(57)【要約】  【課題】多数本有る検出素子のリードを、回路基板に容易に挿入できるにエンコーダおよび製造方法を提供する。  【解決手段】内側回路基板７１の内側スルーホール１２１に検出素子５のリード６を沿わせるように案内挿入し内側回路基板７１を固定子４に固定した後、外側回路基板７２を外側スルーホール１２２にリード６を沿わせるように案内挿入する。最後に、外側回路基板７２を固定子４に固定し、リード６のはんだ付けを行う。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体に固定された被検出体と、前記被検出体に空隙を介して設けられた固定体と、前記固定体に取り付けられた回路基板と、前記被検出体に空隙を介して対向し、前記回路基板に実装された検出素子とを備えたエンコーダにおいて、
前記回路基板が前記検出素子の複数のリードを挿入する複数のスルーホールを持ち、かつ前記複数のスルーホールを境界として分割されていることを特徴とするエンコーダ。
【請求項２】
前記被検出体が永久磁石、前記検出素子が磁気検出素子であることを特徴とする請求項１記載のエンコーダ。
【請求項３】
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固定体と、前記固定体に取り付けられた回路基板と、前記永久磁石に空隙を介して対向し、前記固定体に取り付けられ、かつ前記回路基板に実装された磁界検出素子とを備えた磁気式エンコーダにおいて、
前記回路基板が前記磁界検出素子の複数のリードを挿入する複数のスルーホールを持ち、かつ前記複数のスルーホールを境界として分割されていることを特徴とするエンコーダ。
【請求項４】
前記回路基板を分割する境界が、前記検出素子の複数のリードを挿入するスルーホール内にあることを特徴とする請求項１〜３記載のいずれか１項記載のエンコーダ。
【請求項５】
前記回路基板を分割する境界が、前記検出素子の複数のリードを挿入する前記複数のスルーホールの中心をつなぐ線上にあることを特徴とする請求項１〜３記載のいずれか１項記載のエンコーダ。
【請求項６】
前記回路基板において、分割されたそれぞれの回路基板が、前記固定子に固定されていることを特徴とする請求項１〜３記載のいずれか１項記載のエンコーダ。
【請求項７】
請求項１記載のエンコーダの検出素子の前記回路基板への実装方法であって、
前記分割された１つの回路基板の前記スルーホールに前記検出素子のリードを固定する工程と、
前記分割された１つの回路基板を固定体に固定する工程と、
残りの分割された前記回路基板を、前記検出素子のリードに前記スルーホールを沿わせながら挿入する工程と、
前記残りの分割された回路基板を固定体に固定する工程と、
前記検出素子のリードを前記回路基板にはんだ付けする工程と、を含むことを特徴とするエンコーダの検出素子の回路基板実装方法。
【請求項８】
請求項３記載のエンコーダの磁界検出素子の前記回路基板への実装方法であって、
磁界検出素子５を固定子に固定する工程と、
前記分割された１つの回路基板を、前記回路基板に設けられたスルーホールを前記リードに沿わせるようにして案内挿入する工程と、
前記分割された１つの回路基板を前記固定子に固定する工程と、
前記分割された残りの回路基板を、前記回路基板に設けられたスルーホールを前記リードに沿わせるようにして案内挿入する工程と、
前記残りの回路基板を固定子に固定する工程と、
前記各リードを回路基板にはんだ付けする工程と、を含むことを特徴とするエンコーダの検出素子の回路基板実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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エンコーダに関し、特に、検出素子の回路基板への実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気式エンコーダにおける磁界検出素子のように多リードを有する電子部品の回路基板への実装は、リード挿入位置決め装置を用いてリードを整列し実装する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図９は従来の多リードを有する電子部品の回路基板への実装するためのリード挿入位置決め装置の構成図である。
図において１４は電子部品、６はリード、７は回路基板、１２はスルーホール、１５はリード整列部材である。
【０００４】
図９（ａ）に示されるようにリード６の下方に扁平なリード整列部材１５を両端外側と各リード６間にそれぞれ回路基板７と平行線上に、しかも扁平面をリード６の側面に対向するような向きにして配置する。このリード整列部材１５は図示省略してあるが、全て連動可能なように連結構成されている。
【０００５】
つぎに、図９（ｂ）に示されるようにリード整列部材１５をいっせいに回動させて扁平面が回路基板７と平行となるようにする。このようなことが可能なのは、図９（ｃ）に示すように、リード整列部材１５にはそれぞれリード６を収容位置決するための凹所１６が左右に形成されているからである。
【０００６】
以上で図９（ｂ）状態で全リード６の位置が所定位置に設定され、この状態で電子部品１４を回路基板７に接近させるとリード６はスルーホール１２に臨むから、そのまま押し込むことでリード６をスルーホール１２に挿入することができる。このとき、リード６の位置が偏っていたとしても凹所１６によって所定位置に矯正設定される。
【０００７】
次に、数ｍｍ程度挿入させた状態で全リード整列部材１５を図９（ａ）状態に回動させる。最後に、リード整列部材１５を紙面の直交方向に退避させリード６間から外し、電子部品１４を回路基板７に対して必要量押し込こみ、はんだ付けを行う。
【０００８】
また、回路基板のスルーホールをひょうたん型形状に形成し、大径穴部にリードを挿入した後、該リードを小径穴部に移動し、はんだ付けを行い実装する方法も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
図１０は従来の多リードを有する電子部品を回路基板へ実装するためのスルーホール形状の説明図である。
６はリード、７は回路基板、９はランド、１２３はスルーホール小径穴部、１２４はスルーホール大径穴部を示す。
【０００９】
図１０に示されるように、回路基板７に設けられるスルーホールは、大径円と小径円とが結合したひょうたん型形状に形成されている。リード６の挿入は、まず、リード６をスルーホール大径穴部１２４に挿入する。次に、リード６を両穴部の接合部間隙を通過させて移動させ、スルーホール小径穴部１２３内に配置する。その後、はんだ付けを行う。
【特許文献１】特開平５−３４３８９８号（８頁、図１）
【特許文献２】特開２００３−２３４５５５号（４頁、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１の場合では、エンコーダのフレームなどの固定体の形状によっては、リード挿入位置決め装置を検出素子のリード部へ入れることが出来ないという問題があった。また、特許文献２の場合では、検出素子のリード全周にはんだがつかないため、リードの回路基板への固定が弱くなり、さらに、リードのはんだを有する部分と、はんだの無い部分の境界付近に応力が集中し、はんだにクラックが生じやすいという問題もあった。
【００１１】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、エンコーダの検出素子固定体の形状に関係なく検出素子の複数のリードの挿入が容易であると同時に、はんだの強度も損なわれること無く検出素子のリードを回路基板へ実装できるエンコーダとその検出素子の回路基板への実装方法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】
【００１２】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、  回転体に固定された被検出体と、前記被検出体に空隙を介して設けられた固定体と、前記固定体に取り付けられた回路基板と、前記被検出体に空隙を介して対向し、前記回路基板に実装された検出素子とを備えたエンコーダにおいて、
前記回路基板が前記検出素子の複数のリードを挿入する複数のスルーホールを持ち、かつ前記複数のスルーホールを境界として分割されていることを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載のエンコーダにおいて前記被検出体が永久磁石、前記検出素子が磁気検出素子であることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、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固定体と、前記固定体に取り付けられた回路基板と、前記永久磁石に空隙を介して対向し、前記固定体に取り付けられ、かつ前記回路基板に実装された磁界検出素子とを備えた磁気式エンコーダにおいて、前記回路基板が前記磁界検出素子の複数のリードを挿入する複数のスルーホールを持ち、かつ前記複数のスルーホールを境界として分割されていることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、前記回路基板を分割する境界が、前記検出素子の複数のリードを挿入するスルーホール内にあることを特徴とする
また請求項５に記載の発明は、前記回路基板を分割する境界が、前記磁界検出素子の複数のリードを挿入する前記複数のスルーホールの中心をつなぐ線上にあることを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、前記回路基板において、分割されたそれぞれの回路基板が、前記固定子に固定されていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７に記載の発明は請求項１記載のエンコーダの検出素子の前記回路基板への実装方法であって、前記分割された１つの回路基板の前記スルーホールに前記検出素子のリードを固定する工程と、前記分割された１つの回路基板を固定体に固定する工程と、残りの分割された前記回路基板を、前記検出素子のリードに前記スルーホールを沿わせながら挿入する工程と、前記残りの分割された回路基板を固定体に固定する工程と、前記検出素子のリードを前記回路基板にはんだ付けする工程と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項８に記載の発明は、請求項３記載のエンコーダの磁界検出素子の前記回路基板への実装方法であって、磁界検出素子５を固定子に固定する工程と、前記分割された１つの回路基板を、回路基板に設けられたスルーホールをリードに沿わせるようにして案内挿入する工程と、前記分割された１つの回路基板を前記固定子に固定する工程と、分割された残りの回路基板を、回路基板に設けられたスルーホールをリードに沿わせるようにして案内挿入する工程と、前記残りの回路基板を固定子に固定する工程と、前記各リードを回路基板にはんだ付けする工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１から３に記載の発明によると、回路基板を回路基板にあるスルーホールを境界として分割して検出素子のリードに挿入するので、容易にエンコーダを製造することができる。
【００１７】
請求項４、５に記載の発明によると、回路基板を分割する境界が前記磁界検出素子のリードを挿入するスルーホール内、または前記検出素子の複数のリードを挿入する前記複数のスルーホールの中心をつなぐ線上にあるため、回路パターンなどの設計制約を緩和し、設計自由が大きいエンコーダを実現できる。
【００１８】
請求項６に記載の発明によると、分割されたそれぞれの回路基板が、前記固定子に固定されているためリードが矯正整列され、容易に磁気式エンコーダを製造することができる。
【００１９】
請求項７または８記載の発明によると、分割された回路基板を回路基板のスルーホールにリードを沿わせながら固定体に固定するので、リードが回路基板のスルーホールに対して位置がずれていても、容易にリードを回路基板のスルーホールに挿入できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例】
【００２１】
図１は本発明の実施例を示す磁気式エンコーダの構成図、図２は断面図、図３は底面図である。
図において、１はモータフレーム、２はモータ軸、３はモータ軸２に取り付けられた永久磁石、４は固定子、５は固定子４に取り付けられ永久磁石３の磁界変動を検出する磁界検出素子、６は磁界検出素子５のリード、７は磁界検出素子を実装する回路基板で、７１、７２はそれぞれ回路基板７を構成する内側回路基板と外側回路基板である。８は回路基板固定ネジで、８１は内側回路基板７１を固定する内側回路基板固定ネジ、８２は外側回路基板７２を固定する外側回路基板固定ネジ、９はリード６をはんだ付けするためのランドである。
【００２２】
本発明が従来技術と異なる部分は、回路基板を、回路基板にあるスルーホールを境界として分割した状態で、スルーホールに磁界検出素子のリードを挿入する点である。
【００２３】
つぎに、本実施例について、検出素子の回路基板への実装方法について図４〜図８を用いて説明する。
図４は、磁界検出素子５の回路基板７への実装方法の説明図である。まず、図４（ａ）に示されるように、磁界検出素子５を固定子４に接着剤などで固定した状態で、内側回路基板７１をリード６に対し垂直に挿入する。ここで、図５に示すように、固定子４の底面はリード６が通るように空隙１０が空けられている。リード６が十分に通る大きさであれば、空隙１０の形状は特定されない。また、図６および図７に示すように、内側回路基板７１には内側スルーホール１２１が設けてある。図４（ｂ）に示すように、この内側スルーホール１２１をリード６に沿わせるように案内挿入する。このとき、各リード６の位置が各内側スルーホール１２１に対し、ずれていることがあるが、各内側スルーホール１２１の片側面が開放されているため、容易に挿入することが可能となる。さらに、図４（ｃ）に示すように、内側回路基板７１を固定子４に密着させ、内側回路基板固定ネジ８１により固定する。
【００２４】
つぎに、図４（ｄ）に示すように、外側回路基板７２をリード６に対し垂直に挿入する。ここで、図６および図８に示すように、外側回路基板７２には外側スルーホール１２２が設けてある。図４（ｅ）に示すように、この外側スルーホール１２２をリード６に沿わせるように案内挿入する。このとき、各リード６は、内側回路基板７１により矯正整列されているため、容易に外側回路基板７２を挿入することが出来る。さらに、図４（ｆ）に示すように、外側回路基板７２を固定子４に密着させ、外側回路基板固定ネジ８２により固定する。最後に、図示していないが、各リード６を回路基板７にはんだ付けを行う。はんだにより、内側回路基板７１と外側回路基板７２の両面のランド９およびスルーホール１２と、リード６が接合されることにより、磁界検出素子５は回路基板７にしっかりと実装される。また、図示していないが、内側回路基板７１と外側回路基板７２の境界部１３の端面にランド処理を施すことで、さらに実装強度を強くすることが可能となる。
【００２５】
このとき、図６（ｂ）、図７（ｂ）、図８（ｂ）の各図では分割する境界１３を複数のスルーホール１２の中心をつなぐ線上として示したが、内側スルーホール１２１および外側スルーホール１２２の境界部１３までの長さｄ１およびｄ２は、ｄ１とｄ２の和がスルーホール1２の長さＤとなる条件を満たせば内側スルーホール１２１および外側スルーホール１２２の長さは自由に決めてよい。
【００２６】
また、磁界検出素子５およびリード６の数は上記実施例に限定されることなく、いくらであっても良い。
また、上記実施例における実装方法では検出素子を固定子および回路基板両方に固定した例で説明したが、検出素子の固定は回路基板のみであってもよい。このため、実装方法はまず分割された１つの回路基板の前記スルーホールに前記検出素子のリードを固定し、その上で前記分割された１つの回路基板を固定体に固定し、残りの分割された前記回路基板を前記検出素子のリードに前記スルーホールを沿わせながら挿入し、その後前記残りの分割された回路基板を固定体に固定する。そして最後に前記検出素子のリードを前記回路基板にはんだ付けする。
なお、上記実施例では磁気式のエンコーダで説明をしたが、磁気式エンコーダに限定されるものではなく、複数のリードを有する検出素子であれば、たとえば光フォトダイオードアレイやエンコーダ用フォトＩＣ、リニアセンサアレイなどを用いた光エンコーダにおいても適用できる。
【００２７】
このように本実施例では、回路基板を、回路基板にあるスルーホールを境界として分割し、多数本有る検出素子５のリードを挿入するので、容易にエンコーダを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例を示す磁気式エンコーダの構成図。
【図２】本発明の実施例における磁気式エンコーダの断面図。
【図３】本発明の実施例における磁気式エンコーダの底面図。
【図４】本発明の実施例における磁界検出素子の実装方法の説明図。
【図５】本発明の実施例における固定子の底面図。
【図６】本発明の実施例における回路基板の構成図。
【図７】本発明の実施例における内側回路基板の上面図。
【図８】本発明の実施例における外側回路基板の上面図。
【図９】従来の電子部品の実装方法の説明図。
【図１０】従来の電子部品の実装方法の説明図。
【符号の説明】
【００２９】
１        モータフレーム
２        モータ軸
３        永久磁石
４        固定子
５        磁界検出素子
６        リード
７        回路基板
７１      内側回路基板
７２      外側回路基板
８        回路基板固定ネジ
８１      内側回路基板固定ネジ
８２      外側回路基板固定ネジ
９        ランド
９１      内側ランド
９２      外側ランド
１０      空隙
１１      固定穴
１２      スルーホール
１２１    内側スルーホール
１２２    外側スルーホール
１２３    スルーホール小径穴部
１２４    スルーホール大径穴部
１３      境界部
１４      電子部品
１５      リード整列部材
１６      凹所
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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