CN111490644B - 编码器及带编码器的电动机 - Google Patents

Abstract

一种编码器及带编码器的电动机，抑制由从防尘部件施加到基板的压力引起的磁敏元件的灵敏度的变化，且抑制编码器的大型化。编码器(10)具备与旋转轴(2)一体旋转的磁体(16)、装设磁敏元件(17)及连接器(18)的基板(60)、从与磁体相反的一侧覆盖基板的编码器罩(12)、以及配置于编码器罩和基板之间的防尘部件(126)。基板具备从编码器罩的开口部(123)向外部延伸的露出部分(61A)，在露出部分配置有连接器(18)。防尘部件(126)相对于配置于基板的中心的第一磁敏元件(171)的中心配置于开口部(123)侧，且沿着开口部的边缘呈直线状延伸。防尘部件为绝缘性的多孔体，优选为半独立半连续气泡体。

Description

编码器及带编码器的电动机

技术领域

本发明涉及具备装设磁敏元件的基板的编码器及带编码器的电动机。

背景技术

专利文献1中公开了检测转子的旋转的编码器。专利文献1的编码器具备装设于基板上的磁敏元件(磁传感器)和与电动机的输出轴一体旋转的磁体。基板由固定于电动机壳体上的支架支承。装设有磁敏元件的基板由编码器罩(罩部件)覆盖。编码器罩固定于编码器壳体的内侧面。

在专利文献1中，在编码器罩的内侧配置有可弹性变形的防尘部件。防尘部件在编码器罩和基板之间被压缩而并压在基板上。通过用防尘部件覆盖基板，能够抑制附着在基板上的导电性的异物的移动及新的异物的附着，因此,能够抑制基板上的电路因导电性的异物而短路。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016－3888号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在专利文献1中，防尘部件覆盖整个基板。因此，来自防尘部件的压力会施加到整个基板上，可能对基板上的电子零件带来影响。特别是，不能忽视对高性能的电子零件的性能的影响，在磁敏元件中，也不能忽视施加到基板上的应力引起的电阻值的变化的影响。因此，因磁敏元件的灵敏度的变化可能无法进行高精度的检测。

另外，当由编码器罩覆盖整个基板时，编码器罩覆盖至基板上的连接器，因此，必须使编码器罩的高度大于连接器的高度，编码器罩和连接器之间不得不形成间隙。因此，存在编码器大型化的问题。

鉴于上述问题，本发明的技术问题在于，在具备覆盖基板的编码器罩及防尘部件的编码器中，抑制从防尘部件施加到基板上的压力引起的磁敏元件的灵敏度的变化，且抑制编码器的大型化。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种编码器，其特征在于，具有：磁体，所述磁体与旋转轴一体旋转；磁敏元件，所述磁敏元件与所述磁体对置；基板，所述基板装设有所述磁敏元件及连接器；编码器罩，所述编码器罩从与所述磁体相反的一侧覆盖所述基板；以及防尘部件，所述防尘部件配置于所述编码器罩和所述基板之间，所述基板具备从所述磁体的相反侧观察时从所述编码器罩的开口部延伸到所述编码器罩的外侧的露出部分及被所述编码器罩覆盖的收容部分，在所述露出部分配置有所述连接器，在将配置于所述收容部分的至少一个所述磁敏元件中最靠所述连接器侧的所述磁敏元件设为第一磁敏元件时，所述防尘部件相对于所述第一磁敏元件的中心配置于所述开口部侧，且在所述编码器罩和所述基板之间被压缩而封闭所述开口部。

在本发明中，像这样，覆盖装设有磁敏元件的基板的编码器罩具备开口部，连接器配置在基板的从开口部延伸到编码器罩的外侧的部分(露出部分)。因此，也可以不在编码器罩和连接器之间形成不必要的间隙，另外，也可以使编码器罩的高度比连接器低，因此，能够抑制因设置编码器罩导致的编码器的大型化。另外，因为具备封闭开口部的防尘部件，所以能够抑制异物移动到基板上。此外，防尘部件被配置于比最靠连接器侧的磁敏元件的中心靠开口侧的位置，所以尽管是少量的防尘部件即可应对的配置，但是能够有效地抑制异物侵入基板上。另外，因为来自防尘部件的应力不会施加到磁敏元件的整个配置区域，所以能够抑制施加于基板上的应力引起的灵敏度的变化，能够抑制检测精度的降低。

在本发明中，理想的是，所述开口部具备从与所述磁体相反的一侧观察时呈直线状的直线部，所述防尘部件是沿着所述直线部的形状。这样一来，因为能够简化防尘部件的形状，所以作为零件的材料好取材，能够降低材料成本，制造也容易。另外，因为向开口部的定位容易，所以防尘部件的安装作业容易。

在本发明中，理想的是，所述直线部沿着所述连接器的长度方向延伸。这样，通过以连接器的长度方向成为沿着开口部的方向的方式配置连接器，不需要使基板向开口部的外侧大幅突出。因此，能够抑制基板的大型化，能够抑制编码器的大型化。

在本发明中，理想的是，所述磁体具备在周向上磁化出N极和S极各一极的第一磁体以及在周向上交替磁化出多个N极和S极的第二磁体，所述磁敏元件具备与所述第一磁体对置的所述第一磁敏元件以及与所述第二磁体对置的第二磁敏元件，所述第二磁敏元件位于从所述磁体的相反侧观察时不与所述防尘部件重叠的位置。这样，通过与防尘部件分开配置检测多个被磁化的磁场的磁敏元件，能够抑制应力影响对应力引起的灵敏度变化敏感的磁敏元件。因此，能够抑制检测精度的降低。

在本发明中，理想的是，所述防尘部件是多孔体。这样一来，容易通过与基板和电子零件的接触而变形。因此，能够抑制应力对磁敏元件的影响，并且能够抑制异物的移动。另外，如果是可弹性变形的多孔体，则可以通过简易的冲裁加工得到期望的形状。另外，即使形状精度低也能够封闭开口部。因此，能够廉价地制造防尘部件。

在本发明中，理想的是，所述防尘部件是半独立半连续气泡体。因为半独立半连续气泡体比独立气泡体柔软，所以比独立气泡体更容易通过与基板、电子零件的接触而变形。因此，能够抑制应力对磁敏元件的影响，并且能够抑制异物的移动。

接着，本发明提供一种带编码器的电动机，其特征在于，具有：上述的编码器；以及具备所述旋转轴的电动机。

(发明效果)

根据本发明，覆盖装设有磁敏元件的基板的编码器罩具备开口部，连接器配置在基板的从开口部延伸到编码器罩的外侧的部分(露出部分)。因此，可以不在编码器罩和连接器之间形成不必要的间隙，另外，也可以将编码器罩的高度降低到比连接器低，因此，能够抑制设置编码器罩导致的编码器的大型化。另外，因为具备封闭开口部的防尘部件，所以能够抑制异物从开口部移动到基板上。此外，因为防尘部件被配置于比最靠连接器侧的磁敏元件的中心靠开口部侧，因此，尽管是使用少量的防尘部件即可应对的配置，但是能够有效地抑制异物从开口部的侵入。另外，因为来自防尘部件的应力不会施加到磁敏元件的整个配置区域，所以能够抑制施加在基板上的应力导致的灵敏度的变化，能够抑制检测精度的降低。

附图说明

图1是具备应用了本发明的编码器的带编码器的电动机的外观立体图。

图2是编码器、第一轴承保持架及旋转轴的剖视图(图1的A－A剖视图)及其局部放大图。

图3是编码器、第一轴承保持架和旋转轴的剖视图(图1的B－B剖视图)。

图4是从输出相反侧观察编码器、第一轴承保持架及旋转轴的分解立体图。

图5是从输出侧观察编码器、第一轴承保持架及旋转轴的分解立体图。

图6是移除了编码器壳体的编码器及第一轴承保持架的立体图。

图7是编码器罩的固定结构及防尘部件的配置区域的说明图。

图8是从输出相反侧观察电路基板组的分解立体图。

图9是从输出侧观察电路基板组的分解立体图。

附图标记说明

1…带编码器的电动机；2…旋转轴；3电动机；4…电动机壳体；5…编码器电缆；6…电缆侧连接器；7a…焊盘；7…第一贯通孔；8…第二贯通孔；9…终端部件；10…编码器；11…编码器壳体；12…编码器罩；13…电路基板组；14…编码器支架；15…磁体组装体；16…磁体；17…磁敏元件；18…连接器；19…磁体支架；20…电缆引导部件；21…引导面；22…圆弧面；23…电缆通道；24…定位孔；41…筒状壳体；42A…第一轴承保持架；43…轴承；44…圆形凹部；45…凸缘；46…环状壁；47…板；48…贯通孔；50…基板支架；51…固定孔；52…凸台部；53…平面部；54…缘部；56…贯通孔；57…台阶部；58…贯通孔；59…屏蔽件安装面；60…基板；60a…输出相反侧基板面；60b…输出侧基板面；61…直线部；61A…露出部分；61B…收容部分；62、63…固定孔；64…缺口部；65…基板固定螺丝；66…定位销；70…固定部件；80…屏蔽部件；90…弯曲位置；91…固定部、92…臂部；93…长孔；94…第一部分；95…第二部分；96…前端部；111…端板部；112…侧板部；113…配线取出部；114…密封部件；115…肋；116…凸部；117…缺口部；118…保持部件；119…编码器电缆支架；121…端板部；122…侧板部；123…开口部；124…固定孔；125…固定部件；126…防尘部件；127…直线部；128…弯曲部；131…定位孔；132…固定孔；133…接地通孔；140…主体部；141…磁体配置孔；143…环状面；144…凸台部；145…支架固定螺丝；145A…终端固定螺丝；146…定位孔；147…固定孔；149…缺口部；150…腿部；161…第一磁体；162…第二磁体；171…第一磁敏元件；172…第二磁敏元件；173…连接端子；174…柔性配线基板；175…霍尔元件；181…插入口；182、182a、182b…端子连接部；191…磁体保持部；192…轴部；193…屏蔽部；194…轭部；471…缺口；621…接地通孔；C…防尘部件的配置区域；L…中心轴线；L1…输出侧；L2…输出相反侧

具体实施方式

下面，参照附图对应用了本发明的编码器及带编码器的电动机的实施方式进行说明。图1是具备应用了本发明的编码器10的带编码器的电动机1的外观立体图。图2是编码器10、第一轴承保持架42A及旋转轴2的剖视图(图1的A－A剖视图)及其局部放大图，图3是编码器10、第一轴承保持架42A及旋转轴2的剖视图(图1的B－B剖视图)。图4、图5是编码器10、第一轴承保持架42A及旋转轴2的分解立体图，图2是从输出相反侧L2观察的分解立体图，图3是从输出侧L1观察的分解立体图。

带编码器的电动机1具备：具备旋转轴2的电动机3；以及检测旋转轴2的旋转的编码器10。在本说明书中，XYZ三个方向是相互正交的方向，将这三个方向的一侧分别设为X1、Y1、Z1，将另一侧分别设为X2、Y2、Z2。Z方向与旋转轴2的中心轴线L平行，X方向及Y方向与中心轴线L正交。

(电动机)

电动机3具备收容转子及定子(省略图示)的电动机壳体4。转子与旋转轴2一体旋转，定子固定于电动机壳体4上。在从电动机壳体4向外部突出的旋转轴2的端部连接有被驱动部件。在本说明书中，将旋转轴2从电动机壳体4突出的方向设为输出侧L1，将输出侧L1的相反侧设为输出相反侧L2。编码器10被固定于电动机3的输出相反侧L2的端部。

如图1所示，电动机壳体4具备沿中心轴线L方向延伸的筒状壳体41、固定于筒状壳体41的输出相反侧L2的端部的第一轴承保持架42A、以及固定于筒状壳体41的输出侧L1的端部的第二轴承保持架(省略图示)。编码器10从输出相反侧L2固定于第一轴承保持架42A。如图4所示，第一轴承保持架42A具备向输出侧L1凹陷的圆形凹部44、向圆形凹部44的外周侧扩展的凸缘45、以及沿着圆形凹部44的边缘向输出相反侧L2突出的环状壁46。

如图2～图4所示，在圆形凹部44的底部中央保持有轴承43。轴承43可旋转地支承旋转轴2的输出相反侧L2的端部。另外，在圆形凹部44的底部，以从输出相反侧L2按压轴承43的外周部分的方式安装有环状的板47。旋转轴2穿过设于板47的中心的贯通孔48，被轴承43支承。板47通过三个螺丝固定于圆形凹部44的底部。

在本实施方式中，板47由磁性材料构成，屏蔽从电动机3侧侵入编码器10侧的磁噪声。在板47的外周缘，在等角度间隔的三处形成有缺口471。在缺口471配置有后述的编码器支架14的腿部150。

(编码器)

如图2～图5所示，编码器10具备：固定于第一轴承保持架42A上的编码器壳体11、配置于编码器壳体11的内侧的编码器罩12、配置于编码器罩12的内侧的电路基板组13、固定电路基板组13的编码器支架14、配置于编码器支架14的内周侧的磁体组装体15、配置于编码器壳体11和编码器罩12之间的电缆引导部件20。

磁体组装体15具备配置于输出相反侧L2的面上的磁体16，且固定于旋转轴2的输出相反侧L2的前端。因此，磁体16与旋转轴2一体旋转。电路基板组13具备基板支架50和固定于基板支架50上的基板60。电路基板组13具备与固定于旋转轴2上的磁体16对置的磁敏元件17，且磁敏元件17的信号被输入到基板60上的编码器电路。在本实施方式中，使用MR元件作为磁敏元件17。

(编码器壳体)

编码器壳体11具备沿中心轴线L方向观察时为大致矩形的端板部111和从端板部111的外周缘向输出侧L1延伸的筒状的侧板部112。如图1所示，在侧板部112的朝向X1侧的侧面设置有用于使编码器电缆5穿过的配线取出部113。如图4、图5所示，配线取出部113具备形成于侧板部112的缺口部117、安装于缺口部117的保持部件118、以及覆盖保持部件118及缺口部117的编码器电缆支架119。

编码器壳体11和第一轴承保持架42A通过使密封部件114介于侧板部112的输出侧L1的端面和凸缘45之间并在四处的角部紧固固定螺丝而固定。在本实施方式中，编码器壳体11及电动机壳体4由铝等非磁性材料构成。

(编码器支架)

如图4、图5所示，编码器支架14具备形成有圆形的磁体配置孔141的主体部140和从主体部140向外周侧突出的三个腿部150。如图5所示，腿部150的输出侧L1的端面比主体部140的输出侧L1的端面更向输出侧L1突出。腿部150配置于第一轴承保持架42A的圆形凹部44的内侧，且配置在形成于板47的外周缘的缺口471中，与圆形凹部44的底面抵接。在腿部150设置有使支架固定螺丝145穿过的固定孔147。编码器支架14通过三个支架固定螺丝145将腿部150拧紧固定于圆形凹部44的底面，从而被固定于第一轴承保持架42A。当将编码器支架14固定到第一轴承保持架42A时，旋转轴2和磁体组装体15配置在磁体配置孔141的中央。

在编码器支架14上固定有电路基板组13。如图4所示，编码器支架14具备主体部140的输出相反侧L2的端面即环状面143，且在三个部位具备从环状面143突出的凸台部144，电路基板组13通过三个基板固定螺丝65拧紧固定于凸台部144。电路基板组13通过从输出相反侧L2触碰凸台部144的前端面，在中心轴线L方向上被定位。通过将电路基板组13固定于编码器支架14，装设于电路基板组13上的磁敏元件17和磁体组装体15中的磁体16以规定的间隙对置。

在将电路基板组13固定于编码器支架14时，使用定位销66进行电路基板组13的周向的定位。如图5所示，电路基板组13具备供定位销66的端部嵌入的两处定位孔131。定位孔131设于基板支架50上。另一方面，如图4所示，编码器支架14具备两处比环状面143更向输出相反侧L2突出的凸部，各凸部具备供定位销66的端部嵌入的定位孔146。编码器支架14和电路基板组13通过在沿周向分开的两处，将两个定位销66的一端及另一端分别嵌入编码器支架14的定位孔146和电路基板组13的定位孔131，从而在周向上被定位。因为定位销66是弹簧销，所以能够防止电路基板组13的周向的晃动并进行定位。

(磁体组装体)

磁体组装体15具备磁体支架19和被磁体支架19保持的磁体16。如图2～图5所示，磁体支架19具备大致圆盘状的磁体保持部191和从磁体保持部191的中心向输出侧L1突出的筒状的轴部192。将旋转轴2的前端通过压入、粘接剂及止动螺丝中的任意一个或并用这些方法固定于轴部192。在本实施方式中，将止动螺丝拧入沿径向贯通轴部192的螺孔，从侧面将配置于穿过轴部192的中心的轴孔的旋转轴2固定。如图2～图4所示，磁体16具备与形成于磁体保持部191的中央的凹部嵌合的圆形的第一磁体161及与形成于磁体保持部191的外周缘的台阶部嵌合的环状的第二磁体162。第一磁体161在周向磁化出N极和S极各一极。另一方面，第二磁体162在周向上交替磁化出多个N极和S极。

磁体支架19由磁性材料构成。磁体保持部191具备用于抑制第一磁体161和第二磁体162的磁干扰的屏蔽部193和位于第二磁体162的输出侧L1的轭部194(参照图8、图9)。在磁体组装体15中，第一磁体161和第二磁体162在径向上分开，屏蔽部193配置于第一磁体161和第二磁体162之间。屏蔽部193是向输出相反侧L2突出的环状凸部，轭部194在第二磁体162的输出侧L1向径向外侧呈环状延伸。

(编码器罩)

图6是移除了编码器壳体的编码器及第一轴承保持架的立体图。图7是编码器罩的固定结构及防尘部件的配置区域的说明图。如图2～图7所示，编码器罩12具备从与磁体16相反的一侧(输出相反侧L2)与电路基板组13对置的端板部121和从端板部121的外周缘向输出侧L1延伸的侧板部122。如图2、图3所示，编码器罩12从磁体16的相反侧(输出相反侧L2)覆盖电路基板组13。侧板部122围绕电路基板组13的外周侧，且围绕装设于电路基板组13的磁敏元件17的外周侧。侧板部122的前端延伸至比电路基板组13更靠输出侧L1的位置。如图3、图6所示，编码器罩12通过侧板部122的前端与编码器支架14的环状面143抵接，在中心轴线L方向上被定位。

编码器罩12具备朝向与配线取出部113相反的一侧(X2侧)的开口部123。开口部123是将端板部121及侧板部122的周向的一部分以与径向正交的平面切成直线状的缺口部。电路基板组13将X2侧的端部配置于编码器罩12的外部。因此，基板60具备配置于开口部123的外侧的露出部分61A和收容于编码器罩12的收容部分61B。电路基板组13具备配置于基板60的露出部分61A的连接器18。通过将连接器18配置于编码器罩12的外侧，能够减小编码器罩12的高度，且能够减小编码器10的整体高度。

如图6所示，编码器罩12的开口部123具备从输出相反侧L2观察时与电路基板组13重叠的直线部127。直线部127是端板部121的端部，沿Y方向延伸。连接器18使长度方向朝向Y方向，沿着直线部127的中央部分配置。在直线部127的中央设置有将端板部121的边缘向X1侧弯曲而成的弯曲部128。如后述，在编码器罩12和编码器壳体11之间设置有供与连接器18连接的编码器电缆5通过的电缆通道23。电缆通道23沿X方向延伸，从输出相反侧L2观察时与直线部127的中央部分重叠。弯曲部128设于面向电缆通道23的范围。

编码器罩12通过导电性的固定部件125固定于电路基板组13。如图4、图7所示，在编码器罩12上，在两处设置有贯通端板部121的固定孔124。另外，在电路基板组13，在与编码器罩12的固定孔124对置的两处设置有固定孔132。通过将两个固定部件125的一端嵌入固定孔132，且将另一端嵌入编码器罩12的固定孔124，将编码器罩12固定于电路基板组13。固定孔124、132设于在周向上分开的两处。固定部件125是弹簧销，固定部件125的端部被压入固定孔124、132。通过使用弹簧销作为固定部件125，防止编码器罩12的周向的晃动。因此，能够通过固定部件125进行编码器罩12的周向的定位。

固定部件125是由导电性的金属(例如，SUS：不锈钢)构成的导通部件。固定孔132设于基板60上，两处中的一处是设置有与基板60上的编码器电路的信号地电连接的焊盘的接地通孔133。因此，通过将固定部件125嵌入两处固定孔132，两个固定部件125中的一个与基板60上的编码器电路的信号地电连接。

编码器罩12由具有导电性的磁性材料构成，作为屏蔽部件(第一屏蔽部件)发挥功能。例如，编码器罩12由铁、坡莫合金等形成。在本实施方式中，编码器罩12通过对SPCC、SPCE等磁性金属板进行冲压加工而形成。这样，通过利用由磁性材料形成的编码器罩12覆盖具备磁敏元件17的电路基板组13，由磁性材料吸收干扰磁场等磁噪声及电磁波噪声，能够将磁敏元件17及编码器电路与磁噪声及电磁波噪声隔离。另外，编码器罩12经由两个固定部件125中的一个与编码器电路的信号地电连接。这样，通过由信号地电位的部件覆盖电路基板组13，能够将磁敏元件17及编码器电路与来自电动机壳体4的机架接地噪声等电噪声隔离。

另外，如后述，电路基板组13具备从输出侧L1覆盖基板60的基板支架50，在基板支架50上，以覆盖磁敏元件17的方式安装有屏蔽部件80(第二屏蔽部件)。基板支架50及屏蔽部件80由导电性的金属例如铝构成，与编码器电路的信号地连接。因此，因为磁敏元件17及编码器电路被从磁体16侧隔离电噪声，所以在除了开口部123以外的全部方位上都与电噪声隔离。

(防尘部件)

如图2所示，在编码器罩12和基板60之间配置有封闭开口部123的防尘部件126。防尘部件126由弹性部件构成，在将编码器罩12固定于电路基板组13的状态下，防尘部件126在编码器罩12的端板部121和基板60之间被压缩。如图5～图7所示，防尘部件126是直线状的部件，沿着开口部123的边缘呈直线状延伸。通过在开口部123配置防尘部件126，能够抑制导电性的异物侵入到基板60上。

如图6所示，防尘部件126沿着开口部123的直线部127在Y方向上延伸。如图5所示，防尘部件126是X方向的宽度和Z方向的高度恒定的长方体形的部件。如图7所示，防尘部件126的配置区域C比基板60的中心靠开口部123侧(X2侧)。如后述，磁敏元件17具备装设于基板60的中心的第一磁敏元件171和配置于基板支架50的X1侧的边缘的第二磁敏元件172。两个磁敏元件中配置于最靠连接器18侧的磁敏元件是第一磁敏元件171，防尘部件126相对于第一磁敏元件171的中心位于开口部123侧(X2侧)。第二磁敏元件172相对于基板60的中心配置于与配置防尘部件126的一侧相反侧的端部，且配置于从输出相反侧L2观察时与防尘部件126完全不重叠的位置。

防尘部件126是绝缘性的多孔体。例如，防尘部件126是由橡胶、聚氨酯等绝缘材料构成的发泡体。在本实施方式中，防尘部件126是半独立半连续气泡体，由EPDM(乙烯-丙烯-二烯橡胶)构成。这样，因为防尘部件126是海绵状的柔软的弹性部件，所以在基板60和编码器罩12之间变形成与两部件密合的形状，并将开口部123封闭。防尘部件126在组装前的形状大于编码器罩12和基板60的间隙，通过组装而被压缩。

此外，也可以将绝缘性的填充剂注入编码器罩12和基板60之间的间隙来封闭间隙，代替使用多孔体作为防尘部件126。例如，作为填充剂，可以使用在常温下固化的硅橡胶系的弹性粘接剂。

(电缆引导部件)

如图2～图5所示，在编码器壳体11和编码器罩12之间配置有相同形状的两个电缆引导部件20。电缆引导部件20具备与XZ面平行的引导面21和朝向与引导面21相反的一侧的圆弧面22。两个电缆引导部件20被定位成圆弧面22位于同一圆上且引导面21在Y方向上对置，并被固定于编码器壳体11。在编码器壳体11的端板部111设置有用于按图2、图3所示的配置将两个电缆引导部件20定位的定位部。

如图3所示，编码器壳体11具备从端板部111向输出侧L1突出的圆弧状的肋115和设于肋115的内周侧的凸部116。肋115及凸部116是用于对电缆引导部件20进行定位的定位部。肋115与电缆引导部件20的圆弧面22接触，凸部116配置于贯穿电缆引导部件20的定位孔24中。电缆引导部件20例如通过粘接剂固定于端板部111。

电缆引导部件20由弹性部件构成，在编码器罩12的端板部121和编码器壳体11的端板部111之间被压缩。电缆引导部件20与防尘部件126同样为绝缘性的多孔体。在本实施方式中，防尘部件126是独立气泡体，由微孔聚合物片构成。编码器罩12通过电缆引导部件20的弹性恢复力被压在编码器支架14上。因此，能够减少编码器罩12因振动等而偏离电路基板组13的风险。

两个电缆引导部件20之间的空间成为沿X方向延伸的电缆通道23。如图4所示，电路基板组13在隔着基板60的中心与配线取出部113相反的一侧的端部(X2侧的端部)配置有连接器18，连接器18的插入口181朝向与配线取出部113相反的一侧(X2侧)。设于编码器电缆5的前端的电缆侧连接器6从与配线取出部113相反的一侧连接于连接器18的插入口181。编码器电缆5从连接器18引出到X2侧，弯曲成在连接器18的X2侧向X1侧折回的形状，通过电缆通道23穿绕到配线取出部113。因此，编码器电缆5具备从连接器18引出到与配线取出部113相反的一侧后朝向配线取出部113侧折回的第一部分5A和沿着电缆引导部件20向配线取出部113侧呈直线状延伸的第二部分5B。

如上所述，编码器罩12的开口部123在面向电缆通道23的范围设置有弯曲部128。因此，编码器电缆5不会与端板部121的边缘接触，而是与弯曲部128接触，因此，编码器电缆5损伤的风险小。

(电路基板组)

图8是从输出相反侧L2观察电路基板组13的分解立体图，图9是从输出侧L1观察电路基板组13的分解立体图。如图8、图9所示，电路基板组13具备基板支架50、从输出相反侧L2与基板支架50抵接的基板60、相对于基板支架50固定基板60的导电性的固定部件70、以及从输出侧L1固定于基板支架50的屏蔽部件80。基板60沿中心轴线L方向观察为大致圆形，在X2侧的边缘上装设有连接器18。连接器18沿着将基板60的边缘呈直线状切去的直线部61配置。基板支架50沿中心轴线L方向观察时为与基板60大致相同的形状，基板60和基板支架50在中心轴线L方向上抵接。

在基板60上，在两处形成有用于向基板支架50进行固定的固定孔62。两处的固定孔62隔着基板支架50的中心配置于相反侧。另外，两处的固定孔62中的一者是与装设于基板60上的编码器电路的信号地电连接的接地通孔621。此外，也可以将两处的固定孔62中的任一个设为接地通孔621。另外，也可以设置三处以上的固定孔62，在三处将基板60和基板支架50固定。

基板支架50具备与基板60对置的平面部53和从平面部53的外周缘立起至输出相反侧L2的缘部54。在平面部53，在与基板60的固定孔62对置的两处形成有固定孔51。通过将固定部件70的一端及另一端分别嵌入基板60的固定孔62和基板支架50的固定孔51，而将基板60固定于基板支架50。固定部件70是弹簧销。通过使用弹簧销作为固定部件70，防止基板60相对于基板支架50的晃动。另外，如上所述，固定部件70是由导电性的金属例如SUS形成的导通部件，固定孔62中的一个为接地通孔621，因此，当基板60经由固定部件70安装于基板支架50上时，经由固定部件70及接地通孔621将基板支架50与装设于基板60上的编码器电路的信号地电连接。此外，也可以通过锡焊接合将固定部件70固定于固定孔62中。

在基板支架50上，在与编码器支架14的凸台部144对应的三处形成有用于使基板固定螺丝65穿过的凸台部52。在本实施方式中，凸台部52的输出相反侧L2的前端面成为与基板60抵接的抵接面。另外，凸台部52的输出侧L1的端面成为与编码器支架14抵接的抵接面。

在基板60上，在与凸台部52对置的三处形成有固定孔63。通过将三个基板固定螺丝65分别穿过基板60的固定孔63及基板支架50的凸台部52，并将其前端拧紧固定于编码器支架14的固定孔147，将电路基板组13固定于编码器支架14。编码器支架14由树脂等绝缘材料构成。因此，当将电路基板组13经由编码器支架14固定于第一轴承保持架42A时，基板支架50与第一轴承保持架42A绝缘。

基板60具备朝向输出相反侧L2的输出相反侧基板面60a及朝向输出侧L1的输出侧基板面60b。在输出相反侧基板面60a装设有构成编码器电路的电路元件、用于连接编码器电缆5的连接器18以及连接端子173等。连接端子173配置于基板60的外周缘，且隔着基板60的中心配置于与连接器18相反侧。在基板60的外周缘，在连接端子173的径向外侧形成有缺口部64。如图9所示，磁敏元件17具备配置于输出侧基板面60b的中央的第一磁敏元件171、及经由柔性配线基板174与连接端子173连接的第二磁敏元件172。柔性配线基板174穿过基板60的缺口部64穿绕至基板60的输出侧L1。第一磁敏元件171及第二磁敏元件172分别具备与构成于基板60上的编码器电路的信号地连接的接地端子(未示出)。另外，在输出侧基板面60b，在第一磁敏元件171的附近装设有两个霍尔元件175。两个霍尔元件175以磁敏元件17的位置为基准配置于相距90度的角度位置。

在基板支架50的平面部53的中央形成有圆形的贯通孔56。另外，在平面部53的输出侧L1的面上形成有向输出侧L1突出的台阶部57。台阶部57从围绕贯通孔56的区域朝向平面部53的外周缘呈带状延伸。在台阶部57形成大致呈长方形的贯通孔58。在将基板60固定到基板支架50时，第一磁敏元件171和霍尔元件175配置于贯通孔56中。另外，在贯通孔58中配置有经由柔性配线基板174与基板60上的连接端子173连接的第二磁敏元件172。第二磁敏元件172固定于贯通孔58的边缘，且装设于基板支架50上。

当向编码器支架14固定电路基板组13时，如图2、图3所示，第一磁敏元件171和第一磁体161对置，第二磁敏元件172和第二磁体162对置。编码器10被组装成在第一磁敏元件的输出侧L1的表面和第一磁体161之间及第二磁敏元件172的输出侧L1的表面和第二磁体162之间形成规定的间隙。

第一磁敏元件171及配置于其附近的两个霍尔元件175和第一磁体161通过两个霍尔元件175判别旋转一圈所得的第一磁敏元件171的输出周期，从而作为绝对编码器发挥功能。另一方面，第二磁敏元件172和第二磁体162因为旋转一圈获得多个周期的输出，所以作为增量编码器发挥功能。编码器10通过处理这两组编码器的输出，能够进行高分辨率且高精度的位置检测。

(屏蔽部件)

屏蔽部件80从输出侧L1安装于基板支架50的台阶部57。屏蔽部件80是柔性的板材，其大小完全封闭形成于台阶部57的贯通孔56及贯通孔58。台阶部57具备朝向输出侧L1的屏蔽件安装面59，屏蔽部件80经由导电性粘接剂固定于屏蔽件安装面59。如上所述，屏蔽部件80与基板支架50相同，由导电性的非磁性金属例如铝形成。因此，屏蔽部件80经由基板支架50与装设于基板60上的编码器电路的信号地电连接。

屏蔽部件80覆盖配置于贯通孔56中的第一磁敏元件171及配置于贯通孔58的第二磁敏元件172。因此，第一磁敏元件171及第二磁敏元件172经由屏蔽部件80与第一磁体161及第二磁体162对置。通过将屏蔽部件80安装在基板支架50上，第一磁敏元件171和第二磁敏元件172通过信号地电位的部件(基板支架50及屏蔽部件80)与电动机3隔离。因此，能够有效地隔离从与第一磁体161及第二磁体162的间隙环绕进来的机架接地噪声、电源噪声等。此外，第一磁敏元件171和第二磁敏元件172隔着屏蔽部件80与第一磁体161和第二磁体162对置，但因为屏蔽部件80为非磁性金属，所以对于电磁波噪声良好地进行隔离，并且不会损坏作为磁式的编码器的功能。

(终端部件)

编码器电缆5是用金属制的网状的屏蔽件将多个信号线覆盖的屏蔽电缆。在编码器电缆5的端部，与多个信号线并排地引出有机架接地线，该机架接地线与信号线绝缘并与覆盖信号线的屏蔽件连接。机架接地线经由与编码器电路绝缘地设于基板60上的图案及终端部件9与电动机3的机架接地电位电连接。

如图6、图7所示，将编码器支架14固定于第一轴承保持架42A的三个支架固定螺丝145中的一个成为将编码器支架14的腿部150和终端部件9重叠进行固定的终端固定螺丝145A。在编码器支架14的主体部140的X2侧的部分设置有向输出侧L1凹陷的形状的缺口部149。三处腿部150中的一个配置在缺口部149的外周侧，终端部件9与缺口部149及腿部150重叠。

终端部件9是导电性的板金部件，在本实施方式中是铜制的。终端部件9具备从编码器支架14的缺口部149延伸到腿部150上的固定部91和从固定部91延伸到电路基板组13侧的臂部92。在固定部91设置有与设于腿部150的固定孔147(参照图5)重叠的长孔93。固定部91被夹在作为导电性的固定部件的终端固定螺丝145A的头部和腿部150之间，通过终端固定螺丝145A与腿部150一起螺丝固定于第一轴承保持架42A。因此，终端部件9经由终端固定螺丝145A与电动机壳体4的机架接地电连接。

在基板60上，在周向上与连接器18并排的位置形成有第一贯通孔7。另外，在基板支架50上，在中心轴线L方向上与基板60的第一贯通孔7重叠的位置形成有第二贯通孔8。终端部件9的臂部92具备从固定部91沿周向延伸的第一部分94和相对于第一部分94呈大致直角弯曲并向输出相反侧L2延伸的第二部分95。当将电路基板组13固定于编码器支架14时，第二部分95的前端部分96被配置于第一贯通孔7及第二贯通孔8中。当将第二部分95的前端部分96焊接于第一贯通孔7时，终端部件9与设于第一贯通孔7的边缘的焊盘7a电连接。

如图2、图6所示，在编码器电缆5的端部，设置有与基板60上的连接器18连接的电缆侧连接器6。电缆侧连接器6具备与多个信号线及机架接地线各自对应的端子。

如图8所示，在基板60上的连接器18上，多个端子连接部182沿连接器18的宽度方向排成一列设置。多个端子连接部182中的一处端子连接部182b经由设于基板60上的图案与设于第一贯通孔7的边缘的焊盘7a电连接。另外，其它端子连接部182a的一部分或全部与设于基板60上的编码器电路连接。在此，连接焊盘7a和端子连接部182b的图案与编码器电路及其它端子连接部182a绝缘，且与编码器电路的信号地绝缘。此外，第一贯通孔7也可以是与图案电连接的通孔。

当将电缆侧连接器6连接于基板60上的连接器18时，与编码器电缆5的机架接地线对应的端子与端子连接部182连接，该端子连接部182与焊盘7a电连接。因此，编码器电缆5的机架接地线经由焊盘7a及基板60上的图案与焊接于第一贯通孔7的终端部件9电连接，经由终端部件9与电动机壳体4的机架接地连接。另一方面，形成于基板支架50的第二贯通孔8比基板60的第一贯通孔7大一圈，终端部件9不与第二贯通孔8的边缘接触。因此，基板支架50不会经由终端部件9与电动机壳体4的机架接地电连接。

这样，在本实施方式中，在将编码器电缆5连接于基板60时，仅将电缆侧连接器6插入基板60上的连接器18，编码器电缆5即可与电动机壳体4的机架接地电连接。通过将编码器电缆5与电动机壳体4的机架接地电连接，能够提高从编码器电缆5的外部侵入的电噪声的屏蔽效果。因此，能够提高编码器10的噪声抗扰度。

(本实施方式的主要的作用效果)

如上所述，本实施方式的编码器10具有：与旋转轴2一体旋转的磁体16、与磁体16对置的磁敏元件17、装设磁敏元件17及连接器18的基板60、从与磁体16相反的一侧覆盖基板60的编码器罩12、以及配置于编码器罩12和基板60之间的防尘部件126。另外，基板60具备从磁体16的相反侧观察时从罩的开口部123延伸到编码器罩12的外侧的露出部分61A、及被编码器罩12覆盖的收容部分61B，在露出部分61A配置有连接器18，在收容部分61B配置有磁敏元件17。而且，最靠连接器18侧的磁敏元件17是配置于基板60的中央的第一磁敏元件171，但防尘部件126相对于第一磁敏元件171的中心配置于开口部123侧，在编码器罩12和基板60之间被压缩以封闭开口部123。

在本实施方式中，这样，覆盖装设有磁敏元件17的基板60的编码器罩12具备开口部123，在基板60的从开口部123延伸到编码器罩12的外侧的部分(露出部分61A)配置有连接器18。因此，可以不在编码器罩和连接器之间形成不必要的间隙，另外，也可以将编码器罩12的高度设为比连接器18低，因此，能够抑制设置编码器罩12导致的编码器10的大型化。另外，因为具备封闭开口部123的防尘部件126，所以能够抑制异物从开口部123移动到基板60上的编码器电路侧。此外，因为防尘部件126配置于比最靠连接器18侧(最靠近X2侧)的磁敏元件17的中心靠开口部123侧的位置，所以尽管是使用少量的防尘部件126即可应对的配置，但是也能够有效地抑制异物从开口部123的侵入。另外，因为来自防尘部件126的应力不会施加到磁敏元件17的整个配置区域，所以能够抑制施加于基板60的应力导致的灵敏度的变化，能够抑制检测精度的降低。

在本实施方式中，编码器罩12的开口部123具备从磁体16的相反侧观察呈直线状的直线部127，防尘部件126是沿着直线部127的形状。因此，因为防尘部件126的形状简单，所以作为零件的材料容易取材，能够降低材料成本，制造也容易。另外，因为向开口部123定位容易，所以容易进行防尘部件126的安装作业。

在本实施方式中，直线部127沿着连接器18的长度方向延伸。这样，通过以连接器18的长度方向成为沿着开口部123的方向的方式配置连接器18，不需要使基板60向开口部123的外侧大幅突出。因此，能够抑制基板60的大型化，能够抑制编码器10的大型化。

在本实施方式中，磁体16具备在周向上磁化出N极和S极各一极的第一磁体161及在周向上交替磁化出多个N极和S极的第二磁体162，磁敏元件17具备与第一磁体161对置的第一磁敏元件171及与第二磁体162对置的第二磁敏元件172，第二磁敏元件172从磁体16的相反侧观察时处于与防尘部件126不重叠的位置。因此，因为检测多个磁化的磁体16的磁场的磁敏元件17被配置于距防尘部件126最远的一侧，所以能够抑制应力影响对应力造成的灵敏度变化敏感的第二磁敏元件172。因此，能够抑制检测精度的降低。

在本实施方式中，因为防尘部件126是多孔体且柔软，所以通过与基板60或基板60上的电子零件的接触，防尘部件126容易变形。因此，能够抑制应力对磁敏元件17的影响，并且抑制异物的移动。另外，因为不仅仅是多孔体而且是半独立半连续气泡体，所以比独立气泡体软。因此，通过与基板60、电子零件的接触，比独立气泡体更容易变形。另外，可弹性变形的多孔体通过简易的冲裁加工就能够加工成期望的形状。并且，即使形状精度低，也能够封闭开口部123。因此，制造成本很低。

在本实施方式中，编码器罩12作为导电性的第一屏蔽部件发挥功能。另外，具有从磁体16侧覆盖基板60的导电性的基板支架50，在基板支架50上固定有从磁体16侧覆盖磁敏元件17的屏蔽部件(第二屏蔽部件)。因此，因为可以用导电性的屏蔽部件从磁体16侧及与磁体16相反的一侧将基板60覆盖，所以能够抑制电磁波噪声的影响导致的检测精度的降低。另外，因为基板支架50及屏蔽部件80从磁体16侧覆盖磁敏元件17露出的部分，所以也作为防尘部件发挥功能。

(变形例)

在上述实施方式中，电路基板组13具备基板60和基板支架50，第一磁敏元件171装设于基板60上，第二磁敏元件172固定于基板支架50上并通过柔性配线基板174与基板60连接，但电路基板组13也可以是不具备基板支架50的结构。例如，也可以采用将第一磁敏元件171及第二磁敏元件172装设于基板60上并且使基板60与编码器支架14抵接并固定到编码器支架14的结构。

Claims (7)

1.一种编码器，其特征在于，具有：

磁体，所述磁体与旋转轴一体旋转；

磁敏元件，所述磁敏元件与所述磁体对置；

基板，所述基板装设有所述磁敏元件及连接器；

编码器罩，所述编码器罩从与所述磁体相反的一侧覆盖所述基板；以及

防尘部件，所述防尘部件配置于所述编码器罩和所述基板之间，

所述基板具备从所述磁体的相反侧观察时从所述编码器罩的开口部延伸到所述编码器罩的外侧的露出部分以及被所述编码器罩覆盖的收容部分，

在所述露出部分配置有所述连接器，

在将配置于所述收容部分的至少一个所述磁敏元件中最靠所述连接器侧的所述磁敏元件设为第一磁敏元件时，

所述防尘部件相对于所述第一磁敏元件的中心配置于所述开口部侧，且在所述编码器罩和所述基板之间被压缩而封闭所述开口部，

在所述开口部设置有将所述编码器罩的边缘朝向所述防尘部件侧弯曲而成的弯曲部。

2.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，

所述开口部具备从与所述磁体相反的一侧观察时呈直线状的直线部，

所述防尘部件是沿着所述直线部的形状。

3.根据权利要求2所述的编码器，其特征在于，

所述直线部沿着所述连接器的长度方向延伸。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的编码器，其特征在于，

所述磁体具备第一磁体和第二磁体，所述第一磁体在周向上磁化出N极和S极各一极，所述第二磁体在周向上交替磁化出多个N极和S极，

所述磁敏元件具备与所述第一磁体对置的所述第一磁敏元件以及与所述第二磁体对置的第二磁敏元件，

所述第二磁敏元件位于从所述磁体的相反侧观察时不与所述防尘部件重叠的位置。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的编码器，其特征在于，

所述防尘部件是多孔体。

6.根据权利要求5所述的编码器，其特征在于，

所述防尘部件是半独立半连续气泡体。

7.一种带编码器的电动机，其特征在于，具有：

权利要求1～6中任一项所述的编码器；以及

具备所述旋转轴的电动机。

Images