CN103354894B - 旋转编码器 - Google Patents

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Abstract

具有：旋转编码部，其安装在旋转轴上，该旋转轴可自由旋转地保持在金属框体上；旋转量检测部，其支撑在所述金属框体上，检测所述旋转编码部的旋转量并发热；筒状的绝缘树脂罩，其基端安装在所述金属框体上，该绝缘树脂罩用于收容所述旋转编码部及旋转量检测部；金属盖，其将所述绝缘树脂罩的另一端的开口部闭塞；以及屏蔽线缆，其与所述旋转量检测部电连接，从所述金属盖的线缆引出口向外部引出，屏蔽层与所述金属盖传热且电连接。

Description

旋转编码器
技术领域
本发明涉及一种检测电动机等的旋转轴的旋转量的旋转编码器。
背景技术
当前，公开了下述编码器，其构成为，扫描结构单元具有支撑扫描板的主体，能够通过所述主体安装在要测量的物体上，所述扫描结构单元的电气结构要素的热量从内部空间通过热传导路径，利用热传导要素传递至接触要素（罩）的外侧的接触面，在将所述扫描结构单元安装在所述要测量的物体上的情况下，该接触面与作为散热器起作用的所述要测量的物体紧贴接触，将所述电气结构要素的热量向所述要测量的物体散热（例如，参照专利文献1）。
专利文献1：日本特开2009－139377号公报
发明内容
根据上述现有的技术，能够经由热传导要素及接触要素（盖），将编码器的电气结构要素产生的热量向作为散热器起作用的要测量的物体散热。然而，在检测旋转轴的旋转量的通常旋转编码器中，由于覆盖电气结构要素的罩不与要测量的物体接触，因此存在电气结构要素的热量难以散热这样的问题。
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种能够将电气结构要素的热量散热的旋转编码器。
为了解决上述课题并实现目的，本发明的特征在于，具有：旋转编码部，其安装在旋转轴上，该旋转轴可自由旋转地保持在金属框体上；旋转量检测部，其支撑在所述金属框体上，检测所述旋转编码部的旋转量并发热；筒状的绝缘树脂罩，其基端安装在所述金属框体上，该绝缘树脂罩用于收容所述旋转编码部及旋转量检测部；金属盖，其将所述绝缘树脂罩的另一端的开口部闭塞；以及屏蔽线缆，其与所述旋转量检测部电连接，从所述金属盖的线缆引出口向外部引出，屏蔽层与所述金属盖传热且电连接。
发明的效果
本发明所涉及的旋转编码器具有下述效果：能够将旋转量检测部产生的热量从金属盖向屏蔽线缆的屏蔽层散热。
附图说明
图1是表示本发明的旋转编码器的实施方式1的纵剖视图。
图2是表示屏蔽线缆的基端部的局部剖面放大图。
图3是表示本发明的旋转编码器的实施方式2的纵剖视图。
图4是表示本发明的旋转编码器的实施方式3的纵剖视图。
图5是表示本发明的旋转编码器的实施方式4的纵剖视图。
具体实施方式
下面，基于附图，对本发明所涉及的旋转编码器的实施方式进行详细说明。此外，本发明并不限定于本实施方式。
实施方式1
图1是表示本发明所涉及的旋转编码器的实施方式1的纵剖视图，图2是表示屏蔽线缆的基端部的局部剖面放大图。如图1所示，实施方式1的旋转编码器91安装在电动机10的金属框体20（具体来说，负载相反侧的电动机托架）上。电动机10的旋转轴11可自由旋转地保持在金属框体20上。
在旋转轴11上隔着轴衬部12安装有旋转编码部30。旋转编码部30具有反射镜31、以及具备光学图案部33的旋转编码板32。另外，在金属框体20上经由用于收容旋转编码部30的壳体21，支撑有检测旋转编码部30的旋转量的旋转量检测部40。旋转量检测部40具有：投光部41；感光部42；以及基板43，其安装有对由感光部42进行光电变换后的电信号进行处理的电子电路及发热的电子部件43a。
在金属框体20的外缘部上隔着密封垫52安装有用于收容旋转编码部30及旋转量检测部40的筒状的绝缘树脂罩51的基端。绝缘树脂罩51的另一端的开口部由金属盖53闭塞。
由于旋转量检测部40的基板43收容在绝缘树脂罩51内，因此，即使基板43的缘部接近绝缘树脂罩51，也能够确保与金属盖53的绝缘距离，能够将基板43的面积扩大而增加所安装的电子部件43a的数量。
屏蔽线缆45经由信号线45c及连接器44与基板43电连接，将由旋转量检测部40处理后的电信号输出至外部（具体来说是放大器），该屏蔽线缆45从金属盖53的线缆引出口54向外部引出。多根信号线45c由热收缩管45d捆扎在一起。
金属盖53将连接器44收容在内部，通过金属螺钉55，将金属盖53和绝缘树脂罩51一起与金属框体20机械、传热且电连接。在金属盖53和绝缘树脂罩51的另一端之间夹持有密封垫56。在旋转量检测部40的发热的电子部件43a和金属盖53之间隔着硅橡胶类的具有弹性的传热材料57，该传热材料57与两者压接。
通过在发热的电子部件43a和金属盖53之间隔着传热材料57，从而电子部件的热量迅速地向金属盖53散热。传热材料57不是必需的部件，从发热的电子部件43a向金属盖53的传热也可以以辐射及空气传热的方式进行。
位于金属盖53的线缆引出口54内的屏蔽线缆45的基端部45a，如图2所示，剥去绝缘包覆层45b，使屏蔽层46露出，利用加箍金属件47加箍加工为圆形。安装有加箍金属件47的屏蔽线缆45的基端部45a压入至金属盖53的线缆引出口54内，屏蔽层46与金属盖53传热且电连接。
由此，由旋转量检测部40的发热的电子部件43a产生的热量从金属盖53向屏蔽层46散热，屏蔽层46作为散热器起作用。此外，关于屏蔽线缆45的被加箍加工的基端部45a，为了防飞沫及防拔出，利用粘接剂48与金属盖53粘接。
另外，由于屏蔽层46的前端部接地，金属框体20在所安装的装置侧接地，因此，金属盖53在屏蔽线缆45侧和金属框体20侧这两侧接地，接地的可靠性高。
下面，说明实施方式1的旋转编码器91的作用。从投光部41射出的光透过旋转编码板32而由反射镜31反射，一部分的光被旋转编码板32上的光学图案部33遮挡，透过了旋转编码板32的光由感光部42感光，经过光电变换而在基板43的电子电路中作为电信号进行处理，并由屏蔽线缆45输出至外部。
从旋转量检测部40产生的热量传递至金属盖53，从金属盖53向屏蔽线缆45的屏蔽层46散热。另外，从金属盖53向金属螺钉55传热，从金属螺钉55向金属框体20散热。另外，金属盖53在屏蔽线缆45的屏蔽层46侧和金属框体20侧这两侧接地。
实施方式2
图3是表示本发明的旋转编码器的实施方式2的纵剖视图。在图3中，对与图1所示相同的部件标注相同的标号并省略说明，针对不同的部分进行说明。
如图3所示，在实施方式2的旋转编码器92中，绝缘树脂罩51的另一端和金属盖53通过纳米模塑60进行接合。即，金属盖53的表面形成纳米数量级的凹凸，绝缘树脂罩51的树脂通过键结构与该凹凸接合。能够通过纳米模塑60得到刚性高的罩构造。此外，可以取代纳米模塑60而将金属盖53和绝缘树脂罩51一体成型。
另外，在实施方式2的旋转编码器92中，取代实施方式1的旋转编码器91的硅橡胶类的传热材料57，而在金属盖53和电子部件43a之间，从设在金属盖53上的注入口53a注入胶体硅57a作为传热材料。由于胶体硅57a浸入至电子部件43a间的间隙中，因此，传热效果好。
实施方式3
图4是表示本发明的旋转编码器的实施方式3的纵剖视图。在图4中，对与图1所示相同的部件标注相同的标号并省略说明，针对不同的部分进行说明。
如图4所示，在实施方式3的旋转编码器93中，将感光部42配置在安装有发热的电子部件43a的基板43上，将投光部41配置在基板43上，该基板43设置在金属框体20侧的壳体21的台部上。投光部41和感光部42隔着旋转编码板32相对。安装有发热的电子部件43a的基板43和设置在金属框体20侧的壳体21的台部上的基板43通过电线49连接。
从投光部41射出的光透过旋转编码板32，一部分的光被旋转编码板32上的光学图案部33遮挡，由感光部42进行感光，经过光电变换而在基板43的电子电路中作为电信号进行处理，并由屏蔽线缆45输出至外部。
与实施方式1的旋转编码器91相同地，从旋转量检测部40产生的热量传递至金属盖53，从金属盖53向屏蔽线缆45的屏蔽层46（参照图2）散热。另外，从金属盖53向金属螺钉55传热，从金属螺钉55向金属框体20散热。另外，金属盖53在屏蔽线缆45的屏蔽层46侧和金属框体20侧这两侧接地。
实施方式4
图5是表示本发明的旋转编码器的实施方式4的纵剖视图。在图5中，对与图1所示相同的部件标注相同的标号并省略说明，针对不同的部分进行说明。
如图5所示，在实施方式4的旋转编码器94中，将投光部41及感光部42配置在安装有发热的电子部件43a的基板43的缘部，使它们与旋转编码板32的缘部相对。
从投光部41射出的光的一部分通过旋转编码板32上的光学图案部33发生反射，由感光部42进行感光，经过光电变换而在基板43的电子电路中作为电信号进行处理，并由屏蔽线缆45输出至外部。
与实施方式1的旋转编码器91相同地，从旋转量检测部40产生的热量传递至金属盖53，从金属盖53向屏蔽线缆45的屏蔽层46（参照图2）散热。另外，从金属盖53向金属螺钉55传热，从金属螺钉55向金属框体20散热。另外，金属盖53在屏蔽线缆45的屏蔽层46侧和金属框体20侧这两侧接地。
工业实用性
如上所述，本发明所涉及的旋转编码器适用于对发热的电子部件进行高密度安装，金属盖的散热面积狭窄的小型电动机用的旋转编码器。
标号的说明
10 电动机
11 旋转轴
12 轴衬部
20 金属框体
21 壳体
30 旋转编码部
31 反射镜
32 旋转编码板
33 光学图案部
40 旋转量检测部
41 投光部
42 感光部
43 基板
43a 电子部件
44 连接器
45 屏蔽线缆
45a 基端部
45b 绝缘包覆层
45c 信号线
45d 热收缩管
46 屏蔽层
47 加箍金属件
48 粘接剂
49 电线
51 绝缘树脂罩
52 密封垫
53 金属盖
54 线缆引出口
55 金属螺钉
56 密封垫
57 传热材料
57a 胶体硅（传热材料）
60 纳米模塑
91、92、93、94 旋转编码器

Claims (5)

1.一种旋转编码器（91、92、93、94），其特征在于，具有：
旋转编码部（30），其安装在旋转轴（11）上，该旋转轴（11）可自由旋转地保持在金属框体（20）上；
旋转量检测部（40），其支撑在所述金属框体（20）上，检测所述旋转编码部（30）的旋转量并发热；
筒状的绝缘树脂罩（51），其基端安装在所述金属框体（20）上，该绝缘树脂罩（51）用于收容所述旋转编码部（30）及旋转量检测部（40）；
金属盖（53），其将所述绝缘树脂罩（51）的另一端的开口部闭塞；以及
屏蔽线缆（45），其与所述旋转量检测部（40）电连接，从所述金属盖（ 53）的线缆引出口（54）向外部引出，屏蔽层（46）与所述金属盖（53）传热且电连接。
2.根据权利要求1所述的旋转编码器，其特征在于，
通过金属螺钉（55）将所述金属盖（53）和所述绝缘树脂罩（51）一起与所述金属框体（20）机械、传热且电连接，所述金属盖（53）在所述屏蔽线缆（45）的屏蔽层（46）侧和所述金属框体（20）侧这两侧接地。
3.根据权利要求1或2所述的旋转编码器，其特征在于，
在所述旋转量检测部（40）和所述金属盖（53）之间隔着传热材料（57）。
4.根据权利要求3所述的旋转编码器，其特征在于，
所述传热材料（57）是胶体硅（57a）。
5.根据权利要求1所述的旋转编码器，其特征在于，
所述绝缘树脂罩（51）和所述金属盖（53）通过纳米模塑（60）或一体成型而接合。
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