專利名稱：光學(xué)式編碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)式編碼器，尤其涉及利用在編碼盤的面上局部形成的凹凸 部使入射的光偏向類型的光學(xué)式編碼器。
技術(shù)背景置及速度的場合。圖7是表示公知的光學(xué)式編碼器的一例的簡要立體圖。圖7 所示的光學(xué)式編碼器100具有固定在未圖示的電動機的軸112上的大致圓盤形 狀的編碼盤114及夾住編碼盤114相對地配置的光源或發(fā)光部116和受光部 118。編碼盤114用透光的玻璃板或樹脂制作，具有一個以上的凹凸部120a、 120b、 120c及120d。各凹凸部的構(gòu)成使得來自發(fā)光部116的光全反射，因而， 在光入射到凹凸部的情況下，該光就到達不了受光部118。另一方面，由于入 射到編碼盤114的凹凸部以外的實質(zhì)上平坦的部分112的光到達受光部118, 因而，根據(jù)電動機的旋轉(zhuǎn)速度可得到周期不同的脈沖信號(編碼器信號)，可 以測定旋轉(zhuǎn)速度。圖8是圖7的編碼器的局部剖面圖，如圖8所示，各凹凸部具體地具有在 編碼盤114的一個面上所形成的一個以上的V型槽124。這種光學(xué)式編碼器記 載在例如日本特開平11-287671號公報中。另外，在曰本特開2004-309302號 公報中公開了通過高精度地形成V型槽形狀而得到高分辨率的光學(xué)式編碼器 的技術(shù)。如上所述，V型槽124的構(gòu)成使得來自發(fā)光源116的光全反射而到達不了 受光部118。但是，現(xiàn)有的光學(xué)式編碼器做成形成有V型槽124的編碼盤114 的面露出在外部的結(jié)構(gòu)，從而具有水分或塵埃等異物有進入或附著到V型槽 內(nèi)的可能性。因此，如圖8所示，若水或油等液體或透光性的異物128附著到 V型槽內(nèi)時，由于空氣與水等的折射率大不相同，因而，光在V型槽的表面 不會全反射，其一部分或全部則透過上方。因此，即使在光入射到凹凸部的情
況下，該光的至少一部分會到達受光部，其結(jié)果，出現(xiàn)編碼器信號異常等問題，給進行穩(wěn)定而正確的測定帶來困難。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于提供一種具有防止水等附著到編碼盤的V型槽 部的結(jié)構(gòu)的光學(xué)式編碼器。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種光學(xué)式編碼器，該光學(xué)式編碼器具有發(fā)光部；以^接收來自上述發(fā)光部的光的方式構(gòu)成的受光部；編碼盤，該 編碼盤做成與被測物的移動相應(yīng)地活動且由透光材料構(gòu)成，而且在至少一個面編碼盤的上述凹凸部的面鄰接配置的由透光材料構(gòu)成的保護板。上述凹凸部可以形成于上述編碼盤的面上，并且有對來自上述發(fā)光部的入射光進行全反射的功能。不與上述編碼盤相對的上述保護板的面最好具有增大潤濕性的涂層。 或者，不與上述編碼盤相對的上述保護板的面可以具有為增大潤濕性而形成的幾何圖案。最好上述保護板固定在上述編碼盤上，上述編碼盤及上述保護板作為 一體件固定在上述被測物上?；蛘?，上述編碼盤及上述保護板可以分別粘結(jié)固定在上述被測物上。 或者，上述保護板至少部分地具有彈性，也可以通過將該保護板的具有彈性的部分卡合在形成于上述被測物上的凹部中，使得上述保護板固定在上述被測物上。上述保護板最好具有與編碼盤的外周端部抵接并卡合的卡合部。在這種場 合，上述卡合部沿上述編碼盤的整個圓周卡合是有利的。


圖1是涉及本發(fā)明的光學(xué)式編碼器的主要部分的簡要立體圖。 圖2是圖1的編碼器的凹凸部的剖面圖。圖3是表示在保護板的面上形成了涂層或幾何圖案的例子的剖面圖。 圖4是說明編碼盤和保護板向電動機軸的第一安裝方式的圖。 圖5是說明編碼盤和保護板向電動機軸的第二安裝方式的圖。
圖6是說明編碼盤和保護板向電動機軸的第三安裝方式的圖。圖7是現(xiàn)有的光學(xué)式編碼器的主要部分的筒要立體圖。 圖8是圖7的編碼器的凹凸部的剖面圖。
具體實施方式
本發(fā)明的上述或其它目的，特征及優(yōu)點通過參照附圖對以下的優(yōu)選實施方 式進行說明將變得更加清楚。下面，參照附圖詳細說明本發(fā)明。圖1是涉及本發(fā)明的光學(xué)式編碼器10 的主要部分的簡要立體圖。編碼器10具有固定在作為被測定物的未圖示的電 動機的軸12上的大致圓盤形狀的編碼盤14以及夾住編碼盤14相對地配置的 光源或發(fā)光部16及受光部18。編碼盤14由透光的例如透明玻璃板或樹脂制 成。并具有具備與軸12同心的圓弧狀的一個以上(圖示的例子為兩對共4個) 的凹凸部20a、 20b、 20c及20d。另一方面，編碼盤14的凹凸部以外的部分 22是實質(zhì)上平坦的，作為不使來自發(fā)光部的光偏向而透過的光透射部發(fā)揮作 用。并且，與兩對凹凸部相對應(yīng)，受光部18具有兩個受光元件(未圖示)。凹凸部的各個如作為圖1的軸向剖面圖的圖2所示，其表面上具有微小的 一個以上的V型槽24。 V型槽24做成使入射到凹凸部的來自發(fā)光部16的光 全反射，從而使凹凸部的受光部18—側(cè)變成暗部。因此，電動機旋轉(zhuǎn)時，光 到達或未到達受光部18的受光元件的狀態(tài)交替重復(fù)，因而得到脈沖狀的信號 波形，從而可測定電動機的旋轉(zhuǎn)位置或速度。此前所述的結(jié)構(gòu)可以與現(xiàn)有的結(jié) 構(gòu)相同。本發(fā)明的編碼器IO的特征在于，在形成了編碼盤14的V型槽24的一側(cè) 具有鄰接配置的由玻璃或樹脂制的透光材料構(gòu)成的保護板26。如上所述，若 水或透光性的異物附著在V型槽上，光就不能被凹凸部全反射，就存在不能 發(fā)揮所希望的編碼器功能的情況，而利用保護板就可以防止來自外部的液體或 異物附著在V型槽24上。因此，來自發(fā)光部的光能可靠地全反射，可防止所 得到的信號波形出現(xiàn)異常。此外，如圖2所示，在保護板26的與編碼盤14 相反一側(cè)的面上雖有可能附著水分28等，但由于這樣的水分對V型槽24的 反射作用沒有任何影響，因而不成問題。但是，在光應(yīng)到達受光部的受光元件的場合，若水分等附著在該光通過的
保護板26的部位(明部)，在該水分以例如呈球狀隆起的形態(tài)附著的情況下， 則光會被該水分反射或偏向，在作為編碼器的功能上有可能出現(xiàn)問題。因此， 如圖3所示，最好在與保護板26的與編碼盤14相反一側(cè)的面上進行增加潤濕 性的涂覆加工。利用這樣形成的涂層30，由于所附著的液體不變成球狀而薄 薄地擴散在保護板26的面上，因而可以實質(zhì)上排除對編碼器信號造成的影響。 另夕卜，通過在保護板26的面上加工增加潤濕性的幾何圖案30a來代替涂層30, 也可得到相同的效果。圖4 圖6是說明編碼盤和保護板對軸的安裝方式的軸向剖面圖。首先說 明圖4所示的第一種方式，預(yù)先通過粘結(jié)或焊接將保護板26a固定到編碼盤 14a上，然后，利用UV粘結(jié)劑等粘結(jié)劑32a將編碼盤14a固定在軸12上。這 種方式由于在對軸進行安裝時，能夠?qū)⒕幋a盤14a及保護板26a作為一體件進 行操作，因而，與單個安裝到軸12上的情況相比較，減少了定位等的麻煩。 此外，如圖4所示，為了使對編碼盤14a的粘結(jié)或焊接時的定位容易進行，最 好在保護板26a的外緣的至少一部分上具有與編碼盤的外周端部抵接卡合的 卡合部(例如突部)34a。另外，如果將突部34a做成沿著編碼盤14的整個圓 周卡合，則在阻止水分或異物進入到編碼盤14a和保護板26a之間這方面可得 到更好的效果。即，能更可靠地防止水分等附著到V型槽上。再有，突部34a 還具有防止保護板26a撓曲的功能。圖5所示的第二種方式是利用UV粘結(jié)劑等粘結(jié)劑32b分別將編碼盤14b 和保護板26b固定在軸12上。在這種方式的編碼器的制造工序中，編碼盤14b 和保護板26b實質(zhì)上可利用粘結(jié)劑32b同時固定，而不需要將保護板26b固定 在編碼盤14b上的前工序。圖6所示的第三種方式是，首先利用UV粘結(jié)劑等粘結(jié)劑32c將編碼盤 14c固定在軸12上，隨后再將保護板26c固定在軸12上，從而利用彈性將保 護板26c的內(nèi)周部36c與在軸12的外周部所形成的凹部或槽38c卡合。即， 保護板26c至少其內(nèi)周部36c由具有某種程度的彈性的材料制成。在這種方式 的編碼器的制造工序中，既不需要將保護板26c固定到編碼盤14c上的前工序， 也不需要用于將保護板26c固定到軸12上的粘結(jié)劑。采用涉及本發(fā)明的光學(xué)式編碼器，可利用與編碼盤鄰接配置的保護板，防
止水分等附著到形成于編碼盤上的凹凸部。因此，不用擔心凹凸部對光的偏向 作用受到影響，能穩(wěn)定而正確地發(fā)揮編碼器的功能。另外，在保護板的與編碼盤未面對的面上，由于通過形成增大潤濕性的涂 層或幾何圖案，可以使附著在該面上的水分等擴散，因而，可以抑制通過該面 的光的偏向。關(guān)于編碼器和保護板對被測物的安裝，如果將保護板作為固定在編碼盤上 的一體件固定到^C測物上，則與單個固定在被測物上的情況相比較，可減少定位的麻煩。另一方面，在分別將編碼盤及保護板粘結(jié)固定在被測物上的場合， 可減少工序數(shù)。或者，將保護板至少部分地由彈性材料制成，通過使其彈性部 分與在被測物上所形成的凹部卡合，則既不需要將保護板固定到編碼盤上的前 工序，也不需要用于將保護板固定到被測物上的粘結(jié)劑。另外，保護板通過具有與編碼盤的外周部抵接并卡合的卡合部，使得對編 碼盤的粘結(jié)或焊接時的定位很容易。再有，若將卡合部做成沿編碼盤的整個圓 周卡合，則在阻止水分或異物進入到編碼盤和保護板之間這方面可得到更好的 效果，即，能更可靠地防止水分等對凹凸部的附著。此外，卡合部還具有防止 保護板撓曲的功能。雖然上面參照便于說明而選定的特定的實施方式說明了本發(fā)明，但很顯 然，本領(lǐng)域的人員在不超出本發(fā)明的基本思想及保護范圍的情況下可進行種種變更。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)式編碼器(10)，具有發(fā)光部(16)；以接收來自上述發(fā)光部(16)的光的方式構(gòu)成的受光部(18)；以及編碼盤(14、14a、14b、14c)，該編碼盤(14、14a、14b、14c)做成與被測物(12)的移動相應(yīng)地活動且由透光材料構(gòu)成，而且在至少一個面上具有用于變更來自上述發(fā)光部(16)的入射光的進路的凹凸部(20a～20d)，其特征在于，還具有與形成了上述編碼盤(14、14a、14b、14c)的上述凹凸部(20a～20d)的面鄰接配置的由透光材料構(gòu)成的保護板(26、26a、26b、26c)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于上述凹凸部(20a 20d)形成于上述編碼盤(14、 14a、 14b、 14c)的面上， 并且有對來自上述發(fā)光部(16)的入射光進行全反射的功能。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于， 不與上述編碼盤(14、 14a、 14b、 14c)相對的上述保護板(26、 26a、 26b、26c)的面具有增大潤濕性的涂層(30)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于， 不與上述編碼盤(14、 14a、 14b、 14c)相對的上述保護板(26、 26a、 26b、26c)的面具有為增大潤濕性而形成的幾何圖案(30a)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于，上述保護板(26a)固定在上述編碼盤(14a)上，上述編碼盤(14a)及 上述保護板(26a)作為一體件固定在上述被測物(12)上。
6. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于，上述編碼盤(14b )及上述保護板(26b )分別粘結(jié)固定在上述被測物(12 )上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于，上述保護板(26c)至少部分地具有彈性，通過將該保護板(26c)具有彈 性的部分(36c)卡合在形成于上述被測物(12)上的凹部(38c)中，使得上述保護板(26c)固定在上述被測物(12)上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于，上述保護板(26a)具有與編碼盤(14a)的外周端部抵接并卡合的卡合部 (34a)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)式編碼器，其特征在于， 上述卡合部(34a)沿上述編碼盤(14a)的整個圓周卡合。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種具有防止水分等附著到編碼盤的V型槽部的結(jié)構(gòu)的光學(xué)式編碼器。本發(fā)明的光學(xué)式編碼器具有與形成了編碼盤的V型槽的面鄰接配置的由透光材料構(gòu)成的保護板。
文檔編號G01D5/347GK101162156SQ200710162289
公開日2008年4月16日 申請日期2007年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月11日
發(fā)明者今井圭介, 寺島洋也, 谷口滿幸 申請人:發(fā)那科株式會社