KR101533478B1 - 회전제한부재를 갖는 인코더 - Google Patents

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요시유키 나카무라
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덕터 요한네스 하이덴하인 게엠베하
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Abstract

일반적으로 적용할 수 있고, 인코더에 부착하였을 때 나사조임과 같은 과정을 필요로 하지 않으며, 단시간 내에 쉽게 부착될 수 있는 회전제한부재를 갖는 인코더가 제공되어 있다. 또한, 회전제한부재는 특정의 일방향으로부터만 부착될 수 있고, 기계적으로 장착될 수 있다. 인코더는 측정대상(3)의 회전축(19)에 결합되는 로터; 로터를 회전 가능하게 지지하는 스테이터(2); 및 스테이터를 측정대상(3)에 고정하는 회전제한부재(1)를 포함하되, 회전제한부재(1)는 베이스로서 기능하는 결합부(11); 결합부(11)로부터 스테이터(2)를 향해 회전축을 따라 뻗는 볼록 고정부(15); 및 결합부(11)로부터 임의 방향으로 뻗거나 결합부(11)와 일체로 형성되는 부착부(13)를 포함하고, 스테이터(2)는 적어도 부착면 상에, 회전축을 따른 방향으로 오목한 오목 고정부(21)를 가지며, 볼록 고정부(15)는 오목 고정부(21)에 고정되기 위하여 오목 고정부(21)에 삽입되거나 억지 끼워 맞추어진다.

Description

회전제한부재를 갖는 인코더{ENCODER HAVING ROTATION RESTRICTING MEMBER}
본 발명은 각도, 각속도, 회전량 등을 측정하기 위한 장치로서 기능하는 로터리 인코더(rotary encoder)를 고정하기 위한 기술에 관한 것이다.
로터리 인코더는 모터, 내부 연소기관 또는 조작노브(operation knob)와 같은 회전체의 각위치, 각속도, 회전량, 회전수 등을 측정한다. 측정된 데이터는 소정의 목적에 따라 측정값, 표시(indication), 기계도구의 제어, 조정 또는 그 밖의 처리에 따른 값을 설정하기 위해 이용된다.
인코더의 스테이터가 모터와 같은 회전형 측정대상(measured subject)에 결합되는 경우에, 측정대상의 회전축과 로터 사이에는 축 커플링(shaft coupling)이 설치된다. 그러나, 스테이터는 이러한 상태에서 회전 로터와 함께 회전될 수도 있다. 그래서, 스테이터의 회전을 방지하기 위한 장치가 요구된다. 측정대상과 로터가 인코더 메인 본체(main body)보다 훨씬 더 크므로, 인코더 자체는 상술한 커플링 장치에 의해 지지된다. 그러므로, 회전을 방지할 때 인코더를 지지하는 것을 고려할 필요가 없다.
회전 방지를 위한 이러한 장치로서, 종래에는 회전 방지용 부재에 의해 측정대상의 메인 본체에 스테이터를 록킹(locking)하거나 고정하는 방법이 이용되고 있다. 회전 방지용 부재의 예로는, 굽힌 금속판(bent metal plate)과, 인코더와 측정대상의 형상에 따라 스테이터와 측정대상 사이에 커플링을 실현하는, 기둥 모양과 같은 다양한 모양을 갖는 것들이 있다. 일본 미심사 특허공개 제2005-348555호에 기술된 바와 같이, 측정대상의 메인 본체에 인코더의 스테이터를 직접 고정하는 방법이 이용된 바 있다.
그러나, 인코더의 스테이터와 회전 방지용 부재가 상술한 모든 경우에서 나사에 의해 고정되어 있기 때문에, 이러한 부착은 나사조임 공정을 필요로 한다. 이러한 나사조임 공정은 작업 효율성을 저하시키며, 대량 생산을 제한할 뿐만 아니라 비용 절감도 제한적이다. 또한, 이러한 공정은 그 부착이 현장에서 실시되는 경우에 너무 번거로운 면이 있다. 특히, 제품과 일체로 선적되어야 하는 인코더에 회전 방지용 부재를 부착하는 경우에, 그러한 부착은 기계적인 장착의 어려움으로 인해 수작업으로 행해지고, 그 결과 비용 상승을 초래한다.
한편, 나사를 사용하지 않는 다양한 부착방법이 제안된 바 있다. 특허공개 US 2002/0002777, US 2002/0148123, DE 10026958에는, 인코더를 모터에 축방향으로 부착하기 위한 구조가 개시되어 있다. 이들 문헌에 개시된 구조에 있어서, 각도측정장치가 매립되도록 고정 표적(fixing target)에 마련되어 있는 오목한 조립 공간에 삽입 배치되어 있다. 다음으로, 조인트(joint)라고 하는 록킹부재가 모터 케이스의 스톱퍼 면(stopper surface)과 접촉하게 되므로, 조인트의 스톱퍼 면과 모터 케이스의 스톱퍼 면이 접촉하게 되어 서로 지지하게 된다. 조인트는 반경방향으로 더 슬라이딩되어 모터 케이스의 주변면과 접촉하게 됨과 함께 반경방향으로 확장되고, 이에 의해 반경방향으로 더 단단히 조여짐으로써 그 사이의 상대적인 회전이 방지된다.
그러나, 상술한 조인트는 그 사이의 상대적인 회전을 방지하기 위해 로터와 축을 결합하는데 사용된다. 로터의 테이퍼형 선단(tapered tip)은 모터 축에 형성된 역테이퍼형 구멍(inversely tapered hole)에 삽입되어 축방향 압착력(axial pressing force)이 조인트에 의해 그 구멍으로 치우져 있다. 이와 같이, 통상의 축 커플링을 이용하는 인코더에 상기와 같은 방법을 적용하는 것은 어렵다. 조립 공간에 모터 축과 로터를 결합시키는 것이 특히 어려우므로, 상기한 조인트는 상술한 타입의 각도측정장치에 제한적으로 적용된다. 모터가 또한 조립 공간을 구비하는 것이 필요하게 됨으로써, 일반성이 결여된다는 다른 문제가 있었다. 또한, 각도측정장치에의 고정은 여전히 나사조임 공정을 필요로 한다.
본 발명의 목적은 일반적으로 적용할 수 있고, 인코더에 부착되는 경우에 적어도 나사조임 공정 등을 필요로 하지 않고, 단시간 내에 용이하게 부착할 수 있는 회전제한부재를 갖는 인코더를 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 목적은 하나의 특정의 축방향으로부터만 부착을 가능하게 하고 기계적인 장착을 용이하게 하는 회전제한부재를 갖는 인코더를 제공하는 데 있다.
상기한 목적들은 청구항 1의 특징을 갖는 인코더에 의해 달성된다.
본 발명의 일례의 실시형태에 있어서, 인코더는 측정대상의 회전축에 결합되는 로터; 로터를 회전 가능하게 지지하는 스테이터; 및 스테이터를 측정대상에 록킹하는 회전제한부재를 포함하고, 이 회전제한부재는 베이스(base)로서 기능하는 커플링부(coupling part); 커플링부로부터 스테이터쪽으로 회전축을 따라 뻗는 볼록 고정부(convex fixing part); 및 커플링부로부터 임의 방향으로 뻗거나 커플링부와 일체로 형성되는 부착부를 포함하고, 스테이터는 회전축을 따른 방향으로 오목한 오목 고정부(concave fixing part)를 적어도 부착면 상에 가지며, 볼록 고정부는 오목 고정부에 록킹되도록 오목 고정부에 삽입되거나 억지 끼워 맞추어진다.
회전제한부재를 갖는 인코더는 볼록 고정부의 구조와 유사한 구조를 갖도록 형성되는 부착부와 오목 고정부와 유사한 오목부를 포함하는 측정대상을 가질 수 있다.
회전제한부재를 갖는 인코더는 판부재(plate member)로 형성되는 회전제한부재와, 커플링부로부터 볼록 고정부에 대향하는 방향으로 뻗어 있는 부착부를 가질 수 있다.
회전제한부재를 갖는 인코더는 로터의 회전축을 가로지르는 측방향(lateral direction)으로 뻗는 커플링부, 커플링부의 적어도 2개의 다른 위치로부터 회전축을 따라 각각 뻗는 볼록 고정부들, 및 볼록 고정부들과 다른 위치로부터 볼록 고정부들에 대향하는 방향으로 뻗는 부착부를 가질 수 있다.
회전제한부재를 갖는 인코더는 로터의 회전축이 삽입 통과되게 하는 개구를 갖는 커플링부를 가질 수 있고, 커플링부는 회전축 주위에 배치되도록 형성된다.
회전제한부재를 갖는 인코더는 서로 회전 대칭인 위치에 또는 커플링부의 모퉁이에 각각 배치되는 볼록 고정부들, 및 서로 회전 대칭인 위치에 또는 커플링부의 모퉁이에 각각 배치되는 부착부들을 가질 수 있으며, 부착부들 각각은 나사구멍을 갖는다.
회전제한부재를 갖는 인코더는 코드 플레이트(code plate)를 갖는 로터, 및 검출소자(detection element)를 갖는 스테이터를 가질 수 있다.
본 발명에 따라, 인코더를 측정대상에 높은 일반성으로 극히 쉽게 부착하는 것이 가능함에 따라, 작업 효율성이 상당히 개선된다. 또한, 모든 부착작업이 축방향으로 행해질 수 있으므로, 자동 장착이 적용 가능하다. 기계화(mechanization) 덕분에 비용 절감에 기여하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 회전제한부재를 갖는 인코더는 측정대상의 회전축에 결합되는 로터; 로터를 회전 가능하게 지지하는 스테이터; 및 스테이터를 측정대상에 록킹하는 회전제한부재를 포함하고, 이 회전제한부재는 베이스로서 기능하는 커플링부; 커플링부로부터 스테이터쪽으로 회전축을 따라 뻗는 볼록 고정부; 및 커플링부로부터 임의 방향으로 뻗거나 커플링부와 일체로 형성되는 부착부를 포함하고, 스테이터는 회전축을 따른 방향으로 오목한 오목 고정부를 적어도 부착면 상에 가지며, 볼록 고정부는 오목 고정부에 록킹되도록 오목 고정부에 삽입되거나 억지 끼워 맞추어진다.
볼록 고정부는 회전제한부재를 인코더, 측정대상 또는 인코더와 측정대상 양쪽에 고정하는 기능을 한다. 볼록 고정부는 스테이터 또는 측정대상에 형성되는 오목 고정부에 삽입되거나 억지 끼워 맞추어지므로, 회전제한부재가 록킹된다. 이와 같이, 회전제한부재의 볼록 고정부는 측정대상 또는 인코더의 로터의 오목 고정부에 록킹되도록 삽입되거나 억지 끼워 맞추어지므로, 회전제한부재가 나사조임을 하지 않고 측정대상 또는 인코더에 쉽게 부착될 수 있다. 또한, 부착이 측정대상 또는 인코더의 부착면의 축방향으로만 행해질 수 있으므로, 기계적인 장착이 또한 적용 가능하다.
볼록 고정부와 오목 고정부를 갖는 고정 구조물은 인코더, 측정대상, 또는 인코더와 측정대상 양쪽에 설치될 수 있다. 인코더에의 이러한 구조물의 설치는 인코더를 대량 생산하는데 특히 이점이 있다.
커플링부는 서로 일체로 되는 부착부와 볼록 고정부를 결합하기 위해 회전제한부재로서 기능한다. 부착부는 회전제한부재를 측정대상에 고정하는 기능을 하며, 볼록 고정부의 구조와 유사한 구조 또는 그와 다른 구조를 가질 수 있다. 부착부의 구조는 특별히 한정되지는 않지만, 부착부는 고정을 위해 사용되는 공지의 구조를 가질 수 있다. 부착부의 구성은 일반적으로 측정대상의 구성, 사용조건 또는 사용자에 의해 규정된다. 따라서, 부착부는 커플링부로부터 임의 방향으로 뻗도록 형성될 수 있고, 또는 커플링부 자체와 일체로 형성될 수 있다. 부착부는 커플링부로부터 볼록 고정부에 대향하는 방향으로 뻗도록 연장되는 것이 바람직하다. 볼록 고정부와 부착부는 커플링부의 콘크리트 구조(concrete structure)와 서로 결합될 수 있고, 또는 커플링부의 콘크리트 구조 없이 서로 일체로 설치될 수 있다. 이러한 구조의 대표적인 예로는, 볼록 고정부와 부착부가 직선으로 형성되는 구조가 있고, 더 구체적으로는, 상기 구조는 바(bar) 형상, 원통 형상, 사각주(四角柱, square pole) 형상 등으로 되어 있다. 이러한 구조는 플레이트 또는 바 형상으로 금속, 수지 또는 고무재료로 만들어질 수 있다.
본 발명에 따르면, 커플링부의 바람직한 형태는 인코더의 회전축을 가로지르는 또는 그 회전축에 직교하는 측방향으로 뻗는 구조체(structure body)이다. 측방향으로 뻗는 구조체는 바람직하게는, 다수의 위치에 각각 형성되어 배치되는 부착부들과 볼록 고정부들을 포함한다. 커플링부가 사각형 형상, 다이아몬드 형상 또는 다각형 형상으로 형성되는 경우, 볼록 고정부들 또는 부착부들은 서로 회전 대칭인 위치에 형성되어 배치되는 것이 바람직하다. 볼록 고정부들 또는 부착부들은 대향 위치에서 쌍들로 배치되어 있는 것이 더 바람직하다. 다수의 볼록 고정부들과 부착부들을 설치하면, 고정 강도와 내구성이 향상된다. 한편, 볼록 고정부들과 부착부들의 수는 부착공정과 비용의 측면에서 더 적은 것이 바람직하다. 이와 같이, 가장 바람직한 형태는 사용 목적, 예측되는 강도와 내구성, 인코더의 크기와 사양 등에 따라 선택될 수 있다.
커플링부가 바 형상 또는 블록 형상으로 측방향으로 뻗는 구조체로서 형성될 수 있지만, 커플링부는 판체(plate body)로서 성형되는 것이 바람직하다. 커플링부를 판체로서 성형하면, 공정이 간소화되고 재료 비용이 절감된다. 볼록 고정부와 부착부뿐만 아니라 커플링부를 유사한 재료를 사용함으로써 성형하는 것이 바람직하다. 이러한 구성부들의 일체화 공정과 성형은 생산비용을 절감시킨다. 이러한 커플링부는 바람직하게는, 사각형 형상, 다이아몬드 형상, 도넛형(toroidal) 형상, 또는 이러한 형상들 중 하나로 된 부분적인 구조로 이루어지는 회전축의 방향으로 사영 기하학 구조(projection geometry)를 가지며, 중앙에는 회전축이 삽입 통과될 수 있는 개구가 형성되어 있다. 대안적으로, 커플링부는 개구 또는 그 밖의 필요한 구조를 각각 간단한 엠보싱 또는 펀칭에 의해 판체로 성형될 수 있다. 즉, 커플링부는 볼록 고정부들과 부착부들의 하나 또는 복수 쌍의 연결, 커플링 및 고정을 가능하게 하고, 회전축과 고정을 위해 필요한 부재가 삽입 통과될 수 있게 하며, 부착 공간을 확보하는 형상을 갖는 것만이 필요하다.
본 발명의 상기한 그리고 그 밖의 특징과 이점은 첨부한 도면과 관련하여 고려하였을 때 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 보다 잘 이해될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 인코더와 측정대상의 기본 구성을 나타내는 입면도.
도 2는 본 발명에 따른 인코더와 측정대상의 기본 구성을 나타내는 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 인코더와 측정대상의 기본 구성을 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전제한부재의 사시도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스테이터의 사시도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 회전제한부재의 사시도.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스테이터의 사시도.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따라, 제1 실시예의 것과 유사한 다른 회전제한부재의 사시도.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따라, 제1 실시예의 것과 유사한 또 다른 회전제한부재의 사시도.
도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따라, 제1 실시예의 것과 유사한 또 다른 회전제한부재의 사시도.
도 11은 본 발명의 제6 실시예에 따라, 제2 실시예의 것과 유사한 다른 회전제한부재의 사시도.
도 12는 본 발명의 제7 실시예에 따라, 제2 실시예의 것과 유사한 또 다른 회전제한부재의 사시도.
도 13은 본 발명의 제8 실시예에 따라, 제2 실시예의 것과 유사한 또 다른 회전제한부재의 사시도.
도 14는 본 발명의 제9 실시예에 따른 회전제한부재의 사시도.
도 15는 본 발명의 제9 실시예에 따른 스테이터의 사시도.
도 16은 본 발명의 제10 실시예에 따라, 제9 실시예의 것과 유사한 또 다른 회전제한부재의 볼록 고정부의 사시도.
도 17은 본 발명의 제11 실시예에 따라, 제10 실시예의 것과 유사한 다른 볼록 고정부의 사시도.
도 18은 본 발명의 제12 실시예에 따라, 제1 실시예의 것과 유사한 다른 회전제한부재의 볼록 고정부의 사시도.
도 19는 본 발명의 제13 실시예에 따라, 제1 실시예의 것과 유사한 또 다른 회전제한부재의 볼록 고정부의 사시도.
도 20은 본 발명의 제14 실시예를 나타내는 사시도.
도 21은 본 발명의 제15 실시예를 나타내는 사시도.
도면들을 참조하면, 이하에 설명된 것은 본 발명에 따른 회전제한부재를 갖는 인코더의 더 구체적인 구성이다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 측정대상(3)의 회전축(19)에 결합되는 로터, 로터를 회전 가능하게 지지하는 스테이터(2), 및 스테이터(2)를 측정대상에 록킹하는 회전제한부재(1)를 포함하는, 하나의 바람직한 형태에 따른 인코더가 예시되어 있다. 회전제한부재(1)는 로터의 회전축(19)에 대하여 측방향으로 뻗는 커플링부(11), 커플링부의 적어도 2개의 다른 위치로부터 각각 회전축을 따라 뻗는 볼록 고정부(15)들, 및 볼록 고정부(15)들과 다른 위치에서 볼록 고정부(15)들에 대향하는 방향으로 뻗는 부착부(13)들을 가지며, 인코더는, 스테이터가 회전축을 따라 오목한 오목 고정부(21)들을 부착면 상에 구비하고 볼록 고정부(15)들이 오목 고정부(21)들에 각각 삽입되거나 억지 끼워 맞추어져 록킹되도록 구성되어 있다. 도 1은 본 발명에 따른 인코더(2)와 측정대상(3)의 기본 구성을 나타내는 입면도이며, 도 2와 도 3은 각각 그 평면도와 사시도이다.
상술한 바와 같이, 로터의 회전축(19)에 대해 측방향으로 뻗는 커플링부(11)가 설치되어 있고 볼록 고정부(15)들과 부착부(13)들이 커플링부 상에 서로 다른 위치로부터 뻗어 있으므로, 볼록 고정부들과 부착부들의 고정 및 부착을 위한 공정이 용이하다. 또한, 커플링부(11)가 수평방향으로 뻗고 바람직하게는 판체에 의해 형성될 때, 커플링부(11)는 인코더(2)와 측정대상(3)이 서로 고정되는 위치의 표시 또는 부정합(misalignment)을 흡수하기 위해 쉽게 구부려진다. 따라서, 부착을 더 용이하게 하고 작업성을 향상시키기 위해 장착 요건을 한 단계 낮출 수 있다.
인코더는 측정대상(3)의 회전축에 결합되는 로터(19), 및 로터를 회전 가능하게 지지하는 스테이터(2)를 포함한다. 인코더의 이러한 기본 구성은 공지되어 있고, 일본 심사중의 특허공개 평6-41853호와 같은 여러 문헌들에 개시되어 있다. 스테이터(2)는 인코더 메인 본체에 해당하며, 일반적으로 로터의 코드 플레이트, 코드 플레이트 또는 그 패턴 상에 형성된 코드를 검출하는 검출소자, 가공회로를 구비한 회로기판 등과 함께 그 위에 장착된다. 스테이터는 일반적으로 인코더의 메인 본체 또는 프레임으로서 기능하는 구조체이다. 어떤 경우에서는, 스테이터는 회로기판 등에 대한 커버, 및 외부회로와 회로기판을 연결하는 커넥터 등을 더 구비한다.
로터(19)는 측정대상에 결합되며, 측정대상과 상대적으로 또는 동시에 회전한다. 로터(19)는 베어링과 같은 축지지부재를 통해 스테이터에 의해 회전 가능하게 지지된다. 로터는 인코더의 회전축으로서 기능하는 부분, 회전각과 회전위치의 검출을 가능하게 하기 위한 코드패턴과 신호를 생성하는 코드 플레이트, 및 슬릿 플레이트(slit plate) 등을 구비한다. 로터(회전축)가 회전하면, 검출소자는 미리 정해진 신호 또는 코드 패턴을 검출한다.
회전제한부재(1)는 로터의 회전축에 직교하는 방향, 즉 측방향으로 뻗는 커플링부(11), 커플링부(11)의 적어도 2개의 다른 위치로부터 각각 회전축을 따라 뻗거나 돌출하는 볼록 고정부(15)들, 및 볼록 고정부(15)들과 다른 위치에서 볼록 고정부(15)들에 대향하는 방향으로 뻗거나 돌출하는 부착부(13)들을 갖는다. 볼록 고정부(15)들의 각각은 커플링부(11)에 대해 축방향으로 뻗거나 돌출하도록 형성되고, 부착면으로부터 스테이터(2)의 대응하는 오목 고정부(21)에 삽입되거나 억지 끼워 맞추어져 그 오목 고정부(21)에 고정된다. 이와 같이, 볼록 고정부(15)는 오목 고정부(21)의 개구의 형상에 대응하는 사영 기하학 구조를 가질 뿐만 아니라 삽입되거나 억지 끼워 맞추어짐으로써 오목 고정부(21) 내에 가소적으로 또는 탄성적으로 변형되어 수용되도록 형성된다. 일단 삽입되거나 억지 끼워 맞추어지면, 이 2개의 고정부는 그들의 접촉면들 사이의 마찰 저항에 기인하여 유리한 유지력(retentivity)에 의해 서로 록킹될 수 있다.
볼록 고정부(15)가 소정의 탄성을 갖거나 가소적으로 변형 가능한 형상을 갖도록 하기 위해, 볼록 고정부(15)는 U자 형상으로 구부려진 판체에 의해 형성될 수 있으므로, U자 형상의 부분이 탄성 또는 가소성을 발휘하도록 구부려진다. 마찬가지로, 판체는 C자 형상으로 또는 공지된 다른 어떠한 구부려질 수 있는 형상(bowable shape)으로 만곡될 수 있다. 또한, 볼록 고정부(15)는 천연 또는 합성 고무, 또는 수지재료로 만들어질 수 있다. 상기한 물성이 우수한 이러한 재료들 중 하나는 구부려질 수 있는 부분에만 사용될 수 있다.
커플링부(11)는 부착부(13)들을 가지며, 그 각각은 볼록 고정부(15)에 대향하는 방향으로 뻗거나 돌출하도록 형성되어 있다. 부착부(13)들은 모터와 같은 회전체로서 역할을 하는 측정대상(3)에 부착되어 고정되도록 설치되어 있다. 부착부(13)의 형상과 그 고정방법이 볼록 고정부(15)에 대응하도록 규정될 수 있지만, 바람직하게는 부착부(13)는 나사조임을 위한 나사구멍을 갖는다. 일반적으로, 부착부(13)는 인코더의 제조시에 사용되는 것이 아니라, 최종 사용자에 의해 인코더를 측정대상에 부착할 때 사용된다. 이러한 구조가 인코더의 생산성에 거의 영향을 미치지 않으므로 상기한 부착부는 나사조임 구조를 가질 수 있다.
커플링부(11)가 블록 형상의 구조체로서 제조될 수 있지만, 커플링부(11)는 단일 또는 복수의 플레이트 부재로 제조되는 것이 바람직하다. 커플링부(11)가 단일 부재로 형성되고 더 바람직하게는 하나의 판체로 형성되는 경우, 제조비용을 절감할 수 있다. 볼록 고정부(15)들과 부착부들은 커플링부(11)에 부착되기 위해 커플링부(11)와는 별개의 부재들로서 형성될 수 있다. 그러나, 상기한 이유 때문에, 접어서 다르게 가공되는 단일 부재 또는 플레이트 부재를 사용함으로써 커플링부(11)와 일체로 볼록 고정부(15)들과 부착부들을 형성하는 것이 바람직하다. 대안적으로, 커플링부(11)는 하나의 판형상 블록으로 제조될 수 있고, 복수의 판체를 라미네이팅(laminating) 하거나 결합함으로써 하나의 구조물을 형성할 수 있고, 또는 바 형상 또는 블록 형상의 부재에 의해 구성될 수 있다.
회전제한부재(1)의 재료는 특별히 한정되지 않지만, 금속 또는 수지 재료일 수 있다. 특히, 바람직한 재료로는, 인청동(燐靑銅, phosphor bronze)(영율은 110GPa이고 전단 탄성계수는 43GPa), 오스테나이트계 스테인레스강 SUS304(영율은 197GPa이고 전단 탄성계수는 74GPa), 마르텐사이트계 스테인레스강 SUS410(영율은 200GPa이고 항복강도는 345MPa), 두랄라민 A2017P(영율은 69GPa이고 항복강도는 195GPa)과 같은 합금과 금속, 상기한 합금과 금속의 것과 같은 물성을 갖는 그 밖의 합금과 금속을 들 수 있다. 대안적으로, 수지 재료가 바람직하다. 수지 재료의 예로는, ABS 수지, 폴리프로필렌(PP) 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 수지, 폴리클로리네이트 비페닐 수지, 폴리에스테르 수지 및 에틸렌 플루오라이드 수지를 들 수 있다. 하나의 바람직한 재료는 각각의 사용 조건에 따라 상기 열거한 재료들 중에서 선택될 수 있다.
스테이터(2)는 회전축(19)을 따라 깊게 패인 오목 고정부(21)들을 부착면 상에 갖는다. 볼록 고정부(15)들은 오목 고정부(21)들에 각각 삽입되거나 억지 끼워 맞추어지므로, 오목 고정부(21)는 바람직하게는, 볼록 고정부(15)들의 형상에 대응하는 형상, 구체적으로는 볼록 고정부(15)의 돌출면(projection plane)과 같거나 그 보다 약간 작은 개구와 같은 형상을 갖는다. 개구는 로터의 회전축(19)과 평행하게 측면(side surface)을 가질 수 있고, 즉 개구와 동일한 형상이 깊이 방향으로 연속적이고 또는 임의 방향으로 약간 경사져 있다. 즉, 개구는 깊이 방향으로 변하지 않는 개구의 형상으로 축방향으로 뻗도록 형성될 수 있거나, 깊이 방향으로 확장되거나 감소되는 개구로 형성될 수 있다. 경사진 측면의 경우, 그 측면은 개구가 개방 단부(open end)로부터 깊이 방향으로 확장되도록 형성될 수 있다. 이러한 구조에 따라, 볼록 고정부(15)는 취출되기가 어려우면서도 삽입되기가 어렵고, 그 결과 작업성이 절감되고 안정성이 향상된다. 한편, 개구가 개방 단부로부터 깊이 방향으로 감소되도록 측면이 형성되는 경우, 볼록 고정부(15)는 취출되기가 쉬우면서도 삽입되기가 쉽고, 그 결과 작업성이 향상되고 안정성이 감소된다. 볼록 고정부(21)의 이러한 두 가지 형태 중 하나는 적용분야, 제조 환경 등에 따라 선택될 수 있다. 오목 고정부(21)들의 각각은 볼록 고정부(15)의 높이와 적어도 같은 깊이를 갖거나, 스테이터(2)가 삽입되도록 하는 구멍으로서 형성될 수 있다. 주목해야 할 점은, 측면이 바람직하게는 작업성의 면에서 경사지지 않고 형성된다는 것이다.
스테이터(2)는 일반적으로는, 알루미늄, 그 합금 등으로 제조되는 금속 블록을 가공함으로써 형성된다. 그 재료는 상술한 알루미늄 또는 그 합금, 철 또는 그 합금, 황동 또는 마그네슘 합금, 또는 수지 재료일 수 있다.
회전제한부재(1)는 오목 고정부(21)들 안에 각각 볼록 고정부(15)들을 삽입하거나 억지 끼워 맞춤으로써 스테이터(2)에 록킹된다. 상술한 바와 같이, 볼록 고정부(15)들의 각각은 대응하는 오목 고정부(21) 내에 수용되도록 탄성적으로 또는 가소적으로 변형되며, 이들 고정부 사이에 작용하는 마찰저항, 탄성변형력 등에 의해 록킹되도록 유지 고정된다. 삽입 또는 억지 끼워 맞추는데 필요한 힘은 회전제한부재(1)을 록킹하는데 필요한 유지력(retentive force)이 얻어지는 한 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 과도하게 강한 힘이 요구되는 경우에, 회전제한부재(1)의 극도로 악화된 작업성과 변형 등의 결점이 있다. 한편, 극도로 약한 힘은 흔들림(shaking)으로 인하여 증대된 분리 위험성과 유지력의 감소를 초래한다. 이와 같이, 삽입 또는 억지 끼워 맞춤에 필요한 힘은 적당히 조절되어야 한다.
제1 실시예
도 4 및 도 5는 본 발명의 제1 실시예를 각각 도시한 것이다. 도 4는 일례에 따른 회전제한부재(1)의 사시도이며, 도 5는 일례에 따른 스테이터(2)의 사시도이다. 주목해야 할 점은, 인코더의 다른 구성부들, 즉 로터, 베어링, 코드 플레이트, 검출소자, 처리회로 및 커버 등이 이들 도면에 예시되어 있지 않다는 것이다. 그러나, 필요한 구성부들은 실제로는 광학 또는 자기 인코더로서 포함된다.
본 실시예에서 나타난 회전제한부재(1)는 판 부재, 바람직하게는 스테인레스강(SUS304) 등의 금속판을 가공함으로써 형성된다. 도면에 도시한 바와 같이, 커플링부(11)는 회전축이 삽입되게 되는 개구(10)를 중앙에 구비하며, 일정한 폭을 사각형 형상 또는 다이아몬드 형상의 윤곽(outline)을 갖는 평판체(flat plate body)로 구성된다. 각각의 대향 모퉁이에는 한 쌍의 볼록 고정부(15) 또는 부착부(13)가 형성되어 있다. 볼록 고정부(15)들과 부착부(13)들은 커플링부(11)로부터 연속적으로 단일 부재로 형성된다. 더 구체적으로는, 판체에는 판금 가공, 펀칭 가공 등이 적용되므로, 볼록 고정부(15)들과 부착부(13)들은 판체를 절단하고 접음으로써 각각 형성될 수 있다. 이러한 고정부들이 단일 판체를 가공함으로써 형성될 수 있으므로, 대량 생산성을 증대시키며 비용을 절감시키는 것이 가능하다.
도면에 도시한 볼록 고정부(15)는 커플링부(11)의 모퉁이의 외측으로부터 뻗도록 축방향으로 접어지는 베이스, 베이스 상에 설치되어 상향으로 뻗는 베이스로부터 각각의 측방향으로 확장됨과 함께 U자 형상으로 반경방향으로 만곡되는 만곡부(151a)들, 및 만곡부(151a)들의 각 단부 상에 설치되어 서로 근접되어 접근되는 평탄부(152a)를 갖는다. 즉, 축방향으로 돌출될 때, 볼록 고정부(15)는 그 개구가 서로 대향하는 상태로 2개의 U자 형상과 유사한 형상을 갖는다.
한편, 스테이터(2)는, 로터가 그 사이에 개재된 베어링 부재 등과 함께 고정되는 개구(23)를 중앙에 구비하고 또한 볼록 고정부(15)에 대향하는 위치에 형성되는 한 쌍의 오목 고정부(21a)를 갖는 부착면(27)을 구비한다. 또한, 스테이터(2)는 부착부들에 대응하는 위치에 형성된 절결부(cutout part)(22)들을 구비하므로, 인코더가 방해받지 않고 부착부(13)들에 축방향으로 접근하여 측정대상에 부착될 수 있다. 이와 같이, 나사조임을 위해 부착부(13)들 안에 도구를 축방향으로 삽입하는 것이 가능하다.
본 실시예에 따른 오목 고정부(21a)들의 각각은 서로 대향하도록 배치되는 2개의 U자형의 둥근 모퉁이를 갖는 사각형 형상으로 볼록 고정부(15)들의 사영 기하학 구조에 대응하는 개구로서 형성된다. 오목 고정부(21a)는 볼록 고정부(15)보다 약간 작으므로, 볼록 고정부(15)의 만곡부(151a)는 구부려지고 변형되어 오목 고정부(21a) 안에 삽입된다.
부착부(13)들은, 볼록 고정부(15)들이 형성되지 않은 나머지 모퉁이에서 커플링부(11)에 설치된다. 부착부(13)들의 각각은 볼록 고정부들에 대향하는 축방향으로 아래쪽으로 뻗도록 접어지는 접힘부(folded part)(12)를 가지며, 부착부(13)는 더 접어져서 접힘부(12)로부터 반경방향으로 뻗는다. 즉, 접힘부(12)와 부착부(13) 뿐만 아니라 커플링부(11)에 의해 Z자 형상으로 형성된다. 부착부(13)는 측정대상에 나사조임을 위해 사용되는 나사구멍(14)을 갖는다. 나사구멍(14)은, 부착부(13)가 측정대상에 부착될 때 크기의 일부 차이를 흡수하기 위해 소위 긴 구멍으로 형성된다.
스테이터(2)는 스테이터(2)의 외경으로부터 약간 감소되는 윤곽을 갖고 커버가 스테이터에 부착되게 하는 트렁크부(trunk part)(25)와, 그 윤곽으로부터 부분 돌출되는 형태로 각각 형성되고 검출소자와 처리회로와 함께 장착되는 회로기판을 지지하는 기둥부(column)(26)를 갖는다.
제2 실시예
도 6 및 도 7은 본 발명의 제2 실시예를 각각 도시한 것이다. 도 6은 다른 회전제한부재의 사시도이며, 도 7은 다른 스테이터의 사시도이다. 본 실시예에서, 볼록 고정부(15)는 위쪽으로 뻗으면서 중간에 확장되고 반경방향으로 바깥쪽과 아래쪽으로 더 되접어지는 되접힘부(folded back part)(153a)와, 위쪽으로 뻗는 부분과 평행하게 되도록 되접힘부(153a)로부터 아래쪽으로 뻗는 평탄부(154a)를 갖는다. 즉, 본 실시예는 축방향으로 또는 수직으로 되접는 구조를 채용한 것인 반면, 제1 실시예는 측방향으로 접는 구조를 채용한 것이다.
따라서, 스테이터(2)는 볼록 고정부(15)의 사영 기하학 구조에 대응하는 것으로, 둥글지 않은 모퉁이를 갖는 사각형 형상을 각각 갖는 오목 고정부(21)들을 갖는다. 본 실시예에서, 볼록 고정부(15)가 오목 고정부(21b) 안에 삽입되는 경우에 되접힘부(153a)가 우선 삽입되지만, 볼록 고정부(15)가 오목 고정부(21b)로부터 취출되는 경우에 평탄부(154a)의 단부는 오목 고정부(21b)의 측면과 결합된다. 이와 같이, 제1 실시예와 비교하여, 제2 실시예는 삽입 용이성과 취출 곤란성을 실현하는 구조를 채용한 것이다. 본 실시예는 상기한 것과 다른 구성부들에 있어서 제1 실시예의 구성과 유사한 구성을 채용하고 있다. 주목해야 할 점은, 동일한 구성부가 동일한 도면부호로 표시되고 그 설명은 본 실시예에서 반복하지 않는다는 것이다.
제3 실시예
도 8은 본 발명의 제3 실시예를 도시한 것이다. 도 8은 다른 실시예에 따라, 제1 실시예의 것과 유사한 회전제한부재의 사시도이다. 제3 실시예에서, 커플링부(11)는 일정한 폭을 갖는 도넛형 판 형상의 개구를 갖는 중공원형판(hollow circular plate)으로서 제공된다. 볼록 고정부(15)들은 회전 대칭인 위치에 서로 대향하여 설치되고, 볼록 고정부(15)들의 각각이 커플링부(11)의 중공원형판의 외측 모서리 주변으로부터 위쪽으로 뻗고, 확장 부분들은 서로 접근하도록 축방향으로 만곡되어 있다. 구체적으로, 확장 부분들은 서로 접근하기 위해 외측에서 내측으로 빙 둘러 뻗어 있다. 부착부(13)들은 서로 회전 대칭인 위치에서 마찬가지로 형성되지만 각각의 볼록 고정부(15)로부터 1/4원에 의해 회전식으로 배치되어 있다. 부착부(11)는 스테이터의 외경보다 작은 외경을 갖는다. 본 실시예는 상기한 것과 다른 구성부들에 있어서 제1 실시예의 구성과 유사한 구성을 채용하고 있다. 주목해야 할 점은, 동일한 구성부가 동일한 도면부호로 표시되고 그 설명은 본 실시예에서 반복하지 않는다는 것이다.
제4 실시예
도 9는 본 발명의 제4 실시예를 도시한 것이다. 도 9는 또 다른 실시예에 따라, 제1 실시예의 것과 유사한 회전제한부재의 사시도이다. 또한 본 실시예에서, 커플링부(11)는 도넛형 판 형상의 중공원형판으로서 제공된다. 한편, 볼록 고정부(15)들의 각각은 커플링부(11)의 원형판의 내측 모서리로부터 위쪽으로 뻗어 있고, 확장 부분들은 서로 접근하도록 반경방향으로 만곡되어 있다. 본 실시예는 상기한 것과 다른 구성부들에 있어서 제1 및 제3 실시예의 구성과 유사한 구성을 채용하고 있다. 주목해야 할 점은, 동일한 구성부가 동일한 도면부호로 표시되고 그 설명은 본 실시예에서 반복하지 않는다는 것이다.
제5 실시예
도 10은 본 발명의 제5 실시예를 도시한 것이다. 도 10은 또 다른 실시예에 따라, 제1 실시예의 것과 유사한 회전제한부재의 사시도이다. 제5 실시예에서, 커플링부(11)는 둥글고 회전축의 직경보다 큰 직경을 갖는 개구(10)를 중앙에 가지며, 스테이터의 외주변에 대응하여 둥근 외측 모서리를 갖는 사각형 판체로서 형성된다. 한 쌍의 볼록 고정부(15)는 서로 회전 대칭인 위치로부터 위쪽으로 그리고 커플링부(11) 내에 축에 더 가깝게 각각 뻗어 있고, 확장 부분들은 서로 반경방향으로 접근하여 있다. 볼록 고정부(15)들의 각각을 구성하는 부분은, 커플링부(11) 내측의 베이스와 다른 부재가 절결되어 위쪽으로 뻗도록 형성되어 있다. 커플링부(11)는 볼록 고정부(15)에 대응하는 절결 부분들로서 사각형 구멍을 갖는다. 절결 부분은 위쪽으로 뻗는 부분으로부터 확장되어 있지 않지만, U자 형상으로 간단히 접어져 있다. 부착부(13)는 서로 회전 대칭인 위치에서 사각형 형상의 더 긴 측면 외측에 형성되어 있되, 각각의 볼록 고정부(15)로부터 1/4원에 의해 회전식으로 배치되어 있다.
이러한 구성에 따르면, 회전제한부재는 폐기하는 부분 없이 판금 가공, 엠보싱 등을 적용함으로써 하나의 판으로 제조될 수 있다. 본 실시예는 상기한 것과 다른 구성부들에 있어서 제1 및 제3 실시예의 구성과 유사한 구성을 채용하고 있다. 주목해야 할 점은, 동일한 구성부가 동일한 도면부호로 표시되고 그 설명은 본 실시예에서 반복하지 않는다는 것이다.
제6 실시예
도 11은 본 발명의 제6 실시예를 도시한 것이다. 도 11은 다른 실시예에 따라, 제2 실시예의 것과 유사한 회전제한부재(1)의 사시도이다. 본 실시예에서, 커플링부(11)는 도넛형 판 형상의 중공원형판으로서 제공된다. 도넛형 형상은 그 사이에 약간의 여백을 갖도록 회전축의 내경보다 큰 내경을 갖는다. 도넛형 형상은 요구하는 강도를 확보하기 위해 일정 폭을 갖는다. 볼록 고정부(15)들은 회전 대칭인 위치에서 서로 대향하여 설치되며 커플링부(11)의 원형판의 외측 모서리로부터 위쪽으로 뻗어 있고, 확장되어 있고, 축을 향해 접혀져 있으며 다음으로 아래쪽으로 뻗어 있다. 부착부(13)들은 서로 회전 대칭인 위치에서 마찬가지로 형성되어 있되, 각각의 볼록 고정부(15)들로부터 1/4원에 의해 회전식으로 배치되어 있다. 본 실시예는 상기한 것과 다른 구성부들에 있어서 제1 실시예의 구성과 유사한 구성을 채용하고 있다. 주목해야 할 점은, 동일한 구성부가 동일한 도면부호로 표시되고 그 설명은 본 실시예에서 반복하지 않는다는 것이다.
제7 실시예
도 12는 본 발명의 제7 실시예를 도시한 것이다. 도 12는 또 다른 실시예에 따라, 제2 실시예의 것과 유사한 회전제한부재의 사시도이다. 또한 제7 실시예에서, 커플링부(11)는 도넛형 판 형상의 중공원형판으로서 제공된다. 한편, 볼록 고정부(15)들은 커플링부(11)의 원형판의 내측 모서리로부터 위쪽으로 각각 뻗어 있고, 확장되어 있고, 반경방향으로 아래쪽으로 접혀져 있으며 다음으로 아래쪽으로 뻗어 있다. 본 실시예는 상기한 것과 다른 구성부들에 있어서 제2 및 제6 실시예의 구성과 유사한 구성을 채용하고 있다. 주목해야 할 점은, 동일한 구성부가 동일한 도면부호로 표시되고 그 설명은 본 실시예에서 반복하지 않는다는 것이다.
제8 실시예
도 13은 본 발명의 제8 실시예를 도시한 것이다. 도 13은 또 다른 실시예에 따라, 제2 실시예의 것과 유사한 회전제한부재의 사시도이다. 제8 실시예에서, 커플링부(11) 상에 형성된 볼록 고정부(15)들은 제2 실시예의 구성과 동일한 구성을 갖지만, 부착부들 각각은 제2 실시예의 구성과 유사한 구성으로 형성되면서 볼록 고정부들과 대향하여 수직으로 설치되어 있다. 이러한 구성에 따라, 회전제한부재는 나사조임 없이 측정대상에 쉽게 부착될 수 있다. 그러나, 측정대상은 오목 고정부들과 마찬가지로 처리될 필요가 있다. 본 실시예는 상기한 것과 다른 구성부들에 있어서 제2 실시예의 구성과 유사한 구성을 채용하고 있다. 주목해야 할 점은, 동일한 구성부가 동일한 도면부호로 표시되고 그 설명은 본 실시예에서 반복하지 않는다는 것이다.
제9 실시예
도 14 및 도 15는 본 발명의 제9 실시예를 각각 도시한 것이다.
도 14는 회전제한부재의 볼록 고정부의 부분 사시도이며, 도 15는 스테이터의 사시도이다. 본 실시예에서, 볼록 고정부(15)들은 위쪽으로 뻗으면서 중간에 측방향으로 확장되며, S자 형상의 사영 기하학 구조를 갖기 위해 각각의 확장하는 단부가 서로 대향하는 방향으로 원호 형상으로 구부려져 있는 굽힘부(156)를 갖는다. 즉, 확장하는 부분들의 각각의 단부는 전체로서 원통형 윤곽을 갖는 구조를 형성하도록 만곡되어 있다.
따라서, 스테이터(2)의 오목 고정부(21)들의 각각은 볼록 고정부(15)들의 사영 기하학 구조에 대응하여 원통형 형상을 갖는다. 본 실시예는 상기한 것과 다른 구성부들에 있어서 제1 실시예의 구성과 유사한 구성을 채용하고 있다. 주목해야 할 점은, 동일한 구성부가 동일한 도면부호로 표시되고 그 설명은 본 실시예에서 반복하지 않는다는 것이다.
제10 실시예
도 16은 본 발명의 제10 실시예를 도시한 것이다. 도 10은 회전제한부재(1)의 볼록 고정부(15)의 부분 사시도이다. 본 실시예에서, 볼록 고정부(15)는 위쪽으로 뻗으면서 중간에 측방향으로 확장되며, 테이퍼 구조로 원통형 형상을 갖기 위해 각각의 확장하는 단부가 동일한 방향으로 원호 형상으로 구부려져 있는 굽힘부(157)들을 갖는다. 즉, 확장하는 부분들의 각각의 단부는, 선단이 절취되는 상태로 원뿔처럼 테이퍼 형상의 원통 구조를 갖도록 접어져 있다.
따라서, 볼록 고정부(15)들은 오목 고정부(21c)에 더 쉽게 삽입되면서도 더 쉽게 취출될 수 있다. 본 실시예는 상기한 것과 다른 구성부들에 있어서 제9 실시예의 구성과 유사한 구성을 채용하고 있다. 주목해야 할 점은, 동일한 구성부가 동일한 도면부호로 표시되고 그 설명은 본 실시예에서 반복하지 않는다는 것이다.
제11 실시예
도 17은 본 발명의 제11 실시예를 도시한 것이다. 도 17은 회전제한부재의 볼록 고정부(15)의 부분 사시도이다. 본 실시예에서, 볼록 고정부(15)는 제10 실시예의 테이퍼 구조의 원통 형상을 갖는 굽힘부(157)들 뿐만 아니라 날개부(158)들을 가지며, 날개부(158)들 각각에 있어서 굽힘부(157)는 미늘(barb)과 같은 구조를 갖는 날개 형상을 형성하기 위해 하부 부분으로부터 부분적으로 어느 정도까지 개방되어 있다. 즉, 볼록 고정부(15)는 원통 또는 원뿔 형상으로의 확장하는 부분들에 부분적으로 추가 구조로서 미늘들을 갖는 구조체로서 형성된다.
따라서, 볼록 고정부(15)는 스테이터(2)의 오목 고정부(21c)에 더 쉽게 삽입될 수 있다. 또한, 볼록 고정부(15)는 취출력에 대항하여 취출되기가 어렵다. 왜냐하면 미늘로서 기능하는 날개부(158)들이 오목 고정부의 측면을 압착할 뿐만 아니라 그 측면과 결합되어 있기 때문이다. 본 실시예는 상기한 것과 다른 구성부들에 있어서 제10 실시예의 구성과 유사한 구성을 채용하고 있다. 주목해야 할 점은, 동일한 구성부가 동일한 도면부호로 표시되고 그 설명은 본 실시예에서 반복하지 않는다는 것이다.
제12 실시예
도 18은 본 발명의 제12 실시예를 도시한 것이다. 도 18은 회전제한부재의 볼록 고정부(15)의 부분 사시도이다. 본 실시예에서, 볼록 고정부는, 제1 실시예의 확장하는 부분들이 만곡된 것이 아니라 단순히 구부려져 있는 구조체로서 형성되어 있다. 즉, 확장하는 부분들은 직각이라기보다는 예각으로 단순히 접어져 있다. 바람직하게는, 스테이터(2)의 볼록 고정부는 제2 실시예에서와 같은 사각형 형상을 갖는다. 제12 실시예는 상기한 것과 다른 구성부들에 있어서 제10 실시예의 구성과 유사한 구성을 채용하고 있다. 주목해야 할 점은, 동일한 구성부가 동일한 도면부호로 표시되고 그 설명은 본 실시예에서 반복하지 않는다는 것이다.
제13 실시예
도 19는 본 발명의 제13 실시예를 도시한 것이다. 도 19는 회전제한부재의 볼록 고정부의 부분 사시도이다. 본 실시예에서, 볼록 고정부들은, 제9 실시예에 따른 볼록 고정부(15)의 확장하는 부분들이 각각 원호 형상을 이루기 위해 동일한 방향으로 구부려져 있는 구조체로서 형성된다. 구체적으로, 볼록 고정부(15)가 평탄한 베이스를 갖지만, 확장하는 부분들의 각각의 단부는 가파른 산등성이의 반원 형상(hog-backed semicircular shape)으로 돌출면을 갖기 위해 원호 형상으로 만곡되어 있다. 원호의 각 단부는 확장하는 부분들의 각 단부에 대응하며, 이들 각 단부는 그 사이에 소정의 틈을 갖고 서로 대향하도록 형성되어 있다. 바람직하게는, 스테이터(2)의 오목 고정부는 볼록 고정부(15)의 사영 기하학 구조에 대응하여 반원 형상 또는 가파른 산등성이 형상을 갖는다. 본 실시예는 상기한 것과 다른 구성부들에 있어서 제12 실시예의 구성과 유사한 구성을 채용하고 있다. 주목해야 할 점은, 동일한 구성부가 동일한 도면부호로 표시되고 그 설명은 본 실시예에서 반복하지 않는다는 것이다.
제14 실시예
도 20은 본 발명의 제14 실시예를 도시한 것이다. 도 20은 도 16과 도 7에 도시된 제2 실시예의 구성과 실질적으로 유사한 구성을 갖는 회전제한부재의 사시도이다. 제14 실시예에서, 부착부(13)의 접힘부(12)는 볼록 고정부와 동일한 방향으로 커플링부로부터 먼저 뻗고, U자 형상으로 만곡부(12a)에서 아래쪽으로 만곡되어 있으며, 부착부(13)는 만곡부(12a)의 선단에 형성되어 있다. 즉, 본 실시예는, 제2 실시예에서 커플링부로부터 아래쪽으로 접어지는 부분이 먼저 위쪽으로 접어지고 다음으로 아래쪽으로 접어지는 구조를 갖는 부착부를 채용하고 있다. 상술한 바와 같이, 부착부는 임의 방향으로 커플링부로부터 뻗어 있고, 구부려지거나 만곡되어 있으며, 다음으로 볼록 고정부에 대향하는 방향으로 뻗어 있는 구조를 가질 수 있다. 대안적으로, 지금 도시되어 있더라도, 부착부는 구부려지거나 만곡된 것이 아니라 커플링부와 유사한 방향으로 뻗어 있을 수 있다. 또한, 대안적으로, 부착부는 커플링부에 형성될 수도 있다.
이러한 구조에 있어서, 제2 실시예의 구조와 비교하여, 커플링부(11)와 부착부(13) 사이의 보다 작은 높이차가 제공되어 있으므로, 인코더와 측정대상 사이의 틈 또는 거리는 보다 작아질 수 있다. 본 실시예는 상기한 것과 다른 구성부들에 있어서 제2 실시예의 구성과 유사한 구성을 채용하고 있다. 주목해야 할 점은, 동일한 구성부가 동일한 도면부호로 표시되고 그 설명은 본 실시예에서 반복하지 않는다는 것이다.
제15 실시예
도 21은 본 발명의 제15 실시예를 도시한 것이다. 도 21은 도 12에 도시한 제7 실시예의 구성과 실질적으로 유사한 구성을 갖는 회전제한부재의 사시도이다. 제15 실시예에서, 볼록 고정부(15)들 중 하나의 베이스로부터 다른 볼록 고정부(15)의 베이스까지의 커플링부의 절반이 제공되어 있지 않고, 커플링부는 반도넛형 형상(semi-toroidal shape)으로 형성되어 있다. 구체적으로, 커플링부(11)가 제7 실시예에서 도넛형 형상으로 형성되어 있지만, 본 실시예에서의 커플링부(11)는 반원 형상으로 절반으로 줄어들어 있고, 그 양쪽 단부에는 볼록 고정부(15)들이 각각 형성되어 있다. 반원 형상의 중앙에는 하나의 부착부(13)만이 형성되어 있다.
따라서, 제7 실시예와 비교하여, 커플링부(11)와 부착부(13)는 비용 절감을 위해 보다 적은 양의 재료로 제조될 수 있다. 또한, 회전제한부재는 구부려기 쉽고, 하나의 부착부만이 형성되어 있으므로 고정되기가 쉽다. 한편, 이러한 회전제한부재는 강도와 내구성과 관련하여 일부 불리한 점이 있을 수 있다. 본 실시예는 상기한 것과 다른 구성부들에 있어서 제7 실시예의 구성과 유사한 구성을 채용하고 있다. 주목해야 할 점은, 동일한 구성부가 동일한 도면부호로 표시되고 그 설명은 본 실시예에서 반복하지 않는다는 것이다.
본 발명은 일반적으로 회전체의 각도, 각속도, 회전량 등을 측정하기 위한 장치로서 기능하는 로터리 인코더에 적용할 수 있다. 본 발명은 또한 자기 타입 또는 광학 타입에 관계없이 스테이터와 로터를 구비하는 인코더에 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은 인코더를 장치의 제조과정 시에 자동으로 장착하게 할 수 있다.

Claims (7)

  1. 측정대상(3)의 회전축(19)에 결합되는 로터;
    상기 로터를 회전 가능하게 지지하는 스테이터(2); 및
    상기 스테이터(2)를 상기 측정대상(3)에 록킹하는 회전제한부재(1); 를 포함하고,
    상기 회전제한부재(1)는 베이스(base)로서 기능하는 커플링부(coupling part)(15);
    상기 커플링부(11)로부터 상기 스테이터(2)쪽으로 상기 회전축을 따라 뻗는 볼록 고정부(15); 및
    상기 커플링부(11)로부터 임의 방향으로 뻗거나 상기 커플링부(11)와 일체로 형성되는 부착부(13); 를 포함하고,
    상기 스테이터(2)는 상기 회전축(19)을 따른 방향으로 오목한 오목 고정부(21)를 적어도 부착면 상에 가지며, 상기 볼록 고정부(15)는 상기 오목 고정부(21)에 록킹되도록 상기 오목 고정부(21)에 삽입되거나 억지 끼워 맞추어지는 인코더.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부착부(13)는 상기 볼록 고정부(15)의 구조와 유사한 구조를 갖도록 형성되며, 상기 측정대상(3)은 또한 상기 오목 고정부(21)와 유사한 오목부를 포함하는 인코더.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 회전제한부재(1)는 판부재(plate member)로 형성되며, 상기 부착부(13)는 상기 커플링부(11)로부터 상기 볼록 고정부(15)에 대향하는 방향으로 뻗어 있는 인코더.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 커플링부(11)는 상기 로터의 회전축(19)을 가로지르는 측방향(lateral direction)으로 뻗고, 상기 볼록 고정부(15)들은 상기 커플링부(11)의 적어도 2개의 다른 위치로부터 상기 회전축(19)을 따라 각각 뻗으며, 상기 부착부(13)는 상기 볼록 고정부(15)들과 다른 위치로부터 상기 볼록 고정부(15)들에 대향하는 방향으로 뻗는 인코더.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 커플링부(11)는, 상기 로터의 회전축(19)이 삽입 통과되게 하는 개구(10)를 가지며, 상기 커플링부(11)는 상기 회전축(19) 주위에 배치되도록 형성되는 인코더.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 볼록 고정부(15)들은 서로 회전 대칭인 위치에 또는 상기 커플링부(11)의 모퉁이에 각각 배치되고, 상기 부착부(13)들은 서로 회전 대칭인 위치에 또는 상기 커플링부(11)의 모퉁이에 각각 배치되며, 상기 부착부(13)들의 각각은 나사구멍을 갖는 인코더.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 로터는 코드 플레이트(code plate)를 가지며, 상기 스테이터는 검출소자를 갖는 인코더.
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