编码器和马达的制作方法

本实用新型涉及一种编码器和包括该编码器的马达。

背景技术：

以往有一种马达，其包括：构成固定体的马达壳体和定子；具有能相对于所述定子绕中心轴线旋转的旋转轴的转子；以及编码器，该编码器包括：磁体支架，该磁体支架安装于所述旋转轴，且固定有磁体；以及传感器组件，该传感器组件固定于所述固定体，且包括在所述中心轴线的延伸方向上与所述磁体相对的传感器。

在上述马达中，保持磁体的磁体支架通常沿中心轴线的方向压入旋转轴，因此，能将磁体支架牢固地保持于旋转轴，容易在马达工作时确保传感器相对于磁体的位置稳定性，从而容易确保编码器稳定地进行检测。不过，在通过压入方式将磁体支架安装于旋转轴时，不容易对磁体支架相对于旋转轴的位置进行微调，因此，为了确保传感器相对于磁体的位置满足设计要求，容易导致马达的制造效率降低。

技术实现要素：

本实用新型正是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供一种编码器和包括该编码器的马达，容易对传感器相对于磁体的位置微调，且容易确保编码器稳定地进行检测。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种编码器，用于具有固定体和能相对于该固定体绕中心轴线旋转的旋转轴的驱动装置，且包括：磁体支架，该磁体支架安装于所述旋转轴，且固定有磁体；以及传感器组件，该传感器组件固定于所述固定体，且包括在所述中心轴线的延伸方向上与所述磁体相对的传感器，其中，所述磁体支架通过与所述中心轴线垂直地延伸的两个螺丝固定于所述旋转轴，两个所述螺丝以形成110度～135度的角度的方式彼此交叉。

根据本实用新型的编码器，磁体支架通过与中心轴线垂直地延伸的两个螺丝固定于旋转轴，因此，通过松开螺丝，能在中心轴线的延伸方向上方便地对磁体支架相对于旋转轴的位置进行微调，并且，两个螺丝以形成110度～135度的角度的方式彼此交叉，因此，能在绕中心轴线的周向上将磁体支架稳定地保持于旋转轴，容易在驱动装置工作时确保传感器相对于磁体的位置稳定性，从而确保编码器稳定地进行检测。

此外，在本实用新型的编码器中，优选包括编码器支架，所述传感器组件经由所述编码器支架固定于所述固定体，所述磁体包括位于偏离所述中心轴线的位置的外周侧磁体，所述传感器包括在所述中心轴线的延伸方向上与所述外周侧磁体相对的外周侧传感器，所述编码器支架具有与所述传感器组件抵接而在所述中心轴线的延伸方向上对所述传感器组件进行定位的承接面，所述承接面与所述外周侧磁体的面向所述外周侧传感器的表面共面。

根据本实用新型的编码器，编码器支架具有与传感器组件抵接而在中心轴线的延伸方向上对传感器组件进行定位的承接面，承接面与外周侧磁体的面向外周侧传感器的表面共面，因此，容易利用编码器支架的承接面将外周侧磁体在中心轴线的延伸方向上的位置调整至设计位置(例如，通过使平板状的工具同时与编码器支架的承接面和外周侧磁体的面向外周侧传感器的表面抵接，即能将外周侧磁体在在中心轴线的延伸方向上的位置调整至设计位置)，由此，容易提高驱动装置的制造效率。

此外，在本实用新型的编码器中，优选在所述编码器支架的在所述中心轴线的延伸方向上面向所述传感器组件的端面上，在绕所述中心轴线的周向上间隔设置有朝所述传感器组件突出的多个突起，多个所述突起的末端面形成所述承接面。

根据本实用新型的编码器，在编码器支架的在中心轴线的延伸方向上面向传感器组件的端面上，在绕中心轴线的周向上间隔设置有朝传感器组件突出的多个突起，多个突起的末端面形成承接面，因此，只需确保多个突起的末端面的加工精度，就能精确地控制传感器组件相对于编码器支架在中心轴线的延伸方向上的定位精度，与使编码器支架的在中心轴线的延伸方向上面向传感器组件的整个端面与传感器组件抵接的情况相比，容易减少编码器支架的加工量，降低加工难度。

此外，在本实用新型的编码器中，优选在绕所述中心轴线的周向上等角度间隔地设置有三个所述突起。

根据本实用新型的编码器，在绕中心轴线的周向上等角度间隔地设置有三个突起，因此，容易利用编码器支架在绕中心轴线的周向上稳定地支承传感器组件，容易在驱动装置工作时确保传感器相对于磁体的位置稳定性，从而确保编码器稳定地进行检测。

此外，在本实用新型的编码器中，优选所述磁体包括位于所述中心轴线所穿过的位置的中心磁体，所述传感器包括在所述中心轴线的延伸方向上与所述中心磁体相对的中心传感器，所述中心磁体的在所述中心轴线的延伸方向上靠所述传感器组件一侧的表面比所述外周侧磁体的在所述中心轴线的延伸方向上靠所述传感器组件一侧的表面远离所述传感器组件。

根据本实用新型的编码器，中心磁体的在中心轴线的延伸方向上靠传感器组件一侧的表面比外周侧磁体的在中心轴线的延伸方向上靠传感器组件一侧的表面远离传感器组件，因此，容易简化用于外周侧磁体相对于编码器支架在中心轴线的延伸方向上定位的工具的结构(例如，只需使用平板状的工具，即可方便地使平板状的工具同时与编码器支架的承接面和外周侧磁体的面向外周侧传感器的表面抵接，而无需在平板状的工具上开设供中心磁体穿过的通孔)。

此外，在本实用新型的编码器中，优选在所述中心磁体和所述外周侧磁体之间，在绕所述中心轴线的整个周向上设置有屏蔽壁。

根据本实用新型的编码器，在中心磁体和外周侧磁体之间，在绕中心轴线的整个周向上设置有屏蔽壁，因此，能抑制从中心磁体朝向外周侧磁体的磁通的影响，从而提高编码器整体的检测精度。

此外，在本实用新型的编码器中，优选所述传感器组件包括传感器支架和传感器基板，所述传感器基板经由所述传感器支架支承于所述编码器支架，所述中心传感器设置于所述传感器基板，所述外周侧传感器通过粘接剂固定于所述传感器支架，且与所述传感器基板电连接。

此外，为了实现上述目的，本实用新型提供一种马达，其包括：构成固定体的马达壳体和/或定子；以及构成旋转体的转子，还包括上述的编码器。

(实用新型效果)

根据本实用新型，磁体支架通过与中心轴线垂直地延伸的两个螺丝固定于旋转轴，因此，通过松开螺丝，能在中心轴线的延伸方向上方便地对磁体支架相对于旋转轴的位置进行微调，并且，两个螺丝以形成110度～135度的角度的方式彼此交叉，因此，能在绕中心轴线的周向上将磁体支架稳定地保持于旋转轴，容易在驱动装置工作时确保传感器相对于磁体的位置稳定性，从而确保编码器稳定地进行检测。

附图说明

图1是示意表示本实用新型实施方式的马达的局部立体图。

图2是示意表示本实用新型实施方式的马达的局部分解立体图。

图3是示意表示本实用新型实施方式的马达的局部剖视立体图。

图4是示意表示从输出相反侧观察本实用新型实施方式的马达的传感器组件和编码器支架的分解立体图。

图5是示意表示从输出相反侧观察本实用新型实施方式的马达的磁体组件的立体图。

(符号说明)

1马达

2旋转轴

21马达侧旋转轴

22编码器侧旋转轴

3马达本体

4马达壳体

41筒状壳体

42轴承支架

43轴承

44圆形凹部

45凸缘

46环状壁

47板

48贯通孔

49缺口

5配线

6配线侧连接器

10编码器

11外侧壳体

111端板部

112侧板部

113缺口

114密封部件

115螺丝

116螺丝

12编码器罩

121端板部

122筒状部

123缺口

13传感器组件

131螺丝

14编码器支架

141磁体配置孔

142主体部

143腿部

144固定孔

145螺丝

147定位销

148突起

15磁体支架

151磁体保持部

1511凹部

152固定部

1521螺纹孔

153屏蔽壁

154螺丝

16磁体

161中心磁体

162外周侧磁体

17传感器

171中心传感器

172外周侧传感器

173端子部

174柔性印刷基板

18连接器

50传感器支架

56圆孔

60传感器基板

61缺口

63固定孔

70固定部件

80屏蔽部件

具体实施方式

下面，结合图1至图5对本实用新型实施方式的马达进行说明，其中，图1是示意表示本实用新型实施方式的马达的局部立体图，图2是示意表示本实用新型实施方式的马达的局部分解立体图，图3是示意表示本实用新型实施方式的马达的局部剖视立体图，图4是示意表示从输出相反侧观察本实用新型实施方式的马达的传感器组件和编码器支架的分解立体图，图5是示意表示从输出相反侧观察本实用新型实施方式的马达的磁体组件的立体图。

(整体结构)

如图1至图3所示，马达1包括马达本体3和编码器10。马达本体3包括收容转子和定子(未图示)的马达壳体4。转子具有旋转轴2。旋转轴2的一端部是从马达壳体4向外部突出的输出轴(未图示)。在本说明书中，用符号l表示旋转轴2的中心轴线(旋转轴线)。此外，中心轴线l对应于下述磁体支架15的旋转轴线。另外，将输出轴从马达壳体4突出的方向设为输出侧l1，将输出侧的相反侧设为输出相反侧l2。编码器10通过螺丝115固定于马达本体3的输出相反侧l2的端部，对旋转轴2的旋转进行检测。

(旋转轴)

如图3所示，旋转轴2包括马达侧旋转轴21和固定于马达侧旋转轴21的输出相反侧l2的端部的编码器侧旋转轴22。马达侧旋转轴21和编码器侧旋转轴22一体旋转。在本实施方式中，马达侧旋转轴21由磁性材料构成，编码器侧旋转轴22由非磁性材料构成。若将编码器侧旋转轴22设为非磁性材料，则可减少经由编码器侧旋转轴22从马达本体3侧侵入编码器10侧的磁噪声。并且，编码器侧旋转轴22也可以是磁性材料。在这种情况下，也可以将编码器侧旋转轴22和马达侧旋转轴21设为一体。也就是说，也可以用一个部件形成旋转轴2。

(马达壳体)

如图1所示，马达壳体4包括在中心轴线l的延伸方向上延伸的筒状壳体41以及固定于筒状壳体41的输出相反侧l2的端部的轴承支架42。筒状壳体41和轴承支架42从中心轴线l的延伸方向观察时为大致长方形。

如图2和图3所示，在轴承支架42的内周侧保持有轴承43。轴承43能旋转地支承编码器侧旋转轴22的输出侧l1的端部。

此外，如图2和图3所示，在轴承支架42的输出相反侧l2的表面形成有向输出侧l1凹陷的圆形凹部44，在圆形凹部44的外周侧形成有凸缘45。在凸缘45的内周缘形成有沿着圆形凹部44的边缘向输出相反侧l2突出的环状壁46。在圆形凹部44的底部以从输出相反侧l2按压轴承43的外周部分的方式安装环状的板47。编码器侧旋转轴22穿过设置于板47的中心的贯通孔48向输出相反侧l2突出。板47通过三根螺丝116固定到圆形凹部44的底部。在板47的外周缘，在等角度间隔的三个部位形成有缺口49。在该缺口49中配置有稍后描述的编码器支架14的腿部143。

此外，马达壳体4例如由铝等导电性金属构成。

(编码器)

如图2和图3所示，编码器10包括：固定在轴承支架42上的外侧壳体11；配置于外侧壳体11的内侧的编码器罩12；配置于编码器罩12的内侧的传感器组件13；支承传感器组件13的编码器支架14；配置于编码器支架14的内周侧的磁体支架15；以及被磁体支架15保持的磁体16(旋转磁体)。磁体支架15固定于编码器侧旋转轴22的输出相反侧l2的前端。因此，磁体16与编码器侧旋转轴22一体旋转。传感器组件13包括与磁体16相对的传感器17。在本实施方式中，使用作为磁敏元件的磁阻元件作为传感器17。

(外侧壳体)

如图2和图3所示，外侧壳体11包括从中心轴线l方向观察时为大致矩形的端板部111以及从端板部111的外周缘向输出侧l1立起的侧板部112。侧板部112形成有用于使与传感器组件13连接的配线5穿过的缺口113。外侧壳体11和轴承支架42通过使密封部件114介于侧板部112的输出侧l1的端面和凸缘45之间，并在四个部位的角部拧入螺丝115而被固定。

(编码器罩)

如图2和图3所示，编码器罩12包括在从中心轴线l方向观察时呈圆形的端板部121和从端板部121的外周缘向输出侧l1立起的筒状部122。在筒状部122上形成有用于使与传感器组件13连接的配线5穿过的缺口123。

编码器罩12由具有导电性的磁性材料构成。例如，编码器罩12由铁、坡莫合金等形成。这样，通过使用由磁性材料形成的编码器罩12覆盖保持传感器17的传感器组件13，能屏蔽传感器17及编码器电路免受干扰磁场等磁噪声。

(编码器支架)

如图2和图3所示，编码器支架14包括形成有圆形的磁体配置孔141的主体部142以及从主体部142的输出侧l1的端部向外周侧突出的腿部143。腿部143的输出侧l1的端面比主体部142的输出侧l1的端面向输出侧l1突出。腿部143在周向上以等角度间隔形成于三个部位。编码器支架14定位成使得能旋转地保持在轴承支架42的中央的编码器侧旋转轴22的中心轴线l和磁体配置孔141同轴配置，且定位成使得腿部143配置在形成于板47的外周缘的缺口49中。编码器支架14经由腿部143与轴承支架42抵接。编码器支架14通过使用螺丝145将腿部143螺纹固定到圆形凹部44的底面而固定于轴承支架42。

如图2和图4所示，在编码器支架14中，在主体部142的输出相反侧l2的端面的三个部位形成有用于固定传感器组件13的固定孔144。并且，用于对传感器组件13进行定位的两个定位销147从主体部142的靠输出相反侧l2的端面突出。传感器组件13以与主体部142的靠输出相反侧l2的端面设有的突起148的末端面抵接的方式被定位，并通过螺丝131固定于编码器保持架14。

(磁体组件)

如图3至图5所示，磁体支架15包括大致圆盘状的磁体保持部151以及从磁体保持部151的中心向输出侧l1突出的筒状的固定部152。编码器侧旋转轴22的前端通过与中心轴线l垂直延伸的两个螺丝154与固定部152固定在一起。具体而言，固定部152具有沿与中心轴线l垂直的方向贯穿固定部152的侧壁部的两个螺纹孔1521，两个螺纹孔1521以两者的轴线形成110度～135度的角度的方式彼此交叉(在图示的例子中穿过中心轴线l，但并不局限于此)，两个螺丝154分别拧入两个螺纹孔1521，其前端与编码器侧旋转轴22的外周面抵接，从而将磁体支架15固定于编码器侧旋转轴22。并且，在磁体保持部151和固定部152之间，在绕中心轴线l的整个周向上设置有屏蔽壁153。

此外，如图4和图5所示，磁体16包括与形成于磁体保持部151的中央的凹部1511嵌合的圆形的中心磁体161以及与形成于中心磁体161的外周侧的台阶部嵌合的环状的外周侧磁体162。并且，如图4所示，中心磁体161的在中心轴线l的延伸方向上靠传感器组件13一侧(即输出相反侧l2)的表面比外周侧磁体162的在中心轴线l的延伸方向上靠传感器组件13一侧(即输出相反侧l2)的表面稍微远离传感器组件13。并且，中心磁体161在周向上磁化有一对n极和s极。另一方面，外周侧磁体162在周向上交替磁化有多对n极和s极。

如图3所示，编码器支架14固定于轴承支架42时，编码器侧旋转轴22的前端配置在编码器支架14的磁体配置孔141的中央。因此，固定于编码器侧旋转轴22的前端的磁体支架15配置于磁体配置孔141的中央。中心磁体161和外周侧磁体162在磁体配置孔141内朝向输出相反侧l2配置，且以编码器侧旋转轴22的中心轴线l为中心同轴配置。

(传感器组件)

如图2至图4所示，传感器组件13包括：传感器支架50；安装于传感器支架50的传感器基板60；以及与传感器基板60电连接的传感器17。

如图2和图4所示，传感器基板60为大致圆形，包括将外周缘以直线状切割成的缺口61。并且，在传感器基板60上设置有与配线5的配线侧连接器6连接的连接器18。并且，在传感器基板60上的两个部位形成有相对于传感器支架50的定位用的基板定位孔。

如图3所示，传感器支架50包括与传感器基板60相对的端板部以及从端板部的外周缘向输出相反侧l2立起的侧板部。如图2和图4所示，在传感器支架50的与传感器基板60的缺口在中心轴线l的延伸方向上重叠的部位，端板部以直线状被切割，侧板部以直线状延伸。并且，在端板部的两个部位形成有对应于传感器基板60的基板定位孔的支架定位孔。通过固定部件70被插入基板定位孔及支架定位孔，传感器基板60相对于传感器支架50定位。在此，固定部件70是弹簧销，通过使用弹簧销作为固定部件70，能防止传感器基板60相对于传感器支架50的松动。

此外，在传感器支架50上，在对应于编码器支架14的固定孔144的三个部位形成有用于使螺丝131穿过的凸台部。在本实施方式中，凸台部的前端面是与编码器支架14的输出相反侧l2的端面设有的突起148抵接的抵接面。并且，在传感器基板60上，在对应于凸台部和固定孔144的三个部位形成有用于使螺丝131穿过的固定孔63。通过将三根螺丝131分别穿过传感器基板60的固定孔63和传感器支架50的凸台部并将其前端拧入固定孔144，传感器组件13被固定于编码器支架14。并且，编码器支架14的腿部143抵接于轴承支架42，因此，传感器组件13经由编码器支架14固定于轴承支架42。

如图3至图5所示，在传感器组件13中，传感器17包括中心传感器171和外周侧传感器172。中心传感器171设置于传感器基板60，且在中心轴线l的延伸方向上与中心磁体161相对。外周侧传感器172通过粘接剂固定在传感器支架50的沿中心轴线l的延伸方向与外周侧磁体162相对的位置，且与传感器基板60电连接。具体而言，中心传感器171设置于传感器基板60的面向磁体支架15的一侧(即输出侧l1)的面上，在传感器支架50上设置有以中心轴线l为中心且沿中心轴线l贯穿传感器支架50的圆孔56，中心传感器171经由圆孔56与中心磁体161相对；外周侧传感器172的面向磁体支架15的一侧(即输出侧l1)连接有柔性印刷基板174的一端部，该柔性印刷基板174的另一端部与传感器基板60设有的端子部173连接。并且，虽未图示，但在传感器基板60的面向磁体支架15的一侧(即输出侧l1)的面上，在中心传感器171的附近装设有两个霍尔元件，这两个霍尔元件配置于分开90度的角度位置。

此外，编码器10在中心传感器171的输出侧l1的表面和中心磁体161之间以及外周侧传感器172的输出侧l1的表面和外周侧磁体162之间形成有规定间隙。并且，中心传感器171和配置于其附近的两个霍尔元件和中心磁体161通过由两个霍尔元件判别旋转一周获得的中心传感器171的输出周期，作为绝对编码器发挥作用。另一方面，外周侧传感器172和外周侧磁体162通过旋转一周获得多个周期的输出，因此，作为增量编码器发挥作用。编码器10通过处理这两组编码器的输出，可以进行高分辨率且高精度的位置检测。

此外，如图3所示，在传感器支架50的输出侧l1的表面以从输出侧l1覆盖中心传感器171的方式安装有屏蔽部件80。

(磁体相对于传感器的定位用结构)

在本实施方式中，编码器支架14具有与传感器组件13抵接而在中心轴线l的延伸方向上对传感器组件13进行定位的承接面，并且，该承接面与外周侧磁体162的面向外周侧传感器172的表面共面。具体而言，如图4所示，在编码器支架14的在中心轴线l的延伸方向上面向传感器组件13的端面(输出相反侧l2的表面)上，在绕中心轴线l的周向上间隔设置有朝传感器组件13突出的多个突起148，多个突起148的末端面形成上述承接面。更具体而言，如图4所示，在绕中心轴线l的周向上等角度间隔地设置有三个突起148，这三个突起148分别设有固定孔144。

(本实施方式的主要技术效果)

根据本实施方式的马达1，磁体支架15通过与中心轴线l垂直地延伸的两个螺丝154固定于旋转轴2，因此，通过松开螺丝154，能在中心轴线l的延伸方向上方便地对磁体支架15相对于旋转轴2的位置进行微调，并且，两个螺丝154以形成110度～135度的角度的方式彼此交叉，因此，能在绕中心轴线l的周向上将磁体支架15稳定地保持于旋转轴2，容易在马达1工作时确保传感器17相对于磁体16的位置稳定性，从而确保编码器10稳定地进行检测。

此外，根据本实施方式的马达1，编码器支架14具有与传感器组件13抵接而在中心轴线l的延伸方向上对传感器组件13进行定位的承接面，承接面与外周侧磁体162的面向外周侧传感器172的表面共面，因此，容易利用编码器支架14的承接面将外周侧磁体162在中心轴线l的延伸方向上的位置调整至设计位置(例如，通过使平板状的工具同时与编码器支架14的承接面和外周侧磁体162的面向外周侧传感器172的表面抵接，即能将外周侧磁体162在在中心轴线l的延伸方向上的位置调整至设计位置)，由此，容易提高马达1的制造效率。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型的具体实现并不受上述实施方式的限制。

例如，在上述实施方式中，将编码器10应用于马达1，但并不局限于此，也可将编码器10应用于具有固定体和能相对于该固定体绕中心轴线旋转的旋转轴的除马达1以外的驱动装置。

此外，在上述实施方式中，在编码器支架14的在中心轴线l的延伸方向上面向传感器组件13的端面上，在绕中心轴线l的周向上等角度间隔地设置有朝传感器组件13突出的三个突起148，这三个突起148的末端面形成承接面，但并不局限于，突起148的个数和设置位置可根据需要适当变更。

此外，在上述实施方式中，三个突起148分别设有固定孔144，但并不局限于此，也可将突起148和固定孔144分开设置。

此外，在上述实施方式中，根据情况，也可省略三个突起148，而由编码器支架14的在中心轴线l的延伸方向上面向传感器组件13的端面构成承接面。

应当理解，本实用新型在其范围内，能将实施方式中的各个部件自由组合，或是将实施方式中的各个部件适当变形、省略。