專利名稱：與小型馬達成一體形成的編碼器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及產(chǎn)生對馬達的旋轉(zhuǎn)速度，位置進行控制所必需的脈沖的編碼器裝置。
背景技術(shù)：
對于比如，CD，DVD這樣的光盤驅(qū)動用的小型馬達，要求成一體裝配用于檢測馬達的旋轉(zhuǎn)速度，位置的裝置。在這樣的檢測裝置中，人們知道有采用磁鐵和霍爾元件，以磁方式進行檢測的類型，或采用光電二極管，光電晶體管，檢測反射光的光學(xué)式的類型，或以機械方式使1對電刷之間的電導(dǎo)通進行接通斷開的機械式的類型，本發(fā)明涉及該機械式編碼器裝置。
圖7為用于說明已有技術(shù)的機械式的馬達旋轉(zhuǎn)檢測裝置的圖(參照J(rèn)P實開昭57-15681號文獻)。象該圖示那樣，在轉(zhuǎn)子軸上，設(shè)置使一對電刷滑動接觸的旋轉(zhuǎn)檢測用旋轉(zhuǎn)觸點部。另外，在該旋轉(zhuǎn)檢測用旋轉(zhuǎn)觸點部的外周，設(shè)置有由銅等的導(dǎo)電材料形成的較大角度的導(dǎo)電部，與較小角度的導(dǎo)電部，在該較大角度導(dǎo)電部與較小角度導(dǎo)電部的邊界處，形成有狹縫，兩者實現(xiàn)絕緣。
由此，象圖7(A)所示的那樣，在其中一個電刷位于較小角度導(dǎo)電部上，另一電刷位于較大角度導(dǎo)電部上時，從其中一個電刷，到另一電刷的電路處于OFF狀態(tài)，實現(xiàn)斷開。另外，由于當(dāng)馬達旋轉(zhuǎn)，處于圖7(B)那樣的狀態(tài)時，兩個電刷均位于較大角度導(dǎo)電部上，故從其中一個電刷，到另一電刷的電路處于ON狀態(tài)。象這樣，在馬達旋轉(zhuǎn)1圈的期間，產(chǎn)生2個ON脈沖。
由此，交替地反復(fù)處于兩個電刷均與較大角度導(dǎo)電部滑動接觸的導(dǎo)通狀態(tài)，與其中的任何一個電刷與較小角度導(dǎo)電部滑動接觸的非導(dǎo)通狀態(tài)，產(chǎn)生脈沖信號。通過象這樣產(chǎn)生的脈沖信號，不僅可進行旋轉(zhuǎn)檢測，而且還可通過對其進行計數(shù)，檢測旋轉(zhuǎn)次數(shù)。
或者，象圖8所示的那樣，即使在代替上述小角度導(dǎo)電部，而由絕緣性樹脂材料等形成的非導(dǎo)電部，形成于旋轉(zhuǎn)檢測用旋轉(zhuǎn)觸點部上的情況下，仍可按照相同的原理，檢測旋轉(zhuǎn)次數(shù)(參照J(rèn)P實公平6-49090號文獻，或JP特開平7-284258號文獻)。
但是，在任何的場合，在已有技術(shù)中，旋轉(zhuǎn)檢測用電刷由碳刷構(gòu)成。在碳刷中，與導(dǎo)電部滑動接觸的滑動部的滑動面積因磨耗等因素而增加。圖9(A)所示的狀態(tài)為碳刷的初始狀態(tài)，與導(dǎo)電部點接觸，以便不產(chǎn)生磨耗。與此相對，伴隨電刷的使用時間，象圖9(B)所示的那樣，碳刷磨耗，與導(dǎo)電部面接觸。在該狀態(tài)，電刷不可能與導(dǎo)電部點接觸，不能夠?qū)?個電刷角度設(shè)定得較小。于是，為了獲得多個脈沖，增加導(dǎo)電部的個數(shù)，將電刷的角度設(shè)定得較小，即使在該情況下，如果碳電刷發(fā)生磨耗，則電刷之間的角度消失，無法用作編碼器裝置。另外，由于因碳刷的磨耗，滑動部的面積增加，故產(chǎn)生脈沖的占空比也變化的不利情況。
象這樣，在已有技術(shù)中，旋轉(zhuǎn)檢測用電刷為碳刷，故不能夠獲得占空比不變化的多個脈沖。如果未獲得多個脈沖，則占空比變化，這樣具有無法用于必須進行精密的控制的場合等的不利情況。已有技術(shù)無法應(yīng)對根據(jù)已檢測到的信號，不僅對馬達旋轉(zhuǎn)次數(shù)進行控制，而且還正確地對旋轉(zhuǎn)角度位置進行控制的要求。
另外，已有技術(shù)通過下述模制結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其采用在模具中，在設(shè)定導(dǎo)電部等的狀態(tài)，澆注樹脂的內(nèi)嵌模制的方法。
在采用模制結(jié)構(gòu)的已有技術(shù)中，馬達轉(zhuǎn)子的制造步驟是不容易的。
發(fā)明的公開方案于是，本發(fā)明的目的在于解決上述的問題，提供一種小型馬達的機械式編碼器裝置，其中，每當(dāng)馬達旋轉(zhuǎn)1圈，獲得多個，占空比伴隨時間的變化較小的脈沖，另外每當(dāng)旋轉(zhuǎn)1圈的脈沖數(shù)量容易為6個脈沖等的多個脈沖。
此外，本發(fā)明的目的在于提供可容易成一體裝配于小型馬達上的編碼器裝置。
本發(fā)明的與小型馬達形成一體的編碼器裝置成一體裝配于小型馬達上，該小型馬達具有端蓋，該端蓋以將金屬外殼的開口封閉的方式嵌合于其上；轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子按照將轉(zhuǎn)子磁極和馬達用整流子成一體裝配于可旋轉(zhuǎn)地支承的軸上的方式構(gòu)成；2個馬達用電刷，該2個馬達用電刷與上述整流子接觸。該編碼器裝置包括設(shè)置于上述旋轉(zhuǎn)軸上的旋轉(zhuǎn)觸點部和與該旋轉(zhuǎn)觸點部滑動接觸的一對旋轉(zhuǎn)檢測用電刷。多個旋轉(zhuǎn)觸點片按照在它們相互之間設(shè)有狹縫的方式設(shè)置于上述旋轉(zhuǎn)觸點部的外周面上。上述一對旋轉(zhuǎn)檢測用電刷由具有彈性的金屬構(gòu)成，該金屬呈其側(cè)面部實現(xiàn)滑動接觸的板狀，或線狀的懸臂彈簧的形狀。另外，上述一對旋轉(zhuǎn)檢測用電刷象這樣構(gòu)成，即，相當(dāng)于分別與旋轉(zhuǎn)觸點部接觸的觸點之間的圓弧角的電刷之間的角度設(shè)定為小于與1個旋轉(zhuǎn)觸點片相對應(yīng)的圓弧角這樣的角度，由此，轉(zhuǎn)子軸在旋轉(zhuǎn)1圈的期間，輸出多個脈沖。
另外，可對上述旋轉(zhuǎn)觸點片中的上述旋轉(zhuǎn)檢測用電刷滑動而接觸的表面部分，進行沿馬達的軸向，或與其傾斜的方向設(shè)置線狀的凹部的槽加工，或波浪形加工，或設(shè)置有線狀的通孔的狹縫加工。
此外，上述旋轉(zhuǎn)觸點部可相對馬達用整流子，設(shè)置于與馬達用整流子相同側(cè)，或相反側(cè)，或端蓋外部這樣的，軸的任意位置上。
附圖的簡要說明

圖1為通過實例表示適合采用本發(fā)明的小型馬達的圖，圖1(A)為整體的縱向剖視圖，圖1(B)為通過實例表示馬達用電刷和旋轉(zhuǎn)檢測用電刷的角度位置關(guān)系的圖，圖1(C)為按照僅僅將轉(zhuǎn)子取出的方式表示的圖；圖2為從馬達內(nèi)部側(cè)觀看到的端蓋的透視圖；圖3(A)，(B)，(C)為用于說明旋轉(zhuǎn)檢測用電刷安裝的圖；圖4為表示旋轉(zhuǎn)觸點部的組成的圖，圖4(A)為沿橫向?qū)⑤S剖開的剖視圖，圖4(B)為沿圖中的箭頭Z方向看到的圖4(A)所示的旋轉(zhuǎn)觸點部的Z向視圖；圖5(A)，(B)為以設(shè)置6個旋轉(zhuǎn)觸點片的場合為實例而說明旋轉(zhuǎn)觸點部的動作的圖；圖6為表示借助在圖5中通過實例表示的旋轉(zhuǎn)觸點部產(chǎn)生的脈沖的圖；圖7(A)，(B)為用于說明基于已有技術(shù)的馬達旋轉(zhuǎn)檢測裝置的圖；圖8為用于說明基于不同于圖7的已有技術(shù)的馬達旋轉(zhuǎn)檢測裝置的圖；圖9(A)，(B)為用于說明因磨耗等因素，已有技術(shù)的碳刷與導(dǎo)電部滑動接觸的滑動部的滑動面積擴大的圖；
圖10為表示適合采用本發(fā)明的小型馬達的另一實例的圖，圖10(A)為通過實例表示旋轉(zhuǎn)檢測用電刷的角度位置關(guān)系的圖，圖10(B)為整體的縱向剖視圖，圖10(C)為通過實例表示馬達用電刷的角度位置關(guān)系的圖；圖11為表示適合采用本發(fā)明的小型馬達的還一實例的圖，圖11(A)為整體的縱向剖視圖，圖11(B)為通過實例表示馬達用電刷和旋轉(zhuǎn)檢測用電刷的角度位置關(guān)系的圖；圖12(A)，(B)表示旋轉(zhuǎn)觸點片的還一實例的圖；圖13為再一實例的旋轉(zhuǎn)觸點片的彎曲加工前的平面圖；圖14為對在圖13中通過實例表示的旋轉(zhuǎn)觸點片進行彎曲加工后，裝配于旋轉(zhuǎn)觸點部的狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)觸點片的剖視圖。
用于實施發(fā)明的優(yōu)選形式下面對基于通過實例給出的本發(fā)明進行描述。圖1為通過實例表示適合采用本發(fā)明的小型馬達的圖，圖1(A)為整體的縱向剖視圖，圖1(B)為通過實例表示馬達用電刷和旋轉(zhuǎn)檢測用電刷的角度位置關(guān)系的圖，圖1(C)為按照僅僅取出轉(zhuǎn)子的方式表示的圖。圖2為從馬達內(nèi)部側(cè)看到的端蓋的透視圖。
可適合采用本發(fā)明的小型馬達除了具有其具體內(nèi)容將在后面進行描述的旋轉(zhuǎn)觸點部和旋轉(zhuǎn)檢測用電刷的編碼器裝置的方案以外，可采用一般的小型馬達的普通技術(shù)構(gòu)成。外殼5由金屬材料形成，其呈帶底的中空筒狀，并且安裝有作為定子磁極的磁鐵9。轉(zhuǎn)子特別是象圖1(C)所示的那樣，這樣構(gòu)成，即，將由疊層芯體2和線圈3構(gòu)成的轉(zhuǎn)子磁極，馬達用整流子7，和其具體內(nèi)容將在后面描述的旋轉(zhuǎn)觸點部12成一體裝配于軸1上。
在從帶底的中空筒狀的金屬外殼5的開口，插入成一體裝配于軸1上的轉(zhuǎn)子4后，象將金屬外殼5的開口封閉的方式，嵌合端蓋6。該端蓋6由金屬制的蓋板28和合成樹脂制的電刷座29構(gòu)成，通過將對應(yīng)設(shè)置的電刷座29的的嵌合部嵌入設(shè)置于蓋板28上的通常為多個的凹部內(nèi)，將蓋板28和電刷座29成一體固定。在該電刷座29上，安裝有與馬達用整流子7接觸的一對馬達用電刷8，8。該對馬達用電刷8，8中的，與整流子接觸側(cè)，沿縱向的相反側(cè)端部分別與在連接部24，25，伸出到端蓋6的外部的引線連接。另外，構(gòu)成作為本發(fā)明的特征的編碼器裝置的組成的一部分的旋轉(zhuǎn)檢測用電刷14，14安裝于電刷座29上，在連接部26，27，與外部引出導(dǎo)線連接。
在蓋板28的中間部，接納有軸1用的軸承11。該軸1的另一端通過設(shè)置于金屬外殼5的底部中間處的另一軸承10支承，并且穿過其而在外部突出，以便與外部的負荷機械連接。由此，在端蓋6與金屬外殼5嵌合的狀態(tài)，軸1的延伸部從金屬底部突出，轉(zhuǎn)子4通過分別設(shè)置于金屬外殼底部和端蓋6上的軸承10，11可旋轉(zhuǎn)地支承。此時，按照馬達用電刷8與馬達用整流子7接觸，并且旋轉(zhuǎn)用電刷14，14與旋轉(zhuǎn)觸點部12接觸的方式設(shè)置。另外，也可通過合成樹脂，形成端蓋6的整體。此時，在該合成樹脂制的端蓋6上，安裝有馬達用電刷8，8，旋轉(zhuǎn)檢測用電刷14，14，軸承11等。
從外部電源，通過馬達用電刷8和馬達用整流子7供給的電源流過纏繞于轉(zhuǎn)子磁極上的線圈3，由此，馬達可旋轉(zhuǎn)。這樣的小型馬達本身的組成和動作除了編碼器裝置以外，為普通的類型，這方面的更的具體描述省略。
在通過實例給出的小型馬達中，成一體安裝有構(gòu)成作為本發(fā)明的特征的編碼器裝置的旋轉(zhuǎn)觸點部12和一對旋轉(zhuǎn)檢測用電刷14，14。旋轉(zhuǎn)觸點部12與馬達用整流子鄰接，并且在馬達用整流子中的，軸上的與轉(zhuǎn)子磁極側(cè)相反的一側(cè)，設(shè)置于軸1上。另外，象參照圖10和圖11，在后面描述的那樣，旋轉(zhuǎn)觸點部12可安裝于軸上的另一位置。
圖4為表示旋轉(zhuǎn)觸點部的組成的圖，圖4(A)為沿橫向?qū)⑤S剖開的剖視圖，圖4(B)為沿圖中的箭頭Z方向看到的圖4(A)所示的旋轉(zhuǎn)觸點部的Z向視圖。象該圖所示的那樣，在由樹脂制等的非導(dǎo)通體形成的旋轉(zhuǎn)觸點芯21的外周面上，在多個(比如，6個)旋轉(zhuǎn)觸點片13之間開設(shè)有狹縫，即，將它們相互絕緣地安裝，然后，將樹脂制的墊片22嵌于其上，由此，可將其裝配，實現(xiàn)固定。另外，在象這樣裝配的旋轉(zhuǎn)觸點部通過將軸1壓入設(shè)置于該旋轉(zhuǎn)觸點芯21的中間的孔而固定的方式裝配。最好，多個旋轉(zhuǎn)觸點片13的形狀和組成是相同的，如果至少其圓弧長度(圓周長度)不同，則無法使在馬達旋轉(zhuǎn)1圈期間產(chǎn)生的多個脈沖的占空比相同。
與旋轉(zhuǎn)觸點片13接觸的一對旋轉(zhuǎn)檢測用電刷14，14象圖2所示的那樣，安裝于端蓋6上。該對旋轉(zhuǎn)檢測用電刷14，14相互之間圍繞軸，以一定角度間隔開，并且以均沿軸向相互不接觸的足夠的間距設(shè)置。
旋轉(zhuǎn)檢測用電刷14，14為金屬電刷，其也可這樣形成，即，象圖2所示的那樣，呈板狀，或線狀的懸臂彈簧的形狀，另外，使前端部呈叉狀而插入切縫。其材質(zhì)可為彈性磷青銅等的具有彈性的金屬，另外，在與金屬電刷的旋轉(zhuǎn)觸點片接觸的部分，可包覆以銀為主的貴金屬。
下面還參照圖5和圖6，以設(shè)置6個旋轉(zhuǎn)觸點片13的場合為實例，對該旋轉(zhuǎn)觸點部的動作進行描述。圖5(A)表示一對旋轉(zhuǎn)檢測用電刷分別與鄰接而設(shè)置的各自的旋轉(zhuǎn)觸點片接觸的狀態(tài)。在此場合，從一對旋轉(zhuǎn)檢測用電刷中的一個，朝向另一個的電路斷開。
如果從此狀態(tài)，馬達的旋轉(zhuǎn)沿箭頭所示的方向前進，則處于圖5(B)所示的狀態(tài)。此時，由于一對旋轉(zhuǎn)檢測用電刷均位于同一旋轉(zhuǎn)觸點片上，故使從其中一個旋轉(zhuǎn)檢測用電刷，朝向另一電刷的電路短路。其通過0N狀態(tài)表示。其結(jié)果是，象圖6所示的那樣，在馬達1的旋轉(zhuǎn)之間，產(chǎn)生6次脈沖。在圖中，標(biāo)號T表示時間軸。象從此處知道的那樣，由于當(dāng)一對旋轉(zhuǎn)檢測用電刷之間的角度α等于與1個旋轉(zhuǎn)觸點片相對應(yīng)的圓弧角β(參照圖5(A)。β＜360°/旋轉(zhuǎn)觸點片數(shù)量)，或大于該值時，不產(chǎn)生2個電刷位于1個旋轉(zhuǎn)觸點片上，使它們發(fā)生短路的情況，故必須小于該角度，以便產(chǎn)生0N脈沖。本發(fā)明可通過調(diào)整電刷之間的角度α，旋轉(zhuǎn)觸點片圓弧角β，與1個狹縫相對應(yīng)的圓弧角，將占空比50％作為初始值，獲得較寬的任意的占空比。
另外，電刷之間的角度α象圖5所示的那樣，為2個電刷的旋轉(zhuǎn)觸點片的2個觸點之間的圓弧角度。該角度在圖2中的通過實例表示的那樣的電刷配置中，等于繞軸的電刷角度。但是，電刷配置不限于這樣的場合。圖3為用于說明電刷安裝的圖。圖3(A)為與圖2所示的場合，表示從基本同一方向，將電刷延長而安裝的方法。由此，可以較小的電刷之間的角度α設(shè)置電刷。圖3(B)，或圖3(C)表示即使在沿相互相反的方向延伸的情況下，仍可將電刷之間的角度設(shè)定得較小的情況。象這樣，必須設(shè)置多個旋轉(zhuǎn)觸點片，減小電刷之間的角度α，以便產(chǎn)生多個脈沖。由此，在通過實例給出的小型馬達中，對于2個相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)檢測用電刷，將電刷之間的角度α設(shè)定得較小，同時象電刷本身不接觸的那樣，沿轉(zhuǎn)子的軸向?qū)惭b位置錯開。
此外，在過去，象還在前述的JP特開平7-284258號文獻所描述的那樣，通過獲得2組的相互相位錯開的旋轉(zhuǎn)檢測信號，不僅可檢測旋轉(zhuǎn)次數(shù)，而且還可檢測旋轉(zhuǎn)方向，但是，在本發(fā)明中，通過使旋轉(zhuǎn)檢測用電刷呈板狀，或線狀的懸臂彈簧的形狀，可容易確保用于還一對旋轉(zhuǎn)檢測用電刷的足夠的空間。比如，在6脈沖/旋轉(zhuǎn)1圈的編碼器裝置的場合，2對旋轉(zhuǎn)檢測用電刷可按照相互錯開165°，或195°的方式，設(shè)置于同一旋轉(zhuǎn)觸點部上。象這樣，可在不增加馬達的整體形狀尺寸的情況下，容易實現(xiàn)二相式編碼器裝置。
圖10為表示適合采用本發(fā)明的小型馬達的還一實例的圖，其為具有旋轉(zhuǎn)觸點片和旋轉(zhuǎn)檢測用電刷的編碼器裝置的安裝位置為與圖1不同的實例。圖10(A)為通過實例表示旋轉(zhuǎn)檢測用電刷的角度位置關(guān)系的圖，圖10(B)為整體的縱向剖視圖，圖10(C)為通過實例表示馬達用電刷的角度位置關(guān)系的圖。
通過實例給出的金屬外殼5呈中空筒狀，其兩側(cè)敞開，分別在其兩個開口側(cè)，安裝有端蓋6，6’，這一點與圖1不同。作為定子磁極的磁鐵安裝于金屬外殼5上，另外，在軸上通過疊層芯體和線圈構(gòu)成的構(gòu)成轉(zhuǎn)子磁極按照與圖1相同的方式安裝，但是在圖10中，在轉(zhuǎn)子磁極的一側(cè)安裝馬達用整流子7，在另一側(cè)，安裝旋轉(zhuǎn)觸點部12。
其中一個端蓋6與金屬外殼5的其中一個開口嵌合，插入成一體裝配于軸上的轉(zhuǎn)子，然后，按照將金屬外殼5中的另一開口封閉的方式，嵌合另一端蓋6’。在上述其中一個端蓋6上，對應(yīng)于馬達用整流子7，安裝有馬達用電刷8，8，另一方面，在上述另一端蓋6’上，對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)觸點部12，安裝有旋轉(zhuǎn)檢測用電刷14，14。
圖11為表示適合采用本發(fā)明的小型馬達的又一實例的圖，具有旋轉(zhuǎn)觸點部和旋轉(zhuǎn)檢測用電刷的編碼器裝置安裝于端蓋外部的軸上。圖11(A)為整體的縱向剖視圖，圖11(B)為通過實例表示馬達用電刷和旋轉(zhuǎn)檢測用電刷的角度位置關(guān)系的圖。
在通過實例給出的小型馬達中，嵌合于帶底開口筒狀的金屬外殼5的開口的端蓋6的內(nèi)部，僅僅安裝與馬達用整流子7接觸的一對馬達用電刷8，8，這一點與圖1中通過實例表示的方案不同。馬達軸在設(shè)于端蓋6上的軸承11的外方突出，在該突出的軸位置，安裝有旋轉(zhuǎn)觸點部12。
另外，在金屬外殼5中的嵌合端蓋6的一側(cè)，安裝有合成樹脂制的編碼器裝置用外殼15。該外殼15的安裝可相對金屬外殼5，或端蓋6，采用嵌合、粘接、焊接等的適合的安裝方式實現(xiàn)。在編碼器裝置用外殼15上，安裝有與外部引出導(dǎo)線(圖示省略)連接的旋轉(zhuǎn)檢測用電刷14，14。由于通過象這樣構(gòu)成，可象通常那樣，裝配小型馬達部，然后，在裝配最終階段，安裝編碼器裝置，故容易制造。
象這樣，通過實例對編碼器裝置安裝于端蓋6側(cè)的外部的實例進行了描述，但是，編碼器裝置即使在安裝于外殼5的底部側(cè)外部的情況下，仍可實現(xiàn)相同的功能。在此場合，旋轉(zhuǎn)觸點部設(shè)置于從馬達，在外殼5的底部外側(cè)突出的軸上，并且在與其相對應(yīng)的位置，旋轉(zhuǎn)檢測用電刷安裝于編碼器裝置用外殼上，該編碼器裝置用外殼安裝于金屬外殼上。
圖12(A)，圖12(B)為表示旋轉(zhuǎn)觸點片的再一實例的圖。象該圖所示的那樣，在金屬電刷滑動而接觸的表面部分，沿馬達的軸向，或與其傾斜的方向，設(shè)置有呈線狀的凹部，對其進行了槽加工，波浪形加工。線狀的凹部可呈任意的形狀，但是，圖12(A)通過實例表示矩形形狀的槽加工，另外圖12(B)通過實例表示三角形的截面的波浪形加工。最好，其頂面形狀呈不具有頂點的平滑的三角形。
如果采用金屬電刷(特別是，包覆貴金屬的金屬電刷)，則具有在馬達運轉(zhuǎn)中，旋轉(zhuǎn)檢測用電刷對旋轉(zhuǎn)觸點片進行磨削，同時產(chǎn)生磨耗的情況，雖然該磨削，磨耗的程度是微小的。在此場合，通過位于滑動的旋轉(zhuǎn)檢測用電刷的兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)觸點片部分，產(chǎn)生微小的胡須狀的磨削屑。如果該磨削屑呈線狀，并且留于將鄰接的旋轉(zhuǎn)觸點片短路的位置，盡管該屑是非常稀的，則產(chǎn)生使電絕緣的旋轉(zhuǎn)觸點片之間短路，無法獲得正常的輸出波形。
由于設(shè)置圖12(A)，圖12(B)通過實例所示的那樣的凹部，故該線狀的磨削屑的長度可縮短。如果為小于旋轉(zhuǎn)觸點片之間的間距的磨削屑，則即使在發(fā)生的情況下，仍不將鄰接的旋轉(zhuǎn)觸點片短路。
圖13和圖14為表示旋轉(zhuǎn)觸點片的又一實例。圖13為在對觸點片沖壓的狀態(tài)而表示的彎曲加工前的平面圖，圖14為處于從圖13所示的狀態(tài)，進行彎曲加工后，裝配于旋轉(zhuǎn)觸點部的狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)觸點片的剖視圖。剖面方向為旋轉(zhuǎn)檢測用電刷的滑動方向。設(shè)置通孔(狹縫)，以代替圖12中通過實例表示的凹部，這一點是不同的。由于可在對圖13中通過實例給出的形狀的旋轉(zhuǎn)觸點片進行沖壓時，同時沿軸向，對線狀的通孔進行沖壓，故與圖12所示的方案相比較，制造容易。
在圖14中，象根據(jù)圖12的描述而明白的那樣，通過通孔(狹縫)劃分的旋轉(zhuǎn)觸點片的周向長度A與旋轉(zhuǎn)觸點片間距長度B之間必須滿足A＜B的關(guān)系。但是，象圖14的局部詳細圖所示的那樣，在實際的沖壓加工中，通孔不按照理想狀態(tài)圖那樣的銳角切斷，產(chǎn)生切斷部帶圓部的變形。在圖中，旋轉(zhuǎn)觸點片中的周向長度A內(nèi)的除了變形部以外的直線部分，即，旋轉(zhuǎn)檢測用電刷滑動部長度由“a”表示。該長度a可伴隨旋轉(zhuǎn)觸點片的磨耗而變化，但是，通常使用的旋轉(zhuǎn)觸點片的磨耗小于變形部的深度。
于是，“必須按照小于旋轉(zhuǎn)觸點片間距長度B的方式構(gòu)成(旋轉(zhuǎn)觸點片的周向長度)”嚴(yán)格地說，不是指理想狀態(tài)的周向長度A，而是指此部分中的，通過除了變形部以外的實際的沖壓加工形成的部分的長度a。
另外，通過實例給出通孔的線方向與馬達軸平行的場合，但是，不必一定為該場合，也可將通孔按照與軸向傾斜的方式設(shè)置。
此外，最好，旋轉(zhuǎn)觸點片的實質(zhì)的周向長度按照小于旋轉(zhuǎn)觸點片的間距長度的方式構(gòu)成，這一點也與在前面參照圖12而描述的，形成線狀的凹部的場合相同。
產(chǎn)業(yè)上利用可能性在本發(fā)明中，由于采用板狀，或線狀的懸臂彈簧狀的金屬電刷，即使在磨耗的情況下，滑動面積與碳刷相比較，是極小的，故與旋轉(zhuǎn)觸點片的接觸仍然是點接觸，可減小旋轉(zhuǎn)檢測用電刷之間的角度，并且可獲得占空比的變化小的脈沖。另外，可容易增加旋轉(zhuǎn)觸點片的個數(shù)，獲得多個脈沖，如果旋轉(zhuǎn)觸點片的形狀相同，則可獲得占空比一致的多個脈沖。
象這樣，在本發(fā)明中，不僅容易獲得每當(dāng)馬達旋轉(zhuǎn)1圈，多個占空比伴隨時間的變化較小，每旋轉(zhuǎn)1圈的多個脈沖的占空比一致的脈沖，而且如果設(shè)定旋轉(zhuǎn)觸點片的個數(shù)，旋轉(zhuǎn)檢測用電刷之間的角度，則可自由地設(shè)定所需的每旋轉(zhuǎn)1圈的脈沖數(shù)量與占空比。于是，可用于必須進行精密控制的場合。
另外，在本發(fā)明中，由于可通過裝配式構(gòu)成旋轉(zhuǎn)觸點部，故與已有技術(shù)這樣的組件結(jié)構(gòu)相比較，可降低成本。
此外，通過對旋轉(zhuǎn)觸點片表面進行槽加工，波浪形加工，或設(shè)置線狀的通孔，則即使在于馬達運轉(zhuǎn)中，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)觸點片的磨削屑的情況下，仍不使鄰接的旋轉(zhuǎn)觸點片短路，可獲得正常的輸出。
權(quán)利要求
1.一種與小型馬達形成一體的編碼器裝置，該編碼器裝置成一體裝配于小型馬達上，該小型馬達具有端蓋，該端蓋以將金屬外殼的開口封閉的方式嵌合于其上；轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子按照將轉(zhuǎn)子磁極和馬達用整流子成一體裝配于可旋轉(zhuǎn)地支承的軸上的方式構(gòu)成；2個馬達用電刷，該2個馬達用電刷接觸在上述整流子上，其特征在于該編碼器裝置包括設(shè)置于上述旋轉(zhuǎn)軸上的旋轉(zhuǎn)觸點部和與該旋轉(zhuǎn)觸點部滑動接觸的一對旋轉(zhuǎn)檢測用電刷；多個旋轉(zhuǎn)觸點片按照在它們相互之間設(shè)有狹縫的方式設(shè)置于上述旋轉(zhuǎn)觸點部的外周面上；上述一對旋轉(zhuǎn)檢測用電刷由具有彈性的金屬構(gòu)成，具有呈其側(cè)面部實現(xiàn)滑動接觸的板狀，或線狀的懸臂彈簧的形狀；上述一對旋轉(zhuǎn)檢測用電刷構(gòu)成為，相當(dāng)于分別與旋轉(zhuǎn)觸點部接觸的觸點之間的圓弧角的電刷之間的角度設(shè)定為小于與1個旋轉(zhuǎn)觸點片相對應(yīng)的圓弧角的角度，由此，轉(zhuǎn)子軸在旋轉(zhuǎn)1圈的期間，輸出多個脈沖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與小型馬達形成一體的編碼器裝置，其特征在于對上述旋轉(zhuǎn)觸點片中的上述旋轉(zhuǎn)檢測用電刷滑動而接觸的表面部分，進行沿馬達的軸向，或與其傾斜的方向設(shè)置線狀的凹部的槽加工，或波浪形加工。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的與小型馬達形成一體的編碼器裝置，其特征在于通過上述凹部劃分的上述旋轉(zhuǎn)觸點片的實質(zhì)上的周向長度，小于上述旋轉(zhuǎn)觸點片之間的間距長度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與小型馬達形成一體的編碼器裝置，其特征在于對上述旋轉(zhuǎn)觸點片中的上述旋轉(zhuǎn)檢測用電刷滑動而接觸的表面部分，進行沿馬達的軸向，或與其傾斜的方向設(shè)置線狀的通孔的狹縫加工。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的與小型馬達形成一體的編碼器裝置，其特征在于通過上述通孔劃分的上述旋轉(zhuǎn)觸點片的實質(zhì)上的周向長度，小于上述旋轉(zhuǎn)觸點片之間的間距長度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與小型馬達形成一體的編碼器裝置，其特征在于上述旋轉(zhuǎn)觸點部與馬達用整流子鄰接，并且在馬達用整流子的與轉(zhuǎn)子磁極側(cè)的相反側(cè)，設(shè)置于軸上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與小型馬達形成一體的編碼器裝置，其特征在于上述旋轉(zhuǎn)觸點部設(shè)置于與設(shè)置于轉(zhuǎn)子磁極的一側(cè)的馬達用整流子相反的另一側(cè)，并且在與此處相對應(yīng)的位置，設(shè)置有上述旋轉(zhuǎn)檢測用電刷。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與小型馬達形成一體的編碼器裝置，其特征在于上述旋轉(zhuǎn)觸點部設(shè)置于從馬達，在端蓋外部，或金屬外殼的底部側(cè)外部突出的軸上，并且在與其相對應(yīng)的位置，上述旋轉(zhuǎn)檢測用電刷安裝于編碼器用外殼上，上述編碼器用外殼安裝于上述金屬外殼，或端蓋上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與小型馬達形成一體的編碼器裝置，其特征在于上述旋轉(zhuǎn)觸點部這樣構(gòu)成，多個旋轉(zhuǎn)觸點片安裝于由安裝于轉(zhuǎn)子軸上的樹脂制等的非導(dǎo)通體形成的旋轉(zhuǎn)觸點芯的外周面上，在其上嵌入墊片，由此，進行裝配，實現(xiàn)固定。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與小型馬達形成一體的編碼器裝置，其特征在于在設(shè)置于上述端蓋上，安裝有馬達用電刷的樹脂制的電刷座上，安裝有上述一對旋轉(zhuǎn)檢測用電刷。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與小型馬達形成一體的編碼器裝置，其特征在于上述一對旋轉(zhuǎn)檢測用電刷按照沿軸向相互不接觸的足夠的間距而設(shè)置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與小型馬達形成一體的編碼器裝置，其特征在于上述一對旋轉(zhuǎn)檢測用電刷通過在與上述旋轉(zhuǎn)觸點部接觸的部分，包覆貴金屬的方式構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種小型馬達的機械式編碼器裝置，該編碼器裝置可在每當(dāng)馬達旋轉(zhuǎn)1圈時，獲得多個的，占空比伴隨時間的變化小的脈沖。旋轉(zhuǎn)觸點部(12)設(shè)置于轉(zhuǎn)子軸(1)上，與其滑動接觸的一對旋轉(zhuǎn)檢測用電刷(14，14)設(shè)置于端蓋(6)的電刷座(29)上。多個旋轉(zhuǎn)觸點片(13)按照在它們相互之間設(shè)有狹縫的方式設(shè)置于上述旋轉(zhuǎn)觸點部(12)的外周面上。旋轉(zhuǎn)檢測用電刷(14，14)由具有彈性的金屬構(gòu)成，具有呈其側(cè)面部實現(xiàn)滑動接觸的板狀，或線狀的懸臂彈簧的形狀。另外，對于旋轉(zhuǎn)檢測用電刷(14，14)，通過將相當(dāng)于分別與旋轉(zhuǎn)觸點部(12)接觸的觸點之間的圓弧角的電刷之間的角度(α)設(shè)定為小于與1個旋轉(zhuǎn)觸點片相對應(yīng)的圓弧角(β)這樣的角度，由此，在轉(zhuǎn)子軸(1)旋轉(zhuǎn)1圈的期間，輸出多個脈沖。
文檔編號H01R39/00GK1504012SQ0280857
公開日2004年6月9日 申請日期2002年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月20日
發(fā)明者井川正章, 荻野久史, 櫻井渡, 史 申請人:馬淵馬達株式會社