(57)【要約】  アクチュエータのホールＩＣは、２方向の磁束密度を用いて相対角度を算出し、記憶部に記憶されている補正点ごとの補正値、および補正点間の補間補正値を算出するための関数を用いて当該相対角度の直線性誤差を補正する。この記憶部には、相対角度範囲の最も外側の補正点の補正値として、当該補正値をパラメータに用いた関数から算出された補間補正値により補正されたときの相対角度の直線性誤差が示す複数の極値のうち、最も外側の極値である直線性誤差（Ｌ１，Ｌ３）がその１つ内側の極値である直線性誤差（Ｌ２，Ｌ４）以下になる補正値Ｌα，Ｌβが記憶されている。
2017037870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に往復移動が可能なシャフトと、
前記シャフトを往復移動させる駆動部と、
前記シャフトの往復移動に連動して往復移動するマグネットと、
前記マグネットの往復移動に伴って変化する磁界の２方向の磁束密度を検出する磁気検出部と、
前記磁気検出部に対して前記マグネットが往復移動可能な相対角度範囲内に予め定められた３点以上の補正点ごとの補正値、および前記補正値をパラメータに用いて補正点間の補間補正値を算出する関数を記憶している記憶部と、
前記磁気検出部により検出された前記２方向の磁束密度を用いて前記磁気検出部に対する前記マグネットの相対角度を算出し、前記記憶部に記憶されている前記補正値または前記関数から算出した前記補間補正値を用いて当該相対角度の直線性誤差を補正する演算部とを備え、
前記記憶部は、前記相対角度範囲の最も外側の補正点の補正値として、当該補正値をパラメータに用いた前記関数から算出された補間補正値により補正されたときの相対角度の直線性誤差が示す前記相対角度範囲における複数の極値のうち、最も外側の極値がその１つ内側の極値以下になる補正値を記憶していることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記記憶部は、
前記相対角度範囲の一方側の最も外側の補正点の補正値として、前記相対角度範囲における前記複数の極値のうち、一方側の最も外側の極値がその１つ内側の極値以下になる第１の補正値と、
前記相対角度範囲のもう一方側の最も外側の補正点の補正値として、前記相対角度範囲における前記複数の極値のうち、もう一方側の最も外側の極値がその１つ内側の極値以下になる第２の補正値とを記憶していることを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記第１の補正値と前記第２の補正値とは異なる値であることを特徴とする請求項２記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記シャフトが往復移動する範囲を規制する、金属製のストッパを備えることを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項５】
請求項１記載のアクチュエータが備える前記記憶部に補正値を書き込むアクチュエータの調整方法であって、
測定装置が、前記シャフトの位置を測定し、
制御装置が、前記アクチュエータを動作させて前記シャフトを一方向に移動させ、当該移動中に前記測定装置により測定された前記シャフトの位置と前記演算部により算出された相対角度とを用いて、前記相対角度範囲内に予め定められた３点以上の補正点ごとの補正値を演算し、
書き込み装置が、前記シャフトの移動が終了した後、前記制御装置により演算された前記補正点ごとの補正値を前記記憶部に一度に書き込むことを特徴とするアクチュエータの調整方法。
【請求項６】
前記制御装置が、前記シャフトを複数回移動させ、複数回分の前記シャフトの位置と前記相対角度とを用いて、前記相対角度範囲の最も外側の補正点の補正値を演算することを特徴とする請求項５記載のアクチュエータの調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ホールＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）を備えた直動式のアクチュエータ、および当該アクチュエータの調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の排出ガス規制は年々厳しくなる傾向にあり、将来は更に規制が進むと予想される。そのため、排出ガス規制対策としてエンジンとその周辺装置の電動化が進み、制御駆動部に電動アクチュエータが用いられることが多い（例えば、特許文献１，２参照）。【０００３】
アクチュエータの駆動方式は回転式と直動式に分類される。回転式のアクチュエータは、ロータの回転方向にシャフトが回転する。直動式のアクチュエータは、ロータの回転方向に対して垂直な方向にシャフトが往復移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１３１７９号公報
【特許文献２】特表２０１４−５０９３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の直動式アクチュエータにおいては、シャフトの往復移動方向の位置を検出するために、例えばホールＩＣなどの磁気センサが用いられる。シャフトの往復移動に伴って当該シャフトに固定されたセンサ用マグネットも往復移動することにより、磁気センサを流れる磁束密度が変化するため、磁気センサが検出した磁束密度はシャフトの往復移動方向の位置に変換することが可能である。【０００６】
アクチュエータは、エンジンルーム内で用いられる場合、排気ガス削減のために高精度な動作が求められる。例えば、ターボチャージャのウェイストゲートバルブを開閉制御するアクチュエータは、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）からの指令開度に従ってバルブ開度を制御する必要があるため、ＥＣＵからの指令開度に従ったシャフトの理想的な動き方と実際の動き方とが同一であることが望ましい。しかしながら、実際には、磁気センサに対する温度の影響、当該磁気センサに対する外部磁界の影響、アクチュエータの製品ばらつき、およびアクチュエータ内部のがたつき等により、磁気センサが検出したシャフト位置と実際のシャフト位置とに誤差が生じ、ＥＣＵからの指令開度とはずれた、意図しない位置にシャフトが移動する場合があった。
ここで、磁気センサが検出したシャフト位置と実際のシャフト位置との誤差を、直線性誤差と呼ぶ。【０００７】
アクチュエータの直線性誤差が発生すると、車両に大きな影響を与える可能性があるという課題があった。例えば、前述のウェイストゲートバルブ用のアクチュエータにおいて、バルブ開度がＥＣＵからの指令開度より開方向にずれると、ブースト圧が低下し、必要な性能を得られなくなる。反対に、閉方向にずれると、ブースト圧が上昇するため、過給圧も上昇してタービンブレードに対する負荷が高まり、タービンブレードの破損を引き起こす。そのため、アクチュエータの仕様として、直線性誤差を如何に小さくするかが求められている。【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、直線性誤差の小さいアクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るアクチュエータは、軸方向に往復移動が可能なシャフトと、シャフトを往復移動させる駆動部と、シャフトの往復移動に連動して往復移動するマグネットと、マグネットの往復移動に伴って変化する磁界の２方向の磁束密度を検出する磁気検出部と、磁気検出部に対してマグネットが往復移動可能な相対角度範囲内に予め定められた３点以上の補正点ごとの補正値、および補正値をパラメータに用いて補正点間の補間補正値を算出する関数を記憶している記憶部と、磁気検出部により検出された２方向の磁束密度を用いて磁気検出部に対するマグネットの相対角度を算出し、記憶部に記憶されている補正値または関数から算出した前記補間補正値を用いて当該相対角度の直線性誤差を補正する演算部とを備え、記憶部は、相対角度範囲の最も外側の補正点の補正値として、当該補正値をパラメータに用いた関数から算出された補間補正値により補正されたときの相対角度の直線性誤差が示す相対角度範囲における複数の極値のうち、最も外側の極値がその１つ内側の極値以下になる補正値を記憶しているものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、相対角度範囲の最も外側の補正点の補正値として、当該補正値をパラメータに用いた関数から算出された補間補正値により補正されたときの相対角度の直線性誤差が示す相対角度範囲における複数の極値のうち、最も外側の極値がその１つ内側の極値以下になる補正値を記憶しているようにしたので、この補正値およびこの補正値をパラメータとする関数から算出される補間補正値を用いて、直線性誤差が大きい相対角度範囲内の外側の相対角度を補正することにより、直線性誤差の小さいアクチュエータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係るアクチュエータの構成例を示す断面図である。
【図２】実施の形態１におけるホールＩＣとセンサ用マグネットの簡易モデルを説明する図である。
【図３】実施の形態１におけるホールＩＣの構成例を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１において、センサ用マグネットが移動したときの２方向の磁束密度の波形を示すグラフである。
【図５】図４における２方向の磁束密度を合成した合成値の波形を示すグラフである。
【図６】２方向の磁束密度の検出値から算出される相対角度とストロークとの対応関係を示す理想線と実測線とを説明するグラフであり、実測線は２点補正されている。
【図７】図６に示した２点補正された実測線に残る直線性誤差を示すグラフである。
【図８】２方向の磁束密度の検出値から算出される相対角度とストロークとの対応関係を示す理想線と実測線とを説明するグラフであり、実測線は多点補正されている。
【図９】図８に示した多点補正された実測線に残る直線性誤差のグラフである。
【図１０】図２に示したホールＩＣとセンサ用マグネットの簡易モデルにおいて、相対角度の等分補正を説明する図である。
【図１１】多点補正された実測線に残る直線性誤差を示すグラフである。
【図１２】実施の形態１において相対角度範囲の最も外側の補正点の補正値の算出方法を説明するグラフである。
【図１３】実施の形態１において算出した相対角度範囲の最も外側の補正点の補正値を用いて、図８に示した実測線を多点補正した例を示すグラフである。
【図１４】実施の形態１におけるホールＩＣのハードウェア構成例を示す図である。
【図１５】実施の形態１に係る書き込みシステムの構成例を示す図である。
【図１６】実施の形態１に係る書き込みシステムによる補正値の書き込みタイミングを説明する図である。
【図１７】実施の形態１に係る書き込みシステムによるアクチュエータの調整方法の一例を示すフローチャートである。
【図１８】実施の形態１に係る書き込みシステムによるアクチュエータの調整方法の別の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るアクチュエータ１の構成例を示す断面図である。アクチュエータ１は、直動式であって、シャフト２をその軸方向に往復移動させる。実施の形態１では、シャフト２の軸方向をＸ軸と呼び、Ｘ軸に直交する方向をＹ軸およびＺ軸と呼ぶ。図１の紙面上では、Ｘ軸が上下方向になり、Ｙ軸が奥行き方向になり、Ｚ軸が左右方向になる。
【００１３】
以下では、直動式のアクチュエータ１を、ターボチャージャのウェイストゲートバルブを開閉する用途に用いるものとして説明する。なお、アクチュエータ１の用途は、ウェイストゲートに限定されるものではなく、どのような用途に用いてもよい。
【００１４】
モータ部３は駆動部である。駆動部は、シャフト２をＸ軸方向に往復移動させる駆動力を発生可能なものであれば、どのようなものを用いてもよい。図１では、モータ部３としてブラシ付きモータを用いた例を示している。モータハウジング４に２箇所の軸受５，６が設置され、パイプ７が回転自在に支持されている。パイプ７の外周面に、ロータとなるロータコア８とロータ巻線９とが固定されている。また、パイプ７の一端側にコンミテータ１０が固定され、ロータ巻線９がコンミテータ１０に接続されている。モータハウジング４の内周面には、ロータを取り囲むように、ステータとなるマグネット１１とバックヨーク１２とが固定されている。
【００１５】
パイプ７の中にはシャフト２が配置されている。パイプ７の内周面には雌ねじ部１３が形成されている。また、シャフト２の外周面には雄ねじ部１４が形成されており、この雄ねじ部１４が雌ねじ部１３にねじ込まれて結合される。シャフト２の一端側は、モータハウジング４を貫通して、不図示のウェイストゲートバルブに連結される。シャフト２の他端側であってコンミテータ１０の先には、磁気センサであるホールＩＣ２０と、センサ用シャフト２１と、センサ用マグネット２２とが配置されている。ホールＩＣ２０等の詳細は後述する。
【００１６】
コネクタ端子１５に電圧が印加されると、電流がブラシ１６を流れ、コンミテータ１０を介して、ロータ巻線９に通電される。ロータ巻線９に通電されることにより、ロータコア８が磁化され、極を形成する。磁化されたロータコア８がマグネット１１に引き付けられることにより、ロータが回転し、ロータに一体化されたパイプ７とコンミテータ１０も回転する。コンミテータ１０の回転に伴いロータ巻線９に流れる電流の相が切り替わることにより、ロータコア８の極も切り替わり、ロータが回転し続ける。ロータの回転運動は、パイプ７の雌ねじ部１３とシャフト２の雄ねじ部１４との結合によってＸ軸方向の直線運動に変換され、シャフト２がモータハウジング４の外へ押し出される。ロータ巻線９に流れる電流が逆転すると、ロータが逆向きに回転し、シャフト２がモータハウジング４の内へ引き込まれる。シャフト２の往復移動に伴い、ウェイストゲートバルブが開閉する。
【００１７】
パイプ７の下端部およびモータハウジング４の内周面には、シャフト２が往復移動する範囲を規制するストッパ１８ａ，１９ａが設けられている。また、シャフト２には、ストッパ１８ａに当接する当接部１８ｂと、ストッパ１９ａに当接する当接部１９ｂとが設けられている。シャフト２が往復移動するストローク範囲は、当接部１８ｂがストッパ１８ａに当接する位置から、当接部１９ｂがストッパ１９ａに当接する位置までである。当接部１８ｂ，１９ｂがストッパ１８ａ，１９ａに当接する際、モータ部３の駆動力によりある程度の面圧が掛かるため、ストッパ１８ａ，１９ａおよび当接部１８ｂ，１９ｂには、変形しやすい樹脂などの材料を避け、変形しにくい金属部材を用いることが望ましい。
【００１８】
センサハウジング１７の内部には、２方向の磁束密度を検出するホールＩＣ２０が固定されている。また、センサハウジング１７の内部には、シャフト２の端面に接するセンサ用シャフト２１が配置され、このセンサ用シャフト２１にはセンサ用マグネット２２が固定されている。よって、シャフト２のＸ軸方向の往復移動に連動して、センサ用シャフト２１とセンサ用マグネット２２も往復移動する。なお、センサハウジング１７とセンサ用シャフト２１は、非磁性体である。
【００１９】
図２は、実施の形態１におけるホールＩＣ２０とセンサ用マグネット２２の簡易モデルを説明する図である。シャフト２がストッパ１９ａと当接部１９ｂの当接位置に移動すると、連動してセンサ用マグネット２２が位置Ｐ１に移動する。シャフト２がストッパ１８ａと当接部１８ｂの当接位置に移動すると、連動してセンサ用マグネット２２が位置Ｐ３に移動する。位置Ｐ２は、センサ用マグネット２２がホールＩＣ２０に最も近づく位置であり、位置Ｐ１，Ｐ３から略等距離である。
シャフト２のストローク範囲である位置Ｐ１から位置Ｐ３までの範囲に対応する、ホールＩＣ２０に対してセンサ用マグネット２２が往復移動可能な相対角度の範囲を、「相対角度範囲」と呼ぶ。
また、センサ用マグネット２２が発生する磁界について、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に平行なＢｘ軸、Ｂｙ軸、Ｂｚ軸が設定されているものとする。
【００２０】
図３は、実施の形態１におけるホールＩＣ２０の構成例を示すブロック図である。
ホールＩＣ２０は、センサ用マグネット２２の往復移動に伴って変化する磁界の２方向の磁束密度を検出する磁気検出部２０１と、磁気検出部２０１とセンサ用マグネット２２との相対角度範囲内に予め定められた３点以上の補正点ごとの補正値、および前記補正値をパラメータに用いて補正点間の補間補正値を算出する関数を記憶している記憶部２０２と、磁気検出部２０１により検出された２方向の磁束密度を用いて磁気検出部２０１に対するセンサ用マグネット２２の相対角度を算出し、記憶部２０２に記憶されている補正値または関数を用いて当該相対角度の直線性誤差を補正する演算部２０３とを備えている。
【００２１】
図２の例では、磁気検出部２０１は、２方向の磁束密度として、Ｂｘ軸方向の磁束密度とＢｚ軸方向の磁束密度とを検出する。なお、磁気検出部２０１は、２方向の磁束密度として、Ｂｘ軸方向の磁束密度とＢｙ軸方向の磁束密度とを検出してもよい。
【００２２】
演算部２０３は、式（１）により、Ｂｘ軸方向の磁束密度とＢｚ軸方向の磁束密度とを用いて、Ｂｚ軸を基準としたホールＩＣ２０に対するセンサ用マグネット２２の相対角度θを算出する。式（１）により算出される相対角度θは、Ｘ軸方向におけるシャフト２のストローク位置に変換可能な値である。また、式（１）および後述する式（２）において、Ｂｘは、Ｂｘ軸方向の磁束密度であり、Ｂｚは、Ｂｚ軸方向の磁束密度である。
θ＝ａｔａｎ（Ｂｘ／Ｂｚ）      （１）
【００２３】
図４に、センサ用マグネット２２が移動したときのＢｘ軸方向の磁束密度およびＢｚ軸方向の磁束密度の波形を示す。また、図５に、図４におけるＢｘ軸方向の磁束密度およびＢｚ軸方向の磁束密度を合成した合成値Ｂの波形を示す。図４および図５において、グラフの縦軸は磁束密度を示し、グラフの横軸はセンサ用マグネット２２の位置、つまりシャフト２のストロークを示す。合成値Ｂは、式（２）により算出される。
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【００２４】
図２に示したように、Ｂｚ軸方向においてホールＩＣ２０とセンサ用マグネット２２との間に一定量のエアギャップＧが設けられている場合、センサ用マグネット２２として、合成値Ｂが、位置Ｐ１から位置Ｐ３までの全ストローク範囲においてホールＩＣ２０で検出可能な最低磁束密度Ｐより大きくなるようなマグネットが選定されることが望ましい。さらに、この条件を満たす最小サイズのマグネットを選定することで、コストを抑制することができる。
【００２５】
なお、自動車部品は高温環境下で使用されるため、ウェイストゲートバルブ開閉用のアクチュエータ１に用いるセンサ用マグネット２２としては、基本的にはサマリウムコバルト焼結マグネットが望ましい。サマリウムコバルト焼結マグネットは、磁束密度の温度変化率が０．１ｍＴ／℃以下と小さいため、高温使用に適している。ただし、アクチュエータ１の使用環境によっては、センサ用マグネット２２として、ネオジムマグネットまたはフェライトマグネット等を用いてもよい。
【００２６】
図６は、２方向の磁束密度の検出値から算出される相対角度θとストロークとの対応関係を示す理想線と実測線とを説明するグラフであり、実測線は後述するように２点において補正されたものを示している。なお、式（１）により算出される相対角度θの単位はラジアンであるが、ここでは度で示す。グラフの縦軸はホールＩＣ２０に対するセンサ用マグネット２２の相対角度θであり、横軸はシャフト２のストロークである。アクチュエータ１の特性、つまりホールＩＣ２０が算出する相対角度θと実際のシャフト２のストロークとの対応関係は、理想線として示すような直線であることが理想とされる。しかしながら、実際には、ホールＩＣ２０に対する温度の影響、当該ホールＩＣ２０に対する外部磁界の影響、アクチュエータ１の製品ばらつき、およびアクチュエータ１の内部のがたつき等により、ホールＩＣ２０が算出する相対角度θからなる実測線は理想線から乖離し、直線性誤差が生じる。
【００２７】
直線性誤差は、理想線に対する実測線の乖離の度合いを表す。式（３）のように、直線性誤差Ｌは、ホールＩＣ２０が算出する相対角度θの最大値ｙと最小値−ｙとの差２ｙに対する、実測線が示す相対角度θと理想線が示す相対角度θとの差Δｙの割合で表される。
Ｌ（％）＝Δｙ／２ｙ×１００      （３）
【００２８】
また、図６のグラフでは、位置Ｐ１から位置Ｐ３までの相対角度範囲において最大値と最小値の２点を補正点と定め、実測線が理想線に２点の補正点でそれぞれ一致するように補正されている。さらに、２点の補正点間の実測線は、例えば正弦波曲線または放物曲線等に近似するように補正されている。
具体的には、演算部２０３は、磁気検出部２０１により検出された磁束密度から算出した相対角度が、予め定められた２点の補正点のいずれか一方と一致する場合、一致する補正点の補正値を用いて当該相対角度を補正する。補正値は、前記算出した相対角度に含まれる直線性誤差に相当する値である。また、補正点は、シャフト２の理想のストローク位置に対応する、直線性誤差を含んだ相対角度を示すものとする。
また、演算部２０３は、磁気検出部２０１により検出された磁束密度から算出した相対角度が、予め定められた２点の補正点のいずれとも異なる場合、当該２点の補正点の補正値と算出した相対角度とをパラメータに用いて、正弦波曲線または放物曲線等の予め定められた関数により補間を行うことで補間補正値を算出し、算出した補間補正値を用いて当該相対角度を補正する。この場合の補間補正値は、前記算出した相対角度に含まれる直線性誤差に相当する値である。
なお、補間補正値は、前記算出した相対角度に含まれる直線性誤差に相当する値でなく、前記算出した相対角度に含まれる直線性誤差を補正した後の値に相当する値であってもよい。つまり、演算部２０３は、算出した相対角度が、予め定められた２点の補正点のいずれとも異なる場合、当該２点の補正点の補正値と算出した相対角度とをパラメータに用いて、正弦波曲線または放物曲線等の予め定められた関数により補間を行うことで、直線性誤差を補正した後の相対角度に相当する補間補正値を算出し、相対角度を当該算出した補間補正値に置き換えることにより補正を行う。
【００２９】
図７は、図６に示した２点補正された実測線に残る直線性誤差を示すグラフである。グラフの縦軸は上式（３）により算出される直線性誤差を示し、横軸はストロークを示す。補正点数ｎ＝２の補正では、直線性誤差が大きい。
そこで、実施の形態１では、演算部２０３において補正点数ｎ≧３として多点補正を行い、直線性誤差を小さくする。
【００３０】
図８は、２方向の磁束密度の検出値から算出される相対角度θとストロークとの対応関係を示す理想線と実測線とを説明するグラフであり、実測線は多点補正されている。グラフの縦軸は相対角度θ、横軸はストロークである。また、参考として、図６に示した２点補正された実測線のグラフも示す。
図８のグラフにおいては、相対角度範囲内にｎ≧３の補正点を定め、実測線が理想線にｎ≧３の補正点でそれぞれ一致するように補正されている。また、隣り合う２点の補正点間の実測線は、例えば正弦波曲線または放物曲線等に近似するように補正されている。
【００３１】
図９は、図８に示した多点補正された実測線に残る直線性誤差を示すグラフである。グラフの縦軸は上式（３）により算出される直線性誤差Ｌを示し、横軸はストロークを示す。また、参考として、図７に示した２点補正された実測線に残る直線性誤差のグラフも示す。
補正点数ｎが多いほど、直線性誤差が小さくなり、直線性が改善される。ただし、補正点数ｎが多いほど、各補正点に対応する補正値を記憶するための記憶部２０２の容量が大きくなる。そのため、ホールＩＣ２０のコストが上昇し、かつ、ホールＩＣ２０が大型化する。従って、補正点数ｎは、アクチュエータ１の仕様として要求される直線性を満たし、かつコストおよびサイズが製品として許容される程度にすることが望ましい。
【００３２】
また、図１０に示すように、相対角度θを等分補正する必要があるため、シャフト２のストロークに換算すると、ストローク位置は等間隔には補正されない。そのため、センサ用マグネット２２が位置Ｐ２から遠ざかるほど、補正点間の間隔Ｌａ〜Ｌｃが長くなる。つまり、Ｌａ＞Ｌｂ＞Ｌｃとなる。従って、図９に示したように、多点補正された実測線において、センサ用マグネット２２が位置Ｐ２から遠ざかるほど、直線性誤差が大きくなり、直線性が悪化する。そして、補正点間の間隔が最も長くなる位置Ｐ１側と位置Ｐ３側において、直線性誤差が最も大きくなる。そこで、実施の形態１では、位置Ｐ１側と位置Ｐ３側の直線性誤差を低減することにより、直線性誤差の小さいアクチュエータ１を提供する。
【００３３】
図１１に、多点補正された実測線に残る直線性誤差を示す。グラフの縦軸は上式（３）により算出される直線性誤差Ｌを示し、横軸はストロークを示す。
ここで、相対角度範囲において、相対角度を補正値および補間補正値により補正したときの当該相対角度に残る直線性誤差が示す、複数の山状の曲線のうち、位置Ｐ１側の最も外側の山を「第１の山」、この「第１の山」の１つ内側の山を「第２の山」と定義する。また、位置Ｐ３側の最も外側の山を「第３の山」、この「第３の山」の１つ内側の山を「第４の山」と定義する。
【００３４】
例えば、第１の山の曲線は、位置Ｐ１の補正点における補正値と、位置Ｐ１の補正点より１つ内側の補正点における補正値とをパラメータとした関数により算出される補間補正値を用いて補正された相対角度の直線性誤差である。この関数は、例えば、正弦波曲線または放物曲線等の関数であり、補間情報として記憶部２０２に記憶されている。
第１の山以外の山の曲線も、その山を間に挟む２点の補正点における２つの補正値をパラメータとした関数により算出される補間補正値を用いて補正された相対角度の直線性誤差である。
【００３５】
図１１に示すように、第１の山＞第２の山、および第３の山＞第４の山が形成される。
本来、「補正」は、理想線と実測線の乖離をゼロにするため、補正点においては相対角度θを理想線に一致する値に補正すべきである。
しかし、実施の形態１では、位置Ｐ１，Ｐ３に対応する各補正点において、理想線に一致しないような値に相対角度θを補正することにより、直線性が最も悪化する第１の山と第３の山の直線性誤差を低減する。
【００３６】
実施の形態１において、図１２と図１３に示すグラフを参照して、相対角度範囲の最も外側の補正点の補正値、つまり位置Ｐ１，Ｐ３に対応する補正点の補正値の算出方法を説明する。
図１２は、実施の形態１において相対角度範囲の最も外側の補正点の補正値の算出方法を説明するグラフである。図１３は、実施の形態１において算出した相対角度範囲の最も外側の補正点の補正値を用いて、図８に示した実測線を多点補正した例を示すグラフである。
【００３７】
後述するＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）ツール等は、位置Ｐ１の補正点における補正値と、位置Ｐ１の補正点より１つ内側の補正点における補正値とをパラメータに用いて、補間情報である関数により、補正点間の各相対角度の補間補正値を算出する。そして、ＰＣツールは、当該補間補正値により補正された前記補正点間の各相対角度に残る直線性誤差を算出して第１の山を求め、その極大値を直線性誤差Ｌ１とする。
また、ＰＣツールは、位置Ｐ１の補正点より１つ内側の補正点における補正値と、位置Ｐ１の補正点より２つ内側の補正点における補正値とをパラメータに用いて、上記同様に関数により補正点間の各相対角度の補間補正値を算出する。そして、ＰＣツールは、当該補間補正値により補正された前記補正点間の各相対角度に残る直線性誤差を算出して第２の山を求め、その極大値を直線性誤差Ｌ２とする。
【００３８】
ＰＣツールは、式（４）により、第１の山の極大値である直線性誤差Ｌ１と第２の山の極大値である直線性誤差Ｌ２との差分αを算出する。そして、ＰＣツールは、第１の山の極大値である直線性誤差Ｌ１が、当該Ｌ１から差分αを減算した値以下になるような、位置Ｐ１に対応する補正点の補正値Ｌαを算出する。図１３に示すように、この補正値Ｌαにより補正された相対角度Ｙａは、直線の理想線上からずれた値となる。また、この補正値Ｌαは「第１の補正値」であり、記憶部２０２に記憶されることになる。
｜Ｌ１−Ｌ２｜＝α      （４）
【００３９】
位置Ｐ１とは反対側の位置Ｐ３に対応する補正点の補正値Ｌβは、位置Ｐ１の補正値Ｌαをそのまま利用してもよい。しかし、アクチュエータ１の部品公差等により位置Ｐ１側と位置Ｐ３側の直線性誤差がばらついて補正値Ｌαと補正値Ｌβとが一致しない場合もあるため、補正値Ｌβを補正値Ｌαとは別に算出してもよい。
例えば、ＰＣツールは、式（５）により、第３の山の極小値である直線性誤差Ｌ３と第４の山の極小値である直線性誤差Ｌ４との差分βを算出する。そして、ＰＣツールは、第３の山の極小値である直線性誤差Ｌ３が、当該Ｌ３から差分βを減算した値以下になるような、位置Ｐ３に対応する補正点の補正値Ｌβを算出する。図１３に示すように、この補正値Ｌβにより補正された相対角度Ｙｂは、直線の理想線上からずれた値となる。また、この補正値Ｌβは「第２の補正値」であり、記憶部２０２に記憶されることになる。ここでは、アクチュエータ１の部品公差等により、α≠β、かつ、Ｌα≠Ｌβである。
｜Ｌ３−Ｌ４｜＝β      （５）
【００４０】
以上のように、位置Ｐ１，Ｐ３に対応する補正点において、補正後の相対角度が理想線に一致するような補正値ではなく、上記のようにして演算した補正値Ｌα，Ｌβに変更することにより、図１２に示すように、第１の山と第３の山の直線性誤差を低減することができる。
【００４１】
次に、補正値を用いた補正方法を説明する。
記憶部２０２には、相対角度範囲内に予め定められた３点以上の補正点ごとの補正値が記憶されている。補正点は、シャフト２の理想のストローク位置に対応する、直線性誤差を含んだ相対角度を示すものである。補正点ごとの補正値は、磁気検出部２０１により検出された磁束密度から算出された相対角度に含まれている直線性誤差を補正するための値であり、補正後の相対角度は理想線に一致する値になる。ただし、上述したように、相対角度範囲の最も外側に位置する補正点の補正値は、補正後の相対角度が理想線に一致しないＬα，Ｌβである。また、記憶部２０２には、補正値をパラメータに用いて補正点間の補間補正値を算出する関数等が、補間情報として記憶されている。
【００４２】
演算部２０３は、磁気検出部２０１により検出されたＢｘ軸方向の磁束密度とＢｚ軸方向の磁束密度とを用いて、上式（１）により相対角度θを算出する。
続いて演算部２０３は、算出した相対角度θが、記憶部２０２に記憶されている３点以上の補正点のうちのいずれか１点と一致する場合、一致する補正点の補正値を用いて相対角度θを補正する。
また、演算部２０３は、算出した相対角度θが、記憶部２０２に記憶されている３点以上の補正点のいずれとも異なる場合、相対角度θを間に挟んで隣り合う２点の補正点に対応する２つの補正値をパラメータに用いて、記憶部２０２に記憶されている補間情報の関数により補間を行うことで補間補正値を算出する。そして、演算部２０３は、補間補正値を用いて相対角度θを補正する。
なお、上述したように、関数により算出される補間補正値は、相対角度θに含まれる直線性誤差に相当する値でなく、直線性誤差を補正した後の相対角度に相当する値であってもよい。
【００４３】
図１３は、２方向の磁束密度の検出値から算出される相対角度θとストロークとの対応関係を示す理想線と実測線とを説明するグラフであり、実測線は多点補正されている。相対角度範囲の両端２点の補正点において、相対角度が理想線と一致するように補正した場合に比べ、補正値Ｌα，Ｌβによって理想線と一致しない相対角度Ｙａ，Ｙｂになるように補正した場合の方が、全体としてみれば理想線と実測線との乖離が小さく、直線性が改善されている。
【００４４】
次に、ホールＩＣ２０のハードウェア構成を説明する。
図１４は、実施の形態１におけるホールＩＣ２０のハードウェア構成例を示す図である。
ホール素子２１１は、Ｂｘ軸方向の磁束密度を検出して、マルチプレクサ２１３へ出力する。ホール素子２１２は、Ｂｚ軸方向の磁束密度を検出して、マルチプレクサ２１３へ出力する。これらホール素子２１１，２１２は、磁気検出部２０１である。
【００４５】
ホール素子２１１，２１２から出力された２方向の磁束密度の検出値であるアナログ信号は、マルチプレクサ２１３を介してアンプ２１４に入力され、アンプ２１４においてゲインが変更された後、ＡＤ（Ａｎａｌｏｇ−Ｄｉｇｉｔａｌ）コンバータ２１５によりデジタル信号に変換され、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２１６へ入力される。ＣＰＵ２１６は、２方向の磁束密度を用いて相対角度を算出し、当該相対角度の直線性誤差を補正した後、補正した相対角度であるデジタル信号を出力する。このデジタル信号は、ＤＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ−Ａｎａｌｏｇ）コンバータ２１７によりアナログ信号に変換され、ホールＩＣ２０外部へ出力される。なお、補正した相対角度をデジタル信号のままホールＩＣ２０から外部へ出力する場合には、ＤＡコンバータ２１７は不要である。
【００４６】
演算部２０３の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）２１８に格納される。ＣＰＵ２１６は、ＲＯＭ２１８に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、演算部２０３の機能を実現する。即ち、ホールＩＣ２０は、ＣＰＵ２１６により実行されるときに、２方向の磁束密度を用いて相対角度を算出し、当該相対角度の直線性誤差を補正するステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリを備える。また、このプログラムは、演算部２０３の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２１９は、ＣＰＵ２１６に入出力されるデータまたはＲＯＭ２１８から読み出されたプログラムを一時的に記憶するワークエリアである。
【００４７】
また、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）２２０は、相対角度範囲に予め定められた３点以上の補正点ごとの補正値、および当該補正値をパラメータに用いて補正点間の補間補正値を算出する関数を記憶する記憶部２０２である。このＥＥＰＲＯＭ２２０内のデータは、後述する書き込みツール等によって書き換えが可能である。補間補正値を算出するための関数等の補間情報は、ＥＥＰＲＯＭ２２０に記憶されていてもよいし、上記プログラムの一部としてＲＯＭ２１８に記憶されていてもよい。
ＲＯＭ２１８、ＲＡＭ２１９およびＥＥＰＲＯＭ２２０は、記憶部２０２である。
【００４８】
なお、図１４の例では、磁気検出部２０１、記憶部２０２および演算部２０３の機能を持つ１つのＩＣチップとして構成したが、一部の機能を専用の回路として構成してもよい。
【００４９】
次に、アクチュエータ１の調整方法を説明する。アクチュエータ１の調整は、アクチュエータ１の製造工程においてアクチュエータ１を組み立てた後に実施される。
図１５は、ホールＩＣ２０のＥＥＰＲＯＭ２２０に補正値を書き込むための書き込みシステム３０の構成例を示す図である。書き込みシステム３０は、リニアゲージ３１、カウンタ３２、ＰＣツール３３および書き込みツール３４を備えている。
【００５０】
リニアゲージ３１は、アクチュエータ１のシャフト２の先端の位置を測定し、測定信号をカウンタ３２へ出力する。カウンタ３２は、リニアゲージ３１からの測定信号を受け取り、ＰＣツール３３が受け取り可能な電気信号に変換して、ＰＣツール３３へ出力する。
これらのリニアゲージ３１とカウンタ３２は、シャフト２のストローク位置を測定する測定装置である。なお、測定装置は、リニアゲージ３１とカウンタ３２を組み合わせた構成に限定されるものではなく、シャフト２のストローク位置を測定可能な装置であれば何でもよい。
【００５１】
ＰＣツール３３は、アクチュエータ１のコネクタ端子１５を通じてロータ巻線９への通電を制御し、アクチュエータ１のシャフト２をスイープ、つまり一定速度で一方向に移動させる。ＰＣツール３３は、シャフト２をスイープ動作させている期間、コネクタ端子１５を通じてホールＩＣ２０から出力される相対角度を読み込むと共に、カウンタ３２から出力されるシャフト２のストローク位置を読み込む。カウンタ３２からのストローク位置は、ホールＩＣ２０に対するセンサ用マグネット２２の相対角度に変換可能な値である。そして、変換された相対角度とストローク位置との対応関係は、上述した理想線に相当する。カウンタ３２からのストローク位置とホールＩＣ２０からの相対角度との対応関係は、上述した実測線に相当する。
【００５２】
ＰＣツール３３は、カウンタ３２からのストローク位置が予め定められた３点以上の補正点に一致するごとに、当該ストローク位置とそのときのホールＩＣ２０からの相対角度とをリンクさせ、一時保持する。
また、ＰＣツール３３は、リンクさせた１組のストローク位置とホールＩＣ２０からの相対角度とについて、当該ストローク位置を相対角度に変換して、理想線上の理想値とする。そして、ＰＣツール３３は、演算した理想値とホールＩＣ２０からの相対角度との差分を演算し、当該差分を補正値とする。なお、ストローク位置から相対角度への変換に必要な情報は、予めＰＣツール３３に与えられているものとする。また、ＰＣツール３３は、ホールＩＣ２０からの相対角度を、補正時に使用するための補正点とする。つまり、ＰＣツール３３は、ホールＩＣ２０からの相対角度である補正点と、カウンタ３２からのストローク位置を用いて演算した補正値とをリンクさせ、１組のデータにする。
また、ＰＣツール３３は、相対角度範囲において最も外側となる、位置Ｐ１と位置Ｐ３の２点の補正点については、上述した補正値Ｌα，Ｌβを演算する。
そして、ＰＣツール３３は、３点以上の補正点のすべてについて補正点と補正値とをリンクさせたデータを、書き込みツール３４へ出力する。
このＰＣツール３３は、ＰＣ、マイクロコンピュータまたはＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等の制御装置である。
【００５３】
書き込みツール３４は、ＰＣツール３３からのデータを受け取り、ホールＩＣ２０が受け取り可能な電気信号に変換して、アクチュエータ１のコネクタ端子１５を通じてホールＩＣ２０のＥＥＰＲＯＭ２２０へ書き込む。
この書き込みツール３４は、ホールＩＣ２０のＥＥＰＲＯＭ２２０へデータを書き込む書き込み装置であり、専用の回路等により構成されている。
【００５４】
なお、補間補正値を算出するための関数等の補間情報は、ホールＩＣ２０が予め保持していてもよいし、ＰＣツール３３が書き込みツール３４を介してホールＩＣ２０へ書き込んでもよい。
【００５５】
図１６は、補正値の書き込みタイミングを説明する図である。横軸は、位置Ｐ１から位置Ｐ３までのシャフト２のストロークを示す。二重丸印（◎）は、ＰＣツール３３がホールＩＣ２０からの相対角度とカウンタ３２からのストローク位置とを読み込む作業を行うタイミングを示す。星印（☆）は、ＰＣツール３３が書き込みツール３４を介してホールＩＣ２０に、補正点と補正値とを書き込む行を行うタイミングを示す。
【００５６】
参考例として示す作業例では、ＰＣツール３３は、カウンタ３２からのストローク位置が最初の補正点に一致するようにシャフト２を移動させ、そのときのホールＩＣ２０からの相対角度を読み込んで補正値を演算し、位置Ｐ１に対応する補正点と補正値とをホールＩＣ２０に書き込む。続いて、ＰＣツール３３は、シャフト２を次の補正点まで移動させ、そのときのホールＩＣ２０からの相対角度を読み込み、補正点と補正値としてホールＩＣ２０に書き込む。ＰＣツール３３は、位置Ｐ３までこの作業を補正点ごとに繰り返し行う。
一方、実施の形態１の作業例では、ＰＣツール３３は、シャフト２を位置Ｐ１から位置Ｐ３まで停止することなくスイープ動作させ、その動作中に、補正点ごとにホールＩＣ２０からの相対角度とカウンタ３２からのストローク位置とを読み込んでいく。ＰＣツール３３は、スイープ後に補正点ごとの補正値を演算し、補正点ごとの補正値を一度にホールＩＣ２０に書き込む。これにより、参考例と比較して、通信工程の削減による書き込み時間の短縮が可能となり、工程能力が向上し、生産ラインにおいてタクト短縮が可能となる。
【００５７】
図１７は、アクチュエータ１の調整方法を示すフローチャートである。
ステップＳＴ１において、ＰＣツール３３は、シャフト２の移動を制御して、当接部１９ｂをストッパ１９ａに当接させる。ストッパ１９ａと当接部１９ｂの当接位置は、位置Ｐ１に相当する。
【００５８】
ステップ２において、ＰＣツール３３は、カウンタ３２からストローク位置またはホールＩＣ２０からの相対角度が所定時間変化しなければ、ストッパ１９ａと当接部１９ｂが当接していると判定して（ステップＳＴ２“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ３へ進む。一方、ＰＣツール３３は、カウンタ３２からストローク位置またはホールＩＣ２０からの相対角度が所定時間内に変化した場合、ストッパ１９ａと当接部１９ｂは当接していないと判定して（ステップＳＴ２“ＮＯ”）、ステップＳＴ１へ戻る。
【００５９】
ステップＳＴ３において、ＰＣツール３３は、シャフト２を位置Ｐ１側から位置Ｐ３側へとスイープ動作させる。また、ＰＣツール３３は、スイープ動作中に、ホールＩＣ２０からの相対角度とカウンタ３２からのストローク位置とを読み込み、補正点ごとにストローク位置と相対角度とをリンクさせ、一時保持する。
【００６０】
ステップＳＴ４において、ＰＣツール３３は、シャフト２が位置Ｐ３まで移動したか否かを判定する。具体的には、ＰＣツール３３は、カウンタ３２からストローク位置またはホールＩＣ２０からの相対角度が所定時間変化しなければ、ストッパ１８ａと当接部１８ｂが当接していると判定して（ステップＳＴ４“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ５へ進む。一方、ＰＣツール３３は、カウンタ３２からストローク位置またはホールＩＣ２０からの相対角度が所定時間内に変化した場合、ストッパ１９ａと当接部１９ｂは当接していないと判定して（ステップＳＴ４“ＮＯ”）、ステップＳＴ３へ戻る。
【００６１】
ステップＳＴ５において、ＰＣツール３３は、予め定められた３点以上の補正点すべてにおいてストローク位置と相対角度とを取得できた場合（ステップＳＴ５“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ６へ進む。一方、ＰＣツール３３は、ストローク位置と相対角度とを取得できなかった補正点があった場合（ステップＳＴ５“ＮＯ”）、ステップＳＴ１へ戻り、ステップＳＴ１〜ＳＴ５の処理をやり直す。
【００６２】
ステップＳＴ６において、ＰＣツール３３は、位置Ｐ１，Ｐ３に対応する補正点の補正値Ｌα，Ｌβを演算し、それ以外の補正点の補正値としては、ステップＳＴ３で取得したストローク位置から変換した相対角度に基づく補正値を演算する。
ステップＳＴ７において、ＰＣツール３３は、すべての補正点と補正値とを、書き込みツール３４を介してホールＩＣ２０に書き込む。
【００６３】
なお、上記説明では、位置Ｐ１側から位置Ｐ３側へシャフト２をスイープ動作させる例を示したが、反対に位置Ｐ３側から位置Ｐ１側へシャフト２をスイープ動作させてもよい。
相対角度範囲の両端に相当する位置Ｐ１と位置Ｐ３は、金属製のストッパ１８ａ，１９ａと当接部１８ｂ，１９ｂとの当接により規定されるため、当接部分に面圧が掛ったとしても変形し難く、位置精度が高い。そのため、アクチュエータ１の製品ごとに、ホールＩＣ２０の相対角度範囲とシャフト２のストローク範囲とを調整する必要がない。また、ストッパ１８ａ，１９ａと当接部１８ｂ，１９ｂとが当接する時の塑性変形を最小に抑えることができ、演算部２０３による補正時の直線性を高精度にすることができる。
【００６４】
さらに、上記スイープ動作における読み込み作業を複数回繰り返して、複数組の補正値Ｌα，Ｌβを演算することにより、ホールＩＣ２０の測定ばらつきを抑制するようにしてもよい。この一例を、図１８のフローチャートを用いて説明する。
【００６５】
図１８のフローチャートにおいて、ＰＣツール３３は、図１７と同様にステップＳＴ１〜ＳＴ５の処理を行う。
ステップＳＴ１１において、ＰＣツール３３は、ステップＳＴ１〜ＳＴ５のスイープ動作をｍ回行ったか否かを判定する。ｍは予め定められた値であり、例えばｍ＝３〜５とする。ＰＣツール３３は、スイープ動作をｍ回行ったと判定した場合（ステップＳＴ１１“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ１２へ進み、ｍ回未満であれば（ステップＳＴ１１“ＮＯ”）、ステップＳＴ１へ戻ってスイープ動作を行う。
【００６６】
ステップＳＴ１２において、ＰＣツール３３は、位置Ｐ１，Ｐ３に対応する補正点で取得したｍ回分のストローク位置と相対角度とを用いて、ｍ個の補正値Ｌαとｍ個の補正値Ｌβを演算する。
【００６７】
ステップＳＴ１３において、ＰＣツール３３は、ｍ個の補正値Ｌαのばらつきを考慮した１個の最終的な補正値Ｌαを演算すると共に、ｍ個の補正値Ｌβのばらつきを考慮した１個の最終的な補正値Ｌβを演算する。例えば、ＰＣツール３３は、ｍ個の補正値Ｌαのばらつきを演算し、このばらつきの中央値を最終的な補正値Ｌαとする。また、例えば、ＰＣツール３３は、ｍ個の補正値Ｌαの平均値を演算し、この平均値を最終的な補正値Ｌαとする。ＰＣツール３３は、補正値Ｌβも同様の方法により演算する。
位置Ｐ１，Ｐ３以外の補正点の補正値は、ｍ回のうちの１回のスイープ動作により取得したストローク位置を用いてもよいし、補正値Ｌα，Ｌβと同様にｍ回のばらつきを考慮した値を演算して用いてもよい。
【００６８】
ステップＳＴ７において、ＰＣツール３３は、すべての補正点と補正値とを、書き込みツール３４を介してホールＩＣ２０に書き込む。
【００６９】
なお、上記説明では、位置Ｐ１側から位置Ｐ３側へシャフト２をスイープ動作させる例を示したが、反対に位置Ｐ３側から位置Ｐ１側へシャフト２をスイープ動作させてもよい。また、１回のスイープ動作ごとにシャフト２を移動させる方向を逆向きにしてもよい。
【００７０】
以上より、実施の形態１によれば、アクチュエータ１は、軸方向に往復移動が可能なシャフト２と、シャフト２を往復移動させるモータ部３と、シャフト２の往復移動に連動して往復移動するセンサ用マグネット２２と、センサ用マグネット２２の往復移動に伴って変化する磁界の２方向の磁束密度を検出する磁気検出部２０１と、磁気検出部２０１に対してセンサ用マグネット２２が往復移動可能な相対角度範囲内に予め定められた３点以上の補正点ごとの補正値、および補正値をパラメータに用いて補正点間の補間補正値を算出する関数を記憶している記憶部２０２と、磁気検出部２０１により検出された２方向の磁束密度を用いて磁気検出部２０１に対するセンサ用マグネット２２の相対角度を算出し、記憶部２０２に記憶されている補正値または関数から算出した補間補正値を用いて相対角度の直線性誤差を補正する演算部２０３とを備える構成である。そして、記憶部２０２は、相対角度範囲の最も外側の補正点の補正値として、当該補正値をパラメータに用いた関数から算出された補間補正値により補正されたときの相対角度の直線性誤差が示す前記相対角度範囲における複数の極値のうち、最も外側の極値がその１つ内側の極値以下になる補正値を記憶している構成である。そのため、この補正値およびこの補正値をパラメータに用いた関数から算出される補間補正値を用いて、直線性誤差が大きい相対角度範囲内の外側の相対角度を補正することにより、直線性誤差の小さいアクチュエータ１を提供することができる。
【００７１】
また、実施の形態１によれば、記憶部２０２は、相対角度範囲の一方側の最も外側の補正点の補正値として、相対角度範囲における複数の極値のうち、一方側の最も外側の極値がその１つ内側の極値以下になる第１の補正値と、相対角度範囲のもう一方側の最も外側の補正点の補正値として、相対角度範囲における複数の極値のうち、もう一方側の最も外側の極値がその１つ内側の極値以下になる第２の補正値とを記憶している構成である。そのため、相対角度範囲の両側それぞれにおいて、アクチュエータ１の部品公差等を吸収できる。よって、アクチュエータ１に製品ばらつきがある場合でも、同一の直線性を得ることが可能となる。
【００７２】
また、実施の形態１によれば、アクチュエータ１は、シャフト２が往復移動する範囲を規制するストッパとして、金属製のストッパ１８ａ，１９ａ，と当接部１８ｂ，１９ｂとを備える構成である。そのため、当接時の塑性変形を最小に抑えることができ、補正時の直線性を高精度にすることができる。
【００７３】
また、実施の形態１によれば、アクチュエータ１の調整方法として、リニアゲージ３１およびカウンタ３２がシャフト２の位置を測定し、ＰＣツール３３がアクチュエータ１を動作させてシャフト２を一方向に移動させ、当該移動中にリニアゲージ３１およびカウンタ３２により測定されたシャフト２の位置と演算部２０３により算出された相対角度とを用いて、相対角度範囲内に予め定められた３点以上の補正点ごとの補正値を演算し、書き込みツール３４が、シャフト２の移動が終了した後、ＰＣツール３３により演算された補正点ごとの補正値を記憶部２０２に一度に書き込むようにした。そのため、書き込み時間の短縮が可能である。
【００７４】
また、実施の形態１によれば、アクチュエータ１の調整方法として、ＰＣツール３３がシャフト２を複数回移動させ、複数回分のシャフト２の位置と相対角度とを用いて、相対角度範囲の最も外側の補正点の補正値を演算するようにした。そのため、ホールＩＣ２０の測定ばらつきを抑制でき、補正時の直線性を高精度にすることができる。
【００７５】
また、実施の形態１では、ホールＩＣ２０が相対角度を出力する構成例を説明したが、この相対角度をシャフト２のストローク位置に変換して出力する構成であってもよい。この構成の場合、例えば、記憶部２０２が相対角度とストローク位置の変換に必要な関数等の情報を記憶しており、演算部２０３は記憶部２０２に記憶されている当該情報を用いて相対角度をストローク位置に変換して出力する。
【００７６】
なお、本発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、または実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
この発明に係るアクチュエータは、等角度間隔で多点補正が可能なホールＩＣを用いる場合に、直線性が最も悪化する相対角度範囲内の外側の直線性を改善するようにしたので、ターボチャージャのウェイストゲートバルブを開閉制御するアクチュエータ等のような、高精度な動作が求められるアクチュエータに用いるのに適している。
【符号の説明】
【００７８】
１  アクチュエータ、２  シャフト、３  モータ部、４  モータハウジング、５，６  軸受、７  パイプ、８  ロータコア、９  ロータ巻線、１０  コンミテータ、１１  マグネット、１２  バックヨーク、１３  雌ねじ部、１４  雄ねじ部、１５  コネクタ端子、１６  ブラシ、１７  センサハウジング、１８ａ，１９ａ  ストッパ、１８ｂ，１９ｂ  当接部、２０  ホールＩＣ、２１  センサ用シャフト、２２  センサ用マグネット、３０  書き込みシステム、３１  リニアゲージ（測定装置）、３２  カウンタ（測定装置）、３３  ＰＣツール（制御装置）、３４  書き込みツール（書き込み装置）、２０１  磁気検出部、２０２  記憶部、２０３  演算部、２１１，２１２  ホール素子、２１３  マルチプレクサ、２１４  アンプ、２１５  ＡＤコンバータ、２１６  ＣＰＵ、２１７  ＤＡコンバータ、２１８  ＲＯＭ、２１９  ＲＡＭ、２２０  ＥＥＰＲＯＭ。
【図１】
2017037870.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2017037870.tif 000019
【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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