JP2007266200A - Magnet composite structure - Google Patents

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Takeshi Nagai
武司 永井
Shigeo Saito
重男 斎藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnet composite structure wherein each magnet has high positioning precision. <P>SOLUTION: In this magnet composite structure, a plurality of magnets 3 are arranged and fixed on a substrate 2. The substrate 2 has the reference for positioning the magnets 3 to be arranged. For example, the substrate 2 has two planes bent into L-shape in the cross-section thereof as reference planes 2A and 2B, and the magnets 3 are positioned according to these reference planes 2A and 2B and arranged and fixed. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えばモータ等の応用製品に組み込まれる磁石複合構造体に関し、精度の高いアセンブリが可能な磁石複合構造体に関する。   The present invention relates to a magnet composite structure incorporated in an application product such as a motor, for example, and relates to a magnet composite structure capable of highly accurate assembly.

例えば各種モータ等の応用製品においては、磁石の組み込みが必須であり、これまで磁石を単体でアッセンブリすることが行われている。近年、モータ等の磁石利用製品では精密化や高特性化が著しく進んでおり、より高特性な磁石が要求されている。一方で、磁石が大型化すると渦電流による発熱や損失等が問題となり、その対策が望まれている。   For example, in application products such as various motors, it is indispensable to incorporate a magnet, and until now, the magnet has been assembled alone. In recent years, products using magnets such as motors have been remarkably advanced in precision and characteristics, and magnets with higher characteristics are required. On the other hand, when the magnet is enlarged, heat generation or loss due to eddy current becomes a problem, and countermeasures are desired.

このような状況から、磁石を複数の小さな磁石に分割し、それらをまとめて取り扱う形態が提案されている(例えば、特許文献1や特許文献2等を参照)。特許文献1には、複数の磁石片からなる磁石体の所要の外周面が、高強度繊維体で締結一体化されたモータ用磁石、及びこれをロータ内に埋め込んだモータが開示されている。特許文献1記載の発明では、前記構成を採用することで、分割した磁石片を容易に一体化でき、さらには渦電流損失を低減することができるとしている。   From such a situation, a mode has been proposed in which a magnet is divided into a plurality of small magnets and these are handled together (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). Patent Document 1 discloses a motor magnet in which a required outer peripheral surface of a magnet body composed of a plurality of magnet pieces is fastened and integrated with a high-strength fiber body, and a motor in which the magnet is embedded in a rotor. In the invention described in Patent Document 1, by adopting the above configuration, the divided magnet pieces can be easily integrated, and further, eddy current loss can be reduced.

特許文献2には、複数の分割磁石と、該分割磁石を接着するための該分割磁石の接合面に配される、絶縁基材と接着剤を含む絶縁シートとを含んでなるモータ用永久磁石が開示されており、前記構成により分割磁石を容易に接着し、磁石に発生する渦電流の低減と、分割磁石間の絶縁性を確保するようにしている。   Patent Document 2 discloses a permanent magnet for a motor comprising a plurality of divided magnets and an insulating base material and an insulating sheet containing an adhesive, which are arranged on a joint surface of the divided magnets for bonding the divided magnets. In this configuration, the divided magnets are easily bonded to each other to reduce the eddy current generated in the magnets and to ensure insulation between the divided magnets.

さらに、磁石の取り付けを簡便なものとし、且つ破損防止のために、磁石片を接着シートや金属薄板に固定してからモータ等に取り付ける方法も提案されている(例えば、特許文献3乃至特許文献5等を参照)。   Furthermore, a method has also been proposed in which a magnet piece is fixed to an adhesive sheet or a thin metal plate and then attached to a motor or the like in order to simplify the attachment of the magnet and prevent breakage (for example, Patent Document 3 to Patent Document 3). (See 5).

具体的には、先ず特許文献3には、ヨーク外周面に複数個の永久磁石片を固着して形成する電動機の永久磁石回転子の製造方法において、永久磁石片をシート上に所要数を仮止めし、そのシートごと永久磁石片をヨーク外周面に巻き付け、永久磁石片を所望の固着位置に配置する永久磁石回転子の製造方法が開示されている。   Specifically, first, in Patent Document 3, in a method of manufacturing a permanent magnet rotor for an electric motor in which a plurality of permanent magnet pieces are fixedly formed on the outer peripheral surface of a yoke, the required number of permanent magnet pieces is temporarily set on a sheet. A method of manufacturing a permanent magnet rotor is disclosed in which a permanent magnet piece is wound around the outer peripheral surface of a yoke and the permanent magnet piece is disposed at a desired fixing position.

特許文献4には、底面が矩形の永久磁石片が長方形の金属製の薄板上に該薄板の長手方向に1列に近接して配置された帯状体を得る工程と、外周面が永久磁石片の配列個数と同数の面数を有し、かつ、外周面を構成する各面が永久磁石片の底面と略等しい平面形状とする正多角形柱状の磁石保持部を作製する工程と、薄板を隣り合う永久磁石片間の部位で折り曲げて、永久磁石片を各面に位置させて帯状体を磁石保持部の外周面に巻き付ける工程と、帯状体を磁石保持部に巻き付ける工程に先立って永久磁石片を着磁する工程と、磁石保持部の外周面に巻き付けられた永久磁石片を内包するように円筒形のスペーサを装着する工程と、永久磁石片とスペーサの間に磁性バインダを充填する工程とを備えた円筒形永久磁石回転子の製造方法が開示されている。   Patent Document 4 discloses a step of obtaining a band-like body in which permanent magnet pieces having a rectangular bottom surface are arranged in a row in the longitudinal direction of a thin metal plate on a rectangular metal plate, and a permanent magnet piece having an outer peripheral surface. A step of producing a regular polygonal columnar magnet holding portion having the same number of surfaces as the number of arrangements and having a planar shape in which each surface constituting the outer peripheral surface is substantially equal to the bottom surface of the permanent magnet piece; Bending at a portion between adjacent permanent magnet pieces, positioning the permanent magnet pieces on each surface, winding the strip around the outer peripheral surface of the magnet holding portion, and prior to the step of winding the strip around the magnet holding portion A step of magnetizing the piece, a step of mounting a cylindrical spacer so as to enclose the permanent magnet piece wound around the outer peripheral surface of the magnet holding portion, and a step of filling a magnetic binder between the permanent magnet piece and the spacer A manufacturing method of a cylindrical permanent magnet rotor with It is.

特許文献5には、永久磁石をロータコアに設けたスリット孔に挿入する際に、スリット孔と永久磁石の間に接着シートを介し、永久磁石をスリット孔に固定する永久磁石の固定方法が開示されており、これにより永久磁石をロータコアに挿入する際の磁石の割れや欠けを防止するようにしている。
特開2001−86671号公報 特開2003−164083号公報 特開平5−191938号公報 特開2002−272066号公報 特開平9−163649号公報
Patent Document 5 discloses a permanent magnet fixing method in which a permanent magnet is fixed to a slit hole via an adhesive sheet between the slit hole and the permanent magnet when the permanent magnet is inserted into the slit hole provided in the rotor core. This prevents the magnet from cracking or chipping when the permanent magnet is inserted into the rotor core.
JP 2001-86671 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-164083 JP-A-5-191938 JP 2002-272066 A JP-A-9-163649

しかしながら、複数の磁石をまとめて取り扱う場合において、各磁石の寸法精度に関しては、これまで全くと言ってよいほど考慮されていない。複数の磁石をまとめて取り扱う場合、個々の磁石の位置が微妙にズレる危険性があり、それにより実際の磁界分布と設計上の磁界分布にズレが生じ、コギング等の動作ムラを引き起こす危険性がある。   However, when handling a plurality of magnets collectively, the dimensional accuracy of each magnet has not been considered so far. When handling multiple magnets at the same time, there is a risk that the position of each magnet will be slightly shifted, which may cause a shift between the actual magnetic field distribution and the designed magnetic field distribution, which may cause cogging and other operational irregularities. is there.

前記各特許文献に記載されるような従来技術では、取り扱いの簡便性を向上することや、割れや欠け等の発生を防止することはできても、各磁石の取り付け位置の高精度化は実現することができない。   The conventional techniques as described in each of the above patent documents can improve the ease of handling and prevent the occurrence of cracks, chips, etc. Can not do it.

本発明は、前述の従来の実情に鑑みて提案されたものであり、アセンブリを簡便に行うことが可能で、しかも各磁石の位置決め精度を高めることができ、高精度化を実現することが可能な磁石複合構造体を提供することを目的とする。また、本発明は、強度の点においても優れた特性を有し、例えば着磁された磁石が脱落し難い構造の磁石複合構造体を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of the above-described conventional situation, can be easily assembled, can increase the positioning accuracy of each magnet, and can achieve high accuracy. An object of the present invention is to provide a magnet composite structure. Another object of the present invention is to provide a magnet composite structure having excellent characteristics in terms of strength, for example, a structure in which a magnetized magnet is difficult to fall off.

前述の目的を達成するために、本発明の磁石複合構造体は、基体に複数の磁石が配列固定されてなり、前記基体は配列される磁石を位置決めする基準を有することを特徴とする。例えば、前記基準として前記基体が2以上の基準面を有し、これら基準面により位置決めされて前記磁石が配列されていることを特徴とする。   In order to achieve the above-mentioned object, the magnet composite structure of the present invention is characterized in that a plurality of magnets are arranged and fixed on a base, and the base has a reference for positioning the arranged magnets. For example, the base has two or more reference surfaces as the reference, and the magnets are arranged by being positioned by these reference surfaces.

また、本発明は、前記構成に加えて、前記基体は断面L字状に折り曲げられた2平面を前記基準面として有することを特徴とする。さらに、前記基準面の寸法は、対応する磁石寸法の50%以上であり、且つ前記磁石寸法に0.5mmを加えた値以下であることを特徴とする。さらにまた、前記基体の厚さが0.05mm〜1.0mmであることを特徴とする。さらにまた、前記磁石は、少なくとも基体の1面に接着固定されていることを特徴とする。さらにまた、前記基体は、非磁性材により形成されていることを特徴とする。   In addition to the above structure, the present invention is characterized in that the base body has, as the reference plane, two planes bent in an L-shaped cross section. Furthermore, the dimension of the reference surface is 50% or more of the corresponding magnet dimension, and is not more than a value obtained by adding 0.5 mm to the magnet dimension. Furthermore, the thickness of the substrate is 0.05 mm to 1.0 mm. Furthermore, the magnet is bonded and fixed to at least one surface of the base. Furthermore, the base is formed of a nonmagnetic material.

本発明の磁石複合構造体においては、先ず、複数の磁石が基体に配列固定された状態で取り扱われるので、取り扱いが簡便である。例えばモータのロータスロット等に挿入する場合には、単体磁石と同様に取り扱いアッセンブリすることが可能である。   In the magnet composite structure of the present invention, first, since a plurality of magnets are handled in a state of being fixed to the base, the handling is simple. For example, when it is inserted into a rotor slot of a motor, it can be handled and assembled like a single magnet.

また、本発明の磁石複合構造体では、各磁石が基体を基準として位置決めされた状態で固定される。例えば、基体が2つの基準面を有する場合、磁石の2つの面がこれら基準面に突き当てられ、その結果、各磁石の位置が一義的に決まり、位置決め精度が高精度に維持される。したがって、例えば設計の磁界分布と実際の磁界分布とが良く一致する。   Moreover, in the magnet composite structure of this invention, each magnet is fixed in the state positioned with respect to the base. For example, when the base has two reference surfaces, the two surfaces of the magnet are abutted against these reference surfaces. As a result, the position of each magnet is uniquely determined, and the positioning accuracy is maintained with high accuracy. Therefore, for example, the designed magnetic field distribution and the actual magnetic field distribution agree well.

さらに、本発明の磁石複合構造体においては、各磁石が基体に固定されているので、強度の点でも有利である。各磁石をまとめて取り扱う場合、従来構造では、互いの接合面同士が接着されるのみである。前記磁石間の接着のみであると、例えば前記接着面と平行に各磁石を着磁すると、着磁あるいはアセンブリの際に脱落し易く、強度向上が課題となる。本発明の磁石複合構造体では、各磁石が基体に固定されるので強度が十分に確保され、着磁された場合でも脱落し難い構造となっている。   Furthermore, in the magnet composite structure of the present invention, each magnet is fixed to the base, which is advantageous in terms of strength. When the magnets are handled together, the joint surfaces are only bonded together in the conventional structure. For example, if the magnets are only bonded between the magnets, for example, if each magnet is magnetized in parallel with the bonding surface, the magnets are likely to fall off during magnetizing or assembling, resulting in an improvement in strength. In the magnet composite structure of the present invention, since each magnet is fixed to the base body, the strength is sufficiently secured, and even when magnetized, the magnet composite structure has a structure that does not easily fall off.

本発明の磁石複合構造体によれば、アセンブリを簡便に行うことが可能で、しかも各磁石の位置決め精度を高めることができ、高精度化を実現することが可能である。また、本発明の磁石複合構造体によれば、各磁石の固定強度も十分に確保することができ、例えば着磁された磁石が脱落し難い構造とすることができる。   According to the magnet composite structure of the present invention, the assembly can be easily performed, and the positioning accuracy of each magnet can be increased, and high accuracy can be realized. Moreover, according to the magnet composite structure of the present invention, it is possible to sufficiently secure the fixing strength of each magnet. For example, a magnetized magnet can be made difficult to fall off.

以下、本発明を適用した磁石複合構造体の具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, specific embodiments of a magnet composite structure to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

図1(a)は、本発明を適用した磁石複合構造体の一例を示すものであり、図1(b)はこれに用いられる基体2を示すものである。磁石複合構造体1は、L字状に折り曲げられた基体2に直方体形状の磁石3を複数配列固定してなるものである。すなわち、本実施形態の磁石複合構造体1は、L字状に折り曲げられた基体2の2つの平面2A,2Bを基準面とし、これら基準面により各磁石3の2つの面を位置決め固定しこれら磁石3を一列に配列した構造を有している。   FIG. 1A shows an example of a magnet composite structure to which the present invention is applied, and FIG. 1B shows a base 2 used for this. The magnet composite structure 1 is formed by fixing a plurality of rectangular parallelepiped magnets 3 to a base body 2 bent in an L shape. That is, the magnet composite structure 1 of the present embodiment uses the two planes 2A and 2B of the base body 2 bent in an L shape as reference planes, and positions and fixes the two planes of each magnet 3 with these reference planes. It has a structure in which magnets 3 are arranged in a line.

基体2は、非磁性材により形成されることが好ましく、さらに絶縁性を有することが好ましい。また、基体2は磁石3に対して位置決めの基準となるものであるので、ある程度の剛性を有する必要がある。基体2が柔軟であると、位置決めとして役割を果たせなくなるおそれがある。このような観点から、例えばステンレス等の金属板やプラスチック板等が使用可能である。特に、磁石複合構造体1の強度を重視する場合には、ステンレス等の金属板を用いることが好ましい。一方、絶縁性や軽量化重視の場合には、プラスチック板が好ましい。プラスチック板は、入手が容易であり、絶縁性が高く、非磁性であり、軽量である。なお、前記ステンレス等の金属板及びプラスチック板は、いずれも擦れにより傷が発生したとしても脱落粉が発生し難い材質であるという特徴を有しており、磁石複合構造体1の挿入取り付け時に前記脱落粉が問題になることもない。   The base 2 is preferably formed of a nonmagnetic material, and preferably has an insulating property. Further, since the base 2 serves as a positioning reference with respect to the magnet 3, it needs to have a certain degree of rigidity. If the base 2 is flexible, it may not be able to play a role in positioning. From such a viewpoint, for example, a metal plate such as stainless steel or a plastic plate can be used. In particular, when importance is attached to the strength of the magnet composite structure 1, it is preferable to use a metal plate such as stainless steel. On the other hand, when importance is attached to insulation and weight reduction, a plastic plate is preferable. Plastic plates are easy to obtain, highly insulating, non-magnetic and lightweight. Note that the metal plate such as stainless steel and the plastic plate are both characterized in that even if scratches are generated due to rubbing, the metal plate is a material that does not easily fall off, and when the magnet composite structure 1 is inserted and attached, The falling powder does not become a problem.

また、前記基体2については、厚さを適正に設定することが好ましい。前記磁石複合構造体1は、磁石3に基体2が付帯した状態で例えばモータのロータスロット等に挿入される。したがって、基体2の厚さがあまり厚くなると、磁石3の占有体積が小さくなり、表面磁束が低下するおそれがある。逆に、基体2の厚さがあまり薄いと、強度を確保することが難しくなり、磁石3に対する基準としての役割を果たさなくなるばかりか、基体2の変形や破損等が容易に起こるという問題も生ずるおそれがある。したがって、これらの観点から基体2の厚さは0.05mm〜1.0mmとすることが好ましい。より好ましくは0.1mm〜0.2mmである。   Moreover, it is preferable to set the thickness of the base 2 appropriately. The magnet composite structure 1 is inserted into a rotor slot of a motor, for example, with a base 2 attached to a magnet 3. Therefore, if the thickness of the base 2 is too thick, the occupied volume of the magnet 3 is reduced, and the surface magnetic flux may be reduced. On the other hand, if the substrate 2 is too thin, it is difficult to ensure the strength, and it will not serve as a reference for the magnet 3, and the substrate 2 may be easily deformed or damaged. There is a fear. Therefore, from these viewpoints, the thickness of the base 2 is preferably 0.05 mm to 1.0 mm. More preferably, it is 0.1 mm-0.2 mm.

磁石3としては任意の磁石を用いることができ、その種類は問わないが、磁石複合構造体1の磁気特性の向上という観点からは、例えば希土類焼結磁石が好ましい。希土類焼結磁石は、例えば希土類元素R、遷移金属元素T及びホウ素を主成分とするものであり、磁石組成は特に限定されず、用途等に応じて任意に選択すればよい。例えば、希土類元素Rとは、具体的にはY、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb又はLuのことをいい、これらから1種又は2種以上を用いることができる。中でも、資源的に豊富で比較的安価であることから、希土類元素Rとしての主成分をNdとすることが好ましい。遷移金属元素Tは、従来から用いられている遷移金属元素をいずれも用いることができ、例えばFe、Co、Ni等から1種又は2種以上を用いることができる。これらの中では、磁気特性の点からFeを主体とすることが好ましく、特に、キュリー温度の向上、粒界相の耐蝕性向上等に効果があるCoを添加することが好ましい。また、前記希土類元素R、遷移金属元素T及びホウ素Bのみならず、他の元素の含有を許容する。例えば、Al、Cu、Zr、Ti、Bi、Sn、Ga、Nb、Ta、Si、V、Ag、Ge等の元素を適宜含有させることができる。   Any magnet can be used as the magnet 3, and the type thereof is not limited. For example, a rare earth sintered magnet is preferable from the viewpoint of improving the magnetic characteristics of the magnet composite structure 1. The rare earth sintered magnet has, for example, a rare earth element R, a transition metal element T, and boron as main components, and the magnet composition is not particularly limited, and may be arbitrarily selected according to the application. For example, the rare earth element R specifically means Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb or Lu. 1 type (s) or 2 or more types can be used. Among these, it is preferable that the main component as the rare earth element R is Nd because it is abundant in resources and relatively inexpensive. As the transition metal element T, any of the conventionally used transition metal elements can be used. For example, one or more of Fe, Co, Ni and the like can be used. Among these, from the viewpoint of magnetic properties, Fe is the main component, and it is particularly preferable to add Co that is effective in improving the Curie temperature and improving the corrosion resistance of the grain boundary phase. In addition to the rare earth element R, transition metal element T, and boron B, the inclusion of other elements is allowed. For example, elements such as Al, Cu, Zr, Ti, Bi, Sn, Ga, Nb, Ta, Si, V, Ag, and Ge can be appropriately contained.

前記磁石3は、図2(a)に示すように、一端面3aを基体2の垂直な基準面2Aに突き当てることで図中左右方向の位置決めがなされ、底面3bを基体2の水平な基準面2Bで支持することにより、図中上下方向の位置決めがなされる。この時、各基準面2A,2Bの寸法は、対応する磁石3の寸法の50%以上であり、且つ前記磁石3の寸法に0.5mmを加えた値以下とすることが好ましい。   As shown in FIG. 2A, the magnet 3 is positioned in the left-right direction in the figure by abutting one end surface 3a against the vertical reference surface 2A of the base 2, and the bottom 3b is set as a horizontal reference of the base 2 Positioning in the vertical direction in the figure is performed by supporting the surface 2B. At this time, it is preferable that the dimension of each reference surface 2A, 2B is 50% or more of the dimension of the corresponding magnet 3 and not more than a value obtained by adding 0.5 mm to the dimension of the magnet 3.

例えば図2(b)に示すように、磁石3の端面3aの寸法(厚さ寸法)をT1とし、この端面3aが突き当てられる基準面2Aの高さをT2とした場合、T2≧0.5×T1とすることが好ましい。さらに好ましくは、T2≧0.8×T1である。また、図2(c)に示すように、T2>T1である場合には、T2−T1≦0.5mmとすることが好ましく、T2−T1≦0.2mmとすることがより好ましい。同様に、磁石3の長さ寸法L1についても、図2(b)に示すように、底面3bが支持される基準面2Bの寸法をL2とした場合に、L2≧0.5×L1とすることが好ましい。さらに好ましくは、L2≧0.8×L1である。図2(c)に示すように、L2>L1である場合には、L2−L1≦0.5mmとすることが好ましく、L2−L1≦0.2mmとすることがより好ましい。   For example, as shown in FIG. 2B, when the dimension (thickness dimension) of the end surface 3a of the magnet 3 is T1, and the height of the reference surface 2A against which the end surface 3a is abutted is T2, T2 ≧ 0. 5 × T1 is preferable. More preferably, T2 ≧ 0.8 × T1. As shown in FIG. 2C, when T2> T1, it is preferable to satisfy T2−T1 ≦ 0.5 mm, and it is more preferable to satisfy T2−T1 ≦ 0.2 mm. Similarly, with respect to the length dimension L1 of the magnet 3, as shown in FIG. 2B, when the dimension of the reference surface 2B on which the bottom surface 3b is supported is L2, L2 ≧ 0.5 × L1. It is preferable. More preferably, L2 ≧ 0.8 × L1. As shown in FIG. 2C, when L2> L1, L2−L1 ≦ 0.5 mm is preferable, and L2−L1 ≦ 0.2 mm is more preferable.

各基準面2A,2Bの寸法が対応する磁石3の寸法の50%未満であると、寸法精度が悪くなってしまう危険性がある。また、強度的な面を考慮すれば磁石3の寸法の80%以上であることが好ましい。さらに、各基準面2A,2Bの寸法は、対応する磁石3の寸法と同等か、少し大きい程度であることが好ましい。基準面2A,2Bが磁石3からはみ出す寸法(前記T2−T1やL2−L1)が0.5mmを越えると、アッセンブリの際に邪魔になるおそれがあり、また基体2によって決まる占有空間に対して磁石3の占有体積が小さくなり、磁気特性の点で不利になるおそれもある。前記寸法を0mm以上、0.5mm以下とすることで、磁石複合構造体1の取り付け時の割れ、欠け防止に効果があり、アセンブリの邪魔にならず、磁石3の寸法公差にも対応可能となる。磁気特性を考慮すると好ましくは0mm以上、0.2mm以下である。   If the dimension of each reference surface 2A, 2B is less than 50% of the dimension of the corresponding magnet 3, there is a risk that the dimensional accuracy will deteriorate. In view of strength, it is preferably 80% or more of the dimension of the magnet 3. Furthermore, it is preferable that the dimensions of the reference surfaces 2A and 2B are the same as or slightly larger than the dimensions of the corresponding magnet 3. If the dimension of the reference surfaces 2A, 2B protruding from the magnet 3 (T2-T1 or L2-L1) exceeds 0.5 mm, there is a risk of obstructing the assembly. The occupied volume of the magnet 3 becomes small, which may be disadvantageous in terms of magnetic characteristics. By making the dimensions 0 mm or more and 0.5 mm or less, it is effective in preventing cracks and chipping when the magnet composite structure 1 is mounted, and does not interfere with the assembly, and can cope with the dimensional tolerance of the magnet 3. Become. Considering magnetic characteristics, it is preferably 0 mm or more and 0.2 mm or less.

前記各磁石3は、前記基体2に対して接着等により固定することが好ましい。この場合、少なくとも、磁石3の底面3bと基準面2B、若しくは、端面3aと基準面2Aのいずれかの面とを接着固定すればよい。好ましくは、前記底面3bの他、端面3aと基準面2Aの間も接着し、さらには各磁石3の互いに接触する面も接着する。これにより極めて強固な接着固定状態を実現することができる。   The magnets 3 are preferably fixed to the base body 2 by adhesion or the like. In this case, at least the bottom surface 3b and the reference surface 2B of the magnet 3 or any one of the end surface 3a and the reference surface 2A may be bonded and fixed. Preferably, in addition to the bottom surface 3b, the end surface 3a and the reference surface 2A are also bonded, and the surfaces of the magnets 3 that are in contact with each other are also bonded. Thereby, an extremely strong adhesive fixing state can be realized.

各磁石3と基体2の固定、あるいは磁石3同士の固定は、例えばエポキシ樹脂等の接着剤を用いて行ってもよいし、両面粘着シートによる貼り付けでもよい。接着剤によれば強固に固定できるというメリットがあり、粘着シートによれば簡便に固定できるというメリットがある。   The magnets 3 and the base 2 may be fixed or the magnets 3 may be fixed using an adhesive such as an epoxy resin, or may be attached using a double-sided pressure-sensitive adhesive sheet. The adhesive has the advantage that it can be firmly fixed, and the adhesive sheet has the advantage that it can be simply fixed.

なお、本実施形態の磁石複合構造体1では、前述の通り、各磁石3が基体2への接着等により強固に固定されるため、例えば図3に示すように、各磁石3間に絶縁層4を介在させることも可能である。前記絶縁層4を介在させることで、渦電流損失を小さくすることができる。絶縁層4としては、樹脂フィルムや紙等のシート状のものを用いることができ、予めシート状に形成したものを挟み込んでもよい。あるいは、磁石3の接合面に塗布等の手法によって形成してもよい。磁石3同士の接着のみにより複数の磁石を一体化した磁石構造体の場合、前記絶縁層4を介在させると強度を確保することが難しくなる。これに対して、本実施形態の磁石複合構造体1では、磁石3と基体2とを接着固定することで強度が確保されているので、前記絶縁層4を介在させることにより強度低下が問題になることはない。さらに強度向上を要求された場合には、絶縁層4としては、接着性を有する接着シートや粘着シートあるいは接着層であることが好ましい。   In the magnet composite structure 1 according to the present embodiment, as described above, each magnet 3 is firmly fixed by adhesion to the base 2 or the like, and therefore, as shown in FIG. 4 may be interposed. By interposing the insulating layer 4, eddy current loss can be reduced. As the insulating layer 4, a sheet-like material such as a resin film or paper can be used, and a material previously formed in a sheet shape may be sandwiched. Or you may form in the joint surface of the magnet 3 by methods, such as application | coating. In the case of a magnet structure in which a plurality of magnets are integrated only by adhesion between the magnets 3, it is difficult to ensure strength when the insulating layer 4 is interposed. On the other hand, in the magnet composite structure 1 of the present embodiment, the strength is ensured by bonding and fixing the magnet 3 and the base 2, so that the strength reduction becomes a problem by interposing the insulating layer 4. Never become. When further improvement in strength is required, the insulating layer 4 is preferably an adhesive sheet, an adhesive sheet, or an adhesive layer having adhesiveness.

前述の構成を有する磁石複合構造体1においては、各磁石3の位置決めを精度良く行うことができ、磁石複合構造体1全体の寸法精度を高めることが可能である。したがって、例えばモータ等に組み込んだ場合、ロータとステータの間のギャップのばらつきを小さくすることができ、さらにその結果、ギャップを小さく設計することができる等、小型化や高性能化に寄与する。また、磁石3同士の接着のみならず磁石3と基体2の間においても接着等により固定されているので、磁石複合構造体1の強度を高めることができ、これにより磁石3が着磁された場合にも脱落し難い構造とすることができる。さらに、複数の磁石3を基体2に固定した状態で一括して取り扱うことができるので、アッセンブリを簡便に行うことができ、挿入アッセンブリの際に磁石3が基体2によって保護された形になり、磁石3の割れや欠けを防止することができる。基体2がないと、磁石3のエッジやコーナー部が露出することになり、割れや欠けが発生し易い。例えばモータ等においては、ロータとステータの間に磁石3の割れや欠けによって発生した脱落物が入り込むと、回転がロックし重大な故障を引き起こすおそれがある。これに対し、本実施形態の磁石複合構造体1を用いれば、前記割れや欠けの発生を抑えることができ、前記故障を確実に回避することが可能である。   In the magnet composite structure 1 having the above-described configuration, each magnet 3 can be positioned with high accuracy, and the dimensional accuracy of the entire magnet composite structure 1 can be increased. Therefore, for example, when incorporated in a motor or the like, variations in the gap between the rotor and the stator can be reduced, and as a result, the gap can be designed to be small, contributing to miniaturization and high performance. In addition, since the magnet 3 is fixed not only between the magnets 3 but also between the magnet 3 and the base 2 by adhesion or the like, the strength of the magnet composite structure 1 can be increased, and the magnet 3 is magnetized. In some cases, the structure can be made difficult to drop off. Furthermore, since a plurality of magnets 3 can be handled collectively in a state of being fixed to the base 2, the assembly can be easily performed, and the magnet 3 is protected by the base 2 during the insertion assembly, It is possible to prevent the magnet 3 from cracking or chipping. Without the base 2, the edges and corners of the magnet 3 are exposed, and cracks and chips are likely to occur. For example, in a motor or the like, if a fallen object generated by cracking or chipping of the magnet 3 enters between the rotor and the stator, the rotation may be locked to cause a serious failure. On the other hand, if the magnet composite structure 1 of this embodiment is used, the occurrence of the cracks and chips can be suppressed, and the failure can be reliably avoided.

実際、4mm×19.5mm×5mmの磁石を用い、これをL字状に折り曲げられた基体(L字状の基体)に8本重ねて図1に示すような磁石複合構造体を作製した。この時、L字状の基体の寸法は32.55mm×19.7mm×5.25mmとし、肉厚は0.15mmとした。8本重ねた磁石体のサイズは32.35mm×19.5mm×5mmであり、前記L字状の基体の寸法が約0.2mm大きい。各磁石とL字状の基体の基準面2Bの間はエポキシ樹脂で接着し、また、各磁石間もエポキシ樹脂を用いて接着した。各磁石の着磁方向は基準面2Bに対して垂直方向とした。これにより、寸法精度に優れ、強度も著しく高い磁石複合構造体を作製することができた。また、作製した磁石複合構造体をモータのロータスロットに挿入したところ、あたかも1つの磁石を取り扱うように円滑に挿入を行うことができ、割れや欠けの発生も皆無であった。   Actually, a magnet composite structure as shown in FIG. 1 was produced by using a magnet of 4 mm × 19.5 mm × 5 mm and stacking it on an L-shaped base (L-shaped base). At this time, the dimension of the L-shaped substrate was 32.55 mm × 19.7 mm × 5.25 mm, and the wall thickness was 0.15 mm. The size of the eight stacked magnet bodies is 32.35 mm × 19.5 mm × 5 mm, and the dimension of the L-shaped substrate is about 0.2 mm larger. Each magnet and the reference surface 2B of the L-shaped base were bonded with an epoxy resin, and each magnet was also bonded with an epoxy resin. The magnetizing direction of each magnet was perpendicular to the reference plane 2B. As a result, a magnet composite structure having excellent dimensional accuracy and extremely high strength could be produced. Further, when the produced magnet composite structure was inserted into the rotor slot of the motor, it could be inserted smoothly as if handling one magnet, and there was no occurrence of cracks or chipping.

以上、本発明を適用した磁石複合構造体の実施形態について説明してきたが、本発明がこの実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。以下、磁石複合構造体1の変形例について説明する。   As mentioned above, although embodiment of the magnet composite structure to which this invention is applied has been described, this invention is not limited to this embodiment, and various changes are possible. Hereinafter, modifications of the magnet composite structure 1 will be described.

図4(a)は、直交する3つの基準面2A,2B,2Cを設けた基体2の一例を示すものである。図4(b)に示すように、基準面2Aは磁石3の端面3aを、基準面2Bは磁石3の底面3bをそれぞれ支持するが、本例の場合、基準面2Cが最も端に位置する磁石3の側面を支持する。このように、直交する3面を基準面とすることにより、配列される磁石3は空間座標において完全に固定され、いずれの方向にも位置ズレが生ずることはない。また、基準面2Cから挿入アッセンブリすることにより、磁石の割れや欠けを更に防止することが可能となる。   FIG. 4A shows an example of the base 2 provided with three orthogonal reference surfaces 2A, 2B, and 2C. As shown in FIG. 4B, the reference surface 2A supports the end surface 3a of the magnet 3, and the reference surface 2B supports the bottom surface 3b of the magnet 3. In this example, the reference surface 2C is positioned at the end. The side surface of the magnet 3 is supported. In this way, by arranging three orthogonal planes as reference planes, the arranged magnets 3 are completely fixed in spatial coordinates, and no positional deviation occurs in any direction. Further, by inserting and assembling from the reference surface 2C, it is possible to further prevent the magnet from being cracked or chipped.

図5(a)は、磁石3の形状を上面が曲面を含む形状である場合、例えばカマボコ形状とした例を示すものである。磁石3において、基体2の基準面2A,2Bと接する面は必ずしも全て平面である必要はない。前記カマボコ形状の磁石3においても、図5(b)に示すように、底面3bを基準面2Bで支持した状態で円弧状の側面を基準面2Aに突き当てれば、直方体形状の磁石3と同様、位置決め固定することが可能である。   FIG. 5A shows an example in which the shape of the magnet 3 is, for example, an umbilical shape when the upper surface includes a curved surface. In the magnet 3, the surfaces that are in contact with the reference surfaces 2 </ b> A and 2 </ b> B of the base 2 are not necessarily flat. As shown in FIG. 5 (b), the magnet-shaped magnet 3 also has the same shape as the rectangular parallelepiped-shaped magnet 3 as long as the arc-shaped side faces the reference surface 2A while the bottom surface 3b is supported by the reference surface 2B. It is possible to fix the positioning.

図6(a)は、アーク形状の磁石3に対応して基体2の基準面2Bを円弧面とした例である。磁石3が突き当てられる基準面は、必ずしも平面でなくてもよく、基準面2Bをアーク形状の磁石3の内側円弧面と同じ曲率半径を有する円弧面とすれば、やはり基準面として機能する。したがって、図6(b)に示すように、アーク形状の磁石3の円弧状の底面3bを円弧状の基準面2Bで支持し、端縁3aを基準面2Aに突き当てれば、先の実施形態と同様に位置決め固定することが可能である。   FIG. 6A shows an example in which the reference surface 2B of the base 2 is an arc surface corresponding to the arc-shaped magnet 3. The reference surface against which the magnet 3 is abutted does not necessarily have to be a flat surface. If the reference surface 2B is an arc surface having the same radius of curvature as the inner arc surface of the arc-shaped magnet 3, it also functions as a reference surface. Therefore, as shown in FIG. 6B, if the arc-shaped bottom surface 3b of the arc-shaped magnet 3 is supported by the arc-shaped reference surface 2B and the end edge 3a is abutted against the reference surface 2A, the previous embodiment. It can be positioned and fixed in the same manner as described above.

図7は、スキューを持たせた例である。図7(a)に示すように、基体2を段差構造とし、基準面2Aを階段状に設置することで、図7(b)に示すように、配列される磁石3に段差を持たせることができ、スキュー構造とすることができる。この場合、階段状の基準面2Aがそれぞれ磁石3の位置決めの基準となり、磁石3に正確に段差を持たせることができる。その結果、精度良く、また再現性良くスキューした磁石複合構造体1を作製することができる。なお、前記基体2において、階段状の基準面2Aは基体2を成形する金型を変更することにより形成してもよく、短冊状の部材を段差をもって組み合わせることにより形成してもよい。   FIG. 7 shows an example in which a skew is provided. As shown in FIG. 7A, the base body 2 has a step structure, and the reference surface 2A is installed in a step shape, so that the arranged magnets 3 have a step as shown in FIG. 7B. And a skew structure. In this case, each of the step-like reference surfaces 2A serves as a reference for positioning the magnet 3, so that the magnet 3 can be accurately stepped. As a result, the magnet composite structure 1 skewed with high accuracy and good reproducibility can be manufactured. In the base 2, the stepped reference surface 2A may be formed by changing a mold for molding the base 2, or may be formed by combining strip-shaped members with steps.

さらに、図示は省略するが、例えばL字状の基体2を2つ組み合わせ、磁石3を包み込むような構造とすることも可能である。この場合、一方の基体2の基準面2A,2Bを利用して磁石3の位置決めをし、他方の基体2は単なる保護面として利用することになる。   Furthermore, although illustration is omitted, for example, a structure in which two L-shaped bases 2 are combined and the magnet 3 is wrapped may be employed. In this case, the magnet 3 is positioned by using the reference surfaces 2A and 2B of the one base 2, and the other base 2 is used as a simple protective surface.

(a)は磁石複合構造体の一例を示す概略斜視図であり、(b)は基体の一例を示す概略斜視図である。(A) is a schematic perspective view which shows an example of a magnet composite structure, (b) is a schematic perspective view which shows an example of a base | substrate. (a)は基体と磁石の位置関係を示す図であり、(b)及び(c)は基準面と磁石の寸法関係を示す図である。(A) is a figure which shows the positional relationship of a base | substrate and a magnet, (b) And (c) is a figure which shows the dimensional relationship of a reference plane and a magnet. 磁石間に絶縁シートを介在させた例を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the example which interposed the insulating sheet between the magnets. (a)は直交する3面を基準面とした基体の一例を概略斜視図であり、(b)はこれによる磁石の位置決め状態を示す。(A) is a schematic perspective view of an example of a base body using three orthogonal planes as a reference plane, and (b) shows a magnet positioning state based thereon. (a)は磁石形状をカマボコ形状とした場合の磁石複合構造体を示す分解斜視図であり、(b)はカマボコ形状を有する磁石の基体への突き当て状態を示す図である。(A) is a disassembled perspective view which shows the magnet composite structure at the time of making a magnet shape into a kamaboko shape, (b) is a figure which shows the abutting state to the base | substrate of the magnet which has a kamaboko shape. (a)は磁石形状をアーク形状とした場合の磁石複合構造体を示す分解斜視図であり、(b)はアーク形状を有する磁石の基体への突き当て状態を示す図である。(A) is a disassembled perspective view which shows the magnet composite structure when a magnet shape is made into an arc shape, (b) is a figure which shows the abutting state to the base | substrate of the magnet which has an arc shape. (a)は階段状の基準面を有する基体への磁石の取り付け状態を示す概略平面図であり、(b)はスキューをもった磁石複合構造体の概略平面図である。(A) is a schematic plan view which shows the attachment state of the magnet to the base | substrate which has a stair-like reference surface, (b) is a schematic plan view of the magnet composite structure with a skew.

符号の説明Explanation of symbols

1 磁石複合構造体、2 基体、2A,2B,2C 基準面、3 磁石、3a 端面、3b 底面、4 絶縁層 1 Magnet composite structure, 2 base, 2A, 2B, 2C reference surface, 3 magnet, 3a end surface, 3b bottom surface, 4 insulating layer

Claims (7)

基体に複数の磁石が配列固定されてなり、前記基体は配列される磁石を位置決めする基準を有することを特徴とする磁石複合構造体。   A magnet composite structure comprising a plurality of magnets arranged and fixed on a base, the base having a reference for positioning the magnets to be arranged. 前記基体は2以上の基準面を有し、これら基準面により位置決めされて前記磁石が配列されていることを特徴とする請求項1記載の磁石複合構造体。   The magnet composite structure according to claim 1, wherein the base body has two or more reference surfaces, and the magnets are arranged by being positioned by the reference surfaces. 前記基体は、断面L字状に折り曲げられた2平面を前記基準面として有することを特徴とする請求項2記載の磁石複合構造体。   The magnet composite structure according to claim 2, wherein the base has two planes bent in an L-shaped cross section as the reference plane. 前記基準面の寸法は、対応する磁石寸法の50%以上であり、且つ前記磁石寸法に0.5mmを加えた値以下であることを特徴とする請求項2または3記載の磁石複合構造体。   4. The magnet composite structure according to claim 2, wherein a dimension of the reference surface is 50% or more of a corresponding magnet dimension and is equal to or less than a value obtained by adding 0.5 mm to the magnet dimension. 5. 前記基体の厚さが0.05mm〜1.0mmであることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の磁石複合構造体。   5. The magnet composite structure according to claim 1, wherein the base has a thickness of 0.05 mm to 1.0 mm. 前記磁石は、少なくとも基体の1面に接着固定されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の磁石複合構造体。   6. The magnet composite structure according to claim 1, wherein the magnet is bonded and fixed to at least one surface of the base. 前記基体は、非磁性材により形成されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項記載の磁石複合構造体。
The magnet composite structure according to claim 1, wherein the base is made of a nonmagnetic material.
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