(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-27
(45)【発行日】2022-11-07
(54)【発明の名称】エンコーダおよびエンコーダ付きモータ
(51)【国際特許分類】
G01D 5/245 20060101AFI20221028BHJP
H02K 11/01 20160101ALI20221028BHJP
H02K 11/215 20160101ALI20221028BHJP
H02K 11/40 20160101ALI20221028BHJP
【FI】
G01D5/245 110X
H02K11/01
H02K11/215
H02K11/40
(21)【出願番号】P 2019011194
(22)【出願日】2019-01-25
【審査請求日】2021-12-13
(73)【特許権者】
【識別番号】000002233
【氏名又は名称】日本電産サンキョー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100142619
【氏名又は名称】河合 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100125690
【氏名又は名称】小平 晋
(74)【代理人】
【識別番号】100153316
【氏名又は名称】河口 伸子
(72)【発明者】
【氏名】上條 健
(72)【発明者】
【氏名】中山 裕次
(72)【発明者】
【氏名】樋口 大輔
【審査官】榮永 雅夫
(56)【参考文献】
【文献】特開2019-9885(JP,A)
【文献】実開昭64-51817(JP,U)
【文献】特開2013-102583(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G01D 5/00 - 5/252
H02K 11/01
H02K 11/215
H02K 11/40
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
モータの回転軸と一体に回転する磁石と、
前記磁石と対向する感磁素子と、
前記感磁素子の信号が入力されるエンコーダ回路が設けられ、且つ、コネクタが搭載される基板と、
前記基板上に前記エンコーダ回路と絶縁されて設けられているパターンと電気的に接続されるターミナル部材と、
前記基板を支持するエンコーダホルダと、
前記エンコーダホルダを前記モータに固定する導電性の固定部材と、を有し、
前記ターミナル部材は、前記エンコーダホルダに固定される固定部、および、前記固定部から延びる腕部を備え、
前記腕部の先端は、前記パターンを介して、前記コネクタに接続されるエンコーダケーブルのフレームグランド線と電気的に接続され、
前記固定部は、前記固定部材を第1位置および第2位置を含む複数の位置に配置可能であり、前記複数の位置のいずれかに配置された前記固定部材によって、前記エンコーダホルダと共に前記モータに固定されることにより、前記固定部材を介して、前記モータのフレームグランドと電気的に接続されることを特徴とするエンコーダ。
【請求項2】
前記固定部は、前記第1位置と前記第2位置の間に設けられた脆弱部または目印を備えることを特徴とする請求項1に記載のエンコーダ。
【請求項3】
前記固定部は、長孔を備え、
前記第1位置と前記第2位置は、前記長孔内の互いに異なる位置であることを特徴とする請求項1または2に記載のエンコーダ。
【請求項4】
前記エンコーダホルダは、前記固定部材が配置される位置に対して周方向に離間した位置決め部を備え、
前記ターミナル部材は、前記腕部が前記位置決め部と接触する位置に位置決めされることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載のエンコーダ。
【請求項5】
前記固定部材はねじであり、
前記位置決め部は、前記腕部に対して、前記ねじを締める際の前記ねじの回転方向の前方側に位置することを特徴とする請求項4に記載のエンコーダ。
【請求項6】
前記エンコーダホルダの外周面は、前記固定部材より内周側に位置する第1平面部を備え、
前記位置決め部は、前記第1平面部と周方向で隣り合う第2平面部であり、
前記固定部は、前記第1平面部と接触する第1直線部を備え、
前記腕部は、前記第2平面部と接触する第2直線部を備えることを特徴とする請求項4または5に記載のエンコーダ。
【請求項7】
前記基板は、前記腕部の先端部が配置される貫通孔を備え、
前記先端部は、前記腕部の幅方向の一方側の端部に配置され、前記幅方向の一方側は、前記エンコーダホルダの内周側に位置する側であることを特徴とする請求項4から6の何れか一項に記載のエンコーダ。
【請求項8】
請求項1から7の何れか一項に記載のエンコーダと、
前記モータと、を有することを特徴とするエンコーダ付きモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、感磁素子によってロータの回転を検出するエンコーダおよびエンコーダ付きモータに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、ロータの回転を検出するエンコーダを備えたモータが開示されている。特許文献1のモータにおいて、エンコーダは、基板に搭載される感磁素子と、モータの出力軸と一体に回転する磁石を備える。基板はモータケースに固定されたエンコーダホルダによって支持される。感磁素子を搭載した基板および磁石はエンコーダカバーによって覆われる。エンコーダカバーは、モータケースに固定されるエンコーダケースの内側面に固定される。
【0003】
モータに搭載されるエンコーダは、各種ノイズの影響を受けるため、製品の使用環境により出力が変化して角度誤差の発生状況が変化するおそれがある。例えば、外乱磁界による磁気ノイズや電磁波ノイズの影響によって感磁素子の出力が変化する。また、感磁素子の出力、および、基板に搭載されたエンコーダ回路による感磁素子の出力の増幅値は、エンコーダが固定されるモータ本体のフレームグランドノイズや電源ノイズなどの電気的ノイズの影響を受けるおそれがある。
【0004】
このような電磁波ノイズ対策として、特許文献1では、基板を覆うエンコーダカバーとして鉄などの磁性体からなるものを用いて、エンコーダカバーを磁気シールドとして機能させている。また、エンコーダカバーをモータケースと接触する位置まで延ばすことにより、電磁波ノイズの侵入を遮断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記のように、特許文献1ではエンコーダカバーをシールドとして用いているが、エンコーダ回路が搭載される基板にはエンコーダケーブルが接続されており、エンコーダケーブルには、ESD(静電気放電)やEFT/B(電気的ファーストトランジェントバースト)などの電気的ノイズがのるため、エンコーダ回路の周囲に電気的ノイズが侵入する。
【0007】
そこで、エンコーダケーブルをモータのフレームグランドと電気的に接続することにより、エンコーダケーブルにのる電気的ノイズを低減させることが提案されている。例えば、エンコーダケーブルの端部にフレームグランド線を引き出して、基板を支持するエンコーダホルダをモータケースの端面にねじ止めする際、フレームグランド線の端子を一緒に導電性の固定ねじを用いてねじ止めすることが提案されている。
【0008】
また、フレームグランド線をねじ止めによって接続する作業は、基板およびエンコーダホルダの周囲のスペースが狭い場合には作業性が悪いことが指摘されている。そこで、基板上のコネクタにフレームグランド線と接続される端子を設け、この端子をエンコーダ回路とは絶縁されたパターンに接続すると共に、エンコーダホルダをモータケースにねじ止めする際、導電性の固定ねじを用いて、板金製のターミナル部材をエンコーダホルダと一緒にねじ止めすることが提案されている。これにより、基板をエンコーダホルダに取り付
けるだけで、ターミナル部材の端部を基板上のパターンに接続でき、基板上のコネクタにエンコーダケーブルを接続するだけでフレームグランド線をモータのフレームグランドと電気的に接続することが可能である。本願出願人は、特願2017-122935、特願2017-147507において、この構造を提案している。
【0009】
しかしながら、この構造を多種類のエンコーダ付きモータに適用する場合、モータの体格や構造の違いによってエンコーダホルダの形状や大きさが変化するため、固定ねじと基板との位置関係が変化する。そのため、モータの種類ごとに異なる形状や大きさのターミナル部材を準備する必要があるので、部品の管理が煩雑となり、部品のコストも増大するという問題がある。
【0010】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、エンコーダケーブルにのる電気的ノイズを低減させるための部品の共通化を図り、部品の管理手間および部品コストの削減を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記の課題を解決するために、本発明のエンコーダは、モータの回転軸と一体に回転する磁石と、前記磁石と対向する感磁素子と、前記感磁素子の信号が入力されるエンコーダ回路が設けられ、且つ、コネクタが搭載される基板と、前記基板上に前記エンコーダ回路と絶縁されて設けられているパターンと電気的に接続されるターミナル部材と、前記基板を支持するエンコーダホルダと、前記エンコーダホルダを前記モータに固定する導電性の固定部材と、を有し、前記ターミナル部材は、前記エンコーダホルダに固定される固定部、および、前記固定部から延びる腕部を備え、前記腕部の先端は、前記パターンを介して、前記コネクタに接続されるエンコーダケーブルのフレームグランド線と電気的に接続され、前記固定部は、前記固定部材を第1位置および第2位置を含む複数の位置に配置可能であり、前記複数の位置のいずれかに配置された前記固定部材によって、前記エンコーダホルダと共に前記モータに固定されることにより、前記固定部材を介して、前記モータのフレームグランドと電気的に接続されることを特徴とする。
【0012】
本発明では、このように、ターミナル部材を用いて、エンコーダケーブルのフレームグランド線をモータのフレームグランドと電気的に接続する。従って、エンコーダケーブルにのる電気的ノイズを低減させることができるため、エンコーダ回路の周囲に電気的ノイズが侵入することを抑制できる。また、ターミナル部材は、導電性の固定部材を用いて、エンコーダホルダをモータに固定する際に同時に固定される。従って、ターミナル部材の固定およびフレームグランドと電気的接続が容易であり、基板上のコネクタへのエンコーダケーブルの接続を行うだけで、エンコーダケーブルをモータ本体のフレームグランドと電気的に接続することができる。従って、簡単な作業で、エンコーダケーブルのフレームグランド線をモータのフレームグランドと電気的に接続することができる。さらに、ターミナル部材は、固定部材を複数の位置のいずれかに配置して固定できるため、エンコーダホルダの形状や大きさが変化して固定部材と基板との位置関係が変化した場合でも、共通のターミナル部材を用いることができる。よって、体格が異なるモータであっても、エンコーダケーブルにのる電気的ノイズを低減させるためのターミナル部材を共通化できる。従って、部品の管理手間および部品コストの削減を図ることができる。
【0013】
本発明において、前記固定部は、前記第1位置と前記第2位置の間に設けられた脆弱部または目印を備えることが好ましい。このようにすると、固定部材の位置の変更に応じて、不要になった部分を簡単に折り曲げまたは切断できる。従って、ターミナル部材の外形を簡単に小さくすることができるため、エンコーダの小型化に対応できる。なお、不要部分を切断する場合は、ターミナル部材の固定後に切断してもよいし、あらかじめ切断したターミナル部材を固定しても良い。また、不要部分を切断する場合は、切断工程を部品メ
ーカーで行っても良いし、エンコーダを組み立てる工程の中で行っても良い。
【0014】
本発明において、前記固定部は、長孔を備え、前記第1位置と前記第2位置は、前記長孔内の互いに異なる位置である。例えば、前記第1位置は、前記長孔の一端側の位置であり、前記第2位置は、前記長孔の他端側の位置である。このように、長孔を設けることにより、簡単に固定位置をずらすことができる。また、固定位置を連続的にすらすことができるため、基板と固定部材との位置関係の変化に柔軟に対応できる。従って、モータの設計変更に柔軟に対応できる。
【0015】
本発明において、前記エンコーダホルダは、前記固定部材が配置される位置に対して周方向に離間した位置決め部を備え、前記ターミナル部材は、前記腕部が前記位置決め部と接触する位置に位置決めされることが好ましい。このようにすると、ターミナル部材の位置決めが容易であり、基板との接続が容易である。従って、ターミナル部材の取付作業が容易であり、作業時間を短縮できる。
【0016】
本発明において、前記固定部材はねじであり、前記位置決め部は、前記腕部に対して、前記ねじを締める際の前記ねじの回転方向の前方側に位置することが好ましい。このようにすると、固定部材(ねじ)を締める作業によって腕部を位置決めできるので、位置決め作業が容易である。また、腕部が位置決め部に当たると、以降は、ターミナル部材が固定部材(ねじ)と共回りして腕部の位置がずれることを防止できる。
【0017】
本発明において、前記エンコーダホルダの外周面は、前記固定部材より内周側に位置する第1平面部を備え、前記位置決め部は、前記第1平面部と周方向で隣り合う第2平面部であり、前記固定部は、前記第1平面部と接触する第1直線部を備え、前記腕部は、前記第2平面部と接触する第2直線部を備えることが好ましい。このようにすると、モータへの固定用の固定部を簡単に位置決めできると共に、基板との接続用の腕部を簡単に位置決めできる。従って、ターミナル部材の取付作業が容易であり、作業時間を短縮できる。
【0018】
本発明において、前記基板は、前記腕部の先端部が配置される貫通孔を備え、前記先端部は、前記腕部の幅方向の一方側の端部に配置され、前記幅方向の一方側は、前記エンコーダホルダの内周側に位置する側であることが好ましい。このように、基板上のエンコーダ回路との接続用の先端部を腕部の内周側の端部に配置することにより、ターミナル部材との接続用の貫通孔を内周側に配置することができる。従って、ターミナル部材との接続のために基板を大型化する必要がない。
【0019】
次に、本発明のエンコーダ付きモータは、上記のエンコーダと、前記モータと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、ターミナル部材を用いて、エンコーダケーブルのフレームグランド線をモータのフレームグランドと電気的に接続する。従って、エンコーダケーブルにのる電気的ノイズを低減させることができるため、エンコーダ回路の周囲に電気的ノイズが侵入することを抑制できる。また、ターミナル部材は、導電性の固定部材を用いて、エンコーダホルダをモータに固定する際に同時に固定される。従って、ターミナル部材の固定およびフレームグランドと電気的接続が容易であり、基板上のコネクタへのエンコーダケーブルの接続を行うだけで、エンコーダケーブルをモータ本体のフレームグランドと電気的に接続することができる。従って、簡単な作業で、エンコーダケーブルのフレームグランド線をモータのフレームグランドと電気的に接続することができる。さらに、ターミナル部材は、固定部材を複数の位置のいずれかに配置して固定できるため、エンコーダホルダの形状や大きさが変化して固定部材と基板との位置関係が変化した場合でも、共通のターミ
ナル部材を用いることができる。よって、体格が異なるモータであっても、エンコーダケーブルにのる電気的ノイズを低減させるためのターミナル部材を共通化できる。従って、部品の管理手間および部品コストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【
図1】本発明を適用したエンコーダを備えたエンコーダ付きモータの外観斜視図である。
【
図2】エンコーダおよび第1軸受ホルダを反出力側から見た分解斜視図である。
【
図3】エンコーダおよび第1軸受ホルダを出力側から見た分解斜視図である。
【
図4】エンコーダ、第1軸受ホルダ、および回転軸の断面図である。
【
図5】回路基板組を反出力側から見た分解斜視図である。
【
図6】回路基板組を出力側から見た分解斜視図である。
【
図7】エンコーダケースおよびエンコーダカバーを取り外したエンコーダおよび第1軸受ホルダの斜視図である。
【
図8】エンコーダケースおよびエンコーダカバーを取り外したエンコーダおよび第1軸受ホルダを反出力側から見た分解斜視図である。
【
図9】エンコーダケースおよびエンコーダカバーを取り外したエンコーダおよび第1軸受ホルダを出力側から見た分解斜視図である。
【
図11】
図1とは体格が異なるエンコーダ付きモータにおけるターミナル部材による接地構造の説明図である。
【
図12】
図11の形態におけるエンコーダホルダとターミナル部材の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したエンコーダおよびエンコーダ付きモータの実施形態を説明する。
図1は本発明を適用したエンコーダ10を備えたエンコーダ付きモータ1の外観斜視図である。また、
図2、
図3はエンコーダ10および第1軸受ホルダ42Aの分解斜視図であり、
図2は反出力側から見た分解斜視図、
図3は出力側から見た分解斜視図である。
図4はエンコーダ10、第1軸受ホルダ42A、および回転軸2の断面図である。
【0023】
図1に示すように、エンコーダ付きモータ1は、回転軸2を備えるモータ3と、回転軸2の回転を検出するエンコーダ10を備える。本明細書において、XYZの3方向は互いに直交する方向であり、これら3方向の一方側をそれぞれX1、Y1、Z1とし、他方側をそれぞれX2、Y2、Z2とする。Z方向は回転軸2の中心軸線Lと平行であり、X方向およびY方向は中心軸線Lと直交する。
【0024】
(モータ)
モータ3は、ロータおよびステータ(図示省略)を収容するモータケース4を備える。ロータは回転軸2と一体に回転し、ステータはモータケース4に固定される。モータケース4から外部へ突出する回転軸2の端部は、被駆動部材が連結される出力軸2aである。本明細書において、モータケース4から出力軸2aが突出する方向を出力側L1とし、出力側L1の反対側を反出力側L2とする。エンコーダ10は、モータ3の反出力側L2の端部に固定される。
【0025】
図1に示すように、モータケース4は、中心軸線L方向に延びる筒状ケース41と、筒状ケース41の反出力側L2の端部に固定される第1軸受ホルダ42Aと、筒状ケース41の出力側L1の端部に固定される第2軸受ホルダ42Bを備える。筒状ケース41、第1軸受ホルダ42A、および第2軸受ホルダ42Bは、中心軸線L方向に見た場合に略矩形である。筒状ケース41のX1側を向く側面には、配線取り出し部30が設けられてい
る。配線取り出し部30は、筒状ケース41のX1側の側面に形成された切り欠き(図示省略)と、切り欠きを覆う位置で側面に固定されたケーブルホルダ31を備える。モータケーブルは、モータケース4の内側から筒状ケース41の切り欠きを通ってケーブルホルダ31の内側へ引き出され、ケーブルホルダ31の出力側L1の端部から外部へ取り出される。
【0026】
エンコーダ10は、モータケース4の第1軸受ホルダ42Aに対して反出力側L2から固定される。
図2に示すように、第1軸受ホルダ42Aは、出力側L1に凹む円形凹部44と、円形凹部44の外周側に拡がるフランジ45と、円形凹部44の縁に沿って反出力側L2に突出する環状壁46を備える。円形凹部44の内周面には、外周側に凹む凹部441が等角度間隔の3箇所に設けられている。環状壁46は、凹部441が設けられた周方向位置を除く範囲に設けられている。
【0027】
図2、
図3に示すように、円形凹部44の底部中央には軸受43が保持される。軸受43は、回転軸2の反出力側L2の端部を回転可能に支持する。また、円形凹部44の底部には、軸受43の外周部分を反出力側L2から押さえるように環状のプレート47が取り付けられる。回転軸2は、プレート47の中心に設けられた貫通孔48に通され、軸受43に支持される。プレート47は、3本のねじによって円形凹部44の底部に固定される。
【0028】
(エンコーダ)
図2~
図4に示すように、エンコーダ10は、第1軸受ホルダ42Aに固定されるエンコーダケース11と、エンコーダケース11の内側に配置されるエンコーダカバー12と、エンコーダカバー12の内側に配置される回路基板組13と、回路基板組13が固定されるエンコーダホルダ14と、エンコーダホルダ14の内周側に配置される磁石組立体15と、エンコーダケース11とエンコーダカバー12の間に配置されるケーブル案内部材20を備える。
【0029】
図4に示すように、磁石組立体15は、反出力側L2の面に配置される磁石16を備えており、回転軸2の反出力側L2の先端に固定される。従って、磁石16は回転軸2と一体に回転する。回路基板組13は、基板ホルダ50と、基板ホルダ50に固定される基板60とを備える。回路基板組13は、回転軸2に固定された磁石16と対向する感磁素子17を備えており、感磁素子17の信号は、基板60上のエンコーダ回路に入力される。本形態では、感磁素子17としてMR素子を用いる。
【0030】
(エンコーダケース)
エンコーダケース11は、中心軸線L方向に見た場合に略矩形の端板部111と、端板部111の外周縁から出力側L1へ延びる筒状の側板部112を備える。
図1に示すように、側板部112のX1側を向く側面には、エンコーダケーブル5を通すための配線取り出し部113が設けられている。
図2、
図3に示すように、配線取り出し部113は、側板部112に形成された切り欠き部117と、切り欠き部117に取り付けられる保持部材118と、保持部材118および切り欠き部117を覆うエンコーダケーブルホルダ119を備える。
【0031】
エンコーダケース11と第1軸受ホルダ42Aは、側板部112の出力側L1の端面とフランジ45との間にシール部材114を介在させて、3箇所の角部に固定ねじを締め込むことによって固定される。本形態では、エンコーダケース11およびモータケース4はアルミなどの非磁性材からなる。
【0032】
(エンコーダホルダ)
図2、
図3に示すように、エンコーダホルダ14は中心軸線L方向で所定の厚さ(高さ)を持つ環状部材であり、その中央には、中心軸線L方向から見て円形の磁石配置孔141が設けられている。エンコーダホルダ14は、3本のホルダ固定ねじ145により、第1軸受ホルダ42Aに対して反出力側L2から固定される。第1軸受ホルダ42Aには、円形凹部44の縁に設けられた環状壁46の外周側に環状壁46より低い環状凸部442が設けられており、エンコーダホルダ14は環状凸部442に当接する。エンコーダホルダ14を第1軸受ホルダ42Aに固定すると、磁石配置孔141の中央に、回転軸2および磁石組立体15が配置される。
【0033】
エンコーダホルダ14には、回路基板組13が固定される。
図2に示すように、エンコーダホルダ14は、反出力側L2を向く環状面143から突出するボス部144を3箇所に備えており、回路基板組13は、3本の基板固定ねじ65によってボス部144にねじ止めされる。回路基板組13は、ボス部144の先端面に反出力側L2から当たることにより、中心軸線L方向に位置決めされる。エンコーダホルダ14に回路基板組13を固定することにより、回路基板組13に搭載された感磁素子17と、磁石組立体15の磁石16とが所定のギャップで対向する。
【0034】
エンコーダホルダ14に回路基板組13を固定する際、回路基板組13の周方向の位置決めは、位置決めピン66を用いて行われる。
図3に示すように、回路基板組13は、位置決めピン66の端部が嵌まる2箇所の位置決め孔131を備える。位置決め孔131は、基板ホルダ50に設けられている。一方、
図2に示すように、エンコーダホルダ14は、環状面143よりも反出力側L2に突出する凸部を2箇所に備えており、各凸部は、位置決めピン66の端部が嵌まる位置決め孔146を備える。エンコーダホルダ14と回路基板組13は、周方向に離間した2箇所において、2本の位置決めピン66の一端および他端をそれぞれエンコーダホルダ14の位置決め孔146と回路基板組13の位置決め孔131に嵌め込むことにより、周方向に位置決めされる。位置決めピン66はスプリングピンであるため、回路基板組13の周方向のがたつきを防止して位置決めを行うことができる。
【0035】
(磁石組立体)
磁石組立体15は、磁石ホルダ19と、磁石ホルダ19に保持される磁石16を備える。
図2~
図4に示すように、磁石ホルダ19は、略円板状の磁石保持部191と、磁石保持部191の中心から出力側L1に突出する筒状の軸部192を備える。軸部192には、回転軸2の先端が圧入、接着剤、および止めネジの何れか、あるいは、これらを併用して固定される。本形態では、軸部192を径方向に貫通するねじ孔に止めネジが締め込まれ、軸部192の中心を通る軸孔に配置される回転軸2を側面から固定する。
図2、
図4に示すように、磁石16は、磁石保持部191の中央に形成された凹部に嵌合する円形の第1磁石161、および、第1磁石の外周縁に形成された段部に嵌合する環状の第2磁石162を備える。第1磁石161は周方向にN極とS極が1極ずつ着磁されている。一方、第2磁石162はN極とS極が周方向に交互に複数極ずつ着磁されている。
【0036】
磁石ホルダ19は磁性材からなる。磁石保持部191は、第1磁石161と第2磁石162の磁気干渉を抑制するためのシールド部193と、第2磁石162の出力側L1に位置するヨーク部194(
図8、
図9参照)を備える。磁石組立体15において、第1磁石161と第2磁石162は径方向に離間しており、シールド部193は、第1磁石161と第2磁石162の間に配置される。シールド部193は、反出力側L2に突出する環状凸部であり、ヨーク部194は、第2磁石162の出力側L1において径方向外側へ環状に延びている。
【0037】
(エンコーダカバー)
図2、
図3に示すように、エンコーダカバー12は、回路基板組13に対して磁石16とは反対側(反出力側L2)から対向する端板部121と、端板部121の外周縁から出力側L1へ延びる側板部122を備える。
図4に示すように、エンコーダカバー12は、回路基板組13を磁石16とは反対側(反出力側L2)から覆っている。側板部122は回路基板組13の外周側を囲んでおり、回路基板組13に搭載された感磁素子17の外周側を囲んでいる。側板部122の先端は、回路基板組13よりも出力側L1まで延びている。エンコーダカバー12は、側板部122の先端がエンコーダホルダ14の環状面143(
図2参照)に当接することにより、中心軸線L方向に位置決めされる。
【0038】
エンコーダカバー12は、X2側を向く開口部123を備える。開口部123は、端板部121および側板部122の周方向の一部を径方向と直交する平面で直線状に切り欠いた切り欠き部である。回路基板組13は、X2側の端部がエンコーダカバー12の外部に配置される。従って、基板60は、開口部123の外側に配置される露出部分61Aと、エンコーダカバー12に収容される収容部分61Bを備える。回路基板組13は、基板60の露出部分61Aに配置されたコネクタ18を備える。コネクタ18をエンコーダカバー12の外側に配置することにより、エンコーダカバー12の高さを小さくすることができ、エンコーダ10の全体高さを小さくすることができる。
【0039】
エンコーダカバー12は、導電性の固定部材125により、回路基板組13に固定される。エンコーダカバー12には、端板部121を貫通する固定孔124が2箇所に設けられている。また、
図2に示すように、回路基板組13には、エンコーダカバー12の固定孔124と対向する2箇所に、固定孔132が設けられている。2本の固定部材125の一端を固定孔132に嵌め込み、他端をエンコーダカバー12の固定孔124に嵌め込むことにより、エンコーダカバー12が回路基板組13に対して固定される。固定孔124、132は、周方向に離間した2箇所に設けられている。固定部材125はスプリングピンである。固定部材125としてスプリングピンを用いることにより、エンコーダカバー12の周方向のがたつきが防止される。従って、固定部材125により、エンコーダカバー12の周方向の位置決めを行うことができる。
【0040】
固定部材125は導電性の金属(例えば、SUS)からなる。固定孔132は基板60に設けられており、2箇所のうちの1箇所は、基板60上のエンコーダ回路のシグナルグランドと電気的に接続されるランドが設けられたグランドスルーホール133である。従って、2箇所の固定孔132に固定部材125を嵌め込むことにより、2本の固定部材125のうちの1本は、基板60上のエンコーダ回路のシグナルグランドと電気的に接続される。
【0041】
エンコーダカバー12は、導電性を有する磁性材からなり、シールド部材として機能する。例えば、エンコーダカバー12は鉄、パーマロイなどで形成されている。本形態では、エンコーダカバー12は、SPCCやSPCEなどの磁性金属板をプレス加工して形成されている。このように、磁性材で形成されたエンコーダカバー12によって感磁素子17を備えた回路基板組13を覆うことにより、磁性材によって外乱磁界などの磁気ノイズおよび電磁波ノイズを吸収し、感磁素子17およびエンコーダ回路を磁気ノイズおよび電磁波ノイズから遮蔽することができる。また、エンコーダカバー12は、2本の固定部材125のうちの1本を介して、エンコーダ回路のシグナルグランドと電気的に接続される。このように、シグナルグランド電位の部材によって回路基板組13を覆うことにより、感磁素子17およびエンコーダ回路をモータケース4からのフレームグランドノイズなどの電気的ノイズから遮蔽することができる。
【0042】
また、後述するように、回路基板組13は、基板60を出力側L1から覆う基板ホルダ50を備えており、基板ホルダ50には、感磁素子17を覆うようにシールド部材80が
取り付けられている。基板ホルダ50およびシールド部材80は、導電性の金属、例えばアルミからなり、エンコーダ回路のシグナルグランドと接続されている。従って、感磁素子17およびエンコーダ回路は、磁石16側からも電気的ノイズから遮蔽されているため、開口部123を除く全方位で電気的ノイズから遮蔽されている。
【0043】
(防塵部材)
図3、
図4に示すように、エンコーダカバー12と基板60との間には、開口部123を塞ぐ防塵部材126が配置されている。防塵部材126は弾性部材からなり、回路基板組13に対してエンコーダカバー12を固定した状態では、エンコーダカバー12の端板部121と基板60との間で圧縮されている。
図3に示すように、防塵部材126は直線状の部材であり、開口部123の縁に沿って直線状に延びている。開口部123に防塵部材126を配置することにより、導電性の異物が基板60上へ侵入することを抑制することができる。
【0044】
(ケーブル案内部材)
図2、
図3に示すように、エンコーダケース11とエンコーダカバー12の間には、同一形状の2個のケーブル案内部材20が配置される。なお、
図4では、ケーブル案内部材20の図示を省略している。ケーブル案内部材20は、XZ面と平行な案内面21と、案内面21とは反対側を向く円弧面22を備える。2個のケーブル案内部材20は、円弧面22が同一円上に位置し、且つ、案内面21がY方向に対向するように位置決めされて、エンコーダケース11に固定される。エンコーダケース11の端板部111には、2個のケーブル案内部材20を
図2、
図3に示す配置で位置決めするための位置決め部が設けられている。
【0045】
ケーブル案内部材20は、弾性部材からなり、エンコーダカバー12の端板部121とエンコーダケース11の端板部111との間で圧縮される。このため、エンコーダカバー12は、ケーブル案内部材20の弾性復帰力により、エンコーダホルダ14に押し付けられる。従って、振動等によってエンコーダカバー12が回路基板組13から外れるおそれを少なくすることができる。
【0046】
2個のケーブル案内部材20の間の空間は、X方向に延びるケーブル通路23となる。
図4に示すように、回路基板組13は、基板60の中心を挟んで配線取り出し部113とは反対側の端部(X2側の端部)にコネクタ18が配置され、コネクタ18の差し込み口181は、配線取り出し部113とは反対側を向いている。コネクタ18に接続されるエンコーダケーブル5は、コネクタ18からX2側へ引き出され、コネクタ18のX2側でX1側へ折り返す形状に屈曲させられ、ケーブル通路23を通って配線取り出し部113へ引き回される。
【0047】
(回路基板組)
図5は回路基板組13を反出力側L2から見た分解斜視図であり、
図6は回路基板組13を出力側L1から見た分解斜視図である。
図5、
図6に示すように、回路基板組13は、基板ホルダ50と、基板ホルダ50に対して反出力側L2から当接する基板60と、基板ホルダ50に対して基板60を固定する導電性の固定部材70と、基板ホルダ50に出力側L1から固定されるシールド部材80を備える。基板60は、中心軸線L方向に見て略円形であり、X2側の縁にコネクタ18が搭載されている。コネクタ18は、基板60の縁を直線状に切り欠いた直線部61に沿って配置されている。基板ホルダ50は、中心軸線L方向に見て基板60と略同一形状であり、基板60と基板ホルダ50は、中心軸線L方向に当接する。
【0048】
基板60には、基板ホルダ50に対する固定用の固定孔62が2箇所に形成されている
。2箇所の固定孔62は、基板ホルダ50の中心を挟んで反対側に配置されている。また、2箇所の固定孔62のうちの一方は、基板60に搭載されたエンコーダ回路のシグナルグランドと電気的に接続されたグランドスルーホール621である。なお、2箇所の固定孔62のどちらをグランドスルーホール621にしても良い。また、固定孔62を3か所以上設け、3か所で基板60と基板ホルダ50を固定してもよい。
【0049】
基板ホルダ50は、基板60と対向する平面部53と、平面部53の外周縁から反出力側L2に立ち上がる縁部54を備える。平面部53には、基板60の固定孔62と対向する2箇所に固定孔51が形成されている。固定部材70の一端および他端を、それぞれ、基板60の固定孔62と基板ホルダ50の固定孔51に嵌め込むことにより、基板ホルダ50に基板60が固定される。固定部材70はスプリングピンである。固定部材70としてスプリングピンを用いることにより、基板ホルダ50に対する基板60のがたつきが防止される。また、上記のように、固定部材70は導電性の金属、例えばSUSで形成され、固定孔62のうちの1つはグランドスルーホール621であるため、固定部材70を介して基板ホルダ50に基板60が取り付けられると、固定部材70およびグランドスルーホール621を介して、基板ホルダ50が基板60に搭載されたエンコーダ回路のシグナルグランドと電気的に接続される。なお、固定部材70を半田接合により固定孔62に固定してもよい。
【0050】
基板ホルダ50には、エンコーダホルダ14のボス部144に対応する3か所に基板固定ねじ65を通すためのボス部52が形成されている。本形態では、ボス部52の反出力側L2の先端面が、基板60と当接する当接面となっている。また、ボス部52の出力側L1の端面は、エンコーダホルダ14と当接する当接面となっている。
【0051】
基板60には、ボス部52と対向する3か所に固定孔63が形成されている。回路基板組13は、3本の基板固定ねじ65をそれぞれ基板60の固定孔63および基板ホルダ50のボス部52に通して、その先端をエンコーダホルダ14の固定孔147にねじ止めすることにより、エンコーダホルダ14に固定される。エンコーダホルダ14は樹脂などの絶縁材からなる。従って、エンコーダホルダ14を介して第1軸受ホルダ42Aに回路基板組13を固定すると、基板ホルダ50は第1軸受ホルダ42Aから絶縁される。
【0052】
基板60は、反出力側L2を向く反出力側基板面60a、および、出力側L1を向く出力側基板面60bを備える。反出力側基板面60aには、エンコーダ回路を構成する回路素子、エンコーダケーブル5を接続するためのコネクタ18、および、接続端子173などが搭載されている。接続端子173は、基板60の外周縁に配置され、基板60の中心を挟んでコネクタ18とは反対側に配置されている。基板60の外周縁には、接続端子173の径方向外側に切り欠き部64が形成されている。
図6に示すように、感磁素子17は、出力側基板面60bの中央に配置される第1感磁素子171、および、フレキシブル配線基板174を介して接続端子173と接続される第2感磁素子172を備える。フレキシブル配線基板174は、基板60の切り欠き部64を通り、基板60の出力側L1に引き回されている。第1感磁素子171および第2感磁素子172は、それぞれ、基板60上に構成されたエンコーダ回路のシグナルグランドと接続されるグランド端子(図示省略)を備える。また、出力側基板面60bには、第1感磁素子171の近傍に2つのホール素子175が搭載されている。2つのホール素子175は、感磁素子17の位置を基準として90度離れた角度位置に配置されている。
【0053】
基板ホルダ50の平面部53の中央には、円形の貫通孔56が形成されている。また、平面部53の出力側L1の面には、出力側L1に突出する段差部57が形成されている。段差部57は、貫通孔56を囲む領域から平面部53の外周縁に向かって帯状に延びている。段差部57には、略矩形の貫通孔58が形成されている。基板ホルダ50に基板60
を固定したとき、貫通孔56に第1感磁素子171およびホール素子175が配置される。また、貫通孔58には、フレキシブル配線基板174を介して基板60上の接続端子173と接続された第2感磁素子172が配置される。第2感磁素子172は、貫通孔58の縁に固定され、基板ホルダ50に搭載されている。
【0054】
回路基板組13をエンコーダホルダ14に対して固定すると、
図4に示すように、第1感磁素子171と第1磁石161が対向し、第2感磁素子172と第2磁石162が対向する。エンコーダ10は、第1感磁素子の出力側L1の表面と第1磁石161との間、および、第2感磁素子172の出力側L1の表面と第2磁石162の間に所定のギャップが形成されるように組み立てられている。
【0055】
第1感磁素子171およびその近傍に配置される2個のホール素子175と第1磁石161は、1回転で得られる第1感磁素子171の出力の周期を2個のホール素子175により判別することでアブソリュートエンコーダとして機能する。一方、第2感磁素子172と第2磁石162は、1回転で複数周期の出力が得られるため、インクリメンタルエンコーダとして機能する。エンコーダ10は、これらの2組のエンコーダの出力を処理することにより、高分解能で、且つ、高精度な位置検出を行うことができる。
【0056】
(シールド部材)
シールド部材80は、基板ホルダ50の段差部57に出力側L1から取り付けられている。シールド部材80は可撓性のシート材であり、段差部57に形成された貫通孔56および貫通孔58を完全に塞ぐ大きさである。段差部57は出力側L1を向くシールド取付面59を備えており、シールド部材80は、導電性接着剤を介してシールド取付面59に固定される。上記のように、シールド部材80は、基板ホルダ50と同様に、導電性の非磁性金属、例えばアルミで形成されている。このため、シールド部材80は、基板ホルダ50を介して、基板60に搭載されたエンコーダ回路のシグナルグランドと電気的に接続される。
【0057】
シールド部材80は、貫通孔56に配置された第1感磁素子171、および、貫通孔58に配置された第2感磁素子172を覆っている。従って、第1感磁素子171および第2感磁素子172は、シールド部材80を介して第1磁石161および第2磁石162と対向する。基板ホルダ50にシールド部材80を取り付けたことにより、第1感磁素子171と第2感磁素子172は、シグナルグランド電位の部材(基板ホルダ50およびシールド部材80)によってモータ3から遮蔽される。従って、第1磁石161および第2磁石162との隙間から回り込んでくるフレームグランドノイズや電源ノイズなどを効果的に遮蔽できる。なお、第1感磁素子171と第2感磁素子172は、シールド部材80を介して第1磁石161および第2磁石162と対向するが、シールド部材80は非磁性金属であるため、電磁波ノイズについては良好に遮蔽しつつ、磁気式のエンコーダとしての機能が損なわれることはない。
【0058】
(ターミナル部材によるフレームグランド線の接地構造)
図7はエンコーダケース11を取り外したエンコーダ10および第1軸受ホルダ42Aの斜視図である。また、
図8、
図9はエンコーダケース11を取り外したエンコーダ10および第1軸受ホルダ42Aの分解斜視図であり、
図8は反出力側L2から見た分解斜視図、
図9は出力側L1から見た分解斜視図である。
図8、
図9に示すように、エンコーダホルダ14には、ホルダ固定ねじ145を通すための固定孔147が3箇所に設けられている。3本のホルダ固定ねじ145のうちの1本は、エンコーダホルダ14とターミナル部材9とを重ねて固定するターミナル固定ねじ145Aである。
図8に示すように、第1軸受ホルダ42Aの環状凸部442には、固定孔147と重なる3箇所に、固定孔443が形成されている。
【0059】
エンコーダホルダ14のX2側の部分には、出力側L1へ凹んだ形状の切り欠き部149が設けられ、固定孔147のうちの1箇所は切り欠き部149に設けられている。ターミナル部材9およびターミナル固定ねじ145Aは切り欠き部149に配置される。エンコーダホルダ14をモータケース4に固定する際、ターミナル部材9の固定部91を切り欠き部149の固定孔147に重ねて配置し、ホルダ固定ねじ145のうちの1本(ターミナル固定ねじ145A)を用いてエンコーダホルダ14とともに固定部91を第1軸受ホルダ42Aに固定する。これにより、固定部91は、エンコーダホルダ14とターミナル固定ねじ145Aの頭部との間に挟まれて固定される。ターミナル部材9およびターミナル固定ねじ145Aは導電性部材である。従って、ターミナル部材9は、導電性の固定部材であるターミナル固定ねじ145Aを介して第1軸受ホルダ42Aと電気的に接続される。従って、ターミナル部材9は、モータケース4のフレームグランドと電気的に接続される。
【0060】
ターミナル部材9は導電性の板金部材であり、本形態では、銅製である。ターミナル部材9は、エンコーダホルダ14の切り欠き部149にねじ止めされる固定部91と、固定部91から回路基板組13の側へ延びる腕部92を備える。腕部92は、固定部91から周方向に延びる第1部分94と、第1部分94に対して略直角に屈曲して反出力側L2へ延びる第2部分95を備える。固定部91には、腕部92の第1部分94と交差する方向に延びる長孔93が設けられている。ターミナル固定ねじ145Aは、長孔93の一端に配置され、固定部91における腕部92と繋がる側の部分をエンコーダホルダ14と共にモータケース4に固定する。
【0061】
図10は、ターミナル部材9の説明図である。
図10(a)は固定部91を折り曲げずに使用する場合の形状を示しており、
図10(b)は固定部91を折り曲げて使用する場合の形状を示しており、
図10(c)は固定部91の不要部分を切断して使用する場合の形状を示している。本形態では、
図7~
図9に示すように、
図10(b)に示す形状に固定部91を変形させたターミナル部材9を使用している。固定部91は、長孔93の途中位置で略直角に屈曲しており、腕部92と繋がっていない側が反出力側L2を向く形状に折り曲げられている。これにより、固定部91の端部が切り欠き部149から外周側へ突出してエンコーダケース11と干渉することを回避できる。
【0062】
ターミナル部材9は、長孔93内の任意の位置にターミナル固定ねじ145Aを配置して固定することが可能な形状である。本形態では、ターミナル部材9は、長孔93の腕部92側の端部である第1位置93Aに配置されたターミナル固定ねじ145Aによってエンコーダホルダ14に固定される。この場合には、固定部91は、第1位置93Aとは反対側の端部が不要な部分となるので、
図10(b)に示すように、不要部分を折り曲げて使用する。ターミナル部材9は、
図10(a)、
図10(b)に示す折り曲げ位置90で折り曲げ可能である。あるいは、
図10(c)に示すように、折り曲げ位置90で固定部91を切断して使用することもできる。予め不要部分(余剰部分)を切断して
図10(c)に示す形状にしたターミナル部材9を組み付けることにより、エンコーダケース11とターミナル部材9とが干渉することを回避できる。
【0063】
ターミナル部材9は、切り欠き部149に設けられた固定孔147と、長孔93とが重なる位置に位置決めされる。エンコーダホルダ14が
図7~
図9に示す形状である場合、固定孔147は、長孔93の腕部92側の端部と重なるため、ターミナル固定ねじ145Aは、長孔93の腕部92側の端部である第1位置93Aに配置される。ターミナル部材9は、固定部91が長孔93を備えているため、固定孔147の位置が変更された場合においても、固定孔147の位置が長孔93と重なる範囲内であれば、ターミナル部材9の形状を変更せずに使用することができる。例えば、後述するように、固定孔147が
図8
に示す位置より外周側に設けられている場合には、第1位置93Aとは異なる位置にターミナル固定ねじ145Aをずらして配置して、ターミナル部材9を固定することができる。
【0064】
基板60には、コネクタ18と周方向で並ぶ位置に第1貫通孔7が形成されている。また、基板ホルダ50には、基板60の第1貫通孔7と中心軸線L方向で重なる位置に第2貫通孔8が形成されている。ターミナル部材9は、固定部91からエンコーダホルダ14の周方向に延びる第1部分94が第1貫通孔7および第2貫通孔8と中心軸線L方向で重なる位置まで延びている。そして、第2部分95は、第1部分94の先端から第1貫通孔7および第2貫通孔8に向かって中心軸線L方向に延びている。第2部分95の反出力側L2の先端部96は、第2部分95の基端部97より細く、基端部97の幅方向の一方側の端部から反出力側L2へ延びている。先端部96は、第1貫通孔7へ挿入可能な細さである。
【0065】
切り欠き部149は、エンコーダホルダ14を径方向と交差する平面で切り欠いた形状である。切り欠き部149は、基板60の直線部61と平行に延びる第1平面部149A、および、第1平面部149Aと周方向で隣り合う第2平面部149Bを備える。第1平面部149Aは、固定孔147の内周側に設けられている。第2平面部149Bは、第1平面部149Aと鈍角をなしており、第1貫通孔7および第2貫通孔8が設けられた周方向位置を含む範囲に設けられている。
【0066】
第1平面部149Aは、回路基板組13の外周縁より内周側に配置されている。従って、
図7に示すように、ターミナル固定ねじ145Aは、その一部が回路基板組13の外周部分によって反出力側L2から覆われる。他の2本のホルダ固定ねじ145は、エンコーダホルダ14の凹部142に配置され、ターミナル固定ねじ145Aと同様に回路基板組13の外周部分によって反出力側L2から覆われる。また、第2平面部149Bは、第1貫通孔7および第2貫通孔8よりも内周側に配置されている。つまり、エンコーダホルダ14は、第1貫通孔7および第2貫通孔8を出力側L1から塞ぐ部分が切り欠かれた形状である。
【0067】
ターミナル部材9をモータケース4に固定する際、エンコーダホルダ14の第1平面部149Aおよび第2平面部149Bは、ターミナル部材9を位置決めする位置決め部として機能する。ターミナル部材9は、固定部91の縁に設けられた第1直線部98、および、腕部92の第1部分94の縁に設けられた第2直線部99を備える。
図10(a)に示すように、固定部91の外形は略長円形状である。第1直線部98は、固定部91の長手方向の一端側の外周縁に設けられ、長孔93の長手方向と直交する方向に直線状に延びている。腕部92は、固定部91における第1直線部98が設けられた側の部分から、第1直線部98と鈍角をなす方向へ延びている。第2直線部99は、第1部分94の第1直線部98側の縁に設けられている。
【0068】
ターミナル部材9をエンコーダホルダ14に位置決めするとき、エンコーダホルダ14の固定孔147とターミナル部材9の長孔93とを重ね合わせ、第1直線部98をエンコーダホルダ14の第1平面部149Aに接触させると共に、第2直線部99を第2平面部149Bと接触させる。これにより、固定部91は、長孔93とエンコーダホルダ14の固定孔147とが重なる位置に位置決めされる。このとき、固定孔147は、長孔93内における腕部92側の領域(第1位置93A)と重なっている。また、固定部91とは周方向に離間した位置において、腕部92が第2平面部149B(位置決め部)との接触によって位置決めされる。第2平面部149B(位置決め部)は、腕部92に対して、ターミナル固定ねじ145Aの回転方向の前方側に位置する。従って、ターミナル固定ねじ145Aをネジ止めすることによって腕部92を第2平面部149Bと接触させることがで
きる。また、ターミナル部材9がターミナル固定ねじ145Aと共回りして腕部92の位置がずれることを防止できる。
【0069】
腕部92が第2平面部149B(位置決め部)との接触によって位置決めされると、第2部分95の先端部96は、第2平面部149Bに沿って反出力側L2に突出する。第2部分95の先端部96は、第2部分95の基端部97の幅方向の一方側に配置されている。先端部96が配置される側(幅方向の一方側)は、エンコーダホルダ14の内周側に位置する側である。先端部96は、回路基板組13の第1貫通孔7および第2貫通孔8と中心軸線L方向から見て重なる位置に配置される。従って、エンコーダホルダ14に回路基板組13を固定すると、ターミナル部材9の腕部92の先端部96は、回路基板組13の第1貫通孔7および第2貫通孔8を通って基板60から反出力側L2に突出する。
【0070】
基板60は、第1貫通孔7の縁に形成されたランド7aを備える。本形態では、ランド7aは基板60の反出力側基板面60aに設けられ、第1貫通孔7の縁に沿って環状のランド7aが設けられている。ターミナル部材9の腕部92の先端部96を第1貫通孔7に半田付けすると、ターミナル部材9は、第1貫通孔7の縁に設けられたランド7aと電気的に接続される。
【0071】
エンコーダケーブル5(
図4参照)は、複数の信号線を金属製の網状のシールドで覆ったシールドケーブルである。エンコーダケーブル5の端部には、信号線から絶縁されて信号線を覆うシールドと接続されたフレームグランド線が複数の信号線と並んで引き出されている。エンコーダケーブル5の端部には、基板60上のコネクタ18に接続されるケーブル側コネクタ6(
図4参照)が設けられている。ケーブル側コネクタ6は、複数の信号線およびフレームグランド線のそれぞれに対応する端子を備える。
【0072】
図5に示すように、基板60上のコネクタ18には、複数の端子接続部182がコネクタ18の幅方向に一列に並んで設けられている。複数の端子接続部182のうちの1箇所の端子接続部182b(
図5参照)は、基板60に設けられたパターンを介して、第1貫通孔7の縁に設けられたランド7aと電気的に接続されている。また、他の端子接続部182a(
図5参照)の一部あるいは全部が、基板60上に設けられたエンコーダ回路と接続されている。ここで、ランド7aと端子接続部182bとを接続するパターンは、エンコーダ回路および他の端子接続部182aからは絶縁され、エンコーダ回路のシグナルグランドとは絶縁されている。なお、第1貫通孔7は、パターンと電気的に接続されたスルーホールであってもよい。
【0073】
ケーブル側コネクタ6を基板60上のコネクタ18に接続すると、エンコーダケーブル5のフレームグランド線に対応する端子は、ランド7aと電気的に接続されている端子接続部182bと接続される。従って、エンコーダケーブル5のフレームグランド線は、ランド7aおよび基板60上のパターンを介して、第1貫通孔7に半田付けされたターミナル部材9と電気的に接続され、ターミナル部材9を介して、モータケース4のフレームグランドと接続される。一方、基板ホルダ50に形成された第2貫通孔8は基板60の第1貫通孔7より一回り大きく、ターミナル部材9は第2貫通孔8の縁とは接触しない。従って、基板ホルダ50は、ターミナル部材9を介してモータケース4のフレームグランドと電気的に接続されることはない。
【0074】
このように、本形態では、エンコーダケーブル5を基板60に接続する際に、ケーブル側コネクタ6を基板60上のコネクタ18に差し込むだけで、エンコーダケーブル5がモータケース4のフレームグランドと電気的に接続される。エンコーダケーブル5をモータケース4のフレームグランドと電気的に接続することにより、エンコーダケーブル5の外部から侵入する電気的ノイズの遮蔽効果を高めることができる。従って、エンコーダ10
のノイズ耐性を高めることができる。
【0075】
(体格が異なるエンコーダ付きモータにおけるターミナル部材による接地構造)
図11は、
図1とは体格が異なるエンコーダ付きモータにおけるターミナル部材による接地構造の説明図である。
図12は、
図11の形態におけるエンコーダホルダ14とターミナル部材9の斜視図である。
図11に示す形態では、
図10(a)に示す形態でターミナル部材9を使用し、ターミナル固定ねじ145Aを第1位置93Aとは異なる第2位置93Bに配置してターミナル部材9を固定する。
【0076】
図11に示す形態では、エンコーダホルダ14は、円形の磁石配置孔141が形成された胴部140と、胴部140から外周側に突出する脚部150を備える。脚部150は、周方向に等角度間隔で3箇所に形成されている。
図11に示す形態では、第1軸受ホルダ42Aは、中心軸線L方向から見た外形が
図7~
図9に示す形態より大きく、エンコーダホルダ14は、第1軸受ホルダ42Aの円形凹部44の内側に配置される。円形凹部44の底部には、軸受(図時省略)の外周部分を押さえるプレート47が配置される。エンコーダホルダ14の脚部150は、プレート47の外周縁に設けられた切り欠き471に配置される。エンコーダホルダ14は、脚部150を介して第1軸受ホルダ42Aと中心軸線L方向に当接する。エンコーダホルダ14は、3本のホルダ固定ねじ145によって脚部150が円形凹部44の底面にねじ止めされることにより、第1軸受ホルダ42Aに固定される。従って、ホルダ固定ねじ145を通す固定孔147は、3箇所の脚部150に設けられている。
【0077】
図11に示す形態において、エンコーダホルダ14は、胴部140を径方向と交差する平面で切り欠いた形状の切り欠き部149を備える。切り欠き部149は、
図7~
図9に示す形態と同様に、第1平面部149Aおよび第2平面部149Bを備える。従って、ターミナル部材9は、第1平面部149Aに第1直線部98を接触させ、且つ、第2平面部149Bに第2直線部99を接触させて位置決めされて、導電性のターミナル固定ねじ145Aによって、エンコーダホルダ14と共に第1軸受ホルダ42Aに固定される。ターミナル部材9の腕部92の先端部96と、基板60に設けられたランド7aとの接続は、上記形態と同様に行われる。
【0078】
3箇所の脚部150のうちの1つは、第1平面部149Aの周方向の略中央に配置されている。ターミナル部材9の固定部91は、腕部92側の部分が切り欠き部149と重なり、腕部92とは反対側の部分が脚部150と重なる。
図12に示すように、脚部150に設けられた固定孔147は、長孔93における第1位置93A(すなわち、長孔93の腕部92側の端部)とは反対側の端部と重なる。従って、この形態では、ターミナル固定ねじ145Aは、第1位置93Aとは異なる第2位置93Bに配置される。また、この形態では、固定部91は、切り欠き部149および脚部150の上からはみ出していないので、不要部分の折り曲げやカットを行う必要はない。
【0079】
ターミナル部材9による接地構造は、第1位置93Aと第2位置93Bの間の任意の位置に固定孔147が配置されるエンコーダホルダ14の形態に適用可能である。つまり、ターミナル部材9は、長孔93内の第1位置93Aおよび第2位置93Bを含む複数の位置のいずれかにターミナル固定ねじ145Aを配置して、ターミナル部材9をエンコーダホルダ14と共にモータケース4に固定することが可能である。
【0080】
(本形態の主な作用効果)
以上のように、本形態のエンコーダ付きモータ1は、エンコーダ10およびモータ3を備えており、エンコーダ10は、回転軸2と一体に回転する磁石16と、磁石16と対向する感磁素子17と、感磁素子17およびコネクタ18が搭載される回路基板組13と、
回路基板組13の基板60上にエンコーダ回路と絶縁されて設けられているパターンと電気的に接続されるターミナル部材9と、回路基板組13を支持するエンコーダホルダ14と、エンコーダホルダ14をモータケース4の第1軸受ホルダ42Aに固定する導電性のターミナル固定ねじ145Aを有する。ターミナル部材9は、エンコーダホルダ14に固定される固定部91、および、固定部91から延びる腕部92を備えており、腕部92の先端は、基板60上のパターンを介して、基板60上のコネクタ18に接続されるエンコーダケーブル5のフレームグランド線と電気的に接続される。また、固定部91は、第1位置93Aおよび第2位置93Bを含む複数の位置のいずれかにターミナル固定ねじ145Aを配置可能であり、複数の位置のいずれかに配置されたターミナル固定ねじ145Aによって、エンコーダホルダ14と共にモータケース4に固定される。これにより、ターミナル部材9は、ターミナル固定ねじ145Aを介して、モータ3のフレームグランドと電気的に接続される。
【0081】
このように、絶縁性のエンコーダホルダ14を介して回路基板組13がモータ3に固定されるため、回路基板組13はモータ3から絶縁されている。また、ターミナル部材9を用いて、エンコーダケーブル5のフレームグランド線をモータ3のフレームグランドと電気的に接続できる。これにより、エンコーダケーブル5にのる電気的ノイズを低減させることができるため、エンコーダ回路の周囲に電気的ノイズが侵入することを抑制できる。また、ターミナル部材9は、導電性のターミナル固定ねじ145Aを用いて、エンコーダホルダ14をモータに固定する際に同時に固定される。従って、ターミナル部材9の固定およびフレームグランドとの電気的接続が容易であるため、簡単な作業で、確実にエンコーダケーブル5のフレームグランド線をモータのフレームグランドと電気的に接続することができる。さらに、ターミナル部材9は、ターミナル固定ねじ145Aを複数の位置のいずれかに配置して固定できる形状であるため、エンコーダホルダ14の形状や大きさが変化してターミナル固定ねじ145Aを配置する固定孔147と回路基板組13との位置関係が変化した場合でも、共通のターミナル部材9を使用することができる。よって、体格が異なるエンコーダ付きモータであっても、エンコーダケーブル5にのる電気的ノイズを低減させるためのターミナル部材9の共通化を図ることができる。従って、部品の管理手間および部品コストの削減を図ることができる。
【0082】
本形態では、ターミナル部材9の固定部91は、第1位置93Aと第2位置93Bの間の折り曲げ位置90で折り曲げまたは切断可能である。従って、
図7に示すように、第1位置93Aにターミナル固定ねじ145Aを配置して固定する場合には、不要になった第2位置93B側の部分を折り曲げることができる。あるいは、不要部分を折り曲げずに切断してもよい。これにより、ターミナル部材9の外形を簡単に小さくすることができるため、エンコーダ10の小型化に対応できる。
【0083】
なお、折り曲げ位置90に薄肉部やくびれ部、切り欠きなどの脆弱部を設けておくことが好ましい。これにより、不要な部分を簡単に折り曲げまたは切断できるため、ターミナル部材9の外形を簡単に小さくすることができる。従って、エンコーダ10の小型化に対応でき、体格が異なるエンコーダ付きモータ1に容易に適用可能である。また、折り曲げ位置90に、脆弱部でなく目印を設けるだけでもよい。これにより、適切な位置で不要部分を折り曲げまたは切断することができる。
【0084】
本形態では、固定部91は、長孔93を備え、第1位置93Aでは、長孔93の一端側の位置にターミナル固定ねじ145Aが配置され、第2位置93Bでは、長孔93の他端側の位置にターミナル固定ねじ145Aが配置される。このように、長孔93を設けることにより、簡単に固定位置をずらすことができる。また、固定位置を連続的にすらすことができるため、回路基板組13とターミナル固定ねじ145Aとの位置関係の変化に柔軟に対応できる。従って、エンコーダ付きモータ1の設計変更に柔軟に対応できる。
【0085】
なお、固定部91に長孔93でなく複数の孔を設けてもよい。また、固定部91に長穴でなく直線状に延びる切り欠きを設けてもよい。このような構成であっても、複数の位置にターミナル固定ねじ145Aを配置できるため、本形態と同様に、固定孔147と回路基板組13との位置関係が変化した場合でも、共通のターミナル部材9を使用することができる。
【0086】
本形態では、エンコーダホルダ14は、ターミナル固定ねじ145Aが配置される固定孔147、および、固定孔147に対して周方向に離間した位置決め部である第2平面部149Bを備え、ターミナル部材9は、固定部91が固定孔147と重なり、且つ、腕部92が第2平面部149Bと接触する位置に位置決めされる。このように、エンコーダホルダ14に位置決め部を設けたことにより、ターミナル部材9の位置決め、および、基板60との接続が容易である。従って、ターミナル部材9の取付作業が容易であり、作業時間を短縮できる。
【0087】
本形態では、位置決め部である第2平面部149Bは、腕部92に対して、ターミナル固定ねじ145Aを締める際のターミナル固定ねじ145Aの回転方向の前方側に位置する。このような配置であれば、ターミナル固定ねじ145Aを締める作業によって腕部92を位置決めできるので、ターミナル部材9の位置決め作業が容易である。また、腕部92が第2平面部149Bに当たると、以降は、ターミナル固定ねじ145Aとターミナル部材9が共回りして腕部92の位置がずれることを防止できる。
【0088】
本形態では、エンコーダホルダ14の外周面は、ターミナル固定ねじ145Aが配置される固定孔147より内周側に位置する第1平面部149Aを備え、位置決め部である第2平面部149Bは、第1平面部149Aと周方向で隣り合っており、固定部91は、第1平面部149Aと接触する第1直線部98を備え、腕部92は、第2平面部と接触する第2直線部99を備えている。従って、エンコーダホルダ14との固定用の固定部91、および、回路基板組13との接続用の腕部92を簡単に位置決めできる。従って、ターミナル部材9の取付作業が容易であり、作業時間を短縮できる。
【0089】
本形態では、回路基板組13は、腕部92の先端部96が配置される第1貫通孔7を備える。そして、先端部96は、腕部92の幅方向の一方側の端部に配置され、先端部96が配置される側は、エンコーダホルダ14の内周側に位置する側である。このように、基板60上のエンコーダ回路との接続用の先端部96を、エンコーダホルダ14の内周側に位置する側の端部に設けることにより、ターミナル部材9との接続用の第1貫通孔7および第2貫通孔8を内周側に配置できる。従って、ターミナル部材9との接続のために回路基板組13を大型化する必要がない。
【0090】
(変形例)
上記形態では、回路基板組13が基板60と基板ホルダ50を備えており、第1感磁素子171は基板60に搭載され、第2感磁素子172は基板ホルダ50に固定されてフレキシブル配線基板174によって基板60に接続されているが、回路基板組13は、基板ホルダ50を備えていない構成であってもよい。例えば、第1感磁素子171および第2感磁素子172を基板60に搭載し、エンコーダホルダ14に基板60を当接させて固定する構造を採用してもよい。
【符号の説明】
【0091】
1…エンコーダ付きモータ、2…回転軸、2a…出力軸、3…モータ、4…モータケース、5…エンコーダケーブル、6…ケーブル側コネクタ、7a…ランド、7…第1貫通孔、8…第2貫通孔、9…ターミナル部材、10…エンコーダ、11…エンコーダケース、1
2…エンコーダカバー、13…回路基板組、14…エンコーダホルダ、15…磁石組立体、16…磁石、17…感磁素子、18…コネクタ、19…磁石ホルダ、20…ケーブル案内部材、21…案内面、22…円弧面、23…ケーブル通路、30…配線取り出し部、31…ケーブルホルダ、41…筒状ケース、42A…第1軸受ホルダ、42B…第2軸受ホルダ、43…軸受、44…円形凹部、45…フランジ、46…環状壁、47…プレート、48…貫通孔、50…基板ホルダ、51…固定孔、52…ボス部、53…平面部、54…縁部、56…貫通孔、57…段差部、58…貫通孔、59…シールド取付面、60…基板、60a…反出力側基板面、60b…出力側基板面、61…直線部、61A…露出部分、61B…収容部分、62、63…固定孔、64…切り欠き部、65…基板固定ねじ、66…位置決めピン、70…固定部材、80…シールド部材、90…折り曲げ位置、91…固定部、92…腕部、93A…第1位置、93B…第2位置、93…長孔、94…第1部分、95…第2部分、96…先端部、97…基端部、98…第1直線部、99…第2直線部、111…端板部、112…側板部、113…配線取り出し部、114…シール部材、117…切り欠き部、118…保持部材、119…エンコーダケーブルホルダ、121…端板部、122…側板部、123…開口部、124…固定孔、125…固定部材、126…防塵部材、131…位置決め孔、132…固定孔、133…グランドスルーホール、140…胴部、141…磁石配置孔、142…凹部、143…環状面、144…ボス部、145…ホルダ固定ねじ、145A…ターミナル固定ねじ、146…位置決め孔、147…固定孔、149…切り欠き部、149A…第1平面部、149B…第2平面部、150…脚部、161…第1磁石、162…第2磁石、171…第1感磁素子、172…第2感磁素子、173…接続端子、174…フレキシブル配線基板、175…ホール素子、181…差し込み口、182、182a、182b…端子接続部、191…磁石保持部、192…軸部、193…シールド部、194…ヨーク部、441…凹部、442…環状凸部、443…固定孔、621…グランドスルーホール、L…中心軸線、L1…出力側、L2…反出力側