JP6070464B2

JP6070464B2 - 回転体

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Publication number: JP6070464B2
Application number: JP2013158286A
Authority: JP
Inventors: 泰行奥田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-07-30
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2017-02-01
Anticipated expiration: 2033-07-30
Also published as: JP2015028450A

Description

本発明は、回転軸の周方向に回転する回転体に関するものである。

従来、例えば特許文献１に示されるように、Ｎ極とＳ極が交互に配列された磁気部材を有する磁気式位置検出装置が提案されている。

特開２００６−２３１７９号公報

上記した磁気部材には、通常、大きさが同一のＮ極とＳ極とが交互に配列された第１領域と、第１領域に設けられた磁極よりも大きい磁極部が設けられた第２領域と、がある。第１領域にて形成される磁束が磁気部材の回転角度を検出するのに用いられ、第２領域にて形成される磁束が磁気部材の回転角度の基準位置を検出するのに用いられる。

ところで、上記したように第２領域に大きい磁極部が形成されると、その磁極部の磁力が強いために、第２領域の磁極部と隣接する第１領域のＮ極若しくはＳ極との間で形成される磁束が乱れる。このような磁束の乱れが生じると、磁気部材の回転角度を高精度に検出することがかなわなくなる虞がある。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、磁束に乱れが生じることが抑制された回転体を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明は、自身の中心（ＲＣ）を厚さ方向に貫く回転軸の周方向に回転する環状の回転体であって、周方向における横幅が一定の等磁極部（１０）と、等磁極部よりも横幅が広い欠け磁極部（３０）と、を有し、回転体の外環面は、磁極が異なる複数の等磁極部（１１，１２）が周方向に交互に配列された第１領域（１０ａ）と、欠け磁極部の形成された第２領域（３０ａ）と、から成り、欠け磁極部は、周方向において隣接する等磁極部とは異なる磁極から成る２つの端部（３１，３２）と、周方向において２つの端部の間に配置された中央部（３３）と、から成り、中央部は、端部と同一の磁極から成る複数の第１磁極部（３４）と、端部とは異なる磁極から成る複数の第２磁極部（３５）と、を有し、第１磁極部の外環面をなす部分の面積が、周方向で自身と隣り合う第２磁極部の外環面をなす部分の面積よりも大きく、中央部の磁極としての性質が、端部および第１磁極部それぞれと同一と成っており、複数の等磁極部の少なくとも２つに、自身とは磁極の異なる異極部（１３，１４）が設けられ、中央部から周方向に離れるにしたがって複数の等磁極部の磁力が徐々に強まるように、中央部から周方向に離れるにしたがって等磁極部に設けられる異極部の外環面をなす部分の面積が徐々に小さくなっていることを特徴とする。

このように本発明によれば、欠け磁極部（３０）は、２つの端部（３１，３２）と、２つの端部（３１，３２）の間に配置された中央部（３３）と、から成る。中央部（３３）は、端部（３１，３２）と同一の磁極から成る複数の第１磁極部（３４）と、端部（３１，２）とは異なる磁極から成る複数の第２磁極部（３５）と、を有する。そして中央部（３３）の磁性を端部（３１，３２）および第１磁極部（３４）それぞれと同一とするために、第１磁極部の外環面をなす部分の面積が、周方向で自身と隣り合う第２磁極部の外環面をなす部分の面積よりも大きくなっている。

これによれば、中央部（３３）の磁力が弱まり、欠け磁極部（３０）の磁力も弱まる。これにより、欠け磁極部（３０）のために、欠け磁極部（３０）の周囲にて形成される磁束が乱れることが抑制される。この結果、例えば磁気信号を電気信号に変換する検出部（２００）などによって、回転体（１００）の回転角度を高精度に検出することがかなわなくなることが抑制される。

なお、上記したように、欠け磁極部（３０）の磁力が弱まると、欠け磁極部（３０）と周方向で隣接する等磁極部（１１）や、それと隣接する等磁極部（１２）の磁力が欠け磁極部（３０）に対して強まる。そのため、両者の間に形成される磁束に乱れが生じる虞がある。

そこで本発明では、等磁極部（１０）に自身とは磁極の異なる異極部（１３，１４）が設けられており、異極部（１３，１４）の外環面をなす部分の面積は、中央部（３３）から周方向に離れるにしたがって複数の等磁極部（１０）の磁力が徐々に強まるように、中央部（３３）から周方向に離れるにしたがって徐々に小さくなっている。これにより、中央部（３３）から離れるにしたがって等磁極部（１０）の磁力が徐々に強まり、等磁極部（１０）と欠け磁極部（３０）との磁力差が徐々に大きくなる。この結果、等磁極部（１０）と欠け磁極部（３０）との間で形成される磁束に乱れが生じることが抑制される。

中央部の中心を厚さ方向に貫く基準線（ＢＬ）を介して、第１磁極部、第２磁極部、端部、および、異極部それぞれが周方向で対称配置された構成が好適である。これによれば、基準線（ＢＬ）を介して、第１磁極部（３４）、第２磁極部（３５）、端部（３１，３２）、および、異極部（１３，１４）それぞれが周方向で非対称に配置された構成とは異なり、基準線（ＢＬ）を介した周方向の磁界が対称形状を成す。したがって、等磁極部（１０）と欠け磁極部（３０）との間で形成される磁束に乱れが生じることが抑制され、上記した検出部（２００）によって回転体（１００）の回転角度を高精度に検出することがかなわなくなることが抑制される。

周方向において端部と隣接する第２磁極部は、基準線側に位置する第２磁極部よりも、外環面をなす部分の面積が大きく、端部との面積差が小さくなっている。これによれば、端部（３１，３２）、および、それと隣接する第２磁極部（３５）との磁力差が小さくなり、端部（３１，３２）、および、それと隣接する等磁極部（１１）との間で形成される磁束に乱れが生じることが抑制される。

中央部は、第１磁極部と第２磁極部とが周方向に交互に配列されて成り、基準線から周方向に離れるにしたがって、単位面積当たりに含まれる第２磁極部の外環面をなす部分の面積が徐々に減少し、第１磁極部の外環面をなす部分の面積が徐々に増加する。これによれば、中央部（３３）の磁力が基準線ＢＬから周方向に沿って端部（３１，３２）に向かうにしたがって徐々に増大する。したがって、中央部（３３）の磁力が基準線（ＢＬ）から周方向に沿って端部（３１，３２）に向かうにしたがって徐々に減少する構成とは異なり、欠け磁極部（３０）と、それと周方向にて隣接する等磁極部（１１）との磁極としての境界が明りょうとなり、両者の間に形成される磁束に乱れが生じることが抑制される。

中央部の磁極としての性質を、端部および第１磁極部それぞれと同様とするために、全ての第２磁極部それぞれが、全ての第１磁極部のいずれよりも外環面をなす部分の面積が小さい。これによれば、第２磁極部（３５）の少なくとも１つの面積が、第１磁極部（３４）のいずれか１つよりも面積が大きい構成とは異なり、中央部（３３）にて局所的に第２磁極部（３５）の磁性が強まることが抑制される。

なお、特許請求の範囲に記載の請求項、および、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけているが、この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。

回転体と検出部の相対位置を概略的に示す斜視図である。検出部にて電気信号に変換された磁束の回転角に対する変動を示すグラフ図である。回転体の外環面の一部を切り取り、平面に展開した展開図である。図３に示す領域Ａの拡大展開図である。異極部を回転体が有さない構成における境界の角度誤差のエアギャップ依存性を示すグラフである。異極部を回転体が有する構成における境界の角度誤差のエアギャップ依存性を示すグラフである。回転体の変形例を示す展開図である。図７に示す領域Ａの拡大展開図である。回転体の変形例を示す展開図である。回転体の変形例を示す展開図である。回転体の変形例を示す展開図である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図６に基づいて、本実施形態に係る回転体を説明する。なお、図１，３，４においては、磁極を明りょうとするために、Ｎ極にハッチングを入れている。また図４では、本来であれば図示されないが、欠け磁極部３０と紙面右方で隣接する等磁極部１１，１２を破線で示している。そして以下に示す磁極の異なる等磁極部１１，１２同士の境界、および、欠け磁極部３０と等磁極部１０との境界それぞれを、＃を用いて示す。例えば５番目の境界を＃５と示す。図３に示すように、本実施形態では上記した境界が合計でＮ個ある。Ｎは４以上の自然数であり、本実施形態では５８である。

以下においては、回転体１００と検出部２００それぞれが配置された同一の高さ位置における平面を規定平面、規定平面に直交し、回転体１００の回転中心ＲＣ（図１に示す×印）を貫く方向を軸方向と示す。また、軸方向の周りの方向を周方向（図１に示す曲線矢印）と示し、軸方向と直交する方向を径方向（例えば図１に示す一点鎖線）と示す。なお、上記した軸方向に沿う回転体１００の軸が、特許請求の範囲に記載の回転軸に相当し、軸方向が、特許請求の範囲に記載の厚さ方向に相当する。

回転体１００は、図１に部分的に示すように環状を成し、周方向に回転する。回転体１００は、周方向における横幅が一定の等磁極部１０と、等磁極部１０よりも横幅の広い欠け磁極部３０と、を有する。そして図３に示すように、回転体１００の外環面は、等磁極部１０が形成された第１領域１０ａと、欠け磁極部３０の形成された第２領域３０ａと、から成る。本実施形態では、第１領域１０ａの横幅は、回転体１００の中心角度で表すと３４２°であり、第２領域３０ａの横幅は１８°である。上記した領域１０ａ，３０ａそれぞれを構成する磁極部１０，３０それぞれの厚さ、すなわち、以下に示す磁極部１１〜１４，３１〜３５それぞれの厚さは、回転体１００と同一の厚さを有する。したがって、各磁極部１１，１２，３１〜３５それぞれの体積（磁力）は、周方向の幅（以下、横幅と示す）によって決定される。

等磁極部１０としては、異極の関係にある第１等磁極部１１と第２等磁極部１２とがあり、周方向にて複数の第１等磁極部１１と第２等磁極部１２とが交互に配列されている。本実施形態では第１等磁極部１１がＮ極、第２等磁極部１２がＳ極となっており、磁束は第１等磁極部１１から第２等磁極部１２へと流れる。隣接する等磁極部１１，１２間の磁束は、半円形の軌跡を描くように流れ、この半円形の軌跡を描く磁束が、回転体１００とともに回転する。これにより、図２に示すように、検出部２００を透過する磁束の向きが周期的に変化する。

検出部２００は、第１領域１０ａにて形成される磁束に基づいて回転体１００の回転角を検出し、第２領域３０ａにて形成される磁束に基づいて回転体１００の回転角度の基準位置を検出する。検出部２００は、磁束の向きの周期的な変化を電気信号に変換し、その変換した電気信号と閾値とを比較する。そしてその比較結果に応じて、変換した電気信号をパルス信号に変換する。このパルス信号のパルスの立ち上がりエッジ、若しくは、立ち下がりエッジが、隣接する等磁極部１１，１２の境界、および、欠け磁極部３０と等磁極部１０（第１等磁極部１１）との境界に相当する。本実施形態では、等磁極部１１，１２それぞれを合わせると５７個あり、これらの横幅は、回転体１００の中心角度で表すと６°である。

欠け磁極部３０は、周方向において隣接する等磁極部（第１等磁極部１１）とは異なる磁極から成る２つの端部３１，３２と、周方向において２つの端部３１，３２の間に配置された中央部３３と、から成る。中央部３３は、端部３１，３２と同一の磁極から成る第１磁極部３４と、端部３１，３２とは異なる磁極から成る第２磁極部３５と、を有する。図３および図４に示すように、磁極部３４，３５それぞれは厚さが一定の矩形を成し、周方向にて交互に配列され、ストライプ形状を成している。なお、第１磁極部３４の周方向に沿う面積が、周方向で自身と隣り合う第２磁極部３５の周方向の面積よりも大きくなっているため、中央部３３の磁極としての性質は、端部３１，３２および第１磁極部３４それぞれと同様である。本実施形態では、全ての第２磁極部３５の合計の面積が、全ての第１磁極部３４の合計の面積よりも小さく、全ての第２磁極部３５それぞれの面積は、全ての第１磁極部３４のいずれよりも面積が小さくなっている。

本実施形態では、中央部３３にて形成される磁束を均一とするために、すべての第１磁極部３４の横幅Ｌ１が互いに相等しく、すべての第２磁極部３５の横幅Ｌ２が互いに相等しくなっている。第１磁極部３４の横幅Ｌ１は、回転体１００の中心角度で表すと１．２５°であり、第２磁極部３５の横幅Ｌ２は０．５°である。そして第１磁極部３４は６つあるので、その合計の面積は６×１．２５°（７．５０°）に比例し、第２磁極部３５は７つあるので、その合計の面積は７×０．５０°（３．５０°）に比例する。第２磁極部３５の横幅Ｌ２は第１磁極部３４の横幅Ｌ１の０．４〜０．７倍の関係にあり、全ての第２磁極部３５の横幅の合計は、全ての第１磁極部３４と端部３１，３２の合計の横幅の０．１８〜０．３３倍の関係にある。すなわち、欠け磁極部３０におけるＳ極の割合が６７〜８２％であり、Ｎ極の割合が１８〜３３％の関係にある。なお、中央部３３の横幅Ｌ５は１１．００°である。

また、端部３１，３２それぞれの横幅Ｌ３，Ｌ４は、磁極部３４，３５にて形成される磁束よりも端部３１，３２にて形成される磁束を強めるために、磁極部３４，３５それぞれの横幅Ｌ１，Ｌ２よりも広くなっている。そして、端部３１，３２の横幅Ｌ３，Ｌ４が互いに等しくなっている。端部３１，３２それぞれの横幅Ｌ３，Ｌ４は、回転体１００の中心角度で表すと３．４０°であり、横幅Ｌ３，Ｌ４は、欠け磁極部３０の横幅の０．１４〜０．２５倍である。

次に、本実施形態に係る回転体１００の特徴点を説明する。図３および図４に示すように、複数の等磁極部１１，１２の少なくとも２つに、自身とは磁極の異なる異極部１３，１４が設けられている。本実施形態では、欠け磁極部３０と周方向にて隣接する２つの第１等磁極部１１それぞれに１つの第１異極部１３が形成され、その第１等磁極部１１と周方向にて隣接する２つの第２等磁極部１２それぞれに１つの第２異極部１４が形成されている。上記したように、等磁極部１１，１２は互いに横幅Ｌ１，Ｌ２が相等しく、その面積も相等しいが、異極部１３，１４は互いに横幅Ｌ６，Ｌ７が相異なり、その面積も相異なる。これは、中央部３３から周方向に離れるにしたがって等磁極部１１，１２の磁力が徐々に強まるようにするためであり、横幅Ｌ６は横幅Ｌ７よりも広く、第１異極部１３は第２異極部１４よりも面積が大きくなっている。このような構成とすることで、等磁極部１１，１２に設けられる異極部１３，１４の面積が、中央部３３から周方向に離れるにしたがって徐々に小さくなっている。第１異極部１３の横幅Ｌ６は０．５°であり、第２異極部１４の横幅Ｌ７は０．４°である。１つの等磁極部１１，１２に形成される異極部１３，１４それぞれの横幅は、等磁極部１１，１２それぞれの横幅の０．０３〜０．２０倍である。また、欠け磁極部３０へ影響し、欠け磁極部３０から周方向に離れた等磁極部１１，１２への影響を抑えるために、異極部１３，１４それぞれは、等磁極部１１，１２が有する周方向の２つの端部の内、欠け磁極部３０側の端部からその中央までの間に形成されている。具体的に言えば、異極部１３，１４それぞれは、等磁極部１１，１２の欠け磁極部３０側の端部から、等磁極部１１，１２の横幅の０．２０〜０．４０倍だけ離れた位置に形成されている。なお、本実施形態では、図３および図４に示すように、中央部３３の中心を軸方向に貫く基準線ＢＬを介して、磁極部３４，３５、端部３１，３２、および、異極部１３，１４それぞれが周方向で対称配置されている。

以下、回転体１００の作用効果を説明する。上記したように、欠け磁極部３０は、２つの端部３１，３２と、２つの端部３１，３２の間に配置された中央部３３と、から成る。中央部３３は、端部３１，３２と同一の磁極から成る複数の第１磁極部３４と、端部３１，２とは異なる磁極から成る複数の第２磁極部３５と、を有する。そして中央部３３の磁性を端部３１，３２および第１磁極部３４それぞれと同一とするために、第１磁極部３４の周方向に沿う面積が、周方向で自身と隣り合う第２磁極部３５の周方向の面積よりも大きくなっている。

これによれば、中央部３３の磁力が弱まり、欠け磁極部３０の磁力も弱まる。これにより、欠け磁極部３０のために、欠け磁極部３０の周囲にて形成される磁束が乱れることが抑制される。この結果、例えば本実施形態で示した検出部２００などによって、回転体１００の回転角度を高精度に検出することがかなわなくなることが抑制される。

なお、上記したように、欠け磁極部３０の磁力が弱まると、欠け磁極部３０と周方向で隣接する等磁極部１１や、それと隣接する等磁極部１２の磁力が欠け磁極部３０に対して強まる。そのため、両者の間に形成される磁束に乱れが生じる虞がある。

図５に、本実施形態とは異なり、異極部１３，１４が回転体１００に形成されていない場合における境界＃Ｎ−２，＃Ｎ−１，＃Ｎ，＃１，＃２，＃３それぞれの角度誤差と、回転体１００と検出部２００との離間距離（エアギャップ）との関係を、実線、破線、一点鎖線、二点鎖線、太線、太破線で示す。欠け磁極部３０と、それと隣接する第１等磁極部１１との境界は、＃Ｎと＃１である。そして、その第１等磁極部１１と隣接する第２等磁極部１２との境界は、＃Ｎ−１と＃２である。また、その第２等磁極部１２と隣接する第１等磁極部１１との境界は、＃Ｎ−２と＃３である。この欠け磁極部３０の近傍に位置する境界＃Ｎ−２，＃Ｎ−１，＃Ｎ，＃１，＃２，＃３の磁束が、主として欠け磁極部３０の影響を受ける。他の等磁極部１１，１２の境界＃４〜＃Ｎ−３にて形成される磁束は、それほど欠け磁極部３０の影響を受けず、上記したエアギャップに対して角度誤差が小さい。しかしながら、図５に示すように、境界＃Ｎ−２，＃Ｎ−１，＃Ｎ，＃１，＃２，＃３それぞれは欠け磁極部３０の影響を少なからず受けるため、エアギャップに対して角度誤差が生じる。異極部１３，１４が回転体１００に形成されていないために、磁力のバランスが整わず、各境界にて角度誤差が生じるのである。

これに対して、本実施形態に記載の回転体１００では、等磁極部１０に自身とは磁極の異なる異極部１３，１４が設けられており、異極部１３，１４の面積は、中央部３３から周方向に離れるにしたがって徐々に小さくなっている。これにより、中央部３３から離れるにしたがって等磁極部１１，１２の磁力が徐々に強まり、等磁極部１１，１２と欠け磁極部３０との磁力差が徐々に大きくなっている。そのため、図６に示すように、磁力のバランスが整い、境界＃Ｎ−２，＃Ｎ−１，＃Ｎ，＃１，＃２，＃３にて生じる角度誤差が低減される。この結果、等磁極部１１，１２と欠け磁極部３０との間で形成される磁束に乱れが生じることが抑制される。

基準線ＢＬを介して、磁極部３４，３５、端部３１，３２、および、異極部１３，１４それぞれが周方向で対称配置されている。これによれば、基準線ＢＬを介して、磁極部、端部、および、異極部それぞれが周方向で非対称に配置された構成とは異なり、基準線ＢＬを介した周方向の磁界が対称形状を成す。したがって、等磁極部１０と欠け磁極部３０との間で形成される磁束に乱れが生じることが抑制され、上記した検出部２００によって回転体１００の回転角度を高精度に検出することがかなわなくなることが抑制される。

全ての第２磁極部３５それぞれの面積が、全ての第１磁極部３４のいずれよりも面積が小さい。これによれば、第２磁極部の少なくとも１つの面積が、第１磁極部のいずれか１つよりも面積が大きい構成とは異なり、中央部３３にて局所的に第２磁極部３５の磁性が強まることが抑制される。

また、磁極部３４，３５それぞれは厚さが一定の矩形を成し、周方向にて交互に配列されている。すなわち、磁極部３４，３５それぞれはストライプ形状を成している。これによれば、中央部３３が、磁極が異なり、厚さの不均一な三角形や台形などの磁極部で構成される場合とは異なり、横幅を調整するだけで、中央部３３にて形成される磁束を調整することができる。

端部３１，３２の横幅Ｌ３，Ｌ４は、磁極部３４，３５それぞれの横幅Ｌ１，Ｌ２よりも広い。これによれば、端部の横幅が磁極部の横幅よりも狭い構成とは異なり、端部３１，３２と、それと隣接する第１等磁極部１１とによって形成される磁束が、周方向で隣接する等磁極部１１，１２同士によって形成される磁束に近づけることができる。これにより、上記した検出部２００によって回転体１００の回転角度を高精度に検出することがかなわなくなることが抑制される。

中央部３３にて形成される磁束を均一とするために、すべての第１磁極部３４の横幅Ｌ１が互いに相等しく、すべての第２磁極部３５の横幅Ｌ２が互いに相等しい。これによれば、すべての第１磁極部の横幅が互いに相異なり、すべての第２磁極部の横幅が互いに相異なる構成とは異なり、中央部３３にて形成される磁束が均一となる。これにより、局所的な磁束乱れのために、回転体１００の回転角度を高精度に検出することがかなわなくなることが抑制される。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

本実施形態では、等磁極部１１，１２それぞれを合わせると５７個あり、境界が５８個である例を示した。しかしながら、等磁極部１１，１２それぞれを合わせた数としては３個以上であり、境界の数としては４以上であれば良い。

本実施形態では、第１領域１０ａの横幅は回転体１００の中心角度で表すと３４２°であり、第２領域３０ａの横幅は１８°である例を示した。しかしながら、第１領域１０ａは第２領域３０ａよりも横幅が長ければ良く、上記例に限定されない。

本実施形態では、等磁極部１１，１２それぞれの横幅は回転体１００の中心角度で表すと６°である例を示した。しかしながら等磁極部１１，１２それぞれの横幅としては上記例に限定されず、例えば５°でも良い。なお、第２領域３０ａは等磁極部１０よりも横幅が長い。

本実施形態では、磁極部３４，３５それぞれは厚さが一定の矩形を成し、周方向にて交互に配列されている例を示した。しかしながら、磁極部３４，３５の形状、および、その配列としては上記例に限定されず、中央部３３の磁極としての性質が端部３１，３２および第１磁極部３４それぞれと同様となれば良い。

本実施形態では、第１磁極部３４の横幅Ｌ１は１．２５°であり、第２磁極部３５の横幅Ｌ２は０．５°である例を示した。しかしながら、横幅Ｌ１は横幅Ｌ２よりも広ければ良く、上記例に限定されない。より好ましくは、第２磁極部３５の横幅Ｌ２は第１磁極部３４の横幅Ｌ１の０．４〜０．７倍の関係にあると良い。

本実施形態では、第１磁極部３４は６つあり、第２磁極部３５は７つある例を示した。しかしながら、全ての第２磁極部３５の合計の面積が、全ての第１磁極部３４の合計の面積よりも小さければ良く、磁極部３４，３５それぞれの数としては上記例に限定されない。より好ましくは、全ての第２磁極部３５の横幅の合計は、全ての第１磁極部３４と端部３１，３２の合計の横幅の０．１８〜０．３３倍の関係にあると良い。

本実施形態では、欠け磁極部３０におけるＳ極の割合が６７〜８２％であり、Ｎ極の割合が１８〜３３％の関係にある例を示した。しかしながらこれとは逆に、欠け磁極部３０におけるＮ極の割合が６７〜８２％であり、Ｓ極の割合が１８〜３３％の関係でも良い。この場合、図７および図８に示すように、端部３１，３２および第１磁極部３４それぞれがＮ極となり、第２磁極部３５がＳ極となる。また、欠け磁極部３０と周方向で隣接する等磁極部（第１等磁極部１１）がＳ極となり、これと隣接する等磁極部（第２等磁極部１２）がＮ極となる。更に、第１異極部１３がＮ極となり、第２異極部１４がＳ極となる。

本実施形態では、端部３１，３２の横幅Ｌ３，Ｌ４が互いに相等しい例を示した。しかしながら、端部３１，３２の横幅Ｌ３，Ｌ４が互いに相異なる構成を採用することもできる。ただし、横幅Ｌ３，Ｌ４は、欠け磁極部３０の横幅の０．１４〜０．２５倍の関係にあると良い。

本実施形態では、欠け磁極部３０と周方向にて隣接する２つの第１等磁極部１１それぞれに１つの第１異極部１３が形成され、その第１等磁極部１１と周方向にて隣接する２つの第２等磁極部１２それぞれに１つの第２異極部１４が形成されている例を示した。しかしながら、少なくとも欠け磁極部３０と周方向にて隣接する２つの第１等磁極部１１それぞれに第１異極部１３が形成されていればよく、その第１等磁極部１１と周方向にて隣接する２つの第２等磁極部１２それぞれに第２異極部１４が形成されていなくとも良い。また、図９および図１０に示すように、第１等磁極部１１に形成される第１異極部１３の数や、第２等磁極部１２に形成される第２異極部１４の数それぞれも限定されない。中央部３３から周方向に離れるにしたがって等磁極部１１，１２の磁力が徐々に強まるように、中央部３３から周方向に離れるにしたがって異極部１３，１４それぞれの面積が徐々に小さくなっていれば良い。図９では、欠け磁極部３０と周方向にて隣接する２つの第１等磁極部１１それぞれに２つの第１異極部１３が形成され、その第１等磁極部１１と周方向にて隣接する２つの第２等磁極部１２それぞれに１つの第２異極部１４が形成されている。また図１０では、欠け磁極部３０と周方向にて隣接する２つの第１等磁極部１１それぞれに１つの第１異極部１３が形成され、その第１等磁極部１１と周方向にて隣接する２つの第２等磁極部１２それぞれに２つの第２異極部１４が形成されている。図９および図１０いずれの構成においても、第１異極部１３の合計の面積は、第２異極部１４の合計の面積よりも大きくなっている。なお、もちろんではあるが、境界＃Ｎ−３、Ｎ−２を形成する第１等磁極部１１や、境界＃３、＃４を形成する第１等磁極部１１に第１異極部１３が形成された構成などを採用することもできる。

本実施形態では、第１異極部１３の横幅Ｌ６は０．５°であり、第２異極部１４の横幅Ｌ７は０．４°である例を示した。しかしながら、１つの等磁極部１１，１２に形成される異極部１３，１４それぞれの合計の横幅としては上記例に限定されず、等磁極部１１，１２それぞれの横幅の０．０３〜０．２０倍であれば良い。

本実施形態では、基準線ＢＬを介して、磁極部３４，３５、端部３１，３２、および、異極部１３，１４それぞれが周方向で対称配置された構成を示した。しかしながら、基準線ＢＬを介して、磁極部３４，３５、端部３１，３２、および、異極部１３，１４それぞれが周方向で非対称に配置された構成を採用することもできる。

本実施形態では、中央部３３にて形成される磁束を均一とするために、すべての第１磁極部３４の横幅Ｌ１が互いに相等しく、すべての第２磁極部３５の横幅Ｌ２が互いに相等しい例を示した。しかしながら、すべての第１磁極部３４の横幅Ｌ１が互いに異なり、すべての第２磁極部３５の横幅Ｌ２が互いに異なる構成を採用することもできる。若しくは、すべての第１磁極部３４の内の少なくとも１組の横幅Ｌ１が互いに異なり、すべての第２磁極部３５の内の少なくとも１組の横幅Ｌ２が互いに等しい構成を採用することもできる。

例えば図１０に示すように、周方向において端部３１，３２と隣接する第２磁極部３５は、基準線ＢＬ側に位置する３つの第２磁極部３５よりも、周方向の面積が大きく、端部３１，３２との面積差が小さくなっている。これによれば、端部３１，３２、および、それと隣接する第２磁極部３５との磁力差が小さくなり、端部３１，３２、および、それと隣接する第１等磁極部１１との間で形成される磁束に乱れが生じることが抑制される。なお、図１０では、７つの第２磁極部３５が形成されているが、上気した基準線ＢＬ側に位置する第２等磁極部３５それぞれは面積が等しく、残り４つの第２等磁極部３５それぞれの面積が等しくなっている。詳しく言えば、３つの第２等磁極部３５の横幅は０．５°であり、残り４つの第２等磁極部３５の横幅は０．６°となっている。

また、例えば図１１に示すように、基準線ＢＬから周方向に離れるにしたがって、単位面積当たりに含まれる第２磁極部３５の面積が徐々に減少し、第１磁極部３４の面積が徐々に増加する構成を採用することもできる。これによれば、中央部３３の磁力が基準線ＢＬから周方向に沿って端部３１，３２に向かうにしたがって徐々に増大する。したがって、中央部の磁力が基準線ＢＬから周方向に沿って端部に向かうにしたがって徐々に減少する構成とは異なり、欠け磁極部３０と、それと周方向にて隣接する第１等磁極部１１との磁極としての境界＃Ｎ、＃１が明りょうとなり、両者の間に形成される磁束に乱れが生じることが抑制される。

１０，１１，１２・・・等磁極部
１０ａ・・・第１領域
３０・・・欠け磁極部
３０ａ・・・第２領域
３１，３２・・・端部
３３・・・中央部
３４・・・第１磁極部
３５・・・第２磁極部
１３，１４・・・異極部
１００・・・回転体

Claims

自身の中心（ＲＣ）を厚さ方向に貫く回転軸の周方向に回転する環状の回転体であって、
前記周方向における横幅が一定の等磁極部（１０）と、
前記等磁極部よりも横幅が広い欠け磁極部（３０）と、を有し、
前記回転体の外環面は、磁極が異なる複数の前記等磁極部（１１，１２）が前記周方向に交互に配列された第１領域（１０ａ）と、前記欠け磁極部の形成された第２領域（３０ａ）と、から成り、
前記欠け磁極部は、前記周方向において隣接する前記等磁極部とは異なる磁極から成る２つの端部（３１，３２）と、前記周方向において２つの前記端部の間に配置された中央部（３３）と、から成り、
前記中央部は、前記端部と同一の磁極から成る複数の第１磁極部（３４）と、前記端部とは異なる磁極から成る複数の第２磁極部（３５）と、を有し、
前記第１磁極部の前記外環面をなす部分の面積が、前記周方向で自身と隣り合う前記第２磁極部の前記外環面をなす部分の面積よりも大きく、前記中央部の磁極としての性質が、前記端部および前記第１磁極部それぞれと同一と成っており、
複数の前記等磁極部の少なくとも２つに、自身とは磁極の異なる異極部（１３，１４）が設けられ、
前記中央部から前記周方向に離れるにしたがって複数の前記等磁極部の磁力が徐々に強まるように、前記中央部から前記周方向に離れるにしたがって前記等磁極部に設けられる前記異極部の前記外環面をなす部分の面積が徐々に小さくなっていることを特徴とする回転体。
前記中央部の中心を前記厚さ方向に貫く基準線（ＢＬ）を介して、前記第１磁極部、前記第２磁極部、前記端部、および、前記異極部それぞれが前記周方向で対称配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回転体。
前記周方向において前記端部と隣接する前記第２磁極部は、前記基準線側に位置する前記第２磁極部よりも、前記外環面をなす部分の面積が大きく、前記端部との面積差が小さくなっていることを特徴とする請求項２に記載の回転体。
前記中央部は、前記第１磁極部と前記第２磁極部とが前記周方向に交互に配列されて成り、
前記基準線から前記周方向に離れるにしたがって、単位面積当たりに含まれる前記第２磁極部の前記外環面をなす部分の面積が徐々に減少し、前記第１磁極部の前記外環面をなす部分の面積が徐々に増加することを特徴とする請求項２に記載の回転体。
前記中央部の磁極としての性質を、前記端部および前記第１磁極部それぞれと同一とするために、前記第１磁極部と前記第２磁極部とが前記周方向に交互に配列され、全ての前記第２磁極部それぞれが、全ての前記第１磁極部のいずれよりも前記外環面をなす部分の面積が小さいことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の回転体。