JP2010040914A - Magnetization method of multi-pole magnet, and multi-pole magnet and magnetic encoder using the same - Google Patents

Magnetization method of multi-pole magnet, and multi-pole magnet and magnetic encoder using the same Download PDF

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JP2010040914A JP2008204183A JP2008204183A JP2010040914A JP 2010040914 A JP2010040914 A JP 2010040914A JP 2008204183 A JP2008204183 A JP 2008204183A JP 2008204183 A JP2008204183 A JP 2008204183A JP 2010040914 A JP2010040914 A JP 2010040914A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-pole magnet capable of improving the magnetization accuracy. <P>SOLUTION: In the magnetization method of the multi-pole magnet, a plurality of concavoconvex parts are provided on a side of a magnet material 1, and a magnet material 1, having a plurality of projecting parts 102 corresponding to a plurality of convex 203 of concavoconvex parts contacts with a magnetic yokes 2, in which a magnetizing coil 205 is wound so that a magnetization pattern on which N poles and S poles are aligned alternately on a concave part 204 of concavoconvex parts, to perform a magnetization. It is characterized that a plurality of projecting parts 102 are arranged, face to face with each other on convex 203 of concavoconvex parts of the magnetic yoke 2, and the magnetizing coil 205 is energized, to thereby magnetize a plurality of projecting parts 102. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、磁石素材に対して多数の磁極が着磁される多極磁石の着磁方法、多極磁石及びそれを用いた磁気式エンコーダに関し、特に、当該多数の磁極における着磁精度が向上された多極磁石の着磁方法、多極磁石及びそれを用いた磁気式エンコーダに関する。   The present invention relates to a method of magnetizing a multipolar magnet in which a large number of magnetic poles are magnetized on a magnet material, a multipolar magnet, and a magnetic encoder using the same, and in particular, the accuracy of magnetization in the large number of magnetic poles is improved. The present invention relates to a magnetizing method for a multipolar magnet, a multipolar magnet, and a magnetic encoder using the same.

従来、磁気式エンコーダ等の構成要素として、リング状の多極磁石が利用されている。このようなリング状の多極磁石においては、例えば、リング状部分の一方の端面に回転検出用の磁極を全周にわたって均等に着磁したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この多極磁石においては、着磁用の巻線コイルが交互に取り巻くように配置された多数の着磁用極部を備え、この着磁用極部と略直角に磁力線を発生させる着磁ヨークにより着磁が行われる。
特開平7−74020号公報
Conventionally, a ring-shaped multipolar magnet has been used as a component of a magnetic encoder or the like. In such a ring-shaped multipolar magnet, for example, one in which a rotation detection magnetic pole is evenly magnetized over the entire circumference on one end face of the ring-shaped portion is known (see, for example, Patent Document 1). . In this multipolar magnet, a magnetizing yoke having a plurality of magnetizing poles arranged so that magnetizing winding coils are alternately wound, and generating magnetic lines substantially perpendicular to the magnetizing poles Magnetization is performed by.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-74020

しかしながら、上述したような従来の多極磁石の着磁に用いられる着磁ヨークにおいては、巻線コイルが手作業等により着磁用極部に取り巻くように配置されることから、巻線コイルの位置精度を確保することが困難である。このため、このような巻線コイルから発生する磁束によって形成される着磁パターンが不揃いとなり、多極磁石における着磁精度が低下するという問題がある。   However, in the magnetizing yoke used for magnetizing the conventional multi-pole magnet as described above, the winding coil is disposed so as to surround the magnetizing pole part by manual work or the like. It is difficult to ensure positional accuracy. For this reason, there is a problem that the magnetization pattern formed by the magnetic flux generated from such a winding coil becomes uneven, and the magnetization accuracy in the multipolar magnet is lowered.

本発明はかかる問題点に鑑みて為されたものであり、着磁精度を向上することができる多極磁石の着磁方法、多極磁石及びそれを用いた磁気式エンコーダを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a multipolar magnet magnetization method, a multipolar magnet, and a magnetic encoder using the same, which can improve the magnetization accuracy. And

本発明の多極磁石の着磁方法は、磁石素材側に複数の凹凸部を有すると共に、当該凹凸部の凹部にN極とS極とが交互に並ぶ着磁パターンを形成するように着磁用コイルを引き回した着磁ヨークに、前記凹凸部の凸部に対応する複数の突出片を有する前記磁石素材を接触させて着磁を行う多極磁石の着磁方法であって、前記着磁ヨークの前記凹凸部の凸部に前記複数の突出片を対向配置し、前記着磁用コイルに通電することで前記複数の突出片を着磁することを特徴とする。   The method for magnetizing a multipolar magnet of the present invention has a plurality of uneven portions on the magnet material side, and is magnetized so as to form a magnetized pattern in which N and S poles are alternately arranged in the recesses of the uneven portions. A magnetizing method of a multi-pole magnet for magnetizing a magnet yoke having a plurality of projecting pieces corresponding to the convex portions of the concavo-convex portion to a magnetizing yoke around which a coil for winding is provided, The plurality of projecting pieces are arranged oppositely to the convex portions of the uneven portion of the yoke, and the plurality of projecting pieces are magnetized by energizing the magnetizing coil.

上記多極磁石の着磁方法によれば、着磁ヨークの凸部に複数の突出片が対向するように磁石素材を配置した状態で複数の突出片を着磁するようにしたことから、形状精度が低い着磁用コイルの対応部分が着磁される事態を回避して、形状精度の高い着磁ヨークの凸部を用いて磁石素材の複数の突出片を着磁することができるので、着磁後の多極磁石の着磁精度を向上することが可能となる。   According to the magnetizing method of the multipolar magnet, since the plurality of protruding pieces are magnetized in a state where the magnet material is arranged so that the protruding pieces of the magnetizing yoke face each other, By avoiding the situation where the corresponding part of the magnetizing coil with low accuracy is magnetized, it is possible to magnetize multiple protruding pieces of magnet material using the convex part of the magnetizing yoke with high shape accuracy, It is possible to improve the magnetization accuracy of the multipolar magnet after magnetization.

上記多極磁石の着磁方法において、前記磁石素材が有する前記複数の突出片は、軟磁性材料から成る基部から突出形成されることが好ましい。この場合には、軟磁性材料から成る基部がバックヨークとして機能し、着磁用コイルに通電することにより発生した磁束の漏れを防いで突出片を通過する磁束密度を高めることができることから、着磁後の多極磁石の突出片における磁力を向上することが可能となる。   In the above multipolar magnet magnetization method, it is preferable that the plurality of protruding pieces of the magnet material are formed so as to protrude from a base portion made of a soft magnetic material. In this case, the base made of a soft magnetic material functions as a back yoke and prevents leakage of magnetic flux generated by energizing the magnetizing coil, thereby increasing the magnetic flux density passing through the protruding piece. It becomes possible to improve the magnetic force in the protruding piece of the multipolar magnet after magnetizing.

例えば、上記多極磁石の着磁方法において、前記磁石素材は、円環形状を有する。磁石素材が円環形状を有する場合、これに対応して着磁ヨークの凹部に配置される着磁用コイルの形状が不均一となり易いが、着磁ヨークの凸部に複数の突出片を対向配置させた状態で当該複数の突出片を着磁することにより、形状精度が低い着磁用コイルの対応部分が着磁される事態を回避して、形状精度の高い着磁ヨークの凸部を用いて磁石素材の突出片を着磁することができるので、着磁後の多極磁石の着磁精度を向上することが可能となる。   For example, in the magnetizing method of the multipolar magnet, the magnet material has an annular shape. When the magnet material has an annular shape, the shape of the magnetizing coil disposed in the concave portion of the magnetizing yoke is likely to be non-uniform, but a plurality of protruding pieces are opposed to the convex portion of the magnetizing yoke. By magnetizing the plurality of projecting pieces in the arranged state, it is possible to avoid the situation where the corresponding portion of the magnetizing coil with low shape accuracy is magnetized, and to form the convex portion of the magnetized yoke with high shape accuracy. Since the projecting piece of the magnet material can be magnetized by using it, it is possible to improve the magnetization accuracy of the multipolar magnet after magnetization.

本発明の多極磁石は、上述したいずれかの着磁方法により着磁されることを特徴とする。このように上述したいずれかの着磁方法により多極磁石を着磁することにより、N極に着磁された突出片と、S極に着磁された突出片とが交互に配置されると共に、N極又はS極に着磁された磁極部分と、着磁されていない非磁極部分とが一定間隔で配置された多極磁石を製造することができるので、従来のように平面形状を有する磁石素材を着磁する場合と比べて着磁精度を向上することが可能となる。   The multipolar magnet of the present invention is magnetized by any one of the above-described magnetization methods. As described above, by magnetizing the multipolar magnet by any of the above-described magnetization methods, the protruding pieces magnetized at the N pole and the protruding pieces magnetized at the S pole are alternately arranged. Since a multipolar magnet in which a magnetic pole portion magnetized in the N pole or S pole and a non-magnetic pole portion not magnetized are arranged at regular intervals can be manufactured, it has a planar shape as in the prior art. Compared to the case of magnetizing the magnet material, it is possible to improve the magnetization accuracy.

本発明の磁気式エンコーダは、上述した多極磁石と、前記多極磁石を構成する前記磁石素材における前記複数の突出片に対向配置され、当該突出片からの磁束を検出する磁気検出手段とを具備することを特徴とする。このように、着磁精度が向上された多極磁石を磁気式エンコーダに適用することにより、多極磁石における複数の突出片に対応して、より均一なパルス出力を得ることができ、信号周期精度を向上することが可能となる。   A magnetic encoder according to the present invention includes the above-described multipolar magnet, and a magnetic detection means that is disposed to face the plurality of protruding pieces of the magnet material constituting the multipolar magnet and detects magnetic flux from the protruding pieces. It is characterized by comprising. In this way, by applying a multipolar magnet with improved magnetization accuracy to a magnetic encoder, a more uniform pulse output can be obtained corresponding to a plurality of protruding pieces in the multipolar magnet, and the signal period The accuracy can be improved.

本発明によれば、着磁ヨークの凸部に複数の突出片が対向するように磁石素材を配置した状態で複数の突出片を着磁するようにしたことから、形状精度が低い着磁用コイルの対応部分が着磁される事態を回避して、形状精度の高い着磁ヨークの凸部を用いて磁石素材の突出片を着磁することができるので、着磁後の多極磁石の着磁精度を向上することが可能となる。   According to the present invention, since the plurality of protruding pieces are magnetized in a state where the magnet material is arranged so that the plurality of protruding pieces face the convex portion of the magnetizing yoke, the shape accuracy is low. By avoiding the situation where the corresponding part of the coil is magnetized, the projecting piece of the magnet material can be magnetized using the convex part of the magnetized yoke with high shape accuracy. It is possible to improve the magnetization accuracy.

以下、本発明の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、本発明を多極磁石の着磁方法に具現化した場合について説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、当該着磁方法により着磁される多極磁石としても成立するものである。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following, the case where the present invention is embodied in a method for magnetizing a multipolar magnet will be described. However, the present invention is not limited to this, and the multipolar magnet that is magnetized by the magnetizing method. As well.

図1は、本実施の一形態に係る着磁方法により着磁される磁石素材1の構成を示す図である。図1に示すように、磁石素材1は、円環形状を有する板状部材で構成される基部101と、この基部101の一面(後述する着磁ヨーク2側に向けられる一面)に突出して設けられた複数の突出片102とから構成される。これらの突出片102は、基部101の外周側部分において、全周にわたって均等な間隔で配置されている。具体的には、後述する着磁ヨーク2の凸部203に対向して配置されるように設けられている。これらの突出片102における端面(図1に示す上端面)は、同一平面上に配置され、これらの端面で後述する着磁ヨーク2に対する載置面が構成される。なお、それぞれの突出片102の間には、着磁ヨーク2に対する載置面から基部101まで窪んだ凹部103が形成されることとなる。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a magnet material 1 that is magnetized by a magnetization method according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the magnet material 1 is provided so as to protrude from a base portion 101 formed of a plate-shaped member having an annular shape and one surface of the base portion 101 (one surface directed to the magnetizing yoke 2 side described later). And a plurality of protruding pieces 102 formed. These protruding pieces 102 are arranged at equal intervals over the entire circumference in the outer peripheral side portion of the base 101. Specifically, it is provided so as to be opposed to the convex portion 203 of the magnetized yoke 2 described later. End surfaces (upper end surfaces shown in FIG. 1) of these protruding pieces 102 are arranged on the same plane, and these end surfaces constitute a mounting surface for the magnetized yoke 2 described later. In addition, between each protrusion piece 102, the recessed part 103 dented from the mounting surface with respect to the magnetizing yoke 2 to the base 101 will be formed.

なお、本実施の形態に係る着磁方法に適用される磁石素材1としては、例えば、Nd−Fe−B系の粉末とバインダとしての樹脂粉末とを混合してプレス成形し、さらに硬化熱処理及び防錆塗装を施した、所謂、ネオジムボンド磁石が好適に採用されるが、これに限定されるものではなく、フェライト磁石、或いは、焼結ネオジム磁石等を採用するようにしても良い。   In addition, as the magnet raw material 1 applied to the magnetization method according to the present embodiment, for example, Nd—Fe—B-based powder and resin powder as a binder are mixed and press-molded, and further subjected to a curing heat treatment and A so-called neodymium bonded magnet with rust-proof coating is suitably employed, but is not limited to this, and a ferrite magnet, a sintered neodymium magnet, or the like may be employed.

図2は、本実施の形態に係る磁石素材1が着磁ヨーク2に載置された状態の斜視図である。図3は、図2に示す一点鎖線における断面図である。本実施の形態に係る多極磁石の製造方法で使用される着磁ヨーク2は、例えば、軟磁性材料を機械加工することで形成される。着磁ヨーク2は、図2及び図3に示すように、短い円筒形状を有する筒状部201と、この筒状部201をベース部材等に固定するための固定部202とを有している。固定部202は、筒状部201と一体形成され、その下端部でフランジ状に形成されている。   FIG. 2 is a perspective view of a state in which the magnet material 1 according to the present embodiment is placed on the magnetizing yoke 2. 3 is a cross-sectional view taken along the alternate long and short dash line in FIG. The magnetized yoke 2 used in the method for manufacturing a multipolar magnet according to the present embodiment is formed by machining a soft magnetic material, for example. As shown in FIGS. 2 and 3, the magnetized yoke 2 includes a cylindrical portion 201 having a short cylindrical shape and a fixing portion 202 for fixing the cylindrical portion 201 to a base member or the like. . The fixing portion 202 is formed integrally with the cylindrical portion 201 and is formed in a flange shape at the lower end thereof.

筒状部201の上端部には、その全周にわたって複数の凹凸部が形成されている。磁石素材1は、複数の突出片102を下方側に向けた状態において、この凹凸部を構成する凸部203の上面に載置される。凹凸部を構成する凹部204には、着磁用のコイル205が引き回されている。これらの複数の凹凸部は、コイル205を引き回すための歯形部として機能する。なお、上述のように着磁ヨーク2は、機械加工により形成されることから、筒状部201に形成される凹凸部は一定の形状精度を確保して形成される。一方、凹凸部の凹部204に配置されるコイル205は、手作業等により折り曲げ加工等が施されるため、凹凸部の形状精度と比べてその形状精度が低くなっている。   A plurality of concavo-convex portions are formed on the upper end portion of the cylindrical portion 201 over the entire circumference. The magnet material 1 is placed on the upper surface of the convex portion 203 constituting the concave-convex portion in a state where the plurality of protruding pieces 102 are directed downward. A magnetizing coil 205 is routed around the concave portion 204 constituting the concave-convex portion. The plurality of concavo-convex portions function as tooth profile portions for routing the coil 205. Since the magnetized yoke 2 is formed by machining as described above, the concavo-convex portion formed on the cylindrical portion 201 is formed with a certain shape accuracy. On the other hand, the coil 205 disposed in the concave portion 204 of the concavo-convex portion is subjected to a bending process or the like by manual work or the like, so that the shape accuracy is lower than the shape accuracy of the concavo-convex portion.

この着磁用のコイル205は、不図示の着磁電源装置(例えば、パルス着磁電源装置)に接続される1本のコイルで構成され、それぞれ隣接する凸部203の内周側端部(筒状部201の内周側端部)と外周側端部(筒状部201の外周側端部)とを交互に通過するように凹部204に配置されている。すなわち、凸部203の側方に配置される凹部204において、異なる方向に電流が流れるようにコイル205が配置されている。この場合、コイル205は、後述するように、N極とS極とが交互に並ぶ着磁パターンを形成するように凹部204に配置されている。なお、凹部204に配置された状態において、コイル205の上端部は、凸部203の上面よりも低い位置に配置された状態となっている。   The magnetizing coil 205 is composed of a single coil connected to a magnetizing power supply device (not shown) (for example, a pulse magnetizing power supply device), and the inner peripheral end ( It arrange | positions at the recessed part 204 so that the inner peripheral side edge part of the cylindrical part 201 and an outer peripheral side edge part (outer peripheral side edge part of the cylindrical part 201) may pass alternately. That is, the coil 205 is arranged so that current flows in different directions in the concave portion 204 arranged on the side of the convex portion 203. In this case, as will be described later, the coil 205 is disposed in the recess 204 so as to form a magnetized pattern in which N and S poles are alternately arranged. In addition, in the state arrange | positioned at the recessed part 204, the upper end part of the coil 205 is the state arrange | positioned in the position lower than the upper surface of the convex part 203. FIG.

図4は、本実施の形態に係る磁石素材1が着磁ヨーク2に載置された状態の要部拡大図である。図4に示すように、磁石素材1が着磁ヨーク2に載置された状態において、磁石素材1の複数の突出片102は、それぞれ凸部203に対向して配置される。すなわち、磁石素材1は、複数の突出片102により凸部203の上面に面接触する。凸部203に載置された状態において、突出片102は、図3に示すように、凸部203の略中央部分に配置される。このように、磁石素材1は、複数の突出片102が凸部203に対向配置する位置に位置決めされ、その状態で着磁処理のために着磁ヨーク2に対して一時的に固定される。これらの位置決め及び固定するための構成については、特に限定されるものではない。   FIG. 4 is an enlarged view of a main part in a state where the magnet material 1 according to the present embodiment is placed on the magnetizing yoke 2. As shown in FIG. 4, in a state where the magnet material 1 is placed on the magnetizing yoke 2, the plurality of protruding pieces 102 of the magnet material 1 are respectively disposed to face the convex portions 203. That is, the magnet material 1 is in surface contact with the upper surface of the convex portion 203 by the plurality of protruding pieces 102. In the state of being placed on the convex portion 203, the protruding piece 102 is disposed at a substantially central portion of the convex portion 203 as shown in FIG. 3. In this way, the magnet material 1 is positioned at a position where the plurality of protruding pieces 102 are arranged to face the convex portion 203, and in this state, is temporarily fixed to the magnetizing yoke 2 for the magnetizing process. The configuration for positioning and fixing is not particularly limited.

本実施の形態に係る着磁方法においては、このように着磁ヨーク2に磁石素材1が載置された状態でコイル205に通電することにより着磁処理が行われる。コイル205に対して通電すると、上述のように隣接する凹部204に配置されるコイル205には、異なる方向に電流が流れるものとなっている。図5は、隣接する凹部204に配置されるコイル205に流れる電流の方向を説明するための模式図である。この場合において、コイル205には、着磁電源装置から所定のタイミングでパルス大電流が流される。   In the magnetizing method according to the present embodiment, the magnetizing process is performed by energizing the coil 205 with the magnet material 1 placed on the magnetizing yoke 2 as described above. When the coil 205 is energized, current flows in different directions through the coils 205 arranged in the adjacent recesses 204 as described above. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the direction of current flowing in the coil 205 disposed in the adjacent recess 204. In this case, a large pulse current flows through the coil 205 from the magnetized power supply device at a predetermined timing.

図5に示すように、ある突出片102aの同図に示す左方側の凹部204aに配置されるコイル205aに紙面奥側に進む電流が流れる一方、同図に示す右方側の凹部204bに配置されるコイル205bに紙面手前側に進む電流が流れるとすると、コイル205a、205bの周囲には、それぞれ矢印A、矢印B方向に進む磁界が発生する。これにより、突出片102aには、図5に示す上方側から下方側に進む磁束が形成され、その端面はN極に着磁されることとなる。同様に、この突出片102aに隣接する突出片102b、102cには、同様の原理で下方側から上方側に進む磁束が形成され、その端面がS極に着磁されることとなる。   As shown in FIG. 5, a current that travels to the back side of the paper flows through a coil 205 a that is disposed in a recess 204 a on the left side shown in the figure of a certain protruding piece 102 a, while Assuming that a current traveling forward in the drawing flows through the arranged coil 205b, magnetic fields traveling in the directions of arrows A and B are generated around the coils 205a and 205b, respectively. As a result, a magnetic flux traveling from the upper side to the lower side shown in FIG. 5 is formed on the protruding piece 102a, and its end face is magnetized to the N pole. Similarly, on the protruding pieces 102b and 102c adjacent to the protruding piece 102a, a magnetic flux is generated which proceeds from the lower side to the upper side on the same principle, and the end face is magnetized to the S pole.

この場合において、磁石素材1においては、突出片102が着磁ヨーク2の凸部203に載置された状態で着磁処理が行われることから、コイル205から発生する磁界がコイル205の真上部分(突出片102の間に存在する部分)に影響を与えることはない。従来のように磁石素材1が平面形状を有する場合には、コイル205から発生する磁界がコイル205の真上部分(凹部103に配置される磁石素材部分)に影響を与える事態が発生し得る。すなわち、コイル205の真上部分も微量ながら着磁されることとなり、当該着磁部分が着磁精度の低下の原因となっている。本実施の形態に係る着磁方法によれば、このように着磁精度の低下を招く部分に凹部103を形成していることから、コイル205の真上部分が着磁される事態を回避できるので、その着磁精度を向上することが可能となる。   In this case, in the magnet material 1, since the magnetizing process is performed in a state where the protruding piece 102 is placed on the convex portion 203 of the magnetizing yoke 2, the magnetic field generated from the coil 205 is directly above the coil 205. The portion (the portion existing between the protruding pieces 102) is not affected. When the magnet material 1 has a planar shape as in the prior art, a situation may occur in which the magnetic field generated from the coil 205 affects the portion directly above the coil 205 (the magnet material portion disposed in the recess 103). That is, the portion directly above the coil 205 is magnetized with a small amount, and the magnetized portion causes a decrease in magnetization accuracy. According to the magnetization method according to the present embodiment, since the concave portion 103 is formed in the portion that causes a decrease in magnetization accuracy in this way, it is possible to avoid a situation in which the portion directly above the coil 205 is magnetized. Therefore, it becomes possible to improve the magnetization accuracy.

このように着磁処理を行うことにより、図1に示した磁石素材1は、N極とS極とが交互に並べられた多極磁石3とされる。図6は、本実施の形態に係る着磁方法により着磁された多極磁石3の構成を示す図である。なお、図6においては、説明の便宜上、図5で用いた突出片102a〜102cを示している。図6に示すように、多極磁石3においては、N極に着磁された突出片102と、S極に着磁された突出片102とが交互に配置されている。上述のように凹部103に相当する部分は着磁されることがないため、N極及びS極に着磁された磁極部分と、着磁されていない非磁極部分とが一定間隔で配置されている。   By performing the magnetization process in this way, the magnet material 1 shown in FIG. 1 is a multipolar magnet 3 in which N poles and S poles are alternately arranged. FIG. 6 is a diagram showing a configuration of the multipolar magnet 3 magnetized by the magnetization method according to the present embodiment. 6 shows the protruding pieces 102a to 102c used in FIG. 5 for convenience of explanation. As shown in FIG. 6, in the multipolar magnet 3, the protruding pieces 102 magnetized to the N pole and the protruding pieces 102 magnetized to the S pole are alternately arranged. As described above, since the portion corresponding to the recess 103 is not magnetized, the magnetic pole portion magnetized in the N pole and the S pole and the non-magnetized magnetic pole portion are arranged at regular intervals. Yes.

このように本実施の形態に係る多極磁石の着磁方法によれば、着磁ヨーク2の凸部203に複数の突出片102が対向するように磁石素材1を配置した状態で複数の突出片102を着磁するようにしたことから、形状精度が低いコイル205の対応部分(真上部分)が着磁される事態を回避して、形状精度の高い着磁ヨーク2の凸部203を用いて磁石素材1の複数の突出片102を着磁することができるので、着磁後の多極磁石3の着磁精度を向上することが可能となる。   As described above, according to the method for magnetizing a multipolar magnet according to the present embodiment, a plurality of protrusions are provided in a state in which the magnet material 1 is arranged so that the protrusions 102 face the convex portions 203 of the magnetizing yoke 2. Since the piece 102 is magnetized, it is possible to avoid the situation in which the corresponding portion (directly above portion) of the coil 205 having low shape accuracy is magnetized, and the convex portion 203 of the magnetized yoke 2 having high shape accuracy. Since the plurality of projecting pieces 102 of the magnet material 1 can be magnetized, it is possible to improve the magnetization accuracy of the multipolar magnet 3 after magnetization.

そして、このように本実施の形態に係る多極磁石の着磁方法により着磁された多極磁石3においては、N極に着磁された突出片102と、S極に着磁された突出片102とが交互に配置されると共に、N極又はS極に着磁された磁極部分と、着磁されていない非磁極部分とが一定間隔で配置されるので、従来のように平面形状を有する磁石素材を着磁する場合と比べて着磁精度を向上することが可能となる。   And in the multipolar magnet 3 magnetized by the magnetizing method of the multipolar magnet according to the present embodiment as described above, the protruding piece 102 magnetized to the N pole and the protruding magnetized to the S pole Since the pieces 102 are alternately arranged and the magnetic pole portions magnetized in the N or S poles and the non-magnetic pole portions not magnetized are arranged at a constant interval, the planar shape can be changed as in the conventional case. Compared with the case of magnetizing the magnet material, the magnetization accuracy can be improved.

ところで、このように着磁精度が向上された多極磁石3は、例えば、磁気式エンコーダに好適に採用される。このような磁気式エンコーダにおいては、例えば、図7に示すように、多極磁石3の磁極部を構成する突出片102から一定距離だけ離間した位置に、当該突出片102からの磁束を検出する磁気検出センサ4を対向配置することが考えられる。この場合においては、磁気検出センサ4から一定距離だけ離間した位置を複数の突出片102が回転移動するように多極磁石3を配置することが好ましい。   By the way, the multipolar magnet 3 with improved magnetization accuracy is suitably used for a magnetic encoder, for example. In such a magnetic encoder, for example, as shown in FIG. 7, the magnetic flux from the protruding piece 102 is detected at a position spaced apart from the protruding piece 102 constituting the magnetic pole part of the multipolar magnet 3 by a certain distance. It is conceivable to arrange the magnetic detection sensors 4 so as to face each other. In this case, it is preferable to arrange the multipolar magnet 3 so that the plurality of protruding pieces 102 rotate and move at a position separated from the magnetic detection sensor 4 by a certain distance.

このような磁気式エンコーダにおいては、例えば、使用者からの操作を受け付ける操作つまみに多極磁石3を固定する一方、磁気検出素子としてGMR(Giant Magneto Resistance)素子を有する磁気検出センサ4を操作つまみの内側に固定しておく。そして、操作つまみに固定される多極磁石3の複数の突出片102からの磁束を磁気検出センサ4に作用させる。これにより、磁気検出センサ4の電気抵抗値の変化を、突出片102からの磁束の向きにより生じさせ、当該磁気検出センサ4の出力信号(電圧信号)から操作つまみの回転量を検知することが考えられる。   In such a magnetic encoder, for example, the multi-pole magnet 3 is fixed to an operation knob that receives an operation from a user, while the magnetic detection sensor 4 having a GMR (Giant Magneto Resistance) element is used as the magnetic detection element. It is fixed inside. Then, magnetic flux from the plurality of protruding pieces 102 of the multipolar magnet 3 fixed to the operation knob is applied to the magnetic detection sensor 4. Thereby, the change in the electric resistance value of the magnetic detection sensor 4 is caused by the direction of the magnetic flux from the protruding piece 102, and the rotation amount of the operation knob is detected from the output signal (voltage signal) of the magnetic detection sensor 4. Conceivable.

この場合において、多極磁石3の複数の突出片102からの磁束に感応して出力信号を出力する磁気検出センサ4は、基本的な構成として、反強磁性層、ピン層、中間層及びフリー層を不図示の基板上に積層して形成され、巨大磁気抵抗効果を利用したGMR素子を備えたセンサとして構成されている。なお、磁気検出センサ4が備えるGMR素子が巨大磁気抵抗効果を発揮するためには、例えば、反強磁性層がα−Fe層、ピン層がNiFe層、中間層がCu層、フリー層がNiFe層から形成されることが好ましいが、これらのものに限定されるものではなく、磁気抵抗効果を発揮するものであれば、いずれのものであってもよい。また、磁気検出センサ4が備えるGMR素子は、磁気抵抗効果を発揮するものであれば、上記の積層構造のものに限定されるものではない。 In this case, the magnetic detection sensor 4 that outputs an output signal in response to the magnetic flux from the plurality of protruding pieces 102 of the multipolar magnet 3 has, as a basic configuration, an antiferromagnetic layer, a pinned layer, an intermediate layer, and a free layer. A layer is formed by laminating on a substrate (not shown), and is configured as a sensor including a GMR element using a giant magnetoresistive effect. In order for the GMR element included in the magnetic detection sensor 4 to exhibit a giant magnetoresistance effect, for example, the antiferromagnetic layer is an α-Fe 2 O 3 layer, the pinned layer is a NiFe layer, the intermediate layer is a Cu layer, free The layer is preferably formed of a NiFe layer, but is not limited thereto, and any layer may be used as long as it exhibits a magnetoresistive effect. Further, the GMR element provided in the magnetic detection sensor 4 is not limited to the one having the above laminated structure as long as it exhibits a magnetoresistive effect.

このように本実施の形態に係る多極磁石3を磁気式エンコーダに適用した場合には、多極磁石3における複数の突出片102に対応して、より均一なパルス出力を得ることができ、信号周期精度を向上することが可能となる。   Thus, when the multipolar magnet 3 according to the present embodiment is applied to a magnetic encoder, a more uniform pulse output can be obtained corresponding to the plurality of protruding pieces 102 in the multipolar magnet 3, It is possible to improve the signal cycle accuracy.

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change and implement variously. In the above-described embodiment, the size, shape, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to this, and can be appropriately changed within a range in which the effect of the present invention is exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.

例えば、上記実施の形態に係る多極磁石の着磁方法においては、プレス成形された磁石素材1を用いる旨を説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、図8に示すように、軟磁性材料で構成される円環形状を有する板状部材(アウトサート用部材)501に、突出片102を構成する凸状部材502をアウトサート成形にて形成するようにしても良い。このような磁石素材1を用いる場合には、着磁ヨーク2に載置した状態で着磁処理を行うと、板状部材501がバックヨークとして機能し、コイル205に通電することにより発生した磁束の漏れを防いで凸状部材502を通過する磁束密度を高めることができることから、着磁後の多極磁石3における突出片102における磁力を向上することが可能となる。   For example, in the method of magnetizing a multipolar magnet according to the above-described embodiment, it has been described that the press-molded magnet material 1 is used. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 8, a convex member 502 constituting the protruding piece 102 is formed by outsert molding on a plate-like member (outsert member) 501 having an annular shape made of a soft magnetic material. You may make it do. When such a magnet material 1 is used, if the magnetizing process is performed in a state where the magnet material 1 is placed on the magnetizing yoke 2, the plate member 501 functions as a back yoke, and the magnetic flux generated by energizing the coil 205 is generated. Since the magnetic flux density passing through the convex member 502 can be increased while preventing the leakage of the magnetic field, it is possible to improve the magnetic force in the protruding piece 102 in the multipolar magnet 3 after magnetization.

また、上記実施の形態においては、磁石素材1が円環形状を有する場合について説明しているが、磁石素材1の形状については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、複数の突出片102が長手方向に並設された長尺形状を有する磁石素材1を本実施の形態に係る多極磁石の着磁方法に適用しても良い。このような磁石素材1を用いた場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることが可能となる。   Moreover, in the said embodiment, although the case where the magnet raw material 1 has an annular shape was demonstrated, about the shape of the magnet raw material 1, it is not limited to this and can be changed suitably. For example, you may apply the magnet raw material 1 which has the elongate shape in which the several protrusion piece 102 was arranged in parallel with the longitudinal direction to the magnetization method of the multipolar magnet which concerns on this Embodiment. Even when such a magnet material 1 is used, it is possible to obtain the same effects as in the above embodiment.

本実施の一形態に係る着磁方法により着磁される磁石素材の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the magnet raw material magnetized by the magnetization method which concerns on this Embodiment. 上記実施の形態に係る磁石素材が着磁ヨークに載置された状態の斜視図である。It is a perspective view of the state by which the magnet raw material which concerns on the said embodiment was mounted in the magnetizing yoke. 図2に示す一点鎖線における断面図である。It is sectional drawing in the dashed-dotted line shown in FIG. 上記実施の形態に係る磁石素材が着磁ヨークに載置された状態の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the state by which the magnet raw material which concerns on the said embodiment was mounted in the magnetizing yoke. 上記実施の形態に係る着磁ヨークにおいて、隣接する凹部に配置されるコイルに流れる電流の方向を説明するための模式図である。In the magnetized yoke according to the above embodiment, it is a schematic diagram for explaining the direction of a current flowing in a coil arranged in an adjacent recess. 上記実施の形態に係る着磁方法により着磁された多極磁石の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the multipolar magnet magnetized by the magnetization method which concerns on the said embodiment. 上記実施の形態に係る多極磁石を適用した磁気式エンコーダの要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the magnetic encoder to which the multipolar magnet which concerns on the said embodiment is applied. 上記実施の形態に係る磁石素材の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the magnet raw material which concerns on the said embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 磁石素材
101 基部
102 突出片
103 凹部
2 着磁ヨーク
201 筒状部
202 固定部
203 凸部
204 凹部
205 コイル
3 多極磁石
4 磁気検出センサ
501 板状部材
502 凸状部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnet material 101 Base part 102 Protruding piece 103 Concave part 2 Magnetization yoke 201 Cylindrical part 202 Fixing part 203 Convex part 204 Concave part 205 Coil 3 Multipolar magnet 4 Magnetic detection sensor 501 Plate-like member 502 Convex-like member

Claims (5)

磁石素材側に複数の凹凸部を有すると共に、当該凹凸部の凹部にN極とS極とが交互に並ぶ着磁パターンを形成するように着磁用コイルを引き回した着磁ヨークに、前記凹凸部の凸部に対応する複数の突出片を有する前記磁石素材を接触させて着磁を行う多極磁石の着磁方法であって、
前記着磁ヨークの前記凹凸部の凸部に前記複数の突出片を対向配置し、前記着磁用コイルに通電することで前記複数の突出片を着磁することを特徴とする多極磁石の着磁方法。
A magnetizing yoke having a plurality of concavo-convex portions on the magnet material side and in which a magnetizing coil is routed so as to form a magnetization pattern in which N poles and S poles are alternately arranged in the concave portions of the concavo-convex portions, A magnetizing method of a multi-pole magnet for magnetizing by contacting the magnet material having a plurality of protruding pieces corresponding to the convex portions of the part,
A multi-pole magnet, wherein the plurality of projecting pieces are disposed opposite to the convex portions of the uneven portion of the magnetizing yoke, and the plurality of projecting pieces are magnetized by energizing the magnetizing coil. Magnetization method.
前記磁石素材が有する前記複数の突出片は、軟磁性材料から成る基部から突出形成されることを特徴とする請求項1記載の多極磁石の着磁方法。   2. The method of magnetizing a multipolar magnet according to claim 1, wherein the plurality of protruding pieces of the magnet material are formed to protrude from a base portion made of a soft magnetic material. 前記磁石素材は、円環形状を有することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の多極磁石の着磁方法。   The method for magnetizing a multipolar magnet according to claim 1, wherein the magnet material has an annular shape. 請求項1から請求項3のいずれかに記載の着磁方法により着磁されることを特徴とする多極磁石。   A multipolar magnet that is magnetized by the magnetizing method according to any one of claims 1 to 3. 請求項4記載の多極磁石と、前記多極磁石を構成する前記磁石素材における前記複数の突出片に対向配置され、当該突出片からの磁束を検出する磁気検出手段とを具備することを特徴とする磁気式エンコーダ。   5. The multipolar magnet according to claim 4, and a magnetism detecting means that is arranged to face the plurality of projecting pieces in the magnet material constituting the multipolar magnet and detects a magnetic flux from the projecting pieces. Magnetic encoder.
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