CN110869711B - 编码器及驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明的编码器检测第1旋转轴的旋转信息，编码器包括：第1检测器，其对设在所述第1旋转轴的图案进行检测；第1收容壳体，其收容所述第1检测器及设在所述第1旋转轴的图案；第2收容壳体，其收容所述第1旋转轴中的与设有所述图案的部分不同的轴部的至少一部分；以及调整机构，其使所述第1收容壳体内的气压和温度中的至少一方高于所述第2收容壳体内的气压和温度中的至少一方。能够防止或抑制高湿度的空气从马达侧流入编码器，防止或抑制编码器内发生结露。

Description

编码器及驱动装置

技术领域

本发明涉及编码器及具有编码器的驱动装置。

背景技术

为了以高精度进行工业用机器人或工作机械等的驱动部使用的马达的旋转角控制，在马达的旋转轴上安装有编码器(例如旋转编码器)。并且，马达的控制是基于编码器的检测结果进行的。马达通常为了对来自线圈的热量进行排热而由树脂覆盖。该树脂在马达停止时吸收空气中的水分(吸湿)，并在运转时释放树脂中的水分。因此，在马达运转时，线圈急速升温，马达的树脂也变为高温，树脂中含有的水分被释放到空气中，释放的水蒸汽也流向编码器侧。此时，由于编码器仍未被加热，因此存在该水蒸汽在编码器内结露的担忧。为了防止这样的结露，提出在编码器内配置吸湿剂(例如参见引用文献1)的方案。

最近，安装有编码器的马达在更多样的环境下使用，进而要求始终高精度维持编码器的检测精度。因此要求更有效地防止或抑制编码器内的结露。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-15521号公报

发明内容

发明要解决的课题

根据本发明的第1方案，提供一种编码器，其检测第1旋转轴的旋转信息，该编码器包括：第1检测器，其对设在该第1旋转轴的图案进行检测；第1收容壳体，其收容设在该第1旋转轴的图案以及该第1检测器；第2收容壳体，其收容该第1旋转轴中的与设有该图案的部分不同的轴部的至少一部分；以及调整机构，其使该第1收容壳体内的气压和温度中的至少一方高于该第2收容壳体内的气压和温度中的至少一方。

根据第2方案，提供一种驱动装置，其包括：第1方案的编码器、驱动所述第1旋转轴的马达部、以及使用所述编码器的检测结果对所述马达部进行控制的控制部。

根据第3方案，提供一种驱动装置，其包括：对第1旋转轴的旋转信息进行检测的第1编码器；收容该第1编码器的第1收容壳体；驱动该第1旋转轴的马达部；收容该马达部的第2收容壳体；以及调整机构，其在从该马达部的运转开始起到该马达部的温度饱和为止的期间，以使该第1收容壳体内的气压和温度中的至少一方与该第2收容壳体内的气压和温度中的至少一方彼此相等、或者使得该第1收容壳体内的气压和温度中的至少一方高于该第2收容壳体内的气压和温度中的至少一方的方式进行调整。

附图说明

图1的(A)是示出本发明第1实施方式的驱动装置的剖视图，(B)是示出第1变形例的驱动装置的剖视图。

图2的(A)是示出第2变形例的驱动装置的剖视图，(B)是示出第2实施方式的驱动装置的剖视图。

图3的(A)是示出第2实施方式的变形例的驱动装置的剖视图，(B)是示出第3实施方式的驱动装置的剖视图。

图4的(A)是示出第4实施方式的驱动装置的剖视图，(B)是示出其变形例的驱动装置的剖视图。

图5的(A)是示出第5实施方式的驱动装置的剖视图，(B)是示出第6实施方式的驱动装置的剖视图。

图6是示出第7实施方式的驱动装置的剖视图。

图7是示出第8实施方式的驱动装置的剖视图。

具体实施方式

以下参照图1的(A)说明第1实施方式。

图1的(A)示出本实施方式的驱动装置10的概略构成。在图1的(A)中，驱动装置10包括编码器部12、马达部14以及基于编码器部12的检测结果控制马达部14的动作的控制装置16。马达部14具有：形成有彼此相对的两个开口的箱状的马达壳体30；一对旋转轴承28A及28B，其设置在形成于马达壳体30的两个开口的侧面部(内侧面)；细长的棒状的旋转轴18，其借助该一对旋转轴承28A及28B以能够旋转的方式被支承；多个磁铁20，其安装在旋转轴18的中央的轴部18c的外表面；多个线圈22，其以包围磁铁20的方式配置在马达壳体30的内表面；以及驱动电路24，其经由多条信号线26与线圈22连接。磁铁20及线圈22的至少一部分由合成树脂等树脂(未图示)覆盖，在马达部14停止时，该树脂吸收周围空气中的水分，在马达部14运转时(向线圈22供给电流的期间)，该树脂将水分释放到周围的空气中。以下以使Z轴与旋转轴18的中心轴平行而进行说明。旋转轴18能够绕与Z轴平行的轴旋转。

作为一例，马达部14是三相交流马达，但作为马达部14，也可以使用直流马达等。在本实施方式中，旋转轴18的轴部18c的一部分、磁铁20及线圈22收容在马达壳体30内。另一方面，旋转轴18的比轴部18c细的+Z方向的一端部18a及外径与轴部18c相同的-Z方向的另一端部18b分别突出到马达壳体30的+Z方向及-Z方向的侧面的外侧。

另外，编码器部12配置在旋转轴18的一端部侧。编码器部12具有圆板状的旋转板34和检测部33，旋转板34安装在旋转轴18的一端部18a的前端，并形成有用于检测旋转方向的位置的反射型的图案PA(以下也称为旋转型检测图案)，检测部33包括：光源40，其向旋转板34的图案PA照射检测光；受光元件42，其接受来自图案PA的反射光；以及该处理电路44，其对受光元件42的检测信号进行处理以求出旋转板34(及旋转轴18)的旋转方向的位置(角度和/或角速度)的信息(以下称为编码器信息)S1。编码器信息S1被向驱动电路24及控制装置16供给。旋转板34也可以称为旋转型标尺或盘。此外，在旋转板34上形成的检测图案PA也可以是绝对值型或增量型等某种图案。另外，旋转板34是反射型，但也可以在旋转板34上形成透射型图案。

控制装置16使用旋转轴18的目标旋转角和/或目标旋转速度的信息和编码器信息S1，生成包含旋转轴18的旋转角等信息在内的旋转指令信息S2，并将该旋转指令信息S2向驱动电路24供给。驱动电路24使用旋转指令信息S2及编码器信息S1对向线圈22供给的电流进行调整，以对旋转轴18的旋转角和/或旋转速度进行控制。此外，驱动电路24将包含向线圈22供给的电流值在内的电流信息S3向控制装置16供给。

在马达壳体30的+Z方向的端面借助多个支承构件36支承有平板状的基板38，在基板38上安装有光源40、受光元件42及处理电路44。另外，在马达壳体30的+Z方向的端面上，以覆盖(收容)旋转轴18的一端部18a、检测部33、基板38及支承构件36的方式，以气密状态安装有箱状的编码器壳体32。此外，在编码器壳体32的内表面的大致整个面上设有具有可挠性的薄片状的加热器46。加热器46作为一例，在具有可挠性及耐热性的绝缘体(例如硅橡胶等)的两片薄片之间夹入金属等薄片状的发热体而构成。控制装置16将表示加热量的加热指令信息S4向电源部48供给，与之对应地控制电源部48向加热器46供给的电流，从而控制加热器46的温度。包含编码器壳体32、检测部33、基板38、加热器46及电源部48地构成了编码器部12。在本实施方式中，编码器壳体32与马达壳体30邻接，马达壳体30内的空间30S与编码器壳体32内的空间32S借助旋转轴承28A内的间隙而微小地连通。另外，空间32S借助旋转轴承28B内的间隙与外部气体微小地连通。此外，马达壳体30与编码器壳体32也可以分离。

对本实施方式的驱动装置10的动作的一例进行说明。首先，编码器部12的处理电路44将以规定的周期求出的旋转板34(及旋转轴18)的角度等编码器信息S1向驱动电路24及控制装置16供给。然后，控制装置16将使用编码器信息S1等生成的旋转指令信息S2向马达部14的驱动电路24供给，与之对应地，驱动电路24对向线圈22供给的电流值进行控制。通过该动作将旋转轴18的旋转角等控制为目标值。

另外，驱动电路24以规定的周期将包含向线圈22供给的电流值在内的电流信息S3向控制装置16供给。预先求出表示根据经过时间将流向马达部14的线圈22的电流累积得到的值(积分值)与马达壳体30内的空间30S的温度之间的关系的函数(以下称为第1温度函数)，和表示将流向编码器壳体32内的加热器46的电流累积得到的值与编码器壳体32内的空间32S的温度之间的关系的函数(以下称为第2温度函数)，并将该第1及第2温度函数存储在控制装置16内的存储部中。控制装置16使用从驱动电路24供给的电流信息S3，求出将流向线圈22的电流累积得到的值，根据该值及其温度函数预测空间30S的温度T30。然后，控制装置16向电源部48供给加热指令信息S4，对加热器46的加热量进行控制，以使得根据流向加热器46的电流(加热量)的累积值并使用其第2温度函数而预测出的空间32S的温度T32比上述温度T30大。

由此，编码器壳体32内的空间32S的温度高于马达壳体30内的空间30S的温度，在热膨胀的作用下，空间32S内的气压高于空间30S内的气压。并且，空间32S的气体(空气)经由旋转轴承28A流入空间30S，空间30S的气体经由旋转轴承28B向外部(外部气体)流出。因此，即使在马达部14运转中从马达部14的树脂产生水蒸汽，包含该水蒸汽的空气(高湿度的空气)也基本不会流入编码器壳体32内，因此无需担心在编码器壳体32内发生结露。另外，即使高湿度的空气少量地流入编码器壳体32内，也通过加热器46使编码器壳体32内的空间30S的温度升高，编码器壳体32内的检测部33的构成构件(旋转板34、光源40、受光元件42)的表面温度高于露点，因此在编码器壳体32内发生结露的可能进一步减小。因此，即使使马达部14持续运转，也不会在编码器壳体32内发生结露，因此能够利用编码器部12非常高精度地检测旋转板34(旋转轴18)的旋转角等，能够使用该检测结果通过马达部14高精度地控制旋转轴18的旋转。

此外，控制装置16在能够判断为通过马达部14运转而编码器壳体32内的检测部33的各构成构件的表面的温度高于露点、不需要使加热器46加热的情况下，也可以向电源部48供给使向加热器46供给的电流停止的指令信息。

换言之，在接通电源后，直到马达46的温度稳定为固定温度为止的期间，或在马达部14运转开始后马达46的温度上升而马达46的温度变为饱和状态(定常)为止的期间，向电源部48供给向加热器46供给电流的指令信息。

如上所述，本实施方式的对旋转轴18的旋转信息(编码器信息S1)进行检测的编码器部12包括：检测部33(以下也称为第1检测器)，其配置在旋转轴18的一端部18a侧，对在旋转轴18设置的图案PA进行检测；编码器壳体32(以下也称为第1收容壳体)，其收容图案PA及检测部33；马达壳体30(以下也称为第2收容壳体)，其收容旋转轴18的与一端部18a不同的轴部18c的至少一部分；以及作为调整机构的加热器46，其使编码器壳体32内的空间的温度和气压中的至少一方高于马达壳体30内的空间的温度和气压中的至少一方。

根据编码器部12，通过使用加热器46对编码器壳体32内的空气进行加热以使其气压高于马达壳体30内的气压，从而使马达壳体30内的高湿度的气体不流入编码器壳体32内。另外，通过加热器46的加热，由于能够使编码器壳体32内的检测部33的表面的温度高于露点，因此能够防止编码器壳体32内的结露。由此能够通过编码器部12非常高精度地检测旋转轴18的旋转信息。

另外，该调整机构在使马达部14开始运转起到马达部14的温度饱和为止的期间，使编码器壳体32内的空间的温度和气压中的至少一方高于马达壳体30内的空间的温度和气压中的至少一方。

接下来，说明上述实施方式的变形例及其他实施方式。此外，在以下参照的图1的(B)～图7中，对与图1的(A)对应的部分标注相同或类似的附图标记，以省略其详细说明。其中，在图1的(B)～图6中，省略图1的(A)的图案PA的图示。

首先，在上述实施方式中，作为检测部33使用反射型或透射型的光学式检测器。另外，作为检测部也可以使用磁式或静电电容式等检测器。此外，检测部33具有旋转板34，但也可以将旋转轴18的一端部18a等作为旋转板使用。即，预先在其一端部18a的表面形成表示旋转方向的位置的着磁图案或反射图案等，并由包含磁传感器或受光元件等的检测部检测其旋转信息。另外，作为标尺(旋转板34)的安装位置，也可以是旋转轴18的除了一端部18a以外的位置，例如，为另一端部18b、或远离一端部18a及另一端部18b的位置。

另外，在上述实施方式中，加热器46设置在编码器壳体32的内表面，但也可以将薄片状的加热器46粘贴在编码器壳体32的外表面，从其外表面使编码器壳体32内的空气的温度升高。此外，也可以取代加热器46在编码器壳体32内设置红外线加热器，并利用该红外线加热器使编码器壳体32内的空气的温度升高。另外，也可以将该红外线加热器设置在编码器壳体32的外部，从外部提高编码器壳体32及其内部的空气温度。

另外，控制装置16以使空间32S的温度与空间30S的温度实质上相同的方式对加热器46的加热量进行控制。实质上相同是指，例如只要是气体不从马达壳体30内侵入编码器壳体32内的程度，也可以不使其温度完全一致。根据该构成，能够抑制空间30S的气体经由轴承28A流入空间32S。

另外，在上述实施方式中，根据向马达部14的线圈22供给的电流预测马达壳体30内的空间的温度，但如图1的(B)的第1变形例的驱动装置10A的编码器部12A所示，也可以使用温度传感器50直接计测马达壳体30内的空间的温度。在图1的(B)中，在设置于马达壳体30的侧面的贯通孔30a中配置热敏电阻、热电偶或白金测温电阻等温度传感器50，温度传感器50的测温部突出到马达壳体30内的空间30S。贯通孔30a的周围被封固。在该变形例中，包含由温度传感器50计测的空间30S的空气的温度的温度信息S5被向驱动电路24及控制装置16供给，在控制装置16中，使用该温度信息S5，以编码器壳体32内的空间32S的温度高于空间30S的温度的方式，将加热指令信息S4向电源部48输出。因此，能够更加准确地控制使得空间32S的温度高于空间30S的温度，能够更加可靠地防止编码器壳体32内的结露。

此外，在该变形例中，也可以另外设置对编码器壳体32内的空间32S的温度进行检测的温度传感器(未图示)。通过使用该温度传感器的计测结果，能够更高精度地控制空间32S的温度。

另外，如图2的(A)的第2变形例的驱动装置10B的编码器部12B所示，也可以使用压力计52A直接计测马达壳体30内的气压。在图2的(A)中，以覆盖在马达壳体30的侧面设置的贯通孔30a的方式设置有半导体式或应变计式的压力传感器等压力计52A。包含由压力计52A计测的空间30S的气压的气压信息S6被向驱动电路24及控制装置16供给，在控制装置16中，使用该气压信息S6，将加热指令信息S4向电源部48输出以使得编码器壳体32内的空间32S的气压高于空间30S的气压。因此，能够更加准确地进行控制使得空间32S的气压高于空间30S的气压，能够更加可靠地防止来自空间30S的高湿度的空气流入空间32S，能够更加可靠地防止编码器壳体32内的结露。

此外，在该变形例中，如虚线所示，也可以另外以覆盖在编码器壳体32的侧面设置的贯通孔32a的方式设置对空间32S的气压进行检测的压力计52B。通过使用压力计52A及52B的计测结果，从而更加可靠地使空间32S的气压高于空间30S的气压。

另外，在上述第1实施方式及其第1、第2变形例中，在将设置马达壳体30及编码器壳体32的环境的气压称为外部气体压力、将该环境的温度称为外部气体温的情况下，控制装置16也可以控制使得编码器壳体32内的空间32S的气压或温度分别高于外部气体压力或外部气体温度。或者，也可以控制使得空间32S的气压或温度分别高于马达壳体30内的空间30S的气压或温度。

接下来，参照图2的(B)说明第2实施方式。

在示出本实施方式的具有编码器部12C的驱动装置10C的图2的(B)中，在马达壳体30的侧面设有用于对马达壳体30内的空间30S的气压进行计测的压力计52A，压力计52A的气压信息S6被向驱动电路24及控制装置16供给。另外，在编码器壳体32上未设置加热器。取而代之，设有经由配管54向编码器壳体32内的空间32S供给气体(空气、氮气等非活性气体)以能够使空间32S的气压升高的加压装置56。控制装置16将包含比气压信息S6中包含的空间30S的气压高的气压设定值的信息的加压指令信息S4A向加压装置56供给。与之对应地，加压装置56向空间32S供给气体，以使得空间32S的气压高于空间30S的气压。

其他构成与第1实施方式相同。根据本实施方式，设有作为使空间32S的气压高于空间30S的气压的调整机构的加压装置56。因此，能够更加可靠地防止来自空间30S的高湿度的空气流入空间32S，能够更加可靠地防止编码器壳体32内的结露。

此外，如图3的(A)的变形例的驱动装置10D的编码器部12D所示，也可以进一步在编码器壳体32的侧面设置对空间32S的气压进行检测的压力计52B，并将包含由压力计52B计测的空间32S的气压的信息的气压信息S6A向驱动电路24及控制装置16供给。通过使用压力计52A及52B的计测结果使加压装置56动作，能够更加可靠地使空间32S的气压高于空间30S的气压。

另外，在上述第2实施方式及其变形例中，控制装置16也可以控制使得编码器壳体32内的空间32S的气压或温度分别高于外部气体压力或外部气体温度。或者，也可以进行控制以使得空间32S的气压或温度分别高于马达壳体30内的空间30S的气压或温度。

接下来，参照图3的(B)说明第3实施方式。

在表示本实施方式的具有编码器部12E的驱动装置10E的图3的(B)中，在马达壳体30及编码器壳体32的侧面设有分别对空间30S及32S的气压进行计测的压力计52A、52B，压力计52A、52B的气压信息S6、S6A被向驱动电路24及控制装置16供给。设有减压装置58，其经由配管54A对马达壳体30内的空间30S的空气进行排气，使空间30S的气压下降。控制装置16向减压装置58供给减压指令信息S4B以使气压信息S6A中包含的空间32S的气压高于气压信息S6中包含的空间30S的气压，与之对应地，减压装置58对空间30S的空气进行排气，以使空间32S的气压高于空间30S的气压。

其他构成与第2实施方式相同。根据本实施方式，设有使空间32S的气压高于空间30S的气压的作为调整机构的减压装置58。因此，能够更加可靠地防止来自空间30S的高湿度的空气流入空间32S，能够更加可靠地防止编码器壳体32内的结露。此外，在该实施方式中也可以省略压力计52B。此外，也可以同时使用上述第1～第3实施方式的调整机构。

此外，在上述第2实施方式或第3实施方式中，控制装置16也可以对基于加压装置56的气体供给量或基于减压装置58的空气排气量进行控制，以使得空间32S的气压与空间30S的气压实质上相同。实质上相同是指，只要是例如气体不从马达壳体30内侵入编码器壳体32内的程度，也可以不使二者的气压完全一致。根据以上构成，能够抑制空间30S的气体经由轴承28A流入空间32S。

接下来，参照图4的(A)说明第4实施方式。

在表示本实施方式的具有编码器部12F的驱动装置10F的图4的(A)中，马达壳体30A的截面形状形成得比编码器壳体32的截面形状大。另外，在编码器壳体32内未设置加热器，编码器壳体32及马达壳体30A未连结加压装置及减压装置。

在本实施方式的马达壳体30A的设置有编码器壳体32的端面上，设有使马达壳体30A内的空间30AS的空气向外部流出的排气孔30Aa。在该情况下，设定排气孔30Aa的大小，以使得如箭头A2所示从空间30AS经由排气孔30Aa向外部流出的空气的量与如箭头A1所示从空间30AS经由旋转轴承28A流入空间32S的空气的量相比更多。

其他构成与第1实施方式相同。根据本实施方式，设有使空间32S的气压高于空间30AS的气压的作为调整机构的排气孔30Aa。因此，使来自空间30AS的高湿度的空气向空间32S流入的流入量减少，能够以简单的构成抑制编码器壳体32内发生结露。此外，在本实施方式中，也可以将排气孔30Aa设置在马达壳体30A的多个部位。

此外，在本实施方式中，也可以同时使用上述第1～第3实施方式的调整机构。即，也可以在编码器壳体32内设置加热器，并进一步在编码器壳体32连接加压装置。或者，也可以在编码器壳体32内设置加热器，并进一步在马达壳体30A连接减压装置。或者，也可以在编码器壳体32连接加压装置，并进一步在马达壳体30A连接减压装置。

另外，如图4的(B)的变形例所示，也可以进一步在编码器壳体32的侧面设置用于使空间32S的空气向外部流出的多个(也可以是一个)排气孔32b、32c。作为一例，排气孔32b、32c的截面形状的面积的合计设定得小于排气孔30Aa的截面形状的面积，从排气孔32b、32c流出的气体的量少于从排气孔30Aa流出的气体的量。在该变形例中，从空间30AS经由旋转轴承28A流入空间32AS的高湿度的空气被从排气孔32b、32c排放到外部，因此能够更加可靠地防止编码器壳体32内的结露。

接下来，参照图5的(A)说明第5实施方式。

在表示本实施方式的具有编码器部12G的驱动装置10G的图5的(A)中，未在马达壳体30A设置排气孔。另外，在编码器壳体32的内部，以包围旋转轴18的一端部18a的与旋转板34接近的区域的方式配置有圆筒状的金属制冷却构件60，且冷却构件60支承于支承构件36。冷却构件60的热容设定为大于旋转板34的热容。除此以外的构成与第4实施方式相同。

根据本实施方式的编码器部12G，即使由于向马达部14的线圈22通电而产生的发热的影响使得编码器壳体32内的旋转板34(标尺)的温度上升规定温度，冷却构件60的温度也不上升与该规定温度对应的温度。因此，在高湿度的空气从马达壳体30A内的空间30AS流入编码器壳体32内的空间32S的情况下，该空气在从冷却构件60与旋转轴18的一端部18a之间的空间中通过时，在温度更低的冷却构件60的表面结露，旋转板34的表面的结露被抑制。因此，能够利用编码器部12G高精度地检测旋转轴18的旋转信息。在该实施方式中也可以同时使用上述第1～第4实施方式的调整机构。

接下来，参照图5的(B)说明第6实施方式。

在表示本实施方式的具有编码器部12H的驱动装置10H的图5的(B)中，在编码器壳体32的内部的基板38设有防湿剂62。并且，检测部33的处理电路44A通过对例如防湿剂62的电阻值进行计测，从而求出表示防湿剂62的湿度(水分)的吸收量的信息S7，并将该信息S7向驱动电路24及控制装置16供给。其他构成与第1实施方式相同。

根据本实施方式的编码器部12H，能够在防湿剂62高效地吸收湿度的期间防止编码器壳体32内发生结露。另外，控制装置16根据表示防湿剂62的湿度的吸收量的信息S7，判定防湿剂62的湿度的吸收作用是否低于容许范围。然后，在防湿剂62的湿度的吸收作用低于容许范围时，控制装置16向电源部48供给加热指令信息S4，使编码器壳体32内的加热器46加热，抑制高湿度的空气从马达壳体30内的空间30S流入编码器壳体32内的空间32S。由此，即使防湿剂62的吸湿作用降低，也能够防止编码器壳体32内发生结露。

另外，在上述第6实施方式中，控制装置16也可以控制使得编码器壳体32内的空间32S的气压或温度分别高于外部气体压力或外部气体温度。或者，也可以控制使得空间32S的气压或温度分别高于马达壳体30内的空间30S的气压或温度。

在该实施方式中，也可以同时使用上述第1～第4实施方式的调整机构。此外，也可以将该实施方式的防湿剂62同时用于上述第1～第5实施方式。

接下来，参照图6说明第7实施方式。在示出本实施方式的驱动装置10I的概略构成的图6中，驱动装置10I包括所谓的双编码器型的编码器部12I、马达部14A以及基于编码器部12I的检测结果对马达部14A的动作进行控制的控制装置16。另外，以覆盖箱状的壳体30C的+Z方向的端部的方式固定有固定板30F。在固定板30F及壳体30C上，借助一对旋转轴承28A及28B，以能够旋转的方式支承有呈细长的棒状且在内部形成有贯通孔18Ac的第1旋转轴18A。此外，在第1旋转轴18A的内部配置有比第1旋转轴18细长的棒状的第2旋转轴18B。

另外，壳体30C的-Z方向的端部固定在凸缘部30D，在凸缘部30D的-Z方向的面上借助圆筒状的支承构件30E及旋转轴承28D配置有减速器66(速度变换部或传递部)。在第1旋转轴18A的一端部18Aa的前端设置的支承构件36A上，安装形成有为反射型且为旋转型的检测图案的第1旋转板34A，在第2旋转轴18B的一端部18Ba安装形成有为反射型且为旋转型的检测图案的第2旋转板34B。第1旋转轴18A的另一端部18Ab与减速器66的输入轴连结，减速器66的输出轴与第2旋转轴18B的另一端部18Bb连结。作为一例，减速器66使第1旋转轴18A的转速降低至1/300左右并向第2旋转轴18B传递。由壳体30C、固定板30F、凸缘部30D及支承构件30E构成马达壳体30B。

本实施方式的马达部14A具有：第1及第2旋转轴18A、18B；磁铁20，其安装在第1旋转轴18A的中央的轴部18Ac的外表面；线圈22，其以包围磁铁20的方式配置在壳体30C的内表面；以及驱动电路24A，其经由多条信号线26与线圈22连接。旋转轴18A、18B分别能够绕与Z轴平行的轴旋转。

在壳体30C的+Z方向的端部固定有具有层差的圆筒状的支承构件30G，在支承构件30G的+Z方向的面上固定有安装构件70，第2旋转轴18B的一端部18Ba借助旋转轴承28C支承于该安装构件70的内表面。基板38A借助支承构件36支承在支承构件30G的内表面，基板38B支承在安装构件70的+Z方向的面上。

编码器部12I具有：第1旋转板34A；第1检测部33A，其用于检测第1旋转板34A的编码器信息S1A，包含光源40A、受光元件42A及处理电路44A；第2旋转板34B；以及第2检测部33B，其用于检测第2旋转板34B的编码器信息S1B，包含光源40B、受光元件42B及处理电路44B。检测部33A及33B安装在基板38A及38B上。编码器信息S1A、S1B被向驱动电路24A及控制装置16供给。

另外，在支承构件30G的+Z方向的面上，以覆盖(收容)旋转轴18A、18B的一端部18Aa、18Ba、检测部33A、33B、基板38A、38B及支承构件36的方式，以气密状态安装有圆筒状的编码器壳体32A。此外，在编码器壳体32A的内表面的大致整个面上设有具有可挠性的薄片状的加热器46A。控制装置16将表示加热量的加热指令信息向电源部(未图示)供给，据此，通过控制电源部向加热器46A供给的电流，从而控制加热器46A的温度。除此以外的构成与第1实施方式相同。

根据本实施方式的驱动装置10I，编码器部12I将旋转板34A、34B(旋转轴18A、18B)的编码器信息S1A、S1B向驱动电路24A及控制装置16供给。然后，控制装置16将使用编码器信息S1A、S1B等生成的旋转指令信息S2向马达部14A的驱动电路24A供给，据此，驱动电路24A对向线圈22供给的电流值进行控制。通过该动作，将第2旋转轴18B的旋转角等控制为目标值。

另外，驱动电路24A将包含向线圈22供给的电流值的电流信息S3向控制装置16供给。控制装置16使用电流信息S3对加热器46A的加热量进行控制，以使得编码器壳体32A内的空间32AS的温度高于马达壳体30B内的空间30BS的温度。

然后，由于空间32AS、30BS内的空气热膨胀，空间32AS内的气压高于空间30BS内的气压。因此，即使在马达部14A运转中从马达部14A的树脂产生水蒸汽，由于包含该水蒸汽的空气(高湿度的空气)基本不流入编码器壳体32A内，从而在本实施方式中也能够获得与上述第1实施方式相同的效果。

此外，在本实施方式中，作为使空间32AS内的气压高于空间30BS内的气压的调整机构，可以使用或同时使用上述第2～第5实施方式的调整机构。

另外，在使空间32AS内的气压高于空间30BS内的气压的状态下，通过使空间32AS内的气压高于供驱动装置10I设置的气氛压力，从而能还能够抑制空气经由第1旋转轴18A与第2旋转轴18B的间隙流入。

另外，在本实施方式中，控制装置16也可以控制使得编码器壳体32A内的空间的气压或温度分别高于外部气体压力或外部气体温度。或者，也可以控制使得编码器壳体32A内的空间的气压或温度分别高于马达壳体30B内的空间的气压或温度。

接下来，参照图7说明第8实施方式。

在表示本实施方式的具有编码器部12J的驱动装置10J的图7中，在马达壳体30的侧面的贯通孔30a中设有对马达壳体30内的空间30S的温度进行计测的温度传感器50A，在编码器壳体32的侧面的贯通孔32d中设有对编码器壳体32内的空间32S的温度进行计测的温度传感器50B。包含由温度传感器50A、50B计测的空间30S、32S的空气的温度的温度信息S5A、S5B被向驱动电路24及控制装置16供给。

另外，在本实施方式中，未在编码器壳体32设置加热器，但在马达壳体30的外表面设有对马达壳体30进行冷却的冷却元件49。作为冷却元件49，能够使用例如帕尔贴元件或使冷却了的液体经由在马达壳体30的侧面设置的配管而循环的机构等。控制装置16将表示吸热量的吸热指令信息S4C向电源部48A供给，据此，通过控制电源部48A向冷却元件49供给的电流，从而控制安装有冷却元件49的马达壳体30内的空间30S的温度。其他构成与图1的(B)的实施方式相同。

在本实施方式中，控制装置16使用由温度传感器50A、50B计测的空间30S、32S的温度信息，作为一例，以使得编码器壳体32内的空间32S的温度高于马达壳体30内的空间30S的温度的方式，使用温度传感器50A、50B及冷却元件49(调整机构)使马达壳体30的温度降低。此时，空间32S的气压高于空间30S的气压，能够防止高湿度的空气从空间30S流入空间32S，能够防止编码器壳体32内的结露。

此外，在本实施方式中，控制装置16也可以对冷却元件49的吸热量进行控制，以使得空间32S的温度与空间30S的温度实质上相同。实质上相同是指，只要是例如气体不从马达壳体30内侵入编码器壳体32内的程度即可，也可以不使二者的温度完全一致。根据该构成，能够抑制空间30S的气体经由轴承28A流入空间32S。

另外，在本实施方式中，控制装置16也可以控制使得编码器壳体32内的空间32S的气压或温度分别高于外部气体压力或外部气体温度。或者，也可以控制使得空间32S的气压或温度分别高于马达壳体30内的空间30S的气压或温度。

另外，在本实施方式中，也可以同时使用上述第1至第7实施方式的气压或温度的调整机构。

此外，上述各实施方式及其变形例的驱动装置10～10J能够作为各种工作机械或机器人装置的驱动机构来使用。

附图标记说明

10、10A～10I…驱动装置、12、12A～12I…编码器部、14…马达部、16…控制装置、18…旋转轴、18A…第1旋转轴、18B…第2旋转轴、22…线圈、24…驱动电路、28A，28B…旋转轴承、30、30A、30B…马达壳体、32、32A…编码器壳体、34、34A、34B…旋转板、40，40A，40B…光源、42，42A，42B…受光元件、44…处理电路、46…加热器、49…冷却元件、50…温度传感器、52A、52B…压力计、56…加压装置、58…减压装置、60…冷却构件、66…减速器。

Claims (23)

1.一种编码器，其检测第1旋转轴的旋转信息，该编码器的特征在于，

具有：

第1检测器，其对设在所述第1旋转轴的图案进行检测；

第1收容壳体，其收容设在所述第1旋转轴的图案以及所述第1检测器；

第2收容壳体，其收容所述第1旋转轴中的与设有所述图案的部分不同的轴部的至少一部分；以及

调整机构，其使所述第1收容壳体内的气压和温度中的至少一方高于所述第2收容壳体内的气压和温度中的至少一方。

2.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，

所述调整机构基于所述第2收容壳体内的气压和温度中的至少一方，对所述第1收容壳体内的气压和温度中的至少一方进行调整。

3.根据权利要求1或2所述的编码器，其特征在于，

所述调整机构具有对所述第1收容壳体内的气体进行加热的加热部。

4.根据权利要求3所述的编码器，其特征在于，

所述加热部设置于所述第1收容壳体。

5.根据权利要求3所述的编码器，其特征在于，

所述调整机构具有对所述第2收容壳体内的气体的温度进行检测的温度传感器，

所述加热部使用所述温度传感器的检测结果对加热量进行调整。

6.根据权利要求3所述的编码器，其特征在于，

所述调整机构具有对所述第2收容壳体内的气压进行检测的压力传感器，

所述加热部使用所述压力传感器的检测结果对加热量进行调整。

7.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，

所述调整机构基于所述第1收容壳体内的气压和所述第2收容壳体内的气压中的一方，对所述第1收容壳体内的气压和所述第2收容壳体内的气压中的另一方进行调整。

8.根据权利要求7所述的编码器，其特征在于，

所述调整机构具有加压部，该加压部向所述第1收容壳体内供给气体来对所述第1收容壳体内进行加压。

9.根据权利要求8所述的编码器，其特征在于，

所述调整机构具有分别检测所述第1收容壳体及所述第2收容壳体内的气压的第1压力传感器及第2压力传感器，

所述加压部使用所述第1压力传感器及所述第2压力传感器的检测结果对所述气体的供给量进行调整。

10.根据权利要求7所述的编码器，其特征在于，

所述调整机构具有：减压部，其对所述第2收容壳体内的气体进行排气；以及第1压力传感器及第2压力传感器，其分别检测所述第1收容壳体及所述第2收容壳体内的气压，

所述减压部使用所述第1压力传感器及所述第2压力传感器的检测结果对所述气体的排气量进行调整。

11.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，

所述调整机构具有通气孔，该通气孔设在所述第2收容壳体上，能够对所述第2收容壳体内的气体进行排气。

12.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，

所述检测器具有在所述第1旋转轴的一端部安装的标尺和对所述标尺的位移进行检测的位移检测部，

所述图案形成在所述标尺上，

所述调整机构具有冷却部，该冷却部设置在所述第1收容壳体内且该冷却部的热容比所述标尺大。

13.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，

在所述第1旋转轴上形成的中空部插入有第2旋转轴，

具有对设在所述第2旋转轴的图案进行检测的第2检测器，

所述第1收容壳体收容设在所述第2旋转轴的图案以及所述第2检测器。

14.一种驱动装置，其特征在于，包括：

权利要求1至13中任一项所述的编码器；

驱动所述第1旋转轴的马达部；以及

控制部，其使用所述编码器的检测结果对所述马达部进行控制，

所述第2收容壳体收容所述马达部。

15.一种驱动装置，其特征在于，包括：

权利要求13所述的编码器；

驱动所述第1旋转轴的马达部；

传递部，其连结所述第1旋转轴的端部与所述第2旋转轴的端部，将所述第1旋转轴的旋转向所述第2旋转轴传递；以及

控制部，其使用所述编码器的检测结果对所述马达部进行控制，

所述第2收容壳体收容所述马达部。

16.一种驱动装置，其特征在于，包括：

对第1旋转轴的旋转信息进行检测的第1编码器；

收容所述第1编码器的第1收容壳体；

驱动所述第1旋转轴的马达部；

收容所述马达部的第2收容壳体；以及

调整机构，其在所述马达部的运转开始起到所述马达部的温度饱和为止的期间，以使

所述第1收容壳体内的气压和温度中的至少一方与所述第2收容壳体内的气压和温度中的至少一方彼此相等、或者使得所述第1收容壳体内的气压和温度中的至少一方高于所述第2收容壳体内的气压和温度中的至少一方的方式进行调整。

17.根据权利要求16所述的驱动装置，其特征在于，

所述调整机构基于所述第2收容壳体内的气压和温度中的至少一方，对所述第1收容壳体内的气压和温度中的至少一方进行调整。

18.根据权利要求16或17所述的驱动装置，其特征在于，

所述调整机构具有对所述第1收容壳体内的气体进行加热的加热部。

19.根据权利要求18所述的驱动装置，其特征在于，

所述加热部设置于所述第1收容壳体。

20.根据权利要求18所述的驱动装置，其特征在于，

所述调整机构具有对所述第2收容壳体内的气体的温度进行检测的温度传感器，

所述加热部使用所述温度传感器的检测结果对加热量进行调整。

21.根据权利要求18所述的驱动装置，其特征在于，

所述调整机构具有对所述第2收容壳体内的气压进行检测的压力传感器，

所述加热部使用所述压力传感器的检测结果对加热量进行调整。

22.根据权利要求17所述的驱动装置，其特征在于，

所述调整机构具有加压部，该加压部向所述第1收容壳体内供给气体而对所述第1收容壳体内进行加压。

23.根据权利要求22所述的驱动装置，其特征在于，

所述调整机构具有分别检测所述第1收容壳体及所述第2收容壳体内的气压的第1压力传感器及第2压力传感器，

所述加压部使用所述第1压力传感器及所述第2压力传感器的检测结果对所述气体的供给量进行调整。

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