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Feld
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehgeber der einen Drehwinkel eines Schafts erfasst, einen Motor, der den Drehgeber umfasst, und ein Verfahren zur Herstellung des Drehgebers.
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Hintergrund
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Bei einem gewöhnlichen Drehgeber ist ein Element, das optisch oder magnetisch die Drehung eines Drehelements, das an einem Schaft befestigt ist, erfasst, auf einer Leiterplatte befestigt und ein Drehwinkel des Schafts wird von einer Arithmetik-Einheit auf der Leiterplatte erfasst, die die Ausgabe des Elements verarbeitet, das die Drehung erfasst. Die Leiterplatte wird von einem Leiterplatten-Halteelement gehalten und ist an einem Basiselement, wie einer Halterung, über das Leiterplatten-Halteelement befestigt.
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Patentliteratur 1 offenbart einen Drehgeber, der eine Struktur aufweist, in der eine Leiterplatte an einer oberen Platte, die ein Leiterplatten-Halteelement ist, mit Schrauben befestigt ist, und die obere Platte an einer unteren Platte befestigt ist, die ein Basiselement ist.
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Patentliteratur 2 offenbart ein Gehäuse für elektronische Geräte, wobei das Gehäuse einen Basisteil, einen Harzteil und eine gedruckte Leiterplatte (PCB) umfasst. Der Harzteil ist durch eine Nanomold-Technik mit dem Basisteil verbunden.
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Patentliteratur 3 offenbart eine Halterung für eine gedruckte Leiterplatte (PCB) in einem Gehäuse. Dazu wird die PCB in horizontaler Richtung durch Schrägen an der Gehäuseseite und in vertikaler Richtung durch vorstehende Abschnitte an der Position gehalten.
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Patentliteratur 4 offenbart einen Drehgeber mit einer reduzierten Ungenauigkeit durch Verformung des Musters der Drehscheibe bei der Aushärtung des Klebstoffs. Dazu wird im Zentrum der Welle, auf die die Drehscheibe geklebt wird, eine dünnere Klebstoffschicht aufgetragen als an dem äußeren Rand der Welle.
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Patentliteratur 5 offenbart ein tragbares Informationsterminal, bei dem der Bildschirm mit einem durch Energiestrahlen aushärtbaren Klebstoff an dem Gehäuse befestigt wird.
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Zitierungsliste
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Patentliteratur
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- Patentliteratur 1: Japanisches Patent JP 4 648 685 B2
- Patenliteratur 2: US 2010 / 0 148 044 A1
- Patentliteratur 3: JP H09 - 326 567 A
- Patentliteratur 4: JP 2009 - 053 102 A
- Patentliteratur 5: JP 2018 - 045 053 A
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Zusammenfassung
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Technisches Problem
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Um die Leiterplatte an dem Leiterplatten-Halteelement unter Verwendung von Schrauben mit einer Haltekraft zu befestigen, die ein Verrücken der Leiterplatte verhindert, müssen die Schrauben Metallschrauben sein. Für den Fall jedoch, in dem die Leiterplatte mit dem Leiterplatten-Halteelement mit Schrauben aus Metall befestigt ist, kann eine kurze Distanz zwischen einer elektronischen Komponente, die auf der Leiterplatte befestigt ist, oder einem Muster auf der Leiterplatte und der Schraube aufgrund von elektrochemischer Migration einen Kurzschluss zwischen einer Plattenelektrode und der Schraube auslösen. Bei dem Drehgeber, der in Patentliteratur 1 offenbart ist, ist die Leiterplatte an dem Leiterplatten-Halteelement mit Schrauben verbunden, sodass eine elektronische Komponente oder Schaltkreis nicht um Abschnitte herum angeordnet werden können, die mit den Schrauben befestigt sind. Das heißt, dass der in Patentliteratur 1 offenbarte Drehgeber von der Leiterplatte eine breite Fläche benötigt und nicht verkleinert werden kann.
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Die vorliegende Erfindung wurde mit Blick auf das obige Problem getätigt und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Drehgeber bereitzustellen, der verkleinert ist, ohne elektrochemische Migration zu verursachen.
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Lösung des Problems
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Um das obige Problem zu lösen und ein Ziel zu erreichen, schlägt die Erfindung einen Drehgeber mit den Merkmalen des beiliegenden unabhängigen Anspruchs 1, eine Motor mit den Merkmalen des beiliegenden unabhängigen Anspruchs 8, ein Verfahren zum Herstellen eines Drehgebers mit den Merkmalen des beiliegenden unabhängigen Anspruchs 9 vor. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die vorliegende Erfindung umfasst ein Drehelement, das drehbar gelagert ist und eine periodische Struktur, die ringförmig um eine Drehachse angeordnet ist, umfasst; eine Leiterplatte, die eine Drehwinkel-Erfassungseinheit umfasst, um einen Drehwinkel des Drehelements basierend auf einer Verlagerung der periodischen Struktur, die mit einer Rotation des Drehelements einhergeht, zu erfassen; ein Leiterplatten-Halteelement, das eine zylindrische Form aufweist und die Leiterplatte hält; und ein Basiselement, an welchem das Leiterplatten-Halteelement befestigt ist. Das Leiterplatten-Halteelement umfasst: Einen Positionierungsabschnitt, der in Kontakt mit einem Umfangsabschnitt der Leiterplatte steht und die Leiterplatte in eine Richtung senkrecht zu einer Zentralachse des Leiterplatten-Halteelements positioniert; einen Leiterplatten-Verbindungsabschnitt, mit dem der Umfangsabschnitt der Leiterplatte verbunden ist; und einen Schrägabschnitt, der an einer inneren zylindrischen Oberfläche wenigstens eines Bereichs an einer Innenumfangsseite des Positionierungsabschnitts bereitgestellt ist und ausgehend von Seiten einer oberen Oberfläche eine Neigung hin zur Zentralachse des Leiterplatten-Halteelements in eine Richtung weg von dem Drehelement entlang der Zentralachse des Leiterplatten-Halteelements aufweist.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung hat einen Effekt der Bereitstellung eines Drehgebers, der verkleinert ist ohne elektrochemische Migration zu verursachen.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Schnittansicht eines Drehgebers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine Explosionsansicht des Drehgebers gemäß der ersten Ausführungsform.
- 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Leiterplatten-Halteelements des Drehgebers gemäß der ersten Ausführungsform.
- 4 ist eine Schnittansicht eines Bereichs der Haftung zwischen dem Leiterplatten-Halteelement und einer Leiterplatte gemäß der ersten Ausführungsform.
- 5 ist ein Flussdiagramm, dass einen Ablauf eines Verfahrens zeigt, das das Leiterplatten-Halteelement und die Leiterplatte des Drehgebers gemäß der ersten Ausführungsform verbindet.
- 6 ist ein Diagramm, das eine Abwandlung des Leiterplatten-Halteelements des Drehgebers gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
- 7 ist eine perspektivische Ansicht des Leiterplatten-Halteelements des Drehgebers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 8 ist eine Schnittansicht des Bereichs der Haftung zwischen dem Leiterplatten-Halteelement und der Leiterplatte gemäß der zweiten Ausführungsform.
- 9 ist ein Diagramm, das eine Abwandlung des Leiterplatten-Halteelements des Drehgebers gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
- 10 ist eine perspektivische Ansicht des Leiterplatten-Halteelements des Drehgebers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 11 ist eine Schnittansicht des Bereichs der Haftung zwischen dem Leiterplatten-Halteelement und der Leiterplatte gemäß der dritten Ausführungsform.
- 12 ist eine Schnittansicht eines Motors gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Im Folgenden werden ein Drehgeber, ein Motor und ein Verfahren zu Herstellung des Drehgebers gemäß der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Man beachte, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt ist.
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Erste Ausführungsform.
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1 ist eine Schnittansicht eines Drehgebers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Explosionsansicht des Drehgebers gemäß der ersten Ausführungsform. Ein Drehgeber 20 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst: Ein Drehelement 4, das an einem Drehgeberschaft 3 befestigt ist und drehbar gelagert ist; eine Leiterplatte 7 mit einer Unter-Platte 10, die auf einer rückwärtigen Oberfläche befestigt ist, und mit einer Arithmetik-Einheit 17, die auf einer vorderen Oberfläche befestigt ist, wobei die Unter-Platte 10 ein Licht emittierendes Element 5, das Licht emittiert, und ein Licht empfangendes Element 6, das Licht erfasst, das von dem Drehelement 4 reflektiert wird, und die Arithmetik-Einheit 17 umfasst, die die Rotation des Drehelements 4 erfasst, und zwar auf Basis der Ausgabe des Licht empfangenden Elements 6; ein Leiterplatten-Halteelement 8, das die Leiterplatte 7 hält; eine Abdeckung 13, das die Leiterplatte 7 abdeckt; eine Drehgeber-Halterung 1, die ein Basiselement ist, an dem die Abdeckung 13 befestigt ist; und ein Dichtungselement 12. Das Leiterplatten-Halteelement 8 ist an der Drehgeber-Halterung 1 mit Schrauben 14 befestigt. In dem Drehgeber 20 bilden das Licht emittierende Element 5, das Licht empfangende Element 6 und die Arithmetik-Einheit 17 eine Drehwinkel-Erfassungseinheit, die einen Drehwinkel des Drehelements 4 erfasst.
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Der Drehgeber 20 gemäß der ersten Ausführungsform ist ein reflektierender optischer Drehgeber und ein Skala-Muster, das eine periodische Struktur ist, ist um eine Drehachse herum ringförmig auf einer oberen Oberfläche des Drehelements 4 angeordnet. Das Drehelement 4 ist verbunden mit und befestigt an dem Drehgeberschaft 3, der durch die Drehgeber-Halterung 1 über Lager 15 drehbar gelagert ist, und dreht sich, wenn sich der Drehgeberschaft 3 dreht. Das Licht emittierende Element 5 bestrahlt das Skala-Muster an dem Drehelement 4 mit Licht. Mit der Drehung des Drehelements 4, treten periodische Änderungen in der Intensität des von dem Skala-Muster reflektierten Lichts auf, wobei die Anzahl dem Drehwinkel entspricht. Daher ist die Ausgabe, die vom Licht empfangenden Element 6 erzeugt ist, die Anzahl, die der Anzahl des Auftretens der periodischen Änderungen entspricht, die dem Drehwinkel entspricht. Die Arithmetik-Einheit 17 kann den Drehwinkel des Drehelements 4 durch Ausführung arithmetischer Verarbeitung erfassen, und zwar auf Basis der Ausgabe des Licht erfassenden Elements 6.
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Der Drehgeberschaft 3 ist mit einem Motorschaft über eine Schaftkupplung 16 verbunden und das Drehteil 4 dreht gemeinsam mit dem Drehgeberschaft 3, wenn der Motorschaft durch den Betrieb eines Motors gedreht wird.
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Das Dichtungselement 12 ist auf einer ebenen Bodenfläche einer Nut angeordnet, die in der Drehgeber-Halterung 1 ausgebildet ist, und ein ebener Teil eines Randbereichs der Abdeckung 13 steht in Kontakt mit dem Dichtungselement 12. Die Abdeckung 13 ist mit der Drehgeber-Halterung über Schrauben 11 verbunden. Nach Befestigung durch die Schrauben 11, wird das Dichtungselement 12 zwischen dem ebenen Abschnitt der Abdeckung 13 und der flachen Bodenfläche der Nut in der Drehgeber-Halterung 1 komprimiert, wodurch ein hoher Effekt von Staubdichtigkeit und Wasserdichtigkeit erzielt werden kann. Man beachte, dass der Ausdruck „eben“ hier eine makroskopisch ebene Oberfläche meint und einen Fall umfasst, in dem mikroskopische Unebenheit auftritt. Das Dichtungselement 12 ist zwischen den ebenen Flächen komprimiert, sodass die Abdeckung 13 und die Drehgeber-Halterung 1 nicht mit hoher Genauigkeit gefertigt sein müssen, was keinen Anstieg der Produktionskosten zur Folge hat. Als das Dichtungselement 12 wird ein O-Ring aus Nitril-Gummi oder Silikon-Gummi verwendet.
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Die Abdeckung 13 ist aus einem weichmagnetischen Körper gefertigt. Die Abdeckung kann aus einem Material wie einer Mu-Metall genannten Nickel-Eisen-Legierung bestehen, die einen hohen magnetischen Abschirmeffekt aufweist, oder aus gewalztem Stahl als eine allgemeine Struktur oder aus einem kaltgewalztem Stahlblech, das günstiger ist als die Nickel-Eisen-Legierung, auch wenn es einen niedrigeren magnetischen Abschirmeffekt aufweist als die Nickel-Eisen-Legierung.
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Ferner ist ein Verbindungsstück 18, das eine luftdichte Funktion hat, an der Abdeckung 13 befestigt, um eine Leitung, die der Leiterplatte 7 Energie zuführt, und um eine Kommunikations-Verbindungsleitung zwischen der Leiterplatte 7 und einem Servoverstärker aus dem Inneren der Abdeckung 13 nach außen zu führen.
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Die Schrauben 11, die jeweils einen großen Nenndurchmesser aufweisen, können genutzt werden, um die Abdeckung 13 zu Befestigen und können daher eine Abnahme der Staubdichtigkeit und Wasserdichtigkeit aufgrund von unzureichender Kraft zur Befestigung der Abdeckung 13 reduzieren oder verhindern. Da der Drehgeber 20 gemäß der ersten Ausführungsform das Dichtelement 12 zwischen den ebenen Flächen komprimiert, können die wasserdichte und staubdichte Eigenschaft erzielt werden, ohne dass die Abdeckung 13 und die Drehgeber-Halterung 1 mit hoher Genauigkeit gefertigt werden.
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3 ist eine perspektivische Ansicht des Leiterplatten-Halteelements des Drehgebers gemäß der ersten Ausführungsform. 4 ist eine Schnittansicht eines Bereichs der Haftung zwischen dem Leiterplatten-Halteelement und der Leiterplatte gemäß der ersten Ausführungsform. Das Leiterplatten-Halteelement 8 weist eine zylindrische Form auf und ist aus einem technischen Kunststoff gefertigt, der ein Füllstoff enthält, um die Festigkeit zu verbessern. Ein Beispiel des Füllstoffs zur Verbesserung der Festigkeit umfasst einen Glasfüllstoff, ist aber nicht darauf beschränkt. Das Leiterplatten-Halteelement 8 umfasst Leiterplatten-Verbindungsabschnitte 8c, an welchen die Leiterplatte 7 platziert ist und Positionierungsabschnitte 8a zur Positionierung der Leiterplatte 7. Die Leiterplatten-Verbindungsabschnitte 8c und die Positionierungsabschnitte 8a sind an vier Stellen an einer oberen Oberfläche des Leiterplatten-Halteelements 8 bereitgestellt.
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Die Leiterplatte 7 hat eine im Wesentlichen kreisförmige äußere Form. Die Positionierungsabschnitte 8a kommen mit einer äußeren Kante der Leiterplatte 7 über einen lichthärtbaren Klebstoff 9 in Kontakt, um die Leiterplatte 7 entlang einer Richtung auszurichten, die in einer Ebene liegt, auf die die Schaftrichtung des Drehgeberschafts 3 senkrecht steht. Die Leiterplatten-Verbindungsabschnitte 8c sind mit einer rückseitigen Oberfläche der Leiterplatte 7 über den lichthärtbaren Klebstoff 9 in Kontakt. Zwischen der rückseitigen Oberfläche der Leiterplatte 7 und dem Leiterplatten-Halteelement 8 ist in einem Bereich, der die Leiterplatten-Verbindungsabschnitte 8c ausschließt ein Spalt ausgebildet, sodass, selbst wenn eine elektronische Komponente an der rückseitigen Oberfläche der Leiterplatte 7 befestigt ist, keine Störung zwischen dem Leiterplatten-Halteelement 8 und der elektronischen Komponente auftritt. Daher kann, durch teilweise Bereitstellung der Leiterplatten-Verbindungsabschnitte 8c, der Totraum auf der rückseitigen Oberfläche der Leiterplatte 7 reduziert werden und der Bereich in dem elektronische Komponenten befestigt werden können, kann vergrößert werden.
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Des Weiteren sind Schrägabschnitte 8b, die ein Tropfen des lichthärtbaren Klebstoffs 9 verhindern, an einer inneren zylindrischen Oberfläche des Leiterplatten-Halteelements 8 ausgebildet. Die Schrägabschnitte 8b sind in Bereichen auf einer Innenumfangsseite relativ zu den Leiterplatten-Verbindungsabschnitten 8c ausgebildet. Die Schrägabschnitte 8b weisen jeweils eine Neigung in Richtung weg von einer Zentralachse des Leiterplatten-Halteelements 8 und in eine Richtung weg von dem Drehelement 4 entlang der Zentralachse des Leiterplatten-Halteelements 8 auf. Die Bereitstellung der Schrägabschnitte 8b reduziert den Anteil des Lichts, das blockiert wird, wenn ein Licht zum Aushärten von der rückseitigen Oberfläche der Leiterplatte emittiert wird. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass ungehärteter lichthärtbarer Klebstoff 9 zwischen der Leiterplatte 7 und dem Leiterplatten-Halteelement 8 verbleibt. Der lichthärtbare Klebstoff 9 härtet schnell aus, wenn er mit Licht bestrahlt wird und daher ist es an einem Zeitpunkt des Verbindens der Leiterplatte 7 mit dem Leiterplatten-Halteelement 8 nicht nötig, zu warten, bis der Klebstoff ausgehärtet ist, und eine Verlängerung der Zeit, die für die Arbeit der Verbindung der Leiterplatte 7 mit dem Leiterplatten-Halteelement 8 benötigt wird, kann reduziert oder verhindert werden.
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Man beachte, dass, wenn das Leiterplatten-Halteelement 8 aus einem weißen Material gefertigt ist, das sichtbares Licht zu 20% oder mehr reflektiert, ein Teil des Lichts, das auf die Schrägabschnitte 8b einfällt, von den Schrägabschnitten 8b reflektiert wird, und den lichthärtbaren Klebstoff 9 erreicht, und ermöglicht, dass es weniger wahrscheinlich ist, dass lichthärtbarer Klebstoff 9 ungehärtet ist und zwischen der Leiterplatte 7 und dem Leiterplatten-Halteelement 8 verbleibt.
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Ferner sind Schutzwände 8d an einer inneren Durchmesserseite der Löcher bereitgestellt, durch welche die Schrauben 14 hindurch reichen, um zu verhindern, dass die Schrauben 14 das Drehelement 4 beschädigen, wenn die Leiterplatte 8 an der Drehgeber-Halterung 1 mit den Schrauben 14 befestigt wird.
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Die Leiterplatte 7 ist mit dem Leiterplatten-Halteelement 8 durch den lichthärtbaren Klebstoff 9 verbunden und es gibt keine Schraube zur Befestigung der Leiterplatte 7 mit dem Leiterplatten-Halteelement 8. Daher bestehen bei dem Drehgeber 20 gemäß der ersten Ausführungsform keine Bedenken hinsichtlich elektrochemischer Migration und er kann Platz zur Anordnung einer elektronischen Komponente oder eines Schaltungsmusters sichern, selbst wenn die Fläche der Leiterplatte 7 reduziert ist. Der Drehgeber gemäß der ersten Ausführungsform kann daher verkleinert werden.
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Ferner ist es weniger wahrscheinlich, dass der lichthärtbare Klebstoff 9 auf den Boden des Leiterplatten-Halteelements 8 tropft, weil die Schrägabschnitte 8b an einer Innenumfangsseite relativ zu den Leiterplatten-Verbindungsabschnitten 8c, auf welche der lichthärtbare Klebstoff 9 aufgetragen wird, bereitgestellt werden. Als ein Ergebnis, ist es möglich, ein Anhaften des lichthärtbaren Klebstoffs 9 an eine andere Komponente im folgenden Verfahren zu reduzieren oder zu verhindern.
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Man beachte, dass, wenn der lichthärtbare Klebstoff 9 eine Eigenschaft des Aushärtens bei Raumtemperatur hat, wodurch ein Aushärten über die Zeit ohne Bestrahlung mit Licht voranschreitet, der lichthärtbare Klebstoff 9, in dem Bereich, in dem er zwischen der Leiterplatte 7 und dem Leiterplatten-Halteelement 8 und außerhalb der Reichweite des Lichts eingeschlossen ist, auch aushärten kann.
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Ferner kann, wenn der lichthärtbare Klebstoff eine verzögerte Aushärteeigenschaft aufweist, wonach ein Aushärten ein bis zehn Minuten nach einer Bestrahlung mit Licht beginnt, die Leiterplatte 7 auf dem Leiterplatten-Halteelement 8 platziert werden, nachdem der lichthärtbare Klebstoff 9 mit Licht bestrahlt wurde, sodass der lichthärtbare Klebstoff zwischen der Leiterplatte 7 und dem Leiterplatten-Halteelement 8 komplett ausgehärtet werden kann. 5 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf eines Verfahrens zeigt, in dem das Leiterplatten-Halteelement und die Leiterplatte des Drehgebers gemäß der ersten Ausführungsform verbunden werden. In Schritt S1 wird der lichthärtbare Klebstoff 9 auf das Leiterplatten-Halteelement 8 aufgetragen. In Schritt S2 wird der lichthärtbare Klebstoff 9 mit Licht bestrahlt. In Schritt S3 wird die Leiterplatte 7 mit dem Leiterplatten-Halteelement 8 verbunden. Durch Verbindung der Leiterplatte 7 mit dem Leiterplatten-Halteelement 8 in dem obigen Verfahren kann der lichthärtbare Klebstoff 9 zwischen der Leiterplatte 7 und dem Leiterplatten-Halteelement 8 komplett ausgehärtet werden, sodass die Klebekraft erhöht werden kann.
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Bei dem Leiterplatten-Halteelement 8, das in den 3 und 4 gezeigt ist, reichen die Schrägabschnitte 8b nicht bis zur Bodenfläche und daher kann ein innerer Durchmesser des Leiterplatten-Halteelements 8 reduziert werden. Auch ist die Dicke des Leiterplatten-Halteelements 8 unter den Bereichen, an denen die Schrägabschnitte 8b bereitgestellt sind, nicht reduziert, wodurch eine Abnahme der Festigkeit des Leiterplatten-Halteelements 8 reduziert oder verhindert werden kann. Dies kann als ein Ergebnis eine falsche Erfassung eines Drehwinkels durch eine Änderung einer relativen Position zwischen der Leiterplatte 7 und dem Drehelement 4 aufgrund der Vibration des Motors, die durch das Leiterplatten-Halteelement 8 übertragen wird, reduzieren oder verhindern.
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6 ist ein Diagramm, das eine Abwandlung des Leiterplatten-Halteelements des Drehgebers gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Die Schrägabschnitte 8b können bis zur Bodenfläche des Leiterplatten-Halteelements 8 reichen. Indem man zulässt, dass die Schrägabschnitte 8b bis zur Bodenfläche des Leiterplatten-Halteelements 8 reichen, weist die Bodenfläche des Leiterplatten-Halteelements 8 eine große Fläche auf, so dass ein Betrag einer Verlagerung der Leiterplatte 7 klein ist, selbst in einer Umgebung, in der Vibration oder Schläge auftreten. Als ein Ergebnis kann der Drehgeber 20 einen Drehwinkel mit großer Genauigkeit messen.
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Man beachte, dass in der obigen Beschreibung der Drehgeber vom reflektierenden optischen Typ ist, aber auch vom durchlässigen optischen Typ sein kann. Wenn der Drehgeber 20 vom durchlässigen optischen Typ ist, muss das Licht emittierende Element 5 nur so außerhalb der Leiterplatte 7 angeordnet sein, dass es dem Licht empfangenden Element 6 über das Drehelement 4 hinweg gegenüber liegt, sodass das Licht empfangende Element 6 und die arithmetische Einheit 17 die Drehwinkel-Erfassungseinheit bilden. Alternativ kann der Drehgeber 20 auch vom magnetischen Typ sein. Wenn der Drehgeber 20 vom magnetischen Typ ist, muss nur eine periodische Struktur von ringförmigen Magnetpolen, in der S-Pole und N-Pole abwechselnd angeordnet sind, an dem Drehelement um die Drehachse herum bereitgestellt sein, sodass ein Magnetsensor zur Erfassung einer Änderung in einem Magnetfeld auf der Leiterplatte 7 befestigt ist und der Drehwinkel des Drehelements 4 auf Basis der Ausgabe des Magnetsensors erfasst wird.
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Zweite Ausführungsform.
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Der Drehgeber 20 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dem Drehgeber gemäß der ersten Ausführungsform, die in den 1 und 2 gezeigt ist, ähnlich, aber in Bezug auf die Form des Leiterplatten-Halteelements 8 verschieden. 7 ist eine perspektivische Ansicht des Leiterplatten-Halteelements des Drehgebers gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 8 ist eine Schnittansicht des Bereichs der Haftung zwischen dem Leiterplatten-Halteelement und der Leiterplatte gemäß der zweiten Ausführungsform. Das Leiterplatten-Halteelement 8 des Drehgebers 20 gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst die Positionierungsabschnitte 8a zur Positionierung der Leiterplatte 7. Die Positionierungsabschnitte 8a sind an vier Stellen an der oberen Oberfläche des Leiterplatten-Halteelements 8 bereitgestellt. Des Weiteren umfasst das Leiterplatten-Halteelement 8 des Drehgebers 20 gemäß der zweiten Ausführungsform den Leiterplatten-Verbindungsabschnitt 8c über den gesamten Umfang, um mit der gesamten äußeren Kante der Leiterplatte 7 über den lichthärtbaren Klebstoff 9 in Verbindung zu sein.
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Ferner sind Schrägabschnitte 8b, die Tropfen des lichthärtbaren Klebstoffs 9 verhindern, an einer inneren zylindrischen Oberfläche des Leiterplatten-Halteelements 8 ausgebildet. Der Schrägabschnitt 8b weist eine Neigung in Richtung weg von einer Zentralachse des Leiterplatten-Halteelements 8 und in eine Richtung weg von dem Drehelement 4 entlang der Zentralachse des Leiterplatten-Halteelements 8 auf. Die Bereitstellung der Schrägabschnitte 8b reduziert den Anteil des Lichts, das blockiert wird, wenn ein Licht zum Aushärten von der rückseitigen Oberfläche der Leiterplatte 7 emittiert wird. Anders als beim Leiterplatten-Halteelement 8 des Drehgebers 20 gemäß der ersten Ausführungsform, reicht der Schrägabschnitt 8b bis zur Bodenfläche des Leiterplatten-Halteelements 8. Weil der Schrägabschnitt 8b bis zur Bodenfläche des Leiterplatten-Halteelements 8 reicht, wird das Licht zum Härten des lichthärtbaren Klebstoffs 9 nicht durch den Winkel, der durch den Schrägabschnitt 8b und der inneren zylindrischen Oberfläche ausgebildet wird, blockiert, sodass es weniger wahrscheinlich ist, dass lichthärtbarer Klebstoff 9, der ungehärtet ist, zwischen der Leiterplatte 7 und dem Leiterplatten-Halteelement 8 verbleibt.
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Bei dem Drehgeber 20 gemäß der zweiten Ausführungsform weist die Bodenfläche des Leiterplatten-Halteelements 8 eine große Fläche auf, so dass ein Betrag einer Verlagerung der Leiterplatte 7 klein ist, selbst in einer Umgebung, in der Vibration oder Schläge auftreten, und der Drehwinkel mit großer Genauigkeit gemessen werden kann. Ferner ist der lichthärtbare Klebstoff 9 aufgetragen auf und verbunden mit dem gesamten Umfangsabschnitt der Leiterplatte 7, sodass ein großer Bereich der Haftung zwischen der Leiterplatte 7 und des Leiterplatten-Halteelements 8 sichergestellt werden kann und die Klebekraft verbessert werden kann.
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9 ist ein Diagramm, das eine Variation des Leiterplatten-Halteelements des Drehgebers gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Der Schrägabschnitt 8b muss, wenn über den gesamten Umfang des Leiterplatten-Halteelements 8 bereitgestellt, nicht bis zur Bodenfläche des Leiterplatten-Halteelements 8 reichen. Wenn der Schrägabschnitt 8b nicht bis zur Bodenfläche des Leiterplatten-Halteelements 8 reicht, kann der innere Durchmesser wie bei dem Drehgeber 20 gemäß der ersten Ausführungsform reduziert werden. Auch ist die Dicke des Leiterplatten-Halteelements 8 unter den Bereichen, an denen die Schrägabschnitte 8b bereitgestellt sind, nicht reduziert, wodurch eine Abnahme der Festigkeit des Leiterplatten-Halteelements 8 verhindert werden kann. Dies kann als ein Ergebnis eine falsche Erfassung eines Drehwinkels durch eine Änderung einer relativen Position zwischen der Leiterplatte 7 und dem Drehelement 4 aufgrund der Vibration des Motors, die durch das Leiterplatten-Halteelement 8 übertragen wird, reduzieren oder verhindern.
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Dritte Ausführungsform.
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Der Drehgeber 20 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dem Drehgeber gemäß der ersten Ausführungsform, die in den 1 und 2 gezeigt ist, ähnlich, aber in Bezug auf die Form des Leiterplatten-Halteelements 8 verschieden. 10 ist eine perspektivische Ansicht des Leiterplatten-Halteelements des Drehgebers gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 11 ist eine Schnittansicht des Bereichs der Haftung zwischen dem Leiterplatten-Halteelement und der Leiterplatte gemäß der dritten Ausführungsform. Das Leiterplatten-Halteelement 8 des Drehgebers 20 gemäß der dritten Ausführungsform wird mit einem Klebstoffreservoir 8e bereitgestellt. Ferner ist das Leiterplatten-Halteelement 8 des Drehgebers 20 gemäß der dritten Ausführungsform mit dem Leiterplatten-Verbindungsabschnitt 8c über den gesamten Umfang bereitgestellt, um mit der gesamten äußeren Kante der Leiterplatte über den lichthärtbaren Klebstoff 9 in Verbindung zu sein. Die Schrägabschnitte 8b sind nur in Bereichen auf der Innenumfangsseite der Positionierungsabschnitte 8a ausgebildet.
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Wenn die Leiterplatte 7 mit dem Leiterplatten-Halteelement 8 verbunden wird, auf das der lichthärtbare Klebstoff 9 aufgetragen ist, wird der lichthärtbare Klebstoff 9, der zwischen der Leiterplatte 7 und dem Leiterplatten-Halteelement 8 herausgepresst wird, in dem Klebstoffreservoir 8e aufgenommen. Daher ist es unwahrscheinlich, dass der lichthärtbare Klebstoff 9, der zwischen der Leiterplatte 7 und dem Leiterplatten-Halteelement 8 herausgepresst wird, die Schrägabschnitte 8b erreicht. Selbst wenn der lichthärtbare Klebstoff 9 die Schrägabschnitte 8b erreicht, ist es wahrscheinlich, dass der lichthärtbare Klebstoff 9 auf den Schrägabschnitten 8b verbleibt und unwahrscheinlich, dass er auf die Bodenfläche des Leiterplatten-Halteelements 8 tropft.
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Der Drehgeber gemäß der dritten Ausführungsform erlaubt es dem lichthärtbaren Klebstoff 9, der zwischen der Leiterplatte 7 und dem Leiterplatten-Halteelement 8 herausgepresst wird, in dem Klebstoffreservoir 8e aufgenommen zu werden und kann somit die Menge des lichthärtbaren Klebstoffs 9 erhöhen, die auf den Leiterplatten-Verbindungsabschnitt 8c aufgetragen wird, und die Klebekraft zwischen der Leiterplatte 7 und dem Leiterplatten-Halteelement 8 verbessern.
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Vierte Ausführungsform.
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12 ist eine Schnittansicht eines Motors gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Motor 30 gemäß der vierten Ausführungsform ist vom Typ mit integriertem Drehgeber und umfasst eine Antriebseinheit 31, die einen Motorschaft 34 und eine Drehgebereinheit 32 in einer Drehbewegung antreibt. Die Struktur der Drehgebereinheit 32 ist ähnlich der des Drehgebers 20 der ersten Ausführungsform. Allerdings umfasst die Drehgebereinheit nicht die Drehgeber-Halterung 1 und die Abdeckung 13 ist an einer Motor-Halterung 33 befestigt. Das bedeutet, dass in der vierten Ausführungsform das Basiselement, an dem die Abdeckung 13 befestigt ist, die Motor-Halterung 33 ist. Ferner ist das Drehelement verbunden mit und befestigt an dem Motorschaft 34.
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Der Motor 30 gemäß der vierten Ausführungsform kann die Stoßfestigkeit der Drehgebereinheit 32 erreichen, ohne die Herstellungskosten zu erhöhen. Des Weiteren kann die Drehgebereinheit 32 verkleinert werden, sodass der Motor als Ganzes verkleinert werden kann.
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Man beachte, dass der Motor 30 in der obigen Beschreibung eine Drehgebereinheit 32 umfasst, die die Struktur ähnlich der des Drehgebers 20 gemäß der ersten Ausführungsform aufweist, aber die Drehgebereinheit 32 umfassen kann, die die Struktur ähnlich der des Drehgebers 20 gemäß der zweiten oder dritten Ausführungsform aufweist.
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Die Konfiguration, die in den obigen Ausführungsformen beschrieben ist, beschreibt nur ein Beispiel des Inhalts der vorliegenden Erfindung und kann demnach mit anderen wohlbekannten Technologien kombiniert werden, oder teilweise entfallen und/oder modifiziert werden, ohne vom Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehgeber-Halterung;
- 3
- Drehgeberschaft;
- 4
- Drehelement;
- 5
- Licht emittierendes Element;
- 6
- Licht empfangendes Element;
- 7
- Leiterplatte;
- 8
- Leiterplatten-Halteelement;
- 8a
- Positionierungsabschnitt;
- 8b
- Schrägabschnitt;
- 8c
- Leiterplatten-Verbindungsabschnitt;
- 8d
- Schutzwand;
- 8e
- Klebstoffreservoir;
- 9
- lichthärtbarer Klebstoff;
- 10
- Unter-Platte;
- 11, 14
- Schraube;
- 12
- Dichtungselement;
- 13
- Abdeckung;
- 15
- Lager;
- 16
- Schaftkupplung;
- 17
- Arithmetik-Einheit;
- 18
- Verbindungsstück;
- 20
- Drehgeber;
- 30
- Motor;
- 31
- Antriebseinheit;
- 32
- Drehgebereinheit;
- 33
- Motor-Halterung;
- 34
- Motorschaft.
