JPH0257322B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 利用産業分野 この発明は、マグネトロン、プリントモータ
ー、スピーカー等の磁気回路を構成する偏平環状
異方性フエライト磁石に係り、磁石の一方端面に
おける特定のの外周部位置と内周部位置との磁気
特性差を一定値以上に拡大することにより、磁石
の所要箇所の磁気特性を向上させて、磁気回路全
体の磁気特性を向上させることができる偏平環状
異方性フエライト磁石に関する。 背景技術 偏平環状異方性フエライト磁石は、マグネトロ
ン、プリントモーター、スピーカー等の磁気回路
を構成する永久磁石として多用されているが、近
年、かかる用途の磁気回路は小型、高性能が強く
求められており、偏平環状異方性フエライト磁石
の磁気特性の向上が不可欠である。 すなわち、これら偏平環状異方性フエライト磁
石（以下異方性フエライト磁石という）を用いた
磁気回路において、所要空隙内に強い磁界を発生
させるためには、高い残留磁束密度（Br）を必
要とするとともに、より偏平化の要求から高い保
磁力（Hc）が望まれる。このため、通常、異方
性フエライト磁石としては、残留磁束密度（Br）
4.2〜4.4kG、保磁力（Hc）2.8〜3.2kO₈程度のス
トロンチウム異方性フエライト磁石が用いられて
おり、上記要求のため、組成や製造方法等の種々
改良が行なわれているが、現状よりすぐれた磁気
特性を得ることは困難である。そこで、消極的で
はあるが、異方性フエライト磁石の圧縮成形時に
必然的に発生する磁石上下端面の成形密度差に基
づく磁性の強弱を考慮して、強磁性端面を磁気回
路機能の有利となるように配置する（特公昭53−
47919号公報）方法が取られる程度であつた。し
たがつて、得られる磁気回路の磁気特性向上は僅
かであり、磁気回路の小型を計るには不十分であ
つた。 また、マグネトロン用の異方性フエライト磁石
として、磁石内部におけるフエライト粒子配向を
一方が中空の内周面へ、他方が外周面から一部の
端面へ偏倚させた異方性フエライト磁石（特公昭
55−26004号公報）、あるいは磁石の磁化方向が作
用空間の中心軸に対して軸心に向う方向に傾斜し
ている異方性フエライト磁石（実公昭57−28377
号公報）が提案されている。 これは、実質的に永久磁石の異方性方向を該永
久磁石の軸方向に対して、斜めに形成させること
により、漏洩磁束の減少、並びに実質的な磁化方
向の延長を計るものであり、マグネトロン用磁気
回路以外には、望ましい構成とは言い難く、さら
に、今日のマグネトロンの小型、高性能化の要求
を充分満足させることができない。 発明の目的 マグネトロン、プリントモーター、スピーカー
等の磁気回路の小型高性能化を達成できる異方性
フエライト磁石を目的とし、磁石組成の改良や特
殊な製法や形状によることなく、該磁気回路の実
質的な磁気特性を大きく向上させることができる
異方性フエライト磁石を目的としている。 発明の構成と効果 この発明は、マグネトロン、プリントモータ
ー、スピーカー等の磁気回路における異方性フエ
ライト磁石の最も効果的な配置などを目的に種々
検討した結果、磁気回路を構成する異方性フエラ
イト磁石の端面において、ヨーク等に接触あるい
は電機子等に対向する位置の磁気特性を高めるこ
とにより、他の位置の磁気特性を低下させても、
磁気回路全体としてはその特性が向上することに
着目し、これを実現するには、異方性フエライト
磁石の少なくとも一方端面において、内周端及び
外周端から各々１／４〔１／２（Ｄ−ｄ）〕の位置
におけるポールコイル法に基づく残留磁束密度
Brの比、Br.out／Br.inまたはBr.in／Br.outが
1.05以上であることが必要であることを知見した
ものである。 上述の式において、 Ｄ；磁石外径、ｄ；磁石内径、 Br.out；外周端から１／４〔１／２（Ｄ−ｄ）〕
位置でのポールコイル法によるBr、 Br.in；内周端から１／４〔１／２（Ｄ−ｄ）〕位
置でのポールコイル法によるBrである。 この発明において、ポールコイル法は従来から
よく知られた磁石表面の磁気特性を測定する方法
であり、第４図に示す如く、励磁コイル４１を巻
回した一対の磁極４０，４０間に被測定磁石４２
が配置され、ポールコイル４３巻回した磁極先端
部の小磁極片４４が被測定磁石４２の測定部位に
当接し、磁極４０，４０間に形成された均一磁界
内に配置されるＨコイル４５と該ポールコイル４
３との各検出磁束を、BHトレーサー４６の積分
器を介して、残留磁束密度（Br）、保磁力
（Hc）、最大エネルギー積（BH）maxを測定す
るものである。 この発明の異方性フエライト磁石は、磁石表面
の磁気特性が、上記の所定位置間において、残留
磁束密度Brの比、Br.out／Br.inまたはBr.in／
Br.outが1.05以上という、残留磁束密度差を有す
るもので、磁石表面の磁束密度分布が、外周部か
ら内周部へあるいは内周部から外周部へと減少す
る特性、すなわち、一方が高い刃先状分布を特徴
としている。 この残留磁束密度Brの差は、異方性フエライ
ト磁石の一方端面のみならず、両面に設けること
ができ、永久磁石の用途に応じて、一方端面ある
いは両面か、さらには減少方向を適宜選足するこ
とが望ましい。 残留磁束密度Brの比は、前記した如く、この
異方性フエライト磁石を組込む磁気回路の特性向
上のために、Br.out／Br.inまたはBr.in／Br.out
が1.05以上でないと効果が得られず、また、磁束
の集中度や製造性を考慮すると該比は1.05〜1.5
程度が好ましく、望ましくは1.1程度である。 この発明の異方性フエライト磁石は、製造時の
圧縮成形装置における上パンチおよび／または下
パンチに非磁性体を所要配置することにより得る
ことができ、また、上パンチと下パンチの各々の
磁石原料との当接面における磁力差を大きくし
て、積極的に上下端面の磁気特性差を設けてお
き、さらに強磁性面に上記のごとき外周部と内周
部とに磁気特性差を設けることにより、プリント
モーター等の一方端面側の高磁気特性を要求され
る異方性フエライト磁石が得られる。 発明の図面に基づく開示 第１図から第３図は、この発明による異方性フ
エライト磁石を用いた磁気回路を示すもので、第
１図イはマグネトロン用磁気回路の断面説明図、
同ロは残留磁束密度分布図、同ハは異方性フエラ
イト磁石の上面説明図であり、第２図イはプリン
トモーター用磁石の説明図、同ロは残留磁束密度
分布図であり、第３図はスピーカー用磁気回路の
断面説明図である。 第１図のマグネトロン用磁気回路において、こ
の発明による異方性フエライト磁石１０は、その
上端面１１の外周部側をカツプ状ヨーク１３の上
中心孔部の外周面に当接させてあり、かつ下端面
１２は中間リング１４を介して磁極１５に接続さ
れ、作用空間１６に磁界を形成する。 この異方性フエライト磁石１０は、その上端面
１１の磁気特性が残留磁束密度分布図に示す如
く、磁石外周部から内周部へ向つて減少する刃先
状分布を有している。すなわち、異方性フエライ
ト磁石１０上端面１１の内周端から１／４〔１／
２（Ｄ−ｄ）〕位置のａ点と、外周端から１／４
〔１／２（Ｄ−ｄ）〕位置のｂ点とにおける残留磁
束密度Brは、ｂ点はａ点より1.05倍以上の残留磁
束密度を有する特性を示している。 かかる特性を有する異方性フエライト磁石１０
は、ヨーク１３と接触する上端面１１外周部に磁
束が集中する傾向にあり、また、ヨーク１３と接
触しない内周部からの漏洩磁束を少なくでき、磁
気回路全体では、作用空間１６での磁界強度の向
上が得られ、磁気回路の小形化が可能となる。 第２図に示すプリントモーター用磁石２０は、
偏平環状磁石の一方端面の最外周部を除く主面部
を、駆動用磁極２１として異極を隣接させて周方
向に複数極、図面では８極を放射状に配置し、先
の最外周部には異極を隣接させて周方向に多数極
を配置した速度検出用磁極２２が設けられる。 このプリントモーター用磁石２０の駆動用磁極
２１部では、トルク向上のために高い磁気特性が
要求され、速度検出用磁極２２部では、逆に容易
に多極着磁できる磁気特性が要求される。 この発明によるプリントモーター用磁石２０
は、その上端面２１の磁気特性が残留磁束密度分
布図に示す如く、磁石内周部から外周部へ向つて
減少する刃先状分布を有している。すなわち、プ
リントモーター用磁石２０上端面の内周端から
１／４〔１／２（Ｄ−ｄ）〕位置のａ点と、外周端
から１／４〔１／２（Ｄ−ｄ）〕位置のｂ点とにお
ける残留磁束密度Brは、ａ点はｂ点より1.05倍以
上の残留磁束密度を有する特性を示している。 従つて、上記の磁気特性を有するこの発明によ
るプリントモーター用磁石２０は、駆動用磁極２
１部に磁束が集中しており、プリントモーターの
回転トルク向上が著しく、モーターの小型、高性
能化が可能である。 第３図のスピーカー用磁気回路において、異方
性フエライト磁石３０はその上端面３１にヨーク
プレート３３を当接させ、下端面３２にバツクプ
レート３４を当接させ、センターポール３５とヨ
ークプレート３３とで形成される空隙３６内に磁
界を発生する構成である。 この発明による異方性フエライト磁石３０は、
その上端面３１及び下端面３２の磁気特性がそれ
ぞれ第２図の残留磁束密度分布図と同様に、磁石
内周部から外周部へ向つて減少する刃先状分布を
有している。すなわち、各端面の内周端から１／
４〔１／２（Ｄ−ｄ）〕位置のａ点と、外周端から
１／４〔１／２（Ｄ−ｄ）〕位置のｂ点とにおける
残留磁束密度Brは、ａ点はｂ点より1.05倍以上の
残留磁束密度を有する特性を示している。 よつて、磁気回路において、ヨークプレート３
３とバツクプレート３４と当接する異方性フエラ
イト磁石３０の内周部側に磁束が集中し、ヨーク
プレート３３とバツクプレート３４と当接しない
外周部側からの漏洩磁束が減少し、空隙３６内の
磁界強度の向上が得られ、スピーカー磁気回路の
小型、高性能化が可能である。 実施例 第１図に示すマグネトロン用磁気回路に用いる
異方性フエライト磁石として、外径D60mm×内径
d20mm×厚み13mmのこの発明による異方性フエラ
イト磁石を複数個作製した。 上記の複数個の異方性フエライト磁石の各々に
ついて、内周端から５mmのａ点と外周端から５mm
のｂ点における残留磁束密度（Br）をポールコ
イル法にて測定した。 また、異方性フエライト磁石を軸方向に着磁
し、磁石表面に1.5mm厚みを有するホール素子を
当接させ、ホール素子中心線と磁石中心線とを一
致させて、相対的に移動させ、ガウスメーター、
XYレコーダーを用いて磁束密度を測定し、第１
図ロの表面磁束密度分布を得た。この表面磁束密
度分布は、異方性フエライト磁石の外周部から内
周部へ向つて減少する刃先状分布を有しており、
外周部の最高点B₁の磁束密度及び磁束密度が急
激に減少する内周部B₂点の磁束密度を測定した。 さらに、第１図ロの表面磁束密度分布図におい
て、磁石内周端と外周端に相当する分布曲線と横
軸との交点間の中間垂線（図面の２点鎖線）にて
２分した場合の曲線内面積の比率S₁／S₂を求め、
前記のBr.out／Br.inの値と比較した。 かかる磁気特性を有するこの発明による異方性
フエライト磁石を第１図の磁気回路に組込み、そ
の作用空間に形成される磁界強度と、同一磁気回
路に従来の異方性フエライト磁石を、その強磁性
端面が磁気回路機能上で有利になるように配置し
て組込んだ場合の磁界強度と比較し、磁界強度の
向上率として、前述の各測定結果とともに第１表
に示す。 第１表から明らかな如く、この発明による異方
性フエライト磁石は、Br.out／Br.in及びS₁／S₂
の値が向上し、作用空間における磁界強度が向上
したことが分る。なお、各点の周方向の複数箇所
におけるBrのばらつきは１％以下であつた。 【表】

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は、この発明による異方性フ
エライト磁石を用いた磁気回路を示すもので、第
１図イはマグネトロン用磁気回路の断面説明図、
同ロは残留磁束密度分布図、同ハは異方性フエラ
イト磁石の上面説明図であり、第２図イはプリン
トモーター用磁石の説明図、同ロは残留磁束密度
分布図であり、第３図はスピーカー用磁気回路の
断面説明図である。第４図はポールコイル法に用
いる測定装置の断面説明図である。 １０，３０……異方性フエライト磁石、１１，
３１……上端面、１２，３２……下端面、１３…
…ヨーク、１４……中間リング、１５……磁極、
１６……作用空間、２０……プリントモーター用
磁石、２１……駆動用磁極、２２……速度検出用
磁極、３３……ヨークプレート、３４……バツク
プレート、３５……センターポール、３６……空
隙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 偏平環状異方性フエライト磁石の少なくとも
   一方端面において、内周端及び外周端から各々
   １／４〔１／２（Ｄ−ｄ）〕の位置におけるポール
   コイル法に基づく残留磁束密度Brの比Br.out／
   Br.inが1.05以上であることを特徴とする異方性
   フエライト磁石。 但し、Ｄ；磁石外径、ｄ；磁石内径、 Br.out；外周端から１／４〔１／２（Ｄ−ｄ）〕
   位置でのポールコイル法によるBr、 Br.in；内周端から１／４〔１／２（Ｄ−ｄ）〕位
   置でのポールコイル法によるBr。 ２ 偏平環状異方性フエライト磁石の少なくとも
   一方端面において、内周端及び外周端から各々
   １／４〔１／２（Ｄ−ｄ）〕の位置におけるポール
   コイル法に基づく残留磁束密度Brの比Br.in／Br.
   outが1.05以上であることを特徴とする異方性フ
   エライト磁石。 但し、Ｄ；磁石外径、ｄ；磁石内径、 Br.out；外周端から１／４〔１／２（Ｄ−ｄ）〕
   位置でのポールコイル法によるBr、 Br.in；内周端から１／４〔１／２（Ｄ−ｄ）〕位
   置でのポールコイル法によるBr。