JP2017527255A

JP2017527255A - 磁石鋼組立体

Info

Publication number: JP2017527255A
Application number: JP2017530372A
Authority: JP
Inventors: シュガンゴン; シーウェイフー; ヤーピンチェン; ジーガオヂャオ; チャンリァンリー
Original assignee: Shenzhen Zhichan Vibration Machinery Co ltd
Current assignee: Shenzhen Zhichan Vibration Machinery Co ltd
Priority date: 2014-08-28
Filing date: 2014-08-28
Publication date: 2017-09-14
Also published as: US20170279321A1; CN106663515A; WO2016029408A1; KR20170046670A; EP3188200A1; EP3188200A4

Abstract

本発明は、磁石鋼構造（ｍａｇｎｅｔｉｃｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）の技術分野に関し、磁性体からなる第１の磁化器（ｍａｇｎｅｔｉｚｅｒ）及び第２の磁化器（ｍａｇｎｅｔｉｚｅｒ）と、複数の磁石鋼（ｍａｇｎｅｔｉｃｓｔｅｅｌ）とを含む。第１の磁化器と前記第２の磁化器との間には、磁石鋼を固定するための非磁性体からなる（ｍａｇｎｅｔｉｓｍｉｓｏｌａｔｉｎｇ）固定部材（ｆａｓｔｅｎｅｒ）が配置されている。第１の磁化器と、固定部材と、第２の磁化器とは、この順番で積層して配置され、複数の磁石鋼は、固定部材に固定されて均一な間隔で分布している。磁石鋼は、Ｎ極（ｍａｇｎｅｔｉｃｐｏｌｅ）とＳ極を有する柱体（ｓｙｌｉｎｄｅｒ）であり、磁石鋼のＮ極とＳ極が、磁石鋼柱体の軸線が位置する平面の両側に配置される、磁石鋼組立体（ｍａｇｎｅｔｉｃｓｔｅｅｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）を開示する。本発明で提供する磁石鋼組立体は、磁石鋼を柱体構造に形成し、そのＮ極とＳ極は、柱体の軸線が位置する平面の両側に配置され、更に、複数の磁石鋼は、固定部材に均一な間隔で固定されている。磁石鋼を磁化させ易く、且つ磁化後の磁場強度を均一化させ、更に高い残留磁気と、高い保磁力と、高い磁気エネルギー積とを有し、当該磁石鋼組立体の安定性と感度を向上させた。【選択図】図１

Description

本発明は、磁石鋼構造の技術分野に属し、特に磁石鋼組立体に関する。

我が国は、レアアース資源が豊かであり、永久磁石材料（ｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｍａｔｅｒｉａｌ）のコストパフォーマンス（ｃｏｓｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）は、継続的に改善されており、特にネオジム鉄ホウ素永久磁石材料（ＮｄＦｅＢｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｍａｔｅｒｉａｌ）の急速な発展は、永久磁石モータ（ｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｍｏｔｏｒ）、トランペット磁石鋼（ｔｒｕｍｐｅｔｍａｇｎｅｔｉｃｓｔｅｅｌ）の商業化（ｍａｒｋｅｔｉｚａｔｉｏｎ）へのサポートを提供した。例えば、永久磁石モータは、永久磁石材料で励磁されており、同等の性能の条件下で、永久磁石モータは通常のモータ（ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｍｏｔｏｒ）より一つ乃至二つのフレームサイズが小さく、体積と重量の両方において明らかに有利であり、モータの効率が高く、そのマーケティングにおける潜在力が巨大である。従来の磁石鋼構造は、一般的に複数の磁石鋼を接着させる固定方式を採用し、当該方式を採用して固定された磁石鋼構造は、磁化された後に、磁場強度が不均一で、かつ同心ではない可能性があり、当該磁石鋼構造がセンサに応用されると、センサの信頼性、感度に影響を与え、更に情報を転送できない。また、現在、磁石鋼のリング本体を製造するとき、大／小又は複雑な多面体に制限され、磁化され難くなり、更に磁化され得ない。

本発明は、従来技術において、通常の磁石鋼組立体が複数の磁石鋼を接着させる固定方式を採用することにより、磁化後の磁場強度が不均一で、かつ磁化され難くなり、更に磁化されることができない課題を解決する磁石鋼組立体を提供することを目的とする。

本発明は、磁性体からなる第１の磁化器及び第２の磁化器と、複数の磁石鋼とを含む磁石鋼組立体であって、前記第１の磁化器と前記第２の磁化器の間に前記磁石鋼を固定するための固定部材が配置され、前記固定部材は非磁性体からなり、前記第１の磁化器と、前記固定部材と、前記第２の磁化器とは、この順番で積層して配置され、複数の前記磁石鋼は、前記固定部材に固定されて均一な間隔に分布し；前記磁石鋼は、Ｎ極とＳ極を有する柱体であり、前記磁石鋼のＮ極とＳ極は、前記磁石鋼柱体の軸線が位置する平面の両側に配置される磁石鋼組立体によって実現される。

更に、各前記磁石鋼のＳ極はいずれも前記第１の磁化器側に接近して対峙し、各前記磁石鋼のＮ極はいずれも前記第２の磁化器側に接近して対峙し；或いは、各前記磁石鋼のＳ極はいずれも前記第２の磁化器側に接近して対峙し、各前記磁石鋼のＮ極はいずれも前記第１の磁化器側に接近して対峙する。

更に、前記磁石鋼は、円柱体の構造、又は角柱体の構造である。

より更に、前記固定部材上には、前記磁石鋼を固定するための複数の固定溝が開設され、複数の前記固定溝は、前記固定部材で均一な間隔に分布し、各前記磁石鋼は、各前記固定溝に対応して固定される。

好ましくは、前記第１の磁化器と前記第２の磁化器は、リング状を呈しており、前記第１の磁化器は、前記第２の磁化器のリング内に配置され、前記固定部材は、前記第１の磁化器と前記第２の磁化器が積層して形成されたリング状の隙間内に配置される。

更に、前記固定部材は、前記リング状の隙間に合わせたリング状の構造である。

好ましくは、前記第１の磁化器と前記第２の磁化器は、アーク状を呈しており、前記固定部材は、前記第１の磁化器と前記第２の磁化器が積層して形成されたアーク状の隙間内に配置される。

更に、前記固定部材は、前記アーク状の隙間に合わせたアーク状の構造である。

従来技術に比べて、本発明で提供する磁石鋼組立体は、磁石鋼を柱体構造に形成し、そのＮ極とＳ極は、柱体の軸線が位置する平面の両側に配置され、更に、複数の磁石鋼は、固定部材に均一な間隔で固定されて、磁石鋼を磁化させ易く、且つ磁化後の磁場強度を均一化させ、更に高い残留磁気と、高い保磁力と、高い磁気エネルギー積とを有し、当該磁石鋼組立体の安定性と感度を向上させた。

本発明の実施例におけるリング状の磁石鋼組立体の分解模式図である。本発明の実施例におけるリング状の磁石鋼組立体的斜視模式図である。本発明の実施例における径方向で磁化される磁石鋼構造の模式図である。本発明の実施例における曲面アーク状の磁石鋼組立体的斜視模式図である。本発明の実施例におけるリング状の磁石鋼組立体の磁石鋼レイアウトの模式図である。図５におけるＡ部分の拡大模式図である。本発明の実施例における磁石鋼組立体が多相のスイッチトリラクタンスモータに応用される模式図である。本発明の実施例におけるリング状の磁石鋼組立体の断面模式図である。本発明の別の実施例における異なる形状のタングステン鋼を嵌め込んだ磁石鋼組立体の模式図である。

本発明の目的、技術試案及び利点をより明瞭にするために、以下、図面及び実施例と結びつけて、本発明に対して更に詳しく説明する。ここで説明する具体的な実施例はただ本発明を解釈するためのものだけであるが、本発明を限定することに用いられるものではないことは、理解すべきである。

以下、具体的な実施例と結びつけて、本発明の実現に対して詳細な説明を行う。

図１〜９に示すように、本発明で提供する好ましい実施例である。

本実施例で提案する磁石鋼組立体は、第１の磁化器１と、第２の磁化器２と、固定部材４と、複数の磁石鋼３とを含む。第１の磁化器１と第２の磁化器２は、強磁性体からなり、固定部材４は、非磁性体からなる。固定部材４は、第１の磁化器１と第２の磁化器２との間に固定配置され、且つ第１の磁化器１と、固定部材４と、第２の磁化器２とは、この順番で積層して配置されている。複数の磁石鋼３はいずれも固定部材４に固定して取り付けられ、且つ複数の磁石鋼３は、当該固定部材４において均一な間隔に分布している。各磁石鋼３の軸線と、第１の磁化器１と第２の磁化器２の軸線とは、平行である。また、図３を参照すると、磁石鋼３は、Ｎ極とＳ極を有する柱体であり、ここで、磁石鋼３の柱体の軸線が位置する平面は、Ｎ極とＳ極の境界面である。即ち、磁石鋼３のＮ極とＳ極は、当該境界面の両側に対峙して分布し、柱体の境界面の片側がＮ極であって、反対側がＳ極である。

以上を採用する磁石鋼組立体は、以下の特徴を有する。

本実施例で提案する磁石鋼組立体は、上記の石鋼３を柱体構造に形成し、そのＮ極とＳ極は、当該磁石鋼３の軸線が位置する平面の両側に対峙して分布され、当該平面は、Ｎ極とＳ極の境界面である。即ち、当該境界面の両側はそれぞれＮ極とＳ極であり、このような複数の磁石鋼３が、固定部材４に均一な間隔で固定されて、当該磁石鋼組立体における磁石鋼３を磁化させ易く、且つ磁化後の磁場強度を均一化させ、当該磁石鋼組立体は、更に高い残留磁気と、高い保磁力と、高い磁気エネルギー積とを有し、センサに応用されるときの安定性と感度、及び情報転送の能力が向上している。

本実施例において、複数の上記磁石鋼３が上記固定部材４に固定されると、上記各磁石鋼３のすべてのＳ極は、上記第１の磁化器１側に接近し対峙して配置され、同時に、上記各磁石鋼３のすべてのＮ極は、上記第２の磁化器２側に接近し対峙して配置される。第１の磁化器１と第２の磁化器２が磁性伝導であり、固定部材４が非磁性体であるため、磁化後に、第１の磁化器１が、磁石鋼組立体全体のＳ極となり、第２の磁化器２が、磁石鋼組立体全体のＮ極となる。

或いは、上記各磁石鋼３のすべてのＳ極は、上記第２の磁化器２側に接近し対峙して配置され、同時に、上記各磁石鋼３のすべてのＮ極は、上記第１の磁化器１側に接近し対峙して配置される。第１の磁化器１と第２の磁化器２が磁化器であり、固定部材４が非磁性体であるため、磁化後に、第２の磁化器２が、磁石鋼組立体全体のＳ極となり、第１の磁化器１が、磁石鋼組立体全体のＮ極となる。

上記第１の磁化器１と上記第２の磁化器２を磁石鋼組立体全体の二つの磁極とすることにより、円形の幾何学形状を有する磁場強度の均一性と、感度とを保証し、円形を有する幾何学形状の任意の自動化調節制御装置で良好な応用が得られる。

本実施例において、上記磁石鋼３は、円柱体構造であり、勿論、実際の状況とニーズに応じて、別の実施例において、上記磁石鋼３が別の形状の柱体構造であってもよいし、例えば、角柱体等であってもよい。

更に、本実施例において、上記固定部材４上には、上記磁石鋼３を収容するための複数の固定溝４１が設けられている。固定溝４１の数と上記磁石鋼３の数は同じである。ここで、複数の固定溝４１は、固定部材４の長手方向に沿って配列され、各固定溝４１の間は互いに均一な間隔を有しており、各磁石鋼３は、１つの固定溝４１に固定されている。これは、固定部材４が複数の磁石鋼３を均一に直列配置させて二つの磁極面を形成することに相当する。

図１、２を参照すると、一つの実施形態としては、上記第１の磁化器１と上記第２の磁化器２は、リング状の構造であり、第１の磁化器１の直径は、第２の磁化器２の直径より小さく、第１の磁化器１は、第２の磁化器２のリング内に配置されている。、勿論、両者は同じ平面に積層して維持され、上記固定部材４は、第１の磁化器１と第２の磁化器２の間に形成されるリング状の隙間内に固定配置され、勿論、実際の状況とニーズに応じて、別の実施例において、上記第１の磁化器１と上記第２の磁化器２は別の形状の構造であってもよいし、このようなリング状の構造に限定されるものではない。

更に、当該実施例において、上記固定部材４は、上記第１の磁化器１と上記第２の磁化器２の間に形成されるリング状の隙間に合わせたリング状構造であり、固定部材４の両側壁と、第１の磁化器１と第２の磁化器２との内壁とは、それぞれ密着して一体的に形成され、勿論、実際の状況とニーズに応じて、別の実施例において、上記固定部材４は別の形状の構造であってもよい。

本実施例において、上記固定部材４に固定された磁石鋼３の同心度と、磁場強度の均一性とを保証するために、図５、６を参照すると、磁石鋼組立体を製造するツーリングダイ５に、上記磁石鋼３に対応する磁場強度を有する第２の磁石鋼５１を配置し、磁石鋼を射出成形する前に、各磁石鋼３を安定的に配置して、各磁石鋼３の境界面がいずれも、複数の磁石鋼３により形成される磁石鋼円の中心線に垂直となることを確保し、ここで、境界面は、磁石鋼３のＮ極とＳ極の境界線で形成される面であり、境界面線が磁石鋼円の切線であることを確保して、磁気誘導を有する第２の磁石鋼５１が磁場のない磁石鋼３に作用すると、全ての第２の磁石鋼５１で形成される磁石鋼リングにより生成される最強の磁力線はいずれも当該円の円中心を指すため、磁石鋼組立体が磁化された後の処理磁場は更に均一で、同心になる。このような方式で磁石鋼３をレイアウトすることにより、現在の磁石鋼のリング本体を製造するとき、大／小又は複雑な多曲面体に制限され、磁化され難くなり、又は磁化できない課題が解決される。また、図７を参照すると、本実施例における磁石鋼組立体は、多相のスイッチトリラクタンスモータの起動と速度の調節において非常に実行可能なものである。

図４を参照すると、別の実施形態としては、上記第１の磁化器１と上記第２の磁化器２は、曲面アーク状の構造であり、第１の磁化器１は、第２の磁化器２側に配置され、両者は同じ平面内に積層して配置され、上記固定部材４は、第１の磁化器１と第２の磁化器２との間に形成されるアーク状の隙間内に固定配置されている。勿論、実際の状況とニーズに応じて、別の実施例において、上記第１の磁化器１と上記第２の磁化器２は、別の形状の構造であってもよいし、アーク状の構造に限定されるものではない。

更に、当該実施例において、上記固定部材４は、上記第１の磁化器１と上記第２の磁化器２との間に形成されるアーク状の隙間に合わせた曲面アーク状の構造であり、固定部材４の両側壁と、第１の磁化器１と第２の磁化器２との内壁とは、それぞれ密着して一体的に形成されている。勿論、実際の状況とニーズに応じて、別の実施例において、上記固定部材４は、別の形状の構造であってもよい。

本実施例における磁石鋼組立体において、上記磁石鋼３は、ネオジム鉄ホウ素永久磁石材料を採用し、第１の磁化器１と第２の磁化器２は、タングステン鋼を採用する。

本発明で提案する磁石鋼組立体は、径方向に磁化される複数の柱体状の磁石鋼３を利用して、これらの磁石鋼３を曲線に従って均一に配列して組み合わせて、磁石リングを形成するか又は任意の曲線形状のアーク面の磁石鋼構造に組合せており、当該アーク面の磁石鋼構造は、曲線の二つの極性を形成し、更に、内外磁性伝導金属の密着曲線を利用して、即ち、上記第１の磁化器１と第２の磁化器２が複数の磁石鋼３に密着して形成される曲線の内外層を利用して、磁極を移動させることにより、磁極方向を変更し易く、Ｓ極又はＮ極の磁場強度を任意に変更させることができる。ここで、円を基礎にする任意の形状は本発明の特例である。このようなユニークな極性方式を利用すると、便利で且つ低コストで、各種類のセンサ、メーター、電子、機械と電力設備、医療、教学、自動車、航空、軍事等の各業界の技術分野に広く応用でき、例えば、モータの速度調節、トランペット磁石鋼の制作等に応用できる。

別の実施例において、図９を参照すると、上記組み合わせて成型した一体化磁石鋼組立体は、内部と外部の二つの極性磁場に分けられ、上記第１の磁化器１と上記第２の磁化器２を取り除いた後に、両極の位置に異なる形状のタングステン鋼を嵌め込んでＳ極又はＮ極の磁場強度を任意に軽く変更するか調節して、このような複数の離散型の径方向に磁化される磁石鋼を一体化させ、構造を固定する効率が更に高く、コストが更に低い。

上記に記載したのは、ただ本発明の好ましい実施例であって、本発明を限定することに用いられるものではなく、本発明の要旨と原則内で行った如何なる修正、同等置換及び改良等は、いずれも本発明による保護範囲内に含まれるべきである。

Claims

磁性体からなる第１の磁化器と第２の磁化器と、複数の磁石鋼とを含む磁石鋼組立体であって、
前記第１の磁化器と前記第２の磁化器の間に前記磁石鋼を固定するための固定部材が配置され、前記固定部材は非磁性体からなり、前記第１の磁化器と、前記固定部材と、前記第２の磁化器とは、この順番で積層して配置され、複数の前記磁石鋼は、前記固定部材に固定されて均一な間隔に分布し；
前記磁石鋼は、Ｎ極とＳ極を有する柱体であり、前記磁石鋼のＮ極とＳ極は、前記磁石鋼柱体の軸線が位置する平面の両側に配置される、
ことを特徴とする、磁石鋼組立体。
各前記磁石鋼のＳ極はいずれも前記第１の磁化器側に接近して対峙し、各前記磁石鋼のＮ極はいずれも前記第２の磁化器側に接近して対峙し；或いは、
各前記磁石鋼のＳ極はいずれも前記第２の磁化器側に接近して対峙し、各前記磁石鋼のＮ極はいずれも前記第１の磁化器側に接近して対峙する
ことを特徴とする、請求項１に記載の磁石鋼組立体。
前記磁石鋼は、円柱体の構造、又は角柱体の構造であることを特徴とする、請求項２に記載の磁石鋼組立体。
前記固定部材上には、前記磁石鋼を固定するための複数の固定溝が開設され、複数の前記固定溝は、前記固定部材で均一な間隔に分布し、各前記磁石鋼は、各前記固定溝に対応して固定されることを特徴とする、請求項３に記載の磁石鋼組立体。
前記第１の磁化器と前記第２の磁化器は、リング状を呈しており、前記第１の磁化器は、前記第２の磁化器のリング内に配置され、前記固定部材は、前記第１の磁化器と前記第２の磁化器が積層して形成されたリング状の隙間内に配置されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁石鋼組立体。
前記固定部材は、前記リング状の隙間に合わせたリング状の構造であることを特徴とする、請求項５に記載の磁石鋼組立体。
前記第１の磁化器と前記第２の磁化器は、アーク状を呈しており、前記固定部材は、前記第１の磁化器と前記第２の磁化器が積層して形成されたアーク状の隙間内に配置されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁石鋼組立体。
前記固定部材は、前記アーク状の隙間に合わせたアーク状の構造であることを特徴とする、請求項７に記載の磁石鋼組立体。