(57)【要約】【課題】磁石を組み込んだ完成品を設計する段階において、その磁石の単体で、漏洩磁束等を解析することができる。【解決手段】着磁された磁石Ｍの磁束を２方向又は３方向から検出する磁気センサ１４と、磁石Ｍと磁気センサ１４の相対位置を検出するエンコーダ１３と、磁気センサ１４とエンコーダ１３の検出結果に基づいて、磁石Ｍの着磁された少なくとも１つの面の磁束線の方向及び強さを演算して、連続的又は離散的に表示又は印刷する情報を生成するコンピュータ１９とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
着磁された磁石の磁束を２方向又は３方向から検出する磁気検出手段と、
前記磁石と前記磁気検出手段の相対位置を検出する位置検出手段と、
前記磁気検出手段及び前記位置検出手段の検出結果に基づいて、前記磁石の着磁された少なくとも１つの面の磁束線の方向及び強さを演算して、連続的又は離散的に表示又は印刷する情報を生成する磁束線解析手段と、
を含む磁石解析装置。
【請求項２】
請求項１に記載の磁石解析装置において、
前記磁束線解析手段は、磁束の強さを色又は線の長さで表示すること、
を特徴とする磁石解析装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の磁石解析装置において、
前記磁気検出手段は、前記磁石が使用される機器の磁性体部分又はその磁性体部分を模したダミー磁性体部分を、前記磁石と組み合わせた状態で磁束を検出すること、
を特徴とする磁石解析装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の磁石解析装置を実行するための磁石解析プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ等に使用する着磁された磁石の磁束線の状態を解析する磁石解析装置（マグネットアナライザ）及び磁石解析プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、磁性体表面の磁束密度分布を表示する装置を開示している。
近年、小型のハードディスク装置等は、記憶容量を大きくするために、ディスクの中心側で、モータの近くまでヘッドをアクセスしたいという要請がある。
この場合に、ヘッドが一番奥に移動した位置でのモータからの漏洩磁束は、データの読み取り・書き込みに影響を与える可能性があるので、３次元的に、それぞれ地磁気に近いレベルで規定されている。
しかし、上述した特許文献１の装置では、磁石を組み込んだモータからの漏洩磁束等を、磁石の単体から解析することはできなかった。
【特許文献１】特開平３−１６２６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、磁石を組み込んだ完成品を設計する段階において、その磁石の単体で、漏洩磁束等を解析することができる磁石解析装置及び磁石解析プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、着磁された磁石の磁束を２方向又は３方向から検出する磁気検出手段と、前記磁石と前記磁気検出手段の相対位置を検出する位置検出手段と、前記磁気検出手段及び前記位置検出手段の検出結果に基づいて、前記磁石の着磁された少なくとも１つの面の磁束線の方向及び強さを演算して、連続的又は離散的に表示又は印刷する情報を生成する磁束線解析手段と、を含む磁石解析装置である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の磁石解析装置において、前記磁束線解析手段は、磁束の強さを色又は線の長さで表示すること、を特徴とする磁石解析装置である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の磁石解析装置において、前記磁気検出手段は、前記磁石が使用される機器の磁性体部分又はその磁性体部分を模したダミー磁性体部分を、前記磁石と組み合わせた状態で磁束を検出すること、を特徴とする磁石解析装置である。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の磁石解析装置を実行するための磁石解析プログラムである。
【発明の効果】
【０００５】
以上説明したように、本発明によれば、磁気検出手段及び位置検出手段の検出結果に基づいて、磁石の着磁された少なくとも１つの面の磁束線の方向及び強さを演算して、連続的又は離散的に表示又は印刷する情報を生成するので、磁石を組み込んだ機器を設計する段階において、その磁石の単体で、漏洩磁束等を解析することができる、という効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明は、磁石の単体で、漏洩磁束等を解析するという目的を、着磁された磁石の磁束を２方向又は３方向から検出することによって実現する。
【実施例】
【０００７】
以下、図面等を参照して、本発明の実施例をあげて、さらに詳しく説明する。
図１は、本発明による磁石解析装置の実施例を示すブロック図、図２は、動作を説明する流れ図、図３は、磁気センサ１４を示す図である。
この磁石解析装置１０は、チャック１１，モータ１２，ロータリエンコーダ１３、磁気センサ１４等を備えている。
チャック１１は、着磁された円筒型の磁石Ｍを固定する３爪のスクロール型のチヤックである。
モータ１２は、このチャック１１を回転させるギャモータであり、Ｄ／Ａ変換器１５Ａ、ドライバ１５Ｂを介して、コンピュータ１８によって駆動制御されている。
【０００８】
ロータリエンコーダ１３は、モータ１２の出力軸の回転角度を検出するためのものであり、その出力は、カウンタ１６を介して、コンピュータ１８のＩ／Ｏポートに接続されている。
【０００９】
磁気センサ１４は、磁石Ｍの磁束量を、図３に示すように、ｘ方向（半径方向），ｙ（接線方向），ｚ（厚さ方向）の３方向で検出するためのセンサであって、例えば、ガウスメータセンサ１４Ａとガウスメータ１４Ｂ（ｘ，ｙ，ｚ）とが用いられている。磁気センサ１４の出力は、Ａ／Ｄ変換器１７（ｘ，ｙ，ｚ）によってデジタル信号に変換された後に、コンピュータ１８のＩ／Ｏポートに接続されている。
【００１０】
コンピュータ１８は、入力された磁束量と回転角度に基づいて、磁石Ｍの着磁された面、例えば、内面、外面、上面、下面の磁束線の方向及び強さを演算して、連続的又は離散的に表示又は印刷する情報を生成する磁石解析プログラムを備えている。このコンピュータ１８には、ＣＲＴ等の表示装置１９、キーボード等の入力装置２０、及び、プリンタ又はプロッタ等の出力装置２１が接続されている。
また、本実施例では、磁気センサ１４は、コンピュータ１８からの指示によるセンサ駆動制御装置２２で、磁石Ｍの半径方向の位置を検出するとともに、所定のピッチで半径方向に移動でき、複数の半径位置（トラックという）で磁束を測定することができるようになっている。
【００１１】
次に、図２の流れ図に従って、本実施形態の動作を説明する。
まず、この装置が起動されると、コンピュータ１８は、Ｄ／Ａコンバータ１５Ａに電圧設定を行うことにより、ドライバ１５Ｂを介して、スピード設定をして、モータ１２を駆動する（Ｓ１０１）。
次に、コンピュータ１８は、ロータリエンコーダ１３からの回転角度を入力し（Ｓｌ０２）、測定角度か否かを判断し、否定の場合には、Ｓ１０２に戻り、肯定の場合には、次のＳ１０４に進む。
さらに、磁気センサ１４からのｘ，ｙ，ｚ方向の磁束を入力し（Ｓ１０４）、３６０。になるまで、繰り返して測定する（Ｓ１０５）。
【００１２】
次に、磁気センサ１４のトラックを検出し（Ｓ１０６）、最終トラックか否かを判定し（Ｓ１０７）、肯定の場合には、磁束線解析処理を行い（Ｓ１０９）、否定の場合には、そのまま、Ｓ１０８に進み、磁気センサ１４のトラック移動を行い、Ｓ１０１〜Ｓ１０７を繰り返す。
そして、コンピュータ１８は、その検出されたデータに基づいて、所定の演算式を用いて、磁束線解析処理の演算を行なう（Ｓ１０９）。
【００１３】
最後に、コンピュータ１８は、得られた磁束線の方向と強さを、表示装置１９に表示すると共に、入力装置２０からの指示にしたがって、出力装置２１から出力する（Ｓ１１０）。
【００１４】
図４は、本実施例に係る磁石解析装置の出力結果の例を示す図である。
図４（ａ）に示すように、磁石Ｍの着磁された面、例えば、内面、外面の磁束線の方向及び強さを演算して、表示することができる。
このとき、磁束線を離散的に表示する場合には、図４（ｂ）に示すように、磁束の強さを線の長さＬ１〜Ｌ５等で表示すればよいし、磁束線を連続的に表示する場合には、図４（ｃ）に示すように、磁束の強さを色Ｃ１〜Ｃ３等で表示すればよい。
【００１５】
図５は、本実施例に係る磁石解析装置のｚ方向の出力結果の例を示す図である。
ｚ方向の成分は、非常に少ないが、漏洩磁束の影響があるので、図５に示すように、磁石Ｍの半径方向の断面ごとに表示させるようにした。
【００１６】
（変形例）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）本実施例では、磁石Ｍを開磁路（オープン状態）で解析する例で説明したが、図６に示すように、モータのコア（鉄心）等の磁性体３０を挿入した閉磁路の状態で測定することができる。このようにすれば、磁石を組み込んだ機器を設計する段階において、その磁石の漏洩磁束等を、より正確に解析することができる。このとき、実際のコアでなくとも、類似材料で類似形状のダミーの磁性体を用いてもよい。
鉄心を組み込んだ場合の漏洩磁束を測定する例で説明したが、他にも、磁束センサ（ホール素子）などで検出される磁束の方向や強さを具体的に表示させることもできる。
（２）また、磁石Ｍと磁性体３０との隙間が小さいときには、磁性体３０側の測定個所に切欠き部３１を設けて、磁気センサ１４Ａ−１を挿入するようにしてもよい。
（３）磁気センサ１４を停止させておいて、磁性体３０を回転させた状態で解析するようにしてもよい。
（４）磁石Ｍは、円環型の例で説明したが、棒状のものであってもよい。この場合には、モータ１２の代わりに、スライダ等の移動装置を用い、エンコーダ１３も、リニア型のものを用いればよい。
（５）磁石Ｍの相対位置は、エンコーダで検出する例で説明したが、モータの駆動信号から簡易的に算出することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による磁石解析装置の実施例を示すブロック図である。
【図２】本実施例の磁石解析装置の動作を説明する流れ図である。
【図３】本実施例の磁石解析装置の磁気センサを示す図である。
【図４】本実施例に係る磁石解析装置の出力結果の例を示す図である。
【図５】本実施例に係る磁石解析装置のｚ方向の出力結果の例を示す図である。
【図６】本実施例に係る磁石解析装置の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０  磁石解析装置
１１  チャック
１２  モータ
１３  ロータリエンコーダ
１４  磁気センサ
１４Ａ  ガウスメータセンサ
１４Ｂ（ｘ、ｙ、ｚ）  ガウスメータ
１５Ａ（ｘ、ｙ、ｚ）  Ｄ／Ａ変換器
１５Ｂ  ドライバ
１６  カウンタ
１７  Ａ／Ｄ変換器
１８  コンピュータ
１９  表示装置
２０  入力装置
２１  出力装置
２２  モータ駆動制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図４】
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