JP2020004925A - Magnet evaluation method and magnet evaluation device - Google Patents

Magnet evaluation method and magnet evaluation device Download PDF

Info

Publication number
JP2020004925A
JP2020004925A JP2018125925A JP2018125925A JP2020004925A JP 2020004925 A JP2020004925 A JP 2020004925A JP 2018125925 A JP2018125925 A JP 2018125925A JP 2018125925 A JP2018125925 A JP 2018125925A JP 2020004925 A JP2020004925 A JP 2020004925A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnet
probe
angle
evaluation
virtual plane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018125925A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6897638B2 (en
Inventor
森 尚樹
Naoki Mori
尚樹 森
伸也 川島
Shinya Kawashima
伸也 川島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2018125925A priority Critical patent/JP6897638B2/en
Publication of JP2020004925A publication Critical patent/JP2020004925A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6897638B2 publication Critical patent/JP6897638B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

To provide a magnet evaluation method and a magnet evaluation device with reduced evaluation time.SOLUTION: In a magnet evaluation method according to the present application, on a virtual plane P, the direction of the magnetic flux is detected at a position where the angle θ with respect to the direction of the magnetic field at the intersection P0 is 45°, 135°, 225°, and 315° to calculate an angle error Δθ, and a magnet 12 is evaluated on the basis of the angle error Δθ. In the magnet evaluation method according to the present application, since it is not necessary to detect the direction of the magnetic flux or calculate the angle error for the entire surface or the entire circumference of the magnet 12, the evaluation time can be reduced.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、磁石の評価方法および評価装置に関する。   The present invention relates to a magnet evaluation method and an evaluation device.

近年、自動車のステアリングの回転位置の検出等の種々の用途で、磁気式の回転角度検出器が広く利用されている。磁気式の回転角度検出器としては、たとえば特許文献1に記載されている回転角度検出器が知られている。   2. Description of the Related Art In recent years, magnetic rotation angle detectors have been widely used for various applications such as detection of a rotation position of a steering of an automobile. As a magnetic rotation angle detector, for example, a rotation angle detector described in Patent Document 1 is known.

上記回転角度検出器は、回転軸に設けられる磁石と、磁石による磁界を検出する磁気センサとを備え、磁気センサの検出出力に基づいて磁石の回転角度を検出するものである。   The rotation angle detector includes a magnet provided on a rotation shaft and a magnetic sensor for detecting a magnetic field generated by the magnet, and detects a rotation angle of the magnet based on a detection output of the magnetic sensor.

特開2016−153765号公報JP-A-2006-153765

上述した回転角度検出器では、磁気センサは磁石の軸上に配置されるのが理想的ではあるが、磁石と磁気センサとの組み付け時の誤差で、磁石の軸に対して磁気センサが偏心する。このような磁気センサの偏心が、実際の回転角度に対する検出された回転角度のズレである角度誤差の一因となる。   In the rotation angle detector described above, it is ideal that the magnetic sensor is arranged on the axis of the magnet, but the magnetic sensor is eccentric with respect to the axis of the magnet due to an error in assembling the magnet and the magnetic sensor. . Such eccentricity of the magnetic sensor contributes to an angular error which is a deviation of the detected rotation angle from the actual rotation angle.

そこで、偏心量の最大値が定められた回転角度検出器において、角度誤差が許容値以下であることが保証された磁石が求められている。   Therefore, in a rotation angle detector in which the maximum value of the amount of eccentricity is determined, there is a demand for a magnet whose angle error is guaranteed to be equal to or less than an allowable value.

このような磁石を求める場合、磁石の主面の全面を測定するか、交点を中心として組み付け誤差を半径とする円の全周を測定するかして、評価することになる。   When such a magnet is obtained, evaluation is performed by measuring the entire main surface of the magnet, or measuring the entire circumference of a circle having an assembly error as a radius around the intersection.

しかしながら、磁石の全面や全周を測定するにはかなりの時間を要する。特に、自動車に採用される回転角度検出器のように、安全性を担保するための高い品質が求められる回転角度検出器であれば、磁石の全数検査をおこなうことが望ましく、この場合には多大な時間を要する。   However, it takes a considerable amount of time to measure the entire surface and the entire circumference of the magnet. In particular, in the case of a rotation angle detector that requires high quality to ensure safety, such as a rotation angle detector used in an automobile, it is desirable to perform a 100% inspection of the magnets. It takes a long time.

発明者らは、鋭意研究の末、所定の偏心量以下であるときに磁石の角度誤差が許容値以下であるか否かの評価を短時間でおこなうことができる技術を新たに見出した。   As a result of intensive research, the inventors have newly found a technique that can quickly evaluate whether or not the angle error of a magnet is equal to or less than an allowable value when the eccentricity is equal to or less than a predetermined amount of eccentricity.

本発明は、評価時間の短縮が図られた磁石の評価方法および評価装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a magnet evaluation method and an evaluation device in which the evaluation time is reduced.

本発明の一態様に係る磁石の評価方法は、N極およびS極を有する磁石の主面に磁気センサを対向配置させて、磁石と磁気センサとの間の角度変化を検出する回転角度検出器に用いられる磁石の評価方法であって、磁石の主面から離間するとともに主面に対して平行な仮想平面上の、磁石の中心軸と仮想平面との交点を中心とした仮想円上であって、仮想平面上の交点における面内磁界の向きに対してなす角度が45°、135°、225°および315°となる位置の少なくとも一つに、プローブを配置するプローブ配置工程と、仮想平面上における磁石の磁束の向きを、プローブにより検出する検出工程と、プローブにより検出した磁束の向きと、仮想平面上におけるプローブの位置における角度との間の角度誤差を算出する算出工程と、算出された角度誤差に基づき、磁石を評価する評価工程とを含んでいる。   A method for evaluating a magnet according to one embodiment of the present invention includes a rotation angle detector for arranging a magnetic sensor facing a main surface of a magnet having an N pole and an S pole to detect a change in angle between the magnet and the magnetic sensor. Is a method of evaluating the magnets used in the method described above. The method is based on an imaginary circle centered on the intersection of the center axis of the magnet and the imaginary plane on the imaginary plane that is separated from the main surface of the magnet and parallel to the main surface. A probe disposing step of disposing a probe at at least one of positions where angles formed with respect to the direction of the in-plane magnetic field at the intersection on the virtual plane are 45 °, 135 °, 225 °, and 315 °; The detection step of detecting the direction of the magnetic flux of the magnet above, by a probe, and the calculation step of calculating the angle error between the direction of the magnetic flux detected by the probe and the angle at the position of the probe on the virtual plane, Based on the issued angular error, and a evaluation step of evaluating a magnet.

発明者らは、磁石の角度誤差について研究を重ねた結果、仮想平面上の交点における面内磁界の向きに対してなす角度が45°、135°、225°および315°となる位置付近において、角度誤差が極大になるとの知見を得た。すなわち、上記位置における角度誤差を算出しさえすれば、磁石全体を評価することができる。上記磁石の評価方法では、磁石の全面や全周を測定する必要がないため、評価時間の短縮を実現することができる。   The inventors have conducted research on the angular error of the magnet, and as a result, in the vicinity of the position where the angle formed with respect to the direction of the in-plane magnetic field at the intersection on the virtual plane is 45 °, 135 °, 225 °, and 315 °, The knowledge that the angle error becomes maximum was obtained. That is, as long as the angle error at the above position is calculated, the entire magnet can be evaluated. In the above magnet evaluation method, it is not necessary to measure the entire surface or the entire circumference of the magnet, so that the evaluation time can be reduced.

他の態様に係る磁石の評価方法は、プローブ配置工程では、主面における面内磁界の向きに対してなす角度が45°、135°、225°および315°となる4つの位置のそれぞれにプローブを配置し、4つの位置それぞれについて検出工程および算出工程をおこなった後、評価工程をおこなう。この場合、4つの位置における角度誤差を同時または順次に算出することで評価時間の増加を抑えつつ、評価の精度および信頼性を高めることができる。   In a method for evaluating a magnet according to another aspect, in the probe disposing step, the probe is set at each of four positions at which angles formed by the in-plane magnetic field on the main surface are 45 °, 135 °, 225 °, and 315 °. After the detection step and the calculation step are performed for each of the four positions, an evaluation step is performed. In this case, by calculating the angle errors at the four positions simultaneously or sequentially, it is possible to suppress an increase in the evaluation time and increase the accuracy and reliability of the evaluation.

他の態様に係る磁石の評価方法は、プローブ配置工程では、仮想平面における面内磁界の向きに対してなす角度が45°、135°、225°および315°となる4つの位置のうちの1つにプローブを配置し、評価工程の後、プローブを4つの位置のうちの他の1つにプローブを移動して、検出工程、算出工程および評価工程を繰り返す。上記位置の複数において磁石の評価をおこなうことで、評価の精度および信頼性を高めることができる。この場合でも、磁石の全面や全周を測定する場合に比べて、評価時間の短縮が図られる。   In the method for evaluating a magnet according to another aspect, in the probe disposing step, one of four positions at which angles formed with respect to the direction of the in-plane magnetic field in the virtual plane are 45 °, 135 °, 225 °, and 315 °. After the evaluation step, the probe is moved to another one of the four positions, and the detection step, the calculation step, and the evaluation step are repeated. By performing the evaluation of the magnet at a plurality of positions, the accuracy and reliability of the evaluation can be improved. Also in this case, the evaluation time can be reduced as compared with the case where the entire surface or the entire circumference of the magnet is measured.

本発明の一態様に係る磁石の評価装置は、N極およびS極を有する磁石の主面に磁気センサを対向配置させて、磁石と磁気センサとの間の角度変化を検出する回転角度検出器に用いられる磁石の評価装置であって、磁石を保持可能な治具と、磁石の主面から離間するとともに主面に対して平行な仮想平面上の、磁石の中心軸と仮想平面との交点を中心とした仮想円上であって、仮想平面上の交点における面内磁界の向きに対してなす角度が45°、135°、225°および315°となる位置の少なくとも一つに配置され、かつ、仮想平面上における磁石の磁束の向きを検出するプローブと、プローブにより検出した磁束の向きと、仮想平面上におけるプローブの位置における角度との間の角度誤差を算出するとともに、算出された角度誤差に基づき、磁石を評価する制御部とを備えている。   A magnet evaluation device according to one embodiment of the present invention includes a rotation angle detector that has a magnetic sensor facing a main surface of a magnet having an N pole and an S pole and detects a change in angle between the magnet and the magnetic sensor. A jig capable of holding a magnet and an intersection point between the center axis of the magnet and the virtual plane on a virtual plane spaced from the main surface of the magnet and parallel to the main surface. Is located on at least one of the positions where the angle with respect to the direction of the in-plane magnetic field at the intersection on the virtual plane is 45 °, 135 °, 225 °, and 315 °. And, a probe for detecting the direction of the magnetic flux of the magnet on the virtual plane, and calculating the angular error between the direction of the magnetic flux detected by the probe and the angle at the position of the probe on the virtual plane, and calculating the calculated angle error Based, and a control unit which evaluates the magnet.

上記磁石の評価装置は、仮想平面上の交点における面内磁界の向きに対してなす角度が45°、135°、225°および315°となる位置における角度誤差を算出することができ、算出した角度誤差から磁石全体を評価することができる。そのため、上記磁石の評価装置によれば、磁石の全面や全周を測定する場合に比べて、評価時間の短縮を図ることができる。   The magnet evaluation device can calculate and calculate the angle error at the position where the angle with respect to the direction of the in-plane magnetic field at the intersection on the virtual plane is 45 °, 135 °, 225 °, and 315 °. The entire magnet can be evaluated from the angle error. Therefore, according to the magnet evaluation device, the evaluation time can be reduced as compared with the case where the entire surface or the entire circumference of the magnet is measured.

本発明によれば、評価時間の短縮が図られた磁石の評価方法および評価装置が提供される。   According to the present invention, there is provided a magnet evaluation method and an evaluation apparatus in which the evaluation time is reduced.

図1は、一実施形態にかかる磁石構造体の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a magnet structure according to one embodiment. 図2は、図1の軸Cに沿う断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the axis C of FIG. 図3は、図1の磁石構造体が用いられる回転角度検出器の一例を示した斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an example of a rotation angle detector using the magnet structure of FIG. 図4は、図1の磁石構造体の磁石を評価する評価装置を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing an evaluation device for evaluating the magnet of the magnet structure of FIG. 図5は、図4の評価装置においてプローブが配置される仮想平面P上の位置を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing a position on a virtual plane P where the probe is arranged in the evaluation device of FIG. 図6は、図4の評価装置を用いて磁石を評価する評価方法を示したフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing an evaluation method for evaluating a magnet using the evaluation device of FIG. 図7は、仮想平面P上の各位置における角度誤差についてシミュレーションをおこなった結果を示した図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a result of a simulation performed on an angle error at each position on the virtual plane P. 図8は、図4とは異なる態様の評価装置を示した図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an evaluation device in a different mode from FIG. 図9は、図1とは異なる態様の磁石構造体を示した図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a magnet structure in a mode different from that of FIG. 1.

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted if the description is duplicated.

図1および図2に示すように、実施形態に係る磁石構造体10は、磁石12と、磁石保持体14とを備える。   As shown in FIGS. 1 and 2, a magnet structure 10 according to the embodiment includes a magnet 12 and a magnet holder 14.

磁石12は円柱形状を有し、上端面12aおよび下端面12bを有する。上端面12aおよび下端面12bは、磁石12の中心軸Cに対して垂直な面である。上端面12aは、後述する磁気センサ26に対向する対向面である。中心軸方向に関する磁石12の長さ(すなわち、高さ)Hは、センサの精度を高める観点から、たとえば1〜10mmとすることができ、本実施形態では2mmである。磁石12の直径Dは、たとえば5〜20mmとすることができ、本実施例では13mmである。磁石12は、圧縮成型や押出成型等で成形して得ることができ、または、大きな塊の磁石から切り出して得ることができる。磁石12は、円柱形状に限らず、角柱形状や楕円形状を有していてもよい。   The magnet 12 has a cylindrical shape, and has an upper end surface 12a and a lower end surface 12b. The upper end surface 12a and the lower end surface 12b are surfaces perpendicular to the central axis C of the magnet 12. The upper end surface 12a is a facing surface facing a magnetic sensor 26 described later. The length (that is, height) H of the magnet 12 in the central axis direction can be, for example, 1 to 10 mm from the viewpoint of improving the accuracy of the sensor, and is 2 mm in the present embodiment. The diameter D of the magnet 12 can be, for example, 5 to 20 mm, and is 13 mm in the present embodiment. The magnet 12 can be obtained by molding by compression molding, extrusion molding, or the like, or can be obtained by cutting out a large chunk of magnet. The magnet 12 is not limited to a cylindrical shape, and may have a prismatic shape or an elliptical shape.

磁石12は中心軸Cに対して直交する方向に磁化されており、図1に示すように、上端面12aにN極とS極とが形成されている。以下では、説明の便宜上、磁石12の中心軸Cの方向をZ方向、磁石12の磁化方向をX方向、Z方向およびX方向に垂直な方向をY方向と称す。   The magnet 12 is magnetized in a direction orthogonal to the central axis C, and has an N pole and an S pole on the upper end face 12a as shown in FIG. Hereinafter, for convenience of description, the direction of the center axis C of the magnet 12 is referred to as a Z direction, the magnetization direction of the magnet 12 is referred to as an X direction, and a direction perpendicular to the Z direction and the X direction is referred to as a Y direction.

磁石12は、永久磁石である。磁石12は、多数の磁性粉末を用いて形成され得る。磁性粉末の例は、希土類磁石粉末及びフェライト磁石粉末などの硬磁性粉末である。小型化の観点から、磁性粉末は希土類磁石粉末であることが好ましい。希土類磁石粉末は、希土類元素を含む合金粉末である。   The magnet 12 is a permanent magnet. The magnet 12 can be formed using a number of magnetic powders. Examples of magnetic powders are hard magnetic powders such as rare earth magnet powders and ferrite magnet powders. From the viewpoint of miniaturization, the magnetic powder is preferably a rare earth magnet powder. The rare earth magnet powder is an alloy powder containing a rare earth element.

希土類元素は、長周期型周期表の3族に属するスカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)及びランタノイドからなる群より選ばれる1種以上の元素を含む。遷移元素の例は、Fe、Co、CuおよびZrであるが、Feを必須とすることが好適である。希土類合金の具体例は、SmCo系合金、NdFeB系合金、SmFeN系合金である。これらのなかでも、NdFe14Bで表されるNdFeB系合金が好ましい。NdFeB系合金は、Nd、Fe、及び、ホウ素を含む。希土類磁石は、他の添加元素を含むことができる。 The rare earth elements include at least one element selected from the group consisting of scandium (Sc), yttrium (Y), and lanthanoids belonging to Group 3 of the long-period periodic table. Examples of transition elements are Fe, Co, Cu and Zr, but it is preferable that Fe is essential. Specific examples of the rare earth alloy include an SmCo alloy, an NdFeB alloy, and an SmFeN alloy. Among these, an NdFeB-based alloy represented by Nd 2 Fe 14 B is preferable. The NdFeB-based alloy contains Nd, Fe, and boron. The rare earth magnet can include other additional elements.

磁性粉末の平均粒径は、例えば、30〜250μmであることができる。磁石12は、1種類の磁性粉末を単独で含んでいてもよく、2種類以上の磁性粉末を含んでいてもよい。   The average particle size of the magnetic powder can be, for example, 30 to 250 μm. The magnet 12 may include one type of magnetic powder alone, or may include two or more types of magnetic powder.

各磁性粉末は、粒径に応じて1又は複数の磁性結晶粒を有し、各磁性結晶粒は磁化容易軸を有する。例えば、磁性結晶がNdFe14Bの場合、その磁化容易軸はc軸となる。図3の(a)は、磁石12の断面中の磁性結晶粒G及びそれぞれの磁化容易軸を示す模式図である。本実施形態において、磁石12に多数存在する磁性結晶粒Gの磁化容易軸の向きは等方的、すなわち、ランダムである。 Each magnetic powder has one or more magnetic crystal grains according to the particle size, and each magnetic crystal grain has an axis of easy magnetization. For example, when the magnetic crystal is Nd 2 Fe 14 B, the axis of easy magnetization is the c-axis. FIG. 3A is a schematic diagram showing the magnetic crystal grains G in the cross section of the magnet 12 and the respective easy axes of magnetization. In the present embodiment, the direction of the axis of easy magnetization of the magnetic crystal grains G present in the magnet 12 is isotropic, that is, random.

このような磁石は、磁石12の成形時に実質的に磁界を印加させず、成形後の磁石に磁界を印加して着磁することにより、得ることができる。   Such a magnet can be obtained by applying a magnetic field to a magnet after molding without substantially applying a magnetic field when the magnet 12 is molded, and magnetizing the magnet.

磁石12は、磁性粉末以外にバインダーを含む、いわゆるボンド磁石であってもよい。バインダーの例は、樹脂バインダーである。樹脂バインダーの例は、熱硬化性樹脂の硬化物又は熱可塑性樹脂である。硬化性樹脂の例は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂である。熱可塑性樹脂の例は、ナイロン(たとえば、PA12、PA6、PA66)等のポリアミド;ポリフェニレンサルファイドである。磁石12は、1種類の樹脂を単独で含んでいてもよく、2種類以上の樹脂を含んでいてもよい。磁石12が、ボンド磁石である場合、磁石中の樹脂の体積比率は30〜90%、磁性粉末の体積比率は10〜70%であることができる。   The magnet 12 may be a so-called bonded magnet containing a binder in addition to the magnetic powder. An example of a binder is a resin binder. Examples of the resin binder are a cured product of a thermosetting resin or a thermoplastic resin. Examples of the curable resin are an epoxy resin and a phenol resin. Examples of thermoplastic resins are polyamides such as nylon (eg, PA12, PA6, PA66); polyphenylene sulfide. The magnet 12 may include one type of resin alone, or may include two or more types of resins. When the magnet 12 is a bonded magnet, the volume ratio of the resin in the magnet can be 30 to 90%, and the volume ratio of the magnetic powder can be 10 to 70%.

磁石12は、上記磁性粉末を用いて形成された磁石であれば、上述のボンド磁石に限らず、NdFeB系焼結磁石やフェライト焼結磁石のような焼結磁石であってもよく、いわゆる熱間加工によって製造された永久磁石であってもよい。   The magnet 12 is not limited to the above-described bonded magnet and may be a sintered magnet such as an NdFeB-based sintered magnet or a ferrite sintered magnet as long as the magnet 12 is formed using the magnetic powder. It may be a permanent magnet manufactured by cold working.

図1および図2に示すように、磁石保持体14は、磁石12の中心軸Cの方向に沿って延びる円筒形状のケースである。磁石保持体14は、その内側に磁石12を収容して固定できるように、磁石12の径と同一または磁石12の径よりわずかに大きい内径を有する。磁石保持体14は、たとえばプレス加工にて製造することができる。磁石保持体14の構成材料には非磁性体が採用され得る。たとえば、アルミニウムや銅、真鍮、ステンレス等の非磁性体が採用され得る。   As shown in FIGS. 1 and 2, the magnet holder 14 is a cylindrical case that extends along the direction of the central axis C of the magnet 12. The magnet holder 14 has an inside diameter that is the same as or slightly larger than the diameter of the magnet 12 so that the magnet 12 can be accommodated and fixed inside. The magnet holder 14 can be manufactured by, for example, press working. A non-magnetic material can be adopted as a constituent material of the magnet holder 14. For example, a non-magnetic material such as aluminum, copper, brass, and stainless steel may be employed.

本実施形態では、磁石保持体14の磁石12の上端面12a側の端部には、径方向外側に向かって延びる円環状のフランジ部14aが設けられている。本実施形態では、フランジ部14aは、磁石12の上端面12aと同一面を形成するように設けられている。磁石12の上端面12aとフランジ部14aとの間に、0.05〜0.5mm程度の段差があってもよい。磁石保持体14の高さは、磁石12の高さよりも高くなるように設計されている。そのため、磁石12の下端面12b側の磁石保持体14には、磁石保持体14の内側面と磁石12の下端面12bとにより円柱状の空洞14bが画成されている。   In the present embodiment, an annular flange portion 14a extending radially outward is provided at the end of the magnet holder 14 on the upper end surface 12a side of the magnet 12. In the present embodiment, the flange portion 14a is provided so as to form the same surface as the upper end surface 12a of the magnet 12. There may be a step of approximately 0.05 to 0.5 mm between the upper end surface 12a of the magnet 12 and the flange portion 14a. The height of the magnet holder 14 is designed to be higher than the height of the magnet 12. Therefore, in the magnet holder 14 on the lower end surface 12b side of the magnet 12, a cylindrical cavity 14b is defined by the inner side surface of the magnet holder 14 and the lower end surface 12b of the magnet 12.

磁石12と磁石保持体14とは接着剤で固定されていてもよい。または、射出成型により磁石保持体14内に磁石12を一体に形成することもできる。具体的には、バインダー樹脂及び磁石粉末を含む原料組成物を加熱等により流動化し、磁石保持体内に射出し、冷却等により固化することにより、磁石保持体14内に磁石12を形成することができる。射出工程を無磁場で行うことにより、磁性結晶粒の磁化容易軸を等方的に配向させることができる。また、図示は省略するが、磁石12と磁石保持体14との接触面において、凹凸を設け、一方の凸部が他方の凹部に嵌まることにより、磁石12と磁石保持体14とが固定されていてもよい。磁石12の凹凸が磁石が形成する磁界を乱さない観点から、磁石12の外周面に対して、磁石の径方向の凹凸の大きさは±0.5mm以内であることが好適である。   The magnet 12 and the magnet holder 14 may be fixed with an adhesive. Alternatively, the magnet 12 can be integrally formed in the magnet holder 14 by injection molding. Specifically, the raw material composition including the binder resin and the magnet powder is fluidized by heating or the like, injected into the magnet holder, and solidified by cooling or the like, thereby forming the magnet 12 in the magnet holder 14. it can. By performing the injection step in the absence of a magnetic field, the axis of easy magnetization of the magnetic crystal grains can be oriented isotropically. Although not shown, the contact surface between the magnet 12 and the magnet holder 14 is provided with irregularities, and one of the protrusions fits into the other recess, so that the magnet 12 and the magnet holder 14 are fixed. May be. From the viewpoint that the unevenness of the magnet 12 does not disturb the magnetic field formed by the magnet, the size of the unevenness in the radial direction of the magnet with respect to the outer peripheral surface of the magnet 12 is preferably within ± 0.5 mm.

磁石保持体14の形状は、磁石を保持できる形状であれば、円筒状のケースに限定されず、多角筒状や有底筒状のケースであってもよい。   The shape of the magnet holder 14 is not limited to a cylindrical case as long as it can hold a magnet, and may be a polygonal cylindrical shape or a bottomed cylindrical case.

続いて、磁石構造体10が用いられる回転角度検出器20について図3を参照しつつ説明する。回転角度検出器20は、たとえば自動車の電動パワーステアリング(EPS)に組み込まれ得る。   Next, the rotation angle detector 20 using the magnet structure 10 will be described with reference to FIG. The rotation angle detector 20 can be incorporated in, for example, an electric power steering (EPS) of an automobile.

回転角度検出器20において、磁石構造体10は回動軸22の端部に取り付けられる。回動軸22は、円柱状の端部を有しており、磁石構造体10の空洞14bに嵌め込まれる。磁石構造体10の磁石12と回動軸22とは軸合わせされており、回動軸22の回動に応じて、磁石構造体10の磁石12も中心軸C回りに回動する。回動軸22には、電動パワーステアリング用の電動モータ24が接続されており、回動軸22の駆動は、電動モータ24を制御するECU(Electronic Control Unit)によって制御される。   In the rotation angle detector 20, the magnet structure 10 is attached to an end of the rotation shaft 22. The rotating shaft 22 has a cylindrical end, and is fitted into the cavity 14 b of the magnet structure 10. The magnet 12 of the magnet structure 10 and the rotation shaft 22 are aligned with each other, and the magnet 12 of the magnet structure 10 also rotates around the central axis C in accordance with the rotation of the rotation shaft 22. An electric motor 24 for electric power steering is connected to the rotating shaft 22, and driving of the rotating shaft 22 is controlled by an ECU (Electronic Control Unit) that controls the electric motor 24.

回転角度検出器20は、磁界の向きを検出可能な磁気センサ26を備えている。磁気センサ26は、たとえばAMR素子、GMR素子、及び、TMR素子である。特に、TMR素子は感度が高いため、磁界の向きを高い精度で検出することができる。   The rotation angle detector 20 includes a magnetic sensor 26 that can detect the direction of a magnetic field. The magnetic sensor 26 is, for example, an AMR element, a GMR element, and a TMR element. In particular, since the TMR element has high sensitivity, the direction of the magnetic field can be detected with high accuracy.

磁気センサ26は、磁石構造体10の磁石12の上端面12aに対して対向するように配置されている。磁気センサ26は、理想的には磁石12の中心軸C上に配置される。磁気センサ26は、回動軸22の回動と連動しない固定治具Fの下面に、たとえば接着剤により固定されている。また、磁気センサ26は、固定治具Fの内部に埋め込まれていてもよい。回転角度検出器20において、磁石構造体10の磁石12と磁気センサ26との離間距離Gapは、たとえば1〜6mmとすることができる。TMR素子を有する磁気センサの場合、磁気センサ26は磁界の強さが20〜80mTとなる位置に配置することができる。   The magnetic sensor 26 is disposed so as to face the upper end surface 12 a of the magnet 12 of the magnet structure 10. The magnetic sensor 26 is ideally arranged on the center axis C of the magnet 12. The magnetic sensor 26 is fixed to the lower surface of the fixing jig F that is not interlocked with the rotation of the rotation shaft 22 by, for example, an adhesive. Further, the magnetic sensor 26 may be embedded inside the fixing jig F. In the rotation angle detector 20, the distance Gap between the magnet 12 of the magnet structure 10 and the magnetic sensor 26 can be, for example, 1 to 6 mm. In the case of a magnetic sensor having a TMR element, the magnetic sensor 26 can be arranged at a position where the strength of the magnetic field is 20 to 80 mT.

回転角度検出器20では、磁石構造体10の磁石12により図3の破線Mに示すような磁界が生成され、回動軸22を磁石12の中心軸C回りにR方向に回転させたときに、回動軸22の回転角度に応じて中心軸C上において磁界の向きが中心軸C回りに回転して変化する。回転角度検出器20は、磁気センサ26により磁界の向きの変化を検出することで、回動軸22の回転角度(角度変化)を検出する。電動パワーステアリングでは、回転角度検出器20によって検出された回転角度に応じて電動モータ24の電流をフィードバック制御し、パワーアシストの量が調整される。   In the rotation angle detector 20, a magnetic field as shown by a broken line M in FIG. 3 is generated by the magnet 12 of the magnet structure 10, and when the rotating shaft 22 is rotated around the center axis C of the magnet 12 in the R direction. On the central axis C, the direction of the magnetic field changes around the central axis C according to the rotation angle of the rotation shaft 22. The rotation angle detector 20 detects the rotation angle (change in angle) of the rotation shaft 22 by detecting a change in the direction of the magnetic field with the magnetic sensor 26. In the electric power steering, the current of the electric motor 24 is feedback-controlled according to the rotation angle detected by the rotation angle detector 20, and the amount of power assist is adjusted.

次に、上述した磁石構造体10の磁石12を評価する評価装置30について、図4を参照しつつ説明する。   Next, an evaluation device 30 for evaluating the magnet 12 of the magnet structure 10 described above will be described with reference to FIG.

評価装置30は、磁石構造体10を保持する治具32と、磁石12の磁界の向きを検出するプローブ34とを有する。   The evaluation device 30 includes a jig 32 that holds the magnet structure 10 and a probe 34 that detects the direction of the magnetic field of the magnet 12.

治具32は、円柱状の端部を有し、磁石構造体10の空洞14bに嵌め込まれている。治具32は、磁石構造体10の位置を固定することができる形状であれば、磁石構造体10を外周側から把持する形状や下側から支持する形状等であってもよい。   The jig 32 has a cylindrical end and is fitted into the cavity 14 b of the magnet structure 10. As long as the jig 32 can fix the position of the magnet structure 10, the jig 32 may have a shape in which the magnet structure 10 is gripped from the outer peripheral side or a shape in which the magnet structure 10 is supported from below.

プローブ34は、評価装置30内において、磁石12の上端面12aに対して平行な仮想平面P上に配置される。磁石12の上端面12aと仮想平面Pとの離間距離Gapは、上述した磁石12と磁気センサ26との離間距離Gapと同じであってもよく異なっていてもよい。仮想平面P上には、磁石12の中心軸Cとの交点P0が存在している。図4には、仮想平面Pにおける基準線として、交点を通り、かつ、交点P0における面内磁界の向きに延びる基準線M1を示している。基準線M1は、磁石12の磁化の向き(X方向)に対して平行である。   The probe 34 is disposed on a virtual plane P parallel to the upper end surface 12a of the magnet 12 in the evaluation device 30. The gap Gap between the upper end surface 12a of the magnet 12 and the virtual plane P may be the same as or different from the gap Gap between the magnet 12 and the magnetic sensor 26 described above. On the virtual plane P, there is an intersection P0 with the center axis C of the magnet 12. FIG. 4 shows a reference line M1 extending through the intersection and extending in the direction of the in-plane magnetic field at the intersection P0 as a reference line on the virtual plane P. The reference line M1 is parallel to the direction of magnetization of the magnet 12 (X direction).

プローブ34は、仮想平面P上であって、基準線M1に関して特定の角度θの位置に配置される。すなわち、図5に示すように、プローブ34は、仮想平面P上において基準線M1に関して45°の位置P1、135°の位置P2、225°の位置P3、315°の位置P4のいずれかに配置される。仮想平面P上における交点P0とプローブ34との距離(すなわち、図5における仮想円Qの半径)は、上述した磁気センサ26の偏心量から決定することができる。回転角度検出器20において磁気センサ26は、組み付け誤差等により磁石12の中心軸Cからズレることがあり、ある程度の量の偏心を想定して設計される。そして、組み付け時に実際に生じ得る偏心の最大値(最大偏心量)が、仮想平面P上における交点P0とプローブ34との距離として決定される。最大偏心量は、磁石構造体10を含む回転角度検出器20に求められる精度や目的によって変わり得る。本実施形態では、最大偏心量である仮想円Qの半径は0.6mmに設定されている。   The probe 34 is arranged on the virtual plane P at a position at a specific angle θ with respect to the reference line M1. That is, as shown in FIG. 5, the probe 34 is arranged on the virtual plane P at any one of the positions P1, 45 ° P2, 225 ° P3, 315 ° P4 with respect to the reference line M1. Is done. The distance between the intersection P0 on the virtual plane P and the probe 34 (that is, the radius of the virtual circle Q in FIG. 5) can be determined from the eccentricity of the magnetic sensor 26 described above. In the rotation angle detector 20, the magnetic sensor 26 may deviate from the center axis C of the magnet 12 due to an assembly error or the like, and is designed with a certain amount of eccentricity. Then, the maximum value of the eccentricity (maximum eccentricity) that can actually occur at the time of assembly is determined as the distance between the intersection P0 on the virtual plane P and the probe 34. The maximum amount of eccentricity can vary depending on the accuracy and purpose required for the rotation angle detector 20 including the magnet structure 10. In the present embodiment, the radius of the virtual circle Q, which is the maximum amount of eccentricity, is set to 0.6 mm.

プローブ34には、2つのホール素子34x、34yにより構成されている。一方のホール素子34xは仮想平面P上における磁束のX方向の成分を検出するように配向されており、他方のホール素子34yは、仮想平面P上における磁束のY方向の成分を検出するように配向されている。   The probe 34 includes two Hall elements 34x and 34y. One Hall element 34x is oriented to detect the component of the magnetic flux on the virtual plane P in the X direction, and the other Hall element 34y is configured to detect the component of the magnetic flux on the virtual plane P in the Y direction. Oriented.

評価装置30は、さらに、駆動部36と制御部38とを備えている。   The evaluation device 30 further includes a driving unit 36 and a control unit 38.

駆動部36は、仮想平面P上の所定の位置までプローブ34を移動させることができるアクチュエータである。駆動部36として、プローブ34の微小変位を実現することができるリニアアクチュエータ等を採用することができる。   The drive unit 36 is an actuator that can move the probe 34 to a predetermined position on the virtual plane P. As the driving unit 36, a linear actuator or the like that can realize a minute displacement of the probe 34 can be employed.

制御部38は、プローブ34および駆動部36に接続されている。制御部38は、2つのホール素子34x、34yが検出した磁束のX方向の成分およびY方向の成分を、プローブ34から受け付ける。制御部38は、駆動部36に対して制御可能に接続されており、駆動部36を介してプローブ34の位置検出および位置制御をおこなうことができる。また、制御部38は、プローブ34から受け付けた磁束のX方向の成分およびY方向の成分から、プローブ34の位置における磁束の向きを、基準線M1に対する磁束の傾き角θ’として算出する。   The control unit 38 is connected to the probe 34 and the driving unit 36. The control unit 38 receives, from the probe 34, an X-direction component and a Y-direction component of the magnetic flux detected by the two Hall elements 34x and 34y. The control unit 38 is controllably connected to the drive unit 36, and can perform position detection and position control of the probe 34 via the drive unit 36. Further, the control unit 38 calculates the direction of the magnetic flux at the position of the probe 34 from the component in the X direction and the component in the Y direction of the magnetic flux received from the probe 34 as an inclination angle θ ′ of the magnetic flux with respect to the reference line M1.

発明者らは、仮想平面P上の位置によって定まる角度θと当該位置における磁束の傾き角θ’との角度誤差Δθについてシミュレーションをおこない、図7に示すような結果を得た。   The inventors simulated the angle error Δθ between the angle θ determined by the position on the virtual plane P and the inclination angle θ ′ of the magnetic flux at the position, and obtained the results shown in FIG.

図7は、仮想平面P上における各位置における角度誤差Δθの大きさを、7つの範囲に分けて図示したグラフである。図7のグラフの横軸は、X方向に関する交点P0からのズレ量を示し、Y方向に関する交点P0からのズレ量を示している。図7のグラフ中に示した円は、交点P0を中心とした半径0.6mmの円であり、上述した仮想円Qに対応している。   FIG. 7 is a graph showing the magnitude of the angle error Δθ at each position on the virtual plane P divided into seven ranges. The horizontal axis of the graph in FIG. 7 indicates a shift amount from the intersection P0 in the X direction, and indicates a shift amount from the intersection P0 in the Y direction. The circle shown in the graph of FIG. 7 is a circle having a radius of 0.6 mm centered on the intersection P0, and corresponds to the virtual circle Q described above.

図7のグラフから明らかなように、X方向に関する交点P0からのズレが少ないほど角度誤差Δθが小さく、また、Y方向に関する交点P0からのズレが少ないほど角度誤差Δθが小さくなる。反対に、X方向に関する交点P0からのズレおよびY方向に関する交点P0からのズレが大きいグラフの四隅領域では、角度誤差Δθが大きくなる傾向がわかる。仮想円Qで考えた場合には、45°、135°、225°および315°の領域において角度誤差Δθが大きくなることがわかる。   As is clear from the graph of FIG. 7, the angle error Δθ is smaller as the deviation from the intersection P0 in the X direction is smaller, and the angle error Δθ is smaller as the deviation from the intersection P0 in the Y direction is smaller. Conversely, it can be seen that the angle error Δθ tends to increase in the four corner regions of the graph where the deviation from the intersection P0 in the X direction and the deviation from the intersection P0 in the Y direction are large. When the virtual circle Q is considered, it can be seen that the angle error Δθ increases in the regions of 45 °, 135 °, 225 °, and 315 °.

発明者らは、上記シミュレーション結果から、角度誤差Δθが大きい45°、135°、225°および315°の領域において角度誤差Δθを得れば、磁石12全体の角度誤差Δθの状況をおおよそ推測することができ、その推測に基づいて磁石の評価をおこなうことができるとの知見を得た。   If the inventors obtain the angle error Δθ in the range of 45 °, 135 °, 225 ° and 315 ° where the angle error Δθ is large from the above simulation results, the inventors roughly estimate the state of the angle error Δθ of the entire magnet 12. It was found that the magnet can be evaluated based on the estimation.

続いて、上述した評価装置30を用いて磁石12を評価する評価方法について、図6のフローチャートを参照しつつ説明する。   Next, an evaluation method for evaluating the magnet 12 using the above-described evaluation device 30 will be described with reference to the flowchart of FIG.

磁石12を評価する際には、まず、ステップS1として、磁石12を治具32にセットするとともにプローブ34を仮想平面P上の位置P1に配置して、磁石12とプローブ34との相対位置合わせをおこなう(プローブ配置工程)。   When the magnet 12 is evaluated, first, as step S1, the magnet 12 is set on the jig 32 and the probe 34 is arranged at the position P1 on the virtual plane P, and the relative alignment between the magnet 12 and the probe 34 is performed. (Probe placement step).

次に、ステップS2として、プローブ34が仮想平面P上の位置P1において、磁束のX方向の成分およびY方向の成分をプローブ34により検出し、制御部38が位置P1における磁束の向きを、基準線M1に対する磁束の傾き角θ’として算出する(検出工程)。   Next, in step S2, the probe 34 detects a component in the X direction and a component in the Y direction of the magnetic flux with the probe 34 at the position P1 on the virtual plane P, and the control unit 38 determines the direction of the magnetic flux at the position P1 as a reference. It is calculated as the inclination angle θ ′ of the magnetic flux with respect to the line M1 (detection step).

さらに、ステップS3として、制御部38が、ステップS2において算出した磁束の傾き角θ’と位置P1の傾き角θとの間の角度誤差Δθを算出する(算出工程)。   Further, as step S3, the control unit 38 calculates an angle error Δθ between the inclination angle θ ′ of the magnetic flux calculated in step S2 and the inclination angle θ of the position P1 (calculation step).

そして、ステップS4として、制御部38が、ステップS3において算出した角度誤差Δθに基づき、磁石12を評価する(評価工程)。磁石12の評価として、たとえば、角度誤差Δθが許容値(たとえば、±0.20°)以下であるか否かを評価し、許容値以下であれば良品、許容値を超えていれば不良品と判定することができる。換言すると、良品と判定された磁石12を、磁石12の中心軸Cに対する磁気センサ26の偏心量(組み付け誤差)が上述の最大偏心量以下である回転角度検出器20に用いる場合に、磁石12の全面において角度誤差Δθが許容値以下であることが保証される。また、磁石12の評価として、角度誤差Δθの大きさに応じて磁石12を等級分けすることもできる。   Then, as step S4, the control unit 38 evaluates the magnet 12 based on the angle error Δθ calculated in step S3 (evaluation step). As an evaluation of the magnet 12, for example, it is evaluated whether or not the angle error Δθ is equal to or less than an allowable value (for example, ± 0.20 °). Can be determined. In other words, when the magnet 12 determined to be non-defective is used for the rotation angle detector 20 in which the amount of eccentricity (assembly error) of the magnetic sensor 26 with respect to the center axis C of the magnet 12 is equal to or less than the above-described maximum eccentricity, It is guaranteed that the angle error Δθ is equal to or less than the allowable value over the entire surface of the image. As an evaluation of the magnet 12, the magnet 12 can be classified according to the magnitude of the angle error Δθ.

以上において説明したとおり、本実施形態に係る磁石12の評価装置30および評価方法では、仮想平面Pの仮想円Q上において基準線M1に対してなす角度θが45°となる位置において磁束の向きを検出して角度誤差Δθを算出し、その角度誤差Δθに基づいて磁石12の評価をおこなう。そのため、磁石12の全面や全周について磁束の向きを検出したり角度誤差を算出したりする必要がなく、評価時間の短縮が実現されている。   As described above, in the evaluation device 30 and the evaluation method of the magnet 12 according to the present embodiment, the direction of the magnetic flux at the position where the angle θ formed with the reference line M1 on the virtual circle Q of the virtual plane P is 45 ° Is detected to calculate an angle error Δθ, and the magnet 12 is evaluated based on the angle error Δθ. Therefore, it is not necessary to detect the direction of the magnetic flux or calculate the angle error for the entire surface or the entire circumference of the magnet 12, thereby shortening the evaluation time.

なお、磁束の向きを検出して角度誤差Δθを算出する位置は、仮想平面P上の位置P1に限らず、位置P2〜P4のいずれかであってもよい。   The position at which the angle error Δθ is calculated by detecting the direction of the magnetic flux is not limited to the position P1 on the virtual plane P, but may be any of the positions P2 to P4.

また、磁束の向きを検出して角度誤差Δθを算出する位置は、仮想平面P上の位置P1〜P4のうちの複数位置であってもよい。この場合、プローブ34を仮想平面P上の位置P1〜P4のいずれかに配置して角度誤差Δθを算出した後、駆動部36によりプローブ34を他の位置に移動させて角度誤差Δθを算出し、その位置での角度誤差Δθに基づいて磁石12の評価がおこなわれる。具体的には、図6のフローチャートにおいて、プローブ34の位置を順次変えつつステップS1〜S4を繰り返す。このように複数位置において評価をおこなうことで、評価の精度や信頼性が高まる。なお、位置P1〜P4のいずれかの位置での評価工程において角度誤差Δθが許容値を超えていた場合には、その時点で磁石12が不良品であると判定して、処理を終えてもよい。   The positions at which the direction of the magnetic flux is detected to calculate the angle error Δθ may be a plurality of positions among the positions P1 to P4 on the virtual plane P. In this case, after the probe 34 is arranged at any of the positions P1 to P4 on the virtual plane P to calculate the angle error Δθ, the drive unit 36 moves the probe 34 to another position to calculate the angle error Δθ. The evaluation of the magnet 12 is performed based on the angular error Δθ at that position. Specifically, in the flowchart of FIG. 6, steps S1 to S4 are repeated while sequentially changing the position of the probe 34. By performing the evaluation at a plurality of positions in this way, the accuracy and reliability of the evaluation are improved. If the angle error Δθ exceeds the allowable value in the evaluation process at any of the positions P1 to P4, the magnet 12 is determined to be defective at that time, and the process is terminated. Good.

さらに、位置P1〜P4の少なくとも1つの位置において磁束の向きを検出して角度誤差Δθを算出するとともに、交点P0において磁束の向きを検出して角度誤差Δθを算出することもできる。交点P0では角度誤差Δθは理論上生じないが、較正の目的で、角度誤差Δθを算出してもよい。   Further, the angle error Δθ can be calculated by detecting the direction of the magnetic flux at at least one of the positions P1 to P4, and the angle error Δθ can be calculated by detecting the direction of the magnetic flux at the intersection P0. Although the angle error Δθ does not theoretically occur at the intersection P0, the angle error Δθ may be calculated for the purpose of calibration.

磁束の向きを検出して角度誤差Δθを算出する位置が複数である場合、評価装置が複数のプローブを備えることができる。図8に、4つのプローブ34A〜34Dを備えた評価装置30Aを示す。4つのプローブ34A〜34Dは、仮想平面P上における位置P1〜P4のそれぞれに固定配置されている。この場合、上述した評価装置30の駆動部36を省略することができる。   When there are a plurality of positions where the direction of the magnetic flux is detected to calculate the angle error Δθ, the evaluation device can include a plurality of probes. FIG. 8 shows an evaluation device 30A including four probes 34A to 34D. The four probes 34A to 34D are fixedly arranged at positions P1 to P4 on the virtual plane P, respectively. In this case, the driving unit 36 of the evaluation device 30 described above can be omitted.

評価装置30Aでは、プローブ34A〜34Dが装置内に固定配置されているため、磁石12を治具32にセットすることで、図6のフローチャートのステップS1における磁石12とプローブ34A〜34Dとの相対位置合わせが完了する。   In the evaluation device 30A, since the probes 34A to 34D are fixedly arranged in the device, the relative position between the magnet 12 and the probes 34A to 34D in step S1 in the flowchart of FIG. Positioning is completed.

また、評価装置30Aでは、4つのプローブ34A〜34Dが同時または順次に磁束のX方向の成分およびY方向の成分を検出することができるため、図6のフローチャートのステップS2において、制御部38は位置P1〜P4における磁束の傾き角θ’を効率良く算出することができる。   In addition, in the evaluation device 30A, since the four probes 34A to 34D can simultaneously or sequentially detect the X-direction component and the Y-direction component of the magnetic flux, in step S2 of the flowchart of FIG. The inclination angle θ ′ of the magnetic flux at the positions P1 to P4 can be calculated efficiently.

さらに、評価装置30Aでは、4つの位置P1〜P4において算出した角度誤差Δθに基づいて、図6のフローチャートのステップS4における評価をおこなうため、評価の精度や信頼性の向上が図られている。   Further, in the evaluation device 30A, the evaluation in step S4 of the flowchart in FIG. 6 is performed based on the angle errors Δθ calculated at the four positions P1 to P4, so that the accuracy and reliability of the evaluation are improved.

磁石構造体の形態については、上述した形態に限らず、図9に示す磁石構造体10Aのような形態であってもよい。磁石構造体10Aは、円柱状の磁石12Aとシャフト状の磁石保持体14Aとを備えて構成されている。磁石保持体14Aは、磁石12Aの中心軸Cに沿って延びる長尺状の部材であり、略円柱状の外形を有している。磁石保持体14Aは、上述した磁石保持体14A同様、非磁性体で構成され得る。磁石保持体14Aの一方端は、たとえば磁石12Aの下端面に設けられた図示しない丸穴に嵌め込まれており、それにより磁石12Aと磁石保持体14Aとが結合されている。磁石保持体14Aの他方端は、回動軸22が圧入される穴が磁石12Aの中心軸Cに沿って設けられており、磁石保持体14Aと回動軸22とが同軸配置できるようになっている。   The form of the magnet structure is not limited to the form described above, and may be a form like a magnet structure 10A shown in FIG. The magnet structure 10A includes a columnar magnet 12A and a shaft-like magnet holder 14A. The magnet holder 14A is a long member extending along the center axis C of the magnet 12A, and has a substantially cylindrical outer shape. The magnet holder 14A can be made of a non-magnetic material, similarly to the magnet holder 14A described above. One end of the magnet holder 14A is fitted into, for example, a round hole (not shown) provided on the lower end surface of the magnet 12A, thereby coupling the magnet 12A and the magnet holder 14A. At the other end of the magnet holder 14A, a hole into which the rotating shaft 22 is pressed is provided along the center axis C of the magnet 12A, so that the magnet holder 14A and the rotating shaft 22 can be coaxially arranged. ing.

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されず、種々の変更をおこなうことができる。   The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various changes can be made.

たとえば、上記実施形態ではホール素子で構成されたプローブを示したが、プローブはTMR素子で構成されたものであってもよい。   For example, in the above embodiment, the probe constituted by the Hall element is shown, but the probe may be constituted by a TMR element.

10、10A…磁石構造体、12、12A…磁石、12a…上端面、14、14A…磁石保持体、20…回転角度検出器、30、30A…評価装置、32…治具、34、34A〜34D…プローブ、34x、34y…ホール素子、36…駆動部、38…制御部、P…仮想平面、P0…交点。

10, 10A: magnet structure, 12, 12A: magnet, 12a: upper end surface, 14, 14A: magnet holder, 20: rotation angle detector, 30, 30A: evaluation device, 32: jig, 34, 34A- 34D: probe, 34x, 34y: Hall element, 36: drive unit, 38: control unit, P: virtual plane, P0: intersection.

Claims (4)

N極およびS極を有する磁石の主面に磁気センサを対向配置させて、前記磁石と前記磁気センサとの間の角度変化を検出する回転角度検出器に用いられる磁石の評価方法であって、
前記磁石の前記主面から離間するとともに前記主面に対して平行な仮想平面上の、前記磁石の中心軸と前記仮想平面との交点を中心とした仮想円上であって、前記仮想平面上の前記交点における面内磁界の向きに対してなす角度が45°、135°、225°および315°となる位置の少なくとも一つに、プローブを配置するプローブ配置工程と、
前記仮想平面上における前記磁石の磁束の向きを、前記プローブにより検出する検出工程と、
前記プローブにより検出した前記磁束の向きと、前記仮想平面上における前記プローブの位置における前記角度との間の角度誤差を算出する算出工程と、
算出された前記角度誤差に基づき、前記磁石を評価する評価工程と
を含む、磁石の評価方法。
An evaluation method of a magnet used for a rotation angle detector for detecting a change in angle between the magnet and the magnetic sensor by disposing a magnetic sensor on a main surface of a magnet having an N pole and an S pole,
On a virtual circle spaced from the main surface of the magnet and on a virtual plane parallel to the main surface, on a virtual circle centered on the intersection of the center axis of the magnet and the virtual plane, A probe disposing step of disposing a probe at at least one of positions where angles formed with respect to the direction of the in-plane magnetic field at the intersection are 45 °, 135 °, 225 °, and 315 °;
A detection step of detecting the direction of the magnetic flux of the magnet on the virtual plane by the probe,
A calculation step of calculating an angle error between the direction of the magnetic flux detected by the probe and the angle at the position of the probe on the virtual plane,
An evaluation step of evaluating the magnet based on the calculated angle error.
前記プローブ配置工程では、前記主面における面内磁界の向きに対してなす前記角度が45°、135°、225°および315°となる4つの位置のそれぞれにプローブを配置し、4つの位置それぞれについて前記検出工程および前記算出工程をおこなった後、前記評価工程をおこなう、請求項1に記載の磁石の評価方法。   In the probe disposing step, the probe is disposed at each of four positions at which the angles with respect to the direction of the in-plane magnetic field on the main surface are 45 °, 135 °, 225 °, and 315 °, The magnet evaluation method according to claim 1, wherein the evaluation step is performed after performing the detection step and the calculation step. 前記プローブ配置工程では、前記仮想平面における面内磁界の向きに対してなす前記角度が45°、135°、225°および315°となる4つの位置のうちの1つにプローブを配置し、
前記評価工程の後、前記プローブを4つの位置のうちの他の1つにプローブを移動して、前記検出工程、前記算出工程および前記評価工程を繰り返す、請求項1に記載の磁石の評価方法。
In the probe arranging step, the probe is arranged at one of four positions where the angle with respect to the direction of the in-plane magnetic field in the virtual plane is 45 °, 135 °, 225 °, and 315 °,
The method for evaluating a magnet according to claim 1, wherein after the evaluation step, the probe is moved to another one of four positions, and the detection step, the calculation step, and the evaluation step are repeated. .
N極およびS極を有する磁石の主面に磁気センサを対向配置させて、前記磁石と前記磁気センサとの間の角度変化を検出する回転角度検出器に用いられる磁石の評価装置であって、
前記磁石を保持可能な治具と、
前記磁石の前記主面から離間するとともに前記主面に対して平行な仮想平面上の、前記磁石の中心軸と前記仮想平面との交点を中心とした仮想円上であって、前記仮想平面上の前記交点における面内磁界の向きに対してなす角度が45°、135°、225°および315°となる位置の少なくとも一つに配置され、かつ、前記仮想平面上における前記磁石の磁束の向きを検出するプローブと、
前記プローブにより検出した前記磁束の向きと、前記仮想平面上における前記プローブの位置における前記角度との間の角度誤差を算出するとともに、算出された前記角度誤差に基づき、前記磁石を評価する制御部と
を備えた、磁石の評価装置。

A magnet evaluation device used for a rotation angle detector for disposing a magnetic sensor on a main surface of a magnet having an N pole and an S pole to detect an angle change between the magnet and the magnetic sensor,
A jig capable of holding the magnet,
On a virtual circle spaced from the main surface of the magnet and on a virtual plane parallel to the main surface, on a virtual circle centered on the intersection of the center axis of the magnet and the virtual plane, At an angle of 45 °, 135 °, 225 °, and 315 ° with respect to the direction of the in-plane magnetic field at the intersection, and the direction of the magnetic flux of the magnet on the virtual plane. A probe for detecting
A control unit that calculates an angle error between the direction of the magnetic flux detected by the probe and the angle at the position of the probe on the virtual plane, and evaluates the magnet based on the calculated angle error. An evaluation device for a magnet, comprising:

JP2018125925A 2018-07-02 2018-07-02 Magnet evaluation method and evaluation device Active JP6897638B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018125925A JP6897638B2 (en) 2018-07-02 2018-07-02 Magnet evaluation method and evaluation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018125925A JP6897638B2 (en) 2018-07-02 2018-07-02 Magnet evaluation method and evaluation device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020004925A true JP2020004925A (en) 2020-01-09
JP6897638B2 JP6897638B2 (en) 2021-07-07

Family

ID=69100508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018125925A Active JP6897638B2 (en) 2018-07-02 2018-07-02 Magnet evaluation method and evaluation device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6897638B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021112246A (en) * 2020-01-16 2021-08-05 株式会社三共 Game machine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009508119A (en) * 2005-09-12 2009-02-26 オーストリアマイクロシステムス アーゲー Magnetic rotary encoder and method for repetitively aligning magnets associated with a magnetic sensor
WO2010026948A1 (en) * 2008-09-03 2010-03-11 アルプス電気株式会社 Angle sensor
WO2013076839A1 (en) * 2011-11-24 2013-05-30 トヨタ自動車株式会社 Rotational-angle detection device and electric power-steering device provided with rotational-angle detection device
JP2013224921A (en) * 2012-03-22 2013-10-31 Asahi Kasei Electronics Co Ltd Magnetic field direction measurement instrument and rotation angle measurement instrument
JP2018503096A (en) * 2015-01-20 2018-02-01 江▲蘇▼多▲維▼科技有限公司Multidimension Technology Co., Ltd. Magnetoresistive angle sensor and corresponding strong magnetic field error correction and calibration method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009508119A (en) * 2005-09-12 2009-02-26 オーストリアマイクロシステムス アーゲー Magnetic rotary encoder and method for repetitively aligning magnets associated with a magnetic sensor
WO2010026948A1 (en) * 2008-09-03 2010-03-11 アルプス電気株式会社 Angle sensor
WO2013076839A1 (en) * 2011-11-24 2013-05-30 トヨタ自動車株式会社 Rotational-angle detection device and electric power-steering device provided with rotational-angle detection device
JP2013224921A (en) * 2012-03-22 2013-10-31 Asahi Kasei Electronics Co Ltd Magnetic field direction measurement instrument and rotation angle measurement instrument
JP2018503096A (en) * 2015-01-20 2018-02-01 江▲蘇▼多▲維▼科技有限公司Multidimension Technology Co., Ltd. Magnetoresistive angle sensor and corresponding strong magnetic field error correction and calibration method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021112246A (en) * 2020-01-16 2021-08-05 株式会社三共 Game machine

Also Published As

Publication number Publication date
JP6897638B2 (en) 2021-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6463789B2 (en) Magnetic angular position sensor
US8749229B2 (en) Rotation angle sensor
CN108735418B (en) Magnet, magnet structure, and rotation angle detector
US10338158B2 (en) Bias magnetic field sensor
US7586283B2 (en) Magnetic encoder device and actuator
US10852367B2 (en) Magnetic-field sensor with a back-bias magnet
JP2007093569A (en) Permanent magnet used for measurement of displacement, displacement amount sensor unit, and manufacturing method therefor
JP4947321B2 (en) Rotation angle detector
CN102818517B (en) Comprise the angle measurement system of the magnet with basic square face
JP2008209340A (en) Magnetic rotator and rotational angle detector
JP2019158410A (en) Magnet structure, rotation angle detector, and electrically-driven power steering device
JP6897638B2 (en) Magnet evaluation method and evaluation device
CN1441230A (en) Magnetically inducing physical quantity sensor
JP2019158411A (en) Magnet structure, rotation angle detector, and electrically-driven power steering device
JP2019118215A (en) Magnet structure, rotation angle detector, and electric power steering device
JP5144960B2 (en) Magnetizing method and magnetizing apparatus for encoder
EP2924397B1 (en) Systems and methods for a magnetic target with magnetic bias field
JP7067141B2 (en) Manufacturing method of magnet structure, rotation angle detector, electric power steering device, and magnet structure
JP6954187B2 (en) Magnet structure, rotation angle detector and electric power steering device
JP5085982B2 (en) Magnetizing method and magnetizing apparatus for encoder
JP6019433B2 (en) Two-way H coil angle measuring method and two-way H coil angle measuring device
JP7151104B2 (en) Magnet structure, rotation angle detector and electric power steering device
CN209355860U (en) Magnet arrangement body, rotation angle detector and electric power steering device
US20230273007A1 (en) Magnetic position sensor system with high accuracy
JP7027898B2 (en) Mold for forming anisotropic magnet and method for manufacturing anisotropic magnet using this

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210331

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20210331

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20210331

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210511

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210524

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6897638

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250