JPH0687647B2 - 電磁機器の組立方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は永久磁石を仕様した電磁機器の組立方法に関す
る。

従来の技術 近年永久磁石を備えた電磁機器、アクチュエータは電気
機器等に非常に増加してきており、小型化、軽量化、高
性能化が強く要求されている。それに伴ない、永久磁石
材料も高い残留磁束密度を有するものが種類を増してき
ており、小さな寸法でありながら、非常に大きな出力を
得るアクチュエータを提供する事ができる様になってい
る。

その一構成例を第 図により説明する。第３図は一般に
よく知られている平面対向型モータである。図示のごと
く、ホルダー１に設けた軸受２、２′にて回転自在に支
持された軸３にはロータマグネット５が装備されてい
る。ロータマグネット５は回転方向に複数極着磁され、
磁性材料製のプリント基板12上に配設された駆動コイル
６の付勢により回転させられる構成となっている。

発明が解決しようとする問題点 ところでモータの寸法は薄型化、軽量化の要求に伴な
い、極力小さくする事が望まれるが、同時に大出力も要
求されてきている。従って、マグネットの厚みは薄くな
る一方で、マグネットの材質は残留磁束密度の高い材料
を採用する事になる。

ここで一般に残留磁束密度の高い材料は、第５図に示す
様に、残留磁束密度の値に対して抗磁力の値が小さくな
る傾向にある。ここで図にて示す様にマグネットの動作
点がマグネット材料の屈曲点（図のＡ点）よりも低い場
合（たとえばＦ点）は一度飽和磁化された後であって
も、マグネットはその材料が本来保有する測定を与える
事ができなくなり、第５図において破線にて示すような
動作線上に則った特性しか出せなくなる。モータの特性
は空隙における磁束密度が高いほうが向上するものであ
り、残留磁束密度が低下してしまう事は避けるに越した
事は無い。

ところで、この現象はたとえばフェライト磁石において
は低温状態において残留磁束密度が増大し、かつ抗磁力
が減少した場合、また希土類磁石においては高温状態に
おいて抗磁力が減少した場合に生ずるか、マグネットの
直径に比して、マグネットの厚みが薄い場合には常温に
おいても生ずるものであり、着磁後、着磁ヨークからマ
グネットを取り外しただけで減磁する場合がある。

この現象を防ぐためにモータにマグネットを着磁しない
状態にて組み込み、その後でモータの外部より着磁磁界
を印加する方法も考えられるが、一般的にはこの様な着
磁方法においては、非常に大きな磁界を印加する必要が
ある。従って、マグネットを飽和磁化の状態にまで達す
る事ができなかったり、もしくは着磁ヨークが焼損した
りして非量産的である事が多い。

従って、一般には常温における自己減磁の発生はやむを
えないものとして、更に残留磁束密度の高い材料を用い
るか、もしくはモータの寸法を大きくする事により対処
しているのが実情である。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決する、本発明の技術的な手段は、マグ
ネットとこのマグネットの磁路を閉じるためのヨークと
所定の空隙を介して配置される電磁機器の組立におい
て、マグネットの着磁後に、このマグネットのヨークに
対向する面側に、磁性材料製の部材を着脱自在に取り付
け、前記ヨークをマグネットに取り付ける際にヨークと
マグネットの所定の空隙を保ちつつ、ヨークと前記磁性
材料製部材とを交替する事によるものである。

作用 この技術的手段による作用は次のようになる。

すなわち、上記のごとくマグネットの着磁後にマグネッ
トの磁極面側に磁性材料製部材を着脱自在に取付け、モ
ータ等の電磁機器に組み込んだ後に、この磁性材料製部
材を取り去る事により、残留磁束密度に比して抗磁力の
小さい材料であっても、マグネットをモータ等の電磁機
器に組み込む前の段階における動作点がＢ−Ｈ特性線図
上、屈曲点よりも上になるので、少なくともマグネット
を着磁ヨークから外す事による自己減磁は発生せず、マ
グネットの特性を充分引き出す事が可能になり、モータ
等の電磁機器の小型化、軽量化が可能になるのである。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基いて説明する。第１
図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例に於ける、モータ
の組立方法の説明図である。

第１図（ａ）において、着磁ヨーク10は磁性材料よりな
り、その上端面には複数本の放射状の溝が加工され、更
にその溝部には絶縁被覆を施された励磁用巻線12が巻か
れている。

リング状のマグネット５は磁性材料よりなるバックヨー
ク４に接着等により固定されており、またバックヨーク
４は軸３に圧入されている。

ここで軸３は着磁ヨーク10の内周部に設けられた穴に嵌
合い、着磁における芯出しを行なう。マグネット５が着
磁ヨーク10にセットされた後励磁用巻線12には電流が印
加されてマグネット５は飽和磁化される。

マグネット５が着磁されると、第１図（ｂ）に示すよう
に、着磁ヨーク10に取り付けられたプランジャー14が動
作して軸３の端面を押し上げて、着磁ヨーク10とマグネ
ット５の間には、空隙が生ずる。ここで磁性材料よりな
るサブヨーク20を着磁ヨーク10とマグネット５の間の空
隙に挿入する。サブヨーク20は第２図に示すように円板
状をなし、スリットが切られている。

次に第１図（ｃ）に示すように、マグネット５をモータ
に組み込む際には、マグネット５はサブヨーク20を一体
的に保持した状態にて軸３をホルダー１にて支持された
軸受２、２′に挿入し、しかる後にサブヨーク20を外
す。なおここで駆動コイル６が配設されたプリント基板
７は磁性材料製である。

次に本実施例における作用を説明する。マグネット５を
着磁ヨーク10にて着磁した後、マグネット５の磁極面と
着極ヨーク10との間に僅かな空隙を設けて、この空隙に
磁性材料製のサブヨーク20を挿入する事により、マグネ
ット５がモータに組み込まれる前の段階における動作点
が図５における屈曲点（Ａ点）よりも高い所（たとえば
図中Ｄ点）に位置する事になる。この状態においては常
温における自己減磁は生じない。

なおここでサブヨーク20を取付けずにマグネット５を着
磁ヨーク10より外すと、マグネット５の直径に比して厚
みが著しく薄い場合は、マグネット５の動作点は第５図
のＦ点に位置する事になり、常温において自己減磁を生
ずる事になる。

その後、マグネット５はサブヨーク20と共に一体的に保
持された状態を保ちつつ、モータに組み込まれ、ここで
初めてサブヨーク20はマグネット５の磁極面より取り払
われる。ここでもしプリント基板７が非磁性材料製であ
るならば、マグネット５は常温において自己減磁を生じ
るが、本実施例においてはプリント基板７は磁性材料製
であるので、マグネット５の動作点は第５図において例
えばＥ点に位置するので自己減磁が生ずる事は無い。

上記のごとき方法にてマグネット５をモータに組み立て
る事により、マグネット５の厚みが薄い場合でも自己減
磁を抑える事が可能となり、マグネット材料の所有する
特性を充分引き出す事が可能となる。この事によりモー
タ寸法を最小限度に設定する事が可能となる。

なお、本実施例においては常温における自己減磁を防止
する観点からサブヨーク20はマグネット５の磁極面に直
接接触しているが、サブヨーク20とマグネット５の間に
非磁性材料製のスペーサ等をはさみ、サブヨーク20とマ
グネット５の間の摩擦抵抗を低減させてもよい。

次に、本発明の他の実施例を図面に基いて説明する。第
３図（ａ）〜（ｄ）は本実施例に於ける、モータの組立
方法の説明図である。本実施例においては周対向型モー
タを取り扱う。

第３図（ａ）において、着磁ヨーク30は磁性材料よりな
り、その内周面には複数本の縦溝が加工され、更にその
溝部には絶縁被覆を施された励磁用巻線32が巻かれてい
る。

リング状のマグネット25は磁性材料よりなるバックヨー
ク24に接着等により固定され、またバックヨーク24は軸
23に圧入されている。

ここで軸23は着磁ヨーク30の内周部に設けられた穴に嵌
合って、着磁における芯出しを行なう。マグネット25が
着磁ヨーク30にセットされた後励磁用巻線32には電流が
引加されてマグネット25は飽和磁化される。

マグネット25が着磁された後、第３図（ｂ）に示すよう
にマグネット25を押し上げる。ここで磁性材料よりなる
サブヨーク40を着磁ヨーク30上に配置した状態にてマグ
ネット25をサブヨーク40に挿入する。

次に第３図（ｃ）に示すように、マグネット25をモータ
に組み込む際には、マグネット25はサブヨーク40を一体
的に保持した状態にて軸23を磁性材料製のホルダー21に
より支持された軸受22、22′に挿入して、しかる後にサ
ブヨーク40を外す。

上記のごとき方法にてマグネット25をモータに組み立て
る事により、マグネット25の自己減磁は防止される。こ
れはマグネット25の厚みがマグネット25の直径に比して
非常に小さい場合でも、サブヨーク40をマグネット25に
取り付ける事により、マグネット25の動作点が、第５図
に示すような屈曲点（Ａ点）よりも高い所（たとえばＤ
点）にくるためである。

したがって、マグネット25の厚みが薄い場合であっても
自己減磁を最低限度にまで抑える事が可能となり、マグ
ネット材料の所有する特性を充分引き出す事が可能とな
る。この事によりモータ寸法を最小限度に設定する事が
可能となる。

なお上記実施例においては、モータについて行なった
が、本発明はモータに限られるものではなく、永久磁石
をもちいた電磁機器のあらゆる種類に適用できる事はあ
きらかである。

発明の効果 本発明は、マグネットとこのマグネットの磁路を閉じる
ためのヨークと所定の空隙を介して配置される電磁機器
の組立において、マグネットの着磁後に、このマグネッ
トのヨークに対向する面側に、磁性材料製の部材を着脱
自在に取り付け、前記ヨークをマグネットに取り付ける
際にヨークとマグネットの所定の空隙を保ちつつ、ヨー
クと前記磁性材料製部材とを交替する事により、マグネ
ットの材料の所有する特性を充分に活用でき、小型、軽
量化を図る事が可能となるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明一実施例におけるモータ
の組立方法を示す断面図、第２図は本発明一実施例にお
けるサブヨークの斜視図、第３図（ａ）〜（ｃ）は本発
明の他の実施例におけるモータの組立方法を示す断面
図、第４図は従来例におけるモータの断面図、第５図は
マグネット材料のＢ−Ｈ特性線図である。 ３、23……軸、４、24……バックヨーク、５、25……マ
グネット、20、40……サブヨーク、10、30……着磁ヨー
ク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁性材料よりなるヨークと所定の空隙を介
   して永久磁石を配置してなる電磁機器の組立において前
   記永久磁石の着磁後に、この永久磁石の前記ヨークへの
   対向面側に磁性材料製部材を、前記永久磁石に直脱自在
   に一体的に取付け、前記ヨークを前記永久磁石に取付け
   る際に前記ヨークの前記永久磁石との前記所定の空隙と
   略々等しい空隙を保ちつつ、前記ヨークの前記磁性材料
   製部材とを交替することを特徴とした電磁機器の組立方
   法。