JP3593821B2 - 着磁装置および着磁方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、着磁装置および着磁方法に係り、特に、電磁コイルと一体に配設される磁性体を着磁する装置または方法として好適な着磁装置および着磁方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば実開平３−１１７８２２号に開示される如く、モータの磁石を、モータの外部から着磁磁界を印加することで着磁させる着磁装置が知られている。上記従来の着磁装置によれば、モータの組み立て工程では、着磁された磁石を用いる必要がない。このため、上記の製造方法によれば、モータの内部に鉄粉等が混入するのを容易に防止することができ、その結果、高い生産性を得ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
モータの内部には、回転磁界を発生させるための電磁コイルが内蔵されている。従って、上記従来の着磁装置によって磁石の着磁を行う際には、磁石の素材である磁性体と共に、電磁コイルにも着磁磁界が印加される。電磁コイルに着磁磁界が印加されると、電磁コイルの両端には誘導起電力により大きな電圧が発生する。例えば、電磁コイルを構成する導線の被覆に損傷がある場合に、このような高電圧が発生すると、その損傷部分にスパークが生ずることがある。
【０００４】
電磁コイルと磁石とを備えるコイル組立体の内部に、上記の如くスパークが生ずると、電磁コイルを構成する導線等に断線が生ずることがある。このため、コイル組立体に内蔵される磁性体を、上記従来の装置で着磁する場合には、その着磁工程の後に、コイル組立体に断線等の異常が生じていないことを確認するための検査を行うことが必要となる。
【０００５】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、コイル組立体に電磁コイルと共に内蔵される磁性体を着磁する際に、電磁コイルの両端にスパークの要因となる高電圧を発生させることのない着磁装置を提供することを第１の目的とする。
【０００６】
また、本発明は、コイル組立体に電磁コイルと共に内蔵される磁性体を着磁する際に、電磁コイルの両端にスパークの要因となる高電圧を発生させることのない着磁方法を提供することを第２の目的とする。
更に、本発明は、コイル組立体に電磁コイルと共に内蔵される磁性体を着磁する過程でスパークが生じた場合に、その発生を検出することのできる着磁装置を提供することを第３の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的は、請求項１に記載する如く、電磁コイルと、着磁されることにより磁石となる磁性体とを備えるコイル組立体に対して、外部より着磁磁界を印加することにより前記磁性体の着磁を図る着磁装置において、
前記着磁磁界を発生する着磁磁界発生手段と、
前記着磁磁界が前記電磁コイルに作用した際に誘導起電力によって前記電磁コイルの両端間に生ずる電圧の低減を図る電圧低減手段と、
を備える着磁装置により達成される。
【０００８】
本発明において、コイル組立体に着磁磁界が印加されると、電磁コイルの両端には誘導起電力による電圧が発生する。このようにして発生する電圧は、電圧低減手段によって低減される。このため、電磁コイルの両端に生ずる電圧は、スパークを誘発するほど高い電圧には至らない。
【０００９】
上記第２の目的は、請求項２に記載する如く、電磁コイルと、着磁されることにより磁石となる磁性体とを備えるコイル組立体に対して、外部より着磁磁界を印加することにより前記磁性体の着磁を図る着磁方法において、
前記着磁磁界が前記電磁コイルに作用した際に誘導起電力によって前記電磁コイルの両端間に生ずる電圧の低減を図る電圧低減手段を、前記コイル組立体に装着する第１のステップと、
前記第１のステップの後に、前記コイル組立体に対して前記着磁磁界を印加する第２のステップと、
を備える着磁方法により達成される。
【００１０】
本発明において、着磁磁界は、コイル組立体に電圧低減手段が装着された後にコイル組立体に印加される。このため、電磁コイルの両端に生ずる電圧は、スパークを誘発するほど高い電圧には至らない。
上記第１の目的は、また、請求項３に記載する如く、上記請求項１記載の着磁装置において、
前記電圧低減手段が、前記電磁コイルの両端に接続される短絡導電体を備える着磁装置によっても達成される。
【００１１】
本発明において、コイル組立体に内蔵される電磁コイルの両端は、短絡導電体により電気的に接続される。電磁コイルの両端が短絡導電体により接続されると、電磁コイルの両端電圧はスパークを誘発するほど高い電圧には至らない。
上記第１の目的は、更に、請求項４に記載する如く、上記請求項１記載の着磁装置において、
前記電圧低減手段が、前記着磁磁界の印加を受けた場合に、誘導起電力により前記電磁コイルの両端間に生ずる電圧を打ち消す方向の電圧を発生する相殺電圧発生コイルを備える着磁装置によっても達成される。
【００１２】
本発明において、コイル組立体に対して着磁磁界が印加されると、コイル組立体に内蔵される電磁コイルの両端に誘導起電力により電圧が発生すると共に、相殺電圧発生コイルの両端にも、誘導起電力により電圧が発生する。従って、相殺電圧発生コイルと、電磁コイルとを、それらの両端に生ずる電圧が相殺されるように接続すれば、電磁コイルの両端にスパークを誘発するほど高い電圧が生ずるのを防止することができる。
【００１３】
また、上記第３の目的は、請求項５に記載する如く、電磁コイルと、着磁されることにより磁石となる磁性体とを備えるコイル組立体に対して、外部より着磁磁界を印加することにより前記磁性体の着磁を図る着磁装置において、
前記着磁磁界を発生する着磁磁界発生手段と、
前記着磁磁界が前記電磁コイルに作用した際に誘導起電力によって前記電磁コイルの両端間に生ずる電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記コイル組立体の内部にスパークが生じたか否かを判別するスパーク判別手段と、
を備える着磁装置により達成される。
【００１４】
本発明において、着磁磁界が印加された際に、誘導起電力により電磁コイルの両端に発生する電圧は、電圧検出手段によって検出される。コイル組立体の内部にスパークが生ずると、電磁コイルを貫いて流通する磁束の密度が一時的に急変する。このため、コイル組立体の内部にスパークが生ずると、電磁コイルの両端には、一時的に、スパークが生じない場合に比して明らかに高い電圧が発生する。スパーク判別手段は、電圧検出手段によってこのような電圧が検出された場合にスパークの発生を判別する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例である着磁装置の検査対象となるコイル組立体１０の断面図を示す。コイル組立体１０は、自動車の車輪と共に回転するロータ（図示せず）と組み合わされることにより、車輪速センサを構成するデバイスである。
【００１６】
コイル組立体１０はハウジング１２を備えている。ハウジング１２の内部には電磁コイル１４が内蔵されている。電磁コイル１４はボビン１６を備えている。ボビン１６は、その両端にフランジ状の部分を有する筒状の部材である。ボビン１６の外周には、所定回数だけ導線を巻回することで得られる巻線部１８が形成されている。
【００１７】
ボビン２０の中央部には、鉄等の軟磁性体で構成されたヨーク２０が挿入されている。ヨーク２０の一端（図１における下端）には、ハウジング１２を貫通してその外部に露出される凸部２２が形成されている。コイル組立体１０は、この凸部２２が車輪と共に回転するロータに対向するように、車両側の部材に固定される。
【００１８】
電磁コイル１４の上部には、ヨーク２０の他端（図１に於ける上端）と当接するように磁石２４が固定されている。磁石２４は、コイル組立体１０の組み立て工程の段階では未着磁であり、コイル組立体１０の組み立てが終了した後に着磁される。かかる手法によれば、コイル組立体１０の内部に鉄粉が混入する等の不都合を防止することができ、高い生産性を得ることができる。
【００１９】
コイル組立体１０において、磁石２４から発せられる磁束は、ヨーク２０の内部を流通することにより電磁コイル１４を貫いて流れる。電磁コイル１４の巻線部１８の両端には、ヨーク２０を貫いて流れる磁束の密度が変化した場合に、その変化率および巻線部１８のターン数に応じた誘導起電力が発生する。
【００２０】
電磁コイル１４の上部には、ターミナル２６，２７（図１には、ターミナル２６のみが表されている）が設けられている。ターミナル２６，２７には、それぞれ巻線部１８を構成する導線の一端または他端が接合されている。これらのターミナル２６，２７は、金属製のプレートで構成された端子２８，３０の一端にそれぞれ接合されている。
【００２１】
端子２８，３０の他端は、ハウジング１２の内部にモールドされている。ハウジング１２には、また、ワイヤーハーネス３２，３４の端部がモールドされている。ワイヤーハーネス３２，３４は、それぞれ端子２８，３０と電気的に接続されている。
【００２２】
上記の構造によれば、電磁コイル１４の巻線部１８に生ずる誘導起電力は、端子２８，３０を介してワイヤーハーネス３２，３４に伝送される。従って、コイル組立体１０が正常に機能する場合には、２本のワイヤーハーネス３２，３４間に巻線部１８に生ずる誘導起電力に応じた電位差が発生する。
【００２３】
図２は、本発明の一実施例である着磁装置のシステム構成図を示す。本実施例の着磁装置は着磁コイル４０を備えている。コイル組立体１０は、その組み立てが終了した後、電磁コイル１４および磁石２４の素材である磁性体が着磁コイル４０に取り囲まれるように、着磁装置にセットされる。
【００２４】
着磁コイル４０には、着磁電源４２が接続されている。また、着磁電源４２には、制御用シーケンサ４４が接続されている。制御用シーケンサ４４は、本実施例の着磁装置の動作を制御する制御装置である。着磁電源４２は、制御用シーケンサ４４から着磁指令が発せられた場合に、着磁コイル４０に対して所定の着磁電流を供給する。
【００２５】
本実施例の着磁装置は、短絡抵抗４６を備えている。コイル組立体１０のワイヤーハーネス３２，３４は、着磁装置にセットされた後、コネクタ４８を介して短絡抵抗４６に接続される。磁石２４の着磁処理は、上記の如く電磁コイル１４の両端を短絡抵抗４６で短絡した後に行われる。
【００２６】
短絡抵抗４６の両端には、抵抗測定器５０の２つの入力端子５２，５４が接続されている。抵抗測定器５０は、入力端子５２，５４に接続されている回路の抵抗値を測定する装置である。抵抗測定器５０は、コネクタ４８が嵌合されていない場合は短絡抵抗４６の抵抗値を測定する。また、抵抗測定器５０は、コネクタ４８が正常に嵌合されている場合は短絡抵抗４６と電磁コイル１４とが並列に接続された回路の合成抵抗値を測定する。
【００２７】
本実施例の着磁装置においては、起動スイッチが操作された後に、抵抗測定器５０によって上記の合成抵抗値が測定されているか否かが判別される。その結果、合成抵抗値が測定されていると判別される場合は、短絡抵抗４６が適正に接続されていると判断され、着磁のための処理が実行される。一方、合成抵抗値が測定されていないと判別される場合は、短絡抵抗４６が適正に接続されていないと判断され、設備の操作者にその旨が表示される。このため、本実施例の着磁装置によれば、電磁コイル１４に短絡抵抗４６が接続されていない状態で着磁処理が開始されるのを確実に防止することができる。
【００２８】
コイル組立体１０が適正にセットされ、かつ、コネクタ４８が適正に嵌合された後、図２に示す着磁装置が起動されると、制御用シーケンサ４４は、着磁電源４２に対して着磁指令を発する。着磁電源４２は、着磁指令を受けた後着磁コイル４０に対して所定の着磁電流を供給する。着磁コイル４０に所定の着磁電流が供給されると、着磁コイル４０の内部、すなわち、コイル組立体１０の周囲には着磁磁界が発生する。この着磁磁界は、コイル組立体１０が備える磁石２４を貫いて流通する。その結果、磁石２４は、所定の磁力に磁化される。
【００２９】
着磁コイル４０が発する着磁磁界は、コイル組立体１０の磁石２４を貫いて流れるのみでなく、コイル組立体１０の電磁コイル１４をも貫いて流れる。このため、電磁コイル１４には、着磁磁界が発生した後、その変化率に応じた誘導起電力が発生する。
【００３０】
電磁コイル１４に接続されるワイヤーハネース３２，３４が、互いに開放されていると、それらのワイヤーハーネス３２，３４間に、誘導起電力により例えば１０ｋＶ程度の高電圧が発生する。また、ワイヤーハーネス３２，３４が、互いに開放されていると、誘導起電力により高電圧が発生しても、電磁コイル１４に電流が流通することはない。このような状況下では、例えば、導線の被覆が損傷している場合等に、その損傷部分でスパークが生ずることがある。この点、着磁処理に伴って電磁コイル１４の両端に、かかる高電圧が発生することは、コイル組立体１０の製造工程上好ましいことではない。
【００３１】
ワイヤーハーネス３２，３４間が短絡抵抗４６で短絡されていると、誘導起電力が発生した際に、電磁コイル１４および短絡抵抗４６に電流Ｉが流通する。この場合、電磁コイル１４が直流電流に対して示す抵抗値をＲ、短絡抵抗４６の抵抗値をｒ、誘導起電力により生ずる電圧をＶとすると、電磁コイル１４を流れる電流Ｉ、および、電磁コイル１４の両端に生ずる電圧Ｖｃは、次式の如く表すことができる。
【００３２】
尚、上記（２）式は、電圧Ｖｃを、回路の起電力Ｖと、電磁コイル１４を電流Ｉが流れることにより生ずる電圧降下量Ｒ・Ｉとの関係で表した式である。上記（３）式は、電流Ｉを（１）式の関係を用いて書き換えた式である。また、上記（４）式は、電圧Ｖｃを、回路の起電力Ｖと、電磁コイル１４と短絡抵抗４６とで実現される分圧比とで表した式である。
【００３３】
上記（２）〜（４）式に示すように、ワイヤーハーネス３２，３４間が短絡抵抗４６で短絡されていると、誘導起電力が発生した際に電磁コイル１４の両端に発生する電圧Ｖｃを、起電力Ｖに比して小さな値とすることができる。このため、本実施例の着磁装置によれば、電磁コイル１４にスパークを発生させることなく、磁石２４の着磁を行うことができる。
【００３４】
コイル組立体１０の着磁工程で電磁コイル１４にスパークが生ずる可能性がある場合は、後の工程で、コイル組立体１０にスパークに起因する異常が生じているか否かを検査する必要がある。これに対して、コイル組立体１０の着磁工程で電磁コイル１４にスパークが生じないことが保証されていれば、後の工程で、かかる検査を行う必要がない。従って、本実施例の着磁装置によれば、着磁工程後の検査工程を省略することができる。
【００３５】
ところで、本実施例の着磁装置においては、上記（２）式に示す如く、誘導起電力Ｖが発生した際に、大きな電流Ｉを流通させるほど、電磁コイル１４に印加される電圧Ｖｃを小さな値とすることができる。つまり、本実施例の着磁装置においては、上記（４）式からも明らかなように、短絡抵抗４６の抵抗値ｒを小さな値とするほど、電磁コイル１４に印加される電圧Ｖｃを小さな値とすることができる。
【００３６】
従って、短絡抵抗４６は、所定の抵抗が与えられた抵抗器に限定されるものではなく、電気抵抗の小さな導線で構成してもよい。尚、本実施例においては、短絡抵抗４６の抵抗値ｒを、電磁コイル１４に過大な電流Ｉを流通させず、かつ、電磁コイル１４に印加される電圧Ｖｃをスパークを誘発するほどの高電圧としない値に設定している。
【００３７】
上記の実施例においては、着磁コイル４０および着磁電源４２が前記請求項１記載の「着磁磁界発生手段」に、短絡抵抗４６が前記請求項１記載の「電圧低減手段」および前記請求項３記載の「短絡導電体」に、それぞれ相当している。また、上記の実施例においては、コイル組立体１０のワイヤーハーネス３２，３４に、コネクタ４８を介して短絡抵抗４６を接続することにより前記請求項２記載の「第１のステップ」が、着磁コイル４０に着磁磁界を発生させることにより前記請求項２記載の「第２のステップ」が、それぞれ実現されている。
【００３８】
次に、図３を参照して、本発明の第２実施例について説明する。図３は、本実施例の着磁装置のシステム構成図を示す。尚、図３において、上記図２に示す構成部分と同一の部分については、同一の符合を付してその説明を省略する。
本実施例の着磁装置は着磁コイル６０を備えている。着磁コイル６０には、上記図２に示す着磁コイル４０と同様に、着磁電源４２が接続されている。また、着磁電源４２には、制御用シーケンサ４４が接続されている。
【００３９】
着磁コイル６０の内部には、相殺電圧発生コイル６２が配設されている。相殺電圧発生コイル６２は、コイル組立体１０の電磁コイル１４と同数のターン数を有している。相殺電圧発生コイル６２を構成する導線の両端は、それぞれ低電圧ライン６４およびＧＮＤライン６６に接続されている。ＧＮＤライン６６の電位は、常に“０Ｖ”に維持されている。
【００４０】
相殺電圧発生コイル６２は、高さ方向の全ての部位が着磁コイル６０に取り囲まれるように、着磁コイル６０の内周側に配設されている。コイル組立体１０は、その組み立てが終了した後、電磁コイル１４および磁石２４の素材である磁性体が着磁コイル６０に取り囲まれるように、相殺電圧発生コイル６２の内部にセットされる。
【００４１】
上記の構造によれば、着磁コイル６０から発せられる着磁磁界は、コイル組立体１０の磁石２４および電磁コイル１４に作用すると共に、相殺電圧発生コイル６２にも作用する。従って、本実施例の着磁装置においては、着磁磁界が発生する際に、電磁コイル１４を構成する導線の両端に誘導起電力に起因する電圧Ｖが生ずると共に、相殺電圧発生コイル６２を構成する導体の両端にも誘導起電力に起因する電圧Ｖが発生する。
【００４２】
コイル組立体１０のワイヤーハーネス３２，３４は、磁石２４の着磁処理が開始される前に、コネクタ６８を介して、それぞれ低電圧ライン６４およびＧＮＤライン６６に接続される。本実施例において、コイル組立体１０の電磁コイル１４には、着磁磁界が印加された際に、ワイヤーハーネス３２側が高圧側となるように誘導起電力が生ずる。一方、相殺電圧発生コイル６２には、着磁磁界が印加された際に、ＧＮＤライン６６側が高圧側となるように誘導起電力が生ずる。
【００４３】
コネクタ６８が適正に嵌合された状態では、ＧＮＤライン６６の電位と同様に、ワイヤーハーネス３４の電位もほぼ“０Ｖ”とされる。このため、電磁コイル１４および相殺電圧発生コイル６２が、誘導起電力により発生する電圧が例えば１０ｋＶであるとすれば、着磁磁界が印加された際に、ワイヤーハーネス３２，３４にはそれぞれ“＋１０ｋＶ”または“０Ｖ”の電位が、また、低電圧ライン６４およびＧＮＤライン６６にはそれぞれ“−１０ｋＶ”または“０Ｖ”の電位が生ずる。
【００４４】
本実施例の着磁装置が起動されると、着磁コイル６０の内部、すなわち、相殺電圧発生コイル６２の周囲、および、コイル組立体１０の周囲には着磁磁界が発生する。磁石２４の素材である磁性体は、この着磁磁界によって所定の磁力に磁化される。
【００４５】
また、上記の如く着磁磁界が発生すると、ワイヤーハーネス３４の電位およびＧＮＤライン６６の電位が“０Ｖ”に維持されたまま、ワイヤーハーネス３２の電位を“＋１０ｋＶ”に、また、低電圧ライン６４の電位を“−１０ｋＶ”とするように、電磁コイル１４および相殺電圧発生コイル６２に誘導起電力が生ずる。この場合、ワイヤーハーネス３２の電位と低電圧ライン６４の電位とが相殺され、それらの電位は、共に“０Ｖ”近傍の値となる。
【００４６】
ワイヤーハーネース３２の電位および低電圧ライン６４の電位が“０Ｖ”近傍の値とされると、それらの電位と、ワイヤーハーネス３４の電位およびＧＮＤライン６６の電位との差が十分に小さな値となる。このため、本実施例の着磁装置によれば、上記第１実施例の着磁装置と同様に、電磁コイル１４にスパークを発生させることなく磁石２４の着磁を行うことができる。
【００４７】
尚、上記の実施例においては、着磁コイル６０および着磁電源４２が前記請求項１記載の「着磁磁界発生手段」に、相殺電圧発生コイル６２が前記請求項１記載の「電圧低減手段」に、それぞれ相当している。また、上記の実施例においては、コイル組立体１０のワイヤーハーネス３２，３４に、コネクタ６４を介して相殺電圧発生コイル６２を接続することにより前記請求項２記載の「第１のステップ」が、着磁コイル６０に着磁磁界を発生させることにより前記請求項２記載の「第２のステップ」が、それぞれ実現されている。
【００４８】
次に、図４乃至図７を参照して、本発明の第３実施例について説明する。図４は、本実施例の着磁装置のシステム構成図を示す。尚、図４において、上記図２に示す構成部分と同一の部分には、同一の符合を付してその説明を省略する。
本実施例の着磁装置は、データロガー７０を備えている。データロガー７０には、ロガーボード７２およびインターフェースボード７４（以下、Ｉ／Ｆボード７４と称す）が内蔵されている。ロガーボード７２には、コネクタ４８を介してワイヤーハーネス３２，３４が接続されている。ロガーボード７２は、着磁工程中にワイヤーハーネス３２，３４間に生ずる電位差、すなわち、ワイヤーハーネス３２，３４間に誘導起電力により生ずる電位差を記憶する装置である。
【００４９】
Ｉ／Ｆボード７４には、データ解析用コンピュータ７６が接続されている。制御用シーケンサ４４は、ロガーボード７２に所望のデータが記憶された後、Ｉ／Ｆボード７４に対して所定の指令信号を発する。Ｉ／Ｆボード７４は、制御用シーケンサ４４から上記の指令信号が発せられた後、ロガーボード７２に記憶されている電圧データをコンピュータ７６に送信する。コンピュータ７６は、Ｉ／Ｆボード７４から転送された電圧データを解析して、着磁工程中にコイル組立体１０の内部にスパークが生じたか否かを判断する。
【００５０】
図２に示す着磁装置が起動されると、制御用シーケンサ４４は、着磁電源４２に対して着磁指令を発すると共に、ロガーボード７８に対してデータの記憶を要求する記憶指令を発する。着磁電源４２は、着磁指令を受けた後、着磁コイル４０に対して所定の着磁電流を供給する。その結果、着磁コイル４０の内部に着磁磁界が発生し、磁石２４が磁化されると共に、電磁コイル１４に誘導起電力が生ずる。
【００５１】
図５は、コイル組立体１０の磁化工程が正常に行われた場合にロガーボード７２に記憶される電圧信号の波形を示す。コイル組立体１０が正常である場合、すなわち、電磁コイル１４からワイヤーハーネス３２，３４に至る伝送経路が正常な導通状態に維持されている場合、ロガーボード７２には、図５に示す如く、安定した増減を示す電圧波形が計測される。
【００５２】
図６は、コイル組立体１０の磁化工程中にスパークが生じた場合にロガーボード７２に記憶される電圧信号の波形を示す。上記図５に示す如く、コイル組立体１０の内部には、磁石２４の磁化工程が行われている間に極めて高い電圧が発生する。このため、例えば、電磁コイル１４を構成する導線の被覆に傷がある場合や、導線とワイヤーハーネス３２，３４との接合が不完全である場合等には、磁石２４の着磁工程中に、それらの不良箇所でスパークが生ずることがある。
【００５３】
コイル組立体１０の内部で上記の如くスパークが生ずると、電磁コイル１４を流れる電流値に急激な変化が生ずる。このため、コイル組立体１０の内部にスパークが発生すると、図６に示す如く、その時点でロガーボード７２には、正常時に比して明らかに高い電圧が検出される。
【００５４】
尚、図６に示す波形は、スパークが生じた後、その箇所が外見上接続された状態に維持された場合に得られる波形である。このような箇所は、コイル組立体１０に振動が加わると容易に断線する。従って、かかる箇所を含むコイル組立体１０は、異常品として扱うことが適切である。
【００５５】
また、上述の如く、コイル組立体１０の内部にスパークが発生し、その結果、コイル組立体１０の内部に断線部分が形成される場合は、ロガーボード７２に、スパークの発生に伴って著しく高い電圧が発生した後、電圧が途切れるような波形が検出される。かかる断線箇所を有するコイル組立体１０は、正常に機能することができない。従って、このようなコイル組立体１０は、異常品として扱うことが適切である。
【００５６】
本実施例のシステムによれば、着磁工程中に異常な高電圧が検出されなかった場合は、コイル組立体１０の内部でスパークは生じなかったと判断することができる。また、着磁工程中に異常な高電圧が検出された場合は、そのコイル組立体１０に異常が発生したと判断することができる。
【００５７】
図７は、上記の手法によりスパーク発生の有無を判断すべくコンピュータ７６が実行する処理の一例のフローチャートを示す。図７に示す如く、コンピュータ７６では、先ずステップ１００の処理が実行される。
ステップ１００では、Ｉ／Ｆボード７４を介してロガーボード７２に記憶されているデータが読み込まれる。本ステップ１００の処理が終了すると、次にステップ１０２の処理が実行される。
【００５８】
ステップ１０２では、読み込まれた電圧波形に基づいて、着磁工程中に生じた最大電圧値ＶＭＡＸ が検出される。本ステップ１０２の処理が終了すると、次にステップ１０４の処理が実行される。
ステップ１０４では、上記ステップ１０２で検出された最大電圧値ＶＭＡＸ が所定のしきい値ＶＴＨ以上であるか否かが判別される。しきい値ＶＴＨは、着磁工程中にコイル組立体１０の内部にスパークが発生した場合にのみ検出される電圧値として実験的に定められた値である。本ステップ１０４で、ＶＭＡＸ ≧ＶＴＨが成立すると判別される場合は、スパークが生じたと判断することができる。この場合、次にステップ１０６の処理が実行される。
【００５９】
ステップ１０６では、着磁工程中にスパークが生じたことを表すための処理、具体的には、異常表示灯を点灯させる等の処理が実行される。本ステップ１０６の処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。上記の如く着磁工程中にスパークが発生したと判断されるコイル組立体１０は、以後、不良品として破棄される。
【００６０】
上記ステップ１０４で、ＶＭＡＸ ≧ＶＴＨが成立しないと判別された場合は、着磁工程中にスパークが生じなかったと判断することができる。この場合、次にステップ１０８の処理が実行される。
ステップ１０８では、コイル組立体１０が正常であることを表すための処理が実行される。本ステップ１１０の処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。上記の如くスパークが発生しなかったと判断されるコイル組立体１０は、以後、良品として後の工程に供される。
【００６１】
上述の如く、本実施例の着磁装置によれば、着磁工程の過程で、コイル組立体１０にスパークが生じたか否かを正確に判断することができる。このため、本実施例の着磁装置を用いて着磁工程を行う場合、着磁工程後に、コイル組立体１０の断線チェック等を改めて行う必要がない。
【００６２】
尚、上記の実施例においては、着磁コイル４０および着磁電源４２が前記請求項５記載の「着磁磁界発生手段」に、ロガーボード７２が前記請求項５記載の「電圧検出手段」に、それぞれ相当している。また、上記の実施例においては、コンピュータ７６が上記図７に示す処理を実行することにより前記請求項５記載の「スパーク判別手段」が実現されている。
【００６３】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１記載の発明、乃至、請求項４記載の発明によれば、コイル組立体に内蔵される磁性体を着磁する過程でコイル組立体の内部でスパークが生ずるのを防止することができる。
【００６４】
また、請求項５記載の発明によれば、着磁工程でスパークが生じた場合には、その発生を確実に検出することができる。このため、請求項１記載の発明、乃至、請求項５記載の発明によれば、従来は着磁工程の後に必要とされていたコイル組立体の検査工程を廃止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である着磁装置で加工されるコイル組立体の一例である。
【図２】本発明の第１実施例である着磁装置のシステム構成図である。
【図３】本発明の第２実施例である着磁装置のシステム構成図である。
【図４】本発明の第３実施例である着磁装置のシステム構成図である。
【図５】正常に着磁工程が行われた場合に図４に示す着磁装置によって検出される電圧波形の一例である。
【図６】着磁工程中にスパークが生じた場合に図４に示す着磁装置によって検出される電圧波形の一例である。
【図７】図４に示す着磁装置において実行される処理の一例のフローチャートである。
【符号の説明】
１０ コイル組立体
１４ 電磁コイル
２４ 磁石
４０，６０ 着磁コイル
４２ 着磁電源
４６ 短絡抵抗
６２ 相殺電圧発生コイル
６４ 低電圧ライン
６６ ＧＮＤライン
７２ ロガーボード
７６ コンピュータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、着磁装置および着磁方法に係り、特に、電磁コイルと一体に配設される磁性体を着磁する装置または方法として好適な着磁装置および着磁方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば実開平３−１１７８２２号に開示される如く、モータの磁石を、モータの外部から着磁磁界を印加することで着磁させる着磁装置が知られている。上記従来の着磁装置によれば、モータの組み立て工程では、着磁された磁石を用いる必要がない。このため、上記の製造方法によれば、モータの内部に鉄粉等が混入するのを容易に防止することができ、その結果、高い生産性を得ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
モータの内部には、回転磁界を発生させるための電磁コイルが内蔵されている。従って、上記従来の着磁装置によって磁石の着磁を行う際には、磁石の素材である磁性体と共に、電磁コイルにも着磁磁界が印加される。電磁コイルに着磁磁界が印加されると、電磁コイルの両端には誘導起電力により大きな電圧が発生する。例えば、電磁コイルを構成する導線の被覆に損傷がある場合に、このような高電圧が発生すると、その損傷部分にスパークが生ずることがある。
【０００４】
電磁コイルと磁石とを備えるコイル組立体の内部に、上記の如くスパークが生ずると、電磁コイルを構成する導線等に断線が生ずることがある。このため、コイル組立体に内蔵される磁性体を、上記従来の装置で着磁する場合には、その着磁工程の後に、コイル組立体に断線等の異常が生じていないことを確認するための検査を行うことが必要となる。
【０００５】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、コイル組立体に電磁コイルと共に内蔵される磁性体を着磁する際に、電磁コイルの両端にスパークの要因となる高電圧を発生させることのない着磁装置を提供することを第１の目的とする。
【０００６】
また、本発明は、コイル組立体に電磁コイルと共に内蔵される磁性体を着磁する際に、電磁コイルの両端にスパークの要因となる高電圧を発生させることのない着磁方法を提供することを第２の目的とする。
更に、本発明は、コイル組立体に電磁コイルと共に内蔵される磁性体を着磁する過程でスパークが生じた場合に、その発生を検出することのできる着磁装置を提供することを第３の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的は、請求項１に記載する如く、電磁コイルと、着磁されることにより磁石となる磁性体とを備えるコイル組立体に対して、外部より着磁磁界を印加することにより前記磁性体の着磁を図る着磁装置において、
前記着磁磁界を発生する着磁磁界発生手段と、
前記着磁磁界が前記電磁コイルに作用した際に誘導起電力によって前記電磁コイルの両端間に生ずる電圧の低減を図る電圧低減手段と、
を備える着磁装置により達成される。
【０００８】
本発明において、コイル組立体に着磁磁界が印加されると、電磁コイルの両端には誘導起電力による電圧が発生する。このようにして発生する電圧は、電圧低減手段によって低減される。このため、電磁コイルの両端に生ずる電圧は、スパークを誘発するほど高い電圧には至らない。
【０００９】
上記第２の目的は、請求項２に記載する如く、電磁コイルと、着磁されることにより磁石となる磁性体とを備えるコイル組立体に対して、外部より着磁磁界を印加することにより前記磁性体の着磁を図る着磁方法において、
前記着磁磁界が前記電磁コイルに作用した際に誘導起電力によって前記電磁コイルの両端間に生ずる電圧の低減を図る電圧低減手段を、前記コイル組立体に装着する第１のステップと、
前記第１のステップの後に、前記コイル組立体に対して前記着磁磁界を印加する第２のステップと、
を備える着磁方法により達成される。
【００１０】
本発明において、着磁磁界は、コイル組立体に電圧低減手段が装着された後にコイル組立体に印加される。このため、電磁コイルの両端に生ずる電圧は、スパークを誘発するほど高い電圧には至らない。
上記第１の目的は、また、請求項３に記載する如く、上記請求項１記載の着磁装置において、
前記電圧低減手段が、前記電磁コイルの両端に接続される短絡導電体を備える着磁装置によっても達成される。
【００１１】
本発明において、コイル組立体に内蔵される電磁コイルの両端は、短絡導電体により電気的に接続される。電磁コイルの両端が短絡導電体により接続されると、電磁コイルの両端電圧はスパークを誘発するほど高い電圧には至らない。
上記第１の目的は、更に、請求項４に記載する如く、上記請求項１記載の着磁装置において、
前記電圧低減手段が、前記着磁磁界の印加を受けた場合に、誘導起電力により前記電磁コイルの両端間に生ずる電圧を打ち消す方向の電圧を発生する相殺電圧発生コイルを備える着磁装置によっても達成される。
【００１２】
本発明において、コイル組立体に対して着磁磁界が印加されると、コイル組立体に内蔵される電磁コイルの両端に誘導起電力により電圧が発生すると共に、相殺電圧発生コイルの両端にも、誘導起電力により電圧が発生する。従って、相殺電圧発生コイルと、電磁コイルとを、それらの両端に生ずる電圧が相殺されるように接続すれば、電磁コイルの両端にスパークを誘発するほど高い電圧が生ずるのを防止することができる。
【００１３】
また、上記第３の目的は、請求項５に記載する如く、電磁コイルと、着磁されることにより磁石となる磁性体とを備えるコイル組立体に対して、外部より着磁磁界を印加することにより前記磁性体の着磁を図る着磁装置において、
前記着磁磁界を発生する着磁磁界発生手段と、
前記着磁磁界が前記電磁コイルに作用した際に誘導起電力によって前記電磁コイルの両端間に生ずる電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記コイル組立体の内部にスパークが生じたか否かを判別するスパーク判別手段と、
を備える着磁装置により達成される。
【００１４】
本発明において、着磁磁界が印加された際に、誘導起電力により電磁コイルの両端に発生する電圧は、電圧検出手段によって検出される。コイル組立体の内部にスパークが生ずると、電磁コイルを貫いて流通する磁束の密度が一時的に急変する。このため、コイル組立体の内部にスパークが生ずると、電磁コイルの両端には、一時的に、スパークが生じない場合に比して明らかに高い電圧が発生する。スパーク判別手段は、電圧検出手段によってこのような電圧が検出された場合にスパークの発生を判別する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例である着磁装置の検査対象となるコイル組立体１０の断面図を示す。コイル組立体１０は、自動車の車輪と共に回転するロータ（図示せず）と組み合わされることにより、車輪速センサを構成するデバイスである。
【００１６】
コイル組立体１０はハウジング１２を備えている。ハウジング１２の内部には電磁コイル１４が内蔵されている。電磁コイル１４はボビン１６を備えている。ボビン１６は、その両端にフランジ状の部分を有する筒状の部材である。ボビン１６の外周には、所定回数だけ導線を巻回することで得られる巻線部１８が形成されている。
【００１７】
ボビン２０の中央部には、鉄等の軟磁性体で構成されたヨーク２０が挿入されている。ヨーク２０の一端（図１における下端）には、ハウジング１２を貫通してその外部に露出される凸部２２が形成されている。コイル組立体１０は、この凸部２２が車輪と共に回転するロータに対向するように、車両側の部材に固定される。
【００１８】
電磁コイル１４の上部には、ヨーク２０の他端（図１に於ける上端）と当接するように磁石２４が固定されている。磁石２４は、コイル組立体１０の組み立て工程の段階では未着磁であり、コイル組立体１０の組み立てが終了した後に着磁される。かかる手法によれば、コイル組立体１０の内部に鉄粉が混入する等の不都合を防止することができ、高い生産性を得ることができる。
【００１９】
コイル組立体１０において、磁石２４から発せられる磁束は、ヨーク２０の内部を流通することにより電磁コイル１４を貫いて流れる。電磁コイル１４の巻線部１８の両端には、ヨーク２０を貫いて流れる磁束の密度が変化した場合に、その変化率および巻線部１８のターン数に応じた誘導起電力が発生する。
【００２０】
電磁コイル１４の上部には、ターミナル２６，２７（図１には、ターミナル２６のみが表されている）が設けられている。ターミナル２６，２７には、それぞれ巻線部１８を構成する導線の一端または他端が接合されている。これらのターミナル２６，２７は、金属製のプレートで構成された端子２８，３０の一端にそれぞれ接合されている。
【００２１】
端子２８，３０の他端は、ハウジング１２の内部にモールドされている。ハウジング１２には、また、ワイヤーハーネス３２，３４の端部がモールドされている。ワイヤーハーネス３２，３４は、それぞれ端子２８，３０と電気的に接続されている。
【００２２】
上記の構造によれば、電磁コイル１４の巻線部１８に生ずる誘導起電力は、端子２８，３０を介してワイヤーハーネス３２，３４に伝送される。従って、コイル組立体１０が正常に機能する場合には、２本のワイヤーハーネス３２，３４間に巻線部１８に生ずる誘導起電力に応じた電位差が発生する。
【００２３】
図２は、本発明の一実施例である着磁装置のシステム構成図を示す。本実施例の着磁装置は着磁コイル４０を備えている。コイル組立体１０は、その組み立てが終了した後、電磁コイル１４および磁石２４の素材である磁性体が着磁コイル４０に取り囲まれるように、着磁装置にセットされる。
【００２４】
着磁コイル４０には、着磁電源４２が接続されている。また、着磁電源４２には、制御用シーケンサ４４が接続されている。制御用シーケンサ４４は、本実施例の着磁装置の動作を制御する制御装置である。着磁電源４２は、制御用シーケンサ４４から着磁指令が発せられた場合に、着磁コイル４０に対して所定の着磁電流を供給する。
【００２５】
本実施例の着磁装置は、短絡抵抗４６を備えている。コイル組立体１０のワイヤーハーネス３２，３４は、着磁装置にセットされた後、コネクタ４８を介して短絡抵抗４６に接続される。磁石２４の着磁処理は、上記の如く電磁コイル１４の両端を短絡抵抗４６で短絡した後に行われる。
【００２６】
短絡抵抗４６の両端には、抵抗測定器５０の２つの入力端子５２，５４が接続されている。抵抗測定器５０は、入力端子５２，５４に接続されている回路の抵抗値を測定する装置である。抵抗測定器５０は、コネクタ４８が嵌合されていない場合は短絡抵抗４６の抵抗値を測定する。また、抵抗測定器５０は、コネクタ４８が正常に嵌合されている場合は短絡抵抗４６と電磁コイル１４とが並列に接続された回路の合成抵抗値を測定する。
【００２７】
本実施例の着磁装置においては、起動スイッチが操作された後に、抵抗測定器５０によって上記の合成抵抗値が測定されているか否かが判別される。その結果、合成抵抗値が測定されていると判別される場合は、短絡抵抗４６が適正に接続されていると判断され、着磁のための処理が実行される。一方、合成抵抗値が測定されていないと判別される場合は、短絡抵抗４６が適正に接続されていないと判断され、設備の操作者にその旨が表示される。このため、本実施例の着磁装置によれば、電磁コイル１４に短絡抵抗４６が接続されていない状態で着磁処理が開始されるのを確実に防止することができる。
【００２８】
コイル組立体１０が適正にセットされ、かつ、コネクタ４８が適正に嵌合された後、図２に示す着磁装置が起動されると、制御用シーケンサ４４は、着磁電源４２に対して着磁指令を発する。着磁電源４２は、着磁指令を受けた後着磁コイル４０に対して所定の着磁電流を供給する。着磁コイル４０に所定の着磁電流が供給されると、着磁コイル４０の内部、すなわち、コイル組立体１０の周囲には着磁磁界が発生する。この着磁磁界は、コイル組立体１０が備える磁石２４を貫いて流通する。その結果、磁石２４は、所定の磁力に磁化される。
【００２９】
着磁コイル４０が発する着磁磁界は、コイル組立体１０の磁石２４を貫いて流れるのみでなく、コイル組立体１０の電磁コイル１４をも貫いて流れる。このため、電磁コイル１４には、着磁磁界が発生した後、その変化率に応じた誘導起電力が発生する。
【００３０】
電磁コイル１４に接続されるワイヤーハネース３２，３４が、互いに開放されていると、それらのワイヤーハーネス３２，３４間に、誘導起電力により例えば１０ｋＶ程度の高電圧が発生する。また、ワイヤーハーネス３２，３４が、互いに開放されていると、誘導起電力により高電圧が発生しても、電磁コイル１４に電流が流通することはない。このような状況下では、例えば、導線の被覆が損傷している場合等に、その損傷部分でスパークが生ずることがある。この点、着磁処理に伴って電磁コイル１４の両端に、かかる高電圧が発生することは、コイル組立体１０の製造工程上好ましいことではない。
【００３１】
ワイヤーハーネス３２，３４間が短絡抵抗４６で短絡されていると、誘導起電力が発生した際に、電磁コイル１４および短絡抵抗４６に電流Ｉが流通する。この場合、電磁コイル１４が直流電流に対して示す抵抗値をＲ、短絡抵抗４６の抵抗値をｒ、誘導起電力により生ずる電圧をＶとすると、電磁コイル１４を流れる電流Ｉ、および、電磁コイル１４の両端に生ずる電圧Ｖｃは、次式の如く表すことができる。
【００３２】
【００３３】
上記（２）〜（４）式に示すように、ワイヤーハーネス３２，３４間が短絡抵抗４６で短絡されていると、誘導起電力が発生した際に電磁コイル１４の両端に発生する電圧Ｖｃを、起電力Ｖに比して小さな値とすることができる。このため、本実施例の着磁装置によれば、電磁コイル１４にスパークを発生させることなく、磁石２４の着磁を行うことができる。
【００３４】
コイル組立体１０の着磁工程で電磁コイル１４にスパークが生ずる可能性がある場合は、後の工程で、コイル組立体１０にスパークに起因する異常が生じているか否かを検査する必要がある。これに対して、コイル組立体１０の着磁工程で電磁コイル１４にスパークが生じないことが保証されていれば、後の工程で、かかる検査を行う必要がない。従って、本実施例の着磁装置によれば、着磁工程後の検査工程を省略することができる。
【００３５】
ところで、本実施例の着磁装置においては、上記（２）式に示す如く、誘導起電力Ｖが発生した際に、大きな電流Ｉを流通させるほど、電磁コイル１４に印加される電圧Ｖｃを小さな値とすることができる。つまり、本実施例の着磁装置においては、上記（４）式からも明らかなように、短絡抵抗４６の抵抗値ｒを小さな値とするほど、電磁コイル１４に印加される電圧Ｖｃを小さな値とすることができる。
【００３６】
従って、短絡抵抗４６は、所定の抵抗が与えられた抵抗器に限定されるものではなく、電気抵抗の小さな導線で構成してもよい。尚、本実施例においては、短絡抵抗４６の抵抗値ｒを、電磁コイル１４に過大な電流Ｉを流通させず、かつ、電磁コイル１４に印加される電圧Ｖｃをスパークを誘発するほどの高電圧としない値に設定している。
【００３７】
上記の実施例においては、着磁コイル４０および着磁電源４２が前記請求項１記載の「着磁磁界発生手段」に、短絡抵抗４６が前記請求項１記載の「電圧低減手段」および前記請求項３記載の「短絡導電体」に、それぞれ相当している。また、上記の実施例においては、コイル組立体１０のワイヤーハーネス３２，３４に、コネクタ４８を介して短絡抵抗４６を接続することにより前記請求項２記載の「第１のステップ」が、着磁コイル４０に着磁磁界を発生させることにより前記請求項２記載の「第２のステップ」が、それぞれ実現されている。
【００３８】
次に、図３を参照して、本発明の第２実施例について説明する。図３は、本実施例の着磁装置のシステム構成図を示す。尚、図３において、上記図２に示す構成部分と同一の部分については、同一の符合を付してその説明を省略する。
本実施例の着磁装置は着磁コイル６０を備えている。着磁コイル６０には、上記図２に示す着磁コイル４０と同様に、着磁電源４２が接続されている。また、着磁電源４２には、制御用シーケンサ４４が接続されている。
【００３９】
着磁コイル６０の内部には、相殺電圧発生コイル６２が配設されている。相殺電圧発生コイル６２は、コイル組立体１０の電磁コイル１４と同数のターン数を有している。相殺電圧発生コイル６２を構成する導線の両端は、それぞれ低電圧ライン６４およびＧＮＤライン６６に接続されている。ＧＮＤライン６６の電位は、常に“０Ｖ”に維持されている。
【００４０】
相殺電圧発生コイル６２は、高さ方向の全ての部位が着磁コイル６０に取り囲まれるように、着磁コイル６０の内周側に配設されている。コイル組立体１０は、その組み立てが終了した後、電磁コイル１４および磁石２４の素材である磁性体が着磁コイル６０に取り囲まれるように、相殺電圧発生コイル６２の内部にセットされる。
【００４１】
上記の構造によれば、着磁コイル６０から発せられる着磁磁界は、コイル組立体１０の磁石２４および電磁コイル１４に作用すると共に、相殺電圧発生コイル６２にも作用する。従って、本実施例の着磁装置においては、着磁磁界が発生する際に、電磁コイル１４を構成する導線の両端に誘導起電力に起因する電圧Ｖが生ずると共に、相殺電圧発生コイル６２を構成する導体の両端にも誘導起電力に起因する電圧Ｖが発生する。
【００４２】
コイル組立体１０のワイヤーハーネス３２，３４は、磁石２４の着磁処理が開始される前に、コネクタ６８を介して、それぞれ低電圧ライン６４およびＧＮＤライン６６に接続される。本実施例において、コイル組立体１０の電磁コイル１４には、着磁磁界が印加された際に、ワイヤーハーネス３２側が高圧側となるように誘導起電力が生ずる。一方、相殺電圧発生コイル６２には、着磁磁界が印加された際に、ＧＮＤライン６６側が高圧側となるように誘導起電力が生ずる。
【００４３】
コネクタ６８が適正に嵌合された状態では、ＧＮＤライン６６の電位と同様に、ワイヤーハーネス３４の電位もほぼ“０Ｖ”とされる。このため、電磁コイル１４および相殺電圧発生コイル６２が、誘導起電力により発生する電圧が例えば１０ｋＶであるとすれば、着磁磁界が印加された際に、ワイヤーハーネス３２，３４にはそれぞれ“＋１０ｋＶ”または“０Ｖ”の電位が、また、低電圧ライン６４およびＧＮＤライン６６にはそれぞれ“−１０ｋＶ”または“０Ｖ”の電位が生ずる。
【００４４】
本実施例の着磁装置が起動されると、着磁コイル６０の内部、すなわち、相殺電圧発生コイル６２の周囲、および、コイル組立体１０の周囲には着磁磁界が発生する。磁石２４の素材である磁性体は、この着磁磁界によって所定の磁力に磁化される。
【００４５】
また、上記の如く着磁磁界が発生すると、ワイヤーハーネス３４の電位およびＧＮＤライン６６の電位が“０Ｖ”に維持されたまま、ワイヤーハーネス３２の電位を“＋１０ｋＶ”に、また、低電圧ライン６４の電位を“−１０ｋＶ”とするように、電磁コイル１４および相殺電圧発生コイル６２に誘導起電力が生ずる。この場合、ワイヤーハーネス３２の電位と低電圧ライン６４の電位とが相殺され、それらの電位は、共に“０Ｖ”近傍の値となる。
【００４６】
ワイヤーハーネース３２の電位および低電圧ライン６４の電位が“０Ｖ”近傍の値とされると、それらの電位と、ワイヤーハーネス３４の電位およびＧＮＤライン６６の電位との差が十分に小さな値となる。このため、本実施例の着磁装置によれば、上記第１実施例の着磁装置と同様に、電磁コイル１４にスパークを発生させることなく磁石２４の着磁を行うことができる。
【００４７】
尚、上記の実施例においては、着磁コイル６０および着磁電源４２が前記請求項１記載の「着磁磁界発生手段」に、相殺電圧発生コイル６２が前記請求項１記載の「電圧低減手段」に、それぞれ相当している。また、上記の実施例においては、コイル組立体１０のワイヤーハーネス３２，３４に、コネクタ６４を介して相殺電圧発生コイル６２を接続することにより前記請求項２記載の「第１のステップ」が、着磁コイル６０に着磁磁界を発生させることにより前記請求項２記載の「第２のステップ」が、それぞれ実現されている。
【００４８】
次に、図４乃至図７を参照して、本発明の第３実施例について説明する。図４は、本実施例の着磁装置のシステム構成図を示す。尚、図４において、上記図２に示す構成部分と同一の部分には、同一の符合を付してその説明を省略する。
本実施例の着磁装置は、データロガー７０を備えている。データロガー７０には、ロガーボード７２およびインターフェースボード７４（以下、Ｉ／Ｆボード７４と称す）が内蔵されている。ロガーボード７２には、コネクタ４８を介してワイヤーハーネス３２，３４が接続されている。ロガーボード７２は、着磁工程中にワイヤーハーネス３２，３４間に生ずる電位差、すなわち、ワイヤーハーネス３２，３４間に誘導起電力により生ずる電位差を記憶する装置である。
【００４９】
Ｉ／Ｆボード７４には、データ解析用コンピュータ７６が接続されている。制御用シーケンサ４４は、ロガーボード７２に所望のデータが記憶された後、Ｉ／Ｆボード７４に対して所定の指令信号を発する。Ｉ／Ｆボード７４は、制御用シーケンサ４４から上記の指令信号が発せられた後、ロガーボード７２に記憶されている電圧データをコンピュータ７６に送信する。コンピュータ７６は、Ｉ／Ｆボード７４から転送された電圧データを解析して、着磁工程中にコイル組立体１０の内部にスパークが生じたか否かを判断する。
【００５０】
図２に示す着磁装置が起動されると、制御用シーケンサ４４は、着磁電源４２に対して着磁指令を発すると共に、ロガーボード７８に対してデータの記憶を要求する記憶指令を発する。着磁電源４２は、着磁指令を受けた後、着磁コイル４０に対して所定の着磁電流を供給する。その結果、着磁コイル４０の内部に着磁磁界が発生し、磁石２４が磁化されると共に、電磁コイル１４に誘導起電力が生ずる。
【００５１】
図５は、コイル組立体１０の磁化工程が正常に行われた場合にロガーボード７２に記憶される電圧信号の波形を示す。コイル組立体１０が正常である場合、すなわち、電磁コイル１４からワイヤーハーネス３２，３４に至る伝送経路が正常な導通状態に維持されている場合、ロガーボード７２には、図５に示す如く、安定した増減を示す電圧波形が計測される。
【００５２】
図６は、コイル組立体１０の磁化工程中にスパークが生じた場合にロガーボード７２に記憶される電圧信号の波形を示す。上記図５に示す如く、コイル組立体１０の内部には、磁石２４の磁化工程が行われている間に極めて高い電圧が発生する。このため、例えば、電磁コイル１４を構成する導線の被覆に傷がある場合や、導線とワイヤーハーネス３２，３４との接合が不完全である場合等には、磁石２４の着磁工程中に、それらの不良箇所でスパークが生ずることがある。
【００５３】
コイル組立体１０の内部で上記の如くスパークが生ずると、電磁コイル１４を流れる電流値に急激な変化が生ずる。このため、コイル組立体１０の内部にスパークが発生すると、図６に示す如く、その時点でロガーボード７２には、正常時に比して明らかに高い電圧が検出される。
【００５４】
尚、図６に示す波形は、スパークが生じた後、その箇所が外見上接続された状態に維持された場合に得られる波形である。このような箇所は、コイル組立体１０に振動が加わると容易に断線する。従って、かかる箇所を含むコイル組立体１０は、異常品として扱うことが適切である。
【００５５】
また、上述の如く、コイル組立体１０の内部にスパークが発生し、その結果、コイル組立体１０の内部に断線部分が形成される場合は、ロガーボード７２に、スパークの発生に伴って著しく高い電圧が発生した後、電圧が途切れるような波形が検出される。かかる断線箇所を有するコイル組立体１０は、正常に機能することができない。従って、このようなコイル組立体１０は、異常品として扱うことが適切である。
【００５６】
本実施例のシステムによれば、着磁工程中に異常な高電圧が検出されなかった場合は、コイル組立体１０の内部でスパークは生じなかったと判断することができる。また、着磁工程中に異常な高電圧が検出された場合は、そのコイル組立体１０に異常が発生したと判断することができる。
【００５７】
図７は、上記の手法によりスパーク発生の有無を判断すべくコンピュータ７６が実行する処理の一例のフローチャートを示す。図７に示す如く、コンピュータ７６では、先ずステップ１００の処理が実行される。
ステップ１００では、Ｉ／Ｆボード７４を介してロガーボード７２に記憶されているデータが読み込まれる。本ステップ１００の処理が終了すると、次にステップ１０２の処理が実行される。
【００５８】
ステップ１０２では、読み込まれた電圧波形に基づいて、着磁工程中に生じた最大電圧値ＶＭＡＸ が検出される。本ステップ１０２の処理が終了すると、次にステップ１０４の処理が実行される。
ステップ１０４では、上記ステップ１０２で検出された最大電圧値ＶＭＡＸ が所定のしきい値ＶＴＨ以上であるか否かが判別される。しきい値ＶＴＨは、着磁工程中にコイル組立体１０の内部にスパークが発生した場合にのみ検出される電圧値として実験的に定められた値である。本ステップ１０４で、ＶＭＡＸ ≧ＶＴＨが成立すると判別される場合は、スパークが生じたと判断することができる。この場合、次にステップ１０６の処理が実行される。
【００５９】
ステップ１０６では、着磁工程中にスパークが生じたことを表すための処理、具体的には、異常表示灯を点灯させる等の処理が実行される。本ステップ１０６の処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。上記の如く着磁工程中にスパークが発生したと判断されるコイル組立体１０は、以後、不良品として破棄される。
【００６０】
上記ステップ１０４で、ＶＭＡＸ ≧ＶＴＨが成立しないと判別された場合は、着磁工程中にスパークが生じなかったと判断することができる。この場合、次にステップ１０８の処理が実行される。
ステップ１０８では、コイル組立体１０が正常であることを表すための処理が実行される。本ステップ１１０の処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。上記の如くスパークが発生しなかったと判断されるコイル組立体１０は、以後、良品として後の工程に供される。
【００６１】
上述の如く、本実施例の着磁装置によれば、着磁工程の過程で、コイル組立体１０にスパークが生じたか否かを正確に判断することができる。このため、本実施例の着磁装置を用いて着磁工程を行う場合、着磁工程後に、コイル組立体１０の断線チェック等を改めて行う必要がない。
【００６２】
尚、上記の実施例においては、着磁コイル４０および着磁電源４２が前記請求項５記載の「着磁磁界発生手段」に、ロガーボード７２が前記請求項５記載の「電圧検出手段」に、それぞれ相当している。また、上記の実施例においては、コンピュータ７６が上記図７に示す処理を実行することにより前記請求項５記載の「スパーク判別手段」が実現されている。
【００６３】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１記載の発明、乃至、請求項４記載の発明によれば、コイル組立体に内蔵される磁性体を着磁する過程でコイル組立体の内部でスパークが生ずるのを防止することができる。
【００６４】
また、請求項５記載の発明によれば、着磁工程でスパークが生じた場合には、その発生を確実に検出することができる。このため、請求項１記載の発明、乃至、請求項５記載の発明によれば、従来は着磁工程の後に必要とされていたコイル組立体の検査工程を廃止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である着磁装置で加工されるコイル組立体の一例である。
【図２】本発明の第１実施例である着磁装置のシステム構成図である。
【図３】本発明の第２実施例である着磁装置のシステム構成図である。
【図４】本発明の第３実施例である着磁装置のシステム構成図である。
【図５】正常に着磁工程が行われた場合に図４に示す着磁装置によって検出される電圧波形の一例である。
【図６】着磁工程中にスパークが生じた場合に図４に示す着磁装置によって検出される電圧波形の一例である。
【図７】図４に示す着磁装置において実行される処理の一例のフローチャートである。
【符号の説明】
１０ コイル組立体
１４ 電磁コイル
２４ 磁石
４０，６０ 着磁コイル
４２ 着磁電源
４６ 短絡抵抗
６２ 相殺電圧発生コイル
６４ 低電圧ライン
６６ ＧＮＤライン
７２ ロガーボード
７６ コンピュータ
Claims (5)
- 電磁コイルと、着磁されることにより磁石となる磁性体とを備えるコイル組立体に対して、外部より着磁磁界を印加することにより前記磁性体の着磁を図る着磁装置において、
前記着磁磁界を発生する着磁磁界発生手段と、
前記着磁磁界が前記電磁コイルに作用した際に誘導起電力によって前記電磁コイルの両端間に生ずる電圧の低減を図る電圧低減手段と、
を備えることを特徴とする着磁装置。 - 電磁コイルと、着磁されることにより磁石となる磁性体とを備えるコイル組立体に対して、外部より着磁磁界を印加することにより前記磁性体の着磁を図る着磁方法において、
前記着磁磁界が前記電磁コイルに作用した際に誘導起電力によって前記電磁コイルの両端間に生ずる電圧の低減を図る電圧低減手段を、前記コイル組立体に装着する第１のステップと、
前記第１のステップの後に、前記コイル組立体に対して前記着磁磁界を印加する第２のステップと、
を備えることを特徴とする着磁方法。 - 請求項１記載の着磁装置において、
前記電圧低減手段が、前記電磁コイルの両端に接続される短絡導電体を備えることを特徴とする着磁装置。 - 請求項１記載の着磁装置において、
前記電圧低減手段が、前記着磁磁界の印加を受けた場合に、誘導起電力により前記電磁コイルの両端間に生ずる電圧を打ち消す方向の電圧を発生する相殺電圧発生コイルを備えることを特徴とする着磁装置。 - 電磁コイルと、着磁されることにより磁石となる磁性体とを備えるコイル組立体に対して、外部より着磁磁界を印加することにより前記磁性体の着磁を図る着磁装置において、
前記着磁磁界を発生する着磁磁界発生手段と、
前記着磁磁界が前記電磁コイルに作用した際に誘導起電力によって前記電磁コイルの両端間に生ずる電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記コイル組立体の内部にスパークが生じたか否かを判別するスパーク判別手段と、
を備えることを特徴とする着磁装置。
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP27844596A JP3593821B2 (ja) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | 着磁装置および着磁方法 |
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| JPH10125531A (ja) | 1998-05-15 |
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