JP2014163816A - 磁気式エンコーダー、ロボット及び移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで精度のよいエンコーダーを提供する。
【解決手段】磁気式エンコーダーであって、回転軸と、前記回転軸の回りに配置され、前記回転軸と共に回転する円盤形状の磁石と、前記磁石の円盤形状の一方の面に対向して設けられた磁気センサーと、前記磁石の前記磁気センサーがある側と反対側の面に形成された円盤形状の第１のヨークと、前記磁石の円盤形状の外周面に形成された円筒形状の第２のヨークと、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、磁気式エンコーダー、ロボット及び移動体に関する。

エンコーダーとして、光学式エンコーダー（例えば特許文献１）と、磁気レゾルバ式エンコーダー（特許文献２）が知られている。

特開平０６−２６９１４７号公報 特開昭５８−１６２８１３号公報

光学式エンコーダーでは、分解能を上げるためには、円盤のスリットを細かく開ける必要があり、コストが高くなるという問題があった。磁気レゾルバ式エンコーダーは、低コストであるが、磁束の波形が飽和すると正しい位相を算出できず精度が悪くなるという問題があった。また、高周波数のキャリア信号を使用する磁気レゾルバ式エンコーダーでは被測定物が回転せず停止しているときにも、キャリア信号を継続的に発生させるので、電力を無駄に消費してしまうという問題があった。

本発明は、上述した従来の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、低消費電力、低コストで精度のよいエンコーダーを提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、磁気式エンコーダーが提供される。この磁気式エンコーダーは、回転軸と、前記回転軸の回りに配置され、前記回転軸と共に回転する円盤形状の磁石と、前記磁石の円盤形状の一方の面に対向して設けられ、前記磁石の回転に伴う磁場の強度を検出する磁気センサーと、前記磁石の前記磁気センサーがある側と反対側の面に形成された円盤形状の第１のヨークと、前記磁石の円盤形状の外周面に形成された円筒形状の第２のヨークと、を備える。この形態の磁気式エンコーダーによれば、磁気センサーを貫く磁束は、磁石の第１のヨーク、第２のヨークが形成されていない面から発生した磁束のみであるので、磁束の波形が飽和し難い。その結果、正しい位相を算出し易く精度を高くすることができる。また、磁石の磁束を磁気センサーで検知する構成のため、キャリア信号が不要で低消費電力であり、コストを易くすることが可能となる。

（２）上記形態の記載の磁気式エンコーダーにおいて、前記磁石は、２つの半円盤形状の磁石を含み、前記２つの半円盤形状の磁石は、前記回転軸の回りに配置されたときに、前記２つの半円盤形状の磁石の接合面の法線方向に磁化されていてもよい。この磁石の磁束の強さは、他の磁石の接合面と第２のヨークとの接合面の間隔に比例するので、磁束の強さは、磁化の方向と垂直な方向において、中心ほど強く、端ほど弱い。この形態の磁気式エンコーダーによれば、磁石の磁化の強さは、磁石の中心ほど強く、端ほど弱いので、磁気センサーが検知する磁束の波形を正弦波に近い波形に出来、位相を算出しやすい。

（３）上記形態の記載の磁気式エンコーダーにおいて、前記磁石は、偶数個の扇形形状の磁石を含み、前記扇形形状の磁石は、前記第２のヨークから前記回転軸に向かう中心方向に磁化された第１の扇形形状磁石と、前記回転軸から前記第２のヨークに向かう放射方向に磁化された第２の扇形形状磁石と、が交互に前記回転軸の回りに配置されていてもよい。

（４）上記形態の記載の磁気式エンコーダーにおいて、前記第１の扇形形状磁石の磁化の強さは、前記第２の扇形形状磁石と接触する２つの境界面において最も弱く、前記第１の扇形形状磁石の扇形形状の中心を通る線上において最も強く、前記第２の扇形形状磁石の磁化の強さは、前記第１の扇形形状磁石と接触する２つの境界面において最も弱く、前記第２の扇形形状磁石の扇形形状の中心を通る線上において最も強くてもよい。この形態の磁気式エンコーダーによれば、磁石の磁化の強さは、磁石の中心ほど強く、端ほど弱いので、磁気センサーが検知する磁束の波形を正弦波に近い波形にでき、位相を算出しやすい。

（５）上記形態の記載の磁気式エンコーダーにおいて、前記磁石と前記第２のヨークとの間に非磁性体部材を備えてもよい。この形態の磁気式エンコーダーによれば、磁気センサーの感度特性に対し磁束を整え所望の磁束密度フォームを得ることが可能となる。

（６）上記形態の記載の磁気式エンコーダーにおいて、前記磁気センサーは、温度補償機能を備えていてもよい。この形態の磁気式エンコーダーによれば、磁石の回転に伴う磁束の変化により生じる渦電流損失による発熱の影響を抑制することが可能となる。

（７）上記形態の記載の磁気式エンコーダーにおいて、前記磁気センサーは、前記磁気センサーからの出力が飽和せず、かつ、前記磁気センサーからの出力の極大値が前記磁気センサーからの出力が飽和値の９０％以上である位置に配置されていてもよい。この形態の磁気式エンコーダーによれば、磁気センサーからの出力が飽和せず、かつ、前記磁気センサーからの出力の極大値が前記磁気センサーからの出力が飽和値の９０％以上であるので、精度良く位相を算出することが可能である。

（８）上記形態の記載の磁気式エンコーダーにおいて、さらに、前記円盤形状の磁石の前記磁気センサー側に第３のヨークを備え、前記第３のヨークの厚さは、前記磁気エンコーダーの出力が飽和せず、かつ、前記磁気センサーからの出力の極大値が前記磁気センサーからの出力が飽和値の９０％以上であるような厚さに設定されていてもよい。この形態の磁気式エンコーダーによれば、第３のヨークの厚さが、磁気エンコーダーの出力が飽和せず、かつ、前記磁気センサーからの出力の極大値が前記磁気センサーからの出力が飽和値の９０％以上であるような厚さに設定されているので、精度良く位相を算出することが可能である。

（９）本発明の一形態によれば、ロボットが提供される。このロボットは、上記形態の磁気式エンコーダーと、前記磁気式エンコーダーの回転軸の接続される駆動軸を有する電気機械装置と、前記電気機械装置により駆動されるアームと、を備えてもよい。

（１０）本発明の一形態によれば、移動体が提供される。この移動体は、上記形態の磁気式エンコーダーと、前記磁気式エンコーダーの回転軸の接続される駆動軸を有する電気機械装置と、前記電気機械装置により駆動されて移動する車体と、を備えてもよい。

本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、磁気式エンコーダーの他、磁気式エンコーダーを備える電気機械装置、磁気式エンコーダーを備える電気機械装置を用いた移動体、ロボット等様々な形態で実現することができる。

第１の実施形態に係るモーターシステムの構成を模式的に示す説明図である。 本実施形態のエンコーダーの構成を示す説明図である。 磁石による磁束を示す説明図である。 磁気センサー近傍を拡大して示す説明図である。 図４の磁気センサーの各位置における磁気センサーの出力信号の波形を示す説明図である。 回路基板と磁気センサーを示す説明図である。 磁気センサーの出力とエンコーダーの出力を示すグラフの一例である。 磁気センサーの出力とエンコーダーの出力を示すグラフの別の例である。 磁気センサーの出力とエンコーダーの出力を示すグラフの別の例である。 磁気センサーの出力とエンコーダーの出力を示すグラフの別の例である。 磁気センサーの出力とエンコーダーの出力を示すグラフの別の例である。 第２の実施例を示す説明図である。 第２の実施例における磁気センサーの出力信号の例を示す説明図である。 第３の実施形態の磁気センサーの磁石を示す説明図である。 第４の実施形態の磁気センサーの磁石を示す説明図である。 第５の実施形態の磁気センサーの磁石を示す説明図である。 磁気センサーの出力とエンコーダーの出力を示すグラフの一例である。 第６の実施形態を示す説明図である。 第６の実施形態の変形例を示す説明図である。 エンコーダーとモーターとの接続の仕方の例を示す説明図である。 エンコーダーとモーターとの接続の仕方の例を示す説明図である。 電気機械装置を利用した移動体の一例である電動自転車（電動アシスト自転車）を示す説明図である。 本実施形態のエンコーダーを利用したロボットの一例を示す説明図である。 本実施形態のエンコーダーを利用した双腕７軸ロボットの一例を示す説明図である。 本実施形態のエンコーダーを利用した垂直多関節ロボットの一例を示す説明図である。 本実施形態のエンコーダーを利用した双腕キャスター付ロボットの一例を示す説明図である。 本実施形態のエンコーダーを利用した鉄道車両を示す説明図である。

第１の実施形態：
図１は、第１の実施形態に係るモーターシステムの構成を模式的に示す説明図である。モーターシステムは、モーター１００と、カップリング２００と、エンコーダー３００と、負荷４００と、モーター駆動回路５００と、エンコーダー信号変換回路５１０と、を備える。モーター１００の駆動軸１１０はカップリング２００を介してエンコーダー３００に接続されている。エンコーダー信号変換回路５１０は、エンコーダー３００のセンサー信号ＶＡ、ＶＢを用いて、エンコーダー信号ＳｅｎｃＡ、ＳｅｎｃＢを生成する。モーター駆動回路５００は、エンコーダー信号ＳｅｎｃＡ、ＳｅｎｃＢを用いて、モーター１００の駆動信号を生成する。なお、エンコーダー信号変換回路５１０は、エンコーダー３００及びモーター駆動回路５００から独立した回路とされているが、エンコーダー３００に含まれていても良く、モーター駆動回路５００に含まれていても良い。

図２は、本実施形態のエンコーダー３００の構成を示す説明図である。ここでは、機械角（２π／回転）と電気角（２π／制御角）とを対にした２極磁石の模式図として説明するが、分解能と磁束密度フォームとを考慮したＭ極磁石（Ｍ＝２×Ｎ、Ｎは１以上の整数）で構成されていてもよい。エンコーダー３００は、回転軸３１０と、磁石３２０と、サイドヨーク３３０と、バックヨーク３４０と、回路基板３５０と、磁気センサー３６０と、軸受け３７０と、ケーシング３８０と、を備える。磁石３２０は中心に回転軸３１０を貫通させている円盤形状を有している。磁石３２０の２つの円形の表面のうちの一方の面には、サイドヨーク３３０が貼り付けられている。また、磁石３２０の外周の全周に沿ってバックヨーク３４０が形成されている。サイドヨーク３３０、バックヨーク３４０は、磁束を通しやすい軟磁性体で形成されている。なお、磁石３２０の外周部とバックヨーク３４０との間に厚さ０．３〜１．０ｍｍの非磁性材３４５が配置されても良い。非磁性体３４５としては、例えば、樹脂、アルミニウムを用いることが可能である。非磁性体３４５が配置されることにより、磁気センサー３６０の感度特性に対して磁石３２０からの磁力線を整え、所望の（略正弦波の）磁束密度フォームを得ることが可能となる。なお、非磁性体３４５は、配置されなくても良い。

ケーシング３８０の内面のうちで、磁石３２０を挟んでサイドヨーク３３０と反対側の面には、磁石３２０と対向するように一定の間隔を開けて回路基板３５０が配置されている。回路基板３５０の上には磁石３２０の磁束を検知するための磁気センサー３６０が配置されている。磁気センサー３６０としては、例えばアナログ出力のホールセンサーを用いることが出来る。なお、磁気センサー３６０は磁石３２０の回転方向、位相を検知するために電気角でπ／２ずらした２つの磁気センサー３６０Ａ、３６０Ｂを含むことが、好ましい。以下、２つの磁気センサー３６０Ａ、３６０Ｂを区別しない場合には、単に磁気センサー３６０とも呼ぶ。磁気センサー３６０は、温度補償機能を備えていていることが好ましい。回転軸３１０は、軸受け３７０を介してケーシング３８０に取り付けられている。磁気センサー３６０Ａ、３６０Ｂからの２つの信号（ＶＡ（ｓｉｎθ）、ＶＢ（ｃｏｓθ））の電気角を受け、その電気角信号から機械角信号を形成するＥＭ変換と通信制御を少なくも含むＥＭ変換回路３６５を設け、ＥＭ変換回路３６５からの出力を通信線３６７により取り出し、通信制御において機械角以外に極回数、機械角数等を設定及び読み出しできるように構成されていてもよい。

図３は、磁石３２０による磁束を示す説明図である。図３（Ａ）は、磁石３２０を回路基板３５０側から見た状態を示す説明図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の磁石３２０のＢ−Ｂ切断面を示す説明図である。磁石３２０は、半円形の２つの磁石３２０Ａ、３２０Ｂにより構成されている。２つの磁石３２０Ａ、３２０Ｂを区別しない場合には、単に磁石３２０とも呼ぶ。図３（Ａ）に示すように、２つの磁石３２０Ａ、３２０Ｂは、破線で示した磁束φ１が示すように、２つの磁石３２０Ａ、３２０Ｂの接合面と垂直な方向に平行着磁されている。図３（Ａ）において、破線で示した磁束φ１は、磁石３２０Ａ、３２０Ｂの内部における磁束を示している。磁石３２０の外周のバックヨーク３４０では、図３（Ａ）、図３（Ｂ）から分かるように、磁石３２０Ａ側では、バックヨーク３４０を通る磁束φ２は、回路基板３５０（図２）側からサイドヨーク３３０に向かう方向を向いている。一方、磁石３２０Ｂ側では、バックヨーク３４０を通る磁束φ３は、サイドヨーク３３０側から回路基板３５０（図２）に向かう方向を向いている。

図３（Ｂ）において、磁石３２０（３２０Ａ、３２０Ｂ）のサイドヨーク３３０側に出た磁束φ４は、バックヨーク３４０に沿って、磁束φ１の向きと反対方向を向いている。磁石３２０ＡのＮ極から回路基板３５０側に出た磁束φ５は、磁石３２０ＢのＳ極に入る。また、磁石３２０ＢのＮ極から出た磁束φ６は、磁石３２０ＡのＳ極に入る。なお磁束φ１、φ５、φ１、φ６は、磁束の特性から１つの閉じた曲線を構成している。

磁石３２０Ａ、３２０Ｂの内部の磁束φ１の強さは、磁化の方向と垂直な方向において、中心ほど強く、端ほど弱い。したがって、磁石３２０Ａ、３２０Ｂの外部の磁束φ５の強さも、磁石３２０Ａ、３２０Ｂの磁化の方向と垂直な方向（図３（Ａ）の左右方向）において、中心ほど強く、端ほど弱い。

本実施形態によれば、磁石３２０のバックヨーク３４０側からの磁束は、バックヨーク３４０を通り、さらにサイドヨーク３３０を通る。そのため、磁気センサー３６０を通る磁束は、磁石３２０のサイドヨーク３３０と反対側の面から出た磁束φ５のみである。そして、磁束φ５の強さは、磁石３２０Ａ、３２０Ｂの磁化の方向と垂直な方向において、中心ほど強く、端ほど弱い。そのため、磁気センサー３６０で検出される磁場の強さは、磁石３２０Ａ、３２０Ｂの回転位置に応じて変化する波状の変化を示す。

図４は、磁気センサー３６０近傍を拡大して示す説明図である。図４（Ａ）は、回路基板３５０の上の磁気センサー３６０Ａを配置可能な位置のうち、最も外周の位置に磁気センサー３６０Ａを配置した例である。図４（Ｃ）は、回路基板３５０の磁気センサー３６０Ａを配置可能な位置のうち、最も内周の位置に磁気センサー３６０Ａを配置した例である。図４（Ｂ）は、磁気センサー３６０Ａを、図４（Ａ）における配置位置と、図４（Ｃ）における配置位置との中間に配置した例である。

図５は、図４の磁気センサー３６０Ａの各位置における磁気センサー３６０Ａの出力信号ＶＡの波形を示す説明図である。図５（Ａ）、（Ｂ、（Ｃ）は、それぞれ図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に対応している。また、磁気センサー３６０Ａの出力信号ＶＡの出力信号は、０からＶＤＤ（磁気センサー３６０Ａの動作電圧）の間を遷移するが、図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）では、−１から１の間に規格化している。

磁気センサー３６０Ａの出力信号ＶＡの波形は、磁石３２０Ａ、３２０Ｂと、磁気センサー３６０Ａとの相対的位置関係により変化する。すなわち、本実施形態では、図４（Ｂ）に示す位置に配置した場合には、磁気センサー３６０Ａの出力信号ＶＡの波形は、ほぼ正弦波に近い波形となる。これに対し、図４（Ａ）に示す位置に配置した場合には、磁気センサー３６０Ａの出力信号ＶＡの波形は、飽和し、上下の頂点が平坦につぶれた波形となる。また、図４（Ｃ）に示す位置に磁気センサー３６０Ａを配置した場合には、磁気センサー３６０Ａの出力信号ＶＡは、ほぼ正弦波に近い波形となるが、磁気センサー３６０の出力信号ＶＡピークの大きさは、図４（Ｂ）に示す位置に磁気センサー３６０Ａを配置した場合における磁気センサー３６０Ａの出力信号ＶＡのピークの大きさよりも小さい。磁気センサー３６０Ａの出力信号ＶＡが飽和しない位置であって、最もピークの大きな出力信号ＶＡを出力できる位置に磁気センサー３６０Ａを配置することが好ましい。すなわち、本実施例では、図４（Ｂ）の位置に磁気センサー３６０Ｂを配置することが好ましい。但し、このように、磁気センサー３６０Ａの出力信号ＶＡの波形は、磁石３２０と、磁気センサー３６０との相対的位置関係により変化するため、例えば、図４（Ａ）に示す位置あるいは、図４（Ｃ）に示す位置において、磁気センサー３６０Ａの出力信号ＶＡが飽和せず、最もピークの大きな出力信号を出力できる場合はあり得る。したがって、回路基板３５０上で、磁気センサー３６０Ａを中心から放射方向までに移動可能な構成を採用し、実際の磁気センサー３６０Ａの出力信号ＶＡに基づいて、磁気センサーの設置位置を調整することが好ましい。例えば、磁気センサー３６０Ａからの出力信号ＶＡの大きさが飽和値の９０％以上であるように、磁気センサー３６０Ａを配置しても良い。磁気センサー３６０Ｂについても同様である。

図６は、回路基板３５０と磁気センサー３６０Ａを示す説明図である。本実施例では、磁気センサー３６０Ａとして、表面実装型の磁気センサー３６０Ａを用いている。磁気センサー３６０Ａは、３つの実装端子３６１（電源端子、接地端子、出力信号端子）を有している。表面実装型の磁気センサー３６０Ａとして、実装端子３６１がフラットなＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）型、あるいは、実装端子３６１がＪ字に曲げられたＳＯＪ（ｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｊ−ｌｅａｄｅｄ）型の磁気センサー３６０Ａを採用することができる。回路基板３５０は、磁気センサー３６０Ａの実装端子を実装するための導体パターン３５１を備える。

回路基板３５０への磁気センサー３６０Ａの実装は以下のようにして行うことが出来る。まず、回路基板３５０の導体パターン３５１上にハンダ３５３を印刷により配置する。次に、回路基板３５０上に磁気センサー３６０Ａを、導体パターン３５１上に磁気センサー３６０Ａの実装端子３６１が接触するように配置する。この段階では、回路基板３５０と磁気センサー３６０Ａとは、ハンダにより実装されていない。なお、磁気センサー３６０Ａの実装端子３６１は、あらかじめハンダメッキをしておくことが好ましい。次に、磁気センサー３６０Ａを載せた回路基板３５０を、リフロー炉を通すことにより加熱する。これにより、ハンダ３５３が溶けて、導体パターン３５１と磁気センサー３６０Ａの実装端子３６１とが、ハンダ３５３により実装される。なお、磁気センサー３６０Ａを導体パターン３５１に対して、上下に移動させて位置を設定することにより、磁気センサー３６０Ａの磁気感度特性を変えることが可能である。磁気センサー３６０Ｂについても同様である。

図７は、磁気センサーの出力と、エンコーダーの出力を示すグラフの一例である。磁気センサー３６０Ａ、３６０Ｂの出力は、０〜ＶＤＤのアナログ信号である。エンコーダー信号変換回路５１０は、磁気センサー３６０Ａの出力ＶＡと、磁気センサー３６０Ｂの出力ＶＢとを用いて、電気角０のときを０、電気角２πの時を２５６として、ｎビット（ｎは２以上の整数）のエンコーダー出力ＳｅｎｃＡを出力する。値Ｓ１は、磁石３２０Ａの電気角を、１／２ⁿの分解能（例えば１／２５６）を用いて表したものである。値Ｓ１から機械角θｍ１（０〜２π）を算出することが可能である。また、磁気センサー３６０Ａの出力ＶＡと、磁気センサー３６０Ｂの出力ＶＢと、から回転軸３１０の回転方向が算出される。例えば、磁気センサー３６０Ｂの出力ＶＢがマイナスの値のときに、磁気センサー３６０Ａの出力ＶＡが増加するときには正転と判断され、磁気センサー３６０Ｂの出力ＶＢがプラスの値のときに、磁気センサー３６０Ａの出力ＶＡが増加するときには、逆転と判断される。

図８は、磁気センサーの出力と、エンコーダーの出力を示すグラフの別の例である。エンコーダー信号変換回路５１０は、磁気センサー３６０Ａの出力ＶＡからデジタル信号であるエンコーダー出力信号ＳｅｎｃＡを出力する。このエンコーダー出力信号ＳｅｎｃＡは、磁気センサー３６０Ａの出力ＶＡを三角波に模擬したｎビット（例えば８ビット）のデジタル信号である。また、エンコーダー信号変換回路５１０は、磁気センサー３６０Ｂの出力ＶＢからデジタル信号であるエンコーダー出力信号ＳｅｎｃＢを出力する。エンコーダー出力信号ＳｅｎｃＢは、磁気センサー３６０Ｂの出力ＶＢを、ＶＤＤ／２を判定値として、０と１との２値の矩形波としたものである。この例の場合、エンコーダー出力信号ＳｅｎｃＡの値がＳ２となる機械角は、θｍ２とθｍ２’の２通り考えられるが、エンコーダー出力信号ＳｅｎｃＢの値が０か１かにより、いずれか一方に決定することが可能である。

図９は、磁気センサーの出力と、エンコーダーの出力を示すグラフの別の例である。この例は、図８では、エンコーダー出力信号ＳｅｎｃＡを三角波のｎビット（例えば８ビット）のデジタル信号としたが、図９では、エンコーダー出力信号ＳｅｎｃＡを略正弦波のｎビット（例えば８ビット）のデジタル信号としている点が異なる。この例の場合、エンコーダー出力信号ＳｅｎｃＡの値がＳ３となる機械角は、θｍ３とθｍ３’の２通り考えられるが、エンコーダー出力信号ＳｅｎｃＢの値が０か１かにより、いずれか一方に決定することが可能である。

図１０は、磁気センサーの出力と、エンコーダーの出力を示すグラフの別の例である。図９では、エンコーダー出力信号ＳｅｎｃＢは、０と１との２値の矩形波であるが、図１０では、エンコーダー出力信号ＳｅｎｃＢをエンコーダー出力信号ＳｅｎｃＡと同様に略正弦波のｎビット（例えば８ビット）のデジタル信号としている点が異なる。この例の場合、エンコーダー出力信号ＳｅｎｃＡの値がＳ４Ａとなる機械角は、θｍ４とθｍ４’の２通り考えられ、この例の場合、エンコーダー出力信号ＳｅｎｃＢの値がＳ４Ｂとなる機械角は、θｍ４とθｍ４’’の２通り考えられる。両方を満たす機械角は。θｍ４と判定することが可能である。

図１１は、磁気センサーの出力と、エンコーダーの出力を示すグラフの別の例である。エンコーダー出力信号ＳｅｎｃＡ、ＳｅｎｃＢは、電気角２πを分解能で割った幅のパルスである。エンコーダー出力信号ＳｅｎｃＡ、ＳｅｎｃＢは、磁気センサー３６０Ａ、３６０Ｂの出力ＶＡ、ＶＢと同様に、π／２だけ位相がずれている。このエンコーダー出力は、光学式エンコーダーの出力と同じであるため、モーター駆動回路５００が光学式エンコーダーの出力が入力される形式の場合、そのままエンコーダー信号変換回路５１０の出力を入力することが可能である。

以上のように、第１の実施形態によれば、磁気センサー３６０を通る磁束は、磁石３２０のサイドヨーク３３０と反対側の面から出た磁束φ５のみであり、磁気センサー３６０Ａの出力信号ＶＡを飽和し難くし、回転位置を高分解能で決定できる滑らかな波形とすることが可能となり、精度良い電気角を測定することが可能となる。

第２の実施例：
図１２は、第２の実施例を示す説明図である。図１３は、第２の実施例における磁気センサー３６０Ａの出力信号ＶＡの例を示す説明図である。第２の実施例は、第１の実施形態と比較すると、磁石３２０Ａ、３２０Ｂと、磁気センサー３６０Ａとの間の、磁石３２０Ａ、３２０Ｂの表面に軟磁性体で形成された第２のサイドヨーク３９０を備えている点が異なる。図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、第２のサイドヨーク３９０の枚数が異なっている。すなわち、図１２（Ａ）に示す例は、第２のサイドヨーク３９０の枚数が１枚であり、図１２（Ｂ）に示す例は２枚であり、図１２（Ｃ）に示す例は３枚である。なお、図１３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ、図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に対応している。第２のサイドヨーク３９０は、サイドヨーク３３０と同様に、磁束を通しやすい。よって、第２のサイドヨーク３９０の枚数が多いほど、磁束は第２のサイドヨーク３９０を通り易い。すなわち、第２のサイドヨーク３９０の枚数が多いほど、第２のサイドヨーク３９０から磁気センサー３６０側に出る磁束が少なくなる。その結果、図１２（Ａ）から、（Ｂ）、（Ｃ）の順に第２のサイドヨーク３９０の枚数が増えると、図１３（Ａ）から（Ｂ）、（Ｃ）の順に示すように、磁気センサー３６０Ａの出力信号ＶＡの波形は、ほぼ正弦波であるが、だんだんとピーク高さが小さくなっている。なお、本実施例では、第２のサイドヨーク３９０の枚数が１枚のときに、磁気センサー３６０Ａの出力信号ＶＡの波形が飽和しないように調整している。したがって、図１２（Ａ）に示す第２のサイドヨーク３９０を１枚にしたり、図１２（Ａ）に示す第２のサイドヨーク３９０よりも薄い磁性体部材を用いたりした場合には、磁気センサー３６０Ａの出力信号ＶＡの波形は、図５（Ａ）に示したように、磁気センサー３６０Ａの出力信号ＶＡの波形は、飽和する。

なお、本実施例において、第２のサイドヨーク３９０を出来る限り厚くし、磁気センサー３６０Ａの高感度タイプを選択し、ハンダ実装位置を調整することで、磁気センサー３６０の出力信号ＶＡの波形をより細かく調整できるのが好ましい。また、第２のサイドヨーク３９０の枚数ではなく、第２のサイドヨーク３９０の厚さを変えてもよい。さらに、全ての第２のサイドヨーク３９０は、同じ厚さである必要はなく、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．４ｍｍのように、第２のサイドヨーク３９０ごとに厚さを変え、厚さの異なる磁性体部材を組み合わせてもよい。

以上、第２の実施形態によれば、第２のサイドヨーク３９０の枚数（厚さ）を変えることにより、磁気センサー３６０Ａの出力信号ＶＡを、飽和し難くし、きれいな波形とすることが可能となり、精度良い電気角を測定することが可能となる。

第３の実施形態：
図１４は、第３の実施形態の磁気センサーの磁石を示す説明図である。第３の実施形態の磁石３２０Ａ、３２０Ｂは、第１の実施形態の磁石３２０Ａ、３２０とは、着磁の方向が異なる。第１の実施形態では、磁石３２０Ａ、３２０Ｂには、平行着磁がされているのに対し、第３の実施形態では、磁石３２０Ａには回転軸３１０からバックヨーク３４０の方向に向かって着磁され、磁石３２０Ｂにはバックヨーク３４０から回転軸３１０に向かって着磁されている。このような着磁を放射方向着磁と呼ぶ。

第３の実施形態の磁気センサーでは、磁気センサー３６０Ａの出力信号ＶＡ、磁気センサー３６０Ｂの出力信号ＶＢは、必ずしも正弦波とはならないが、出力信号ＶＡ、ＶＢは、π／２だけ位相がずれた信号であり、電気角θと、出力信号ＶＡ、ＶＢの関係を予め測定しておけば、出力信号ＶＡ、ＶＢから電気角θを一意的に定めることが可能である。

以上、第３の実施形態の磁気センサーのように磁石３２０Ａ、３２０Ｂが着磁されていても、磁気センサー３６０を通る磁束は、磁石３２０のサイドヨーク３３０と反対側の面から出た磁束φ５のみであり、磁気センサー３６０Ａの出力信号ＶＡを飽和し難くし、精度良い電気角を測定することが可能となる。

第４の実施形態：
図１５は、第４の実施形態の磁気センサーの磁石を示す説明図である。第４の実施形態の磁気センサーの磁石３２０Ａ、３２０Ｂは、第３の実施形態の磁気センサーの磁石３２０Ａ、３２０Ｂと、着磁の方向が同じであるが、着磁の大きさが異なる。第３の実施形態の磁気センサーでは、磁石３２０Ａ、３２０Ｂには、どの場所も同じ大きさに着磁されているが、第４の実施形態の磁気センサーでは、２つの磁石の接合面に近いほど弱く着磁されている。磁石３２０Ａの磁化の強さは、磁石３２０Ｂと接する界面において最も弱く、磁石３２０Ａの中心Ｐを通る線上で最も強い。なお、円弧の中間点Ｑを通る線上と言っても良い。磁石３２０Ｂについても同様である。

第４の実施形態の磁気センサーでは、磁気センサー３６０Ａの出力信号ＶＡ、磁気センサー３６０Ｂの出力信号ＶＢは、第３の実施形態に比べると正弦波に近い。また、着磁の強さを調節することにより、磁気センサー３６０Ａの出力信号ＶＡ、磁気センサー３６０Ｂの出力信号ＶＢを正弦波に近づけることも可能である。また、出力信号ＶＡ、ＶＢは、正弦波ではなくても、π／２だけ位相がずれた信号であり、電気角θと、出力信号ＶＡ、ＶＢの関係を予め測定しておけば、出力信号ＶＡ、ＶＢから電気角θを一意的に定めることが可能である。

以上、第４の実施形態の磁気センサーのように磁石３２０Ａ、３２０Ｂが着磁されていても、磁気センサー３６０を通る磁束は、磁石３２０のサイドヨーク３３０と反対側の面から出た磁束φ５のみであり、磁気センサー３６０Ａの出力信号ＶＡを飽和し難くし、精度良い電気角を測定することが可能となる。

第５の実施形態：
図１６は、第５の実施形態の磁気センサーの磁石を示す説明図である。第１から第４の実施形態の磁気センサーでは、磁石３２０が２つの磁石３２０Ａ、３２０Ｂで構成されている場合を例にとり説明したが、磁石３２０を構成する磁石の数は、４個、８個など、２以上の偶数であってもよい。図１６（Ａ）に示す例では磁石３２０が４個の磁石で構成されており、図１６（Ｂ）に示す例では磁石３２０が８個の磁石で構成されている。なお、磁石３２０への着磁は、第１の実施形態のように平行着磁であっても、第３の実施形態のように放射方向着磁であってもよい。

図１７は、磁気センサーの出力と、エンコーダーの出力を示すグラフの一例である。磁気センサー３６０Ａ、３６０Ｂの出力は、０〜ＶＤＤのアナログ信号である。エンコーダー信号変換回路５１０は、磁気センサー３６０Ａの出力ＶＡと、磁気センサー３６０Ｂの出力ＶＢとを用いて、電気角０のときを０、電気角８πの時を１０２４として、１０ビットのエンコーダー出力ＳｅｎｃＡを出力する。なお、上位２ビットは、磁気センサー３６０Ａの出力ＶＡの周期２πごとにカウントされる値である。値Ｓ６は、磁石３２０Ａの電気角（０〜８π）を、分解能（例えば１０２４）を用いて表したものである。値Ｓ６から機械角θｍ６を算出することが可能である。また、磁気センサー３６０Ａの出力ＶＡと、磁気センサー３６０Ｂの出力ＶＢと、から回転軸３１０の回転方向が算出される。例えば、磁気センサー３６０Ｂの出力ＶＢがマイナスの値のときに、磁気センサー３６０Ａの出力ＶＡが増加するときには正転と判断され、磁気センサー３６０Ｂの出力ＶＢがプラスの値のときに、磁気センサー３６０Ａの出力ＶＡが増加するときには、逆転と判断される。

以上第５の実施形態によれば、２以上の偶数であっても、容易にエンコーダー３００の機械角を算出することが可能となる。なお、図１７の代わりに、図８〜１１と同様の対応関係を用いてもよい。

第６の実施形態：
図１８は、第６の実施形態を示す説明図である。第１〜第５の実施形態では、磁石３２０の着磁の方向が、回転軸３１０と垂直な方向、或いは、ねじれの方向であったが、第６の実施形態では、磁石の着磁の方向は、回転軸３１０と平行な方向である点が異なる。第６の実施形態においても、磁気センサー３６０を通る磁束は、磁石３２０のサイドヨーク３３０と反対側の面から出る磁束φ５のみであり、磁気センサー３６０Ａの出力信号ＶＡを飽和し難くし、回転位置を高分解能で決定できる滑らかな波形とすることが可能となり、精度良い電気角を測定することが可能となる。なお、磁束φ５は、２つの磁石３２０の境界面を含む平面に対して法線方向である。

図１９は、第６の実施形態の変形例を示す説明図である。図１９（Ａ）は、磁石３２０の数が４個であり、図１９（Ｂ）は磁石３２０の数が８個の場合を示している。なお、磁石３２０に付したＮ、Ｓの文字は、磁気センサー３６０側の磁極を示している。これらの変形例によれば、第５の実施形態と同様に、エンコーダー３００の機械角を算出することが可能となる。

図２０は、エンコーダー３００と、モーター１００との接続の仕方の例を示す説明図である。エンコーダー３００の回転軸３１１は、一方の端部３１２が、３分割されたチャックを有している。端部３１２は雄ネジ３１３を有している。また、回転軸３１１の回りには、雌ネジ３１４を有するナット３１５が配置されている。端部３１２にモーター１００の駆動軸１１０を差し込み、ナット３１５を回すことで、チャックを締めて、エンコーダー３００の回転軸３１１と、モーター１００の駆動軸１１０とを固定することが可能となる。

図２１は、エンコーダー３００と、モーター１００との接続の仕方の例を示す説明図である。この接続では、エンコーダー３００の回転軸３１６と、モーター１００の駆動軸１１０とは、ネジ３１７により接続されている。なお、ネジ３１７の向きは、回転軸３１６が回転したときに、ネジ３１７がより締まるように、正ネジまた逆ネジが選択されていることが好ましい。なお、モーター１００とエンコーダー３００との間には、断熱材６００が挿入されており、さらに、モーター１００の駆動軸１１０とエンコーダー３００のケーシング３８０との間には空気層６１０が形成されている。これにより、回路基板３５０に熱を伝えないようにすることが可能となる。

上記実施形態で説明したエンコーダーは、以下に示すように、電動移動体や電動移動ロボットあるいは医療機器の駆動装置に接続されるエンコーダーとして適用することが可能である。

図２２は、電気機械装置を利用した移動体の一例である電動自転車（電動アシスト自転車）を示す説明図である。この自転車３３００は、駆動部としてエンコーダー付モーター３３１０が前輪に設けられており、サドルの下方のフレームに制御回路３３２０と充電池３３３０とが設けられている。エンコーダー付モーター３３１０は、充電池３３３０からの電力を利用して前輪を駆動することによって、走行をアシストする。また、ブレーキ時にはエンコーダー付モーター３３１０のモーターで回生された電力が充電池３３３０に充電される。制御回路３３２０は、エンコーダー付モーター３３１０のモーター部分の駆動と回生、および、変速装置部分の変速を制御する回路である。

図２３は、本実施形態のエンコーダーを利用したロボットの一例を示す説明図である。このロボット３４００は、第１と第２のアーム３４１０，３４２０と、エンコーダー付モーター３４３０とを有している。このエンコーダー付モーター３４３０は、被駆動部材としての第２のアーム３４２０を水平回転させる際に使用される。なお、このエンコーダー付モーター３４３０としては、本実施形態で説明したエンコーダーが接続されたモーター１００を用いても良い。

図２４は、本実施形態のエンコーダーを利用した双腕７軸ロボットの一例を示す説明図である。双腕７軸ロボット３４５０は、関節モーター３４６０と、把持部モーター３４７０と、アーム３４８０と、把持部３４９０と、を備える。関節モーター３４６０は、肩関節、肘関節、手首関節等の関節部に相当する位置に配置されている。関節モーター３４６０は、アーム３４８０と把持部３４９０とを、３次元的に動作させるため、各関節につき２つのモーターを備えている。また、把持部モーター３４７０は、把持部３４９０を開閉し、把持部３４９０に物を掴ませる。双腕７軸ロボット３４５０において、関節モーター３４６０あるいは把持部モーター３４７０としては、本実施形態で説明したエンコーダー３００が接続されたモーター１００を用いても良い。

図２５は、本実施形態のエンコーダーを利用した垂直多関節ロボットの一例を示す説明図である。図２５に示すように、垂直多関節ロボット３６４０は、本体部３６４１、アーム部３６４２およびロボットハンド３６４５等から構成されている。本体部３６４１は、例えば床、壁、天井、移動可能な台車の上などに固定されている。アーム部３６４２は、本体部３６４１に対して可動に設けられており、本体部３６４１にはアーム部３６４２を回転させるための動力を発生させる駆動部（不図示）や、駆動部を制御する制御部等が内蔵されている。この駆動部として、本実施形態で説明したエンコーダー３００を備えるモーター１００を用いても良い。

アーム部３６４２は、第１フレーム３６４２ａ、第２フレーム３６４２ｂ、第３フレーム３６４２ｃ、第４フレーム３６４２ｄおよび第５フレーム３６４２ｅから構成されている。第１フレーム３６４２ａは、回転屈折軸を介して、本体部３６４１に回転可能または屈折可能に接続されている。第２フレーム３６４２ｂは、回転屈折軸を介して、第１フレーム３６４２ａおよび第３フレーム３６４２ｃに接続されている。第３フレーム３６４２ｃは、回転屈折軸を介して、第２フレーム３６４２ｂおよび第４フレーム３６４２ｄに接続されている。第４フレーム３６４２ｄは、回転屈折軸を介して、第３フレーム３６４２ｃおよび第５フレーム３６４２ｅに接続されている。第５フレーム３６４２ｅは、回転屈折軸を介して、第４フレーム３６４２ｄに接続されている。アーム部３６４２は、制御部（図示せず）の制御によって、各フレーム３６４２ａ、３６４２ｂ、３６４２ｃ、３６４２ｄ、３６４２ｅが各回転屈折軸を中心に複合的に回転または屈折して動くようになっている。

アーム部３６４２の第５フレーム３６４２ｅのうち第４フレーム３６４２ｄが設けられた側と反対側には、ハンド接続部３６４３が接続されており、このハンド接続部３６４３にロボットハンド３６４５が取り付けられている。

ロボットハンド３６４５は、基部３６４５ａと、基部３６４５ａに接続された指部３６４５ｂと、を備えている。基部３６４５ａと指部３６４５ｂの接続部および指部３６４５ｂの各関節部には、本実施形態で説明したエンコーダー３００を備えるモーター１００が組み込まれている。これらのモーター１００が駆動することによって、指部３６４５ｂが屈曲し、物体を把持することができる。これらのモーター１００は、超小型モーターであって、小型でありながら確実に物体を把持するロボットハンド３６４５を実現することができる。これにより、小型、軽量のロボットハンド３６４５を用いて、複雑な動作が行なえる、汎用性の高いロボットを提供することができる。

図２６は、本実施形態で説明したエンコーダー３００を利用した双腕キャスター付ロボットの一例を示す説明図である。図２６に示すように、双腕キャスター付ロボット３７６２は車体部３７６３を備えている。車体部３７６３は車体本体３７６３ａを備え、車体本体３７６３ａの地面側には４つの車輪３７６３ｂが設置されている。そして、車体本体３７６３ａには車輪３７６３ｂを駆動する回転機構が内蔵されている。さらに、車体本体３７６３ａには双腕キャスター付ロボット３７６２の姿勢及び動作を制御する制御部３７６４が内蔵されている。

車体本体３７６３ａ上には、本体回転部３７６５、本体部３７６６がこの順に重ねて設置されている。本体回転部３７６５には本体部３７６６を回転させる回転機構が設置されている。そして、本体部３７６６は鉛直方向を回転中心として回動する。本体部３７６６上には一対の撮像装置３７６７が設置され、撮像装置３７６７は双腕キャスター付ロボット３７６２の周囲を撮影する。そして、撮影した物と撮像装置３７６７との距離を検出することができる。

本体部３７６６の側面のうち対向する２つの面には左腕部３７６８及び右腕部３７６９が設置されている。左腕部３７６８及び右腕部３７６９はそれぞれ可動部としての上腕部３７７０、下腕部３７７１、ハンド部３７７２を備えている。上腕部３７７０、下腕部３７７１、ハンド部３７７２は回動または屈曲可能に接続されている。そして、本体部３７６６には本体部３７６６に対して上腕部３７７０を回動させる回転機構３７７３が内蔵されている。上腕部３７７０には上腕部３７７０に対して下腕部３７７１を回動させる回転機構３７７３が内蔵されている。下腕部３７７１には下腕部３７７１に対してハンド部３７７２を回動させる回転機構３７７３が内蔵されている。さらに、下腕部３７７１には下腕部３７７１の長手方向を回転軸にして捻る回転機構３７７３が内蔵されている。

ハンド部３７７２はハンド本体３７７２ａとハンド本体３７７２ａの先端に位置する一対の板状の可動部としての把持部３７７２ｂを備えている。ハンド本体３７７２ａには把持部３７７２ｂを移動しての把持部３７７２ｂ間隔を変更させる直動機構３７７４が内蔵されている。ハンド部３７７２は把持部３７７２ｂを開閉して被把持物を把持することができる。

回転機構３７７３及び直動機構３７７４には本実施形態で説明したエンコーダー３００を備えるモーター１００を備えている。従って、回転機構３７７３は回転方向を反転させるときにもガタツクことなくスムーズに回転方向を転換させることができる。そして、直動機構３７７４は移動方向を反転させるときにもガタツクことなくスムーズに移動方向を転換させることができる。従って、双腕キャスター付ロボット３７６２は左腕部３７６８及び右腕部３７６９を位置精度良く移動することができる。

さらに、車輪３７６３ｂを回転させる回転機構と本体部３７６６を回転させる回転機構とは、本実施形態で説明したエンコーダー３００を備えるモーター１００が組み込まれている。従って、双腕キャスター付ロボット３７６２は進行方向を変えるときにもガタツクことなく回動することができる。そして、双腕キャスター付ロボット３７６２は本体部３７６６の回転方向を変えるときにもガタツクことなく回動することができる。

図２７は、本実施形態のエンコーダー３００を利用した鉄道車両を示す説明図である。この鉄道車両３５００は、エンコーダー付モーター３５１０と、車輪３５２０とを有している。このエンコーダー付モーター３５１０は、車輪３５２０を駆動する。さらに、エンコーダー付モーター３５１０は、鉄道車両３５００の制動時には発電機として利用され、電力が回生される。なお、エンコーダー付モーター３５１０としては、本実施形態で説明したエンコーダー３００を備えるモーター１００を用いても良い。

以上、いくつかの実施形態に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。

１００…モーター １１０…駆動軸 ２００…カップリング ３００…エンコーダー ３１０…回転軸 ３１１…回転軸 ３１２…端部 ３１３…雄ネジ ３１４…雌ネジ ３１５…ナット ３１６…回転軸 ３１７…ネジ ３２０、３２０Ａ、３２０Ｂ…磁石 ３３０…サイドヨーク ３４０…バックヨーク ３５０…回路基板 ３５１…導体パターン ３５３…ハンダ ３６０、３６０Ａ、３６０Ｂ…磁気センサー ３６１…実装端子 ３７０…軸受け ３８０…ケーシング ３９０…第２のサイドヨーク ４００…負荷 ５００…モーター駆動回路 ５１０…エンコーダー信号変換回路 ６００…断熱材 ６１０…空気層 ３３００…自転車 ３３１０…エンコーダー付モーター ３３２０…制御回路 ３３３０…充電池 ３４００…ロボット ３４１０…第２のアーム ３４２０…第２のアーム ３４３０…エンコーダー付モーター ３４５０…双腕７軸ロボット ３４６０…関節モーター ３４７０…把持部モーター ３４８０…アーム ３４９０…把持部 ３５００…鉄道車両 ３５１０…エンコーダー付モーター ３５２０…車輪 ３６４０…垂直多関節ロボット ３６４１…本体部 ３６４２…アーム部 ３６４２ａ…第１フレーム ３６４２ｂ…第２フレーム ３６４２ｃ…第３フレーム ３６４２ｄ…第４フレーム ３６４２ｅ…第５フレーム ３６４３…ハンド接続部 ３６４５…ロボットハンド ３６４５ａ…基部 ３６４５ｂ…指部 ３７６２…双腕キャスター付ロボット ３７６３…車体部 ３７６３ａ…車体本体 ３７６３ｂ…車輪 ３７６４…制御部 ３７６５…本体回転部 ３７６６…本体部 ３７６７…撮像装置 ３７６８…左腕部 ３７６９…右腕部 ３７７０…上腕部 ３７７１…下腕部 ３７７２…ハンド部 ３７７２ｂ間隔…把持部 ３７７２ａ…ハンド本体 ３７７２ｂ…把持部 ３７７３…回転機構 ３７７４…直動機構

Claims (10)

1. 磁気式エンコーダーであって、
   回転軸と、
   前記回転軸の回りに配置され、前記回転軸と共に回転する円盤形状の磁石と、
   前記磁石の円盤形状の一方の面に対向して設けられ、前記磁石の回転に伴う磁場の強度を検出する磁気センサーと、
   前記磁石の前記磁気センサーがある側と反対側の面に形成された円盤形状の第１のヨークと、
   前記磁石の円盤形状の外周面に形成された円筒形状の第２のヨークと、
   を備える、磁気式エンコーダー。
2. 請求項１に記載の磁気式エンコーダーにおいて、
   前記磁石は、２つの半円盤形状の磁石を含み、
   前記２つの半円盤形状の磁石は、前記回転軸の回りに配置されたときに、前記２つの半円盤形状の磁石の接合面の法線方向に磁化されている、磁気式エンコーダー。
3. 請求項１に記載の磁気式エンコーダーにおいて、
   前記磁石は、偶数個の扇形形状の磁石を含み、
   前記扇形形状の磁石は、前記第２のヨークから前記回転軸に向かう中心方向に磁化された第１の扇形形状磁石と、前記回転軸から前記第２のヨークに向かう放射方向に磁化された第２の扇形形状磁石と、が交互に前記回転軸の回りに配置されている、磁気式エンコーダー。
4. 請求項３に記載の磁気式エンコーダーにおいて、
   前記第１の扇形形状磁石の磁化の強さは、前記第２の扇形形状磁石と接触する２つの境界面において最も弱く、前記第１の扇形形状磁石の扇形形状の中心を通る線上において最も強く、
   前記第２の扇形形状磁石の磁化の強さは、前記第１の扇形形状磁石と接触する２つの境界面において最も弱く、前記第２の扇形形状磁石の扇形形状の中心を通る線上において最も強い、磁気式エンコーダー。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁気式エンコーダーにおいて、
   前記磁石と前記第２のヨークとの間に非磁性体部材を備える、磁気式エンコーダー。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の磁気式エンコーダーにおいて、
   前記磁気センサーは、温度補償機能を備えている、磁気式エンコーダー。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の磁気式エンコーダーにおいて、
   前記磁気センサーは、前記磁気センサーからの出力が飽和せず、かつ、前記磁気センサーからの出力の極大値が前記磁気センサーからの出力が飽和値の９０％以上である位置に配置されている、磁気式エンコーダー。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の磁気式エンコーダーにおいて、
   さらに、前記円盤形状の磁石の前記磁気センサー側に第３のヨークを備え、
   前記第３のヨークの厚さは、前記磁気エンコーダーの出力が飽和せず、かつ、前記磁気センサーからの出力の極大値が前記磁気センサーからの出力が飽和値の９０％以上であるような厚さに設定されている、磁気式エンコーダー。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の磁気式エンコーダーと、
   前記磁気式エンコーダーの回転軸の接続される駆動軸を有する電気機械装置と、
   前記電気機械装置により駆動されるアームと、
   を備えるロボット。
10. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の磁気式エンコーダーと、
    前記磁気式エンコーダーの回転軸の接続される駆動軸を有する電気機械装置と、
    前記電気機械装置により駆動されて移動する車体と、
    を備える移動体。

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