编码器及电动机制造技术

本发明专利技术提供一种具备低成本且磁特性良好的磁屏蔽件的编码器及电动机。电动机(1)具备：转子(2)，其具备旋转轴(20)；定子(3)，其在径向上与转子(2)对置；以及编码器(10)，其检测转子(2)的旋转。编码器(10)具有：固定于旋转轴(20)的轴线方向(L)的一侧(L1)的端部的磁铁保持架(11)；被磁铁保持架(11)保持的磁铁(12)；从轴线方向L的一侧(L1)与磁铁(12)对置的磁传感器(13)及配置有磁传感器(13)的传感器基板(14)；以及围绕磁铁(12)及磁传感器(13)的屏蔽部件(16)。屏蔽部件(16)由冷轧钢板(SPCC)形成，至少进行两次磁退火加工。少进行两次磁退火加工。少进行两次磁退火加工。

【技术实现步骤摘要】
编码器及电动机


[0001]本专利技术涉及编码器及电动机。

技术介绍

[0002]在将定子及转子容纳于电动机壳体的电动机中，使用一种带编码器的电动机，其将编码器壳体固定在电动机壳体的轴线方向的端部，将检测转子的旋转的编码器容纳在编码器壳体的内部。在专利文献1中公开了这种电动机。
[0003]专利文献1的电动机具备将第一轴承保持架及第二轴承保持架固定在容纳定子及转子的筒状壳体的两端的电动机外壳(电动机壳体)，在电动机外壳的轴线方向的端部固定有罩(编码器壳体)。在罩的内侧构成有编码器。编码器具备：经由磁体保持架固定在旋转轴的端部的永磁体；以及装设在与永磁体对置的传感器基板上的磁传感器。传感器基板经由树脂制基板保持架固定于第一轴承保持架。编码器被固定在罩的内侧的屏蔽部件(屏蔽板)包围。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2016－86557号公报
[0007]专利文献2：日本特开平11－275795号公报

技术实现思路

[0008]专利技术所要解决的技术问题
[0009]由于装设于电动机的编码器受各种噪音的影响，因此输出可能因产品的使用环境的变化而变化并产生角度误差。例如，由于干扰磁场的影响而产生角度误差。作为这样的噪音对策，在专利文献1中，将围绕传感器基板及永磁体的金属制屏蔽部件用作磁屏蔽件。
[0010]通常，编码器的磁屏蔽件由电磁软铁、坡莫合金、硅钢、电磁不锈钢等材料形成，但这些材料成本高昂。作为用于使磁屏蔽件的磁特性变得良好的技术，一直以来，进行磁退火加工。例如，在专利文献2中，通过对覆盖步进电动机的屏蔽管进行磁退火加工，提高磁特性，减少由电动机产生的噪音的扩散。由此，尽管是由低成本的材料形成的磁屏蔽件，但能够获得接近由高昂的材料形成的磁屏蔽件的磁遮蔽效果。
[0011]但是，磁退火加工存在磁特性因实施条件、实施次数而不稳定的问题。在专利文献2中，记载了通过磁退火加工来提高噪音减小效果的技术，但未对因磁退火加工的实施条件、实施次数导致的磁特性的偏差进行验证。另外，编码器的磁屏蔽件有时受配置于内部的永磁体的影响而具有滞后。因此，作为磁特性，要求矫顽力的减小及稳定化，但在专利文献2中，未对矫顽力的减小效果进行验证。
[0012]鉴于以上的问题，本专利技术的课题在于提供一种具备低成本且磁特性良好的磁屏蔽件的编码器。
[0013]解决技术问题所采用的技术方案
[0014]为了解决上述课题，本专利技术提供一种编码器，其检测具备转子和定子的电动机的旋转，所述转子具备旋转轴，所述定子在径向上与所述转子对置，所述编码器的特征在于，具有：磁铁保持架，所述磁铁保持架固定于所述旋转轴的轴线方向的一侧的端部；磁铁，所述磁铁保持于所述磁铁保持架；磁传感器，所述磁传感器从所述轴线方向的一侧与所述磁铁对置；传感器基板，所述传感器基板配置有所述磁传感器；以及屏蔽部件，所述屏蔽部件围绕所述磁铁及所述磁传感器，所述屏蔽部件由冷轧钢板形成，至少进行两次磁退火加工。
[0015]根据本专利技术，因为具备围绕磁铁及磁传感器的屏蔽部件，所以能够遮蔽干扰磁场，且能够减小干扰磁场对编码器的检测角度的影响。另外，屏蔽部件由冷轧钢板形成，至少进行两次磁退火加工。冷轧钢板容易采购，成本低，加工性也优异。另外，冷轧钢板在通过磁退火加工减小矫顽力而提高作为磁屏蔽件的磁特性时，尽管在一次磁退火加工的情况下磁特性不稳定，但是通过重复两次以上磁退火加工能够稳定地获得低矫顽力。因此，本专利技术的编码器由于具备尽管成本低但是磁特性良好的屏蔽部件，所以能够抑制干扰磁场引起的检测精度的降低。
[0016]在本专利技术中，优选的是，在所述屏蔽部件的表面设置有防腐蚀层。例如，优选的是，所述防腐蚀层是磷含有率为10％以上的高磷无电解镀镍层。这样，防腐蚀层为非磁性，磁特性的稳定性比低磷型或中磷型的无电解镀镍层高。因此，具备磁特性良好且耐环境性高、抗老化的屏蔽部件，所以能够提高编码器的耐久性。
[0017]在本专利技术中，可以采用所述防腐蚀层是镀锌层的结构。或者，可以采用所述防腐蚀层是电沉积涂装的结构。由于这些防腐蚀层为非磁性，因此磁特性良好，且能够提高屏蔽部件的耐久性。因此，能够提高编码器的耐久性。
[0018]在本专利技术中，优选的是，所述磁退火加工在满足以下条件1－4的热处理条件下实施。通过在这样的热处理条件下进行两次以上磁退火加工，能够获得稳定的矫顽力减小效果。
[0019]条件1：加热上升时间60分钟
[0020]条件2：退火时间40分钟以上
[0021]条件3：退火温度850℃
±
10℃
[0022]条件4：炉冷时间120分钟
[0023]在本专利技术中，优选的是，所述屏蔽部件具备底部和侧壁部，所述底部覆盖所述磁铁及所述传感器基板的轴线方向的一侧，所述侧壁部从所述底部的外周缘向所述轴线方向的另一侧延伸并围绕所述磁铁及所述传感器基板的外周侧。这样，可以通过屏蔽部件覆盖未被定子遮蔽的一侧，所以能够有效地遮蔽干扰磁场。因此，能够减小干扰磁场对编码器的检测角度的影响。
[0024]其次，本专利技术是具有上述编码器的电动机。这样，能够提供一种干扰磁场对编码器的检测角度的影响小的带编码器的电动机。
[0025]专利技术效果
[0026]根据本专利技术，由于编码器具备围绕磁铁及磁传感器的屏蔽部件，所以能够屏蔽干扰磁场，能够减小干扰磁场对编码器的检测角度的影响。另外，屏蔽部件由冷轧钢板形成，至少进行两次磁退火加工。冷轧钢板容易采购，成本低，加工性也优异。另外，本专利技术人等已确认：在通过磁退火加工来减小矫顽力而提高作为磁屏蔽件的磁特性时，尽管在一次磁退
火加工的情况下磁特性不稳定，但是通过重复两次以上磁退火加工，能够稳定地获得低的矫顽力。因此，本专利技术的编码器具备尽管成本低但是磁特性良好的屏蔽部件，所以能够抑制干扰磁场引起的检测精度的降低。
附图说明
[0027]图1是具备本专利技术的编码器的电动机的剖视图。
[0028]图2是屏蔽部件的立体图及俯视图。
[0029]图3是表示磁退火加工引起的磁特性的变化的图表。
[0030]附图标记说明
[0031]1…
电动机；2
…
转子；3
…
定子；4
…
电动机壳体；5
…
第一轴承保持架；6
…
第二轴承保持架；7
…
编码器壳体；8
…
密封材料；10
…
编码器；11
…
磁铁保持架；12
…
磁铁；13
…
磁传感器；14
…
传感器基板；15
…
基板保持架；16
…
屏蔽部件；17
…
连接器；19
…
编码器配线；20
…
旋转轴；20A...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种编码器，其检测具备转子和定子的电动机的旋转，所述转子具备旋转轴，所述定子在径向上与所述转子对置，其特征在于，具有：磁铁保持架，所述磁铁保持架固定于所述旋转轴的轴线方向的一侧的端部；磁铁，所述磁铁保持于所述磁铁保持架；磁传感器，所述磁传感器从所述轴线方向的一侧与所述磁铁对置；传感器基板，所述传感器基板配置有所述磁传感器；以及屏蔽部件，所述屏蔽部件围绕所述磁铁及所述磁传感器，所述屏蔽部件由冷轧钢板形成，且至少进行两次磁退火加工。2.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，在所述屏蔽部件的表面设置有防腐蚀层。3.根据权利要求2所述的编码器，其特征在于，所述防腐蚀层是磷含有率为10％以上的高磷无电解镀镍层。4.根据权利要求2所述的编码器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤豊，
申请(专利权)人：日本电产三协株式会社，
类型：发明
国别省市：