(57)【要約】【課題】  隣り合って並ぶ複列の着滋用トラックへの着磁を精度良く行うことができる磁気エンコーダの着磁方法および着磁装置を提供する。【解決手段】  隣り合って並ぶ複列の環状の磁気エンコーダトラック２，３を一体に有する環状磁性体１を回転させながら、着磁ヨーク１１と励磁コイル１２とでなる着磁ヘッド１０により、前記各列の磁気エンコーダトラック２，３を個別に着磁して磁気エンコーダを得る。この着磁方法において、１列の磁気エンコーダトラック２（３）を着磁するとき、他の列の磁気エンコーダトラック３（２）を磁気シールド用マスク５で覆う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複列の隣り合って並ぶ環状の未着磁の磁気エンコーダトラックを一体に有する環状磁性体を回転させながら、着磁ヨークと励磁コイルとでなる着磁ヘッドにより、前記各列の磁気エンコーダトラックを個別に着磁して磁気エンコーダを得る磁気エンコーダの着磁方法において、
１列の磁気エンコーダトラックを着磁するときに、他の列の磁気エンコーダトラックを磁気シールド用マスクで覆うことを特徴とする磁気エンコーダの着磁方法。
【請求項２】
請求項１において、前記磁気シールド用マスクが、強磁性材料で構成されたものである磁気エンコーダの着磁方法。
【請求項３】
請求項１において、前記磁気シールド用マスクが、非磁性の電導体で構成されたものである磁気エンコーダの着磁方法。
【請求項４】
請求項１において、前記磁気シールド用マスクが、強磁性材料の層と電導体の層からなる構造とされたものである磁気エンコーダの着磁方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記磁気シールド用マスクが、前記１列の磁気エンコーダトラックの全体を覆う環状体である磁気エンコーダの着磁方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、前記環状磁性体が、環状芯金の片面に前記複列の磁気エンコーダトラックを形成したものであり、前記磁気シールド用マスクをその一部が前記環状芯金に近接するように配置する磁気エンコーダの着磁方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、前記複列の磁気エンコーダトラックのうち、少なくとも１列の磁気エンコーダトラックは、互いに異なる磁極を等ピッチで交互に着磁して、回転検出用トラックとする磁気エンコーダの着磁方法。
【請求項８】
請求項７において、前記複列の磁気エンコーダトラックのうち、他の１列の磁気エンコーダトラックには、回転基準位置検出用の磁極をトラック一周の一箇所または複数箇所に着磁して、Ｚ相信号生成用トラックとする磁気エンコーダの着磁方法。
【請求項９】
請求項７において、前記複列の磁気エンコーダトラックのうち、他の１列の磁気エンコーダトラックには、互いに異なる磁極を等ピッチで交互に、かつ前記回転検出用トラックとは磁極数を異ならせて着磁して、別の回転検出用トラックとする磁気エンコーダの着磁方法。
【請求項１０】
請求項７において、前記複列の磁気エンコーダトラックのうち、他の１列の磁気エンコーダトラックには、互いに異なる磁極を等ピッチで交互に、かつ前記回転転検出用トラックと磁極数が同じで磁極の位相をずらして着磁して、別の回転検出用トラックとする磁気エンコーダの着磁方法。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれか１項において、前記環状磁性体における隣り合う磁気エンコーダトラックの間に磁性体スペーサを配置した磁気エンコーダの着磁方法。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１０のいずれか１項において、前記環状磁性体が、環状芯金の片面に前記複列の磁気エンコーダトラックを形成したものであり、前記環状磁性体における隣り合う磁気エンコーダトラックの間に、前記環状芯金の片面側に突出するように折り曲げた折り曲げ部を介在させた磁気エンコーダの着磁方法。
【請求項１３】
複列の隣り合って並ぶ環状の着磁用トラックを一体に有する環状磁性体を回転させながら、着磁ヨークと励磁コイルとでなる着磁ヘッドにより、前記各列の着磁用トラックを個別に着磁して多極磁化環状体を得る多極磁化環状体の着磁方法において、
１列の着磁用トラックを着磁するときに、他の列の着磁用トラックを磁気シールド用マスクで覆うことを特徴とする多極磁化環状体の着磁方法。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項の磁気エンコーダの着磁方法に用いられる磁気エンコーダの着磁装置であって、
隣り合って並ぶ複列の環状の磁気エンコーダトラックを一体に有する環状磁性体を保持して回転させるスピンドル装置と、このスピンドル装置に保持された前記環状磁性体の１列の磁気エンコーダトラックの表面に対面するように配置され磁気エンコーダトラックを着磁する着磁ヘッドと、この着磁ヘッドが１列の磁気エンコーダトラックを着磁するときに他列の磁気エンコーダトラックを覆う磁気シールド用マスクと、前記着磁ヘッドを直交する３軸方向に位置決めする位置決め手段と、前記着磁ヘッドに着磁用電流を供給する着磁電源と、前記スピンドル装置を回転駆動するモータと、このモータの回転を制御するモータ制御手段とを備えたことを特徴とする磁気エンコーダの着磁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、各種機器の回転検出に用いられる磁気エンコーダや、モータのロータ等となる多極磁化環状体の着磁方法、およびその着磁方法に用いられる着磁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の磁気エンコーダとして、隣り合って並ぶ複列の各トラックにＮ磁極とＳ磁極を円周方向に交互に着磁させた磁気エンコーダが知られている（例えば特許文献１，２）。特許文献１に開示の磁気エンコーダでは、回転位相を検出する１列のトラックと、原点位置を検出する他の１列のトラックとが設けられる。特許文献２に開示の磁気エンコーダでは、磁極の位相が互いにずれた複列のトラックが隣り合わせに並べて設けられる。特許文献３には、それぞれ単列のトラックを有する２つの磁気エンコーダを隣り合わせて並べ、各磁気エンコーダのトラックの磁極のピッチを互いに異ならせることによって、絶対角度の検出が可能なようにしたものが開示されている。また、特許文献４には、磁気エンコーダの製造における着磁技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１９８８４７号公報
【特許文献２】特表２００２−５１２６８７号公報
【特許文献３】特開２００８−２３３０６９号公報
【特許文献４】特許４０２４４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１，３に開示された磁気エンコーダのように、複列のトラックを並べて設ける場合、単列のトラックを有する磁気エンコーダを製造して、これらを並べて使用するのでは、隣り合うトラックの磁極の位相関係にずれが生じてしまうという問題がある。これを回避するためには、一つの環状磁性体に複列のトラックを一体に設けて、その各トラックを着磁させる必要がある。
【０００５】
しかし、複列のトラックを一体に有する環状磁性体に対して、例えば特許文献４に開示の着磁装置を用いて各トラックを着磁する場合、着磁ヘッドで１列のトラックを着磁するとき、その磁束が他列のトラックに洩れて、他列のトラックの着磁精度を悪化させるという問題がある。
【０００６】
上記課題の詳細を、図７ないし図９に基づき以下に説明する。図７に示すように、この場合の環状磁性体４１は、未着磁であって周方向に延びる２列の環状の磁気エンコーダトラック４２，４３を、円筒状あるは円盤状の芯金の片面上に隣り合わせて同心状に並べて設けられたものである。図８に示すように、着磁ヘッド５０は、着磁ヨーク５１に励磁コイル５２を巻回したものであり、着磁ヨーク５１は磁気ギャップを介して対向する一対の対向端部５１ａ，５１ｂを有し、励磁コイル５２に励磁電流を供給することにより、両対向端部５１ａ，５１ｂ間に磁束を通す。この着磁ヘッド５０の前記磁気ギャップに前記環状磁性体４１を、その１列の磁気エンコーダトラック４２（４３）が前記両対向端部５１ａ，５１ｂで挟まれるように配置することにより、磁気エンコーダトラック４２，４３に磁束を通して磁気エンコーダトラック４２，４３を着磁する。
【０００７】
図９（Ａ）は環状磁性体４１の第１の磁気エンコーダトラック４２の周方向に例えばＭ個の磁極対を着磁する場合の磁束の流れを、図９（Ｂ）は第２の磁気エンコーダトラック４３の周方向にＮ個（Ｍ≠Ｎ）の磁極対を着磁する場合の磁束の流れをそれぞれ示す。これらの各図において、磁気エンコーダトラック４２，４３の着磁された部分をハッチングで、磁束を破線でそれぞれ示す。初めに、図９（Ａ）のように第１の磁気エンコーダトラック４２にＭ個の磁極対を着磁する場合、第２の磁気エンコーダトラック４３に洩れ磁束が流れて第２の磁気エンコーダトラック４３もわずかながら着磁される。とくに、第１の磁気エンコーダトラック４２に近いｂ部付近では洩れ磁束の影響を受けやすい。
次に、図９（Ｂ）のように第２の磁気エンコーダトラック４３にＮ個の磁極対を着磁する場合、先にＭ個の磁極対が着磁されてしまったｂ部付近は、Ｎ個の磁極対で上書きされる。このとき、第１の磁気エンコーダトラック４２の第２の磁気エンコーダトラック４３に近いａ部分付近についても、同様にもＭ個の磁極対とＮ個の磁極対の着磁状態が混ざり合う。このようにして、隣り合う磁気エンコーダトラック４２，４３では、隣のトラックに近い部分での着磁精度が悪化する。
【０００８】
この発明の目的は、隣り合って並ぶ複列の磁気エンコーダトラックへの着磁を、隣の磁気エンコーダトラックに影響させることなく、精度良く行うことができる磁気エンコーダの着磁方法および着磁装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の磁気エンコーダの着磁方法は、複列の隣り合って並ぶ未着磁の環状の磁気エンコーダトラックを一体に有する環状磁性体を回転させながら、着磁ヨークと励磁コイルとでなる着磁ヘッドにより、前記各列の磁気エンコーダトラックを個別に着磁して磁気エンコーダを得る磁気エンコーダの着磁方法において、１列の磁気エンコーダトラックを着磁するときに、他の列の磁気エンコーダトラックを磁気シールド用マスクで覆うことを特徴とする。
この磁気エンコーダの着磁方法によると、１列の磁気エンコーダトラックを着磁するときに、他の列の磁気エンコーダトラックを磁気シールド用マスクで覆うので、隣り合って並ぶ複列の着滋用トラックへの着磁を精度良く行うことができる。
【００１０】
この発明において、前記磁気シールド用マスクが、透磁率の高い強磁性材料で構成されるのが望ましい。磁気シールド用マスクに磁界が流れるため、保護したい磁気エンコーダトラックを効果的にシールドすることができる。
この発明において、前記磁気シールド用マスクが、非磁性の電導体で構成されてもよい。パルス電流によって発生した磁界を、導体に発生する渦電流が打ち消して通過させないため、保護したい磁気エンコーダトラックを効果的にシールドすることができる。
この発明において、前記磁気シールド用マスクが、透磁率の高い強磁性材料の層と、良電導体の層によって構成されていてもよい。磁気シールド用マスクに磁界が流れる効果と渦電流による効果により、保護したい磁気エンコーダトラックを効果的にシールドすることができる。
【００１１】
この発明において、前記磁気シールド用マスクが、前記１列の磁気エンコーダトラックの全体を覆う環状体であっても良い。磁気シールド用マスクを、１列の磁気エンコーダトラックの全体を覆う環状体とすれば、磁極対を逐次着磁させて行くとき、磁気シールド用マスクをその都度移動させるといった手間が要らず、着磁を容易に行うことができる。
【００１２】
この発明において、前記環状磁性体が、環状芯金の片面に前記複列の磁気エンコーダトラックを形成したものであり、前記磁気シールド用マスクをその一部が前記環状芯金に近接するように配置しても良い。
着磁の際に、磁性体材料で構成された磁気シールド用マスクをその一部が環状磁性体の芯金に近接するように配置すれば、カバー用磁性材料と芯金との間の磁気抵抗を下げることができ、洩れ磁束が磁気シールド用マスクを通過し易くなり、着磁対象外の磁気エンコーダトラックへ洩れ磁束が及ぶのをより効果的に防止できる。
【００１３】
この発明において、前記複列の磁気エンコーダトラックのうち、少なくとも１列の磁気エンコーダトラックは、互いに異なる磁極を等ピッチで交互に着磁して、回転検出用トラックとしても良い。
【００１４】
この発明において、前記複列の磁気エンコーダトラックのうち、他の１列の磁気エンコーダトラックには、回転基準位置検出用の磁極をトラック一周の一箇所または複数箇所に着磁して、Ｚ相信号生成用トラックとしても良い。
【００１５】
この発明において、前記複列の磁気エンコーダトラックのうち、他の１列の磁気エンコーダトラックには、互いに異なる磁極を等ピッチで交互に、かつ前記回転検出用トラックとは磁極数を異ならせて着磁して、別の回転検出用トラックとしても良い。
【００１６】
この発明において、前記複列の磁気エンコーダトラックのうち、他の１列の磁気エンコーダトラックには、互いに異なる磁極を交互に、かつ前記回転検出用トラックと磁極数が同じで磁極の位相をずらして着磁して、別の回転検出用トラックとしても良い。
【００１７】
この発明において、前記環状磁性体における隣り合う磁気エンコーダトラックの間に磁性体スペーサを配置しても良い。このように、磁性体スペーサを配置することで、着磁ヨークからの洩れ磁束を磁性体スペーサと芯金に集中させることができ、着磁対象外の磁気エンコーダトラックへ洩れ磁束が及ぶのをより効果的に防止できる。
【００１８】
この発明において、前記環状磁性体が、環状芯金の片面に前記複列の磁気エンコーダトラックを形成したものであり、前記環状磁性体における隣り合う磁気エンコーダトラックの間に、前記環状芯金の片面側に突出するように折り曲げた折り曲げ部を介在させても良い。このように、芯金を折り曲げて形成された折り曲げ部で前記磁性体スペーサの代用とすることで、着磁対象外の磁気エンコーダトラックへ洩れ磁束が及ぶのをより効果的に防止でき、部品点数の低減も可能となる。
【００１９】
この発明の多極磁化環状体の着磁方法は、複列の隣り合って並ぶ環状の着磁用トラックを一体に有する環状磁性体を回転させながら、着磁ヨークと励磁コイルとでなる着磁ヘッドにより、前記各列の着磁用トラックを個別に着磁して多極磁化環状体を得る多極磁化環状体の着磁方法において、１列の着磁用トラックを着磁するときに、他の列の着磁用トラックを磁気シールド用マスクで覆うことを特徴とする。前記多極磁化環状体は、磁気エンコーダ、またはモータのロータ等である。モータロータにおいても、複列に着磁用トラックを設け、かつ両列の着磁用トラックの磁極ピッチや磁極位相等の着磁形態が異なったものとすることが必要な場合に、隣の着磁用トラックに影響しない精度の良い着磁が行える効果が、効果的に発揮される。多極磁化環状体が磁気エンコーダの場合は、請求項１と同じく、前記着磁用トラックは磁気エンコーダトラックである。
【００２０】
この発明の磁気エンコーダの着磁装置は、この発明の上記いずれかの磁気エンコーダの着磁方法に用いられる着磁装置であって、複列の隣り合って並ぶ環状の未着磁の磁気エンコーダトラックを一体に有する環状磁性体を保持して回転させるスピンドル装置と、このスピンドル装置に保持された前記環状磁性体の１列の磁気エンコーダトラックの表面に対面するように配置され磁気エンコーダトラックを着磁する着磁ヘッドと、この着磁ヘッドが１列の磁気エンコーダトラックを着磁するときに他列の磁気エンコーダトラックを覆う磁気シールド用マスクと、前記着磁ヘッドを直交する３軸方向に位置決めする位置決め手段と、前記着磁ヘッドに着磁用電流を供給する着磁電源と、前記スピンドル装置を回転駆動するモータと、このモータの回転を制御するモータ制御手段とを備えたことを特徴とする。
この構成によると、この発明の磁気エンコーダの着磁方法を容易に適用できて、隣り合って並ぶ複列の着滋用トラックへの着磁を精度良く行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明の磁気エンコーダの着磁方法は、複列の隣り合って並ぶ環状の未着磁の磁気エンコーダトラックを一体に有する環状磁性体を回転させながら、着磁ヨークと励磁コイルとでなる着磁ヘッドにより、前記各列の磁気エンコーダトラックを個別に着磁して磁気エンコーダを得る磁気エンコーダの着磁方法において、１列の磁気エンコーダトラックを着磁するときに、他の列の磁気エンコーダトラックを磁気シールド用マスクで覆うこととしたため、隣り合って並ぶ複列の着滋用トラックへの着磁を精度良く行うことができる。
この発明の磁気エンコーダの着磁装置は、この発明の磁気エンコーダの着磁方法に用いられる着磁装置であって、複列の隣り合って並ぶ環状の未着磁の磁気エンコーダトラックを一体に有する環状磁性体を保持して回転させるスピンドル装置と、このスピンドル装置に保持された前記環状磁性体の１列の磁気エンコーダトラックの表面に対面するように配置され磁気エンコーダトラックを着磁する着磁ヘッドと、この着磁ヘッドが１列の磁気エンコーダトラックを着磁するときに他列の磁気エンコーダトラックを覆う磁気シールド用マスクと、前記着磁ヘッドを直交する３軸方向に位置決めする位置決め手段と、前記着磁ヘッドに着磁用電流を供給する着磁電源と、前記スピンドル装置を回転駆動するモータと、このモータの回転を制御するモータ制御手段とを備えるため、この発明の磁気エンコーダの着磁方法を容易に適用できて、隣り合って並ぶ複列の着滋用トラックへの着磁を精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の磁気エンコーダの着磁方法の説明図である。
【図２】同着磁方法が適用される環状磁性体の各タイプを示す説明図である。
【図３】同着磁方法に用いられる着磁ヘッドの構成図である。
【図４】同着磁方法が採用される磁気エンコーダの着磁装置の概略構成図である。
【図５】同着磁方法が適用される環状磁性体の他の構成例の説明図である。
【図６】同着磁方法での着磁が可能な各種の磁極パターンの説明図である。
【図７】従来の磁気エンコーダの着磁方法が適用される環状磁性体の一例の説明図である。
【図８】従来の磁気エンコーダの着磁方法に用いられる着磁ヘッドの構成図である。
【図９】従来の磁気エンコーダの着磁方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
この発明の一実施形態を図１ないし図６と共に説明する。この磁気エンコーダの着磁方法は、隣り合って並ぶ複列（ここでは２列）の環状の磁気エンコーダトラック２，３を一体に有する環状磁性体１を回転させながら、着磁ヘッド１０（図３）により、前記各列の磁気エンコーダトラック２，３を個別に着磁して、多極磁化環状体である磁気エンコーダを得るものである。
【００２４】
この場合の環状磁性体１は、周方向に延びる２列の環状の磁気エンコーダトラック２，３を円盤状あるは円筒状の芯金４の表面上に隣り合わせて同心状に並べて設けられたものである。円盤状の芯金４を有する環状磁性体１は、例えば図２（Ａ）のように円筒部４ａとその一端から外径側に立ち上がって円盤状となる立板部４ｂとを有する断面Ｌ字状とされ、この立板部４ｂの片面に芯金４と同心に２列の磁気エンコーダトラック２，３が隣り合わせて並べられたアキシアルタイプのものである。このアキシアルタイプの環状磁性体１を着磁して得られる磁気エンコーダは、例えば鎖線で示す軸受回転輪１５の外径面に前記芯金４の円筒部４ａを圧入嵌合して取付けられる。
円筒状の芯金４を有する環状磁性体１は、図２（Ｂ）のように芯金４の外径面に２列の磁気エンコーダトラック２，３が隣り合わせて並べられたラジアルタイプのものである。このラジアルタイプの環状磁性体１を着磁して得られる磁気エンコーダは、例えば鎖線で示す軸受回転輪１５の内径面に前記芯金４を圧入嵌合して取付けられる。磁気エンコーダトラック２，３は、例えば、磁性粉を含むゴム、プラスチック、焼結体等であり、着磁によってゴム磁石、プラスチック磁石、焼結磁石等となる。
【００２５】
図３に示すように、着磁ヘッド１０は、着磁ヨーク１１に励磁コイル１２を巻回したものであり、着磁ヨーク１１は磁気ギャップを介して対向する一対の対向端部１１ａ，１１ｂを有し、着磁電源２４から励磁コイル１２に励磁電流を供給することにより、両対向端部１１ａ，１１ｂ間に磁束を通す。この着磁ヘッド１０の前記磁気ギャップに前記環状磁性体１を、その１列の磁気エンコーダトラック２（３）が前記両対向端部１１ａ，１１ｂで挟まれるように配置することで、磁気エンコーダトラック２（３）に磁束を通して磁気エンコーダトラック２（３）を着磁する。この場合、例えばスピンドル装置２１に設けられたチャック３３で環状磁性体１を支持し、スピンドル装置をインデックス回転させることで、前記磁気エンコーダトラック２，３の周方向にＮ磁極とＳ磁極を交互に着磁することができる。
【００２６】
図１（Ａ）は、この着磁方法により前記環状磁性体１の第１の磁気エンコーダトラック２の周方向に例えばＭ個の磁極対（Ｎ磁極とＳ磁極の対）を着磁する場合の磁束の流れを、図１（Ｂ）は第２の磁気エンコーダトラック３の周方向にＮ個（Ｍ≠Ｎ）の磁極対を着磁する場合の磁束の流れをそれぞれ示す。これらの各図において、磁気エンコーダトラック２，３の着磁された部分をハッチングで、磁束を破線でそれぞれ示す。初めに、図１（Ａ）のように第１の磁気エンコーダトラック２にＭ個の磁極対を着磁するときに、他の列の磁気エンコーダトラックつまり第２の磁気エンコーダトラック３を、強磁性体からなる磁気シールド用マスク５で覆う。磁気シールド用マスク５は、磁気エンコーダトラック２（３）の表面に対面する表面対面部５ａと、この表面対面部５ａの一端から折れ曲がって磁気エンコーダトラック２（３）の一側面に対面する側面対面部５ｂとでなり、１列分の磁気エンコーダトラック全体を覆うことができる断面Ｌ字状の環状体とされる。磁気シールド用マスク５は、その一端つまり側面対面部５ｂが環状磁性体１の芯金４に近接するように配置する。
【００２７】
このようにして、着磁ヘッド１０の励磁コイル１２に励磁電流を流すと、磁束が環状磁性体１の第１の磁気エンコーダトラック２を通過して、第１の磁気エンコーダトラック２が着磁される。このとき、着磁対象でない第２の磁気エンコーダトラック３の全体は磁気シールド用マスク５で覆われているので、第２の磁気エンコーダトラック３が洩れ磁束で着磁されるのを防止できる。第１の磁気エンコーダトラック２に近い第２の磁気エンコーダトラック３のｂ部の付近でも着磁されることはない。
【００２８】
次に、図１（Ｂ）のように第２の磁気エンコーダトラック３にＮ個の磁極対を着磁するとき、他の列の磁気エンコーダトラックつまり第１の磁気エンコーダトラック２を磁気シールド用マスク５で覆う。このとき、磁気シールド用マスク５は、その一端つまり側面対面部５ｂが環状磁性体１の芯金４に近接するように配置する。この場合も、着磁対象でない第２の磁気エンコーダトラック３の全体は磁気シールド用マスク５で覆われているので、洩れ磁束のためにＭ個の磁極対が着磁済みの第１の磁気エンコーダトラック２にＮ個の磁極対が上書きされるのを防止できる。第２の磁気エンコーダトラック２に近い第１の磁気エンコーダトラック３のａ部付近でも着磁されることはない。
【００２９】
このように、この磁気エンコーダの着磁方法では、１列の磁気エンコーダトラック２（３）を着磁するとき、他の列の磁気エンコーダトラック３（２）を磁気シールド用マスク５で覆うので、隣り合って並ぶ複列の着滋用トラック２，３への着磁を精度良く行うことができる。
【００３０】
この実施形態では、磁気シールド用マスク５を、１列の磁気エンコーダトラック２（３）の全体を覆う環状体としているので、磁極対を逐次着磁させて行くとき、磁気シールド用マスク５をその都度移動させるといった手間が要らず、着磁を容易に行うことができる。
【００３１】
また、磁気シールド用マスク５は、磁気エンコーダトラック２（３）の表面に対面する表面対面部５ａと、この表面対面部５ａの一端から折れ曲がって磁気エンコーダトラック２（３）の一側面に対面する側面対面部５ｂとでなり、着磁の際に磁気シールド用マスク５をその一端つまり側面対面部５ｂが環状磁性体１の芯金４に近接するように配置するので、磁気シールド用マスク５と芯金４との間の磁気抵抗を下げることができ、洩れ磁束が磁気シールド用マスク５を通過し易くなり、着磁対象外の磁気エンコーダトラック３（２）へ洩れ磁束が及ぶのをより効果的に防止できる。
【００３２】
図４は、上記磁気エンコーダの着磁方法が用いられる着磁装置の一構成例を示す。この着磁装置は、着磁対象となる上記した環状磁性体１を保持して回転させるスピンドル装置２１と、その回転駆動用のモータ２２と、着磁ヘッド１０と、この着磁ヘッド１０を直交する３軸方向に位置決めする位置決め手段２３と、着磁電源２４と、前記磁気シールド用マスク５と、制御手段２５とを備える。モータ２２はエンコーダ２９付きのものとされる。
【００３３】
スピンドル装置２１は、ハウジング３１に主軸３２を回転自在に支持したものであり、主軸３２の先端に、環状磁性体１を主軸３２と同心に保持するチャック３３を有している。スピンドル装置２１は、回転振れや速度むらが少なく、かつインデックス精度に優れものが好ましく、例えば、静圧気体軸受（図示せず）により主軸３２を回転自在に支持する静圧気体軸受スピンドル装置が使用される。チャック３３は、例えばラジアルタイプの環状磁性体１を内外の周面から挟み込むように保持するものとされる。
【００３４】
位置決め手段２３は、着磁ヘッド１０を直交する３軸方向（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の方向）に位置決めする手段であり、いわゆるＸ，Ｙ，Ｚテーブルが用いられる。位置決め手段２３は、固定基台２３ａ上にＸ軸テーブル２３ｘを前後方向（Ｘ軸方向）に進退自在に設置し、Ｘテーブル２３ｘにＹ軸テーブル２３ｙを左右方向（Ｙ軸方向）に進退自在に設置し、Ｙ軸テーブル２３ｙ上にＺ軸テーブル２３ｚを上下移動自在に設置し、Ｚ軸テーブル２３ｚに着磁ヘッド１０を搭載している。各軸のテーブル２３ｘ〜２３ｚは、それぞれサーボモータなどの駆動源（図示せず）により進退駆動される。
【００３５】
図４において、着磁電源２４は、着磁ヨーク１１の励磁コイル１２に着磁電流を与える手段である。着磁電源２４は、環状磁性体１をＮ磁極に着磁する電流を与えるＮ極電源と、Ｓ磁極に着磁する電流を与えるＳ極電源とが個別に設けられ、切替器で両電源と励磁コイル１２との接続の切替えが行われるようにしてもよい。これにより両磁極の着磁強度を別々に調整しやすくなる。制御手段２５は、着磁電源２４と、スピンドル装置２１と、位置決め手段２３と、モータ２２を制御する手段である。制御手段２５は、モータ２２の回転を制御するモータ制御手段２６と、着磁電流（励磁電流）を制御する着磁制御手段２７を有する。モータ制御手段２６は、モータ２２の回転速度および原点位置をエンコーダ２９により検出し、その回転速度の検出信号によって、モータ２２の回転速度を制御する。着磁制御手段２７は、着磁された各磁極の着磁強度を磁気センサ２８によって検出し、その検出信号によって着磁電流の強さを制御する。
【００３６】
つぎに、この着磁装置の動作の概要を説明する。環状磁性体１をスピンドル装置２１で保持して回転させながら、環状磁性体１の１列の磁気エンコーダトラック２（３）の表裏に対面する着磁ヨーク１１により、図１のように環状磁性体１に磁束を通して着磁を行う。このとき、着磁電流のオンオフおよび方向の切換を行うことにより、磁気エンコーダトラック２（３）にＮ磁極とＳ磁極とが交互に周方向に並ぶように順次着磁を行い、多極着磁を実現する。
【００３７】
この構成の着磁装置によると、上記した磁気エンコーダの着磁方法を容易に適用できて、隣り合って並ぶ複列の着滋用トラックへの着磁を精度良く行うことができる。
【００３８】
図５（Ａ），（Ｂ）は、前記環状磁性体１の他の構成例を示す。図５（Ａ）の構成例では、隣り合う磁気エンコーダトラック２，３の間に磁性体スペーサ６を配置している。このように、磁性体スペーサ６を配置することで、着磁ヨーク１１からの洩れ磁束を磁性体スペーサ６と芯金４に集中させることができ、着磁対象外の磁気エンコーダトラック２（３）へ洩れ磁束が及ぶのをより効果的に防止できる。
【００３９】
図５（Ｂ）の構成例では、芯金４の磁気エンコーダトラック２，３が形成される片面側に突出するように折り曲げられた折り曲げ部４ｃを、隣り合う磁気エンコーダトラック２，３の間に介在させている。このように、芯金４を折り曲げて形成された折り曲げ部４ｃで前記磁性体スペーサ６の代用とすることで、着磁対象外の磁気エンコーダトラック２（３）へ洩れ磁束が及ぶのをより効果的に防止でき、部品点数の低減も可能となる。
【００４０】
図６（Ａ）〜（Ｄ）は、環状磁性体１の各磁気エンコーダトラック２、３に着磁する磁極の各パターン例を示す。図６（Ａ）のパターン例は、１列の磁気エンコーダトラック２に、互いに異なる磁極を等ピッチで交互に着磁して回転検出用トラックとし、他の１列の磁気エンコーダトラック３には、回転基準位置検出用の磁極をトラックの一周の一箇所（または複数箇所）に着磁して、Ｚ相信号生成用トラックとしたものである。
【００４１】
図６（Ｂ）のパターン例は、１列の磁気エンコーダトラック２に、互いに異なる磁極を等ピッチで交互に着磁して回転検出用トラックとし、他の１列の磁気エンコーダトラック３には、互いに異なる磁極を等ピッチで交互に、かつ前記回転検出用トラックとは磁極数を異ならせて着磁して、別の回転検出用トラックとしたものである。
【００４２】
図６（Ｃ）のパターン例は、１列の磁気エンコーダトラック２に、互いに異なる磁極を等ピッチで交互に着磁して回転検出用トラックとし、他の１列の磁気エンコーダトラック３には、互いに異なる磁極を交互に、かつ前記回転検出用トラックと磁極数が同じで磁極の位相をずらして着磁して、別の回転検出用トラックとしたものである。
【００４３】
図６（Ｄ）のパターン例では、アキシアルタイプの環状磁性体での磁気エンコーダトラック２（３）の各磁極対Ａにおいて、図６（Ｃ）の例と同様なパターンを形成するために、そのＮ磁極の幅とＳ磁極の幅がトラック外周半部で互いに異なるように着磁したものである。
これらの磁極パターンを着磁する場合にも、上記した着磁方法で着磁することにより、高精度の着磁を行うことができる。
【００４４】
なお、上記各実施形態は、環状磁性体を回転させながら各磁極を順次着磁するインデックス着磁の場合につき説明したが、この発明は、環状磁性体の全周の磁極を一括して着磁する一括着磁の場合にも適用することができる。一括着磁の場合には、大きな着磁電流を短時間のパルスで与えることが多いため、磁気シールド用マスクを非磁性材料の電導体で構成することもできる。短時間のパルス電流によって発生する磁界は高周波成分を多く含むため、電導体（例えば銅、銀、金、アルミなど）で構成した磁気シールド用マスクには渦電流が発生し、通過する磁界を遮蔽する効果が高い。また、磁気シールド用マスクを磁性体で構成し、その表面にめっき処理などによって良電導体材料の層を設ける構成とすれば、低周波数の磁界成分を磁性体材料がシールドしつつ、高い周波数の磁界成分を渦電流でシールドするため、更に高い磁気シールド効果が得られる。この非磁性材料の電導体を使用する構成は、インデックス着磁の場合にも同様に適用でき、特に短時間のパルス電流で着磁する場合にはより高いシールド効果を得ることができる。
【００４５】
また、上記各実施形態は、磁気エンコーダの場合につき説明したが、この発明は、磁気エンコーダ以外の各種の多極磁化環状体、例えばモータのロータ等となる多極磁化環状体の場合にも適用することができる。その場合、上記各実施形態における磁気エンコーダトラック２，３は、請求項１０等で言う着磁用トラックであり、環状磁性体１の着磁の完了したものが多極磁化環状体である。
【符号の説明】
【００４６】
１…環状磁性体
２，３…磁気エンコーダトラック
４…環状磁性体の芯金
５…磁気シールド用マスク
１０…着磁ヘッド
１１…着磁ヨーク
１１ａ，１１ｂ…着磁ヨークの対向端部
１２…励磁コイル
２１…スピンドル装置
２２…モータ
２３…位置決め手段
２４…着磁電源
２５…制御装置
２６…モータ制御手段
【図１】
2010186794.tif 000003
【図２】
2010186794.tif 000004
【図３】
2010186794.tif 000005
【図４】
2010186794.tif 000006
【図５】
2010186794.tif 000007
【図６】
2010186794.tif 000008
【図７】
2010186794.tif 000009
【図８】
2010186794.tif 000010
【図９】
2010186794.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成22年2月12日(2010.2.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複列の隣り合って並ぶ環状の未着磁の磁気エンコーダトラックを一体に有する環状磁性体を回転させながら、着磁ヨークと励磁コイルとでなる着磁ヘッドにより、前記各列の磁気エンコーダトラックを個別に着磁して磁気エンコーダを得る磁気エンコーダの着磁方法において、
１列の磁気エンコーダトラックを着磁するときに、他の列の磁気エンコーダトラックを磁気シールド用マスクで覆うことを特徴とする磁気エンコーダの着磁方法。
【請求項２】
請求項１において、前記磁気シールド用マスクが、強磁性材料で構成されたものである磁気エンコーダの着磁方法。
【請求項３】
請求項１において、前記磁気シールド用マスクが、非磁性の電導体で構成されたものである磁気エンコーダの着磁方法。
【請求項４】
請求項１において、前記磁気シールド用マスクが、強磁性材料の層と電導体の層からなる構造とされたものである磁気エンコーダの着磁方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記磁気シールド用マスクが、前記１列の磁気エンコーダトラックの全体を覆う環状体である磁気エンコーダの着磁方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、前記環状磁性体が、環状芯金の片面に前記複列の磁気エンコーダトラックを形成したものであり、前記磁気シールド用マスクをその一部が前記環状芯金に近接するように配置する磁気エンコーダの着磁方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、前記複列の磁気エンコーダトラックのうち、少なくとも１列の磁気エンコーダトラックは、互いに異なる磁極を等ピッチで交互に着磁して、回転検出用トラックとする磁気エンコーダの着磁方法。
【請求項８】
請求項７において、前記複列の磁気エンコーダトラックのうち、他の１列の磁気エンコーダトラックには、回転基準位置検出用の磁極をトラック一周の一箇所または複数箇所に着磁して、Ｚ相信号生成用トラックとする磁気エンコーダの着磁方法。
【請求項９】
請求項７において、前記複列の磁気エンコーダトラックのうち、他の１列の磁気エンコーダトラックには、互いに異なる磁極を等ピッチで交互に、かつ前記回転検出用トラックとは磁極数を異ならせて着磁して、別の回転検出用トラックとする磁気エンコーダの着磁方法。
【請求項１０】
請求項７において、前記複列の磁気エンコーダトラックのうち、他の１列の磁気エンコーダトラックには、互いに異なる磁極を交互に、かつ前記回転検出用トラックと磁極数が同じで磁極の位相をずらして着磁して、別の回転検出用トラックとする磁気エンコーダの着磁方法。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれか１項において、前記環状磁性体における隣り合う磁気エンコーダトラックの間に磁性体スペーサを配置した磁気エンコーダの着磁方法。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１０のいずれか１項において、前記環状磁性体が、環状芯金の片面に前記複列の磁気エンコーダトラックを形成したものであり、前記環状磁性体における隣り合う磁気エンコーダトラックの間に、前記環状芯金の片面側に突出するように折り曲げた折り曲げ部を介在させた磁気エンコーダの着磁方法。
【請求項１３】
複列の隣り合って並ぶ環状の着磁用トラックを一体に有する環状磁性体を回転させながら、着磁ヨークと励磁コイルとでなる着磁ヘッドにより、前記各列の着磁用トラックを個別に着磁して多極磁化環状体を得る多極磁化環状体の着磁方法において、
１列の着磁用トラックを着磁するときに、他の列の着磁用トラックを磁気シールド用マスクで覆うことを特徴とする多極磁化環状体の着磁方法。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項の磁気エンコーダの着磁方法に用いられる磁気エンコーダの着磁装置であって、
隣り合って並ぶ複列の環状の磁気エンコーダトラックを一体に有する環状磁性体を保持して回転させるスピンドル装置と、このスピンドル装置に保持された前記環状磁性体の１列の磁気エンコーダトラックの表面に対面するように配置され磁気エンコーダトラックを着磁する着磁ヘッドと、この着磁ヘッドが１列の磁気エンコーダトラックを着磁するときに他列の磁気エンコーダトラックを覆う磁気シールド用マスクと、前記着磁ヘッドを直交する３軸方向に位置決めする位置決め手段と、前記着磁ヘッドに着磁用電流を供給する着磁電源と、前記スピンドル装置を回転駆動するモータと、このモータの回転を制御するモータ制御手段とを備えたことを特徴とする磁気エンコーダの着磁装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１９８８４７号公報
【特許文献２】特表２００２−５１２６８７号公報
【特許文献３】特開２００８−２３３０６９号公報
【特許文献４】特許第４０２４４７２号公報
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記課題の詳細を、図７ないし図９に基づき以下に説明する。図７に示すように、この場合の環状磁性体４１は、未着磁であって周方向に延びる２列の環状の磁気エンコーダトラック４２，４３を、円筒状あるいは円盤状の芯金の片面上に隣り合わせて同心状に並べて設けられたものである。図８に示すように、着磁ヘッド５０は、着磁ヨーク５１に励磁コイル５２を巻回したものであり、着磁ヨーク５１は磁気ギャップを介して対向する一対の対向端部５１ａ，５１ｂを有し、励磁コイル５２に励磁電流を供給することにより、両対向端部５１ａ，５１ｂ間に磁束を通す。この着磁ヘッド５０の前記磁気ギャップに前記環状磁性体４１を、その１列の磁気エンコーダトラック４２（４３）が前記両対向端部５１ａ，５１ｂで挟まれるように配置することにより、磁気エンコーダトラック４２，４３に磁束を通して磁気エンコーダトラック４２，４３を着磁する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
この発明の磁気エンコーダの着磁方法は、複列の隣り合って並ぶ未着磁の環状の磁気エンコーダトラックを一体に有する環状磁性体を回転させながら、着磁ヨークと励磁コイルとでなる着磁ヘッドにより、前記各列の磁気エンコーダトラックを個別に着磁して磁気エンコーダを得る磁気エンコーダの着磁方法において、１列の磁気エンコーダトラックを着磁するときに、他の列の磁気エンコーダトラックを磁気シールド用マスクで覆うことを特徴とする。
この磁気エンコーダの着磁方法によると、１列の磁気エンコーダトラックを着磁するときに、他の列の磁気エンコーダトラックを磁気シールド用マスクで覆うので、隣り合って並ぶ複列の着磁用トラックへの着磁を精度良く行うことができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
この場合の環状磁性体１は、周方向に延びる２列の環状の磁気エンコーダトラック２，３を円盤状あるいは円筒状の芯金４の表面上に隣り合わせて同心状に並べて設けられたものである。円盤状の芯金４を有する環状磁性体１は、例えば図２（Ａ）のように円筒部４ａとその一端から外径側に立ち上がって円盤状となる立板部４ｂとを有する断面Ｌ字状とされ、この立板部４ｂの片面に芯金４と同心に２列の磁気エンコーダトラック２，３が隣り合わせて並べられたアキシアルタイプのものである。このアキシアルタイプの環状磁性体１を着磁して得られる磁気エンコーダは、例えば鎖線で示す軸受回転輪１５の外径面に前記芯金４の円筒部４ａを圧入嵌合して取付けられる。
円筒状の芯金４を有する環状磁性体１は、図２（Ｂ）のように芯金４の外径面に２列の磁気エンコーダトラック２，３が隣り合わせて並べられたラジアルタイプのものである。このラジアルタイプの環状磁性体１を着磁して得られる磁気エンコーダは、例えば鎖線で示す軸受回転輪１５の内径面に前記芯金４を圧入嵌合して取付けられる。磁気エンコーダトラック２，３は、例えば、磁性粉を含むゴム、プラスチック、焼結体等であり、着磁によってゴム磁石、プラスチック磁石、焼結磁石等となる。