特許 7599369 アブソリュートエンコーダ

(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】2024-12-05

(45)【発行日】2024-12-13

(54)【発明の名称】アブソリュートエンコーダ

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/245 20060101AFI20241206BHJP

【ＦＩ】

G01D5/245 110J

G01D5/245 110L

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021062047

(22)【出願日】2021-03-31

(65)【公開番号】P2022157689

(43)【公開日】2022-10-14

【審査請求日】2024-03-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000114215

【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 勝典

(72)【発明者】

【氏名】根岸 央樹

(72)【発明者】

【氏名】崎枝 健

【審査官】細見 斉子

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／２０３４６７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／００５２６６３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／００８０１６２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｄ ５／１２－ ５／２５２

Ｇ０１Ｂ ７／００－ ７／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一端が基板に固定され、他端にフランジ部を有する支持軸と、
内輪が前記支持軸に固定されている少なくとも一つの軸受と、
着磁されたマグネットと、
前記支持軸の軸線方向において前記軸受と前記マグネットとの間に配置されているスペーサと、
前記マグネットを保持するマグネットホルダと、
前記マグネットからの磁束を検知する磁気センサと、
を備え、
前記マグネットホルダは、
前記軸線方向の一方側が開放されている凹部であり前記軸受の外輪に固定される軸受固定部と、
前記軸受固定部の他端側に形成されている凹部であるマグネット保持部と、を有し、
前記軸受は、前記軸線方向における前記基板と前記フランジ部との間に配置され、
前記スペーサは、前記軸受固定部の内部において前記軸受の外輪に前記軸線方向から当接する、
アブソリュートエンコーダ。

【請求項2】

前記基板は、前記支持軸を挿通可能な孔を有し、
前記支持軸は、一端に雄ネジ部を有し、前記孔に前記雄ネジ部を挿通して前記軸受とともに前記基板に固定されている、
請求項１に記載のアブソリュートエンコーダ。

【請求項3】

前記軸線方向において前記基板と前記軸受との間に配置されているワッシャを備える、
請求項１または２に記載のアブソリュートエンコーダ。

【請求項4】

前記スペーサは、径方向において前記軸受固定部の内周部に当接し、前記軸線方向において前記軸受の外輪に当接している、
請求項１から３のいずれか１項に記載のアブソリュートエンコーダ。

【請求項5】

前記フランジ部は、前記軸線方向における一端側の面が前記軸受の内輪の円盤部に面している、
請求項１から４のいずれか１項に記載のアブソリュートエンコーダ。

【請求項6】

前記スペーサは、円環状に形成されていて、内周面の内側に前記フランジ部が配置されている、
請求項１から５のいずれか１項に記載のアブソリュートエンコーダ。

【請求項7】

前記支持軸は磁性材によって形成される、
請求項１から６のいずれか１項に記載のアブソリュートエンコーダ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アブソリュートエンコーダに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、各種の制御機械装置において、可動要素の位置や角度を検出するために用いられるロータリエンコーダとして、絶対的な位置又は角度を検出するアブソリュート型のアブソリュートエンコーダ（以下、「アブソリュートエンコーダ」という。）が知られている。

【0003】

アブソリュートエンコーダには、副軸の回転角度に基づいて主軸の回転量を計測するものがある。このようなアブソリュートエンコーダは、副軸または副軸に取り付けられたギア等の回転体の先端に取り付けられたマグネットの磁界の変化に基づいて、副軸の回転角度を検出する。磁界の変化は、マグネットの対向に設けられた角度センサによって検出される。角度センサの検出精度は、検出対象のマグネットからの磁束以外の磁束の影響が少ないほど高くなる。

【0004】

なお、同心のリング状に設けられてそれぞれ円周上に磁極が並ぶ着磁列パターンを有し、互いに磁極数が異なる２つの磁気エンコーダと、磁気エンコーダの磁界をそれぞれ検出する磁気センサとを備える回転検出装置が知られている。この回転検出装置において、２つの磁気エンコーダの着磁列パターンの間には磁性体のスペーサを設ける（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００８－２６７８６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

アブソリュートエンコーダの回転軸において、例えば副軸では、角度検出用として取り付けられるマグネットの直下に軸受が配置されている。アブソリュートエンコーダにおいて、このような回転軸の構造である場合には、磁性材である軸受が磁路として働いてしまい、マグネットの角度検出面側（上側）の磁束分布に乱れが生じ、角度誤差の検出精度が悪化する場合がある。

【0007】

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、マグネットの磁束分布に起因する回転軸の回転角度の検出精度を改善することができるアブソリュートエンコーダを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明に係るアブソリュートエンコーダは、一端が基板に固定され、他端にフランジ部を有する支持軸と、内輪が前記支持軸に固定されている少なくとも一つの軸受と、着磁されたマグネットと、前記支持軸の軸線方向において前記軸受と前記マグネットとの間に配置されているスペーサと、前記マグネットを保持するマグネットホルダと、前記マグネットからの磁束を検知する磁気センサと、を備え、前記マグネットホルダは、前記軸線方向の一方側が開放されている凹部であり前記軸受の外輪に固定される軸受固定部と、前記軸受固定部の他端側に形成されている凹部であるマグネット保持部と、を有し、前記軸受は、前記軸線方向における前記基板と前記フランジ部との間に配置され、前記スペーサは、前記軸受固定部の内部において前記軸受の外輪に前記軸線方向から当接する。

【0009】

本発明の一態様に係るアブソリュートエンコーダにおいて、前記基板は、前記支持軸を挿通可能な孔を有し、前記支持軸は、一端に雄ネジ部を有し、前記孔に前記雄ネジ部を挿通して前記軸受とともに前記基板に固定されている。

【0010】

本発明の一態様に係るアブソリュートエンコーダにおいて、前記軸線方向において前記基板と前記軸受との間に配置されているワッシャを備える。

【0011】

本発明の一態様に係るアブソリュートエンコーダにおいて、前記スペーサは、径方向において前記軸受固定部の内周部に当接し、前記軸線方向において前記軸受の外輪に当接している。

【0012】

本発明の一態様に係るアブソリュートエンコーダにおいて、前記フランジ部は、前記軸線方向における一端側の面が前記軸受の内輪の円盤部に面している。

【0013】

本発明の一態様に係るアブソリュートエンコーダにおいて、前記スペーサは、円環状に形成されていて、内周面の内側に前記フランジ部が配置されている。

【0014】

本発明の一態様に係るアブソリュートエンコーダにおいて、前記支持軸は磁性材によって形成される。

【発明の効果】

【0015】

本発明に係るアブソリュートエンコーダによれば、マグネットの磁束分布に起因する回転軸の回転角度の検出精度を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施の形態に係るアブソリュートエンコーダの構成を概略的に示す斜視図である。

【図2】図１に示すアブソリュートエンコーダの構成を、シールドプレートを除いた状態で概略的に示す斜視図である。

【図3】図２に示すアブソリュートエンコーダの構成を、ケースを除いた状態で概略的に示す斜視図である。

【図4】図３に示すアブソリュートエンコーダの構成を、基板を除いた状態で概略的に示す平面図である。

【図5】図３に示される角度センサ支持基板を下面側から見た図である。

【図6】図４に示すアブソリュートエンコーダのＡ－Ａ断面図である。

【図7】図４に示すアブソリュートエンコーダのＢ－Ｂ断面図である。

【図8】図４に示すアブソリュートエンコーダのＣ－Ｃ断面図である。

【図9】図４に示すアブソリュートエンコーダのＤ－Ｄ断面図である。

【図10】図９に示すアブソリュートエンコーダにおける第１副軸ギアの断面図である。

【図11】図１に示すアブソリュートエンコーダの機能的構成を概略的に示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明者らは、アブソリュートエンコーダにおいて、主軸の複数回の回転（以下、「複数回転」ともいう。）にわたる回転量（以下、「主軸の回転量」ともいう。）を、主軸の回転に伴い減速回転する回転体の回転角度を取得することによって、特定し得ることを見出した。すなわち、回転体の回転角度を減速比で乗ずることにより、主軸の回転量を特定することができる。ここで、特定可能な主軸の回転量の範囲は、減速比に比例して増加する。例えば、減速比が５０であれば、主軸５０回転分の回転量を特定することができる。

【0018】

一方、必要な回転体の分解能は、減速比に比例して小さくなる。例えば、減速比が１００であれば、主軸１回転あたり回転体に必要な分解能は３６０°／１００＝３．６°となり、±１．８°の検出精度が求められる。一方、減速比が５０の場合、主軸１回転あたり回転体に必要な分解能は３６０°／５０＝７．２°となり、±３．６°の検出精度が求められる。

【0019】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態、変形例では、同一又は同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。また、図面において歯車は歯部形状を省略して示す。また、第１、第２などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。なお、本実施の形態により本発明が限定されるものではない。

【0020】

図１は、本発明の実施の形態に係るアブソリュートエンコーダ２の構成を概略的に示す斜視図である。図２は、アブソリュートエンコーダ２の構成を、シールドプレート７を除いた状態で概略的に示す斜視図である。図２では、アブソリュートエンコーダ２のケース４及び角度センサ支持基板５が透過されて示される。図３は、アブソリュートエンコーダ２の構成を、ケース４を除いた状態で概略的に示す斜視図である。図３では、アブソリュートエンコーダ２の角度センサ支持基板５が透過されて示される。図４は、アブソリュートエンコーダ２の構成を、角度センサ支持基板５を除いた状態で概略的に示す平面図である。図５は、角度センサ支持基板５を下側から見た図である。図６は、アブソリュートエンコーダ２のＡ－Ａ断面図である。図７は、アブソリュートエンコーダ２のＢ－Ｂ断面図である。図８は、アブソリュートエンコーダ２のＣ－Ｃ断面図である。図９は、アブソリュートエンコーダ２のＤ－Ｄ断面図である。

【0021】

図１乃至図９に示すように、本発明の実施の形態に係るアブソリュートエンコーダ２は、第１副軸ギア４０、支持軸４２、マグネットＭｑ、角度センサＳｑ、軸受固定部４１１、マグネット保持部４１２、第１軸受４３、第２軸受４４、及び、スペーサ４５を備える。支持軸４２は、一端が基板としてのギアベース部３に固定され、他端にフランジ部４２３を有する。マグネットＭｑは、着磁されている。第１副軸ギア４０は、マグネットＭｑを保持するマグネットホルダとしても機能する。角度センサＳｑは、マグネットＭｑからの磁束を検知する磁気センサとして機能する。軸受固定部４１１は、第１副軸ギア４０に設けられている。軸受固定部４１１は、軸線方向の一方側が開放されている凹部であり第１軸受４３、及び、第２軸受４４の外輪に固定される。マグネット保持部４１２は、第１副軸ギア４０において、軸受固定部４１１の他端側に形成されている凹部である。少なくとも一つの軸受としての第１軸受４３、及び、第２軸受４４は、内輪が支持軸４２に固定されている。第１軸受４３、及び、第２軸受４４は、軸線方向におけるギアベース部３とフランジ部４２３との間に配置される。スペーサ４５は、支持軸４２の軸線方向において、第１軸受４３及び第２軸受４４とマグネットＭｑとの間に配置されている。スペーサ４５は、軸受固定部４１１の内部において第１軸受４３、及び、第２軸受４４の外輪の軸線方向から当接する。以下、アブソリュートエンコーダ２の構造を具体的に説明する。

【0022】

本実施の形態においては、説明の便宜上、アブソリュートエンコーダ２についてＸＹＺ直交座標系をもとに説明する。Ｘ軸方向は水平な左右方向に対応し、Ｙ軸方向は水平な前後方向に対応し、Ｚ軸方向は鉛直な上下方向に対応する。Ｙ軸方向及びＺ軸方向は夫々Ｘ軸方向に直交する。本説明において、Ｘ軸方向を左側或いは右側と、Ｙ軸方向を前側或いは後側と、Ｚ軸方向を上側或いは下側ともいう。図１，２に示すアブソリュートエンコーダ２の姿勢において、Ｘ軸方向における左側が左側であり、Ｘ軸方向における右側が右側である。また、図１，２に示すアブソリュートエンコーダ２の姿勢において、Ｙ軸方向における手前側が前側であり、Ｙ軸方向における奥側が後側である。また、図１，２に示すアブソリュートエンコーダ２の姿勢において、Ｚ軸方向における上側が上側であり、Ｚ軸方向における下側が下側である。Ｚ軸方向で上側から視た状態を平面視と、Ｙ軸方向で前側から視た状態を正面視と、Ｘ軸方向で左側から視た状態を側面視という。このような方向の表記はアブソリュートエンコーダ２の使用姿勢を制限するものではなく、アブソリュートエンコーダ２は任意の姿勢で使用され得る。

【0023】

図１，２に示すように、アブソリュートエンコーダ２は、既述したように、モータ１の主軸１ａの複数回転にわたる回転量を特定して出力するアブソリュート型のエンコーダである。本発明の実施の形態では、アブソリュートエンコーダ２はモータ１のＺ軸方向の上側の端部に設けられている。本発明の実施の形態では、アブソリュートエンコーダ２は、平面視で略矩形状を有しており、正面視及び側面視で主軸１ａの延在方向である上下方向に薄い横長の矩形状を有している。つまり、アブソリュートエンコーダ２は上下方向よりも水平方向に長い偏平な直方体形状を有している。

【0024】

アブソリュートエンコーダ２は内部構造を収容する中空角筒状のケース４を備えている。ケース４は、少なくともモータ１の主軸１ａの一部、主軸ギア１０、第１中間ギア２０、第２中間ギア３０、第１副軸ギア４０、及び第２副軸ギア５０などを包囲する複数（例えば４つ）の外壁部４ａを含み、上側の端部が開蓋されている。ケース４は、開蓋されている４つの外壁部４ａの上側の端部に、矩形の板状部材である磁束遮へい部材としてのシールドプレート７が、基板取付ネジ８ａによりケース４及びギアベース部３に固定されている。

【0025】

シールドプレート７は、軸線方向（Ｚ軸方向）において角度センサＳｐ，Ｓｑ，Ｓｒとアブソリュートエンコーダ２の外部との間に設けられている板状部材である。シールドプレート７は、ケース４の内部に設けられている角度センサＳｐ，Ｓｑ，Ｓｒがアブソリュートエンコーダ２の外部で発生している磁束による磁気干渉を防ぐために、磁性体で形成されている。

【0026】

モータ１は、一例として、ステッピングモータやＤＣブラシレスモータであってもよい。一例として、モータ１は波動歯車装置等の減速機構を介して産業用等のロボットを駆動する駆動源として適用されるモータであってもよい。モータ１の主軸１ａは上下方向の両側がモータのケースから突出している。アブソリュートエンコーダ２はモータ１の主軸１ａの回転量をデジタル信号として出力する。

【0027】

モータ１の形状は、平面視で略矩形状を有し、上下方向においても略矩形状を有している。つまり、モータ１は略立方体形状を有している。平面視においてモータ１の外形を構成する４つの外壁部の夫々の長さは例えば２５ｍｍであり、すなわち、モータ１の外形は、平面視で２５ｍｍ角である。また、モータ１に設けられるアブソリュートエンコーダ２は、例えばモータ１の外形形状に合わせて２５ｍｍ角である。

【0028】

図１，２においては、角度センサ支持基板５がケース４及びシールドプレート７とともにアブソリュートエンコーダ２の内部を覆うように設けられている。

【0029】

図５に示すように、角度センサ支持基板５は、平面視で略矩形状を有し、上下方向に薄い板状のプリント配線基板である。また、コネクタ６は、角度センサ支持基板５に接続されており、アブソリュートエンコーダ２と外部装置（不図示）を接続するためのものである。

【0030】

図２，３，４に示すように、アブソリュートエンコーダ２は、第１ウォームギア部１１（第１駆動歯車）を有する主軸ギア１０と、第１ウォームホイール部２１（第１従動歯車）、第２ウォームギア部２２（第２駆動歯車）及び第３ウォームギア部２８（第３駆動歯車）を有する第１中間ギア２０とを含んでいる。また、アブソリュートエンコーダ２は、第３ウォームホイール部３１（第３従動歯車）及び第１平歯車部３２（第４駆動歯車）を有する第２中間ギア３０と、第２ウォームホイール部４１（第２従動歯車）及び支持軸４２（図９参照）を有する第１副軸ギア４０と、第２平歯車部５１（第３従動歯車）を有する第２副軸ギア５０とを含んでいる。また、アブソリュートエンコーダ２は、マグネットＭｐと、マグネットＭｐに対応する角度センサＳｐと、マグネットＭｑと、マグネットＭｑに対応する角度センサＳｑと、マグネットＭｒと、マグネットＭｒに対応する角度センサＳｒと、マイコン１２１とを含んでいる。

【0031】

図４，６に示すように、モータ１の主軸１ａは、モータ１の出力軸であり、アブソリュートエンコーダ２に回転力を伝達する入力軸である。主軸ギア１０は、モータ１の主軸１ａに固定されており、主軸１ａと一体にモータ１の軸受部材によって回転可能に支持されている。第１ウォームギア部１１は、第１駆動歯車としてモータ１の主軸１ａの回転に従って回転するように、主軸ギア１０の外周に設けられている。主軸ギア１０において、第１ウォームギア部１１は、その中心軸が主軸１ａの中心軸と一致又は略一致するように設けられている。主軸ギア１０は、樹脂材料や金属材料など種々の材料から形成することができる。主軸ギア１０は、例えばポリアセタール樹脂から形成されている。

【0032】

図３，４に示すように、第１中間ギア２０は、主軸ギア１０の回転を、第１副軸ギア４０及び第２中間ギア３０に伝えるギア部である。第１中間ギア２０は、軸２３によって基部３ｂに略平行に伸びる回転軸線の周りに軸支されている。第１中間ギア２０は、その回転軸線の方向に延伸する略円筒形状の部材である。第１中間ギア２０は、第１ウォームホイール部２１と、第２ウォームギア部２２と、第３ウォームギア部２８とを含み、内部に貫通孔が形成され、この貫通孔に軸２３が挿通されている。この軸２３をギアベース部３の基部３ｂに設けられた第１中間ギア軸支部３ｇに挿通することで、第１中間ギア２０が軸支されている。第１ウォームホイール部２１、第２ウォームギア部２２、及び第３ウォームギア部２８は、この順で互いに離れた位置に配置される。第１中間ギア２０は、樹脂材料や金属材料など種々の材料から形成することができる。第１中間ギア２０は、ポリアセタール樹脂から形成されている。

【0033】

図４，７に示すように、第１ウォームホイール部２１は第１従動歯車として第１中間ギア２０の外周に設けられている。第１ウォームホイール部２１は、第１ウォームギア部１１と噛み合い、第１ウォームギア部１１の回転に従って回転するように設けられている。第１ウォームホイール部２１と第１ウォームギア部１１との軸角は９０°又は略９０°に設定されている。つまり、第１ウォームホイール部２１は、中心軸が第１ウォームギア部１１の中心軸と直交する。

【0034】

第１ウォームホイール部２１の外径に特別な制限はないが、図示の例では、第１ウォームホイール部２１の外径は第１ウォームギア部１１の外径より小さく設定されており、第１ウォームホイール部２１の外径が小さくなっている。これにより、アブソリュートエンコーダ２では、上下方向の寸法の小型化が図られている。

【0035】

第２ウォームギア部２２は、第２駆動歯車として第１中間ギア２０の外周に設けられている。第２ウォームギア部２２は、第１ウォームホイール部２１の回転に伴って回転するようになっている。第２ウォームギア部２２は、第１副軸ギア４０の第２ウォームホイール部４１と噛み合って第１副軸ギア４０を回転させる。第１中間ギア２０において、第２ウォームギア部２２は、その中心軸が第１ウォームホイール部２１の中心軸と一致又は略一致するように設けられている。

【0036】

図４，８に示すように、第３ウォームギア部２８は、第１中間ギア２０の外周に設けられている。第３ウォームギア部２８は、第１ウォームホイール部２１の回転に伴って回転するようになっている。第３ウォームギア部２８は、第２中間ギア３０の第３ウォームホイール部３１と噛み合って第２中間ギア３０を回転させる。第１中間ギア２０において、第３ウォームギア部２８は、その中心軸が第１ウォームホイール部２１の中心軸と一致又は略一致するように設けられている。

【0037】

図４，９に示すように、第１副軸ギア４０は、主軸１ａの回転に従い、減速されてマグネットＭｑと一体となって回転する。第１副軸ギア４０は、第２ウォームホイール部４１と、支持軸４２と、第１軸受４３と、第２軸受４４と、スペーサ４５と、を含む。第１副軸ギア４０において、第２ウォームホイール部４１は、第１軸受４３及び第２軸受４４を介して、支持軸４２により軸支される。

【0038】

図１０は、アブソリュートエンコーダ２における第１副軸ギア４０のＤ－Ｄ断面図である。

【0039】

図１０に示すように、第２ウォームホイール部４１は、平面視で略円形状の部材である。第２ウォームホイール部４１は、樹脂材料や金属材料など種々の材料から形成することができる。第２ウォームホイール部４１は、例えば、ポリアセタール樹脂から形成されている。第２ウォームホイール部４１は、軸受固定部４１１と、マグネット保持部４１２と、段部４１３とを備えている。

【0040】

第２ウォームホイール部４１は、第２従動歯車として第１副軸ギア４０の外周に設けられており、第２ウォームギア部２２と噛み合い、第２ウォームギア部２２の回転に従って回転するように設けられている。第２ウォームホイール部４１と第２ウォームギア部２２との軸角は９０°又は略９０°に設定されている。つまり、第２ウォームホイール部４１の中心軸は、第１ウォームホイール部２１の中心軸と直交する。第２ウォームホイール部４１の回転軸線（軸線Ａ）は、第１ウォームギア部１１の回転軸線と平行又は略平行に設けられている。

【0041】

軸受固定部４１１は、第２ウォームホイール部４１における軸線Ａを中心とした位置に設けられている円筒状の空洞部分である。軸受固定部４１１は、軸線Ａ方向の一方側、具体的には図９，１０においてＺ軸方向下側が開放している。軸受固定部４１１の内周部４１１１の径方向（軸線Ａに対して垂直な方向、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）の寸法は、第１副軸ギア４０における軸受の外輪と第２ウォームホイール部４１とを固定することができるような寸法であればよい。具体的には、軸受固定部４１１の内周部４１１１の径方向の寸法は、第１軸受４３及び第２軸受４４の外輪４３２，４４２を圧入嵌合することができるような寸法となっている。軸受固定部４１１の軸線Ａ方向（Ｚ軸方向）の寸法は、第１軸受４３の外輪４３２及び第２軸受４４の外輪４４２を軸線Ａ方向において収容することができるような寸法となっている。また、軸受固定部４１１には、段部４１３が設けられている。段部４１３は、軸線Ａ方向他方側、図９，１０においてＺ軸方向上側に、Ｘ軸及びＹ軸に平行な軸線Ａを中心として環状の面である。なお、第１副軸ギア４０の第２ウォームホイール部４１は、例えば、マグネットＭｑの径と第１軸受４３及び第２軸受４４の径とが同じである場合に、段部４１３を備えなくてもよい。

【0042】

マグネット保持部４１２は、軸受固定部４１１と同様に、第２ウォームホイール部４１の軸線Ａを中心とした位置に設けられている環状の空洞部分である。マグネット保持部４１２は、マグネットＭｑを収容可能に形成されている。マグネット保持部４１２は、段部４１３よりも軸線Ａ方向他方側、図９，１０においてＺ軸方向上側に設けられている。マグネット保持部４１２は、上述の空洞部分にマグネットＭｑを保持する。

【0043】

支持軸４２は、軸本体４２０と、外周部４２１と、雄ネジ部４２２と、フランジ部４２３とを有する。支持軸４２の軸本体４２０は、軸線Ａ方向が長手方向となる軸状の部材である。支持軸４２において、外周部４２１は、軸線Ａを中心に例えば円筒状または略円筒状の周面である。雄ネジ部４２２は、軸本体４２０の一端側、図９，１０においてＺ軸方向下側の下端部４２４から所定の範囲の外周部４２１に設けられている。フランジ部４２３は、軸本体４２０の他端側、図９，１０においてＺ軸方向上側の上端部４２５に設けられている。フランジ部４２３は、上端部４２５において、軸本体４２０の外周部４２１の表面から径方向外側（図１０においてＹ軸方向）に突出している。フランジ部４２３の上側の面（上面部４２６）及び下側の面（下面部４２７）は、軸線Ａ方向に垂直な方向、すなわち径方向（図１０においてＹ軸方向）に平坦な面である。

【0044】

支持軸４２は、ギアベース部３の基部３ｂから略垂直に突出して取りつけられている。ギアベース部３の基部３ｂは、支持軸４２の雄ネジ部４２２を挿通可能な孔として第１副軸ギア軸支部３ｈを有する。支持軸４２は、以下のようにして、第１軸受４３及び第２軸受４４とともにギアベース部３の基部３ｂに固定されている。支持軸４２の雄ネジ部４２２は、第１軸受４３及び第２軸受４４が圧入されている状態で、Ｚ軸方向上側から下側に向かって第１副軸ギア軸支部３ｈに挿通される。基部３ｂの下側に突出した雄ネジ部４２２には、ナット６０が締結される。このようにして基部３ｂに固定された支持軸４２は、第１軸受４３及び第２軸受４４を介して第２ウォームホイール部４１を回転可能に支持する。

【0045】

第１軸受４３は、内輪４３１と外輪４３２と転動体４３３とを有している。内輪４３１は、支持軸４２の外周部４２１に装着可能な内周部４３１１を有する環状の部材である。外輪４３２は、内輪４３１の外周側に設けられている。外輪４３２は、内輪４３１と同軸で内輪４３１よりも大径の環状の部材である。転動体４３３は、内輪４３１と外輪４３２との間に複数配置されている球状の部材である。第１軸受４３では、内輪４３１が支持軸４２の外周部４２１に圧入されている。第１軸受４３では、外輪４３２の円筒部４３２２が第２ウォームホイール部４１の軸受固定部４１１の内周部４１１１に圧入されている。第１軸受４３は、外輪４３２の軸線Ａ方向（Ｚ軸方向）上側の円盤部４３２１がスペーサ４５に当接している。また、第１軸受４３では、内輪４３１の軸線Ａ方向（Ｚ軸方向）上側の円盤部４３２３がフランジ部４２３の下面部４２７に接している。このように、第１軸受４３は、軸線Ａ方向及び径方向において第２ウォームホイール部４１及び支持軸４２に精度よく固定されている。

【0046】

第２軸受４４は、内輪４４１と外輪４４２と転動体４４３とを有している。内輪４４１は、支持軸４２の外周部４２１に装着可能な内周部４４１１を有する環状の部材である。外輪４４２は、内輪４４１の外周側に設けられている。外輪４４２は、内輪４４１と同軸で内輪４４１よりも大径の環状の部材である。転動体４４３は、内輪４４１と外輪４４２との間に複数配置されている球状の部材である。第２軸受４４では、内輪４４１が支持軸４２の外周部４２１に圧入されている。第２軸受４４では、外輪４４２の軸線Ａ方向（Ｚ軸方向）上側の円盤部４４２１が第１軸受４３の外輪４３２の下側の円盤部４３２１に当接している。また、第２軸受４４では、外輪４４２の円筒部４４２２が第２ウォームホイール部４１の軸受固定部４１１の内周部４１１１に圧入されている。

【0047】

スペーサ４５は、軸線Ａを中心とした環状の円盤部４５１と、円筒状の外周部４５２及び内周部４５３とを有している円環状または略円環状の部材である。スペーサ４５は、径方向において、軸受固定部４１１の内周部４１１１に配置されている。スペーサ４５は、軸線Ａ方向において一方側（Ｚ軸方向下側）が第１軸受４３の外輪４３２の円盤部４３２１に当接している。また、スペーサ４５は、軸線Ａ方向において他方側（Ｚ軸方向上側）がマグネットＭｑのＺ軸方向下側の円盤面Ｍｑ１に接触している。マグネットＭｑは、Ｚ軸方向上側の円盤面Ｍｑ２がマグネット保持部４１２のＺ軸方向上側の面に接している。このため、スペーサ４５は、マグネットＭｑを介して第２ウォームホイール部４１のマグネット保持部４１２に当接している。スペーサ４５の内周部４５３の径方向内側には、支持軸４２のフランジ部４２３が配置されている。

【0048】

ワッシャ４６は、軸線Ａ方向において基部３ｂと第２軸受４４との間に配置されている。ワッシャ４６は、第２軸受４４の外輪４４２よりも小径である。第２軸受４４の外輪４４２よりも小径なワッシャ４６が基部３ｂと第２軸受４４との間に配置されていることにより、第１軸受４３の外輪４３２及び第２軸受４４の外輪４４２は、支持軸４２に対して回転可能である。つまり、第１副軸ギア４０において、第２ウォームホイール部４１は、支持軸４２に対して回転可能である。ワッシャ４６は、軸線Ａ方向において他方側（Ｚ軸方向上側）が第２軸受４４の内輪４４１のＺ軸方向下側の円盤部４４１２に接触していてもよい。

【0049】

以上のように構成されていることにより、アブソリュートエンコーダ２において、第１副軸ギア４０が有している複数の軸受（第１軸受４３及び第２軸受４４）は、軸受固定部４１１に圧入されて固定されていることで、軸線Ａ方向及び径方向において支持軸４２に対して第１副軸ギア４０を精度よく固定されている。

【0050】

マグネットＭｑは、第２ウォームホイール部４１の先端側（Ｚ軸方向上側）において支持軸４２の軸線Ａ上に設けられている永久磁石である。マグネットＭｑは、径方向において、軸受固定部４１１の内周部４１１１に嵌合している。マグネットＭｑは、スペーサ４５に突き当てられることで、軸受固定部４１１の軸線Ａ方向において上側に固定されている。角度センサＳｑは、マグネットＭｑと同様に軸線Ａ上に設けられている。角度センサＳｑは、マグネットＭｑの磁束の変化を検出可能な範囲であるマグネットＭｑの近傍、例えば、軸線Ａ上またはその近傍に設けられる。角度センサＳｑは、マグネットＭｑから発生する磁束の変化を検出する。

【0051】

図４，８において、第２中間ギア３０は、主軸１ａの回転に従って回転し、主軸１ａの回転を減速して第２副軸ギア５０に伝える円盤状のギア部である。第２中間ギア３０は、第２ウォームギア部２２と、第２副軸ギア５０に設けられる第２平歯車部５１との間に設けられる。第２平歯車部５１は、第１平歯車部３２と噛み合う。第２中間ギア３０は、第１中間ギア２０の第３ウォームギア部２８と噛み合う第３ウォームホイール部３１と、第２平歯車部５１を駆動する第１平歯車部３２とを有する。第２中間ギア３０は、例えば、ポリアセタール樹脂で形成されている。第２中間ギア３０は、平面視で略円形状の部材である。第２中間ギア３０は、ギアベース部３の基部３ｂに軸支されている。

【0052】

第２中間ギア３０を備えることにより、その分、後述する第２副軸ギア５０を第３ウォームギア部２８から遠ざけた位置に配置することができる。このため、マグネットＭｐ、Ｍｑとの間の距離を長くして互いの漏れ磁束の影響を減らすことができる。また、第２中間ギア３０を備えることにより、その分減速比を設定できる範囲が拡がり設計の自由度が向上する。

【0053】

第３ウォームホイール部３１は、第２中間ギア３０の外周に設けられており、第３ウォームギア部２８と噛み合い、第３ウォームギア部２８の回転に従って回転するように設けられている。第１平歯車部３２は、第２中間ギア３０の外周にその中心軸が第３ウォームホイール部３１の中心軸と一致又は略一致するように設けられている。第１平歯車部３２は、第２平歯車部５１と噛み合い、第３ウォームホイール部３１の回転に従って回転するように設けられている。第３ウォームホイール部３１及び第１平歯車部３２の回転軸線は、第１ウォームギア部１１の回転軸線と平行又は略平行に設けられている。

【0054】

図８において、第２副軸ギア５０は、主軸１ａの回転に従って回転し、主軸１ａの回転を減速してマグネットＭｒに伝える、平面視で円形状のギア部である。第２副軸ギア５０は、ギアベース部３の基部３ｂから略垂直に伸びる回転軸線周りに軸支されている。第２副軸ギア５０は、第２平歯車部５１と、マグネットＭｒを保持する磁石保持部とを含む。

【0055】

第２平歯車部５１は、第２副軸ギア５０の外周に設けられている。第２平歯車部５１は、第１平歯車部３２と噛み合い、第３ウォームホイール部３１の回転に従って回転するように設けられている。第２平歯車部５１の回転軸線は、第１平歯車部３２の回転軸線と平行又は略平行に設けられている。第２副軸ギア５０は、樹脂材料や金属材料など種々の材料から形成することができる。第２副軸ギア５０は、ポリアセタール樹脂から形成されている。

【0056】

ここで、第１ウォームホイール部２１が第１ウォームギア部１１に噛み合うために、第１ウォームホイール部２１が第１ウォームギア部１１に向かう方向を第１噛み合い方向Ｐ１（図４の矢印Ｐ１方向）とする。同様に、第２ウォームギア部２２が第２ウォームホイール部４１に噛み合うために、第２ウォームギア部２２が第２ウォームホイール部４１に向かう方向を第２噛み合い方向Ｐ２（図４の矢印Ｐ２方向）とする。さらに、第３ウォームギア部２８が第３ウォームホイール部３１に噛み合うために、第３ウォームギア部２８が第３ウォームホイール部３１に向かう方向を第３噛み合い方向Ｐ３（図４の矢印Ｐ３方向）とする。本実施の形態においては、第１噛み合い方向Ｐ１、第２噛み合い方向Ｐ２、及び第３噛み合い方向Ｐ３は共に水平面（ＸＹ平面）に沿う方向となっている。

【0057】

マグネットＭｐは、主軸ギア１０の上面に双方の中心軸が一致又は略一致するように固定される。マグネットＭｐは、ホルダ部１６を介して主軸ギア１０の中心軸に設けられているマグネット支持部１７に支持されている。ホルダ部１６は、アルミニウム合金などの非磁性体により形成されている。ホルダ部１６の内周面は、マグネットＭｐの径方向における外周面に接してこの外周面を保持するように、マグネットＭｐの外径や外周面の形状に対応して、例えば、環状に形成されている。また、マグネット支持部１７の内周面は、ホルダ部１６の外周面に接するように、ホルダ部１６の外径や外周面の形状に対応して、例えば、環状に形成されている。マグネットＭｐは、主軸ギア１０の回転軸線に対して垂直な方向に並んだ２極の磁極を有している。角度センサＳｐは、主軸ギア１０の回転角度を検知するために、その下面が隙間を介してマグネットＭｐの上面に上下方向に対向するように、角度センサ支持基板５の下面５ａに設けられる。

【0058】

一例として、角度センサＳｐは、アブソリュートエンコーダ２の後述するギアベース部３に配設された基板支柱１１０によって支持されている角度センサ支持基板５に固定されている。角度センサＳｐは、マグネットＭｐの磁極を検知し、検知情報をマイコン１２１に出力する。マイコン１２１は、入力された磁極に関する検知情報に基づいてマグネットＭｐの回転角度を特定することにより、主軸ギア１０の回転角度、つまり主軸１ａの回転角度を特定する。主軸１ａの回転角度の分解能は角度センサＳｐの分解能に対応する。マイコン１２１は、後述するように、特定された第１副軸ギア４０の回転角度及び特定された主軸１ａの回転角度に基づいて主軸１ａの回転量を特定し、これを出力する。マイコン１２１は、一例としてモータ１の主軸１ａの回転量をデジタル信号として出力するようにしてもよい。

【0059】

角度センサＳｑは、第２ウォームホイール部４１の回転角度、すなわち第１副軸ギア４０の回転角度を検知する。マグネットＭｑは、第１副軸ギア４０の上面に双方の中心軸が一致又は略一致するように固定されている。マグネットＭｑは、第１副軸ギア４０の回転軸線に対して垂直な方向に並んだ２極の磁極を有している。図３に示すように、角度センサＳｑは、第１副軸ギア４０の回転角度を検知するために、その下面が隙間を介してマグネットＭｑの上面に上下方向に対向するように設けられる。

【0060】

一例として、角度センサＳｑは、角度センサＳｐが固定された角度センサ支持基板５に、角度センサＳｐが固定される面と同一の面において固定されている。角度センサＳｑは、マグネットＭｑの磁極を検知し、検知情報をマイコン１２１に出力する。マイコン１２１は、入力された磁極に関する検知情報に基づいてマグネットＭｑの回転角度、つまり第１副軸ギア４０の回転角度を特定する。

【0061】

角度センサＳｒは、第２平歯車部５１の回転角度、すなわち第２副軸ギア５０の回転角度を検知する。マグネットＭｒは、第２副軸ギア５０の上面に双方の中心軸が一致又は略一致するように固定されている。マグネットＭｒは、第２副軸ギア５０の回転軸線に対して垂直な方向に並んだ２極の磁極を有している。図３に示すように、角度センサＳｒは、第２副軸ギア５０の回転角度を検知するために、その下面が隙間を介してマグネットＭｒの上面に上下方向に対向するように設けられる。

【0062】

一例として、角度センサＳｒは、アブソリュートエンコーダ２の後述するギアベース部３に配設された基板支柱１１０によって支持されている角度センサ支持基板５に固定されている。角度センサＳｒは、マグネットＭｒの磁極を検知し、検知情報をマイコン１２１に出力する。マイコン１２１は、入力された磁極に関する検知情報に基づいてマグネットＭｒの回転角度、つまり第２副軸ギア５０の回転角度を特定する。

【0063】

各磁気センサには比較的分解能が高い磁気式角度センサを使用してもよい。磁気式角度センサは、それぞれの回転体の軸方向において、各永久磁石の磁極を含む端面と、一定の隙間を介して対向配置され、これら磁極の回転に基づいて対向する回転体の回転角を特定してデジタル信号を出力する。磁気式角度センサは、一例として、磁極を検知する検知素子と、この検知素子の出力に基づいてデジタル信号を出力する演算回路と、を含む。検知素子は、例えばホールエレメントやＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）エレメントなどの磁界検知要素を複数（例えば４つ）含んでもよい。

【0064】

演算回路は、例えば複数の検知素子の出力の差や比をキーとしてルックアップテ
ーブルを用いてテーブル処理によって回転角を特定するようにしてもよい。この検知素子と演算回路とは一つのＩＣチップ上に集積されてもよい。このＩＣチップは薄型の直方体形状の外形を有する樹脂中に埋め込まれてもよい。各磁気センサは、不図示の配線部材を介して検知した各回転体の回転角に対応するデジタル信号である角度信号をマイコン１２１に出力する。例えば、各磁気センサは各回転体の回転角を複数ビット（例えば７ビット）のデジタル信号として出力する。

【0065】

図１１は、アブソリュートエンコーダの機能的構成を概略的に示すブロック図である。図１１に示すように、マイコン１２１は、角度センサ支持基板５のギアベース部３の基部３ｂ側の面にはんだ付けや接着などの方法により固定されている。マイコン１２１は、ＣＰＵで構成され、角度センサＳｐ，Ｓｑ，Ｓｒのそれぞれから出力される回転角度を表すデジタル信号を取得し、主軸ギア１０の回転量を演算する。図１１に示すマイコン１２１の各ブロックは、マイコン１２１としてのＣＰＵがプログラムを実行することによって実現されるファンクション（機能）を表したものである。マイコン１２１の各ブロックは、ハードウエア的には、コンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＡＭ（Random Access Memory）をはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウエア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。従って、これらの機能ブロックはハードウエア、ソフトウエアの組み合わせによっていろいろなかたちで実現できることは、本明細書に触れた当業者には理解されるところである。

【0066】

マイコン１２１は、回転角取得部１２１ｐ、回転角取得部１２１ｑ、回転角取得部１２１ｒ、テーブル処理部１２１ｂ、回転量特定部１２１ｃ、及び出力部１２１ｅを備える。回転角取得部１２１ｐは、角度センサＳｐから出力された信号をもとに主軸ギア１０、つまり、主軸１ａの回転角度を示す角度情報である回転角度Ａｐを取得する。回転角取得部１２１ｑは、角度センサＳｑから出力された信号をもとに第１副軸ギア４０の回転角度を示す角度情報である回転角度Ａｑを取得する。回転角取得部１２１ｒは、角度センサＳｒで検知された第２副軸ギア５０の回転角度を示す角度情報である回転角度Ａｒを取得する。

【0067】

テーブル処理部１２１ｂは、回転角度Ａｐと、回転角度Ａｐに対応する主軸ギア１０の回転数とを格納した第１対応関係テーブルを参照して、取得した回転角度Ａｐに対応する主軸ギア１０の回転数を特定する。また、テーブル処理部１２１ｂは、回転角度Ａｒと、回転角度Ａｒに対応する主軸ギア１０の回転数とを格納した第２対応関係テーブルを参照して、取得した回転角度Ａｒに対応する主軸ギア１０の回転数を特定する。

【0068】

回転量特定部１２１ｃは、テーブル処理部１２１ｂによって特定された主軸ギア１０の回転数と、取得した回転角度Ａｑとに応じて、主軸ギア１０の複数回転にわたる第１回転量を特定する。出力部１２１ｅは、回転量特定部１２１ｃによって特定された主軸ギア１０の複数回転にわたる回転量を、当該回転量を示す情報に変換して出力する。

【0069】

なお、テーブル処理部１２１ｂ、回転量特定部１２１ｃ、及び、出力部１２１ｅは、第１ウォームギア部１１の角度位置情報の外部制御装置（コントローラ）への出力を行う角度位置情報出力部としても機能する。また、テーブル処理部１２１ｂ、回転量特定部１２１ｃ、及び、出力部１２１ｅは、同じく第１ウォームギア部１１の角度位置情報を補正するための角度誤差情報の外部制御装置への出力も行う。

【0070】

このように構成されたアブソリュートエンコーダ２は、角度センサＳｑ，Ｓｒの検知情報に基づいて特定された第１副軸ギア４０及び第２副軸ギア５０の回転角度に応じて主軸１ａの回転数を特定すると共に、角度センサＳｐの検知情報に基づいて主軸１ａの回転角度を特定することができる。そして、マイコン１２１は、特定された主軸１ａの回転数及び主軸１ａの回転角度に基づいて、主軸１ａの複数回の回転にわたる回転量を特定する。

【0071】

主軸１ａに設けられた主軸ギア１０の第１ウォームギア部１１の条数は例えば１であり、第１ウォームホイール部２１の歯数は例えば２０である。つまり、第１ウォームギア部１１と第１ウォームホイール部２１とは、減速比が２０／１＝２０の第１変速機構を構成する（図４参照）。第１ウォームギア部１１が２０回転するとき第１ウォームホイール部２１は１回転する。第１ウォームホイール部２１と第２ウォームギア部２２は同軸上に設けられて第１中間ギア２０を構成しており、一体となって回転することから、第１ウォームギア部１１が２０回転するとき、すなわち主軸１ａ及び主軸ギア１０が２０回転するとき、第１中間ギア２０は１回転し、第２ウォームギア部２２は１回転する。

【0072】

第２ウォームギア部２２の条数は例えば５であり、第２ウォームホイール部４１の歯数は例えば２５である。つまり、第２ウォームギア部２２と第２ウォームホイール部４１とは、減速比が２５／５＝５の第２変速機構を構成する（図４参照）。第２ウォームギア部２２が５回転するとき第２ウォームホイール部４１は１回転する。第２ウォームホイール部４１が形成された第１副軸ギア４０は、マグネットＭｑと一体となって回転するようになっており、このため、第１中間ギア２０を構成する第２ウォームギア部２２が５回転するとき、マグネットＭｑは１回転する。以上より、主軸１ａが１００回転すると、第１中間ギア２０が５回転し、第１副軸ギア４０及びマグネットＭｑが１回転する。つまり、角度センサＳｑの第１副軸ギア４０の回転角度に関する検知情報により、主軸１ａの５０回転分の回転数を特定することができる。

【0073】

第３ウォームギア部２８の条数は例えば１であり、第３ウォームホイール部３１の歯数は例えば３０である。つまり、第３ウォームギア部２８と第３ウォームホイール部３１とは、減速比が３０／１＝３０の第３変速機構を構成する（図４参照）。第３ウォームギア部２８が３０回転するとき第３ウォームホイール部３１は１回転する。第３ウォームホイール部３１が形成された第２中間ギア３０は、第３ウォームホイール部３１の中心軸と一致又は略一致する中心軸を有する第１平歯車部３２が設けられている。このため、第３ウォームホイール部３１が回転するとき、第１平歯車部３２も回転する。第１平歯車部３２は、第２副軸ギア５０に設けられている第２平歯車部５１と噛み合っており、このため、第２中間ギア３０が回転するとき、第２副軸ギア５０も回転する。

【0074】

第２平歯車部５１の歯数は例えば４０であり、第１平歯車部３２の歯数は例えば２４である。つまり、第１平歯車部３２と第２平歯車部５１とは、減速比が４０／２４＝５／３の第４変速機構を構成する（図４参照）。第１平歯車部３２が５回転するとき第２平歯車部５１は３回転する。第２平歯車部５１が形成された第２副軸ギア５０は、後述するようにマグネットＭｒと一体となって回転するようになっており、このため、第１中間ギア２０を構成する第３ウォームギア部２８が５回転するとき、マグネットＭｒは１回転する。以上より、主軸１ａが１０００回転すると、第１中間ギア２０が５０回転し、第２中間ギア３０が５／３回転し、第２副軸ギア５０及びマグネットＭｒが１回転する。つまり、角度センサＳｒの第２副軸ギア５０の回転角度に関する検知情報により、主軸１ａの１０００回転分の回転数を特定することができる。

【0075】

［アブソリュートエンコーダの作用］
以下、アブソリュートエンコーダ２の作用について説明する。

【0076】

上述のように（図１～１１参照）、アブソリュートエンコーダ２の第１副軸ギア４０は、第２従動歯車としての第２ウォームホイール部４１と、支持軸４２と、第１軸受４３と、第２軸受４４と、スペーサ４５と、を含む。支持軸４２は、雄ネジ部４２２がギアベース部３の第１副軸ギア軸支部３ｈにナット６０により固定される。支持軸４２は、上端部４２５にフランジ部４２３を有する。第１軸受４３、及び、第２軸受４４は、軸線方向におけるギアベース部３とフランジ部４２３との間に配置される。第１軸受４３の外輪４３２及び第２軸受４４の外輪４４２は、第１副軸ギア４０の軸受固定部４１１に固定されている。マグネットＭｑは、第１副軸ギア４０のマグネット保持部４１２に保持されている。軸線Ａ方向において、マグネットＭｑと第１軸受４３及び第２軸受４４との間には、スペーサ４５が配置されている。スペーサ４５の内周部４５３の径方向内側には、支持軸４２のフランジ部４２３が配置されている。第１副軸ギア４０の支持軸４２の直立は、以下のように得ている。具体的には、第１副軸ギア４０の軸線Ａ方向下側において、第２軸受４４の内輪４４１の軸線Ａ方向下側の円盤部４４２３がワッシャ４６を介してギアベース部３の基部３ｂに接している。また、第１副軸ギア４０の軸線方向上側において、支持軸４２に圧入されている第１軸受４３の内輪４３１の軸線Ａ方向上側の円盤部４３２３がフランジ部４２３の下面部４２７に接している。さらに、支持軸４２は、第１副軸ギア軸支部３ｈに挿通され、雄ネジ部４２２にナット６０を締結して基部３ｂに固定される。この状態において、ナット６０の締結により支持軸４２に作用する力は、第１軸受４３の内輪４３１の上側の円盤部４３２３に作用する。このように、第１副軸ギア４０は、支持軸４２の上端部４２５に設けられているフランジ部４２３と、支持軸４２に圧入されている第１軸受４３及び第２軸受４４とが位置決めされることにより、支持軸４２の直立が得られる。

【0077】

以上のように構成されていることにより、アブソリュートエンコーダ２は、上述したように支持軸４２の直立を得ていることで、支持軸４２の軸線Ａ方向下側に直立を得るための不図示のフランジなどの軸の支持構造を設ける必要がない。このため、アブソリュートエンコーダ２によれば、第１副軸ギア４０の全体としての上下方向（軸線Ａ方向）の高さを増加させることを抑制しつつ、スペーサ４５の上下方向の厚みを十分に確保することができる。また、アブソリュートエンコーダ２によれば、スペーサ４５の上下方向の厚みを十分に確保することができるため、マグネットＭｑと磁性体である第１軸受４３及び第２軸受４４の軸線Ａ方向の距離を増加する。このため、アブソリュートエンコーダ２によれば、第１軸受４３及び第２軸受４４が磁路となってしまう影響を軽減することができる。具体的には、アブソリュートエンコーダ２において、マグネットＭｑの角度検出面側の表面磁束密度の分布が安定することにより、主軸１ａの複数回転量の判定に使用する第１副軸ギア４０の角度情報の検出精度向上を図ることができる。その結果として、アブソリュートエンコーダ２によれば、複数回転量の判定不良に対する改善効果が得られる。従って、アブソリュートエンコーダ２によれば、回転角度の検出の誤差を抑制することができる。

【0078】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記本発明の実施の形態に係るアブソリュートエンコーダ２に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよく、公知の技術と組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における、各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。

【0079】

例えば、アブソリュートエンコーダ２において、以上説明した第１副軸ギア４０の構成を、第２副軸ギア５０に組み合わせて、第２副軸ギア５０の振動を抑制して副軸の回転角度の検出精度を改善してもよい。

【0080】

例えば、アブソリュートエンコーダ２において、以上説明した第１副軸ギア４０が備える軸受が、第１軸受４３及び第２軸受４４の２つに限定されず、３つ以上の複数であってもよい。この場合において、外輪が圧入されている軸受は、少なくとも１つの軸受の外輪が第１副軸ギア４０に圧入されていればよい。

【0081】

例えば、アブソリュートエンコーダ２において、第１副軸ギア４０が備えているスペーサ４５の形状は、スペーサ４５は、第１軸受４３の外輪４３２に当接していればよい。換言すれば、スペーサ４５の形状は、内輪４３１及び支持軸４２が、マグネットＭｑやスペーサ４５に接触しない構成であればよい。このため、スペーサ４５の形状は、上述した環状に限定されず、例えば、円盤状に形成されていて一部に凹部を有していてもよい。

【0082】

例えば、アブソリュートエンコーダ２の支持軸４２において、支持軸４２の材質は、磁性材としてもよい。支持軸４２の材質を磁性材とすることで、軸本体４２０から径方向外側（軸線Ａ方向に垂直な方向）に延びるフランジ部４２３は、マグネットＭｑからの磁束の磁路を形成することができる。つまり、磁性材により形成される支持軸４２は、フランジ部４２３がマグネットＭｑから第１軸受４３及び第２軸受４４に向かう磁束の磁気シールドとして機能することで、第１軸受４３及び第２軸受４４が磁路として働くことを防ぐことができる。従って、支持軸４２は、磁性材で形成することにより、マグネットＭｑの角度検出面側（上側）の磁束分布に乱れが生じることを抑制して、角度誤差の検出精度を改善することができる。

【符号の説明】

【0083】

１…モータ、１ａ…主軸、１ｂ…圧入部、２…アブソリュートエンコーダ、３…ギアベース部、３ｂ…基部、３ｇ…第１中間ギア軸支部、３ｈ…第１副軸ギア軸支部、４…ケース、４ａ…外壁部、５…角度センサ支持基板、５ａ…下面、６…コネクタ、７…シールドプレート、８ａ…基板取付ネジ、１０…主軸ギア、１１…第１ウォームギア部、１６…ホルダ部、１７…マグネット支持部、２０…第１中間ギア、２１…第１ウォームホイール部、２２…第２ウォームギア部、２３…軸、２８…第３ウォームギア部、３０…第２中間ギア、３１…第３ウォームホイール部、３２…第１平歯車部、４０…第１副軸ギア、４１…第２ウォームホイール部、４２…支持軸、４３…第１軸受、４４…第２軸受、４５…スペーサ、４６…ワッシャ、５０…第２副軸ギア、５１…第２平歯車部、６０…ナット、１１０…基板支柱、１２１…マイコン、１２１ｂ…テーブル処理部、１２１ｃ…回転量特定部、１２１ｅ…出力部、１２１ｐ…回転角取得部、１２１ｑ…回転角取得部、１２１ｒ…回転角取得部、４１１…軸受固定部、４１２…マグネット保持部、４１３…段部、４２０…軸本体、４２１…外周部、４２２…雄ネジ部、４２３…フランジ部、４２４…下端部、４２５…上端部、４２６…上面部、４２７…下面部、４３１…内輪、４３２…外輪、４３３…転動体、４４１…内輪、４４２…外輪、４４３…転動体、４５１…円盤部、４５２…外周部、４５３…内周部、４１１１…内周部、４３１１…内周部、４３２１，４３２３…円盤部、４３２２…円筒部、４４１１…内周部、４４１２，４４２１，４４２３…円盤部、４４２２…円筒部、Ｓｐ…角度センサ、Ｓｑ…角度センサ、Ｓｒ…角度センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】