JPH06290944A - 着磁ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヨークの小型化を容易にし、かつ着磁能力を
高める。 【構成】 着磁コイル２の線材として銀線を用い、コイ
ル２を通す溝４の間隔が狭くなっても、線材を引き回す
ことができ、１本の線材で着磁コイル２を形成できるよ
うにしている。銀線はヨーク１の着磁極３の形状に沿っ
て曲がるため、線材径を細くしなくともヨークへの着磁
コイル２の引き回しおよび固定が容易となり、ヨーク１
に隙間なく巻き付けて固定でき、着磁コイル間に作用す
る反発力の影響を抑えることができる。これによって、
ヨーク１を小型化しても、従来の着磁ヘッドよりもコイ
ル占積率が向上し大きな電流を流すことができ、希土類
系磁石材料のような保持力の高い磁石材料でも完全着磁
を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は着磁ヘッドに関する。更
に詳述すると、本発明は、モータのロータマグネットな
どの着磁に用いる着磁ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】ステッピングモータのロータマグネット
の着磁などで使用されている従来の着磁ヘッドは、内方
へ向けて突出する一定ピッチの着磁極を有する円筒形の
ヨークと、このヨークの各着磁極に巻回された着磁コイ
ルとから構成されている。着磁コイルは、銅線にポリイ
ミド（ＰＩ）等の絶縁チューブを被せたものが一般に使
用され、ヨークの着磁極と着磁極との間の縦方向の溝を
利用して１本の線が引き回され順次着磁極に巻き付けら
れている。

【０００３】一方、昨今の回転電機の小型化の要求は、
それらに使用される永久磁石を強力で尚かつ小さいもの
としている。これに伴い、着磁ヘッドのヨークも小さく
なる。そして、そこに多極着磁するので、コイルを通す
溝（内方に突出した着磁極と着磁極との間）の間隔が狭
くなってしまい、従来のＰＩ絶縁被覆の銅線では１本線
で引き回すことを物理的に困難なものとしている。

【０００４】そこで、この対応策としては、銅線を細く
して柔らかく引き回し易いにようにするか、図５に示す
ようにＵ字形の銅線１０１を着磁極１０２を跨ぐように
ヨーク１０３の縦溝１０４に通し、反対側をジョイント
１０５例えばはんだで連結することによって１本の着磁
コイルを形成することが考えられる。着磁コイルは、エ
ポキシ樹脂（図示省略）の塗布によりヨーク及びコイル
間で固定される。尚、図中の符号１０６はＰＩ絶縁チュ
ーブである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、銅線を
必要以上に細くすると占積率の低下によって流せる電流
が大きくできない問題を伴う。このため、磁石材料とし
て希土類系のものを採用する場合に完全な着磁ができず
それら磁石材料が有する磁石特性を発揮させることがで
きないことが考えられる。

【０００６】また、銅線を引き回しを容易にするために
細くせずにＵ形にして連結する構造の場合、大きな電流
を流すことはできるが、着磁コイル間隔が狭まっている
ので着磁時に着磁コイルに流れる電流により着磁コイル
間に大きな反発力が生じてエポキシ樹脂やはんだが破壊
され、着磁コイルが分断されたり短絡する虞がある。

【０００７】更に、ポリイミドチューブで絶縁被覆した
着磁コイルを使用する場合、コイルの折り返し部の曲率
半径が小さくなると、絶縁用のポリイミドチューブにひ
び割れが発生して絶縁破壊を生じさせることから、着磁
極と着磁極との間の溝ピッチの狭小化には対応困難であ
る。即ち、多極着磁のままヨークを小型化することを困
難にしてしまう。

【０００８】そこで、本発明は、ヨークの小型化が容易
であり、かつ着磁能力の高い着磁ヘッドを提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明は、着磁形状に相当する複数の着磁極を有す
るヨークと、着磁極に巻回されたコイルとからなる着磁
ヘッドにおいて、コイルの線材を銀、より好ましくは純
銀としている。また、本発明の着磁ヘッドは、ヨークの
コイル巻装部にヨークとコイルとを絶縁するための絶縁
皮膜が形成されている。絶縁皮膜の皮膜材料はテフロン
系樹脂あるいはセラミック材であることが好ましい。

【００１０】

【作用】したがって、銀あるいは純銀から成るコイルは
ヨークの着磁極の形状に沿って容易に変形し引き回しを
可能とするため、１本の連続した線材でコイルを構成す
ることができる。特にヨークの着磁極の周りに絶縁皮膜
を形成する場合には、コイル自身に絶縁チューブ等の絶
縁処理を必要としないことから、裸線の状態で巻回でき
るため線材の柔軟性は極めて高いものとなる。よって、
この線材による巻装は、折り返し部の曲率半径を小さく
でき、着磁極に沿って隙間なく配設でき、ヨークに沿っ
て固め得る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。尚、本実施例はステッピングモ
ーターのローターの着磁に使用される着磁ヘッドに適用
したものである。

【００１２】図１に本発明の着磁ヘッドの一実施例を示
す。この着磁ヘッドは、着磁形状に相当する複数の着磁
極３，…，３を有するヨーク１と、このヨーク１の着磁
極３，…，３に巻かれた銀線の着磁コイル２とから構成
されている。ヨーク１には着磁極の間の縦溝４を利用し
て１本の導体からなる着磁コイル２が着磁極３，…，３
に巻き付けられている。

【００１３】ヨーク１は、その内方に若干の隙間をあけ
て着磁しようとするローター（磁石材料）１０を挿入し
得る円筒体に形成され、その内周面に内方に向けて突出
する必要数の着磁極３，…，３が設けられ内ば歯車のよ
うに形成されている。着磁極３，…，３は、ヨーク１の
内周面に一定ピッチで放射方向に縦溝４，…，４を穿つ
ことによって区画されている。縦溝４，…，４は、例え
ば一部が円形でかつ一部が矩形の溝形状を成している
が、これに特に限定されるものではない。また、着磁極
３，…，３の両端には１個置きに交互に横溝５，…，５
が設けられている。つまり、横溝５，…，５は、図４に
示すように着磁極３，…，３の端面１ａ，１ｂにおいて
隣合う２つの縦溝４，４を交互に接続し、蛇行した１条
の波形状の溝を構成している。尚、図１には着磁コイル
２のリード線等の図示は省略されている。

【００１４】ヨーク１の縦溝４，…，４及び横溝５，
…，５の表面にはヨーク１と着磁コイル２とを絶縁する
ための絶縁皮膜６が形成されている。この絶縁皮膜６
は、例えば図２に示すように、少なくとも着磁コイル２
と接触する面に形成されている。また絶縁皮膜として
は、例えば、テフロンコートやセラミックコート等が好
適なものとして挙げられるがこれに特に限定されるもの
ではなく、ＰＩ、ＰＡＩ、エポキシ樹脂でもよい。

【００１５】着磁コイル２を構成する線材としては、一
般的に使用されている銅線に比べてはるかに柔らかい線
材、例えば、純銀または純度９９．９９％以上の銀若し
くは金等の裸線を焼き鈍し処理して更に柔らかくしたも
のが使用されている。中でも純銀または純度９９．９９
％以上の銀の裸線を焼き鈍し処理して更に柔らかくした
ものは、金線に比べて柔らかさに遜色がなくヨーク１の
縦溝４と横溝５に沿って容易に曲げることができるた
め、引き回しを容易にすると共に各溝４，５内へ埋設す
ることを可能とする。

【００１６】以上のように構成された着磁ヘッドのヨー
ク１への銀線２の引き回しは例えば次の手順によって行
われる。

【００１７】まず、リード線とするための余長を残し、
縦溝４へ銀線２を通す。縦溝４を貫通した後、着磁極３
の横溝５へ銀線を嵌合するようにして、着磁極３を横切
らせ隣の縦溝４内へ導入して上方へ銀線を通す。この線
材２の引き回しの作業は、焼き鈍し銀線の柔軟性を活用
し折り返し部を縦溝４と横溝５に沿ってほぼ直角とし、
尚かつ銀線２を横溝５内へ納め溝の外へ出る部分を殆ど
なくすように形成する。以下同様にして銀線２を他の着
磁極３，…，３へ順次引き回し、終端の縦溝４から引き
出す。

【００１８】本実施例の場合、配線２に用いられる銀線
は、連続した１本の導線で、かつ絶縁被覆を有さない裸
線である。しかし、ヨーク１との絶縁耐圧を高めるため
に、必要に応じて被覆を施してもかまわない。リード線
とされるコイルの始端と終端の余長線部へは、絶縁と補
強のためのチューブが通される（図示省略）。銀線２の
引き回しが完了したヨーク１には、エポキシ樹脂などが
塗布（図示省略）され着磁コイル２がヨーク１に固定さ
れると共に絶縁性が高められる。これによって着磁ヘッ
ドが完成する。

【００１９】このようにして完成した着磁ヘッドは、コ
イル６の柔軟性が高くヨーク１の着磁極の形状に沿って
曲がり、ヨーク１との間に隙間なく引き回しでき、ヨー
ク１から飛び出た部分を殆ど設けることなくヨーク１へ
強固に固定される。したがって、コイル６間に働く反発
力による影響をほとんどなくし、かつ線材を細くしなく
とも引き回しができる。そこで、多極着磁のまま小型化
されたヨーク１でも、１本の導線で引き回しを可能と
し、またコイル占積率を向上させ得る。これによって、
着磁コイルに大きな電流を流すことができ、希土類（Ｓ
ｍ−Ｃｏ，Ｎｄ等）系磁石材料のような保磁力の高い磁
石材料を用いる場合にも完全着磁が可能となる。また、
ヨーク１の少なくとも着磁コイルが接触する面に絶縁皮
膜を直接形成する場合、線材そのものにＰＩチューブ等
の絶縁皮膜を施すことがないので、これらの割れによる
絶縁破壊が防止できると共に着磁コイル２自体の柔軟性
を損なうことがなく、ＰＩチューブよりも絶縁皮膜が薄
くできる分だけよりコイル占積率を向上させ得る。

【００２０】尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の
一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施が可能で
ある。例えば、本実施例はヨーク１に絶縁被覆６を形成
しているが、着磁コイルの線材として導電性に優れる銀
あるいは純銀を用いるため、場合によっては線材側に絶
縁チューブ等を被覆させるようようにしても良い。ま
た、着磁極３，…，３を横切る横溝５を１個置きに設け
るように構成したが、全ての着磁極３に横溝５を形成し
ても良い。この場合、必要な横溝だけに線材を落とし込
むことにする。更に、本実施例では円筒形のヨークに適
用した例について主に説明したがこれに特に限定される
ものではなく、平板形のヨークなどに適用することも可
能である。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明より明かなように、本発明の
着磁ヘッドは、着磁コイルの線材として銀線を用いたの
で、コイルを通す溝の間隔が狭くなっても、線材を引き
回すことができ、１本の線材で着磁コイルを形成でき
る。しかも、銀線はヨークの着磁極の形状に沿って曲が
るため、線材径を細くしなくともヨークへの着磁コイル
の引き回しおよび固定が容易となり、ヨークに隙間なく
巻き付けて固定でき、着磁コイル間に作用する反発力の
影響を抑えることができる。したがって、ヨークを小型
化しても、従来の着磁ヘッドよりもコイル占積率が向上
し大きな電流を流すことができるので、希土類系磁石材
料のような保持力の高い磁石材料でも完全着磁を可能と
する。

【００２２】また、本発明の着磁ヘッドにおいて着磁極
のコイル巻装部に絶縁皮膜を形成する場合、銀線にポリ
イミドチューブ等の絶縁チューブを被覆する必要がなく
なり、銀線の柔らかさを損なわずにすむため銀線の引き
回しがより一層容易となると共に、絶縁チューブよりも
薄い絶縁皮膜で足りることからコイル占積率が一層向上
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の着磁ヘッドの一例を示した斜視図であ
る。

【図２】本発明の着磁ヘッドのヨークの一部分を拡大し
て示した斜視図である。

【図３】本発明の着磁ヘッドのヨークにコイルを引き回
した状態を概念的に表した模式図である。

【図４】従来の着磁ヘッドのヨークと着磁コイルの関係
を概念的に表した模式図である。

【符号の説明】

１ ヨーク １ａ，１ｂ ヨークの端面 ２ 着磁コイルを構成する銀線 ３ 着磁極 ６ 絶縁被覆

フロントページの続き (72)発明者 保科 哲夫 長野県諏訪郡下諏訪町5329番地 株式会社 三協精機製作所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 着磁形状に相当する複数の着磁極を有す
   るヨークと、前記着磁極に巻回されたコイルとからなる
   着磁ヘッドにおいて、前記コイルの線材は軟性を有する
   銀であることを特徴とする着磁ヘッド。
2. 【請求項２】 前記銀は純銀であることを特徴とする請
   求項１記載の着磁ヘッド。
3. 【請求項３】 上記ヨークのコイル巻装部には前記ヨー
   クとコイルとを絶縁するための絶縁皮膜が形成されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の着磁ヘッド。
4. 【請求項４】 上記絶縁皮膜の皮膜材料はテフロン系樹
   脂であることを特徴とする請求項３記載の着磁ヘッド。
5. 【請求項５】 上記絶縁皮膜の皮膜材料はセラミック材
   であることを特徴とする請求項３記載の着磁ヘッド。