專利名稱：磁性編碼器的制作方法
技術領域：
本發明涉及小型的磁性編碼器，其用于如多關節自動化設備的各關節的轉動角檢測、汽車轉向盤的位置檢測及無電刷式DC電動機的控制。
背景技術：
編碼器有光學式和磁式，特別是光學式編碼器裝有殼體，該殼體在端部自如轉動地支持著安裝了轉動狹縫的軸，在該殼體的外周面上形成有槽，內嵌有O形密封圈。使該殼體從轉動狹縫一側嵌入罩中，從而可保持氣密性(沒有找到記載該現有技術的出版物)。
然而，在上述已有編碼器的殼體上必須加工槽，為此需要時間進行槽加工，而且O形密封圈的嵌入也要花費工時，所以成本會相應升高。此外，由于殼體的外周面被罩覆蓋，所以無法確認在槽中是否已嵌入了O形密封圈。如上所述，因為殼體上要帶有槽，所以殼體的高度尺寸相應變長，罩的尺寸也隨之變長，從而導致編碼器的高度尺寸變長。
發明內容
本發明正是為了解決上述課題而提出來的，目的是提供磁性編碼器，該磁性編碼器使外形尺寸進一步縮小，即使不使用O形密封圈也可確保防水性，從而可降低成本。
本發明所述的磁性編碼器包括固定安裝在軸的頂端部上的磁體(磁鐵)；運算處理部，具有檢測伴隨該磁體的轉動而引起的磁場變化的霍爾元件，根據該霍爾元件的檢測來運算軸的轉動角且根據它的轉動角信息來生成多個信號；多個電路部，它們分別將由運算處理部生成的多個信號輸出到外部，其中，以具有軸的磁體及運算處理部作為編碼器主體部，將導線電纜連接在該編碼器主體部上，在上述導線電纜上還包括中繼部，該中繼部具有向著多個電路部及編碼器主體部供給電源的電源電路部，在編碼器主體部的除了軸的突出面以外的外表面上，設置了密封部件。
在本發明中，編碼器主體部包括固定在軸的頂端部上的磁體及運算處理部，在該編碼器主體部的外表面上使用了密封部件，所以不需要槽加工和O形環的嵌入作業，由此可在確保防水性的基礎上降低成本。此外還不需要槽部分的高度尺寸，從而可縮短編碼器主體部的高度尺寸。
圖1是表示本發明的實施方式所述的磁性編碼器的一部分截面的外觀圖。
圖2是表示用于磁性編碼器的編碼器主體部的密封部件的外觀圖。
附圖標記說明10編碼器主體部11軸11a凹部12磁體13殼體13a凹部13b密封軸承14IC芯片15基板16公(陽)型連接器16a導向部17母(陰)型連接器18罩19密封橡膠20、21導線電纜20a芯線30中繼部
具體實施例方式
圖1是表示本發明的實施方式所述的磁性編碼器的一部分截面的外觀圖，圖2是表示用于磁性編碼器的編碼器主體部的密封部件的外觀圖。
本實施方式的磁性編碼器包括編碼器主體10；導線電纜20，連接在編碼器主體部10上；中繼(轉接)部30，一端與該導線電纜20相連接；導線電纜21，連接在該中繼部30的另一端上。導線電纜21連接在未圖示的控制器上。
編碼器主體部10包括軸11，在頂端部形成有凹部11a；磁體12，嵌入軸11的凹部11a，如具有12kGs的磁通密度；殼體13，在上部形成凹部13a，在內周部沿著周方向配列密封軸承13b，在凹部13a自如轉動地支持軸11的頂端部；基板15，配置在磁體12的上方，在下表面安裝有與磁體12相對置的IC芯片14(運算處理部)；如公型連接器16(第1連接器)，被安裝在基板15的上表面；母型連接器17(第2連接器)，連接導線電纜20的多條芯線20a，可裝卸地連接在公型連接器16上；嵌合在殼體13上的磁性材質的罩18。用該罩18屏蔽來自外部的磁場的影響。此外，用密封橡膠19密封從罩18引出的導線電纜20。
上述IC芯片14的中心位于軸11的中心軸上，以IC芯片14的中心為軸在它的周圍按90度間隔配置著霍爾元件(未圖示)，該霍爾元件檢測伴隨磁體12的轉動而引起的磁場變化。該IC芯片14根據霍爾元件的檢測來運算軸11的轉動角且以PWM信號及數碼信號(串行通信用)的形式輸出它的絕對數據(轉動角信息)，同時還生成增量信號。作為該增量信號有A相信號·B相信號、無電刷式DC電動機的交換(整流)信號(U相·V相·W信號)等，通過信號模式的設定來轉換這些信號。
在基板15的上表面安裝有公型連接器16，在該公型連接器16的一端面上配列有向著前方突出的多個連接銷(未圖示)，此外還設有從同一端面向著前方突出的四方形導向部16a，以便從四方包圍該連接銷。通過該導向部16a以使母型連接器17的插入變得容易。如圖2所示，在罩18及殼體13的除了軸突出面以外的外表面上，使用(設置)了樹脂的密封部件40。該密封部件40是通過熱熔工作法來成型的，即從編碼器主體部10的罩18側插入模具中，在與模具間的間隙處注入液狀密封材料來成型。另外，用密封橡膠19對從罩18引出的導線電纜20進行密封，從而不會使密封材料流進內部。
中繼部30設有安裝了如電源電路部、低通濾波器部、通信接口部、輸出電路等的基板(未圖示)，可通過罩保護它的基板。電源電路部使來自控制器的5V電源電壓恒定后，供給到編碼器主體部10的基板15。低通濾波器部將PWM信號轉換為模擬信號。當通信接口部從控制器接受到了轉動角的數碼數據的要求時，將該情況通知IC芯片14，根據該通知當一接受到來自IC芯片14的數碼信號(絕對)，就傳送(串行)到控制器。輸出電路將來自IC芯片14的增量信號輸出到控制器。
綜上所述可知，編碼器主體部10包括軸11，在頂端部形成有凹部11a；磁體12，被嵌入軸11的凹部11a；殼體13，在凹部13a自如轉動地支持軸11的頂端部；基板15，配置在磁體12的上方，在下表面安裝了與磁體12相對置的IC芯片14；公型連接器16，被安裝在基板15的上表面上；母型連接器17，連接導線電纜20的多條芯線20a，可裝卸地連接在公型連接器16上；嵌合在殼體13上的磁性材質的罩18，從而可得到外形尺寸為15mm×15mm×22mm的這種小型編碼器主體部10，此外在該編碼器主體部10的罩18及殼體13(除了軸突出面以外)的外表面上使用了密封部件40，所以不需要槽加工和O形環的嵌入作業，由此可在確保防水性的基礎上降低成本。此外還不需要槽部分的高度尺寸，從而可縮短編碼器主體部10的高度尺寸。
權利要求
1.一種磁性編碼器，包括固定安裝在軸的頂端部上的磁體；運算處理部，具有檢測伴隨該磁體的轉動而引起的磁場變化的霍爾元件，根據該霍爾元件的檢測來運算軸的轉動角且根據它的轉動角信息來生成多個信號；多個電路部，分別將由運算處理部生成的多個信號輸出到外部，其特征在于，以具有軸的磁體及運算處理部作為編碼器主體部，將導線電纜連接在該編碼器主體部上，在上述導線電纜上還包括中繼部，該中繼部具有向著上述多個電路部及上述編碼器主體部供給電源的電源電路部，在上述編碼器主體部的除了軸的突出面以外的外表面上，設置了密封部件。
2.如權利要求1所述的磁性編碼器，其特征在于，上述編碼器主體部包括基板，安裝有上述運算處理部；殼體，自如轉動地支持上述軸，上述磁體與上述基板上的運算處理部相對置；第1連接器，安裝在上述基板的與運算處理部安裝面相反的面上；第2連接器，連接上述導線電纜，可裝卸地連接在上述第1連接器上；罩，嵌合在上述殼體上，以覆蓋上述第1連接器、第2連接器及上述基板。
3.如權利要求2所述的磁性編碼器，其特征在于，在上述編碼器主體部的罩及殼體的除軸的突出面以外的外表面上設置了密封部件。
全文摘要
本發明公開了一種磁性編碼器，它進一步縮小外形尺寸，即使不使用O形密封圈也可確保防水性，從而可降低成本。編碼器主體部(10)包括軸(11)，在頂端部形成有凹部(11a)；磁體(12)，嵌入于軸(11)的凹部(11a)；殼體(13)，在凹部(13a)處自如轉動地支持軸(11)的頂端部；基板(15)，被配置在磁體(12)的上方，將與磁體(12)相對置的IC芯片安裝在下表面；公型連接器(16)，被安裝在基板(15)的上表面；母型連接器(17)，連接導線電纜(20)的芯線(20a)，可裝卸地連接在公型連接器(16)上；嵌合在殼體(13)上的蓋(18)，在該編碼器主體部(10)的蓋(18)及殼體(13)(除軸突出面)的外表面上使用了密封部件(40)。
文檔編號G01D5/244GK1967154SQ200610067670
公開日2007年5月23日 申請日期2006年3月23日 優先權日2005年11月14日
發明者橋本克博, 梁川敏, 浦崎雄三 申請人:光洋電子工業株式會社
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
