(57)【要約】【課題】モータの姿勢に拘らずエンコーダを取り付けること。【解決手段】パターンを有し、測定対象の回転部材に取り付け可能なスケールと、パターンを検出する検出部を有し、測定対象の非回転部に取り付け可能な本体部と、本体部に対して外側から着脱可能に設けられ、本体部を貫通してスケールに当接される当接部と、当接部をスケール側に押圧可能な押圧部とを有する保持部材とを備える。
2016052342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンを有し、測定対象の回転部材に取り付け可能なスケールと、
前記パターンを検出する検出部を有し、前記測定対象の非回転部に取り付け可能な本体部と、
前記本体部に対して外側から着脱可能に設けられ、前記本体部を貫通して前記スケールに当接される当接部と、前記当接部を前記スケール側に押圧可能な押圧部とを有する保持部材と
を備えるエンコーダ。
【請求項２】
前記本体部は、磁性体が設けられたカバー部を有し、
前記押圧部は、前記保持部材のうち前記本体部の外側部分に配置され、前記磁性体との間に作用する磁力により前記当接部を前記スケール側に押圧する磁石である
請求項１に記載のエンコーダ
【請求項３】
前記押圧部は前記当接部を前記回転部材の回転軸の軸線方向に押圧することを特徴とする
請求項１又は請求項２に記載のエンコーダ。
【請求項４】
前記本体部の取り付けには、第１固定部材が用いられ、
前記保持部材は、前記第１固定部材の抜けを防止する抜け防止部を有する
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のエンコーダ。
【請求項５】
前記スケールの取り付けには、第２固定部材が用いられ、
前記保持部材は、前記第２固定部材を外部から前記スケールに案内する案内部を有する
請求項１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】
前記案内部は、前記スケールの回転位置を調整するための調製用工具を挿入可能に設けられる
請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のエンコーダ。
【請求項７】
前記案内部は、筒状に形成され、
前記案内部は、前記当接部の内壁部を含む
請求項５又は請求項６に記載のエンコーダ。
【請求項８】
前記スケールは、前記回転部材に設けられた突起部を挿入可能な溝部を有し、
前記溝部及び前記突起部は、前記スケールと前記測定対象とが前記回転軸の軸周り方向に所定の位置関係となるように設定される
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】
前記非回転部側への前記スケールの移動を、前記保持部材を介して規制可能なスケール移動規制部を更に備える
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。
【請求項１０】
パターンを有し、測定対象の回転部材に取り付け可能なスケールと、
前記パターンを検出する検出部を有し、前記測定対象の非回転部に取り付け可能な本体部と
を有するエンコーダの取り付けに用いられる保持部材であって、
前記本体部に対して外側から着脱可能に設けられ、前記本体部を貫通して前記スケールに当接される当接部と、
前記当接部を前記スケール側に押圧可能な押圧部と
を備える保持部材。
【請求項１１】
パターンを有するスケールと、
前記パターンを検出する検出部を有する本体部と
を備えるエンコーダの取り付け方法であって、
第１固定部材を用いて前記本体部を測定対象の非回転部に固定する第１固定工程と、
前記スケールに当接される当接部と、前記当接部を前記スケール側に押圧可能な押圧部と、を有する保持部材を前記本体部に対して外側から装着した状態で、前記測定対象の回転部材に対する前記スケールの回転方向の位置を調整する調整工程と、
前記回転位置を調整した後、前記押圧部により前記円盤部が前記モータ部に保持された状態で、第２固定部材を用いて前記スケールを前記回転部材に固定する第２固定工程と
を含むエンコーダの取り付け方法。
【請求項１２】
前記第１固定工程の後、前記調整工程に先立ち、前記保持部材を前記本体部に装着する
請求項１１に記載のエンコーダの取り付け方法。
【請求項１３】
前記第２固定工程は、前記保持部材に設けられる案内部を用いて前記第２固定部材を外部から前記スケールに案内する
請求項１１又は請求項１２に記載のエンコーダの取り付け方法。
【請求項１４】
前記第２固定工程は、筒状に形成される前記当接部の内壁部を前記案内部として前記第２固定部材を外部から前記スケールに案内する
請求項１３に記載のエンコーダの取り付け方法。
【請求項１５】
前記調整工程は、前記保持部材に設けられる案内部に前記スケールの回転位置を調整するための調製用工具を挿入して行う
請求項１１から請求項１４のうちいずれか一項に記載のエンコーダの取り付け方法。
【請求項１６】
前記第２固定工程後、前記保持部材を取り外す工程を含む
請求項１１から請求項１５のうちいずれか一項に記載のエンコーダの取り付け方法。
【請求項１７】
前記第１固定工程、前記調整工程及び前記第２固定工程は、前記回転部材が前記非回転部よりも重力方向の下方に配置された状態で行い、
前記押圧部は、重力方向の上方に前記当接部を押圧する
請求項１１から請求項１６のうちいずれか一向に記載のエンコーダの取り付け方法。
【請求項１８】
回転部材と、
前記回転部材を回転させる駆動部と、
前記回転部材に固定され、前記回転部材の位置情報を検出するエンコーダと
を備え、
前記エンコーダとして、請求項１から請求項９のうちいずれか一項に記載のエンコーダが用いられる
駆動装置。
【請求項１９】
回転物体と、
前記回転物体を回転させる駆動装置と
を備え、
前記駆動装置として、請求項１８に記載の駆動装置が用いられる
ロボット装置。
【請求項２０】
回転物体と、
前記回転物体を移動させる駆動装置と
を備え、
前記駆動装置として、請求項１８に記載の駆動装置が用いられる
ステージ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンコーダ、保持部材、エンコーダの取り付け方法、駆動装置、ロボット装置及びステージ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばモータの軸部材など回転部材の回転数や回転角度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１参照）。エンコーダは、例えばモータ（測定対象）に取り付けられて用いられる。エンコーダの一例として、所定の光反射パターンや磁気パターンなどのパターンが形成されたスケールを回転部材と一体的に回転させ、検出部において例えば光反射パターンに光を照射して反射光を読み取ると共に、磁気パターンの変化を検出することで、モータの回転軸の回転数や回転角度を検出できるようになっている。【０００３】
このようなエンコーダを取り付ける場合、例えば検出部をモータの非回転部（モータ本体等）に固定した後、スケールと回転部材（軸部材等）とを嵌合し、ねじ等の固定部材を用いてスケールと回転部材とを固定するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２５０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば軸部材がモータ本体よりも重力方向の下方に配置される場合などには、スケールと回転部材とを嵌合した後にスケールが回転部材から抜けてしまうことがあった。このように、モータの姿勢により、エンコーダの取り付けが困難となる場合があった。【０００６】
本発明は、モータの姿勢に拘らず取り付けが可能なエンコーダ、保持部材、エンコーダの取り付け方法、駆動装置、ロボット装置及びステージ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】
【０００７】
本発明の第１態様に従えば、パターンを有し、測定対象の回転部材に取り付け可能なスケールと、パターンを検出する検出部を有し、測定対象の非回転部に取り付け可能な本体部と、本体部に対して外側から着脱可能に設けられ、本体部を貫通してスケールに当接される当接部と、当接部をスケール側に押圧可能な押圧部とを有する保持部材とを備えるエンコーダが提供される。【０００８】
本発明の第２態様に従えば、パターンを有し、測定対象の回転部材に取り付け可能なスケールと、パターンを検出する検出部を有し、測定対象の非回転部に取り付け可能な本体部とを有するエンコーダの取り付けに用いられる保持部材であって、本体部に対して外側から着脱可能に設けられ、本体部を貫通してスケールに当接される当接部と、当接部をスケール側に押圧可能な押圧部とを備える保持部材が提供される。【０００９】
本発明の第３態様に従えば、パターンを有するスケールと、パターンを検出する検出部を有する本体部と、本体部に取り付けられ、スケール及び本体部を覆うカバー部とを備えるエンコーダの取り付け方法であって、第１固定部材を用いて本体部を測定対象の非回転部に固定する第１固定工程と、スケールに当接される当接部と、当接部をスケール側に押圧可能な押圧部と、を有する保持部材を本体部に対して外側から装着した状態で、測定対象の回転部材に対するスケールの回転方向の位置を調整する調整工程と、回転位置を調整した後、押圧部により円盤部がモータ部に保持された状態で、第２固定部材を用いてスケールを回転部材に固定する第２固定工程とを含むエンコーダの取り付け方法が提供される。【００１０】
本発明の第４態様に従えば、回転部材と、回転部材を回転させる駆動部と、回転部材に固定され、回転部材の位置情報を検出するエンコーダとを備え、エンコーダとして、第１態様に従うエンコーダが用いられる駆動装置が提供される。【００１１】
本発明の第５態様に従えば、回転物体と、回転物体を回転させる駆動装置とを備え、駆動装置として、第４態様に従う駆動装置が用いられるロボット装置が提供される。【００１２】
本発明の第６態様に従えば、回転物体と、回転物体を移動させる駆動装置とを備え、駆動装置として、第４態様に従う駆動装置が用いられるステージ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係るエンコーダの一例を示す断面図である。
【図２】本実施形態に係るモータ装置の一例を示す断面図である。
【図３】本実施形態に係るモータ装置の一部の例を示す断面図である。
【図４】本実施形態に係るエンコーダの取り付け方法の一例を示す工程図である。
【図５】本実施形態に係るエンコーダの取り付け方法の一例を示す工程図である。
【図６】本実施形態に係るエンコーダの取り付け方法の一例を示す工程図である。
【図７】本実施形態に係るエンコーダの取り付け方法の一例を示す工程図である。
【図８】実施形態に係るロボット装置の一例を示す斜視図である。
【図９】実施形態に係るステージ装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。  
＜エンコーダ＞  
図１は、実施形態に係るエンコーダＥＣの全体構成を示す断面図であり、モータ装置ＭＴＲに取り付けられる前の状態を示す図である。図１に示すように、エンコーダＥＣは、スケール１０と、本体部５０と、保持部材４０とを備えている。なお、図１には、モータ装置（駆動装置）ＭＴＲの一部（モータ本体ＢＤ及び軸部材ＳＦ）を一点鎖線で示している。
【００１５】
スケール１０は、パターン形成部１１及び取付部１２を有している。スケール１０は、回転軸ＡＸの軸線周りに回転するように配置される。パターン形成部１１は、回転軸ＡＸを中心として所定の径を有する円形に形成されている。パターン形成部１１は、例えばガラスや金属、樹脂、セラミックスなど、回転や衝撃、振動等によって容易に変形しない程度の剛性を有する材料を用いて形成されている。パターン形成部１１の材料、厚み、寸法等については、例えば取り付けられる軸部の回転数や、設置される温度や湿度等の設置環境など、その用途に応じて適宜決定することができる。パターン形成部１１は円板形状からなるものであり、表面に光反射パターン１１ａが形成されている。光反射パターン１１ａは、回転軸ＡＸの軸周り方向に沿って形成される。
【００１６】
取付部１２は、パターン形成部１１から突出するように円筒状に形成されている。取付部１２は、モータ装置ＭＴＲの軸部材ＳＦなど、測定対象の回転部材に装着される。取付部１２には、凹部１２ａ及びキー溝１２ｂが形成されている。凹部１２ａは、後述する軸部材ＳＦの挿入部ＳＦａを挿入可能である。また、キー溝１２ｂは、後述する軸部材ＳＦのピンＳＦｂを挿入可能である。
【００１７】
スケール１０の外周には、テーパー面１０ａが形成される。テーパー面１０ａは、後述する筐体２１の外側から内側に向けて広がるように形成される。スケール１０は、テーパー面１０ａが筐体２１に当接された状態で、該筐体２１に嵌合されている。また、回転軸ＡＸの軸線方向視において、スケール１０の中央部には、貫通穴１０ｂが形成される。貫通穴１０ｂは、凹部１２ａに連通されている。貫通穴１０ｂには、所定のピッチでネジ山が形成されている。
【００１８】
本体部５０は、ベース部２０と、カバー部３０とを有する。  
ベース部２０は、筐体２１と、検出基板（検出部）２２とを有している。  
筐体２１は、例えば円筒状に形成される。筐体２１の内周面には、嵌合部２１ａが形成される。嵌合部２１ａは、上記スケール１０を嵌合するためのものであり、上記テーパー面１０ａに対応するテーパー形状を有している。このような構成に基づき、スケール１０及び筐体２１は、テーパー面１０ａ及び嵌合部２１ａが互いに嵌合することで互いの位置が保持されたものとなっている。嵌合部２１ａは、回転軸ＡＸの軸線方向視において、回転軸ＡＸを中心とした円形に形成されている。筐体２１には、収容空間２１ｂが形成される。収容空間２１ｂは、スケール１０が軸部材ＳＦに固定される際、モータ本体ＢＤとの間でスケール１０を収容する。筐体２１には、固定部材（第１固定部材）５１の一部が挿入された状態となっている。固定部材５１は、筐体２１（ベース部２０）をモータ本体ＢＤに固定する。固定部材５１は、筐体２１に複数設けられ、ヘッド部５１ａ及びネジ部５１ｂを有する。
【００１９】
検出基板２２は、例えば平面視円形に形成された板状部材である。検出基板２２は、筐体２１と一体で形成され、例えば筐体２１の端面に取り付けられている。検出基板２２は、光射出部２２ａ及び受光部２２ｂを有している。光射出部２２ａは、スケール１０に形成された光反射パターン１１ａに光を射出する。受光部２２ｂは、光反射パターン１１ａからの反射光を検出する。検出基板２２は、受光部２２ｂによる検出結果に基づいて、光反射パターン１１ａを検出可能である。
【００２０】
カバー部３０は、スケール１０及びベース部２０を覆うものであり、例えばベース部２０に取り付けられる。カバー部３０は、例えば鉄、コバルト、ニッケルなどの磁性体を用いて形成される。カバー部３０は、後述する磁石４２の磁力が作用する範囲内にある少なくとも一部に磁性体が設けられていればよい。カバー部３０には、挿通部３０ａ及び開口部３０ｂが形成される。挿通部３０ａは、カバー部３０の外部から内部に保持部材４０の一部を挿通させる。挿通部３０ａは、カバー部３０の内外を貫通して形成される。挿通部３０ａは、エンコーダＥＣがモータ装置ＭＴＲに取り付けられる際に、回転軸ＡＸの軸線上に配置される。挿通部３０ａは、カバー部３０の内側に突出するように形成される。また、開口部３０ｂは、上記の固定部材５１を挿通可能である。開口部３０ｂは、固定部材５１の装着位置に対応するように、回転軸ＡＸの軸線周りに複数設けられる。
【００２１】
保持部材４０は、エンコーダＥＣをモータ装置ＭＴＲに取り付ける際に用いられる。保持部材４０は、当接部４１と、磁石（押圧部）４２とを有する。  
当接部４１は、カバー部３０に対して外側から装着される。当接部４１は、カバー部３０に対して着脱可能に設けられる。当接部４１は、回転軸ＡＸの軸線方向上に配置される。当接部４１は、基部４１ａと、筒状部４１ｂと、抜け防止部４１ｃとを有する。基部４１ａは、カバー部３０の外側に配置され、回転軸ＡＸの軸線方向視で例えば円環状に形成される。基部４１ａは、回転軸ＡＸの軸線方向視で中央部に、傾斜部４１ｄを有する。傾斜部４１ｄは、カバー部３０側に突出するように形成される。
【００２２】
筒状部４１ｂは、基部４１ａの傾斜部４１ｄに接続され、例えば円筒状に形成される。なお、筒状部４１ｂの形状については、円筒状に限定するものではなく、他の形状であってもよい。筒状部４１ｂは、カバー部３０の挿通部３０ａに挿入される。筒状部４１ｂは、回転軸ＡＸの軸線方向に沿って配置される。また、筒状部４１ｂの内壁部（案内部）４１ｅは、回転軸ＡＸの軸線方向に沿って配置される。筒状部４１ｂの先端（図１の下側端部）は、スケール１０に当接される。筒状部４１ｂは、スケール１０に当接された状態において、貫通穴１０ｂを囲うように配置される。
【００２３】
抜け防止部４１ｃは、基部４１ａの外周から径方向の外側に向けて鍔状に形成される。抜け防止部４１ｃは、回転軸ＡＸの軸線方向視で、固定部材５１を覆うように形成される。これにより、抜け防止部４１ｃは、固定部材５１が回転軸ＡＸの軸線方向に抜けようとする際に、該固定部材５１に当接して抜けを防ぐことが可能となっている。
【００２４】
磁石４２は、例えば円環状に形成され、当接部４１のうちカバー部３０の外側部分に配置される。本実施形態では、磁石４２は、例えば基部４１ａのうちカバー部３０に対向する面とは反対側の面に固定される。なお、磁石４２の形状については、円環状に限定するものではなく、他の形状であってもよい。また、複数の磁石が回転軸ＡＸの軸線周りに並んで配置された構成であってもよい。また、磁石４２の配置については、例えば基部４１ａのうちカバー部３０との対向面に磁石４２が設けられてもよい。
【００２５】
磁石４２は、カバー部３０との間で磁力（引力）を作用する。磁石４２は、この磁力により、カバー部３０側に引き付けられた状態で設けられる。これにより、磁石４２は、回転軸ＡＸの軸線方向に沿って、当接部４１をスケール１０側に押圧している。
【００２６】
当接部４１には、位置調整ハンドル（調整用工具）６０が装着されている。位置調整ハンドル６０は、ヘッド６１と、軸部６２と、拡径部６３とを有している。ヘッド６１は、例えば円板状に形成され、上記の傾斜部４１ｄ及び筒状部４１ｂよりも径が大きくなっている。軸部６２は、筒状部４１ｂよりも径が小さく、筒状部４１ｂの内部に挿入される。軸部６２は、例えば円柱状に形成される。軸部６２の先端（図１の下側端部）６２ａは、スケール１０の貫通穴１０ｂに挿入可能に形成される。この先端６２ａは、回転軸ＡＸの軸周り方向について、貫通穴１０ｂに螺合するためのネジ山が形成される。本実施形態では、先端６２ａは、貫通穴１０ｂと螺合した状態で設けられている。これにより、例えばヘッド６１側が軸部６２側に対して重力方向の下方に配置される場合などに、位置調整ハンドル６０が抜け落ちるのを防ぐことができる。
【００２７】
なお、例えばヘッド６１を回転軸ＡＸの軸線周りに回転させることで、先端６２ａと貫通穴１０ｂとの螺合を締め付けたり緩めたりすることができる。また、例えば先端６２ａと貫通穴１０ｂとが十分に締め付けられた状態で、更に締め付ける方向にヘッド６１を回転させることにより、スケール１０に回転を伝達することができる。これにより、スケール１０の回転位置を調整することが可能となっている。拡径部６３は、ヘッド６１と軸部６２との間に設けられる。拡径部６３は、基部４１ａの傾斜部４１ｄに当接されるように、筒状部４１ｂの内径よりも大きい径を有している。拡径部６３が傾斜部４１ｄに当接することにより、軸部６２が筒状部４１ｂに所定深さ以上挿入されないように規制している。
【００２８】
また、基部４１ａとカバー部３０との間には、ストッパ（スケール移動規制部）７０が配置されている。ストッパ７０は、板状に形成され、基部４１ａとカバー部３０との間に着脱可能に設けられる。ストッパ７０が配置された状態において、ストッパ７０は、スケール１０側への当接部４１の移動を規制する。これにより、モータ装置ＭＴＲ側へのスケール１０の移動が規制される。このように、ストッパ７０は、保持部材４０を介して、モータ装置ＭＴＲ側へのスケール１０の移動を規制している。
【００２９】
本実施形態のエンコーダＥＣでは、スケール１０のテーパー面１０ａが嵌合部２１ａに当接されることにより、スケール１０がモータ本体ＢＤから離れる方向に移動することが規制されている。また、スケール１０に螺合された位置調整ハンドル６０と、位置調整ハンドル６０の移動を規制する当接部４１と、当接部４１の移動を規制するストッパ７０とにより、スケール１０がモータ本体ＢＤに近づく方向に移動することが規制されている。このように、スケール１０は、回転軸ＡＸの軸線方向への移動が規制された状態となっている。なお、ストッパ７０が取り外された状態では、ストッパ７０による移動の規制が解消され、スケール１０がモータ装置ＭＴＲ側へ移動可能となる。
【００３０】
＜駆動装置＞  
図２は、エンコーダＥＣが取り付けられた状態のモータ装置（駆動装置）ＭＴＲの全体構成を示す断面図である。  
図２に示すように、モータ装置ＭＴＲは、軸部材（回転部材）ＳＦと、軸部材ＳＦを回転駆動させる非回転部であるモータ本体（駆動部）ＢＤと、軸部材ＳＦの回転情報を検出するエンコーダＥＣと、を有している。
【００３１】
軸部材ＳＦは、負荷側端部ＳＦ１と、反負荷側端部ＳＦ２とを有している。負荷側端部ＳＦ１は、減速機など他の動力伝達機構に接続される。反負荷側端部ＳＦ２には、エンコーダＥＣのスケール１０が固定される。また、モータ本体ＢＤには、エンコーダＥＣの筐体２１が取り付けられている。
【００３２】
筐体２１は、固定部材５１を介してモータ本体ＢＤに固定されている。なお、モータ本体ＢＤには、固定部材５１を挿入するための取付穴が形成される。
【００３３】
また、スケール１０は、固定部材（第２固定部材）５２を介して軸部材ＳＦに固定されている。固定部材５２としては、例えばナイロックねじ等が用いられる。固定部材５２は、ヘッド５２ａ及びネジ部５２ｂを有している。ヘッド５２ａは、貫通穴１０ｂよりも大きい径を有しており、スケール１０を軸部材ＳＦ側に締結可能となっている。ネジ部５２ｂは、貫通穴１０ｂに挿入可能な径を有する。なお、軸部材ＳＦには、ネジ部５２ｂに螺合するためのネジ穴が形成される。
【００３４】
ヘッド５２ａは、上記保持部材４０の筒状部４１ｂの内径よりも小さい径を有しており、筒状部４１ｂに挿入可能である。この場合、固定部材５２は、筒状部４１ｂの内壁部４１ｅにより、回転軸ＡＸの軸線方向に沿ってスケール１０に案内され、貫通穴１０ｂに挿入される。このように、筒状部４１ｂの内壁部４１ｅは、固定部材５２をスケール１０に案内する案内部として用いられる。
【００３５】
また、スケール１０は、軸部材ＳＦの挿入部ＳＦａが凹部１２ａに挿入され、ピンＳＦｂがキー溝１２ｂに挿入された状態で装着される。図３は、図２におけるＡ−Ａ断面に沿った構成を示す図である。図３に示すように、キー溝１２ｂは、軸部材ＳＦに設けられるピンＳＦｂを挿入可能である。ピンＳＦｂ及びキー溝１２ｂは、回転軸ＡＸの軸線周りの方向について、軸部材ＳＦとスケール１０とを位置決めするために用いられる。
【００３６】
ピンＳＦｂがキー溝１２ｂに挿入された状態でスケール１０が軸部材ＳＦに固定されることにより、回転軸ＡＸの軸線周りの方向について、モータ装置ＭＴＲとスケール１０とが所定の位置関係となるように固定される。なお、回転軸ＡＸの軸線周りの方向におけるピンＳＦｂ及びキー溝１２ｂの位置は、モータ装置ＭＴＲとスケール１０とが所望の位置関係となるように予め設定される。
【００３７】
また、スケール１０の光反射パターン１１ａと、検出基板２２の光射出部２２ａ及び受光部２２ｂとが所定の距離を隔てて対向するように配置される。スケール１０が軸部材ＳＦに固定された状態においては、光反射パターン１１ａが形成される面が軸部材ＳＦに垂直となる。この状態では、回転軸ＡＸの軸線方向は、軸部材ＳＦの延在方向と同一方向となっている。スケール１０は、軸部材ＳＦに固定された状態において、筐体２１に接触しないように収容される。
【００３８】
ここで、モータ装置ＭＴＲに取り付けられたエンコーダＥＣの動作について説明する。軸部材ＳＦが回転すると、当該軸部材ＳＦに一体的に取り付けられたスケール１０及び光反射パターン１１ａが軸部材ＳＦと一体的に回転する。検出基板２２については、軸部材ＳＦには接続されていないため、回転せずに静止した状態となる。
【００３９】
スケール１０が回転すると、当該スケール１０に形成された光反射パターン１１ａが回転方向に移動する。上述の受光部２２ｂは、光源から射出された光のうち光反射パターン１１ａを介した反射光を読み取ることで光反射パターン１１ａの移動角度等に基づいて軸部材ＳＦの回転情報（例、回転角度や回転数）を検出することができる。このようにして、エンコーダＥＣは、軸部材ＳＦの回転情報を検出可能となっている。
【００４０】
＜エンコーダの取り付け方法＞  
次に、モータ装置ＭＴＲにエンコーダＥＣを取り付ける手順について説明する。本実施形態では、軸部材ＳＦがモータ本体ＢＤに対して重力方向の下方に位置する状態でモータ装置ＭＴＲが配置される場合を例に挙げて説明する。
【００４１】
まず、図４（ａ）に示すように、スケール１０の凹部１２ａに軸部材ＳＦを挿入させつつ、モータ本体ＢＤ上にエンコーダＥＣを配置する。これにより、スケール１０と軸部材ＳＦとが嵌合された状態で、モータ本体ＢＤとベース部２０（筐体２１及び検出基板２２）との位置が決まることになる。つまり、モータ装置ＭＴＲのモータ軸嵌合基準でベース部２０が位置決めされる。
【００４２】
この状態において、固定部材５１のヘッド部５１ａ側が重力方向の下方に配置されるため、重力により固定部材５１が筐体２１から回転軸ＡＸの軸線方向に沿って抜けてしまうことが懸念される。しかし、本実施形態では、エンコーダＥＣに保持部材４０の当接部４１が取り付けられており、固定部材５１に対して回転軸ＡＸの軸線方向上に抜け防止部４１ｃが配置されるため、固定部材５１の抜けが規制される。このようにベース部２０を位置決めした後、図４（ｂ）に示すように、固定部材５１により、筐体２１をモータ本体ＢＤに固定する（第１固定工程）。
【００４３】
筐体２１を固定した後、図５（ａ）に示すように、ストッパ７０を取り外す。これにより、当接部４１の基部４１ａとカバー部３０との間に隙間が生じるため、この隙間の分、スケール１０がモータ本体ＢＤ側へ移動可能となる。また、ストッパ７０が取り外された状態において、磁石４２は、カバー部３０との間に作用する磁力により、当接部４１をスケール１０側（重力方向の上方）に押圧する。
【００４４】
続いて、保持部材４０に装着された位置調整ハンドル６０を用いてスケール１０を回転軸ＡＸの軸周りに回転させ、スケール１０の回転位置を調整する（調整工程）。この調整工程では、図５（ｂ）に示すように、軸部材ＳＦに形成されるピンＳＦｂと、スケール１０に形成されるキー溝１２ｂとが、回転軸ＡＸの軸線方向に重なるようにスケール１０を回転させる。スケール１０には当接部４１からの押圧力が作用しているため、ピンＳＦｂとキー溝１２ｂとが回転軸ＡＸの軸線方向に重なった場合、図６（ａ）に示すように、スケール１０がモータ本体ＢＤ側に移動し、ピンＳＦｂがキー溝１２ｂに挿入される。これにより、モータ装置ＭＴＲとスケール１０とが所定の位置関係となるように調整される。また、スケール１０がモータ本体ＢＤ側に移動することにより、スケール１０と嵌合部２１ａとの間の嵌合が解除される。
【００４５】
その後、図６（ｂ）に示すように、位置調整ハンドル６０をスケール１０から取り外すと共に保持部材４０から引き抜く。この場合、スケール１０には当接部４１からの押圧力が引き続き作用しており、位置調整ハンドル６０を引き抜いた後でも、スケール１０が当接部４１によって支持される。これにより、スケール１０が軸部材ＳＦから外れるのを防ぐことができる。
【００４６】
続いて、図７（ａ）に示すように、筒状部４１ｂに固定部材５２を挿入する。固定部材５２は、筒状部４１ｂの内壁部４１ｅによって回転軸ＡＸの軸線方向に案内され、ネジ部５２ｂが貫通穴１０ｂに挿入される。その後、固定部材５２を締め付けることにより、スケール１０を軸部材ＳＦに固定する。スケール１０を固定した後、図７（ｂ）に示すように、保持部材４０をカバー部３０から引き抜く。これにより、エンコーダＥＣがモータ装置ＭＴＲに取り付けられる。
【００４７】
以上のように、本実施形態によれば、エンコーダＥＣを取り付ける場合、カバー部３０を貫通してスケール１０に当接される当接部４１と、この当接部４１をスケール１０側に押圧する磁石４２とを有する保持部材４０を用いるため、軸部材ＳＦがモータ本体ＢＤよりも重力方向の下方に配置される場合であっても、スケール１０には磁石４２による押圧力が働くため、スケール１０が軸部材ＳＦから抜けるのを防ぐことができる。これにより、モータ装置ＭＴＲの姿勢に拘らずエンコーダＥＣの取り付けが可能となる。
【００４８】
＜ロボット装置＞  
実施形態に係るロボット装置について説明する。図８は、実施形態に係るロボット装置ＲＢＴの一例を示す斜視図である。なお、図８は、ロボット装置ＲＢＴの一部（関節部分）の構成を模式的に示している。以下の説明において、上記した実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。図８に示すように、ロボット装置ＲＢＴは、第１アームＡＲ１と、第２アームＡＲ２と、関節部ＪＴとを有しており、第１アームＡＲ１と第２アームＡＲ２とが関節部ＪＴを介して接続された構成となっている。
【００４９】
第１アームＡＲ１には、腕部１０１と、軸受１０１ａ、１０１ｂとを備えている。第２アームＡＲ２には、腕部１０２と接続部１０２ａとが設けられている。関節部ＪＴでは、軸受１０１ａ、１０１ｂの間に接続部１０２ａが配置されている。接続部１０２ａは、軸部材ＳＦ２と一体的に設けられている。関節部ＪＴでは、軸部材ＳＦ２が軸受１０１ａ、１０１ｂの両方に挿入された状態となっている。軸部材ＳＦ２のうち軸受１０１ｂに挿入される側の端部は、軸受１０１ｂを貫通して減速機ＲＧに接続されている。
【００５０】
減速機ＲＧは、モータ装置ＭＴＲに接続されており、モータ装置ＭＴＲの回転を例えば１００分の１等に減速して軸部材ＳＦ２に伝達する。モータ装置ＭＴＲとしては、図２に示すモータ装置ＭＴＲが用いられている。図８においては図示されていないが、モータ装置ＭＴＲの軸部材ＳＦのうち負荷側端部ＳＦ１は、減速機ＲＧに接続されている。また、モータ装置ＭＴＲの軸部材ＳＦのうち反負荷側端部ＳＦ２には、エンコーダＥＣのスケール１０が取り付けられている。
【００５１】
上記のように構成されたロボット装置ＲＢＴは、モータ装置ＭＴＲを駆動して軸部材ＳＦを回転させると、この回転が減速機ＲＧを介して軸部材ＳＦ２に伝達される。軸部材ＳＦ２の回転により接続部１０２ａが一体的に回転し、これにより第２アームＡＲ２が、第１アームＡＲ１に対して回転する。その際、エンコーダＥＣは、軸部材ＳＦの回転位置等を検出する。従って、エンコーダＥＣからの出力を用いることにより、第２アームＡＲ２の回転位置を検出することができる。
【００５２】
このようにロボット装置ＲＢＴによれば、回転量の制御性に優れた小型のモータ装置ＭＴＲを搭載するため、ロボット装置ＲＢＴ全体を小型化することができる。また、小型のエンコーダＥＣを備えるため、関節部ＪＴからの出っ張りが小さくなり、この出っ張りが他の機器等と干渉するのを抑制できる。なお、ロボット装置ＲＢＴとしては、上記した構成に限定されず、例えば、関節を備える各種ロボット装置にモータ装置ＭＴＲを搭載することができる。
【００５３】
＜ステージ装置＞  
実施形態に係るステージ装置について説明する。図９は、ステージ装置ＳＴＧの実施形態の一例を示す斜視図である。なお、図９は、図２に示すモータ装置ＭＴＲの軸部材ＳＦのうち負荷側端部ＳＦ１に回転テーブル（移動物体）ＳＴを取り付けた構成となっている。以下の説明において、上記した実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。
【００５４】
上記のように構成されたステージ装置ＳＴＧは、モータ装置ＭＴＲを駆動して軸部材ＳＦを回転させると、この回転が回転テーブルＳＴに伝達される。その際、エンコーダＥＣは、軸部材ＳＦの回転位置等を検出する。従って、エンコーダＥＣからの出力を用いることにより、回転テーブルＳＴの回転位置を検出することができる。なお、モータ装置ＭＴＲの負荷側端部ＳＦ１と回転テーブルＳＴとの間に減速機等が配置されてもよい。
【００５５】
このようにステージ装置ＳＴＧによれば、回転量の制御性に優れた小型のモータ装置ＭＴＲを搭載するため、回転テーブルＳＴの位置調整精度に優れたステージ装置ＳＴＧを得ることができ、ステージ装置ＳＴＧ全体を小型化することができる。なお、ステージ装置ＳＴＧとして、例えば旋盤等の工作機械に備える回転テーブル等に適用されてもよい。
【００５６】
以上、実施形態について説明したが、本発明は、上述した説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。  
例えば、上記実施形態では、カバー部３０に保持部材４０を装着した状態でベース部２０をモータ本体ＢＤに固定する場合を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。例えば、ベース部２０をモータ本体ＢＤに固定した後、調整工程に先立ち、保持部材４０をカバー部３０に装着するようにしてもよい。また、保持部材４０をカバー部３０に装着した後に位置調整ハンドル６０を保持部材４０に装着してもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では、当接部４１に筒状部４１ｂが設けられた構成を例に挙げて説明したが、筒状の構成に限定するものではない。例えば、回転軸ＡＸの軸線周りに複数の棒状部材が配置された構成など、固定部材５２や位置調整ハンドル６０の軸部６２を案内できる構成であれば、他の形状であってもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、押圧部として磁石４２を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、他の構成であってもよい。例えば、当接部４１とカバー部３０との間に、両者を引っ張るようにバネ部材やゴム部材などの弾性体を配置し、当該弾性体を押圧部としてもよい。この場合、当接部４１は、弾性体の弾性力によってカバー部３０に引き寄せられ、スケール１０を押圧することになる。なお、弾性体は、当接部４１とカバー部３０との間に配置される構成には限られず、当接部４１のうちカバー部３０とは反対側に設けられてもよい。
【００５９】
また、上記実施形態では、押圧部が当接部４１を回転軸ＡＸの軸線方向に押圧する場合を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、当該軸線方向に対して傾いた方向に当接部４１を押圧してもよい。例えば、モータ装置ＭＴＲの軸部材ＳＦが重力方向に対して傾いて配置される場合などに、回転軸ＡＸの軸線方向ではなく、重力方向の上方に沿って当接部４１を押圧する構成としてもよい。
【００６０】
また、上記実施形態では、当接部４１の基部４１ａの外周に抜け防止部４１ｃが設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、抜け防止部４１ｃが設けられない構成であってもよい。また、当接部４１の筒状部４１ｂの構成について、固定部材５２や位置調整ハンドル６０の軸部６２を案内しない構成であってもよい。このような構成としては、例えば棒状の構成などが挙げられる。
【００６１】
また、上記実施形態では、カバー部３０に磁性体が設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。例えば、本体部５０のベース部２０に磁性体が設けられた構成であってもよい。この場合、磁石４２は、ベース部２０に設けられた磁性体との間で作用する磁力により、当接部４１をスケール１０側に押圧することができる。
【符号の説明】
【００６２】
ＭＴＲ…モータ装置  ＡＸ…回転軸  ＳＦ…軸部材  ＳＦｂ…ピン  ＢＤ…モータ本体  ＲＢＴ…ロボット装置  ＥＣ…エンコーダ  ＳＴＧ…ステージ装置  １０…スケール  １１ａ…光反射パターン  １２ｂ…キー溝  ２０…ベース部  ２２…検出基板  ２２ａ…光射出部  ２２ｂ…受光部  ３０…カバー部  ４０…保持部材  ４１…当接部  ４２…磁石  ５１、５２…固定部材  ６０…位置調整ハンドル  ７０…ストッパ
【図１】
2016052342.tif 000003
【図２】
2016052342.tif 000004
【図３】
2016052342.tif 000005
【図４】
2016052342.tif 000006
【図５】
2016052342.tif 000007
【図６】
2016052342.tif 000008
【図７】
2016052342.tif 000009
【図８】
2016052342.tif 000010
【図９】
2016052342.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月16日(2017.3.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンを有し、測定対象の回転部材に取り付け可能なスケールと、
前記パターンを検出する検出部を有し、前記測定対象の非回転部に取り付け可能な本体部と、
前記本体部に対して外側から着脱可能に設けられ、前記本体部を貫通して前記スケールに当接される当接部と、前記当接部を前記スケール側に押圧可能な押圧部とを有する保持部材と
を備えるエンコーダ。
【請求項２】
前記本体部は、磁性体が設けられたカバー部を有し、
前記押圧部は、前記保持部材のうち前記本体部の外側部分に配置され、前記磁性体との間に作用する磁力により前記当接部を前記スケール側に押圧する磁石である
請求項１に記載のエンコーダ
【請求項３】
前記押圧部は前記当接部を前記回転部材の回転軸の軸線方向に押圧することを特徴とする
請求項１又は請求項２に記載のエンコーダ。
【請求項４】
前記本体部の取り付けには、第１固定部材が用いられ、
前記保持部材は、前記第１固定部材の抜けを防止する抜け防止部を有する
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のエンコーダ。
【請求項５】
前記スケールの取り付けには、第２固定部材が用いられ、
前記保持部材は、前記第２固定部材を外部から前記スケールに案内する案内部を有する
請求項１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】
前記案内部は、前記スケールの回転位置を調整するための調整用工具を挿入可能に設けられる
請求項５に記載のエンコーダ。
【請求項７】
前記案内部は、筒状に形成され、
前記案内部は、前記当接部の内壁部を含む
請求項５又は請求項６に記載のエンコーダ。
【請求項８】
前記スケールは、前記回転部材に設けられた突起部を挿入可能な溝部を有し、
前記溝部及び前記突起部は、前記スケールと前記測定対象とが前記回転軸の軸周り方向に所定の位置関係となるように設定される
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】
前記非回転部側への前記スケールの移動を、前記保持部材を介して規制可能なスケール移動規制部を更に備える
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。
【請求項１０】
パターンを有し、測定対象の回転部材に取り付け可能なスケールと、
前記パターンを検出する検出部を有し、前記測定対象の非回転部に取り付け可能な本体部と
を有するエンコーダの取り付けに用いられる保持部材であって、
前記本体部に対して外側から着脱可能に設けられ、前記本体部を貫通して前記スケールに当接される当接部と、
前記当接部を前記スケール側に押圧可能な押圧部と
を備える保持部材。
【請求項１１】
パターンを有するスケールと、
前記パターンを検出する検出部を有する本体部と
を備えるエンコーダの取り付け方法であって、
第１固定部材を用いて前記本体部を測定対象の非回転部に固定する第１固定工程と、
前記スケールに当接される当接部と、前記当接部を前記スケール側に押圧可能な押圧部と、を有する保持部材を前記本体部に対して外側から装着した状態で、前記測定対象の回転部材に対する前記スケールの回転方向の位置を調整する調整工程と、
前記回転位置を調整した後、前記押圧部により前記スケールが前記当接部に保持された状態で、第２固定部材を用いて前記スケールを前記回転部材に固定する第２固定工程と
を含むエンコーダの取り付け方法。
【請求項１２】
前記第１固定工程の後、前記調整工程に先立ち、前記保持部材を前記本体部に装着する
請求項１１に記載のエンコーダの取り付け方法。
【請求項１３】
前記第２固定工程は、前記保持部材に設けられる案内部を用いて前記第２固定部材を外部から前記スケールに案内する
請求項１１又は請求項１２に記載のエンコーダの取り付け方法。
【請求項１４】
前記第２固定工程は、筒状に形成される前記当接部の内壁部を前記案内部として前記第２固定部材を外部から前記スケールに案内する
請求項１３に記載のエンコーダの取り付け方法。
【請求項１５】
前記調整工程は、前記保持部材に設けられる案内部に前記スケールの回転位置を調整するための調整用工具を挿入して行う
請求項１１から請求項１４のうちいずれか一項に記載のエンコーダの取り付け方法。
【請求項１６】
前記第２固定工程後、前記保持部材を取り外す工程を含む
請求項１１から請求項１５のうちいずれか一項に記載のエンコーダの取り付け方法。
【請求項１７】
前記第１固定工程、前記調整工程及び前記第２固定工程は、前記回転部材が前記非回転部よりも重力方向の下方に配置された状態で行い、
前記押圧部は、重力方向の上方に前記当接部を押圧する
請求項１１から請求項１６のうちいずれか一向に記載のエンコーダの取り付け方法。
【請求項１８】
回転部材と、
前記回転部材を回転させる駆動部と、
前記回転部材に固定され、前記回転部材の位置情報を検出するエンコーダと
を備え、
前記エンコーダとして、請求項１から請求項９のうちいずれか一項に記載のエンコーダが用いられる
駆動装置。
【請求項１９】
回転物体と、
前記回転物体を回転させる駆動装置と
を備え、
前記駆動装置として、請求項１８に記載の駆動装置が用いられる
ロボット装置。
【請求項２０】
回転物体と、
前記回転物体を移動させる駆動装置と
を備え、
前記駆動装置として、請求項１８に記載の駆動装置が用いられる
ステージ装置。
【国際調査報告】
2016052342.tif 000012
2016052342.tif 000013
2016052342.tif 000014
2016052342.tif 000015