JPS61208815A - 磁場発生装置 - 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】 技監立夏 本発明は、パルス磁場を発生可能な磁場発生装置に関し
、より詳細には、永久磁石の製造やマグネットロールの
配向成形に適用可能な磁場発生装置に関するものである
。

災米肢豊 通常、棒状のマグネットロールの着磁や配向成形に使用
する磁場発生装置は、角柱状の永久磁石にコイルを巻着
して細長型に形成されている。この様な磁場発生装置に
パルス電流を流すと、永久磁石内に渦電流が発生し、こ
の損失の為に磁場発生効率が低下する。従って、大きな
パルス磁場を得るためには大電流を通電する必要があり
、マグネットロールの製造コストが増加すると共にショ
ートや感電等の事故に対する安全性の面に問題が生じる
。又、必要な磁場を得る為に大電流を流すと、それに伴
う発熱によりマグネットロールの成形金型の温度が不安
定になり、成形寸法精度に悪影響を及ぼす。

■一枚 本発明は１以上の点に鑑みなされたものであって、小電
流で効率良く所望の磁場が得られ製造工程における精度
及び安全性の向上に寄与する磁場発生装置を提供するこ
とを目的とする。

盈−崖 本発明は、上記の目的を達成させるため、永久磁石に導
線を巻着して成る磁場発生装置であって、前記永久磁石
に適数個の溝を刻設したことを特徴１としたものである
。

以下１本発明の１実施例に基づき具体的に説明する。第
１図は本発明の１実施例としてのマグネットロール製造
装置を示した模式的正断面図で。

第２図はその内の磁場発生装置４を具備する成形型Ｆを
示した側断面図である。本例では射出成形法によりマグ
ネットロールを成形する。第１図に示される如く、本例
の製造装置は、固定側の第１上型部材１ａ、第２上型部
材１ｂ、上側板１ｃと可動側の下型部材１ｄ、下側板１
ｅと材料を注入する注入路２及び上下に分割された成形
型Ｆとから構成されている。

成形型Ｆは、成形空間Ｓを形成する非磁性体材料から成
る円筒状の成形金型３と、この外周面を均等に支持する
６個のパルス磁場発生装置４、及びパルス磁場発生装置
を保持する外壁ヨーク７とから形成されている。そして
、第２図に示される如く、　これらが夫々上下に対称に
分割されて上側成形型Ｆ工と下側成形型Ｆ２を形成し、
各成形型Ｆ、、　Ｆ２は上述した第２上型部材１ｂ及び
下型部材１ｄに保持されている。

而して、各パルス磁場発生装置４は、第３図に示す如く
、四角柱状の永久磁石４ａに導線４ｂを磁石４ａの側面
Ｓ及び端面ｅに沿った長手方向にコイル状に巻着して形
成されている。この場合。

永久磁石４ａには、第４図に示す如く、３個の溝５が、
一対の側面ｓ、ｓに夫々２箇所と１箇所に分け、側面Ｅ
を横断すべく永久磁石５の高さ方向りに延在させて長手
方向Ｑとは直角方向の幅方向Ｗに沿って刻設されている
。各溝５の刻設位置は。

片側の２個の溝５，５の中間に反対側の溝５が刻設され
る様に、即ち、両側から交互に溝が等間隔で突出する様
に、設定されている。以上の如く、永久磁石４ａに溝５
を刻設することにより、第５図に示す如く、導線５に通
電した場合に発生する渦電流ｒの流路が各溝５を避けて
形成される為。

その全長が溝５の無い場合（第６図参照）に比べて延長
される。その結果、渦電流による損失が減少し効率の良
い磁場発生効果を得ることができる。

これは、次の様な理由による。

従来は、第６図に示される如く、製造面の制約から永久
磁石４’ａを所定の寸法に仕上げただけで溝を設けてお
らず、その為に大きな渦電流が発生してそれによる損失
が大きくなり、理論値の約半分の磁界しか得られない。

この場合、発生する渦電流値工は、通電電流に応じて変
化する磁束Φの最大値をΦ厘、磁束の変化の周波数をｆ
、永久磁石４’ａの抵抗値をＲとすると、 ｌ０Ｃｆ”Φｍ／Ｒ と表される。これから、永久磁石の材料を変えずに渦電
流値Ｉを小さくするには、抵抗と正比例関係にある電流
の流通経路を長くして抵抗値Ｒを大きくすればよいこと
が分かる。渦電流値Ｉが低下すれば、それによる損失が
減少する。

溝５の刻設態様としては、第７ａ図乃至第７ｆ図に示さ
れる如く、種々の態様が可能であるが、溝の刻設方向、
数、幅ａ、深さｂ（第４図参照）等によりその効果が異
なってくる。従って、これは。

本来の永久磁石としての特性との兼ね合いから用途に応
じて好適に設定することが要求されるが、通常は、第４
図において１幅ａが０　、１〜０　、５　ｎｎで深さｂ
（刻設量）が永久磁石の幅Ｃの、１７２程度が好適であ
る。又、溝の刻設方向は、第７ｄ図乃至第７ｆ図に示し
た如く、両側面８．６から交互に刻設すれば、より効果
的に渦電流に対する抵抗値を大きくしてその発生を抑制
することができる。

以上の如く構成された６個の各細長型パルス磁場発生装
置４が、第１図及び第２図に示す如く、上下に分割され
た外壁ヨーク７ａ、７ｂの各内周面に３個づつ均等に密
着させると共にその長手方向に延在すべく配置されてい
る。６個のパルス磁場発生装置４の先端部には、非磁性
体材料から成る円筒状の成形金型３が同様に上下に分割
可能に設けられており、マグネットロールの成形空間Ｓ
が区画形成されている。

叙上の如く構成されたマグネットロール製造装置による
マグネットロールの製造方法の一例について、以下に説
明する。先ず、下型部材１ｄを作動させて上下の成形型
Ｆ工、Ｆ２を接合し成形空間Ｓを形成すると共に、金型
３を適正温度に加熱しておく。この状態において、磁気
異方性粉末を含有した選定材料を注入路２から成形空間
Ｓ内に所定圧力で射出し１次いで、コイル４ｂにパルス
電流を流す。これにより、成形空間Ｓ内の材料中には、
永久磁石４ａの磁界に加えてパルス磁界が印加され、材
料中の磁気異方性粉末が所定の方向に配向せしめられる
。又、これと同時に、材料が硬化してマグネットロール
の形状が形成される。所定の成形時間が経過したら、下
型部材１ｄを下降させ成形物を金型３から離型させると
、所望のマグネットロールが得られる。

以上の如く、必要とされるだけの小さなパルス電流で効
率良く磁極の配向成形を実施することができるから、マ
グネットロールの製造原価を低減できると共に作業にお
けるショートや感電に対する安全性が向上される。又、
渦電流による発熱が抑制される為、成形における温度制
御を正確に実施でき、高度な寸法精度のマグネットロー
ルを成形することができる。更に、磁極の配向成形と形
態の成形を同時に実施できるから製造工数が低減されマ
グネットロールの原価を更に低減することが可能となる
。

尚、上記実施例においては、パルス磁場発生装置の芯材
としての永久磁石が四角柱状に形成されているが、これ
に限らず、円柱状又はその他の角柱状の永久磁石を使用
することも可能である。又、成形空間Ｓの周囲に配設す
るパルス磁場発生装置は６個に限らず、第８図に示す如
く４個等、目的仕様に応じて好適な数のパルス磁場発生
装置を配設すればよい。

羞−米 以上、詳述した如く、本発明によれば、磁場発生装置の
芯材としての永久磁石に適数個の溝を形成することによ
り、永久磁石内での渦電流の発生を効果的に抑制するこ
とができる。従って、渦電流による損失が大幅に軽減さ
れ小電流で効率良く所望の磁場を得ることができ、製造
品としてのマグネットロール等の原価を低減することが
できると共に、感電やショート防止の面の安全性が向上
される。又、渦電流による発熱も抑制されるから、成形
温度を正確に制御でき成形物の寸法精度が向上される。

尚、本発明は上記の特定の実施例に限定されるものでは
なく、本発明の技術的範囲内において種々の変形が可能
であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】 第１図及び第２図は夫々本発明の１実施例としてのマグ
ネットロール製造装置とその内の成形型Ｆを示した正断
面図と要部側断面図、第３図は本発明の１実施例におけ
る磁場発生装置４を示した斜視図、第４図は本発明の１
実施例における永久磁石４ａを示した斜視図、第５図は
本発明の１実施例における渦電流の発生状態を示した説
明図、第６図は従来のパルス磁場発生装置４′を示した
説明図、第７ａ図乃至第７ｆ図は夫々本発明の１実施例
における溝の刻設態様の他の変形例を示した各説明図、
第８図は本発明の他の実施例を示した正断面図である。 （符号の説明） ４：　成形型Ｆ ４’ａ、４ａ：　　永久磁石 ４ｂ＝　導線 ５：溝 第１図 ＩＣ 第２図 第３図 第５図 第６図 第７ｑ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、永久磁石に導線を巻着して成る磁場発生装置であっ
   て、前記永久磁石に適数個の溝を刻設したことを特徴と
   する磁場発生装置。 ２、上記第１項において、前記溝は前記永久磁石の長手
   方向に対して直角方向に刻設されていることを特徴とす
   る磁場発生装置。