TWI334021B - Encoder - Google Patents

Description

UJ4021 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種安裝在編碼器罩子的連接器耦合結 構’該編碼器親合到馬達之轉子的轉動軸並且檢測出轉子 的旋轉次數與/或轉動角度與位置。 【先前技術】 在先前技術中’在此種型態的編碼器中，編碼器係經 由一連接器而耦合到外部控制電路等等，以用來取得輸出 信號或者輸入/輸出控制信號。就此—用來取得之連接器 的結構而言’例如’典型的結構係顯示於圖4與圖5。圖 4所示的結構具有一連接器耦合到安裝在編碼器本體1上 之編碼器罩子2的後部。亦即是，在此結構中，該連接器 係從紙張的上側而耦合到編碼器罩子。連接器4經由襯墊 42而耦合到罩子2’以維持體部內的空氣緊度。就罩子2 的圖式而言，其係通常適於匹配編碼器體部的圖式，例 如’一端被密封的圓柱形與一方形盒形狀則被包括在內。 在此，編碼器體部1具有一結構性元件，以來檢測譬 如伺服馬達之轉子的旋轉次數或者轉動角度。明確地，體 部1的轉動軸lb放置在體部1的凸狀部分la;編碼盤則 附著到此轉動軸la，其中傳送光區域與擋光區域形成在預 先決定圖案中；光源，用來發射光線到此編碼盤的該圖案 形成元件；光感應器，接收傳送到該編碼盤的光線，其係 放置在該光源的相反位置，中間夾著該編碼盤；以及一電 -5- 1334021 子電路’用來輸出一對應轉動角度的電信號。同樣地，該 轉動軸lb會附著到由知名構件所決定之轉子的轉動軸， 然後’轉子的轉動動作將被傳送到該轉動軸lb。 另一方面，圖5所示的結構係爲連接器4附著到編碼 器罩子2之側邊部分的典型結構。亦即是，在此結構中， 連接器被從紙張的側邊（右）方向被耦合。該結構靜止元 件的排列幾乎與圖4的一樣，因此，具有相對應數字之那 些相同元件的說明會被省略。 經由直接固定到電元件上的連接器來輸出編碼器之輸 出信號的編碼器係爲已知，例如，譬如在日本專利公開號 Η09·2 43,406中所揭露的編碼器。再者，其中連接器與罩 子一體成形的編碼器係爲已知，例如譬如在日本專利公開 號2002-151,192中所揭露的編碼器。 在此方式中，除去該本體之連接的方式或方向，自圖 4所示之背部、自圖5所示之側邊部取出連接器，或者取 出連接器到譬如斜後方與類似方向之另一方向（沒顯示）. 的方式，其係取決於連接器所耦合的裝置或者客戶要求的 規格。因此’因爲實際上爲了 一種編碼器就必須準備複數 個罩子2’以符合編碼器所附著的裝置或者客戶規格，所 以在先前技術中’此技術的成本無法降低。更甚的是，在 滿足新需求上，甚至當和編碼器體部的規格相配時，罩子 都會因爲不適合而必須重新設計，這將導致運輸的大量延 遲，以及假如更糟的是，競爭者已經贏得了客戶。此一問 題已經更加地形成，尤其因爲目前在裝置技術與控制裝置 -6- 1334021 的快速發展，以及新舊裝置的快速生產交替。 〔專利文獻1〕日本專利公開號2002- 1 5 1,1 92 〔專利文獻2〕日本專利公開號H09-243,409 【發明內容】 〔本發明所解決的問題〕 本發明之目的乃在提供編碼器，其結構可能以數種不 同的方向將連接器自具有一種罩子的體部取出。 〔解決本問題的構件〕 爲了解決上述問題，本發明的特徵在於一改變方向配 接器係設置於連接器與罩子之間，特別提供以下所說明的 組態。 (1) 一編碼器包含一編碼器體部1，其係檢測被決定 之物體的轉動；一罩子2，覆蓋該編碼器體部1的背部； 以及一連接器’連接該編碼器體部1的內部電路與外部電 路， 其中該連接器4經由附著方向是可變的改變方向配接 器3而安裝到該罩子2。 (2) 上述（1)的編碼器，其中該罩子2具有安裝該 改變方向配接器3的切口部份2a。 (3) 上述（1)或（2)的編碼器，其中該切口部分 2a的角度係爲被改變角度的一半。 (4) 上述（3)的編碼器，其中該改變方向配接器3 1334021 藉由改變到該罩子切口部分2a的安裝方向而使該連接器4 的安裝方向改變。 〔發明之功效〕 根據本發明，該編碼器的結構可能可將連接器取出到 具有一種罩子的複數個方向。 尤其是，根據申請專利範圍第1項所定義的組態’在 提供附著方向改變的改變方向配接器不改變編碼器罩子的 情形下，共同部分可被施加，其係將有助於成本降低。 再者，根據申請專利範圍第2項所界定的組態，因爲 切口部分設置於編碼器中且改變方向配接器安裝於其上， 所以連接器的附著方向可極其輕易地改變。 更者，根據申請專利範圍第3、4項所定義的組態， 連接器的附著方向可藉由僅僅將改變方向配接器的附著方 向改變而來改變，而且這是有經濟價値的。 【實施方式】 〔實施本發明的最佳模式〕 一編碼器包含一編碼體部’其係檢測被決定之物體的 轉動；一罩子’罩住該編碼器體部的背部；以及一連接 器，連接該編碼器體部的內部電路與外部電路，其中該連 接器經由附著方向可變的改變方向配接器而安裝到該罩 子。再者，該罩子較佳地具有安裝該改變方向配接器的切 口部分’該改變方向配接器藉由改變安裝到該罩子切口部 ' 8 - 1334021 分的方向而使該連接器的附著方向改變。 接著，將參考附圖來詳細說明實施本發明的最佳模 組。圖1係爲說明本發明編碼器之一最佳實施例的前視 圖。 在圖式中，本發明的編碼器包含：體部1，其具有轉 動軸lb放置在凸狀部分la上；以及罩子2，其罩住該體 部1的背部，亦即是，放置編碼器結構元件的部分。再 者，連接器4是經由改變方向配接器3來附著至該罩子 2。同樣地，在此實施例中，雖然適合藉由插式結構來附 著之具有凸狀部分la的編碼器將被解釋做爲一栓結構實 例，但是本凸狀部分1 a並不總是需要，而編碼器則可能 被架構以適合其用途或其規格。 編碼器體部1的背部具有結構性元件，以檢測譬如伺 服馬達之轉子的旋轉次數或者轉動角度。具體地，編碼盤 嚙合該轉動軸lb，其中透光區域與擋光區域是形成爲預定 圖案；光源則用來將光線發射到此編碼盤的該圖案形成部 分；光感應器則接收透射到該編碼盤的光線，放置在該光 源的相對位置，而該編碼盤則夾於其中：以及一電子電 路，用來輸出一對應轉動角的電信號。同樣地，該轉動軸 lb與知名構件所決定之轉子的轉動軸嚙合，隨後該轉子的 轉動動作將被傳送到該轉動軸lb。 更者，具有相同功能的體部可能包含：藉由轉子的轉 動來產生預先決定磁性圖案的一磁性圖案產生構件；以及 一磁性檢測要件與類似物，以檢測隨著轉子的轉動而發生 -9- 1334021 之該磁性圖案產生構件的磁場改變，並且輸出對應轉動角 度的電信號。或者，可使用其他檢測要件，例如藉由實施 靜電或機械接觸來檢測對應轉動角度之圖案變化。 編碼器罩子2具有耦合部分2a，以耦合到該改變方向 配接器，而具有連接器4的改變方向配接器3則可耦合或 嚙合到此部分。此一耦合部分2a係爲斜切於圖式中的切 口部分。藉由形成此一切口部分，可輕易地藉由改變方向 配接器3而來改變方向。就切口部分的角度而言，雖然它 不會特別地受到限制，但是當將附著連接器的方向改變到 幾乎直角方向時，切口部分的角度則是1/2，亦即是，切 口部分與轉動軸lb或者編碼器ic之附著表面的角度大約 爲45°。但這是沿直角方向上改變角度的情形，因此當角 度改變大約60°時，切口部分的角度則較佳地以具有大約 3 0°來形成。亦即是’雖然切口部分2a的角度較佳地是附 著可變連接器4之改變角度的1/2，但另一方面，切口部 分2a可能具有任何角度。 就切口部分的形狀而言，不一定會具有如圖所示被直 線切割的平面形狀，也可以是帶有圓弧的彎曲表面。 附著改變方向配接器3的前面部份具有耦合部分3 a， 以來耦合到該罩子2的耦合部分2a。此耦合部分3a較佳 地形成爲與罩子相同的切口部分。在此情形中，切角與上 述相同，因此其說明被省略。同樣地，襯墊或包裝可提供 於該耦合部分2a或耦合部分3a內，以維持內部空氣的緊 實或者避免任何灰塵或液體的侵入。 -10- 1334021 改變方向配接器3的背部係藉由經過襯墊或塡裝料42 的螺齒41而裝置有連接器4，以希望地維持內部空氣的緊 實或者避免任何灰塵或液體的侵入。連接器4居中傳達該 編碼器體部結構元件的內部電路與外部控制電路之間之編 碼器輸出信號或者控制信號的輸出/輸入。亦即是，此連 接器4扮演將編碼器內部電路與外部電路連接的角色。任 何形狀或任何數目的電極皆可被應用，只要它們是最佳並 且對應外部控制電路編碼器之規格的話。 改變方向配接器3與連接器4 一起構成連接器組件 1 4。在較佳實施例中，藉由改變此組件1 4的附著方向， 連接器的附著方向會改變。在圖式所示的實例中，組件 1 4 A當作附著方向之橫向方向的實例，另一方面，組件 14B當作附著方向之縱方向的實例。在此方式中，取出連 接器的方向可藉由改變組件14A、14B (亦即是，改變方 向配接器）的附著方向而改變成直角（90°)。同樣地， 該耦合部分2a與耦合部分3a的形狀被希望是對稱的，以 配接此些不同的附著方向。 更者，各種不同的附著方向可藉由具有不同組態的各 種改變方向的配接器3來配接，特別是可準備具有不同角 度的切口部分。 同樣地，在本發明最佳模組實施例中，如在以上或以 下實例中圖式所示的實例，取出連接器的方向可被推薦藉 由至少一改變方向配接器而至少在橫向方向與縱向方向中 改變。 -11 - 1334021 接著，本發明更具體的實例將參考圖式來解釋 係爲說明本發明編碼器實例的外表透視圖，圖3則 編碼器主要部分的截面圖，其係包括在將連接器4 方向安裝時之狀態中的轉動軸lb，該截面包含連接 與改變方向配接器3的中間線，以及凸狀部分33a 的截面。 同樣地，在圖2與3中，主要結構元件與圖 同，因此，具有相同數字的相同元件則不用解釋。 例中，罩子與安裝在編碼器體部的改變方向配接器 進一步有用特性。罩子2的週邊部分適合體部1的 而其後端部分則以來自週邊部分的圓弧來密封。更 後端部分的一部分上的週邊部分與編碼器附著表面 度爲45°，以形成連接改變方向配接器3的耦合部： 再者，可以認爲該體部具有從週邊部分經由切口吾 的傾斜面，從而使一體成型的體部在設計上看來與 向配接器耦合。 該耦合部分2a的切口表面具有幾乎矩形的開 24，其四角爲圓形的（亦即，圓形的四角）。此開 24的功能是使編碼器1體部之結構性元件的電路與 改變方向配接器3上之連接器4連接的佈線會通過 部分24，且使用者透過開口部分24可協調時調整 的微調器與類似物。在開口部分24周圍用來設定 塡裝料（0環）的溝槽會維持編碼器氣體內部的緊 避免任何灰塵或液體的侵入。 。圖2 是圖2 從橫向 器4的 :33b) 1者相 在此實 3具有 外形， 者，由 間之角 + 2 a ° 3分2 a 改變方 口部分 口部分 安裝在 此開口 體部內 襯墊或 實或者 -12- 1334021 再者，螺齒孔2 1 a、2 1 b係設置以將改變方向配接器3 固定於開口部分24中心與上上下下四週。這些螺齒孔 2 1 a、2 1 b的每一孔將如以下所說明地來應用，其係取決於 改變方向配接器的附著方向。更者，一對鍵槽23a、23b 係從上側形成經過開口部分24的後端部分。再者，在與 那些鍵槽以及開口部分中心以及開口部分24下側轉動對 稱的位置上，設有相同鍵槽23c、23d。 改變方向配接器3具有幾乎方形的桿柱，像筒形部 分，前側的耦合部分3 a則具有一切口表面，其對筒形部 分中心軸的角度大約成45°，其係與該耦合部分2a的切口 表面相同。筒形部分的兩端被切面以致於該切割從後端至 前端變得更深，從而與該罩子2的組態一體成型。 具有與該罩子2相同圖形的開口部分34會被設置到 改變方向配接器3之耦合部分3a的切口表面，以致於當 將改變方向配接器安裝至罩子2時，罩子2的開口部分24 會與此開口部分34匹配。再者，一對導引凸狀部分3 3a、 33b則設置在對應開口 34下側之該鍵槽23a、23b與凸狀 部分2 2的位置。更者’連接器4則藉著螺齒41經由在改 變方向配接器3背部的襯墊42而螺旋向下地轉動。 在此’改變方向配接器3與連接器4則是一同構成的 連接器組件14，其係與圖1相同。在圖式中，在從編碼器 側邊部分’亦即是橫向方向被附著之狀態中所說明的是組 件14 A ’以及在從編碼器背部’亦即是上面（縱方向）被 附著之狀態中所說明的是組件1 4 B。這就是爲什麼將兩組 -13- 1334021 件說明於圖式中以用此方式從橫向方向與上邊進行不同附 著態樣的原因，他們之中只有一組件被附著到體部。再 者，組件1 4A與組件1 4B具有順不同附著方向的相同元 件。 當組件1 4 A從橫向方向附著到體部時，有必要使罩子 2的凸狀部分22放置在改變方向配接器3的導引凸狀部分 3 3a ' 3 3b之間。然後，這些導引凸狀部分33a、33b包含 在罩子開口部分34下側上所安裝之台階部分25形成的裂 縫部分下，如圖3所示。同時，兩開口 24、34 —體成 型，以及，改變方向配接器的螺齒孔31與罩子2上部的 螺齒孔2 1 b —體成型。然後，藉由從改變方向配接器3的 裂縫部分3 2，經由螺齒孔 3 1，螺哮向下轉動到螺齒孔 21b’亦即是，藉由僅僅在一處螺旋向下轉動，以螺齒35 固定而得到的相同操作結果可由該台階部分25下的導引 凸狀部分33a、33b得到，組件14A因而牢牢地固定到罩 子2。同樣地，雖然在截面圖中，那裡最先包含螺齒孔 21a的截面，但是爲了能夠輕易理解，導引凸狀部分33a (3 3 )與台階部分2 5係標示於圖3中。 當組件14B從上側附著到體部時（縱方向），導引凸 狀部分33a、33b將包含在罩子2的鍵槽23a、23b中。同 時’因爲兩開口部分係爲垂直與水平軸向對稱，那些開口 部分24、34則彼此相配，而且罩子2下部的螺齒孔3 1與 螺齒孔2 1 a會彼此相配。然後，藉由從改變方向配接器3 的裂縫部分32，經由螺齒孔31，螺旋向下轉動到螺齒孔 -14- 1334021 21a’亦即是，藉由僅僅在一處向下螺旋轉動，組件i4A 因而牢牢地固定到罩子2。 如上述，藉由提供改變方向配接器3，連接器的附著 方向可在不修改編碼器罩子2組態的情形下改變。再者， 耦合部分的結構較佳地是一切口部分，更佳地是方向改變 角度一半的角度，因此’從體部取出連接器的方向可藉由 改變一改變方向配接器的附著方向來變化。 〔工業應用領域〕 本發明將應用到光學、磁性與其他種類的編碼器，而 且那些編碼器可適用於具有不同組態或規格的種種不同裝 置’其係將導致人力的減少，從而使發展成本縮減。因 此’在近幾年來特別激烈的低價競爭中，本發明將是極其 有用的技術。 在以上實例中，雖然有軸的編碼器已經被解釋，但是 它並不受限於此，本發明可應用在種種不同的編碼器，例 如具有不同形狀軸截面之穿透軸型編碼器的編碼器，具有 相同結構軸承之編碼器的組裝型態，安裝到譬如馬達之其 他裝置的編碼器，以及所安裝的罩子與類似物。更者，在 一些情形中，本發明可應用到譬如馬達的轉子。 【圖式簡單說明】 圖1係爲說明根據本發明所設計之一種編碼器實施例 之最佳模組的前視圖。 -15- 1334021 圖2係爲說明根據本發明所設計之一種編碼器實施例 的外表透視圖。 圖3係爲說明圖2主要部分的截面圖。 圖4係爲說明先前技術之編碼器結構性實例的槪要前 視圖，其中連接器由編碼器的背部取出。 圖5係爲說明先前技術中之編碼器結構性實例的槪要 前視圖，其中該連接器由該編碼器的側部取出。 【主要元件符號說明】 1編碼器體部 2罩子 2a稱合部分（切口部分） 3改變方向配接器 3a耦合部分（切口部分） 35 螺齒 4連接器 41 螺齒 42襯墊 -16-

Claims (1)

1334021 十' 申請專利範圍 ι —種編碼器，包含一編碼器體部丨’檢測被決定物 體的轉動；一罩子’罩住該編碼器體部的背部；以及 連接器’連接該編碼器體部的內部電路與外部電路， 其中該連接器係經由附著方向可變的改變方向配接器 而安裝到該罩子。 2·如申請專利範圍第1項之編碼器，其中該罩子具有 一切口部分’而該改變方向配接器則安裝到切口部分。 3 .如申請專利範圍第2項之編碼器，其中該切口部分 的角度係爲被改變角度的一半。 4.如申請專利範圍第3項之編碼器，其中該改變方向 配接器藉由改變安裝到該罩子切口部分的方向而使該連接 器4的附著方向改變。 -17-