磁性编码器制造技术

提供一种在空间狭小的地方也能够使用的磁性编码器。将在主轴的前端固定的磁铁、具有检测伴随磁铁转动的磁场变化的霍尔元件并且根据霍尔元件的检测计算主轴的转动角以及根据该转动角信息产生各种信号的ＩＣ芯片作为编码器主体部分。该编码器主体部分连接用于与控制器侧相连接的电缆、在电缆的中途设置有转接部，在转接部中设置基板，该基板安装有向外输出由ＩＣ芯片产生的各种信号的多个回路部和电源回路部，在基板的电缆的中心轴方向的表面上设置第一和第二连接器，在基板的电缆的中心轴方向的背面上设置第三和第四连接器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种诸如在多关节机器人的各关节的转动角的检测、车辆方向盘的位置的检测、无刷直流马达的控制中所使用的小型磁性编码器。
技术介绍
传统的磁性编码器在马达主体的输出侧相反的端面上同轴安装。该磁性编码器在马达主轴的底端部分外周固定的圆盘状凸台上固定由磁性材料制成的圆盘状后轭(バツクヨ一ク)，在该后轭的表面上安装圆盘状的磁极，而且，在马达的轴方向上与磁极离开的位置上固定基板。在该基板上在与磁极相对置的位置上固定有霍尔元件(例如参照专利文献1)。特许文献1特开平9-308171号公报(第3页、图1)在前述的传统磁性编码器的基板上除了安装有根据霍尔元件的检测信号计算马达的转动位置等的信号处理回路之外，还安装有对基于信号处理回路的计算处理的信号进行输出的回路以及为这些回路供电的电源回路等。因此，基板的形状减小受到限制，编码器主体本身的小型化困难。
技术实现思路
本专利技术是为解决上述课题而作出的，目的在于提供一种能够在空间狭小的场所使用的磁性编码器。根据本专利技术的磁性编码器，其具有在主轴的前端固定的磁铁；计算处理部，其具有检测与该磁铁转动相伴随的磁场变化的霍尔元件，根据该霍尔元件的检测而计算主轴的转动角，并且根据该转动角生成各种信号；将由该计算处理部产生的各种信号分别向外输出的多个回路部；向计算处理部和多个回路部供电的电源回路部，其中，主轴和磁铁、计算处理部作为编码器主体部分，该编码器主体部分连接用于和控制器侧相连接的电缆，在所述电缆的中途设置有转接部，该转接部包括安装有多个回路部和电源回路部的基板；第一和第二连接器，该第一和第二连接器在该基板的电缆的中心轴方向的表面上彼此对置安装，一个连接在码器主体部分侧的电缆上，另一个连接在与控制器侧相连接的电缆上；第三和第四连接器，该第三和第四连接器在基板的电缆的中心轴方向的背面上彼此对置安装，一个连接在编码器主体部分侧的电缆的，另一个连接在与控制器侧相连接的电缆上。通过本专利技术，主轴和磁铁、计算处理部作为编码器主体部分，在与该编码器主体部分相连接的电缆的中途设置具有基板的转接部，由于分别在该基板的电缆的中心轴方向的表面安装了彼此对置的第一和第二连接器，以及在该基板的电缆的中心轴方向的背面安装了彼此对置的第三和第四连接器，编码器主体部分变小，并且转接部在与电缆的中心轴垂直的宽度方向的尺寸变短，由此，用户方的设计自由度变大，即使空间狭小的地方也能容易配线。附图说明图1是示出根据本专利技术实施例的磁性编码器的一部分截面的外观图。图2是示出磁性编码器的转接部的结构的侧视图。图3是示出转接部的透视图。附图标记说明10编码器主体部分；11主轴；11a凹部；12磁铁；13壳体；13a凹部；13b密封轴承；14IC芯片；15基板；16阳型连接器；16a导向部分；17阴型连接器；18盖；19密封橡胶；20、21电缆；30转接部；31树脂部件；32基板；33第一连接器；34第二连接器；35第三连接器；36第四连接器；33a-36a连接器端子具体实施方式图1是示出根据本专利技术实施例的磁性编码器的一部分截面的外观图，图2是示出磁性编码器的转接部的结构的侧视图，图3是示出转接部外观的透视图。根据本专利技术实施例的磁性编码器包括编码器主体部分10；与编码器主体部分10相连接的电缆20；一端连接该电缆20并且由热熔工艺方法成形的树脂部件31所覆盖的转接部30；与该转接部30的另一端相连接的电缆21。该电缆21连接图中未示出的控制器。编码器主体部分10包括前端形成凹部11a的主轴11；在主轴11的凹部11a内嵌入的具有例如12kGs磁通密度的磁铁12；壳体13，其上部形成凹部13a，在内周圆周方向装配有密封轴承13b，并在凹部13a中自由旋转地支撑主轴11的前端；在磁铁12的上部设置并且在下面安装有与磁铁12对置的IC芯片14(计算处理部)的基板15；在基板15上面安装的例如阳型连接器16；与阳型连接器16可拆装连接的阴型连接器17，其与电缆20的多个导线20a相连接；在壳体13中嵌合的磁性材质的盖18。由密封橡胶19来密封从盖18引出的电缆20。通过该构造，编码器主体部分10的外形尺寸为15m×15mm×22mm。所述IC芯片14中心在主轴11的中心轴上，以该中心为轴在其圆周上以90度间隔布置有霍尔元件(未示出)，该霍尔元件检测伴随磁铁12的转动的磁场变化。该IC芯片14基于霍尔元件的检测计算主轴11的转动角度，而且，以PWM信号和数字信号(用于串行通信)的形式输出该绝对数据(转动角信息)，并且产生增量信号。这种增量信号包括A相·B相信号、无刷直流马达的通信信号(U相·V相·W相信号)等等，通过设定信号模式来完成这些信号的切换。基板14的上面安装的阳型连接器16在一端面上配置有向前方凸出的多个连接销(未示出)，另外，为了从四周包围该接线销，设置从同一端面向前凸出的四角形导向部分16a。虽然图中未示出，但是在除盖18及壳体13的主轴凸出面之外的外面上施加了树脂密封部件。从编码器主体部分10的盖18侧插入模具，通过使得液体密封材料流入到与模具的间隙来成形的热熔工艺方法而形成该密封部件。另外，由于密封橡胶19密封从盖18引出的电缆20，密封材料不会流入内部。如图2所示，转接部30包括基板32；在该基板32的电缆20、21的中心轴方向的表面上彼此对置安装的第一和第二连接器33、34；在基板32的电缆20、21的中心轴方向的背面彼此对置安装的第三和第四连接器35、36；图中未示出的在基板32上安装的电源回路部、低通滤波器部分、通信接口部分、输出回路部等。前述电源回路部、低通滤波器部分、通信接口部分、输出回路部等通过与芯片14一样是安装在基板上的周边回路，与该基板是分离的。电源回路部将来自控制器的电源5V设定为恒定电压，是向编码器主体部分10的IC芯片14等进行供给的回路，低通滤波器部分将PWM信号转换为模拟信号。当由控制器接收转动角的数字数据请求时，通信接口部分将该意图通知IC芯片14，通过应答该通知，如果接收到来自IC芯片14的数字信号(绝对信号)，就传送给控制器(串行)。输出回路部是将来自IC芯片14的增量信号输出到控制器的回路。第一和第二连接器33、34以及第三和第四连接器35、36由例如L型板内连接器组成，在基板32的宽度方向(与电缆20、21的中心轴垂直的方向)布置的通孔(未示出)中分别插入多个端子33a-36a，通过钎焊进行固定。在基板32的表面上设置第一和第二连接器33、34，在基板32的背面设置第三和第四连接器35、36，如图3所示是为了缩短基板32的宽度方向的长度尺寸。第一和第二连接器33、34通过基板32上的印刷线路和各个回路部相互连接，与前述一样，第三和第四连接器35、36通过基板32上的印刷线路和各个回路部彼此连接。本实施方式中，主轴11和磁铁12、IC芯片14作为编码器主体部分10，在与该编码器主体部分10相连接的电缆20、21的中途上设置了具有基板32的转接部30，由于分别在该基板30的电缆20、21的中心轴方向的表面安装了彼此对置的第一和第二连接器33、34，以及在该基板32的电缆20、21的中心轴方向的背面安装了彼此对置的第三和第四连接器35、36，编码器主体部分10形状变小，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性编码器，其具有：在主轴的前端固定的磁铁；计算处理部，其具有检测与该磁铁转动相伴随的磁场变化的霍尔元件，根据该霍尔元件的检测计算主轴的转动角，并且根据该转动角信息生成各种信号；将由该计算处理部生成的各种信号分别向外输出的多个回路部；为所述计算处理部和多个回路部供电的电源回路部，其特征在于：所述主轴和磁铁、计算处理部作为编码器主体部分，该编码器主体部分连接用于和控制器侧相连接的电缆，在所述电缆的中途设置有转接部，所述转接部包括：安装有所述多个回路部 和电源回路部的基板；第一和第二连接器，其在该基板的所述电缆的中心轴方向的表面上彼此对置安装，一个连接在所述编码器主体部分侧的电缆上，另一个连接在与控制器侧相连接的电缆上；第三和第四连接器，其在所述基板的所述电缆的中心轴方向的 背面上彼此对置安装，一个连接在所述编码器主体部分侧的电缆上，另一个连接在与控制器侧相连接的电缆上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：桥本克博，梁川敏，浦崎雄三，
申请(专利权)人：光洋电子工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]