JPS6358033B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はモーター用永久磁石回転子としての円
筒状磁石体とその製造方法に関するものである。

従来の永久磁石回転子は、第１図に示す如く永
久磁石１にシヤフト２を取付けたものであり、特
にブラシレスモーター用永久磁石回転子において
は、位置検出、速度検出のためにシヤフト２に固
着された別の永久磁石板３を有し、この永久磁石
板３に多極着磁を行い界磁コイルのスイツチング
のための位置検出と速度のサーボ制御のための速
度検出とをそれぞれホール素子および検出コイル
を用いて行つている。

しかしこの構造のものは永久磁石板３が必要で
あり、構造が複雑となつてモーターの小形化に対
しては不適当である。

一方モーターの性能向上のために永久磁石の半
径方向への異方性化が要求され、いわゆるリング
異方性磁石なるものが開発されている。しかしこ
のようなリング異方性磁石を用いた場合、回転子
としての円筒外周面への磁場強度は向上するもの
の、外周面に対する直角の端面部では、半径方向
の異方性化のために等方性よりも着磁後の磁場強
度が低下するなど、上記した検出用着磁破形とし
ては磁力が弱すぎる欠点がある。

この磁場強度の関係を第２図に示したＢ−Ｈ特
性図で示すと、曲線ロが等方性磁石であり、曲線
イが半径方向に異方性化した磁石の半径方向の特
性図であり、また曲線ハが半径方向に異方性化し
た磁石の軸方向に測定した場合のＢ−Ｈ曲線であ
る。

すなわち半径方向に異方性化することによつ
て、等方性磁石に比較し回転子としての円筒状外
周面での磁力は約1.5倍に向上するが、端面部で
は逆に約1/2に減少するので検出用磁力として不
足することになる。

本発明は上記のような問題点を解決せんとする
もので、磁石の端面部を等方性とし、他の部分を
半径方向の異方性とした一体の円筒状永久磁石と
その製造方法を提供することを目的とするもので
ある。

本発明の実施例を以下図面によつて示す。第３
図は本発明によつて得られた永久磁石回転子であ
り、円筒状永久磁石４の軸方向の外周部Ａは半径
方向に異方性化され、端部Ｂは等方性のままであ
る。また中心にはシヤフト２が取り付けられてい
る。永久磁石４のＡ部には外周面に２〜４極の着
磁が行われており、また端部Ｂの端面Ｃは外周側
に速度制御用として20〜60極の多極着磁が施さ
れ、内径側に位置検出用の着磁が施されている。
この着磁については第１図のものと同様に、上記
外周側の多極着磁および内径側の検出用着磁と
も、いずれも同位置、同極数の着磁が行われてい
るものである。従つて本磁石は永久磁石４の端部
Ｂや等方性であるから、端面Ｃに着磁された着磁
波形は外周部Ａの着磁の影響が小さく、十分な表
面磁束密度が得られるものである。また上記Ａ部
は半径方向に異方性化されているために、高い表
面磁束密度のものが得られるものである。

次に本発明の円筒状磁石体を製造する方法の一
実施例を第４図よおむび第５図により説明する。
第４，５図は本発明方法を実施する装置の一例を
示す断面図である。図においてダイス１１は支柱
２１，２２を介して下部フレーム１８に支承さ
れ、コア１２は直接下部フレーム１８に立設され
ている。この下部フレーム１８はさらに下部シリ
ンダー１９に接続され、ダイス１１およびコア１
２を昇降可能としている。下部にはダイス１１の
内孔に摺動自在に嵌入し、かつコア１２に摺動自
在に嵌着する下パンチ１７が基台２３に固定され
ている。ダイス１１の上部には該ダイス１１の内
孔に摺動自在に嵌入でき、かつコア１２に摺動自
在に嵌着できる上パンチ１４が上部フレーム１５
を介して上部シリンダー１６に接続され、上パン
チ１４を昇降可能としている。ダイス１１の外側
には磁場付与の電磁コイル２０を設着し、ダイス
１１、下パンチ１７、コア１２および上パンチ１
４とで形成する空間部１３を密閉し、該空間部１
３内の磁性粉を上パンチ１４で圧縮しようとする
ときに通電してラジアル磁場（コア１２から空間
部１３を通りダイス１１へ向かう磁場、あるいは
ダイス１１から空間部１３を通りコア１２へ向か
う磁場）を発生させ、圧縮が終つた時点で電流を
切り、逆方向に電流を流して前記通電により磁化
されたダイス１１、コア１２および成形体を脱磁
することができるようになつている。なおダイス
１１およびコア１２は磁性体であるが、上パンチ
１４、下パンチ１７およびダイス１１の下部２６
は（磁性粉が充填されている部分の下端部に近接
した部分）はそれぞれ非磁性体としている。

このような構成において、まず下部シリンダー
１９により下部フレーム１８を上昇させ、上パン
チ１４を除いた状態の空間部１３内に磁性粉をダ
イス１１の上面まで充填する。次に上部シリンダ
ー１６により上部フレーム１５を下降させ、上パ
ンチ１４の下端部をダイス１１に嵌入して磁性粉
を充填した空間部１３を密閉すると同時にダイス
１１の外側の電磁コイル２０に通電し、コア１２
から空間部１３を通りダイス１１へ向かう方向、
あるいはこの逆の方向の磁場を磁性粉に印加し、
磁気異方性を与え、引続き上パンチ１４を下降さ
せて磁性粉を圧縮し、所定の圧縮が終了後通電を
止める。さらに逆方向に電流を流しダイス１１、
コア１２および圧縮された成形体を脱磁する。次
に上部シリンダー１６により上部フレーム１５が
上昇して上パンチ１４が空間部１３から離れる
と、今度は下部シリンダー１９が下部フレーム１
８を下降させることにより、ダイス１１およびコ
ア１２の上端部を下パンチ１７の上面付近まで摺
動下降させ、圧縮された成形体をダイス１１の上
端面に位置させ、成形体を除去して１サイクルを
終了する。

従つて成形中に電磁コイル２０に通電すると第
５図に示すように電磁コイル２０より磁場が発生
し、磁力線２４がダイス１１を経て磁性粉が充填
された空間部１３を通りコア１２に抜けるので、
空間部に圧縮成形される成形体の端部を除く中央
部では異方性となる。またダイス１１の下部２６
に配置された非磁性体部には磁場の磁力線２４が
通過しないため、空間部１３の下部に当る成形体
の端部は異方性とならず、等方性のままである。

なお、第３，４図では円筒状磁石体の一方の端
部のみ等方性となることを示したが、第５図に示
す如くダイスの上部２８および下部２６に非磁性
体部を配置すると両端部にも等方性を有する円筒
状磁石体が得られるものである。

本発明は以上説明した如く構成したことにより
下記のような効果が得られるものである。

(1) 円筒状磁石体の端部は、外周表面の異方性に
関係ない等方性磁石が得られ、しかも従来より
高い磁力の検出磁極を得ることができる。

(2) 外周部、両端部とも同一磁性粉を使用し、従
来の成形法を変更することなく一体の成形体が
得られるので製造が容易である。

(3) 成形体の端部に等方性を得るには、成形体の
端部近傍に対応する位置のダイスに非磁性材を
装着すればよく、従来の成形装置を改造する必
要がないので設備費が安価であり、製造コスト
を低くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の検出磁界を備えた永久磁石回転
子の斜視図、第２図は磁場強度の関係を示すＢ−
Ｈ特性図、第３図は本発明円筒状磁石体よりなる
磁石回転子の斜視図、第４図は本発明円筒状磁石
体の成形装置の一例を示す縦断面図、第５図は同
じく要部縦断面図である。 １：永久磁石、３：永久磁石板、４：円筒状永
久磁石、１１：ダイス、１２：コア、１３：空間
部、１４：上パンチ、７：下パンチ、２０：電磁
コイル、２４：磁力線、２６，２８非磁性体、
Ａ：外周部、Ｂ：端部、Ｃ：端面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁性粉からなる焼結体で一体の円筒状磁石体
   において、円筒部を半径方向に磁気異方性として
   その外周に駆動用の磁極を着磁し、かつ上記円筒
   部の一端部または両端部を等方性となし、その端
   面に検出用磁極を上記半径方向の磁極と垂直の方
   向に着磁したことを特徴とする円筒状磁石体。 ２ 磁性体よりなるダイスの孔内に磁性体よりな
   るコアを遊嵌せしめ、上記ダイスとコアとにより
   形成される空間部に磁性粉を供給し、上記ダイス
   の孔とコアとに摺動自在に嵌合する上下パンチに
   より空間部に充填した磁性粉を押圧し、半径方向
   の磁場中において圧縮成形する円筒部磁石体の製
   造方法において、上記ダイスの孔の磁性粉の充填
   されている部分の一端部または両端部に近接して
   非磁性体を配置し、このダイス中で成形を行なう
   ことにより円筒状成形品の一端部または両端部を
   除く円筒部に異方性を付与し、一端部または両端
   部を等方性となすことを特徴とする円筒状磁石体
   の製造方法。