JPH0743686U - タコジェネレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 組立てスペースが小さく、構造が簡単で、取
付け／取外しが迅速に行なえ、安価で、コード板の回転
の回転運動経路誤差タコジェネレータを提供する。 【構成】 中空軸形結合部６はタコジェネレータのロー
タ９の一部となって駆動軸２に相対回転不能に取付けら
れている。ロータ９の後側端面３６は、回転する駆動軸
２の軸カラー１０に、クランプ部材によって平らに押し
当てられている。ロータ９が駆動軸２の上ですべらずお
よび／またはガタなく追従するために、軸カラー１０に
向う軸方向のばね力を有して相対回転を止められている
ばね円板２９と、軸方向にねじ込まれ、同心に配置され
た締付け部材３０を有する急速締付け装置１７が設けら
れている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、回転する駆動軸に固定するための中空軸形結合部とクランプ部材を 有して長さを短かく構成され、ステータは回転しないように不動の機械部分に結 合され軸受を介してロータすなわちコート板の支持体に回転自在しているタコジ ェネレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

回転する軸の回転運動を、その回転速度の大きさと方向を表わす電気信号に変 換するために、その軸上に回転数発信器を取付けることが公知である。この場合 、回転数発信器は、必要性や適用に従って、出力側においてアナログ信号（直流 あるいは交流電圧）を出す方式か、あるいはディジタル情報を発生する方式（イ ンクリメント発信器）のタコジェネレータが用いられる。

【０００３】 電動機などの駆動機は、それから伝達されるべきトルクの大きさに関係して相 異る軸直径を有する。同様にまた、市販のタコジェネレータでは、それが中実軸 駆動のものであっても中空軸駆動のものであっても、駆動軸の直径について明確 な規格がない。この理由によって、駆動軸へのタコジェネレータの固定には問題 がある。つまり、１つには駆動軸がそれと直径を異にするタコジェネレータの軸 継手に合わせられねばならず、また１つにはタコジェネレータの軸あるいは軸継 手と駆動軸の間の軸のずれ、回転運動経路誤差、および不釣合が無くされねばな らないからである。

【０００４】 そのような理由で、駆動軸とタコジェネレータの間を結ぶ部分的に剛で部分的 に可撓性のある中間結合体が用いられるが、その場合、駆動軸の長さ、したがっ てまた駆動機全体の長さが長くなって好ましくない。そのために必要となるスペ ースが往々実際上得られないことは別としても、限られた組立てスペースではタ コジェネレータの取付けや取外しは問題となり、したがって大きなコストや作業 時間を必要とする。さらになお、そのような中間結合体を組付けするには細心の 注意が必要である。なぜならば、特にその組立てが不適切である場合、傷害が起 ることが多いからである。

【０００５】 弾性変形のある中間結合体は、方向変換時の遊びが大きいので、限られた利用 分野でしか用いられず、例えば印刷機の駆動の場合のように逆転のある運転用と しては不適当である。特にディジタルで測定するインクリメント発信器の場合は 、方向変換時の遊びは全く許されず、あれば測定結果を誤まらせる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

駆動軸に直接に取付けられるように、ロータに付加的に固定されたクランプリ ングの形の中空軸形結合部を準備よろしく備えて構成されているタコジェネレー タの場合には、このような中間結合体を用いる必要がない。しかし、この場合に 不利なこととして、クランプリングがタコジェネレータのハウジングから突出し 、したがって、それを組立てたものが不必要に長くなり、また、クランプリング を貫通して突出しているクランプ用ボルトを締付けるとき、タコジェネレータは 駆動軸に少くとも少しは偏心して取付けられる。この少しの偏心は、ロータに固 定されているコーディング盤の回転運動経路誤差つまりいわゆる跳躍現象を生ず しめ、このことは、特にコードが数千個の部分で成る細かな目盛である場合、誤 まった測定結果を生むことにつながる。つまり、各目盛部分は円弧状に作られて いるので、コード板の少し偏心した回転による跳躍現象があると、読取り光学系 で知覚される１つ１つの目盛部分の幅が変わることとなり、それにより、ある時 は過大、あるときは過小のインクリメントが測定されることとなる。

【０００７】 したがって、本考案の目的は、組立てスペースが小さく、構造が簡単で、取付 け／取外しが迅速に行え、安価で、コード板の回転の回転運動経路誤差がないタ コジェネレータを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】 本考案のタコジェネレータは、中空軸形結合部はタコジェネレータのロータの 一部となって駆動軸に相対回転不能に取付けられており、ロータの後側端面は、 回転する駆動軸の軸カラーに、クランプ部材によって平らに押し当てられており 、ロータが駆動軸の上ですべらずおよび／またはガタなく追従するために、軸カ ラーに向う軸方向のばね力を有して相対回転を止められているばね円板と、軸方 向にねじ込まれ、同心に配置された締付け部材を有する急速締付け装置が設けら れていることを特徴とする。

【０００９】

【作用】

中空軸形結合部をタコジェネレータのボア部に移して、それを駆動軸に直接に 軸支することにより、運転上確実で保守の必要のない構成ができ、それにより、 方向変換時の遊びは全く無くなり、駆動機の形が極めて短かくおさまる。本考案 による急速締付け装置を用いることにより、組立ての際の作業し易さの面でも時 間の面でも従来装置と比べて有利であり、駆動軸にタコジェネレータを中心で軸 方向にクランプ固定することによって、絶対的な同心性が保証され、正確なイン クリメント測定が確実となる。

【００１０】 本考案の考え方を発展させると特に有利な実施態様が、図面を用いて以降に説 明するように、実用新案登録請求の範囲の各従属項から生じて来る。

【００１１】 請求項２に示す装置が追求している点は、製作費が安いことのほか、タコジェ ネレータの取付け／取外しが、簡単さの故に１つの工具、例えば６角の袋形ある いは棒形のレンチ（キー）だけで行え、その際に部品の忘れあるいは紛失があり 得ないことである。

【００１２】 請求項４に示す本考案の考え方の発展態様では、長期間取付けていた後であっ ても、タコジェネレータが最短時間で容易に、また例えば抜出し工具のような特 殊工具を用いずに駆動軸から取外せるということが、有利な方法で可能となる。 何故ならば、個々の作業や順序において複雑な作業は何ら考えられず、止めねじ をゆるめるというただ１つの作業しかないからである。

【００１３】

【実施例】

以降においては図面に示す実施例によって本考案をより詳しく説明する。

【００１４】 駆動機１から突出した駆動軸２にはリセス形円筒面になった軸端部３があり、 その中心線上に内ねじ穴４が作られていて、そのねじ穴は駆動軸１の端面部で大 きな面取り部５を有している。軸端部３の上に中空軸形結合部６によってタコジ ェネレータ７が取付けられている。

【００１５】 望ましくは移動可能嵌合を有する中空軸形結合部６の内面は回転部として構成 されたロータ９を貫いて延びている段付きボアの一部となっている。ロータ９は 、リセス形の軸端部３の上に移動嵌合させられて、その後方端面３６が軸カラー １０に押し当って受止められている。ロータ９には駆動機２に向った側でリセス 形の軸受座面１１が作られていて、その上に球軸受１２が配置されている。球軸 受１２のうちの１つは駆動機の側で軸受座面１１の上で駆動軸のカラー１０より 手前にはめ込まれたサークリップリング１３で受止められている。

【００１６】 これらの球軸受１２の上にはステータ１４が配置されていて、これが光学電子 式走査ユニットの支持体の役目をなしている。この走査ユニットは発光部１５と 受光部１６で成っていて、それらの間をロック用リング１８でロータ９の上に固 定されたコード板１９が回転によって通過する。

【００１７】 ステータ１４に、そのコード板１９に向った側において固定されていて片側で は２つの球軸受１２の１つにかぶさっている軸受固定リング２０によって、ステ ータ１４とロータ９の間の構造上の結合関係が確定している。ステータ１４には 止めピン２１が差込まれており、この止めピン２１は駆動機２のハウジング２２ に設けられた孔２３に入り込んでおり、それによって、ステータ１４をその上に 固定された光学電子式走査装置ともども、周方向に回転しないように止めている 。止めピン２１としては合わせピンが用いられるのが望ましく、孔２３は公差を 補償するため、例えばゴムのスリーブ２４の形での弾力ある表面被覆が取付けら れているのが望ましい。また、孔２３は半径方向の長孔とするのが合目的的であ りうる。

【００１８】 ステータ１４にはなおタコジェネレータ組立て全体を取囲むハウジング２５が 固定されていて、このハウジング２５には中心部においてボルト挿入孔２６が設 けられている。ボルト挿入孔２６には、塵や不純物の侵入を防ぐために、望まし くはゴムあるいはプラスチック製のカバーキャップ２７が取付けられ、カバーキ ャップ２７は、タコジェネレータハウジング２５に旋回可能にピン結合された、 例えばばねシューの形での、弾力あるカバーキャップ保持具２８によって、脱落 防止されている。

【００１９】 タコジェネレータ７の中心部には、駆動軸１の端面の方にばね力が向いている １つのばね円板２９と、それを貫通している急速締付けボルト３０の２つの部品 で成る急速締付け装置１７が配置されている。急速締付けボルト３０としては合 目的的には市販のボルトが用いられ、それがタコジェネレータハウジング２５の ボルト挿入孔２６を通して挿入されて、駆動軸１の、大抵の場合は元来ついてい て特別に加工する必要のない内ねじ穴４に受入れられている。急速締付けボルト ３０の上には、その頭の方から順に、ばね円板２９、間隔スリーブ３１、そして 止めリング３２が配置されている。ばね円板２９は同心で突張るばね円板として 作られており、望ましくはロータ９の段突きあるボア８の中にある座面に、例え ばその座面をスポット的にばね円板２９の上にフランジ出しするとか、スポット 溶接、リベットなどでガタなく固定されている。間隔スリーブ３１は、場合々々 の駆動軸１のリセス形軸端部３の長さやタコジェネレータ７の全ボア８の全スパ ンの状況に正確に適合した長さを有し、なお、ボア３３を有していて、その内径 はその傍らの止めリング３２の外径より少し小さい。止めリング３２としては、 市販のＯリングでもよいが、鋼製リングが用いられるのが望ましい。

【００２０】 メーカーが顧客の要求に応じて準備よろしく、急速締付け装置１７とタコジェ ネレータ７とを工具を使わなければ分解できないような１つの構造ユニットに組 立てるのが合目的的である。この場合では、止めリング３２によって、それとロ ータ９の中のばね円板２９をガタなくつなげている急速締付け装置１７がタコジ ェネレータ７から離れることが防止されている。もちろん、ユーザ自身が、ばね 円板２９をロータ９の中に固定し、急速締付けボルト３０を挿入し、その上に正 確に寸法を合わせた間隔スリーブ３１をはめ、最後に止めリング３２を急速締付 けボルト３０のねじ棒部にははめ込むこととしてもよい。

【００２１】 本来のタコジェネレータ７の取付けの前には、カバーキャップ保持具２８を起 して、カバーキャップ２７をボルト孔２６から外す。そしてタコジェネレータ７ を、止めピン２１が駆動機ハウジング２２にある孔２３に向う姿勢で、駆動軸１ のリセス形円筒面になった軸端部３の上にはめ込む。その後で、普通にあるレン チ（キー）を用いて、急速締付けボルト３０をステップ的に締付けて行くと、中 空軸形結合部６がついているロータ９はリセス形円筒面になった軸端部３の上を 移動して行き、ロータ９はその後側端面３６で軸カラー部１０に当り、止めピン ２１は孔２３に入り込むに至る。

【００２２】 急速締付けボルト３０を締付けた状態においては、止めリング３２は、駆動軸 １の内ねじ穴４の面取り部５の領域におさまり、ロータ９の駆動は、辷りがない だけでなく、ばね円板２９がロータ９に固定されていることによってガタのない 結合の下で、確実に行われる。急速締付けボルト３０の締付けトルクが大き過ぎ てばね円板が変形し過ぎることはない。何故ならば、ばね円板２９が塑性変形す ることがないように、したがって、摩擦での結合を保つために必要な、駆動軸１ に向う方向のばね力が、急速締付けボルト３０の締付けトルクとは関係なしに正 しく保持されるように、間隔スリーブ３１の寸法が決められているからである。

【００２３】 タコジェネレータ７の取外しは、ただ１つの必要な作業の逆、すなわち急速締 付けボルト３０を単にゆるめることで達せられる。急速締付けボルト３０を少し 廻したところで止めリング３２が間隔スリーブ３１に当ったならば直ちに、止め リング３２はタコジェネレータ７を駆動軸１から抜出す働きをする。急速締付け ボルト３０をさらにゆるむ方向に廻せば間隔スリーブ３１が、ロータ９にガタな し結合で固定されているばね円板２９を押し、したがって、リセス形円筒面にな った軸端部３からのタコジェネレータ７のゆるめ／抜出しの働きをする。

【００２４】 取付けの場合も取外しの場合も、簡単であるから間違いが起り得ないただ１つ の作業しか必要でないので、この作業は訓練されていない補助者でも、少くとも 監督の下で行える。タコジェネレータ７が駆動軸１上に正確に同心に嵌合配置さ れ、絶対的同心のクランプ固定をなされることによって、回転運動結路誤差は無 いに等しい。それでも僅かの公差が軸方向でも半径方向でもあるべきだとするな らば、それは、駆動機ハウジング２２の孔２３のゴムスリーブ２４で受止められ 、補償される。タコジェネレータ７を駆動軸１に大きな締付け力でクランプ固定 できることと、止めピン２１がそれと組合う駆動機ハウジング２２の合わせ孔２ ３に合う合わせピンとして作られていることとによって、細かな目盛になってい るコード板の場合であっても行程インクリメント式の測定がもはや実質的に影響 されることがない程に、方向反転時の遊びは小さい限度内に留まる。

【００２５】 図２で見られるように、ステータ１４の回転止めは、別の方向のばね作用ある 結合によっても達成させる。つまり、ステータ１４に固定された止めピン（複数 ）２１が駆動機ハウジング２２に固定された圧縮ばね部材（複数）３４に当って いる。それら圧縮ばね要素３４は同様のばね特性曲線を有している。それらのば ね力は、それぞれ、当るべき止めピン２１への方向に働いているが、一方の圧縮 ばね部材３４は駆動軸２の回転方向で、他方のそれは逆方向で、属する止めピン ２１に当っている。駆動軸が静止のとき、それら２つの圧縮ばね部材３４が僅か の初期応力の下にあるのが望ましい。

【００２６】 本考案によるタコジェネレータ７を、それを貫通するような軸に取付ける場合 を図３に示す。駆動機１の駆動軸２は、リセス形の貫通軸３５となって、そのた め軸カラー１０が形成されている。このカラー部１０にロータ９の後側端面３６ が強制されて当っている。ロータ９の中空軸形結合部６は、図１の実施例とは異 って貫通した円筒形ボアを有していて摺動座面で軸３５の上に辷り込ませられて いる。ロータ９の構造は実質的には第１の実施例で説明したものと同様である。 つまり同様にロック用リング１８でコード板１９がロータ９に取付けられている 。ステータ１４は前に説明した実施例と実際上同様の構造になっていて、２つの 球軸受１２を介してロータ９の上に軸支されている。この場合も、球軸受１２は 片側においてはサークリップリング１３で、他の側ではステータ１４に固定され た軸受固定リング２０で軸方向の動きを止められている。ステータ１４に固定結 合されたタコジェネレータハウジング２５が、タコジェネレータ７の内部のもの 全部を覆っている。

【００２７】 円錐形（食込み）締付け部材３９によって、ロータ９が駆動軸２の軸カラー１ ０に向いた軸方向に、段付け締付けリング（間隔部）３８と突張り性のばね円板 ２９を介して押される。この円錐形締付け部材３９とばね円板２９が急速締付け 装置１７を形成している。ロータ９の後側端面３６が軸カラー１０に確実に平ら に当るために、コーン形締付け部材３９は、締付けに先立ってまず、駆動機に向 った軸方向に貫通軸３５の上を、段付きある締付けリング３８がロータ９の前側 端面４１に当るまで押し進められる。そうなったならば、直ちに締付けナット４ ０を廻すことによって、コーン形締付け部材３９は貫通軸３５の上で不動になる ようにクランプされる。そこで突張り性のばね円板は、ロータ９の後側端面３６ が強制されて駆動軸２の軸カラー１０に押し当るために必要な大きさの力を、半 径方向および軸方向に及ぼすように締付けられる。それによって、コード板１９ を有するロータ９の、衝撃誤差や回転運動経路誤差がないような駆動軸２上での 締付けが保証される。

【００２８】 急速締付け装置１７の部分として用いられている円錐形締付け部材３９は、自 由に入手される市販部品で、例えばリングスパン（Ｒｉｎｇｓｐａｎｎ）社のト ルロック（Ｔｏｌｌｏｋ）である。

【００２９】 ステータ１４の回転止めのためには、図４に示すように、Ｕ字形に曲った板ば ね３７が設けられていて、この板ばね３７は折り曲げられた形の支持板４２を介 して駆動機ハウジング２２にリベットで固定されている。Ｕ字形の板ばね３７の 中にはステータ１４に固定された止めピン２１が遊びなく入り込んでいる。図３ では回転止めは１個しか示していないが、例えば２個設けられてもよい。

【００３０】 当然のこととして、本考案は図に示し、説明の中で取上げられた実施例に限定 されるものでなく、それら実施例は本考案を限定するものでない単なる１つの例 として見られるべきである。自明のことであるが、構造設計、特には同等の機械 的構造の多くは本考案が設定する枠の中に入る。例えば、軸カラー１０の役目を するゲージリングが挿入される溝が切込まれている貫通した駆動軸２が設けられ てよい。

【００３１】

【考案の効果】

以上説明したように本考案は、中空軸形結合部を駆動軸に回転可能に取付け、 ロータの後部端面を軸カラーに押し当て、急速締付け装置を設けることにより、 組立てスペースが、小さく構造が簡単で取付け／取外しが迅速に行なえ、安価で 、コード板の回転運動経路誤差のないタコジェネレータを提供できる効果がある 。

【図面の簡単な説明】

【図１】駆動軸の軸端部に本考案による急速締付け装置
によって固定されたタコジェネレータの断面図である。

【図２】本考案のタコジェネレータのための弾力ある回
転止めの図である。

【図３】本考案のタコジェネレータを、それを貫通する
軸の上に取付けた場合の断面図である。

【図４】タコジェネレータのための別方式の弾性ある回
転止めの図である。

【符号の説明】

１ 駆動機 ２ 駆動軸 ３ 軸端部 ４ 内ねじ穴 ５ 面取部 ６ 中空軸形結合部 ７ タコジェネレータ ９ ロータ １０ 軸カラー １１ 軸受座面 １２ 軸受 １３ サークリップリング １４ ステータ １５ 発光部 １６ 受光部 １７ 急速締付け装置 １８ ロック用リング １９ コード板 ２０ 軸受固定リング ２１ 止めピン ２２ 駆動機ハウジング ２３ 孔（止めピンの） ２４ ゴムスリーブ ２５ タコジェネレータハウジング ２６ ボルト挿入孔 ２７ カバーキャップ ２８ カバーキャップ保持具 ２９ ばね円板 ３０ 急速締付けボルト ３１ 間隔スリーブ ３２ 止めリング ３３ ボア ３４ 圧縮ばね部材 ３６ 後側端面 ３７ Ｕ字形板ばね ３８ 締付けリング（間隔要素） ３９ 円錐形（食込み）締付け部材 ４０ 締付けナット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 ヴアルター ホーフハインツ ドイツ連邦共和国 6900 ハイデルベルグ ヴィーブリンゲル ヴエーグ 26

Claims (12)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する駆動軸に固定するための中空軸
   形結合部とクランプ部材を有して長さを短く構成され、
   ステータは回転しないように不動の機械部分に結合さ
   れ、そして軸受を介してロータ、すなわちコード板の支
   持体に回転自在に支持されているタコジェネレータにお
   いて、 中空軸形結合部（６）はタコジェネレータのロータ
   （９）の一部となって駆動軸（２）に相対回転不能に取
   付けられており、 ロータ（９）の後側端面（３６）は、回転する駆動軸
   （２）の軸カラー（１０）に、クランプ部材によって平
   らに押し当てられており、 ロータ（９）が駆動軸（２）の上ですべらずおよび／ま
   たはガタなく追従するために、軸カラー（１０）に向う
   軸方向のばね力を有して相対回転を止められているばね
   円板（２９）と、軸方向にねじ込まれ、同心に配置され
   た締付け部材（３０あるいは３９）を有する急速締付け
   装置（１７）が設けられていることを特徴とするタコジ
   ェネレータ。
2. 【請求項２】 ステータ（１４）と不動の駆動機ハウジ
   ング（２２）との間の相対回転を止めるために、ばね作
   用はあるが回転方向で十分に剛であるような少なくとも
   ２つの結合部（２１，２３，２４）が直径上に配置され
   ている、請求項１に記載のタコジェネレータ。
3. 【請求項３】 ばね作用のある結合部（２１，２３，２
   ４）が、ステータ（１４）に固定された止めピン（２
   １）と、止めピン（２１）に向っていて同様のばね力を
   有して、駆動機ハウジング（２２）に固定されている圧
   縮ばね部材（３４）とからなり、圧縮ばね部材（３４）
   の１つは駆動軸（２）の回転方向で、他の１つ（３４）
   はそれと反対方向で、それぞれの止めピン（２１）に押
   し当っており、これら２つの圧縮ばね部材（３４）は駆
   動軸が停止状態のとき望ましくは小さい初期応力の下に
   ある、請求項２に記載のタコジェネレータ。
4. 【請求項４】 締付け部材（３０あるいは４０）の締付
   けの際に、ばね円板（２９）のばね行程を制限すると共
   に、その塑性変形を防止するような間隔部材（３１ある
   いは３８）が設けられている、請求項１から３のいずれ
   か１項に記載のタコジェネレータ。
5. 【請求項５】 タコジェネレータハウジング（２５）の
   中心部にボルト挿入孔（２６）があけられており、その
   中に紛失防止策が講じられたカバーキャップ（２７）が
   挿入可能である、請求項１から４のいずれか１項に記載
   のタコジェネレータ。
6. 【請求項６】 締付け部材（３０あるいは４０）が軸端
   部（９）と同心でねじ込まれる締付けボルト（３０）で
   成っている、請求項１から５のいずれか１項に記載のタ
   コジェネレータ。
7. 【請求項７】 締付け部材（３０あるいは４０）が軸上
   で締付けナット（４０）をまわすことによって軸方向に
   移動して固定されるような円錐形締付け部材（３９）で
   なっている、請求項１から６のいずれか１項に記載のタ
   コジェネレータ。
8. 【請求項８】 回転運動経路誤差を避けるために、中空
   軸形結合部（６）、軸受け座面（１１）およびコード板
   （１９）のための取付円筒面の加工が一方向から可能で
   あるようにロータ（９）が構成されている、請求項１か
   ら７のいずれか１項に記載のタコジェネレータ。
9. 【請求項９】 止めリング（３２）によって、それとば
   ね円板（２９）をつなげている急速締付けボルト（３
   ０）の紛失防止がはかられている、請求項１から８のい
   ずれか１項に記載のタコジェネレータ。
10. 【請求項１０】 ステータ（１４）の回転防止のため
    に、それに取付けられた止めピン（２１）が遊びなく入
    り込むＵ字形に曲げられた板ばね（３７）が駆動機ハウ
    ジング（２２）に固定されている、請求項１から９のい
    ずれか１項に記載のタコジェネレータ。
11. 【請求項１１】 クランプ部材が、ロータ（９）に半径
    方向のみならず軸カラー（１０）に向う方向にも締付け
    力を及ぼす急速締付け装置（１７）として構成されてい
    る、請求項１に記載のタコジェネレータ。
12. 【請求項１２】 貫通して延びている駆動軸（２）に溝
    が切込まれており、その中に軸カラー（１０）に相当す
    る当り面を形成するゲージリングが挿入される、請求項
    １から１１のいずれか１項に記載のタコジェネレータ。