JP2004128101A - モータ装置用永久磁石、モータ装置、及び着磁方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で性能が良好なモータ装置用永久磁石、モータ装置、及び着磁方法を提供すること。
【解決手段】小型ハードディスクなどに用いる超小型ＤＣブラシレスモータに用いられる円筒状の永久磁石に関して、磁性材料としてＳｍ−Ｃｏ系磁性材料を用い、前記永久磁石は、ラジアル方向に磁化された区分が円周方向に等間隔に形成されており、１つの前記区分に含まれる内周の長さと外周の長さの平均をピッチＰ、前記永久磁石の内径をＤ、径方向の肉厚をｔ、前記区分の数をＮ、前記モータを駆動する交流電流の相数をＭとした場合、前記Ｄが２０［ｍｍ］以下で、前記ｔがｔ≦πＤ／（ＮＭ−π）となるように設定されている。
磁石の肉厚が薄いため、容易に着磁できると共に、磁性材料として保持力に優れたＳｍ−Ｃｏ系磁性材料を用いるために、強い磁力を保持することができる。このため、小型で高性能なモータ装置を得ることができる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はモータ装置などに関し、例えば、ロータに永久磁石を備えたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータが急速に普及してきている。これらコンピュータの記憶装置には、例えば、ハードディスク、光磁気ディスクなどのディスク状の記憶媒体が多用されている。これら、記憶媒体は、ディスクドライブに設けられた小型のモータにより高速回転され、データの読み書きが行われる。
これらディスクドライブ装置に用いられるモータは、ステータコイルで回転磁界を発生させ、これをロータに配設した永久磁石に作用させて回転するようになっている。
【０００３】
永久磁石は、ラジアル方向（径方向）に磁化されており、円周方向に沿って所定のピッチにて極性が逆になるようになっている。即ち、内周面、あるいは外周面に沿ってＮ極とＳ極が等間隔で現れるようになっている。同一ピッチ内では極性はそろっており、この極性が単一な区間の数を極数という。
現在最も多用されているのは、３相交流によりステータコイルを励磁し、１２極の永久磁石を回転させるものである。また、永久磁石の大きさは、外径が２５［ｍｍ］程度のものが主流である。
【０００４】
これら永久磁石は、永久磁石の内周面あるいは外周面に設置した着磁ヘッドが発生する大きな磁界によって着磁される。
着磁ヘッドの内部には導線が配設されており、パルス状の直流電流（数万［Ａ］）が流せるようになっている。
【０００５】
アウターロータ型モータ用の永久磁石の場合は、永久磁石の内周部に着磁ヘッドを配設して着磁する。これは、アウターロータ型のモータでは、永久磁石の内周面に面してステータコイルが配設されるため、永久磁石の内周面の分極性（Ｎ極とＳ極の境目が明確なこと）が良いことが必要とされるためである。即ち、着磁ヘッドと、永久磁石の内周面が対面する位置となるため、永久磁石の内周面の分極性が良くなる。
逆に、インナーロータ型モータの永久磁石の場合は、ステータコイルが永久磁石の外周面に面して配設されるため、永久磁石の外周部に着磁ヘッドを配設して着磁を行う。
【０００６】
そして、これら永久磁石としては、希土類磁石が多用されており、希土類磁石の中でも等方性の磁性材料であるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の材料を用いたボンド磁石が圧倒的に多く使用されている。
等方性とは、磁性材料の磁気の方向がランダムであり、一方向にそろっていないことを言い、これを着磁することにより磁石が得られる。
また、ボンド磁石とは、磁性材料を成形しやすくするために磁性材料に樹脂を混ぜたものである。
また、最近では次の特許文献１に記載されているように、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系ボンド磁石も使われ始めている。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１９５７１４号公報
【０００８】
そして、これらＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系ボンド磁石の異方性を用いて多極化を試みたり、次の特許文献２に記載されているように、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石の欠点であるさびの生じにくいＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系ボンド磁石を作成したりなど様々な試みが行われている。
【０００９】
【特許文献２】特開２００１−５４２６２号公報
【００１０】
ここで異方性とは、磁性材料を構成する組織内で磁気の方向が一方向にそろっていることを言い、予め磁気の方向を揃えておき、これを着磁すると、等方性の磁性材料を着磁したものよりも強力な磁石を得ることができる。
最近では、ハードディスクがデジタル式カメラやカーナビゲーション装置、情報家電装置など、コンピュータ以外の分野でも用いられるようになってきている。これに伴い、通常使用されている２．５［ｉｎｃｈ］以下の記憶装置のメモリディスク駆動用の小型モータが普及し始めている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
デジタルカメラなどの携帯用機器や情報家電にこれら小型のハードディスクが利用されるようになってくると、これらに使用されるモータにはより小型化、省エネ化、高トルク化が要求される。
モータが小型化すると、これに用いる永久磁石も小型化する。そして、永久磁石が小型化すると、これを着磁するための着磁ヘッドも小型化する必要がある。
【００１２】
着磁ヘッドを小型化すると、これに使用する導線も細くなり、又着磁ヘッドの電気的絶縁耐圧の関係もあって、着磁ヘッドに供給できる直流電流も小さくなる。そのため、永久磁石を必ずしもフル着磁（磁気飽和させること）できず、磁性材料が本来持っている能力を充分に引き出すことができないという問題があった。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、小型で性能が良好なモータ装置用永久磁石、モータ装置、及び着磁方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、請求項１に記載した発明では、モータ装置のロータに配設される円筒状のモータ用永久磁石であって、前記永久磁石は、ラジアル方向に磁化された区分が円周方向に等間隔に形成されており、前記永久磁石の内径をＤ、径方向の肉厚をｔ、前記区分の数をＮ、前記モータを駆動する交流電流の相数をＭとした場合、前記Ｄが２０［ｍｍ］以下で、前記ｔがｔ≦πＤ／（ＮＭ−π）となるように設定されていることを特徴とするモータ装置用永久磁石を提供する。
請求項２に記載の発明では、前記モータ装置用永久磁石がＳｍ−Ｃｏ系の磁性材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ装置用永久磁石を提供する。
また、本発明は、前記目的を達成するために、請求項３に記載の発明では、全周に渡って円筒状の永久磁石が配設された回転対称体と、前記回転対称体の軸線上に配設された回転軸と、を備えたロータ部と、前記永久磁石の内周又は外周に、前記永久磁石と対向して、Ｍ相交流により励磁可能な複数のステータコイルが配設されたステータ部と、前記回転軸を前記ステータ部に、前記回転対称体と前記ステータコイルが同心となるように回転自在に軸支する軸受部と、を具備したモータ装置であって、前記永久磁石は、ラジアル方向に磁化された区分が円周方向に等間隔に形成されており、前記永久磁石の内径をＤ、径方向の肉厚をｔ、前記区分の数をＮ、前記モータを駆動する交流電流の相数をＭとした場合、前記Ｄが２０［ｍｍ］以下で、前記ｔがｔ≦πＤ／（ＮＭ−π）となるように設定されていることを特徴とするモータ装置を提供する。
請求項４に記載の発明では、前記永久磁石がＳｍ−Ｃｏ系の磁性材料で構成されていることを特徴とする請求項３に記載のモータ装置を提供する。
更に、本発明は、前記目的を達成するために、請求項５に記載の発明では、モータ装置のロータに配設される円筒状の永久磁石を、ラジアル方向に磁化された区分が円周方向に等間隔に形成されるように着磁する着磁方法であり、前記永久磁石は、前記永久磁石の内径をＤ、径方向の肉厚をｔ、極数をＮ、前記モータ装置を駆動する交流電流の相数をＭとした場合、前記Ｄが２０［ｍｍ］以下で、前記ｔがｔ≦πＤ／（ＮＭ−π）となるように構成されており、前記永久磁石をラジアル方向の一方向に着磁する一方向着磁ステップと、前記一方向着磁ステップで一方向に着磁した永久磁石を、ラジアル方向に等間隔で磁化の方向が反転する区分に着磁する極着磁ステップと、から構成されたことを特徴とする着磁方法を提供する。
請求項６に記載の発明では、前記永久磁石がＳｍ−Ｃｏ系の磁性材料で構成されていることを特徴とする請求項５に記載の着磁方法を提供する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
（１）実施形態の概要
モータが小型になると、これに使用する永久磁石（円筒形状を有し、ロータに配設される）も小型化する。すると、これを着磁する着磁ヘッドも小型化し、着磁時に大電流を流すことが困難となる。そのため、着磁時に着磁ヘッドに供給する電流（以下、着磁電流）を抑制する結果、永久磁石を着磁力の限度いっぱいまで着磁すること（フル着磁）が困難となり、十分に磁性材料の能力を引き出すことが困難であった。
【００１６】
特にアウターロータ型のモータの場合、円筒形の磁性材料の内側から着磁するために着磁電流を導通する着磁ヘッドを円筒形状の内側に配置しなければならない。しかも、永久磁石の多極化が試みられるようになっており、着磁ヘッド内に太い導線を多く巻装する必要が増してきた。そのため、小型になる程、導線が細くなり、また、導線間の間隔も小さくなり、着磁電流の制限が厳しくなる。
そこで、本実施の形態では、着磁電流が小さくても着磁前の永久磁石をフル着磁できるように永久磁石のラジアル方向の肉厚を薄くした。
【００１７】
また、一般に、永久磁石の肉厚を薄くすると、外部からの磁界などにより減磁し易くなるが、これを抑制するために、磁性材料として、ラジアル方向の肉厚が薄くても多くの磁束量を発生でき、かつ保磁力が大きいＳｍ−Ｃｏ（サマリウム−コバルト）系磁性材料を採用した。Ｓｍ−Ｃｏ系磁性材料は、ピンニングという効果によって、機械加工減磁（機械加工などの外部からの力が原因で磁力が弱まること）や高温減磁（温度が高いことにより減磁すること）が生じにくいという利点がある。
【００１８】
更に、Ｓｍ−Ｃｏ系磁性材料は異方性を持ったものがあり、これを磁場配向によって磁性材料全体の磁気の軸をそろえた後、着磁を行うことにより、肉厚が薄くても多くの磁束量を発生させることができるという利点もある。
加えて、従来は、Ｓｍ−Ｃｏ系磁性材料は、優れた磁気特性を持つにも関わらず、高価であるためモータ用の永久磁石としてはあまり利用されていなかったが、本実施の形態は、小型モータであるため、使用する磁性材料が少量で済み、コスト的にも十分にＳｍ−Ｃｏ系磁性材料を用いることができる。
【００１９】
（２）実施形態の詳細
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態のモータの一実施形態を示す軸線方向断面図である。
モータ３０は、例えばハードディスクドライブや光磁気ディスクドライブなどに使用されるアウタロータ型の超小型動圧モータである。モータ３０は３相交流によって駆動されるＤＣブラシレスモータである。
また、モータ３０は、外径が最大２５［ｍｍ］程度であり、厚さが最大５［ｍｍ］程度の超小型モータである。
【００２０】
モータ３０は、ロータ部１とこれを支持するステータ部２などから構成されている。
ステータ部２はオイル１１を満たした空洞部を備えている。そして、この空洞部にロータ部１の動圧力発生機構を備えた部分（回転軸フランジ１０、他端部１９）が収納されており、動圧軸受部５が構成されている。
動圧軸受部５によって、ロータ部１は回転時に、ステータ部２に軸支される。
【００２１】
ロータ部１は、回転軸（シャフト）６、ロータ７などから構成されている。
ロータ７は、段部８を有した凸型の円板形状を有している。そして、ロータ７の外周部には円筒状のロータフレーム２１が形成されている。
これにより、ロータ７の内部には、動圧軸受部５とステータコイル４を収納するための凹型の空間が形成されている。
更に、ラジアル方向中央部には、回転軸６を挿着するための貫通孔が回転軸方向に形成されている。
【００２２】
段部８は、ハードディスクなどの円板型記憶媒体の中心に形成された取付穴に合致して、これを位置決めして固定する。
このようにしてロータ部１とハードディスクなどは一体となって回転することができる。
ロータフレーム２１の内周面には、円筒形状に形成された１２極の永久磁石３が同心円上に接着されており、ステータ部２に配設されたステータコイル４が発生する回転磁界によってロータ７に回転力が生じるようになっている。
回転軸６の上端部はロータ７の貫通孔に挿着されている。回転軸６の軸線方向中央部付近には、スラスト方向の動圧力を発生する回転軸フランジ１０が全周に渡って設けられている。
回転軸フランジ１０と回転軸６は、回転軸フランジ１０のラジアル方向中央に貫通孔を形成し、この貫通孔に回転軸６を挿入して固定するようにしても良いし、又は、回転軸６と回転軸フランジ１０を一体加工しても良い。
【００２３】
回転軸６の一端（ロータ７が取り付けられていない方）には、ラジアル方向の動圧力を発生する他端部１９が形成されている。
他端部１９は、回転軸６を回転軸フランジ１０に貫通させて形成しても良いし、又は別体として回転軸フランジ１０の下端面に形成しても良い。
また、回転フランジ１０、回転軸６、他端部１９を一体加工してもよい。
なお、回転軸フランジ１０の形状は、例えば断面が菱形、台形など様々な形状のものを用いることができる。
【００２４】
ステータ部２はステータフレーム１６、ベース１７、アッパープレート１８、ステータコイル４などから構成されている。
アッパープレート１８は、ラジアル方向中央部に回転軸６を遊挿するための貫通孔を有した円板状の部材である。
【００２５】
アッパープレート１８のオイル１１に接する側の端面は、回転軸フランジ１０が発生する動圧力を受ける対向面を構成している。
アッパープレート１８のラジアル方向中央部に形成された貫通孔は、オイル１１が蓄えられている方向へ向かって径が小さくなるようにテーパ状に形成されており、オイル１１の遺漏を防ぐキャピラリーシールを構成している。
このように、オイル１１が蓄えられている方向へ向かって径が小さくなるように貫通孔を形成すると、貫通孔と回転軸６によってオイル１１に作用する毛細管現象と表面張力により、オイルの漏出を防ぐことができる。
【００２６】
ベース１７には、他端部１９を収納するための遊挿孔２６、回転軸フランジ１０の外周面に対向する円筒面を構成するスリーブ２２、スリーブ２２の上端部に形成され、アッパープレート１８を嵌合するための段部２４が一体形成されている。
これら遊挿孔２６、スリーブ２２、段部２４は、同心状に形成されている。
【００２７】
遊挿孔２６の内径は、他端部１９の外径よりも大きく設定されており、他端部１９を遊挿孔２６に遊挿した場合、オイル１１によって動圧力が発生するように適当な間隙が生じるようになっている。
また、他端部１９の下端と遊挿孔２６の底部に適当な空間が生成されるようになっている。この空間はオイル１１を溜めておくオイル溜まりが形成されている。
スリーブ２２の内径は、回転軸フランジ１０の外径よりも大きく設定されており、回転軸フランジ１０の外周面とスリーブ２２の内周面の間の空間がオイル溜まりとなっている。
【００２８】
段部２４の内径は、アッパープレート１８が所定のはめあい公差で装着できる寸法に設定されている。アッパープレート１８は、段部２４に嵌合することにより位置決めされる。そして、アッパープレート１８に形成された貫通孔と、遊挿孔２６、スリーブ２２、段部２４のラジアル方向の中心が軸線上に位置するようになっている。
【００２９】
ベース１７の周囲にはステータフレーム１６が形成されている。ステータフレーム１６は、ラジアル方向中央部にベース１７を挿着する挿着孔が形成された凹状の部材である。ステータフレーム１６は、モータ３０をハードディスクドライブ装置の筐体にねじ止めなどして固定する際に用いられる。
【００３０】
ステータフレーム１６には、複数のステータコイル４が等間隔で同心円上に配設されている。
ステータコイル４と、永久磁石３との間には間隙が設けられており、ロータ部１が回転する際に、ステータコイル４と永久磁石３が接触しないようになっている。
【００３１】
図２は、回転軸フランジ１０や他端部１９に形成された動圧力発生溝を示した図である。
回転軸フランジ１０の上端面には、スラスト方向の動圧力を発生させるための動圧力発生溝２０（例えばヘリングボーン溝）が形成されている。
図示しないが、回転軸フランジ１０の下端面にも同様の動圧力発生溝２０が形成されている。
回転軸フランジ１０が回転すると、これら動圧力発生溝２０によるポンプ作用によって回転軸フランジ１０の両端面にスラスト方向の動圧力が生じる。
【００３２】
そして、発生した動圧力によって、回転軸フランジ１０の両端面と、オイル１１を介して対向するステータ側の面との間にスラスト方向の圧力が生じ、この両端面に生じた圧力のバランスによって、回転軸６はスラスト方向に支持される。
このように、他端部１９は、スラスト方向動圧力発生手段を構成している。
【００３３】
他端部１９の周面には、ラジアル方向の動圧力を発生させるための動圧力発生溝１４、１５（軸線方向に対して互いに異なる方向へ傾いた２段の斜線状の溝）が形成されている。
回転軸６が回転すると、動圧力発生溝１４、１５によるポンプ作用によって他端部１９の周囲に動圧力が生じる。
【００３４】
発生した動圧力によって、他端部１９の周面と、オイル１１を介して対向する遊挿孔２６の内周面との間にラジアル方向の圧力を生じる。そして、この他端部１９の周面に生じた圧力のバランスによって、回転軸６はラジアル方向に支持される。このように他端部１９はラジアル方向動圧力発生手段を構成している。
【００３５】
以上に説明した回転軸フランジ１０で発生するスラスト方向の動圧力と、他端部１９で発生するラジアル方向の動圧力により、ロータ部１は、回転軸の周りに回転自在に軸支される。
なお、回転軸６の回転方向は、モータ３０を矢線２８方向（図１）に見て反時計周り方向である。
【００３６】
図３は、モータ３０の断面Ａ−Ａ（図１）の概略を示した図である。
モータ３０は、極数１２、スロット数９のＤＣブラシレスモータである。
図に示したように、モータ３０は、回転軸６と同心にスリーブ２２が形成され、スリーブ２２の周囲にステータコア３９が配設されている。
永久磁石３は、ステータコア３９と所定の間隙を隔てて回転軸６と同心に配設されている。永久磁石３の外周面はロータフレーム２１の内周面に固着してある。
回転軸６と永久磁石３、ロータフレーム２１は、一体となってステータコア３９の周りを回転できるようになっている。
【００３７】
ステータコア３９は、スリーブ２２から放射状に９つ突起して形成されている。それぞれ隣接するステータコア３９の間にはスロットが形成されている。各ステータコア３９の周囲には、図示しない励磁用の巻線が巻かれており、これらに３相交流が供給されて、永久磁石３の内周に回転磁界を生じるようになっている。
【００３８】
永久磁石３は、円周方向に１２等分された磁気的な区分が形成されている。それぞれの区分は、後述するように、ステータコア３９側からロータフレーム２１側、あるいはロータフレーム２１側からステータコア３９側にラジアル方向に磁化されており、１２極の永久磁石を構成している。
【００３９】
図に示したＮ、Ｓの文字は、各区分において永久磁石３の内周面に現れる磁極を示している。
図に示したように、永久磁石３の内周面には、円周方向にＮ極とＳ極が交互に形成されている。
ステータコア３９が発生する回転磁界と、永久磁石３に形成された各磁極が相互作用し、永久磁石３に回転軸６の周りのトルクを発生させることができる。
永久磁石３の磁極の位置を検出して、各ステータコア３９に導通する電流を適当に制御することにより、永久磁石３にトルクを発生させることができる。
【００４０】
次に永久磁石３の形状や磁性材料などについて説明する。
図４は、永久磁石３の外形及び磁極を示した図である。図４（ａ）は、永久磁石３を回転軸方向（図１の矢線２８）から見た図であり、図４（ｂ）は、永久磁石３を矢線２８に垂直な方向から見た図である。
【００４１】
永久磁石３は、リング状形状を有している。永久磁石３は、１２極となっており、永久磁石３には、円周方向に１２等分された磁気的な区分が形成されている。各区分は、内周側から外周側あるいは外周側から内周側に向かう方向に磁化されている。そして、隣接する区分はそれぞれ磁化の方向が逆になるようになっている。
【００４２】
仮に、永久磁石３を１６極とする場合は、永久磁石３を周方向に１６等分し、磁気的な区分を１６個形成する。より一般に、Ｎ極とする場合は、永久磁石３を円周方向にＮ等分し、各区分を、隣接する区分の磁化の方向が逆になるようにラジアル方向に磁化する。
例えば、区分３３では、内周面側がＮ極、外周面側がＳ極に磁化されている。一方、区分３３に隣接する区分３４、３５では内周側がＳ極、外周側がＮ極に磁化されている。
このため、内周面に沿ってＮ極とＳ極が交互に現れるようになっている。同様に外周面に関してもＮ極とＳ極が交互に現れる。
【００４３】
次に、永久磁石３の内径Ｄと肉厚ｔの関係について説明する。
図４（ａ）に示したように、磁極ピッチをＰ［ｍｍ］、図４（ｂ）に示したように、永久磁石３の内径をＤ［ｍｍ］（≦２０［ｍｍ］）、円環部分のラジアル方向の厚さをｔ［ｍｍ］、極数をＮとする。
ただし、磁極ピッチＰは、永久磁石３の内周面と外周面のラジアル方向中間に円を描き、この円の各区分に含まれる長さとする。
なお、永久磁石３の外径が２０［ｍｍ］の場合は、Ｄは２０［ｍｍ］未満となる。
すると、永久磁石３の幾何学的な形状から次の式（１）が成り立つ。
【００４４】
【数１】ＮＰ＝π（Ｄ＋ｔ）…（１）
【００４５】
また、モータ用の永久磁石を設計する場合、肉厚ｔとピッチＰの比を、交流の相数程度になるように設定すると、磁束の漏れなどが少なく性能が良好なモータが得られることが当業者の間では経験的に知られている。交流の相数をＭとすると、この経験式は次の式（２）で表される。
【００４６】
【数２】Ｐ／ｔ＝Ｍ…（２）
【００４７】
以上の式（１）、（２）からＰを消去すると、次のｔとＤの関係式（３）が求められる。
【００４８】
【数３】ｔ≦πＤ／（ＮＭ−π）…（３）
【００４９】
ここで、ｔは、式（３）の右辺で与えられた値以下なら良いとし、式（３）では、不等号を用いた。
また、式（２）の値の設計的なばらつきは、±１５％以内の範囲で許容される。Ｍのばらつきを±１５％許容した場合のｔの範囲は次の式（４）のようになる。
【００５０】
【数４】πＤ／（１．１５×ＮＭ−π）≦ｔ≦πＤ／（０．８５×ＮＭ−π）…（４）
【００５１】
更に、極数が１２で９スロットの場合、Ｐ／ｔの上限値と下限値を以下の式（５）のように規定することも可能である。
【００５２】
【数５】０．７５×Ｍ≦Ｐ／ｔ≦２×Ｍ・・・（５）
【００５３】
ここで、式（５）の導出過程について説明する。
図５は、ステータコア３９と、永久磁石３を軸方向に見たところを示した模式図である。ただし、図５は、一例として交流の相数が３（Ｍ＝３）の場合を図示しているが、相数が５（Ｍ＝５）の場合など、他の相数に拡張することができる。
このうち、図５（ａ）は、永久磁石の厚みの上限値を説明するための模式図である。
永久磁石３の磁極とステータコア３９の間における漏洩磁束を考えれば、永久磁石の厚みの限界は、一極分の面積と鉄心１個の歯との間隙を挟んで対向する面積比と考えて良い（永久磁石の磁束集中の飽和限界）。面積比は、（πＤ／１２極）／（πＤ／９スロット）＝０．７５となる。これがＰ／ｔの下限値となる。
【００５４】
図５（ｂ）は、永久磁石３の設計の中心値を説明するための模式図である。
設計上の中心値は、ｔ＝Ｐ／Ｍが良好である。相の切り替えが磁極一極の中で、３回のスイッチング（切り替え）が行われる。漏洩磁束を考えればｔ：Ｐ／Ｍ＝１：１であれば、おおむね良好である。
【００５５】
図５（ｃ）は、永久磁石３の厚みの下限値を説明するための模式図である。
トルクがあまり落ちないような限界を考えれば、
ステータコア３９の鉄心歯の永久磁石３の１極分から両側に各々はみ出た分の片方の長さと永久磁石３の厚みがほぼ同じ寸法が、厚みの下限の限度となる（磁束拡散限界）。ステータコアの外周の方向の長さが永久磁石の一極の長さよりｔ／２づつ長くするのが良い。この場合、Ｐ／ｔ＝２Ｍ程度である。これがＰ／ｔの上限値となる。
以上のようにして求めた式（５）から、ｔの範囲を求めると次の式（６）のようになる。
【００５６】
【数６】πＤ／（２×ＮＭ−π）≦ｔ≦πＤ／（０．７５×ＮＭ−π）…（６）
【００５７】
後述するように、永久磁石３が小型化すると、これを着磁するための着磁ヘッドも小型化する。そして、着磁ヘッドが小型化すると、これに用いる導線を細くしたり巻き回数を減らすことになるため、着磁時にアンペアターンを大きくすることが困難になり、その結果、着磁電流が制限される。特に、永久磁石３の内径が２０［ｍｍ］以下の領域では、着磁電流の制限が大きくなる。外径が２０［ｍｍ］の場合は、内径が２０［ｍｍ］以下となるので制限はより大きくなる。
また、従来からの磁性材料であるＮｄ−Ｆｅ−Ｂなどでは、着磁後に大きな磁力を得るために、また着磁後の磁力を維持するために、永久磁石のラジアル方向の厚さｔを、上の式（２）よりも厚く設定していた。永久磁石の肉厚が大きくなると、着磁時により大きな磁力、即ち着磁電流が必要とされる。
これらの理由により、従来の小型の永久磁石（特に内径２０［ｍｍ］以下のもの）は、着磁ヘッドに供給できる最大の電流を用いて着磁しても、磁性材料をフル着磁することができず、そのため、磁性材料の磁気的な能力の全てを引き出している訳ではなかった。
換言すれば、着磁ヘッドの能力が永久磁石の能力を制限することとなっていた。
【００５８】
そこで、本実施の形態では、永久磁石３のラジアル方向の肉厚を、着磁ヘッドの能力により制限された着磁電流でフル着磁できる程度まで薄くした。
また、永久磁石３の肉厚が薄くなることにより永久磁石３の磁力が従来より弱まり、又、磁力の維持能力も低下することも考えられるが、本実施の形態では、磁性材料として、Ｓｍ−Ｃｏ系の磁性材料を用いることにより、これらの問題を解決した。
Ｓｍ−Ｃｏ系の磁性材料は、従来の等方性の磁性材料であるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系のものと異なり、異方性を有しているものがある。これを用いると、後述するように、磁場配向を行うことにより、肉厚が薄くなっても十分な磁力を得ることができる。
【００５９】
更に、Ｓｍ−Ｃｏ系磁石は、磁気モーメントのピンニング機構により、磁気モーメントが固定されているため、ピンニング機構がないＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石に比べて、機械加工減磁、高温減磁が小さいことが知られている。
これは、Ｓｍ−Ｃｏ系磁石では、磁壁がピンニングサイトによりピン止めされ、移動しにくくなっているためである。ピンニングサイトは大きさが数十［Å］程度であり、結晶粒の中に無数ある。加工ストレスやその他の外部からの力により、これらの一部が壊れたとしても大勢に影響がない。
【００６０】
保磁力は、磁壁を結晶内又は結晶粒界に固定することにより発揮されるため、Ｓｍ−Ｃｏ系磁石は、磁壁がピン止めされることにより、高い保磁力を発揮することができる。
そのため、Ｓｍ−Ｃｏ系磁石に応力などの力が作用したり、温度が上昇したりしても磁壁が移動できず、その結果、減磁しにくい構造になっている。
このように、Ｓｍ−Ｃｏ系磁石は、着磁後に熱が加わったり、応力などの力が加わっても、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石に比べて、磁力を保つことができるので、永久磁石３の素材としてより好ましい。
また、従来は、Ｓｍ−Ｃｏ系の磁性材料が優れていることは分かっていたが、サマリウム（Ｓｍ）の価格が高かったため、使用できなかったという一面があった。しかし、永久磁石３は、内径も小さく、ラジアル方向の肉厚も薄いため、サマリウムの使用量が少なくて済み、低価格で永久磁石３を製造することができる。
【００６１】
従来からロータ磁石に用いられているＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石などの永久磁石は、小型化、薄肉化することは可能である。
しかし、従来の永久磁石を小型化、薄肉化すると減磁という問題と、多極化を実現するための着磁方法に関する問題が生じる。
そのため、小型の永久磁石としては、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁性材料を用いたものよりも、Ｓｍ−Ｃｏ系の磁性材料を用いたものの方が望ましい。
【００６２】
図６は、モータ３０を構成するのに可能な永久磁石３の極数、ステータのスロット数、及びモータ３０を駆動する交流の相数の組み合わせの一例を表した一覧表である。
本実施の形態では、一例として、モータ３０を、永久磁石３が１２極、スロット数を９、モータ３０を駆動する交流の相数を３としたが、図６に示したように、各種の極数、スロット数、相数の組み合わせが可能である。
現在最も用いられているのが、永久磁石が１２極、スロット数が９、交流の相数が３のものである。
【００６３】
図７は、等方性の磁性材料と異方性の磁性材料の加工工程の違いを説明するための図である。
なお、図７で示されている磁性材料の磁気的な構造は加工工程を説明するために模式的に示した図であって、必ずしも現実の磁気的な物理構造を示したものではない。
図７（ａ）は、等方性の磁性材料の加工工程を説明するための模式図である。従来から多用されているＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁性材料は等方性の磁性材料である。磁性材料は、磁気モーメントを持った原子が含まれており、これら磁気モーメントの向きをそろえることにより磁力を発揮させることができる。
等方性の磁性材料は、着磁前は材料内の磁気モーメントの向きがランダムであり、これを着磁（外部から磁界を作用させて磁気モーメントの向きをそろえる）して磁石を形成する。
【００６４】
図７（ａ）の左側の図は着磁前の材料中の磁気モーメントの向きを模式的に表したものである。各磁気モーメントの向きは矢印で表してある。図に示したように、着磁前では磁気モーメントの向きがランダムである。
この磁性材料は、一般に粉末状であり、これを型にはめて熱処理して焼結したり、あるいは樹脂（ボンド）と共に熱処理して樹脂成形や圧縮成型することにより成形される。
次に、成形された着磁前の磁石を機械加工して外寸を整えた後、これを着磁装置で着磁する。
着磁後に機械加工を行うと、切削片が磁石に吸引して仕上がりが悪くなるため、一般的には、機械加工後に着磁している。
【００６５】
図７（ｂ）は、異方性の磁性材料を説明するための模式図である。本実施の形態で用いたＳｍ−Ｃｏ系の磁性材料は異方性を有している。
着磁前の異方性を持った磁性材料は、磁気モーメントが揃った領域（組織）が集まって構成されている。図中では磁気モーメントが揃った領域を３つ模式的に表し、他の領域は省略している。
【００６６】
このように異方性を持った磁性材料は、磁場配向を行った後、着磁すると強力な磁界を発生することが知られている。
磁場配向とは、着磁して多極化する前に、素材を予め一方向に着磁し、磁気モーメントの方向を揃えておくことである。
【００６７】
異方性をもつ磁性材料からは、以下の行程により永久磁石が製造される。
まず、粉末状の異方性磁性材料を所定の型に入れて（焼結する場合は粉末のまま、樹脂成形する場合は樹脂と共に型に入れる）おおよその形を形成する。この際に、型に入れたまま例えば７トン程度の圧力をかけて材料を圧縮し、加熱するとより磁性材料の密度が高まり、より強い磁力をもつ磁石をつくることができる。
以下の熱処理して固化するまでの行程は型に入れたまま行われる。
次に、型に入れた磁性材料に一定の方向の磁界を作用させ、磁場配向により、磁気モーメントの方向を一方向にそろえる。この時点で、磁性材料は弱いながら磁気を帯びる。
なお、上では磁性材料を粉末のままで磁場配向を行うので乾式と呼ばれており、磁場配向にはこの他に、粉末を液体に浸して磁場配向を行う湿式がある。
【００６８】
次に、磁場配向した磁性材料に交流磁場などを作用させて消磁する。消磁することにより、磁性材料の磁気の方向を保ったまま磁気を帯びないようにすることができる。これは、消磁前には、Ｎ極とＳ極が同じ方向に形成されていたのに対し、消磁後には、磁気の方向を保ったままＮ極とＳ極がランダムに配置されるためである。
【００６９】
つぎに、これを熱処理して樹脂成形、又は焼結などを行い固化して、着磁前の永久磁石が形成される。
次に、固化した磁性材料を型から取り出す。そして、これを機械加工して外寸を整えた後、着磁装置にて着磁する。着磁前の永久磁石は消磁により磁気を帯びていないので、機械加工中に、切削片が吸着するトラブルを防止することができる。
【００７０】
永久磁石３を製造する場合は、Ｓｍ−Ｃｏ系の磁性材料を型に入れ、図７（ｃ）の左の図のようにおおよその形を作った後、これを例えば、内ががＮ極、外側がＳ極となるように、一定方向に磁場配向を行う。
次に、これを消磁して磁気を帯びないようにした後、熱処理して樹脂成形又は焼結などしてリング形状に成形する。
次に、これを機械加工して外寸を整えた後、着磁装置にて、所定の極数に着磁する。
【００７１】
次に、永久磁石３の着磁について説明する。
図８は、永久磁石３を磁場配向装置の軸線方向の断面を模式的に表した図である。磁場配向装置は、円柱形状の鉄心４１と磁気回路４０及び電源装置４２などから構成されている。
鉄心４１の上部の周囲には、磁気回路４０との間に間隙が設けてあり、この間隙に永久磁石３を装着することができるようになっている。
【００７２】
鉄心４１には、巻線４３が施してある。そして、巻線４３には電源装置４２からパルス上の大電流を供給できるようになっている。巻線４３に電流を流すと、鉄心４１、磁気回路４０に磁力線が生じる。そして、磁気回路４０と鉄心４１の間隙に発生した磁界により、永久磁石３が一方向に磁化される。
【００７３】
このように、永久磁石３が小型になるにつれ、磁場配向装置を小型化する必要がある。これに伴い巻線４３に大電流を供給するのが困難になってくるが、永久磁石３は、肉厚ｔが制限されており厚くないため、少ない電流によっても磁気飽和、あるいは磁気飽和付近まで、磁化することが可能である。
【００７４】
図９（ａ）は、着磁ヘッド４６の構造の軸線方向断面を模式的に示した図である。
着磁ヘッド４６は、円柱形状を有しており、周囲には複数の溝４８が軸線方向に形成されている。着磁ヘッド４６の周囲には溝４８によって隔てられたコア４９が、永久磁石３の極数だけ等間隔に形成される。
これら溝４８の中には、それぞれ、導線４７が配設されている。なお、図９（ａ）では、導線４７は２回ずつ溝４８内に巻装してあるが、巻装数は１回〜４回程度が一般的である。
【００７５】
図９（ｂ）は、着磁ヘッド４６を図９（ａ）の矢線Ｂ方向に見たところを模式的に示した図である。
図に示したように、導線４７は、コア４９の周囲を蛇行するように配設されている。
このため、導線４７に直流電流を供給すると隣接するコア４９に励磁される磁極がそれぞれ逆となる。
【００７６】
着磁ヘッド４６の周囲に磁場配向された永久磁石３を配置して導線４７に直流電流を供給すると、永久磁石３は、コア４９によって発生した磁界により所望の極数に磁化される。
着磁ヘッド４６はこのような構造に構成されているため、永久磁石３が小型化、更に多極化すると、着磁ヘッド４６に装着する導線４７が細くなり、大電流を流すことが困難になる。
【００７７】
しかし、本実施の形態の永久磁石３は、肉厚ｔを所定の範囲内に制限しているため、少ない電流でも磁気飽和、あるいは磁気飽和付近まで永久磁石３を磁化することができる。また、Ｓｍ−Ｃｏ系の磁性材料を使用しているため、肉厚ｔが式（３）の範囲内にあっても永久磁石３は安定して十分な磁力を発生することができる。
【００７８】
図１０は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁性材料であるＮｄ_２Ｆｅ_１４Ｂと、Ｓｍ−Ｃｏ系の磁性材料であるＳｍ_２Ｃｏ_１７、ＳｍＣｏ_５で構成したモータ装置用の永久磁石の加工による磁気特性（残留磁束密度の特性）の低下を、各種実験の結果より推定したグラフである。
なお、Ｓｍ_２Ｃｏ_１７は、異方性の磁性材料であり、ＳｍＣｏ_５は等方性の磁性材料である。
図１０は、横軸に永久磁石のラジアル方向の厚さをとり、縦軸に残留磁束密度が低下した割合を％にて表している。
図に示したように、厚さが２［ｍｍ］程度以上の場合は、Ｎｄ_２Ｆｅ_１４Ｂによる永久磁石とＳｍ_２Ｃｏ_１７、ＳｍＣｏ_５による永久磁石に特に差はない。
【００７９】
しかし、厚さが２［ｍｍ］以下になると、Ｎｄ_２Ｆｅ_１４Ｂによる永久磁石は急激に残留磁束密度が低下し、厚さが１［ｍｍ］程度では、１０％程度低下している。
これに対し、Ｓｍ_２Ｃｏ_１７、ＳｍＣｏ_５による永久磁石は、厚さが薄くなっても残留磁束密度がほとんど低下しない。厚さが０．５［ｍｍ］以下の領域では、等方性の磁性材料であるＳｍＣｏ_５で構成した永久磁石の残留磁束密度は低下するが、異方性の磁性材料であるＳｍ_２Ｃｏ_１７で構成した永久磁石の残留磁束密度は低下しないと推定される。
【００８０】
これらの推定結果から、肉厚が２［ｍｍ］以下の領域では、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁性材料より、Ｓｍ−Ｃｏ系の磁性材料で構成した永久磁石の方が残留磁束密度に関して優れており、特に、Ｓｍ−Ｃｏ系の磁性材料のうち異方性のもので構成した永久磁石の特性が優れていることが推定される。
【００８１】
図１１は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁性材料であるＮｄ_２Ｆｅ_１４Ｂと、Ｓｍ−Ｃｏ系の磁性材料であるＳｍ_２Ｃｏ_１７、ＳｍＣｏ_５で構成したモータ装置用の永久磁石の加工による磁気特性（最大エネルギー積）の低下を、各種実験の結果より推定したグラフである。
図１１は、横軸に永久磁石のラジアル方向の厚さをとり、縦軸にエネルギー積が低下した割合を％にて表している。
図に示したように、厚さが２［ｍｍ］程度以上の場合は、Ｎｄ_２Ｆｅ_１４Ｂによる永久磁石とＳｍ_２Ｃｏ_１７、ＳｍＣｏ_５による永久磁石に特に差はない。
【００８２】
しかし、厚さが２［ｍｍ］以下になると、Ｎｄ_２Ｆｅ_１４Ｂによる永久磁石は急激にエネルギー積が低下し、厚さが１［ｍｍ］程度では、３０％程度低下している。
これに対し、Ｓｍ_２Ｃｏ_１７、ＳｍＣｏ_５による永久磁石は、厚さが薄くなってもエネルギー積がほとんど低下しない。厚さが０．５［ｍｍ］以下の領域では、等方性の磁性材料であるＳｍＣｏ_５で構成した永久磁石のエネルギー積は低下するが、異方性の磁性材料であるＳｍ_２Ｃｏ_１７で構成した永久磁石のエネルギー積は低下しないと推定される。
【００８３】
これらの推定結果から、肉厚が２［ｍｍ］以下の領域では、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁性材料より、Ｓｍ−Ｃｏ系の磁性材料で構成した永久磁石の方がエネルギー積の点で優れており、特に、Ｓｍ−Ｃｏ系の磁性材料のうち異方性のもので構成した永久磁石の特性が優れていることが推定される。
【００８４】
モータ用の永久磁石を製造する場合、通常は、磁性材料を着磁して永久磁石とした後、研磨加工や切削加工を行い、永久磁石の外寸を整える。以上の考察を考慮すると、この場合、永久磁石の肉厚が２［ｍｍ］以下となる領域では、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系の永久磁石よりＳｍ−Ｃｏ系の磁石、特に異方性のＳｍ−Ｃｏ系の磁石を用いるのが望ましいことがわかる。
【００８５】
図１２は、Ｎｄ_２Ｆｅ_１４Ｂによる永久磁石と、Ｓｍ_２Ｃｏ_１７による永久磁石の温度による減磁率をプロットしたグラフである。
図１２から明らかなように、１００［℃］程度までは、両者とも減磁率は数％の程度である。しかし、１００［℃］以上の領域では、Ｎｄ_２Ｆｅ_１４Ｂによる永久磁石は、減磁率が急激に大きくなり、２００［℃］付近では８０％以上減磁してしまうのに対し、Ｓｍ_２Ｃｏ_１７による永久磁石は、２００［℃］付近でも減磁率が２０％程度にとどまっている。
このように、Ｓｍ−Ｃｏ系の永久磁石は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系の永久磁石より熱による磁気特性の変化が小さいことが期待できる。
以上、図１０〜図１２では、磁性材料としてＮｄ_２Ｆｅ_１４Ｂを用いて説明したが、例えば（ＮｄＤｙ）_２Ｆｅ_１４Ｂなどの、これに類似の磁性材料を用いても同様の結果が得られる。
【００８６】
以上に説明した本実施の形態は、以下に示した（１）モータ装置用永久磁石、（２）モータ装置、（３）着磁方法を提供することができる。
（１）モータ装置のロータに配設されるモータ装置用永久磁石であって、前記モータ装置用永久磁石は、磁場配向後にラジアル方向に磁化され、磁化の方向が揃えられた区分が円周方向に等間隔に形成された、外径が２０［ｍｍ］以下の円筒形状を有する異方性のＳｍ−Ｃｏ系磁性材料から構成されていることを特徴とするモータ装置用永久磁石を提供することができる。
また、モータ装置のロータに配設される円筒状のモータ装置用永久磁石であって、前記モータ装置用永久磁石は、異方性を有するＳｍ−Ｃｏ系磁性材料から構成されており、磁場配向後にラジアル方向に磁化され、磁化の方向が揃えられた区分が円周方向に等間隔に形成されており、前記モータ装置用永久磁石の内径をＤ、径方向の肉厚をｔ、前記区分の数をＮ、前記モータ装置を駆動する交流電流の相数をＭとした場合、前記Ｄが２０［ｍｍ］以下で、前記ｔがｔ≦πＤ／（ＮＭ−π）となるように設定されていることを特徴とするモータ装置用永久磁石を提供することができる。
【００８７】
（２）全周に渡って円筒状の永久磁石が配設された回転対称体と、前記回転対称体の軸線上に配設された回転軸と、を備えたロータ部と、前記永久磁石の内周に、前記永久磁石と対向して、相数Ｍの交流により励磁可能な複数のステータコイルが配設されたステータ部と、前記回転軸を前記ステータ部に、前記回転対称体と前記ステータコイルが同心となるように回転自在に軸支する軸受部と、を具備したモータ装置であって、前記永久磁石は、磁場配向後にラジアル方向に磁化され、磁化の方向が揃えられた区分が円周方向に等間隔に形成された、外径が２０［ｍｍ］以下の円筒形状を有する異方性のＳｍ−Ｃｏ系磁性材料から構成されていることを特徴とするモータ装置を提供することができる。
【００８８】
（３）外径が２０［ｍｍ］以下の円筒形状を有する異方性のＳｍ−Ｃｏ系磁性材料を用いたモータ装置用永久磁石の製造方法であって、前記磁性材料を型に入れて形成する形成ステップと、前記形成した磁性材料に対して磁場配向を行う磁場配向ステップと、前記磁場配向を行った磁性材料を消磁する消磁ステップと、前記消磁した磁性材料を熱処理して固化する熱処理ステップと、前記熱処理した前記磁性材料を外径が２０［ｍｍ］以下の円筒形状になるように機械加工する機械加工ステップと、前記機械加工した磁性材料を、磁化の方向が揃えられた区分が円周方向に等間隔に形成されるように所定の極数にラジアル方向に着磁する着磁ステップと、から構成されたことを特徴とするモータ装置用永久磁石の製造方法を提供することができる。
また、型に入れて形成する形成ステップは、前記Ｓｍ−Ｃｏ系磁性材料を型に入れて圧縮する圧縮ステップと、前記圧縮した磁性材料を型に入れたまま加熱する加熱ステップを用いて構成することも可能である。
【００８９】
以上に説明した本実施の形態により以下のような効果を得ることができる。
（１）Ｓｍ−Ｃｏ系の磁性材料を用いることにより、経時変化及び温度変化に対して安定したモータ特性が得られる。
（２）多極化を図ることにより、動圧モータの場合で特に問題になる磁気振動音（ピュアトーン）を低減することができる。
（３）式（３）を用いることにより、多極化のモータ磁気回路設計が可能になる。
（４）着磁電流が着磁ヘッドに無理のない範囲で流せるので、磁石の着磁用ヘッド治工具が長持ちし、その結果、磁石着磁後の品質が安定する。
（５）多極化を図ることによりコギングが小さくなる
【００９０】
以上、本発明の１実施形態について説明したが、本発明は説明した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲において各種の変形を行うことが可能である。
例えば、以上に説明したモータ３０は、ロータ部がステータ部の外側に配設されたアウターロータ型のモータであるが、これはモータの種類をこれに限定するものではなく、インナーロータ型のモータとすることもできる。
インナーロータ型のモータの場合は、永久磁石を固着したロータ部の外周にステータ部が配設されており、その結果、永久磁石の周囲に複数のステータコイルが等間隔で配設される。
【００９１】
【発明の効果】
本発明によれば、小型で性能が良好なモータ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態のモータの一実施形態を示す軸線方向断面図である。
【図２】回転軸フランジや他端部に形成された動圧力発生溝を示した図である。
【図３】モータの断面Ａ−Ａの概略を示した図である。
【図４】永久磁石の外形及び磁極を示した図である。
【図５】ステータコアと、永久磁石を軸方向に見たところを示した模式図である。
【図６】永久磁石の極数、スロット数、交流の相数の組み合わせの一例を表した一覧表である。
【図７】等方性の磁性材料と異方性の磁性材料の違いを説明するための図である。
【図８】永久磁石を磁場配向装置の軸線方向断面を模式的に表した図である。
【図９】着磁ヘッドを示した図である。
【図１０】永久磁石の加工による残留磁束密度の低下を推定したグラフである。
【図１１】永久磁石の加工によるエネルギー積の低下を推定したグラフである。
【図１２】永久磁石の温度による減磁率をプロットしたグラフである。
【符号の説明】
１　ロータ部
２　ステータ部
３　永久磁石
４　ステータコイル
５　動圧軸受部
６　回転軸
７　ロータ
８　段部
１０　回転軸フランジ
１１　オイル
１４　動圧力発生溝
１５　動圧力発生溝
１６　ステータフレーム
１７　ベース
１８　アッパープレート
１９　他端部
２０　動圧力発生溝
２１　ロータフレーム
２２　スリーブ
２４　段部
２６　遊挿孔
２８　矢線
３０　モータ
３３　区間
３４　区間
３５　区間
３７　欄
３９　ステータコア
４０　磁気回路
４１　鉄心
４２　電源装置
４３　巻線
４６　着磁ヘッド
４７　導線
４８　溝
４９　コア

Claims (6)

1. モータ装置のロータに配設される円筒状のモータ装置用永久磁石であって、
   前記モータ装置用永久磁石は、ラジアル方向に磁化され、磁化の方向が揃えられた区分が円周方向に等間隔に形成されており、
   前記モータ装置用永久磁石の内径をＤ、径方向の肉厚をｔ、前記区分の数をＮ、前記モータ装置を駆動する交流電流の相数をＭとした場合、前記Ｄが２０［ｍｍ］以下で、前記ｔがｔ≦πＤ／（ＮＭ−π）となるように設定されていることを特徴とするモータ装置用永久磁石。
2. 前記モータ装置用永久磁石はＳｍ−Ｃｏ系の磁性材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ装置用永久磁石。
3. 全周に渡って円筒状の永久磁石が配設された回転対称体と、前記回転対称体の軸線上に配設された回転軸と、を備えたロータ部と、
   前記永久磁石の内周又は外周に、前記永久磁石と対向して、相数Ｍの交流により励磁可能な複数のステータコイルが配設されたステータ部と、
   前記回転軸を前記ステータ部に、前記回転対称体と前記ステータコイルが同心となるように回転自在に軸支する軸受部と、
   を具備したモータ装置であって、
   前記永久磁石は、ラジアル方向に磁化され、磁化の方向が揃えられた区分が円周方向に等間隔に形成されており、
   前記永久磁石の内径をＤ、径方向の肉厚をｔ、前記区分の数をＮ、前記モータを駆動する交流電流の相数をＭとした場合、前記Ｄが２０［ｍｍ］以下で、前記ｔがｔ≦πＤ／（ＮＭ−π）となるように設定されていることを特徴とするモータ装置。
4. 前記永久磁石はＳｍ−Ｃｏ系の磁性材料で構成されていることを特徴とする請求項３に記載のモータ装置。
5. モータ装置のロータに配設される円筒状の永久磁石を、ラジアル方向に磁化され、磁化の方向が揃えられた区分が円周方向に等間隔に形成されるように着磁する着磁方法であり、
   前記永久磁石は、前記永久磁石の内径をＤ、径方向の肉厚をｔ、極数をＮ、前記モータ装置を駆動する交流電流の相数をＭとした場合、前記Ｄが２０［ｍｍ］以下で、前記ｔがｔ≦πＤ／（ＮＭ−π）となるように構成されており、
   前記永久磁石をラジアル方向の一方向に着磁する一方向着磁ステップと、
   前記一方向着磁ステップで一方向に着磁した永久磁石を、ラジアル方向に等間隔で磁化の方向が反転する区分に着磁する極着磁ステップと、
   から構成されたことを特徴とする着磁方法。
6. 前記永久磁石はＳｍ−Ｃｏ系の磁性材料で構成されていることを特徴とする請求項５に記載の着磁方法。

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