JPH0442729Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、光学式ロータリーエンコーダにおけ
る固定デイスクの位置決め構造に関する。

（従来の技術） 対向する受光素子と発光素子との間に、この発
光素子からの光の透過部と不透過部を有する回転
デイスクと固定デイスクを介在させてなる光学式
ロータリーエンコーダがある。かかる光学式ロー
タリーエンコーダでは、回転デイスクと固定デイ
スクのスリツト等でなる光透過部と光不透過部と
の位置が正確に一致していないと光量が減少し、
あるいは、光が完全に遮断されずに光漏れが生じ
て受光素子の出力が低くなり、正確な信号が得ら
れない。

（考案が解決しようとする問題点） 光学式ロータリーエンコーダにおいて、回転デ
イスクに対する固定デイスクの正確な位置調整を
行うためには、例えば顕微鏡を用いて調整しなけ
ればならず、熟練を要する。

また、従来の光学式ロータリーエンコーダで
は、これをモータ等に内蔵した状態で固定デイス
クを位置決めするようになつており、光学式ロー
タリーエンコーダをモータ等に組み込む前に固定
デイスクを位置決めすることはできなかつた。

本考案は、このような問題点を解消するために
なされたものであつて、固定デイスクと同固定デ
イスクを取りつける取付体との位置決めを熟練を
要することなく精度よくかつ効率よく行うことを
可能にし、また、ロータリーエンコーダをモータ
等に内蔵する前に固定デイスクの位置決めを可能
にした光学式ロータリーエンコーダにおける固定
デイスク位置決め機構を提供することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、固定デイスクに複数個の位置決め用
光透過部又は光不透過部が形成し、上記固定デイ
スクを取りつける取付体には上記固定デイスクの
位置決め用光透過部又は光不透過部に対応する位
置に位置決め用光透過部を設け、取付体と固定デ
イスクに重ねて光透過部又は光不透過部でなる位
置決め用トラツクが形成されたマスターコードホ
イールを配置し、マスターコードホイールの位置
決め用トラツクと上記固定デイスクの位置決め用
光透過部又は光不透過部と上記取付体の光透過部
を一致させることにより固定デイスクの位置決め
を行うことを特徴とする。

（作用） 固定デイスクが位置決め用の複数の光透過部を
有する場合は、固定デイスクが正しく位置決めさ
れた状態では取付体の位置決め用光透過部を透過
した光が固定デイスクの複数個の位置決め用光透
過の総てとマスターコードホイールの位置決め用
トラツクを透過する。固定デイスクが位置決め用
の複数の光不透過部を有する場合は、固定デイス
クが正しく位置決めされた状態では取付体の位置
決め用光透過部を透過した光が固定デイスクの複
数個の位置決め用光不透過部の総てにおいて遮断
される。マスターコードホイールの位置決め用ト
ラツクが光不透過部である場合は、固定デイスク
が正しく位置決めされた状態では、取付体の位置
決め用光透過部を透過した光が総てマスターコー
ドホイールの位置決め用トラツクで遮断される。
よつて、取付体の位置決め用光透過部を通過した
光の総てが固定デイスクおよびマスターコードホ
イールの位置決め用トラツクを透過し又は固定デ
イスクあるいはマスターコードホイールの位置決
め用トラツクで遮断される状態にすることによつ
て固定デイスクの位置決めを行うことができる。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本考案に係る光学式
ロータリーエンコーダにおける固定デイスクの位
置決め構造の実施例を説明する。

第１図及び第２図において、符号１で示されて
いる治具の上面中央部には円柱２と同円柱２に続
く小径の軸３が一体に形成されている。上記治具
１にはまた、一側縁寄りの位置において四角形の
四隅に該当する位置に位置決め用光透過部として
の４個の孔４が上下方向に形成され、されに、各
角隅部にモータハウジング７を取りつけるための
タツプ孔５が形成されている。

治具１上にはモータハウジング７が乗せられ、
同ハウジング７の各角隅部に形成された取付孔１
０を貫通した図示されないねじが治具１のタツプ
孔５に螺合されることにより、上記ハウジング７
が治具１上に取りつけられている。ハウジング７
の中央部には軸受を嵌めるべき孔９が形成されて
おり、この孔９は治具１の円柱２に嵌まつてい
る。上記ハウジング７には治具１に形成された位
置決め用の４個の孔４に対応する位置決め用光透
過部としての４個の孔８が上下方向に形成される
と共に、周辺部に３個のタツプ孔１１が形成され
ている。

モータハウジング７の上には受光基板１４が乗
せられると共に、同受光基板１４に形成された３
個の取付孔１８を貫通した図示されない取付ねじ
が上記ハウジング７の３個のタツプ孔１１に螺合
されることにより、受光基板１４が上記ハウジン
グ７の上に取りつけられている。受光基板１４の
中央部には孔１５が形成されており、この孔１５
を前記治具１の軸３が空間的な余裕をもつて貫い
ている。受光基板１４上にはその一側縁寄りの位
置においてフオトダイオードアレイ等でなる受光
素子２０が取りつけられており、この受光素子２
０を取り囲むようにしてかつ上記ハウジング７の
４個の孔８に対応する位置に４個の位置決め用光
透過部としての孔１６が上下方向に形成されてい
る。

受光基板１４は固定デイスク２６の取付体をな
しており、上記受光素子２０及び４個の孔１６の
上方においてホルダ２２を介し固定デイスク２６
が取つけられている。ホルダ２２は受光基板１４
の４個の孔１６を通過した光を通過させるための
窓孔２３を有すると共に、この窓孔２３を画する
周壁から内方に向かつて突出した突部２４を有し
ている。固定デイスク２６はホルダ２２の上記窓
孔２３に嵌められると共に突部２４に乗せられて
接着されている。こうして固定デイスク２６を一
体に保持したホルダ２２は受光基板１４の上に所
定の目印を合わせて接着等によつて固着されてい
る。

固定デイスク２６は、ロータリーエンコーダと
しての本来の機能を果たすためのスリツト２７を
後述のコードホイールの円周方向と同じ方向に所
定の間隔で有しており、また、上記スリツト２７
列を挟むようにして２本のトラツク状の位置決め
用光透過部２８，２９を有している。これら位置
決め用光透過部２８，２９のうち一方の光透過部
２８は、受光基板１４に形成された４個の孔１６
のうちの内側の２個の孔と対応する位置にあり、
他方の光透過部２９は、上記４個の孔１６のうち
の外側の２個の孔と対応する位置にある。固定デ
イスク２６は、例えばガラス板を基板としてこれ
に薄膜を所定のパターンに蒸着することによつて
形成することができる。従つて、「スリツト」と
称して符号２７で示されている部分は、符号２
８，２９で示されている部分と同様に光の透過部
であればよい。

このようにして固定デイスク２６が取りつけら
れた受光基板１４がモータハウジング７上に取り
つけられた状態で、治具１の軸３にマスターコー
ドホイール３０の中央部のハブ３１の軸孔３２が
嵌められている。マスターコードホイール３０は
ロータリーエンコーダの回転デイスクに相当する
もので、固定デイスク２６の位置調整時に用いら
れるものであり、軸孔３２の中心軸線を中心とす
る同心円上に２本の位置決め用トラツク３３，３
４を有している。この位置決め用トラツク３３，
３４は光の透過部でなり、固定デイスク２６の２
本の光透過２８，２９と対応する位置に形成され
ている。固定デイスク２６の光透過部２８とマス
ターコードホイール３０のトラツク３３の曲率半
径は同じであり、また、固定デイスク２６の光透
過部２９とマスターコードホイール３０のトラツ
ク３４の曲率半径は同じである。

前記治具１の４個の孔４の下方には光源３５が
配置され、マスターコードホイール３０の上方に
は固定デイスク２６と対応する位置において受光
素子３６が配置されている。治具１の４個の孔４
とモータハウジング７の４個の孔８と受光基板１
４の４個の孔１６はこの順に順次小さくなつてい
る。

治具１、モータハウジング７、受光基板１４相
互間をそれぞれねじ止めすれば、これら各部材の
４個の孔４，８，１６が一致し、光源３５からの
光が固定デイスク２６の位置に達するようになつ
ている。また、固定デイスク２６が正しい位置に
取りつけられていれば、受光基板１４の４個の孔
１６を透過した光の総てが固定デイスク２６の光
透過部２８又は２９及びマスターコードホイール
３０のトラツク３３又は３４を透過して受光素子
３６に至る。これに対して受光基板１４の４個の
孔１６を透過した光の一つでも受光素子３６に至
らなければ、固定デイスク２６が正しく位置決め
されていないことになる。そこで、受光素子基板
１４を移動させてその４個の孔１６を透過した光
の総てが受光素子３６に至るように調整したあと
受光基板１４をモータハウジング７に固定すれ
ば、固定デイスク２６の位置決めがなされたこと
になる。固定デイスク２６の位置調整は、受光基
板３６の移動によることなくホルダ２２の移動に
よつて行うようにしてもよい。また、受光素子３
６に代えて目視により調整を行うようにしてもよ
い。

このようにして固定デイスク２６の位置調整が
完了したら、マスターコードホイール３０を治具
１の軸３から外し、モータハウジング７を治具１
から外す。モータハウジング７の中央部の孔９に
は軸受を圧入してこの軸受けを介して回転軸を回
転自在に支持し、所定の方法で心出しされたコー
ドホイールを上記回転軸に取りつければ光学式ロ
ータリーエンコーダの完成となる。

第３図は上記実施例に係る光学式ロータリーエ
ンコーダをモータに組み込んだものの例を示す。
第３図において、モータハウジング７の中央部の
孔には軸受４１の外周部が圧入され、軸受４１よ
つて回転軸４２が回転自在に支持されている。回
転軸４２にはエンコーダの回転デイスクとしての
コードホイール４３がそのハブ４４によつて一体
に取りつけられている。コードホイール４３は受
光素子２０及び固定デイスク２６の上方に位置
し、コードホイール４３の上方には基板４５によ
つて保持された発光素子４０が位置している。上
記軸受４１の外径は前記治具１の円柱９の外径と
同じにしてあり、回転軸４２の外径は治具１の軸
３の外径と同じにしてあるので、ハウジング７に
軸受４１を圧入し、かつ、軸受４１に回転軸４２
を嵌めた場合の心のずれはこれらの誤差の範囲内
に納まる。

上記ハウジング７は上部ハウジングをなし、こ
の上部ハウジング７には下部ハウジング５０が固
定されている。下部ハウジング５０には軸受５１
が圧入され、軸受５１は回転軸４２を回転自在に
支持している。回転軸４２には上記ハウジング
７，５０の内方においてモータのロータ４８が圧
入されている。ロータ４８は上記ハウジング７，
５０の内周面に固定されたステータ４７の内周面
と所定の間隙をおいて対向している。符号５３は
ロータマグネツト、５４は駆動コイル、５５はエ
ンコーダ部のハウジングである。駆動コイル５４
に通電することによりロータ４８が回転駆動さ
れ、回転軸４２と一体にコードホイール４３が回
転する。コードホイール４３には周知のように周
方向に所定間隔でスリツトが形成されており、こ
のスリツトを固定デイスク２６のスリツト２７を
介して受光素子２０が検出することによりロータ
４８の回転位置あるいは回転速度等を検出するこ
とができる。

上記実施例によれば、治具１とハウジング７と
受光基板１４に形成された孔４，８，１６を透過
した光の総てが固定デイスク２６の光透過部２
８、２９、マスターコードホイール３０のトラツ
ク３３，３４を透過するか否かによつて固定デイ
スク２６が正しい位置に固定されているか否かが
わかるので、固定デイスクの位置決め作業を熟練
を要することなく極めて容易かつ能率よく行うこ
とができ、また、位置決め精度の向上を図ること
ができる。

なお、固定デイスクを取りつける取付体等に設
ける位置決め用光透過部は複数あればよく、必ず
しも４個に限られるものではない。固定デイスク
に設ける位置決め用光透過部はトラツク状のもの
に代えて上記取付体等に設けられる複数の位置決
め用光透過部に対応した複数の孔としてもよい。
この場合の孔径はトラツク状のものを用いる場合
のトラツク幅と同じにする。

図示の実施例では、固定デイスクが正しく位置
決めされたとき光の総てが透過するように構成さ
れていたが、固定デイスクに位置決め用光透過部
を、マスターコードホイールにトラツク状の位置
決め用光不透過部をそれぞれ形成し、逆に、固定
デイスクに位置決め用光不透過部を、マスターコ
ードホイールにトラツク状の位置決め用光透過部
をそれぞれ形成してもよい。こうすれば、固定デ
イスクが正しく位置決めされたときに光の総てが
遮断されるから、これによつて固定デイスクの位
置決めを行うことができる。

図示の実施例では、固定デイスクの取付体は受
光基板１４であつたが、受光基板１４を省略して
図示の実施例におけるモータハウジング７に直接
固定デイスク及び受光素子２０を取りつけてモー
タハウジング７を固定デイスクの取付体としても
よい。

本考案に係るロータリーエンコーダはモータに
内蔵されるものに限られるものではなく、ロータ
リーエンコーダ単位として構成されるものにも適
用できる。従つて、図示の実施例におけるモータ
ハウジング７はこれに代えてエンコーダ自体のハ
ウジングとなる場合もある。

（考案の効果） 本考案によれば、固定デイスクを取りつける取
付体に形成された位置決め用光透過部を透過した
光の総てが固定デイスクの光透過部およびマスタ
ーコードホイールの位置決め用トラツクを透過す
るか否か、又は、固定デイスクの光不透過部によ
つて上記光が総て遮断されるか否か、又は、マス
ターコードホイールの光不透過部である位置決め
用トラツクによつて上記光が総て遮断されるか否
かによつて固定デイスクが正しい位置に固定され
ている否かがわかるので、固定デイスクの位置決
め作業を熟練を要することなく極めて容易かつ能
率よく行うことができ、また、位置決め精度の向
上を図ることができる。

さらに、光透過部又は光不透過部でなる位置決
め用トラツクが形成されたマスターコードホイー
ルを用い、これを上記取付体と固定デイスクに重
ねて配置して固定デイスクの位置決めを行うよう
にしたため、光学式ロータリーエンコーダをモー
タ等に内蔵する前に固定デイスクの位置決めを行
うことが可能になり、固定デイスクの位置決めの
作業性が向上するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る光学式ロータリーエンコ
ーダにおける固定デイスクの位置決め構造の実施
例を示す分解斜視図、第２図は同上実施例の縦断
面図、第３図は上記実施例に係るエンコーダをモ
ータに内蔵した場合の例を示す縦断面図である。 １４……取付体としての受光基板、１６……位
置決め用光透過部、２０……受光素子、２６……
固定デイスク、２８，２９……位置決め用光透過
部、４０……発光素子、４３……回転デイスクと
してのコードホイール。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 対向する受光素子と発光素子との間に、この発
   光素子からの光の透過部と不透過部を有する回転
   デイスクと固定デイスクとを介在させてなる光学
   式ロータリーエンコーダにおいて、 上記固定デイスクには複数個の位置決め用光透過
   部又は光不透過部が形成され、 上記固定デイスクを取り付ける取付体には上記
   固定デイスクの位置決め用光透過部又は光不透過
   部に対応する位置に位置決め用光透過部が設けら
   れ、 上記取付体と固定デイスクに重ねて光透過部又
   は光不透過部でなる位置決め用トラツクが形成さ
   れたマスターコードホイールが配置され、 上記マスターコードホイールの位置決め用トラ
   ツクと上記固定デイスクの位置決め用光透過部又
   は光不透過部と上記取付体の光透過部を一致させ
   ることにより固定デイスクの位置決めを行うこと
   を特徴とする光学式ロータリーエンコーダにおけ
   る固定デイスクの位置決め構造。