JP4426172B2 - 小型モータに一体化したエンコーダ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの回転速度や位置を制御する為に必要なパルスを発生するエンコーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ＣＤやＤＶＤのような光ディスク駆動用に用いられる小型モータには、モータの回転速度や位置を検知するための装置を一体に組み込むことが求められている。このような検知装置には、磁石及びホール素子を用いて磁気的に検出するもの、或いはホトダイオード及びホトトランジスタを用いて反射光を検出する光学式のもの、或いは、１対のブラシ間の電気的導電を機械的にオンオフする機械式のものが知られているが、本発明は、この機械式エンコーダ装置に関する。
【０００３】
図７は、従来技術に基づく機械式のモータ回転検知装置を説明するための図である（特許文献１参照）。図示のように、回転子シャフトに、一対のブラシを摺接せしめた回転検知用回転接点部が設けられている。そしてこの回転検知用回転接点部は、外周に、銅等の導電材から成る大角度の導電部と、小角度の導電部が設けられ、大角度導電部と小角度導電部の境界にはスリットが形成されて両者は絶縁されている。
【０００４】
これによって、図７（Ａ）に示すように、一方のブラシが小角度導電部上にあり、他方のブラシが大角度導電部上にあるとき、一方のブラシから他方のブラシへの回路はＯＦＦに遮断される。さらに、モータ回転が進んで、図７（Ｂ）のような状態にあるとき、２つのブラシは共に、大角度導電部上にあるので、一方のブラシから他方のブラシへの回路は、ＯＮになる。このようにして、モータが１回転する間に、２つのＯＮパルスが発生することとなる。
【０００５】
これによって、両ブラシが共に大角度導電部に摺接する導通状態と、何れか一方のブラシが小角度導電部に摺接する非導通状態とを交互に繰り返すようにしてパルス信号を発生させるものである。このようにして発生したパルス信号によって、回転検知が可能になるだけでなく、これをカウントすることによって回転数の検知もできる。
【０００６】
或いは、図８に示すように、小角度導電部に代えて、絶縁性樹脂材等から成る非導電部を、回転検知用回転接点部上に形成しても、同様な原理で回転数を検知することが可能となる（特許文献２或いは特許文献３参照）。
【０００７】
しかし、いずれにしても、従来技術は、回転検出ブラシがカーボンブラシで構成される。カーボンブラシは、導電部に摺接する摺動部が摩耗等により摺動面積が拡大する。図９（Ａ）に示す状態は、カーボンブラシの初期状態であり、摩耗していないために、導電部とは点接触することとなる。これに対して、ブラシの使用時間の経過と共に、図９（Ｂ）に示すように、カーボンブラシは摩耗して、導電部とは面で接触する。この状態で、ブラシを導電部に対して点接触させることは不可能であり、２本のブラシ角度を小さく設定することができない。よって、多数パルスを得るために導電部の個数を多くして、ブラシ角度を小さく設定しても、カーボンブラシの摩耗が生じると、ブラシ間角度が無くなり、エンコーダ装置として機能しなくなる。また、カーボンブラシの摩耗により摺動部の面積が大きくなるので、パルスのデューティー比も変化してしまう不具合が生じる。
【０００８】
このように、従来技術は、回転検出ブラシがカーボンブラシだったので、デューティー比が変化しない多数パルスを得ることができない。多数パルスを得られない事とデューティー比が変化する事は、精密な制御を必要とする用途に使用出来なくなる等の不具合がある。検知した信号に基づき、単にモータ回転数を制御するだけでなく、回転角度位置も正確に制御したいという要求に、従来技術は応えることができない。
【０００９】
また、従来技術は、金型の中に、導電部等をセットした状態で樹脂を流し込むインサート成形と呼ばれる方法を用いたモールド構造によって構成されている。モールド構造を採用する従来技術では、モータ回転子の製造工程が容易なものとはならない。
【００１０】
【特許文献１】
実開昭５７−１５６８１号公報
【特許文献２】
実公平６−４９０９０号公報
【特許文献３】
特開平７−２８４２５８号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、係る問題点を解決して、モータ１回転当たり複数個の、デューティー比の経時変化が小さいパルスが得られ、また、１回転当たりのパルス数が６パルスなどの多数パルス化が容易な小型モータの機械式エンコーダ装置を提供することを目的としている。
【００１２】
また、本発明は、小型モータに一体に容易に組み立て可能にしたエンコーダ装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の小型モータに一体化したエンコーダ装置は、金属ケースの開口を閉じるように嵌着されるエンドキャップ、回転可能に支持されるシャフト上に、回転子磁極及びモータ用整流子を一体に組み付けて構成した回転子、及び該整流子上に当接する２つのモータ用ブラシを有する小型モータに一体に組み付けられる。回転子シャフト上に備えられた回転接点部及び該回転接点部に摺動接触する一対の回転検出用ブラシが備えられる。この回転接点部は、その外周面上に複数個の回転接点片を相互の間にスリットを設けて配置される。一対の回転検出用ブラシは、その側面部を摺動接触させる板状もしくは線状の片持ちバネの形状をしたバネ性を有する金属によって構成される。そして、一対の回転検出用ブラシが、それぞれ回転接点部に当接する接触点間の円弧角に相当するブラシ間角度を、１つの回転接点片に対応する円弧角よりも小さな角度に設定することにより、回転子シャフトが１回転する間に複数個のパルスを出力するよう構成したものである。
【００１４】
また、回転接点片は、回転検出用ブラシが摺動して接触する表面部分において、モータのシャフト軸方向又はそれに斜め方向にライン状の凹みを設けた溝加工或いは波加工、或いは、ライン状の貫通穴を設けたスリット加工をすることができる。
【００１５】
さらに、回転接点部は、回転子磁極に対してモータ用整流子とは同じ側又は反対側、若しくはエンドキャップ外部におけるような、シャフト上の任意の位置に取り付けることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、例示に基づき本発明を説明する。図１は、本発明を適用する小型モータを例示する図であり、（Ａ）は全体の縦断面図、（Ｂ）はモータ用ブラシ及び回転検出用ブラシの角度位置関係を例示する図、（Ｃ）は回転子のみを取り出して示す図である。図２は、エンドキャップをモータ内部側から見た斜視図である。
【００１７】
本発明を適用することのできる小型モータは、詳細は後述する回転接点部及び回転検出用ブラシを含むエンコーダ装置に関する構成を除いて、一般的小型モータに関する通常の技術を用いて構成することができる。ケース５は、金属材料により有底中空筒状に形成すると共に固定子磁極としてのマグネット９が取り付けられる。回転子は、特に図１（Ｃ）に見られるように、シャフト１上に積層コア２と巻線３によって構成される回転子磁極と、モータ用整流子７と、詳細は後述する回転接点部１２とを一体に組み付けて構成される。
【００１８】
有底中空筒状の金属ケース５の開口から、シャフト１上に一体に組み立てられた回転子４を挿入した後、金属ケース５の開口を閉じるように、エンドキャップ６が嵌着される。エンドキャップ６は、金属製の蓋板２８と合成樹脂製のブラシホルダー２９によって構成し、蓋板２８に設けた通常複数の凹部内に、対応して設けたブラシホルダー２９の嵌合部を嵌め込むことによって一体に固着される。このブラシホルダー２９には、モータ用整流子７に接触する一対のモータ用ブラシ８，８が取り付けられている。このモータ用ブラシ８，８は整流子接触側とは長さ方向の反対側端部が、接続部２４，２５においてエンドキャップ６の外部に導出されるリード線にそれぞれ接続されている。また、本発明の特徴とするエンコーダ装置の構成の一部をなす回転検出用ブラシ１４，１４が、ブラシホルダー２９に取り付けられて、接続部２６，２７において外部導出リード線に接続されている。
【００１９】
蓋板２８の中央部には、シャフト１のための軸受１１が収容される。シャフト１の他端は、金属ケース５の底部中央に設けられた別の軸受１０によって支持されると共に、外部負荷との機械的結合のためにそこを貫通して外部に突出している。これによって、エンドキャップ６を金属ケース５に嵌着した状態で、シャフト１の延長部を金属ケース底部から突出させて、回転子４は、金属ケース底部とエンドキャップ６とにそれぞれ設けられた軸受１０，１１によって回転可能に支持される。このとき、モータ用ブラシ８がモータ用整流子７上に当接すると共に、回転検出用ブラシ１４，１４が回転接点部１２上に当接するよう配置される。なお、エンドキャップ６全体を合成樹脂で構成することもできる。その際、この合成樹脂製のエンドキャップ６にモータ用ブラシ８，８、回転検出用ブラシ１４，１４、軸受１１等が取り付けられる。
【００２０】
外部電源からモータ用ブラシ８及びモータ用整流子７を介して供給された電流は、回転子磁極に巻かれた巻線３に流れ、これによって、モータは回転することができる。このような小型モータ自体の構成及び動作は、エンコーダ装置を除いて、通常のものであり、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００２１】
例示の小型モータには、本発明の特徴とするエンコーダ装置を構成する回転接点部１２及び一対の回転検出用ブラシ１４，１４が一体に取り付けられている。回転接点部１２は、モータ用整流子に隣接して、かつ、モータ用整流子の回転子磁極側とはシャフト上の反対側において、シャフト１上に備えられる。なお、図１０及び図１１を参照して後述するように、回転接点部１２は、シャフト上の他の位置に取り付け可能である。
【００２２】
図４は、回転接点部の構成を示す図であり、（Ａ）は、シャフトを横方向にして切断した断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す回転接点部を図中の矢印Ｚ方向に見たＺ矢視図である。図示したように、樹脂製などの不導通体からなる回転接点芯２１の外周面上に、複数個（例えば６個）の回転接点片１３を、相互の間にスリットを設けて、即ち互いに絶縁して組み付けた後、その上に、樹脂製のワッシャー２２を嵌め込むことにより、組み立て固定することができる。そして、このようにして組み立てられた回転接点部は、その回転接点芯２１の中央に設けた穴に、シャフト１を圧入して固定することにより組み立てられる。複数個の回転接点片１３は、その形状及び構成に関して同一にすることが望ましく、少なくともその円弧長さ（円周方向長さ）を互いに同一にしなければ、モータ１回転の間に発生する複数個のパルスのデューティー比を同一にすることができなくなる。
【００２３】
回転接点片１３に接触する一対の回転検出用ブラシ１４，１４は、図２に見られるように、エンドキャップ６に取り付けられる。この一対の回転検出用ブラシ１４，１４は、互いの間に、シャフト軸周りに角度をあけて、かつ、シャフト軸方向にも互いに接触しないだけの十分な間隔をとって、配置される。
【００２４】
回転検出用ブラシ１４，１４は金属ブラシであり、図２に示すように、板状もしくは線状の片持ちバネの形状をしており、また、先端部をフォーク状に切れ目を入れた構成とすることもできる。その材質はバネ性リン青銅等のバネ性を有した金属にすることができ、また、金属ブラシの回転接点片に接触する部分には、銀を主とした貴金属をクラッドすることができる。
【００２５】
この回転接点部の動作について、さらに図５及び図６を参照して、６個の回転接点片１３が配置されている場合を例として説明する。図５（Ａ）は、一対の回転検出用ブラシがそれぞれ、隣接して配置された別の回転接点片上に接触している状態を示している。この場合、一対の回転検出用ブラシの一方から、他方への回路はＯＦＦである。
【００２６】
この状態から、モータの回転が矢印で示した方向に進むと、図５（Ｂ）に示した状態となる。このとき、一対の回転検出用ブラシは共に、同一の回転接点片の上にあるから、一方の回転検出ブラシから、他方のブラシへの回路はショートされる。これをＯＮ状態で表している。その結果、図６に示すように、モータ１回転の間に、６パルスが発生する。図中、Ｔは時間軸であることを表している。このことから明らかなように、一対の回転検出用ブラシ間の角度αが、１個の回転接点片に対応する円弧角β（図５（Ａ）参照。β＜３６０°／回転接点片数）に等しいか、それよりも大きいときに、２つのブラシが１つの回転接点片の上にあってショートされることは生じ得ないから、ＯＮパルスを発生するためには、この角度以下にする必要がある。本発明は、ブラシ間角度α、回転接点片円弧角β、及び１つのスリットに対応する円弧角を調整することにより、デューティー比５０％を初めとして幅広い任意のデューティー比を得ることが可能となる。
【００２７】
なお、ブラシ間角度αとは、図５に見られるように、２つのブラシの回転接点片への２つの接触点のなす円弧角度である。この角度は、図２に例示したようなブラシ配置においては、シャフト軸まわりのブラシ取付角度に等しい。但し、ブラシ配置は、このような場合に限らない。図３は、ブラシ取付を説明するための図である。（Ａ）は、図２に示された場合と同じく、略同一方向からブラシを延長して取り付ける方法を示している。これによって、ブラシ間角度αを小さく配置することが可能となる。（Ｂ）或いは（Ｃ）は、互いに反対方向から延長しても、ブラシ間角度を小さく設定できることを示している。このように、多数の回転接点片を備えて、多数のパルスを発生するためには、ブラシ間角度αを小さくする必要がある。そのため、例示の小型モータにおいて、２本の各回転検出用ブラシは、ブラシ間角度αを小さく設定しつつ、ブラシ自体が互いに接触しない様に、回転子のシャフト方向に取付位置をずらしてある。
【００２８】
また、前述の特許文献３にも記載されているように、二組の互いに位相のずれた回転検出信号を得ることにより、回転数だけでなく回転方向をも検出可能にすることが従来より行われているが、本発明は、回転検出用ブラシを板状もしくは線状の片持ちバネの形状としたことにより、さらにもう１対の回転検出用ブラシを取り付けるための十分なスペースを容易に確保することができる。例えば、６パルス／１回転のエンコーダの場合、２対の回転検出用ブラシは、互いに１６５°或いは１９５°ずらして、同一の回転接点部上に配置することができる。このようにして、モータの全体形状を大きくすること無く、容易に二相式エンコーダ構成にすることが可能になる。
【００２９】
図１０は、本発明を適用する小型モータの別の例を示す図であり、回転接点部及び回転検出用ブラシを含むエンコーダ装置の取り付け位置が図１とは異なる例である。（Ａ）は回転検出用ブラシの角度位置関係を例示する図、（Ｂ）は全体の縦断面図、（Ｃ）はモータ用ブラシの角度位置関係を例示する図である。
【００３０】
例示の金属ケース５は、中空筒状に形成されるが、両側が開放しており、その両開口側にそれぞれエンドキャップ６，６'が取り付けられている点で、図１とは異なっている。固定子磁極としてのマグネットが金属ケース５に取り付けられ、そして、シャフト上に積層コアと巻線によって構成される回転子磁極が、図１と同様に取り付けられるが、図１０においては、回転子磁極の一方の側にモータ用整流子７が、他方の側に回転接点部１２が取り付けられている。
【００３１】
金属ケース５の一方の開口に一方のエンドキャップ６を嵌着し、シャフト上に一体に組み立てられた回転子を挿入した後、金属ケース５の他方の開口を閉じるように他方のエンドキャップ６'を嵌着する。この一方のエンドキャップ６には、モータ用整流子７に対応してモータ用ブラシ８，８が取り付けられる一方、他方のエンドキャップ６'には、回転接点部１２に対応して回転検出用ブラシ１４，１４が取り付けられる。
【００３２】
図１１は、本発明を適用する小型モータのさらに別の例を示す図であり、回転接点部及び回転検出用ブラシを含むエンコーダ装置が、エンドキャップ外部のシャフト上に取り付けられている。（Ａ）は全体の縦断面図、（Ｂ）はモータ用ブラシ及び回転検出用ブラシの角度位置関係を例示する図である。
【００３３】
図示の小型モータは、有底中空筒状の金属ケース５の開口に嵌着されるエンドキャップ６の内部に、モータ用整流子７に接触する一対のモータ用ブラシ８，８のみが取り付けられている点で、図１に例示の構成とは相違する。モータシャフトはエンドキャップ６に設けた軸受１１の外方に突出させ、この突出したシャフト位置において回転接点部１２が取り付けられる。
【００３４】
さらに、金属ケース５のエンドキャップ６が嵌着されている側に、合成樹脂製のエンコーダ用ケース１５を取り付ける。このケース１５の取付は、金属ケース５或いはエンドキャップ６に対して、嵌め合わせ、接着、溶接などの適宜の取付手段を用いて行うことができる。このエンコーダ用ケース１５には、外部導出リード線（図示省略）に接続されている回転検出用ブラシ１４，１４が取り付けられる。このように構成したことにより、小型モータ部を通常のように組み立てた後に、エンコーダ装置を組立最終段階で取り付けることができるので、製造が容易となる。
【００３５】
このように、エンコーダ装置をエンドキャップ６側の外部に取り付けた例を図示して説明したが、エンコーダ装置は、ケース５の底部側外部に取り付けても同様な機能を達成することができる。この場合、回転接点部は、モータからケース５の底部側外部に突出したシャフト上に備えると共に、それに対応した位置において回転検出用ブラシをエンコーダ用ケースに取り付け、このエンコーダ用ケースを金属ケースに取り付ける。
【００３６】
図１２（Ａ）（Ｂ）は、回転接点片の別の例を示す図である。図示したように、金属ブラシが摺動して接触する表面部分に、モータのシャフト軸方向に或いはそれに対して斜め方向に、ライン状にした凹みを設けて、溝加工或いは波加工をしたものである。ライン状の凹みは、任意の形状にすることができるが、（Ａ）は矩形断面の溝加工を、また、（Ｂ）は三角形の断面の波加工を例示している。この断面形状は頂点を持たない滑らかな三角形にすることが好ましい。
【００３７】
金属ブラシ（特に、貴金属をクラッドした金属ブラシ）を用いると、モータ運転中に回転検出用ブラシが回転接点片を僅かではあるが削りながら摩耗する時がある。その場合、摺動する回転検出用ブラシの両側に位置する回転接点片部分より細い髭状の削りカスが発生することがある。ごく稀ではあるがその削りカスが線状であり且つ隣合う回転接点片を短絡する位置に留まると、電気的に絶縁されている回転接点片間が短絡され正常な出力波形が得られなくなることが生じる。
【００３８】
この線状の削りカスは、図１２（Ａ）（Ｂ）に例示したような凹みを設けることにより、長さを短くすることが可能となる。回転接点片間の間隔よりも短い削りカスであれば、発生したとしても、隣接する回転接点片を短絡することはない。
【００３９】
図１３及び図１４は、回転接点片のさらに別の例を示す図である。図１３は、接点片を打ち抜いた状態で示す曲げ加工前の平面図であり、図１４は、図１３に示した状態から曲げ加工した後回転接点部に組み込んだ状態にある回転接点片の断面図である。断面方向は回転検出ブラシの摺動方向である。図１２に例示の凹みに代えて、貫通穴（スリット）を設けた点において相違がある。図１３に例示の形状の回転接点片を打ち抜く際に、同時にシャフト軸方向にライン状の貫通穴を打ち抜くことができるので、図１２に例示の構成に対比して製造が容易となる。
【００４０】
図１４において、貫通穴（スリット）により区切られた回転接点片の周方向長さＡと回転接点片間隔長さＢの関係は、図１２に関して説明したことから明らかなように、Ａ＜Ｂでなければならない。但し、図１４の部分詳細図に示すように、実際の打ち抜き加工においては、貫通穴は理想状態図にあるよう鋭角には切断されず、切断部が丸みを帯びた変形が発生する。図中、回転接点片の周方向長さＡの内の変形部を除いた直線部分、即ち回転検出ブラシ摺動部長さを"ａ"で表している。この長さａは、回転接点片の摩耗につれて変化し得るが、通常使用における回転接点片の摩耗は変形部の深さより浅くなっている。
【００４１】
それ故、回転接点片間隔長さＢよりも小さくなるように構成する必要がある「回転接点片の周方向長さ」とは、厳密に言えば、理想状態の周方向長さＡではなく、そこから変形部を除いた実際の打ち抜き加工により形成される部分の長さａである。
【００４２】
また、貫通穴のライン方向がモータシャフト方向に対して平行になるものを例示したが、必ずしもその必要はなく、貫通穴をシャフト方向に対して斜めに配置することも可能である。
【００４３】
なお、回転接点片の実質的な周方向長さを、回転接点片間の間隔長さよりも小さくなるように構成することが望ましいということは、先に図１２を参照して前述したライン状の凹みを形成した場合に関しても同様である。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は、板状もしくは線状の片持ちバネ形状の金属ブラシとしたことにより、摩耗しても摺動面積はカーボンブラシと比較して極めて小さいので、回転接点片との接触は依然として点接触となり、回転検出用ブラシ間角度を小さくできると共に、デューティー比の変化が小さいパルスを得ることができる。また、回転接点片の個数を多くして多数パルスを得ることが容易に可能であり、回転接点片の形状を互いに同一とすれば、デューティー比が揃った多数パルスを得ることができる。
【００４５】
このように、本発明は、モータ１回転当たり複数個の、デューティー比の経時変化が小さくて、１回転当りの多数パルスのデューティー比が揃ったパルスを容易に得ることができるだけでなく、回転接点片の個数や回転検出用ブラシ間角度を設定すれば、希望する1回転当りのパルス数とデューティー比を自由に設定することが可能になる。これによって、精密な制御を必要とする用途に使用することができる。
【００４６】
また、本発明は、回転接点部を組立式により構成可能であるので、従来技術のようなモールド構造と比較してコストを下げる事が可能になる。
【００４７】
また、本発明は、回転接点片表面を溝加工や波加工し、或いはライン状の貫通穴を設けることにより、モータ運転中に回転接点片の削りカスが発生しても、隣合う回転接点片を短絡することはなく、正常な出力を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する小型モータを例示する図であり、（Ａ）は全体の縦断面図、（Ｂ）はモータ用ブラシ及び回転検出用ブラシの角度位置関係を例示する図、（Ｃ）は回転子のみを取り出して示す図である。
【図２】エンドキャップをモータ内部側から見た斜視図である。
【図３】回転検出用ブラシ取付を説明するための図である。
【図４】回転接点部の構成を示す図であり、（Ａ）は、シャフトを横方向にして切断した断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す回転接点部を図中の矢印Ｚ方向に見たＺ矢視図である。
【図５】回転接点部の動作を、６個の回転接点片が配置されている場合を例として説明する図である。
【図６】図５に例示した回転接点部により発生したパルスを示す図である。
【図７】従来技術に基づくモータ回転検知装置を説明するための図である。
【図８】図７とは別の従来技術に基づくモータ回転検知装置を説明するための図である。
【図９】従来技術のカーボンブラシが、導電部に摺接する摺動部が摩耗等により摺動面積が拡大することを説明するための図である。
【図１０】本発明を適用する小型モータの別の例を示す図であり、（Ａ）は回転検出用ブラシの角度位置関係を例示する図、（Ｂ）は全体の縦断面図、（Ｃ）はモータ用ブラシの角度位置関係を例示する図である。
【図１１】本発明を適用する小型モータのさらに別の例を示す図であり、（Ａ）は全体の縦断面図、（Ｂ）はモータ用ブラシ及び回転検出用ブラシの角度位置関係を例示する図である。
【図１２】回転接点片の別の例を示す図である。
【図１３】さらに別の例の回転接点片の曲げ加工前の平面図である。
【図１４】図１３に例示の回転接点片を曲げ加工後に回転接点部に組み込んだ状態にある回転接点片の断面図である。
【符号の説明】
１ シャフト
２ 積層コア
３ 巻線
４ 回転子
５ 金属ケース
６，６' エンドキャップ
７ モータ用整流子
８ モータ用ブラシ
９ マグネット
１０ 軸受
１１ 軸受
１２ 回転接点部
１３ 回転接点片
１４ 回転検出用ブラシ
１５ エンコーダ用ケース
２１ 回転接点芯
２２ ワッシヤー
２４，２５ 接続部
２６，２７ 接続部
２８ 金属製の蓋板
２９ ブラシホルダー
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの回転速度や位置を制御する為に必要なパルスを発生するエンコーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ＣＤやＤＶＤのような光ディスク駆動用に用いられる小型モータには、モータの回転速度や位置を検知するための装置を一体に組み込むことが求められている。このような検知装置には、磁石及びホール素子を用いて磁気的に検出するもの、或いはホトダイオード及びホトトランジスタを用いて反射光を検出する光学式のもの、或いは、１対のブラシ間の電気的導電を機械的にオンオフする機械式のものが知られているが、本発明は、この機械式エンコーダ装置に関する。
【０００３】
図７は、従来技術に基づく機械式のモータ回転検知装置を説明するための図である（特許文献１参照）。図示のように、回転子シャフトに、一対のブラシを摺接せしめた回転検知用回転接点部が設けられている。そしてこの回転検知用回転接点部は、外周に、銅等の導電材から成る大角度の導電部と、小角度の導電部が設けられ、大角度導電部と小角度導電部の境界にはスリットが形成されて両者は絶縁されている。
【０００４】
これによって、図７（Ａ）に示すように、一方のブラシが小角度導電部上にあり、他方のブラシが大角度導電部上にあるとき、一方のブラシから他方のブラシへの回路はＯＦＦに遮断される。さらに、モータ回転が進んで、図７（Ｂ）のような状態にあるとき、２つのブラシは共に、大角度導電部上にあるので、一方のブラシから他方のブラシへの回路は、ＯＮになる。このようにして、モータが１回転する間に、２つのＯＮパルスが発生することとなる。
【０００５】
これによって、両ブラシが共に大角度導電部に摺接する導通状態と、何れか一方のブラシが小角度導電部に摺接する非導通状態とを交互に繰り返すようにしてパルス信号を発生させるものである。このようにして発生したパルス信号によって、回転検知が可能になるだけでなく、これをカウントすることによって回転数の検知もできる。
【０００６】
或いは、図８に示すように、小角度導電部に代えて、絶縁性樹脂材等から成る非導電部を、回転検知用回転接点部上に形成しても、同様な原理で回転数を検知することが可能となる（特許文献２或いは特許文献３参照）。
【０００７】
しかし、いずれにしても、従来技術は、回転検出ブラシがカーボンブラシで構成される。カーボンブラシは、導電部に摺接する摺動部が摩耗等により摺動面積が拡大する。図９（Ａ）に示す状態は、カーボンブラシの初期状態であり、摩耗していないために、導電部とは点接触することとなる。これに対して、ブラシの使用時間の経過と共に、図９（Ｂ）に示すように、カーボンブラシは摩耗して、導電部とは面で接触する。この状態で、ブラシを導電部に対して点接触させることは不可能であり、２本のブラシ角度を小さく設定することができない。よって、多数パルスを得るために導電部の個数を多くして、ブラシ角度を小さく設定しても、カーボンブラシの摩耗が生じると、ブラシ間角度が無くなり、エンコーダ装置として機能しなくなる。また、カーボンブラシの摩耗により摺動部の面積が大きくなるので、パルスのデューティー比も変化してしまう不具合が生じる。
【０００８】
このように、従来技術は、回転検出ブラシがカーボンブラシだったので、デューティー比が変化しない多数パルスを得ることができない。多数パルスを得られない事とデューティー比が変化する事は、精密な制御を必要とする用途に使用出来なくなる等の不具合がある。検知した信号に基づき、単にモータ回転数を制御するだけでなく、回転角度位置も正確に制御したいという要求に、従来技術は応えることができない。
【０００９】
また、従来技術は、金型の中に、導電部等をセットした状態で樹脂を流し込むインサート成形と呼ばれる方法を用いたモールド構造によって構成されている。モールド構造を採用する従来技術では、モータ回転子の製造工程が容易なものとはならない。
【００１０】
【特許文献１】
実開昭５７−１５６８１号公報
【特許文献２】
実公平６−４９０９０号公報
【特許文献３】
特開平７−２８４２５８号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、係る問題点を解決して、モータ１回転当たり複数個の、デューティー比の経時変化が小さいパルスが得られ、また、１回転当たりのパルス数が６パルスなどの多数パルス化が容易な小型モータの機械式エンコーダ装置を提供することを目的としている。
【００１２】
また、本発明は、小型モータに一体に容易に組み立て可能にしたエンコーダ装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の小型モータに一体化したエンコーダ装置は、金属ケースの開口を閉じるように嵌着されるエンドキャップ、回転可能に支持されるシャフト上に、回転子磁極及びモータ用整流子を一体に組み付けて構成した回転子、及び該整流子上に当接する２つのモータ用ブラシを有する小型モータに一体に組み付けられる。回転子シャフト上に備えられた回転接点部及び該回転接点部に摺動接触する一対の回転検出用ブラシが備えられる。この回転接点部は、その外周面上に複数個の回転接点片を相互の間にスリットを設けて配置される。一対の回転検出用ブラシは、その側面部を摺動接触させる板状もしくは線状の片持ちバネの形状をしたバネ性を有する金属によって構成される。そして、一対の回転検出用ブラシが、それぞれ回転接点部に当接する接触点間の円弧角に相当するブラシ間角度を、１つの回転接点片に対応する円弧角よりも小さな角度に設定することにより、回転子シャフトが１回転する間に複数個のパルスを出力するよう構成したものである。
【００１４】
また、回転接点片は、回転検出用ブラシが摺動して接触する表面部分において、モータのシャフト軸方向又はそれに斜め方向にライン状の凹みを設けた溝加工或いは波加工、或いは、ライン状の貫通穴を設けたスリット加工をすることができる。
【００１５】
さらに、回転接点部は、回転子磁極に対してモータ用整流子とは同じ側又は反対側、若しくはエンドキャップ外部におけるような、シャフト上の任意の位置に取り付けることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、例示に基づき本発明を説明する。図１は、本発明を適用する小型モータを例示する図であり、（Ａ）は全体の縦断面図、（Ｂ）はモータ用ブラシ及び回転検出用ブラシの角度位置関係を例示する図、（Ｃ）は回転子のみを取り出して示す図である。図２は、エンドキャップをモータ内部側から見た斜視図である。
【００１７】
本発明を適用することのできる小型モータは、詳細は後述する回転接点部及び回転検出用ブラシを含むエンコーダ装置に関する構成を除いて、一般的小型モータに関する通常の技術を用いて構成することができる。ケース５は、金属材料により有底中空筒状に形成すると共に固定子磁極としてのマグネット９が取り付けられる。回転子は、特に図１（Ｃ）に見られるように、シャフト１上に積層コア２と巻線３によって構成される回転子磁極と、モータ用整流子７と、詳細は後述する回転接点部１２とを一体に組み付けて構成される。
【００１８】
有底中空筒状の金属ケース５の開口から、シャフト１上に一体に組み立てられた回転子４を挿入した後、金属ケース５の開口を閉じるように、エンドキャップ６が嵌着される。エンドキャップ６は、金属製の蓋板２８と合成樹脂製のブラシホルダー２９によって構成し、蓋板２８に設けた通常複数の凹部内に、対応して設けたブラシホルダー２９の嵌合部を嵌め込むことによって一体に固着される。このブラシホルダー２９には、モータ用整流子７に接触する一対のモータ用ブラシ８，８が取り付けられている。このモータ用ブラシ８，８は整流子接触側とは長さ方向の反対側端部が、接続部２４，２５においてエンドキャップ６の外部に導出されるリード線にそれぞれ接続されている。また、本発明の特徴とするエンコーダ装置の構成の一部をなす回転検出用ブラシ１４，１４が、ブラシホルダー２９に取り付けられて、接続部２６，２７において外部導出リード線に接続されている。
【００１９】
蓋板２８の中央部には、シャフト１のための軸受１１が収容される。シャフト１の他端は、金属ケース５の底部中央に設けられた別の軸受１０によって支持されると共に、外部負荷との機械的結合のためにそこを貫通して外部に突出している。これによって、エンドキャップ６を金属ケース５に嵌着した状態で、シャフト１の延長部を金属ケース底部から突出させて、回転子４は、金属ケース底部とエンドキャップ６とにそれぞれ設けられた軸受１０，１１によって回転可能に支持される。このとき、モータ用ブラシ８がモータ用整流子７上に当接すると共に、回転検出用ブラシ１４，１４が回転接点部１２上に当接するよう配置される。なお、エンドキャップ６全体を合成樹脂で構成することもできる。その際、この合成樹脂製のエンドキャップ６にモータ用ブラシ８，８、回転検出用ブラシ１４，１４、軸受１１等が取り付けられる。
【００２０】
外部電源からモータ用ブラシ８及びモータ用整流子７を介して供給された電流は、回転子磁極に巻かれた巻線３に流れ、これによって、モータは回転することができる。このような小型モータ自体の構成及び動作は、エンコーダ装置を除いて、通常のものであり、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００２１】
例示の小型モータには、本発明の特徴とするエンコーダ装置を構成する回転接点部１２及び一対の回転検出用ブラシ１４，１４が一体に取り付けられている。回転接点部１２は、モータ用整流子に隣接して、かつ、モータ用整流子の回転子磁極側とはシャフト上の反対側において、シャフト１上に備えられる。なお、図１０及び図１１を参照して後述するように、回転接点部１２は、シャフト上の他の位置に取り付け可能である。
【００２２】
図４は、回転接点部の構成を示す図であり、（Ａ）は、シャフトを横方向にして切断した断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す回転接点部を図中の矢印Ｚ方向に見たＺ矢視図である。図示したように、樹脂製などの不導通体からなる回転接点芯２１の外周面上に、複数個（例えば６個）の回転接点片１３を、相互の間にスリットを設けて、即ち互いに絶縁して組み付けた後、その上に、樹脂製のワッシャー２２を嵌め込むことにより、組み立て固定することができる。そして、このようにして組み立てられた回転接点部は、その回転接点芯２１の中央に設けた穴に、シャフト１を圧入して固定することにより組み立てられる。複数個の回転接点片１３は、その形状及び構成に関して同一にすることが望ましく、少なくともその円弧長さ（円周方向長さ）を互いに同一にしなければ、モータ１回転の間に発生する複数個のパルスのデューティー比を同一にすることができなくなる。
【００２３】
回転接点片１３に接触する一対の回転検出用ブラシ１４，１４は、図２に見られるように、エンドキャップ６に取り付けられる。この一対の回転検出用ブラシ１４，１４は、互いの間に、シャフト軸周りに角度をあけて、かつ、シャフト軸方向にも互いに接触しないだけの十分な間隔をとって、配置される。
【００２４】
回転検出用ブラシ１４，１４は金属ブラシであり、図２に示すように、板状もしくは線状の片持ちバネの形状をしており、また、先端部をフォーク状に切れ目を入れた構成とすることもできる。その材質はバネ性リン青銅等のバネ性を有した金属にすることができ、また、金属ブラシの回転接点片に接触する部分には、銀を主とした貴金属をクラッドすることができる。
【００２５】
この回転接点部の動作について、さらに図５及び図６を参照して、６個の回転接点片１３が配置されている場合を例として説明する。図５（Ａ）は、一対の回転検出用ブラシがそれぞれ、隣接して配置された別の回転接点片上に接触している状態を示している。この場合、一対の回転検出用ブラシの一方から、他方への回路はＯＦＦである。
【００２６】
この状態から、モータの回転が矢印で示した方向に進むと、図５（Ｂ）に示した状態となる。このとき、一対の回転検出用ブラシは共に、同一の回転接点片の上にあるから、一方の回転検出ブラシから、他方のブラシへの回路はショートされる。これをＯＮ状態で表している。その結果、図６に示すように、モータ１回転の間に、６パルスが発生する。図中、Ｔは時間軸であることを表している。このことから明らかなように、一対の回転検出用ブラシ間の角度αが、１個の回転接点片に対応する円弧角β（図５（Ａ）参照。β＜３６０°／回転接点片数）に等しいか、それよりも大きいときに、２つのブラシが１つの回転接点片の上にあってショートされることは生じ得ないから、ＯＮパルスを発生するためには、この角度以下にする必要がある。本発明は、ブラシ間角度α、回転接点片円弧角β、及び１つのスリットに対応する円弧角を調整することにより、デューティー比５０％を初めとして幅広い任意のデューティー比を得ることが可能となる。
【００２７】
なお、ブラシ間角度αとは、図５に見られるように、２つのブラシの回転接点片への２つの接触点のなす円弧角度である。この角度は、図２に例示したようなブラシ配置においては、シャフト軸まわりのブラシ取付角度に等しい。但し、ブラシ配置は、このような場合に限らない。図３は、ブラシ取付を説明するための図である。（Ａ）は、図２に示された場合と同じく、略同一方向からブラシを延長して取り付ける方法を示している。これによって、ブラシ間角度αを小さく配置することが可能となる。（Ｂ）或いは（Ｃ）は、互いに反対方向から延長しても、ブラシ間角度を小さく設定できることを示している。このように、多数の回転接点片を備えて、多数のパルスを発生するためには、ブラシ間角度αを小さくする必要がある。そのため、例示の小型モータにおいて、２本の各回転検出用ブラシは、ブラシ間角度αを小さく設定しつつ、ブラシ自体が互いに接触しない様に、回転子のシャフト方向に取付位置をずらしてある。
【００２８】
また、前述の特許文献３にも記載されているように、二組の互いに位相のずれた回転検出信号を得ることにより、回転数だけでなく回転方向をも検出可能にすることが従来より行われているが、本発明は、回転検出用ブラシを板状もしくは線状の片持ちバネの形状としたことにより、さらにもう１対の回転検出用ブラシを取り付けるための十分なスペースを容易に確保することができる。例えば、６パルス／１回転のエンコーダの場合、２対の回転検出用ブラシは、互いに１６５°或いは１９５°ずらして、同一の回転接点部上に配置することができる。このようにして、モータの全体形状を大きくすること無く、容易に二相式エンコーダ構成にすることが可能になる。
【００２９】
図１０は、本発明を適用する小型モータの別の例を示す図であり、回転接点部及び回転検出用ブラシを含むエンコーダ装置の取り付け位置が図１とは異なる例である。（Ａ）は回転検出用ブラシの角度位置関係を例示する図、（Ｂ）は全体の縦断面図、（Ｃ）はモータ用ブラシの角度位置関係を例示する図である。
【００３０】
例示の金属ケース５は、中空筒状に形成されるが、両側が開放しており、その両開口側にそれぞれエンドキャップ６，６'が取り付けられている点で、図１とは異なっている。固定子磁極としてのマグネットが金属ケース５に取り付けられ、そして、シャフト上に積層コアと巻線によって構成される回転子磁極が、図１と同様に取り付けられるが、図１０においては、回転子磁極の一方の側にモータ用整流子７が、他方の側に回転接点部１２が取り付けられている。
【００３１】
金属ケース５の一方の開口に一方のエンドキャップ６を嵌着し、シャフト上に一体に組み立てられた回転子を挿入した後、金属ケース５の他方の開口を閉じるように他方のエンドキャップ６'を嵌着する。この一方のエンドキャップ６には、モータ用整流子７に対応してモータ用ブラシ８，８が取り付けられる一方、他方のエンドキャップ６'には、回転接点部１２に対応して回転検出用ブラシ１４，１４が取り付けられる。
【００３２】
図１１は、本発明を適用する小型モータのさらに別の例を示す図であり、回転接点部及び回転検出用ブラシを含むエンコーダ装置が、エンドキャップ外部のシャフト上に取り付けられている。（Ａ）は全体の縦断面図、（Ｂ）はモータ用ブラシ及び回転検出用ブラシの角度位置関係を例示する図である。
【００３３】
図示の小型モータは、有底中空筒状の金属ケース５の開口に嵌着されるエンドキャップ６の内部に、モータ用整流子７に接触する一対のモータ用ブラシ８，８のみが取り付けられている点で、図１に例示の構成とは相違する。モータシャフトはエンドキャップ６に設けた軸受１１の外方に突出させ、この突出したシャフト位置において回転接点部１２が取り付けられる。
【００３４】
さらに、金属ケース５のエンドキャップ６が嵌着されている側に、合成樹脂製のエンコーダ用ケース１５を取り付ける。このケース１５の取付は、金属ケース５或いはエンドキャップ６に対して、嵌め合わせ、接着、溶接などの適宜の取付手段を用いて行うことができる。このエンコーダ用ケース１５には、外部導出リード線（図示省略）に接続されている回転検出用ブラシ１４，１４が取り付けられる。このように構成したことにより、小型モータ部を通常のように組み立てた後に、エンコーダ装置を組立最終段階で取り付けることができるので、製造が容易となる。
【００３５】
このように、エンコーダ装置をエンドキャップ６側の外部に取り付けた例を図示して説明したが、エンコーダ装置は、ケース５の底部側外部に取り付けても同様な機能を達成することができる。この場合、回転接点部は、モータからケース５の底部側外部に突出したシャフト上に備えると共に、それに対応した位置において回転検出用ブラシをエンコーダ用ケースに取り付け、このエンコーダ用ケースを金属ケースに取り付ける。
【００３６】
図１２（Ａ）（Ｂ）は、回転接点片の別の例を示す図である。図示したように、金属ブラシが摺動して接触する表面部分に、モータのシャフト軸方向に或いはそれに対して斜め方向に、ライン状にした凹みを設けて、溝加工或いは波加工をしたものである。ライン状の凹みは、任意の形状にすることができるが、（Ａ）は矩形断面の溝加工を、また、（Ｂ）は三角形の断面の波加工を例示している。この断面形状は頂点を持たない滑らかな三角形にすることが好ましい。
【００３７】
金属ブラシ（特に、貴金属をクラッドした金属ブラシ）を用いると、モータ運転中に回転検出用ブラシが回転接点片を僅かではあるが削りながら摩耗する時がある。その場合、摺動する回転検出用ブラシの両側に位置する回転接点片部分より細い髭状の削りカスが発生することがある。ごく稀ではあるがその削りカスが線状であり且つ隣合う回転接点片を短絡する位置に留まると、電気的に絶縁されている回転接点片間が短絡され正常な出力波形が得られなくなることが生じる。
【００３８】
この線状の削りカスは、図１２（Ａ）（Ｂ）に例示したような凹みを設けることにより、長さを短くすることが可能となる。回転接点片間の間隔よりも短い削りカスであれば、発生したとしても、隣接する回転接点片を短絡することはない。
【００３９】
図１３及び図１４は、回転接点片のさらに別の例を示す図である。図１３は、接点片を打ち抜いた状態で示す曲げ加工前の平面図であり、図１４は、図１３に示した状態から曲げ加工した後回転接点部に組み込んだ状態にある回転接点片の断面図である。断面方向は回転検出ブラシの摺動方向である。図１２に例示の凹みに代えて、貫通穴（スリット）を設けた点において相違がある。図１３に例示の形状の回転接点片を打ち抜く際に、同時にシャフト軸方向にライン状の貫通穴を打ち抜くことができるので、図１２に例示の構成に対比して製造が容易となる。
【００４０】
図１４において、貫通穴（スリット）により区切られた回転接点片の周方向長さＡと回転接点片間隔長さＢの関係は、図１２に関して説明したことから明らかなように、Ａ＜Ｂでなければならない。但し、図１４の部分詳細図に示すように、実際の打ち抜き加工においては、貫通穴は理想状態図にあるよう鋭角には切断されず、切断部が丸みを帯びた変形が発生する。図中、回転接点片の周方向長さＡの内の変形部を除いた直線部分、即ち回転検出ブラシ摺動部長さを"ａ"で表している。この長さａは、回転接点片の摩耗につれて変化し得るが、通常使用における回転接点片の摩耗は変形部の深さより浅くなっている。
【００４１】
それ故、回転接点片間隔長さＢよりも小さくなるように構成する必要がある「回転接点片の周方向長さ」とは、厳密に言えば、理想状態の周方向長さＡではなく、そこから変形部を除いた実際の打ち抜き加工により形成される部分の長さａである。
【００４２】
また、貫通穴のライン方向がモータシャフト方向に対して平行になるものを例示したが、必ずしもその必要はなく、貫通穴をシャフト方向に対して斜めに配置することも可能である。
【００４３】
なお、回転接点片の実質的な周方向長さを、回転接点片間の間隔長さよりも小さくなるように構成することが望ましいということは、先に図１２を参照して前述したライン状の凹みを形成した場合に関しても同様である。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は、板状もしくは線状の片持ちバネ形状の金属ブラシとしたことにより、摩耗しても摺動面積はカーボンブラシと比較して極めて小さいので、回転接点片との接触は依然として点接触となり、回転検出用ブラシ間角度を小さくできると共に、デューティー比の変化が小さいパルスを得ることができる。また、回転接点片の個数を多くして多数パルスを得ることが容易に可能であり、回転接点片の形状を互いに同一とすれば、デューティー比が揃った多数パルスを得ることができる。
【００４５】
このように、本発明は、モータ１回転当たり複数個の、デューティー比の経時変化が小さくて、１回転当りの多数パルスのデューティー比が揃ったパルスを容易に得ることができるだけでなく、回転接点片の個数や回転検出用ブラシ間角度を設定すれば、希望する1回転当りのパルス数とデューティー比を自由に設定することが可能になる。これによって、精密な制御を必要とする用途に使用することができる。
【００４６】
また、本発明は、回転接点部を組立式により構成可能であるので、従来技術のようなモールド構造と比較してコストを下げる事が可能になる。
【００４７】
また、本発明は、回転接点片表面を溝加工や波加工し、或いはライン状の貫通穴を設けることにより、モータ運転中に回転接点片の削りカスが発生しても、隣合う回転接点片を短絡することはなく、正常な出力を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する小型モータを例示する図であり、（Ａ）は全体の縦断面図、（Ｂ）はモータ用ブラシ及び回転検出用ブラシの角度位置関係を例示する図、（Ｃ）は回転子のみを取り出して示す図である。
【図２】エンドキャップをモータ内部側から見た斜視図である。
【図３】回転検出用ブラシ取付を説明するための図である。
【図４】回転接点部の構成を示す図であり、（Ａ）は、シャフトを横方向にして切断した断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す回転接点部を図中の矢印Ｚ方向に見たＺ矢視図である。
【図５】回転接点部の動作を、６個の回転接点片が配置されている場合を例として説明する図である。
【図６】図５に例示した回転接点部により発生したパルスを示す図である。
【図７】従来技術に基づくモータ回転検知装置を説明するための図である。
【図８】図７とは別の従来技術に基づくモータ回転検知装置を説明するための図である。
【図９】従来技術のカーボンブラシが、導電部に摺接する摺動部が摩耗等により摺動面積が拡大することを説明するための図である。
【図１０】本発明を適用する小型モータの別の例を示す図であり、（Ａ）は回転検出用ブラシの角度位置関係を例示する図、（Ｂ）は全体の縦断面図、（Ｃ）はモータ用ブラシの角度位置関係を例示する図である。
【図１１】本発明を適用する小型モータのさらに別の例を示す図であり、（Ａ）は全体の縦断面図、（Ｂ）はモータ用ブラシ及び回転検出用ブラシの角度位置関係を例示する図である。
【図１２】回転接点片の別の例を示す図である。
【図１３】さらに別の例の回転接点片の曲げ加工前の平面図である。
【図１４】図１３に例示の回転接点片を曲げ加工後に回転接点部に組み込んだ状態にある回転接点片の断面図である。
【符号の説明】
１ シャフト
２ 積層コア
３ 巻線
４ 回転子
５ 金属ケース
６，６' エンドキャップ
７ モータ用整流子
８ モータ用ブラシ
９ マグネット
１０ 軸受
１１ 軸受
１２ 回転接点部
１３ 回転接点片
１４ 回転検出用ブラシ
１５ エンコーダ用ケース
２１ 回転接点芯
２２ ワッシヤー
２４，２５ 接続部
２６，２７ 接続部
２８ 金属製の蓋板
２９ ブラシホルダー
Claims (12)
- 金属ケースの開口を閉じるように嵌着されるエンドキャップ、回転可能に支持されるシャフト上に、回転子磁極及びモータ用整流子を一体に組み付けて構成した回転子、及び該整流子上に当接する２つのモータ用ブラシを有する小型モータに一体に組み付けられる小型モータに一体化したエンコーダ装置において、
前記回転子シャフト上に備えられた前記モータ用整流子とは別個の回転接点部及び該回転接点部に摺動接触する一対の回転検出用ブラシを備え、
前記回転接点部は、回転子シャフト上に固定された不導通体からなる回転接点芯の外周面上に、複数個の回転接点片を相互の間にスリットを設けて配置し、
前記一対の回転検出用ブラシは、その側面部を摺動接触させる板状もしくは線状の片持ちバネの形状をしたバネ性を有する金属によって構成して、
前記一対の回転検出用ブラシが、それぞれ回転接点部に当接する接触点間の円弧角に相当するブラシ間角度を、１つの回転接点片に対応する円弧角よりも小さな角度に設定し、
前記一対の回転検出用ブラシの両方が同一の回転接点片の上にあるとき、該一対の回転検出用ブラシの一方から他方への回路をオンにし、かつ、該一対の回転検出用ブラシがそれぞれ異なる回転接点片の上にあるとき、該一対の回転検出用ブラシの一方から他方への回路をオフにすることにより、回転子シャフトが１回転する間に複数個のパルスを出力するよう構成したことから成る小型モータに一体化したエンコーダ装置。 - 前記回転接点片は、前記回転検出用ブラシが摺動して接触する表面部分において、モータのシャフト軸方向又はそれに斜め方向にライン状の凹みを設けた溝加工或いは波加工をした請求項１に記載の小型モータに一体化したエンコーダ装置。
- 前記凹みにより区切られた前記回転接点片の実質的な周方向長さを、前記回転接点片間の間隔長さよりも小さくなるように構成した請求項２に記載の小型モータに一体化したエンコーダ装置。
- 前記回転接点片は、前記回転検出用ブラシが摺動して接触する表面部分において、モータのシャフト軸方向又はそれに斜め方向にライン状の貫通穴を設けたスリット加工をした請求項１に記載の小型モータに一体化したエンコーダ装置。
- 前記貫通穴により区切られた前記回転接点片の実質的な周方向長さを、前記回転接点片間の間隔長さよりも小さくなるように構成した請求項４に記載の小型モータに一体化したエンコーダ装置。
- 前記回転接点部は、モータ用整流子に隣接して、かつ、モータ用整流子の回転子磁極側とは反対側において、シャフト上に備えられる請求項１に記載の小型モータに一体化したエンコーダ装置。
- 前記回転接点部は、回転子磁極の一方の側に設けたモータ用整流子とは反対の他方の側においてシャフト上に備えると共に、それに対応した位置に前記回転検出用ブラシを設けた請求項１に記載の小型モータに一体化したエンコーダ装置。
- 前記回転接点部は、モータからエンドキャップ外部或いは金属ケースの底部側外部に突出したシャフト上に備えると共に、それに対応した位置において前記回転検出用ブラシをエンコーダ用ケースに取り付け、該エンコーダ用ケースを前記金属ケース又はエンドキャップに取り付けた請求項１に記載の小型モータに一体化したエンコーダ装置。
- 前記回転接点部は、回転子シャフト上に取り付けられる樹脂製などの不導通体からなる回転接点芯の外周面上に、前記複数個の回転接点片を組み付けたその上に、ワッシャーを嵌め込むことにより、組み立て固定して構成した請求項１に記載の小型モータに一体化したエンコーダ装置。
- 前記エンドキャップに設けられてモータ用ブラシを取り付ける樹脂製のブラシホルダーに、前記一対の回転検出用ブラシが取り付けられる請求項１に記載の小型モータに一体化したエンコーダ装置。
- 前記一対の回転検出用ブラシは、シャフト軸方向に互いに接触しないだけの十分な間隔をとって配置される請求項１に記載の小型モータに一体化したエンコーダ装置。
- 前記一対の回転検出用ブラシは、前記回転接点部に接触する部分に、貴金属をクラッドすることにより構成した請求項１に記載の小型モータに一体化したエンコーダ装置。
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