JPH07141960A

JPH07141960A - ロータリーエンコーダ

Info

Publication number: JPH07141960A
Application number: JP31433093A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Tani; 泰宏谷
Original assignee: Hosiden Corp
Current assignee: Hosiden Corp
Priority date: 1993-11-18
Filing date: 1993-11-18
Publication date: 1995-06-02

Abstract

(57)【要約】【目的】ロータリーエンコーダの小型化に貢献できる
とともに、ブラシ、端子等の加工が容易になるようにす
る。【構成】端子４００がインサート成形されたボディ
と、ボディに回動自在に取り付けられるロータと、ロー
タに取り付けられ、端子４００に接触する接触子を有す
るブラシとを備えており、端子４００はコモンパターン
４３０と、ロータの回動中心Ｏを通過する直線Ｌを対称
軸とした線対称であり、かつ回動中心Ｏを対称点とした
点対称ではないように形成された互いに独立した第１の
個別パターン４１０及び第２の個別パターン４２０とを
有しており、ブラシはコモンパターン４３０に接触する
コモン接触子と、第１の個別パターン４１０及び第２の
個別パターン４２０に接触する第１及び第２の個別接触
子とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロータリーエンコーダ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＶＴＲカメラ等の電子機器の入力切換ス
イッチ等として用いられるロータリーエンコーダには、
図１１に示すようなものがある。ただし、図において
は、端子とブラシの接触子とのみがしめされている。図
１１（Ａ）に示すロータリーエンコーダは、端子８００
がインサート成形されたボディ (図示省略) と、このボ
ディに回動可能に取り付けられるロータ (図示省略)
と、このロータに取り付けられ、前記端子８００に接触
する接触子８５１〜８５３を有するブラシ（接触子のみ
が×印で示されている）とを有している。

【０００３】前記ボディの凹部の底部には、端子８００
の略リング状のコモンパターン８３０と、このコモンパ
ターン８３０を取り囲むような２つの略リング状の個別
パターン８１０、８２０とが露出している。ブラシのコ
モン接触子８５３は常にコモンパターン８３０に接触
し、第１の個別接触子８５１が第１の個別パターン８１
０に、第２の個別接触子８５２が第２の個別パターン８
２０に接触するようになっている。

【０００４】また、図１１（Ｂ）に示すように、ブラシ
は固定させておき、ロータに端子９００を取り付けるよ
うにしたタイプのロータリーエンコーダもある。このよ
うなタイプのロータリーエンコーダでは、コモンパター
ン９２０に接触するブラシのコモン接触子９５３と、個
別パターン９１０に接触する第１の接触子９５１とを同
一線上に位置させ、第２の接触子９５２を第１の接触子
９５１と位相差を持たせるために前記線上に位置しない
ように形成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のロータリーエンコーダには以下のような
問題点がある。前者のタイプのロータリーエンコーダで
は、すなわち、端子８００を構成するパターンが、コモ
ンパターン８３０、第１の個別パターン８１０及び第２
の個別パターン８２０の３つが必要になり、しかもこれ
ら３つのパターン８１０、８２０、８３０が同心円状に
配置されるので、大型化の原因の１つとなっている。

【０００６】また、後者のタイプのロータリーエンコー
ダでは、ブラシの接触子９５１、９５２、９５３の接触
子を一直線上に配置しないので、ブラシ、端子等の加工
が困難であるという問題点がある。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みて創案されたも
ので、ロータリーエンコーダの小型化に貢献できるとと
もに、ブラシ、端子等の加工が容易になるロータリーエ
ンコーダを提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るロータリー
エンコーダは、端子がインサート成形されたボディと、
このボディに回動自在に取り付けられるロータと、この
ロータに取り付けられ、前記端子に接触する接触子を有
するブラシとを備えており、前記端子はコモンパターン
と、ロータの回動中心を通過する直線を対称軸とした線
対称であり、かつ前記回動中心を対称点とした点対称で
はないように形成された複数個の個別パターンとを有し
ている。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係るロータリーエ
ンコーダの概略的分解斜視図、図２は端子の平面図、図
３は端子がインサート成形されたボディの図面であっ
て、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は正面図、図４は
ロータの図面であって、同図（Ａ）は平面図、同図
（Ｂ）は同図（Ａ）のＡ−Ａ線断面図、図５はブラシの
平面図、図６はこのロータリーエンコーダの図面であっ
て、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は側面図、同図
（Ｃ）は正面図、図７はこのロータリーエンコーダの動
作を説明するためのボディの平面図、図８はこのロータ
リーエンコーダの動作を説明するための波形図、図９は
他の実施例に係るロータリーエンコーダに用いられる端
子の平面図、図１０は他の実施例に係るロータリーエン
コーダの概略的断面図である。

【００１０】本実施例に係るロータリーエンコーダは、
端子４００がインサート成形されたボディ１００と、こ
のボディ１００に回動自在に取り付けられるロータ２０
０と、このロータ２００に取り付けられ、前記端子４０
０に接触する３つの接触子３１０、３２０、３３０を有
するブラシ３００とを備えており、前記端子４００はコ
モンパターン４３０と、ロータ２００の回動中心Ｏを通
過する直線Ｌを対称軸とした線対称であり、かつ前記回
動中心Ｏを対称点とした点対称ではないように形成され
た２個の個別パターン４１０、４２０とを有している。

【００１１】前記端子４００は、図２に示すように、略
リング状のコモンパターン４３０と、このコモンパター
ン４３０を取り囲むような略半円弧状の２つの個別パタ
ーン、すなわち第１の個別パターン４１０と、第２の個
別パターン４２０とを有している。

【００１２】コモンパターン４３０には、リード部４３
１が連設されている。このリード部４３１の途中、２つ
の個別パターン４１０、４２０に挟まれる部分（図２で
は斜線で示している）は、プレス加工によって他の部分
より凹んでいる。

【００１３】第１の個別パターン４１０は、コモンパタ
ーン４３０の右側にコモンパターン４３０に沿って設け
られている。かかる第１の個別パターン４１０には、複
数個（図面では７個）の開口部４１１が一定のピッチで
開設されている。この開口部４１１の幅は、開口部４１
１と隣接する開口部４１１との間の幅より大きく設定さ
れている。また、当該第１の個別パターン４１０には、
２つのリード部４１２が延設されている。

【００１４】一方、第２の個別パターン４２０は、コモ
ンパターン４３０の左側にコモンパターン４３０に沿っ
て設けられている。かかる第２の個別パターン４２０に
は、複数個（図面では７個）の開口部４２１が一定のピ
ッチで開設されている。この開口部４２１の幅は、開口
部４２１と隣接する開口部４２１との間の幅より大きく
設定されている。また、当該第２の個別パターン４２０
には、２つのリード部４２２が延設されている。

【００１５】第１の個別パターン４１０と第２の個別パ
ターン４２０とは、コモンパターン４３０の中心点Ｏ
（後述するロータ２００の回動中心Ｏと同じ位置）を通
過する直線Ｌを対称軸として線対称に形成されている。
さらに、当該第１の個別パターン４１０と第２の個別パ
ターン４２０とは、前記中心点Ｏを対称点とした点対称
ではないように形成されている。これは、第１の個別パ
ターン４１０と第２の個別パターン４２０との間隔が、
上側と下側（図２における上方向、下方向の意味）とで
は異なるように設定されていることに起因している。

【００１６】このように構成された端子４００は、リー
ドフレーム状に複数個が連なった状態で供給される。こ
のリードフレーム状態の場合には、各パターンの変形を
防止するため、各部が連結されている。例えば、第１の
個別パターン４１０と第２の個別パターン４２０とは第
１の連結部４４１で、第１の個別パターン４１０とコモ
ンパターン４３０のリード部４１１とは第２の連結部４
４２で、第２の個別パターン４２０とコモンパターン４
３０のリード部４１１とは第３の連結部４４３でそれぞ
れ連結されている。なお、これらの連結部４４１、４４
２、４４３は、端子４００がボディ１００にインサート
成形された後に切断される。

【００１７】上述したような端子４００がインサート成
形されるボディ１００は、絶縁性を有する合成樹脂から
成形されており、図３に示すように、中央部にはコモン
パターン４３０、第１の個別パターン４１０及び第２の
個別パターン４２０を底部に露出させる円形状の凹部１
１０が凹設されている。

【００１８】この凹部１１０には、ロータ２００が回動
自在に嵌め込まれる。また、当該凹部１１０の角部（図
３（Ａ）では右上部）には、凹部１１０より浅い略直角
三角形状の弾性体取付部１２０が設けられている。この
弾性体取付部１２は、後述する弾性体６００が取り付け
られる部分である。

【００１９】さらに、当該ボディ１００の側面からは、
１つのリード部４３１、２つのリード部４１２、２つの
リード部４１２が導出されている。また、リード部４３
１等が導出されていない側面には、係止突起１３０が突
設されている。この係止突起１３０は、後述するカバー
５００を取り付けるためのものである。

【００２０】円形状のロータ２００は、前記凹部１１０
に回動可能に嵌め込まれるものであって、図４（Ｂ）に
示すように、裏面側にはブラシ３００を取り付けるため
の凹溝２２０が形成されている。かかるロータ２００の
周面には、凹凸部２１０が形成されている。この凹凸部
２１０は、ロータリーエンコーダの出力パルス数に応じ
た個数が設けられており、弾性体６００が嵌合するよう
になっている。なお、当該ロータ２００の上面中心部に
は、図外のツマミ等を嵌め込むための突起２４０が形成
され、当該突起２４０の中心には略長孔状の貫通孔２３
０が開設されている。

【００２１】弾性体６００は、ロータ２００の回動に節
度感を持たせるためのものであり、板バネ状のものであ
る。この弾性体６００の中央部には、ロータ２００の凹
凸部２１０に嵌合する突出部６１０が形成されている。

【００２２】前記ロータ２００に取り付けられるブラシ
３００は、図５（Ａ）に示すように、コモンパターン４
３０に接触するコモン接触子３３０と、個別パターンに
接触する第１の個別接触子３１０及び第２の個別接触子
３２０と、これらの接触子３１０、３２０、３３０をロ
ータ２００に取り付けるための基端部３４０とが一体に
形成されたものである。

【００２３】また、第１の個別接触子３１０の先端部で
ある接触部３１１と、第２の個別接触子３２０の先端部
である接触部３２１とをつなぐ線分Ｌ₁（図５（Ａ）で
は破線で示されている）の中点は、ロータ２００の回動
中心Ｏと一致している。すなわち、第１の個別接触子３
１０の接触部３１１と第２の個別接触子３２０の接触部
３２１とは、ロータ２００の回動中心Ｏを中心とした円
の円周上に存在することになる。

【００２４】なお、各接触子３１０、３２０、３３０の
接触部３１１、３２１、３３１は、ボディ１００の凹部
１１０の底部に向かって略フック状に湾曲形成されてい
る。接触部３１１、３２１、３３１が、このように形成
されているために、ロータ２００の回動がスムーズにな
る。また、当該接触部３１１、３２１、３３１には、切
込が形成されている。

【００２５】カバー５００は、ボディ１００に取り付け
られてロータ２００を覆うものであって、中央部に開口
５１１が開設された平板部５１０と、この平板部５１０
の両側面から垂下される一対の垂下壁５２０とが一体に
形成されたものである。前記開口５１１はロータ２００
の突起２４０が嵌まり込む程度の大きさに設定されてい
る。また、垂下壁５２０には、前記係止突起１３０に対
応する係止孔５２１が開設されている。なお、垂下壁５
２０の縁部は、ボディ１００に嵌め込みやすくするため
に若干外側に拡げられている。

【００２６】次に、上述したような構成に係るロータリ
ーエンコーダの動作等について、図７及び図８を参照し
つつ説明する。なお、図７において、各接触子３１０、
３２０、３３０の接触部３１１、３２１、３３１は、×
印であらわすものとする。また、第１の個別パターン４
１０と第２の個別パターン４２０との間は、図面におい
て上側をＡ部、下側をＢ部として説明を行う。

【００２７】まず、コモン接触子３３０の接触部３１１
は、常にコモンパターン４３０に接触している。ここ
で、図７（Ａ）に示すように、第１の個別接触子３１０
の接触部３１１がＡ部に、第２の個別接触子３２０の接
触部３２１がＢ部に位置するものとする。この状態で
は、第１の個別パターン４１０及び第２の個別パターン
４２０とコモンパターン４３０との間はＯＦＦになって
いる（図８におけるＡ点参照）。

【００２８】この状態からロータ２００が右側に回動さ
れると、まず第１の個別接触子３１０の接触部３１１が
第１の個別パターン４１０に接触する（図７（Ｂ）参
照）。これによって、第１の個別パターン４１０とコモ
ンパターン４００との間がＯＮになる（図８におけるＢ
点参照）。

【００２９】さらに、ロータ２００が右側に回動される
と、第２の個別接触子３２０の接触部３２１が第２の個
別パターン４２０に接触する（図７（Ｃ）参照）。これ
によって、第２の個別パターン４２０とコモンパターン
４３０との間もＯＮになる（図８におけるＣ点参照）。

【００３０】さらに、ロータ２００が右側に回動される
と、第１の個別接触子３１０の接触部３１１が第１の個
別パターン４１０の開口部４１１に入るので (図７
（Ｄ）参照) 、第１の個別接触子３１０とコモンパター
ン４３０との間はＯＦＦになる。ただし、第２の個別接
触子３２０の接触部３２１は第２の個別パターン４２０
に接触しているので、第２の個別パターン４１０とコモ
ンパターン４３０のとの間はＯＮ状態を保持する（図８
におけるＤ点参照）。

【００３１】さらに、ロータ２００が右側に回動される
と、第２の個別接触子３２０の接触部３２１が第２の個
別パターン４２０の開口部４２１に入るので (図７
（Ｅ）参照) 、第２の個別接触子３１０とコモンパター
ン４３０との間もＯＦＦになる（図８におけるＥ点参
照）。

【００３２】ここで、ロータ２００が右側に回動してい
ると、第１の個別パターン４１０とコモンパターン４３
０との間がＯＮになる→第２の個別パターン４２０とコ
モンパターン４３０との間もＯＮになる→第１の個別パ
ターン４１０とコモンパターン４３０との間がＯＦＦに
なる→第２の個別パターン４１０とコモンパターン４３
０との間もＯＦＦになる、という順序でＯＮ・ＯＦＦが
繰り返される。

【００３３】ところが、ロータ２００が左側に回動して
いると、第２の個別パターン４２０とコモンパターン４
３０との間がＯＮになる→第１の個別パターン４１０と
コモンパターン４３０との間もＯＮになる→第２の個別
パターン４２０とコモンパターン４３０との間がＯＦＦ
になる→第１の個別パターン４２０とコモンパターン４
３０との間もＯＦＦになる、という順序でＯＮ・ＯＦＦ
が繰り返される。従って、ＯＮ・ＯＦＦの順序によって
ロータ２００の回動方向が判別される。

【００３４】上述した実施例では、第１の個別接触子３
１０の先端部である接触部３１１と、第２の個別接触子
３２０の先端部である接触部３２１とをつなぐ線分Ｌ₁
の中点は、ロータ２００の回動中心Ｏと一致しているも
のとして説明したが、このような構成であると、２つの
接触部３１１、３２１が常に同じ円周上にあるため、２
つの個別端子４１０、４２０が早く摩耗することがあ
る。

【００３５】しかし、第１の個別接触子３１０の接触部
３１１と第２の個別接触子３２０の接触部３２１とをつ
なぐ線分Ｌ₂の中点は、ロータ２００の回動中心Ｏを通
過するとともに、前記回動中心Ｏと一致しないように構
成する、すなわち図５（Ｂ）に示すように、回動中心Ｏ
から接触部３１１までの距離と、回動中心Ｏから接触部
３２１までの距離とを異なるものにすると、２つの接触
部３１１、３２１は同じ円周上には存在しないことにな
るので、個別端子４１０、４２０の摩耗の度合いを上述
のものの半分に減少させることができる。

【００３６】また、上述した実施例では、端子４００を
構成する個別パターンは、第１の個別パターン４１０と
第２の個別パターン４２０との２つであったが、図９に
示すように、それ以上、例えば４個の個別パターン７１
０、７２０、７３０、７４０を有するものであってもよ
い。

【００３７】この場合には、中心に略リング状のコモン
パターン７５０があり、このコモンパターン７５０を取
り囲むように、右回りに第１の個別パターン７１０、第
２の個別パターン７２０、第３の個別パターン７３０及
び第４の個別パターン７４０が設けられている。

【００３８】各個別パターン７１０、７２０、７３０、
７４０には、開口部７１１、７２１、７３１、７４１が
複数個（図面では３個）ずつ開設されている。また、当
該個別パターン７１０、７２０、７３０、７４０には、
リード部７１２、７２２、７３２、７４２が延設されて
いる。

【００３９】また、コモンパターン７５０には、リード
部７５１が設けられており、このリード部７５１のうち
第２の個別パターン７２０と第３の個別パターン７３０
とによって挟まれた部分（図９では斜線で示されてい
る）は他の部分より凹んで形成されている。

【００４０】４つの個別パターン７１０、７２０、７３
０、７４０は、５つの連結部７６１、７６２、７６３、
７６４、７６５によってそれぞれ連結されている。これ
らの連結部７６１、７６２、７６３、７６４、７６５
は、端子７００がボディ１００にインサート成形された
後に切断されて、各個別パターン７１０、７２０、７３
０、７４０を相互に独立させる。

【００４１】さらに、上述した実施例では、端子４００
に接触するブラシ３００によって、信号のＯＮ・ＯＦＦ
がなされていたが、同様のことは発光素子、受光素子を
用いても可能である。

【００４２】例えば、図１０に示すように、ボディ８１
０に回動可能に支持されたスリット板８２０と、このス
リット板８２０の一方側に設けられた発光素子８３０
と、この発光素子８３０と対向して前記スリット板８２
０の他方側に設けられた受光素子８４０とを備えてお
り、前記スリット板８２０には光が通過する開口部８２
１が所定ピッチ（ただし、上述した実施例におけるＡ
部、Ｂ部に相当する部分については他の開口部８２１と
ピッチを変えてある）で設けられており、かつ回動中心
を通過する直線を対称軸とした線対称であり、かつ前記
回動中心を対称点とした点対称ではないように構成され
ていたロータリーエンコーダでも同様のことが可能であ
る。

【００４３】この場合は、スリット板８２０が上述した
実施例の端子４００に相当し、発光素子８３０と受光素
子８４０とがブラシ３００に相当する。従って、スリッ
ト板８２０の開口部８２１は、図２に示される個別パタ
ーン４１０、４２０と同様のパターンで開設される必要
がある。

【００４４】

【発明の効果】本発明に係るロータリーエンコーダは、
端子がインサート成形されたボディと、このボディに回
動自在に取り付けられるロータと、このロータに取り付
けられ、前記端子に接触する接触子を有するブラシとを
備えており、前記端子はコモンパターンと、ロータの回
動中心を通過する直線を対称軸とした線対称であり、か
つ前記回動中心を対称点とした点対称ではないように形
成された複数個の個別パターンとを有している。このた
め複数個の個別パターンであっても、コモンパターンを
一重に取り囲むだけであるので、従来のロータリーエン
コーダのように、コモンパターンをも含めて二重、三重
に個別パターンが重なることがない。よって、ロータリ
ーエンコーダの小型化に貢献することができる。

【００４５】また、ブラシは各接触子の接触部を一直線
上に配置すればよいので、ブラシ等の加工が容易であ
る。

【００４６】さらに、前記ブラシはコモンパターンに接
触するコモン接触子と、個別パターンに接触する第１及
び第２の個別接触子とを有しており、第１の個別接触子
の接触部と第２の個別接触子の接触部とをつなぐ線分の
中点は、ロータの回動中心を通過するとともに、前記回
動中心と一致していないように構成すると、第１の個別
接触子の接触部と第２の個別接触子の接触部とが接触す
る個別パターンの位置が異なるようになるので、個別パ
ターンの摩耗を減少させ、長寿命のロータリーエンコー
ダとすることができる。

【００４７】また、前記ロータの周面には凹凸部が形成
されており、前記ボディには凹凸部に嵌合する弾性体が
取り付けられているので、ロータの回動に節度感を持た
せることができる。

【００４８】一方、ボディに回動可能に支持されたスリ
ット板と、このスリット板の一方側に設けられた発光素
子と、この発光素子と対向して前記スリット板の他方側
に設けられた受光素子とを備えており、前記スリット板
には光が通過する開口部が所定ピッチで設けられてお
り、かつ回動中心を通過する直線を対称軸とした線対称
であり、かつ前記回動中心を対称点とした点対称ではな
いように構成しても、同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るロータリーエンコーダ
の概略的分解斜視図である。

【図２】端子の平面図である。

【図３】端子がインサート成形されたボディの図面であ
って、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は正面図であ
る。

【図４】ロータの図面であって、同図（Ａ）は平面図、
同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】ブラシの平面図である。

【図６】このロータリーエンコーダの図面であって、同
図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は側面図、同図（Ｃ）は
正面図である。

【図７】このロータリーエンコーダの動作を説明するた
めのボディの平面図である。

【図８】このロータリーエンコーダの動作を説明するた
めの波形図である。

【図９】他の実施例に係るロータリーエンコーダに用い
られる端子の平面図である。

【図１０】他の実施例に係るロータリーエンコーダの概
略的断面図である。

【図１１】従来のロータリーエンコーダの構成を示す概
略的平面図である。

【符号の説明】

１００ボディ２００ロータ３００ブラシ３１０第１の個別接触子３２０第２の個別接触子３３０コモン接触子４００端子４１０第１の個別パターン４２０第２の個別パターン４３０コモンパターン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】端子がインサート成形されたボディと、
このボディに回動自在に取り付けられるロータと、この
ロータに取り付けられ、前記端子に接触する接触子を有
するブラシとを具備しており、前記端子はコモンパター
ンと、ロータの回動中心を通過する直線を対称軸とした
線対称であり、かつ前記回動中心を対称点とした点対称
ではないように形成された複数個の個別パターンとを有
していることを特徴とするロータリーエンコーダ。
【請求項２】前記個別パターンは、互いに独立した第
１の個別パターンと第２の個別パターンとから構成され
ることを特徴とする請求項１記載のロータリーエンコー
ダ。
【請求項３】前記ブラシはコモンパターンに接触する
コモン接触子と、個別パターンに接触する第１及び第２
の個別接触子とを有しており、第１の個別接触子の接触
部と第２の個別接触子の接触部とをつなぐ線分の中点
は、ロータの回動中心と一致していることを特徴とする
請求項２記載の隣接するロータリーエンコーダ。
【請求項４】前記ブラシはコモンパターンに接触する
コモン接触子と、個別パターンに接触する第１及び第２
の個別接触子とを有しており、第１の個別接触子の接触
部と第２の個別接触子の接触部とをつなぐ線分の中点
は、ロータの回動中心を通過するとともに、前記回動中
心と一致していないことを特徴とする請求項２記載のロ
ータリーエンコーダ。
【請求項５】前記ロータの周面には凹凸部が形成され
ており、前記ボディには凹凸部に嵌合する弾性体が取り
付けられていることを特徴とする請求項１、２、３又は
４記載のロータリーエンコーダ。
【請求項６】ボディに回動可能に支持されたスリット
板と、このスリット板の一方側に設けられた発光素子
と、この発光素子と対向して前記スリット板の他方側に
設けられた受光素子とを具備しており、前記スリット板
には光が通過する開口部が所定ピッチで設けられてお
り、かつ回動中心を通過する直線を対称軸とした線対称
であり、かつ前記回動中心を対称点とした点対称ではな
いように構成されていることを特徴とするロータリーエ
ンコーダ。