TWI676785B - 具防油污構造之編碼器 - Google Patents

Abstract

本發明所供具防油污構造之編碼器，乃係使擋片被夾設固定地位於軸承與編碼器之碼盤間，以阻擋來自軸承之污染，並於擋片上設置阻滯構造，以延滯油污之滲流，提高油污防止之能力。

Description

具防油污構造之編碼器

本發明係與編碼器有關，特別是關於一種具防油汙構造之編碼器。

藉由編碼器所提供之感測技術，解析馬達的旋轉方向、角度及位置等，提供換相、速度與位置等馬達控制所需之資訊者，係為馬達控制技術領域中被廣泛採用之技術手段，更為以馬達為動力源之自動化設備精度要求的根本。

由於編碼器需要結合於所感測馬達之轉軸或軸套上，並使碼盤同步從動於馬達，因此，維持轉動順暢之潤滑技術即難以省略，卻也使旋轉所產生之高溫致使油氣散逸而影響編碼器對於信號感測的正確性，對於光學編碼器之光柵所造成之影響尤為顯著。

因此，本發明之主要目的即在提供一種具防油污構造之編碼器，其構件精簡且便於安裝，除可避免編碼器之碼盤受油污污染外，並可降低成本。

緣是，為達成上述目的，本發明所供具防油污構造之編碼器，乃係使擋片被夾設固定地位於軸承與編碼器之碼盤間，以阻擋來自軸承所在空間之污染，並於擋片上設置阻滯構造，以延滯油污之滲流，提高油污防止之能力。

其中，在擋片受夾固定之技術內容上，係使具防油污構造之編碼器包含了有座體、心軸、軸承、擋片及編碼元件。座體具有身部與貫設於身部上之貫孔。心軸具有同軸對應的第一軸段、第二軸段，及介於第一軸段、第二軸段間之外肩面，並使第一軸段位於貫孔中，而外肩面則面向第一軸段所在之方向。軸承係穿套於心軸上，並位於貫孔中，而使內環之內側環面環貼於第一軸段之周側面，且使外環之外側環面抵接於貫孔之孔壁。擋片具有片身，片身係穿套於心軸上，並使近軸之部位受夾固定於外肩面與軸承之內環一端間，且使遠軸之部位，位於軸承之外環一端外，據以使擋片受夾而受固定。編碼元件具有碼盤，碼盤係固設於心軸並位於座體外，而與軸承間至少以擋片相隔。

而在延滯油污滲流之技術內容上，則係藉由增加擋片單位表面積或阻擋油污擴散方向之技術手段以達成者，其中，在單位表面積之增加上，係可使於擋片之表面上設置凹入、突出或不規則之形狀，以增加油污之擴散路徑，達到防止之效果者。

而在阻擋流動或擴散之技術上，則係使貫孔沿孔軸依序區隔成小孔徑之第一孔徑段、大孔徑之第二孔徑段及介於第一孔徑段與第二孔徑段間之內肩面，並以第一孔徑段之孔壁與軸承之外環外側環面抵接，及使片身位於第二孔徑段中，且使片身之直徑大於第一孔徑段之孔徑而小於第二孔徑段之孔徑，以及使擋片與內肩面間相隔開來。

而更進一步地，擋片更包含有槽及多數之凹孔，其中槽係設於片身之一側片面上，且使內側槽壁之直徑大於軸承之內環直徑，以及使外側槽壁之直徑大於軸承之外環直徑，並使槽之外側槽壁與內肩面相隔開來，據以於軸 承與貫孔孔口間形成迂迴轉折之連通空間，以阻擋油污之擴散或流動。而凹孔係設置於槽之槽壁並相向於該軸承，俾以增加油氣之擴散空間，以延滯油污之污染範圍。

此外，編碼元件係更包含感測件，感測件係固設於本體上，並介於檔片與碼盤之間。

(10)‧‧‧具防油污構造之編碼器

(20)‧‧‧座體

(21)‧‧‧身部

(22)‧‧‧貫孔

(221)‧‧‧第一孔徑段

(222)‧‧‧第二孔徑段

(223)‧‧‧內肩面

(30)‧‧‧心軸

(31)‧‧‧第一軸段

(32)‧‧‧第二軸段

(33)‧‧‧外肩面

(40)(50)‧‧‧軸承

(41)(51)‧‧‧內環

(42)(52)‧‧‧外環

(60)‧‧‧擋片

(61)‧‧‧片身

(62)‧‧‧槽

(621)‧‧‧槽底壁

(622)‧‧‧外側槽壁

(623)‧‧‧內側槽壁

(63)‧‧‧凹孔

(70)‧‧‧編碼元件

(71)‧‧‧碼盤

(72)‧‧‧感測件

第一圖係本發明之實施例之立體圖。

第二圖係本發明之實施例之分解圖。

第三圖係本發明之實施例沿第一圖3-3割面線之剖視圖。

第四圖係本發明實施例之擋片元件立體圖。

首先，請參閱第一圖與第二圖所示，其中第一圖係為本發明所揭實施例之立體圖，第二圖係為本發明所揭實施例之分解圖。在本發明實施例中所提供具防油污構造之編碼器(10)，其主要乃係包含有座體(20)、心軸(30)、二軸承(40)(50)、擋片(60)以及編碼元件(70)，其中二軸承(40)(50)、擋片(60)以及編碼元件(70)係穿套於心軸(30)上，且心軸(30)係設置於座體(20)上。

請再參照第三圖與第四圖，其中第三圖係為第一圖3-3方向之剖視圖，並第四圖係為擋片(60)之立體圖。座體(20)具有身部(21)及設於身部(21)上之貫孔(22)。身部(21)除用供作為本實施例其他構件設置之基座外，並可配合如螺絲等鎖固元件設置於馬達本體上。貫孔(22)包含第一孔徑段(221)、第二孔徑段 (222)、以及介於第一孔徑段(221)與第二孔徑段(222)間之內肩面(223)。在本實施例中，第一孔徑段(221)之孔徑係小於第二孔徑段(222)之孔徑。

心軸(30)係穿設於座體(20)之貫孔(22)中，且具有第一軸段(31)、第二軸段(32)及一外肩面(33)，其中第一軸段(31)之直徑係小於第二軸段(32)之直徑，藉此定義出介於第一軸段(31)與第二軸段(32)間之外肩面(33)。第一軸段(31)係穿伸於該第一孔徑段(221)與第二孔徑段(222)中，一端並伸出貫孔(22)一端孔口外。第二軸段(32)係同軸位於第一軸段(31)另端，並穿經第二孔徑段(222)而伸出貫孔(22)之另端孔口外。

各軸承(40)(50)係分別穿套於心軸(30)上，並位於貫孔(22)中，且分別使內環(41)(51)之內側環面環貼於第一軸段(31)之周側上，以及使外環(42)(52)之外側環面抵靠貼接於第一孔徑段(221)之孔壁上，據以於心軸(30)與座體(20)間提供支持，使心軸(30)相對於座體(20)為轉動。

如第二圖至第四圖所示，擋片(60)係穿套於心軸(30)上，且具有外徑小於第二孔徑段(222)孔徑之環狀之片身(61)、環狀之槽(62)及多數凹孔(63)。片身(61)靠近環形曲率中心之內側部位係受夾於外肩面(33)與相鄰軸承(40)內環(41)之軸向一端間，而受夾固定位，從而得從動於心軸(30)而為轉動，且使遠軸即遠離環形曲率中心之外側部位，位於相鄰軸承(40)之外環(42)外側，以完全地覆蓋於相鄰軸承(40)之一端上。槽(62)係同軸凹設於片身(61)相向於相鄰軸承(40)之一側片面上，內側槽壁(623)之直徑並大於相鄰軸承(40)內環(41)之直徑，外側槽壁(622)之直徑則大於相鄰軸承(40)之外環(42)直徑。凹孔(63)則分別設於槽(62)背於槽開口之槽底壁(621)上。

如第二圖與第三圖所示，編碼元件(70)係為習知之光學編碼器，具有碼盤(71)、用以感測光信號之感測件(72)及用以發出光信號之發光體(圖上未示)等。碼盤(71)係固設於心軸(30)之另端上，而得隨心軸(30)同步轉動，並與軸 承(40)(50)間以擋片(60)相隔。感測件(72)則係固設於身部(21)上，並介於碼盤(71)與擋片(60)間，且使碼盤(71)介於感測件(72)與發光體之間。

本實施例所提供具防油污構造之編碼器(10)乃係透過外肩面(33)與軸承(40)內環(41)間之空間，供設擋片(60)並提供夾固之結合，無需於擋片(60)與心軸(30)間額外地藉由其他結合元件以固定之，在組裝加工上自甚便利，亦可減少物料之需求，降低成本。

再者，擋片(60)除可避免來自軸承(40)(50)旋轉所產生之高溫致使散逸油氣污染碼盤(71)外，更可藉由設置於槽底壁(621)上之凹孔(63)及槽(62)空間，增加油氣之擴散空間，以延滯油污之污染範圍，同時，透過槽(62)外側環形槽壁(622)在第二孔徑段(222)之孔空間中所形成之迂迴轉折空間，以增加散逸油氣之移動路徑，藉此阻滯油污之濺出，更提升本實施例所能達成之防污功效。

另外，所需再加以提出說明者係，各凹孔(63)之形狀並不以上開實施例所揭之圓形為限，其亦得以係如多邊形等幾何形狀或其他之不規則形狀，並且，凹孔設置位置亦不以槽底壁為限，舉例來說，凹孔得設於外側槽壁、內側槽壁上。又，為再進一步增加擋片(60)之防污能力，係可使擋片(60)具有吸附油污之性質，是等性質之存在則可藉由材料或製程予以賦予，前者係可為如吸油棉等，後者則可為金屬燒結之多孔結構者，均得以進一步增強本發明之防污功效，舉例來說，以粉末冶金製造檔片，檔片上之微小毛孔可吸附軸承油氣，增加減少油污外漏之功效。

綜上所述，本發明所揭具防油污構造之編碼器係具有下列優點：

其一、心軸與擋片為分離式結構，係能增加組裝之便利性且降低物料成本。

其二、擋片係能以槽狀結構防止油污、粉塵及水氣等物質污染碼盤，以持續維持編碼器之精度。

其三、擋片之多孔設計不僅能夠減少物料及加工成本，並能夠有效減少油污外漏。

Claims (6)

1. 一種具防油污構造之編碼器，包含有：一座體，包含一身部以及一設於該身部上之貫孔；一心軸，設置於該貫孔中，且包含一第一軸段、一第二軸段以及一外肩面，其中該外肩面係介於該第一軸段與該第二軸段間，並面向該第一軸段所在之方向；一軸承，穿套於該心軸上並設置於該貫孔中，且包含一內環以及一外環，其中該內環環貼於該第一軸段之周側面，而該外環抵接於該貫孔之孔壁；一擋片，穿套於該心軸上並設置於該軸承上，且包含一片身、一環狀之槽以及多數之凹孔，其中該片身鄰接於該心軸之一端係受夾於該外肩面與該內環之間，該槽係設於該片身相向於該軸承軸向一端之一側片面，且使該槽位於外側之槽壁的直徑大於該外環之直徑，據以使該外環位於軸向上之一端係懸於該槽中，而不與該片身接觸，而該些凹孔係設置於該槽之槽壁並相向於該軸承；以及一編碼元件，穿套於該心軸上並設置於該擋片上，且包含一可轉動地設置於該心軸上之碼盤，其中該擋片係介於該軸承以及該碼盤之間。
2. 如請求項1所述具防油污構造之編碼器，其中，該貫孔係沿孔軸依序區隔成一小孔徑之第一孔徑段、一大孔徑之第二孔徑段及一介於該第一孔徑段與該第二孔徑段間之內肩面，並以該第一孔徑段之孔壁與該軸承之外環外側環面抵接，及使該片身位於該第二孔徑段中，且使該片身之直徑大於該第一孔徑段之孔徑而小於該第二孔徑段之孔徑，以及使該擋片與該內肩面相隔開來。
3. 如請求項2所述具防油污構造之編碼器，其中，該槽之內側槽壁之直徑大於該軸承之內環直徑。
4. 如請求項1所述具防油污構造之編碼器，其中，該些凹孔係設於該槽之背於槽開口之槽底壁上。
5. 如請求項1所述具防油污構造之編碼器，其中，該片身係呈環形且同軸於該槽。
6. 如請求項1所述具防油污構造之編碼器，其中，該編碼元件係更包含有一感測件，係固設於該本體上，並介於該擋片與該碼盤之間。