(57)【要約】【課題】各磁束密度のピーク値を揃え、各磁束密度のピーク値となる位置と磁束密度が０となる位置との距離を一定の値に揃えた磁石及び磁石の着磁方法を提供することである。【解決手段】着磁コイルを用いて、磁石素材の片面に３極以上の着磁を行う磁石の着磁方法において、前記磁石素材の片面に着磁する磁極の極数よりも多い数の着磁コイルを前記磁石素材の片面に対向して配置して前記磁石素材を着磁する。【選択図】図２
2008153574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着磁コイルを用いて、磁石素材の片面に３極以上の着磁を行う磁石の着磁方法において、
前記磁石素材の片面に着磁する磁極の極数よりも多い数の着磁コイルを前記磁石素材の片面に対向して配置して前記磁石素材を着磁することを特徴とする磁石の着磁方法。
【請求項２】
請求項１に記載の着磁方法により着磁することを特徴とする磁石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁石の着磁方法及び磁石に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータの外部記憶装置としてのハードディスク装置には、磁気ヘッドを機械的に駆動するためにインクリメンタルな位置センサが使用され、永久磁石として片面に２極以上の複数極着磁したものが要望されている。
【０００３】
従来の着磁方法として特許文献１の方法が提案されている。この従来の方法により片面４極着磁を行った場合について図１０及び図１１を用いて説明する。これらの図において、第１の着磁コイル１Ａは、珪素鋼板を積層したヨーク２Ａの周囲に導線による巻線３Ａを数ターン巻回したものであり、同様に第２の着磁コイル１Ｂは、珪素鋼板を積層したヨーク２Ｂの周囲に導線による巻線３Ｂを数ターン巻回したものである。また、第３及び第４の着磁コイル１Ｃ、１Ｄも同様に珪素鋼板を積層したヨーク２Ｃ、２Ｄの周囲に導線による巻線３Ｃ、３Ｄを数ターン巻回したものである。そして、第１、第２、第３及び第４の着磁コイル１Ａ，１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ上に厚みの均一な平板状金属磁石材４を載置し、必要に応じて該平板状金属磁石材４の上方にも同様の着磁コイルを設け、各着磁コイルに通電して平板状金属磁石材４を着磁する。この場合、図１１の矢印Ｊ，Ｋのように第１、第２、第３及び第４の着磁コイル１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄを巻回する電流の向きを順次、逆向きとすることで（例えば図１０の矢印Ｌ，Ｍの向きの磁束を発生させて）平板状金属磁石材４の片面に交互に逆極性の磁極を形成することができる。
【０００４】
図１２は、従来の着磁方法で、第１、第２、第３及び第４の着磁コイル１Ａ，１Ｂ、１Ｃ、１Ｄに珪素鋼板のヨーク付きの着磁コイルを使用し、巻数、電流値、形状などの条件を同一にし、着磁コイルの間隔をλ／２で着磁を行った場合の平板状金属磁石４である。
【０００５】
また、図１３は、この時の平板状金属磁石材４の着磁波形である。第１及び第３の着磁コイル１Ａ、１Ｃに対向した領域の磁束密度は正の極性で、第２及び第４の着磁コイル１Ｂ、１Ｄに対向した領域の磁束密度は負の極性であり、各ピークとなる位置はλ／２の距離で着磁されている。しかし、磁束密度が０となる点、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５の各点間の距離は、λ／２の距離にそろっていない。このような不揃いは、着磁コイル１Ｂ、ＩＣに対応する着磁領域の磁束密度のピーク値が、着磁コイル１Ａ、１Ｄに対応する着磁領域の磁束密度のピーク値よりΔだけ小さく、０．８〜０．９倍程度になっているためであることが分かっている。
【特許文献１】特開平５−２５８９４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、インクリメンタルな位置センサに使用され、永久磁石として片面に３極以上の複数極着磁した金属磁石には、磁束密度のピークとなる位置と磁束密度が０となる位置との距離が一定の値（λ／４）であることが必要であり、この値λ／４が不揃いになると、位置センサにより位置を正確に割り出すことが困難となる。しかし、図１０及び図１１で説明した従来の着磁方法であると、図１２、図１３に示すように中央の２極（Ｓ１、Ｎ２）と両側の２極（Ｎ１、Ｓ２）とでの磁束密度のピーク値が異なり、磁束密度のピークとなる位置と磁束密度が０となる位置との距離がλ／２の半分の距離にならないという問題がある。
【０００７】
従って、本発明が解決しようとする技術課題は、各磁束密度のピーク値を揃え、各磁束密度のピークとなる位置と磁束密度が０となる位置との距離を一定の値に揃えた金属磁石及び金属磁石の着磁方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。
【０００９】
１．
着磁コイルを用いて、磁石素材の片面に３極以上の着磁を行う磁石の着磁方法において、
前記磁石素材の片面に着磁する磁極の極数よりも多い数の着磁コイルを前記磁石素材の片面に対向して配置して前記磁石素材を着磁することを特徴とする磁石の着磁方法。
【００１０】
２．
１に記載の着磁方法により着磁することを特徴とする磁石。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、着磁コイルを用いて、金属磁石材の片面に３極以上の着磁を行う金属磁石の着磁方法において、前記金属磁石材の片面に着磁する磁極の極数よりも多い数の着磁コイルを前記金属磁石材の片面に対向して配置して前記金属磁石材を着磁するする構成としたので、各磁束密度のピーク値を揃え、各磁束密度のピークとなる位置と磁束密度が０となる位置との距離を一定の値に揃えた金属磁石及び金属磁石の着磁方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る磁石及び該磁石の着磁方法並びに装置の実施例を図面に従って説明する。本実施例では、４極の着磁部を有する金属磁石及び該金属磁石の着磁方法を例にとり説明する。本実施例では、磁石素材として金属磁石材を用いているが、金属磁石材に限定するものではない。
【００１３】
図１に本発明の第１の実施例にて用いる金属磁石材５を示す。金属磁石材５は、４つのの着磁部５１、５２、５３、５４を有する平板状の金属磁石材５である。
【００１４】
この金属磁石材５に４極の着磁を行う着磁装置について、図２を用いて説明する。第１の着磁コイル１Ａは、珪素鋼板を積層したヨーク２Ａの周囲に導線による巻線３Ａを数ターン巻回したものであり、同様に第２の着磁コイル１Ｂは、珪素鋼板を積層したヨーク２Ｂの周囲に導線による巻線３Ｂを数ターン巻回したものである。また、第３及び第４、第５、第６の着磁コイル１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆも同様に珪素鋼板を積層したヨーク２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆの周囲に導線による巻線３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆを数ターン巻回したものである。着磁コイル１Ａ〜１Ｆは、同じ性能のものを用いた。そして、第１〜第６の着磁コイル１Ａ〜１Ｆ上に金属磁石材５の中心線６と各着磁コイル１Ａ〜１Ｆの表面との距離が一定となるように金属磁石材５を載置した。このとき、金属磁石材の着磁部５１〜５４に対応する着磁コイルは、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅであり、１Ａと１Ｆは、金属磁石材の両端の着磁部５１、５４の外側に配置したダミー用の着磁コイルである。
【００１５】
第１の着磁コイル１Ａの巻線３Ａ及び第３の着磁コイル１Ｃの巻線３Ｃ、第５の着磁コイル１Ｅにはたとえば図２（ｂ）に示すように例えばＪ方向に電流を流し、第２の着磁コイル１Ｂの巻線３Ｂ及び第４の着磁コイル１Ｄの巻線３Ｄ、第６の着磁コイル１Ｆの巻線３Ｆには反対周りに例えばＫ方向の電流を流す。このようにすることにより金属磁石材５を通過する着磁用の磁力線の向きＬ、Ｍを交互にすることができ、Ｓ、Ｎ、Ｓ、Ｎと交互に極性の違う着磁を着磁部５１〜５４に形成することができる。
【００１６】
この時、図３に示すように着磁コイル１Ａから１Ｆをｘ方向にλ／２毎に配置し、金属磁石材５の両端の着磁部５１，５４が着磁コイル１Ｂ、１Ｅに対応する位置に配置し、着磁コイル１Ａと１Ｆはダミーとして配置している。このように金属磁石材５の両端の着磁部５１，５４に対応する着磁コイル１Ｂ、２Ｅの外側にダミー用の着磁コイル１Ａ、１Ｆを配置することにより、金属磁石材５から一定の距離のところで測定した磁界強度がｘ方向に周期λで変化する金属磁石材５となる。
【００１７】
このようにして着磁した金属磁石材５の表面を図４に示すように金属磁石５の中心線６から一定距離にある磁束密度センサー７により測定した磁束密度分布図を図５に示す。着磁部５１、５２、５３及び５４の各磁束密度のピーク値は、図５に示すように各々λ／２となり、また、各ピーク値の値も等しく、よって各磁束密度のピークとなる点と磁束密度が０となる点との距離がλ／４となる金属磁石５を得ることができる。
【００１８】
なお金属磁石材５を着磁する際には、図２の示すように金属磁石材５の上面に、着磁用の磁束のとおりを良くするために金属磁石材５と同じ材料の金属磁石材１０、１１、１２を配置しても良い。
【００１９】
図６に第２の実施例を示す。第２の実施例としては、第１の実施例の磁性体１０の代わりに着磁コイル１Ｇ〜１Ｌを配置した構成の着磁装置を用いている他は実施例１と同様の条件である。
【００２０】
着磁コイル１Ｇの巻線３Ｇ、着磁コイル１Ｉの巻線３Ｉ、着磁コイル１Ｋの巻線３Ｋには図７のごとく矢印Ｊの向き、着磁コイル１Ｈの巻線３Ｈ、着磁コイル１Ｊの巻線３Ｊ、着磁コイル１Ｌの巻線３Ｌには反対周りに矢印Ｋの向きの電流を流す。ここで着磁コイル１Ａ、１Ｃ、１Ｅ、１Ｇ、１Ｉ、１Ｋには同一の方向に電流を流す必要があり、同様に着磁コイル１Ｂ、１Ｄ、１Ｆ、１Ｈ、１Ｊ、１Ｌには逆方向に同一の電流を流す必要がある。このような構造の着磁装置及び実施例１で用いた金属磁石材５を用いて着磁を行ったところ、図５に示すように安定した磁束密度分布を示す金属磁石を得ることができた。また、図６に示すようにダミーの金属磁石材１１、１２を配置すると更によい精度で周期的に変化する金属磁石を作成することができる。
【００２１】
次に、図８に第３の実施例を説明する。第３の実施例は、第１の実施例における着磁コイルを横向きにし、金属磁石材５の両側にダミー磁性体１１、１２を配置したものである。図９にＡ−Ａの断面図を示す。ヨーク８の凹部に着磁コイルを挿入している。着磁コイル１Ａから１Ｊとヨーク８を組み合わせて、ＯまたはＰに示す方向に電流を流し、着磁コイル１Ａから１Ｊで発する磁力線（図中破線）を用いて金属磁石材５の着磁を行う。この着磁装置及び実施例１で用いた金属磁石材５を用いて着磁を行ったところ、図５に示すように安定した磁束密度分布を示す金属磁石を得ることができた。
【００２２】
また、図９に第４の実施例を示す。第４の実施例は、第３の実施例の両サイドの４つの着磁コイルに更に外側にそれぞれ同じ性能の着磁コイルを付加したものである。このような構成にすることで、より安定した磁束密度分布を示す金属磁石を得ることができた。
【００２３】
以上のように、金属磁石材５の片面に着磁する磁極の極数よりも多い数の着磁コイルを金属磁石材の片面に対向して配置して金属磁石材５を着磁することで、金属磁石の中心線から一定の距離において、着磁後の各着磁部の磁束密度のピークの位置と磁束密度が０となる位置との距離を一定の値に揃えることができる。その結果、磁束密度の変化が精度よく周期的となる３極以上の着磁部を有する金属磁石を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る金属磁石材を示す模式図である。
【図２】本発明に係る第１の実施例の金属磁石及び金属磁石の着磁装置を示す模式図である。
【図３】着磁コイルの配置を示す模式図である。
【図４】本発明に係る金属磁石の磁束密度分布を測定する方法を示す模式図である。
【図５】本発明に係る金属磁石の磁束密度分布を示す模式図である。
【図６】本発明に係る第２の実施例を示す模式図である。
【図７】本発明の第２の実施例に用いる着磁コイルの電流の向きを示す模式図である。
【図８】本発明に係る第３の実施例を示す模式図である。
【図９】本発明に係る第４の実施例を示す模式図である。
【図１０】従来の金属磁石及び金属磁石の着磁方法を示す模式図である。
【図１１】着磁コイルに流す電流の方向を示す模式図である。
【図１２】金属磁石の着磁パターンを示す模式図である。
【図１３】従来の着磁方法により着磁した金属磁石の磁束密度分布を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２５】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ，１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｉ、１Ｊ、１Ｋ、１Ｌ  着磁コイル
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ，２Ｆ、２Ｇ、２Ｈ、２Ｉ、２Ｊ、２Ｋ、２Ｌ、８  ヨーク
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ，３Ｆ、３Ｇ、３Ｈ、３Ｉ、３Ｊ、３Ｋ、３Ｌ  巻線
４  平板状金属磁石
５  金属磁石材、金属磁石
６  中心線
１０、１１、１２  磁性体
７  磁束密度センサー
【図１】
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【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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