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JP4664491B2 - Encoder and mounting method of encoder - Google Patents
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JP4664491B2 - Encoder and mounting method of encoder - Google Patents

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JP4664491B2
JP4664491B2 JP2000392860A JP2000392860A JP4664491B2 JP 4664491 B2 JP4664491 B2 JP 4664491B2 JP 2000392860 A JP2000392860 A JP 2000392860A JP 2000392860 A JP2000392860 A JP 2000392860A JP 4664491 B2 JP4664491 B2 JP 4664491B2
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はモーター等の回転体である被測定物の変位量、回転量、回転速度を検出するエンコーダに関し、特にエンコーダユニットをユーザーに提供し、ユーザーがこれを被測定物に組み付けてエンコーダとするキット型のエンコーダ、およびその取り付け方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ロータリーエンコーダは機械的な回転変位量を電気信号に変換、増幅して出力する。なかでも、光学式のロータリーエンコーダ(以下、単にエンコーダと称する)は、機械的な回転変位量を取り出すものがスリット板ユニットであり、その変位を電気的信号に変換して出力するものである。
【0003】
エンコーダの構造には種々のものがあるが、スリット板ユニットとエンコーダユニットとを別々にユーザに提供し、これをユーザ自身が組み立ててエンコーダとするキット型エンコーダがある。このキット型エンコーダは、コストダウンと省スペースの目的から、エンコーダの最小機能部分だけを有するものである。
【0004】
キット型エンコーダの構成例を図10に示す。図10において、モータ等の被測定物2には、固定ネジ15により固定された固定台1を介して回路基板17が固定されている。この回路基板17には、電気部品18および受光素子22が搭載されている。また、被測定物2上の固定台26に取り付けられている受光素子22と対向する位置には、符号板24を介して固定スリット23および発光素子21が配置されている。従って、発光素子21から発した光は、固定スリット板23のスリットと、符号板24のスリットとを介して受光素子22に入力する。そして、軸11の回転により、符号板24に設けられた所定パターンのスリットに応じて受光素子に光が入力され、回転に応じた電気信号(符号パルス)が生じる。
【0005】
このようなキット型エンコーダは、被測定物2である回転体、例えばモータの出力軸と反対の反負荷側軸端に取り付けることで、回転軸および軸受け(およびカバー)といったものを備えていなくても、換言すれば相手の機能部品を利用してエンコーダとしての機能を発揮するものである。
【0006】
ところで、キット型エンコーダは、その製造工程においてスリット板ユニットと、エンコーダユニットとを一度専用の治具の上で組み立て、機能を確認した後、分解してユーザーにバラバラのユニットの状態で提供される。キット型エンコーダを購入したユーザーは、それを目的物である被測定物(例えばモータ)の回転軸に組み付けることでエンコーダとして機能させることができる。
【0007】
工ンコーダの性能の内、出力信号波形の精度が最も重要な性能である。この精度は、
(1) 回転体(例えばモータ軸)の回転精度。
(2) それを検出する回転及び固定スリット板自身のスリットの精度。
(3) スリット板ユニット及び工ンコーダユニットの回転体への組付け精度。
(4) スリット板ユニットの検出精度。
(5) 電気信号への変換精度。
等が組み合わされて現れて来る。
【0008】
このため、所望の精度を得るためには、上記の各項目に対し、
(1)は、ユーザー側の管理する精度で、要求範囲(以下規格と表記する)に入っていることが重要であるが、現在の一般的な加工技術からみて解決は容易である。
【0009】
(2)は、スリットの精度および周辺部品の精度で、やはり規格範囲内にあることが求められるが、一般的な技術で解決可能である。
【0010】
(4)および(5)は、(2)と同じく一般的な技術で解決できる。
【0011】
キット型エンコーダの場合、最も問題になるのが上記の(3)である。
【0012】
これは製造者側では解決可能な問題であるが、エンコーダの構造および特性を熟知していない一般ユーザにとっては、エンコーダの組み立てに関する技術を、自分の使用する被測定物、例えばモータに組み付ける時に求められるからであり、組み付け精度が信号波形精度に大きく左右されるためである。
【0013】
エンコーダの製造者側では一度組み立てて、エンコーダとしての機能を確認しているので、これを分解してその通りに再現出来れば問題ないが、相当な精度を要求されることから、技術的に困難な点が多々ある。
【0014】
そこで、この問題を解決する為に、以下のような手法が一般に取られてきた。
【0015】
エンコーダユニットを位置決めする為に、モータのエンコーダ取付面に、一般的には凸形状の、相対するエンコーダ側には凹形状のハメアイ部(通常”インロー”と称する)を互いに設け、この部分を嵌合させることにより芯出しを行ってきた。しかし、近年は精度の要求も高まり、一般的に使用されている嵌合精度(例えば、穴H7、軸h7等)ではエンコーダの精度を再現することは難しく、より高精度が要求され、これを満たすことはコスト等の面で多くの問題があった。
【0016】
また、図11(A),(B)に示すような構造のエンコーダも用いられている。なお、図11(A)は側面図、(B)は平面図である。図において、本体1の支持柱1aには回路基板1bが取り付けられている。この本体1および回路基板1b内の空間には、被測定物2の軸27にボス25を介して取り付けられた符号板24が配置されている。なお、図中、発光素子、受光素子などは省略している。
【0017】
このような構成のエンコーダは、インローを用いることなく平らな面で組み付け、エンコーダユニットの位置を調整する方法を取ったものも有る。しかしこれは、調整する工数と熟練度がユーザー側に要求される為、調整作業が困難である。また、エンコーダ本体1の取り付けに、2つ以上のねじを用いており、しかもそのねじ止め方向が上方、つまり被測定物の回転軸27と平行方向からであるため、ねじ止めの際のドライバー挿入スペースを確保する必要があり、符号板24の大きさを、ねじ止め部分より大きくできないという問題があった。
【0018】
さらに、例えば実用新案登録第1614430号、特開平6−3163号に記載されているような、エンコーダ本体に設けたテーパーとボスとを利用する方法も検討されている。
【0019】
しかし、エンコーダ本体は依然として2点以上のねじ止めで固定されるため、取り付け工程を簡略化するには不十分である。また、簡略化されたとはいえ位置決めのための工程を必要とし、より簡単な取り付けが可能な構造が望まれていた。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、比較的簡単な構造で容易に再現よく位置決め、組み付けが可能であり、しかも従来構造に比べて高精度化も容易なエンコーダ、およびその取り付け方法を提供することである。
【0021】
【課題を解決するための手段】
すなわち上記目的は、以下の構成により達成することができる。
(1) 被測定物(2)にエンコーダ本体(1)が取り付けられるエンコーダであって、
前記被測定物(2)のエンコーダ取り付け部には凹部状に形成されているインロー嵌合部(2a)を有し、
前記エンコーダ本体(1)の被測定物取り付け側には、前記インロー嵌合部に挿入して被測定物と嵌合可能なインロー挿入部(1d)を有し、
このインロー挿入部(1d)は、エンコーダ本体下部に形成され少なくともその一部を拡径することにより、強固にインロー嵌合部(2a)に固定可能な拡径手段を有し、
前記拡径手段は、被測定物の回転軸(27)の逃げ孔(13)を有するインロー挿入部(1d)の一部を切り欠いてC字状とし、この切り欠き部(12,12a)を拡大することで拡径するエンコーダ。
(2) 前記拡径手段は、ねじ(15)を介して加えられた力により動作する上記(1)のエンコーダ。
(3) 前記拡径手段は、回転軸に直角な方向から加えられる力により動作する上記(1)または(2)のエンコーダ。
(4) 前記インロー嵌合部は、逆テーパー状に形成されている上記(1)〜(3)のいずれかのエンコーダ。
(5) 被測定物にエンコーダ本体が取り付けられるエンコーダの取り付け方法であって、
前記被測定物のエンコーダ取り付け部には凹部状に形成されているインロー嵌合部を有し、前記エンコーダ本体の被測定物取り付け側には、少なくともその一部を拡径可能なインロー挿入部を有し、
このインロー挿入部は、エンコーダ本体下部に形成され被測定物の回転軸の逃げ孔を有してインロー挿入部の一部を切り欠いたC字状であり、
前記インロー挿入部をインロー嵌合部に挿入し、拡径することにより強固にインロー嵌合部に固定するエンコーダの取り付け方法。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明のエンコーダは、被測定物にエンコーダ本体が取り付けられるエンコーダであって、前記被測定物のエンコーダ取り付け部には凹部状に形成されているインロー嵌合部を有し、前記エンコーダ本体の被測定物取り付け側には、前記インロー嵌合部に挿入して被測定物と嵌合可能なインロー挿入部を有し、このインロー挿入部は、少なくともその一部を拡径することにより、強固にインロー嵌合部に固定可能な拡径手段を有するものである。
【0023】
このように、被測定物側に凹部状に形成されているインロー嵌合部を設け、このインロー嵌合部内にエンコーダーのインロー挿入部を挿入し、拡径して固定する構造とすることで、取り付け作業が非常に簡単で、しかも非常に高い取り付け精度を実現できる。また、エンコーダの精度をさらに向上させることも可能になる。
【0024】
すなわち、インロー嵌合部と、インロー挿入部とは、取り付けが容易な程度のがた(遊び)を有していればよく、両者をある程度の精度で位置決めできる。そして、インロー挿入部を拡径することで固定するため、非常に強固にインロー嵌合部に固定できると共に、位置ずれが非常に少なく、高い位置決め精度が確保できる。また、その拡径操作は、通常ねじ一つで行うことができるため、取り付けのためのスペースも少なくなり、作業効率も向上する。このため、スリット板をエンコーダ本体の大きさ近くにまで大きくすることも可能となり、エンコーダの測定精度も向上できる。
【0025】
次に、図を参照しつつ本発明のエンコーダをより詳細に説明する。図1〜3は本発明の一実施態様であるキット型エンコーダユニットの構成例を示した図であり、図1は正面図、図2は側面図、図3は図1のX−X’断面矢視図である。
【0026】
図1〜3において、概ね円形の外周形状を有する本体1には、図示しない発光素子などが取り付けられている。また、支持柱1aを介して受光素子、電子部品などを有する回路基板1bが取り付けられている。この本体1および回路基板1bで形成される構造物内部には、被測定物2の軸27にボス25を介して取り付けられた符号板24が配置されている。なお、この符号板24は、これを挟んで発光素子、受光素子などが配置されている。
【0027】
本体1の下部(底部)には、インロー挿入部1dが形成されている。この、インロー挿入部1dは、軸27の逃げ孔13が形成され、概ねドーナッ状(O字状)の一部が切り欠かれた切り欠き部12を有する。従って、インロー挿入部1dはC字状の形状となっている。
【0028】
切り欠き部12は、この例では拡径手段として、その上部にテーパー部12aを有し、切り欠き部12内のねじ穴に配置されたねじ15、およびくさび状ワッシャ15aにより、ねじ15を締め込むことで拡径するようになっている。つまり、拡径のための力は軸27と平行な方向から作用し、これがテーパー部12aとくさび状ワッシャにより、直角方向の力に変換されて切り欠き部12aを押し広げ、インロー挿入部1dを拡径する。なお、切り欠き部12aに配置されているねじ15は、拡径動作により広げられる切り欠き部12aの大きさが僅かであるため、ねじとねじ穴の関係は拡径後も保持される。さらに、この例では拡径動作を容易にするために、スリ割り部1cにより本体1と切り離された部分が多くなるようになっている。
【0029】
このように、拡径操作で固定するため、被測定物にねじ穴加工する必要もなく、被測定物の加工、形状も単純にできる。
【0030】
また、被測定物2、つまりモータ、エンジン等の回転動作を行う回転体の回転軸27周囲には、エンコーダ本体1のインロー挿入部1dを収納しうる嵌合部2aが形成されている。この嵌合部2aは、例えば、図4に示すように円筒状に形成されていてもよいし、図5に示すように逆テーパー状に形成されていてもよい。逆テーパー状に形成することにより、より強固にエンコーダを固定することができる。なお、その際、少なくともエンコーダのインロー挿入部1dもこの逆テーパー部に沿った形状とするとより効果的である。なお、テーパー角としては、特に規制されるものではないが、通常は0.05〜0.5°程度で十分である。なお、インロー嵌合部の深さもエンコーダ等の大きさによるが、好ましくは1〜5mm程度である。
【0031】
拡径前の嵌合部2aと、インロー挿入部1dとの間隙は、インロー挿入部1dを比較的容易に挿入でき、しかも拡径動作によりエンコーダを固定しうる大きさであればよい。具体的には、インロー挿入部1dの大きさにもよるが、一般的に使用されている公差幅(穴H7)で、従来の2倍の精度で位置決めが可能となる。
【0032】
嵌合部2aや、インロー挿入部1d、あるいはエンコーダ本体の形状は、必ずしも円形状となっている必要はなく、拡径、あるいは拡大動作により嵌合部2a内に収納されたインロー挿入部1dが固定できる形状であればよい。なお、通常、これらの形状は被測定物で規制される形状、あるいは円形、または外形部分が円弧の一部を構成するような形状となっている。
【0033】
インロー挿入部1dは、上記のような構成の他に、例えば図6に示すような構成としてもよい。この例では、拡径手段として切り欠き部12に配置する拡径用のねじ15bをセットスクリュー(めくらねじ)とし、横方向、つまり回転軸と直角な方向から締め込むようにしている。すなわち、切り欠き部12の一方側からねじを締め込むことで、切り欠き部12の他方の面に当接したねじがさらにこれを押し込むように動作し、結果として切り欠き部12の間隙が押し広げられ、インロー挿入部1dが拡径される。つまり、拡径のための力は、軸27と直角な方向から直接的に作用する。なお、ねじ15bは、スペースが十分な場合などではセットスクリューである必要はなく、通常のねじを用いてもよい。
【0034】
このように、固定用(拡径用)のねじを横方向から操作できる構造にすることで、上方からねじを操作するためのスペースが不要となり、図7に示すように、符号板24をさらに大きなものとすることができ、最大でエンコーダ本体の外形、もしくは支持柱1a近くにまで大きくすることができる。これにより、エンコーダの精度(分解能)をさらに向上させることができ、例えば、従来エンコーダの外径が直径35mmのもので、最大1250P/Rであったものが、1570P/R程度にまで、20%以上も精度を向上させることができる。
【0035】
インロー挿入部1dは、さらに図8に示すような構成としてもよい。この例では、拡径手段として切り欠き部12に配置する拡径用のねじ15cを、被測定物2に形成されたねじ穴に挿入するようにしている。その他の構成は、上記図1〜3に示したように、ねじ15c、およびくさび状ワッシャ15aにより、ねじ15cを締め込むことで拡径する構成と同様である。このように、被測定物2に形成したねじ穴に拡径用ねじ15cを装着することで、拡径用と固定用のねじを兼用することができ、より強固に固定することができる。なお、これらの例では拡径用の力を加える手段として、ねじを用いているが、切り欠き部を拡大しうる力を与えられるものであればねじに限定する必要はなく、くさび状のピンなどを用いても良い。
【0036】
本発明に用いられるエンコーダユニットは、光学式の場合、例えば図9に示すように、符号板24を挟んで、発光素子21、受光素子22が配置され、さらにこれらの素子を駆動したり、得られた信号を増幅、整形したり、タイミングを整えたりするための電子回路が形成されている基板17が配置されている。なお、図9はエンコーダの符号板24周囲の部品を抜き出した一部断面構成図である。
【0037】
発光素子としては、通常、発光ダイオード(LED)、レーザーダイオード(LD)等の半導体発光素子が用いられ、受光素子には、通常、フォトトランジスタ、フォトダイオード等の半導体受光素子が用いられる。また、磁気的な検出方式を用いる場合、磁気検出素子と電子回路部品等から構成される。
【0038】
本発明における符号板24は、光学式の場合、通常、光透過部(いわゆるスリット)と、光遮蔽部とを有する円盤状のスリット板を用いる。そして、前記光透過物、光遮蔽部との組み合わせにより、公知のインクリメンタル信号や、アブソリュート信号が得られるようになっている(または、反射式としてもよい)。また、磁気方式を用いる場合には、磁気透過率の強いものと弱いもの、透過する磁力線の粗密材料の組み合わせ、あるいは磁性材料と非磁性材料、磁気発生部と非磁気発生部との組み合わせなどにより、上記スリット板と同様の作用を得ることができる。
【0039】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、一般的に用いられている嵌合精度で、比較的簡単な構造で容易に再現よく位置決め、組み付けが可能であり、しかも従来構造に比べて高精度化も容易なエンコーダ、およびその取り付け方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のエンコーダの構成例を示す正面図である。
【図2】本発明のエンコーダの構成例を示す側面図である。
【図3】図1のM−M’断面矢視図である。
【図4】インロー嵌合部の形状を示す一部断面図である。
【図5】インロー嵌合部の他の形状を示す一部断面図である。
【図6】インロー挿入部の他の構成例を示した図であって、(A)は平面図、(B)は側面図である。
【図7】図6の構成のインロー挿入部とした場合の、符号板の大きさを示した一部平面図である。
【図8】インロー挿入部の他の構成例を示した図である。
【図9】符号板首位の部品配置を示す、一部断面図である。
【図10】従来のエンコーダの構成例を示す断面図である。
【図11】従来のキット型エンコーダの他の構成例を示す図であって、(A)は側面図、(B)は平面図である。
【符号の説明】
1 エンコ−ダ本体
1a 支持柱
2 被測定物
15 ねじ
25 ボス
11 回転軸
21 発光素子
22 固定スリット板
23 受光素子
24 符号板
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an encoder that detects a displacement amount, a rotation amount, and a rotation speed of a measured object that is a rotating body such as a motor. In particular, the encoder unit is provided to a user, and the user assembles the encoder unit to the measured object. The present invention relates to a kit-type encoder and a mounting method thereof.
[0002]
[Prior art]
The rotary encoder converts a mechanical rotational displacement amount into an electric signal, amplifies it, and outputs it. Among them, an optical rotary encoder (hereinafter simply referred to as an encoder) is a slit plate unit that extracts a mechanical rotational displacement, and converts the displacement into an electrical signal and outputs it.
[0003]
There are various types of encoder structures, and there is a kit-type encoder in which a slit plate unit and an encoder unit are separately provided to a user and the user assembles the slit plate unit and the encoder unit. This kit type encoder has only the minimum functional part of the encoder for the purpose of cost reduction and space saving.
[0004]
A configuration example of the kit type encoder is shown in FIG. In FIG. 10, a circuit board 17 is fixed to a device under test 2 such as a motor via a fixing base 1 fixed by a fixing screw 15. An electrical component 18 and a light receiving element 22 are mounted on the circuit board 17. In addition, a fixed slit 23 and a light emitting element 21 are arranged via a code plate 24 at a position facing the light receiving element 22 attached to the fixed base 26 on the DUT 2. Therefore, the light emitted from the light emitting element 21 is input to the light receiving element 22 through the slit of the fixed slit plate 23 and the slit of the code plate 24. Then, the rotation of the shaft 11 causes light to be input to the light receiving element according to a predetermined pattern of slits provided on the code plate 24, and an electrical signal (code pulse) corresponding to the rotation is generated.
[0005]
Such a kit-type encoder is not provided with a rotating shaft and a bearing (and a cover) by being attached to a rotating body that is the device under test 2, for example, a counter-load side shaft end opposite to the output shaft of the motor. In other words, the function as an encoder is exhibited using the other functional component.
[0006]
By the way, the kit type encoder is assembled in a manufacturing process, once the slit plate unit and the encoder unit are assembled on a dedicated jig, checked for function, and then disassembled and provided to the user in a disassembled unit state. . A user who has purchased a kit-type encoder can function as an encoder by assembling it on a rotating shaft of an object to be measured (for example, a motor).
[0007]
Among the performances of the encoder, the accuracy of the output signal waveform is the most important performance. This accuracy is
(1) The rotational accuracy of a rotating body (for example, a motor shaft).
(2) Rotation to detect it and accuracy of the slit of the fixed slit plate itself.
(3) Assembly accuracy of the slit plate unit and the encoder unit to the rotating body.
(4) Detection accuracy of the slit plate unit.
(5) Accuracy of conversion to electrical signals.
Etc. appear in combination.
[0008]
For this reason, in order to obtain the desired accuracy,
In (1), it is important that the accuracy managed by the user is within the required range (hereinafter referred to as the standard), but the solution is easy in view of the current general processing technology.
[0009]
(2) is required to be within the standard range with respect to the accuracy of the slit and the accuracy of the peripheral components, but can be solved by a general technique.
[0010]
(4) and (5) can be solved by a general technique as in (2).
[0011]
In the case of a kit-type encoder, (3) is the most problematic.
[0012]
This is a problem that can be solved on the manufacturer side, but for general users who are not familiar with the structure and characteristics of the encoder, it is necessary to have a technique for assembling the encoder when assembling it on the object to be measured such as a motor. This is because the assembly accuracy greatly depends on the signal waveform accuracy.
[0013]
Since the encoder manufacturer has assembled it once and confirmed its function as an encoder, there is no problem if it can be disassembled and reproduced as it is, but it is technically difficult because it requires considerable accuracy. There are many points.
[0014]
In order to solve this problem, the following methods have generally been taken.
[0015]
In order to position the encoder unit, the encoder mounting surface of the motor is generally provided with a convex shape, and a concave shape (usually referred to as “inlay”) is provided on the opposite encoder side. Centering has been performed by combining them. However, in recent years, the demand for accuracy has increased, and it is difficult to reproduce the accuracy of the encoder with commonly used fitting accuracy (for example, hole H7, shaft h7, etc.), and higher accuracy is required. There were many problems in terms of cost and so on.
[0016]
An encoder having a structure as shown in FIGS. 11A and 11B is also used. 11A is a side view and FIG. 11B is a plan view. In the figure, a circuit board 1 b is attached to a support column 1 a of a main body 1. In the space in the main body 1 and the circuit board 1b, a code plate 24 attached to the shaft 27 of the device under test 2 via a boss 25 is disposed. In the drawing, a light emitting element, a light receiving element, and the like are omitted.
[0017]
Some encoders having such a configuration are assembled on a flat surface without using a spigot and take a method of adjusting the position of the encoder unit. However, this requires adjustment man-hours and proficiency on the user side, making adjustment work difficult. Further, since two or more screws are used for mounting the encoder body 1 and the screwing direction is upward, that is, from a direction parallel to the rotation shaft 27 of the object to be measured, a screwdriver is inserted when screwing. There is a problem that it is necessary to secure a space, and the size of the code plate 24 cannot be made larger than the screwed portion.
[0018]
Furthermore, a method using a taper and a boss provided in the encoder body as described in, for example, Utility Model Registration No. 1614430 and JP-A-6-3163 is also being studied.
[0019]
However, since the encoder body is still fixed with two or more screws, it is not sufficient to simplify the mounting process. Moreover, although simplified, a process for positioning is required, and a structure capable of simpler attachment has been desired.
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an encoder that can be positioned and assembled easily and reproducibly with a relatively simple structure, and that can be more highly accurate than a conventional structure, and an attachment method thereof.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
That is, the above object can be achieved by the following configuration.
(1) An encoder in which an encoder body (1) is attached to a device under test (2),
The encoder mounting portion of the object to be measured (2) has an inlay fitting portion (2a) formed in a concave shape,
On the measured object mounting side of the encoder body (1), the encoder main body (1) has an inlay insertion portion (1d) that can be inserted into the inlay fitting portion and can be fitted to the measured object.
This spigot insertion part (1d) has a diameter expanding means that can be firmly fixed to the spigot fitting part (2a) by expanding at least part of the diameter formed at the lower part of the encoder body ,
The diameter expanding means cuts out a part of the spigot insertion portion (1d) having the escape hole (13) of the rotating shaft (27) of the object to be measured into a C shape, and this notch portion (12, 12a). Encoder that expands the diameter by expanding .
(2) The encoder according to (1), wherein the diameter expanding means is operated by a force applied via a screw (15).
(3) The encoder according to (1) or (2), wherein the diameter expanding means is operated by a force applied from a direction perpendicular to the rotation axis.
(4) The encoder according to any one of (1) to (3), wherein the inlay fitting portion is formed in a reverse taper shape.
(5) An encoder attachment method in which the encoder body is attached to a device under test,
The encoder mounting portion of the object to be measured has an inlay fitting portion formed in a concave shape, and the measuring object mounting side of the encoder body has an inlay insertion portion capable of expanding at least a part thereof. Have
This spigot insertion part is a C-shape formed in the lower part of the encoder body and having a clearance hole for the rotating shaft of the object to be measured, with a part of the spigot insertion part cut out.
An encoder mounting method in which the spigot insertion portion is inserted into the spigot fitting portion and the diameter thereof is expanded to firmly fix the spigot fitting portion to the spigot fitting portion.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An encoder according to the present invention is an encoder in which an encoder body is attached to an object to be measured, and the encoder attachment portion of the object to be measured has an inlay fitting portion formed in a recessed shape, The measuring object mounting side has an inlay insertion portion that can be inserted into the inlay fitting portion and can be fitted to the object to be measured, and this inlay insertion portion can be strengthened by expanding the diameter of at least a part thereof. It has a diameter-expanding means that can be fixed to the spigot fitting portion.
[0023]
In this way, by providing a spigot fitting part formed in a concave shape on the measured object side, and inserting the spigot insertion part of the encoder into this spigot fitting part, expanding the diameter and fixing it, Installation work is very easy and very high installation accuracy can be achieved. It is also possible to further improve the accuracy of the encoder.
[0024]
That is, the spigot fitting portion and the spigot insertion portion only need to have a play (play) that can be easily attached, and both can be positioned with a certain degree of accuracy. And since it fixes by expanding a spigot insertion part, while being able to fix to a spigot fitting part very firmly, there is very little position shift and a high positioning accuracy is securable. Moreover, since the diameter expansion operation can be normally performed with one screw, the space for mounting is reduced, and the working efficiency is improved. For this reason, it becomes possible to enlarge a slit board to the magnitude | size close | similar to the magnitude | size of an encoder main body, and the measurement precision of an encoder can also be improved.
[0025]
Next, the encoder of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. 1 to 3 are views showing a configuration example of a kit type encoder unit according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a front view, FIG. 2 is a side view, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line XX ′ of FIG. It is an arrow view.
[0026]
1 to 3, a light emitting element (not shown) or the like is attached to the main body 1 having a substantially circular outer peripheral shape. Further, a circuit board 1b having a light receiving element, an electronic component, and the like is attached via a support column 1a. Inside the structure formed by the main body 1 and the circuit board 1b, a code plate 24 attached to the shaft 27 of the DUT 2 via the boss 25 is disposed. The code plate 24 is provided with a light emitting element, a light receiving element and the like with the code plate 24 therebetween.
[0027]
An inlay insertion portion 1 d is formed at the lower portion (bottom portion) of the main body 1. The spigot insertion portion 1d has a notch portion 12 in which a clearance hole 13 of a shaft 27 is formed and a portion of a donut shape (O-shape) is substantially notched. Accordingly, the spigot insertion portion 1d has a C-shape.
[0028]
In this example, the notch portion 12 has a tapered portion 12a at its upper portion as a diameter expanding means, and the screw 15 is tightened by a screw 15 disposed in a screw hole in the notch portion 12 and a wedge washer 15a. It is designed to expand the diameter. That is, the force for expanding the diameter acts from a direction parallel to the shaft 27, and this is converted into a force in a right angle direction by the taper portion 12a and the wedge-shaped washer, and the notch portion 12a is spread to expand the inlay insertion portion 1d. Expand the diameter. In addition, since the magnitude | size of the notch part 12a which the screw | thread 15 arrange | positioned at the notch part 12a is expanded by diameter expansion operation | movement is slight, the relationship between a screw and a screw hole is hold | maintained after diameter expansion. Further, in this example, in order to facilitate the diameter expansion operation, the portion separated from the main body 1 by the slit portion 1c is increased.
[0029]
Thus, since it fixes by diameter-expansion operation, it is not necessary to carry out the screw hole process to a to-be-measured object, and the process and shape of a to-be-measured object can also be simplified.
[0030]
Further, a fitting portion 2 a that can accommodate the spigot insertion portion 1 d of the encoder body 1 is formed around the rotating shaft 27 of the rotating body 27 that performs a rotating operation of the device under test 2, such as a motor or an engine. For example, the fitting portion 2a may be formed in a cylindrical shape as shown in FIG. 4, or may be formed in a reverse taper shape as shown in FIG. By forming an inverse taper, the encoder can be fixed more firmly. In this case, it is more effective that at least the inlay insertion portion 1d of the encoder has a shape along the reverse tapered portion. The taper angle is not particularly limited, but usually about 0.05 to 0.5 ° is sufficient. In addition, although the depth of an inlay fitting part also depends on the magnitude | sizes of an encoder etc., Preferably it is about 1-5 mm.
[0031]
The gap between the fitting portion 2a before the diameter expansion and the spigot insertion portion 1d may be of a size that allows the spigot insertion portion 1d to be inserted relatively easily and that can fix the encoder by the diameter expansion operation. Specifically, although it depends on the size of the spigot insertion portion 1d, positioning can be performed with twice the accuracy of the conventional tolerance width (hole H7).
[0032]
The shape of the fitting portion 2a, the spigot insertion portion 1d, or the encoder main body does not necessarily have to be a circular shape, and the spigot insertion portion 1d accommodated in the fitting portion 2a by the diameter expansion or expansion operation is used. Any shape that can be fixed is acceptable. In addition, these shapes are usually shapes that are regulated by the object to be measured, or circular shapes, or shapes in which the outer shape portion forms part of an arc.
[0033]
The inlay insertion portion 1d may be configured as shown in FIG. 6, for example, in addition to the configuration as described above. In this example, the diameter-expanding screw 15b disposed in the notch 12 as the diameter-expanding means is a set screw (blurred screw) and is tightened from the lateral direction, that is, the direction perpendicular to the rotation axis. That is, by tightening the screw from one side of the notch portion 12, the screw that contacts the other surface of the notch portion 12 is further pushed in, and as a result, the gap of the notch portion 12 is pushed. The spigot insertion part 1d is expanded in diameter. That is, the force for expanding the diameter acts directly from the direction perpendicular to the shaft 27. The screw 15b does not need to be a set screw when there is sufficient space or the like, and a normal screw may be used.
[0034]
In this way, by making the fixing (diameter expanding) screw operable from the side, a space for operating the screw from above becomes unnecessary, and as shown in FIG. It can be made large, and can be enlarged up to the outer shape of the encoder main body or close to the support pillar 1a. As a result, the accuracy (resolution) of the encoder can be further improved. For example, a conventional encoder having an outer diameter of 35 mm and a maximum of 1250 P / R is 20% up to about 1570 P / R. The above can also improve the accuracy.
[0035]
The inlay insertion portion 1d may further be configured as shown in FIG. In this example, a diameter-expanding screw 15 c arranged in the notch 12 as a diameter-expanding means is inserted into a screw hole formed in the DUT 2. The other configuration is the same as the configuration of expanding the diameter by tightening the screw 15c with the screw 15c and the wedge-shaped washer 15a as shown in FIGS. In this way, by attaching the diameter expansion screw 15c to the screw hole formed in the DUT 2, the diameter expansion and fixing screws can be used together, and can be fixed more firmly. In these examples, a screw is used as a means for applying a force for expanding the diameter. However, as long as a force capable of expanding the notch portion can be applied, the screw need not be limited to a screw, and a wedge-shaped pin is used. Etc. may be used.
[0036]
In the case of an optical encoder unit used in the present invention, for example, as shown in FIG. 9, a light emitting element 21 and a light receiving element 22 are arranged with a code plate 24 interposed therebetween, and these elements are driven or obtained. A substrate 17 on which an electronic circuit for amplifying and shaping the received signal and adjusting the timing is formed. FIG. 9 is a partial cross-sectional configuration diagram in which parts around the encoder code plate 24 are extracted.
[0037]
As the light emitting element, a semiconductor light emitting element such as a light emitting diode (LED) or a laser diode (LD) is usually used. As the light receiving element, a semiconductor light receiving element such as a phototransistor or a photodiode is usually used. Further, when a magnetic detection method is used, it is composed of a magnetic detection element and an electronic circuit component.
[0038]
In the case of the optical type, the code plate 24 in the present invention is usually a disc-shaped slit plate having a light transmission part (so-called slit) and a light shielding part. A known incremental signal or absolute signal can be obtained by combining the light transmitting material and the light shielding portion (or a reflection type). In addition, when using the magnetic system, depending on the combination of strong and weak magnetic transmittance, a combination of coarse and dense magnetic lines of magnetic force, or a combination of a magnetic material and a non-magnetic material, a magnetic generator and a non-magnetic generator, etc. The same effect as that of the slit plate can be obtained.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to easily position and assemble with a generally simple fitting structure with a relatively simple structure with high reproducibility compared to the conventional structure. An easy encoder and a method for attaching the encoder can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a configuration example of an encoder of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a configuration example of an encoder of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line MM ′ of FIG.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing the shape of a spigot fitting part.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing another shape of the spigot fitting portion.
6A and 6B are diagrams showing another configuration example of the spigot insertion portion, where FIG. 6A is a plan view and FIG. 6B is a side view.
7 is a partial plan view showing the size of a code plate in the case of an inlay insertion portion configured as shown in FIG. 6; FIG.
FIG. 8 is a diagram showing another configuration example of the spigot insertion part.
FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing the component arrangement at the top of the code plate.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration example of a conventional encoder.
11A and 11B are diagrams showing another configuration example of a conventional kit-type encoder, where FIG. 11A is a side view and FIG. 11B is a plan view.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Encoder main body 1a Support pillar 2 Measured object 15 Screw 25 Boss 11 Rotating shaft 21 Light emitting element 22 Fixed slit plate 23 Light receiving element 24 Code plate

Claims (5)

被測定物(2)にエンコーダ本体(1)が取り付けられるエンコーダであって、
前記被測定物(2)のエンコーダ取り付け部には凹部状に形成されているインロー嵌合部(2a)を有し、
前記エンコーダ本体(1)の被測定物取り付け側には、前記インロー嵌合部に挿入して被測定物と嵌合可能なインロー挿入部(1d)を有し、
このインロー挿入部(1d)は、エンコーダ本体下部に形成され少なくともその一部を拡径することにより、強固にインロー嵌合部(2a)に固定可能な拡径手段を有し、
前記拡径手段は、被測定物の回転軸(27)の逃げ孔(13)を有するインロー挿入部(1d)の一部を切り欠いてC字状とし、この切り欠き部(12,12a)を拡大することで拡径するエンコーダ。
An encoder in which an encoder body (1) is attached to a device under test (2),
The encoder mounting portion of the object to be measured (2) has an inlay fitting portion (2a) formed in a concave shape,
On the measured object mounting side of the encoder body (1), the encoder main body (1) has an inlay insertion portion (1d) that can be inserted into the inlay fitting portion and can be fitted to the measured object.
This spigot insertion part (1d) has a diameter expanding means that can be firmly fixed to the spigot fitting part (2a) by expanding at least part of the diameter formed at the lower part of the encoder body ,
The diameter expanding means cuts out a part of the spigot insertion portion (1d) having the escape hole (13) of the rotating shaft (27) of the object to be measured into a C shape, and this notch portion (12, 12a). Encoder that expands the diameter by expanding .
前記拡径手段は、ねじ(15)を介して加えられた力により動作する請求項1のエンコーダ。  The encoder according to claim 1, wherein the diameter expanding means is operated by a force applied via a screw (15). 前記拡径手段は、回転軸に直角な方向から加えられる力により動作する請求項1または2のエンコーダ。  The encoder according to claim 1 or 2, wherein the diameter expanding means is operated by a force applied from a direction perpendicular to the rotation axis. 前記インロー嵌合部は、逆テーパー状に形成されている請求項1〜3のいずれかのエンコーダ。  The encoder according to any one of claims 1 to 3, wherein the inlay fitting portion is formed in a reverse taper shape. 被測定物にエンコーダ本体が取り付けられるエンコーダの取り付け方法であって、
前記被測定物のエンコーダ取り付け部には凹部状に形成されているインロー嵌合部を有し、前記エンコーダ本体の被測定物取り付け側には、少なくともその一部を拡径可能なインロー挿入部を有し、
このインロー挿入部は、エンコーダ本体下部に形成され被測定物の回転軸の逃げ孔を有してインロー挿入部の一部を切り欠いたC字状であり、
前記インロー挿入部をインロー嵌合部に挿入し、拡径することにより強固にインロー嵌合部に固定するエンコーダの取り付け方法。
An encoder mounting method in which an encoder body is mounted on a device under test,
The encoder mounting portion of the object to be measured has an inlay fitting portion formed in a concave shape, and the measuring object mounting side of the encoder body has an inlay insertion portion capable of expanding at least a part thereof. Have
This spigot insertion part is a C-shape formed in the lower part of the encoder body and having a clearance hole for the rotating shaft of the object to be measured, with a part of the spigot insertion part cut out.
An encoder mounting method in which the spigot insertion portion is inserted into the spigot fitting portion and the diameter thereof is expanded to firmly fix the spigot fitting portion to the spigot fitting portion.
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