JP5222102B2

JP5222102B2 - ロータリエンコーダ

Info

Publication number: JP5222102B2
Application number: JP2008289630A
Authority: JP
Inventors: 純司内田; 剛士白石
Original assignee: アバゴ・テクノロジーズ・イーシービーユー・アイピー（シンガポール）プライベート・リミテッド
Priority date: 2008-11-12
Filing date: 2008-11-12
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2028-11-12
Also published as: JP2010117207A

Description

本発明は、回転軸の回転量に応じた信号を電気パルスに変換するロータリエンコーダに関する。

ロータリエンコーダとは、外部より自在に回転させることができるシャフトを備え、このシャフトを回転させると回転角度に応じた出力信号を発生させるセンサーであり、機械的な回転変位（アナログ量）を電気的なパルス（デジタル量）に変換する代表的な検出器である。従来より、機械装置の位置、角度、速度等の測定やモータの回転速度、回転量の制御等多くの分野で各種用途に使用されている。

このような従来のロータリエンコーダの構成は、例えば、特許文献１に開示されている。

実開平３−８１５１３号公報

しかしながら、従来のロータリエンコーダは、回路基板に電気的に接続している複数のリード線やケーブルの収容部をロータリエンコーダ内部に設けていたため、その収容部があるだけロータリエンコーダの薄型化や小型化を図ることができなかった。また、ロータリエンコーダ内部に複数のリード線やケーブルを収容していたため、ロータリエンコーダの組立工程時にリード線やケーブルをかみ込んでしまう恐れがあった。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、径方向若しくは軸方向に薄型化、小型化を図ることができるロータリエンコーダを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、回路基板をケースの内部に備えるロータリエンコーダであって、前記ケースの一部を構成して前記回路基板を収容し、少なくとも上面が開口されたハウジングと、前記ハウジングに係合されることによって前記ケースを構成し、少なくとも前記ハウジングの上面開口を施蓋する天板部を有するカバー部材と、前記回路基板に電気的に接続される複数のリード線を束ねて構成されるケーブルと、前記ケースの側壁に係合され前記リード線を収容する中間部材と、前記ケーブルが挿通される挿通孔を有し、前記中間部材に取り付けられるグロメットと、を備え、前記ケースの側壁の一部において前記ハウジングと前記カバー部材とが前記中間部材の一部を介して係合されることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のロータリエンコーダにおいて、前記中間部材は、前記ケースの側壁に設けられた第１被係合部に係合する第１係合部と、前記グロメットに設けられた第２係合部に係合される第２被係合部とを備えることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載のロータリエンコーダにおいて、前記中間部材は、前記第１係合部と前記第１被係合部とを有する第１係合手段を介して前記ケースの側壁と着脱自在に構成されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項２又は請求項３に記載のロータリエンコーダにおいて、前記グロメットが、前記第２係合部と前記第２被係合部とを有する第２係合手段を介して前記中間部材と着脱自在に構成されていることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項２乃至請求項４のいずれかに記載のロータリエンコーダにおいて、前記ハウジング及び／又は前記カバー部材は側壁を有し、前記ハウジングの側壁及び／又は前記カバー部材の側壁が前記ケースの側壁を構成し、前記ケースの側壁に設けられた前記第１被係合部は、前記ハウジングの側壁及び／又は前記カバー部材の側壁を切り欠いた第１切り欠き部を有し、前記中間部材の前記第１係合部は、前記第１切り欠き部を構成する第１切り欠き周縁部に嵌合するよう前記中間部材の外壁に設けられた第１溝部を有し、前記中間部材の前記第２被係合部は、前記中間部材の外壁を切り欠いた第２切り欠き部を有し、前記グロメットの前記第２係合部は、前記第２切り欠き部を構成する第２切り欠き周縁部に嵌合するよう前記グロメットの鍔状張り出し部に設けられた第２溝部を有することを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項５に記載のロータリエンコーダにおいて、前記第１切り欠き部と、前記第２切り欠き部とが、略同一形状であり、前記第１溝部と、前記第２溝部とが、略同一形状であることを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項５又は請求項６に記載のロータリエンコーダにおいて、前記グロメットの鍔状張り出し部の周方向の寸法は、前記中間部材の前記第２切り欠き部の周方向の寸法よりも大きいことを特徴とする。

請求項８に係る発明は、請求項５乃至請求項７のいずれかに記載のロータリエンコーダにおいて、前記第１切り欠き部は上側幅広部と下側幅狭部とからなり、前記中間部材はその下面から下方へ突出する第１支持部を有し、前記第１支持部は前記下側幅狭部に嵌合することを特徴とする。

請求項９に係る発明は、請求項５乃至請求項８のいずれかに記載のロータリエンコーダにおいて、前記ハウジング及び／又は前記カバー部材は、前記ケースの側壁より内側に位置する内壁部を有し、前記中間部材は、前記第１溝部よりも前記ケースの内側へ突き出る第２支持部を有し、前記第２支持部は前記内壁部に当接することを特徴とする。

請求項１０に係る発明は、請求項９に記載のロータリエンコーダにおいて、前記中間部材の第２支持部の周方向の寸法が、前記第１切り欠き部の周方向の寸法よりも大きいことを特徴とする。

請求項１１に係る発明は、請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載のロータリエンコーダにおいて、前記中間部材、前記グロメット、及び前記ケーブルの外被部材は、それぞれ弾性を有する電気絶縁性の樹脂材料からなり、前記中間部材の硬度をＡ、前記グロメットの硬度をＢ、前記ケーブルの外被部材の硬度をＣとすると、硬度の大きさが、Ａ≧Ｂ≧Ｃであることを特徴とする。

請求項１２に係る発明は、請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載のロータリエンコーダにおいて、前記中間部材は少なくとも底部を有し上面が開口されており、前記カバー部材の天板部は、前記ハウジングの上面開口を施蓋する第１天板部と、前記中間部材の上開口部を施蓋する第２天板部とを有することを特徴とする。

請求項１３に係る発明は、請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載のロータリエンコーダにおいて、前記中間部材は少なくとも天板部を有し下面が開口されてなり、前記ハウジングの底部は、前記カバー部材に施蓋される第１底部と、前記中間部材の下面開口を被う第２底部とを有することを特徴とする。

請求項１４に係る発明は、請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載のロータリエンコーダにおいて、前記中間部材は、少なくとも天板部を備える蓋部材と少なくとも底部を備える受け部材とを有し、前記蓋部材及び前記受け部材の少なくとも一方は前記ケースから着脱自在であることを特徴とする。

請求項１〜請求項１４によれば、従来リード線を収容する空間を例えばハウジングとカバー部材とからなるケースの内側に設けていたが、請求項１及びその従属項に記載の本発明によれば、ケースとは別体の部材である中間部材にリード線を収容するようにしたので、ケース内部にリード線収容のための空間を設ける必要がなくなった。これによりケースを小型化でき、とりわけ上下方向（ロータリエンコーダの軸方向）にロータリエンコーダを薄型化することができる。

また、ケースと中間部材とを別部材で構成するので、ケースと中間部材とを異なる材質から構成することが可能となり、したがって、中間部材の材質を環境に応じて適宜選択変更することができる。

特に請求項２に記載の発明によれば、ケースと中間部材、中間部材とグロメットとがそれぞれ係合部を介して係合される構造となっているので、各係合部の構造を所定の構造に揃えておきさえすれば、各部材の形状・寸法等は自由に変更することができる。

特に請求項３に記載の発明によれば、中間部材の第１係合部はケースの第１被係合部と着脱自在に構成されるので、同一のケースに対して係合部以外の点に関する仕様が異なる中間部材を用いることができ（またその逆も可能）、部品の共有化を図ることができる。詳しくは、リード線の本数や太さに応じて、中間部材を別途用意しておいて代替することができる。例えば、リード線の太さが太い場合や本数が多い場合等に、容量の大きい中間部材に代替することができる。また、逆にリード線の本数が少ない場合、容量の小さい中間部材に代替することができる。

特に請求項４に記載の発明によれば、グロメットの第２係合部は中間部材の第２被係合部と着脱自在に構成されるので、同一の中間部材に対して係合部以外の点に関する仕様が異なるグロメットを用いることができ（またその逆も可能）、部品の共有化を図ることができる。詳しくは、リード線の本数や太さに応じて径の異なるケーブルに対してグロメットを別途用意しておいて代替することができる。例えば、リード線の太さが太い場合や本数が多くてケーブルの径が大きくなる場合等に、挿通孔の径の大きいグロメットに代替することができる。また、逆にケーブルの径が小さい場合、挿通孔の径の小さいグロメットに代替することができる。

特に請求項５に記載の発明によれば、第１係合部と第１被係合部との係合及び第２係合部と第２被係合部との係合がそれぞれ切り欠き周縁部に溝部を嵌合させることによってなされるので、接着剤等を用いることなく、中間部材をケースに、またグロメットを中間部材に容易に取り付けることができる。さらにケースと中間部材、中間部材とグロメットそれぞれの取り付け部における良好なシール性を確保できる。

特に請求項６に記載の発明によれば、ハウジングの側壁もしくはカバー部材の側壁あるいはその両方に設けられた第１切り欠き部、及び中間部材に設けられた第２切り欠き部の両方に、同一のグロメットの溝部を係合させることができる。したがって、ケースから中間部材を予め取り外しておき、ケースに直接グロメットを取り付けることもでき、そのようにすることで、ロータリエンコーダの小型化を図ることができる。

特に請求項７に記載の発明によれば、グロメットが中間部材から抜け出すのを防止することができる。

特に請求項８に記載の発明によれば、中間部材をケースに取り付けたときに、中間部材ががたついたり傾いたりするのを防ぐことができる。

特に請求項９に記載の発明によれば、中間部材の第２支持部の面と、ハウジング及びカバー部材の一方ないし両方に設けられた内壁部の面とを面接触させることにより、中間部材を安定してケースに取り付けることができる。また、ハウジング及びカバー部材の一方ないし両方に設けられた内壁部は、リード線がケースの内部へ侵入してエンコーダの回転ドラムと接触するのを防止する壁としての効果を奏することもできる。

特に請求項１０に記載の発明によれば、中間部材がケースから抜け出すのを防止することができる。

特に請求項１１に記載の発明によれば、中間部材には十分な硬度を持たせることでリード線を確実に中間部材のなかに収容しながら、同時にグロメットに弾力性を持たせてケーブルが挿通される挿通孔の耐衝撃性を高め、さらにケーブルの外被部材をグロメットよりも一層柔らかい材質で構成することで挿通孔の出入り口近傍での作業性を高めることができる。また、グロメット、及び中間部材を電気絶縁性の樹脂材料を用いて構成することにより、同じく電気絶縁性の樹脂材料からなるケーブルの外被部材が破損するなどして剥きだしの状態になった場合でも、不具合が発生する危険を抑えることができる。

特に請求項１２に記載の発明によれば、カバー部材の第１天板部と第２天板部とを別体に構成することにより、中間部材の上開口部を施蓋しているカバー部材若しくはハウジングの上開口部を施蓋しているカバー部材のいずれかを適宜選択して取り外すことができる。

特に請求項１３に記載の発明によれば、中間部材の形状を、モータ又は任意の機構部品等の取付対象に合わせて、自由に設計することができる。

特に請求項１４に記載の発明によれば、蓋部材又は受け部材の形状を変更することで、グロメットの取付向きを軸方向又は周方向等に、自由に設計することができる。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１はカバー部材を外した本実施形態に係るロータリエンコーダの上平面図で、図２は図１のロータリエンコーダにカバー部材を被せたＡ−Ａ断面図である。なお、本発明の説明において、各部材の位置関係や方向を上下左右で説明するときは、あくまで図面における位置関係や方向を示し、実際の機器に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。以下の説明では、説明の便宜上、モータ１０側を「下」とし、カバー部材６側を「上」とする。

本実施形態に係るロータリエンコーダ１は、発光素子、受光素子及び回路基板２が取り付けられたハウジング３と、ハウジング３の内側に回転自在に収容されたスリット円板４を支持してモータ１０の回転軸１０ａに固定されるハブ５と、ハウジング３の上面開口部を覆うカバー部材６とを有する。ハウジング３とカバー部材６とでロータリエンコーダ１のケース１１を構成し、ハウジング３、ハブ５、及びカバー部材６は樹脂材料若しくは金属材料等の成形品として製造される。

本実施形態に係るロータリエンコーダ１において、ハブ５は、モータ１０の回転軸１０ａ（駆動軸）を挿入するための挿入孔５１が下面に開口された中空円筒形状の部材である。そして、ハブ５の挿入孔５１にモータ１０の回転軸１０ａを挿入した後に、ハブ５の側面を貫通するように設けられた螺子孔５２に螺合する固定螺子７によってハブ５の内周面に回転軸１０ａを固定する。また、ハブ５の上部にはフランジ面となる台部５３が形成されている。この台部５３にスリット円板４の中心孔が嵌め込まれ、接着等の手段によってスリット円板４がハブ５の上部に固定されている。したがって、モータ１０の回転軸１０ａに連動してハブ５とともにスリット円板４も回転する。

また、本実施形態に係るロータリエンコーダ１のケースを構成するハウジング３は、底面（下面）の径方向中央に軸支孔３１が軸方向に貫通され上面が開口した開口部を有する略円筒形状の筐体であり、その内部に発光素子、ハブ５、スリット円板４等が収容されている。また、ハウジング３には、その軸支孔３１においてハブ５が軸受８を介して支承されている。なお、ハウジング３に軸受８を介して支承されるハブ５は、その下端部近傍がハウジング３の下面から突出した構成となり、その突出した部分にモータ１０の回転軸１０ａを固定する螺子孔５２が設けられている。また、軸支孔３１とハブ５との当接部には、シール手段としてシール部材５４が取り付けられている。

また、ハウジング３の上部には、回路基板２が螺子止め固定されている。回路基板２には、図示しない発光素子の駆動回路、受光素子からの信号の増幅回路や波形整形回路、電源回路等が搭載されている。発光素子から発した光はスリット円板４の周方向に一定のピッチで形成されたスリットを通って受光素子に至る。回転軸１０ａに固定されたハブ５と共にスリット円板４が回転すると、その回転速度とスリット円板４のスリットピッチで決まる周期で変化する信号が受光素子から得られる。この信号を増幅及び波形整形して得られる矩形波信号が、回転軸１０ａの回転量に応じた電気パルスとして、コネクタ２１から外部に出力される。そして、受光素子及びその信号処理回路を２系統設けることにより、互いに１／４ピッチ位相がずれた２つの矩形波信号が２相信号として出力される。回転方向が変わると、２つの矩形波信号の位相のずれが逆になる。また、回路基板２上におけるコネクタ２１の入出力端子に複数のリード線９１がその一端において電気的に接続され、ハウジング３の外壁部３２（図３参照）に係合された中間部材１５を介して外部に導出される。

ハウジング３の外周壁部を構成する外壁部３２には、図３に示すように、ハウジング３の外壁部３２を略Ｕ字状に切り欠いた第１切り欠き部３２１が形成されている。第１切り欠き部３２１はハウジング３の第１被係合部として機能し、詳細は後述する中間部材１５の第１係合部が係合しており、中間部材１５は、第１係合部と第１被係合部とを有する第１係合手段を介して、ハウジング３の外壁部３２と着脱自在に構成されている。中間部材１５の第１係合部はハウジング３２の第１被係合部と着脱自在に構成されるので、同一のハウジング３に対して係合部以外の点に関する仕様が異なる中間部材１５を用いることができ（またその逆も可能）、部品の共有化を図ることができる。詳しくは、リード線９１の本数や太さに応じて、中間部材１５を別途用意しておいて代替することができる。例えば、リード線９１の太さが太い場合や本数が多い場合等に、容量の大きい中間部材１５に代替することができる。また、逆にリード線９１の本数が少ない場合、容量の小さい中間部材１５に代替することができる。なお、第１切り欠き部３２１は、２つの切り欠き部が上下方向に並んだ切り欠き部であり、上側の切り欠き部は下側の切り欠き部に比べて周方向の寸法が大きく、この上側の切り欠き部を上側幅広部３２１１、下側の切り欠き部を下側幅狭部３２１２とする。

また、ハウジング３には、ハウジング３の外壁部３２より径方向内側に間隙Ｐを介して、周方向に延びる内壁部３３が設けられている。この内壁部３３は、リード線９１が内壁部３３より内側に入り込んでスリット円板４に当たらないようにする役割を果たす。

なお、ハウジング３の外壁部３２の第１被係合部３２１に中間部材１５を係合した後の、ハウジング３底面から中間部材１５上面までの高さは、ハウジング３底面から内壁部３３上面までの高さと略同一か、若しくは、ハウジング３底面から内壁部３３上面までの高さより小さい程度の大きさである。

次に、中間部材１５について図３及び図４に基づいて説明する。図３及び図４は、ハウジングと中間部材の斜視図である。ハウジング３の外壁部３２に係合されている中間部材１５は、ハウジング３上部に固定された回路基板２のコネクタ２１から導出される複数のリード線９１を一時的に収容する収容部１５１（図１参照）を有する上面が開口した筐体である。

また、中間部材１５は、図４に示すように、中間部材１５の下面部１５２から下方へ突出した第１支持部１５２ａを有し、ハウジング３の第１切り欠き部３２１の下側幅狭部３２１２に嵌合している。このように構成することにより、中間部材１５をハウジング３に係合させたときに、中間部材１５ががたついたり傾いたりするのを防ぐことができる。

図３に戻り、中間部材１５の内壁部１５３には、ハウジング３の第１切り欠き部３２１を構成する第１切り欠き周縁部３２１ａに嵌合するように第１溝部１５４が設けられ、第１溝部１５４が中間部材１５の第１係合部として機能するように構成されている。また、第１溝部１５４を構成する径方向内側の壁部は、周方向に突出した鍔状の第２支持部１５４ａを構成し、当該第２支持部１５４ａの内周面は、ハウジング３の内壁部３３の外周面に当接するとともに、ハウジング３の外壁部３２と内壁部３３との間の径方向の間隙Ｐ内に嵌合される。このとき、中間部材１５の第２支持部１５４ａの径方向の寸法が、ハウジング３の外壁部３２と内壁部３３との間の間隙Ｐの径方向の寸法と略同一に設定する。また、中間部材１５の第２支持部１５４ａの周方向の寸法、詳しくは、第２支持部１５４ａを含む中間部材１５の内壁部１５３の周方向の寸法が、ハウジング３の第１切り欠き部３２１の周方向の寸法よりも大きくなるように設定する。以上のように寸法の大小関係を設定することで、中間部材１５をハウジング３に精度良く嵌合させることができ、モータ１０駆動時の振動も抑制できる。このように、中間部材１５の第１係合部とハウジング３の第１被係合部との係合が第１切り欠き周縁部３２１ａに第１溝部１５４を嵌合させることによってなされるので、接着剤等を用いることなく、中間部材１５をハウジング３に容易に取り付けることができる。さらにハウジング３と中間部材１５の取り付け部における良好なシール性を確保できる。

また、中間部材１５の外壁部１５５には、図４に示すように、中間部材１５の外壁部１５５を略Ｕ字状に切り欠いた第２切り欠き部１５５１が形成されている。第２切り欠き部１５５１は中間部材１５の第２被係合部として機能し、詳細は後述するグロメット２０の第２係合部が係合しており、グロメット２０は、第２係合部と第２被係合部とを有する第２係合手段を介して、中間部材１５の外壁部１５５と着脱自在に構成されている。

次に、グロメット２０について、図１、図２、図５に基づいて説明する。図５はグロメット２０の平面図である。中間部材１５の外壁部１５５に係合されるグロメット２０は、径方向に貫通する挿通孔内に複数のリード線を気密的に保持する部材であり、ハウジング３内に収容された回路基板２に接続される複数のリード線９１を、グロメット２０を通し束ねてケーブル９として外部に導出させるものである。

グロメット２０の構成としては、略円柱形状の本体部２０１と、本体部２０１を径方向に貫通し、その内部を複数のリード線９１が挿通する挿通孔２０２と、本体部２０１の径方向内側端部から径方向に直交する方向（周方向）に張り出し、本体部２０１に面に径方向に配列した一対の鍔状張出部２０３とを有し、一対の鍔状張出部２０３の間に、第２溝部２０４が構成されている。この第２溝部２０４は、中間部材１５の外壁部１５５の第２切り欠き部１５５１を構成する第２切り欠き周縁部１５５１ａに嵌合するグロメット２０の第２係合部として機能する。

ここで、グロメット２０と中間部材１５との良好なシール性の確保と安定性を高めるために以下のように設定する。詳しくは、グロメット２０の鍔状張出部２０３の周方向の寸法を、中間部材１５の第２切り欠き部１５５１の周方向の寸法よりも大きくなるように設定し、鍔状張出部２０４の周方向一方側端部から他方側端部にかけての寸法が、中間部材１５を構成している周方向壁部の内壁面に当接する程度の寸法に設定する。このため、グロメット２０が中間部材１５から抜け出すのを防止することができる。

また、第２溝部２０４の寸法については、グロメット２０の本体部２０１に径方向に平行な軸を中心に対称配置している２つの第２溝部２０４の間の周方向の寸法が、中間部材１５の第２切り欠き部１５５１の周方向の寸法と略同一に設定し、また、第２溝部２０４の径方向の寸法が、中間部材１５の第２切り欠き周縁部１５５１ａを構成している外壁部１５５の径方向の寸法と略同一に設定する。

以上のような構成にすることにより、グロメット２０の第２係合部と中間部材１５の第２被係合部との係合が第２切り欠き周縁部１５５１ａに第２溝部２０４を係合させることによってなされるので、接着剤等を用いることなく、グロメット２０を中間部材１５に容易に取り付けることができ、外力が作用しても位置ずれしない。さらに中間部材１５とグロメット２０の取り付け部における良好なシール性を確保できる。

また、グロメット２０の第２係合部は中間部材１５の第２被係合部と着脱自在に構成されるので、同一の中間部材１５に対して係合部以外の点に関する仕様が異なるグロメット２０を用いることができ（またその逆も可能）、部品の共有化を図ることができる。詳しくは、リード線９１の本数や太さに応じて径の異なるケーブル９に対してグロメット２０を別途用意しておいて代替することができる。例えば、リード線９１の太さが太い場合や本数が多くてケーブル９の径が大きくなる場合等に、挿通孔２０４の径の大きいグロメット２０に代替することができる。また、逆にケーブル９の径が小さい場合、挿通孔２０４の径の小さいグロメット２０に代替することができる。

次に、本実施形態に係るロータリエンコーダ１のカバー部材６について、図２、図３、図６、図７に基づいて説明する。図６は、カバー部材を被せる直前のロータリエンコーダの斜視図で、図７は、カバー部材を被せたロータリエンコーダの斜視図である。

グロメット２０を係合させた中間部材１５をハウジング３の外壁部３２に係合させた状態で、カバー部材６は、中間部材１５の上開口部及びハウジング３の上開口部を施蓋する天板部３１を有し、天板部６１の径方向外周端縁から下方に垂下する外壁部６２には、周方向に離間する３カ所から下方に延びる弾性係合部６２１が形成されており、各弾性係合部６２１の下端内側には係合爪６２１ａが形成されている。また、ハウジング３の外壁部３２には、カバー部材６の弾性係合部６２１に対応する３カ所の位置に係合受け部３２ａが形成されている。ハウジング３の上方からカバー部材６を下方に押し込むように被せると、３カ所の弾性係合部６２１が一旦外側に弾性変形し、元に戻ることにより、各弾性係合部６２１に下端内側の係合爪６２１ａがハウジング３の外壁部３２の係合受け部３２ａに係合する。こうして、カバー部材６がハウジング３に強固に固定され、ハウジング３とカバー部材６とでロータリエンコーダ１のケースを構成する。また、ケースの側壁の一部において、ハウジング３とカバー部材６とが中間部材１５及び／又はグロメット２０の一部を介して係合される。

以上のような構成にすることにより、以下のような効果を奏することができる。

従来、リード線９１を収容する空間を例えばハウジング３とカバー部材６とからなるケース１１の内側に設けていたが、本実施形態によれば、ハウジング３とカバー部材６からなるケース１１とは別体の部材である中間部材１５にリード線９１を収容するようにしたので、ケース１１内部にリード線９１収容のための空間を設ける必要がなくなった。これによりケース１１を小型化でき、とりわけ上下方向（ロータリエンコーダの軸方向）にロータリエンコーダ１を薄型化することができる。また、ケース１１と中間部材１５とを別部材で構成するので、ケース１１と中間部材１５とを異なる材質から構成することが可能となり、したがって、中間部材１５の材質を環境に応じて適宜選択変更することができる。

また、ケース１１と中間部材１５、中間部材１５とグロメット２０とがそれぞれ係合部、被係合部を介して係合される構造となっているので、各係合部の構造を所定の構造に揃えておきさえすれば、各部材の形状・寸法等は自由に変更することができる。

なお、中間部材１５、グロメット２０、ケーブル９の外皮部材は、それぞれ合成ゴム等の弾性を有する電気絶縁性の樹脂材料から成形されているが、それぞれ硬度に大小関係を設定する。中間部材１５の硬度をＡ、グロメット２０の硬度をＢ、ケーブル９の外被部材の硬度をＣとすると、硬度の大きさが、Ａ≧Ｂ≧Ｃとなるように設定する。このように設定することにより、中間部材１５には十分な硬度を持たせることでリード線９１を確実に中間部材１５のなかに収容しながら、同時にグロメット２０に弾力性を持たせてケーブル９が挿通される挿通孔２０２の耐衝撃性を高め、さらにケーブル９の外被部材をグロメット２０よりも一層柔らかい材質で構成することで挿通孔２０２の出入り口近傍での作業性を高めることができる。また、グロメット２０、及び中間部材１５を電気絶縁性の樹脂材料を用いて構成することにより、同じく電気絶縁性の樹脂材料からなるケーブル９の外被部材が破損するなどして剥きだしの状態になった場合でも、不具合が発生する危険を抑えることができる。

以上、本発明のロータリエンコーダ１の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、ハウジング３の外壁部３２に中間部材１５を係合し、当該中間部材１５の収容部１５１に複数のリード線９１を収容していたが、複数のリード線９１が少ない場合、中間部材１５を係合させずにグロメット２０を直接ハウジング３の外壁部３２に係合させることもできる。ここで、ハウジング３の第１切り欠き部３２１と、中間部材１５の第２切り欠き部１５５１とが略同一形状であり、且つ、中間部材１５の第１溝部１５４とグロメット２０の第２溝部２０４とを略同一形状となるように設定する。このような構成にすることにより、ハウジング３の側壁３２もしくはカバー部材６の側壁６２あるいはその両方に設けられた第１切り欠き部３２１、及び中間部材１５に設けられた第２切り欠き部１５５１の両方に、同一のグロメット２０の溝部２０４を係合させることができる。したがって、ケースから中間部材１５を予め取り外しておき、ケースに直接グロメット２０を取り付けることもでき、そのようにすることで、ロータリエンコーダ１の小型化を図ることができる。

また、カバー部材６の天板部６１が、ハウジング３の上開口部を施蓋する第１天板部と、中間部材の上開口部を施蓋する第２天板部とを別体に有するように構成してもよい。このようにカバー部材の第１天板部と第２天板部とを別体に構成することにより、中間部材の上開口部を施蓋しているカバー部材若しくはハウジングの上開口部を施蓋しているカバー部材のいずれかを適宜選択して取り外すことができる。

また、中間部材を少なくとも天板部を有して下方が開口した筐体に構成し、ハウジングの底部は、カバー部材に施蓋される第１底部と、中間部材の下開口部を覆う第２底部とを有するように構成することもできる。このように構成することで、中間部材の形状を、モータ又は任意の機構部品等の取付対象に合わせて、自由に設計することができる。

また、中間部材が、少なくとも天板部を備える蓋部材と少なくとも底部を備える受け部材とを有するように構成し、蓋部材及び受け部材の少なくとも一方をハウジング若しくはカバー部材から着脱自在に構成してもよい。このように構成することで、蓋部材又は受け部材の形状を変更することで、グロメットの取付向きを軸方向又は周方向等に、自由に設計することができる。

なお、上記実施形態では、中間部材に第１支持部や、ハウジングの外周壁部を第１外周壁部と第２外周壁部とに分けたり、段差部を設けたりしたが、ハウジングの外部にリード線を収容することができる収容部を有する中間部材を設けることができるのであれば、その他の構成でもよい。

なお、ロータリエンコーダ１の取付対象はモータ１０に限らず、回転軸の回転量を測定する必要がある任意の機構部品を取付対象としてもよい。

カバー部材を外した本実施形態に係るロータリエンコーダの上平面図である。図１のロータリエンコーダにカバー部材を被せたＡ−Ａ断面図である。ハウジング及び中間部材の斜視図である。ハウジング及び中間部材の斜視図である。グロメットの平面図である。カバー部材を被せる直前のロータリエンコーダの斜視図である。カバー部材を被せたロータリエンコーダの斜視図である。

符号の説明

１ロータリエンコーダ
１１ケース
３ハウジング
３２外壁部
３２１第１切り欠き部
３２１ａ第１切り欠き周縁部
３２１１上側幅広部
３２１２下側幅狭部
３３内壁部
６カバー部材
６１天板部
６２外壁部
９１リード線
９ケーブル
１５中間部材
１５１収容部
１５２ａ第１支持部
１５４第１溝部
１５４ａ第２支持部
１５５１第２切り欠き部
１５５１ａ第２切り欠き周縁部
２０グロメット
２０１本体部
２０２挿通孔
２０３張出部
２０４第２溝部

Claims

回路基板をケースの内部に備えるロータリエンコーダであって、
前記ケースの一部を構成して前記回路基板を収容し、少なくとも上面が開口されたハウジングと、
前記ハウジングに係合されることによって前記ケースを構成し、少なくとも前記ハウジングの上面開口を施蓋する天板部を有するカバー部材と、
前記回路基板に電気的に接続される複数のリード線を束ねて構成されるケーブルと、
前記ケースの側壁に係合され前記リード線を収容する中間部材と、
前記ケーブルが挿通される挿通孔を有し、前記中間部材に取り付けられるグロメットと、
を備え、
前記ケースの側壁の一部において前記ハウジングと前記カバー部材とが前記中間部材の一部を介して係合されることを特徴とするロータリエンコーダ。
請求項１に記載のロータリエンコーダにおいて、
前記中間部材は、前記ケースの側壁に設けられた第１被係合部に係合する第１係合部と、前記グロメットに設けられた第２係合部に係合される第２被係合部とを備える
ことを特徴とするロータリエンコーダ。
請求項２に記載のロータリエンコーダにおいて、
前記中間部材は、前記第１係合部と前記第１被係合部とを有する第１係合手段を介して前記ケースの側壁と着脱自在に構成されていることを特徴とするロータリエンコーダ。
請求項２又は請求項３に記載のロータリエンコーダにおいて、
前記グロメットが、前記第２係合部と前記第２被係合部とを有する第２係合手段を介して前記中間部材と着脱自在に構成されていることを特徴とするロータリエンコーダ。
請求項２乃至請求項４のいずれかに記載のロータリエンコーダにおいて、
前記ハウジング及び／又は前記カバー部材は側壁を有し、前記ハウジングの側壁及び／又は前記カバー部材の側壁が前記ケースの側壁を構成し、
前記ケースの側壁に設けられた前記第１被係合部は、前記ハウジングの側壁及び／又は前記カバー部材の側壁を切り欠いた第１切り欠き部を有し、
前記中間部材の前記第１係合部は、前記第１切り欠き部を構成する第１切り欠き周縁部に嵌合するよう前記中間部材の外壁に設けられた第１溝部を有し、
前記中間部材の前記第２被係合部は、前記中間部材の外壁を切り欠いた第２切り欠き部を有し、
前記グロメットの前記第２係合部は、前記第２切り欠き部を構成する第２切り欠き周縁部に嵌合するよう前記グロメットの鍔状張り出し部に設けられた第２溝部を有する
ことを特徴とするロータリエンコーダ。
請求項５に記載のロータリエンコーダにおいて、
前記第１切り欠き部と、前記第２切り欠き部とが、略同一形状であり、
前記第１溝部と、前記第２溝部とが、略同一形状である
ことを特徴とするロータリエンコーダ。
請求項５又は請求項６に記載のロータリエンコーダにおいて、
前記グロメットの鍔状張り出し部の周方向の寸法は、前記中間部材の前記第２切り欠き部の周方向の寸法よりも大きいことを特徴とするロータリエンコーダ。
請求項５乃至請求項７のいずれかに記載のロータリエンコーダにおいて、
前記第１切り欠き部は上側幅広部と下側幅狭部とからなり、
前記中間部材はその下面から下方へ突出する第１支持部を有し、
前記第１支持部は前記下側幅狭部に嵌合する
ことを特徴とするロータリエンコーダ。
請求項５乃至請求項８のいずれかに記載のロータリエンコーダにおいて、
前記ハウジング及び／又は前記カバー部材は、前記ケースの側壁より内側に位置する内壁部を有し、
前記中間部材は、前記第１溝部よりも前記ケースの内側へ突き出る第２支持部を有し、
前記第２支持部は前記内壁部に当接する
ことを特徴とするロータリエンコーダ。
請求項９に記載のロータリエンコーダにおいて、
前記中間部材の第２支持部の周方向の寸法が、前記第１切り欠き部の周方向の寸法よりも大きいことを特徴とするロータリエンコーダ。
請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載のロータリエンコーダにおいて、
前記中間部材、前記グロメット、及び前記ケーブルの外被部材は、それぞれ弾性を有する電気絶縁性の樹脂材料からなり、
前記中間部材の硬度をＡ、前記グロメットの硬度をＢ、前記ケーブルの外被部材の硬度をＣとすると、
硬度の大きさが、Ａ≧Ｂ≧Ｃであることを特徴とするロータリエンコーダ。
請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載のロータリエンコーダにおいて、
前記中間部材は少なくとも底部を有し上面が開口されており、
前記カバー部材の天板部は、前記ハウジングの上面開口を施蓋する第１天板部と、前記中間部材の上開口部を施蓋する第２天板部とを有することを特徴とするロータリエンコーダ。
請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載のロータリエンコーダにおいて、
前記中間部材は少なくとも天板部を有し下面が開口されてなり、
前記ハウジングの底部は、前記カバー部材に施蓋される第１底部と、前記中間部材の下面開口を被う第２底部とを有することを特徴とするロータリエンコーダ。
請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載のロータリエンコーダにおいて、
前記中間部材は、少なくとも天板部を備える蓋部材と少なくとも底部を備える受け部材とを有し、前記蓋部材及び前記受け部材の少なくとも一方は前記ケースから着脱自在であることを特徴とするロータリエンコーダ。