JPH02303A - 磁石組成物 - Google Patents
磁石組成物Info
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- JPH02303A JPH02303A JP18566488A JP18566488A JPH02303A JP H02303 A JPH02303 A JP H02303A JP 18566488 A JP18566488 A JP 18566488A JP 18566488 A JP18566488 A JP 18566488A JP H02303 A JPH02303 A JP H02303A
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Classifications
-
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- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
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- H02K21/028—Means for mechanical adjustment of the excitation flux by modifying the magnetic circuit within the field or the armature, e.g. by using shunts, by adjusting the magnets position, by vectorial combination of field or armature sections
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/26—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on ferrites
- C04B35/2683—Other ferrites containing alkaline earth metals or lead
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01F1/0313—Oxidic compounds
- H01F1/0315—Ferrites
-
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- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
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- H02K25/00—DC interrupter motors or generators
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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。
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）
本発明は新奇な磁石組成物に関し、これらの磁石組成物
をエネルギー誘導変換装置制御用の新奇なスイッチ機構
に使用することに関する。
をエネルギー誘導変換装置制御用の新奇なスイッチ機構
に使用することに関する。
（従来の技術）
フェライトは磁性材料としてよく知られておりとくにス
トロンチウムヘキサフエライトが知られている。本発明
者等は小量の他の酸化物をフェライトへ添加することに
より、従来磁石素材には認められなかった有用な特性を
有する新奇な磁石組成物を開発した０本発明の磁石組成
物に関しアメリカ特許庁において先行技術を調査した結
果、最も関連性の高い技術として次のアメリカ特許が注
目された。
トロンチウムヘキサフエライトが知られている。本発明
者等は小量の他の酸化物をフェライトへ添加することに
より、従来磁石素材には認められなかった有用な特性を
有する新奇な磁石組成物を開発した０本発明の磁石組成
物に関しアメリカ特許庁において先行技術を調査した結
果、最も関連性の高い技術として次のアメリカ特許が注
目された。
２．７６２．７７８ ２，８２８．２Ｂ４ ２，８８６
，５３０ ２，９６２，４４４２．９８０．６１？
３，１１３，９２７ ３，５０９，０５７ ３，８９Ｂ
、２１６４．０２５，４４９ ４，０６２，９２２ ４
，４０７，７２１ ４，５６５，７２にれらの先行技術
特許は２種類に分類できる。
，５３０ ２，９６２，４４４２．９８０．６１？
３，１１３，９２７ ３，５０９，０５７ ３，８９Ｂ
、２１６４．０２５，４４９ ４，０６２，９２２ ４
，４０７，７２１ ４，５６５，７２にれらの先行技術
特許は２種類に分類できる。
即ち次の様に軟質フ壬ライトと硬質フェライトに関する
特許である。
特許である。
１１ヱ王旦ヱ上 １！ヱ王旦ヱ上
２．８８Ｂ、５３０ ２．７６２，７７８２．
９６２，４４４ ２，８２８，２６４３．５
０９，０５７ 、 ２，９８０．ｆｉ１７３．
８９６．２１６ ３，１１３，９２７４．４０
７，７２１ ４，０２５，４４９４．５６５
．７２６ ４，０６２．．９２２軟質フエライ
トの特許は電子その他の分野に用いる素材に関するもの
であり、軟質フェライトは磁界内では磁化する力５磁界
を除去すると磁気を失う必要がある。残留磁気（Ｂｒ）
は極めて低く０に近づく必要がり、保磁力（Ｈｃｉ）も
永久磁石に比べ極めて低い。酸化クロム等の添加剤の小
量をド、−バンドとして用い、成極の性質を変成する。
９６２，４４４ ２，８２８，２６４３．５
０９，０５７ 、 ２，９８０．ｆｉ１７３．
８９６．２１６ ３，１１３，９２７４．４０
７，７２１ ４，０２５，４４９４．５６５
．７２６ ４，０６２．．９２２軟質フエライ
トの特許は電子その他の分野に用いる素材に関するもの
であり、軟質フェライトは磁界内では磁化する力５磁界
を除去すると磁気を失う必要がある。残留磁気（Ｂｒ）
は極めて低く０に近づく必要がり、保磁力（Ｈｃｉ）も
永久磁石に比べ極めて低い。酸化クロム等の添加剤の小
量をド、−バンドとして用い、成極の性質を変成する。
硬質フェライトの特許は永久磁石に関する。アメリカ特
許２，８２８，２６４以外の文献では、いずれも減磁抵
抗性（固有保磁力Ｈｃｉ）を改良するドーパントとして
酸化クロムを挙げている。フェライト永久磁石では総て
の固有磁気領域が相互に一列に並んだとき最高水準の永
久磁石が得られる。外部磁界の強さまたは方向が変ると
、内部磁気領域も形及び極性を変化させることもできる
。これを起すためには領域壁が素材内を通過する必要が
あり、このような移動は小量の含有物または不純物によ
り抑制できる。
許２，８２８，２６４以外の文献では、いずれも減磁抵
抗性（固有保磁力Ｈｃｉ）を改良するドーパントとして
酸化クロムを挙げている。フェライト永久磁石では総て
の固有磁気領域が相互に一列に並んだとき最高水準の永
久磁石が得られる。外部磁界の強さまたは方向が変ると
、内部磁気領域も形及び極性を変化させることもできる
。これを起すためには領域壁が素材内を通過する必要が
あり、このような移動は小量の含有物または不純物によ
り抑制できる。
永久磁石の減磁に必要な固有保磁力（Ｈｃｉ）は適当な
粒径の分散した微粒子を構造内に含有させれば増大する
。この目的にはシリカ、アルミナ及びチタニアが通常使
用され、酸化クロムが同様に使用されることもある。
粒径の分散した微粒子を構造内に含有させれば増大する
。この目的にはシリカ、アルミナ及びチタニアが通常使
用され、酸化クロムが同様に使用されることもある。
アメリカ特許３，８２８，２６４には、フェライト永久
磁石を使用してビステリシスループの第２象限に減磁界
を印加しエネルギーの貯蔵及び回収を行うに際し、酸化
クロムを用いてフェライト永久磁石の特性を改良する方
法を開示している。酸化クロムの添加量は磁石中の鉄対
クロム比が４−１０の範囲内にあれば磁石の磁気特性を
著るしく向上し、その数値は１８００Ｂｒ及び３２００
Ｈｃｉに達すると称される。
磁石を使用してビステリシスループの第２象限に減磁界
を印加しエネルギーの貯蔵及び回収を行うに際し、酸化
クロムを用いてフェライト永久磁石の特性を改良する方
法を開示している。酸化クロムの添加量は磁石中の鉄対
クロム比が４−１０の範囲内にあれば磁石の磁気特性を
著るしく向上し、その数値は１８００Ｂｒ及び３２００
Ｈｃｉに達すると称される。
本発明による新奇な磁石組成物はエネルギーの誘導変換
装置のスイッチ機構に有用である。
装置のスイッチ機構に有用である。
永久磁石直流電動機は、例へばアメリカ特許４．６０５
，８７４に記載されているごとく公知である。
，８７４に記載されているごとく公知である。
これらの電動機及び直流電磁電動機を含めての問題点の
一つは、電動機の磁界が電気的または機械的変換器によ
り０を通過して切換えられる際に発生する大量の過渡電
流及び磁界に適応できるような制御回路の設計が困難な
ことである。
一つは、電動機の磁界が電気的または機械的変換器によ
り０を通過して切換えられる際に発生する大量の過渡電
流及び磁界に適応できるような制御回路の設計が困難な
ことである。
本発明による永久磁石電動機に関する先行技術調査をア
メリカ特許症において実施した結果、最も関連性の高い
技術としては次のアメリカ特許が注目された。
メリカ特許症において実施した結果、最も関連性の高い
技術としては次のアメリカ特許が注目された。
１．０７７．１７９ １，６６６．０６５ １，７２４
，４４６ １，８５９，６４３１．８６：１，２９４
３，０８９，０６４ ３．１４６，３８１ ３，３１６
，５１４３．４２８．８Ｂ７ ３Ｊ７０，１８９ ３，
７４０，６８３ ３，９７９，６５２４．０６４，４４
２ ４，４０９，５７にれらの文献では一般に永久磁石
と協同する電気コイルを使用し、永久磁石の磁界を多目
的に変化させている。
，４４６ １，８５９，６４３１．８６：１，２９４
３，０８９，０６４ ３．１４６，３８１ ３，３１６
，５１４３．４２８．８Ｂ７ ３Ｊ７０，１８９ ３，
７４０，６８３ ３，９７９，６５２４．０６４，４４
２ ４，４０９，５７にれらの文献では一般に永久磁石
と協同する電気コイルを使用し、永久磁石の磁界を多目
的に変化させている。
（発明の概要）
本発明の一つの態様により、内部に配置したストロンチ
ウム金属フェライトを含むストロンチウムヘキサフエラ
イトからなる新奇な磁石組成物ができる。本発明の新奇
な組成物は内部に分散した十分な量のストロンチウム金
属フェライトを含み、十分強力な磁界を印加すれば自身
の極性を反転させ、前記磁界を除去すれば磁界強さの著
るしい損失をなんら伴うことなく同一極性を回復できる
。
ウム金属フェライトを含むストロンチウムヘキサフエラ
イトからなる新奇な磁石組成物ができる。本発明の新奇
な組成物は内部に分散した十分な量のストロンチウム金
属フェライトを含み、十分強力な磁界を印加すれば自身
の極性を反転させ、前記磁界を除去すれば磁界強さの著
るしい損失をなんら伴うことなく同一極性を回復できる
。
本発明の小量のストロンチウムクロムフェライトを添加
して得たストロンチウムヘキサフエライトに関して記載
する。然し乍ら本発明は酸化クロムをストロンチウムヘ
キサフエライトへ加えて得た効果と同等の効果を有する
磁性フェライト類に、他の３価金属酸化物のような酸化
物の小量を添加することも広範囲に含むと解すべきであ
る。
して得たストロンチウムヘキサフエライトに関して記載
する。然し乍ら本発明は酸化クロムをストロンチウムヘ
キサフエライトへ加えて得た効果と同等の効果を有する
磁性フェライト類に、他の３価金属酸化物のような酸化
物の小量を添加することも広範囲に含むと解すべきであ
る。
本発明の一つの好ましい態様は約２−約６重量％の酸化
クロム（Ｃｒ２９３）を従来のストロンチウムヘキサフ
エライト素材に添加し、ストロンチウムクロムフェライ
トを作ることである。これにより従来のフェライト磁石
に比べ、減磁抵抗性の著るしく高い磁石ができる。
クロム（Ｃｒ２９３）を従来のストロンチウムヘキサフ
エライト素材に添加し、ストロンチウムクロムフェライ
トを作ることである。これにより従来のフェライト磁石
に比べ、減磁抵抗性の著るしく高い磁石ができる。
減磁抵抗性が高ければ、はるかに高い磁気“応力”の下
で磁石を運転しても破損しない。従って同容量、同量の
フェライト磁石を用いてより多量のエネルギーの貯蔵及
び回収が可能になる。
で磁石を運転しても破損しない。従って同容量、同量の
フェライト磁石を用いてより多量のエネルギーの貯蔵及
び回収が可能になる。
更にこの新奇な磁石は減磁磁界により強制的に磁化０に
達し、それを越えることができる。０点において磁石は
極性を反転する。減磁磁界の応力を除去すると、磁石の
“磁気弾性限界”を越えていない場合には磁石は始めの
状態に回復する。
達し、それを越えることができる。０点において磁石は
極性を反転する。減磁磁界の応力を除去すると、磁石の
“磁気弾性限界”を越えていない場合には磁石は始めの
状態に回復する。
この新奇な磁石は電動機、電気回路または磁気回路にお
いてスイッチとして作動するように運転してもよい。更
にこの新磁石素材を用いたスイッチ磁石な０磁化点に保
持すると、熱電対、ホールスイッチ、光学スイッチ等の
各種電源から受ける信号を極めて鋭敏に増幅できる。
いてスイッチとして作動するように運転してもよい。更
にこの新磁石素材を用いたスイッチ磁石な０磁化点に保
持すると、熱電対、ホールスイッチ、光学スイッチ等の
各種電源から受ける信号を極めて鋭敏に増幅できる。
スイッチ磁石を磁化０に保持するには非常に強力な永久
磁石を取り付け、スイッチ磁石を磁化０にするように位
置を取ればよい。
磁石を取り付け、スイッチ磁石を磁化０にするように位
置を取ればよい。
成る場合には“保持”磁石を取付け、機械的にかき乱さ
れた場合動けるようにすることができる。保持磁石が一
方向へ移動するとスイッチ磁石は北極に磁化することが
でき、保持磁石が逆方向に移動すればスイッチ磁石は南
極に磁化する。
れた場合動けるようにすることができる。保持磁石が一
方向へ移動するとスイッチ磁石は北極に磁化することが
でき、保持磁石が逆方向に移動すればスイッチ磁石は南
極に磁化する。
スイッチ磁石を０磁化点は通る傾斜の非常に急なりＨ線
により、保持磁石の実際の機械的な移動を大きく増幅し
た信号を発信することができる。
により、保持磁石の実際の機械的な移動を大きく増幅し
た信号を発信することができる。
同様な方法により、例へば熱電対の小さな電気信号を用
いてスイッチ磁石を囲む電磁コイルを励起させ、熱電対
の電圧信号の増減によりスイッチ磁石北極または南極に
磁化することができる。
いてスイッチ磁石を囲む電磁コイルを励起させ、熱電対
の電圧信号の増減によりスイッチ磁石北極または南極に
磁化することができる。
本発明の別の態様として、この新奇な素材で組立てた永
久磁石スイッチを電子スイッチまたは機械スイッチの代
りに使用し、電磁的に駆動または脈動する電動機の運転
を行う。本発明のこの態様は永久磁石及び電磁石を用い
た直流電動機に広範囲に利用できる０本発明のこの態様
は特に永久磁石電動機について述べるが、本発明の原理
は広く利用できるものと理解すべきである。
久磁石スイッチを電子スイッチまたは機械スイッチの代
りに使用し、電磁的に駆動または脈動する電動機の運転
を行う。本発明のこの態様は永久磁石及び電磁石を用い
た直流電動機に広範囲に利用できる０本発明のこの態様
は特に永久磁石電動機について述べるが、本発明の原理
は広く利用できるものと理解すべきである。
その結果本発明のこの態様に粘いては、回転子または固
定子の一方に定着した複数個の固定した極性を有する永
久磁石、及び回転子または固定子の他方に定着し、固定
した極性を有する永久磁石と相互作用を行うように配置
した複数個の反転可能な極性を有する永久磁石からなり
、極性の固定した永久磁石及び極性の反転可能な永久磁
石の交互に作用する引力及び反発力により、固定子に対
して回転子を回転運動させる電動機を提供する。
定子の一方に定着した複数個の固定した極性を有する永
久磁石、及び回転子または固定子の他方に定着し、固定
した極性を有する永久磁石と相互作用を行うように配置
した複数個の反転可能な極性を有する永久磁石からなり
、極性の固定した永久磁石及び極性の反転可能な永久磁
石の交互に作用する引力及び反発力により、固定子に対
して回転子を回転運動させる電動機を提供する。
永久磁石電動機、は過室極性の固定した永久磁石を回転
子に定着し、直流電流により電磁的に発生する極性の反
転可能な極は通常調芯を持ったコイルを固定子に定着す
ることにより発生させる。
子に定着し、直流電流により電磁的に発生する極性の反
転可能な極は通常調芯を持ったコイルを固定子に定着す
ることにより発生させる。
本発明のこの態様によれば、スイッチ磁石をコイルの銅
芯の代りに固定子に使用することができる。上記したよ
うにスイッチ磁石は強力な磁界を印加することによって
極性が反転し、磁界を除去したとき極性と磁束が初めの
数値に回復する磁石である。
芯の代りに固定子に使用することができる。上記したよ
うにスイッチ磁石は強力な磁界を印加することによって
極性が反転し、磁界を除去したとき極性と磁束が初めの
数値に回復する磁石である。
（発明の態様）
本発明の新奇な磁石素材は所定量の酸化クロムを既に構
成されたストロンチウムヘキサフエライトと混合して製
造するのが好ましい。酸化クロムとフェライトとの混合
物を粉砕して緊密な微粒子混合物とし、これを磁石の形
に成形した後約１１５０−約１３５０℃、好ましくは１
２５０℃付近で焼成する。
成されたストロンチウムヘキサフエライトと混合して製
造するのが好ましい。酸化クロムとフェライトとの混合
物を粉砕して緊密な微粒子混合物とし、これを磁石の形
に成形した後約１１５０−約１３５０℃、好ましくは１
２５０℃付近で焼成する。
酸化クロムとストロンチウムヘキサフエライトとは高温
で化学反応を起し、ストロンチウムヘキサフエライトと
は異なった結晶構造を有する脂化合物が生成する。固有
保磁力の非常に高い、ひずみの大きな結晶格子が生成す
る。
で化学反応を起し、ストロンチウムヘキサフエライトと
は異なった結晶構造を有する脂化合物が生成する。固有
保磁力の非常に高い、ひずみの大きな結晶格子が生成す
る。
コノ新化合物は（Ｆｅｅ、 １％ ＋ （：ｒｏ４）２
Ｇ３で示される八角形のコランダム形結晶であり、ヘキ
サフェライトの八角形のスピネル形結晶とは一致せず、
Ｘ線回折分析により検出できる。
Ｇ３で示される八角形のコランダム形結晶であり、ヘキ
サフェライトの八角形のスピネル形結晶とは一致せず、
Ｘ線回折分析により検出できる。
本発明の磁石素材の新奇な性質を図１−５に示す０図１
は各種のフェライト磁石のヒステリシス曲線ｌ線を示す
、現在市販されている最高品質のセラミックフェライト
磁石“セラミック８″の結果を参考のため作図した。
は各種のフェライト磁石のヒステリシス曲線ｌ線を示す
、現在市販されている最高品質のセラミックフェライト
磁石“セラミック８″の結果を参考のため作図した。
本発明の標準となるストロンチウムヘキサフエライト製
品（０％Ｃｒ２０ｓ）は残留磁気（Ｂｒ）４０００ｇａ
ｕｓｓ固有保磁力（Ｈｃｉ）４０００ｏｅｒｓｔｅｄで
ある。酸化クロムを添加すると固有保磁力従って減磁の
難しさが増大するため、６％Ｃｒ２Ｇ、ではＨｃｉ値は
セラミック８の値の２倍以上になる０図２から明らかな
ようにＯｒの損失度が減小すればＨｃｉの利得ケ得る。
品（０％Ｃｒ２０ｓ）は残留磁気（Ｂｒ）４０００ｇａ
ｕｓｓ固有保磁力（Ｈｃｉ）４０００ｏｅｒｓｔｅｄで
ある。酸化クロムを添加すると固有保磁力従って減磁の
難しさが増大するため、６％Ｃｒ２Ｇ、ではＨｃｉ値は
セラミック８の値の２倍以上になる０図２から明らかな
ようにＯｒの損失度が減小すればＨｃｉの利得ケ得る。
図３はセラミック８とＣｒ２０＝を６％添加した試料の
ヒステリシス曲線を示し、これに酸化クロムを含む試料
の第２象限（Ｂｒ−１１ｃ）における減磁曲線を加えた
。磁石が電動機中で作動しているとき磁石の特性と貯蔵
エネルギーは減ｉｔ山線に沿って移動する。試料のＢｒ
値は３０００、Ｈｃ値は２８００である。
ヒステリシス曲線を示し、これに酸化クロムを含む試料
の第２象限（Ｂｒ−１１ｃ）における減磁曲線を加えた
。磁石が電動機中で作動しているとき磁石の特性と貯蔵
エネルギーは減ｉｔ山線に沿って移動する。試料のＢｒ
値は３０００、Ｈｃ値は２８００である。
図４はＯｒ、Ｏ，を６％添加した試料に関する一系列の
減磁曲線であって、減磁水準が増大したときの効果を示
す。図に示すように、減磁曲線は第３象限へ延長し、磁
石の磁界が０を通過して反転したことを示している。磁
石の“弾性限界”を越えていなければ、減磁磁界を除去
したとき磁石は磁界の初めの強さと極性を回復する。弾
性限界とはこの点を越えて磁界を印加すると、磁界を除
去した後永久磁石の磁界が永久に低下したままになる点
である。試験した試料では、弾性限界は約３７５０ｏｅ
ｒｓｔｅｄと思われる。
減磁曲線であって、減磁水準が増大したときの効果を示
す。図に示すように、減磁曲線は第３象限へ延長し、磁
石の磁界が０を通過して反転したことを示している。磁
石の“弾性限界”を越えていなければ、減磁磁界を除去
したとき磁石は磁界の初めの強さと極性を回復する。弾
性限界とはこの点を越えて磁界を印加すると、磁界を除
去した後永久磁石の磁界が永久に低下したままになる点
である。試験した試料では、弾性限界は約３７５０ｏｅ
ｒｓｔｅｄと思われる。
図５はＣｒ２Ｏ３を６％添加した試料の減磁白線を示す
。永久磁石電動機を設計する場合には、回転子と固定子
との磁石間ギャップ、従って最高動作磁束を決定し、先
づ点Ｐ１を選ぶ。
。永久磁石電動機を設計する場合には、回転子と固定子
との磁石間ギャップ、従って最高動作磁束を決定し、先
づ点Ｐ１を選ぶ。
負の減磁磁界を印加すると磁束は線ＡＢに沿って減少す
る。減磁が最高になる点は通常セラミック磁石ではほと
んど点Ｐ２である。減磁磁界を除去したとき、（回転子
が回転するとともに）、磁石中に貯蔵したエネルギーは
大部分回収され、磁化ＰＩの初期状態に復帰する。電動
機の回転子に加わるトルクとして得られるエネルギーは
三角形ｐ、ｐ２０の面積に比例する。
る。減磁が最高になる点は通常セラミック磁石ではほと
んど点Ｐ２である。減磁磁界を除去したとき、（回転子
が回転するとともに）、磁石中に貯蔵したエネルギーは
大部分回収され、磁化ＰＩの初期状態に復帰する。電動
機の回転子に加わるトルクとして得られるエネルギーは
三角形ｐ、ｐ２０の面積に比例する。
もし減磁が成る水準を越えて増大すると、磁界を除去し
たとき磁石はその初期状態に復帰せずにむしろイ）に減
磁する。セラミック永久磁石は３０００ｏｅｒｓｔｅｄ
以下の磁界水準・において署るしく減磁する。
たとき磁石はその初期状態に復帰せずにむしろイ）に減
磁する。セラミック永久磁石は３０００ｏｅｒｓｔｅｄ
以下の磁界水準・において署るしく減磁する。
減磁を避けるには、磁界Ｂが０になった点において点Ｐ
２が減磁磁界Ｈの値の約半分となるように通常選定する
。
２が減磁磁界Ｈの値の約半分となるように通常選定する
。
図５に示した実施例では、Ｃｒ２Ｏ３を添加した結果著
るしい減磁の発生する点がヒステリシスループの第３象
限へと伸びている。図から明らかなように、点Ｐ２を“
弾性限界”４０００ｏｅｒｓｔｅｄの約１７２に選定し
、点Ｐ３を求めることができる。この結果は三角形Ｐ＋
ｈＯを動作点として使用すれば、現在一般に使用されて
いるフェライト磁石セラミック８と比較し、電動機内に
おいて利用できるトルクを約２倍発生させることができ
る。
るしい減磁の発生する点がヒステリシスループの第３象
限へと伸びている。図から明らかなように、点Ｐ２を“
弾性限界”４０００ｏｅｒｓｔｅｄの約１７２に選定し
、点Ｐ３を求めることができる。この結果は三角形Ｐ＋
ｈＯを動作点として使用すれば、現在一般に使用されて
いるフェライト磁石セラミック８と比較し、電動機内に
おいて利用できるトルクを約２倍発生させることができ
る。
本発明の電動機の態様は前述した本発明者のアメリカ特
許４，６０５，８７４に記載したように、固定子と間隔
を保ち同軸に配置した回転子を持つ環状電動機として示
すことができる。回転子は永久磁石フェライト素材で作
り、同一極性の極を環状に偶数個配列するのが好ましい
。回転子の極数にはとくに制限はなく、例へば６個でも
よい。スイッチ磁石は固定子に配置し偶数個の極を作る
。極は同一の極性を持つことが好ましいが、回転子の極
の逆の極性とし、回転子の極数と同数またはその倍数、
例へば６個または１２個とする。別の形態として電動機
はドラム形であってもよい。本発明の態様に基づいて組
立てたドラム形電動機の一例を図６及びフに示す、また
別の例を図８に示すがこれについては詳細に後述する。
許４，６０５，８７４に記載したように、固定子と間隔
を保ち同軸に配置した回転子を持つ環状電動機として示
すことができる。回転子は永久磁石フェライト素材で作
り、同一極性の極を環状に偶数個配列するのが好ましい
。回転子の極数にはとくに制限はなく、例へば６個でも
よい。スイッチ磁石は固定子に配置し偶数個の極を作る
。極は同一の極性を持つことが好ましいが、回転子の極
の逆の極性とし、回転子の極数と同数またはその倍数、
例へば６個または１２個とする。別の形態として電動機
はドラム形であってもよい。本発明の態様に基づいて組
立てたドラム形電動機の一例を図６及びフに示す、また
別の例を図８に示すがこれについては詳細に後述する。
各固定子の極には減磁用電磁コイルを装着する。このコ
イルは電流が流れ固定子のスイッチ磁石に十分な減磁力
を与えたとき、固定子極の磁界強さを０迄低下させた後
固定子極の極性を反転させる。次に電流を切り減磁力を
Ｏにすると、固定子極は最初の磁界強さ及び極性を回復
する。
イルは電流が流れ固定子のスイッチ磁石に十分な減磁力
を与えたとき、固定子極の磁界強さを０迄低下させた後
固定子極の極性を反転させる。次に電流を切り減磁力を
Ｏにすると、固定子極は最初の磁界強さ及び極性を回復
する。
回転子の極は総て同一の極性を有し、固定子の極は通常
総て反対の極性を持つため、回転子の極は固定子の極に
付けられる。回転子の磁石が固定子のスイッチ磁石の中
心に来たとき引力は最大となる。このとき電磁石に電流
が流れて減磁磁界の極めて短いパルスを発生し、固定子
磁石の極性を反転する。これによって回転子の磁石を反
発する。パルス装置は個別に作動し、成る固定子磁石は
回転子磁石を引き付けるが、先行する固定子磁石は切り
換えられて回転子磁石を反発する。
総て反対の極性を持つため、回転子の極は固定子の極に
付けられる。回転子の磁石が固定子のスイッチ磁石の中
心に来たとき引力は最大となる。このとき電磁石に電流
が流れて減磁磁界の極めて短いパルスを発生し、固定子
磁石の極性を反転する。これによって回転子の磁石を反
発する。パルス装置は個別に作動し、成る固定子磁石は
回転子磁石を引き付けるが、先行する固定子磁石は切り
換えられて回転子磁石を反発する。
スイッチ磁石に適当な永久磁石を取り付け、例へば一５
Ｏｏｅｒｓｔｅｄの低い減ｖＡｖ！ｉ界を常時保持して
もよい。例へば一３０００ｏｅｒｓｔｅｄ以上のパルス
を瞬間的に印加するとスイッチ磁石は極性を反転する。
Ｏｏｅｒｓｔｅｄの低い減ｖＡｖ！ｉ界を常時保持して
もよい。例へば一３０００ｏｅｒｓｔｅｄ以上のパルス
を瞬間的に印加するとスイッチ磁石は極性を反転する。
スイッチ磁石に印加するパルスのタイミング及び持続時
間は、整流子、磁気ホールスイッチ、光学スイッチ或い
は回転子の位置を決めることにより時限パルスに広く使
用されている同種の装置等の適当な方法により付与する
ことができる。
間は、整流子、磁気ホールスイッチ、光学スイッチ或い
は回転子の位置を決めることにより時限パルスに広く使
用されている同種の装置等の適当な方法により付与する
ことができる。
スイッチ磁石と永久磁石をこのように配列することによ
り、簡単ではあるが極めて有効な直流電動機を提供する
ことができる。その制御は相当に簡単となり、大量の過
渡電流及びそれに伴う磁界の問題を防止できる。
り、簡単ではあるが極めて有効な直流電動機を提供する
ことができる。その制御は相当に簡単となり、大量の過
渡電流及びそれに伴う磁界の問題を防止できる。
（実施例）
図６及び７はドラム形電動機の一例を示す。この電動機
ｌＯは同一極性の永久磁石１２及び回転子１４を有する
。回転子１４は水平軸１６の周囲を回転するように配置
する０回転子の極１２の磁力回路は、別の円周上にあっ
て反対の極性を有する他の磁石２０への鋼鉄ブリッジ１
８によって完結する（図７）。
ｌＯは同一極性の永久磁石１２及び回転子１４を有する
。回転子１４は水平軸１６の周囲を回転するように配置
する０回転子の極１２の磁力回路は、別の円周上にあっ
て反対の極性を有する他の磁石２０への鋼鉄ブリッジ１
８によって完結する（図７）。
回転子１４が回転する円周の弧の外側には４個の固定子
永久磁石２２を配置し、この永久磁石は隣接する回転子
の極１２と通常反対の極性を有する。固定子の極２２の
磁力回路は、回転子の極２０に隣接する別の磁石２６へ
の鋼鉄ブリッジ２４によって完結する。
永久磁石２２を配置し、この永久磁石は隣接する回転子
の極１２と通常反対の極性を有する。固定子の極２２の
磁力回路は、回転子の極２０に隣接する別の磁石２６へ
の鋼鉄ブリッジ２４によって完結する。
鋼鉄ブリッジ２４は固定子コイル２８の芯になる。
永久磁石２２及び２６がコイル２８の活性化により極性
を反転できることは、図６の６時の位置にある磁石２２
に見られる通りである０図では３個の回転子磁石１２及
び２０を三角形に配置し、４個の固定子スイッチ磁石２
２及び２６を正方形に配置する。回転子種１２及び２０
の中の１個が固定子極２２及び２６の通常反対極性によ
り引付けられて固定子極と並んだとき固定子極２２及び
２６の中の唯一個だけに極性が発生する。コイル２８（
６時の位置）が生き、固定子極ｚ２及びｚ６の極性を反
転し、回転子磁石１２及び２０を反発させる。回転子に
与へられた運動量により１回転子種は次の固定子極へ向
って移動し、その反対極性により次の固定子へ引付けら
れる過程を繰返えす。
を反転できることは、図６の６時の位置にある磁石２２
に見られる通りである０図では３個の回転子磁石１２及
び２０を三角形に配置し、４個の固定子スイッチ磁石２
２及び２６を正方形に配置する。回転子種１２及び２０
の中の１個が固定子極２２及び２６の通常反対極性によ
り引付けられて固定子極と並んだとき固定子極２２及び
２６の中の唯一個だけに極性が発生する。コイル２８（
６時の位置）が生き、固定子極ｚ２及びｚ６の極性を反
転し、回転子磁石１２及び２０を反発させる。回転子に
与へられた運動量により１回転子種は次の固定子極へ向
って移動し、その反対極性により次の固定子へ引付けら
れる過程を繰返えす。
次に図８はドラム電動機ｌＯ°の構造を示す。この電動
機はドラム回転子１４°の外側に３個のスイッチ磁石２
２°を三角形に配置し、回転子１４’には４．８または
それ以上の４の倍数側の回転子永久磁石１２°を取り付
ける。
機はドラム回転子１４°の外側に３個のスイッチ磁石２
２°を三角形に配置し、回転子１４’には４．８または
それ以上の４の倍数側の回転子永久磁石１２°を取り付
ける。
３相６０サイクルの電流を流して３個の固定子スイッチ
磁石を生かせば、４極回転子を備えた同期電動機を９０
０ｒｐｍで運転することがマきる。この態様ではスイッ
チ類、整流子、パルス時限装置または切り換用過渡電流
は不要である。スイッチ磁石に取付けたコイルの磁界は
スイッチ磁石の磁界を補助することができ、磁界を５０
％以上増大させる。各相のサイクルの負の部分では、正
味磁束鯰スイッチ永久磁石の磁束とコイルが発生した磁
束との差である。サイクル内のこの相で発生するトルク
の低下は、サイクルの正の部分でコイルが供給するトル
クの増加に比べて小さい。
磁石を生かせば、４極回転子を備えた同期電動機を９０
０ｒｐｍで運転することがマきる。この態様ではスイッ
チ類、整流子、パルス時限装置または切り換用過渡電流
は不要である。スイッチ磁石に取付けたコイルの磁界は
スイッチ磁石の磁界を補助することができ、磁界を５０
％以上増大させる。各相のサイクルの負の部分では、正
味磁束鯰スイッチ永久磁石の磁束とコイルが発生した磁
束との差である。サイクル内のこの相で発生するトルク
の低下は、サイクルの正の部分でコイルが供給するトル
クの増加に比べて小さい。
コイルが発生する負の磁界がスイッチ磁石の極性を反転
させる値を越えると、固定子磁石は対応する回転子磁石
を強く反発する。これはスイッチ磁石の磁束が０以下に
引下げられビステリシスループの第３象限に入るためで
ある。
させる値を越えると、固定子磁石は対応する回転子磁石
を強く反発する。これはスイッチ磁石の磁束が０以下に
引下げられビステリシスループの第３象限に入るためで
ある。
（発明の効果）
以上説明したように、予測できない特性を有する新しい
磁石組成物が本発明により開発された。
磁石組成物が本発明により開発された。
これによって永久磁石の新しい用途、特に電動機のスイ
ッチ機構への用途が開かれた。本発明の範囲内において
変更態様が可能である。
ッチ機構への用途が開かれた。本発明の範囲内において
変更態様が可能である。
図１は酸化クロムを添加した場合及び未添加の磁石組成
物に関する一連のヒステリシス白線を示す。 図２は酸化クロムをストロンチウムヘキサフエライトへ
添加した場合に固有保磁力（Ｈｃｉ）及び残留磁気（Ｂ
「）に及ぼす効果を示す。 図３は本発明のよる磁石組成物と市販の磁石組成物につ
いて磁石の特性を比較するヒステリシス白線である。 図４は本発明のよる高保磁力磁石の試料について減磁磁
界がＢｒｉびＨｃに及ぼす効果を示す。 図５は本発明のよる高保持力磁石について第２象限値と
第３象限値との関係を示す。 図６は本発明や１奥様により組立てらドラム形永久磁石
電動機の正面立体略図である。 図７は図６のドラム形永久磁石電動機の側面立体略図で
ある。 図８は本発明の別の態様により組立てらドラム形永久磁
石電動機の正面立体略図である。
物に関する一連のヒステリシス白線を示す。 図２は酸化クロムをストロンチウムヘキサフエライトへ
添加した場合に固有保磁力（Ｈｃｉ）及び残留磁気（Ｂ
「）に及ぼす効果を示す。 図３は本発明のよる磁石組成物と市販の磁石組成物につ
いて磁石の特性を比較するヒステリシス白線である。 図４は本発明のよる高保磁力磁石の試料について減磁磁
界がＢｒｉびＨｃに及ぼす効果を示す。 図５は本発明のよる高保持力磁石について第２象限値と
第３象限値との関係を示す。 図６は本発明や１奥様により組立てらドラム形永久磁石
電動機の正面立体略図である。 図７は図６のドラム形永久磁石電動機の側面立体略図で
ある。 図８は本発明の別の態様により組立てらドラム形永久磁
石電動機の正面立体略図である。
Claims (12)
- （１）十分な強さを有する磁界の印加により極性の反転
を起し、前記磁界の除去により磁界強さの著るしい損失
を何ら伴うこととなく同一極性を回復するに十分な量の
磁性金属フエライトを内部に分散させてなる磁性フエラ
イトを含む磁石組成物。 - （２）前記磁性フエライトがストロンチウムヘキサフエ
ライトである請求項１項記載の磁石組成物。 - （３）前記磁性金属フエライトがストロンチウムクロム
フエライトである請求項２項記載の磁石組成物。 - （４）前記ストロンチウムクロム組成物が約２−約６重
量％のＣｒ＿２Ｏ＿３をストロンチウムヘキサフエライ
トに添加して得たものである請求項３項記載の磁石組成
物。 - （５）前記磁石組成物が酸化ストロンチウムとストロン
チウムヘキサフエライトを混合し、混合物を粉砕して微
粒子の緊密な混合物とし、その混合物を目的の形状に成
形した後成形物を約１１５０−約１３５０℃で焼成して
酸化クロムとストロンチウムヘキサフエライトとの間に
化学反応を起させ、八角形のコランダム形結晶格子を有
するストロンチウムクロムフエライトを形成して得たも
のである請求項４項記載の磁石組成物。 - （６）回転子または固定子の一方に定着した複数個の固
定した極性を有する永久磁石、及び回転子または固定子
の他方に定着し、固定した極性を有する永久磁石と相互
作用を行うように配置した複数個の反転可能な極性を有
する永久磁石からなり、極性の固定した永久磁石及び極
性の反転可能な永久磁石の交互に作用する引力及び反発
力により、固定子に対して回転子を回転運動させること
を特徴とする電動機。 - （７）前記の固定した極性を有する永久磁石が回転子に
定着し、前記の反転可能な極性を有する永久磁石が通常
隣接する回転子の磁石の極性と反対の極性を有し、極性
を反転させるに十分な磁界強さを有するコイルを生かす
ことによりその極性が反転する請求項６項記載の電動機
。 - （８）円形回転子に配置した、極性固定形永久磁石硬質
フエライト素材よりなり同一極性を有する偶数個の極；
回転子の極から間隔を置いた円形固定子に配置した、極
性反転形永久硬質フエライト素材よりなり同一の極性で
かつ回転子の極の極性と反対の極性を有する偶数個の極
であって回転子極の数と同数またはその倍数の固定子極
；及び直流を流したとき固定子の極の極性を反転するに
十分な減磁力を固定子極の極性反転可能な磁石に与へ、
かつ電気を切ったとき固定子極の最初の磁界強さ及び極
性を回復させるために各固定子極と協同する減磁電気コ
イルからなる請求項６項記載の電動機。 - （９）前記の固定子極の交互に配置した第一群では減磁
電気コイルは生きているが前記固定子極の交互に配置し
た第二群では電気が切れており、次に第１群の電気が切
れたときに第２群が生きる請求項８項記載の電動機。 - （１０）周囲と同じ間隔に配置した回転子磁石を有し、
各磁石は各端末において極性の相反する固定極性永久磁
石を有する細長い棒鋼よりなる細長い回転子；前記回転
子を取巻き、周囲と同じ間隔に配置した固定子磁石を有
し、各磁石は各端末において極性の相反する反転可能極
性永久磁石を有する細長い棒鋼よりなり、前記の極性反
転可能な磁石が隣接する極の極性と通常相反する極性を
有する細長い固定子；及び前記の極性反転可能な磁石の
極性を電流を流して反転するため前記棒鋼に設置した電
気コイルからなる請求項６項記載の電動機。 - （１１）前記の回転子磁石が三角形に配置した３個の磁
石であり、前記の極性反転可能な固定子磁石が正方形に
配置した４個の磁石であり、固定子極の通常は相反する
極性によって引付けられた後に回転子の極が固定子の極
と並ぶ際に一時に唯１個の前記固定子の極のみが極性を
帯びる請求項１０項記載の電動機。 - （１２）前記の回転子磁石が正方形に配置した４個の磁
石であり、前記の極性反転可能な固定子磁石が三角形に
配置した３個の磁石であり、三相交流により前記固定子
の極が極性を帯びる請求項１０項記載の電動機。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8717712 | 1987-07-27 | ||
| GB8717711 | 1987-07-27 | ||
| GB878717711A GB8717711D0 (en) | 1987-07-27 | 1987-07-27 | Magnet composition |
| GB878717712A GB8717712D0 (en) | 1987-07-27 | 1987-07-27 | Permanent magnet motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02303A true JPH02303A (ja) | 1990-01-05 |
Family
ID=26292541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18566488A Pending JPH02303A (ja) | 1987-07-27 | 1988-07-27 | 磁石組成物 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0310223A1 (ja) |
| JP (1) | JPH02303A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1110227C (zh) * | 1995-05-11 | 2003-05-28 | 中野冷机株式会社 | 展示柜照明装置 |
| JP2005312907A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-11-10 | Uni Charm Corp | 着用物品 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07500719A (ja) * | 1990-06-11 | 1995-01-19 | ナヒルネイ，ピーター，マイクル | 逆起電力を利用した直流電動機 |
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