JP2017168707A - 磁気エンコーダの着磁装置および着磁方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被着磁体の着磁面に複列の磁気トラックに着磁する場合でも、隣合う磁気トラック間で互いに影響を与えずに着磁することができ、着磁ピッチ精度の良好な磁気エンコーダが得られる着磁装置および着磁方法を磁気エンコーダの着磁装置および着磁方法を提供する。【解決手段】着磁装置は、着磁電流が流される導電体６と、導電体６の一部分が配置された導電体用溝５が少なくとも先端面４に形成された着磁ヨーク１とを有する。着磁ヨーク１の先端面４に未着磁の着磁面１０が対峙するように被着磁体７が配置される。着磁ヨーク１の先端面４と被着磁体７の着磁面１０とが磁気トラックにおけるＮ極とＳ極の並び方向に相対的に移動する。導電体６は、着磁ヨーク１の先端面４の導電体用溝５に配置された一部分の両端から、被着磁体７に対して離れる側に略直角に折れ曲がって延びている。【選択図】図４

Description

この発明は、回転速度または回転角度の検出に使用される磁気エンコーダ、たとえば２列以上の磁気トラックが形成された磁気エンコーダの着磁装置および着磁方法に関する。

特許文献１に、磁気エンコーダの着磁装置および着磁ヘッドが開示されている。ここに開示されている着磁装置の着磁ヘッド（着磁ヨーク）は、被着磁体（磁気エンコーダ）の着磁面に対向して接触または近接する先端面を有するコアと、前記先端面の内部に先端面の一端側から他端に貫通する貫通孔を有する。先端面の他端側に延びた導電線は、貫通孔を他端側から一端側に延びる構造とされる。導電線に交番電流を供給しながら、着磁ヘッドの先端面を被着磁体の着磁面の所定方向に相対的に回転または移動させて、被着磁体の着磁面に着磁する。

特許第４８４６８６３号公報

特許文献１の着磁装置は、着磁面への大きな磁力による着磁が可能となり、交番磁界により高精度な着磁ピッチを確保することができる。しかし、着磁面に複列、例えば２列の磁気トラックに着磁する場合、片方の磁気トラックに着磁をするとき、もう片方の着磁対象でない磁気トラック側に影響して磁気パターンが乱れる。このため、複列着磁への適用に課題がある。

詳しくは、図１２、図１３（特許文献１の図４、図７）に示すように、導電線１０３の経路は、コア１０２の先端面１０２ａに設けた溝１０２ｃと、溝１０２ｃから離れた位置に形成された貫通孔１０２ｄを通してコの字型に配置され、導電線１０３の両端はコア１０２の同一面から引き出される。コア１０２の高さ方向からはみ出す導電線１０３が先端面１０２ａの近傍に配置され、被着磁体（図示せず）の着磁面に平行して対峙することになるので、この部分でも着磁面に影響を与えることがある。そのため、着磁面に複数の磁気トラックに着磁する場合、複数の磁気トラックにまたがって着磁してしまう、あるいはコア１０２の先端面１０２ａからの漏れ磁束で着磁済みの磁気トラックに影響を与えることも想定される。

この発明の目的は、周辺に影響を与えずに着磁することができ、着磁ピッチ精度の良好な磁気エンコーダが得られる着磁装置を提供することである。
この発明の他の目的は、被着磁体の着磁面に複列の磁気トラックに着磁する場合でも、隣合う磁気トラック間で互いに影響を与えずに着磁することができ、着磁ピッチ精度の良好な磁気エンコーダが得られる着磁装置および着磁方法を提供することである。

この発明の磁気エンコーダの着磁装置は、被着磁体の未着磁の着磁面に着磁して、Ｎ極とＳ極とが所定の着磁パターンで並ぶ磁気トラックが形成された磁気エンコーダを得る着磁装置であって、
両端が着磁電源に接続され、この着磁電源により着磁電流が流される導電体と、
この導電体の一部分が配置された導電体用溝が少なくとも先端面に形成され、前記導電体用溝が前記被着磁体の磁気トラックにおけるＮ極とＳ極の境界線に沿う方向となり、かつ前記先端面が前記被着磁体の前記未着磁の着磁面に対峙するように前記被着磁体が配置される着磁ヨークと、
前記着磁ヨークの前記先端面と前記被着磁体の前記着磁面とが前記磁気トラックにおけるＮ極とＳ極の並び方向に相対的に移動するように、前記着磁ヨークおよび前記被着磁体のいずれか、または両方を回転または移動させる相対移動手段とを備え、
前記導電体は、前記着磁ヨークの前記先端面の前記導電体用溝に配置された一部分の両端から、前記着磁電源に続く部分のうちの一部が、前記被着磁体に対して離れる側に略直角に折れ曲がって延びていることを特徴とする。

この構成によると、着磁ヨークの先端面が被着磁体の未着磁の着磁面に対峙する状態で、相対移動手段により着磁ヨークの先端面と被着磁体の着磁面とを磁気トラックにおけるＮ極とＳ極の並び方向に沿って相対的に移動させながら、着磁電源により流れ方向が交互に切り替わる着磁電流を導電体に流すことにより、未着磁の着磁面に１列分の磁気トラックを着磁する。なお、複列の磁気トラック着磁用に構成した場合は、前記同様の着磁動作を、着磁ヨークの先端面と着磁対象でない磁気トラックとの磁気トラック並び方向の位置が重ならないように着磁ヨークを配置した状態で行うことにより、未着磁の着磁面に複列の磁気トラックを着磁する。

着磁ヨークの先端面が被着磁体の未着磁の着磁面に対峙した着磁状態では、導電体における着磁ヨークの先端面の導電体用溝に配置されている部分である着磁領域部は、被着磁体の着磁面と略平行で、かつ被着磁体の磁気トラックにおけるＮ極とＳ極の境界線に沿う方向となる。
導電体に電流が流れるときの磁束は、導電体を中心にして円状に流れる。従って、導電体の着磁領域部を流れる電流によって発生した磁束が、導電体用溝を挟んで両側に形成された２つの先端面部分のうちの片方の先端面部分から、この片方の先端面部分に対向する着磁面部分、着磁面の裏側に配置された芯金、および他方の先端面部分に対向する着磁面部分を順に経由して、他方の先端面部分に流れることで、着磁面を着磁する。（導電体に１回電流を流すと、未着磁の着磁面にはＮ極とＳ極の１極対が着磁される。）
導電体は、着磁ヨークの先端面の導電体用溝に配置された着磁領域部の両端から、被着磁体に対して離れる側に略直角に折れ曲がって延びており、導電体の着磁領域部以外から発生する磁束は、被着磁体の着磁面と略平行になるため、着磁面には影響しない。

このような構造の着磁ヨークでは、被着磁体の未着磁の着磁面に対峙するのは、先端面の溝に配置された導電体の着磁領域部と先端面のみであり、導電体に着磁電流を流したときに着磁される範囲は、導電体の着磁領域部と先端面が対峙する領域に限定される。そのため、着磁面を複数の領域に分けて複列、例えば２つの磁気トラックを形成するように着磁しても、それぞれの磁気トラックに影響しない着磁が可能となる。

この発明において、前記被着磁体の着磁面が、着磁により複列の磁気トラックを形成することが可能な磁気トラック並び方向の幅を有する場合、前記着磁ヨークおよび前記被着磁体のいずれか、または両方を移動させることで、複列の未着磁の前記磁気トラックのうちの任意の磁気トラックを前記着磁ヨークの前記先端面に対峙させるトラック切替手段が設けられていると良い。
これにより、着磁ヨークの先端面と着磁対象でない磁気トラックとの磁気トラック並び方向の位置が重ならないように、着磁ヨークの先端面と未着磁の磁気トラックとを対峙させることができる。

この発明において、前記導電体用溝は、前記着磁ヨークの前記先端面に形成された先端溝部と、この先端溝部の両端から前記着磁ヨークの表面に沿って前記被着磁体に対して離れる方向に形成された延長溝部とを有し、前記導電体における前記着磁電源に続く部分のうちの一部が前記延長溝部に配置されていても良い。
この場合、導電体の略直角に折れ曲がっている部分の両側にも着磁ヨークの先端面が存在するため、先端溝部の溝長さ方向に広い範囲での着磁が可能となる。

この発明において、前記着磁ヨークの前記導電体用溝の表面に樹脂層が形成されていると良い。
導電体用溝に樹脂層が形成されていると、導電体の絶縁性が向上する。樹脂層は、例えば樹脂コーティング層とする。

この発明において、前記着磁ヨークの前記先端面に樹脂層が形成されていても良い。
この場合も、導電体の絶縁性が向上する。加えて、樹脂層として摺動性の良い材料（たとえばフッ素系）を選択すれば、着磁ヨークの先端面が被着磁体の着磁面に接触したとしても、着磁面が損傷し難い。前記同様に、樹脂層は、例えば樹脂コーティング層とする。

前記導電体は、導電性の金属線の周囲が絶縁被膜で被覆された電線であっても良い。
導電体が上記電線であると、市販のものを使用することができる。

また、前記導電体は板材を切り抜いた形状の銅板からなり、この銅板からなる前記導電体と前記着磁ヨークとの間に絶縁材が介在していても良い。
この場合、導電体の略直角の角部を鋭利に折れ曲がった形状とすることができると共に、前記角部が所定の形状に固定されているので、導電体の導電体用溝への収まりが良い。

この発明において、前記導電体用溝における前記着磁ヨークの前記先端面に形成された部分である先端溝部の長さ方向の両端に、隙間を介して対向する磁気シールドが配置されていても良い。
磁気シールドが設けられていると、着磁ヨークの先端面から発生する漏れ磁束を遮蔽することができる。

この発明の磁気エンコーダの着磁装置は、被着磁体の未着磁の着磁面に着磁して、Ｎ極とＳ極が所定の着磁パターンで並ぶ磁気トラックが複列形成された磁気エンコーダを得る着磁方法であって、
両端が着磁電源に接続され、この着磁電源により着磁電流が流される導電体と、先端面に形成された導電体用溝に前記導電体の一部分が配置され、この導電体の一部分の両端から、前記着磁電源に続く部分のうちの一部が、前記被着磁体に対して離れる側に略直角に折れ曲がって延びる着磁ヨークとを用い、
前記着磁ヨークの先端面が前記被着磁体の前記未着磁の着磁面に対峙する状態で、前記着磁ヨークの前記先端面と前記被着磁体の前記着磁面とを前記磁気トラックにおけるＮ極とＳ極の並び方向に沿って相対的に移動させながら、流れ方向が交互に切り替わる着磁電流を前記導電体に流すことにより、前記未着磁の着磁面に１列分の前記磁気トラックに着磁する着磁動作を行い、
前記着磁動作と同様の着磁動作を、前記先端面と着磁された前記磁気トラックとの前記磁気トラック並び方向の位置が重ならないように前記着磁ヨークを配置した状態で行うことにより、前記未着磁の着磁面に複列の前記磁気トラックに着磁する、
ことを特徴とする。

着磁ヨークの先端面の磁気トラック並び方向の幅と、設計上の磁気トラックの磁気トラック並び方向の幅とが同じ場合には、被着磁体の未着磁の着磁面に形成する複列の磁気トラック位置に着磁ヨークの先端面を位置合わせして対峙させ、それから着磁を行う。

また、各磁気トラックの磁気トラック並び方向の幅が着磁ヨークの先端面の磁気トラック並び方向の幅よりも短い場合には、一つの着磁トラックに着磁するとき、他の磁気トラックに重ならないように、着磁ヨークの先端面の磁気トラック並び方向の位置を調整する。例えば、ラジアルタイプの磁気エンコーダの未着磁の着磁面を上下２列の磁気トラックに着磁する場合、上側の磁気トラックは着磁ヨークの先端面の下側の領域で着磁し、下側の磁気トラックは先端面の上側の領域で着磁する。

上記磁気エンコーダの着磁方法において、前記着磁ヨークとして、前記導電体用溝の長さ方向の両端に隙間を介して対向する磁気シールドが配置されたものを用い、前記被着磁体における未着磁の前記磁気トラックに着磁を行う際に、着磁対象でない前記磁気トラックを前記磁気シールドで覆うと良い。
磁気シールドを設けると、着磁ヨークの先端面から発生する漏れ磁束をより一層遮蔽することができる。

この発明の磁気エンコーダの着磁装置は、被着磁体の未着磁の着磁面に着磁して、Ｎ極とＳ極とが所定の着磁パターンで並ぶ磁気トラックが形成された磁気エンコーダを得る着磁装置であって、両端が着磁電源に接続され、この着磁電源により着磁電流が流される導電体と、この導電体の一部分が配置された導電体用溝が少なくとも先端面に形成され、前記導電体用溝が前記被着磁体の磁気トラックにおけるＮ極とＳ極の境界線に沿う方向となり、かつ前記先端面が前記被着磁体の前記未着磁の着磁面に対峙するように前記被着磁体が配置される着磁ヨークと、前記着磁ヨークの前記先端面と前記被着磁体の前記着磁面とが前記磁気トラックにおけるＮ極とＳ極の並び方向に相対的に移動するように、前記着磁ヨークおよび前記被着磁体のいずれか、または両方を回転または移動させる相対移動手段とを備え、前記導電体は、前記着磁ヨークの前記先端面の前記導電体用溝に配置された一部分の両端から、前記着磁電源に続く部分のうちの一部が、前記被着磁体に対して離れる側に略直角に折れ曲がって延びているため、被着磁体の着磁面に複列の磁気トラックに着磁する場合でも、隣合う磁気トラック間で互いに影響を与えずに着磁することができ、着磁ピッチ精度の良好な磁気エンコーダが得られる。

この発明の磁気エンコーダの着磁方法は、被着磁体の未着磁の着磁面に着磁して、Ｎ極とＳ極が所定の着磁パターンで並ぶ磁気トラックが複列形成された磁気エンコーダを得る着磁方法であって、両端が着磁電源に接続され、この着磁電源により着磁電流が流される導電体と、先端面に形成された導電体用溝に前記導電体の一部分が配置され、この導電体の一部分の両端から、前記着磁電源に続く部分のうちの一部が、前記被着磁体に対して離れる側に略直角に折れ曲がって延びる着磁ヨークとを用い、前記着磁ヨークの先端面が前記被着磁体の前記未着磁の着磁面に対峙する状態で、前記着磁ヨークの前記先端面と前記被着磁体の前記着磁面とを前記磁気トラックにおけるＮ極とＳ極の並び方向に沿って相対的に移動させながら、流れ方向が交互に切り替わる着磁電流を前記導電体に流すことにより、前記未着磁の着磁面に１列分の前記磁気トラックに着磁する着磁動作を行い、前記着磁動作と同様の着磁動作を、前記先端面と着磁された前記磁気トラックとの前記磁気トラック並び方向の位置が重ならないように前記着磁ヨークを配置した状態で行うことにより、前記未着磁の着磁面に複列の前記磁気トラックに着磁するため、被着磁体の着磁面に複列の磁気トラックに着磁する場合でも、隣合う磁気トラック間で互いに影響を与えずに着磁することができ、着磁ピッチ精度の良好な磁気エンコーダが得られる。

この発明の実施形態にかかる磁気エンコーダの着磁装置の概略構成を示す図である。 同着磁装置で着磁される被着磁体の（Ａ）平面図、（Ｂ）IIＢ−IIＢ断面図である。 着磁ヨークおよび導電体の一例の（Ａ）平面図、（Ｂ）IIIＢ−IIIＢ断面図、（Ｃ）IIIＣ矢視図である。 図３の着磁ヨークによって行う着磁動作時における着磁ヨークと被着磁体とを示す断面図である。 着磁ヨークと被着磁体との対峙部の平面図である。 磁気トラックに着磁された被着磁体を示す図である。 着磁ヨークおよび導電体の異なる例の（Ａ）平面図、（Ｂ）VIIＢ−VIIＢ断面図、（Ｃ）VIIＣ矢視図である。 図７の着磁ヨークによって行う着磁動作時における着磁ヨークと被着磁体とを示す断面図で、（Ａ），（Ｂ）は互いに異なる状態を示す。 磁気トラックに着磁された他の被着磁体を示す図である。 着磁ヨークおよび導電体のさらに異なる例の（Ａ）断面図、（Ｂ）ＸＢ矢視図である。 図１０の着磁ヨークによって行う着磁動作時における着磁ヨークと被着磁体とを示す断面図である。 従来の着磁装置における着磁ヘッドの一例を示す図であって、（ａ）はコアの先端面である底面を示し、（ｂ）はＡ−Ａ線の断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ線の断面図である。 従来の他の着磁装置における導電線の配置パターンを示す図である。

この発明の一実施形態を図面と共に説明する。
図１はこの発明の実施形態にかかる磁気エンコーダの着磁装置の全体構成を示す図である。この着磁装置１４は、着磁後に磁気エンコーダとなる被着磁体７を回転させながら、その着磁面にＮ極とＳ極とが所定の着磁パターンで並ぶ磁気トラック１２が形成されるように着磁するインデック着磁装置である。

この着磁装置１４で着磁される被着磁体７は、図２に示すように、円環状の芯金８の周りに磁性層９が形成されている。磁性層９の外周面が着磁面１０になる。磁性層９は、芯金８に磁性粉を含むゴムを加硫接着して形成される。磁性層９はゴム系に限定されず、プラスチック系などでも構わない。このような磁性層９を着磁することによって磁石となる。磁石の種類としては、フェライト磁石、ネオジム磁石、ボンド磁石等である。

図１において、着磁装置１４は、被着磁体７の着磁面１０（図２）を着磁する着磁ヨーク１と、この着磁ヨーク１に設けられた導電体６と、この導電体６に着磁電流を供給する着磁電源２０と、着磁ヨーク１をＸＹＺ方向に位置決めする着磁ヨーク用ステージ１７と、被着磁体７を固定保持するチャック１５と、チャック１５を回転するモータ１６と、被着磁体７の着磁面１０を着磁した後で着磁精度を測定する測定装置１８と、測定装置１８をＸＹＺ方向に位置決めする測定装置用ステージ１９と、これら全体を制御する制御装置２１とからなる。前記着磁ヨーク用ステージ１７は、請求項で言う「トラック切替手段」である。また、チャック１５およびモータ１６で相対移動手段２３を構成する。

着磁ヨーク１は磁性体からなり、図３に示すように、四角柱状の本体部２と、この本体部２の一方端から本体部２の長手方向に突出した凸部３とでなる。凸部３は、本体部２と比べて高さは同じで、幅が狭い形状である。凸部３の先端面４の幅方向の中央部には、先端面４の上端から下端に渡って上下方向に延びる導電体用溝５が形成されている。よって、凸部３の先端面からなる着磁ヨーク１の先端面４は、導電体用溝５を挟んで左右の先端面部分４Ｌ，４Ｒに分断されている。なお、この実施形態では、上下方向が磁気トラック並び方向である。

導電体６は、一部分が前記導電体用溝５内に配置され、その上下両端で先端面４に対して後退する側に略直角に折れ曲がり、そのまま着磁ヨーク１の上面および下面に沿って延びている。導電体６の導電体用溝５内に配置された一部分は、被着磁体７の着磁面１０（図２）に対して略平行に対峙し着磁面１０の着磁に関与する着磁領域部６ａとなり、導電体用溝５外にあって先端面４に対して略直角に折れ曲がった部分は、被着磁体７の着磁面１０の着磁に関与しない非着磁領域部６ｂとなる。図３では、非着磁領域部６ｂの途中で導電体６の図示が省略されているが、導電体６の両端は図示しないケーブルを介して着磁電源２０（図１）に接続されている。

導電体６としては、導電性の金属線の周囲が絶縁被膜で被覆された電線、例えばモータの巻線などに用いる絶縁被膜付きのマグネットワイヤが用いられる。導電体６を上記電線とすると、市販のものを使用することができる。導電体６の太さは、１極の着磁幅にもよるが、例えば０．５ｍｍから１ｍｍ程度とする。着磁ヨーク１の導電体用溝５の幅Ｗ１は、導電体６の径よりも多少大きく設定される。導電体用溝５の深さは、導電体６が先端面４から突出しない程度、例えば１ｍｍ前後に設定される。先端面４の幅Ｗ２は、例えば着磁幅の３倍未満に設定する。なお、先端面４の幅Ｗ２を大きく設定すると、１回の電流印加で着磁される磁極幅が大きくなって、先端面４の上下方向の角部からの漏れ磁束が多くなるので、小さめに設定するのが好ましい。

導電体６として、絶縁被膜付きのマグネットワイヤを用いる代わりに、銅板をコの字形状に切り抜いたものを用いても良い（図示せず）。その場合、着磁ヨーク１との間に絶縁材を介在させるのが望ましい。このようなコの字形状に切り抜いた銅板を導電体６とすると、マクネットワイヤを用いる場合と比較して、導電体６の略直角の角部を鋭利に折れ曲がった形状とすることができると共に、前記角部が所定の形状に固定されているので、導電体６の導電体用溝５への収まりが良い。

導電体用溝５の表面および着磁ヨーク１の先端面４は、それぞれ樹脂層２４，２５で被覆されているのが好ましい。樹脂層２４，２５は、例えば１０μｍから３０μｍ程度の厚さのフッ素樹脂コーティングとする。導電体用溝５に樹脂層２４が形成されていると、導電体６の絶縁性が向上する。また、着磁ヨーク１の先端面４に低摩擦、低摩耗の樹脂層２５が形成されていると、導電体６の絶縁性が向上することに加えて、着磁動作時に着磁ヨーク１の先端面４が被着磁体７の着磁面１０に接触したとしても、着磁面１０が損傷し難い。

図１において、着磁ヨーク用ステージ１７は、被着磁体７の着磁面１０（図２）の位置に応じて、着磁ヨーク１を左右方向（Ｘ軸方向）、上下方向（Ｙ軸方向）、および前後方向（Ｚ軸方向）に適宜移動させる。これにより、着磁ヨーク１の先端面４を、被着磁体７の未着磁の着磁面１０に適正な位置関係で対峙させる。また、着磁ヨーク用ステージ１７は、被着磁体７の着磁面１０が着磁により複列の磁気トラックを形成することが可能な上下方向の幅を有する場合、着磁ヨーク１を上下方向に移動させることで、複列の未着磁の磁気トラックのうちの任意の磁気トラックを着磁ヨーク１の先端面４に対峙させるトラック切替手段である。

チャック１５は、例えば爪式構造のクランプ機構（図示せず）を有し、このクランプ機構の爪を被着磁体７の内周面に押し当てることで、被着磁体７を把持する。チャック１５は、これ以外の構造のものであっても良い。

モータ１６は、被着磁体７を固定保持したチャック１５を中心軸Ｏ回りに回転させることで、着磁ヨーク１の先端面４と被着磁体７の着磁面１０とを、着磁面１０に着磁されるＮ極とＳ極の並び方向、すなわち周方向に相対的に移動させる。モータ１６の内部には高分解能のエンコーダ２２が内蔵されており、このエンコーダ２２の回転信号を元に、制御装置２１によって着磁ヨーク１の導電体６に流す電流のオン、オフを制御しながら、被着磁体７の着磁面１０を着磁する。

測定装置１８は、被着磁体７の着磁面１０を着磁した後で、着磁精度を測定する装置である。測定装置１８としては、例えばホールプローブが使用される。

測定装置用ステージ１９は、着磁ヨーク用ステージ１７と同様に、被着磁体７の着磁面１０（図２）の位置に応じて、測定装置１８を左右方向、上下方向、および前後方向に適宜移動させる。これにより、測定装置１８の先端を、被着磁体７の着磁後の着磁面１０に適正な位置関係で対峙させる。

着磁装置１４を用いて被着磁体７の着磁面１０（磁性層９）を着磁する方法について説明する。
図１のように、チャック１５に未着磁の被着磁体７を固定保持する。そして、着磁ヨーク用ステージ１７により着磁ヨーク１を適宜移動させて、図４に示すように、着磁ヨーク１の先端面４を被着磁体７の着磁面１０に対峙させる。このとき、導電体６における導電体用溝５に配置されている部分である着磁領域部６ａは、被着磁体７の着磁面１０と略平行で、かつ着磁後の被着磁体７の磁気トラックにおけるＮ極とＳ極の境界線に沿う方向となる。

この状態で、モータ１６で被着磁体７を回転軸Ｏ回りに回転させながら、着磁電源２０（図１）により着磁電流を導電体６に流す。導電体６を電流が流れるときの磁束は、導電体６を中心にして円状に流れる。よって、図５に示すように、導電体６の着磁領域部６ａを流れる電流によって発生した磁束ＭＦが、導電体用溝５を挟んで両側に形成された２つの先端面部分４Ｌ，４Ｒのうちの片方の先端面部分４Ｌ（４Ｒ）から、この片方の先端面部分４Ｌ（４Ｒ）に対向する着磁層９の部分、芯金８、および他方の先端面部分４Ｒ（４Ｌ）に対向する着磁層９の部分を順に経由して、他方の先端面部分４Ｒ（４Ｌ）に流れる。これにより、被着磁体７の着磁層９が着磁される。

モータ１６でチャック１５および被着磁体７を回転させると、着磁ヨーク１の先端面４と被着磁体７の着磁面１０との対峙部では両者が前後方向（Ｚ軸方向）に相対移動する。また、着磁電流は、流れ方向が交互に切り替わる交番電流である。これらのことから、図６に示すように、着磁面１０にＮ極とＳ極の円周方向に沿って交互に並ぶ磁気トラック１２が形成されて、被着磁体７が磁気エンコーダとなる。

図４のように、導電体６は、着磁ヨーク１の先端面４の導電体用溝５に配置された着磁領域部６ａの両端から、非着磁領域部６ｂが被着磁体７に対して離れる側に略直角に折れ曲がって延びている。このため、導電体６に着磁電流を流したときに着磁される着磁面１０の範囲は、着磁領域部６ａに対峙している範囲に限定される。導電体６の着磁領域部６ａ以外から発生する磁束は、被着磁体７の着磁面１０と略平行になるため、着磁面１０には影響しない。これにより、精度の良い着磁が可能である。

着磁ヨーク１の着磁可能領域は、着磁ヨーク１の高さＨ（図３（Ｃ）と導電体６の径を含めた高さＨ１程度に限定される。そのため、図４の例のように、被着磁体７の磁性層９の高さが、着磁ヨーク１の着磁可能領域の高さＨ１よりも高い場合には、図６のように、磁気エンコーダとなった被着磁体７の磁気トラック１２の上下両側に着磁されない領域１３ができる。

図１において、着磁が完了すると、着磁ヨーク用ステージ１７を駆動して着磁ヨーク１を退避させる。その後、測定装置用ステージ１９を駆動して測定装置１８を磁気トラック１２に対峙させて測定を行う。測定が終了すると、測定装置用ステージ１９を駆動して測定装置１８を退避させた後、チャック１５を解除して、磁気エンコーダとなった被着磁体７を外す。これにて一連の着磁動作が完了する。

図７は着磁ヨークの異なる例を示す。図７の着磁ヨーク１と図３の着磁ヨーク１との相違点は、図３の着磁ヨーク１は導電体溝５が先端面４だけに設けられているのに対し、図７の着磁ヨーク１は導電体溝５が上下面まで延長されていることである。すなわち、図７の着磁ヨーク１では、導電体溝５が、着磁ヨーク１の先端面４Ｌ，４Ｒ間に形成された先端溝部５ａと、この先端溝部５ａの両端から着磁ヨーク１の上下面に沿って被着磁体７に対して離れる方向に形成された延長溝部５ｂ，５ｂとでなる。導電体６は、先端溝部５ａおよび延長溝部５ｂ，５ｂに渡って配置される。導電体６の先端溝部５ａに配置される部分が着磁領域部６ａであり、延長溝部５ｂ，５ｂに配置される部分が非着磁領域部６ｂである。

この着磁ヨーク１の構成であると、導電体６の略直角に折れ曲がっている部分の両側にも着磁ヨーク１の先端面４（４Ｌ，４Ｒ）が存在するため、着磁可能領域は先端面４の領域に限定される。図７（Ｃ）にＨ２で示す範囲が着磁可能範囲である。延長溝部５ｂ，５ｂを設ける場合、この延長溝部５ｂ，５ｂの表面も、前記同様に樹脂層２６で被覆するのが好ましい。

被着磁体７の着磁面１０に上下複列に磁気トラックを形成する場合は、次のように着磁を行う。すなわち、前記同様の着磁動作で、図８（Ａ）に示すように、先端面４の上側の領域を着磁面１０の下側部分に対峙させた状態で着磁し、下側の磁気トラック１２ａを形成する。また、図８（Ｂ）に示すように、先端面４の下側の領域を着磁面１０の上側部分に対峙させた状態で着磁し、上側の磁気トラック１２ｂを形成する。なお、図８は、図７に示す着磁ヨーク１を用いて着磁を行う状態を示している。従って、導電体６の着磁領域部６ａの全域が着磁可能範囲Ｈ２である。

具体的には、着磁ヨーク用ステージ１７（図１）を用いて、一方の磁気トラック１２ａに着磁ヨーク１の先端面４を対峙させた状態で着磁を行い、その後、着磁ヨーク用ステージ１７を駆動して着磁ヨーク１の先端面４を他方の磁気トラック１２ｂに移動して対峙させ、着磁を行う。その際、着磁ヨーク１の先端面４と着磁対象でない磁気トラック１２ａ（１２ｂ）との磁気トラック並び方向の位置が重ならないように、着磁ヨーク１の先端面４と未着磁の磁気トラック１２ｂ（１２ａ）とを対峙させる。

両磁気トラック１２ａ，１２ｂの着磁が完了した時点で、着磁ヨーク用ステージ１７を駆動して着磁ヨーク１を退避させ、その後、測定装置用ステージ１９を駆動して測定装置１８を一方の磁気トラック１２ａに対峙させて測定を行う。同様に、測定装置用ステージ１９を駆動して他方の磁気トラック１２ｂに測定装置１８を移動させて測定を行う。測定が終了すると、測定装置用ステージ１９を駆動して測定装置１８を退避させた後、チャック１５を解除して、磁気エンコーダとなった被着磁体７を外す。これにて一連の着磁動作が完了する。

上記のように着磁動作を行うことにより、図９に示す磁気エンコーダが得られる。この磁気エンコーダとなった被磁性体７は、２列の磁気トラック１２ａ，１２ｂが上下に並ぶ複列磁気トラック１２を有する。

図８において、被着磁体７の着磁面１０に着磁される領域は、先端面４とこの先端面４に形成された導電体溝５内に配置された導電体６の着磁領域部６ａの高さ範囲に限定されるため、着磁面１０を複列の磁気トラック１２ａ，１２ｂに分けて着磁する場合でも、それぞれの磁気トラック１２ａ，１２ｂに影響しない着磁が可能となる。このとき、前述のように、着磁ヨーク１の着磁可能範囲Ｈ２が重ならないように各磁気トラック１２ａ，１２ｂを着磁するとよい。

着磁ヨーク１の先端面１０の上下高さＨ２と、設計上の磁気トラック１２ａ，１２ｂの上下高さＬが同じ場合には、被着磁体７の未着磁の着磁面１０に形成する複列の磁気トラック位置に着磁ヨーク１の先端面４を位置合わせして対峙させ、それから着磁を行う。

図１０は着磁ヨークのさらに異なる例を示す。この着磁ヨーク１は、図７の着磁ヨーク１に対し、導電体用溝５の先端溝部５ａの長さ方向の両端に隙間Ｇを介して対向する磁気シールド２７を配置してある。磁気シールド２７の断面形状は、着磁ヨーク１の先端面４に近づくに従い厚みが連続的に薄くなる形状、つまりナイフエッジ形状である。前記隙間Ｇは０．５から1ｍｍ程度とされる。磁気シールド２７を支持する支持体２８は、その基部が着磁ヨーク１の本体２に固定されている。

磁気シールド２７が設けられていると、着磁ヨーク１の先端面４から発生する漏れ磁束が遮蔽され、被着磁体７の着磁面１０のうちの着磁対象でない磁気トラック１２ａ，１２ｂに影響を与えないようにすることができる。これにより、磁気トラック１２ａ，１２ｂの着磁精度をより向上させることができる。

図１１は、図１０の着磁ヨーク１を用いて被着磁体７の下側の未着磁の磁気トラック１２ａを着磁する状態を示す。下側の磁気トラック１２ａに着磁ヨーク１の先端面４の上部を対峙させ、上側の磁気トラック１２ｂを上側の磁気シールド２７で遮蔽した状態で、下側の磁気トラック１２ａを着磁する。上側の磁気トラック１２ｂを着磁する場合には、着磁ヨーク１を上方に移動させ、上側の磁気トラック１２ｂ側に着磁ヨーク１の先端面４の下部を対峙し、下側の磁気トラック１２ａ側を下側の遮蔽板１４で遮蔽した状態で、上側の磁気トラック１２ｂを着磁する。

上記実施形態は、着磁ヨーク１は固定で、相対移動手段２３によって被着磁体７を回転させながら着磁を行う例を示したが、逆に被着磁体７は固定で着磁ヨーク１を回転させながら着磁を行ってもよく、また着磁ヨーク１および被着磁体７の両方を回転させながら着磁を行ってもよい。

また、上記実施形態は磁気エンコーダが円形のラジアルタイプである例を示したが、この発明は、磁気エンコーダがリニアタイプである場合にも適用できる。その場合、着磁ヨーク１と被着磁体７とを直線方向に相対移動させながら着磁を行う。

さらに、上記実施形態では、トラック切替手段である着磁ヨーク用ステージ１７によって着磁ヨーク１を上下に移動させることで、着磁対象の未着磁の磁気トラック１２ａ，１２ｂを着磁ヨーク１の先端面４に対峙させるが、被着磁体７を上下に移動させて着磁対象の未着磁の磁気トラック１２ａ，１２ｂを着磁ヨーク１の先端面４に対峙させてもよい。

以上、実施例に基づいて本発明を実施するための形態を説明したが、ここで開示した実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１…着磁ヨーク
４…先端面
５…導電体溝
５ａ…先端溝部
５ｂ…延長溝部
６…導電体
７…被着磁体
８…芯金
９…着磁層
１０…着磁面
１２…の磁気トラック
１２ａ…下側の磁気トラック
１２ｂ…上側の磁気トラック
１６…モータ
１７…着磁ヨーク用ステージ（トラック切替手段）
２０…着磁電源
２３…相対移動手段
２４，２５，２６…樹脂層
２７…磁気シールド
Ｇ…隙間

Claims (10)

1. 被着磁体の未着磁の着磁面に着磁して、Ｎ極とＳ極とが所定の着磁パターンで並ぶ磁気トラックが形成された磁気エンコーダを得る着磁装置であって、
   両端が着磁電源に接続され、この着磁電源により着磁電流が流される導電体と、
   この導電体の一部分が配置された導電体用溝が少なくとも先端面に形成され、前記導電体用溝が前記被着磁体の磁気トラックにおけるＮ極とＳ極の境界線に沿う方向となり、かつ前記先端面が前記被着磁体の前記未着磁の着磁面に対峙するように前記被着磁体が配置される着磁ヨークと、
   前記着磁ヨークの前記先端面と前記被着磁体の前記着磁面とが前記磁気トラックにおけるＮ極とＳ極の並び方向に相対的に移動するように、前記着磁ヨークおよび前記被着磁体のいずれか、または両方を回転または移動させる相対移動手段とを備え、
   前記導電体は、前記着磁ヨークの前記先端面の前記導電体用溝に配置された一部分の両端から、前記着磁電源に続く部分のうちの一部が、前記被着磁体に対して離れる側に略直角に折れ曲がって延びていることを特徴とする磁気エンコーダの着磁装置。
2. 請求項１に記載の磁気エンコーダの着磁装置において、前記被着磁体の着磁面は、着磁により複列の磁気トラックを形成することが可能な磁気トラック並び方向の幅を有し、前記着磁ヨークおよび前記被着磁体のいずれか、または両方を移動させることで、複列の未着磁の前記磁気トラックのうちの任意の磁気トラックを前記着磁ヨークの前記先端面に対峙させるトラック切替手段が設けられた磁気エンコーダの着磁装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の磁気エンコーダの着磁装置において、前記導電体用溝は、前記着磁ヨークの前記先端面に形成された先端溝部と、この先端溝部の両端から前記着磁ヨークの表面に沿って前記被着磁体に対して離れる方向に形成された延長溝部とを有し、前記導電体における前記着磁電源に続く部分のうちの一部が前記延長溝部に配置されている磁気エンコーダの着磁装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の磁気エンコーダの着磁装置において、前記着磁ヨークの前記導電体用溝の表面に樹脂コーティング層が形成された磁気エンコーダの着磁装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の磁気エンコーダの着磁装置において、前記着磁ヨークの前記先端面に樹脂層が形成された磁気エンコーダの着磁装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の磁気エンコーダの着磁装置において、前記導電体は、導電性の金属線の周囲が絶縁被膜で被覆された電線である磁気エンコーダの着磁装置。
7. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の磁気エンコーダの着磁装置において、前記導電体は板材を切り抜いた形状の銅板からなり、この銅板からなる前記導電体と前記着磁ヨークとの間に絶縁材が介在する磁気エンコーダの着磁装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の磁気エンコーダの着磁装置において、前記導電体用溝における前記着磁ヨークの前記先端面に形成された部分である先端溝部の長さ方向の両端に隙間を介して対向する磁気シールドが配置された磁気エンコーダの着磁装置。
9. 被着磁体の未着磁の着磁面に着磁して、Ｎ極とＳ極が所定の着磁パターンで並ぶ磁気トラックが複列形成された磁気エンコーダを得る着磁方法であって、
   両端が着磁電源に接続され、この着磁電源により着磁電流が流される導電体と、先端面に形成された導電体用溝に前記導電体の一部分が配置され、この導電体の一部分の両端から、前記着磁電源に続く部分のうちの一部が、前記被着磁体に対して離れる側に略直角に折れ曲がって延びる着磁ヨークとを用い、
   前記着磁ヨークの先端面が前記被着磁体の前記未着磁の着磁面に対峙する状態で、前記着磁ヨークの前記先端面と前記被着磁体の前記着磁面とを前記磁気トラックにおけるＮ極とＳ極の並び方向に沿って相対的に移動させながら、流れ方向が交互に切り替わる着磁電流を前記導電体に流すことにより、前記未着磁の着磁面に１列分の前記磁気トラックに着磁する着磁動作を行い、
   前記着磁動作と同様の着磁動作を、前記先端面と着磁された前記磁気トラックとの前記磁気トラック並び方向の位置が重ならないように前記着磁ヨークを配置した状態で行うことにより、前記未着磁の着磁面に複列の前記磁気トラックに着磁する、
   ことを特徴とする磁気エンコーダの着磁方法。
10. 請求項９に記載の磁気エンコーダの着磁方法において、前記着磁ヨークとして、前記導電体用溝の長さ方向の両端に隙間を介して対向する磁気シールドが配置されたものを用い、
    前記被着磁体における未着磁の前記磁気トラックに着磁を行う際に、着磁対象でない前記磁気トラックを前記磁気シールドで覆う磁気エンコーダの着磁方法。

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