JPH06284641A - エンコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 組み立てが容易であり、かつ、磁束検出用セ
ンサーを所定位置に確実に保持できる構造のエンコーダ
を提供する。 【構成】 回路基板８にセンサー９を実装し、回転子を
内包するカバー６の内側に回路基板８を挿着する溝１３
を設け、回路基板８をカバー６の溝１３に挿着してカバ
ー６をモータ本体２に組み付けることにより、センサー
９は回路基板８を介してカバー６によって回転子のマグ
ネット５の外周部近傍に保持されるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエンコーダに係り、特
に、センサーの位置決めが容易かつ確実なエンコーダに
関する。

【０００２】

【従来の技術】回転軸の位置や回転速度を検出するエン
コーダとしてモータ用エンコーダが最も一般的であるの
で、以下の説明ではモータ用エンコーダを用いて説明す
る。

【０００３】一般にモータ軸のマグネット近傍にモータ
制御用の電気回路を組み込んだ回路基板を設け、この回
路基板にセンサーの端子ピンをハンダ付けして回路基板
に対してセンサーを垂直に取り付け、センサーの磁束検
出部を回転子のマグネット外周部近傍に近接させた構造
のモータ用エンコーダが知られている。

【０００４】図７及び図８は上記構成の従来のモータ用
エンコーダの一例を示している。

【０００５】図７に示すように、従来のモータ用エンコ
ーダは、モータ本体側に端板２１を有し、この端板２１
をモータ本体を取り付けている。モータ本体に回転自在
に支持されたモータ軸２２の一端部には、円筒状のマグ
ネット２３が嵌着されている。回路基板２４は円環状に
形成され、中心部開口でモータ軸２２を貫通させ、ねじ
２５によって端板２１から延設された突起の頂部に固定
されている。

【０００６】この回路基板２４にセンサー２６が垂直に
取り付けられている。センサー２６は、端子ピン２６ａ
で回路基板２４にハンダ付けされ、磁束検出部２６ｂが
マグネット２３の外周部近傍に保持されている。

【０００７】回路基板２４とマグネット２３とセンサー
２６等の外側にはこれらを内包するカバー２７が取り付
けられている。このカバー２７はねじ２８によって端板
２１に固定されている。

【０００８】図８は図７に示す矢印Ａ’−Ａ’方向に見
たモータの断面を示している。図８から明らかなように
回路基板２４とカバー２７はそれぞれ複数のねじ２５，
２８によって端板２１に固定されている。また、図に示
すようにセンサー２６の磁束検出部２６ｂはマグネット
２３の外周面に接近して保持されている。

【０００９】この構造により、マグネット２３が回転す
るときに、センサー２６の磁束検出部が磁束の変化を検
出し、この信号は回路基板２４によって処理され、モー
タ軸２２の位置信号や速度信号として出力される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記構成
の従来のモータ用エンコーダでは、センサーの磁束検出
部が長い端子ピンの先端にあることにより、磁束検出部
の位置を常に正しい位置に取り付けることが困難であっ
た。また、端子ピン基端のハンダ付け作業も細心の注意
を要し、作業中にセンサーを破損させる可能性も比較的
高い。

【００１１】また、センサーをハンダ付けし、回路基板
を取り付け、さらにカバーを取り付ける等、モータの組
立工程が多くモータの製造が困難であった。

【００１２】そこで、本発明の目的は、組み立てが容易
であり、かつ、磁束検出用センサーを所定位置に確実に
保持できる構造のエンコーダを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によるモータ用エ
ンコーダは、モータの検出用マグネットの外周部近傍に
磁束を検出するセンサーを保持して回転子の位置や速度
を検出するモータ用のエンコーダにおいて、センサー固
定部材に前記センサーを装着し、前記回転子を内包する
カバーの内側に前記センサー固定部材を固定する固定部
を設け、前記センサー固定部材を前記カバーの固定部に
装着して前記カバーをモータ本体に組み付けることによ
り、前記センサーは前記回路基板を介して前記カバーに
よって前記回転子のマグネットの外周部近傍に保持され
るように構成したことを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】本発明によるモータ用エンコーダは、センサー
固定部材、たとえばモータ制御用の電気回路を組み込ん
だ回路基板にセンサーを固定しし、このセンサー固定部
材をカバーの固定部に装着してカバーをモータ本体に組
み付けることにより、センサーがセンサー固定部材を介
してカバーによって回転子のマグネットの外周部近傍に
保持されるように構成されている。

【００１５】この構成によれば、センサー固定部材に対
するセンサーの位置、カバーに対するセンサー固定部材
の位置、及びマグネットに対するカバーの位置が一定で
あるので、マグネットに対してセンサーを常に一定位置
に確実に保持することができる。

【００１６】また、組立てに際しては、カバーの固定部
にセンサー固定部材を装着し、モータ本体にカバーを組
み付けることによって組立てを完了することができるの
で、モータの組立が容易であり、組立中にセンサーを破
損させる可能性を低くすることもできる。

【００１７】

【実施例】次に本発明のモータ用エンコーダの一実施例
について添付の図面を用いて以下に説明する。

【００１８】図１及び図２は本発明によるモータ用エン
コーダの一実施例の断面を示し、このうち、図１は、モ
ータ軸を含む垂直面でモータを切断し、モータ本体にカ
バーを組み付ける前の状態を示している。図２は図１に
示す矢印Ａ−Ａ方向に見たモータの横断面を示してい
る。

【００１９】本実施例のモータ１は図１に示すように、
モータ本体２を有し、このモータ本体２の端板３には、
モータ軸４が回転自在に取り付けられている。モータ軸
４の端部には円筒形のマグネット５が嵌着されている。
また、モータ１はモータ本体２に嵌着するカバー６を有
している。カバー６は一端が閉じられた円筒形の形状を
有し、モータ本体２に取り付けた状態でモータ軸４とマ
グネット５を内包する。カバー６の内周面には図示しな
いコイルが取り付けられ、このコイルによってマグネッ
ト５を回転駆動する。カバー６の周壁の一部にはリード
線７が貫設されている。リード線７のカバー６内の端部
は回路基板８にハンダ付けされている。回路基板８の下
面の所定位置には磁束検出用のセンサー９が実装されて
いる。

【００２０】カバー６の開放端開口の内側には係合突起
１０が形成されている。端板３には、カバー６の開放端
開口と嵌合する円筒状の嵌合部１１が突設されており、
この嵌合部１１の外周面にはカバー６側の係合突起１０
と係合する他の係合突起１２が設けられている。

【００２１】カバー６の内側には、図２に示すように、
回路基板８を挿着する溝１３が形成されている。カバー
６、センサー９および溝１３は、回路基板８を溝１３に
挿着し、カバー６を端板３に嵌着した状態でセンサー９
が図１及び図２に示すように、マグネット５の外周部近
傍に保持されるように構成されている。

【００２２】上記構成により、本実施例のモータ用エン
コーダは組立に際し、センサー９を実装した回路基板８
をカバー６の溝１３に挿着し、リード線７接続した後
に、図１に示す矢印Ｂ方向にカバー６をモータ本体２の
端板３に押し付けることにより、係合突起１０と係合突
起１２が係合して、モータ１の組立が完了する。

【００２３】このことにより、従来行なわれていた回路
基板自体の取り付け作業やセンサーの端子ピンのハンダ
付けの困難な作業が省略され、モータの組立を容易にす
ることができるとともに、センサーの破損の可能性も低
減される。

【００２４】本実施例によれば、マグネット５に対する
センサー９の位置は、カバー６や溝１３の形状寸法によ
って管理でき、確実にセンサー９をマグネット５の外周
面に接近させることができる。このことにより、センサ
ー９とマグネット５の間の隙間を小さくでき、検出性能
が良いエンコーダを得ることができる。

【００２５】なお、上記実施例ではセンサー９を回路基
板８によって支持しているが、センサー９を支持するの
は回路基板８に限られず、たとえばセンサーを固定する
専用のセンサー固定部材を用いてよい。また、このセン
サー固定部材を固定するのは溝１３に限られず、当業者
がなしうる任意の形状の挟持用突起、あるいは凹部でも
よい。

【００２６】また上記実施例では単一の位相と周波数を
検出するモータ用エンコーダについて説明したが、上記
センサーの支持構造を利用して複数の信号を検出するエ
ンコーダを構成することができる。

【００２７】図３と図４は同一の周波数と位相差を有す
る信号を検出するモータ用エンコーダの構造を示してい
る。図３と図４において、図２と同一部分には同一符号
を付して説明を省略する。図３の実施例では、一対のセ
ンサー９ａ，９ｂがそれぞれ回路基板８ａ，８ｂに実装
され、マグネット５の外周近傍の９０°の角度をなす位
置に配設されている。この構成により、マグネット５が
９０°回転することによって異なるセンサーによって磁
束を検出でき、同一の周波数と位相差を有する信号を検
出することができる。

【００２８】図４の実施例では、図３の回路基板８ａ，
８ｂの代わりに共通の一枚の可撓性回路基板８を用い
る。図４に示すように、本実施例の可撓性回路基板８は
両端を把持する溝１３と案内用突起１３’によってほぼ
９０°に曲げられて固定されている。このほぼ９０°を
なす回路基板８のそれぞれの面に一対のセンサー９が実
装されている。この構成により、本実施例のモータ用エ
ンコーダは図３の実施例と同様に、同一の周波数と位相
差を有する信号を検出することができる。

【００２９】図５は複数の周波数と位相差を有する信号
を検出するモータ用エンコーダの構造を示している。こ
の実施例では、回転軸上に複数のリング状マグネット５
ａ，５ｂを直列的に装着し、このマグネット５ａ，５ｂ
の外周近傍にそれぞれセンサー９ａ，９ｂが保持されて
いる。センサー９ａ，９ｂは回路基板８に実装され、回
路基板８を介してカバー６によって保持されているのは
図１の実施例と同様である。

【００３０】複数の周波数や位相差を有する信号は、電
気的な処理によっても検出することができるが、図３な
いし図５の機械的な構成によれば信頼性の高いモータ用
エンコーダを得ることができる。

【００３１】次に本実施例のリード線の抜け防止構造に
ついて説明する。

【００３２】図６は図１に示す矢印Ｂ方向に見た、リー
ド線の取り出し部を拡大して示している。図６に示すよ
うにカバー６はリード線７を取り出す開口１４を有して
いる。この開口１４の下方には一組の上下に対向する抜
け防止用突起１５ａ，１５ｂがカバー６の一部として形
成されている。

【００３３】リード線７は３相の電流を伝達する３本の
ワイヤからなり、カバー６の外部では１本のリード線に
まとめられ、カバー６の内側で３本に枝分れする。枝分
れした３本ワイヤは、図６に示すように、抜け防止用突
起１５ａ，１５ｂによって湾曲させられ、各ワイヤの下
端は回路基板８を貫通して、回路基板８の下面でハンダ
付けされている。

【００３４】このように構成したことにより、リード線
７に引張力がかかった場合は、湾曲したワイヤが抜け防
止用突起１５ａ，１５ｂと係合し、ハンダ付け部分に引
張力がかからない。また、この構造によればリード線７
をカバー６内で長々と敷設することなく、カバー６内の
空間を効率よく利用でき、長くリード線７を敷設するこ
とによる信頼性の低下を防止することができる。

【００３５】なお、上記説明では、理解容易のために、
モータ用エンコーダを用いて説明したが、本発明は、モ
ータ用エンコーダに限られることなく、回転軸の外周に
被検出用マグネットを装着し、このマグネットの外周部
近傍にセンサーを設けて回転軸の位置や回転速度を検出
するエンコーダに広く適用することができる。

【００３６】すなわち、回転軸を取り囲むカバー部材を
設け、このカバー部材に回路基板挿着用の溝を設け、こ
の溝にセンサーを実装した回路基板を挿着することによ
って、回路基板を介してセンサーをマグネット外周部近
傍に保持でき、組立容易かつ、検出性能が高いエンコー
ダを確実に得ることができる。

【００３７】

【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明に
よるエンコーダは、被検出用マグネットを装着した回転
軸を取り囲むカバー部材にセンサー固定部材を装着する
固定部を設け、固定部にセンサー固定部材を装着するこ
とにより、センサー固定部材を介してセンサーを被検出
用マグネットの外周部近傍に保持するように構成したの
で、組立てが容易であり、かつ、確実にセンサーをマグ
ネット外周部に接近させることができ、信頼性の高いエ
ンコーダを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるモータ用エンコーダを備えたモー
タを分解して示した縦断面図。

【図２】本発明によるモータ用エンコーダを備えたモー
タの横断面図。

【図３】本発明の他の実施態様によるモータ用エンコー
ダを備えたモータの横断面図。

【図４】本発明のさらに他の実施態様によるモータ用エ
ンコーダを備えたモータの横断面図。

【図５】本発明の他の実施態様によるモータ用エンコー
ダの縦断面図。

【図６】本発明によるモータ用エンコーダを備えたモー
タのリード線取り出し部を拡大して示した図。

【図７】従来のモータ用エンコーダを備えたモータの縦
断面図。

【図８】従来のモータ用エンコーダを備えたモータの横
断面図。

【符号の説明】

１ モータ ２ モータ本体 ３ 端板 ４ モータ軸 ５ マグネット ６ カバー ７ リード線 ８ 回路基板 ９ センサー １３ 溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータの検出用マグネットの外周部近傍に
   磁束を検出するセンサーを保持して回転子の位置や速度
   を検出するモータ用のエンコーダにおいて、 センサー固定部材に前記センサーを装着し、前記回転子
   を内包するカバーの内側に前記センサー固定部材を固定
   する固定部を設け、前記センサー固定部材を前記カバー
   の固定部に装着して前記カバーをモータ本体に組み付け
   ることにより、前記センサーは前記回路基板を介して前
   記カバーによって前記回転子のマグネットの外周部近傍
   に保持されるように構成したことを特徴とするモータ用
   のエンコーダ。
2. 【請求項２】前記カバーとモータ本体は、その組立ての
   接合部において互いに係合する係合突起を有し、モータ
   本体に前記カバーを押し付けることにより、前記係合突
   起が係合してモータの組立を完了することを特徴とする
   請求項１記載のモータ用のエンコーダ。
3. 【請求項３】回転軸に固着した被検出用マグネットの外
   周部近傍に磁束を検出するセンサーを保持して、前記回
   転軸の位置や速度を検出するエンコーダにおいて、 センサー固定部材に前記センサーを装着し、前記回転軸
   を取り囲むカバー部材に前記センサー固定部材を固定す
   る固定部を設け、前記センサー固定部材を介して前記カ
   バー部材によって前記センサーを前記被検出用マグネッ
   トの外周部近傍に保持するように構成したことを特徴と
   するエンコーダ。