JP5677832B2 - Field unit, bond magnet constituting the same, and method of manufacturing field unit - Google Patents
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Description
本発明は、平面多極異方性を有するボンド磁石を用いた界磁ユニット、特にアクチュエータ用の界磁ユニット及びそれを構成するボンド磁石並びに界磁ユニットの製造方法に関する。 The present invention relates to a field unit using a bonded magnet having planar multipolar anisotropy, and more particularly to a field unit for an actuator, a bonded magnet constituting the field unit, and a method of manufacturing the field unit.
二つの永久磁石の間に形成させた空隙に磁場を発生させて、その空隙において磁気と電気の相互作用で運動機能を発揮するデバイスは数多く知られている。身近な例では、スピーカやマイクロフォンがある。また、殆どのモータも同様の仕組みを備えている。例えば、ハードディスクドライブ(HDD)のヘッド駆動機構では、HDDのVCM(ボイスコイルモータ)と呼ばれるアクチュエータにおいてこのような磁気と電気の相互作用が利用されている。 Many devices are known in which a magnetic field is generated in a gap formed between two permanent magnets and a motion function is exhibited in the gap by the interaction between magnetism and electricity. Familiar examples include speakers and microphones. Most motors have the same mechanism. For example, in a head drive mechanism of a hard disk drive (HDD), such an interaction between magnetism and electricity is used in an actuator called a VCM (voice coil motor) of the HDD.
一例として、HDDのヘッド駆動機構を構成するVCMの側面図を図11(a)に、図11(a)のA−A線における水平断面図を図11(b)に、アームの平面図を図12に、それぞれ示す。これらの図に示すようにHDDのヘッド駆動機構では、二枚の板状の永久磁石薄板111を離間して対向させることで間に形成される磁気空隙MGに、永久磁石薄板に対して垂直な方向に磁場が発生している。また、磁気空隙MG以外は閉磁路になるように、永久磁石薄板111はそれぞれヨーク板112と呼ばれる透磁率の高い材料に貼り付けられている。また上下のヨーク板112は、磁気空隙MGを形成するための高透磁率材料で構成された支柱113に支えられている。
As an example, FIG. 11A is a side view of a VCM constituting the head drive mechanism of the HDD, FIG. 11B is a horizontal sectional view taken along the line AA of FIG. 11A, and FIG. Each is shown in FIG. As shown in these drawings, in the HDD head drive mechanism, a magnetic gap MG formed between two plate-like permanent magnet
さらに磁気空隙MGには、図12に示すようにアーム117が挿入される。アーム117の一端には、コイル114が設けられる。コイル114は、磁気空隙MGの磁場に対して、電流の向きが直交するように巻かれており、ビオ・サバールの法則あるいはフレミングの法則に従って推力が発生する。またコイル114は、アーム117の一端にあるキャリッジに装着される。一方でアーム117の他端には、磁気ヘッド116が設けられる。またアーム117の長手方向における中央付近には支持部材としてピボット115が設けられ、ここを支点としてアーム117を回動運動させる。
Further, an
HDDの性能は、磁気ヘッド116の動き、すなわちアーム117の動きに大きく左右される。アーム117が早く回動運動するには、推力を大きくすることが必要である。推力を高めるには、コイル114に流す電流を大きくするか、磁気空隙MGの磁場を大きくする必要がある。磁場を大きくするために磁気空隙MGを狭くすることも可能であるが、その場合は磁気空隙MGに挿入されるコイルの大きさに制限が生じ、また流せる電流にも制限が及ぶ。一方、磁気空隙MGはそのままにして、コイルに流す電流そのものを大きくすることでも推力は大きくできる。しかしながら、HDDの消費電力や発熱が増大するという問題から、ただ単に電流を増やすことは現実的ではない。
The performance of the HDD greatly depends on the movement of the
結局、推力を大きくするためには、永久磁石の性能を高めて、ギャップの磁束密度を高めるしかない、というのが通説である。高性能磁石は焼結NdFeB磁石が代表であり、殆どのHDD用VCMにおいて焼結NdFeB磁石が採用されていると言ってよい。永久磁石の性能はBHmaxに代表される数字で表される。焼結NdFeB磁石が開発された1980年代、BHmaxは30MGOe程度であった。その後90年代には50MGOe程度まで性能が向上したものの、2000年以降は、その歩みは鈍っており、現時点で大幅な性能向上が望める状況にはない。さらに焼結NdFeB磁石以外の高性能な新材料が直近に出現するのは困難な状況である。 After all, in order to increase the thrust, the general theory is that the performance of the permanent magnet must be improved to increase the magnetic flux density of the gap. A high-performance magnet is typically a sintered NdFeB magnet, and it can be said that a sintered NdFeB magnet is employed in most HDD VCMs. The performance of the permanent magnet is represented by a number represented by BHmax. In the 1980s when sintered NdFeB magnets were developed, BHmax was about 30 MGOe. After that, although the performance improved to about 50MGOe in the 90s, the progress has been slow since 2000, and there is no situation where significant performance improvement can be expected at the present time. Furthermore, it is difficult for the latest high-performance materials other than sintered NdFeB magnets to appear recently.
また、焼結NdFeB磁石は、今後、電気自動車をはじめとした動力機器関係分野に大量使用されることが確実である。希土類元素のバランスある消費という観点からも、焼結NdFeB磁石以外の素材を使ったHDD用VCMの出現が強く求められている。特に資源ナショナリズムを背景とした希土類元素の供給不足問題が顕在化している現在においては、原材料の安定的供給という観点からも焼結NdFeB磁石に頼ることなく実用可能な磁石の開発が急務である。 Further, it is certain that sintered NdFeB magnets will be used in large quantities in the field of power equipment including electric vehicles in the future. From the viewpoint of balanced consumption of rare earth elements, the advent of VCM for HDD using materials other than sintered NdFeB magnets is strongly demanded. In particular, at the present time when the supply shortage of rare earth elements has become apparent due to resource nationalism, it is urgent to develop a magnet that can be used practically without relying on sintered NdFeB magnets from the viewpoint of stable supply of raw materials.
一方、単に素材の磁石性能を高めるだけではなくて、永久磁石の配向や配置を見直すことでギャップの磁場を強くする試みがなされている。このような例としては、特許文献1及び2が知られている。 On the other hand, an attempt has been made to increase the magnetic field in the gap not only by simply improving the magnet performance of the material but also by reviewing the orientation and arrangement of the permanent magnets. Patent Documents 1 and 2 are known as such examples.
特許文献1には、HDD用VCMのアームの推力(トルク)を増すために、ギャップ上下に配置された磁石において、平坦部に複数の磁極が形成されていると共に、前記平面磁極のうちの隣接する少なくとも2つの磁極が極異方性を有する旨の記載がある。しかしながら、この技術では焼結NdFeBが使用されていた部位の磁石を、単に極異方性の磁石に置き換えたに過ぎない。極異方にして配向を工夫することで、二極配向に比べて磁束密度を上げることは可能であるものの、磁石形状やユニット構造が概ね同一であるならば、効果は期待できない。多くの場合、極異方配向は二極配向などに比べて完全な配向が難しく、BHmaxという観点では10%程度低くなる傾向があるからである。 In Patent Document 1, in order to increase the thrust (torque) of the arm of the VCM for HDD, a plurality of magnetic poles are formed in a flat portion in a magnet arranged above and below the gap, and adjacent to the planar magnetic poles. There is a description that at least two magnetic poles have polar anisotropy. However, this technique merely replaces the magnet at the site where sintered NdFeB was used with a polar anisotropic magnet. Although it is possible to increase the magnetic flux density by devising the orientation to be extremely anisotropic compared to the dipole orientation, the effect cannot be expected if the magnet shape and unit structure are substantially the same. This is because, in many cases, polar anisotropic orientation is difficult to achieve complete orientation compared to bipolar orientation and the like, and tends to be about 10% lower from the viewpoint of BHmax.
また特許文献2は、HDD用VCMの案件ではないものの、強力かつ均一な平行磁場を得るための方策が述べられている。すなわち、ギャップを規定し、上端と下端を有している略円筒状の磁石を有しており、上側と下側に面板(ヨーク板)があって、この面板の比透磁率10000以上が必要な旨が記されている。この技術では、円筒状の磁石の縦方向の厚みがギャップを形成する。 Patent document 2 describes a measure for obtaining a strong and uniform parallel magnetic field, although it is not a matter of HDD VCM. That is, it has a substantially cylindrical magnet that defines a gap and has an upper end and a lower end, and there are face plates (yoke plates) on the upper and lower sides, and the relative permeability of this face plate must be 10,000 or more. It is written. In this technique, the thickness of the cylindrical magnet in the vertical direction forms a gap.
しかしながら、HDD用VCMにおいては、ギャップから顔を出す形でアームが伸びていくため、完全な円筒状の磁石を採用することはできない。また実際のHDD用VCMでは、部品のサイズに制限があるから、極端に太い円筒状磁石や、極端に厚いヨーク板を使用することはできない。また、HDDユニットはコンピュータの厳しい規格に制限されているから、VCMだけが極端に大きくなることは許されない。 However, in the HDD VCM, the arm extends with a face protruding from the gap, and thus a complete cylindrical magnet cannot be employed. In addition, in an actual HDD VCM, the size of parts is limited, and therefore an extremely thick cylindrical magnet or an extremely thick yoke plate cannot be used. Further, since the HDD unit is restricted by strict computer standards, it is not allowed that only the VCM becomes extremely large.
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものである。本発明の主な目的は、HDD用VCM等に利用可能な界磁ユニットとして、焼結NdFeB磁石を使用することなく、かつ現状のHDD用VCMシステムと同程度の寸法で、かつ実用可能なアクチュエータ用界磁ユニット及びそれを構成するボンド磁石並びに界磁ユニットの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a background. The main object of the present invention is a practical unit that does not use a sintered NdFeB magnet as a field unit that can be used for an HDD VCM or the like, has the same size as the current HDD VCM system, and is practical. An object of the present invention is to provide a field field unit , a bond magnet constituting the field field unit, and a method of manufacturing the field unit .
上記目的を達成するため、本発明の第1の側面に係る界磁ユニットによれば、磁性材料と樹脂とからなるコンパウンドが略板状に成形された第一ボンド磁石と、前記第一ボンド磁石と対向姿勢に配置された、磁性材料と樹脂とからなるコンパウンドが略板状に成形された第二ボンド磁石と、を備える界磁ユニットであって、前記第一ボンド磁石及び前記第二ボンド磁石は、極異方性を有する複数の磁極が形成された平坦部をそれぞれ有しており、かつ前記第一ボンド磁石及び前記第二ボンド磁石の少なくとも一方が、前記平坦部の一部から突出して他方のボンド磁石と連結するための突出部を有しており、前記突出部は、磁極を有しており、前記第一ボンド磁石と前記第二ボンド磁石とが、前記第一ボンド磁石の第一平坦部と前記第二ボンド磁石の第二平坦部との間に磁気空隙が形成され、かつ異なる磁極同士が向かい合うように連結することができる。 In order to achieve the above object, according to the field unit according to the first aspect of the present invention, a first bonded magnet in which a compound made of a magnetic material and a resin is formed in a substantially plate shape, and the first bonded magnet And a second bonded magnet in which a compound made of a magnetic material and a resin is formed in a substantially plate shape, the first bonded magnet and the second bonded magnet, has a flat portion in which a plurality of magnetic poles are formed with polar anisotropy respectively, and at least one of the first bond magnet and the second bonded magnet, projecting from a portion of said flat portion A protrusion for connecting to the other bond magnet, the protrusion has a magnetic pole, and the first bond magnet and the second bond magnet are connected to the first bond magnet; wherein as one flat portion second bond Magnetic gap between the second flat portion of the stone is formed, and can be different magnetic poles are coupled to face each other.
これにより、透磁性のヨーク板に板状永久磁石を接着する従来の構成と異なり、本発明は、従来の界磁ユニットを構成していた二つのヨーク板のみならず、これらを接続する支柱も同じボンド磁石で形成することにより、閉磁気回路を構成でき、磁気空隙における磁束密度を高めることが可能となる。この結果、ボンド磁石の磁力が弱くとも、アクチュエータ用の界磁ユニットとして十分な磁力を発揮できる。また、本発明は、界磁ユニットを第一ボンド磁石、第二ボンド磁石に二分割することで、閉じた磁気空隙を開放でき、各部品を金型等で成型し易くできる利点が得られる。 Thus, unlike the conventional configuration in which a plate-like permanent magnet is bonded to a magnetically permeable yoke plate, the present invention includes not only two yoke plates that constitute the conventional field unit, but also a support column that connects them. By forming with the same bonded magnet, a closed magnetic circuit can be constructed, and the magnetic flux density in the magnetic gap can be increased. As a result, even if the magnetic force of the bonded magnet is weak, a sufficient magnetic force can be exhibited as a field unit for the actuator. In addition, the present invention has an advantage that the magnetic unit can be divided into a first bond magnet and a second bond magnet so that the closed magnetic gap can be opened and each part can be easily molded with a mold or the like.
また第2の側面に係る界磁ユニットによれば、前記第一ボンド磁石と、前記第二ボンド磁石と、前記突出部とによって、それらの内部に略円弧状の磁力線を形成することができる。 Moreover, according to the field unit which concerns on a 2nd side surface, a substantially circular arc-shaped magnetic force line can be formed in those inside by the said 1st bond magnet, said 2nd bond magnet, and the said protrusion part.
これにより、界磁ユニット内の閉磁気回路を無理なく構成でき、磁気回路で得られる磁気空隙の磁束密度を向上できる。 Thereby, the closed magnetic circuit in the field unit can be configured without difficulty, and the magnetic flux density of the magnetic air gap obtained by the magnetic circuit can be improved.
さらに第3の側面に係る界磁ユニットによれば、前記第一ボンド磁石及び前記第二ボンド磁石を、前記磁気空隙の中心に対して略点対称な形状に形成できる。 Furthermore, according to the field unit according to the third aspect, the first bond magnet and the second bond magnet can be formed in a substantially point-symmetric shape with respect to the center of the magnetic gap.
これにより、同一の形状の部品を第一ボンド磁石及び第二ボンド磁石に利用できるので、金型による成形の製造コストを削減できる。 Thereby, since the components of the same shape can be used for the first bond magnet and the second bond magnet, it is possible to reduce the manufacturing cost of molding by the mold.
さらにまた第4の側面に係る界磁ユニットによれば、前記第一ボンド磁石又は前記第二ボンド磁石は、前記突出部が嵌合する嵌合構造を有することができる。 Furthermore, according to the field unit according to the fourth aspect, the first bond magnet or the second bond magnet may have a fitting structure in which the protruding portion is fitted.
これにより、第一ボンド磁石と第二ボンド磁石との接合に際して、接着等を行わずとも磁力により連結できる利点が得られる。 Thereby, when joining a 1st bond magnet and a 2nd bond magnet, the advantage which can be connected by magnetic force, without performing adhesion | attachment etc. is acquired.
さらにまた第5の側面に係る界磁ユニットによれば、前記嵌合構造は、凹部又は段差部に形成できる。 Furthermore, according to the field unit according to the fifth aspect, the fitting structure can be formed in the recessed portion or the stepped portion.
これにより、第一ボンド磁石と第二ボンド磁石とを磁力により接合する際、両者の接合位置が特定され、安定的な形状の界磁ユニットとして構成できる利点が得られる。 Thereby, when joining a 1st bond magnet and a 2nd bond magnet by magnetic force, both joining positions are specified and the advantage which can be comprised as a stable-shaped field unit is acquired.
さらにまた第6の側面に係る界磁ユニットによれば、前記突出部が、前記第一ボンド磁石又は前記第二ボンド磁石の幅と、略同じ幅の角柱状に形成されており、前記突出部の側面が、前記第一ボンド磁石又は前記第二ボンド磁石の側面と略同一面となるように形成できる。 Furthermore, according to the field unit according to the sixth aspect, the protrusion is formed in a prismatic shape having substantially the same width as the width of the first bond magnet or the second bond magnet, and the protrusion The side surfaces of the first bonded magnet and the second bonded magnet can be formed to be substantially flush with the side surfaces of the first bonded magnet and the second bonded magnet.
これにより、界磁ユニットの外形を矩形状乃至ブロック状に形成でき、磁気回路の余分な漏れ磁束を低減して高い磁束密度を発揮できる。 As a result, the outer shape of the field unit can be formed in a rectangular shape or a block shape, and an excessive leakage flux of the magnetic circuit can be reduced to exhibit a high magnetic flux density.
さらにまた第7の側面に係る界磁ユニットによれば、前記第一ボンド磁石と前記第二ボンド磁石とを単一の成形体とできる。 Furthermore, according to the field unit according to the seventh aspect, the first bond magnet and the second bond magnet can be formed into a single molded body.
これにより、第一平坦部及び/又は第二平坦部と突出部との境界部分での磁束漏れを一層低減し、かつ突出部と平坦部との接着等を不要にして、簡単な構成としつつ磁束密度を大きく向上できる。 As a result, the magnetic flux leakage at the first flat portion and / or the boundary portion between the second flat portion and the protruding portion is further reduced, and the bonding between the protruding portion and the flat portion is not required, and the structure is simplified. Magnetic flux density can be greatly improved.
さらにまた第8の側面に係る界磁ユニットによれば、前記磁性材料は、異方性のSmFeN系磁性材料で構成できる。 Furthermore, according to the field unit according to the eighth aspect, the magnetic material can be composed of an anisotropic SmFeN-based magnetic material.
これにより、ボンド磁石の磁力が弱くとも、アクチュエータ用の界磁ユニットとして十分な磁力を発揮できる。 Thereby, even if the magnetic force of the bond magnet is weak, a sufficient magnetic force can be exhibited as a field unit for the actuator.
さらにまた第9の側面に係る界磁ユニットによれば、上記いずれかの界磁ユニットを構成する、第一ボンド磁石又は第二ボンド磁石の単体とできる。 Furthermore, according to the field unit which concerns on a 9th side surface, it can be set as the single body of the 1st bond magnet or the 2nd bond magnet which comprises one of the said field units.
さらにまた第10の側面に係る界磁ユニットによれば、上記界磁ユニットの製造方法であって、前記第一ボンド磁石及び前記第二ボンド磁石を成形する金型に、前記平坦部及び前記突出部を構成する磁性材料を配向させるための配向用磁石を配置する工程と、前記金型の内部に磁性材料と樹脂とから構成されたコンパウンドを射出する工程と、前記第一ボンド磁石及び前記第二ボンド磁石を成形する工程と、前記第一ボンド磁石と前記第二ボンド磁石とを、それらの磁力によって連結させて磁気空隙を形成させる工程とを含むことができる。 Furthermore, according to the field unit according to the tenth aspect, the field unit manufacturing method includes the step of forming the flat portion and the protrusion on a mold for forming the first bond magnet and the second bond magnet. Arranging an orientation magnet for orienting a magnetic material constituting the part, injecting a compound made of a magnetic material and a resin into the mold, the first bonded magnet and the first A step of forming a two- bond magnet and a step of connecting the first bond magnet and the second bond magnet by their magnetic force to form a magnetic gap may be included.
これにより、透磁性のヨーク板に板状永久磁石を接着する従来の構成と異なり、本発明は、従来の界磁ユニットにおける二つのヨーク板のみならず、これらを接続する支柱も同じボンド磁石で形成することにより、閉磁気回路を構成でき、磁気空隙における磁束密度を高めることが可能となる。この結果、ボンド磁石の磁力が弱くとも、アクチュエータ用の界磁ユニットとして十分な磁力を発揮できる。 Thus, unlike the conventional configuration in which a plate-like permanent magnet is bonded to a magnetically permeable yoke plate, the present invention is not limited to the two yoke plates in the conventional field unit, but also the struts connecting them are the same bonded magnet. By forming, a closed magnetic circuit can be configured, and the magnetic flux density in the magnetic gap can be increased. As a result, even if the magnetic force of the bonded magnet is weak, a sufficient magnetic force can be exhibited as a field unit for the actuator.
本発明を実施するための最良の形態を、以下に図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するためのアクチュエータ用界磁ユニット及びその製造方法を例示するものであって、本発明はアクチュエータ用界磁ユニット及びその製造方法を以下に限定するものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the form shown below exemplifies the field unit for actuator and the manufacturing method thereof for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention describes the field unit for actuator and the manufacturing method thereof as follows. It is not limited to.
また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。 Further, the present specification by no means specifies the members shown in the claims to the members of the embodiments. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention only to the description unless otherwise specified. It's just an example. Note that the size, positional relationship, and the like of the members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Further, in the following description, the same name and reference sign indicate the same or the same members, and detailed description will be omitted as appropriate. Furthermore, each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are constituted by the same member and the plurality of elements are shared by one member, and conversely, the function of one member is constituted by a plurality of members. It can also be realized by sharing. In addition, the contents described in some examples and embodiments may be used in other examples and embodiments.
図1に、本発明の一実施の形態に係る界磁ユニット100の斜視図を、図2にその分解斜視図を、図3に図1の正面図を、それぞれ示す。これらの図に示す界磁ユニット100は、外形を箱形の矩形状としたHDD用VCMの界磁ユニットである。この界磁ユニット100は、中央に磁気空隙MGを開口している。磁気空隙MGは、スリット状に開口された空隙であり、ここにおいて対向する面同士に異なる磁極がそれぞれ表出するように、磁性体が極配向される。
FIG. 1 is a perspective view of a
また従来のように、永久磁石を貼付した2枚のヨーク板の端部同士を支柱で固定した構成でなく、本発明は、従来の界磁ユニットにおけるヨーク板と支柱を一体的に構成したボンド磁石としている。具体的には、従来のヨーク板と支柱との境界をなくして連続的に形成する。さらにヨーク板と支柱を、透磁率の高い軟鉄のような強磁性材料とせず、ボンド磁石で構成している。換言すると、本発明は、従来の界磁ユニットにおけるヨーク板そのものをボンド磁石として、さらにそのヨーク板の一部を突出させて、支柱の代わりとしている。 Further, the present invention is not a configuration in which the end portions of two yoke plates to which permanent magnets are attached are fixed to each other by a support column, but the present invention is a bond in which the yoke plate and the support column in a conventional field unit are integrally configured. It is a magnet. Specifically, it is formed continuously without the boundary between the conventional yoke plate and the column. Furthermore, the yoke plate and the column are not made of a ferromagnetic material such as soft iron with high magnetic permeability, but are composed of bonded magnets. In other words, according to the present invention, the yoke plate itself in the conventional field unit is used as a bonded magnet, and a part of the yoke plate is further projected to replace the support column.
さらに外部への漏れ磁束を少なくして、磁束が磁気空隙MGに集中するように磁性体を極配向させることで、パーミアンスを向上させている。この構成であれば、BHmaxが焼結NdFeB磁石に比べて劣るSmFeN系磁石であっても、焼結NdFeB磁石を用いた界磁ユニットと同等の磁力を発揮できる。すなわち、高価なレアアースであるNdを用いずとも、VCM等に利用可能な界磁ユニットを実現できる。この結果、安価で入手が容易なSmを用いたSmFeN系磁石を永久磁石として利用しつつも、実用的なVCMを構成できる等、アクチュエータ用の界磁ユニットとして十分な磁力を発揮できる。 Furthermore, the permeance is improved by reducing the leakage flux to the outside and orienting the magnetic material so that the magnetic flux is concentrated in the magnetic gap MG. With this configuration, even if it is an SmFeN-based magnet whose BHmax is inferior to that of a sintered NdFeB magnet, a magnetic force equivalent to that of a field unit using the sintered NdFeB magnet can be exhibited. That is, a field unit that can be used for VCM or the like can be realized without using expensive rare earth Nd. As a result, it is possible to exhibit a sufficient magnetic force as a field unit for an actuator, such as being able to construct a practical VCM while using an inexpensive and easily available SmFeN-based magnet using Sm as a permanent magnet.
従来のVCMにおける界磁ユニットは、平板状磁石とヨーク板、支柱のスリーピース構造になっている。我々は鋭意研究の結果、界磁ユニットそのものを単一材料のボンド磁石で作成し、さらに界磁ユニット全体に渡る極配向構造を採用することで、焼結NdFeB磁石のような強力な永久磁石を用いなくとも、VCM等に利用可能な十分な大きさの磁束密度を有する界磁ユニットを実現するに至った。すなわち、VCMにおける永久磁石、ヨーク板、支柱部分を単一材料のボンド磁石で構成している。ここで単一の磁石でヨーク板も構成するものとしては、図13に示すような、いわゆるハルバッハ配置、あるいはハルバッハ磁石が知られている。しかしながら、HDD用VCMのような用途では、限られた寸法の中に界磁ユニットを収めねばならない上に、適切なコストで量産可能な製造方法も求められる。このような観点からは、磁石をモザイク的に組み合わせるハルバッハ法は、磁石の組立に高度な技量が要求されるため、工業製品の組み立てに適用するには問題がある。 The field unit in the conventional VCM has a three-piece structure of a flat magnet, a yoke plate, and a support. As a result of diligent research, we created a strong permanent magnet such as a sintered NdFeB magnet by creating the field unit itself with a single material bonded magnet and adopting a pole-oriented structure over the entire field unit. Even if it is not used, a field unit having a sufficiently large magnetic flux density that can be used for a VCM or the like has been realized. That is, the permanent magnet, the yoke plate, and the column portion in the VCM are formed of a single material bonded magnet. Here, as what constitutes a yoke plate with a single magnet, a so-called Halbach arrangement as shown in FIG. 13 or a Halbach magnet is known. However, in applications such as HDD VCM, a field unit must be housed in a limited size, and a manufacturing method capable of mass production at an appropriate cost is also required. From this point of view, the Halbach method of combining magnets in a mosaic manner requires a high level of skill in the assembly of magnets, and thus has a problem in application to the assembly of industrial products.
これに対して、本実施の形態に係る界磁ユニットは、上述の通り、従来の界磁ユニットにおけるヨーク板、支柱を同一の素材で一体的に構成し、界磁ユニットの全体をボンド磁石とし、さらに磁気空隙MGの部分で分割した第一ボンド磁石及び第二ボンド磁石で構成することで、射出成形による成型を可能とし、量産に適した界磁ユニットを提供することに成功したものである。
(磁気空隙MG)
In contrast, in the field unit according to the present embodiment, as described above, the yoke plate and the support in the conventional field unit are integrally formed of the same material, and the entire field unit is a bonded magnet. Furthermore, by forming the first bonded magnet and the second bonded magnet divided at the magnetic gap MG portion, it is possible to form by injection molding and succeeded in providing a field unit suitable for mass production. .
(Magnetic gap MG)
磁気空隙MGは、図1〜図3に示すように矩形状に開口されている。この磁気空隙MGは、長手方向に沿って第一主面14と第二主面24とが対向するよう構成されている。界磁ユニットの磁力線パターンを図4に示す。このように、第一主面14と第二主面24とで挟まれた磁気空隙MGにおいては、対向する2つの主面で異方性の磁極が互いに面するように、複数の磁極が平面状に表出される。この例では、各主面にN極とS極の2極が設けられており、主面のほぼ全域にほぼ均一な磁束密度を実現している。ただ、4極以上の磁極を主面に表出させるように構成しても良い。
The magnetic gap MG is opened in a rectangular shape as shown in FIGS. The magnetic air gap MG is configured such that the first
界磁ユニット全体に極配向構造をとるということは、第一主面14と第二主面24とで挟まれたギャップ部分をくわえ込むようなC型界磁ユニットを構成したということもできる。すなわち、図4に示すように、ギャップ部分に対向する第一主面14から第一突出部12及び第二突出部22、第一突出部12及び第二突出部22から反対側の第二主面24へと仮想的な磁力線が伸びている。このように磁力線を界磁ユニットの内部において円弧状とすることで、磁気回路から表出する磁極を磁気空隙MGに制限し、外部への磁力線の漏れを低減でき、磁気回路で得られる磁束密度を高めることができる。一方、ギャップ部分に隣接するN極とS極も成形体内部で仮想的な磁力線で繋がっている。また、ギャップ以外の部位では磁力線は連続である。
(分割構造)
The fact that the entire field unit has a polar orientation structure also means that a C-type field unit that includes a gap portion sandwiched between the first
(Divided structure)
また界磁ユニットは、全体を一体に構成するよりも、分割して構成することで製造を容易にしている。特に、金型を用いた射出成形時には、閉塞空間である磁気空隙の部分に配置可能な強い金型磁石を作成することが容易でない。そこで、磁気空隙の部分で分割する構造とすると共に、分割された部材同士を接合することで磁気空隙を構成することで、第一主面14と第二主面24に所望の磁極が表れるように成型できる。
In addition, the field unit is made easier by being divided and configured rather than integrally formed. In particular, at the time of injection molding using a mold, it is not easy to create a strong mold magnet that can be arranged in a magnetic gap portion that is a closed space. Therefore, the magnetic gap is formed by joining the divided members together so that a desired magnetic pole appears on the first
図1〜図3の例では、第一ボンド磁石10と第二ボンド磁石20に分割している。第一ボンド磁石10は、第一平坦部11と、第一突出部12とで構成され、第二ボンド磁石20は、第二平坦部21と、第二突出部22とで構成される。また、第一平坦部11が第一主面14を含み、第二平坦部21が第二主面24を含んでいる。このため第一ボンド磁石10と第二ボンド磁石20とを組み合わせることで、第一主面14と第二主面24の間に磁気空隙MGが形成される。いいかえると、界磁ユニット100を磁気空隙MGの部分で第一ボンド磁石10、第二ボンド磁石20に二分割することで、閉じた磁気空隙MGを開放できるため、各部品を金型等で成型し易くできる。
In the example of FIGS. 1 to 3, the first bonded
またこの例では、第一ボンド磁石10と第二ボンド磁石20を同じ形状の部材としている。これにより、同じ金型で成形した部品を組み合わせて界磁ユニットを構成でき、製造コストを低減すると共に製造効率を向上できる。特に、第一主面14及び第二主面24にそれぞれN極とS極の一対のみが表出する構成とすることで、一方を反転させた姿勢とした際にN極とS極とが対向するように容易に構成できる。
In this example, the
第一ボンド磁石と第二ボンド磁石とは、突出部を嵌合させて連結する。このため、これらの第一ボンド磁石、第二ボンド磁石には、いずれか一方の突出部を受けるための嵌合構造を設けている。嵌合構造としては、階段状の段差部や凹部とすることができる。 The first bond magnet and the second bond magnet are connected by fitting the protrusions. For this reason, these 1st bond magnets and 2nd bond magnets are provided with the fitting structure for receiving any one protrusion part. As a fitting structure, it can be set as a stepped step part or a recessed part.
図2等に示す例では、第一ボンド磁石10は、突出部が、第一平坦部11及び第二平坦部21と略同一幅の角柱状に形成され、突出部の側面が、第一平坦部11の端面と略同一平面に形成されている。このようにすることで、磁気回路を連続的にして磁気回路の余分な漏れ磁束を低減し、結果として強い磁束密度を発揮できる。
In the example shown in FIG. 2 and the like, the first bonded
また図2の例では、第一ボンド磁石10の外形を階段状に構成している。すなわち、第一平坦部11の一端(図2において左側)から第一突出部12を突出させる一方で、他端を段差状に窪ませた第一段差部13としている。段差部は、第二ボンド磁石20の第二突出部22を受けるための部位であり、図3に示すように第二突出部22を第一段差部13に当接させることで、図1に示すように第一ボンド磁石10と第二ボンド磁石20の側面部が同一平面となり、接合部分が一体的となる。いいかえると、第二突出部22の先端部分は第一平坦部11の端縁と一体化されて部分的に第一平坦部11の一部をなす。これら第二突出部22と第一段差部13の形状及び寸法は、これらを接合させた際に外面が同一平面となるように設定される。
Moreover, in the example of FIG. 2, the external shape of the
同様に第一ボンド磁石10の第一突出部12も、第二ボンド磁石20の第二段差部23に接合される。特に第一ボンド磁石10と第二ボンド磁石20を同一形状とし、点対称に回転させた姿勢で接合させることで、外形をブロック状とした界磁ユニット100を構成できる。このように第一突出部12と第二段差部23、及び第二突出部22と第一段差部13を位置決めに利用して、第一ボンド磁石10と第二ボンド磁石20とを接合できる。
Similarly, the first protruding
なお、第一ボンド磁石10と第二ボンド磁石20の組み合わせには、接着やねじ止めなどの固定構造を付加しても良いが、磁力によって接合させるのみでも、上述した閉回路の構成によって十分な接合力を発揮できる。
(変形例)
The
(Modification)
なお上記の例では、第一ボンド磁石と第二ボンド磁石を同一形状の部材で構成したが、この構成に限られず、異なる形状に構成することも可能であることはいうまでもない。すなわち、図4に示すような、中央に磁気空隙MGが形成される形状の組み合わせであれば、任意の構成とできる。例えば図5に示す実施の形態2に係る界磁ユニット200では、第一ボンド磁石10Bを平板状で中央に凸部15を設け、第二ボンド磁石20Bの中央を凹状部分25としたコ字状に形成する。凹状部分25に凸部15を挿入することで第一ボンド磁石10Bと第二ボンド磁石20Bを接合できる。この構成では、凹状部分25への凸部15の挿入構造によって位置決めをより正確に行える利点が得られる。
In the above example, the first bond magnet and the second bond magnet are configured by members having the same shape. However, the present invention is not limited to this configuration, and it is needless to say that the first bond magnet and the second bond magnet can be configured in different shapes. That is, as shown in FIG. 4, any configuration can be used as long as it is a combination of shapes in which the magnetic gap MG is formed at the center. For example, in the
さらに図6に示す実施の形態3に係る界磁ユニット300では、第一ボンド磁石10Cを平板状とし、第二ボンド磁石20Cをコ字状に形成して、これらを組み合わせることで中央に磁気空隙を開口した磁気回路を構成できる。この構成では、第一ボンド磁石10Cを平板とできるため、製造を簡素化できる利点が得られる。その反面、第一ボンド磁石10Cと第二ボンド磁石20Cを接合する際の位置決めの機構を備えないため、他の構成に比べて位置合わせがし辛い。
Further, in the
加えて図7に示す実施の形態4に係る界磁ユニット400では、第一ボンド磁石10Dと第二ボンド磁石20Dを同一形状としつつ、これらを断面コ字状として、各々の端部に形成させた突出部16、26同士を接合させることで、中央に磁気空隙を開口した界磁ユニット400を構成している。この構成では実施の形態1と同様、同一の金型で成形できる反面、実施の形態3と同様位置決めが容易でない。
(HDD用VCM)
In addition, in the
(VCM for HDD)
図8は、揺動型アクチュエータの例として、この磁気空隙MGにアームを挿入してHDD用VCMを構成した例を示している。アーム7の一端には偏平型の可動コイル4を、他端には磁気ヘッド6を各々配設する。このアーム7は、可動コイル4が磁気空隙MG内に位置するように、支点である軸5を介して回動もしくは揺動自在になるように構成されている。
FIG. 8 shows an example in which an HDD VCM is configured by inserting an arm into the magnetic gap MG as an example of a swing type actuator. A flat
このVCMの可動コイル4に電流を通電すると、フレミングの左手の法則に従って、可動コイル4に軸5まわりの駆動力が作用し、アーム7を回動もしくは揺動させて、アーム7の他端に設けた磁気ヘッド6を、磁気ディスク上の所定の記録トラックに位置決めすることができる。なお揺動方向の切り替えは可動コイル4への通電電流の向きを適宜反転させることによって行う。また磁気ヘッドに代えて、他の機能部材を配置することでHDD以外の用途にも利用可能なアクチュエータとして利用できる。
(界磁ユニットの製造方法)
When a current is passed through the moving
(Field unit manufacturing method)
以上の界磁ユニットを構成する第一ボンド磁石、第二ボンド磁石は、射出成形法で製造できる。射出成形法は、主として熱可塑性樹脂と磁性材料粉末とを混合したコンパウンドを、一旦溶融した後、金型内に注入して成形する方法である。これにより、一体化、かつ極配向した界磁ユニットが工業的に製造可能となる。なお、射出成形した成形体を脱脂焼結して焼結体を得ることも可能である。ただこの場合は、薄い部分と厚い部分が一体化しており、しかも結晶の並びに方向性があるため、製造時の割れ欠けが多数発生し、また寸法精度が劣るという欠点がある。また同一素材かつ一体化したボンド磁石の製造法として、金型に磁石粉末と適切な樹脂(例えば、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂)を混合投入して、プレス成形する方法も考えられるが、前記の複雑な極配向構造を実現するためには金型でプレスする方法は不適と考えられる。その理由は、極配向構造を得るには、粒子の向きが金型内で自由に変えられることが必要であるところ、プレス成形の場合は粒子の回転が困難だからである。 The 1st bonded magnet and the 2nd bonded magnet which comprise the above field unit can be manufactured with an injection molding method. The injection molding method is a method in which a compound in which a thermoplastic resin and a magnetic material powder are mainly mixed is once melted and then injected into a mold for molding. Thereby, an integrated and pole-oriented field unit can be manufactured industrially. It is also possible to obtain a sintered body by degreasing and sintering the injection-molded molded body. However, in this case, since the thin part and the thick part are integrated, and the crystal has a directivity, many cracks are generated at the time of manufacture, and the dimensional accuracy is inferior. In addition, as a manufacturing method of the same material and an integrated bonded magnet, a method of mixing and charging magnet powder and an appropriate resin (for example, a thermosetting resin or a thermoplastic resin) into a mold, and press molding can be considered. In order to realize the above complex polar orientation structure, it is considered that the method of pressing with a mold is not suitable. The reason is that, in order to obtain a polar orientation structure, the direction of the particles needs to be freely changed in the mold, and in the case of press molding, the rotation of the particles is difficult.
磁性材料には、異方性材料を採用する。異方性材料は、異方化によって所定の磁気性能が得られる素材である。異方性材料は粒子一個一個に磁気異方性があるので、異方化する方向すなわち磁気のある方向に結晶の向きを変える。一方、等方性材料の方が、磁石製造工程が簡単で、異方化工程を経ずとも、着磁の調整で極異方構造が得られるメリットはよく知られている。しかしながら、現時点で工業的に入手可能な等方性の射出成形永久磁石のBHmaxは9〜10MGOeである。この程度のBHmaxではギャップに有効な磁束密度を提供することができなかった。一方、異方性の射出成形材料は、最高で18MGOeまで市販されているので、本発明の目的を達成するには好適である。中でも最適な材料はSmFeN系の異方性材料である。SmFeN粒子の中でも略球形の粒子を持つ場合は、異方性を付与する際に粒子が自由に回転して、望みどおりの配向パターンが得られるという長所を有する。 An anisotropic material is adopted as the magnetic material. An anisotropic material is a material from which a predetermined magnetic performance is obtained by anisotropy. Since the anisotropic material has magnetic anisotropy in each particle, the direction of the crystal is changed in the anisotropic direction, that is, in the direction of magnetism. On the other hand, the isotropic material has a simpler magnet manufacturing process, and the merit of obtaining a polar anisotropic structure by adjusting magnetization is well known without going through an anisotropic process. However, the BHmax of isotropic injection-molded permanent magnets industrially available at present is 9 to 10 MGOe. This level of BHmax could not provide an effective magnetic flux density for the gap. On the other hand, anisotropic injection molding materials are commercially available up to 18 MGOe, which is suitable for achieving the object of the present invention. Among them, the most suitable material is an SmFeN-based anisotropic material. Among the SmFeN particles, in the case of having a substantially spherical particle, there is an advantage that when the anisotropy is imparted, the particle freely rotates to obtain the desired orientation pattern.
極配向構造を得るための手段は、射出成形時に金型外部から適当な磁場を適宜印加することで達成される。金型内部キャビティ部の隣接部に配向用の永久磁石を配置させるか、金型外部より通電コイルによって磁場を作用させてもよい。
(射出成形金型)
The means for obtaining the polar orientation structure is achieved by appropriately applying an appropriate magnetic field from the outside of the mold during injection molding. An orientation permanent magnet may be disposed adjacent to the mold internal cavity, or a magnetic field may be applied by an energizing coil from outside the mold.
(Injection mold)
図9に、図7の界磁ユニットを構成する射出成形金型の一例の概略構造を示す。配向を行うための永久磁石31は、金型30内に仕込まれている。またゲート33から注入されたコンパウンドは、キャビティ部34に充填される。さらにN極からS極に向かって磁力線が放出され、図9において永久磁石31が生成しキャビティ部34に発生している磁場35を点線で示している。この金型を用いた界磁ユニットの製造においては、一回の射出成形で、界磁ユニットを構成する成形体の半分(第一ボンド磁石又は第二ボンド磁石の一方)しか製造できないものの、金型に仕込む配向用の永久磁石の大きさに制限がないことから、充分な配向磁場を得ることができる。一個の界磁ユニットは、二個の成形体である第一ボンド磁石と第二ボンド磁石を組み合わせて構成される。また成形体同士を組み合わせる際には接着剤等は不要とできる。接合面にN極とS極が現れているので、近づけるだけで磁力により接合され、正しい極性の界磁ユニットを構成できる。
FIG. 9 shows a schematic structure of an example of an injection mold that constitutes the field unit of FIG. A
さらに射出成形金型の他の例を図10に示す。この図において金型40は、配向用の永久磁石41を取り囲むようにキャビティ部44があり、ここに磁性材料と樹脂とからなるコンパウンドを注入して成形体を得る。この金型によれば一回の成形で、2つの成形体すなわち界磁ユニット1個分を構成できる利点が得られる。反面、この方法では配向用磁石のサイズに制限が生じる。すなわち、磁気空隙を構成するサイズの永久磁石として、十分な磁力を確保することが容易でない。
Further, another example of the injection mold is shown in FIG. In this figure, a
図9に示す射出成形金型を用意した。金型30の内部に、配向用の永久磁石31が埋め込まれている。本実施例の配向用の永久磁石は、焼結NdFeB磁石を磁極に応じて四個使用している。コンパウンドとして日亜化学製のSmFeN材のA12材(製品名)を使用した。このコンパウンドのBHmaxは12.5MGOeである。射出成形時のバレル温度は240℃、ノズル温度は250℃。金型温度は90℃に設定した。同じ成形体を二個作り、これらを組み合わせることで一つの界磁ユニットとした。界磁ユニットの寸法は、幅57mm、高さ9.7mm、奥行18mm、ギャップ幅37mm、ギャップ厚み1.4mmであった。磁気空隙MGの磁束密度は最大4500ガウスであった。以上のように、VCM用の界磁ユニットとして十分使用可能な磁束密度が得られた。
An injection mold shown in FIG. 9 was prepared. An orientation
実施例1で得られた成形体の突出部を切削加工し、厚さ4.15mmの平板とした。これに1.4mm厚みのパーメンジュール材をはさんで、上記界磁ユニットと全く同じ寸法の界磁ユニットを得た。この場合の磁気空隙の磁束密度は最大4000ガウスであった。なお、パーメンジュール材は飽和磁束密度及び透磁率ともに非常に高く、望みうる最高性能の軟磁性材である。実施例1における突出部が別の材料に置き換えられることにより、実施例1よりも磁束密度が低下した。 The protruding portion of the molded body obtained in Example 1 was cut into a flat plate having a thickness of 4.15 mm. A field unit having exactly the same dimensions as the above-described field unit was obtained by sandwiching a permendule material having a thickness of 1.4 mm. In this case, the maximum magnetic flux density of the magnetic gap was 4000 gauss. The permendurous material is a soft magnetic material having the highest saturation magnetic flux density and permeability, and the highest performance that can be expected. By replacing the protrusion in Example 1 with another material, the magnetic flux density was lower than that in Example 1.
実施例1で得られた成形体の突出部を切削加工し、厚さ4.15mmの平板とした。これに1.4mm厚みのテフロン(登録商標)材を挟んで、上記界磁ユニットと全く同じ寸法の界磁ユニットを得た。この場合の磁気空隙の磁束密度は最大3800ガウスであった。なお、テフロン(登録商標)材は非磁性材の代表として用いた。実施例1における突出部が別の材料に置き換えられることにより、実施例1よりも磁束密度が低下した。 The protruding portion of the molded body obtained in Example 1 was cut into a flat plate having a thickness of 4.15 mm. A 1.4 mm-thick Teflon (registered trademark) material was sandwiched therebetween to obtain a field unit having exactly the same dimensions as the field unit. In this case, the magnetic flux density of the magnetic gap was a maximum of 3800 gauss. A Teflon (registered trademark) material was used as a representative non-magnetic material. By replacing the protrusion in Example 1 with another material, the magnetic flux density was lower than that in Example 1.
実施例と形状は全く同じであるが、極配向を施していない成形体を用意した。異方化方向は図14に示すように、金型の外側に配置した外部磁場用コイル55を用いて、キャビティ部54の縦方向に磁場を作用させた。この場合は磁極が正しく表面に現れないので、成形後に所定の極が現れるように着磁する必要がある。この比較例3で得られた磁気空隙の磁束密度は2800ガウスであった。
A molded body having the same shape as that of the example but not subjected to polar orientation was prepared. As shown in FIG. 14, the anisotropic direction was obtained by applying a magnetic field in the longitudinal direction of the
実施例と形状は全く同じであるが、磁性材料として等方性NdFeBを使用した。成形も実施例と同様に射出成形で行った。素材としてのBHmaxは9MGOeである。この場合の磁気空隙の磁束密度は2500ガウスであった。 Although the shape is exactly the same as in the examples, isotropic NdFeB was used as the magnetic material. Molding was performed by injection molding in the same manner as in the examples. BHmax as a material is 9 MGOe. In this case, the magnetic flux density of the magnetic gap was 2500 gauss.
図11に示すような、実際にHDDで使われている界磁ユニットを用意した。使用されている磁石は焼結NdFeBであり、BHmaxは45MGOeであった。ユニットの幅36.2mm、高さ6.1mm、奥行23.5mm、ギャップ厚み1.5mmであった。磁気空隙の磁束密度は5000ガウスであった。ただし、支柱やヨーク板のような多数の部材を使っているので実施例よりも組立が容易でなかった。 A field unit actually used in an HDD as shown in FIG. 11 was prepared. The magnet used was sintered NdFeB and BHmax was 45 MGOe. The width of the unit was 36.2 mm, the height was 6.1 mm, the depth was 23.5 mm, and the gap thickness was 1.5 mm. The magnetic gap had a magnetic flux density of 5000 gauss. However, since a large number of members such as a column and a yoke plate are used, the assembly is not easier than the embodiment.
以上のようにして、本発明によれば界磁ユニットを構成する第一ボンド磁石や第二ボンド磁石といった成形体を射出形成でき、十分な磁力を備える界磁ユニットを実現できることが確認できた。 As described above, according to the present invention, it was confirmed that a molded body such as the first bond magnet and the second bond magnet constituting the field unit can be formed by injection, and a field unit having a sufficient magnetic force can be realized.
本発明は、ハードディスク用のVCMとして好適に利用できる。 The present invention can be suitably used as a VCM for a hard disk.
100、200、300、400…界磁ユニット
4…可動コイル
5…軸
6…磁気ヘッド
7…アーム
10、10B、10C、10D…第一ボンド磁石
11…第一平坦部
12、16…第一突出部
13…第一段差部
14…第一主面
15…凸部
20、20B、20C、20D…第二ボンド磁石
21…第二平坦部
22、26…第二突出部
23…第二段差部
24…第二主面
25…凹状部分
30、40、50…金型
31、41…永久磁石
33…ゲート
34、44、54…キャビティ部
35…磁場
55…外部磁場用コイル
111…永久磁石薄板
112…ヨーク板
113…支柱
114…コイル
115…ピボット
116…磁気ヘッド
117…アーム
MG…磁気空隙
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記第一ボンド磁石と対向姿勢に配置された、磁性材料と樹脂とからなるコンパウンドが略板状に成形された第二ボンド磁石と、
を備える界磁ユニットであって、
前記第一ボンド磁石及び前記第二ボンド磁石は、極異方性を有する複数の磁極が形成された平坦部をそれぞれ有しており、
かつ前記第一ボンド磁石及び前記第二ボンド磁石の少なくとも一方が、前記平坦部の一部から突出して他方のボンド磁石と連結するための突出部を有しており、
前記突出部は、磁極を有しており、
前記第一ボンド磁石と前記第二ボンド磁石とが、前記第一ボンド磁石の第一平坦部と前記第二ボンド磁石の第二平坦部との間に磁気空隙が形成され、かつ異なる磁極同士が向かい合うように連結されてなることを特徴とする界磁ユニット。 A first bonded magnet in which a compound made of a magnetic material and a resin is formed into a substantially plate shape ;
Wherein arranged in the first bond magnet and facing attitude, a second bonded magnet compound formed of a magnetic material and a resin is molded into a substantially plate shape,
A field unit comprising:
The first bond magnet and the second bonded magnet has a flat portion in which a plurality of magnetic poles having polar anisotropy formed respectively,
And at least one of said 1st bond magnet and said 2nd bond magnet has a projection part for projecting from a part of said flat part, and connecting with the other bond magnet,
The protrusion has a magnetic pole,
It said first bond magnet and the second bonded magnet, the magnetic gap between the second flat portion of the a first flat portion of the first bond magnet second bond magnet is formed, and different magnetic poles are A field unit characterized by being connected to face each other.
前記第一ボンド磁石と、前記第二ボンド磁石と、前記突出部とによって、それらの内部に略円弧状の磁力線が形成されていることを特徴とする界磁ユニット。 The field unit according to claim 1,
A field unit, wherein the first bond magnet, the second bond magnet, and the protrusion have a substantially arc-shaped magnetic field line formed therein.
前記第一ボンド磁石及び前記第二ボンド磁石は、前記磁気空隙の中心に対して略点対称な形状に形成されてなることを特徴とする界磁ユニット。 The field unit according to claim 1 or 2,
The field unit, wherein the first bond magnet and the second bond magnet are formed in a substantially point-symmetric shape with respect to the center of the magnetic gap.
前記第一ボンド磁石又は前記第二ボンド磁石は、前記突出部が嵌合する嵌合構造を有することを特徴とする界磁ユニット。 The field unit according to any one of claims 1 to 3,
The first bond magnet or the second bond magnet has a fitting structure in which the protrusion is fitted.
前記嵌合構造は、凹部又は段差部に形成されてなることを特徴とする界磁ユニット。 The field unit according to claim 4,
2. The field unit according to claim 1, wherein the fitting structure is formed in a recessed portion or a stepped portion.
前記突出部が、前記第一ボンド磁石又は前記第二ボンド磁石の幅と、略同じ幅の角柱状に形成されており、
前記突出部の側面が、前記第一ボンド磁石又は前記第二ボンド磁石の側面と略同一面となるように形成されていることを特徴とする界磁ユニット。 The field unit according to any one of claims 1 to 5,
The protrusion is formed in a prismatic shape having substantially the same width as the width of the first bond magnet or the second bond magnet,
The field unit, wherein a side surface of the projecting portion is formed to be substantially flush with a side surface of the first bond magnet or the second bond magnet.
前記第一ボンド磁石と前記第二ボンド磁石とが単一の成形体とされていることを特徴とする界磁ユニット。 The field unit according to any one of claims 1 to 6,
The field unit, wherein the first bond magnet and the second bond magnet are formed into a single molded body.
前記磁性材料は、異方性のSmFeN系磁性材料であることを特徴とする界磁ユニット。 The field unit according to any one of claims 1 to 3,
The magnetic unit is an anisotropic SmFeN-based magnetic material.
前記第一ボンド磁石及び前記第二ボンド磁石を成形する金型に、前記平坦部及び前記突出部を構成する磁性材料を配向させるための配向用磁石を配置する工程と、
前記金型の内部に磁性材料と樹脂とから構成されたコンパウンドを射出する工程と、
前記第一ボンド磁石及び前記第二ボンド磁石を成形する工程と、
前記第一ボンド磁石と前記第二ボンド磁石とを、それらの磁力によって連結させて磁気空隙を形成させる工程と、
を含むことを特徴とする界磁ユニットの製造方法。 A method of manufacturing a field unit according to any one of 請 Motomeko 1 8,
A step of arranging an orientation magnet for orienting the magnetic material constituting the flat portion and the protrusion in a mold for molding the first bond magnet and the second bond magnet;
Injecting a compound composed of a magnetic material and a resin into the mold;
Forming the first bonded magnet and the second bonded magnet;
Connecting the first bond magnet and the second bond magnet by their magnetic force to form a magnetic gap;
The manufacturing method of the field unit characterized by including.
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