TW201826670A

TW201826670A - 馬達

Info

Publication number: TW201826670A
Application number: TW106127729A
Authority: TW
Inventors: 齋藤豊; 上甲均; 奧村宏克
Original assignee: 日商日本電產三協股份有限公司
Priority date: 2016-09-06
Filing date: 2017-08-16
Publication date: 2018-07-16
Also published as: CN107819385A; KR102436769B1; JP2018042332A; JP6795356B2; KR20180027347A; CN107819385B

Abstract

本發明之目的在於，於具備編碼器之馬達中，使電磁波雜訊對編碼器之影響減少。本發明之馬達1具備檢測旋轉軸2之旋轉之編碼器10。編碼器10具備搭載有第1磁敏元件171之基板60。基板60固定於基板保持具50。第1磁敏元件171由安裝於基板保持具50之屏蔽構件80覆蓋。基板保持具50及屏蔽構件80包含非磁性導電性金屬(例如鋁)，且與設置於基板60之編碼器電路之信號地線電性連接。又，設置覆蓋基板60之磁性材(鐵、坡莫合金等)之編碼器罩體12，且編碼器罩體12經由軸承保持具42之凸緣45與馬達本體3之框架地線連接。

Description

馬達

本發明係關於一種具備藉由磁敏元件檢測轉子之旋轉之編碼器的馬達。

於專利文獻1中揭示有一種具備檢測轉子之旋轉之編碼器的馬達。於專利文獻1之馬達中，編碼器具備：磁敏元件，其搭載於基板；及磁鐵，其與馬達之輸出軸一體旋轉。基板由固定於馬達外殼之保持具支持。搭載磁敏元件之基板及磁鐵由罩體構件覆蓋。罩體構件係於固定於馬達外殼之編碼器外殼之內側面固定。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2016-3888號公報

[發明所欲解決之問題] 搭載於馬達之編碼器因受到電磁波雜訊之影響，而有因製品之使用環境導致輸出變化並使角度誤差之產生狀況變化之虞。例如，磁敏元件之輸出因干擾磁場之影響而變化。又，磁敏元件之輸出、及利用搭載於基板之編碼器電路之磁敏元件之輸出的放大值係有受到固定有編碼器之馬達本體之框架地線雜訊或電源雜訊影響之虞。作為此種電磁波雜訊對策，於專利文獻1中，使用包含鐵等磁性體者作為覆蓋基板之罩體構件，而使罩體構件作為磁性屏蔽罩發揮功能。然而，罩體構件與馬達外殼間有間隙時，無法阻斷自間隙繞入之電磁波雜訊。又，搭載於基板之磁敏元件係未被馬達外殼遮蔽。因此，框架地線雜訊或電源雜訊之影響較大。鑑於以上之問題點，本發明之課題在於，對具備編碼器之馬達，使電磁波雜訊對編碼器之影響減少。 [解決問題之技術手段] 為了解決上述課題，本發明之馬達之特徵在於，具有：馬達本體，其具備旋轉軸及馬達外殼；磁鐵，其與上述旋轉軸一體地旋轉；磁敏元件，其與上述磁鐵對向；基板，其搭載上述磁敏元件，且具備與上述磁敏元件之接地端子連接之信號地線；基板保持具，其保持上述基板；及屏蔽構件，其安裝於上述基板保持具，且覆蓋上述磁敏元件；上述屏蔽構件及上述基板保持具係導電性構件，且與上述信號地線電性連接。於本發明中，於此種具備檢測旋轉軸之旋轉之編碼器的馬達中，編碼器具備與磁鐵對向之磁敏元件，磁敏元件搭載於基板，且由與基板之信號地線電性連接之導電性構件(基板保持具及屏蔽構件)覆蓋。如此，藉由利用信號地線電位之導電性構件覆蓋磁敏元件，可減少電磁波雜訊對磁敏元件之輸出及其放大值之影響。尤其，因於磁鐵與磁敏元件之間設置有覆蓋磁敏元件之屏蔽構件，故可有效地減少自磁鐵之側繞入之框架地線雜訊或電源雜訊之影響。因此，可減少編碼器之角度誤差。於本發明中，較佳為具有收納上述基板及上述磁鐵之導電性編碼器罩體，且上述編碼器罩體與上述馬達本體之框架地線(例如，設置於馬達外殼之端部之軸承保持具之凸緣)電性連接。如此，由於可將編碼器罩體設為馬達本體之框架地線電位，故可有效地減少電磁波雜訊。於本發明中，較佳為上述編碼器罩體係磁性材，且上述編碼器罩體之開口緣與上述馬達外殼接觸。如此，由於編碼器罩體作為磁性屏蔽罩發揮功能，故可減少干擾磁場等之磁性雜訊。又，可阻斷來自馬達外殼與編碼器罩體之間隙之電磁波雜訊之侵入。因此，可有效地減少電磁波雜訊之影響。於本發明中，較佳為具有包圍上述磁鐵之外周側之絕緣性編碼器保持具，且上述基板保持具介隔上述編碼器保持具固定於上述馬達外殼。如此，可將框架地線電位之構件(馬達外殼)與信號地線電位之構件(基板保持具)絕緣。因此，可保證2條地線之各者之屏蔽效果。於本發明中，較佳為上述基板經由導電性之固定構件固定於上述基板保持具，且經由上述固定構件，將上述信號地線與上述基板保持具電性連接。如此，可以簡單之構造將基板保持具與基板上之信號地線電性連接。於本發明中，較佳為上述固定構件係彈簧銷，且上述基板具備供上述彈簧銷插入之固定孔。如此，可藉由彈簧銷之彈性抑制基板相對於基板保持具之晃動。因此，可抑制基板之位置偏移。於本發明中，較佳為上述固定構件隔著上述基板保持具之中心配置2條以上。如此，可藉由固定構件將基板定位。於本發明中，較佳為上述基板保持具具備：基板抵接面，其供上述基板沿上述旋轉軸之軸線方向抵接；及屏蔽件安裝面，其供上述屏蔽構件沿上述軸線方向抵接；且上述基板抵接面與上述屏蔽件安裝面之上述軸線方向之距離係大致等同於上述基板抵接面與上述磁敏元件表面之距離。如此，因屏蔽件安裝面與磁敏元件之表面位於大致同一面上，故容易安裝屏蔽構件。例如，於屏蔽構件為導電性屏蔽材之情形時，可以不彎曲之方式貼附屏蔽材。於本發明中，較佳為上述基板保持具具備供上述基板抵接之平滑加工面。如此，由於基板抵接之面之平面度較高，故少有固定基板時對基板施加應力之虞。因此，可自磁敏元件獲得穩定之輸出。於本發明中，較佳為上述磁鐵具備：第1磁鐵，其N極與S極於周向被逐極磁化；及第2磁鐵，其N極與S極於周向複數極地交替被磁化；上述磁敏元件具備：第1磁敏元件，其與上述第1磁鐵對向；及第2磁敏元件，其與上述第2磁鐵對向；上述屏蔽構件覆蓋上述第1磁敏元件及上述第2磁敏元件。如此，因可構成絕對型與增量型之2組編碼器，故藉由處理其輸出可進行高解析度且高精度之位置檢測。又，因可以1個屏蔽構件覆蓋所有之磁敏元件，故屏蔽2組磁敏元件之作業較為容易。 [發明之效果] 根據本發明，於具備檢測旋轉軸之旋轉之編碼器的馬達中，搭載編碼器之磁敏元件之基板由與基板之信號地線電性連接之導電性構件(基板保持具及屏蔽構件)覆蓋。如此，若藉由信號地線電位之導電性構件覆蓋磁敏元件，則可減少電磁波雜訊對磁敏元件之輸出及其放大值之影響。尤其，因於磁鐵與磁敏元件之間設置有覆蓋磁敏元件之屏蔽構件，故可有效地減少自磁鐵之側繞入之框架地線雜訊或電源雜訊之影響。因此，可減少編碼器之角度誤差。

於以下，參照圖式，說明應用本發明之馬達之實施形態。圖1係顯示應用本發明之馬達1之編碼器10側之端部的外觀立體圖。又，圖2、圖3係編碼器10及軸承保持具42之分解立體圖。圖2係自反輸出側觀察之分解立體圖，圖3係自輸出側觀察之分解立體圖。圖4、圖5係編碼器10及軸承保持具42之剖視圖，圖4係圖1之A-A剖視圖，圖5係圖1之B-B剖視圖。 (整體構成) 馬達1具備：馬達本體3，其具備旋轉軸2(參照圖4、圖5)；及編碼器10，其檢測旋轉軸2之旋轉。馬達本體3具備收納轉子及定子(省略圖示)之馬達外殼4。轉子與旋轉軸2一體旋轉。旋轉軸2之一端部成為自馬達外殼4朝外部突出之輸出軸(省略圖示)。於本說明書中，以符號L顯示旋轉軸2之中心軸線。又，將輸出軸自馬達外殼4突出之方向設為輸出側L1，將輸出側之相反側設為反輸出側L2。編碼器10固定於馬達本體3之反輸出側L2之端部。 (旋轉軸) 如圖4、圖5所示，旋轉軸2具備：馬達側旋轉軸21、及固定於馬達側旋轉軸21之反輸出側L2之端部的編碼器側旋轉軸22。馬達側旋轉軸21與編碼器側旋轉軸22一體旋轉。於本形態中，馬達側旋轉軸21包含磁性材，編碼器側旋轉軸22包含非磁性材。若將編碼器側旋轉軸22設為非磁性材，則可減少經由編碼器側旋轉軸22自馬達本體3側向編碼器10側侵入之磁性雜訊。另，編碼器側旋轉軸22亦可為磁性材。於該情形時，可將編碼器側旋轉軸22與馬達側旋轉軸21設為一體。即，可以1個構件形成旋轉軸2。 (馬達外殼) 如圖1所示，馬達外殼4具備：筒狀外殼41，其朝中心軸線L方向延伸；及軸承保持具42，其固定於筒狀外殼41之反輸出側L2之端部。沿中心軸線L方向觀察時，筒狀外殼41及軸承保持具42為大致矩形。如圖2～圖5所示，於軸承保持具42之內周側保持有軸承43。軸承43可旋轉地支持編碼器側旋轉軸22之輸出側L1之端部。如圖2所示，於軸承保持具42之反輸出側L2之面形成朝輸出側L1凹陷之圓形凹部44，於圓形凹部44之外周側形成有凸緣45。於凸緣45之內周緣形成有沿著圓形凹部44之緣朝反輸出側L2突出之環狀壁46。於圓形凹部44之底部，以自反輸出側L2按壓軸承43之外周部分之方式安裝環狀之板47。編碼器側旋轉軸22通過設置於板47之中心之貫通孔48朝反輸出側L2突出。板47藉由3條螺釘固定於圓形凹部44之底部。於板47之外周緣，於等角度間隔之3個部位形成缺口49。於該缺口49配置有後述之編碼器保持具14之腳部143。 (編碼器) 如圖2～圖5所示，編碼器10具備：外側外殼11，其固定於軸承保持具42；編碼器罩體12，其配置於外側外殼11之內側；基板單元13，其配置於編碼器罩體12之內側；編碼器保持具14，其支持基板單元13；磁鐵保持具15，其配置於編碼器保持具14之內周側；及磁鐵16，其保持於磁鐵保持具15。磁鐵保持具15固定於編碼器側旋轉軸22之反輸出側L2之前端。因此，磁鐵16與編碼器側旋轉軸22一體旋轉。基板單元13具備與磁鐵16對向之磁敏元件17(參照圖7)。於本形態中，使用MR(Magnetic Resistance：磁阻)元件作為磁敏元件17。 (外側外殼) 如圖2、圖3所示，外側外殼11具備沿中心軸線L方向觀察時呈大致矩形之端板部111、及自端板部111之外周緣向輸出側L1豎立之側板部112。於側板部112形成有用以供連接於基板單元13之配線通過之缺口113。外側外殼11與軸承保持具42使密封構件114介隔於側板部112之輸出側L1之端面與凸緣45之間，且藉由將未圖示之螺釘等固定構件緊固於4個部位之角部而加以固定。於本形態中，外側外殼11及馬達外殼4包含鋁等非磁性材。另，於本形態中，外側外殼11為與以下說明之編碼器罩體12不同之構件，亦可將外側外殼11以與編碼器罩體12同一素材一體形成。 (編碼器罩體) 如圖2、圖3所示，編碼器罩體12具備沿中心軸線L方向觀察時呈圓形之端板部121、及自端板部121之外周緣向輸出側L1豎立之筒狀部122。於筒狀部122，於與外側外殼11之缺口113沿徑向重疊之位置，形成用以供連接於基板單元13之配線通過之缺口123。如圖4、圖5所示，編碼器罩體12以使筒狀部122之緣嵌合於沿著軸承保持具42之圓形凹部44之緣形成之環狀壁46之內周側之方式安裝於軸承保持具42。筒狀部122之輸出側L1之端面除了形成有缺口123之部位以外，與配置於圓形凹部44之底部之板47抵接。此處，環狀壁46係周向之一部分被切掉，但環狀壁46所切掉之部位係與形成於板47外周緣之缺口49不同之角度位置。因此，編碼器罩體12與軸承保持具42之間隙係除了缺口123以外皆被填塞。編碼器罩體12包含具有導電性之磁性材。例如，編碼器罩體12由鐵、坡莫合金等形成。更具體而言，編碼器罩體12係將SPCC(Steel Plate cold common：普通用冷軋鋼板)或SPCE((Steel Plate cold Elongation：深沖用冷軋鋼板)等磁性金屬板壓製加工而形成。如此，藉由利用以磁性材形成之編碼器罩體12覆蓋保持磁敏元件17之基板單元13，可使磁敏元件17及編碼器電路屏蔽干擾磁場等磁性雜訊。又，編碼器罩體12以與軸承保持具42之間幾乎無間隙之方式安裝。因此，可抑制電磁波雜訊自與軸承保持具42之間隙朝基板單元13側侵入。由於編碼器罩體12以與軸承保持具42接觸之方式安裝，故與馬達本體3之框架地線電性連接。即，軸承保持具42構成包含鋁等導電性金屬之馬達外殼4之一部分。因此，藉由使編碼器罩體12之筒狀部122嵌合於設置於軸承保持具42之環狀壁46之內側，編碼器罩體12與馬達本體3之框架地線電性連接。如此，藉由將編碼器連接於框架地線電位，可提高電磁波雜訊之屏蔽效果。另，即便未使編碼器罩體12之筒狀部122嵌合於環狀壁46之內側，只要將編碼器罩體12之筒狀部122之端面以接觸圓形凹部44之底部之方式固定，即可將編碼器罩體12連接於馬達本體3之框架地線電位。 (編碼器保持具) 如圖2、圖3所示，編碼器保持具14具備：軀幹部142，其形成有圓形之磁鐵配置孔141；及腳部143，其自軀幹部142之輸出側L1之端部朝外周側突出。如圖3所示，腳部143之輸出側L1之端面較軀幹部142之輸出側L1之端面更突出於輸出側L1。腳部143於周向上等角度間隔地形成於3個部位。編碼器保持具14以將可旋轉地保持於軸承保持具42之中央之編碼器側旋轉軸22之中心軸線L與磁鐵配置孔141配置於同軸之方式定位，且以於形成於上述板47之外周緣之缺口49配置腳部143之方式定位。如圖5所示，編碼器保持具14經由腳部143與軸承保持具42抵接。編碼器保持具14藉由利用未圖示之固定螺釘將腳部143螺固於圓形凹部44之底面，而固定於軸承保持具42。於編碼器保持具14中，於軀幹部142之反輸出側L2之端面，使用以固定基板單元13之固定孔144形成於3個部位。基板單元13以抵接於軀幹部142之反輸出側L2之端面之方式定位，並經由未圖示之螺釘等固定構件固定於編碼器保持具14。 (磁鐵) 圖6、圖7係基板單元13、磁鐵16、及磁鐵保持具15之分解立體圖，圖6係自反輸出側觀察之圖，圖7係自輸出側觀察之圖。如圖6、圖7所示，磁鐵保持具15具備大致圓板狀之磁鐵保持部151、及自磁鐵保持部151之中心朝輸出側L1突出之筒狀固定部152。於固定部152藉由壓入或接著劑固定編碼器側旋轉軸22之前端。磁鐵16具備：圓形之第1磁鐵161，其與形成於磁鐵保持部151中央之凹部嵌合；及環狀之第2磁鐵162，其與形成於第1磁鐵外周緣之階部嵌合。第1磁鐵161係N極與S極於周向被逐極磁化。另一方面，第2磁鐵162係N極與S極於周向每複數極地交替被磁化。如圖4、圖5所示，若編碼器保持具14固定於軸承保持具42，則於編碼器保持具14之磁鐵配置孔141之中央配置編碼器側旋轉軸22之前端。因此，固定於編碼器側旋轉軸22之前端之磁鐵保持具15配置於磁鐵配置孔141的中央。第1磁鐵161及第2磁鐵162於磁鐵配置孔141內朝反輸出側L2配置，且以編碼器側旋轉軸22之中心軸線L為中心而配置於同軸。 (基板單元) 圖8係基板單元13之剖視圖(圖3之C-C剖視圖)。如圖6、圖7所示，基板單元13具備基板保持具50、安裝於基板保持具50之基板60、搭載於基板60之磁敏元件17、將基板60固定於基板保持具50之固定構件70、及自反輸出側L2安裝於基板保持具50之屏蔽構件80。基板60為大致圓形，且具備將外周緣之1個部位切成直線狀之缺口61。又，於基板60，將對基板保持具50固定用之固定孔62形成於2個部位。2個部位之固定孔62隔著基板保持具50之中心配置於相反側。又，2個部位之固定孔62中之一者係與搭載於基板60之編碼器電路之信號地線電性連接之地線通孔621。另，可將2個部位之固定孔之任一者設為地線通孔621。又，亦可於3個部位以上設置固定孔62，並於3個部位固定基板60與基板保持具50。於基板保持具50，於2個部位形成有與固定孔62對應之突起部51。藉由將固定構件70插入固定孔62及突起部51，而將基板60固定於基板保持具50。固定構件70為彈簧銷。藉由使用彈簧銷作為固定構件70，防止基板60相對於基板保持具50晃動。又，固定構件70以導電性金屬形成，基板保持具50以導電性金屬，例如鋁形成。因此，若經由固定構件70將基板60安裝於基板保持具50，則經由固定構件70及地線通孔621，基板保持具50與搭載於基板60之編碼器電路之信號地線電性連接。於基板保持具50，於與上述編碼器保持具14之固定孔144對應之3個部位形成有固定孔52。又，於基板60，於與固定孔52、144對應之3個部位形成有固定孔63。基板單元13係藉由將插入固定孔52、63之螺釘等固定構件螺固於固定孔144，而固定於編碼器保持具14。如上所述，由於編碼器保持具14抵接並固定於軸承保持具42，故基板單元13介隔編碼器保持具14固定於軸承保持具42。於本形態中，編碼器保持具14以樹脂等絕緣材形成。因此，若介隔編碼器保持具14將基板單元13固定於軸承保持具42，則基板單元13與軸承保持具42絕緣。藉此，基板單元13相對於馬達外殼4絕緣，並與馬達本體3之框架地線絕緣。如此，藉由將基板單元13與馬達本體3之框架地線絕緣，可抑制框架地線雜訊或電源雜訊之影響。基板60具備朝向反輸出側L2之反輸出側基板面60a、及朝向輸出側L1之輸出側基板面60b。於反輸出側基板面60a搭載有構成編碼器電路之運算放大器等之電路元件64、及配線連接用之連接器65等。另一方面，於輸出側基板面60b搭載有磁敏元件17。磁敏元件17具備：第1磁敏元件171，其配置於輸出側基板面60b之中央；及第2磁敏元件172，其與設置於輸出側基板面60b之外周附近之位置的連接端子173介隔可撓性配線基板174而連接。第1磁敏元件171及第2磁敏元件172各自具備與構成於基板60上之編碼器電路之信號地線連接之接地端子(省略圖示)。又，於輸出側基板面60b，於第1磁敏元件171之附近搭載有2個霍爾元件175。2個霍爾元件175配置於隔開90度之角度位置。如圖6、圖8所示，基板保持具50具備：端板部53，其與基板60對向；及側板部54，其自端板部53之外周緣朝反輸出側L2豎立。端板部53及側板部54與基板60之缺口61重疊之部位形成為直線狀。側板部54之反輸出側L2之端面成為基板60所抵接之基板抵接面55。於本形態中，基板抵接面55係實施提高平面度之加工之面(即，平滑加工面)。具體而言，藉由車床加工提高基板抵接面55之平面度。或可藉由研削加工或研磨加工而提高平面度。基板60之外周緣遍及整周抵接於基板抵接面55。藉由提高基板抵接面55之平面度，可於將基板60固定於基板保持具50時抑制施加於基板60之應力。如圖6、圖7所示，於基板保持具50之中央，形成有圓形之第1貫通孔56。又，如圖7所示，於基板保持具50中，於端板部53之輸出側L1之面形成有朝輸出側L1突出之階差部57。階差部57具備包圍第1貫通孔56且形成為環狀之部分、及以特定寬度帶狀延伸直至端板部53之外周緣之部分。於階差部57之外周附近之部分形成有大致矩形之第2貫通孔58。於將基板60固定於基板保持具50時，第1磁敏元件171及霍爾元件175配置於第1貫通孔56。又，第2磁敏元件172配置於第2貫通孔58(參照圖8)。若相對於編碼器保持具14固定基板單元13，則配置於基板保持具50之第1貫通孔56之第1磁敏元件171與第1磁鐵161對向(參照圖4、圖5)。又，配置於基板保持具50之第2貫通孔58之第2磁敏元件172與第2磁鐵162對向。編碼器10構成為於第1磁敏元件之輸出側L1之表面171a與第1磁鐵161之間、及第2磁敏元件172之輸出側L1之表面172a與第2磁鐵162之間形成有特定之間隙。第1磁敏元件171及配置於其附近之2個霍爾元件175與第1磁鐵161係藉由利用2個霍爾元件175判別1次旋轉所獲得之第1磁敏元件171之輸出週期而作為絕對型編碼器發揮功能。另一方面，由於第2磁敏元件172與第2磁鐵162以1次旋轉獲得複數個週期之輸出，故作為增量型編碼器發揮功能。編碼器10藉由處理該等2組編碼器之輸出，可進行高解析度、且高精度之位置檢測。 (屏蔽構件) 屏蔽構件80自反輸出側L2安裝於基板保持具50之階差部57。本形態之屏蔽構件80係可撓性片材，且呈完全填塞形成於階差部57之第1貫通孔56及第2貫通孔58之大小。階差部57具備朝向反輸出側L2之屏蔽件安裝面59，屏蔽構件80抵接於屏蔽件安裝面59。屏蔽構件80與基板保持具50同樣以導電性之非磁性金屬，例如鋁形成。且，屏蔽構件80介隔導電性之接著劑接著於屏蔽件安裝面59。因此，屏蔽構件80介隔基板保持具50與搭載於基板60之編碼器電路之信號地線電性連接。屏蔽構件80以覆蓋配置於第1貫通孔56之第1磁敏元件171、及配置於第2貫通孔58之第2磁敏元件172之方式安裝於基板保持具50。藉由將屏蔽構件80安裝於基板保持具50，第1磁敏元件171與第2磁敏元件172藉由信號地線電位之構件(基板保持具50及屏蔽構件80)而與馬達本體3遮蔽。因此，可有效地遮蔽自第1磁鐵161及第2磁鐵162之間隙繞入之框架地線雜訊或電源雜訊。另，第1磁敏元件171與第2磁敏元件172介隔屏蔽構件80與第1磁鐵161及第2磁鐵對向，但由於屏蔽構件80為非磁性金屬，故可良好地遮蔽電磁波雜訊，且不使作為磁性式編碼器之功能受損。如圖8所示，基板單元13構成為，使抵接於基板60之輸出側基板面60b之基板抵接面55、與貼附有屏蔽構件80之屏蔽件安裝面59之距離t，等同於基板抵接面55與第1磁敏元件之輸出側L1之表面171a的距離。此處，基板60與基板抵接面55沿中心軸線L方向(軸線方向)抵接。又，屏蔽構件80與屏蔽件安裝面59沿中心軸線L方向抵接。上述距離t係中心軸線L方向之距離。因此，以第1磁敏元件171之輸出側L1之表面171a與屏蔽件安裝面59位於同一面上之方式構成基板保持具50。再者，第2磁敏元件172之輸出側L1之表面172a與第1磁敏元件之輸出側L1之表面171a及屏蔽件安裝面59位於同一面上，且基板抵接面55與輸出側L1之表面172a之距離以等同於基板抵接面55與屏蔽件安裝面59之中心軸線L方向之距離t之方式構成。於此種構成中，於將屏蔽件安裝面59安裝於屏蔽構件80時，可以不使屏蔽構件80彎曲之方式安裝。因此，安裝屏蔽構件80之作業較為容易。此外，少有於屏蔽構件80與屏蔽件安裝面59之間產生間隙之虞。 (本形態之主要作用效果) 如以上般，於本形態中，於具備檢測旋轉軸2之旋轉之編碼器10之馬達1中，編碼器10具備磁鐵16(第1磁鐵161、第2磁鐵162)、及與磁鐵16對向之磁敏元件17(第1磁敏元件171、第2磁敏元件172)。磁敏元件17搭載於基板60，且藉由與基板60之信號地線電性連接之導電性構件(基板保持具50及屏蔽構件80)自馬達本體3側覆蓋。如此，藉由利用信號地線電位之構件覆蓋磁敏元件17，可降低電磁波雜訊對磁敏元件17之輸出及其放大值之影響。尤其，因於磁鐵16與磁敏元件17之間設置有覆蓋磁敏元件17之屏蔽構件80，故可有效地減少自磁鐵16之側繞入之框架地線雜訊或電源雜訊之影響。因此，可減少編碼器10之角度誤差。本形態之編碼器10具有搭載有磁敏元件17之基板單元13、及收納磁鐵16之導電性編碼器罩體12，且編碼器罩體12與設置於馬達外殼4之端部之軸承保持具42電性連接。藉此，因可將編碼器罩體12設為馬達本體3之框架地線電位，故可有效地減少電磁波雜訊。於本形態中，編碼器罩體12係鐵、坡莫合金等磁性材，且編碼器罩體12之開口緣與軸承保持具42之凸緣45接觸。因此，由於編碼器罩體12作為磁性屏蔽罩發揮功能，故可降低干擾磁場等之磁性雜訊。又，可阻斷來自凸緣45與編碼器罩體12之間隙之電磁波雜訊之侵入。因此，可有效地減少電磁波雜訊之影響。本形態之編碼器10具有包圍磁鐵16及磁鐵保持具15之外周側之絕緣性編碼器保持具14，基板保持具50介隔編碼器保持具14固定於軸承保持具42。藉此，因可將框架地線電位之構件(軸承保持具42)與信號地線電位之構件(基板保持具50)絕緣，故可保證2條地線之各者之屏蔽效果。於本形態中，搭載磁敏元件17之基板60經由導電性固定構件70固定於基板保持具50，且經由設置於基板60之地線通孔621及固定構件70，將信號地線與基板保持具50電性連接。因此，可以簡單之構造將基板保持具50與基板60上之信號地線電性連接。於本形態中，由於固定構件70為彈簧銷，故可藉由彈簧銷之彈性抑制基板60相對於基板保持具50之晃動。因此，可抑制基板之位置偏移。又，固定構件70隔著基板保持具50之中心而配置2條。因此，可藉由固定構件70進行基板之定位。於本形態中，基板保持具50具備基板60抵接之基板抵接面55、及屏蔽構件80抵接之屏蔽件安裝面59，基板抵接面55與屏蔽件安裝面59之中心軸線L方向之距離t大致等同於基板抵接面55與第1磁敏元件171之輸出側L1之表面171a之距離、及與第2磁敏元件172之輸出側L1之表面172a的距離。如此，於屏蔽件安裝面59與輸出側L1之表面171a、172a位於大致同一面上時，容易安裝屏蔽構件80。例如，於屏蔽構件為導電性片材之情形時，由於可以不彎曲之方式貼附故容易安裝。於本形態中，基板保持具50之基板抵接面55為平滑加工面，例如實施車床加工。如此，若基板抵接面55之平面度提高，則使基板60抵接並固定時少有對基板60施加應力之虞。因此，可自磁敏元件17獲得穩定之輸出。另，亦可預先於基板60設置用以釋放應力之狹縫。例如，可預先於安裝有磁敏元件17之區域與固定基板60之固定孔之間設置狹縫。於本形態中，因具備用以構成絕對型與增量型之2組編碼器之2組磁敏元件17與磁鐵16(第1磁敏元件171與第1磁鐵161、第2磁敏元件172與第2磁鐵162)，故可高解析度且高精度地進行位置檢測。又，由於可以1個屏蔽構件80覆蓋所有之磁敏元件17，故將磁敏元件17加以屏蔽之作業較為容易。

1‧‧‧馬達

2‧‧‧旋轉軸

3‧‧‧馬達本體

4‧‧‧馬達外殼

10‧‧‧編碼器

11‧‧‧外側外殼

12‧‧‧編碼器罩體

13‧‧‧基板單元

14‧‧‧編碼器保持具

15‧‧‧磁鐵保持具

16‧‧‧磁鐵

17‧‧‧磁敏元件

21‧‧‧馬達側旋轉軸

22‧‧‧編碼器側旋轉軸

41‧‧‧筒狀外殼

42‧‧‧軸承保持具

43‧‧‧軸承

44‧‧‧圓形凹部

45‧‧‧凸緣

46‧‧‧環狀壁

47‧‧‧板

48‧‧‧貫通孔

49‧‧‧缺口

50‧‧‧基板保持具

51‧‧‧突起部

52‧‧‧固定孔

53‧‧‧端板部

54‧‧‧側板部

55‧‧‧基板抵接面

56‧‧‧第1貫通孔

57‧‧‧階差部

58‧‧‧第2貫通孔

59‧‧‧屏蔽件安裝面

60‧‧‧基板

60a‧‧‧反輸出側基板面

60b‧‧‧輸出側基板面

61‧‧‧缺口

62‧‧‧固定孔

63‧‧‧固定孔

64‧‧‧電路元件

65‧‧‧連接器

70‧‧‧固定構件

80‧‧‧屏蔽構件

111‧‧‧端板部

112‧‧‧側板部

113‧‧‧缺口

114‧‧‧密封構件

121‧‧‧端板部

122‧‧‧筒狀部

123‧‧‧缺口

141‧‧‧磁鐵配置孔

142‧‧‧軀幹部

143‧‧‧腳部

144‧‧‧固定孔

151‧‧‧磁鐵保持部

152‧‧‧固定部

161‧‧‧第1磁鐵

162‧‧‧第2磁鐵

171‧‧‧第1磁敏元件

171a‧‧‧輸出側之表面

172‧‧‧第2磁敏元件

172a‧‧‧輸出側之表面

173‧‧‧連接端子

174‧‧‧可撓性配線基板

175‧‧‧霍爾元件

621‧‧‧地線通孔

L‧‧‧中心軸線

L1‧‧‧輸出側

L2‧‧‧反輸出側

t‧‧‧距離

圖1係顯示應用本發明之馬達之編碼器側之端部的外觀立體圖。圖2係自反輸出側觀察編碼器及軸承保持具之分解立體圖。圖3係自輸出側觀察編碼器及軸承保持具之分解立體圖。圖4係編碼器及軸承保持具之剖視圖(圖1之A-A剖視圖)。圖5係編碼器及軸承保持具之剖視圖(圖1之B-B剖視圖)。圖6係自反輸出側觀察基板單元、磁鐵、及磁鐵保持具之分解立體圖。圖7係自輸出側觀察基板單元、磁鐵、及磁鐵保持具之分解立體圖。圖8係基板單元之剖視圖(圖3之C-C剖視圖)。

Claims

一種馬達，其特徵在於具有：馬達本體，其具備旋轉軸及馬達外殼；磁鐵，其與上述旋轉軸一體地旋轉；磁敏元件，其與上述磁鐵對向；基板，其搭載上述磁敏元件，且具備與上述磁敏元件之接地端子連接之信號地線；基板保持具，其保持上述基板；及屏蔽構件，其安裝於上述基板保持具，且覆蓋上述磁敏元件；且上述屏蔽構件及上述基板保持具係導電性構件，且與上述信號地線電性連接。
如請求項1之馬達，其中具有收納上述基板及上述磁鐵之導電性編碼器罩體；且上述編碼器罩體與上述馬達本體之框架地線電性連接。
如請求項2之馬達，其中上述編碼器罩體為磁性材；且上述編碼器罩體之開口緣與上述馬達外殼接觸。
如請求項3之馬達，其中具有包圍上述磁鐵外周側之絕緣性編碼器保持具；且上述基板保持具介隔上述編碼器保持具而固定於上述馬達外殼。
如請求項4之馬達，其中上述基板經由導電性之固定構件而固定於上述基板保持具；且經由上述固定構件，將上述信號地線與上述基板保持具電性連接。
如請求項5之馬達，其中上述固定構件為彈簧銷；且上述基板具備供上述彈簧銷插入之固定孔。
如請求項6之馬達，其中上述固定構件隔著上述基板保持具之中心配置2條以上。
如請求項7之馬達，其中上述基板保持具具備：基板抵接面，其供上述基板沿上述旋轉軸之軸線方向抵接；及屏蔽件安裝面，其供上述屏蔽構件沿上述軸線方向抵接；且上述基板抵接面與上述屏蔽件安裝面之上述軸線方向之距離大致等同於上述基板抵接面與上述磁敏元件表面之距離。
如請求項1至8中任一項之馬達，其中上述基板保持具具備供上述基板抵接之平滑加工面。
如請求項1至8中任一項之馬達，其中上述磁鐵具備：第1磁鐵，其N極與S極於周向被逐極磁化；及第2磁鐵，其N極與S極於周向複數極地交替被磁化；且上述磁敏元件具備：第1磁敏元件，其與上述第1磁鐵對向；及第2磁敏元件，其與上述第2磁鐵對向；且上述屏蔽構件覆蓋上述第1磁敏元件及上述第2磁敏元件。
如請求項1之馬達，其中具有包圍上述磁鐵外周側之絕緣性之編碼器保持具；且上述基板保持具介隔上述編碼器保持具固定於上述馬達外殼。
如請求項11之馬達，其中上述基板經由導電性之固定構件固定於上述基板保持具；且經由上述固定構件，將上述信號地線與上述基板保持具電性連接。
如請求項12之馬達，其中上述固定構件為彈簧銷；且上述基板具備供上述彈簧銷插入之固定孔。
如請求項12或13之馬達，其中上述固定構件隔著上述基板保持具之中心配置2條以上。
如請求項1之馬達，其中上述基板保持具具備：基板抵接面，其供上述基板沿上述旋轉軸之軸線方向抵接；及屏蔽件安裝面，其供上述屏蔽構件沿上述軸線方向抵接；且上述基板抵接面與上述屏蔽件安裝面之上述軸線方向之距離大致等同於上述基板抵接面與上述磁敏元件之表面之距離。
如請求項15之馬達，其中上述基板保持具具備供上述基板抵接之平滑加工面。
如請求項15或16之馬達，其中上述磁鐵具備：第1磁鐵，其N極與S極於周向被逐極磁化；及第2磁鐵，其N極與S極於周向複數極地交替被磁化；且上述磁敏元件具備：第1磁敏元件，其與上述第1磁鐵對向；及第2磁敏元件，其與上述第2磁鐵對向；且上述屏蔽構件覆蓋上述第1磁敏元件及上述第2磁敏元件。