WO2006067878A1 - リング状マグネットの着磁方法および磁気エンコーダ - Google Patents

リング状マグネットの着磁方法および磁気エンコーダ Download PDF

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    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F13/00—Apparatus or processes for magnetising or demagnetising
    • H01F13/003—Methods and devices for magnetising permanent magnets

Definitions

  • the present invention relates to an improvement in a method for magnetizing a two-pole magnetized ring magnet used for a magnetic encoder or the like.
  • the present invention also relates to a magnetic encoder that has improved detection accuracy by using a ring-shaped magnet magnetized by an improved method.
  • FIG. 6 (a) As a magnetic encoder for detecting the rotation angle of a rotating body, as shown in FIG. 6 (a), one having a ring magnet magnetized with two poles is known.
  • a ring-shaped magnet 2 magnetized in two poles is attached so as to rotate integrally with a rotating body (not shown) to be detected.
  • the magnetic sensors 3X and 3Y When the ring-shaped magnet 2 rotates together with the rotating body, the magnetic sensors 3X and 3Y output sinusoidal detection signals that are 90 degrees out of phase. For example, in FIG. 6B, an X-phase detection signal indicated by a thick line is output from the magnetic sensor 3X, and a Y-phase detection signal indicated by a thin line is output from the magnetic sensor 3Y.
  • Such two-phase detection signals that are 90 degrees out of phase are supplied to the calculation unit 4.
  • the calculation unit 4 calculates the rotation angle of the ring-shaped magnet 2 based on the signal waveform of the detection signal, and generates an encoder pulse signal representing the rotation angle, the rotation direction, and the like.
  • the encoder pulse signal is supplied to a drive control circuit for a rotating body (not shown).
  • the ring-shaped magnet 2 of the two-pole magnetic encoder 1 configured as described above is magnetized by placing the magnetic ring 12 in a parallel magnetic field indicated by an arrow as shown in FIG. 7 (a). .
  • the permeability of air is lower than the permeability of the magnetic ring 12.
  • the magnetic permeability of the commonly used magnetic ring 12 is 1.1 to 1.3, whereas the permeability of air is 1.0. Therefore, when the magnetic ring 12 is placed in a parallel magnetic field, as shown in Fig. 7 (b).
  • the magnetic flux 12 is inclined in the direction of the magnetic flux on the inner peripheral surface A and the outer peripheral surface B, and the direction of the magnetic flux passing through the magnetic ring 12 is inclined with respect to the parallel magnetic field.
  • an object of the present invention is to propose a magnetization method capable of appropriately performing two-pole magnetization of a ring-shaped magnet.
  • an object of the present invention is to propose a magnetic encoder that can detect a rotation angle and the like with high accuracy using a ring-shaped magnet appropriately magnetized with two poles.
  • the method of magnetizing a ring-shaped magnet according to the present invention interpolates substantially the same magnetic permeability as that of the ring so as to cover the inner peripheral surface of the ring that also has a magnetic material force.
  • a cylindrical or columnar shape having an outer diameter that can be fitted into the ring can be used.
  • two-pole magnetization is performed in a state where the inner peripheral surface of the magnetic ring is covered with an insertion material having substantially the same permeability. Therefore, unlike the case where the inner peripheral surface of the magnetic ring is an interface with air having different magnetic permeability, it is possible to avoid bending of the magnetic flux direction on the inner peripheral surface. Therefore, the inclination with respect to the parallel magnetic field of the magnetic flux formed in the magnetic ring can be suppressed.
  • a magnetizing method for a ring-shaped magnet according to the present invention is performed on the outside of a ring made of a magnetic material.
  • a magnetizing step in which the ring is magnetized with two poles is performed on the outside of a ring made of a magnetic material.
  • a cylindrical member having a circular hollow portion having an inner diameter dimension into which the ring can be fitted can be used as the outer casing material.
  • two-pole magnetization is performed in a state where the outer peripheral surface of the magnetic ring is covered with an outer casing material having substantially the same permeability. Therefore, unlike the case where the outer peripheral surface of the magnetic ring is an interface with air having different magnetic permeability, it is possible to avoid bending of the magnetic flux direction on the outer peripheral surface. Therefore, the inclination with respect to the parallel magnetic field of the magnetic flux formed in the magnetic ring can be suppressed.
  • a magnetizing method is characterized by including the above-described insertion material mounting step, the above-mentioned outer casing material mounting step, and the above-mentioned magnetization step.
  • the insertion material mounting step and the outer collar material mounting step may be performed simultaneously or may be performed before and after.
  • the magnetization method according to the present invention two-pole magnetization is performed in a state where the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the magnetic ring are covered with an insertion material and an outer sheath material having substantially the same magnetic permeability. Therefore, unlike the case where the inner and outer peripheral surfaces of the magnetic ring are interfaces with air having different magnetic permeability, the magnetic flux has almost no inclination on the inner and outer peripheral surfaces of the magnetic ring.
  • the magnetic flux formed in the ring is substantially the same as the direction of the parallel magnetic field.
  • the detected output of the rotating magnetic field of the magnet has a harmonic noise generated due to the magnetized state of the magnet. Is hardly included. Therefore, a magnetic encoder with high detection accuracy can be realized by using a ring-shaped magnet magnetized with two poles by the method of the present invention.
  • a magnetic encoder includes:
  • a two-pole magnetized ring magnet attached coaxially to the rotating body, A pair of magnetic sensors opposed to the outer peripheral surface of the ring-shaped magnet with a predetermined gap and disposed at an angular interval of 90 degrees along the circumferential direction of the outer peripheral surface, and the magnetic sensor And an arithmetic unit for generating an encoder signal based on the output, wherein the ring magnet is a ring magnet magnetized by the magnetizing method according to the present invention.
  • FIG. 1 (a) is an explanatory view showing a magnetizing method of a ring magnet according to a first embodiment to which the present invention is applied, and (b) is an explanation showing a state of magnetic flux passing through the magnetic ring.
  • FIG. 1 (a) is an explanatory view showing a magnetizing method of a ring magnet according to a first embodiment to which the present invention is applied, and (b) is an explanation showing a state of magnetic flux passing through the magnetic ring.
  • FIG. 2 (a) is an explanatory view showing another example of the insertion material used in the magnetization method of FIG. 1, and (b) is an explanatory view showing the state of magnetic flux passing through the magnetic ring.
  • FIG. 3 (a) is an explanatory view showing a magnetizing method of a ring magnet according to a second embodiment to which the present invention is applied, and (b) is an explanatory view showing a state of magnetic flux passing through the magnetic ring. .
  • FIG. 4 (a) is an explanatory view showing another example of the outer casing material used in the magnetization method of FIG. 3, and (b) is an explanatory view showing a state of magnetic flux passing through the magnetic ring.
  • FIG. 5 (a) is an explanatory view showing still another example of the outer casing material used in the magnetization method of FIG. 3, and (b) is an explanatory view showing a state of magnetic flux passing through the magnetic ring.
  • FIG. 6 (a) is a schematic configuration diagram showing a magnetic encoder including a ring magnet magnetized with two poles, and (b) is a waveform diagram showing detection waveforms of the pair of magnetic sensors.
  • FIG. 7 is an explanatory view showing problems of a conventional magnetizing method.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a magnetizing method for a ring-shaped magnet.
  • a magnetic ring 21 having a circular center hole 21a is manufactured.
  • a cylindrical insert 22 having an outer diameter that can be fitted in the circular center hole 21a in a detachable manner is manufactured from a material having substantially the same permeability as the magnetic ring 21.
  • a cylindrical insert 22 having the same magnetic permeability is manufactured from the same material as the magnetic ring 21. It is desirable that the thickness (the length in the axial direction) of the cylindrical inner casing 22 be the same as or longer than that of the magnetic ring 21.
  • the cylindrical insert 22 is fitted into the circular center hole 21a of the magnetic ring 21 (insert insert step). As a result, the circular inner peripheral surface 21b of the magnetic ring 21 is covered with the cylindrical insert 22.
  • the magnetic ring 21 with the cylindrical insert 22 attached thereto is placed in a parallel magnetic field indicated by an arrow in FIG.
  • the magnetic flux passes through the inner peripheral surface 21b of the magnetic ring 21 without being bent. Therefore, the magnetic flux passing through the inside of the magnetic ring 21 is formed in a substantially linear shape with the inclination with respect to the direction of the parallel magnetic field being suppressed as compared with the conventional case where only the magnetic ring 21 is put in the parallel magnetic field.
  • the ring-shaped magnet 20 is obtained (magnetization step).
  • the detection waveforms of the pair of magnetic sensors 3X and 3Y are odd numbers. Only a small amount of the second harmonic component is included. Therefore, it is possible to suppress a decrease in detection accuracy of the magnetic encoder 1 due to the noise component.
  • a cylindrical insert 32 having a central hole 32a may be used instead of the columnar inner casing 22, as shown in Fig. 2 (a).
  • the cylindrical insertion member 32 is also formed with a material force having substantially the same permeability as the magnetic ring 21.
  • the same material force as that of the magnetic ring 21 is formed.
  • the central hole 32a of the cylindrical insertion member 32 needs to be sized so that the magnetic flux lines passing through the magnetic ring 21 do not tilt. Even when such a cylindrical insert 32 is used, as shown in FIG. 2B, the inclination of the magnetic flux lines passing through the magnetic ring 21 with respect to the direction of the parallel magnetic field is suppressed. Therefore, even when the ring-shaped magnet 30 magnetized using the cylindrical insert 32 is used, it is possible to suppress a decrease in detection accuracy of the magnetic encoder.
  • FIG. 3 is an explanatory view showing another example of the magnetizing method of the ring magnet according to the present invention.
  • a magnetic ring 41 having a circular center hole 41a is manufactured.
  • a cylindrical insert 42 having an outer diameter that can be fitted in the circular center hole 41a in a detachable manner is manufactured from a material having substantially the same permeability as the magnetic ring 41.
  • a cylindrical insert 42 having the same magnetic permeability is manufactured from the same material as the magnetic ring 41.
  • the thickness of the cylindrical insert 42 (the length in the axial direction) is preferably the same as or longer than that of the magnetic ring 41.
  • Manufacturing For example, the outer casing 43 having the same permeability is manufactured from the same material as the magnetic ring 41. It is desirable that the thickness of the outer casing 43 (length in the axial direction) be the same as or longer than that of the magnetic ring 41.
  • the cylindrical insert 42 is fitted into the circular center hole 41a of the magnetic ring 41 (insert insert step).
  • the circular inner peripheral surface 41b of the magnetic ring 41 is covered with the cylindrical insert 42.
  • the magnetic ring 41 is fitted into the circular hollow portion 43a of the outer casing material 43 to form a state where the circular outer peripheral surface 41c of the magnetic ring 41 is covered with the outer casing material 43 (outer casing material). Mounting process).
  • the inner insert 42 and the outer cover 43 may be attached at the same time, or the outer cover 43 may be attached first.
  • the magnetic ring 41 with the inner material 42 and the outer collar material 43 attached thereto is placed in a parallel magnetic field indicated by an arrow in FIG. 3 (a).
  • the magnetic flux passes through the inner peripheral surface 4 lb and the outer peripheral surface 41 c of the magnetic ring 41 without being bent. Therefore, the magnetic flux passing through the inside of the magnetic ring 41 is formed in a straight line substantially parallel to the direction of the parallel magnetic field.
  • the ring-shaped magnet 40 is obtained by magnetizing the magnetic ring 41 with two poles (magnetization step).
  • the detected waveforms of the pair of magnetic sensors 3X and 3Y are odd harmonics. It has been confirmed that almost no components are contained, and that the deterioration of the detection accuracy of the magnetic encoder 1 due to the noise components can be avoided.
  • outer casing material 43 as shown in FIG. 4 (a), a pseudo-rectangular outer casing material 53 in which the corners of the four corners of the rectangle are cut into arcs can be used. Also, as shown in FIG. 5 (a), a cylindrical outer casing material 63 can be used. In either case, as shown in FIGS. 4 (b) and 5 (b), a magnetic flux substantially parallel to the direction of the parallel magnetic field is formed inside the magnetic ring 41.
  • the inner ring 42 and the outer casing 43 having substantially the same permeability are respectively attached to the inner side and the outer side of the magnetic ring 41.
  • the magnetic ring 41 is placed in parallel. Dipole magnetization is performed in a magnetic field.
  • a magnetic flux substantially parallel to the direction of the parallel magnetic field is formed in the magnetic ring 41. Therefore, in the magnetic encoder using the ring-shaped magnet 40 manufactured according to this example, odd-order harmonic noise hardly appears in the detected output waveform. Therefore, a magnetic encoder with high detection accuracy can be realized.
  • magnetize two poles by attaching only outer sheath material to the magnetic ring.
  • one of the outer casing materials 43, 53, and 63 shown in Figs. Can perform two-pole magnetization.
  • V magnets magnetized in this way, V, but the detection accuracy of the magnetic encoder is improved compared to using a magnet magnetized with two poles by placing only the magnetic ring in a parallel magnetic field. it can.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

　磁性リング（４１）の円形中心孔（４１ａ）に、同一透磁率の内挿材（４２）を嵌め込む。次に、磁性リング（４１）を同一透磁率の外挿材（４３）の円形中空部（４３ａ）に嵌め込む。この状態で、磁性リング（４１）を平行磁場内に入れる。内挿材（４２）、外挿材（４３）に挟まれている磁性リング（４１）を通る磁束線は平行磁場に対して殆ど傾きの無い直線状になる。この状態で磁性リング（４１）を２極着磁して得られたリング状マグネット（４０）の回転磁界を検出する磁気センサの出力には、検出精度を低下させる原因となる高調波ノイズが殆ど現れない。リング状マグネット（４０）を用いれば、当該リング状マグネット（４０）の着磁状態に起因する磁気エンコーダ（１）の検出精度の低下を回避でき、その検出精度の低下を抑制できる。

Description

明 細 書
リング状マグネットの着磁方法および磁気エンコーダ
技術分野
[0001] 本発明は、磁気エンコーダなどに用いられる 2極着磁されたリング状マグネットの着 磁方法の改良に関するものである。また、改良された方法によって 2極着磁されたリン グ状マグネットを用いることにより検出精度を高めた磁気エンコーダに関するものであ る。
背景技術
[0002] 回転体の回転角度などを検出するための磁気エンコーダとしては、図 6 (a)に示す ように、 2極着磁されたリング状マグネットを備えたものが知られている。この形式の磁 気エンコーダ 1では、検出対象の回転体（図示せず）と一体回転するように 2極着磁さ れたリング状マグネット 2が取り付けられる。リング状マグネット 2の外周面 2aには、円 周方向に 90度の角度間隔で一対の磁気センサ 3X、 3Yが一定のギャップで対向配 置される。
[0003] 回転体と共にリング状マグネット 2が回転すると、磁気センサ 3X、 3Yからは、 90度 位相のずれた正弦波状の検出信号が出力される。例えば、図 6 (b)において太線で 示す X相の検出信号が磁気センサ 3Xから出力され、細線で示す Y相の検出信号が 磁気センサ 3Yから出力される。
[0004] このような 90度位相のずれた 2相の検出信号は演算部 4に供給される。演算部 4で は、検出信号の信号波形に基づきリング状マグネット 2の回転角度を演算し、回転角 度、回転方向などを表すエンコーダパルス信号を生成する。エンコーダパルス信号 は、不図示の回転体の駆動制御回路などに供給される。
[0005] このように構成された 2極磁気エンコーダ 1のリング状マグネット 2は、図 7 (a)に示す ように、磁性リング 12を矢印で示す平行磁場内に配置することにより着磁される。ここ で、磁性リング 12の透磁率に比べて空気の透磁率が低い。一般的に用いられる磁性 リング 12の透磁率は 1. 1〜1. 3であるのに対して、空気の透磁率は 1. 0である。し たがって、磁性リング 12を平行磁場に入れた状態においては、図 7 (b)に示すように 、磁性リング 12における内周面 Aおよび外周面 Bにおいて磁束の方向に傾きが生じ 、磁性リング 12の内部を通る磁束の方向が平行磁場に対して傾きを持つ。
[0006] この状態で 2極着磁されたリング状マグネット 2の回転磁界を磁気センサで検出する と、着磁の際の磁束の僅かな傾きに起因して、その検出波形に奇数次高調波成分が ノイズとして表れる。この結果、当該リング状マグネット 2を用いて図 6 (a)に示す磁気 エンコーダを製作した場合には、このノイズ成分の影響を受けて、回転角度の検出精 度が悪ィ匕するという弊害が起きる。
発明の開示
[0007] 本発明の目的は、この点に鑑みて、リング状マグネットの 2極着磁を適切に行うこと のできる着磁方法を提案することにある。
[0008] また、本発明の目的は、適切に 2極着磁されたリング状マグネットを用いて精度良く 回転角度などを検出可能な磁気ェンコーダを提案することにある。
[0009] 上記の目的を解決するために、本発明によるリング状マグネットの着磁方法は、磁 性材料力もなるリングの内周面を覆う状態に、当該リングとほぼ同一の透磁率の内挿 材を当該リングに装着する内挿材装着工程と、この状態で、前記リングを平行磁場内 に配置して当該リングの 2極着磁を行う着磁工程とを含むことを特徴としている。
[0010] 前記内挿材としては、前記リングに嵌め込み可能な外径寸法の円筒形状あるいは 円柱形状のものを用いることができる。
[0011] 本発明による着磁方法では、磁性リングの内周面がほぼ同一の透磁率の内挿材で 覆われた状態で 2極着磁が行われる。したがって、磁性リングの内周面が透磁率の 異なる空気との界面となっている場合とは異なり、当該内周面において磁束の方向 が折れ曲がることを回避できる。よって、磁性リング内に形成される磁束の平行磁場 に対する傾きを抑制できる。
[0012] このようにして 2極着磁されたリング状マグネットを用いた磁気センサでは、当該マグ ネットの回転磁界の検出出力に含まれる高調波ノイズが抑制される。したがって、本 発明の方法により 2極着磁されたリング状マグネットを用いれば、当該リング状マグネ ットの着磁状態に起因する磁気エンコーダの検出精度の低下を抑制できる。
[0013] 次に、本発明によるリング状マグネットの着磁方法は、磁性材料からなるリングの外 周面を覆う状態に、当該リングとほぼ同一の透磁率の外揷材を当該リングに装着する 外揷材装着工程と、前記外揷材が装着された状態で、前記リングを平行磁場内に配 置して当該リングの 2極着磁を行う着磁工程とを含むことを特徴としている。
[0014] 前記外揷材としては、前記リングを嵌め込み可能な内径寸法の円形中空部を備え た筒状のものを用いることができる。
[0015] 本発明による着磁方法では、磁性リングの外周面がほぼ同一の透磁率の外揷材で 覆われた状態で 2極着磁が行われる。したがって、磁性リングの外周面が透磁率の 異なる空気との界面となっている場合とは異なり、当該外周面において磁束の方向 が折れ曲がることを回避できる。よって、磁性リング内に形成される磁束の平行磁場 に対する傾きを抑制できる。
[0016] このようにして 2極着磁されたリング状マグネットを用いた磁気センサでは、当該マグ ネットの回転磁界の検出出力に含まれる高調波ノイズが抑制される。したがって、本 発明の方法により 2極着磁されたリング状マグネットを用いれば、当該リング状マグネ ットの着磁状態に起因する磁気エンコーダの検出精度の低下を抑制できる。
[0017] 次に、本発明による着磁方法は、上記の内挿材装着工程と、上記の外揷材装着工 程と、上記の着磁工程とを含むことを特徴としている。内挿材装着工程および外揷材 装着工程は、同時に行ってもよいし、前後して行うようにしてもよい。
[0018] 本発明による着磁方法では、磁性リングの内周面および外周面力 ほぼ同一の透 磁率の内挿材および外揷材で覆われた状態で 2極着磁が行われる。したがって、磁 性リングの内周面および外周面が透磁率の異なる空気との界面となっている場合と は異なり、磁性リングにおける内周面および外周面における磁束の傾きが殆ど無くな り、磁性リング内に形成される磁束は実質的に平行磁場の方向と同一になる。
[0019] このように 2極着磁されたリング状マグネットを用いた磁気センサでは、当該マグネッ トの回転磁界の検出出力には、マグネットの着磁状態に起因して発生する高調波ノ ィズが殆ど含まれない。したがって、本発明の方法により 2極着磁されたリング状マグ ネットを用いれば、検出精度の高い磁気エンコーダを実現できる。
[0020] 一方、本発明による磁気エンコーダは、
回転体に同軸状態に取り付けた 2極着磁されたリング状マグネットと、 前記リング状マグネットの外周面に所定のギャップで対畤していると共に、当該外 周面の円周方向に沿って 90度の角度間隔で配置されている一対の磁気センサと、 前記磁気センサの出力に基づきエンコーダ信号を生成する演算部とを有し、 前記リング状マグネットが上記の本発明による着磁方法によって着磁されたリング 状マグネットであることを特徴として 、る。 図面の簡単な説明
[0021] [図 1] (a)は本発明を適用した実施の形態 1のリング状マグネットの着磁方法を示す説 明図であり、 (b)は磁性リングを通る磁束の状態を示す説明図である。
[図 2] (a)は図 1の着磁方法に用いる内挿材の別の例を示す説明図であり、 (b)は磁 性リングを通る磁束の状態を示す説明図である。
[図 3] (a)は本発明を適用した実施の形態 2のリング状マグネットの着磁方法を示す説 明図であり、 (b)は磁性リングを通る磁束の状態を示す説明図である。
[図 4] (a)は図 3の着磁方法に用いる外揷材の別の例を示す説明図であり、 (b)は磁 性リングを通る磁束の状態を示す説明図である。
[図 5] (a)は図 3の着磁方法に用いる外揷材の更に別の例を示す説明図であり、 (b) は磁性リングを通る磁束の状態を示す説明図である。
[図 6] (a)は 2極着磁されたリング状マグネットを備えた磁気エンコーダを示す概略構 成図であり、 (b)はその一対の磁気センサの検出波形を示す波形図である。
[図 7]従来の着磁方法の問題点を示す説明図である。
符号の説明
[0022] 1 磁気エンコーダ
2 リング状マグネット
3X、 3Y 磁気センサ
4 演算部
20、 30、 40 2極着磁されたリング状マグネット
21、 41 磁性リング
21a, 41a 磁性リングの円形中心孔
21b, 41b 磁性リングの内周面 41c 磁性リングの外周面
22、 32、 42 内揷材
32a 中心孔
43、 53、 63 外揷材
43a 円形中空部
発明を実施するための最良の形態
[0023] 以下に、図面を参照して、本発明を適用した磁気エンコーダ用のリング状マグネット の着磁方法を説明する。
[0024] (実施の形態 1)
図 1はリング状マグネットの着磁方法の一例を示す説明図である。図 1 (a)に示すよ うに、円形中心孔 21aが形成された磁性リング 21を製造する。また、この磁性リング 2 1とほぼ同一の透磁率を有する素材から、円形中心孔 21aに着脱可能な状態で嵌め 込むことのできる外径寸法の円柱状内挿材 22を製造する。例えば、磁性リング 21と 同一の素材により、同一の透磁率を有する円柱状内挿材 22を製造する。円柱状内 揷材 22の厚さ（軸線方向の長さ）は磁性リング 21と同一あるいは長くすることが望まし い。
[0025] 次に、磁性リング 21の円形中心孔 21aに円柱状内挿材 22を嵌め込む（内挿材装 着工程)。この結果、磁性リング 21の円形内周面 21bは円柱状内挿材 22によって覆 われた状態になる。
[0026] 次に、円柱状内挿材 22が装着された状態の磁性リング 21を、図 1 (a)に矢印で示 す平行磁場内に入れる。この状態においては、図 1 (b)において矢印で示すように、 磁性リング 21の内周面 21bを介して磁束が折れ曲がることなく通過する。したがって 、磁性リング 21の内部を通る磁束は、従来のように磁性リング 21のみを平行磁場に 入れた場合に比べて、平行磁場の方向との傾きが抑制され、ほぼ直線状に形成され る。この状態で磁性リング 21を 2極着磁することにより、リング状マグネット 20が得られ る (着磁工程)。
[0027] このようにして着磁したリング状マグネット 20を、図 6に示す磁気エンコーダ 1のリン グ状マグネット 2として用いたところ、一対の磁気センサ 3X、 3Yの検出波形には奇数 次高調波成分が僅かに含まれるのみである。したがって、当該ノイズ成分に起因する 磁気エンコーダ 1の検出精度の低下を抑制できる。
[0028] ここで、円柱状内揷材 22の代わりに、図 2 (a)に示すように、中心孔 32aが形成され た円筒状内挿材 32を用いることもできる。この場合においても、円筒状内挿材 32は、 磁性リング 21と実質的に同一の透磁率を有する素材力も形成される。あるいは、磁 性リング 21と同一の素材力も形成される。また、円筒状内挿材 32の中心孔 32aは、 磁性リング 21を通る磁束線が傾かない程度の大きさにしておく必要がある。このよう な円筒状内挿材 32を用いた場合においても、図 2 (b)に示すように、平行磁場の方 向に対する磁性リング 21を通る磁束線の傾きが抑制される。よって、円筒状内挿材 3 2を用いて着磁したリング状マグネット 30を用いた場合にぉ ヽても磁気エンコーダの 検出精度の低下を抑制できる。
[0029] (実施の形態 2)
図 3は、本発明によるリング状マグネットの着磁方法の別の例を示す説明図である。 本例の方法では、図 3 (a)に示すように、円形中心孔 41aが形成された磁性リング 41 を製造する。また、この磁性リング 41とほぼ同一の透磁率を有する素材から、円形中 心孔 41aに着脱可能な状態で嵌め込むことのできる外径寸法の円柱状内挿材 42を 製造する。例えば、磁性リング 41と同一の素材により、同一の透磁率を有する円柱状 内挿材 42を製造する。円柱状内挿材 42の厚さ（軸線方向の長さ）は磁性リング 41と 同一あるいは長くすることが望ま 、。
[0030] さらに、磁性リング 41とほぼ同一の透磁率を有する素材から、磁性リング 41を着脱 可能な状態で嵌め込むことのできる内径寸法の円形中空部 43aを備えた矩形状の 外揷材 43を製造する。例えば、磁性リング 41と同一の素材により、同一の透磁率を 有する外揷材 43を製造する。外揷材 43の厚さ（軸線方向の長さ）は磁性リング 41と 同一あるいは長くすることが望ま 、。
[0031] 次に、磁性リング 41の円形中心孔 41aに円柱状内挿材 42を嵌め込む（内挿材装 着工程)。この結果、磁性リング 41の円形内周面 41bは円柱状内挿材 42によって覆 われた状態になる。また、磁性リング 41を外揷材 43の円形中空部 43aに嵌め込み、 磁性リング 41の円形外周面 41cが外揷材 43により覆われた状態を形成する (外揷材 装着工程)。内挿材 42および外揷材 43の装着は、同時に行っても良いし、外揷材 4 3の装着を先に行うようにしてもょ 、。
[0032] この後は、内挿材 42および外揷材 43が装着された状態の磁性リング 41を、図 3 (a )に矢印で示す平行磁場内に入れる。この状態においては、図 3 (b)において矢印で 示すように、磁性リング 41の内周面 4 lbおよび外周面 41 cを介して磁束が折れ曲が ることなく通過する。したがって、磁性リング 41の内部を通る磁束は、実質的に平行 磁場の方向と平行な直線状に形成される。この状態で磁性リング 41を 2極着磁するこ とにより、リング状マグネット 40が得られる（着磁工程)。
[0033] このようにして着磁したリング状マグネット 40を、図 6に示す磁気エンコーダ 1のリン グ状マグネット 2として用いたところ、一対の磁気センサ 3X、 3Yの検出波形には奇数 次高調波成分が殆ど含まれず、当該ノイズ成分に起因する磁気ェンコーダ 1の検出 精度の低下を回避できることが確認された。
[0034] ここで、外揷材 43としては、図 4 (a)に示すように、矩形の四隅の角を円弧状に切り 取った疑似矩形状の外揷材 53を用いることもできる。また、図 5 (a)に示すように、円 筒状の外揷材 63を用いることもできる。いずれの場合においても、図 4 (b)および図 5 (b)にそれぞれ示すように、磁性リング 41の内部には、平行磁場の方向とほぼ平行 な磁束が形成される。
[0035] なお、内揷材 42としては、図 2に示すような、中心孔 32aが形成された内揷材 32を 用いることちでさる。
[0036] 本例の着磁方法では、磁性リング 41の内側および外側に、それぞれ、透磁率がほ ぼ同一の内挿材 42および外揷材 43を装着し、この状態で磁性リング 41を平行磁場 に入れて 2極着磁を行っている。この結果、磁性リング 41内には平行磁場の方向と 実質的に平行な磁束が形成される。よって、本例によって製造したリング状マグネット 40を用いた磁気エンコーダでは、検出出力波形に、奇数次高調波ノイズが殆ど現れ ない。したがって、検出精度の高い磁気エンコーダを実現できる。
[0037] (その他の実施の形態）
なお、磁性リングに外揷材のみを装着して 2極着磁することも可能である。例えば、 図 3、 4、 5に示す外揷材 43、 53、 63のいずれかを磁性リング 41に装着し、この状態 で 2極着磁を行うことができる。このようにして着磁されたマグネットを用いた場合にお V、ても、磁性リングのみを平行磁場に入れて 2極着磁されたマグネットを用いる場合 に比べて、磁気エンコーダの検出精度を改善できる。

Claims

請求の範囲
[1] 磁性材料力もなるリングの内周面を覆う状態に、当該リングとほぼ同一の透磁率の 内挿材を当該リングに装着する内挿材装着工程と、
前記内挿材が装着された状態で、前記リングを平行磁場内に配置して当該リング の 2極着磁を行う着磁工程とを含むことを特徴とするリング状マグネットの着磁方法。
[2] 請求項 1において、
前記内挿材は、前記リングに嵌め込み可能な外径寸法の円筒形状あるいは円柱 形状のものであることを特徴とするリング状マグネットの着磁方法。
[3] 磁性材料力もなるリングの外周面を覆う状態に、当該リングとほぼ同一の透磁率の 外揷材を当該リングに装着する外揷材装着工程と、
前記外揷材が装着された状態で、前記リングを平行磁場内に配置して当該リング の 2極着磁を行う着磁工程とを含むことを特徴とするリング状マグネットの着磁方法。
[4] 請求項 3において、
前記外揷材は、前記リングを嵌め込み可能な内径寸法の円形中空部を備えた筒 状のものであることを特徴とするリング状マグネットの着磁方法。
[5] 磁性材料力もなるリングの内周面を覆う状態に、当該リングとほぼ同一の透磁率の 内挿材を当該リングに装着する内挿材装着工程と、
前記リングの外周面を覆う状態に、当該リングとほぼ同一の透磁率の外揷材を当該 リングに装着する外揷材装着工程と、
前記内挿材および前記外揷材が装着された状態で、前記リングを平行磁場内に配 置して当該リングの 2極着磁を行う着磁工程とを含むことを特徴とするリング状マグネ ットの着磁方法。
[6] 請求項 5において、
前記内挿材は、前記リングに嵌め込み可能な外径寸法の円筒形状あるいは円柱 形状のものであることを特徴とするリング状マグネットの着磁方法。
[7] 請求項 5または 6において、
前記外揷材は、前記リングを嵌め込み可能な内径寸法の円形中空部を備えた筒 状のものであることを特徴とするリング状マグネットの着磁方法。 回転体に同軸状態に取り付けた 2極着磁されたリング状マグネットと、
前記リング状マグネットの外周面に所定のギャップで対畤していると共に、当該外 周面の円周方向に沿って 90度の角度間隔で配置されている一対の磁気センサと、 前記磁気センサの出力に基づきエンコーダ信号を生成する演算部とを有し、 前記リング状マグネットは請求項 1ないし 7のうちのいずれかの項に記載の方法によ り 2極着磁されたリング状マグネットであることを特徴とする磁気エンコーダ。
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