JP2020136285A - 被着磁体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ノイズ成分がより低減された被着磁体を製造する。【解決手段】着磁装置によって着磁される被着磁体の製造方法では、着磁前の被着磁体に対して脱磁を施す。【選択図】図１６

Description

本発明は、被着磁体の製造方法に関する。

導電線を被着磁体に対して近接させた状態で導電線に電流を流すことで被着磁体を磁化する被着磁体の製造方法が知られている。

特許第４８４６８６３号公報

単に被着磁体を磁化するだけでは、意図しないノイズ成分を含む状態で着磁されることがあった。ノイズ成分は、被着磁体を用いたセンサにおける誤検出の原因となりうる。このため、ノイズ成分を低減する方法が求められていた。

本発明は、ノイズ成分がより低減された被着磁体を製造することができる被着磁体の製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の被着磁体の製造方法は、着磁装置によって着磁される被着磁体の製造方法であって、前記被着磁体は、円周方向にＮ極とＳ極が交互に並ぶように着磁される被着磁体であり、着磁前の被着磁体に対して脱磁を施す。

従って、着磁前の被着磁体に残留する磁束密度をより低減することができるので、着磁後の磁束に対して着磁前の残留磁束が与える影響をより低減することができる。これによって、ノイズ成分がより低減された被着磁体を製造することができる。

本発明の被着磁体の製造方法では、前記被着磁体は、磁性粉が混入された未加硫ゴム材料のひも状生地を環状にして加硫成形したものである。

従って、円周方向にＮ極とＳ極が交互に並ぶように着磁される環状の被着磁体をより容易に製造することができる。

本発明の被着磁体の製造方法では、前記被着磁体は、磁性粉が混入された環状の未加硫ゴムシートである。

従って、円周方向にＮ極とＳ極が交互に並ぶように着磁される被着磁体をより容易に製造することができる。

本発明の被着磁体の製造方法では、前記被着磁体は、前記未加硫ゴムシートを環状に打ち抜いたものである。

従って、円周方向にＮ極とＳ極が交互に並ぶように着磁される環状の被着磁体をより容易に製造することができる。

本発明の被着磁体の製造方法では、前記磁性粉は、フェライトを含む。

従って、耐腐性、耐酸化性に優れ、磁気の保持力が高く着磁後に減磁しにくい被着磁体をより容易に製造することができる。

本発明の被着磁体の製造方法では、被着磁体の着磁面に対向して接触又は近接した状態で通電により前記被着磁体を着磁させる着磁ヘッド及び前記被着磁体の少なくとも一方を一方向に沿って移動可能に支持する支持部と、前記支持部により移動可能に支持された前記着磁ヘッド及び前記被着磁体の少なくとも一方を前記一方向に沿って移動させることで前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係を切り替える切替部と、前記一方向を径方向に含む円周方向に沿って前記被着磁体と前記着磁ヘッドとを相対移動させる駆動部と、着磁によって前記被着磁体に与えられる磁極を前記相対移動中に交互に切り替える制御部とを備える着磁装置を用い、前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係をそれぞれ異なる第１位置関係、第２位置関係に順次切り替えて着磁する。

従って、２つの着磁部位を形成することができる。

本発明の被着磁体の製造方法では、前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係が前記第１位置関係である場合に着磁される前記被着磁体の第１部分の一部と、前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係が前記第２位置関係である場合に着磁される前記被着磁体の第２部分の一部とが重複するように、前記第１位置関係、前記第２位置関係を切り替える。

従って、互いに重複する２つの着磁部位を形成することができる。

本発明の被着磁体の製造方法では、前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係が前記第１位置関係である場合に着磁される前記被着磁体の第１部分と、前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係が前記第２位置関係である場合に着磁される前記被着磁体の第２部分とが重複しないように、前記第１位置関係、前記第２位置関係を切り替える。

従って、互いに重複しない２つの着磁部位を形成することができる。

本発明の被着磁体の製造方法では、前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係を前記第１位置関係、第２位置関係に順次切り替えた後、前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係を前記第１位置関係及び前記第２位置関係とは異なる第３位置関係に切り替えて着磁する。

従って、３つの着磁部位の各々の一部と重なる１つの着磁部位とを形成することができる。

本発明の被着磁体の製造方法では、前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係が前記第３位置関係である場合に着磁される前記被着磁体の前記第３部分は、前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係が前記第１位置関係である場合に着磁される前記被着磁体の第１部分の一部及び前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係が前記第２位置関係である場合に着磁される前記被着磁体の第２部分の一部の少なくとも一方と重複するように、前記第１位置関係、前記第２位置関係、前記第３位置関係を切り替える。

従って、２つの着磁部位の少なくとも一方の一部と重なる３つ目の着磁部位を形成することができる。

本発明の被着磁体の製造方法では、前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係が前記第３位置関係である場合に着磁される前記被着磁体の前記第３部分は、前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係が前記第１位置関係である場合に着磁される前記被着磁体の第１部分及び前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係が前記第２位置関係である場合に着磁される前記被着磁体の第２部分と重複しないように、前記第１位置関係、前記第２位置関係、前記第３位置関係を切り替える。

従って、２つの着磁部位と重ならない３つ目つの着磁部位を形成することができる。

本発明の被着磁体の製造方法では、前記第１部分又は前記第２部分の一方の磁極対数は、２^ｍ＋ｎ−１であり、他方の磁極対数は、２^ｍ（２^ｎ−１）であり、前記第３部分の磁極対数は、２^ｍ＋ｎであり、ｍ，ｎは自然数である。

従って、第１部分、第２部分、第３部分のそれぞれの磁極対数を異ならせることができる。

本発明の被着磁体の製造方法によれば、２つ以上の着磁部位を形成することができる。

図１は、実施に用いられる着磁装置の概略構成例を示す図である。 図２は、電源部の構成例を示す模式的な回路図である。 図３は、インバータ回路の動作と導電線に印加される電圧との関係を示すタイミングチャートである。 図４は、支持部の構成例を示す図である。 図５は、磁化された被着磁体の一例を示す模式的な平面図である。 図６は、第３着磁列が形成される前に第１着磁列及び第２着磁列が形成された被着磁体の一例を示す模式的な平面図である。 図７は、回転角度の検出装置の構成例を示す模式図である。 図８は、図７に示す回転角度の検出装置の回路構成例を示す模式図である。 図９は、被着磁体と座金との関係の一例を示す模式図である。 図１０は、加硫成形前の被着磁体の形態例を示す模式図である。 図１１は、加硫成形前の被着磁体の形態例を示す模式図である。 図１２は、加硫成形後であって脱磁前の被着磁体が示す磁束密度分布の一例を示すグラフである。 図１３は、脱磁後の被着磁体が示す磁束密度分布の一例を示すグラフである。 図１４は、加硫成形後に脱磁を施さずに着磁を行った比較例による被着磁体を用いた回転角度の検出装置の全周精度の測定結果の一例を示すグラフである。 図１５は、脱磁後に着磁を行った実施形態による被着磁体を用いた回転角度の検出装置の全周精度の一例を示すグラフである。 図１６は、実施形態による被着磁体の製造方法が含む工程の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

図１は、実施に用いられる着磁装置１の概略構成例を示す図である。着磁装置１は、環状の被着磁体５に対して、円周方向に極性が交互に変化する着磁列を複数列（例えば、３列）形成するように着磁する（図５参照）。被着磁体５は、例えば、大きな磁束密度が得られるよう考慮された、フェライトボンド磁石からなる環状の磁性体である。被着磁体５は、希土類焼結磁石など他の磁石であってもよい。被着磁体５は、着磁によって磁気エンコーダ等の多極磁化環状体として利用される。被着磁体５の用途はこれに限られるものでなく、任意である。

着磁装置１は、導電線１０、ヘッド部１５、電源部２０、回転保持部３０、制御部４０等を備える。図１等では、被着磁体５の載置面（回転保持部３０の板面）をＸ−Ｙ平面とし、回転保持部３０の板面に直交する方向をＺ方向としている。

導電線１０は、例えば銅線であり、被着磁体５を着磁させるため通電される。導電線１０は、着磁部１１及び接続部１２を有する。着磁部１１は、被着磁体５に対向する位置で着磁面に沿うよう設けられる。接続部１２は、着磁部１１と電源との間に介在する。

ヘッド部１５は、着磁部１１が固定される部材である。ヘッド部１５は、例えばコバルト合金（例えばパーメンジュール）などの強磁性体で形成される。ヘッド部１５は、ヘッド先端部１６及び勾配部１７を有する。ヘッド先端部１６は、被着磁体５に対向するよう設けられる。ヘッド先端部１６には、着磁部１１が固定されている。ヘッド先端部１６に固定された着磁部１１は、着磁面に対して平行に設けられる。勾配部１７は、ヘッド先端部１６側に向かってヘッド部１５を先細り形状とするよう設けられている。これによって、ヘッド先端部１６と被着磁体５との位置関係を把握しやすくなる。なお、勾配部１７は省略可能である。

図２は、電源部２０の構成例を示す模式的な回路図である。電源部２０は、着磁のための電力を供給する。具体的には、電源部２０は、例えば、電力供給部２１、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４等を有する。電力供給部２１は、直流電流を供給する。スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は、例えばサイリスタ等である。スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は、導電線１０と電力供給部２１との接続経路上に設けられ、インバータ回路を構成する。スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２は、電力供給部２１の正極と導電線１０との間に介在する。スイッチング素子Ｓ３，Ｓ４は、電力供給部２１の負極と導電線１０との間に介在する。スイッチング素子Ｓ１，Ｓ４は、導電線１０の一端側に接続される。スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３は、導電線１０の他端側に接続される。

図３は、インバータ回路の動作と導電線１０に印加される電圧との関係を示すタイミングチャートである。電源部２０は、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４のＯＮ／ＯＦＦ周期を制御することで、任意の周波数の交番電流を得ることができるよう設けられている。具体的には、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２とスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４を交互にＯＮ／ＯＦＦ動作させることで、導電線１０に印加される電圧の正負が交互に入れ替わる。これによって、導電線１０に流される電流の方向が交互に入れ替わる。具体的には、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２がＯＮになり、スイッチング素子Ｓ３，Ｓ４がＯＦＦになることで、導電線１０にプラスの電圧が印加されて第１方向Ａ１の電流が流される。また、スイッチング素子Ｓ３，Ｓ４がＯＮになり、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２がＯＦＦになることで、導電線１０にマイナスの電圧が印加されて第２方向Ａ２の電流が流される。第１方向Ａ１の電流と第２方向Ａ２の電流は、一方が被着磁体５にＮ極を形成する電流であり、他方が被着磁体５にＳ極を形成する電流である。このように、電源部２０は、導電線１０に流される電流の方向を切り替え可能に設けられている。

図１に示す構成では、電源部２０は、電源制御部２５の制御下で動作する。電源制御部２５は、電源部２０からの電力供給のＯＮ／ＯＦＦ及び電流の向きを制御するインバータ制御回路等を有する。電源部２０と電源制御部２５は、一体的に設けられた電源装置の構成であってもよい。

着磁装置１は、導電線１０に流される電流の向きの切り替えと連動するよう被着磁体５を回転させる構成を有する。具体的には、着磁装置１は、被着磁体５が載置された回転保持部３０を回転させる。回転保持部３０は、被着磁体５の載置面が所定形状（例えば、円状）である板状部材である。回転保持部３０は、中心に回転軸３１が固定されている。回転軸３１は、被着磁体５の載置面の裏面に設けられており、回転保持部３０の板面に直交する。回転保持部３０は、回転軸３１を介してモータ３２と連結されている。モータ３２は、第１モータドライバ４５の制御下で駆動し、回転保持部３０を回転させる。モータは、例えばブラシレスモータであるがこれに限られるものでなく、その具体的構成は適宜変更可能である。モータ３２は、出力軸を上側にして台座６０上に固定されている。モータ３２は、円周方向に沿って被着磁体５と導電線１０とを相対移動させる駆動部として機能する。

被着磁体５は、環の中心Ｐ（図５参照）が回転軸３１の軸中心と重なるよう載置される。被着磁体５は、例えば図示されないチャックによって回転保持部３０に固定される。

着磁装置１には、回転保持部３０の回転角度を検出するための回転角センサ３３が設けられている。回転角センサ３３は、例えば回転軸３１の回転角度に対応するパルス信号を出力するエンコーダである。回転角センサ３３は、回転保持部３０の回転角度を検出するように設けられてもよいし、モータ３２の出力軸の回転角度を検出するように設けられてもよい。回転角センサ３３の具体的構成は任意であり、磁気式、光学式、その他のいずれの方式のエンコーダであってもよい。また、回転角センサ３３は、インクリメンタルエンコーダであってもよいし、アブソリュートエンコーダであってもよい。なお、回転角センサ３３の分解能が高いほどピッチ誤差を小さくすることができるため、例えば、１回転当たり１万パルス以上のパルス信号を出力するものが好ましい。

制御部４０は、回転保持部３０の回転角度と導電線１０に流される電流の向きとを統括的に制御する。具体的には、制御部４０は、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置である。制御部４０は、所定の制御プログラムをＣＰＵが実行することで動作制御処理を行う。制御部４０は、導電線１０に第１方向Ａ１又は第２方向Ａ２（図２参照）のいずれか一方の電流を流すための命令を電源制御部２５に出力する。また、制御部４０は、モータ３２を所定の回転速度で駆動させるための命令を第１モータドライバ４５に出力する。制御部４０は、回転角センサ３３により検出された回転角度に基づいて、所定周期で導電線１０に流される電流の向きを切り替える命令を電源制御部２５に出力する。これによって、被着磁体５は、円周方向に沿って極性が交互に変化するよう磁化する（図５参照）。このように、制御部４０は、着磁によって被着磁体５に与えられる磁極を、駆動部（モータ３２）の駆動による被着磁体５と導電線１０の相対移動中に交互に切り替える。

着磁装置１は、固定されたヘッド部１５に対して被着磁体５を回転させる構成であるが、被着磁体５の円周方向に沿ってヘッド部１５を移動させる構成であってもよい。

着磁装置１は、被着磁体５が正常に着磁されたか否かを確認するための構成を有していてもよい。具体的には、着磁装置１は、例えば図１に示すように、ホール素子５１及びガウスメータ５２を有する磁気センサ５０を備えていてもよい。ホール素子５１は、ヘッド部１５と異なる位置で被着磁体５と対向するよう設けられて被着磁体５の磁束密度を検出する。ガウスメータ５２は、ホール素子５１が検出した被着磁体５の磁束密度に対応した信号を制御部４０に出力する。制御部４０は、ガウスメータ５２からの信号に基づいて着磁が正常に行われているか否かを判定する。制御部４０は、着磁が正常に行われていない場合、所定のエラー処理を行う。エラー処理として、制御部４０は、例えば着磁装置１による着磁動作の一時停止及び管理者に対する報知（表示、音声等）を行う。エラー処理の具体的内容はこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。

被着磁体５は、回転保持部３０の回転に応じて円周方向に沿って回転する。この回転に応じて着磁部１１に流れる電流の方向が切り替わることで、磁化された被着磁体５の極性は、円周方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に入れ替わるようになる。

なお、図１における導電線１０とヘッド部１５の図示は、あくまで位置関係を示すための図示であり、実際の寸法（導電線１０の太さとヘッド部１５の大きさとの関係等）を示すものでない。導電線１０の太さ、ヘッド部１５の寸法等は任意である。

着磁装置１は、着磁部１１及び被着磁体５の少なくとも一方を一方向に沿って移動可能に支持する支持部（図１では省略）を有する。

図４は、支持部の構成例を示す図である。以下、支持部の構成例として、図１における着磁部１１が固定されたヘッド部１５を一方向（Ｙ方向）に沿って移動可能に支持する着磁ヘッド取付装置について説明する。着磁ヘッド取付装置は、ヘッド部１５を位置決めする構成である。

ヘッド部１５は、例えばＹ方向に沿って設けられたガイドレール７１，７２によってＹ方向に沿って移動可能に支持されている。ガイドレール７１とガイドレール７２の中心線は、径線Ｒ（図５参照）と重なるよう位置決めされている。ヘッド部１５は、ガイドレール７１に係止される被ガイド部７３と、ガイドレール７２に係止される被ガイド部７４とを有する。

ヘッド部１５には、動力伝達部材７５が固定されている。動力伝達部材７５には、例えばＹ方向に沿うよう設けられたピニオン７６等、外部からの動力を伝達するための構成が設けられている。具体的には、ヘッド部１５は、例えばピニオン７６を介して歯車８０の回転駆動力を直動動作に変換して伝達されることで、Ｙ方向に沿って移動する。歯車８０の回転軸８１は、ブラシレスモータ等のモータ８２の出力軸と連結されている。モータ８２は、第２モータドライバ８３の制御下で動作する。

制御部４０の制御下で、第２モータドライバ８３は、モータ８２を駆動して第１位置Ｐ１、第２位置Ｐ２又は第３位置Ｐ３のいずれかにヘッド部１５を移動させる。第１位置Ｐ１、第２位置Ｐ２、第３位置Ｐ３は、ガイドレール７１，７２によるヘッド部１５の移動可能範囲内でＹ方向の位置がそれぞれ異なる位置である。図４では、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２とが重複せず、第３位置Ｐ３が第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２の中間位置である場合を例示している。図４に示す例は、第１位置Ｐ１、第２位置Ｐ２、第３位置Ｐ３の位置関係の一例であってこれに限られるものでなく、これらの具体的な位置関係は適宜変更可能である。

図４に示すピニオン７６と歯車８０は、あくまで支持部１５を直動させるための具体的構成例であってこれに限られるものでなく、同様の機能を奏する他の動力伝達機構で置換可能である。また、支持部は、被着磁体５を移動させる構成であってもよい。具体的には、上記の図４を参照した記載における「ヘッド部１５」を「台座６０」に置換することで、被着磁体５が載置された回転保持部３０をＹ方向に沿って移動させる構成とすることができる。着磁装置１は、着磁部１１を移動させる支持部と被着磁体５を移動させる支持部の両方を備えていてもよい。

図５は、磁化された被着磁体５の一例を示す模式的な平面図である。被着磁体５には、着磁装置１によって第１着磁列Ｃ１、第２着磁列Ｃ２及び第３着磁列Ｃ３が形成される。第１着磁列Ｃ１、第２着磁列Ｃ２及び第３着磁列Ｃ３はそれぞれ、円周方向に極性が交互に変化する着磁列である。第１着磁列Ｃ１は、第２着磁列Ｃ２よりも径が大きい。第１着磁列Ｃ１は、第２着磁列Ｃ２の外側に位置する。第１着磁列Ｃ１と第２着磁列Ｃ２とは、互いの着磁列が重複しない。第３着磁列Ｃ３は、第２着磁列Ｃ２よりも径が大きく、第１着磁列Ｃ１よりも径が小さい。第３着磁列Ｃ３は、第１着磁列Ｃ１と第２着磁列Ｃ２の中間に位置する。

着磁装置１は、第１着磁列Ｃ１の磁極対Ｗ１の数と、第２着磁列Ｃ２の磁極対Ｗ２の数と、第３着磁列Ｃ３の磁極対Ｗ３の数がそれぞれ異なるよう着磁する。具体的には、第３着磁列Ｃ３の磁極対Ｗ３の数が２^ｍ＋ｎ（ｍ，ｎは自然数）であるとすると、第１着磁列Ｃ１の磁極対Ｗ１の数と第２着磁列Ｃ２の磁極対Ｗ２の数のうちいずれか一方が２^ｍ＋ｎ−１、他方が２^ｍ（２^ｎ−１）である。図５では、ｍ＝２，ｎ＝３である場合の例として、第３着磁列Ｃ３の磁極対Ｗ３の数が２^{（３＋２）}＝２^５＝３２であり、第１着磁列Ｃ１の磁極対Ｗ１の数が２^{（３＋２）}−１＝２^５−１＝３１であり、第２着磁列Ｃ２の磁極対Ｗ２の数が２^２（２^３−１）＝４×（８−１）＝２８である場合を例示している。このように、図５では、磁極対Ｗ３の数が磁極対Ｗ１の数よりも多く、磁極対Ｗ１の数が磁極対Ｗ２の数よりも多い場合を例示しているが、数の多少関係は変更可能である。例えば、図５を参照して例示している第１着磁列Ｃ１の磁極対Ｗ１の数と第２着磁列Ｃ２の磁極対Ｗ２の数は逆であってもよい。磁極対Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３はそれぞれ、Ｎ極とＳ極を１つずつ含む。

図６は、第３着磁列Ｃ１が形成される前に第１着磁列Ｃ１及び第２着磁列Ｃ２が形成された被着磁体５の一例を示す模式的な平面図である。着磁装置１は、径線Ｒに沿う方向について、予め定められた幅Ｄの第１着磁列Ｃ１及び第２着磁列Ｃ２を形成した後、第１着磁列Ｃ１と第２着磁列Ｃ２の中間位置に第３着磁列Ｃ３を上書きして形成する。これによって、被着磁体５には、幅Ｄの第３着磁列Ｃ３が形成されるとともに、幅Ｄ未満の第１着磁列Ｃ１及び第２着磁列Ｃ２が形成される。幅Ｄは、着磁部１１のＹ方向の幅である。すなわち、着磁部１１の長さは、着磁面において着磁される領域の一方向（Ｙ方向）の長さ（幅Ｄ）に対応する長さを有する。

以下、一例として、支持部が図１に示すヘッド部１５をＹ方向に沿って移動可能に支持する構成である場合について説明する。制御部４０は、第１着磁列Ｃ１又は第２着磁列Ｃ２のいずれか一方に対応する位置で着磁部１１と被着磁体５との位置決めを行う。具体的には、制御部４０は、ヘッド部１５を第１位置Ｐ１又は第２位置Ｐ２のいずれか一方で位置決めする命令を第２モータドライバ８３に出力する（図４参照）。この例では、第１位置Ｐ１が第１着磁列Ｃ１に対応する位置で着磁部１１を被着磁体５に対向させるヘッド部１５の位置であるものとする。また、第２位置Ｐ２が第２着磁列Ｃ２に対応する位置で着磁部１１を被着磁体５に対向させるヘッド部１５の位置であるものとする（図４及び図６参照）。その後、制御部４０は、被着磁体５が載置された回転保持部３０を１回転させるようにモータ３２を駆動するとともに、導電線１０に対する電流の向きの切り替え周期を第１の所定周期として導電線１０に電流を流す第１連動制御を行う。第１の所定周期は、磁極対Ｗ１の数又は磁極対Ｗ２の数のいずれか一方に対応する。これによって、第１着磁列Ｃ１又は第２着磁列Ｃ２の一方が形成される。その後、制御部４０は、ヘッド部１５を第１位置Ｐ１又は第２位置Ｐ２の他方で位置決めする命令を第２モータドライバ８３に出力する。その後、制御部４０は、被着磁体５が載置された回転保持部３０を１回転させるようにモータ３２を駆動するとともに、導電線１０に対する電流の向きの切り替え周期を第２の所定周期として導電線１０に電流を流す第１連動制御を行う。第２の所定周期は、磁極対Ｗ１の数又は磁極対Ｗ２の数の他方に対応する。これによって、第１着磁列Ｃ１又は第２着磁列Ｃ２の他方が形成される。

その後、制御部４０は、ヘッド部１５を第３位置Ｐ３で位置決めする命令を第２モータドライバ８３に出力する。その後、制御部４０は、被着磁体５が載置された回転保持部３０を１回転させるようにモータ３２を駆動するとともに、導電線１０に対する電流の向きの切り替え周期を第３の所定周期として導電線１０に電流を流す第１連動制御を行う。第３の所定周期は、磁極対Ｗ３の数に対応する。これによって、第３着磁列Ｃ３が形成される（図５参照）。このように、着磁装置１は、着磁部１１と被着磁体５との位置関係を、着磁される領域（第１着磁列Ｃ１、第２着磁列Ｃ２）が互いに重複しない第１位置Ｐ１、第２位置Ｐ２ならびに第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２に重複する第３位置Ｐ３に選択可能に設けられている。着磁部１１は、被着磁体５においてそれぞれ異なる位置にある第１部分（第１着磁列Ｃ１）と第２部分（第２着磁列Ｃ２）と第３部分（第３着磁列Ｃ３）とに着磁する。ここで、第１部分と第２部分とは重複せず、第３部分は、第１部分の一部及び第２部分の一部と重複する。これによって、第１着磁列Ｃ１と第２着磁列Ｃ２が形成される範囲内、すなわち、幅Ｄの２倍の範囲内に、３列の着磁列を形成することができる。このように、実施形態によれば、互いに重複しない２つの着磁部位（第１部分、第２部分）と、当該２つの着磁部位の各々の一部と重なる１つの着磁部位（第３部分）とを形成することができる。この着磁方法において、モータ８２は、着磁ヘッド（着磁部１１）と被着磁体５との位置関係を切り替える切替部として機能する。また、切替部は、着磁ヘッド（着磁部１１）と被着磁体５との位置関係をそれぞれ異なる第１位置関係、第２位置関係に順次切り替え、その後、着磁ヘッドと被着磁体５との位置関係を第１位置関係及び第２位置関係とは異なる第３位置関係に切り替えている。

また、実施形態によれば、着磁部１１が固定されるヘッド部１５を備える。これによって、被着磁体５に対する着磁部１１の位置決めをより容易に行うことができる。

また、モータ３２が、一方向を径方向に含む円周方向に沿って被着磁体５と導電線１０とを相対移動させる駆動部として機能する。これによって、環状の被着磁体５に環状の着磁列を形成する工程をより容易に行うことができる。なお、一方向（例えば、Ｙ方向）を径方向に含む円周方向とは、例えば被着磁体５の円周方向であり、すなわち、回転保持部３０が回転駆動される円周方向である。ここで、Ｙ方向は、径方向に沿う線である径線Ｒの方向と同一方向である。

以上、第１着磁列Ｃ１、第２着磁列Ｃ２及び第３着磁列Ｃ３を形成する場合について説明したが、第３着磁列Ｃ２の形成を省略してもよい。すなわち、互いに重複しない第１着磁列Ｃ１と第２着磁列Ｃ２を被着磁体５に形成するようにしてもよい。

また、被着磁体５に形成される２つの着磁部位の一部同士が重複していてもよい。例えば、図５に示す第１着磁列Ｃ１又は第２着磁列Ｃ２の一方と、第３着磁列Ｃ３とを被着磁体５に形成するようにしてもよい。

また、被着磁体５に形成される３つの着磁部位が重複しなくてもよい。例えば、図６に示す第１着磁列Ｃ１及び第２着磁列Ｃ２のさらに内側又は外側の少なくとも一方に、追加の着磁列が第１着磁列Ｃ１及び第２着磁列Ｃ２と重複せずに並ぶよう着磁してもよい。

また、被着磁体５に形成される３つの着磁部位のうち２つが重複しなくてもよい。例えば、図６に示す第１着磁列Ｃ１及び第２着磁列Ｃ２の一方と、第３着磁列Ｃ３とが重複し、他方が一方及び第３着磁列Ｃ３と重複しないよう形成してもよい。

次に、被着磁体５を用いた回転角度の検出装置に関する構成例について説明する。図５のように第１着磁列Ｃ１、第２着磁列Ｃ２及び第３着磁列Ｃ３が形成された被着磁体５の場合、回転角度の検出のために第１検出回路９１及び第２検出回路９２が設けられる。第１検出回路９１及び第２検出回路９２は、例えば基板１０１に設けられる。基板１０１は、被着磁体５の環と対向する位置で第１検出回路９１及び第２検出回路９２を支持する。基板１０１には、第１検出回路９１及び第２検出回路９２に接続される配線等が設けられる。基板１０１に設けられた第１検出回路９１及び第２検出回路９２は、被着磁体５の環と非接触の状態で支持され、被着磁体５の環の中心点Ｘを中心として回転するよう設けられた被着磁体５の回転角度に応じた磁場を検知し、検知された磁束密度（又は磁場の強さ）に応じた信号を出力する。第１検出回路９１は、第２着磁列Ｃ２からの磁束と第３着磁列Ｃ３からの磁束が合成された磁場を対象とする。第２検出回路９２は、第１着磁列Ｃ１からの磁束と第３着磁列Ｃ３からの磁束が合成された磁場を対象とする。

図６のように第１着磁列Ｃ１及び第２着磁列Ｃ２が形成された被着磁体５の場合、回転角度の検出のために検出回路９３が設けられる。検出回路９３は、例えば基板１０２に設けられる。基板１０２は、被着磁体５の環と対向する位置で検出回路９３を支持する。基板１０２には、検出回路９３に接続される配線等が設けられる。基板１０２に設けられた検出回路９３は、被着磁体５の環と非接触の状態で支持され、中心点Ｘを中心として回転するよう設けられた被着磁体５の回転角度に応じた磁場を検知し、検知された磁束密度（又は磁場の強さ）に応じた信号を出力する。検出回路９３は、第１着磁列Ｃ１からの磁束と第２着磁列Ｃ２からの磁束が合成された磁場を対象とする。

図７は、回転角度の検出装置の構成例を示す模式図である。着磁済みの被着磁体５（図５、図６参照）は、電動機の出力軸等、回転体の回転又は回動動作と連動して回転又は回動する。被着磁体５の回転角度の検出のために主検出回路９４ａ、副検出回路９４ｂ及び信号処理回路９５が設けられる。主検出回路９４ａ、副検出回路９４ｂ及び信号処理回路９５は、例えば基板１０３に設けられる。基板１０３は、被着磁体５の環と対向する位置で主検出回路９４ａ及び副検出回路９４ｂを支持する。基板１０３には、主検出回路９４ａ及び副検出回路９４ｂに接続される配線等が設けられる。基板１０３に設けられた主検出回路９４ａ及び副検出回路９４ｂは、被着磁体５の環と非接触の状態で支持され、被着磁体５の回転角度に応じた磁場を検知し、検知された磁束密度（又は磁場の強さ）に応じた信号を出力する。

主検出回路９４ａと副検出回路９４ｂは、中心点Ｘを挟んで主検出回路９４ａと副検出回路９４ｂとが中心点Ｘを基準とした点対称の位置関係になるよう設けられている。

なお、主検出回路９４ａと副検出回路９４ｂの具体的構成は適宜変更可能である。例えば、図７における被着磁体５が図５の被着磁体５と同様の構成である場合、主検出回路９４ａと副検出回路９４ｂのうち一方（例えば、主検出回路９４ａ）を第１検出回路９１とし、他方を第２検出回路９２とすることができる。主検出回路９４ａと副検出回路９４ｂがそれぞれ第１検出回路９１と第２検出回路９２の両方を具備していてもよい。また、図７における被着磁体５が図６の被着磁体５と同様の構成である場合、主検出回路９４ａ及び副検出回路９４ｂは、検出回路９３である。

図８は、図７に示す回転角度の検出装置の回路構成例を示す模式図である。信号処理回路９５は、主検出回路９４ａが出力する信号Ｓｉ１及び副検出回路９４ｂが出力する信号Ｓｉ２に基づいた出力信号ＯＰを出力する。信号処理回路９５は、比較回路９５ａと出力信号生成回路９５ｂを含む回路である。比較回路９５ａには、信号Ｓｉ１と信号Ｓｉ２が入力される。比較回路９５ａは、信号Ｓｉ１が示す情報と信号Ｓｉ２が示す情報との比較結果に応じた診断信号Ｄｉを出力する。出力信号生成回路９５ｂには、信号Ｓｉ１又は信号Ｓｉ２のうち一方の信号（例えば、信号Ｓｉ１）及び診断信号Ｄｉが入力される。出力信号生成回路９５ｂは、当該一方の信号に基づいて特定された被着磁体５の回転角度を示す情報と、診断信号Ｄｉが示す付加的な情報（付加情報）とを含む出力信号ＯＰを出力する。

より具体的には、比較回路９５ａは、例えばコンパレータである。信号Ｓｉ１と信号Ｓｉ２は、例えば被着磁体５の回転角度に応じた電圧による信号である。比較回路９５ａは、信号Ｓｉ１と信号Ｓｉ２の電圧の高低差に応じた診断信号Ｄｉを出力する。ここで、信号Ｓｉ１と信号Ｓｉ２の電圧の高低差は、設計及び組み立てによって定められた主検出回路９４ａと副検出回路９４ｂの位置関係（当初の位置関係）及び被着磁体５の回転角度によって、理想的には一意に定まる。ただし、組み立て後に主検出回路９４ａと副検出回路９４ｂの位置関係のずれ、基板１０３と被着磁体５の位置関係のずれ等が生じることがある。このようなずれ等によって、信号Ｓｉ１又は信号Ｓｉ２のうち一方の信号（例えば、信号Ｓｉ１）に基づいて特定された被着磁体５の回転角度と、被着磁体５の回転角度に応じた信号Ｓｉ１と信号Ｓｉ２の電圧の高低差との対応関係が組み立て後に変化することがある。出力信号生成回路９５ｂは、当初の位置関係が維持されている場合の被着磁体５の回転角度と信号Ｓｉ１と信号Ｓｉ２の電圧の高低差との対応関係を示す情報を保持している。出力信号生成回路９５ｂは、当該一方の信号と診断信号Ｄｉに基づいて、当該対応関係が当初の位置関係による対応関係と一致するかを判定する。出力信号生成回路９５ｂは、この判定結果に応じた情報を、付加情報として出力信号ＯＰに含める。すなわち、付加情報は、主検出回路９４ａと副検出回路９４ｂの２系統による回転角度の検出結果を比較監視するために利用可能な情報である。

出力信号ＯＰは、例えば回転角度の検出装置が設けられる回転体の回転制御を行う図示しないコントローラに出力される。当該コントローラは、出力信号ＯＰに含まれる付加情報に基づいて、上述の一方の信号が示す被着磁体５の回転角度に誤差が生じている可能性及び誤差の度合いを判定することができる。すなわち、出力信号ＯＰは、回転角度の検出装置により検出された被着磁体５の回転角度の確からしさを判定するための情報として利用することができる。なぜならば、当初の位置関係からのずれの度合いが大きくなるほど、信号Ｓｉ１と信号Ｓｉ２の電圧の高低差も、当初の位置関係に応じた高低関係から逸脱した状態になる被着磁体５の回転角度範囲が大きくなる傾向を示すからである。このため、付加情報を含む出力信号ＯＰに基づいて、回転角度の検出装置の調整、交換等の必要性を判定することができるようになる。

次に、被着磁体５の着磁前の製造工程について説明する。図９は、被着磁体５と座金１１０との関係の一例を示す模式図である。実施形態の被着磁体５は、上述のように、例えばフェライトボンド磁石である。加硫成形前の被着磁体５は、磁性粉が混入された樹脂である。磁性体は、例えばフェライトである。樹脂は、例えばゴム生地である。被着磁体５は、加硫成形前に環状の座金１１０に載置される。被着磁体５は、座金１１０と一体的に加硫成形工程を受け、フェライトボンド磁石として機能するよう加工される。

図１０及び図１１は、加硫成形前の被着磁体５の形態例を示す模式図である。図１０に示す加硫成形前の未加硫体５Ｒは、磁性粉が混入された未加硫ゴム材料のひも状生地の両端を近接させるように湾曲させることで環状にしたものである。図１１に示す加硫成形前の未加硫体５Ｓは、磁性粉が混入された環状の未加硫ゴムシートである。具体的には、未加硫体５Ｓは、例えば未加硫ゴムシートの外形を円状にするとともに中心に孔Ｈをあけるパンチ工程によって環状に打ち抜いたものである。未加硫体５Ｒ又は未加硫体５Ｓが座金１１０に載置され、座金１１０と一体的に加硫成形工程を受けることで加硫成形された被着磁体５になる。ただし、加硫成形直後の被着磁体５には、まだ着磁が施されていない。加硫成形後の被着磁体５には、着磁前に脱磁が施される。

次に、脱磁について説明する。実施形態では、加硫成形後の被着磁体５に、残留磁束密度レベルを±０．１ｍＴ以下にする脱磁を施す。これによって、着磁後の被着磁体５のノイズ成分を低減することができる。

図１２は、加硫成形後であって脱磁前の被着磁体５が示す磁束密度分布の一例を示すグラフである。図１２及び後述する図１３から図１５における「機械角度」は、中心点Ｘを中心として、ある１箇所の径線Ｒと重なる位置を０°（３６０°）とした角度を示す。図１２に示すように、脱磁前の被着磁体５からは、±０．６ｍＴ（ミリテスラ）程度の磁束密度を有する。

図１３は、脱磁後の被着磁体５が示す磁束密度分布の一例を示すグラフである。実施形態では、脱磁によって、図１３に示すように、脱磁後の被着磁体５から測定される残留磁束密度レベルが、±０．１ｍＴになっている。脱磁は、例えば、脱磁装置によって行われる。係る脱磁装置は、被着磁体５を内側に収納可能なコイル、コイルに電荷を与えるコンデンサ等を有する。コンデンサに充電した電荷をコイルに流すと共振磁場が発生し、被着磁体５上の磁極の向きを反転させる。しかし、コイルの電気抵抗により、共振は自然に減衰していくので、被着磁体５の磁化も反転を繰り返しながら減衰し、ついには被着磁体５が脱磁されて実質的に未磁化状態になる。但し、脱磁方法は、これに限定されるものではない。

なお、±０．１ｍＴ以下の「残留磁束密度レベル」は、被着磁体５の環の全周（０°〜３６０°）における残留磁束密度が例外なく±０．１ｍＴ以下であることに限られない。例えば、ごく一部の角度範囲において±０．１ｍＴを上回る残留磁束密度が測定されるものの、全周を平均した残留磁束密度が±０．１ｍＴであること、全周のうち所定の割合以上の角度範囲において残留磁束密度が±０．１ｍＴ以下であることを以て±０．１ｍＴ以下の「残留磁束密度レベル」が満たされたものとしてもよい。また、残留磁束密度の最小値と最大値との間の幅が０．１ｍＴ分であることを以て±０．１ｍＴ以下の「残留磁束密度レベル」が満たされたものとしてもよい。無論、図１３に示すように、被着磁体５の全周における残留磁束密度が例外なく±０．１ｍＴ以下であることがより望ましい。

なお、±０．１ｍＴ以下の「残留磁束密度レベル」に限らず、実施形態のように脱磁を施すことで、脱磁を施さない場合に比してノイズ成分が低減された被着磁体を製造することができる。また、円周方向にＮ極とＳ極が交互に並ぶように着磁される被着磁体５に対して当該円周の全周に脱磁を施すことで、ノイズ成分がより低減された被着磁体を製造することができる。

図１４は、加硫成形後に脱磁を施さずに着磁を行った比較例による被着磁体を用いた回転角度の検出装置の全周精度の測定結果の一例を示すグラフである。図１５は、脱磁後に着磁を行った実施形態による被着磁体５を用いた回転角度の検出装置の全周精度の一例を示すグラフである。図１４の縦軸方向に付された絶対精度（秒）の目盛と図１５の縦軸方向に付された絶対精度（秒）の目盛は共通である。図１４と図１５の比較から明らかなように、脱磁が施された実施形態によれば、脱磁が施されない比較例に比して測定結果が描くノイズ成分の突出頻度が低減されている。このように、実施形態によれば、ノイズ成分がより低減された被着磁体を製造することができる。これは、被着磁体の回転角度に応じた第１検出回路９１、第２検出回路９２、検出回路９３等の回路の出力に対する補正による回転角度の検知精度向上がより容易であることを示す。従って、実施形態のように着磁前に脱磁を施すことで、回転角度の検出装置の精度をより高めることができる。

図１６は、実施形態による被着磁体５の製造方法が含む工程の流れを示すフローチャートである。まず、被着磁体５の環が形成される（ステップＳ１）。具体的には、図１０、図１１を参照して説明したように、未加硫ゴム材料のひも状生地を環状にする工程又は未加硫ゴムシートの外形を環状に打ち抜くことが行われる。環状に形成された未加硫材料は、例えば座金１１０に載置される。次に、加硫成形が行われる（ステップＳ２）。具体的には、環状に形成された未加硫材料が座金１１０と一体的に加硫成形工程を経る。次に、加硫成形後であって着磁前の被着磁体５に対して残留磁束密度レベルを±０．１ｍＴ以下にする脱磁が施される（ステップＳ３）。具体的には、脱磁装置による脱磁が着磁前の被着磁体５に対して施される。脱磁後に、着磁が行われる（ステップＳ４）。具体的には、例えば着磁装置１を用い、円周方向にＮ極とＳ極を交互に着磁することが行われる。

なお、上記の実施形態では、被着磁体５が環状であり、内側に孔が設けられているが、孔は必須でない。被着磁体５は、円周方向にＮ極とＳ極が交互に着磁される構成であればよく、例えば円盤状であってもよい。

１ 着磁装置
５ 被着磁体
１０ 導電線
１１ 着磁部
１２ 接続部
１５ ヘッド部
１６ ヘッド先端部
１７ 勾配部
２０ 電源部
３０ 回転保持部
３２，８２ モータ
３３ 回転角センサ
４０ 制御部
７１，７２ ガイドレール
７６ ピニオン
８０ 歯車

Claims (12)

1. 着磁装置によって着磁される被着磁体の製造方法であって、
   前記被着磁体は、円周方向にＮ極とＳ極が交互に並ぶように着磁される被着磁体であり、
   着磁前の被着磁体に対して脱磁を施す
   被着磁体の製造方法。
2. 前記被着磁体は、磁性粉が混入された未加硫ゴム材料のひも状生地を環状にして加硫成形したものである
   請求項１に記載の被着磁体の製造方法。
3. 前記被着磁体は、磁性粉が混入された環状の未加硫ゴムシートである
   請求項１に記載の被着磁体の製造方法。
4. 前記被着磁体は、前記未加硫ゴムシートを環状に打ち抜いたものである
   請求項３に記載の被着磁体の製造方法。
5. 前記磁性粉は、フェライトを含む
   請求項２から４のいずれか一項に記載の被着磁体の製造方法。
6. 被着磁体の着磁面に対向して接触又は近接した状態で通電により前記被着磁体を着磁させる着磁ヘッド及び前記被着磁体の少なくとも一方を一方向に沿って移動可能に支持する支持部と、前記支持部により移動可能に支持された前記着磁ヘッド及び前記被着磁体の少なくとも一方を前記一方向に沿って移動させることで前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係を切り替える切替部と、前記一方向を径方向に含む円周方向に沿って前記被着磁体と前記着磁ヘッドとを相対移動させる駆動部と、着磁によって前記被着磁体に与えられる磁極を前記相対移動中に交互に切り替える制御部とを備える着磁装置を用い、前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係をそれぞれ異なる第１位置関係、第２位置関係に順次切り替えて着磁する
   請求項１から５のいずれか一項に記載の被着磁体の製造方法。
7. 前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係が前記第１位置関係である場合に着磁される前記被着磁体の第１部分の一部と、前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係が前記第２位置関係である場合に着磁される前記被着磁体の第２部分の一部とが重複するように、前記第１位置関係、前記第２位置関係を切り替える
   請求項６に記載の被着磁体の製造方法。
8. 前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係が前記第１位置関係である場合に着磁される前記被着磁体の第１部分と、前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係が前記第２位置関係である場合に着磁される前記被着磁体の第２部分とが重複しないように、前記第１位置関係、前記第２位置関係を切り替える
   請求項６に記載の被着磁体の製造方法。
9. 前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係を前記第１位置関係、第２位置関係に順次切り替えた後、前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係を前記第１位置関係及び前記第２位置関係とは異なる第３位置関係に切り替えて着磁する
   請求項６から８のいずれか一項に記載の被着磁体の製造方法。
10. 前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係が前記第３位置関係である場合に着磁される前記被着磁体の前記第３部分は、前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係が前記第１位置関係である場合に着磁される前記被着磁体の第１部分の一部及び前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係が前記第２位置関係である場合に着磁される前記被着磁体の第２部分の一部の少なくとも一方と重複するように、前記第１位置関係、前記第２位置関係、前記第３位置関係を切り替える
    請求項９に記載の被着磁体の製造方法。
11. 前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係が前記第３位置関係である場合に着磁される前記被着磁体の前記第３部分は、前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係が前記第１位置関係である場合に着磁される前記被着磁体の第１部分及び前記着磁ヘッドと前記被着磁体との位置関係が前記第２位置関係である場合に着磁される前記被着磁体の第２部分と重複しないように、前記第１位置関係、前記第２位置関係、前記第３位置関係を切り替える
    請求項９に記載の被着磁体の製造方法。
12. 前記第１部分又は前記第２部分の一方の磁極対数は、２^ｍ＋ｎ−１であり、他方の磁極対数は、２^ｍ（２^ｎ−１）であり、
    前記第３部分の磁極対数は、２^ｍ＋ｎであり、
    ｍ，ｎは自然数である
    請求項１０又は１１に記載の被着磁体の製造方法。

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