JP2002198216A - シート磁石及びその着磁方法 - Google Patents
シート磁石及びその着磁方法Info
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Abstract
とともに少なくともその盤面の周方向に沿ってn個の磁
極(n=4〜36)が形成されており、盤面の周方向に沿
う表面磁束密度波形が理想正弦波に非常に近いシート磁
石、及びその着磁方法を提供する。 【解決手段】 厚みが5mm以下の円盤状に形成されて
いるとともに少なくともその盤面の周方向に沿ってn個
の磁極(n=4〜48)が形成されてなるシート磁石であ
って、それら磁極の周方向に沿う表面磁束密度(縦軸)
−角度(横軸)曲線を描き、得られた表面磁束密度波形
の1磁極分と横軸とが囲む面積をAとし、前記1磁極分
の表面磁束密度波形の最大値及び周期に対応する理想正
弦波と横軸とが囲む面積をBとし、理想正弦波からのず
れ率を[(A−B)/B]×100(%)で定義したとき、
ずれ率の絶対値が10%以下であることを特徴とするシー
ト磁石。
Description
の円盤状に形成されているとともに少なくともその盤面
の周方向に沿ってn個の磁極(n=4〜48)が形成され
てなるシート磁石、及びその着磁方法に関する。
いるとともに少なくともその盤面の周方向に沿ってn個
の磁極(n=4〜48)が形成されてなるシート磁石が回
転機やセンサーに多用されている。例えば厚み方向に異
方性を有する扁平円盤状のシート磁石に、その盤面の周
方向に沿ってn個の磁極(n=4〜48)を着磁する場
合、磁化配向が厚み方向にほぼ平行なので、従来は図1
1に示すように、着磁ヨーク85から発した磁力線83の磁
路を閉じるために強磁性体製のバックプレート82を異方
性シート磁石81の背面に配置して多極着磁を行ってい
た。こうして着磁された異方性シート磁石81の盤面磁極
の周方向に沿う表面磁束密度波形は図12の略台形波に
なり、好ましくないものであった。
状の等方性シート磁石51の盤面に多極着磁を行うに際
し、従来は強磁性体製のバックプレート52を等方性シー
ト磁石51の背面に配置していた。こうして着磁したもの
は透磁率の高いバックプレート52が着磁磁場に悪影響を
与えて磁石51内部の着磁方向を乱し、図7に示すように
盤面多極着磁した等方性シート磁石51の表面磁束密度波
形が理想正弦波に比べて太ることが避けられなかった。
この従来の盤面多極着磁を施したシート磁石51を用いて
回転機を構成するとトルクリップルの発生が顕著にな
り、高性能の回転機を構成するのが困難であった。また
前記シート磁石51を用いてセンサーを構成すると出力が
不安定になり、信頼性の高いセンサーを構成するのが困
難であった。
する課題は、厚みが5mm以下の円盤状に形成されてい
るとともに少なくともその盤面の周方向に沿ってn個の
磁極(n=4〜48)が形成されており、盤面の周方向に
沿う表面磁束密度波形が理想正弦波に非常に近いシート
磁石、及びその着磁方法を提供することである。
明のシート磁石は、厚みが5mm以下の円盤状に形成さ
れているとともに少なくともその盤面の周方向に沿って
n個の磁極(n=4〜48)が形成されてなるシート磁石
であって、それら磁極の周方向に沿う表面磁束密度(縦
軸)−角度(横軸)曲線を描き、得られた表面磁束密度
波形の1磁極分と横軸とが囲む面積をAとし、前記1磁
極分の表面磁束密度波形の最大値及び周期に対応する理
想正弦波と横軸とが囲む面積をBとし、理想正弦波から
のずれ率を[(A−B)/B]×100(%)で定義したと
き、ずれ率の絶対値が10%以下であることを特徴とす
る。着磁条件を適宜選択することにより、ずれ率の絶対
値を5%以下にすることができ、特に2%以下にするこ
とができる。前記シート磁石を等方性磁石又は異方性磁
石で形成することができる。また前記シート磁石が原子
%でRαT100−(α+β+γ+δ)MβBγN
δ(RはYを含む希土類元素の少なくとも1種でありSm
を必ず含み、TはFe又はFeとCoであり、MはAl,Ti,V,C
r,Mn,Cu,Ga,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta及びWの群から選択される
少なくとも1種であり、5≦α≦18,0≦β≦10,0≦
γ≦4,及び4≦δ≦30)で表される主要成分組成を有
する合金の磁粉とバインダーとからなる場合が有用であ
る。また前記シート磁石を用いて構成される回転機はト
ルクリップルが抑えられ、高性能のものになる。また前
記シート磁石を用いて構成されるセンサーは安定した出
力が得られ、高信頼性のものになる。
みが5mm以下の円盤状に形成されているとともに少な
くともその盤面の周方向に沿ってn個の磁極(n=4〜
48)が形成されてなるシート磁石の着磁方法であって、
前記シート磁石の外径をR(mm)及び内径をr(m
m)としたとき、コイル幅がY(mm)の着磁ヨークを
用い、π×(R+r)/6n≦Y≦r×sin(180/n)の
関係を満足する条件で着磁を行うことを特徴とする。
みが5mm以下の円盤状に形成されているとともに少な
くともその盤面の周方向に沿ってn個の磁極(n=4〜
48)が形成されてなるシート磁石の着磁方法であって、
断面略扇状のコイルが配置され、前記コイルの磁極角度
がZ(度)である着磁ヨークを用い、120/n≦Z≦240/
nの関係を満足する条件で着磁を行うことを特徴とす
る。
ト磁石を単体状態で着磁するか、あるいはシート磁石の
背面に非磁性プレートを配置した状態で着磁することに
より、理想正弦波に非常に近い表面磁束密度波形を得る
ことができる。また前記着磁条件により着磁するに際
し、シート磁石と着磁ヨークとのギャップを0.1〜0.5m
mに調整し、着磁を行うのが好ましい。ギャップを0.1
〜0.5mmにすると着磁ヨークの鉄芯の突極(着磁磁
極)の影響により着磁磁場分布が理想正弦波からずれる
のを緩和することができる。従って理想正弦波に非常に
近い着磁磁場波形が得られ、好ましい。着磁ヨークの鉄
芯の直上(ギャップが0.1mm未満)では、コイル(非
磁性体)と鉄芯(軟磁性体)との透磁率が異なるために
着磁磁場分布が不連続になり、理想正弦波から大きくず
れた着磁磁場波形になる。ギャップが0.5mm超では着
磁磁場強度の低下が顕著になり着磁により有用な磁気特
性をシート磁石に付与することが困難になる。
グネトプランバイト型結晶構造を有する等方性又は異方
性のフェライト焼結磁石で形成することができる。ある
いはマグネトプランバイト型結晶構造を有するフェライ
ト磁粉とバインダーとからなる等方性又は異方性のフェ
ライトボンド磁石で形成することができる。あるいは平
均結晶粒径が0.01〜0.5μmのNd2Fe14B型金属間化
合物を主相とするNd−Fe−B系磁粉とバインダーとから
なる等方性又は異方性のNd−Fe−B系ボンド磁石で形成
することができる。あるいは平均結晶粒径が5〜50μm
のR’2Fe14B型金属間化合物(R’はYを含む希土
類元素の少なくとも1種である)を主相とする異方性の
R’−Fe−B系焼結磁石で形成することができる。ある
いはTh2Zn17型、Th2Ni17型、TbCu7型、又はThMn
12型の窒化磁石相を主相とする窒化型磁粉とバインダ
ーとからなる等方性又は異方性の窒化型ボンド磁石で形
成することができる。
100−(α+β+γ+δ)MβBγNδ(RはYを含
む希土類元素の少なくとも1種でありSmを必ず含み、T
はFe又はFeとCoであり、MはAl,Ti,V,Cr,Mn,Cu,Ga,Zr,
Nb,Mo,Hf,Ta及びWの群から選択される少なくとも1種
であり、5≦α≦18,0≦β≦10,0≦γ≦4,及び4
≦δ≦30)で表される主要成分組成を有する窒化型合金
の磁粉とバインダーとからなるボンド磁石の場合の、磁
粉の組成限定理由を以下に説明する。磁粉のR含有量は
5〜18原子%が好ましく、7〜12原子%がより好まし
い。Rが5原子%未満では室温の固有保磁力iHcが397.9
kA/m(5kOe)未満になり、18原子%超では最大エネル
ギー積(BH)maxが大きく低下する。RにはSm又はSmとLa
とを所定量含むことが好ましい。さらにY,Ce,Pr,N
d,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,及びLuの群から
選択される少なくとも1種を含むことが許容される。室
温におけるiHc≧397.9kA/m(5kOe)を得るために、R
に占めるSm又はSmとLaとの合計量を50原子%以上にする
のがよく、さらに99原子%以上とするのがよい。特に
不可避的R成分を除いてRがSm又はSmとLa(好ましいLa
含有量は0.05〜2原子%である)とからなる場合に着磁
性が向上して(BH)maxを高めることができる。窒素含有
量は4〜30原子%とするが好ましく、10〜20原子%とす
るのがより好ましい。窒素含有量が4原子%未満及び30
原子%超ではiHc,(BH)maxが大きく低下する。Al,Ti,
V,Cr,Mn,Cu,Ga,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta及びWの群から選択さ
れる少なくとも1種のM元素によりTの一部を置換する
と窒化型磁粉の磁気特性、耐食性等を改善できるので好
ましい。その置換量は0.5〜10原子%が好ましく、1〜
4原子%がより好ましい。置換量が10原子%超ではThMn
12型のSm(Fe,M)12Nz相が生成し、磁気特性が
顕著に低下し、置換量が0.5原子%未満では添加効果が
認められない。Feの一部を0.5〜30原子%のCoで置換す
ることによりキュリー温度、iHcの温度係数及び耐食性
等が向上する。より好ましいCo置換量は1〜20原子%で
ある。Co置換量が30原子%超ではiHc,(BH)maxが顕著
に低下し、0.5原子%満では添加効果が事実上得られな
い。等方性の窒化型磁粉の平均粒径は10〜300μmが好
ましく、10〜100μmがより好ましい。異方性の窒化型
磁粉の平均粒径は通常1〜10μmが好ましく、2〜5μ
mがより好ましい。前記平均粒径の下限値未満及び上限
値超では(BH)maxの低下が顕著になる。また平均粒径が3
00μm超の窒化型磁粉とバインダーとを所定比率で配合
し、混練し、得られたコンパウンドにより成形してなる
等方性ボンドは表面性が悪化し、磁気回路のギャップの
小さい用途への適用が困難になる。
ーとして、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、又はゴム材料
を用いるのが実用性が高い。圧縮成形法による場合は熱
硬化性樹脂が好ましく、押出成形法又は射出成形法によ
る場合は熱可塑性樹脂が好ましい。またカレンダーロー
ル成形する場合は熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、及びゴ
ム材料のいずれでもよい。これらの成形方法のいずれか
又は組合せにより厚み0.1〜5mm、好ましくは0.5〜3
mm、特に好ましくは0.8〜2mmのシートを成形す
る。等方性の場合は無磁場で加圧成形すればよく、異方
性の場合は例えば238.7〜1193.7kA/m(3〜15kOe)、好
ましくは318.3〜636.6(4〜8kOe)の磁場中で温間加
圧成形する。等方性ボンド磁石の場合、磁粉とバインダ
ーとの配合重量比は特に限定されないが、(磁粉/バイ
ンダー)=80/20〜99.5/0.5が好ましく、95/5〜98/2
がより好ましい。異方性ボンド磁石の場合、磁粉とバイ
ンダーとの配合重量比は特に限定されないが、(磁粉/
バインダー)=80/20〜98.5/1.5が好ましく、95/5〜97
/3がより好ましい。前記磁粉の配合重量比未満では有
用な磁気特性を得ることが困難であり、前記磁粉の配合
重量比超ではミクロなポアを生じて密度及び(BH)maxが
顕著に低下する。
が、それらの実施例により本発明が限定されるものでは
ない。 (実施例1)原子%でSm8.5La0.7Febal.Ti
2.7B1.0N12.5で示される主要成分組成を有
し、平均結晶粒径が0.19μmのTh2Zn17型結晶構造相
が磁気特性発現相である平均粒径55μmの窒化型磁粉:
93.5重量部,天然ゴム:2.5重量部,ニトリルゴム:2.0
重量部,塩素化ポリエチレン:1.94重量部,ビスフェノ
ール型エポキシ樹脂:0.05重量部,及びステアリン酸カ
ルシウム:0.01重量部を配合し、加熱加圧型ニーダーに
よりAr雰囲気中で混練し、次いで造粒してコンパウンド
ペレットを得た。得られたペレットを加熱したAr雰囲気
のカレンダーロール装置に投入して圧延し、次いで室温
まで冷却した。次に切断して厚さ1.0mm,幅約100m
m,及び長さ約100mmの等方性のシート状成形体を得
た。この成形体を外径:30mm,内径:16mmのリング
状に打ち抜いた。次に大気中で60℃x3時間加熱する熱
処理を行い水分等を除去し、次いで大気中で150℃x2
時間加熱して硬化し、その後室温まで冷却した。得られ
た扁平のリング状等方性ボンド磁石の密度は5.4Mg/m3
(g/cm3)であった。また室温で1989.5kA/m(25kOe)
の平行磁場を印加し、測定した(BH)max=31.8kJ/m
3(4.0MGOe)であり,iHc=748.1kA/m(9.4kOe)であ
った。次に、図1に示すように、作製した扁平のリング
状等方性ボンド磁石1の背面に非磁性プレート2(SUS3
04製)を固着し、次に扁平リング磁石1の表の盤面を着
磁ヨーク10の中心に対向させて配置した。着磁ヨーク10
を構成するコイル5の幅(Y)を3.2mmとした。次
に、室温で着磁磁場強度:1592kA/m(20kOe)、及び着
磁ヨーク10と扁平リング磁石1とのギャップ(g)を0.
3mmにした条件で、扁平リング磁石1の盤面を周方向
に沿って対称に8分割する多極着磁を行った。着磁後の
扁平リング磁石1の盤面周方向(矢印x方向)の表面磁
束密度波形の実測値を図2中(a)に示す。表面磁束密度
の測定に使用したプローブは型式:50103(JAV社
製)である。次に、図2中(b)に示すように、図2中(a)
の実測した表面磁束密度波形の任意の1磁極分に対応す
る理想正弦波を描いた。この理想正弦波は半周期を360/
n度(nは磁極数)に換算し、また最大値を実測値の最
大値(点P)に合わせて描いた。実測値の1磁極分の表
面磁束密度波形と横軸(θ)とが囲む部分の面積(A)
と、理想正弦波と横軸(θ)とが囲む部分の面積(B)
とを測定し、理想正弦波からのずれ率を[(A−B)/
B]×100(%)で定義した。こうして求めたずれ率の
絶対値は2.8%であった。扁平リング磁石1の盤面多極
着磁波形が理想正弦波に非常に近くなるのは、図3に示
すように着磁ヨーク10から発した磁力線3が実質的にシ
ート状ボンド磁石1内を通り着磁されるからである。 (比較例1)実施例1と同様にして外径:30mm,内
径:16mm,厚み:1.0mmの扁平リング状磁石51を作
製した。次に図6に示すように、その片盤面を強磁性体
製(SS400製)のプレート52に固着し、次いでこの固着
物のボンド磁石51側の片盤面を実施例1と同様に着磁ヨ
ーク10の中心に対向して配置し、盤面8極着磁を行っ
た。着磁後のものの盤面の周方向(x’方向)の表面磁
束密度波形を測定した結果を図7中(a)に示す。図7中
(a)より、理想正弦波(図7中(b))に比べて太った表面
磁束密度波形になっており、ずれ率の絶対値は24%であ
った。このように太った表面磁束密度波形になるのは、
図8に示すように、着磁ヨーク10の磁極(図示省略)か
ら発した磁力線53が被着磁物である扁平リング状磁石51
内におさまり切らず、強磁性プレート52内を通過するか
らである。
たシート状成形体からリング状に打ち抜く寸法を変えた
以外は実施例1と同様にして表1のNo.103(外径
(R):15mm,内径(r):9mm,厚み:1.0m
m)の扁平リング状等方性ボンド磁石を作製した。次に
図4に示すように、この扁平リング磁石21の背面に非磁
性プレート22(SUS304製)を固着した被着磁物を作製し
た。次に被着磁物の扁平リング磁石21盤面を、図4の着
磁ヨーク20(コイル25の幅(Y)=4.5mm)の中心に
対向して配置し、盤面8極着磁を行った。着磁後のもの
の盤面周方向の表面磁束密度波形を測定し、実施例1と
同様にして求めたずれ率の絶対値を表1に示す。次に、
実施例1で作製したシート状成形体からリング状に打ち
抜く寸法を変えた以外はNo.103と同様にして表1のNo.1
01,102,104〜206に示す外径:Rmm,内径:rm
m,及び厚み:1.0mmの扁平リング状等方性ボンド磁
石を作製した。 次に各扁平リング磁石の背面に非磁性
プレート(SUS304製)を固着して被着磁物を作製し、次
いでこれら被着磁物の扁平リング磁石の盤面をそれぞれ
着磁ヨーク(コイル幅:Ymm,着磁磁極数:n)の中
心に対向して配置し、ギャップ0.3mmで盤面多極着磁
を行った。着磁後のものの各扁平リング磁石の盤面周方
向の表面磁束密度波形を測定し、実施例1と同様にして
求めたずれ率の絶対値を表1に示す。なお表1におい
て、実施例2のNo.101〜108ではいずれもπ×(R+
r)/6n≦Y≦r×sin(180/n)の関係を満足する条
件で盤面多極着磁を行った。また比較例2のNo.201〜20
6ではいずれもπ×(R+r)/6n≦Y≦r×sin(180
/n)の関係から外れた条件で盤面多極着磁を行った。
表1より、着磁ヨークのコイル幅:Y(mm)、扁平リ
ング磁石の外径:R(mm)及び内径:r(mm)、着
磁磁極数:n(n=4〜48極)の場合、π×(R+r)
/6n≦Y≦r×sin(180/n)の関係を満足する実施例
2の条件で盤面多極着磁を行ったときに理想正弦波に非
常に近い表面磁束密度波形が得られることがわかる。こ
れは図5に示すように着磁コイル25から発生し、ヨーク
鉄芯28に伝わった磁力線23が実質的にシート状ボンド磁
石21内を通り着磁されるからである。これに対し、Yが
小さすぎて前記関係式の条件を外れた比較例2の盤面多
極着磁条件を採用すると、図9に示すように着磁コイル
35から発生してヨーク鉄芯38に伝わった磁力線33が扁平
リング磁石21内におさまり切らない分布になるため、磁
石内部の着磁方向が図8の状態になり理想正弦波に比べ
て太った表面磁束密度波形になることがわかった。
たシート状成形体からリング状に打ち抜く寸法を変えた
以外は実施例1と同様にして表3のNo.153の扁平リング
状等方性ボンド磁石(外径(R):10mm,内径
(r):5mm,厚み:1.0mm)を作製した。次に図
10に示すように、この扁平リング磁石41の裏面に非磁
性プレート42(SUS304製)を固着した。また断面略扇状
のコイル45を配置し、コイル45の磁極角度(Z)を22.5
度にした着磁ヨーク40を作製した。次に、非磁性プレー
ト42を固着した扁平リング磁石41の盤面を着磁ヨーク40
の中心に対向させてギャップ0.3mmでリング磁石41の
盤面の周方向に8極着磁を施した。着磁後のものの盤面
の周方向に沿って表面磁束密度波形を測定し、理想正弦
波からのずれ率の絶対値を実施例1と同様にして求めた
結果を表2に示す。実施例1で作製したシート状成形体
からリング状に打ち抜く寸法を変えた以外はNo.153と同
様にして表2のNo.151,152,154〜226の各扁平リング
状等方性ボンド磁石(外径:Rmm,内径:rmm,厚
み:1.0mm)を作製した。次に得られた各扁平リング
磁石の裏面にそれぞれ非磁性プレート(SUS304製)を固
着した。また断面略扇状であるとともに表3の磁極角度
(Z)を有するコイルを配置した着磁ヨーク(n:着磁
磁極数)を作製した。次に、非磁性プレートを固着した
各扁平リング磁石の盤面をそれぞれ各着磁ヨークの中心
に対向して配置し、ギャップ0.3mmで扁平リング磁石
の盤面の周方向に沿ってn極着磁(n=4〜48極)を施
した。着磁後の各扁平リング磁石の盤面の周方向に沿っ
て表面磁束密度波形を測定し、実施例1と同様にして求
めたずれ率の絶対値を表2に示す。なお、表2の実施例
3では120/n≦Z≦240/nの関係を満足する条件で着磁
を行い、表2の比較例3では120/n≦Z≦240/nの関係
から外れた条件で着磁を行った。表2より、120/n≦Z
≦240/nの関係を満足する条件で着磁を行うと理想正弦
波に非常に近い表面磁束密度波形を得られることがわか
る。
びギャップgを変化した場合の実施例を以下に説明す
る。 (実施例4、比較例4)カレンダーロール装置による圧
延の間隔を変えた以外は実施例1と同様にして圧延し、
切断して厚さ0.3〜2.5mm,幅約100mm,及び長さ約1
00mmの等方性のシート状成形体を得た。これら成形体
をそれぞれ外径(R):18mm,内径(r):10mmの
リング状に打ち抜いた。次に大気中で60℃x3時間加熱
する熱処理を行い水分等を除去し、次いで大気中で150
℃x2時間加熱して硬化し、その後室温まで冷却した。
得られた各扁平リング磁石の背面に非磁性プレート(SU
S304製)をそれぞれ固着して被着磁物を作製した。次に
これら被着磁物の扁平リング磁石の盤面をそれぞれ実施
例2のNo.104で使用したのと同じ着磁ヨーク(コイル幅
(Y):2.8mm,着磁磁極数:8)の中心に対向して
配置し、ギャップ(g)0.05〜1mmで盤面8極着磁を
行った。着磁後のものの各扁平リング磁石の盤面周方向
の表面磁束密度波形を測定し、実施例1と同様にして求
めたずれ率の絶対値を表3に示す。表3より、扁平リン
グ磁石の厚みが0.3〜2.5mmでかつギャップ(g)が0.
1〜0.5mm(実施例4のNo.171〜174)のときに理想正
弦波に非常に近い表面磁束密度波形が得られることがわ
かる。これに対し、ギャップ(g)が0.05mmの比較例
4のNo.251ではずれ率の絶対値が+30%になり、No.252
ではずれ率の絶対値は良好であるが総磁束量が実施例4
のNo.172の約60%になり有用な磁気特性を付与すること
ができなかった。
たのと同じ厚さ0.3〜2.5mm,幅約100mm,及び長さ
約100mmの等方性のシート状成形体をそれぞれ外径
(R):18mm,内径(r):5mmに打ち抜いた。次
に大気中で60℃x3時間加熱する熱処理を行い水分等を
除去し、次いで大気中で150℃x2時間加熱して硬化
し、その後室温まで冷却した。得られた各扁平リング磁
石の背面に非磁性プレート(SUS304製)をそれぞれ固着
して被着磁物を作製した。次にこれら被着磁物の扁平リ
ング磁石の盤面をそれぞれ実施例3のNo.155で使用した
のと同じ着磁ヨークの中心に対向して配置し、ギャップ
(g)0.05〜1mmで盤面8極着磁を行った。着磁後の
ものの各扁平リング磁石の盤面周方向の表面磁束密度波
形を測定し、実施例1と同様にして求めたずれ率の絶対
値を表3に示す。表3より、扁平リング磁石の厚みが0.
3〜2.5mmでかつギャップ(g)が0.1〜0.5mm(実施
例5のNo.175〜178)のときに理想正弦波に非常に近い
表面磁束密度波形が得られることがわかる。これに対
し、ギャップ(g)が0.05mmの比較例5のNo.253では
ずれ率の絶対値が28%になり、No.254ではずれ率の絶対
値は小さいが総磁束量が実施例5のNo.176の約70%にな
り有用な磁気特性を付与できなかった。
及び製造方法をそれぞれ変えて実施例1と同様の扁平リ
ング形状のシート磁石を作製した。得られた各シート磁
石に対しそれぞれ実施例1と同様の盤面8極着磁を行
い、着磁後のものの盤面周方向の表面磁束密度波形を測
定し、実施例1と同様にして理想正弦波からのずれ率の
絶対値を求めた結果を表4に示す。 No.301(実施例6)のシート磁石は、平均粒径が1.1μ
m(空気透過法、フィッシャサフ゛シフ゛サイサ゛ーにより測定)であ
り、原子比率でSrO・6Fe2O3で示される主要成分組
成を有するボンド磁石用Srフェライト磁粉:90重量部
と、ナイロン12:10重量部とを配合し、混練して得られ
たコンパウンドを用い、795.8kA/m(10kOe)の平行磁場
中で射出成形し、作製された厚み方向に異方性を付与し
てなる扁平リング磁石である。 No.302(実施例7)のシート磁石は、平均粒径が1.3μ
m(空気透過法、フィッシャサフ゛シフ゛サイサ゛ーにより測定)であ
り、原子比率で(Sr0.77La0.23)O・5.72
[(Fe0.983Co0.017)2O3]で示される
主要成分組成を有するボンド磁石用SrLaCoフェライト磁
粉:90重量部と、ナイロン12:10重量部とを配合し、混
練して得られたコンパウンドを用い、795.8kA/m(10kO
e)の平行磁場中で射出成形し、作製された厚み方向に
異方性を付与してなる扁平リング磁石である。 No.303(実施例8)のシート磁石は、平均粒径が150μ
m(Sympatec社製のレーザー回折型粒径分布測定装置:
HEROS・RODOSシステムにより測定)であり、平均結晶粒
径が0.09μmのNd2Fe14B型再結晶粒を主相とする、原
子%でNd12 .5Febal.Co11.6B6.0
Ga1.0で表される主要成分組成を有する異方性磁
粉:95重量部と、エポキシ樹脂:5重量部とを配合し、
混練して得られたコンパウンドを用い、795.8kA/m(10k
Oe)の平行磁場中で圧縮成形し、次いで150℃で2時間
加熱硬化し、作製された厚み方向に異方性を付与してな
る扁平リング磁石である。 No.304(実施例9)のシート磁石は、平均粒径が200μ
m(Sympatec社製のレーザー回折型粒径分布測定装置:
HEROS・RODOSシステムにより測定)であり、平均結晶粒
径が0.10μmのNd2Fe14B型微結晶粒を主相とす
る、原子%でNd12.8FebalB6.5Nb
1.5で表される主要成分組成を有する等方性磁粉:9
7.5重量部と、エポキシ樹脂:2.5重量部とを配合し、混
練して得られたコンパウンドを用い、無磁場で圧縮成形
し、次いで150℃で2時間加熱硬化し、作製された等方
性の扁平リング磁石(エポキシ樹脂被覆仕様)である。 No.305(実施例10)のシート磁石は、平均粒径(Symp
atec社製のレーザー回折型粒径分布測定装置;HEROS・R
ODOSシステムにより測定)が2.3μmであり、Th2Z
n17型結晶構造相を磁気特性発現相とする、Sm
9.1Fe76.8Mn0.5N13.6で示される主
要成分組成を有する異方性磁粉:95重量部と、エポキシ
樹脂:5重量部とを配合し、混練して得られたコンパウ
ンドを用い、795.8kA/m(10kOe)の平行磁場中で圧縮成
形し、次いで150℃で2時間加熱硬化し、作製された厚
み方向に異方性を付与してなる扁平リング磁石である。 No.306(実施例11)のシート磁石は、主要成分組成が
重量%でNd:23.1%,Pr:6.4%,Dy:1.0%,B:0.9
%,Co:2.0%,Ga:0.1%,Cu:0.1%及び残部:Feから
なる日立金属(株)製の異方性の焼結扁平リング磁石
(電解Niめっき被覆仕様)である。表4より、等方性又
は異方性が付与され、磁石材質が変化した場合でも、本
発明の盤面着磁方法によれば、理想正弦波に非常に近い
表面磁束密度波形を有するシート磁石を得られることが
わかる。 (比較例6〜11)実施例6〜11で作製したのと同じ
各扁平リング磁石に対し、比較例1と同様にして盤面8
極着磁を行い、着磁後のものの盤面周方向の表面磁束密
度波形を測定し、実施例1と同様にして求めたずれ率の
絶対値を表4に示す。表4より、いずれの場合でもずれ
率の絶対値が大きく、理想正弦波から大きくずれた表面
磁束密度波形になっていることがわかる。
シャルギャップ型のモータに組み込んでモータ性能を評
価したところ、いずれもトルクリップルの発生は認めら
れなかった。これに対し、上記各実施例のものと同一磁
石材質でありかつ同一形状に形成された各比較例のシー
ト磁石をそれぞれ同様のアキシャルギャップ型のモータ
に組み込んでモータ性能を評価したところ、いずれもト
ルクリップルの発生が認められた。次に上記各実施例の
シート磁石をアキシャルギャップ型のセンサーにそれぞ
れ組み込んで評価したところ安定した出力が得られた。
これに対し、上記各実施例のものと同一磁石材質であり
かつ同一形状に形成された上記各比較例のシート磁石を
それぞれ同様のアキシャルギャップ型のセンサーに組み
込んだ場合では対応する各実施例のシート磁石を組み込
んだ場合に比べてセンサー出力が不安定になった。
が5mm以下の円盤状に形成されているとともに少なく
ともその盤面の周方向に沿ってn個の磁極(n=4〜4
8)が形成されており、盤面の周方向に沿う表面磁束密
度波形が理想正弦波に非常に近いシート磁石、及びその
着磁方法を提供することができる。
値の一例を示す図である。
る。
ある。
である。
図である。
ク、5,25,45 着磁用コイル、6,56 磁極境界、
8,28,38 ヨーク鉄芯。
Claims (10)
- 【請求項1】 厚みが5mm以下の円盤状に形成されて
いるとともに少なくともその盤面の周方向に沿ってn個
の磁極(n=4〜48)が形成されてなるシート磁石であ
って、 それら磁極の周方向に沿う表面磁束密度(縦軸)−角度
(横軸)曲線を描き、得られた表面磁束密度波形の1磁
極分と横軸とが囲む面積をAとし、前記1磁極分の表面
磁束密度波形の最大値及び周期に対応する理想正弦波と
横軸とが囲む面積をBとし、理想正弦波からのずれ率を
[(A−B)/B]×100(%) で定義したとき、ずれ
率の絶対値が10%以下であることを特徴とするシート磁
石。 - 【請求項2】 等方性磁石からなる請求項1に記載のシ
ート磁石。 - 【請求項3】 異方性磁石からなる請求項1に記載のシ
ート磁石。 - 【請求項4】 原子%でRαT
100−(α+β+γ+δ)MβBγNδ(RはYを含
む希土類元素の少なくとも1種でありSmを必ず含み、T
はFe又はFeとCoであり、MはAl,Ti,V,Cr,Mn,Cu,Ga,Zr,
Nb,Mo,Hf,Ta及びWの群から選択される少なくとも1種
であり、5≦α≦18,0≦β≦10,0≦γ≦4,及び4
≦δ≦30)で表される主要成分組成を有する合金の磁粉
とバインダーとからなる請求項1乃至3のいずれかに記
載のシート磁石。 - 【請求項5】 センサーに用いる請求項1乃至4のいず
れかに記載のシート磁石。 - 【請求項6】 回転機に用いる請求項1乃至4のいずれ
かに記載のシート磁石。 - 【請求項7】 厚みが5mm以下の円盤状に形成されて
いるとともに少なくともその盤面の周方向に沿ってn個
の磁極(n=4〜48)が形成されてなるシート磁石の着
磁方法であって、 前記シート磁石の外径をR(mm)及び内径をr(m
m)としたとき、コイル幅がY(mm)の着磁ヨークを
用い、π×(R+r)/6n≦Y≦r×sin(180/n)
の関係を満足する条件で着磁を行うことを特徴とするシ
ート磁石の着磁方法。 - 【請求項8】 厚みが5mm以下の円盤状に形成されて
いるとともに少なくともその盤面の周方向に沿ってn個
の磁極(n=4〜48)が形成されてなるシート磁石の着
磁方法であって、 断面略扇状のコイルが配置され、前記コイルの磁極角度
がZ(度)である着磁ヨークを用い、120/n≦Z≦240/
nの関係を満足する条件で着磁を行うことを特徴とする
シート磁石の着磁方法。 - 【請求項9】 シート磁石のみを着磁ヨークに配置して
着磁するか、あるいはシート磁石の背面に非磁性プレー
トを固定した状態のものを着磁ヨークに配置して着磁す
る請求項7又は8に記載のシート磁石の着磁方法。 - 【請求項10】 シート磁石と着磁ヨークとのギャップ
を0.1〜0.5mmとして着磁を行う請求項7乃至9のいず
れかに記載のシート磁石の着磁方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000395031A JP2002198216A (ja) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | シート磁石及びその着磁方法 |
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JP2002198216A true JP2002198216A (ja) | 2002-07-12 |
JP2002198216A5 JP2002198216A5 (ja) | 2008-02-14 |
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JP2000395031A Pending JP2002198216A (ja) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | シート磁石及びその着磁方法 |
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JP (1) | JP2002198216A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004047872A (ja) * | 2002-07-15 | 2004-02-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | シ−トからフィルムに至る希土類ボンド磁石の製造方法とその永久磁石型モ−タ |
JP2011130598A (ja) * | 2009-12-18 | 2011-06-30 | Hitachi Ltd | アキシャルギャップ型永久磁石モータ、それに用いるロータ、及びそのロータの製造方法 |
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Citations (2)
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- 2000-12-26 JP JP2000395031A patent/JP2002198216A/ja active Pending
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