CN104637648B - 磁性编码器用磁铁的磁化装置以及磁化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及磁性编码器用磁铁的磁化装置以及磁化方法，对磁性编码器用磁铁进行磁化的旋转式的磁化装置中，能够以所希望的磁化图案对磁性部件进行磁化。具备：电源部(14)，对卷设于磁化轭铁(11)的线圈(13)供给电源；区域设定部(15c)，对于磁性部件(2)，受理配置指定所希望的磁化区域后的磁化图案信息(A)；位置信息生成部(15d)，输出在路线上移动的磁性部件(2)的位置信息；以及控制部(15)，基于位置信息生成部(15d)输出的位置信息，将电源部(14)控制为，与磁化图案信息(A)中所配置指定的磁化区域对应的磁性部件(2)的部位各自分别承受对应的正或者反方向的磁场。

Description

磁性编码器用磁铁的磁化装置以及磁化方法

技术领域

本发明涉及磁性编码器用磁铁的磁化装置以及磁化方法。

背景技术

以往，作为对磁性旋转编码器用的多极磁铁进行磁化的方法，已知使用多极磁化轭铁的方法。

图10表示这种多极磁化轭铁的一个例子。该多极磁化轭铁110用于在圆环状磁性部件2的圆周上以等间距磁化N极、S极的合计8极，8个磁化突片110a沿圆周设置在基部110b的表面。用于从磁化突片110a分别产生磁场的线圈适当地卷设在多极磁化轭铁110上(未图示)。而且，作为磁化处理，在将磁性部件2相对于多极磁化轭铁110进行定位之后对线圈供给电流，由此对磁性部件2同时磁化8极。

此外，作为与上述方法不同的磁化方法，在之后的专利文献1、2中记载有旋转式的磁化方法，通过使圆环状磁性部件局部地磁化的磁化轭铁，交互地产生正方向、反方向的磁场，并且使磁性部件相对于该磁化轭铁转动移动，由此在磁性部件上交互地形成N极、S极。

专利文献1：日本专利第4018313号公报

专利文献2：日本特开2002－164213号公报

然而，上述那样的使用了多极磁化轭铁的磁化方法适合于量产，但由于多极磁化轭铁中的磁化突片的排列状况、与通过其磁化的多极磁铁中的N极、S极的排列状况之间的对应关系为固定的，因此在想得到N极、S极的排列状况不同的多品种的多极磁铁的情况下，通常需要对每个品种准备多极磁化轭铁。

此外，即使在专利文献1、2所记载的那种旋转式的磁化方法中，当前也未提出通过所希望的磁化图案对磁性部件进行磁化的方法。

发明内容

因此，本发明的目的在于，在对磁性编码器用磁铁进行磁化的旋转式的磁化装置以及磁化方法中，能够通过所希望的磁化图案对磁性部件进行磁化。

本发明的磁性编码器用磁铁的磁化装置为，在被固定保持的磁化轭铁的空隙部交替地产生正、反方向的磁场，同时使具有规定长度的磁性部件在贯通该空隙部而设定的路线上移动，由此使该磁性部件交替地形成正、反方向的磁化区域，其特征在于，具备：电源部，对卷设于上述磁化轭铁的线圈供给电源；区域设定部，对于上述磁性部件，受理配置指定所希望的磁化区域后的磁化图案信息；位置信息生成部，输出在上述路线上移动的磁性部件的位置信息；以及控制部，基于上述位置信息生成部输出的位置信息，将上述电源部控制为，与上述磁化图案信息中所配置指定的磁化区域对应的磁性部件的部位的各自分别承受对应的正或者反方向的磁场。

在上述磁化图案信息中，除了正、反方向的磁化区域，也可以进一步配置指定有非磁化区域。

或者，在上述磁化图案信息中，也可以指定有各自含有非磁化区域的正、反方向的磁化区域的配置、该磁化区域各自的非磁化区域之比率。此时，上述非磁化区域之比率也可以设定有下限。

上述控制部也可以为，按照上述磁化图案信息中所配置指定的每个磁化区域，对磁场的产生时间或者强度的至少一方进行控制。

或者，上述电源部对正、反方向的电流脉冲进行供给，上述控制部也可以按照上述磁化图案信息中所配置指定的每个磁化区域，对上述电流脉冲的供给次数进行控制。

上述磁性部件为具有规定周长的圆环状，上述路线上的移动也可以是该磁性部件的中心轴被固定的状态下的转动移动。

此外，本发明的磁性编码器用磁铁的磁化方法为，在被固定保持的磁化轭铁的空隙部交替地产生正、反方向的磁场，同时使具有规定长度的磁性部件在贯通该空隙部而设定的路线上移动，由此使该磁性部件交替地依次形成正、反方向的磁化区域，其特征在于，对于上述磁性部件，预先受理配置指定正、反方向的所希望的磁化区域后的磁化图案信息，实时地判别在上述路线上移动的磁性部件的位置，基于判别的位置信息，在该磁化轭铁的空隙部产生磁场，以便与上述磁化图案信息中所配置指定的磁化区域对应的磁性部件的部位各自分别承受对应的正或者反方向的磁场。

在本发明中构成为，受理配置指定了所希望的磁化区域的磁化图案信息，基于该信息对磁性部件进行磁化。即，对于磁性部件的磁化图案为可编程，因此不通过部件交换等来变更装置构成，就能够进行自由指定了间距的等间距的磁化、自由指定了磁化区域各自的面积的不等间距的磁化。因此，通过相同的装置能够对应种类不同的磁化图案。此外，在通过磁化图案信息，除了正、反方向的磁化区域还能够配置指定非磁化区域的构成中，能够得到作为磁传感器的检测信号而输出优选的波形的磁铁。

附图说明

图1是作为本发明的基本的实施方式而例示的磁化装置的概略平面图。

图2(a)是图1所示的磁化装置的局部截面图，图2(b)是磁化轭铁的端部的立体图。

图3(a)是表示磁化图案信息的一个例子的表，图3(b)是表示基于该信息形成的磁化区域的平面图。

图3A(a)－(c)均是表示以与图3(a)、(b)的情况同样的顺序进行了磁化处理的磁铁的其他例子的平面图。

图4(a)是磁性编码器的局部侧视图，图4(b)是表示磁传感器的检测信号的时间变化的图表，图4(c)是将该磁传感器的检测信号数字化了的图表。

图5是作为更优选的实施方式而例示的磁化装置的概略平面图。

图6(a)是表示磁化图案信息的一个例子的表，图6(b)是表示基于该信息形成的磁化区域的平面图。

图7(a)是表示磁化图案信息的其他例的表，图7(b)、(c)是表示基于该信息而以分别不同的形式形成的磁化区域的平面图。

图8(a)是由通过图5所示的磁化装置磁化的磁铁构成的磁性编码器的局部侧视图，图8(b)是表示磁传感器的检测信号的时间变化的图表，图8(c)是将磁传感器的检测信号数字化了的图表。

图9(a)是磁化轭铁的两端均配置在磁性部件的表面侧的磁化装置的局部侧视图，图9(b)是构成该磁化装置的磁化轭铁的端部立体图。

图10是表示以往的多极磁化轭铁的形状的立体图。

符号的说明

1 磁化装置

11 磁化轭铁

13 线圈

14 电源部

15 控制部

15c 区域设定部

15d 位置信息生成部

2 磁性部件

3 磁铁

A 磁化图案信息

S 空隙部

具体实施方式

本发明的磁化装置，是在被固定保持的磁化轭铁的空隙部交替地产生正、反方向的磁场，同时使具有规定长度的磁性部件在贯通该空隙部而设定的路线上移动，由此使磁性部件交替地依次形成正、反方向的磁化区域的磁性编码器用磁铁的磁化装置。此处，磁性部件的长度是沿着磁性部件移动的路线方向的长度。

而且，作为本发明的主要改进点，磁化装置构成为，受理配置指定所希望的磁化区域后的磁化图案信息，基于该信息对磁性部件进行磁化。即，本发明的磁化装置为，对于磁部件的磁化图案成为可编程。以下，作为该基本的实施方式的例子，对磁性旋转编码器用的磁铁的磁化装置进行说明。

图1是这种磁化装置的概略平面图，图2(a)是该磁化装置的局部的侧视图，图2(b)是构成该磁化装置的磁化轭铁的端部立体图。另外，图2(a)为了容易观察而使尺寸比率与图1不同。

此处，成为磁化对象的磁性部件2是具有规定周长的圆环状，在从由软质磁性金属形成的筒状芯金属2a的一端向外侧伸出的凸缘面的一面上，固定有硬质磁性环2b。

筒状芯金属2a例如由SUS430、SPCC等软质磁性金属形成。但是，如果对磁化轭铁11的形状等研究，则也可以使用铝合金、黄铜、SUS304等非磁性金属。

一方磁性环2b例如是含有阿尔尼科铁镍铝钴合金、钕、钐、铁素体等硬质磁性粉末的树脂成型物、或者硬质磁性体的烧结物。如果磁性编码器为车载用途，则采用高居里温度且具有耐冲击性的编码器即可。另外，筒状芯金属2a与磁性环2b的固定方法不特别限定。

如图示那样，磁化装置1具有由使磁性部件2转动移动的主轴装置10和产生磁场的磁化轭铁11构成的机械部分、以及由电源部14和控制部15构成的电路部分。

主轴装置10例如将步进马达10a等作为驱动源，通过设置在装置内的动力传递机构(未图示)来传递其动力而使基台10b转动。此外，在步进马达10a内置有输出表示速度的脉冲以及成为原点信号的脉冲的未图示的编码器。在基台10b上设置有保持磁性部件2的卡盘10c。卡盘10c由成为将圆柱分割为4等份那样的形状的多个可动片构成，通过使可动片向扩径或者缩径方向移动，能够将磁性部件2从内侧保持或者释放。另外，驱动源不限定于步进马达10a，是能够正确地控制、测定转速的马达即可。

磁化轭铁11成为在其中途具有空隙部S的大体C字形状，例如由铁、透磁合金、波明德合金、SS400等软质磁性金属构成。或者，也可以使用将铁硅铝合金等软质磁性粉末进行压粉成型而得到的磁化轭铁。

磁化轭铁11的空隙部S的形状、尺寸根据磁性部件2的截面形状来适当地设定，但基本上只要能够使磁性部件2的各部位至少不接触地贯通通过该间隙部S即可。

磁化轭铁11的与空隙部S相反侧的部分与定位机构12连结，磁化轭铁11能够相对于主轴装置10所保持的磁性部件2进行定位。定位机构12的结构、构成不特别限制。即，只要能够至少具有1轴的自由度地沿着磁性部件2的径向进行位置调整即可，能够具有2轴或者3轴的自由度地沿着各方向进行位置调整则更好。如此，只要成为能够对磁化轭铁11进行自由定位的构成，则即使是尺寸不同的磁性部件，也能够无问题地进行磁化。

在磁化轭铁11上，避开空隙部S、与定位机构12的连结部地卷设有由铜线等构成的线圈13。线圈13的圈数、个数不特别限制。

此外，如图2(b)所示那样，磁化轭铁11的端面11a以及端面11b的形状，也可以根据要求来适当地变更。例如，与磁性部件2对置一侧的端面11a可以形成为沿着磁性部件2的移动方向一侧的尺寸较短的矩形状，另一方的端面11b可以形成为由比端面11a的长边短、且比短边长的尺寸构成的正方形。此外，也可以形成为，预先使磁化轭铁11与磁性部件2对置一侧的端面11a的沿着磁性部件2的移动方向一侧的尺寸变短，并使另一方的端面11b成为具有比端面11a的长边长的尺寸的矩形状。

电源部14用于向卷设于磁化轭铁11的线圈13供给电源。为了在磁化轭铁11的空隙部S生成正、反方向的磁场，而构成为至少选择性地供给正方向的电流、反方向的电流。

电源部14需要对线圈13供给大电流，但当使这种电源由一般的直流电源类型构成时，需要非常大的成本，因此在较多情况下，使用电容器式电源。

在图示的电容器式电源中构成为，在通过选择开关14a将向线圈13的连接断开的状态下，从电源电路14b对电容器14c进行充电，在电容器14c被充分充电时，通过充电开关14d将电容器14b从电源电路14b断开之后，通过切换选择开关14a，从电容器14c下线圈13瞬间地放出大电流(电流脉冲)。电源部14具有正、负2个系统，选择性地供给正、反方向的电流脉冲。但是，由于需要电容器14c的充电时间，因此单位时间内能够供给的电流脉冲的数量具有上限。

控制部15包括对电源部14进行控制的主控制部15a、以及对主轴装置10的驱动源进行控制的马达控制部15b。

主控制部15a具有：区域设定部15c，受理对于磁性部件2配置指定了所希望的磁化区域的磁化图案信息；以及位置信息生成部15d，对在路线上以一定速度移动的磁性部件2的位置信息进行判别并进行输出。主控制部15a为，作为基本的动作，基于位置信息生成部15d输出的位置信息，以与磁化图案信息中所配置指定的磁化区域对应的磁性部件2的部位各自分别承受对应的正或者反方向的磁场的方式，对电源部14进行控制。即，主控制部15a将位置信息与磁化图案信息进行比较，以成为基于与位置信息对应的磁化区域的正或者反方向的磁场的方式，对电源部14进行控制。

磁化图案信息是用于对在从表面侧观察正方向或者顺方向的磁化区域、即磁性部件2时(也可以是从下表面侧观察时)的N极、S极的配置进行确定的信息。磁性部件2假定是磁性编码器用的磁铁，因此在磁性部件2的表面上N极和S极交替地排列。但是，在本发明中，N极、S极不仅是等间距的排列，也允许任意的不等间距的排列。因此，磁化图案信息的格式不特别限定，但需要足够确定磁化区域各自的正方向或者反方向的磁化区分、开始点、结束点的信息。

区域设定部15c只要具有经由任意介质受理磁化图案信息的功能即可。其构成不特别限制。例如，可以串行电缆等来接收由工作站等信息终端制作的磁化图案信息。或者，可以构成为网络通信装置而从远程地接收磁化图案信息。或者，可以构成为存储介质读取装置，而读取CD盘、存储卡、USB存储器等所储存的磁化图案信息。

区域设定部15c将受理的磁化图案信息登记到存储器(未图示)，但优选为，能够使多个磁化图案信息成为能够登记而通过规定操作来选择其中任一个即可。

位置信息生成部15d具有将路线上的磁性部件2的位置信息输出的功能。作为位置信息，只要能够确定在各时刻、磁性部件2的哪个部位处于磁化轭铁11的空隙部S，就足够。

在本实施方式的情况下，基于磁性部件2的移动速度的脉冲以及原点信号的脉冲，来生成位置信息。即，位置信息生成部15d基于从得到原点信号起到现在为止的时间、以及磁性部件2的移动速度履历，来实时地计算磁性部件2的哪个部位正通过磁化轭铁11的空隙部S。

在该实施方式中，磁性部件2为环状体，在该情况下，可以认为磁性部件2的哪个部位都是同等的，因此将哪个部位作为磁性部件2的前端来处理都可以。因此，例如，对位置信息生成部15d接收原点信号的脉冲的时刻、或者从接收原点信号的脉冲起经过了规定时间的时刻进行选择，而开始计时即可。此时，位置信息也可以以在计时开始的时刻、正通过磁化轭铁11的空隙部S的磁性部件2的部位为基准位置，而由从该基准位置到在当前时刻正通过磁化轭铁11的空隙部S的磁性部件2的部位为止的旋转角来表示。

马达控制部15b是主轴装置10的驱动源的控制电路，但基本上可以考虑到主控制部15a经由马达控制部15b对驱动源进行控制的构成、以及马达控制部15b独自地对驱动源进行控制的构成。

在前者的情况下可以为，主控制部15a生成用于使步进马达10a以一定的转速转动的控制脉冲，马达控制部15b每当接受到该控制脉冲时就使步进马达10a转动1步。此时，位置信息生成部15d通过对该控制脉冲进行计数来进行计时，并基于该计时来计算位置信息即可。

在后者的情况下可以为，马达控制部15b以成为预先设定的转速的方式独自地对步进马达10a进行控制，并且每当使步进马达10a转动规定步时就向主控制部15a通知。位置信息生成部15d通过对该通知信号进行计数来进行计时，并基于该计时来计算位置信息。

作为磁化装置1的基本动作，首先通过人工操作或者未图示的自动搬运装置等将磁性部件2固定于卡盘10c。然后，主控制部15a或者马达控制部15b对主轴装置10的驱动源进行控制而使磁性部件2加速转动到一定的转速。

然后，如果磁性部件2成为一定的转速，则主控制部15a对向线圈13的电源供给进行控制而执行磁化处理。此时，主控制部15a根据从位置信息生成部15d时刻输出的位置信息，判断在当前时刻正通过磁化轭铁11的空隙部S的磁性部件的部位、包含于磁化图案信息中的哪个磁化区域，而对电源部14进行控制。该磁化处理为，使磁性部件2至少旋转1周而结束，但也可以超过1周、即在使磁性部件2转动1周以上之后结束。通过这种磁化处理，磁性部件2成为磁性编码器用的多极磁铁。

此外，以磁性部件2的一定速度的移动为前提，为了允许不等间距的磁化，按照磁化图案信息中所配置指定的每个磁化区域，对磁场的产生时间进行控制即可。即，主控制部15a为，磁化图案信息中所配置指定的磁化区域越大，则将磁场的产生时间控制得越长，磁化图案信息中所配置指定的磁化区域越小，则将磁场的产生时间控制得越短。例如，如果假定为电源部14供给的电流脉冲为一定的大小，则按照磁化图案信息中所配置指定的每个磁化区域，使电流脉冲的供给次数可变即可。

根据同样的想法，如果电源部14构成为一般的直流电源类型，并且供给定电流，则按照磁化图案信息中所配置指定的每个磁化区域，对电流的供给时间进行控制即可。

此外，如果电源部14能够动态地控制电流，则也可以按照磁化图案信息中所配置指定的每个磁化区域，来对电流的大小进行控制。由此，虽然磁场的强度变化，但在磁场的强度较高的情况下，磁化轭铁11的空隙部S的磁场的扩展也变大。因此，可以认为，能够进行将磁场的产生时间设为一定，而通过使磁场的强度可变来对区域的面积进行控制的应用。

在该实施方式中，磁化装置如上述那样构成，因此磁化图案为可编程，对于各尺寸的磁性部件，不进行基于部件交换等的装置构成的变更，就能够进行自由地指定了间距的等间距的磁化、自由地指定了磁化区域各自的面积的不等间距的磁化。因此，通过相同的装置能够对应种类不同的磁铁。

以下，表示上述磁化装置的磁化处理的基本例。

图3(a)是表示磁化图案信息的一个例子的表，图3(b)是表示基于该信息形成的磁化区域的平面图。

在该磁化图案信息A中，作为磁化区域的配置指定，对于磁化区域的各自，指定该区域的区域编号、该区域的磁化区分(正方向为N极、反方向为S极)、该区域的中心角(区域的面积)并建立关联。在本实施方式中，区域编号以及磁化区分被预先指定，能够对各区域编号指定任意的磁化区域。例如，编号1的区域被制度能够N极的区分、67.5°的中心角，编号2的区域被指定S极的区分、22.5°的中心角。该磁化图案是不等间距的一个例子，编号1的区域被指定为比其他区域更大。当然，不等间距不限定于这种方式，区域的个数、各自的中心角为任意的。

在基于这种磁化图案信息A而磁化的磁铁3中，在磁化处理的开始时将处于磁化轭铁11的空隙部S的部位作为基准点，从此处起依次形成编号1的区域、编号2的区域等。例如，编号1的区域被磁化为N极，其中心角成为67.5°，编号2的区域被磁化为S极，其中心角成为22.5°(以下，将表面侧被磁化为N极的区域简称为N极，将被磁化为S极的区域简称为S极)。

图3A(a)－(c)均表示以与上述同样的顺序进行磁化处理的磁铁的其他例子。

在图3A(a)的磁铁3中，磁化为N极、S极交替地以相同宽度排列。在图3A(b)的磁铁3中，磁化为N极、S极交替地以不等宽度排列。此外，图3A(c)的磁铁3中，磁化为较大的N极、较小的S极交替地排列。这些磁铁3，仅是磁化图案信息A中的磁化区域的配置指定不同，磁化处理本身共通。即，在本发明中，仅通过对磁化图案信息A配置指定所希望的磁化区域，就能够得到与该配置指定对应的磁铁3。

接着，对使用如上述那样磁化的磁铁的磁性编码器的作用原理进行说明。

图4(a)是由不等间距地磁化的磁铁和磁传感器构成的磁性编码器的局部侧视图，图4(b)是表示磁传感器的检测信号的时间变化的图表，图4(c)是将磁传感器的检测信号数字化了的图表。

如上述那样，磁性部件2、即此处的磁铁3为圆环状，但在图中为了简单而不作为圆环状，而直线地记载。磁传感器4为，以离磁铁3的表面成为规定距离的方式，相对于磁铁3的中心轴固定配置，磁铁3在将中心轴固定的状态下任意地转动。根据图来说，磁铁3与箭头方向平行地移动。磁传感器4能够采用霍尔元件、MR部件等，但在此，假定为对磁场强度的垂直成分(图中上方)进行检测的部件。即，磁传感器4输出将磁场的垂直成分作为正值、将反方向成分作为负值的检测信号。

由磁铁3产生的磁场在图中表示为磁力线。

向上贯穿N极的各自的磁力线为，由于S极邻接在该N极的两侧，因此在磁铁3的表面侧，在磁铁3的表面附近向左右分支而向下反转，成为向下贯穿两个相邻的S极的磁力线。另外，在N极、S极的边界附近，磁力线成为与磁铁3的表面平行。此外，由于中央部分的N极较大、且S极邻接在其两侧，因此在磁力线向左右分支的场所的上方，磁力线的密度变低。在磁铁3的下表面侧，磁力线在由软质磁性金属形成的筒状芯金属2a中通过。

在伴随着这种磁场的磁铁3相对于磁传感器4移动时，磁传感器4输出图4(b)所示的图表G1那样的检测信号。图表G1的横轴为时间，但图表G1的水平位置和尺度被调整为能够与图4(a)的磁性部件2的侧视图进行对照。例如，图表G1的左端的峰值基于在图4(a)中向下贯穿处于磁传感器4的正下方的S极的磁化区域的磁力线，其他峰值也同样。

图表G1中零交点的点，为图4(a)中磁力线成为水平的场所、即N极与S极的边界附近。在中央部分较大的N极，在其中心的上方磁力线的密度较低，因此在图表G1的对应的峰值的中心产生下沉。

在对磁编码器的检测信号进行数字处理而计算转速等的一般的利用形式中，计算机不直接处理图4(b)那样的模拟信号，因此需要提前进行数字化。但是，通常进行2值的数字化就足够。作为2值的数字化的简单方法，例如可以成为对一系列模拟值应用正侧、负侧的阈值，将超过阈值的部分设为1、将未超过的部分设为0的处理。这些阈值在图中表示为虚线。

图4(c)是对图4(b)所示的检测信号实施了这种2值数字化的情况下的图表。该图表G2的水平位置和尺度也调整为与图4(b)的情况同样。数字化后的检测信号为1、0的脉冲，且失去了正、负的信息，但即使如此也能够得知图4(b)的图表G1中的峰值的位置和扩展状况。

特别是，在该磁性部件2中，使中央部分的N极比其他的N极、S极更大，计算机在图表G2中能够识别与该较大的N极对应的长脉冲、以及与其他的N极、S极对应的短脉冲。因此，如果将该长脉冲作为位置的起点而对接在其之后的短脉冲进行计数，则能够计算磁铁3的转速以及绝对的旋转角。当然，在该磁铁3中仅形成有一个特异的N极，因此不能够判别旋转方向。但是，如果形成有面积与其他极不同等的多个特异的N极或者S极，则还能够判别旋转方向。

然而，在一般情况下，当磁铁成为高温时，存在磁力降低的趋势。例如，如果为铁素体磁铁，则在将其20℃的磁力设为100时，在50℃降低到约94％，在100℃降低到约84％。然后，特别是在钕系磁铁中，当磁力暂时降低时，即使温度返回，有时磁力也不能够完全恢复。因此，特别是在高温环境下长期间使用上述那种磁性编码器的情况下，应该考虑磁铁3的磁力降低而有可能产生如下那样的不良情况。

即，如图4(b)的图表G2所示那样，在成为位置的起点的检测信号的峰值的中心存在下沉的情况下，当磁铁3的磁力降低时，检测信号整体的电平也降低，其峰值通过2值数字化有可能不被转换为一个长脉冲而被转换为2个短脉冲。在该情况下，难以进行计算机的正常处理。

因此，在以下，根据图对能够提供不会产生这种不良情况的磁铁的更优选的实施方式进行说明。

图5是作为该更优选的实施方式而例示的磁化装置的概略平面图。在图中，对于与图1的要素共通的要素赋予相同的参照符号而省略说明。

该磁化装置1构成为，为了应对上述问题，而受理除了正、反方向的磁化区域还进一步配置指定了非磁化区域的磁化图案信息，并基于该信息对磁性部件2进行磁化。非磁化区域基本上配置指定在相邻接的磁化区域的边界部。

具体地说，在磁化图案信息中，还能够以与正、反方向的磁化区域同样的形式，配置指定非磁化区域即可。在该情况下，按照正方向的磁化区域、非磁化区域、反方向的磁化区域、非磁化区域这种顺序来配置指定全部的区域。或者，还能够对其各自含有非磁化区域的正、反方向的磁化区域的配置、以及该磁化区域的各自中的非磁化区域的比率进行指定。此时，也可以对非磁化区域的比率设定下限，而在正、反方向的磁化区域的边界部分必定形成非磁化区域。另外，无论在哪种情况下，磁化图案信息都要包含足够确定出磁化区域各自的磁化区分、开始点、结束点、以及非磁化区域各自的开始点、结束点的信息。

通过在为了形成正、反方向的磁化区域，而使磁性部件2的对应部位分别承受正方向、反方向的磁场的间隙，设置不产生磁场的期间，由此来形成非磁化区域。根据不产生磁场的期间来决定非磁化区域的面积。在如此地形成非磁化区域的情况下，磁性部件2预先加热到居里温度以上等而事先进行消磁即可。

电源部14为了能够设置上述那种不产生磁场的期间，而对选择开关14a增加未布线触点14d。由此，电源部14能够选择性地输出正、反方向的电流以及无电流。在使电源部14为电容器式电源的情况下，成为在从正方向的电流脉冲向反方向的电流脉冲切换的间隙，如所谓缺齿的梳子那样夹着无电流那样的动作形式即可。

区域设定部15c也可以为，对于在正、反方向的磁化区域的边界部分未配置指定非磁化区域的磁化图案信息发出错误警告，而不受理该磁化图案信息。

主控制部15a判断区域设定部15c受理的磁化图案信息是否含有非磁化区域的配置指定。主控制部15a为，在该信息含有非磁化区域的配置指定的情况下，基于位置信息生成部15d输出的位置信息，将电源部14控制为，与磁化图案信息中所配置指定的磁化区域对应的磁性部件2的部位的各自分别承受对应的正或者反方向的磁场。然后，主控制部15a以与非磁化区域对应的磁性部件2的部位的各自承受磁场的方式对电源部14进行控制。此外，在磁化图案信息未含有非磁化区域的配置指定的情况下，与上述基本的实施方式的情况相同。

以下，表示该磁化装置1的磁化处理的一个例子。

图6(a)是表示磁化图案信息的一个例子的表，图6(b)是表示基于该信息形成于磁性部件的磁化区域的平面图。

在该磁化图案信息A中，作为区域的配置指定，对于磁化区域、非磁化区域的各自，指定有该区域的区域编号、该区域的磁化区分(正方向为N极、反方向为S极、非磁化为Z)以及该区域的中心角。例如，编号1的区域被指定为N极的区分、60°的中心角，编号2的区域被指定为非磁化的区分、7.5°的中心角，区域编号3的区域被指定为S极的区分、20°的中心角。

在基于这种磁化图案信息A磁化的磁铁3中，在磁化处理的开始时，以处于磁化轭铁11的空隙部S的部位为基准点，从此处开始形成编号1的区域、编号2、编号3的区域等。例如，编号1的区域被磁化为N极，其中心角成为60°，区域编号2的区域成为非磁化，其中心角成为7.5°，编号3的区域被磁化为S极，其中心角成为20°。

以下，表示上述磁化装置的磁化处理的其他例子。

图7(a)是表示磁化图案信息的其他例子的表，图7(b)、(c)是表示基于该信息而分别以不同形式形成的磁化区域的平面图。

在该磁化图案信息A中，作为区域的配置指定，对于磁化区域的各自，指定有该区域的区域编号、该区域的磁化区分(正方向为N极、反方向为S极)、该区域的中心角、以及磁化率。此处的磁化率是指该区域中的实际被磁化的部分的比例，其剩余部分成为非磁化区域。例如，编号1的区域被指定为N极的区分、67.5°的中心角、90％的磁化率，编号2的区域被指定为S极的区分、22.5°的中心角、90％的磁化率。

图7(b)所示的磁铁3是基于上述磁化图案信息被磁化的，在磁化处理的开始时，以处于磁化轭铁11的空隙部S的部位为基准点，从此处开始形成编号1的区域、编号2、编号3的区域等。例如，编号1的区域的中心角成为67.5°，前端侧的90％被磁化为N极，剩余的10％成为非磁化区域。编号2的区域的中心角成为22.5°，前端侧的90％被磁化为S极，剩余的10％成为非磁化区域。如此，如果根据比率来设定非磁化区域，则能够容易地设定非磁化区域相对于磁化区域的比例。

图7(c)所示的磁铁3是基于上述磁化图案信息被磁化的，但使非磁化区域的形成形式不同。即，编号1的区域的中心角成为67.5°，中间部的90％被磁化为N极，前端侧以及末尾侧的5％分别成为非磁化区域。编号2的区域的中心角成为22.5°，中间部的90％被磁化为S极，前端侧以及末尾侧的5％分别成为非磁化区域。其他编号的区域也是同样的。

对于图7(a)所示的磁化图案，也可以采用图7(b)所示那样的磁化区域的形成形式、图7(c)所示那样的磁化区域的形成形式的任一种。总之，只要在N极、S极的边界部形成非磁化区域即可。

接着，对使用如上述那样被磁化的磁铁3的磁性编码器的作用原理进行简单说明。

图8(a)是由形成有这种非磁化区域的磁铁和磁传感器构成的磁性编码器的局部侧视图，图8(b)是表示磁传感器的检测信号的时间变化的图表，图8(c)是将磁传感器的检测信号数字化了的图表。

该磁铁3为圆环状，但为了简单而不作用圆环状而直线地记载。磁传感器4与图4(a)所示的相同。

如图8(a)所示那样，在该磁铁3中，在N极和S极的边界部分存在非磁化区域，因此与图4(a)相比较，向上贯穿磁铁3的N极的各自的磁力线，在从磁铁3的表面较高地上升之后向左右分离。向下贯穿S极的各自的磁力线也是同样情况。

在伴随有这种磁场的磁铁3相对于磁传感器4移动时，磁传感器4输出图8(b)的图表G1所示那样的检测信号。与图4(b)的情况的较大不同点在于，与在磁铁3的中央部分形成的N极对应的峰值所具有的下沉在此处消失。这是由于形成了非磁化区域而产生的效果，即使在将磁性编码器在高温环境下长期间使用的情况下，也不会产生上述那样的不良情况。此外，磁力线不太向左右扩展而较高地上升这种情况，也意味着能够将磁传感器4从磁铁3远离地配置，有利于防止由于杂质进入磁传感器4与磁铁3之间而导致的磁性编码器的破损等。

如此，在该更优选的实施方式中，能够提供一种磁铁，作为磁传感器的检测信号而能够得到良好的波形。

通过以上的说明整体，对磁性部件贯通C字形状的磁化轭铁的空隙部而通过的构成(图1、图2、图5)进行了说明，但基于配置指定有所希望的磁化区域的磁化图案信息来对磁性部件进行磁化这种思想，还能够对磁化轭铁的形状以及磁化轭铁与磁性部件的位置关系不同的磁化装置进行应用。以下，对其一个例子进行说明。

图9(a)是磁化轭铁的两端均配置在磁性部件的表面侧的磁化装置的局部侧视图，图9(b)是构成该磁化装置的磁化轭铁的端部立体图。在图9(a)中，除了磁化轭铁的形状之外的其他要素与图1、图2所示的要素对应。在该磁化装置1中，也能够基于配置指定有所希望的磁化区域的磁化图案信息来对磁性部件2进行磁化。

磁性部件2也可以使用使硬质磁性环2b固定于由软质磁性金属形成的筒状芯金属2a的部件。即，该磁性部件2成为硬质磁性体与软质磁性体的双层构造。在该情况下，成为筒状芯金属2a的软质磁性金属优选选择高透磁率的金属。如此，筒状芯金属2a能够作为磁场的通路而有效地起作用，能够防止向作为目的的磁化区域以外进行额外的磁化。

另外，如图9(b)所示那样，磁化轭铁11的与磁性环2b对置一侧的端面11a也可以形成为，使沿着磁性部件2的移动方向一侧的尺寸变短、与芯金属对置一侧的端面11b具有比端面11a的长边更长的尺寸的矩形状。

此外，通过本发明的磁化装置进行磁化的磁性部件，不限于环状，也可以为长方体。然后，在磁性部件2为长方体的情况下，使用具备能够使磁性部件2直线移动的直线促动器等的磁化装置，在使磁性部件2在磁化轭铁11的空隙部S中直线移动的同时执行磁化处理。如果是这种磁化装置，则能够制造直线编码器用磁铁。此外，在对长方体的磁性部件2进行磁化时，基于从直线促动器所内置的编码器输出的磁性部件2的移动速度的脉冲以及原点信号的脉冲来生成位置信息，并基于该位置信息进行磁化处理。位置信息也可以通过离磁性部件2的前端的距离，来表示当前时刻正通过磁化轭铁11的空隙部S的磁性部件2的部位。

此外，生成位置信息的方法，只要是能够确定在磁化处理时正通过磁化轭铁11的空隙部S的磁性部件2的部位的方法，则也可以适当地变更。例如，也可以在路线上的磁性部件2达到一定速度的点以后设定着眼点，而将传感器等配置于此，在检测到磁性部件2通过着眼点的时刻开始计时，由此对通过磁化轭铁11的空隙部S的磁性部件2的部位进行确定。此时，位置信息也可以为，以在计时开始的时刻正通过磁化轭铁11的空隙部S的磁性部件2的部位为基准位置，而由从该基准位置到在当前时刻正通过磁化轭铁11的空隙部S的磁性部件2的部位为止的旋转角或者距离来表示。

电源部14不限于电容器式电源。即，电源部14只要是能够选择性地向线圈13供给正方向的电流以及反方向的电流即可，也可以构成为，省略电容器14c以及充电开关14d，而电源电路14b与选择开关14a直接连接。

此外，构成卡盘10c的多个可动片，不限定于分割成4等份，例如也可以分割成3等份，也可以分割成5等份以上。

Claims (8)

1.一种磁性编码器用磁铁的磁化装置，在被固定保持的磁化轭铁的空隙部交替地产生正、反方向的磁场，同时使具有规定长度的磁性部件在贯通该空隙部而设定的路线上移动，由此使该磁性部件交替地形成正、反方向的磁化区域，其特征在于，具备：

电源部，对卷设于上述磁化轭铁的线圈供给电源；

区域设定部，对于上述磁性部件，受理配置指定所希望的磁化区域的磁化图案信息；

位置信息生成部，输出在上述路线上移动的磁性部件的位置信息；以及

控制部，基于上述位置信息生成部输出的位置信息，将上述电源部控制为，与上述磁化图案信息中所配置指定的磁化区域对应的磁性部件的部位各自分别承受对应的正或者反方向的磁场，

在上述磁化图案信息中，作为磁化区域的配置指定，对于磁化区域的各自，指定该区域的区域编号、该区域的磁化区分、该区域的面积并建立关联。

2.如权利要求1所述的磁性编码器用磁铁的磁化装置，其特征在于，

在上述磁化图案信息中，除了正、反方向的磁化区域，进一步配置指定有非磁化区域。

3.如权利要求2所述的磁性编码器用磁铁的磁化装置，其特征在于，

在上述磁化图案信息中，指定有各自含有非磁化区域的正、反方向的磁化区域的配置、该磁化区域各自的非磁化区域之比率。

4.如权利要求3所述的磁性编码器用磁铁的磁化装置，其特征在于，

上述非磁化区域之比率设定有下限。

5.如权利要求1～4任一项所述的磁性编码器用磁铁的磁化装置，其特征在于，

上述控制部，按照上述磁化图案信息中所配置指定的每个磁化区域，对磁场的产生时间或者强度的至少一方进行控制。

6.如权利要求1～4任一项所述的磁性编码器用磁铁的磁化装置，其特征在于，

上述电源部对正、反方向的电流脉冲进行供给，

上述控制部按照上述磁化图案信息中所配置指定的每个磁化区域，对上述电流脉冲的供给次数进行控制。

7.如权利要求1～4任一项所述的磁性编码器用磁铁的磁化装置，其特征在于，

上述磁性部件为具有规定周长的圆环状，上述路线上的移动是该磁性部件的中心轴被固定的状态下的转动移动，上述区域设定部，在存储器上登记受理了的磁化图案信息。

8.一种磁性编码器用磁铁的磁化方法，在被固定保持的磁化轭铁的空隙部交替地产生正、反方向的磁场，同时使具有规定长度的磁性部件在贯通该空隙部而设定的路线上移动，由此使该磁性部件交替地形成正、反方向的磁化区域，其特征在于，

对于上述磁性部件，预先受理配置指定正、反方向的所希望的磁化区域的磁化图案信息，

实时地判别在上述路线上移动的磁性部件的位置，

基于判别的位置信息，在该磁化轭铁的空隙部产生磁场，以便与上述磁化图案信息中所配置指定的磁化区域对应的磁性部件的部位各自分别承受对应的正或者反方向的磁场，

在上述磁化图案信息中，作为磁化区域的配置指定，对于磁化区域的各自，指定该区域的区域编号、该区域的磁化区分、该区域的面积并建立关联。