KR20170014015A - 모듈형 회전 엔코더의 장착방법 및 모듈형 회전 엔코더 - Google Patents

Abstract

모듈형 회전 엔코더의 장착방법 및 모듈형 회전 엔코더는 사용자가 정렬 작업을 간단히 할 수 있게 정확한 위치 결정을 제공함으로써, 재현성과 조립성이 용이하고 또한 간단한 구성을 갖는다. 회전축 상에 장착되는 코드 디스크와 전기회로유닛을 포함하는 모듈형 회전 엔코더를 측정 대상물 상에 장착하는 장착방법은 회전축 상에 코드 디스크를 배치하는 단계; 측정 대상물로부터의 간격이 소정 값에 상응하도록 하기 위해 회전축을 따라 코드 디스크를 조절하는 단계; 및 측정 대상물에 전기회로유닛을 고정하는 단계를 포함한다.

Description

모듈형 회전 엔코더의 장착방법 및 모듈형 회전 엔코더{METHOD FOR MOUNTING A MODULAR ROTARY ENCODER AND A MODULAR ROTARY ENCODER}

본 발명은 모듈형 회전 엔코더(modular rotary encoder)의 장착방법 및 모듈형 회전 엔코더에 관한 것이다.

회전 엔코더는 회전축 둘레의 기계적인 회전 변위량(amount of mechanical rotational displacement)과 회전수(the number of revolutions)를 전기신호로 변환하여 출력하는 것이다. 간편상, 이러한 회전 엔코더는 이하에서 엔코더라고 한다. 이러한 엔코더에 있어서, 기계적인 회전 변위량을 전기신호로 변환하는 부품은 코드 디스크(code disc)와, 검출소자와 회로를 갖는 전기회로유닛(electrical circuit unit)을 포함한다. 그래서 2가지 회전 항목(rotating item)의 상호간의 변위는 출력과 그 이상의 처리를 위해 전기신호 변환된다.

많은 형태의 회전 엔코더가 있는데, 이들 중에서 예를 들면 코드 디스크와 전기회로유닛을 갖는 스캐닝 헤드와 같은 별개의 부품들을 구비하는 모듈형 회전 엔코더가 있다. 상기한 부품들은 그 부품들을 조립하는 사용자에게 별도로 제공된다. 이러한 모듈형 회전 엔코더는 통상적으로 최소의 가능한 작용부품들로 이루어져 있음으로써 비용뿐만 아니라 공간을 최소화시킬 수 있다.

모듈형 회전 엔코더 구성의 일례는 일본특허공개공보 제2002-195853호에 개시되어 있다. 이러한 타입의 모듈형 회전 엔코더는 고정 플랫폼(fixing platform)을 통해 측정 대상물에 고정되며 회로기판이 부착되어 있다. 회로기판은 전기부품과 그 전기부품 상에 장착된 수광소자를 갖는다. 더구나 코드 디스크는 측정 대상물의 회전축 상에 배치되어 있다. 발광소자, 수광소자 및 고정형 슬릿판(fixed slit plate)은 코드 디스크에 대해 움직이지 않게 배치되어 있다. 발광소자로부터 방출된 광은 고정형 슬릿판의 슬릿과 코드 디스크의 슬릿을 통해 수광소자에 입력된다. 다음으로, 축의 회전으로 인하여, 광은 코드 디스크 상에 형성된 특정 슬릿 패턴에 따라 수광소자에 입력된다. 예를 들면, 코드 펄스 형태의 전기신호는 회전운동에 상응하여 발생된다.

회전체, 예를 들면 모터의 회전 샤프트(rotatable shaft) 상에 이러한 타입의 모듈형 회전 엔코더를 장착함으로써, 엔코더의 기능이 확립된다. 즉, 엔코더 샤프트가 없고 또한 엔코더 베어링(bearing)(또는 엔코더 커버)이 없더라도, 대향하는 부재(opposite member) 상에 기능부품들(functional parts)을 사용함으로써 엔코더의 기능이 확립된다.

제조공정 중에, 모듈형 회전 엔코더는 코드 디스크 유닛과 스캐닝 헤드를 특수 도구를 이용하여 함께 장착함으로써 서로 조립된다. 다음으로, 엔코더 기능을 점검한 후에, 그 배열구조를 분해하여 유닛들을 분해상태로 사용자에 제공한다. 모듈형 회전 엔코더를 구입하는 사용자는 측정 대상물의 회전축, 예를 들면 모터의 구동축 상에 그 엔코더를 장착함으로써 엔코더 기능을 실현시킬 수 있다.

엔코더의 성능에 대하여, 가장 중요한 특징은 출력신호 파형의 정확도이다. 신호 정밀도는 예를 들면 주위 구성(surrounding configuration)과 측정 대상물의 회전을 검출하는 데 사용되는 코드 디스크의 정밀도에 의존한다. 더구나 그 신호 정밀도는 신호처리유닛과 검출소자들을 포함하는 전기회로유닛을 측정 대상물 상에 장착하는 정밀도와 코드 디스크의 검출 정확도에 의존한다. 모듈형 회전 엔코더의 경우에 있어서, 가장 중요한 사항은 신호처리유닛, 검출소자 등을 포함하는 전기회로유닛을 측정 대상물 상에 장착하는 정확도라는 것이다.

장착 정확도가 출력신호 파형의 정밀도에 미치는 중대한 영향은 제조업체가 비교적 쉽게 해결할 수 있는 문제이지만 사용자에게 있어서는 복잡한 문제를 일으킨다는 것이다. 이러한 이유는, 일반적인 사용자가 만족해야 하는 요구사항은 많지만, 엔코더를 측정 대상물 상에 장착할 때에 일반적인 사용자가 보통 엔코더의 구성과 그 특징에 정통하지 않기 때문이다.

상술한 바와 같이, 모듈형 회전 엔코더의 제조업체는 그 엔코더를 한 차례 조립하여 완전히 조립된 엔코더로서 그 기능을 점검한다. 그 엔코더가 분해되어 같은 방식으로 재조립될 수 있는 경우는 문제가 없다. 그러나 장착 정밀도 요건이 높기 때문에, 사용자에게는 기술적으로 복잡한 절차로 이어질 수도 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 회전 엔코더에 대한 특수 장착방법이 예를 들면, 일본특허공개공보 S62-147315에 기술되어 있다. 이 엔코더는 샤프트 위치 결정을 짓는 전기신호를 발생하기 위하여 코드 디스크 패턴과 코드 디스크 패턴을 판독하는 고정형 광검출기/마스크 조립체를 갖는 회전형 코드 디스크를 포함하고 있다. 인쇄회로기판과 코드 디스크의 정확한 정렬을 위한 필요성이 없는 방법이 기술되어 있다. 그 목적을 위해서는, 먼저 광검출기/마스크 조립체 및 광검출기용 리드(lead)들을 삽입한다. 다음으로, 적합한 캘리퍼(caliper)들 또는 스페이서(spacer)들을 광검출기/마스크 조립체가 장착되는 인쇄회로기판과 코드 디스크 사이에 밀어넣어 적합한 간격이 있도록 보장해야 한다. 인쇄회로기판의 정확한 위치결정 후에, 리드들은 납땜할 필요가 있다.

그러나 이러한 장착방법에 있어서, 사용자는 광검출기 조립체와 마스크용 리드들에 대한 위치를 결정해야 한다. 따라서, 이러한 작업은 복잡하고 번거로운 것으로 여겨지고 있다. 더구나 수개의 정렬 마스크에 기초하여 마스크와 코드 디스크의 정확한 위치를 결정하기 위해서는 정밀한 시각적인 판단(visual determination)이 필요하다. 이러한 시각적인 판단은 어느 정도의 숙련을 요구하여 반드시 쉬운 작업은 아니다. 또한 광검출기/마스크 조립체는 위치 결정짓는 것이 어려울 뿐만 아니라 코드 디스크도 간극 조정을 위한 캘리퍼 또는 스페이서의 사용으로 인하여 비스듬하게 장착되어 버릴 수도 있다. 그러므로, 특히 회로기판이 다른 위치에서 다중 센서(muitiple sensor)를 가지고 있을 때, 베이스 회로기판 (base circuit board) 자체에 검출기 기능을 갖는 엔코더를 제공한다는 것은 어려운 일이다.

본 발명의 목적은, 모듈형 회전 엔코더를 장착하는 동안에 필요한 정렬 작업(alignment operation)을 쉽게 재현할 수 있는 능력을 사용자에게 제공하는, 모듈형 회전 엔코더 및 그 장착방법을 제공하는 데에 있다. 또한 저비용의 모듈형 회전 엔코더 뿐만 아니라 간단한 구성을 갖는 모듈형 회전 엔코더가 요망된다.

상기 목적은 본 발명에 따른 모듈형 회전 엔코더에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 유리한 실시형태들은 종속청구항들에 특징 지워진다.

측정 대상부재 또는 측정 대상물 상에 모듈형 회전 엔코더를 장착하는 방법은 (a) 코드 디스크를 샤프트 상에 배치하는 단계; (b) 측정 대상부재 또는 측정 대상물로부터의 간격이 소정 값에 상응하도록 하기 위해 그 샤프트를 따라 코드 디스크의 위치를 조절하는 단계; 및 (c) 측정 대상부재 또는 측정 대상물에 전기회로유닛을 고정하는 단계를 포함한다.

코드 디스크는 압력 접촉에 의해 디스크 허브(disc hub) 상에 장착되어도 좋다. 상기 축의 선단은 터미널 고정장치(terminal locking device)에 의해 디스크 허브에 고정되어도 좋다. 코드 디스크를 갖는 디스크 허브는 코드 디스크 위치를 조절하기 위해 축방향을 따라 슬라이딩함으로써 이동될 수도 있다.

코드 디스크가 장착되는 샤프트의 회전축이 측정 대상물의 회전축에 상응함이 가능할 수도 있다. 더구나 코드 디스크는 그 샤프트에 압입(press fitting)되고 나서 축방향으로 슬라이딩하여 이동됨으로써 측정 대상물에 대한 간격을 조절한다.

코드 디스크는 디스크 허브 상에 장착되어도 좋고, 디스크 허브는 디스크 허브에 샤프트를 고정하기 위한 고정 도구 기구(locking tool mechanism)를 구비하여도 좋다. 코드 디스크를 구비한 디스크 허브는 샤프트에 장착되어도 좋고, 디스크 허브의 위치는 샤프트를 축방향을 따라 슬라이딩 가능하게 이동시킴으로써 조절될 수도 있다. 다음으로, 디스크 허브를 고정 도구 기구에 의해 샤프트에 고정한다.

위치 조절은 스페이서(spacer) 또는 지그(jig)를 이용하여 행해질 수 있다.

위치 조절은 전기회로유닛에 수직으로 대향하는 코드 디스크를 배치함으로써 행해질 수도 있다.

상보적인 숫형 피팅(male fitting)과 암형 피팅(female fitting)은 전기회로유닛과 측정 대상물의 각 장착면 상에 형성될 수 있고, 위치 조절은 이러한 피팅들의 위치에서 행해질 수 있다. 다음으로, 전기회로유닛은, 상호간의 피팅들이 상호간에 끼워맞추어질 수 있는 위치로 이동되고 또한 그 위치에 고정된다.

스페이서는 전기회로유닛과 측정 대상물 사이에 개재될 수 있다.

본 발명의 실시형태에 따르면, 모듈형 회전 엔코더는 디스크 허브, 코드 디스크 및 전기회로유닛을 포함한다. 코드 디스크는 측정 대상물 상에 모듈형 회전 엔코더를 장착하기 위해 디스크 허브 상에 압입 및/또는 접착(adhesion)에 의해 장착된다.

코드 디스크는 측정 대상물 상에 모듈형 회전 엔코더를 장착하기 위해 디스크 허브 상의 중간 위치에 장착될 수 있다.

전기회로유닛은 모듈형 회전 엔코더를 장착하기 위해 스페이서를 통해 측정 대상물 상에 장착될 수 있다.

전기회로유닛은 모듈형 회전 엔코더를 장착하기 위해 배열된 숫형 피팅과 암형 피팅에 상호간의 끼워맞춤에 의해 측정 대상물 상에 장착될 수 있다.

그래서 저비용의 모듈형 회전 엔코더 및 모듈형 회전 엔코더의 용이한 장착방법이 제공된다. 이 장착방법은 간단한 조절 작업에 의해 정확한 위치결정을 보장한다. 또한 모듈형 회전 엔코더의 간단하고 컴팩트(compact)하며 슬림(slim)한 구성이 제공된다.

본 발명의 실시형태에 따르면, 모듈형 회전 엔코더의 장착방법은 측정될 (회전가능한) 대상물과 연결되는 샤프트 상에 코드 디스크를 장착하는 단계를 포함한다. 다음으로, 코드 디스크의 위치는 회전가능한 샤프트 축(shaft axis)의 축방향으로 조절된다. 다음으로, 전기회로유닛이 장착된다. 회전가능한 샤프트 축의 축방향으로의 코드 디스크의 조절 작업을 간소화시킴으로써, 조절 작업이 매우 쉬워진다. 코드 디스크를 디스크 허브를 통해 샤프트에 끼워맞추거나 직접 코드 디스크를 직접 샤프트에 끼워맞추거나 어느 한쪽으로 함으로써, 엔코더의 장착 공간뿐만 아니라 엔코더 사양(specification)을 적당하게 선택할 수 있다.

본 발명의 실시형태에 있어서, 코드 디스크는 디스크 허브를 통해 샤프트에 끼워 맞추어진다. 디스크 허브 내에는, 샤프트의 선단과 연결하여 있는 터미널 고정 장치가 있다. 그래서 엔코더 측과 대상물 측 상에 다른 축들이 함께 고정된다. 또한 코드 디스크는 디스크 허브에 압력 접촉에 의해 장착되고 축방향으로 슬라이딩 가능하게 이동됨으로써 그 위치 또는 높이를 조절한다. 대안적으로, 코드 디스크는 샤프트에 직접 압입되어도 좋다. 이와 같이, 코드 디스크는 디스크 허브 또는 샤프트의 어느 한 쪽에 압입된다. 코드 디스크를 압력 접촉에 의해 장착하기 때문에, 전체의 구성은 간단해진다. 이에 의해 모듈형 회전 엔코더의 크기를 줄일 수 있다. 또한 코드 디스크의 위치 또는 높이 조절은 매우 간단한데, 이는 축방향으로의 슬라이딩 이동을 수반하기 때문이다.

코드 디스크는 샤프트 상에 직접 장착되어도 좋다. 코드 디스크를 샤프트 상에 직접 장착함으로써, 별개의 디스크 허브의 필요성이 없어진다. 그래서 부품 수의 절감과 그에 따라 비용 절감이 예상된다.

코드 디스크의 압력 접촉은, 코드 디스크와 디스크 허브 또는 샤프트의 장착구멍이 접촉되어 상호간의 마찰저항에 의해 고정/고정 상태에 이른다는 것을 의미한다. 즉, 코드 디스크의 장착 시에, 디스크 허브 또는 샤프트는 고정 상태에 이르기 까지 장착구멍 안으로 밀어 넣어진다. 코드 디스크는 경량이고 소형이기 때문에, 그 코드 디스크를 압력에 의해 디스크 허브에 부착하는 것만으로 충분히 안정된 방식으로 고정될 수 있다.

본 발명의 실시형태에 있어서, 위치 또는 높이 조절은 코드 디스크를 전기회로유닛에 부착함으로써 행해진다. 요철형의 예를 들면, 숫형 및 암형의 상보적인 결합부들은 측정 대상물과 전기회로유닛의 장착면 상에 형성된다. 높이 조절은 전기회로유닛 상의 피팅들의 결합상태에 의해 행해진다. 다음으로, 전기회로유닛을 고정하기 위해 피팅들이 더 이상 함께 끼워 맞추어지지 않을 때까지 전기회로유닛이 이동된다. 즉, 오목부(recessed part)와 돌출부(protruding part)의 상보적인 구성에 의해, 돌출부는 부착되기 전에 전기회로유닛에 대해 코드 디스크의 접촉 또는 돌출 높이를 결정한다. 그 후에, 돌출부는 오목부와 달리 장착된 측정 대상물의 위치와 접촉하게 된다. 이때에, 전기회로유닛은, 간극이 돌출부의 높이와 같게 형성되도록 코드 디스크에 대해 배치된다. 이 때문에, 돌출부의 요구되는 간극 폭과 높이가 서로 같으면, 쉽게 재현할 수 있는 간극 조절이 제공된다. 돌출부의 높이는 간극의 동일한 정밀도 요구를 필요로 하지만, 오목부의 깊이는 돌출부의 높이보다 더 커도 좋고 고 정밀도를 요구하지 않는다. 또한 장착면은 평탄한 것이 바람직하다.

본 발명의 실시형태에 있어서, 디스크 허브는 측정 대상물의 회전축에 대응하는 샤프트에 그 디스크 허브를 고정하기 위한 고정 도구 기구를 갖는다. 디스크 허브 상에 이미 장착되어 있는 코드 디스크는 그 위치 또는 높이를 조절하기 위해 슬라이딩 방식으로 이동된다. 다음으로, 디스크 허브는 고정 도구에 의해 샤프트에 고정된다. 이와 같이, 코드 디스크는 고정 도구를 이용하여 샤프트에 더 안정되게 고정된다. 고정 도구는 디스크 허브축을 회전 샤프트에 고정하는 데 통상적으로 이용되는 고정 도구를 포함하여도 좋다. 그러므로, 이와 관련하여 통상의 부재들의 사용이 제시될 수도 있다. 예를 들면, 디스크 허브를 샤프트에 고착하기 위해서는 고정 스크류와 유사한 작은 스크류가 이용되어도 좋다.

코드 디스크의 위치 또는 높이를 조절하기 위해 스페이서 또는 지그를 이용하여도 좋다. 높이 또한 그 높이 조절 전에 측정도구를 이용하여 측정되어도 좋다. 정밀한 높이 위치 출력은 스페이서 또는 도구를 이용함으로써 바로 제공되어도 좋다. 또한 코드 디스크의 높이 조절은 전기회로유닛에 수직한 코드 디스크를 배치함으로서 행해져도 좋다. 그때에, 전기회로유닛은 측정 대상물의 장착면 상에 그대로 고정된다. 다음으로, 코드 디스크를 고정한 후에, 전기회로유닛과 장착면 사이에 스페이서를 삽입한다. 즉, 전기회로유닛은 스페이서의 양에 의해서만 더 높아지게 되고 스페이서의 두께에 대응하는 간격만큼 코드 디스크로부터 이격된다. 이러한 상황에서, 또한 스페이서의 폭이 요구되는 간극과 같으면, 상술한 돌출부의 경우에서처럼, 간극은 상술한 바와 같은 돌출부와 같은 방식으로 쉽게 조절될 수 있다.

모듈형 회전 엔코더는 광학 엔코더로서 배치되어도 좋다. 그래서 발광소자와 수광소자 사이에 샌드위치 형태(sandwich configuration)의 투과 변형(transmissive variant)으로 배치하는 것이 가능하다. 대안적으로, 반사광을 검출할 수 있는 코드 디스크의 한 측면 상에 발광소자와 수광소자를 반사 변형(reflective variant)으로 배치하는 것이 가능하다. 또한 전기회로유닛은 다른 전기소자들을 구동하거나, 유도신호를 증폭 및/또는 정류하거나 또는 타이밍 신호를 생성하기 위해 수개의 전기회로를 구비한 전기회로기판을 포함하여도 좋다. 모듈형 회전 엔코더가 자기 엔코더로서 배치되면, 검출소자는 전기회로기판 상에 배치된다. 또한 모듈형 회전 엔코더에 유도 스캐닝 원리(inductive scanning principle)를 사용하는 것도 가능하다.

모듈형 회전 엔코더에 있어서, 발광소자로서 발광 다이오드(LED), 레이저 다이오드(LD) 등과 같은 반도체 발광소자가 사용될 수도 있다. 또한 수광소자로서 포토트랜지스터, 광다이오드 등과 같은 반도체 수광소자가 사용될 수도 있다.

자기 스캐닝 원리를 사용하는 경우에는, 자기검출소자와 자기회로부품을 설치한다.

유도 스캐닝 원리를 사용하는 경우에는, 적당한 유도 검출소자뿐만 아니라 적합한 와인딩 패턴(winding pattern)을 설치한다.

광학 스캐닝 원리를 사용하는 경우, 코드 디스크는 광학 투과부(소위 슬릿(slit)이라고 불림)와 광학 비투과부 또는 반사부 혹은 비반사부를 갖는 디스크 형상(disc-shaped) 슬릿판으로서 배치된다. 따라서, 코드 디스크를 예를 들면 통상의 방식으로 스캐닝함으로써 증분신호(incremental signal)와 절대신호(absolute signal)가 유도될 수 있다.

자기 스캐닝 원리를 사용하는 경우, 상술한 광학 코드 디스크에서처럼 같은 신호들이 생성될 수 있다. 그 목적을 위해서, 거친 물질(coarse materials)과 미세 물질(fine materials)을 조합하여 적당한 자기력 라인들을 생성하는 것이 가능하고, 대안적으로는, 자기생성구조(magnetic-generating arrangement)와 비자기생성구조(non-magnetic-generating arrangement)로서 자기물질과 비자기 물질을 조합하는 것이 가능하다.

유도 스캐닝 원리를 사용하는 경우, 유도 효과(induction effect)를 야기시키기 위해 적합한 와인딩 패턴이 요구된다.

이하, 본 발명의 다른 특징과 형태들에 대하여는 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 장착과정을 나타내는 정면도.
도 2는 장착과정을 더 나타내는 정면도.
도 3은 장착과정을 더 나타내는 정면도.
도 4는 장착과정을 더 나타내는 정면도.
도 5는 조립된 엔코더의 평면도.
도 6은 도 5에 도시한 조립된 엔코더의 정면도.
도 7은 본 발명의 실시형태의 장착과정을 나타내는 정면도.
도 8(a)는 장착과정을 더 나타내는 평면도.
도 8(b)는 장착과정을 더 나타내는 정면도.
도 9(a)는 장착과정을 더 나타내는 평면도.
도 9(b)는 도 3은 장착과정을 더 나타내는 정면도.
도 10(a)는 장착과정을 더 나타내는 평면도.
도 10(b)는 장착과정을 더 나타내는 정면도.
도 11은 조립된 엔코더를 나타내는 평면도.
도 12는 도 11에 도시한 조립된 엔코더의 정면도.
도 13은 본 발명의 실시형태의 장착과정을 나타내는 정면도.
도 14(a)는 장착과정을 더 나타내는 사시도.
도 14(b)는 장착과정을 더 나타내는 정면도.
도 15(a)와 도15(b)는 장착과정을 더 나타내는 정면도.
도 16은 장착과정을 더 나타내는 정면도.
도 17은 조립된 엔코더의 평면도.
도 18은 도 17에 도시한 조립된 엔코더의 정면도.
도 19는 본 발명의 실시형태의 장착과정을 나타내는 정면도.
도 20은 장착과정을 더 나타내는 정면도.
도 21은 장착과정을 더 나타내는 정면도.
도 22는 장착과정을 더 나타내는 정면도.
도 23은 조립된 엔코더의 평면도.
도 24는 도 23에 도시한 조립된 엔코더의 정면도.
도 25는 본 발명의 실시형태에 따른 엔코더의 전기회로유닛의 사시도.
도 26은 측정 대상물에 대응하는 모터의 사시도.
도 27은 모터에 끼워 맞추어진 변경 상태의 전기회로유닛의 사시도.
도 28은 모터에 고정된 최종 상태의 전기회로유닛의 사시도.

이하, 도 1 내지 도 28을 참조하여 본 발명의 실시형태들을 설명한다.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 하나의 실시형태를 나타낸 것이다. 여기서, 도 1 내지 도 4는 장착과정의 정면도이고, 도 5는 조립된 모듈형 회전 엔코더의 평면도이며, 도 6은 도 5에 도시한 조립된 엔코더를 부분 단면으로 나타낸 정면도이다.

모듈형 회전 엔코더는 전기회로유닛(3), 코드 디스크(2) 및 디스크 허브(1)를 포함한다. 디스크 허브(1)는 측정 대상물과 결합되고 또한 코드 디스크(2)를 회전시키게 하는 기능을 갖는 회전 샤프트(11)에 부착되어 있다. 디스크 허브(1)는 측정 대상물(10)로부터 샤프트(11)의 직경에 상응하는 직경을 갖는 샤프트 삽입부(102)를 갖는다. 또한 디스크 허브(1)는 내경단차부(internal diameter stepped parts)를 통해 샤프트 삽입부(102)보다 작은 내경을 갖는 고정구멍(securing hole)(101)을 갖는다. 또한 디스크 허브(1)의 둘레부(circumferential parts)는 외경이 샤프트 삽입부(102)보다 대경부(104)를 갖는다. 또한 디스크 허브(1)의 둘레부는 외경 단차부로 인해 형상이 더 작은 코드 디스크 부착부(103)를 갖는다. 본 실시형태에 있어서, 디스크 허브(1)의 코드 디스크 부착부(103)의 선단은 직경이 점차 증가하는 테이퍼 형상(tapered shape)과 코드 디스크(2)의 삽입을 용이하게 하는 형상으로 형성되어 있다.

디스크 허브(1)의 재료는 특별히 한정되지 않으며, 요구되는 강도를 얻을 수 있는 정도라면 금속 재료, 수지 재료 등이어도 좋다. 또한 예를 들면 코드 디스크 부착부(103)의 재료가 용이한 압력 접촉 또는 압력 부착 재료인 경우, 다른 구성부들은 혼성 형태로 금속으로 만들어도 좋다. 코드 디스크 부착부(103)의 외경은 코드 디스크 장착구멍(22)의 내경과 같은 것이 바람직하다. 대안적으로, 그 외경은 약간 더 클 수도 있다. 이 치수 관계는 일정한 힘의 양을 인가하여 압력 접촉력 또는 마찰력을 일으키는 데 충분할 정도로 코드 디스크(2)를 삽입함으로써 압력 접촉에 의해 서로 지지되어 유지되는 정도로 하여도 좋다.

코드 디스크(2)는 구멍을 갖는 디스크 형상 재료의 하나의 시트(sheet)로 형성된다. 코드 패턴은 측정을 위해 요구되는 특정 패턴을 생성하는 데 충분한 정도로 코드 디스크(2)의 신호 표면(21) 상에 형성된다. 코드 디스크(2)의 재료는 하나의 단독 재료 또는 다중 재료의 조합으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 광학 스캐닝 원리의 경우에는, 증분신호 또는 절대신호를 발생시킬 수 있는 것이라면, 반투명 재료와 불투명 재료, 또는 반사 및 광흡수 재료의 조합 등을 사용하여도 좋다. 또한 자기 스캐닝 원리의 경우에는, 자기 및 비자기 재료를 조합하여 적합한 코드 패턴을 형성하여도 좋다. 또한 유도 스캐닝 원리의 경우에는, 코드 패턴으로서 특정 와인딩 패턴(winding pattern)을 형성하고 절연재료 상에 전도성 재료를 조합함으로써 요구하는 측정값을 제공하도록 유도 전류를 발생시켜도 좋다. 대체로, 코드 디스크(2)의 신호 표면(21)은 전기회로유닛(3)의 회로기판(32)의 반대 표면(reverse surface)으로 향해져 있다. 또한 코드 디스크(2)의 장착구멍(22)은, 코드 디스크 부착부(103)가 삽입될 수 있는 회전 중심 부근에 형성된다.

전기회로유닛(3)은 베이스 유닛(base unit)(31)과 회로기판(32)를 포함한다. 베이스 유닛(31)은 전기회로유닛(3)의 장착면 상에 고정된 회로기판(32)을 지지한다. 광학 또는 자기 검출 소자, 고정 슬릿판 및/또는 유도 검출을 위한 와인딩 패턴은 필요에 따라 회로기판(32) 상에 배치됨으로써, 코드 디스크(2) 상의 코드 패턴을 검출한다. 또한 연산 및 신호 처리를 위한 증폭기 소자, 회로 소자, 디지털 회로 소자를 회로기판(32) 상에 장착하여 검출 소자들에 의해 발생되는 신호의 필요한 처리를 한다. 또한 필요에 따라, 엔코더를 전원에 접속하는 데 요구되는 커넥터와 외부회로 등을 설치하여도 좋다.

모듈형 회전 엔코더를 장착하는 방법에 대하여는 아래에 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 디스크 허브(1)는 측정 대상물, 예를 들면 모터에 관련되는 샤프트(11) 상에 장착된다.

디스크 허브(1) 자체의 위치 조절은 행해지지 않기 때문에, 디스크 허브(1)는 샤프트(11)에 간단히 부착된다. 이때에, 샤프트(11)의 돌출부(11a)는 디스크 허브(1)의 샤프트 삽입부(102) 안에 삽입된다. 그래서 디스크 허브(1)의 하부 말단부와 샤프트(11)의 돌출부(11a)의 상부 말단부가 접촉된다. 다음으로, 축 장착 스크류(4)는 상부 방향으로부터 디스크 허브(1)의 고정구멍(101) 안에 삽입되어 샤프트(11)에 형성된 스크류 구멍에 나사결합된다.

다음으로, 도 3에 도시한 바와 같이, 코드 디스크(2)의 장착구멍은 디스크 허브(1)의 코드 디스크(2)를 부착하기 위해 상측으로부터 디스크 허브(1)의 코드 디스크 부착부에 압압된다. 이때에, 코드 디스크(2)의 신호 표면의 위치 또는 높이는 측정 대상물(1)의 장착면으로부터 소정의 간격(L2)으로 되도록 조절된다. 코드 디스크(2)의 이러한 높이(L2)는 전기회로유닛(3)의 회로기판의 하부 맨끝 표면(extreme surface), 또는 그 위에 장착된 검출기 소자 유닛으로부터의 높이(L1), 또는 유사한 기능을 수행하는 어떤 소자 또는 회로의 하부 맨끝 표면으로부터 소정의 간극(L)을 두고 이격되어 있다. 즉, 부착된 코드 디스크(2)의 높이(L2)는 간극(L)만큼 떨어져 있고 또는 전기회로유닛(3)의 회로기판의 높이(L1)로부터 더 적게 떨어져 있다. 코드 디스크(1)의 위치는 지그 등을 이용하여 쉽게 조절될 수 있다.

디스크 허브(1)와 코드 디스크(2)가 단순히 압입된다는 사실에 기인하여, 코드 디스크(2)의 높이 조절은 샤프트(11)의 회전축의 축방향으로 코드 디스크(2)를 슬라이딩시킴으로써 간단히 달성된다. 한편, 디스크 허브(1)와 코드 디스크(2)가 눌러 부착되더라도, 문제 없이 코드 디스크(2)를 지지하기 위해 충분한 지지 강도/마찰력이 존재한다. 또한 높이와 위치를 조절한 후에, 신뢰성을 향상시키기 위해 코드 디스크(2)를 디스크 허브(1)에 접착하여도 좋다. 코드 디스크(2)의 높이 조절과 위치 결정을 위해서는, 효율성과 정밀성을 향상시킬 뿐만 아니라 재현성을 증대시키려는 시도로 작업을 간소화시키기 위한 도구를 이용하여도 좋다. 도구를 이용할 때, 코드 디스크(2)의 하부 표면측의 높이 또는 상부 표면측의 높이 중 어느 한쪽을 제어하여도 좋다.

도 4에 도시한 바와 같이, 전기회로유닛(3)은 측정 대상물(10)의 장착면에 고정된다. 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 전기회로유닛(3)은 베이스 유닛(31)의 장착구멍(34)을 통해 스크류(5)를 고정함으로써 고정된다. 이때에, 회로기판(32)의 높이(L1)는 베이스 유닛(31)에 대해 고정된다. 왜냐하면 그 위치가 베이스 유닛(31)과의 관계에 의해 자동으로 결정되기 때문이다. 그것은 회로기판(32)의 높이(L1) 이하의 간극 양(L)만큼 코드 디스크(2)를 정밀하게 배치하기에 충분하다. 따라서, 각 유닛의 위치는 결정되고 나서 정밀하고 쉽게 고정될 수도 있어, 한층 경험이 부족한 기술자들은 충분한 재현성으로 모듈형 회전 엔코더를 조립할 수 있게 된다. 스크류(4)를 장착하기 위해 회로기판(32)에는 관통구멍(33)이 형성된다.

이러한 구조의 특징은 회전 샤프트의 선단에 디스크 허브를 고정하기 위한 터미널 고정 기구를 사용한다는 데 있다. 고정 스크류가 필요하지 않으므로, 그러한 타입의 고정 장치에 대해 공간이 필요하지 않게 된다. 그래서 보다 소형의 구성을 제공할 수 있다. 또한 각 유닛의 고정 작업은 대상물(10)의 축방향으로부터 실시될 수 있다. 즉, 코드 디스크(2)와 전기회로유닛(3) 모두가 축방향으로부터 고정되기 때문에, 반경방향(예를 들면, 측방향)으로의 작업공간을 형성할 필요성이 없어진다. 그 외에는, 코드 디스크(2)를 디스크 허브(1)에 고정하기 위해 고정 스크류가 필요하게 될 경우, 전기회로유닛(3)의 일부는 반경방향으로부터 스크류 고정작업을 실시하기 위한 공간을 형성하기 위해 위로 개방될 필요가 있다. 그러나 설명한 모듈형 회전 엔코더는 그 필요성이 없고 이에 따라 더욱 소형화가 가능하다.

코드 디스크(2)는 디스크 허브(1)를 통해 샤프트(11)에 부착된다. 그러나 어떤 상황에서는, 코드 디스크(2)를 샤프트(11)에 압입하여도 좋다. 그 상황에서는, 상술한 바와 같이 디스크 허브(1)를 생략하는 것이 가능하고 디스크 허브(1)에 대응하는 구성부들은 샤프트(11)로 대체될 수 있을 것이다. 디스크 허브(1)를 생략함으로써, 코드 디스크(2)의 제거는 더 번거롭게 될 것이고 장착과정 또한 더 번거롭게 될 것이다. 그러나 많은 구성부들이 줄어들게 되고 이러한 구조는 더욱 소형의 구성을 가능하게 할 것이다.

도 7 내지 도 12는 본 발명의 실시형태를 나타낸 것이다. 도 7, 도 8(a), 도 9(b) 및 도 10(b)는 장착과정을 나타내는 정면도이고, 도 8(a), 도 9(a) 및 도 10(a)는 장착과정을 나타내는 평면도이고, 도 11은 조립된 엔코더를 나타내는 평면도이며, 도 12는 조립된 엔코더의 정면도이다. 도 7 내지 도 10에서, 동일한 구성요소들에 대하여는 도 1 내지 도 6의 구성요소들에 적용된 동일한 참조숫자를 표기한다.

도 7에 예시한 바와 같이, 엔코더는 전기회로유닛(3), 코드 디스크(2) 및 디스크 허브(1)를 갖는다. 디스크 허브(1)는 측정 대상물(10)의 샤프트(11)에 고정하기 위해 고정 도구 기구를 갖는다.

즉, 디스크 허브(1)는 대상물(10)의 샤프트(11)의 외경에 상응하는 샤프트 삽입부의 내경만큼 위 아래로 관통되어 있다. 디스크 허브(1)는 확경부(extanded diameter part)(104)를 가지며 그 외주변부(outer periphery)는 더 큰 직경을 갖는다. 또한 디스크 허브(1)의 코드 디스크 부착부(103)는 외경 단차부를 통해 더 작은 상태로 되는 형상을 갖는다. 디스크 허브(1)의 확경부(104)는 외주변부로부터 샤프트 삽입부까지 반경방향으로 관통하는 고정 스크류 구멍(105)을 갖는다. 고정 스크류(106)는 고정 스크류 구멍(105)에 나사결합된다. 고정 스크류 구멍(105)과 고정 스크류(106)에 의해, 샤프트(11)는 디스크 허브(1)에 체결되어 고정되고, 이에 따라 고정 도구 기구가 제공된다.

또한 코드 디스크(2)는 디스크 허브(1) 상에 이미 고정되어 있다. 고정 절차는 특별히 제한되지 않으며 코드 디스크는 예를 들면, 접착, 스크류에 의한 고정, 용접, 용착(melt adhering) 등에 의해 고정되어도 좋다. 또한 도 8(a)와 도8(b)에 도시한 바와 같이, 오목부(13)는 대상물 (10)의 장착면의 일부에 형성된다. 오목부(13)에 대응하는 돌출부(35)는 전기회로유닛(3)의 베이스 유닛(31) 상에 형성된다. 즉, 전기회로유닛(3)의 위치를 조절함으로써, 돌출부(35)는 오목부(13)에 끼워 맞춰지도록 배치된다. 오목부(13)의 깊이는 코드 디스크(2)와 전기회로유닛(3) 사이의 간극 폭(L)에 상응하는 반면, 돌출부(35)의 깊이는 오목부(13)의 깊이와 같거나 더 깊도록 형성된다. 즉, 돌출부(35)는 오목부(13)에 끼워 맞춰지는 크기보다 더 커도 좋다.

조립방법에 대하여는 아래에 더 설명한다. 도 8(a)와 도 8(b)에 따르면, 상술한 바와 같은 오목부(13)는 예를 들면, 모터인 대상물(10)의 장착면(16)의 일부에 형성된다. 이러한 오목부(13)는 예를 들면, 회전축의 중심에 있는 2개의 평행 라인과 대상물(10)의 외주변에 있는 디스크 형상 라인에 의해 둘러싸인 일부를 천공함으로써 형성된다. 오목부(13)의 깊이(L)는 코드 디스크(2)와 전기회로유닛(3) 사이의 요구되는 간극(L)의 폭에 상응한다. 이러한 예에서, 샤프트(11)는 단차부가 없는 원통형봉(cylindrically-shaped bar)이다. 그 주변에서, 동심원 형상(concentric-circle-shaped)의 특정 구역이 대상물(10)로부터 제거되어 장착면(16)에 절결부(15)가 형성된다. 이러한 절결부(15)는 디스크 허브(1)와의 간섭을 방지하고 소위 도피구멍(escape hole) 기능을 갖는다. 또한 스크류 구멍(14)은 평탄한 장착면(16)에 형성된다.

다음으로, 도 9(a)와 도 9(b)에 도시한 바와 같이, 상면에 코드 디스크(2)가 장착되어 있는 디스크 허브(1)는 디스크 허브(1)를 샤프트(11)에 부착하기 위해 샤프트 축(11)의 상부측으로부터 삽입된다. 그 점에서, 디스크 허브(1)는 아직 고정 상태에 있는 것은 아니다. 다음으로, 전기회로유닛(3)은 대상물(10)의 장착면(16) 상에 배치된다. 이 점에서, 전기회로유닛(3)은 아직 고정된 것이 아니며 그 돌출부(35)는 오목부(13)에 적당히 끼워 맞추기 위한 위치로 조절된다. 이러한 예에서, 돌출부(35)는, 전기회로유닛(3)에 장착구멍(34)이 형성되어 있는 부분에 형성된다. 전기회로유닛(3)의 돌출부(35)가 오목부(13)에 끼워 맞춰지고 오목부(13)의 깊이가 소정의 양(L)만큼 작아지면, 회로기판(32)의 하부 맨끝 표면은 그 양(L)만큼의 위치로 내려가게 된다. 이러한 상태에서, 디스크 허브(1)에 고정된 코드 디스크(2)는 전기회로유닛(3)의 회로기판(32)의 하부면을 향해 돌출되도록 조절된다. 디스크 허브(1)는 고정 스크류(106)에 의해 축(11)에 고정된다.

다음으로, 도 10(a)와 도 10(b)에 도시한 바와 같이, 전기회로유닛(3)은 위로 들어 올려지고 오목부(13)로부터 돌출부(35)가 제거된다. 전체 구조는 오목부가 없는 장착면(16) 상에 위치시키기 위해 특정 반경각(radial angle)으로 피벗팅되고 나서 고정된다. 예시한 예에 있어서, 전기회로유닛(3)은 90°회전됨으로써 위치된다. 스크류 구멍(14)이 장착면(34)에 대향하여 장착하도록 형성되기 때문에, 전기회로유닛(3)은 이 위치에 고정될 수 있다. 이 점에서, 돌출부(35)는 스크류 구멍(14)의 부근에서 평탄한 장착면(16)에 닿게 된다. 그래서 전기회로유닛(3)의 하부 맨끝 표면의 높이는 오목부(13)의 깊이(L)와 같은 양만큼 더 깊어지고 일정 폭(L)을 갖는 간극만큼 코드 디스크(2)로부터 떨어진다.

이러한 구조는 매우 간단한 방식으로, 각 유닛의 고정 위치의 정밀한 결정을 제공하고 특별한 경험과 숙련이 없는 작업자들조차 재현성이 높은 방식으로 그 구조를 조립할 수 있다. 이러한 구조는 또한 약간의 변경만으로 기존의 디자인과 부품들의 지속적인 사용을 제공한다. 전기회로유닛(3)의 위치를 결정하기 위해 작업하는 지그를 이용하기 때문에, 특수 도구를 필요로 함이 없이 재현성이 용이한 조립이 제공된다. 대상물(10) 상의 오목부의 절결부와 전기회로유닛(3) 상의 돌출부의 구조만이 필요하게 된다. 그 기하학적인 구조가 미리 결정되면, 그러한 구조부들은 그 제조와 동시에 형성될 수 있다. 따라서, 어떤 추가적인 지출비용도 비교적 적은 편이다.

도 13 내지 도 18은 본 발명의 실시형태를 나타낸 것이다. 도 13, 도 14(b), 도 15 및 도 16은 장착과정을 나타내는 정면도이고, 도 14(a)는 장착과정을 나타내는 사시도이고, 도 17은 조립된 엔코더의 평면도이며, 도 18은 조립된 엔코더의 정면도이다. 또한 도 14(a)는 지그의 사시도이고, 도 14(b)는 지그의 단면도이다. 도 13 내지 도 18에 있어서, 도 1 내지 도 12에 도시한 바와 같은 동일한 구성요소들에 대하여는 동일한 참조숫자가 표기되었고 그 대응하는 설명은 생략한다.

도 13에 예시한 바와 같이, 엔코더는 전기회로유닛(3), 코드 디스크(2) 및 디스크 허브(1)를 포함한다. 이 실시형태에 있어서는, 지그를 이용하여 코드 디스크(2)의 위치를 조절한다. 이러한 이유때문에, 상술한 오목부와 돌출부는 필요하지 않다. 오목부가 대상물(10)의 장착면에 존재하지 않고 따라서 돌출부가 전기회로유닛(3)에 없다는 것을 인식하여야 한다.

다음으로, 조립을 위한 절차에 대하여 설명한다. 도 14(a) 및 도 14(b)에 예시한 바와 같이, 코드 디스크(2)의 위치를 조절하기 위해 지그(9)를 준비한다. 지그(9)는 원통형 중공체(中空體)(91)를 포함하고 개구들 중 1개의 가장자리로부터 안쪽으로 돌출하는 플랜지(flange)(92)를 갖는다. 플랜지(92)의 전방 말단에는, 중공체(91)와 동심을 이루는 호형 개구(93)가 있다. 또한 중공체(91)와 팬(fan) 형상으로 이루어져 있고 이 중공체(91)의 중심축에 대해 특정 각도로 형성되는 플랜지(92)로부터 절결부(94)가 절결 형성되어 있다. 또한 하부 맨끝 표면(92a)으로부터 맨끝부(extreme part)(95)까지 중공체(91)와 플랜지(92)의 내부에 간격(L2)이 마련된다. 이 길이(L2)는 일정 양(L)만큼의 간극(L1)보다 작아지도록 설계된다.

도 15에 도시한 바와 같이, 상면에 코드 디스크(2)가 장착되어 있는 디스크 허브(1)는 디스크 허브(1)를 샤프트(11)에 부착하기 위해 샤프트(11)의 상부측으로부터 삽입된다. 이 점에서, 디스크 허브(1)는 아직 고정 상태에 있는 것은 아니다. 다음으로, 지그(9)는 코드 디스크(2) 위에 배치된다. 이 점에서, 지그(9)의 원통형 중공체(91)의 중앙은 디스크 허브(1)의 중앙과 겹쳐지게 된다. 개구(93)는 샤프트(11)의 관통구멍으로서 작용한다. 이러한 상태에서, 디스크 허브(1)에 고정된 코드 디스크(2)는 그 위치를 조절하도록 이동됨으로써 플랜지(92)의 하부면을 향해 돌출된다. 디스크 허브(1)는 고정 스크류(106)에 의해 축(11)에 고정된다.

다음으로, 도 16에 도시한 바와 같이, 전기회로유닛(3)은 소정의 위치에 고정된다. 그 점에서, 전기회로유닛(3)의 회로기판 유닛의 하부 맨끝 표면의 높이(L1)는 간극(L)의 양만큼 더 높아진다. 코드 디스크(2)에 대해 폭(L)의 간극이 생기게 된다(예를 들면, 도 8 참조).

따라서, 이러한 구조는 각 유닛의 고정 위치를 정밀하게 결정하기 위해 매우 간단한 방식을 제공하고 특별한 경험과 숙련이 없는 작업자들조차 재현성이 높은 방식으로 그 구조를 조립할 수 있다. 위치를 결정하기 위해 지그를 사용하면 상술한 경우에서처럼 오목부를 절결함과 함께 돌출부를 형성하는 것이 필요 없다. 그래서 약간의 변경만으로 기존의 디자인과 부품들의 지속적인 사용이 가능하다. 또한 지그의 비용이 비교적 낮기 때문에, 최종의 비용 증대가 아주 크지 않는다.

도 19 내지 도 24는 본 발명의 실시형태를 나타낸 것이다. 도 19 내지 도 22는 장착과정을 나타내는 정면도이고, 도 23은 조립된 엔코더의 평면도이며, 도 24는 조립된 엔코더의 정면도이다. 도 19 내지 도 24에 있어서, 도 1 내지 도 18에 도시한 바와 같은 구성요소들에 대하여는 동일한 참조숫자를 표기하고 그 설명은 생략한다.

도 19에 도시한 바와 같이, 엔코더는 전기회로유닛(3), 코드 디스크(2) 및 디스크 허브(1)를 포함한다. 이 실시형태에 있어서는, 스페이서를 이용하여 위치를 조절한다. 이 때문에, 지그를 사용할 필요가 없다.

다음으로, 조립을 위한 절차에 대하여 설명한다. 도 19에 예시한 바와 같이, 상면에 코드 디스크(2)가 장착되어 있는 디스크 허브(1)는 디스크 허브(1)를 샤프트(11)에 부착하기 위해 샤프트(11)의 상부측으로부터 삽입된다. 이 점에서, 디스크 허브(1)는 아직 고정 상태에 있는 것은 아니다. 또한 도 20에 도시한 바와 같이, 전기회로유닛(3)은 장착면(16) 상의 정위치(regular position)에 배치되거나, 장착되며 필요에 따라 임시 고정된다. 이러한 상태에서, 장착면(16)에 고정된 코드 디스크(2)는 전기회로유닛(33)의 회로기판(32)의 하부 맨끝 표면을 향해 돌출하도록 그 위치를 조절한다. 디스크 허브(1)는 고정 스크류(106)에 의해 샤프트(11)에 고정된다.

다음으로, 도 21에 도시한 바와 같이, 전기회로유닛(3)은 측정 대상물(1)의 장착면(16)으로부터 위로 들어 올려지고, 전기회로유닛(3)의 고정 위치에 스페이서(8)가 배치된다. 스페이서(8)의 두께는 코드 디스크(2)와 회로기판(32) 사이의 간극(L)의 폭과 같다. 또한 전기회로유닛(3)은 스페이서(8)의 상단에 한번 더 배치되고, 장착구멍과 장착 스크류 구멍(14)에 대응하도록 조절되고 나서 스크류로 고정된다. 그래서 전기회로유닛(3)은 스페이서(8)의 높이(L)의 양만큼 위로 들어 올려진다. 다음으로, 기판유닛의 하부 맨끝 표면의 높이는 또한 스페이서(8)의 높이의 양(L)만큼 더 높아지고, 이에 의해 코드 디스크(2)에 대해 간극(L)이 생기게 된다.

이 실시형태는 각 유닛의 고정 위치를 정밀하게 결정하기 위해 매우 간단한 방식을 제공하고 특별한 경험과 숙련이 없는 작업자들조차 재현가능한 방식으로 조립할 수 있다. 전기회로유닛(3)이 지그로서 작용하기 때문에, 위치를 결정하기 위해 특수 도구를 이용하는 것이 필요 없어 특수 기계가공(maching)을 필요로 하지 않는다. 또한 이러한 구조는 변경 없이 기존의 디자인과 부품들의 지속적인 사용을 제공한다. 또한 위치를 조절하기 위해 이용되는 스페이서의 비용이 비교적 낮기 때문에, 최종으로 비용에 미치는 영향이 적은 편이다.

도 25 내지 도 28은 본 발명의 실시형태를 나타낸 것이다. 도 25는 전기회로유닛의 사시도이고, 도 26은 측정 대상물(이 경우에는 모터)의 사시도이며, 도 27은 모터에 고정된 전기회로유닛의 조절상태를 나타내는 사시도이다. 도 25 내지 도 28에 있어서, 도 1 내지 도 24에 도시한 바와 같은 구성요소들에 대하여는 동일한 참조숫자를 표기하고 그 설명은 생략한다.

도 25에 도시한 바와 같이, 엔코더는 본체(31)와 회로기판(32)을 포함한다. 본체(31)는 원통형상으로 형성되어 있다. 측정 대상물을 향하는 본체의 장착면은 원통의 내경의 방향으로 플랜지 형상을 갖는 베이스부(base part)(39)를 구비한다. 베이스부(39)는 원통의 중앙과 동심을 이루어 개방되어 있는 개구(36)를 가짐으로써, 하부 방향, 즉 장착면의 방향으로 개방되는 개구부(37)가 형성된다. 베이스부(39)는 장착구멍에 대향하여 형성된 한 쌍의 장착부(34)를 갖는다. 장착부(34)는 회전대칭인 위치에 배치되며 그 하부 부분은 하부 방향, 즉 장착면의 방향으로 돌출하도록 형성되는 돌출부(35)를 갖는다.

도 26에 도시한 바와 같이, 모터(10)의 본체는 사각정육면체 형상(square cubic shape)을 이루고 샤프트(11) 뿐만 아니라 회전축은 그 내부의 중앙으로부터 거의 돌출하여 있다. 샤프트(11)의 부근에는, 절결부(15)가 모터(10)의 본체에 동심원으로 형성되어 있고, 이에 의해 특정 구역 내에 그 일부가 제거되어 있다. 전기회로유닛(3)의 개구(37)는 돌출부(12)에 끼워 맞출 수 있다. 즉, 이러한 크라운형 돌출부(12)의 외경과 개구(37)의 내경은 실질적으로 같다. 전기회로유닛(3)이 크라운부와 조합될 때, 반경방향으로의 위치가 결정될 수 있다. 또한 모터 본체의 평탄한 장착면(16)에는 전기회로유닛(3)을 고정하기 위한 스크류 구멍(14)이 형성되어 있다. 또한 가장자리까지 뻗는 밴드형 구역(band-like region)에서의 샤프트의 양 측방에는, 크라운형 돌출부의 외측의 평행 라인들에 의해 접하여 오목부(13)가 형성되어 있다.

다음으로, 도 7 내지 도 12에 대해 상술한 장착 절차를 참조하여야 하겠지만, 조립 절차에 대하여 설명한다. 도 27에 도시한 바와 같이, 전기회로유닛(3)은, 전기회로유닛(3)의 돌출부(35)가 모터의 본체의 오목부(13)의 위치에 끼워 맞추어지도록 배치된다. 이 점에서, 크라운형 형태에 의해, 반경방향으로의 위치가 고정되기 때문에, 코드 디스크(2)의 높이의 조절만이 행해진다. 그 조절은 전기회로유닛의 베이스부에 형성된 절결부로부터 행해질 수 있다. 회로기판(32) 상에는 커넥터(71)와 회로소자(72)를 장착하여 외부회로와 접속하도록 하여도 좋다.

다음으로, 도 28에 도시한 바와 같이, 코드 디스크(2)의 조절과 고정을 완료한 후에, 전기회로유닛(3)을 위로 들어올려 90°회전하고 나서 장착부(34) 상의 고정 스크류 구멍(14)의 위치와 정합하여 장착 스크류(5)로 고정한다. 이에 따라, 코드 디스크(2)의 간극이 조절된다. 이 실시형태에 있어서는, 크라운형 형태를 이용하고 있지만, 반드시 필요한 것은 아니며 스크류만으로 고정함으로써 위치결정 기능을 달성할 수 있고 또한 다른 위치결정 기구를 이용할 수도 있다.

모듈형 회전 엔코더의 장착방법과 본 명세서에 설명한 방법에 의해 장착될 수 있는 모듈형 회전 엔코더는 광범위하게 이용될 수 있다. 예를 들면, 그 방법은 예를 들면 모터와 같은 회전체인 대상물의 변위량, 회전수, 회전속도, 내연기관, 또는 핸드 와인드 장치(hand-wound device) 등을 검출하기 위한 엔코더와 함께 사용될 수 있다. 그 방법은 증분신호 또는 절대신호의 출력에 한정되는 것은 아니며, 어떤 타입에도 함께 사용될 수 있다. 또한 광학, 자기 또는 유도 스캐닝 원리와 같은 일정한 타입의 스캐닝 원리에 한정되는 것은 아니다.

Claims (6)

1. 적어도 전기 회로 유닛과 코드 디스크가 장착된 디스크 허브를 갖고, 이 디스크 허브에는 측정 대상물의 회전축에 고정하기 위한 고정도구를 가지며, 측정 대상물 본체에 장착되는 모듈형 엔코더의 장착 방법으로서,
   a) 코드 디스크가 장착된 디스크 허브를 상기 측정 대상물의 회전축에 장착하고,
   b) 이어서, 이 디스크 허브를 회전축의 축방향으로 윤활시켜 이동하고 전기 회로 유닛에 맞부딪히게 함으로써 코드 디스크의 측정 대상물 본체로부터의 거리가 규정의 값이 되도록 조정하고,
   c) 다음에, 상기 고정도구에 의해 디스크 허브를 측정 대상물의 회전축에 고정하고,
   d) 이어서, 전기 회로 유닛을 스페이서 또는 전기 회로 유닛 및 측정 대상물 본체의 구조를 이용하여 상기 코드 디스크와의 사이에 소정의 간극을 가지는 높이로 조절해서 측정 대상물 본체에 고정하는 모듈형 엔코더의 장착 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 전기 회로 유닛과 측정 대상물의 장착면에는, 코드 디스크와 전기 회로 유닛의 간극에 동일한 깊이의 요철의 감합 구조가 형성되고, 전기 회로 유닛의 감합 구조가 감합된 위치에서 코드 디스크의 높이 조정을 실시하고,
   이어서, 전기 회로 유닛을 이동해서 감합 구조가 감합되지 않은 위치에서 전기 회로 유닛을 고정하는 모듈형 엔코더의 장착 방법.
3. 제1항에 있어서,
   전기 스페이서는, 코드 디스크와 전기 회로 유닛과의 간극과 동등의 높이를 갖고, 전기 회로 유닛과 측정 대상물의 사이에 개재하도록 배치되는 모듈형 엔코더의 장착 방법.
4. 적어도 코드 디스크가 장착되는 축과 회전 중심 부근에 설치 구멍이 형성된 원판상의 부재인 코드 디스크와 전기 회로 유닛을 갖고, 상기 코드 디스크는 디스크 허브에 장착되고, 상기 디스크 허브는 측정 대상물의 회전축에 고정하기 위한 고정도구를 가지며,
   상기 코드 디스크의 설치 구멍 내경부와 코드 디스크가 장착되는 축의 외주부가 인접하여 서로의 마찰 저항에 의해 걸림·고정되어 있는 압접된 상태로 장착되어 있는 측정 대상물 본체에 장착된 모듈형 엔코더.
5. 적어도 전기 회로 유닛과 코드 디스크가 장착된 디스크 허브를 갖고, 이 디스크 허브에는 측정 대상물의 회전축에 고정하기 위한 고정도구를 가지며,
   상기 전기 회로 유닛과 측정 대상물의 장착면에는 코드 디스크와 전기 회로 유닛과의 간극에 동일한 깊이 및 높이의 요철의 감합 구조가 형성되고,
   감합 구조가 감합되지 않은 위치에서 전기 회로 유닛이 고정되어 있는 측정 대상물 본체에 장착된 모듈형 엔코더.
6. 적어도 전기 회로 유닛과 코드 디스크가 장착된 디스크 허브를 갖고, 이 디스크 허브에는 측정 대상물의 회전축에 고정하기 위한 고정도구를 가지며, 상기 전기 회로 유닛과 측정 대상물의 사이에는 코드 디스크와 전기 회로 유닛과의 간극과 동등의 높이를 가지는 스페이서가 배치되어 있는 측정 대상물 본체에 장착된 모듈형 엔코더.
   

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