JPH09213521A - ラジアル異方性リング磁石 - Google Patents
ラジアル異方性リング磁石Info
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- JPH09213521A JPH09213521A JP8016571A JP1657196A JPH09213521A JP H09213521 A JPH09213521 A JP H09213521A JP 8016571 A JP8016571 A JP 8016571A JP 1657196 A JP1657196 A JP 1657196A JP H09213521 A JPH09213521 A JP H09213521A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
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- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
- H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
- H01F1/0571—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes
- H01F1/0575—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together
- H01F1/0576—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together pressed, e.g. hot working
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 モータのコギングトルクが小さく、しかも高
温・高速回転時にも磁石の空転や減磁が生じにくいロー
タ用磁石を提供する。 【解決手段】 質量％でＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石合金の超急
冷薄帯より製造した粉末を用いて、冷間成形、ホットプ
レス、熱間押出加工して高さ３０ｍｍ、外周１１が直
径：ａ＝３０ｍｍの円形で、内周１２が外周１１と同心
円をなす直径：ｂ＝２４ｍｍの円に内接する正８角形リ
ング形状材１０とした。これを内周１２の形状に合せて
製作したロータシャフトに嵌合して接着し、外周面にラ
ジアル方向に８極の着磁を行ってロータを製作した。着
磁は各極の中央が磁石部分の肉厚の極大部に位置するよ
うに行った。
温・高速回転時にも磁石の空転や減磁が生じにくいロー
タ用磁石を提供する。 【解決手段】 質量％でＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石合金の超急
冷薄帯より製造した粉末を用いて、冷間成形、ホットプ
レス、熱間押出加工して高さ３０ｍｍ、外周１１が直
径：ａ＝３０ｍｍの円形で、内周１２が外周１１と同心
円をなす直径：ｂ＝２４ｍｍの円に内接する正８角形リ
ング形状材１０とした。これを内周１２の形状に合せて
製作したロータシャフトに嵌合して接着し、外周面にラ
ジアル方向に８極の着磁を行ってロータを製作した。着
磁は各極の中央が磁石部分の肉厚の極大部に位置するよ
うに行った。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、サーボモータのロ
ータに用いる永久磁石に関する。
ータに用いる永久磁石に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＡＣサーボモータにおいて、ロータの回
転角度に関係なく一定トルクを発生し、コギングトルク
の小さいものが望まれている。これを実現するためには
ロータ側の磁石が円周方向に沿ってサイン波状の磁束密
度分布を有することが望ましいとされている。
転角度に関係なく一定トルクを発生し、コギングトルク
の小さいものが望まれている。これを実現するためには
ロータ側の磁石が円周方向に沿ってサイン波状の磁束密
度分布を有することが望ましいとされている。
【０００３】そこで従来は、図４に示すように円周方向
に沿って厚みが連続的に変化するような円弧状の分割体
（偏心セグメント）４０を接着剤でロータシャフト４１
の側面に複数枚貼り合わせて、全体としてリング状をな
すようにし、分割体４０の厚みの変化によってサイン波
状ないしそれに近い波形の磁束密度分布をもたせるよう
にしていた。この方法によれば、複数の分割体４０を貼
り合わせるために多くの工数と手間とが必要となる。ま
た、高温で高速回転時に磁石が剥離して飛散する恐れが
あり、これを防ぐためにガラステープを巻きつけて補強
する必要があった。
に沿って厚みが連続的に変化するような円弧状の分割体
（偏心セグメント）４０を接着剤でロータシャフト４１
の側面に複数枚貼り合わせて、全体としてリング状をな
すようにし、分割体４０の厚みの変化によってサイン波
状ないしそれに近い波形の磁束密度分布をもたせるよう
にしていた。この方法によれば、複数の分割体４０を貼
り合わせるために多くの工数と手間とが必要となる。ま
た、高温で高速回転時に磁石が剥離して飛散する恐れが
あり、これを防ぐためにガラステープを巻きつけて補強
する必要があった。
【０００４】また、外周と内周とを同心円として、肉厚
を均一とした等肉厚リング磁石を用い、着磁ヨークを工
夫することによって周方向に沿って磁束密度波形をサイ
ン波状とすることも行われている。この方法による場合
には、着磁が弱い部分を生じるので、この部分は熱減磁
し易く、モータ性能の劣化が生じ易いという問題があっ
た。
を均一とした等肉厚リング磁石を用い、着磁ヨークを工
夫することによって周方向に沿って磁束密度波形をサイ
ン波状とすることも行われている。この方法による場合
には、着磁が弱い部分を生じるので、この部分は熱減磁
し易く、モータ性能の劣化が生じ易いという問題があっ
た。
【０００５】さらに、分割体４０による組立リング磁
石、等肉厚リング磁石のいずれを用いた場合にも、高温
・高速回転時には磁石とロータシャフトとの間の接着力
が弱まり、磁石が空転してしまう恐れもあった。
石、等肉厚リング磁石のいずれを用いた場合にも、高温
・高速回転時には磁石とロータシャフトとの間の接着力
が弱まり、磁石が空転してしまう恐れもあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の現状
に鑑みてなされたもので、モータのコギングトルクが小
さく、しかも高温・高速回転時にも磁石の空転や減磁が
生じにくいロータ用磁石を提供することを目的とする。
に鑑みてなされたもので、モータのコギングトルクが小
さく、しかも高温・高速回転時にも磁石の空転や減磁が
生じにくいロータ用磁石を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のラジアル異方性リング磁石は、希土類元素
−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金よりなり、ラジアル方向に磁界を
かけて着磁したリング磁石において、前記リング磁石の
外周が円であって、該円の中心のまわりを回転する動点
と前記外周円の中心との距離が前記動点の回転に伴って
周期的に変化するとき、前記動点の軌跡が描く閉曲線を
内周とすることによって、半径方向の厚さを周期的に変
えたことを特徴とする。
に、本発明のラジアル異方性リング磁石は、希土類元素
−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金よりなり、ラジアル方向に磁界を
かけて着磁したリング磁石において、前記リング磁石の
外周が円であって、該円の中心のまわりを回転する動点
と前記外周円の中心との距離が前記動点の回転に伴って
周期的に変化するとき、前記動点の軌跡が描く閉曲線を
内周とすることによって、半径方向の厚さを周期的に変
えたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明のラジアル異方性リング磁
石は、希土類元素−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金よりなる。希土
類元素としては、Ｎｄを主とし、質量％で９０％以下に
おいてその他の希土類元素を含んでもよい。磁石の形状
は一体のリング状とする。その外周は円形とする。内周
は、前記外周円の中心のまわりを回転する動点と前記外
周円の中心との距離が前記動点の回転に伴って周期的に
変化するとき、前記動点の軌跡が描く閉曲線の形状とす
る。これによってリング磁石の半径方向の厚さを周期的
に変えることができる。厚さ変動の周期数は該リング磁
石の極の数と一致させる。着磁に際しては、各極の中央
が磁石の厚さの極大部に位置するようにラジアル方向の
磁界をかけて着磁する。
石は、希土類元素−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金よりなる。希土
類元素としては、Ｎｄを主とし、質量％で９０％以下に
おいてその他の希土類元素を含んでもよい。磁石の形状
は一体のリング状とする。その外周は円形とする。内周
は、前記外周円の中心のまわりを回転する動点と前記外
周円の中心との距離が前記動点の回転に伴って周期的に
変化するとき、前記動点の軌跡が描く閉曲線の形状とす
る。これによってリング磁石の半径方向の厚さを周期的
に変えることができる。厚さ変動の周期数は該リング磁
石の極の数と一致させる。着磁に際しては、各極の中央
が磁石の厚さの極大部に位置するようにラジアル方向の
磁界をかけて着磁する。
【０００９】本発明のラジアル異方性リング磁石には希
土類元素−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金を用いる。これによって
サーボモータのロータ用として高い磁束密度をもつリン
グ磁石を得ることができる。本発明のラジアル異方性リ
ング磁石では、外周方向に沿って厚さを周期的に変えて
いる。これによって着磁の際に、着磁磁界の強さを部位
によって大きく変えることなく、所要のサイン波状磁束
密度分布を得ることが容易である。そのため弱く着磁す
る部分を設ける必要がなく、従って熱減磁による磁石特
性の低下を生じないという効果がある。
土類元素−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金を用いる。これによって
サーボモータのロータ用として高い磁束密度をもつリン
グ磁石を得ることができる。本発明のラジアル異方性リ
ング磁石では、外周方向に沿って厚さを周期的に変えて
いる。これによって着磁の際に、着磁磁界の強さを部位
によって大きく変えることなく、所要のサイン波状磁束
密度分布を得ることが容易である。そのため弱く着磁す
る部分を設ける必要がなく、従って熱減磁による磁石特
性の低下を生じないという効果がある。
【００１０】本発明のラジアル異方性リング磁石は一体
に成形しているので、モータロータとして組立てる際の
作業が容易である。また、高温・高速回転時に剥離して
飛散するという危険も少ない。さらに、本発明のリング
磁石は内周が多角形状をなすことから、この内周の形状
に合せたロータシャフトを用いて、これに嵌合して接着
すれば、高温・高速回転時においても磁石が空転する恐
れがない。
に成形しているので、モータロータとして組立てる際の
作業が容易である。また、高温・高速回転時に剥離して
飛散するという危険も少ない。さらに、本発明のリング
磁石は内周が多角形状をなすことから、この内周の形状
に合せたロータシャフトを用いて、これに嵌合して接着
すれば、高温・高速回転時においても磁石が空転する恐
れがない。
【００１１】
【実施例】質量％でＮｄ：２９％、Ｐｒ：１．２％、Ｃ
ｏ：５％、Ｂ：０．９％、Ｇａ：０．５％残部Ｆｅから
なる磁石合金を冷却速度１０００℃／ｓｅｃ以上で超急
冷して厚さ２５μｍ以下の薄帯とした。これを粉砕して
５００μｍ以下の粉末とした。前記粉末を用いて、冷間
成形した後、アルゴン雰囲気中、８００℃の温度でホッ
トプレスして外径２９．５ｍｍ×高さ２０ｍｍの素形材
を得た。この素形材を再度加熱し、８００℃で押出加工
して図１（実施例１）、図２（実施例２）および図３
（比較例１）に示すリング形状材とした。
ｏ：５％、Ｂ：０．９％、Ｇａ：０．５％残部Ｆｅから
なる磁石合金を冷却速度１０００℃／ｓｅｃ以上で超急
冷して厚さ２５μｍ以下の薄帯とした。これを粉砕して
５００μｍ以下の粉末とした。前記粉末を用いて、冷間
成形した後、アルゴン雰囲気中、８００℃の温度でホッ
トプレスして外径２９．５ｍｍ×高さ２０ｍｍの素形材
を得た。この素形材を再度加熱し、８００℃で押出加工
して図１（実施例１）、図２（実施例２）および図３
（比較例１）に示すリング形状材とした。
【００１２】ここに、実施例１のリング形状材１０は、
高さ３０ｍｍで、外周１１は直径：ａ＝３０ｍｍの円形
とした。内周１２は外周１１と同心円をなす直径：ｂ＝
２４ｍｍの円に内接する正８角形とした。また、実施例
２のリング形状材２０は、高さ３０ｍｍで、外周２１は
直径：ａ＝３０ｍｍの円形とした。内周２２は外周２１
と同心円をなす直径：ｂ＝２４ｍｍの円に内接する正８
角形の各辺を弦とし、外周２１に向かって張る半径ｃ＝
４０ｍｍの円弧とした。比較例１のリング形状材３０
は、高さ３０ｍｍで、外周３１は直径：ｄ＝３０ｍｍの
円とし、内周３２は外周３１と同心円をなす直径ｅ＝２
３ｍｍの円とした。
高さ３０ｍｍで、外周１１は直径：ａ＝３０ｍｍの円形
とした。内周１２は外周１１と同心円をなす直径：ｂ＝
２４ｍｍの円に内接する正８角形とした。また、実施例
２のリング形状材２０は、高さ３０ｍｍで、外周２１は
直径：ａ＝３０ｍｍの円形とした。内周２２は外周２１
と同心円をなす直径：ｂ＝２４ｍｍの円に内接する正８
角形の各辺を弦とし、外周２１に向かって張る半径ｃ＝
４０ｍｍの円弧とした。比較例１のリング形状材３０
は、高さ３０ｍｍで、外周３１は直径：ｄ＝３０ｍｍの
円とし、内周３２は外周３１と同心円をなす直径ｅ＝２
３ｍｍの円とした。
【００１３】前記の各リング形状材１０、２０、３０
を、それぞれの内周形状に合せて製作したロータシャフ
トに嵌合して接着し、各リング形状材１０、２０、３０
の外周面にラジアル方向に８極の着磁を行ってロータを
製作した。このとき、実施例１および実施例２において
は、各極の中央が磁石部分の肉厚の極大部に位置するよ
うに着磁した。
を、それぞれの内周形状に合せて製作したロータシャフ
トに嵌合して接着し、各リング形状材１０、２０、３０
の外周面にラジアル方向に８極の着磁を行ってロータを
製作した。このとき、実施例１および実施例２において
は、各極の中央が磁石部分の肉厚の極大部に位置するよ
うに着磁した。
【００１４】各ロータを用いてモータを組立て、モータ
特性を調べた。モータの初期特性としてコギングトルク
を測定した結果を表１に示す。表１によれば、実施例は
いずれも比較例に比べて著しくコギングトルクが小さ
く、優れたモータ初期特性を示した。また、実施例はい
ずれも２００℃、６０００ｒｐｍの高温・高速回転時に
おいても運転に異常を生じることはなかった。
特性を調べた。モータの初期特性としてコギングトルク
を測定した結果を表１に示す。表１によれば、実施例は
いずれも比較例に比べて著しくコギングトルクが小さ
く、優れたモータ初期特性を示した。また、実施例はい
ずれも２００℃、６０００ｒｐｍの高温・高速回転時に
おいても運転に異常を生じることはなかった。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
モータのコギングトルクが小さく、しかも高温・高速回
転時にも磁石の空転や減磁が生じにくいロータ用ラジア
ル異方性リング磁石を提供することができる。
モータのコギングトルクが小さく、しかも高温・高速回
転時にも磁石の空転や減磁が生じにくいロータ用ラジア
ル異方性リング磁石を提供することができる。
【図１】本発明のラジアル異方性リング磁石の実施例の
平面図である。
平面図である。
【図２】本発明のラジアル異方性リング磁石の他の実施
例の平面図である。
例の平面図である。
【図３】比較例の平面図である。
【図４】分割体によるリング磁石の説明図である。
１０ リング形状材 １１ 外周 １２ 内周 ２０ リング形状材 ２１ 外周 ２２ 内周 ３０ リング形状材 ３１ 外周 ３２ 内周 ４０ 分割体 ４１ ロータシャフト
Claims (1)
- 【請求項１】 希土類元素−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金よりな
り、ラジアル方向に磁界をかけて着磁したリング磁石に
おいて、前記リング磁石の外周が円であって、該円の中
心のまわりを回転する動点と前記外周円の中心との距離
が前記動点の回転に伴って周期的に変化するとき、前記
動点の軌跡が描く閉曲線を内周とすることによって、半
径方向の厚さを周期的に変えたことを特徴とするラジア
ル異方性リング磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8016571A JPH09213521A (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | ラジアル異方性リング磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8016571A JPH09213521A (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | ラジアル異方性リング磁石 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09213521A true JPH09213521A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=11919988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8016571A Pending JPH09213521A (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | ラジアル異方性リング磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09213521A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009001801A1 (ja) * | 2007-06-28 | 2008-12-31 | Hitachi Metals, Ltd. | R-tm-b系ラジアル異方性リング磁石、その製造方法、及びそれを製造するための金型、並びにブラシレスモータ用ロータ |
-
1996
- 1996-02-01 JP JP8016571A patent/JPH09213521A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009001801A1 (ja) * | 2007-06-28 | 2008-12-31 | Hitachi Metals, Ltd. | R-tm-b系ラジアル異方性リング磁石、その製造方法、及びそれを製造するための金型、並びにブラシレスモータ用ロータ |
| JP5267459B2 (ja) * | 2007-06-28 | 2013-08-21 | 日立金属株式会社 | Ｒ−ｔｍ−ｂ系ラジアル異方性リング磁石、その製造方法、及びそれを製造するための金型、並びにブラシレスモータ用ロータ |
| US8937419B2 (en) | 2007-06-28 | 2015-01-20 | Hitachi Metals, Ltd. | Radially anisotropic ring R-TM-B magnet, its production method, die for producing it, and rotor for brushless motor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041026 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041104 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050301 |