JP5651040B2 - Sensor unit and composite substrate - Google Patents

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本発明は、可撓性基板が剛性の回路基板に電気的に接続されたセンサユニット、および複合基板に関するものである。   The present invention relates to a sensor unit in which a flexible board is electrically connected to a rigid circuit board, and a composite board.

固定体に対する回転体の回転を検出するロータリエンコーダは、一般に、周方向にN極およびS極が配置された磁気トラックを備えた磁気スケールに対して磁気抵抗素子等の感磁素子を対向させた構成を有している(例えば、特許文献1〜3参照)。   In general, a rotary encoder that detects the rotation of a rotating body with respect to a fixed body has a magnetosensitive element such as a magnetoresistive element opposed to a magnetic scale having a magnetic track in which N and S poles are arranged in the circumferential direction. It has a configuration (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

特開2007−271608号公報JP 2007-271608 A 特開2000−121384号公報JP 2000-121384 A 特許3200361号公報Japanese Patent No. 3200361

かかるロータリエンコーダ等の検出装置において、感磁素子等のセンサ素子は、配置すべき位置の制約等から可撓性基板に接続されるが、かかるセンサ素子からの出力信号に対する増幅回路等は、可撓性基板上に構成することは困難である。そこで、本願発明者等は、剛性の回路基板上に増幅回路等を構成し、かかる回路基板と可撓性基板とを電気的に接続した複合基板を用いることを検討している。しかしながら、可撓性基板は、絶縁性の基材フィルムの一方面側には、複数本の導電パターンおよび絶縁保護層がこの順に形成されており、可撓性基板の一方側端部において、絶縁保護層から露出している導電パターンの端部が、回路基板と電気的に接続される可撓性基板側端子として利用されるため、可撓性基板に応力が加わった際、絶縁保護層の端縁に沿って応力が集中し、絶縁保護層の端縁で導電パターンが切断するという問題が発生しやすい。かかる問題は、センサ素子として感磁素子以外のセンサ素子を用いたセンサユニットに用いた複合基板でも同様に発生するとともに、センサユニット以外の装置に用いた複合基板でも同様に発生する問題である。   In such a detection device such as a rotary encoder, a sensor element such as a magnetosensitive element is connected to a flexible substrate due to restrictions on the position to be arranged. An amplifier circuit for an output signal from such a sensor element is acceptable. It is difficult to construct on a flexible substrate. Therefore, the inventors of the present application are considering using a composite substrate in which an amplifier circuit or the like is configured on a rigid circuit substrate and the circuit substrate and the flexible substrate are electrically connected. However, in the flexible substrate, a plurality of conductive patterns and an insulating protective layer are formed in this order on one side of the insulating base film, and insulation is provided at one end of the flexible substrate. Since the end portion of the conductive pattern exposed from the protective layer is used as a flexible substrate side terminal electrically connected to the circuit substrate, when stress is applied to the flexible substrate, the insulating protective layer The stress is concentrated along the edge, and the problem that the conductive pattern is cut at the edge of the insulating protective layer is likely to occur. Such a problem occurs similarly in a composite substrate used in a sensor unit using a sensor element other than a magnetosensitive element as a sensor element, and also occurs in a composite substrate used in an apparatus other than the sensor unit.

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、可撓性基板と剛性の回路基板とを接続した場合でも、可撓性基板において絶縁保護層の端縁で導電パターンが切断することを防止することのできるセンサユニットおよび複合基板を提供することにある。   In view of the above problems, the object of the present invention is to prevent the conductive pattern from being cut at the edge of the insulating protective layer in the flexible substrate even when the flexible substrate and the rigid circuit substrate are connected. An object of the present invention is to provide a sensor unit and a composite substrate that can be used.

上記課題を解決するために、本発明は、センサ素子と、該センサ素子が電気的に接続された可撓性基板と、該可撓性基板に電気的に接続された剛性の回路基板と、を有するセンサユニットであって、前記可撓性基板は、絶縁性の基材フィルムと、該基材フィルムの一方面に形成された複数本の導電パターンと、該複数本の導電パターンのうち、前記回路基板と電気的に接続される端部が可撓性基板側端子として幅方向に並ぶ一方の基板端部を避けて前記導電パターン上に積層された絶縁保護層と、を有し、前記可撓性基板の幅方向の両端部には、前記絶縁保護層において前記一方の基板端部が位置する側の端縁の延長線上に、当該端縁への曲げ応力の集中を緩和する応力緩和部が設けられ、前記応力緩和部は、前記基材フィルムを残して前記絶縁保護層を除去した切り欠き部分になっていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a sensor element, a flexible board to which the sensor element is electrically connected, a rigid circuit board to be electrically connected to the flexible board, The flexible substrate includes an insulating base film, a plurality of conductive patterns formed on one surface of the base film, and the plurality of conductive patterns. An insulating protection layer laminated on the conductive pattern so as to avoid one substrate end arranged in the width direction as a flexible substrate side terminal, and an end electrically connected to the circuit board, Stress relaxation that relaxes the concentration of bending stress on the edge on the extension line of the edge on the side where the one substrate edge is located in the insulating protective layer at both ends in the width direction of the flexible substrate part is provided et al is, the stress absorbing portions, the leaving the base film It characterized that it is cut out portion to remove an edge protective layer.

また、本発明は、可撓性基板と、該可撓性基板に電気的に接続された剛性の回路基板と、を有する複合基板であって、前記可撓性基板は、絶縁性の基材フィルムと、該基材フィルムの一方面に形成された複数本の導電パターンと、該複数本の導電パターンのうち、前
記回路基板と電気的に接続される端部が可撓性基板側端子として幅方向に並ぶ一方の基板端部を避けて前記導電パターン上に積層された絶縁保護層と、を有し、前記可撓性基板の幅方向の両端部には、前記絶縁保護層において前記一方の基板端部が位置する側の端縁の延長線上に、当該端縁への曲げ応力の集中を緩和する応力緩和部が設けられ、前記応力緩和部は、前記基材フィルムを残して前記絶縁保護層を除去した切り欠き部分になっていることを特徴とする。
Further, the present invention is a composite substrate having a flexible substrate and a rigid circuit substrate electrically connected to the flexible substrate, wherein the flexible substrate is an insulating substrate. A film, a plurality of conductive patterns formed on one surface of the base film, and an end portion of the plurality of conductive patterns electrically connected to the circuit board is a flexible substrate side terminal An insulating protective layer that is laminated on the conductive pattern so as to avoid one end of the substrate aligned in the width direction, and the one end of the insulating protective layer is disposed at both ends in the width direction of the flexible substrate. on the extension of the edge on the side where the substrate ends of the are located, stress absorbing portion to alleviate the concentration of a bending stress in the edge is provided et al is, the stress absorbing portions, leaving the base film wherein It is characterized by a cutout portion from which the insulating protective layer has been removed .

本発明では、可撓性基板と回路基板とが電気的に接続されて複合基板が構成されており、かかる複合基板において、可撓性基板は、絶縁性の基材フィルムの一方面側には、複数本の導電パターンおよび絶縁保護層がこの順に形成されており、可撓性基板の一方側端部において、絶縁保護層から露出している導電パターンの端部が、回路基板と電気的に接続される可撓性基板側端子として利用される。ここで、可撓性基板に応力が加わった際、絶縁保護層の端縁に沿って曲げ応力が集中しようとするが、可撓性基板の幅方向の両端部において、絶縁保護層の端縁の延長線上には応力緩和部が設けられているため、絶縁保護層の端縁に曲げ応力が集中することを回避することができる。従って、絶縁保護層の端縁で導電パターンが切断することを防止することができる。   In the present invention, a flexible substrate and a circuit board are electrically connected to form a composite substrate, and in such a composite substrate, the flexible substrate is placed on one side of the insulating base film. A plurality of conductive patterns and an insulating protective layer are formed in this order, and at one end of the flexible substrate, the end of the conductive pattern exposed from the insulating protective layer is electrically connected to the circuit board. Used as a flexible substrate side terminal to be connected. Here, when stress is applied to the flexible substrate, bending stress tends to concentrate along the edge of the insulating protective layer, but the edge of the insulating protective layer is formed at both ends in the width direction of the flexible substrate. Since the stress relaxation portion is provided on the extended line, it is possible to avoid bending stress from being concentrated on the edge of the insulating protective layer. Therefore, it is possible to prevent the conductive pattern from being cut at the edge of the insulating protective layer.

また、本発明において、前記応力緩和部、前記絶縁保護層の切り欠き部分になっているため、可撓性基板に応力が加わった際、かかる応力は、幅方向の両端部に設けられた絶縁保護層の切り欠き部分で吸収され、絶縁保護層の端縁に沿って直線的に強く伝わることを緩和することができる。それ故、絶縁保護層の端縁で導電パターンが切断することを防止することができる。 In the present invention, since the stress relaxation portion is a cutout portion of the insulating protective layer, when stress is applied to the flexible substrate, the stress is provided at both ends in the width direction. Absorption at the notch portion of the insulating protective layer and the strong transmission linearly along the edge of the insulating protective layer can be mitigated. Therefore, it is possible to prevent the conductive pattern from being cut at the edge of the insulating protective layer.

この場合、前記応力緩和部において、前記絶縁保護層の切り欠き部分は、湾曲した形状をもって凹むように切り欠かれていることが好ましい。かかる構成によれば、絶縁保護層の端縁に沿って応力が直線的に強く伝わることをより確実に緩和することができるので、絶縁保護層の端縁で導電パターンが切断することをより確実に防止することができる。   In this case, in the stress relaxation part, it is preferable that the notch portion of the insulating protective layer is notched so as to be recessed with a curved shape. According to such a configuration, it is possible to more reliably relieve stress from being transmitted linearly and strongly along the edge of the insulating protective layer, so that the conductive pattern is more reliably cut at the edge of the insulating protective layer. Can be prevented.

本発明において、前記応力緩和部には、前記回路基板との電気的な接続に寄与しないダミー端子が設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、可撓性基板に応力が加わった際、かかる応力は、ダミー端子で吸収され、絶縁保護層の端縁に沿って直線的に強く伝わることを緩和することができる。それ故、絶縁保護層の端縁で導電パターンが切断することを防止することができる。   In this invention, it is preferable that the stress relaxation part is provided with a dummy terminal that does not contribute to electrical connection with the circuit board. According to this configuration, when stress is applied to the flexible substrate, the stress is absorbed by the dummy terminal and can be mitigated from being strongly transmitted linearly along the edge of the insulating protective layer. Therefore, it is possible to prevent the conductive pattern from being cut at the edge of the insulating protective layer.

本発明において、前記可撓性基板の前記一方の基板端部は、前記端子が露出している面側を前記回路基板が位置する側と反対側に向けて当該回路基板に重ねられ、前記回路基板において前記可撓性基板の前記一方の基板端部から露出する回路基板側端子と前記端子とは、前記回路基板側端子と前記端子とに跨るように設けられたハンダにより導通している構成を採用することができる。かかる構成によれば、可撓性基板が片面基板である等が理由で可撓性基板の向きに制約があっても、可撓性基板と回路基板とを電気的に接続することができる。   In the present invention, the one substrate end of the flexible substrate is overlaid on the circuit board with the surface side where the terminals are exposed facing away from the side on which the circuit board is located. The circuit board side terminal exposed from the one board end of the flexible board and the terminal in the board are electrically connected by solder provided so as to straddle the circuit board side terminal and the terminal. Can be adopted. According to such a configuration, the flexible substrate and the circuit board can be electrically connected even if the orientation of the flexible substrate is restricted because the flexible substrate is a single-sided substrate or the like.

本発明は、前記可撓性基板が、前記一方の基板端部と、該一方の基板端部と反対側に位置する他方の基板端部との間でU字状に曲げられている場合に適用すると効果的である。可撓性基板をU字状に曲げると、可撓性基板に大きな応力が加わり、絶縁保護層の端縁に沿って曲げ応力が集中しようとするが、本発明によれば、絶縁保護層の端縁の延長線上には応力緩和部が設けられているため、絶縁保護層の端縁に曲げ応力が集中することを回避することができる。従って、絶縁保護層の端縁で導電パターンが切断することを防止することができる。それ故、可撓性基板をU字状に曲げた場合でも、高い信頼性を得ることができる。   In the present invention, when the flexible substrate is bent in a U shape between the one substrate end and the other substrate end located on the opposite side of the one substrate end. It is effective when applied. When the flexible substrate is bent in a U-shape, a large stress is applied to the flexible substrate, and the bending stress tends to concentrate along the edge of the insulating protective layer. Since the stress relaxation portion is provided on the extended line of the edge, it is possible to avoid the bending stress from being concentrated on the edge of the insulating protective layer. Therefore, it is possible to prevent the conductive pattern from being cut at the edge of the insulating protective layer. Therefore, even when the flexible substrate is bent in a U shape, high reliability can be obtained.

本発明において、可撓性基板は、絶縁性の基材フィルムの一方面側には、複数本の導電パターンおよび絶縁保護層がこの順に形成されており、可撓性基板の一方側端部において、絶縁保護層から露出している導電パターンの端部が、回路基板と電気的に接続される可撓性基板側端子として利用される。ここで、可撓性基板に応力が加わった際、絶縁保護層の端縁に沿って曲げ応力が集中しようとするが、可撓性基板の幅方向の両端部において、絶縁保護層の端縁の延長線上には応力緩和部が設けられているため、絶縁保護層の端縁に曲げ応力が集中することを回避することができる。従って、絶縁保護層の端縁で導電パターンが切断することを防止することができる。   In the present invention, the flexible substrate has a plurality of conductive patterns and an insulating protective layer formed in this order on one side of the insulating base film, and at one end of the flexible substrate. The end portion of the conductive pattern exposed from the insulating protective layer is used as a flexible substrate side terminal electrically connected to the circuit board. Here, when stress is applied to the flexible substrate, bending stress tends to concentrate along the edge of the insulating protective layer, but the edge of the insulating protective layer is formed at both ends in the width direction of the flexible substrate. Since the stress relaxation portion is provided on the extension line, it is possible to avoid bending stress from being concentrated on the edge of the insulating protective layer. Therefore, it is possible to prevent the conductive pattern from being cut at the edge of the insulating protective layer.

本発明に係るロータリエンコーダの基本構成等を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the basic composition etc. of the rotary encoder which concerns on this invention. 本発明に係るロータリエンコーダの具体的構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the specific structural example of the rotary encoder which concerns on this invention. 本発明に係るロータリエンコーダのセンサユニットの説明図である。It is explanatory drawing of the sensor unit of the rotary encoder which concerns on this invention. 本発明に係るロータリエンコーダのセンサユニットの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the sensor unit of the rotary encoder which concerns on this invention. 本発明に係るロータリエンコーダの感磁素子の説明図である。It is explanatory drawing of the magnetic sensitive element of the rotary encoder which concerns on this invention. 本発明に係るロータリエンコーダのセンサユニットに用いたホルダの説明図である。It is explanatory drawing of the holder used for the sensor unit of the rotary encoder which concerns on this invention. 本発明に係るロータリエンコーダのセンサユニットに用いた可撓性基板等の説明図である。It is explanatory drawing of the flexible board | substrate etc. which were used for the sensor unit of the rotary encoder which concerns on this invention. 本発明に係るロータリエンコーダのセンサユニットにおいて感磁素子をホルダに固定した様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that the magnetosensitive element was fixed to the holder in the sensor unit of the rotary encoder which concerns on this invention. 本発明に係るロータリエンコーダの磁気スケールの説明図である。It is explanatory drawing of the magnetic scale of the rotary encoder which concerns on this invention.

以下に、図面を参照して、本発明を適用したロータリエンコーダの実施の形態を説明する。なお、ロータリエンコーダにおいて、固定体に対する回転体の回転を検出するにあたっては、固定体に磁気スケールを設け、回転体に感磁素子(センサユニット)を設けた構成、および固定体に感磁素子(センサユニット)を設け、回転体に磁気スケールを設けた構成のいずれの構成を採用してもよいが、以下の説明では、固定体に感磁素子(センサユニット)を設け、回転体に磁気スケールを設けた構成を中心に説明する。また、以下に参照する図面において、マグネットおよび感磁素子等の構成について模式的に示してある。   Embodiments of a rotary encoder to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. In the rotary encoder, when detecting the rotation of the rotating body relative to the fixed body, the fixed body is provided with a magnetic scale, the rotating body is provided with a magnetosensitive element (sensor unit), and the fixed body has a magnetosensitive element ( Any of the configurations in which the sensor unit is provided and the rotating body is provided with a magnetic scale may be employed. However, in the following description, a magnetic sensitive element (sensor unit) is provided in the fixed body and the rotating body is provided with a magnetic scale. A description will be given centering on the configuration provided with. Further, in the drawings referred to below, configurations of a magnet, a magnetosensitive element, and the like are schematically shown.

(ロータリエンコーダの基本構成)
図1は、本発明に係るロータリエンコーダ1の基本構成等を示す説明図であり、図1(a)、(b)、(c)は、磁気スケールと感磁素子との位置関係等を模式的に示す説明図、感磁素子からの出力信号の説明図、および感磁素子からの出力信号と回転体の角度位置θ(電気角)との関係を示す説明図である。
(Basic configuration of rotary encoder)
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a basic configuration and the like of a rotary encoder 1 according to the present invention. FIGS. 1A, 1B, and 1C schematically illustrate a positional relationship between a magnetic scale and a magnetosensitive element. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an output signal from the magnetosensitive element, and an explanatory diagram showing a relationship between the output signal from the magnetosensitive element and the angular position θ (electrical angle) of the rotating body.

図1に示すように、本形態のロータリエンコーダ1において、回転体の側には、磁気スケール2が設けられ、固定体の側には、センサユニット5が設けられている。磁気スケール2は、N極とS極とが周方向において交互に着磁された磁気トラック31を回転軸線方向Lの一方側L1に向けており、センサユニット5は、磁気トラック31に対して回転軸線方向Lの一方側L1で対向する感磁素子6(センサ素子)を備えている。本形態では、磁気トラック31には、トラック311、312が2列、同心状に並列して形成されている。かかる磁気トラック31において、2つのトラック311、312の間ではN極およびS極の位置が周方向でずれており、本形態では、2つのトラック311、312の間においてN極およびS極が周方向に1極分ずれている。   As shown in FIG. 1, in the rotary encoder 1 of this embodiment, a magnetic scale 2 is provided on the rotating body side, and a sensor unit 5 is provided on the fixed body side. The magnetic scale 2 directs the magnetic track 31 in which the N pole and the S pole are alternately magnetized in the circumferential direction toward one side L1 in the rotation axis direction L, and the sensor unit 5 rotates with respect to the magnetic track 31. A magnetosensitive element 6 (sensor element) is provided opposite to one side L1 in the axial direction L. In this embodiment, the magnetic track 31 has two rows of tracks 311 and 312 concentrically arranged in parallel. In the magnetic track 31, the positions of the N pole and the S pole are shifted in the circumferential direction between the two tracks 311 and 312. In this embodiment, the N pole and the S pole are rotated between the two tracks 311 and 312. It is shifted by one pole in the direction.

本形態において、感磁素子6は、磁気抵抗素子であり、磁気トラック31の位相に対して、互いに90°の位相差を有するA相(SIN)の磁気抵抗パターンとB相(COS)の磁気抵抗パターンとを備えている。かかる感磁素子(磁気抵抗素子)において、A相の磁気抵抗パターンは、180°の位相差をもって回転体の移動検出を行う+a相(SIN+)の磁気抵抗パターン64および−a相(SIN-)の磁気抵抗パターン62を備えており、B相の磁気抵抗パターンは、180°の位相差をもって回転体の移動検出を行う+b相(COS+)の磁気抵抗パターン63および−b相(COS-)の磁気抵抗パターン61を備えている。+a相の磁気抵抗パターン64および−a相の磁気抵抗パターン62は、ブリッジ回路を構成しており、一方端が電源端子(Vcc)に接続され、他方端がグランド端子(GND)に接続されている。また、+a相の磁気抵抗パターン64の中点位置には、+a相が出力される端子(+a)が設けられ、−a相の磁気抵抗パターン62の中点位置には、−a相が出力される端子(−a)が設けられている。また、+b相の磁気抵抗パターン63および−b相の磁気抵抗パターン61も、+a相の磁気抵抗パターン64および−a相の磁気抵抗パターン62と同様、ブリッジ回路を構成しており、一方端が電源端子(Vcc)に接続され、他方端がグランド端子(GND)に接続されている。また、+b相の磁気抵抗パターン63の中点位置には、+b相が出力される端子(+b)が設けられ、−b相の磁気抵抗パターン61の中点位置には、−b相が出力される端子(−b)が設けられている。   In this embodiment, the magnetosensitive element 6 is a magnetoresistive element, and has an A phase (SIN) magnetoresistive pattern and a B phase (COS) magnetism having a phase difference of 90 ° with respect to the phase of the magnetic track 31. And a resistance pattern. In such a magnetosensitive element (magnetoresistance element), the A phase magnetoresistive pattern is a + a phase (SIN +) magnetoresistive pattern 64 and −a phase (SIN−) that detects the movement of the rotating body with a phase difference of 180 °. The B phase magnetoresistive pattern includes a + b phase (COS +) magnetoresistive pattern 63 and a −b phase (COS−) magnetoresistive pattern 63 for detecting the movement of the rotating body with a phase difference of 180 °. A magnetoresistive pattern 61 is provided. The + a-phase magnetoresistive pattern 64 and the -a-phase magnetoresistive pattern 62 constitute a bridge circuit, with one end connected to the power supply terminal (Vcc) and the other end connected to the ground terminal (GND). Yes. Further, a terminal (+ a) from which the + a phase is output is provided at the midpoint position of the + a phase magnetoresistive pattern 64, and the −a phase is output at the midpoint position of the −a phase magnetoresistive pattern 62. The terminal (-a) to be used is provided. Similarly to the + a-phase magnetoresistive pattern 64 and the -a-phase magnetoresistive pattern 62, the + b-phase magnetoresistive pattern 63 and the -b-phase magnetoresistive pattern 61 also constitute a bridge circuit. The other end is connected to the power terminal (Vcc) and the ground terminal (GND). Further, a terminal (+ b) from which a + b phase is output is provided at the midpoint position of the + b phase magnetoresistive pattern 63, and a −b phase is output at the midpoint position of the −b phase magnetoresistive pattern 61. Terminal (-b) is provided.

かかる構成の感磁素子6は、磁気トラック31において隣接するトラック311、312の境界部分313に回転軸線方向Lで重なる位置に配置されている。このため、感磁素子6の磁気抵抗パターン61〜64は、各磁気抵抗パターン61〜64の抵抗値の飽和感度領域以上の磁界強度で磁気トラック31の面内方向で向きが変化する回転磁界を検出することができる。すなわち、隣接するトラック311、312の境界部分313においては、各磁気抵抗パターン61〜64の抵抗値の飽和感度領域以上の磁界強度でトラック311、312の面内方向の向きが周方向で漸次に変化する回転磁界が発生する。飽和感度領域とは、一般的に、抵抗値変化量kが、磁界強度Hと近似的に「k∝H2」の式で表すことができる領域以外の領域をいう。また、飽和感度領域以上の磁界強度で回転磁界(磁気ベクトルの回転)の方向を検出する際の原理は、強磁性金属からなる磁気抵抗パターン61〜64に通電した状態で、抵抗値が飽和する磁界強度を印加したとき、磁界と電流方向がなす角度θと、磁気抵抗パターン61〜64の抵抗値Rとの間には、下式
R=R0−k×sin2θ
R0:無磁界中での抵抗値
k:抵抗値変化量(飽和感度領域以上のときは定数)
で示す関係があることを利用するものである。このような原理に基づいて回転磁界を検出すれば、角度θが変化すると抵抗値Rが正弦波に沿って変化するので、波形品質の高いA相およびB相を得ることができる。
The magnetic sensing element 6 having such a configuration is arranged at a position overlapping with the boundary portion 313 of the adjacent tracks 311 and 312 in the magnetic track 31 in the rotation axis direction L. Therefore, the magnetoresistive patterns 61 to 64 of the magnetosensitive element 6 have a rotating magnetic field whose direction changes in the in-plane direction of the magnetic track 31 with a magnetic field strength equal to or higher than the saturation sensitivity region of the resistance value of each of the magnetoresistive patterns 61 to 64. Can be detected. That is, in the boundary portion 313 between the adjacent tracks 311 and 312, the in-plane direction of the tracks 311 and 312 gradually increases in the circumferential direction with a magnetic field intensity equal to or higher than the saturation sensitivity region of the resistance value of each of the magnetoresistive patterns 61 to 64. A rotating rotating magnetic field is generated. The saturation sensitivity region generally refers to a region other than the region in which the resistance value change amount k can be approximately expressed by the magnetic field strength H and the expression “k∝H2”. The principle of detecting the direction of the rotating magnetic field (rotation of the magnetic vector) with a magnetic field strength equal to or greater than the saturation sensitivity region is that the resistance value saturates when the magnetoresistive patterns 61 to 64 made of ferromagnetic metal are energized. Between the angle θ formed by the magnetic field and the current direction when the magnetic field strength is applied and the resistance value R of the magnetoresistive patterns 61 to 64, the following equation is given: R = R0−k × sin2θ
R0: resistance value in a non-magnetic field k: resistance value change (a constant when the saturation sensitivity region is exceeded)
The fact that there is a relationship indicated by is used. If the rotating magnetic field is detected based on such a principle, the resistance value R changes along the sine wave when the angle θ changes, so that the A phase and the B phase with high waveform quality can be obtained.

かかる構成のロータリエンコーダ1において、感磁素子6には、増幅回路13、14や、これらの増幅回路13、14から出力される正弦波信号sin、cosに補間処理や各種演算処理を行うCPU10(演算回路)等が設けられており、感磁素子6からの出力に基づいて、固定体に対する回転体の回転速度、回転方向、角度位置が検出される。より具体的には、ロータリエンコーダ1において、回転体が磁極の1周期分回転すると、感磁素子6からは、図1(b)に示す正弦波信号sin、cosが2周期分、出力される。従って、正弦波信号sin、cosを増幅回路13、14により増幅した後、CPU10において、図1(c)に示すように、正弦波信号sin、cosからθ=tan-1(sin/cos)を求めれば、回転体の角度位置θが分かる。 In the rotary encoder 1 having such a configuration, the magnetosensitive element 6 includes an amplifier circuit 13, 14 and a CPU 10 (interpolation process and various arithmetic processes performed on the sine wave signals sin, cos output from the amplifier circuits 13, 14). An arithmetic circuit) is provided, and based on the output from the magnetosensitive element 6, the rotational speed, rotational direction, and angular position of the rotating body relative to the fixed body are detected. More specifically, in the rotary encoder 1, when the rotating body rotates by one period of the magnetic pole, the sine wave signals sin and cos shown in FIG. . Therefore, after the sine wave signals sin and cos are amplified by the amplifier circuits 13 and 14, the CPU 10 generates θ = tan −1 (sin / cos) from the sine wave signals sin and cos as shown in FIG. If it calculates | requires, angular position (theta) of a rotary body will be known.

(ロータリエンコーダ1の具体的構成)
図2は、本発明に係るロータリエンコーダ1の具体的構成例を示す説明図であり、図2(a)、(b)、(c)、(d)は、ロータリエンコーダ1の側面図、磁気スケール2をセンサユニット5の側から見た斜視図、磁気スケール2の磁気トラック31の説明図、およびセンサユニット5の斜視図である。なお、図2(d)には感磁素子6の表面からシールドテープを剥がした様子を示してある。図3は、本発明に係るロータリエンコーダ1のセンサユニット5の説明図であり、図3(a)、(b)、(c)、(d)は、センサユニット5を感磁素子6のセンサ面側からみた平面図、センサユニット5の側面図、センサユニット5をセンサ面とは反対側からみた底面図、および感磁素子6の表面からシールドテープを剥がした様子を示す説明図である。図4は、本発明に係るロータリエンコーダ1のセンサユニット5の分解斜視図であり、図4(a)、(b)、(c)、(d)は、センサユニット5においてホルダから回路基板等を外した状態の斜視図、回路基板から可撓性基板等を外した状態の斜視図、可撓性基板を展開した状態の斜視図、および回路基板を裏面側(センサ面とは反対側)からみた様子を示す斜視図である。
(Specific configuration of the rotary encoder 1)
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a specific configuration example of the rotary encoder 1 according to the present invention. FIGS. 2A, 2B, 2C, and 2D are side views of the rotary encoder 1, and magnetic FIG. 3 is a perspective view of the scale 2 as viewed from the sensor unit 5 side, an explanatory view of the magnetic track 31 of the magnetic scale 2, and a perspective view of the sensor unit 5. FIG. 2D shows a state where the shield tape is peeled off from the surface of the magnetosensitive element 6. FIG. 3 is an explanatory diagram of the sensor unit 5 of the rotary encoder 1 according to the present invention. FIGS. 3 (a), (b), (c), and (d) show the sensor unit 5 as a sensor of the magnetosensitive element 6. FIG. 3 is a plan view seen from the surface side, a side view of the sensor unit 5, a bottom view of the sensor unit 5 seen from the side opposite to the sensor surface, and an explanatory view showing the shield tape peeled off from the surface of the magnetosensitive element 6. 4 is an exploded perspective view of the sensor unit 5 of the rotary encoder 1 according to the present invention. FIGS. 4 (a), 4 (b), 4 (c), and 4 (d) show a circuit board and the like from the holder in the sensor unit 5. FIG. The perspective view of the state which removed the flexible substrate etc. from the circuit board, the perspective view of the state which unfolded the flexible substrate, and the circuit board back side (the side opposite to the sensor surface) It is a perspective view which shows a mode that it saw.

図2(a)、(b)、(d)に示すように、本形態のロータリエンコーダ1において、磁気スケール2およびセンサユニット5はいずれも円環状であり、回転体の回転軸線方向Lで対向し、かつ、磁気スケール2の中心O2、およびセンサユニット5の中心O5が回転体の回転軸線方向L上に位置するように配置されている。   As shown in FIGS. 2A, 2B, and 2D, in the rotary encoder 1 of the present embodiment, the magnetic scale 2 and the sensor unit 5 are both annular and face each other in the rotation axis direction L of the rotating body. In addition, the center O2 of the magnetic scale 2 and the center O5 of the sensor unit 5 are arranged on the rotation axis direction L of the rotating body.

図2(b)に示すように、磁気スケール2は、SPPC(冷間圧延鋼板)等の金属製の円環状のヨーク板20と、このヨーク板20の表面(センサユニット5が位置する側)に固定された円環状のセンサマグネット30とを備えており、図2(c)に示すように、センサマグネット30の表面(着磁されている面33)には周方向に延びる円環状の磁気トラック31が設けられている。磁気トラック31は半径方向に並列して周方向に延びる内側のトラック311と外側のトラック312とからなる。これらトラック311、312は着磁ヘッドによってセンサマグネット30に対する着磁を行うことにより設けられる。   As shown in FIG. 2B, the magnetic scale 2 includes an annular yoke plate 20 made of metal such as SPPC (cold rolled steel plate) and the surface of the yoke plate 20 (the side on which the sensor unit 5 is located). The annular sensor magnet 30 is fixed to the surface of the sensor magnet 30. As shown in FIG. 2C, the annular surface of the sensor magnet 30 (the magnetized surface 33) extends in the circumferential direction. A track 31 is provided. The magnetic track 31 includes an inner track 311 and an outer track 312 that extend in the circumferential direction in parallel with the radial direction. These tracks 311 and 312 are provided by magnetizing the sensor magnet 30 with a magnetizing head.

図2(b)に点線で示すように、センサマグネット30の着磁表面には、ステンレス等の非磁性材料からなる円環状の保護シート40が取り付けられている。本例では、磁気トラック31は周方向に90分割されてN極とS極が交互に着磁されており、各磁極が着磁されている角度範囲は4°である。また、各S極および各N極の平面形状は外周から内周側に向けて幅が狭くなる扇形となっている。なお、磁気スケール2から保護カバー4を省略することも可能である。   As shown by a dotted line in FIG. 2B, an annular protective sheet 40 made of a nonmagnetic material such as stainless steel is attached to the magnetized surface of the sensor magnet 30. In this example, the magnetic track 31 is divided into 90 parts in the circumferential direction, and N poles and S poles are alternately magnetized, and the angle range in which each magnetic pole is magnetized is 4 °. Moreover, the planar shape of each S pole and each N pole is a fan shape whose width becomes narrower from the outer periphery toward the inner periphery. The protective cover 4 can be omitted from the magnetic scale 2.

図2(a)、(d)、図3および図4に示すように、センサユニット5は、亜鉛ダイカスト品やアルミニウムダイカスト品からなる円環状のホルダ8と、このホルダ8の裏面側(磁気スケール2が位置する側とは反対側)に取り付けられた剛性の回路基板7と、回路基板7に電気的に接続された可撓性基板9と、可撓性基板9に電気的に接続された感磁素子6とを備えており、感磁素子6において磁気スケール2が位置する側の面がセンサ面6aである。回路基板7には、回路基板7からの出力を、図1(a)に示すCPU10に出力するコネクタ15が実装されている。感磁素子6のセンサ面6aには、電気ノイズ対策として金属製のシールドテープ66(図3(a)参照)が貼り付けられており、センサ面6aはシールドテープ66によって覆われている。   As shown in FIGS. 2A, 2D, 3 and 4, the sensor unit 5 includes an annular holder 8 made of a zinc die-cast product or an aluminum die-cast product, and a back surface side (magnetic scale) of the holder 8 2, a rigid circuit board 7 attached to the side opposite to the side where 2 is located, a flexible board 9 electrically connected to the circuit board 7, and an electrical connection to the flexible board 9. The surface of the magnetosensitive element 6 on which the magnetic scale 2 is located is a sensor surface 6a. A connector 15 that outputs the output from the circuit board 7 to the CPU 10 shown in FIG. 1A is mounted on the circuit board 7. A metal shield tape 66 (see FIG. 3A) is attached to the sensor surface 6a of the magnetosensitive element 6 as a countermeasure against electric noise, and the sensor surface 6a is covered with the shield tape 66.

(感磁素子8の具体的構成例)
図5は、本発明に係るロータリエンコーダ1の感磁素子6の説明図であり、図5(a)、(b)は、感磁素子6の平面図、および感磁素子6における磁気抵抗パターンの積層状態を模式的に示す説明図である。なお、図5(a)では、各磁気抵抗パターンと重ねて各磁気抵抗パターンと対向配置されるトラック311、312を表してある。
(Specific configuration example of magnetosensitive element 8)
FIG. 5 is an explanatory diagram of the magnetosensitive element 6 of the rotary encoder 1 according to the present invention. FIGS. 5A and 5B are a plan view of the magnetosensitive element 6 and a magnetoresistive pattern in the magnetosensitive element 6. It is explanatory drawing which shows typically the lamination | stacking state. In FIG. 5 (a), tracks 311 and 312 are shown which are arranged to face each magnetoresistive pattern so as to overlap each magnetoresistive pattern.

図5において、本形態で用いた感磁素子6は、+a相の磁気抵抗パターン64(SIN+)、および+b相の磁気抵抗パターン63(COS+)は、層間絶縁膜を介して積層された第1積層磁気抵抗パターン601として素子基板60の主面60a上に形成されており、素子基板60の主面60a側がセンサ面6aである。+a相の磁気抵抗パターン64(SIN+)、および+b相の磁気抵抗パターン63(COS+)は各々、磁気トラック31の半径方向においては、その中心がトラック311、312の境界部分313に対向して配置されており、磁気トラック31の周方向においては、+a相の磁気抵抗パターン64(SIN+)が検出する+a相と+b相の磁気抵抗パターン63(COS+)が検出する+b相が最小位相差となる最小機械角度ずれた位置に配置されている。すなわち、+a相の磁気抵抗パターン64(SIN+)、および+b相の磁気抵抗パターン63(COS+)は、磁気スケール2から得られる同一の波長を90°の位相差で検出可能な角度位置に配置されている。本例では、+a相の磁気抵抗パターン64(SIN+)と+b相の磁気抵抗パターン63(COS+)は周方向で1°ずれた位置に配置されている。なお、本形態では、図5(b)に示すように、素子基板60の主面60a上に+b相の磁気抵抗パターン63(COS+)が形成され、+a相の磁気抵抗パターン64(SIN+)がその上に積層されている。なお、最小位相差とは90°の位相差であり、+a相の磁気抵抗パターン64(SIN+)と+b相の磁気抵抗パターン63(COS+)の上下関係は逆でもよい。   In FIG. 5, the magnetosensitive element 6 used in this embodiment includes a first magnetoresistive pattern 64 (SIN +) of + a phase and a magnetoresistive pattern 63 (COS +) of + b phase, which are stacked via an interlayer insulating film. The laminated magnetoresistive pattern 601 is formed on the main surface 60a of the element substrate 60, and the main surface 60a side of the element substrate 60 is the sensor surface 6a. The + a-phase magnetoresistive pattern 64 (SIN +) and the + b-phase magnetoresistive pattern 63 (COS +) are arranged so that their centers are opposed to the boundary portions 313 of the tracks 311 and 312 in the radial direction of the magnetic track 31. In the circumferential direction of the magnetic track 31, the + b phase detected by the + a phase and the + b phase magnetoresistive pattern 63 (COS +) detected by the + a phase magnetoresistive pattern 64 (SIN +) is the minimum phase difference. Arranged at the minimum machine angle offset position. That is, the + a phase magnetoresistive pattern 64 (SIN +) and the + b phase magnetoresistive pattern 63 (COS +) are arranged at angular positions where the same wavelength obtained from the magnetic scale 2 can be detected with a phase difference of 90 °. ing. In this example, the + a-phase magnetoresistive pattern 64 (SIN +) and the + b-phase magnetoresistive pattern 63 (COS +) are arranged at positions shifted by 1 ° in the circumferential direction. In this embodiment, as shown in FIG. 5B, a + b phase magnetoresistive pattern 63 (COS +) is formed on the main surface 60a of the element substrate 60, and a + a phase magnetoresistive pattern 64 (SIN +) is formed. It is laminated on it. The minimum phase difference is a phase difference of 90 °, and the vertical relationship between the + a phase magnetoresistance pattern 64 (SIN +) and the + b phase magnetoresistance pattern 63 (COS +) may be reversed.

−a相の磁気抵抗パターン62(SIN-)、および−b相の磁気抵抗パターン61(COS-)も、+a相の磁気抵抗パターン64(SIN+)、および+b相の磁気抵抗パターン63(COS+)と同様、層間絶縁膜を介して積層された第2積層磁気抵抗パターン602として素子基板60の主面60a上に形成されている。−a相の磁気抵抗パターン62(SIN-)、および−b相の磁気抵抗パターン61(COS-)は各々、磁気トラック31の半径方向においては、その中心がトラック311、312の境界部分313に対向して配置されており、磁気トラック31の周方向においては、−a相の磁気抵抗パターン62(SIN-)が検出する−a相と−b相の磁気抵抗パターン61(COS-)が検出する−b相とが最小位相差となる最小機械角度ずれた位置に配置されている。すなわち、−a相の磁気抵抗パターン62(SIN-)、および−b相の磁気抵抗パターン61(COS-)は、磁気スケール2から得られる同一の波長を90°の位相差で検出可能な角度位置に配置されている。本例では、−a相の磁気抵抗パターン62(SIN-)と−b相の磁気抵抗パターン61(COS-)は周方向で1°ずれた位置に配置されている。なお、本形態では、図5(b)に示すように、素子基板60の主面60a上に−a相の磁気抵抗パターン62(SIN-)が形成され、−b相の磁気抵抗パターン61(COS-)がその上に積層されている。なお、最小位相差とは90°の位相差であり、−a相の磁気抵抗パターン62(SIN-)と−b相の磁気抵抗パターン61(COS-)の積層関係は逆でもよい。   The −a phase magnetoresistance pattern 62 (SIN−) and the −b phase magnetoresistance pattern 61 (COS−) are also the + a phase magnetoresistance pattern 64 (SIN +) and the + b phase magnetoresistance pattern 63 (COS +). Similarly to the above, the second laminated magnetoresistive pattern 602 is formed on the main surface 60a of the element substrate 60 through the interlayer insulating film. The −a phase magnetoresistive pattern 62 (SIN−) and the −b phase magnetoresistive pattern 61 (COS−) are each centered at the boundary portion 313 of the tracks 311 and 312 in the radial direction of the magnetic track 31. In the circumferential direction of the magnetic track 31, the -a phase and -b phase magnetoresistance patterns 61 (COS-) are detected in the circumferential direction of the magnetic track 31. The -b phase is arranged at a position shifted by the minimum mechanical angle at which the minimum phase difference is obtained. That is, the −a phase magnetoresistive pattern 62 (SIN−) and the −b phase magnetoresistive pattern 61 (COS−) are angles at which the same wavelength obtained from the magnetic scale 2 can be detected with a phase difference of 90 °. Placed in position. In this example, the -a phase magnetoresistive pattern 62 (SIN-) and the -b phase magnetoresistive pattern 61 (COS-) are arranged at positions shifted by 1 ° in the circumferential direction. In this embodiment, as shown in FIG. 5B, the -a phase magnetoresistive pattern 62 (SIN-) is formed on the main surface 60a of the element substrate 60, and the -b phase magnetoresistive pattern 61 ( COS-) is stacked on top of it. The minimum phase difference is a phase difference of 90 °, and the stacking relationship between the −a phase magnetoresistive pattern 62 (SIN−) and the −b phase magnetoresistive pattern 61 (COS−) may be reversed.

次に、第1積層磁気抵抗パターン601と第2積層磁気抵抗パターン602は、周方向で重ならない位置に配置されている。より詳細には、第1積層磁気抵抗パターン601と第2積層磁気抵抗パターン602は、第1積層磁気抵抗パターン601の+a相の磁気抵抗パターン64(SIN+)から検出される+a相と、第2積層磁気抵抗パターン602の−a相の磁気抵抗パターン62(SIN-)から検出される−a相が180°の位相差となる位置であり、第1積層磁気抵抗パターン601の+b相の磁気抵抗パターン63(COS+)から検出される+b相と、第2積層磁気抵抗パターン602の−b相の磁気抵抗パターン61(COS-)から検出される−b相とが180°の位相差となる位置に配置されている。さらに、第1積層磁気抵抗パターン601と第2積層磁気抵抗パターン602が電気的或いは磁気的に干渉しない最小距離だけ離れた角度位置に配置されている。本例では、第1積層磁気抵抗パターン601の+a相の磁気抵抗パターン64(SIN+)と、第2積層磁気抵抗パターン602の−a相の磁気抵抗パターン62(SIN-)は周方向に22°ずれた位置に配置されている。第1積層磁気抵抗パターン601の+b相の磁気抵抗パターン63(COS+)と、第2積層磁気抵抗パターン602の−b相の磁気抵抗パターン61(COS-)も、同様に、周方向に22°ずれた位置に配置されている。   Next, the first laminated magnetoresistive pattern 601 and the second laminated magnetoresistive pattern 602 are arranged at positions that do not overlap in the circumferential direction. More specifically, the first laminated magnetoresistive pattern 601 and the second laminated magnetoresistive pattern 602 include the + a phase detected from the + a phase magnetoresistive pattern 64 (SIN +) of the first laminated magnetoresistive pattern 601, and the second The -a phase detected from the -a phase magnetoresistive pattern 62 (SIN-) of the laminated magnetoresistive pattern 602 is a position where the phase difference is 180 °, and the + b phase magnetoresistance of the first laminated magnetoresistive pattern 601 The position where the + b phase detected from the pattern 63 (COS +) and the −b phase detected from the −b phase magnetoresistive pattern 61 (COS−) of the second laminated magnetoresistive pattern 602 have a phase difference of 180 °. Is arranged. Further, the first laminated magnetoresistive pattern 601 and the second laminated magnetoresistive pattern 602 are arranged at an angular position separated by a minimum distance that does not interfere electrically or magnetically. In this example, the + a phase magnetoresistive pattern 64 (SIN +) of the first laminated magnetoresistive pattern 601 and the −a phase magnetoresistive pattern 62 (SIN−) of the second laminated magnetoresistive pattern 602 are 22 ° in the circumferential direction. It is arranged at a shifted position. Similarly, the + b phase magnetoresistive pattern 63 (COS +) of the first laminated magnetoresistive pattern 601 and the −b phase magnetoresistive pattern 61 (COS−) of the second laminated magnetoresistive pattern 602 are also 22 ° in the circumferential direction. It is arranged at a shifted position.

ここで、各磁気抵抗パターン61〜64は互いに平行ではなく、図3等に示すホルダ8の中心O8(センサユニット5の中心O5)から径方向に延在する複数の仮想線上に位置しており、ホルダ8およびセンサユニット5の半径方向に延在している。かかる磁気抵抗パターン61〜64は、ガラスあるいはシリコンからなる素子基板60上に、半導体プロセスによって強磁性体NiFe等の磁性体膜を積層することによって形成されている。素子基板60は長方形をしており、各磁気抵抗パターン61〜64は素子基板60の中央領域に形成されている。素子基板60の端部には、一方の長辺に沿って複数の端子68が形成されており、かかる端子68は、図4等に示す可撓性基板9との電気的な接続に用いられている。また、各磁気抵抗パターン61〜64は、端子68を避けるように形成されたエポキシ樹脂等の保護層(図示せず)によって覆われており、かかる保護層は、例えば、スクリーン印刷によって形成されている。   Here, the magnetoresistive patterns 61 to 64 are not parallel to each other but are positioned on a plurality of imaginary lines extending in the radial direction from the center O8 of the holder 8 (center O5 of the sensor unit 5) shown in FIG. The holder 8 and the sensor unit 5 extend in the radial direction. The magnetoresistive patterns 61 to 64 are formed by laminating a magnetic film such as a ferromagnetic NiFe on the element substrate 60 made of glass or silicon by a semiconductor process. The element substrate 60 has a rectangular shape, and the magnetoresistive patterns 61 to 64 are formed in the central region of the element substrate 60. A plurality of terminals 68 are formed at one end of the element substrate 60 along one long side, and the terminals 68 are used for electrical connection with the flexible substrate 9 shown in FIG. ing. Further, each of the magnetoresistive patterns 61 to 64 is covered with a protective layer (not shown) such as an epoxy resin formed so as to avoid the terminal 68, and the protective layer is formed by, for example, screen printing. Yes.

(回路基板7の詳細構成)
図4に示すように、回路基板7は、概ねホルダ8の外周形状に沿った形状を有する円環状であり、中央に丸穴78が形成されている。かかる回路基板7は、ガラス−エポキシ基板等の剛性基板であり、ホルダ8の裏面側に重ねて配置され、ネジによってホルダ8に固定されている。このため、回路基板7の外周側にはネジを止める複数の穴77が形成されている。
(Detailed configuration of circuit board 7)
As shown in FIG. 4, the circuit board 7 has an annular shape having a shape substantially along the outer peripheral shape of the holder 8, and a round hole 78 is formed at the center. The circuit board 7 is a rigid board such as a glass-epoxy board, and is placed on the back side of the holder 8 and fixed to the holder 8 with screws. For this reason, a plurality of holes 77 for fastening screws are formed on the outer peripheral side of the circuit board 7.

回路基板7において、ホルダ8の側に位置する第1基板面71には、図1(a)に示す増幅回路13、14等を構成する電子部品79やコネクタ15が実装されている。また、回路基板7の第1基板面71には、丸穴78の近傍位置に可撓性基板9との電気的な接続に用いられる複数の端子73が形成されている。かかる端子73を用いての可撓性基板9との接続は、図7等を参照して後述する。本形態では、端子73として計8つが形成されており、かかる端子73のうち、両側の端子732を除く計6つの端子731が可撓性基板9との電気的な接続に用いられる。これに対して、両側の端子732は、ハンダにより可撓性基板9に接続されるが、電気的な接続に利用されないダミー端子である。かかるダミーの端子732は、他の端子731に比して幅寸法が大であり、他の端子731よりも径方向のやや外側に配置されている。   In the circuit board 7, electronic components 79 and connectors 15 constituting the amplifier circuits 13 and 14 shown in FIG. 1A are mounted on the first board surface 71 located on the holder 8 side. A plurality of terminals 73 used for electrical connection with the flexible substrate 9 are formed on the first substrate surface 71 of the circuit substrate 7 in the vicinity of the round hole 78. The connection with the flexible substrate 9 using the terminal 73 will be described later with reference to FIG. In this embodiment, a total of eight terminals 73 are formed, and among these terminals 73, a total of six terminals 731 excluding the terminals 732 on both sides are used for electrical connection with the flexible substrate 9. On the other hand, the terminals 732 on both sides are dummy terminals that are connected to the flexible substrate 9 by solder but are not used for electrical connection. The dummy terminal 732 has a larger width than the other terminal 731 and is disposed slightly outside in the radial direction with respect to the other terminal 731.

回路基板7は両面基板であり、ホルダ8が位置する側とは反対側の第2基板面72には各種の配線パターンが形成されているが、配線パターンが形成されている領域を含む広い領域には、配線パターンを覆うレジスト層の表面に、さらに絶縁性の印刷層76(図3(c)および図4(d)にグレーで表示した領域)が形成されている。   The circuit board 7 is a double-sided board, and various wiring patterns are formed on the second board surface 72 opposite to the side on which the holder 8 is located, but a wide area including the area where the wiring pattern is formed. Further, an insulating printed layer 76 (region shown in gray in FIGS. 3C and 4D) is further formed on the surface of the resist layer covering the wiring pattern.

(ホルダ8の詳細構成)
図6は、本発明に係るロータリエンコーダ1のセンサユニット5に用いたホルダ8の説明図であり、図6(a)、(b)、(c)、(d)、(e)は、ホルダ8をセンサ面6a側からみた平面図、ホルダ8の側面図、ホルダ8をセンサ面6aと反対側からみた底面図、感磁素子6が配置される開口部周辺を拡大して示す平面図、およびE−E′断面図である。
(Detailed configuration of holder 8)
FIG. 6 is an explanatory diagram of the holder 8 used in the sensor unit 5 of the rotary encoder 1 according to the present invention. FIGS. 6 (a), (b), (c), (d), and (e) 8 is a plan view of the sensor surface 6a as viewed from the side, a side view of the holder 8, a bottom view of the holder 8 as viewed from the side opposite to the sensor surface 6a, and a plan view showing an enlarged periphery of the opening where the magnetosensitive element 6 is disposed; And EE ′ cross-sectional view.

図2、図3、図4および図6に示すように、ホルダ8は、全体として円環形状を有するトレイ(tray)状であり、その本体部分は円環状の板状部80からなる。板状部80には、円形の中央穴82が形成されており、板状部80の外周部分81は、中央穴82と同心状の円形である。従って、ホルダ8は、ホルダ8の中心O8を円中心とする円弧状の外周部分81(円周部分)と、ホルダ8の中心O8を円中心とする円形の内周部分82a(円周部分)を備えている。   As shown in FIGS. 2, 3, 4, and 6, the holder 8 has a tray shape having an annular shape as a whole, and a main body portion thereof includes an annular plate-like portion 80. A circular center hole 82 is formed in the plate-like portion 80, and an outer peripheral portion 81 of the plate-like portion 80 is a concentric circle with the center hole 82. Accordingly, the holder 8 includes an arc-shaped outer peripheral portion 81 (circumferential portion) centered on the center O8 of the holder 8 and a circular inner peripheral portion 82a (circumferential portion) centered on the center O8 of the holder 8. It has.

また、ホルダ8は、板状部80の裏面側で回路基板7の第1基板面71を部分的に受ける基板支持用段部85を備えており、図6(c)には、基板支持用段部85に相当する部分をグレーの領域として表してある。かかる基板支持用段部85は、板状部80の裏面側の他の領域よりわずかに高い位置にあり、板状部80の裏面側において、基板支持用段部85が形成されていない領域は、基板支持用段部85から見ると、浅い凹部になっている。このため、ホルダ8の裏面側に回路基板7を重ねて固定すると、板状部80の裏面側と回路基板7の第1基板面71との間には狭い隙間が確保されることになる。   The holder 8 also includes a substrate support step portion 85 that partially receives the first substrate surface 71 of the circuit board 7 on the back surface side of the plate-shaped portion 80. FIG. A portion corresponding to the step portion 85 is represented as a gray region. The substrate support step 85 is located slightly higher than the other region on the back side of the plate-like portion 80, and the region where the substrate support step 85 is not formed on the back side of the plate-like portion 80. When viewed from the substrate supporting step 85, it is a shallow recess. For this reason, when the circuit board 7 is overlapped and fixed on the back surface side of the holder 8, a narrow gap is secured between the back surface side of the plate-like portion 80 and the first substrate surface 71 of the circuit board 7.

ホルダ8において、板状部80には、感磁素子6が内側に配置される略矩形の開口部86が形成されており、開口部86に対して中心O8を挟む反対側位置の外周部分81は、コネクタ15が内側に配置される切り欠き87が形成されている。   In the holder 8, a substantially rectangular opening 86 in which the magnetosensitive element 6 is disposed inside is formed in the plate-like portion 80, and an outer peripheral portion 81 at a position opposite to the opening 86 across the center O 8. Is formed with a notch 87 in which the connector 15 is disposed inside.

かかるホルダ8において、開口部86の内周部分のうち、中心O8が位置する側の辺部分は、感磁素子6の径方向の位置決めを行うための度当たり部89になっている。また、ホルダ8には、開口部86の内側に向けて互いに対向するように突き出た2つの突部881、882が形成されている。突部881、882は、板状部80の厚さ方向の途中位置に板状部80より薄い寸法をもって形成されており、突部881、882の上面は、ホルダ8の表面側からみて低い位置にある。かかる突部881、882は、図8を参照して後述するように、感磁素子6を厚さ方向で位置決めするとともに、感磁素子6が接着剤で固定される部分である。   In the holder 8, the side portion on the side where the center O 8 is located in the inner peripheral portion of the opening 86 is a contact portion 89 for positioning the magnetic sensing element 6 in the radial direction. Further, the holder 8 is formed with two protrusions 881 and 882 that protrude toward the inside of the opening 86 so as to face each other. The protrusions 881 and 882 are formed at a position midway in the thickness direction of the plate-like portion 80 with a dimension thinner than that of the plate-like portion 80, and the upper surfaces of the protrusions 881 and 882 are lower positions when viewed from the surface side of the holder 8. It is in. The protrusions 881 and 882 are portions for positioning the magnetic sensing element 6 in the thickness direction and fixing the magnetic sensing element 6 with an adhesive, as will be described later with reference to FIG.

(可撓性基板9の詳細構成)
図7は、本発明に係るロータリエンコーダ1のセンサユニット5に用いた可撓性基板9等の説明図であり、図7(a)、(b)、(c)、(d)は、可撓性基板9の平面図、可撓性基板9に感磁素子6と回路基板7を接続する際の互いの位置関係を示す平面図、ハンダ付け後の断面図、および可撓性基板9をU字状に曲げた様子を示す断面図である。
(Detailed configuration of flexible substrate 9)
FIG. 7 is an explanatory diagram of the flexible substrate 9 and the like used in the sensor unit 5 of the rotary encoder 1 according to the present invention. FIGS. 7 (a), (b), (c), and (d) are acceptable. A plan view of the flexible substrate 9, a plan view showing the mutual positional relationship when the magnetosensitive element 6 and the circuit board 7 are connected to the flexible substrate 9, a cross-sectional view after soldering, and the flexible substrate 9 It is sectional drawing which shows a mode that it bent in U shape.

図7に示すように、可撓性基板9は、長方形の平面形状を有しており、長手方向に直線的に延在する複数本の導電パターン96が形成されている。また、可撓性基板9において、長手方向の一方側の基板端部9sには回路基板7に接続される複数の端子98が可撓性基板9の幅方向に沿って設けられ、長手方向の他方側の基板端部9tには感磁素子6が接続される複数の端子99が可撓性基板9の幅方向に沿って設けられている。   As shown in FIG. 7, the flexible substrate 9 has a rectangular planar shape, and a plurality of conductive patterns 96 extending linearly in the longitudinal direction are formed. In the flexible substrate 9, a plurality of terminals 98 connected to the circuit substrate 7 are provided along the width direction of the flexible substrate 9 at the substrate end portion 9 s on one side in the longitudinal direction. A plurality of terminals 99 to which the magnetosensitive element 6 is connected are provided along the width direction of the flexible substrate 9 at the other end 9t of the substrate.

本形態において、導電パターン96は計6本形成されているのに対して、端子99は、計8つ形成されている。すなわち、8つの端子99のうち、両側の端子992を除く計6つの端子991は、感磁素子6との電気的な接続に用いられるのに対して、両側の端子992は、ハンダにより感磁素子6に接続されるが、電気的な接続に利用されないダミー端子である。従って、端子991は、導電パターン96の端部として形成されているが、端子992は、導電パターン96に接続していない。   In this embodiment, a total of six conductive patterns 96 are formed, whereas a total of eight terminals 99 are formed. That is, out of the eight terminals 99, a total of six terminals 991 excluding the terminals 992 on both sides are used for electrical connection with the magnetosensitive element 6, whereas the terminals 992 on both sides are magnetized by solder. A dummy terminal connected to the element 6 but not used for electrical connection. Accordingly, the terminal 991 is formed as an end portion of the conductive pattern 96, but the terminal 992 is not connected to the conductive pattern 96.

また、端子98も、端子99と同様、計8つ形成されており、8つの端子98のうち、両側の端子982を除く計6つの端子981は、回路基板7の端子731に接続されて回路基板7との電気的な接続に用いられるのに対して、両側の端子982は、ハンダにより回路基板7のダミーの端子732に接続されるダミー端子である。従って、端子981は、導電パターン96の端部として形成されているが、端子982は、導電パターン96に接続していない。   Similarly to the terminal 99, a total of eight terminals 98 are formed, and among the eight terminals 98, a total of six terminals 981 excluding the terminals 982 on both sides are connected to the terminals 731 of the circuit board 7 to form a circuit. The terminals 982 on both sides are dummy terminals that are connected to the dummy terminals 732 of the circuit board 7 by soldering while being used for electrical connection with the board 7. Accordingly, the terminal 981 is formed as an end portion of the conductive pattern 96, but the terminal 982 is not connected to the conductive pattern 96.

かかる構成の可撓性基板9は、絶縁性の基材フィルム95と、基材フィルム95の一方面に形成された複数本の導電パターン96と、複数本の導電パターン96の表面を覆う絶縁保護層97とを有する片面基板であり、第1基板面91および第2基板面92のうち、第1基板面91の側のみに導電パターン96や端子98、99が形成されている。ここで、絶縁保護層97は、可撓性基板9の長手方向の両方の基板端部9s、9tを避けて形成されている。すなわち、絶縁保護層97は、一方側の基板端部9sでは、可撓性基板9の辺部分から所定の寸法を隔てた位置に形成されており、絶縁保護層97の端縁970は、辺部分に平行に直線的に延在している。従って、端子981は、導電パターン96のうち、絶縁保護層97から露出している部分からなる。また、絶縁保護層97は、他方側の基板端部9tでも、可撓性基板9の辺部分から所定の寸法を隔てた位置に形成されており、端子982は、導電パターン96のうち、絶縁保護層97から露出している部分からなる。なお、導電パターン96は銅箔パターンからなり、端子98、99に相当する部分には、銅箔パターンの表面にスズ−銅等のメッキが施されている。   The flexible substrate 9 having such a configuration includes an insulating base film 95, a plurality of conductive patterns 96 formed on one surface of the base film 95, and an insulating protection that covers the surfaces of the plurality of conductive patterns 96. A single-sided substrate having a layer 97, and a conductive pattern 96 and terminals 98 and 99 are formed only on the first substrate surface 91 side of the first substrate surface 91 and the second substrate surface 92. Here, the insulating protective layer 97 is formed so as to avoid both substrate end portions 9 s and 9 t in the longitudinal direction of the flexible substrate 9. That is, the insulating protective layer 97 is formed at a position separated from the side portion of the flexible substrate 9 by a predetermined dimension at the substrate end 9s on one side, and the edge 970 of the insulating protective layer 97 is It extends linearly parallel to the part. Therefore, the terminal 981 is formed of a portion of the conductive pattern 96 exposed from the insulating protective layer 97. The insulating protective layer 97 is also formed at a position separated from the side portion of the flexible substrate 9 by a predetermined dimension even at the other end 9 t of the substrate, and the terminal 982 is insulated from the conductive pattern 96. It consists of a portion exposed from the protective layer 97. The conductive pattern 96 is made of a copper foil pattern, and the portions corresponding to the terminals 98 and 99 are plated with tin-copper or the like on the surface of the copper foil pattern.

このような構成の可撓性基板9に感磁素子6を電気的に接続するにあたっては、可撓性基板9の基板端部9tにおいて、第1基板面91と感磁素子6に用いた素子基板60の主面60a側(センサ面6a側)とを対向させた状態で、可撓性基板9の端子99と感磁素子6の端子68とをハンダ67により接続する。   In electrically connecting the magnetosensitive element 6 to the flexible substrate 9 having such a configuration, the element used for the first substrate surface 91 and the magnetosensitive element 6 at the substrate end 9 t of the flexible substrate 9. With the main surface 60a side (sensor surface 6a side) of the substrate 60 facing each other, the terminals 99 of the flexible substrate 9 and the terminals 68 of the magnetosensitive element 6 are connected by solder 67.

また、可撓性基板9と回路基板7とを電気的に接続するにあたっては、可撓性基板9の基板端部9sにおいて、可撓性基板9の端子98と回路基板7の端子73とをハンダ90により接続する。その際、可撓性基板9は片面基板であり、しかも、可撓性基板9をU字状に曲げて感磁素子6のセンサ面6aをホルダ8の表面側に向かせる必要がある。   When electrically connecting the flexible board 9 and the circuit board 7, the terminal 98 of the flexible board 9 and the terminal 73 of the circuit board 7 are connected to each other at the board end 9 s of the flexible board 9. Connection is made by solder 90. At that time, the flexible substrate 9 is a single-sided substrate, and it is necessary to bend the flexible substrate 9 in a U shape so that the sensor surface 6 a of the magnetic sensitive element 6 faces the surface side of the holder 8.

そこで、本形態では、可撓性基板9と回路基板7とを電気的に接続するにあたっては、まず、可撓性基板9の一方の基板端部9sは、端子98が露出している第1基板面91側を回路基板7が位置する側と反対側に向けて回路基板7に重ねられる。この状態で、可撓性基板9の基板端部9sから回路基板7の端子73が露出した状態となり、かつ、可撓性基板9の端子99と回路基板7の端子73とは1対1の関係をもって直線的に並ぶ。この状態で、ハンダ90を端子73、99に跨るように設け、端子73と端子99とをハンダ90により接続する。   Therefore, in this embodiment, when the flexible substrate 9 and the circuit substrate 7 are electrically connected, first, the first end portion 9s of the flexible substrate 9 has the terminal 98 exposed. The substrate surface 91 is overlaid on the circuit board 7 with the side opposite to the side where the circuit board 7 is located. In this state, the terminal 73 of the circuit board 7 is exposed from the board end 9s of the flexible board 9, and the terminal 99 of the flexible board 9 and the terminal 73 of the circuit board 7 are in a one-to-one relationship. Line up linearly with relationships. In this state, the solder 90 is provided so as to straddle the terminals 73 and 99, and the terminal 73 and the terminal 99 are connected by the solder 90.

このようにして可撓性基板9と回路基板7とを接続して複合基板50を構成する。従って、感磁素子6から出力された信号は、可撓性基板9を介して回路基板7に出力され、回路基板7上に形成した増幅回路12、13によって増幅された後、コネクタ15を介してCPU10に出力されることになる。それ故、感磁素子6から出力された微弱なアナログ信号を、コネクタ15を介して出力する必要がないので、信号の劣化が発生しない。また、感磁素子6は、可撓性基板9に接続されているため、可撓性基板9を曲げることによって、ホルダ8の表面側に向かせることができる等の利点がある。   In this way, the composite substrate 50 is configured by connecting the flexible substrate 9 and the circuit substrate 7. Therefore, the signal output from the magnetosensitive element 6 is output to the circuit board 7 via the flexible substrate 9, amplified by the amplifier circuits 12 and 13 formed on the circuit board 7, and then via the connector 15. Are output to the CPU 10. Therefore, since it is not necessary to output the weak analog signal output from the magnetosensitive element 6 via the connector 15, signal degradation does not occur. Further, since the magnetosensitive element 6 is connected to the flexible substrate 9, there is an advantage that the flexible substrate 9 can be directed to the surface side of the holder 8 by bending the flexible substrate 9.

(可撓性基板9に対する補強)
図7等を参照して説明したセンサユニット5および複合基板50において、可撓性基板9の一方側の基板端部9sでは、絶縁保護層97が可撓性基板9の辺部分から所定の寸法を隔てた位置に形成されており、絶縁保護層97の端縁970は、辺部分に平行に直線的に延在している。また、可撓性基板9は、基板端部9s、9tの間でU字状に曲げられている。このため、可撓性基板9に加わった応力が絶縁保護層97の端縁970に沿って集中し、導電パターン96が端縁970で断線するという不具合や、可撓性基板9が端縁970で断線するという不具合が発生するおそれがある。
(Reinforcement for flexible substrate 9)
In the sensor unit 5 and the composite substrate 50 described with reference to FIG. 7 and the like, the insulating protective layer 97 has a predetermined dimension from the side portion of the flexible substrate 9 at the substrate end 9 s on one side of the flexible substrate 9. The end edge 970 of the insulating protective layer 97 extends linearly in parallel to the side portion. The flexible substrate 9 is bent in a U shape between the substrate end portions 9s and 9t. For this reason, the stress applied to the flexible substrate 9 is concentrated along the edge 970 of the insulating protective layer 97, and the conductive pattern 96 is disconnected at the edge 970. There is a possibility that the problem of disconnection will occur.

そこで、本形態では、図7を参照して以下に説明するように、可撓性基板9の幅方向の両端部には、絶縁保護層97の端縁970の延長線上に、端縁970への曲げ応力の集中を緩和して、端縁970での不具合の発生を防止する応力緩和部が設けられている。   Therefore, in this embodiment, as will be described below with reference to FIG. 7, at both ends in the width direction of the flexible substrate 9, on the extension line of the edge 970 of the insulating protective layer 97, to the edge 970. A stress relieving portion is provided to alleviate the concentration of bending stress and prevent occurrence of defects at the edge 970.

まず、本形態では、絶縁保護層97の端縁970への曲げ応力の集中を緩和する応力緩和部として、可撓性基板9の幅方向の両端部には、絶縁保護層97の端縁970の延長線上に、絶縁保護層97の切り欠き部分971(絶縁保護層97の非形成部分/応力緩和部)が設けられている。ここで、絶縁保護層97の切り欠き部分971は、湾曲した形状をもって凹むように切り欠かれている。このため、可撓性基板9に応力が加わった際、かかる応力は、幅方向の両端部に設けられた絶縁保護層97の切り欠き部分971で吸収され、絶縁保護層97の端縁970に沿って直線的に強く伝わることを緩和することができる。しかも、絶縁保護層97の切り欠き部分971は、湾曲した形状をもって凹むように切り欠かれているため、可撓性基板9に応力が加わった際、かかる応力は、切り欠き部分971の湾曲した形状に沿って吸収され、絶縁保護層97の端縁970に沿って直線的に強く伝わることを効果的に緩和することができる。それ故、絶縁保護層97の端縁970で導電パターン96が切断すること等を防止することができる。   First, in the present embodiment, the edge 970 of the insulating protective layer 97 is provided at both end portions in the width direction of the flexible substrate 9 as stress relaxing portions that relieve the concentration of bending stress on the edge 970 of the insulating protective layer 97. A cutout portion 971 (non-formed portion of the insulating protective layer 97 / stress relaxation portion) of the insulating protective layer 97 is provided on the extended line. Here, the cutout portion 971 of the insulating protective layer 97 is cut out so as to be recessed with a curved shape. For this reason, when a stress is applied to the flexible substrate 9, the stress is absorbed by the cutout portions 971 of the insulating protective layer 97 provided at both ends in the width direction and is applied to the edge 970 of the insulating protective layer 97. It is possible to ease the strong transmission along the straight line. In addition, since the notched portion 971 of the insulating protective layer 97 is notched so as to be recessed with a curved shape, when the stress is applied to the flexible substrate 9, the stress is curved at the notched portion 971. Absorption along the shape and strong transmission linearly along the edge 970 of the insulating protective layer 97 can be effectively mitigated. Therefore, it is possible to prevent the conductive pattern 96 from being cut at the edge 970 of the insulating protective layer 97.

また、本形態では、絶縁保護層97の端縁970への曲げ応力の集中を緩和する応力緩和部として、可撓性基板9の幅方向の両端部には、絶縁保護層97の端縁970の延長線上に、回路基板7との電気的な接続に寄与しないダミーの端子982(応力緩和部)が設けられている。しかも、可撓性基板9のダミーの端子982はハンダ90によって回路基板7のダミーの端子732と固定されている。このため、可撓性基板9に応力が加わった際、かかる応力は、ダミーの端子982や回路基板7のダミーの端子732によって分散されるため、応力が絶縁保護層97の端縁970に沿って直線的に強く伝わることを効果的に緩和することができる。それ故、絶縁保護層97の端縁970で導電パターン96が切断すること等を防止することができる。   In this embodiment, the edge 970 of the insulating protective layer 97 is provided at both end portions in the width direction of the flexible substrate 9 as stress relaxing portions for relaxing the concentration of bending stress on the edge 970 of the insulating protective layer 97. A dummy terminal 982 (stress relieving part) that does not contribute to electrical connection with the circuit board 7 is provided on the extension line. Moreover, the dummy terminals 982 of the flexible substrate 9 are fixed to the dummy terminals 732 of the circuit substrate 7 by solder 90. For this reason, when a stress is applied to the flexible substrate 9, the stress is dispersed by the dummy terminals 982 and the dummy terminals 732 of the circuit substrate 7, so that the stress is along the edge 970 of the insulating protective layer 97. Can be effectively relieved from being transmitted strongly in a straight line. Therefore, it is possible to prevent the conductive pattern 96 from being cut at the edge 970 of the insulating protective layer 97.

(感磁素子6の位置決め構造)
図8は、本発明に係るロータリエンコーダ1のセンサユニット5において感磁素子6をホルダ8に固定した様子を示す説明図であり、図8(a)、(b)は、感磁素子6を固定した状態を表面側からみた平面図、および裏面側からみた説明図である。
(Magnetic sensing element 6 positioning structure)
FIGS. 8A and 8B are explanatory views showing a state in which the magnetosensitive element 6 is fixed to the holder 8 in the sensor unit 5 of the rotary encoder 1 according to the present invention. FIGS. 8A and 8B show the magnetosensitive element 6. It is the top view which looked at the fixed state from the surface side, and explanatory drawing seen from the back surface side.

本形態では、図7を参照して説明した可撓性基板9をU字形状に曲げて感磁素子6のセンサ面6aをホルダ8の表面に向け、この状態で感磁素子6をホルダ8に固定する。具体的には、図7(d)に示すように可撓性基板9をU字形状に曲げて、図8に示すように、感磁素子6をホルダ8の開口部86内に配置する。その際、感磁素子6をホルダ8の突部881、882の上面に重ねる。この状態で、感磁素子6には可撓性基板9の弾性力が作用し、感磁素子6は、ホルダ8の中心O8に向けて付勢される。その結果、感磁素子6は、ホルダ8の度当たり部89に当接し、感磁素子6の位置決めが行われる。従って、感磁素子6がホルダ8の度当たり部89に当接して位置決めされた状態で、突部881、882と感磁素子6とに跨るように接着剤28を塗布、固化させれば、感磁素子6はホルダ8上の径方向の所定の位置に固定される。従って、図5を参照して説明した各磁気抵抗パターン61〜64は、ホルダ8の中心O8(センサユニット5の中心O5)から径方向に延在する複数の仮想線上に位置することになる。   In this embodiment, the flexible substrate 9 described with reference to FIG. 7 is bent into a U shape so that the sensor surface 6a of the magnetosensitive element 6 faces the surface of the holder 8, and the magnetosensitive element 6 is placed in the holder 8 in this state. Secure to. Specifically, the flexible substrate 9 is bent into a U-shape as shown in FIG. 7D, and the magnetosensitive element 6 is disposed in the opening 86 of the holder 8 as shown in FIG. At that time, the magnetosensitive element 6 is overlaid on the upper surfaces of the protrusions 881 and 882 of the holder 8. In this state, the elastic force of the flexible substrate 9 acts on the magnetic sensing element 6, and the magnetic sensing element 6 is biased toward the center O 8 of the holder 8. As a result, the magnetic sensing element 6 abuts against the contact portion 89 of the holder 8 and the magnetic sensing element 6 is positioned. Accordingly, when the magnetic sensitive element 6 is positioned in contact with the contact portion 89 of the holder 8 and is positioned so as to straddle the protrusions 881 and 882 and the magnetic sensitive element 6, The magnetosensitive element 6 is fixed at a predetermined radial position on the holder 8. Accordingly, the magnetoresistive patterns 61 to 64 described with reference to FIG. 5 are located on a plurality of imaginary lines extending in the radial direction from the center O8 of the holder 8 (center O5 of the sensor unit 5).

(磁気スケール2の詳細構成)
図9は、本発明に係るロータリエンコーダ1の磁気スケールの説明図であり、図9(a)、(b)、(c)、(d)、(e)は、磁気スケールの平面図、断面図、センサマグネットの平面図、ヨーク板の平面図、および成形直後(研磨前)のセンサマグネットの説明図である。図2(b)を参照して説明したように、本形態のロータリエンコーダ1において、磁気スケール2は、円環状のヨーク板20と、このヨーク板20の表面(センサユニット5が位置する側)に固定した円環状のセンサマグネット30とを備えている。図9に示すように、ヨーク板20は、センサマグネット30より幅寸法が大であり、ヨーク板20の内周部分21は、センサマグネット30の内周縁35より内側に位置し、ヨーク板20の外周部分22は、センサマグネット30の外周縁32より外側に位置している。従って、磁気スケール2の円形の外周縁および円形の内周縁は、ヨーク板20の内周部分21および外周部分22に相当する。
(Detailed configuration of magnetic scale 2)
FIG. 9 is an explanatory diagram of a magnetic scale of the rotary encoder 1 according to the present invention. FIGS. 9A, 9B, 9C, 9D, 9E are a plan view and a cross-section of the magnetic scale. It is a figure, the top view of a sensor magnet, the top view of a yoke board, and explanatory drawing of the sensor magnet immediately after shaping | molding (before grinding | polishing). As described with reference to FIG. 2B, in the rotary encoder 1 of the present embodiment, the magnetic scale 2 includes the annular yoke plate 20 and the surface of the yoke plate 20 (the side on which the sensor unit 5 is located). And an annular sensor magnet 30 fixed to the head. As shown in FIG. 9, the yoke plate 20 is larger in width than the sensor magnet 30, and the inner peripheral portion 21 of the yoke plate 20 is located on the inner side of the inner peripheral edge 35 of the sensor magnet 30. The outer peripheral portion 22 is located outside the outer peripheral edge 32 of the sensor magnet 30. Accordingly, the circular outer peripheral edge and the circular inner peripheral edge of the magnetic scale 2 correspond to the inner peripheral portion 21 and the outer peripheral portion 22 of the yoke plate 20.

かかる構成の磁気スケール2において、センサマグネット30は、ヨーク板20の円形状を基準に着磁されている。より具体的には、センサマグネット30は、円環状に成形した磁性体をヨーク板20に接着剤により固定した後、磁性体の表面を研磨し、しかる後に着磁を行って、磁気トラック31を形成することにより、形成されている。かかる着磁の際、本形態では、センサマグネット30(磁性体)の円形状ではなく、ヨーク板20の内周部分21や外周部分22等、ヨーク板20の円形状を基準に着磁されている。このため、磁気スケール2では、磁気トラック31と、ヨーク板20の内周部分21および外周部分22とは、同心状である。   In the magnetic scale 2 having such a configuration, the sensor magnet 30 is magnetized based on the circular shape of the yoke plate 20. More specifically, the sensor magnet 30 fixes the magnetic track 31 by fixing the annular magnetic body to the yoke plate 20 with an adhesive, polishing the surface of the magnetic body, and then magnetizing it. It is formed by forming. At the time of such magnetization, in this embodiment, the sensor magnet 30 (magnetic body) is not circular, but is magnetized based on the circular shape of the yoke plate 20 such as the inner peripheral portion 21 and the outer peripheral portion 22 of the yoke plate 20. Yes. Therefore, in the magnetic scale 2, the magnetic track 31 and the inner peripheral portion 21 and the outer peripheral portion 22 of the yoke plate 20 are concentric.

ここで、センサマグネット30は、フェライトなどの磁性粉(マグネット原料)とPPS(polyphenylene sulfide)等の熱可塑性樹脂材料(プラスチック材料)とを混合して成形したプラスチックマグネットである。本形態において、センサマグネット30は、各種のプラスチックマグネットのうち、フィルムゲート(フラッシュゲート)により成形されたプラスチックマグネットである。かかるフィルムゲートによる成形では、フィルム状(膜状)のゲートを使用し、かつ、このフィルム状のゲートを円環状のセンサマグネット30の内周面となる部分の全周に設けて成形する。従って、本形態のセンサマグネット30には、パーティングラインが存在しない。また、フィルムゲートを用いると、図9(e)にゲートの位置を矢印Gで示すように、成形直後のセンサマグネット30の内周面の端縁には、ゲートが位置していた全周にわたってゲート痕39が発生する。そこで、本形態において、センサマグネット30は、フィルムゲートにより成形された後、ゲートが位置していた面側全体が研磨され、ゲート痕が除去されている。このため、センサマグネット30は、プラスチックマグネットであるにもかかわらず、ゲート痕が存在しない。また、センサマグネット30は、両面のうち、着磁されている側の面33が反対側の面34に比して平面度が高い。但し、センサマグネット30については、少なくとも、着磁されている面33が研磨されていればよく、センサマグネット30の両面を研磨してもよい。   Here, the sensor magnet 30 is a plastic magnet formed by mixing magnetic powder (magnet raw material) such as ferrite and a thermoplastic resin material (plastic material) such as PPS (polyphenylene sulfide). In this embodiment, the sensor magnet 30 is a plastic magnet formed by a film gate (flash gate) among various plastic magnets. In forming with such a film gate, a film-like (film-like) gate is used, and this film-like gate is provided on the entire circumference of the portion that becomes the inner peripheral surface of the annular sensor magnet 30. Accordingly, there is no parting line in the sensor magnet 30 of this embodiment. Further, when a film gate is used, the position of the gate is indicated by an arrow G in FIG. 9E, and the edge of the inner peripheral surface of the sensor magnet 30 immediately after the molding is formed over the entire circumference where the gate was located. A gate mark 39 is generated. Therefore, in this embodiment, after the sensor magnet 30 is formed by a film gate, the entire surface side where the gate is located is polished to remove the gate trace. For this reason, although the sensor magnet 30 is a plastic magnet, there is no gate mark. The sensor magnet 30 has a higher degree of flatness than the opposite surface 34 of the magnetized surface 33 of both surfaces. However, as for the sensor magnet 30, it is sufficient that at least the magnetized surface 33 is polished, and both surfaces of the sensor magnet 30 may be polished.

なお、ゲート痕を除去するにあたっては、センサマグネット30の内周面に治具等を挿入して除去する方法もある。但し、この場合、ゲート痕の除去と同時にセンサマグネット30の端面にも欠け(破損)が生じる可能性があるので、その点では、センサマグネット30においてゲートが位置していた面側全体を研磨する方が好ましい。また、センサマグネット30においてゲートが位置していた面側全体を研磨すれば、平面度が高い平滑面が得られるので、かかる平滑面を着磁面として利用することができるという利点がある。   In removing the gate mark, there is also a method of removing by inserting a jig or the like on the inner peripheral surface of the sensor magnet 30. However, in this case, the end surface of the sensor magnet 30 may be chipped (damaged) simultaneously with the removal of the gate trace. In this respect, the entire surface side where the gate is located in the sensor magnet 30 is polished. Is preferred. Further, if the entire surface of the sensor magnet 30 on which the gate is located is polished, a smooth surface with high flatness can be obtained, so that there is an advantage that such a smooth surface can be used as a magnetized surface.

ここで、センサマグネット30は、ゲートが位置する側が研磨され、研磨された面に着磁が施されている。このため、フィルムゲートにより成形した際、気泡が混入した場合でも、ゲートが位置する側では残留気泡密度が低く、ゲートが位置する側とは反対側では残留気泡密度が高いことから、本形態のセンサマグネット30は、センサマグネット30の両面のうち、残留気泡密度が低い側の面が着磁されたプラスチックマグネットである。また、センサマグネット30はゲートが位置する側が研磨され、研磨された面に着磁が施されているため、センサマグネット30の内側面および外側面には、センサマグネット30の両面のうち、着磁された面33を反対側の面34より幅広とする抜きテーパが形成されている。なお、フィルムゲートは、センサマグネット30の外周縁に設けられることもある。   Here, the sensor magnet 30 is polished on the side where the gate is located, and the polished surface is magnetized. For this reason, even when bubbles are mixed when formed by the film gate, the residual bubble density is low on the side where the gate is located, and the residual bubble density is high on the side opposite to the side where the gate is located. The sensor magnet 30 is a plastic magnet in which the surface of the sensor magnet 30 on which the residual bubble density is low is magnetized. Further, since the sensor magnet 30 is polished on the side where the gate is located and the polished surface is magnetized, the inner surface and the outer surface of the sensor magnet 30 are magnetized out of both surfaces of the sensor magnet 30. A draft taper is formed so that the formed surface 33 is wider than the opposite surface 34. The film gate may be provided on the outer peripheral edge of the sensor magnet 30.

(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態のロータリエンコーダ1では、可撓性基板9と回路基板7とが接続された複合基板50が用いられており、かかる複合基板50において、可撓性基板9の幅方向の両端部には、絶縁保護層97の端縁970の延長線上に、絶縁保護層97の切り欠き部分971やダミーの端子982等の応力緩和部が設けられている。このため、可撓性基板9に応力が加わった際、絶縁保護層97の端縁970に沿って曲げ応力が集中しようとするが、かかる応力は、絶縁保護層97の切り欠き部分971やダミーの端子982等の応力緩和部によって緩和され、絶縁保護層97の端縁970に曲げ応力が集中することを回避することができる。従って、絶縁保護層97の端縁970で導電パターン96が切断すること等を防止することができる。
(Main effects of this form)
As described above, in the rotary encoder 1 of the present embodiment, the composite substrate 50 in which the flexible substrate 9 and the circuit substrate 7 are connected is used, and the width of the flexible substrate 9 in the composite substrate 50 is used. At both ends in the direction, stress relaxation portions such as a cutout portion 971 of the insulating protective layer 97 and dummy terminals 982 are provided on an extension line of the edge 970 of the insulating protective layer 97. For this reason, when stress is applied to the flexible substrate 9, bending stress tends to concentrate along the edge 970 of the insulating protective layer 97, and this stress is applied to the cutout portion 971 and the dummy of the insulating protective layer 97. It is possible to avoid the bending stress from being concentrated on the end edge 970 of the insulating protective layer 97 by being relaxed by the stress relaxation portion such as the terminal 982. Accordingly, it is possible to prevent the conductive pattern 96 from being cut at the edge 970 of the insulating protective layer 97.

特に、本形態では、絶縁保護層97の切り欠き部分971は、湾曲した形状をもって凹むように切り欠かれているため、絶縁保護層97の端縁970に沿って応力が直線的に強く伝わることをより確実に緩和することができる。それ故、絶縁保護層97の端縁970で導電パターン96が切断すること等をより確実に防止することができる。   In particular, in this embodiment, the cutout portion 971 of the insulating protective layer 97 is cut out so as to be recessed with a curved shape, so that the stress is strongly transmitted linearly along the edge 970 of the insulating protective layer 97. Can be more reliably mitigated. Therefore, it is possible to more reliably prevent the conductive pattern 96 from being cut at the edge 970 of the insulating protective layer 97.

また、本形態では、可撓性基板9がU字状に曲げられているため、その際の捩じり等により、可撓性基板9に大きな応力が加わりやすいが、本形態では、絶縁保護層97の切り欠き部分971やダミーの端子982等の応力緩和部が設けられているため、絶縁保護層97の端縁970で導電パターン96が切断すること等を防止することができ、高い信頼性を得ることができる。   Further, in this embodiment, since the flexible substrate 9 is bent in a U-shape, a large stress is easily applied to the flexible substrate 9 due to twisting or the like at that time. Since the stress relaxation portions such as the notch portion 971 and the dummy terminal 982 of the layer 97 are provided, the conductive pattern 96 can be prevented from being cut at the edge 970 of the insulating protective layer 97, and high reliability is achieved. Sex can be obtained.

また、本形態のセンサユニット5および複合基板50では、可撓性基板9と回路基板7とを電気的に接続するにあたっては、可撓性基板9の一方の基板端部9sを、端子98が露出している第1基板面91側を回路基板7が位置する側と反対側に向けて回路基板7に重ね、この状態で、ハンダ90を端子73、99に跨るように設け、端子73と端子99とをハンダにより接続している。このため、可撓性基板9が片面基板である等が理由で可撓性基板9の向きに制約があっても、可撓性基板9と回路基板7とを電気的に接続することができる。   Further, in the sensor unit 5 and the composite substrate 50 of the present embodiment, when the flexible substrate 9 and the circuit substrate 7 are electrically connected, one terminal end 9s of the flexible substrate 9 is connected to the terminal 98. The exposed first substrate surface 91 side is overlaid on the circuit board 7 facing the side opposite to the side on which the circuit board 7 is located. In this state, the solder 90 is provided so as to straddle the terminals 73 and 99. The terminal 99 is connected by solder. For this reason, even if the direction of the flexible substrate 9 is restricted because the flexible substrate 9 is a single-sided substrate, the flexible substrate 9 and the circuit board 7 can be electrically connected. .

また、本形態のロータリエンコーダ1において、センサユニット5のホルダ8は、センサユニット5の中心O5およびホルダ8の中心O8を円中心とする円周部分(内周部分82aおよび外周部分81)を備え、磁気スケール2は、磁気トラック31と同心状の円周部分(ヨーク板20の内周部分21および外周部分22)を備えている。このため、磁気スケール2を回転体に取り付け、センサユニット5を固定体に取り付ける際、ホルダ8の円周部分と磁気スケール2の円周部分とを治具を用いて位置合わせすれば、ホルダ8およびセンサユニット5と磁気トラック31とを同心状に配置することができる。また、ロータリエンコーダ1を各種機器に搭載した状態で、回転体の回転中心軸線L上に、ホルダ8の中心O8および磁気トラック31の中心が位置する状態とするのも容易である。ここで、感磁素子6は、ホルダ8に保持されているので、ホルダ8の中心O8に対する感磁素子6の位置精度は高い。従って、ホルダ8の円周部分と磁気スケール2の円周部分とを位置合わせすれば、磁気スケール2と感磁素子6との径方向の位置を確実かつ容易に合わせることができる。   In the rotary encoder 1 of the present embodiment, the holder 8 of the sensor unit 5 includes circumferential portions (inner peripheral portion 82a and outer peripheral portion 81) centered on the center O5 of the sensor unit 5 and the center O8 of the holder 8. The magnetic scale 2 includes a circumferential portion (the inner peripheral portion 21 and the outer peripheral portion 22 of the yoke plate 20) that is concentric with the magnetic track 31. For this reason, when the magnetic scale 2 is attached to the rotating body and the sensor unit 5 is attached to the fixed body, the holder 8 can be obtained by aligning the circumferential portion of the holder 8 and the circumferential portion of the magnetic scale 2 using a jig. The sensor unit 5 and the magnetic track 31 can be arranged concentrically. It is also easy to place the center O8 of the holder 8 and the center of the magnetic track 31 on the rotation center axis L of the rotating body with the rotary encoder 1 mounted on various devices. Here, since the magnetosensitive element 6 is held by the holder 8, the positional accuracy of the magnetosensitive element 6 with respect to the center O8 of the holder 8 is high. Therefore, if the circumferential portion of the holder 8 and the circumferential portion of the magnetic scale 2 are aligned, the radial positions of the magnetic scale 2 and the magnetic sensitive element 6 can be reliably and easily aligned.

また、ホルダ8は、感磁素子6の径方向の位置を規定する度当たり部89を備え、可撓性基板9は、感磁素子6を度当たり部89に当接させる付勢力を発生する形状に湾曲している。このため、センサユニット5を組み立てる際、ホルダ8上の径方向の所定位置に感磁素子6を確実に配置することができる。従って、ホルダ8と磁気スケール2とを正確に位置合わせすれば、磁気スケール2と感磁素子6との径方向の位置を確実かつ容易に合わせることができる。特に本形態では、感磁素子6が、ホルダ8の中心O8から径方向に延在する複数本の仮想線上の各々に磁気抵抗パターン61〜64を備えた磁気抵抗素子である。このため、磁気抵抗パターン61〜64は、磁気トラック31の着磁パターンと好適に対応する向きとなるので、感度を向上することができる代わりに、磁気スケール2と感磁素子6との径方向の位置がずれると、感度が著しく低下することになる。しかるに本形態によれば、磁気スケール2と感磁素子6との径方向の位置を確実に合わせることができるので、磁気抵抗パターン61〜64を、ホルダ8の中心O8から径方向に延在する複数本の仮想線上の各々に配置した場合の効果を十分発揮させることができる。   Further, the holder 8 includes a contact portion 89 that defines the radial position of the magnetic sensing element 6, and the flexible substrate 9 generates a biasing force that makes the magnetic sensing element 6 contact the contact portion 89. Curved in shape. For this reason, when assembling the sensor unit 5, the magnetosensitive element 6 can be reliably arranged at a predetermined radial position on the holder 8. Therefore, if the holder 8 and the magnetic scale 2 are accurately aligned, the radial positions of the magnetic scale 2 and the magnetosensitive element 6 can be reliably and easily aligned. In particular, in the present embodiment, the magnetosensitive element 6 is a magnetoresistive element provided with magnetoresistive patterns 61 to 64 on each of a plurality of virtual lines extending in the radial direction from the center O8 of the holder 8. For this reason, since the magnetoresistive patterns 61 to 64 are in a direction that suitably corresponds to the magnetization pattern of the magnetic track 31, the radial direction between the magnetic scale 2 and the magnetosensitive element 6 can be used instead of improving the sensitivity. If the position of is shifted, the sensitivity is significantly lowered. However, according to the present embodiment, the radial positions of the magnetic scale 2 and the magnetosensitive element 6 can be reliably aligned, so that the magnetoresistive patterns 61 to 64 extend from the center O8 of the holder 8 in the radial direction. The effect when arranged on each of the plurality of virtual lines can be sufficiently exhibited.

また、センサユニット5において、ホルダ8は、回路基板7の第1基板面71を部分的に受けてホルダ8の板状部80と第1基板面71との間に隙間を確保する基板支持用段部85と、感磁素子6が内側に配置される開口部86とを備えている。このため、ホルダ8の裏面側に回路基板7を重ねても、電子部品79とホルダ8との干渉が発生しないとともに、感磁素子6とホルダ8とが重なることもない。それ故、センサユニット5の薄型化を図ることができる。   In the sensor unit 5, the holder 8 partially receives the first board surface 71 of the circuit board 7 and secures a gap between the plate-like portion 80 of the holder 8 and the first board surface 71. The step part 85 and the opening part 86 by which the magnetosensitive element 6 is arrange | positioned inside are provided. For this reason, even if the circuit board 7 is stacked on the back side of the holder 8, the interference between the electronic component 79 and the holder 8 does not occur and the magnetosensitive element 6 and the holder 8 do not overlap. Therefore, the sensor unit 5 can be thinned.

また、回路基板7は両面基板であるが、第2基板面72には、レジスト層の表面にさらに絶縁性の印刷層76が設けられているため、例えば、センサユニット5を金属製の固定体に取り付ける際、金属製の固定体と回路基板7の第2基板面72とが対向するような場合でも、回路基板7と固定体との間に高い絶縁耐圧を確保することができる。   The circuit board 7 is a double-sided board, but the second board surface 72 is further provided with an insulating printed layer 76 on the surface of the resist layer. Even when the metal fixed body and the second substrate surface 72 of the circuit board 7 are opposed to each other, a high withstand voltage can be secured between the circuit board 7 and the fixed body.

また、本形態のロータリエンコーダ1では、磁気スケール2は、磁気トラック31を構成する円環状のセンサマグネット30と、センサマグネット30の一方面側に固定された円環状のヨーク板20とを有している。このため、センサマグネット30が回転した際の磁界変化を感磁素子6で感度よく検出することができる。また、ヨーク板20は、円環状であるため、かかるヨーク板20の外周部分22や内周部分21を基準にセンサマグネット30に対する着磁を行い、その後、ヨーク板20の外周部分22や内周部分21を基準に回転体への取り付けや、センサユニット5との位置合わせ等を行えば、たとえ、センサマグネット30の形状精度や寸法精度が低くても、磁気トラック31と感磁素子6とを高い精度で位置合わせすることができる。それ故、磁気トラック31を構成するセンサマグネット30にプラスチックマグネット等を用いた場合でも、検出感度や検出精度が高い。しかも、ヨーク板20は、センサマグネット30より幅寸法が大であり、ヨーク板20の内周部分21は、センサマグネット30の内周縁35より内側に位置し、ヨーク板20の外周部分22は、センサマグネット30の外周縁32より外側に位置している。従って、磁気スケール2の円形の外周縁および円形の内周縁は、ヨーク板20の内周部分21および外周部分22に相当するので、磁気スケール2の取り扱いや、ヨーク板20の外周部分22や内周部分21を基準にして回転体に磁気スケール2を取り付ける作業等が容易である。   Further, in the rotary encoder 1 of the present embodiment, the magnetic scale 2 has an annular sensor magnet 30 constituting the magnetic track 31 and an annular yoke plate 20 fixed to one surface side of the sensor magnet 30. ing. For this reason, the magnetic field change when the sensor magnet 30 rotates can be detected by the magnetosensitive element 6 with high sensitivity. Further, since the yoke plate 20 has an annular shape, the sensor magnet 30 is magnetized with reference to the outer peripheral portion 22 and the inner peripheral portion 21 of the yoke plate 20, and then the outer peripheral portion 22 and the inner peripheral portion of the yoke plate 20 are magnetized. If the attachment to the rotating body or the alignment with the sensor unit 5 is performed based on the portion 21, the magnetic track 31 and the magnetosensitive element 6 can be connected even if the shape accuracy and dimensional accuracy of the sensor magnet 30 are low. Alignment can be performed with high accuracy. Therefore, even when a plastic magnet or the like is used for the sensor magnet 30 constituting the magnetic track 31, detection sensitivity and detection accuracy are high. Moreover, the yoke plate 20 is larger in width than the sensor magnet 30, the inner peripheral portion 21 of the yoke plate 20 is located inside the inner peripheral edge 35 of the sensor magnet 30, and the outer peripheral portion 22 of the yoke plate 20 is The sensor magnet 30 is located outside the outer peripheral edge 32. Accordingly, the circular outer peripheral edge and the circular inner peripheral edge of the magnetic scale 2 correspond to the inner peripheral portion 21 and the outer peripheral portion 22 of the yoke plate 20, so that the handling of the magnetic scale 2, the outer peripheral portion 22 and the inner peripheral portion of the yoke plate 20 are performed. The operation | work etc. which attach the magnetic scale 2 to a rotary body on the basis of the surrounding part 21 are easy.

また、センサマグネット30は、フィルムゲートにより成形されたプラスチックマグネットであるため、センサマグネット30には、パーティングラインが存在しない。それ故、パーティングラインに起因する着磁精度の低下等が発生しない。また、センサマグネット30は、ゲートが位置する側が研磨され、研磨された面が着磁されている。このため、センサマグネット30では、ゲート痕や残留気泡に起因する着磁精度の低下等が発生しにくい。   Further, since the sensor magnet 30 is a plastic magnet formed by a film gate, the sensor magnet 30 has no parting line. Therefore, a decrease in magnetization accuracy due to the parting line does not occur. Further, the sensor magnet 30 is polished on the side where the gate is located, and the polished surface is magnetized. For this reason, in the sensor magnet 30, a decrease in magnetization accuracy due to gate traces and residual bubbles is unlikely to occur.

[他の実施の形態]
上記実施の形態では、感磁素子として磁気抵抗素子が実装されている例を説明したが、感磁素子として、ホール素子、あるいは磁気抵抗素子とホール素子の双方が実装されている場合に適用してもよい。
[Other embodiments]
In the above embodiment, an example in which a magnetoresistive element is mounted as a magnetosensitive element has been described. However, the present invention is applied to a case where a Hall element or both a magnetoresistive element and a Hall element are mounted as a magnetosensitive element. May be.

上記実施の形態では、センサマグネット30としてプラスチックマグネットを用いたが、センサマグネット30については、プラスチックマグネットに代えて、焼結マグネットやゴムマグネットを用いてもよい。焼結マグネットとは、磁性粉を焼き固め成形したものであり、ゴムマグネットは、ゴム材料と磁性粉とを混合して成形したものである。なお、上記実施の形態では、磁性粉としてフェライトを用いたが、ネオジウムやサマリウム等を用いてもよい。   In the above embodiment, a plastic magnet is used as the sensor magnet 30, but the sensor magnet 30 may be a sintered magnet or a rubber magnet instead of the plastic magnet. The sintered magnet is formed by baking and solidifying magnetic powder, and the rubber magnet is formed by mixing a rubber material and magnetic powder. In the above embodiment, ferrite is used as the magnetic powder, but neodymium, samarium, or the like may be used.

上記の実施の形態では、電気的な接続にハンダを用いた場合を例示したが、異方性導電膜や金属接合等を利用してもよい。   In the above embodiment, the case where solder is used for electrical connection has been illustrated, but an anisotropic conductive film, metal junction, or the like may be used.

上記実施の形態では、センサマグネット30からゲート痕を除去したが、ゲート痕を残す一方、ゲート痕が発生する側とは反対側を着磁面としてもよい。   In the above embodiment, the gate mark is removed from the sensor magnet 30, but the gate mark is left, while the side opposite to the side where the gate mark is generated may be a magnetized surface.

1 ロータリエンコーダ
2 磁気スケール
5 センサユニット
6 磁気抵抗素子
7 回路基板
8 ホルダ
9 可撓性基板
20 ヨーク板
30 センサマグネット
31 磁気トラック
50 複合基板
76 印刷層
85 基板支持用段部
86 開口部
89 度当たり部
96 導電パターン
97 絶縁保護層
970 絶縁保護層の端縁
971 絶縁保護層の切り欠き部分(応力緩和部)
982 ダミーの端子(応力緩和部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotary encoder 2 Magnetic scale 5 Sensor unit 6 Magnetoresistive element 7 Circuit board 8 Holder 9 Flexible board 20 Yoke board 30 Sensor magnet 31 Magnetic track 50 Composite board 76 Printing layer 85 Board | substrate support step part 86 Opening part per 89 degree | times Portion 96 Conductive pattern 97 Insulating protective layer 970 Insulating protective layer edge 971 Notched portion of insulating protective layer (stress relaxation portion)
982 Dummy terminal (stress relief)

Claims (10)

センサ素子と、該センサ素子が電気的に接続された可撓性基板と、該可撓性基板に電気的に接続された剛性の回路基板と、を有するセンサユニットであって、
前記可撓性基板は、絶縁性の基材フィルムと、該基材フィルムの一方面に形成された複数本の導電パターンと、該複数本の導電パターンのうち、前記回路基板と電気的に接続される端部が可撓性基板側端子として幅方向に並ぶ一方の基板端部を避けて前記導電パターン上に積層された絶縁保護層と、を有し、
前記可撓性基板の幅方向の両端部には、前記絶縁保護層において前記一方の基板端部が位置する側の端縁の延長線上に、当該端縁への曲げ応力の集中を緩和する応力緩和部が設けられ、
前記応力緩和部は、前記基材フィルムを残して前記絶縁保護層を除去した切り欠き部分になっていることを特徴とするセンサユニット。
A sensor unit comprising: a sensor element; a flexible substrate to which the sensor element is electrically connected; and a rigid circuit board electrically connected to the flexible substrate,
The flexible substrate is electrically connected to the circuit substrate among the plurality of conductive patterns and an insulating base film, a plurality of conductive patterns formed on one surface of the base film. And an insulating protective layer laminated on the conductive pattern while avoiding one substrate end lined in the width direction as a flexible substrate side terminal,
Stress that relaxes the concentration of bending stress on the edge on the extension line of the edge on the side where the one substrate edge is located in the insulating protective layer at both ends in the width direction of the flexible substrate relaxation portion is formed, et al. are,
The sensor unit, wherein the stress relaxation part is a cutout part from which the insulating protective layer is removed leaving the base film .
前記応力緩和部において、前記絶縁保護層の切り欠き部分は、湾曲した形状をもって凹むように切り欠かれていることを特徴とする請求項1に記載のセンサユニット。 2. The sensor unit according to claim 1 , wherein the notch portion of the insulating protective layer is notched so as to be recessed with a curved shape in the stress relaxation portion . 前記応力緩和部には、前記回路基板との電気的な接続に寄与しないダミー端子が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のセンサユニット。 The sensor unit according to claim 1, wherein the stress relaxation portion is provided with a dummy terminal that does not contribute to electrical connection with the circuit board . 前記可撓性基板の前記一方の基板端部は、前記端子が露出している面側を前記回路基板が位置する側と反対側に向けて当該回路基板に重ねられ、
前記回路基板において前記可撓性基板の前記一方の基板端部から露出する回路基板側端子と前記端子とは、前記回路基板側端子と前記端子とに跨るように設けられたハンダにより導通していることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のセンサユニット。
The one substrate end of the flexible substrate is overlaid on the circuit board with the surface side where the terminals are exposed facing away from the side where the circuit board is located,
In the circuit board, the circuit board side terminal exposed from the one end of the flexible board and the terminal are electrically connected by solder provided so as to straddle the circuit board side terminal and the terminal. sensor unit according to any one of claims 1 to 3, characterized in that there.
前記可撓性基板は、前記一方の基板端部と、該一方の基板端部と反対側に位置する他方の基板端部との間でU字状に曲げられていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載のセンサユニット。 The flexible substrate is bent in a U-shape between the one substrate end and the other substrate end located on the opposite side of the one substrate end. Item 5. The sensor unit according to any one of Items 1 to 4. 可撓性基板と、該可撓性基板に電気的に接続された剛性の回路基板と、を有する複合基板であって、
前記可撓性基板は、絶縁性の基材フィルムと、該基材フィルムの一方面に形成された複数本の導電パターンと、該複数本の導電パターンのうち、前記回路基板と電気的に接続される端部が可撓性基板側端子として幅方向に並ぶ一方の基板端部を避けて前記導電パターン上に積層された絶縁保護層と、を有し、
前記可撓性基板の幅方向の両端部には、前記絶縁保護層において前記一方の基板端部が位置する側の端縁の延長線上に、当該端縁への曲げ応力の集中を緩和する応力緩和部が設けられ、
前記応力緩和部は、前記基材フィルムを残して前記絶縁保護層を除去した切り欠き部分になっていることを特徴とする複合基板
A composite substrate having a flexible substrate and a rigid circuit substrate electrically connected to the flexible substrate,
The flexible substrate is electrically connected to the circuit substrate among the plurality of conductive patterns and an insulating base film, a plurality of conductive patterns formed on one surface of the base film. And an insulating protective layer laminated on the conductive pattern while avoiding one substrate end lined in the width direction as a flexible substrate side terminal,
Stress that relaxes the concentration of bending stress on the edge on the extension line of the edge on the side where the one substrate edge is located in the insulating protective layer at both ends in the width direction of the flexible substrate A mitigation part is provided,
The composite substrate according to claim 1, wherein the stress relaxation portion is a cutout portion in which the insulating protective layer is removed while leaving the base film .
前記応力緩和部において、前記絶縁保護層の切り欠き部分は、湾曲した形状をもって凹むように切り欠かれていることを特徴とする請求項6に記載の複合基板。 7. The composite substrate according to claim 6, wherein, in the stress relaxation portion, a cutout portion of the insulating protective layer is cut out so as to be recessed with a curved shape . 前記応力緩和部には、前記回路基板との電気的な接続に寄与しないダミー端子が設けられていることを特徴とする請求項6または7に記載の複合基板。 The composite substrate according to claim 6 or 7 , wherein the stress relaxation portion is provided with a dummy terminal that does not contribute to electrical connection with the circuit substrate. 前記可撓性基板の前記一方の基板端部は、前記端子が露出している面側を前記回路基板が位置する側と反対側に向けて当該回路基板に重ねられ、
前記回路基板において前記可撓性基板の前記一方の基板端部から露出する回路基板側端子と前記端子とは、前記回路基板側端子と前記端子とに跨るように設けられたハンダにより導通していることを特徴とする請求項6乃至8の何れか一項に記載の複合基板。
The one substrate end of the flexible substrate is overlaid on the circuit board with the surface side where the terminals are exposed facing away from the side where the circuit board is located,
In the circuit board, the circuit board side terminal exposed from the one end of the flexible board and the terminal are electrically connected by solder provided so as to straddle the circuit board side terminal and the terminal. the composite substrate according to any one of claims 6 to 8, characterized in that there.
前記可撓性基板は、前記一方の基板端部と、該一方の基板端部と反対側に位置する他方の基板端部との間でU字状に曲げられていることを特徴とする請求項6乃至9の何れか一項に記載の複合基板。 The flexible substrate, claims, characterized in that the bent in a U shape between said one substrate end, and the other substrate edge portion located on the opposite side of the one substrate edge the Item 10. The composite substrate according to any one of Items 6 to 9 .
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