TW201907138A

TW201907138A - 電動機以及編碼器電纜的連接方法

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Publication number: TW201907138A
Application number: TW107123219A
Authority: TW
Inventors: 中山裕次
Original assignee: 日商日本電產三協股份有限公司
Priority date: 2017-07-06
Filing date: 2018-07-05
Publication date: 2019-02-16
Also published as: JP2019015593A; KR20190005731A; CN109217571B; CN109217571A

Abstract

在具有編碼器的電動機中，使來自編碼器電纜的電雜訊的影響下降。電動機1具有檢測旋轉軸2的旋轉的編碼器10。編碼器在搭載有感磁元件17的基板60上設有基板側連接器18，連接於基板側連接器18的編碼器電纜5包括與電纜側連接器6連接的信號線5a及自信號線5a分支並引出的框架接地線5b。框架接地線5b與編碼器電纜5的屏蔽材電性連接，並使用將編碼器保持件14固定於電動機殼體4的三根固定螺栓145中的一根（框架接地線固定螺栓145A）而與電動機殼體4電性連接。

Description

電動機以及編碼器電纜的連接方法

本發明是有關於一種具有通過感磁元件來檢測轉子（rotor）的旋轉的編碼器（encoder）的電動機（motor）以及編碼器電纜（encoder cable）的連接方法。

專利文獻1公開了一種檢測轉子的旋轉的編碼器。在專利文獻1中，編碼器包括搭載於基板上的感磁元件及與電動機的輸出軸一體旋轉的磁石。基板由固定於電動機殼體上的保持件支撐。搭載有感磁元件的基板及磁石由蓋構件覆蓋。蓋構件固定於編碼器殼體的內側面，所述編碼器固定於所述電動機殼體。 [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

[發明所欲解決之課題] 搭載於電動機的編碼器會受到電磁波雜訊（noise）的影響，所以有可能因產品的使用環境而輸出會發生變換並且角度誤差的產生狀況會發生變化。例如，感磁元件的輸出因由干擾磁場帶來的磁雜訊或電磁波雜訊的影響而發生變化。而且，感磁元件的輸出及搭載於基板上的編碼器電路對感磁元件的輸出的放大值有可能受到固定編碼器的電動機主體的框架接地雜訊或電源雜訊等電雜訊的影響。

作為此種電磁波雜訊對策，在專利文獻1中，使用包含鐵等磁性體的構件作為覆蓋基板的蓋構件，使蓋構件作為磁屏蔽材（shield）發揮功能。然而，編碼器的基板上連接有編碼器電纜，編碼器電纜中帶有靜電放電（Electro-Static discharge，ESD）或電快速瞬變脈衝群（Electrical fast transient burst，EFT/B）等電雜訊，所以電雜訊會侵入編碼器電路的周圍，所述對策不充分。

鑒於以上問題點，本發明的課題在於在具有編碼器的電動機中使來自編碼器電纜的電雜訊的影響下降。 [解決課題之手段]

為了解決所述課題，本發明的電動機的特徵在於，具有：電動機主體，具有旋轉軸；以及編碼器，檢測所述旋轉軸的旋轉，所述編碼器包括：磁石，與所述旋轉軸一體旋轉；基板，搭載與所述磁石對向的感磁元件；以及編碼器電纜，與設於所述基板上的基板側連接器連接，所述編碼器電纜包括：信號線，與所述基板側連接器連接；屏蔽材，與所述信號線絕緣且覆蓋所述信號線；以及框架接地線，與所述屏蔽材電性連接，所述框架接地線經由固定於所述電動機主體上的導電性的固定構件而與所述電動機主體電性連接。

在本發明中，如此，在具有檢測電動機主體的旋轉軸的旋轉的編碼器的電動機中，將編碼器電纜連接於搭載旋轉檢測用的感磁元件的基板上，編碼器電纜具有信號線及與覆蓋信號線的屏蔽材電性連接的框架接地線。框架接地線經由固定於電動機主體上的固定構件而與所述電動機主體電性連接。從而，因可將編碼器電纜與電動機主體的框架接地電性連接，所以可減少從編碼器電纜產生的電雜訊。從而，可減小電雜訊對編碼器的影響。由此，可減少編碼器的角度誤差。

在本發明中，優選為：所述編碼器具有支撐所述基板的編碼器保持件，所述固定構件將所述編碼器保持件及所述框架接地線固定於所述電動機主體上。如此，在通過固定編碼器保持件的固定構件來一起固定編碼器保持件與框架接地端子的情況下，無需另外設置固定框架接地線的固定構件及其固定空間（space）。從而，可削減零件數，空間效率也良好。而且，因以一個固定構件來同時固定兩個構件，所以裝配時的作業效率良好。

在本發明中，優選為：所述編碼器電纜具有與所述基板側連接器連接的電纜側連接器，所述框架接地線與連接於所述電纜側連接器的所述信號線分支並延伸，從所述信號線與所述框架接地線分支的分支位置至所述框架接地線的前端為止的長度比從所述分支位置至所述電纜側連接器的前端為止的長度長。如此，由固定構件進行固定側的線（框架接地線）比通過連接器的拆裝而連接的線（信號線）長，所以可改善將固定構件予以固定時的作業性。

在本發明中，優選為：所述基板側連接器配置於偏離所述基板的中心的位置，所述信號線從所述基板的外周側連接於所述基板側連接器，所述固定構件固定所述框架接地線的位置是相對於基板側連接器而在與向所述基板側連接器的插入方向交叉的方向上錯開的位置。如此，框架接地線及其固定位置與信號線及連接器錯開，所以框架接地線及其固定位置由信號線及連接器遮擋的可能性小。從而，固定作業的作業性良好，容易進行固定狀態的確認。而且，信號線的固定位置與框架接地線的固定位置相鄰，所以可同時觀察兩者的固定位置來進行作業。從而，作業性良好。

在本發明中，優選為：所述編碼器具有覆蓋所述基板及所述磁石的外側蓋體，所述編碼器電纜在設於所述外側蓋體的配線取出部得到保持，所述信號線隨著從所述配線取出部朝向所述基板側連接器而在從所述電動機主體朝向所述基板的方向上延伸，所述框架接地線隨著從所述配線取出部朝向所述固定構件的固定位置而在從所述基板朝向所述電動機主體的方向上延伸。如此，信號線與框架接地線被向電動機主體側與基板側分配，並且編碼器電纜被保持在其中間，所以，信號線的長度與框架接地線的長度不會相差太多，在編碼器電纜的位置發生偏移時對信號線及框架接地線施加大的負荷的可能性小。而且，可使信號線與框架接地線分離，在遠離基板及信號線的位置將框架接地線連接於框架接地電位。從而，可減小框架接地雜訊對編碼器電路的影響。

在本發明中，較佳為：所述編碼器電纜連接於基於所述編碼器的信號而對所述電動機主體進行控制的控制裝置，所述屏蔽材與所述控制裝置的框架接地電性連接。如此，可將編碼器電纜的屏蔽材與電動機及控制裝置這兩者的框架接地電性連接，所以，可使編碼器電纜不易受到開關雜訊等的影響。

其次，本發明是一種編碼器電纜的連接方法，其是如下編碼器中的編碼器電纜的連接方法，所述編碼器包括：磁石，與電動機主體的旋轉軸一體旋轉；基板，搭載與所述磁石對向的感磁元件；編碼器電纜，與設於所述基板上的基板側連接器連接；以及外側蓋體，收容所述基板及所述磁石，所述編碼器電纜的連接方法的特徵在於進行：將所述編碼器電纜組裝於所述外側蓋體的裝配步驟；在所述裝配步驟之後，將組裝於所述外側蓋體的所述編碼器電纜的信號線連接於所述基板側連接器，並且，經由固定於所述電動機主體上的固定構件而將從所述信號線分支的框架接地線與所述電動機主體電性連接的連接步驟；以及在所述連接步驟之後，將所述外側蓋體固定於所述電動機主體的固定步驟。

[發明的效果] 根據本發明，在已將編碼器電纜組裝於外側蓋體的狀態下進行編碼器電纜的連接作業，之後對外側蓋體進行固定。從而，可在固定外側蓋體時同時在外側蓋體內部恰當地牽繞編碼器電纜，所以容易進行牽繞編碼器電纜的作業，並且編碼器電纜受到拉扯而對連接部位施加負荷的可能性小。而且，編碼器電纜被夾於外側蓋體與電動機主體之間而斷線的可能性小。

根據本發明，在具有檢測電動機主體的旋轉軸的旋轉的編碼器的電動機中，將編碼器電纜連接於搭載旋轉檢測用的感磁元件的基板上，編碼器電纜具有信號線及與覆蓋信號線的屏蔽材電性連接的框架接地線。框架接地線經由固定於電動機主體上的固定構件而與所述電動機主體電性連接。從而，因可將編碼器電纜與電動機主體的框架接地電性連接，所以可減少從編碼器電纜侵入的電雜訊。從而，可減小電雜訊對編碼器的影響。由此，可減少編碼器的角度誤差。

以下，參照圖式對應用本發明的電動機的實施形態進行說明。圖1是應用本發明的電動機1的外觀立體圖。而且，圖2是編碼器10、第1軸承保持件42A及旋轉軸2的剖面圖，圖3是編碼器10及第1軸承保持件42A的分解立體圖。

（整體構成）如圖1所示，電動機1包括具有旋轉軸2的電動機主體3以及檢測旋轉軸2的旋轉的編碼器10。電動機主體3具有收容轉子及定子（省略圖示）的電動機殼體4。轉子與旋轉軸2一體旋轉。旋轉軸2的一個端部成為從電動機殼體4向外部突出的輸出軸2a。在本說明書中，以符號L表示旋轉軸2的中心軸線。而且，將輸出軸2a從電動機殼體4突出的方向設為輸出側L1，將輸出側L1的相反側設為反輸出側L2。編碼器10固定於電動機主體3的反輸出側L2的端部。而且，在本說明書中，XYZ三方向是彼此正交的方向，將此三方向的一側分別設為X1、Y1、Z1，將另一側分別設為X2、Y2、Z2。Z方向與中心軸線L平行，X方向及Y方向與中心軸線L正交。

（電動機殼體）如圖1所示，電動機殼體4包括：筒狀殼體41，沿中心軸線L方向延伸；第1軸承保持件42A，固定於筒狀殼體41的反輸出側L2的端部；以及第2軸承保持件42B，固定於筒狀殼體41的輸出側LL的端部。筒狀殼體41、第1軸承保持件42A及第2軸承保持件42B在沿中心軸線L方向觀察時呈大致矩形。筒狀殼體41朝向X方向的一側X1的側面設有配線取出部30。配線取出部30包括形成於筒狀殼體41的側面的切口（省略圖示）及在覆蓋切口的位置固定於側面的電纜保持件31。電動機主體3上連接有供電用的電動機電纜32。電動機電纜32從電動機殼體4的內側穿過筒狀殼體41的切口而向電纜保持件31的內側引出，並被從電纜保持件31的輸出側L1的端部向外部取出。電動機電纜32的前端設有連接於未圖示的電動機放大器（motor amplifier）等控制裝置的連接器33。

（第1軸承保持件）編碼器10從反輸出側L2固定於第1軸承保持件42A。如圖3所示，第1軸承保持件42A的反輸出側L2的面上形成有向輸出側L1凹陷的圓形凹部44，在圓形凹部44的外周側形成有凸緣45。在凸緣45的內周緣形成有沿圓形凹部44的邊緣向反輸出側L2突出的環狀壁46。

如圖2、圖3所示，將軸承43保持於圓形凹部44的底部中央。軸承43將旋轉軸2的輸出側L1的端部支撐為能夠旋轉。而且，在圓形凹部44的底部，以從反輸出側L2按壓軸承43的方式安裝環狀的板47。旋轉軸2穿過設於板47的中心的貫通孔48而向反輸出側L2突出。板47通過三根固定螺栓116而固定於圓形凹部44的底部。在板47的外周緣，在等角度間隔的三處形成有切口49。切口49中配置後述的編碼器保持件14的腿部143。

（編碼器）如圖2、圖3所示，編碼器10包括：外側蓋體11，固定於第1軸承保持件42A；編碼器蓋體12，配置於外側蓋體11的內側；基板60，配置於編碼器蓋體12的內側；編碼器保持件14，對基板60進行支撐；磁石保持件15，配置於編碼器保持件14的內周側；以及磁石16，由磁石保持件15保持。磁石保持件15固定於旋轉軸2的反輸出側L2的前端。從而，磁石16與旋轉軸2一體旋轉。在基板60的與磁石16對向的面上搭載有感磁元件17。在本形態中，使用磁阻（Magneto Resistive，MR）元件作為感磁元件17。

（外側蓋體）如圖2、圖3所示，外側蓋體11包括沿中心軸線L方向觀察時呈大致矩形的端板部111及從端板部111的外周緣向輸出側L1立起的筒狀的側板部112。側板部112朝向第1方向X的一側X1的面上設有用以使連接於基板60的編碼器電纜5穿過的配線取出部113。如圖2所示，配線取出部113包括：切口117，形成於外側蓋體11的側面；保持構件118，安裝於切口117；以及編碼器電纜保持件119，覆蓋保持構件118及切口117。保持構件118及編碼器電纜保持件119上分別形成有用以使編碼器電纜5穿過並將其向外側蓋體11的內側引入的圓形的保持孔118a、保持孔119a。在編碼器10的外部，在編碼器電纜5的前端設有連接於未圖示的電動機放大器等控制裝置的連接器34。

外側蓋體11與第1軸承保持件42A通過使密封構件114介隔在側板部112的輸出側L1的端面與凸緣45之間，並在四個角部擰入固定螺栓115而得到固定。在本形態中，外側殼體11及電動機殼體4包括鋁等非磁性材料。

（編碼器保持件）圖4是拆卸下外側蓋體11及編碼器蓋體12的編碼器10及第1軸承保持件42A的分解立體圖。如圖2～圖4所示，編碼器保持件14包括：軀幹部142，形成有圓形的磁石配置孔141；以及腿部143，從軀幹部142向外周側突出。腿部143的輸出側L1的端面比軀幹部142的輸出側L1的端面更向輸出側L1突出。腿部143在圓周方向上以等角度間隔形成有三處。編碼器保持件14以在軸承保持件42的中央被保持為能夠旋轉的旋轉軸2的中心軸線L與磁石配置孔141同軸配置的方式被定位，並且以將腿部143配置在所述形成於板47的外周緣的切口49中的方式被定位。如圖2所示，編碼器保持件14經由腿部143而與軸承保持件42在中心軸線L方向上抵接。編碼器保持件14通過使用固定螺栓145將腿部143螺固於圓形凹部44的底面，而固定於軸承支撐部42。

如圖4所示，在編碼器保持件14中，在軀幹部142的反輸出側L2的端面，在Y方向的一側Y1及另一側Y2的兩處，形成有用以固定基板60的凸台部144。而且，從軀幹部142的反輸出側L2的端面突出有用以對基板單元13進行定位的三根定位銷147。在定位銷147的外周面形成有與凸台部144的上端面位於同一面上的階差部。基板60以與凸台部144的反輸出側L2的端面及定位銷147的階差部抵接的方式被定位，並經由固定螺栓131而被固定於編碼器保持件14。

（磁石）如圖2、圖3所示，磁石保持件15包括大致圓板狀的磁石保持部151，及從磁石保持部151的中心向輸出側L1突出的筒狀的固定部152。旋轉軸2的前端通過壓入或接著劑而固定於固定部152。磁石16是圓形，嵌合於在磁石保持部151的中央形成的凹部。磁石16在與感磁元件17對向的磁化面上磁化有N極及S極各一個。

如圖2所示，當將編碼器保持件14固定於軸承保持件42上時，旋轉軸2的前端配置於編碼器保持件14的磁石配置孔141的中央。從而，固定於旋轉軸2的前端的磁石保持件15配置於磁石配置孔141的中央。磁石16在磁石配置孔141內朝向反輸出側L2配置，並且以旋轉軸2的中心軸線L為中心同軸配置。

（編碼器蓋體）如圖2、圖3所示，編碼器蓋體12包括：端板部121，從與磁石16相反的一側（反輸出側L2）與基板單元13對向；以及筒狀部122，從端板部121的外周緣向輸出側L1立起。在筒狀部122的在徑向上與外側蓋體11的切口117重疊的位置上，形成有用以使編碼器電纜5穿過的切口123。編碼器蓋體12配置於外側蓋體11的內側，自內側固定於外側蓋體11。筒狀部122的輸出側L1的端部包圍基板60的外周側，並延伸至比基板60更靠輸出側L1的位置。而且，筒狀部122的輸出側L1的端部配置於編碼器保持件14的軀幹部142的外周側，在軀幹部142與腿部143之間形成有間隙。

編碼器蓋體12包括具有導電性的磁性材料。例如，編碼器蓋體12由鐵、坡莫合金（Permalloy）等形成。在本形態中，編碼器蓋體12通過對一般用冷軋碳鋼薄板及帶（Steel Plate Cold Common，SPCC）或深沖用冷軋碳鋼薄板及帶（Steel Plate Cold Elongation，SPCE）等磁性金屬板進行壓製加工而形成。如此，通過由磁性材料形成的編碼器蓋體12來覆蓋對感磁元件17進行保持的基板60，可由磁性材料吸收干擾磁場等的磁雜訊及電磁波雜訊，並將感磁元件17及編碼器電路相對於磁雜訊及電磁波雜訊進行遮蔽。

（基板）如圖4所示，在基板60的外周緣，形成有三處用以使編碼器保持件14的定位銷147穿過的定位部62。三處定位部62中的兩處為貫通孔，一處為切口。而且，在基板60上形成有兩處用以使固定螺栓131穿過的固定孔（省略圖示），所述固定螺栓131將基板60相對於編碼器保持件14進行固定。兩處固定孔隔著基板60的中心而配置在Y方向的一側Y1及另一側Y2，且配置在與編碼器保持件14的凸台部144在中心軸線L方向上重疊的位置。

基板60包括朝向反輸出側L2的反輸出側基板面60a、及朝向輸出側L1的輸出側基板面60b。如圖2～圖4所示，反輸出側基板面60a上搭載有構成編碼器電路的未圖示的電路元件、以及用以連接編碼器電纜5的基板側連接器18等。感磁元件17配置於輸出側基板面60b的中央。而且，在輸出側基板面60b的感磁元件17的附近搭載有兩個霍爾元件（省略圖示）。兩個霍爾元件配置在相隔90度的角度位置。

在基板60上，在配置有感磁元件17的中央區域60c的周圍形成有兩條縫隙（slit）65、縫隙66。在本形態中，縫隙65、縫隙66為除中央區域60c的對角位置的兩部位之外呈大致六邊形地包圍中央區域60c的形狀。縫隙65、縫隙66作為遮蔽從設於中央區域60c的外周側的電子零件發出的熱的遮熱部而發揮功能，所以可抑制因感磁元件17的溫度變化導致的檢測精度的下降。而且，固定螺栓131的緊固的應力不會傳遞至中央區域60c，可抑制對感磁元件17的影響。

（編碼器電纜的連接結構）基板60具有從基板60的中心觀察時沿配線取出部113側（即，X方向的一側X1）的邊緣呈直線狀切去的切口61，基板側連接器18沿切口61配置。基板側連接器18以與X方向正交的Y方向成為寬度方向的方式配置，並且配置於配線取出部113的正對面。而且，基板側連接器18的插入口181朝向配線取出部113側。從而，編碼器電纜5從位於基板60的外周側的配線取出部113延伸至基板60的邊緣，並從基板60的外周側連接於插入口181（參照圖2）。

編碼器電纜5是以金屬製的網狀的屏蔽材覆蓋多根信號線5a的屏蔽電纜。屏蔽材與信號線5a絕緣。在編碼器電纜5的端部，多根信號線5a在彼此絕緣的狀態下被引出。而且，在編碼器電纜5的端部，與覆蓋信號線5a的屏蔽材連接的框架接地線5b與多根信號線5a並排引出。多根信號線5a連接於電纜側連接器6，但框架接地線5b不連接於電纜側連接器6，而是與信號線5a分支並延伸。編碼器電纜5具有覆蓋信號線5a及框架接地線5b的包覆部5c，信號線5a及框架接地線5b從包覆部5c的端部起分支並延伸。

框架接地線5b的前端設置有環狀的壓接端子9。框架接地線5b經由壓接端子9而與電動機殼體4電性連接。在本形態中，將編碼器保持件14固定於第1軸承保持件42A上的三根固定螺栓145中的一根用作將編碼器保持件14及框架接地線5b統括固定於電動機殼體4上的框架接地線固定螺栓145A。而且，編碼器保持件14的三處腿部143中的一處成為固定框架接地線5b的固定用腿部143A。三處腿部143為相同形狀，在中心軸線L方向上形成為相同的高度。

框架接地線固定螺栓145A為導電性的固定構件。因此，框架接地線5b經由框架接地線固定螺栓145A而與第1軸承保持件42A電性連接。由此，框架接地線5b與電動機殼體4的框架接地電性連接。而且，編碼器電纜5的屏蔽材在將設於編碼器電纜5的與編碼器10相反的一側的端部的連接器34連接於未圖示的控制裝置時，與所述控制裝置側的框架接地電性連接。控制裝置是基於編碼器10的信號來對電動機主體3進行控制的電動機放大器等控制裝置。

此處，針對信號線5a與框架接地線5b在中心軸線L方向上的分配進行說明。在本形態中，編碼器保持件14的軀幹部142為筒狀，反輸出側L2的端面上固定有基板60。另一方面，編碼器保持件14的腿部143設於軀幹部142的輸出側L1的端部。從而，固定框架接地線5b的固定用腿部143A與連接信號線5a的基板側連接器18設於在中心軸線L方向上分離的位置。因此，信號線5a與框架接地線5b隨著從分支位置P（參照圖2）朝向前端而朝向在中心軸線L方向上彼此分離的方向分配。

如圖2所示，在配線取出部113處保持編碼器電纜5的保持孔118a、119a在中心軸線L方向上位於基板側連接器18與固定用腿部143A的中間。從而，信號線5a在從分支位置P朝向基板側連接器18時，以隨著朝向基板側連接器18側（X2方向）而朝向反輸出側L2的方式傾斜。另一方面，框架接地線5b在從分支位置P朝向腿部143時，以隨著朝向固定用腿部143A側而朝向輸出側L1的方式傾斜延伸。

其次，針對信號線5a與框架接地線5b的平面配置進行說明。圖5是拆卸下外側蓋體11及編碼器蓋體12的編碼器10及第1軸承保持件42A的平面圖。如圖5所示，當將編碼器保持件14固定於第1軸承保持件42A時，三處腿部143中的兩處配置在靠近配線取出部113的一側（X方向的一側X1）。而且，此兩處腿部143以基板側連接器18為基準而對稱配置。在本形態中，此兩處腿部143中的一者用作固定框架接地線5b的固定用腿部143A。

基板側連接器18比基板60的中心更靠配線取出部113側（X方向的一側X1）來配置，並將插入口181朝向配線取出部113來配置。而且，固定用腿部143A是三處腿部143中最靠近配線取出部113的腿部143。配置在基板側連接器18的Y方向兩側的兩處腿部143與配線取出部113的距離相同。因此，將這兩處腿部143中的一處作為固定用腿部143A。

基板側連接器18配置在配線取出部113的正對面，但固定用腿部143A配置在偏離配線取出部113的正對面的位置。因此，從配線取出部113朝向固定用腿部143A的框架接地線5b在從中心軸線L方向觀察時不會與朝向基板側連接器18的信號線5a重疊，因此在將設於框架接地線5b的前端的壓接端子9固定於固定用腿部143A時，固定部位不會被信號線5a或電纜側連接器6遮擋。而且，基板側連接器18與固定用腿部143A在從中心軸線L方向觀察時並排配置，因此可一面對信號線5a與框架接地線5b這兩者的固定位置進行確認一面進行連接作業。

本形態的編碼器電纜5中，從信號線5a與框架接地線5b的分支位置P至框架接地線5b的前端為止的長度LB比從分支位置P至電纜側連接器6的前端為止的長度LA長。如此，通過將對壓接端子9進行螺固固定側的線的長度設為比對連接器彼此進行連接側的線的長度長，可確保固定作業所需的長度，並容易進行固定作業。而且，可抑制配線取出部113與基板60之間產生不必要的鬆弛。

（編碼器電纜的連接方法）在裝配所述結構的編碼器10時，按照以下流程來進行編碼器電纜5的連接。（1）首先，將編碼器電纜5組裝於外側蓋體11。在本形態中，使編碼器電纜5穿過保持構件118及編碼器電纜保持件119的保持孔118a、保持孔118b，並將它們組裝於外側蓋體11的切口117，將編碼器電纜保持件119預先螺固於外側蓋體11的側板部112。（2）（1）之後，將搭載有感磁元件17及基板側連接器18的基板60螺固固定於編碼器保持件14。另外，也可將（1）與（2）的順序顛倒。（3）（1）及（2）之後，將編碼器保持件14固定於第1軸承保持件42A。此時，使編碼器電纜5的框架接地線5b的壓接端子9穿過固定螺栓145中的一根（框架接地線固定螺栓145A），與編碼器保持件14一起固定於第1軸承保持件42A，將框架接地線5b與電動機殼體4的框架接地電性連接。（4）（3）之後，將編碼器電纜5的電纜側連接器6與基板側連接器18連接。（5）（4）之後，將外側蓋體11螺固於第1軸承保持件42A，從而固定於電動機殼體4。

（本形態的主要作用效果）如上所述，在本形態的電動機1中，在連接於編碼器10的基板60的編碼器電纜5的端部，一同引出有信號線5a與框架接地線5b。信號線5a上連接有電纜側連接器6，框架接地線5b與信號線5a分支並通過導電性的框架接地線固定螺栓145A與電動機殼體4電性連接。從而，因將編碼器電纜5與電動機主體3的框架接地電性連接，所以可減少從編碼器電纜5侵入的電雜訊。由此，可減小針對對編碼器10的電雜訊的影響[電雜訊對編碼器10的影響]。由此，可減少編碼器10的角度誤差。

在本形態中，作為將框架接地線5b與電動機主體3的框架接地電性連接的構件，兼用將編碼器保持件14固定於電動機殼體3的三根固定螺栓145中的一根。從而，無需另外設置固定框架接地線5b的固定構件及其固定空間，所以可削減零件數，空間效率也良好。而且，因以一個固定構件來同時固定兩個構件，所以裝配時的作業效率良好。

本形態的編碼器電纜5中，連接於電纜側連接器6的線（信號線5a）與由螺固固定的線（框架接地線5b）分支，從分支位置P至各線的前端為止的長度中，由螺固固定的線（框架接地線5b）較長。從而，可簡單地進行連接器彼此的連接，並且可改善連接框架接地線5b時的作業性。

在本形態中，基板側連接器18配置在偏離基板60的中心的位置，編碼器電纜5從與基板60的中心相反的一側朝向基板側連接器18延伸。從而，無需在基板60上取得牽繞編碼器電纜5的空間，所以基板60上的圖案佈局（pattern layout）變得不易被限制，設計的自由度高。而且，在本形態中，固定框架接地線5b的位置是相對於基板側連接器18而在與向基板側連接器18的插入方向（X方向）交叉的方向（Y方向）上錯開的位置。從而，框架接地線5b及其固定位置由信號線5a遮擋的可能性小，所以固定作業的作業性良好，容易進行固定狀態的確認。而且，信號線5a的固定位置與框架接地線5b的固定位置相鄰，所以可同時觀察兩者的固定位置來進行作業。因此，作業性良好。

在本形態中，編碼器電纜5在設於外側蓋體11的配線取出部113得到保持並被向外側蓋體11的內側引入，信號線5a與框架接地線5b以隨著從分支位置P朝向各自的固定位置而在中心軸線L方向上分離的方式分配。即，信號線5a向基板60側（反輸出側L2）分配，框架接地線5b向電動機殼體4側（輸出側L1）分配。並且，配線取出部113在兩處固定位置的中間保持著編碼器電纜5。從而，信號線5a的長度與框架接地線5b的長度不會相差太多，在編碼器電纜5的位置發生偏移時對信號線5a及框架接地線5b施加大的負荷的可能性小。而且，可使信號線5a與框架接地線5b分離，在遠離基板60及信號線5a的位置將框架接地線5b連接於框架接地電位。從而，可減小框架接地雜訊對編碼器電路的影響。

在本形態中，覆蓋編碼器電纜5信號線的屏蔽材在將設於編碼器電纜5的與編碼器10相反的一側的端部的連接器34連接於未圖示的控制裝置時，與所述控制裝置側的框架接地電性連接。從而，可將編碼器電纜5的屏蔽材與電動機1及控制裝置這兩者的框架接地電性連接，所以，可使編碼器電纜5不易受到來自外部的雜訊的影響。

在本形態中，在將編碼器電纜5連接於基板60時，預先將編碼器電纜5組裝於外側蓋體11，並在此狀態下進行編碼器電纜5的電纜側連接器6及框架接地線5b的連接作業，之後將外側蓋體11固定於電動機殼體4。如果使用此種連接方法，則可在固定外側蓋體11時同時恰當地牽繞編碼器電纜5，所以容易進行牽繞編碼器電纜5的作業，並且編碼器電纜5受到拉扯而對連接部位施加負荷的可能性小。而且，編碼器電纜5被夾於外側蓋體與電動機主體之間而斷線的可能性小。

1‧‧‧電動機

2‧‧‧旋轉軸

2a‧‧‧輸出軸

3‧‧‧電動機主體

4‧‧‧電動機殼體

5‧‧‧編碼器電纜

5a‧‧‧信號線

5b‧‧‧框架接地線

5c‧‧‧包覆部

6‧‧‧電纜側連接器

9‧‧‧壓接端子

10‧‧‧編碼器

11‧‧‧外側蓋體

12‧‧‧編碼器蓋體

13‧‧‧基板單元

14‧‧‧編碼器保持件

15‧‧‧磁石保持件

16‧‧‧磁石

17‧‧‧感磁元件

18‧‧‧基板側連接器

30、113‧‧‧配線取出部

31‧‧‧電纜保持件

32‧‧‧電動機電纜

33、34‧‧‧連接器

41‧‧‧筒狀殼體

42A‧‧‧第1軸承保持件

42B‧‧‧第2軸承保持件

43‧‧‧軸承

44‧‧‧圓形凹部

45‧‧‧凸緣

46‧‧‧環狀壁

47‧‧‧板

48‧‧‧貫通孔

49‧‧‧切口

60‧‧‧基板

60a‧‧‧反輸出側基板面

60b‧‧‧輸出側基板面

60c‧‧‧中央區域

61、117、123‧‧‧切口

62‧‧‧定位部

65、66‧‧‧縫隙

111‧‧‧端板部

112‧‧‧側板部

114‧‧‧密封構件

115、116、131、145‧‧‧固定螺栓

118‧‧‧保持構件

118a、119a‧‧‧保持孔

119‧‧‧編碼器電纜保持件

121‧‧‧端板部

122‧‧‧筒狀部

141‧‧‧磁石配置孔

142‧‧‧軀幹部

143‧‧‧腿部

143A‧‧‧固定用腿部

144‧‧‧凸台部

145A‧‧‧框架接地線固定螺栓

147‧‧‧定位銷

151‧‧‧磁石保持部

152‧‧‧固定部

181‧‧‧插入口

L‧‧‧中心軸線

L1‧‧‧輸出側

L2‧‧‧反輸出側

LA、LB‧‧‧長度

P‧‧‧分支位置

X、Y、Z、X1、Y1、Z1、X2、Y2、Z2‧‧‧方向

圖1是表示應用本發明的電動機的外觀立體圖。圖2是編碼器、第1軸承保持件及旋轉軸的剖面圖。圖3是從反輸出側觀察編碼器及第1軸承保持件的分解立體圖。圖4是拆卸下外側蓋體及編碼器蓋體的編碼器及第1軸承保持件的分解立體圖。圖5是拆卸下外側蓋體及編碼器蓋體的編碼器及第1軸承保持件的平面圖。

Claims

一種電動機，其特徵在於，具有：電動機主體，具有旋轉軸；以及編碼器，檢測所述旋轉軸的旋轉，所述編碼器包括：磁石，與所述旋轉軸一體旋轉；基板，搭載與所述磁石對向的感磁元件；以及編碼器電纜，與設於所述基板上的基板側連接器連接，所述編碼器電纜包括：信號線，與所述基板側連接器連接；屏蔽材，與所述信號線絕緣且覆蓋所述信號線；以及框架接地線，與所述屏蔽材電性連接，所述框架接地線經由固定於所述電動機主體上的導電性的固定構件而與所述電動機主體電性連接。
如申請專利範圍第1項所述的電動機，其中所述編碼器具有支撐所述基板的編碼器保持件，所述固定構件將所述編碼器保持件及所述框架接地線固定於所述電動機主體。
如申請專利範圍第1項所述的電動機，其中所述編碼器電纜具有與所述基板側連接器連接的電纜側連接器，所述框架接地線與連接於所述電纜側連接器的所述信號線分支並延伸，從所述信號線與所述框架接地線分支的分支位置至所述框架接地線的前端為止的長度比從所述分支位置至所述電纜側連接器的前端為止的長度長。
如申請專利範圍第3項所述的電動機，其中所述編碼器具有覆蓋所述基板及所述磁石的外側蓋體，所述編碼器電纜在設於所述外側蓋體的配線取出部得到保持，所述信號線隨著從所述配線取出部朝向所述基板側連接器而在從所述電動機主體朝向所述基板的方向上延伸，所述框架接地線隨著從所述配線取出部朝向所述固定構件的固定位置而在從所述基板朝向所述電動機主體的方向上延伸。
如申請專利範圍第1項所述的電動機，其中所述基板側連接器配置於偏離所述基板的中心的位置，所述信號線從所述基板的外周側連接於所述基板側連接器，所述固定構件固定所述框架接地線的位置是相對於基板側連接器而在與向所述基板側連接器的插入方向交叉的方向上錯開的位置。
如申請專利範圍第5項所述的電動機，其中所述編碼器具有覆蓋所述基板及所述磁石的外側蓋體，所述編碼器電纜在設於所述外側蓋體的配線取出部得到保持，所述信號線隨著從所述配線取出部朝向所述基板側連接器而在從所述電動機主體朝向所述基板的方向上延伸，所述框架接地線隨著從所述配線取出部朝向所述固定構件的固定位置而在從所述基板朝向所述電動機主體的方向上延伸。
如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的電動機，其中所述編碼器電纜連接於基於所述編碼器的信號而對所述電動機主體進行控制的控制裝置，所述屏蔽材與所述控制裝置的框架接地電性連接。
一種編碼器電纜的連接方法，其特徵在於，其是如下編碼器中的編碼器電纜的連接方法，所述編碼器包括：磁石，與電動機主體的旋轉軸一體旋轉；基板，搭載與所述磁石對向的感磁元件；編碼器電纜，與設於所述基板上的基板側連接器連接；以及外側蓋體，收容所述基板及所述磁石，所述編碼器電纜的連接方法進行：將所述編碼器電纜組裝於所述外側蓋體的裝配步驟；在所述裝配步驟之後，將組裝於所述外側蓋體的所述編碼器電纜的信號線連接於所述基板側連接器，並且，經由固定於所述電動機主體上的固定構件而將從所述信號線分支的框架接地線與所述電動機主體電性連接的連接步驟；以及在所述連接步驟之後，將所述外側蓋體固定於所述電動機主體的固定步驟。