(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素材の着磁方法を提供することである。【解決手段】磁石素材の表面上で、両端部の着磁コイルの発する磁束密度のピーク値が他の着磁コイルの発する磁束密度のピーク値より小さいこと。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の着磁コイルを並べて磁石素材の片面に３極以上の着磁を行う着磁方法において、
前記複数の着磁コイルと対向する前記磁石素材の表面上で、両端部の着磁コイルの発する磁束密度のピーク値が他の着磁コイルの発する磁束密度のピーク値より小さいことを特徴とする着磁方法。
【請求項２】
前記両端部の着磁コイルと前記磁石素材の表面との距離が、前記他の着磁コイルと前記磁石素材の表面との距離よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の着磁方法。
【請求項３】
前記両端部の着磁コイルのコイルの巻数が、前記他の着磁コイルのコイルの巻数より少ないことを特徴とする請求項１又は２に記載の着磁方法。
【請求項４】
複数の着磁コイルを並べて磁石素材の片面に３極以上の着磁を行う着磁方法において、
両端部の着磁コイルと隣接する着磁コイルとの間に対向する位置で形成される前記磁石素材の不着磁部の幅が、他の隣接する着磁コイルとの間に対向する位置で形成される前記磁石素材の不着磁部の幅よりも大きいことを特徴とする着磁方法。
【請求項５】
前記両端部の着磁コイルの磁力線を発する出射面積が、他の着磁コイルの磁力線を発する出射面積より小さいことを特徴とする請求項４に記載の着磁方法。
【請求項６】
前記両端部の着磁コイルのヨークの幅が、他の着磁コイルのヨークの幅よりも小さいことを特徴とする請求項４又は５に記載の着磁方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁石素材の着磁方法に関する。
【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１１及び図１２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上に厚みが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の他方の面側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１２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１１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１３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、λ／２の間隔で着磁を行った場合の平板状金属磁石４である。ここでλは着磁波形の周期を表す。
【０００５】
また、図１４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の間隔で着磁されている。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に対向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１１及び図１２で説明した従来の着磁方法であると、図１３、図１４に示すように中央の２極（Ｓ１、Ｎ２）と両側の２極（Ｎ１、Ｓ２）とで磁束密度のピークとなる位置が異なり、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磁石素材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．
複数の着磁コイルを並べて磁石素材の片面に３極以上の着磁を行う着磁方法において、
前記複数の着磁コイルと対向する前記磁石素材の表面上で、両端部の着磁コイルの発する磁束密度のピーク値が他の着磁コイルの発する磁束密度のピーク値より小さいことを特徴とする着磁方法。
【００１０】
２．
前記両端部の着磁コイルと前記磁石素材の表面との距離が、前記他の着磁コイルと前記磁石素材の表面との距離よりも大きいことを特徴とする１に記載の着磁方法。
【００１１】
３．
前記両端部の着磁コイルのコイルの巻数が、前記他の着磁コイルのコイルの巻数より少ないことを特徴とする１又は２に記載の着磁方法。
【００１２】
４．
複数の着磁コイルを並べて磁石素材の片面に３極以上の着磁を行う着磁方法において、
両端部の着磁コイルと隣接する着磁コイルとの間に対向する位置で形成される前記磁石素材の不着磁部の幅が、他の隣接する着磁コイルとの間に対向する位置で形成される前記磁石素材の不着磁部の幅よりも大きいことを特徴とする着磁方法。
【００１３】
５．
前記両端部の着磁コイルの磁力線を発する出射面積が、他の着磁コイルの磁力線を発する出射面積より小さいことを特徴とする４に記載の着磁方法。
【００１４】
６．
前記両端部の着磁コイルのヨークの幅が、他の着磁コイルのヨークの幅よりも小さいことを特徴とする４又は５に記載の着磁方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、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磁石素材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】
【００１６】
以下、本発明に係る着磁方法及び該着磁方法により着磁した磁石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。
【００１７】
図１に本発明の第１の実施例にて用いる磁石素材としての金属磁石材５を示す。金属磁石材５は、４つの着磁領域５１、５２、５３、５４を有する平板状の金属磁石材５である。
【００１８】
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を巻回したものである。着磁コイル１Ａ〜１Ｄは、同じ性能のものを用いた。また、この着磁手段は各着磁コイルの位置が調整できる調整手段を有している。第１〜第４の着磁コイル１Ａ〜１Ｄからなる着磁手段と所定の距離をおいて金属磁石材５を配置し、両端の着磁コイル１Ａと１Ｄは、金属磁石５の表面からの距離をｄ２とし、その他の着磁コイル１Ｂと１Ｃは、金属磁石の表面からｄ１の距離とした。この時ｄ１＜ｄ２となるように配置している。
【００１９】
図１２は断面図であるが、各着磁コイルに流す電流の向きは、図１２の様に第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には矢印Ｊの向き、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には矢印Ｊと反対周りである矢印Ｋの向きの電流を流す。
【００２０】
この結果、図２の様に着磁コイル１Ａ、１Ｃで矢印Ｌ、着磁コイル１Ｂ、１Ｄで矢印Ｍの向きの磁束を発生させて金属磁石材５の片面の相互に逆極性の磁極を形成することができる。例えば金属磁石材５の着磁コイル１Ａ、１Ｃ側はＳ極、着磁コイル１Ｂ、１Ｄ側はＮ極に着磁されることになる。
【００２１】
この時、図３に示すように、各着磁コイルは、１Ａから１Ｄをｘ方向にλ／２毎に配置し、各磁束密度のピーク値が各着磁幅の中心に来るようにしている。
【００２２】
このように金属磁石材５の両端の着磁領域５１，５４に対向する着磁コイル１Ａ、１Ｄの位置を他の着磁コイル１Ｂ，１Ｃに比べて、金属磁石材５の表面から離れた位置に配置することで、金属磁石材５の中心線６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。
【００２３】
このようにして着磁した金属磁石材５の磁束密度分布を図４に示す方法で測定する。金属磁石５の中心線６から一定距離にある位置の磁束密度センサー７により磁束密度を測定した。測定結果を図５に示す。着磁領域５１、５２、５３及び５４の各磁束密度のピークとなる位置の間隔は、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い値になっており、よって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がλ／４となる金属磁石５を得ることができる。両端部の着磁コイルの金属磁石材５の表面からの距離ｄ２は、他の着磁コイルと金属磁石材５の表面からの距離ｄ１の１．０５〜１．３倍が好ましい。この範囲外になると、両端部の着磁領域の磁束密度のピーク値を他の磁束密度のピーク値と同じにすることが難しくなる。
【００２４】
なお金属磁石材５を着磁する際には、図２に示すように金属磁石材５の他方の面側に、着磁用の磁束のとおりを良くするために磁性体１０を配置しても良い。
【００２５】
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１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ及び１Ｈを配置した構成の着磁手段を用いる他は実施例１と同様の条件である。両端部の着磁コイル１Ｅと１Ｈは、着磁コイル１Ａ、１Ｄと同様に金属磁石材５の表面からｄ２の値だけ離れ、着磁コイル１Ｆ、１Ｇは、着磁コイル１Ｂ、１Ｃと同様に金属磁石材５の表面からｄ１の値だけ離れている。
【００２６】
着磁コイル１Ｅの巻線３Ｅ及び着磁コイル１Ｇの巻線３Ｇには図７のごとく矢印Ｊの向き、着磁コイル１Ｆの巻線３Ｆ及び着磁コイル１Ｈの巻線３Ｈ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及び１Ｇ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及び１Ｈ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、実施例１と同様に図５に示すように周期性の良い磁束密度分布を示す金属磁石を得ることができた。また、このような構成とすることで、金属磁石材５の両面に同じ着磁状態を作ることができ、使用するときにどちらの面も使えるので使い勝手が良い磁石を提供できる。また、着磁面の磁力を強くすることができる。
【００２７】
図８に第３の実施例を示す。第３の実施例としては、第１の実施例の両端の着磁コイル１Ａ、１Ｄの金属磁石材５の表面からの距離を他の着磁コイル１Ｂ，１Ｃと同じｄ１とし、巻線３Ａ、３Ｄの巻き数を他の着磁コイル１Ｂ，１Ｃの巻線３Ｂ、３Ｃより少なくしている。
【００２８】
このようにすることで、両端の着磁コイル１Ａ、１Ｄからの磁束密度のピーク値を他の着磁コイル１Ｂ、１Ｃからの磁束密度のピーク値より小さくできる。その他の着磁条件を実施例１と同様にして着磁したところ、実施例１と同様に図５に示すように周期性の良い磁束密度分布を示す金属磁石を得ることができた。
【００２９】
図９（ａ）に第４の実施例を示す。第４の実施例としては、両端部の着磁コイルの磁力線を発する出射面積が、他の着磁コイルの磁力線を発する出射面積より小さくしたことを特徴としたものである。具体的には、着磁コイルのヨークの幅を変更できるようにした着磁手段を用い、両端の着磁コイル１Ａ、１Ｄのヨーク２Ａ、２Ｄの幅Ｈ１を他の着磁コイル１Ｂ、１Ｃのヨーク２Ｂ、２Ｃの幅Ｈ２より小さくし、着磁コイル１Ａ〜１Ｄの金属磁石材５の表面からの距離をすべて同じｄ１とした他は実施例１と同様に行った。
【００３０】
このようにして着磁した金属磁石材５の表面を磁束密度センサー７で測定したところ、図９（ｂ）に示すように磁束密度が他に比べ極端に低い不着磁部が測定された。両端部の不着磁部Ｂ１とその他の不着磁部Ｂ２の幅をみると、Ｂ１の幅はＢ２の幅より広い値となっている。この金属磁石５を図４に示すように金属磁石５の中心から一定の距離のところを磁束密度センサー７で測定したところ、図５に示すように、実施例１と同様に磁束密度が周期的に変化する磁束密度分布を示す金属磁石を得ることができた。これは両端部の不着磁部の幅をその他の不着磁部の幅より広くすることにより、両端の着磁部の磁束密度のピーク値を他の着磁部の磁束密度のピーク値と同じ値にすることができることを示している。
【００３１】
また、このように着磁部の磁束密度のピーク値を揃えることにより、金属磁石５の表面から一定の距離における磁束密度０となる位置をピーク値となる位置からλ／４となる位置に出現するように調整することができる。
【００３２】
図１０に第５の実施例を示す。第５の実施例は、着磁手段として、両端の着磁コイル１Ａ、１Ｄの距離ｄ３を他の着磁コイル１Ｂ、１Ｃの位置ｄ１より遠くし、且つ、巻線３Ａ、３Ｄの巻き数を巻線３Ｃ、３Ｄよりも少なくしている。その他の条件は、実施例１と同様に行った。このような着磁手段を用いることで、各着磁領域５１〜５４の磁束密度のピークの位置のピッチλ／２が同じ値で、両端の着磁領域５１、５４の磁束密度のピーク値をその他の着磁領域５２、５３の磁束密度のピーク値と揃えることができる。着磁した金属磁石５を図４の測定装置で磁束密度を測定したところ、実施例１と同様な図５に示すように周期的に変化する磁束密度分布を示す金属磁石を得ることができた。また、この着磁手段と同じ着磁手段を金属磁石材５のもう一方の面側に配置した構成で着磁するようにしても良い。
【００３３】
以上のように、磁石素材の表面上で、両端部の着磁コイルの発する磁束密度のピーク値が他の着磁コイルの発する磁束密度のピーク値より小さくすることにより、金属磁石の中心線から一定の距離において、着磁後の各着磁領域の磁束密度のピーク値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。また、両端部の着磁コイルと隣接する着磁コイルとの間に対向する位置で形成される磁石素材の不着磁部の幅が、他の隣接する着磁コイルとの間に対向する位置で形成される磁石素材の不着磁部の幅よりも大きくする着磁方法でも、同様の効果を得られることが分かる。その結果、磁束密度が精度よく周期的に変化する磁束密度分布を有する片面に３極以上の磁極を有する磁石を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【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】本発明に係る第５の実施例を示す模式図である。
【図１１】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１２】着磁コイルに流す電流の方向を示す模式図である。
【図１３】金属磁石の着磁パターンを示す模式図である。
【図１４】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】
【００３５】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ  着磁コイル
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ，２Ｆ、２Ｇ、２Ｈ  ヨーク
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ、３Ｇ、３Ｈ  巻線
４  平板状金属磁石
５  金属磁石材（金属磁石）
６  中心線
７  磁束密度センサー
１０  磁性体
【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】
2008159668.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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