JPH02211032A

JPH02211032A - 複合構造磁石体のツイータ

Info

Publication number: JPH02211032A
Application number: JP1029940A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Okumura; 知之奥村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-02-10
Filing date: 1989-02-10
Publication date: 1990-08-22
Anticipated expiration: 2015-08-28
Also published as: JP3081209B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は複合構造磁石体に関するものであり、例えば
、パルスモータ、サーボモータ、アクチュエータ等の部
材として、いわゆるメカトロニクスの技術分野で広く使
用することができる複合構造磁石体に関するものである
。

［従来技術およびその問題点］第、８図は、従来の磁石についての説明図であって、そ
の第８図（Ａ）は、従来の単一磁石の概略構成を示すも
のであり、また、第８図（Ｂ）は、前記従来の単一磁石
の内径部での表面磁束密度の分布を示すものである。こ
の従来の単一磁石は適当な樹脂磁石材または焼結磁石材
（１）だけによって中空円筒形状に構成されており、Ｎ
極とＳ極とが図面上の上下で対向するようにされている
。

いま、このような単一磁石、の内径部に対向して所定の
磁束密度センナ（図示されない）を配置して、両者のい
ずれかを相対的に回転させることにより、前記単一磁石
の内径部における表面磁束密度（φ）の角度（θ）に対
する変化を求めると、前記第８図（Ｂ）に示されている
ようになる。即ち、角度（θ）が０度から９０度の近傍
まではほぼ正弦波状に増大していくが、９０度を中心と
した所定の部分では、むしろ減少してしまう、このよう
な現象は２７０度の近傍においても認められる。即ち、
角度（θ）が１８０度から更に増大していくと、磁束密
度（φ）は正弦波状に増大していくが、前記２７０度を
中心とした所定の部分では、むしろ減少してしまう。

ところで、上記された従来の磁石はある所定の単一磁石
材だけで構成されていることから、これまでは、そのよ
うな磁石を得るための素材、形状およびその製造方法に
ついての工夫だけがなされてきた。

ここで、従来から使用されている何種類かの単一磁石に
ついてみると、例えば、安価なものとしてフェライト焼
結磁石が考えられるけれども、その製造の仕方に難点が
ある。即ち、この磁石を製造するときの工程には焼結工
程が入っているけれども、この焼結工程において磁石の
体積が大きく収縮してしまい、このために、当該磁石の
寸法精度が極めて悪くなって、所要の後加工に依存する
ことを避けることができない、しかも、このような後加
工として利用できる操作は、研磨操作かスライサ・カッ
ト操作だけであって、そのために必要なコストが極めて
大きくなってしまう。

次に考えられるものは希土類磁石であるけれども、これ
を製造するための材料が高価であり、また、その製造方
法が微粉末異方性焼結法であることから、この磁石の場
合にも後加工が必要とされる。更に、アルニコ磁石を考
えることもできるが、この磁石は鋳造によって得られる
ことから、この場合にも後加工が必要になる。

また、ものによっては、対象の磁石の局所的な磁力だけ
を必要とすることがあるが、従来はその構造上の制約の
ために、磁石全体として対応するようにされており、当
該磁石においては、有効に利用されない部分が含まれて
しまうことがあった。

上記されたように、従来の磁石は、その仕上がり精度を
所要の後加工に依存せざるを得ないという難点があった
。また、磁石全体としての磁力的な有効利用をすること
が困難であった。

［課題を解決するための手段］この発明の複合構造磁石体は、従来の単一構造の磁石体
に代えて複合構造のものにされている。

そして、このような複合構造をとることにより、その仕
上がり精度の向上、磁力的利用の効率化等を図るととも
に、磁石体自体および当該磁石体を含む所要の装置のコ
ストを低減させ、前記複合構造について所要の調整を施
すことにより所望の磁力分布を得るようにして、複合構
造磁石体の全体的なパフォーマンス・メリットを実現す
ることができる。

なお、この発明においては、複合構造磁石体を含む所要
の装置が完成してから所望の着磁を施すようにすれば、
そのユニット・パーミアンスが改善されて、優れた減磁
特性、磁気的動作点および磁束密度分布状態のものが実
現される。

［実施例］次に、この発明の複合構造磁石体について、その実施例
に即して説明する。

ＬＫ１１例えば、所定のモータに用いられる磁石体を得るための
高磁力磁石体としては、（１）　大ブロツク高磁力の焼結磁石から切り出された
磁石体、（２）単純形状で圧縮成型により得られた高磁力ボンド
磁石体、（３）磁場配向押し出し成型により得られた高磁力磁石
体、等の中から適当なものが選択される。

さて、第１図は、この発明の第１実施例である複合構造
磁石体の説明図である。ここに、その第１図（Ａ）は、
上記第１実施例である複合構造磁石体の概略構成を示す
ものであり、また、第１図（Ｂ）は、上記第１実施例で
ある複合構造磁石体の内径部での表面磁束密度の１分布
を示すものである。

まず、第１図（Ａ）において、適当な樹脂磁石材または
焼結磁石材（１）によって中空円筒形状に構成された基
本磁石材の上下部分には、断面矩形状の溝が設けられて
いる。そして、この溝部分には高磁力磁石材からなる複
合用磁石材（２）が挿入され、または適当にインサート
射出成型されて、全体としてこの第１実施例としての複
合構造磁石体が構成される。そして、このように構成さ
れた複合構造磁石体の、内径側面（図面状では上下）に
対称に配！された高磁力磁石材としての複合用磁石材（
２）の中心が着磁ヨークの磁極中心となるように、ラジ
アル方向に２極着磁を施してＮ極とＳ極とが図面上の上
下で対向するようにされている。

いま、従来例の場合と同様に、このような複合構造磁石
体の内径部に対向して所定の磁束密度センナ（図示され
ない）を配置して、両者のいずれかを相対的に回転させ
ることにより、前記複合構造磁石体の内径部における表
面磁束密度（φ）の角度（θ）に対する変化を求めると
、前記第１図（Ｂ）に示されているようになる。即ち、
角度（θ）が０度から９０度まではＮ極にほぼ正弦波状
に増大していき、９０度を過ぎると同様にして正弦波状
に減少を開始する。この傾向は１８０度を超えてＳ極へ
の増大に転する。そして、２７０度からは減少に転じて
この減少傾向が３６０度まで持続することになる。この
第１実施例のものは、上記のような性質を有しているこ
とから、これを適当なモータにおけるステータの界磁と
して使用するときは、コギングトルクが低くなるという
ような特徴がある。また、磁石体全体を高価な高磁力磁
石材で構成させることなしに所要のピーク磁束を得るこ
とができて、例えば、ＤＣマイクロモータの界磁用磁石
体として好適に使用することができる。

１１え１１第２図は、この発明の第２実施例である複合構造磁石体
を示す概略構成図である。この第２図において、所要寸
法（例えば、外形２２ｍｍ、内径１８ｍｍ、高さ１５ｍ
ｍ）の小型モータ用複合磁石体を得るために、高磁力磁
石材であるＳｍＣ。

系異方性焼結磁石材から、例えば、５０ｍｍＸ２５ｍｍ
Ｘ１００ｍｍなる形状のものから、ダイヤモンドを用い
た。スライサにより、１．５ｍｍＸ１ｍｍＸ１５ｍｍな
る形状の複合用磁石材（２）をを作成した。これとは別
に、安価なフェライト系等方性樹脂磁石材によって基本
磁石材（１）を射出成型で中空円筒形状に構成した。そ
して、この基本磁石材（１）の上下および左右部分には
断面矩形状の溝を設け、前記の高磁力磁石材からなる複
合用磁石材（２）を挿入し、所要の接着材を用いて両者
を接合して、全体としてこの第２実施例としての複合構
造磁石体を得た。このように構成された複合構造磁石体
について、その内径側面に４回対称に配置された高磁力
磁石材としての複合用磁石材（２）の中心が着磁ヨーク
の磁極中心となるように、そのラジアル方向に４極着磁
を施し、安価で高磁力があり、装着性にも優れた複合構
造磁石体が得られた。

この第２実施例のものを磁力的にみると、同一形状のフ
ェライト系樹脂磁石からなる単一磁石に比べて、約２倍
になるという結果を得た。また、高磁力磁石材としての
複合用磁石材の形状について工夫を施すことにより、第
２実施例の複合構造磁石体が用いられるモータの緒特性
を改善させることができる。

第Ｗ第３図は、この発明の第３実施例である複合構造磁石体
を示す概略構成図である。この第３図において、１対の
扇形状の基本磁石材（１）が対向配置されており、この
基本磁石材（１）の内径中央部には所要形状（例えば矩
形）の溝が設けられている。

なお、この基本磁石材（１）はフェライト系樹脂磁石材
を適当に射出成型して得られたものである。

そして、前記の溝に挿入されているものは、磁場配向押
し出し成型により作成された、複合用磁石材（２）とし
ての（ＢＨｍａｘが７ＭＧＯｅの）ＳｍＣＯゴム磁石材
である。そして、この複合用磁石材（２）を基本磁石材
（１）に挿入してから、これを鉄ハウジング・ヨーク（
３）内に装着して、所望の高効率で低コギングトルクの
モータ・セグメントを得ることができた。

従来、ゴムー鉄間の有効な接着剤が存在しないために、
単一ゴム磁石を鉄ハウジング・ヨーク内に緊密に装着さ
せることが極めて困難であり、また、前記単一ゴム磁石
の端部を挟み込むような構造をとったとしても、当該単
一ゴム磁石の端部の機械的強度が小さくて目的を果たせ
ないという問題点があったけれども、このような問題点
はこの第３実施例によって解決された。

第ｆｆｌ倒− 第４図は、この発明の第４実施例である複合構造磁石体
を示す概略構成図であって、その第４図（Ａ）は平面図
であり、第４図（Ｂ）は側断面図である。この第４図に
おいて、基本磁石材（１）としては、所要形状のものが
フェライト系樹脂磁石材を射出成型することで得られた
。また、複合用磁石材（２）としては高磁力磁石材であ
るＳｍＣｏ系焼結磁石材を選択し、これらを前記基本磁
石材（１）の外周縁部の適所に設けた所要形状の溝部に
接着させた。そして、これに対して所望の着磁を施して
から、基本磁石材（１）の中心部に設けた中空円筒部に
シャフトを圧入することにより、安価かつ高磁力のロー
タ・マグネットを得ることができた。

ｌ胆ｌ第５図は、この発明の実施例の適用例としての平面型ツ
イータ（高音用スピーカ）を示す概略構成図である。こ
の第５図において、平板状の第１フエライト・マグネッ
ト（５）の適所には音孔（７）が設けられている。また
、平板状の第２フエライト・マグネット（６）が対向配
置されており、両者間にはダイアフラム（９）が挟°持
されている。そして、このダイアフラム（９）の外周適
所にはダイアフラム端子（８）が設けられている。

第６図は、上記適用例の平面型ツイータに関する説明図
である。ここに、第６図Ａは第１フエライト・マグネッ
ト（５）の平面図、第６図Ｂは該第１フエライト・マグ
ネット（５）の側断面図、第６図Ｃは第２フエライト・
マグネット（６）の平面図、そして、第６図りは該第２
フエライト・マグネット（６）の側断面図である。なお
、この第６図において、（５１）はダイアフラムの端子
取り付は孔、（５２）は本体取り付は孔、（５３）はダ
イアフラム固定孔、（５４）は組み立てネジ孔である。

また、（１）は安価なフェライト系極異方性樹脂磁石材
からなる基本磁石材、（２）はＮｄＦｅＢ系高磁力系層
磁力樹脂磁石材複合用磁石材、そして、（７）は音孔で
ある。

このような平面型ツイータに用いる複合構造磁石体を得
るために、基本磁石材（１）としては、当該平面型ツイ
ータのハウジング機能および振動板の押さえ機能をも有
するものとして、安価なフェライト系極異方性樹脂磁石
材を用い、これを適当に射出成型することで所望のもの
を作成する。また、複合用磁石材（２）としては、Ｎｄ
ＦｅＢ系高磁力系層磁力樹脂磁石材これは所要のように
圧縮成型することで所望のものを作成する。そして、こ
の両者を互いに嵌め込み結合させることにより、目的と
する複合構造磁石体が得ることができる。

次いで、上記のようにして得られた複合構造磁石体につ
いて、所要の着磁が施されることになる。

このようにして得られた複合構造磁石体について、その
表面磁束密度を計測したところ、その最大値は１７００
Ｇであった。しかるに、この複合構造磁石体と同一の形
状を有する、フェライト系極異方性樹脂磁石材からなる
従来の単一磁石体の表面磁束密度の最大値は１２００Ｇ
であることから、従来のものに比べて約１．５倍ものト
ータル・フラックス量が得られることになる。

第７図におけるグラフ図には、上記のような複合構造磁
石体を用いて構成された平面型ツイータの周波数特性が
、従来品のそれと比較する態様で示されている。この第
７図において、実線による特性曲線（７１）は上記され
た複合構造磁石体を用いて構成された平面型ツイータの
周波数特性を表わすものであり、また、点線による特性
曲線（７２）は従来品のそれを表わすものである。この
第７図から認められるように、この発明による実施例を
適用した平面型ツイータにおいては、その磁束密度の増
大にともなって中音域での使用も可能にされていること
が認められる。

［発明の効果］以上説明されたように、この発明によれば、所望の磁束
密度分布を有しており、所望の形状をもって装着性に優
れた複合構造磁石体を比較的安価に得ることができる。

また、このようにして得られた複合構造磁石体は、例え
ば、パルス・モータ、サーボ・モータ、アクチュエータ
等の部材として、広範な用途が期待されるものである。

即ち、この発明に係る複合構造磁石体によれば、前述の
ような各種のモータにおけるユニット・パーミアンスが
大幅に改善されて、その減磁や磁束密度分布等の機能的
ファクタについて顕著な好結果がもならされる、また、
これをコスト的にみれば、その必要な箇所だけに高価な
窩磁力の磁石材を使用し、その他の箇所には安価な樹脂
磁石材を使用することにより、全体的には大幅なコスト
の低減が可能になる。

また、前述されたように、安価な樹脂磁石材との共用が
なされていることから、この発明に係る複合構造磁石体
を他の関連部品に装着させるようなときには、当該樹脂
磁石材の良好な装着特性を巧みに利用して、その目的を
極めて好適に果たすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第１実施例である複合構造磁石体
の説明図、第２図は、この発明の第２実施例である複合
構造磁石体を示す概略構成図、第３図は、この発明の第
３実施例である複合構造磁石体を示す概略構成図、第４
図は、この発明の第４実施例である複合構造磁石体を示
す概略構成図、第５図は、この発明の実施例の適用例と
しての平面型ツイータを示す概略構成図、第６図は、上
記適用例の平面型ツイータに関する説明図、第７図は、
上記適用例のものと従来のものとを比較して説明するた
めのグラフ図、第８図は、従来の磁石体を示す概略構成
図である。（１）は基本磁石材、（２）は複合用磁石材、（３）は
鉄ハウジング・ヨーク、（４）はシャフト。なお、図面中、同一符号は同一または相当部分図面の浄
書（内容に変更なし）第　１　図第２図党３図（Ｂ）第４図第５図莞６図兜８図（Ａ）（Ｂ）磁束達度（φ）手続補正書く方式）％式％１、事件の表示平成１年特許願第２９９４０号２、発明の名称複合構造磁石体３、補正をする者事件との関係　特許出願人氏名奥村知之４、代理人　　〒１００住所　東京都千代田区丸の内二丁目４番１号丸の内ビル
ディング４階６゜７゜平成１年５月３０日補正の対象（１）　　図　面（全図）補正の内容（１）願書に最初に添付した図面の浄書・別紙の通り（
内容に変更をし）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）通常の磁力を有し、所要の受け入れ部を設けた形
状にされた基本磁石材；および高磁力を有し、前記受け入れ部に嵌合可能な形状にされた複合用磁石材；からなり、前記基本磁石材の受け入れ部に前記複合用磁石材が嵌合された構成を有する複合構造
磁石体。