CN111971531B - 编码器、电动机及编码器的组装方法 - Google Patents

编码器、电动机及编码器的组装方法 Download PDF

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Abstract

编码器(51)具有：圆盘(1a)，其与轴(21)连接；编码器基板(1)，其设置有对圆盘(1a)的旋转角进行检测的旋转角检测部；编码器基板保持部件(2)，其将编码器基板(1)以与圆盘(1a)相对的状态进行保持；编码器罩(3)，其将编码器基板(1)及编码器基板保持部件(2)覆盖，形成有引线取出口(3a)；连接器(31)，其设置于引线取出口(3a)；以及编码器托架(6)，其设置编码器基板保持部件(2)及编码器罩(3)，在编码器基板(1)及编码器基板保持部件(2)的外缘部形成有缺损部，缺损部是比在编码器罩(3)内绕引而连接于连接器(31)的电动机引线(5)的剖面形状更大的形状。

Description

编码器、电动机及编码器的组装方法
技术领域
本发明涉及对旋转角进行检测的编码器及具有该编码器的电动机以及编码器的组装方法。
背景技术
对电动机的旋转角进行检测的编码器，是通过编码器罩对与电动机的轴进行连接的圆盘、以及安装有对圆盘的旋转角进行检测的电子部件的编码器基板进行覆盖而构成的。编码器要求减少延伸至外部的配线根数的省配线化和小型化。在将编码器一体化的电动机中，在编码器的内部将电动机引线和编码器引线绕引而汇总，从编码器引出1根线缆而实现了编码器的省配线化。在这里，电动机引线是向电动机传输电力的电线，编码器引线是向编码器传输电力及信号的电线。
在专利文献1中公开了下述构造的编码器，其将电动机引线与编码器基板连接，将兼具电动机引线及编码器引线的引线从编码器基板引出。
专利文献1：日本特开平8－251852号公报
发明内容
在专利文献1中公开的构造的编码器，需要在编码器基板的径向外侧新设置对配线进行绕引的构造，导致由编码器基板的扩大引起的编码器罩直径的扩大。即，在专利文献1中公开的编码器的省配线化和小型化处于折衷的关系。
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到能够兼顾省配线化和小型化的编码器。
为了解决上述的课题，并达到目的，本发明具有：圆盘，其与轴连接；编码器基板，其设置有对圆盘的旋转角进行检测的旋转角检测部；编码器基板保持部件，其将编码器基板以与圆盘相对的状态进行保持；编码器罩，其将编码器基板及编码器基板保持部件覆盖，形成有引线取出口；连接器，其设置于引线取出口；以及基座部，其设置编码器基板保持部件及编码器罩。在编码器基板及编码器基板保持部件的至少一方的外缘部形成有缺损部。缺损部是比在编码器罩内绕引而连接于连接器的引线的剖面形状大的形状。
发明的效果
根据本发明，具有能够提供兼顾了省配线化和小型化的编码器这样的效果。
附图说明
图1是本发明的实施方式1所涉及的编码器的分解斜视图。
图2是实施方式1所涉及的编码器的剖视图。
图3是实施方式1所涉及的编码器基板、编码器基板保持部件及编码器托架的放大图。
图4是表示实施方式1所涉及的编码器的组装方法的流程的流程图。
图5是表示实施方式1所涉及的编码器的在编码器托架安装编码器基板及编码器基板保持部件之前的状态的图。
图6是表示实施方式1所涉及的编码器的在编码器托架安装编码器基板及编码器基板保持部件的作业的斜视图。
图7是表示实施方式1所涉及的编码器的在编码器托架安装编码器基板及编码器基板保持部件的作业的俯视图。
图8是表示实施方式1所涉及的编码器的在编码器托架安装了编码器基板及编码器基板保持部件后的状态的图。
图9是表示实施方式1所涉及的编码器的在编码器基板连接有编码器引线的状态的斜视图。
图10是表示实施方式1所涉及的编码器的将编码器引线及电动机引线穿过引线取出口的状态的斜视图。
图11是表示实施方式1所涉及的编码器的将编码器罩固定于编码器托架的状态的斜视图。
图12是表示实施方式1所涉及的编码器的将编码器罩固定于编码器托架的状态的剖视图。
图13是表示实施方式1所涉及的编码器的将编码器引线及电动机引线连接于连接器的状态的斜视图。
图14是表示实施方式1所涉及的编码器的在编码器罩固定有连接器的状态的图。
图15是本发明的实施方式2所涉及的编码器的斜视图。
图16是实施方式2所涉及的编码器基板、编码器基板保持部件及编码器托架的放大图。
图17是本发明的实施方式3所涉及的编码器的斜视图。
图18是本发明的实施方式4所涉及的编码器的剖视图。
图19是本发明的实施方式5所涉及的编码器的剖视图。
图20是本发明的实施方式6所涉及的电动机的剖视图。
具体实施方式
下面，基于附图对本发明的实施方式所涉及的编码器、电动机及编码器的组装方法详细地进行说明。此外，本发明并不限定于本实施方式。
实施方式1.
图1是本发明的实施方式1所涉及的编码器的分解斜视图。图2是实施方式1所涉及的编码器的剖视图。图3是实施方式1所涉及的编码器基板、编码器基板保持部件及编码器托架的放大图。实施方式1所涉及的编码器51具有：圆盘1a，其与电动机20的轴21连接；编码器基板1，其安装有成为对圆盘1a的旋转角进行检测的旋转角检测部的电子部件1b；编码器基板保持部件2，其将编码器基板1以与圆盘1a相对的状态进行保持；编码器罩3，其将编码器基板1及编码器基板保持部件2覆盖；编码器引线4，其向编码器基板1上的电子部件1b传输电力及信号；以及编码器托架6，其是供编码器基板保持部件2及编码器罩3设置的基座部。
圆盘1a能够旋转地支撑于编码器托架6。编码器托架6安装于电动机20的电动机托架22。在编码器托架6设置有电动机引线引入口11，该电动机引线引入口11使向电动机20传输电力的电线即电动机引线5穿过。电动机引线5从编码器托架6的电动机引线引入口11引入至编码器罩3内，与编码器引线4一起从编码器罩3的侧面的引线取出口3a引出至编码器罩3的外部。电动机引线5经由缺口9从编码器基板1的一个面侧向另一个面侧绕引。此外，在图3中，省略了电动机引线5的图示。在编码器罩3的侧面的引线取出口3a设置有连接器31。编码器引线4及电动机引线5连接于连接器31。在连接器31连接线缆32，该线缆32与编码器引线4及电动机引线5这两者相连。
为了使配线的接线变得容易，可以在电动机引线引入口11使用连接器。电动机引线引入口11也可以不是孔形状。另外，电动机引线引入口11的位置并不限定于特定的位置。
从编码器基板1引出编码器引线4的部分使用了连接器1c，编码器基板1和编码器引线4的接线能够容易地进行。
编码器基板保持部件2是用于将编码器基板1相对于编码器托架6进行固定的部件。编码器基板保持部件2通过设为树脂成型品而能够低价地制作复杂的形状。编码器基板1和编码器基板保持部件2粘接固定，编码器托架6和编码器基板保持部件2通过紧固部件即螺钉7能够拆装地固定。
为了将编码器基板保持部件2通过螺钉7固定于编码器托架6，在编码器基板1形成有用于防止与螺钉或进行螺钉紧固的螺丝刀的刀头的干涉的缺口8。缺口8在将螺钉7沿紧固方向供给至紧固位置的情况下，需要是能够避免与螺钉头的干涉的大小，但将螺钉7相对于紧固方向从横向供给至紧固部位的情况下，不是螺钉头而只要避免与螺丝刀的刀头的干涉即可。另外，为了将编码器基板1的电子部件的可安装的面积扩大、以及为了编码器罩3的小型化，将缺口8的部分及后面记述的缺口9的部分去除，编码器基板1和编码器罩3的间隙设为小于电动机引线5的直径。
编码器基板1形成有使用于定位及相位对准的缺口9。缺口9是在编码器基板1的外缘部形成的缺损部。编码器基板保持部件2形成有使用于定位及相位对准的缺口10。缺口9、10在将编码器基板保持部件2向编码器托架6固定时，使用于编码器基板1或编码器基板保持部件2和编码器托架6的定位及相位对准。此外，对准相位是指将旋转方向的位置对准。将缺口9、10的相位对准的方法可以是在成为相位对准的对象的部件或编码器托架6设置凸形状而使缺口9、10卡合，也可以是使缺口9、10与组装用的夹具的凸形状卡合。另外，缺口9、10在将编码器基板1和编码器基板保持部件2进行固定时，可以使用于编码器基板1和编码器基板保持部件2的定位及相位对准。
另外，缺口9、10是比电动机引线5的剖面形状大的形状。编码器51将电动机引线5绕引至在编码器基板1和编码器基板保持部件2设置的缺口9、10。如图3所示，编码器基板1的缺口9、编码器基板保持部件2的缺口10和编码器托架6的电动机引线引入口11的相位对准，因此引入至编码器托架6之上的电动机引线5能够容易地配置于缺口9、10。此外，在成为相位对准的对象的部件或编码器托架6设置凸形状而进行相位对准的情况下，与缺口9、10相比将凸形状的剖面形状设得更小，如果在使凸形状与缺口9、10卡合时出现间隙，则能够将电动机引线5绕引于间隙。
对实施方式1所涉及的编码器51的组装方法进行说明。图4是表示实施方式1所涉及的编码器的组装方法的流程的流程图。在步骤S1中，将电动机引线5穿过电动机引线引入口11而引入至编码器托架6之上。在步骤S2中，将编码器基板1及编码器基板保持部件2安装于编码器托架6。
图5是表示实施方式1所涉及的编码器的在编码器托架安装编码器基板及编码器基板保持部件之前的状态的图。图6是表示实施方式1所涉及的编码器的在编码器托架安装编码器基板及编码器基板保持部件的作业的斜视图。图7是表示实施方式1所涉及的编码器的在编码器托架安装编码器基板及编码器基板保持部件的作业的俯视图。图8是表示实施方式1所涉及的编码器的在编码器托架安装了编码器基板及编码器基板保持部件后的状态的图。在将编码器基板1及编码器基板保持部件2向编码器托架6安装时，在将具有与缺口9、10卡合的凸形状81的夹具80配置于编码器托架6之上的状态下对编码器基板保持部件2及编码器基板1进行配置，由此能够容易地进行编码器托架6、编码器基板保持部件2及编码器基板1的定位及相位对准。如果与定位及相位对准一起将编码器基板1粘接于编码器基板保持部件2，从而将粘接固定有编码器基板1的编码器基板保持部件2通过螺钉7固定于编码器托架6，则编码器基板1与编码器基板保持部件2一起被固定于编码器托架6。
在步骤S3中，在编码器基板1连接编码器引线4。图9是表示实施方式1所涉及的编码器的在编码器基板连接有编码器引线的状态的斜视图。通过在编码器基板1安装连接器1c，从而能够容易地进行将编码器基板1和编码器引线4进行连接的作业。在步骤S4中，将编码器引线4及电动机引线5穿过编码器罩3的引线取出口3a。图10是表示实施方式1所涉及的编码器的将编码器引线及电动机引线穿过引线取出口的状态的斜视图。
在步骤S5中，使编码器罩3覆盖编码器基板1及编码器基板保持部件2。在步骤S6中，将编码器罩3固定于编码器托架6。图11是表示实施方式1所涉及的编码器的将编码器罩固定于编码器托架的状态的斜视图。图12是表示实施方式1所涉及的编码器的将编码器罩固定于编码器托架的状态的剖视图。编码器基板1和编码器罩3的间隙小于电动机引线5的直径，但缺口9是大于电动机引线5的剖面形状的形状，因此能够在缺口9对电动机引线5进行配置。在步骤S7中，将编码器引线4及电动机引线5连接于连接器31。图13是表示实施方式1所涉及的编码器的将编码器引线及电动机引线连接于连接器的状态的斜视图。在步骤S8中，在引线取出口3a设置连接器31，固定于编码器罩3。图14是表示实施方式1所涉及的编码器的在编码器罩固定有连接器的状态的图。通过以上的顺序组装编码器51。
实施方式1所涉及的编码器51将与编码器引线4及电动机引线5这两者连接的线缆32连接于连接器31，由此能够实现省配线化。另外，将电动机引线5绕引于编码器基板1的缺口9及编码器基板保持部件2的缺口10的部分，由此实现编码器51的小型化。即，实施方式1所涉及的编码器51能够兼顾省配线化和小型化。
实施方式1所涉及的编码器51没有将电动机引线5连接于编码器基板1，因此能够将编码器基板1和电动机引线5分离，能够降低噪声的影响，并且防止由离子迁移引起的编码器基板1上的电路中发生短路。
实施方式2.
对本发明的实施方式2所涉及的编码器52进行说明。此外，对与实施方式1所涉及的编码器51共通的部分标注相同的标号而省略重复的说明。图15是本发明的实施方式2所涉及的编码器的斜视图。图16是实施方式2所涉及的编码器基板、编码器基板保持部件及编码器托架的放大图。实施方式2所涉及的编码器52与实施方式1所涉及的编码器51的差异点在于，在编码器基板1形成有相位对准用的缺口9。
在实施方式2所涉及的编码器52中，将电动机引线5绕引至与螺钉7同轴地形成的缺口8。
从电动机引线引入口11引入至编码器罩3内的电动机引线5，经由编码器基板1的缺口8的部分而绕引至编码器罩3的引线取出口3a为止。
实施方式2所涉及的编码器52在缺口8配置有电动机引线5，因此与实施方式1所涉及的编码器51同样地，能够兼顾省配线化和小型化。另外，在编码器基板1没有形成相位对准用的缺口9，因此能够与实施方式1所涉及的编码器51相比增大电子部件的安装空间。
实施方式3.
对本发明的实施方式3所涉及的编码器53进行说明。此外，对与实施方式1所涉及的编码器51共通的部分标注相同的标号而省略重复的说明。图17是本发明的实施方式3所涉及的编码器的斜视图。实施方式3所涉及的编码器53的引线取出口3a到达至与编码器基板1相比的下侧。此外，在图17中，为了容易观察引线取出口3a而省略了连接器31的图示。
实施方式3所涉及的编码器53的引线取出口3a到达至与编码器基板1相比的下方，因此在使编码器罩3覆盖编码器基板1及编码器基板保持部件2时在缺口9配置电动机引线5，但在将编码器罩3固定于编码器托架6后，无需在缺口9配置电动机引线5。由此，在将编码器罩3固定于编码器托架6后，能够将编码器基板1和电动机引线5分离，能够降低噪声的影响，并且防止由离子迁移引起的编码器基板1上的电路中发生短路。
实施方式3所涉及的编码器53在将编码器罩3覆盖于编码器基板1及编码器基板保持部件2时，在缺口9配置电动机引线5，因此与实施方式1所涉及的编码器51同样地，能够兼顾省配线化和小型化。
实施方式4.
对本发明的实施方式4所涉及的编码器54进行说明。此外，对与实施方式1所涉及的编码器51共通的部分标注相同的标号而省略重复的说明。图18是本发明的实施方式4所涉及的编码器的剖视图。实施方式4所涉及的编码器54的引线取出口3a设置于与编码器基板1相比的下方。编码器引线4经由在编码器基板1形成的缺口9从编码器基板1的一个面侧绕引至另一个面侧，将连接器31和连接器1c连接。另外，为了将编码器基板1的能够安装电子部件的面积扩大、以及为了编码器罩3的小型化，将缺口8的部分及缺口9的部分去除，编码器基板1和编码器罩3的间隙小于编码器引线4的直径。
实施方式4所涉及的编码器54，将编码器引线4绕引至编码器基板1的缺口9及编码器基板保持部件2的缺口10的部分，由此实现小型化。即，实施方式4所涉及的编码器54能够兼顾省配线化和小型化。
实施方式5.
对本发明的实施方式5所涉及的编码器55进行说明。此外，对与实施方式1所涉及的编码器51共通的部分标注相同的标号而省略重复的说明。图19是本发明的实施方式5所涉及的编码器的剖视图。实施方式5所涉及的编码器55是编码器基板保持部件2将编码器基板1的周缘包围，编码器基板保持部件2成为比编码器基板1大的直径。与实施方式1所涉及的编码器51不同，在编码器基板1没有形成缺口9。
实施方式5所涉及的编码器55是编码器基板保持部件2将编码器基板1的周缘包围，因此能够将编码器基板1牢固地固定于编码器托架6。因此，适用于发生强烈振动的环境下的使用。
实施方式5所涉及的编码器55在形成于编码器基板保持部件2的缺口10配置编码器引线4及电动机引线5，由此不减少编码器基板1上的电子部件的安装空间，就能够实现省配线化及小型化。
实施方式6.
对本发明的实施方式6所涉及的电动机60进行说明。对与实施方式1所涉及的编码器51共通的部分标注相同的标号而省略重复的说明。实施方式5所涉及的电动机60是具有对轴21进行旋转驱动的驱动部62和编码器部61的编码器一体型。图20是本发明的实施方式6所涉及的电动机的剖视图。驱动部62的构造与在实施方式1中安装有编码器51的电动机20相同。编码器部61的构造与实施方式1所涉及的编码器51相同，但不具有编码器托架6，编码器基板保持部件2不是固定于编码器托架6而是固定于电动机托架22。即，编码器部61的基座部是电动机托架22。另外，圆盘1a没有支撑于编码器托架6。电动机引线5穿过在电动机托架22形成的电动机引线引入口23而引入至编码器部61。
如上所述，实施方式6所涉及的电动机60的编码器部61的基本构造与实施方式1所涉及的编码器51相同，因此实施方式6所涉及的电动机60能够视作具有实施方式1所涉及的编码器51。此外，编码器部61也可以是与实施方式2至实施方式5中任一项所涉及的编码器52、53、54、55相同的构造。
实施方式6所涉及的电动机60能够兼顾编码器部61的省配线化及小型化。因此，能够实现电动机60整体的小型化。
以上的实施方式所示的结构，表示本发明的内容的一个例子，也能够与其他公知技术进行组合，在不脱离本发明的主旨的范围，也能够对结构的一部分进行省略、变更。
标号的说明
1编码器基板，1a圆盘，1b电子部件，1c、31连接器，2编码器基板保持部件，3编码器罩，3a引线取出口，4编码器引线，5电动机引线，6编码器托架，7螺钉，8、9、10缺口，11、23电动机引线引入口，20、60电动机，21轴，22电动机托架，32线缆，51、52、53、54、55编码器，61编码器部，62驱动部，80夹具，81凸形状。

Claims (2)

1.一种编码器的组装方法，该编码器具有：圆盘，其与电动机的轴连接；编码器基板，其设置有对所述圆盘的旋转角进行检测的旋转角检测部；编码器基板保持部件，其将所述编码器基板以与所述圆盘相对的状态进行保持；编码器罩，其将所述编码器基板及所述编码器基板保持部件覆盖，形成有引线取出口；连接器，其设置于所述引线取出口；以及基座部，其设置所述编码器基板保持部件及所述编码器罩，
该编码器的组装方法的特征在于，具有下述工序：
将向所述电动机传输电力的电动机引线引入所述基座部之上；
将所述编码器基板及所述编码器基板保持部件安装于所述基座部；
将向所述旋转角检测部供给电力及信号的编码器引线与所述编码器基板连接；
将所述编码器引线及所述电动机引线穿过所述引线取出口；
使所述编码器罩覆盖所述编码器基板及所述编码器基板保持部件；
将所述编码器罩固定于所述基座部；
将所述编码器引线及所述电动机引线连接于所述连接器；以及
在所述引线取出口设置所述连接器，
在使所述编码器罩覆盖所述编码器基板及所述编码器基板保持部件的工序中，在所述编码器基板及所述编码器基板保持部件的至少一方的外缘部所形成的缺损部配置所述电动机引线或所述编码器引线。
2.根据权利要求1所述的编码器的组装方法，其特征在于，
至少在所述编码器基板形成所述缺损部，
在将所述编码器罩固定于基座部的工序中，使所述缺损部和所述引线取出口相对而将所述编码器罩固定于所述基座部后，从所述编码器基板的所述缺损部取出所述电动机引线。
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