JPH01321854A - 往復駆動装置 - Google Patents
往復駆動装置Info
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- JPH01321854A JPH01321854A JP15588488A JP15588488A JPH01321854A JP H01321854 A JPH01321854 A JP H01321854A JP 15588488 A JP15588488 A JP 15588488A JP 15588488 A JP15588488 A JP 15588488A JP H01321854 A JPH01321854 A JP H01321854A
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Links
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Landscapes
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、磁石可動型の往復駆動装置に関する。
［従来の技術］
磁石可動型の往復駆動装置は、給電線が不要なために、
エアポンプ、コンプレッサ等の比較的振動衝撃の大きな
用途に用いられている。
エアポンプ、コンプレッサ等の比較的振動衝撃の大きな
用途に用いられている。
従来の往復駆動装置に使用されている永久磁石としては
、アルニコ、ハードフェライトおよび希土類−遷移金属
系磁石がある。特に、希土類（以下、Ｒと略す。）−遷
移金属（以下、ＴＭと略す、）系磁石であるＲ−Ｃｏ系
永久磁石や、Ｒ−Ｆ ｅ−Ｂ系永久磁石は高い磁気性能
が得られるので従来から多くの研究開発が行なわれてい
る。
、アルニコ、ハードフェライトおよび希土類−遷移金属
系磁石がある。特に、希土類（以下、Ｒと略す。）−遷
移金属（以下、ＴＭと略す、）系磁石であるＲ−Ｃｏ系
永久磁石や、Ｒ−Ｆ ｅ−Ｂ系永久磁石は高い磁気性能
が得られるので従来から多くの研究開発が行なわれてい
る。
従来、これらＲ−ＴＭ−Ｂ系永久磁石の製造法に関して
は以下の文献に示すような方法がある。
は以下の文献に示すような方法がある。
（１）粉末冶金に基づく焼結による方法。
（文献１、文献２）
く２）非晶質合金を製造するのに用いる急冷薄体装置で
、厚さ３０μｍ程度の急冷薄片を作り、その薄片を樹脂
結合法で磁石にするメルトスピニング法による急冷薄片
を用いた樹脂結合法。
、厚さ３０μｍ程度の急冷薄片を作り、その薄片を樹脂
結合法で磁石にするメルトスピニング法による急冷薄片
を用いた樹脂結合法。
（文献３、文献４）
（３）上記（２）の方法で使用した急冷薄片を２段階の
ホットプレスで機械的配向処理を行なう方法。
（文献４、文献５） ここで、 文献１；特開昭５９−４６００８号公報文献２； Ｍ、
Ｓａｇａｗａ、 Ｓ、 Ｆｕｊｉｍｕｒａ、 Ｎ、
Ｔｏｇａｗａ。
ホットプレスで機械的配向処理を行なう方法。
（文献４、文献５） ここで、 文献１；特開昭５９−４６００８号公報文献２； Ｍ、
Ｓａｇａｗａ、 Ｓ、 Ｆｕｊｉｍｕｒａ、 Ｎ、
Ｔｏｇａｗａ。
）］、 Ｙａｍａｍｏｔｏ ａｎｄ Ｙ、 Ｍａｔｕｕ
ｒａ；Ｊ、 Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ。
ｒａ；Ｊ、 Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ。
Ｖｏｌ、 ５５（６）１５ Ｍａｒｃｈ １９８４ ｐ
２０８３文献３；特開昭５９−２１１５４９号公報文献
４； Ｒ，Ｗ、 Ｌｅｅ ；Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、
Ｌｅｔｔ、 Ｖｏｌ、 ４６（８）１５ Ａｐｒｉｌ
１９８５ ｐ７９０文献５；特開昭６０−１００４０２
号公報［発明が解決しようとする課題］ 往復駆動装置に要求される特性としては、効率が高いこ
と、小型であること、信頼性が高いこと、低価格である
こと等が考えられる。前述のＲ−ＴＭ−Ｂ系磁石は、磁
気特性が優れているため往復駆動装置への応用が検討さ
れているが、製造方法が複雑なため磁石の製造コストが
高く往復駆動装置の価格が高くなってしまう。前述の従
来技術を用いることにより、一応Ｒ−ＴＭ−Ｂ系永久磁
石は製造できるが、これらの製造方法は次のような欠点
を有している。
２０８３文献３；特開昭５９−２１１５４９号公報文献
４； Ｒ，Ｗ、 Ｌｅｅ ；Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、
Ｌｅｔｔ、 Ｖｏｌ、 ４６（８）１５ Ａｐｒｉｌ
１９８５ ｐ７９０文献５；特開昭６０−１００４０２
号公報［発明が解決しようとする課題］ 往復駆動装置に要求される特性としては、効率が高いこ
と、小型であること、信頼性が高いこと、低価格である
こと等が考えられる。前述のＲ−ＴＭ−Ｂ系磁石は、磁
気特性が優れているため往復駆動装置への応用が検討さ
れているが、製造方法が複雑なため磁石の製造コストが
高く往復駆動装置の価格が高くなってしまう。前述の従
来技術を用いることにより、一応Ｒ−ＴＭ−Ｂ系永久磁
石は製造できるが、これらの製造方法は次のような欠点
を有している。
（１）の焼結法は、合金を粉末にする事が必須であるが
、Ｒ−Ｔ Ｍ−Ｂ系合金は酸素に対して非常に活性であ
り、粉末工程を経ると表面積が増え、酸化が激しくなり
焼結体中の酸素濃度が高くなってしまう。また、粉末を
成形するときに、例えばステアリン酸亜鉛のような成形
助材を使用しなければならない。これは焼結の前工程で
取り除かれるが、散剤は磁石の中に炭素の形で残ってし
まう。
、Ｒ−Ｔ Ｍ−Ｂ系合金は酸素に対して非常に活性であ
り、粉末工程を経ると表面積が増え、酸化が激しくなり
焼結体中の酸素濃度が高くなってしまう。また、粉末を
成形するときに、例えばステアリン酸亜鉛のような成形
助材を使用しなければならない。これは焼結の前工程で
取り除かれるが、散剤は磁石の中に炭素の形で残ってし
まう。
この炭素はＲ−ＴＭ−Ｂ系磁石の磁気性能を低下させて
しまい好ましくない。
しまい好ましくない。
成形助材を加えてプレス成形した後の成形体は大変脆く
、ハンドリングが難しい。従って、焼結炉にきれいに並
べて入れるのは相当の手間がかかることも大きな欠点で
ある。
、ハンドリングが難しい。従って、焼結炉にきれいに並
べて入れるのは相当の手間がかかることも大きな欠点で
ある。
また、異方性の磁石を得るためには磁場中でプレス成形
しなければならず、磁場電源、コイル等の大きな装置が
必要となる。
しなければならず、磁場電源、コイル等の大きな装置が
必要となる。
一般的に、Ｒ−ＴＭ−Ｂ系の焼結磁石の製造は、高価な
設備が必要になるばかりでなく、生産効率も悪いため、
磁石の製造コストが高くなってしまう。従って、比較的
原料の安いＲ−ＴＭ−Ｂ系磁石の長所を生かすことが出
来るとは言いがたい。また焼結磁石は割れ易く、振動衝
撃の加わる用途への応用は信頼性の点から不適当である
。
設備が必要になるばかりでなく、生産効率も悪いため、
磁石の製造コストが高くなってしまう。従って、比較的
原料の安いＲ−ＴＭ−Ｂ系磁石の長所を生かすことが出
来るとは言いがたい。また焼結磁石は割れ易く、振動衝
撃の加わる用途への応用は信頼性の点から不適当である
。
次に（２）ならびに（３）の方法であるが、これらの方
法は大変生産性が悪く、高価な真空メルトスピニング、
装置を使用する必要がある。
法は大変生産性が悪く、高価な真空メルトスピニング、
装置を使用する必要がある。
（２）の方法で得られる磁石は、原理的に等方性である
ので、エネルギー積が低く、ヒステリシスループの角形
性もよくないので温度特性も悪い。
ので、エネルギー積が低く、ヒステリシスループの角形
性もよくないので温度特性も悪い。
（３）の方法では異方性の磁石が得られるが、ホットプ
レスを２段階に使うので、製造コストを考えると量産に
適しているとは考えられない。
レスを２段階に使うので、製造コストを考えると量産に
適しているとは考えられない。
そこで本発明は、このような問題点を解決するもので、
その目的とするところは、永久磁石としてＲ（但しＲは
Ｙを含む希土類元素のうち少なくとも１種）、Ｍ（但し
遷移金属のうち少なくとも１種）、及びＸ（但しＩＩＩ
ｂ族元素のうち少なくとも１種）を基本組成とする希
土類磁石を可動部に使用して、信頼性の高い往復駆動装
置を低コストで提供するところにある。
その目的とするところは、永久磁石としてＲ（但しＲは
Ｙを含む希土類元素のうち少なくとも１種）、Ｍ（但し
遷移金属のうち少なくとも１種）、及びＸ（但しＩＩＩ
ｂ族元素のうち少なくとも１種）を基本組成とする希
土類磁石を可動部に使用して、信頼性の高い往復駆動装
置を低コストで提供するところにある。
［課題を解決するための手段］
本発明の往復駆動装置は、永久磁石と軟磁性体のヨーク
と励磁用コイルから構成される往復駆動装置において、 （ａ）基本成分がＲ（但しＲはＹを含む希土類元素のう
ち少なくとも１種）、Ｍ（但し遷移金属のうち少なくと
も１種）、及びＸ（但しＩＩＩ ｂ族元素のうち少なく
とも１種）で、鋳造および熱間加工によって得られた、
軸対称形状で中心軸方向に着磁された希土類磁石 （ｂ）鉄などの軟磁性体材料から成り、該希土類磁石の
両端面に固定されたＣＵＰ形状の補助磁極（Ｃ）該補助
磁極の外周側面に対向する磁極面を有し、２個以上の円
筒状のコイルを包含した磁気回路から成ることを特徴と
する。
と励磁用コイルから構成される往復駆動装置において、 （ａ）基本成分がＲ（但しＲはＹを含む希土類元素のう
ち少なくとも１種）、Ｍ（但し遷移金属のうち少なくと
も１種）、及びＸ（但しＩＩＩ ｂ族元素のうち少なく
とも１種）で、鋳造および熱間加工によって得られた、
軸対称形状で中心軸方向に着磁された希土類磁石 （ｂ）鉄などの軟磁性体材料から成り、該希土類磁石の
両端面に固定されたＣＵＰ形状の補助磁極（Ｃ）該補助
磁極の外周側面に対向する磁極面を有し、２個以上の円
筒状のコイルを包含した磁気回路から成ることを特徴と
する。
［実施例コ
第１図に本発明の往復駆動装置の一実施例の断面図を示
す。
す。
中心軸方向に異方性を持った円柱形状の希土類磁石１０
１の両端に２個の補助磁極１０２が固定されている。補
助磁極の外周側面に対向する磁極を有するヨーク１０３
は、２個の円筒状のコイル１０４を包含している。コイ
ル電流がゼロの時は、可動部（１０１と１０２）は中立
している。２個のコイルに流す電流によって変位量と変
位方向が決まる。可動部の支持方法としては、図２（ａ
）に示すようにシャフト２０１を可動部に固定して軸受
２０２（２個）によって支持する方法、図２（ｂ）に示
すように補助磁極の外周側面と磁気回路の間にスリーブ
２０３を挿入する方法などが考えられる。
１の両端に２個の補助磁極１０２が固定されている。補
助磁極の外周側面に対向する磁極を有するヨーク１０３
は、２個の円筒状のコイル１０４を包含している。コイ
ル電流がゼロの時は、可動部（１０１と１０２）は中立
している。２個のコイルに流す電流によって変位量と変
位方向が決まる。可動部の支持方法としては、図２（ａ
）に示すようにシャフト２０１を可動部に固定して軸受
２０２（２個）によって支持する方法、図２（ｂ）に示
すように補助磁極の外周側面と磁気回路の間にスリーブ
２０３を挿入する方法などが考えられる。
つぎに、本発明の往復駆動装置に用いる希土類磁石の製
造方法を詳細に説明するゆ 第１表に本発明で作製した磁石の合金組成を示す。
造方法を詳細に説明するゆ 第１表に本発明で作製した磁石の合金組成を示す。
第１表
だだし、磁石の組成としては表１に示した組成に限らず
、希土類金属としては、Ｙ、 Ｌａ、 Ｃｅ、Ｐｒ
、Ｎｄ、ＳｍＳ ＥｕＳ ＧｄＳ Ｔｂ％ Ｄｙ、Ｈｏ
、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕが候補として挙げられ、これ
らの内１種類、あるいは２種類以上を組み合わせて用い
られる。最も高い磁気特性は、Ｐｒで得られる。遷移金
属としてはＦｅ、 Ｎｉ、 ＣＵ等が候補として挙
げられ、これらの内一種類、あるいは２種類以上を組み
合わせて用いられる。
、希土類金属としては、Ｙ、 Ｌａ、 Ｃｅ、Ｐｒ
、Ｎｄ、ＳｍＳ ＥｕＳ ＧｄＳ Ｔｂ％ Ｄｙ、Ｈｏ
、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕが候補として挙げられ、これ
らの内１種類、あるいは２種類以上を組み合わせて用い
られる。最も高い磁気特性は、Ｐｒで得られる。遷移金
属としてはＦｅ、 Ｎｉ、 ＣＵ等が候補として挙
げられ、これらの内一種類、あるいは２種類以上を組み
合わせて用いられる。
また、小量の添加元素、例えば重希土類のＤｙ、Ｔｂ等
や、Ａ１、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｇａ等は保磁力の向上に有効で
ある。
や、Ａ１、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｇａ等は保磁力の向上に有効で
ある。
第１表の組成となるように、希土類、遷移金属およびボ
ロンを秤量し、誘導加熱炉で溶解鋳造し、得られた鋳造
インゴット（磁石）３０１を、第３図（ａ）に示すよう
に純鉄のシース３０２で覆う。これに９５０℃で熱間圧
延を施した。加工率は約８０％である。第３図（ｂ）に
示すように熱間圧延加工により磁石の磁化容易方向が加
圧方向に対して平行となる。その後１０００°Ｃ１２４
時間の熱処理を施し、切削研磨を行った。磁気特性を第
２表に示す。充分に実用に耐え得る磁石が得られている
ことがわかる。
ロンを秤量し、誘導加熱炉で溶解鋳造し、得られた鋳造
インゴット（磁石）３０１を、第３図（ａ）に示すよう
に純鉄のシース３０２で覆う。これに９５０℃で熱間圧
延を施した。加工率は約８０％である。第３図（ｂ）に
示すように熱間圧延加工により磁石の磁化容易方向が加
圧方向に対して平行となる。その後１０００°Ｃ１２４
時間の熱処理を施し、切削研磨を行った。磁気特性を第
２表に示す。充分に実用に耐え得る磁石が得られている
ことがわかる。
第２表
［発明の効果］
以上述べたように、本発明の往復駆動装置は、永久磁石
の基本成分がＲ（但しＲはＹを含む希土類元素のうち少
なくとも１種）、Ｍ（但し遷移金属のうち少なくとも１
種）、及びＸ（但しａｔ ｂ族元素のうち少なくとも１
種）から成り、鋳造および熱間加工によって得られた永
久磁石を可動部に用いているので、以下に示す効果を有
する。
の基本成分がＲ（但しＲはＹを含む希土類元素のうち少
なくとも１種）、Ｍ（但し遷移金属のうち少なくとも１
種）、及びＸ（但しａｔ ｂ族元素のうち少なくとも１
種）から成り、鋳造および熱間加工によって得られた永
久磁石を可動部に用いているので、以下に示す効果を有
する。
（ａ）磁石強度が高く、使用時の振動衝撃によって磁石
が破損する可能性が少ない。
が破損する可能性が少ない。
（ｂ）磁石の製造時に粉末化工程を経ないため磁石中の
酸素温度が低く、耐食性の優れた磁気回路が得られ装置
の信頼性が高い。
酸素温度が低く、耐食性の優れた磁気回路が得られ装置
の信頼性が高い。
（Ｃ）従来の往復駆動装置で最もコストがかかっていた
磁石部分に、低コストで磁気特性の高い希土類磁石を用
いているので、安価で高性能な往復駆動装置を構成する
ことが可能となる。
磁石部分に、低コストで磁気特性の高い希土類磁石を用
いているので、安価で高性能な往復駆動装置を構成する
ことが可能となる。
第１図は本発明の往復駆動装置の断面図。
第２図（ａ）、（ｂ）は可動部の支持構造図第３図（ａ
）、（ｂ）は磁石の製造工程説明図／ ／Ｑ’／
／ρＺ ４土美塾孟りる／Ｑコ、ぷづＢｔ石ム停す １ｔｐ３． ：Ｊ−７ ７０乾 コイＩＶ 第１図 （ｉ 第２図
）、（ｂ）は磁石の製造工程説明図／ ／Ｑ’／
／ρＺ ４土美塾孟りる／Ｑコ、ぷづＢｔ石ム停す １ｔｐ３． ：Ｊ−７ ７０乾 コイＩＶ 第１図 （ｉ 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 永久磁石と軟磁性体のヨークと励磁用コイルから構成さ
れる往復駆動装置において、 （ａ）基本成分がＲ（但しＲはＹを含む希土類元素のう
ち少なくとも１種）、Ｍ（但し遷移金属のうち少なくと
も１種）、及びＸ（但しIIIｂ族元素のうち少なくとも
１種）で、鋳造および熱間加工によって得られた、軸対
称形状で中心軸方向に着磁された希土類磁石 （ｂ）鉄などの軟磁性体材料から成り、該希土類磁石の
両端面に固定されたＣＵＰ形状の補助磁極（ｃ）該補助
磁極の外周側面に対向する磁極面を有し、２個以上の円
筒状のコイルを包含した磁気回路から成ることを特徴と
する往復駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15588488A JPH01321854A (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 往復駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15588488A JPH01321854A (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 往復駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01321854A true JPH01321854A (ja) | 1989-12-27 |
Family
ID=15615611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15588488A Pending JPH01321854A (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 往復駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01321854A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0622529A (ja) * | 1990-12-28 | 1994-01-28 | Aichi Steel Works Ltd | リニアモータの振動子 |
| JP2002064967A (ja) * | 2000-08-17 | 2002-02-28 | Mikuni Adec Corp | 電磁リニアアクチュエータ |
| US7621723B2 (en) | 2004-03-22 | 2009-11-24 | Shinano Kenshi Kabushiki Kaisha | Electromagnetic pump |
-
1988
- 1988-06-23 JP JP15588488A patent/JPH01321854A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0622529A (ja) * | 1990-12-28 | 1994-01-28 | Aichi Steel Works Ltd | リニアモータの振動子 |
| JP2002064967A (ja) * | 2000-08-17 | 2002-02-28 | Mikuni Adec Corp | 電磁リニアアクチュエータ |
| US7621723B2 (en) | 2004-03-22 | 2009-11-24 | Shinano Kenshi Kabushiki Kaisha | Electromagnetic pump |
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