特許 7518986 エンコーダ付きモータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-09

(45)【発行日】2024-07-18

(54)【発明の名称】エンコーダ付きモータ

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/245 20060101AFI20240710BHJP

   H02K 5/22 20060101ALI20240710BHJP

   H01R 12/79 20110101ALI20240710BHJP

   H02K 11/215 20160101ALI20240710BHJP

【ＦＩ】

G01D5/245 110W

H02K5/22

H01R12/79

H02K11/215

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2024053518

(22)【出願日】2024-03-28

【審査請求日】2024-05-20

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】513262470

【氏名又は名称】シチズンマイクロ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉野 翔

(72)【発明者】

【氏名】柳沢 昌

(72)【発明者】

【氏名】横地 雅人

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 修一

【審査官】藤澤 和浩

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１１８５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１３０３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１５１７８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－３８６１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６２－８７４７５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０１６／１１４３８１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１６／０７５７８９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１５／１２９７９２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｄ ５／００－ ５／６２

Ｈ０１Ｒ ３／００－４３／２８

Ｈ０２Ｋ １／００－９９／００

Ｈ０５Ｋ １／００－１３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体の内部に、回転する軸を含むモータ本体部と、前記軸に沿った方向に、前記軸の回転角度を検出し、前記軸の回転角度を表す信号を生成するプリント基板を有するエンコーダ部と、を備え、
前記プリント基板は、前記信号を外部に出力する配線を構成する複数の導線が接続される複数の端子が一直線上に並んで形成された端子列を有し、
前記端子列は、前記端子の並んだ方向に沿った幅が互いに異なるように、複数形成されている、エンコーダ付きモータ。

【請求項2】

複数の前記端子列は、前記端子の並んだ方向が互いに平行となる配置で形成されている、請求項１に記載のエンコーダ付きモータ。

【請求項3】

複数の前記端子列のうち前記幅が相対的に長い方の端子列は、前記幅が相対的に短い方の端子列よりも、前記軸に近く形成されている、請求項１に記載のエンコーダ付きモータ。

【請求項4】

前記プリント基板は、前記端子列が形成された面が前記軸に略直交する姿勢で配置され、
前記導線は、前記プリント基板の前記端子列が形成された面に沿うように前記端子列に接続され、途中の部分で前記軸に沿った方向に屈曲させた状態において、前記導線は、前記軸に沿った方向から見て、前記筐体の外形の領域内に収められる、請求項１に記載のエンコーダ付きモータ。

【請求項5】

前記プリント基板は、前記モータ本体部に電力を供給する導線を、前記軸の方向に沿って、前記プリント基板を通過させる切り欠きが形成されている、請求項１に記載のエンコーダ付きモータ。

【請求項6】

複数の前記端子列のうち前記幅が相対的に短い方の端子列は、前記幅が相対的に長い方の端子列に前記導線が接続された場合に、前記軸に沿った方向から見て、当該導線によって覆われる配置で形成されている、請求項１に記載の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、エンコーダ付きモータに関する。

【背景技術】

【0002】

モータには、モータ本体と一体に、回転軸の回転角度を検出するエンコーダを備えたものがある。エンコーダを備えたモータ（エンコーダ付きモータ；以下、単にモータという。）は、例えば、エンコーダの永久磁石がモータ本体の回転軸に固定されているとともに、エンコーダのセンサ素子が検出した回転角度を信号として出力する電気回路が形成されたプリント基板が設けられている（例えば、特許文献１，２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１１－０５５９０３号公報

【文献】特許第４８０４８４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

エンコーダのプリント基板には、電力の供給、信号の出力等のための配線が接続される。配線は、例えば、複数の導線を並列に束ねて平型の形状に形成したフラットケーブルである。配線の一端は、配線を構成する複数の導線のそれぞれが、プリント基板に１列に並んで形成されたパッドに別々に接合され、配線の他端は、複数の導線をひとまとめにしたコネクタに接続される。

【0005】

モータが他の機器に接続して使用される場合、配線の他端に設けられたコネクタが、他の機器に設けられたコネクタに接続される。しかし、モータに設けられているコネクタが、他の機器に設けられているコネクタと、サイズが異なる場合がある。この場合、モータに設けられているコネクタと他の機器に設けられているコネクタとの間に、サイズを変換する変換用のコネクタを設ける必要がある。

【0006】

そこで、モータとして、サイズの大きいコネクタを有する配線が接続されたものと、サイズの小さいコネクタを有する配線が接続されたものとを用意しておき、接続される相手のコネクタのサイズに応じて、いずれかのサイズのコネクタを備えたモータを選択できるようにすることで、変換用コネクタを介在させる必要がない。

【0007】

しかし、大きいサイズのコネクタを有する配線には、線径の太い導線が用いられ、小さいサイズのコネクタを有する配線には、線径の細い導線が用いられているのが一般的である。なお、「一般的」というのは、市場における通常の流通の状態で入手可能という状況を意味し、市場における通常の流通の状態ではない、例えば特別な注文という状態で入手可能という状況を含まない。

【0008】

このように、一般的な配線として、大きいサイズのコネクタを有する配線には線径の太い導線が用いられ、小さいサイズのコネクタを有する配線には線径の細い導線が用いられているため、導線が束ねられたフラットケーブルの幅は、コネクタのサイズに応じて異なる。言い換えると、フラットケーブルを構成する複数の導線の配列方向のピッチは、コネクタのサイズに応じて異なる。

【0009】

導線の一端側が接続されるプリント基板における、複数のパッドの配列方向に沿った長さ（以下、配列長さという。）は、フラットケーブルの幅に対応する。言い換えると、プリント基板における、複数のパッドの配列方向のピッチは、フラットケーブルを構成する複数の導線の配列方向のピッチに対応する。したがって、プリント基板は、サイズの異なるコネクタを有する配線に対応して、パッドの配列長さを変える必要がある。

【0010】

しかし、サイズの異なるコネクタを有する配線ごとに、異なるプリント基板を用意することは、部品の管理が複雑になるとともに、コストの上昇も招く。

【0011】

本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、複数の種類の導線の配線に対応することができるエンコーダ付きモータを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明は、筐体の内部に、回転する軸を含むモータ本体部と、前記軸に沿った方向に、前記軸の回転角度を検出し、前記軸の回転角度を表す信号を生成するプリント基板を有するエンコーダ部と、を備え、前記プリント基板は、前記信号を外部に出力する配線を構成する複数の導線が接続される複数の端子が一直線上に並んで形成された端子列を有し、前記端子列は、前記端子の並んだ方向に沿った幅が互いに異なるように、複数形成されている、エンコーダ付きモータである。

【発明の効果】

【0013】

本発明に係るエンコーダ付きモータは、複数の種類の導線の配線に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１のフラットケーブルが接続されたエンコーダ付きコアレスモータを示す斜視図である。

【図2】図１に示したエンコーダ付きコアレスモータの、中心Ｃを含む１つの面で切断した断面図である。

【図3】第１のフラットケーブルが接続された図１に示したモータからキャップを取り外した状態を示す、図１相当の斜視図である。

【図4】図３における矢視Ａによる平面図である。

【図5】図４におけるプリント基板単体の平面図である。

【図6】第２のフラットケーブルが接続されたモータからキャップを取り外した状態を示す、図３相当の斜視図である。

【図7】図６における矢視Ｂによる平面図である。

【図8】図６に示したモータにキャップを取り付けた状態を示す、図１相当の斜視図である。

【図9】プリント基板に第１のフラットケーブルが接続されたモータにおいて、導線をプリント基板の上面に直交する方向（中心Ｃに沿った方向）に屈曲させた状態を示す、図１相当の斜視図である。

【図10】図９に示したモータを、中心Ｃを含む１つの面で切断した、図２相当の断面図である。

【図11】プリント基板に第２のフラットケーブルが接続されたモータにおいて、導線をプリント基板の上面に直交する方向（中心Ｃに沿った方向）に屈曲させた状態を示す、図８相当の斜視図である。

【図12】図１１に示したモータを、中心Ｃを含む１つの面で切断した、図２相当の断面図である。

【図13】図９に示したモータにおいてコネクタを除いた平面図である。

【図14】図１１に示したモータにおいてコネクタを除いた平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明に係るエンコーダ付きモータの実施形態は、図面を用いて以下のように説明される。

【0016】

図１は第１のフラットケーブル５０が接続されたエンコーダ付きコアレスモータ１００を示す斜視図、図２は図１に示したエンコーダ付きコアレスモータ１００の、中心Ｃを含む１つの面で切断した断面図である。図示のエンコーダ付きコアレスモータ１００（以下、モータ１００という。）は、本発明に係るエンコーダ付きモータの一実施形態である。

【0017】

また、図３は第１のフラットケーブル５０が接続された図１に示したモータ１００からキャップ１２を取り外した状態を示す、図１相当の斜視図、図４は図３における矢視Ａによる平面図、図５は図４におけるプリント基板４０単体の平面図である。

【0018】

図６は第２のフラットケーブル６０が接続されたモータ１００からキャップ１３を取り外した状態を示す、図３相当の斜視図、図７は図６における矢視Ｂによる平面図、図８は図６に示したモータ１００にキャップ１３を取り付けた状態を示す、図１相当の斜視図である。

【0019】

実施形態のモータ１００は、全体の外観が図１に示すように略円柱状に形成されている。モータ１００は、図２に示すように、筐体１０の内部に、モータ本体部２０と、エンコーダ部３０と、を備えている。

【0020】

［筐体］
筐体１０は、モータケース１１と、キャップ１２（図１参照）又はキャップ１３（図８参照）とを有する。モータケース１１は、図示の下端が閉じ、上端が開放された円筒状に形成され、内部に、モータ本体部２０を収容している。モータケース１１は、内部に、中心Ｃに沿って延びた円筒状の支持部１１ａを有している。キャップ１２とキャップ１３は、択一的に設けられる。

【0021】

具体的には、キャップ１２は、図３に示すように、エンコーダ部３０のプリント基板４０に第１のフラットケーブル５０が接続された場合に用いられ、キャップ１３は、図６に示すように、プリント基板４０に第２のフラットケーブル６０が接続された場合に用いられる。

【0022】

キャップ１２は、図１に示すように、モータケース１１の上方に配置されている。キャップ１２は、モータケース１１の周面の延長線上に形成されて、エンコーダ部３０の後述するエンコーダケース３１を覆う周壁板と、エンコーダ部３０の後述するプリント基板４０の一部及び第１のフラットケーブル５０の一部（プリント基板４０に接続された一端５１ａを含む導線５１の部分）を覆う天板とを有する。天板は、円板の一部を切り欠いた形状であり、また、周壁板は、円筒の一部を切り欠いた形状であり、これら円板の切り欠き及び円筒の切り欠きが、キャップ１２の開口１２ａを形成している。

【0023】

開口１２ａは、プリント基板４０及びエンコーダケース３１の各一部をキャップ１２の外部に露出させるとともに、第１のフラットケーブル５０及び導線２６をキャップ１２の内部から外部に引き出す領域として形成されている。

【0024】

キャップ１３は、図８に示すように、モータケース１１の上方に配置されている。キャップ１３は、モータケース１１の周面の延長線上に形成されて、エンコーダ部３０のエンコーダケース３１を覆う周壁板と、エンコーダ部３０のプリント基板４０の一部及び第２のフラットケーブル６０の一部（プリント基板４０に接続された一端６１ａを含む導線６１の部分）を覆う天板とを有する。天板は、円板の一部を切り欠いた形状であり、また、周壁板は、円筒の一部を切り欠いた形状であり、これら円板の切り欠き及び円筒の切り欠きが、キャップ１３の開口１３ａを形成している。

【0025】

開口１３ａは、プリント基板４０及びエンコーダケース３１の各一部をキャップ１３の外部に露出させるとともに、第２のフラットケーブル６０及び導線２６をキャップ１３の内部から外部に引き出す領域として形成されている。

【0026】

なお、キャップ１２の開口１２ａを形成する周壁板の切り欠きと、キャップ１３の開口１３ａを形成する周壁板の切り欠きとは、略同じ大きさ（図７に示した第２のフラットケーブル６０の導線６１の幅Ｗ２よりわずかに広い幅）で形成されている。

【0027】

一方、キャップ１３の開口１３ａを形成する天板の切り欠き（図８及び後述する図１４参照）は、キャップ１２の開口１２ａを形成する天板の切り欠き（図１及び後述する図１３参照）に比べて、中心Ｃにより近い位置まで大きく形成されている。

【0028】

［モータ本体部］
モータ本体部２０は、本実施形態において、ブラシ付きコアレスモータである。モータ本体部２０は、回転軸２１と、カップコイル２２と、永久磁石２３と、コンミテータ２４と、ブラシ２５と、を備える。

【0029】

（回転軸）
回転軸２１は、支持部１１ａの内側を、中心Ｃに沿って延びて配置されている。回転軸２１は、軸方向の各端部付近を、軸受け２８ａ，２８ｂによって支持されている。軸受け２８ａ，２８ｂは、回転軸２１の外周面２１ａと支持部１１ａの内周面との間に所定の隙間を形成して、回転軸２１を、中心Ｃ回りに回転自在に支持している。回転軸２１の上端部はモータケース１１の上端から上方に突出し、回転軸２１の下端部は、モータケース１１の下端から下方に突出している。

【0030】

（永久磁石）
永久磁石２３は、支持部１１ａの外周面に固定されている。したがって、永久磁石２３は回転しない。永久磁石２３は、その外周面とモータケース１１の内周面との間に、所定の隙間を空けて配置されている。

【0031】

（カップコイル）
カップコイル２２は、コア（鉄心）を使用せずに導線が巻かれて、中心Ｃに沿って延びた円筒状に形成されている。カップコイル２２は、永久磁石２３の外周面とモータケース１１の内周面との間に形成された隙間に、永久磁石２３及びモータケース１１に接しないように配置されている。カップコイル２２の図示上端部は、回転軸２１に設けられたモールド２１ｂの外周面に固定されている。したがって、カップコイル２２は、回転軸２１と一体に、中心Ｃ回りに回転可能である。

【0032】

（コンミテータ）
コンミテータ２４は、回転軸２１の、モールド２１ｂよりも図示の上方の部分に設けられている。したがって、コンミテータ２４は回転軸２１と一体に回転可能である。

【0033】

（ブラシ）
２つのブラシ２５は、それぞれ、図示を略したブラシ台に固定されている。したがって、ブラシ２５は回転しない。ブラシ２５は、コンミテータ２４の外周面に接するように、配置されている。各ブラシ２５には、各ブラシ２５に直流電流（電力）を供給する導線２６が接続されている。

【0034】

このように構成されたモータ本体部２０は、導線２６を通じてブラシ２５に供給された直流電流が、コンミテータ２４、カップコイル２２、コンミテータ２４、ブラシ２５へと順次流れることで、回転軸２１、コンミテータ２４及びカップコイル２２が、中心Ｃ回りに回転する。

【0035】

［エンコーダ部］
図３は第１のフラットケーブル５０が接続された図１に示したモータ１００からキャップ１２を取り外した状態を示す、図１相当の斜視図、図４は図３における矢視Ａによる平面図、図５は図４におけるプリント基板４０単体の平面図である。

【0036】

図６は第２のフラットケーブル６０が接続されたモータ１００からキャップ１３を取り外した状態を示す、図３相当の斜視図、図７は図６における矢視Ｂによる平面図、図８は図６に示したモータ１００にキャップ１３を取り付けた状態を示す、図１相当の斜視図である。

【0037】

エンコーダ部３０は、モータ本体部２０の、回転軸２１の中心Ｃに沿った方向（図２において上方）に設けられている。エンコーダ部３０は、エンコーダケース３１と、磁気ホイール３２と、磁気抵抗センサ４５（以下、ＭＲセンサ４５という。）と、プリント基板４０と、第１のフラットケーブル５０（配線）又は第２のフラットケーブル６０（配線）と、を備える。

【0038】

（エンコーダケース）
エンコーダケース３１は、モータケース１１の図２における上端側の開口を覆うように設けられているが、回転軸２１を貫通させて、エンコーダケース３１の上方側に、回転軸２１のモールド２１ｂよりも図示の上側の上端部を突出させる。

【0039】

エンコーダケース３１は、モータケース１１の開口を覆う円板状の底板と、底板から、中心Ｃに平行に延びた円筒状の周壁板とを有し、全体として有底円筒状に形成されている。エンコーダケース３１は、樹脂等の非磁性材料で形成されている。底板の中心部には、回転軸２１を貫通させる孔が形成されている。周壁板の上端には、エンコーダケース３１の上側の開口を覆うように、プリント基板４０が配置されている。プリント基板４０は、後に詳述される。底板の孔を貫通して、底板の上方に突出した回転軸２１の上端部は、底板とプリント基板４０と周壁板とで囲まれたシールド空間内に配置される。

【0040】

（磁気ホイール）
磁気ホイール３２は、円板状の永久磁石と、この永久磁石の外周を保持する略円環状の磁石ホルダと、で構成されている。磁気ホイール３２は、上述したシールド空間内に突出した回転軸２１の上端部に固定されている。したがって、磁気ホイール３２は、回転軸２１と一体に中心Ｃ回りに回転する。

【0041】

（ＭＲセンサ）
ＭＲセンサ４５は、シールド空間内に配置されている。具体的には、ＭＲセンサ４５は、プリント基板４０の下面４０ｂ（磁気ホイール３２に向いた面）に、磁気ホイール３２との間に、中心Ｃ方向に沿った隙間を空けて、配置されている。

【0042】

ＭＲセンサ４５は、磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）を用いた磁気センサの一例であり、磁気ホイール３２が中心Ｃ回りに回転することで生じる磁界の変化を、電圧の変化として検出する。後述するプリント基板４０に設けられた電気（電子）回路が、ＭＲセンサ４５が検出した電圧の変化に基づいて、磁気ホイール３２の回転角度、すなわち回転軸２１の回転角度を検出する。つまり、磁気ホイール３２、ＭＲセンサ４５及びプリント基板４０に形成された電気回路は、回転軸２１の回転角度を検出する磁気式のロータリーエンコーダとして機能する。

【0043】

（プリント基板）
プリント基板４０は、図２に示すように平板状で、かつ図３－５に示すように平面視で概略円形の輪郭で形成されている。プリント基板４０は、後述する第１のパッド列４１及び第２のパッド列４２が形成された上面４０ａが回転軸２１に略直交する姿勢で、配置されている。プリント基板４０は、図５に示すように、円形の輪郭から切り欠かれた図４の右側半分の領域における上側の領域４６及び下側の領域４７は、後述する図９，１１に示すように、２本の導線２６をそれぞれ、中心Ｃ方向に沿って、プリント基板４０の下方から上方に通過させる領域である。

【0044】

プリント基板４０は、図４に示すように、エンコーダケース３１の平面視の外径より小さいため、プリント基板４０の平面視での概略円形の直径Ｄ１（図５参照）は、モータケース１１の外径Ｄ０（図２参照）より小さい。

【0045】

プリント基板４０の上面４０ａ（下面４０ｂの反対側の面）には、上述した、ＭＲセンサ４５が出力した電圧の変化に基づいて回転軸２１の回転角度を検出する電気（電子）回路（図示を省略）の他に、電気（電子）回路を導線５１（図４参照）又は導線６１（図７参照）と電気的に接続するための端子である第１のパッド４１ａが並んだ第１のパッド列４１（図５参照；第１の端子列）及び第２のパッド４２ａが並んだ第２のパッド列４２（図５参照；第２の端子列）が形成されている。

【0046】

プリント基板４０が図５に示した姿勢のとき、第２のパッド列４２は、プリント基板４０の、方向Ｎ（後述の配線延在方向Ｎ）における中心Ｃの近くであって、中心Ｃよりも僅かによりも図示の左側の領域に形成され、第１のパッド列４１は、配線延在方向Ｎにおける中心Ｃよりも図示の右側の領域に形成されている。また、プリント基板４０の、第２のパッド列４２よりも図示左側の領域に、図示を省略した、ＭＲセンサ４５が出力した電圧の変化に基づいて回転軸２１の回転角度を検出する電気（電子）回路が形成されている。

【0047】

第１のパッド列４１は、本実施形態においては１０個の第１のパッド４１ａが一定の間隔（例えば、１．２７［ｍｍ］）で、所定の方向Ｍ（後述のパッド並び方向Ｍ）に平行な一直線上に並んで形成されている。第１のパッド列４１は、１０個の第１のパッド４１ａの全体で、図５に示すように、幅Ｌ１で形成されている。第１のパッド列４１は、図３，４に示す第１のフラットケーブル５０（配線）が接続される端子である。

【0048】

第１のフラットケーブル５０は、プリント基板４０に設けられた電気（電子）回路によって生成された信号を外部に出力する配線である。第１のフラットケーブル５０は、１０本の導線５１が並んで一体の平坦な束に形成されたものであり、導線５１間は、例えばピッチ１．２７［ｍｍ］で形成されている。

【0049】

第１のフラットケーブル５０は、１０本の導線５１の束の線幅Ｗ１（図４参照）が、第２のパッド列４２の幅Ｌ２よりも小さく、第１のパッド列４１の幅Ｌ１と略等しい。第１のフラットケーブル５０は、導線５１間のピッチが１．２７［ｍｍ］に限定されず、また、導線５１の数も１０本に限定されない。また、第１のフラットケーブル５０は、導線５１間のピッチが互いに異なっていてもよい。

【0050】

したがって、プリント基板４０は、導線５１を、上面４０ａに沿って、第１のパッド列４１のパッド並び方向Ｍに直交する配線延在方向Ｎに延びるように配置した状態（図４参照）で、第１のパッド列４１を構成する１０個の各第１のパッド４１ａに、第１のフラットケーブル５０を構成する１０本の各導線５１の一端５１ａを、一体のままで接続させることができる。

【0051】

つまり、第１のパッド列４１は、第１のフラットケーブル５０を構成する導線５１間を引き裂いて一端５１ａ間の間隔を広げることなく、そのままの状態で全ての導線５１の一端５１ａを各第１のパッド４１ａに接続させることができる。導線５１の一端５１ａと各第１のパッド４１ａとの接続は、例えば、半田付けである。

【0052】

第１のフラットケーブル５０を構成する１０本の各導線５１の他端５１ｂには、図３に示すように、１０本の導線５１をひとまとめに固定した、いわゆる１．２７ピッチのコネクタ５２が接続されている。１．２７ピッチのコネクタ５２は、外部の機器から延びた１．２７ピッチの別のコネクタと嵌合可能である。

【0053】

第２のパッド列４２は、本実施形態においては１０個の第２のパッド４２ａが一定の間隔（例えば、２．５４［ｍｍ］）で、パッド並び方向Ｍに平行な一直線上に並んで形成されている。第２のパッド４２ａは、第１のパッド４１ａよりサイズが大きく、また、パッド間の間隔も第１のパッド４１ａより大きい。したがって、第２のパッド列４２は、１０個の第２のパッド４２ａの全体で、図５に示すように、幅Ｌ１より大きい幅Ｌ２（＞Ｌ１）で形成されている。第２のパッド列４２は、図６，７に示す第２のフラットケーブル６０（配線）が接続される端子である。

【0054】

なお、第２のパッド列４２から出力される信号は、第１のパッド列４１から出力される信号と同じである。すなわち、第２のパッド列４２は、第１のパッド列４１と同じ機能を有する。

【0055】

第２のフラットケーブル６０も、第１のフラットケーブル５０と同様、プリント基板４０に設けられた電気（電子）回路によって生成された信号を外部に出力する配線である。第２のフラットケーブル６０は、１０本の導線６１が並んで一体の平坦な束に形成されたものであり、導線６１は導線５１に比べて線径が太く形成されているため、導線６１間は導線５１間よりも広い、例えばピッチ２．５４［ｍｍ］で形成されている。

【0056】

第２のフラットケーブル６０は、１０本の導線６１の束の線幅Ｗ２（図７参照）は、第１のパッド列４１の幅Ｌ１よりも大きく、第２のパッド列４２の幅Ｌ２と略等しい。第２のフラットケーブル６０は、導線６１間のピッチが２．５４［ｍｍ］に限定されず、また、導線６１の数も１０本に限定されない。また、第２のフラットケーブル６０は、導線６１間のピッチが互いに異なっていてもよい。

【0057】

したがって、プリント基板４０は、導線６１を、上面４０ａに沿って、第２のパッド列４２のパッド並び方向Ｍに直交する配線延在方向Ｎに延びるように配置した状態（図７参照）で、第２のパッド列４２を構成する１０個の各第２のパッド４２ａに、第２のフラットケーブル６０を構成する１０本の各導線６１の一端６１ａを、一体のままで接続させることができる。

【0058】

つまり、第２のパッド列４２は、第２のフラットケーブル６０を構成する導線６１間を引き裂いて、一端６１ａ間の間隔を広げることなく、そのままの状態で全ての導線６１の一端６１ａを各第２のパッド４２ａに接続させることができる。導線６１の一端６１ａと各第２のパッド４２ａとの接続も、例えば、半田付けである。

【0059】

第２のフラットケーブル６０を構成する１０本の各導線６１の他端６１ｂには、図６に示すように、１０本の導線６１をひとまとめに固定した、いわゆる２．５４ピッチのコネクタ６２が接続されている。２．５４ピッチのコネクタ６２は、外部の機器から延びた２．５４ピッチの別のコネクタと嵌合可能である。

【0060】

なお、２．５４ピッチのコネクタ６２は、１．２７ピッチのコネクタ５２と嵌合可能の別のコネクタとは嵌合することができず、一方、１．２７ピッチのコネクタ５２は、２．５４ピッチのコネクタ６２と嵌合可能の別のコネクタとは嵌合することができない。

【0061】

したがって、モータ１００に接続される外部の機器から延びた別のコネクタが１．２７ピッチのコネクタの場合、モータ１００は、プリント基板４０の第１のパッド列４１に、第１のフラットケーブル５０が接続され、モータ１００に接続される外部の機器から延びた別のコネクタが２．５４ピッチのコネクタの場合、モータ１００は、プリント基板４０の第２のパッド列４２に、第２のフラットケーブル６０が接続される。

【0062】

ここで、第１のパッド列４１と第２のパッド列４２とは、図５に示すように、パッドが並んだ方向（第１のパッド４１ａが並んだ方向と第２のパッド４２ａが並んだ方向）Ｍが互いに平行となる配置で形成されている。

【0063】

また、第２のパッド列４２の幅Ｌ２は、第１のパッド列４１の幅Ｌ１よりも広いため、図５に示すように、第２のパッド列４２は、第１のパッド列４１よりも、プリント基板４０の外形輪郭である概略円形の中心Ｃに近い位置に形成されている。つまり、第２のパッド列４２は、プリント基板４０の概略円形の直径Ｄ１に近い幅Ｌ２（＜直径Ｄ１）を有しているため、直径Ｄ１となる弦に近い位置に形成されている。

【0064】

一方、第１のパッド列４１の幅Ｌ１は、第２のパッド列４２の幅Ｌ２よりも狭いため、第１のパッド列４１は、第２のパッド列４２よりも、プリント基板４０の中心Ｃから遠い位置に形成されている。つまり、第１のパッド列４１は、第２のパッド列４２よりも、直径Ｄ１となる弦から遠い位置に形成されている。

【0065】

第１のパッド列４１に第１のフラットケーブル５０が接続された状態は、図２，３に示すように、プリント基板４０の上面４０ａに沿って、かつ、図４に示すように、配線延在方向Ｎで、第２のパッド列４２が形成された側とは反対向きに延びるように、各導線５１の一端５１ａが各第１のパッド４１ａに接続される。また、各第１のパッド４１ａに接続された各導線５１の一端５１ａ及び第２のパッド列４２は、図１に示すように、キャップ１２によって覆われる。

【0066】

一方、第２のパッド列４２に第２のフラットケーブル６０が接続された状態は、図６に示すように、プリント基板４０の上面４０ａに沿って、かつ、図７に示すように、配線延在方向Ｎで、第１のパッド列４１が形成された側に向けて延びるように、各導線６１の一端６１ａが各第２のパッド４２ａに接続される。このとき、第１のパッド列４１は、第２のパッド列４２に接続された第２のフラットケーブル６０によって覆われた状態となる。この状態では、第１のパッド列４１は、中心Ｃに沿った方向から見て、第２のパッド列４２に接続された第２のフラットケーブル６０によって覆われて保護される。また、各第２のパッド４２ａに接続された各導線６１の一端６１ａは、図８に示すように、キャップ１３によって覆われる。

【0067】

なお、プリント基板４０は、第１のパッド列４１に第１のフラットケーブル５０が接続された状態又は第２のパッド列４２に第２のフラットケーブル６０が接続された状態で、上面４０ａを絶縁材料で被覆（コーティング）して、パッド列４１，４２とフラットケーブル５０，６０との接続部を保護することが好ましい。

【0068】

以上のように構成されたモータ１００は、エンコーダ部３０のプリント基板４０が、幅Ｌ１の第１のパッド列４１と幅Ｌ１よりも広い幅Ｌ２の第２のパッド列４２との２種類のパッド列が形成されている。第１のパッド列４１は、幅Ｌ１が第１のフラットケーブル５０の導線５１の線幅Ｗ１に対応して形成され、第２のパッド列４２は、幅Ｌ２が、第２のフラットケーブル６０の導線６１の線幅Ｗ２に対応して形成されている。

【0069】

言い換えると、第１のパッド列４１は、複数の第１のパッド４１ａのパッド並び方向Ｍにおけるピッチが、第１のフラットケーブル５０の複数の導線５１のパッド並び方向Ｍにおけるピッチに対応して形成され、第２のパッド列４２は、複数の第２のパッド４２ａのパッド並び方向Ｍにおけるピッチが、第２のフラットケーブル６０の複数の導線６１のパッド並び方向Ｍにおけるピッチに対応して形成されている。

【0070】

これにより、モータ１００は、接続相手である外部の機器が有するコネクタのサイズの大小に応じて、サイズが異なる２種類のコネクタ５２，６２を有する、互いに線幅Ｗが異なる第１のフラットケーブル５０又は第２のフラットケーブル６０を選択的に、共通するプリント基板４０に接続することができる。

【0071】

このように、モータ１００は、中間に変換用コネクタを介在させることなく、また、サイズの異なるコネクタを有するフラットケーブルごとに異なるプリント基板を用意することなく、線径又は幅の異なる２種類の導線５１，６１をそれぞれ有する第１のフラットケーブル５０、第２のフラットケーブルを６０に対応することができ、部品の管理が複雑になるのを防止し、コストの上昇を防止することができる。

【0072】

［導線を屈曲させた状態に関する説明］
図９は、プリント基板４０に第１のフラットケーブル５０が接続されたモータ１００において、導線５１をプリント基板４０の上面４０ａに直交する方向（中心Ｃに沿った方向）に屈曲させた状態を示す、図１相当の斜視図、図１０は図９に示したモータ１００を、中心Ｃを含む１つの面で切断した、図２相当の断面図である。

【0073】

また、図１１は、プリント基板４０に第２のフラットケーブル６０が接続されたモータ１００において、導線６１をプリント基板４０の上面４０ａに直交する方向（中心Ｃに沿った方向）に屈曲させた状態を示す、図８相当の斜視図、図１２は図１１に示したモータ１００を、中心Ｃを含む１つの面で切断した、図２相当の断面図である。

【0074】

また、図１３は、図９に示したモータ１００においてコネクタ５２を除いた平面図、図１４は、図１１に示したモータ１００においてコネクタ６２を除いた平面図である。

【0075】

実施形態のモータ１００は、プリント基板４０に第１のフラットケーブル５０が接続されている状態で、図９，１０に示すように、導線５１を、一端５１ａと他端５１ｂとの間の途中の部分でプリント基板４０の上面４０ａに直交する方向（中心Ｃに沿った方向）に屈曲させた状態とすることができる。つまり、図１０に示すように、プリント基板４０の上面４０ａに沿うように第１のパッド列４１に接続されてキャップ１２の開口１２ａからキャップ１２の外部に引き出された導線５１は、この開口１２ａから外部に露出した途中の部分において、中心Ｃに沿って図示の上方に向けて、曲げ半径Ｒ１で屈曲させた状態とされる。

【0076】

このとき、中心Ｃに沿って上方に屈曲した導線５１及びプリント基板４０を通過した導線２６は、図１０，１３に示すように、中心Ｃに沿った方向から見て、モータ１００の外形輪郭となる直径Ｄ０の内側の領域内に収められる。つまり、モータ１００は、導線５１を中心Ｃ方向に屈曲した状態で、導線５１及び導線２６まで含めたモータ１００の占有領域を、モータ１００の筐体１０の外形の領域と、その外形を、中心Ｃ方向に延長した領域とを合わせた、直径Ｄ０の円柱状の範囲内（空間内）とすることができる。

【0077】

したがって、モータ１００は、導線５１を中心Ｃ方向に屈曲させた状態で、占有領域をコンパクトで単純な形状の範囲に収めることができる。

【0078】

実施形態のモータ１００は、プリント基板４０に第２のフラットケーブル６０が接続されている状態で、図１１，１２に示すように、導線６１を、一端６１ａと他端６１ｂとの間の途中の部分でプリント基板４０の上面４０ａに直交する方向（中心Ｃに沿った方向）に屈曲させた状態とすることができる。つまり、図１２に示すように、プリント基板４０の上面４０ａに沿うように第２のパッド列４２に接続されてキャップ１３の開口１３ａからキャップ１３の外部に引き出された導線６１は、この開口１３ａから外部に露出した途中の部分において、中心Ｃに沿って図示の上方に向けて、曲げ半径Ｒ２（＞Ｒ１）で屈曲させた状態とされる。

【0079】

このとき、導線６１は、導線５１よりも線径が太いため、導線５１よりも曲げに対する剛性が強い。したがって、導線６１の曲げ半径Ｒ２は、導線５１の曲げ半径Ｒ１より大きくなる。

【0080】

しかし、導線６１の一端６１ａが接続される第２のパッド４２ａは、導線５１の一端５１ａが接続される第１のパッド４１ａよりも、中心Ｃに近い位置に形成されている。したがって、モータ１００は、第２のパッド４２ａに接続された一端６１ａからモータ１００の外形輪郭までの、Ｎ方向に沿った長さ（図１２参照）を、第１のパッド４１ａに接続された一端５１ａからモータ１００の外形輪郭までの、Ｎ方向に沿った長さ（図１０参照）よりも、長く確保することができる。

【0081】

このように、モータ１００は、第１のパッド列４１に対する第２のパッド列４２の配置により、導線６１の曲げ半径Ｒ２が導線５１の曲げ半径Ｒ１より大きくても、中心Ｃに沿って上方に屈曲した導線６１及びプリント基板４０を通過した導線２６は、図１２，１４に示すように、中心Ｃに沿った方向から見て、モータ１００の外形輪郭となる直径Ｄ０の内側の領域内に収められる。

【0082】

つまり、モータ１００は、導線６１を中心Ｃ方向に屈曲した状態で、導線６１及び導線２６まで含めたモータ１００の占有領域を、モータ１００の筐体１０の外形の領域とその外形を中心Ｃ方向に延長した領域とを合わせた、直径Ｄ０の円柱状の範囲内（空間内）、とすることができる。

【0083】

したがって、モータ１００は、導線６１を中心Ｃ方向に屈曲させた状態で、占有領域をコンパクトで単純な形状の範囲に収めることができ、モータ１００を他の外部機器に接続する場合に、他の外部機器におけるモータ１００の設置スペースを確保し易くすることに貢献することができる。

【0084】

さらに、モータ１００は、図１４に示すように、キャップ１３の開口１３ａを形成する天板の切り欠きが、図１３に示すキャップ１２の開口１２ａを形成する天板の切り欠きに比べて、中心Ｃにより近い位置まで大きく形成されている。

【0085】

このような、キャップ１２に対するキャップ１３の構成は、導線６１の曲げ半径Ｒ２が導線５１の曲げ半径Ｒ１よりも大きい場合に中心Ｃに沿って上方に屈曲した導線６１の占有領域を、モータ１００の外形輪郭となる直径Ｄ０の内側の領域内に収めるために、導線６１の屈曲の開始位置を導線５１の屈曲の開始位置よりも中心Ｃに近づけるのに役立てることができる。

【0086】

実施形態のモータ１００は、エンコーダ部３０が、磁気式のロータリーエンコーダであるが、本発明に係るエンコーダ付きモータは、エンコーダ部が、光学式のロータリーエンコーダ、電磁誘導式のロータリーエンコーダ又は機械式（接触式）のロータリーエンコーダ等のその他の方式のロータリーエンコーダであってもよい。

【0087】

実施形態のモータ１００はコアレスモータであるが、本発明に係るエンコーダ付きモータはコアレスモータに限定されず、コア（鉄心）を有するモータであってもよく、また、本発明に係るエンコーダ付きモータはブラシレスモータであってもよい。

【0088】

実施形態のモータ１００では、２種類のパッド列（第１のパッド列４１、第２のパッド列４２）がプリント基板４０の同一面（上面４０ａ）に形成されているが、本発明に係るエンコーダ付きモータでは、２種類のパッド列がプリント基板の互いに異なる面（上面と下面）に形成されていてもよい。

【0089】

実施形態のモータ１００では、線径や幅の異なる２種類のフラットケーブル（第１のフラットケーブル５０、第２のフラットケーブル６０）に対応するようにパッド（第１のパッド４１ａ、第２のパッド４２ａ）の並んだ方向に沿った幅が異なる２種類のパッド列（第１のパッド列４１、第２のパッド列４２）がプリント基板４０に形成されているが、本発明に係るエンコーダ付きモータは、この形態に限定されない。

【0090】

すなわち、本発明に係るエンコーダ付きモータは、線径や幅の異なる３種類以上のフラットケーブルに対応するように、複数の端子の並んだ方向に沿った幅が異なる３種類以上の端子列がプリント基板に形成されていてもよい。この場合、エンコーダ付きモータは、３種類以上の異なる幅の端子列は、各端子列を構成する複数の端子の並んだ方向が、互いに平行となる配置で形成されていることが好ましい。

【符号の説明】

【0091】

１０ 筐体
２０ モータ本体部
２１ 回転軸
３０ エンコーダ部
４０ プリント基板
４１ 第１のパッド列（端子列）
４１ａ 第１のパッド（端子）
４２ 第２のパッド列（端子列）
４２ａ 第２のパッド（端子）
５０ 第１のフラットケーブル（配線）
６０ 第２のフラットケーブル（配線）
５１，６１ 導線
１００ エンコーダ付きコアレスモータ
Ｃ 中心（軸）
Ｌ１，Ｌ２ 幅
Ｍ パッド並び方向（端子の並んだ方向）
Ｎ 配線延在方向

【要約】

【課題】エンコーダ付きモータにおいて、複数種類の導線の配線に対応可能とする。
【解決手段】エンコーダ付きコアレスモータ１００は、筐体１０の内部に、回転軸２１を含むモータ本体部２０と、回転軸２１の回転角度を検出し回転軸の回転角度を表す信号を生成するプリント基板４０を有するエンコーダ部３０と、を備え、プリント基板４０は、信号を外部に出力する第１のフラットケーブル５０（配線）の導線５１が接続される第１のパッド４１ａ（端子）が並んで形成された第１のパッド列４１（端子列）及び第２のフラットケーブル６０（配線）の導線６１が接続される第２のパッド４２ａ（端子）が並んで形成された第２のパッド列４２（端子列）を有し、第１のパッド４１ａが並んだ方向Ｍに沿った幅Ｌ１と第２のパッド４２ａが並んだ方向Ｍに沿った幅Ｌ２とが異なる。
【選択図】図５

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】