜５２ｃの透明な素材面に対してそれぞれに、例えば、シボ模様、ローレット等の加工面からなる不透明部を交互に設け、前記遮光面５４ａ〜５４ｔ、５８ａ〜５８ｊの代用としてもよい。この場合、透明な素材面に対する簡便な加工によって不透明部を形成することにより、コストを抑制することが可能となる。
【００６１】
第２の実施の形態では、外周面または凸部７６ａ〜７６ｔ、凹部７８ａ〜７８ｔに遮光性材料を塗布し、あるいはシボ模様の如き不透明部を交互に設けることにより、発光光を遮光することができる。
【００６２】
次に、本発明の第３の実施の形態に係る回転検出装置７０を図１５に示す。
【００６３】
この第３の実施の形態に係る回転検出装置７０では、ローター７２の外周面に軸線方向（紙面と直交する方向）に沿って、且つ周方向に凸部９０ａ〜９０ｔと、ローター７２の外周面に対して該ローター７２の中心方向に向かって断面Ｖ字状の切欠部（散乱部）８２とを軸線方向（紙面と直交する方向）に沿って且つ周方向に一定角度毎に離間するように形成している点で、第１と第２の実施の形態に係る回転検出装置１０、５０と相違している。
【００６４】
例えば、図１５に示される実施の形態では、発光部１４から導出された発光光が回転しているローター７２の凸部９０ａを介してローター７２の内部に導入される。前記ローター７２の内部に導入された発光光は、ローター７２の内部を貫通して一直線状に配設される反対側の凸部９０ｎからローター７２の外側に導出される。
【００６５】
従って、前記ローター７２を矢印Ａ方向に所定角度だけ回転させると、前記発光素子１２より導出された発光光は前記凸部９０ａと隣り合う凸部９０ｂとの間の切欠部８２の切欠面８４よりローター７２の内部に導入される。前記切欠面８４より導入された発光光は、所定角度傾斜した切欠面８４により反射され、あるいは屈折されて、ローター７２の内部で散乱する。この場合、散乱とは、発光光がローター７２の切欠部８２に当たって、樹脂製材料からなるローター７２の固有の屈折率の影響下にその進行方向が変わる現象をいう。
【００６６】
そのため、ローター７２の内部を一直線状に通過することがないため受光部１８に到達しない。これにより、発光光の透過、非透過からローター７２の回転を検出することができる。
【００６７】
なお、ローター７２の外周面に軸線方向（紙面と直交する方向）に沿って延在し、且つ周方向に沿って交互に形成される形状は、図１５に示されるようなＶ字状の切欠部８２に限定されるものではなく、発光部１４からの発光光が外周面に導入された際、前記発光光がローター７２の内部で散乱して受光部１８に到達しない形状（例えば、半円状の凹部）であればよい。
【００６８】
すなわち、ローター７２の外周面に形成される前記形状が、発光光を遮断する本実施の形態に係る遮光部３０ａ〜３０ｔ（図１参照）と同様の機能を有する。
【００６９】
前記のように、本発明の第３の実施の形態では、ローター７２の外周面に凸部７６ａ〜７６ｔと切欠部７８ａ〜７８ｔとを設けることにより、一部の塗料等を用いることなく遮光部３０ａ〜３０ｔを形成することができる。
【００７０】
次に、本発明の第４の実施の形態に係る回転検出装置１００を図１６に示す。
【００７１】
この第４の実施の形態に係る回転検出装置１００では、ローター１０２の外周面より所定角度傾斜して突出した複数の突起部（散乱部）１０４ａ〜１０４ｔが軸線方向（紙面と直交する方向）に沿い、且つ周方向に沿って所定角度だけ離間するように形成されている。すなわち、ローター１０２に対して遮光性材料による遮光部を形成していない点で第１の実施の形態に係る回転検出装置１０と相違している。
【００７２】
この第４の実施の形態では、図１６に示されるように、突起部１０４ａ〜１０４ｔの頂点は、ローター１０２の中心から各頂点を結んだ線分を半径とする同一円上に形成され、前記突起部１０４ａ（１０４ｂ〜１０４ｔ）を中心として左右方向に所定角度傾斜した側面１０６ａ１、１０６ａ２が形成され、隣り合う側面１０６ｂ１との接合部に谷部１０７が形成されている。前記各谷部１０７は、ローター１０２の中心から各谷部１０７を結んだ線分を半径とする同一円上に形成されている。一方、発光部１４側の突起部１０４ａの一方の側面（入射部）１０６ａ２と対向する受光部１８側の突起部１０４ｇの他方の側面（出射部）１０６ｏ１とが発光部１４および受光部１８に対向する位置において、略平行になるように形成される。この場合、前記側面１０６ａ２、１０６ｏ１は、発光部１４と受光部１８とを結んだ直線と略直交するように形成されている。
【００７３】
この構造によれば、側面１０６ａ２と対向する側面１０６ｏ１とを略平行に形成することにより発光素子１２から導出された発光光がローター１０２の内部に導入された際においても、屈折等することなく略直進し、受光部１８側の突起部１０４ｏの側面１０６ｏ１が略平行に形成されているため、外部に導出され、対向配置されている受光素子１６で受光することができる。
【００７４】
また、前記ローター１０２を矢印Ａ方向に所定角度だけ回転させると前記発光素子１２より導出された発光光は、突起部１０４ａの近傍よりローター１０２の内部に導入される。しかしながら、前記発光光は、所定角度傾斜した側面１０６ａ１、１０６ａ２の傾斜作用下に反射または屈折され、ローター１０２の内部で散乱する。そのため、発光光がローター１０２の内部を一直線状に通過することがなく、該発光光は受光部１８に到達しない。
【００７５】
前記の第４の実施の形態では、ローター１０２の外周面に突起部１０４ａ〜１０４ｔを設けることにより、ローター１０２の角度によって発光光は受光部１８に到達し、あるいはローター１０２の内部で散乱する。このため、ローター１０２への遮光性材料による遮光部が不要となり、遮光部を形成するためにローター１０２に遮光性材料を塗布する作業が不要となる。
【００７６】
次に、本発明の第５の実施の形態に係る回転検出装置１１０を図１７および図１８に示す。
【００７７】
この第５の実施の形態に係る回転検出装置１１０では、ローター１１２を上下一対の略平行な円盤状のプレート部材１１４ａ、１１４ｂと、前記２枚のプレート部材１１４ａ、１１４ｂの間に略鉛直方向に立設される複数の略円柱状の支柱（遮光体）１１６とから構成している。
【００７８】
この構成では、上部および下部に設けられるプレート部材１１４ａ、１１４ｂにはそれぞれ略中央部に孔部１１８ａ、１１８ｂが形成され、これらの孔部１１８ａ、１１８ｂに図示しない回転軸が一体的に挿入され固定される。一方、複数の支柱１１６ａ〜１１６ｔの一端部および他端部は、プレート部材１１４ａ、１１４ｂの周方向に沿って所定角度だけ離間して形成される装着孔１２０ａ、１２０ｂ（図１８参照）にそれぞれ装着されている。前記装着孔１２０ａ、１２０ｂには、前記各支柱１１６ａ〜１１６ｔがそれぞれ所定間隔離間して装着される。前記支柱１１６ａ〜１１６ｔは発光部１４（図１参照）からの発光光を遮光するためのものである。
【００７９】
なお、プレート部材１１４ａ、１１４ｂに装着した状態において、前記支柱１１６ａ〜１１６ｔの断面形状を外周方向に向かってテーパ状となる歯車等の歯形形状（図示せず）とすることにより、ローター１１２全体を歯車として代用させることができる。このローター１１２に対して図示しない歯車を噛み合わせることにより、ローター１１２を回転させることができる。すなわち、この第５の実施の形態では、ローター１１２は、回転量の検出機能と回転力の伝達機能とを兼ね備えるため、回転力の伝達機構を簡素化することができる。
【００８０】
前記の第５の実施の形態では、ローター１１２を簡便に製造することができるとともに、発光素子１２から導出された発光光が大気中を伝播して直接受光素子１６に到達する。このため、発光光が屈折等することなく、安定して回転量の検出ができる。
【００８１】
なお、第１の実施の形態に係る回転検出装置１０におけるローター２２の下面に凸部２８を設けて、図示しない回転駆動源のケーシング等に形成される係合部３６との係合作用下にローター２２を係止させる構成、若しくは発光素子１２および受光素子１６を複数設けて分解能を高める構成は、第１の実施の形態に係る回転検出装置１０に限定されるものではなく、本発明の第２〜第５の実施の形態に係る回転検出装置５０、７０、１００、１１０に適用してもよい。
【００８２】
次に、図１９〜図２１に本発明の第１の実施の形態に係る回転検出装置１０が適用されたサックバックバルブ１５０を示す。なお、上述した第１の実施の形態に係る回転検出装置１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００８３】
このサックバックバルブ１５０は、図示しないチューブが着脱自在に所定間隔離間して接続される継手部１５２と、前記継手部１５２の長手方向に沿った一方の上部に設けられたオン／オフ弁機構１５４と、前記継手部１５２の長手方向に沿った他方の上部に設けられたサックバック機構１５６と、前記オン／オフ弁機構１５４およびサックバック機構１５６を駆動する駆動部１５８とから構成される。なお、前記継手部１５２、オン／オフ弁機構１５４、サックバック機構１５６および駆動部１５８は、図１９に示されるように一体的に組み付けられる。
【００８４】
継手部１５２には、一端部に第１ポート１６０が、他端部に第２ポート１６２が形成されるとともに、前記第１ポート１６０と第２ポート１６２とを連通させる流体通路１６４が設けられた継手ボディ１６６と、前記第１ポート１６０および第２ポート１６２にそれぞれ係合し、図示しないチューブの開口部に挿入されるインナ部材１６８と、前記継手ボディ１６６の端部に刻設されたねじ溝に螺入することにより図示しないチューブの接続部位の液密性を保持するロックナット１７０とを有する。
【００８５】
第１ポート１６０に近接する継手部１５２の上部にはオン／オフ弁機構１５４が配設され、前記オン／オフ弁機構１５４は、継手ボディ１６６と一体的に連結された第１弁ボディ１７２と、前記第１弁ボディ１７２の内部に形成された第１シリンダ室１７４に沿って矢印Ｘ１またはＸ２方向に変位する第１および第２ピストン１７６、１７８とを有する。
【００８６】
第１ピストン１７６には、下部側の大径な第１突出部１８０と上部側の小径な第２突出部１８２とが形成され、下方に形成される第１突出部１８０は、第１弁ボディ１７２の内部に摺動自在に挿入されている。また、第１ピストン１７６の外周面の環状溝を介してピストンパッキン１８４が装着され、第１シリンダ室１７４の気密性を保持している。
【００８７】
第２ピストン１７８は、断面略コ字状に形成され、下方に形成される凹部１８６に第１ピストン１７６の第２突出部１８２が係合されるとともに、第１弁ボディ１７２の内部に摺動自在に挿入される外周面には、環状溝を介してピストンパッキン１８４が装着されている。
【００８８】
また、第２ピストン１７８の内部と第２突出部１８２との間には、ばね部材１８８が介装され、第１ピストン１７６と第２ピストン１７８とを離間する方向に付勢している。
【００８９】
さらに、第２ピストン１７８の略中央部には、後述する駆動軸２２０ｂの第３軸部２２６と螺合する貫通ねじ孔（図示せず）が形成されている。
【００９０】
第２ピストン１７８の側面には、ピン部材１９０ａが溝部を介して所定長突出して装着され、第１弁ボディ１７２の側面に形成される係合溝１９２ａに係合されている。すなわち、前記ピン部材１９０ａは、第２ピストン１７８が軸線方向に変位する際、前記第２ピストン１７８の周方向に対する回転を阻止するストッパの機能を有する。
【００９１】
前記第１ピストン１７６の下端部には、第１ダイヤフラム１９４が連結されて該第１ピストン１７６と一体的に変位するように設けられる。この場合、前記第１ダイヤフラム１９４は、継手ボディ１６６に形成された着座部１９６から離間し、または前記着座部１９６に着座することにより流体通路１６４を開閉する機能を営む。従って、オン／オフ弁機構１５４を構成する第１ダイヤフラム１９４の開閉作用下に、流体通路１６４を流通する流体（例えば、コーティング液）の供給および遮断動作が営まれる。
【００９２】
また、第１ダイヤフラム１９４の上面部には、該第１ダイヤフラム１９４の薄肉部を保護するリング状の緩衝部材１９８ａが設けられ、前記緩衝部材１９８ａは、第１弁ボディ１７２の下面によって保持される。
【００９３】
第２ポート１６２に近接する継手部１５２の上部にはサックバック機構１５６が設けられ、前記サックバック機構１５６は、継手ボディ１６６と一体的に連結された第２弁ボディ２００と、前記第２弁ボディ２００の内部に形成された第２シリンダ室２０２に沿って矢印Ｘ１またはＸ２方向に変位する第３ピストン２０４とを有する。前記第３ピストン２０４の外周部には、環状溝を介してピストンパッキン１８４が装着され、前記ピストンパッキン１８４は、第３ピストン２０４のシール機能を営む。
【００９４】
第３ピストン２０４の側面には、溝部を介してピン部材１９０ｂが所定長突出して装着され、第２弁ボディ２００の側面に形成される係合溝１９２ｂに係合されている。すなわち、第３ピストン２０４が軸線方向に変位する際に、回転することを防止するストッパの機能を有する。
【００９５】
第１弁ボディ１７２と第２弁ボディ２００の上部には、第３弁ボディ２０６が一体的に連結され、第３ピストン２０４の下端部には、第２ダイヤフラム２０８が該第３ピストン２０４と一体的に変位するように連結される。
【００９６】
前記第２ダイヤフラム２０８の上面部には、該第２ダイヤフラム２０８の薄肉部を保護するリング状の緩衝部材１９８ｂが設けられ、前記緩衝部材１９８ｂは第２弁ボディ２００によって保持される。
【００９７】
駆動部１５８は、前記第３弁ボディ２０６の上部に一体的に組み付けられたボンネット２１２を有し、前記ボンネット２１２内には、オン／オフ弁機構１５４の上部に配設される第１リニアアクチュエータ２１４と、サックバック機構１５６の上部に配設される第２リニアアクチュエータ２１６と、前記第１および第２リニアアクチュエータ２１４、２１６の変位量に基づいて、前記第１および第２ダイヤフラム１９４、２０８の変位量を検出する回転検出装置１０ａ、１０ｂがそれぞれ配設されている。
【００９８】
前記第１リニアアクチュエータ２１４は、第１ピストン１７６および第２ピストン１７８を介して第１ダイヤフラム１９４をその軸線方向（矢印Ｘ１またはＸ２方向）に沿って変位させ、第２リニアアクチュエータ２１６は、第３ピストン２０４を介して第２ダイヤフラム２０８をその軸線方向（矢印Ｘ１またはＸ２方向）に沿って変位させる。
【００９９】
この第１および第２リニアアクチュエータ２１４、２１６は、例えば、パルス信号によって付勢・滅勢されるリニアステッピングモータからなり、ケーシング２１８ａ、２１８ｂ内に設けられた図示しないステータおよびロータと、図示しない電源から供給される励磁電流の作用下に図示しないロータが所定方向に回転する構造を採用している。なお、第１および第２リニアアクチュエータ２１４、２１６の駆動軸２２０ａ、２２０ｂはその軸線方向（矢印Ｘ１またはＸ２方向）に沿って変位自在である。
【０１００】
一方、第１リニアアクチュエータ２１４の駆動軸２２０ａの下部側には、ねじ部が形成された第１軸部２２２と第２軸部２２４が設けられ、特に、第１リニアアクチュエータ２１４側に形成される第１軸部２２２が第２軸部２２４の直径より大きく形成される。
【０１０１】
ここで、第２リニアアクチュエータ２１６の駆動軸２２０ｂの下部側は、ねじ部が形成された第３軸部２２６と第４軸部２２７とからなり、第２リニアアクチュエータ２１６側に形成される第３軸部２２６が第４軸部２２７の直径より大きく形成される。
【０１０２】
この場合、回転検出装置１０ａ、１０ｂは、発光部１４と受光部１８とが所定間隔離間して対向する位置に設けられている。従って、ローター２２ａ、２２ｂの内部を通過した発光素子１２の発光光を受光素子１６で受光することにより、第１および第２リニアアクチュエータ２１４、２１６の回転軸２０の軸線方向に沿った変位量が検知される。
【０１０３】
また、回転検出装置１０ａ、１０ｂの下面に突出して形成される凸部２８ａ、２８ｂは、第１および第２リニアアクチュエータ２１４、２１６の上面に所定長突出して形成される係合部３６ａ、３６ｂに係合することにより、ローター２２ａ、２２ｂの回転が規制される。なお、凸部２８ａ、２８ｂおよび係合部３６ａ、３６ｂの高さまたは位置等を変更することにより、ローター２２ａ、２２ｂの回転を任意の位置で停止させるように調整してもよい。すなわち、駆動軸２２０ａ、２２０ｂの回転作用下に軸線方向に変位する第１および第２ダイヤフラム１９４、２０８の変位量を調整することができる。
【０１０４】
前記サックバックバルブ１５０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【０１０５】
まず、サックバックバルブ１５０の第１ポート１６０に連通する図示しないチューブを介して図示しないコーティング液供給源を接続し、一方、第２ポート１６２に連通する図示しないチューブを介してコーティング液を滴下する図示しないコーティング液滴下装置を接続する。
【０１０６】
次に、図示しないコントローラから第１リニアアクチュエータ２１４に付勢信号を導出し、図２０に示されるように、前記第１リニアアクチュエータ２１４の第２軸部２２４を下限位置に設定し、第１ダイヤフラム１９４が着座部１９６に着座した状態とするとともに、図示しないコントローラから第２リニアアクチュエータ２１６に付勢信号を導出し、前記第２リニアアクチュエータ２１６の第３軸部２２６を下限位置に設定しておく。
【０１０７】
このような準備作業を経た後、図示しない電源より電流を第１リニアアクチュエータ２１４に供給し、該第１リニアアクチュエータ２１４の駆動作用下に第１および第２軸部２２２、２２４を回転させて矢印Ｘ１方向に変位させ、第２軸部２２４と螺合される第２ピストン１７８を矢印Ｘ１方向に変位させる（図１９参照）。その際、第２ピストン１７８は、その側部に装着されたピン部材１９０ａの係合溝１９２ａとの係合作用下に回転することが防止される。
【０１０８】
そして、第２ピストン１７８の凹部１８６に第２突出部１８２が係合された第１ピストン１７６は一体的に矢印Ｘ１方向に変位し、該第１ピストン１７６と連結された第１ダイヤフラム１９４が着座部１９６から離間してオン／オフ弁機構１５４をオン状態とする。その際、コーティング液供給源から供給されたコーティング液は、流体通路１６４に沿って流通し、第２ポート１６２からコーティング液滴下装置を介してコーティング液が図示しない半導体ウェハに滴下される。この結果、半導体ウェハには、所望の膜厚を有するコーティング被膜（図示せず）が形成される。
【０１０９】
この場合、第１ダイヤフラム１９４の変位量は、第１リニアアクチュエータ２１４の駆動軸２２０ａの回転量として回転検出装置１０ａによって検出され、制御される。
【０１１０】
コーティング液滴下装置を介して所定量のコーティング液が図示しない半導体ウェハに塗布された後、図示しないコントローラは、第１ダイヤフラム１９４が着座部１９６に着座するように、第１リニアアクチュエータ２１４へ供給される電流の特性を前記とは逆転させる。その結果、第１リニアアクチュエータ２１４の駆動軸２２０ａが反対方向に回転するため、第１および第２軸部２２２、２２４が一体的に回転し、第２軸部２２４に螺合される第２ピストン１７８が前記とは反対方向の矢印Ｘ２方向に変位する。従って、第２ピストン１７８が下方に変位することによりばね部材１８８のばね力によって押圧された第１ピストン１７６も下方に変位するため、第１ダイヤフラム１９４が着座部１９６に着座してオン／オフ弁機構１５４がオフ状態となる（図２０参照）。
【０１１１】
前記オン／オフ弁機構１５４がオフ状態となって流体通路１６４が遮断されることにより半導体ウェハに対するコーティング液の供給が停止され、コーティング液滴下装置のノズル（図示せず）からの半導体ウェハに対するコーティング液の滴下状態が停止する。この場合、コーティング液滴下装置のノズル内には、半導体ウェハに滴下される直前のコーティング液が残存しているため、液だれが生ずるおそれがある。そこで、図示しないコントローラは、第２リニアアクチュエータ２１６に付勢信号を導出し、前記第２リニアアクチュエータ２１６の駆動軸２２０ｂである第３軸部２２６を上方（矢印Ｘ１方向）に向かって変位させる。従って、第３軸部２２６の回転作用下に第３軸部２２６と螺合された第３ピストン２０４が上方に変位することにより第２ダイヤフラム２０８が一体的に上昇し、図２１に示す状態に至る。
【０１１２】
すなわち、第２リニアアクチュエータ２１６の駆動軸２２０ｂの変位作用下に第２ダイヤフラム２０８が上昇することにより負圧に至る。この負圧によって、コーティング液滴下装置に残存する所定量のコーティング液がサックバックバルブ１５０側に向かって戻されるため、半導体ウェハに対する液だれを防止することができる。
【０１１３】
この場合、第２ダイヤフラム２０８の変位量は、第２リニアアクチュエータ２１６の回転量を介して回転検出装置１０ｂによって検出され、前記回転検出装置１０ｂから導出される検出信号（パルス信号）に基づいて、コントローラは、予め設定された位置で第２ダイヤフラム２０８が停止するように、該第２リニアアクチュエータ２１６を制御する。
【０１１４】
すなわち、図示しないコントローラは、回転検出装置１０ｂから出力されるパルス信号をカウントして予め設定された所定のパルス数に到達したとき、第２リニアアクチュエータ２１６に滅勢信号を導出して前記第２リニアアクチュエータ２１６の駆動状態を停止させる。従って、コーティング液の吸引量に対応する位置で第２ダイヤフラム２０８を停止させることができるため、前記コーティング液の吸引量を簡便且つ高精度に制御することができる。
【０１１５】
結局、受光部１８で検出された駆動軸２２０ａ、２２０ｂの回転数および回転角度等の回転量と、第２および第３ピストン１７８、２０４に螺合されている第２および第４軸部２２４、２２７のそれぞれのねじピッチとから図示しないコントローラによって各駆動軸２２０ａ、２２０ｂの変位量を演算して算出することができる。その結果、前記第２軸部２２４および第４軸部２２７と軸線方向に沿って一体的に変位する第１および第２ダイヤフラム１９４、２０８の弁リフト量を高精度に制御することができる。
【０１１６】
次いで、再び、オン／オフ弁機構１５４をオン状態にして第１ダイヤフラム１９４を着座部１９６から離間させるとともに、第２リニアアクチュエータ２１６の駆動作用下に第２ダイヤフラム２０８を下端部まで下げることにより、図１９に示す状態に至り、半導体ウェハに対するコーティング液の滴下が開始される。
【０１１７】
以上により、サックバック機構１５６の第２リニアアクチュエータ２１６の駆動軸２２０ｂが軸線方向に変位し、同軸状に設けられる回転検出装置１０ｂが軸線方向に変位した際においても、確実且つ正確に第２リニアアクチュエータ２１６の回転数および回転角度等の回転量を検出することができる。その結果、前記回転量より駆動軸２２０ｂの軸線方向に沿った変位量が算出されるため、サックバック機構１５６の第２ダイヤフラム２０８の弁リフト量をより高精度に制御することができる。
【０１１８】
また、オン／オフ弁機構１５４の第１リニアアクチュエータ２１４の駆動軸２２０ａが軸線方向に変位し、同軸状に設けられる回転検出装置１０ａが軸線方向に変位した際においても、第１リニアアクチュエータ２１４の回転量を検出することができるため、オン／オフ弁機構１５４をより高速度に変位させることができる。
【０１１９】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【０１２０】
すなわち、軸線方向に沿った両端面の少なくともいずれか一方に凸部を有する回転体に、軸線方向に沿って遮光部または散乱部と通過部とを交互に設け、前記回転体の周りに発光光と発光する発光部と該発光光を受光する受光部とを配置することにより、前記回転体が回転するとともに軸線方向に変位する際においても、回転体の回転量および軸線方向に沿った変位量を確実、且つ、正確に検出することができる。また、回転している回転体の凸部が固定部材の係合部に対して係合されることにより、前記回転体の回転変位を停止して該回転体の軸線方向への変位を規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る回転検出装置の概略斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る回転検出装置の要部平面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る回転検出装置の動作説明に供する要部平面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る回転検出装置の動作説明に供する要部平面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る回転検出装置の凸部と係合部とが係合した状態における概略正面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る回転検出装置のローターが上方に変位した際の動作説明に供する概略正面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る回転検出装置のローターが下方に変位した際の動作説明に供する概略正面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る回転検出装置の上面および下面にカバー部を設けた際の概略縦断面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る回転検出装置の発光素子と受光素子をそれぞれ複数設けた際の概略平面図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る回転検出装置の受光素子を複数設けた際の概略平面図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る回転検出装置の出力特性図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る回転検出装置の概略平面図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る回転検出装置のローターの外周面を多角形状とした際の概略平面図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る回転検出装置のローターの外周面を凹凸形状とした際の概略平面図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態に係る回転検出装置のローターの外周面に切欠部を設けた際の概略平面図である。
【図１６】本発明の第４の実施の形態に係る回転検出装置の概略平面図である。
【図１７】本発明の第５の実施の形態に係る回転検出装置の要部概略斜視図である。
【図１８】図１７の一部省略分解斜視図である。
【図１９】本発明の第１の実施の形態に係る回転検出装置が適用されたサックバックバルブのオン／オフ弁機構がオン状態、サックバック機構がオフ状態における概略縦断面図である。
【図２０】本発明の第１の実施の形態に係る回転検出装置が適用されたサックバックバルブのオン／オフ弁機構がオフ状態、サックバック機構がオフ状態における概略縦断面図である。
【図２１】本発明の第１の実施の形態に係る回転検出装置が適用されたサックバックバルブのオン／オフ弁機構がオフ状態、サックバック機構がオン状態における概略縦断面図である。
【符号の説明】
１０、１０ａ、１０ｂ、５０、７０、１００、１１０…回転検出装置
１２、１２ａ、１２ｂ…発光素子 １４、１４ａ、１４ｂ…発光部
１６、１６ａ、１６ｂ…受光素子 １８、１８ａ、１８ｂ…受光部
２０…回転軸
２２、２２ａ、２２ｂ、５２ａ〜５２ｃ、７２、７２ａ〜７２ｃ、１０２、１１２…ローター
２６ａ〜２６ｔ、１１８ａ、１１８ｂ…孔部
２８、２８ａ、２８ｂ、７６ａ〜７６ｔ、９０ａ〜９０ｔ…凸部
３０ａ〜３０ｔ…遮光部 ３２…第１階段部
３４…第２階段部 ３６、３６ａ、３６ｂ…係合部
３８ａ、３８ｂ…カバー部
５４ａ〜５４ｔ、５８ａ〜５８ｊ…遮光面
５６ａ〜５６ｔ、６０ａ〜６０ｊ…透過面
７８ａ〜７８ｔ…凹部 ８２…切欠部
８４…切欠面 １０４ａ〜１０４ｔ…突起部
１０６、１０６ａ１、１０６ａ２、１０６ｂ１、１０６ｂ２、１０６ｏ１…側面
１１４ａ、１１４ｂ…プレート部材 １１６、１１６ａ〜１１６ｔ…支柱
１５０…サックバックバルブ １５２…継手部
１５４…オン／オフ弁機構 １５６…サックバック機構
１５８…駆動部 １６０…第１ポート
１６２…第２ポート １７０…ロックナット
１７２…第１弁ボディ １７６…第１ピストン
１７８…第２ピストン １９０ａ、１９０ｂ…ピン部材
１９４…第１ダイヤフラム ２００…第２弁ボディ
２０４…第３ピストン ２０６…第３弁ボディ
２０８…第２ダイヤフラム ２１４…第１リニアアクチュエータ
２１６…第２リニアアクチュエータ ２２０ａ、２２０ｂ…駆動軸
２２２…第１軸部 ２２４…第２軸部
２２６…第３軸部 ２２７…第４軸部

Claims (10)

1. 軸線方向に沿った両端面の少なくともいずれか一方に凸部を有し、軸芯を回転中心として回転自在に設けられると共に、前記軸線方向に沿って変位自在に設けられる回転体と、
   前記回転体の周りに配置され、該回転体に対して発光光を発光する発光部と、
   前記回転体を間にして前記発光部の光路上に配置され、前記発光光を受光する受光部と、
   を備え、
   前記回転体は、前記発光部からの発光光を通過させる通過部と、前記発光光を遮断する遮光部または散乱させる散乱部とを有し、前記遮光部または散乱部と通過部とが前記軸線方向に沿って平行に延在し、且つ、周方向に沿って交互に配設されると共に、前記回転体の回転作用下に前記凸部側に向かって突出した固定部材の係合部に該凸部が係合されて前記回転体の回転が規制されることを特徴とする回転検出装置。
2. 請求項１記載の回転検出装置において、
   前記凸部は、複数の段部を有し、
   前記回転体に形成された前記段部の一端面と前記係合部の一端面とを当接させ、前記回転体の回転範囲の初期位置または終端位置が設定されることを特徴とする回転検出装置。
3. 請求項１記載の回転検出装置において、
   前記遮光部は、前記回転体の軸線方向に沿って延在し、且つ周方向に沿って所定角度だけ離間する孔部に充填された遮光性材料からなることを特徴とする回転検出装置。
4. 請求項１記載の回転検出装置において、
   前記遮光部は、前記回転体の外周面に設けられ、該回転体の軸線方向に沿って延在し、且つ周方向に沿って所定角度だけ離間する帯状に形成された遮光性材料からなることを特徴とする回転検出装置。
5. 請求項１記載の回転検出装置において、
   前記遮光部は、前記回転体の外周面に設けられ、軸線方向に沿って延在し、且つ周方向に沿って所定角度だけ離間する不透過部からなることを特徴とする回転検出装置。
6. 請求項１記載の回転検出装置において、
   前記回転体は、透過性を有する材料によって形成され、該回転体の外周面には軸線方向に沿って延在し、且つ周方向に沿って所定角度だけ離間する凹部が形成されることを特徴とする回転検出装置。
7. 請求項１記載の回転検出装置において、
   前記回転体は、前記発光部からの発光光が前記回転体に入射する平面状の入射部と、
   前記回転体の内部を通過して前記発光光が出射される平面状の出射部と、
   を備え、
   前記入射部および出射部は、互いに平行に対向し、且つ前記発光部と受光部とを結ぶ発光光の光路に対して直交するように形成されることを特徴とする回転検出装置。
8. 請求項１記載の回転検出装置において、
   前記発光部および前記受光部は、前記回転体を間にして相互に対向する位置にそれぞれ複数設けられることを特徴とする回転検出装置。
9. 請求項１記載の回転検出装置において、
   前記受光部は、単一の発光部に対して前記発光部から導出された発光光を受光する複数の受光部からなることを特徴とする回転検出装置。
10. 請求項１記載の回転検出装置において、
    前記回転体は、バルブに設けられた弁体を駆動する駆動源の駆動軸に連結され、前記弁体と一体的に変位する前記回転体の変位量に基づいて前記弁体のリフト量が検出されることを特徴とする回転検出装置。

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