專利名稱：旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置及其旋轉(zhuǎn)盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置及其旋轉(zhuǎn)盤，特別涉及配有合成樹脂制的旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)編碼器等的旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置及其旋轉(zhuǎn)盤。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中的大多數(shù)旋轉(zhuǎn)編碼器中，采用光學(xué)檢測旋轉(zhuǎn)角度信息的光學(xué)式、或磁性檢測旋轉(zhuǎn)角度信息的磁性式。而且，光學(xué)式旋轉(zhuǎn)編碼器是由光束透過旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部的透過型、或光束被旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部反射的反射型。
例如，圖11表示現(xiàn)有技術(shù)中的透過型旋轉(zhuǎn)編碼器，該旋轉(zhuǎn)編碼器的馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)軸2由軸承3、4支承。在旋轉(zhuǎn)軸2的上部嵌入配合有金屬制成的安裝轂5，該安裝轂5被緊固螺栓6固定在旋轉(zhuǎn)軸2上。
在安裝轂5的上面裝載有作為旋轉(zhuǎn)角度信息記錄體的旋轉(zhuǎn)刻度7，利用固定在旋轉(zhuǎn)軸2上的固定輪8和粘結(jié)劑9將旋轉(zhuǎn)刻度7固定到安裝轂5上。而且，在馬達(dá)1的上面，經(jīng)由電路基板10配置有透過型的傳感器頭11。
傳感器頭11在電路基板10上配有框架12，旋轉(zhuǎn)刻度7的周邊部以不接觸的方式配置在框架12的上框部12a和下框部12b之間?？蚣?2的上框部12a從上方起順次內(nèi)置有發(fā)光元件13和準(zhǔn)直透鏡14，下框部12b從上方起順次內(nèi)置有固定刻度15和光接收元件16。
安裝轂5由黃銅、鋁等切削加工性良好的材料制成，高精度地對用于嵌入配合旋轉(zhuǎn)軸2的嵌入配合孔5a的內(nèi)徑、和用于裝載旋轉(zhuǎn)刻度7的接收面5b進(jìn)行加工。而且，在薄玻璃或薄金屬板上通過蝕刻加工或照相制版用PET薄膜形成狹縫，以此構(gòu)成旋轉(zhuǎn)刻度7。
在組裝該旋轉(zhuǎn)編碼器時(shí)，將安裝轂5嵌入配合到馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)軸2上，安裝轂5定位在規(guī)定的止推高度并用緊固螺栓6緊固。然后，在安裝轂5的上面裝載旋轉(zhuǎn)刻度7，利用固定在旋轉(zhuǎn)軸2上的固定輪8進(jìn)行臨時(shí)固定。而且，對旋轉(zhuǎn)刻度7的旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部7a的記錄圖形的中心和旋轉(zhuǎn)軸2的中心進(jìn)行定心、調(diào)整。之后，如圖12所示，利用粘接劑9固定旋轉(zhuǎn)軸2和固定輪8，同時(shí)，利用粘接劑9固定旋轉(zhuǎn)刻度7的固定輪8。最后，以將旋轉(zhuǎn)刻度7的外周部插入到框架12的上框部12a和下框部12b之間的方式，將傳感器頭11靠近安裝在旋轉(zhuǎn)刻度7附近，固定于馬達(dá)1的適當(dāng)位置上。
從傳感器頭11的發(fā)光元件13射出的發(fā)散光束，透過準(zhǔn)直透鏡14形成大致的平行光束，通過旋轉(zhuǎn)刻度7的旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部7a，通過固定刻度15并入射到光接收元件16中。這時(shí)，將伴隨著旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部7a和固定刻度15的相對角度位置變化而產(chǎn)生的莫爾條紋變化作為入射到光接收元件16中的光量變化，傳感器頭11對其進(jìn)行光學(xué)地讀取，并檢測出旋轉(zhuǎn)刻度7的旋轉(zhuǎn)角度。
圖13表示現(xiàn)有技術(shù)中的反射型旋轉(zhuǎn)編碼器，代替上述傳感器11，檢測從旋轉(zhuǎn)刻度7的旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部7a而來的反射光束的傳感器頭17配置于旋轉(zhuǎn)刻度7的下方。
這樣，為了制造現(xiàn)有技術(shù)中的旋轉(zhuǎn)編碼器，除了必須采用安裝轂5、緊固螺栓6、固定輪8、粘結(jié)劑9等之外，施加粘結(jié)劑9的部分很多，進(jìn)而還必須進(jìn)行定心調(diào)整，加工步驟多，難以降低制造成本。并且，由于旋轉(zhuǎn)刻度7是通過在薄玻璃或薄金屬板上進(jìn)行利用蝕刻工序或照相制版PET薄膜形成狹縫而制成的，所以難以達(dá)到很高的同軸精度和嵌入配合精度。
近年來，在旋轉(zhuǎn)編碼器的制造中，已知這樣的方法，即，由合成樹脂對安裝轂5和旋轉(zhuǎn)刻度7進(jìn)行整體成形，作為旋轉(zhuǎn)盤容易地組裝到旋轉(zhuǎn)軸2上，以此降低制造成本。例如，本申請人在日本專利公報(bào)特開平60-140119號公報(bào)、特開昭62-3617號公報(bào)、實(shí)開平5-84818號公報(bào)、特公平5-39410號公報(bào)、特公平5-39411號公報(bào)等中，公開了采用V型槽格子的旋轉(zhuǎn)刻度，在專利第2810521號、專利第2862417號等中，提出了圓筒格子型的旋轉(zhuǎn)刻度。
圖14表示配有由合成樹脂材料整體成形的旋轉(zhuǎn)盤18的旋轉(zhuǎn)編碼器，該旋轉(zhuǎn)盤18具有旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部18a。旋轉(zhuǎn)盤18嵌入配合到與上述一樣的馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)軸2中，利用粘結(jié)劑19粘結(jié)固定旋轉(zhuǎn)軸2和旋轉(zhuǎn)盤18。
該旋轉(zhuǎn)編碼器不需要上述安裝轂5、緊固螺栓6、固定輪8等。并且，易于實(shí)現(xiàn)相對于旋轉(zhuǎn)軸2的旋轉(zhuǎn)盤18的嵌入配合孔18b的嵌入配合精度、和旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部18a的圖形與旋轉(zhuǎn)盤18的嵌入配合孔18b的同軸精度。進(jìn)而，不需要上述的定心這樣的最為繁瑣的工序。從而，除了減少構(gòu)件數(shù)目之外，不需要定心調(diào)整工序，可以大幅度地降低制造成本。
但是，由于合成樹脂材料的熱膨脹系數(shù)比玻璃或金屬的熱膨脹系數(shù)大，在用金屬制成旋轉(zhuǎn)軸2而用合成樹脂制成旋轉(zhuǎn)盤18的情況下，在環(huán)境溫度變化大的情況下，旋轉(zhuǎn)軸2和旋轉(zhuǎn)盤18的尺寸因各自的熱膨脹系數(shù)而變化，旋轉(zhuǎn)軸2和旋轉(zhuǎn)盤18之間的相對位置發(fā)生變化。同樣，在傳感器頭11由合成樹脂材料制成的情況下，傳感器頭11因固有的溫度特性系數(shù)而脫離最佳位置。
特別是，在旋轉(zhuǎn)軸2的推力方向，旋轉(zhuǎn)盤18和傳感器頭11的尺寸發(fā)生變化的情況下，旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部18a和傳感器頭11之間的最佳間隙發(fā)生變化，傳感器頭11的輸出信號變化，從而傳感器11的檢測精度惡化。并且，在最差的情況下，旋轉(zhuǎn)盤18和傳感器頭11機(jī)械接觸，產(chǎn)生故障。
但是，為了解決這些問題，有必要至少對在安裝旋轉(zhuǎn)盤18和傳感器頭11時(shí)的推力方向的安裝公差盡可能地限制，這樣導(dǎo)致制造成本上升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述問題，提供一種以廉價(jià)的結(jié)構(gòu)應(yīng)對環(huán)境溫度的變化，以高精度檢測、獲得旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置、及其旋轉(zhuǎn)盤。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在由馬達(dá)·齒輪·帶輪等旋轉(zhuǎn)構(gòu)件、固定在該旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸上的合成樹脂制成的旋轉(zhuǎn)盤、從設(shè)置在該旋轉(zhuǎn)盤上的旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部檢測出信息的傳感器頭構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置中，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置的特征在于，在該旋轉(zhuǎn)軸和該旋轉(zhuǎn)盤的推力方向的粘結(jié)固定點(diǎn)位置和該傳感器頭安裝部的推力方向固定粘結(jié)點(diǎn)位置之間，配置該旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部面。
并且，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置的旋轉(zhuǎn)盤，其特征在于，由合成樹脂材料制成，具有固定在旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置的旋轉(zhuǎn)軸上的固定部、從該固定部的外周邊緣沿著前述旋轉(zhuǎn)軸的軸線的方向延伸的筒狀部、從該筒狀部的端部沿著與前述旋轉(zhuǎn)軸的軸線垂直相交的方向延伸的盤主體部。
在后面所述的實(shí)施方式的說明中，可以理解關(guān)于本發(fā)明的進(jìn)一步的目的和結(jié)構(gòu)。


圖1是第一個(gè)實(shí)施方式的主要部分的剖視圖。
圖2是傳感器頭的詳細(xì)圖示。
圖3是聚光點(diǎn)和元件所在的點(diǎn)一致的狀態(tài)的說明圖。
圖4是溫度上升之后的狀態(tài)的作用說明圖。
圖5是第二個(gè)實(shí)施方式的主要部分的剖視圖。
圖6是溫度上升之后的狀態(tài)的作用說明圖。
圖7是第三個(gè)實(shí)施方式的主要部分的剖視圖。
圖8是第四個(gè)實(shí)施方式的主要部分的剖視圖。
圖9是第五個(gè)實(shí)施方式的主要部分的剖視圖。
圖10是第六個(gè)實(shí)施方式的主要部分的剖視圖。
圖11是現(xiàn)有技術(shù)的例子的透過型編碼器的局部剖視圖。
圖12是現(xiàn)有技術(shù)的例子的局部放大平面圖。
圖13是現(xiàn)有技術(shù)的例子的反射型編碼器的局部剖視圖。
圖14是現(xiàn)有技術(shù)的例子的具有成一體的旋轉(zhuǎn)盤的透過型編碼器的局部剖視圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)圖1～圖10所示的實(shí)施方式詳細(xì)說明本發(fā)明。
圖1是第一個(gè)實(shí)施方式的主要部分的剖視圖，該第一個(gè)實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置為反射型的旋轉(zhuǎn)編碼器。在馬達(dá)21中，旋轉(zhuǎn)軸22經(jīng)由上部軸承23和下部軸承24可自由旋轉(zhuǎn)地被支承。在旋轉(zhuǎn)軸22的上部嵌入配合旋轉(zhuǎn)盤25，旋轉(zhuǎn)盤25被粘結(jié)材料26粘結(jié)固定到旋轉(zhuǎn)軸22上。在旋轉(zhuǎn)盤25的下面設(shè)有旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部27，在該旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部27中，沿圓周方向規(guī)則地配置圖中未示出的1個(gè)或多個(gè)反射元件。而且，在馬達(dá)21的安裝基準(zhǔn)面A上，經(jīng)由電路基板29安裝反射型的傳感器頭28。
旋轉(zhuǎn)盤25由透光性的合成樹脂材料整體成形而成。在旋轉(zhuǎn)盤25上設(shè)有固定在旋轉(zhuǎn)軸22上的圓板狀的固定部25a，從該固定部25a的外周邊緣沿旋轉(zhuǎn)軸22的軸線方向、即推力方向的向下方向延伸的筒狀部25b，從該筒狀部25b的下部沿與旋轉(zhuǎn)軸22垂直相交的方向、即徑向方向的向外方向延伸的盤主體部25c。在固定部25a上形成嵌入配合旋轉(zhuǎn)軸22的嵌入配合孔25d，旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部27設(shè)置在盤主體部25c的下面。
另外，以傳感器頭28的聚光點(diǎn)為B，以馬達(dá)21的安裝基準(zhǔn)面A內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸22和上部軸承23的內(nèi)輪的固定點(diǎn)為C，以旋轉(zhuǎn)軸22和旋轉(zhuǎn)盤25的固定點(diǎn)為D，以旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部27內(nèi)的反射元件的所在的元件存在點(diǎn)為E，以與旋轉(zhuǎn)軸22的推力方向相關(guān)的固定點(diǎn)C和固定點(diǎn)D的距離為L，以與旋轉(zhuǎn)軸22的推力方向相關(guān)的安裝基準(zhǔn)面A和聚光點(diǎn)B的距離為H，以與旋轉(zhuǎn)軸22的推力方向相關(guān)的固定點(diǎn)D和元件存在點(diǎn)E的距離為S。
如圖2所示，傳感器頭28的構(gòu)成包括發(fā)散光束的LED等發(fā)光元件31、將從該發(fā)光元件31而來的光束聚光到聚光點(diǎn)B的第一準(zhǔn)直透鏡32、對由旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部27反射的發(fā)散光束進(jìn)行聚光的第二準(zhǔn)直透鏡33、檢測出該第二準(zhǔn)直透鏡33的光束的光接收元件34。
在該旋轉(zhuǎn)編碼器中，從發(fā)光元件31發(fā)散的光束，透過第一聚光透鏡32、形成會(huì)聚光束聚光于聚光點(diǎn)B。會(huì)聚于聚光點(diǎn)B的光束在位于聚光點(diǎn)B的旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部27的元件存在點(diǎn)E處反射，形成發(fā)散光束并透過第二準(zhǔn)直透鏡33，再次形成會(huì)聚光束，并入射到光接收元件34中。這時(shí)，在除旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部27的元件存在點(diǎn)E之外的部分中，光束透過旋轉(zhuǎn)盤25。而且，伴隨著旋轉(zhuǎn)盤25的旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部27的反射元件向沿圓周方向移動(dòng)，從光接收元件34輸出的電信號發(fā)生變化，獲得旋轉(zhuǎn)角度信息。
在此，在聚光點(diǎn)B和元件存在點(diǎn)E的位置一致的情況下，傳感器頭28輸出良好的電信號。但是，由于從馬達(dá)21產(chǎn)生的熱使環(huán)境溫度上升，所以旋轉(zhuǎn)軸22、旋轉(zhuǎn)盤25、傳感器頭28等發(fā)生熱膨脹，使聚光點(diǎn)B和元件存在點(diǎn)E的位置發(fā)生變化。因此，在第一個(gè)實(shí)施方式中，下述關(guān)系式(1)、(2)成立，防止聚光點(diǎn)B和元件存在點(diǎn)E的位置發(fā)生變化。
β×H×ΔT＝(α2×L+α1×S)×ΔT …(1)L＝S+H…(2)其中，旋轉(zhuǎn)盤25的熱膨脹系數(shù)為α1、旋轉(zhuǎn)軸22的熱膨脹系數(shù)α2、傳感器頭28最佳位置處的溫度特性系數(shù)為β、溫度的變化量為ΔT。并且，距離H、L的符號以安裝基準(zhǔn)面A的上方為+，距離S的符號以固定點(diǎn)D的上方為+。進(jìn)而，旋轉(zhuǎn)軸22、旋轉(zhuǎn)盤25、傳感器頭28等的溫度變化相同。
而且，對應(yīng)于溫度變化量ΔT發(fā)生變化的距離H的變化量為ΔH，溫度特性系數(shù)定義為β＝ΔH/H。即，溫度特性系數(shù)β作為定量表示相對于距離H隨溫度的變化以何種程度的比例發(fā)生變化的系數(shù)。
圖3表示環(huán)境溫度為常溫20℃時(shí)聚光點(diǎn)B和元件存在點(diǎn)E一致的狀態(tài)、即旋轉(zhuǎn)盤25以最佳位置關(guān)系固定在旋轉(zhuǎn)軸22上的狀態(tài)。在制造旋轉(zhuǎn)編碼器時(shí)，熱膨脹系數(shù)α1、α2和溫度特性系數(shù)β是已知的，作為安裝傳感器頭28的結(jié)果，可以先行確定聚光點(diǎn)B的位置、也就是距離H，因而，在關(guān)系式(1)中，通過代入熱膨脹系數(shù)α1、α2、溫度特性系數(shù)β、以及距離H的值，并求解與關(guān)系式(2)連立的方程式，確定距離L、S。而且，從這些距離L、S求出旋轉(zhuǎn)軸22、旋轉(zhuǎn)盤25、傳感器頭28等的形狀和固定位置。
圖4是上述構(gòu)成的作用說明圖，表示溫度特性系數(shù)β＝0而環(huán)境溫度變大的情況。而且，旋轉(zhuǎn)軸22由不銹鋼制成，旋轉(zhuǎn)盤25由聚碳酸酯制成。因而，熱膨脹系數(shù)α16.6×10-5，熱膨脹系數(shù)α21.47×10-5。這時(shí)，距離H為7.7mm，由關(guān)系式(1)、(2)得出距離L為+9.9mm、距離S為-2.2mm。
在這種情況下，由于溫度特性系數(shù)β＝0，所以傳感器頭28不受溫度的影響，聚光點(diǎn)B的位置不會(huì)變化。而且，由于環(huán)境溫度大大上升，所以旋轉(zhuǎn)軸22和旋轉(zhuǎn)盤25依照固有的熱膨脹系數(shù)α1、α2發(fā)生熱膨脹。旋轉(zhuǎn)軸22發(fā)生熱膨脹時(shí)，固定點(diǎn)D向上移動(dòng)，形成比上述距離L大的距離L’。并且，旋轉(zhuǎn)盤25以固定點(diǎn)D為基準(zhǔn)向下膨脹，形成比上述距離S大的距離S’。這時(shí)，以旋轉(zhuǎn)盤25的筒狀部25b為主向下膨脹，抵消元件存在點(diǎn)E伴隨著旋轉(zhuǎn)軸22的膨脹向推力方向的移動(dòng)。
因而，在第一個(gè)實(shí)施例中，即使環(huán)境溫度大幅度上升，聚光點(diǎn)B和元件存在點(diǎn)E兩者仍為不動(dòng)的點(diǎn)，可以輸出穩(wěn)定的信號。
圖5是第二個(gè)實(shí)施方式的主要部分的剖視圖，圖6是作用說明圖，溫度特性系數(shù)β＝0.50×10-5，其它條件與上述相同。在第二個(gè)實(shí)施方式中，距離L為+9.15mm，距離S為-1.45mm，獲得與第一實(shí)施方式相同的效果。
圖7是在本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施方式中、與第一和第二實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)軸22和旋轉(zhuǎn)盤25中不同的其它固定方法、旋轉(zhuǎn)盤的形狀的說明圖。旋轉(zhuǎn)盤25由射出成型金屬模具成一體地形成旋轉(zhuǎn)信息記錄部、具有第一嵌入配合尺寸的第一嵌入配合部25d、以及具有第二嵌入配合尺寸的第二嵌入配合部25e。特別是，包含于旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)位置信息記錄部的圖形中心和第一嵌入配合部25d的同軸度高精度地形成，可以與旋轉(zhuǎn)軸22高精度地結(jié)合。
這時(shí)，在嵌入配合部中，為了確保同軸精度，有必要盡可能排除嵌入配合部的間隙，因而，在采用粘結(jié)等結(jié)合機(jī)構(gòu)的情況下，難以將粘結(jié)劑注入到旋轉(zhuǎn)軸22和嵌入配合面的間隙25d之間，從而，可以以嵌入配合部25d與另一個(gè)具有第二嵌入配合尺寸的第二嵌入配合部25e具有適當(dāng)?shù)拈g隙尺寸注入必要量的粘結(jié)劑，獲得旋轉(zhuǎn)盤25和旋轉(zhuǎn)軸22的粘結(jié)固定強(qiáng)度。
圖8是說明第四個(gè)實(shí)施方式的圖示，與前面的圖7一樣，是在第一和第二個(gè)實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)軸22和旋轉(zhuǎn)盤25的另一種固定方法、旋轉(zhuǎn)盤的形狀的說明圖。與第三個(gè)實(shí)施例一樣，旋轉(zhuǎn)盤25利用射出成型金屬模具成一體地形成旋轉(zhuǎn)信息記錄部、具有第一嵌入配合尺寸的第一嵌入配合部25d、和具有第二嵌入配合尺寸的第二嵌入配合部25e。特別是，高精度地形成包含于旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)位置信息記錄部的圖形中心和第一嵌入配合部25d的同軸部，可以與旋轉(zhuǎn)軸22高精度地結(jié)合。
在本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)盤成有底的凹形形狀，在有底的凹形形狀上配置樹脂材料的澆口是很容易的，由于在圖形中心可以配置澆口，所以樹脂的流動(dòng)相對于圖形處于點(diǎn)對稱的位置上，因而可以使圖形的精度更好。
圖9是第五個(gè)實(shí)施方式的主要部分的剖視圖，在馬達(dá)51的旋轉(zhuǎn)軸52的上端面上，利用粘結(jié)劑54固定旋轉(zhuǎn)盤53。而且，在旋轉(zhuǎn)軸52的上端面上形成施加粘結(jié)劑54的槽部52a。
在旋轉(zhuǎn)盤53上設(shè)有配置在旋轉(zhuǎn)軸52上端面上的固定部53a、從該固定部53a的外邊緣向下方延伸的筒狀部53b、從該筒狀部53b的下部向外側(cè)方向水平延伸的盤主體部53c。圓筒狀部53b的內(nèi)部形成嵌入配合旋轉(zhuǎn)軸52的嵌入配合孔53d，在旋轉(zhuǎn)軸52的外周面和嵌入配合孔53d的內(nèi)周面之間形成微小的間隙，旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部27配置在盤主體部53c的下面。在第五個(gè)實(shí)施方式中，也能獲得與第一～第三實(shí)施例相同的效果。
圖10是第六個(gè)實(shí)施方式的主要部分的剖視圖，利用墊圈64和緊固螺栓65將旋轉(zhuǎn)盤63固定在馬達(dá)61的旋轉(zhuǎn)軸62的上端面上。而且，在旋轉(zhuǎn)軸62的上端面上形成與緊固螺栓65螺紋配合的螺紋孔62a。
在旋轉(zhuǎn)盤63上設(shè)有固定在旋轉(zhuǎn)軸62的上端面上的圓板狀的固定部63a、從該固定部63a的外周邊緣向下方延伸的筒狀部63b、從該筒狀部63b的下部向外側(cè)水平延伸的盤主體部63c。筒狀部63b的內(nèi)部形成嵌入配合旋轉(zhuǎn)軸62的嵌入配合孔63d，旋轉(zhuǎn)軸62的外周面和嵌入配合孔63d的內(nèi)周面之間形成微小的間隙。在固定部63a上形成貫穿插入緊固螺栓65的貫穿插入孔63e，旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部27配置在盤主體部63c的下面。在該第六個(gè)實(shí)施方式中，也能獲得與第一～第三實(shí)施方式相同的效果。
如上所述，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置，根據(jù)旋轉(zhuǎn)盤的熱膨脹系數(shù)、旋轉(zhuǎn)軸的熱膨脹系數(shù)、以及傳感器頭的溫度特性系數(shù)，確定旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部和傳感器頭的相對位置，因而，即使環(huán)境溫度發(fā)生變化，仍可以保持旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部和傳感器頭的最佳相對位置。因而，可以穩(wěn)定輸出信號并降低檢測誤差，同時(shí)，可以提高旋轉(zhuǎn)軸和旋轉(zhuǎn)盤的固定強(qiáng)度。并且，旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部和傳感器頭相對的裝配余量可以擴(kuò)大。
而且，在可以擴(kuò)大可使用的溫度范圍的基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)角度的高分辨能力和高精度的檢測。
并且，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置的旋轉(zhuǎn)盤，是由合成樹脂材料制成的，具有固定在旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置的馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸上的固定部、從固定部的外周邊緣沿旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向延伸的筒狀部、從筒狀部的端部沿與旋轉(zhuǎn)軸的軸線垂直相交的方向延伸的盤主體部，因而，在環(huán)境溫度上升時(shí)，筒狀部主要沿軸線方向膨脹，可以抵消沿旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向的膨脹。
進(jìn)而，重視旋轉(zhuǎn)軸和旋轉(zhuǎn)盤的同軸度，通過設(shè)置盡量減少嵌入配合間隙的第一嵌入配合部和用于旋轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)盤的粘結(jié)·固定的的第二嵌入配合部，可以保持高精度的同軸度，相對于溫度變化十分穩(wěn)定地保持傳感器頭和旋轉(zhuǎn)盤的位置關(guān)系。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置，其特征在于包括旋轉(zhuǎn)軸，固定在前述旋轉(zhuǎn)軸上的合成樹脂制成的旋轉(zhuǎn)盤，檢測從設(shè)置在該旋轉(zhuǎn)盤上的旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部而來的信息的傳感器頭；其中，在前述旋轉(zhuǎn)軸和前述旋轉(zhuǎn)盤的相對于前述旋轉(zhuǎn)軸的推力方向的粘結(jié)固定點(diǎn)的位置、和該傳感器頭的安裝部相對于前述旋轉(zhuǎn)軸的推力方向的粘結(jié)固定點(diǎn)位置之間，配置該旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)信息記錄部面。
2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置，其特征在于前述旋轉(zhuǎn)盤具有固定在前述旋轉(zhuǎn)軸上的固定部，從該固定部的外周邊緣沿前述旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向延伸的筒狀部，從該筒狀部的端部向與前述旋轉(zhuǎn)軸的軸線垂直相交的方向延伸的盤主體部。
3.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置，其特征在于前述旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部通過沿圓周方向配置一個(gè)或多個(gè)反射元件而構(gòu)成。
4.一種旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置的旋轉(zhuǎn)盤，它由合成樹脂材料構(gòu)成，其特征在于包括固定在旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置的旋轉(zhuǎn)軸上的固定部，從該固定部的外周邊緣沿前述旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向延伸的筒狀部，從該筒狀部的端部沿與前述旋轉(zhuǎn)軸的軸線垂直相交的方向延伸的盤主體部。
5.如權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)盤，其特征在于包括相對于該旋轉(zhuǎn)軸的直徑具有第一嵌入配合間隙的第一嵌入配合區(qū)域，具有第二嵌入配合間隙的第二嵌入配合區(qū)域。
6.如權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)盤，其特征在于包括具有嵌入配合前述旋轉(zhuǎn)軸的有底凹形形狀部，在該有底凹形形狀部上有旋轉(zhuǎn)軸和該旋轉(zhuǎn)盤的粘結(jié)固定點(diǎn)。
7.旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置，其特征在于包括旋轉(zhuǎn)軸，具有固定在該旋轉(zhuǎn)軸上的合成樹脂制成的旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部的旋轉(zhuǎn)盤，和從前述旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部檢測出信息的傳感器部，其中，前述旋轉(zhuǎn)盤的前述旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部和前述旋轉(zhuǎn)軸，以隨溫度變化而向前述旋轉(zhuǎn)軸的推力方向移動(dòng)的方向成為相互抵消的方向的方式，將前述旋轉(zhuǎn)盤安裝在前述旋轉(zhuǎn)軸上。
8.如權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置，其特征在于前述旋轉(zhuǎn)盤具有固定在前述旋轉(zhuǎn)軸上的固定部，從該固定部的外周邊緣沿前述旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向延伸的筒狀部，從該筒狀部的端部沿與前述旋轉(zhuǎn)軸的軸線垂直相交的方向延伸的盤主體部，其中，在前述盤主體部上具有前述旋轉(zhuǎn)角度信息記錄部。
全文摘要
通過將旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)信息記錄面配置在旋轉(zhuǎn)盤和旋轉(zhuǎn)軸的固定點(diǎn)與檢測頭的固定位置的中間位置上，獲得減小由于熱膨脹而造成的變化的穩(wěn)定的罩。并且，因此，作為旋轉(zhuǎn)盤的安裝嵌入配合部形狀，配有第一嵌入配合部和第二嵌入配合部，配有用于滿足同軸度的第一嵌入配合部和具有用于注入粘結(jié)劑等固定機(jī)構(gòu)的間隙第二嵌入配合部。利用這些結(jié)構(gòu)，最佳檢測位置(最佳罩位置)不會(huì)由于周圍溫度的變化而產(chǎn)生變動(dòng)。
文檔編號G01D5/26GK1488917SQ03153358
公開日2004年4月14日 申請日期2003年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月13日
發(fā)明者井垣正彥, 熱田曉生, 生 申請人:佳能株式會(huì)社