WO2014049744A1 - エンコーダ及びモータ - Google Patents

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正信 原田
宏樹 近藤
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Definitions

  • the motor M is an example of a power generation source that does not include the encoder 100. Although the motor M alone may be referred to as a servo motor, in this embodiment, a configuration including the encoder 100 is referred to as a servo motor SM.
  • the motor M has a shaft SH (an example of a detection target), and outputs a rotational force by rotating the shaft SH around the rotation axis AX.
  • the detected object 170 is manufactured by magnetizing a part of an annular magnet material, and has a magnetized portion 172 and a non-magnetized portion 173.
  • the magnetized portion 172 is a magnet material portion that is magnetized and manufactured as a magnet, and generates magnetism (magnetic field).
  • the magnetized portion 172 corresponds to an example of a magnet.
  • the unmagnetized portion 173 is a portion other than the magnetized portion 172, that is, a magnet material portion that has not been magnetized, and does not generate magnetism (magnetic field). Note that the through-hole 171 of the detected object 170 can be said to be a through-hole of the magnetized portion 172 and the non-magnetized portion 173.
  • FIGS. 6A and 6B are explanatory views for explaining an example of a method for producing a magnetized portion according to the present embodiment.
  • FIG. 6A is a side view of the magnetizing apparatus.
  • 6B is a cross-sectional view corresponding to a VIB-VIB cross section in FIG. 6A.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram for describing an example of the configuration of the position data generation unit according to the present embodiment.
  • the absolute position signal generation unit 146 generates an absolute position signal f representing the absolute position within one rotation of the disk 110 based on the output of the light receiving array PA. Specifically, in the plurality of light receiving elements included in the light receiving array PA, each light reception or non-light reception is handled as a bit, and represents the absolute position of the plurality of bits. Therefore, the light reception signals output from each of the plurality of light receiving elements are handled independently from each other in the absolute position signal generation unit 146, and the absolute position encrypted (encoded) into a serial bit pattern is determined by these absolute positions.
  • the absolute position signal f is generated by decoding from the combination of output signals.
  • the absolute position signal f and the multi-rotation signal c output from the counter 143 are combined, and the position data generator 140 outputs position data.
  • the counter 143 subtracts 1 from the multi-rotation amount data. Count down the multi-rotation amount. In the Ton period, the counter 143 is set to the shortest time width within a range in which the level of the B-phase pulse signal b (the portion indicated by the solid line in FIGS. 9A and 9B) can be detected in order to reduce the power consumption of the backup power supply. Is done.
  • the detected object 170 ′ is arranged on the opposite side in the rotation direction of the magnet MG with the arc-shaped magnet 172 ′ having a central angle of approximately 180 degrees, and the magnet 172 ′.
  • the non-magnetic material 173 ′ has substantially the same shape.
  • the present invention is not limited to this example in order to obtain the effects and the like described in the above embodiments and modifications.
  • the object to be detected may be composed of only an arc-shaped magnet having a central angle of approximately 180 degrees.

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Abstract

【課題】信頼性を向上する。 【解決手段】エンコーダ100は、回転体Rと、回転体Rに保持され、貫通孔171を有する被検出体170とを備える。回転体Rは、被検出体170が回転軸心AX方向に当接されて接着により固定され、貫通孔111を有するディスク110を有する。ディスク110の貫通孔111の内径寸法L3は、被検出体170の貫通孔171の内径寸法L4よりも大きく形成される。また、回転体Rは、ディスク110の内周側端部に形成された溝190を有する。

Description

エンコーダ及びモータ
 開示の実施形態は、エンコーダ及びモータに関する。
 特許文献1には、回転ディスクに固着された磁石の磁界を検出して多回転量を検出するエンコーダが記載されている。
特許第4453037号公報
 上記従来技術では、NSの一対の磁極が回転軸心に対して垂直な方向に形成されたディスク状の磁石が使用される。これにより、マグネットの磁束の向きが回転ディスクが180°回転する毎に反転し、回転ディスクが1回転すると1周期変化する検出信号が得られる。
 しかしながら、このような磁石構成とする場合、ディスク状の磁石素材の全域に亘って着磁を行う必要があるので、着磁工程が複雑となり、生産性の低下を招く場合があった。
 そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、生産性を向上することが可能なエンコーダ及びモータを提供することにある。
 上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、回転可能なディスクと、
 上記ディスクと共に回転する磁石と、
 上記磁石が発生する磁気を検出する磁気検出部と、
 上記磁気検出部の出力に基づいて上記ディスクの多回転量を検出する多回転検出部と、を備え、
 所定の回転角度範囲内において、上記磁石が上記磁気を発生させ、
 残りの回転角度範囲内では磁気が発生されない、エンコーダが提供される。
 また、上記課題を解決するため、本発明の別の観点によれば、シャフトを回転させ、上記シャフトの位置を検出するエンコーダを備えるモータであって、
 上記エンコーダは、
 上記シャフトに連結されたディスクと、
 上記ディスクと共に回転する磁石と、
 上記磁石が発生する磁気を検出する磁気検出部と、
 上記磁気検出部の出力に基づいて上記ディスクの多回転量を検出する多回転検出部と、を備え、
 所定の回転角度範囲内において、上記磁石が上記磁気を発生させ、
 残りの回転角度範囲内では磁気が発生されない、モータが提供される。
 以上説明したように本発明によれば、生産性を向上することができる。
一実施形態に係るサーボシステムについて説明するための説明図である。 同実施形態に係るエンコーダについて説明するための説明図である。 同実施形態に係るエンコーダについて説明するための説明図である。 同実施形態に係る回転体、被検出体、光学モジュール、及び磁気検出部について説明するための説明図である。 同実施形態に係る被検出体及び磁気検出部について説明するための説明図である。 同実施形態に係る着磁部を製造する方法について説明するための説明図である。 同実施形態に係る着磁部を製造する方法について説明するための説明図である。 同実施形態に係る位置データ生成部について説明するための説明図である。 同実施形態に係る外部電源供給時のA相パルス信号及びB相パルス信号の波形の一例について説明するための説明図である。 同実施形態に係る外部電源供給時のA相パルス信号及びB相パルス信号の波形の一例について説明するための説明図である。 同実施形態に係るバックアップ電源供給時のA相パルス信号、B相パルス信号及び電源制御パルス信号の波形の一例について説明するための説明図である。 同実施形態に係るバックアップ電源供給時のA相パルス信号、B相パルス信号及び電源制御パルス信号の波形の一例について説明するための説明図である。 磁石と非磁性体とで被検出体を構成する変形例に係る被検出体及び磁気検出部について説明するための説明図である。
 以下に添付図面を参照して、一実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面では、実質的に同一の機能を有する構成要素は、原則として同一の符号で表す。そして、これらの構成要素についての重複説明は、適宜省略する。
 <1.サーボシステム>
 まず、図1を参照しつつ、本実施形態に係るサーボシステムの構成について説明する。図1は、本実施形態に係るサーボシステムの構成の一例について説明するための説明図である。
 図1に示すように、本実施形態に係るサーボシステムSは、サーボモータSM(モータの一例)と、制御装置CT(モータ制御装置の一例)とを有する。サーボモータSMは、エンコーダ100と、モータMとを有する。
 モータMは、エンコーダ100を含まない動力発生源の一例である。このモータM単体をサーボモータという場合もあるが、本実施形態では、エンコーダ100を含む構成をサーボモータSMということにする。モータMは、シャフトSH(検出対象の一例)を有しており、このシャフトSHを回転軸心AX周りに回転させることにより、回転力を出力する。
 なお、モータMは、例えば位置データ等のようなエンコーダ100の検出結果を表すデータに基づいて制御されるモータであれば特に限定されるものではない。また、モータMは、動力源として電気を使用する電動式モータである場合に限定されるものではなく、例えば、油圧式モータ、エア式モータ、蒸気式モータ等の他の動力源を使用したモータであってもよい。但し、説明の便宜上、以下ではモータMが電動式モータである場合について説明する。
 エンコーダ100は、モータMの回転力出力側(負荷側ともいう。)とは反対側(反負荷側ともいう。)のシャフトSHに連結されている。なお、エンコーダ100の配置位置は特に限定されるものではなく、エンコーダ100は、例えば減速機や回転方向変換機、ブレーキ等の他の機構を介してシャフトSH等に連結されてもよい。そして、エンコーダ100は、シャフトSHの位置(角度)を検出することにより、モータMの位置x(回転角度ともいう。)を検出して、その位置xを表す位置データを出力する。
 なお、エンコーダ100は、モータMの位置xに加えて又は代えて、モータMの速度(回転速度、角速度等ともいう。)及びモータMの加速度(回転加速度、角加速度等ともいう。)の少なくとも一方を検出してもよい。この場合、モータMの速度及び加速度は、例えば、位置xを時間で1又は2階微分したり検出信号を所定時間の間カウントする等の処理により検出することが可能である。但し、説明の便宜上、以下ではエンコーダ100が検出する物理量は位置xであるとして説明する。
 制御装置CTは、エンコーダ100から出力される位置データを取得して、該位置データに基づいて、モータMの回転を制御する。従って、モータMとして電動式モータが使用される本実施形態では、制御装置CTは、位置データに基づいて、モータMに印加する電流又は電圧等を制御することにより、モータMの回転を制御する。更に、制御装置CTは、上位制御装置(図示せず)から上位制御信号を取得して、該上位制御信号に表された位置等を実現可能な回転力がシャフトSHから出力されるように、モータMを制御することも可能である。なお、モータMが、油圧式、エア式、蒸気式などの他の動力源を使用する場合には、制御装置CTは、それらの動力源の供給を制御することにより、モータMの回転を制御することが可能である。
 <2.エンコーダ>
 次に、図2~図5を参照しつつ、本実施形態に係るエンコーダ100の構成について説明する。図2~図5は、本実施形態に係るエンコーダの構成の一例について説明するための説明図である。なお、図2は、本実施形態に係るエンコーダの構成の一例を表す断面図である。図3は、図2中のA部の部分拡大図である。図4は、本実施形態に係る回転体、被検出体、光学モジュール、及び磁気検出部の構成の一例を表す平面図である。図5は、本実施形態に係る被検出体及び磁気検出部の構成の一例を表す平面図である。
 ここで、エンコーダ100の構成の説明の便宜上、以下では上下等の方向を次のように定める。すなわち、回転軸心AXにおける反負荷側方向であるZ軸正の方向を「上」や「上方」と表し、逆の負荷側方向であるZ軸負の方向を「下」や「下方」と表す。但し、本実施形態に係るエンコーダ100の各構成の位置関係は、上下等の概念に特に限定されるものではない。また、説明の便宜に応じて、ここで定めた方向について他の表現等をしたり、これら以外の方向については適宜説明しつつ使用する場合もあることを付言しておく。
 図2に示すように、本実施形態に係るエンコーダ100は、モータMのハウジング10に設けられており、エンコーダカバー101により覆われている。このエンコーダ100は、基板16と、支持部材150と、回転体Rと、被検出体170と、磁気検出部120と、光学モジュール130と、位置データ生成部140とを有する。
 図2に示すように、基板16は、円板状のプリント配線基板であり、その下面には、複数の回路素子等が搭載されている。この基板16は、支持部材150とほぼ同じ直径となるように形成されており、その縁部が支持部材150の面151に載置されている。基板16の縁部には、固定ネジ15が貫通する複数の貫通孔16Aが円周方向に略均等な間隔で設けられている。支持部材150は、円筒状に形成されており、基板16を支持する。この支持部材150は、固定ネジ15が貫通する複数の貫通孔152を有している。固定ネジ15は、基板16の貫通孔16A及び支持部材150の貫通孔152を上下方向に貫通して、ハウジング10に設けられたネジ穴に螺合する。これにより、基板16及び支持部材150がハウジング10に固定される。
  (2-1.回転体)
 図2~図4に示すように、回転体Rは、ハブ160と、ディスク110(磁石固着部の一例)とを有する。
 ハブ160は、例えばステンレス鋼(SUS(Steel Use Stainless)ともいう。)等の金属で形成されている。なお、ハブ160の材質(材料)は、金属に限定されるものではない。このハブ160は、ディスク固着部162と、ボルト締結部163とを有する。
 ディスク固着部162は、円環状に形成されており、その表面162A(以下では上面162Aともいう。)には、ディスク110の表面110B(他方側の表面。以下では下面110Bともいう。)が上下方向に当接されて適宜の接着剤により接着されて固定(固着)されている。
 ボルト締結部163は、ディスク固着部162の略中央部(内側)において上方に突出した凸状に形成されており、ディスク110とハブ160とが同一軸心となるように、後述するディスク110の貫通孔111に嵌め合わされている。このボルト締結部163の略中央部(内側)には、ボルト14が貫通する貫通孔161が設けられている。ボルト14は、後述する被検出体170の貫通孔171、後述するディスク110の貫通孔111、及び貫通孔161を上下方向に貫通して、シャフトSHに設けられたボルト穴13に螺合する。このとき、ボルト締結部163の表面163A(以下では上面163Aともいう。)には、ボルト14の座面14Aが接触する。これにより、ハブ160がシャフトSHの上端部に直接固定されると共に、該ハブ160のディスク固着部162に固定されたディスク110がシャフトSHに連結される。すなわち、エンコーダ100は、ディスク110がハブ160を介してシャフトSHに直接的に連結される、いわゆる「ビルトインタイプ」のエンコーダである。
 ディスク固着部162とボルト締結部163との間には、これらの上面162A,163Aの上下方向の高低差により段差部164が形成されている。段差部164は、ディスク110とハブ160との芯出しのための位置調整の際に、ディスク110の内周面110Cに突き当たってディスク110の移動を規制するストッパとして機能する。この段差部164は、ボルト14のヘッド部14Bが後述する磁気検出部120の磁気抵抗素子121や磁界検出素子122等の各素子と干渉しない程度の高さ寸法L1(上下方向寸法)を有する。この例では、この段差部164の高さ寸法L1は、ディスク110の厚み寸法(上下方向寸法)L2の略半分となっている。
 ディスク110は、ディスク中心Oを中心とした円板状に形成されており、その略中央部(内側)には、ボルト14が貫通すると共に上記ボルト締結部163が嵌め合わされる貫通孔111が設けられている。このディスク110は、上述したように貫通孔111にボルト締結部163が嵌め合わされた状態で下面110Bが上記ディスク固着部162の上面162Aに固定されており、シャフトSHと同一軸心となるように、シャフトSHに連結されている。従って、ディスク110は、モータMの回転、すなわちシャフトSHの回転により回転する。本実施形態では、モータMの回転を測定する被測定対象として、ディスク110を例に挙げて説明するが、例えばシャフトSHの端面等の他の部材を被測定対象として使用することも可能である。
 ディスク110の表面110A(一方側の表面。以下では上面110Aともいう。)には、スリットアレイSAが形成されている。スリットアレイSAは、ディスク110の上面110Aにおいてディスク中心Oを中心とした円環状に配置されたトラックとして形成されている。スリットアレイSAは、トラックの全周にわたって、円周方向に沿って並べられた複数の反射スリット(スリットの一例。図示省略)を有する。1つ1つの反射スリットは、後述する光学モジュール130の光源131から照射された光を反射する。すなわち、エンコーダ100は、光源131からの光が反射スリットで反射されて、後述する受光素子で受光される、いわゆる「反射型」エンコーダである。複数の反射スリットは、円周方向でアブソリュートパターンを有するように、ディスク110の全周に配置されている。
 アブソリュートパターンとは、後述する光学モジュール130の受光アレイが対向する角度内における反射スリットの位置や割合等が、ディスク110の1回転内で一義に定まるようなパターンである。すなわち、モータMがある位置xとなっている場合に、対向した後述する受光アレイの複数の受光素子それぞれの検出又は未検出による組み合わせ(検出によるオン/オフのビットパターン)が、その位置xの絶対値(絶対位置、アブソリュートポジション)を一義に表すことになる。なお、アブソリュートパターンの生成方法は、モータMの絶対位置を、後述する受光アレイの受光素子数のビットにより、一次元的に表すようなパターンを生成できるものであれば、様々なアルゴリズムが使用可能である。
 また、本実施形態では、ディスク110は、ガラスにより形成されている。ガラスは、金属(例えばステンレス鋼等)に比べて熱伝導率が小さい。従って、ディスク110をガラス製とすることにより、モータMのシャフトSHで発生した熱がハブ160から該ディスク110に固定された被検出体170に伝わるのを抑制することが可能である。そして、スリットアレイの反射スリットは、ガラス製のディスク110の上面110Aに、光を反射する部材が塗布されることにより、形成可能である。但し、反射スリットの形成方法は、この例に限定されるものではない。
 更に、ディスク110の上面110Aには、被検出体170の表面170B(以下では下面170Bともいう。)が上下方向に当接されて適宜の接着剤により接着されて固定(固着)されている。
 また、回転体Rは、溝190を有する。溝190は、ディスク110の内周側端部に、ディスク110の上面110Aから下方に凹むように円周方向に沿って形成されている。換言すれば、溝190は、上記段差部164とディスク110の内周面110Cとの隙間により形成されている。この溝190は、ディスク110とハブ160との芯出しのための位置調整の際の調整代として利用される。更に、溝190は、被検出体170とディスク110との接着に使用される接着剤の溜まり溝としても利用可能である。
 すなわち、上述のようにディスク110には被検出体170が上下方向に当接されて適宜の接着剤により接着されて固定されるが、このとき、ディスク110と被検出体170との隙間から、これらの接着に使用された接着剤がはみ出す場合がある。なお、ディスク110と被検出体170とを接着する接着剤としては、特に限定されるものではないが、例えば嫌気性接着剤が使用可能である。嫌気性接着剤は、空気に触れている時には液状だが、空気を遮断する等により硬化・接着する。従って、ディスク110と被検出体170とを接着する接着剤として嫌気性接着剤を使用する場合には、被検出体170とディスク110との隙間から、接着剤がはみ出す可能性が高い。図3中では、はみ出した接着剤を符号ADで示している。本実施形態では、上述のように被検出体170の内周面170Cがディスク110の内周面110Cよりも内側に出っ張る構造となっており、はみ出した接着剤ADの一部を、表面張力の作用によってディスク110の内周面110Cに沿って下側に向けて流れるように誘導することが可能である。また、本実施形態では、上述のようにディスク110の内周側端部に溝190が形成されており、ディスク110の内周面110Cに沿って下側に向けて流れた接着剤ADを、溝190内に流入させて溜めておくことが可能である。
  (2-2.被検出体)
 図2~図5に示すように、被検出体170は、ディスク110と同一軸心となるように、下面170Bがディスク110の上面110Aに固定されることにより、ディスク110に保持されており、ディスク110と共に回転する。この被検出体170は、円環状に形成されており、360度の回転角度範囲全域に亘って設けられている。被検出体170の略中央部(内側)には、ボルト14が貫通する貫通孔171が設けられている。
 また、被検出体170は、基板16の下面に固定された後述する磁気検出部120の磁気抵抗素子121及び磁界検出素子122が磁界を精度よく検出できる程度の高さ寸法(上下方向寸法)を有する。また、被検出体170の外周面170Dと、基板16の下面に固定された光学モジュール130におけるシャフトSHの径方向内側の表面130Aとの間には、ギャップGが形成されており、被検出体170と光学モジュール130との設置位置が半径方向に重ならないようになっている。これにより、被検出体170と後述する光学モジュール130の光源131や受光素子等の各素子とが上下方向において互いに干渉しないようになっている。また、本実施形態では、上記ディスク110の貫通孔111の内径寸法L3は、貫通孔171の内径寸法L4よりも大きく形成されている。より具体的には、貫通孔111の公差と貫通孔171の公差とを各々考慮しても、内径寸法L3が内径寸法L4よりも必ず大きくなるように形成されている。このため、被検出体170の内周面170Cが上記ディスク110の内周面110Cよりも内側に出っ張る構造となっている。
 また、被検出体170は、円環状の磁石素材の一部が着磁されることにより製造されたものであり、着磁部172と、未着磁部173とを有する。着磁部172は、着磁されて磁石として製造された磁石素材部分であり、磁気(磁界)を発生する。この着磁部172が、磁石の一例に相当する。未着磁部173は、着磁部172以外の部分、つまり着磁されなかった磁石素材部分であり、磁気(磁界)を発生しない。なお、被検出体170の貫通孔171は、着磁部172や未着磁部173の貫通孔とも言える。
 本実施形態では、被検出体170のうち、略180度の回転角度(所定の回転角度の一例)範囲が着磁されて着磁部172となり、残りの略180度の回転角度範囲が未着磁部173となっている。すなわち、着磁部172は、被検出体170のうち中心角が略180度である円弧状の部分である。未着磁部173は、被検出体170のうち着磁部172以外の部分、つまり、着磁部172の回転方向における反対側に位置する、該着磁部172と略同形状の部分である。従って、被検出体170における磁気発生有無の境目である境界は、360度の回転角度中でほぼ対照な2つの位置B1,B2となっている。被検出体170は、位置B1,B2のうち一方(この例では位置B1)が、ディスク110の絶対位置検出のための原点位置(0度位置ともいう。)Pと略一致するように、配置されている。
 従って、本実施形態では、着磁部172に対応する略180度の回転角度範囲では該着磁部172から磁界が発生されるが、未着磁部173に対応する残りの略180度の回転角度範囲では磁界が発生されない。
 ここで、図6A及び図6Bを参照しつつ、本実施形態に係る着磁部172を製造する方法について説明する。図6A及び図6Bは、本実施形態に係る着磁部を製造する方法の一例について説明するための説明図である。図6Aは、着磁装置の側面図である。図6Bは、図6A中のVIB-VIB断面に相当する断面図である。
 図6A及び図6Bに示すように、着磁装置200は、円板上の着磁ヨーク220と、バックヨーク210とを有する。着磁ヨーク220は、被検出体170が載置される載置面220Aを有しており、その載置面220Aには、溝221が形成されている。溝221には、着磁コイル230が収容されている。着磁コイル230に電流が流れると、着磁ヨーク220は電磁石となり、着磁ヨーク220において着磁コイル230が巻装された領域、つまり断面視で円弧状の内周側領域220B及び外周側領域220Cから磁界(磁力線)が発生する。この例では、着磁コイル230には矢印C方向に電流が流れるようになっており、内周側領域220Bは、磁力線が入る側であるS極となり、外周側領域220Cは、磁力線が出る側であるN極となるように構成されている。
 このような着磁装置200により、被検出体170を着磁ヨーク220とバックヨーク210との間で着磁することにより、着磁部172を製造することが可能である。すなわち、着磁ヨーク220の載置面220Aに被検出体170を載せ、その上にバックヨーク210を重ねて、着磁コイル230に矢印C方向に電流を流す。すると、着磁ヨーク220の磁極パターンが被検出体170に転写されるように着磁される。すなわち、被検出体170では、着磁ヨーク220の内周側領域220Bに当接する、着磁ヨーク220側の表面が、磁極線が出る側となるためN極となり、その反対側の、バックヨーク210側の表面が、逆に磁極線が入る側となるためS極となる。また、被検出体170では、着磁ヨーク220の外周側領域220Cに当接する、着磁ヨーク220側の表面が、磁極線が入る側となるためS極となり、その反対側の、バックヨーク210側の表面が、逆に磁極線が出る側となるためN極となる。このように着磁素材170aが着磁されることにより、被検出体170において着磁部172が製造される。なお、ここで説明した着磁装置200や着磁部172を製造する方法等は一例であり、着磁装置や着磁部172を製造する方法等は、この例に限定されるものではない。このようにして製造された着磁部172では、着磁ヨーク220側の表面の磁束密度が、バックヨーク210側の表面の磁束密度よりも大きくなる。
 そして、上記のように着磁された被検出体170は、着磁ヨーク220側の表面が上側(磁気検出部120側)となり、バックヨーク210側の表面が下側(ディスク110側)となるように、適宜の固定装置(図示せず)によりディスク110の上面110Aに固定される。すなわち、被検出体170では、その表面170A(以下では上面170Aともいう。)は着磁ヨーク220側の表面に対応し、その下面170Bはバックヨーク210側の表面に対応する。従って、図5に示すように、被検出体170の着磁部172の上面(以下では、被検出体170の上面170Aと同じ符号で示す。)には、内周側の領域がN極となり、外周側の領域がS極となる磁極パターンが形成されており、上面170Aにおける磁束(磁力線)の向きは、内周側と外周側とで反転している。図5中等では、着磁部172における磁束の向きが反転する境目である境界線を符号B3で示している。また、被検出体170の着磁部172は、その上面170Aの磁束密度が、その下面(以下では、被検出体170の下面170Bと同じ符号で示す。)の磁束密度よりも大きくなるように構成されている。
  (2-3.光学モジュール)
 図2及び図4に示すように、光学モジュール130は、この例では基板状に形成されており、ディスク110のスリットアレイSAの一部に対向可能なように、基板16の下面においてディスク110と平行に固定されている。従って、ディスク110の回転に伴い、光学モジュール130は、スリットアレイSAに対して円周方向で相対移動することができる。この光学モジュール130のディスク110と対向する側の面、つまり下面には、光源131(発光素子の一例)と受光アレイPAとが設けられている。
 光源131は、対向する位置を通過するスリットアレイSAの一部分に光を照射する。この光源131としては、照射領域に光を照射可能な光源であれば特に限定されるものではないが、例えば、LED(Light Emitting Diode)が使用可能である。そして、この光源131は、特に光学レンズ等が配置されない点光源として形成されており、発光部から拡散光を照射する。なお、点光源という場合、厳密な点である必要はなく、設計上や動作原理上、略点状の位置から拡散光が発せられるものとみなせる光源であれば、有限な面から光が発せられてもよいことは言うまでもない。このように点光源を使用することにより、光源131は、光軸からのズレによる光量変化や光路長の差による減衰などの影響は多少はあるにせよ、対向した位置を通過するスリットアレイSAの一部分に拡散光を照射できるため、この部分にほぼ均等に光を照射することが可能である。また、光学素子による集光・拡散を行わないため、光学素子による誤差等が生じにくく、スリットアレイSAへの照射光の直進性を高める事が可能である。
 受光アレイPAは、光源131の周囲に配置されており、対向するスリットアレイSA(反射スリット)からの反射光を受光する。そのために、受光アレイPAは、複数の受光素子(図示省略)を有する。1つ1つの受光素子としては、例えばPD(Photodiode(フォトダイオード))を使用することができる。但し、受光素子としては、PDに限られるものではなく、光源131から発せられた光を受光して電気信号に変換可能なものであれば、特に限定されるものではない。受光素子で生成された電気信号は、位置データ生成部140に出力される。
  (2-4.磁気検出部)
 図2、図4、及び図5に示すように、磁気検出部120は、被検出体170の着磁部172が発生する磁気(磁界)を検出するものであり、磁気抵抗素子121と、磁界検出素子122とを有する。
 磁気抵抗素子121及び磁界検出素子122は、被検出体170の上面170Aの一部に対向可能なように、シャフトSHと共に回転する被検出体170、ディスク110、及びハブ160に対して軸受を介さずに、基板16の下面においてディスク110と平行に固定されている。なお、磁気抵抗素子121及び磁界検出素子122は、光学モジュール130と同じ基板16に実装されているが、光学モジュール130とは別の基板に実装されてもよい。本実施形態では、磁気抵抗素子121及び磁界検出素子122は、被検出体170の回転方向に互いに略90度ずれて配置されている。
 磁気抵抗素子121は、ディスク110の原点位置Pにおいて着磁部172の上面170Aにおける上記位置B3の一部に対向可能なように配置されている。上述の通り、着磁部172は略180度の回転角度範囲で存在するので、この磁気抵抗素子121は、着磁部172に対応する略180度の回転角度範囲では該着磁部172が発生する磁界、具体的には水平方向(回転軸心AXに対して垂直な方向)の磁界を検出し、未着磁部173に対応する残りの略180度の回転角度範囲では磁界を検出しない(磁界検出量が所定のしきい値よりも小さくなる)。これにより、磁気抵抗素子121は、ディスク110が1回転すると1周期変化する磁界を検出して、ディスク110の1回転毎に1周期となる信号を出力する。この磁気抵抗素子121は、磁界検出素子122と比較して消費電力が小さく、上述のように水平方向の磁界を検出するので、シャフトSHを通じて伝わるモータMのブレーキ(図示せず)等からの漏れ磁束の影響を受けにくい。しかし、磁気抵抗素子121は、磁界検出素子122と比較して設定スペースが大きく、コストが高い。
 ここで、一般には、磁気抵抗素子を用いてNSの一対の磁極が回転軸心AXに対して垂直は方向に形成された磁石が発生する磁界を検出する場合、磁界の方向を検出するためにバイアス磁石を設ける必要がある。バイアス磁石を使用せずに磁気抵抗素子を用いようとすると、磁気抵抗素子は、磁界の方向を検出できないことから、ディスク110の1回転毎に2周期の検出信号が出力されることになり、後述する位置データ生成部140のカウンタ143に2倍の信号処理能力が必要になってしまうという問題が生じる。しかし、本実施形態では、上述のように、略180度の回転角度範囲で磁界を発生させ、残りの略180度の回転角度範囲では磁界が発生されず、磁気抵抗素子121は、略180度の回転角度範囲においてのみ磁界を検出し、残りの略180度の回転角度範囲では磁界を検出しないので、ディスク110の1回転毎に1周期となる信号を出力することが可能である。すなわち、バイアス磁石を使用しなくてもディスク110の1回転毎に1周期となる信号を得ることが可能である。
 磁気抵抗素子121は、水平方向の磁界を検出可能な構成であれば、特に限定されるものではない。磁気抵抗素子121としては、例えば、MR(磁気抵抗効果:Magnetro Resistive effect)素子やGMR(巨大磁気抵抗効果:Giant Magnetro Resistive effect)素子、TMR(トンネル磁気抵抗効果:Tunnel Magneto Resistance effect)素子等を使用可能である。
 磁界検出素子122は、着磁部172の上面170Aにおける内周側の領域(N極の極性を持つ領域)の一部に対向可能なように配置されている。なお、磁界検出素子122は、着磁部172の上面170Aにおける外周側の領域(S極の極性を持つ領域)の一部に対向可能なように配置されてもよい。上述の通り、着磁部172は略180度の回転角度範囲で存在するので、この磁界検出素子122は、着磁部172に対応する略180度の回転角度範囲では該着磁部172が発生する磁界、具体的には垂直方向(回転軸心AXに対して平行な方向)の磁界を検出し、未着磁部173に対応する残りの略180度の回転角度範囲では磁界を検出しない(磁界検出量が所定のしきい値よりも小さくなる)。これにより、磁界検出素子122は、ディスク110が1回転すると1周期変化する磁界を検出して、ディスク110の1回転毎に1周期となる信号を出力する。この磁界検出素子122は、磁気抵抗素子121と比較して必要な設置スペースが小さく、コストが安い。しかし、磁界検出素子122は、磁気抵抗素子121と比較して消費電力が大きく、上述のように垂直方向の磁界を検出するので、上記漏れ磁束の影響を受け易い。
 磁界検出素子122は、垂直方向の磁界を検出可能な構成であれば、特に限定されるものではない。磁界検出素子122としては、例えばホール素子等を使用可能である。
 磁気抵抗素子121及び磁界検出素子122から出力された信号は、位置データ生成部140により取得され、ディスク110が基準位置から何回転したかを表す多回転量の検出に用いられる。このような多回転量の検出は、例えば電源OFFによるバックアップ電源供給時の位置検出に用いられる場合に特に有効である。
  (2-5.位置データ生成部)
 次に、図7を参照しつつ、本実施形態に係る位置データ生成部140の構成について説明する。図7は、本実施形態に係る位置データ生成部の構成の一例について説明するための説明図である。
 図7に示すように、位置データ生成部140は、A相パルス生成部141(第1検出信号生成部の一例)と、B相パルス生成部142(第2検出信号生成部の一例)と、カウンタ143(多回転検出部の一例)と、パルス発生回路144と、給電制御部145と、絶対位置信号生成部146とを有する。
 A相パルス生成部141は、磁気抵抗素子121からの信号を検出し、この信号を矩形波状の信号に変換して、A相パルス信号a(第1検出信号の一例)を生成する。前述のように着磁部172は略180度の回転角度範囲で存在するので、A相パルス信号aは、デューティ比50%、ディスク110の1回転毎に1パルスの信号となる。
 B相パルス生成部142は、磁界検出素子122からの信号を検出し、この信号を矩形波状の信号に変換して、B相パルス信号b(第2検出信号の一例)を生成する。前述のように、着磁部172は略180度の回転角度範囲で存在するので、B相パルス信号bはデューティ比50%、ディスクの1回転毎に1パルスの信号となる。また、前述のように磁界検出素子122の位置は磁気抵抗素子121の位置から略90度ずれているので、B相パルス信号bは、上記A相パルス信号aと略90度の位相差(所定の位相差の一例)を有する信号となる。
 カウンタ143は、A相パルス信号a及びB相パルス信号bに基づいてディスク110の多回転量をカウントし、多回転信号cとして出力する。具体的なカウント方法は後述する。
 パルス発生回路144は、電源切替部180により外部電源からバックアップ電源に切り替えられ、バックアップ電源による電源供給が行われている際に、A相パルス信号aのレベルが変化した場合、そのエッジを起点に所定のパルス幅の電源制御パルス信号dを生成し、給電制御部145に出力する。給電制御部145は、パルス発生回路144からの電源制御パルス信号dに基づいてON/OFFし、磁界検出素子122及びB相パルス生成部142に対してバックアップ電源をパルス的に供給する。これにより、磁界検出素子122及びB相パルス生成部142は、A相パルス信号aのエッジを起点に上記パルス幅に対応する所定の時間だけ駆動し、その後駆動を終了する。所定の時間は、カウンタ143がB相パルス信号bのレベルを検出できるだけの時間幅であればよい。
 絶対位置信号生成部146は、受光アレイPAの出力に基づいてディスク110の1回転内の絶対位置を表す絶対位置信号fを生成する。具体的には、受光アレイPAが有する複数の受光素子では、1つ1つの受光又は非受光がビットとして扱われ、複数ビットの絶対位置を表す。従って、複数の受光素子それぞれが出力する受光信号は、絶対位置信号生成部146において相互に独立して取り扱われて、シリアルなビットパターンに暗号化(コード化)されていた絶対位置が、これらの出力信号の組み合わせから復号され、絶対位置信号fが生成される。この絶対位置信号fと、上記カウンタ143から出力される多回転信号cとが合成されて、位置データ生成部140は位置データを出力する。
 電源切替部180は、この例では、図示しない検出回路からの電源切替信号eに基づいて切り替わるスイッチング素子として構成される。電源切替部180が外部電源側である場合には、外部電源が、磁気抵抗素子121、磁界検出素子122、光源131、A相パルス生成部141、B相パルス生成部142、カウンタ143、パルス発生回路144、及び絶対位置信号生成部146に供給される。一方、電源オフや停電等により外部電源の供給が遮断された場合には、電源切替部180は、電源切替信号eに基づいてバックアップ電源側に切り替わる。これにより、光源131及び絶対位置信号生成部146への電源供給は遮断されるが、磁気抵抗素子121、A相パルス生成部141、カウンタ143、及びパルス発生回路144へはバックアップ電源が供給される。さらに、給電制御部145を介してパルス的な電源が、磁界検出素子122及びB相パルス生成部142へ供給される。
 なお、上記パルス発生回路144、給電制御部145、及び電源切替部180が、電源制御部の一例に相当する。
  (2-6.エンコーダの動作)
 次に、本実施形態に係るエンコーダ100の動作の一例について説明する。
 まず、外部電源が供給されている場合の動作について説明する。図7に示すように、ディスク110が回転すると、被検出体170は、ディスク110と共に回転する。磁気抵抗素子121は、被検出体170の着磁部172が発生する磁界を検出し、検出信号をA相パルス生成部141に出力する。一方、外部電源供給時には給電制御部145は常時ONとなり、磁界検出素子122及びB相パルス生成部142に対して外部電源が常時供給される。磁界検出素子122は、被検出体170の着磁部172が発生する磁界を検出し、検出信号をB相パルス生成部142に出力する。A相パルス生成部141及びB相パルス生成部142は、入力された信号を増幅すると共にそれぞれ矩形波信号に変換し、生成された90度の位相差を有するA相パルス信号a及びB相パルス信号bをカウンタ143に出力する。
 図8A及び図8Bに、このときのA相パルス信号a及びB相パルス信号bの波形の一例を示す。図8Aは正転時の波形、図8Bは逆転時の波形である。なお、この例では、A相パルス信号a及びB相パルス信号bは、磁界が検出された場合に「H」レベルとなり、磁界が検出されなかった場合(磁界検出量が所定のしきい値よりも小さい場合)に「L」となるものとし、ディスク110の回転方向は、図7に示すように時計回り方向を正転、反時計回り方向を逆転とする。
 正転時は、図8Aに示すように、ディスク110の原点位置Pが磁気抵抗素子121の位置を通過する際に、A相パルス信号aが立ち上がりエッジとなると共にB相パルス信号bが「L」レベルとなる。この場合、カウンタ143は多回転量データに1を加えて多回転量をカウントアップする。一方、B相パルス信号bが「H」レベルとなるA相パルス信号aの立ち下がりエッジでは、ディスク110の原点位置Pではないのでカウントは行われない。
 逆転時は、図8Bに示すように、ディスク110の原点位置Pが磁気抵抗素子121の位置を通過する際に、A相パルス信号aが立ち下がりエッジとなると共にB相パルス信号bが「L」レベルとなる。この場合、カウンタ143は多回転量データから1を減じて多回転量をカウントダウンする。一方、B相パルス信号bが「H」レベルとなるA相パルス信号aの立ち上がりエッジでは、ディスク110の原点位置Pではないのでカウントは行われない。カウンタ143は、このようにしてカウントした多回転量データを多回転信号cとして出力する。
 なお、上記カウントの仕方は本実施形態の構成態様の場合における一例であり、これに限定されるものではない。例えば、被検出体170を上記位置B1が原点位置Pと180度ずれた位置に配置するような場合には、正転、逆転の対応関係が上述と反対となり、図8Bが正転時の波形、図8Aが逆転時の波形となる。このように、カウンタ143による多回転量のカウントの仕方は、構成態様に応じて適宜変更されるものである。
 他方、図7に示すように、受光アレイPAは、光源131から照射されスリットアレイSAで反射された光を受光し、受光信号を絶対位置信号生成部146に出力する。絶対位置信号生成部146は、入力された信号に基づいてディスク110の1回転内の絶対位置を表す絶対位置信号fを生成する。このように、エンコーダ100に外部電源が供給されている場合には、磁気抵抗素子121、磁界検出素子122、光源131、位置データ生成部140の全ての回路に電源が供給され、上記カウンタ143から出力される多回転信号cと、絶対位置信号生成部146から出力される絶対位置信号fとが合成されて、位置データ生成部140は位置データを連続的に出力する。
 次に、外部電源が遮断されバックアップ電源から電源が供給されている場合の動作について説明する。図7に示すように、電源オフや停電等により外部電源が所定の電圧以下になった場合には、図示しない検出回路からの電源切替信号eにより、電源切替部180がバックアップ電源側に切り替わる。バックアップ電源に切り替わると、光源131及び絶対位置信号生成部146には電源が供給されず、磁気抵抗素子121、A相パルス生成部141、カウンタ143、及びパルス発生回路144にバックアップ電源が供給される。さらに、パルス発生回路144は、A相パルス信号aのエッジを検出すると、そのエッジを起点に生成された所定のパルス幅の電源制御パルス信号dを生成し、給電制御部145を介してパルス的な電源を磁界検出素子122及びB相パルス生成部142へ供給する。
 図9A及び図9Bに、このときのA相パルス信号a、B相パルス信号b、及び電源制御パルス信号dの波形の一例を示す。図9Aは正転時の波形、図9Bは逆転時の波形である。電源制御パルス信号dが「H」レベルであるTon期間は、バックアップ電源が磁界検出素子122及びB相パルス生成部142に供給されている期間で、電源制御パルス信号dが「L」レベルであるToff期間は、バックアップ電源が磁界検出素子122及びB相パルス生成部142に供給されていない期間である。従って、B相パルス信号bは、図9A及び図9B中実線で示したTon期間のみB相パルス生成部142によって生成される。
 カウンタ143は、A相パルス信号aのエッジを検出すると、Ton期間にB相パルス信号bのレベルを検出し、多回転量をカウントする。カウントの仕方は上述した外部電源供給時と同様である。すなわち、正転時は、図9Aに示すように、A相パルス信号aが立ち上がりエッジのときにB相パルス信号bが「L」レベルの場合、カウンタ143は多回転量データに1を加えて多回転量をカウントアップする。一方、逆転時は、図9Bに示すように、A相パルス信号aが立ち下がりエッジのときにB相パルス信号bが「L」レベルの場合、カウンタ143は多回転量データから1を減じて多回転量をカウントダウンする。なお、Ton期間は、バックアップ電源の消費電力の節減のため、カウンタ143がB相パルス信号b(図9A及び図9B中実線で示す部分)のレベルを検出可能な範囲で最短の時間幅に設定される。
 他方、図7に示すように、光源131及び絶対位置信号生成部146にはバックアップ電源が供給されないので、絶対位置信号fは生成されない。従って、位置データ生成部140は、上記カウンタ143から出力される多回転信号cを位置データとして出力する。なお、バックアップ電源供給時には多回転量データを図示しないメモリ等に記憶させておき、バックアップ電源から外部電源に切り替えられた際に、位置データ生成部140が当該メモリから多回転量データを読み出し、絶対位置信号fと合成して位置データを出力するようにしてもよい。
  (2-7.エンコーダの製造方法)
 次に、本実施形態に係るエンコーダ100の製造方法の一例について説明する。ここでは、主に被検出体170の着磁及び被検出体170、ディスク110、及びハブ160の固定等について説明する。
 エンコーダ100の製造方法では、着磁装置200により、前述のようにして、被検出体170を着磁ヨーク220とバックヨーク210との間で着磁して、着磁部172を製造する。そして、固定部材により、着磁ヨーク220側の表面が上側となり、バックヨーク210側の表面が下側となるように、着磁された被検出体170をディスク110の表面110Aに対し固定する。このとき、ディスク110と被検出体170との芯出しのために位置調整が行われる。また、固定部材により、ディスク110の貫通孔111にハブ160のボルト締結部163を嵌め合わせつつ、ディスク110の表面110Bに対し、ハブ160のディスク固着部162の表面162Aを固定する。このとき、ディスク110とハブ160との芯出しのために位置調整が行われる。以上により、被検出体170、ディスク110、及びハブ160を一体的に組み上げる。なお、固定装置により被検出体170、ディスク110、及びハブ160を一体的に組み上げた後に、着磁装置により被検出体170を着磁してもよい。
 そして、一体的に組み上げられた被検出体170、ディスク110、及びハブ160における貫通孔161にシャフトSHを挿通し、ボルト14を貫通孔171,111,161に挿通してシャフトSHのボルト穴13に螺合させる。これにより、一体的に組み上げられた被検出体170、ディスク110、及びハブ160をシャフトSHに固定する。なお、これらの処理と同時に又は前後して、各構成を固定又は回転可能に支持する処理、磁気検出部120や光学モジュール130等の位置調整をする処理、磁気検出部120や光学モジュール130等と位置データ生成部140とを連結する処理等が行われて、エンコーダ100が完成する。但し、これらの処理についてのここでの詳しい説明は省略する。
 <3.本実施形態による効果の例>
 以上、一実施形態に係るエンコーダ100等について説明した。次に、このエンコーダ100等による効果の例について説明する。
  (3-1.ディスクの内径が被検出体の内径よりも大きいこと等による効果の例)
 本実施形態に係るエンコーダ100では、被検出体170が、ディスク110に上下方向に当接されて接着剤により固定されることにより、回転体Rに保持される。このとき、被検出体170とディスク110との隙間からはみ出した接着剤が、基板16に実装された磁気抵抗素子121、磁界検出素子122、光学モジュール130(光源131や受光素子等)に付着したり、回転体RをシャフトSHに固定するためのボルト14の座面14A等に付着すると、検出精度の低下や締結の不具合等を招くおそれがあり、エンコーダ100の信頼性の低下につながる。
 そこで本実施形態では、ディスク110の貫通孔111の内径寸法L3を被検出体170の貫通孔171の内径寸法L4よりも大きく形成する。このときの寸法差は、ディスク110の貫通孔111と被検出体170の貫通孔171の公差を各々考慮しても、ディスク110の貫通孔111の内径寸法L3が被検出体170の貫通孔171の内径寸法L4よりも必ず大きくなるような寸法差とする。すなわち、被検出体170の内周面170Cがディスク110の内周面110Cよりも内側に出っ張る構造とする。これにより、被検出体170とディスク110の隙間からはみ出した接着剤を、表面張力の作用によってディスク110の内周面110Cに沿って下側に向けて流れるように誘導することができる。その結果、接着剤が基板16やボルト14等に付着することを抑制できるので、エンコーダ100の信頼性を向上することができる。
 また、被検出体170の外径寸法は、(特に本実施形態のようにエンコーダ100が「反射型」のエンコーダである場合は)光学モジュール130との干渉を回避するために一定の制約を受ける。本実施形態では、被検出体170の貫通孔171の内径寸法L4をディスク110の貫通孔111の内径寸法L3よりも小さくすることで、外径寸法を大きくすることなく、被検出体170の着磁部172の体積を増大することができる。従って、磁気検出部120による検出精度を向上することができる。
 また、本実施形態では特に、回転体Rが、ディスク110の内周側端部に形成された溝190を有する。これにより、被検出体170とディスク110の隙間からはみ出し、表面張力の作用によってディスク110の内周面110Cに沿って下側に向けて流れた接着剤を溝内に流入させ、接着剤溜まりとすることができる。その結果、接着剤が基板16やボルト14等に付着することをより一層抑制することができる。
 また、本実施形態では特に、回転体Rがハブ160とディスク110とを有する。このように、回転体Rを一体化せずに別体であるハブ160とディスク110で構成することにより、ハブ160を金属、ディスク110をガラスといったように互いに別々の材質とすることができ、設計の自由度を向上できる。また、ハブ160に対しディスク110を固定する際に、ディスク110の回転中心を調整しつつ行うことができるので、高精度な位置合わせを容易に行うことができる。
 また、本実施形態では特に、ディスク110の貫通孔111にハブ160のボルト締結部163を嵌め合わせつつ、ディスク110がハブ160のディスク固着部162に対し接着により固定される。このとき、ディスク110とハブ160との芯出しのために位置調整が行われるので、その調整代として、ハブ160の段差部164とディスク110の内周面110Cとの間には予め所定の隙間が形成されている。本実施形態では、この隙間を接着剤の溜まり溝としても機能する溝190として利用するので、新たにハブ160に溝を形成する必要がない。従って、製造工程を容易化し、コストを削減することができる。
 また、本実施形態では特に、次のような効果を得ることができる。すなわち、ハブ160の段差部164は、ディスク110とハブ160との位置調整の際に、ディスク110の内周面110Cに突き当たってディスク110の移動を規制するストッパとして機能する反面、その高さを高くし過ぎるとボルト締結部163のディスク固着部162に対する突出量が大きくなり、ボルト14のヘッド部14Bが磁気検出部120等の素子と干渉するおそれがある。本実施形態では、段差部164の高さ寸法L1をディスク110の厚み寸法L2の略半分とすることで、上記ストッパとしての機能を十分に持たせつつ、ボルト14と素子との干渉を回避することができる。
 また、本実施形態では特に、エンコーダ100が、ディスク110に光を照射する光源131と、ディスク110に形成された反射スリットからの反射光を受光する受光素子とを備える、いわゆる「反射型」のエンコーダである。「反射型」のエンコーダは、いわゆる「透過型」のエンコーダに比べて、光源131及び受光素子とディスク110との隙間を大きくとることができる。これにより、製造誤差等に起因するディスク110の回転に伴う隙間の変動の影響を少なくできる。しかし、光源131及び受光素子と同一基板に設けられる磁気検出部120の磁気抵抗素子121や磁界検出素子122等の各素子と被検出体170との間隙も大きくなるので、磁界を正確に検出するために被検出体170の着磁部172の高さ方向(軸方向)寸法を大きくする必要がある。さらに、光源131と受光素子とを一つの光学モジュール130として一部品化することで、該光学モジュール130の厚みは他の素子と比較して大きくなる。その結果、被検出体170と光学モジュール130の設置位置が半径方向に重なる場合、互いに高さ方向において干渉するおそれが生じる。本実施形態では、上述のように、被検出体170の貫通孔171の内径寸法L4をディスク110の貫通孔111の内径寸法L3よりも小さく形成し、被検出体170をディスク110よりも内周側にはみ出させて設ける。これにより、被検出体170の着磁部172体積を減らすことなく被検出体170の外径寸法を小さくすることができるので、光学モジュール130との干渉を回避することができる。従って、多回転量を精度よく検出可能な「反射型」のエンコーダを実現することができる。
 なお、例えばこの(3-1)で説明したディスク110に係る内径寸法L3が被検出体170に係る内径寸法L4よりも大きいこと等による効果を得るためには、着磁部172は、本実施形態で説明した上面170Aの磁束密度が下面170Bの磁束密度よりも大きくなるように構成される場合に限定されるものではない。例えば、着磁部172は、上面170Aの磁束密度と下面170Bの磁束密度とが等しくなるように構成されてもよい。あるいは、着磁部172は、上面170Aの磁束密度が下面170Bの磁束密度よりも小さくなるように構成されてもよい。
 また、例えばこの(3-1)で説明したディスク110に係る内径寸法L3が被検出体170に係る内径寸法L4よりも大きいこと等による効果を得るためには、被検出体170は、本実施形態で説明した、着磁部172の着磁ヨーク220側の表面が上側、バックヨーク210側の表面が下側となるように、ディスク110に固定される場合に限定されるものではない。例えば、被検出体170は、着磁ヨーク220側の表面が下側、バックヨーク210側の表面が上側となるように、ディスク110に固定されてもよい。
 また、例えばこの(3-1)で説明したディスク110に係る内径寸法L3が被検出体170に係る内径寸法L4よりも大きいこと等による効果を得るためには、ディスク110は、本実施形態で説明したガラスにより形成される場合に限定されるものではない。例えば、ディスク110は、ガラス以外の材質(例えば金属や樹脂等)により形成されてもよい。このとき、例えば、ディスク110として反射率の高い金属を使用する場合、反射スリットは、光を反射させない部分を、スパッタリング等により粗面としたり反射率の低い材質を塗布したりすることにより反射率を低下させて、形成されてもよい。但し、反射スリットの形成方法は、この例に限定されるものではない。
 また、例えばこの(3-1)で説明したディスク110に係る内径寸法L3が被検出体170に係る内径寸法L4よりも大きいこと等による効果を得るためには、被検出体170は、本実施形態で説明した略180度の回転角度範囲で着磁部172が磁界を発生させるように構成される場合に限定されるものではない。例えば、被検出体170は、180度よりも小さい回転角度範囲内で着磁部が磁界を発生させ、残りの回転角度範囲では磁界が発生されないように構成されてもよい。あるいは、被検出体170は、180度よりも大きい回転角度範囲内で着磁部が磁界を発生させ、残りの回転角度範囲では磁界が発生されないように構成されてもよい。
 また、例えばこの(3-1)で説明したディスク110に係る内径寸法L3が被検出体170に係る内径寸法L4よりも大きいこと等による効果を得るためには、磁気抵抗素子121及び磁界検出素子122は、本実施形態で説明した被検出体170の回転方向に互いに略90度ずれて配置される場合に限定されるものではない。例えば、磁気抵抗素子121及び磁界検出素子122は、被検出体170の回転方向に互いに90度よりも小さい角度ずれて配置されたり、該回転方向の位置が互いに一致するように配置されてもよい。あるいは、磁気抵抗素子121及び磁界検出素子122は、被検出体170の回転方向に互いに90度よりも大きい角度ずれて配置されてもよい。
 また、例えばこの(3-1)で説明したディスク110に係る内径寸法L3が被検出体170に係る内径寸法L4よりも大きいこと等による効果を得るためには、磁気検出部120は、本実施形態で説明した磁気抵抗素子121及び磁界検出素子122を1つずつ有する場合に限定されるものではない。例えば、磁気検出部120は、磁気抵抗素子を2つ以上有し、磁界検出素子を1つ有し又は有しなくてもよいし。あるいは、磁気検出部120は、磁界検出素子を2つ以上有し、磁気抵抗素子を1つ有し又は有しなくてもよい。
  (3-2.着磁部の上面が下面よりも磁束密度が大きいこと等による効果の例)
 また、本実施形態では、被検出体170の着磁部172が、その上面170Aの磁束密度がその下面170Bの磁束密度よりも大きくなるように構成される。これにより、モータM等のシャフトSHの発熱や外気温の上昇等により着磁部172全体が減磁した場合でも、磁気検出部120が多回転の検出に十分な磁束を得られなくなることを抑制できる。したがって、着磁部172の減磁による検出精度の低下を抑制することができる。また、特に本実施形態では、略180度の回転角度範囲で磁界を発生させ、残りの略180度の回転角度範囲では磁界が発生されないように構成される。従って、仮にこの構成に起因して被検出体170から発生される磁束の減少が生じた場合でも、被検出体170の着磁部172が、その上面170Aの磁束密度がその下面170Bの磁束密度よりも大きくなるように構成されることで、上記磁束の減少を補うことができる。
 また、本実施形態では特に、着磁装置200において磁石素材である未着磁の被検出体170を着磁ヨーク220とバックヨーク210との間で着磁して着磁部172を製造する。このようにして製造された着磁部172は、着磁ヨーク220側の表面の磁束密度がバックヨーク210側の表面の磁束密度よりも大きくなる。そこで、着磁部172の着磁ヨーク220側の表面が上側、バックヨーク210側の表面が下側となるように、被検出体170をディスク110に固定する。これにより、上面170Aの磁束密度が下面170Bの磁束密度よりも大きくなるように着磁部172を構成できる。したがって、着磁部172の減磁による検出精度の低下を抑制できる。
 また、本実施形態では特に、回転体Rがハブ160とディスク110を有している。ディスク110はガラス製であり、その表面110Aには被検出体170が固定され、表面110Bにはハブ160が固定される。ハブ160は強度を要求されることからこの例では金属製であり、シャフトSHに連結される。このような構成により、ハブ160と被検出体170との間に、金属に比べて熱伝導率の小さなガラス製のディスク110を介在させることができる。その結果、モータM等のシャフトSHで発生した熱がハブ160から被検出体170の着磁部172に伝わるのを抑制できるので、着磁部172の減磁を低減し、検出精度の低下をさらに抑制することができる。
 また、本実施形態では特に、エンコーダ100が、固定側である磁気検出部120が、回転側である被検出体170、ディスク110、及びハブ160に対して軸受を介さずに固定される、いわゆる「ビルトインタイプ」のエンコーダである。このタイプのエンコーダは、ディスク110がハブ160を介してシャフトSHに直接的に連結されるので、固定側が回転側に対して軸受を介して固定される、いわゆる「コンプリートタイプ」のエンコーダに比較して小型化が可能な反面、被検出体170の着磁部172がシャフトSHで発生した熱の影響を受けやすいという課題がある。そこで本実施形態では、「ビルトインタイプ」のエンコーダにおいて、ハブ160と被検出体170の着磁部172との間に熱伝導率の小さなガラス製のディスク110を介在させることで、被検出体170とシャフトSHが近接する「ビルトインタイプ」のエンコーダにおいても、ハブ160から被検出体170の着磁部172への伝熱を抑制することができる。したがって、多回転量を精度よく検出可能な「ビルトインタイプ」のエンコーダを実現することができる。
 また、本実施形態では特に、次のような効果を得ることができる。すなわち、着磁装置200においては、下方に配置された着磁ヨーク220と上方に配置されたバックヨーク110との間に磁石素材である未着時の被検出体170を配置し、着磁を行う。通常、このようにして製造された着磁部172を備えた被検出体170は、上下方向の向きをそのままの状態としてディスク110の上面110Aに固定される。上下方向の向きをそのままとするのは、仮に上下方向の向きを変更する場合、被検出体170を裏返す工程が新たに必要となり製造工程や製造装置が複雑化すると共に、作業者が被検出体170の裏表を判別する必要が生じ、作業手順も複雑化するからである。その結果、着磁ヨーク210側の表面よりも磁束密度の小さいバックヨーク210側の表面が上側に位置することとなるので、着磁部172が減磁した場合に磁気検出部120が多回転の検出に十分な磁束が得られなくなり、検出精度が低下する可能性がある。
 ここで、本実施形態では、エンコーダ100が、ディスク100に光を照射する光源131と、ディスク110に形成された反射スリットからの反射光を受光する受光素子とを備える、いわゆる「反射型」のエンコーダである。「反射型」のエンコーダは、いわゆる「透過型」のエンコーダに比べて、光源131及び受光素子とディスク110との隙間を大きくとることができる。これにより、製造誤差等に起因するディスク110の回転に伴う隙間の変動の影響を少なくできるという利点がある。しかし、光源131及び受光素子と同一基板16に設けられる磁気検出部120と被検出体170の着磁部172との間隙も大きくなるので、磁界を正確に検出するために被検出体170の高さ方向(軸方向)寸法を大きくする必要がある。その結果、被検出体170の上面170Aと下面170Bとの磁束密度の差が拡大するので、特に「反射型」のエンコーダの場合には、着磁部172が減磁した場合に磁気検出部120が十分な磁界が得られなくなる可能性が高まり、検出精度の低下が顕在化するという問題がある。そこで本実施形態では、「反射型」のエンコーダにおいて、着磁後の被検出体170の上下方向の向きを変更し、着磁ヨーク220側の表面が上側、バックヨーク210側の表面が下側となるようにした上で、被検出体170をディスク110に固定する。これにより、被検出体170の高さ方向(軸方向)寸法が比較的大きい「反射型」のエンコーダにおいても、着磁部172の減磁による検出精度の低下を抑制することができる。したがって、多回転量を精度よく検出可能な「反射型」のエンコーダを実現することができる。
 なお、例えばこの(3-2)で説明した着磁部172の上面170Aが下面170Bよりも磁束密度が大きいこと等による効果を得るためには、本実施形態で説明したディスク110の貫通孔111の内径寸法L3が被検出体170の貫通孔171の内径寸法L4よりも大きく形成される場合に限定されるものではない。例えば、ディスク110の貫通孔111の内径寸法L3と被検出体170の貫通孔171の内径寸法L4とが等しく形成されてもよい。あるいは、ディスク110の貫通孔111の内径寸法L3が被検出体170の貫通孔171の内径寸法L4よりも小さく形成されてもよい。
 また、例えばこの(3-2)で説明した着磁部172の上面170Aが下面170Bよりも磁束密度が大きいこと等による効果を得るためには、回転体Rは、本実施形態で説明した別体であるハブ160とディスク110とを有する場合に限定されるものではない。例えば、回転体Rは、1つの部材で構成されてもよい。
 また、例えばこの(3-2)で説明した着磁部172の上面170Aが下面170Bよりも磁束密度が大きいこと等による効果を得るためには、本実施形態で説明した段差部164の高さ寸法L1がディスク110の厚み寸法L2の略半分に構成される場合に限定されるものではない。例えば、段差部164の高さ寸法L1がディスク110の厚み寸法L2の半分よりも小さく構成されてもよいし大きく構成されてもよい。
 また、例えばこの(3-2)で説明した着磁部172の上面170Aが下面170Bよりも磁束密度が大きいこと等による効果を得るためには、被検出体170は、本実施形態で説明した略180度の回転角度範囲で着磁部172が磁界を発生させるように構成される場合に限定されるものではない。
 また、例えばこの(3-2)で説明した着磁部172の上面170Aが下面170Bよりも磁束密度が大きいこと等による効果を得るためには、磁気抵抗素子121及び磁界検出素子122は、本実施形態で説明した被検出体170の回転方向に互いに略90度ずれて配置される場合に限定されるものではない。
 また、例えばこの(3-2)で説明した着磁部172の上面170Aが下面170Bよりも磁束密度が大きいこと等による効果を得るためには、磁気検出部120は、本実施形態で説明した磁気抵抗素子121及び磁界検出素子122を1つずつ有する場合に限定されるものではない。
  (3-3.180度の回転角度範囲で着磁部が磁界を発生すること等による効果の例)
 また、本実施形態のエンコーダ100では、略180度の回転角度範囲において、着磁部172が磁界を発生させ、残りの略180度の回転角度範囲では磁界が発生されない。磁気検出部120は、着磁部172が磁界を発生する略180度の回転角度範囲では該磁界を検出し、残りの略180度の回転角度範囲では磁界を検出しないので、ディスク110の1回転毎に1周期となる信号を出力する。カウンタ143は、磁気抵抗素子121及び磁界検出素子122より得られる略90度の位相差を有する2相信号をカウントすることによって、ディスク110の多回転量を検出する。このような構成は、360度の回転角度範囲全域に亘って設けた磁石素材である未着磁の被検出体170の略180度の回転角度範囲内を着磁することにより、実現することができる。これにより、未着磁の被検出体170の全域に亘って着磁を行う必要がなく、略180度の回転角度範囲内のみ着磁を行えばよいので、着磁工程が簡素化でき、生産性を向上することができる。また特に、略180度の回転角度範囲で磁界が発生される場合、磁界発生有無の境目である境界が、360度の回転角度中で対象な2つの位置B1,B2となる。これにより、0度位置及び180度位置の2回の検出結果から、カウントアップダウンの判定が可能となり、より正確な回転回数を算出できる(例えば、一方でカウントアップダウンさせ、他方でチェックする等)。また、仮に、略180度の回転角度範囲で磁界を発生させ、残りの略180度の回転角度範囲では磁界が発生されないように構成されることに起因して被検出体170から発生される磁束の減少が生じた場合でも、特に本実施形態では、被検出体170の着磁部172が、その上面170Aの磁束密度がその下面170Bの磁束密度よりも大きくなるように構成されることで、上記磁束の減少を補うことができる。
 また、本実施形態では特に、着磁部172は、略180度の回転角度範囲で着磁された磁石素材である。これにより、例えば磁石素材である未着磁の被検出体172を円環状に形成し、360度の回転角度範囲全域に亘り被検出体172を設けておき、略180度の回転角度範囲にのみ着磁することによって、本実施形態の着磁部170を得ることができる。なお、残りの180度の範囲は未着磁の磁石素材となる。このようにすることで、略180度の回転角度範囲にのみ着磁を行えばよいので、被検出体172の全域に亘って着磁する場合に比べて着磁工程を簡素化でき、生産性を向上することができる。また、着磁範囲が狭いので、着磁装置200を小型化することができる。
 また、本実施形態では特に、着磁部172が発生する磁界を検出する磁気検出部120の1つに磁気抵抗素子121を用いる。磁気抵抗素子121は、磁界検出素子122に比べて消費電力が小さいので、バックアップ電源の寿命を長くでき、また水平方向の磁界を検出するので、シャフトSHを通して伝わるブレーキ等からの漏れ磁束の影響を受けにくいという利点がある。
 ここで、一般には、磁気抵抗素子を用いて、NSの一対の磁極が回転軸心AXに対して垂直な方向に形成された通常の着磁部が発生する磁界を検出する場合、磁界の方向を検出するためにバイアス磁石を設ける必要がある。このバイアス磁石は磁気抵抗素子に形成された磁石取付用の凹部に取り付けられるが、バイアス磁石及び凹部は非常に小型であるので作業性が悪く、またバイアス磁石が高価であるので部品コストが高くなるという問題がある。このため、バイアス磁石を使用せずに磁気抵抗素子を用いようとすると、磁気抵抗素子は磁界の方向を検出できないことから、ディスク110の1回転毎に2周期の検出信号が出力されることになり、カウンタ143に2倍の信号処理能力が必要となってしまう。
 本実施形態では、略180度の回転角度範囲において、着磁部172が磁界を発生させ、残りの略180度の回転角度範囲では磁界が発生されない。そして、磁気抵抗素子121は、略180度の回転角度範囲においてのみ磁界を検出し、残りの略180度の回転角度範囲では磁界を検出しないことにより、ディスク110の1回転毎に1周期となる信号を出力する。これにより、バイアス磁石を使用しなくてもディスク110の1回転毎に1周期の信号を得ることができる。したがって、作業性の悪いバイアス磁石取付作業を不要とすることができ、また、バイアス磁石が不要な分、部品コストを削減することができる。
 また、本実施形態では特に、次のような効果を得ることができる。すなわち、磁気抵抗素子121は、磁界検出素子122と比較して消費電力が小さく、ブレーキ等からの漏れ磁束の影響を受けにくいという利点があるが、必要な設置スペースが大きく、コストが高いという欠点がある。一方、磁界検出素子122は、磁気抵抗素子121と比較して必要な設置スペースが小さく、コストが安いという利点があるが、消費電力が大きく、漏れ磁束の影響を受け易いという欠点がある。したがって、本実施形態では磁気検出部120を磁気抵抗素子121と磁界検出素子122の両方で構成することにより、互いの欠点を相殺させた磁気検出部120を実現することができる。
 また、本実施形態では特に、バックアップ電源供給時には、磁気抵抗素子121及びA相パルス生成部141に電源を供給する。これにより、A相パルス生成部141は、磁気抵抗素子121の出力に基づいてA相パルス信号aを生成する。そして、パルス発生回路144は、A相パルス信号aのレベル変化を検出した場合には、それを起点に所定の時間幅で磁界検出素子122及びB相パルス生成部142へ電源を供給する。これにより、B相パルス生成部142がA相パルス信号aと90度の位相差を有するB相パルス信号bを生成する。そして、カウンタ143がA相パルス信号a及びB相パルス信号bに基づいてディスク110の多回転量を検出する。このように電源供給を制御することで、消費電力の大きい磁界検出素子122への電力供給時間を大幅に短縮し、省電力化することができる。したがって、バックアップ電源の寿命を長くすることができる。
 なお、例えばこの(3-3)で説明した略180度の回転角度範囲で着磁部172が磁界を発生すること等による効果を得るためには、着磁部172は、本実施形態で説明した上面170Aの磁束密度が下面170Bの磁束密度よりも大きくなるように構成される場合に限定されるものではない。
 また、例えばこの(3-3)で説明した略180度の回転角度範囲で着磁部172が磁界を発生すること等による効果を得るためには、本実施形態で説明した、被検出体170は、着磁部172の着磁ヨーク220側の表面が上側、バックヨーク210側の表面が下側となるように、ディスク110に固定される場合に限定されるものではない。
 また、例えばこの(3-3)で説明した略180度の回転角度範囲で着磁部172が磁界を発生すること等による効果を得るためには、ディスク110は、本実施形態で説明したガラスにより形成される場合に限定されるものではない。
 また、例えばこの(3-3)で説明した略180度の回転角度範囲で着磁部172が磁界を発生すること等による効果を得るためには、本実施形態で説明したディスク110の貫通孔111の内径寸法L3が被検出体170の貫通孔171の内径寸法L4よりも大きく形成される場合に限定されるものではない。
 また、例えばこの(3-3)で説明した略180度の回転角度範囲で着磁部172が磁界を発生すること等による効果を得るためには、回転体Rは、本実施形態で説明した別体であるハブ160とディスク110とを有する場合に限定されるものではない。
 また、例えばこの(3-3)で説明した略180度の回転角度範囲で着磁部172が磁界を発生すること等による効果を得るためには、本実施形態で説明した段差部164の高さ寸法L1がディスク110の厚み寸法L2の略半分に構成される場合に限定されるものではない。
 なお、以上説明したエンコーダ100等による効果等は、あくまで一例であって、さらなる効果等をエンコーダ100等が奏することは言うまでもない。
 <4.変形例等>
 以上、添付図面を参照しながら一実施形態について詳細に説明した。しかしながら、技術的思想の範囲は、ここで説明した実施の形態に限定されないことは言うまでもない。実施形態の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において、様々な変更や修正、組み合わせなどを行うことに想到できることは明らかである。従って、これらの変更や修正、組み合わせなどの後の技術も、当然に技術的思想の範囲に属するものである。以下、そのような変形例を順を追って説明する。なお、以下の説明において上記実施形態と同様の部分には同符号を付し、適宜説明を省略する。
  (4-1.磁石と非磁性体とで被検出体を構成する場合)
 上記実施形態では、被検出体170を、略180度の回転角度範囲で着磁された部分(着磁部172)と、残りの略180度の回転角度範囲で着磁されなかった部分(未着磁部173)とを含む円環状の磁石素材で構成した。しかしながら、上記実施形態で説明した効果等を得るためには、この例に限定されるものではない。例えば、被検出体を、中心角が略180度である円弧状の磁石と、該磁石の回転方向における反対側に配置され、該磁石と略同形状である非磁性体とで構成してもよい。
 図10を参照しつつ、本変形例に係る被検出体の構成について説明する。図10は、本変形例に係る被検出体及び磁気検出部の構成の一例を表す平面図である。
 図10に示すように、本変形例に係る被検出体170’は、前述の被検出体170と略同形状、つまり円環状に形成されており、360度の回転角度範囲全域に亘って設けられている。被検出体170’の略中央部(内側)には、貫通孔171が設けられている。
 また、被検出体170’は、中心角が略180度である円弧状の磁石素材の全域(略180度の回転角度範囲)が着磁されることにより製造された磁石172’と、磁石172’の回転方向における反対側に配置され、磁石172’と略同形状である非磁性体173’と有する。
 磁石172’は、磁界を発生する。なお、磁石172’の磁極パターンは、前述の被検出体170の着磁部172と同様となっている。図10中では、磁石172’における磁束の向きが反転する境目である境界線を符号B3で示している。非磁性体173’は、磁界を発生しない。なお、被検出体170’の貫通孔171は、磁石172’や非磁性体173’の貫通孔とも言える。従って、被検出体170’における磁気発生有無の境目である境界は、360度の回転角度中でほぼ対照な2つの位置B1,B2となっている。被検出体170’は、位置B1,B2のうち一方(この例では位置B1)が、前述の原点位置Pと略一致するように、配置されている。
 従って、本変形例では、磁石172’に対応する略180度の回転角度範囲では該磁石172’から磁界が発生されるが、非磁性体173’に対応する残りの略180度の回転角度範囲では磁界が発生されない。
 そして、磁気抵抗素子121は、磁石172’に対応する略180度の回転角度範囲では該磁石172’が発生する磁界を検出し、非磁性体173’に対応する残りの略180度の回転角度範囲では磁界を検出しない。これにより、磁気抵抗素子121は、ディスク110が1回転すると1周期変化する磁界を検出して、ディスク110の1回転毎に1周期となる信号を出力する。一方、磁界検出素子122は、磁石172’に対応する略180度の回転角度範囲では該磁石172’が発生する磁界を検出し、非磁性体173’に対応する残りの略180度の回転角度範囲では磁界を検出しない。これにより、磁界検出素子122は、ディスク110が1回転すると1周期変化する磁界を検出して、ディスク110の1回転毎に1周期となる信号を出力する。
 以上説明した本変形例によれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本変形例では、磁石172’は、中心角が略180度である円弧状に形成されている。これにより、360度の回転角度範囲全域に亘り磁石を設ける場合に比べて、磁石の大きさが半分になるので、接着工程を簡素化でき、生産性を向上できる。また、磁石量を半減できるので、コストを削減できる。
 また、本変形例では、磁石172’の回転方向における反対側に該磁石172’と略同形状である非磁性体173’を設ける。この非磁性体173’を磁石172’と同等の重量とすることで、磁石172’の回転方向におけるアンバランスをなくすことが可能となり、ディスク110の多回転量や絶対位置の検出精度が低下するのを防止できる。
  (4-2.中心角が略180度である円弧状の磁石を被検出体とする場合)
 上記(4-1)の変形例では、被検出体170’を、中心角が略180度である円弧状の磁石172’と、磁石MGの回転方向における反対側に配置され、磁石172’と略同形状である非磁性体173’とで構成した。しかしながら、上記実施形態や各変形例で説明した効果等を得るためには、この例に限定されるものではない。例えば、被検出体を、中心角が略180度である円弧状の磁石のみから構成してもよい。
  (4-3.その他)
 上記実施形態では、被検出体170がディスク110に直接固定されていた。しかしながら、上記実施形態や各変形例で説明した効果等を得るためには、この例に限定されるものではなく、被検出体170がディスク110に間接的に連結されていてもよい。
 また、上記実施形態及び(4-1)の変形例では、被検出体170又は被検出体170’が円環状に形成され、その略半分の円弧状の領域が着磁部172又は磁石172’、残りの円弧状の領域が未着磁部173又は非磁性体173’とされていた。しかしながら、上記実施形態や各変形例で説明した効果等を得るためには、この例に限定されるものではない。例えば、被検出体を円板状に形成し、その略半分の半円状の領域を着磁部又は磁石、残りの半円状の領域を未着磁部又は非磁性体としてもよい。また、上記(4-2)の変形例では、被検出体が円弧状の磁石で形成されていた。しかしながら、上記実施形態や各変形例で説明した効果等を得るためには、この例に限定されるものではなく、被検出体を半円状の磁石で形成してもよい。
 また、上記実施形態では、磁気抵抗素子121が、略180度の回転角度範囲で着磁部172が発生する磁界を検出し、残りの略180度の回転角度範囲では磁界を検出しないことにより、ディスク110の1回転毎に1周期となる信号を出力し、この信号等に基づいてディスク110の多回転量を検出していた。しかしながら、上記実施形態や各変形例で説明した効果等を得るためには、この例に限定されるものではない。例えば、バイアス磁石を設け、このバイアス磁石により着磁部172が発生する磁界の方向を検出することにより、ディスク110の1回転毎に2周期となる信号を出力し、この信号等に基づいてディスク110の多回転量を検出してもよい。
 また、上記実施形態では、エンコーダ100が、受光アレイPAがディスク110に対し光源131と同じ側に配置された、いわゆる「反射型」のエンコーダである場合を例にとって説明したが、上記実施形態や各変形例で説明した効果等を得るためには、この例に限定されるものではない。すなわち、エンコーダとして、受光アレイPAがディスク110に対し光源131と反対側に配置された、いわゆる「透過型」のエンコーダを用いてもよい。この場合、ディスク110において、スリットアレイSAを透過孔として形成する、あるいは、スリット以外の部分をスパッタリング等により粗面としたり透過率の低い材質を塗布したりすることで形成してもよい。
 また、上記実施形態では、エンコーダ100が、シャフトSHに回転ディスク110が直接的に連結される、いわゆる「ビルトインタイプ」のエンコーダ100である場合を例にとって説明したが、上記実施形態や各変形例で説明した効果等を得るためには、この例に限定されるものではない。すなわち、エンコーダとして、ディスク110がエンコーダ専用のシャフトに連結され、そのシャフトがモータM等に連結可能に形成される、いわゆる「コンプリートタイプ」のエンコーダを用いてもよい。この場合、ハブは、シャフトSHに間接的に連結されることとなる。
 また、上記実施形態では設けなかったが、ディスク110に円周方向でインクリメンタルパターンを有する複数の反射スリットを設けてもよい。インクリメンタルパターンは、所定のピッチで規則的に繰り返されるパターンである。このインクリメンタルパターンは、複数の受光素子による検出の有無それぞれをビットとして絶対位置を表すアブソリュートパターンと異なり、少なくとも1以上の受光素子による検出信号の和により、1ピッチ毎又は1ピッチ内のモータMの位置を表す。従って、インクリメンタルパターンは、モータMの絶対位置を表すものではないが、アプソリュートパターンに比べると非常に高精度に位置を表すことが可能である。
 また、図1、図2、及び図7中に示す矢印は、信号の流れの一例を示すものであり、信号の流れ方向を限定するものではない。
 また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用してもよい。
 その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
 14      ボルト
 14A     座面
 100     エンコーダ
 110     ディスク
 110A    上面
 110B    下面
 110C    内周面
 111     貫通孔
 120     磁気検出部
 121     磁気抵抗素子
 122     磁界検出素子
 131     光源
 141     A相パルス生成部
 142     B相パルス生成部
 143     カウンタ
 144     パルス発生回路
 160     ハブ
 161     貫通孔
 162     ディスク固着部
 163     ボルト締結部
 164     段差部
 170     被検出体
 170’    被検出体
 170A    上面
 170B    下面
 171     貫通孔
 172     着磁部
 172’    磁石
 173’    非磁性体
 190     溝
 200     着磁装置
 210     バックヨーク
 220     着磁ヨーク
 AX      回転軸心
 CT      制御装置
 L1      高さ寸法
 L2      厚み寸法
 L3      内径寸法
 L4      内径寸法
 R       回転体
 S       サーボシステム
 SH      シャフト
 SM      サーボモータ
 a       A相パルス信号
 b       B相パルス信号

Claims (9)

  1.  回転可能なディスクと、
     前記ディスクと共に回転する磁石と、
     前記磁石が発生する磁気を検出する磁気検出部と、
     前記磁気検出部の出力に基づいて前記ディスクの多回転量を検出する多回転検出部と、を備え、
     所定の回転角度範囲内において、前記磁石が前記磁気を発生させ、
     残りの回転角度範囲内では磁気が発生されない、エンコーダ。
  2.  前記所定の回転角度としての略180度の回転角度範囲内において、前記磁石が前記磁気を発生させ、
     残りの略180度の回転角度範囲内では磁気が発生されない、請求項1に記載のエンコーダ。
  3.  前記磁石は、
     略180度の回転角度範囲で着磁された磁石素材である、請求項2に記載のエンコーダ。
  4.  前記磁石は、
     半円状又は中心角が略180度である円弧状に形成されている、請求項3に記載のエンコーダ。
  5.  前記磁石の回転方向における反対側に配置され、前記磁石と略同形状である非磁性体をさらに備える、請求項4に記載のエンコーダ。
  6.  前記磁気検出部の少なくとも1つは、
     磁気抵抗素子であり、
     前記磁気抵抗素子は、
     前記所定の回転角度範囲内において前記磁石が発生する前記磁気を検出し、前記残りの回転角度範囲内では磁気を検出しないことにより、前記ディスクの1回転毎に1周期となる信号を出力する、請求項1~5のいずれか1項に記載のエンコーダ。
  7.  前記磁気検出部は、
     前記磁石の回転方向に互いに略90度ずれて配置された磁気抵抗素子と磁界検出素子を有する、請求項6に記載のエンコーダ。
  8.  前記磁気抵抗素子の出力に基づいて第1検出信号を生成する第1検出信号生成部と、
     前記磁界検出素子の出力に基づいて前記第1検出信号と所定の位相差を有する第2検出信号を生成する第2検出信号生成部と、
     前記エンコーダへの電源供給がバックアップ電源に切り替えられた場合に、前記磁気抵抗素子及び前記第1検出信号生成部に電源を供給し、前記第1検出信号のレベル変化を起点に所定の時間幅で前記磁界検出素子及び前記第2検出信号生成部へ電源を供給する電源制御部と、をさらに備える、請求項7に記載のエンコーダ。
  9.  シャフトを回転させ、前記シャフトの位置を検出するエンコーダを備えるモータであって、
     前記エンコーダは、
     前記シャフトに連結されたディスクと、
     前記ディスクと共に回転する磁石と、
     前記磁石が発生する磁気を検出する磁気検出部と、
     前記磁気検出部の出力に基づいて前記ディスクの多回転量を検出する多回転検出部と、を備え、
     所定の回転角度範囲内において、前記磁石が前記磁気を発生させ、
     残りの回転角度範囲内では磁気が発生されない、モータ。
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