JP3448458B2 - Assembly method of optical rotational position detecting device - Google Patents
Assembly method of optical rotational position detecting deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は光学式回転位置検出
装置の組立方法に関する。より詳しくは、所定のスリッ
トパタンが形成された回転薄板円盤のシャフトに対する
取り付け方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of assembling an optical rotary position detecting device. More specifically, the present invention relates to a method of attaching a rotating thin plate disc having a predetermined slit pattern to a shaft.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から様々な形式の光学式回転位置検
出装置が知られている。例えば、特開昭６０−２２５０
２４号公報には螺旋パタン状にスリットが形成された回
転薄板円盤を利用した構造が開示されている。図５に示
す様に、この構造の光学式回転位置検出装置は回転軸と
なるシャフト１０１を中心にして回転可能に円盤１０２
が取り付けられている。円盤１０２は金属薄板などの遮
光材料からなり、その表面には回転中心から周方向に沿
って螺旋状のスリット１０３が形成されている。円盤１
０２に対面して入射光を照射する為に光源１０４が固定
配置されている。又、円盤１０２を介して光源１０４と
正対する位置に受光素子１０５が固定配置されている。
受光素子１０５は円盤１０２の半径方向に沿って配置さ
れた長手形状の受光面１０６を備えており、円盤１０２
の回転に伴なって半径方向に移動するスリット幅部から
の透過光を受光し回転位置検出信号を出力する。2. Description of the Related Art Conventionally, various types of optical rotational position detecting devices have been known. For example, JP-A-60-2250
Japanese Unexamined Patent Publication No. 24 discloses a structure using a rotating thin plate disk having slits formed in a spiral pattern. As shown in FIG. 5, the optical rotational position detecting device having this structure is configured so that it can rotate around a shaft 101 serving as a rotating shaft.
Is attached. The disk 102 is made of a light-shielding material such as a thin metal plate, and a spiral slit 103 is formed on the surface thereof along the circumferential direction from the center of rotation. Disk 1
A light source 104 is fixedly arranged so as to face the No. 02 and to radiate incident light. Further, a light receiving element 105 is fixedly arranged at a position directly facing the light source 104 via the disc 102.
The light receiving element 105 is provided with a light receiving surface 106 having a long shape arranged along the radial direction of the disc 102.
The transmitted light from the slit width portion that moves in the radial direction with the rotation of is received and a rotational position detection signal is output.
【０００３】図６に回転円盤１０２の回転角と検出信号
との関係を示す。円盤の回転に伴なって螺旋状のスリッ
トを透過する光は長手形状の受光面に沿って移動する。
受光素子はスリット透過光の受光位置に応じた検出信号
を出力する。回転中心と螺旋中心が完全に一致している
場合には、受光位置が回転角に比例して半径方向に移動
する。従って、回転角と検出信号は原理的に直線関係に
ある。FIG. 6 shows the relationship between the rotation angle of the rotary disk 102 and the detection signal. As the disk rotates, the light transmitted through the spiral slit moves along the longitudinal light receiving surface.
The light receiving element outputs a detection signal according to the light receiving position of the slit transmitted light. When the center of rotation and the center of spiral coincide with each other, the light receiving position moves in the radial direction in proportion to the rotation angle. Therefore, the rotation angle and the detection signal have a linear relationship in principle.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】一般に、位置検出装置
あるいはポテンショメータの検出信号は、リニアリティ
（絶対直線性）及びスムースネスで主に評価される。ス
ムースネスは検出信号の滑らかさや理想出力からのずれ
を表わす尺度である。このスムースネスについては、接
触式の巻線型ポテンショメータの場合に問題となること
があるが、接触式の抵抗体型や非接触式の光学型では殆
ど問題とならない。従って、非接触式ポテンショメータ
では絶対直線性が最も重要な評価項目となっている。絶
対直線性が損なわれる要因としては、螺旋状スリットの
形状誤差、回転円盤の取り付け誤差、固定光源と回転円
盤の相対的位置ずれ、固定受光素子と回転円盤の相対的
位置ずれなどが挙げられる。これらの要因の中で絶対直
線性に重大な影響を及ぼすものとして、シャフトと回転
円盤の偏心がある。この偏心があると、スリット透過光
の受光位置が回転角に対して比例しなくなり直線性が著
しく損なわれる。従来、回転円盤の中心に設けられるシ
ャフト取り付け穴（以下、中心穴）は真円形に加工され
ていた。この中心穴をエッチングで形成する場合、その
内径精度は±１５μｍ程度である。一方、シャフトの外
径の加工精度は±３μｍ程度である。これらの部品を単
純に組み合わせると、偏心は最大で１８μｍとなる。実
際の光学式回転位置検出装置では、１８μｍの偏心は直
線度±２．２５％ＦＳに相当する。一般に、既存のポテ
ンショメータの直線性は±０．５％ＦＳと非常に良い
為、光学式回転位置検出装置でも偏心を無くし直線性を
改善する必要がある。しかしながら、薄板円盤の中心穴
の内径精度及びシャフトの外径精度を上げることはコス
トアップになる。しかも、回転薄板円盤にエッチングで
形成する中心穴の内径精度は現技術で±１０μｍが限界
であり、コストアップに釣り合う程の改善ができない。Generally, the detection signal of the position detecting device or the potentiometer is mainly evaluated by linearity (absolute linearity) and smoothness. Smoothness is a measure of the smoothness of the detection signal and the deviation from the ideal output. This smoothness may cause a problem in the case of a contact type wire-wound potentiometer, but it hardly causes a problem in a contact type resistor type or a non-contact type optical type. Therefore, absolute linearity is the most important evaluation item for non-contact potentiometers. The factors that impair the absolute linearity include the shape error of the spiral slit, the mounting error of the rotating disk, the relative positional deviation between the fixed light source and the rotating disk, the relative positional deviation between the fixed light receiving element and the rotating disk, and the like. Among these factors, the one that significantly affects the absolute linearity is the eccentricity of the shaft and the rotating disk. With this eccentricity, the light receiving position of the slit transmitted light is not proportional to the rotation angle, and the linearity is significantly impaired. Conventionally, a shaft mounting hole (hereinafter referred to as a center hole) provided at the center of a rotating disk has been processed into a perfect circle. When this center hole is formed by etching, the inner diameter accuracy is about ± 15 μm. On the other hand, the processing accuracy of the outer diameter of the shaft is about ± 3 μm. When these parts are simply combined, the maximum eccentricity is 18 μm. In an actual optical rotary position detector, an eccentricity of 18 μm corresponds to a linearity of ± 2.25% FS. Generally, existing potentiometers have a very good linearity of ± 0.5% FS, so it is necessary to eliminate eccentricity and improve linearity even in an optical rotational position detecting device. However, increasing the inner diameter accuracy of the center hole of the thin disk and the outer diameter accuracy of the shaft increases the cost. Moreover, the accuracy of the inner diameter of the central hole formed in the rotary thin plate disk by etching is limited to ± 10 μm in the current technology, and cannot be improved to the extent of cost increase.
【０００５】この様な偏心を除去する為の取り付け構造
が実開平６−４０８１２号公報に開示されており、図７
に示す。（Ａ）は薄板円盤の平面図であり、（Ｂ）は取
り付け構造を示す断面図である。図示する様に、この光
学式回転位置検出装置は薄板円盤１を備えており、回転
するシャフト２に取り付けられている。薄板円盤１の表
面周方向に沿って螺旋状のスリット１７が形成されてい
る。円盤１は、中心穴１１を囲む様に複数の弾性舌片１
４を有している。円盤１はこれらの舌片１４を介してシ
ャフト２に装着される。舌片１４はシャフト２の外径に
応じて弾性変形可能であり、その先端によってシャフト
２の外径に適合した自由シャフト取り付け穴が形成され
る。又、各弾性舌片１４の根元には歪吸収穴１２ａ，１
２ｂが設けられており、舌片１４に生じる弾性変形を吸
収し、スリット１７の部分にまで拡大することを防止し
ている。この偏心除去機構では、シャフト２と嵌合する
部分は複数個の舌片１４により形成され、これらの先端
はシャフト２の外径よりも小さい内接円を描く。薄板円
盤１をシャフト２に圧入すると、その外径に応じて全て
の弾性舌片１４が均等に撓り、シャフト２と薄板円盤１
の中心が一致する位置で各舌片１４の突っ張り力が釣り
合い安定する。なお、シャフト２に取り付けられた薄板
円盤１は上下から固定部材４及びブッシュ３によって挟
持されている。A mounting structure for removing such eccentricity is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-40812, and FIG.
Shown in. (A) is a plan view of a thin disk, and (B) is a sectional view showing a mounting structure. As shown in the figure, this optical rotational position detecting device comprises a thin disk 1 and is attached to a rotating shaft 2. A spiral slit 17 is formed along the circumferential direction of the surface of the thin disk 1. The disk 1 has a plurality of elastic tongues 1 so as to surround the central hole 11.
Have four. The disc 1 is attached to the shaft 2 via these tongue pieces 14. The tongue piece 14 is elastically deformable according to the outer diameter of the shaft 2, and the tip of the tongue piece 14 forms a free shaft mounting hole adapted to the outer diameter of the shaft 2. In addition, at the base of each elastic tongue piece 14, strain absorbing holes 12a, 1
2b is provided to absorb elastic deformation of the tongue piece 14 and prevent the tongue piece 14 from expanding to the slit 17. In this eccentricity removing mechanism, the portion to be fitted with the shaft 2 is formed by a plurality of tongue pieces 14, and the tips thereof draw an inscribed circle smaller than the outer diameter of the shaft 2. When the thin plate 1 is press-fitted onto the shaft 2, all the elastic tongues 14 bend evenly according to the outer diameter of the shaft 2 and the shaft 2 and the thin plate 1
The tension forces of the tongues 14 are balanced and stable at positions where the centers of the tongues coincide with each other. The thin disk 1 attached to the shaft 2 is sandwiched between the fixing member 4 and the bush 3 from above and below.
【０００６】しかしながら、加工精度のばらつきから複
数の舌片１４の全てが完全に同じ形状にはならない。加
工精度内でのばらつきにより、長い舌片や短い舌片、強
い舌片や弱い舌片など様々な形状ができ上がり、各舌片
の突っ張り力が互いに釣り合う位置がシャフト２の中心
からずれていく。即ち、エッチングなどの加工精度内で
個々の舌片にばらつきが生じる為、実用的に見て必ずし
も充分な偏心除去機構とはいえない。又、光学式回転位
置検出装置の小型化が進むと、上述した偏心除去機構で
はスペースが狭くなる為偏心の除去がより不充分になる
上、偏心の直線性に与える影響がより大きくなる。この
為、より高精度の取り付け方法が望まれている。However, due to variations in processing accuracy, not all of the plurality of tongue pieces 14 have the same shape. Due to variations in processing accuracy, various shapes such as long tongue pieces, short tongue pieces, strong tongue pieces and weak tongue pieces are created, and the positions where the tensioning forces of the tongue pieces balance each other deviate from the center of the shaft 2. That is, since the individual tongue pieces vary within the processing accuracy such as etching, it cannot be said that the eccentricity removing mechanism is practically sufficient. Further, as the optical rotary position detecting device becomes smaller, the space for the eccentricity removing mechanism described above becomes narrower, so that the removal of the eccentricity becomes more insufficient and the influence on the linearity of the eccentricity becomes greater. Therefore, a more accurate mounting method is desired.
【０００７】[0007]
【課題を解決する為の手段】上述した従来の技術の課題
を解決する為に、本発明は光学式回転位置検出装置の組
立方法を改善することを目的とする。光学式回転位置検
出装置は回転するシャフトと、該シャフトに装着された
薄板円盤からなりその表面周方向に沿ってスリットパタ
ンが形成された移動部材と、該移動部材に入射光を照射
する固定光源と、薄板円盤に沿って配置された受光面を
有し回転に伴なって移動するスリットパタンからの透過
光を受光し回転位置検出信号を出力する固定受光素子と
からなる。係る構造を有する光学式回転位置検出装置は
本発明に従って以下の手順により組み立てられる。まず
第１手順で、シャフトの端部の外径より大きな内径の中
心穴を形成した薄板円盤を用意し、該中心穴を介してシ
ャフトの端部に薄板円盤を取り付ける。続いて第２手順
で、該シャフトの端部に係合可能な内周面と位置決め用
の外周面とを備えた治具を用意し、シャフトの端部に治
具を装着してシャフトの軸方向に移動させ、該外周面を
薄板円盤の中心穴に挿入して位置決めを行なう。最後に
第３手順で、位置決めされた状態で該薄板円盤をシャフ
トの端部に固定する。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, it is an object of the present invention to improve the method of assembling an optical rotary position detecting device. The optical rotational position detecting device includes a rotating shaft, a moving member formed of a thin disk mounted on the shaft and having a slit pattern along the circumferential direction of the surface, and a fixed light source for irradiating the moving member with incident light. And a fixed light receiving element that has a light receiving surface arranged along the thin disk and receives transmitted light from a slit pattern that moves with rotation and outputs a rotational position detection signal. The optical rotational position detecting device having such a structure is assembled according to the present invention by the following procedure. First, in the first procedure, a thin disk having a central hole with an inner diameter larger than the outer diameter of the end of the shaft is prepared, and the thin disk is attached to the end of the shaft through the central hole. Then, in the second procedure, a jig having an inner peripheral surface engageable with the end portion of the shaft and an outer peripheral surface for positioning is prepared, and the jig is attached to the end portion of the shaft to The outer peripheral surface is inserted into the center hole of the thin disk to perform positioning. Finally, in the third procedure, the thin disk is fixed to the end of the shaft in the positioned state.
【０００８】好ましくは、前記第３手順は、該治具の外
周面に形成された切り込みを通って固定部材をシャフト
に装着し、該治具を付けたままで該薄板円盤をシャフト
に固定する。又好ましくは、前記第２手順は、円筒状の
内周面と円錐状の外周面とを備えたテーパ型の治具を用
いて該薄板円盤の位置決めを行なう。又好ましくは、前
記第１手順はあらかじめシャフトの端部に固着されたブ
ッシュの上に該薄板円盤を載置し、前記第２手順は該ブ
ッシュに形成された逃げ溝に向って該治具を挿入する。
なお、前記第１手順は、例えば螺旋状のスリットパタン
とその中心に設けた中心穴とを有する薄板円盤を該シャ
フトの端部に取り付ける。Preferably, in the third procedure, the fixing member is attached to the shaft through a notch formed on the outer peripheral surface of the jig, and the thin disk is fixed to the shaft with the jig attached. Further preferably, in the second procedure, the thin disk is positioned by using a taper type jig having a cylindrical inner peripheral surface and a conical outer peripheral surface. Also preferably, in the first procedure, the thin disk is placed on a bush previously fixed to the end of the shaft, and in the second procedure, the jig is moved toward an escape groove formed in the bush. insert.
In the first procedure, for example, a thin disk having a spiral slit pattern and a central hole provided in the center thereof is attached to the end of the shaft.
【０００９】本発明によれば、薄板円盤の中心にあらか
じめシャフトの外径よりも大きな中心穴を形成する。こ
の中心穴にシャフトを挿入する。この後、シャフトの外
径をガイドにして治具の位置決めを行ない、且つ治具の
外周面をガイドとして円盤の位置決めを行なう。治具の
形状は先細りのテーパ型である。更に、治具による円盤
の位置決めを行なったままで、固定部材を組付けること
ができるように、治具の外周に切り込みを設けておく。
又、シャフトに装着される円盤の受けとなるブッシュ
に、あらかじめ治具の位置決め機能を確保する為の逃げ
溝を設けておく。このように、治具の外周面にテーパを
設けることにより円盤の中心穴の内径寸法に関係なく、
シャフトの中心に対する円盤中心の位置が正確に決定で
きる。この後、円盤をシャフトに固定してから治具を取
り外すことができる。According to the present invention, a central hole larger than the outer diameter of the shaft is formed in the center of the thin disk in advance. Insert the shaft into this center hole. After that, the jig is positioned by using the outer diameter of the shaft as a guide, and the disk is positioned by using the outer peripheral surface of the jig as a guide. The shape of the jig is a tapered taper type. Further, a notch is provided on the outer circumference of the jig so that the fixing member can be assembled while the positioning of the disk by the jig is being performed.
Further, the bush, which is to receive the disk mounted on the shaft, is provided with an escape groove for securing the positioning function of the jig in advance. In this way, by providing a taper on the outer peripheral surface of the jig, regardless of the inner diameter of the center hole of the disk,
The position of the disk center with respect to the shaft center can be accurately determined. After this, the disc can be fixed to the shaft and then the jig can be removed.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１の（Ａ）は光学式回転位
置検出装置の主要部品である回転円盤を示す模式的な平
面図である。円盤１は金属薄板などの遮光性材料からな
り、その板厚は例えば０．１ｍｍ程度であり、その直径
寸法は例えば２０ｍｍ程度である。円盤１はその中心穴
１１を介してシャフトの端部２ａに取り付けられ、回転
中心Ｏを基準として回転変位する。なお、中心穴１１の
内径はシャフト端部２ａの外径よりも大きく設定されて
いる。即ち、中心穴１１の内周１１ａとシャフト端部２
ａの外周面２ｂとの間にはクリアランスが残されてい
る。中心穴１１の中心は円盤１の中心Ｏと一致する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1A is a schematic plan view showing a rotary disk which is a main component of the optical rotary position detecting device. The disk 1 is made of a light-shielding material such as a thin metal plate, and its plate thickness is, for example, about 0.1 mm, and its diameter dimension is, for example, about 20 mm. The disk 1 is attached to the end 2a of the shaft through the center hole 11 and is rotationally displaced with the rotation center O as a reference. The inner diameter of the center hole 11 is set larger than the outer diameter of the shaft end 2a. That is, the inner circumference 11a of the center hole 11 and the shaft end 2
A clearance is left between the outer peripheral surface 2b and the outer peripheral surface 2b. The center of the center hole 11 coincides with the center O of the disc 1.
【００１１】円盤１の表面周辺部には中心から周方向に
沿って徐々に拡大する螺旋状のスリット１７が形成され
ている。なお、このスリット１７と中心穴１１はエッチ
ングなどにより同時に形成できる。この螺旋は円盤１の
中心Ｏを基準として幾何学的に描かれており、ｒ＝Ｋθ
＋ｒ0 で表わされる。この式中、ｒは中心Ｏから螺旋ま
での動径距離を示し、θは円盤１の回転角を示し、ｒ0
はθが０の場合の螺旋動径距離を示し、Ｋは比例定数で
ある。図示では、ｒ0 は螺旋の一端における最小動径距
離を表わしている。螺旋状スリット１７の抜き角が回転
角検出範囲を規定する。上記式から明らかな様に、螺旋
動径距離ｒは回転角θに比例している。A spiral slit 17 is formed in the peripheral portion of the surface of the disk 1 so as to gradually expand from the center along the circumferential direction. The slit 17 and the central hole 11 can be simultaneously formed by etching or the like. This spiral is drawn geometrically with the center O of the disk 1 as a reference, and r = Kθ
It is represented by + r 0 . In this equation, r represents the radial distance from the center O to the spiral, θ represents the rotation angle of the disk 1, and r 0
Indicates the spiral radial distance when θ is 0, and K is a proportional constant. In the figure, r 0 represents the minimum radial distance at one end of the spiral. The draft angle of the spiral slit 17 defines the rotation angle detection range. As is clear from the above equation, the spiral radial distance r is proportional to the rotation angle θ.
【００１２】円盤１の下面側には受光素子が固定配置さ
れており、半径方向に沿って長手形状を有する受光面Ａ
を備えている。図示しないが、円盤１の上面側には受光
面Ａと正対して光源が固定配置されている。スリット１
７を通った透過光は受光面Ａに入射する。その受光位置
１８は円盤１の回転に伴なって受光面Ａに沿って半径方
向に移動する。例えば、図示の状態で円盤１が時計方向
に回転すると、受光位置１８が受光面Ａの外端側から内
端側に向って移動する。上記した螺旋の式から理解され
る様に、シャフトの回転中心と円盤１の中心Ｏが一致し
ている場合には、受光位置１８が回転角に比例して移動
するので理想的な絶対直線性が得られる。換言すると、
シャフトと円盤の間の偏心を除去することにより理想的
なリニアリティが得られる。A light receiving element is fixedly arranged on the lower surface side of the disk 1, and a light receiving surface A having a longitudinal shape along the radial direction.
Is equipped with. Although not shown, a light source is fixedly arranged on the upper surface side of the disk 1 so as to face the light receiving surface A. Slit 1
The transmitted light having passed through 7 enters the light receiving surface A. The light receiving position 18 moves in the radial direction along the light receiving surface A as the disk 1 rotates. For example, when the disk 1 rotates clockwise in the illustrated state, the light receiving position 18 moves from the outer end side of the light receiving surface A toward the inner end side. As can be understood from the above spiral formula, when the rotation center of the shaft and the center O of the disk 1 coincide with each other, the light receiving position 18 moves in proportion to the rotation angle. Is obtained. In other words,
Ideal linearity is obtained by eliminating the eccentricity between the shaft and the disc.
【００１３】図１の（Ｂ）は、治具３０を用いてシャフ
ト２に円盤１を組み込んだ状態を模式的に示している。
シャフト２の端部２ａにはブッシュ３があらかじめ圧入
固定されている。シャフトの端部２ａは円柱形状となっ
ており、シャフト２の本体よりも小さな外径を有してい
る。シャフト端部２ａの外周面２ｂは治具３０の内周面
３０ｂと係合し、治具３０をシャフト２の軸方向にガイ
ドする。治具３０の内周面３０ｂは円筒形状を有する一
方、治具３０の外周面３０ａは円錐形状となっている。
即ち、治具３０の少なくとも先端部分はテーパ型に加工
されている。ブッシュ３には逃げ溝３ａが形成されてお
り、その内径寸法は円盤１に設けた中心穴の内径寸法よ
りも大きい。これにより、治具３０が円盤１に設けた中
心穴の内径寸法に応じてシャフト２の軸方向に移動する
ことが可能になる。治具３０の先端３０ｃは、シャフト
端部２ａの外周面２ｂと円盤１の中心穴の内周１１ａと
の間にあるクリアランスに進入し、治具３０の外周面３
０ａと円盤１の中心穴の内周１１ａとが接した状態で、
円盤１の位置決めが行なわれる。前述した様に、治具３
０は内径がシャフト端部２ａの外径と等しい。一方、治
具３０の外径は上部が円盤１の中心穴より大きい円筒形
を成しており、下部は中心穴の内径より小さくなる様に
先細りとなっている。なお、円盤１はブッシュ３の上で
治具３０により位置決めされた状態で、固定部材４によ
り固定される。この固定部材４としては例えばＣＳリン
グを用いることができる。FIG. 1B schematically shows a state in which the disk 1 is incorporated into the shaft 2 by using the jig 30.
A bush 3 is previously press-fitted and fixed to the end portion 2a of the shaft 2. The end 2a of the shaft has a columnar shape and has an outer diameter smaller than that of the main body of the shaft 2. The outer peripheral surface 2b of the shaft end 2a engages with the inner peripheral surface 30b of the jig 30, and guides the jig 30 in the axial direction of the shaft 2. The inner peripheral surface 30b of the jig 30 has a cylindrical shape, while the outer peripheral surface 30a of the jig 30 has a conical shape.
That is, at least the tip portion of the jig 30 is tapered. The bush 3 is formed with an escape groove 3a, and the inner diameter dimension thereof is larger than the inner diameter dimension of the center hole provided in the disk 1. This allows the jig 30 to move in the axial direction of the shaft 2 according to the inner diameter of the central hole provided in the disk 1. The tip 30c of the jig 30 enters into the clearance between the outer peripheral surface 2b of the shaft end 2a and the inner periphery 11a of the center hole of the disk 1, and the outer peripheral surface 3 of the jig 30
0a and the inner circumference 11a of the center hole of the disk 1 are in contact with each other,
The disc 1 is positioned. As mentioned above, the jig 3
The inner diameter of 0 is equal to the outer diameter of the shaft end 2a. On the other hand, the outer diameter of the jig 30 has a cylindrical shape whose upper part is larger than the center hole of the disk 1, and its lower part is tapered so that it is smaller than the inner diameter of the center hole. The disc 1 is fixed by the fixing member 4 while being positioned on the bush 3 by the jig 30. A CS ring, for example, can be used as the fixing member 4.
【００１４】次に、図２及び図３を参照して本発明に係
る光学式回転位置検出装置の組立方法を詳細に説明す
る。まず（Ａ）に示す様に、シャフト２の端部２ａの外
径より大きな内径の中心穴１１を形成した薄板円盤１を
用意し、中心穴１１を介してシャフト２の端部２ａに薄
板円盤１を取り付ける。具体的には、シャフト２の端部
にあらかじめ装着されたブッシュ３の上に円盤１をセッ
トする。なお、このブッシュ３にはあらかじめ逃げ溝３
ａが形成されている。Next, a method for assembling the optical rotary position detecting device according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. First, as shown in (A), a thin disk 1 having a central hole 11 having an inner diameter larger than the outer diameter of the end 2a of the shaft 2 is prepared, and the thin disk 1 is formed on the end 2a of the shaft 2 through the central hole 11. Attach 1. Specifically, the disc 1 is set on the bush 3 which is attached to the end of the shaft 2 in advance. In addition, the relief groove 3 is previously formed in the bush 3.
a is formed.
【００１５】次に（Ｂ）に示す様に、シャフト２の端部
２ａに係合可能な内周面３０ｂと位置決め用の外周面３
０ａとを備えた治具３０を用意し、シャフト２の端部２
ａに治具３０を装着してシャフト２の軸方向に移動さ
せ、外周面３０ａを薄板円盤１の中心穴１１に挿入して
位置決めを行なう。この治具３０は円筒状の内周面３０
ｂと円錐状の外周面３０ａとを備えたテーパ型となって
いる。Next, as shown in (B), an inner peripheral surface 30b engageable with the end 2a of the shaft 2 and an outer peripheral surface 3 for positioning.
0a and the jig 30 are prepared, and the end 2 of the shaft 2
The jig 30 is attached to a and is moved in the axial direction of the shaft 2, and the outer peripheral surface 30a is inserted into the central hole 11 of the thin disk 1 for positioning. This jig 30 has a cylindrical inner peripheral surface 30.
The taper type is provided with b and a conical outer peripheral surface 30a.
【００１６】（Ｃ）に示す様に、治具３０はシャフト端
部２ａをガイドとして軸方向に移動し、円盤１の中心穴
に進入し、治具３０の外周面３０ａと円盤１の中心穴の
内周１１ａとが当接する位置で止まる。円盤１の中心穴
の内径が大きめであれば、治具３０は比較的深い位置で
停止し、逆に中心穴の内径寸法が小さめであれば治具３
０は比較的浅い位置で停止する。これにより、中心穴の
内径寸法に依存することなく、円盤１をシャフト２の中
心に対して正確に位置決めでき、偏心除去が可能にな
る。ここで、ブッシュ３に設けた逃げ溝３ａは治具３０
がシャフト２の軸方向に移動することを妨げない様に設
けられたものである。ブッシュ３に設けた逃げ溝３ａの
深さや内径寸法が不充分であると、治具３０の先端３０
ｃを円盤１の中心穴に一致させることができなくなるの
で、偏心が残る場合がある。又、治具３０はテーパの付
された外周面３０ａが円盤１の中心穴の内周１１ａを擦
りながら下降し、この過程で円盤１をブッシュ３の上で
横滑りさせて位置を徐々に調整していく。この為、治具
３０の外周面３０ａのテーパが大きすぎると、円盤１を
軸方向に押し付ける分力が大きくなり、円盤１が横滑り
しにくくなってしまう。これにより、位置調整ができな
くなる可能性がある。この為、治具３０の外周面３０ａ
に付されるテーパの角度は円盤１とブッシュ３との間の
摩擦を考慮し、適切に設定することが望ましい。As shown in (C), the jig 30 moves axially with the shaft end 2a as a guide and enters the center hole of the disk 1, and the outer peripheral surface 30a of the jig 30 and the center hole of the disk 1. It stops at the position where it contacts the inner circumference 11a. If the inner diameter of the center hole of the disk 1 is large, the jig 30 stops at a relatively deep position, and conversely, if the inner diameter of the center hole is small, the jig 3
0 stops at a relatively shallow position. Thereby, the disc 1 can be accurately positioned with respect to the center of the shaft 2 without depending on the inner diameter of the center hole, and eccentricity can be removed. Here, the relief groove 3a provided in the bush 3 is the jig 30.
Is provided so as not to prevent the shaft 2 from moving in the axial direction. If the depth and inner diameter of the relief groove 3a provided in the bush 3 are insufficient, the tip 30 of the jig 30
Since it is not possible to match c with the center hole of the disk 1, eccentricity may remain. Further, the jig 30 descends while the tapered outer peripheral surface 30a rubs the inner periphery 11a of the center hole of the disk 1, and in this process, the disk 1 is slid on the bush 3 to gradually adjust the position. To go. Therefore, if the taper of the outer peripheral surface 30a of the jig 30 is too large, the component force of pressing the disc 1 in the axial direction becomes large, and the disc 1 becomes less likely to skid. This may make it impossible to adjust the position. Therefore, the outer peripheral surface 30a of the jig 30
It is desirable to appropriately set the angle of the taper attached to the disk in consideration of the friction between the disk 1 and the bush 3.
【００１７】最後に図３の（Ｄ）に示す様に、薄板円盤
１を治具３０で位置決めした状態で、シャフト２の端部
２ａに固定する。具体的には、治具３０の外周面に形成
された切り込みを通って固定部材４をシャフト２に装着
し、治具３０を付けたままで円盤１をシャフト２に固定
する。Finally, as shown in FIG. 3D, the thin disk 1 is fixed to the end 2a of the shaft 2 while being positioned by the jig 30. Specifically, the fixing member 4 is attached to the shaft 2 through a notch formed on the outer peripheral surface of the jig 30, and the disc 1 is fixed to the shaft 2 with the jig 30 attached.
【００１８】（Ｅ）は固定状態を模式的に表わした平面
図である。本例では、固定部材４はＣＳリングからな
り、９０度間隔で配置した４個の突起４ａを有してい
る。各突起４ａはシャフト端部２ａの外周面に弾性力で
係合しており、ブッシュ（図示せず）との間で円盤（図
示せず）を保持固定する。この際、治具３０を装着した
ままで固定部材４の取り付けを可能にする為、治具３０
の外周面３０ａには固定部材４の各突起４ａを逃がす為
の切り込み３０ｄが設けられている。なお、場合によっ
ては固定部材４を用いることなく接着剤などで円盤１を
シャフト２に固定することも可能である。但し、接着剤
を用いた場合にはこれが硬化するまである程度の時間を
要するので作業効率が悪くなる場合もある。瞬間接着剤
を用いれば硬化の時間が早くなるが、接着力が比較的弱
い為、治具３０を取り外す時に円盤も同時に外れてしま
う恐れがある。(E) is a plan view schematically showing a fixed state. In this example, the fixing member 4 is a CS ring and has four protrusions 4a arranged at 90 degree intervals. Each protrusion 4a is elastically engaged with the outer peripheral surface of the shaft end 2a, and holds and fixes a disc (not shown) between the protrusion 4a and a bush (not shown). At this time, since the fixing member 4 can be attached with the jig 30 attached, the jig 30
The outer peripheral surface 30a is provided with a notch 30d for allowing each projection 4a of the fixing member 4 to escape. In some cases, the disc 1 may be fixed to the shaft 2 with an adhesive or the like without using the fixing member 4. However, when an adhesive is used, it takes some time for the adhesive to harden, and thus work efficiency may deteriorate. If an instant adhesive is used, the curing time will be faster, but since the adhesive strength is relatively weak, the disk may also come off at the same time when the jig 30 is removed.
【００１９】図４は本発明に従って組み立てられた光学
式回転位置検出装置の全体構成を示す模式的な断面図で
ある。本体５にはベアリング６ａ，６ｂと、光源７が取
付けられている。光源７は例えばＬＥＤなどから構成さ
れている。一対のベアリング６ａ，６ｂにはシャフト２
が挿入されている。シャフト２の端部２ａにはブッシュ
３が圧入されている。ベアリング６ａ側はＧリング８に
よって固定されている。一対のベアリング６ａ，６ｂ間
にはコイルバネ９が介在しており、内側より圧力を加え
てベアリング６ａ，６ｂをそれぞれ外側へ押し付けてい
る。これにより、シャフト２のスラスト方向ガタを軽減
している。ブッシュ３には薄板円盤１が装着され、ＣＳ
リングなどの固定部材４によって固定されている。光源
７はスリット１７を照射する様に本体５に対して位置決
め固定されている。一方、受光素子１０は検出信号回路
が実装されている回路基板５１に搭載されている。受光
素子１０は円盤１を介して光源７に対向配置されてい
る。回路基板５１は基板ホルダ５２を介して本体５に固
定されている。光源７から発せられた光はレンズ部材７
１によりほぼ平行光にされ、回転円盤１を照射する。こ
の照射光は螺旋状のスリット１７を通過した後、受光素
子１０の受光面Ａに到達する。円盤１が回転すると、ス
リット透過光の受光位置は、半径方向に沿って受光面Ａ
の上を移動する。この移動量は回転角に対してリニアで
ある。FIG. 4 is a schematic sectional view showing the overall construction of the optical rotational position detecting device assembled according to the present invention. Bearings 6a and 6b and a light source 7 are attached to the main body 5. The light source 7 is composed of, for example, an LED. The shaft 2 is provided in the pair of bearings 6a and 6b.
Has been inserted. A bush 3 is press-fitted into the end 2a of the shaft 2. The bearing 6a side is fixed by a G ring 8. A coil spring 9 is interposed between the pair of bearings 6a and 6b, and pressure is applied from the inside to press the bearings 6a and 6b outward. Thereby, the play in the thrust direction of the shaft 2 is reduced. The thin disk 1 is attached to the bush 3, and the CS
It is fixed by a fixing member 4 such as a ring. The light source 7 is positioned and fixed to the main body 5 so as to illuminate the slit 17. On the other hand, the light receiving element 10 is mounted on the circuit board 51 on which the detection signal circuit is mounted. The light receiving element 10 is arranged so as to face the light source 7 via the disc 1. The circuit board 51 is fixed to the main body 5 via a board holder 52. The light emitted from the light source 7 is the lens member 7
It is made into a substantially parallel light by 1 and the rotating disk 1 is irradiated. The irradiation light reaches the light receiving surface A of the light receiving element 10 after passing through the spiral slit 17. When the disc 1 is rotated, the light receiving position of the slit transmitted light is the light receiving surface A along the radial direction.
Move on. This movement amount is linear with respect to the rotation angle.
【００２０】[0020]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光学式回転位置検出装置を組み立てる際、まずシャフト
の端部の外径より大きな内径の中心穴を形成した薄板円
盤を用意し、中心穴を介してシャフトの端部に薄板円盤
を取り付ける。次に、シャフトの端部に係合可能な内周
面と位置決め用の外周面とを備えた治具を用意し、シャ
フトの端部に治具を装着してシャフトの軸方向に移動さ
せ、治具の外周面を薄板円盤の中心穴に挿入して位置決
めを行なう。この後、位置決めされた状態で薄板円盤を
シャフトの端部に固定する。係る手順により、円盤に形
成された中心穴の仕上がり精度の影響を受けることな
く、偏心を除去した状態で円盤をシャフトに取り付ける
ことが可能になる。又、治具をシャフトの軸方向に移動
することで中心穴の形状誤差を吸収でき、組付けばらつ
きを小さくすることが可能である。簡単な治具を用いて
位置決めを行なう為、コストアップを生じることなく確
実に偏心除去が可能である。又、円盤を固定した後で治
具を取り外すことが可能になり位置ずれの心配がない。As described above, according to the present invention,
When assembling the optical rotational position detecting device, first, a thin disk having a central hole having an inner diameter larger than the outer diameter of the end of the shaft is prepared, and the thin disk is attached to the end of the shaft through the central hole. Next, a jig having an inner peripheral surface engageable with the end of the shaft and an outer peripheral surface for positioning is prepared, and the jig is attached to the end of the shaft and moved in the axial direction of the shaft, Insert the outer peripheral surface of the jig into the center hole of the thin disk to perform positioning. After this, the thin disk is fixed to the end of the shaft in the positioned state. According to this procedure, the disc can be attached to the shaft with the eccentricity removed, without being affected by the finishing accuracy of the center hole formed in the disc. Further, by moving the jig in the axial direction of the shaft, it is possible to absorb the shape error of the central hole and reduce the assembly variation. Since the positioning is performed using a simple jig, the eccentricity can be reliably removed without increasing the cost. Further, since the jig can be removed after fixing the disc, there is no fear of displacement.
【図１】本発明に従って組み立てられた光学式回転位置
検出装置の主要部を示す平面図及び断面図である。FIG. 1 is a plan view and a sectional view showing a main part of an optical rotary position detecting device assembled according to the present invention.
【図２】本発明に係る光学式回転位置検出装置の組立方
法を示す工程図である。FIG. 2 is a process drawing showing an assembling method of the optical rotational position detecting device according to the present invention.
【図３】本発明に係る光学式回転位置検出装置の組立方
法を示す工程図である。FIG. 3 is a process drawing showing an assembling method of the optical rotational position detecting device according to the present invention.
【図４】本発明に従って組み立てられた光学式回転位置
検出装置の全体構成を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the overall configuration of an optical rotary position detection device assembled according to the present invention.
【図５】従来の光学式回転位置検出装置を示す斜視図で
ある。FIG. 5 is a perspective view showing a conventional optical rotational position detecting device.
【図６】光学式回転位置検出装置の回転角と検出信号と
の関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a relationship between a rotation angle of the optical rotary position detecting device and a detection signal.
【図７】従来の光学式回転位置検出装置の他の例を示す
模式図である。FIG. 7 is a schematic view showing another example of a conventional optical rotational position detecting device.
１・・・円盤、２・・・シャフト、２ａ・・・シャフト
端部、３・・・ブッシュ、３ａ・・・逃げ溝、４・・・
固定部材、１１・・・中心穴、１７・・・スリット、３
０・・・治具、３０ａ・・・治具外周面、３０ｂ・・・
治具内周面、３０ｃ・・・治具先端、３０ｄ・・・治具
切り込み1 ... Disk, 2 ... Shaft, 2a ... Shaft end part, 3 ... Bushing, 3a ... Relief groove, 4 ...
Fixing member, 11 ... center hole, 17 ... slit, 3
0 ... Jig, 30a ... Jig outer peripheral surface, 30b ...
Inner surface of jig, 30c ... Jig tip, 30d ... Jig cut
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01D 5/00 - 5/62 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01D 5/00-5/62
Claims (5)
された薄板円盤からなりその表面周方向に沿ってスリッ
トパタンが形成された移動部材と、該移動部材に入射光
を照射する固定光源と、薄板円盤に沿って配置された受
光面を有し回転に伴なって移動するスリットパタンから
の透過光を受光し回転位置検出信号を出力する固定受光
素子とからなる光学式回転位置検出装置の組立方法にお
いて、 シャフトの端部の外径より大きな内径の中心穴を形成し
た薄板円盤を用意し、該中心穴を介してシャフトの端部
に薄板円盤を取り付ける第１手順と、 該シャフトの端部に係合可能な内周面と位置決め用の外
周面とを備えた治具を用意し、該シャフトの端部に治具
を装着してシャフトの軸方向に移動させ、該外周面を薄
板円盤の中心穴に挿入して位置決めを行なう第２手順
と、 位置決めされた状態で該薄板円盤をシャフトの端部に固
定する第３手順とを行なうことを特徴とする光学式回転
位置検出装置の組立方法。1. A rotating member, a moving member having a thin disk mounted on the shaft and having a slit pattern formed along the circumferential direction of the surface thereof, and a fixed light source for irradiating the moving member with incident light. Assembly of an optical rotary position detecting device having a fixed light receiving element which has a light receiving surface arranged along a thin disk and receives transmitted light from a slit pattern which moves with rotation and outputs a rotation position detection signal. In the method, a thin disk having a center hole with an inner diameter larger than the outer diameter of the end of the shaft is prepared, and a first step of attaching the thin disk to the end of the shaft through the center hole, and an end of the shaft A jig having an inner peripheral surface engageable with the outer peripheral surface and a positioning outer peripheral surface is prepared, the jig is attached to the end portion of the shaft and moved in the axial direction of the shaft, and the outer peripheral surface is a thin disk. Insert into the center hole of A second procedure for determining, third procedure and method of assembling the rotary optical position detection apparatus characterized by performing for fixing the thin plate disc to the end of the shaft while being positioned.
された切り込みを通って固定部材をシャフトに装着し、
該治具を付けたままで該薄板円盤をシャフトに固定する
ことを特徴とする請求項１記載の光学式回転位置検出装
置の組立方法。2. The third step is to attach a fixing member to a shaft through a notch formed in an outer peripheral surface of the jig,
2. The method for assembling the optical rotary position detecting device according to claim 1, wherein the thin disk is fixed to the shaft while the jig is attached.
状の外周面とを備えたテーパ型の治具を用いて該薄板円
盤の位置決めを行なうことを特徴とする請求項１記載の
光学式回転位置検出装置の組立方法。3. The thin disc is positioned by using a taper type jig having a cylindrical inner peripheral surface and a conical outer peripheral surface in the second step. A method for assembling the optical rotational position detecting device described.
部に固着されたブッシュの上に該薄板円盤を載置し、前
記第２手順は該ブッシュに形成された逃げ溝に向って該
治具を挿入することを特徴とする請求項１記載の光学式
回転位置検出装置の組立方法。4. The first step is to mount the thin disk on a bush previously fixed to the end of the shaft, and the second step is to move the jig toward an escape groove formed in the bush. The method for assembling the optical rotary position detecting device according to claim 1, wherein the optical rotary position detecting device is inserted.
ンとその中心に設けた中心穴とを有する薄板円盤を該シ
ャフトの端部に取り付けることを特徴とする請求項１記
載の光学式回転位置検出装置の組立方法。5. The optical rotation according to claim 1, wherein in the first step, a thin plate disk having a spiral slit pattern and a central hole provided in the center thereof is attached to an end portion of the shaft. Position detection device assembly method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13788497A JP3448458B2 (en) | 1997-05-12 | 1997-05-12 | Assembly method of optical rotational position detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13788497A JP3448458B2 (en) | 1997-05-12 | 1997-05-12 | Assembly method of optical rotational position detecting device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10311745A JPH10311745A (en) | 1998-11-24 |
| JP3448458B2 true JP3448458B2 (en) | 2003-09-22 |
Family
ID=15208942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13788497A Expired - Lifetime JP3448458B2 (en) | 1997-05-12 | 1997-05-12 | Assembly method of optical rotational position detecting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3448458B2 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008008232B4 (en) * | 2008-02-08 | 2011-04-14 | Realeyes Gmbh | Apparatus and method for exposing a photographic material |
-
1997
- 1997-05-12 JP JP13788497A patent/JP3448458B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10311745A (en) | 1998-11-24 |
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