JPH0735365Y2 - 着磁ヨーク - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、磁気バブルを用いた回転数検出器等で用いる
リング磁石を着磁するための着磁ヨークの改良に関する
ものである。

〈従来の技術〉 第３図は磁気バブルを利用した回転数検出器の原理を示
す斜視図である。３は円周方向に交互に異なる極性（こ
こでは８極）に磁化されたリング状の永久磁石（以下リ
ング磁石と呼ぶ）である。回転軸ｃのまわりに永久磁石
３が回転すると、その外周付近に配置された磁気バブル
素子４に回転磁界Ｍが印加される。回転磁界が印加され
ると、磁気バブル素子４において磁気バブルの転送が行
なわれ、転送パターン上を回転磁界の回転数に対応する
ステップ数だけ移動することになる。このため、転送パ
ターン上の磁気バブルの位置を検出すれば、回転軸ｃの
回転数を知ることができる。

第４図に示すように、リング磁石の回転磁界はリング磁
石から磁気バブル素子４と等しい距離にあるx,y方向の
磁界センサ5,6（ホール素子等を用いる）によって検出
され、磁気バルブの位置読出しの際の磁界の補償用に用
いられる（読出しについては同一出願人による特願昭63
−247877を参照）。

第５図および第６図は上記のリング磁石を着磁する着磁
ヨークを示す図である。第５図において、着磁ヨーク７
には複数の磁極71が磁極間空間72を介して円周方向に等
間隔に設けられている。各磁極71には励磁用のコイル73
が巻かれている。コイル73に大電流を流すと、リング磁
石８が磁極の磁化方向に対応して着磁される。コイルの
巻線数が大きくとれるので、リング磁石８との隙間が比
較的大きくても磁化でき、磁極71やリング磁石８の工作
精度が低くて済むという利点がある。

第６図において、着磁ヨーク９は複数の幅広の磁極91の
間に細い溝92を有し、溝92の内部にコイル93が収められ
ているものである。コイル93にKAオーダの大電流パルス
を流すことにより、リング磁石８が磁化されるが、電磁
力が働いてもコイル93が溝92内に固定されているので、
磁極幅が確定されるとともに、着磁強さのバラツキが小
さくなるという利点がある。

〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、第５図の着磁ヨーク７で磁化したリング
磁石の場合は、磁化の際に電磁力でコイル73が動くの
で、着磁強さのバラツキが大きくなるという問題があ
る。

また第４図において磁界センサ5,6を磁気バブル素子と
同一の距離に配置することは実際には困難である。すな
わち磁気センサ5,6の間に位置のずれがあり、さらにリ
ング磁石表面から磁気センサまでの距離をリング磁石表
面から磁気バブル素子までの距離より大きくとることが
多いので、電気回路の増幅ゲインで補正している。これ
は回転磁界ベクトルの軌跡が距離に拘らず円形であるよ
うに理想的な場合は問題ないが、前記軌跡が角形すなわ
ち高調波成分を有する場合は、距離によって高調波成分
の大きさが変り前記軌跡の形が変るので問題となる。第
６図の着磁ヨーク９で着磁したリング磁石の場合は、着
磁のバラツキは小さいが、隣接する極性が不連続的に変
化するため、リング磁石表面からある距離離れた点にお
ける回転磁場の軌跡が角形化し、その形状が距離によっ
て変化するので磁気センサ5,6による補償の際の誤差が
大きくなるという問題がある。

本考案はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、着磁バラツキが小さく、高調波成分の少ない回転
磁界軌跡を発生するようにリング磁石を着磁することの
できる着磁ヨークを実現することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本考案は円筒内部の円周方向に凹部を介して等間隔に複
数の磁極を設け円筒内部に挿入された磁石を半径方向に
着磁するようにした円筒状着磁ヨークにおいて、前記磁
極と凹部の幅をほぼ１対１にすると共に、前記凹部の底
に前記凹部の幅より細い溝を設けこの溝内に収められ前
記磁極を巻くように配設されたコイルを備え、このコイ
ルに流す電流で前記磁石隣接する磁極が互いに異極に励
磁されるように構成した点にある。

〈作用〉 コイルが細い溝に固定されているので、着磁バラツキが
小さく、磁極幅が凹部によって減少するのでリング磁石
の回転磁界軌跡の高周波成分を減少することができる。

〈実施例〉 以下本考案を図面を用いて詳しく説明する。

第１図は本考案に係る着磁ヨークの一実施例を示す上面
図（Ａ）および側面図（Ｂ）である。ここでは８極の場
合を示している。１は円筒形の着磁ヨーク、２はこの着
磁ヨーク１によって着磁されるリング磁石である。着磁
ヨーク１において、11は着磁ヨーク１の貫通穴を形成す
る内周に沿って等間隔に設けた８極の磁極、12は磁極11
の間に設けた凹部、13はこの凹部12の底部に設けた前記
凹部12の表面幅W₁より細い幅W₂の溝、14は溝13内に収め
られて固定され、磁極11の周囲を巻くように配設された
コイルである。ここでは上記凹部12は円の一部の形状を
有している。コイル14に電流を流すことにより、隣接す
る８個の磁極が互いに異なる極性、すなわち交互にＮ→
Ｓ→Ｎ→Ｓ…に励磁される。この着磁ヨーク１の中心の
貫通穴15内に着磁すべきリング磁石２を入れコイル14に
電流を流すことにより、８極に着磁することができる。
このときリング磁石２と磁極11の端面とのクリアランス
（隙間）は、両者を高精度に加工することにより、0.1m
m以下としている。

上記の構成で凹部12の幅W₁を大きくするにしたがって、
着磁されたリング磁石の隣接する極性の変化はなだらか
になり、リング磁石が発生する回転磁界のベクトルの先
が描く軌跡は円に近づいてゆく。第２図は上記の着磁ヨ
ーク１で外径φ21.4内径φ18のリング磁石を着磁した場
合のリング磁石表面からの距離に対応する回転磁界の軌
跡が持つ空間的な高調波成分の変化を示す特性曲線図で
ある。ここで３次以上の高調波は充分小さいため、無視
することができる。図から明らかなように、磁極幅W₃を
円周の1/8の85％から50％とすることにより、高周波含
有量を数dB低下させることができる。高周波含有量を充
分小さくするためには磁極幅W₃は50％以下が好ましく、
実際の値は着磁強度との兼合いで決定される。

上記のような構成の着磁ヨークによれば、コイルは細い
溝内に固定されているから着磁の際に電磁力で動くこと
がなく、またヨークとリング磁石外径間のクリアランス
を小さくするように調整し、ヨーク磁極幅を高精度で作
ることにより、リング磁石の着磁バラツキを小さくする
ことができる。

それぞれの磁極幅を磁石外周の（1/磁極数）の50％以下
とすることにより、着磁されたリング磁石が発生する回
転磁界内の高調波成分を低下させることができる。すな
わち第６図の従来の着磁ヨークのように磁極幅が100％
近いものと比べて高調波含有量が大幅に小さくするの
で、リング磁石からの距離に対応する高調波含有量の変
化量の絶対値も小さくなる。

上記の結果、磁気センサ（第４図の5,6）による磁界補
正の誤差を小さくすることができる。

なお上記の実施例において、着磁ヨークの極数を８とし
たが、これに限らず、任意の極数とすることができる。

また凹部12の形状は第１図のものに限られず、凹部12と
溝13を連続的な形状で形成することもできる。

また上記の着磁ヨークは磁気バブルを利用した回転数検
出器のリング磁石に限らず、モータの回転子等を着磁す
るために利用することもできる。

〈考案の効果〉 以上述べたように本考案によれば、着磁バラツキが小さ
く、高調波成分の少ない回転磁界軌跡を発生するように
リング磁石を着磁することのできる着磁ヨークを簡単な
構成で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る着磁ヨークの一実施例を示す構成
図、第２図は第１図の着磁ヨークにより着磁されたリン
グ磁石の特性曲線図、第３図および第４図は磁気バブル
を利用した回転数検出器の原理を示す図、第５図および
第６図は従来の着磁ヨークの構成を示す図である。 １……着磁ヨーク、11……磁極、12……凹部、13……
溝、14……コイル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 坂巻 康弘 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 (56)参考文献 実開 昭55−167617（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒内部の円周方向に凹部を介して等間隔
   に複数の磁極を設け円筒内部に挿入された磁石を半径方
   向に着磁するようにした円筒状着磁ヨークにおいて、前
   記磁極と凹部の幅をほぼ１対１にすると共に、前記凹部
   の底に前記凹部の幅より細い溝を設けこの溝内に収めら
   れ前記磁極を巻くように配設されたコイルを備え、この
   コイルに流す電流で前記磁石隣接する磁極が互いに異極
   に励磁されるように構成したことを特徴とする着磁ヨー
   ク。