JPS6233404A - 磁気回路材 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は永久磁石が接合されて例えばモータのヨークと
して使用される磁気回路材に関する。

（従来の技術） 直流モータにはリング状のヨークに永久磁石をＮ極とＳ
極が対向するように接合してその固定子を構成するよう
にしたものがあり、この場合磁気回路材であるヨークは
、純鉄、電磁軟鉄（ＳＩＯＣ１Ｓ１５Ｃ，５２０Ｃその
他）等の材質を用いて鋳造（ロストワックス、シェル鋳
造）、焼結、プレス成形、冷間鍛造（中空鍛造）により
製造される。

このように永久磁石が接合されるヨークその他の磁気回
路材は材質、製法共に種々あるが、該回路材の磁気異方
性については全く考慮されていなかった。　　− （発明が解決しようとする問題点） 従って特に磁気回路材と永久磁石との接合部分での磁気
抵抗が大きく、このため磁気回路材を通る磁束密度が小
さくなり、例えばこの磁気回路材をモータのヨークとし
て使用した場合、該モータのパワーが小さくて効率も悪
くなり、また所定のパワーを得るためにはモータが大型
化するという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑み、磁気回路材の永久磁石との
接合部分の磁気抵抗を極力小さくし、磁気回路材の透磁
率がよくなるようにしたものである。

（問題点を解決するための手段） この技術的課題を解決する本発明の技術的手段は、永久
磁石５が接合される磁気回路材４において、少なくとも
永久磁石５との接合部が、結晶異方性化により磁石接合
面と略直交する方向に磁気異方化されている点にある。

（作　　用） 磁石接合面と略直交する方向の磁気異方性により磁気回
路材４の永久磁石５との接合部分の磁気抵抗を効率的に
小さくでき、磁気回路材４の透磁率が非常によくなる。

（実施例） 以下、本発明を図示の実施例に従って説明すると、第１
図において、１は直流モータで、固定子２と回転子３と
を備える。固定子２はリング状のヨーク４と該ヨーク４
の内面側に接合した一対の永久磁石５ａ、５ｂとを有し
、永久磁石５ａ、５ｂは永久磁石５ａのＮ極側と永久磁
石５ｂのＳ極側とが径方向に対向するように配置され、
永久磁石５ａがら永久磁石５ｂに向けて径方向に通過し
、ヨーク４を通って永久磁石５ａに戻る磁束ａが生じる
ようになっている。回転子３は電機子鉄心及び電機子巻
線等を有し、回転子３の電機子巻線にブラシ等を介して
直流電流を供給すると、この電流が磁束ａ中を流れるこ
とによって回転子３にトルクを生じ、該回転子３が軸廻
りに回転駆動するようになっている。

磁気回路材である前記ヨーク４は、純鉄、電磁軟鉄（Ｓ
ＩＯＣ，３１５Ｃ他）などを材質として金型遠心力鋳造
によりリング状に形成して成る。この鋳造の際、ヨーク
４には、第３図及び第４図（金属組織を示す図面代用写
真、肉眼組織）にも示す如く結晶粒が径方向に成長して
指向性凝固し、これにより径方向の柱状晶６が形成され
、ヨーク４は周方向全長に亘って径方向に結晶異方性化
し、この結晶異方性化により磁気異方化されている。

そして、次のような測定結果を得た。即ち、外径１４０
ｍ肉厚２５龍の遠心鋳造材より（純鉄材）１５酊角の高
さ１０鶴の試片を切り出し結晶異方性化された方向とそ
うでない方向とにより透磁率を測定し比較を行った。た
だし、材料は、同一チャージで同一成分のものである。

その時の最大透磁率μｍ（ＢＩＯ）の値は、結晶異方性
化方向（柱状晶）の場合、７．８２３であるのに対し、
そうでない方向（液状晶）は、３．２８３であった。従
って、結晶異方性化された素材をリングヨークとして使
用することにより、そうでないものに対して、漏洩磁束
が大幅に低減される為、有効磁束密度が向上し、性能的
には、約２倍の性能が期待できる。

而して、ヨーク４は径方向に結晶異方性化されてヨーク
４の永久磁石５ａ、５ｂとの接合部は磁石接合面と略直
交する方向に磁気異方化されているので、ヨーク４の永
久磁石５ａ、５ｂとの接合部分の磁気抵抗が小さく、透
磁率がよくなり、ヨーク４全体の磁気抵抗が小になる。

従って磁束ａの磁束密度が大になり、直流モータ１が小
型であっても、モータ１の効率がよくてパワーが大きく
なる。また所定のパワーを得るためにもモータ１が小型
で済む。

第２図はスピーカやヘッドホーン等に使用される磁気回
路部分に本考案を適用した他の実施例を示し、門型のヨ
ーク４の両端部に一対の永久磁石５ａ、５ｂが対向する
ように接合され、これにより永久磁石５ａから永久磁石
５ｂを通過し、ヨーク４を通って永久磁石５ａに戻る磁
束ａが生じるようになっている。このヨーク４は、純鉄
、電磁軟鉄（ＳＩＯＣ，５１５Ｃ他）゛などを材質とし
てロストワックス法のような精密鋳造法により門型に形
成され、ヨーク４の永久磁石５ａ、５ｂとの接合部分は
、精密鋳造鋳型に配設されたチラーの活用により永久磁
石５ａ、５ｂの接合面に直交する方向に柱状晶６が形成
されて結晶異方化され、この結晶異方性化によりヨーク
４の永久磁石５ａ、５ｂとの接合部を磁気異方化してい
る。

この場合も前記実施例と同様に磁気異方化によりヨーク
４の永久磁石５ａ、５ｂとの接合部分の磁気抵抗が小さ
くて透磁率がよくなり、従ってスピーカ等の音響機器を
小型でもパワーが大で効率のよいものにすることができ
、また音響機器の小型化も実現できるのである。

なお、第１図の場合ヨーク４を全周に亘って径方向に磁
気異方化しているが、第２図の場合と同様にヨーク４の
永久磁石５ａ、５ｂとの接合部分のみをその磁石接合面
と略直交する方向に磁気異方化するようにしてもよい。

また逆に第２図の場合ヨーク４を全長に亘って磁気異方
化するようにしてもよい。この場合磁束ａの方向と磁気
異方化の方向とをヨーク４の全長に亘って略一致させる
ようにすることが磁気抵抗を小にするためにはより好ま
しい。また本発明が適用される磁気回路材はモータや音
響機器のヨーク４に限定されず、例えばヨーク４以外の
磁石周辺材、鉄心、ポールピースその他であってもよく
、要するに永久磁石５が接合されて磁束ａの通り道とな
る磁気回路材であれば、適用実施可能である。

（発明の効果） 本発明の磁気回路材は、永久磁石５との接合部が、結晶
異方性化により磁石接合面と略直交する方向に磁気異方
化されているので、永久磁石５との接合部分の磁気抵抗
を効果的に小さくでき、磁気回路材４の透磁率が非常に
よくなる。従って例えばこの磁気回路材４をモータに使
用すれば、該モータが小型であっても、モータの効率が
よくてパワーを大にできるし、また所定のパワーを得る
ためにもモータ全体が小型で済む等、その効果は著大で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す正面図、第２図は他の
実施例を示す正面図、第３図は第１図のヨークの金属組
織を示す図面代用写真、第４図は第３図の一部を拡大し
た金属組織を示す図面代用写真である。 ４・・・ヨーク（磁気回路材）　、５ａ、５ｂ・・・永
久磁石。 第７図 ）ぺ １８２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、永久磁石５が接合される磁気回路材４において、少
   なくとも永久磁石５との接合部が、結晶異方性化により
   磁石接合面と略直交する方向に磁気異方化されているこ
   とを特徴とする磁気回路材。