JP5328932B2 - 磁気式アブソリュートエンコーダーおよびモーター - Google Patents
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Description
円形外周面が2極着磁面となっている2極マグネットと、
前記2極マグネットの回転に伴って位相が90度異なる検出信号を得るために用いる2極側第1磁気検出素子および2極側第2磁気検出素子と、
前記2極マグネットに対して同軸状態で隣接配置されており、円形外周面が4極以上の多極着磁面となっている多極マグネットと、
前記多極マグネットの回転に伴って位相が90度異なる検出信号を得るために用いる多極側第1磁気検出素子および多極側第2磁気検出素子と、
前記2極側第1磁気検出素子、前記2極側第2磁気検出素子、前記多極側第1磁気検出素子および前記多極側第2磁気検出素子が実装されているフレキシブルプリント配線基板と、
前記2極マグネットに対して同軸状態に配置された円環状の基板保持部とを有しており、
前記基板保持部は、前記フレキシブルプリント配線基板を前記2極マグネットおよび前記多極マグネットを取り囲むようにループ状に保持しており、
前記2極側第1磁気検出素子および前記2極側第2磁気検出素子は、前記2極マグネットの前記2極着磁面に対して一定の間隔で対峙し、前記多極側第1磁気検出素子および前記多極側第2磁気検出素子は、前記多極マグネットの前記多極着磁面に対して一定の間隔で対峙していることを特徴としている。
モーター回転軸と、
前記モーター回転軸に取り付けたモーターローターと、
前記モーターローターを取り囲む状態に配置されているモーターステーターと、
前記モーター回転軸における前記モーターローターの後側に隣接する部位に配置され、当該モーター回転軸の回転を拘束するための電磁ブレーキと、
前記モーター回転軸における前記電磁ブレーキの後側に隣接する部位に配置され、当該モーター回転軸の回転位置を検出するための磁気式アブソリュートエンコーダーとを有しており、
前記磁気式アブソリュートエンコーダーとして上記構成の磁気式アブソリュートエンコーダーを用いることを特徴としている。
図1(a)および(b)は、それぞれ、本発明を適用した磁気式アブソリュートエンコーダーが組み込まれているモーターを示す概略縦断面図およびその後端面を示す端面図である。図2は、図1(a)におけるII−II線で切断した部分を示す概略横断面図である。
図3は磁気式アブソリュートエンコーダー20の機構部分の摸式図である。磁気式アブソリュートエンコーダー20は、2組の磁気エンコーダーから構成されており、一方は多極磁気エンコーダー21であり、他方は2極磁気エンコーダー22である。多極磁気エンコーダー21は、多極リングマグネット30と、複数個の磁気検出素子、本例では4個のホール素子31〜34とを備えている。多極リングマグネット30は、その円形外周面が多極着磁されて、当該円形外周面に沿って等角度間隔で2対以上の磁極対が形成されている。ホール素子31(M1)および33(M2)からはA相の検出信号が得られ、ホール素子32(M3)、34(M4)からはA相とは位相が90度異なるB相の検出信号が得られるように、これらの配置位置が設定されており、本例ではほぼ90度の角度間隔に配置されている。
図4(a)は基板保持アセンブリ50(基板保持部)およびフレキシブルプリント配線基板60を示す正面図であり、図4(b)はその断面図である。これらの図に示すように、基板保持アセンブリ50は、一定幅の円環状のベース板55と、このベース板55の一方の円環状端面56に固定した同一形状の4個の第1〜第4基板取付台51〜54とを備えている。ベース板55は、円周方向に沿って複数本のボルト穴が形成されており、締結ボルトによってヨーク10に固定されている。
次に、図5は基板保持アセンブリ50に保持されているフレキシブルプリント配線基板60を平面上に展開した状態で示す展開図である。フレキシブルプリント配線基板60は、全体として、一定幅の細長い直線状の基板本体部分65と、この基板本体部分65の長さ方向の中程の部位の一方の側縁部分から斜め方向に一定幅で引き出されている引き出し部分66とを備えており、引き出し部分66の先端は、IF配線基板23の側に接続するための端子部67となっている。また、引き出し部分66の根元部分が繋がっている基板本体部分65の側縁部分には一定幅で根元部分を包含する長さの補強層68が形成された補強部分となっている。
Claims (7)
- 円形外周面が2極着磁面となっている2極マグネットと、
前記2極マグネットの回転に伴って位相が90度異なる検出信号を得るために用いる2極側第1磁気検出素子および2極側第2磁気検出素子と、
前記2極マグネットに対して同軸状態となるように隣接配置されており、円形外周面が4極以上の多極着磁面となっている多極マグネットと、
前記多極マグネットの回転に伴って位相が90度異なる検出信号を得るために用いる多極側第1磁気検出素子および多極側第2磁気検出素子と、
前記2極側第1磁気検出素子、前記2極側第2磁気検出素子、前記多極側第1磁気検出素子および前記多極側第2磁気検出素子が実装されているフレキシブルプリント配線基板と、
前記2極マグネットに対して同軸状態に配置された円環状の基板保持部とを有しており、
前記基板保持部は、前記フレキシブルプリント配線基板を前記2極マグネットおよび前記多極マグネットを取り囲むようにループ状に保持しており、
前記2極側第1磁気検出素子および前記2極側第2磁気検出素子は、前記2極マグネットの前記2極着磁面に対して一定の間隔で対峙し、前記多極側第1磁気検出素子および前記多極側第2磁気検出素子は、前記多極マグネットの前記多極着磁面に対して一定の間隔で対峙しており、
前記基板保持部は、円環状のベース板と、このベース板の円環状端面において同一円上に位置するように所定の角度間隔で配置した第1、第2基板取付台とを備えており、
前記第1、第2基板取付台は、それぞれ、前記同一円の中心を向いている前記円環状端面に垂直な第1、第2基板取付面を備えており、
前記フレキシブルプリント配線基板は、その裏面側の部分が前記第1、第2基板取付面にそれぞれ固定されており、
前記フレキシブルプリント配線基板における前記第1基板取付面に固定されている部分の表面に、前記2極側第1磁気検出素子および前記多極側第1磁気検出素子が実装されており、
前記フレキシブルプリント配線基板における前記第2基板取付面に固定されている部分の表面に、前記2極側第2磁気検出素子および前記多極側第2磁気検出素子が実装されていることを特徴とする磁気式アブソリュートエンコーダー。 - 前記第1、第2基板取付台は、前記円環状端面に対してその円周方向に所定量だけ移動可能に取り付けられ、当該円周方向の位置調整が行われた後に前記円環状端面に対して移動しないように固定されており、
前記フレキシブルプリント配線基板は、前記第1、第2基板取付台の前記第1、第2基板取付面の間において弛みのある状態で架け渡されていることを特徴とする請求項1に記載の磁気式アブソリュートエンコーダー。 - 前記2極マグネットの回転に伴って、前記2極側第1磁気検出素子と同相あるいは逆相の検出信号を得るために用いる2極側第3磁気検出素子、および、前記2極側第2磁気検出素子と同相あるいは逆相の検出信号を得るための2極側第4磁気検出素子と、
前記多極マグネットの回転に伴って、前記多極側第1磁気検出素子と同相あるいは逆相の検出信号を得るために用いる多極側第3磁気検出素子、および、前記多極側第2磁気検出素子と同相あるいは逆相の検出信号を得るための多極側第4磁気検出素子とを有しており、
前記基板保持部は、前記第1、第2基板取付台に加えて、第3基板取付台および第4基板取付台を備え、前記ベース板の前記円環状端面には、同一円上に位置するように、90度の角度間隔で前記第1、第2、第3および第4基板取付台が取り付けられており、
前記第3および第4基板取付台は、それぞれ、前記同一円の中心を向いている前記円環状端面に垂直な第3、第4基板取付面を備えており、
前記フレキシブルプリント配線基板は、その裏面側の部分が前記第1、第2、第3および第4基板取付面にそれぞれ固定されており、
前記フレキシブルプリント配線基板における前記第3基板取付面に固定されている部分の表面に、前記2極側第3磁気検出素子および前記多極側第3磁気検出素子が実装されており、
前記フレキシブルプリント配線基板における前記第4基板取付面に固定されている部分の表面に、前記2極側第4磁気検出素子および前記多極側第4磁気検出素子が実装されていることを特徴とする請求項1に記載の磁気式アブソリュートエンコーダー。 - 前記第1〜第4基板取付台は、それぞれ、前記円環状端面に対してその円周方向に所定量だけ移動可能に取り付けられ、当該円周方向の位置調整が行われた後に前記円環状端面に対して移動しないように固定されており、
前記フレキシブルプリント配線基板は、前記第1および第2基板取付面の間、前記第2および第3基板取付面の間、および前記第3および第4基板取付面の間において、それぞれ、弛みのある状態で架け渡されていることを特徴とする請求項3に記載の磁気式アブソリュートエンコーダー。 - 前記ベース板の前記円環状端面の外側には、当該ベース板の中心を中心として所定角度範囲に亘る円弧状のインターフェース用配線基板が配置されており、
前記フレキシブルプリント配線基板の一方の側縁には、当該側縁から所定幅で引き出されている配線接続用の基板引き出し部分が形成されており、
当該基板引き出し部分は、前記側縁から折り曲げられて、前記ベース板の半径方向の外側に延びて前記インターフェース用配線基板に接続されており、
前記基板引き出し部分は、前記フレキシブルプリント配線基板における他の部分に比べて面外剛性の低い折り曲げが容易な部分であり、
前記基板引き出し部分の根元側部分には折り曲げによる耐久性低下を防止するための補強層が形成されていることを特徴とする請求項1ないし4のうちのいずれかの項に記載の磁気式アブソリュートエンコーダー。 - モーター回転軸と、
前記モーター回転軸に取り付けたモーターローターと、
前記モーターローターを取り囲む状態に配置されているモーターステーターと、
前記モーター回転軸における前記モーターローターの後側に隣接する部位に配置され、当該モーター回転軸の回転を拘束するための電磁ブレーキと、
前記モーター回転軸における前記電磁ブレーキの後側に隣接する部位に配置され、当該モーター回転軸の回転位置を検出するための磁気式アブソリュートエンコーダーとを有しており、
前記磁気式アブソリュートエンコーダーは、請求項1ないし5のうちのいずれかの項に記載の磁気式アブソリュートエンコーダーであることを特徴とするモーター。 - 前記モーター回転軸を前側軸受けおよび後側軸受けを介して回転自在の状態で支持している筒状のモーターケースを有しており、
前記後側軸受けは、前記モーター回転軸における前記電磁ブレーキと前記磁気式アブソリュートエンコーダーの間の部位に配置されており、
前記磁気式アブソリュートエンコーダーの前記ベース板は、前記後側軸受けに対して、モーター中心軸線の後側から当接している軸受け押えとして機能することを特徴とする請求項6に記載のモーター。
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