CN116917630A - 轴的支承结构、磁检测装置以及绝对编码器 - Google Patents

轴的支承结构、磁检测装置以及绝对编码器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能改善被压入的轴的装配精度的轴的支承结构。轴的支承结构具备:主轴接头(12);以及作为具有供主轴接头(12)从一端部(124)压入的压入部(1b)的支承构件的主轴(1a)。主轴接头(12)具有一端部(124)的直径比周面(129)的直径小的锥形面部(126)。锥形面部(126)在与周面(129)的连接部(126a)处被实施了曲面加工。

Description

轴的支承结构、磁检测装置以及绝对编码器
技术领域
本发明涉及一种轴的支承结构、磁检测装置以及绝对编码器。
背景技术
以往,通过磁传感器对来自磁铁(磁体)的磁通进行感测的磁检测装置被利用于各种技术。在各种控制机械装置中,在用于检测可动元件的位置、角度的旋转编码器中也使用磁检测装置。在旋转编码器中存在检测相对的位置或角度的增量式的编码器和检测绝对的位置或角度的绝对式的绝对编码器。这样的绝对编码器中有具备磁检测装置的绝对编码器,作为具备磁检测装置的绝对编码器,已知一种磁式编码器装置,该磁式编码器装置将磁化后的磁铁装配于作为测定对象的旋转轴(主轴),通过磁传感器对磁铁的旋转角进行检测,由此,对作为测定对象的主轴的旋转量进行检测。此外,已知一种通过获取随着主轴的旋转而减速旋转的旋转体的旋转角来确定该主轴经多次旋转的旋转量的方法。
为了在这样的绝对编码器中维持能确定的主轴的旋转量的分辨率,并且扩大能确定的主轴的旋转量的范围,提出了通过作为与多个磁铁对应的角度传感器的磁传感器对多个磁铁的旋转量进行检测的结构。例如,提出了如下结构:通过减速机构将主轴与副轴或其后的轴连结,通过与装配于各轴的磁铁对应的磁传感器对装配于各轴的磁铁的旋转量进行检测,确定主轴的旋转量(例如,参照专利文献1)。
此外,在绝对编码器中,使用了通过压入将轴装配于支承构件的结构。作为绝对编码器中的基于压入的轴的支承结构,例如可列举出将用于将齿轮装配于主轴的主轴接头装配于主轴结构或将副轴齿轮的轴压入至基板的结构。作为通过压入将轴装配于支承构件的支承结构,已知例如在压入量的部分,在轴上设置圆周槽的结构(例如,参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2019-15536号公报
专利文献2:日本特开平6-249218号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在具有如上所述的轴的支承结构的绝对编码器中,在压入至支承构件的孔的轴的顶端形成有锥形面。
然而,在仅对轴的锥形面实施了直线的倒角加工的情况下,将轴的顶端压入至孔时,存在在孔的边缘与锥形面接触时,从轴和孔双方产生碎屑的问题。此外,在以往的基于压入的轴的支承结构中,有时由于构件被磨削而导致轴倒下(倾斜)地被压入。而且,在以往的基于压入的轴的支承结构中,有时会考虑轴倾斜而将压入量(压入所需的尺寸)设定得较长。因此,希望改善基于压入的轴的支承结构的精度。
本发明是鉴于上述的问题而完成的,其目的在于提供能改善被压入的轴的装配精度的轴的支承结构、磁检测装置以及绝对编码器。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的,本发明的轴的支承结构具备:轴;以及支承构件,具有供所述轴从一端压入的孔,所述轴具有所述一端的直径比周面的直径小的锥形面部,所述锥形面部在与周面的连接部处被实施了曲面加工。
在本发明的一个方案的轴的支承结构中,所述轴具有从所述一端贯通另一端的贯通孔,对于所述贯通孔,从所述一端侧起在轴线方向上规定的长度的区域内的孔的直径大于所述另一端侧的孔的直径。
为了达到上述目的,本发明的磁检测装置具备:磁化后的磁体;磁传感器,对来自该磁体的磁通进行感测;磁体保持件,对所述磁体进行保持;轴,将所述磁体支承为可旋转;以及支承构件,具有供所述轴从一端压入的孔,所述轴具有:压入部,该压入部是从周面的一端在轴线方向上规定的长度的区域,被压入至所述孔;以及锥形面部,所述一端的直径比周面的直径小,所述锥形面部在与周面的连接部处被实施了曲面加工。
在本发明的一个方案的磁检测装置中,所述轴具有从所述一端贯通另一端的贯通孔,对于所述贯通孔,从所述一端侧起在轴线方向上规定的长度的区域内的孔的直径大于所述另一端侧的孔的直径。
在本发明的一个方案的磁检测装置中,所述壳体具有从所述上表面部向上侧突出的凸台部,所述屏蔽构件具有容纳所述凸台部的凸台孔。
在本发明的一个方案的磁检测装置中,具备:磁铁支承部,将所述磁体支承于所述轴的顶端侧;以及磁铁保持部,从所述轴的顶端侧覆盖所述磁体和所述磁铁支承部,将所述磁体保持在所述轴的顶端侧,所述磁铁保持部由比所述磁铁支承部的断裂伸长率特性大的材料形成,具有:磁铁接合部,与所述磁体的所述轴的顶端侧的面和外周部相接;以及嵌装部,与所述磁铁支承部的外周部嵌装。
为了达到上述目的,本发明的绝对编码器的特征在于,具备本发明的磁检测装置。
发明效果
根据本发明的轴的支承结构、磁检测装置以及绝对编码器,能改善被压入的轴的装配精度。
附图说明
图1是概略性表示本发明的实施方式的绝对编码器的构成的立体图。
图2是以去除壳体和屏蔽件的状态概略性表示图1所示的绝对编码器的构成的立体图。
图3是以去除基板、连接器以及支承板的状态概略性表示图2所示的绝对编码器的构成的立体图。
图4是概略性表示从其他角度观察图3所示的绝对编码器的构成的状态的立体图。
图5是以去除马达的状态概略性表示图3所示的绝对编码器的构成的立体图。
图6是概略性表示图5所示的绝对编码器的构成的俯视图。
图7是表示沿与主轴的中心轴平行的面切断图1所示的绝对编码器的状态的剖视图。
图8是概略性表示在图1所示的绝对编码器的构成中,以去除马达的状态沿穿过主轴齿轮的中心轴且与第一中间齿轮的中心轴正交的面切断的状态的剖视图。
图9是概略性表示图8所示的绝对编码器的构成中的磁体、主轴齿轮、主轴接头以及马达的主轴的构成的分解纵剖图。
图10是表示图8所示的主轴接头的一端部的放大剖视图。
图11是概略性表示在图6所示的绝对编码器的构成中,沿穿过第一中间齿轮的中心轴且与XY平面平行的面切断的状态的剖视图。
图12是从其他角度观察图11所示的剖视图的放大立体图。
图13是概略性表示在图6所示的绝对编码器的构成中,沿穿过第一中间齿轮的中心轴且与XY平面正交的面切断的状态的局部剖视图。
图14是概略性表示在图12所示的绝对编码器的构成中,将基座、第一中间齿轮、第一中间齿轮轴、板簧以及螺钉进行了分解的状态的分解立体图。
图15是概略性表示在图2所示的绝对编码器的构成中,沿穿过第一副轴齿轮的中心轴且与第一中间齿轮的中心轴正交的面切断的状态的局部剖视图。
图16是概略性表示在图15所示的绝对编码器的构成中,将磁体、磁体保持件、第一副轴齿轮以及轴承进行了分解的状态的分解立体图。
图17是概略性表示在图2所示的绝对编码器的构成中,沿穿过第二中间齿轮和第二副轴齿轮的中心轴的面切断的状态的局部剖视图。
图18是将图17所示的第二中间齿轮放大表示的放大剖视图。
图19是将具有图17所示的第二副轴齿轮的磁体保持件放大表示的放大剖视图。
图20是概略性表示将图19所示的磁体保持件进行了分解的状态的分解立体图。
图21是表示能作为图19所示的磁体保持件的磁体适用的圆筒状的磁体的概略立体图。
图22是表示图18所示的第二副轴齿轮轴的下侧端侧的一端部的放大剖视图。
图23是表示第二副轴齿轮轴被压入至基座的基部的轴支承部的情况的示意图。
图24是表示第二副轴齿轮轴被压入至基座的基部的轴支承部的情况的示意图。
图25是用于概略性表示绝对编码器中的支承第一中间齿轮轴的主轴侧端部的支承突起的一个变形例的图。
图26是用于概略性表示绝对编码器中的支承第一中间齿轮轴的主轴侧端部的支承突起的一个变形例的图。
图27是用于概略性表示绝对编码器中的支承第一中间齿轮轴的主轴侧端部的支承突起的一个变形例的图。
图28是从下表面侧观察图2所示的基板的图。
图29是概略性表示图1所示的绝对编码器的功能构成的框图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是,为了便于理解而适当放大、缩小地示出各附图中的构件的尺寸。此外,在各附图中,对在说明本发明的实施方式方面不重要的构件的一部分进行省略。此外,在附图中,以省略齿部形状的方式示出齿轮。此外,虽然包括第一、第二等序数的术语用于说明各种各样的构成要素,但该术语仅以使一个构成要素区别于其他构成要素的目的而被使用,构成要素不受该术语限定。需要说明的是,本发明不受本实施方式限定。
本发明的实施方式的磁检测装置60具备:磁化后的磁体Mr;角度传感器Sr,是对来自磁体Mr的磁通进行感测的磁传感器;磁体保持件61,对磁体Mr进行保持;以及作为轴的第二副轴齿轮轴62。磁体保持件61由第二副轴齿轮轴62支承为可旋转。第二副轴齿轮轴62由磁性体形成,在磁体保持件61的旋转轴线方向上,在磁体Mr与第二副轴齿轮轴62之间产生由磁力产生的吸引力。此外,本发明的实施方式的绝对编码器2具备上述本发明的实施方式的磁检测装置60。以下,对绝对编码器2和磁检测装置60的结构具体进行说明。
图1是概略性表示本发明的实施方式的绝对编码器2的构成的立体图。图2是以去除壳体4和屏蔽件的状态表示图1所示的绝对编码器2的构成的立体图。在图1中,以透过绝对编码器2的屏蔽件、壳体4以及基板5的方式示出,在图2中,以透过绝对编码器2的基板5的方式示出。
在本说明中,为了方便,基于XYZ正交坐标系对绝对编码器2进行说明。X轴方向与水平的左右方向对应,Y轴方向与水平的前后方向对应,Z轴方向与铅垂的上下方向对应。Y轴方向和Z轴方向分别与X轴方向正交。在本说明中,也将X轴方向称为左侧或右侧,将Y轴方向称为前侧或后侧,将Z轴方向称为上侧或下侧。在图1、图2所示的绝对编码器2的姿势(正立姿势)下,X轴方向上的左侧为左侧,X轴方向上的右侧为右侧。此外,在图1、图2所示的绝对编码器2的姿势下,Y轴方向上的跟前侧为前侧,Y轴方向上的进深侧为后侧。此外,在图1、图2所示的绝对编码器2的姿势下,Z轴方向上的上侧为上侧,Z轴方向上的下侧为下侧。将在Z轴方向上从上侧进行观察的状态称为俯视,将在Y轴方向上从前侧进行观察的状态称为主视,将在X轴方向上进行观察的状态称为侧视。这样的方向的表示并非限制绝对编码器2的使用姿势,绝对编码器2能以任意姿势来使用。
如前文所述,绝对编码器2是确定并输出马达1的主轴1a经多次旋转的旋转量的绝对式的编码器。在本发明的实施方式中,绝对编码器2设于马达1的Z轴方向的上侧的端部。在本发明的实施方式中,绝对编码器2在俯视下具有大致矩形状,在主视和侧视下具有在作为主轴1a的延伸方向的上下方向上薄的横长的矩形状。就是说,绝对编码器2具有在水平方向上比上下方向长的扁平的长方体形状。
绝对编码器2具备容纳内部结构的壳体4。壳体4具有至少将马达1的主轴1a的一部分、主轴齿轮10、第一中间齿轮20、第一副轴齿轮30、第二中间齿轮70以及磁体保持件61包围的多个(例如四个)外壁部4a。而且,壳体4具有堵塞四个外壁部4a的上侧的开口的盖部4b。盖部4b由屏蔽件覆盖。
作为一个例子,马达1可以是步进马达或DC无刷马达。作为一个例子,马达1可以是被应用为经由波动齿轮装置等减速机构来驱动工业用等的机器人的驱动源的马达。马达1的主轴1a的上下方向的两侧从马达的壳体突出。绝对编码器2将马达1的主轴1a的旋转量作为数字信号输出。
马达1的形状在俯视下具有大致矩形状,在上下方向上也具有大致矩形状。就是说,马达1具有大致立方体形状。在俯视下构成马达1的外形的四个外壁部的每一个的长度例如为25mm,即马达1的外形在俯视下为25mm四边形。此外,设于马达1的绝对编码器2例如与马达1的外形形状相匹配,在俯视下为25mm四边形。
如图1、图2所示,基板5被设为与壳体4一起覆盖绝对编码器2内部。基板5在俯视下具有大致矩形状,是在上下方向上薄的板状的印刷电路板。此外,连接器6连接于基板5,连接器6是用于将绝对编码器2连接于外部装置(未图示)的构件。
图3是以去除基板5和连接器6的状态概略性表示图2所示的绝对编码器2的构成的立体图。图4是概略性表示从其他角度观察图3所示的绝对编码器2的构成的状态的立体图。图5是以去除马达1的状态概略性表示图3所示的绝对编码器2的构成的立体图。图6是概略性表示图5所示的绝对编码器2的构成的俯视图。
绝对编码器2包括:主轴齿轮10,具有第一蜗杆部11(第一驱动齿轮);第一中间齿轮20,具有第一蜗轮部21(第一从动齿轮)和第二蜗杆部22(第二驱动齿轮);第一副轴齿轮30,具有第二蜗轮部31(第二从动齿轮)和齿轮部32(第三驱动齿轮);第二中间齿轮70;磁体保持件61,具有第二副轴齿轮63;磁体Mp;角度传感器Sp,与磁体Mp对应;磁体Mq;角度传感器Sq,与磁体Mq对应;磁体Mr;角度传感器Sr,与磁体Mr对应;以及微型计算机51。
马达1的主轴1a是马达1的输出轴,是向绝对编码器2传递旋转力的输入轴。主轴齿轮10固定于马达1的主轴1a,与主轴1a一体地由马达1的轴承构件支承为可旋转。第一蜗杆部11以随着马达1的主轴1a的旋转而旋转的方式设于主轴齿轮10的外周。在主轴齿轮10中,第一蜗杆部11被设为其中心轴与主轴1a的中心轴一致或大致一致。第一蜗轮部21设于第一中间齿轮20的外周,第一蜗轮部21被设为与第一蜗杆部11啮合,随着第一蜗杆部11的旋转而旋转。第一蜗轮部21与第一蜗杆部11的轴交角被设定为90°或大致90°。
对第一蜗轮部21的外径没有特别的限制,但在图示的例子中,第一蜗轮部21的外径被设定为比第一蜗杆部11的外径小(参照图8),第一蜗轮部21的外径较小。由此,在绝对编码器2中,谋求了上下方向的尺寸的小型化。
第二蜗杆部22设于第一中间齿轮20的外周,随第一蜗轮部21的旋转而旋转。在第一中间齿轮20中,第二蜗杆部22被设为其中心轴与第一蜗轮部21的中心轴一致或大致一致。第二蜗轮部31设于第一副轴齿轮30的外周,被设为与第二蜗杆部22啮合,随着第二蜗杆部22的旋转而旋转。第二蜗轮部31与第二蜗杆部22的轴交角被设定为90°或大致90°。第二蜗轮部31的旋转轴线被设为与第一蜗杆部11的旋转轴线平行或大致平行。齿轮部32设于第一副轴齿轮30的外周,随第二蜗轮部31的旋转而旋转。在第一副轴齿轮30中,齿轮部32被设为其中心轴与第二蜗轮部31的中心轴一致或大致一致。
在此,将为了第一蜗轮部21与第一蜗杆部11啮合,第一蜗轮部21朝向第一蜗杆部11的方向设为第一啮合方向(图12的箭头P1方向)。同样,将为了第二蜗杆部22与第二蜗轮部31啮合,第二蜗杆部22朝向第二蜗轮部31的方向设为第二啮合方向(图12的箭头P2方向)。在本实施方式中,第一啮合方向P1和第二啮合方向P2均为沿水平面(XY平面)的方向。
第二中间齿轮70具有齿轮部71(第三从动齿轮)和齿轮部72(第四驱动齿轮)。齿轮部71设于第二中间齿轮70的外周,与第一副轴齿轮30的齿轮部32啮合,随着齿轮部32的旋转而旋转。齿轮部72设于第二中间齿轮70的外周,随齿轮部71的旋转而旋转。在第二中间齿轮70中,齿轮部72被设为其中心轴与齿轮部71的中心轴一致或大致一致。齿轮部71、72的旋转轴线被设为与第一副轴齿轮30的齿轮部32的旋转轴线平行或大致平行。
磁体保持件61具有第二副轴齿轮63,如后文所述,具有设于第二副轴齿轮63的齿轮部64(第四从动齿轮)。齿轮部64设于第二副轴齿轮63的外周,与第二中间齿轮70的齿轮部72啮合,随着齿轮部72的旋转而旋转。齿轮部64的旋转轴线被设为与第二中间齿轮70的齿轮部72的旋转轴线平行或大致平行。
角度传感器Sq对第二蜗轮部31的旋转角度,即第一副轴齿轮30的旋转角度进行感测。磁体Mq在第一副轴齿轮30的上表面固定为双方的中心轴一致或大致一致。磁体Mq具有在与第一副轴齿轮30的旋转轴线垂直或大致垂直的方向上排列的两极磁极。角度传感器Sq被设为其下表面隔着间隙与磁体Mq的上表面在上下方向上对置,用于对第一副轴齿轮30的旋转角度进行感测。
作为一个例子,角度传感器Sq固定于基板5,该基板5由配设于绝对编码器2的后述的基座3的基板支柱110支承。角度传感器Sq感测磁体Mq的磁通,将感测信息输出至微型计算机51。微型计算机51基于被输入的与磁通有关的感测信息来确定磁体Mq的旋转角度,即第一副轴齿轮30的旋转角度。
角度传感器Sr感测磁体保持件61的旋转角度,即第二副轴齿轮63的旋转角度。磁体Mr在第二副轴齿轮63的上表面固定为双方的中心轴一致或大致一致。磁体Mr具有在与第二副轴齿轮63的旋转轴线垂直的方向上排列的两极磁极。角度传感器Sr被设为其下表面隔着间隙与磁体Mr的上表面在上下方向上对置,用于对第二副轴齿轮63的旋转角度进行感测。
作为一个例子,角度传感器Sr在与固定角度传感器Sq的面相同的面上固定于基板5,在该基板5固定有角度传感器Sq。角度传感器Sr感测磁体Mr的磁通,将感测信息输出至微型计算机51。微型计算机51基于被输入的与磁通有关的感测信息来确定磁体Mr的旋转角度,即第二副轴齿轮63的旋转角度。
磁体Mp在主轴齿轮10的上表面固定为双方的中心轴一致或大致一致。磁体Mp具有在与主轴齿轮10的旋转轴线垂直的方向上排列的两极磁极。角度传感器Sp被设为其下表面隔着间隙与磁体Mp的上表面在上下方向上对置,用于对主轴齿轮10的旋转角度进行感测。
作为一个例子,角度传感器Sp在与固定角度传感器Sq的面相同的面上固定于基板5,在该基板5固定有角度传感器Sq。角度传感器Sp感测磁体Mp的磁通,将感测信息输出至微型计算机51。微型计算机51基于被输入的与磁通有关的感测信息来确定磁体Mp的旋转角度,由此,确定主轴齿轮10的旋转角度,就是说主轴1a的旋转角度。主轴1a的旋转角度的分辨率与角度传感器Sp的分辨率对应。如后文所述,微型计算机51基于确定出的第一副轴齿轮30的旋转角度、第二副轴齿轮63的旋转角度以及确定出的主轴1a的旋转角度来确定主轴1a的旋转量并将其输出。作为一个例子,也可以设为:微型计算机51将马达1的主轴1a的旋转量作为数字信号输出。
如此构成的绝对编码器2能根据基于角度传感器Sq的感测信息而确定出的第一副轴齿轮30的旋转角度和基于角度传感器Sr的感测信息而确定出的第二副轴齿轮63的旋转角度来确定主轴1a的转速,并且基于角度传感器Sp的感测信息来确定主轴1a的旋转角度。而且,微型计算机51基于确定出的主轴1a的转数和主轴1a的旋转角度来确定主轴1a经多次旋转的旋转量。
设于主轴1a的主轴齿轮10的第一蜗杆部11的条数例如为5,第一蜗轮部21的齿数例如为20。就是说,第一蜗杆部11和第一蜗轮部21构成减速比为20/5=4的第一变速机构R1(参照图6)。当第一蜗杆部11旋转4圈时,第一蜗轮部21旋转1圈。第一蜗轮部21和第二蜗杆部22设在同轴上而构成第一中间齿轮20,一体地旋转,因此,当第一蜗杆部11旋转4圈时,即主轴1a和主轴齿轮10旋转4圈时,第一中间齿轮20旋转1圈,第二蜗杆部22旋转1圈。
第二蜗杆部22的条数例如为2,第一副轴齿轮30的第二蜗轮部31的齿数例如为25。就是说,第二蜗杆部22和第二蜗轮部31构成减速比为25/2=12.5的第二变速机构R2(参照图6)。当第二蜗杆部22旋转12.5圈时,第二蜗轮部31旋转1圈。形成有第二蜗轮部31的第一副轴齿轮30如后文所述地与磁体保持件35和磁体Mq一体地旋转,因此,当构成第一中间齿轮20的第二蜗杆部22旋转12.5圈时,磁体Mq旋转1圈。
第一副轴齿轮30的齿轮部32的齿数例如为18,第二中间齿轮70的齿轮部71的齿数例如为36。就是说,齿轮部32和齿轮部71构成减速比为40/20=2的第三变速机构R3(参照图5)。当第一副轴齿轮30的齿轮部32旋转2圈时,第二中间齿轮70的齿轮部71旋转1圈。此外,第二中间齿轮70的齿轮部72的齿数例如为19,第二副轴齿轮63的齿轮部64的齿数例如为38。就是说,齿轮部64和齿轮部72构成减速比为38/19=2的第四变速机构R4(参照图5)。当第二中间齿轮70的齿轮部72旋转2圈时,第二副轴齿轮63的齿轮部64旋转1圈。
齿轮部71和齿轮部72设在同轴上而构成第二中间齿轮70,一体地旋转,因此,当齿轮部71旋转1圈时,齿轮部72旋转1圈。因此,在整个第二中间齿轮70中,减速比为4。就是说,当第一副轴齿轮30的齿轮部32旋转4圈时,第二中间齿轮70旋转2圈,第二副轴齿轮63的齿轮部64旋转1圈。形成有齿轮部64的第二副轴齿轮63如后文所述地构成磁体保持件61,与磁体Mr一体地旋转。因此,当构成第一副轴齿轮30的齿轮部32旋转4圈时,磁体Mr旋转1圈。
综上,当主轴1a旋转200圈时,第一中间齿轮20旋转50圈,第一副轴齿轮30和磁体Mq旋转4圈,第二中间齿轮70旋转2圈,第二副轴齿轮63和磁体Mr旋转1圈。就是说,能根据与角度传感器Sq的第一副轴齿轮30的旋转角度有关的感测信息来确定主轴1a旋转50圈的转速,能根据与角度传感器Sr的第二副轴齿轮63的旋转角度有关的感测信息来确定主轴1a旋转200圈的转速。此外,第一副轴齿轮30相对于主轴齿轮10的减速比第二副轴齿轮63小,基于磁传感器Sq的感测信息的主轴1a的旋转量的分辨率比基于磁传感器Sr的感测信息的主轴1a的旋转量的分辨率高,其中,所述磁传感器Sq对应于与第一副轴齿轮30一起旋转的磁体Mq,所述磁传感器Sr对应于与第二副轴齿轮63一起旋转的磁体Mr。因此,在绝对编码器2中,能不降低能确定的主轴1a的旋转量的分辨率地放大能确定的主轴1a的旋转量的范围。
以下,对绝对编码器2的构成具体进行说明。
如上所述(参照图1~图6),绝对编码器2包括基座3、壳体4、基板5以及连接器6。此外,绝对编码器2包括主轴齿轮10、第一中间齿轮20、第一副轴齿轮30、第二中间齿轮70、具有第二副轴齿轮63的磁体保持件61以及施力机构40。此外,绝对编码器2包括磁体Mp、Mq、Mr和角度传感器Sp、Sq、Sr,而且包括用于控制绝对编码器2的驱动部、检测部等的微型计算机51。
基座3是将主轴齿轮10、第一中间齿轮20、第一副轴齿轮30、第二中间齿轮70、磁体保持件61(第二副轴齿轮63)等各旋转体保持为可旋转,而且对基板5、施力机构40等各构件进行固定的基台。如图3~图6、图11~图14等所示,基座3具有基部101和设于基部101的用于支承绝对编码器2的各构件的后述的各种支承部。如图7所示,壳体4经由支承板3a固定于基座3。支承板3a夹持于基座3与马达1之间,壳体4在支承板3a上例如在一处由螺钉8c固定。此外,在基座3中,基板5例如在三处由螺钉8a固定。基部101是具有面向绝对编码器2的上下方向的一对面的板状的部分,沿水平方向(X轴方向和Y轴方向)延伸。
在作为基部101的上侧的面的上表面104设有作为用于支承基板5的部分的基板支柱110和基板定位销120。基座3例如具有三个基板支柱110和两个基板定位销120。
如图5等所示,基板支柱110是从基部101的上表面104朝向上侧突出的部分,例如是圆柱状或大致圆柱状的部分。在基板支柱110的上侧的端面(上端面111)形成有朝向下侧延伸的螺纹孔112。各基板支柱110的上端面111分别形成为在同一水平面上延伸或沿同一水平面延伸。在绝对编码器2中,对于基板5,其下表面5a与基板支柱110的上端面111相接,由与螺纹孔112螺合的螺钉8a固定于基板支柱110。需要说明的是,如后文所述,基板支柱110中的一个与一个基板定位销120和构成后述的施力机构40的支承突起45成为一体。此外,基板支柱110也可以具有用于增强的花纹。
如图5等所示,基板定位销120是从基部101的上表面104向上侧突出的部分,例如是圆柱状或大致圆柱状的部分。与比顶端部121靠下侧的部分(基部122)相比,基板定位销120的上侧的端部(顶端部121)更细,在顶端部121与基部122之间形成有台阶面123。基板定位销120的顶端部121能***至后述的如图28所示那样形成于基板5的定位孔5b,通过分别向基板5的定位孔5b***基板定位销120的顶端部121来将基板5相对于基座3进行定位。
此外,如图5等所示,基座3具有设于基部101的上表面104的作为朝向上侧突出的部分的支承突起131、132、141(参照图3~图6等)。支承突起132是对如后文所述那样将第一中间齿轮20向第一中间齿轮20的中心轴方向按压的板簧9进行支承的部分。支承突起131、141是用于如后文所述那样将第一中间齿轮20支承为可旋转的部分。此外,基座3具有如后文所述那样对将第一副轴齿轮30保持为可旋转的轴承135进行支承的轴承保持件部134(参照图15)。此外,如后文所述,基座3具有:轴支承部137,对将形成有第二副轴齿轮63的磁体保持件61支承为可旋转的第二副轴齿轮轴62进行支承;以及轴支承部136,对将第二中间齿轮70支承为旋转的轴75进行支承(参照图17~19)。此外,在基座3的基部101的上表面104设有支承突起45。支承突起45是构成如后文所述那样向第二蜗轮部31的方向对第二蜗杆部22施力的施力机构40的部分,是对施力弹簧41进行支承的部分。
接下来,对绝对编码器2的基座3所支承的各部件分别具体进行说明。
(主轴齿轮)
图8是概略性表示在图1所示的绝对编码器2的构成中,以去除马达1的状态沿穿过主轴齿轮10的中心轴且与第一中间齿轮20的中心轴正交的面切断的状态的剖视图。图9是概略性表示图8所示的绝对编码器2的构成中的磁体Mp、主轴齿轮10、主轴接头12以及马达1的主轴1a的构成的分解纵剖图。
如图8、图9所示,主轴齿轮10是与马达1的主轴1a和主轴接头12同轴或大致同轴地设置的筒状构件。主轴齿轮10具备筒状的筒状部13和设于筒状部13的径向外侧的第一蜗杆部11。第一蜗杆部11是主轴齿轮10的齿轮部。如图9所示,在马达1的主轴1a的上端形成有在内周侧形成空间的圆筒面状的压入部1b,压入部1b供主轴接头12压入进行固定。此外,在主轴齿轮10的筒状部13形成有在内侧形成空间的圆筒面状的压入部14,压入部14供主轴接头12压入进行固定。
此外,如图8、图9所示,在主轴齿轮10的筒状部13形成有用于保持磁体Mp的磁体保持部15。磁体保持部15是形成从筒状部13的上端面13a向下侧凹陷的与磁体Mp的形状对应的凹部的部分,能容纳磁体Mp。磁体保持部15与压入部14连通,具有:圆筒面状的内周面15a,具有比压入部14大的直径;以及圆环状的底面15b,将内周面15a与压入部14连接。
磁体保持部15的内周面15a形成为与容纳于磁体保持部15的磁体Mp的外周面Mpd相接。在绝对编码器2中,主轴接头12的上端面12a位于比磁体保持部15的底面15b靠上侧的位置。在绝对编码器2中,磁体Mp的下表面Mpb与主轴接头12的上端面12a接触而不与主轴齿轮10的磁体保持部15的底面15b接触。如此,磁体Mp的上下方向的定位由主轴接头12的上端面12a来进行,水平方向的定位由磁体保持部15的内周面15a来进行。如此定位的磁体Mp的下表面Mpb与主轴接头12的上端面12a粘接而被固定。
如上所述,磁体Mp固定于主轴接头12,磁体Mp、主轴齿轮10以及主轴接头12与马达1的主轴1a一体地旋转。磁体Mp、主轴齿轮10以及主轴接头12绕与马达1的主轴1a相同的轴线旋转。
第一蜗杆部11由形成为螺旋状的齿部构成,形成为与第一中间齿轮20的第一蜗轮部21啮合。第一蜗杆部11例如由聚缩醛树脂形成。第一蜗杆部11是第一驱动齿轮的一个例子。
如图9所示,磁体Mp是***至主轴齿轮10的磁体保持部15的内部的圆盘状或大致圆盘状的永久磁铁,具有相互背向的上表面Mpa和下表面Mpb。在绝对编码器2中,如上所述那样由主轴接头12的上端面12a将主轴齿轮10的中心轴GC1方向上的磁体Mp的位置(上下方向上的位置)规定为磁体Mp的上表面Mpa从角度传感器Sp的表面在上下方向上隔开一定距离地相向。
磁体Mp的中心轴MpC(表示磁体Mp的中心的轴或穿过磁极的边界的中心的轴)与主轴齿轮10的中心轴GC1、主轴接头12的中心轴SaC以及马达1的主轴1a的中心轴MoC一致或大致一致。通过像这样使各中心轴一致或大致一致,角度传感器Sp能更高精度地检测磁体Mp的旋转角或旋转量。
需要说明的是,在本发明的实施方式中,理想的是,磁体Mp的两个磁极(N/S)形成为在与磁体Mp的中心轴MpC垂直的水平面(XY平面)内相邻。由此,能进一步提高角度传感器Sp的旋转角或旋转量的检测精度。需要说明的是,磁体Mp例如由铁素体系、Nd(钕)-Fe(铁)-B(硼)系等的磁性材料形成。磁体Mp例如也可以是包含树脂粘合剂的橡胶磁铁、粘结磁铁等。
(主轴接头)
图10是表示主轴接头12的一端部124的放大剖视图。
本发明的轴的支承结构的实施方式的主轴接头12是将马达1的主轴1a和主轴齿轮10的筒状部13作为支承构件,而被压入至压入部1b和压入部14的轴。如图8、图9以及图10所示,主轴接头12具有锥形面部126、127和贯通孔128。
贯通孔128在主轴接头12中贯通一端部124和另一端部125。贯通孔128具有:第一孔部128a,占有从一端部124的一侧沿轴线方向规定的长度的区域;以及第二孔部128c,占有从第一孔部128a连通到另一端部125为止的区域。在贯通孔128中,从一端部124侧沿轴线方向规定的长度的区域内的第一孔部128a的孔的直径比设于另一端部125侧的第二孔部128c的孔的直径大。需要说明的是,第一孔部128a与第二孔部128c之间的端部128b是在加工第一孔部128a时,用在刀尖的顶端具有角度的钻头进行加工时产生的部分,在用立铣刀进行加工的情况下,不存在端部128b。
绝对编码器2采用将主轴齿轮10装配于马达1的主轴1a的结构,为了与各种直径的主轴1a对应,不直接将主轴齿轮10装配于主轴1a,而经由主轴接头12对主轴齿轮10进行固定。在此,对于主轴1a,是马达的旋转轴,需要刚性。此外,主轴接头12需要如上所述地通过粘接剂对磁体Mg进行固定,因此,理想的是,主轴1a和主轴接头12使用金属。由此,在将主轴接头12压入至主轴1a的压入部1b时需要较高的压入力。在该情况下,由于压入力,可能会产生主轴1a的压曲变形、主轴1a与主轴接头12的压入嵌合部(内径部、外径部)的磨削等破损。
在绝对编码器2中,通过使主轴接头12的贯通孔128的第一孔部128a的直径比第二孔部128c的直径大使壁厚变薄,能使主轴接头12容易挠曲,降低对主轴1a的压入力,减轻对主轴1a的负荷。另一方面,为了用粘接剂将磁体Mp固定于主轴接头12的上部(顶端侧),需要与磁体Mp的接触面积(主轴接头12的外径与内径之间的壁厚)。因此,主轴接头12设为在轴线方向上以规定的位置,例如相当于一端部124侧的压入量(压入所需的尺寸)的区域为边界,使贯通孔128的直径不同。
就是说,使主轴接头12的比压入量靠一端部124侧的(在图9中为下侧)的第一孔部128a的直径比第二孔部128c大,由此,容易使主轴接头12的周面129的变形而容易压入至压入部1b。此外,通过使比压入量靠另一端部125侧(在9中为上侧)的第二孔部128c的直径比第一孔部128a小,能确保与磁体Mp的粘接面积,不损害粘接保持力地兼顾压入力的减轻。
锥形面部126、127是一端部124和另一端部125的直径比周面129的直径小的倾斜的外周面。在锥形面部126中,主轴接头12的锥形面部126与周面129之间的外周面的连接部126a由曲面连接。在另一端部125侧的锥形面部127中,与周面129之间的外周面的连接部127a也由曲面连接。就是说,锥形面部126、127在与周面129之间的外周面的连接部126a、127a处被实施了曲面加工。
如图9所示,主轴接头12的从一端部124沿轴线方向规定的长度的区域被压入至形成于马达1的主轴1a的上端的压入部1b。此外,主轴接头12的从另一端部125沿轴线方向规定的长度的区域被压入至形成于主轴齿轮10的筒状部13的压入部14。
在此,在仅对锥形面部126实施了直线的倒角加工的情况下,将主轴接头12的一端部124压入至压入部1b时,在压入部1b的孔的边缘与锥形面部126接触时,从主轴接头12和压入部1b双方产生碎屑。同样,在仅对锥形面部127实施了直线的倒角加工的情况下,将主轴接头12的另一端部125压入至压入部14时,在压入部14的孔的边缘与锥形面部127接触时,从主轴接头12和压入部14双方产生碎屑。
另一方面,在主轴接头12被压入至压入部1b以及压入部14时,锥形面部126、127***至压入部1b、14之后,锥形面部126、127与周面129之间的外周面的连接部126a、127a与压入部1b、14接触。主轴接头12在锥形面部126、127与周面129之间的外周面的连接部126a、127a处被实施曲面加工,由此将主轴接头12顺利地压入至压入部1b、14,因此,能防止主轴接头12和压入部1b、14双方被磨削。因此,根据主轴接头12,能抑制碎屑等的飞散。此外,根据主轴接头12,能抑制由构件磨削引起的主轴接头12倒下(倾斜)而被压入。而且,根据主轴接头12,能通过抑制主轴接头12的倾斜来减少压入量(压入所需的尺寸)。
理想的是,连接部126a、127a的曲面加工例如设为半径R=1[mm]左右。此外,通过使主轴接头12的包括周面129和连接部126a、127a的锥形面部126、127的表面的表面粗糙度更平滑,能防止主轴接头12和压入部14双方的表面的材料磨削。主轴接头12的表面的表面粗糙度Rmax(最大粗糙度)例如设为1.6[μm]以下为好。需要说明的是,连接部126a、127a的曲面加工也可以是一端部124和另一端部125中的任一方。
(第一中间齿轮)
图11是概略性表示在图6所示的绝对编码器2的构成中,沿穿过第一中间齿轮20的中心轴且与水平面(XY平面)平行的面切断的状态的剖视图。图12是从第一中间齿轮轴23的副轴侧端部23b侧的上方观察如图11所示地进行了剖面的绝对编码器2的放大立体图。图13是概略性表示在图6所示的绝对编码器2的构成中,沿穿过第一中间齿轮20的中心轴且与水平面(XY平面)正交的面切断的状态的局部剖视图。
如图4~图6和图11~图13所示,第一中间齿轮20在基座3的基部101的上侧由第一中间齿轮轴23支承为旋转自如。第一中间齿轮轴23与水平面平行地延伸。此外,第一中间齿轮轴23在俯视下不与左右方向(X轴方向)和前后方向(Y轴方向)的每一个平行。即,第一中间齿轮轴23相对于左右方向和前后方向的每一个倾斜。第一中间齿轮轴23相对于左右方向和前后方向的每一个倾斜意味着第一中间齿轮轴23相对于基座3的基部101的外周面105~外周面108倾斜地延伸(参照图11)。在绝对编码器2中,第一中间齿轮轴23由位于主轴齿轮10侧的支承突起131和位于第一副轴齿轮30侧的支承突起141支承于基座3的基部101。
基座3的外周面由左侧外周面107、后侧外周面106以及前侧外周面108构成,该左侧外周面107与右侧外周面105和YZ平面平行,该后侧外周面106和该前侧外周面108与XZ平面平行且在右侧外周面105与左侧外周面107之间延伸。右侧外周面105是设于基座3的右侧(X轴方向右侧)的侧面。左侧外周面107是设于基座3的左侧(X轴方向左侧)的侧面。后侧外周面106是设于基座3的后侧(Y轴方向后侧)的侧面。前侧外周面108是设于基座3的前侧(Y轴方向前侧)的侧面。
如图3~图6所示,作为一个例子,俯视观察绝对编码器2的尺寸与25mm四边形的马达1的尺寸相匹配。因此,与基座3的上表面104平行地配置的第一中间齿轮20被设为相对于基座3的外周面105~外周面108倾斜地延伸,由此能减小绝对编码器2向水平方向的尺寸。需要说明的是,水平方向是指等同于与马达1的主轴1a的中心轴正交的方向,或者等同于与XY平面平行的方向的方向。
如图5、图6以及图11~图14所示,第一中间齿轮20是形成为能以第一中间齿轮轴23为轴旋转的筒状的构件,具有第一蜗轮部21、第二蜗杆部22、筒状部24、主轴侧滑动部25以及副轴侧滑动部26。筒状部24是筒状延伸的构件,具有内周面24b,该内周面24b形成能供第一中间齿轮轴23插通的贯通孔24a。贯通孔24a是由筒状部24的内周面24b围成的空间。内周面24b形成为能沿插通到贯通孔24a的第一中间齿轮轴23的外周面滑动,第一中间齿轮20由第一中间齿轮轴23支承为绕第一中间齿轮轴23旋转自如。第一中间齿轮20是由金属、树脂等一体地成型的构件,在此,作为一个例子,由聚缩醛树脂形成。
如图5~图8所示,第一蜗轮部21是供主轴齿轮10的第一蜗杆部11啮合的齿轮。第一蜗轮部21是第一从动齿轮的一个例子。第一蜗轮部21设于第一中间齿轮20的筒状部24的一方的端部侧,例如,由在形成于第一中间齿轮20的筒状部24的一方的端部侧的圆筒面设置的多个齿构成。在绝对编码器2中,第一中间齿轮20被设为第一蜗轮部21位于基座3的基部101的中央附近的部位。因此,第一蜗轮部21设于其附近的筒状部24的一方的端部是指作为第一中间齿轮20的主轴齿轮10侧的端部。
如图8所示,第一蜗轮部21的外径比第一蜗杆部11的外径小。第一蜗轮部21的中心轴与筒状部24的内周面24b的中心轴同轴或大致同轴。在绝对编码器2中,第一蜗轮部21的中心轴与基座3的基部101的上表面104平行或大致平行,因此,通过第一蜗轮部21的外径变小,能实现绝对编码器2的上下方向(高度方向)上的小型化。
如图5、图6、图11~图15等所示,第二蜗杆部22由形成为螺旋状的齿部构成,在与第一蜗轮部21同轴上或大致同轴上排列设置。第二蜗杆部22是第二驱动齿轮的一个例子。具体而言,第二蜗杆部22设于筒状部24的另一方的端部侧,例如由在形成于筒状部24的另一方的端部侧的圆筒面设置的形成螺旋状的齿部构成。筒状部24的另一方的端部侧是指作为第一中间齿轮20的第一副轴齿轮30侧的端部的一侧。此外,第二蜗杆部22的中心轴与筒状部24的内周面24b的中心轴同轴或大致同轴。第二蜗杆部22与设于第一副轴齿轮30的第二蜗轮部31啮合,由此,向第一副轴齿轮30传递第一中间齿轮20的旋转力。
如上所述,第一蜗杆部11与第一蜗轮部21的轴交角为90°或大致90°,第一蜗杆部11的中心轴与第一蜗轮部21的中心轴在从与第一蜗杆部11的中心轴垂直并且与第一蜗轮部21的中心轴垂直的方向观察时,相互正交或大致正交。此外,第二蜗杆部22与第二蜗轮部31的轴交角为90°或大致90°,第二蜗杆部22的中心轴与第二蜗轮部31的中心轴在从与第二蜗杆部22的中心轴垂直并且与第二蜗轮部31的中心轴垂直的方向观察时,相互正交或大致正交。
如图15所示,为了能实现绝对编码器2的上下方向(高度方向)上的小型化,第二蜗杆部22的外径在可能的范围内设定为较小的值。
如图6、图11~图13所示,第一中间齿轮20的主轴侧滑动部25设于第一中间齿轮20的一端,即作为第一中间齿轮20的主轴齿轮10侧的一端。具体而言,主轴侧滑动部25是筒状部24的一端的端面,是形成于筒状部24的一端的面向第一中间齿轮20的中心轴方向的环状的面。在绝对编码器2中,第一中间齿轮20的主轴侧滑动部25与后述的板簧9的一端9a接触。
板簧9是弹性构件的一个例子,例如为金属制。板簧9是用于在绝对编码器2中将第一中间齿轮20向第二中间齿轮轴23的中心轴方向按压的构件。如图4~图6以及图13所示,板簧9的另一端9b由基座3的支承突起132的突起132a支承,而且由螺钉8b固定于基座3的支承突起45而由基座3支承。板簧9的一端9a形成为与第一中间齿轮20的主轴侧滑动部25接触,具体而言,如图4和图13所示,板簧9的一端9a由分成两叉状的两个分支体构成。在构成板簧9的一端9a的两个分支体之间形成有比第一中间齿轮轴23的直径大的间隙。由此,在绝对编码器2中,板簧9的一端9a的两个分支体以将第一中间齿轮轴23穿于其间的方式与第一中间齿轮20的主轴侧滑动部25接触。
如图4、图6、图11以及图13所示,在绝对编码器2中,板簧9以在板簧9挠曲的状态下,一端9a与第一中间齿轮20的主轴侧滑动部25接触的方式,在另一端9b由基座3的支承突起132支承或固定于基座3的支承突起45。因此,在板簧9产生弹力,第一中间齿轮20的主轴侧滑动部25被板簧9的一端9a推压。由于该板簧9的推压力,第一中间齿轮20沿第一中间齿轮轴23向从主轴齿轮10侧的支承突起131朝向第一副轴齿轮30侧的支承突起141的方向被施力。在第一中间齿轮20以该状态旋转时,第一中间齿轮20的主轴侧滑动部25一边与板簧9的一端9a接触一边旋转。
如图4、图6以及图11~图14所示,第一中间齿轮20的副轴侧滑动部26设于第一中间齿轮20的另一端,即作为第一中间齿轮20的第一副轴齿轮30侧的端部。具体而言,副轴侧滑动部26是筒状部24的另一端的端面,是形成于筒状部24的另一端的面向第一中间齿轮20的中心轴方向的环状的面,在第一中间齿轮20的中心轴方向上与主轴侧滑动部25背向。
在绝对编码器2中,第一中间齿轮20的副轴侧滑动部26与支承突起141接触,支承突起141规定了第一中间齿轮轴23的中心轴方向上的第一中间齿轮20的位置。如上所述,第一中间齿轮20被板簧9向从主轴齿轮10侧的支承突起131朝向第一副轴齿轮30侧的支承突起141的方向推压,因此,第一中间齿轮20的副轴侧滑动部26也被向相同方向推压而与支承突起141接触。如此,板簧9的推压力从第一副轴齿轮30传向支承突起141,第一中间齿轮20沿从支承突起131朝向支承突起141的方向被稳定地支承。在第一中间齿轮20旋转时,第一中间齿轮20的副轴侧滑动部26一边与支承突起141接触一边旋转。
上述的支承突起131和支承突起141分别是经由第一中间齿轮轴23将第一中间齿轮20保持为旋转自如的第一轴支承部和第二轴支承部的一个例子。如图5、图6以及图11~图13所示,支承突起131和支承突起141相互成对,例如是从基座3的基部101向上侧突出的大致长方体状的部分或具有大致长方体的部分的部分。支承突起131设于主轴齿轮10的附近,在俯视下(参照图6、图11)设于基座3的左侧且前后方向中央附近。此外,支承突起141设于第一副轴齿轮30的附近,在俯视下设于基座3的右侧且前侧。
如图6和图11~图13所示,支承突起131和支承突起141作为将第一中间齿轮轴23支承为能沿水平面摆动的支承构件发挥功能,就是说,作为将第一中间齿轮20支承为能沿水平面摆动的支承构件发挥功能。第一中间齿轮轴23是圆柱棒状的构件,具有作为一方的端部的主轴侧端部23a和作为另一方的端部的副轴侧端部23b。主轴侧端部23a是在绝对编码器2中位于主轴齿轮10侧的第一中间齿轮轴23的端部,副轴侧端部23b是在绝对编码器2中位于第一副轴齿轮30侧的第一中间齿轮轴23的端部。
设于第一中间齿轮轴23的主轴侧端部23a侧的第一蜗轮部21能通过后述的施力机构40沿第一啮合方向(图12的箭头P1方向)移动,而且不能通过后述的施力机构40沿中间齿轮轴23所延伸的方向(中间齿轮轴23的中心轴方向)和与第一啮合方向P1正交的方向(上下方向)移动。需要说明的是,第一啮合方向是指如上述那样为了第一蜗轮部21与第一蜗杆部11啮合,第一蜗轮部21朝向第一蜗杆部11的方向。
如图11~图14所示,在支承突起131形成有供第一中间齿轮轴23的主轴侧端部23a***的贯通孔143。贯通孔143的与延伸方向正交的剖面的形状为圆孔形状。圆孔形状是指具有正圆或大致正圆的轮廓的形状。
此外,绝对编码器2也可以具有作为形成为能与第一中间齿轮轴23的主轴侧端部23a卡合的固定部的挡圈(未图示)。挡圈是将不能穿过支承突起131的贯通孔143的部分形成于中间齿轮轴23的主轴侧端部23a的构件,是部分地增大第一中间齿轮轴23的主轴侧端部23a的外径的构件。挡圈例如是与形成于第一中间齿轮轴23的槽(未图示)卡合的e形环等环状构件。此外,在绝对编码器2中,挡圈设于第一中间齿轮轴23的主轴侧端部23a,以使挡圈相对于支承突起131而位于与副轴侧端部23b侧相反侧。就是说,挡圈被设为与支承突起131的外侧面131a接触。外侧面131a是支承突起131的朝向与支承突起141侧相反侧的面。由此,通过挡圈与支承突起131的外侧面131a的接触,第一中间齿轮轴23向从主轴侧端部23a朝向副轴侧端部23b的方向的移动被限制。
设于第一中间齿轮轴23的副轴侧端部23b侧的第二蜗杆部22能通过后述的施力机构40沿第二啮合方向(图12的箭头P2方向)移动,而且中间齿轮轴23不能通过后述的施力机构40沿中间齿轮轴23所延伸的方向(中间齿轮轴23的中心轴方向)和与第二啮合方向P2正交的方向(Z轴方向)移动。需要说明的是,第二啮合方向是指如上所述那样为了第二蜗杆部22与第二蜗轮部31啮合,第二蜗杆部22朝向第二蜗轮部31的方向。
在支承突起141形成有供第一中间齿轮轴23的副轴侧端部23b***的贯通孔145。贯通孔145的与延伸方向正交的剖面的形状为长孔形状。该贯通孔145的长孔形状具有长轴和与长轴正交的短轴。长轴侧的宽度比短轴侧的宽度大。第一副轴齿轮30侧的支承突起141的贯通孔145的长孔形状的长轴侧的宽度比第一中间齿轮轴23的外周面的直径大。此外,贯通孔145的短轴侧的宽度与第一中间齿轮轴23的外周面的直径相同或大致相同。在绝对编码器2中,支承突起141的贯通孔145的长轴方向与水平面平行或大致平行。对于第一中间齿轮轴23的副轴侧端部23b***至支承突起141的贯通孔145的第一中间齿轮轴23,如后文所述,施力弹簧41与其卡合,施力弹簧41向第二啮合方向P2对第一中间齿轮轴23的副轴侧端部23b施力。
如此,对于中间齿轮轴23,通过后述的施力机构40、支承突起131以及支承突起141使副轴侧端部23b能以主轴侧端部23a为支点(=摆动中心),与水平方向平行或大致平行地移动,而且与主轴侧端部23a侧的第一蜗轮部21相比,副轴侧端部23b侧的第二蜗杆部22能与水平方向平行或大致平行地以较大的宽度移动。由此,被施力机构40施力而支承于支承突起131和支承突起141的第一中间齿轮轴23,即第一中间齿轮20能沿水平面(XY平面)摆动。
在这样的构成中,第一中间齿轮轴23的移动量(摆动量)由形成于支承突起131的贯通孔143的深度,即第一中间齿轮轴23的中心轴方向上的支承突起131的厚度、贯通孔143与第一中间齿轮轴23之间的余隙以及贯通孔145的长轴侧的宽度决定。但是,在贯通孔143与第一中间齿轮轴23之间的余隙大的情况下,第一中间齿轮轴23的晃动大而发生位置偏移,因此,想要避免增大该余隙。因此,能通过用薄板等形成支承突起131来使支承突起131的厚度变薄,就是说,通过使贯通孔143变浅来减小贯通孔143与第一中间齿轮轴23之间的余隙,并且确保第一中间齿轮轴23的移动量。需要说明的是,预先设计为由支承突起131的厚度实现的第一中间齿轮轴23的移动量比由贯通孔145的长轴侧的宽度实现的第一中间齿轮轴23的移动量大,由此,能通过贯通孔145的长轴侧的宽度来规定第一中间齿轮轴23的移动量。
(第一副轴齿轮)
图15是概略性表示在图2所示的绝对编码器2的构成中,沿穿过第一副轴齿轮30的中心轴且与第一中间齿轮20的中心轴正交的面切断的状态的局部剖视图。图16是概略性表示在图15所示的绝对编码器2的构成中,将磁体Mq、磁体保持件35、第一副轴齿轮30以及轴承135进行了分解的状态的分解立体图。
如图15、图16所示,第一副轴齿轮30是供磁体保持件35的轴部35b压入并固定于磁体保持件35的圆筒状的构件。第一副轴齿轮30具备第二蜗轮部31、齿轮部32以及贯通孔33。第一副轴齿轮30是由金属或树脂一体地成型的构件,在此,作为一个例子,由聚缩醛树脂形成。
第二蜗轮部31是供第一中间齿轮20的第二蜗杆部22啮合的齿轮。第二蜗轮部31是第二从动齿轮的一个例子。第二蜗轮部31例如由设于第一副轴齿轮30的上侧的圆筒部的外周部的多个齿构成。通过第一中间齿轮20旋转,第一中间齿轮20的旋转力经由第一中间齿轮20的第二蜗杆部22和第二蜗轮部31向第一副轴齿轮30传递。
齿轮部32是与第二中间齿轮70的齿轮部71啮合的齿轮。齿轮部32是第三驱动齿轮的一个例子。齿轮部32例如由设于第一副轴齿轮30的下侧的圆筒部的外周部的多个齿构成。此外,如图15所示,齿轮部32形成于第二蜗轮部31的下侧,其齿顶圆直径比第二蜗轮部31的齿顶圆直径小。通过第一副轴齿轮30旋转,第一副轴齿轮30的旋转力经由第一副轴齿轮30的齿轮部32和第二中间齿轮70的齿轮部71向第二中间齿轮70传递。
如图15和图16所示,贯通孔33是沿圆筒状的第一副轴齿轮30的中心轴贯通第一副轴齿轮30的孔。磁体保持件35的轴部35b被压入至贯通孔33,第一副轴齿轮30与磁体保持件35一体地旋转。
磁体保持件35具有磁体保持部35a和轴部35b。磁体保持件35是由金属或树脂一体地成型的构件,在此,作为一个例子,由非磁性的不锈钢形成。在形成于基座3的筒状的轴承保持件部134的内周面压入有两个轴承135的外圈。磁体保持件35的轴部35b是圆柱状的构件。轴部35b被压入至第一副轴齿轮30的贯通孔33,轴部35b的下部***并固定于两个轴承135的内圈。因此,磁体保持件35由两个轴承135支承于基座3,与第一副轴齿轮30一体地旋转。磁体保持件35经由轴承135以能绕与Z轴平行或大致平行的旋转轴线旋转的方式保持于轴承保持件部134。需要说明的是,轴承止动件35c被压入至磁体保持件35的轴部35b。在组装第一副轴齿轮30时,首先,将设置于基座3的上表面104侧的轴承135的外圈压入至轴承保持部134,然后,将磁体保持件35的轴部35b***至该轴承135的内圈。接着,将轴承止动件35c压入至磁体保持件35的轴部35b,直到抵接于轴承135的内圈的下侧。然后,在设置于基座3的下表面102侧的轴承135的内圈***磁体保持件35的轴部35b,并且将外圈压入至轴承保持件部134进行固定。由此,通过该轴承止动件35c,能防止***至轴承135的状态的磁体保持件35从轴承135脱落,能无间隙地固定轴承135和磁体保持件35,因此,能尽可能地减小磁体Mg的上下方向的晃动。对于两个轴承135,通过抵接于设于基座3的轴承定位构件35d,分别确定压入的位置,但也可以不设置轴承定位构件35d,而将基座3的上表面104和下表面102的表面以及轴承135的表面分别定位成相同的高度。
此外,磁体保持部35a设于磁体保持件35的上端。磁体保持部35a是有底圆筒状的构件。磁体保持部35a具有从磁体保持件35的上端面朝向下侧凹陷的凹陷。该磁体保持部35a的凹陷的内周面形成为与磁体Mq的外周面Mqd相接。由此,在绝对编码器2中,磁体Mq通过容纳于磁体保持部35a的凹陷而固定于磁体保持部35a。
通过配设于形成于基座3的轴承保持件部134的两个轴承135来支承磁体保持件35的轴部35b,由此,能防止磁体保持件35的倾斜。并且,在两个轴承135以尽可能地在轴部35b的上下方向上拉开距离的方式配置时,防止磁体保持件35的倾斜的效果进一步变大。
如图16所示,磁体Mq是压入至磁体保持件35的磁体保持部35a的内部的圆盘状或大致圆盘状的永久磁铁,具有上表面Mqa和下表面Mqb。在绝对编码器2中,磁体Mq的上表面Mqa从角度传感器Sp的下表面隔开一定距离地相向。磁体Mq的中心轴MqC(表示磁体Mq的中心的轴或穿过磁极的边界的中心的轴)与磁体保持件35的中心轴SC、第一副轴齿轮30的中心轴GC2以及轴承135的中心轴BC一致。通过像这样使各中心轴一致,能更高精度地检测旋转角或旋转量。
需要说明的是,在本发明的实施方式中,理想的是,磁体Mq的两个磁极(N/S)形成为在与磁体Mq的中心轴MqC垂直的水平面(XY平面)内相邻。由此,能进一步提高角度传感器Sq的旋转角或旋转量的检测精度。需要说明的是,磁体Mq例如由铁素体系、Nd(钕)-Fe(铁)-B(硼)系等的磁性材料形成。磁体Mq例如也可以是包含树脂粘合剂的橡胶磁铁、粘结磁铁等。
(第二中间齿轮)
图17是概略性表示在图2所示的绝对编码器2的构成中,沿穿过第二中间齿轮70和第二副轴齿轮63的中心轴的面切断的状态的局部剖视图。图18是将图17所示的第二中间齿轮70放大表示的放大剖视图。
如图17、18所示,第二中间齿轮70是由固定于基座3的轴支承部136的轴75支承为可旋转的构件,具备齿轮部71、齿轮部72以及主体部73。第二中间齿轮70例如是由滑动阻力低的树脂材料一体地成型的构件,作为第二中间齿轮70的树脂材料的一个例子,有聚缩醛树脂。轴75以第二中间齿轮70的中心轴GC3与第一副轴齿轮30的中心轴GC2平行或大致平行的方式固定于基座3的轴支承部136,例如,轴75的下侧的端(下端面75a)侧的部分被压入至基座3的轴支承部136的贯通孔136a进行固定。
主体部73是圆筒或大致圆筒状的部分,在内部具有贯通孔74。贯通孔74形成为轴75能相对于轴75可滑动地***。齿轮部71是供第一副轴齿轮30的齿轮部32啮合的齿轮。齿轮部71是第三从动齿轮的一个例子。齿轮部71例如由设于主体部73的下侧的外周部的多个齿构成。通过第一副轴齿轮30旋转,第一副轴齿轮30的旋转力经由第一副轴齿轮30的齿轮部32向第二中间齿轮70的齿轮部71传递。由此,第二中间齿轮70旋转。
齿轮部72是与第二副轴齿轮63的齿轮部64啮合的齿轮。齿轮部72是第四驱动齿轮的一个例子。齿轮部72例如由设于主体部73的上侧的外周部的多个齿构成,设于齿轮部71的上侧。通过第二中间齿轮70旋转,第二中间齿轮70的旋转力经由齿轮部72向第二副轴齿轮63的齿轮部64传递。由此,第二副轴齿轮63旋转。
如图17、18所示,在第二中间齿轮70中,贯通孔74是以贯通孔74的中心轴与齿轮部71和齿轮部72的每一个的中心轴分别一致或大致一致的方式贯通主体部73而延伸的孔。此外,贯通孔74形成为第二中间齿轮70的中心轴GC3与轴75的中心轴一致或大致一致。
主体部73的下侧的端面(下端面73a)与基座3的上表面104接触,形成为能相对于上表面104滑动。主体部73的下端面73a例如是与第二中间齿轮70的中心轴GC3正交或大致正交的平面或大致平面。此外,主体部73的上侧的端面(上端面73b)与上端面73b所面向的构件接触,形成为能相对于该构件滑动。主体部73的上端面73b例如是与第二中间齿轮70的中心轴GC3正交或大致正交的平面或大致平面。
在轴75的上侧的端(上端面75b)侧的部分绕轴75的轴线形成有环状的槽75c,挡圈76可卡合地形成于槽75c。挡圈76是用于保持第二中间齿轮70由轴75支承为可旋转的状态的构件,是部分地增大轴75的上端面75b侧的部分的外径的构件。如图18所示,挡圈76例如是c形环、e形环等环状构件。在绝对编码器2中,槽75c以挡圈76与第二中间齿轮70的主体部73的上端面73b对置的方式设于轴75。在绝对编码器2中,也可以使装配于槽75c的挡圈76与第二中间齿轮70的上端面73b接触,而且也可以使该挡圈76与第二中间齿轮70的上端面73b空出间隙地对置。通过挡圈76来限制第二中间齿轮70的轴75在轴线方向上的移动。
如上所述地构成第二中间齿轮70,在绝对编码器2中,轴75***至第二中间齿轮70的贯通孔74,挡圈76装配于轴75的槽75c,从而在绝对编码器2中装配第二中间齿轮70。在绝对编码器2中,第二中间齿轮70能以轴75为旋转轴,绕与第一副轴齿轮30的中心轴GC2平行或大致平行的旋转轴线旋转。此外,第二中间齿轮70能与基座3的上表面104和装配于轴75的挡圈76滑动,轴75在轴线方向上的移动被限制。
(第二副轴齿轮)
图19是将具有图17所示的第二副轴齿轮63的磁体保持件61放大表示的放大剖视图,图20是概略性表示将图19所示的磁体保持件61进行了分解的状态的分解立体图。
如图17、19、20所示,磁体保持件61是由固定于基座3的轴支承部137的第二副轴齿轮轴62支承为可旋转的构件,具备第二副轴齿轮63、磁体保持件部65以及磁体Mr。磁体保持件部65是用于将磁体Mr夹持于与第二副轴齿轮63之间而将磁体Mr固定在磁体保持件61中的构件。第二副轴齿轮轴62以其轴线(中心轴GC4)与第二中间齿轮70的中心轴GC3平行或大致平行的方式固定于基座3的轴支承部137,例如,第二副轴齿轮轴62的下侧的端(下端面62a)侧的部分被压入至基座3的轴支承部137的贯通孔137a进行固定。此外,第二副轴齿轮轴62在绝对编码器2中以磁体保持件61的磁体Mr与装配于基板5的角度传感器Sr在中心轴GC3方向上对置的方式固定于基座3。
第二副轴齿轮63具备齿轮部64、主体部66以及磁体支承部67。第二副轴齿轮63例如是由滑动阻力低的树脂材料一体地成型的构件。就是说,齿轮部64、主体部66以及磁体支承部67由同一材料相互一体地形成,分别成为第二副轴齿轮63的一部分。作为第二副轴齿轮63的树脂材料的一个例子,有聚缩醛树脂。主体部66是圆筒或大致圆筒状的部分,在内部具有贯通孔66a。贯通孔66a形成为第二副轴齿轮轴62能相对于第二副轴齿轮轴62可滑动地***。齿轮部64是供第二中间齿轮70的齿轮部72啮合的齿轮。齿轮部64是第四从动齿轮的一个例子。齿轮部64例如由设于主体部66的外周部的多个齿构成。在图示的例子中,齿轮部64形成从主体部66的外周面向外周向突出的圆盘状的部分,形成为在该圆盘状的部分的外周面设有多个齿。通过第二中间齿轮70旋转,第二中间齿轮70的旋转力经由第二中间齿轮70的齿轮部72向第二副轴齿轮63的齿轮部64传递。由此,第二副轴齿轮63旋转。
如图17、19所示,在第二副轴齿轮63中,贯通孔66a是以贯通孔66a的中心轴与齿轮部64的中心轴分别一致或大致一致的方式贯通主体部66而延伸的孔。此外,贯通孔66a形成为第二副轴齿轮63的中心轴GC4与第二副轴齿轮轴62的中心轴一致或大致一致。
主体部66的下侧的端面(下端面66b)与基座3的上表面104接触,形成为能相对于上表面104滑动。主体部66的下端面66b例如是与第二副轴齿轮63的中心轴GC4正交或大致正交的平面或大致平面。此外,主体部66的上侧的端面(上端面66c)与上端面66c所面向的构件接触,形成为能相对于该构件滑动。主体部66的上端面66c例如是与第二副轴齿轮63的中心轴GC4正交或大致正交的平面或大致平面。
磁体支承部67是在主体部66中从比齿轮部64靠上侧的部分向上侧延伸的部分,是沿第二副轴齿轮63的中心轴GC4延伸的筒状的部分。磁体支承部67超过主体部66的上端面66c而向上侧延伸,由主体部66的上端面66c和磁体支承部67的面向内周侧的面(内周面67a)在磁体支承部67的内部形成筒状的空间。磁体支承部67的外周面67b位于比齿轮部64的顶端靠内周侧。磁体支承部67例如是以第二副轴齿轮63的中心轴GC4为中心或大致中心的圆筒状或大致圆筒状的构件。如图19所示,在磁体支承部67的内周面67a处连接有主体部66的上端面66c,对于主体部66,可以在与磁体支承部67连接的部分处,在外周侧大于比齿轮部64靠下的部分,此外,也可以在与磁体支承部67连接的部分处,在外周侧不大于比齿轮部64靠下的部分。需要说明的是,磁体支承部67的形状不限于圆筒状或大致圆筒状,也可以是其他的形状。例如,磁体支承部67的形状也可以是方筒状等形状。
磁体支承部67的上侧的端面(上端面67c)是与第二副轴齿轮63的中心轴GC4正交或大致正交的平面或大致平面。在绝对编码器2中,磁体支承部67的内周面67a位于比磁体Mr的面向外周侧的面(外周面Mrd)靠内周侧的位置,以使磁体Mr能与上端面67c的整周接触。此外,在绝对编码器2中,以上端面67c位于比第二副轴齿轮轴62的上侧的端面(上端面62b)靠上侧的位置的方式形成磁体支承部67。需要说明的是,磁体支承部67的上端面67c相对于基座3的上表面104平行或大致平行,在第二副轴齿轮63旋转时,上端面67c相对于基座3的上表面104没有面抖动地旋转。
磁体保持件部65是由有底筒状的树脂材料形成的构件。磁体保持件部65的树脂材料例如是带有粘接剂的树脂材料。具体而言,磁体保持件部65具有筒状延伸的筒部68和从筒部68的一端侧的端部向内周侧延伸的底部69。筒部68将第二副轴齿轮63的磁体支承部67容纳于内部,形成能将磁体保持件部65嵌装于磁体支承部67的嵌装部65a,筒部68和底部69形成能将磁体Mr容纳于内部进行保持的磁体容纳部65b。
磁体保持件部65的筒部68具有在绝对编码器2中沿与第二副轴齿轮63的中心轴MC4一致或大致一致的中心轴延伸的圆筒面状或大致圆筒面状的内周面68a。内周面68a是面向内周侧的面,是从与筒部68的底部69侧的端部相反侧的端部(开口端68c)向底部69侧延伸的面,在筒部68的开口端68c形成开口。内周面68a在内部形成的空间为嵌装部65a。内周面68a形成为在第二副轴齿轮63的磁体支承部67容纳于嵌装部65a时,以磁体支承部67与磁体保持件部65过盈配合的方式与磁体支承部67的外周面67b接触。需要说明的是,筒部68的内周面68a的形状不限于圆筒状或大致圆筒状,也可以是其他的形状。筒部68的内周面68a的形状是与所容纳的磁体支承部67的形状对应的形状。
此外,磁体保持件部65的筒部68具有在绝对编码器2中沿与第二副轴齿轮63的中心轴MC4一致或大致一致的中心轴延伸,而且沿与磁体Mr的中心轴MrC一致或大致一致的中心轴延伸的圆筒面状或大致圆筒面状的内周面68b。内周面68b是面向内周侧的面,是在内周面68a与底部69的底面69a之间延伸的面。内周面68b和底部69的底面69a在内部形成的空间为磁体容纳部65b。内周面68b形成为在磁体Mr容纳于磁体容纳部65b时,在磁体Mr的外周面Mrd在径向上对置。内周面68b位于比内周面68a靠内周侧,在内周面68a与内周面68b之间形成有台阶。此外,内周面68b的中心轴向的宽度比磁体Mr的中心轴MrC方向的宽度小。内周面68b可以形成为在磁体Mr容纳于磁体容纳部65b时,在磁体Mr的外周面Mrd在径向上空出空间地对置,也可以形成为在磁体Mr的外周面Mrd在径向上不空出空间地对置。
磁体保持件部65的底部69是从与筒部68的开口端68c相反侧的端部(封闭端68d)朝向内周侧延伸的圆盘状的部分,具有上述的底面69a。底面69a是面向磁体容纳部65b的面,是沿与筒部68的中心轴正交或大致正交的平面或大致平面的面。此外,在底部69形成有作为在筒部68的中心轴向上贯通底部69的贯通孔的开口部69b。底部69的底面69a形成为在磁体Mr容纳于磁体容纳部65b时,以磁体Mr的中心轴MrC与筒部68的中心轴平行或大致平行的磁体Mr的姿势与磁体Mr的上表面Mra接触。此外,底部69的开口部69b形成为在磁体Mr容纳于磁体容纳部65b时,磁体Mr的磁通通过开口部69b。
如上所述,第二副轴齿轮轴62由磁性体形成,在磁体保持件61的旋转轴线方向上,在磁体Mr与第二副轴齿轮轴62之间产生由磁力产生的吸引力。具体而言,第二副轴齿轮轴62产生向第二副轴齿轮轴62的方向对磁体Mr施力的磁力。
此外,在第二副轴齿轮轴62的上侧的端(上端面62b)侧的部分,绕第二副轴齿轮轴62的轴线形成有环状的槽62c,挡圈62d可卡合地形成于槽62c。挡圈62d是用于限制磁体保持件61的第二副轴齿轮轴62的轴线方向的移动的构件,是部分地增大第二副轴齿轮轴62的上端面62b侧的部分的外径的构件。如图19所示,挡圈62d例如是c形环、e形环等环状构件。在绝对编码器2中,槽62c以挡圈62d在第二副轴齿轮63的主体部66的上端面66c空出空间地对置的方式设于第二副轴齿轮轴62。
如图19、20所示,磁体Mr是容纳于磁体保持件部65的磁体容纳部65b内的圆盘状或大致圆盘状的永久磁铁,具有上表面Mra、下表面Mrb以及外周面Mrd。需要说明的是,在本发明的实施方式中,理想的是,磁体Mr的两个磁极(N/S)形成为在与磁体Mr的中心轴MrC垂直的水平面(XY平面)内相邻。由此,能进一步提高角度传感器Sr的旋转角或旋转量的检测精度。需要说明的是,磁体Mr例如由铁素体系、Nd(钕)-Fe(铁)-B(硼)系等的磁性材料形成。磁体Mr例如也可以是包含树脂粘合剂的橡胶磁铁、粘结磁铁等。此外,图21是表示能适用于本发明的实施方式的圆筒状的磁体Mr的概略立体图。在图示的例子的磁体Mr中,第一磁极部分N和第二磁极部分S设为以磁体Mr的径向D1的中央或大致中央为边界,在径向D1上排列并邻接。此外,在图示的例子的磁体Mr中,第一磁极部分N和第二磁极部分S设为以轴(中心轴MrC)方向D2的中央或大致中央为边界,在轴向D2排列并邻接。需要说明的是,图21所示的箭头DM表示磁化方向。像这样的磁化方向一般称为面方向磁化,对磁体Mr使用面方向磁化后的磁铁。
如上所述地构成磁体保持件61,在绝对编码器2中,第二副轴齿轮轴62***至第二副轴齿轮63的主体部66的贯通孔66a,挡圈62d装配于第二副轴齿轮轴62的槽62c,从而在绝对编码器2中装配第二副轴齿轮63。在绝对编码器2中,磁体保持件61能绕旋转轴线旋转。磁体保持件61的旋转轴线与第二副轴齿轮轴62的中心轴GC4一致或大致一致。挡圈62d和第二副轴齿轮轴62的上端面62b侧的部分容纳于第二副轴齿轮63的磁体支承部67在内周侧形成的空间。
此外,在绝对编码器2中,磁体Mr容纳于磁体保持件部65的磁体容纳部65b,磁体Mr固定于磁体保持件部65。磁体Mr向磁体保持件部65的固定通过由粘接剂实现的粘接来完成。例如,在形成磁体保持件部65的磁体容纳部65b的内周面68b与磁体Mr的外周面Mrd之间通过粘接材料粘接。磁体Mr以磁体Mr的下表面Mrb与形成磁体保持件部65的磁体容纳部65b的底面69a接触的状态固定于磁体保持件部65,由此,能谋求磁体Mr的中心轴MrC与第二副轴齿轮轴62的中心轴的一致,能谋求磁体Mr的中心轴MrC与第二副轴齿轮轴62的旋转轴线的一致,能更高精度地进行通过角度传感器Sr进行的磁体Mr的旋转量或旋转角的感测。需要说明的是,磁体Mr向磁体容纳部65b的固定不限于由粘接剂实现,也可以由通过将第一副轴齿轮30这样的磁体Mr压入至磁体容纳部65b进行的嵌装等其他的固定方法来实现。
此外,在绝对编码器2中,如上所述,固定有磁体Mr的磁体保持件部65嵌装于第二副轴齿轮63的磁体支承部67,磁体保持件部65固定于第二副轴齿轮63,从而组装磁体保持件61。具体而言,磁体支承部67压入至磁体保持件部65的嵌装部65a,形成磁体保持件部65的嵌装部65a的内周面68a将磁体支承部67的外周面67b向内周侧推压,而且磁体支承部67的外周面67b将磁体保持件部65的内周面68a向外周侧推压,磁体保持件部65固定于第二副轴齿轮63。需要说明的是,磁体保持件部65向第二副轴齿轮63的固定不限于由嵌装实现,也可以由其他的固定方法实现。
在磁体保持件部65固定于第二副轴齿轮63而组装成的磁体保持件61中,磁体Mr夹持于第二副轴齿轮63与磁体保持件部65之间而被固定。具体而言,磁体支承部67的上端面67c与磁体Mr的下表面Mrb接触,磁体Mr被夹在磁体支承部67的上端面67c与磁体保持件部65的底部69的底面69a之间,磁体Mr在其中心轴MrC方向上被固定。另一方面,磁体Mr的与其中心轴MrC正交的径向的固定通过磁体Mr的外周面Mrd与磁体保持件部65的内周面68b之间的粘接来完成。
此外,在绝对编码器2中,磁体Mr的上表面Mra经由形成于磁体保持件部65的底部69的开口部69b在磁体Mr的中心轴MrC方向上与角度传感器Sr对置。由此,角度传感器Sr能感测来自磁体Mr的磁通。
如上所述,装配于绝对编码器2的磁体保持件61能以第二副轴齿轮轴62为旋转轴,绕与第二中间齿轮70的中心轴GC3平行或大致平行的旋转轴线旋转。
此外,第二副轴齿轮轴62由磁性体形成,产生向第二副轴齿轮轴62的方向对磁体Mr施力的磁力。因此,在绝对编码器2中,来自第二副轴齿轮轴62的磁力作用于磁体Mr,来自第二副轴齿轮轴62的磁力将磁体Mr朝向第二副轴齿轮轴62吸引。绝对编码器2在图示的姿势(正立状态)下,第二副轴齿轮63的主体部66的下端面66b可滑动地与基座3的上表面104接触,通过来自第二副轴齿轮轴62的轴力,磁体保持件61向第二副轴齿轮63的下端面66b与基座3的上表面104接触的方向被施力。在此,与径向磁化后的磁体相比,面方向磁化后的磁体有磁通密度汇集于磁体中央这一特性。如上所述,磁体Mr是面方向磁化后的磁体,而且,第二副轴齿轮轴62由磁性体形成。因此,磁体Mr的磁通密度通过第二副轴齿轮轴62的磁性体进一步汇集于磁体Mr的中央附近,由此,在绝对编码器2中,角度传感器Sr能高精度地检测磁通。
另一方面,在绝对编码器2从图示的正立状态反转而上下方向相反的状态(倒立状态)下,通过挡圈62d与第二副轴齿轮63的主体部66的上端面66c之间的间隙,磁体保持件61可以在第二副轴齿轮63的中心轴MC4方向上相对于第二副轴齿轮轴62移动。就是说,磁体Mr向角度传感器Sr侧移动,磁体Mr与角度传感器Sr之间的间隔可能会变化。然而,在绝对编码器2中,第二副轴齿轮轴62由磁性体形成,第二副轴齿轮轴62通过其磁力将磁体Mr朝向第二副轴齿轮轴62吸引。因此,即使绝对编码器2成为倒立状态,磁体保持件61也保持第二副轴齿轮63的下端面66b与基座3的上表面104接触的状态,磁体保持件61保持正立状态下的中心轴MC4方向上的位置,防止磁体Mr向角度传感器Sr侧移动。因此,即使在倒立状态下,磁体Mr与角度传感器Sr之间的间隔也保持正立状态下的间隔。
如此,在绝对编码器2中,磁体Mr与角度传感器Sr之间的间隔不会根据绝对编码器2的使用姿势而改变,能降低绝对编码器2的使用姿势对检测精度造成的影响。
此外,第二副轴齿轮63通过装配于第二副轴齿轮轴62的挡圈62d来限制第二副轴齿轮轴62的轴线方向上的移动。就是说,磁体保持件61限制第二副轴齿轮轴62的轴线方向上的移动。因此,即使在对绝对编码器2施加较大的冲击,施加了克服第二副轴齿轮轴62的磁力而使磁体保持件61向第二副轴齿轮轴62的轴线方向上侧移动的力的情况下,也通过挡圈62d限制磁体保持件61的移动。因此,能防止磁体保持件61从第二副轴齿轮轴62脱落等不良情况的发生。
如上所述,第二副轴齿轮63中的磁体支承部67也作为供作为上侧的端面的上端面67c将磁体Mr支承于第二副轴齿轮63的上侧的磁铁支承部发挥功能。磁体保持件部65作为从上侧覆盖磁体Mr和第二副轴齿轮63,将磁体Mr保持在磁体支承部67的上端面67c的磁铁保持部发挥功能。
而且,磁体保持件部65由断裂伸长率特性比第二副轴齿轮63大的树脂材料形成。磁体保持件部65具有作为磁铁接合部发挥功能的底部69的底面69a和作为嵌装部65a发挥功能的内周面68a。
由压入实现的组装结构在确保组装的构件之间的同芯这方面,无需特殊的设备,是能比较简易地进行的方法之一。在磁体保持件部65和第二副轴齿轮63这样的树脂之间的压入结构中,需要将构件的形状的一部分,具体而言磁体支承部67的外周面67b作为引导件来考虑组装的部件的保持和定心的确保、压入构件之间的保持强度的确保。因此,对于磁体保持件部65和第二副轴齿轮63的树脂材料,需要选择采用添加了填料的强化材料,具有低线性膨胀系数化、高弹性模量化的倾向的材质。然而,像这样的低线性膨胀系数化、高弹性模量化后的树脂材料在强度方面在压入时容易发生破裂,并且难以获得保持被压入的状态的耐久性。
具有嵌装部65a的磁体保持件部65存在向外周向压入后的变形的释放空间,容易受到拉伸应力。另一方面,被压入的轴侧的第二副轴齿轮63不存在磁体保持件部65被压入后的变形的释放空间,因此,与磁体保持件部65相比,由应力引起的破损风险低。因此,在绝对编码器2中,着眼于材料的断裂伸长率特性,在磁体保持件部65中,能通过采用断裂伸长率比第二副轴齿轮63大的特性而不改变强化填料含有率来防止压入时的破损。在此,断裂伸长率特性(断裂时伸长率)是指拉伸试验中的试验片断裂时的伸长率、所确定的标点之间的断裂紧前的伸长率。
(第二副轴齿轮轴)
以下,对上述的第二副轴齿轮轴62的具体的形状进行说明。图22是表示第二副轴齿轮轴62的下端面62a侧的一端部62f的放大剖视图。
第二副轴齿轮63的第二副轴齿轮轴62是如上所述地压入至基座3的基部101的轴支承部137的贯通孔137a进行固定的轴。如图22所示,第二副轴齿轮轴62具有锥形面部62e。锥形面部62e是一端部62f的直径比周面62g的直径小的倾斜的外周面。在锥形面部62e中,第二副轴齿轮轴62的锥形面部62e与周面62g之间的外周面的连接部62h由曲面连接。就是说,锥形面部62e在与周面62g之间的外周面的连接部62h处被实施了曲面加工。
图23、24是表示第二副轴齿轮轴62被压入至基座3的基部101的贯通孔137a的情况的示意图。
如图23、24所示,本发明的轴的支承结构的另一个实施方式的第二副轴齿轮轴62在压入至基座3的贯通孔137a时,锥形面部62e***至贯通孔137a之后,锥形面部62e与周面62g之间的外周面的连接部62h与贯通孔137a接触。与主轴接头12的锥形面部126、127的连接部126a、127a同样,在连接部62h处也被实施了曲面加工,由此,第二副轴齿轮轴62顺利地压入至贯通孔137a,因此,能防止第二副轴齿轮轴62和贯通孔137a双方磨削。此外,主轴接头12的表面的表面粗糙度Rmax(最大粗糙度)例如设为1.6[μm]以下为好。因此,根据第二副轴齿轮轴62,能与主轴接头12同样地抑制碎屑等的飞散。此外,根据第二副轴齿轮轴62,能抑制由构件磨削引起的第二副轴齿轮轴62倒下(倾斜)而被压入。而且,根据第二副轴齿轮轴62,能通过抑制第二副轴齿轮轴62的倾斜来减少压入量(压入所需的尺寸)。
需要说明的是,在绝对编码器2的轴的支承结构中,在压入至支承构件的轴中,在锥形面部与周面之间的外周面的连接部处被实施了曲面加工的例子不限定于上述的主轴接头12、第二副轴齿轮轴62。在绝对编码器2中,例如,也可以对第一副轴齿轮30的支承轴中的锥形面部与周面之间的外周面的连接部实施曲面加工。
在绝对编码器2中,主轴齿轮10、第一中间齿轮20、第一副轴齿轮30、第二中间齿轮70以及第二副轴齿轮63如上所述地设置,主轴齿轮10和第一副轴齿轮30的旋转轴线相互平行,第一中间齿轮20的旋转轴线相对于主轴齿轮10和第一副轴齿轮30的每一个的旋转轴线处于扭转的位置。此外,第一副轴齿轮30、第二中间齿轮70以及第二副轴齿轮63的旋转轴线相互平行。能通过该各齿轮的配置,根据角度传感器Sq、Sr的检测结果来确定主轴齿轮10经多次的旋转的旋转量。第一中间齿轮20的旋转轴线相对于主轴齿轮10和第一副轴齿轮30的旋转轴线处于扭转的位置并在主视下与其正交,因此,绝对编码器2能以构成弯曲的传递路径的方式薄型化。
(齿隙减小机构)
如上所述,绝对编码器2具有向第二蜗轮部31的方向对第二蜗杆部22施力的施力机构40,施力机构40是减小第二蜗杆部22与第二蜗轮部31之间的齿隙的齿隙减小机构。如图5、图6、图11、图14等所示,施力机构40具有施力弹簧41、支承突起45以及用于将施力弹簧41固定于支承突起45的螺钉8b。此外,上述的基座3的支承突起131的贯通孔143和支承突起141的贯通孔145也构成施力机构40。
施力弹簧41是用于产生向第二蜗轮部31的方向推压第二蜗杆部22的推压力的构件,是弹性构件。施力弹簧41例如是板簧,由金属板形成。如图12、图14所示,具体而言,施力弹簧41具有:弹簧部42,是弹性变形而产生推压力的部分;以及卡合部43和固定部44,是隔着弹簧部42对置的部分。卡合部43和固定部44是在施力弹簧41中形成一对端部的部分。
固定部44形成为能由螺钉8b固定于从基座3的基部101的上表面104突出的支承突起45。螺钉8b是固定构件的一个例子,在固定部44形成有供螺钉8b插通的孔44a。固定部44平面状延伸,在与支承突起45的平面状的支承面45a接触的状态下由螺钉8b固定于支承突起45。
卡合部43具有能与第一中间齿轮轴23的副轴侧端部23b卡合的形状。如图13、图14所示,卡合部43例如具有卡合槽43a,该卡合槽43a形成沿卡合部43的从弹簧部42的延伸方向延伸的间隙。卡合槽43a是向顶端缘43b侧开放的槽,像上述的板簧9的一端9a那样形成了分成两叉状的分支体,该顶端缘43b是与卡合部43的与弹簧部42的连接部43c背向的端缘。卡合部43也平面状延伸。在第一中间齿轮轴23的副轴侧端部23b形成有被卡合槽23d,卡合部43的卡合槽43a能与该被卡合槽23d卡合,该被卡合槽23d是沿与第一中间齿轮轴23的中心轴正交或大致正交的方向延伸的环状的槽。该卡合槽43a的与上下方向平行的一边在被卡合槽23d中推压第一中间齿轮轴23,由此,向第二蜗杆部22朝向第二蜗轮部31的方向对第一中间齿轮20施力。此外,卡合槽43a的与左右方向平行的两边在被卡合槽23d中与第一中间齿轮轴23接触,通过第一中间齿轮轴23限制施力弹簧41的上下方向的移动。
弹簧部42具有容易向卡合部43向第一中间齿轮轴23的卡合方向弹性变形的形状,具体而言,如图14所示,具有容易向卡合槽43a的延伸方向挠曲的形状。例如,弹簧部42弯曲为向与对第一中间齿轮20施力的方向相反的方向突出。
在弹簧部42在与支承突起45相反侧从固定部44上升的姿势下,施力弹簧41在固定部44由螺钉8b固定于支承突起45。在该固定状态下,以卡合部43的卡合槽43a与第一中间齿轮轴23的被卡合槽23d卡合的方式,而且,在卡合状态下,以弹簧部42产生向第一中间齿轮轴23推压卡合部43的推压力的方式,设定弹簧部42的尺寸、卡合部43的尺寸、卡合部43的延伸方向相对于弹簧部42的延伸方向的角度等。在上述的挡圈(未图示)装配于第一中间齿轮轴23的情况下,在该施力弹簧41的固定和卡合状态下,挡圈144与支承突起141的外侧面接触。根据后述的齿隙减小机构,优选的是,卡合部43的卡合槽43a在施力弹簧41的固定状态下,形成为沿与第一中间齿轮轴23的中心轴正交或大致正交的方向延伸。需要说明的是,该施力弹簧41也能限制第一中间齿轮轴23向中心轴向的移动,因此,也可以如上所述地省略挡圈。
如图5、6、11、14等所示,板簧9和施力弹簧41作为一个构件一体地形成。具体而言,板簧9的另一端9b和施力弹簧41的固定部44一体地形成,由同一构件形成。就是说,板簧9和施力弹簧41由连续的弹性构件形成,板簧9和施力弹簧41分别是该连续的弹性构件的一部分,板簧9的另一端9b和施力弹簧41的固定部44形成于该连续的弹性构件的同一部分。
接着,对绝对编码器2的施力机构40的作用进行说明。
在绝对编码器2中,第一中间齿轮轴23的主轴侧端部23a插通到基座3的形成于支承突起131的贯通孔143,副轴侧端部23b插通到基座3的形成于支承突起141的贯通孔145而由基座3支承。如此,第一中间齿轮轴23由支承突起131、141支承。
如此,第一中间齿轮20由第一中间齿轮轴23支承为可旋转。此外,由于板簧9的作用,第一中间齿轮20朝向支承突起141被施力,第一中间齿轮20的副轴侧滑动部26与支承突起141的内侧面141a抵接(参照图13)。
如上所述,支承第一中间齿轮轴23的副轴侧端部23b的长孔形状的贯通孔145的长轴比短轴长,副轴侧端部23b被支承为能沿贯通孔145的长轴,就是说沿水平面在贯通孔145的长轴的宽度的范围内移动。另一方面,第一支承中间齿轮轴23的主轴侧端部23a的贯通孔143为圆孔形状,因此,在绝对编码器2中,中间齿轮轴23能通过支承突起131、141的贯通孔143、145和施力机构40,以主轴侧端部23a的支承部分为中心或大致中心,沿水平面摆动。
此外,对于如此被支承的第一中间齿轮轴23,施力弹簧41的卡合部43与副轴侧端部23b的被卡合槽23d卡合,施力弹簧41以朝向副轴齿轮30的第二蜗轮部31方向(第二啮合方向P2)推压第一中间齿轮20的第二蜗杆部22的方式,对第一中间齿轮轴23的副轴侧端部23b给予施加力。由此,第一中间齿轮20的第二蜗杆部22被按压到第一副轴齿轮30的第二蜗轮部31,第二蜗杆部22和第二蜗轮部31引起所谓的触底现象,齿轮间的齿隙变为零。
此外,被支承为可摆动的第一中间齿轮轴23的运动侧的副轴侧端部23b受施力弹簧41施力,因此,在摆动时,第一中间齿轮轴23不断地向第二蜗杆部22朝向第二蜗轮部31的方向被施力。因此,能不会由于第一中间齿轮轴23摆动而使齿轮间的旋转产生不良状况地使第二蜗杆部22与第二蜗轮部31的齿隙始终为零。
例如,在绝对编码器2的周围温度为高温的情况下,第一副轴齿轮30根据材质的线性膨胀系数而膨胀,第二蜗轮部31的齿轮的节圆扩大。此时,在基座3的形成于支承突起141的贯通孔145不像本实施方式那样是长孔而是圆孔的情况下,第一中间齿轮轴23的副轴侧端部23b被贯通孔145固定,第一中间齿轮轴23无法像本实施方式那样摆动。因此,由于温度上升而齿轮的节圆扩大的第一副轴齿轮30的第二蜗轮部31有时以较强的力与第一中间齿轮20的第二蜗杆部22接触,齿轮会不旋转。
此外,反之,在绝对编码器2的周围温度为低温的情况下,第一副轴齿轮30根据材质的线性膨胀系数而收缩,第二蜗轮部31的齿轮的节圆缩小。此时,在基座3的形成于支承突起141的贯通孔145不像本实施方式那样是长孔而是圆孔的情况下,第一中间齿轮轴23的副轴侧端部23b被贯通孔145固定,第一中间齿轮轴23无法像本实施方式那样摆动。在该情况下,第一中间齿轮20的第二蜗杆部22与第一副轴齿轮30的第二蜗轮部31之间的齿隙变大,第一中间齿轮20的旋转不会高精度地传向第一副轴齿轮30。
与之相对,在本实施方式的绝对编码器2中,如上所述,第一中间齿轮轴23被支承为能以主轴侧端部23a的支承部分为中心或大致中心沿水平面摆动,而且第一中间齿轮20始终由施力机构40从第二蜗杆部22侧向第二蜗轮部31侧施力。此外,由第一中间齿轮轴23支承的第一中间齿轮20由板簧9朝向支承突起141施力。因此,即使在如上所述发生周围温度的变化,第一副轴齿轮30的第二蜗轮部31的齿轮的节圆变化的情况下,在第二蜗杆部22与第二蜗轮部31的齿面之间始终以适当的推压力接触的状态下,齿隙也为零。因此,能避免由于温度变化而齿轮不旋转,或从第一中间齿轮20向第一副轴齿轮30传递的旋转的精度变差。
因此,能降低在绝对编码器2中减速机构的齿隙对检测精度造成的影响。由此,能维持能确定的主轴1a的旋转量的分辨率,并且扩大能确定的主轴1a的旋转量的范围。
需要说明的是,优选的是,将施力机构40设定为与由摆动引起的第一中间齿轮轴23的副轴侧端部23b的位置无关地由施力弹簧41产生恒定或大致恒定的推压力。
如上所述,支承第一中间齿轮轴23的主轴侧端部23a的支承突起131的贯通孔143为圆孔形状,支承副轴侧端部23b的支承突起141的贯通孔145为长轴侧的宽度比短轴侧的宽度大的长孔形状,第一中间齿轮轴23能以支承突起131的贯通孔143为支点,与水平方向平行或大致平行地摆动。因此,在第一中间齿轮轴23的摆动中,与第一蜗轮部21相对于第一蜗杆部11的移动量相比,第二蜗杆部22相对于第二蜗轮部31的移动量更大,即使在第二蜗杆部22和第二蜗轮部31发生了触底的情况下,第一蜗杆部11部和第一蜗轮部21也不会触底。
如图10~图13所示,在副轴侧端部23b支承第一中间齿轮轴23的贯通孔145形成筒面或大致圆筒面,但贯通孔145不限于具有这样的形状的孔。例如,如图25所示,贯通孔145也可以是剖面形状不是长孔而是长方形或大致长方形的孔。就是说,贯通孔145可以是形成相互对置的一对面145a和相互对置的一对面145b的四棱柱状延伸的贯通孔。形成贯通孔145的一对面145a和一对面145b既可以为平面,也可以为曲面。在绝对编码器2中,一对面145a沿水平方向延伸,一对面145b沿上下方向延伸。面145a的水平方向的宽度比面145b的上下方向的宽度长。在图25所示的贯通孔145中,也能与上述的贯通孔145同样地使第一中间齿轮轴23能摆动。
同样,贯通孔143不限于具有上述的形状的孔。例如,贯通孔143也可以是具有所谓刀刃结构的孔。具体而言,贯通孔143可以是通过线接触或点接触与第一中间齿轮轴23接触的孔。例如,如图26的(a)、(b)所示,贯通孔143可以是由随着在贯通孔143的延伸方向上朝向内部侧而缩径的一对圆锥面状或大致圆锥面状的倾斜面143c形成的孔。在该情况下,在描绘一对倾斜面143c连接的部分的圆孔的环状的线(连接线143d)处,贯通孔143与第一中间齿轮轴23接触并对其进行支承。连接线143d的圆孔形状在俯视下具有与上述的贯通孔143的圆孔形状同样的形状。贯通孔143通过线接触或点接触来支承第一中间齿轮轴23,因此,即使使贯通孔143的圆孔的直径更接近第一中间齿轮轴23的直径,也能使第一中间齿轮轴23能摆动。因此,能使贯通孔143的剖面形状接近不具有贯通孔143与第一中间齿轮轴23之间的间隙的形状。由此,在第一中间齿轮轴23摆动时,能抑制与贯通孔143接触的第一中间齿轮轴23的部分的移动,能抑制第一蜗杆部11与第一蜗轮部21之间的距离由于第一中间齿轮轴23的摆动而变动。需要说明的是,对于支承突起141的贯通孔145,也像上述的支承突起131的贯通孔143那样,可以是具有所谓刀刃结构的孔,例如,可以是由形成描绘长孔的环状的线的一对圆锥面状或大致圆锥面状的倾斜面形成的孔。
此外,如图27的(a)、(b)所示,贯通孔145可以是由随着在贯通孔145的延伸方向上朝向内部侧而变细的一对四棱锥面状或大致四棱锥面状的倾斜面145e形成的孔。在该情况下,在描绘一对倾斜面145e连接的部分的四边形或大致四边形的环状的线(连接线145f)处,贯通孔145与第一中间齿轮轴23接触并对其进行支承。连接线145f具有作为相互对置的一对的部分的线部145g和作为相互对置的一对的部分的线部145h。一对线部145g和一对线部145h既可以为直线,也可以为曲线。在绝对编码器2中,一对线部145g沿水平延伸,一对线部145h沿上下方向延伸。线部145g的长度比线部145h的上下方向的长度长。需要说明的是,对于支承突起131的贯通孔143,也像上述的支承突起142的贯通孔145那样,可以是由形成描绘四边形或大致四边形的环状的线的一对四棱锥面状或大致四棱锥面状的倾斜面形成的孔。在该情况下,环状的线为正方形或大致正方形。在该情况下,也与上述的图26的情况同样,贯通孔143通过线接触或点接触来支承第一中间齿轮轴23,因此,即使使沿上下方向延伸的线部(与图27的线部145h对应)的长度和沿水平方向延伸的线部(与图27的线部145g对应)的长度更接近第一中间齿轮轴23的直径,也能使第一中间齿轮轴23能摆动。因此,能使贯通孔143的形状接近不具有贯通孔143与第一中间齿轮轴23之间的上下方向和水平方向的间隙的形状。由此,在第一中间齿轮轴23摆动时,能抑制与贯通孔143接触的第一中间齿轮轴23的部分的移动,能抑制第一蜗杆部11与第一蜗轮部21之间的距离由于第一中间齿轮轴23的摆动而变动。
(控制部)
接着,对绝对编码器2的控制部进行说明。图28是从下表面5a侧观察图2所示的基板5的图。在基板5安装有微型计算机51、线驱动器52、双向驱动器53以及连接器6。微型计算机51、线驱动器52、双向驱动器53以及连接器6通过基板5上的图案布线电连接。
双向驱动器53在与连接于连接器6的外部装置之间进行双向的通信。双向驱动器53将操作信号等数据转换为差动信号来在与外部装置之间进行通信。线驱动器52将表示旋转量的数据转换为差动信号,将差动信号向连接于连接器6的外部装置实时地输出。在连接器6连接有外部装置的连接器。
图29是概略性表示图1所示的绝对编码器2的功能构成的框图。图29所示的微型计算机51的各模块是表现由作为微型计算机51的CPU(Central Processing Unit:中央处理器)执行程序而实现的功能(function)的构成。
微型计算机51具备旋转角获取部51p、旋转角获取部51q、旋转角获取部51r、表处理部51b、旋转量确定部51c以及输出部51e。旋转角获取部51p基于从角度传感器Sp输出的信号来获取主轴齿轮10的旋转角度Ap。旋转角度Ap是表示主轴齿轮10的旋转角度的角度信息。旋转角获取部51q基于从磁传感器Sq输出的信号来获取第一副轴齿轮30的旋转角度Aq。旋转角度Aq是表示第一副轴齿轮30的旋转角度的角度信息。旋转角获取部51r基于从磁传感器Sr输出的信号来获取磁体保持件61,就是说第二副轴齿轮63的旋转角度Ar。旋转角度Ar是表示第二副轴齿轮63的旋转角度的角度信息。
表处理部51b参照储存有与第一副轴齿轮30的旋转角度Aq和第二副轴齿轮63的旋转角度Ar对应的主轴齿轮10的转速的第一对应关系表,确定与获取到的旋转角度Aq、Ar对应的主轴齿轮10的转速。旋转量确定部51c根据通过表处理部51b确定出的主轴齿轮10(主轴1a)的转数和获取到的旋转角度Ap,确定主轴齿轮10经多次旋转的旋转量。输出部51e将通过旋转量确定部51c确定出的主轴齿轮10经多次旋转的旋转量转换为表示该旋转量的信息并进行输出。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明包括本发明的概念和权利要求书所包括的所有方案,而不受上述本发明的实施方式的绝对编码器2限定。此外,为了实现上述的问题和效果的至少一部分,既可以适当将各构成选择性地组合,也可以与公知的技术组合。例如,上述实施方式中的、各构成要素的形状、材料、配置、尺寸等可以根据本发明的具体的使用方案适当进行变更。
附图标记说明
1:马达;1a:主轴;1b:压入部;2:绝对编码器;3:基座;3a:支承板;4:壳体;4a:外壁部;4b:盖部;4c:爪部;5:基板;5a:下表面;5b:定位孔;6:连接器;8a:螺钉;8b:螺钉;8c:螺钉;9:板簧;9a:一端;9b:另一端;10:主轴齿轮;11:第一蜗杆部;12:主轴接头;12a:上端面;13:筒状部;13a:上端面;14:压入部;15:磁体保持部;15a:内周面;15b:底面;20:第一中间齿轮;21:第一蜗轮部;22:第二蜗杆部;23:第一中间齿轮轴;23a:主轴侧端部;23b:副轴侧端部;23c:槽;23d:被卡合槽;24:筒状部;24a:贯通孔;24b:内周面;25:主轴侧滑动部;26:副轴侧滑动部;30:第一副轴齿轮;31:第二蜗轮部;32:齿轮部;33:贯通孔;35:磁体保持件;35a:磁体保持部;35b:轴部;35c:轴承止动件;35d:轴承定位构件;40:施力机构;41:施力弹簧;42:弹簧部;43:卡合部;43a:卡合槽;43b:顶端缘;43c:连接部;44:固定部;44a:孔;45:支承突起;45a:支承面;51:微型计算机;51b:表处理部;51c:旋转量确定;51e:输出部;51p:旋转角获取部;51q:旋转角获取部;51r:旋转角获取部;52:线驱动器;53:双向驱动器;60:磁检测装置;61:磁体保持件;62:第二副轴齿轮轴;62a:下端面;62b:上端面;62c:槽;62d:挡圈;62e:锥形面部;62f:一端部;62g:周面;62h:连接部;63:第二副轴齿轮;64:齿轮部;65:磁体保持件部;65a:嵌装部;65b:磁体容纳部;66:主体部;66a:贯通孔;66b:下端面;66c:上端面;67:磁体支承部;67a:内周面;67b:外周面;67c:上端面;68:筒部;68a:内周面;68b:内周面;68c:开口端;68d:封闭端;68e:外周面;69:底部;69a:底面;69b:开口部;70:第二中间齿轮;71:齿轮部;72:齿轮部;73:主体部;73a:下端面;73b:上端面;74:贯通孔;75:轴;75a:下端面;75b:上端面;75c:槽;76:挡圈;78:螺钉;100:屏蔽构件;101:基部;102:下表面;103:凹部;104:上表面;105:外周面;右侧外周面;106:后侧外周面;107:左侧外周面;108:前侧外周面;110:基板支柱;111:上端面;112:螺纹孔;120:基板定位销;121:顶端部;122:基部;123:台阶面;124:一端部;125:另一端部;126:锥形面部;126a:连接部;127:锥形面部;127a:连接部;128:贯通孔;128a:第一孔部;128b:端部;128c:第二孔部;129:周面;131:支承突起;131a:外侧面;132:支承突起;132a:突起;134:轴承保持件部;135:轴承;136:轴支承部;136a:贯通孔;137:轴支承部;137a:贯通孔;141:支承突起;141a:内侧面;142:支承突起;143:贯通孔;143c:倾斜面;143d:连接线;144:挡圈;145:贯通孔;145a:面;145b:面;145e:倾斜面;145f:连接线;145g:线部;145h:线部;Ap:角度信息;Aq:角度信息;BC:轴承的中心轴;GC1:主轴齿轮的中心轴;GC2:第一副轴齿轮的中心轴;GC3:中心轴;GC4:中心轴;MoC:马达的主轴的中心轴;Mp:磁体;Mpa:上表面;Mpb:下表面;MpC:磁体的中心轴;Mpd:外周面;Mq:磁体;Mqa:上表面;Mqb:下表面;MqC:磁体的中心轴;Mqd:外周面;Mr:磁体;Mra:上表面;Mrb:下表面;MrC:磁体的中心轴;Mrd:外周面;P:施力方向;P1:第一啮合方向;P2:第二啮合方向;R1:第一变速机构;R2:第二变速机构;SaC:主轴接头的中心轴;SC:磁体保持件的中心轴;Sp:角度传感器;Sq:角度传感器;Sr:角度传感器;XYZ:正交坐标系。

Claims (6)

1.一种轴的支承结构,具备:
轴;以及
支承构件,具有供所述轴从一端压入的孔,
所述轴具有所述一端的直径比周面的直径小的锥形面部,
所述锥形面部在与周面的连接部处被实施了曲面加工。
2.根据权利要求1所述的轴的支承结构,其中,
所述轴具有从所述一端贯通另一端的贯通孔,
对于所述贯通孔,从所述一端侧起在轴线方向上规定的长度的区域内的孔的直径大于所述另一端侧的孔的直径。
3.一种磁检测装置,具备:
磁化后的磁体;
磁传感器,对来自所述磁体的磁通进行感测;
磁体保持件,对所述磁体进行保持;
轴,将所述磁体支承为可旋转;以及
支承构件,具有供所述轴从一端压入的孔,
所述轴具有:
压入部,所述压入部是从周面的一端在轴线方向上规定的长度的区域,被压入至所述孔;以及
锥形面部,所述一端的直径比周面的直径小,
所述锥形面部在与周面的连接部处被实施了曲面加工。
4.根据权利要求3所述的磁检测装置,其中,
所述轴具有从所述一端贯通另一端的贯通孔,
对于所述贯通孔,从所述一端侧起在轴线方向上规定的长度的区域内的孔的直径大于所述另一端侧的孔的直径。
5.根据权利要求3或4所述的磁检测装置,具备:
磁铁支承部,将所述磁体支承于所述轴的顶端侧;以及
磁铁保持部,从所述轴的顶端侧覆盖所述磁体和所述磁铁支承部,将所述磁体保持在所述轴的顶端侧,
所述磁铁保持部由比所述磁铁支承部的断裂伸长率特性大的材料形成,具有:磁铁接合部,与所述磁体的所述轴的顶端侧的面和外周部相接;以及
嵌装部,与所述磁铁支承部的外周部嵌装。
6.一种绝对编码器,具备权利要求3~5中任一项所述的磁检测装置。
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