JPS6028230B2 - ヒステリシスモ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、時計などの駆動源として使用されるヒステリ
シスモータに関するものである。

従来より、時計などの駆動源として使用されるモータの
一つとしてヒステリシスモータが知られている。

このヒステリシスモータは、そのロータに圧入されてい
るヒステリシスリングの磁気特性、すなわち保磁力Ｈｃ
と残留磁気Ｂｒによってモータの性能が左右される。モ
ータの性能の善し悪し‘ま、主として起動特性と同期特
性によって判定されるが、この起動特性と同期特性に最
も鋭敏に影響するのは保磁力Ｈｃであって、起動特性に
とっては保磁力Ｈｃが小さい方が望ましいが、同期特性
にとっては保磁力Ｈｃが大きい方が望ましい。また、残
留磁気Ｂｒも保磁力Ｈｃ程ではないが起動特性と同期特
性に関係しており、通常は大きい方が望ましい。さらに
は、ヒステリシスリングのヒステリシスループの面積が
大きいことも必要とされる。従釆において、ヒステリシ
スモータのヒステリシスリングとして実用に供されてい
る材料は、Ｆｅ−Ｍｍ系、Ｆｅ−Ｃｒ系、Ｆｅ−Ｎｉ系
、Ｃｒ−Ｖｉｃａｌｌｏｙ系の合金など、比較的材料が
限られ、かつ単一磁性材料の形で使用されていた。そし
て、これらの材料に熱処理を施こして、できるだけ望ま
しいヒステリシスループが得られるように調整している
。この熱処理によってヒステリシスループは以下のよう
に変化する。第４図において、或る焼戻し温度でヒステ
リシスループａを示す材料は、焼戻し温度をそれよりも
低くするとヒステリシスループｂを示すように変化し、
また焼戻し温度をそれよりも高くするとヒステリシスル
ープｃを示すように変化する。したがってヒステリシス
リングとして実に使用できる材料が限られる状況下では
、上記のような熱処理による調整方法によれば、残留磁
気Ｐｒを高めようとすると保磁力Ｈｃが低下し、逆に保
磁力Ｈｃを高めようとすると残留磁気山ｒが不足するな
ど、保磁力Ｈｃと残留磁気Ｂｒの両方を共に望ましいも
のとすることが難かしいのが実情であった。このために
、モータの性能を決定する起動特性と同期特性との中で
は、同期特性の方が重要であることもあって、従来はヒ
ステリシスリングの磁気特性が起動特性を多少犠牲にし
てし、でも同期特性を最優先に決められていた。このた
めに従来のヒステリシスモー外ま起動特性が悪い欠点が
あった。そこで本発明は、ヒステリシスモータにおいて
、同期特性を損うことなく起動特性を高めることを目的
とするものである。

以下図面に基いて本発明の実施例について説明する。

第１図において、１は支持板であり、この支持坂上にス
テータ２が配設されている。

このステータ２は、支持板１に垂直に固着した鉄心３、
ステータ板４、隅取り輪５、ボビン６に巻回した励磁コ
イル７とからなっている。そしてステータ板４はコイル
７の外周部にステータ磁極４ａが屈成して形成されてい
る。８は鉄心３の中心部を回転自在に貫通するロータ軸
である。

９は非磁性材で形成すると共にロータ軸８と一体に回転
しステータ２を覆う椀状の部材である。

１０はロー夕軸８に設けたカナであり、このカナの回転
は支持板１と１１の間に配設されている減速論列（図示
せず。

）を介して歯車１２、出力カナ１３に伝達されている。
ところで本発明によるヒステリシスモータは非磁性部材
９のステータ磁極４ａとの対向部に装着されるヒステリ
シスリング１４に特徴がある。

すなわちこのヒステリシスリング１４は第２図示の如く
磁気特性を異にする二つのヒステリシス材料１４３”１
４ｂを互いに積層状態に接合させたものをリング状に成
形したものである。そこでヒステリシスリング１４に用
いられるヒステリシス材料および製法について説明する
。

ヒステリシス材料としてはＦｅ‐Ｍｎ系合金、Ｃｒ−Ｖ
ｉｃａｌｌｏｙ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金の絹成け、同
一系合金にあってはその組成成分の異なるものを適宜組
合せて使用する。そして熱間、または冷間圧延により第
２図示のように２層の密着層させる。その後で塩格、真
空、あるいは不活性ガス雰囲中において温度５５０〜６
００ｑ Ｃに１〜３時間保持して焼戻しする。ヒステリ
シス材料および熱処理条件を変えて実施し、その測定値
をまとめたのがつぎの表である。第３図は本実施例のヒ
ステリシスリング１４の磁気特性図であり、この図にお
いて曲線Ａは上記の表における実施例１にて得られたヒ
ステリシスリング１４のヒステリシス曲線である。

なお曲線ＢはＭｎ５重量％、Ｃｕ４重量％、残りＦｅか
らなるヒステリシス材料１４ｂの単体でのヒステリシス
曲線、曲線ＣはＭｎｌの重量％、Ｃｕ４重量％、残りＦ
ｅからなるヒステリシス材料１４ａの単体でのヒステリ
シス曲線である。すなわち曲線Ａは曲線Ｂと曲線Ｃの異
なる磁気特性を持ったヒステリシス材料１４ａ，１４ｂ
をね合わせることによりできたもので、曲線Ａのくぼみ
はその接合面で両者の保磁力Ｈｃが不連続であるため現
われたものである。第３図からわかるように曲線Ｂの磁
気特性を持ったヒステリシス材料１４ｂは保磁力Ｈｃが
小さく、曲線Ｃの磁気特性を持たヒステリシス材料１４
ａは保磁力Ｈｃが大きい。曲線Ａには、第３図第２象限
と第４象限に上記した理由によりくぼみが出限しており
、このくぼみの存在によって保磁力Ｈｃが殆んど減少す
ることないこ、残留磁束密度Ｂｒは増大せしめられてい
る。このことによって同期特性を殆んど損うことないこ
起動特性を向上できるのである。本発明によるヒステリ
シスモータの起動トルク、同期トルクは上記の表にも示
したように、従来のヒステリシスモータ（ヒステリシス
リングの厚みが２４０ムｍ、保磁力Ｈｃが約１５０〜１
６０ェルステッド、残留磁気Ｂｒが約５０００〜６００
０ガウス）が起動トルク約０．３ｇ−Ｃｍ、同期トルク
約２．腿−Ｃｍであったのと比較すると、起動トルクが
約４〜５倍向上している。

また同期トルクは従来のものより若干低下しているが、
使用上全く問題とならない値である。なお上記実施例お
いて、２枚のヒステリシス材料を層状に接合するのを圧
延により行なったが、これに限定されるものではなく、
所定の熱処理の後援着剤などを用いて接合してもよい。

本発明は以上のようにヒステリシスリングとして異なる
磁気特性を持つヒステリシス材料を少なくとも２層に積
層したものを用いることにより、同期特性を損うことな
く起動特性を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のヒステリシスモータの一部
省略した縦断面図、第２図はヒステリシスリングの拡大
縦断面図、第３図はその磁気特性図、第４図は従来のヒ
ステリシスリングの磁気特性図である。 ４ａ・…・・ステータ磁極、９・・・・・・非磁性部材
、１４……ヒステリシスリング、１４ａ，１４ｂ……ヒ
ステリシス材料。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ステータ磁極との協働により回転駆動されるロータ
   が、非磁性部材およびこの非磁性部材の上記ステータ磁
   極との対向面に装着されたヒステリシスリングとで構成
   され、 上記ヒステリシスリングは、異なるヒステリシ
   スループを描く２つのヒステリシス材料が２層に積層し
   てあり、 一方のヒステリシス材料は、他方のヒステリ
   シス材料の保磁力よりも高い保磁力を有しかつ他方のヒ
   ステリシス材料の残留磁気よりも小さい残留磁気を有し
   ていることを特徴とするヒステリシスモータ。