(57)【要約】【課題】  基板に対し、コネクタを縦出し方向、又は横出し方向の何れの方向にも取付けることを可能にしたことで、部品点数を削減し、コストダウンすることができる磁気式エンコーダを提供する。  【解決手段】  モータと、ケースと、キャップと、モータの回転軸に軸支され、周囲に沿って磁極が交互に変化するよう着磁された磁気ドラムと、該磁気ドラムの着磁面と対向する位置に配置された磁気検出素子を設けた基板とを備え、磁気ドラムの回転に伴う磁界強度変化を上記磁気検出素子で検出し、この検出信号を外部出力するコネクタを備えた磁気式エンコーダにおいて、基板に取付けたコネクタが、縦出し方向、又は横出し方向の何れの方向にも突出するための凹部が上記キャップに設けられている。【選択図】        図２                                                                                                                                       
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、ケースと、キャップと、上記モータの回転軸に軸支され、周囲に沿って磁極が交互に変化するよう着磁された磁気ドラムと、該磁気ドラムの着磁面と対向する位置に配置された磁気検出素子を設けた基板とを備え、上記磁気ドラムの回転に伴う磁界強度変化を上記磁気検出素子で検出し、この検出信号を外部出力するコネクタを備えた磁気式エンコーダにおいて、
上記基板に取付けたコネクタが、縦出し方向、又は横出し方向の何れの方向にも突出するための凹部が上記ケース又はキャップに設けられている磁気式エンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気式のエンコーダに関り、特に基板に取付けるコネクタ端子がどちらの向き（縦出し向き又は横出し向き）にでも突出することが可能な磁気式エンコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にエンコーダ（回転位置検出装置）は、回転角度を検出する位置センサであり、光学的に回転角度を検出する光学式エンコーダと、磁気的に回転角度を検出する磁気式エンコーダとが提供されている。光学式エンコーダは、比較的容易に高分解能が得られるという利点がある。しかし、高分解能の光学式エンコーダには、回転体に刻まれるスリット幅が狭いため、埃や油が付着した場合には信号が検出されず、エラーが発生するという問題点を有していた。
【０００３】
一方、磁気式エンコーダは、所定の磁化パターン（Ａ相、Ｂ相が着磁）が形成された磁気ドラムから生じた磁束を磁気検出素子（たとえばＭＲ素子）等のセンサで検出する方式であるため、光学式エンコーダと比べ、埃や油等の付着による影響を受けにくいという利点があり、さらに、磁気式エンコーダには、部品数が少なくて構造が簡単であり、高速応答性が優れているという利点から昨今、様々な用途に使用されている。
【０００４】
磁気式エンコーダは、磁気ドラムの表面には異なる磁極を所定の数だけ交互に着磁した着磁面が設けられている。また、この磁気ドラムはモータの回転軸に固定されており、回転軸の回転に伴って回転するようになっている。そして、回転ドラムの近傍には、磁性膜に対向して磁気検出素子（以下ＭＲ素子という）が基板に配設されている。
【０００５】
このように構成した磁気式エンコーダは、回転軸の回転に伴って磁気ドラムが回転すると、磁気ドラムの磁界強度に応じて基板に設けたＭＲ素子から電気信号が出力され、波形処理回路によって波形整形され、コネクタから外部へと出力される。上記した磁気式エンコーダを用いて工作機械、産業用ロボット等における直線、回転体の正確な位置（移動量）を検出するための用途として幅広く採用されている。
【０００６】
上記したように磁気式エンコーダには、外部出力するために合成樹脂等から形成されたコネクタ（接続端子）を基板に取付ける必要がある。エンコーダ以外においても一般的に基板にコネクタを実装する技術として、例えば下記の文献が開示されている。この文献においては、基板に設けた切欠部に、コネクタを側方から挿入（水平方向の姿勢）するように構成されている。
【特許文献１】特開２００２−３４３４６９
【特許文献２】特開２００２−３６７６９８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、磁気エンコーダは、上述したように様々な用途に採用されるため、取付ける位置、向きにおいても要望が多く、基板から縦出し向き用のタイプ、又は基板から横出し向き用のタイプの各々（二種類）のタイプを用意し、それぞれの基板に取付けて、その都度対応を行っていた。そのため、部品点数が多くなり、コストアップとなっていた。
【０００８】
本発明は、基板に対し、コネクタを縦出し方向、又は横出し方向の何れの方向にも取付けることを可能にしたことで部品点数を削減し、コストダウンすることができる磁気式エンコーダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の構成は、モータと、ケースと、キャップと、上記モータの回転軸に軸支され、周囲に沿って磁極が交互に変化するよう着磁された磁気ドラムと、該磁気ドラムの着磁面と対向する位置に配置された磁気検出素子を設けた基板とを備え、上記磁気ドラムの回転に伴う磁界強度変化を上記磁気検出素子で検出し、この検出信号を外部出力するコネクタを備えた磁気式エンコーダにおいて、
上記基板に取付けたコネクタが、縦出し方向、又は横出し方向の何れの方向にも突出するための凹部が上記ケース又はキャップに設けたことによって、達成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の構成によれば、ケース又はキャップに設けた凹部から、コネクタを縦出し方向、又は横出し方向の何れの方向に  突出することが可能なため、基板への実装が容易に行える共に、各々（二種類）のタイプの基板を用意しなくても、共通部品として組み立てられるため、コストダウンに繋がる効果は顕著である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の磁気式エンコーダの好適な実施形態を図に基づいて説明する。
図１はモータに接続された磁気式エンコーダの構成を示す一部断面図であり、図２は本発明の磁気式エンコーダの内部構成を分解した断面図であり、基板から縦出し方向にコネクタが突出している。図３は本発明の磁気式エンコーダの内部構成を分解した断面図であり、基板から横出し方向にコネクタが突出している。
【実施例１】
【００１２】
始めに、本発明の磁気式エンコーダの構成について説明する。磁気式エンコーダの前にはモータ（例えば、コアレスモータ等）が接続され、さらに図示しないがモータの前側には減速機（例えば、遊星歯車式伝導装置等）が接続されている。
なお、コアレスモータの構成の説明、遊星歯車式伝導装置の構成の説明は一般的な技術を採用しているためここでの説明は省略する。ここでのモータ、遊星歯車式伝導装置、磁気式エンコーダを各々接続することにより一体構成と成る。各々は円筒形（直径１６ミリ、直径２２ミリ）の小型の大きさに形成されている。
【００１３】
磁気式エンコーダ１０は、ケース１１内に、上記したモータ５の回転軸５ａに軸支され、周囲に沿って磁極が交互に変化するよう着磁された磁気ドラム１２と、該磁気ドラム１２の着磁面と対向する位置に配置された磁気検出素子１４を設けた基板１３とを内設してキャップ１６にて被着した構成から成している。また、基板１３には検出信号を外部出力するための縦出し用コネクタＡ、横出し用コネクタＢが取付けられる。
本発明の磁気式エンコーダ１０においては、さらに下記する新たな構成が設けられている。つまり、基板１３に取付けた縦出し用コネクタ１５Ａ、横出し用コネクタ１５Ｂが、縦出し方向、又は横出し方向の何れの向きにも突出することができるように凹んだ凹部１６ａが上記キャップ１６に設けられている点が要旨となる。
【００１４】
モータ５は、先端に減速機に伝導するピニオン歯車５ｂが軸に軸支され、後端に回転軸５ａが設けられている。
磁気式エンコーダ１０のケース１１内は、開口する段部１１ａが形成され、端縁には受部１１ｂが形成され、該受部１１ｂに後述するキャップ１６の突部１６ｂが被着し、接着することにより組立てられる。
円形状の磁気ドラム１２の軸穴１２ａに、上記した回転軸５ａが軸支され、回転可能と成している。また、磁気ドラム１２には周囲（たとえば、内周縁又は外周縁等）沿って磁極となるよう着磁されている。さらに上記磁気ドラム１２の着磁面と対向するように、磁気検出素子１４（たとえば、ＭＲ素子や磁気センサ等）を設けた基板１３が組み込まれる。
基板１３の裏面には、検出信号を外部出力するためのコネクタ１５が取付けられる（ピンを半田付け等）。該コネクタ１５には、二種類のタイプがあり、縦出し用コネクタ１５Ａ、横出し用コネクタ１５Ｂとがある。磁気式エンコーダ１０の用途、取付け位置、場所等によってそれぞれ使用される。
【００１５】
図２においては、縦出し用コネクタ１５Ａが基板１３に半田付けされた状態を示し、図３においては、横出し用コネクタ１５Ｂが基板１３に半田付けされた状態を示している。つまり、コネクタ１５の向きが異なる
。基板１３に一方面の短辺１５ａが接するのが縦出し用コネクタ１５Ａであり、基板１３に一方面の長辺１５ｂが接するのが横出し用コネクタ１５Ｂである。
このように基板１３に異なる向きの縦出し用コネクタ１５Ａ、横出し用コネクタ１５Ｂを取り付けると、キャップ１６も二種類が必要となるが、本発明の凹み形状の凹部１６ａをキャップ１６に設けることにより、共通化（共通部品）が図れる。
【００１６】
キャップ１６は、円筒形状から成り、先端に突出状の突部１６ｂが形成されていて、周縁の一部に凹んだ凹部１６ａが切欠けられている。該凹部１６ａは、縦出し用コネクタ１５Ａ、横出し用コネクタ１５Ｂが入る幅、奥行きの大きさに凹んでいる。先端の突部１６ｂの厚みはケース１１の受部１１ｂに嵌合するためのものである。
よって、基板１３に取付けた縦出し用コネクタ１５Ａの場合でもキャップ１６の凹部１６ａから突出することができる（図４参照）。図４においては、縦出し用コネクタ１５Ａが凹部１６ａに入り込む前と、入り込んだ後の状態を示している。
また、基板１３に取付けた横出し用コネクタ１５Ｂの場合でもキャップ１６の凹部１６ａから突出することができる（図５参照）。図５においても、横出し用コネクタ１５Ｂが凹部１６ａに入り込む前と、入り込んだ後の状態を示している。
【００１７】
以上、説明した構成によって、キャップ１６に設けた凹部１６ａから、コネクタ１５を縦出し方向又は横出し方向の何れの方向に  突出することが可能なため、基板１３への実装が容易に行える共に、各々（二種類）のタイプの基板１３、キャップ１６を用意しなくても、共通部品として組み立てられるため、コストダウンに繋がる。さらに、組み立て後、コネクタ１５がケースの役割を果たすため、埃等の侵入を防止する。
【００１８】
次に、凹部をケース側に設けた他の実施形態について説明する。
上述した磁気式エンコーダの構成は、キャップ１６側に凹部１６ａを設けてケース１１に被着するよう別部品として説明したが、別部品とせず、ケース１１自体の端部に凹んだ凹部１６ａを形成したものであっても良く、ケース１１に設けられている点も要旨である。
図６のようにケース１１に設けた凹部１６ａも、縦出し用コネクタ１５Ａ、横出し用コネクタ１５Ｂが入る幅、奥行きの大きさに凹んでいる。よって、ここではケース１１の端部に設けた凹部１６ａから、コネクタ１５を縦出し方向、又は横出し方向の何れの方向にも突出することが可能となり、キャップの部品が不要になる。なお、図６は基板１３に横出し用コネクタ１５Ｂが取付けられた図である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】モータに接続された磁気式エンコーダの構成を示す一部断面図である。
【図２】本発明の磁気式エンコーダの内部構成を分解した断面図であり、基板から縦出し方向にコネクタが突出している状態図である。
【図３】本発明の磁気式エンコーダの内部構成を分解した断面図であり、基板から横出し方向にコネクタが突出している状態図である。
【図４】キャップの凹部に縦出し用コネクタが入り込む前と、入り込んだ後の状態を示している。
【図５】キャップの凹部に横出し用コネクタが入り込む前と、入り込んだ後の状態を示している。
【図６】ケース側に凹部を設けた他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
５    モータ
１０    磁気式エンコーダ
１１    ケース
１２     磁気ドラム
１３    基板
１４    磁気検出素子
１５Ａ  縦出し用コネクタ
１５Ｂ  横出し用コネクタ
１６    キャップ
１６ａ  凹部
【図１】
2005274198.tif 000003
【図２】
2005274198.tif 000004
【図３】
2005274198.tif 000005
【図４】
2005274198.tif 000006
【図５】
2005274198.tif 000007
【図６】
2005274198.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成16年3月24日(2004.3.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、ケースと、キャップと、上記モータの回転軸に軸支され、周囲に沿って磁極が交互に変化するよう着磁された磁気ドラムと、該磁気ドラムの着磁面と対向する位置に配置された磁気検出素子を設けた基板とを備え、上記磁気ドラムの回転に伴う磁界強度変化を上記磁気検出素子で検出し、この検出信号を外部出力するコネクタを備えた磁気式エンコーダにおいて、
上記基板に取付けたコネクタが、縦出し方向、又は横出し方向の何れの方向にも突出するための凹部が上記キャップに設けられている磁気式エンコーダ。
【請求項２】
上記ケースと上記キャップとが一体に成形された該ケースに凹部が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の磁気式エンコーダ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の構成は、モータと、ケースと、キャップと、上記モータの回転軸に軸支され、周囲に沿って磁極が交互に変化するよう着磁された磁気ドラムと、該磁気ドラムの着磁面と対向する位置に配置された磁気検出素子を設けた基板とを備え、上記磁気ドラムの回転に伴う磁界強度変化を上記磁気検出素子で検出し、この検出信号を外部出力するコネクタを備えた磁気式エンコーダにおいて、
上記基板に取付けたコネクタが、縦出し方向、又は横出し方向の何れの方向にも突出するための凹部が上記キャップに設けられていることによって、達成される。
また、本発明の構成は、上記ケースと上記キャップとが一体に成形された該ケースに凹部が設けられていることによって、達成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
次に、凹部をケース側に設けた他の実施形態について説明する。
上述した磁気式エンコーダの構成は、キャップ１６側に凹部１６ａを設けてケース１１に被着するよう別部品として説明したが、別部品とせず、ケース１１とキャップ１６とを一体に成形し、該ケース１１自体の端部に凹んだ凹部１６ａを形成したものであっても良く、ケース１１に設けられている点も要旨である。
図６のようにケース１１に設けた凹部１６ａも、縦出し用コネクタ１５Ａ、横出し用コネクタ１５Ｂが入る幅、奥行きの大きさに凹んでいる。よって、ここではケース１１の端部に設けた凹部１６ａから、コネクタ１５を縦出し方向、又は横出し方向の何れの方向にも突出することが可能となり、キャップ１６の部品が不要になる。なお、図６は基板１３に横出し用コネクタ１５Ｂが取付けられた図である。