WO2020110901A1 - アブソリュートエンコーダ - Google Patents

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WO2020110901A1
WO2020110901A1 PCT/JP2019/045610 JP2019045610W WO2020110901A1 WO 2020110901 A1 WO2020110901 A1 WO 2020110901A1 JP 2019045610 W JP2019045610 W JP 2019045610W WO 2020110901 A1 WO2020110901 A1 WO 2020110901A1
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gear
driven gear
absolute encoder
shaft
intermediate gear
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PCT/JP2019/045610
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English (en)
French (fr)
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靖夫 長田
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ミネベアミツミ株式会社
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    • G01D2205/20—Detecting rotary movement
    • G01D2205/28—The target being driven in rotation by additional gears

Definitions

  • the present invention relates to an absolute encoder.
  • rotary encoders that are used to detect the position and angle of a movable element in various control machinery are known.
  • encoders there are an incremental encoder that detects a relative position or angle and an absolute encoder that detects an absolute position or angle.
  • an absolute encoder that detects an absolute position or angle.
  • Patent Document 1 the rotation amount of a rotation shaft for motion control provided in a device such as an automatic control device or a robot device, or the rotation amount of a rotation shaft for power transmission used for opening and closing a valve provided in the device is described.
  • An absolute type rotary encoder for digitally measuring an absolute amount is described.
  • the absolute encoder described in Patent Document 1 is configured by stacking components such as a rotating disk, a slit, a light emitting element, and a light receiving element in the axial direction (height direction) of the shaft.
  • the axial dimension of each of the plurality of components is stacked in the axial direction, so the axial dimension of the absolute encoder becomes large, and the axial dimension is reduced.
  • it is difficult to reduce the size that is, to make the absolute encoder thinner.
  • it is conceivable to make each of the above multiple parts thin but when each of the multiple parts becomes thin, the strength of the part decreases, and the part was subject to vibration and shock. It may be easily damaged.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an absolute encoder suitable for miniaturization.
  • An absolute encoder is provided with a first drive gear that rotates according to rotation of a main shaft, a first driven gear that meshes with the first drive gear, and a first driven gear that is coaxial with the first driven gear. And a second drive gear that rotates according to the rotation of the driven gear.
  • the absolute encoder includes a second driven gear that is provided on the opposite side of the first driven gear and the second driving gear from the first driving gear in plan view and meshes with the second driving gear.
  • the absolute encoder includes an angle sensor that detects a rotation angle of a rotating body that rotates according to the rotation of the second driven gear.
  • the absolute encoder according to the present invention has the effect of being downsized.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the case 15 and the mounting screw 16 are removed from the absolute encoder 100 shown in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the absolute encoder 100 is attached to the motor 200 and the motor 200 and the screw 14 are removed in FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the absolute encoder 100 shown in FIG. 2 taken along a plane that passes through the center of the main shaft gear 1 shown in FIG. 5 and is perpendicular to the center line of the intermediate gear 2.
  • the substrate 20 and the magnetic sensor 40 are not shown in cross section.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the absolute encoder 100 shown in FIG. 2 taken along a plane that passes through the center of the sub-shaft gear 5 shown in FIG. 6 and is perpendicular to the center line of the intermediate gear 2.
  • FIG. 1 A perspective view showing a state in which the intermediate gear 2 is removed from the plurality of parts shown in FIG. A state in which the screw 12 is removed from the wall portion 70 shown in FIG. 10, a state of the leaf spring 11 after the screw 12 is removed, and a wall portion 70 provided with a leaf spring mounting surface 10e facing the leaf spring 11 are provided.
  • FIG. 1 the motor 200 and the main shaft gear 1 are not shown. Sectional drawing which cut
  • FIG. 1 is a perspective view of the case 15 shown in FIG. Sectional drawing which cut
  • the motor 200 and the main shaft gear 1 are not shown in cross section.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of the permanent magnet 8, the magnet holder 6, the countershaft gear 5, and the bearing 7 shown in FIG.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the permanent magnet 9, the main shaft gear 1, and the motor shaft 201 shown in FIG.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a state in which an absolute encoder 100 according to an embodiment of the present invention is attached to a motor 200.
  • the components provided inside the case 15 of the absolute encoder 100 are transparently shown.
  • the Z-axis positive direction is the upward direction and the Z-axis negative direction is the downward direction in the XYZ coordinate system.
  • the Z-axis positive direction and the Z-axis negative direction mean universal vertical directions. Not something to do.
  • the Z-axis direction is equal to the direction in which the main axis described below extends.
  • the X-axis direction is equal to, for example, the arrangement direction of the substrate positioning pins 10j and the columns 10m described later, in the direction orthogonal to the Z-axis direction.
  • the Y-axis direction is equal to the direction orthogonal to both the Z-axis direction and the X-axis direction.
  • the notation and definition of the direction of each of these axes is the same in each drawing after FIG. In the present embodiment, looking at the absolute encoder 100 toward the Z axis is referred to as a plan view.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the case 15 and the mounting screw 16 are removed from the absolute encoder 100 shown in FIG.
  • a plurality of components provided on the lower surface 20-1 of the substrate 20 are transparently shown.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a state where the board 20 and the board mounting screw 13 are removed from the absolute encoder 100 shown in FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the motor 200 and the screw 14 are removed from the perspective view in which the absolute encoder 100 shown in FIG. 3 is attached to the motor 200.
  • FIG. 5 is a diagram showing a state in which the main base 10, the intermediate gear 2 and the like shown in FIG. 4 are viewed in a plan view.
  • FIG. 5 is a diagram showing a state in which the main base 10, the intermediate gear 2 and the like shown in FIG. 4 are viewed in a plan view.
  • FIG. 5 shows an arrangement of main parts among a plurality of parts included in the absolute encoder 100.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the absolute encoder 100 shown in FIG. 5 taken along a plane that passes through the center of the intermediate gear 2 and is parallel to the XY plane.
  • FIG. 7 is an enlarged partial sectional view showing a state where the bearing 3 shown in FIG. 6 is removed from the intermediate gear 2.
  • the bearing 3 is separated from the press-fitting portion 2d of the intermediate gear 2 in order to facilitate understanding of the positional relationship between the bearing 3 and the press-fitting portion 2d formed in the intermediate gear 2.
  • the bearing 3 is separated from the wall portion 80 in order to facilitate understanding of the positional relationship between the bearing 3 and the wall portion 80 provided on the base portion 60 of the main base 10.
  • FIG. 8 is a sectional view of the absolute encoder 100 shown in FIG. 2 taken along a plane that passes through the center of the main shaft gear 1 shown in FIG. 5 and is perpendicular to the center line of the intermediate gear 2.
  • the substrate 20 and the magnetic sensor 40 are not shown in cross section.
  • FIG. 8 shows a mounting state of the permanent magnet 9 on the main shaft gear 1 and a mounting state of the main shaft gear 1 on the motor shaft 201. Further, FIG. 8 shows a state where the worm gear portion 1d of the main shaft gear 1 and the worm wheel portion 2a of the intermediate gear 2 are in mesh with each other. It can be seen from FIG. 8 that the upper surface 9a of the permanent magnet 9 provided on the main shaft gear 1 is present at a position separated from the magnetic sensor 40 by a certain distance in the Z-axis direction.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the absolute encoder 100 shown in FIG. 2 taken along a plane that passes through the center of the auxiliary shaft gear 5 shown in FIG. 6 and is perpendicular to the center line of the intermediate gear 2.
  • the substrate 20 and the magnetic sensor 50 are not shown in cross section.
  • FIG. 9 shows a state in which the worm wheel portion 5a and the worm gear portion 2b are in mesh with each other. Further, FIG. 9 shows a state in which the shaft portion 6b of the magnet holder 6 is held by the two bearings 7 and a state in which the permanent magnet 8 is held in the magnet holder 6. Further, FIG.
  • FIG. 9 shows a state in which the radially outer surface of the head 6c provided on the magnet holder 6 is separated from the tip circle of the worm gear portion 2b. Further, according to FIG. 9, it can be seen that the surface 8a of the permanent magnet 8 provided on the magnet holder 6 is present at a position separated from the magnetic sensor 50 by a certain distance in the Z-axis direction. Further, FIG. 9 shows a sectional shape of the bearing holder portion 10d of the main base 10.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a state in which the intermediate gear 2 is removed from the plurality of parts shown in FIG. 11 shows a state in which the screw 12 is removed from the wall portion 70 shown in FIG. 10, a state of the leaf spring 11 after the screw 12 is removed, and a leaf spring mounting surface 10e facing the leaf spring 11. It is a perspective view which shows the wall part 70 which opened. However, the motor 200 and the main shaft gear 1 are not shown.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the absolute encoder 100 shown in FIG. 2 taken along a plane that passes through the center of the board positioning pin 10g shown in FIG. 5 and the center of the board positioning pin 10j and is parallel to the Z-axis direction.
  • the magnetic sensor 40 is not shown in cross section.
  • FIG. 13 is a view of the substrate 20 shown in FIG. 2 viewed from the lower surface 20-1 side.
  • FIG. 14 is a view of the main base 10 viewed from the lower surface 10-2 side with the motor 200 removed from the state of FIG.
  • the lower surface 10-2 of the main base 10 is a surface opposite to the upper surface side of the main base 10 shown in FIG.
  • the lower surface 10-2 of the main base 10 is also a surface facing the motor 200.
  • FIG. 15 is a perspective view of the case 15 shown in FIG.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the absolute encoder 100 shown in FIG. 1 taken along a plane parallel to the Z-axis direction and passing through the center of the board positioning pin 10g shown in FIG. 3 and the center of the board positioning pin 10j. ..
  • the motor 200, the main shaft gear 1, and the magnetic sensor 40 are not shown in cross section.
  • the claw 15 a provided on the case 15 is engaged with the recess 10 aa provided on the main base 10
  • the claw 15 b provided on the case 15 is provided on the recess 10 ab provided on the main base 10.
  • FIG. 17 is an exploded perspective view of the permanent magnet 8, the magnet holder 6, the countershaft gear 5, and the bearing 7 shown in FIG.
  • FIG. 18 is an exploded perspective view of the permanent magnet 9, the main shaft gear 1 and the motor shaft 201 shown in FIG.
  • the configuration of the absolute encoder 100 will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 18.
  • the absolute encoder 100 includes a main shaft gear 1, an intermediate gear 2, a bearing 3, a shaft 4, a sub shaft gear 5, a magnet holder 6, a bearing 7, a permanent magnet 8, a permanent magnet 9, a main base 10, a leaf spring 11, a screw 12, The board mounting screw 13 and the screw 14, the case 15, the mounting screw 16, the board 20, the microcomputer 21, the bidirectional driver 22, the line driver 23, the connector 24, the magnetic sensor 40, and the magnetic sensor 50.
  • the motor 200 is, for example, a stepping motor, a DC brushless motor, or the like.
  • the motor 200 is used, for example, as a drive source for driving an industrial robot via a reduction gear mechanism such as a wave gear device.
  • the motor 200 includes a motor shaft 201. As shown in FIG. 8, one end of the motor shaft 201 projects from the housing 202 of the motor 200 in the Z axis positive direction. As shown in FIG. 1, the other end of the motor shaft 201 projects from the housing 202 of the motor 200 in the Z-axis negative direction.
  • the outer shape of the motor 200 in a plan view is, for example, a square shape.
  • the length of each of the four sides forming the outer shape of the motor 200 is 25 mm.
  • the first side and the second side parallel to the first side are parallel to the Y axis.
  • the third side adjacent to the first side and the fourth side parallel to the third side are parallel to the X axis.
  • the absolute encoder 100 provided in the motor 200 has a 25 mm square in accordance with the outer shape of the 25 mm square motor 200 in plan view.
  • the main shaft gear 1 is a tubular member provided coaxially with the motor shaft 201.
  • the main shaft gear 1 includes a tubular first tubular portion 1a, and a tubular second tubular portion 1b provided coaxially with the first tubular portion 1a on the Z axis positive direction side of the first tubular portion 1a. Equipped with.
  • the main shaft gear 1 includes a communication portion 1c provided inside the second tubular portion 1b in the radial direction and connecting the first tubular portion 1a and the second tubular portion 1b, and a radial outside of the second tubular portion 1b.
  • a worm gear portion 1d provided.
  • the communication portion 1c functions as an escape path for air when the main shaft gear 1 is press-fitted into the motor shaft 201.
  • the inner diameter of the communication portion 1c is smaller than the inner diameter of the first tubular portion 1a and the inner diameter of the second tubular portion 1b.
  • the space surrounded by the bottom surface 1e which is the end surface of the communication portion 1c in the negative direction of the Z axis and the inner peripheral surface of the first tubular portion 1a is a press-fitting portion for fixing the main shaft gear 1 to the end portion of the motor shaft 201. It is 1f.
  • the press-fitting portion 1f is a recess that is recessed from the end portion of the first tubular portion 1a on the Z axis negative direction side toward the Z axis positive direction side.
  • the motor shaft 201 is press-fitted into the press-fitting portion 1f, and the main shaft gear 1 rotates integrally with the motor shaft 201.
  • the worm gear portion 1d is a gear portion of the main shaft gear 1.
  • the space surrounded by the bottom surface 1g, which is the end surface of the communication portion 1c in the positive Z-axis direction, and the inner peripheral surface of the second tubular portion 1b is the magnet holding portion 1h for fixing the permanent magnet 9.
  • the magnet holding portion 1h is a recess that is recessed from the end portion of the second tubular portion 1b on the Z axis positive direction side toward the Z axis negative direction side.
  • the permanent magnet 9 is press-fitted into the magnet holding portion 1h.
  • the outer peripheral surface of the permanent magnet 9 press-fitted into the magnet holding portion 1h is in contact with the inner peripheral surface of the second tubular portion 1b, and the lower surface 9b is in contact with the bottom surface 1g.
  • the permanent magnet 9 is positioned in the axial direction as well as in the direction orthogonal to the axial direction.
  • the axial direction of the permanent magnet 9 is equal to the central axis direction of the motor shaft 201.
  • the worm gear portion 1d is composed of spiral tooth portions and meshes with the worm wheel portion 2a of the intermediate gear 2.
  • the worm wheel portion 2a is a gear portion of the intermediate gear 2.
  • the illustration of the shape of the tooth portion is omitted.
  • the worm gear portion 1d is made of, for example, polyacetal resin.
  • the worm gear unit 1d is an example of a first drive gear.
  • the intermediate gear 2 is rotatably supported by the shaft 4 on the upper surface of the main base 10.
  • the central axis of the intermediate gear 2 is parallel to the XY plane. Further, the center axis of the intermediate gear 2 is not parallel to each of the X axis and the Y axis in a plan view. That is, the central axis direction of the intermediate gear 2 is oblique with respect to the directions in which the X axis and the Y axis extend.
  • the fact that the central axis direction of the intermediate gear 2 is oblique with respect to the directions in which the X axis and the Y axis respectively extend means that the central axis of the intermediate gear 2 extends obliquely with respect to the four sides of the main base 10.
  • the four sides of the main base 10 are parallel to the YZ plane, the first side 301, the second side 302 parallel to the first side 301, and the XZ plane.
  • the third side 303 is adjacent to the first side 301 and the fourth side 304 is parallel to the third side 303.
  • the first side 301 is a side provided on the X-axis positive direction side of the main base 10.
  • the second side 302 is a side provided on the X-axis negative direction side of the main base 10.
  • the third side 303 is a side provided on the Y-axis positive direction side of the main base 10.
  • the fourth side 304 is a side provided on the Y-axis negative direction side of the main base 10.
  • the dimensions of the absolute encoder 100 in plan view are, for example, matched with the dimensions of the 25 mm square motor 200. Therefore, by providing the intermediate gear 2 arranged in parallel with the XY plane so as to extend obliquely with respect to the four sides of the main base 10, the size of the absolute encoder 100 in the horizontal direction can be reduced. it can.
  • the horizontal direction is equal to the direction orthogonal to the central axis of the motor shaft 201 and equal to the direction parallel to the XY plane.
  • the intermediate gear 2 has a worm wheel portion 2a, a worm gear portion 2b, a bearing portion 2c, a press-fitting portion 2d, a sliding portion 2e, a bottom surface 2f, and a through hole 2g.
  • the intermediate gear 2 is a cylindrical member into which the shaft 4 is inserted inside a through hole 2g penetrating along the central axis.
  • the through hole 2g is a space surrounded by the inner peripheral surface of the intermediate gear 2.
  • the intermediate gear 2 is a member integrally formed of metal, resin, or the like, and is formed of polyacetal resin as an example here.
  • the worm wheel portion 2a is a gear with which the worm gear portion 1d of the main shaft gear 1 meshes.
  • the worm wheel portion 2 a is an example of the first driven gear and is a gear portion of the intermediate gear 2.
  • the worm wheel portion 2a is provided at a position closer to the center in the axial direction of the intermediate gear 2 in the axial direction Td of the intermediate gear 2 shown by the arrow in FIG.
  • the worm wheel portion 2a is composed of a plurality of teeth provided on the outer peripheral portion of the cylindrical portion of the intermediate gear 2.
  • the outer diameter of the worm wheel portion 2a is smaller than the outer diameter of the worm gear portion 1d. Since the central axis of the worm wheel portion 2a is parallel to the upper surface of the main base 10, the outer diameter of the worm wheel portion 2a becomes smaller, so that the absolute encoder 100 can be downsized in the Z-axis direction (height direction). Is.
  • the worm gear portion 2b is composed of tooth portions formed in a spiral shape, and is provided coaxially adjacent to the worm wheel portion 2a.
  • the worm gear portion 2b is provided on the outer peripheral portion of the cylindrical portion of the intermediate gear 2.
  • the worm gear portion 2b is an example of the second drive gear and is a gear portion of the intermediate gear 2.
  • the worm wheel portion 5a is a gear portion of the counter shaft gear 5.
  • the center line of the worm wheel portion 5a and the center line of the worm gear portion 2b are orthogonal to each other when viewed from a direction perpendicular to the center line of the worm wheel portion 5a and perpendicular to the center line of the worm gear portion 2b.
  • the outer diameter of the worm gear portion 2b is set to a small value within a possible range in order to enable downsizing of the absolute encoder 100 in the Z-axis direction (height direction).
  • the bearing portion 2c is provided on the inner peripheral surface on the radially inner side of the intermediate gear 2 on the side opposite to the press-fitting portion 2d side of the intermediate gear 2, that is, on the sliding portion 2e side of the intermediate gear 2.
  • the shaft 4 is slidably inserted into the bearing portion 2c, and the intermediate gear 2 is rotatably supported by the shaft 4.
  • the press-fitting portion 2d is a recess that is recessed from the end surface of the intermediate gear 2 toward the center of the intermediate gear 2 in the axial direction Td inside the worm gear portion 2b, and communicates with the through hole 2g.
  • the press-fitting portion 2d can also be interpreted as a portion in which the opening diameter of the end portion of the through hole 2g is increased.
  • the outer ring 3a of the bearing 3 is press-fitted and fixed to the press-fitting portion 2d.
  • the sliding portion 2e of the intermediate gear 2 is opposite to one end side of the intermediate gear 2, that is, the worm gear portion 2b side in the axial direction Td of the intermediate gear 2. It is provided on the side.
  • the sliding portion 2e of the intermediate gear 2 contacts the sliding portion 11a of the leaf spring 11.
  • the leaf spring 11 is an example of an elastic member, and is made of metal, for example.
  • the sliding portion 11a of the leaf spring 11 is composed of two branch bodies that are bifurcated from the base portion 11d of the leaf spring 11.
  • the base portion 11d of the leaf spring 11 is a plate-shaped member provided between the attachment portion 11b and the sliding portion 11a in the entire leaf spring 11.
  • a gap larger than the diameter of the shaft 4 is formed between the two branch bodies forming the sliding portion 11a of the leaf spring 11. Therefore, the two branch bodies straddle the shaft 4, and the mounting portion 11b of the leaf spring 11 is attached to the leaf spring mounting surface 10e provided on the wall portion 72 of the main base 10 by the screw 12 so as not to contact the shaft 4. Fixed.
  • the sliding portion 11a of the leaf spring 11 is provided at a position facing the sliding portion 2e of the intermediate gear 2 after the intermediate gear 2 is assembled.
  • the sliding portion 2e of the intermediate gear 2 is brought into contact with and pressed against the sliding portion 11a of the leaf spring 11, so that the one end 4a side of the shaft 4 to the other end 4b side of the shaft 4 are arranged along the central axis of the shaft 4. Is urged in the direction toward.
  • the sliding portion 2e of the intermediate gear 2 slides while contacting the sliding portion 11a of the leaf spring 11.
  • the bottom surface 2f of the intermediate gear 2 is located next to the press-fitting portion 2d and contacts the side surface 3c of the outer ring 3a of the bearing 3.
  • the outer ring 3a is press-fitted into the press-fitting portion 2d until the side surface 3c of the outer ring 3a contacts the bottom surface 2f.
  • the through hole 2g of the intermediate gear 2 penetrates along the central axis of the intermediate gear 2 from the bearing portion 2c toward the press-fitting portion 2d, and is arranged coaxially with the shaft 4. Since the inner diameter of the through hole 2g is larger than the outer diameter of the shaft 4, a space is secured between the through hole 2g and the outer peripheral surface of the shaft 4.
  • the bearing 3 has an outer ring 3a, an inner ring 3b, a side surface 3c, and a side surface 3d.
  • the side surface 3c of the bearing 3 is the side surface of the outer ring 3a in the axial direction Td of the shaft 4 shown by the arrow in FIG. 6, and the side surface 3d of the bearing 3 is the side surface of the inner ring 3b in that direction.
  • Td is written in the (center) axial direction of the intermediate gear 2 or the shaft 4.
  • the outer ring 3a of the bearing 3 is press-fitted and fixed in the press-fitting portion 2d, and the side surface 3c is fixed in contact with the bottom surface 2f.
  • the shaft 4 is inserted inside the inner ring 3b.
  • the side surface 3d of the inner ring 3b is in contact with the contact surface 10c of the wall portion 80 of the main base 10.
  • the contact surface 10c defines the position of the intermediate gear 2 in the axial direction Td.
  • the intermediate gear 2 is biased by the leaf spring 11 in the axial direction Td from the one end 4a of the shaft 4 toward the other end 4b of the shaft 4, the intermediate gear 2 contacts the bottom surface 2f of the intermediate gear 2.
  • the side surface 3c of the outer ring 3a of the bearing 3 is also biased in the same direction.
  • the inner ring 3b of the bearing 3 is also urged in the same direction, and the side surface 3d of the inner ring 3b of the bearing 3 contacts the contact surface 10c of the wall portion 80.
  • the biasing force is transmitted to the contact surface 10c of the wall 80, and the intermediate gear 2 is stably supported in the axial direction Td of the shaft 4. Details of the biasing force will be described later.
  • the outer ring 3a of the bearing 3 is rotatably provided with respect to the inner ring 3b.
  • the intermediate gear 2 is rotatably supported by the shaft 4 at two locations, that is, the bearing portion 2c and the bearing 3 of the intermediate gear 2 shown in FIG.
  • the shaft 4 is made of stainless steel, for example.
  • the wall portion 70 and the wall portion 80 are an example of a holding portion that rotatably holds the intermediate gear 2 via the shaft 4.
  • the wall portion 80 is integrally provided on the upper surface of the base portion 60 so as to form a pair with the wall portion 70, and extends from the upper surface of the base portion 60 in the Z axis positive direction.
  • the wall portion 80 is provided in a region on the second side 302 side from the center in the X-axis direction and on the third side 303 side from the center in the Y-axis direction in the entire top surface of the base 60 in a plan view. Further, the wall portion 80 is provided at a position closer to the second side 302 in the area and closer to the center in the Y-axis direction.
  • the wall portion 70, the wall portion 80, and the shaft 4 function as a holding portion that rotatably holds the intermediate gear 2.
  • the shaft 4 is a cylindrical member and has one end 4a and the other end 4b.
  • the other end 4b of the shaft 4 is press-fitted into a hole 10b formed in the wall portion 80 of the main base 10 and then fixed.
  • one end 4a of the shaft 4 may be positioned after being inserted into the hole 10a formed in the wall portion 70, and the one end 4a of the shaft 4 does not need to be press-fitted into the hole 10a.
  • the one end 4a of the shaft 4 is inserted into the hole 10a instead of being press-fitted, so that the assembly of the shaft 4 is easier than when the one end 4a of the shaft 4 is press-fitted into the hole 10a.
  • the auxiliary shaft gear 5 is provided on the opposite side of the intermediate gear 2 from the main shaft gear 1 side.
  • the auxiliary shaft gear 5 is arranged in a region near the corners of the main base 10 in a region surrounded by the four sides of the main base 10. The corner is, for example, a portion where the second side 302 and the third side 303 shown in FIG. 5 intersect.
  • the auxiliary shaft gear 5 and the main shaft gear 1 are arranged so as to sandwich the intermediate gear 2 by utilizing the limited area on the main base 10. This makes it possible to increase the distance from the auxiliary shaft gear 5 to the main shaft gear 1 as compared with the case where the auxiliary shaft gear 5 and the main shaft gear 1 are arranged adjacent to each other without sandwiching the intermediate gear 2. ..
  • the magnetic sensor 40 can detect the rotation angle of the corresponding spindle gear 1 by detecting the change in the magnetic flux generated by the permanent magnet 9 due to the rotation of the permanent magnet 9 that rotates together with the spindle gear 1.
  • the magnetic sensor 50 can detect the rotation angle of the corresponding auxiliary shaft gear 5 by detecting the change in the magnetic flux generated by the permanent magnet 8 due to the rotation of the permanent magnet 8 rotating with the auxiliary shaft gear 5. ..
  • FIG. 19 shows a waveform (A) in which the magnetic sensor 40 detects the magnetic flux generated by the permanent magnet 9 provided in the main shaft gear 1 when the main shaft gear 1 rotates, and the permanent wave provided in the sub shaft gear 5.
  • the vertical axis represents the magnetic flux
  • the horizontal axis represents the rotation angle of the main shaft gear 1.
  • FIG. 20 shows a waveform (A) in which the magnetic flux generated by the permanent magnet 8 provided in the auxiliary shaft gear 5 is detected by the magnetic sensor 50 when the main shaft gear 1 rotates, and the waveform (A) provided in the main shaft gear 1.
  • the waveform (B) in which the magnetic sensor 40 detects the magnetic flux generated by the permanent magnet 9 and the magnetic sensor 50 detects the magnetic flux generated by the permanent magnet 8 It is a figure showing the concept with the magnetic interference waveform (C) at the time of detecting by superposing a part of the generated magnetic flux as a leakage magnetic flux.
  • the vertical axis represents the magnetic flux
  • the horizontal axis represents the rotation angle of the auxiliary shaft gear 5.
  • the main shaft gear 1 and the permanent magnet 9 and the sub shaft gear 5 and the permanent magnet 8 are arranged with a distance from each other with the intermediate gear 2 interposed therebetween. Therefore, it is possible to reduce the occurrence of magnetic interference in which a part of the magnetic flux generated in each of the permanent magnet 8 and the permanent magnet 9 affects the magnetic sensor that does not correspond to each of the permanent magnet 8 and the permanent magnet 9.
  • the magnetic sensor 40 originally provided for detecting the change of the magnetic flux generated in the permanent magnet 9 a part of the magnetic flux generated in the permanent magnet 8 provided in the auxiliary shaft gear 5 is used as a leakage magnetic flux. Interference can be reduced.
  • the rotation angle or the rotation amount of the auxiliary shaft gear 5 by the magnetic sensor 50 can be reduced while the dimension of the absolute encoder 100 when viewed in plan is relatively reduced. It is possible to prevent a decrease in detection accuracy. Further, according to the absolute encoder 100, it is possible to prevent the detection accuracy of the rotation angle or the rotation amount of the main shaft gear 1 by the magnetic sensor 40 from being lowered while the size of the absolute encoder 100 when viewed in plan is relatively reduced.
  • the auxiliary shaft gear 5 is a cylindrical member that is press-fitted and fixed to the shaft portion 6b of the magnet holder 6.
  • the sub-shaft gear 5 has a worm wheel portion 5a and a through hole 5b.
  • the sub-shaft gear 5 is a member integrally molded of metal or resin, and is formed of polyacetal resin as an example here.
  • the worm wheel portion 5a is a gear with which the worm gear portion 2b meshes.
  • the worm wheel portion 5a is an example of a second driven gear.
  • the worm wheel portion 5a is composed of a plurality of teeth provided on the outer peripheral portion of the cylindrical portion of the countershaft gear 5. In FIG. 4, as the intermediate gear 2 rotates, the rotational force of the intermediate gear 2 is transmitted to the auxiliary shaft gear 5 via the worm gear portion 2b and the worm wheel portion 5a.
  • the through hole 5b is a hole penetrating along the central axis of the cylindrical countershaft gear 5.
  • the shaft portion 6b of the magnet holder 6 is press-fitted into the through hole 5b, and the auxiliary shaft gear 5 rotates integrally with the magnet holder 6.
  • the magnet holder 6 has a magnet holding portion 6a, a shaft portion 6b, and a head 6c.
  • the magnet holder 6 is a member integrally molded of metal or resin, and is made of non-magnetic stainless steel as an example here.
  • the outer rings 7a of the two bearings 7 are press-fitted into the inner peripheral surface 10dc of the bearing holder portion 10d formed on the main base 10.
  • Each of the two bearings 7 has an outer ring 7a and an inner ring 7b.
  • the shaft portion 6b of the magnet holder 6 is a cylindrical member, which is press-fitted into the through hole 5b of the auxiliary shaft gear 5, and the lower portion of the shaft portion 6b is inserted into the inner rings 7b of the two bearings 7. Therefore, the magnet holder 6 is axially supported by the main base 10 by the two bearings 7 and rotates integrally with the auxiliary shaft gear 5.
  • a head 6c is provided on the upper end of the magnet holder 6.
  • the head 6c is a bottomed cylindrical member.
  • a magnet holding portion 6a is formed on the head 6c.
  • the magnet holding portion 6a is a recess that is recessed downward from the upper end surface of the head 6c.
  • the outer peripheral surface of the permanent magnet 8 arranged in the magnet holding portion 6a contacts the inner peripheral surface of the head 6c. As a result, the permanent magnet 8 is fixed to the magnet holding portion 6a of the head 6c.
  • the upper portion 10db of the bearing holder portion 10d is an upper region of the bearing holder portion 10d in the Z-axis direction of the entire bearing holder portion 10d.
  • One bearing 7 is provided inside the upper portion 10db of the bearing holder portion 10d.
  • the lower portion 10da of the bearing holder portion 10d is a lower region of the bearing holder portion 10d in the Z-axis direction of the entire bearing holder portion 10d.
  • One bearing 7 is provided inside the lower portion 10da of the bearing holder portion 10d.
  • a cutout portion 202a is provided in a part of the housing 202 of the motor 200.
  • the cutout portion 202a is a recess that is recessed toward the Z-axis negative direction side. Since the lower portion 10da of the bearing holder portion 10d is provided on the main base 10 in a protruding manner, the notch portion 202a is provided in the housing 202 of the motor 200 to prevent mutual interference.
  • the lower portion 10da of the bearing holder portion 10d is a lower region of the bearing holder portion 10d in the Z-axis direction of the entire bearing holder portion 10d.
  • One bearing 7 is provided inside the lower portion 10da of the bearing holder portion 10d.
  • the upper portion 10db of the bearing holder portion 10d is an upper region of the bearing holder portion 10d in the Z-axis direction in the entire bearing holder portion 10d.
  • the bearing 7 is installed at a position closer to the magnet holding portion 6a and the permanent magnet 8 in the axial direction of the shaft portion 6b of the magnet holder 6, it is possible to reduce the axial shake of the magnet holder 6 and the permanent magnet 8 during rotation. ..
  • the outer diameter of the upper part 10db of the bearing holder part 10d is close to the intermediate gear 2, forming an inclined surface on the upper part 10db of the bearing holder part 10d avoids interference with the tip circle of the intermediate gear 2.
  • the bearing 7 can be installed at a position closer to the magnet holding portion 6a and the permanent magnet 8.
  • the magnetic sensor 40 can detect the rotation angle of the corresponding spindle gear 1 by detecting the change in the magnetic flux generated by the permanent magnet 9 due to the rotation of the permanent magnet 9 that rotates together with the spindle gear 1.
  • the magnetic sensor 50 can detect the rotation angle of the corresponding auxiliary shaft gear 5 by detecting the change in the magnetic flux generated by the permanent magnet 8 due to the rotation of the permanent magnet 8 rotating with the auxiliary shaft gear 5. ..
  • the permanent magnet 8 has a surface 8a.
  • the permanent magnet 8 has a substantially cylindrical shape, and the central axis MC1 of the permanent magnet 8 (the axis representing the center of the permanent magnet 8 or the axis passing through the center of the boundary of the magnetic poles) is the central axis HC1 of the magnet holder 6 and the sub-axis. It coincides with the central axis GC1 of the gear 5 and the central axis BC of the bearing 7.
  • the surface 8a of the permanent magnet 8 faces the surface 50a of the magnetic sensor 50 at a constant distance.
  • the two magnetic poles (N/S) of the permanent magnet 8 are within a plane (XY plane) perpendicular to the central axis MC1 of the permanent magnet 8. It is formed so as to be adjacent to each other. That is, it is desirable that the center of rotation of the permanent magnet 8 and the center of the boundary between the magnetic poles coincide with each other on the central axis MC1. This further improves the detection accuracy of the rotation angle or the rotation amount.
  • the permanent magnet 9 is a substantially columnar permanent magnet that is press-fitted into the magnet holding portion 1h of the main shaft gear 1 and has an upper surface 9a and a lower surface 9b.
  • the upper surface 9a faces the surface 40a of the magnetic sensor 40 at a constant distance.
  • the lower surface 9b is in contact with the bottom surface 1g of the magnet holding portion 1h of the main shaft gear 1, and defines the position of the main shaft gear 1 in the central axis GC2 direction (position in Z axis direction).
  • the center axis MC2 of the permanent magnet 9 coincides with the center axis GC2 of the main shaft gear 1 and the center axis RC of the motor shaft 201. ..
  • the two magnetic poles (N/S) of the permanent magnet 9 are formed so as to be adjacent to each other within a plane (XY plane) perpendicular to the central axis MC2 of the permanent magnet 9. Is desirable. This further improves the detection accuracy of the rotation angle or the rotation amount.
  • Each of the permanent magnets 8 and 9 is made of a magnetic material such as a ferrite-based material or a Nd (neodymium)-Fe (iron)-B (boron)-based material.
  • Each of the permanent magnets 8 and 9 may be, for example, a rubber magnet containing a resin binder, a bond magnet, or the like.
  • FIG. 13 shows a plurality of through holes formed in the substrate 20, that is, a positioning hole 20a, a positioning hole 20b, a hole 20c, a hole 20d, and a hole 20e.
  • the shape of the wall surface forming the positioning hole 20a is, for example, a circle.
  • the shape of the wall surface forming the positioning hole 20b is, for example, an ellipse.
  • Each of the hole 20c, the hole 20d, and the hole 20e is a through hole for fixing the board 20 to the main base 10 with the board mounting screw 13 shown in FIG.
  • the shape of the wall surface forming each of the holes 20c, 20d, and 20e is, for example, a circle.
  • the diameter of the wall surface forming each of the hole 20c, the hole 20d, and the hole 20e is larger than the diameter of the male screw portion of the board mounting screw 13 and smaller than the diameter of the head of the board mounting screw 13.
  • the main base 10 includes a hole 10a, a hole 10b, an abutment surface 10c, a bearing holder portion 10d, a leaf spring mounting surface 10e, a base portion 60, and a wall portion 70. , The wall 80, the opening 10-1, and the screw hole 10f.
  • the main base 10 has a board positioning pin 10g, a board positioning pin 10j, a tip portion 10h, a tip portion 10k, a pillar 10m, a pillar 10q, a pillar 10s, a screw hole 10u, a screw hole 10v, and a screw hole 10w.
  • the board positioning pin 10g, the board positioning pin 10j, the pillar 10m, the pillar 10q, and the pillar 10s are examples of pillar members.
  • a step portion 10i is formed between the tip portion 10h of the board positioning pin 10g extending from the main base 10 in the Z-axis direction and the base portion 10g1 of the board positioning pin 10g.
  • a gap is formed between the lower surface 20-1 of the board 20 and the step portion 10i.
  • a step portion 10l is formed between the tip portion 10k of the board positioning pin 10j extending from the main base 10 in the Z-axis direction and the base portion 10j1 of the board positioning pin 10j.
  • the base 60 of the main base 10 is, for example, an integrally molded aluminum die-cast member, and is a substantially square plate-shaped member in plan view.
  • the base portion 60 is an example of a plate portion.
  • the base 60 is attached to the upper surface of the motor 200.
  • the opening 10-1 shown in FIG. 3 penetrates the base 60 in the thickness direction (Z-axis direction).
  • the main shaft gear 1 is inserted into the opening 10-1.
  • the opening 10-1 is an example of a first through hole.
  • the wall portion 70 has a wall portion 71 and a wall portion 72.
  • the wall portion 70 has a function of supporting the shaft 4 and fixing the leaf spring 11.
  • the wall portion 71 is integrally provided on the upper surface of the base portion 60, and extends from the base portion 60 in the Z-axis positive direction.
  • the wall portion 70 is provided in a region on the first side 301 side with respect to the center in the X-axis direction and on the fourth side 304 side with respect to the center in the Y-axis direction within the entire upper surface of the base portion 60 in plan view.
  • the wall portion 71 has a mounting surface 10ad located on the X axis positive direction side and a screw hole 10ae penetrating in the X axis direction. As shown in FIGS. 1, 14, and 15, the mounting screw 16 is inserted into the hole 15d of the case 15 and is screwed into the screw hole 10ae, so that the mounting surface 10ad of the wall portion 71 is fixed to the mounting surface 10ad of the case 15. The inner surfaces abut and are fixed.
  • the wall portion 72 is, in plan view, of the entire upper surface of the base portion 60 on the first side 301 side with respect to the center in the X-axis direction and the third side 303 with respect to the center in the Y-axis direction. It is provided in the side area.
  • the wall portion 72 is connected to the wall portion 71 and extends from the wall portion 71 toward the vicinity of the center of the third side 303.
  • An end portion of the wall portion 72 on the third side 303 side is connected to the pillar 10s.
  • the pillar 10s connected to the wall portion 72 is provided at a position near the center of the main base 10 in the X-axis direction and at a position near the third side 303 of the main base 10. In this way, the wall portion 72 extends from the wall portion 71 toward the pillar 10s. That is, the wall portion 72 extends in an oblique direction with respect to each of the X axis and the Y axis in a plan view.
  • the screw 12 is inserted into the hole 11c formed in the mounting portion 11b of the leaf spring 11 and screwed into the screw hole 10f formed in the wall portion 72 of the main base 10.
  • the mounting portion 11b of the leaf spring 11 comes into contact with the leaf spring mounting surface 10e formed on the wall portion 72, and the leaf spring 11 is fixed to the wall portion 72.
  • the wall portion 72 functions as a fixing portion to which the leaf spring 11 is fixed.
  • the sliding portion 11a of the leaf spring 11 contacts the sliding portion 2e of the intermediate gear 2 into which the shaft 4 is inserted.
  • the intermediate gear 2 includes one end from the other end 4b of the shaft 4 to one end of the shaft 4.
  • the first thrust force is generated in the direction toward 4a or in the direction from one end 4a of the shaft 4 toward the other end 4b of the shaft 4.
  • the meshing of the worm gear portion 2b with the worm wheel portion 5a of the auxiliary shaft gear 5 causes the intermediate gear 2 to move in the direction from the other end 4b of the shaft 4 to the one end 4a of the shaft 4 or one end of the shaft 4.
  • a second thrust force is generated in a direction from 4a toward the other end 4b of the shaft 4.
  • the leaf spring 11 applies a biasing force to the intermediate gear 2 in a direction from one end 4a of the shaft 4 to the other end 4b of the shaft 4.
  • the biasing force generated by the leaf spring 11 is set to a value higher than the total force of the first thrust force and the second thrust force in the direction from the other end 4b of the shaft 4 to the one end 4a of the shaft 4. .
  • the mounting angle ⁇ is such that the base portion 11d of the leaf spring 11 fixed to the wall portion 72 of the main base 10 and the one end 4a of the shaft 4 are inserted when the intermediate gear 2 is not inserted in the shaft 4.
  • the angle is equal to the angle formed by the side surface 73 on the intermediate gear 2 side of the surface of the wall portion 72 where the hole 10a is formed.
  • the side surface 73 and the axis 4 are orthogonal to each other in the present embodiment, the angle is not limited to this.
  • the mounting angle ⁇ is set such that the sliding portion 11a of the leaf spring 11 comes into contact with the sliding portion 2e of the intermediate gear 2 and the leaf spring 11 bends by a predetermined amount.
  • the angle is set so as to appropriately apply the urging force of the shaft 4 in the axial direction Td with respect to 2. Therefore, the leaf spring 11 biases the intermediate gear 2 in the direction from the one end 4a side of the shaft 4 toward the other end 4b side of the shaft 4, so that the direction from the other end 4b of the shaft 4 toward the one end 4a of the shaft 4 is increased.
  • the movement of the intermediate gear 2 due to the sum of the first thrust force and the second thrust force is suppressed. As a result, it is possible to prevent the rotation accuracy of the auxiliary shaft gear 5 from decreasing. Note that the greater the biasing force, the greater the sliding resistance when the intermediate gear 2 shown in FIG. 6 rotates.
  • the mounting angle ⁇ is set to an appropriate value so that the sliding resistance when the intermediate gear 2 rotates is minimized to the extent that a sufficient biasing force that suppresses the movement of the intermediate gear 2 due to the thrust force is generated. It is desirable to set to. In this way, in order to set the attachment angle ⁇ to an appropriate value, the surface accuracy of the leaf spring attachment surface 10e on which the leaf spring 11 is attached is increased, and the error in the attachment angle of the wall portion 70 to the base portion 60 is reduced. There is a need.
  • the main base 10 is formed by aluminum die casting, compared with the case where the individually manufactured base 60 and the wall 70 are combined with each other, for example, by sheet metal, the error in the mounting angle of the wall portion 70 to the base portion 60 can be reduced, and the surface accuracy of the leaf spring mounting surface 10e is increased. As a result, the error in the attachment angle ⁇ of the leaf spring 11 to the wall 72 is reduced, and the urging force is easily managed.
  • the main base 10 is fixed by three screws 14 being inserted into three holes formed in the main base 10 and screwed into the screw holes formed in the motor 200.
  • a threaded hole 10v, a threaded hole 10u, and a threaded hole 10w are formed on the tip side of the pillar 10q, the pillar 10m, and the pillar 10s extending from the main base 10 in the positive Z-axis direction, respectively.
  • Board mounting screws 13 inserted into holes 20c, holes 20e and 20d formed in the substrate 20 shown in FIG. 2 are screwed into the screw holes 10v, 10u and 10w, respectively.
  • the upper end surface 10r, the upper end surface 10p, and the upper end surface 10t of each of the pillar 10q, the pillar 10m, and the pillar 10s are in contact with the lower surface 20-1 of the substrate 20 shown in FIG.
  • the lower surface 20-1 of the substrate 20 is a surface facing the main base 10 out of the two substrate surfaces of the substrate 20 in the Z-axis direction. As a result, the position of the substrate 20 in the Z-axis direction is defined.
  • the case 15 includes an upper surface portion 15-1, a first side surface portion 15A, a second side surface portion 15B, a third side surface portion 15C, and a fourth side surface portion 15D. It is a box-shaped member that is provided and is open on one side.
  • the case 15 is made of resin, for example, and is a member integrally molded.
  • the upper surface portion 15-1 corresponds to the bottom portion of the box-shaped member.
  • the upper surface portion 15-1 is a surface facing the upper surface 20-2 of the substrate 20 shown in FIG.
  • the upper surface 20-2 of the substrate 20 is a substrate surface opposite to the lower surface 20-1 side of the substrate 20.
  • the first side surface portion 15A is a plate-shaped member extending in the Z-axis negative direction from the side portion of the upper surface portion 15-1 on the X-axis positive direction side.
  • the second side surface portion 15B is a plate-shaped member extending in the Z-axis negative direction from the side portion of the upper surface portion 15-1 on the X-axis negative direction side.
  • the third side surface portion 15C is a plate-shaped member extending in the Z axis negative direction from the side portion of the upper surface portion 15-1 on the Y axis negative direction side.
  • the fourth side surface portion 15D is a plate-shaped member extending in the Z axis negative direction from the side portion of the upper surface portion 15-1 on the Y axis positive direction side.
  • the shape of the case 15 in plan view is a rectangular shape corresponding to the shape of the motor 200 in plan view.
  • a plurality of components included in the absolute encoder 100 are housed in the space inside the case 15.
  • the case 15 has a claw 15a, a claw 15b, a claw 15c, a hole 15d, a recess 15e, a recess 15f, a recess 15g, a connector case 15h, and an opening 15i.
  • the tab 15a is provided near the end of the fourth side surface portion 15D in the negative Z-axis direction.
  • the claw 15a extends in the Y-axis negative direction from the fourth side surface portion 15D so as to face the third side surface portion 15C.
  • the claw 15a is engaged with the recess 10aa provided in the main base 10 shown in FIG.
  • the claw 15b is provided near the end of the third side surface portion 15C in the negative Z-axis direction.
  • the tab 15b extends from the third side surface portion 15C in the Y-axis positive direction so as to face the fourth side surface portion 15D.
  • the claw 15b is engaged with the recess 10ab provided in the main base 10 shown in FIG.
  • the tab 15c is provided near the end of the second side surface portion 15B in the negative Z-axis direction.
  • the claw 15c extends from the second side surface portion 15B in the X-axis negative direction so as to face the first side surface portion 15A.
  • the claw 15c is engaged with the recess 10ac provided in the main base 10 shown in FIG.
  • the recesses 15e, 15f, and 15g shown in FIG. It is a recess formed so as to be recessed in the Z-axis positive direction.
  • the connector case portion 15h is a recess formed so that a part of the upper surface 5-1 of the case 15 is recessed in the Z-axis positive direction in order to cover the connector 24 shown in FIG.
  • the shape of the bottom surface of the connector case portion 15h in a plan view is a rectangle.
  • the connector case portion 15h is provided in the upper surface 5-1 in a region closer to the first side surface portion 15A than the center in the X-axis direction and near the center in the Y-axis direction. Further, the connector case portion 15h is provided in a portion near the first side surface portion 15A in the area.
  • the opening 15i is formed between the bottom surface of the connector case portion 15h and the first side surface portion 15A.
  • the connector 24 shown in FIG. 2 is arranged so as to face the bottom surface of the connector case portion 15h.
  • the connector 24 is, for example, a female connector, and a male connector provided at one end of the external wiring is inserted into the connector 24.
  • the male connector is inserted into the connector 24 arranged in the connector case portion 15h through the opening 15i shown in FIG.
  • the conductive terminal of the male connector provided at one end of the external wiring is electrically connected to the conductive terminal of the connector 24.
  • the external device connected to the other end of the external wiring is electrically connected to the connector 24, and the signal can be transmitted between the absolute encoder 100 and the external device.
  • the connector case portion 15h is provided at a position closer to the first side surface portion 15A, the position when the connector 24 is viewed in plan is the position of the connector 400 when the motor 200 is viewed in plan, as shown in FIG. Equal to position.
  • the absolute encoder 100 By configuring the absolute encoder 100 in this manner, the position where the external wiring electrically connected to the conductive pin provided on the connector 24 is drawn out is electrically connected to the conductive pin provided on the connector 400. It can be brought close to the position where the external wiring is pulled out. Therefore, these external wirings can be bundled into one near the absolute encoder 100 and the motor 200, and the bundled wiring group thus configured can be easily routed to an external device.
  • a magnetic sensor 40, a magnetic sensor 50, a microcomputer 21, a bidirectional driver 22, and a line driver 23 are provided on the lower surface 20-1 of the substrate 20.
  • the lower surface 20-1 of the substrate 20 is a mounting surface of the magnetic sensor 40 and the magnetic sensor 50.
  • the lower surface 20-1 of the substrate 20 is in contact with the upper end surface 10r of the pillar 10q, the upper end surface 10p of the pillar 10m, and the upper end surface 10t of the pillar 10s.
  • FIG. 13 a magnetic sensor 40, a magnetic sensor 50, a microcomputer 21, a bidirectional driver 22, and a line driver 23 are provided on the lower surface 20-1 of the substrate 20.
  • the lower surface 20-1 of the substrate 20 is a mounting surface of the magnetic sensor 40 and the magnetic sensor 50.
  • the lower surface 20-1 of the substrate 20 is in contact with the upper end surface 10r of the pillar 10q, the upper end surface 10p of the pillar 10m, and the upper end surface 10t of the pillar 10s.
  • the pillars 10q, the pillars 10m, and the pillars 10s are provided on the main base 10 so that the difference in the distance between the pillars 10q, 10m, and 10s when the main base 10 is viewed in a plan view is small.
  • the pillar 10q is provided near the center of the main base 10 in the Y-axis direction near the second side 302.
  • the pillar 10q is integrated with the wall 80.
  • the pillar 10m is provided near the corner where the first side 301 and the fourth side 304 intersect.
  • the pillar 10s is provided near the center of the main base 10 in the X-axis direction near the third side 303.
  • the pillar 10s is integrated with the wall portion 70 and the board positioning pin 10g.
  • the positions of the magnetic sensor 40 and the magnetic sensor 50 provided on the substrate 20 in the Z-axis direction can be accurately defined. If the pillars 10q, 10m, and 10s are formed as far apart as possible in the XY plane direction on the main base 10, the position of the substrate 20 can be held more stably.
  • the main base 10 is formed by die casting. Therefore, for example, the base 60 of the main base 10 is manufactured by sheet metal, and the pillar 10q, the pillar 10m, the pillar 10s, the board positioning pin 10g, the board positioning pin 10j, the wall portion 70, the wall portion 80, and the like are individually manufactured and assembled. As compared with the case, the positional accuracy between each component is improved. Further, since the number of parts at the time of manufacturing is reduced, the structure of the absolute encoder 100 can be simplified, the assembly can be facilitated, the manufacturing time can be shortened, and the reliability of the absolute encoder 100 can be improved.
  • the magnetic sensor 40 is an example of a spindle angle sensor.
  • the magnetic sensor 40 is arranged directly above the permanent magnet 9 with a predetermined gap.
  • the magnetic sensor 40 detects and specifies the rotation angle of the corresponding spindle gear 1 by detecting the change in the magnetic flux generated from the permanent magnet 9 due to the rotation of the permanent magnet 9 that rotates together with the spindle gear 1, and the specified rotation angle. Is output as a digital signal.
  • the magnetic sensor 50 is an example of an angle sensor.
  • the auxiliary shaft gear 5 is a rotating body that rotates in accordance with the rotation of the worm wheel portion 5a that is the second driven gear.
  • the magnetic sensor 50 is arranged directly above the permanent magnet 8 with a predetermined gap.
  • the magnetic sensor 50 detects and specifies the rotation angle of the corresponding auxiliary shaft gear 5 by detecting the change in the magnetic flux generated from the permanent magnet 8 due to the rotation of the permanent magnet 8 that rotates together with the auxiliary shaft gear 5.
  • the angle information indicating the rotation angle is output as a digital signal.
  • Each of the magnetic sensor 40 and the magnetic sensor 50 includes, for example, a detection element that detects a change in magnetic flux, and an arithmetic circuit that outputs a digital signal indicating a rotation angle based on the output of the detection element.
  • the sensing element may be a combination of a plurality of magnetic field sensing elements such as Hall elements and GMR (Giant Magneto Resistive) elements.
  • the number of magnetic field sensing elements is, for example, four.
  • the reduction ratio is 5. That is, when the main shaft gear 1 makes five revolutions, the intermediate gear 2 makes one revolution.
  • the main shaft gear 1 and the sub shaft gear 5 are provided with permanent magnets 9 and 8 that rotate integrally. Therefore, the magnetic sensor 40 and the magnetic sensor 50 corresponding to each can identify the rotation amount of the motor shaft 201 by detecting the rotation angle of the main shaft gear 1 and the sub shaft gear 5.
  • the main shaft gear 1 rotates once, the sub shaft gear 5 rotates 1/90, that is, 4 degrees. Therefore, when the rotation angle of the auxiliary shaft gear 5 is less than 4 degrees, the rotation amount of the main shaft gear 1 is less than one rotation, and when the rotation angle of the auxiliary shaft gear 5 is 4 degrees or more and less than 8 degrees, the main shaft gear 1 is rotated.
  • the rotation amount of is 1 rotation or more and less than 2 rotations.
  • the rotation speed of the main shaft gear 1 can be specified according to the rotation angle of the sub shaft gear 5.
  • the absolute encoder 100 uses the reduction ratio between the worm gear portion 1d and the worm wheel portion 2a and the reduction ratio between the worm gear portion 2b and the worm wheel portion 5a, so that the spindle gear 1 rotates at a plurality of revolutions.
  • the rotation speed of the main shaft gear 1 can be specified.
  • the microcomputer 21, the bidirectional driver 22, the line driver 23, and the connector 24 are mounted on the board 20.
  • the microcomputer 21, the bidirectional driver 22, the line driver 23, and the connector 24 are electrically connected by pattern wiring on the substrate 20.
  • the microcomputer 21 is composed of a CPU (Central Processing Unit), acquires a digital signal representing the rotation angle output from each of the magnetic sensor 40 and the magnetic sensor 50, and calculates the rotation amount of the spindle gear 1. To do.
  • CPU Central Processing Unit
  • the bidirectional driver 22 performs bidirectional communication with an external device connected to the connector 24.
  • the bidirectional driver 22 converts data such as an operation signal into a differential signal and communicates with an external device.
  • the line driver 23 converts the data representing the rotation amount into a differential signal and outputs the differential signal to an external device connected to the connector 24 in real time.
  • a connector of an external device is connected to the connector 24.
  • FIG. 21 is a diagram showing a functional configuration of the microcomputer 21. Each block of the microcomputer 21 shown in FIG. 21 represents a function realized by the CPU as the microcomputer 21 executing a program.
  • the microcomputer 21 includes a rotation angle acquisition unit 21p, a rotation angle acquisition unit 21q, a table processing unit 21b, a rotation amount identification unit 21c, and an output unit 21e.
  • the rotation angle acquisition unit 21q acquires the rotation angle Aq of the spindle gear 1 based on the signal output from the magnetic sensor 40.
  • the rotation angle Aq is angle information indicating the rotation angle of the main shaft gear 1.
  • the rotation angle acquisition unit 21p acquires the rotation angle Ap of the auxiliary shaft gear 5 based on the signal output from the magnetic sensor 50.
  • the rotation angle Ap is angle information indicating the rotation angle of the sub shaft gear 5.
  • the table processing unit 21b refers to the correspondence table that stores the rotation angle Ap and the rotation speed of the spindle gear 1 corresponding to the rotation angle Ap, and refers to the acquired rotation speed of the spindle gear 1 corresponding to the rotation angle Ap. Identify.
  • the rotation amount specifying unit 21c specifies the rotation amount of the main shaft gear 1 over a plurality of rotations according to the rotation speed of the main shaft gear 1 specified by the table processing unit 21b and the acquired rotation angle Aq.
  • the output unit 21e converts the specified rotation amount of the main shaft gear 1 over a plurality of rotations into information indicating the rotation amount and outputs the information.
  • the auxiliary shaft gear 5 is provided on the opposite side of the intermediate gear 2 from the main shaft gear 1 side. It is possible to reduce the occurrence of magnetic interference that affects magnetic sensors that do not correspond to the permanent magnets 8 and 9, respectively.
  • the absolute encoder 100 can reduce the size of the absolute encoder 100 in a plan view by adopting the structure capable of reducing the occurrence of magnetic interference. Therefore, while reducing the size of the absolute encoder 100, it is possible to prevent the magnetic sensor 40 and the magnetic sensor 50 from decreasing the detection accuracy of the magnetic flux.
  • the intermediate gear 2 arranged in parallel with the upper surface of the main base 10 extends obliquely with respect to the four sides of the main base 10, and further the main shaft with respect to the intermediate gear 2.
  • the gear 1 and the countershaft gear 5 are provided on the opposite sides of the intermediate gear 2.
  • the main shaft gear 1, the intermediate gear 2, and the auxiliary shaft gear 5 can be arranged in a narrow region of a part of the entire upper surface of the main base 10, and the size of the absolute encoder 100 in the horizontal direction can be reduced.
  • the outer diameter of the worm wheel portion 2a and the outer diameter of the worm gear portion 2b are set to the smallest possible values. This makes it possible to reduce the size of the absolute encoder 100 in the Z-axis direction (height direction).
  • the dimension in the Z-axis direction and the dimension in the direction orthogonal to the Z-axis direction are prevented while preventing a decrease in detection accuracy of the rotation amount of the main shaft gear 1. It has the effect of being small.
  • the intermediate gear 2 is axially supported, that is, rotatably supported with respect to the shaft 4 fixed or inserted in each of the wall portion 80 and the wall portion 72.
  • the method of supporting the intermediate gear 2 is not limited to this.
  • the absolute encoder 100 is configured such that one end 4a of the shaft 4 is inserted into the hole 10a formed in the wall 72, and the other end 4b of the shaft 4 is fixed by press fitting into the hole 10b formed in the wall 80.
  • the absolute encoder 100 may be configured such that the outer ring 3a of the bearing 3 is press-fitted and fixed to the press-fitting portion 2d formed in the intermediate gear 2, and the shaft 4 is press-fitted and fixed to the inner ring 3b of the bearing 3. .. This limits the movement of the intermediate gear 2 fixed to the shaft 4 in the axial direction Td. Even when the absolute encoder 100 is configured as described above, the intermediate gear 2 is rotatably supported by the shaft 4.
  • the movement of the shaft 4 in the axial direction Td is limited by the wall portion 72 and the wall portion 80, and the movement of the intermediate gear 2 in the axial direction Td is also limited by the inner ring 3b of the bearing 3 fixed to the shaft 4. It Therefore, the leaf spring 11 becomes unnecessary.
  • the absolute encoder 100 is provided on at least one of the wall portion 72 and the wall portion 80 in a state where the intermediate gear 2 is fixed to the shaft 4 without using the bearing 3 shown in FIG.
  • the shaft 4 may be rotatably supported by the bearing.
  • the intermediate gear 2 is fixed to the shaft 4 and the shaft 4 is not shown. Since the bearing is rotatably supported by the bearing, the shaft 4 and the intermediate gear 2 can rotate integrally. In this case, the shaft 4 is not fixed to the inner ring of the bearing but is only inserted into the inner ring, so that the shaft 4 can move in the axial direction Td together with the intermediate gear 2. Therefore, the leaf spring 11 for urging the intermediate gear 2 in the axial direction Td and defining the position is required.
  • the outer ring of the bearing (not shown) may be fixed to the wall portion 72 or the wall portion 80, and one end 4a or the other end 4b of the shaft 4 may be press-fitted into the inner ring (not shown).
  • the movement of the intermediate gear 2 fixed to the shaft 4 in the axial direction Td is restricted. Therefore, not only the intermediate gear 2 fixed to the shaft 4 is rotatably supported by a bearing (not shown), but also the movement of the shaft 4 in the axial direction Td is limited, so that the intermediate gear 2 in the axial direction Td is restricted. Movement is also restricted. Therefore, the leaf spring 11 becomes unnecessary.
  • the diameter D of the worm wheel portion 2a that is the first driven gear is equal to or less than the axial height H of the worm gear portion 1d that is the first drive gear.
  • 1 spindle gear 1a first tubular portion, 1b second tubular portion, 1c communicating portion, 1d worm gear portion, 1e bottom surface, 1f press-fitting portion, 1g bottom surface, 1h magnet holding portion, 2 intermediate gear, 2a worm wheel portion, 2b Worm gear part, 2c bearing part, 2d press fit part, 2e sliding part, 2f bottom face, 2g through hole, 3 bearing, 3a outer ring, 3b inner ring, 3c side face, 3d side face, 4 axis, 4a one end, 4b other end, 5 Secondary shaft gear, 5-1 upper surface, 5a worm wheel section, 5b through hole, 6 magnet holder, 6a magnet holding section, 6b shaft section, 6c head, 7 bearing, 7a outer ring, 7b inner ring, 8 permanent magnet, 8a surface, 9 permanent magnet, 9a upper surface, 9b lower surface, 10 main base, 10-1 opening, 10-2 lower surface, 10a hole, 10aa, 10ab, 10ac recess, 10ad mounting

Landscapes

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Abstract

アブソリュートエンコーダは、主軸の回転に従って回転する第１駆動歯車（ウォームギア部１ｄ）と、前記第１駆動歯車にかみ合う第１従動歯車（ウォームホイール部２ａ）と、前記第１従動歯車と同軸上に設けられ、前記第１従動歯車の回転に従って回転する第２駆動歯車（ウォームギア部２ｂ）と、平面視で前記第１従動歯車及び前記第２駆動歯車に対して前記第１駆動歯車とは反対側に設けられ、前記第２駆動歯車にかみ合う第２従動歯車と、前記第２従動歯車の回転に従って回転する回転体の回転角を検知する角度センサとを備える。

Description

アブソリュートエンコーダ
　本発明は、アブソリュートエンコーダに関する。
　従来より、各種の制御機械装置において、可動要素の位置や角度を検出するために用いられるロータリーエンコーダが知られている。このようなエンコーダには、相対的な位置又は角度を検出するインクリメンタル型のエンコーダと、絶対的な位置又は角度を検出するアブソリュート型のエンコーダとが存在する。例えば特許文献１には、自動制御装置、ロボット装置などの装置に設けられる運動制御用の回転軸の回転量、又は当該装置に設けられるバルブの開閉に用いる動力伝達用の回転軸の回転量を、絶対量としてデジタル的に計測するためのアブソリュート型のロータリーエンコーダが記載されている。
日本国実開平４－９６０１９号公報
　特許文献１に記載のアブソリュートエンコーダは、回転ディスク、スリット、投光素子、受光素子などの部品をシャフトの軸方向（高さ方向）に積み上げて構成される。このように、特許文献１に記載のアブソリュートエンコーダでは、複数の部品のそれぞれの軸方向寸法が、軸方向に積み重ねられているため、アブソリュートエンコーダの軸方向の寸法が大きくなり、軸方向の寸法を小さくすること、すなわちアブソリュートエンコーダの薄型化が難しいという問題がある。アブソリュートエンコーダを薄型化するために、上記の複数の部品のそれぞれを薄く形成することも考えられるが、複数の部品のそれぞれが薄くなると、部品の強度が低下し、部品が振動や衝撃を受けた際に破損しやすくなるおそれがある。
　また、アブソリュートエンコーダの軸方向の寸法を小さくすると共に、アブソリュートエンコーダの軸方向と直交する方向の寸法を小さくする場合、軸方向の寸法が小さくなる場合と同様に、部品の強度低下などの問題が生じうる。このため、特許文献１に記載の技術では、アブソリュートエンコーダの軸方向の寸法を小さくすると共に、軸方向と直交する方向へのアブソリュートエンコーダの寸法を小さくことが困難である。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型化に好適なアブソリュートエンコーダを提供することを目的とする。
　本発明の実施の形態のアブソリュートエンコーダは、主軸の回転に従って回転する第１駆動歯車と、前記第１駆動歯車にかみ合う第１従動歯車と、前記第１従動歯車と同軸上に設けられ、前記第１従動歯車の回転に従って回転する第２駆動歯車とを備える。アブソリュートエンコーダは、平面視で前記第１従動歯車及び前記第２駆動歯車に対して前記第１駆動歯車とは反対側に設けられ、前記第２駆動歯車にかみ合う第２従動歯車を備える。アブソリュートエンコーダは、前記第２従動歯車の回転に従って回転する回転体の回転角を検知する角度センサを備える。
　本発明に係るアブソリュートエンコーダは、小型化できる、という効果を奏する。
本発明の実施の形態のアブソリュートエンコーダ１００がモータ２００に取り付けられた状態を示す斜視図 図１に示されるアブソリュートエンコーダ１００からケース１５及び取付ねじ１６が取り外された状態を示す斜視図 図２に示されるアブソリュートエンコーダ１００から基板２０及び基板取付ねじ１３が取り外された状態を示す斜視図 図３に示されるアブソリュートエンコーダ１００がモータ２００に取り付けられた状態の斜視図からモータ２００及びねじ１４が取り外された状態を示す斜視図 図４に示されるメインベース１０、中間ギア２などを平面視した状態を示す図 図５に示されるアブソリュートエンコーダ１００を、中間ギア２の中心を通り、かつ、Ｘ－Ｙ平面に平行な面で切断した断面図 図６に示されるベアリング３が中間ギア２から外された状態を示す拡大部分断面図 図５に示される主軸ギア１の中心を通り、中間ギア２の中心線に垂直な平面で図２に示すアブソリュートエンコーダ１００を切断した断面図。ただし、基板２０と磁気センサ４０は断面にしていない。 図６に示される副軸ギア５の中心を通り、中間ギア２の中心線に垂直な平面で図２に示すアブソリュートエンコーダ１００を切断した断面図。ただし、基板２０と磁気センサ５０は断面にしていない。 図３に示される複数の部品の内、中間ギア２が除かれた状態を示す斜視図 図１０に示される壁部７０からねじ１２が取り外された状態と、ねじ１２が取り外された後の板バネ１１の状態と、板バネ１１に向き合う板バネ取付面１０ｅが設けられた壁部７０とを示す斜視図。ただし、モータ２００と主軸ギア１は表示していない。 図５に示される基板位置決めピン１０ｇの中心と、基板位置決めピン１０ｊの中心とを通り、Ｚ軸方向に平行な面で図２に示すアブソリュートエンコーダ１００を切断した断面図。ただし、磁気センサ４０は断面にしていない。 図２に示される基板２０を下面２０－１側から見た図 図１の状態からモータ２００を取り除き、メインベース１０の下面１０－２側から見た図 図１に示されるケース１５の斜視図 図３に示される基板位置決めピン１０ｇの中心と、基板位置決めピン１０ｊの中心とを通る、Ｚ軸方向に平行な面で図１に示されるアブソリュートエンコーダ１００を切断した断面図。ただし、モータ２００と主軸ギア１は断面にしていない。 図９に示される永久磁石８、マグネットホルダ６、副軸ギア５及びベアリング７の分解斜視図 図８に示される永久磁石９、主軸ギア１及びモータ軸２０１の分解斜視図 主軸ギア１に設けられた永久磁石９で発生した磁束の波形（Ａ）と、副軸ギア５に設けられた永久磁石８で発生した磁束の波形（Ｂ）と、永久磁石８の一部の磁束が漏れ磁束として永久磁石９の磁束に重畳した場合の磁気干渉波形（Ｃ）との概念を表した図 副軸ギア５に設けられた永久磁石８で発生した磁束の波形（Ａ）と、主軸ギア１に設けられた永久磁石９で発生した磁束の波形（Ｂ）と、永久磁石９の一部の磁束が漏れ磁束として永久磁石８の磁束に重畳した場合の磁気干渉波形（Ｃ）との概念を表した図 マイコン２１の機能構成を示す図
　以下に、本発明の実施の形態に係るアブソリュートエンコーダを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。なお、図面において歯部形状は省略している。
　＜実施の形態＞
　図１は、本発明の実施の形態のアブソリュートエンコーダ１００がモータ２００に取り付けられた状態を示す斜視図である。図１では、アブソリュートエンコーダ１００のケース１５の内側に設けられる部品が透過的に示される。また、図１では、ＸＹＺ座標系において、Ｚ軸正方向を上方向とし、Ｚ軸負方向を下方向として説明するが、Ｚ軸正方向及びＺ軸負方向は、普遍的な上下方向を意味するものではない。Ｚ軸方向は、後述する主軸が伸びる方向に等しい。Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向に直交する方向の内、例えば、後述する基板位置決めピン１０ｊ及び柱１０ｍの配列方向に等しい。Ｙ軸方向は、Ｚ軸方向及びＸ軸方向の双方に直交する方向に等しい。これらの各軸の方向の表記及び定義は、図１以降の各図においても同様である。なお、本実施の形態では、Ｚ軸に向かってアブソリュートエンコーダ１００を見ることを、平面視と称する。
　図２は、図１に示されるアブソリュートエンコーダ１００からケース１５及び取付ねじ１６が取り外された状態を示す斜視図である。図２では、基板２０の下面２０－１に設けられる複数の部品が透過的に示される。図３は、図２に示されるアブソリュートエンコーダ１００から基板２０及び基板取付ねじ１３が取り外された状態を示す斜視図である。図４は、図３に示されるアブソリュートエンコーダ１００がモータ２００に取り付けられた状態の斜視図からモータ２００及びねじ１４が取り外された状態を示す斜視図である。図５は、図４に示されるメインベース１０、中間ギア２などを平面視した状態を示す図である。図５には、アブソリュートエンコーダ１００が備える複数の部品の内、主要な部品の配置が示される。図６は、図５に示されるアブソリュートエンコーダ１００を、中間ギア２の中心を通り、かつ、Ｘ－Ｙ平面に平行な面で切断した断面図である。
　図７は、図６に示されるベアリング３が中間ギア２から外された状態を示す拡大部分断面図である。図７では、ベアリング３と中間ギア２に形成される圧入部２ｄとの配置関係を分かり易くするため、ベアリング３が、中間ギア２の圧入部２ｄから離れている。また図７では、ベアリング３とメインベース１０の基部６０に設けられる壁部８０との配置関係を分かり易くするため、ベアリング３が、壁部８０から離れている。
　図８は、図５に示される主軸ギア１の中心を通り、中間ギア２の中心線に垂直な平面で図２に示すアブソリュートエンコーダ１００を切断した断面図である。ただし、基板２０と磁気センサ４０は断面にしていない。図８には、主軸ギア１への永久磁石９の取り付け状態と、モータ軸２０１への主軸ギア１の取り付け状態とが示される。また図８には、主軸ギア１のウォームギア部１ｄと中間ギア２のウォームホイール部２ａとがかみ合っている状態が示される。図８によれば、主軸ギア１に設けられた永久磁石９の上面９ａが、磁気センサ４０からＺ軸方向に一定距離離れた位置に存在していることが分かる。
　図９は、図６に示される副軸ギア５の中心を通り、中間ギア２の中心線に垂直な平面で図２に示すアブソリュートエンコーダ１００を切断した断面図である。ただし、基板２０と磁気センサ５０は断面にしていない。図９には、ウォームホイール部５ａとウォームギア部２ｂとがかみ合っている状態が示される。また図９には、マグネットホルダ６の軸部６ｂが２つのベアリング７で保持された状態と、マグネットホルダ６への永久磁石８の保持状態とが示される。また図９には、マグネットホルダ６に設けられるヘッド６ｃの径方向外側の表面が、ウォームギア部２ｂの歯先円から離れている状態が示される。また図９によれば、マグネットホルダ６に設けられた永久磁石８の表面８ａが、磁気センサ５０からＺ軸方向に一定距離離れた位置に存在していることが分かる。また図９には、メインベース１０のベアリングホルダー部１０ｄの断面形状が示される。
　図１０は、図３に示される複数の部品の内、中間ギア２が除かれた状態を示す斜視図である。図１１は、図１０に示される壁部７０からねじ１２が取り外された状態と、ねじ１２が取り外された後の板バネ１１の状態と、板バネ１１に向き合う板バネ取付面１０ｅが設けられた壁部７０とを示す斜視図である。ただし、モータ２００と主軸ギア１は表示していない。
　図１２は、図５に示される基板位置決めピン１０ｇの中心と、基板位置決めピン１０ｊの中心とを通り、Ｚ軸方向に平行な面で図２に示すアブソリュートエンコーダ１００を切断した断面図である。ただし、磁気センサ４０は断面にしていない。
　図１３は、図２に示される基板２０を下面２０－１側から見た図である。図１４は、図１の状態からモータ２００を取り除き、メインベース１０の下面１０－２側から見た図である。メインベース１０の下面１０－２は、図１１に示されるメインベース１０の上面側とは反対側の面である。メインベース１０の下面１０－２は、モータ２００と向き合う面でもある。図１５は、図１に示されるケース１５の斜視図である。
　図１６は、図３に示される基板位置決めピン１０ｇの中心と、基板位置決めピン１０ｊの中心とを通る、Ｚ軸方向に平行な面で図１に示されるアブソリュートエンコーダ１００を切断した断面図である。ただし、モータ２００と主軸ギア１、及び磁気センサ４０は断面にしていない。図１６では、ケース１５に設けられたツメ１５ａが、メインベース１０に設けられた凹部１０ａａに掛け合わされた状態と、ケース１５に設けられたツメ１５ｂが、メインベース１０に設けられた凹部１０ａｂに掛け合わされた状態とが示される。図１７は、図９に示される永久磁石８、マグネットホルダ６、副軸ギア５及びベアリング７の分解斜視図である。図１８は、図８に示される永久磁石９、主軸ギア１及びモータ軸２０１の分解斜視図である。
　以下では、図１から図１８を参照してアブソリュートエンコーダ１００の構成について詳細に説明する。アブソリュートエンコーダ１００は、主軸ギア１、中間ギア２、ベアリング３、軸４、副軸ギア５、マグネットホルダ６、ベアリング７、永久磁石８、永久磁石９、メインベース１０、板バネ１１、ねじ１２、基板取付ねじ１３、及びねじ１４、ケース１５、取付ねじ１６、基板２０、マイコン２１、双方向性ドライバ２２、ラインドライバ２３、コネクタ２４、磁気センサ４０、及び磁気センサ５０を備える。
　モータ２００は、例えば、ステッピングモータ、ＤＣブラシレスモータなどである。モータ２００は、例えば、波動歯車装置などの減速機構を介して産業用などのロボットを駆動する駆動源として用いられるものである。モータ２００はモータ軸２０１を備える。図８に示すように、モータ軸２０１の一端は、モータ２００の筐体２０２からＺ軸正方向に突き出ている。図１に示すように、モータ軸２０１の他端は、モータ２００の筐体２０２からＺ軸負方向に突き出ている。
　平面視したモータ２００の外形形状は、例えば、正方形状である。モータ２００の外形を構成する４つの辺のそれぞれの長さは２５ｍｍである。モータ２００の外形を構成する４つの辺の内、第１辺と、第１辺と平行な第２辺とは、互いにＹ軸と平行である。また、４つの辺の内、第１辺に隣接する第３辺と、第３辺と平行な第４辺とは、互いにＸ軸と平行である。また、モータ２００に設けられるアブソリュートエンコーダ１００は、平面視で２５ｍｍ角のモータ２００の外形形状に合わせて、２５ｍｍ角である。
　次に、アブソリュートエンコーダ１００が備える複数の部品のそれぞれについて説明する。
　図８に示すように、主軸ギア１は、モータ軸２０１と同軸に設けられる筒状部材である。主軸ギア１は、筒状の第１筒状部１ａと、第１筒状部１ａと同軸に第１筒状部１ａのＺ軸正方向側に設けられる筒状の第２筒状部１ｂとを備える。また主軸ギア１は、第２筒状部１ｂの径方向内側に設けられる第１筒状部１ａと第２筒状部１ｂをつなぐ連通部１ｃと、第２筒状部１ｂの径方向外側に設けられるウォームギア部１ｄとを備える。このように連通部１ｃを形成することで、連通部１ｃが、モータ軸２０１へ主軸ギア１を圧入する際の空気の逃げ道として機能する。連通部１ｃの内径は、第１筒状部１ａの内径及び第２筒状部１ｂの内径よりも小さい。連通部１ｃのＺ軸負方向の端面である底面１ｅと、第１筒状部１ａの内周面とに囲まれる空間は、主軸ギア１をモータ軸２０１の端部に固定するための圧入部１ｆである。圧入部１ｆは、第１筒状部１ａのＺ軸負方向側の端部からＺ軸正方向側に向かって窪む窪みである。圧入部１ｆには、モータ軸２０１が圧入され、主軸ギア１はモータ軸２０１と一体となって回転する。ウォームギア部１ｄは、主軸ギア１のギア部である。
　連通部１ｃのＺ軸正方向の端面である底面１ｇと、第２筒状部１ｂの内周面とに囲まれる空間は、永久磁石９を固定するための磁石保持部１ｈである。磁石保持部１ｈは、第２筒状部１ｂのＺ軸正方向側の端部からＺ軸負方向側に向かって窪む窪みである。磁石保持部１ｈには、永久磁石９が圧入されている。磁石保持部１ｈに圧入された永久磁石９は、外周面が第２筒状部１ｂの内周面に接し、下面９ｂが底面１ｇに接する。これにより、永久磁石９の軸方向の位置決めがなされると共に、軸方向と直交する方向の位置決めがなされる。永久磁石９の軸方向は、モータ軸２０１の中心軸方向に等しい。
　図４から図６、及び図８に示すように、ウォームギア部１ｄは、螺旋状に形成された歯部により構成され、中間ギア２のウォームホイール部２ａとかみ合う。ウォームホイール部２ａは中間ギア２のギア部である。図８では歯部の形状の図示が省略されている。ウォームギア部１ｄは、例えば、ポリアセタール樹脂で形成されている。ウォームギア部１ｄは、第１駆動歯車の一例である。
　図４から図７などに示すように、中間ギア２は、メインベース１０の上面上で、軸４によって回転自在に支持されている。中間ギア２の中心軸は、Ｘ－Ｙ平面に平行である。また中間ギア２の中心軸は、平面視でＸ軸及びＹ軸のそれぞれとは平行ではない。すなわち、中間ギア２の中心軸方向は、Ｘ軸及びＹ軸のそれぞれが伸びる方向に対して斜めである。中間ギア２の中心軸方向が、Ｘ軸及びＹ軸のそれぞれが伸びる方向に対して斜めであることは、中間ギア２の中心軸がメインベース１０の四辺に対して斜めに伸びていることを意味する。図４及び図５に示すように、メインベース１０の四辺は、Ｙ－Ｚ平面に平行な第１辺３０１と、第１辺３０１と平行な第２辺３０２と、Ｘ－Ｚ平面に平行で第１辺３０１に隣接する第３辺３０３と、第３辺３０３と平行な第４辺３０４とにより構成される。第１辺３０１は、メインベース１０のＸ軸正方向側に設けられる辺である。第２辺３０２は、メインベース１０のＸ軸負方向側に設けられる辺である。第３辺３０３は、メインベース１０のＹ軸正方向側に設けられる辺である。第４辺３０４は、メインベース１０のＹ軸負方向側に設けられる辺である。
　アブソリュートエンコーダ１００を平面視した寸法は、一例として２５ｍｍ角のモータ２００の寸法に合わせられている。そのため、Ｘ－Ｙ平面に平行に配置される中間ギア２が、メインベース１０の四辺に対して斜めに伸びるように設けられることによって、水平方向へのアブソリュートエンコーダ１００の寸法を、小さくすることができる。水平方向は、モータ軸２０１の中心軸と直交する方向に等しく、またＸ－Ｙ平面と平行な方向に等しい。
　図３から図７などに示すように、中間ギア２は、ウォームホイール部２ａ、ウォームギア部２ｂ、軸受部２ｃ、圧入部２ｄ、摺動部２ｅ、底面２ｆ、及び貫通孔２ｇを有する。中間ギア２は、中心軸に沿って貫通する貫通孔２ｇの内部に、軸４が挿通される円筒状の部材である。貫通孔２ｇは、中間ギア２の内周面によって囲まれる空間である。中間ギア２は、金属、樹脂などで一体的に成型された部材であり、ここでは一例として、ポリアセタール樹脂で形成されている。
　ウォームホイール部２ａは、主軸ギア１のウォームギア部１ｄがかみ合う歯車である。ウォームホイール部２ａは、第１従動歯車の一例であり、かつ、中間ギア２のギア部である。ウォームホイール部２ａは、図６に矢印で示す中間ギア２の軸方向Ｔｄにおいて中間ギア２の軸方向の中央寄りの箇所に設けられている。またウォームホイール部２ａは、中間ギア２の円筒部の外周部に設けられる複数の歯によって構成される。
　ウォームホイール部２ａの外径は、ウォームギア部１ｄの外径よりも小さい。ウォームホイール部２ａの中心軸は、メインベース１０の上面と平行であるため、ウォームホイール部２ａの外径が小さくなることにより、アブソリュートエンコーダ１００のＺ軸方向（高さ方向）における小型化が可能である。
　ウォームギア部２ｂは、螺旋状に形成された歯部によって構成され、ウォームホイール部２ａと同軸上に隣接して設けられる。またウォームギア部２ｂは、中間ギア２の円筒部の外周部に設けられている。ウォームギア部２ｂが、副軸ギア５に設けられたウォームホイール部５ａとかみ合うことによって、中間ギア２の回転力が副軸ギア５に伝達される。ウォームギア部２ｂは、第２駆動歯車の一例であり、かつ、中間ギア２のギア部である。ウォームホイール部５ａは、副軸ギア５のギア部である。ウォームホイール部５ａの中心線とウォームギア部２ｂの中心線とは、ウォームホイール部５ａの中心線に垂直、かつ、ウォームギア部２ｂの中心線に垂直な方向から見たとき、互いに直交している。
　ウォームギア部２ｂの外径は、アブソリュートエンコーダ１００のＺ軸方向（高さ方向）における小型化を可能にするために、可能な範囲で小さい値に設定されている。
　図６に示すように、軸受部２ｃは、中間ギア２の圧入部２ｄ側とは反対側、すなわち中間ギア２の摺動部２ｅ側において、中間ギア２の径方向内側の内周面に設けられている。軸受部２ｃには軸４が摺動可能に挿通され、中間ギア２は、軸４によって回転自在に支持される。
　圧入部２ｄは、ウォームギア部２ｂの内側において、中間ギア２の端面から中間ギア２の軸方向Ｔｄの中央に向かって窪む窪みであり、貫通孔２ｇに連通している。圧入部２ｄは、貫通孔２ｇの端部の開口径を大きくした部分と解釈することもできる。圧入部２ｄには、ベアリング３の外輪３ａが圧入され、固定されている。
　図４から図６、図１０、図１１などに示すように、中間ギア２の摺動部２ｅは、中間ギア２の一端側、すなわち中間ギア２の軸方向Ｔｄにおけるウォームギア部２ｂ側とは反対側に設けられる。中間ギア２の摺動部２ｅは、板バネ１１の摺動部１１ａに当接する。板バネ１１は、弾性部材の一例であり、例えば金属製である。板バネ１１の摺動部１１ａは、板バネ１１の基部１１ｄから二股状に分かれた２つの分岐体で構成される。板バネ１１の基部１１ｄは、板バネ１１の全体の内、取付部１１ｂと摺動部１１ａとの間に設けられる板状の部材である。
　板バネ１１の摺動部１１ａを構成する２つの分岐体の間には、軸４の直径より大きな隙間が形成されている。そのため、２つの分岐体は軸４を跨ぎ、軸４と接触しないように板バネ１１の取付部１１ｂが、メインベース１０の壁部７２に配設された板バネ取付面１０ｅへ、ねじ１２によって固定される。
　板バネ１１の摺動部１１ａは、中間ギア２が組み付けられた後に中間ギア２の摺動部２ｅと向き合う位置に設けられる。中間ギア２の摺動部２ｅは、板バネ１１の摺動部１１ａに当接し押圧されることによって、軸４の中心軸に沿って、軸４の一端４ａ側から軸４の他端４ｂ側に向かう方向に付勢される。この状態で中間ギア２が回転したとき、中間ギア２の摺動部２ｅは、板バネ１１の摺動部１１ａと当接しながら摺動する。
　中間ギア２の底面２ｆは、圧入部２ｄの隣に位置しており、ベアリング３の外輪３ａの側面３ｃと接する。外輪３ａは、外輪３ａの側面３ｃが底面２ｆに接するまで、圧入部２ｄに圧入される。
　中間ギア２の貫通孔２ｇは、軸受部２ｃから圧入部２ｄに向かって、中間ギア２の中心軸に沿って貫通しており、軸４と同軸上に配置されている。貫通孔２ｇの内径は、軸４の外径よりも大きいため、貫通孔２ｇと軸４の外周面との間には空間が確保されている。
　図６及び図７に示すように、ベアリング３は、外輪３ａ、内輪３ｂ、側面３ｃ、及び側面３ｄを有する。ベアリング３の側面３ｃは、図６に矢印で示す軸４の軸方向Ｔｄにおける外輪３ａの側面であり、ベアリング３の側面３ｄは、当該方向における内輪３ｂの側面である。なお、本発明の実施の形態においては、中間ギア２または軸４の（中心）軸方向についてＴｄと記す。
　ベアリング３の外輪３ａは、圧入部２ｄに圧入されて固定されており、側面３ｃは、底面２ｆに接して固定されている。内輪３ｂの内側には軸４が挿入されている。図６に示すように内輪３ｂの側面３ｄは、メインベース１０の壁部８０の当接面１０ｃに当接している。当接面１０ｃは、中間ギア２の軸方向Ｔｄの位置を規定している。前述のように、中間ギア２は、板バネ１１によって、軸４の一端４ａから軸４の他端４ｂ側に向かう軸方向Ｔｄに付勢されているため、中間ギア２の底面２ｆに接しているベアリング３の外輪３ａの側面３ｃも同方向に付勢されている。これにより、ベアリング３の内輪３ｂも同方向に付勢されて、ベアリング３の内輪３ｂの側面３ｄが壁部８０の当接面１０ｃに当接する。その結果、付勢力が壁部８０の当接面１０ｃに伝えられ、中間ギア２は、軸４の軸方向Ｔｄに安定して支持される。付勢力の詳細については後述する。
　ベアリング３の外輪３ａは、内輪３ｂに対して回転自在に設けられている。このため、中間ギア２は、図６に示される中間ギア２の軸受部２ｃとベアリング３との２箇所で、軸４によって回転自在に支持されている。なお軸４は、例えば、ステンレス鋼で形成される。
　図６に示すように、壁部７０及び壁部８０は、軸４を介して中間ギア２を回転自在に保持する保持部の一例である。壁部８０は、壁部７０と対をなすように、基部６０の上面に一体的に設けられ、基部６０の上面からＺ軸正方向に伸びる。壁部８０は、平面視で、基部６０の上面全体の内、Ｘ軸方向の中央よりも第２辺３０２側、かつ、Ｙ軸方向の中央よりも第３辺３０３側の領域に設けられる。また壁部８０は、当該領域の内、第２辺３０２寄りの位置に設けられると共に、Ｙ軸方向の中央寄りに設けられる。壁部７０、壁部８０及び軸４は、中間ギア２を回転自在に保持する保持部として機能する。軸４は、円柱状の部材であり、一端４ａと他端４ｂを有する。軸４の他端４ｂは、メインベース１０の壁部８０に形成された孔１０ｂに圧入された上で、固定されている。一方、軸４の一端４ａは、壁部７０に形成された孔１０ａに挿入された上で位置決めされていればよく、軸４の一端４ａが孔１０ａへ圧入される必要はない。このように軸４の一端４ａが孔１０ａに圧入ではなく挿入されることによって、軸４の一端４ａが孔１０ａに圧入される場合に比べて、軸４の組み立てが容易になる。
　図５などに示すように、アブソリュートエンコーダ１００では、副軸ギア５は、中間ギア２の主軸ギア１側とは反対側に設けられている。例えば、副軸ギア５は、メインベース１０の四辺に囲まれる領域の内、メインベース１０の角部に近い領域に配置される。当該角部は、例えば、図５に示される第２辺３０２と第３辺３０３とが交わる部分である。このように、副軸ギア５と主軸ギア１とは、メインベース１０上の限られた領域を利用して、中間ギア２を挟むように配置されている。これにより、副軸ギア５と主軸ギア１とが中間ギア２を挟むことなく互いに隣接して配置される場合に比べて、副軸ギア５から主軸ギア１までの距離を広げることが可能となる。
　磁気センサ４０は、主軸ギア１と共に回転する永久磁石９の回転による永久磁石９が発生する磁束の変化を検出することにより、対応する主軸ギア１の回転角度を検出する事が出来る。一方、磁気センサ５０は、副軸ギア５と共に回転する永久磁石８の回転による永久磁石８が発生する磁束の変化を検出することにより、対応する副軸ギア５の回転角度を検出する事が出来る。
　ここで、例えば、主軸ギア１と副軸ギア５が互いに隣接して配置される場合、永久磁石８及び永久磁石９のそれぞれで発生した磁束の一部が、永久磁石８及び永久磁石９のそれぞれに対応していない磁気センサに影響を与える、いわゆる磁気干渉について述べる。
　図１９は、主軸ギア１が回転した時に、主軸ギア１に設けられた永久磁石９より発生している磁束を磁気センサ４０で検出した波形（Ａ）と、副軸ギア５に設けられた永久磁石８より発生している磁束を磁気センサ５０で検出した波形（Ｂ）と、磁気センサ４０が、永久磁石９より発生している磁束を検出しつつ、これに加えて永久磁石８より発生している磁束の一部を漏れ磁束として重畳して検出した場合の磁気干渉波形（Ｃ）との概念を表した図である。縦軸は磁束を表し、横軸は主軸ギア１の回転角度を表す。このように、磁気センサ４０においては、（Ａ）の波形を検出することが望ましいところ、磁気干渉が発生した場合は、（Ｃ）に示すような波形となり、正確な波形を検出する事ができなくなる。
　同様に、図２０は、主軸ギア１が回転した時に、副軸ギア５に設けられた永久磁石８より発生している磁束を磁気センサ５０で検出した波形（Ａ）と、主軸ギア１に設けられた永久磁石９より発生している磁束を磁気センサ４０で検出した波形（Ｂ）と、磁気センサ５０が、永久磁石８より発生している磁束を検出しつつ、これに加えて永久磁石９より発生している磁束の一部を漏れ磁束として重畳して検出した場合の磁気干渉波形（Ｃ）との概念を表した図である。縦軸は磁束を表し、横軸は副軸ギア５の回転角度を表す。このように、磁気センサ５０においては、（Ａ）の波形を検出することが望ましいところ、磁気干渉が発生した場合は、（Ｃ）に示すような波形となり、正確な波形を検出する事ができなくなる。
　従って、本実施の形態に係るアブソリュートエンコーダ１００によれば、主軸ギア１及び永久磁石９と、副軸ギア５及び永久磁石８とが、中間ギア２を挟んで互いに距離をおいて配置されていることから、永久磁石８及び永久磁石９のそれぞれで発生した磁束の一部が、永久磁石８及び永久磁石９のそれぞれに対応していない磁気センサに影響を与える磁気干渉の発生を低減できる。例えば、副軸ギア５に設けられた永久磁石８で発生した磁束の変化を検出する事を本来の目的として設けられた磁気センサ５０に、主軸ギア１に設けられた永久磁石９で発生した磁束の一部が、漏れ磁束として干渉することを低減できる。また、永久磁石９で発生した磁束の変化を検出する事を本来の目的として設けられた磁気センサ４０に、副軸ギア５に設けられた永久磁石８で発生した磁束の一部が漏れ磁束として干渉することを低減できる。
　このように、本実施の形態に係るアブソリュートエンコーダ１００によれば、アブソリュートエンコーダ１００を平面視したときの寸法を相対的に小さくしながら、磁気センサ５０による副軸ギア５の回転角度又は回転量の検出精度の低下を防ぐことができる。またアブソリュートエンコーダ１００によれば、アブソリュートエンコーダ１００を平面視したときの寸法を相対的に小さくしながら、磁気センサ４０による主軸ギア１の回転角度又は回転量の検出精度の低下を防ぐことができる。
　図９に示すように、副軸ギア５は、マグネットホルダ６の軸部６ｂに圧入されて固定される円筒状の部材である。副軸ギア５は、ウォームホイール部５ａと貫通孔５ｂとを有する。副軸ギア５は、金属又は樹脂で一体的に成型された部材であり、ここでは一例として、ポリアセタール樹脂で形成されている。
　ウォームホイール部５ａは、ウォームギア部２ｂがかみ合う歯車である。ウォームホイール部５ａは、第２従動歯車の一例である。ウォームホイール部５ａは、副軸ギア５の円筒部の外周部に設けられる複数の歯によって構成される。図４において、中間ギア２が回転することによって、中間ギア２の回転力は、ウォームギア部２ｂとウォームホイール部５ａを介して、副軸ギア５に伝達される。
　貫通孔５ｂは、円筒状の副軸ギア５の中心軸に沿って貫通する孔である。貫通孔５ｂには、マグネットホルダ６の軸部６ｂが圧入され、副軸ギア５はマグネットホルダ６と一体となって回転する。
　図９に示すように、マグネットホルダ６は、マグネット保持部６ａ、軸部６ｂ、及びヘッド６ｃを有する。マグネットホルダ６は、金属又は樹脂で一体的に成型された部材であり、ここでは一例として、非磁性のステンレス鋼で形成されている。
　メインベース１０に形成されたベアリングホルダー部１０ｄの内周面１０ｄｃに、２つのベアリング７の外輪７ａが圧入されている。なお、２つのベアリング７のそれぞれは、外輪７ａ及び内輪７ｂを有している。
　マグネットホルダ６の軸部６ｂは円柱状の部材であり、副軸ギア５の貫通孔５ｂに圧入され、軸部６ｂの下部は、２つのベアリング７の内輪７ｂに挿入されている。よって、マグネットホルダ６は、２つのベアリング７によってメインベース１０に対して軸支され、副軸ギア５と一体となって回転する。
　また、マグネットホルダ６の上端にはヘッド６ｃが設けられる。ヘッド６ｃは、有底円筒状の部材である。ヘッド６ｃにはマグネット保持部６ａが形成される。マグネット保持部６ａは、ヘッド６ｃの上端面から下方向側に向かって窪む窪みである。マグネット保持部６ａに配置された永久磁石８の外周面は、ヘッド６ｃの内周面に接する。これにより、ヘッド６ｃのマグネット保持部６ａに永久磁石８が固定される。
　メインベース１０に形成されたベアリングホルダー部１０ｄに配設された２つのベアリング７によってマグネットホルダ６の軸部６ｂが軸支されることで、マグネットホルダ６の傾きを防止することができる。よって、２つのベアリング７は、軸部６ｂの軸方向においてできるだけ距離を離して配置すると、よりマグネットホルダ６の傾きを防止する効果が望める。
　図９に示すように、ベアリングホルダー部１０ｄの上部１０ｄｂは、ベアリングホルダー部１０ｄ全体の内、Ｚ軸方向におけるベアリングホルダー部１０ｄの上側領域である。ベアリングホルダー部１０ｄの上部１０ｄｂの内側には、１つのベアリング７が設けられている。また、ベアリングホルダー部１０ｄの下部１０ｄａは、ベアリングホルダー部１０ｄ全体の内、Ｚ軸方向におけるベアリングホルダー部１０ｄの下側領域である。ベアリングホルダー部１０ｄの下部１０ｄａの内側には、１つのベアリング７が設けられている。
　図９に示すように、モータ２００の筐体２０２の一部には、切り欠き部２０２ａが設けられている。切り欠き部２０２ａは、Ｚ軸負方向側に向かって窪む窪みである。メインベース１０には、ベアリングホルダー部１０ｄの下部１０ｄａが突出して設けられているため、モータ２００の筐体２０２に切り欠き部２０２ａを設けることによって、互いの干渉を防いでいる。ベアリングホルダー部１０ｄの下部１０ｄａは、ベアリングホルダー部１０ｄ全体の内、Ｚ軸方向におけるベアリングホルダー部１０ｄの下側領域である。ベアリングホルダー部１０ｄの下部１０ｄａの内側には、１つのベアリング７が設けられている。このように、モータ２００の筐体２０２に切り欠き部２０２ａを設けることによって、切り欠き部２０２ａが設けられていない場合に比べ、２つのベアリング７のＺ軸方向の距離を離して設置することを可能としている。また、ベアリングホルダー部１０ｄの上部１０ｄｂは、ベアリングホルダー部１０ｄ全体の内、Ｚ軸方向におけるベアリングホルダー部１０ｄの上側領域である。
　マグネットホルダ６の軸部６ｂの軸方向において、よりマグネット保持部６ａ及び永久磁石８に近い位置にベアリング７を設置すると、マグネットホルダ６及び永久磁石８の回転時の軸ブレを低減することができる。一方、ベアリングホルダー部１０ｄの上部１０ｄｂの外径は中間ギア２に近接していることから、ベアリングホルダー部１０ｄの上部１０ｄｂに斜面を形成することで中間ギア２の歯先円との干渉を避けつつ、よりマグネット保持部６ａ及び永久磁石８に近い位置にベアリング７を設置することを可能としている。
　磁気センサ４０は、主軸ギア１と共に回転する永久磁石９の回転による永久磁石９が発生する磁束の変化を検出することにより、対応する主軸ギア１の回転角度を検出する事が出来る。一方、磁気センサ５０は、副軸ギア５と共に回転する永久磁石８の回転による永久磁石８が発生する磁束の変化を検出することにより、対応する副軸ギア５の回転角度を検出する事が出来る。
　図９、図１７に示すように永久磁石８は、表面８ａを有する。永久磁石８は略円柱状であり、永久磁石８の中心軸ＭＣ１（永久磁石８の中心を表す軸、又は、磁極の境界の中心を通る軸）は、マグネットホルダ６の中心軸ＨＣ１、副軸ギア５の中心軸ＧＣ１及びベアリング７の中心軸ＢＣと一致している。永久磁石８の表面８ａは、磁気センサ５０の表面５０ａから一定距離を隔てて、向き合っている。このように各中心軸を一致させることで、より高精度に回転角又は回転量を検出することが可能となる。
　なお、本実施形態においては、図１７に示すように、永久磁石８の２つの磁極（Ｎ／Ｓ）は、永久磁石８の中心軸ＭＣ１に対して垂直な平面（Ｘ－Ｙ平面）内で隣り合うように形成される。すなわち、中心軸ＭＣ１において、永久磁石８の回転中心と磁極の境界の中心が一致することが望ましい。これにより、さらに回転角又は回転量の検出精度が向上する。
　図８、図１８に示すように、永久磁石９は、主軸ギア１の磁石保持部１ｈの内部に圧入される略円柱状の永久磁石であり、上面９ａ及び下面９ｂを有する。上面９ａは、磁気センサ４０の表面４０ａから一定距離を隔てて、向き合っている。下面９ｂは、主軸ギア１の磁石保持部１ｈの底面１ｇと接し、主軸ギア１の中心軸ＧＣ２方向における位置（Ｚ軸方向における位置）を規定する。永久磁石９の中心軸ＭＣ２（永久磁石９の中心を表す軸、又は、磁極の境界の中心を通る軸）は、主軸ギア１の中心軸ＧＣ２及びモータ軸２０１の中心軸ＲＣと一致している。このように各中心軸を一致させることで、より高精度に回転角又は回転量を検出することが可能となる。
　なお、本実施形態においては、永久磁石９の２つの磁極（Ｎ／Ｓ）は、永久磁石９の中心軸ＭＣ２に対して垂直な平面（Ｘ－Ｙ平面）内で隣り合うように形成されることが望ましい。これにより、さらに回転角又は回転量の検出精度が向上する。
　なお、永久磁石８及び永久磁石９のそれぞれは、例えばフェライト系、Ｎｄ（ネオジム）－Ｆｅ（鉄）－Ｂ（ホウ素）系などの磁性材料から形成される。永久磁石８及び永久磁石９のそれぞれは、例えば樹脂バインダを含むゴム磁石、ボンド磁石などであってもよい。
　図１３には、基板２０に形成される複数の貫通孔である位置決め孔２０ａ、位置決め孔２０ｂ、孔２０ｃ、孔２０ｄ、及び孔２０ｅが示される。位置決め孔２０ａを形作る壁面の形状は、例えば円である。位置決め孔２０ｂを形作る壁面の形状は、例えば楕円である。孔２０ｃ、孔２０ｄ、及び孔２０ｅのそれぞれは、図２に示す基板取付ねじ１３によって、基板２０を、メインベース１０へ固定するための貫通孔である。孔２０ｃ、孔２０ｄ及び孔２０ｅのそれぞれを形作る壁面の形状は、例えば円である。孔２０ｃ、孔２０ｄ及び孔２０ｅのそれぞれを形作る壁面の直径は、基板取付ねじ１３の雄ねじ部の直径よりも大きく、かつ、基板取付ねじ１３の頭部の直径よりも小さい。
　図３から図６、図１０から図１２などに示すように、メインベース１０は、孔１０ａ、孔１０ｂ、当接面１０ｃ、ベアリングホルダー部１０ｄ、板バネ取付面１０ｅ、基部６０、壁部７０、壁部８０、開口部１０－１、及びねじ孔１０ｆを有する。メインベース１０は、基板位置決めピン１０ｇ、基板位置決めピン１０ｊ、先端部１０ｈ、先端部１０ｋ、柱１０ｍ、柱１０ｑ、柱１０ｓ、ねじ孔１０ｕ、ねじ孔１０ｖ、及びねじ孔１０ｗを有する。基板位置決めピン１０ｇ、基板位置決めピン１０ｊ、柱１０ｍ、柱１０ｑ、及び柱１０ｓは、柱状部材の一例である。メインベース１０からＺ軸方向に伸びる基板位置決めピン１０ｇの先端部１０ｈと、基板位置決めピン１０ｇの基部１０ｇ１との間には、段差部１０ｉが形成されている。基板位置決めピン１０ｇの先端部１０ｈが、基板２０に形成される位置決め孔２０ａに挿入されたとき、基板２０の下面２０－１と段差部１０ｉとの間には、隙間が形成される。同様に、メインベース１０からＺ軸方向に伸びる基板位置決めピン１０ｊの先端部１０ｋと、基板位置決めピン１０ｊの基部１０ｊ１との間には、段差部１０ｌが形成されている。基板位置決めピン１０ｊの先端部１０ｋが、基板２０に形成される位置決め孔２０ｂに挿入されたとき、基板２０の下面２０－１と段差部１０ｌとの間には、隙間が形成される。このように、２本の基板位置決めピン１０ｇ，１０ｊを用いた場合、基板２０のＺ軸方向と直交する方向の位置は規定される。しかしながら、段差部１０ｉ及び段差部１０ｌのそれぞれから基板２０までの間に隙間が形成されるため、２本の基板位置決めピン１０ｇ，１０ｊによっては、基板２０のＺ軸方向の位置が規定されることはない。
　メインベース１０の基部６０は、例えば、一体的に成型されたアルミダイキャストの部材であり、平面視で略正方形の板状の部材である。基部６０は、プレート部の一例である。基部６０は、モータ２００の上面に取り付けられる。
　図３に示す開口部１０－１は、基部６０を厚さ方向（Ｚ軸方向）に貫通している。開口部１０－１には、主軸ギア１が挿通される。開口部１０－１は、第１貫通孔の一例である。
　図４、図５、図１０、図１１などに示すように、壁部７０は、壁部７１及び壁部７２を有する。壁部７０は、軸４を支持すると共に板バネ１１を固定する機能を有する。壁部７１は、基部６０の上面に一体的に設けられ、基部６０からＺ軸正方向に伸びる。壁部７０は、平面視で、基部６０の上面全体の内、Ｘ軸方向の中央よりも第１辺３０１側、かつ、Ｙ軸方向の中央よりも第４辺３０４側の領域に設けられる。壁部７１は、Ｘ軸正方向側に位置する取付面１０ａｄと、Ｘ軸方向に貫通するねじ孔１０ａｅとを有する。図１、図１４、及び図１５に示すように、取付ねじ１６が、ケース１５の孔１５ｄに挿通され、ねじ孔１０ａｅにねじ留めされることによって、壁部７１の取付面１０ａｄにケース１５の内面が当接し固定される。
　図５に示すように、壁部７２は、平面視で、基部６０の上面全体の内、Ｘ軸方向の中央よりも第１辺３０１側、かつ、Ｙ軸方向の中央よりも第３辺３０３側の領域に設けられる。壁部７２は、壁部７１に接続されると共に、壁部７１から第３辺３０３の中央付近に向かって伸びる。壁部７２の第３辺３０３側の端部は、柱１０ｓに接続される。壁部７２に接続される柱１０ｓは、メインベース１０のＸ軸方向の中央寄りの位置に設けられると共に、メインベース１０の第３辺３０３寄りの位置に設けられる。このように、壁部７２は、壁部７１から柱１０ｓに向かって伸びる。すなわち、壁部７２は、平面視で、Ｘ軸及びＹ軸のそれぞれに対して、斜めの方向に伸びる。
　図１１に示すように、板バネ１１の取付部１１ｂに形成された孔１１ｃにねじ１２が挿通され、メインベース１０の壁部７２に形成されたねじ孔１０ｆへ、ねじ留めされる。これにより、板バネ１１の取付部１１ｂが、壁部７２に形成された板バネ取付面１０ｅに当接して、板バネ１１が壁部７２に固定される。壁部７２は、板バネ１１が固定される固定部として機能する。この時、図５及び図６に示すように、軸４が挿入された中間ギア２の摺動部２ｅには、板バネ１１の摺動部１１ａが当接する。
　図６に示される取付角度θについて説明する。主軸ギア１のウォームギア部１ｄは、ウォームホイール部２ａにかみ合わされているため、主軸ギア１のウォームギア部１ｄの回転に伴って、中間ギア２には、軸４の他端４ｂから軸４の一端４ａに向かう方向、又は、軸４の一端４ａから軸４の他端４ｂに向かう方向に、第１スラスト力が発生する。さらに、ウォームギア部２ｂの、副軸ギア５のウォームホイール部５ａへのかみ合いによっても、中間ギア２には、軸４の他端４ｂから軸４の一端４ａに向かう方向、又は、軸４の一端４ａから軸４の他端４ｂに向かう方向に、第２スラスト力が発生する。このように、第１スラスト力及び第２スラスト力が発生した場合でも、主軸ギア１のウォームギア部１ｄの回転量を副軸ギア５のウォームホイール部５ａへ正確に伝達するためには、軸４の軸方向Ｔｄへの中間ギア２の移動を抑制する必要がある。板バネ１１は、軸４の一端４ａから軸４の他端４ｂに向かう方向に、中間ギア２に付勢力を与える。板バネ１１により発生する付勢力は、軸４の他端４ｂから軸４の一端４ａに向かう方向の第１スラスト力と第２スラスト力とを合計した力よりも、高い値に設定されている。
　図６において、取付角度θは、軸４に中間ギア２が挿入されていない状態で、メインベース１０の壁部７２へ固定された板バネ１１の基部１１ｄと、軸４の一端４ａが挿入される壁部７２の孔１０ａが形成された面の中間ギア２側の側面７３とが成す角度に等しい。なお、本実施の形態における側面７３と軸４は直交する角度となっているが、この限りでなくとも良い。この取付角度θは、中間ギア２を軸４へ組み込んだ際、中間ギア２の摺動部２ｅに板バネ１１の摺動部１１ａが当接して板バネ１１が所定量たわむことで、中間ギア２に対して軸４の軸方向Ｔｄへの付勢力を適切に与えるような角度に設定されている。よって、板バネ１１が軸４の一端４ａ側から軸４の他端４ｂ側に向かう方向へ中間ギア２を付勢することによって、軸４の他端４ｂから軸４の一端４ａに向かう方向の第１スラスト力と第２スラスト力とを合計した力による中間ギア２の移動が抑制される。その結果、副軸ギア５の回転精度の低下を防ぐことができる。なお、付勢力が大きくなるほど、図６に示される中間ギア２が回転する際の摺動抵抗が増加してしまう。そのため、中間ギア２が回転する際の摺動抵抗を必要最小限にしながら、スラスト力による中間ギア２の移動を抑制できるような充分な付勢力が発生するように、取付角度θを適切な値に設定することが望ましい。このように取付角度θを適切な値に設定するためには、板バネ１１が取り付けられる板バネ取付面１０ｅの面精度を高めると共に、壁部７０の基部６０への取付角度の誤差を小さくする必要がある。
　本実施の形態に係るアブソリュートエンコーダ１００では、メインベース１０がアルミダイキャストで形成されているため、例えば板金によって、個別に製作された基部６０と壁部７０とが互いに組み合わされる場合に比べて、壁部７０の基部６０への取付角度の誤差を小さくでき、板バネ取付面１０ｅの面精度が高くなる。その結果、板バネ１１の壁部７２への取付角度θの誤差が小さくなり、付勢力の管理が容易化される。
　図１０に示すように、メインベース１０は、３本のねじ１４が、メインベース１０に形成された３箇所の孔に挿通され、モータ２００に形成されたねじ孔にねじ留めされることによって固定される。メインベース１０からＺ軸正方向に伸びる柱１０ｑ、柱１０ｍ及び柱１０ｓのＺ軸正方向先端側には、それぞれ、ねじ孔１０ｖ、ねじ孔１０ｕ及びねじ孔１０ｗが形成される。各々のねじ孔１０ｖ、ねじ孔１０ｕ及びねじ孔１０ｗには、図２に示す基板２０に形成される孔２０ｃ、孔２０ｅ及び孔２０ｄへ挿通された基板取付ねじ１３がそれぞれねじ留めされる。これにより、柱１０ｑ、柱１０ｍ及び柱１０ｓのそれぞれの上端面１０ｒ、上端面１０ｐ及び上端面１０ｔが、図１２に示す基板２０の下面２０－１と接する。基板２０の下面２０－１は、基板２０が有するＺ軸方向の２つの基板面の内、メインベース１０と向き合う面である。その結果、基板２０のＺ軸方向の位置が規定される。
　図１、図１４から図１６などに示されるように、ケース１５は、上面部１５－１、第１側面部１５Ａ、第２側面部１５Ｂ、第３側面部１５Ｃ、及び第４側面部１５Ｄを備え、一面が開口している箱形状の部材である。ケース１５は、例えば樹脂製であり、一体成型された部材である。上面部１５－１は、箱形状の部材の底部に相当する。上面部１５－１は、図２に示される基板２０の上面２０－２と向き合う面である。基板２０の上面２０－２は、基板２０の下面２０－１側とは反対側の基板面である。第１側面部１５Ａは、上面部１５－１のＸ軸正方向側の辺部から、Ｚ軸負方向に伸びる板状部材である。第２側面部１５Ｂは、上面部１５－１のＸ軸負方向側の辺部から、Ｚ軸負方向に伸びる板状部材である。第３側面部１５Ｃは、上面部１５－１のＹ軸負方向側の辺部から、Ｚ軸負方向に伸びる板状部材である。第４側面部１５Ｄは、上面部１５－１のＹ軸正方向側の辺部から、Ｚ軸負方向に伸びる板状部材である。ケース１５を平面視した形状は、モータ２００を平面視した形状に対応した矩形状である。ケース１５の内側の空間には、アブソリュートエンコーダ１００が備える複数の部品が収容される。
　図１５に示すように、ケース１５は、ツメ１５ａ、ツメ１５ｂ、ツメ１５ｃ、孔１５ｄ、凹部１５ｅ、凹部１５ｆ、凹部１５ｇ、コネクタケース部１５ｈ、及び開口部１５ｉを有する。ツメ１５ａは、第４側面部１５ＤのＺ軸負方向の端部寄りに設けられる。ツメ１５ａは、第３側面部１５Ｃと向き合うように、第４側面部１５ＤからＹ軸負方向に伸びる。ツメ１５ａは、図１４に示すメインベース１０に設けられた凹部１０ａａに掛け合わされる。ツメ１５ｂは、第３側面部１５ＣのＺ軸負方向の端部寄りに設けられる。ツメ１５ｂは、第４側面部１５Ｄと向き合うように、第３側面部１５ＣからＹ軸正方向に伸びる。ツメ１５ｂは、図１４に示すメインベース１０に設けられた凹部１０ａｂに掛け合わされる。ツメ１５ｃは、第２側面部１５ＢのＺ軸負方向の端部寄りに設けられる。ツメ１５ｃは、第１側面部１５Ａと向き合うように、第２側面部１５ＢからＸ軸負方向に伸びる。ツメ１５ｃは、図１４に示すメインベース１０に設けられた凹部１０ａｃに掛け合わされる。
　図１５に示される凹部１５ｅ、凹部１５ｆ及び凹部１５ｇは、図２に示される３つの基板取付ねじ１３のそれぞれの頭部との干渉を避けるために、ケース１５の上面５－１の一部がＺ軸正方向に向かって窪むように形成された窪みである。
　コネクタケース部１５ｈは、図２に示されるコネクタ２４を覆うために、ケース１５の上面５－１の一部がＺ軸正方向に向かって窪むように形成された窪みである。平面視したときのコネクタケース部１５ｈの底面の形状は、長方形である。コネクタケース部１５ｈは、上面５－１の内、Ｘ軸方向の中央よりも第１側面部１５Ａ側、かつ、Ｙ軸方向の中央付近の領域に設けられる。またコネクタケース部１５ｈは、当該領域の内、第１側面部１５Ａ寄りの部分に設けられる。
　開口部１５ｉは、コネクタケース部１５ｈの底面と第１側面部１５Ａとの間に形成される。コネクタケース部１５ｈの底面と向き合うように、図２に示されるコネクタ２４が配置される。コネクタ２４は、例えば、雌型コネクタであり、コネクタ２４には、外部配線の一端に設けられる雄型コネクタが挿入される。当該雄型コネクタは、図１５に示す開口部１５ｉを介して、コネクタケース部１５ｈに配置されたコネクタ２４に挿入される。これにより、コネクタ２４に設けられる導電性端子に、外部配線の一端に設けられる雄型コネクタの導電性端子が電気的に接続される。その結果、外部配線の他端に接続される外部装置とコネクタ２４とが電気的に接続され、アブソリュートエンコーダ１００と外部装置との間で信号の伝送が可能となる。
　また、コネクタケース部１５ｈが第１側面部１５Ａ寄りの位置に設けられることによって、図２に示すように、コネクタ２４を平面視したときの位置は、モータ２００を平面視したときのコネクタ４００の位置と等しくなる。このようにアブソリュートエンコーダ１００を構成することによって、コネクタ２４に設けられる導電性ピンに電気的に接続される外部配線が引き出される位置を、コネクタ４００に設けられる導電性ピンに電気的に接続される外部配線が引き出される位置に近づけることができる。従って、これらの外部配線を、アブソリュートエンコーダ１００とモータ２００との近くで、１つに束ねることができ、このようにした束ねられた配線群を、外部機器まで引き回すことが容易になる。
　図１３に示すように、基板２０の下面２０－１には、磁気センサ４０、磁気センサ５０、マイコン２１、双方向性ドライバ２２、及びラインドライバ２３が設けられる。基板２０の下面２０－１は、磁気センサ４０及び磁気センサ５０のマウント面である。前述したように、基板２０の下面２０－１には、柱１０ｑの上端面１０ｒ、柱１０ｍの上端面１０ｐ、及び柱１０ｓの上端面１０ｔが接する。そして、図４に示すように、柱１０ｑ、柱１０ｍ及び柱１０ｓは、メインベース１０を平面視したときの互いの離隔距離の差が小さくなるように、メインベース１０に設けられている。例えば、柱１０ｑは、メインベース１０のＹ軸方向の中央付近において、第２辺３０２寄りに設けられる。柱１０ｑは壁部８０と一体化されている。柱１０ｍは、第１辺３０１と第４辺３０４とが交わる角部の近くに設けられる。柱１０ｓは、メインベース１０のＸ軸方向の中央付近において、第３辺３０３寄りに設けられる。柱１０ｓは壁部７０及び基板位置決めピン１０ｇと一体化されている。このように、柱１０ｑ、柱１０ｍ及び柱１０ｓが設けられることによって、基板２０に設けられた磁気センサ４０及び磁気センサ５０のそれぞれのＺ軸方向の位置を正確に規定できる。なお、柱１０ｑ、柱１０ｍ及び柱１０ｓは、メインベース１０においてＸ－Ｙ平面方向において、それぞれできるだけ離れた場所に形成すると、基板２０の位置をより安定して保持することができる。
　本実施の形態に係るアブソリュートエンコーダ１００では、メインベース１０がダイキャストで形成されている。そのため、例えば板金によってメインベース１０の基部６０を製作し、柱１０ｑ、柱１０ｍ、柱１０ｓ、基板位置決めピン１０ｇ、基板位置決めピン１０ｊ、壁部７０、壁部８０などを個別に製作して組み立てた場合に比べて、各部品間の位置精度が向上する。また、製作時の部品点数が少なくなることによって、アブソリュートエンコーダ１００の構造を簡素化でき、組立が容易となって製造時間を短縮することができ、アブソリュートエンコーダ１００の信頼性を高めることができる。
　磁気センサ４０は、主軸角度センサの一例である。磁気センサ４０は、永久磁石９の真上に所定の間隔を隔てて配置されている。磁気センサ４０は、主軸ギア１と共に回転する永久磁石９の回転による永久磁石９から発生する磁束の変化を検出することにより、対応する主軸ギア１の回転角度を検出及び特定し、特定した回転角度を示す角度情報を、デジタル信号として出力する。
　磁気センサ５０は、角度センサの一例である。また、副軸ギア５は、第２従動歯車であるウォームホイール部５ａの回転に従って回転する回転体である。磁気センサ５０は、永久磁石８の真上に所定の間隔を隔てて配置されている。磁気センサ５０は、副軸ギア５と共に回転する永久磁石８の回転による永久磁石８から発生する磁束の変化を検出することにより、対応する副軸ギア５の回転角度を検出及び特定し、特定した回転角度を示す角度情報を、デジタル信号として出力する。
　磁気センサ４０及び磁気センサ５０のそれぞれは、例えば、磁束の変化を検知する検知素子と、この検知素子の出力に基づいて回転角度を表すデジタル信号を出力する演算回路と、を備える。検知素子は、例えばホールエレメント、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）エレメントなどの磁界検知要素を複数組み合わせたものでもよい。磁界検知要素の数量は例えば４つである。
　主軸ギア１のウォームギア部１ｄの条数が４であり、中間ギア２のウォームホイール部２ａの歯数が２０である場合には、減速比は５である。すなわち、主軸ギア１が５回転すると中間ギア２は１回転する。また、中間ギア２のウォームギア部２ｂの条数が１であり、副軸ギア５のウォームホイール部５ａの歯数が１８である場合には、減速比は１８である。すなわち、中間ギア２が１８回転すると副軸ギア５は１回転する。従って、主軸ギア１が９０回転すると、中間ギア２は９０÷５＝１８回転し、副軸ギア５は１８÷１８＝１回転する。
　主軸ギア１と副軸ギア５には、それぞれ一体となって回転する永久磁石９及び８が設けられている。そのため、それぞれに対応した磁気センサ４０及び磁気センサ５０が、主軸ギア１と副軸ギア５の回転角度を検出することにより、モータ軸２０１の回転量を特定できる。主軸ギア１が１回転すると、副軸ギア５は、１／９０回転、すなわち４度回転する。このため、副軸ギア５の回転角度が４度未満の場合、主軸ギア１の回転量は１回転未満であり、副軸ギア５の回転角度が４度以上８度未満のとき、主軸ギア１の回転量は１回転以上かつ２回転未満である。このようにアブソリュートエンコーダ１００では、副軸ギア５の回転角度に応じて主軸ギア１の回転数を特定できる。特にアブソリュートエンコーダ１００は、ウォームギア部１ｄとウォームホイール部２ａとの減速比と、ウォームギア部２ｂとウォームホイール部５ａとの減速比とを利用することにより、主軸ギア１の回転数が複数回転であっても、主軸ギア１の回転数を特定できる。
　マイコン２１、双方向性ドライバ２２、ラインドライバ２３、及びコネクタ２４は、基板２０に実装されている。マイコン２１、双方向性ドライバ２２、ラインドライバ２３、及びコネクタ２４は、基板２０上のパターン配線によって電気的に接続されている。
　マイコン２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）で構成され、磁気センサ４０及び磁気センサ５０のそれぞれから出力される回転角度を表すデジタル信号を取得し、主軸ギア１の回転量を演算する。
　双方向性ドライバ２２は、コネクタ２４に接続される外部装置との間で双方向の通信を行う。双方向性ドライバ２２は、操作信号などのデータを差動信号に変換して外部装置との間で通信を行う。ラインドライバ２３は、回転量を表すデータを差動信号に変換し、差動信号をコネクタ２４に接続される外部装置にリアルタイムで出力する。コネクタ２４には、外部装置のコネクタが接続される。
　図２１は、マイコン２１の機能構成を示す図である。図２１に示すマイコン２１の各ブロックは、マイコン２１としてのＣＰＵがプログラムを実行することによって実現されるファンクション（機能）を表したものである。
　マイコン２１は、回転角取得部２１ｐ、回転角取得部２１ｑ、テーブル処理部２１ｂ、回転量特定部２１ｃ、及び出力部２１ｅを備える。回転角取得部２１ｑは、磁気センサ４０から出力された信号をもとに主軸ギア１の回転角度Ａｑを取得する。回転角度Ａｑは、主軸ギア１の回転角度を示す角度情報である。回転角取得部２１ｐは、磁気センサ５０から出力された信号をもとに副軸ギア５の回転角度Ａｐを取得する。回転角度Ａｐは、副軸ギア５の回転角度を示す角度情報である。テーブル処理部２１ｂは、回転角度Ａｐと、回転角度Ａｐに対応する主軸ギア１の回転数とを格納した対応関係テーブルを参照して、取得した回転角度Ａｐに対応する主軸ギア１の回転数を特定する。回転量特定部２１ｃは、テーブル処理部２１ｂによって特定された主軸ギア１の回転数と、取得した回転角度Ａｑとに応じて主軸ギア１の複数回転にわたる回転量を特定する。出力部２１ｅは、特定された主軸ギア１の複数回転にわたる回転量を、当該回転量を示す情報に変換して出力する。
　以上に説明したように、本実施の形態に係るアブソリュートエンコーダ１００では、図５などに示すように、副軸ギア５が中間ギア２の主軸ギア１側とは反対側に設けられているため、永久磁石８及び永久磁石９のそれぞれに対応していない磁気センサに影響を与える磁気干渉の発生を低減できる。このように、アブソリュートエンコーダ１００は、磁気干渉の発生を低減できる構造を採用することによって、アブソリュートエンコーダ１００を平面視したときの寸法を相対的に小さくできる。従って、アブソリュートエンコーダ１００の小型化を図りながら、磁気センサ４０及び磁気センサ５０のそれぞれによる磁束の検出精度の低下を防ぐことができる。
　また本実施の形態に係るアブソリュートエンコーダ１００では、メインベース１０の上面と平行に配置される中間ギア２が、メインベース１０の四辺に対して斜めに伸びており、さらに中間ギア２に対して主軸ギア１と副軸ギア５とが、互いに中間ギア２の反対側に設けられている。このため、メインベース１０の上面の全体領域の内、一部の狭い領域に主軸ギア１、中間ギア２、及び副軸ギア５を配置でき、水平方向に対するアブソリュートエンコーダ１００の寸法を小さくできる。
　また、本実施の形態に係るアブソリュートエンコーダ１００では、ウォームホイール部２ａの外径と、ウォームギア部２ｂの外径とは、可能な範囲で小さな値に設定されている。これにより、アブソリュートエンコーダ１００のＺ軸方向（高さ方向）における寸法を小さくできる。
　このように、本実施の形態に係るアブソリュートエンコーダ１００によれば、主軸ギア１の回転量の検出精度の低下を防ぎながら、Ｚ軸方向の寸法と、Ｚ軸方向と直交する方向の寸法とを小さくできるという効果を奏する。
　また、本実施の形態に係るアブソリュートエンコーダ１００では、壁部８０及び壁部７２のそれぞれに固定又は挿入された軸４に対して、中間ギア２が軸支、すなわち回転可能に支持されているが、中間ギア２を軸支できれば、中間ギア２の支持方法はこれに限定されない。
　例えばアブソリュートエンコーダ１００は、軸４の一端４ａが壁部７２に形成された孔１０ａに挿入され、軸４の他端４ｂが壁部８０に形成された孔１０ｂに圧入で固定されるように構成される。さらに、アブソリュートエンコーダ１００は、ベアリング３の外輪３ａが中間ギア２に形成される圧入部２ｄに圧入で固定され、ベアリング３の内輪３ｂに軸４が圧入で固定されるように構成してもよい。これにより、軸４に固定された中間ギア２の軸方向Ｔｄへの移動が制限される。このようにアブソリュートエンコーダ１００を構成した場合でも、中間ギア２が軸４によって回転自在に支持される。さらに、壁部７２及び壁部８０によって軸４の軸方向Ｔｄへの移動が制限されると共に、軸４に固定されるベアリング３の内輪３ｂによって中間ギア２の軸方向Ｔｄへの移動も制限される。従って、板バネ１１が不要になる。
　他にも、例えばアブソリュートエンコーダ１００は、図６に示すベアリング３を用いずに、軸４に中間ギア２が固定された状態で、壁部７２及び壁部８０の少なくとも一方に設けられた不図示のベアリングによって、軸４が回転自在に支持されるように構成してもよい。
　不図示のベアリングの外輪が壁部７２又は壁部８０に固定され、内輪に軸４の一端４ａ又は他端４ｂが挿入された場合、軸４に中間ギア２が固定され、軸４は不図示のベアリングに軸支されていることから、軸４と中間ギア２は一体となって回転することが可能となる。この場合、軸４はベアリングの内輪に固定されてはおらず、内輪に挿入されているだけなので、軸４は中間ギア２と共に軸方向Ｔｄへ移動可能となっている。その為、中間ギア２を軸方向Ｔｄへ付勢し、位置を規定する為の板バネ１１が必要となる。
　あるいは、不図示のベアリングの外輪が壁部７２又は壁部８０に固定され、不図示の内輪に軸４の一端４ａ又は他端４ｂが圧入されてもよい。この時、軸４に固定された中間ギア２の軸方向Ｔｄへの移動が制限される。そのため、不図示のベアリングによって軸４に固定される中間ギア２が回転可能に支持されるだけでなく、軸４の軸方向Ｔｄへの移動が制限されるため、中間ギア２の軸方向Ｔｄへの移動も制限される。従って、板バネ１１が不要になる。
　なお、図８に示すように、第１従動歯車であるウォームホイール部２ａの直径Ｄは、第１駆動歯車であるウォームギア部１ｄの軸方向高さＨ以下である。
　なお、以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　本国際特許出願は２０１８年１１月３０日に出願した日本国特許出願第２０１８－２２５８７７号に基づきその優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１８－２２５８７７号の全内容を本願に援用する。
　１　主軸ギア、１ａ　第１筒状部、１ｂ　第２筒状部、１ｃ　連通部、１ｄ　ウォームギア部、１ｅ　底面、１ｆ　圧入部、１ｇ　底面、１ｈ　磁石保持部、２　中間ギア、２ａ　ウォームホイール部、２ｂ　ウォームギア部、２ｃ　軸受部、２ｄ　圧入部、２ｅ　摺動部、２ｆ　底面、２ｇ　貫通孔、３　ベアリング、３ａ　外輪、３ｂ　内輪、３ｃ　側面、３ｄ　側面、４　軸、４ａ　一端、４ｂ　他端、５　副軸ギア、５－１　上面、５ａ　ウォームホイール部、５ｂ　貫通孔、６　マグネットホルダ、６ａ　マグネット保持部、６ｂ　軸部、６ｃ　ヘッド、７　ベアリング、７ａ　外輪、７ｂ　内輪、８　永久磁石、８ａ　表面、９　永久磁石、９ａ　上面、９ｂ　下面、１０　メインベース、１０－１　開口部、１０－２　下面、１０ａ　孔、１０ａａ，１０ａｂ，１０ａｃ　凹部、１０ａｄ　取付面、１０ａｅ　ねじ孔、１０ｂ　孔、１０ｃ　当接面、１０ｄ　ベアリングホルダー部、１０ｄａ　下部、１０ｄｂ　上部、１０ｄｃ　内周面、１０ｅ　板バネ取付面、１０ｆ　ねじ孔、１０ｇ　基板位置決めピン、１０ｇ１　基部、１０ｈ　先端部、１０ｉ　段差部、１０ｊ　基板位置決めピン、１０ｊ１　基部、１０ｋ　先端部、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　ねじ孔、１　板バネ、１１ａ　摺動部、１１ｂ　取付部、１１ｃ　孔、１１ｄ　基部、１２　ねじ、１３　基板取付ねじ、１４　ねじ、１５　ケース、１５－１　上面部、１５Ａ　第１側面部、１５Ｂ　第２側面部、１５Ｃ　第３側面部、１５Ｄ　第４側面部、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ　ツメ、１５ｄ　孔、１５ｅ，１５ｆ，１５ｇ　凹部、１５ｈ　コネクタケース部、１５ｉ　開口部、１６　取付ねじ、２０　基板、２０－１　下面、２０－２　上面、２０ａ，２０ｂ　位置決め孔、２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ　孔、２１　マイコン、２１ｂ　テーブル処理部、２１ｃ　回転量特定部、２１ｅ　出力部、２１ｐ，２１ｑ　回転角取得部、２２　双方向性ドライバ、２３　ラインドライバ、２４　コネクタ、４０　磁気センサ、４０ａ　表面、５０　磁気センサ、５０ａ　表面、６０　基部、７０　壁部、７１　壁部、７２　壁部、７３　側面、８０　壁部、１００　アブソリュートエンコーダ、２００　モータ、２０１　モータ軸、２０２　筐体、２０２ａ　切り欠き部、３０１　第１辺、３０２　第２辺、３０３　第３辺、３０４　第４辺、４００　コネクタ、Ｔｄ　中間ギア２または軸４の軸方向、Ｄ　ウォームホイール部２ａの直径、Ｈ　ウォームギア部１ｄの軸方向高さ。

Claims (10)

  1. 　主軸の回転に従って回転する第１駆動歯車と、
    　前記第１駆動歯車にかみ合う第１従動歯車と、
    　前記第１従動歯車と同軸上に設けられ、前記第１従動歯車の回転に従って回転する第２駆動歯車と、
    　平面視で前記第１従動歯車及び前記第２駆動歯車に対して前記第１駆動歯車とは反対側に設けられ、前記第２駆動歯車にかみ合う第２従動歯車と、
    　前記第２従動歯車の回転に従って回転する回転体の回転角を検知する角度センサと、
    　を備える、アブソリュートエンコーダ。
  2. 　前記主軸の回転角を検知する主軸角度センサをさらに備える、請求項１に記載のアブソリュートエンコーダ。
  3. 　前記第１駆動歯車はウォームギアであり、
    　前記第１従動歯車はウォームホイールであり、
    　前記第１従動歯車の外径は前記第１駆動歯車の外径より小さい、請求項１又は２に記載のアブソリュートエンコーダ。
  4. 　前記第１従動歯車の直径は、前記第１駆動歯車の軸方向高さ以下である請求項１又は２に記載のアブソリュートエンコーダ。
  5. 　プレート部の表面上で前記第１従動歯車及び前記第２駆動歯車を保持する保持部を有するメインベースをさらに備え、
    　前記第１従動歯車及び前記第２駆動歯車の軸方向は、前記プレート部の厚さ方向に対して垂直であり、
    　前記第１駆動歯車及び前記第２従動歯車の軸方向は、前記第１従動歯車及び前記第２駆動歯車の軸方向に対して垂直である、請求項１から４の何れか一項に記載のアブソリュートエンコーダ。
  6. 　前記保持部は、前記プレート部の表面に設けられ、前記プレート部と一体である、請求項５に記載のアブソリュートエンコーダ。
  7. 　前記プレート部は平面視で矩形状であり、
    　前記第１従動歯車及び前記第２駆動歯車の軸は、前記プレート部の四辺に対して斜め方向に伸びている、請求項５又は６に記載のアブソリュートエンコーダ。
  8. 　前記第１従動歯車及び前記第２駆動歯車が前記第１駆動歯車及び前記第２従動歯車の回転によって受ける前記第１従動歯車及び前記第２駆動歯車の軸方向に生じる力よりも大きな付勢力であって、前記軸方向に生じる力とは反対方向の付勢力を、前記第１従動歯車及び前記第２駆動歯車に与える弾性部材をさらに備える、請求項５から７の何れか一項に記載のアブソリュートエンコーダ。
  9. 　前記保持部は、前記弾性部材が固定される固定部を備える、請求項８に記載のアブソリュートエンコーダ。
  10. 　前記プレート部と向き合う基板面を有し、前記基板面に前記角度センサ及び前記主軸の回転角を検知する主軸角度センサが設けられる基板と、
    　前記プレート部と一体に設けられ、前記プレート部から前記基板に向かって伸び、先端部が基板を支持する複数の柱状部材と、
    　をさらに備える、請求項５から９の何れか一項に記載のアブソリュートエンコーダ。
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