TWI796532B - 絕對編碼器 - Google Patents

Abstract

提供一種適合於小型化的絕對編碼器。該絕對編碼器包括：第一驅動齒輪(蝸桿齒輪部1d)，隨著主軸的旋轉而旋轉；第一從動齒輪(蝸輪部2a)，與該第一驅動齒輪嚙合；第二驅動齒輪(蝸桿齒輪部2b)，設置在與該第一從動齒輪相同的軸上，並且隨著該第一從動齒輪的旋轉而旋轉；第二從動齒輪，在俯視觀察下相對於該第一從動齒輪及該第二驅動齒輪設置在與該第一驅動齒輪相反的相反側，並且與該第二驅動齒輪嚙合；以及角度感測器，對隨著該第二從動齒輪的旋轉而旋轉的旋轉體的旋轉角進行檢測。

Description

絕對編碼器

本發明係關於一種絕對編碼器。

傳統上，在各種控制機械裝置中，已知用於對可動元件的位置或角度進行檢測的旋轉編碼器。該類編碼器包括對相對的位置或角度進行檢測的增量型的編碼器、以及對絕對的位置或角度進行檢測的絕對型的編碼器。例如在專利文獻1中記載了一種絕對型的旋轉編碼器，其用於將設置在自動控制裝置、機器人裝置等裝置中的運動控制用的旋轉軸的旋轉量、或者用於設置在該裝置中的閥的開閉的動力傳遞用的旋轉軸的旋轉量作為絕對量進行數位測量。 [先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本實開平4-96019號公報

[發明欲解決之課題]

專利文獻1所記載的絕對編碼器被構成為在軸的軸向(高度方向)上堆疊轉盤、狹縫、投光元件、受光元件等構件。如此一來，在專利文獻1所記載的絕對編碼器中，由於複數個構件各自的軸向尺寸在軸向上累積，因此存在絕對編碼器的軸向上的尺寸增大、難以減小軸向上的尺寸、亦即難以進行絕對編碼器的薄型化的問題。為了使絕對編碼器薄型化，考慮將上述複數個構件分別形成得更薄，然而如果複數個構件分別變薄，則構件的強度會降低，構件在受到振動或衝擊時有可能容易損壞。

另外，在減小絕對編碼器的軸向上尺寸並且減小絕對編碼器的與軸向正交的方向上的尺寸的情況下，與減小軸向上的尺寸的情況同樣，有可能產生構件強度降低等問題。因此，在專利文獻1所記載的技術中，難以減小絕對編碼器的軸向上的尺寸，並且難以減小與軸向正交的方向上的絕對編碼器的尺寸。

鑑於上述問題，本發明的目的在於提供一種適合於小型化的絕對編碼器。 [用以解決課題之手段]

本發明的實施方式的絕對編碼器包括：第一驅動齒輪，隨著主軸的旋轉而旋轉；第一從動齒輪，與該第一驅動齒輪嚙合；第二驅動齒輪，設置在與該第一從動齒輪相同的軸上，並且隨著該第一從動齒輪的旋轉而旋轉；第二從動齒輪，在俯視觀察下相對於該第一從動齒輪及該第二驅動齒輪設置在與該第一驅動齒輪相反的相反側，並且與該第二驅動齒輪嚙合；以及角度感測器，對隨著該第二從動齒輪的旋轉而旋轉的旋轉體的旋轉角進行檢測。 [發明之效果]

本發明的絕對編碼器具有能夠小型化的效果。

[用以實施發明的形態]

以下，參照圖式對根據本發明的實施方式的絕對編碼器詳細進行說明。需要說明的是，本發明不限於該實施方式。需要說明的是，在圖式中省略了齒部形狀。＜實施方式＞

圖1是示出將本發明的實施方式的絕對編碼器100安裝在馬達200上的狀態的立體圖。在圖1中，透視地示出設置在絕對編碼器100的外殼15內側的構件。另外，在圖1中，雖然在XYZ座標系中以Z軸正方向作為向上方向，並以Z軸負方向作為向下方向進行說明，然而Z軸正方向及Z軸負方向並非指普遍意義的上下方向。Z軸方向相當於後述的主軸延伸的方向。X軸方向相當於與Z軸方向正交的方向之中的例如後述的基板定位銷10j及柱10m的排列方向。Y軸方向相當於與Z軸方向及X軸方向兩者正交的方向。關於該些各軸的方向的標記及定義，在圖1以後的各圖中亦同樣。需要說明的是，在本實施方式中，將沿著Z軸對絕對編碼器100進行觀察的情況稱為俯視觀察(平面視圖)。

圖2是示出從圖1所示的絕對編碼器100上拆下外殼15及安裝螺絲16的狀態的立體圖。在圖2中，透視地示出設置在基板20的下表面20-1的複數個構件。圖3是示出從圖2所示的絕對編碼器100上拆下基板20及基板安裝螺絲13的狀態的立體圖。圖4是示出從將圖3所示的絕對編碼器100安裝在馬達200上的狀態的立體圖中拆下馬達200及螺絲14的狀態的立體圖。圖5是示出對圖4所示的主基座10及中間齒輪2等進行俯視觀察時的狀態的圖。在圖5中，示出絕對編碼器100所具有的複數個構件之中的主要構件的配置。圖6是沿著通過中間齒輪2的中心且與X-Y平面平行的面將圖5所示的絕對編碼器100截斷的剖視圖。

圖7是示出將圖6所示的軸承3從中間齒輪2上拆下的狀態的放大局部剖視圖。在圖7中，為了便於理解軸承3與形成在中間齒輪2上的壓入部2d之間的配置關係，使軸承3與中間齒輪2的壓入部2d分離。另外，在圖7中，為了便於理解軸承3與設置在主基座10的基部60上的壁部80之間的配置關係，使軸承3與壁部80分離。

圖8是沿著通過圖5所示的主軸齒輪1的中心且與中間齒輪2的中心線垂直的平面將圖2所示的絕對編碼器100截斷的剖視圖。但是，未對基板20和磁感測器40進行剖視。在圖8中，示出永久磁石9相對於主軸齒輪1的安裝狀態、以及主軸齒輪1相對於馬達軸201的安裝狀態。另外，在圖8中，示出主軸齒輪1的蝸桿齒輪部1d與中間齒輪2的蝸輪部2a嚙合的狀態。根據圖8能夠看出設置在主軸齒輪1上的永久磁石9的上表面9a位於在Z軸方向上距磁感測器40一定距離的位置。

圖9是沿著通過圖6所示的副軸齒輪5的中心且與中間齒輪2的中心線垂直的平面將圖2所示的絕對編碼器100截斷的剖視圖。但是，未對基板20和磁感測器50進行剖視。在圖9中，示出蝸輪部5a與蝸桿齒輪部2b嚙合的狀態。另外，在圖9中，示出磁石支架6的軸部6b被2個軸承7保持的狀態、以及永久磁石8相對於磁石支架6的保持狀態。另外，在圖9中，示出設置在磁石支架6上的頭部6c的徑向外側的表面與蝸桿齒輪部2b的齒頂圓分離的狀態。另外，根據圖9能夠看出設置在磁石支架6上的永久磁石8的表面8a位於在Z軸方向上距磁感測器50一定距離的位置。另外，在圖9中，示出主基座10的軸承支架部10d的剖面形狀。

圖10是示出將圖3所示的複數個構件中的中間齒輪2拆下的狀態的立體圖。圖11是示出從圖10所示的壁部70上拆下螺絲12的狀態、將螺絲12拆下後的板簧11的狀態、以及設置有與板簧11相對的板簧安裝面10e的壁部70的立體圖。但是，未示出馬達200和主軸齒輪1。

圖12是沿著通過圖5所示的基板定位銷10g的中心和基板定位銷10j的中心且與Z軸方向平行的面將圖2所示的絕對編碼器100截斷的剖視圖。但是，未對磁感測器40進行剖視。

圖13是從下表面20-1側對圖2所示的基板20進行觀察的圖。圖14是從圖1的狀態將馬達200拆除並從主基座10的下表面10-2側進行觀察的圖。主基座10的下表面10-2是圖11所示的主基座10的與上表面側相反的相反側的表面。主基座10的下表面10-2亦是與馬達200相對的表面。圖15是圖1所示的外殼15的立體圖。

圖16是沿著通過圖3所示的基板定位銷10g的中心和基板定位銷10j的中心且與Z軸方向平行的面將圖1所示的絕對編碼器100截斷的剖視圖。但是，未對馬達200和主軸齒輪1、以及磁感測器40進行剖視。在圖16中，示出設置在外殼15上的爪15a被勾掛在設置在主基座10上的凹部10aa上的狀態、以及設置在外殼15上的爪15b被勾掛在設置在主基座10上的凹部10ab上的狀態。圖17是圖9所示的永久磁石8、磁石支架6、副軸齒輪5及軸承7的分解立體圖。圖18是圖8所示的永久磁石9、主軸齒輪1及馬達軸201的分解立體圖。

以下，參照圖1至圖18對絕對編碼器100的結構詳細進行說明。絕對編碼器100具有主軸齒輪1、中間齒輪2、軸承3、軸4、副軸齒輪5、磁石支架6、軸承7、永久磁石8、永久磁石9、主基座10、板簧11、螺絲12、基板安裝螺絲13、螺絲14、外殼15、安裝螺絲16、基板20、微電腦21、雙向驅動器22、線路驅動器23、連接器24、磁感測器40、以及磁感測器50。

馬達200例如是步進馬達、DC無刷馬達等。馬達200例如用作經由波動齒輪裝置等的減速機構來對產業用等的機器人進行驅動的驅動源。馬達200具有馬達軸201。如圖8所示，馬達軸201的一端在Z軸正方向上從馬達200的殼體202突出。如圖1所示，馬達軸201的另一端在Z軸負方向上從馬達200的殼體202突出。

俯視觀察下的馬達200的外形形狀例如為正方形。構成馬達200的外形的4個邊的各自長度為25mm。在構成馬達200的外形的4個邊之中，第一邊和平行於第一邊的第二邊與Y軸相互平行。另外，在4個邊之中，與第一邊相鄰的第三邊和平行於第三邊的第四邊與X軸相互平行。另外，與25mm見方的馬達200的外形形狀相匹配，設置在馬達200上的絕對編碼器100在俯視觀察下為25mm見方。

接著，對絕對編碼器100所具有的複數個構件分別進行說明。

如圖8所示，主軸齒輪1為與馬達主軸201同軸地設置的筒狀構件。主軸齒輪1具有筒狀的第一筒狀部1a、以及與第一筒狀部1a同軸地設置在第一筒狀部1a的Z軸正方向側的筒狀的第二筒狀部1b。另外，主軸齒輪1具有設置在第二筒狀部1b的徑向內側的將第一筒狀部1a與第二筒狀部1b連接的連通部1c、以及設置在第二筒狀部1b的徑向外側的蝸桿齒輪部1d。如此一來，藉由形成連通部1c，使連通部1c起到將主軸齒輪1壓入馬達軸201時的空氣的釋放通道的作用。連通部1c的內徑小於第一筒狀部1a的內徑及第二筒狀部1b的內徑。由作為連通部1c的Z軸負方向的端面的底面1e和第一筒狀部1a的內周面所包圍的空間是用於將主軸齒輪1固定在馬達軸201的端部上的壓入部1f。壓入部1f是從第一筒狀部1a的Z軸負方向側的端部向Z軸正方向側凹陷的凹陷部。在壓入部1f中壓入馬達軸201，主軸齒輪1與馬達軸201一體地旋轉。蝸桿齒輪部1d是主軸齒輪1的齒輪部。

由作為連通部1c的Z軸正方向的端面的底面1g與第二筒狀部1b的內周面所包圍的空間是用於對永久磁石9進行固定的磁石保持部1h。磁石保持部1h是從第二筒狀部1b的Z軸正方向側的端部向Z軸負方向側凹陷的凹陷部。在磁石保持部1h中壓入永久磁石9。被壓入磁石保持部1h中的永久磁石9的外表面與第二筒狀部1b的內周面接觸，下表面9b與底面1g接觸。由此，永久磁石9的軸向上的位置被定位，並且與軸向正交的方向上的位置被定位。永久磁石9的軸向相當於馬達軸201的中心軸方向。

如圖4至圖6、以及圖8所示，蝸桿齒輪部1d由呈螺旋狀形成的齒部構成，並且與中間齒輪2的蝸輪部2a嚙合。蝸輪部2a是中間齒輪2的齒輪部。在圖8中省略了齒部的形狀的圖示。蝸桿齒輪部1d例如由聚縮醛樹脂形成。蝸桿齒輪部1d是第一驅動齒輪的示例。

如圖4至圖7等所示，中間齒輪2在主基座10的上表面上以旋轉自如的方式由軸4支撐。中間齒輪2的中心軸與X-Y平面平行。另外，中間齒輪2的中心軸在俯視觀察下與X軸及Y軸分別不平行。亦即，中間齒輪2的中心軸方向相對於X軸及Y軸各自延伸的方向傾斜。中間齒輪2的中心軸方向相對於X軸及Y軸各自延伸的方向傾斜是指中間齒輪2的中心軸相對於主基座10的四邊傾斜地延伸。如圖4及圖5所示，主基座10的四邊由平行於Y-Z平面的第一邊301、平行於第一邊301的第二邊302、平行於X-Z平面且與第一邊301相鄰的第三邊303、以及平行於第三邊303的第四邊304構成。第一邊301是設置在主基座10的X軸正方向側的邊。第二邊302是設置在主基座10的X軸負方向側的邊。第三邊303是設置在主基座10的Y軸正方向側的邊。第四邊304是設置在主基座10的Y軸負方向側的邊。

作為一個示例，絕對編碼器100的平面觀察下的尺寸與25mm見方的馬達200的尺寸匹配。因此，藉由將與X-Y平面平行地配置的中間齒輪2設置為相對於主基座10的四邊傾斜地延伸，從而能夠減小水平方向上的絕對編碼器100的尺寸。水平方向相當於與馬達軸201的中心軸正交的方向，並且相當於與X-Y平面平行的方向。

如圖3至圖7等所示，中間齒輪2具有蝸輪部2a、蝸桿齒輪部2b、軸承部2c、壓入部2d、滑動部2e、底面2f、以及通孔2g。中間齒輪2是在沿著中心軸貫通的通孔2g的內部插入有軸4的圓筒狀的構件。通孔2g是由中間齒輪2的內周面所包圍的空間。中間齒輪2是由金屬、樹脂等一體地成形的構件，在此，作為示例，由聚縮醛樹脂形成。

蝸輪部2a是與主軸齒輪1的蝸桿齒輪部1d嚙合的齒輪。蝸輪部2a是第一從動齒輪的示例，並且是中間齒輪2的齒輪部。蝸輪部2a設置在圖6中由箭頭所示的中間齒輪2的軸向Td上的靠近中間齒輪2的軸向上的中央的部位。另外，蝸輪部2a由設置在中間齒輪2的圓筒部的外周部上的複數個齒構成。

蝸輪部2a的外徑小於蝸桿齒輪部1d的外徑。由於蝸輪部2a的中心軸與主基座10的上表面平行，因此藉由使蝸輪部2a的外徑減小，從而能夠實現絕對編碼器100的Z軸方向(高度方向)上的小型化。

蝸桿齒輪部2b由呈螺旋狀形成的齒部構成，並且被設置為與蝸輪部2a在相同軸上相鄰。另外，蝸桿齒輪部2b設置在中間齒輪2的圓筒部的外周部上。蝸桿齒輪部2b藉由與設置在副軸齒輪5上的蝸輪部5a嚙合，從而將中間齒輪2的旋轉力傳遞至副軸齒輪5。蝸桿齒輪部2b是第二驅動齒輪的示例，並且是中間齒輪2的齒輪部。蝸輪部5a是副軸齒輪5的齒輪部。當從與蝸輪部5a的中心線垂直並且與蝸桿齒輪部2b的中心線垂直的方向進行觀察時，蝸輪部5a的中心線與蝸桿齒輪部2b的中心線相互正交。

為了能夠實現絕對編碼器100的Z軸方向(高度方向)上的小型化，將蝸桿齒輪部2b的外徑設定為儘可能小的值。

如圖6所示，軸承部2c設置在中間齒輪2之與壓入部2d側相反的相反側，亦即，在中間齒輪2的滑動部2e側設置在中間齒輪2的徑向內側的內周面上。在軸承部2c中以能夠滑動的方式插入有軸4，並且中間齒輪2以旋轉自如的方式由軸4支撐。

壓入部2d是在蝸桿齒輪部2b的內側從中間齒輪2的端面向中間齒輪2的軸向Td上的中央凹陷的凹陷部，並且與通孔2g連通。壓入部2d亦可以解釋為將通孔2g的端部的開口徑增大的部分。在壓入部2d中壓入並固定有軸承3的外環3a。

如圖4至圖6、圖10、圖11等所示，中間齒輪2的滑動部2e設置在中間齒輪2的一端側，亦即中間齒輪2的軸向Td上的與蝸桿齒輪部2b側相反的相反側。中間齒輪2的滑動部2e與板簧11的滑動部11a抵接。板簧11是彈性構件的示例，例如為金屬製。板簧11的滑動部11a由從板簧11的基部11d分成兩個分支狀的2個分支體構成。板簧11的基部11d是在整個板簧11內設置在安裝部11b與滑動部11a之間的板狀的構件。

在構成板簧11的滑動部11a的2個分支體之間，形成有比軸4的直徑大的間隙。因此，以使2個分支體跨在軸4上並與軸4不接觸的方式，板簧11的安裝部11b被螺絲12固定到設置在主基座10的壁部72的板簧安裝面10e上。

板簧11的滑動部11a設置在與將中間齒輪2組裝後的中間齒輪2的滑動部2e相對的位置。中間齒輪2的滑動部2e藉由被抵接並按壓至板簧11的滑動部11a，從而沿軸4的中心軸在從軸4的一端4a側向軸4的另一端4b側的方向上被偏置。當中間齒輪2在該狀態下旋轉時，中間齒輪2的滑動部2e在與板簧11的滑動部11a抵接的同時進行滑動。

中間齒輪2的底面2f位於壓入部2d的旁邊，並且與軸承3的外環3a的側面3c接觸。外環3a被壓入壓入部2d直到外環3a的側面3c與底面2f接觸。

中間齒輪2的通孔2g從軸承部2c向壓入部2d沿著中間齒輪2的中心軸貫通，並且與軸4同軸地配置。由於通孔2g的內徑大於軸4的外徑，因此在通孔2g與軸4的外周面之間確保了空間。

如圖6及圖7所示，軸承3具有外環3a、內環3b、側面3c、以及側面3d。軸承3的側面3c是圖6中由箭頭所示的軸4的軸向Td上的外環3a的側面，軸承3的側面3d是該方向上的內環3b的側面。需要說明的是，對於中間齒輪2或軸4的(中心)軸向標記為Td。

軸承3的外環3a被壓入並固定到壓入部2d，側面3c與底面2f接觸並被固定。在內環3b的內側插入有軸4。如圖6所示，內環3b的側面3d與主基座10的壁部80的抵接面10c抵接。抵接面10c對中間齒輪2的軸向Td的位置進行限定。如上所述，由於中間齒輪2被板簧11在從軸4的一端4a向軸4的另一端4b側的軸向Td上被偏置，因此與中間齒輪2的底面2f接觸的軸承3的外環3a的側面3c亦在相同方向上被偏置。由此，軸承3的內環3b亦在相同方向上被偏置，軸承3的內環3b的側面3d與壁部80的抵接面10c抵接。因此，偏置力被傳遞至壁部80的抵接面10c，中間齒輪2在軸4的軸向Td上被穩定地支撐。關於偏置力的細節後面將進行說明。

軸承3的外環3a以相對於內環3b旋轉自如的方式設置。因此，中間齒輪2在圖6所示的中間齒輪2的軸承部2c和軸承3的兩處以旋轉自如的方式被軸4支撐。需要說明的是，軸4例如由不鏽鋼形成。

如圖6所示，壁部70及壁部80是經由軸4對中間齒輪2以旋轉自如的方式進行保持的保持部的示例。壁部80以與壁部70成對的方式，一體地設置在基部60的上表面上，並且從基部60的上表面沿Z軸正方向延伸。壁部80在俯視觀察下設置在基部60的整個上表面內的相對於X軸方向上的中央的第二邊302側且相對於Y軸方向上的中央的第三邊303側的區域。另外，壁部80設置該該區域內的靠近第二邊302的位置，並且設置在靠近Y軸方向上的中央。壁部70、壁部80及軸4起到對中間齒輪2以旋轉自如的方式進行保持的保持部的作用。軸4為圓柱狀的構件，並且具有一端4a和另一端4b。軸4的另一端4b被壓入形成於主基座10的壁部80上的孔10b後被固定。另一方面，軸4的一端4a被插入形成於壁部70上的孔10a後被定位即可，無需將軸4的一端4a壓入孔10a。如此一來藉由將軸4的一端4a插入而非壓入孔10a，從而與將軸4的一端4a壓入孔10a的情況相比，容易進行軸4的組裝。

如圖5等所示，在絕對編碼器100中，副軸齒輪5設置在中間齒輪2的與主軸齒輪1側相反的相反側。例如，副軸齒輪5配置在被主基座10的四邊所包圍的區域內的靠近主基座10的角部的區域。該角部例如是圖5所示的第二邊302與第三邊303相交的部分。如此一來，副軸齒輪5和主軸齒輪1被配置為利用主基座10上的有限的區域將中間齒輪2夾在中間。由此，與副軸齒輪5和主軸齒輪1未將中間齒輪2夾在中間而彼此相鄰配置的情況相比，能夠擴大從副軸齒輪5至主軸齒輪1的距離。

磁感測器40藉由對由與主軸齒輪1一起旋轉的永久磁石9的旋轉而使永久磁石9所產生的磁通的變化進行檢測，從而能夠對所對應的主軸齒輪1的旋轉角度進行檢測。另一方面，磁感測器50藉由對由與副軸齒輪5一起旋轉的永久磁石8的旋轉而使永久磁石8所產生的磁通的變化進行檢測，從而能夠對所對應的副軸齒輪5的旋轉角度進行檢測。

在此，針對在將主軸齒輪1和副軸齒輪5彼此相鄰配置的情況下由永久磁石8和永久磁石9各自所產生的磁通的一部分對未與永久磁石8和永久磁石9各自對應的磁感測器產生影響的所謂的磁干擾進行說明。

圖19是用於表示主軸齒輪1旋轉時的、利用磁感測器40對由設置在主軸齒輪1上的永久磁石9所產生的磁通進行檢測而得到的波形(A)、利用磁感測器50對由設置在副軸齒輪5上的永久磁石8所產生的磁通進行檢測而得到的波形(B)、以及利用磁感測器40對由永久磁石9所產生的磁通進行檢測並且除此以外將由永久磁石8所產生的磁通的一部分作為漏磁通疊加地進行檢測的情況下的磁干擾波形(C)的概念的圖。縱軸表示磁通，橫軸表示主軸齒輪1的旋轉角度。如此一來，在磁感測器40中，雖然期望檢測出(A)的波形，然而在發生磁干擾的情況下，會變成(C)所示的波形，無法檢測出正確的波形。

同樣地，圖20是用於表示主軸齒輪1旋轉時的、利用磁感測器50對由設置在副軸齒輪5上的永久磁石8所產生的磁通進行檢測而得到的波形(A)、利用磁感測器40對由設置在主軸齒輪1上的永久磁石9所產生的磁通進行檢測而得到的波形(B)、以及利用磁感測器50對由永久磁石8所產生的磁通進行檢測並且除此以外將由永久磁石9所產生的磁通的一部分作為漏磁通疊加地進行檢測的情況下的磁干擾波形(C)的概念的圖。縱軸表示磁通，橫軸表示副軸齒輪5的旋轉角度。如此一來，在磁感測器50中，雖然期望檢測出(A)的波形，然而在發生磁干擾的情況下，會變成(C)所示的波形，無法檢測出正確的波形。

因此，根據本實施方式中的絕對編碼器100，由於主軸齒輪1及永久磁石9和副軸齒輪5及永久磁石8以夾著中間齒輪2並彼此隔開距離的方式配置，因此能夠減少由永久磁石8及永久磁石9各自所產生的磁通的一部分對未與永久磁石8及永久磁石9各自對應的磁感測器產生影響的磁干擾的發生。例如，能夠減少由設置在主軸齒輪1上的永久磁石9所產生的磁通的一部分作為漏磁通對以針對由設置在副軸齒輪5上的永久磁石8所產生的磁通變化進行檢測為本來目的所設置的磁感測器50進行干擾的情況。另外，能夠減少由設置在副軸齒輪5上的永久磁石8所產生的磁通的一部分作為漏磁通對以針對由永久磁石9所產生的磁通變化進行檢測為本來目的所設置的磁感測器40進行干擾的情況。

如此一來，根據本實施方式中的絕對編碼器100，能夠相對地減小絕對編碼器100的俯視觀察時的尺寸，同時能夠防止由磁感測器50對副軸齒輪5的旋轉角度或旋轉量進行的檢測的精度的降低。另外，根據絕對編碼器100，能夠減小絕對編碼器100的俯視觀察時的尺寸，同時能夠防止由磁感測器40對主軸齒輪1的旋轉角度或旋轉量進行的檢測的精度的降低。

如圖9所示，副軸齒輪5是被壓入並固定於磁石支架6的軸部6b的圓筒狀的構件。副軸齒輪5具有蝸輪部5a以及通孔5b。副軸齒輪5是由金屬或樹脂一體地成形的構件，並且在此作為一個示例，由聚縮醛樹脂形成。

蝸輪部5a是與蝸桿齒輪部2b嚙合的齒輪。蝸輪部5a是第二從動齒輪的示例。蝸輪部5a由設置在副軸齒輪5的圓筒部的外周部上的複數個齒構成。在圖4中，藉由使中間齒輪2旋轉，從而將中間齒輪2的旋轉力經由蝸桿齒輪部2b和蝸輪部5a傳遞至副軸齒輪5。

通孔5b是沿著圓筒狀的副軸齒輪5的中心軸貫通的孔。在通孔5b中壓入有磁石支架6的軸部6b，並且副軸齒輪5與磁石支架6一體地旋轉。

如圖9所示，磁石支架6具有磁石保持部6a、軸部6b、以及頭部6c。磁石支架6是由金屬或樹脂一體地成形的構件，並且在此作為示例，由非磁性的不鏽鋼形成。

在形成於主基座10上的軸承支架部10d的內周面10dc上，壓入有2個軸承7的外環7a。需要說明的是，2個軸承7各自具有外環7a以及內環7b。

磁石支架6的軸部6b是圓柱狀的構件，並且被壓入副軸齒輪5的通孔5b中，軸部6b的下部被插入2個軸承7的內環7b。由此，磁石支架6相對於主基座10被2個軸承7軸支撐，並且與副軸齒輪5一體地旋轉。

另外，在磁石支架6的上端設置有頭部6c。頭部6c是有底圓筒狀的構件。在頭部6c上形成有磁石保持部6a。磁石保持部6a是從頭部6c的上端面向下方側凹陷的凹陷部。在磁石保持部6a上配置的永久磁石8的外周面與頭部6c的內周面接觸。由此，永久磁石8被固定在頭部6c的磁石保持部6a上。

藉由利用設置在形成於主基座10上的軸承支架部10d上的2個軸承7來對磁石支架6的軸部6b進行軸支撐，從而能夠防止磁石支架6的傾斜。由此，如果將2個軸承7配置成在軸部6b的軸向上分開儘可能的距離，則能夠期待進一步防止磁石支架6的傾斜的效果。

如圖9所示，軸承支架部10d的上部10db是整個軸承支架部10d內的Z軸方向上的軸承支架部10d的上側區域。在軸承支架部10d的上部10db的內側，設置有1個軸承7。另外，軸承支架部10d的下部10da是整個軸承支架部10d內的Z軸方向上的軸承支架部10d的下側區域。在軸承支架部10d的下部10da的內側，設置有1個軸承7。

如圖9所示，在馬達200的殼體202的一部分上設置有切割部202a。切割部202a是朝向Z軸負方向側凹陷的凹陷部。由於在主基座10上突出地設置有軸承支架部10d的下部10da，因此藉由在馬達200的殼體202上設置切割部202a，從而防止了相互的干擾。軸承支架部10d的下部10da是整個軸承支架部10d內的Z軸方向上的軸承支架部10d的下側區域。在軸承支架部10d的下部10da的內側設置有1個軸承7。如此一來，藉由在馬達200的殼體202上設置切割部202a，從而與未設置有切割部202a的情況相比，能夠以使2個軸承7在Z軸方向上分開距離的方式設置。另外，軸承支架部10d的上部10db是整個軸承支架部10d內的Z軸方向上的軸承支架部10d的上側區域。

如果在磁石支架6的軸部6b的軸向上將軸承7設置於更靠近磁石保持部6a及永久磁石8的位置，則能夠降低磁石支架6及永久磁石8旋轉時的軸抖動。另一方面，由於軸承支架部10d的上部10db的外徑接近中間齒輪2，因此藉由在軸承支架部10d的上部10db上形成斜面，從而能夠避免與中間齒輪2的齒頂圓之間的干擾，並且能夠將軸承7設置於更靠近磁石保持部6a及永久磁石8的位置。

磁感測器40藉由對由與主軸齒輪1一起旋轉的永久磁石9的旋轉而使永久磁石9所產生的磁通的變化進行檢測，從而能夠對所對應的主軸齒輪1的旋轉角度進行檢測。另一方面，磁感測器50藉由對由與副軸齒輪5一起旋轉的永久磁石8的旋轉而使永久磁石8所產生的磁通的變化進行檢測，從而能夠對所對應的副軸齒輪5的旋轉角度進行檢測。

如圖9、圖17所示，永久磁石8具有表面8a。永久磁石8為大致圓柱狀，永久磁石8的中心軸MC1(表示永久磁石8的中心的軸、或者通過磁極的邊界的中心的軸)與磁石支架6的中心軸HC1、副軸齒輪5的中心軸GC1及軸承7的中心軸BC一致。永久磁石8的表面8a與磁感測器50的表面50a隔開一定距離並相對。藉由如此使各中心軸一致，從而能夠更精確地檢測旋轉角或旋轉量。

需要說明的是，在本實施方式中，如圖17所示，永久磁石8的2個磁極(N/S)在相對於永久磁石8的中心軸MC1垂直的平面(X-Y平面)內鄰接地形成。亦即，在中心軸MC1上，較佳為永久磁石8的旋轉中心與磁極的邊界的中心一致。由此，旋轉角或旋轉量的檢測精度進一步提高。

如圖8、圖18所示，永久磁石9具有表面9a。永久磁石9為被壓入主軸齒輪1的磁石保持部1h的內部的大致圓柱狀的永久磁石，並且具有上表面9a及下表面9b。上表面9a與磁感測器40的表面40a隔開一定距離並相對。下表面9b與主軸齒輪1的磁石保持部1h的底面1g接觸，並對主軸齒輪1的中心軸GC2方向上位置(Z軸方向上的位置)進行限定。永久磁石9的中心軸MC2(表示永久磁石9的中心的軸、或者通過磁極的邊界的中心的軸)與主軸齒輪1的中心軸GC2及馬達軸201的中心軸RC一致。藉由如此使各中心軸一致，從而能夠更精確地檢測旋轉角或旋轉量。

需要說明的是，在本實施方式中，較佳為永久磁石9的2個磁極(N/S)在相對於永久磁石9的中心軸MC2垂直的平面(X-Y平面)內鄰接地形成。由此，旋轉角或旋轉量的檢測精度進一步提高。

需要說明的是，永久磁石8及永久磁石9各自例如由鐵氧體系、Nd(釹)-Fe(鐵)-B(硼)系等的磁性材料形成。永久磁石8及永久磁石9各自例如是包含樹脂黏合劑的橡膠磁石、黏合磁石等。

圖13示出了作為形成在基板20上的複數個通孔的定位孔20a、定位孔20b、孔20c、孔20d、以及孔20e。用於形成定位孔20a的壁面的形狀例如為圓形。用於形成定位孔20b的壁面的形狀例如為橢圓形。孔20c、孔20d及孔20e分別是用於利用圖2所示的基板安裝螺絲13將基板20固定到主基座10上的通孔。用於形成孔20c、孔20d及孔20e的各自的壁面的形狀例如為圓形。用於形成孔20c、孔20d及孔20e的各自的壁面的直徑大於基板安裝螺絲13的陽螺紋部的直徑，並且小於基板安裝螺絲13的頭部的直徑。

如圖3至圖6、圖10至圖12等所示，主基座10具有孔10a、孔10b、抵接面10c、軸承支架部10d、板簧安裝面10e、基部60、壁部70、壁部80、開口部10-1、以及螺絲孔10f。主基座10具有基板定位銷10g、基板定位銷10j、頂端部10h、頂端部10k、柱10m、柱10q、柱10s、螺絲孔10u、螺絲孔10v、以及螺絲孔10w。基板定位銷10g、基板定位銷10j、柱10m、柱10q及柱10s是柱狀構件的示例。在從主基座10沿Z軸方向延伸的基板定位銷10g的頂端部10h與基板定位銷10g的基部10g1之間形成有段差部10i。當基板定位銷10g的頂端部10h被插入形成在基板20上的定位孔20a中時，在基板20的下表面20-1與段差部10i之間形成間隙。同樣地，在從主基座10沿Z軸方向延伸的基板定位銷10j的頂端部10k與基板定位銷10j的基部10j1之間形成有段差部10l。當基板定位銷10j的頂端部10k被插入形成在基板20上的定位孔20b中時，在基板20的下表面20-1與段差部10l之間形成間隙。如此一來，在使用2根基板定位銷10g、10j的情況下，基板20的與Z軸方向正交的方向上的位置被限定。然而，由於在分別從段差部10i及段差部10l至基板20之間形成有間隙，因此基板20的Z軸方向上位置未被2根基板定位銷10g、10j限定。

主基座10的基部60例如是一體成形的鋁壓鑄的構件，並且是在俯視觀察下為大致正方形的板狀的構件。基部60是板部的示例。基部60被安裝在馬達200的上表面上。

圖3所示的開口部10-1在厚度方向(Z軸方向)上貫通基部60。在開口部10-1中插入有主軸齒輪1。開口部10-1是第一通孔的示例。

如圖4、圖5、圖10、圖11等所示，壁部70具有壁部71和壁部72。壁部70具有對軸4進行支撐並對板簧11進行固定的功能。壁部71一體地設置在基部60的上表面上，並且從基部60在Z軸正方向上延伸。壁部70在平面觀察下設置在基部60的整個上表面內的相對於X軸方向上的中央的第一邊301側且相對於Y軸方向的中央上的第四邊304側的區域。壁部71具有位於X軸正方向側的安裝面10ad、以及在X軸方向上貫通的螺絲孔10ae。如圖1、圖14及圖15所示，藉由將安裝螺絲16插入外殼15的孔15d中並將其螺絲固定在螺絲孔10ae上，從而將外殼15的內表面抵接並固定在壁部71的安裝面10ad上。

如圖5所示，壁部72在俯視觀察下設置在基部60的整個上表面內的相對於X軸方向上的中央的第一邊301側且相對於Y軸方向上的中央的第三邊303側的區域。壁部72與壁部71連接，並且從壁部71向第三邊303的中央附近延伸。壁部72的第三邊303側的端部與柱10s連接。與壁部72連接的柱10s設置在靠近主基座10的X軸方向上的中央的位置，並且設置在靠近主基座10的第三邊303的位置。如此一來，壁部72從壁部71向柱10s延伸。亦即，壁部72在俯視觀察下在分別相對於X軸及Y軸傾斜的方向上延伸。

如圖11所示，將螺絲12插入形成在板簧11的安裝部11b上的孔11c中，並且將其螺絲固定到形成在主基座10的壁部72上的螺絲孔10f上。由此，板簧11的安裝部11b與形成在壁部72上的板簧安裝面10e抵接，從而將板簧11固定在壁部72上。壁部72起到用於固定板簧11的固定部的功能。此時，如圖5及圖6所示，板簧11的滑動部11a與插入有軸4的中間齒輪2的滑動部2e抵接。

對圖6所示的安裝角度θ進行說明。由於主軸齒輪1的蝸桿齒輪部1d與蝸輪部2a嚙合，因此伴隨主軸齒輪1的蝸桿齒輪部1d的旋轉，在中間齒輪2上，在從軸4的另一端4b向軸4的一端4a的方向、或者從軸4的一端4a向軸4的另一端4b的方向上產生第一推力。此外，由於蝸桿齒輪部2b的與副軸齒輪5的蝸輪部5a的嚙合，因此在中間齒輪2上，在從軸4的另一端4b向軸4的一端4a的方向、或者從軸4的一端4a向軸4的另一端4b的方向上亦會產生第二推力。如此一來，即使在產生第一推力及第二推力的情況下，為了將主軸齒輪1的蝸桿齒輪部1d的旋轉量準確地傳遞至副軸齒輪5的蝸輪部5a，亦需要對中間齒輪2向軸4的軸向Td的移動進行抑制。板簧11在從軸4的一端4a向軸4的另一端4b的方向上對中間齒輪2給予偏置力。由板簧11所產生的偏置力被設定為高於從軸4的另一端4b向軸4的一端4a的方向上的第一推力和第二推力之合力的值。

在圖6中，安裝角度θ等於在未將中間齒輪2插入軸4中的狀態下由固定到主基座10的壁部72上的板簧11的基部11d、與形成有用於將軸4的一端4a插入的壁部72的孔10a的表面的中間齒輪2側的側面73所成的角度。需要說明的是，雖然本實施方式中的側面73與軸4為正交的角度，但是不限於此。該安裝角度θ被設定為以下角度：當將中間齒輪2裝入軸4中時，藉由使板簧11的滑動部11a與中間齒輪2的滑動部2e抵接而使板簧11彎曲預定量，從而針對中間齒輪2適當地給予軸4的軸向Td上的偏置力的角度。由此，藉由利用板簧11在從軸4的一端4a側向軸4的另一端4b側的方向上對中間齒輪2進行偏置，使得因從軸4的另一端4b向軸4的一端4a的方向上的第一推力和第二推力的合力所引起的中間齒輪2的移動被抑制。因此，能夠防止副軸齒輪5的旋轉精度的降低。需要說明的是，偏置力越大，則圖6所示的中間齒輪2旋轉時的滑動阻力越會增大。因此，較佳為以將中間齒輪2旋轉時的滑動阻力設定為必要的最小限度、並且產生能夠對因推力所引起的中間齒輪2的移動進行抑制的足夠的偏置力的方式，將安裝角度θ設定為適當的值。為了如此將安裝角度θ設定為適當的值，需要提高用於安裝板簧11的板簧安裝面10e的表面精度，並且減小壁部70相對於基部60的安裝角度的誤差。

在根據本實施方式的絕對編碼器100中，由於主基座10藉由鋁壓鑄形成，因此與例如將由板金所個別製作的基部60和壁部70相互組合的情況相比，能夠減小壁部70相對於基部60的安裝角度的誤差，提高板簧安裝面10e的表面精度。因此，板簧11相對於壁部72的安裝角度θ的誤差減小，容易進行偏置力的管理。

如圖10所示，藉由將3根螺絲14插入形成於主基座10上的3處的孔中並將其螺絲固定在形成於馬達200上的螺絲孔中，從而將主基座10固定。在從主基座10沿Z軸正方向延伸的柱10q、柱10m及柱10s的Z軸正方向頂端側，分別形成有螺絲孔10v、螺絲孔10u及螺絲孔10w。在各個螺絲孔10v、螺絲孔10u及螺絲孔10w中，分別螺絲固定有被插入到形成在圖2所示的基板20上的孔20c、孔20e及孔20d的基板安裝螺絲13。由此，柱10q、柱10m及柱10s的各自的上端面10r、上端面10p及上端面10t與圖12所示的基板20的下表面20-1接觸。基板20的下表面20-1是基板20所具有的Z軸方向上的2個基板表面之中的與主基座10相對的表面。因此，基板20的Z軸方向上的位置被限定。

如圖1、圖14至圖16等所示，外殼15是具有上表面部15-1、第一側面部15A、第二側面部15B、第三側面部15C、以及第四側面部15D，並且一個表面開口的箱形的構件。外殼15例如是樹脂製成且一體成形的構件。上表面部15-1相對於箱形的構件的底部。上表面部15-1是與圖2所示的基板20的上表面20-2相對的表面。基板20的上表面20-2是與基板20的下表面20-1側相反的相反側的基板面。第一側面部15A是從上表面部15-1的X軸正方向側的邊部沿Z軸負方向延伸的板狀構件。第二側面部15B是從上表面部15-1的X軸負方向側的邊部沿Z軸負方向延伸的板狀構件。第三側面部15C是從上表面部15-1的Y軸負方向側的邊部沿Z軸負方向延伸的板狀構件。第四側面部15D是從上表面部15-1的Y軸正方向側的邊部沿Z軸負方向延伸的板狀構件。外殼15的俯視觀察下的形狀是與馬達200的俯視觀察下的形狀對應的矩形。在外殼15的內側的空間中，容納有絕對編碼器100所具有的複數個構件。

如圖15所示，外殼15具有爪15a、爪15b、爪15c、孔15d、凹部15e、凹部15f、凹部15g、連接器外殼部15h、以及開口部15i。爪15a被設置為靠近第四側面部15D的Z軸負方向的端部。爪15a以與第三側面部15C相對的方式從第四側面部15D沿Y軸負方向延伸。爪15a被勾掛在設置在圖14所示的主基座10上的凹部10aa上。爪15b被設置為靠近第三側面部15C的Z軸負方向的端部。爪15b以與第四側面部15D相對的方式從第三側面部15C沿Y軸正方向延伸。爪15b被勾掛在設置在圖14所示的主基座10上的凹部10ab上。爪15c被設置為靠近第二側面部15B的Z軸負方向的端部。爪15c以與第一側面部15A相對的方式從第二側面部15B沿X軸負方向延伸。爪15c被勾掛在設置在圖14所示的主基座10上的凹部10ac上。

圖15所示的凹部15e、凹部15f及凹部15g是為了避免與圖2所示的3個基板安裝螺絲13的各自的頭部之間的干擾而以使外殼15的上表面5-1的一部分向Z軸正方向凹陷的方式形成的凹陷部。

連接器外殼部15h是為了對圖2所示的連接器24進行覆蓋而以使外殼15的上表面5-1的一部分向Z軸正方向凹陷的方式形成的凹陷部。俯視觀察時的連接器外殼部15h的底面的形狀為長方形。連接器外殼部15h設置在上表面5-1內的相對於X軸方向上的中央的第一側面部15A側、且Y軸方向上的中央附近的區域。另外，連接器外殼部15h設置在該區域內的靠近第一側面部15A的部分。

開口部15i形成在連接器外殼部15h的底面與第一側面部15A之間。以與連接器外殼部15h的底面相對的方式，配置圖2所示的連接器24。連接器24例如是陰連接器，在連接器24上插入有設置在外部配線的一端上的陽連接器。該陽連接器經由圖15所示的開口部15i被插入配置在連接器外殼部15h上的連接器24中。由此，在設置於連接器24上的導電端子上電連接設置於外部配線的一端上的陽連接器的導電端子。因此，能夠將與外部配線的另一端連接的外部裝置和連接器24電連接，並且在絕對編碼器100與外部裝置之間進行信號的傳輸。

另外，藉由將連接器外殼部15h設置在靠近第一側面部15A的位置，從而如圖2所示，使連接器24的俯視觀察時的位置與馬達200的俯視觀察時的連接器400的位置一致。藉由如此構成絕對編碼器100，從而能夠使與設置在連接器24上的導電引腳電連接的外部配線被引出的位置接近與設置在連接器400上的導電引腳電連接的外部配線被引出的位置。因此，能夠在絕緣編碼器100和馬達200接近處將該些外部配線捆扎在一起，並且便於將如此捆扎的配線群組引導至外部設備。

如圖13所示，在基板20的下表面20-1上設置有磁感測器40、磁感測器50、微電腦21、雙向驅動器22、以及線路驅動器23。基板20的下表面20-1是磁感測器40及磁感測器50的安裝面。如上所述，柱10q的上端面10r、柱10m的上端面10p、及柱10s的上端面10t與基板20的下表面20-1接觸。並且，如圖4所示，柱10q、柱10m及柱10s以對主基座10進行俯視觀察時的相互的分隔距離之差較小的方式設置在主基座10上。例如，柱10q被設置為在主基座10的Y軸方向上的中央附近靠近第二邊302。柱10q與壁部80被一體化。柱10m被設置靠近第一邊301與第四邊304相交的角部。柱10s被設置為在主基座10的X軸方向上的中央附近靠近第三邊303。柱10s與壁部70及基板定位銷10g被一體化。如此一來，藉由設置柱10q、柱10m及柱10s，從而能夠對設置在基板20上的磁感測器40及磁感測器50各自的Z軸方向上位置準確地進行限定。需要說明的是，如果將柱10q、柱10m及柱10s形成在主基座10上的X-Y平面方向上的儘可能彼此分離的部位，則能夠更穩定地對基板20的位置進行保持。

在根據本實施方式的絕對編碼器100中，主基座10藉由壓鑄形成。因此，與例如利用板金來製作主基座10的基部60、並且個別地製作柱10q、柱10m、柱10s、基板定位銷10g、基板定位銷10j、壁部70、壁部80等並對其進行組裝的情況相比，各構件之間的位置精度得到提高。另外，藉由減少製作時的構件數量，從而能夠簡化絕對編碼器100的構造，能夠便於組裝並縮短製造時間，並且能夠提高絕對編碼器100的可靠性。

磁感測器40是主軸角度感測器的示例。磁感測器40以隔開預定的間隔的方式配置在永久磁石9的正上方。磁感測器40藉由對因與主軸齒輪1一起旋轉的永久磁石9的旋轉而從永久磁石9所產生的磁通變化進行檢測，從而對相應的主軸齒輪1的旋轉角度進行檢測及確定，並將用於表示所確定的旋轉角度的角度資訊作為數位信號輸出。

磁感測器50是角度感測器的示例。另外，副軸齒輪5是隨著作為第二從動齒輪的蝸輪部5a的旋轉而旋轉的旋轉體。磁感測器50以隔開預定的間隔的方式配置在永久磁石8的正上方。磁感測器50藉由對因與副軸齒輪5一起旋轉的永久磁石8的旋轉而從永久磁石8所產生的磁通變化進行檢測，從而對相應的副軸齒輪5的旋轉角度進行檢測及確定，並將用於表示所確定的旋轉角度的角度資訊作為數位信號輸出。

磁感測器40及磁感測器50各自具有例如對磁通變化進行檢測的檢測元件、以及基於該檢測元件的輸出而輸出用於表示旋轉角度的數位信號的運算電路。檢測元件例如可以是霍爾元件、GMR(Giant Magneto Resistive：巨磁阻)元件等組合複數個磁場檢測元件的元件。磁場檢測元件的數量例如為4個。

在主軸齒輪1的蝸桿齒輪部1d的根數為4，並且中間齒輪2的蝸輪部2a的齒數為20的情況下，減速比為5。亦即，當主軸齒輪1旋轉5圈時中間齒輪2旋轉1圈。另外，在中間齒輪2的蝸桿齒輪部2b的根數為1，並且副軸齒輪5的蝸輪部5a的齒數為18的情況下，減速比為18。亦即，當中間齒輪2旋轉18圈時副軸齒輪5旋轉1圈。因此，當主軸齒輪1旋轉90圈時，中間齒輪2旋轉90÷5=18圈，副軸齒輪5旋轉18÷18=1圈。

在主軸齒輪1和副軸齒輪5上分別設置有一體地旋轉的永久磁石9及永久磁石8。因此，藉由利用各自對應的磁感測器40及磁感測器50對主軸齒輪1和副軸齒輪5的旋轉角度進行檢測，從而能夠確定馬達軸201的旋轉量。當主軸齒輪1旋轉1圈時，副軸齒輪5旋轉1/90圈，亦即旋轉4度。因此，在副軸齒輪5的旋轉角度小於4度的情況下，主軸齒輪1的旋轉量小於1圈，在副軸齒輪5的旋轉角度大於等於4度且小於8度的情況下，主軸齒輪1的旋轉量大於等於1圈且小於2圈。如此一來，在絕對編碼器100中，能夠根據副軸齒輪5的旋轉角度來確定主軸齒輪1的轉數。特別地，絕對編碼器100藉由利用蝸桿齒輪部1d與蝸輪部2a之間的減速比、以及蝸桿齒輪部2b與蝸輪部5a之間的減速比，從而即使在主軸齒輪1的轉數為複數圈旋轉的情況下，亦能夠確定主軸齒輪1的轉數。

微電腦21、雙向驅動器22、線路驅動器23及連接器24被裝配在基板20上。微電腦21、雙向驅動器22、線路驅動器23及連接器24藉由基板20上的圖案配線被電連接。

微電腦21由CPU(Central Processing Unit：中央處理器)構成，並且取得用於表示從磁感測器40及磁感測器50分別輸出的旋轉角度的數位信號，並計算主軸齒輪1的旋轉量。

雙向驅動器22與連接至連接器24的外部裝置進行雙向的通信。雙向驅動器22將操作信號等資料轉換成差動信號並與外部裝置進行通信。線路驅動器23將表示旋轉量的資料轉換成差動信號，並將該差動信號實時地輸出至與連接器24連接的外部裝置。連接器24與外部裝置的連接器連接。

圖21是示出微電腦21的功能結構的圖。圖21所示的微電腦21的各個框用於表示由作為微電腦21的CPU執行程式而實現的功能(function)。

微電腦21具有旋轉角取得部21p、旋轉角取得部21q、表處理部21b、旋轉量確定部21c、以及輸出部21e。旋轉角取得部21q基於從磁感測器40所輸出的信號取得主軸齒輪1的旋轉角度Aq。旋轉角度Aq是用於表示主軸齒輪1的旋轉角度的角度資訊。旋轉角取得部21p基於從磁感測器50所輸出的信號取得副軸齒輪5的旋轉角度Ap。旋轉角度Ap是用於表示副軸齒輪5的旋轉角度的角度資訊。表處理部21b參照存儲有旋轉角度Ap、以及與旋轉角度Ap對應的主軸齒輪1的轉數的對應關係表，確定與所取得的旋轉角度Ap對應的主軸齒輪1的轉數。旋轉量確定部21c根據由表處理部21b所確定的主軸齒輪1的轉數、以及所取得的旋轉角度Aq來確定主軸齒輪1的複數圈旋轉中的旋轉量。輸出部21e將所確定的主軸齒輪1的複數圈旋轉中的旋轉量轉換成表示該旋轉量的資訊並將其輸出。

如上所述，在根據本實施方式的絕對編碼器100中，如圖5等所示，由於將副軸齒輪5設置在中間齒輪2的與主軸齒輪1側相反的相反側，因此能夠減少對未與永久磁石8及永久磁石9各自對應的磁感測器產生影響的磁干擾的發生。如此一來，根據本實施方式的絕對編碼器100藉由採用能夠減少磁干擾發生的構造，從而能夠相對地減小絕對編碼器100的俯視觀察時的尺寸。因此，能夠實現絕對編碼器100的小型化，同時能夠防止由磁感測器40及磁感測器50各自所進行的磁通檢測的精度的降低。

另外，在根據本實施方式中的絕對編碼器100中，與主基座10的上表面平行地配置的中間齒輪2相對於主基座10的四邊傾斜地延伸，並且主軸齒輪1和副軸齒輪5相對於中間齒輪2彼此設置在中間齒輪2的相反側。因此，能夠將主軸齒輪1、中間齒輪2及副軸齒輪5配置在主基座10的上表面的整個區域內的一部分的狹窄區域中，並且能夠減小水平方向上的絕對編碼器100的尺寸。

另外，在根據本實施方式的絕對編碼器100中，將蝸輪部2a的外徑和蝸桿齒輪部2b的外徑設定為儘可能小的值。由此，能夠減小絕對編碼器100的Z軸方向(高度方向)上的尺寸。

如此一來，根據本實施方式中的絕對編碼器100，具有能夠防止主軸齒輪1的旋轉量的檢測精度的降低，同時能夠減小Z軸方向上的尺寸、以及與Z軸方向正交的方向上的尺寸的效果。

另外，在根據本實施方式的絕對編碼器100中，雖然相對於分別被固定或插入壁部80及壁部72的軸4，中間齒輪2被軸承支撐，亦即以能夠旋轉的方式被支撐，然而只要能夠對中間齒輪2進行軸承支撐，則中間齒輪2的支撐方法不限於此。

例如，絕對編碼器100被構成為將軸4的一端4a插入形成於壁部72上的孔10a中，並且將軸4的另一端4b壓入形成於壁部80上的孔10b中並固定。此外，絕對編碼器100亦可以被構成為將軸承3的外環3a壓入形成於中間齒輪2上的壓入部2d中並固定，並且將軸4壓入軸承3的內環3b中而固定。由此，固定於軸4上的中間齒輪2的軸向Td上的移動被限制。即使在如此構成絕對編碼器100的情況下，中間齒輪2亦以旋轉自如的方式被軸4支撐。此外，軸4的軸向Td上的移動被壁部72及壁部80限制，並且中間齒輪2的軸向Td上的移動亦被固定於軸4上的軸承3的內環3b限制。因此，無需板簧11。

此外，絕對編碼器100例如可以被構成為不使用圖6所示的軸承3，而是在將中間齒輪2固定於軸4上的狀態下，利用設置在壁部72及壁部80中的至少一者上的未圖示的軸承，對軸4以旋轉自如的方式進行支撐。

在將未圖示的軸承的外環固定在壁部72或壁部80上，並且在內環中插入軸4的一端4a或另一端4b的情況下，由於將中間齒輪2固定在軸4上，並且利用未圖示的軸承對軸4進行軸承支撐，因此能夠使軸4和中間齒輪2一體地旋轉。在此情況下，由於軸4未被固定在軸承的內環上，而僅是被插入內環中，因此軸4能夠與中間齒輪2一起向軸向Td移動。因此，需要用於對中間齒輪2向軸向Td偏置並對位置進行限定的板簧11。

或者，可以將未圖示的軸承的外環固定在壁部72或壁部80上，並且將軸4的一端4a或另一端4b壓入未圖示的內環中。此時，固定於軸4上的中間齒輪2的軸向Td上的移動被限制。因此，由於不僅利用未圖示的軸承對固定於軸4上的中間齒輪2以能夠旋轉的方式進行支撐，而且對軸4的軸向Td上的移動進行限制，因此中間齒輪2的軸向Td上的移動亦被限制。因此，無需板簧11。

需要說明的是，如圖8所示，作為第一從動齒輪的蝸輪部2a的直徑D小於或等於作為第一驅動齒輪的蝸桿齒輪部1d的軸向高度H。

需要說明的是，以上實施方式中示出的結構為本發明的內容的示例，還可以與其他公知技術進行組合，並且在不脫離本發明的主旨的範圍內可以對結構的一部分進行省略、改變。

本案主張基於2018年11月30日在日本申請的特願2018-225877號的優先權，並將其內容援引於本文中。

1:主軸齒輪 1a:第一筒狀部 1b:第二筒狀部 1c:連通部 1d:蝸桿齒輪部 1e:底面 1f:壓入部 1g:底面 1h:磁石保持部 2:中間齒輪 2a:蝸輪部 2b:蝸桿齒輪部 2c:軸承部 2d:壓入部 2e:滑動部 2f:底面 2g:通孔 3:軸承 3a:外環 3b:內環 3c:側面 3d:側面 4:軸 4a:一端 4b:另一端 5:副軸齒輪 5-1:上表面 5a:蝸輪部 5b:通孔 6:磁石支架 6a:磁石保持部 6b:軸部 6c:頭部 7:軸承 7a:外環 7b:內環 8:永久磁石 8a:表面 9:永久磁石 9a:上表面 9b:下表面 10:主基座 10-1:開口部 10-2:下表面 10a:孔 10aa，10ab，10ac:凹部 10ad:安裝面 10ae:螺絲孔 10b:孔 10c:抵接面 10d:軸承支架部 10da:下部 10db:上部 10dc:內周面 10e:板簧安裝面 10f:螺絲孔 10g:基板定位銷 10g1:基部 10h:頂端部 10i:段差部 10j:基板定位銷 10j1:基部 10k:頂端部 10l:段差部 10m:柱 10p:上端面 10q:柱 10r:上端面 10s:柱 10t:上端面 10u，10v，10w:螺絲孔 11:板簧 11a:滑動部 11b:安裝部 11c:孔 11d:基部 12:螺絲 13:基板安裝螺絲 14:螺絲 15:外殼 15-1:上表面部 15A:第一側面部 15B:第二側面部 15C:第三側面部 15D:第四側面部 15a，15b，15c:爪 15d:孔 15e，15f，15g:凹部 15h:連接器外殼部 15i:開口部 16:安裝螺絲 20:基板 20-1:下表面 20-2:上表面 20a，20b:定位孔 20c，20d，20e:孔 21:微電腦 21b:表處理部 21c:旋轉量確定部 21e:輸出部 21p，21q:旋轉角取得部 22:雙向驅動器 23:線路驅動器 24:連接器 40:磁感測器 40a:表面 50:磁感測器 50a:表面 60:基部 70:壁部 71:壁部 72:壁部 73:側面 80:壁部 100:絕對編碼器 200:馬達 201:馬達軸 202:殼體 202a:切割部 301:第一邊 302:第二邊 303:第三邊 304:第四邊 400:連接器 Td:中間齒輪2或軸4的軸向 D:蝸輪部2a的直徑 H:蝸桿齒輪部1d的軸向高度

圖1是示出將本發明的實施方式的絕對編碼器100安裝在馬達200上的狀態的立體圖。 圖2是示出從圖1所示的絕對編碼器100上拆下外殼15及安裝螺絲16的狀態的立體圖。 圖3是示出從圖2所示的絕對編碼器100上拆下基板20及基板安裝螺絲13的狀態的立體圖。 圖4是示出從將圖3所示的絕對編碼器100安裝在馬達200上的狀態的立體圖中拆下馬達200及螺絲14的狀態的立體圖。 圖5是示出對圖4所示的主基座10及中間齒輪2等進行俯視觀察時的狀態的圖。 圖6是沿著通過中間齒輪2的中心且與X-Y平面平行的面將圖5所示的絕對編碼器100截斷的剖視圖。 圖7是示出將圖6所示的軸承3從中間齒輪2上拆下的狀態的放大局部剖視圖。 圖8是沿著通過圖5所示的主軸齒輪1的中心且與中間齒輪2的中心線垂直的平面將圖2所示的絕對編碼器100截斷的剖視圖。但是，未對基板20和磁感測器40進行剖視。 圖9是沿著通過圖6所示的副軸齒輪5的中心且與中間齒輪2的中心線垂直的平面將圖2所示的絕對編碼器100截斷的剖視圖。但是，未對基板20和磁感測器50進行剖視。 圖10是示出將圖3所示的複數個構件中的中間齒輪2拆下的狀態的立體圖。圖11是示出從圖10所示的壁部70上拆下螺絲12的狀態、將螺絲12拆下後的板簧11的狀態、以及設置有與板簧11相對的板簧安裝面10e的壁部70的立體圖。但是，未示出馬達200和主軸齒輪1。 圖12是沿著通過圖5所示的基板定位銷10g的中心和基板定位銷10j的中心且與Z軸方向平行的面將圖2所示的絕對編碼器100截斷的剖視圖。但是，未對磁感測器40進行剖視。 圖13是從下表面20-1側對圖2所示的基板20進行觀察的圖。圖14是從圖1的狀態將馬達200拆除並從主基座10的下表面10-2側進行觀察的圖。圖15是圖1所示的外殼15的立體圖。圖16是沿著通過圖3所示的基板定位銷10g的中心和基板定位銷10j的中心且與Z軸方向平行的面將圖1所示的絕對編碼器100截斷的剖視圖。但是，未對馬達200和主軸齒輪1進行剖視。圖17是圖9所示的永久磁石8、磁石支架6、副軸齒輪5及軸承7的分解立體圖。圖18是圖8所示的永久磁石9、主軸齒輪1及馬達軸201的分解立體圖。圖19是用於表示由設置在主軸齒輪1上的永久磁石9所產生的磁通的波形(A)、由設置在副軸齒輪5上的永久磁石8所產生的磁通的波形(B)、以及永久磁石8的一部分磁通洩漏並作為磁通與永久磁石9的磁通疊加的情況下的磁干擾波形(C)的概念的圖。圖20是用於表示由設置在副軸齒輪5上的永久磁石8所產生的磁通的波形(A)、由設置在主軸齒輪1上的永久磁石9所產生的磁通的波形(B)、以及永久磁石9的一部分磁通洩漏並作為磁通與永久磁石8的磁通疊加的情況下的磁干擾波形(C)的概念的圖。圖21是示出微電腦21的功能結構的圖。

1:主軸齒輪

1a:第一筒狀部

1d:蝸桿齒輪部

2:中間齒輪

2a:蝸輪部

2b:蝸桿齒輪部

2e:滑動部

4:軸

6:磁石支架

8:永久磁石

9:永久磁石

10:主基座

10g:基板定位銷

10j:基板定位銷

10m:柱

10q:柱

10s:柱

11:板簧

11a:滑動部

11b:安裝部

12:螺絲

60:基部

70:壁部

71:壁部

72:壁部

80:壁部

100:絕對編碼器

301:第一邊

302:第二邊

303:第三邊

304:第四邊

Claims (8)

1. 一種絕對編碼器，包括：第一驅動齒輪，隨著主軸的旋轉而旋轉；第一從動齒輪，與該第一驅動齒輪嚙合；第二驅動齒輪，設置在與該第一從動齒輪相同的軸上，並且隨著該第一從動齒輪的旋轉而旋轉；第二從動齒輪，在俯視觀察下相對於該第一從動齒輪及該第二驅動齒輪設置在與該第一驅動齒輪相反的相反側，並且與該第二驅動齒輪嚙合；角度感測器，對隨著該第二從動齒輪的旋轉而旋轉的旋轉體的旋轉角進行檢測；以及主基座，在板部的表面上具有用於對該第一從動齒輪及該第二驅動齒輪進行保持的保持部；該第一從動齒輪及該第二驅動齒輪的軸向垂直於該板部的厚度方向，該第一驅動齒輪及該第二從動齒輪的軸向垂直於該第一從動齒輪及該第二驅動齒輪的軸向，該保持部設置在該板部的表面上，並且與該板部為一體。
2. 如請求項1之絕對編碼器，其進一步具備：主軸角度感測器，對該主軸的旋轉角進行檢測。
3. 如請求項1或2之絕對編碼器，其中，該第一驅動齒輪為蝸桿齒輪，該第一從動齒輪為蝸輪，該第一從動齒輪的外徑小於該第一驅動齒輪的外徑。
4. 如請求項1或2之絕對編碼器，其中， 該第一從動齒輪的直徑小於或等於該第一驅動齒輪的軸向高度。
5. 如請求項1或2之絕對編碼器，其中，該板部在俯視觀察下為矩形，該第一從動齒輪及該第二驅動齒輪的軸相對於該板部的四邊沿傾斜方向延伸。
6. 如請求項1或2之絕對編碼器，其進一步具備：彈性構件，對該第一從動齒輪及該第二驅動齒輪給予偏置力，其中，該偏置力大於該第一從動齒輪及該第二驅動齒輪因該第一驅動齒輪及該第二從動齒輪的旋轉而受到的沿該第一從動齒輪及該第二驅動齒輪的軸向所產生的力，並且該偏置力是與該沿軸向所產生的力的方向相反的相反方向的力。
7. 如請求項6之絕對編碼器，其中，該保持部具有用於對該彈性構件進行固定的固定部。
8. 如請求項1或2之絕對編碼器，其進一步具備：基板，具有與該板部相對的基板面，並且在該基板面上設置有該角度感測器及用於對該主軸的旋轉角進行檢測的主軸角度感測器；以及複數個柱狀構件，與該板部一體地設置，從該板部向該基板延伸，並且具有用於支撐基板的頂端部。

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