KR20200066586A - 엔코더의 조립 방법, 엔코더 및 서보 모터 - Google Patents

Abstract

엔코더(100－1)는, 기판(1)과, 기판 고정부(3)와, 엔코더 리드선(4)을 구비한다. 엔코더(100－1)는, 제2 기판면(1b)에 마련되는 전자 부품(2)과, 전자 부품(2)과 마주보는 저부(5a)와, 기판 고정부(3)의 외주부(3b)에 회전 가능하게 끼워넣어짐과 아울러 적어도 엔코더 리드선(4)이 통과하는 개구부(14)가 형성되는 원통부(5b)를 가지는 유저원통 모양의 커버(5)를 구비한다. 엔코더(100－1)는, 개구부(14)의 가장자리로부터 커버(5)의 회전 방향을 따른 방향으로 연장되고, 기판 고정부(3)의 축방향으로의 엔코더 리드선(4)의 위치 어긋남을 억제하는 억제부를 구비한다.

Description

엔코더 및 서보 모터

본 발명은, 로터의 회전 위치를 검출하는 엔코더 및 서보 모터에 관한 것이다.

특허 문헌 1에는, 엔코더의 소형화를 도모하기 위한 기술이 개시되어 있다. 특허 문헌 1에 개시되는 엔코더에서는, 엔코더의 소형화를 도모하기 위해, 커버의 내측면과 기판의 외주부와의 사이의 간극에, 절연 부재가 마련되어 있다. 커버는, 엔코더 내부로의 먼지, 금속편 등의 침입에 의한 절연 성능의 저하를 억제하기 위해, 전자 부품이 마련되는 기판을 덮는 저부를 가지는 통 모양으로 형성되는 도전성의 부재이다. 절연 부재를 마련하는 것에 의해, 커버의 통 모양부와 기판과의 사이의 간극을 좁게 해도, 커버 내에 마련되는 배선 부재와 커버의 통 모양부와의 사이에서 생기는 유기(誘起) 전압의 상승이 억제된다. 그 때문에, 엔코더의 기능의 저하를 억제하면서, 엔코더의 지름 방향의 크기를 작게 할 수 있다.

특허 문헌 1 : 국제공개 제2013/098935호

그렇지만, 특허 문헌 1에 개시되는 엔코더에서는, 엔코더 리드선을, 외부 기기에 접속할 때의 작업성을 고려하여, 엔코더 리드선에 여유 길이를 갖게 할 필요가 있다. 그 때문에, 커버의 통 모양부에 형성되는 개구부에 엔코더 리드선을 통과시킨 후, 커버의 통 모양부를 모터 브라켓에 가까이 하도록 이동시킬 때, 엔코더 리드선의 여유 길이 부분이, 커버의 저부와 마주보는 위치에 배치되는 전자 부품과, 커버의 저부와의 사이의 간극에 끼워질 가능성이 있다. 당해 간극에 엔코더 리드선의 여유 길이 부분이 끼워진 경우, 커버를 모터 브라켓에 확실히 고정할 수 없다. 따라서, 특허 문헌 1에 개시되는 엔코더에서는, 당해 간극에 엔코더 리드선의 여유 길이 부분이 끼워지지 않도록 하기 위해, 커버의 통 모양부의 축방향 길이를, 엔코더 리드선의 선경(線徑)만큼 길게 해야 한다. 그 결과, 커버의 축방향 길이가 길어져, 엔코더 전체의 한층 더 소형화를 도모할 수 없다는 과제가 있었다.

본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 커버의 내부에 배선되는 엔코더 리드선에 여유 길이 부분이 존재하는 경우에도 소형화할 수 있는 엔코더를 얻는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 엔코더는, 제1 기판면과 제1 기판면측과는 반대측의 제2 기판면을 가지는 기판과, 제1 기판면이 접하는 단부를 가지고, 단부에 기판이 고정되는 원통 형상의 기판 고정부와, 제2 기판면과 마주보는 위치에 마련되고, 기판과 전기적으로 접속되며, 로터의 회전 위치를 나타내는 신호가 전송되는 엔코더 리드선을 구비한다. 엔코더는, 제2 기판면에 마련되는 전자 부품과, 전자 부품과 마주보는 저부와, 기판 고정부의 외주부에 회전 가능하게 끼워넣어짐과 아울러 적어도 엔코더 리드선이 통과하는 개구부가 형성되는 원통부를 가지는 유저원통(有底圓筒) 모양의 커버를 구비한다. 엔코더는, 원통부에 마련되고, 개구부의 가장자리로부터 커버의 회전 방향을 따른 방향으로 연장되고, 기판 고정부의 축방향으로의 엔코더 리드선의 위치 어긋남을 억제하는 억제부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 엔코더는, 커버의 내부에 마련되는 엔코더 리드선에 여유 길이 부분이 존재하는 경우에도 소형화할 수 있는 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 엔코더의 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 커버에 형성되는 개구부를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 나타내는 엔코더 리드선의 여유 길이 부분이 이동하는 상태를 나타내는 제1 도면이다.
도 4는 도 1에 나타내는 엔코더 리드선의 여유 길이 부분이 이동하는 상태를 나타내는 제2 도면이다.
도 5는 도 1에 나타내는 엔코더 리드선의 여유 길이 부분이 이동하는 상태를 나타내는 제3 도면이다.
도 6은 도 1에 나타내는 엔코더 리드선의 여유 길이 부분이 이동하는 상태를 나타내는 제4 도면이다.
도 7은 실시 형태 1의 제1 변형예에 관한 엔코더에 마련되는 커버의 측면도이다.
도 8은 실시 형태 1의 제2 변형예에 관한 엔코더에 마련되는 커버의 측면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태 2에 관한 엔코더의 사시도이다.
도 10은 실시 형태 2의 제1 변형예에 관한 엔코더에 마련되는 커버의 측면도이다.
도 11은 실시 형태 2의 제2 변형예에 관한 엔코더에 마련되는 커버의 측면도이다.
도 12는 본 발명의 실시 형태 3에 관한 서보 모터의 외관도이다.

이하에, 본 발명의 실시 형태에 관한 엔코더 및 서보 모터를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또, 이 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

실시 형태 1.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 엔코더의 사시도이다. 도 2는 도 1에 나타내는 커버에 형성되는 개구부를 나타내는 도면이다. 실시 형태 1에 관한 엔코더(100－1)는, 제1 기판면(1a)과 제1 기판면(1a)측과는 반대측의 제2 기판면(1b)을 가지는 기판(1)과, 제2 기판면(1b)에 마련되는 전자 부품(2)과, 제1 기판면(1a)이 접하는 단부(3a)를 가지고, 단부(3a)에 기판(1)이 고정되는 원통 형상의 기판 고정부(3)와, 제2 기판면(1b)과 마주보는 위치에 마련되고, 기판(1)과 전기적으로 접속되며, 로터의 회전 위치를 나타내는 신호가 전송되는 엔코더 리드선(4)을 구비한다. 또 엔코더(100－1)는, 전자 부품(2)과 마주보는 저부(5a)와, 전자 부품(2)과 저부(5a)와의 사이의 간극이 엔코더 리드선(4)의 선경(線徑)보다도 작게 되도록 브라켓(8)의 원통부(8a)의 외주부(8a1)에 회전 가능하게 끼워넣어짐과 아울러 적어도 엔코더 리드선(4)이 통과하는 개구부가 형성되는 원통부(5b)를 가지는 유저원통(有底圓筒, 저부를 가지는 원통) 모양의 커버(5)와, 원통부(5b)에 마련되어 기판 고정부(3)의 축방향으로의 엔코더 리드선(4)의 위치 어긋남을 억제하는 억제부(6)를 구비한다.

기판 고정부(3)의 지름 방향 중심을 통과하는 중심축(AX)이 연장되는 축방향은, 도 1, 2에서 부호 D1으로 나타내어지는 방향과 동일하다. 커버(5)의 회전 방향은, 도 1, 2에서 부호 D2로 나타내어지는 방향과 동일하다.

기판 고정부(3)는, 나사(7)를 이용하여 브라켓(8)의 원통부(8a)의 축방향의 단부에 착탈 가능하게 고정된다. 브라켓(8)은, 미도시의 모터 케이스의 축방향 단부를 폐색하는 부재인 판 모양의 판부(8b)와, 판부(8b)의 기판 고정부(3)측의 단면(端面)에 마련되는 원통부(8a)에 의해 구성된다. 원통부(8a)는, 절연성의 재료를 이용하여 판부(8b)와 일체 형성으로 제조한 것이라도 좋다. 절연성의 재료는, 예를 들면, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리페닐렌 설파이드, 액정 폴리머 등이다. 절연성의 수지를 이용하여 다이캐스트에 의해 브라켓(8)을 제조하는 것에 의해서, 복잡한 형상의 브라켓(8)을 염가로 제조할 수 있다. 브라켓(8)의 원통부(8a)의 외경은, 기판 고정부(3)의 외경보다도 크고, 또한, 커버(5)의 원통부(5b)의 내경과 거의 동일하다. 또 기판 고정부(3)는, 상기의 절연성의 재료를 이용하여 브라켓(8)의 원통부(8a)와는 별도로 제조된 후에 브라켓(8)에 장착되지만, 절연성의 재료를 이용하여 브라켓(8)의 원통부(8a)와 일체 형성으로 제조한 것이라도 좋다. 상기의 절연성의 수지를 이용하여 다이캐스트에 의해 기판 고정부(3)를 제조하는 것에 의해서, 복잡한 형상의 기판 고정부(3)를 염가로 제조할 수 있다. 또한 본 실시 형태에서는, 기판 고정부(3)가 브라켓(8)의 원통부(8a)와 별체로 제조된 경우의 구성예에 대해 설명하지만, 기판 고정부(3)가 브라켓(8)의 원통부(8a)와 일체 성형으로 제조되어 있는 경우, 일체 성형으로 제조된 기판 고정부(3) 및 원통부(8a)의 전체를, 기판 고정부(3)로 하거나, 또는 브라켓(8)으로 해도 좋다.

기판 고정부(3)에는 돌기(3c)가 형성된다. 돌기(3c)는, 기판 고정부(3)의 단부(3a)로부터 축방향으로 연장되는 돌출 형상의 부재이다. 돌기(3c)는, 기판 고정부(3)의 단부(3a)와 기판 고정부(3)의 외주부(3b)가 이루는 모서리부에 형성된다. 기판 고정부(3)의 단부(3a)는, 기판 고정부(3)의 브라켓(8)측과는 반대측의 단부이다. 도 1에는, 설명을 간단히 하기 위해, 1개의 돌기(3c)만이 나타내어지지만, 돌기(3c)는 복수 마련되어 있는 것으로 하고, 복수의 돌기(3c)는, 회전 방향으로 서로 떨어져 배열된다. 도 2에서는 돌기(3c)의 도시가 생략된다. 돌기(3c)는, 기판(1)의 지름 방향 외측에 형성되는 패임부(1d)에 끼워넣어진다. 패임부(1d)는, 기판(1)의 외주부(1c)로부터 기판(1)의 지름 방향 중심을 향해 돌출 형상의 오목부이다. 돌기(3c)와 패임부(1d)와의 사이에는, 미도시의 접착제가 마련된다. 접착제가 마련되는 것에 의해서, 접착제가 마련되어 있지 않은 경우에 비해, 기판(1)의 패임부(1d)와 돌기(3c)와의 접촉 면적이 증가하여, 기판(1)이 기판 고정부(3)에 강고하게 고정된다.

또, 돌기(3c)의 축방향의 길이는, 기판(1)을 유지할 수 있는 길이이면 좋은데, 예를 들면 돌기(3c)의 선단이 제2 기판면(1b)보다도 돌출되도록, 기판(1)의 축방향의 두께에 상당하는 치수보다도 길게 해도 괜찮다. 이것에 의해, 커버(5)가 회전했을 때에, 예를 들면 돌기(3c)의 지름 방향 외측에 배선되는 미도시의 모터 리드선이 기판(1)에 가까워져, 모터 리드선으로부터의 노이즈가 기판(1)에 마련되는 전자 부품(2), 위치 검출부 등에 주는 영향을 억제할 수 있다. 따라서, 돌기(3c)를 길게 하는 것에 의해, 로터의 회전 위치의 검출 정밀도의 저하를 억제할 수 있다. 모터 리드선은, 미도시의 모터에 전력을 공급하는 배선이다.

전자 부품(2)은, 예를 들면, 위치 검출부에서 검출된 로터의 회전 위치를 나타내는 신호를 생성하는 신호 생성 회로, 당해 신호를 엔코더 리드선(4)에 출력하는 신호 출력 회로 등을 구성하는 부품이라도 좋고, 엔코더(100－1)의 외부에 마련되는 서보 앰프로부터 공급되는 전력을 위치 검출부 등에 공급하는 전원 회로를 구성하는 부품이라도 좋다. 전자 부품(2)은, 예를 들면 IC(Integrated　Circuit), 저항기, 코일, 콘덴서 등이다. 전자 부품(2)은 1개라도 좋고 복수라도 좋다. 도 1 및 도 2에서는 설명을 간단히 하기 위해, 원통 모양의 구조체로 전자 부품(2)을 모의(模擬)하고 있다. 위치 검출부는, 미도시의 로터의 회전 위치를 검출하는 광학 부품이며, 예를 들면, 기판 고정부(3)의 내측에서, 기판(1)의 제1 기판면(1a)에 마련된다. 제1 기판면(1a)은, 기판 고정부(3)와 마주보는 기판(1)의 단면(端面)이다.

기판(1)의 제2 기판면(1b)에는, 전자 부품(2) 이외에도 제1 커넥터(9)가 마련된다. 제2 기판면(1b)은, 커버(5)의 저부(5a)와 마주보는 기판(1)의 단면이다. 제1 커넥터(9)는, 기판(1) 상의 패턴 배선을 매개로 하여, 전자 부품(2) 및 위치 검출부와 전기적으로 접속된다. 제1 커넥터(9)에는 제2 커넥터(10)가 접속된다. 제2 커넥터(10)에는 엔코더 리드선(4)의 일단이 접속된다. 제2 커넥터(10)가 제1 커넥터(9)에 접속되는 것에 의해, 엔코더 리드선(4)이, 전자 부품(2) 및 위치 검출부와 전기적으로 접속된다. 제1 커넥터(9) 및 제2 커넥터(10)를 이용하는 것에 의해, 엔코더 리드선(4)의 기판(1)에의 접속이 용이하게 된다. 또한 엔코더 리드선(4)은, 엔코더 리드선(4)이 전자 부품(2)과 전기적으로 접속되면 좋고, 제1 커넥터(9) 및 제2 커넥터(10)를 이용하지 않고, 예를 들면 기판(1) 상의 배선 패턴에 직접 납땜에 의해서 접속되어도 괜찮다. 또한 도 1 및 도 2에서는, 설명을 간단히 하기 위해 1개의 엔코더 리드선(4)이 나타내어지지만, 엔코더 리드선(4)은, 복수의 신호선으로 구성되는 신호군(信號群)이다.

엔코더 리드선(4)의 타단에는 제3 커넥터(11)가 접속된다. 제3 커넥터(11)는 중계 커넥터(12)에 접속된다. 중계 커넥터(12)는, 엔코더 리드선(4)과 미도시의 모터 리드선을, 엔코더(100－1)의 외부에 마련되는 서보 앰프에 접속하기 위한 커넥터이다. 중계 커넥터(12)에는, 서보 앰프로부터 연장되는 케이블(13)이 접속된다. 중계 커넥터(12)는, 커버(5)의 원통부(5b)에 형성되는 개구부(14)를 폐색하도록, 커버(5)의 원통부(5b)의 외주부(5d)에 고정된다. 개구부(14)의 상세는 후술한다. 또, 중계 커넥터(12)에는, 제2 커넥터(10) 이외에도, 모터 리드선에 접속된다.

커버(5)는, 엔코더(100－1) 내부로의 먼지, 금속편 등의 침입에 의한 절연 성능의 저하를 억제하기 위한 부품이다. 커버(5)는, 전술한 절연성의 재료를 이용하여 다이캐스트 성형으로 통 모양으로 형성한 것이라도 좋고, 구리 합금, 주철, 철, 철합금 등의 금속을 이용하여 다이캐스트 성형으로 통 모양으로 형성한 것이라도 좋다. 금속으로 커버(5)를 제조하는 것에 의해, 커버(5)의 내측에 존재하는 전자 회로가 커버(5)의 외부의 자계로부터 보호된다.

커버(5)의 원통부(5b)의 내주면(5b1)과, 브라켓(8)의 원통부(8a)의 외주부(8a1)와의 사이에는, 예를 들면 미도시의 O링이 마련된다. 브라켓(8)의 원통부(8a)에 커버(5)가 끼워넣어졌을 때, O링에 의해서, 브라켓(8)의 원통부(8a)와 커버(5)와의 사이의 간극이 막히기 때문에, 커버(5)의 내부에 먼지, 금속편 등이 침입하는 것을 억제할 수 있다. 또 도 2에 나타내는 바와 같이 커버(5)의 개구단(5c)측에는, 커버(5)의 원통부(5b)의 외주부(5d)로부터 지름 방향 외측으로 연장되는 플랜지부(5e)가 형성된다. 플랜지부(5e)로부터 브라켓(8)의 판부(8b)를 향해서 나사(7)가 조여 넣어지는 것에 의해서, 커버(5)가 브라켓(8)에 고정된다.

커버(5)의 원통부(5b)에는 개구부(14)가 형성되고, 개구부(14)에는 억제부(6)가 마련된다. 억제부(6)는, 커버(5)의 회전시에서의 엔코더 리드선(4)의 축방향으로의 위치 어긋남을 억제하기 위한 부재이다. 억제부(6)는, 커버(5)와 일체 성형으로 제조된 것이라도 좋고, 커버(5)와는 별도로 제조된 것이라도 좋다. 커버(5)와는 별도로 제조된 억제부(6)가 이용되는 경우, 개구부(14)를 형성하는 벽면(15)에, 억제부(6)가 접착 등에 의해 고정된다.

억제부(6)는, 개구부(14)를 형성하는 벽면(15) 중, 커버(5)의 회전 방향에서의 제1 벽면(151)으로부터, 제1 벽면(151)과 마주보는 제2 벽면(152)을 향해 연장된다. 즉, 억제부(6)는, 개구부(14)의 가장자리로부터 커버(5)의 회전 방향을 따른 방향으로 연장된다. 제1 벽면(151)에 억제부(6)가 마련되는 것에 의해, 개구부(14)를 형성하는 벽면(15) 중, 커버(5)의 저부(5a)측에 위치하는 제3 벽면(153)과, 제3 벽면(153)과 마주보는 억제부(6)의 제1 단면(61)과의 사이에는, 패임 형상의 제1 공간(16)이 형성된다. 제1 공간(16)의 축방향의 폭은, 엔코더 리드선(4)의 선경보다도 넓다. 또한 엔코더 리드선(4)은, 전술한 바와 같이, 복수의 신호선으로 구성되기 때문에, 엔코더 리드선(4)의 선경은, 복수의 신호선을 묶은 신호선군(群)의 굵기로 해도 좋다.

또 제1 벽면(151)에 억제부(6)가 마련되는 것에 의해, 개구부(14)를 형성하는 벽면(15) 중, 커버(5)의 개구단(5c)측에 위치하는 제4 벽면(154)과, 제4 벽면(154)과 마주보는 억제부(6)의 제2 단면(62)과의 사이에는, 미도시의 모터 리드선이 통과하는 제2 공간(17)이 형성된다.

엔코더(100－1)를 조립하는 경우, 먼저, 기판 고정부(3)에 기판(1)이 설치되고, 그 후, 제1 커넥터(9)가 제2 커넥터(10)에 접속된다. 제1 커넥터(9)가 제2 커넥터(10)에 접속된 후, 엔코더 리드선(4)에 마련되는 제3 커넥터(11)는, 커버(5)의 원통부(5b)의 내측으로부터, 개구부(14)를 통해서, 커버(5)의 원통부(5b)의 외측으로 인출된다. 제3 커넥터(11)가 커버(5)의 원통부(5b)의 외측으로 인출된 후, 제3 커넥터(11)에 중계 커넥터(12)가 접속된다.

이와 같이, 제3 커넥터(11)의 중계 커넥터(12)에의 접속 작업성을 고려하여, 엔코더 리드선(4)에는, 여분 길이를 갖게 할 필요가 있다. 단, 엔코더 리드선(4)에 여분 길이를 갖게 한 경우, 커버(5)의 원통부(5b)가 브라켓(8)의 원통부(8a)에 끼워넣어질 때, 엔코더 리드선(4)의 여유 길이 부분이, 커버(5)의 저부(5a)와 전자 부품(2)과의 사이의 간극에 끼워질 가능성이 있다. 실시 형태 1에 관한 엔코더(100－1)는, 커버(5)가 회전 가능하게 브라켓(8)의 원통부(8a)에 끼워넣어지는 구조를 가지기 때문에, 커버(5)의 원통부(5b)가 브라켓(8)의 원통부(8a)에 끼워넣어졌을 때에, 커버(5)의 저부(5a)와 전자 부품(2)과의 사이에 엔코더 리드선(4)의 여유 길이 부분이 끼워진 경우에도, 커버(5)의 원통부(5b)가 브라켓(8)의 판부(8b)를 향해 밀어 붙여진 상태에서, 커버(5)를 회전시키는 것에 의해서, 커버(5) 내의 공간 내, 커버(5)의 저부(5a)와 전자 부품(2)과의 사이의 간극 이외의 영역, 즉 전자 부품(2)과 커버(5)의 원통부(5b)가 마주보는 영역에, 엔코더 리드선(4)의 여유 길이 부분을 이동시킬 수 있다.

다음으로 엔코더(100－1)의 조립시에 엔코더 리드선(4)의 여유 길이 부분이 이동하는 모습에 대해 설명한다. 도 3은 도 1에 나타내는 엔코더 리드선의 여유 길이 부분이 이동하는 상태를 나타내는 제1 도면이다. 도 4는 도 1에 나타내는 엔코더 리드선의 여유 길이 부분이 이동하는 상태를 나타내는 제2 도면이다. 도 5는 도 1에 나타내는 엔코더 리드선의 여유 길이 부분이 이동하는 상태를 나타내는 제3 도면이다. 도 6은 도 1에 나타내는 엔코더 리드선의 여유 길이 부분이 이동하는 상태를 나타내는 제4 도면이다.

도 3에는, 엔코더 리드선(4)의 여유 길이 부분(4A)이, 커버(5)의 저부(5a)와 전자 부품(2)과의 사이의 간극(CL1)에 끼워진 상태가 나타내어져 있다. 여유 길이 부분(4A)은, 예를 들면, 엔코더 리드선(4)의 일단으로부터 타단까지의 범위 중, 중간 부분이다.

도 4에는, 중계 커넥터(12)가 고정된 커버(5)의 원통부(5b)가, 브라켓(8)의 판부(8b)를 향해 밀어 붙여진 상태에서, 시계 방향으로 회전되었을 때의 엔코더 리드선(4)의 상태가 나타내어진다. 커버(5)의 원통부(5b)의 회전에 따라서, 엔코더 리드선(4)의 여유 길이 부분(4A)은, 도 1에 나타내는 커버(5)의 저부(5a)에 스치는 것에 의해서, 커버(5)의 저부(5a)와 전자 부품(2)과의 사이의 간극(CL1)으로부터, 전자 부품(2)과 커버(5)의 원통부(5b)가 마주보는 영역(18)을 향해 이동한다.

도 4에 나타내는 상태로부터, 커버(5)가 시계 방향으로 더 회전되면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 엔코더 리드선(4)의 여유 길이 부분(4A)은, 커버(5)의 저부(5a)와 전자 부품(2)과의 사이의 간극(CL1)으로부터, 전자 부품(2)과 커버(5)의 원통부(5b)가 마주보는 영역(18)으로 압출된다.

도 5에 나타내는 상태로부터, 커버(5)가 반시계 방향으로 회전되면, 도 6에 나타내는 바와 같이, 엔코더 리드선(4)의 여유 길이 부분(4A)은, 길게 연장되어, 전자 부품(2)과 커버(5)의 원통부(5b)가 마주보는 영역(18)에 배선된다.

이와 같이 실시 형태 1에 관한 엔코더(100－1)는, 커버(5)가 회전 가능하게 브라켓(8)의 원통부(8a)에 끼워넣어지는 구조를 가지기 때문에, 커버(5)의 저부(5a)와 전자 부품(2)과의 사이에, 엔코더 리드선(4)의 여유 길이 부분(4A)이 끼워진 경우에도, 커버(5)를 회전시키는 것에 의해서, 전자 부품(2)과 커버(5)의 원통부(5b)가 마주보는 영역(18)에, 엔코더 리드선(4)의 여유 길이 부분(4A)을 이동시킬 수 있다. 따라서, 제3 커넥터(11)의 접속 작업성을 고려하여, 엔코더 리드선(4)에 여분 길이를 갖게 하는 경우에도, 커버(5)의 저부(5a)와 전자 부품(2)과의 사이에 끼워지는 엔코더 리드선(4)의 선경만큼, 커버(5)의 통 모양부의 축방향 길이를 길게 할 필요가 없다. 그 결과, 엔코더(100－1)의 축방향의 길이를, 엔코더 리드선(4)의 선경만큼, 짧게 할 수 있다. 또, 도 3에서는, 간극(CL)에 엔코더 리드선(4)이 끼워져 있지만, 예를 들면, 엔코더 리드선(4)을 커버(5)의 개구부(14)에 통과시킨 후에, 커버(5)의 개구부(14)의 근처에 제2 커넥터(10)가 배치되도록 하면서, 커버(5)를 브라켓(8)의 원통부(8a)에 끼워넣어진 경우에는, 제2 커넥터(10)와 개구부(14)를 잇는 선 상에, 전자 부품(2)이 배치되지 않게 된다. 그 때문에, 이와 같이 커버(5)가 끼워넣어진 경우, 간극(CL)에 엔코더 리드선(4)이 끼워지는 것을 방지할 수 있고, 게다가, 커버(5)를 회전시킴으로써 엔코더 리드선(4)의 여유 길이 부분(4A)을 영역(18)으로 뻗어 갈 수 있다.

또, 실시 형태 1에 관한 엔코더(100－1)에서는, 개구부(14)에 억제부(6)가 마련되어 있다. 그 때문에, 커버(5)의 회전 중에, 엔코더 리드선(4)이 축방향으로 이동하여, 예를 들면 도 1에 나타내는 간극(CL)에 엔코더 리드선(4)이 끼워지는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 커버(5)의 회전이 매끄럽게 되어, 엔코더(100－1)의 조립 작업성이 향상된다. 또한 억제부(6)의 위치는, 엔코더 리드선(4)이 축방향으로 이동을 억제할 수 있는 위치이면 좋고, 예를 들면 도 2에 나타내는 억제부(6)의 제1 단면(61)의 축방향에서의 위치가, 도 1에 나타내는 기판(1)의 제2 기판면(1b)의 축방향에서의 위치보다도 브라켓(8)측이라도 좋다. 간극(CL)은, 원통부(5b)의 내주면(5b1)과 마주보는 기판(1)의 외주부(1c) 중, 적어도 일부의 영역과, 상기 영역에 마주보는 원통부(5b)의 내주면(5b1)과의 사이의 지름 방향폭과 동일하다.

또, 실시 형태 1에 관한 엔코더(100－1)는, 간극(CL)이, 엔코더 리드선(4)의 선경보다도 작게 되도록 구성해도 괜찮다. 이것에 의해, 간극(CL)이 엔코더 리드선(4)의 선경보다도 큰 경우에 비해, 커버(5)의 원통부(5b)의 직경을 작게 할 수 있고, 엔코더(100－1)의 지름 방향의 치수가 작아진다.

또, 간극(CL)이, 엔코더 리드선(4)의 선경보다도 작게 되도록 구성되는 것에 의해서, 엔코더 리드선(4)의 여유 길이 부분(4A)이, 간극(CL)으로부터 기판 고정부(3)측으로 이동하는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, 기판 고정부(3)의 근처에 배선되는 미도시의 모터 리드선으로부터 엔코더 리드선(4)까지의 거리가 짧아지는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 모터 리드선으로부터의 노이즈가 엔코더 리드선(4)에 중첩되기 어려워져, 로터의 회전 위치의 검출 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.

또한 커버(5)는 이하와 같이 구성해도 괜찮다. 도 7은 실시 형태 1의 제1 변형예에 관한 엔코더에 마련되는 커버의 측면도이다. 도 7에 나타내어지는 커버(5)에는, 도 2에 나타내어지는 억제부(6) 대신에 억제부(6A)가 마련된다. 도 7에 나타내어지는 커버(5)는, 축방향에서의 억제부(6A)의 저부(5a)측의 제1 단면(61)으로부터 저부(5a)까지의 폭(W1)이, 축방향에서의 기판(1)의 제2 기판면(1b)으로부터 저부(5a)까지의 폭(W2)보다도 좁게 되도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성되는 커버(5)를 이용하는 것에 의해, 커버(5)의 회전 중에, 엔코더 리드선(4)이 도 1에 나타내는 간극(CL)에 끼워지는 것을 억제할 수 있다. 게다가, 예를 들면 도 1에 나타내는 돌기(3c)의 선단이 제2 기판면(1b)보다도 돌출되어 있는 경우에, 도 1에 나타내는 돌기(3c)의 선단으로부터 커버(5)의 저부(5a)까지의 폭을 W로 가정했을 때, W와 W1이 W＞W1의 관계를 만족하도록, 억제부(6A) 및 돌기(3c)가 구성되어 있으면, 엔코더 리드선(4)이 도 1에 나타내는 돌기(3c)에 걸리는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 예를 들면 억제부(6A)의 제1 단면(61)의 축방향에서의 위치가, 기판(1)의 제2 기판면(1b)의 축방향에서의 위치보다도 브라켓(8)측에 있는 경우에 비해, 커버(5)의 회전이 매끄럽게 되어, 엔코더(100－1)의 조립 작업성이 향상된다.

도 8은 실시 형태 1의 제2 변형예에 관한 엔코더에 마련되는 커버의 측면도이다. 도 8에 나타내어지는 커버(5)에는, 도 7의 억제부(6A)가 마련되고, 추가로 제1 돌기(63)가 마련되어 있다. 제1 돌기(63)는, 엔코더 리드선(4)의 회전 방향으로의 위치 어긋남을 억제하기 위해, 억제부(6A)의 제1 단면(61)으로부터 축방향으로 연장되는 돌출 형상의 부재이다. 제1 돌기(63)는, 억제부(6A)와 일체 형성으로 제조한 것이라도 좋고, 억제부(6A)와는 별도로 제작된 후에 억제부(6A)에 장착된 것이라도 좋다. 제1 돌기(63)는, 엔코더 리드선(4)의 회전 방향으로의 위치 어긋남을 억제할 수 있으면 좋고, 제1 돌기(63)의 형상은 도시 예의 형상에 한정되지 않는다.

실시 형태 2.

도 9는 본 발명의 실시 형태 2에 관한 엔코더의 사시도이다. 실시 형태 2에 관한 엔코더(100－2)에는, 기판 고정부(3) 대신에 기판 고정부(3A)가 이용된다. 기판 고정부(3A)는, 브라켓(8)의 원통부(8a)에 고정된다. 브라켓(8)의 원통부(8a)에는, 브라켓(8)의 내부와 커버(5)의 내측의 공간을 연통시키는 관통공(31)이 형성된다. 또 기판 고정부(3A)에는 오목부(32)가 형성된다. 오목부(32)는, 기판 고정부(3A)의 외주부(3b) 전체 중, 일부의 영역이 지름 방향 내측으로 패인 형상의 공간이다. 오목부(32)는, 기판 고정부(3A)의 회전 방향으로 연장되고, 모터 리드선(19)이 통과하는 배선로로서 기능한다. 원통부(8a)의 관통공(31)에 모터 리드선(19)이 통과된다. 모터 리드선(19)의 일단에는 미도시의 모터에 접속되고, 모터 리드선(19)의 타단에는 제4 커넥터(20)가 접속된다. 제4 커넥터(20)는 도 1에 나타내는 중계 커넥터(12)에 접속된다. 또한 도 9에서는 도시 생략되어 있지만, 기판 고정부(3A)에는, 도 1에 나타내는 돌기(3c)와 마찬가지의 돌기가 마련되어 있는 것으로 한다.

실시 형태 2에 관한 엔코더(100－2)를 조립하는 경우, 먼저 기판 고정부(3A)에 기판(1)이 설치되고, 그 후, 제1 커넥터(9)가 제2 커넥터(10)에 접속된다. 게다가 모터 리드선(19)의 일단이, 원통부(8a)의 관통공(31)에 삽입된다. 제3 커넥터(11) 및 제4 커넥터(20)는, 커버(5)의 원통부(5b)의 내측으로부터, 개구부(14)를 통해서, 커버(5)의 원통부(5b)의 외측으로 인출된다. 이 때, 모터 리드선(19)은, 기판 고정부(3A)의 오목부(32)에 배선되고, 게다가, 억제부(6)의 제2 단면(62)측과 마주보는 위치에 배선된다. 제3 커넥터(11) 및 제4 커넥터(20)가 커버(5)의 원통부(5b)의 외측으로 인출된 후, 제3 커넥터(11) 및 제4 커넥터(20)에 중계 커넥터(12)가 접속된다. 그 후, 커버(5)의 원통부(5b)가 원통부(8a)에 끼워넣어진다. 모터 리드선(19)은, 기판 고정부(3A)의 오목부(32)에 배선되기 때문에, 커버(5)의 원통부(5b)가 모터 리드선(19)에 간섭하지 않는다. 그 후 커버(5)를 회전시켜, 마지막에 중계 커넥터(12)를 커버(5)의 원통부(5b)에 고정한다.

실시 형태 2에 관한 엔코더(100－2)는, 실시 형태 1에 관한 엔코더(100－1)와 마찬가지로, 커버(5)가 회전 가능하게 기판 고정부(3A)에 끼워넣어지는 구조를 가지기 때문에, 커버(5)의 저부(5a)와 전자 부품(2)과의 사이에, 엔코더 리드선(4)의 여유 길이 부분(4A)이 끼워진 경우에도, 커버(5)를 회전시키는 것에 의해서, 전자 부품(2)과 커버(5)의 원통부(5b)가 마주보는 영역(18)에, 엔코더 리드선(4)의 여유 길이 부분(4A)을 이동시킬 수 있다.

또, 실시 형태 2에 관한 엔코더(100－2)에서는, 모터 리드선(19)이 억제부(6)의 제2 단면(62)측과 마주보는 위치에 배선되기 때문에, 커버(5)의 회전 중에, 모터 리드선(19)이 축방향으로 이동하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 모터 리드선(19)이 축방향으로 이동하여 도 9에 나타내는 간극(CL)에 끼워지는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 커버(5)의 회전이 매끄럽게 되어, 엔코더(100－2)의 조립 작업성이 향상된다.

또 실시 형태 2에 관한 엔코더(100－2)에 의하면, 엔코더 리드선(4)과 모터 리드선(19)을 축방향으로 떼어 놓으면서, 커버(5)의 회전시에서의 엔코더 리드선(4) 및 모터 리드선(19)의 각각의 축방향으로의 위치 어긋남을 억제할 수 있다. 그 때문에, 엔코더 리드선(4) 및 모터 리드선(19) 쌍방이, 예를 들면 억제부(6)의 제1 단면(61)측으로 통과되어 있는 경우에 비해, 모터 리드선(19)으로부터 엔코더 리드선(4)까지의 거리가 길게 되어, 모터 리드선(19)으로부터의 노이즈가 엔코더 리드선(4)으로 전해지기 어려워진다. 따라서, 모터 리드선(19)으로부터의 노이즈에 의해서 로터의 회전 위치의 검출 정밀도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한 실시 형태 2에 관한 엔코더(100－2)의 커버(5)는 이하와 같이 구성해도 괜찮다. 도 10은 실시 형태 2의 제1 변형예에 관한 엔코더에 마련되는 커버의 측면도이다. 도 10에 나타내어지는 커버(5)에는, 도 9에 나타내어지는 억제부(6) 대신에 억제부(6B)가 마련된다. 도 10에 나타내어지는 커버(5)는, 축방향에서의 억제부(6B)의 제2 단면(62)으로부터 커버(5)의 개구단(5c)까지의 폭(W3)이, 축방향에서의 기판(1)의 제1 기판면(1a)으로부터 커버(5)의 개구단(5c)까지의 폭(W4)보다도 좁게 되도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성되는 커버(5)를 이용하는 것에 의해, 커버(5)의 회전 중에, 모터 리드선(19)이 도 9에 나타내는 간극(CL)에 끼워지는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 예를 들면 억제부(6B)의 제2 단면(62)의 축방향에서의 위치가, 기판(1)의 제1 기판면(1a)의 축방향에서의 위치보다도 커버(5)의 저부(5a)측에 있는 경우에 비해, 커버(5)의 회전이 매끄럽게 되어, 엔코더(100－2)의 조립 작업성이 향상된다.

또, 도 10에 나타내는 커버(5)를 이용하는 것에 의해, 예를 들면 억제부(6B)의 제2 단면(62)의 축방향에서의 위치가, 기판(1)의 제1 기판면(1a)의 축방향에서의 위치보다도 커버(5)의 저부(5a)측에 있는 경우에 비해, 모터 리드선(19)으로부터 기판(1)까지의 축방향에서의 거리를 넓힐 수 있다. 따라서, 개구부(14)를 통과하는 모터 리드선(19)과 엔코더 리드선(4)과의 축방향의 거리가 넓어져, 모터 리드선(19)으로부터의 노이즈가 엔코더 리드선(4)으로 전해지기 어려워진다. 그 결과, 모터 리드선(19)으로부터의 노이즈에 의해서 로터의 회전 위치의 검출 정밀도가 저하되는 것을 막을 수 있다.

또, 도 10에 나타내는 커버(5)는, 도 7에 나타내어지는 커버(5)와 마찬가지로, 폭(W1)이 폭(W2)보다도 좁게 되도록 구성해도 괜찮다. 이와 같이 구성하는 것에 의해, 도 7에 나타내는 커버(5)와 마찬가지의 효과가 얻어진다.

도 11은 실시 형태 2의 제2 변형예에 관한 엔코더에 마련되는 커버의 측면도이다. 도 11에 나타내어지는 커버(5)에는, 도 10의 억제부(6B)가 마련되고, 추가로 제1 돌기(63) 및 제2 돌기(64)가 마련되어 있다. 제2 돌기(64)는, 모터 리드선(19)의 회전 방향으로의 위치 어긋남을 억제하기 위해, 억제부(6B)의 제2 단면(62)으로부터 축방향으로 연장되는 돌출 형상의 부재이다. 제2 돌기(64)는, 억제부(6B)와 일체 형성으로 제조한 것이라도 좋고, 억제부(6B)와는 별도로 제작된 후에 억제부(6B)에 장착된 것이라도 좋다. 제2 돌기(64)는, 모터 리드선(19)의 회전 방향으로의 위치 어긋남을 억제할 수 있으면 좋고, 그 형상은 도시 예의 형상에 한정되지 않는다.

실시 형태 1, 2의 엔코더(100－1, 100－2)에서는, 엔코더 리드선(4) 및 모터 리드선(19) 중 적어도 일방이, 중계 커넥터(12)에 접속되는 것에 의해서, 중계 커넥터(12)를 매개로 하여, 서보 앰프와 전기적으로 접속된다. 따라서, 중계 커넥터(12)가 없는 경우에 비해, 엔코더 리드선(4) 또는 모터 리드선(19)의 배선 길이를 짧게 할 수 있고, 엔코더 리드선(4) 또는 모터 리드선(19)을 개구부(14)를 통과시키는 작업이 용이하게 되어, 엔코더(100－1, 100－2)의 조립 시간이 단축된다.

실시 형태 3.

도 12는 본 발명의 실시 형태 3에 관한 서보 모터의 외관도이다. 도 12에 나타내는 서보 모터(200)는, 예를 들면 머시닝(machining) 센터, NC선반, 레이저 가공기, 방전(放電) 가공기 등의 공작 기계에 이용되는 모터이다. 서보 모터(200)는, 모터(300)와 실시 형태 1에 관한 엔코더(100－1)를 구비한다. 모터(300)는, 케이스(301)와, 케이스(301)의 단부에 마련되는 브라켓(8)과, 케이스(301)의 내부에 마련되는 미도시의 로터와, 로터에 마련되는 샤프트(302)를 구비한다. 또, 실시 형태 3에 관한 서보 모터(200)에는, 실시 형태 1에 관한 엔코더(100－1) 대신에, 실시 형태 2에 관한 엔코더(100－2)를 이용해도 괜찮다. 실시 형태 3에서는, 실시 형태 1의 엔코더(100－1) 또는 실시 형태 2의 엔코더(100－2)가 이용되기 때문에, 커버(5)의 원통부(5b)의 축방향 길이가 짧게 되어, 서보 모터(200) 전체의 한층 더 소형화를 도모할 수 있다.

이상의 실시 형태에 나타낸 구성은, 본 발명의 내용의 일례를 나타내는 것이며, 다른 공지의 기술과 조합시키는 것도 가능하고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 구성의 일부를 생략, 변경하는 것도 가능하다.

1 : 기판 1a : 제1 기판면
1b : 제2 기판면 1c, 3b, 8a1 : 외주부
1d : 패임부 2 : 전자 부품
3, 3A : 기판 고정부 3a : 단부
3c : 돌기 4 : 엔코더 리드선
4A : 여유 길이 부분 5 : 커버
5a : 저부 5b, 8a : 원통부
5b1 : 내주면 5c : 개구단
5e : 플랜지부 6, 6A, 6B : 억제부
7 : 나사 8 : 브라켓
8b : 판부 9 : 제1 커넥터
10 : 제2 커넥터 11 : 제3 커넥터
12 : 중계 커넥터 13 : 케이블
14 : 개구부 15 : 벽면
16 : 제1 공간 17 : 제2 공간
18 : 영역 19 : 모터 리드선
20 : 제4 커넥터 31 : 관통공
32 : 오목부 61 : 제1 단면
62 : 제2 단면 63 : 제1 돌기
64 : 제2 돌기 100－1, 100－2 : 엔코더
151 : 제1 벽면 152 : 제2 벽면
153 : 제3 벽면 154 : 제4 벽면
200 : 서보 모터 300 : 모터
301 : 케이스 302 : 샤프트

Claims (10)

1. 제1 기판면과 상기 제1 기판면측과는 반대측의 제2 기판면을 가지는 기판과,
   상기 제1 기판면이 접하는 단부를 가지고, 상기 단부에 상기 기판이 고정되는 원통 형상의 기판 고정부와,
   상기 제2 기판면과 마주보는 위치에 마련되고, 상기 기판과 전기적으로 접속되며, 로터의 회전 위치를 나타내는 신호가 전송되는 엔코더 리드선과,
   상기 제2 기판면에 마련되는 전자 부품과,
   상기 전자 부품과 마주보는 저부와, 상기 기판 고정부의 외주부에 회전 가능하게 끼워넣어짐과 아울러 적어도 엔코더 리드선이 통과하는 개구부가 형성되는 원통부를 가지는 유저원통(有底圓筒) 모양의 커버와,
   상기 원통부에 마련되고, 상기 개구부의 가장자리로부터 상기 커버의 회전 방향을 따른 방향으로 연장되고, 상기 기판 고정부의 축방향으로의 상기 엔코더 리드선의 위치 어긋남을 억제하는 억제부를 구비하는 것을 특징으로 하는 엔코더.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 원통부의 내주면과 마주보는 상기 기판의 외주부 중, 적어도 일부의 영역과, 상기 영역에 마주보는 상기 원통부의 내주면과의 사이의 간극이, 상기 선경(線徑)보다도 작은 것을 특징으로 하는 엔코더.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 축방향에서의 상기 억제부의 상기 저부측의 제1 단면(端面)으로부터 상기 저부까지의 폭은,
   상기 축방향에서의 상기 제2 기판면으로부터 상기 저부까지의 폭보다도 좁은 것을 특징으로 하는 엔코더.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 제1 단면에는, 상기 엔코더 리드선의 상기 회전 방향으로의 위치 어긋남을 억제하는 제1 돌기가 마련되는 것을 특징으로 하는 엔코더.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나에 있어서,
   상기 개구부에는, 상기 제1 기판면과 마주보는 위치에 마련되어 모터에 전력을 공급하는 모터 리드선이 통과되고,
   상기 억제부는, 상기 엔코더 리드선과 상기 모터 리드선을 상기 축방향으로 떼어 놓으면서, 상기 커버의 회전시에서의 상기 엔코더 리드선 및 상기 모터 리드선의 각각의 상기 축방향으로의 위치 어긋남을 억제하는 것을 특징으로 하는 엔코더.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 축방향에서의 상기 억제부의 상기 저부측의 제1 단면과는 반대측의 제2 단면으로부터 상기 원통부의 개구단(開口端)까지의 폭은,
   상기 축방향에서의 상기 제1 기판면으로부터 상기 개구단까지의 폭보다도 좁은 것을 특징으로 하는 엔코더.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 제2 단면에는, 상기 모터 리드선의 상기 회전 방향으로의 위치 어긋남을 억제하는 제2 돌기가 마련되는 것을 특징으로 하는 엔코더.
8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 하나에 있어서,
   상기 개구부를 폐색하도록 상기 원통부의 외주부에 고정되는 중계 커넥터를 구비하며,
   상기 엔코더 리드선은 상기 중계 커넥터에 접속되는 것을 특징으로 하는 엔코더.
9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 하나에 있어서,
   상기 원통부는, 상기 전자 부품과 상기 저부와의 사이의 간극이 상기 엔코더 리드선의 선경보다 작게 되도록, 상기 기판 고정부의 외주부에 회전 가능하게 끼워넣어지는 것을 특징으로 하는 엔코더.
10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 기재된 엔코더와, 모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 서보 모터.

Images