JP3021314B2 - 信号用磁極の着磁装置および着磁方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばディスクドライ
ブ用モータ等に適用可能なもので、駆動用磁極が着磁さ
れた駆動マグネットの所定位置に、信号用磁極を着磁す
るための着磁装置および着磁方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばディスクドライブ用モータ等で
は、インデックス信号を検出するために、複数極の駆動
用磁極が着磁された駆動マグネットの所定位置に、局部
的な磁気的異型部からなる回転検査部を形成し、上記駆
動用磁極と回転検査部からの磁気信号をホール素子等の
磁気センサで検出するようになっている。この磁気セン
サの出力は、上記駆動用磁極に対応する部分では正弦波
状になり、上記回転検査部に対応する部分では正弦波か
ら突出した波形になるため、この突出した波形を検出す
ることにより、これをインデックス信号とすることがで
きる。上記回転検査部は、駆動用磁極の一部を、専用の
着磁ヘッドを用いて周辺部より強く磁化することによっ
て生成される。また、回転検査部は、駆動用磁極のセン
ターから、例えば、電気角（θｅ）で３０°というよう
に、定められた角度位置に形成する必要がある。

【０００３】図４は、このようなインデックス信号等を
得るための従来の着磁装置の例を示す。図４において、
着磁ヘッド３１は、平面形状が円形の基台３２と、この
基台３２の外側寄りの位置に埋め込まれた着磁ヨーク３
８と、この着磁ヨーク３８に巻き回されたコイル３９と
を有してなる。コイル３９には、切換スイッチ４３の切
換操作によって、コンデンサ４１から充電電荷を一瞬に
流して励磁することができるようになっている。切換ス
イッチ４３は、通常は電源４０と抵抗４２と上記コンデ
ンサ４１からなる充電回路側に切り替わっており、コン
デンサ４１が電源４０によって充電される。

【０００４】上記基台３２は上部が小径部３２ａになっ
ており、この小径部３２ａの中心部からは垂直方向の穴
３３が形成されている。この穴３３にはロータ２０の軸
２４が挿入される。ロータ２０は、カップ状のロータケ
ース２１と、このロータケース２１を上記軸２４と一体
に結合するホルダ２３と、ロータケース２１の周壁内面
に固着された円筒状の駆動マグネット２２とを有してな
る。駆動マグネット２２は、予め駆動着磁用ヘッドによ
って駆動用磁極が着磁されている。駆動用磁極は周方向
に一定間隔でＳ極とＮ極に交互に形成されている。上記
基台３２の小径部３２ａの特定位置には位置決めピン４
５が固植され、位置決めピン４５は上記小径部３２ａか
ら上方に垂直に立ち上がっている。

【０００５】上記の着磁装置を用いて駆動マグネット２
２の特定位置に、インデックス信号等を得るための信号
用磁極を着磁するには、図４に示すように、ロータ２０
の軸２４を着磁ヘッド３１の基台３２の穴３３に挿入
し、ロータケース２１の特定位置に形成した位置決め用
孔と位置決めピン４５とを嵌めあわせて、ロータ２０お
よびこれと一体の駆動マグネット２２の回転方向の位置
決めを行う。また、駆動マグネット２２を基台３２の肩
部に載せて駆動マグネット２２の下端面を着磁ヨーク３
８の上端の着磁面に密着させる。こうすることによっ
て、着磁ヨーク３８の着磁面が駆動マグネット２２の駆
動用磁極に関し所定の位置関係に設定される。この状態
でコイル３９にコンデンサ４１に蓄積されている電荷を
一瞬に放電することにより、着磁ヨーク３８の磁極面が
特定の磁極に励磁され、駆動マグネット２２の特定の位
置に信号用磁極が形成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上に述べたように、従
来の信号用磁極の着磁装置によれば、位置決めピンと位
置決め孔との嵌まり合いによって回転方向の位置決めを
行い、この状態で信号用磁極の着磁を行っていた。しか
し、上記従来の信号用磁極の着磁装置によれば、駆動マ
グネットをロータケースに装着する前に駆動用磁極の着
磁を行う場合は、駆動用磁極とロータケースの位置決め
孔との相対位置関係精度が悪化しやすいという難点があ
り、また、ロータケースの位置決め孔と位置決めピンと
のクリアランスによる位置ずれがあることから、駆動用
磁極と信号用磁極との相対位置関係精度が悪化しやすい
という難点があった。さらに、製造工程において、作業
者がロータを着磁ヘッドに装着する際に、ロータの軸と
着磁ヘッドの孔との嵌合とともに位置決めピンとロータ
ケースの位置決め孔との嵌合を行う必要があり、作業能
率が低下するという難点があった。

【０００７】本発明は、このような従来技術の問題点を
解消するためになされたもので、駆動マグネットをロー
タケースに装着する前に駆動用磁極の着磁を行う場合で
も、駆動用磁極とロータケースとの相対位置関係は問題
にならず、また、駆動用磁極と信号用磁極との相対位置
関係精度が良好であり、さらに、作業者によるロータの
位置合わせ作業が不要で作業能率の高い信号用磁極の着
磁装置および着磁方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の着磁装置は、ロータを回転自在に
保持するロータ保持手段と、駆動用磁極と対向して、こ
の駆動用磁極に対し所定の位置関係になるように基台に
固定された位置決め用マグネットと、ロータに装着され
た駆動マグネットの着磁領域に対向して信号用磁極を形
成するための磁極面を有する着磁ヨークと、この着磁ヨ
ークの磁極面を特定の磁極に励磁するコイルとを備えて
いることを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明のように、駆動用磁極
と位置決め用マグネットとが所定の位置関係となったと
き、ロータを付勢して駆動マグネットと着磁ヨークとを
密着させるロータ付勢手段を備えてもよい。ロータ保持
手段は、請求項３記載の発明のように、ロータの中央に
固着された軸を挿入して回転自在に支持するベアリング
と、上記軸の一端が当接してロータの荷重を弾性力によ
り保持する保持具とを備えているものであってもよい。
請求項４記載の発明のように、位置決め用マグネットの
代わりに、磁性体片を基台に固定してもよい。

【００１０】請求項５記載の着磁方法は、駆動マグネッ
トが装着されたロータを回転自在に支持し、基台に固定
された位置決め用マグネットと駆動マグネットとの駆動
用磁極との磁気的吸引力でロータを所定の回転位置に位
置決めし、この状態で、着磁ヨークに巻回されているコ
イルに通電して駆動マグネットの所定位置を着磁して信
号用磁極を形成することを特徴とする。請求項６記載の
発明のように、ロータを所定の回転位置に位置決めした
あと、ロータをロータ付勢手段により軸方向に付勢して
駆動マグネットと着磁ヨークとを密着させ、この状態
で、駆動マグネットの所定位置に信号用磁極を形成する
ようにしてもよい。

【００１１】

【作用】ロータ保持手段にロータを保持させると、ロー
タ側の駆動用磁極と基台側の位置決め用マグネットとが
対向し、駆動用磁極と位置決め用マグネットとの磁気的
吸引反発力でロータが周方向に限られた範囲で回転し、
駆動用磁極と位置決め用マグネットとの磁気吸引力が最
大の位置、すなわち、駆動用磁極と位置決め用マグネッ
トの周方向の磁気的中心が合致した位置でロータが位置
決めされる。これによって着磁ヨークの磁極面が駆動マ
グネットの駆動用磁極の所定の位置に対向するので、こ
の状態でコイルに通電して着磁ヨークの磁極面を特定の
磁極に励磁する。これによって駆動用磁極の所定の位置
に信号用磁極が着磁される。

【００１２】

【実施例】以下、図１ないし図３を参照しながら本発明
にかかる信号用磁極の着磁装置および着磁方法の実施例
について説明する。図１において、着磁ヘッド１は、平
面形状が円形の基台２、この基台２の外側寄りの位置に
埋め込まれた着磁ヨーク８、この着磁ヨーク８に巻き回
されたコイル９、位置決め用マグネット７、ロータ保持
手段１０等を有してなる。上記コイル９には、図４に示
す従来例と同様の電源回路から励磁電流が瞬間的に供給
される。基台２の上部は小径部２ａとなっており、この
小径部２ａと基台２の基部との間には肩部２ｂが形成さ
れている。上記位置決め用マグネット７は上記小径部２
ａの周方向の所定の位置に固定され、基台２の内外方向
に着磁されている。上記着磁ヨーク８の磁極面をなす上
端面は基台２の上記肩部２ｂと同一面上にある。上記位
置決め用マグネット７と着磁ヨーク８の磁極面の磁極中
心は、基台２の周方向に関し所定の相対位置関係になっ
ている。

【００１３】基台２には、上端面から下方に向かって垂
直に穴３が形成されている。穴３の上半部には２個のボ
ールベアリング４，４が上下に嵌められている。ボール
ベアリング４，４はその外輪が穴３に嵌合固定され、ボ
ールベアリング４，４の内輪の内周側にロータ２０の軸
２４を挿入することができるようになっている。ボール
ベアリング４，４は、ロータ２０を回転自在に保持する
上記ロータ保持手段１０を構成している。上記穴３の底
部近くには、上記軸２４の下端が当接する保持具５が配
置されている。保持具５は穴３に沿って上下方向に移動
自在であり、ばね６によって上昇付勢されている。

【００１４】上記の通り、ロータ保持手段１０を構成す
るボールベアリング４，４の内輪の内周側にロータ２０
の軸２４を挿入することができる。ロータ２０は、図４
に関して既に述べたとおり、カップ状のロータケース２
１と、このロータケース２１を上記軸２４と一体に結合
するホルダ２３と、ロータケース２１の周壁内面に固着
された円筒状の駆動マグネット２２とを有してなる。駆
動マグネット２２は、予め駆動着磁用ヘッドによって駆
動用磁極が着磁されている。駆動用磁極は周方向に一定
間隔でＳ極とＮ極に交互に形成されている。

【００１５】ボールベアリング４，４の内輪の内周側に
ロータ２０の軸２４を挿入したとき、軸２４の下端が保
持具５に当接し、ロータ２０の荷重をばね６の弾性力に
より保持するようになっている。このとき駆動マグネッ
ト２２およびロータケース２１の下端面と着磁ヨーク８
の磁極面との間に適宜の隙間Ｇが生ずるようになってい
る。また、着磁ヨーク８によって駆動マグネット２２に
信号用磁極を着磁するときは、付勢手段２５によってロ
ータ２０を下方に向かって押し、ロータ２０をばね６の
弾性力に抗し下降させて、駆動マグネット２２の下端面
と着磁ヨーク８の磁極面とを密着させるようになってい
る。

【００１６】次に、上記実施例にかかる着磁装置の作用
およびこの着磁装置を用いて、駆動マグネット２２の特
定位置にインデックス信号等を得るための信号用磁極を
着磁する方法について説明する。図１に示すように、ロ
ータ２０の軸２４を着磁ヘッド１のロータ保持手段を構
成するボールベアリング４，４の内輪に挿入し、軸２４
の下端を保持具５の上面に当接させる。この状態ではロ
ータ２０の駆動マグネット２２の内周面と位置決め用マ
グネット７の外側面とが対向するため、駆動用磁極と位
置決め用マグネット７との磁気的吸引反発力でロータ２
０が周方向に限られた範囲で回転し、駆動用磁極と位置
決め用マグネット７との磁気吸引力が最大の位置、すな
わち、駆動用磁極と位置決め用マグネット７の周方向の
磁気的中心が合致した位置でロータ２０が位置決めされ
る。

【００１７】このとき、駆動マグネット２２およびロー
タケース２１の下端面と着磁ヨーク８の磁極面との間に
適宜の隙間Ｇが生じており、しかも、ホールベアリング
４，４によって回転自在に支持されているため、ロータ
ケース２１は摩擦抵抗なく周方向に回転し、ロータ２０
が精度よく位置決めされる。次に、付勢手段２５によっ
てロータ２０を下方に向かって押し、ロータ２０をばね
６の弾性力に抗し下降させて、駆動マグネット２２の下
端面と着磁ヨーク８の磁極面とを密着させる。これによ
って着磁ヨーク８の磁極面が駆動マグネット２２の駆動
用磁極の所定の位置に対向して密着するので、この状態
でコイル９に通電して着磁ヨーク８の磁極面を特定の磁
極に励磁し、駆動用磁極の所定の位置に信号用磁極を形
成する。

【００１８】以上説明した実施例によれば、ロータ保持
手段１０にロータ２０を保持させると、駆動用磁極と位
置決め用マグネット７の周方向の磁気的中心が合致した
位置でロータ２０が自動的に位置決めされるため、この
状態でコイル９に通電して着磁ヨーク８の磁極面を特定
の磁極に励磁すれば駆動用磁極の所定の位置に信号用磁
極が着磁されることになり、駆動用磁極と信号用磁極と
の相対位置関係精度が良好であり、かつ、作業者による
ロータの位置合わせ作業が不要で作業能率の高い信号用
磁極の着磁を行うことができる。また、駆動マグネット
２２をロータケース２１に装着する前に駆動用磁極の着
磁を行う場合でも、駆動用磁極とロータケース２１との
相対位置関係を問題にすることなく、信号用磁極を駆動
用磁極に対し高い相対位置関係精度で形成することがで
きる。

【００１９】また、上記実施例のように、ロータ２０の
中央に固着された軸２４を挿入して回転自在に支持する
ベアリング４と、上記軸２４の一端が当接してロータ２
０の荷重を弾性力により保持する保持具５とでロータ保
持手段１０を構成すれば、ロータ２０を保持具５により
浮かした状態で、ベアリング４により回転自在に支持す
ることができるため、ロータ２０の回転抵抗を小さくす
ることができ、駆動用磁極と位置決め用マグネット７の
磁気的吸引力で精度よくロータ２０を回転方向に位置決
めすることができ、結果として、信号用磁極を駆動用磁
極に対し高い相対位置関係精度で形成することができ
る。また、上記ベアリング４と、保持具５とを有してな
るロータ保持手段１０を備えたものにおいては、信号用
着磁をできるだけ強く行うために、ロータ２０を付勢し
て駆動マグネット２２と着磁ヨーク８とを密着させる前
述のロータ付勢手段２５を備えていることが望ましい。

【００２０】位置決め用マグネットは１個のみであって
もよいが、複数個用いてもよい。図２に示す例では、駆
動マグネット２２の駆動着磁が３個のＳ極と３個のＮ
極、合計６極からなるものにおいて、３個の位置決め用
マグネット７を周方向に等間隔に配置したものである。
図示の例のように位置決め用マグネット７の外側の磁極
がＮ極の場合、駆動着磁の各Ｓ極の磁極中心が位置決め
用マグネット７の磁極中心と半径方向に一致したときロ
ータが位置決めされるので、この状態で信号用着磁を行
う。この実施例によっても、前記実施例と同様の作用効
果を奏する。

【００２１】位置決め用マグネットに代えて、磁性体片
を用いてもよい。図３はその例を示すもので、図１の実
施例における位置決め用マグネット７に代わって、磁性
体片２６が基台２に固定されている。この実施例の場合
も、駆動マグネット２２の駆動着磁と磁性体片２６との
間に磁気吸引力が作用し、駆動着磁の一つの磁極の磁気
的中心と磁性体片２６磁気的中心とが半径方向に一致し
たとき、ロータ２０の回転方向の位置決めがなされるの
で、この状態で着磁ヨークのコイルに通電して信号用着
磁を行う。この実施例によっても、前記実施例と同様の
作用効果を奏する。ただし、この実施例によれば、磁性
体片２６が駆動着磁のＳ極に対向したときもＮ極に対向
したときもロータ２０の回転方向の位置決めがなされる
ので、信号用磁極が、駆動用磁極のＳ極との相対位置関
係又は駆動用磁極のＮ極との相対位置関係の何れでもよ
い場合に適用可能である。

【００２２】本明細書でいう信号用磁極とは、インデッ
クス信号用の磁極に限られるものではなく、駆動用磁極
に対し一定の相対位置関係をもって形成する特殊な磁極
一般を含む。例えば、回転信号と周波数発電（以下「Ｆ
Ｇ」という）信号とが同期している必要がある場合など
のように、ＦＧ用磁極が駆動用磁極と一定の位置関係に
あることが要求される用途では、上記ＦＧ用磁極も信号
用磁極に含まれる。

【００２３】

【発明の効果】請求項１又は請求項５記載の発明によれ
ば、ロータ保持手段にロータを保持させると、駆動用磁
極と位置決め用マグネットの周方向の磁気的中心が合致
した位置でロータが自動的に位置決めされるため、この
状態でコイルに通電して着磁ヨークの磁極面を特定の磁
極に励磁すれば駆動用磁極の所定の位置に信号用磁極が
着磁されることになり、駆動用磁極と信号用磁極との相
対位置関係精度が良好であり、かつ、作業者によるロー
タの位置合わせ作業が不要で作業能率の高い信号用磁極
の着磁を行うことができる。また、駆動マグネットをロ
ータケースに装着する前に駆動用磁極の着磁を行う場合
でも、駆動用磁極とロータケースとの相対位置関係を問
題にすることなく、信号用磁極を駆動用磁極に対し高い
相対位置関係精度で形成することができる。

【００２４】請求項３記載の発明のように、ロータの中
央に固着された軸を挿入して回転自在に支持するベアリ
ングと、上記軸の一端が当接してロータの荷重を弾性力
により保持する保持具とでロータ保持手段を構成すれ
ば、ロータを保持具により浮かした状態で、ベアリング
により回転自在に支持することができるため、ロータの
回転抵抗を低くすることができ、駆動用磁極と位置決め
用マグネットの磁気的吸引力で精度よくロータを回転方
向に位置決めすることができ、結果として、信号用磁極
を駆動用磁極に対し高い相対位置関係精度で形成するこ
とができる。また、上記ベアリングと、保持具とを有し
てなるロータ保持手段を備えたものにおいては、信号用
着磁をできるだけ強く行うために、請求項２記載の発明
のように、ロータを付勢して駆動マグネットと着磁ヨー
クとを密着させるロータ付勢手段を備えていることが望
ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる信号用磁極の着磁装置および着
磁方法の実施例を示す断面図。

【図２】本発明にかかる信号用磁極の着磁装置および着
磁方法の別の実施例の要部を示す平面図。

【図３】本発明にかかる信号用磁極の着磁装置および着
磁方法のさらに別の実施例の要部を示す断面図。

【図４】従来の信号用磁極の着磁装置および着磁方法の
例を示す断面図。

【符号の説明】

２ 基台 ４ ベアリング ５ 保持具 ７ 位置決め用マグネット ８ 着磁ヨーク ９ コイル １０ ロータ保持手段 ２０ ロータ ２２ 駆動マグネット ２４ 軸 ２５ 付勢手段 ２６ 磁性体片

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータに装着され複数極の駆動用磁極が
   着磁された駆動マグネットの所定位置に、信号用磁極を
   着磁する着磁装置において、 上記ロータを回転自在に保持するロータ保持手段と、 上記駆動用磁極と対向して、この駆動用磁極に対し所定
   の位置関係になるように基台に固定された位置決め用マ
   グネットと、 上記駆動マグネットの着磁領域に対向して信号用磁極を
   形成するための磁極面を有する着磁ヨークと、 上記着磁ヨークの磁極面を特定の磁極に励磁するコイル
   とを備えていることを特徴とする信号用磁極の着磁装
   置。
2. 【請求項２】 駆動用磁極と位置決め用マグネットとが
   所定の位置関係となったとき、ロータを付勢して駆動マ
   グネットと着磁ヨークとを密着させるロータ付勢手段を
   備えた請求項１記載の信号用磁極の着磁装置。
3. 【請求項３】 ロータ保持手段は、ロータの中央に固着
   された軸を挿入して回転自在に支持するベアリングと、
   上記軸の一端が当接してロータの荷重を弾性力により保
   持する保持具とを備えた請求項１記載の信号用磁極の着
   磁装置。
4. 【請求項４】 位置決め用マグネットの代わりに、磁性
   体片が基台に固定された請求項１記載の信号用磁極の着
   磁装置。
5. 【請求項５】 ロータに装着され複数極の駆動用磁極が
   着磁された駆動マグネットの所定位置に、信号用磁極を
   着磁する信号用磁極の着磁方法であって、 駆動マグネットが装着されたロータを回転自在に支持
   し、基台に固定された位置決め用マグネットと上記駆動
   マグネットとの駆動用磁極との磁気的吸引力で上記ロー
   タを所定の回転位置に位置決めし、この状態で、着磁ヨ
   ークに巻回されているコイルに通電して駆動マグネット
   の所定位置を着磁して信号用磁極を形成するようにした
   信号用磁極の着磁方法。
6. 【請求項６】 ロータを所定の回転位置に位置決めした
   あと、ロータをロータ付勢手段により軸方向に付勢して
   駆動マグネットと着磁ヨークとを密着させ、この状態
   で、駆動マグネットの所定位置に信号用磁極を形成する
   ようにした請求項５記載の信号用磁極の着磁方法。