JPH08138936A - 金属磁石の着磁方法及び着磁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ニュートラルゾーンＮＺでの磁束密度の立上
がりを鋭くし、且つそのゾーンでの逆極の発生を防止し
てトルクリニアリティーを向上させる。 【構成】 Ｕ字形の着磁ヨーク１おける２つの柱状部1
1、11にその開放先端部を除いて着磁コイル２、３を各
々巻回してその両着磁コイル２、３に逆向きに巻回する
電流を通電し、前記２つの柱状部11、11の開放先端部の
中央に中央導線４を配設してその中央導線４に両着磁コ
イル２、３相互の近接する部分に流れる電流の進行方向
と同じ向きの電流を通電し、その中央導線４と前記２つ
の柱状部11、11の対向面との隙間100 を、両着磁コイル
２、３の近接部及び中央導線４から発生する磁束を引き
寄せてから金属磁石材Ａ部分にその引き寄せ磁束を発生
させる引き寄せ手段５で塞いで、中央導線４で金属磁石
体Ａに流れる過電流を防止し、中央導線４回りの磁束を
高めて金属磁石体Ａに磁束を発生させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、片面に複数磁極を着磁
する金属磁石（永久磁石）の着磁方法及びその装置、更
に詳しくはフラットコイル型のＶＣＭ（ボイスコイルモ
ータ）等に使用する金属磁石の着磁方法及びその装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気ディスク装置等ではキャリッ
ジ先端に設けられた磁気ヘッドをディスク内周側のＣＳ
Ｓゾーン（データゾーンとは無関係なゾーン）からディ
スク外周側のデータゾーンに移動させてデータを記憶ま
たは再生するための駆動用としてＶＣＭ（ボイスコイル
モータ）が用いられ、このＶＣＭでは、片面に２極着磁
した金属磁石が使用される。このような金属磁石の着磁
方法には図７や図１０に示す方法がある。図７は、Ｕ字
形の着磁ヨーク１の２つの柱状部11、11各々に第１、第
２の着磁コイル２、３を交互に巻回し、その着磁ヨーク
１上に金属磁石材Ａを載置し、必要によってはその金属
磁石材Ａ上に、第１、第２の着磁コイル２、３を２つの
柱状部11、11に巻回したＵ字形の着磁ヨーク１を配置し
てなり、各着磁コイル２、３に交互に巻回する逆向きの
電流を通電して金属磁石材Ａ片面各々に逆極性の磁極を
形成する。図１０は、上記する第１、第２着磁コイル
２、３の巻回を２つの柱状部11、11で各々単独に行った
ものである。

【０００３】このような着磁方法で得られた金属磁石で
は、Ｎ極とＳ極との境界領域としてニュートラルゾーン
ＮＺを作り出す。

【発明が解決しようとする課題】しかし、図７に示す方
法ではニュートラルゾーンＮＺの幅が図９に示すように
広幅で、表面磁束密度分布図（図８）から明らかなよう
にニュートラルゾーンＮＺでの磁束密度の立上がりが鈍
く、トルクリニアリティーが悪い問題があった。また、
図１０に示す方法では表面磁束密度分布図（図１１）で
明らかなようにニュートラルゾーンＮＺで逆極が発生
し、上記方法と同様にトルクリニアリティーが悪い問題
があった。そこで本発明者等は、このようなニュートラ
ルゾーンＮＺにおける磁束密度の立上がりの鈍さや逆極
の発生が金属磁石材を着磁する時に第１、第２着磁コイ
ルを介して金属磁石材に流れる過電流の影響に起因し、
２つの柱状部の開放部先端に第１、第２着磁コイル相互
の近接する部分に流れる電流の進行方向と同じ向きの電
流を通電する中央導線を配置して過電流を打ち消すだけ
で前記問題点は解決できるものとの推測された。しか
し、現実的にニュートラルゾーンＮＺでの磁束密度の立
上がりが期待できる程鋭いものではなく、また逆極を発
生させる磁界の乱れも完全に防止できなかった。これは
過電流の影響ばかりでなく中央導線と２つの柱状部との
間に残存する隙間によって金属磁石材のＮ極とＳ極との
境界領域に発生する磁束が弱いものになる結果、生じる
ものと推定される。

【０００４】本発明は、従来事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、Ｕ字形の着磁ヨークの２つの
柱状部各々に着磁コイルを巻回し、その着磁コイルに逆
向きの電流を通電して、着磁ヨーク上に載置する金属磁
石材片面に逆極性の磁極を形成する金属磁石の着磁方法
及びその装置において、ニュートラルゾーンＮＺでの磁
束密度の立上がりを鋭くし、更にそのゾーンでの逆極の
発生を防止してトルクリニアリティーを向上させること
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は両着磁コイ
ルの近接部から発生する過電流防止と、中央導線回りの
磁束を高めることで問題点を解決できることを見出し、
本発明に至った。即ち、本発明は、方法では、Ｕ字形の
着磁ヨークにおける２つの柱状部にその開放先端部を除
いて着磁コイルを各々巻回してその両着磁コイルに逆向
きに巻回する電流を通電し、前記２つの柱状部の開放先
端部の中央に中央導線を配設してその中央導線に両着磁
コイル相互の近接する部分に流れる電流の進行方向と同
じ向きの電流を通電し、その中央導線と前記２つの柱状
部の対向面との隙間を、両着磁コイルの近接部及び中央
導線から発生する磁束を引き寄せてから金属磁石材部分
にその引き寄せ磁束を発生させる引き寄せ手段で塞ぐこ
とを要旨とする。装置では、２つの柱状部を備え着磁対
象となる金属磁石材に近接して設けられたＵ字形の着磁
ヨークと、その着磁ヨークの２つの柱状部にその開放先
端部を除いて巻回され逆向きに巻回する電流を通電する
着磁コイルと、前記着磁ヨークの開放部先端の中央に配
設され両着磁コイル相互の近接する部分に流れる電流の
進行方向と同じ向きの電流を通電する中央導線と、その
中央導線と前記２つの柱状部の対向面との隙間を塞ぐ金
属磁性部とを備えていることを要旨とする。また、請求
項２記載の着磁装置の金属磁性部が２つの柱状部各々か
ら同一体に突出した張出部であれば更に有効である。ま
た、請求項２または３記載の着磁装置を金属磁石材を挟
むように上下に相対して設けても良い。

【０００６】

【作用】上記技術的手段によれば、下記の作用がある。 （請求項１、２）図３に示すように幅が狭く、そして図
４に示すように逆極が発生せず磁束密度の立上がりが鋭
いニュートラルゾーンＮＺにすることができた。詳細な
メカニズムは不明であるが、着磁する時に金属磁石材を
流れる過電流を中央導線で相殺し、且つ両着磁コイルの
近接部から発生する磁束並びに中央導線から発生する磁
束を中央導線回りを塞ぐ引き寄せ手段（金属磁性部）で
効果的に引き寄せ高めてからその磁束を着磁されるＮ
極、Ｓ極の境界領域に発生させる結果、得られたものと
推測される。 （請求項２、４）上記作用を中央導線と２つの柱状部の
対向面との隙間を金属磁性部で塞ぐ簡単な構造で達成す
る。 （請求項３、４）上記作用を中央導線と金属磁性材とで
達成する。

【０００７】

【発明の効果】本発明は以上のように両着磁コイルにお
ける２つの柱状部の開放部先端中央部にその両着磁コイ
ルの近接する部分に流れる電流の進行方向と同じ向きの
電流を通電する中央導線を設け、その中央導線と２つの
柱状部の対向面との隙間を両着磁コイルの近接部、中央
導線から発生する磁束を引き寄せ高めてから着磁される
Ｎ極、Ｓ極の境界領域にその磁束を発生する引き寄せ手
段で塞いだから、逆極がなくトルクリニアリティーが向
上する極めて幅狭なニュートラルゾーンを有する片面複
数極着磁の金属磁石を得ることができた。しかも装置に
おいては金属磁性部で中央導線と２つの柱状部の対向面
との隙間を塞ぐ構造にしているから、構造的に簡単で設
備コストを低廉にできる。更に、その金属磁性部がＵ字
形の着磁ヨークに同一体に設けられたものにあっては金
属磁性部を別作業をもって接着したりして設ける必要が
なく、設備コストのより一層の低廉化が望める。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１乃至図４は第１実施例の着磁方法を実施する
着磁装置を、また図５はその第２実施例を、図６はその
第３実施例を各々示している。まず、第１実施例につい
て説明すると、符号１は着磁ヨーク、２は着磁コイル
（下記では第１着磁コイルと称する）、３は着磁コイル
（下記では第２着磁コイルと称する）、４は中央導線、
５は引き寄せ手段である。

【０００９】着磁ヨーク１は、ケイ素鋼板を積層した２
つの柱状部11、11を有するＵ字形に形成され、各々の柱
状部11、11に開放先端部を除いて第１着磁コイル２、第
２着磁コイル３が各々単独に巻回されている。

【００１０】この第１着磁コイル２、第２着磁コイル３
は各柱状部11、11に巻線を数ターン巻回すると共に、各
々反対回りに巻回する矢印Ｃ、Ｄの向きに電流を流すも
のであり、この２つの柱状部11、11の開放先端部分中央
に第１着磁コイル２、第２着磁コイル３相互の近接する
直線部12、13と平行な中央導線４が配置されている。

【００１１】この中央導線４は、金属磁石材Ａを着磁す
る際、前記第１着磁コイル２、第２着磁コイル３の直線
部12、13を介して金属磁石材Ａに流れる過電流を相殺す
べく、第１着磁コイル２、第２着磁コイル３の相互に近
接する直線部12、13に流れる電流の進行方向と同じ向き
に電流を流すようになっており、この中央導線４と２つ
の柱状部11、11の対向面との隙間100 が引き寄せ手段５
で塞がれている。

【００１２】この引き寄せ手段５は、２つの柱状部11、
11から同一体に中央導線４に向けて突設した金属磁性部
15で構成され、第１着磁コイル２、第２着磁コイル３か
ら発生する磁束（詳細には直線部12、13に発生する磁
束）並びに中央導線４から発生する磁束を効果的に引き
寄せ高めてから、着磁されるＮ極、Ｓ極の境界領域のニ
ュートラルゾーンＮＺ部分にその磁束を発生できるよう
にするために設けられている。

【００１３】本実施例では斯様な構成になっている着磁
装置を金属磁石材Ａを挟むように上下に相対して設け、
同時に通電した。上下一対の着磁装置間で第１着磁コイ
ル２と相対する第３着磁コイル２’にはその第１着磁コ
イル２と同方向に巻回する向きに電流を流し、また第２
着磁コイル３と相対する第４着磁コイル３’にはその第
２着磁コイル３と同方向に巻回する向きに電流を流し、
中央導線４と相対する中央導線４’にはその導線４と同
方向の電流を流す。尚、中央導線４、４’の電流の総和
は金属磁石材Ａ内を流れる過電流を打ち消すことができ
る電流値に設定する。

【００１４】これによって図１に示すように矢印Ｅ、Ｆ
の向きに磁束を発生させて金属磁石材Ａの片面に逆極性
の磁極を形成でき、且つ金属磁石材Ａ内に発生する過電
流のニュートラルゾーンＮＺに与える悪影響を、その過
電流を打ち消す中央導線４の電流の流れで防止し、更に
中央導線４と２つの柱状部11、11の対向面との隙間100
を塞ぐ引き寄せ手段５である金属磁性部15によって両着
磁コイル２、３、中央導線４から発生する磁束を引き寄
せ高めてから、着磁されるＮ極、Ｓ極の境界領域にその
磁束は発生させ、ニュートラルゾーンＮＺの弱い磁場を
高めることができる。

【００１５】これが図３に示すようにニュートラルゾー
ンＮＺの幅を１ｍｍ以下まで小さなものにでき、しかも
図４の表面磁束密度分布図に示すように磁界の乱れのな
い鋭いトルクリニアニティーを可能にする。

【００１６】図５に示す第２実施例は前記金属磁性部15
を固定手段で２つの柱状部11、11各々に固着したもので
ある。作用効果的には前記第１実施例と変わるところは
ない。

【００１７】図６に示す第３実施例はＵ字形の着磁ヨー
ク１の２つの柱状部11、11各々に第１、第２の着磁コイ
ル２、３を交互に巻回するタイプの着磁方法及びその装
置を示している。この実施例の場合にも前記実施例と同
様に着磁ヨーク１の開放部先端の中央に両着磁コイル
２、３相互の近接する部分に流れる電流の進行方向と同
じ向きの電流を通電する中央導線４と、その中央導線４
と着磁ヨーク１における２つの柱状部11、11の対向面と
の隙間100 を塞ぐ第１実施例、第２実施例と同様な金属
磁性部15とを備えている。

【００１８】この実験結果については詳述しないが、ニ
ュートラルゾーンＮＺの幅が図３と同様な１ｍｍ以下の
磁界の乱れのないトルクリニアリティーの優れたもので
あった。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の着磁方法を実施する着磁装置の正
面図。

【図２】着磁コイルと中央導線への通電方向を示す平面
図。

【図３】着磁された金属磁石のニュートラルゾーンＮＺ
を示す平面図。

【図４】得られた金属磁石の表面磁束密度分布図。

【図５】第２実施例の着磁装置を示す正面図。

【図６】第３実施例の着磁装置を示す正面図。

【図７】従来例の着磁装置を示す正面図。

【図８】着磁された金属磁石の表面磁束密度分布図。

【図９】その着磁装置で得られた金属磁石のニュートラ
ルゾーンＮＺを示す平面図。

【図１０】他の従来例の着磁装置を示す正面図。

【図１１】その着磁装置で得られた金属磁石の表面磁束
密度分布図。

【符号の説明】

１ ：着磁ヨーク 11、11 ：柱状部 ２、３ ：着磁コイル ４ ：中央導線 100 ：隙間 ５ ：引き寄せ手段 15 ：金属磁性部 Ａ ：金属磁石材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｕ字形の着磁ヨークにおける２つの柱状
   部にその開放先端部を除いて着磁コイルを各々巻回して
   その両着磁コイルに逆向きに巻回する電流を通電し、前
   記２つの柱状部の開放先端部の中央に中央導線を配設し
   てその中央導線に両着磁コイル相互の近接する部分に流
   れる電流の進行方向と同じ向きの電流を通電し、その中
   央導線と前記２つの柱状部の対向面との隙間を、両着磁
   コイルの近接部及び中央導線から発生する磁束を引き寄
   せてから金属磁石材部分にその引き寄せ磁束を発生させ
   る引き寄せ手段で塞ぐことを特徴とする金属磁石の着磁
   方法。
2. 【請求項２】 ２つの柱状部を備え着磁対象となる金属
   磁石材に近接して設けられたＵ字形の着磁ヨークと、そ
   の着磁ヨークの２つの柱状部にその開放先端部を除いて
   巻回され逆向きに巻回する電流を通電する着磁コイル
   と、前記着磁ヨークの開放部先端の中央に配設され両着
   磁コイル相互の近接する部分に流れる電流の進行方向と
   同じ向きの電流を通電する中央導線と、その中央導線と
   前記２つの柱状部の対向面との隙間を塞ぐ金属磁性部と
   を備えていることを特徴とする金属磁石の着磁装置。
3. 【請求項３】 上記金属磁性部が２つの柱状部各々から
   同一体に突出した張出部であることを特徴とする請求項
   ２記載の金属磁石の着磁装置。
4. 【請求項４】 上記着磁装置を金属磁石材を挟むように
   上下に相対して設けたことを特徴とする請求項２または
   ３記載の金属磁石の着磁装置。