JP2002340615A - エンコーダー用磁気スケール材料 - Google Patents
エンコーダー用磁気スケール材料Info
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- JP2002340615A JP2002340615A JP2001151423A JP2001151423A JP2002340615A JP 2002340615 A JP2002340615 A JP 2002340615A JP 2001151423 A JP2001151423 A JP 2001151423A JP 2001151423 A JP2001151423 A JP 2001151423A JP 2002340615 A JP2002340615 A JP 2002340615A
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- magnetization
- magnetic scale
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンコーダーとして用いる磁気スケール用磁
石材料を提供する。 【解決手段】 １／２λが１ｍｍ以下で円筒形もしくは
板状の端面あるいは側面に多極着磁された磁気スケール
材料において、その着磁波形から得られるリサージュ図
形の半径ばらつきが５％以下となることを特徴とするエ
ンコーダー用磁気スケール材料。また、磁石材料として
Ｍｎ−Ａｌ系合金磁石を用いることを特徴とするエンコ
ーダー用磁気スケール材料。
石材料を提供する。 【解決手段】 １／２λが１ｍｍ以下で円筒形もしくは
板状の端面あるいは側面に多極着磁された磁気スケール
材料において、その着磁波形から得られるリサージュ図
形の半径ばらつきが５％以下となることを特徴とするエ
ンコーダー用磁気スケール材料。また、磁石材料として
Ｍｎ−Ａｌ系合金磁石を用いることを特徴とするエンコ
ーダー用磁気スケール材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンコーダーとし
て用いる磁気スケール用磁石材料に関するものである。
て用いる磁気スケール用磁石材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、磁気スケールはホールＩＣなど
の感磁素子との組合せで磁気エンコーダを構成する部品
である。これに用いる磁石材料としては、例えば２００
０−６００８０号公報にあるような、希土類ボンド磁石
であるとか、特開平１０−３２５７３８号公報にあるよ
うなフェライトの焼結体が用いられている。このような
位置制御に用いる磁石材料は高精度の着磁波形を有して
いる必要があり、磁力、１／２λのばらつきの小さいこ
とが望まれる。すなわち、図３は、円筒形の側面に多極
着磁した場合の着磁波形を示す図であり、この図に示す
ように、図３（ａ）のような矢印方向にスキャンして磁
気特性を見た場合に、図３（ｂ）のような着磁波形を示
していることが判る。この時、図中に示す１／２λおよ
びピーク磁力のばらつきが小さいことが必要である。
の感磁素子との組合せで磁気エンコーダを構成する部品
である。これに用いる磁石材料としては、例えば２００
０−６００８０号公報にあるような、希土類ボンド磁石
であるとか、特開平１０−３２５７３８号公報にあるよ
うなフェライトの焼結体が用いられている。このような
位置制御に用いる磁石材料は高精度の着磁波形を有して
いる必要があり、磁力、１／２λのばらつきの小さいこ
とが望まれる。すなわち、図３は、円筒形の側面に多極
着磁した場合の着磁波形を示す図であり、この図に示す
ように、図３（ａ）のような矢印方向にスキャンして磁
気特性を見た場合に、図３（ｂ）のような着磁波形を示
していることが判る。この時、図中に示す１／２λおよ
びピーク磁力のばらつきが小さいことが必要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、フェライト焼
結体の場合は粉末の形成体であるため表面状態が粗く、
寸法精度も低いため精度の良い着磁波形が得られない。
一方、ボンド磁石の場合は磁石粉末と樹脂の混合体であ
るため、磁石の部位による特性ばらつきが大きく、やは
り精度の良い着磁波形が得られない。また、アルニコ磁
石（Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｏ系）やＣｕＮｉＦｅ磁石は金属磁
石であることから表面状態が良く、寸法精度も高いので
精度の良い着磁波形が得られるが、これらの磁石は保磁
力が低いため、エンコーダーとして検知するために十分
な磁力が得られないという問題があった。
結体の場合は粉末の形成体であるため表面状態が粗く、
寸法精度も低いため精度の良い着磁波形が得られない。
一方、ボンド磁石の場合は磁石粉末と樹脂の混合体であ
るため、磁石の部位による特性ばらつきが大きく、やは
り精度の良い着磁波形が得られない。また、アルニコ磁
石（Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｏ系）やＣｕＮｉＦｅ磁石は金属磁
石であることから表面状態が良く、寸法精度も高いので
精度の良い着磁波形が得られるが、これらの磁石は保磁
力が低いため、エンコーダーとして検知するために十分
な磁力が得られないという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述したような問題を解
消するために、発明者らは鋭意開発を進めた結果、Ｍｎ
Ａｌ磁石が金属磁石であることから表面粗度に優れてお
り、従来材と比較して精度の良い着磁波形が得られる
し、また、機械強度が大きいため回転数の大きい環境で
も使用に問題なく、しかも、特に着磁ピッチが１ｍｍ以
下の微細な多極着磁である場合にその効果が大きいこと
を見出した。
消するために、発明者らは鋭意開発を進めた結果、Ｍｎ
Ａｌ磁石が金属磁石であることから表面粗度に優れてお
り、従来材と比較して精度の良い着磁波形が得られる
し、また、機械強度が大きいため回転数の大きい環境で
も使用に問題なく、しかも、特に着磁ピッチが１ｍｍ以
下の微細な多極着磁である場合にその効果が大きいこと
を見出した。
【０００５】その発明の要旨とするところは、 （１）１／２λが１ｍｍ以下で円筒形もしくは板状の端
面あるいは側面に多極着磁された磁気スケール材料にお
いて、その着磁波形から得られるリサージュ図形の半径
ばらつきが５％以下となることを特徴とするエンコーダ
ー用磁気スケール材料。 （２）磁石材料としてＭｎＡｌ系合金磁石を用いること
を特徴とする前記（１）に記載のエンコーダー用磁気ス
ケール材料にある。
面あるいは側面に多極着磁された磁気スケール材料にお
いて、その着磁波形から得られるリサージュ図形の半径
ばらつきが５％以下となることを特徴とするエンコーダ
ー用磁気スケール材料。 （２）磁石材料としてＭｎＡｌ系合金磁石を用いること
を特徴とする前記（１）に記載のエンコーダー用磁気ス
ケール材料にある。
【０００６】以下、本発明について図面に従って詳細に
説明する。図１は、本発明に係る円筒形の側面、板状の
端面に多極着磁した場合を示す図である。この図に示す
ように、図１（ａ）は、円筒形の側面に多極着磁した場
合であり、図１（ｂ）は、板状の端面に多極着磁した場
合である。円筒形の側面１ないし板状の端面２に一極の
幅３（１／２λ）が１ｍｍ以下で多極着磁された磁気ス
ケール材料であり、その磁石材料としてＭｎ−Ａｌ系合
金磁石を用いることにある。
説明する。図１は、本発明に係る円筒形の側面、板状の
端面に多極着磁した場合を示す図である。この図に示す
ように、図１（ａ）は、円筒形の側面に多極着磁した場
合であり、図１（ｂ）は、板状の端面に多極着磁した場
合である。円筒形の側面１ないし板状の端面２に一極の
幅３（１／２λ）が１ｍｍ以下で多極着磁された磁気ス
ケール材料であり、その磁石材料としてＭｎ−Ａｌ系合
金磁石を用いることにある。
【０００７】図２は、本発明に係るリサージュ特性の説
明図である。この図に示すように、着磁波形が正弦波形
である場合、波形一周期分を電気的にさらに細かく分割
できるため、エンコーダーとした場合より精度の高い位
置制御が可能となる。従来材であるフェライト等磁波形
自体は正弦波でないため、磁力が０点をクロスする回数
で精度が決まってしまう。ＭｎＡｌ磁石を用いた場合、
着磁波形は精度の良い正弦波形となるためエンコーダー
とした場合に有利である。リサージュ特性は波形がいか
に正弦波形に近いかを示す指標となつもので、このばら
つきが小さい程正弦波形に近いことを示す。
明図である。この図に示すように、着磁波形が正弦波形
である場合、波形一周期分を電気的にさらに細かく分割
できるため、エンコーダーとした場合より精度の高い位
置制御が可能となる。従来材であるフェライト等磁波形
自体は正弦波でないため、磁力が０点をクロスする回数
で精度が決まってしまう。ＭｎＡｌ磁石を用いた場合、
着磁波形は精度の良い正弦波形となるためエンコーダー
とした場合に有利である。リサージュ特性は波形がいか
に正弦波形に近いかを示す指標となつもので、このばら
つきが小さい程正弦波形に近いことを示す。
【０００８】そこで、図２（ａ）において、９０°の位
相差を有する２つのＭＲ素子により着磁波形を検出し、
２本の着磁波形（Ａ′，Ａ″）を得る。さらに図２
（ｂ）に示すように、ＸＹ座標に（Ａ′，Ａ″）をプロ
ットし、各点の原点からの距離を求めてその偏差を算出
する。すなわち、リサージュ図形の半径ばらつきは、各
点の原点からの距離を求めてその偏差をもって半径ばら
つきと定義し、その値が５％以下とする。５％を超える
とエンコーダーとした場合に電気的に分割した際の精度
が落ち、正確な回転角度の検出が困難となる。従って、
その上限を５％とした。
相差を有する２つのＭＲ素子により着磁波形を検出し、
２本の着磁波形（Ａ′，Ａ″）を得る。さらに図２
（ｂ）に示すように、ＸＹ座標に（Ａ′，Ａ″）をプロ
ットし、各点の原点からの距離を求めてその偏差を算出
する。すなわち、リサージュ図形の半径ばらつきは、各
点の原点からの距離を求めてその偏差をもって半径ばら
つきと定義し、その値が５％以下とする。５％を超える
とエンコーダーとした場合に電気的に分割した際の精度
が落ち、正確な回転角度の検出が困難となる。従って、
その上限を５％とした。
【０００９】本発明に係る磁石材料はＭｎ−Ａｌ系合金
磁石である。従って、このＭｎＡｌ磁石は金属磁石であ
るため表面粗度は焼結磁石と比較して遙に優れている。
すなわち、ＭｎＡｌ磁石の表面粗度は加工法の調整によ
りＲａが０．２程度であり、良好な表面粗度を有し、そ
のために安定した精度の良い着磁波形を得ることができ
る。また、ボンド磁石と異なりバルク磁石であるため、
部位による磁気特性のばらつきは少ないという特徴を有
している。さらに、１／２λが大きい場合は磁石材料の
差が出にくいが、１ｍｍ以下の微細ピッチになると表面
の粗さ、均一性が着磁特性に反映されやすくなり、Ｍｎ
Ａｌ磁石の特性を活用しやすくなる。さらにＭｎＡｌ磁
石を１ｍｍ以下のピッチで多極着磁した場合、得られる
波形は精度の良い正弦波形が得られることを見出した。
磁石である。従って、このＭｎＡｌ磁石は金属磁石であ
るため表面粗度は焼結磁石と比較して遙に優れている。
すなわち、ＭｎＡｌ磁石の表面粗度は加工法の調整によ
りＲａが０．２程度であり、良好な表面粗度を有し、そ
のために安定した精度の良い着磁波形を得ることができ
る。また、ボンド磁石と異なりバルク磁石であるため、
部位による磁気特性のばらつきは少ないという特徴を有
している。さらに、１／２λが大きい場合は磁石材料の
差が出にくいが、１ｍｍ以下の微細ピッチになると表面
の粗さ、均一性が着磁特性に反映されやすくなり、Ｍｎ
Ａｌ磁石の特性を活用しやすくなる。さらにＭｎＡｌ磁
石を１ｍｍ以下のピッチで多極着磁した場合、得られる
波形は精度の良い正弦波形が得られることを見出した。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。供試材として、ガスアトマイズ法によりＭ
ｎＡｌＣ粉末を作製し、カプセルに充填した後、７００
℃に加熱し押出し法により固化成形し、所定形状に加工
し、寸法φ９．５５×１０ｍｍ円筒状、φ２×３×５０
ｍｍ板状のものを用い、回転式ヘッド着磁機を用いて着
磁時の１／２λの狙いとして、０．３〜１ｍｍで試料側
面に着磁して評価した。その時の評価として、着磁波形
としては、３次元磁場解析装置によりギャップ８０μｍ
での着磁波形を測定する。また、精度解析としては、得
られた着磁波形から各極の磁力、１／２λを求め、その
偏差を算出した。さらに、表面粗さとしては、表面粗さ
測定機により中心線平均粗さ（Ｒａ）を算出した。その
結果を表１に示す。
て説明する。供試材として、ガスアトマイズ法によりＭ
ｎＡｌＣ粉末を作製し、カプセルに充填した後、７００
℃に加熱し押出し法により固化成形し、所定形状に加工
し、寸法φ９．５５×１０ｍｍ円筒状、φ２×３×５０
ｍｍ板状のものを用い、回転式ヘッド着磁機を用いて着
磁時の１／２λの狙いとして、０．３〜１ｍｍで試料側
面に着磁して評価した。その時の評価として、着磁波形
としては、３次元磁場解析装置によりギャップ８０μｍ
での着磁波形を測定する。また、精度解析としては、得
られた着磁波形から各極の磁力、１／２λを求め、その
偏差を算出した。さらに、表面粗さとしては、表面粗さ
測定機により中心線平均粗さ（Ｒａ）を算出した。その
結果を表１に示す。
【００１１】
【表１】
【００１２】表１に示すように、Ｎｏ．１〜６は本発明
であり、Ｎｏ．７〜１４は比較例である。Ｎｏ．９〜１
４の比較例では表面粗さが大きく、また、Ｎｏ．１０、
１１およびＮｏ．１３，１４の比較例では１／２λ偏差
の割合が高く、従って、磁力偏差の割合も高いことがわ
かる。また、Ｎｏ．９〜１４はリサージュ偏差が５％を
超える値を示している。
であり、Ｎｏ．７〜１４は比較例である。Ｎｏ．９〜１
４の比較例では表面粗さが大きく、また、Ｎｏ．１０、
１１およびＮｏ．１３，１４の比較例では１／２λ偏差
の割合が高く、従って、磁力偏差の割合も高いことがわ
かる。また、Ｎｏ．９〜１４はリサージュ偏差が５％を
超える値を示している。
【００１３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により精度の
良い着磁波形が得られ、また、機械強度が大きいため回
転数の大きい環境でも使用に問題なく、特に着磁ピッチ
が１ｍｍ以下の微細な多極着磁である場合のその効果が
大きいという優れた効果を奏するものである。
良い着磁波形が得られ、また、機械強度が大きいため回
転数の大きい環境でも使用に問題なく、特に着磁ピッチ
が１ｍｍ以下の微細な多極着磁である場合のその効果が
大きいという優れた効果を奏するものである。
【図１】本発明に係る円筒形の側面、板状の端面に多極
着磁した場合を示す図である。
着磁した場合を示す図である。
【図２】本発明に係るリサージュ特性の説明図である。
【図３】円筒形の側面に多極着磁した場合の着磁波形を
示す図である。
示す図である。
１ 円筒形の側面 ２ 板状の端面 ３ 一極の幅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 玉井 博文 大阪府大阪市淀川区木川東２丁目５番35号 マッスル株式会社内 Ｆターム(参考） 2F077 NN03 NN08 NN26
Claims (2)
- 【請求項１】 １／２λが１ｍｍ以下で円筒形もしくは
板状の端面あるいは側面に多極着磁された磁気スケール
材料において、その着磁波形から得られるリサージュ図
形の半径ばらつきが５％以下となることを特徴とするエ
ンコーダー用磁気スケール材料。 - 【請求項２】 磁石材料としてＭｎＡｌ系合金磁石を用
いることを特徴とする請求項１に記載のエンコーダー用
磁気スケール材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001151423A JP2002340615A (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | エンコーダー用磁気スケール材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001151423A JP2002340615A (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | エンコーダー用磁気スケール材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002340615A true JP2002340615A (ja) | 2002-11-27 |
Family
ID=18996268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001151423A Withdrawn JP2002340615A (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | エンコーダー用磁気スケール材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002340615A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100090686A1 (en) * | 2004-03-15 | 2010-04-15 | Masanori Tomioka | Magnetic encoder including magnetic ring having roughness |
| CN106989768A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-07-28 | 广东盈动高科自动化有限公司 | 编码器实时李莎育圆偏心处理方法 |
| CN109807105A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-28 | 昆山市瑞浦鑫涂装机械有限公司 | 一种用于工件前处理的自转装置 |
-
2001
- 2001-05-21 JP JP2001151423A patent/JP2002340615A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100090686A1 (en) * | 2004-03-15 | 2010-04-15 | Masanori Tomioka | Magnetic encoder including magnetic ring having roughness |
| CN106989768A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-07-28 | 广东盈动高科自动化有限公司 | 编码器实时李莎育圆偏心处理方法 |
| CN106989768B (zh) * | 2017-04-19 | 2019-04-02 | 广东盈动高科自动化有限公司 | 编码器实时李莎育圆偏心处理方法 |
| CN109807105A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-28 | 昆山市瑞浦鑫涂装机械有限公司 | 一种用于工件前处理的自转装置 |
| CN109807105B (zh) * | 2019-03-07 | 2022-03-04 | 昆山市瑞浦鑫涂装机械有限公司 | 一种用于工件前处理的自转装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080805 |