JPWO2019239508A1 - エンコーダの組み立て方法、エンコーダ及びサーボモータ - Google Patents

Abstract

エンコーダ（１００−１）は、基板（１）と、基板固定部（３）と、エンコーダリード線（４）とを備える。エンコーダ（１００−１）は、第２基板面（１ｂ）に設けられる電子部品（２）と、電子部品（２）と向き合う底部（５ａ）と、基板固定部（３）の外周部（３ｂ）に回転可能に嵌め込まれると共に少なくともエンコーダリード線（４）が通る開口部（１４）が形成される円筒部（５ｂ）とを有する有底円筒状のカバー（５）とを備える。エンコーダ（１００−１）は、開口部（１４）の縁からカバー（５）の回転方向に沿った向きに伸び、基板固定部（３）の軸方向へのエンコーダリード線（４）の位置ずれを抑制する抑制部を備える。

Description

本発明は、ロータの回転位置を検出するエンコーダ及びサーボモータに関する。

特許文献１には、エンコーダの小型化を図るための技術が開示されている。特許文献１に開示されるエンコーダでは、エンコーダの小型化を図るため、カバーの内側面と基板の外周部との間の隙間に、絶縁部材が設けられている。カバーは、エンコーダ内部への塵埃、金属片などの浸入による絶縁性能の低下を抑制するため、電子部品が設けられる基板を覆う有底筒状に形成される導電性の部材である。絶縁部材を設けることにより、カバーの筒状部と基板との間の隙間を狭くしても、カバー内に設けられる配線部材とカバーの筒状部との間で生じる誘起電圧の上昇が抑制される。そのため、エンコーダの機能の低下を抑制しながら、エンコーダの径方向の大きさを小さくすることができる。

国際公開第２０１３／０９８９３５号

しかしながら、特許文献１に開示されるエンコーダでは、エンコーダリード線を、外部機器に接続する際の作業性を考慮して、エンコーダリード線に余長を持たせる必要がある。そのため、カバーの筒状部に形成される開口部にエンコーダリード線を通した後、カバーの筒状部をモータブラケットに近づけるように移動させるとき、エンコーダリード線の余長部分が、カバーの底部と向き合う位置に配置される電子部品と、カバーの底部との間の隙間に挟まる可能性がある。当該隙間にエンコーダリード線の余長部分が挟まった場合、カバーをモータブラケットへ確実に固定できない。従って、特許文献１に開示されるエンコーダでは、当該隙間にエンコーダリード線の余長部分が挟まらないようにするため、カバーの筒状部の軸方向長を、エンコーダリード線の線径分長くしなければならない。その結果、カバーの軸方向長が長くなり、エンコーダ全体の更なる小型化を図ることができないという課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、カバーの内部に配線されるエンコーダリード線に余長部分が存在する場合でも小型化できるエンコーダを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のエンコーダは、第１基板面と第１基板面側とは逆側の第２基板面とを有する基板と、第１基板面が接する端部を有し、端部に基板が固定される円筒形状の基板固定部と、第２基板面と向き合う位置に設けられ、基板と電気的に接続され、ロータの回転位置を示す信号が伝送されるエンコーダリード線とを備える。エンコーダは、第２基板面に設けられる電子部品と、電子部品と向き合う底部と、基板固定部の外周部に回転可能に嵌め込まれると共に少なくともエンコーダリード線が通る開口部が形成される円筒部とを有する有底円筒状のカバーとを備える。エンコーダは、円筒部に設けられ、開口部の縁からカバーの回転方向に沿った向きに伸び、基板固定部の軸方向へのエンコーダリード線の位置ずれを抑制する抑制部を備えることを特徴とする。

本発明に係るエンコーダは、カバーの内部に設けられるエンコーダリード線に余長部分が存在する場合でも小型化できるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係るエンコーダの斜視図 図１に示すカバーに形成される開口部を示す図 図１に示すエンコーダリード線の余長部分が移動する状態を示す第１図 図１に示すエンコーダリード線の余長部分が移動する状態を示す第２図 図１に示すエンコーダリード線の余長部分が移動する状態を示す第３図 図１に示すエンコーダリード線の余長部分が移動する状態を示す第４図 実施の形態１の第１変形例に係るエンコーダに設けられるカバーの側面図 実施の形態１の第２変形例に係るエンコーダに設けられるカバーの側面図 本発明の実施の形態２に係るエンコーダの斜視図 実施の形態２の第１変形例に係るエンコーダに設けられるカバーの側面図 実施の形態２の第２変形例に係るエンコーダに設けられるカバーの側面図 本発明の実施の形態３に係るサーボモータの外観図

以下に、本発明の実施の形態に係るエンコーダ及びサーボモータを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係るエンコーダの斜視図である。図２は図１に示すカバーに形成される開口部を示す図である。実施の形態１に係るエンコーダ１００−１は、第１基板面１ａと第１基板面１ａ側とは逆側の第２基板面１ｂとを有する基板１と、第２基板面１ｂに設けられる電子部品２と、第１基板面１ａが接する端部３ａを有し、端部３ａに基板１が固定される円筒形状の基板固定部３と、第２基板面１ｂと向き合う位置に設けられ、基板１と電気的に接続され、ロータの回転位置を示す信号が伝送されるエンコーダリード線４とを備える。またエンコーダ１００−１は、電子部品２と向き合う底部５ａと、電子部品２と底部５ａとの間の隙間がエンコーダリード線４の線径よりも小さくなるようにブラケット８の円筒部８ａの外周部８ａ１に回転可能に嵌め込まれると共に少なくともエンコーダリード線４が通る開口部が形成される円筒部５ｂとを有する有底円筒状のカバー５と、円筒部５ｂに設けられ基板固定部３の軸方向へのエンコーダリード線４の位置ずれを抑制する抑制部６とを備える。

基板固定部３の径方向中心を通る中心軸ＡＸが伸びる軸方向は、図１，２において符号Ｄ１で示される方向に等しい。カバー５の回転方向は、図１，２において符号Ｄ２で示される方向に等しい。

基板固定部３は、ねじ７を用いてブラケット８の円筒部８ａの軸方向の端部へ着脱可能に固定される。ブラケット８は、不図示のモータケースの軸方向端部を閉塞する部材である板状の板部８ｂと、板部８ｂの基板固定部３側の端面に設けられる円筒部８ａとにより構成される。円筒部８ａは、絶縁性の材料を用いて板部８ｂと一体形成で製造したものでもよい。絶縁性の材料は、例えば、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマーなどである。絶縁性の樹脂を用いてダイカストによりブラケット８を製造することによって、複雑な形状のブラケット８を安価に製造することができる。ブラケット８の円筒部８ａの外径は、基板固定部３の外径よりも大きく、かつ、カバー５の円筒部５ｂの内径とほぼ等しい。また基板固定部３は、上記の絶縁性の材料を用いてブラケット８の円筒部８ａとは別に製造された後にブラケット８へ取り付けられるが、絶縁性の材料を用いてブラケット８の円筒部８ａと一体形成で製造したものでもよい。上記の絶縁性の樹脂を用いてダイカストにより基板固定部３を製造することによって、複雑な形状の基板固定部３を安価に製造することができる。なお本実施の形態では、基板固定部３がブラケット８の円筒部８ａと別体で製造された場合の構成例について説明するが、基板固定部３がブラケット８の円筒部８ａと一体成形で製造されている場合、一体成形で製造された基板固定部３及び円筒部８ａの全体を、基板固定部３とし、又はブラケット８としてもよい。

基板固定部３には突起３ｃが形成される。突起３ｃは、基板固定部３の端部３ａから軸方向に伸びる突形状の部材である。突起３ｃは、基板固定部３の端部３ａと基板固定部３の外周部３ｂとが成す角部に形成される。基板固定部３の端部３ａは、基板固定部３のブラケット８側とは逆側の端部である。図１には、説明を簡単化するため、１つの突起３ｃのみ示されるが、突起３ｃは複数設けられているものとし、複数の突起３ｃは、回転方向に互いに離れて配列される。図２では突起３ｃの図示が省略される。突起３ｃは、基板１の径方向外側に形成される窪み１ｄに嵌め込まれる。窪み１ｄは、基板１の外周部１ｃから基板１の径方向中心に向かって突形状の凹部である。突起３ｃと窪み１ｄとの間には、不図示の接着剤が設けられる。接着剤が設けられることによって、接着剤が設けられていない場合に比べて、基板１の窪み１ｄと突起３ｃとの接触面積が増加し、基板１が基板固定部３へ強固に固定される。

なお、突起３ｃの軸方向の長さは、基板１を保持できる長さであればよいが、例えば突起３ｃの先端が第２基板面１ｂよりも突き出るように、基板１の軸方向の厚みに相当する寸法よりも長くしてもよい。これにより、カバー５が回転したときに、例えば突起３ｃの径方向外側に配線される不図示のモータリード線が基板１に近づいて、モータリード線からのノイズが基板１に設けられる電子部品２、位置検出部などに与える影響を抑制できる。従って、突起３ｃを長くすることにより、ロータの回転位置の検出精度の低下を抑制できる。モータリード線は、不図示のモータへ電力を供給する配線である。

電子部品２は、例えば、位置検出部で検出されたロータの回転位置を示す信号を生成する信号生成回路、当該信号をエンコーダリード線４に出力する信号出力回路などを構成する部品でもよいし、エンコーダ１００−１の外部に設けられるサーボアンプから供給される電力を位置検出部などへ供給する電源回路を構成する部品でもよい。電子部品２は、例えばＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、抵抗器、コイル、コンデンサなどである。電子部品２は１つでもよいし複数でもよい。図１及び図２では説明を簡単化するため、円筒状の構造体で電子部品２を模擬している。位置検出部は、不図示のロータの回転位置を検出する光学部品であり、例えば、基板固定部３の内側において、基板１の第１基板面１ａに設けられる。第１基板面１ａは、基板固定部３と向き合う基板１の端面である。

基板１の第２基板面１ｂには、電子部品２以外にも第１コネクタ９が設けられる。第２基板面１ｂは、カバー５の底部５ａと向き合う基板１の端面である。第１コネクタ９は、基板１上のパターン配線を介して、電子部品２及び位置検出部と電気的に接続される。第１コネクタ９には第２コネクタ１０が接続される。第２コネクタ１０にはエンコーダリード線４の一端が接続される。第２コネクタ１０が第１コネクタ９に接続されることにより、エンコーダリード線４が、電子部品２及び位置検出部と電気的に接続される。第１コネクタ９及び第２コネクタ１０を用いることにより、エンコーダリード線４の基板１への接続が容易化される。なおエンコーダリード線４は、エンコーダリード線４が電子部品２と電気的に接続されればよく、第１コネクタ９及び第２コネクタ１０を用いずに、例えば基板１上の配線パターンに直接半田付けによって接続されてもよい。なお図１及び図２では、説明を簡単化するため１本のエンコーダリード線４が示されるが、エンコーダリード線４は、複数の信号線で構成される信号群である。

エンコーダリード線４の他端には第３コネクタ１１が接続される。第３コネクタ１１は中継コネクタ１２に接続される。中継コネクタ１２は、エンコーダリード線４と不図示のモータリード線とを、エンコーダ１００−１の外部に設けられるサーボアンプへ接続するためのコネクタである。中継コネクタ１２には、サーボアンプから伸びるケーブル１３が接続される。中継コネクタ１２は、カバー５の円筒部５ｂに形成される開口部１４を閉塞するように、カバー５の円筒部５ｂの外周部５ｄに固定される。開口部１４の詳細は後述する。なお、中継コネクタ１２には、第２コネクタ１０以外にも、モータリード線に接続される。

カバー５は、エンコーダ１００−１内部への塵埃、金属片などの浸入による絶縁性能の低下を抑制するための部品である。カバー５は、前述した絶縁性の材料を用いてダイカスト成形で筒状に形成したものでもよいし、銅合金、鋳鉄、鋼、鉄合金などの金属を用いてダイカスト成形で筒状に形成したものでもよい。金属でカバー５を製造することにより、カバー５の内側に存在する電子回路がカバー５の外部の磁界から保護される。

カバー５の円筒部５ｂの内周面５ｂ１と、ブラケット８の円筒部８ａの外周部８ａ１との間には、例えば不図示のＯリングが設けられる。ブラケット８の円筒部８ａにカバー５が嵌め込まれたとき、Ｏリングによって、ブラケット８の円筒部８ａとカバー５との間の隙間が塞がれるため、カバー５の内部に塵埃、金属片などが浸入することを抑制できる。また図２に示すようにカバー５の開口端５ｃ側には、カバー５の円筒部５ｂの外周部５ｄから径方向外側に伸びる鍔部５ｅが形成される。鍔部５ｅからブラケット８の板部８ｂに向けてねじ７がねじ込まれることによって、カバー５がブラケット８へ固定される。

カバー５の円筒部５ｂには開口部１４が形成され、開口部１４には抑制部６が設けられる。抑制部６は、カバー５の回転時におけるエンコーダリード線４の軸方向への位置ずれを抑制するための部材である。抑制部６は、カバー５と一体成形で製造されたものでもよいし、カバー５とは別に製造されたものでもよい。カバー５とは別に製造された抑制部６が用いられる場合、開口部１４を形作る壁面１５に、抑制部６が接着などで固定される。

抑制部６は、開口部１４を形作る壁面１５の内、カバー５の回転方向における第１壁面１５１から、第１壁面１５１と向き合う第２壁面１５２に向かって伸びる。すなわち、抑制部６は、開口部１４の縁からカバー５の回転方向に沿った向きに伸びる。第１壁面１５１に抑制部６が設けられることにより、開口部１４を形作る壁面１５の内、カバー５の底部５ａ側に位置する第３壁面１５３と、第３壁面１５３と向き合う抑制部６の第１端面６１との間には、窪み形状の第１空間１６が形成される。第１空間１６の軸方向の幅は、エンコーダリード線４の線径よりも広い。なおエンコーダリード線４は、前述したように、複数の信号線で構成されるため、エンコーダリード線４の線径は、複数の信号線を束ねた信号線群の太さとしてもよい。

また第１壁面１５１に抑制部６が設けられることにより、開口部１４を形作る壁面１５の内、カバー５の開口端５ｃ側に位置する第４壁面１５４と、第４壁面１５４と向き合う抑制部６の第２端面６２との間には、不図示のモータリード線が通る第２空間１７が形成される。

エンコーダ１００−１を組み立てる場合、まず、基板固定部３に基板１が設置され、その後、第１コネクタ９が第２コネクタ１０に接続される。第１コネクタ９が第２コネクタ１０に接続された後、エンコーダリード線４に設けられる第３コネクタ１１は、カバー５の円筒部５ｂの内側から、開口部１４を介して、カバー５の円筒部５ｂの外側へ引き出される。第３コネクタ１１がカバー５の円筒部５ｂの外側へ引き出された後、第３コネクタ１１に中継コネクタ１２が接続される。

このように、第３コネクタ１１の中継コネクタ１２への接続作業性を考慮して、エンコーダリード線４には、余長を持たせる必要がある。但し、エンコーダリード線４に余長を持たせた場合、カバー５の円筒部５ｂがブラケット８の円筒部８ａに嵌め込まれる際、エンコーダリード線４の余長部分が、カバー５の底部５ａと電子部品２との間の隙間に挟まる可能性がある。実施の形態１に係るエンコーダ１００−１は、カバー５が回転可能にブラケット８の円筒部８ａに嵌め込まれる構造を有するため、カバー５の円筒部５ｂがブラケット８の円筒部８ａに嵌め込まれたときに、カバー５の底部５ａと電子部品２との間にエンコーダリード線４の余長部分が挟まった場合でも、カバー５の円筒部５ｂがブラケット８の板部８ｂに向かって押し付けられた状態で、カバー５を回転させることによって、カバー５内の空間の内、カバー５の底部５ａと電子部品２との間の隙間以外の領域、すなわち電子部品２とカバー５の円筒部５ｂとが向き合う領域に、エンコーダリード線４の余長部分を移動させることができる。

次にエンコーダ１００−１の組立時にエンコーダリード線４の余長部分が移動する様子について説明する。図３は図１に示すエンコーダリード線の余長部分が移動する状態を示す第１図である。図４は図１に示すエンコーダリード線の余長部分が移動する状態を示す第２図である。図５は図１に示すエンコーダリード線の余長部分が移動する状態を示す第３図である。図６は図１に示すエンコーダリード線の余長部分が移動する状態を示す第４図である。

図３には、エンコーダリード線４の余長部分４Ａが、カバー５の底部５ａと電子部品２との間の隙間ＣＬ１に挟まった状態が示されている。余長部分４Ａは、例えば、エンコーダリード線４の一端から他端までの範囲の内、中間部分である。

図４には、中継コネクタ１２が固定されたカバー５の円筒部５ｂが、ブラケット８の板部８ｂに向かって押し付けられた状態で、時計回りに回転されたときのエンコーダリード線４の状態が示される。カバー５の円筒部５ｂの回転に伴い、エンコーダリード線４の余長部分４Ａは、図１に示すカバー５の底部５ａに擦れることによって、カバー５の底部５ａと電子部品２との間の隙間ＣＬ１から、電子部品２とカバー５の円筒部５ｂとが向き合う領域１８に向かって移動する。

図４に示す状態から、さらにカバー５が時計回りに回転されると、図５に示すように、エンコーダリード線４の余長部分４Ａは、カバー５の底部５ａと電子部品２との間の隙間ＣＬ１から、電子部品２とカバー５の円筒部５ｂとが向き合う領域１８に押し出される。

図５に示す状態から、カバー５が反時計回りに回転されると、図６に示すように、エンコーダリード線４の余長部分４Ａは、引き伸ばされて、電子部品２とカバー５の円筒部５ｂとが向き合う領域１８に配線される。

このように実施の形態１に係るエンコーダ１００−１は、カバー５が回転可能にブラケット８の円筒部８ａに嵌め込まれる構造を有するため、カバー５の底部５ａと電子部品２との間に、エンコーダリード線４の余長部分４Ａが挟まった場合でも、カバー５を回転させることによって、電子部品２とカバー５の円筒部５ｂとが向き合う領域１８に、エンコーダリード線４の余長部分４Ａを移動させることができる。従って、第３コネクタ１１の接続作業性を考慮して、エンコーダリード線４に余長を持たせている場合でも、カバー５の底部５ａと電子部品２との間に挟まるエンコーダリード線４の線径分、カバー５の筒状部の軸方向長を長くする必要がない。その結果、エンコーダ１００−１の軸方向の長さを、エンコーダリード線４の線径分、短くすることができる。なお、図３では、隙間ＣＬにエンコーダリード線４が挟まっているが、例えば、エンコーダリード線４をカバー５の開口部１４に通した後に、カバー５の開口部１４の近くに第２コネクタ１０が配置されるようにしながら、カバー５をブラケット８の円筒部８ａに嵌め込んだ場合には、第２コネクタ１０と開口部１４とを結ぶ線上に、電子部品２が配置されなくなる。そのため、このようにカバー５が嵌め込まれた場合、隙間ＣＬにエンコーダリード線４が挟まることを防止でき、さらに、カバー５を回転させることでエンコーダリード線４の余長部分４Ａを領域１８に這わせることができる。

また、実施の形態１に係るエンコーダ１００−１では、開口部１４に抑制部６が設けられている。そのため、カバー５の回転中に、エンコーダリード線４が軸方向に移動して、例えば図１に示す隙間ＣＬにエンコーダリード線４が挟まることを抑制できる。従って、カバー５の回転が滑らかになり、エンコーダ１００−１の組立作業性が向上する。なお抑制部６の位置は、エンコーダリード線４が軸方向に移動を抑制できる位置であればよく、例えば図２に示す抑制部６の第１端面６１の軸方向における位置が、図１に示す基板１の第２基板面１ｂの軸方向における位置よりもブラケット８側でもよい。隙間ＣＬは、円筒部５ｂの内周面５ｂ１と向き合う基板１の外周部１ｃの内、少なくとも一部の領域と、当該領域に向き合う円筒部５ｂの内周面５ｂ１との間の径方向幅に等しい。

また、実施の形態１に係るエンコーダ１００−１は、隙間ＣＬが、エンコーダリード線４の線径よりも小さくなるように構成してもよい。これにより、隙間ＣＬがエンコーダリード線４の線径よりも大きい場合に比べて、カバー５の円筒部５ｂの直径を小さくすることができ、エンコーダ１００−１の径方向の寸法が小さくなる。

また、隙間ＣＬが、エンコーダリード線４の線径よりも小さくなるように構成されることによって、エンコーダリード線４の余長部分４Ａが、隙間ＣＬから基板固定部３側に移動することを抑制できる。そのため、基板固定部３の近くに配線される不図示のモータリード線からエンコーダリード線４までの距離が短くなることを抑制できる。従って、モータリード線からのノイズがエンコーダリード線４に重畳され難くなり、ロータの回転位置の検出精度の低下を抑制できる。

なおカバー５は以下のように構成してもよい。図７は実施の形態１の第１変形例に係るエンコーダに設けられるカバーの側面図である。図７に示されるカバー５には、図２に示される抑制部６の代わりに抑制部６Ａが設けられる。図７に示されるカバー５は、軸方向における抑制部６Ａの底部５ａ側の第１端面６１から底部５ａまでの幅Ｗ１が、軸方向における基板１の第２基板面１ｂから底部５ａまでの幅Ｗ２よりも狭くなるように構成されている。このように構成されるカバー５を用いることにより、カバー５の回転中に、エンコーダリード線４が図１に示す隙間ＣＬに挟まることを抑制できる。さらに、例えば図１に示す突起３ｃの先端が第２基板面１ｂよりも突き出でいる場合において、図１に示す突起３ｃの先端からカバー５の底部５ａまでの幅をＷと仮定したとき、ＷとＷ１とがＷ＞Ｗ１の関係を満たすように、抑制部６Ａ及び突起３ｃが構成されていれば、エンコーダリード線４が図１に示す突起３ｃに引っ掛かることを防止できる。従って、例えば抑制部６Ａの第１端面６１の軸方向における位置が、基板１の第２基板面１ｂの軸方向における位置よりもブラケット８側にある場合に比べて、カバー５の回転が滑らかになり、エンコーダ１００−１の組立作業性が向上する。

図８は実施の形態１の第２変形例に係るエンコーダに設けられるカバーの側面図である。図８に示されるカバー５には、図７の抑制部６Ａが設けられ、さらに第１突起６３が設けられている。第１突起６３は、エンコーダリード線４の回転方向への位置ずれを抑制するため、抑制部６Ａの第１端面６１から軸方向に伸びる突形状の部材である。第１突起６３は、抑制部６Ａと一体形成で製造したものでもよいし、抑制部６Ａとは別に製作された後に抑制部６Ａへ取り付けられたものでもよい。第１突起６３は、エンコーダリード線４の回転方向への位置ずれを抑制できればよく、第１突起６３の形状は図示例の形状に限定されない。

実施の形態２．
図９は本発明の実施の形態２に係るエンコーダの斜視図である。実施の形態２に係るエンコーダ１００−２には、基板固定部３の代わりに基板固定部３Ａが用いられる。基板固定部３Ａは、ブラケット８の円筒部８ａに固定される。ブラケット８の円筒部８ａには、ブラケット８の内部とカバー５の内側の空間とを連通させる貫通孔３１が形成される。また基板固定部３Ａには凹部３２が形成される。凹部３２は、基板固定部３Ａの外周部３ｂ全体の内、一部の領域が径方向内側に窪む形状の空間である。凹部３２は、基板固定部３Ａの回転方向に伸び、モータリード線１９が通る配線路として機能する。円筒部８ａの貫通孔３１にモータリード線１９が通される。モータリード線１９の一端には不図示のモータに接続され、モータリード線１９の他端には第４コネクタ２０が接続される。第４コネクタ２０は図１に示す中継コネクタ１２に接続される。なお図９では図示省略されているが、基板固定部３Ａには、図１に示す突起３ｃと同様の突起が設けられているものとする。

実施の形態２に係るエンコーダ１００−２を組み立てる場合、まず基板固定部３Ａに基板１が設置され、その後、第１コネクタ９が第２コネクタ１０に接続される。さらにモータリード線１９の一端が、円筒部８ａの貫通孔３１に挿入される。第３コネクタ１１及び第４コネクタ２０は、カバー５の円筒部５ｂの内側から、開口部１４を介して、カバー５の円筒部５ｂの外側へ引き出される。このとき、モータリード線１９は、基板固定部３Ａの凹部３２に配線され、さらに、抑制部６の第２端面６２側と向き合う位置に配線される。第３コネクタ１１及び第４コネクタ２０がカバー５の円筒部５ｂの外側へ引き出された後、第３コネクタ１１及び第４コネクタ２０に中継コネクタ１２が接続される。その後、カバー５の円筒部５ｂが円筒部８ａに嵌め込まれる。モータリード線１９は、基板固定部３Ａの凹部３２に配線されるため、カバー５の円筒部５ｂがモータリード線１９に干渉することはない。その後カバー５を回転させ、最後に中継コネクタ１２をカバー５の円筒部５ｂに固定する。

実施の形態２に係るエンコーダ１００−２は、実施の形態１に係るエンコーダ１００−１と同様に、カバー５が回転可能に基板固定部３Ａに嵌め込まれる構造を有するため、カバー５の底部５ａと電子部品２との間に、エンコーダリード線４の余長部分４Ａが挟まった場合でも、カバー５を回転させることによって、電子部品２とカバー５の円筒部５ｂとが向き合う領域１８に、エンコーダリード線４の余長部分４Ａを移動させることができる。

また、実施の形態２に係るエンコーダ１００−２では、モータリード線１９が抑制部６の第２端面６２側と向き合う位置に配線されるため、カバー５の回転中に、モータリード線１９が軸方向に移動することを抑制できる。従って、モータリード線１９が軸方向に移動して図９に示す隙間ＣＬに挟まることを抑制できる。その結果、カバー５の回転が滑らかになり、エンコーダ１００−２の組立作業性が向上する。

また実施の形態２に係るエンコーダ１００−２によれば、エンコーダリード線４とモータリード線１９とを軸方向に離しながら、カバー５の回転時におけるエンコーダリード線４及びモータリード線１９のそれぞれの軸方向への位置ずれを抑制することができる。そのため、エンコーダリード線４及びモータリード線１９の双方が、例えば抑制部６の第１端面６１側に通されている場合に比べて、モータリード線１９からエンコーダリード線４までの距離が長くなり、モータリード線１９からのノイズがエンコーダリード線４に伝わり難くなる。従って、モータリード線１９からのノイズによってロータの回転位置の検出精度が低下することを防ぐことができる。

なお実施の形態２に係るエンコーダ１００−２のカバー５は以下のように構成してもよい。図１０は実施の形態２の第１変形例に係るエンコーダに設けられるカバーの側面図である。図１０に示されるカバー５には、図９に示される抑制部６の代わりに抑制部６Ｂが設けられる。図１０に示されるカバー５は、軸方向における抑制部６Ｂの第２端面６２からカバー５の開口端５ｃまでの幅Ｗ３が、軸方向における基板１の第１基板面１ａからカバー５の開口端５ｃまでの幅Ｗ４よりも狭くなるように構成されている。このように構成されるカバー５を用いることにより、カバー５の回転中に、モータリード線１９が図９に示す隙間ＣＬに挟まることを抑制できる。従って、例えば抑制部６Ｂの第２端面６２の軸方向における位置が、基板１の第１基板面１ａの軸方向における位置よりもカバー５の底部５ａ側にある場合に比べて、カバー５の回転が滑らかになり、エンコーダ１００−２の組立作業性が向上する。

また、図１０に示すカバー５を用いることにより、例えば抑制部６Ｂの第２端面６２の軸方向における位置が、基板１の第１基板面１ａの軸方向における位置よりもカバー５の底部５ａ側にある場合に比べて、モータリード線１９から基板１までの軸方向における距離を広げることができる。従って、開口部１４を通るモータリード線１９とエンコーダリード線４との軸方向の距離が広がり、モータリード線１９からのノイズがエンコーダリード線４に伝わり難くなる。その結果、モータリード線１９からのノイズによってロータの回転位置の検出精度が低下することを防ぐことができる。

なお、図１０に示すカバー５は、図７に示されるカバー５と同様に、幅Ｗ１が幅Ｗ２よりも狭くなるように構成してもよい。このように構成することにより、図７に示すカバー５と同様の効果が得られる。

図１１は実施の形態２の第２変形例に係るエンコーダに設けられるカバーの側面図である。図１１に示されるカバー５には、図１０の抑制部６Ｂが設けられ、さらに第１突起６３及び第２突起６４が設けられている。第２突起６４は、モータリード線１９の回転方向への位置ずれを抑制するため、抑制部６Ｂの第２端面６２から軸方向に伸びる突形状の部材である。第２突起６４は、抑制部６Ｂと一体形成で製造したものでもよいし、抑制部６Ｂとは別に製作された後に抑制部６Ｂへ取り付けられたものでもよい。第２突起６４は、モータリード線１９の回転方向への位置ずれを抑制できればよく、その形状は図示例の形状に限定されない。

実施の形態１，２のエンコーダ１００−１，１００−２では、エンコーダリード線４及びモータリード線１９の少なくとも一方が、中継コネクタ１２に接続されることによって、中継コネクタ１２を介して、サーボアンプと電気的に接続される。従って、中継コネクタ１２がない場合に比べて、エンコーダリード線４又はモータリード線１９の配線長を短くすることができ、エンコーダリード線４又はモータリード線１９を開口部１４に通す作業が容易化され、エンコーダ１００−１，１００−２の組立時間が短縮される。

実施の形態３．
図１２は本発明の実施の形態３に係るサーボモータの外観図である。図１２に示すサーボモータ２００は、例えばマシニングセンタ、ＮＣ旋盤、レ−ザ加工機、放電加工機などの工作機械に用いられるモータである。サーボモータ２００は、モータ３００と実施の形態１に係るエンコーダ１００−１とを備える。モータ３００は、ケース３０１と、ケース３０１の端部に設けられるブラケット８と、ケース３０１の内部に設けられ不図示のロータと、ロータに設けられるシャフト３０２とを備える。なお、実施の形態３に係るサーボモータ２００には、実施の形態１に係るエンコーダ１００−１の代わりに、実施の形態２に係るエンコーダ１００−２を用いてもよい。実施の形態３では、実施の形態１のエンコーダ１００−１又は実施の形態２のエンコーダ１００−２が用いられるため、カバー５の円筒部５ｂの軸方向長が短くなり、サーボモータ２００全体の更なる小型化を図ることができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ 基板、１ａ 第１基板面、１ｂ 第２基板面、１ｃ，３ｂ，８ａ１ 外周部、１ｄ 窪み、２ 電子部品、３，３Ａ 基板固定部、３ａ 端部、３ｃ 突起、４ エンコーダリード線、４Ａ 余長部分、５ カバー、５ａ 底部、５ｂ，８ａ 円筒部、５ｂ１ 内周面、５ｃ 開口端、５ｅ 鍔部、６，６Ａ，６Ｂ 抑制部、７ ねじ、８ ブラケット、８ｂ 板部、９ 第１コネクタ、１０ 第２コネクタ、１１ 第３コネクタ、１２ 中継コネクタ、１３ ケーブル、１４ 開口部、１５ 壁面、１６ 第１空間、１７ 第２空間、１８ 領域、１９ モータリード線、２０ 第４コネクタ、３１ 貫通孔、３２ 凹部、６１ 第１端面、６２ 第２端面、６３ 第１突起、６４ 第２突起、１００−１，１００−２ エンコーダ、１５１ 第１壁面、１５２ 第２壁面、１５３ 第３壁面、１５４ 第４壁面、２００ サーボモータ、３００ モータ、３０１ ケース、３０２ シャフト。

本発明は、ロータの回転位置を検出するエンコーダの組み立て方法、エンコーダ及びサーボモータに関する。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、カバーの内部に配線されるエンコーダリード線に余長部分が存在する場合でも小型化できるエンコーダの組み立て方法、エンコーダ及びサーボモータを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、第２基板面に電子部品および前記電子部品と電気的に接続される第１コネクタが搭載される基板と、前記基板の第１基板面が接するように前記基板が搭載固定される円筒状の基板固定部とを有する内側部品と、前記電子部品と隙間を介して向き合う底部と、前記基板固定部の外周部に嵌め込まれ、開口部が形成される円筒部とを有する有底円筒状のカバーとを有し、前記内側部品に対し回転可能である外側部品と、前記カバーの円筒部における前記開口部を閉塞するように、前記円筒部の外周側に固定される中継コネクタと、一端側が前記第１コネクタと接続され、他端側が前記開口部を経由して前記中継コネクタと接続されるエンコーダリード線と、を備えるエンコーダの組み立て方法であって、前記エンコーダリード線と前記第１コネクタおよび前記中継コネクタとの接続時に、前記エンコーダリード線が前記隙間に挟まった場合、前記外側部品を前記内側部品に対し回転させて前記エンコーダリード線を前記隙間から移動させる工程と、前記移動後に、前記カバーを前記基板固定部に固定する工程と、を備えることを特徴とする。

以下に、本発明の実施の形態に係るエンコーダの組み立て方法、エンコーダ及びサーボモータを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

Claims (10)

1. 第１基板面と前記第１基板面側とは逆側の第２基板面とを有する基板と、
   前記第１基板面が接する端部を有し、前記端部に前記基板が固定される円筒形状の基板固定部と、
   前記第２基板面と向き合う位置に設けられ、前記基板と電気的に接続され、ロータの回転位置を示す信号が伝送されるエンコーダリード線と、
   前記第２基板面に設けられる電子部品と、
   前記電子部品と向き合う底部と、前記基板固定部の外周部に回転可能に嵌め込まれると共に少なくともエンコーダリード線が通る開口部が形成される円筒部とを有する有底円筒状のカバーと、
   前記円筒部に設けられ、前記開口部の縁から前記カバーの回転方向に沿った向きに伸び、前記基板固定部の軸方向への前記エンコーダリード線の位置ずれを抑制する抑制部と、
   を備えることを特徴とするエンコーダ。
2. 前記円筒部の内周面と向き合う前記基板の外周部の内、少なくとも一部の領域と、当該領域に向き合う前記円筒部の内周面との間の隙間が、前記線径よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のエンコーダ。
3. 前記軸方向における前記抑制部の前記底部側の第１端面から前記底部までの幅は、
   前記軸方向における前記第２基板面から前記底部までの幅よりも狭いことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンコーダ。
4. 前記第１端面には、前記エンコーダリード線の前記回転方向への位置ずれを抑制する第１突起が設けられることを特徴とする請求項３に記載のエンコーダ。
5. 前記開口部には、前記第１基板面と向き合う位置に設けられモータに電力を供給するモータリード線が通され、
   前記抑制部は、前記エンコーダリード線と前記モータリード線とを前記軸方向に離しながら、前記カバーの回転時における前記エンコーダリード線及び前記モータリード線のそれぞれの前記軸方向への位置ずれを抑制することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のエンコーダ。
6. 前記軸方向における前記抑制部の前記底部側の第１端面とは逆側の第２端面から前記円筒部の開口端までの幅は、
   前記軸方向における前記第１基板面から前記開口端までの幅よりも狭いことを特徴とする請求項５に記載のエンコーダ。
7. 前記第２端面には、前記モータリード線の前記回転方向への位置ずれを抑制する第２突起が設けられることを特徴とする請求項６に記載のエンコーダ。
8. 前記開口部を閉塞するように前記円筒部の外周部に固定される中継コネクタを備え、
   前記エンコーダリード線は前記中継コネクタに接続されることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載のエンコーダ。
9. 前記円筒部は、前記電子部品と前記底部との間の隙間が前記エンコーダリード線の線径より小さくなるように、前記基板固定部の外周部に回転可能に嵌め込まれることを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載のエンコーダ。
10. 請求項１から９の何れか一項に記載のエンコーダと、モータとを備えることを特徴とするサーボモータ。

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