JP2978048B2 - 信号用磁石の着磁装置及びその着磁方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば磁気式エンコー
ダの磁気ドラムに用いることができる信号用磁石の着磁
装置及びその着磁方法に関する。

【０００２】

【従来例】磁気式エンコーダなどに適用される回転検出
装置の信号用磁石は、円柱状の信号用磁石の外周面に着
磁ヘッドで着磁電圧を印加することによって形成されて
いる。信号用磁石は回転可能な支持台に保持され、この
支持台で回転されながら外周面に着磁が施される。

【０００３】しかし、信号用磁石の中心と回転中心とを
一致させるのは難しく、互いの中心位置はズレているこ
とが多い。このズレによって、信号用磁石は振れながら
回転するため、着磁が施される信号用磁石の外周面と着
磁ヘッドのギャップは信号用磁石の１回転を１周期とし
て常に変動し、このため信号用磁石に均一な着磁を施す
のが不可能であり、信号用磁石の着磁を検出する磁気セ
ンサの検出出力が変動していた。

【０００４】そこで、信号用磁石の外周面に均一な着磁
を施すことを目的とした着磁装置が提案されている。例
えば、特開平１−１６０００１号公報記載のものが知ら
れている。この着磁装置は、信号用磁石の着磁面の位置
をタッチセンサーで検出し、この検出された信号用磁石
の着磁面の位置に応じてモータで着磁ヘッドを駆動し、
着磁ヘッドの位置を信号用磁石周面側に近付けたり、あ
るいは、信号用磁石外周面側から遠ざけたりして、ギャ
ップを一定に保つことにより、均一な着磁を行うもので
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の着磁装置によれば、信号用磁石外周面の位置を機械
的なセンサーで検出し、検出結果によって着磁ヘッドを
機械的に動作させ、ギャップを一定に保ちながら着磁を
施すものであるため、構成が複雑化して、コストが高
く、また、機械的な動作遅れがあるため、着磁スピード
を低速にせざるを得ず、これにより生産性が低下してい
た。さらに、タッチセンサ位置と磁気ヘッド位置が周方
向にずれているため、タッチセンサで検出される信号磁
石外周面の位置と着磁ヘッドが対向している位置での信
号用磁石外周面の位置が一致せず、理論上ギャップを一
定に保つことができないという難点があった。

【０００６】本発明は以上のような問題点を解決するた
めになされたもので、低コストで、しかも、信号用磁石
の記録信号を検出する磁気センサの検出出力を均一化す
ることが可能な信号用磁石の着磁装置及びその着磁方法
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
着磁すべき信号用磁石を回転させる支持台と、信号用磁
石に対向して電圧が印加されて着磁を施す着磁ヘッド
と、着磁ヘッドに着磁電圧を供給する着磁電源とを備え
た信号用磁石の着磁装置であって、着磁ヘッドは、着磁
電源から電圧が供給されて信号用磁石に着磁をすると共
に、着磁電源とは別の信号発生源から信号が供給されて
所望の出力値まで減磁させるように重ね着磁をすること
を特徴とする。

【０００８】請求項２記載の発明は、着磁すべき信号用
磁石を回転させて、この信号用磁石に対向した着磁ヘッ
ドに電圧を印加し、信号用磁石に着磁を行う信号用磁石
の着磁方法であって、信号用磁石に着磁を施した後、着
磁ヘッドに電圧を印加して所望の出力値まで減磁させる
ように重ね着磁をすることを特徴とする。

【０００９】請求項３記載の発明は、重ね着磁手段は、
着磁ヘッドに直流電圧を印加して、所望の出力値まで減
磁する手段であることを特徴とする。

【００１０】請求項４記載の発明は、重ね着磁手段は、
着磁ヘッドに交流電圧を印加して、所望の出力値まで減
磁する手段であることを特徴とする。

【００１１】請求項５記載の発明は、重ね着磁手段は、
信号磁石に着磁した位相と逆になるように着磁ヘッドに
電圧を印加して、所望の出力値まで減磁する手段である
ことを特徴とする。

【００１２】

【作用】信号用磁石を回転させながら、外周面に着磁し
た後、直流あるいは交流の電圧を印加して減磁する。信
号用磁石の回転中心と信号用磁石の中心とがずれてい
て、信号用磁石と着磁ヘッドとのギャップが変動する
と、ギャップが小さい箇所は大きく着磁されるが減磁さ
れる量も大きく、また、ギャップが大きい箇所は小さく
着磁されるが減磁される量も小さくなるため、最終的な
磁気センサーの出力は全周にわたって略均一となる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明にかかる信号用磁石の着磁装置
及びその着磁方法について図面を参照しながら説明す
る。図１（ａ）、（ｂ）において、着磁が施される信号
用磁石１は円柱状で中心部に軸７を有し、この軸７が図
示しない支持台に保持されている。信号用磁石１の外周
に隣接した位置には着磁ヘッド２が取付けられており、
着磁ヘッド２の先端の着磁部２ａは信号用磁石１の外周
面と向かい合っている。また、着磁部２ａは信号用磁石
１の外周面に対して接触しない程度まで近付けられてお
り、このため信号用磁石１の外周面と着磁部２ａの間に
は微小なギャップＨを有している。信号用磁石１の外周
に対向させてＭＲセンサー３が配置されている。

【００１４】以上のような構成の信号用磁石１の着磁装
置では、回転中心５と信号用磁石１の中心６とが完全に
一致することは少なく、ほとんどの場合、両者はずれて
いるため、信号用磁石１を回転させると図２（ａ）に示
すように１回転を１周期とした振れが生ずる。これに伴
い、図２（ｂ）に示す信号用磁石１と着磁ヘッド２との
ギャップＨは、信号用磁石１が着磁ヘッド２側に振れる
と小さくなり、信号用磁石１が着磁ヘッド２側から遠ざ
かる側に振れると大きくなる。

【００１５】支持台に保持された信号用磁石１が振れな
がら回転する状態で、着磁ヘッド２のコイルに着磁電源
から電圧を供給し、信号用磁石１の外周面に対し着磁を
施す。この場合、信号用磁石１は最終的に所望する出力
よりも大きい出力が得られるように、かなり強めに着磁
される。

【００１６】着磁された信号用磁石１は偏心しているた
め、図２（ｃ）に示すように、着磁ヘッド２とのギャッ
プＨが小さい箇所は印加される着磁界の強さが大きく、
逆に着磁ヘッド２とのギャップＨが大きい箇所は印加さ
れる着磁界の強さが小さくなっている。さらに信号用磁
石１は、所望とする出力よりも大きい出力が得られるよ
うにかなり強めに着磁されているため、信号用磁石１の
着磁信号を検出するＭＲセンサー３の出力信号は、図３
に示すように、ギャップＨが大きい箇所も小さい箇所
も、符号Ａで示す最終的に得たい出力範囲を大きく上回
っている。

【００１７】第１回目の着磁を行った後は、信号用磁石
１を回転駆動しながら、着磁ヘッド２のコイルに第１回
目の着磁電源とは別の信号発生源から電圧を印加して重
ね着磁をし、この重ね着磁により前工程での信号用磁石
１の外周面に対する着磁を減磁して、ＭＲセンサー３の
出力レベルが所望とする出力レベルとなるようにする。
図２（ｃ）に示すように、ギャップＨ寸法が小さく、印
加される着磁界の強さが大きい箇所は、図２（ｄ）に示
すように印加される減磁界の強さも大きい。また、図２
（ｃ）に示すように、ギャップＨ寸法が大きく、印加さ
れる着磁界の強さが小さな箇所は、図２（ｄ）に示すよ
うに、印加される減磁界の強さが小さくなっている。

【００１８】第１回目の着磁後、重ね着磁によって減磁
を施すことにより、図２（ｃ）に示す着磁界の強さか
ら、図２（ｄ）に示す減磁界の強さが減算され、図２
（ｅ）に示すような最終着磁表面磁束が得られる。図２
（ｅ）の最終着磁表面磁束のグラフは、図２（ｂ）に示
すギャップＨを示すグラフに則した形状となっており、
ギャップＨが大きい部分は表面磁束が大きく、逆にギャ
ップＨが小さい部分は表面磁束が小さくなっている。こ
の着磁信号をＭＲセンサー３で検出すると、信号用磁石
１の振れに伴いその外周面とＭＲセンサー３との間のギ
ャップも変動することになるが、図２の（ｂ）と（ｅ）
を対比すれば明らかなように、上記ギャップが小さい部
分では最終着磁面磁束は小さく、上記ギャップが大きい
部分では最終着磁面磁束も大きくなるため、図２（ｆ）
に示すように、ＭＲ出力は変動がなく略一定となる。

【００１９】重ね着磁をするために印加する電圧は、直
流でも交流でもよい。例えば、信号用磁石１が、図４
（ａ）に示すように偏心し、これに伴い一回転あたりの
ＭＲ信号の出力が図４（ｂ）のように大きく変動してい
る場合でも、図５（ａ）に示すような直流信号を第１回
目の着磁後に印加すれば、図５（ｂ）に示すように、Ｍ
Ｒ信号を全体的に略均一化することができる。第１回の
着磁後に、交流信号を印加しても同様な結果が得られ
る。なお、上記交流信号の周波数は任意であり、低周波
から高周波まで使用可能である。また、図６（ａ）、
（ｂ）のような強い磁界による第１回目の着磁を行った
後の所望の出力を得るための重ね着磁の手段として、図
６（ｃ）、（ｄ）に示すような逆位相の交流信号を印加
して減磁するようにしてもよい。この場合も、図６
（ｅ）に示すようにＭＲ出力信号を全体的に略均一化す
ることができる。

【００２０】以上の説明では、着磁対象として例えば磁
気式エンコーダのインクルメンタル信号磁石を想定して
いたが、上記のような信号用磁石の着磁装置及び着磁方
法は、インデックス信号用磁石の着磁にも適用可能であ
る。インデックス信号用磁石を形成する場合、図７
（ａ）に示すような１つのパルス状の着磁信号によって
信号用磁石の外周面の一箇所に着磁するが、所望の出力
よりも大きな出力が得られるようにパルス状の着磁を行
うと、図７（ｂ）に示すようにレベルの異なるピークが
２箇所に生じるため、これを一定レベルでスライスして
矩形波に変換するとパルスが２つ生じてしまう。そこ
で、インデックス信号用磁石に対してインデックス着磁
を施した後、図８（ａ）に示すような直流電流を減磁電
流として印加する。直流電流を印加することにより、図
８（ｂ）に示すように、不要なピークのレベルが一定の
スライスレベルよりも低下し、１つのパルスを得ること
ができる。また、図９（ａ）に示すように印加する直流
電流のレベルをさらに大きくすれば、図９（ｂ）に示す
ように不要なピークを一層低下させることができる。

【００２１】以上のような構成の信号用磁石の着磁装置
及びその着磁方法によれば、着磁ヘッド２は着磁電源に
よって所望の出力よりも大きい出力が得られるように信
号用磁石１に着磁をすると共に、着磁電源とは別の信号
発生源から信号が供給されて、所望の出力値に重ね着磁
するため、ギャップの大きいところでは小さく減磁され
るとともに、ギャップの小さなところでは大きく減磁さ
れ、信号用磁石の着磁信号を検出するセンサーの出力は
均一になる。また、着磁ヘッド２を機械的に動かしてギ
ャップ調整するなどの動作がないため、構成が簡単であ
り、着磁の高速化に十分対応することができる。また、
第１回目の着磁後、重ね着磁によって減磁を施すことに
より、着磁を実使用上差し支えのない程度にまで消すこ
ともできるため、失敗品等を捨てることなく、再利用可
能である。

【００２２】なお、上記実施例では、着磁に使用する着
磁ヘッド２によって減磁をしていたが、着磁ヘッドとは
別のヘッドで減磁するように構成してもよい。本発明に
かかる装置及び方法は、キャプスタンモータのＦＧ着磁
にも適用可能である。また、ここまで円柱状の信号用磁
石で説明したが、図１０に示すように円盤状の信号用磁
石１’を使用し、上端面あるいは下端面の外周側の箇所
に着磁ヘッド２で着磁を施すように構成してもよい。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、着磁ヘッドを、所望の
出力よりも大きい出力が得られるように着磁電源から電
圧を供給して信号用磁石に着磁をすると共に着磁ヘッド
に電圧を印加して所望の出力値まで減磁させるように重
ね着磁をするため、信号用磁石の中心と回転中心とが偏
心して信号用磁石が振れても、この信号用磁石の着磁信
号を検出するセンサーの出力は略均一になり、従来のよ
うに信号用磁石の外周面に対して均一な着磁を施すため
の機構が不要で構成が簡素化し、コストを低減すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる信号用磁石の着磁装置の、
（ａ）は実施例を示す平面図、（ｂ）は実施例を示す斜
視図。

【図２】同上信号用磁石の着磁装置で形成される信号用
磁石の各種特性を示す波形図。

【図３】同上信号用磁石の着磁装置で形成される信号用
磁石の第１回目の着磁によるセンサー出力を示す波形
図。

【図４】本発明にかかる信号用磁石の着磁装置及びその
製造方法によって形成される信号用磁石の、（ａ）は偏
心を示すグラフ、（ｂ）は第１回目の着磁によるセンサ
ー出力信号を示す波形図。

【図５】同上信号用磁石の、（ａ）は減磁に使用される
直流信号を示す波形図、（ｂ）は減磁後のセンサー出力
信号を示す波形図。

【図６】同上信号用磁石の、（ａ）（ｂ）は第１回目の
着磁信号の例を示す波形図、（ｃ）（ｄ）は減磁に使用
される信号の例を示す波形図、（ｅ）は減磁後のセンサ
ー出力信号を示す波形図。

【図７】本発明にかかる信号用磁石の着磁装置及びその
製造方法をインデックス着磁に利用する場合の例につい
て示す波形図。

【図８】本発明にかかる信号用磁石の着磁装置及びその
製造方法をインデックス着磁に利用した場合の、（ａ）
は減磁に使用する信号を示す波形図、（ｂ）は減磁後の
インデックス出力を示す波形図。

【図９】同じくインデックス着磁に利用した場合の、
（ａ）はより大きな減磁信号を示す波形図、（ｂ）は減
磁後のインデックス信号を示す波形図。

【図１０】本発明にかかる信号用磁石の着磁装置及びそ
の製造方法のさらに別の例について示す斜視図。

【符号の説明】

１ 信号用磁石 ２ 着磁ヘッド

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 着磁すべき信号用磁石を回転させる支持
   台と、上記信号用磁石に対向して電圧が印加されて着磁
   を施す着磁ヘッドと、上記着磁ヘッドに着磁電圧を供給
   する着磁電源とを備えた信号用磁石の着磁装置であっ
   て、 上記着磁ヘッドは、上記着磁電源から電圧が供給されて
   上記信号用磁石に着磁をすると共に、上記着磁電源とは
   別の信号発生源から信号が供給されて所望の出力値まで
   減磁させるように重ね着磁をするものであることを特徴
   とする信号用磁石の着磁装置。
2. 【請求項２】 着磁すべき信号用磁石を回転させて、こ
   の信号用磁石に対向した着磁ヘッドに電圧を印加し、上
   記信号用磁石に着磁を行う信号用磁石の着磁方法であっ
   て、 上記信号用磁石に着磁を施した後、上記着磁ヘッドに電
   圧を印加して所望の出力値まで減磁させるように重ね着
   磁をすることを特徴とする信号用磁石の着磁方法。
3. 【請求項３】 上記重ね着磁手段は、着磁ヘッドに直流
   電圧を印加して、所望の出力値まで減磁する手段である
   ことを特徴とする請求項２記載の信号用磁石の着磁方
   法。
4. 【請求項４】 上記重ね着磁手段は、着磁ヘッドに交流
   電圧を印加して、所望の出力値まで減磁する手段である
   ことを特徴とする請求項２記載の信号用磁石の着磁方
   法。
5. 【請求項５】 上記重ね着磁手段は、信号磁石に着磁し
   た位相と逆になるように着磁ヘッドに電圧を印加して、
   所望の出力値まで減磁する手段であることを特徴とする
   請求項２記載の信号用磁石の着磁方法。