JP2011176916A - 着磁装置、回転機器および回転機器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マグネットの磁極の偏心を低減する。
【解決手段】着磁装置３００は、着磁コイル３０２と、４つの調芯シート３０４と、着磁ヨークと、着磁ベース３０８と、取り付け部材３１０と、を備える。着磁装置３００は、円筒状の磁性体に着磁し円筒状マグネットを生成する。着磁ヨークは、連結部３０６ａと、８本の着磁突極３０６ｂと、を含む。各着磁突極３０６ｂは、着磁装置３００に磁性体が取り付けられる場合に磁性体の内周面と対向する。連結部３０６ａは、８本の着磁突極３０６ｂを連結する。４つの調芯シート３０４は、８本の着磁突極３０６ｂと磁性体の内周面とに介在し、それらの位置関係を調整する。
【選択図】図３

Description

本発明は、着磁装置、それを使用する回転機器の製造方法およびその製造方法によって製造される回転機器に関し、特に着磁装置による着磁技術に関する。

コンピュータの記憶装置等に使用されるメディアとしては、ハードディスクドライブが知られている。ハードディスクドライブでは、記録トラックが形成された磁気記録ディスクをブラシレスモータにより高速で回転させる。記録トラックに含まれる磁気データのリード／ライトのために、磁気記録ディスクの表面に磁気ヘッドを僅かな隙間をもって配置する。

一般的にブラシレスモータは、ステータ側にコイルが巻回されたコアを有し、ロータ側に着磁装置によって着磁された円筒状のマグネットを有する。コイルに駆動用の電流が流れると、コアから磁束が発生し、この磁束がマグネットの磁極と相互作用することによりブラシレスモータを回転させるためのトルクが生成される（例えば、特許文献１参照）。

マグネットとなるべき磁性体を着磁するための着磁装置としては、例えば特許文献２に記載の着磁装置が知られている。

特開２００７−１９８５５５号公報 特開２００６−３４０４３０号公報

このような状況の下、本発明者は以下の課題を認識した。
ハードディスクドライブの大容量化を進めるひとつの手法として、記録トラックの幅を狭くすることがある。しかしながら、ハードディスクドライブが例えばトルクリップルなどにより磁気記録ディスクの面内の方向に振動する場合、記録トラックの幅が狭いと記録トラックのトレースが乱れる可能性がある。記録トラックのトレースが乱れるとデータの記録再生時に誤動作が起こる可能性がある。

ハードディスクドライブの回転中に生じる振動の原因のひとつとしては、マグネットの駆動用磁極の偏心が考えられる。この偏心が大きいとトルクリップルも大きくなり、大きな振動が生じると考えられる。ここで「偏心」は、例えばマグネットの磁極の磁気的な中心とマグネットがブラシレスモータに組み込まれて回転する際の回転軸とのずれである。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的はマグネットの磁極の偏心を低減する技術の提供にある。

本発明のある態様は、着磁装置に関する。この着磁装置は、円筒状の磁性体に着磁する着磁装置であって、該着磁装置に磁性体が取り付けられる場合に磁性体の着磁対象面と対向する複数の突極と、複数の突極を連結する連結部と、複数の突極と着磁対象面とに介在し、複数の突極と磁性体との位置関係を調整する調芯部材と、を備える。

この態様によると、調芯部材によって複数の突極と磁性体との位置関係を調整できる。

本発明の別の態様は、回転機器の製造方法である。この方法は、上記の着磁装置を用いて円筒状の磁性体に着磁する工程と、着磁された磁性体をマグネットとして組み込む工程と、を含む。

「回転機器」は、記録ディスクを駆動するための装置であってもよく、例えばブラシレスモータであってもよい。また、記録ディスクを搭載し回転駆動する装置であってもよく、例えばハードディスクドライブであってもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、マグネットの磁極の偏心を低減することができる。

ディスク駆動装置を示す上面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図３（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態に係る着磁装置を説明するための説明図である。 磁性体を実施の形態に係る着磁装置に取り付けた状態を示す、図３（ｂ）に対応する断面図である。 磁性体を比較例に係る着磁装置に取り付けた状態を示す、図３（ｂ）に対応する断面図である。 変形例に係る着磁装置を示す正面図である。 図６のＣ−Ｃ線断面図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

実施の形態に係る着磁装置では、着磁対象の磁性体が着磁装置の突極に対向するよう装着される際、調芯部材を間に挟んで突極と磁性体との間の隙間を周方向に沿って均す。これにより着磁される磁極の偏心の度合いを低減でき、その偏心由来の振動を低減できる。
まず、実施の形態に係る着磁装置を用いて円筒状の磁性体に着磁する工程と、着磁された磁性体を円筒状マグネットとして組み込む工程と、を含む製造方法により製造されるディスク駆動装置について説明する。

（ディスク駆動装置）
図１は、ディスク駆動装置１００を示す上面図である。図１では、ディスク駆動装置１００の内側の構成を示すため、トップカバーを外した状態が示される。ディスク駆動装置１００は、ベースプレート５０と、ハブ１０と、磁気記録ディスク２００と、データリード／ライト部８と、トップカバーと、を備える。
以降ベースプレート５０に対してハブ１０が搭載される側を上側として説明する。

磁気記録ディスク２００は、ハブ１０に載置され、ハブ１０の回転に伴って回転する。ベースプレート５０はアルミニウムの合金をダイカストにより成型して形成される。ベースプレート５０は、後述の軸受を介してハブ１０を回転自在に支持する。データリード／ライト部８は、記録再生ヘッド８ａと、スイングアーム８ｂと、ピボットアセンブリ８ｃと、ボイスコイルモータ８ｄと、を含む。記録再生ヘッド８ａは、スイングアーム８ｂの先端部に取り付けられ、磁気記録ディスク２００にデータを記録し、磁気記録ディスク２００からデータを読み取る。ピボットアセンブリ８ｃは、スイングアーム８ｂをベースプレート５０に対してヘッド回転軸の周りに揺動自在に支持する。ボイスコイルモータ８ｄは、スイングアーム８ｂをヘッド回転軸の周りに揺動させ、記録再生ヘッド８ａを磁気記録ディスク２００の記録面上の所望の位置に移動させる。データリード／ライト部８は、ヘッドの位置を制御する公知の技術を用いて構成される。

図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。ディスク駆動装置１００は、直径が９５ｍｍの３．５インチ型の２枚の磁気記録ディスク２００を搭載し、それらを回転させる。想定される２枚の磁気記録ディスク２００のそれぞれの中央の孔の直径は２５ｍｍ、厚みは１．２７ｍｍである。
ディスク駆動装置１００は、略カップ状のハブ１０と、シャフト２０と、フランジ２２と、実施の形態に係る着磁装置によって着磁された円筒状の磁性体である円筒状マグネット４０と、ベースプレート５０と、積層コア６０と、コイル７０と、スリーブ８０と、プレート９０と、潤滑剤９２と、を備える。

ハブ１０は、モータ回転軸Ｒを中心とする凸状に形成される。以降、２枚の磁気記録ディスク２００がハブ１０に載置された場合を考える。ハブ１０のうち上側に突き出た部分の円筒状の外筒面１０ｂに２枚の磁気記録ディスク２００の中央の孔が嵌合される。また、２枚の磁気記録ディスク２００のうち下側の磁気記録ディスクは、ハブ１０の表面のうち外筒面１０ｂの下端から径方向に張り出した着座面１０ｃに着座する。外筒面１０ｂの直径は２５ｍｍである。より正確には外筒面１０ｂの直径は、２４．９７８±０．０１ｍｍである。

円環状の第１スペーサ２０２は、２枚の磁気記録ディスク２００の間に挿入される。クランパ２０６は、円環状の第２スペーサ２０４を介して２枚の磁気記録ディスク２００および第１スペーサ２０２をハブ１０に対して押しつけて固定する。クランパ２０６は、複数のクランプネジ２０８によってハブ１０の上面１０ａに対して固定される。

ハブ１０の内周面１０ｄには円筒状マグネット４０が接着固定される。円筒状マグネット４０は、ネオジウム、鉄、ホウ素などの希土類材料によって形成され、積層コア６０の１２本の突極と径方向に対向する。円筒状マグネット４０の内周面４０ａにはその周方向に８極の駆動用着磁が施される。円筒状マグネット４０を製造するために使用される着磁装置については後述する。

シャフト２０の一端はハブ１０の中心に設けられた開口部に圧入と接着を併用して固着される。シャフト２０の他端にはフランジ２２が圧入される。

ベースプレート５０の上面５０ａには、モータ回転軸Ｒを中心とした突出部５２が設けられる。その突出部５２の外周面は、モータ回転軸Ｒを中心とする円筒状の側面５２ａである。突出部５２の内周面５２ｂには、スリーブ８０が接着固定される。スリーブ８０にはシャフト２０が収まる。スリーブ８０のフランジ２２側の面にはプレート９０が接着固定される。

シャフト２０およびフランジ２２と、スリーブ８０およびプレート９０との間には潤滑剤９２が注入される。シャフト２０、フランジ２２、潤滑剤９２、スリーブ８０およびプレート９０はハブ１０を回転自在に支持するための軸受を構成する。
スリーブ８０の内周面には、上下に離間した１組のヘリングボーン形状の径動圧溝８２が形成される。フランジ２２の上面には、ヘリングボーン形状の第１軸動圧溝２４が、フランジ２２の下面には、ヘリングボーン形状の第２軸動圧溝２６が形成される。ディスク駆動装置１００の回転時には、これらの動圧溝が潤滑剤９２に生成する動圧によって、ハブ１０およびシャフト２０は半径方向および軸方向に支持される。
スリーブ８０の開放端側には、スリーブ８０の内周面とシャフト２０の外周面との間の隙間が上方に向けて徐々に広がる部分であるキャピラリーシール部９８が形成される。キャピラリーシール部９８は毛細管現象により潤滑剤９２の漏れ出しを防止する。

積層コア６０は円環部とそこから半径方向外側に伸びる１２本の突極とを有する。積層コア６０は、８枚の薄型電磁鋼板を積層しカシメにより一体化して形成される。積層コア６０の表面には電着塗装や粉体塗装などによる絶縁塗装が施される。それぞれの突極にはコイル７０が巻回される。このコイル７０に３相の略正弦波状の駆動電流が流れることにより突極に沿って磁束が発生する。積層コア６０は、その円環部の内周面が突出部５２の側面５２ａに圧入されもしくは隙間ばめによって接着固定される。

以上のように構成されたディスク駆動装置１００の動作について説明する。ディスク駆動装置１００のハブ１０を回転させるために、３相の駆動電流がディスク駆動装置１００に供給される。その駆動電流がコイル７０を流れることにより、１２本の突極に沿って磁束が発生する。この磁束によって円筒状マグネット４０にトルクが与えられ、ハブ１０が回転する。

ディスク駆動装置１００におけるトルクリップルについて考察する。ディスク駆動装置１００では、コイル７０に発生する磁界と円筒状マグネット４０の駆動用磁極との相互作用により駆動トルクが生成される。この駆動トルクにはトルクリップルが存在する。トルクリップルの基本波の周波数（以下、トルクリップル中心周波数と称す）は、３相のディスク駆動装置１００の駆動用磁極の数をＰ（Ｐは自然数）、回転数をＮ（Ｈｚ）とするとそれらの積で定まり、下記の式１で表される。
３・Ｐ・Ｎ（Ｈｚ）…（式１）

現実には、ロータに働く駆動トルクはロータの１回転を通じて均一ではないという相互作用の不均一性があるので、トルクリップルは回転数Ｎ（Ｈｚ）と等しい周波数の変調を受ける。したがってトルクリップルは下記の式２に示される周波数のサイドバンド成分を含む。
３・Ｐ・Ｎ±Ｎ＝（３・Ｐ±１）・Ｎ（Ｈｚ）…（式２）
例えば３相、Ｐ＝８極である場合には、トルクリップルは周波数が２４Ｎである基本波成分と、周波数が２４Ｎ±Ｎ＝（２４±１）Ｎであるサイドバンド成分とを含む。本発明者の検討により、円筒状マグネットの駆動用磁極の偏心が大きいとこのサイドバンド成分が増大することが確認された。

しかしながら、本実施の形態に係る着磁装置３００を使用して生成された円筒状マグネット４０では駆動用磁極の偏心が抑制されている。したがって、円筒状マグネット４０を使用するディスク駆動装置１００ではかかるサイドバンド成分は小さい。その結果より振動の少ないディスク駆動装置１００が実現される。

（着磁装置）
図３（ａ）〜（ｃ）は、着磁装置３００を説明するための説明図である。図３（ａ）は、着磁装置３００を示す正面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図３（ｃ）は、着磁装置３００から調芯シート３０４と取り付け部材３１０とを取り除いた状態を示す正面図である。
着磁装置３００は、着磁コイル３０２と、４つの調芯シート３０４と、着磁ヨークと、着磁ベース３０８と、取り付け部材３１０と、を備える。着磁装置３００は、ネオジウム、鉄、ホウ素などの希土類材料から形成された円筒状の磁性体に着磁し円筒状マグネット４０を生成する。

着磁ヨークは、連結部３０６ａと、そこから半径方向外側に伸び、円筒状マグネット４０が有すべき磁極の数、例えば上の例では８極に対応して８つの着磁突極３０６ｂとを含む。連結部３０６ａは着磁ベース３０８上に設けられ、略ボビン形状を有し、その胴部で８つの着磁突極３０６ｂを連結する。着磁装置３００に着磁対象の磁性体が取り付けられる場合、８本の着磁突極３０６ｂは磁性体の着磁対象面である内周面（以下、円筒状マグネット４０の内周面４０ａと同じ符号を付す）と対向する。８本の着磁突極３０６ｂは対称軸Ｓに対して８回対称となるように形成される。

着磁コイル３０２は８本の着磁突極３０６ｂに巻回されている。着磁コイル３０２は、電流を流したときに隣り合う着磁突極３０６ｂに逆極性の磁束が形成されるように巻かれる。

各調芯シート３０４は、非磁性の弾性材料によって形成されることで非磁性であり弾性を有する。またそのような弾性材料としては、想定される着磁対象の磁性体よりも柔らかい材料を採用する。したがって調芯シート３０４は想定される着磁対象の磁性体よりも柔らかい。そのような弾性材料は、例えば天然ゴムや合成ゴムやポリイミド樹脂やポリエステル樹脂やそれらの任意の組み合わせである。

調芯シート３０４を非磁性とすることにより、調芯シート３０４による着磁の際の磁界の分布の乱れを抑えることができる。また調芯シート３０４は弾性を有するので、着磁対象の磁性体を着磁装置３００に取り付けた状態では、調芯シート３０４は磁性体の内周面４０ａに沿って屈曲して復元力を有している。その結果、磁性体を嵌め合わせたときに磁性体に変形が生じる可能性を低減できると共に、復元力により磁性体を所定の着磁位置により確実に保持できる。

調芯シートの動摩擦係数が大きいと、着磁対象の磁性体を嵌め合わせるときの摩擦による抵抗が大きくなり、作業の能率が低下しうる。
これに対応して、各調芯シート３０４は、動摩擦係数が０．６以下の材料を含んで形成される。上記のポリイミド樹脂やポリエステル樹脂の動摩擦係数は０．６以下であり、この条件を満たす。その結果、着磁対象の磁性体を嵌め合わせるときの摩擦による抵抗が抑えられ、作業の能率が向上する。さらに、調芯シート３０４は動摩擦係数が０．４以下の材料を含んで形成されると一層好ましい。

調芯シート３０４がポリエステル樹脂を含んで形成される場合、調芯シート３０４の耐熱性が高くなり、動摩擦係数が低くなり、屈曲性が良好となり復元力も得やすくなる。また、調芯シート３０４がポリイミド樹脂を含んで形成される場合、より一層耐熱性が高くなり、動摩擦係数が低くなり、屈曲性が良好となり復元力も得やすくなるので一層好ましい。

各調芯シート３０４はほぼ同じ厚みｔを有する実質的に矩形のシート状に形成される。４つの調芯シート３０４は、８本の着磁突極３０６ｂと着磁対象の磁性体の内周面４０ａとに介在し、それらの位置関係、特に着磁突極３０６ｂと磁性体との隙間を調整する。各調芯シート３０４は上方の一端が取り付け部材３１０によって連結部３０６ａの上部に固定され、下方の他端は自由に移動可能な自由端とされる。取り付け部材３１０は、それと連結部３０６ａの上部の外周面との間で調芯シート３０４の一端を挟み込むようにして固定する。取り付け部材３１０は、ステンレスや黄銅などの金属から形成されたリング状の部材である。なお、取り付け部材３１０は、ポリアセタールやポリブチレンなどの樹脂材料から形成されてもよい。

着磁装置３００に着磁対象の磁性体が取り付けられる際、磁性体は調芯シート３０４の固定端側すなわち上側から嵌め合わされる。この場合、磁性体の嵌合は円滑となり、調芯シート３０４に皺を生じにくい。

着磁コイル３０２に着磁用の電流を流したときに生じる磁束は、上方から見た場合（図３（ｂ））、対称軸Ｓ上の磁気中心Ｏに対して実質的に４回対称となる。ここで磁気中心Ｏは着磁装置３００の設計上の磁気的な中心といえる。４つの調芯シート３０４は、上方から見た場合、磁気中心Ｏに対して実質的に４回対称となるように着磁ヨークに取り付けられる。言い換えると、４つの調芯シート３０４は周方向に沿って等間隔で配置される。

各着磁突極３０６ｂは、着磁対象の磁性体が着磁装置３００に取り付けられる場合にその磁性体の内周面４０ａと対向する端面３１２を有する。着磁コイル３０２に着磁用の電流が流れると、内周面４０ａに向けて端面３１２から磁束が生じる。各調芯シート３０４は、対応する着磁突極３０６ｂの端面３１２の少なくとも一部を覆う。特に各調芯シート３０４は対応する着磁突極３０６ｂの端面３１２の半分以上を覆う。

これにより、磁性体を着磁装置３００に取り付ける際、着磁突極３０６ｂの端面３１２と磁性体の内周面４０ａとの接触をなくすか接触したとしてもその接触面積を低減できる。調芯シート３０４の表面は例えば動摩擦係数を０．６以下としており滑りがよい。したがって金属である磁性体と金属である着磁突極３０６ｂとの接触面積を低減もしくはゼロにすることにより、よりスムーズに磁性体を着磁装置３００に取り付けることができる。

着磁突極の端面に接する円が大きい場合、調芯シートの湾曲は小さくなる。この湾曲が調芯シートの厚みに対して小さくなると、着磁突極と着磁対象の磁性体との隙間を均す力も小さくなり、後述する駆動用磁極の偏心を抑制する効果が低下しうる。これに対応して本実施の形態では、調芯シート３０４の厚みｔが０．０２５（ｍｍ）〜０．２５（ｍｍ）の範囲に設定される場合は、８本の着磁突極３０６ｂの端面３１２に接する円の直径Ｄ０を３０（ｍｍ）以下とする。その結果、着磁対象の磁性体を着磁装置３００に取り付ける際、調芯シート３０４は十分に湾曲し、駆動用磁極の偏心を抑制できる。

また、直径Ｄ０を所定の値とする場合は、着磁対象の磁性体の内周面４０ａの直径（内径）をＤ１（ｍｍ）とした場合、調芯シート３０４の厚みｔ（ｍｍ）は

を満たすように設定される。これにより、着磁対象の磁性体を着磁装置３００に取り付ける際、調芯シート３０４は十分に湾曲し、駆動用磁極の偏心を抑制できる。

着磁装置に着磁対象の磁性体を嵌め合わせる際の挿入抵抗が大きいと作業に手間がかかり作業効率が悪化しうる。さらに調芯シートの摩耗も多くなり、その修理の頻度が高くなって作業効率が悪化しうる。これに対応して実施の形態に係る着磁装置３００では、調芯シート３０４の厚みｔは、着磁突極３０６ｂの端面３１２と内周面４０ａとの想定される間隔よりも０．００５（ｍｍ）程度小さくなるように設定される。したがって磁性体を着磁装置３００に嵌め合わせる際の挿入抵抗は小さくなり、作業効率が向上しうる。さらに調芯シート３０４の摩耗も低減できる。

なお、調芯シートが薄すぎると、着磁突極と磁性体との隙間を均す力が弱まりうる。そこで本実施の形態では調芯シート３０４の厚みｔを０．０２５（ｍｍ）以上とする。この場合、隙間を均す力を十分に確保できる。また、調芯シートが厚すぎると調芯シートは容易に湾曲せず、磁性体を嵌め合わせる際の挿入抵抗が大きくなりうる。そこで本実施の形態では、調芯シート３０４の厚みｔを０．２５（ｍｍ）以下とする。この場合、挿入抵抗を実用に耐えうる程度に抑えることができる。

端面３１２は対称軸Ｓに沿った円筒面の一部を形成する。各着磁突極３０６ｂは、その端面３１２の周方向に沿った曲率半径Ｒすなわち円筒の半径が、８本の着磁突極３０６ｂの端面３１２に接する円の半径すなわちＤ０／２より小さくなるよう形成される。

以上のように構成された着磁装置３００の動作について説明する。
着磁装置３００を用いて円筒状の磁性体に着磁する場合を考える。
磁性体取り付け工程では、円筒状の磁性体を着磁装置３００に、調芯シート３０４の固定端側から嵌め合わせる。図４は、磁性体４００を着磁装置３００に取り付けた状態を示す、図３（ｂ）に対応する断面図である。図４に示される通り、着磁装置３００の磁気中心Ｏと磁性体４００の中心Ｕとは調芯シート３０４の作用によりよく一致している。

着磁工程では、着磁コイル３０２に電流を流し、磁性体４００に着磁する。着磁コイル３０２に電流が流れると着磁突極３０６ｂの周囲に磁界が発生し磁性体４００の内周面４０ａに駆動用磁極が着磁される。着磁装置３００の磁気中心Ｏと磁性体４００の中心Ｕとがよく一致しているので、着磁される駆動用磁極の偏心は実質的にないかあっても小さい。

本実施の形態に係る着磁装置３００によると、調芯シート３０４が介在することで磁性体４００の中心Ｕと着磁装置３００の磁気中心Ｏとの一致の度合いを高めることができる。したがって、着磁される駆動用磁極の偏心を抑えることができる。その結果、着磁装置３００によって着磁された磁性体すなわち円筒状マグネット４０を搭載するディスク駆動装置１００における、円筒状マグネット４０の偏心由来の振動を低減できる。

調芯シート３０４による偏心抑制効果について考察するために、調芯シート３０４を取り外した着磁装置（以下、比較例に係る着磁装置と称す）に磁性体４００を取り付ける場合を考える。図５は、磁性体４００を比較例に係る着磁装置に取り付けた状態を示す、図３（ｂ）に対応する断面図である。

取り付けの容易性の確保や製造上のバラツキに対応するため、比較例では、磁性体４００が着磁装置に取り付けられた状態で着磁突極と磁性体４００とに隙間ができるように設計される。ここで図５に示される通り、磁性体４００がその隙間分片寄った状態で嵌め合わされる可能性がある。この場合、着磁装置３００の磁気中心Ｏと磁性体４００の中心Ｕとがずれる。この状態で着磁コイル３０２に電流を流して着磁を行うと、着磁された駆動用磁極は偏心することとなる。偏心した駆動用磁極を有する円筒状マグネットをディスク駆動装置に搭載すると、上記の通り例えばトルクリップルのサイドバンド成分が増大して振動が増大しうる。

このような駆動用磁極の偏心を抑えるために着磁突極の外周直径を大きくして隙間を小さくする方法も考えられるが、磁性体４００の内径が製造上のバラツキの下限の場合に嵌め合わせが困難となり得、作業性を損なう可能性がある。また、磁性体４００を嵌め合わせる際に磁性体４００の内周で突極の外周を削ることがある。この場合多数の磁性体４００に着磁していくと、着磁突極の外周は徐々に摩耗して小さくなり、突極端面が形成する円の真円度も損なわれうる。その結果、円筒状マグネットの駆動用磁極の偏心はさらに大きくなり得、ディスク駆動装置のトルクリップルのサイドバンド成分を増大させ、ひいてはハードディスクドライブの大容量化を阻害する可能性がある。したがって着磁突極の外周直径を大きくして隙間を小さくする方法は採用し難い。

そこで本実施の形態に係る着磁装置３００では、調芯シート３０４を着磁突極３０６ｂと磁性体４００とに介在させることで駆動用磁極の偏心を抑えている。
また、調芯シート３０４の一端を自由端とすることにより、調芯シート３０４の両方の端が固定されている場合よりも一層自在に屈曲し、着磁突極３０６ｂと着磁対象の磁性体４００との隙間の片寄りが一層軽減される。

調芯シートが着磁対象の磁性体よりも硬度の高い材料によって形成されていると、磁性体を嵌め合わせたときにその内周面４０ａに傷を付ける可能性がある。着磁後の円筒状マグネット４０に傷があると小さな衝撃によっても割れを生じる可能性がある。
これに対応して、本実施の形態では調芯シート３０４は想定される着磁対象の磁性体よりも柔らかい材料によって形成されることでその磁性体よりも柔らかくされる。特に、着磁対象の磁性体はネオジウム、鉄、ホウ素などの希土類材料によって形成されているので、調芯シート３０４はポリイミド樹脂やポリエステル樹脂を含んで構成される。その結果、着磁後の円筒状マグネット４０に傷を付ける可能性を低減できる。

また、４つの調芯シート３０４は全体としてみると４つに分割された短冊状の部分であると言える。短冊状とすることで、着磁突極３０６ｂの端面３１２と着磁対象の磁性体の内周面４０ａとの隙間で調芯シート３０４が皺を生じにくくなる。このような皺が生じてしまうと磁性体を着磁装置３００に取り付けにくくなるのであるが、そのような状況を回避できる。

各着磁突極の端面の周方向に沿った曲率半径が複数の着磁突極の端面に接する円の半径と等しいかまたは大きいと、着磁装置に磁性体を嵌め合わせる際の挿入抵抗が大きくなり作業性が低下しうる。これに対応して本実施の形態では、各着磁突極３０６ｂは、その端面３１２の周方向に沿った曲率半径Ｒが、８本の着磁突極３０６ｂの端面３１２に接する円の半径（Ｄ０／２）より小さくなるよう形成される。これにより、着磁突極３０６ｂと調芯シート３０４との接触面積を低減でき、挿入抵抗を低減できる。その結果作業がより容易となる。

着磁装置３００による着磁を連続して繰り返すと着磁コイル３０２の銅損や着磁突極３０６ｂの鉄損により、着磁装置３００の温度が上昇する。着磁装置３００の温度が上昇すると調芯シート３０４が軟化して弾性が低下しうる。またさらに温度が上昇すると、調芯シート３０４が溶ける可能性もある。
そこで本実施の形態では調芯シート３０４は、予め定めた着磁装置３００の最高使用温度において弾性を有するように形成される。例えば、着磁装置３００の最高使用温度を８０℃に定めた場合、調芯シート３０４は８０℃においても弾性を有する材料によって形成される。例えばポリイミド樹脂やポリエステル樹脂はこの条件を満たす。その結果、着磁装置３００の温度が上昇しても、調芯シート３０４は必要な弾性を維持できる。

また、着磁工程では、着磁装置３００の温度が予め定められた最高使用温度以下となるように着磁間の時間間隔および着磁の際の電流のうちの少なくともひとつを設定してもよい。例えば、着磁装置３００の最高使用温度を８０℃に定めた場合は、この温度以下となるように着磁間の時間間隔を調整してもよい。着磁間の時間間隔を長くすると着磁装置３００の温度を低く保てる点で好ましく、着磁間の時間間隔を短くすると作業効率が高くなる点で好ましい。また、着磁の際の電流を小さくすると着磁装置３００の温度を低く保て、着磁の際の電流を大きくすると駆動用磁極の磁束が大きくなる点で好ましい。所望の着磁装置３００の使用温度および所望の駆動用磁極の磁束を確保するための条件は、着磁間の時間間隔と着磁の際の電流とをパラメータとして実験により求めてもよい。

また、着磁工程では、着磁装置３００の温度が最高使用温度以下となるように冷却しながら着磁してもよい。例えば、図示しない送風装置から空気を着磁装置３００に吹き付けながら着磁してもよい。この場合、着磁装置３００の温度上昇が抑えられるから、着磁間の時間間隔を短くして作業効率を高めることができる。また、着磁の際の電流を大きくして駆動用磁極の磁束を大きくすることができる。

以上、実施の形態に係る着磁装置３００の構成および動作について説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

実施の形態では、調芯部材として実質的に矩形のシート状に形成される調芯シート３０４を用いる場合について説明したが、これに限られない。例えば、調芯シート３０４の代わりに、着磁装置は、調芯シート３０４と同様の材料によって形成される、断面が円または楕円形状の棒状部材を備えてもよい。この棒状部材は、隣り合う着磁突極３０６ｂ間に配置されてもよい。なお、この棒状部材は、中空の部材であってもよい。この場合、厚み方向について所望の弾性率に調整しやすくなる。
図６は、変形例に係る着磁装置５００を示す正面図である。図７は、図６のＣ−Ｃ線断面図である。着磁装置５００は、着磁コイル３０２と、４つの棒状部材５０４と、着磁ヨークと、着磁ベース３０８と、取り付け部材５１０と、を備える。

各棒状部材５０４は、長手方向に対して垂直に切った断面（図７で示される断面）が扁平率２０％程度の楕円形状となるように形成される。各棒状部材５０４は、その断面の長軸が周方向に沿うように設けられる。取り付け部材５１０は、各棒状部材５０４の短手方向の中央線５０４ａが隣り合う着磁突極３０６ｂの間に配されるように、各棒状部材５０４の一端を連結部３０６ａの上部に固定する。各棒状部材５０４の他端は自由端とされる。

各棒状部材５０４の断面の長径Ｄ２すなわち棒状部材５０４の周方向に沿った幅は、隣り合う着磁突極３０６ｂの間隔Ｄ３よりも大きい。したがって、着磁装置５００に磁性体４００が取り付けられる際、４つの棒状部材５０４は、８本の着磁突極３０６ｂと着磁対象の磁性体４００の内周面４０ａとに介在する。特に各棒状部材５０４は、対応する着磁突極３０６ｂの端面３１２の少なくとも一部を覆う。

本変形例に係る着磁装置５００によると、実施の形態と同様、磁性体４００を着磁装置５００に取り付けた際の着磁装置５００の磁気中心Ｏと磁性体４００の中心Ｕとのずれを低減し、もって着磁される駆動用磁極の偏心を低減できる。
さらに、磁性体４００を嵌め合わせる際、実施の形態に係る調芯シート３０４と比べて形状上棒状部材５０４には皺がよりにくい。また、各棒状部材５０４の断面の最大曲率半径を、８本の着磁突極３０６ｂの端面３１２に接する円の半径（Ｄ０／２）よりも小さくすると、棒状部材５０４と磁性体４００との接触面積を減らせるので好適である。

実施の形態では、４つの調芯シート３０４は、上方から見た場合、磁気中心Ｏに対して実質的に４回対称となるように着磁ヨークに取り付けられる場合について説明したが、これに限られない。例えば、少なくともひとつの調芯シートを、着磁装置の設計上の磁気中心に対して対称となるように設けてもよい。例えば、Ｈ（Ｈは２以上の整数）枚の調芯シートを磁気中心に対してＨ回対称となるように設けてもよい。あるいはまた、複数枚の調芯シートを対称軸Ｓを含む平面に対して面対称となるように設けてもよい。これらの場合、実施の形態と同様に着磁突極と磁性体との間隔を均一にでき、磁極の偏心を低減できる。
なお、３枚以上の調芯シートを周方向に沿って等間隔に配置する場合は、それらを不均等な間隔で取り付ける場合より磁性体の片寄りが一層軽減される点で好ましい。

実施の形態に係る着磁装置３００を使用して生成される円筒状マグネット４０が搭載されるディスク駆動装置１００として、ベースプレートがハブを回転自在に支持する一体型のディスク駆動装置について説明したが、これに限られない。例えば、実施の形態に係る着磁装置３００を使用して生成される円筒状マグネットが搭載されるブラシレスモータを別途製作し、そのブラシレスモータをハードディスクドライブのシャーシに取り付けてもよい。

実施の形態に係る着磁装置３００を使用して生成される円筒状マグネット４０が搭載されるディスク駆動装置１００として、マグネットが積層コアの外側に位置する、いわゆるアウターロータ型のディスク駆動装置について説明したが、これに限られない。たとえばマグネットが積層コアの内側に位置する、いわゆるインナーロータ型のディスク駆動装置のマグネットを製造する際に、実施の形態に係る技術的思想を適用してもよい。

実施の形態に係る着磁装置３００を使用して生成される円筒状マグネット４０が搭載されるディスク駆動装置１００として、スリーブがベースプレートに固定され、シャフトがスリーブに対して回転するディスク駆動装置について説明したが、これに限られない。たとえばシャフトがベースプレートに固定され、スリーブがハブと共にシャフトに対して回転するようなシャフト固定型のディスク駆動装置に、実施の形態に係る着磁装置３００を使用して生成される円筒状マグネット４０を搭載してもよい。

実施の形態では、主にハードディスクドライブに用いられる円筒状マグネットの製造過程で着磁装置３００を使用する場合について説明したが、これに限られない。例えば、着磁装置３００を使用して製造された円筒状マグネットを有するブラシレスモータを製作し、そのブラシレスモータをＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）装置、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）装置等の光学ディスク記録再生装置に搭載してもよい。

以上、実施の形態にもとづき本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎないことはいうまでもなく、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能であることはいうまでもない。

１０ ハブ、 ２０ シャフト、 ２２ フランジ、 ４０ 円筒状マグネット、 ４０ａ 内周面、 ５０ ベースプレート、 ６０ 積層コア、 ７０ コイル、 １００ ディスク駆動装置、 ２００ 磁気記録ディスク、 ３００ 着磁装置、 ３０２ 着磁コイル、 ３０４ 調芯シート、 ３０６ａ 連結部、 ３０６ｂ 着磁突極、 ３０８ 着磁ベース、 ３１０ 取り付け部材、 ４００ 磁性体、 Ｒ モータ回転軸、 Ｏ 磁気中心。

Claims (10)

1. 円筒状の磁性体に着磁する着磁装置であって、
   該着磁装置に前記磁性体が取り付けられる場合に前記磁性体の着磁対象面と対向する複数の突極と、
   前記複数の突極を連結する連結部と、
   前記複数の突極と前記着磁対象面とに介在し、前記複数の突極と前記磁性体との位置関係を調整する調芯部材と、を備えることを特徴とする着磁装置。
2. 前記調芯部材は弾性材料によって形成され、
   前記調芯部材は前記複数の突極のうちの少なくともひとつの前記着磁対象面と対向する面の少なくとも一部を覆うことを特徴とする請求項１に記載の着磁装置。
3. 前記調芯部材は、複数の矩形部分を含み、
   前記複数の矩形部分は周方向に沿って所定の間隔で配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の着磁装置。
4. 前記調芯部材は一方の端が自由端とされることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の着磁装置。
5. 前記調芯部材は前記磁性体よりも柔らかい材料によって形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の着磁装置。
6. 前記調芯部材は動摩擦係数が０．６以下の材料を含んで形成されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の着磁装置。
7. 前記調芯部材は、弾性材料によって形成される調芯シートを含み、
   前記複数の突極の前記着磁対象面と対向する端部に接する円の直径をＤ０（ｍｍ）、前記着磁対象面の直径をＤ１（ｍｍ）とした場合、前記調芯シートの厚みｔ（ｍｍ）は、
   

   

   を満たすように設定されることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の着磁装置。
8. 各突極の前記着磁対象面と対向する端部の周方向に沿った曲率半径が前記複数の突極の前記着磁対象面と対向する端部に接する円の半径より小さくなるよう各突極が形成されることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の着磁装置。
9. 請求項１から８のいずれかに記載の着磁装置を用いて円筒状の磁性体に着磁する工程と、
   着磁された磁性体をマグネットとして組み込む工程と、を含むことを特徴とする回転機器の製造方法。
10. 請求項９に記載の回転機器の製造方法によって製造されることを特徴とする回転機器。

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