JPH05258949A

JPH05258949A - 磁石部材及びボイスコイルモータ

Info

Publication number: JPH05258949A
Application number: JP4089604A
Authority: JP
Inventors: Minoru Endo; 実遠藤; Koichi Oda; 光一小田
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1992-03-13
Filing date: 1992-03-13
Publication date: 1993-10-08
Also published as: US5329267A

Abstract

(57)【要約】【目的】円弧状に成形された磁石間の空隙部に生ずる
ギャップ磁束密度を高くしてこの平坦度も改善する。【構成】例えばボイスコイルモータの磁石部材を形成
するために異なる半径で円弧状に成形された一対の磁石
３８Ａ，４０Ａを、空隙部４６を介して同心状に設ける
と共に、その端部に同様に形成された他の一対の磁石３
８Ｂ，４０Ｂを隣接させて接合させる。そして、上記一
対の磁石３８Ａ，４０Ａの磁化方向１２と他の一対の磁
石３８Ｂ，４０Ｂの磁化方向１４とを相互に異ならせて
おく。そして、半径の小さい各下側磁石４０Ａ，４０Ｂ
の上側湾曲面に各磁石の中心面２４Ａ，２４Ｂに対して
体積が不均衡となるように、例えば切断面５０Ａ，５０
Ｂを形成する。これにより空間部４６に形成されるギャ
ップ磁束密度を大きくし、その平坦度も良好にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁石部材及びこれを用
いたボイスコイルモータに係り、特に、例えば固定磁気
ディスク駆動装置の磁気ヘッド位置決め用アクチュエー
タ等に使用される磁石部材及びボイスコイルモータに関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、磁気回路と可動コイルを組み合
わせて例えば磁気ヘッドの位置決めを行うボイスコイル
モータはすでに磁気回路の構造、磁石の磁気特性、可動
コイルの形状により種々のタイプが開発されている。従
来のボイスコイルモータの一例を図１４乃至図１６に基
づいて説明する。尚、以下に使用する上下の語は図面の
説明上用いるものであり、実際の位置関係を示すもので
はない。このモータは、下面が円弧状で上面が屋根形に
成形された屋根形ヨーク２を有しており、このヨーク２
の下側には所定のギャップすなわち空隙部４を形成すべ
く円弧状、すなわちアーク状に成形されたアーク状ヨー
ク６がその両端部を上方向へ屈曲させて上記屋根形ヨー
ク２へ接合されている。

【０００３】そして、屋根形ヨーク２の下側面すなわち
空隙部４に臨む円弧面の中央部には円弧状に成形された
２つの上側磁石８Ａ、８Ｂが、また、アーク状ヨーク６
の上側面すなわち空隙部４に臨む円弧面の中央部には上
記上側磁石８Ａ、８Ｂよりも小さい半径で円弧状に成形
された２つの下側磁石１０Ａ、１０Ｂが上側磁石８Ａ、
８Ｂに対して同心円状に固着されている。そして、図中
左右の磁石は各々異なる方向へ磁化されており、例えば
図１６に示すように右側の上下側磁石８Ａ、１０Ａにあ
っては、円弧の半径方向外方へ向かうように磁化方向１
２が設定され、これに対して左側の上下側磁石８Ｂ、１
０Ｂにあっては円弧の半径方向内方へ向かうように磁化
方向１４が設定されている。

【０００４】図１４乃至図１５に示されるごとく上下側
磁石間に形成される空隙部４には、円弧中心Ｏを支点と
して揺動可能になされたアーム１６の先端部に取付け固
定したコイル１８が空隙部４に沿って円弧状に移動可能
に設けられている。このアーム１６の他端部には例えば
磁気ヘッド２０が取り付けられており、アーム１６を揺
動させることにより上記磁気ヘッド２０は、回転してい
る磁気ディスク２２の半径方向へ移動する。磁気ディス
ク駆動装置には、高推力であるとともに、推力−変位特
性の平坦化が要求されている。変位に対して推力が一定
でないとアクセムタイムにバラツキが生じるからであ
る。

【０００５】ところで、前記磁石８Ａ、８Ｂ、１０Ａ、
１０Ｂとしては、磁気特性の高いＳｍ₂Ｃｏ₁₇もしくは
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ焼結磁石などが使用される。この焼結磁
石は、例えば微粉砕した合金粉を、図１７に示すように
金型ブロック２８の表面に扇形状乃至アーク状に成形さ
れた凹部３０内に充填し、この凹部３０内に充填した合
金粉を図示しない押棒によりプレス成形し、焼結するこ
とにより得られる。この焼結に際しては、形成される磁
石に所定の方向への配向を施すべく例えば水平方向に向
かう磁場３２がかけられて磁場中配向が行なわれる。以
上のようにして製造された磁石では、磁石両端部にくら
べて中央部の磁束密度が高くなるという現象が生ずるこ
とが知られている。このように磁束密度にばらつきのあ
る磁石を用いると、磁束密度の高い部分では推力が大き
く、逆に磁束密度の低い部分では推力が小さくなり、変
位に対して推力が一定とはならない。

【０００６】同一材質であれば磁束密度は磁石の体積に
比例することから、磁石の各部位の磁束密度を均等にす
るために、磁束密度の高い磁石中央部分の肉厚を薄くす
る手法が採用されていた。図１６に具体例を示すが、各
下側磁石１０Ａ、１０Ｂを左右に２分割する中心面２４
Ａ、２４Ｂに対して同一長さ（Ｌ１＝Ｌ２）となるよう
に、磁石１０Ａ、１０Ｂの上側円弧面を切断・除去して
いた。２６Ａ、２６Ｂは切断面である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のように
磁石中央部を薄肉化した磁石を、図１４及び図１５に示
すボイスコイルモータの磁気回路に組み込んでも、モー
タのコイル１８及びアーム１６の揺動範囲に渡って磁気
ヘッド２０を一定の推力で作動させることはできなかっ
た。本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有
効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的
は、一定の推力を実現できる磁石部材及びボイスコイル
モータを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、中央部を薄
肉化して磁束密度の平坦化を図った磁石を組み込んだモ
ータでなぜ一定の推力を得ることができないかを知るた
めに、図１４及び図１５における空隙部４における磁束
密度（以下ギャップ磁束密度という）を測定した。その
結果を図１８に示すが、ギッャプ磁束密度は磁石接合部
を中心とした点対称の略台形となるが、台形の平坦度は
悪く、磁石接合部近傍におけるギャップ磁束密度の絶対
値の低下が大きく、これがモータにおける推力の均一化
を阻害していたものと推察される。このように磁石接合
部におけるギャップ磁束密度の低下が生ずる原因は明ら
かではないが、図１９に示すように右側の上下側磁石８
Ａ、１０Ａの磁化方向１２と、左側の上下側磁石８Ｂ、
１０Ｂの磁化方向１４とが相互に略反対方向に異なる場
合には、左右の磁石の接合部３４の近傍において、左右
の磁石端部間で短絡磁束３６が発生し、上下の磁石間で
の磁束の流れが妨げられるためと考えられる。すなわ
ち、各々の磁石における磁束密度の平坦度を図ったとし
ても、前記ギャップ磁束密度は以上の理由により平坦化
されず、モータ推力の均一化を図ることができないこと
を知見した。

【０００９】本発明は以上の知見に基づきなされたもの
であり、その第１の発明は、円弧状断面を有しその周方
向における一端面近傍部の磁束密度が他の部分の磁束密
度より高い磁石を例えば前記磁石８Ａと８Ｂ、又は１０
Ａと１０Ｂのように組み合わせ接合した磁石部材に関す
るもので各々円弧状断面を有し、その周方向における一
端面近傍部の磁束密度が他の部分に比べて大であり、配
向方向が略反対である２つの磁石を当該端面で接合した
ことを特徴とする。

【００１０】さらにその第２の発明は、第１の発明によ
る磁石部材を用いたボイスコイルモータに関するもので
あり、所定の空隙部を隔てて配置された上部ヨーク及び
下部ヨークと、前記上部ヨーク及び下部ヨークの前記空
隙部に臨む各々の面に固着された一対の円弧状磁石部材
と、前記一対の磁石部材間に形成される空隙部に沿って
円弧状に揺動するコイルとを有するボイスコイルモータ
において、前記一対の磁石部材の少なくとも一方が、各
々円弧状断面を有しその周方向における一端面近傍部の
磁束密度が他の部分に比べて大であり、磁化方向が略反
対である２つの磁石を当該端面で接合したことを特徴と
する。

【００１１】

【作用】本発明磁石部材は、円弧状断面を有し、その周
方向における一端面近傍部の磁束密度が他の部分に比べ
て大である磁石を２個準備し、当該端面で接合すれば、
接合部近傍の磁束密度は前述の短絡磁束の影響によって
低下して他の部分の磁束密度と近似する。したがって、
モータに組み込まれた際のギャップ磁束密度は平坦化さ
れ、コイルの推力を均一にすることができる。本発明磁
石において、周方向における一端面近傍部の磁束密度を
他の部分に比べ大とする手段としては、当該部分の体
積を大とする、磁束を当該端面に集中させる、当該
部分に他の部分より高い磁束密度が得られる材料を配し
た複合構造磁石とする、等がある。具体的に体積をどの
程度大とするか等は磁石の寸法形状によって適宜定めれ
ばよい。なお、本発明において円弧状断面を有する磁石
とは、完全な円弧のみを言うのではなく、これに類似す
る形状の磁石をも包含する。

【００１２】次に本発明磁石部材の具体的態様を図１を
参照しつつ説明する。図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように
図中右側の一対の磁石３８Ａ、４０Ａ及び４２Ａ、４４
Ａは、異なる半径で円弧状に成形されており、、図１
（Ａ）の上下側磁石３８Ａ、４０Ａ及び図１（Ｂ）の上
下側磁石４２Ａ、４４Ａは、それぞれ空隙部４６、４８
を隔てて同心状に配置されており、磁化方向１２はとも
に円弧の略半径方向外方へ向けられている。一方、図中
左側の一対の磁石３８Ｂ、４０Ｂ及び４２Ｂ、４４Ｂ
は、上記一対の磁石の内の対応する磁石と同じ曲率で円
弧状に成形されており、各磁石３８Ｂ、４０Ｂ、４２
Ｂ、４４Ｂは、それぞれ対応する右側の磁石３８Ａ、４
０Ａ、４２Ａ、４４Ａの端部に接合して隣接配置されて
いる。従って、図１（Ａ）の上下側磁石３８Ｂ、４０Ｂ
及び図１（Ｂ）の上下側磁石４２Ｂ、４４Ｂは、それぞ
れ空隙部４６、４８を隔てて同心状に配置されることに
なる。そして、これらの磁化方向１４は、右側磁石の磁
化方向１２に対して略逆方向、すなわち円弧の略半径方
向内方へ向けられている。

【００１３】そして、上記磁石の内の半径の小さい磁
石、すなわち下側磁石４０Ａ、４０Ｂ、４４Ａ、４４Ｂ
は、各磁石の中心面２４Ａ、２４Ｂに対して左右の体積
が不均衡になされており、各空隙部４６、４８に形成さ
れるギャップ磁束密度の平坦度を改良するように構成さ
れている。具体的には、図１（Ａ）に示す磁石部材にあ
っては、各下側磁石４０Ａ、４０Ｂの上側湾曲部には各
中心面２４Ａ、２４Ｂに対して磁石非接合側の体積を小
さくするように、各中心面２４Ａ、２４Ｂに対して非対
称になされた切断面５０Ａ、５０Ｂが形成されている。
この場合、各中心面２４Ａ、２４Ｂと切断面の両端部と
の間の距離Ｌ３、Ｌ４は、Ｌ３＜Ｌ４の関係に設定され
ており、上述のように磁石非接合側の体積を少なくして
ギャップ磁束密度の平坦度を改良するように構成されて
いる。尚、図示例にあっては切断面を直線形状とした
が、これを曲率の異なる円、または曲線形状となるよう
に構成してもよい。

【００１４】これに対して、図１（Ｂ）に示す磁石部材
にあっては、各下側磁石４４Ａ、４４Ｂの上側湾曲部に
は、各中心面２４Ａ、２４Ｂに対して磁石接合側の体積
を大きくするように、各中心面２４Ａ、２４Ｂの磁石接
合側において円弧の半径方向外方へ突出させた凸部５２
Ａ、５２Ｂが形成されており、上述のようにギャップ磁
束密度の平坦度を改良するように構成されている。尚、
上記凸部と上記切断面とを組み合わせた構造としてもよ
い。また、上記凸部、上記切断面は下側磁石４０Ａ、４
０Ｂ、４４Ａ、４４Ｂの上面に設けたが、この面に限ら
ず下側磁石の下面、または上側磁石の上・下面のいずれ
に設けてもよい。

【００１５】上記構成にあっては、下側磁石４０Ａ、４
０Ｂ、４４Ａ、４４Ｂにおいて、これらの中心面２４
Ａ、２４Ｂに対する左右の体積を不均衡に設定したが、
図１（Ｃ）に示すように磁石の配向方向に基づいて切断
面５０Ａ、５０Ｂを形成するようにしてもよい。すなわ
ち、通常のストレート配向を意図して製作された磁石の
配向方向は、接合面３４に対して略２２．５°の角度を
形成するが、この配向方向の角度を変えた場合には、こ
の変化に対応させて切断面５０Ａ、５０Ｂの位置を変化
させて、空隙部４６に形成されるギャップ磁束密度を平
坦になるように改善する。例えば、磁石接合面３４に対
する配向角度が従来の角度２２．５°よりも小さい角度
θ、例えば略２０°に設定した場合には、下側磁石４５
Ａ、４５Ｂの上側湾曲面に形成される各切断面５０Ａ、
５０Ｂを各中心面２４Ａ、２４Ｂに対して対称となるよ
うに設定する。これにより、ギャップ磁束密度の平坦性
を改善することが可能となる。尚、この場合、配向角度
との関係により切断面５０Ａ、５０Ｂを各中心面２４
Ａ、２４Ｂに対して非対称となるように形成する場合も
ある。また、接合面３４からの磁化角度をより小さくし
て磁化方向を接合面に寄せれば磁石の体積を変化させる
ことなくギャップ磁束密度の平坦化を達成することがで
きる。

【００１６】上記説明における各磁石を成形する場合に
は、図１７に示すような金型ブロック２８の凹部３０に
合金粉を充填して、所定の方向の磁場３２をかけつつ焼
結成形したり或いは磁場をかけないで所定の方法で据込
み成形する。そして、円弧状に成形された磁石に例えば
切断加工を施して切断面を形成する。この場合、金型ブ
ロック２８の凹部３０の水平断面形状を完全な円弧状で
はなく切断面に対応する部分を直線状に形成しておくこ
とにより切断加工を省略することもできる。また、図１
（Ａ）に示す凸部５２Ａ、５２Ｂを有する磁石を成形す
る場合には、例えば金型ブロック２８の凹部３０の水平
断面形状を完全な円弧状ではなく上記凸部に対応する部
分にへこみを設けておくことにより所望の磁石を形成す
ることができる。

【００１７】本願の第２の発明は、上記第１の発明にか
かる磁石部材をボイスコイルモータに採用するものであ
る。その一例を図２に基づき説明すると、このボイスコ
イルモータ５４は、下面が円弧状で上面が屋根形に成形
された屋根形ヨーク２を有しており、このヨーク２の下
側には所定のギャップすなわち空隙部４を形成すべく円
弧状、すなわちアーク状に成形されたアーク状ヨーク６
がその両端を上方向へ屈曲させて上記屋根形ヨーク２へ
接合することにより取り付けられている。そして、上記
空隙部４を区画する壁面には、上記第１の発明に係る磁
石部材５６が設けられる。具体的には、上記屋根形ヨー
ク２の下側面すなわち空隙部４に臨む湾曲面には円弧状
に成形されてヨーク中央部にて接合された２つの上側磁
石、例えば図１（Ａ）に示す磁石３８Ａ、３８Ｂが設け
られると共に、アーク状ヨーク６の上側面すなわち空隙
部４に臨む湾曲面には下側磁石、例えば図１（Ａ）に示
す磁石４０Ａ、４０Ｂがヨーク中央部にて接合されてい
る。

【００１８】そして、これら下側磁石４０Ａ、４０Ｂの
上側面には、前述のように各中心面２４Ａ、２４Ｂを境
にして各々接合面側の体積が大となるように切断面５０
Ａ、５０Ｂが形成されている。そして、空隙部４には、
円弧中心Ｏを支点として揺動可能になされたアーム１６
の先端部に取付け固定したコイル１８が空隙部４に沿っ
て円弧状に移動可能に設けられている。このアーム１６
の他端部には、例えば磁気ヘッド２０が取り付けられて
おり、コイル１８に所定の電流を流してアーム１６を揺
動させることにより上記磁気ヘッド２０を回転している
磁気ディスク２２の半径方向へ移動し得るように構成さ
れている。この図示例にあっては、図１（Ａ）に示す磁
石を適用した場合について説明したが、これに限定され
ず、図１（Ｂ）または図１（Ｃ）に示す磁石部材を適用
してもよい。また、このボイスコイルモータは、磁気デ
ィスクの駆動装置に限定されず、他の駆動装置にも適用
することが可能である。

【００１９】

【実施例】以下に、本発明の実施例を比較例と共に詳述
する。比較例１まず、円弧状の磁石を焼結法と超急冷・据込み加工法に
より製造し、そのラジアル方向の磁気特性を実測した。
この場合、焼結磁石の製造は、次のように行う。まず、
Ｎｄ₁₃−Ｄｙ₂−Ｆｅ（ｂａｌ）−Ｂ₇−Ａｌ₁の溶解合
金を作成し、これに水素を吸蔵させた後に、４００〜６
００℃で脱水素し、更に０．５ｍｍ以下に調整した後に
ジェットミルで微粉砕した。ここで得られた微粉を図１
５に示すような金型を使用してストレート磁界配向しつ
つ成形し、焼結・熱処理することにより焼結磁石を得
た。

【００２０】また、据込み磁石の製造は次のように行
う。まず、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ−Ｇａの溶解合金を溶湯急冷
し、ホットプレス・据込み加工し、上記した焼結磁石と
同じ完全な円弧状の磁石を製造した。得られた磁石は
（ＢＨ）_max＝４０ＭＧＯｅの磁気特性を有していた。
このようにして得られた２種類の円弧状の磁石をラジア
ル方向に数箇所切断し、残留磁束密度（Ｂｒ）を測定し
た。その結果を図３に示す。図３（Ａ）は焼結磁石の残
留磁石密度を示し、図３（Ｂ）は据込み磁石の残留磁束
密度を示す。図３（Ａ）によれば磁石中心部の残留磁束
密度が高く、端部に行くに従ってその値が減少しており
ストレート配向を意図して製造されたにもかかわらず、
得られた焼結磁石は、ラジアルに近い配向になってい
る。

【００２１】また、図３（Ｂ）に示すように据込み磁石
の場合には、磁石中央部と端部との間において残留磁束
密度の差は、上記焼結磁石の場合よりも少ないが、この
場合にもラジアルに近い配向となってしまった。この据
込み磁石の残留磁束密度の立体的分布は図４に示すグラ
フにより現わされる。比較例２次に、上記比較例１によって得られた（ＢＨ）_max＝４
０ＭＧＯｅの磁気特性の磁石を図５に示すように、従来
形状（図１４参照）と同様に形成する。すなわち、各下
側磁石１０Ａ、１０Ｂの上側湾曲面に各中心面２４Ａ、
２４Ｂに対して対称となるように（Ｌ５＝Ｌ６）切断面
２６Ａ、２６Ｂを形成する。そして、これにラジアル配
向５８とストレート配向６０を施して図１２に示すボイ
スコイルモータに適用した場合について、有限要素法に
よる磁極解析を行い、磁石湾曲面に沿ったギャップ中心
面６２上の磁束密度を求めた。得られた結果を図６に示
す。図６にあっては接合面３４を中心として右側の磁石
により形成される磁束密度のみを示しているが、左側の
磁石による磁束密度は原点に対して点対称となる。また
横軸は、接合部３４を０°とした場合の角度を示す。

【００２２】図中曲線Ａは計算上ストレート配向された
磁石の計算上の磁束密度を示し、曲線Ｂは計算上ラジア
ル配向された磁石の計算上の磁束密度を示し、曲線Ｃは
ストレート配向を意図して作られた磁石の実測の磁束密
度を示す。図６より明らかなように計算上のストレート
配向の磁石（曲線Ａ）ではギャップ磁束密度は高く且つ
平坦度も良好であるのに対して、計算上のラジアル配向
の磁石（曲線Ｂ）では磁束密度も角度が小さくなるに従
って低くなり、また平坦度も良くない。しかしながら、
ラジアル配向の磁石の方がギャップ磁束密度の平坦部分
が広い。このように角度が小さくなるに従って磁束密度
が低くなる理由は、図１７において示したように隣合う
磁石の磁化方向が異なっているためにこの接合部の近傍
において磁束が短絡しやすくなるためである。

【００２３】曲線Ｃに示すようにストレート配向を意図
して作られた磁石のギャップ磁束密度の実測値は、大き
さ及び平坦度ともにかなりよくない。この理由は、実際
の磁石ではストレート配向を意図して作られてもラジア
ル配向の成分をかなり含んでいるからと考えられる。実施例１そこで、図７及び図８に示すような形状の磁石アッセン
ブリを計算上設定し、これをボイスコイルモータに適用
し、有限要素法により磁界解析を行なった。磁石は（Ｂ
Ｈ）ｍａｘ＝４０ＭＧＯｅ相当のラジアル配向した磁石
とした。図７は本発明に係る磁石部材であり、図７
（Ｂ）は、図１（Ｂ）で示したと同様に下側磁石４４
Ａ，４４Ｂの上側湾曲面において各中心面２４Ａ，２４
Ｂより磁石接合部側に凸部５２Ａ，５２Ｂを形成して、
磁石４４Ａ，４４Ｂの各中心面２４Ａ，２４Ｂに対して
接合部側の体積を大としたものである。

【００２４】また、図７（Ａ）は、図１（Ａ）で示した
と同様に下側磁石４０Ａ，４０Ｂの上側湾曲面に各中心
面２４Ａ，２４Ｂに対して非対称となるように切断面５
０Ａ，５０Ｂが形成されている。すなわち各中心面２４
Ａ，２４Ｂと対応する切断面５０Ａ，５０Ｂの両端との
間の距離Ｌ３，Ｌ４を、Ｌ３＞Ｌ４の関係になるように
設定し、中心面２４Ａ、２４Ｂを境にして接合部側の体
積を大としている。本実施例においては、上記切断面の
形成位置を図９に示すように種々変化させてそれぞれの
場合にの磁界解析を行った。図９は図７（Ａ）における
右側の磁石３８Ａ，４０Ａを示し、磁石自体は接合部３
４を０°として例えば４５°の円弧角を有し、中心面２
４Ａは２２．５°のところに位置する。そして磁石自体
は、その円弧方向に模式的に９等分されており、適当な
箇所に説明のために番号を付してある。そして、図中適
宜選択される番号間を結ぶ直線に沿って磁石を切断・除
去して切断面を形成してある。

【００２５】本実施例にあっては、点５−８間、点４−
８間、点３−８間、点４−９間及び点２−７間を切断し
たときの磁界解析を行った。点４−９間を切断した場合
には、切断面は中心面２４Ａに対して対称となり、その
切断面の大きさは図１４に示す従来の磁石部材となる。
また、点５−８間を切断した場合にもその切断面は中心
面２４Ａに対して対称となる。そして、他の点４−８
間、点３−８間及び点２−７間を切断した場合には、切
断面は中心面２４Ａに対して非対称となり、中心面２４
Ａより右側半分の磁石の体積が少なくなる。また、図８
は比較のために形成された磁石部材であり、図８（Ａ）
に示す磁石は、図１４に示す磁石と同様に各下側磁石１
０Ａ，１０Ｂの上側湾曲面に、各中心面２４Ａ，２４Ｂ
に対して対称になされた切断面２６Ａ，２８Ｂを有す。
すなわち、この磁石部材は、図９において点４−９間を
結ぶ線に沿って切断して形成した磁石に対応する。

【００２６】また、図８（Ｂ）に示す磁石は、何ら切断
操作を施さず、いわゆるノーカットの磁石を示す。以上
のようにして形成される各磁石の磁界解析の結果、得ら
れたギャップ中心の磁束密度は図１０のグラフに示され
る。グラフ中の横軸は、図９において結合部３４を０°
とした場合の角度及び磁石中の対応する点を示す。図１
０のグラフ中、曲線Ａは図８（Ｂ）に示すノーカット磁
石に対応し、曲線Ｂは図７（Ｂ）に示す凸部を有す磁石
に対応し、曲線Ｃは図９において点２−７間カットの磁
石に対応し、曲線Ｄは、点５−８間カットの磁石に対応
し、曲線Ｅは点４−８間カットの磁石に対応し、曲線Ｆ
は点３−８間カットの磁石に対応し、曲線Ｇは点４−９
間カットの磁石、すなわち図８（Ａ）に示す磁石にそれ
ぞれ対応する。

【００２７】図１０から明らかなようにノーカット磁石
を示す曲線Ａは磁束密度は大きいが上に凸の曲線を描い
て平坦度は非常に悪く、磁気特性は良くない。また、従
来の磁石を示す曲線Ｇは、磁束密度は小さくしかも平坦
度も悪く、磁気特性は好ましくない。これに対して曲線
Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｆは、磁束密度は比較的高く、しかも平坦
度もかなり良好である。特に、点４−８間を切断して形
成した磁石を示す曲線Ｅは、磁束密度も比較的高く、し
かも平坦度は最良となっており、最も良好な磁気特性を
示すことが判明した。この点４−８間は、角度として約
１５°−３０°に対応する。

【００２８】また、点２−７間を切断して形成した磁石
を示す曲線Ｃは中心面２４Ａに対して過度に切断面を不
均衡に形成したので本実施例においては磁気特性はかな
り悪くなっている。実際に比較例１に示すようにして得
られた焼結磁石及び据込み磁石を図９の点４−８間に沿
って切断加工して切断面を形成し、得られた磁石を図２
に示すようにボイスコイルモータ５４の磁石５６として
適用してギャップ磁石密度を測定した結果、図１１に示
すような測定結果が得られた。図中曲線Ａは据込み磁石
の特性曲線を示し、曲線Ｂは焼結磁石の特性曲線を示
す。この図から明らかなように曲線Ａ，Ｂともに磁石密
度がかなり大きく、且つ平坦度も大幅に改善されたこと
が判明した。特に、曲線Ａが示す据込み磁石の場合には
特に最良の特性を示すことが判明した。

【００２９】以上の実施例では磁石部材を構成する各磁
石の体積を変動させることにより磁束密度を制御した
が、以下説明する手法によっても磁束密度を制御するこ
ともできる。すなわち、図１２に示すように金型ブロッ
ク２８の凹部３０のＡ部分にＢ部分よりも高い磁束密度
が得られる合金粉を配し、プレス成形、焼結することに
よりＡ部分の磁束密度がＢ部分より高い焼結磁石を得る
ことができる。また、図１３に示すように金型ブロック
２８の一部を例えばＴｉ合金のような非磁性材料１２８
によって構成して磁場中配向すれば、非磁性材料１２８
に接していない部分に磁束が集中し磁束密度が高くな
る。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば磁
石間の空隙部に形成されるギャップ磁束密度の平坦度も
大幅に向上させることができ、したがってモータ自体の
回転乃至揺動を、回転ムラ乃至揺動ムラを生ぜしめるこ
となく円滑に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明に係る磁石を示す平面図である。

【図２】第２の発明に係るボイスコイルモータを示す平
面図である。

【図３】焼結法と据込み加工法により製造した円弧状磁
石のラジアル方向における磁束密度を示す図である。

【図４】図３に示す据込み磁石の磁束密度を立体的に示
す図である。

【図５】磁界解析に用いた従来の磁石の配向方向を示す
図である。

【図６】磁界解析により得られたギャップ中心位置の磁
束密度を示す図である。

【図７】磁界解析に用いた本発明に係る磁石アッセンブ
リの形状を示す図である。

【図８】磁界解析に用いた従来の磁石アッセンブリの形
状を示す図である。

【図９】磁石の切断面の位置を説明するための説明図で
ある。

【図１０】磁界解析により得られたギャップ中心位置の
磁束密度を示す図である。

【図１１】本発明に係る磁石部材を組み込んだボイスコ
イルモータのギャップ中心位置の磁束密度を示す図であ
る。

【図１２】本発明に係る磁石を製造する手法を説明する
図である。

【図１３】本発明に係る磁石を製造する他の手法を説明
する図である。

【図１４】従来のボイスコイルモータを示す斜視図であ
る。

【図１５】図１４に示すモータの平面図である。

【図１６】図１４に示すモータに使用される磁石部材を
示す平面図である。

【図１７】円弧状の焼結磁石を成形するための金型を示
す平面図である。

【図１８】従来のボイスコイルモータの磁石空隙部にお
ける磁束密度の分布を示す図である。

【図１９】ラジアル配向を有する円弧状磁石の磁束の流
れを説明するための説明図である。

【符号の説明】

２屋根型ヨーク４空隙部６アーク状ヨーク１２，１４磁化方向１６アーム１８コイル２０磁気ヘッド２２磁気ディスク２４Ａ，２４Ｂ中心面３４接合面３８Ａ，３８Ｂ磁石（上側）４０Ａ，４０Ｂ磁石（下側）４２Ａ，４２Ｂ磁石（上側）４４Ａ，４４Ｂ磁石（下側）４５Ａ，４５Ｂ磁石（下側）４６，４８空隙部５２Ａ，５２Ｂ凸部５４ボイスコイルモータ５６磁石部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各々円弧状断面を有しその周方向におけ
る一端面近傍部の磁束密度が他の部分の磁束密度より高
く磁化方向が略反対である２つの磁石を、当該端面で接
合したことを特徴とする磁石部材。
【請求項２】前記一端面近傍部の磁石肉厚を他の部分
より大とした請求項１記載の磁石部材。
【請求項３】前記各磁石をその中心面に対して非接合
側の体積を少となるように非対称断面とした請求項１記
載の磁石部材。
【請求項４】所定の空隙部を隔てて配置された上部ヨ
ーク及び下部ヨークと、前記上部ヨーク及び下部ヨーク
の前記空隙部に臨む各々の面に固着された一対の磁石部
材と、前記一対の磁石部材間に形成される空隙部に沿っ
て揺動するコイルとを有するボイスコイルモータにおい
て、前記磁石部材の少なくとも一方が、各々円弧状断面
を有しその周方向における一端面近傍部の磁束密度が他
の部分の磁束密度より高く磁化方向が略反対である２つ
の磁石を当該端面で接合した磁石部材であることを特徴
とするボイスコイルモータ。
【請求項５】前記一端面近傍部の磁石肉厚を他の部分
より大とした請求項４記載のボイスコイルモータ。
【請求項６】前記各磁石をその中心面に対して非接合
側の体積を少となるように非対称断面とした請求項４記
載のボイスコイルモータ。