JPS6237911A - 異方性フエライト磁石 - Google Patents

異方性フエライト磁石

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JPS6237911A
JPS6237911A JP17742985A JP17742985A JPS6237911A JP S6237911 A JPS6237911 A JP S6237911A JP 17742985 A JP17742985 A JP 17742985A JP 17742985 A JP17742985 A JP 17742985A JP S6237911 A JPS6237911 A JP S6237911A
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JP
Japan
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magnet
magnetic
anisotropic ferrite
flux density
magnetic flux
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JP17742985A
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Shiyuuji Anamoto
穴本 修司
Yuji Kaneko
裕治 金子
Tatsuo Yamamoto
山本 達雄
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Proterial Ltd
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Sumitomo Special Metals Co Ltd
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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】 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ェ
ライト磁石に係り、磁石の一方端面における特定の外周
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
偏平環状異方性フェライト磁石に関する。
背景技術 偏平環状異方性フェライト磁石は、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
方性フェ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ェライト磁石(以下
異方性フェライト磁石という)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(B「〉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、異方性フェライト磁石としては、残留磁束密度
(Br ’)4.2〜4.4 kG、保磁力(Hc )
  2.8〜3.2 kDa程度のストロンチウム異方
性フェ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、説伏
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、異方性フェ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。したがって、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った。
また、マグネトロン用の異方性フェライト磁石として、
磁石内部におけるフェ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
性フェライト磁石(特公昭55−26004号公報)、
お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ェライト磁石(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ェライト磁石
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ェ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ェライト磁石
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ェ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、異方性フェライト磁
石の少なくとも一方端簡において、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、 i nまたはBr、 in /B
r、 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13r、 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−磁界内に配置
されるHコイル(45)と該ボールコイル(43)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ェライト磁石は、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、 0tJt/Br、 i nまたはBr、i
n/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、異方性フェライト磁石の
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
減少方向を適宜選定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
ェライト磁石を組込む磁気回路の特性向上のために、B
r、 0IJt/Br、 i n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核化は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ェライト磁石は、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
ェ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キライト
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、同口は残留磁束密度分
布図、同ハは異方性フェ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、同口は
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
よる異方性フェライト磁石(10)は、その下端面(1
1)の外周部側をカップ状ヨーク(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。
この異方性フェライト磁石(10)は、その上端面(1
1)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って減少する刃先状分布を有して
いる。すなわち、異方性フェライト磁′Ei(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ェライト磁石(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、磁気回路仝休
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、−〇
 − イ扁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(2
1)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って減少する刃先状
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。
従って、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(21)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、異方性フェラ
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)にバックプレー
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ェライト磁a(3o>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
ら外周部へ向っ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。
よって、磁気回路において、ヨークプレート(33)と
バックプレート(34)と当接する異方性フェライト磁
5(30)の内周部側に磁束が集中し、ヨークプレート
(33)とバックプレート(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
ェライト磁石として、外径D 60mmX内径d 2O
mmX厚み13mmのこの発明による異方性フェライト
磁石を複数個作製した。
上記の複数個の異方性フェ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(Sr)をポールコイル法にて測定
した。
また、異方性フェ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図口の表面磁束密度分布を得た。
この表面磁束密度分布は、異方性フェライト磁石の外周
部から内周部へ向っ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82点の磁束密度を測定した。
さらに、第1図口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Sl/S2を求め、前記のBr、out/B
r、 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ェライ
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−磁気同相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ェラ
イト磁石は、Br、out/Br、 in及びSt/S
2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B
rのばらつきは1%以下であった。
第1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ェライト
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、同口は残留磁束密度分
布図、同ハは異方性フェ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、同口は
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図はボールコイル法に用
いる測定装置の断面説明図である。 10、30・・・異方性フェライト磁石、11.31・
・・上端部、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・・・バックプレート、35
・・・センターポール、36・・・空隙。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 偏平環状異方性フェ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1.0
    5以上であることを特徴とする異方性フェライト磁石。 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 偏平環状異方性フェ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1.0
    5以上であることを特徴とする異方性フェライト磁石。 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。
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