JP2015028450A - Rotor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転軸の周方向に回転する回転体に関するものである。 The present invention relates to a rotating body that rotates in the circumferential direction of a rotating shaft.
従来、例えば特許文献1に示されるように、N極とS極が交互に配列された磁気部材を有する磁気式位置検出装置が提案されている。
Conventionally, as shown in
上記した磁気部材には、通常、大きさが同一のN極とS極とが交互に配列された第1領域と、第1領域に設けられた磁極よりも大きい磁極部が設けられた第2領域と、がある。第1領域にて形成される磁束が磁気部材の回転角度を検出するのに用いられ、第2領域にて形成される磁束が磁気部材の回転角度の基準位置を検出するのに用いられる。 The above-described magnetic member is usually provided with a first region in which N poles and S poles having the same size are alternately arranged, and a second magnetic pole portion larger than the magnetic pole provided in the first region. There is an area. The magnetic flux formed in the first region is used to detect the rotation angle of the magnetic member, and the magnetic flux formed in the second region is used to detect the reference position of the rotation angle of the magnetic member.
ところで、上記したように第2領域に大きい磁極部が形成されると、その磁極部の磁力が強いために、第2領域の磁極部と隣接する第1領域のN極若しくはS極との間で形成される磁束が乱れる。このような磁束の乱れが生じると、磁気部材の回転角度を高精度に検出することがかなわなくなる虞がある。 By the way, as described above, when a large magnetic pole portion is formed in the second region, the magnetic force of the magnetic pole portion is strong, and therefore, the magnetic pole portion in the second region and the adjacent N pole or S pole in the first region. The magnetic flux formed by is disturbed. When such disturbance of magnetic flux occurs, there is a possibility that the rotation angle of the magnetic member cannot be detected with high accuracy.
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、磁束に乱れが生じることが抑制された回転体を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a rotating body in which disturbance of magnetic flux is suppressed.
上記した目的を達成するために、本発明は、自身の中心(RC)を厚さ方向に貫く回転軸の周方向に回転する環状の回転体であって、周方向における横幅が一定の等磁極部(10)と、等磁極部よりも横幅が広い欠け磁極部(30)と、を有し、回転体の外環面は、磁極が異なる複数の等磁極部(11,12)が周方向に交互に配列された第1領域(10a)と、欠け磁極部の形成された第2領域(30a)と、から成り、欠け磁極部は、周方向において隣接する等磁極部とは異なる磁極から成る2つの端部(31,32)と、周方向において2つの端部の間に配置された中央部(33)と、から成り、中央部は、端部と同一の磁極から成る複数の第1磁極部(34)と、端部とは異なる磁極から成る複数の第2磁極部(35)と、を有し、第1磁極部の周方向に沿う面積が、周方向で自身と隣り合う第2磁極部の周方向の面積よりも大きく、中央部の磁極としての性質が、端部および第1磁極部それぞれと同一と成っており、複数の等磁極部の少なくとも2つに、自身とは磁極の異なる異極部(13,14)が設けられ、中央部から周方向に離れるにしたがって複数の等磁極部の磁力が徐々に強まるように、中央部から周方向に離れるにしたがって等磁極部に設けられる異極部の周方向の面積が徐々に小さくなっていることを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the present invention is an annular rotating body that rotates in the circumferential direction of a rotating shaft that passes through its center (RC) in the thickness direction, and has an equal magnetic pole with a constant lateral width in the circumferential direction. And a plurality of equal magnetic pole portions (11, 12) having different magnetic poles in the circumferential direction on the outer ring surface of the rotating body. The first regions (10a) and the second regions (30a) in which the missing magnetic pole portions are formed are alternately arranged, and the missing magnetic pole portions are formed from magnetic poles different from the equimagnetic pole portions adjacent in the circumferential direction. Comprising two end portions (31, 32) and a central portion (33) disposed between the two end portions in the circumferential direction, wherein the central portion includes a plurality of second magnetic poles having the same magnetic pole as the end portion. One magnetic pole part (34) and a plurality of second magnetic pole parts (35) composed of magnetic poles different from the end parts, The area along the circumferential direction of one magnetic pole part is larger than the area in the circumferential direction of the second magnetic pole part adjacent to itself in the circumferential direction, and the properties as the magnetic pole in the central part are the same as the end part and the first magnetic pole part, respectively. And at least two of the plurality of equal magnetic pole portions are provided with different polar portions (13, 14) having different magnetic poles from itself, and the magnetic force of the plurality of equal magnetic pole portions is increased in the circumferential direction from the central portion. The area in the circumferential direction of the different pole part provided in the equal magnetic pole part gradually decreases as the distance from the center part increases in the circumferential direction.
このように本発明によれば、欠け磁極部(30)は、2つの端部(31,32)と、2つの端部(31,32)の間に配置された中央部(33)と、から成る。中央部(33)は、端部(31,32)と同一の磁極から成る複数の第1磁極部(34)と、端部(31,2)とは異なる磁極から成る複数の第2磁極部(35)と、を有する。そして中央部(33)の磁性を端部(31,32)および第1磁極部(34)それぞれと同一とするために、第1磁極部の周方向に沿う面積が、周方向で自身と隣り合う第2磁極部の周方向の面積よりも大きくなっている。 Thus, according to the present invention, the chipped magnetic pole portion (30) includes two end portions (31, 32) and a central portion (33) disposed between the two end portions (31, 32). Consists of. The central portion (33) includes a plurality of first magnetic pole portions (34) composed of the same magnetic pole as the end portions (31, 32) and a plurality of second magnetic pole portions composed of magnetic poles different from the end portions (31, 2). (35). In order to make the magnetism of the central portion (33) the same as that of each of the end portions (31, 32) and the first magnetic pole portion (34), the area along the circumferential direction of the first magnetic pole portion is adjacent to itself in the circumferential direction. It is larger than the area in the circumferential direction of the matching second magnetic pole part.
これによれば、中央部(33)の磁力が弱まり、欠け磁極部(30)の磁力も弱まる。これにより、欠け磁極部(30)のために、欠け磁極部(30)の周囲にて形成される磁束が乱れることが抑制される。この結果、例えば磁気信号を電気信号に変換する検出部(200)などによって、回転体(100)の回転角度を高精度に検出することがかなわなくなることが抑制される。 According to this, the magnetic force of the center part (33) is weakened, and the magnetic force of the chipped magnetic pole part (30) is also weakened. Thereby, the magnetic flux formed around the chipped magnetic pole part (30) is prevented from being disturbed due to the chipped magnetic pole part (30). As a result, for example, the detection unit (200) that converts a magnetic signal into an electrical signal can be prevented from detecting the rotation angle of the rotating body (100) with high accuracy.
なお、上記したように、欠け磁極部(30)の磁力が弱まると、欠け磁極部(30)と周方向で隣接する等磁極部(11)や、それと隣接する等磁極部(12)の磁力が欠け磁極部(30)に対して強まる。そのため、両者の間に形成される磁束に乱れが生じる虞がある。 As described above, when the magnetic force of the chipped magnetic pole portion (30) is weakened, the magnetic force of the equimagnetic pole portion (11) adjacent to the chipped magnetic pole portion (30) in the circumferential direction or the magnetic pole portion (12) adjacent thereto. Becomes stronger with respect to the chipped magnetic pole part (30). Therefore, there is a possibility that the magnetic flux formed between the two may be disturbed.
そこで本発明では、等磁極部(10)に自身とは磁極の異なる異極部(13,14)が設けられており、異極部(13,14)の周方向の面積は、中央部(33)から周方向に離れるにしたがって複数の等磁極部(10)の磁力が徐々に強まるように、中央部(33)から周方向に離れるにしたがって徐々に小さくなっている。これにより、中央部(33)から離れるにしたがって等磁極部(10)の磁力が徐々に強まり、等磁極部(10)と欠け磁極部(30)との磁力差が徐々に大きくなる。この結果、等磁極部(10)と欠け磁極部(30)との間で形成される磁束に乱れが生じることが抑制される。 Therefore, in the present invention, the equal magnetic pole part (10) is provided with different polar parts (13, 14) having different magnetic poles from the self magnetic pole part (10), and the circumferential area of the different polar parts (13, 14) is the central part ( As the magnetic force of the plurality of equal magnetic pole portions (10) gradually increases as the distance from the central portion (33) increases in the circumferential direction, the magnetic field gradually decreases from the central portion (33) in the circumferential direction. As a result, the magnetic force of the equal magnetic pole portion (10) gradually increases as the distance from the central portion (33) increases, and the magnetic force difference between the equal magnetic pole portion (10) and the missing magnetic pole portion (30) gradually increases. As a result, turbulence in the magnetic flux formed between the equal magnetic pole part (10) and the chipped magnetic pole part (30) is suppressed.
中央部の中心を厚さ方向に貫く基準線(BL)を介して、第1磁極部、第2磁極部、端部、および、異極部それぞれが周方向で対称配置された構成が好適である。これによれば、基準線(BL)を介して、第1磁極部(34)、第2磁極部(35)、端部(31,32)、および、異極部(13,14)それぞれが周方向で非対称に配置された構成とは異なり、基準線(BL)を介した周方向の磁界が対称形状を成す。したがって、等磁極部(10)と欠け磁極部(30)との間で形成される磁束に乱れが生じることが抑制され、上記した検出部(200)によって回転体(100)の回転角度を高精度に検出することがかなわなくなることが抑制される。 A configuration in which the first magnetic pole part, the second magnetic pole part, the end part, and the different pole part are symmetrically arranged in the circumferential direction via a reference line (BL) penetrating the center of the central part in the thickness direction is preferable. is there. According to this, the first magnetic pole portion (34), the second magnetic pole portion (35), the end portions (31, 32), and the different pole portions (13, 14) are respectively connected via the reference line (BL). Unlike the configuration arranged asymmetrically in the circumferential direction, the circumferential magnetic field via the reference line (BL) forms a symmetrical shape. Accordingly, the magnetic flux formed between the equal magnetic pole part (10) and the chipped magnetic pole part (30) is prevented from being disturbed, and the rotation angle of the rotating body (100) is increased by the detection part (200). It is suppressed that it becomes impossible to detect accurately.
周方向において端部と隣接する第2磁極部は、基準線側に位置する第2磁極部よりも、周方向の面積が大きく、端部との面積差が小さくなっている。これによれば、端部(31,32)、および、それと隣接する第2磁極部(35)との磁力差が小さくなり、端部(31,32)、および、それと隣接する等磁極部(11)との間で形成される磁束に乱れが生じることが抑制される。 The second magnetic pole portion adjacent to the end portion in the circumferential direction has a larger area in the circumferential direction and a smaller area difference from the end portion than the second magnetic pole portion located on the reference line side. According to this, the magnetic force difference between the end portions (31, 32) and the second magnetic pole portion (35) adjacent to the end portions (31, 32) is reduced, and the end portions (31, 32) and the equal magnetic pole portion (adjacent to the end portions (31, 32) 11) is prevented from being disturbed in the magnetic flux formed between the two.
中央部は、第1磁極部と第2磁極部とが周方向に交互に配列されて成り、基準線から周方向に離れるにしたがって、単位面積当たりに含まれる第2磁極部の面積が徐々に減少し、第1磁極部の面積が徐々に増加する。これによれば、中央部(33)の磁力が基準線BLから周方向に沿って端部(31,32)に向かうにしたがって徐々に増大する。したがって、中央部(33)の磁力が基準線(BL)から周方向に沿って端部(31,32)に向かうにしたがって徐々に減少する構成とは異なり、欠け磁極部(30)と、それと周方向にて隣接する等磁極部(11)との磁極としての境界が明りょうとなり、両者の間に形成される磁束に乱れが生じることが抑制される。 The central portion is formed by alternately arranging the first magnetic pole portion and the second magnetic pole portion in the circumferential direction, and the area of the second magnetic pole portion included per unit area gradually increases as the distance from the reference line in the circumferential direction increases. It decreases, and the area of the first magnetic pole part gradually increases. According to this, the magnetic force of the central portion (33) gradually increases as it goes from the reference line BL toward the end portions (31, 32) along the circumferential direction. Therefore, unlike the configuration in which the magnetic force of the central portion (33) gradually decreases from the reference line (BL) toward the end portions (31, 32) along the circumferential direction, the chipped magnetic pole portion (30), The boundary as a magnetic pole with the equal magnetic pole part (11) adjacent in the circumferential direction becomes clear, and the occurrence of disturbance in the magnetic flux formed between them is suppressed.
中央部の磁極としての性質を、端部および第1磁極部それぞれと同様とするために、全ての第2磁極部それぞれの周方向の面積が、全ての第1磁極部のいずれよりも周方向の面積が小さい。これによれば、第2磁極部(35)の少なくとも1つの面積が、第1磁極部(34)のいずれか1つよりも面積が大きい構成とは異なり、中央部(33)にて局所的に第2磁極部(35)の磁性が強まることが抑制される。 In order to make the properties of the central part as a magnetic pole the same as those of the end part and the first magnetic pole part, the area in the circumferential direction of all of the second magnetic pole parts is more circumferential than any of all of the first magnetic pole parts. The area of is small. According to this, unlike the configuration in which at least one area of the second magnetic pole part (35) is larger than any one of the first magnetic pole parts (34), the area is locally at the central part (33). In addition, the magnetism of the second magnetic pole portion (35) is suppressed from increasing.
なお、特許請求の範囲に記載の請求項、および、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけているが、この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。 In addition, although the elements described in the claims and the means for solving the problems are attached with parentheses, the parentheses are attached to each component described in the embodiment. This is to simply show the correspondence with the elements, and does not necessarily indicate the elements themselves described in the embodiments. The description of the reference numerals with parentheses does not unnecessarily narrow the scope of the claims.
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
(第1実施形態)
図1〜図6に基づいて、本実施形態に係る回転体を説明する。なお、図1,3,4においては、磁極を明りょうとするために、N極にハッチングを入れている。また図4では、本来であれば図示されないが、欠け磁極部30と紙面右方で隣接する等磁極部11,12を破線で示している。そして以下に示す磁極の異なる等磁極部11,12同士の境界、および、欠け磁極部30と等磁極部10との境界それぞれを、#を用いて示す。例えば5番目の境界を#5と示す。図3に示すように、本実施形態では上記した境界が合計でN個ある。Nは4以上の自然数であり、本実施形態では58である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
Based on FIGS. 1-6, the rotary body which concerns on this embodiment is demonstrated. In FIGS. 1, 3, and 4, the N pole is hatched to clarify the magnetic poles. In FIG. 4, although not shown in the drawing, the equal
以下においては、回転体100と検出部200それぞれが配置された同一の高さ位置における平面を規定平面、規定平面に直交し、回転体100の回転中心RC(図1に示す×印)を貫く方向を軸方向と示す。また、軸方向の周りの方向を周方向(図1に示す曲線矢印)と示し、軸方向と直交する方向を径方向(例えば図1に示す一点鎖線)と示す。なお、上記した軸方向に沿う回転体100の軸が、特許請求の範囲に記載の回転軸に相当し、軸方向が、特許請求の範囲に記載の厚さ方向に相当する。
In the following, a plane at the same height position where each of the
回転体100は、図1に部分的に示すように環状を成し、周方向に回転する。回転体100は、周方向における横幅が一定の等磁極部10と、等磁極部10よりも横幅の広い欠け磁極部30と、を有する。そして図3に示すように、回転体100の外環面は、等磁極部10が形成された第1領域10aと、欠け磁極部30の形成された第2領域30aと、から成る。本実施形態では、第1領域10aの横幅は、回転体100の中心角度で表すと342°であり、第2領域30aの横幅は18°である。上記した領域10a,30aそれぞれを構成する磁極部10,30それぞれの厚さ、すなわち、以下に示す磁極部11〜14,31〜35それぞれの厚さは、回転体100と同一の厚さを有する。したがって、各磁極部11,12,31〜35それぞれの体積(磁力)は、周方向の幅(以下、横幅と示す)によって決定される。
The
等磁極部10としては、異極の関係にある第1等磁極部11と第2等磁極部12とがあり、周方向にて複数の第1等磁極部11と第2等磁極部12とが交互に配列されている。本実施形態では第1等磁極部11がN極、第2等磁極部12がS極となっており、磁束は第1等磁極部11から第2等磁極部12へと流れる。隣接する等磁極部11,12間の磁束は、半円形の軌跡を描くように流れ、この半円形の軌跡を描く磁束が、回転体100とともに回転する。これにより、図2に示すように、検出部200を透過する磁束の向きが周期的に変化する。
The equal
検出部200は、第1領域10aにて形成される磁束に基づいて回転体100の回転角を検出し、第2領域30aにて形成される磁束に基づいて回転体100の回転角度の基準位置を検出する。検出部200は、磁束の向きの周期的な変化を電気信号に変換し、その変換した電気信号と閾値とを比較する。そしてその比較結果に応じて、変換した電気信号をパルス信号に変換する。このパルス信号のパルスの立ち上がりエッジ、若しくは、立ち下がりエッジが、隣接する等磁極部11,12の境界、および、欠け磁極部30と等磁極部10(第1等磁極部11)との境界に相当する。本実施形態では、等磁極部11,12それぞれを合わせると57個あり、これらの横幅は、回転体100の中心角度で表すと6°である。
The
欠け磁極部30は、周方向において隣接する等磁極部(第1等磁極部11)とは異なる磁極から成る2つの端部31,32と、周方向において2つの端部31,32の間に配置された中央部33と、から成る。中央部33は、端部31,32と同一の磁極から成る第1磁極部34と、端部31,32とは異なる磁極から成る第2磁極部35と、を有する。図3および図4に示すように、磁極部34,35それぞれは厚さが一定の矩形を成し、周方向にて交互に配列され、ストライプ形状を成している。なお、第1磁極部34の周方向に沿う面積が、周方向で自身と隣り合う第2磁極部35の周方向の面積よりも大きくなっているため、中央部33の磁極としての性質は、端部31,32および第1磁極部34それぞれと同様である。本実施形態では、全ての第2磁極部35の合計の面積が、全ての第1磁極部34の合計の面積よりも小さく、全ての第2磁極部35それぞれの面積は、全ての第1磁極部34のいずれよりも面積が小さくなっている。
The chipped
本実施形態では、中央部33にて形成される磁束を均一とするために、すべての第1磁極部34の横幅L1が互いに相等しく、すべての第2磁極部35の横幅L2が互いに相等しくなっている。第1磁極部34の横幅L1は、回転体100の中心角度で表すと1.25°であり、第2磁極部35の横幅L2は0.5°である。そして第1磁極部34は6つあるので、その合計の面積は6×1.25°(7.50°)に比例し、第2磁極部35は7つあるので、その合計の面積は7×0.50°(3.50°)に比例する。第2磁極部35の横幅L2は第1磁極部34の横幅L1の0.4〜0.7倍の関係にあり、全ての第2磁極部35の横幅の合計は、全ての第1磁極部34と端部31,32の合計の横幅の0.18〜0.33倍の関係にある。すなわち、欠け磁極部30におけるS極の割合が67〜82%であり、N極の割合が18〜33%の関係にある。なお、中央部33の横幅L5は11.00°である。
In the present embodiment, in order to make the magnetic flux formed at the
また、端部31,32それぞれの横幅L3,L4は、磁極部34,35にて形成される磁束よりも端部31,32にて形成される磁束を強めるために、磁極部34,35それぞれの横幅L1,L2よりも広くなっている。そして、端部31,32の横幅L3,L4が互いに等しくなっている。端部31,32それぞれの横幅L3,L4は、回転体100の中心角度で表すと3.40°であり、横幅L3,L4は、欠け磁極部30の横幅の0.14〜0.25倍である。
Further, the lateral widths L3 and L4 of the
次に、本実施形態に係る回転体100の特徴点を説明する。図3および図4に示すように、複数の等磁極部11,12の少なくとも2つに、自身とは磁極の異なる異極部13,14が設けられている。本実施形態では、欠け磁極部30と周方向にて隣接する2つの第1等磁極部11それぞれに1つの第1異極部13が形成され、その第1等磁極部11と周方向にて隣接する2つの第2等磁極部12それぞれに1つの第2異極部14が形成されている。上記したように、等磁極部11,12は互いに横幅L1,L2が相等しく、その面積も相等しいが、異極部13,14は互いに横幅L6,L7が相異なり、その面積も相異なる。これは、中央部33から周方向に離れるにしたがって等磁極部11,12の磁力が徐々に強まるようにするためであり、横幅L6は横幅L7よりも広く、第1異極部13は第2異極部14よりも面積が大きくなっている。このような構成とすることで、等磁極部11,12に設けられる異極部13,14の面積が、中央部33から周方向に離れるにしたがって徐々に小さくなっている。第1異極部13の横幅L6は0.5°であり、第2異極部14の横幅L7は0.4°である。1つの等磁極部11,12に形成される異極部13,14それぞれの横幅は、等磁極部11,12それぞれの横幅の0.03〜0.20倍である。また、欠け磁極部30へ影響し、欠け磁極部30から周方向に離れた等磁極部11,12への影響を抑えるために、異極部13,14それぞれは、等磁極部11,12が有する周方向の2つの端部の内、欠け磁極部30側の端部からその中央までの間に形成されている。具体的に言えば、異極部13,14それぞれは、等磁極部11,12の欠け磁極部30側の端部から、等磁極部11,12の横幅の0.20〜0.40倍だけ離れた位置に形成されている。なお、本実施形態では、図3および図4に示すように、中央部33の中心を軸方向に貫く基準線BLを介して、磁極部34,35、端部31,32、および、異極部13,14それぞれが周方向で対称配置されている。
Next, feature points of the
以下、回転体100の作用効果を説明する。上記したように、欠け磁極部30は、2つの端部31,32と、2つの端部31,32の間に配置された中央部33と、から成る。中央部33は、端部31,32と同一の磁極から成る複数の第1磁極部34と、端部31,2とは異なる磁極から成る複数の第2磁極部35と、を有する。そして中央部33の磁性を端部31,32および第1磁極部34それぞれと同一とするために、第1磁極部34の周方向に沿う面積が、周方向で自身と隣り合う第2磁極部35の周方向の面積よりも大きくなっている。
Hereinafter, the function and effect of the
これによれば、中央部33の磁力が弱まり、欠け磁極部30の磁力も弱まる。これにより、欠け磁極部30のために、欠け磁極部30の周囲にて形成される磁束が乱れることが抑制される。この結果、例えば本実施形態で示した検出部200などによって、回転体100の回転角度を高精度に検出することがかなわなくなることが抑制される。
According to this, the magnetic force of the
なお、上記したように、欠け磁極部30の磁力が弱まると、欠け磁極部30と周方向で隣接する等磁極部11や、それと隣接する等磁極部12の磁力が欠け磁極部30に対して強まる。そのため、両者の間に形成される磁束に乱れが生じる虞がある。
As described above, when the magnetic force of the chipped
図5に、本実施形態とは異なり、異極部13,14が回転体100に形成されていない場合における境界#N−2,#N−1,#N,#1,#2,#3それぞれの角度誤差と、回転体100と検出部200との離間距離(エアギャップ)との関係を、実線、破線、一点鎖線、二点鎖線、太線、太破線で示す。欠け磁極部30と、それと隣接する第1等磁極部11との境界は、#Nと#1である。そして、その第1等磁極部11と隣接する第2等磁極部12との境界は、#N−1と#2である。また、その第2等磁極部12と隣接する第1等磁極部11との境界は、#N−2と#3である。この欠け磁極部30の近傍に位置する境界#N−2,#N−1,#N,#1,#2,#3の磁束が、主として欠け磁極部30の影響を受ける。他の等磁極部11,12の境界#4〜#N−3にて形成される磁束は、それほど欠け磁極部30の影響を受けず、上記したエアギャップに対して角度誤差が小さい。しかしながら、図5に示すように、境界#N−2,#N−1,#N,#1,#2,#3それぞれは欠け磁極部30の影響を少なからず受けるため、エアギャップに対して角度誤差が生じる。異極部13,14が回転体100に形成されていないために、磁力のバランスが整わず、各境界にて角度誤差が生じるのである。
In FIG. 5, unlike the present embodiment, boundaries # N−2, # N−1, #N, # 1, # 2, and # 3 when the
これに対して、本実施形態に記載の回転体100では、等磁極部10に自身とは磁極の異なる異極部13,14が設けられており、異極部13,14の面積は、中央部33から周方向に離れるにしたがって徐々に小さくなっている。これにより、中央部33から離れるにしたがって等磁極部11,12の磁力が徐々に強まり、等磁極部11,12と欠け磁極部30との磁力差が徐々に大きくなっている。そのため、図6に示すように、磁力のバランスが整い、境界#N−2,#N−1,#N,#1,#2,#3にて生じる角度誤差が低減される。この結果、等磁極部11,12と欠け磁極部30との間で形成される磁束に乱れが生じることが抑制される。
On the other hand, in the
基準線BLを介して、磁極部34,35、端部31,32、および、異極部13,14それぞれが周方向で対称配置されている。これによれば、基準線BLを介して、磁極部、端部、および、異極部それぞれが周方向で非対称に配置された構成とは異なり、基準線BLを介した周方向の磁界が対称形状を成す。したがって、等磁極部10と欠け磁極部30との間で形成される磁束に乱れが生じることが抑制され、上記した検出部200によって回転体100の回転角度を高精度に検出することがかなわなくなることが抑制される。
The
全ての第2磁極部35それぞれの面積が、全ての第1磁極部34のいずれよりも面積が小さい。これによれば、第2磁極部の少なくとも1つの面積が、第1磁極部のいずれか1つよりも面積が大きい構成とは異なり、中央部33にて局所的に第2磁極部35の磁性が強まることが抑制される。
The area of each of the second
また、磁極部34,35それぞれは厚さが一定の矩形を成し、周方向にて交互に配列されている。すなわち、磁極部34,35それぞれはストライプ形状を成している。これによれば、中央部33が、磁極が異なり、厚さの不均一な三角形や台形などの磁極部で構成される場合とは異なり、横幅を調整するだけで、中央部33にて形成される磁束を調整することができる。
The
端部31,32の横幅L3,L4は、磁極部34,35それぞれの横幅L1,L2よりも広い。これによれば、端部の横幅が磁極部の横幅よりも狭い構成とは異なり、端部31,32と、それと隣接する第1等磁極部11とによって形成される磁束が、周方向で隣接する等磁極部11,12同士によって形成される磁束に近づけることができる。これにより、上記した検出部200によって回転体100の回転角度を高精度に検出することがかなわなくなることが抑制される。
The lateral widths L3 and L4 of the
中央部33にて形成される磁束を均一とするために、すべての第1磁極部34の横幅L1が互いに相等しく、すべての第2磁極部35の横幅L2が互いに相等しい。これによれば、すべての第1磁極部の横幅が互いに相異なり、すべての第2磁極部の横幅が互いに相異なる構成とは異なり、中央部33にて形成される磁束が均一となる。これにより、局所的な磁束乱れのために、回転体100の回転角度を高精度に検出することがかなわなくなることが抑制される。
In order to make the magnetic flux formed at the
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
本実施形態では、等磁極部11,12それぞれを合わせると57個あり、境界が58個である例を示した。しかしながら、等磁極部11,12それぞれを合わせた数としては3個以上であり、境界の数としては4以上であれば良い。
In the present embodiment, there are 57 examples in which the equal
本実施形態では、第1領域10aの横幅は回転体100の中心角度で表すと342°であり、第2領域30aの横幅は18°である例を示した。しかしながら、第1領域10aは第2領域30aよりも横幅が長ければ良く、上記例に限定されない。
In the present embodiment, the horizontal width of the
本実施形態では、等磁極部11,12それぞれの横幅は回転体100の中心角度で表すと6°である例を示した。しかしながら等磁極部11,12それぞれの横幅としては上記例に限定されず、例えば5°でも良い。なお、第2領域30aは等磁極部10よりも横幅が長い。
In the present embodiment, an example in which the horizontal width of each of the equal
本実施形態では、磁極部34,35それぞれは厚さが一定の矩形を成し、周方向にて交互に配列されている例を示した。しかしながら、磁極部34,35の形状、および、その配列としては上記例に限定されず、中央部33の磁極としての性質が端部31,32および第1磁極部34それぞれと同様となれば良い。
In the present embodiment, an example is shown in which the
本実施形態では、第1磁極部34の横幅L1は1.25°であり、第2磁極部35の横幅L2は0.5°である例を示した。しかしながら、横幅L1は横幅L2よりも広ければ良く、上記例に限定されない。より好ましくは、第2磁極部35の横幅L2は第1磁極部34の横幅L1の0.4〜0.7倍の関係にあると良い。
In this embodiment, the lateral width L1 of the first
本実施形態では、第1磁極部34は6つあり、第2磁極部35は7つある例を示した。しかしながら、全ての第2磁極部35の合計の面積が、全ての第1磁極部34の合計の面積よりも小さければ良く、磁極部34,35それぞれの数としては上記例に限定されない。より好ましくは、全ての第2磁極部35の横幅の合計は、全ての第1磁極部34と端部31,32の合計の横幅の0.18〜0.33倍の関係にあると良い。
In the present embodiment, an example in which there are six first
本実施形態では、欠け磁極部30におけるS極の割合が67〜82%であり、N極の割合が18〜33%の関係にある例を示した。しかしながらこれとは逆に、欠け磁極部30におけるN極の割合が67〜82%であり、S極の割合が18〜33%の関係でも良い。この場合、図7および図8に示すように、端部31,32および第1磁極部34それぞれがN極となり、第2磁極部35がS極となる。また、欠け磁極部30と周方向で隣接する等磁極部(第1等磁極部11)がS極となり、これと隣接する等磁極部(第2等磁極部12)がN極となる。更に、第1異極部13がN極となり、第2異極部14がS極となる。
In the present embodiment, the example in which the ratio of the S pole in the chipped
本実施形態では、端部31,32の横幅L3,L4が互いに相等しい例を示した。しかしながら、端部31,32の横幅L3,L4が互いに相異なる構成を採用することもできる。ただし、横幅L3,L4は、欠け磁極部30の横幅の0.14〜0.25倍の関係にあると良い。
In the present embodiment, an example in which the lateral widths L3 and L4 of the
本実施形態では、欠け磁極部30と周方向にて隣接する2つの第1等磁極部11それぞれに1つの第1異極部13が形成され、その第1等磁極部11と周方向にて隣接する2つの第2等磁極部12それぞれに1つの第2異極部14が形成されている例を示した。しかしながら、少なくとも欠け磁極部30と周方向にて隣接する2つの第1等磁極部11それぞれに第1異極部13が形成されていればよく、その第1等磁極部11と周方向にて隣接する2つの第2等磁極部12それぞれに第2異極部14が形成されていなくとも良い。また、図9および図10に示すように、第1等磁極部11に形成される第1異極部13の数や、第2等磁極部12に形成される第2異極部14の数それぞれも限定されない。中央部33から周方向に離れるにしたがって等磁極部11,12の磁力が徐々に強まるように、中央部33から周方向に離れるにしたがって異極部13,14それぞれの面積が徐々に小さくなっていれば良い。図9では、欠け磁極部30と周方向にて隣接する2つの第1等磁極部11それぞれに2つの第1異極部13が形成され、その第1等磁極部11と周方向にて隣接する2つの第2等磁極部12それぞれに1つの第2異極部14が形成されている。また図10では、欠け磁極部30と周方向にて隣接する2つの第1等磁極部11それぞれに1つの第1異極部13が形成され、その第1等磁極部11と周方向にて隣接する2つの第2等磁極部12それぞれに2つの第2異極部14が形成されている。図9および図10いずれの構成においても、第1異極部13の合計の面積は、第2異極部14の合計の面積よりも大きくなっている。なお、もちろんではあるが、境界#N−3、N−2を形成する第1等磁極部11や、境界#3、#4を形成する第1等磁極部11に第1異極部13が形成された構成などを採用することもできる。
In the present embodiment, one first
本実施形態では、第1異極部13の横幅L6は0.5°であり、第2異極部14の横幅L7は0.4°である例を示した。しかしながら、1つの等磁極部11,12に形成される異極部13,14それぞれの合計の横幅としては上記例に限定されず、等磁極部11,12それぞれの横幅の0.03〜0.20倍であれば良い。
In the present embodiment, the lateral width L6 of the first
本実施形態では、基準線BLを介して、磁極部34,35、端部31,32、および、異極部13,14それぞれが周方向で対称配置された構成を示した。しかしながら、基準線BLを介して、磁極部34,35、端部31,32、および、異極部13,14それぞれが周方向で非対称に配置された構成を採用することもできる。
In the present embodiment, the configuration in which the
本実施形態では、中央部33にて形成される磁束を均一とするために、すべての第1磁極部34の横幅L1が互いに相等しく、すべての第2磁極部35の横幅L2が互いに相等しい例を示した。しかしながら、すべての第1磁極部34の横幅L1が互いに異なり、すべての第2磁極部35の横幅L2が互いに異なる構成を採用することもできる。若しくは、すべての第1磁極部34の内の少なくとも1組の横幅L1が互いに異なり、すべての第2磁極部35の内の少なくとも1組の横幅L2が互いに等しい構成を採用することもできる。
In the present embodiment, in order to make the magnetic flux formed in the
例えば図10に示すように、周方向において端部31,32と隣接する第2磁極部35は、基準線BL側に位置する3つの第2磁極部35よりも、周方向の面積が大きく、端部31,32との面積差が小さくなっている。これによれば、端部31,32、および、それと隣接する第2磁極部35との磁力差が小さくなり、端部31,32、および、それと隣接する第1等磁極部11との間で形成される磁束に乱れが生じることが抑制される。なお、図10では、7つの第2磁極部35が形成されているが、上気した基準線BL側に位置する第2等磁極部35それぞれは面積が等しく、残り4つの第2等磁極部35それぞれの面積が等しくなっている。詳しく言えば、3つの第2等磁極部35の横幅は0.5°であり、残り4つの第2等磁極部35の横幅は0.6°となっている。
For example, as shown in FIG. 10, the second
また、例えば図11に示すように、基準線BLから周方向に離れるにしたがって、単位面積当たりに含まれる第2磁極部35の面積が徐々に減少し、第1磁極部34の面積が徐々に増加する構成を採用することもできる。これによれば、中央部33の磁力が基準線BLから周方向に沿って端部31,32に向かうにしたがって徐々に増大する。したがって、中央部の磁力が基準線BLから周方向に沿って端部に向かうにしたがって徐々に減少する構成とは異なり、欠け磁極部30と、それと周方向にて隣接する第1等磁極部11との磁極としての境界#N、#1が明りょうとなり、両者の間に形成される磁束に乱れが生じることが抑制される。
For example, as shown in FIG. 11, the area of the second
10,11,12・・・等磁極部
10a・・・第1領域
30・・・欠け磁極部
30a・・・第2領域
31,32・・・端部
33・・・中央部
34・・・第1磁極部
35・・・第2磁極部
13,14・・・異極部
100・・・回転体
10, 11, 12, etc.
Claims (5)
前記周方向における横幅が一定の等磁極部(10)と、
前記等磁極部よりも横幅が広い欠け磁極部(30)と、を有し、
前記回転体の外環面は、磁極が異なる複数の前記等磁極部(11,12)が前記周方向に交互に配列された第1領域(10a)と、前記欠け磁極部の形成された第2領域(30a)と、から成り、
前記欠け磁極部は、前記周方向において隣接する前記等磁極部とは異なる磁極から成る2つの端部(31,32)と、前記周方向において2つの前記端部の間に配置された中央部(33)と、から成り、
前記中央部は、前記端部と同一の磁極から成る複数の第1磁極部(34)と、前記端部とは異なる磁極から成る複数の第2磁極部(35)と、を有し、
前記第1磁極部の前記周方向に沿う面積が、前記周方向で自身と隣り合う前記第2磁極部の前記周方向の面積よりも大きく、前記中央部の磁極としての性質が、前記端部および前記第1磁極部それぞれと同一と成っており、
複数の前記等磁極部の少なくとも2つに、自身とは磁極の異なる異極部(13,14)が設けられ、
前記中央部から前記周方向に離れるにしたがって複数の前記等磁極部の磁力が徐々に強まるように、前記中央部から前記周方向に離れるにしたがって前記等磁極部に設けられる前記異極部の前記周方向の面積が徐々に小さくなっていることを特徴とする回転体。 An annular rotating body that rotates in the circumferential direction of a rotating shaft that penetrates its center (RC) in the thickness direction,
An equal magnetic pole portion (10) having a constant lateral width in the circumferential direction;
A chipped magnetic pole part (30) having a wider width than the equal magnetic pole part,
The outer ring surface of the rotating body has a first region (10a) in which a plurality of the equal magnetic pole portions (11, 12) having different magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction, and a first portion where the chipped magnetic pole portions are formed. 2 regions (30a),
The chipped magnetic pole portion includes two end portions (31, 32) made of a magnetic pole different from the equimagnetic pole portion adjacent in the circumferential direction, and a central portion disposed between the two end portions in the circumferential direction. (33)
The central portion includes a plurality of first magnetic pole portions (34) made of the same magnetic pole as the end portion, and a plurality of second magnetic pole portions (35) made of a magnetic pole different from the end portion,
The area of the first magnetic pole part along the circumferential direction is larger than the area of the second magnetic pole part adjacent to itself in the circumferential direction in the circumferential direction, and the property of the central part as the magnetic pole is the end part. And the same as each of the first magnetic pole portions,
At least two of the plurality of equi-magnetic pole portions are provided with different pole portions (13, 14) having different magnetic poles from themselves,
The magnetic pole portions of the different magnetic pole portions provided in the equal magnetic pole portion as it moves away from the central portion in the circumferential direction so that the magnetic force of the plurality of equal magnetic pole portions gradually increases as the distance from the central portion in the circumferential direction increases. A rotating body characterized by a gradually decreasing area in the circumferential direction.
前記基準線から前記周方向に離れるにしたがって、単位面積当たりに含まれる前記第2磁極部の面積が徐々に減少し、前記第1磁極部の面積が徐々に増加することを特徴とする請求項2に記載の回転体。 The central portion is formed by alternately arranging the first magnetic pole portion and the second magnetic pole portion in the circumferential direction,
The area of the second magnetic pole part included per unit area gradually decreases and the area of the first magnetic pole part gradually increases as the distance from the reference line in the circumferential direction increases. The rotating body according to 2.
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