特許 7332986 エンコーダ及びその組立方法、駆動装置、並びに車両用操舵装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-16

(45)【発行日】2023-08-24

(54)【発明の名称】エンコーダ及びその組立方法、駆動装置、並びに車両用操舵装置

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/245 20060101AFI20230817BHJP

   G01D 5/347 20060101ALI20230817BHJP

【ＦＩ】

G01D5/245 110J

G01D5/347 110A

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2020518308

(86)(22)【出願日】2019-05-07

(86)【国際出願番号】 JP2019018311

(87)【国際公開番号】W WO2019216327

(87)【国際公開日】2019-11-14

【審査請求日】2021-11-29

(31)【優先権主張番号】P 2018091018

(32)【優先日】2018-05-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004112

【氏名又は名称】株式会社ニコン

(74)【代理人】

【識別番号】100098165

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 聡

(72)【発明者】

【氏名】東海林 宏

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 昭宏

【審査官】吉田 久

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－３００１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－３００１５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２５７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１４８４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－６４６８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０１６３３３３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｄ ５／００－５／３８

Ｇ０１Ｂ ７／００－７／３４、

１１／００－１１／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸に取り付けられて、前記回転軸の回転情報を検出するためのパターンが形成された回転体と、
前記回転体の前記パターンを検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記回転軸の前記回転情報を求める演算部と、を備えるエンコーダであって、
前記回転体は、前記回転軸の回転方向に沿って、それぞれ前記パターンの一部が形成された複数のパーツ部に分割され、
前記検出部は前記パターンに光を照射して、前記パターンで反射された前記光を検出し、
前記パターンは、前記光を反射する複数の第１反射部と、前記第１反射部より前記光の反射量が少ない複数の第１非反射部とを有し、
前記回転体の複数の前記パーツ部の境界部は前記光を反射する第２反射部内、または前記光の反射量が前記第１反射部より少ない第２非反射部内に設けられる
エンコーダ。

【請求項2】

前記回転方向における前記第１反射部の最小の幅をｄとしたとき、前記回転体の複数の前記パーツ部の少なくとも一つの境界部は、前記回転方向における幅がｄの前記第２反射部内に設けられる請求項１に記載のエンコーダ。

【請求項3】

前記回転方向における前記第１非反射部の最小の幅をｄ、前記第１反射部と前記第１非反射部との最小の繰返し周期をＰとしたとき、
前記回転体の複数の前記パーツ部の少なくとも一つの境界部は、前記回転方向における幅が（ｄ＋ｎ・Ｐ）（ｎは０以上の整数）の前記第２非反射部内に設けられる請求項１に記載のエンコーダ。

【請求項4】

前記回転方向における前記第１非反射部の最小の幅をｄ、前記第１反射部と前記第１非反射部との最小の繰返し周期をＰとしたとき、
前記回転体の複数の前記パーツ部の少なくとも一つの境界部は、幅が（ｄ＋ｎ・Ｐ）（ｎは０以上の整数）の隙間である前記第２非反射部内に設けられる請求項１に記載のエンコーダ。

【請求項5】

前記検出部は、前記パターンを検出する第１検出部と、前記第１検出部に対して前記回転軸の回転方向に所定間隔離して配置される第２検出部とを有し、
前記第２検出部は、前記第１検出部の第１検出領域内に前記回転体の分割位置が含まれているときに、前記パターンを検出可能な第２検出領域を有し、
前記演算部は、前記第１及び第２検出部の検出結果に基づいて、前記回転軸の前記回転角情報を求める請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のエンコーダ。

【請求項6】

前記回転体は、前記回転軸の前記回転方向に沿って等角度で３分割され、前記第１及び第２検出部は、前記回転軸の回転中心に関して対称な位置に配置されている請求項５に記載のエンコーダ。

【請求項7】

前記回転体は、前記回転軸の前記回転方向に沿って等角度で２分割され、前記第１及び第２検出部は、前記回転軸の回転中心に関して非対称な位置に配置されている請求項５に記載のエンコーダ。

【請求項8】

前記回転体は、前記回転軸の前記回転方向に沿って等角度で３つのパーツ部に分割され、前記第１及び第２検出部は、前記パーツ部の開き角より小さい角度間隔で配置されている請求項５に記載のエンコーダ。

【請求項9】

前記パターンは、前記回転軸の前記回転方向の絶対位置を示すアブソリュートパターンを有し、
前記演算部は、前記第１及び第２検出部で検出される前記アブソリュートパターンの検出結果、及び予め記憶してある前記回転体の分割位置の情報を用いて、前記第１検出部の検出結果と、前記第２検出部の検出結果とを切り替えて、前記回転軸の前記回転情報を求める請求項５から請求項８のいずれか一項に記載のエンコーダ。

【請求項10】

前記演算部は、前記第１検出部の検出信号の大きさが所定値よりも小さくなったときに、前記第１検出部の検出結果から前記第２検出部の検出結果に切り替えて前記回転軸の前記回転情報を求める請求項５から請求項８のいずれか一項に記載のエンコーダ。

【請求項11】

複数の前記パーツ部は、それぞれ前記パターンの一部が形成されたスケール部と、前記回転軸に対する固定機構を有するハブ部とを有する請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のエンコーダ。

【請求項12】

前記回転体は前記回転軸の回転方向に沿って分割された第１パーツ部及び第２パーツ部を有し、
前記第１パーツ部と前記回転軸とを前記回転方向に沿って位置決めする位置決め部と、
前記第２パーツ部と、前記第１パーツ部及び前記回転軸の少なくとも一方とを連結する連結部とを備える請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のエンコーダ。

【請求項13】

前記回転軸は中空部材である請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のエンコーダ。

【請求項14】

請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載のエンコーダと、
前記回転軸の回転角を制御する回転角制御部と、
前記エンコーダの検出結果を用いて前記回転角制御部を制御する制御部と、を備える駆動装置。

【請求項15】

請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載のエンコーダの組立方法であって、
複数の前記パーツ部及び前記検出部を準備することと、
前記回転軸に前記回転軸の側面方向側から複数の前記パーツ部を取り付けることと、
複数の前記パーツ部と前記検出部とを位置決めすることと、
前記回転軸を回転可能に支持する支持部に前記検出部を取り付けることと、
を含むエンコーダの組立方法。

【請求項16】

複数の前記パーツ部と前記検出部とを位置決めすることは、
前記回転体及び前記検出部に係合する係合部を有するとともに、前記回転軸の前記回転方向に沿って複数に分割された位置決め工具を前前記回転軸の側面に取り付けることと、
前記位置決め工具を用いて、複数の前記パーツ部と前記検出部とを位置決めすることと、を含む請求項１５に記載のエンコーダの組立方法。

【請求項17】

回転軸と、
前記回転軸の一端部に設けられた操作部と、
前記回転軸の他端部側に連結されたアクチュエータと、
前記アクチュエータによって駆動される１対の駆動輪と、
前記回転軸の回転情報を検出するエンコーダと、
前記エンコーダの検出結果に基づいて前記アクチュエータの動作を制御する制御装置と、を備える車両用操舵装置であって、
前記エンコーダは、
前記回転軸に取り付けられて、前記回転軸の回転情報を検出するためのパターンが形成された回転体と、
前記回転体の前記パターンを検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記回転軸の前記回転情報を求める演算部と、を有し、
前記回転体は、前記回転軸の回転方向に沿って、それぞれ前記パターンの一部が形成された複数のパーツ部に分割され、
前記検出部は前記パターンに光を照射して、前記パターンで反射された前記光を検出し、
前記パターンは、前記光を反射する複数の第１反射部と、前記第１反射部より前記光の反射量が少ない複数の第１非反射部とを有し、
前記回転体の複数の前記パーツ部の少なくとも一つの境界部は前記光を反射する第２反射部内、または前記光の反射量が前記第１反射部より少ない第２非反射部内に設けられる
車両用操舵装置。

【請求項18】

前記回転方向における前記第１反射部の最小の幅をｄとしたとき、前記回転体の複数の前記パーツ部の少なくとも一つの境界部は、前記回転方向における幅がｄの前記第２反射部内に設けられる請求項１７に記載の車両用操舵装置。

【請求項19】

前記回転方向における前記第１非反射部の最小の幅をｄ、前記第１反射部と前記第１非反射部との最小の繰返し周期をＰとしたとき、
前記回転体の複数の前記パーツ部の少なくとも一つの境界部は、前記回転方向における幅が（ｄ＋ｎ・Ｐ）（ｎは０以上の整数）の前記第２非反射部内に設けられる請求項１７に記載の車両用操舵装置。

【請求項20】

前記回転方向における前記第１非反射部の最小の幅をｄ、前記第１反射部と前記第１非反射部との最小の繰返し周期をＰとしたとき、
前記回転体の複数の前記パーツ部の少なくとも一つの境界部は、幅が（ｄ＋ｎ・Ｐ）（ｎは０以上の整数）の隙間である前記第２非反射部内に設けられる請求項１７に記載の車両用操舵装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンコーダ、エンコーダの組立方法、エンコーダを備えた駆動装置、及びエンコーダを備えた車両用操舵装置に関する。

【背景技術】

【0002】

産業用ロボット及び工作機械等の駆動部に用いられるモータの回転角の制御を高精度に行うためにエンコーダ（例えば、ロータリーエンコーダ）が使用される。エンコーダは、モータの回転軸に取り付けられて所定のパターンが形成された輪帯状の信号板と、そのパターンを検出する検出部とを有する。
信号板は、回転軸の軸方向から挿入された後、回転軸に固定され、検出部は、回転軸を回転可能に支持する支持部材に取り付けられる（例えば、引用文献１参照）。

【0003】

最近では、エンコーダはより様々な構造の駆動部に取り付けられるようになっている。例えば、一端部に操作部が設けられ、他端部が他のモータに連結された回転軸を有する駆動部に対し、エンコーダを取り付けたり、又は取り外したりすることが求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－１５６５６３号公報

【発明の概要】

【0005】

本発明の第１の態様によれば、回転軸に取り付けられて、その回転軸の回転情報を検出するためのパターンが形成された回転体と、その回転体のパターンを検出する検出部と、その検出部の検出結果に基づいて、その回転軸の回転情報を求める演算部と、を備えるエンコーダであって、その回転体は、その回転軸の回転方向に沿って、それぞれそのパターンの一部が形成された複数のパーツ部に分割され、その検出部はそのパターンに光を照射して、そのパターンで反射されたその光を検出し、そのパターンは、その光を反射する複数の第１反射部と、その第１反射部よりその光の反射量が少ない複数の第１非反射部とを有し、その回転体の複数のそのパーツ部の境界部はその光を反射する第２反射部内、またはその光の反射量がその第１反射部より少ない第２非反射部内に設けられるエンコーダが提供される。

【0006】

第２の態様によれば、第１の態様のエンコーダと、その回転軸の回転角を制御する回転角制御部と、そのエンコーダの検出結果を用いてその回転角制御部を制御する制御部とを備える駆動装置が提供される。
第３の態様によれば、第１の態様のエンコーダの組立方法であって、複数のそのパーツ部及びその検出部を準備することと、その回転軸にその回転軸の側面方向側から複数のそのパーツ部を取り付けることと、複数のそのパーツ部とその検出部とを位置決めすることと、その回転軸を回転可能に支持する支持部にその検出部を取り付けることと、を含むエンコーダの組立方法が提供される。
第４の態様によれば、回転軸と、その回転軸の一端部に設けられた操作部と、その回転軸の他端部側に連結されたアクチュエータと、そのアクチュエータによって駆動される１対の駆動輪と、その回転軸の回転情報を検出するための第１の態様のエンコーダと、そのエンコーダの検出結果に基づいてそのアクチュエータの動作を制御する制御装置と、を備える車両用操舵装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る駆動装置を示す図である。

【図2】（Ａ）は図１中のエンコーダ部の回転体及び受発光部を示す平面図、（Ｂ）は図２（Ａ）の回転体の裏面を示す図、（Ｃ）はエンコーダ部の構成を示す図である。

【図3】（Ａ）は回転体を示す分解斜視図、（Ｂ）はシャフトに形成される位置決め用の種々の凹部を示す図である。

【図4】（Ａ）は回転体の境界部を示す側面図、（Ｂ）は図４（Ａ）の領域Ａを示す拡大図、（Ｃ）は図４（Ａ）の領域Ａの別の例を示す拡大図、（Ｄ）は図４（Ａ）の領域Ａのさらに別の例を示す拡大図である。

【図5】エンコーダ部の組立方法の一例を示すフローチャートである。

【図6】（Ａ）は一体型の回転体の原型を示す斜視図、（Ｂ）はシャフトに第１の部分回転体を取り付けた状態を示す一部を切り欠いた平面図、（Ｃ）はシャフトに第１及び第２の部分回転体を取り付けた状態を示す平面図、（Ｄ）は第１及び第２部分回転体の境界部を示す側面図、（Ｅ）、（Ｆ）、（Ｇ）はそれぞれ第１及び第２部分回転体の境界部の別の例を示す側面図である。

【図7】（Ａ）は回転体及び受発光部を示す平面図、（Ｂ）及び（Ｃ）は２つの受発光部から出力される検出信号の一例を示す図である。

【図8】（Ａ）は第１の実施形態の変形例に係る回転体及び受発光部を示す平面図、（Ｂ）は図８（Ａ）の側面図である。

【図9】（Ａ）は第２の実施形態に係るエンコーダ部の回転体及び受発光部を示す平面図、（Ｂ）は図９（Ａ）の側面図である。

【図10】（Ａ）は変形例に係る回転体及び受発光部を示す平面図、（Ｂ）は図１０（Ａ）の側面図である。

【図11】（Ａ）は図９（Ａ）の回転体を示す分解斜視図、（Ｂ）はシャフトに第１の部分回転体を取り付けた状態を示す斜視図、（Ｃ）はシャフトに回転体を取り付けた状態を示す斜視図、（Ｄ）は組立用工具を分解した状態を示す斜視図である。

【図12】エンコーダ部の組立方法の他の例を示すフローチャートである。

【図13】（Ａ）はシャフトに回転体及び組立用工具を取り付けた状態を示す斜視図、（Ｂ）は基板を位置決めした状態における図１３（Ａ）の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、第１の実施形態につき図１から図７を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る駆動装置１０の概略構成を示す。一例として、駆動装置１０は車両用操舵装置（又は車両用操舵システム）８に使用されている。図１において、駆動装置１０は、円筒状のシャフト１８と、シャフト１８の一端部に設けられたステアリングホイール１４と、シャフト１８の他端部側に設けられたアクチュエータ１６と、シャフト１８の回転角を含む回転情報を検出するエンコーダ部１２と、エンコーダ部１２の検出結果に基づいてアクチュエータ１６等の動作を制御する制御装置２８とを備えている。アクチュエータ１６は、ドライバー（不図示）がステアリングホイール１４を介してシャフト１８を回転したときに、ドライバーに回転角に応じた反力（いわゆる操舵反力）を与えるためのモータである。

【0009】

車両用操舵装置８は、駆動装置１０と、シャフト１８にクラッチ２０を介して連結された連結軸２２と、１対の駆動輪（転舵輪）２６Ａ，２６Ｂと、制御装置２８の制御のもとで駆動輪２６Ａ，２６Ｂの進行方向を制御する転舵アクチュエータ２４とを備えている。シャフト１８は車両本体部（不図示）に回転可能に支持されている。なお、車両用操舵装置８において、クラッチ２０及び連結軸２２を省略してもよい。さらに、アクチュエータ１６の代わりに差動角制御装置を使用し、転舵アクチュエータ２４の代わりにパワーステアリングを使用してもよい。この場合、差動角制御装置が、ステアリングホイール１４（シャフト１８）の回転角と駆動輪２６Ａ，２６Ｂの進行方向との差動角に応じてパワーステアリングを介して駆動輪２６Ａ，２６Ｂの進行方向を制御してもよい。車両用操舵装置８と、モータ又はエンジンに連結された１対の駆動輪（不図示）と、車両本体部（不図示）と、ブレーキ装置（不図示）と、アクセル（不図示）等とを含んで車両が構成できる。

【0010】

本実施形態に係るエンコーダ部１２は、シャフト１８の側面に装着された円筒状で、例えばステアリングホイール１４側の表面に回転角を検出するためのパターンが形成された回転体３２を備えており、回転体３２はシャフト１８と一体的に回転する。また、エンコーダ部１２は、回転体３２のパターンを検出するための光電センサとしての第１及び第２の受発光部３６Ａ，３６Ｂと、受発光部３６Ａが設けられた基板３８Ａと、受発光部３６Ｂが設けられた基板３８Ｂと、受発光部３６Ａ，３６Ｂからの検出信号を処理して回転体３２（ひいてはシャフト１８）の回転情報を求める処理装置４０とを備えている。回転体３２は、そのパターンが形成された輪帯状のスケール部３２ｂと、スケール部３２ｂのアクチュエータ１６側の面に設けられたスケール部３２ｂよりも外径の小さい円筒状のハブ部３２ｃとを一体的に連結したほぼ軸対称の形状である。なお、円筒状のハブ部３２ｃの外径は、スケール部３２ｂの外径と同じであってもよいし、スケール部３２ｂの外径より大きくてもよい。基板３８Ａ，３８Ｂは、車両本体部（不図示）に所定の連結部材（不図示）を介して支持されている。

【0011】

図２（Ａ）は図１中のエンコーダ部１２の回転体３２及び基板３８Ａ，３８Ｂを示す平面図、図２（Ｃ）はエンコーダ部１２の回転体３２、基板３８Ａ，３８Ｂ、及び処理装置４０を示す。図２（Ａ）において、シャフト１８は断面で表されている。また、回転体３２は、一例として、シャフト１８の中心軸ＡＸの回りの円周方向（周方向）又は回転方向（以下、θ方向ともいう。）に、等角度（ここでは１２０°）で実質的に同じ形状の３つのパーツ部（以下、部分回転体という）３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃを例えばボルトＢ１，Ｂ２，Ｂ３によって連結したものである。言い替えると、回転体３２は第１、第２、及び第３の３つの部分回転体３２Ａ～３２Ｃに分割されている（分離可能である）。回転体はディスクともいうことができ、部分回転体３２Ａ～３２Ｃは部分ディスク部ともいうことができる。なお、説明の便宜上、図２（Ｃ）等においては、ボルトＢ１，Ｂ３は、部分回転体３２Ａ，３２Ｃの連結部に対して斜めに配置されているが、実際には後述の図３（Ａ）に示すように、ボルトＢ１，Ｂ３は対応する連結部に対して垂直になるように配置されることが好ましい。部分回転体３２Ａ，３２Ｂの連結部を境界部３３Ａ、部分回転体３２Ｂ，３２Ｃの連結部を境界部３３Ｂ、部分回転体３２Ｃ，３２Ａの連結部を境界部３３Ｃという。なお、部分回転体３２Ａ～３２Ｃの角度（中心軸ＡＸに関する開き角）は互いに同じである必要はなく、例えば数°～数１０°の範囲で異なっていてもよい。このように、部分回転体３２Ａ～３２Ｃの角度が、例えば数°～数１０°の範囲で異なっている場合、当然ながら境界部３３Ａ～３３Ｃの角度も数°～数１０°の範囲で異なることになる。

【0012】

回転体３２の表面３２ａには、シャフト１８の中心軸ＡＸを中心とした同心円状のパターン領域に、インクリメンタルパターン３４Ｉ及びアブソリュートパターン３４Ａがそれぞれ形成されている。インクリメンタルパターン３４Ｉは、例えば光を反射する部分（反射部）と光の反射量（反射率）が反射部よりも小さい部分（非反射部）とを所定の周期（ピッチ）で円周方向に形成したものである。インクリメンタルパターン３４Ｉからの反射光より得られる検出信号を内挿して積算することで、シャフト１８の回転角又は回転速度等の積算値を高精度に求めることができる。アブソリュートパターン３４Ａは、例えば光を反射する部分（反射部）と光の反射量（反射率）が反射部よりも小さい部分（非反射部）とを有し、回転体３２の１回転内の絶対角度（絶対位置）を示すパターンであり、アブソリュートパターン３４Ａからの反射光より得られる検出信号を用いて、シャフト１８の１回転内の絶対角度を求めることができる。その絶対角度及びインクリメンタルパターン３４Ｉから得られる回転角等の積算値を用いて、シャフト１８の絶対角度をより高精度に求めることができる。

【0013】

また、第１の受発光部３６Ａは、検出用の光をアブソリュートパターン３４Ａの検出領域３６ＡＡ及びインクリメンタルパターン３４Ｉの検出領域３６ＡＩに照射する発光素子３６Ａａと、検出領域３６ＡＡからの反射光を受光する受光素子３６Ａｂ及び検出領域３６ＡＩからの反射光を受光する受光素子３６Ａｃとを有する。さらに、第２の受発光部３６Ｂは、検出用の光をアブソリュートパターン３４Ａの検出領域３６ＢＡ及びインクリメンタルパターン３４Ｉの検出領域３６ＢＩに照射する発光素子３６Ｂａと、検出領域３６ＢＡからの反射光を受光する受光素子３６Ｂｂ及び検出領域３６ＢＩからの反射光を受光する受光素子３６Ｂｃとを有する。発光素子３６Ａａ，３６Ｂａは例えば発光ダイオード等であり、受光素子３６Ａｂ～３６Ｂｃは例えばフォトダイオード等である。このように受発光部３６Ａ，３６Ｂは反射型であるが、回転体３２に透過型のパターンを設け、受発光部３６Ａ，３６Ｂを透過型の光センサとしてもよい。

【0014】

さらに、第１の受発光部３６Ａの検出領域３６ＡＡ及び３６ＡＩと、第２の受発光部３６Ｂの検出領域３６ＢＡ及び３６ＢＩとは、それぞれ中心軸ＡＸに関して対称（点対称）な位置に配置されている。なお、第１の受発光部３６Ａの検出領域の位置，及び第２の受発光部３６Ｂの検出領域の位置はその対称な位置から数°程度離れた位置に配置されていてもよい。この場合、回転体３２の境界部３３Ａ～３３Ｃは１２０°間隔で配置されているため、境界部３３Ａ～３３Ｃのうちの任意の一つ（例えば境界部３３Ａ）が第１の受発光部３６Ａの検出領域３６ＡＡ及び３６ＡＩ内に位置しているときには、他の境界部（例えば境界部３３Ｂ，３３Ｃ）は第２の受発光部３６Ｂの検出領域３６ＢＡ及び３６ＢＩから６０°程度離れた位置にある。逆に、第２の受発光部３６Ｂの検出領域３６ＢＡ及び３６ＢＩが境界部３３Ａ～３３Ｃ上にあるときには、第１の受発光部３６Ａの検出領域３６ＡＡ及び３６ＡＩは境界部３３Ａ～３３Ｃから６０°程度離れた位置にある。このため、第１の受発光部３６Ａの検出結果と、第２の受発光部３６Ｂの検出結果とを切り替えることによって、常に境界部３３Ａ～３３Ｃからずれた位置にあるインクリメンタルパターン３４Ｉ及びアブソリュートパターン３４Ａからの反射光を受光でき、シャフト１８の回転情報を高精度に検出できる。

【0015】

図３（Ａ）は回転体３２を３つの部分回転体３２Ａ～３２Ｃに分解（分離）した分解斜視図である。図３（Ａ）において、シャフト１８の中空部１８ａには、図１のステアリングホイール１４からアクチュエータ１６の設置部を介して制御装置２８に続く複数の配線（不図示）が配置されている。部分回転体３２Ａは、アブソリュートパターン３４Ａの一部のパターン３４Ａａ及びインクリメンタルパターン３４Ｉの一部のパターン３４Ｉａが形成された表面を持つ扇形のスケール部３２Ａｂと、スケール部３２Ａｂの表面と反対側の面に連結されたハブ部３２Ａｃとを有する。また、部分回転体３２Ｂは、アブソリュートパターン３４Ａの一部のパターン３４Ａｂ及びインクリメンタルパターン３４Ｉの一部のパターン３４Ｉｂが形成された表面を持つ扇形のスケール部３２Ｂｂと、スケール部３２Ｂｂの表面と反対側の面に連結されたハブ部３２Ｂｃとを有する。さらに、部分回転体３２Ｃは、アブソリュートパターン３４Ａの一部のパターン３４Ａｃ及びインクリメンタルパターン３４Ｉの一部のパターン３４Ｉｃが形成された表面を持つ扇形のスケール部３２Ｃｂと、スケール部３２Ｃｂの表面と反対側の面に連結されたハブ部３２Ｃｃとを有する。

【0016】

なお、スケール部３２Ａｂ，３２Ｂｂ，３２Ｃｂとハブ部３２Ａｃ，３２Ｂｃ，３２Ｃｃとは、一体的に形成されていてもよい。ハブ部３２Ａｃ，３２Ｂｃ，３２Ｃｃは、一例としてスケール部３２Ａｂ，３２Ｂｂ，３２Ｃｂよりも半径が小さい扇形の断面形状を持ち、高さがスケール部３２Ａｂ，３２Ｂｂ，３２Ｃｂよりも高い形状である。また、以下では、中心軸ＡＸに対して半径方向（θ方向に直交する方向）におけるシャフト１８及び回転体３２等の側面（外面及び内面を含む）をそれぞれ周側面とも称する。

【0017】

そして、第１の部分回転体３２Ａのハブ部３２Ａｃの周側面の中央部に、シャフト１８の中心軸ＡＸから半径方向に平行に（外周面から内周面に向かうように）、円形の貫通穴３２Ａｄが形成され、シャフト１８の周側面の対応する位置にも円形の貫通穴１８ｂが形成されている。貫通穴３２Ａｄ及び１８ｂを通るように、棒状の位置決めピン５４Ａを差し込むことで、第１の部分回転体３２Ａとシャフト１８との円周方向及び中心軸ＡＸに沿った方向（以下、軸方向ともいう）の位置決めを行うことができる。

【0018】

また、第２の部分回転体３２Ｂのハブ部３２Ｂｃの側面に設けたピン５４Ｂを、第１の部分回転体３２Ａのハブ部３２Ａｃの側面に設けた凹部３２Ａｅに嵌合させて、ボルトＢ１で部分回転体３２Ｂと部分回転体３２Ａとを連結することで、部分回転体３２Ａ（シャフト１８）に対して部分回転体３２Ｂを位置決めできる。同様に、第３の部分回転体３２Ｃのハブ部３２Ｃｃの側面に設けたピン５４Ｃを、第１の部分回転体３２Ａのハブ部３２Ａｃの側面に設けた凹部３２Ａｆに嵌合させて、ボルトＢ２で部分回転体３２Ｃと部分回転体３２Ａとを連結することで、部分回転体３２Ａ（シャフト１８）に対して部分回転体３２Ｃを位置決めできる。また、実際には第２の部分回転体３２Ｂのハブ部３２Ｂｃと第３の部分回転体３２Ｃのハブ部３２Ｃｃとは図２（Ａ）のボルトＢ３によって連結されているが、図面の錯綜を避けるため、以下の説明ではボルトＢ３を省略する。なお、第２の部分回転体３２Ｂのハブ部３２Ｂｃの内面に設けたピン（不図示）をシャフト１８の側面に設けた凹部（不図示）に嵌合させて、部分回転体３２Ｂをシャフト１８に対して位置決めしてもよい。この際に、ピン５４Ｂを省略してもよい。同様に、第３の部分回転体３２Ｃをシャフト１８に対して位置決めしてもよい。なお、各ハブ部の側面は、他のハブの側面と接触する面であるので接触面ともいう。

【0019】

そして、シャフト１８が無い状態で、ボルトＢ１，Ｂ２，Ｂ３を用いて部分回転体３２Ａ～３２Ｃを連結して形成される回転体３２の内径は、シャフト１８の外径よりもわずかに小さく設定されている。このため、部分回転体３２Ａ～３２Ｃでシャフト１８を囲む状態で、ボルトＢ１，Ｂ２，Ｂ３を用いて部分回転体３２Ａ～３２Ｃを連結することによって、部分回転体３２Ａ～３２Ｃがシャフト１８を締め付けることになり、部分回転体３２Ａ～３２Ｃがシャフト１８に安定に装着される。
なお、図３（Ｂ）に示すように、シャフト１８の周側面には、円形の貫通穴１８ｂの代わりに、軸方向に細長い貫通穴１８ｂ１、円周方向に細長い貫通穴１８ｂ２、又は円周方向に形成された所定深さの溝１８ｂ３を設けてもよい。シャフト１８の周側面に細長い貫通穴１８ｂ１及び１８ｂ２を設けた場合、第１の部分回転体３２Ａのハブ部３２Ａｃの周側面の中央部には２つの円形の貫通穴を形成し、２つの円形の貫通穴を介して２つの位置決めピンを細長い貫通穴１８ｂ１及び１８ｂ２のそれぞれに差し込めばよい。すなわち、細長い貫通穴１８ｂ１と位置決めピンとを嵌合させることによって、円周方向の位置決めが行われ、細長い貫通穴１８ｂ２と位置決めピンとを嵌合させることによって、軸方向の位置決めが行われる。

【0020】

また、シャフト１８の側面に溝１８ｂ３を設けた場合、上記構成と同じように、第１の部分回転体３２Ａのハブ部３２Ａｃの中央部には円形の貫通穴を形成し、この円形の貫通穴を介して位置決めピンの先端部を溝１８ｂ３に差し込めばよい。すなわち、溝１８ｂ３と位置決めピンの先端部とを嵌合（係合）させることによって、軸方向の位置決めが行われる。この構成の場合、円周方向の位置決めは、部分回転体３２Ａ～３２Ｃがシャフト１８を締め付ける力で行ってもよいし、溝１８ｂ３に加え、上述した細長い貫通穴１８ｂ１を併用してもよい。

【0021】

さらに、シャフト１８と第１の部分回転体３２Ａとの位置決めを位置決めピン５４Ａで行う構成について説明したが、この構成に限定されない。例えば、シャフト１８にフランジを形成し、このフランジに第１の部分回転体３２Ａ、第２の部分回転体３２Ｂ、第３の部分回転体３２Ｃの少なくとも一つを載置した状態で、各部分回転体をボルトで連結してもよい。

【0022】

図２（Ｃ）に戻り、処理装置４０は、第１の受発光部３６Ａの受光素子３６Ａｂの検出信号を処理して絶対角度を求める絶対角度回路４２Ａ１及び第１の受発光部３６Ａの受光素子Ａｃの検出信号を処理して積算値を求める内挿回路４２Ａ２と、絶対角度回路４２Ａ１及び内挿回路４２Ａ２の出力からシャフト１８の回転角の絶対値を高精度に求める第１のカウンタ４４Ａと、第２の受発光部３６Ｂの受光素子３６Ｂｂの検出信号を処理して絶対角度を求める絶対角度回路４２Ｂ１及び第２の受発光部３６Ｂの受光素子３６Ｂｃの検出信号を処理して積算値を求める内挿回路４２Ｂ２と、絶対角度回路４２Ｂ１及び内挿回路４２Ｂ２の出力からシャフト１８の回転角の絶対値を高精度に求める第２のカウンタ４４Ｂと、を有する。さらに、処理装置４０は、絶対角度回路４２Ａ１，４２Ｂ１の出力と、第１及び第２のカウンタ４４Ａ，４４Ｂの出力とを用いて、回転体３２の境界部３３Ａ～３３Ｃに影響されることなく、シャフト１８の回転角の絶対値等の回転情報を高精度に求める切り替え回路４６を有する。なお、処理装置４０の少なくとも一部の回路は、基板３８Ａ，３８Ｂに形成されていてもよい。

【0023】

一例として、切り替え回路４６は記憶部を有し、この記憶部には、例えば受発光部３６Ａがアブソリュートパターン３４Ａを検出して得られる絶対角度と、この絶対角度が得られたときに、受発光部３６Ｂがアブソリュートパターン３４Ａを検出して得られる絶対角度との関係が記憶されている。すなわち、記憶部は受発光部３６Ａと受発光部３６Ｂとの位置関係を記憶している。また、記憶部には、例えば境界部３３Ａが受発光部３６Ａの検出領域にあるときの境界部３３Ｂ，３３Ｃの絶対角度（又はアブソリュートパターン３４Ａ内での境界部３３Ａ～３３Ｃの絶対角度）が記憶されている。そして、切り替え回路４６では、例えば第１のカウンタ４４Ａの出力からシャフト１８の回転情報を求めているときに、絶対角度回路４２Ａ１から出力される絶対角度が境界部３３Ａ～３３Ｃの絶対角度に対して所定角度の範囲（例えば２０°程度）内になったときには、第２のカウンタ４４Ｂの出力からシャフト１８の回転情報を求めるように第１のカウンタ４４Ａの出力から第２のカウンタ４４Ｂの出力に切り替える。この際に、第１のカウンタ４４Ａの出力を第２のカウンタ４４Ｂの出力としてプリセットしてもよい。この後、第１の受発光部３６Ａの検出領域３６ＡＡ，３６ＡＩを境界部３３Ａ～３３Ｃが通過しても、高精度にシャフト１８の回転情報を求めることができる。

【0024】

同様に、第２のカウンタ４４Ｂの出力からシャフト１８の回転情報を求めているときに、絶対角度回路４２Ｂ１から出力される絶対角度と受発光部３６Ｂの位置を示す絶対角度との差分が、境界部３３Ａ～３３Ｃの絶対角度に対して所定角度の範囲内になったときには、第１のカウンタ４４Ａの出力からシャフト１８の回転情報を求めるようにすればよい。この際に、第２のカウンタ４４Ｂの出力を第１のカウンタ４４Ａの出力としてプリセットしておいてもよい。この切り替え動作によって、境界部３３Ａ～３３Ｃの位置に関係なく、常に高精度にシャフト１８の回転情報を求めることができる。

【0025】

また、回転体３２のスケール部３２ｂの表面と反対側の面（ハブ部３２ｃ側の面）３２ｄの周縁部には、図２（Ｂ）に示すように、シャフト１８の中心軸ＡＸからわずかに偏心した開き角がほぼ１８０°の細い扇形のＮ極の磁石４８Ａ及びＳ極の磁石４８Ｃが固定され、磁石４８Ａ及び磁石４８Ｃの内側に、中心軸ＡＸからわずかに偏心した開き角がほぼ１８０°の細い扇形のＳ極の磁石４８Ｂ及びＮ極の磁石４８Ｄが固定されている。なお、一例として、磁石４８Ａ～４８Ｄはそれぞれほぼ輪帯を２分割して得られる形状の強磁性体を軸方向に磁化したものである。例えばＮ極の磁石４８Ａの面３２ｄに接する部分はＳ極に着磁されている。さらに、磁石４８Ａ～４８Ｄに対向するように、例えば９０°の開き角で２つの磁気センサ５０Ａ，５０Ｂが配置されている。磁気センサ５０Ａ，５０Ｂは、例えば複数の磁気抵抗素子又はホール素子等を組み合わせたものである。磁気センサ５０Ａ，５０Ｂは、シャフト１８を回転可能に支持している車両本体部（不図示）に所定の連結部材（不図示）を介して支持されている。

【0026】

回転体３２の回転によって磁気センサ５０Ａ，５０Ｂ上での磁石４８Ａ～４８Ｄの磁界が変化し、磁気センサ５０Ａ，５０Ｂの検出信号が変化する。処理装置４０内には、磁気センサ５０Ａ，５０Ｂの検出信号より、磁石４８Ａ～４８Ｄ（シャフト１８）の回転方向及び回転数（多回転情報）を求める多回転情報検出回路５２が設けられている。多回転情報検出回路５２の検出結果は切り替え回路４６に供給されており、切り替え回路４６はその多回転情報を用いて３６０°を超える範囲のシャフト１８の回転角を求めることができる。なお、磁石４８Ａ～４８Ｄ及び磁気センサ５０Ａ，５０Ｂを用いることなく、回転体３２の表面３２ａに多回転情報を含むパターンを形成しておき、このパターンを別の受発光部（不図示）によって検出することで、多回転情報を求めてもよい。

【0027】

また、図４（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、それぞれ図４（Ａ）の部分回転体３２Ａ，３２Ｂの境界部３３Ａの上端部を含む円形の領域Ａの拡大図である。図４（Ｂ）に示すように、部分回転体３２Ａ，３２Ｂの表面３２Ａａ，３２Ｂａには円周方向に最小の幅Ｗ１の非反射部３４Ｉａと最小の幅Ｗ２の反射部３４Ｉｂ（第１反射部）とを周期Ｐ（＝Ｗ１＋Ｗ２）で配列したインクリメンタルパターン３４Ｉが形成されている。また、部分回転体３２Ａ，３２Ｂの表面のうち、境界部３３Ａの上端部の表面３２Ａａ，３２Ｂａには、傾斜角φが４５°の傾斜部３２Ａａ１，３２Ｂａ１が形成されている。傾斜部３２Ａａ１，３２Ｂａ１の円周方向の全体の幅Ｗ３は、一例として反射部３４Ｉｂの幅Ｗ２と同じである。この場合、図２（Ｃ）の発光素子３６Ａａ（又は３６Ｂａ）からほぼ軸方向に平行に傾斜部３２Ａａ１，３２Ｂａ１に入射する光ＩＬは、２回の反射によって入射した方向に反射されるため、傾斜部３２Ａａ１，３２Ｂａ１は反射部３４Ｉｂとみなすことができる。また、表面３２Ａａ，３２Ｂａにインクリメンタルパターン３４Ｉと平行に形成されているアブソリュートパターン（不図示）の最小幅の反射部は、傾斜部３２Ａａ１，３２Ｂａ１を含む領域に形成されている。他の境界部３３Ｂ，３３Ｃの上端部の表面も同様に反射部となる。このため、境界部３３Ａ～３３Ｃは、それらのパターンの最小幅の反射部（第２反射部）内に形成されているとみなすことができ、境界部３３Ａ～３３Ｃが受発光部３６Ａ，３６Ｂの検出領域を通過しても、検出信号のレベルの変化が小さく、常に高精度にシャフト１８の回転情報を検出できる。

【0028】

また、図４（Ｃ）に示すように、部分回転体３２Ａ，３２Ｂの境界部３３Ａの上端部の表面３２Ａａ，３２Ｂａには、傾斜角φが４５°の非反射部３２Ａａ２，３２Ｂａ２を形成してもよい。非反射部３２Ａａ２，３２Ｂａ２の円周方向の全体の幅Ｗ３は、一例として非反射部３４Ｉａ（第１非反射部）の最小の幅Ｗ１と同じか、又は１以上の整数ｎを用いて（Ｗ１＋ｎ・Ｐ）に設定される。この場合、図２（Ｃ）の発光素子３６Ａａ（又は３６Ｂａ）からほぼ軸方向に平行に境界部３３Ａに入射する光ＩＬは、非反射部３２Ａａ２，３２Ｂａ２（第２非反射部）で反射されないため、境界部３３Ａは非反射部３４Ｉａ、又は非反射部３４Ｉａを周期Ｐのｎ倍だけずらした部分の下に形成されているとみなすことができる。また、表面３２Ａａ，３２Ｂａのアブソリュートパターン（不図示）の非反射部は、非反射部３２Ａａ２，３２Ｂａ２を含む領域に形成されている。他の境界部３３Ｂ，３３Ｃも同様に非反射部の下に形成されている。このため、境界部３３Ａ～３３Ｃは、それらのパターンの最小幅、又は最小幅に周期Ｐのｎ倍を加えた幅の非反射部とみなすことができ、境界部３３Ａ～３３Ｃが受発光部３６Ａ，３６Ｂの検出領域を通過しても、検出信号のレベルの変化が小さく、常に高精度にシャフト１８の回転情報を検出できる。

【0029】

また、図４（Ｄ）に示すように、部分回転体３２Ａ，３２Ｂの境界部３３Ａの上端部の表面３２Ａａ，３２Ｂａには、円周方向の幅Ｗ３の隙間３３Ａａを形成してもよい。隙間３３Ａａの幅Ｗ３は、一例として非反射部３４Ｉａの幅Ｗ１と同じか、又は１以上の整数ｎを用いて（Ｗ１＋ｎ・Ｐ）に設定される。この場合、図２（Ｃ）の発光素子３６Ａａ（又は３６Ｂａ）からほぼ軸方向に平行に境界部３３Ａに入射する光ＩＬは、隙間３３Ａａで反射されないため、隙間３３Ａａは非反射部３４Ｉａ、又は非反射部３４Ｉａを周期Ｐのｎ倍だけずらした部分とみなすことができる。他の境界部３３Ｂ，３３Ｃの上端にも同様に隙間が設けられている。このため、境界部３３Ａ～３３Ｃは、表面３２Ａａ，３２Ｂａに設けられているパターンの最小幅、又は最小幅に周期Ｐのｎ倍を加えた幅の非反射部の下に形成されているとみなすことができ、境界部３３Ａ～３３Ｃが受発光部３６Ａ，３６Ｂの検出領域を通過しても、検出信号のレベルの変化が小さく、常に高精度にシャフト１８の回転情報を検出できる。

【0030】

なお、図４（Ｂ）～（Ｃ）の例で示すように、回転体３２の境界部３３Ａ～３３Ｃをそれらのパターンの反射部又は非反射部とみなすことができる場合には、検出信号のレベルの変化が小さいため、図２（Ａ）の２つ受発光部３６Ａ，３６Ｂの一方を省略して、一つの受発光部３６Ａ（又は３６Ｂ）のみを用いてもよい。このように一つの受発光部のみを用いても、シャフト１８の回転情報を高精度に検出できる。

【0031】

次に、図５のフローチャートを参照して本実施形態のエンコーダ部１２の組立方法の一例につき説明する。この場合、エンコーダ部１２の回転体３２は、図１に示すように、一端部側にシャフト１８の断面形状よりも大きいステアリングホイール１４が取り付けられ、他端部側にシャフト１８の断面形状よりも大きいアクチュエータ１６が装着されたシャフト１８の中央部分に取り付けられるものとする。
図５のステップ１０２において、図３（Ａ）の複数（ここでは３つ）の部分回転体３２Ａ～３２Ｃ、図２（Ｃ）の基板３８Ａ，３８Ｂに装着された受発光部３６Ａ，３６Ｂ、及び処理装置４０を準備する。まず、３つの部分回転体３２Ａ～３２Ｃの製造方法について説明する。図６（Ａ）に示すように、３つの部分回転体３２Ａ～３２Ｃを一体化した形状の回転体の原型３２Ｍを製造する。原型３２Ｍは輪帯状のスケール部３２Ｍｂと、スケール部３２Ｍｂの外径よりも外径が小さい円筒状のハブ部３２Ｍｃとを一体化した形状であり、原型３２Ｍの中央部には、円形の貫通穴３２Ｍｅが形成されている。円形の貫通穴３２Ｍｅの内径は、シャフト１８の外径と同じか、又はその外径よりもわずかに小さく設定されている。

【0032】

さらに、例えばリソグラフィー工程を用いて、原型３２Ｍの表面３２Ｍａにアブソリュートパターン３４Ａ及びインクリメンタルパターン３４Ｉを形成し、各パターンを形成した後、例えばワイヤカット放電加工機を用いて、回転体の原型３２Ｍを３箇所の境界部３３Ａ～３３Ｃに対応する位置で切断する。この後、切断で形成された３つの部分回転体に図３（Ａ）の貫通穴３２Ａｄ等を形成することで、部分回転体３２Ａ～３２Ｃを製造できる。なお、部分回転体３２Ａ～３２Ｃは互いに別の部材から形成してもよい。また、受発光部３６Ａ，３６Ｂ及び処理装置４０は、例えば半導体素子製造プロセスを用いて製造できる。

【0033】

次のステップ１０４において、３つの部分回転体３２Ａ～３２Ｃをシャフト１８の側面方向側からシャフト１８の周側面に取り付ける。そのため、図６（Ｂ）に示すように、第１の部分回転体３２Ａの貫通穴３２Ａｄ及びシャフト１８の周側面の貫通穴１８ｂに位置決めピン５４Ａを差し込む。さらに、図６（Ｃ）に示すように、ボルトＢ１を用いて第１の部分回転体３２Ａの側面に第２の部分回転体３２Ｂの側面を連結し、図３（Ａ）のボルトＢ２を用いて第１の部分回転体３２Ａの側面に第３の部分回転体３２Ｃの側面を連結する。また、図２（Ａ）のボルトＢ３を用いて第２の部分回転体３２Ｂの側面に第３の部分回転体３２Ｃの側面を連結する。これによって、図２（Ａ）に示すように、シャフト１８を挟み込むように回転体３２がシャフト１８の周側面に取り付けられる。なお、各ボルトによって回転体３２がシャフト１８を締め付ける力が十分であれば、この後で第１の部分回転体３２Ａから位置決めピン５４Ａを引き抜いてもよい。

【0034】

次に、ステップ１０６において、回転体３２（インクリメンタルパターン３４Ｉ及びアブソリュートパターン３４Ａ）と、受発光部３６Ａ，３６Ｂとの位置合わせを行い、ステップ１０８において、受発光部３６Ａ，３６Ｂの基板３８Ａ，３８Ｂを不図示の連結部材に固定し、受発光部３６Ａ，３６Ｂを処理装置４０と接続する。さらに、回転体３２のスケール部３２ｂの面３２ｄに図２（Ｂ）の磁石４８Ａ～４８Ｄを接着等で取り付け、不図示の連結部材に磁気センサ５０Ａ，５０Ｂを取り付け、磁気センサ５０Ａ，５０Ｂを処理装置４０と接続することで、エンコーダ部１２の組立が完了する。
なお、エンコーダ部１２の組立方法はこの方法に限定されず、例えば、受発光部３６Ａ，３６Ｂの基板３８Ａ、３８Ｂを上記連結部材に固定した後、回転体３２をシャフト１８の周側面に取り付けてもよい。

【0035】

また、一例として、図６（Ｄ）に示すように、第１の部分回転体３２Ａと第２の部分回転体３２Ｂとの境界部３３Ａでは、部分回転体３２Ａ，３２Ｂのスケール部３２Ａｂ，３２Ｂｂが密着し、ハブ部３２Ａｃ，３２Ｂｃの間にはわずかな隙間３３Ａｂがある。隙間３３Ａｂでは、位置決めピン５４Ｂによって部分回転体３２Ａ，３２Ｂが位置決めされ、ボルトＢ１によって部分回転体３２Ａ，３２Ｂが連結されている。これは他の境界部３３Ｂ，３３Ｃでも同様である。このような連結方法で部分回転体３２Ａ～３２Ｃを相互に安定に連結できる。なお、部分回転体３２Ａ，３２Ｂのスケール部３２Ａｂ，３２Ｂｂを密着させ、さらにハブ部３２Ａｃ，３２Ｂｃを密着させてもよい。

【0036】

上述のように、本実施形態のエンコーダ部１２（エンコーダ）は、シャフト１８（回転軸）に取り付けられて、シャフト１８の回転情報を検出するためのパターン３４Ｉ，３４Ａが形成された回転体３２と、回転体３２のパターンを検出する受発光部３６Ａ，３６Ｂ（検出部）と、受発光部３６Ａ，３６Ｂの検出結果に基づいてシャフト１８の回転情報を求める処理装置４０（演算部）と、を備えるエンコーダであって、回転体３２は、回転体３２の回転方向（θ方向）に沿って、それぞれそのパターン３４Ｉ，３４Ａの一部が形成された複数の部分回転体３２Ａ～３２Ｃ（パーツ部）に分割されている。言い替えると、回転体３２は部分回転体３２Ａ～３２Ｃに分離可能である。

【0037】

本実施形態のエンコーダ部１２によれば、例えば両端に回転体３２の外径より大きい部材が装着されたシャフト１８の周側面に回転体３２を取り付ける際には、回転体３２を複数の部分回転体３２Ａ～３２Ｃに分割（分離）してから、部分回転体３２Ａ～３２Ｃをシャフト１８の周側面に取り付ければよい。このため、シャフト１８に対する回転体３２の取り付けが容易である。さらに、例えばエンコーダ部１２の使用中に、第２の部分回転体３２Ｂの一部が損傷したような場合には、シャフト１８から損傷した第２の部分回転体３２Ｂを取り外し、その代わりに新しい第２の部分回転体３２Ｂを取り付ければよい。これによって、使用中に回転体３２の一部が損傷したときに、その損傷した部分を容易に取り替えることができる。

【0038】

また、本実施形態の駆動装置１０は、エンコーダ部１２と、シャフト１８の回転角を制御するアクチュエータ１６（回転角制御部）と、エンコーダ部１２の検出結果を用いてアクチュエータ１６を制御する制御装置２８（制御部）とを備えている。駆動装置１０によれば、シャフト１８に対するエンコーダ部１２の回転体３２の取り付けが容易であるため、駆動装置１０を容易に組み立てることができる。

【0039】

また、本実施形態のエンコーダ部１２の組立方法は、複数の部分回転体３２Ａ～３２Ｃ及び受発光部３６Ａ，３６Ｂを準備するステップ１０２と、シャフト１８にその側面から複数の部分回転体３２Ａ～３２Ｃを取り付けるステップ１０４と、複数の部分回転体３２Ａ～３２Ｃ（回転体３２）と受発光部３６Ａ，３６Ｂとを位置決めするステップ１０６と、シャフト１８を回転可能に支持する支持部（車両本体部）に受発光部３６Ａ，３６Ｂを取り付けるステップ１０８と、を含んでいる。この組立方法によれば、例えば両端に回転体３２の外径より大きい部材が装着されたシャフト１８の側面（周側面）に回転体３２を容易に取り付けることができる。

【0040】

なお、本実施形態では、以下のような変形が可能である。
まず、図２（Ｃ）の切り替え回路４６は、記憶部に記憶されている境界部３３Ａ～３３Ｃの絶対角度に基づいてカウンタ４４Ａ，４４Ｂの出力を切り替えているが、受発光部３６Ａ，３６Ｂの検出信号に基づいてカウンタ４４Ａ，４４Ｂの出力を切り替えてもよい。
図７（Ａ）は、図２（Ａ）の回転体３２及び受発光部３６Ａ，３６Ｂを示す平面図であり、図７（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ一例として受発光部３６Ａ，３６Ｂのインクリメンタルパターン３４Ｉからの光を検出する受光素子３６Ａｃ，３６Ｂｃ（図２（Ｃ）参照）からの検出信号の振幅を示す信号ＳＩＡ及びＳＩＢである。図７（Ｂ）及び（Ｃ）の横軸は、図７（Ａ）の状態を基準（θ＝０°）とした、シャフト１８（回転体３２）の反時計回りの回転角θ（°）である。この変形例では、信号ＳＩＡ，ＳＩＢは、例えば図２（Ｃ）の内挿回路４２Ａ２，４２Ｂ２から切り替え回路４６に供給される。回転体３２には等角度間隔で３つの境界部３３Ａ～３３Ｃがあるため、シャフト１８が１回転する間に、信号ＳＩＡ，ＳＩＢのレベルはそれぞれ１２０°間隔で低下するとともに、ＳＩＡ，ＳＩＢのレベルはほぼ６０°位相がずれている。

【0041】

切り替え回路４６内では信号ＳＩＡ，ＳＩＢに対して予め所定の閾値Ｓｔｈ（例えば信号ＳＩＡ，ＳＩＢの実測値の最大値と最小値との中間の値など）が設定されている。そして、例えば信号ＳＩＡのレベルが閾値Ｓｔｈよりも大きいときには、受発光部３６Ａの検出信号（カウンタ４４Ａの出力）を用いてシャフト１８の回転情報を検出し、その後、信号ＳＩＡのレベルが閾値Ｓｔｈ以下になったときには、受発光部３６Ｂの検出信号（カウンタ４４Ｂの出力）を用いてシャフト１８の回転情報を検出する。その後、信号ＳＩＢのレベルが閾値Ｓｔｈ以下になったときには、受発光部３６Ａの検出信号（カウンタ４４Ａの出力）を用いてシャフト１８の回転情報を検出する。これによって、回転体３２の境界部３３Ａ～３３Ｃが受発光部３６Ａ，３６Ｂの検出領域を通過しても、シャフト１８の回転情報を高精度に検出できる。

【0042】

なお、回転体３２のインクリメンタルパターン３４Ｉ及び／又はアブソリュートパターン３４Ａの一部に受発光部３６Ａ，３６Ｂの切り替えのタイミングを示すパターンを設けておき、受発光部３６Ａ又は３６Ｂにそのパターンからの光を検出する受光素子を設けておいてもよい。そして、その受光素子の検出信号に基づいて受発光部３６Ａ，３６Ｂ（カウンタ４４Ａ，４４Ｂ）の切り替えを行うようにしてもよい。

【0043】

また、上述の実施形態では、部分回転体３２Ａ，３２Ｂのスケール部３２Ａｂ，３２Ｂｂを密着させ、ハブ部３２Ａｃ，３２Ｂｃの間にわずかな隙間３３Ａｂを設けている。これに対して、図６（Ｅ）に示すように、境界部３３Ａにおいて、部分回転体３２Ａ，３２Ｂのスケール部３２Ａｂ，３２Ｂｂの間にわずかな隙間３３Ａａを設け、ハブ部３２Ａｃ，３２Ｂｃを密着させてもよい。その隙間３３Ａａは図４（Ｄ）の幅Ｗ３の隙間３３Ａａとして使用できる。

【0044】

さらに、図６（Ｆ）に示すように、部分回転体３２Ａ，３２Ｂの代わりに、ハブ部３２Ａｃ，３２Ｂｃの下面に、スケール部３２Ａｂ，３２Ｂｂと同様の形状の輪帯部３２Ｄｂ，３２Ｅｂを設けた形状の部分回転体３２Ｄ，３２Ｅを使用してもよい。部分回転体３２Ｄ，３２Ｅの境界部３３Ａにおいて、スケール部３２Ａｂ，３２Ｂｂを密着させ、ハブ部３２Ａｃ，３２Ｂｃの間にわずかな隙間３３Ａｂを設け、輪帯部３２Ｄｂ，３２Ｅｂを密着させてもよい。この例では、部分回転体３２Ｃの代わりに、部分回転体３２Ｄと同様の形状の部分回転体（不図示）が使用される。この連結方法では、スケール部３２Ａｂ，３２Ｂｂをより安定に密着させることができる。

【0045】

また、図６（Ｇ）に示すように、境界部３３Ａでは、部分回転体３２Ａのハブ部３２Ａｃの形状を凸部３３Ａｃを持つ形状とし、部分回転体３２Ｂのハブ部３２Ｂｃの形状を凸部３３Ａｃに嵌合可能な凹部３３Ａｄを持つ形状としてもよい。この例では、部分回転体３２Ａ，３２Ｂのスケール部３２Ａｂ，３２Ｂｂを密着させ、部分回転体３２Ａのハブ部３２Ａｃの凸部３３Ａｃを部分回転体３２Ｂのハブ部３２Ｂｃの凹部３３Ａｄに嵌合させることで、部分回転体３２Ａ～３２Ｃを相互に安定に密着させることができる。

【0046】

また、上述の実施形態では２つの受発光部３６Ａ，３６Ｂの検出領域の位置は中心軸ＡＸに対して対称な位置に配置されているが、要は第１の受発光部３６Ａの検出領域が境界部３３Ａ～３３Ｃ上にあるときに、第２の受発光部３６Ｂの検出領域が境界部３３Ａ～３３Ｃから外れた位置にあればよい。また、図８（Ａ）、（Ｂ）の変形例のエンコーダ部１２Ａで示すように、２つの受発光部３６Ａ，３６Ｂの検出領域を近接させて配置してもよい。なお、図８（Ａ）及び（Ｂ）において、図２（Ａ）及び（Ｃ）に対応する部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。この変形例において、シャフト１８の中心軸ＡＸに対する受発光部３６Ａ，３６Ｂの検出領域の開き角θｄは例えば４５°から３０°程度である。

【0047】

このとき、第１の受発光部３６Ａの検出領域が境界部３３Ａ～３３Ｃ上にあるときには、第２の受発光部３６Ｂの検出領域は境界部３３Ａ～３３Ｃから少なくとも３０°程度離れた位置にある。このため、受発光部３６Ａ又は３６Ｂの検出領域は常に境界部３３Ａ～３３Ｃからずれた位置にあるため、シャフト１８の回転情報を高精度に検出できる。さらに、受発光部３６Ａ，３６Ｂが近接して配置されているため、受発光部３６Ａ，３６Ｂを一つの基板３８Ｃに設けることができ、エンコーダ部１２Ａの構成が簡素化できる。

【0048】

また、上述の実施形態では、位置決めピン５４Ａを用いてシャフト１８と部分回転体３２Ａ（回転体３２）とを位置決めしているが、例えばシャフト１８に設けた凸部に、部分回転体３２Ａの内面に設けた凹部を嵌合させて、シャフト１８と部分回転体３２Ａ（回転体３２）とを位置決めしてもよい。
また、上述の実施形態では、回転体３２を３分割しているが、回転体３２の分割数は任意であり、回転体３２をシャフト１８の円周方向に等角度で、又は非等角度でｎ分割（ｎは２以上の整数）してもよい。

【0049】

さらに、回転体３２はスケール部３２ｂ及びハブ部３２ｃより構成されているため、インクリメンタルパターン３４Ｉ及びアブソリュートパターン３４Ａが形成されているスケール部３２ｂを変形させることなく、ハブ部３２ｃにおいて部分回転体３２Ａ～３２Ｃを互いに安定に連結できる。なお、スケール部３２ｂの高さを高くして、回転体３２をスケール部３２ｂのみから形成してもよい。この場合、分割されたスケール部３２ｂの裏面側に分割されたスケール部を互いに連結する機構を設けてもよい。

【0050】

また、上述の実施形態では、シャフト１８を囲むように部分回転体３２Ａ～３２Ｃを相互に連結することで、シャフト１８を締め付けるようにシャフト１８に回転体３２を装着しているため、シャフト１８には特に連結機構を設ける必要がない。なお、例えばシャフト１８に外径が次第に大きくなるテーパー部を形成しておき、一体的に連結した部分回転体３２Ａ～３２Ｃ（回転体３２）をそのテーパー部で軸方向にずらして、圧入によって回転体３２をシャフト１８に固定してもよい。
さらに、例えばシャフト１８にネジ穴を設けておき、部分回転体３２Ａ～３２Ｃの少なくとも一つをボルト及びそのネジ穴を用いてシャフト１８に固定してもよい。

【0051】

次に、第２の実施形態につき図９（Ａ）から図１３（Ｂ）を参照して説明する。なお、図９（Ａ）から図１１（Ｃ）において、図２（Ａ）から図３（Ａ）に対応する部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
図９（Ａ）は、本実施形態に係るシャフト１８の回転情報を検出するためのエンコーダ部１２Ｂの回転体６２、受発光部３６Ａが設けられた基板３８Ａ、及び受発光部３６Ｂが設けられた基板３８Ｂを示す平面図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）の側面図である。図９（Ａ）、（Ｂ）において、回転体６２は、アブソリュートパターン３４Ａ及びインクリメンタルパターン３４Ｉが形成された表面６２ａを持つ輪帯状のスケール部６２ｂと、スケール部６２ｂの表面６２ａと反対側の面に設けられたスケール部６２ｂよりも外径の小さい円筒状のハブ部６２ｃとを一体的に連結したほぼ軸対称の形状である。

【0052】

また、回転体６２は、シャフト１８の円周方向（θ方向）に等角度（ここでは１８０°）の実質的に同じ形状の２つの部分回転体６２Ａ，６２ＢをボルトＢ４，Ｂ５によって連結したものである。言い替えると、回転体６２は第１、第２の部分回転体６２Ａ，６２Ｂに分割されている（分離可能である）。部分回転体６２Ａ，６２Ｂの連結部を以下では境界部６３Ａ，６３Ｂという。なお、部分回転体６２Ａ，６２Ｂの角度（中心軸ＡＸに関する開き角）は互いに同じである必要はなく、例えば数°～数１０°の範囲で異なっていてもよい。

【0053】

本実施形態において、第２の受発光部３６Ｂの検出領域３６ＢＡ及び３６ＢＩは、第１の受発光部３６Ａの検出領域３６ＡＡ及び３６ＡＩと中心軸ＡＸに関して対称な位置に対して、反時計回り（時計回りでもよい）に例えば３０°程度ずれた位置に配置されている。言い替えると、検出領域３６ＡＡ，３６ＡＩと検出領域３６ＢＡ，３６ＢＩとは中心軸ＡＸに関して非対称な位置に配置されている。また、回転体６２の境界部６３Ａ，６３Ｂは１８０°間隔で（中心軸ＡＸに関して対称に）配置されているため、一方の境界部６３Ａが第１の受発光部３６Ａの検出領域３６ＡＡ及び３６ＡＩ内に位置しているときには、他方の境界部６３Ｂは第２の受発光部３６Ｂの検出領域３６ＢＡ及び３６ＢＩから３０°程度離れた位置にある。逆に、第２の受発光部３６Ｂの検出領域３６ＢＡ及び３６ＢＩが境界部６３Ａ，６３Ｂ上にあるときには、第１の受発光部３６Ａの検出領域３６ＡＡ及び３６ＡＩは境界部６３Ａ，６３Ｂから３０°程度離れた位置にある。このため、少なくとも第１又は第２の受発光部３６Ａ又は３６Ｂは常に境界部６３Ａ，６３Ｂからずれた位置にあるインクリメンタルパターン３４Ｉ及びアブソリュートパターン３４Ａからの反射光を受光でき、シャフト１８の回転情報を常に高精度に検出できる。

【0054】

図１１（Ａ）は回転体６２を２つの部分回転体６２Ａ，６２Ｂに分解（分離）した分解斜視図である。図１１（Ａ）において、部分回転体６２Ａはアブソリュートパターン３４Ａの一部のパターン３４Ａｄ及びインクリメンタルパターン３４Ｉの一部のパターン３４Ｉｄが形成された表面６２Ａａを持つ扇形のスケール部６２Ａｂと、スケール部６２Ａｂの表面６２Ａａと反対側の面に連結されたハブ部６２Ａｃとを有する。また、部分回転体６２Ｂは、アブソリュートパターン３４Ａの一部のパターン３４Ａｅ及びインクリメンタルパターン３４Ｉの一部のパターン３４Ｉｅが形成された表面６２Ｂａを持つ扇形のスケール部６２Ｂｂと、スケール部６２Ｂｂの表面６２Ｂａと反対側の面に連結されたハブ部６２Ｂｃとを有する。なお、スケール部６２Ａｂ，６２Ｂｂとハブ部６２Ａｃ，６２Ｂｃとは、一体的に形成されていてもよい。ハブ部６２Ａｃ，６２Ｂｃは、スケール部６２Ａｂ，６２Ｂｂよりも半径が小さい扇形の断面形状を持ち、高さがスケール部６２Ａｂ，６２Ｂｂよりも高い形状である。

【0055】

また、一例として、第１の部分回転体６２Ａのハブ部６２Ａｃの周側面の中央部に、シャフト１８の中心軸ＡＸから半径方向に平行に（外周面から内周面に向かうように）、円形の貫通穴６２Ａｄが形成され、シャフト１８の周側面の対応する位置にも円形の貫通穴１８ｂ（図９（Ａ）参照）が形成されている。貫通穴６２Ａｄ及び１８ｂを通るように、位置決めピン５４Ａを差し込むことで、第１の部分回転体６２Ａとシャフト１８との円周方向及び軸方向の位置決めを行うことができる。

【0056】

また、第２の部分回転体６２Ｂのハブ部６２Ｂｃの側面に設けたピン５４Ｂ，５４Ｃを、第１の部分回転体６２Ａのハブ部６２Ａｃの側面に設けた凹部６２Ａｅ，６２Ａｆに嵌合させて、ボルトＢ４，Ｂ５で部分回転体６２Ｂ，６２Ａを連結することで、部分回転体６２Ａ（シャフト１８）に対して部分回転体６２Ｂを位置決めできる。そして、シャフト１８が無い状態で、ボルトＢ４，Ｂ５を用いて部分回転体６２Ａ，６２Ｂを連結して形成される回転体６２の内径は、シャフト１８の外径よりもわずかに小さく設定されている。このため、部分回転体６２Ａ，６２Ｂでシャフト１８を囲む状態で、ボルトＢ４，Ｂ５を用いて部分回転体６２Ａ，６２Ｂを連結することによって、シャフト１８を締め付けることになり、部分回転体６２Ａ，６２Ｂがシャフト１８に安定に装着される。

【0057】

これ以外のエンコーダ部１２Ｂの構成は第１の実施形態と同様であり、エンコーダ部１２Ｂは図２（Ｃ）の処理装置４０と同じ処理装置（以下、処理装置４０という）を備えている。処理装置４０を用いて、受発光部３６Ａ及び３６Ｂの検出信号（カウンタ４４Ａ及び４４Ｂの出力）を切り替えることによって、第１の実施形態と同様に、第１の受発光部３６Ａ（又は第２の受発光部３６Ｂ）の検出領域を境界部６３Ａ，６３Ｂが通過しても、高精度にシャフト１８の回転情報を求めることができる。

【0058】

また、図４（Ｂ）～（Ｃ）の例で示したように、回転体６２の境界部６３Ａ，６３Ｂをインクリメンタルパターン３４Ｉ及びアブソリュートパターン３４Ａの反射部又は非反射部とみなすことができる場合には、検出信号のレベルの変化が小さいため、２つ受発光部３６Ａ，３６Ｂの一方を省略して、一つの受発光部３６Ａ（又は３６Ｂ）のみを用いてもよい。この場合にも、シャフト１８の回転情報を高精度に検出できる。

【0059】

なお、上述の実施形態では、シャフト１８に設けた貫通穴１８ｂを用いてシャフト１８と部分回転体６２Ａとの回転方向の位置決めを行っている。これに対して、図１０（Ａ）及び（Ｂ）の変形例のエンコーダ部１２Ｃで示すように、シャフト１８の側面の軸方向の一部に平面状の切り欠き部１８ｃ及び１８ｄ（面取り部）を設けてもよい。一例として、切り欠き部１８ｃ及び１８ｄは中心軸ＡＸに関して対称に、すなわちθ方向に１８０°の間隔で設けられている。また、回転体６２の部分回転体６２Ａ，６２Ｂの内周面には、シャフト１８の切り欠き部１８ｃ及び１８ｄがある部分を収容可能な溝部６２Ａｇ，６２Ｂｇが設けられている。溝部６２Ａｇ，６２Ｂｇは全体として長方形状で、両端部が円弧状である。回転体６２（スケール部６２ｂ及びハブ部６２ｃ）の軸方向の高さは、切り欠き部１８ｃ及び１８ｄの軸方向の幅よりもわずかに短く設定されている。

【0060】

この他の構成は図９（Ａ）及び（Ｂ）の実施形態と同様である。図１０（Ａ）のエンコーダ部１２Ｃにおいて、切り欠き部１８ｃ及び１８ｄを挟むように部分回転体６２Ａ，６２Ｂを取り付け、ボルトＢ４，Ｂ５を用いて部分回転体６２Ａ，６２Ｂを連結することによって、シャフト１８の円周方向（回転方向）及び軸方向に対して位置決めした状態で、シャフト１８の周側面に部分回転体６２Ａ，６２Ｂ（回転体６２）を安定に装着できる。このため、エンコーダ部１２Ｃの信頼性が向上する。

【0061】

なお、エンコーダ部１２Ｃにおいては、部分回転体６２Ａ，６２Ｂの境界部６３Ａ，６３Ｂは、中心軸ＡＸを通る直線上にある必要はなく、境界部６３Ａ，６３Ｂは、例えば中心軸ＡＸに対して所定量だけ位置ずれした点を通る直線上（図１０（Ａ）の境界部６３Ａ，６３Ｂを例えば上下に平行移動した位置）に配置されていてもよい。さらに、境界部６３Ａ，６３Ｂのθ方向の角度を１８０°と異なる角度にすることも可能であり、部分回転体６２Ａ，６２Ｂの製造が容易である。
また、エンコーダ部１２Ｃにおいて、シャフト１８の切り欠き部１８ｃ，１８ｄの角度間隔は１８０°と異なる任意の角度に設定することができる。さらに、エンコーダ部１２Ｃではシャフト１８に１箇所の切り欠き部１８ｃを設けるのみでもよく、シャフト１８に３箇所以上の切り欠き部を設けてもよい。これらの場合、回転体６２の内面にはそれぞれ１箇所及び３箇所以上の平坦部を設ければよい。

【0062】

次に、図１２のフローチャートを参照して上述の実施形態のエンコーダ部１２Ｂの組立方法の一例につき説明する。この場合、エンコーダ部１２Ｂの回転体６２は、図１に示すように、一端部側にシャフト１８の断面形状よりも大きいステアリングホイール１４が取り付けられ、他端部側にシャフト１８の断面形状よりも大きいアクチュエータ１６が装着されたシャフト１８の中央部分の周側面に取り付けられるものとする。図１２のステップ１０２において、図９（Ａ）及び（Ｂ）の複数（ここでは２つ）の部分回転体６２Ａ，６２Ｂ、及び基板３８Ａ，３８Ｂに装着された受発光部３６Ａ，３６Ｂ等を準備する。まず、２つの部分回転体６２Ａ，６２Ｂを一体化した形状の回転体の原型３２Ｍ（図６（Ａ）参照）を製造し、原型３２Ｍの表面にアブソリュートパターン３４Ａ及びインクリメンタルパターン３４Ｉを形成し、例えばワイヤカット放電加工機を用いて、回転体の原型３２Ｍを２箇所の境界部６３Ａ，６３Ｂに対応する位置で切断する。この後、切断で形成された２つの部分回転体に図１１（Ａ）の貫通穴６２Ａｄ等を形成することで、部分回転体６２Ａ，６２Ｂが製造できる。なお、部分回転体６２Ａ，６２Ｂを互いに別の部材から形成してもよい。

【0063】

次のステップ１０４において、２つの部分回転体６２Ａ，６２Ｂをシャフト１８の側面方向側からシャフト１８の周側面に取り付ける。そのため、図１１（Ｂ）に示すように、第１の部分回転体６２Ａの貫通穴６２Ａｄ（図１１（Ａ）参照）及びシャフト１８の周側面の貫通穴１８ｂ（図９（Ａ）参照）に位置決めピン５４Ａを差し込む。さらに、第１の部分回転体６２Ａの凹部６２Ａｅ，６２Ａｆに第２の部分回転体６２Ｂのピン５４Ｂ，５４Ｃを嵌合させて、ボルトＢ４，Ｂ５を用いて部分回転体６２Ａの側面に部分回転体６２Ｂの側面を連結する。これによって、図１１（Ｃ）に示すように、シャフト１８を挟み込むように回転体６２がシャフト１８の周側面に取り付けられる。なお、この後で部分回転体６２Ａから位置決めピン５４Ａを引き抜いてもよい。

【0064】

次に、本実施形態では、図１１（Ｄ）に示すように、開き角がほぼ１８０°の２つの扇形の部分（以下、部分組立用工具という）５６Ａ，５６Ｂに分割（分離）されている組立用工具５６（図１３（Ａ）参照）を使用する。部分組立用工具５６Ａ，５６Ｂは、例えば内径がシャフト１８の外径よりもわずかに小さい輪帯状の部材を２分割することによって製造できる。部分組立用工具５６Ａ，５６Ｂは例えば２つのボルトＢ６，Ｂ７によって連結できる。部分組立用工具５６Ａ及び５６Ｂの底面には、それぞれ互いに同じ形状の棒状の第１組の２つの位置決め部材５８Ａ及び５８Ｂが設けられている。さらに、部分組立用工具５６Ｂの底面には、互いに同じ形状の段差を持つ棒状の第２組の２つの位置決め部材６０Ａ，６０Ｂが設けられている。

【0065】

なお、部分組立用工具５６Ａの底面に位置決め部材５８Ａを設け、部分組立用工具５６Ｂの底面に位置決め部材５８Ｂを設けたが、部分組立用工具５６Ａ又は部分組立用工具５６Ｂのいずれか一方に、２つの位置決め部材５８Ａ及び５８Ｂを設けてもよい。位置決め部材６０Ａ，６０Ｂの全体の長さは位置決め部材５８Ａ，５８Ｂの長さよりも短く、位置決め部材６０Ａ，６０Ｂの先端部６０Ａａ，６０Ｂａは固定端に比べ細い棒状となっている。

【0066】

次に、ステップ１１２において、図１３（Ａ）に示すように、シャフト１８の回転体６２が取り付けられている位置の上方の周側面に、シャフト１８を挟むように部分組立用工具５６Ａ，５６ＢをボルトＢ６，Ｂ７で連結することによって、組立用工具５６を取り付ける。この際に、ボルトＢ６，Ｂ７の締め付け力を弱くしておき、組立用工具５６をシャフト１８の軸方向に容易に移動できるようにしておく。

【0067】

そして、ステップ１１４において、組立用工具５６を用いて回転体６２（インクリメンタルパターン３４Ｉ及びアブソリュートパターン３４Ａ）と受発光部３６Ａ，３６Ｂとの位置合わせを行う。このために、受発光部３６Ａが設けられた基板３８Ａには位置決め部材６０Ａ，６０Ｂの先端部６０Ａａ，６０Ｂａを挿入できる開口３８Ａａ，３８Ａｂが設けられている。なお、説明の便宜上、図１３（Ａ）の基板３８Ａの形状は図９（Ａ）の基板３８Ａの形状と異なっている。組立用工具５６の底面には、位置決め部材６０Ａ，６０Ｂに対して、図９（Ａ）の基板３８Ａ，３８Ｂの開き角と同じ開き角で、位置決め部材６０Ａ，６０Ｂと同じ形状の第３組の２本の位置決め部材（不図示）が設けられている。そして、受発光部３６Ｂが設けられた基板３８Ｂにはその第３組の位置決め部材の先端部を挿入できる開口（不図示）が設けられている。また、基板３８Ａは、ボルトＢ１１を介して中心軸ＡＸに垂直な方向（半径方向）に所定範囲で移動可能に断面がＬ字型の連結部材６４に取り付けられている。連結部材６４は、中心軸ＡＸの軸方向に細長い長穴６４ａ，６４ｂ及びボルトＢ１２を介して、所定範囲で軸方向に移動可能に連結部材６６に取り付けられ、連結部材６６は、シャフト１８を回転可能に支持する車両本体部（支持部）（不図示）に連結されている。

【0068】

そして、図１３（Ｂ）に示すように、組立用工具５６をシャフト１８の側面に沿って回転体６２の方向に降下させて、組立用工具５６の第２組の位置決め部材６０Ａ，６０Ｂの先端部６０Ａａ，６０Ｂａを基板３８Ａの開口３８Ａａ，３８Ａｂに挿入し、組立用工具５６の第１組の位置決め部材５８Ａ，５８Ｂを回転体６２の表面６２ａに当接させる。さらに、基板３８Ａが位置決め部材６０Ａ，６０Ｂの段差部に突き当たるように基板３８Ａの高さを調整する。これにより、受発光部３６Ａと回転体６２の表面６２ａとの間隔が最適な値になり、受発光部３６Ａとインクリメンタルパターン３４Ｉ及びアブソリュートパターン３４Ａとの位置関係が最適な関係になるように、位置決め部材５８Ａ，５８Ｂ及び６０Ａ，６０Ｂの形状及び位置関係が設定されている。このため、受発光部３６Ａと回転体６２との位置関係が最適な位置関係に設定される。同様に、受発光部３６Ｂと回転体６２との位置関係も最適な位置関係に設定される。

【0069】

さらに、ステップ１０８において、受発光部３６Ａの基板３８Ａを連結部材６４，６６を介して車両本体部（不図示）に固定し、同様に受発光部３６Ｂの基板３８Ｂを固定する。そして、基板３８Ａ，３８Ｂと処理装置４０とを接続することで、エンコーダ部１２Ｂの組立が完了する。
本実施形態のエンコーダ部１２Ｂによれば、回転体６２はシャフト１８（回転軸）の回転方向に沿って、それぞれアブソリュートパターン３４Ａ及びインクリメンタルパターン３４Ｉの一部が形成された２つの部分回転体６２Ａ，６２Ｂに分割されている（分離可能である）。このため、例えば両端にシャフト１８の外径より大きい部材が装着されたシャフト１８の周側面に回転体６２を取り付ける際には、回転体６２を２つの部分回転体６２Ａ，６２Ｂに分割（分離）してから、部分回転体６２Ａ，６２Ｂをシャフト１８の周側面に取り付ければよい。このため、シャフト１８に対する回転体６２の取り付けが容易である。さらに、例えばエンコーダ部１２Ｂの使用中に、第２の部分回転体６２Ｂの一部が損傷した場合には、シャフト１８から損傷した第２の部分回転体６２Ｂを取り外し、その代わりに新しい第２の部分回転体６２Ｂを取り付ければよい。これによって、使用中に回転体６２の一部が損傷したときに、その損傷した部分を容易に取り替えることができる。また、回転体６２の分割数は２分割と最小であるため、部分回転体６２Ａ，６２Ｂを効率的に製造することができ、シャフト１８への部分回転体６２Ａ，６２Ｂの取り付けも容易である。

【0070】

また、本実施形態のエンコーダ部１２Ｂの組立方法は、回転体６２及び受発光部３６Ａ，３６Ｂ（検出部）の基板３８Ａ，３８Ｂに係合する位置決め部材５８Ａ，５８Ｂ及び６０Ａ，６０Ｂ（係合部）を有するとともに、シャフト１８の回転方向に沿って複数に分割された組立用工具５６（位置決め用工具）をシャフト１８の側面に取り付けるステップ１１２と、組立用工具５６を用いて、複数の部分回転体６２Ａ，６２Ｂと受発光部３６Ａ，３６Ｂとを位置決めするステップ１１４とを有する。このため、組立用工具５６を容易にシャフト１８の側面に装着可能であり、組立用工具５６を用いて回転体６２と受発光部３６Ａ，３６Ｂとの位置合わせを効率的に行うことができる。

【0071】

なお、本実施形態の組立用工具５６は２分割されているが、組立用工具５６をｎ分割（ｎは２以上の整数）してもよい。さらに、中心軸ＡＸに対する開き角が例えば１８０°以下の一つの部材（例えば部分組立用工具５６Ｂ）のみを組立用工具として使用してもよい。この場合、その一つの部材を例えばシャフト１８の側面に押し当てて軸方向に移動させながら、回転体６２と受発光部３６Ａ，３６Ｂとの位置合わせを行うようにしてもよい。
また、シャフト１８に対するエンコーダ部１２Ｂの取付位置が予め決められている場合には、シャフト１８の周側面に、円形の貫通穴や、軸方向に細長い貫通穴及び円周方向に細長い貫通穴や、円周方向に形成された所定深さの溝を設け、これら貫通穴や溝に対して、部分組立用工具５６Ａ又は５６Ｂの一方に形成された貫通穴を介して位置決めピンを差し込み、部分組立用工具５６Ａ又は５６Ｂを位置決めすればよい。この位置決めされた部分組立用工具を基準としてエンコーダ部１２Ｂを取り付けることができる。

【0072】

また、本実施形態においても、２つの受発光部３６Ａ，３６Ｂを例えば角度間隔が３０°程度になるように近接して配置してもよい。
なお、上述の各実施形態において、回転体３２，６２（ディスク）をシャフト１８（回転軸）から一度取り外すと、回転体３２，６２をシャフト１８に再度取り付けた際に以前と全く同じ条件で取り付けることが困難である恐れがある。つまり、部分回転体３２Ａ～３２Ｃ（６２Ａ，６２Ｂ）の着脱時のねじ締めによる部分回転体３２Ａ～３２Ｃ（６２Ａ，６２Ｂ）の歪みの違いによってパターン３４Ａ，３４Ｉの位置に僅かな誤差が生じる恐れがある。例えば、エンコーダ部１２Ａ～１２Ｃを工作機械に用いた場合などでは、この誤差による検出結果の影響が大きくなる恐れがある。
そのため、その誤差を小さくするために、部分回転体３２Ａ～３２Ｃ（６２Ａ，６２Ｂ）の再取り付け後に検出結果のキャリブレーションを以下に説明するように行うようにしてもよい。

【0073】

例えば、図１に示すシャフト１８の端部に基準エンコーダ部（不図示で、基準エンコーダ部の回転体（回転体７２と称する。）は例えば非分割式の一体型である）を設ける。そして、図１の回転体３２をシャフト１８に再度取り付けた後に、基準エンコーダ部の検出結果とエンコーダ部１２の検出結果との差分を補正値としてエンコーダ部１２の処理装置４０又は制御装置２８に記憶し、これ以降は記憶した差分でエンコーダ部１２の出力値を補正してもよい。
また、基準エンコーダを用いない方法として、２つの受発光部３６Ａ，３６Ｂの出力を用いて補正することも可能である。
例えば、図２（Ａ）に示すように、回転体３２が３分割されて受発光部３６Ａ，３６Ｂが１８０°間隔で対向して（中心軸ＡＸに関して対称な位置に）配置される場合は、２つの受発光部３６Ａ，３６Ｂで検出される出力（カウント値）の平均を取ることにより補正する（誤差を減少する）ことができる。

【0074】

また、図９（Ａ）に示すように回転体６２が２つの部分回転体６２Ａ，６２Ｂに分割されて受発光部３６Ａ，３６Ｂが対称な位置からずれて配置される場合は、例えばシャフト１８の側面に不図示のミラーを取り付けて、不図示のコリメータでシャフト１８の回転角を実測できるようにしてもよい。そして、一例としてシャフト１８を手動等で回転しながら、所定のサンプリングレートでコリメータで計測されるシャフト１８の回転角と、受発光部３６Ａ，３６Ｂの検出信号から算出される回転角とを取り込み、２つの計測値の差分から計測結果の誤差を求めてもよい。この際に、誤差が所定の許容範囲を超える場合には、回転体３２をシャフト１８から取り外した後、再度シャフト１８に取り付けてもよい。別の方法として、求められた誤差を記憶し、この記憶した誤差で受発光部３６Ａ，３６Ｂの検出信号から算出される回転角を補正してもよい。

【0075】

また、上述の各実施形態のエンコーダ部１２～１２Ｃは、光学式のパターンが形成された回転体３２，６２を分割しているが、磁気センサ用の磁気パターン又は静電容量型のセンサ用の導電パターン等が形成された回転体を複数の部分に分割し、回転軸の側面にその複数の部分を連結して取り付けるようにしてもよい。これらの場合、検出部としては、磁気センサ又は静電容量型のセンサが使用される。

【0076】

また、上述の各実施形態のエンコーダ部１２～１２Ｃは、交流モータ又は直流モータ等を備えた駆動装置にも適用することができ、この駆動装置は、各種工作機械又はロボット装置の駆動機構として使用できる。

【符号の説明】

【0077】

８…車両用操舵装置、１０…駆動装置、１２，１２Ａ，１２Ｂ…エンコーダ部、１４…ステアリングホイール、１６…アクチュエータ、１８…シャフト、２８…制御装置、３２…回転体、３２Ａ～３２Ｃ…部分回転体、３３Ａ～３３Ｃ…境界部、３４Ａ…アブソリュートパターン、３４Ｉ…インクリメンタルパターン、３６Ａ，３６Ｂ…受発光部、３８Ａ～３８Ｃ…基板、４０…処理装置、５４Ａ～５４Ｃ…位置決めピン、５６…組立用工具、５６Ａ，５６Ｂ…部分組立用工具、６２…回転体、６２Ａ，６２Ｂ…部分回転体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】