JPH1012433A - 温度補償構造を有する磁気回路及び非可逆回路素子 - Google Patents
温度補償構造を有する磁気回路及び非可逆回路素子Info
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- JPH1012433A JPH1012433A JP16551296A JP16551296A JPH1012433A JP H1012433 A JPH1012433 A JP H1012433A JP 16551296 A JP16551296 A JP 16551296A JP 16551296 A JP16551296 A JP 16551296A JP H1012433 A JPH1012433 A JP H1012433A
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- magnet
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Abstract
(57)【要約】
【課題】整磁鋼が設置される空間をできるだけ小さく
し、かつ簡単な形状で加工しやすく安価であり、磁石の
磁束分布が乱れない温度補償構造を有する磁気回路を提
供する。 【解決手段】本発明は磁石１−１、１−２と、磁石によ
り磁化される磁性体２と、磁石によってもたらされる磁
束を効率よく通す磁気ヨーク３と、磁束の温度補償を行
うための整磁鋼４−２から成る磁気回路において、磁石
１−１と磁性体２の間に磁石より小さい寸法の穴を有す
る整磁鋼４−２が設置されている。この構成により、整
磁鋼及び整磁鋼の穴の形状を任意に選べば、磁束分布が
対称になり磁気回路の特性が安定する。更に、整磁鋼を
磁石と磁性体の間に挟む構造から、空間利用率の高い温
度補償構造を有する磁気回路を提供できる。
し、かつ簡単な形状で加工しやすく安価であり、磁石の
磁束分布が乱れない温度補償構造を有する磁気回路を提
供する。 【解決手段】本発明は磁石１−１、１−２と、磁石によ
り磁化される磁性体２と、磁石によってもたらされる磁
束を効率よく通す磁気ヨーク３と、磁束の温度補償を行
うための整磁鋼４−２から成る磁気回路において、磁石
１−１と磁性体２の間に磁石より小さい寸法の穴を有す
る整磁鋼４−２が設置されている。この構成により、整
磁鋼及び整磁鋼の穴の形状を任意に選べば、磁束分布が
対称になり磁気回路の特性が安定する。更に、整磁鋼を
磁石と磁性体の間に挟む構造から、空間利用率の高い温
度補償構造を有する磁気回路を提供できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は永久磁石や電磁石を
使用した磁気回路の温度補償構造に関する。
使用した磁気回路の温度補償構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の実施の形態を図４乃至図９を用い
て説明する。一般に、磁気回路は図４に示すように、磁
束を発生する磁石１とその磁石１によって磁化される磁
性体２および磁性体２を効率的に磁化するための磁気ヨ
ーク３からなっている。磁石１には永久磁石あるいは電
磁石が用いられ、磁性体２には鉄、コイル、あるいはフ
ェライトなどがある。また磁気ヨークとしては透磁率が
大きく磁気抵抗の小さい軟鉄や純鉄、パーマロイなどが
用いられる。磁性体２は磁石１によって磁化される事に
よってその機能を発揮する。
て説明する。一般に、磁気回路は図４に示すように、磁
束を発生する磁石１とその磁石１によって磁化される磁
性体２および磁性体２を効率的に磁化するための磁気ヨ
ーク３からなっている。磁石１には永久磁石あるいは電
磁石が用いられ、磁性体２には鉄、コイル、あるいはフ
ェライトなどがある。また磁気ヨークとしては透磁率が
大きく磁気抵抗の小さい軟鉄や純鉄、パーマロイなどが
用いられる。磁性体２は磁石１によって磁化される事に
よってその機能を発揮する。
【０００３】図５は図４の磁気回路を等価電気回路に置
き換えた図である。図５において、磁束Φは電流源とし
て、また抵抗Ｒｍは磁性体２を磁化するときの磁気抵抗
として表すことができる。一般的に磁石および磁性体は
負の温度係数を持ち、温度が上がると磁石の発生する磁
束は減少し、かつ磁性体の磁気抵抗も大きくなるために
常温より磁性体が磁化される度合いが減少する。また逆
に温度が低くなると磁石の磁束は増加し、磁性体の磁気
抵抗も小さくなるため磁性体が磁化される度合が増大す
る。いずれの場合にしても温度変化により磁性体の機能
は低下する。特に低価格磁石であるフェライト磁石や軟
鉄材を使用した場合、温度依存性が非常に大きいものと
なり磁性体の機能が損なわれる。
き換えた図である。図５において、磁束Φは電流源とし
て、また抵抗Ｒｍは磁性体２を磁化するときの磁気抵抗
として表すことができる。一般的に磁石および磁性体は
負の温度係数を持ち、温度が上がると磁石の発生する磁
束は減少し、かつ磁性体の磁気抵抗も大きくなるために
常温より磁性体が磁化される度合いが減少する。また逆
に温度が低くなると磁石の磁束は増加し、磁性体の磁気
抵抗も小さくなるため磁性体が磁化される度合が増大す
る。いずれの場合にしても温度変化により磁性体の機能
は低下する。特に低価格磁石であるフェライト磁石や軟
鉄材を使用した場合、温度依存性が非常に大きいものと
なり磁性体の機能が損なわれる。
【０００４】図６は温度による磁性体の磁化の変化を一
定にするために考案された従来の温度補償構造を有する
磁気回路である。すなわち、磁気抵抗の温度係数が正で
ある整磁鋼４を磁気回路的に磁性体２と並列に配置すれ
ば磁石１の温度変化と磁性体２の温度変化を打ち消す事
ができる。図７は図５と同様に図６の磁気回路を等価的
電気回路に表した図である。同図において磁性体２を通
る磁束をΦm 、整磁鋼４を通る磁束をΦs とすれば
定にするために考案された従来の温度補償構造を有する
磁気回路である。すなわち、磁気抵抗の温度係数が正で
ある整磁鋼４を磁気回路的に磁性体２と並列に配置すれ
ば磁石１の温度変化と磁性体２の温度変化を打ち消す事
ができる。図７は図５と同様に図６の磁気回路を等価的
電気回路に表した図である。同図において磁性体２を通
る磁束をΦm 、整磁鋼４を通る磁束をΦs とすれば
【０００５】
【数１】Φ ＝ Φm ＋ Φs 温度Ｔによる微分を取れば
【０００６】
【数２】 ｄΦ／ｄＴ ＝ ｄΦm ／ｄＴ ＋ ｄΦs ／ｄＴ ところで
【０００７】
【数３】 ｄΦs ／ｄＴ ＞ ０ ， ｄΦm ／ｄＴ ＜ ０ であるから
【０００８】
【数４】ｄΦs ／ｄＴ ＝ −ｄΦm ／ｄＴ となるように整磁鋼４の温度係数を選べば
【０００９】
【数５】ｄΦ／ｄＴ ＝ ０ とする事ができる。図６のような従来の磁気回路の変形
として図８のように磁石１に整磁鋼４を巻き付けたり、
図９のように磁石１の一部にコの字型に設置したものも
ある。
として図８のように磁石１に整磁鋼４を巻き付けたり、
図９のように磁石１の一部にコの字型に設置したものも
ある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の温
度補償構造を有する磁気回路では、空間利用率や整磁鋼
の形が複雑になり高価になったり、磁性体に印加される
磁束分布が非対称になり磁気回路の機能が損なわれるな
どの欠点があった。
度補償構造を有する磁気回路では、空間利用率や整磁鋼
の形が複雑になり高価になったり、磁性体に印加される
磁束分布が非対称になり磁気回路の機能が損なわれるな
どの欠点があった。
【００１１】そこで本発明は、整磁鋼が設置される空間
をできるだけ小さくし、かつ簡単な形状で加工しやすく
安価であり、磁石の磁束分布を対称に保つ温度補償構造
を有する磁気回路及び非可逆回路素子を提供することを
目的とする。
をできるだけ小さくし、かつ簡単な形状で加工しやすく
安価であり、磁石の磁束分布を対称に保つ温度補償構造
を有する磁気回路及び非可逆回路素子を提供することを
目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前述のような目的を達成
するために、本発明は磁石と、磁石により磁化される磁
性体と、磁石によってもたらされる磁束を効率よく通す
磁気ヨークと、磁束の温度補償を行うための整磁鋼から
成る磁気回路において、磁石と磁性体の間に磁石より小
さい寸法の穴を有する整磁鋼が設置されている。この構
成により、整磁鋼及び整磁鋼の穴の形状を任意に選べ
ば、磁束分布が対称になり磁気回路の特性が安定する。
更に、整磁鋼を磁石と磁性体の間に挟む構造から、空間
利用率の高い温度補償構造を有する磁気回路を提供でき
る。
するために、本発明は磁石と、磁石により磁化される磁
性体と、磁石によってもたらされる磁束を効率よく通す
磁気ヨークと、磁束の温度補償を行うための整磁鋼から
成る磁気回路において、磁石と磁性体の間に磁石より小
さい寸法の穴を有する整磁鋼が設置されている。この構
成により、整磁鋼及び整磁鋼の穴の形状を任意に選べ
ば、磁束分布が対称になり磁気回路の特性が安定する。
更に、整磁鋼を磁石と磁性体の間に挟む構造から、空間
利用率の高い温度補償構造を有する磁気回路を提供でき
る。
【００１３】また、他の本発明は磁性体と電極と磁石と
が層状に配置された非可逆回路素子において、磁石と磁
性体の間に磁石より小さい寸法の穴を有する整磁鋼が設
置されている。この構造により、回路特性が安定した、
省スペースな温度補償構造を有する非可逆回路素子を提
供することができる。
が層状に配置された非可逆回路素子において、磁石と磁
性体の間に磁石より小さい寸法の穴を有する整磁鋼が設
置されている。この構造により、回路特性が安定した、
省スペースな温度補償構造を有する非可逆回路素子を提
供することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１乃至図
３を用いて説明する。本発明の第１の実施の形態を図１
で説明する。磁石１−１の片面に磁石１−１の面積より
小さい穴４−１を有し、かつ磁石１−１の外形より若干
大きい整磁鋼４−２を設置している。この整磁鋼４−２
の磁石１−１と接しない面と磁石１−２の間に磁性体２
を設置し、磁石１−１と磁石１−２は磁気ヨーク３で接
続され閉磁気回路を構成している。この閉磁気回路は磁
気ヨーク３を通じて磁性体２に磁束を印加する。磁性体
２への主磁束Φm は整磁鋼４−２に空けられた穴の空間
を通して供給され、整磁鋼４−２の中を通った磁束Φs
は整磁鋼４−２の縁端部４−３から空間を通じて磁石１
−１へ戻る。このようにして並列の磁気回路を形成し、
磁気回路の温度係数が相殺される。
３を用いて説明する。本発明の第１の実施の形態を図１
で説明する。磁石１−１の片面に磁石１−１の面積より
小さい穴４−１を有し、かつ磁石１−１の外形より若干
大きい整磁鋼４−２を設置している。この整磁鋼４−２
の磁石１−１と接しない面と磁石１−２の間に磁性体２
を設置し、磁石１−１と磁石１−２は磁気ヨーク３で接
続され閉磁気回路を構成している。この閉磁気回路は磁
気ヨーク３を通じて磁性体２に磁束を印加する。磁性体
２への主磁束Φm は整磁鋼４−２に空けられた穴の空間
を通して供給され、整磁鋼４−２の中を通った磁束Φs
は整磁鋼４−２の縁端部４−３から空間を通じて磁石１
−１へ戻る。このようにして並列の磁気回路を形成し、
磁気回路の温度係数が相殺される。
【００１５】本発明の実施の形態では、磁石１−１、１
−２と整磁鋼４−２及び整磁鋼の穴４−１の形状は四角
形を用いた例を用いているが、他の形状でもよく、穴が
複数のものでも本発明は適用できる。また、整磁鋼は必
ずしも穴だけを有するものでなくてもよく、一部分欠落
した形状のものでも本発明は適用できる。更に、整磁鋼
を複数の異なる温度係数の整磁鋼を積層したものでも、
本発明は適用できる。
−２と整磁鋼４−２及び整磁鋼の穴４−１の形状は四角
形を用いた例を用いているが、他の形状でもよく、穴が
複数のものでも本発明は適用できる。また、整磁鋼は必
ずしも穴だけを有するものでなくてもよく、一部分欠落
した形状のものでも本発明は適用できる。更に、整磁鋼
を複数の異なる温度係数の整磁鋼を積層したものでも、
本発明は適用できる。
【００１６】この構成から従来の磁気回路と異なり、整
磁鋼４−２の構造は整磁鋼板をプレス加工等によって簡
単に作ることができる。また特に、整磁鋼に加工された
穴を適度の大きさにすることによって磁束Φm とΦs の
比率と整磁鋼の外形を最小化でき、形状を適当な形にす
ることによって磁気回路の磁束が乱れず磁気回路の特性
の最適化ができる。更に、複数の異なる温度係数の整磁
鋼を積層すれば、温度係数の組みあわせにより、磁性体
の温度係数を打ち消す最適な整磁鋼を得ることができ
る。
磁鋼４−２の構造は整磁鋼板をプレス加工等によって簡
単に作ることができる。また特に、整磁鋼に加工された
穴を適度の大きさにすることによって磁束Φm とΦs の
比率と整磁鋼の外形を最小化でき、形状を適当な形にす
ることによって磁気回路の磁束が乱れず磁気回路の特性
の最適化ができる。更に、複数の異なる温度係数の整磁
鋼を積層すれば、温度係数の組みあわせにより、磁性体
の温度係数を打ち消す最適な整磁鋼を得ることができ
る。
【００１７】本発明の第２の実施の形態を図２で説明す
る。図２(a) 、(b) は本発明をマイクロ波アイソレータ
に応用した実施の形態を示した図である。磁気ヨークを
通じた閉磁気回路を形成していないが、磁石１とフェラ
イト基板５との間にリング状の整磁鋼４−４を挟み、フ
ェライト基板５には回路パターン８、終端器９が形成さ
れ、キャリアプレートを最下層にして積層された構造で
ある。整磁鋼４−４とフェライト基板５の間にはスペー
サ７が積層されているが、これは磁石１の磁力をスペー
サ７の高さで調節するもので、磁気回路の構成に影響を
与えない透磁率１の非磁性体のものを用いている。ま
た、キャリアプレート６は磁気ヨークと同じ役目を果た
すもので、磁束を効率良く通す軟鉄等からなる。
る。図２(a) 、(b) は本発明をマイクロ波アイソレータ
に応用した実施の形態を示した図である。磁気ヨークを
通じた閉磁気回路を形成していないが、磁石１とフェラ
イト基板５との間にリング状の整磁鋼４−４を挟み、フ
ェライト基板５には回路パターン８、終端器９が形成さ
れ、キャリアプレートを最下層にして積層された構造で
ある。整磁鋼４−４とフェライト基板５の間にはスペー
サ７が積層されているが、これは磁石１の磁力をスペー
サ７の高さで調節するもので、磁気回路の構成に影響を
与えない透磁率１の非磁性体のものを用いている。ま
た、キャリアプレート６は磁気ヨークと同じ役目を果た
すもので、磁束を効率良く通す軟鉄等からなる。
【００１８】磁石１から整磁鋼４−４の穴４−５を通じ
て磁性体としてのフェライト基板５を通った磁束Φm は
磁気ヨーク６から空間を通じて磁石１の他極へ戻り、同
時に磁石１から整磁鋼４−４の中を通った磁束Φs は整
磁鋼４−４の縁端部４−６を通じて空間から磁石１の他
極へ戻る。
て磁性体としてのフェライト基板５を通った磁束Φm は
磁気ヨーク６から空間を通じて磁石１の他極へ戻り、同
時に磁石１から整磁鋼４−４の中を通った磁束Φs は整
磁鋼４−４の縁端部４−６を通じて空間から磁石１の他
極へ戻る。
【００１９】本発明の第２の実施の形態の特性を図３で
説明する。図３( ａ) 、( ｂ) はそれぞれ整磁鋼４−４
が無いアイソレータ、整磁鋼４−４を使用したアイソレ
ータの温度特性を示した図である。整磁鋼が無いアイソ
レータでは、温度の差によってアイソレーション、入出
力反射損失、挿入損失特性がそれぞれ大きく異なる。こ
れに比べて本発明の整磁鋼４−４を使用したアイソレー
タは、温度の差による温度特性の差が小さい。このよう
に本発明は温度変化による特性が補償されていることが
わかる。
説明する。図３( ａ) 、( ｂ) はそれぞれ整磁鋼４−４
が無いアイソレータ、整磁鋼４−４を使用したアイソレ
ータの温度特性を示した図である。整磁鋼が無いアイソ
レータでは、温度の差によってアイソレーション、入出
力反射損失、挿入損失特性がそれぞれ大きく異なる。こ
れに比べて本発明の整磁鋼４−４を使用したアイソレー
タは、温度の差による温度特性の差が小さい。このよう
に本発明は温度変化による特性が補償されていることが
わかる。
【００２０】本発明の第２の実施例では整磁鋼４−４は
リング状の形状であるが、他の形状でも本発明は適用で
きる。また、アイソレータについて述べてきたが、同様
な構造を有するサーキュレータ等の非可逆回路素子につ
いても本発明は適用できる。更に、整磁鋼を複数の異な
る温度係数の整磁鋼を積層したものでも、本発明は適用
できる。
リング状の形状であるが、他の形状でも本発明は適用で
きる。また、アイソレータについて述べてきたが、同様
な構造を有するサーキュレータ等の非可逆回路素子につ
いても本発明は適用できる。更に、整磁鋼を複数の異な
る温度係数の整磁鋼を積層したものでも、本発明は適用
できる。
【００２１】この構成から、磁石１に配置した整磁鋼４
−４は円形のリング状なので、磁石面からフェライト基
板５には円状均一に磁界が印加されるためアイソレータ
特性に不要モードスプリアスを生じない。また、温度補
償の度合いは整磁鋼の穴の寸法、厚さ、外径によって最
適化できる。更に、複数の異なる温度係数の整磁鋼を積
層すれば、温度係数の組みあわせにより、磁性体の温度
係数を打ち消す最適な整磁鋼を得ることができる。
−４は円形のリング状なので、磁石面からフェライト基
板５には円状均一に磁界が印加されるためアイソレータ
特性に不要モードスプリアスを生じない。また、温度補
償の度合いは整磁鋼の穴の寸法、厚さ、外径によって最
適化できる。更に、複数の異なる温度係数の整磁鋼を積
層すれば、温度係数の組みあわせにより、磁性体の温度
係数を打ち消す最適な整磁鋼を得ることができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、不要な空間を必要とせ
ず、簡単で安価な構造で、磁気回路温度補償効果をえる
ことができる。
ず、簡単で安価な構造で、磁気回路温度補償効果をえる
ことができる。
【図１】本発明の斜視図を示したものである。
【図２】マイクロ波アイソレータに応用した本発明の斜
視図とその側断面図を示したものである。
視図とその側断面図を示したものである。
【図３】温度補償前後のアイソレータのアイソレーショ
ンおよび挿入損失の温度特性図
ンおよび挿入損失の温度特性図
【図４】従来の磁気回路を示す斜視図
【図５】従来の磁気回路の等価電気回路を示す図
【図６】従来の温度補償構造を示す斜視図
【図７】従来の温度補償構造の等価電気回路を示す図
【図８】従来の他の温度補償構造を示す斜視図
【図９】従来の他の温度補償構造を示す斜視図
１・・・磁石 ２・・・磁性体 ３・・・磁気ヨーク ４・・・整磁鋼 ５・・・フェライト基板 ６・・・キャリアプレート ７・・・スペーサ ８・・・パターン ９・・・終端器
Claims (8)
- 【請求項１】磁石と、前記磁石によって磁化される磁性
体と、前記磁石によってもたらされる磁束を前記磁性体
に通す磁気ヨークと、前記磁束の温度補償を行うための
整磁鋼とからなる磁気回路において、前記整磁鋼が磁石
と磁性体の間に設置され、磁石より小さい寸法の穴を有
することを特徴とする温度補償構造を有する磁気回路 - 【請求項２】磁石の中心軸を中心点とした円に内接し、
かつ中心点が前記円の中心点と同一点である形状の穴を
有する整磁鋼を具備することを特徴とする請求項１記載
の温度補償構造を有する磁気回路。 - 【請求項３】磁石の中心軸を中心点とした円に内接し、
かつ中心点が前記円の中心点と同一点である形状の整磁
鋼を具備することを特徴とする請求項１記載の温度補償
構造を有する磁気回路。 - 【請求項４】前記整磁鋼が２種類以上の異なる温度係数
の整磁鋼からなることを特徴とする請求項１記載の温度
補償構造を有する磁気回路。 - 【請求項５】磁性体と、所定形状の回路パターンと、磁
石とが層状に配置された非可逆回路素子において、前記
磁石と前記磁性体の間に、磁石より小さい寸法の穴を有
する整磁鋼を具備したことを特徴とする非可逆回路素
子。 - 【請求項６】磁石の中心軸を中心点とした円に内接し、
かつ中心点が前記円の中心点と同一点である形状の穴の
整磁鋼を具備することを特徴とする請求項５記載の非可
逆回路素子。 - 【請求項７】磁石の中心軸を中心点とした円に内接し、
かつ中心点が前記円の中心点と同一点である形状の整磁
鋼を具備することを特徴とする請求項５記載の非可逆回
路素子。 - 【請求項８】前記整磁鋼が２種類以上の異なる温度係数
の整磁鋼からなることを特徴とする請求項５記載の非可
逆回路素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8165512A JP3032468B2 (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | 温度補償構造を有する磁気回路及び非可逆回路素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8165512A JP3032468B2 (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | 温度補償構造を有する磁気回路及び非可逆回路素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1012433A true JPH1012433A (ja) | 1998-01-16 |
| JP3032468B2 JP3032468B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=15813811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8165512A Expired - Lifetime JP3032468B2 (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | 温度補償構造を有する磁気回路及び非可逆回路素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3032468B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6412059B1 (en) | 1998-10-02 | 2002-06-25 | Nec Corporation | Method and device for controlling cache memory |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5333158B2 (ja) | 2009-11-09 | 2013-11-06 | 株式会社島津製作所 | 液体試料配置機構、それを用いた屈折率測定装置及び屈折率測定方法 |
-
1996
- 1996-06-26 JP JP8165512A patent/JP3032468B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6412059B1 (en) | 1998-10-02 | 2002-06-25 | Nec Corporation | Method and device for controlling cache memory |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3032468B2 (ja) | 2000-04-17 |
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