(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体に固定され前記回転体の軸と垂直方向と平行に一方向に磁化された円板状の永久磁石と、前記永久磁石の外周側に空隙を介して設けられたリング状の固定体と、前記永久磁石に空隙を介して対向し互いに機械角で９０度位相がずれている２個一対の磁界検出素子と、前記磁界検出素子を実装すると共に電気的に接続するフレキシブルプリント基板と、前記磁界検出素子からの信号を処理し前記回転体の絶対位置を出力する信号処理回路を備えた磁気式エンコーダにおいて、
前記フレキシブルプリント基板は、十文字状に形成された中央部分である中央部と、前記中央部から十文字状に伸びる連結部と、前記連結部の先に設けられ、前記磁界検出素子を実装し前記固定体の内面に固定される固定部と、前記固定部の先に設けられ前記磁界検出素子の前記固定体への取り付け位置の調整に用いる把持部を備え、
前記中央部は、前記信号処理回路と接続する端子を備え、
前記固定部は、前記磁界検出素子と接続する端子を備え、
前記連結部は、前記中央部の端子と前記固定部の端子を接続する導体部を備えたこと特徴とする磁気式エンコーダ。
【請求項２】
前記フレキシブルプリント基板は、前記連結部と前記固定部とのつながり部分に剛性が低いくびれ部を形成したことを特徴とする請求項１記載の磁気式エンコーダ。
【請求項３】
前記フレキシブルプリント基板は、前記中央部に前記信号処理回路を実装してあることを特徴とする請求項１記載の磁気式エンコーダ。
【請求項４】
前記フレキシブルプリント基板は、前記中央部に前記信号処理回路を実装したプリント基板を接合してあることを特徴とする請求項１記載の磁気式エンコーダ。
【請求項５】
回転体に固定された永久磁石と、前記永久磁石の外周側に空隙を介して設けられたリング状の固定体とを備え、前記永久磁石に空隙を介して対向するように磁界検出素子を前記固定体に取り付ける磁気式エンコーダの製造方法において、
前記磁界検出素子を固定するフレキシブルプリント基板を設け、前記フレキシブルプリント基板は、中央部と、前記中央部から径方向に十文字状に伸びる連結部と、前記連結部につながる固定部で構成し、前記磁界検出素子を前記固定部に設けた後、前記連結部を湾曲させて前記固定部を前記固定体の内側に接着により固定することを特徴とする磁気式エンコーダの製造方法。
【請求項６】
前記固定部に設けた端子より先端方向に伸びる把持部を設け、前記固定部を前記固定体に固定した後、前記把持部を除去することを特徴とする請求項５に記載の磁気式エンコーダの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータなどの回転体の回転位置や回転速度を検出する磁気式エンコーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、磁気式エンコーダには、例えば図５に示すように、回転体１０にその軸と垂直方向と平行に一方向に磁化された円板状の永久磁石２０が固定されている。永久磁石２の外周側には固定体３０が設けられ、固定体３０には永久磁石２０に空隙を介して対向して、互いに機械角で９０度位相がずれている２個１対の磁界検出素子４０が互いに１８０度位相をずらした位置に２対設けられ（Ａ1 ，Ｂ1 とＡ2 ，Ｂ2 ）、接着剤によって固定されている。そして互いに対向する磁界検出素子間の差動信号を信号処理回路５０によって処理して、回転体１０の位置の絶対値を検出するようにしてある。
磁界検出素子４０の出力端子４１０と信号処理回路５０の入力端子５１０との間はリード線６０によって接続され、リード線６０は出力端子４１０と入力端子５１０に半田によって固定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術では、磁気式エンコーダが小形である場合、磁界検出素子４０は極めて小形のものを使用する必要があり、例えば、１．５ｍｍ×１．５ｍｍ×０．５ｍｍ程度の立方体の形状をしている磁界検出素子４０を使用している。このような小形の磁界検出素４０を固定体３０に固定するために、ねじは使用できず、樹脂などで一体にモールド成形すると、組立後の微調整が難しいという問題があった。
また、磁界検出素子４０を固定体３０に接着し、更にリード線６０を半田付けする作業は、極めて難しく、品質を安定させるために多くの時間がかかるという問題があった。
本発明は、小形の磁気検出素子の実装を可能にし、かつ微調整作業を容易にするする磁気式エンコーダとその製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、回転体に固定され前記回転体の軸と垂直方向と平行に一方向に磁化された円板状の永久磁石と、前記永久磁石の外周側に空隙を介して設けられたリング状の固定体と、前記永久磁石に空隙を介して対向し互いに機械角で９０度位相がずれている２個一対の磁界検出素子と、前記磁界検出素子を実装すると共に電気的に接続するフレキシブルプリント基板と、前記磁界検出素子からの信号を処理し前記回転体の絶対位置を出力する信号処理回路を備えた磁気式エンコーダにおいて、前記フレキシブルプリント基板は、十文字状に形成された中央部分である中央部と、前記中央部から十文字状に伸びる連結部と、前記連結部の先に設けられ、前記磁界検出素子を実装し前記固定体の内面に固定される固定部と、前記固定部の先に設けられ前記磁界検出素子の前記固定体への取り付け位置の調整に用いる把持部を備え、前記中央部は、前記信号処理回路と接続する端子を備え、前記固定部は、前記磁界検出素子と接続する端子を備え、前記連結部は、前記中央部の端子と前記固定部の端子を接続する導体部を備えたものである。
また、回転体に固定された永久磁石と、前記永久磁石の外周側に空隙を介して設けられたリング状の固定体とを備え、前記永久磁石に空隙を介して対向するように磁界検出素子を前記固定体に取り付ける磁気式エンコーダの製造方法において、前記磁界検出素子を固定するフレキシブルプリント基板を設け、前記フレキシブルプリント基板は、中央部と、前記中央部から径方向に十文字状に伸びる連結部と、前記連結部につながる固定部で構成し、前記磁界検出素子を前記固定部に設けた後、前記連結部を湾曲させて前記固定部を前記固定体の内側に接着により固定する方法である。
したがって、狭い固定体の内側で半田付けする必要がなく、組立・調整作業が極めて容易となる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
図１は本発明の実施例を示す側断面図、図２（ａ）は正面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面に沿う正断面図、図３はフレキシブルプリント基板を展開したときの正面図である。
図において、１は回転体、２は回転体１に固定され、その軸と垂直方向と平行に一方向に磁化された円板状の永久磁石である。３は永久磁石２の外周側に空隙を介して設けられたリング状の固定体、３１は固定体３の外周に設けられたフレームである。４は固定体３の内面に貼り付けたフレキシブルプリント基板で、固定体３の円周方向に等間隔の４か所に固定された固定部４１と、円形状の中央部４２と、それぞれ固定部４１と中央部４２とをつなぐ連結部４３とからなっている。なお、連結部４３と固定部４１とのつながり部分は、図３に示すように、剛性が低いくびれ部４４を形成し、曲げ易くしてある。
５は配線部で、固定部４１と中央部４２にはそれぞれ対応する複数の端子５１と５２を設けてあり、対応する端子５１と端子５２の間は導体部５３によって接続してある。
６は永久磁石２に空隙を介して対向して、互いに機械角で９０度位相がずれている２個１対の磁界検出素子で、互いに１８０度位相をずらした位置に２対設けられ（Ａ1 ，Ｂ1 とＡ2 ，Ｂ2 ）、磁界検出素子６は端子５１に表面実装により接続されている。
７はフレーム３１の内側に固定され、フレキシブルプリント基板４と接合されたプリント基板、７１は中央部４２に設けた端子５２と同じ位置に設けた端子で、プリント基板７をフレキシブルプリント基板４に重ねることにより、固定部４１に設けた端子４３に接続するようにしてある。８は互いに対向する磁界検出素子５間の差動信号を処理する信号処理回路で、プリント基板７に実装され、回転体１の位置の絶対値を出力する。
【０００６】
次に、フレキシブルプリント基板４、磁界検出素子６およびプリント基板７の組み立てについて説明する。
フレキシブルプリント基板４は、図３に示すように、円形状の中央部４２から径方向に十文字状に伸びる連結部４３の先に固定部４１を形成し、隣合う固定部４１の間の角度が９０度になるようにしてある。固定部４１の中央付近には磁界検出素子６に接続する複数の端子５１を、中央部４２に信号処理回路８に接続する複数の端子５２を設け、端子５１と５２は導体部５３によって接続されている。固定部４１の端子５１から先端方向には把持部４５が伸びている。このフレキシブルプリント基板４に磁界検出素子６をそれぞれ固定部４１に実装し、自動半田槽に浸漬するなどにより、磁界検出素子６と端子５１は電気的に接続される。
次に、プリント基板７に信号処理回路８を実装し、さらに、プリント基板７をフレキシブルプリント基板４に重ね、半田により端子７１と５２を接続する。
このような状態のフレキシブルプリント基板４の連結部４３を湾曲させ、固定部４１が中央部４２に対して直角になるように形成し、把持部４５を持って固定部４１を固定体３の内面に当て、接着剤により固定する。
固定部４１を磁界検出素子６とともに固定体３に固定したあと、把持部４４を切断する。
【０００７】
このように、あらかじめ、フレキシブルプリント基板４の円形状の中央部４２から径方向に十文字状に伸びる固定部４１に磁界検出素子６を実装し、磁界検出素子６を固定体３に取り付けるときに連結部４３を湾曲させて固定するだけなので、構造が簡単で、固定体３の内側の狭い空間の中で組み立てた後に半田付けする必要がなく、把持部４５をつかんで磁界検出素子６の位置を調整できるので組立・調整作業が極めて容易となる。
なお、上記実施例では、フレキシブルプリント基板４に信号処理回路８を実装したプリント基板７を接続した例について説明したが、図４に示すように、フレキシブルプリント基板４の中央部４２に直接信号処理回路８を実装してもよい。
また、中央部４２が比較的広いスペースをとることができるときは、フレキシブルプリント基板４の中央部４２の端子５２にリード線を半田付けして、プリント基板７とともに信号処理回路８を別の場所に設けるようにしてもよい。
また、上記実施例では、磁界検出素子６をフレキシブルプリント基板４に実装した例について説明したが、磁界検出素子６をフレキシブルプリント基板４の固定部４１に真空蒸着など半導体製造技術により形成してもよい。
この場合、磁界検出素子６は更に小形に形成することができるとともに、組立工程が簡単になる。
【０００８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、円形状の中央部から径方向に十文字状に伸びる連結部の先に固定部を設けたフレキシブルプリント基板を用い、その固定部に磁界検出素子を実装し、連結部を湾曲させて固定部を固定体に固定するので、磁界検出素子にリード線を半田付けする配線作業が不要となり、組立・調整作業が極めて容易となる。したがって、構造が簡単でコストが低く、小型化が容易な磁気式エンコーダを提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例を示す側断面図である。
【図２】  本発明の実施例を示す（ａ）は正面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面に沿う正断面図である。
【図３】  本発明の実施例のフレキシブルプリント基板の展開正面図である。を示す
【図４】  本発明の他の実施例を示す正面図である。
【図５】  従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１：回転体、２：永久磁石、３：固定体、３１：フレーム、４：フレキシブルプリント基板、４１：固定部、４２：中央部、４３：連結部、４４：くびれ部、４５：把持部、５：配線部、５１、５２：端子、５３：導体部、６：磁界検出素子、７：プリント基板、７１：端子、８：信号処理回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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