JPH02228520A - ロータリーエンコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は回転角度を電気信号として得るロータリーエン
コーダに関する。

（従来の技術） 従来、ボールネジを利用してステージ等の位置制御を行
う装置がある。

このものは、ボールネジをそのがたつきを防止しつつ回
転自在に支持するために、軸受を有するサポートユニッ
トによってボールネジの一端近傍を支持すると共に、他
端近傍を軸受によって支え板に支持せしめる。

そして、ボールネジの一端にカップリングを介してモー
タを結合し、ボールネジの他端にはカップリングを介し
てロータリーエンコーダを取付け、ボールネジの回転に
応じたロータリーエンコーダの出力信号でステージの位
置制御を行うものである。

（発明が解決しようとする諜Ｂ） 上記の如き従来の技術においては、ボールネジとロータ
リーエンコーダを継ぐためにカップリングを使用するの
で、カップリングに伝達誤差が生じる場合がある。

また、ボールネジをサポートする軸受とロータリーエン
コーダをサポートする軸受とを別物としているため、二
つの軸受を必要とするため、部材が増え、高コストにな
るという問題点があった。

本発明はこの様な従来の問題点に鑑みてなされたもので
、ボールネジの回転量を正確に計測し、かつ低コストに
装置を製作できるロータリーエンコーダを提供すること
を目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題の解決のために、本発明では、ボールネジの外
周に嵌合する中空軸（２）と、前記中空軸（２）の外側
に設けられた本体金物（１）と、前記中空軸（２）と前
記本体金物（１）との間に設けられた軸受（３ａ、３ｂ
）によって、ボールネジを支えるサポートユニットを形
成し、前記中空軸（２）に目盛部材（４）を設ける一方
、前記本体金物（１）に前記目盛部材（４）の目盛を読
み取る検出器（５）を設けてなることを特徴とするロー
タリーエンコーダ、によって上記課題を解決している。

（作用） 本発明においては、ロータリーエンコーダの中空軸をボ
ールネジに嵌合して一体としているので、中空軸と本体
金物と軸受とがボールネジのサポートユニットとしても
機能しており、従来のように二つの軸受を設ける必要が
なくなる。従って、低コストで装置が構成できる。

また、ボールネジとロータリーエンコーダとを連結する
カップリングも不要になり、ボールネジとロータリーエ
ンコーダとが一体となっているため、伝達誤差のない高
精度な計測ができる。

（実施例） 以下、図面に示した実施例に基づいて、本発明を説明す
る。

第１図は、本発明のロータリーエンコーダの一実施例の
断面図である。

不図示のボールネジの外周に嵌合する中空軸２の外側に
は、軸受３ａ、３ｂが嵌合しており、この軸受３ａ、３
ｂは、中空軸２のどて部２ａと中空軸２のネジ部に螺合
するナツト８により締めつけられるスペーサ９と、の間
に挟みこまれて中空軸２の軸方向への移動を阻止される
。軸受３ａ、３ｂの外側には、エンコーダ本体金物１が
設けられ、軸受３ａ、３ｂはその内周にも嵌合している
。

すなわち、軸受３ａ、３ｂは本体金物１と中空軸２との
間に設けられる。

軸受３ａ、３ｂの両側には、油、水等が軸受３ａ、３ｂ
の内部に進入しないように、リング校のゴム製シールが
設けられている。

ナツト８の外周には磁気目盛を周方向に形成した磁気ス
ケール４が固設されており、エンコーダ本体金物ｌには
、磁気スケール４の目盛面に対向して目盛を読み取る磁
気センサ５が固設されている。

なお、エンコーダ本体金物ｌは中央部にボールネジの貫
通する穴が開けられた電気基板６が固定されている。

また、符号７は磁気目盛等を保護するためのカバーであ
る。

サラに、エンコーダ本体金物１には、エンコーダを取り
付けるための取り付は穴１ａ、ｌｂ等が形成されている
。。

第２図は第１図のロータリーエンコーダをボールネジに
取り付けた使用状態を示す図である。

ロータリーエンコーダ２０は、ベース２１に固定した支
え板２２に、取り付は穴ｔａ、ｌｂによって固定される
。ボールネジ２３の一端は、ベースに固定した支え板２
４に軸受２５によって保持されると共に、そのつば部２
３ａとネジ部２３ｂに螺合するナツト２６との間に中空
軸２が挟み込まれている。すなわち、ロータリーエンコ
ーダ２０の本体金物ｌ、軸受３ａ、３ｂ、中空軸２はボ
ールネジ２３のサポートユニットとして機能している。

ボールネジ２３の軸受２５側の一端とつば部２３ａ七の
間は、ネジ部２３ｃ七なっており、そこにはステージ２
６が螺合している。ロータリーエンコーダ２０の中空軸
２を突き抜けたボールネジ２３の他端は、カップリング
２７を介してモータ２８の回転軸２８ａに結合している
。モータ２８は、ベース２１上の支え板２９に保持され
ており、不図示の制御装置により、ロータリーエンコー
ダ２０からの信号に基づいて制御される。

このような構成であるから、ボールネジ２３は、中空軸
２、軸受３　ａ　％　３　ｂ、本体金物１とで構成され
るサポートユニットによって、安定に案内され、かつポ
ールネジ２３の回転量は磁気スケール４と磁気センサ５
とにより、確実に読み取れるので、ステージ２６の位置
を正確にモニターすることができる。

なお、以上の説明はボールネジ２３を回転するために、
ポールネジ２３の他端をカップリング２７を介してモー
タ２８の回転軸２８ａに連結したが、ポールネジ２３を
ベルトなどによってモータ２８の回転軸に連結してもよ
いことは勿論である。

この場合には、ベルトのすべり誤差や歯車のバンクラッ
シュ等の誤差がロータリーエンコーダに影響を与えない
ため、小型モータで大きなステージを駆動させても充分
高精度な制御ができるという利点もある。

また、回転量の検出は、磁気的に行わずとも、例えば光
電的に行う等値の公知の手法に置き換えることができる
。

さらに、以上の説明では円筒の外周に目盛を形成したが
、円板の表面に目盛を形成するようになしても構わない
。

（発明の効果） 以上のように本発明のロータリーエンコーダは、ボール
ネジのサポートを行う機能を存するから、高精度で低コ
ストな制御装置を形成できるばかりでなく、省スペース
化も計れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のロータリーエンコーダの一実施例の
断面図であり、第２図は第１図のロータリーエンコーダ
をボールネジに取り付けた使用状態を示す断面図である
。 １・・・・・・エンコーダ本体金物、 ２・・・・・・中空軸、 ３ａ、３ｂ・・・・・・軸受、 ４・・・・・・磁気スケール、 ５・・・・・・磁気センサ、 ２０・・・・・・ロータリーエンコーダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ボールネジの外周に嵌合する中空軸と、前記中空軸の外
   側に設けられた本体金物と、前記中空軸と前記本体金物
   との間に設けられた軸受とによって、ボールネジを支え
   るサポートユニットを形成し、前記中空軸に目盛部材を
   設ける一方、前記本体金物に前記目盛部材の目盛を読み
   取る検出器を設けてなることを特徴とするロータリーエ
   ンコーダ。