特許 7536266 エンコーダ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-09

(45)【発行日】2024-08-20

(54)【発明の名称】エンコーダ装置

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/245 20060101AFI20240813BHJP

【ＦＩ】

G01D5/245 110X

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021033991

(22)【出願日】2021-03-04

(65)【公開番号】P2022134689

(43)【公開日】2022-09-15

【審査請求日】2023-11-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000203634

【氏名又は名称】多摩川精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110423

【弁理士】

【氏名又は名称】曾我 道治

(74)【代理人】

【識別番号】100111648

【弁理士】

【氏名又は名称】梶並 順

(74)【代理人】

【識別番号】100221729

【弁理士】

【氏名又は名称】中尾 圭介

(72)【発明者】

【氏名】藤本 高志

【審査官】細見 斉子

(56)【参考文献】

【文献】実開平０６－０５６７２２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１１－１２２９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１０６８１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０２５９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０２５０５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３２１８１１２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００３－１１９８０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｄ ５／００－ ５／６２

Ｇ０１Ｄ １１／００－１３／２８

Ｇ１２Ｂ １／００－１７／０８

Ｈ０５Ｋ ５／００－ ５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上部開放型の有底筒状体であり、上部に開口を有するセンサ部（１４０）を収容するエンコーダハウジング（１１０）と、
前記エンコーダハウジング（１１０）の前記開口を塞ぐように接着されるエンコーダカバー（１２０）と、からなり、
前記エンコーダカバー（１２０）の端部に、シーリング材が充填された作業用孔（１２５）を備え、
前記エンコーダハウジング（１１０）の開口の存在する方向を上方向、前記上方向の逆方向を下方向とした場合、
前記作業用孔（１２５）に棒状工具（３００）の軸部が差し込まれた場合、前記作業用孔（１２５）に接する前記エンコーダハウジング（１１０）の筒状部分の上部内側角部（１１０ｘ）は、支点として前記棒状工具（３００）の前記軸部の中間領域に接触し、
前記棒状工具（３００）の柄部に力点として前記下方向の力が加えられると、前記棒状工具（３００）の前記軸部の先端領域部位は、作用点として、前記エンコーダカバー（１２０）に設けられた前記作業用孔（１２５）の下角部を前記上方向に押し上げることにより、前記棒状工具（３００）の梃子作用により、前記エンコーダカバー（１２０）と前記エンコーダハウジング（１１０）とを分離する構成としたことを特徴とするエンコーダ装置。

【請求項2】

前記エンコーダカバー（１２０）の内面に、前記棒状工具（３００）の差し込み位置を規制するストッパ（１２９）を備えることを特徴とする請求項１に記載のエンコーダ装置。

【請求項3】

前記ストッパ（１２９）は、断面においてＬ字型に構成され、前記Ｌ字型の部分により前記棒状工具（３００）の前記先端を受け止める、ことを特徴とする請求項２に記載のエンコーダ装置。

【請求項4】

前記作業用孔（１２５）は、前記棒状工具（３００）の前記先端が前記ストッパ（１２９）に向かうように、前記軸部の差し込み方向に合わせて斜め方向に形成され、前記棒状工具（３００）の差し込み方向を規制するように設けられていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のエンコーダ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンコーダ装置に関し、特に、エンコーダ装置の内部を点検する際の作業性の改善に関する。

【背景技術】

【0002】

歯車等の被検出体の回転を磁気抵抗素子により検出し、パルス列として出力するエンコーダ装置が存在している。この種のエンコーダ装置は、気密性を有するハウジングの内部に、磁気抵抗素子、または、磁気抵抗素子及び信号処理回路を収容している。このようなエンコーダ装置は、以下の特許文献１に記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０００－６５８４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

エンコーダ装置内部の磁気抵抗素子または信号処理回路を点検する際、エンコーダ装置を分解して内部にアクセスする必要が生じる。しかし、上記特許文献１に示すように、気密性を有する状態に構成されエンコーダ装置については、分解することについての配慮がなされていなかった。

【0005】

気密性を有するエンコーダ装置を分解する場合、接着された部分を切り開く必要があり、分解作業を容易に進めることができない問題があった。また、分解作業中に、ハウジングを破損したり、内部の磁気抵抗素子、信号処理回路、または信号配線を傷つける恐れがあった。

【0006】

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、容易に分解することが可能なエンコーダ装置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】

【0007】

この発明に係るエンコーダ装置は、上部開放型の有底筒状体であり、上部に開口を有するセンサ部を収容するエンコーダハウジングと、エンコーダハウジングの開口を塞ぐように接着されるエンコーダカバーと、からなり、エンコーダカバーの端部に、シーリング材が充填された作業用孔を備え、エンコーダハウジングの開口の存在する方向を上方向、上方向の逆方向を下方向とした場合、作業用孔に棒状工具の軸部が差し込まれた場合、作業用孔に接するエンコーダハウジングの筒状部分の上部内側角部は、支点として棒状工具の軸部の中間領域に接触し、棒状工具の柄部に力点として下方向の力が加えられると、棒状工具の軸部の先端領域部位は、作用点として、エンコーダカバーに設けられた作業用孔の下角部を上方向に押し上げることにより、棒状工具の梃子作用により、エンコーダカバーとエンコーダハウジングとを分離する構成としたことを特徴とする。更に、エンコーダカバーの内面に、棒状工具の差し込み位置を規制するストッパを備えることを特徴とする。このストッパは、断面においてＬ字型に構成され、Ｌ字型の部分により棒状工具の先端を受け止めることを特徴とする。そして、作業用孔は、棒状工具の先端がストッパに向かうように、軸部の差し込み方向に合わせて斜め方向に形成され、棒状工具の差し込み方向を規制するように設けられていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

この発明に係るエンコーダ装置は、上部開放型の有底筒状体であり、上部に開口を有するセンサ部を収容するエンコーダハウジングと、エンコーダハウジングの開口を塞ぐように接着されるエンコーダカバーとからなり、エンコーダカバーの端部にシーリング材が充填された作業用孔が設けられ、作業用孔に棒状工具の軸部が差し込まれた場合、作業用孔に接するエンコーダハウジングの筒状部分の上部内側角部は、支点として棒状工具の軸部の中間領域に接触し、棒状工具の柄部に力点として下方向の力が加えられると、棒状工具の軸部の先端領域部位は、作用点として、エンコーダカバーに設けられた作業用孔の下角部を上方向に押し上げることにより、棒状工具の梃子作用により、エンコーダカバーとエンコーダハウジングとを分離することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１に係るエンコーダ装置の構成を示す断面図である。

【図2】実施の形態１に係るエンコーダ装置の平面図である。

【図3】実施の形態１に係るエンコーダ装置に棒状工具を挿入する様子を示す説明図である。

【図4】実施の形態１に係るエンコーダ装置に棒状工具を挿入して分解する様子を示す説明図である。

【図5】図４の一部を拡大して示す説明図である。

【図6】実施の形態１に係るエンコーダ装置の他の構成において棒状工具を挿入する様子を示す説明図である。

【図7】実施の形態１に係るエンコーダ装置の他の構成において棒状工具を挿入して分解する様子を示す説明図である。

【図8】実施の形態１に係るエンコーダ装置の更に他の構成において棒状工具を挿入する様子を示す説明図である。

【図9】実施の形態１に係るエンコーダ装置の更に他の構成において棒状工具を挿入して分解する様子を示す説明図である。

【図10】実施の形態１に係るエンコーダ装置の作業用孔の他の構成において棒状工具を挿入する様子を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明のエンコーダ装置の実施の形態につき、図面を用いて説明する。なお、各図において、同一部分には同一符号を付している。

【0011】

実施の形態１．
はじめに、実施の形態１におけるエンコーダ装置１００について、図１と図２を参照して説明する。図１は実施の形態１に係るエンコーダ装置１００の構成を示す断面図であり、図２は実施の形態１に係るエンコーダ装置１００の平面図である。

【0012】

［エンコーダ装置１００の構成（１）］
エンコーダ装置１００は、図１に示されるように、主に、エンコーダハウジング１１０と、エンコーダカバー１２０と、基板１３０と、センサ部１４０と、を備え、被検出体２００の動きを検出するように構成されている。

【0013】

エンコーダハウジング１１０は、上部開放型の有底筒状体であり、上部に開口を有する。エンコーダカバー１２０は、エンコーダハウジング１１０の開口に接着され、エンコーダハウジング１１０の開口を塞ぐ。これにより、エンコーダハウジング１１０とエンコーダカバー１２０とが互いに一体化した状態になる。
なお、エンコーダハウジング１１０とエンコーダカバー１２０との接着は、接着剤を用いた接着のほか、溶剤を用いた溶剤接着（溶着）、熱を用いた熱溶着、または超音波を用いた超音波溶着のいずれであってもよい。

【0014】

エンコーダカバー１２０には、接続線１６０を外部に延出するための配線孔１２３と、点検作業時に棒状工具が差し込まれる作業用孔１２５とが設けられている。配線孔１２３には、接続線１６０を保持するためのケーブルグランド１５０が挿入されている。作業用孔１２５には、シーリング材が充填されて、シーリング部１２７が形成されている。なお、シーリング材として、エンコーダハウジング１１０とエンコーダカバー１２０との接着に用いた接着剤を使用することが可能である。

【0015】

基板１３０は、図示されない支柱などを介してエンコーダハウジング１１０に取り付けられており、センサ部１４０を搭載している。基板１３０には、接続線１６０のコネクタ１６０Ｃを接続するためのコネクタ１３０Ｃが設けられている。

【0016】

センサ部１４０は、磁気抵抗素子等の磁気センサを有しており、無電源タイプまたは有電源タイプのいずれであってもよい。磁気センサが有電源タイプである場合、センサ部１４０には、磁気センサの他に信号処理回路が設けられている。磁気センサは、被検出体２００の山と谷の距離に応じた磁気抵抗の変化により、被検出体２００の動きに応じた検出信号を生成する。センサ部１４０で生成された検出信号は、基板１３０に設けられたコネクタ１３０Ｃを介して、コネクタ１６０Ｃが設けられた接続線１６０に供給される。

【0017】

接続線１６０は、ケーブルグランド１５０を介してエンコーダカバー１２０の配線孔１２３を貫通し、末端部のコネクタ１６０Ｃにより、基板１３０側のコネクタ１３０Ｃに接続されている。接続線１６０は、センサ部１４０で生成された検出信号を、図示されない制御装置に伝達する。

【0018】

以上の構成において、エンコーダハウジング１１０とエンコーダカバー１２０との接着、作業用孔１２５におけるシーリング材の充填によるシーリング部１２７の形成、及び、配線孔１２３における接続線１６０を覆うケーブルグランド１５０の配置により、エンコーダ装置１００は気密性が保たれ、防塵・防水機能を有している。

【0019】

［エンコーダ装置１００の分解手順］
以下、センサ部１４０の点検または調整のため、実施の形態１のエンコーダ装置１００を分解する手順を、図３及び図４を参照して具体的に説明する。図３は、実施の形態１に係るエンコーダ装置１００に棒状工具３００を挿入する様子を示す説明図である。図４は、実施の形態１に係るエンコーダ装置１００に棒状工具３００を挿入して分解する様子を示す説明図である。

【0020】

まず、図３に示すように、ドライバ等の棒状の軸部を少なくとも有する棒状工具３００の軸部３１０を作業用孔１２５からエンコーダ装置１００の内部に向かって差し込みつつ、シーリング部１２７を除去する。
なお、シーリング部１２７の除去は、軸部３１０の差し込みと同時に行ってもよいし、別途行うようにしてもよい。また、シーリング部１２７のシーリング材を全て除去する必要はなく、作業用孔１２５からエンコーダ装置１００の内部に向かうａ方向に棒状工具３００を差し込めればよい。

【0021】

次に、図４に示すように、棒状工具３００の軸部３１０の中間領域をエンコーダハウジング１１０の垂直部分の上部内側角部１１０ｘに接触させると共に、軸部３１０の先端領域をエンコーダカバー１２０に設けられた作業用孔１２５の下角部１２５ｘに接触させる。この状態において、作業者が柄部３２０に下向きｂ方向の力を加える。
なお、軸部３１０の中間領域と先端領域は相対的な領域であり、中間領域は先端領域よりも柄部３２０に近い領域であり、先端領域は中間領域よりも柄部３２０から遠い領域である。

【0022】

これにより、軸部３１０の先端領域における上向きｃ方向の動きに応じて、エンコーダカバー１２０は上向きｃ方向に動くため、エンコーダカバー１２０とエンコーダハウジング１１０の間の接着が剥がれる。

【0023】

ここで、図５を参照して、棒状工具３００を挿入してエンコーダ装置１００を分解する様子を詳しく説明する。図５は、図４の一部を拡大して示す説明図である。

【0024】

柄部３２０の中心３２０ｘは力点であり、作業者により下向きｂ方向の力が加えられる。エンコーダハウジング１１０の垂直部分の上部内側角部１１０ｘは、支点として、棒状工具３００の軸部３１０の中間領域に接触している。軸部３１０の先端領域部位３１０ｘは、作用点として、エンコーダカバー１２０に設けられた作業用孔１２５の下角部１２５ｘを上向きｃ方向に押し上げる。
これにより、エンコーダカバー１２０とエンコーダハウジング１１０の間の接着面が剥がれる。すなわち、作業用孔１２５に差し込まれた棒状工具３００の梃子作用により、エンコーダカバー１２０とエンコーダハウジング１１０とを容易に分解することできる。

【0025】

［エンコーダ装置１００の構成（２）］
図６及び図７を参照して、エンコーダ装置１００の他の構成について説明する。図６は、実施の形態１に係るエンコーダ装置１００の他の構成において棒状工具３００を挿入する様子を示す説明図である。図７は、実施の形態１に係るエンコーダ装置１００の他の構成において棒状工具３００を挿入して分解する様子を示す説明図である。以下、図６及び図７において、図１～図５と異なる部分を中心に説明する。

【0026】

図６において、エンコーダカバー１２０の内面には、棒状工具３００の差し込み位置を規制するストッパ１２９が設けられている。ストッパ１２９は、棒状工具３００の先端を受け止めるため、Ｌ字形状に構成されている。これにより、棒状工具３００の先端がストッパ１２９より奥に入ることがなく、棒状工具３００による基板１３０やセンサ部１４０の損傷を防止することができる。

【0027】

図７に示すように、柄部３２０の中心３２０ｘは力点であり、作業者により下向きｂ方向の力が加えられる。エンコーダハウジング１１０の垂直部分の上部内側角部１１０ｘは、支点として、棒状工具３００の軸部３１０の中間領域に接触している。軸部３１０の先端領域部位３１０ｘは、作用点として、エンコーダカバー１２０に設けられた作業用孔１２５の下角部１２５ｘを上向きｃ方向に押し上げる。
これにより、エンコーダカバー１２０とエンコーダハウジング１１０の間の接着面が剥がれる。すなわち、作業用孔１２５に差し込まれた棒状工具３００の梃子作用により、エンコーダカバー１２０とエンコーダハウジング１１０とを容易に分解することできる。

【0028】

［エンコーダ装置１００の構成（３）］
図８及び図９を参照して、エンコーダ装置１００の他の構成について説明する。図８は、実施の形態１に係るエンコーダ装置１００の更に他の構成において棒状工具３００を挿入する様子を示す説明図である。図９は、実施の形態１に係るエンコーダ装置１００の更に他の構成において棒状工具３００を挿入して分解する様子を示す説明図である。以下、図８及び図９において、図６及び図７と異なる部分を中心に説明する。

【0029】

図８において、エンコーダカバー１２０の内面には、棒状工具３００の差し込み位置を規制するストッパ１２９が設けられている。ストッパ１２９は、棒状工具３００の先端を受け止めるため、上顎部と下顎部の中間に凹部を有する「コ」字状に構成されている。これにより、作業用孔１２５への棒状工具３００の差し込みは、棒状工具３００の先端がストッパ１２９の凹部に接触すると停止する。

【0030】

図９に示すように、柄部３２０の中心３２０ｘは力点であり、作業者により下向きｂ方向の力が加えられる。エンコーダハウジング１１０の垂直部分の上部内側角部１１０ｘは、支点として、棒状工具３００の軸部３１０の中間領域に接触している。軸部３１０の先端領域部位３１０ｘは、作用点として、エンコーダカバー１２０の内面に設けられたストッパ１２９の上顎下角部１２９ｘを上向きｃ方向に押し上げる。
これにより、エンコーダカバー１２０とエンコーダハウジング１１０の間の接着面が剥がれる。すなわち、作業用孔１２５に差し込まれた棒状工具３００の梃子作用により、エンコーダカバー１２０とエンコーダハウジング１１０とを容易に分解することできる。

【0031】

また、ストッパ１２９の上顎下角部１２９ｘが作用点として機能しているため、エンコーダカバー１２０の内面における棒状工具３００との接触による傷や歪みの発生を抑えることができる。

【0032】

［エンコーダ装置１００の構成（４）］
図１０を参照して、エンコーダ装置１００の他の構成について説明する。図１０は、実施の形態１に係るエンコーダ装置１００の作業用孔１２５の他の構成において棒状工具３００を挿入する様子を示す説明図である。以下、図１０において、図３～図９と異なる部分を中心に説明する。

【0033】

図１０において、エンコーダカバー１２０に設けられた作業用孔１２５は、棒状工具３００の差し込み方向を規制するため、棒状工具３００の先端がストッパ１２９に向かうように、斜め方向に設けられている。これにより、作業用孔１２５へ棒状工具３００が差し込まれると、棒状工具３００の先端がストッパ１２９に確実に接触して停止する。なお、棒状工具３００の先端をストッパ１２９以外の方向に向けて作業用孔１２５に差し込むことはできない。そして、既に説明した図７などと同様にして、作業用孔１２５に差し込まれた棒状工具３００の梃子作用により、エンコーダカバー１２０とエンコーダハウジング１１０とを容易に分解することできる。
これにより、棒状工具３００による基板１３０やセンサ部１４０の損傷を防止することができる。なお、ストッパ１２９の形状は、図６～図７の形であってもよいし、図８～図９の形であってもよい。

【0034】

また、エンコーダカバー１２０にストッパ１２９を設けていない場合であっても、棒状工具３００の先端がセンサ部１４０や接続線１６０などが存在しない方向に向かうように、棒状工具３００の差し込み方向を規制することが望ましい。これにより、棒状工具３００による基板１３０やセンサ部１４０の損傷を防止することができる。

【0035】

［実施の形態により得られる効果］
以上説明したように、本発明の実施の形態１のエンコーダ装置によると、以下のような効果を得ることができる。
この発明に係るエンコーダ装置は、センサ部１４０を収容するエンコーダハウジング１１０と、エンコーダハウジング１１０の開口に接着されるエンコーダカバー１２０と、からなり、エンコーダカバー１２０の端部に、シーリング材が充填された作業用孔１２５を備えており、作業用孔１２５に差し込まれる棒状工具３００の梃子作用により、エンコーダカバー１２０とエンコーダハウジング１１０とを容易に分離することができる。

【0036】

エンコーダカバー１２０の内面に、棒状工具３００の差し込み位置を規制するストッパ１２９を備えることにより、棒状工具３００の先端がストッパ１２９より奥に入ることがなく、棒状工具３００による基板１３０やセンサ部１４０の損傷を防止することができる。

【0037】

ストッパ１２９は、断面においてＬ字型に構成されており、棒状工具３００の先端を確実に受け止めることができ、棒状工具３００による基板１３０やセンサ部１４０の損傷を防止することができる。
作業用孔１２５は、棒状工具３００の差し込み方向を規制するように構成されており、棒状工具３００による基板１３０やセンサ部１４０の損傷を防止することができる。

【産業上の利用可能性】

【0038】

本発明のエンコーダ装置によると、気密性を有する状態に構成されたエンコーダ装置１００の内部を点検する際に、棒状工具３００の梃子作用により、エンコーダ装置１００を破損せずに容易に分解することができる。
従って、熟練作業者であるか非熟練作業者であるかにかかわらず、気密性を有するエンコーダ装置１００を破損することなく、容易に分解することが可能になり、従来よりも作業効率を向上させることができる。

【符号の説明】

【0039】

１００ エンコーダ装置、１１０ エンコーダハウジング、１１０ｘ エンコーダハウジングの垂直部分の上部内側角部、１２０ エンコーダカバー、１２３ 配線孔、１２５ 作業用孔、１２７ シーリング部、１２９ ストッパ、１３０ 基板、１３０Ｃ コネクタ、１４０ センサ部、１５０ ケーブルグランド、１６０ 接続線、１６０Ｃ コネクタ、２００ 被検出体、３００ 棒状工具、３１０ 軸部、３１０ｘ 軸部の先端領域部位、３２０ 柄部、３２０ｘ 柄部における中心、ａ 棒状工具の差し込み方向、ｂ 棒状工具の柄部に力が加わる方向、ｃ 棒状工具の先端領域部位の作用点に力が作用する方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】