(57)【要約】【課題】高分解能を有するエンコーダ、エンコーダの組み立て方法、駆動装置及びロボット装置を提供すること。【解決手段】測定対象の移動情報を示すパターンを有するパターン基板部と、パターン基板部と相対的に移動可能であり、パターンを検出するセンサを有する検出部と、センサを支持する支持部と、支持部が配置され、センサを位置決めする位置決め部を有するモールド部とを備える。【選択図】図２
2014062770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象の移動情報を示すパターンを有するパターン基板部と、
前記パターン基板部と相対的に移動可能であり、前記パターンを検出するセンサを有する検出部と、
前記センサを支持する支持部と、
前記支持部が配置され、前記センサを位置決めする位置決め部を有するモールド部と
を備えるエンコーダ。
【請求項２】
前記支持部は、前記センサが固定され、前記センサを支持する第一基板を有する
請求項１に記載のエンコーダ。
【請求項３】
前記第一基板は、前記検出部の検出結果を処理する処理回路を有する
請求項２に記載のエンコーダ。
【請求項４】
前記第一基板は、前記位置決め部に配置される
請求項２又は請求項３に記載のエンコーダ。
【請求項５】
前記第一基板は、前記測定対象の移動軸の移動方向に沿って複数配置され、
前記支持部は、前記複数の第一基板を接続する可撓性の第二基板を有する
請求項２から請求項４のうちいずれか一項に記載のエンコーダ。
【請求項６】
前記第二基板は、前記複数の第一基板同士を接続する配線部を有する
請求項５に記載のエンコーダ。
【請求項７】
前記位置決め部は、前記第一基板の少なくとも一部を案内するガイド部を有し、
前記第一基板の少なくとも一部は、前記ガイド部を介して前記位置決め部に配置されている
請求項２から請求項６のうちいずれか一項に記載のエンコーダ。
【請求項８】
前記モールド部は、前記センサを収容する溝部を有し、
前記溝部は、少なくとも前記センサを封止する封止部を有する
請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載のエンコーダ。
【請求項９】
測定対象の移動情報を示すパターンを有するパターン基板部を前記測定対象の移動軸に固定させる固定工程と、
前記パターンを検出するセンサを有する検出部を支持部に支持させる支持工程と、
所定のモールド部に設けられる位置決め部に前記支持部を配置させる支持部配置工程と、
前記支持部が配置された前記モールド部を前記移動軸の位置に対応する所定位置に配置するモールド部配置工程と
を含むエンコーダの組み立て方法。
【請求項１０】
請求項１から請求項８のうちいずれか一項に記載のエンコーダと、
前記測定対象の移動軸を移動させる駆動部と
を備える駆動装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の駆動装置を備える
ロボット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンコーダ、エンコーダの組み立て方法、駆動装置及びロボット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動装置などの回転軸の位置情報（例、回転数、回転位置・角度、回転速度など）を検出する装置として、エンコーダが知られている（例えば、特許文献１）。エンコーダは、駆動装置の回転軸に取り付けられて用いられる。エンコーダとして、光学パターンの変化を読み取る光学式エンコーダや、磁気パターンの変化を検出する磁気式エンコーダなどが知られている。近年、電気自動車などの自動車においても、高分解能を有するエンコーダが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３０８１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のようなエンコーダにおいて、光学パターンや磁気パターンなどのパターンと、当該パターンを検出する検出部との間の位置精度によっては、検出精度が低くなってしまい、高分解能を得ることができない場合がある。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本発明は、高分解能を有するエンコーダ、エンコーダの組み立て方法、駆動装置及びロボット装置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】
【０００６】
本発明の第一の態様に従えば、測定対象の移動情報を示すパターンを有するパターン基板部と、パターン基板部と相対的に移動可能であり、パターンを検出するセンサを有する検出部と、センサを支持する支持部と、支持部が配置され、センサを位置決めする位置決め部を有するモールド部とを備えるエンコーダが提供される。
【０００７】
本発明の第二の態様に従えば、測定対象の移動情報を示すパターンを有するパターン基板部を測定対象の移動軸に固定させる固定工程と、パターンを検出するセンサを有する検出部を支持部に支持させる支持工程と、所定のモールド部に設けられる位置決め部に支持部を配置させる支持部配置工程と、支持部が配置されたモールド部を移動軸の位置に対応する所定位置に配置するモールド部配置工程とを含むエンコーダの組み立て方法が提供される。
【０００８】
本発明の第三の態様に従えば、本発明の第一の態様に従うエンコーダと、測定対象の移動軸を移動させる駆動部とを備える駆動装置が提供される。
【０００９】
本発明の第四の態様に従えば、本発明の第三の態様に従う駆動装置を備えるロボット装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の態様によれば、高分解能を有するエンコーダ、エンコーダの組み立て方法、駆動装置及びロボット装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第一実施形態に係る駆動装置の構成を示す図。
【図２】本実施形態に係るエンコーダの構成を示す図。
【図３】本実施形態に係るエンコーダの一部の構成を示す図。
【図４】本実施形態に係るエンコーダの一部の構成を示す図。
【図５】本実施形態に係るエンコーダの一部の構成を示す図。
【図６】本実施形態に係るエンコーダの一部の構成を示す図。
【図７】本実施形態に係るエンコーダの一部の構成を示す図。
【図８】本実施形態に係るエンコーダによる検出結果の一例を示すグラフ。
【図９】第二実施形態に係るロボットハンドの構成を示す模式図。
【図１０】本実施形態に係るエンコーダの他の構成を示す図。
【図１１】本実施形態に係るエンコーダの他の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［第一実施形態］  
本発明の第一実施形態を説明する。  
図１は、本実施形態に係る駆動装置１００の全体構成を示す図である。  
図１に示すように、駆動装置１００は、回転軸ＳＦ、駆動部ＡＣ、エンコーダＥＣ及びコネクタＣＮを有する。
【００１３】
以下、各図の説明においてはＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。本実施形態では、回転軸ＳＦの中心軸Ｃの延在方向をＺ方向として設定している。なお、Ｚ軸周りの方向については、θＺ方向と表記する。また、図２以降において、Ｚ軸に垂直な平面をＸＹ平面とし、ＸＹ平面上の一方向をＸ方向とし、ＸＹ平面上で当該Ｘ方向に直交する方向をＹ方向とする。
【００１４】
図１に示すように、回転軸ＳＦは、円筒状又は円柱状に形成されている。回転軸ＳＦは、ベアリング部ＢＧ（図２等参照）を介して駆動部ＡＣに取り付けられている。回転軸ＳＦは、例えば駆動部ＡＣの駆動力により、θＺ方向に回転可能に設けられている。
【００１５】
回転軸ＳＦは、駆動部ＡＣをＺ方向に貫通するように設けられている。回転軸ＳＦは、回転力を伝達する負荷側となる第一部分ＳＦａと、反負荷側となる第二部分ＳＦｂとを有する。第一部分ＳＦａは、駆動部ＡＣに対して−Ｚ側に突出している。また、第二部分ＳＦｂは、駆動部ＡＣに対して＋Ｚ側に突出している。
エンコーダＥＣは、回転軸ＳＦの反負荷側である第二部分ＳＦｂに固定されている。エンコーダＥＣは、例えば回転軸ＳＦの回転角度や回転速度など、回転軸ＳＦのθＺ方向における位置情報を検出する。本実施形態では、エンコーダＥＣとして、磁場の変化によって上記の位置情報を検出する磁気式エンコーダが用いられている。
【００１６】
図２は、駆動部ＡＣ及びエンコーダＥＣの内部構成を示す断面図である。  
図２に示すように、エンコーダＥＣは、磁場形成部（パターン基板部）１０、回転部２０、磁場検出部（検出部）３０、支持部４０、モールド部５０及び固定部６０を有している。
【００１７】
磁場形成部１０は、例えば円筒状に形成された磁石１１を有している。磁石１１の形状は円筒形状に限られず、例えば湾曲した複数の磁石片が円周方向に配置された構成であっても良い。磁石１１は、回転部２０に保持されている。磁石１１の中心軸は、Ｚ軸方向視において、回転軸ＳＦの中心軸Ｃに一致している。
【００１８】
回転部２０は、装着部２１、鍔部２２、第一円筒部２３、第二円筒部２４、第一ラビリンス形成部２５及び第二ラビリンス形成部２６を有する。回転部２０は、例えば磁性体材料を用いて一部材として形成されている。なお、回転部２０は、各部が一体的に形成されていれば良く、一部材に形成された構成に限られるものでは無い。したがって、例えば複数の部材を一体化させた構成であっても構わない。回転部２０は、回転軸ＳＦと一体的に回転するように、ネジなどの締結部材６５によって回転軸ＳＦに固定されている。
【００１９】
装着部２１は、回転軸ＳＦの第二部分ＳＦｂに装着される。装着部２１は、円板状に形成された底部２１ａと、底部２１ａから−Ｚ側に延びた円筒状の壁部２１ｂとを有している。
【００２０】
底部２１ａは、第二部分ＳＦｂの＋Ｚ側端面に当接される。壁部２１ｂは、第二部分ＳＦｂの外周を保持する。壁部２１ｂの内径は、第二部分ＳＦｂの外径とほぼ等しくなっている。このため、回転軸ＳＦの第二部分ＳＦｂは、底部２１ａと壁部２１ｂとで形成される凹部に嵌め込まれた状態で装着部２１に装着される。底部２１ａには、締結部材６５を貫通させる貫通部２１ｃが設けられている。
【００２１】
鍔部２２は、壁部２１ｂの外周面に設けられている。鍔部２２は、当該壁部２１ｂの外周面に沿って円環状に形成されている。鍔部２２は、回転軸ＳＦの回転面（ＸＹ平面）に平行に形成されている。
【００２２】
第一円筒部２３は、鍔部２２の＋Ｚ側の面に設けられており、当該鍔部２２の外周に沿って形成されている。第一円筒部２３には、磁石１１の磁気回路の一部が形成されている。第一円筒部２３の中心軸は、回転軸ＳＦの中心軸Ｃに一致している。第一円筒部２３の内径は、磁石１１の外径にほぼ一致する寸法に設定されている。
【００２３】
上記の磁石１１は、第一円筒部２３の内周面２３ｂに取り付けられている。当該磁石１１は、不図示の接着剤などを介して第一円筒部２３の内周面２３ｂに接着されている。磁石１１が第一円筒部２３の内周面２３ｂに配置されていることにより、磁石１１が例えば高速で回転し、遠心力などにより磁石１１と内周面２３ｂとの間の接着剤が剥離した場合でも、磁石１１が回転部２０の外部（例、エンコーダ本体内、等）に飛散しない構成になっている。
【００２４】
第二円筒部２４は、鍔部２２の＋Ｚ側の面に設けられている。第二円筒部２４は、第一円筒部２３及び磁石１１の内側に配置されており、装着部２１及び締結部材６５を囲うように形成されている。第二円筒部２４には、磁石１１の磁気回路の一部が形成されている。第二円筒部２４は、鍔部２２を介して第一円筒部２３に接続されている。したがって、鍔部２２は、第一円筒部２３と第二円筒部２４とを接続する接続部となっている。
【００２５】
第二円筒部２４の中心軸は、回転軸ＳＦの中心軸Ｃに一致している。第二円筒部２４の外周面２４ａは、第一円筒部２３の内周面２３ｂの一部及び磁石１１の内周面１１ｂに対向している。第二円筒部２４は、外周面２４ａと磁石１１の内周面１１ｂとの間に所定のスペースが設けられるように形成されている。当該スペースには、磁場検出部３０の少なくとも一部（例、磁気センサ３１）が配置される。
【００２６】
また、磁気回路部（例、第一円筒部２３、第二円筒部２４）は、磁性体であるため、磁石１１と磁気回路部とで磁気回路を形成することにより、磁石１１の磁力を向上させることができる。
【００２７】
回転部２０の＋Ｚ側には、鍔部２２、第一円筒部２３及び第二円筒部２４によって囲まれた凹部２７（例、凹状の部分）が形成されている。凹部２７は、Ｚ方向視で円環状に形成されている（図３参照）。当該凹部２７は、回転部２０の＋Ｚ側から−Ｚ側へ向けて凹んでいる。凹部２７は、回転部２０の＋Ｚ側に開口部を有する。鍔部２２の＋Ｚ側の面は、凹部２７の底面に相当する。第一円筒部２３の内周面２３ｂ及び第二円筒部２４の外周面２４ａは、それぞれ凹部２７の側面に相当する。したがって、上記の磁石１１は、凹部２７の側面に接着されている。なお、本実施形態における凹部２７は、くぼみ、へこみ、溝、等であって、凹状、Ｖ字状、等の形状を有する。また、本実施形態における凹部２７は、例えば、凹状の形状の場合、凹部２７の側面は回転軸ＳＦの外周面と平行方向の面で構成され、Ｖ字状の形状の場合、凹部２７の側面は回転軸ＳＦの外周面と異なる方向の面で構成される。
【００２８】
第一ラビリンス形成部２５は、鍔部２２の−Ｚ側に設けられている。第一ラビリンス形成部２５は、回転軸ＳＦの外周面を囲うように、鍔部２２の外周に沿って円筒状に形成されている。第一ラビリンス形成部２５の中心軸は、回転軸ＳＦの中心軸Ｃに一致している。したがって、第一ラビリンス形成部２５及び上記の第一円筒部２３は、同一の円筒面上に形成されている。
【００２９】
第二ラビリンス形成部２６は、鍔部２２の−Ｚ側に設けられている。第二ラビリンス形成部２６は、突出部６１ａの周面（例、外周面や内周面）に対向するように円筒状に形成されている。第二ラビリンス形成部２６の内径は、回転軸ＳＦの第二部分ＳＦｂの外径とほぼ等しくなっている。第二ラビリンス形成部２６の中心軸は、回転軸ＳＦの中心軸Ｃに一致している。このように、第二ラビリンス形成部２６及び上記の装着部２１の壁部２１ｂは、同一の円筒面に沿って形成されている。
【００３０】
回転軸ＳＦの第二部分ＳＦｂの一部は、第二ラビリンス形成部２６の一部によって保持されている。このため、第二ラビリンス形成部２６は、回転軸ＳＦを嵌め込ませる装着部２１の一部としての機能を有する。
【００３１】
磁場検出部３０は、磁気センサ３１及び処理回路３２を有する。磁気センサ３１は、例えばホール素子や磁気抵抗素子などの検出素子（不図示）を有している。磁気センサ３１は、磁気パターン（パターン）１１ｐ（図３参照）による磁場を検出し、電気信号に変換する。磁気センサ３１及び処理回路３２は、電気的に接続されている。磁気センサ３１において生成された電気信号は、処理回路３２に送信される。
【００３２】
磁気センサ３１は、板状に形成されている。磁気センサ３１は、第一円筒部２３の内周面２３ｂ、第二円筒部２４の外周面２４ａ及び磁石１１の内周面１１ｂに対向して配置されている。すなわち、磁気センサ３１は、回転部２０の上記凹部２７の側面に対向して配置されている。
【００３３】
磁石１１の内周面１１ｂは回転軸ＳＦの延在方向に沿って形成されているため、当該内周面１１ｂと磁気センサ３１とは、回転軸ＳＦの延在方向に直交する方向に対向する。この構成により、磁石１１と磁気センサ３１とがＺ方向（回転軸ＳＦの軸方向）に相対的に位置ずれを起こしても、磁気センサ３１の検出精度にはほとんど影響を及ぼさずに済む。
【００３４】
処理回路３２は、磁気センサ３１からの電気信号の波形を整形する処理を含む所定の処理を行う。処理回路３２は、駆動装置１００のコネクタＣＮに電気的に接続されている。処理回路３２を経由した電気信号は、コネクタＣＮに送信され、当該コネクタＣＮを介して外部の不図示の制御装置などに送信される。
【００３５】
支持部４０は、磁場形成部１０及び回転部２０が回転する際に非回転状態を維持するように、磁場形成部１０や回転部２０に対して独立して設けられている。支持部４０は、上記の磁場検出部３０（磁気センサ３１及び処理回路３２）を支持する。
【００３６】
支持部４０は、第一基板（補強基板、又は固定基板）４１を備える。各第一基板４１のうち磁石１１の内周面１１ｂに対向する第一面４１ａには、磁気センサ３１及び処理回路３２が実装されている。また、この第一面４１ａには、磁気センサ３１及び処理回路３２を電気的に接続する配線３３が形成されている。
【００３７】
図３は、図２におけるＡ−Ａ´断面矢視図である。  
図３に示すように、磁石１１は、例えば半分（図３の−Ｘ側半分）の領域がＮ極に着磁されており、他の半分（図３の＋Ｘ側半分）の領域がＳ極に着磁されている。このように、磁石１１には、Ｎ極及びＳ極の磁気パターン１１ｐが円筒面である内周面１１ｂに沿って形成されている。磁気パターン１１ｐは、測定対象である回転軸ＳＦの移動情報（例、回転位置、回転角度、回転速度）を示すものである。
【００３８】
また、図３に示すように、第一基板４１は、回転軸ＳＦの中心軸Ｃを中心としてθＺ方向に９０°おきに１枚ずつ配置されている。各第一基板４１は、凹部２７の周方向に沿って配置されている。したがって、各第一基板４１に１つずつ実装された磁気センサ３１についても、回転軸ＳＦの中心軸Ｃを中心としてθＺ方向に９０°おきに１つずつ配置された状態となっている。また、支持部４０は、４つの第一基板４１同士を接続する可撓性の第二基板４２を有する。第二基板４２は、第一基板４１とは別体（独立）のフレキシブル基板であり、磁場検出部３０の配置に応じて曲げられて配置される。
【００３９】
図４は、支持部４０を開いた状態を示す図である。  
図４に示すように、第一基板４１は、処理回路３２が配置される基部４１ｃと、当該基部４１ｃから−Ｚ方向に延びるように形成され磁気センサ３１が配置される先端部４１ｄとを有する。基部４１ｃは、先端部４１ｄに対して図中左右方向に突出するように形成されている。先端部４１ｄには、例えばリフローハンダなどによって磁気センサ３１が高い位置精度で取り付けられている。
【００４０】
４つの第一基板４１のうちの一つには、コネクタＣＮ用の接続基板４３が接続されている。接続基板４３には、コネクタＣＮに接続される配線３５が形成されている。第二基板４２には、各第一基板４１に実装された処理回路３２に接続される配線３４が形成されている。当該配線３４は、接続基板４３に形成された配線３５を介してコネクタＣＮに接続されている。なお、第二基板４２は、第一基板４１の処理回路３２同士を電気的に接続するように配置されている。
【００４１】
図５は、支持部４０及びモールド部５０の構成を示す斜視図である。図６は、図５におけるＢ−Ｂ´断面矢視図であり、支持部４０及びモールド部５０の一部を拡大して示す断面図である。
【００４２】
図５及び図６に示すように、モールド部５０は、支持部４０を収容するケース５１と、当該ケース５１を封止する樹脂部（封止部）５２とを有する。  
ケース５１は、内壁５１ａ、底部５１ｂ、第一外壁５１ｃ、第一段部５１ｄ、第二外壁５１ｅ、第二段部５１ｆ及び第三外壁５１ｇを有する。ケース５１は、＋Ｚ側から−Ｚ側へ向けて外周面が段階的に内側に配置されていくように先細りに形成されている。ケース５１は、図２に示すように、第二段部５１ｆにおいて締結部材５３によって固定部６０に固定される。このとき、締結部材５３は、第二段部５１ｆに形成された貫通部５１ｋを貫通するように設けられる。
【００４３】
内壁５１ａは、円筒状に形成され、第二円筒部２４の外周面２４ａに対向して配置される。底部５１ｂは、内壁５１ａの−Ｚ側端部に配置され、円環状に形成されている。第一外壁５１ｃは、底部５１ｂの外周に配置され、円筒状に形成されている。ケース５１内には、内壁５１ａ、底部５１ｂ及び第一外壁５１ｃで囲まれた第一空間（溝部）５１ｈが形成されている。ケース５１は、固定部６０に固定される場合に、回転軸ＳＦの中心軸Ｃを囲う領域に第一空間５１ｈが形成されるように内壁５１ａ、底部５１ｂ及び第一外壁５１ｃが設計されている。
【００４４】
本実施形態では、一例として、内壁５１ａの一部、底部５１ｂ及び第一外壁５１ｃが回転部２０の凹部２７に挿入され、第一空間５１ｈが凹部２７に沿って形成されるようにケース５１が設計されている。なお、凹部２７に挿入される内壁５１ａの一部、底部５１ｂ及び第一外壁５１ｃは、磁場形成部１０（磁石１１）及び回転部２０に接触しないように、それぞれ第二円筒部２４や磁石１１との間に隙間を空けて配置される。
【００４５】
また、図７に示すように、ケース５１の内壁５１ａのうち、当該ケース５１が固定部６０に固定された状態で磁石１１に対向する部分には、第一外壁５１ｃ側に突出した肩部５５が設けられている。肩部５５は、円筒状に形成された内壁５１ａの内径が縮小されるように形成されている。肩部５５には、回転軸ＳＦの中心軸Ｃを中心としてθＺ方向に９０°おきに１つずつ、合計４つの凹部（位置決め部）５４が形成されている。
【００４６】
この凹部５４には、第一基板４１の先端部（センサ位置決め部）４１ｄが収容される。凹部５４に先端部４１ｄが収容されることにより、第一空間５１ｈには磁気センサ３１及び第一基板４１の先端部４１ｄが配置される。この場合、磁気センサ３１は、第一基板４１の先端部４１ｄが凹部５４に収容された状態において、当該磁気センサ３１が磁石１１の内周面１１ｂに対向するように先端部４１ｄに実装されている。
【００４７】
凹部５４は、第一基板４１の先端部４１ｄの形状に対応する形状となるように形成されている。例えば、凹部５４のθＺ方向（幅方向）及びＺ方向（深さ方向）の寸法は、先端部４１ｄのθＺ方向及びＺ方向の寸法にほぼ一致するように形成されている。このため、凹部５４は、先端部４１ｄがほぼ隙間無く挿入可能となると共に、先端部４１ｄを凹部５４に挿入した状態において第一基板４１の基部４１ｃの−Ｚ側端面が肩部５５の＋Ｚ側端面に当接された状態となる。このため、支持部４０の第一基板４１は、磁気センサ３１を支持して、第一基板４１とケース５１との間の位置ズレを防ぎつつ、第一基板４１を所定の位置に配置させることができる。このように、第一基板４１は、固定としての機能と位置決めとしての機能との２つを兼用可能である。
【００４８】
凹部５４は、当該幅方向の寸法が均一になるように底部５１ｂへ向けて形成されている。したがって、先端部４１ｄは、凹部５４の＋Ｚ側の端部５４ａから−Ｚ側の端部５４ｂへ向けてスライドするように挿入可能となっている。このように、凹部５４は、第一基板４１を位置決めする位置決め部として機能すると共に、第一基板４１を所定の位置まで案内するガイド部として機能することになる。
【００４９】
また、図５及び図６に示すように、第一段部５１ｄは、第一外壁５１ｃの＋Ｚ側端部に配置され、円環状に形成されている。第一段部５１ｄの＋Ｚ側端面と、上記肩部５５の＋Ｚ側端面とは、例えばＺ方向上の位置がほぼ揃っている。第二外壁５１ｅは、第一段部５１ｄの外周に配置され、円筒状に形成されている。内壁５１ａ、第一段部５１ｄ及び第二外壁５１ｅで囲まれた第二空間５１ｉには、処理回路３２及び第一基板４１の基部４１ｃが収容される。第二空間５１ｉを構成する内壁５１ａの一部、第一段部５１ｄ及び第二外壁５１ｅは、回転部２０の凹部２７の外側に配置される。
【００５０】
第二段部５１ｆには、当該第二段部５１ｆをＺ方向に貫通する貫通部５１ｋが形成されている。例えば図５に示すように、貫通部５１ｋは、回転軸ＳＦの中心軸Ｃを中心としてθＺ方向に９０°おきに１つずつ、合計４つ設けられている。なお、４つの貫通部５１ｋは、一例として、回転軸ＳＦの中心軸Ｃを中心とするθＺ方向において、隣り合う第一基板４１（又は磁気センサ３１）の中間の位置に設けられている。貫通部５１ｋの個数及び配置については、勿論上記に限定されることは無い。
【００５１】
第二段部５１ｆは、第二外壁５１ｅの＋Ｚ側端部に配置され、円環状に形成されている。第三外壁５１ｇは、第二外壁５１ｅの外周に配置され、円筒状に形成されている。内壁５１ａ、第二段部５１ｆ及び第三外壁５１ｇで囲まれた第三空間５１ｊには、上記の締結部材５３のヘッド部が収容される。
【００５２】
また、図５に示すように、樹脂部５２は、例えば絶縁性を有し、第一空間５１ｈ、第二空間５１ｉ及び第三空間５１ｊのうち磁場検出部３０及び支持部４０とケース５１との隙間を埋めるように設けられている。樹脂部５２が第三空間５１ｊにおいては締結部材５３が配置される部分を空けるように設けられる構成としてもよい。なお、図６においては、図を判別しやすくするため、樹脂部５２の図示を省略している。
【００５３】
上記のように、樹脂部５２により、第一空間５１ｈに配置される磁気センサ３１及び先端部４１ｄが封止されると共に、第二空間５１ｉに配置される処理回路３２及び基部４１ｃが封止される。このため、当該磁場検出部３０及び支持部４０がグリースやオイルミスト、水滴などの異物から保護される。
【００５４】
また、図２に示すように、固定部６０は、基材６１、カバー部材６２及び固定部材６３を有している。基材６１は、円盤状に形成されており、駆動部ＡＣの＋Ｚ側端面及びベアリング部ＢＧを覆っている。カバー部材６２は、上記磁場形成部１０、回転部２０及び磁場検出部３０を覆うように設けられている。カバー部材６２は、固定部材６３によって基材６１と共に駆動部ＡＣに固定されている。基材６１とカバー部材６２との間には、Ｏリング６４が設けられている。当該Ｏリング６４は、カバー部材６２の外部から内部への異物の進入を防ぐ機能を有する。このように、固定部６０は、回転軸ＳＦの位置に対応する位置に設けられている。
【００５５】
基材６１には、回転軸ＳＦの外周を囲うように＋Ｚ側に突出した突出部（凸部）６１ａが形成されている。突出部６１ａは、回転軸ＳＦの外周に沿って円筒状に形成されている。突出部６１ａは、回転部２０が装着された状態において、第一ラビリンス形成部２５と第二ラビリンス形成部２６との間に挿入されている。
【００５６】
突出部６１ａは、上記第一ラビリンス形成部２５及び第二ラビリンス形成部２６に対して隙間を空けて配置されている。このため、第一ラビリンス形成部２５と、突出部６１ａと、第二ラビリンス形成部２６とにより、断面視Ｕ字状のラビリンス部７０が形成されている。また、本実施形態における凹部２７の側面と突出部６１ａの側面とは、互いに平行に構成されている。
【００５７】
ラビリンス部７０は、回転軸ＳＦから磁場形成部１０への流体の移動を規制する規制部の一つである。ラビリンス部７０は、当該回転軸ＳＦの断面視Ｕ字状に形成されており、回転軸ＳＦの延在方向に直交する部分を有するため、回転軸ＳＦから流れてくる流体（駆動部ＡＣの潤滑油など）の移動が妨げられることになる。このように、ラビリンス部７０は、磁場形成部１０の磁石１１へ向けて流体が移動するのを規制（又は低減）している。
【００５８】
なお、回転部２０の凹部２７を構成する第一円筒部２３及び第二円筒部２４と、磁気センサ３１とで形成される隙間についても、ラビリンス部７０と同様の形状を含んでいる。すなわち、当該隙間は、回転軸ＳＦの延在方向に沿った部分と当該回転軸ＳＦの延在方向に直交する部分とを含んでいる。このため、凹部２７に上記の流体が到達する場合であっても、凹部２７において流体の移動が規制（又は低減）されることになる。
【００５９】
上記のように構成されたエンコーダＥＣを組み立てる場合、まず、磁気パターン１１ｐが形成された磁石１１を回転部２０の所定位置に配置し、当該回転部２０を回転軸ＳＦに固定させる（固定工程）。一方、磁気センサ３１、処理回路３２及び配線３３を第一基板４１の第一面４１ａに実装又は形成すると共に、配線３４を第二基板４２に形成し、配線３５を接続基板４３に形成する。その後、第一基板４１、第二基板４２及び接続基板４３を接合して支持部４０を形成する（支持工程）。
【００６０】
次に、モールド部５０のケース５１に設けられる凹部５４に支持部４０（第一基板４１の先端部４１ｄ）を配置させ、ケース５１の第一空間５１ｈ、第二空間５１ｉ及び第三空間５１ｊを樹脂部５２によって封止する（支持部配置工程）。その後、回転軸ＳＦに対応する位置に設けられた固定部６０にモールド部５０を固定することにより、磁気センサ３１と磁気パターン１１ｐとを位置決めする（モールド部配置工程）。
【００６１】
上記工程において、ケース５１に設けられた凹部５４は、回転軸ＳＦの位置を基準として位置が設定されている。したがって、この凹部５４に第一基板４１の先端部４１ｄを装着することで磁気センサ３１と回転軸ＳＦとが位置決めされる。一方、回転部２０に設けられる磁石１１は、回転軸ＳＦの位置を基準とした位置に装着される。したがって、この磁石１１に形成される磁気パターン１１ｐは、当該磁石１１を介して回転軸ＳＦとの間で位置決めされる。このように、上記工程を経ることにより、磁気センサ３１及び磁気パターン１１ｐは、回転軸ＳＦを基準として設定された位置にそれぞれ位置決めされる。
【００６２】
次に、上記のように構成された駆動装置１００の動作を説明する。  
駆動装置１００の回転軸ＳＦのうち負荷側である第一部分ＳＦａに駆動対象を取り付けた後、駆動部ＡＣが回転軸ＳＦをθＺ方向に回転させる。この動作により、回転軸ＳＦの回転が駆動対象に伝達される。
【００６３】
一方、上記回転軸ＳＦの回転動作により、回転軸ＳＦの回転が第二部分ＳＦｂを介してエンコーダＥＣの回転部２０に伝達され、回転部２０が回転する。回転部２０の回転により、当該回転部２０に保持された磁石１１がθＺ方向に回転する。磁石１１の回転により、磁気パターン１１ｐがθＺ方向に移動する。
【００６４】
磁気センサ３１では、磁気パターン１１ｐの移動による磁場の変化を検出する。図８は、磁気センサ３１における検出結果の一例を示すグラフである。グラフの縦軸は検出信号の大きさであり、グラフの横軸は位相である。なお、図８では、回転軸ＳＦが一回転（３６０°回転）したときの検出結果を示している。
【００６５】
図８に示すように、θＺ方向に９０°ずれて配置された２つの磁気センサ３１において、位相が９０°ずれた２つの正弦波信号として磁場の変化が検出されている。この検出信号により、１回転以内の回転角度と回転軸の回転方向を検出することができる。
【００６６】
本実施形態では、高精度な検出を可能とするため、磁気センサ３１による検出結果が正弦波信号となるように、磁石１１の磁気パターン１１ｐが形成されている。一例として、隙間２７ａにおける磁束分布が平行分布となるように磁石１１を予め着磁しておくことにより、上記のような正弦波信号の検出結果を得ることができる。
【００６７】
以上のように、本実施形態に係るエンコーダＥＣは、磁気パターン１１ｐを有する磁石１１と、当該磁石１１と相対的に移動可能であり磁気パターン１１ｐを検出する複数の磁気センサ３１を有する磁場検出部３０と、磁石１１とは独立して設けられ磁場検出部３０を支持する支持部４０と、当該支持部４０が配置され複数の磁気センサ３１を位置決めする凹部５４を有するモールド部５０とを備えるので、磁気パターン１１ｐと、当該磁気パターン１１ｐを検出する磁場検出部３０との間の位置精度を高めることができる。これにより、検出精度を向上させることができるので、高分解能を得ることが可能なエンコーダＥＣを提供できる。
【００６８】
また、本実施形態に係るエンコーダＥＣは、磁性体で形成された回転部２０に磁石１１が取り付けられているため、当該回転部２０が磁石１１に対して磁気シールドとして機能することになる。これにより、外部からの磁気変化の影響に対して検出信号が影響を受けにくくなるため、検出精度の低下を抑制（又は低減）することができる。
【００６９】
また、駆動装置１００においては、回転軸ＳＦの回転に伴い、回転軸ＳＦの潤滑油がミスト状又は飛沫となって回転軸ＳＦを＋Ｚ方向に流れてくる場合がある。このような流体がエンコーダＥＣの内部に浸入し、磁場検出部３０や支持部４０などに到達すると、磁場が乱され検出精度の低下を引き起こす場合がある。これに対して、本実施形態では、モールド部５０に収容される磁場検出部３０及び支持部４０を封止する樹脂部５２が設けられているため、当該磁場検出部３０及び支持部４０を保護することができる。これにより、エンコーダＥＣの検出精度の低下を防ぐことができる。
【００７０】
［第二実施形態］  
次に、本発明の第二実施形態を説明する。  
図９は、第一実施形態に記載の駆動装置１００を備えるロボット装置ＲＢＴの一部（指部分の先端）の構成を示す図である。
【００７１】
図９に示すように、ロボット装置ＲＢＴは、末節部１０１、中節部１０２及び関節部１０３を有しており、末節部１０１と中節部１０２とが関節部１０３を介して接続された構成になっている。関節部１０３には軸支持部１０３ａ及び軸部１０３ｂが設けられている。軸支持部１０３ａは中節部１０２に固定されている。軸部１０３ｂは、軸支持部１０３ａによって固定された状態で支持されている。
【００７２】
末節部１０１は、接続部１０１ａ及び歯車１０１ｂを有している。接続部１０１ａには、関節部１０３の軸部１０３ｂが貫通した状態になっており、当該軸部１０３ｂを回転軸として末節部１０１が回転可能になっている。この歯車１０１ｂは、接続部１０１ａに固定されたベベルギアである。接続部１０１ａは、歯車１０１ｂと一体的に回転するようになっている。
【００７３】
中節部１０２は、筐体１０２ａ及び駆動装置ＡＣＴを有している。駆動装置ＡＣＴは、上記実施形態に記載の駆動装置１００を用いることができる。駆動装置ＡＣＴは、筐体１０２ａ内に設けられている。駆動装置ＡＣＴには、回転軸部材１０４ａが取り付けられている。回転軸部材１０４ａの先端には、歯車１０４ｂが設けられている。この歯車１０４ｂは、回転軸部材１０４ａに固定されたベベルギアである。歯車１０４ｂは、上記の歯車１０１ｂとの間で噛み合った状態になっている。
【００７４】
上記のように構成されたロボット装置ＲＢＴは、駆動装置ＡＣＴの駆動によって回転軸部材１０４ａが回転し、当該回転軸部材１０４ａと一体的に歯車１０４ｂが回転する。
【００７５】
歯車１０４ｂの回転は、当該歯車１０４ｂと噛み合った歯車１０１ｂに伝達され、歯車１０１ｂが回転する。当該歯車１０１ｂが回転することで接続部１０１ａも回転し、これにより末節部１０１が軸部１０３ｂを中心に回転する。
【００７６】
このように、本実施形態によれば、駆動源の駆動力を効率的に回転子に伝達することができる駆動装置ＡＣＴを搭載することにより、例えば減速器を用いることなく直接末節部１０１を回転させることができる。
【００７７】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。  
例えば、上記実施形態では、駆動部ＡＣの回転軸ＳＦに直接取り付ける、いわゆるシャフトマウント構造を例に挙げて説明したが、この構造に限られたことは無い。
【００７８】
図１０は、駆動装置１００の変形例に係る構成を示す断面図である。この図１０に示すように、エンコーダＥＣがベアリング部ＢＧを介して回転軸ＳＦ単体に取り付けられる構成であっても本発明の適用は可能である。
【００７９】
また、図１１に示すように、例えば上記実施形態において支持部４０を構成する第一基板４１に対して、補強基板４４を貼り付けた構成としても良い。補強基板４４は、第一基板４１の第一面４１ａとは反対側の第二面４１ｂに貼り付けられている。補強基板４４は、例えば絶縁材料を用いて形成され、貼り付け面の形状が第一基板４１の形状とほぼ同一に形成される。補強基板４４は、第一基板４１を補強するだけでなく、例えば磁気センサ３１や処理回路３２に接続される配線の少なくとも一部が形成された構成であってもよい。
【００８０】
また、上記実施形態では、測定対象の移動情報を示すパターンとして磁気パターン１１ｐを用いた磁気式エンコーダを例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、測定対象の移動情報を示すパターンとして光学パターン（例、光反射パターン、光透過パターンなど）を用いた光学式エンコーダであっても、本発明の適用が可能である。
【００８１】
また、上記実施形態では、パターン（磁気パターン１１ｐ）が回転軸ＳＦと一体的に回転する構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば磁場検出部３０（磁気センサ３１）側が回転する構成であってもよい。
【００８２】
また、上記実施形態では、測定対象の移動情報として、回転運動する回転軸ＳＦの移動情報を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば直線運動又は曲線運動する移動軸の移動情報を検出する場合であっても、本発明の適用が可能である。
【符号の説明】
【００８３】
ＳＦ…回転軸  ＡＣ…駆動部  ＥＣ…エンコーダ  ＡＣＴ、１００…駆動装置  １０…磁場形成部  １１…磁石  １１ｐ…磁気パターン  ２０…回転部  ３０…磁場検出部  ３１…磁気センサ  ３２…処理回路  ３３、３４、３５…配線  ４０…支持部  ４１…第一基板  ４１ｄ…先端部  ４２…第二基板  ４３…接続基板  ４４…補強基板  ５０…モールド部  ５１…ケース  ５１ｈ…第一空間  ５２…樹脂部  ５４…凹部  ５５…肩部  ６０…固定部  ７０…ラビリンス部  ＲＢＴ…ロボット装置
【図１】
2014062770.tif 000003
【図２】
2014062770.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014062770.tif 000008
【図７】
2014062770.tif 000009
【図８】
2014062770.tif 000010
【図９】
2014062770.tif 000011
【図１０】
2014062770.tif 000012
【図１１】
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