(57)【要約】【課題】着磁装置の改善以外の方法によって、マグネットの着磁波形を改善する。【解決手段】マグネットの着磁面を導体で覆った上で、パルス着磁を行う。導体の表面抵抗を適切に選択することで、誘導電流による着磁磁場の部分的な打消しが起こり、着磁波形をコントロールできる。更に、円筒形の磁石を径方向に着磁する場合は、円筒の高さについて、着磁面の直径、着磁極数によって定められる上限以下とすることで、着磁波形に含まれる高調波成分を抑制出来る。【選択図】              図１
2005026385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルを備えた鉄心との磁気的相互作用によって駆動力を発生させる為に用いられる永久磁石の着磁方法であって、
その着磁作業に際して、
被着磁素材の表面のうち、駆動力発生時に前記鉄心と対向する部分の少なくとも一部には、導電性物質から成る減衰体が該表面に接して或いは近接して配置されており、
該被着磁素材の着磁のために印加される磁場は、
時間と共に急激に強まった後弱まるパルス状を成し、
その磁力線の少なくとも一部は、前記減衰体とこれに接する或いは近接する前記被着磁素材表面を貫く形で印加されるものであり、
かつ、
前記被着磁素材は実質的に導電性を有さない、
事を特徴とする着磁方法。
【請求項２】
請求項１に記載の着磁方法において、前記減衰体は弱磁性物質からなる、
事を特徴とする着磁方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の着磁方法において、
前記被着磁素材は板状又は筒状の形状を有し、この厚み方向に着磁されるものであり、
この厚みを定める一対の表面のうち、少なくとも一方には前記減衰体が配置され、
該減衰体は板状若しくは筒状の形状を有し、前記被着磁素材表面に沿って配置されるものであり、
なおかつ、
前記減衰体の表面抵抗をＲｓは、
３．０×１０−５≦Ｒｓ≦１．０×１０−２  （Ω／ｓｑ．）（式１）
を満足する、
事を特徴とする着磁方法。
【請求項４】
前記パルス状磁場は、パルス着磁装置によって発生されるものであり、
該パルス着磁装置は、
コンデンサーと、
コンデンサーを充電する電源装置と、
コンデンサーに接続したコイルと、
コイルが巻回された着磁ヨークと、
を構成要素としており、
該着磁ヨークは
磁気回路の一部分を構成し、かつ、磁気回路の延長方向に対して開放面を有し、
該開放面に前記被着磁素材が対置されることで、閉じた磁気回路が成立するものであり、
該磁気回路が成立した状態で、前記コンデンサーを放電させて前記コイルにパルス状の電流を流し、前記被着磁素材を着磁する、
ことを特徴とする、請求項１乃至３に記載の着磁方法。
【請求項５】
請求項１乃至４に記載の着磁方法において、
前記パルス状の電流は、
放電の開始から電流値が最大に達するまでの時間をΔｔとした場合、
２．０×１０−５≦Δｔ≦５．０×１０−３（ｓｅｃ）  （式２）
であることを特徴とする着磁方法。
【請求項６】
請求項１乃至５に記載の着磁方法において、
前記被着磁素材は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系ボンドマグネットである、
ことを特徴とする着磁方法。
【請求項７】
請求項１乃至６に記載の着磁方法において、
前記被着磁素材は円筒形状を有し、
該円筒形状の外周面或いは内周面の何れか一方以上に接して或いは近接して前記減衰体が配置されており、
該減衰体は少なくとも該周面全体を覆い、
前記周面には円周方向に複数の極が現れるように着磁する、
事を特徴とする着磁方法。
【請求項８】
請求項７の着磁方法において、更に、
前記円筒形状の外周面又は内周面の何れか一方、或いは両方に対して同時に着磁する方法であり、
該着磁周面が一つだけであるときはその周面の直径をＲとし、或いは内外両方である場合は外周面の直径をＲとし、着磁極数をＰとするとき、
前記円筒形状の軸方向長さｈは、
ｈ＜πＲ／Ｐ  （式３）
を満足する、ことを特徴とする着磁方法。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の着磁方法において、前記円筒形状の外径は１０〜３０ｍｍ、径方向の肉厚は０．５〜３ｍｍであり、
前記減衰体の表面抵抗Ｒｓは、
３．０×１０−４≦Ｒｓ≦１．０×１０−３  （Ω／ｓｑ．）（式４）
である点を特徴とする、着磁方法。
【請求項１０】
前記減衰体を、被覆層として被着磁素材表面に一体に形成し、
請求項１乃至９に記載の着磁方法にて着磁して成る事を特徴とする、永久磁石。
【請求項１１】
前記導電性の被覆層の上に、更にエポキシ樹脂が塗装されていることを特徴とする、請求項１０に記載の永久磁石。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の永久磁石を駆動用磁石として搭載している事を特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁石の着磁方法、その着磁によって得られる磁石、及び、その磁石を搭載したモータに関する。特に、多極着磁を行って得られる、スピンドルモータのロータマグネットとして用いて好適な磁石、及びその着磁方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
モータ駆動用磁石の着磁波形は、モータのトルク、振動、効率に大きな影響を与える為、理想とされる正弦波形状に、出来る限り近づける必要がある。
【０００３】
特許文献１には、そのために着磁装置のヨーク形状に工夫を加えた技術が開示されている。しかし、このような方法を用いても、現実には、着磁波形には高次の高調波成分が残存する。
【０００４】
一方、磁石は裸の状態で使用されることは稀で、表面保護の目的から、通常はめっきや塗装が施される。特許文献２には、希土類−ボロン−鉄系永久磁石について、その表面に耐食めっきを施す技術が開示されている。
【０００５】
しかしながら、この耐食性めっきには、これまで耐食性以上の機能は期待されていなかった。また、磁石としての磁力を少しでも高める為に、めっき材料は通常はＮｉなどの強磁性の金属を用いることが多い。
【０００６】
磁石表面に、何らかの被覆を施すことで着磁波形を改善する方法は、これまで知られていなかった。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−０１７３２３号公報  （請求項、及び、図１）
【特許文献２】特開昭６０−０５４４０６号公報  （請求項、及び、実施例）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
着磁ヨークの改良以外の手段で、磁石の着磁波形を改善する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の着磁方法では、コイルを備えた鉄心との磁気的相互作用によって駆動力を発生させる為に用いられる永久磁石の着磁方法であって、その着磁作業に際して、被着磁素材の表面のうち、駆動力発生時に鉄心と対向する部分の少なくとも一部には、表面に接して或いは近接して弱磁性の導電性物質から成る減衰体が配置されている。そして、被着磁素材の着磁のために印加される磁場は、時間と共に急激に強まった後弱まるパルス状を成し、その磁力線の少なくとも一部は、減衰体とこれに接する或いは近接する被着磁素材表面を貫く形で印加される。なおかつ、被着磁素材は実質的に導電性を有さず、減衰体は弱磁性物質から成る。
【００１０】
この構成によれば、パルス状の着磁磁場が被着磁素材に印加される際に、導電性物質からなる減衰体に着磁磁界を妨げる方向の渦電流が発生する。この作用によって被着磁素材に印加される磁場が一部減少し、着磁波形が変化する。減衰体の配置や厚みや広がりなどを選択することで、キャンセルされる磁場分布をコントロールすることが可能で、着磁波形を様々に調節することが可能になる。
【００１１】
このような効果を得る為に、より好ましくは、減衰体を貫いた磁力線のうち、５０％以上が被着磁素材に達してその中を通るように、減衰体の形状、厚さ、等の着磁条件が設定されていると良い。これよりも少なければ、誘導電流によって着磁磁場を調節しても、その影響が製品として得られる永久磁石には十分に現れない。
【００１２】
請求項２に記載の着磁方法では、請求項１に記載の着磁方法において、弱磁性物質で減衰体を構成する。
【００１３】
この構成によれば、ニッケルなどの強磁性物質を使用した場合に比べて、減衰体が自発磁化を伴わない為、着磁パターンの調節がより容易になる。
【００１４】
なお、本明細書において、弱磁性とは、常磁性、及び反磁性を意味する。これらの性質を示す物質は、磁場に対して、非常に弱いながら引力ないし斥力を示すが、通常の実用面ではその影響はほぼ無視できる。銅、アルミニウム、錫、等の強磁性では無い金属材料は、殆どがこの弱磁性物質に分類される。
【００１５】
請求項３に記載の着磁方法では、請求項１又は２に記載の着磁方法において、被着磁素材は板状又は筒状の形状を有し、この厚み方向に着磁されるものである。この厚みを定める一対の表面のうち、少なくとも一方には前記減衰体が配置され、減衰体は板状若しくは筒状の形状を有し、前記被着磁素材表面に沿って配置される。なおかつ、前記減衰体の表面抵抗をＲｓは、
３．０×１０−５≦Ｒｓ≦１．０×１０−２  （Ω／ｓｑ．）（式１）
を満足する。
【００１６】
この構成によれば、パルス磁場によって減衰体に誘起される電流値を適正な大きさにコントロールできる為、着磁磁場を過剰に打ち消したり、或いは着磁磁場への影響が小さすぎるといった不具合を減少させられる。このため、減衰体の配置や材質を、より容易に決定できる様になる。
【００１７】
なお、この請求項において記載されているところの、板状の形状とは、平面形状のみならず、湾曲した、例えば瓦に類似する形状などであっても良い。また、筒状の形状とは、円筒形状のみならず、断面が方形になる角筒形状であっても良い。
【００１８】
請求項４に記載の着磁方法では、パルス状磁場は、パルス着磁装置によって発生されるものであり、パルス着磁装置は、コンデンサーと、コンデンサーを充電する電源装置と、コンデンサーに接続したコイルと、コイルが巻回された着磁ヨークと、を構成要素とする。そして、着磁ヨークは磁気回路の一部分を構成し、かつ、磁気回路の延長方向に対して開放面を有し、開放面に被着磁素材が対置されることで、閉じた磁気回路が成立するものである。この磁気回路が成立した状態で、コンデンサーを放電させてコイルにパルス状の電流を流し、被着磁素材を着磁する。
【００１９】
この構成によれば、比較的安価な構成で被着磁素材を着磁して永久磁石とすることが出来る。なお、着磁は、一極ごとに行っても良いが、複数の極に対して同時に磁場を印加して着磁しても良い。どちらの場合も、着磁波形を改善することが出来る。
【００２０】
請求項５に記載の着磁方法では、請求項１乃至４に記載の着磁方法において、パルス状の電流は、放電の開始から電流値が最大に達するまでの時間をΔｔとした場合、
２．０×１０−５≦Δｔ≦５．０×１０−３（ｓｅｃ）
とする。
【００２１】
この構成によれば、被着磁素材を、より適切な着磁条件によって着磁することができる。本願発明の方法は、磁場の変動に伴なう誘導電流を利用する為、着磁磁場が静磁場であっては効果は無い。一方で、着磁にパルス状の磁場を用いる限り、減衰体には誘導電流が生ずる為、本願発明の効果は得られる。しかし、放電の開始から電流値が最大に達するまでの時間をΔｔが、２．０×１０−５≦Δｔ≦５．０×１０−３となる条件で着磁することで、より好ましい結果が得られる。
【００２２】
Δｔが５．０×１０−３よりも大きい場合は、減衰体に誘起される誘導電流が弱い為に、着磁磁場の補正効果が弱い。また、消費電力が増してコイルの発熱量も大きくなる。他方、Δｔが２．０×１０−５よりも小さい場合は、誘導電流によって打ち消される磁場が大きくなる為、着磁電流を大きく設定しなければならなくなる。このような着磁条件は、コイルの加熱を招くなどして好ましくないので、この値を下限とする。ただし、上記のような難点が問題にならない場合は、Δｔが２．０×１０−５未満の条件でも、本願発明の着磁方法を実施することは可能である。
【００２３】
請求項６に記載の着磁方法では、請求項１乃至５に記載の着磁方法において、被着磁素材は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系ボンドマグネットとする。
【００２４】
この構成によれば、様々な形状に容易に成型可能なボンドマグネットについて、着磁波形を改善することが出来る。
【００２５】
請求項７に記載の着磁方法では、請求項１乃至６に記載の着磁方法において、被着磁素材は円筒形状を有し、円筒形状の外周面或いは内周面の何れか一方以上に接して或いは近接して減衰体が配置されている。減衰体は少なくとも周面全体を覆い、周面には円周方向に複数の極が現れるように着磁する。
【００２６】
この構成によれば、モータのロータマグネットとして好適な形状を有する、円筒形状のマグネットについて、多極着磁した際の着磁波形を改善することが出来る。
【００２７】
請求項８に記載の着磁方法では、請求項７の着磁方法において、更に、円筒形状の外周面又は内周面の何れか一方、或いは両方に対して同時に、周面を貫く磁場を印加して着磁する。着磁周面が一つだけであるときはその周面の直径をＲとし、或いは内外両方である場合は外周面の直径をＲとし、着磁極数をＰとするとき、円筒形状の軸方向長さｈは、
ｈ＜πＲ／Ｐ  （式３）
を満足する。
【００２８】
この構成によれば、円筒形状の被着磁素材について、多極着磁した際の着磁波形に対して、高調波成分を抑制することが出来る。この理由について、以下、詳細を解説する。
【００２９】
円筒形状の被着磁素材を径方向にパルス着磁する場合、被着磁素材の周面に配置されている減衰体には、着磁磁場を打ち消す方向に、環状の電流が流れる。この環状の誘導電流の分布は着磁磁場の強度に支配され、着磁波形が正弦波形状ならば、誘導電流の強度分布も正弦波形状となる傾向をもつ。
【００３０】
しかし、減衰体に誘導電流が流れる際には、基本波成分の着磁磁場に対応する誘導電流と、高調波成分の着磁磁場に対応する誘導電流とでは、電流の流れやすさに差異があり、高調波成分に対応する誘導電流がより流れやすい。このような現象は、円筒形状の被着磁素材の軸方向長さが小さく、扁平な場合に生ずる。
【００３１】
この点について、図５を用いて説明を加える。図５（ａ）は、円筒形状の４極着磁の永久磁石を示している。図中のＬは、基本波に相当する長さである。また、ｈは円筒形状の軸方向長さである。図５（ｂ）は、磁石の周面（着磁面側とする）に設置された減衰体（メッキをした場合はメッキ層）を、基本波一つ分（すなわち、磁極一つ分）展開して取り出した図であり、着磁時に誘起される誘導電流を矢印付きの楕円で示し、併せて誘導電流によって生ずる磁場を示している。図中のｗは、印加する磁場の波長（正しくは２分の１波長）を示している。
【００３２】
図５（ｂ）は、減衰体に、基本波に対応する誘導電流のみが流れている状態を示している。対応する波長ｗは、Ｌに一致している。これに対して、図５（ｃ）は、第３次高調波成分に注目して、この成分のみを抜き出して描いた図である。（ｃ）においては、ｈとｗがほぼ同じ長さになっているのに対して、（ｂ）においては、Ｌの方がずっと長くなっている。このため、（ｂ）で描く基本波に対応する誘導電流は、導体部分の形状の制約を強く受け、磁束に比して大きさが小さくなる。これに対して（ｃ）においては、導体部分の対称性が高い為、形状の制約が小さく、磁束に対する誘導電流の大きさは、（ｂ）よりも大きくなる。
【００３３】
図５（ｄ）は、第５次高調波成分のみを抜き出して描いた図である。波長ｗが（ｃ）よりも更に短くなり、ｈよりも小さくなっている。この結果、誘導電流の経路は、再び楕円形となり、形状の制約を受けることになる。この条件では、（ｃ）よりも誘導電流は流れにくくなる。
【００３４】
この結果、誘導電流が生ずる磁場によって打ち消される着磁磁場についても、基本波成分よりも第３次高調波成分がより強く打ち消される。一方で、更に波長が短い第５次高調波成分については、あまり強く打ち消されない。
【００３５】
本願発明では減衰体を配置するため、配置しない場合よりも、着磁のために加える磁場を強めることになるが、減衰体による着磁磁場のキャンセルは、高調波成分でより強く生ずる為、相対的に基本波成分が強まった着磁磁場が、被着磁素材に加わることになる。
【００３６】
なお、図５では、第５次高調波よりも波長が短い成分については、磁場が打ち消されないが、この、磁場が打ち消されなくなる波長は、第５次高調波に限るわけではない。Ｌとｈの選択によってこの境界は変化するもので、例えば、ｈをもっと小さく（すなわち、円筒の高さを小さく）すれば、より高い高調波成分まで、磁場の打ち消し効果は持続する。
【００３７】
以上の理由により、着磁波形の高調波成分が効果的に抑制されるという好ましい効果が得られる為には、着磁波形における磁極１つ分の長さよりも、円筒形状の軸方向長さ（高さ）が、小さいことが必要になる。磁極一つ分の長さは、着磁周面の径をｒ、着磁極数をＰとするとき、πｒ／Ｐである。これ未満であれば高調波成分抑制効果は得られる。より好ましくは、πＲ／（１．５Ｐ）未満である。なお、以上の議論は、ｈの下限を導くものではなく、ｈが幾ら小さくとも高調波成分の抑制効果は得られる。しかし、実際には、πＲ／（１０Ｐ）を下回るマグネットが実用に供されることは稀である。故にこの値が、本発明におけるｈの下限の目安となる。
【００３８】
なお、請求項１又は２と同様に、本請求項で言うところの「周面を貫く磁場」は、同時に減衰体をも貫いており、かつ、減衰体を貫いた磁力線のうち５０％以上がこの周面を貫いて被着磁素材の内部に達するように、着磁装置等が設定されていることが、より好ましい。
【００３９】
請求項９に記載の着磁方法では、請求項７又は８の着磁方法において、円筒形状の外径は１０〜３０ｍｍ、径方向の肉厚は０．５〜３ｍｍである。更に、減衰体の表面抵抗Ｒｓは、
３．０×１０−４≦Ｒｓ≦１．０×１０−３  （Ω／ｓｑ．）（式４）
である。
【００４０】
この構成によれば、円筒形状の被着磁素材のサイズが最適化され、減衰体の表面抵抗も最適化される為、着磁波形の高調波成分の抑制がより容易になる。
【００４１】
請求項１０に記載の発明では、減衰体を、メッキなどの被覆層として被着磁素材表面に一体に形成し、請求項１乃至９に記載の着磁方法にて着磁して永久磁石を得る。
【００４２】
この構成によれば、減衰体が被着磁素材に一体に形成される為、被着磁素材の取り扱いが容易である。加えて、被着磁素材に密着している為、パルス着磁時に減衰体が振動して被着磁素材を傷つける、或いは、減衰体に誘起される誘導電流による着磁磁場の打消しが不十分になる、などのトラブルを回避できる。
【００４３】
請求項１１に記載の発明は、導電性の被覆層の上に、更にエポキシ樹脂が塗装されていることを特徴とする、請求項１０に記載の永久磁石を提供する。
【００４４】
この構成では、導電性皮膜の上にエポキシ樹脂を塗布する為、均一な塗膜で覆われた永久磁石が得られる。このため、耐食性が向上する。なお、塗装方法としては、電着塗装、吹きつけ塗装の何れでも良い。
【００４５】
請求項１２に記載の発明では、請求項１０又は１１に記載の永久磁石を駆動用磁石として搭載している事を特徴とするモータを提供する。
【００４６】
この構成によるモータでは、着磁波形から高調波成分を減らした永久磁石で駆動されるため、トルクが大きく、効率が高く、振動が少ない。
【００４７】
【発明の実施の形態】
（第一の実施の形態）
第一の実施の形態を、図１〜５を用いて説明する。
【００４８】
図１は、本発明の着磁方法にかかる円筒形被着磁素材３と、着磁時に装着される減衰体２を表している。減衰体本体は、銅箔１であるが、取り扱いを容易にする為にポリイミドフィルムで裏打ちしており、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ）に類似した構成としている。図１は、内周側から着磁することを前提に、内周側に減衰体を配置しているが、外周着磁する場合には、減衰体の径を大きくして、外周側に外嵌すればよい。
【００４９】
導電性材料としては、銅の他にも、アルミニウム、錫、クロム等の導電性物質を利用することが出来る。
【００５０】
図１において、円筒形の減衰体２の高さは、円筒形被着磁素材３よりも高いが、減衰体の本体である銅箔１は、減衰体２の高さよりも小さく、被着磁素材の高さと一致させてある。被着磁素材３を着磁装置にセットする際には、冶具等を用いて銅箔１の上下の縁部と円筒形磁石の上下の縁部を一致させる。
【００５１】
図２は、被着磁素材３を着磁する為に使用される、着磁ヨークの断面を示している。突起部５にコイル６が巻設されており、着磁後には、被着磁素材３の突起部５に対向する部位が磁極になる。着磁に際しては、着磁ヨーク４は、被着磁素材３の内周に配置される。図２では、被着磁素材３を点線で描いている。また、減衰体２は、図２では省略しているが、被着磁素材３の内周面と、着磁ヨーク外周面の間に配置される。なお、被着磁素材３は、その外周に環状ヨーク７を装着されている。こうする事で、漏れ磁束が減少し着磁の効率が高まる。なお、着磁に際して、この環状ヨークは無くても良い。
【００５２】
円筒形状の被着磁素材は、外径２８．２ｍｍ、内径２６．２ｍｍ、高さ４．６ｍｍ、径方向肉厚１．０ｍｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石であり、表面はエポキシ樹脂被覆されている。着磁極数は８であるから、減衰体の高さｈは、前記の式３を満足している。前記した減衰体２を構成する銅箔１の表面抵抗は、６×１０−４（Ω／ｓｑ．）であり、これも、式４の範囲に入っている。
【００５３】
着磁ヨーク４のコイル６には、コンデンサ式着磁電源からパルス電流を供給して着磁した。着磁時のコンデンサ容量は８００μＦ、着磁電流は１５ｋＡを必要とした。一方、同一の被着磁素材について、減衰体２を配置せずに着磁した場合、同一のトルクを得る為に必要な着磁電流は１３ｋＡであった。
【００５４】
減衰体２は、図１に示したように被着磁素材とは別部材として用意することもできるが、被着磁素材そのものをメッキしてもよい。その場合は、着磁波形の改善に加えて、耐食性が向上する。
【００５５】
図３及び図４は、減衰体を被着磁素材にメッキして着磁した本発明方法の永久磁石と、減衰体を配置せずに着磁した従来方法の永久磁石について、着磁波形の成分を比較したもので、上が従来方法、下が本発明方法である。サイズ、表面抵抗、着磁条件等は上記した通りである。
【００５６】
波形成分の測定においては、前記の永久磁石の着磁面にホール素子を当て、永久磁石を低速で回転させてホール素子の出力信号を測定した。その後、出力信号を７２００ｒｐｍで回転させた場合の周波数に換算した。図３、及び図４の縦軸は、各種波数成分に対応する磁束密度を、デシベル（ｄＢ）にて表示したもので、１Ｔの磁束密度を基準としている。
【００５７】
このような方法で測定することで、この永久磁石を用いて実際にモータを製作した際の、着磁パターンに関わる性能を推定することが出来る。
【００５８】
図３及び図４において、矢印で示した基本波成分の強さは、従来方法と本発明方法とでほぼ同一である。これは、減衰体による着磁磁場の減少を補うように、着磁電流を増やした為である。一方で、第３次高調波成分は、大きく減少している。ただし、第５次高調波成分は殆ど変化していない。
【００５９】
前記図５に関する説明に基づいて、第３次高調波成分に対する波長ｗを計算すると、ｗ＝３．４ｍｍとなる。この長さは、マグネットの高さ４．６ｍｍよりはやや短いものの、誘導電流が比較的流れやすい条件と考えられ、着磁磁場の内の第３次高調波成分に対しては、誘導電流による打消し効果が得られたものと見られる。一方で、第５次高調波成分については、ｗ＝２．１ｍｍとなって、誘導電流が流れにくくなっており、結果として、この成分はほぼそのまま残ってしまったものと見られる。
【００６０】
（第二の実施の形態）
第二の実施の形態を、図６〜８を用いて説明する。
【００６１】
図６〜８は、複数の被着磁素材に対して、各々厚みの異なる銅メッキを施し、表面抵抗を変化させて得た一連の永久磁石について、表面抵抗と各波形成分の関係をまとめたものである。着磁の方法は、第一の実施の形態で説明した方法によっている。各条件６個ずつ永久磁石を作り、平均値と、最大、最小値を示している。
【００６２】
この例において、円筒形状の被着磁素材は、外径１９．０ｍｍ、内径１７．１ｍｍ、高さ３．６ｍｍ、径方向肉厚０．９５ｍｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石であり、表面はエポキシ樹脂被覆されている。着磁極数は１２であり、減衰体の高さｈは被着磁素材の円筒形状の高さと同一であるから、前記の式３を満足している。減衰体の表面抵抗は、メッキの厚みを変化させることで、２．７×１０−４（Ω／ｓｑ．）から、無限大（減衰体無し。従来方法）まで変化させた。
【００６３】
図７において、第３次高調波成分は、表面抵抗の逆数（コンダクタンス）が増すと低下してゆくが、ある限度を越えると逆に増加する。このような振る舞いを示す理由は、次の様に考えられる。コンダクタンスが増大すると、着磁磁場を打ち消す誘導電流が増え、実効的な着磁磁場は弱まる。これを補う為に着磁電流を増やして基本波成分を一定に保つのであるが（図６）、コンダクタンスがある値までは、高調波成分に対応する誘導電流がより流れやすい為、相対的に第３次高調波成分が抑制される。しかし、コンダクタンスが更に大きくなって誘導電流が更に増えると、誘導電流に元々含まれている不均一や乱れが増大し、その悪影響が高調波成分抑制効果を覆い隠すものと見られる。
【００６４】
また、図８において第５次高調波成分が殆ど変化していないのは、一波長分の長さｗが、減衰体の高さｈを大きく下回った結果、図５（ｄ）に相当する状況になり、着磁磁場の抑制効果が働かなかった為と見られる。
【００６５】
図７から明らかに、高調波成分を抑制するためには、表面抵抗の最適域を選択する必要があり、この例のような円筒形状の被着磁素材においては、コンダクタンスは１０００〜３３００（１／Ω）の範囲になる。表面抵抗に直すとこの範囲は、３．０×１０−４〜１．０×１０−３（Ω／ｓｑ．）である。
【００６６】
被着磁素材の形状や大きさを変更した場合、この最適域は変化し得るものであり、本発明の着磁方法を実施する者には、ある程度の試行錯誤は要求される。しかし、そうであっても、上記の表面抵抗の範囲は重要な目安となる。また、試行錯誤自体もそれほど手間を要するものではない。例えば、図１に示した様に、ＦＰＣを利用して減衰体を構成すれば、比較的容易に抵抗の異なる減衰体を用意することが可能になる。また、ＦＰＣは適当な大きさにカットして丸め、端部を電気的に接続することにより、容易に異なる径の減衰体を作ることが可能である。
【００６７】
なお、以上において説明した、本発明の実施の形態は、ここで説明した形態に限定されるものではない。発明の要旨から外れるものでない限り、各構成要素は異なったものに置き換えることが出来る。例えば、被着磁素材としては、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系ボンドマグネット以外の、Ｓｍ−Ｃｏ系ボンドマグネット、フェライト磁石、などであっても本発明の効果は得られる。
【００６８】
また、減衰体には、切り込みを入れても良いし、複数に分割されていても良い。例えば図９に示すように、減衰体１ｂは円筒形の軸方向に複数に分割されていても良い。この場合は、減衰体各々の高さが分割された各減衰体サイズにまで小さくなる為、全体に高調波成分の抑制効果が高まり、更に、より高次の高調波成分に至るまで、抑制効果が得られる。
【００６９】
（第三の実施の形態）
図１０は、本発明の永久磁石をロータマグネット３として使用するスピンドルモータ１０の模式断面図である。ロータマグネット３は、図２に示したものと同様の着磁ヨークを用いて、内周着磁したものであり、表面はエポキシ樹脂が電着塗装されている。この塗装方法は、吹きつけ塗装であっても良い。
【００７０】
ロータマグネット３は、ステータ１１との間で磁気的な力を及ぼしあい、回転駆動力を生ずる。ロータマグネット３の着磁波形は、高調波成分が少ないため、スピンドルモータ１０は、トルクが大きく、効率が高く、振動が少ない。
【００７１】
また、ロータマグネット３の表面は、銅でメッキされた上からエポキシ樹脂塗装を施している為、エポキシ樹脂の均一な塗布が容易で、耐食性が高い。特に、高温高湿度条件での耐食性が確保される。このため、車載等の過酷な用途に適する。
【００７２】
【発明の効果】
請求項１に記載の着磁方法によれば、着磁波形を様々に調節することが可能になる。
【００７３】
請求項２に記載の着磁方法によれば、減衰体の配置や材質を、より容易に決定できる様になる。
【００７４】
請求項３に記載の着磁方法によれば、比較的安価な構成の着磁装置にて被着磁素材を着磁して永久磁石とすることが出来る。
【００７５】
請求項４に記載の着磁方法によれば、被着磁素材を、より適切な着磁条件によって着磁することができる。
【００７６】
請求項５に記載の着磁方法によれば、ボンドマグネットについて、着磁波形を改善することが出来る。
【００７７】
請求項６に記載の着磁方法によれば、円筒形状の被着磁素材について、多極着磁した際の着磁波形を改善することが出来る。
【００７８】
請求項７に記載の着磁方法によれば、円筒形状の被着磁素材について、多極着磁した際の着磁波形に対して、高調波成分を抑制することが出来る。
【００７９】
請求項８に記載の着磁方法によれば、円筒形状の被着磁素材において、着磁波形の高調波成分の抑制がより容易になる。
【００８０】
請求項９に記載の着磁方法によれば、着磁波形の調節が、より容易になる。
【００８１】
請求項１０に記載の発明によれば、被着磁素材表面に傷がついたり、或いは、着磁磁場の打消しが不十分になる、などのトラブルが生じにくい、永久磁石を得ることが出来る。
【００８２】
請求項１１に記載の発明によれば、より磁力の強い永久磁石を得ることが出来る。
【００８３】
請求項１２に記載の発明によれば、永久磁石の耐食性が向上する。特に、高温高湿度条件での耐食性が要求される用途に適した、永久磁石が得られる。
【００８４】
請求項１３に記載の発明によれば、トルクが大きく、効率が高く、振動が少ないモータが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】被着磁素材への減衰体装着形態
【図２】着磁ヨーク形状
【図３】本発明による永久磁石の着磁波形
【図４】従来の永久磁石の着磁波形
【図５】Ｌ，ｗ，ｈと誘導電流の関係
【図６】表面抵抗と基本波成分の関係
【図８】表面抵抗と第３次高調波成分の関係
【図７】表面抵抗と第５次高調波成分の関係
【図９】減衰体の他の実施形態
【図１０】モータ
【符号の説明】
１，１ｂ  銅箔
２  減衰体
３  円筒形被着磁素材、又は、永久磁石
４  着磁ヨーク
５  着磁ヨーク突起部
６  コイル
７  環状ヨーク
１０  スピンドルモータ
１１  ステータ
１２  シャフト
１３  動圧軸受機構
【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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