JPH09236448A - 回転ディスク製造用材料及び回転ディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 着磁のためにコイル電流を交番させなくても
よい簡単な構造の装置を用いて容易にかつ効率よく着磁
を行うことができ、また軽量でかつ微細な着磁パターン
を形成することができる回転ディスク製造用材料の提
供。 【解決手段】 厚さを有する円盤形状のディスク基体の
周側面に磁性体を備えた回転ディスクを製造する材料で
あって、ディスク基体の上平面又は下平面と接着する平
面接着部と、ディスク基体の周側面と接着する１以上の
周面接着部とからなるシート状基板；及び該周面接着部
に配置された磁性体を備えた回転ディスク製造用材料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータの回転ロー
タ、磁気アクチュエータ等の回転体の回転角、回転数
（ｒｐｍ）等を測定する装置に利用することができる回
転ディスク及び該回転ディスク製造用材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、モータの回転ロータ、磁気アクチ
ュエータ等の回転体の回転角、回転速度等を測定する装
置としては、図８に示すように多数のＮ極及びＳ極が交
互に配列するように着磁したリング状永久磁石（多極磁
石）を、厚さのある円盤形状のディスク基体の周側面に
嵌合した回転ディスクと、該多極磁石の磁気を検出する
ホール素子やＭＲ素子等の磁気センサとで構成されるも
のが知られている。この装置は、前記の回転ディスクが
回転体の回転軸に一致するように取り付けられており、
前記の磁気センサが回転ディスクの周側面と対向するよ
うに近接して配置されている。そして、この装置におい
ては、回転軸の回転に伴い回転ディスクが回転したとき
に、磁気センサーが回転ディスク周側面の多極磁石の磁
気を検出する。このとき磁気センサーは、回転軸の回転
数や回転角度に応じて横切る磁気を極性変化（磁気の交
番）として検出するので、この検出信号に基づいて回転
体の回転角、回転数等の測定を行うことができる。しか
し、従来の回転ディスクは、前記のように焼結磁石、樹
脂結合磁石等の重いバルク磁石からなるリング状永久磁
石を有しているため、モータの回転エネルギーをロスす
るという欠点がある。また、リング状永久磁石は、成形
技術の限界から肉厚の厚いものしか得られず、肉厚にな
るぶんだけコストが高くなるという問題点もある。ま
た、ディスク基体とリング状永久磁石とを嵌合するとき
には回転時のバランスを考慮して、偏心しないように精
度よく嵌合させる必要があり、製造工程が極めて煩雑に
なるという欠点がある。

【０００３】ところで、このようなリング状永久磁石
は、図８に示すように、円筒状或いはリング状の磁性材
料１５を一定の角速度で回転させながら、この回転に同
期させてコイル１６の電流を交番し、該磁性材料１５の
周側面に多数のＮ及びＳ極を交互に着磁して得たもので
ある。このようなリング状永久磁石は、磁気センサによ
る検出解像度を考慮すると極の着磁幅が微細なものほど
よいが、該磁石は交流電源を使用して着磁した電磁石で
あるため、微細にするほど着磁効率が悪くなるという欠
点がある。また、このような微細な着磁幅のものを製造
するためには、微細なコイルに強磁界を発生させること
ができる高出力の電源と、複雑かつ高価な着磁装置を用
いなければならないという欠点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、着磁
のためにコイル電流を交番させなくてもよい簡単な構造
の装置を用いて容易にかつ効率よく着磁を行うことがで
き、また軽量でかつ微細な着磁パターンを形成すること
ができる回転ディスク及び該回転ディスク製造用材料を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、厚さを有する
円盤形状のディスク基体の周側面に磁性体を備えた回転
ディスクを製造する材料であって、ディスク基体の上平
面又は下平面と接着する平面接着部と、ディスク基体の
周側面と接着する１以上の周面接着部とからなるシート
状基板；及び該周面接着部に配置された磁性体を備えた
回転ディスク製造用材料を提供する。

【０００６】また本発明は、厚さを有する円盤形状のデ
ィスク基体に、前記の回転ディスク製造用材料を接着し
た回転ディスクであって、該ディスク基体の上平面又は
下平面と該回転ディスク製造用材料の平面接着部とを、
該ディスク基体の周側面と該回転ディスク製造用材料の
周面接着部とをそれぞれ接着した回転ディスクを提供す
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。回転ディスク製造用材料 本発明の回転ディスク製造用材料は、シート状基板と磁
性体とを備える。 (I) シート状基板 シート状基板は、図１に示すように、ディスク基体４の
上平面又は下平面と接着する平面接着部２と、ディスク
基体４の周側面と接着する１以上の周面接着部１とから
なる。

【０００８】シート状基板としては、例えば、ポリエチ
レンテレフタレート(PET) 、ポリエチレンナフタレート
(PEN) 、ナイロン、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、ポリ
エチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、これらの混合物等
の樹脂フィルム；セルロースを原料とした再生高分子フ
ィルムや半合成高分子フィルム；紙；アルミニウム板；
銅板などが挙げられる。また、シート状基板は単一層か
らなるものでも、複数のフィルムを積層した複合フィル
ム或いは積層板であってもよい。シート状基板の厚さは
特に制限はなく、通常、０．０５〜１ｍｍ程度でよい。

【０００９】シート状基板の平面接着部２の形状は、デ
ィスク基体４の上平面又は下平面と接着するため面積を
有している限り特に限定されるものではない。ディスク
基体４との接着力が大きい点で、例えば図２に示すよう
な円形、図４に示すような正多角形が好ましい。平面接
着部２の大きさは、ディスク基体４の上平面又は下平面
と近似する大きさでよく、好ましくは、例えば、円形の
ものではディスク基体４の上平面又は下平面の形状と同
じ大きさのものであり、正多角形のものでは、ディスク
基体４の上平面又は下平面の形状に内接する大きさのも
のである。また、平面接着部２には、例えば、図１〜図
４に示すように、使用するディスク基体４の軸穴に対応
する位置に、軸穴９を設けてもよい。

【００１０】周面接着部１は、ディスク基体４の周側面
と接着する部分であり、後述の磁性体を配置する部分で
もある。シート状基板に有する周面接着部１の数は、１
以上であればよく、例えば、図３に示すように１個の周
面接着部１を有するシート状基板であっても、平面接着
部２の周縁の沿って複数の周面接着部１を有するシート
状基板であってもよい。また、複数の周面接着部１を有
するものは、図２又は図４に示すように、周縁に隙間無
く周面接着部１を有するものであっても、等間隔に離れ
た位置に周面接着部１を有するものであってもよい。周
面接着部１の形状としては、平面接着部２の周縁から遠
心方向に張り出した小片状のものであればよく、例え
ば、平面接着部２の周縁に一辺が接合する略長方形、略
台形、略三角形等の略多角形；略半円形；略半楕円形等
が挙げられる。このようなシート状基板には、例えば、
図１〜図５に示すように、周面接着部１をディスク基体
４の周側面と接着するときに、周面接着部１を該周側面
に沿って折り曲げるのを容易にするためのミシン目、溝
等の折り線加工７を周面接着部１と平面接着部２との間
に施すことができる。

【００１１】(II) 磁性体 磁性体は、例えば、図１〜図４に示すように、シート状
基板の周面接着部１に配置される。磁性体を周面接着部
１に配置する方法としては、例えば、磁性粉及びバイン
ダを含む組成物を周面接着部１の所定箇所に塗設した
後、固化する方法が挙げられる。 i)磁性粉及びバインダを含む組成物（以下、組成物とい
う）の調製 磁性粉としては、例えば、ＳｍＣｏ₅ 系磁性粉、Ｓｍ₂
Ｃｏ₁₇系磁性粉、ＳｍＦｅＮ系磁性粉、フェライト系磁
性粉、アルニコ系磁性粉、ＮｄＦｅＢ系磁性粉等が挙げ
られる。

【００１２】バインダとしては、熱可塑性樹脂を使用す
ることができ、例えば、天然ゴム；ポリイソブチレン、
ポリイソプレン、イソプレン−イソブチレンゴム（ブチ
ルゴム）、スチレン−ブタジエンゴム、スチレン−ブタ
ジエン−スチレンゴム(SBS)、スチレン−イソプレン−
スチレンゴム(SIS) 、スチレン−エチレン−ブチレン−
スチレン(SEBS)、エチレン−プロピレンターポリマー(E
PT又はEPDM) 等の合成ゴム；ポリ（メタ）アクリル酸の
アルキルエステル等のアクリル系樹脂のようなガラス転
移温度の低いポリマー；ポリ塩化ビニル(PVC) 、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体(EVA) 、その他の熱可塑性樹脂
などが挙げられる。また、熱可塑性樹脂には、磁性体の
耐候性及び耐熱性を向上させるための公知の酸化防止
剤、老化防止剤や、イソシアネート化合物、エポキシ化
合物、メラミン化合物、多価金属塩などの架橋剤を添加
してもよい。また、バインダとしては公知の紫外線、電
子線等の電離放射線硬化性熱可塑性樹脂を用いてもよ
い。また必要により公知の熱硬化性樹脂を使用してもよ
い。

【００１３】前記の磁性粉とバインダとの配合比は、バ
インダ１重量部に対して磁性粉が４重量部以上、好まし
くは６重量部以上である。前記の組成物は、磁性粉、バ
インダ等の成分を、場合によっては有機溶媒とともに混
合して得られる。混合方法としては、特に制限はない
が、例えば有機溶媒を用いる場合にはボールミルを、ま
た有機溶媒を用いない場合はミキシングロールやバンバ
リーミキサーを用いて混合する方法が挙げられる。

【００１４】ii)組成物の塗設及び固化 周面接着部１に組成物を塗設する位置としては、周面接
着部１（磁性体）の数が１個の場合は特に制限はない
が、２以上の場合には、例えば図４に示すように、各磁
性体３の中心位置が、平面接着部２の中心６を中心とす
る同心円８上において等間隔（例えば図４中、ｃ＝ｄ）
となるように配置するのが好ましい。また、磁性体は、
周面接着部１の裏面（ディスク基体４と接する面）又は
表面のいずれに塗設してもよいが、ディスク基体への接
着性を考慮すれば表面に塗設するのが好ましい。また、
シート状基板として複合フィルムを使用する場合には、
周面接着部１の層間に塗設してもよい。

【００１５】組成物の塗設方法としては、例えば、公知
のスクリーン印刷による方法等が挙げられる。また、周
面接着部１の層間に組成物を塗設する方法としては、所
謂スクレイプ法でもよい。このスクレイプ法は、形成す
る磁性体の厚さと同じ厚さのシート状基板を用意し、該
基板の周面接着部１の組成物塗設箇所を該磁性体の形状
で打ち抜く。次に、このシート状基板の一方の面に、樹
脂フィルム等からなるカバーシート又はカバーテープを
貼着して前記の打ち抜き穴の一方を封止する。そして、
打ち抜いた穴に組成物をナイフコータ等を用いて充填す
る方法である。組成物を充填した方の面には前記のカバ
ーシート又はカバーテープと同様のものを貼着するのが
好ましい。スクレイプ法に使用するシート状基板として
は、単一層のものであっても、厚さを稼ぐためにラミネ
ートフィルム或いは積層板であってもよい。

【００１６】このようにして組成物を周面接着部１の所
定箇所に塗設した後、これを加熱し固化する。加熱は８
０〜１６０℃程度、加熱時間は１０秒間〜５分間程度で
よい。本発明の回転ディスク製造用材料は、このように
塗設した組成物を固化し、周面接着部１の所定箇所に磁
性体を配置することにより得られる。

【００１７】(III) 磁性体への着磁 本発明の回転ディスク製造用材料の周面接着部１に配置
した磁性体に着磁するための磁場は、用いる磁性体が着
磁される程度の通常の大きさの磁場でよく、コイル電流
を交番する必要はない。また、着磁の際には、複数の回
転ディスク製造用材料を重ね、各材料の面が磁力線に対
し垂直となるように磁場中に配置することにより、１回
で複数の回転ディスク製造材料の着磁処理を行うことが
できる。

【００１８】本発明の回転ディスク製造用材料における
着磁後の磁性体は、Ｎ極又はＳ極のいずれか一方のみが
外側表面に現れており、具体的には、図５に示すように
磁性体が設けられたシート状基板の表面と同じ側の表面
（即ち、外側表面）にＮ極が現れる。このとき磁性体の
該基板と接する側の表面（即ち、裏側表面）にＳ極が現
れる。別の例では、逆に外側表面にＳ極のみが現れ、こ
の場合裏側表面にはＮ極が現れる。

【００１９】本発明の回転ディスク製造用材料のいずれ
か一方の面には、例えば、図５に示すように、粘着層１
０を形成することができる。粘着層１０は、回転ディス
ク製造用材料の表面に粘着剤組成物を塗布することによ
り形成することができる。前記の粘着剤組成物としては
公知のものでよく、例えば感圧接着剤として用いられる
天然ゴム系の粘着剤組成物、合成ゴム系の粘着剤組成
物、アクリル系の粘着剤組成物等が挙げられる。粘着層
の厚さは、特に制限はなく、通常、１０〜５０μｍ程度
でよい。粘着層の表面は剥離紙で被覆してもよい。この
ような粘着層を有する回転ディスク製造用材料は、ディ
スク基体４に該粘着層１０を介して容易に取り付けるこ
とができる。

【００２０】回転ディスク 本発明の回転ディスクは、厚さを有する円盤形状のディ
スク基体４に本発明の回転ディスク製造用材料を接着し
て得られる。図１に示すように、ディスク基体４の上平
面又は下平面と該回転ディスク製造用材料の平面接着部
２との接着は、該基体の上面又は下面の中心５と該回転
ディスク製造用材料の中心６とが一致するように行う。
この接着に際し、粘着層６を有しない回転ディスク製造
用材料を使用する場合には、適当な接着剤を使用して接
着する。次に、周面接着部１を該基体４の周面に沿うよ
うに折り曲げ、該周面接着部１と該基体４の周面とを前
記と同様にして接着する。この際、前記したような折り
線加工７を有するシート状基板は、容易に折り曲げが可
能となる。このようにして得れた回転ディスクは、周側
面にＮ極又はＳ極のいずれか一方のみが現れたディスク
となる。従って、Ｎ極及びＳ極の両方を有する回転ディ
スクを得る場合には、例えば、図２又は図４に示すよう
な周縁に等間隔に磁性体を配置した回転ディスク製造用
材料を使用し、回転ディスクの周側面にＮ極及びＳ極が
交互に配列するように、ディスク基体４の上平面側から
Ｎ極のみが現れたものを接着し、同ディスク基体４の下
平面側からＳ極のみが現れたものを接着すればよい。

【００２１】回転ディスクの使用方法 本発明の回転ディスクの使用方法としては、例えば、図
６に示すように、先ず該回転ディスク１１を、回転角、
回転数等の測定対象である回転体の回転軸１２と該回転
ディスク１１の回転軸が一致するに取り付ける。そし
て、磁気センサ１３を回転ディスク１１の周側面と対向
するように近接させて配置する。使用する磁気センサ１
３としては、例えば、ホール素子、ＭＲ素子、コイル等
が挙げられる。このような装置において、回転軸１２の
回転に伴い回転ディスク１１が回転したときに、磁気セ
ンサー１３は横切る複数の磁性体３の磁気を検出する。
そして、磁気センサー１３は、図６に示す検出信号ａを
ＣＰＵ等の演算装置１４に発信する。検出信号ａを受信
した演算装置１４は演算データｂを出力する。このとき
磁性体３の外側表面がＮ極で構成されている場合には、
該演算データｂは、図７に示されるような波形データと
して出力することができる。そして、この波形から回転
体の回転角、回転数等を測定することができる。

【００２２】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的
に説明する。実施例１ ２枚の厚さ３５０μｍポリエステルフィルムを両面粘着
テープ［日東電工社製No.500（厚さ：１６０μｍ）］を
用いて貼付し、厚さが８６０μｍの複合フィルムを作製
した。この複合フィルムを図２に示すような形状のシー
ト状基板に打ち抜いた。そして、この形状に打ち抜くと
同時に周面接着部１の磁性体３を充填する部分も打ち抜
いた。次に、このシート状基板の片面にポリエステル基
材粘着テープ（日東電工社製No.31B）を貼付し、該シー
ト状基板の反対面から下記の組成物を塗布し、ナイフコ
ーターで打ち抜いた周面接着部１の穴に該組成物を充填
しながら穴以外に付着した組成物を除去した。

【００２３】組成物：分子量１００万のポリイソブチレ
ン１００重量部、磁性粉（ＳｍＣｏ₅ 系磁性粉）８００
重量部及びトルエン１０００重量部をホモミキサーを用
いて均一に攪拌混合したもの。次に、組成物を充填した
シート状基板を１２０℃で３分間乾燥し、トルエンを揮
散させた後、さらに同様に組成物を塗布し、余分な組成
物を除去し、該組成物を乾燥した。そして、組成物を充
填した面を前記と同様のポリエステル基材粘着テープで
被覆した後、シート状基板の表裏に張り付けたポリエス
テル基材粘着テープのシート状基板からはみ出た部分を
切断・除去し、磁性体３を配置した回転ディスク製造用
材料を作製した。

【００２４】次に、得られた回転ディスク製造用材料を
電磁石の磁極間に挟み、電磁石に大電流を一瞬流して１
５ｋＯｅの磁界で該磁性体にパルス着磁し、外側表面に
Ｎ極のみが現れた回転ディスク製造用材料を作製した。
そして、回転ディスク製造用材料の片面にはアクリル系
の粘着組成物を塗布し、粘着層を形成した。次に、得ら
れた回転ディスク製造用材料を、図１に示すように、樹
脂製のディスク基体４の上平面と回転ディスク製造用材
料の平面接着部２とを粘着層６を介して接着し、次い
で、該ディスク基体４の周側面と該回転ディスク製造用
材料の周面接着部１とを接着して回転ディスクを得た。

【００２５】

【発明の効果】本発明の回転ディスク製造用材料は、着
磁のためにコイル電流を交番させなくてもよい簡単な構
造の装置を用いて容易にかつ効率よく着磁を行うことが
できる。また、本発明の回転ディスク製造用材料は、微
細な着磁パターンを有する回転ディスクを製造すること
ができる。そして、このような回転ディスク製造用材料
から得られた回転ディスクは極めて軽量である。従っ
て、回転角、回転数等の測定対象となる回転体の回転エ
ネルギーのロスを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の回転ディスクの製造工程中の一態様
を示す斜視図である。

【図２】 本発明の回転ディスク製造材料を例示する平
面図である。

【図３】 本発明の回転ディスク製造材料を例示する平
面図である。

【図４】 本発明の回転ディスク製造材料を例示する平
面図である。

【図５】 図４に示す回転ディスク製造材料のＡ−Ａ部
における断面図である。

【図６】 本発明の回転ディスクの使用態様を示す概念
図である。

【図７】 本発明の回転ディスクを使用して得た磁気の
波形図である。

【図８】 従来の多極磁石の着磁方法を示す概念図であ
る。

【符号の説明】

１・・・周面接着部 ２・・・平面接着部 ３・・・磁性体 ４・・・ディスク基体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 厚さを有する円盤形状のディスク基体の
   周側面に磁性体を備えた回転ディスクを製造する材料で
   あって、 ディスク基体の上平面又は下平面と接着する平面接着部
   と、ディスク基体の周側面と接着する１以上の周面接着
   部とからなるシート状基板；及び該周面接着部に配置さ
   れた磁性体を備えた回転ディスク製造用材料。
2. 【請求項２】 厚さを有する円盤形状のディスク基体
   に、請求項１の回転ディスク製造用材料を接着した回転
   ディスクであって、該ディスク基体の上平面又は下平面
   と該回転ディスク製造用材料の平面接着部とを、該ディ
   スク基体の周側面と該回転ディスク製造用材料の周面接
   着部とをそれぞれ接着した回転ディスク。