JP3720021B2 - モータ・センサシステム - Google Patents
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、簡単な操作により、エンコーダユニットを高い精度で位置決めすることができるモータ・センサシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
エンコーダシステムは、さまざまな温度条件下での位置決め精度と分解能の厳格な信頼性基準に合致しなければならない。また、エンコーダシステムは大量生産される部品であるため、モータ・センサシステムとの組合わせにおいて、大量生産と信頼性の高い操作ができるように設計されなければならない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
そのためにはデザインを単純にし、部品点数を少なくしなければならず、簡単な操作により精度良く位置決めできるものであることが必要である。本発明は、上記の要求を満足する新規なモータ・センサシステムを提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明によるモータ・センサユニットは、エンコーダ取付け側にエンコーダ取付け用の軸端を有する電気モータと、該電気モータに電力を供給するターミナルと、エンコーダを制御するための電子部品を備える回路基板と、該回路基板を電気モータに保持するためのクランプを含むモータ・センサシステムであって、回路基板上には、前記電気モータの中に形成された中ぐり穴に挿着、接触して、電気モータに電力を供給するための少なくとも2本の接触ピンが配置され、該接触ピンを中ぐり穴に挿着することにより回路基板上に配設されたセンサ・エミッタユニットが電気モータのエンコーダ取付け用の軸端と芯が合うようになっており、前記クランプは電気モータを取り囲むように形成され、且つ電気モータのエンコーダ取付け側に接触して配置され、クランプの端部に設けられたペグの手段によって電気モータに回路基板を保持することを特徴とする。
【0005】
【発明の実施の形態】
本発明によるモータ・センサユニットは、エンコーダ取付け用の軸端を有する電気モータと、エンコーダを制御するための電子部品を備える回路基板と、回路基板を電気モータに保持するための新規なクランプを含む。
【0006】
電気モータには、少なくとも2つの接触ピンを挿着できるようにした正確な寸法のボア(中ぐり穴)が形成される。これらの接触ピンは、プリント回路基板の所定の位置に正確に取り付けられ、接触ピンは中ぐり穴に挿着され、中ぐり穴に接触するようになっている。電気モータとプリント回路基板で構成される組立品は、モータの中ぐり穴に接触ピンを押し込むことにより、これらの部品のx−y平面の第1の位置に取り付けられる。
【0007】
プリント回路基板にはセンサ・エミッタユニットが配置され、センサ・エミッタユニットは、接触ピンが押し込まれた時にエンコーダ側の軸端に正確に芯が合うようにして配置される。電気モータのエンコーダ取付け用の軸端にはタイミングディスクが配置される。
【0008】
その後、アンギュラ状で電気モータに跨がるような形状に形成されたクランプがモータのz平面の上から押し込まれ、電気モータの下部に接続、保持されるプリント回路基板の上に適切に配列されたスロット中にクランプの端部が挿入される。クランプは特定の形状(3面の形状が適合する接続形態)を有し、電気モータの端面と長手方向側面の両方がガイド面として利用されるようになっている。
【0009】
クランプの端部(ペグなどの突起部)をプリント回路基板のスロットに関して機械的および/または熱的加工/変形処理することにより、動力伝達のために、回路基板は電気モータの底面に接続される。クランプの端面の半円状窪みは位置決め精度を改善し、この部品が前部平面(x、y、z平面)の中心にくるようにする。
【0010】
【実施例】
以下、本発明のその他の態様は、以下の詳細な説明と添付図面を合わせて見ることにより明らかになる。しかし、これらの図面は説明のためだけのものであって、本発明の限界を定義するものではなく、定義に関しては請求項を参照されたい。
【0011】
図1は、エンコーダ取付け側に配置されたエンコーダ取付け用 軸端2を備えた電気モータ1を示し、モータ1は平坦な上面1aと底面1bを有する円柱状に形成されている。2つの中ぐり穴3、4がモータハウジングの平坦な面1b中に穿設、配置され、プリント回路基板5への接続を可能にしている。
【0012】
プリント回路基板5は、中ぐり穴3、4に挿入できるようにした2本の接触ピン6、7に加えて、レジスタ8、センサ・エミッタユニット9、プラグコネクタ10などの電子部品を含む。導線トラックなど付加的な部品はプリント回路基板の裏面(図示なし)に配置される。
【0013】
プリント回路基板5を矢印29の方向に押し込み、接触ピン6、7が中ぐり穴3、4に挿入された後、クランプ11がモータ1に上から押し込まれる。すなわち、プリント回路基板5と反対側のモータ1a面から矢印28の方向に押し込まれ、ペグ端12、13、14をプリント回路基板5上に形成された対応ガイド穴15、16、17の中に押し込むことにより組み立てられる。
【0014】
この結合は、ペグ端12、13、14を機械加工によってねじるか折り曲げることにより、および/またはハンダ付けによって熱加工することにより、機械的強度の高いものとなるが、これらの操作は単一の加工工程で実施することができる。
【0015】
センサ・エミッタユニット9は、クランプ11の半円形状の窪み18により軸端2に対して自動的に中心が合うようになっている。軸端2上の円柱型フランジ19が挿入のための接触面を形成し、窪み18との接触面が円の一部となるよう噛み合うようになっている。窪み18の代わりに、クランプ11に円型穴を設け、フランジ19に挿着する形態でもよい。もう1つの接触面は電気モータ1の側面20であり、これはクランプ11の角度のついた端面21で取り囲まれる。
【0016】
図2〜4は、本発明のモータ・センサシステムを組み立てた状態の3つの異なる斜視図である。図2は、クランプ11を備えたモータ1の側面図であり、エンコーダシステムの付加的な制御ユニットに機械的に結合させる軸23とピニオン24を備えた歯車面22も示されている。
【0017】
プリント回路基板5は、センサ・エミッタユニット9ならびに接触ピン7の下端とクランプ11のペグ端12、14を備え、モータ1の下側に配置される。また、タイミングディスクハブ26を備えたタイミングディスク25の側面図も示されている。
【0018】
図3は、タイミングディスク25とタイミングディスクハブ26を備えたモータ1の正面図である。前部のペグ12、13、後部のペグ14を備えたクランプ11の正面も示されている。
【0019】
上記の説明は、スペース節約型のクランプ11の構造を示すものであり、この構造は特に重量を減らすことになる。その結果、電気モータ1の上面には、例えば、ラベルを貼るための追加の面27も得られることになる。
【0020】
図4の斜視図は、本発明のモータ・センサシステムが3つの部品、すなわちモータ1、クランプ11、プリント回路基板5で構成されており、これらが図1の矢印28、29で示された唯一の好ましい方向に組み立てられていることを示している。ガイド面はすべて自動的に中心が合うようになっており、組立のための付加的なアクセサリは必要としない。事前に組み立てられた部品は組立前に個々に光学的にチェックすることができるため、後で再調整することも不要となる。
【0021】
本発明の好ましい実施形態を示せば以下のとおりである。
(1)電気モータ1が、プリント回路基板5への接続を提供するための少なくとも1つの平坦なベースを有し、モータ1を取り囲むクランプ11がモータ1をプリント回路基板5に接続する。
(2)クランプ11が、プリント回路基板5とともに電気モータ1の少なくとも4面を取り囲む1つのオープンハウジングを構成する。
【0022】
(3)前記オープンハウジングの4面が、電気モータ1のエンコーダ取付け側に接触する端面、および電気モータ1の上面、底面、側面に相互に接続された3つの接触面によって形成される。
(4)クランプ11と前記電気モータ1のエンコーダ取付け側に接触する端面との接触面が円または円の一部分で形成される。
【0023】
(5)モータ・センサシステムのセンサ・エミッタユニットの中心を合わせるための組立品であって、エンコーダ取付け用の軸端および2つの中ぐり穴を有する電気モータと、モータの上に配置されたクランプと、センサ・エミッタユニット、エンコーダユニットを制御するための電子部品、電力を電気モータに供給するために前記モータの中の2つの中ぐり穴によって受け入れられる2本の接触ピン、および少なくとも2つのガイドスロットを含む回路基板とを含み、クランプは、電気モータの外周と形状が合致し、且つ折り曲げ可能な端部を有する少なくとも2本のペグを含み、該折り曲げ可能な端部は少なくとも2つのガイドスロットを貫通して延び、端部を折り曲げることによって電気モータがクランプによって所定の場所に保持されることを特徴とする組立品。
【0024】
以上、本発明の基本的な新規な特徴を好ましい実施形態を示して説明してきたが、図示したデバイスの形状や詳細部分、その他の操作において、当分野の熟練者はさまざまな省略、置き換えや変更を本発明の趣旨から逸脱することなく行うことができるのは言うまでもない。たとえば、これらの部品のすべての組み合わせ、および/または同じ結果を達成するために実質的に同じ方法で実質的に同じ機能を行わせる方法はすべて本発明の範疇に入るものであることは当然である。ある実施形態で説明した部品を別の実施形態に置き換えることも、本発明が意図し考案したものに含まれる。また、図面は必ずしも正確なスケールで描いたものではなく、単にそれらを概念的に示したものである。したがって、本発明は請求項で示したことによってのみ制限されるものである。
【0025】
【発明の効果】
本発明によれば、少ない部品点数で、エンコーダユニットを、簡単な操作により高い精度で位置決めすることを可能とするモータ・センサシステムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のモータ・センサシステムの組立前の斜視図である。
【図2】本発明のモータ・センサシステムの組立後の側面図である。
【図3】本発明のモータ・センサシステムの組立後の正面図である。
【図4】本発明のモータ・センサシステムの組立後の斜視図である。
【符号の説明】
1 電気モータ
2 軸端
3 中ぐり穴
4 中ぐり穴
5 回路基板
6 接触ピン
7 接触ピン
8 レジスタ
9 センサエミッタ・ユニット
10 プラグコネクタ
11 クランプ
12 ペグ
13 ペグ
14 ペグ
15 ガイド穴
16 ガイド穴
17 ガイド穴
18 半円状窪み
19 フランジ
20 モータの側面
21 クランプの端面
22 歯車面
23 軸
24 ピニオン
25 タイミングディスク
26 タイミングディスクハブ
【発明の属する技術分野】
本発明は、簡単な操作により、エンコーダユニットを高い精度で位置決めすることができるモータ・センサシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
エンコーダシステムは、さまざまな温度条件下での位置決め精度と分解能の厳格な信頼性基準に合致しなければならない。また、エンコーダシステムは大量生産される部品であるため、モータ・センサシステムとの組合わせにおいて、大量生産と信頼性の高い操作ができるように設計されなければならない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
そのためにはデザインを単純にし、部品点数を少なくしなければならず、簡単な操作により精度良く位置決めできるものであることが必要である。本発明は、上記の要求を満足する新規なモータ・センサシステムを提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明によるモータ・センサユニットは、エンコーダ取付け側にエンコーダ取付け用の軸端を有する電気モータと、該電気モータに電力を供給するターミナルと、エンコーダを制御するための電子部品を備える回路基板と、該回路基板を電気モータに保持するためのクランプを含むモータ・センサシステムであって、回路基板上には、前記電気モータの中に形成された中ぐり穴に挿着、接触して、電気モータに電力を供給するための少なくとも2本の接触ピンが配置され、該接触ピンを中ぐり穴に挿着することにより回路基板上に配設されたセンサ・エミッタユニットが電気モータのエンコーダ取付け用の軸端と芯が合うようになっており、前記クランプは電気モータを取り囲むように形成され、且つ電気モータのエンコーダ取付け側に接触して配置され、クランプの端部に設けられたペグの手段によって電気モータに回路基板を保持することを特徴とする。
【0005】
【発明の実施の形態】
本発明によるモータ・センサユニットは、エンコーダ取付け用の軸端を有する電気モータと、エンコーダを制御するための電子部品を備える回路基板と、回路基板を電気モータに保持するための新規なクランプを含む。
【0006】
電気モータには、少なくとも2つの接触ピンを挿着できるようにした正確な寸法のボア(中ぐり穴)が形成される。これらの接触ピンは、プリント回路基板の所定の位置に正確に取り付けられ、接触ピンは中ぐり穴に挿着され、中ぐり穴に接触するようになっている。電気モータとプリント回路基板で構成される組立品は、モータの中ぐり穴に接触ピンを押し込むことにより、これらの部品のx−y平面の第1の位置に取り付けられる。
【0007】
プリント回路基板にはセンサ・エミッタユニットが配置され、センサ・エミッタユニットは、接触ピンが押し込まれた時にエンコーダ側の軸端に正確に芯が合うようにして配置される。電気モータのエンコーダ取付け用の軸端にはタイミングディスクが配置される。
【0008】
その後、アンギュラ状で電気モータに跨がるような形状に形成されたクランプがモータのz平面の上から押し込まれ、電気モータの下部に接続、保持されるプリント回路基板の上に適切に配列されたスロット中にクランプの端部が挿入される。クランプは特定の形状(3面の形状が適合する接続形態)を有し、電気モータの端面と長手方向側面の両方がガイド面として利用されるようになっている。
【0009】
クランプの端部(ペグなどの突起部)をプリント回路基板のスロットに関して機械的および/または熱的加工/変形処理することにより、動力伝達のために、回路基板は電気モータの底面に接続される。クランプの端面の半円状窪みは位置決め精度を改善し、この部品が前部平面(x、y、z平面)の中心にくるようにする。
【0010】
【実施例】
以下、本発明のその他の態様は、以下の詳細な説明と添付図面を合わせて見ることにより明らかになる。しかし、これらの図面は説明のためだけのものであって、本発明の限界を定義するものではなく、定義に関しては請求項を参照されたい。
【0011】
図1は、エンコーダ取付け側に配置されたエンコーダ取付け用 軸端2を備えた電気モータ1を示し、モータ1は平坦な上面1aと底面1bを有する円柱状に形成されている。2つの中ぐり穴3、4がモータハウジングの平坦な面1b中に穿設、配置され、プリント回路基板5への接続を可能にしている。
【0012】
プリント回路基板5は、中ぐり穴3、4に挿入できるようにした2本の接触ピン6、7に加えて、レジスタ8、センサ・エミッタユニット9、プラグコネクタ10などの電子部品を含む。導線トラックなど付加的な部品はプリント回路基板の裏面(図示なし)に配置される。
【0013】
プリント回路基板5を矢印29の方向に押し込み、接触ピン6、7が中ぐり穴3、4に挿入された後、クランプ11がモータ1に上から押し込まれる。すなわち、プリント回路基板5と反対側のモータ1a面から矢印28の方向に押し込まれ、ペグ端12、13、14をプリント回路基板5上に形成された対応ガイド穴15、16、17の中に押し込むことにより組み立てられる。
【0014】
この結合は、ペグ端12、13、14を機械加工によってねじるか折り曲げることにより、および/またはハンダ付けによって熱加工することにより、機械的強度の高いものとなるが、これらの操作は単一の加工工程で実施することができる。
【0015】
センサ・エミッタユニット9は、クランプ11の半円形状の窪み18により軸端2に対して自動的に中心が合うようになっている。軸端2上の円柱型フランジ19が挿入のための接触面を形成し、窪み18との接触面が円の一部となるよう噛み合うようになっている。窪み18の代わりに、クランプ11に円型穴を設け、フランジ19に挿着する形態でもよい。もう1つの接触面は電気モータ1の側面20であり、これはクランプ11の角度のついた端面21で取り囲まれる。
【0016】
図2〜4は、本発明のモータ・センサシステムを組み立てた状態の3つの異なる斜視図である。図2は、クランプ11を備えたモータ1の側面図であり、エンコーダシステムの付加的な制御ユニットに機械的に結合させる軸23とピニオン24を備えた歯車面22も示されている。
【0017】
プリント回路基板5は、センサ・エミッタユニット9ならびに接触ピン7の下端とクランプ11のペグ端12、14を備え、モータ1の下側に配置される。また、タイミングディスクハブ26を備えたタイミングディスク25の側面図も示されている。
【0018】
図3は、タイミングディスク25とタイミングディスクハブ26を備えたモータ1の正面図である。前部のペグ12、13、後部のペグ14を備えたクランプ11の正面も示されている。
【0019】
上記の説明は、スペース節約型のクランプ11の構造を示すものであり、この構造は特に重量を減らすことになる。その結果、電気モータ1の上面には、例えば、ラベルを貼るための追加の面27も得られることになる。
【0020】
図4の斜視図は、本発明のモータ・センサシステムが3つの部品、すなわちモータ1、クランプ11、プリント回路基板5で構成されており、これらが図1の矢印28、29で示された唯一の好ましい方向に組み立てられていることを示している。ガイド面はすべて自動的に中心が合うようになっており、組立のための付加的なアクセサリは必要としない。事前に組み立てられた部品は組立前に個々に光学的にチェックすることができるため、後で再調整することも不要となる。
【0021】
本発明の好ましい実施形態を示せば以下のとおりである。
(1)電気モータ1が、プリント回路基板5への接続を提供するための少なくとも1つの平坦なベースを有し、モータ1を取り囲むクランプ11がモータ1をプリント回路基板5に接続する。
(2)クランプ11が、プリント回路基板5とともに電気モータ1の少なくとも4面を取り囲む1つのオープンハウジングを構成する。
【0022】
(3)前記オープンハウジングの4面が、電気モータ1のエンコーダ取付け側に接触する端面、および電気モータ1の上面、底面、側面に相互に接続された3つの接触面によって形成される。
(4)クランプ11と前記電気モータ1のエンコーダ取付け側に接触する端面との接触面が円または円の一部分で形成される。
【0023】
(5)モータ・センサシステムのセンサ・エミッタユニットの中心を合わせるための組立品であって、エンコーダ取付け用の軸端および2つの中ぐり穴を有する電気モータと、モータの上に配置されたクランプと、センサ・エミッタユニット、エンコーダユニットを制御するための電子部品、電力を電気モータに供給するために前記モータの中の2つの中ぐり穴によって受け入れられる2本の接触ピン、および少なくとも2つのガイドスロットを含む回路基板とを含み、クランプは、電気モータの外周と形状が合致し、且つ折り曲げ可能な端部を有する少なくとも2本のペグを含み、該折り曲げ可能な端部は少なくとも2つのガイドスロットを貫通して延び、端部を折り曲げることによって電気モータがクランプによって所定の場所に保持されることを特徴とする組立品。
【0024】
以上、本発明の基本的な新規な特徴を好ましい実施形態を示して説明してきたが、図示したデバイスの形状や詳細部分、その他の操作において、当分野の熟練者はさまざまな省略、置き換えや変更を本発明の趣旨から逸脱することなく行うことができるのは言うまでもない。たとえば、これらの部品のすべての組み合わせ、および/または同じ結果を達成するために実質的に同じ方法で実質的に同じ機能を行わせる方法はすべて本発明の範疇に入るものであることは当然である。ある実施形態で説明した部品を別の実施形態に置き換えることも、本発明が意図し考案したものに含まれる。また、図面は必ずしも正確なスケールで描いたものではなく、単にそれらを概念的に示したものである。したがって、本発明は請求項で示したことによってのみ制限されるものである。
【0025】
【発明の効果】
本発明によれば、少ない部品点数で、エンコーダユニットを、簡単な操作により高い精度で位置決めすることを可能とするモータ・センサシステムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のモータ・センサシステムの組立前の斜視図である。
【図2】本発明のモータ・センサシステムの組立後の側面図である。
【図3】本発明のモータ・センサシステムの組立後の正面図である。
【図4】本発明のモータ・センサシステムの組立後の斜視図である。
【符号の説明】
1 電気モータ
2 軸端
3 中ぐり穴
4 中ぐり穴
5 回路基板
6 接触ピン
7 接触ピン
8 レジスタ
9 センサエミッタ・ユニット
10 プラグコネクタ
11 クランプ
12 ペグ
13 ペグ
14 ペグ
15 ガイド穴
16 ガイド穴
17 ガイド穴
18 半円状窪み
19 フランジ
20 モータの側面
21 クランプの端面
22 歯車面
23 軸
24 ピニオン
25 タイミングディスク
26 タイミングディスクハブ
Claims (1)
- エンコーダ取付け側にエンコーダ取付け用の軸端を有する電気モータと、該電気モータに電力を供給するターミナルと、エンコーダを制御するための電子部品を備える回路基板と、該回路基板を電気モータに保持するためのクランプを含むモータ・センサシステムであって、回路基板上には、前記電気モータの中に形成された中ぐり穴に挿着、接触して、電気モータに電力を供給するための少なくとも2本の接触ピンが配置され、該接触ピンを中ぐり穴に挿着することにより回路基板上に配設されたセンサ・エミッタユニットが電気モータのエンコーダ取付け用の軸端と芯が合うようになっており、前記クランプは電気モータを取り囲むように形成され、且つ電気モータのエンコーダ取付け側に接触して配置され、クランプの端部に設けられたペグの手段によって電気モータに回路基板を保持することを特徴とするモータ・センサシステム。
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JP2002358907A Expired - Fee Related JP3720021B2 (ja) | 2001-12-24 | 2002-12-11 | モータ・センサシステム |
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