CN115694085A - 编码器及带编码器的马达 - Google Patents
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Abstract
在不降低编码器性能的情况下抑制部件成本,并且抑制马达发热的影响。带编码器的马达(1)具有编码器(10)和具备旋转轴(2)的马达(3)。编码器(10)具备:与旋转轴(2)一体旋转的磁体(14);以及配置有与磁体(14)相对的磁敏元件(17)的基板(13)。另外,编码器(10)具有:罩(12),其从与磁体(14)相反的一侧覆盖基板(13);以及编码器壳体(11),其收纳磁体(14)和基板(13),在内侧面固定罩(12)。编码器壳体(11)具备:固定罩(12)的座面(50);以及从罩(12)的开口部(61)向罩(12)的内侧突出的基板固定部(52),在基板固定部(52)处固定基板(13)。
Description
技术领域
本发明涉及编码器及带编码器的马达。
背景技术
在专利文献1中公开了在马达的端部配置编码器的带编码器的马达。专利文献1的编码器具备:与从配置于马达壳体的端部的轴承保持架突出的旋转轴一体旋转的磁体;以及与磁体相对的基板。在基板上配置有用于检测磁体的旋转的磁敏元件。磁体和基板收纳在编码器壳体中,编码器壳体固定于马达壳体的端部。在编码器壳体的内侧配置有包围磁体周围的编码器保持架,基板固定在编码器保持架上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2019-15593号公报
发明内容
以往,为了确保编码器性能,要求提高基板相对于磁体的位置精度。在如专利文献1那样将基板固定于编码器保持架的结构中,为了提高基板的位置精度,要求编码器保持架具有较高的尺寸精度。另外,为了提高编码器保持架的位置精度,对于固定编码器保持架的马达侧部件(在专利文献1中为轴承保持架)也要求高的尺寸精度。因此,存在难以抑制成本的问题。
另外,在将基板固定于编码器保持架的结构中,马达的发热经由编码器保持架传递至基板。因此,存在容易受到马达发热的影响的问题。
鉴于以上的问题,本发明的技术问题在于,不使编码器的性能降低而抑制部件成本,并且抑制马达的发热的影响。
为了解决上述技术问题,本发明的编码器的特征在于,具有:磁体,其与旋转轴一体旋转;基板,其配置有与所述磁体相对的磁敏元件;罩,其从与所述磁体相反的一侧覆盖所述基板;以及编码器壳体,其收纳所述磁体和所述基板,在内侧面固定有所述罩,所述编码器壳体具备配置在所述罩的内侧的基板固定部,在所述基板固定部固定有所述基板。
根据本发明,编码器的基板固定于设置在编码器壳体上的基板固定部。因此,不需要固定在马达侧的部件上的编码器保持架,因此能够削减部件数量。另外,为了确保编码器精度,代替提高基板和磁体的位置精度,只要在编码器组装后测定编码器的输出,修正输出以得到所要求的编码器精度即可。因此,不需要编码器保持架,也不需要提高其他部件的尺寸精度,因此能够不降低编码器的性能而抑制部件成本。而且,在基板与马达之间不存在成为热传递路径的编码器保持架,固定基板的编码器壳体与外部空气接触,因此容易对从马达传递的热进行散热。因此,能够抑制马达的发热对编码器的影响。
在本发明中,优选所述编码器壳体具备:壳体端板部,其设有供所述罩抵接的座面;以及壳体侧板部,其从所述壳体端板部的外周缘朝所述磁体侧延伸,在所述座面设有朝与所述罩相反的一侧凹陷的凹部,所述基板固定部设于所述凹部的内侧,所述基板固定部的前端位于比所述座面靠所述磁体侧的位置,所述罩具备配置所述基板固定部的开口部,所述开口部位于所述凹部的内侧。这样一来,在组装编码器时,能够从同一方向将罩和基板组装到编码器壳体上,因此组装作业容易。另外,由于罩的开口部的边缘不与座面抵接,因此能够避免在罩的制造时在开口部的边缘产生的毛刺碰到座面而使罩的位置精度降低。
在本发明中,优选所述罩由具有导电性的磁性部件构成,所述罩具备:罩端板部,其与所述座面抵接;以及罩侧板部,其从所述罩端板部的外周缘向所述磁体侧延伸并包围所述基板的外周侧,所述罩端板部具备固定孔,该固定孔供从所述基板突出的导电性的固定部件嵌入。这样一来,能够使罩作为对干扰磁场等磁噪声或电噪声的屏蔽件而起作用。另外,由于通过导电性的固定部件使基板与罩导通,因而能够使基板上的编码器电路的信号接地与罩电导通。因此,由于罩作为信号接地电位的屏蔽件发挥功能,因而能够降低框架接地噪声和电源噪声对基板的影响。
在本发明中,优选在所述编码器壳体上,在以所述旋转轴的中心轴线为基准沿周向分离的多个位置设置有所述基板固定部,多个所述基板固定部分别与所述基板的外周部分抵接。这样一来,能够在多个位置支撑基板的外周部分,因此,能够抑制基板的倾斜。
在本发明中,优选在多个所述基板固定部中的至少一个部位设置有定位凸部,所述基板具备供所述定位凸部嵌入的定位孔。这样一来,能够相对于编码器壳体直接定位基板,因此,能够提高基板的位置精度。
接着,本发明的带编码器的马达的特征在于,具有上述编码器和具备上述旋转轴的马达。
在本发明中,优选所述马达具备:固定有编码器壳体的马达壳体;以及介于所述编码器壳体与所述马达壳体之间的密封件。这样,通过在编码器壳体与马达壳体之间夹设密封件来进行组装,马达的热量不易传递到编码器壳体。因此,能够降低马达的发热对编码器的影响。
或者,本发明的带编码器的马达的特征在于,具有:马达,其具备旋转轴;以及编码器,其检测所述旋转轴的旋转,所述编码器具有:磁体,其与所述旋转轴一体地旋转;基板,其配置有与所述磁体相对的磁敏元件;以及编码器壳体,其收纳所述磁体及所述基板,所述基板固定于基板固定部,该基板固定部设置于所述编码器壳体的内表面,所述马达具备:马达壳体,其固定所述编码器壳体;以及密封件,其介于所述编码器壳体与所述马达壳体之间。
在本发明中,优选所述编码器壳体和所述马达壳体中的一方具备:配置有所述密封件的密封件配置面;以及比所述密封件配置面向所述编码器壳体和所述马达壳体中的另一方侧突出并与所述另一方抵接的抵靠部。这样一来,例如通过在与基板固定部之间管理中心轴线方向的高度尺寸的抵靠部,能够将编码器壳体在高度方向(中心轴线方向)上定位。因此,能够提高固定在编码器壳体上的基板的高度方向(中心轴线方向)的位置精度。另外,编码器壳体与马达壳体抵接的仅是抵靠部,在其他部分存在密封件,因此,马达的热量不易传递到编码器壳体。
在本发明中,优选所述编码器壳体具备配置所述密封件的密封件配置面,除所述密封件配置面以外的部分与所述马达壳体分离。这样一来,由于编码器壳体与马达壳体不直接接触,因而马达的热量不易传递到编码器壳体。
在本发明中,优选具有与配置在所述基板上的连接器连接的编码器电缆,所述编码器电缆具备:与设置在所述基板上的配线图案连接的信号线;以及与所述信号线绝缘的框架接地线,所述框架接地线通过导电性的螺钉固定于所述马达壳体。这样一来,由于能够将编码器电缆与框架接地电位的马达壳体连接,因此能够降低从编码器电缆产生的电噪声。因此,能够抑制从编码器电缆产生的电噪声对基板的影响。
发明效果
根据本发明,编码器的基板固定于设置在编码器壳体上的基板固定部。因此,不需要固定在马达侧的部件上的编码器保持架,因此能够削减部件数量。另外,为了确保编码器精度,代替提高基板和磁体的位置精度,只要在编码器组装后测定编码器的输出,修正输出以得到所要求的编码器精度即可。因此,不需要编码器保持架,也不需要提高其他部件的尺寸精度,因此能够不降低编码器的性能而抑制部件成本。而且,在基板与马达之间不存在成为热传递路径的编码器保持架,固定基板的编码器壳体与外部空气接触,因此,容易对从马达传递的热进行散热。因此,能够抑制马达的发热对编码器的影响。
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马达的外观立体图。
图2是图1的带编码器的马达的剖视图。
图3是从L2侧观察的编码器的分解立体图。
图4是从L1侧观察的编码器壳体、罩及基板的分解立体图。
图5是从内侧(L1侧)观察编码器壳体的俯视图。
图6是从L1侧观察组装了编码器壳体和罩的状态的俯视图。
图7是从L1侧观察组装了编码器壳体、罩、基板的状态的俯视图。
图8是在基板固定部及座面的位置切断编码器壳体、罩及基板的剖视图(在图5的A-A位置切断的剖视图)。
具体实施方式
以下,参照附图说明应用了本发明的编码器及带编码器的马达的实施方式。图1是具备应用了本发明的编码器10的带编码器的马达1的外观立体图。图2是图1的带编码器的马达1的剖视图。图3是从L2侧观察的编码器10的分解立体图。图4是从L1侧观察的编码器壳体11、罩12及基板13的分解立体图。图5是从内侧(L1侧)观察编码器壳体11的俯视图。
图6、图7是示出编码器壳体11、罩12及基板13的组装方法的说明图。
图6是从L1侧观察组装了编码器壳体11和罩12的状态的俯视图,图7是从L1侧观察组装了编码器壳体11、罩12、基板13的状态的俯视图。图8是在基板固定部52及座面50的位置切断编码器壳体11、罩12及基板13的剖视图(在图5的A-A位置切断的剖视图)。
带编码器的马达1具备:具有旋转轴2的马达3;以及检测旋转轴2的旋转的编码器10。在本说明书中,XYZ这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。
(马达)
马达3具备收纳转子及定子(省略图示)的马达壳体4。转子与旋转轴2一体旋转,定子固定在马达壳体4上。在从马达壳体4向外部突出的旋转轴2的端部连结有被驱动部件。在本说明书中,将旋转轴2从马达壳体4突出的方向称为输出侧L1,将输出侧L1的相反侧称为反输出侧L2。编码器10固定于马达3的反输出侧L2的端部。
如图1所示,马达壳体4具备沿中心轴线L方向延伸的筒状壳体41和固定于筒状壳体41的反输出侧L2的端部的轴承保持架42。编码器10从反输出侧L2固定于轴承保持架42。如图2、图3所示,轴承保持架42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的边缘向反输出侧L2突出的环状壁46。如图3所示,凸缘45在环状壁46的外周侧设置有多个固定孔451。
如图2所示,在圆形凹部44的底部中央保持有轴承43。轴承43将旋转轴2的反输出侧L2的端部支撑为能够旋转。另外,在圆形凹部44的底部安装有环状的板47,以从反输出侧L2按压轴承43的外周部分。旋转轴2穿过设置在板47的中心的贯穿孔,由轴承43支撑。如图3所示,在板47的外周缘,在等角度间隔的三个部位形成有向外周侧突出的突出部471。突出部471配置在设于轴承保持架42的环状壁46的缺口部461。板47的各突出部471通过未图示的螺钉固定于轴承保持架42。
(编码器)
如图2、图3所示,编码器10具有:编码器壳体11,其固定在轴承保持架42上;罩12,其配置在编码器壳体11的内侧;以及基板13,其配置在罩12的内侧。另外,编码器10具备与基板13相对的磁体14和保持磁体14的磁体保持架15。
磁体保持架15固定于旋转轴2的反输出侧L2的前端。磁体保持架15由磁性材料构成。如图2所示,磁体保持架15具备大致圆板状的磁体保持部151和从磁体保持部151的中心向输出侧L1突出的筒状的轴部152。旋转轴2的前端通过压入、粘接剂及止动螺钉中的任一种或并用它们而固定于轴部152。在本实施方式中,在沿径向贯通轴部152的螺纹孔中拧入止动螺钉154。
磁体14固定在磁体保持部151的反输出侧L2的面上,被从磁体保持部151的外周缘向反输出侧L2突出的屏蔽部153包围。磁体14在周向上被磁化出N极和S极各一极,与旋转轴2一体地旋转。基板13具备与磁体14相对的磁敏元件17。磁敏元件17的信号被输入到基板13上的编码器电路。作为磁敏元件17,例如使用MR元件。
(编码器壳体)
如图1、图3所示,编码器壳体11具备:在沿中心轴线L方向观察时为大致矩形的壳体端板部111;以及从壳体端板部111的外周缘向输出侧L1延伸的筒状的壳体侧板部112。在壳体侧板部112的朝向X1侧的侧面设置有用于使编码器电缆5通过的配线引出部113。
如图2所示,编码器壳体11和轴承保持架42通过使密封件48介于壳体侧板部112的输出侧L1的端面与轴承保持架42的凸缘45的外周缘之间,并将固定螺钉(未图示)拧入4处角部而被固定。编码器壳体11及马达壳体4由树脂成形部件或铝等非磁性材料构成。
在本实施方式中,编码器壳体11具备在密封件48的外周侧与马达壳体4抵接的抵靠部114。如图4所示,壳体侧板部112的输出侧L1的端面具备:将编码器壳体11的内部空间整周包围的平坦的密封件配置面115;以及比密封件配置面115更向输出侧L1突出的抵靠部114。抵靠部114设置在密封件配置面115的外周侧,配置在编码器壳体11的角部附近的四个部位。另外,在密封件配置面115上设置有向输出侧L1突出的定位凸部116。定位凸部116配置于在周向上分离的两个部位。
如图3所示,与编码器壳体11相对的轴承保持架42的凸缘45的比环状壁46靠外周侧的区域的整个范围成为没有凹凸的平坦面452。密封件48介于编码器壳体11的密封件配置面115与马达壳体4的平坦面452之间。另外,在密封件48的外周侧,编码器壳体11的抵靠部114与平坦面452抵接。由此,编码器壳体11相对于马达壳体4在中心轴线L方向上被定位。此时,若使设置于编码器壳体11的定位凸部116与设置于马达壳体4的平坦面452的定位凹部453嵌合,则在各抵靠部114开口的固定孔117与设置于马达壳体4的平坦面452的螺纹孔454重叠。因此,能够利用固定螺钉(未图示)进行螺纹固定。
(罩)
如图2、图3所示,罩12具有:罩端板部121,其从与磁体14相反的一侧(反输出侧L2)与基板13相对;以及罩侧板部122,其从罩端板部121的外周缘向输出侧L1延伸。罩端板部121从与磁体14相反的一侧(反输出侧L2)覆盖基板13。罩侧板部122包围基板13的外周侧。罩侧板部122延伸至比配置在基板13的输出侧L1的表面的磁敏元件17靠输出侧L1的位置。罩12通过固定于编码器壳体11而在中心轴线L方向上被定位。
罩12具备朝向与配线引出部113相反的一侧(X2侧)的开口部123。开口部123是利用与径向正交的平面将罩端板部121和罩侧板部122的周向的一部分直线状地切口而成的缺口部。如图2所示,基板13的X2侧的端部配置在开口部123的外侧。在基板13的X2侧的端缘与开口部123之间配置有沿着开口部123在Y方向上直线状延伸的连接器18。连接器18配置在开口部123的外侧。
编码器电缆5从与配线引出部113相反的一侧连接到连接器18。如图2所示,编码器电缆5从与连接器18嵌合的电缆侧连接器6向X2侧引出,弯曲成向X1侧折回的形状,通过罩端板部121与编码器壳体11之间的间隙向配线引出部113穿绕。
编码器电缆5具备连接到编码器电路的信号线和与信号线绝缘的框架接地线。在设置于编码器电缆5的端部的电缆侧连接器6(参照图2)上设置有与信号线连接的端子。另外,编码器电缆5具备从电缆侧连接器6分支的分支线(省略图示)。安装到分支线的端部的圆形端子连接到编码器电缆5的框架接地线。圆形端子通过导电性的螺钉固定到设置在轴承保持架42的凸缘45中的多个固定孔451中的一个。由此,框架接地线与马达壳体4电连接。
罩12通过导电性的固定部件16固定在基板13上。如图3、图4所示,在罩12上,贯通罩端板部121的固定孔124设置在沿周向分离的两个部位。另外,在基板13上,在与罩12的固定孔124相对的两个部位设置有固定孔131。将两个固定部件16的一端嵌入固定孔131,将另一端嵌入罩12的固定孔124,由此将罩12固定于基板13。
如图3所示,两处固定孔124中的一个是圆形的基准孔,另一个是在周向上较长的长孔125。固定部件16是弹簧销,固定部件16的端部被压入固定孔124、131。通过使用弹簧销作为固定部件16,能够防止罩12的周向的晃动。因此,能够利用固定部件16进行罩12的周向的定位。另外,也可以通过锡焊接合将固定部件16固定于固定孔131。
固定部件16由导电性的金属(例如SUS)构成。设置在基板13上的两处固定孔131中的一处是设置有与基板13上的编码器电路的信号接地电连接的焊盘的接地通孔132。因此,罩12经由两个固定部件16中的一个与设置在基板13上的编码器电路的信号接地电连接。
罩12由具有导电性的磁性材料构成。例如,罩12由铁、坡莫合金等磁性金属构成。因此,罩12吸收干扰磁场等磁噪声和电磁波噪声,将磁敏元件17及编码器电路与磁噪声及电磁波噪声屏蔽。另外,如上所述,罩12与编码器电路的信号接地电连接。因此,由于基板13被信号接地电位的部件覆盖,因而能够将磁敏元件17及编码器电路与来自马达壳体4的框架接地噪声等电噪声屏蔽。
(防尘部件)
如图2所示,在罩12与基板13之间配置有防尘部件19。防尘部件19配置在沿着罩12的开口部123的边缘的直线状的配置区域20(参照图3)。防尘部件19是绝缘性的多孔体,例如是由橡胶或聚氨酯等绝缘材料构成的发泡体。在相对于基板13固定了罩12的状态下,防尘部件19在罩端板部121与基板13之间被压缩而堵塞开口部123。因此,能够抑制导电性的异物侵入到基板13上。
(基板)
基板13在沿中心轴线L方向观察时为大致圆形,X2侧的边缘被直线状地切口。基板13在朝向反输出侧L2的基板面上配置有构成编码器电路的电路元件(省略图示)和连接器18。另外,在朝向输出侧L1的基板面上配置有磁敏元件17和两个霍尔元件(省略图示)。两个霍尔元件以磁敏元件17的位置为基准配置在相隔90度的角度位置。
基板13与罩12一起固定在编码器壳体11上。当将固定有基板13和罩12的编码器壳体11固定于马达壳体4时,如图2所示,磁敏元件17与磁体14相对。编码器10以在磁敏元件17的输出侧L1的表面与磁体14之间形成规定间隙的方式组装。编码器10通过两个霍尔元件判别磁体14旋转一周所得到的磁敏元件17的输出周期。
(罩和基板的固定结构)
如图8所示,在编码器壳体11的内表面设有座面50,罩12从输出侧L1与该座面50抵接。如图4、图5所示,座面50沿着壳体端板部111与壳体侧板部112连接的角部以圆弧状延伸。座面50是从壳体端板部111向输出侧L1突出的阶梯部的前端面,相对于中心轴线L在径向上设置在相反侧的两个部位。在两处座面50上分别设有向反输出侧L2凹陷的凹部51。凹部51扩展到座面50的内周侧的边缘,座面50包围凹部51的周向的两侧及外周侧。
编码器壳体11具备配置在凹部51的内侧的基板固定部52。基板固定部52是从凹部51的底面向输出侧L1突出的凸部。凹部51包围基板固定部52的周向的两侧和外周侧。基板固定部52的前端面位于比座面50靠输出侧L1的位置。基板固定部52在各凹部51各设置一处。因此,编码器壳体11具备相对于中心轴线L在径向上配置在相反侧的两处基板固定部52。在各基板固定部52处分别设置有用于螺纹固定基板13的固定孔53。另外,在两处基板固定部52中的一方设置有从基板固定部52的前端面突出的定位凸部54。另外,在凹部51的底面,在与基板固定部52在周向上相邻的位置设有向反输出侧L2凹陷的避让部55。
如图3、图4所示,罩12具备贯通罩端板部121的开口部61。开口部61形成为嵌入基板固定部52的形状,以中心轴线L为基准在径向上设置在相反侧的两处。在周向上与各开口部61相邻的位置设置有用于安装上述固定部件16的固定孔124。
基板13具备相对于编码器壳体11固定用的固定孔62。固定孔62隔着磁敏元件17设置在相反侧的两处。在相对于一方的固定孔62在周向上相邻的位置设有定位孔64。
(编码器的组装)
在组装编码器壳体11、罩12及基板13时,按照以下顺序进行。首先,在编码器壳体11的座面50上涂敷粘接剂,在两处座面50之间的空间中沿X方向延伸地配置编码器电缆5。并且,使罩12从输出侧L1与座面50抵接并利用粘接材料固定。此时,在两个部位的开口部61分别插入基板固定部52,使基板固定部52向罩12的内侧突出。此时,在相对于基板固定部52在周向相邻的位置,设置于罩12的固定孔124与设置于凹部51的底面的避让部55相对。
接着,使从编码器壳体11与罩12的X2方向的间隙引出的编码器电缆5的电缆侧连接器6嵌合于安装有两个固定部件16的基板13的连接器18。并且,通过使基板13从输出侧L1与从开口部61向罩12的内侧突出的基板固定部52抵接,从而将基板13在中心轴线L方向上定位。另外,此时,通过将定位凸部54嵌入基板13的定位孔64中,并且将两个固定部件16的端部嵌入罩12的固定孔124中,从而将基板13在周向上定位。由此,基板13的固定孔62与编码器壳体11的固定孔53重合。由此,通过使基板固定用的固定螺钉63穿过固定孔62,并将固定螺钉63的前端螺纹固定于固定孔53,从而将基板13固定于编码器壳体11。此时,从基板13侧嵌入罩12的固定孔124的固定部件16的前端与设置在编码器壳体11上的避让部55相对,因此,即使在固定部件16的前端从固定孔124突出的情况下,也能够避免与编码器壳体11干涉。
接着,将固定有基板13和罩12的编码器壳体11相对于在旋转轴2上固定有磁体保持架15和磁体14的马达3的轴承保持架42螺纹固定。由此,磁体14与磁敏元件17以规定的间隙相对。对于组装后的带编码器的马达1,进行编码器10的输出修正,以使旋转轴2的旋转位置与从编码器10输出的位置信息一致。
(本实施方式的主要作用效果)
如上所述,本实施方式的带编码器的马达1具有编码器10和具备旋转轴2的马达3。编码器10具备与旋转轴2一体旋转的磁体14和配置有与磁体14相对的磁敏元件17的基板13。另外,编码器10具备:罩12,其从与磁体14相反的一侧(反输出侧L2)覆盖基板13;以及编码器壳体11,其收纳磁体14和基板13,在内侧面固定罩12。编码器壳体11具备配置于罩12的内侧的基板固定部52,基板13固定于基板固定部52。
在本实施方式中,编码器10的基板13固定在设置于编码器壳体11的基板固定部52上。因此,不需要固定在马达3侧的部件上的编码器保持架,因此能够削减部件数量。另外,为了确保编码器精度,代替提高基板13和磁体14的位置精度,只要在编码器10的组装后测定编码器的输出,修正输出以得到所要求的编码器精度即可。因此,不需要编码器保持架,也不需要提高其他部件的尺寸精度,因此能够不降低编码器的性能而抑制部件成本。而且,在基板13与马达3之间不存在成为热传递路径的编码器保持架,固定基板13的编码器壳体11与外部空气接触,因此容易对从马达3传递的热进行散热。因此,能够抑制马达3的发热对编码器10的影响。
在本实施方式中,编码器壳体11具备:壳体端板部111,其设有与罩12抵接的座面50;以及壳体侧板部112,其从壳体端板部111的外周缘向磁体14侧(输出侧L1)延伸,在座面50上设有向与罩12相反的一侧凹陷的凹部51。基板固定部52设置在凹部51的内侧,基板固定部52的前端位于比座面50靠磁体14侧(输出侧L1)的位置。罩12具备配置基板固定部52的开口部61,开口部61位于凹部51的内侧。因此,在组装编码器10时,使罩12与编码器壳体11的座面50抵接并固定,接着,将基板13固定于从罩12的开口部61向罩12的内侧突出的基板固定部52即可,因此,能够将罩12和基板13从同一方向组装于编码器壳体11。因此,组装作业变得容易。另外,能够避免在罩12的制造时在开口部61的边缘产生的毛刺碰到座面50而使罩12的位置精度降低。
在本实施方式中,罩12由具有导电性的磁性部件构成,具备:与座面50抵接的罩端板部121;从罩端板部121的外周缘向磁体14侧(输出侧L1)延伸并包围基板13的外周侧的罩侧板部122。因此,能够利用导电性的磁性部件包围基板13的外周侧和与磁体14相反的一侧,因此能够将基板13上的磁敏元件17和编码器电路屏蔽以免受干扰磁场等磁噪声和电噪声影响。另外,罩端板部121具备嵌入从基板13突出的导电性的固定部件16的固定孔124,通过导电性的固定部件16,基板13上的编码器电路的信号接地与罩12电导通。因此,由于罩12起到信号接地电位的屏蔽件的作用,因而能够降低来自马达3侧的框架接地噪声和电源噪声对基板13的磁敏元件17和编码器电路的影响。
在本实施方式中,在编码器壳体11上,以旋转轴2的中心轴线L为基准在径向上的相反侧的两处设置有基板固定部52。因此,能够在两处支撑基板13的外周部分,因此能够抑制基板13的倾斜。另外,基板固定部52只要设置在沿周向分离的多个位置即可,也可以设置三个以上。
在本实施方式中,在两处基板固定部52中的一处设置有定位凸部,基板13具备供定位凸部嵌入的定位孔。因此,能够相对于编码器壳体11直接定位基板13,因此能够提高基板13的位置精度。
在本实施方式的带编码器的马达1中,马达3具备:固定编码器壳体11的马达壳体4;以及介于编码器壳体11与马达壳体4之间的密封件48。这样,通过使密封件48介于编码器壳体11与马达壳体4之间来进行组装,马达3的热量不易传递到编码器壳体11。因此,马达的热量不易传递到被编码器壳体11支撑的基板13,因此能够降低马达3的发热对编码器10的影响。
本实施方式的带编码器的马达1具有与配置在编码器10的基板13上的连接器18连接的编码器电缆5。编码器电缆5具备与设置在基板13上的配线图案连接的信号线和与信号线绝缘的框架接地线,框架接地线通过导电性的螺钉固定在马达壳体4上。因此,由于能够将编码器电缆5与框架接地电位的马达壳体4连接,因而能够降低从编码器电缆5产生的电噪声。
(变形例)
(1)在上述实施方式中,在编码器壳体11的端面设有与马达壳体4抵接的抵靠部114和配置有密封件48的密封件配置面115,编码器壳体11和马达壳体4在抵靠部114处直接抵接,但也可以采用编码器壳体11和马达壳体4不直接抵接的结构。即,编码器壳体11也可以采用除了密封件配置面115以外的部分与马达壳体4分离的结构。
(2)在上述实施方式中,在编码器壳体11的端面设置有比密封件配置面115更向马达壳体4侧突出的抵靠部114,但也可以采用如下结构:使编码器壳体11的输出侧L1的端面整个面为平坦面,在马达壳体4的端面(平坦面452)设置配置密封件48的密封件配置面和比密封件配置面更向编码器壳体11侧突出的抵靠部。
(其他实施方式)
(1)在上述实施方式中,罩12是覆盖基板13的反输出侧L2及外周侧的形状,基板13的输出侧L1未被覆盖,但也可以采用具备从输出侧L1覆盖基板13的屏蔽部件的构造。例如,采用如下结构:以堵塞罩12的输出侧L1的端部的方式安装由与罩12相同的材料构成的圆板状的罩板,在罩板的中央设置与磁敏元件17相对的板开口部,用由导电性的金属(例如铝)构成的膜状的屏蔽部件覆盖板开口部。这样一来,能够屏蔽磁敏元件17和编码器电路免受从磁体14侧侵入的磁噪声和电噪声的影响。另外,由于罩板和屏蔽部件经由罩12与编码器电路的信号接地连接,因而能够降低从磁体14侧侵入的框架接地噪声和电源噪声的影响。
(2)在上述实施方式中,是在编码器壳体11的内侧配置由导电性的磁性材料构成的罩12而将基板13屏蔽磁噪声及电磁波噪声的结构,但如果编码器壳体11由导电性的磁性材料(例如铁、坡莫合金等)构成,则能够省略罩12。由此,能够减少部件数量,能够实现成本削减。另外,也有利于编码器的小型化。即,本发明能够应用于如下结构:具有具备旋转轴2的马达3和检测旋转轴2的旋转的编码器,编码器具备与旋转轴2一体旋转的磁体14;配置有与磁体14相对的磁敏元件17的基板13;以及收纳磁体14和基板13的编码器壳体11,基板13固定于基板固定部52,该基板固定部52设置于由导电性的磁性材料构成的编码器壳体11的内表面,马达3具备:固定编码器壳体11的马达壳体4;以及介于编码器壳体11与马达壳体4之间的密封件48。
(3)在上述各实施方式中,也可以在编码器壳体11上设置散热片等散热结构。由此,能够进一步减少从编码器壳体11向基板13传递的热量。因此,能够进一步减少马达3的发热的影响。
符号说明
1…带编码器的马达;2…旋转轴;3…马达;4…马达壳体;5…编码器电缆;6…电缆侧连接器;10…编码器;11…编码器壳体;12…罩;13…基板;14…磁体;15…磁体保持架;16…固定部件;17…磁敏元件;18…连接器;19…防尘部件;20…配置区域;41…筒状壳体;42…轴承保持架;43…轴承;44…圆形凹部;45…凸缘;46…环状壁;47…板;48…密封件;50…座面;51…凹部;52…基板固定部;53…固定孔;54…定位凸部;55…避让部;61…开口部;62…固定孔;64…定位孔;111…壳体端板部;112…壳体侧板部;113…配线引出部;114…抵靠部;115…密封件配置面;116…定位凸部;117…固定孔;121…罩端板部;122…罩侧板部;123…开口部;124…固定孔;125…长孔;131…固定孔;132…接地通孔;151…磁体保持部;152…轴部;153…屏蔽部;154…止动螺钉;451…固定孔;452…平坦面;453…定位凹部;454…螺纹孔;461…缺口部;471…突出部;L…中心轴线;L1…输出侧;L2…反输出侧。
Claims (11)
1.一种编码器,其特征在于,具有:
磁体,该磁体与旋转轴一体旋转;
基板,该基板配置有与所述磁体相对的磁敏元件;
罩,该罩从与所述磁体相反的一侧覆盖所述基板;以及
编码器壳体,该编码器壳体收纳所述磁体和所述基板,且在内侧面固定有所述罩,
所述编码器壳体具备配置于所述罩的内侧的基板固定部,
所述基板固定于所述基板固定部。
2.根据权利要求1所述的编码器,其特征在于,
所述编码器壳体具备:壳体端板部,该壳体端板部设有与所述罩抵接的座面;以及壳体侧板部,该壳体侧板部从所述壳体端板部的外周缘向所述磁体侧延伸,
在所述座面上设有向与所述罩相反的一侧凹陷的凹部,
所述基板固定部设置在所述凹部的内侧,所述基板固定部的前端位于比所述座面靠所述磁体侧的位置,
所述罩具备配置所述基板固定部的开口部,所述开口部位于所述凹部的内侧。
3.根据权利要求2所述的编码器,其特征在于,
所述罩由具有导电性的磁性部件构成,
所述罩具有:罩端板部,该罩端板部与所述座面抵接;以及罩侧板部,该罩侧板部从所述罩端板部的外周缘向所述磁体侧延伸,且包围所述基板的外周侧,
所述罩端板部具备固定孔,该固定孔供从所述基板突出的导电性的固定部件嵌入。
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,
在所述编码器壳体上,在以所述旋转轴的中心轴线为基准沿周向分离的多个位置设置有所述基板固定部,
多个所述基板固定部分别与所述基板的外周部分抵接。
5.根据权利要求4所述的编码器,其特征在于,
在多个所述基板固定部中的至少一个部位设置有定位凸部,
所述基板具备供所述定位凸部嵌入的定位孔。
6.一种带编码器的马达,其特征在于,具有:
权利要求1至5中任一项所述的编码器;以及
具备所述旋转轴的马达。
7.根据权利要求6所述的带编码器的马达,其特征在于,
所述马达具备:
马达壳体,该马达壳体固定所述编码器壳体;以及
密封件,该密封件介于所述编码器壳体与所述马达壳体之间。
8.一种带编码器的马达,其特征在于,具有:
马达,该马达具备旋转轴;以及
编码器,该编码器检测所述旋转轴的旋转;
所述编码器具备:
磁体,该磁体与所述旋转轴一体旋转;
基板,该基板配置有与所述磁体相对的磁敏元件;以及
编码器壳体,该编码器壳体收纳所述磁体和所述基板,
所述基板固定于基板固定部,该基板固定部设置于所述编码器壳体的内表面,
所述马达具备:
马达壳体,该马达壳体固定所述编码器壳体;以及
密封件,该密封件介于所述编码器壳体与所述马达壳体之间。
9.根据权利要求7或8所述的带编码器的马达,其特征在于,
所述编码器壳体和所述马达壳体中的一方具备:密封件配置面,该密封件配置面供所述密封件配置;以及抵靠部,该抵靠部比所述密封件配置面向所述编码器壳体和所述马达壳体中的另一方侧突出,并与所述另一方抵接。
10.根据权利要求7或8所述的带编码器的马达,其特征在于,
所述编码器壳体具备供所述密封件配置的密封件配置面,所述编码器壳体的除了所述密封件配置面以外的部分与所述马达壳体分离。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的带编码器的马达,其特征在于,
具有编码器电缆,该编码器电缆与配置在所述基板上的连接器连接,
所述编码器电缆具备:信号线,该信号线与设置在所述基板上的配线图案连接;以及框架接地线,该框架接地线与所述信号线绝缘,
所述框架接地线经由导电性的螺钉固定于所述马达壳体。
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