JP6897638B2

JP6897638B2 - 磁石の評価方法および評価装置

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Inventors: 森　尚樹; 尚樹森; 伸也川島
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Filing date: 2018-07-02
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Description

本発明は、磁石の評価方法および評価装置に関する。

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。

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。

特開２０１６−１５３７６５号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

図１は、一実施形態にかかる磁石構造体の斜視図である。図２は、図１の軸Ｃに沿う断面図である。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。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。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。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。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。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。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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、Ｎｄ_２Ｆｅ_１４Ｂ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。

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。

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Ｎｄ_２Ｆｅ_１４Ｂ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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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）。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

Claims

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。
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。
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。
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。