JPS58144565A - モ−タ用ゴム磁石 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はモータ用ゴム磁石に関し１％にその磁石効率、
モータ効率と作業能率の点を研究することによりそのゴ
ム磁石の厚みと外径との関係を特定の範囲に定めたモー
タ用ゴム磁石に関する。

いわゆるマイクロモータといわれる小型の直流モータで
は、その固定子に焼結等方性のフェライト磁石が使用さ
れている。このフェライト磁石は。

第１図に示す如く１円筒状に形成されており、その内側
に回転子が配置されるように構成されている。

ところでフェライト磁石は焼結体のためにその厚みｔを
薄くすれば製造工程の間で割れる率が高くなって製品の
歩溜抄が悪いために、もしもこれを薄くしようとすれば
高価なものとなってしまう。

そのためにその外径をＯ・Ｄとし厚みをｔとしたとき、
これらの比ｉ１０・Ｄの値が１０％〜１５％の値になる
ように構成されていた。したがって製品の歩溜りを上げ
るためにフェライト磁石に代ってゴム磁石が使用されて
きた。

ゴム磁石はバリウムフェライトやストロンチウムフェラ
イトのようなフェライトの粉末に１０％程度のゴムを混
合してこれを磁化したものであり。

したがって割れると七はなく、シかもこれを適宜形状に
切断することＫより極めて簡単に任意の形状のものを得
ることができる。

マイクロモータのステータ用のゴム磁石を作る場合には
、第２図（ニ）に示すように矩形状のシートに切断して
、これを円筒形に巻回すればよい。

このゴム磁石を使用したマイクロモータの主要として作
用するゴム磁石１が配置され、このゴム磁石１の内側に
回転子３が配置されている。ゴム磁石１は２例えば第２
図（イ）のように磁化されており、その磁束は第２図（
ロ）に示すように鉄製の円筒のモーター 形ケース２を磁路として通る。ゴム磁石１は的記△ の如く、第２図（ニ）に示すシートを円筒形に巻回して
構成されているので、第２図（１））に示すように。

継目４が存在する。そしてこのゴム磁石１の外径（ケー
ス内径に尋しい：ゴム磁石外径を測定しにくいのでケー
ス内径で測定）を０・Ｄとし、ゴム磁石の厚みをｔとし
この比率に−ｔ１０・Ｄとするとき、従来の此種ゴム磁
石では比率ｋが０．０９５〜０．１５（ｌにあるように
構成されていた。

ところでフェライトのゴム磁石の磁束量ぼけ約２４００
ガウスであり、ＡｆＪ記フエ・ライト磁石の磁束密度は
約２２００ガウスであるので、このようなゴム磁石を使
用すれば小型化できる筈であるが、このゴム磁石の最適
使用状態を解明することが行なわれていなかったので、
どのような条件でゴム磁石を使用すればもつとも効率的
になるのか不明であった。

したがって本発明の目的は、モーター用のゴム磁石のも
つとも効率的な使用形態を解明して、これに適合したモ
ーター用ゴム磁石を提供することである。本発明の他の
目的は、このモーター用ゴム磁石を効率的に使用するこ
とにより、小型で効率の高いモータを提供することであ
る。

そしてこのような目的を達成するために本発明者等は鋭
意研究の結果、ゴム中にフェライト粉末が混合されたモ
ーター用ゴム磁石において、このゴム磁石の厚みｔと外
径０・Ｄの比ｔ１０・Ｄをｋとするとき、このｋの値が
０．０２０〜０．０８５の範囲にあるように構成される
ようにするときゴム磁石の効率の面でも、またモータ製
造時における作業面でもよい結果をもたらすものである
ことが判明した。

以下本発明を第５図ないし第５図にもとづき説明する。

第３図は、第２図（ハ）に示すように、ゴム磁石１の外
径をＯ−Ｄとし、ゴム磁石１の厚みをｔとしたときのｔ
ｌｏ・Ｄと、このゴム磁石から回転子５に対して発生す
る磁束の総量φとの関係を示したものである。

第４図はゴム磁石１の厚みを厚くしたときの問題点であ
る盛り上り状態を説明した図面である。

第５図は前記ｔ１０・Ｄの値とゴム磁石の盛上り度ｌの
関係を示したも、のである。

ゴム磁石として種々の厚みのものを用意し、その内径が
２４５ｍＫなるように直径のことなるモータケースにこ
れを巻回した。すなわち内径を一定にし厚みを増加させ
た。そして回転子を配置しない、第２図（ロ）に示す状
態でその中心線部の磁束を測定した。そしてその結果、
第３図に示す測定値が得られた。ここで第６図の始点は
ｔ　−０，５。

０・Ｄ−２５，５φ、内径が２４．５藺の例であり、鎖
線部分はｔ＝２．ｓ、ｏ・Ｄ−２９，５φ、内径が２４
．５藺の例である。そして内径を一定にするのみでなく
、その磁石のｌｌ［Ｗも一定の値（第３図の例ではｗ−
１ａｍ）にして測定した。

この第６図によればｔ　／　Ｏ＊　Ｄの値が０．０８０
まではこれに応じて直線的Ｋ１１ｌＩ（束量が増加する
が、これを超えると非直線的となり、　　０．０８５を
超えるとその非直線性の傾向が大きくなることがわかる
。

この理由としては、ｔｌｏ・Ｄが大きくなれば。

つまりゴム磁石の厚みが大きくなれば全体の磁束量は増
加するが、外径０・Ｄに比較して厚みｔが大きくなると
、モータルケース２に巻き込んだゴム磁石１は、第４図
に示すようにその中央附近が盛り上ってくる。そのため
にゴム磁石１とモーターケース２との間にギャップが出
来、これにもとづき磁気回路にこのギャップによる磁気
損失が生ずるものとなる。この傾向はこの厚みが外径に
比して大きくなる根太となり、そのため第３図に示す如
き傾向の特性となる。

ところでこの盛り土すの状態を測定するため。

内径２４．５　ｒｍでその幅Ｗが５３および１３ｗ１の
厚みｔが異なる檀々のゴム磁石の中央部の盛り上りｌを
測定し、第５図（イ）に示すように、とのｌとその幅Ｗ
との比を縦軸とし、前記ｔ１０φＤを横軸としたとき、
第５図（ロ）に示す如き特性が得られた。ここでＡ点は
ｔ−２，５，０・Ｄ−２９，５φ、内径が２４．５Ｍの
ものにおいて（Ｗ−３３藺、／−０，３２ｍ）及び（Ｗ
　−８ｖｍ、　ｌ−０，０８Ｍ）の値を示し。

８点はｔ−０，５，０・Ｄ−２５，５φ、内径が２４．
５麿のものにおいて（Ｗ−３３調、Ｊ＝０．０３ｍ）及
び（Ｗ　−８ｔｔｍ　、　ｌ　＝　０．０１藺）の値を
示す。これによれば、この盛り上りは、ｔｌｏ・Ｄが０
．０８５より大きくなると非直線に大きな値を示すこと
がわかる。

このような第３図、第５図に示す傾向よりｔｌｏ・Ｄが
０．０８５以内がよいことが明らかである。

またゴム磁石１をモーターケース２内に巻き込むとき２
通常巻き込み用の機械で行なう。したがってゴム磁石の
厚みが薄い方がこのゴム磁石の巻き込みは容易になる。

それ故ｔ１０ｅＤが小さい方がこの巻き込み用作業性は
向上することになる。

しかしながらゴム磁石の厚みをあまり薄くずれば、あま
りに軟弱になりすぎてかえってその巻き込みが困難とな
りモータケース内にこのゴム磁石を巻込む効率が悪化す
ることになる。それ故、外径が３０ｗ１のゴム磁石の厚
みを種々に変えてこの巻き込み作業について実験したと
ころ、ｔｌｏ・Ｄが０．０２以下になるとこの巻き込み
作業が困難となり実用的でないことが判明した。

以上の点を要約すれば、従来のマイクロモータにおける
ゴム磁石では、ｔｌｏ・Ｄを０゜０９５〜０．１５０程
度のものを使用していたがこの厚みを増加すれば磁束は
ゆるやかであるが増加するのでこのようなｔｌｏ・Ｄの
大きな領域を使用していたために。

磁気損失が生じるという欠点があったものを２本発明ニ
ヨればｔｌｏ−Ｄを０．０２０〜０．０８５という薄い
ものを、磁気損失のない、磁気回路の高い状態でゴム磁
石を使用することが可能となり、この結果、小型軽量化
することができる。しかも従来の場合にはゴム磁石が盛
り上がり、これが回転子に接触して回転出来なくなるこ
とを防止するために回転子の直径を小さく回転子と磁石
のギャップを大に設計することとなり、そのためにマイ
クロモーターの効率が低下していたが１本発明によれば
ゴム磁石の盛ＬＤがほとんどないために回転子を大きく
回転子と磁石のギャップを小に設計できるのでモーター
の効率を向上させることができる。

しかもｔｌｏ・Ｄを従来のものより小さくしてゴム磁石
の巻き込み作業性能を高めるとともに、その下限を０．
０２０として巻き込みが困難になるような状態を抑える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はフェライト磁石の説明図、第２図１マイクロモ
ータの主要部およびゴム磁石の説明図。 、　　第３図はゴム磁石の厚みｔとその外径０−Ｄの比
ｔ１０・Ｄとこのゴム磁石をマイクロモータに巻き込ん
だときに発生する磁束量φの特性図、第４図はゴム磁石
の盛り上り状態説明図、第５図は前記ｔ１０・Ｄと盛り
上り度の特性図である。 １・・・ゴム磁石　　　２・・・モーターケース３・・
・回転子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ゴム中にフェライト粉末が混合されたモータ
   用ゴム磁石において、そのゴム磁石の厚みｔと外径０−
   Ｄの比をｋ（ｋ−ｔｌｏ・Ｄ）とするとき。 このｋの値が０．０２０−０．０８５の範囲にあるよう
   に構成されたことを特徴とするモータ用ゴム磁石。