JP5760692B2 - 永久磁石基材割断装置、永久磁石基材割断方法 - Google Patents
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Description
また、永久磁石基材200が滑らないようにする保持固定をするため、図9中上方向から掛かる磁石保持力Xを大きくすることも考えられる。しかし、保持固定をするための磁石保持力Xを大きくすると磁石保持力Xにより永久磁石基材200が圧壊してしまうため、磁石保持力Xを大きくすることはできないため問題となる。
(1)永久磁石基材を可動側保持部及び固定側保持部により固定し、前記可動側保持部を可動部回転軸を中心に回転させることにより前記永久磁石基材を割断し割断面を成形する永久磁石基材割断装置において、前記可動部回転軸を前記割断面と直角方向にオフセットさせ、前記固定側保持部側に位置させること、前記可動部回転軸を前記割断面と直角方向にオフセットさせるオフセット量は、前記永久磁石基材が滑らない必要面圧を有し、かつ、磁石圧壊強度を超えない範囲により決定すること、を特徴とする。
(1)永久磁石基材を可動側保持部及び固定側保持部により固定し、可動側保持部を可動部回転軸を中心に回転させることにより永久磁石基材を割断し割断面を成形する永久磁石基材割断装置において、可動部回転軸を割断面と直角方向にオフセットさせ、固定側保持部側に位置させることにより、小さな荷重で永久磁石基材を割断できる。
その理由は、可動部回転軸を割断予定面と直角方向にオフセットさせ、固定側保持部側に位置させることにより、割断予定面に対して図1の矢印Fで示す方向に引張力と曲げ力の合力が発生するためである。図1に示す矢印Fで示す引張力と曲げ力の合力は、図9に示す従来技術に係る矢印Zで示す引張力と比較して可動部移動方向である矢印Yに近く、永久磁石基材に対して下斜め方向に発生する。すなわち、割断予定面に対して矢印Ftで示す引張力のほかに曲げの方向への矢印Fbで示す曲げ力が加わることにより、小さな荷重により割断できるためである。また、小さな荷重で割断可能なことにより、保持固定時のズレによる割断品質の悪化の防止や、ズレ防止を狙った磁石保持力の増大に起因する永久磁石基材の圧壊を防止することができる。
また、可動部回転軸を割断面と直角方向にオフセットさせるそのオフセット量は、永久磁石基材が滑らない必要面圧を有し、かつ、磁石圧壊強度を超えない範囲とすることにより、永久磁石が滑り狙った位置以外で割れる問題及び磁石保持力が大きいことによる永久磁石の圧壊の問題を解決することができる。
その理由は、可動部回転軸を割断予定面と直角方向にオフセットさせ、固定側保持部側に位置させることにより、割断予定面に対して図1の矢印Fで示す方向に引張力と曲げ力の合力が発生するためである。図1に示す矢印Fで示す引張力と曲げ力の合力は、図9に示す従来技術に係る矢印Zで示す引張力と比較して可動部移動方向である矢印Yに近く、永久磁石基材に対して下斜め方向に発生する。すなわち、割断予定面に対して矢印Ftで示す引張力のほかに曲げの方向への矢印Fbで示す曲げ力が加わることにより、小さな荷重により割断できるためである。また、小さな荷重で割断可能なことにより、保持固定時のズレによる割断品質の悪化の防止や、ズレ防止を狙った磁石保持力の増大に起因する永久磁石基材の圧壊を防止することができる。
また、可動部回転軸を割断面と直角方向にオフセットさせるそのオフセット量は、永久磁石基材が滑らない必要面圧を有し、かつ、磁石圧壊強度を超えない範囲とすることにより、永久磁石が滑り狙った位置以外で割れる問題及び磁石保持力が大きいことによる永久磁石の圧壊の問題を解決することができる。
<割断装置の全体構成>
図1には、永久磁石基材割断装置1の概念断面図を示す。図2に、永久磁石基材割断装置1の断面図を示す。
図1及び図2においては、本発明の本質部分である永久磁石基材40を割断する部分以外の部分である例えば駆動手段等については省略する。なお、本実施形態において駆動手段等に関しては省略したが、駆動手段等に関しては従来技術と変わらない構成及び作用効果を有する。
割断予定面40Aのうち、永久磁石基材40の外周側(固定ネジ11によって固定される側)には、永久磁石基材40に応力が掛かると割断予定面40Aから割断できるように切欠部401Aが形成されている。切欠部401Aは、永久磁石基材40に対してあらかじめレーザ加工等により成形されている(切欠部401Aは、小さな凹部であるため図1中には現れない)。
なお、本実施形態においては永久磁石として記載しているものは、ロータに挿入後強い磁界を与えられて永久磁石となるものである。本実施形態ではロータに挿入せず、強い磁界が与えられていないが永久磁石として記載している。
なお、本実施形態においては、オフセット量を3mm以上としたが、オフセット量は永久磁石基材40の厚み等及び永久磁石基材割断装置1の大きさ等により変更される。したがって、オフセット量は、永久磁石基材の厚み等及び割断装置の大きさ等により影響を受けない永久磁石基材が滑らない必要面圧を有し、かつ、磁石圧壊強度を超えない範囲により決定することが好ましい。
なお、本実施形態においては固定ネジ11としたが、固定できるものであればその他のものを応用することも可能である。
第1に、永久磁石基材40を磁石固定部10に配置する。続いて固定ネジ11を用いて永久磁石基材40を保持固定する。本実施形態においては、固定ネジ11を回転させることにより永久磁石基材40に対して図1に示す磁石保持力Wが発生することで、磁石固定部10に固定することができる。
とができる。
なお、本実施形態においては、割断に必要な磁石作用力が約8KN(R0)〜約6.5KN(R8)としたが、割断に必要な磁石作用力は、永久磁石基材40の厚み等により変更される。ただし、オフセットすることにより割断に必要な磁石作用力が小さくなることは変わりがない。
具体的には、可動側保持部2が移動した場合、永久磁石基材40に対して図5の矢印Fa11〜Fa18で示す引張力と曲げ力の合力が発生するため永久磁石基材40を小さな荷重で割断することができる。引張力と曲げ力の合力による磁石作用力について詳細に後述する。
図3に、本実施形態における引張力の応力分布図を示す。図4に、本実施形態における曲げ力の応力分布図を示す。図5に、本実施形態における引張力及び曲げ力が加わった引張力と曲げ力の合力の応力分布図を示す。
また、図4に示すように、矢印Fbで示す曲げ力は割断予定面40Aから割断垂直方向に応力Fb11〜Fb13が発生する。応力Fb11の応力が最も大きく応力Fb12、応力Fb13と小さくなる。すなわち応力Fb1は、割断中心点40AP(割断予定面40Aの断面中心)から遠く、かつ可動部回転軸22から遠い方向(永久磁石基材40の外周)へ向かうに従って応力が大きくなる。さらに、矢印Fbで示す曲げ力は割断予定面40Aから反対割断垂直方向に応力Fb21〜Fb23が発生する。応力Fb21の応力が最も大きく応力Fb22、応力Fb13と小さくなる。すなわち応力Fb2は、割断中心点40AP(割断予定面40Aの断面中心)から遠く、かつ可動部回転軸22から遠い方向(永久磁石基材40の外周)へ向かうに従って応力が大きくなる。
永久磁石基材40を可動側保持部2及び固定側保持部3により固定し、可動側保持部2を可動部回転軸22を中心に回転させることにより永久磁石基材40を割断し割断面41Aを成形する永久磁石基材割断装置1において、可動部回転軸22を割断予定面40Aと直角方向にオフセットさせ、固定側保持部3側に位置させることにより、小さな荷重で永久磁石基材40を割断できる。
その理由は、可動部回転軸22を割断予定面40Aと直角方向にオフセットさせ、固定側保持部3側に位置させることにより、割断予定面40Aに対して図1の矢印Fで示す引張力と曲げ力の合力が発生するためである。図1の矢印Fで示す引張力と曲げ力の合力は、図9に示す従来技術に係る矢印Zで示す引張力と比較して可動部移動方向である矢印Yに近く、永久磁石基材40に対して下斜め方向に発生する。すなわち、割断予定面40Aに対して矢印Ftで示す引張力のほかに曲げの方向への矢印Fbで示す曲げ力が加わることにより、小さな荷重により割断できるためである。また、小さな荷重で永久磁石基材40を割断可能なことにより、保持固定時のズレによる割断品質の悪化の防止や、ズレ防止を狙った磁石保持力Xの増大に起因する永久磁石基材40の圧壊を防止することができる。
第2実施形態に係る磁石基材割断装置70は、第1実施形態に係る永久磁石基材割断装置1と比較して、引張力付与装置71が形成されていること以外異なるところがない。そのため、第2実施形態においては、磁石基材割断装置70のうち引張力付与装置71について詳細に説明することにより、その他の説明を割愛する。
なお、第2実施形態で引張力付与装置71以外の構成、作用効果については説明を割愛するが、その他の部分は第1実施形態と同様の構成、作用効果を有する。
磁石基材割断装置70には、可動側保持部2に引張力を付与するための引張力付与装置71が形成されている。引張力付与装置71は、付勢部材73により可動側保持部2に対して矢印Fk5で示す引張力を付与することができる。
また、可動回転部21には、ガイド29が形成されており、ガイド29には可動側保持部2が摺動可能な構成で取り付けられている。そのため、可動側保持部2のみが矢印Fk5方向の引張力を受けることができる。可動側保持部2は引張力を受けた状態で、可動回転部21により回転方向に回転力を受けることができる。
また、曲げ力が大きくなると永久磁石基材を保持するための磁石保持力を増加させる必要があり、増加により永久磁石基材が圧壊してしまうため、磁石保持力Xを大きくすることはできないため問題となる。
例えば、本実施形態においては、オフセット量を3mm以上としたが、オフセット量は永久磁石基材40の厚み等及び永久磁石基材割断装置1の大きさ等により変更される。したがって、オフセット量は、永久磁石基材の厚み等及び割断装置の大きさ等により影響を受けない永久磁石基材が滑らない必要面圧を有し、かつ、磁石圧壊強度を超えない範囲により決定することが好ましい。
2 可動側保持部
22 可動部回転軸
3 固定側保持部
40 永久磁石基材
40A 割断予定面
41A 割断面
Claims (2)
- 永久磁石基材を可動側保持部及び固定側保持部により固定し、前記可動側保持部を可動部回転軸を中心に回転させることにより前記永久磁石基材を割断し割断面を成形する永久磁石基材割断装置において、
前記可動部回転軸を前記割断面と直角方向にオフセットさせ、前記固定側保持部側に位置させること、
前記可動部回転軸を前記割断面と直角方向にオフセットさせるオフセット量は、前記永久磁石基材が滑らない必要面圧を有し、かつ、磁石圧壊強度を超えない範囲により決定すること、
を特徴とする永久磁石基材割断装置。 - 請求項1に記載する永久磁石基材割断装置を用いた永久磁石基材割断方法であって、
前記可動部回転軸を前記割断面と直角方向にオフセットさせ、前記固定側保持部側に位置させること、
前記可動部回転軸を前記割断面と直角方向にオフセットさせるオフセット量は、前記永久磁石基材が滑らない必要面圧を有し、かつ、磁石圧壊強度を超えない範囲により決定すること、
を特徴とする永久磁石基材割断方法。
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JP2011117346A JP5760692B2 (ja) | 2011-05-25 | 2011-05-25 | 永久磁石基材割断装置、永久磁石基材割断方法 |
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JP2012245571A JP2012245571A (ja) | 2012-12-13 |
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