JPH0259614A - ロータリエンコーダ - Google Patents
ロータリエンコーダInfo
- Publication number
- JPH0259614A JPH0259614A JP63210305A JP21030588A JPH0259614A JP H0259614 A JPH0259614 A JP H0259614A JP 63210305 A JP63210305 A JP 63210305A JP 21030588 A JP21030588 A JP 21030588A JP H0259614 A JPH0259614 A JP H0259614A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotary shaft
- rotating shaft
- code plate
- ball bearing
- speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Optical Transform (AREA)
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。
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
本発明はロータリエンコーダに関し、特に高速回転型の
ロータリエンコーダに関する。
ロータリエンコーダに関する。
従来の技術
従来から、高速回転型のエンコーダとしては、例えば１
万ｒ、ｐ、ｍ、以上の回転速度に対応し得るものが実用
化されている。その−構成例は、第５図に示すように、
測定軸を挿通可能な中空回転軸２１の端部にスリットを
規則的に形成したコード板２２を固定し、この中空回転
軸２１を一対の玉軸受２３を介して支持部材２４にて回
転自在に支持し、かつこの支持部材２４にコードＦｉ２
２を間に挟んで投光部と受光部を有する検出器２５を設
置して構成されている。
万ｒ、ｐ、ｍ、以上の回転速度に対応し得るものが実用
化されている。その−構成例は、第５図に示すように、
測定軸を挿通可能な中空回転軸２１の端部にスリットを
規則的に形成したコード板２２を固定し、この中空回転
軸２１を一対の玉軸受２３を介して支持部材２４にて回
転自在に支持し、かつこの支持部材２４にコードＦｉ２
２を間に挟んで投光部と受光部を有する検出器２５を設
置して構成されている。
上記のように回転軸２１として中空回転軸を用いると、
玉軸受２３の径が大きくなり、それだけ高速回転に対応
するのが困難になりかつコスト高となる。それにもかか
わらず、中空回転軸を用いる理由は、回転軸２１として
中実軸を用いると、測定軸の軸端にカップリングを用い
てエンコーダを接続する必要があり、大きなスペースが
必要となり、また高速回転に対応するには極めて高精度
に軸心を一致させないと振動を発生する危険性があり、
さらにカップリングにサーボ駆動による加減速時の加速
度に耐える剛性を持たせる必要がある等の問題を生ずる
ためである。
玉軸受２３の径が大きくなり、それだけ高速回転に対応
するのが困難になりかつコスト高となる。それにもかか
わらず、中空回転軸を用いる理由は、回転軸２１として
中実軸を用いると、測定軸の軸端にカップリングを用い
てエンコーダを接続する必要があり、大きなスペースが
必要となり、また高速回転に対応するには極めて高精度
に軸心を一致させないと振動を発生する危険性があり、
さらにカップリングにサーボ駆動による加減速時の加速
度に耐える剛性を持たせる必要がある等の問題を生ずる
ためである。
発明が解決しようとする課題
ところで、例えば精密加工分野においては近年益々高速
かつ高精度の加工が要求されてきており、そのためさら
に高速の回転に対応できるロータリエンコーダが求めら
れるようになって来た。
かつ高精度の加工が要求されてきており、そのためさら
に高速の回転に対応できるロータリエンコーダが求めら
れるようになって来た。
しかし、上記理由から径の大きな玉軸受を用いる必要が
あるため１、さらに高速の敵方乙ρ、ｍ、というような
高速回転に対応できる玉軸受を得るのは困難でありかつ
極めて高価なものになるという問題がある。また、高速
回転用の軸受として知られている空気軸受等の適用も考
えられるが、このような超高速ロータリエンコーダは大
量生産するものでないので、これも大変に高価なものに
なるという問題がある。
あるため１、さらに高速の敵方乙ρ、ｍ、というような
高速回転に対応できる玉軸受を得るのは困難でありかつ
極めて高価なものになるという問題がある。また、高速
回転用の軸受として知られている空気軸受等の適用も考
えられるが、このような超高速ロータリエンコーダは大
量生産するものでないので、これも大変に高価なものに
なるという問題がある。
本発明は上記従来の問題点に鑑み、高速回転に対応でき
、しかもコンパクトでかつ安価なロータリエンコーダを
提供することを目的とする。
、しかもコンパクトでかつ安価なロータリエンコーダを
提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明は上記目的を達成するために、コード板を固定し
た回転軸を第１の玉軸受を介して回転自在に中間回転軸
に嵌合し、この中間回転軸を第２の玉軸受を介して支持
部材にて回転自在に支持したことを特徴とする。
た回転軸を第１の玉軸受を介して回転自在に中間回転軸
に嵌合し、この中間回転軸を第２の玉軸受を介して支持
部材にて回転自在に支持したことを特徴とする。
又、中間回転軸と支持部材間に、中間回転軸を強制回転
するモータを介装してもよい。
するモータを介装してもよい。
さらに、好ましくは検出部として、レーザ光源からコー
ド板にレーザ光を照射し、コード板に規則的に形成され
たスリットにより生じたフラウンホーファ回折像の明暗
縞をスリットを介して光検出器に照射するように構成さ
れたレーザ方式のものが用いられる。
ド板にレーザ光を照射し、コード板に規則的に形成され
たスリットにより生じたフラウンホーファ回折像の明暗
縞をスリットを介して光検出器に照射するように構成さ
れたレーザ方式のものが用いられる。
作 用
本発明によると、回転軸と支持部材の間に中間回転軸を
配置し、それらの間に第１と第２の玉軸受を配置したの
で、中間回転軸は第１と第２の玉軸受の回転抵抗が等し
くなる回転速度、即ち回転軸の略半分の回転速度で回転
し、第１及び第２の玉軸受は回転軸の略半分の回転速度
が最大回転速度となる。従って、量産されている比較的
安価な玉軸受を使用することができ、コンパクトに構成
できるように径の大きい中空の回転軸を用いても安価な
玉軸受にて高速回転に対応できる。
配置し、それらの間に第１と第２の玉軸受を配置したの
で、中間回転軸は第１と第２の玉軸受の回転抵抗が等し
くなる回転速度、即ち回転軸の略半分の回転速度で回転
し、第１及び第２の玉軸受は回転軸の略半分の回転速度
が最大回転速度となる。従って、量産されている比較的
安価な玉軸受を使用することができ、コンパクトに構成
できるように径の大きい中空の回転軸を用いても安価な
玉軸受にて高速回転に対応できる。
また、中間回転軸をモータにて回転軸の回転速度の略半
分の回転速度で強制的に回転させることにより、第１と
第２の玉軸受間の回転速度を確実に略半分に配分するこ
とができ、回転速度が不測に許容回転速度を越えるよう
なことはない。
分の回転速度で強制的に回転させることにより、第１と
第２の玉軸受間の回転速度を確実に略半分に配分するこ
とができ、回転速度が不測に許容回転速度を越えるよう
なことはない。
さらに、検出部をレーザ方式にしてフラウンホーファ回
折による幅の狭いビーム状の明暗縞を検出するようにす
れば、コード板の両面に比較的大きな間隙を設けること
ができ、そのため玉軸受を二段に配置したことによりコ
ード板が回転に伴って板厚方向に変位しても接触により
エンコーダが破損するというような恐れもない。
折による幅の狭いビーム状の明暗縞を検出するようにす
れば、コード板の両面に比較的大きな間隙を設けること
ができ、そのため玉軸受を二段に配置したことによりコ
ード板が回転に伴って板厚方向に変位しても接触により
エンコーダが破損するというような恐れもない。
実施例
以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて
説明する。
説明する。
第１図において、■は、測定軸（図示せず）を挿通ずる
円筒穴２を形成された中空軸から成る回転軸であり、そ
の一端部外周にコード板４の支持フランジ３が設けられ
ている。この支持フランジ３の外周部の一面は受は面３
ａとなっており、コード板４の内周部が載置支持され、
かつコード板４の内周縁が接着剤５にて支持フランジ３
に固着されている。又、支持フランジ３の内周部には前
記−面側にボス部３ｂが突出形成されている。
円筒穴２を形成された中空軸から成る回転軸であり、そ
の一端部外周にコード板４の支持フランジ３が設けられ
ている。この支持フランジ３の外周部の一面は受は面３
ａとなっており、コード板４の内周部が載置支持され、
かつコード板４の内周縁が接着剤５にて支持フランジ３
に固着されている。又、支持フランジ３の内周部には前
記−面側にボス部３ｂが突出形成されている。
６は、前記コード板４を前記受は面３ａとの間で挟持す
る弾性挟圧片であり、第２図に示すように、ばね板から
なる環状板６ａの内周から複数の舌片６ｂが突設されて
おり、前記支持フランジ３のボス部３ｂの外周に圧入嵌
合することによって前記舌片６ｂが弾性変形した状態で
ボス部３ｂの外周面に係止し、その弾性復元力によって
コード板４を挟圧する。
る弾性挟圧片であり、第２図に示すように、ばね板から
なる環状板６ａの内周から複数の舌片６ｂが突設されて
おり、前記支持フランジ３のボス部３ｂの外周に圧入嵌
合することによって前記舌片６ｂが弾性変形した状態で
ボス部３ｂの外周面に係止し、その弾性復元力によって
コード板４を挟圧する。
前記回転軸１は一対の第１の玉軸受７を介して筒状の中
間回転軸８に嵌合されて回転自在に支持され、この中間
回転軸８は一対の第２の玉軸受９を介して支持部材１０
にて回転自在に支持されている。
間回転軸８に嵌合されて回転自在に支持され、この中間
回転軸８は一対の第２の玉軸受９を介して支持部材１０
にて回転自在に支持されている。
前記支持部材１０にはコード板４の回転位置を検出する
検出器１１が配設されている。この検出器１１は、レー
ザ光源からコード板４にレーザ光を照射し、コード板４
に規則的に形成されたスリットにより生じたフラウンホ
ーファ回折像の明暗縞をスリットを介して光検出素子に
照射するように構成されている。
検出器１１が配設されている。この検出器１１は、レー
ザ光源からコード板４にレーザ光を照射し、コード板４
に規則的に形成されたスリットにより生じたフラウンホ
ーファ回折像の明暗縞をスリットを介して光検出素子に
照射するように構成されている。
次に動作を説明する０回転軸１に挿通固定した測定軸の
回転に伴って回転軸１が回転すると、回転軸１と支持部
材１０との間に第１の玉軸受７と第２の玉軸受９を介し
て中間回転軸８が介装されているので、中間回転輪８は
回転軸１の略半分の回転速度で回転する。即ち、ある回
転状態から回転軸１と中間回転軸８の相対回転速度が大
きくなると、第１の玉軸受７の温度が上昇して回転抵抗
が増加し、その結果筒２の玉軸受９の回転抵抗が相対的
に小さくなって中間回転軸８の回転速度が上昇し、回転
軸ｌと中間回転軸８の相対回転速度が低下することにな
る。こうして、第１と第２の玉軸受７と９はほぼ等しい
回転速度で回転することになり、少なくとも何れかの玉
軸受がその許容最大回転速度を越える前に他方の玉軸受
の回転速度が上昇する。
回転に伴って回転軸１が回転すると、回転軸１と支持部
材１０との間に第１の玉軸受７と第２の玉軸受９を介し
て中間回転軸８が介装されているので、中間回転輪８は
回転軸１の略半分の回転速度で回転する。即ち、ある回
転状態から回転軸１と中間回転軸８の相対回転速度が大
きくなると、第１の玉軸受７の温度が上昇して回転抵抗
が増加し、その結果筒２の玉軸受９の回転抵抗が相対的
に小さくなって中間回転軸８の回転速度が上昇し、回転
軸ｌと中間回転軸８の相対回転速度が低下することにな
る。こうして、第１と第２の玉軸受７と９はほぼ等しい
回転速度で回転することになり、少なくとも何れかの玉
軸受がその許容最大回転速度を越える前に他方の玉軸受
の回転速度が上昇する。
従って、回転軸１の最大回転速度の略半分の許容回転速
度を有する玉軸受を用いて回転軸１を支持することがで
きる。
度を有する玉軸受を用いて回転軸１を支持することがで
きる。
測定軸の回転位置及び回転速度の検出はコード板４が回
転軸１とともに回転することによって検出器１１にて行
われる。この検出器１１はレーザ方式であり、レーザ光
のフラウンホーファ回折による幅の狭いビーム状の明暗
縞を検出するようにしているので、コード板４の両面に
比較的大きな間隙を設けても確実にエラーのない位置検
出が可能である。そのため、第１と第２の玉軸受７．９
を二段に配置したために、コード板４が回転に伴って板
厚方向に変位してもコード板４と検出器１１の接触によ
りエンコーダが破損するというような恐れもない。
転軸１とともに回転することによって検出器１１にて行
われる。この検出器１１はレーザ方式であり、レーザ光
のフラウンホーファ回折による幅の狭いビーム状の明暗
縞を検出するようにしているので、コード板４の両面に
比較的大きな間隙を設けても確実にエラーのない位置検
出が可能である。そのため、第１と第２の玉軸受７．９
を二段に配置したために、コード板４が回転に伴って板
厚方向に変位してもコード板４と検出器１１の接触によ
りエンコーダが破損するというような恐れもない。
上記第１実施例では、中間回転軸８が第１と第２の玉軸
受７と９の回転抵抗が均等になる回転速度で回転し、そ
の結果として回転軸１の略半分の回転速度で回転する例
を示したが、中間回転軸８を強制的に回転駆動するよう
にしてもよい。
受７と９の回転抵抗が均等になる回転速度で回転し、そ
の結果として回転軸１の略半分の回転速度で回転する例
を示したが、中間回転軸８を強制的に回転駆動するよう
にしてもよい。
第３図及び第４図に強制回転させるようにした第２実施
例を示す。第３図において、中間回転軸８のコード板４
の配置側とは反対側の端部外周にロータ１３が固定され
、支持部材１０側にこのロータ１３と隙間をあけて対向
させてステータ１４が取付けられ、これらロータ１３と
ステータ１４にてモータ１５が構成されている。
例を示す。第３図において、中間回転軸８のコード板４
の配置側とは反対側の端部外周にロータ１３が固定され
、支持部材１０側にこのロータ１３と隙間をあけて対向
させてステータ１４が取付けられ、これらロータ１３と
ステータ１４にてモータ１５が構成されている。
次に、このモータ１５の駆動手段を、第４図により説明
する。前記検出器１１による検出信号が回転速度演算回
路１６に入力されて速度信号が出力され、その速度信号
がモータ回転速度設定回路１７に入力され、検出された
回転軸１の回転速度の略半分の速度がモータ１５の回転
指令速度として設定される。この回転速度指令に基づい
てドライバ１８が作動して回転指令速度となるようにモ
ータ１５が駆動される。このモータ１５の回転速度に精
度は要求されないので、速度検出を行う必要はない。
する。前記検出器１１による検出信号が回転速度演算回
路１６に入力されて速度信号が出力され、その速度信号
がモータ回転速度設定回路１７に入力され、検出された
回転軸１の回転速度の略半分の速度がモータ１５の回転
指令速度として設定される。この回転速度指令に基づい
てドライバ１８が作動して回転指令速度となるようにモ
ータ１５が駆動される。このモータ１５の回転速度に精
度は要求されないので、速度検出を行う必要はない。
この第２実施例の作用は第１実施例と同様であり、説明
は省略する。
は省略する。
発明の効果
本発明のロータリエンコーダによれば、以上の説明から
明らかなように、回転軸と支持部材の間に中間回転軸を
配置し、それらの間に第１と第２の玉軸受を配置したの
で、中間回転軸は回転軸の略半分の回転速度で回転し、
第１及び第２の玉軸受は回転軸の略半分の回転速度が最
大回転速度となり、量産されている比較的安価な玉軸受
を使用することができる。従って、コンパクトに構成で
きるように径の大きい中空の回転軸を用いても安価な玉
軸受にて高速回転に対応でき、安価でコンパクトな高速
回転用のロータリエンコーダを得ることができる。
明らかなように、回転軸と支持部材の間に中間回転軸を
配置し、それらの間に第１と第２の玉軸受を配置したの
で、中間回転軸は回転軸の略半分の回転速度で回転し、
第１及び第２の玉軸受は回転軸の略半分の回転速度が最
大回転速度となり、量産されている比較的安価な玉軸受
を使用することができる。従って、コンパクトに構成で
きるように径の大きい中空の回転軸を用いても安価な玉
軸受にて高速回転に対応でき、安価でコンパクトな高速
回転用のロータリエンコーダを得ることができる。
また、中間回転軸をモータにて回転軸の回転速度の略半
分の回転速度で強制的に回転させることにより、第１と
第２の玉軸受間の回転速度を確実に略半分に配分するこ
とができ、回転速度が不測に許容回転速度を越えるよう
なことはない。
分の回転速度で強制的に回転させることにより、第１と
第２の玉軸受間の回転速度を確実に略半分に配分するこ
とができ、回転速度が不測に許容回転速度を越えるよう
なことはない。
さらに、検出部をレーザ方式にしてフラウンホーファ回
折による幅の狭いビーム状の明暗縞を検出するようにす
れば、コード板の両面に比較的大きな間隙を設けること
ができ、そのため玉軸受を二段に配置したことによりコ
ード板が回転に伴って板厚方向に変位しても接触により
エンコーダが破損するというような恐れもない等、大な
る効果を発揮する。
折による幅の狭いビーム状の明暗縞を検出するようにす
れば、コード板の両面に比較的大きな間隙を設けること
ができ、そのため玉軸受を二段に配置したことによりコ
ード板が回転に伴って板厚方向に変位しても接触により
エンコーダが破損するというような恐れもない等、大な
る効果を発揮する。
第１図は本発明の第１実施例の縦断正面図、第２図は弾
性挟圧片の斜視図、第３図は本発明の第２実施例の縦断
正面図、第４図は中間回転軸を駆動するモータの制御ブ
ロック図、第５図は従来例の縦断正面図である。 １・・・・・・回転軸、４・・・・・・コード板、７・
・・・・・第１の玉軸受、８・・・・・・中間回転軸、
９・・・・・・第２の玉軸受１０・・・・・・支持部材
、１１・・・・・・検出器、１５・・・・・・モータ。 代理に焔弁理士 粟野 重孝 はか１名１−・−回転軸 第３１ ＠ ２ 図 第 ４ 区 １５−モー９ ｈ
性挟圧片の斜視図、第３図は本発明の第２実施例の縦断
正面図、第４図は中間回転軸を駆動するモータの制御ブ
ロック図、第５図は従来例の縦断正面図である。 １・・・・・・回転軸、４・・・・・・コード板、７・
・・・・・第１の玉軸受、８・・・・・・中間回転軸、
９・・・・・・第２の玉軸受１０・・・・・・支持部材
、１１・・・・・・検出器、１５・・・・・・モータ。 代理に焔弁理士 粟野 重孝 はか１名１−・−回転軸 第３１ ＠ ２ 図 第 ４ 区 １５−モー９ ｈ
Claims (3)
- （１）コード板を固定した回転軸を第１の玉軸受を介し
て回転自在に中間回転軸に嵌合し、この中間回転軸を第
２の玉軸受を介して支持部材にて回転自在に支持したこ
とを特徴とするロータリエンコーダ。 - （２）中間回転軸と支持部材間に、中間回転軸を強制回
転するモータを介装したことを特徴とする請求項１記載
のロータリエンコーダ。 - （３）レーザ光源からコード板にレーザ光を照射し、コ
ード板に規則的に形成されたスリットにより生じたフラ
ウンホーファ回折像の明暗縞をスリットを介して光検出
器に照射するようにした検出部を備えている請求項１又
は２記載のロータリエンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63210305A JPH0259614A (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | ロータリエンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63210305A JPH0259614A (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | ロータリエンコーダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0259614A true JPH0259614A (ja) | 1990-02-28 |
Family
ID=16587208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63210305A Pending JPH0259614A (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | ロータリエンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0259614A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106352906A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-25 | 西安旭彤电子科技股份有限公司 | 一种新型滚轮传感器 |
-
1988
- 1988-08-24 JP JP63210305A patent/JPH0259614A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106352906A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-25 | 西安旭彤电子科技股份有限公司 | 一种新型滚轮传感器 |
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