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JP3127239B2 - 金属磁石の着磁方法並びに装置 - Google Patents

金属磁石の着磁方法並びに装置

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Publication number
JP3127239B2
JP3127239B2 JP8935792A JP8935792A JP3127239B2 JP 3127239 B2 JP3127239 B2 JP 3127239B2 JP 8935792 A JP8935792 A JP 8935792A JP 8935792 A JP8935792 A JP 8935792A JP 3127239 B2 JP3127239 B2 JP 3127239B2
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JP
Japan
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magnetizing
magnetized
metal magnet
coil
coils
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JP8935792A
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Inventor
尋之 宗野
紀繁 山口
重郎 杉浦
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、VCM(ボイスコイル
モーター)等に使用する希土類磁石等の金属磁石の着磁
方法並びに装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電子計算機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VCMが使用され、該VCM用の永久磁石として片
面に2極着磁したものが要望されている。
【0003】従来の片面2極着磁の方法を、図9及び図
10にて説明する。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。そして、第1及び第2の着磁コイル1A,1
B上に所定の厚みを有する平板状金属磁石材4Aを載置
し、必要に応じて該金属磁石材4A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金属磁石材4
Aを着磁する。この場合、図10の矢印J,Kのように
第1の着磁コイル1Aと第2の着磁コイル1Bを巻回す
る電流の向きを逆向きとすることで(例えば図9の矢印
L,Mの向きの磁束を発生させて)金属磁石材4Aの片
面に相互に逆極性の磁極を形成することができる。
【0004】なお、着磁コイル1A,1Bに通電する電
流が極めて大きい条件では、珪素鋼板のヨーク2A,2
Bが磁気飽和するので、ヨークを省略した空芯着磁コイ
ルを採用する場合もある。
【0005】図11は従来の着磁方法で得られた片面2
極着磁の金属磁石4の1例であり、N極とS極の境界領
域は比較的広幅のニュートラルゾーンNZとなってい
る。
【0006】図12は珪素鋼板のヨーク付きの着磁コイ
ルを使用した場合の着磁波形であり、第1の着磁コイル
1Aに対向した領域の磁束密度は正の極性で、第2の着
磁コイル1Bに対向した領域の磁束密度は負の極性であ
るが、ニュートラルゾーンNZにも磁束密度の小ピーク
が出現して磁界に乱れを生じている。
【0007】図13はヨーク無しの空芯着磁コイルを使
用した場合の着磁波形であり、やはりニュートラルゾー
ンNZにも磁束密度の小ピークが出現している。
【0008】このような、ニュートラルゾーンNZにお
ける磁界の乱れは、フェライト磁石材の着磁では発生せ
ず、フェライトに比べ導電率の高い希土類磁石等の金属
磁石材4Aを着磁する際に発生することから、金属磁石
材4Aに流れる渦電流に起因しているものと認められ
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、VCM用の
片面2極着磁の金属磁石の場合、前記ニュートラルゾー
ンができるだけ狭く、かつニュートラルゾーンにおける
磁界に乱れが無いことが要求される。しかし、図9及び
図10で説明した従来の着磁方法であると、ニュートラ
ルゾーンの幅が広いだけでなく、図12及び図13から
判るようにニュートラルゾーンの磁界に乱れが発生し、
このままではVCM用には使用できないのが現状であ
る。このため、現時点では片面に1極を有する金属磁石
を2個組み合わせ接合してVCM用に使用しているが、
2個接合する工程が必要でコスト高となり、また接合の
信頼性の問題もある。
【0010】さらに、VCM以外の用途に片面複数極着
磁の金属磁石を用いる場合においてもニュートラルゾー
ンにおける磁界の乱れは好ましくない。
【0011】本発明は、上記の点に鑑み、ニュートラル
ゾーンを狭くしかつニュートラルゾーンの磁界の乱れを
解消可能な金属磁石の着磁方法並びに装置を提供するこ
とを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の金属磁石の着磁方法は、金属磁石金属磁石
材の一方の面に近接対向させて第1の着磁コイル及び第
2の着磁コイルを配設するととともに当該第1及び第2
の着磁コイルの中間位置に中央導線を配設し、これら第
1及び第2の着磁コイルに相互に逆向きに巻回する電流
をそれぞれ通電するとともに、前記第1及び第2の着磁
コイルの相互に近接する巻線部分に流れる電流の進行方
向と同じ向きの電流を前記中央導線に通電するものであ
る。
【0013】
【0014】本発明に係る金属磁石の着磁装置は、金属
磁石材の片面に第1の磁極を形成するための第1の着磁
コイルと、前記第1の磁極の反対極性の第2の磁極を形
成するための第2の着磁コイルと、前記第1及び第2の
着磁コイルの相互に近接する巻線部分の中間位置でかつ
前記金属磁石材に近接した位置の中央導線とを備えた構
成となっている。
【00015 【作用】本発明においては、着磁の際に金属磁石材に流
れる渦電流の影響を中央導線に流す電流で相殺すること
ができ、この結果、得られる片面複数極着磁の金属磁石
のニュートラルゾーンを狭くできるとともに、ニュート
ラルゾーンにおける磁界の乱れを解消することができ
る。
【0016】
【実施例】以下、本発明に係る金属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。
【0017】図1乃至図3で本発明の実施例にて用いる
着磁装置について説明する。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断面が方形のヨ
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
板を積層した断面が方形のヨーク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。そして、ヨ
ーク2A,2Bの先端面と略同じ高さで図2のごとく第
1及び第2の着磁コイル1A,1Bの相互に近接した巻
線部分である直線部11A,11Bに平行に直線状中央
導線10が両ヨークの中間位置に配設されている。ここ
で、中央導線10は着磁すべき金属磁石材に生じる渦電
流による影響を打ち消す向きの電流を流すために設けら
れている。通常、中央導線10は巻線3A,3Bのいず
れかに電気的に直列接続され、同一電源で通電できるよ
うにする。
【0018】希土類磁石等の平板状金属磁石材4Aを着
磁するには、図4のように第1及び第2の着磁コイル1
A,1B上に所定の厚みを有する平板状金属磁石材4A
を載置し、第1の着磁コイル1Aの巻線3Aには図2の
ごとく例えば矢印Jの向き、第2の着磁コイル1Bの巻
線3Bには反対回りに巻回する矢印Kの向きの電流を流
すとともに、各巻線の直線部分11A,11Bにおける
電流の進行方向と同じ向き(矢印P)の電流を前記直線
状中央導線10に通電する。この結果、着磁コイル1
A,1Bで図4の矢印L,Mの向きの磁束を発生させて
金属磁石材4Aの片面に相互に逆極性の磁極を形成する
ことができるとともに、金属磁石材4A内に発生した渦
電流のニュートラルゾーンNZ付近に及ぼす影響を中央
導線10に流す矢印P方向の電流で相殺することができ
る。なお、必要に応じて図4の仮想線の如く、金属磁石
材4Aの上面に着磁用磁束の通りを良くするために磁性
体12を配置しても良い。
【0019】図5は、図1乃至図3のヨーク付きの着磁
装置の着磁波形である。但し、第1及び第2の着磁コイ
ル1A,1Bに通電した電流値と中央導線10に通電し
た電流値とを等しく設定し、中央導線10の両側の各巻
線の直線部分11A,11Bの電流進行方向と当該中央
導線10の電流方向とを同じ向きとした場合である。こ
の図から、第1の着磁コイル1Aに対向した領域の磁束
密度は正の極性で、第2の着磁コイル1Bに対向した領
域の磁束密度は負の極性であり、ニュートラルゾーンN
Zの幅は極めて狭く、しかもニュートラルゾーンNZに
おける磁束密度の乱れも無いことが判る。
【0020】なお、第1及び第2の着磁コイル1A,1
Bに通電した電流値の1/2の電流値を中央導線10に
通電した場合には、金属磁石材内の渦電流の影響を完全
には無くすことができず、ニュートラルゾーンに磁界の
乱れが多少残こることが判った。
【0021】図1乃至図3の着磁装置を用いて図4の如
く着磁操作を行えば、図6のように、片面にN極とS極
を持ち、しかもニュートラルゾーンNZの幅Wが1mm以
下で極めて狭い幅となっていてニュートラルゾーンでの
磁界の乱れが無い金属磁石4が得られる。このように、
ニュートラルゾーンNZの幅が狭く、磁界に乱れの無い
金属磁石であれば、VCM用永久磁石等として十分利用
できる。
【0022】なお、着磁コイル1A,1Bに通電する電
流が極めて大きい条件では、珪素鋼板のヨーク2A,2
Bが磁気飽和するので、ヨークを省略した空芯着磁コイ
ルを採用する場合もある。但し、この場合でも巻線3
A,3Bと中央導線10の位置関係は実質的に同じで良
い。
【0023】図7は図1乃至図3の着磁装置でヨークを
省略して空芯構造とした場合の着磁波形である。但し、
第1及び第2の着磁コイル1A,1Bに通電した電流値
と中央導線10に通電した電流値とを等しく設定し、中
央導線10の両側の各巻線の直線部分11A,11Bの
電流進行方向と当該中央導線10の電流方向とを同じ向
きとしている。第1の着磁コイル1Aに対向した領域の
磁束密度は正の極性で、第2の着磁コイル1Bに対向し
た領域の磁束密度は負の極性であり、やはりニュートラ
ルゾーンNZの幅は極めて狭く、しかもニュートラルゾ
ーンNZにおける磁束密度の乱れも無いことが判る。ま
た、各着磁コイルが空芯構造の場合、ヨークの渦電流に
起因する磁束密度の乱れも無くなっている。この結果、
空芯の着磁コイルと中央導線と組み合わせであっても、
片面にN極とS極を持ち、ニュートラルゾーンNZの幅
が1mm以下で極めて狭い幅となっており、ニュートラル
ゾーンでの磁界の乱れが無い金属磁石を得ることができ
る。
【0024】図8は本発明の他の実施例を示す。この場
合、着磁すべき金属磁石材4Aの一方の側に図1乃至図
3に示す第1及び第2の着磁コイル1A,1B及び直線
状中央導線10を有する着磁装置を配置し、他方の側に
第3及び第4の着磁コイル1C,1D及び直線状中央導
線10Aを有する着磁装置を配置し、両方の着磁装置に
同時に通電して着磁を行う。但し、第1の着磁コイル1
Aに金属磁石材4Aを挟んで対向する第3の着磁コイル
1Cには第1の着磁コイル1Aと同方向に巻回する向き
の電流を流し、第2の着磁コイル1Bに金属磁石材4A
を挟んで対向する第4の着磁コイル1Dには第2の着磁
コイル1Bと同方向に巻回する向きの電流を流し、中央
導線10Aにも中央導線10と同方向の電流を流す。こ
の場合、中央導線10,10Aにそれぞれ流す電流の総
和が金属磁石材4A内を流れる渦電流を相殺するように
中央導線10,10Aの電流値を設定する。
【0025】なお、図8の場合も各着磁コイルは空芯構
造であってもよく、また一方の中央導線10に前記渦電
流を相殺するのに充分な電流を供給できれば、他方の中
央導線10Aは省略しても良い。
【0026】上記各実施例において、着磁コイル及び中
央導線の線材として断面が円形のものを使用したが、断
面が方形のものにも本発明は有効である。また、3極以
上の磁極を片面に着磁する場合にも本発明は適用可能で
ある。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
金属磁石材の片面に第1の磁極を形成するための第1の
着磁コイル及び前記第1の磁極の反対極性の第2の磁極
を形成するための第2の着磁コイルの他に、前記第1及
び第2の着磁コイルの相互に近接する巻線部分の中間位
置でかつ前記金属磁石材に近接した位置に中央導線を配
し、該中央導線に前記金属磁石材内の渦電流を相殺する
ための電流を通電することで、隣接磁極間のニュートラ
ルゾーンを1mm以下と極めて狭い幅とした片面複数極着
磁の金属磁石を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る金属磁石の着磁方法並びに装置の
実施例であって、着磁装置を示す斜視図である。
【図2】同平面図である。
【図3】同正面図である。
【図4】図1乃至図3の着磁装置を用いた着磁方法を説
明するための正面図である。
【図5】図1乃至図3の着磁装置(ヨーク付き)の着磁
波形の1例を示す波形図である。
【図6】本発明で得られる片面複数極着磁の金属磁石の
1例を示す平面図である。
【図7】図1乃至図3の着磁装置(ヨーク無しの空芯構
造)の着磁波形の1例を示す波形図である。
【図8】本発明の実施例であって他の着磁方法を説明す
るための正面図である。
【図9】従来の着磁方法及び装置を示す正面図である。
【図10】同平面図である。
【図11】従来の着磁方法で得られる片面複数極着磁の
金属磁石の1例を示す平面図である。
【図12】従来の着磁装置(ヨーク付き)の着磁波形の
1例を示す波形図である。
【図13】従来の着磁装置(ヨーク無しの空芯構造)の
着磁波形の1例を示す波形図である。
【符号の説明】
1A,1B,1C,1D 着磁コイル 2A,2B ヨーク 3A,3B 巻線 4 金属磁石 4A 金属磁石材 10,10A 直線状中央導線 NZ ニュートラルゾーン
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−76242(JP,A) 特開 昭58−98904(JP,A) 特開 平4−12505(JP,A) 特開 昭54−69794(JP,A) 実開 昭60−48206(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01F 7/02 H01F 13/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属磁石材の一方の面に近接対向させて
    第1の着磁コイル及び第2の着磁コイルを配設するとと
    ともに当該第1及び第2の着磁コイルの中間位置に中央
    導線を配設し、これら第1及び第2の着磁コイルに相互
    に逆向きに巻回する電流をそれぞれ通電するとともに、
    前記第1及び第2の着磁コイルの相互に近接する巻線部
    分に流れる電流の進行方向と同じ向きの電流を前記中央
    導線に通電することを特徴とする金属磁石の着磁方法。
  2. 【請求項2】 前記金属磁石材の他方の面に磁性体が配
    設されている請求項1記載の金属磁石の着磁方法。
  3. 【請求項3】 前記金属磁石材の他方の面にも前記第1
    及び第2の着磁コイルに対向する第3及び第4の着磁コ
    イルをそれぞれ配設し、前記第1及び第2の着磁コイル
    と同じ向きに巻回する電流をそれぞれ通電する請求項1
    記載の金属磁石の着磁方法。
  4. 【請求項4】 前記第3及び第4の着磁コイルの中間位
    置にもう1つの中央導線を配設し、前記第3及び第4の
    着磁コイルの相互に近接する巻線部分に流れる電流の進
    行方向と同じ向きの電流を当該もう1つの中央導線に通
    電する請求項3記載の金属磁石の着磁方法。
  5. 【請求項5】 金属磁石材の片面に第1の磁極を形成す
    るための第1の着磁コイルと、前記第1の磁極の反対極
    性の第2の磁極を形成するための第2の着磁コイルと、
    前記第1及び第2の着磁コイルの相互に近接する巻線部
    分の中間位置でかつ前記金属磁石材に近接した位置の中
    央導線とを備えたことを特徴とする金属磁石の着磁装
    置。
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JP2008001990A (ja) * 2007-07-13 2008-01-10 Shin Etsu Chem Co Ltd ハードディスクボイスコイルモータヨーク用鉄合金板材の製造方法

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