反射型旋转角度检测装置及其旋转盘制造方法及图纸

一种旋转角度检测装置，其特征在于：包括：旋转轴，固定在前述旋转轴上的合成树脂制成的旋转盘，检测从设置在该旋转盘上的旋转角度信息记录部而来的信息的传感器头；其中，在前述旋转轴和前述旋转盘的相对于前述旋转轴的推力方向的粘结固定点的位置、和该传感器头的安装部相对于前述旋转轴的推力方向的粘结固定点位置之间，配置该旋转盘的旋转信息记录部面。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种旋转角度检测装置及其旋转盘，特别涉及配有合成树脂制的旋转盘的旋转编码器等的旋转角度检测装置及其旋转盘。
技术介绍
在现有技术中的大多数旋转编码器中，采用光学检测旋转角度信息的光学式、或磁性检测旋转角度信息的磁性式。而且，光学式旋转编码器是由光束透过旋转角度信息记录部的透过型、或光束被旋转角度信息记录部反射的反射型。例如，图11表示现有技术中的透过型旋转编码器，该旋转编码器的马达1的旋转轴2由轴承3、4支承。在旋转轴2的上部嵌入配合有金属制成的安装毂5，该安装毂5被紧固螺栓6固定在旋转轴2上。在安装毂5的上面装载有作为旋转角度信息记录体的旋转刻度7，利用固定在旋转轴2上的固定轮8和粘结剂9将旋转刻度7固定到安装毂5上。而且，在马达1的上面，经由电路基板10配置有透过型的传感器头11。传感器头11在电路基板10上配有框架12，旋转刻度7的周边部以不接触的方式配置在框架12的上框部12a和下框部12b之间。框架12的上框部12a从上方起顺次内置有发光元件13和准直透镜14，下框部12b从上方起顺次内置有固定刻度15和光接收元件16。安装毂5由黄铜、铝等切削加工性良好的材料制成，高精度地对用于嵌入配合旋转轴2的嵌入配合孔5a的内径、和用于装载旋转刻度7的接收面5b进行加工。而且，在薄玻璃或薄金属板上通过蚀刻加工或照相制版用PET薄膜形成狭缝，以此构成旋转刻度7。在组装该旋转编码器时，将安装毂5嵌入配合到马达1的旋转轴2上，安装毂5定位在规定的止推高度并用紧固螺栓6紧固。然后，在安装毂5的上面装载旋转刻度7，利用固定在旋转轴2上的固定轮8进行临时固定。而且，对旋转刻度7的旋转角度信息记录部7a的记录图形的中心和旋转轴2的中心进行定心、调整。之后，如图12所示，利用粘接剂9固定旋转轴2和固定轮8，同时，利用粘接剂9固定旋转刻度7的固定轮8。最后，以将旋转刻度7的外周部插入到框架12的上框部12a和下框部12b之间的方式，将传感器头11靠近安装在旋转刻度7附近，固定于马达1的适当位置上。从传感器头11的发光元件13射出的发散光束，透过准直透镜14形成大致的平行光束，通过旋转刻度7的旋转角度信息记录部7a，通过固定刻度15并入射到光接收元件16中。这时，将伴随着旋转角度信息记录部7a和固定刻度15的相对角度位置变化而产生的莫尔条纹变化作为入射到光接收元件16中的光量变化，传感器头11对其进行光学地读取，并检测出旋转刻度7的旋转角度。图13表示现有技术中的反射型旋转编码器，代替上述传感器11，检测从旋转刻度7的旋转角度信息记录部7a而来的反射光束的传感器头17配置于旋转刻度7的下方。这样，为了制造现有技术中的旋转编码器，除了必须采用安装毂5、紧固螺栓6、固定轮8、粘结剂9等之外，施加粘结剂9的部分很多，进而还必须进行定心调整，加工步骤多，难以降低制造成本。并且，由于旋转刻度7是通过在薄玻璃或薄金属板上进行利用蚀刻工序或照相制版PET薄膜形成狭缝而制成的，所以难以达到很高的同轴精度和嵌入配合精度。近年来，在旋转编码器的制造中，已知这样的方法，即，由合成树脂对安装毂5和旋转刻度7进行整体成形，作为旋转盘容易地组装到旋转轴2上，以此降低制造成本。例如，本申请人在日本专利公报特开平60-140119号公报、特开昭62-3617号公报、实开平5-84818号公报、特公平5-39410号公报、特公平5-39411号公报等中，公开了采用V型槽格子的旋转刻度，在专利第2810521号、专利第2862417号等中，提出了圆筒格子型的旋转刻度。图14表示配有由合成树脂材料整体成形的旋转盘18的旋转编码器，该旋转盘18具有旋转角度信息记录部18a。旋转盘18嵌入配合到与上述一样的马达1的旋转轴2中，利用粘结剂19粘结固定旋转轴2和旋转盘18。该旋转编码器不需要上述安装毂5、紧固螺栓6、固定轮8等。并且，易于实现相对于旋转轴2的旋转盘18的嵌入配合孔18b的嵌入配合精度、和旋转角度信息记录部18a的图形与旋转盘18的嵌入配合孔18b的同轴精度。进而，不需要上述的定心这样的最为繁琐的工序。从而，除了减少构件数目之外，不需要定心调整工序，可以大幅度地降低制造成本。但是，由于合成树脂材料的热膨胀系数比玻璃或金属的热膨胀系数大，在用金属制成旋转轴2而用合成树脂制成旋转盘18的情况下，在环境温度变化大的情况下，旋转轴2和旋转盘18的尺寸因各自的热膨胀系数而变化，旋转轴2和旋转盘18之间的相对位置发生变化。同样，在传感器头11由合成树脂材料制成的情况下，传感器头11因固有的温度特性系数而脱离最佳位置。特别是，在旋转轴2的推力方向，旋转盘18和传感器头11的尺寸发生变化的情况下，旋转角度信息记录部18a和传感器头11之间的最佳间隙发生变化，传感器头11的输出信号变化，从而传感器11的检测精度恶化。并且，在最差的情况下，旋转盘18和传感器头11机械接触，产生故障。但是，为了解决这些问题，有必要至少对在安装旋转盘18和传感器头11时的推力方向的安装公差尽可能地限制，这样导致制造成本上升。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述问题，提供一种以廉价的结构应对环境温度的变化，以高精度检测、获得旋转角度的旋转角度检测装置、及其旋转盘。为了实现上述目的，在由马达·齿轮·带轮等旋转构件、固定在该旋转构件的旋转轴上的合成树脂制成的旋转盘、从设置在该旋转盘上的旋转角度信息记录部检测出信息的传感器头构成的旋转角度检测装置中，本专利技术的旋转角度检测装置的特征在于，在该旋转轴和该旋转盘的推力方向的粘结固定点位置和该传感器头安装部的推力方向固定粘结点位置之间，配置该旋转盘的旋转角度信息记录部面。并且，本专利技术的旋转角度检测装置的旋转盘，其特征在于，由合成树脂材料制成，具有固定在旋转角度检测装置的旋转轴上的固定部、从该固定部的外周边缘沿着前述旋转轴的轴线的方向延伸的筒状部、从该筒状部的端部沿着与前述旋转轴的轴线垂直相交的方向延伸的盘主体部。在后面所述的实施方式的说明中，可以理解关于本专利技术的进一步的目的和结构。附图说明图1是第一个实施方式的主要部分的剖视图。图2是传感器头的详细图示。图3是聚光点和元件所在的点一致的状态的说明图。图4是温度上升之后的状态的作用说明图。图5是第二个实施方式的主要部分的剖视图。图6是温度上升之后的状态的作用说明图。图7是第三个实施方式的主要部分的剖视图。图8是第四个实施方式的主要部分的剖视图。图9是第五个实施方式的主要部分的剖视图。图10是第六个实施方式的主要部分的剖视图。图11是现有技术的例子的透过型编码器的局部剖视图。图12是现有技术的例子的局部放大平面图。图13是现有技术的例子的反射型编码器的局部剖视图。图14是现有技术的例子的具有成一体的旋转盘的透过型编码器的局部剖视图。具体实施例方式根据图1～图10所示的实施方式详细说明本专利技术。图1是第一个实施方式的主要部分的剖视图，该第一个实施方式的旋转角度检测装置为反射型的旋转编码器。在马达21中，旋转轴22经由上部轴承23和下部轴承24可自由旋转地被支承。在旋转轴22的上部嵌入配合旋转盘25，旋转盘25被粘结材料26粘结固定到旋转轴22上。在旋转盘25的下面设有旋转角度信息记录部27，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：井垣正彦，热田晓生，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：