WO2015147304A1 - 弓形磁石片、永久磁石片、永久磁石組立体、永久磁石応用装置およびモータ - Google Patents
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Abstract
Description
図1Aは、本発明による弓形磁石片の好適な一実施形態の構成を概略的に示す斜視図である。弓形磁石片1は、図示しないモータの回転軸の軸芯Oに対して周方向Wに湾曲する外周面2と、その外周面2に対向し、且つ、同一の軸芯Oを持って湾曲している内周面3とを有し、全体として弓形形状となっている。
図示省略するが、本発明の第2実施形態に係る弓形磁石片は、通常採用されている焼結磁石の成形工法で成形し、実質的にラジアル方向に配向され、着磁された異方性希土類焼結磁石で構成してある以外は、第1実施形態と同様な構成を有すると共に、同様な作用効果を奏する。以下、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明し、共通する部分の説明は省略する。
図示省略するが、本発明の第3実施形態に係る弓形磁石片は、通常採用されている焼結磁石の成形工法で成形した等方性フェライト焼結磁石を実質的にラジアル方向に着磁して構成してある以外は、第1実施形態と同様な構成を有すると共に、同様な作用効果を奏する。以下、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明し、共通する部分の説明は省略する。
図示省略するが、本発明の第4実施形態に係る弓形磁石片は、通常採用されているボンド磁石の成形工法で成形し、実質的にラジアル方向に配向され、着磁された異方性フェライトボンド磁石で構成してある以外は、第1実施形態と同様な構成を有すると共に、同様な作用効果を奏する。以下、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明し、共通する部分の説明は省略する。本実施形態の弓形磁石片1の連結側面6,7は、外周面2の接線に対し、所定角度θ1およびθ2をなすように成形金型を使用し、成形することで形成できる。
図示省略するが、本発明の第5実施形態に係る弓形磁石片は、通常採用されているボンド磁石の成形工法で成形し、実質的にラジアル方向に配向され、着磁された異方性希土類ボンド磁石で構成してある以外は、第1実施形態と同様な構成を有すると共に、同様な作用効果を奏する。以下、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明し、共通する部分の説明は省略する。本実施形態の弓形磁石片1の連結側面6,7は、外周面2の接線に対し、所定角度θ1およびθ2をなすように成形金型を使用し、成形することで形成できる。
図示省略するが、本発明の第6実施形態に係る弓形磁石片は、通常採用されているボンド磁石の成形工法で成形した等方性希土類ボンド磁石を実質的にラジアル方向に着磁して構成してある以外は、第1実施形態と同様な構成を有すると共に、同様な作用効果を奏する。以下、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明し、共通する部分の説明は省略する。本実施形態の弓形磁石片1の連結側面6,7は、外周面2の接線に対し、所定角度θ1およびθ2をなすように成形金型を使用し、成形することで形成できる。
本発明の第7実施形態に係る弓形磁石片は、通常採用されている焼結磁石の成形工法で成形し、実質的にラジアル方向に配向され、着磁された異方性フェライト焼結磁石で構成してある以外は、第1実施形態と同様な構成を有すると共に、同様な作用効果を奏する。以下、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明し、共通する部分の説明は省略する。
本発明の第8実施形態に係る弓形磁石片は、通常採用されている焼結磁石の成形工法で成形し、実質的にラジアル方向に配向され、着磁された異方性フェライト焼結磁石で構成してある以外は、第1実施形態と同様な構成を有すると共に、同様な作用効果を奏する。以下、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明し、共通する部分の説明は省略する。
本発明の第9実施形態に係る弓形磁石片は、通常採用されている焼結磁石の成形工法で成形し、実質的にラジアル方向に配向され、着磁された異方性フェライト焼結磁石で構成してある以外は、第1実施形態と同様な構成を有すると共に、同様な作用効果を奏する。以下、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明し、共通する部分の説明は省略する。
本発明の第10実施形態に係る弓形磁石片は、通常採用されている焼結磁石の成形工法で成形し、実質的にラジアル方向に配向され、着磁された異方性フェライト焼結磁石で構成してある以外は、第1実施形態と同様な構成を有すると共に、同様な作用効果を奏する。以下、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明し、共通する部分の説明は省略する。
本発明の第11実施形態に係る弓形磁石片は、通常採用されている焼結磁石の成形工法で成形し、実質的にラジアル方向に配向され、着磁された異方性フェライト焼結磁石で構成してある以外は、第1実施形態と同様な構成を有すると共に、同様な作用効果を奏する。以下、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明し、共通する部分の説明は省略する。
本発明の第12実施形態に係る弓形磁石片は、通常採用されている焼結磁石の成形工法で成形し、実質的にラジアル方向に配向され、着磁された異方性フェライト焼結磁石で構成してある以外は、第1実施形態と同様な構成を有すると共に、同様な作用効果を奏する。以下、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明し、共通する部分の説明は省略する。
図示省略するが、本発明の第13実施形態に係る弓形磁石片は、通常採用されている焼結磁石の成形工法で成形し、実質的にラジアル方向に配向され、着磁された異方性フェライト焼結磁石で構成してある以外は、第1実施形態と同様な構成を有すると共に、同様な作用効果を奏する。以下、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明し、共通する部分の説明は省略する。
図示省略するが、本発明の第14実施形態に係る弓形磁石片は、実質的にラジアル方向に配向され、着磁された異方性フェライト焼結磁石で構成してある以外は、第1実施形態と同様な構成を有すると共に、同様な作用効果を奏する。以下、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明し、共通する部分の説明は省略する。
図示省略するが、本発明の第15実施形態に係る弓形磁石片は、成形法がCIM工法ではなく、MIM工法であり、実質的にラジアル方向に配向され、着磁された異方性希土類焼結磁石で構成してある以外は、第14実施形態と同様な構成を有すると共に、同様な作用効果を奏する。以下、第14実施形態と異なる部分についてのみ説明し、共通する部分の説明は省略する。
本発明の第16実施形態に係る弓形磁石片では、図1Aに示す軸芯O方向の少なくとも一方の端面4または5に、位置決め用凸部または凹部(図示省略)を形成してある以外は、第1実施形態~第15実施形態と同様な構成を有すると共に、同様な作用効果を奏する。以下、第1実施形態~第15実施形態と異なる部分についてのみ説明し、共通する部分の説明は省略する。
本発明の第17実施形態では、第1実施形態~第16実施形態とは異なり、図9Aに示すように、永久磁石片100が、弓形ではない単純平板形状を有している以外は、第1実施形態~第16実施形態と同様な構成を有すると共に、同様な作用効果を奏する。以下、第1実施形態~第16実施形態と異なる部分についてのみ説明し、共通する部分の説明は省略する。
本発明の第18実施形態は、第17実施形態の変形例であり、以下に示す以外は、第17実施形態と同様な構成を有すると共に、同様な作用効果を奏する。以下、第17実施形態と異なる部分についてのみ説明し、共通する部分の説明は省略する。
本発明の第19実施形態は、第18実施形態の変形例であり、以下に示す以外は、第18実施形態と同様な構成を有すると共に、同様な作用効果を奏する。以下、第18実施形態と異なる部分についてのみ説明し、共通する部分の説明は省略する。
本発明の第20実施形態は、第19実施形態の変形例であり、以下に示す以外は、第19実施形態と同様な構成を有すると共に、同様な作用効果を奏する。以下、第19実施形態と異なる部分についてのみ説明し、共通する部分の説明は省略する。
本発明の第21実施形態は、図10に示す第18実施形態の変形例であり、以下に示す以外は、第18実施形態と同様な構成を有すると共に、同様な作用効果を奏する。以下、第18実施形態と異なる部分についてのみ説明し、共通する部分の説明は省略する。
本発明の第22実施形態は、図13に示す第20実施形態の変形例であり、以下に示す以外は、第20実施形態と同様な構成を有すると共に、同様な作用効果を奏する。以下、第20実施形態と異なる部分についてのみ説明し、共通する部分の説明は省略する。
上述した実施形態に係る永久磁石片および永久磁石組立体は、たとえばMRI用磁界発生装置、プラズマ装置の磁界発生装置、回転機の磁気回路、リニアモータ、リニア交通システムなどの幅広い分野に適用することができる。
2… 外周面
3… 内周面
4,5… 端面
6… 第1連結側面
6a… 先端面
6b… 先端角部
6c… 基端面
6d… 基端角部
7… 第2連結側面
7a… 先端面
7b… 先端角部
7c… 基端面
7d… 基端角部
8,8a,8b… 隙間
20… ヨーク
21… シャフト
50… 電機子
51… スロット
100… 本発明の永久磁石片
100a… 従来の永久磁石片
102… 第1面
104… 第2面
106… 傾斜面
100a1… 第1永久磁石片
102a1… 第1設置面
104a1… 第1機能面
106a1… 第1傾斜面
100a2… 第2永久磁石片
102a2… 第2設置面
104a2… 第2機能面
106a2… 第2傾斜面
110… 基材(磁性体ヨーク)
120a,120c… 永久磁石組立体
Claims (39)
- 隣接して組み合わせられる他の弓形磁石片との連結側面と、湾曲している内周面と、前記内周面に対向して湾曲している外周面とを有する弓形磁石片であって、前記連結側面が、前記外周面の湾曲方向の接線に対して所定角度で交わる先端面を有し、前記連結側面が、前記他の弓形磁石片の連結側面との隙間が略平行に配置された場合に、前記弓形磁石片及び他の弓形磁石片の連結側面近傍の磁化方向が実質的に平行であり、且つ、前記内周面と前記組み合わせられる他の弓形磁石片の内周面の磁極が異なり、または、前記外周面と前記組み合わせられる他の弓形磁石片の外周面の磁極が異なるように着磁されることを特徴とする弓形磁石片。
- 前記所定角度が鋭角をなす場合、60度以下である請求項1に記載の弓形磁石片。
- 前記所定角度が鈍角をなす場合、120度以上である請求項1に記載の弓形磁石片。
- 前記先端面と前記内周面または前記外周面とが交わる鋭角な角部には、曲面加工または面取り加工が成されている請求項1または2に記載の弓形磁石片。
- 前記弓形磁石片の前記連結側面と、前記隣接して組み合わせられる他の弓形磁石片の連結側面とが、前記隙間を介して略平行をなすように、前記弓形磁石片の前記先端面の所定角度と、前記隣接して組み合わせられる他の弓形磁石片の先端面の所定角度の和が略180度となる請求項1~4のいずれかに記載の弓形磁石片。
- 前記連結側面が、前記湾曲方向に沿って反対方向に位置する第1連結側面と第2連結側面であり、一方の前記第1連結側面には、前記外周面の湾曲方向の接線に対して第1所定角度で交わる先端面を有し、他方の前記第2連結側面には、前記外周面の湾曲方向の接線に対して第2所定角度で交わる先端面を有する請求項1~5のいずれかに記載の弓形磁石片。
- 前記第1所定角度と第2所定角度の和が略180度となる請求項6に記載の弓形磁石片。
- 前記弓形磁石片は、CIM成形またはMIM成形により得られる成形体を焼結することで得られることを特徴とする請求項1~7のいずれかに記載の弓形磁石片。
- 前記弓形磁石片の軸芯方向の端面の少なくとも一方に、位置合わせ用凸部、または、位置合わせ用凹部を、前記端面から前記軸芯方向に形成してあり、CIM成形またはMIM成形により得られる成形体を焼結することで得られることを特徴とする請求項1~8のいずれかに記載の弓形磁石片。
- 請求項1~9に記載の弓形磁石片が偶数個で組み合わされている磁石を有するモータ。
- 第1面と、前記第1面に対向する第2面と、前記第1面および前記第2面を連結するように形成され、前記第2面に対して鈍角な角度で交わる傾斜面とを有する永久磁石片であって、前記第1面および/または前記第2面に略垂直な磁化を持つように着磁され、前記傾斜面における主要部分の磁極が、前記第2面の磁極と同一である永久磁石片。
- 前記第1面と第2面とは平行である請求項11に記載の永久磁石片。
- 前記第1面と第2面との少なくとも一方は、曲面である請求項11または12に記載の永久磁石片。
- 前記所定角度が鋭角をなす場合、60度以下である請求項11~13のいずれかに記載の永久磁石片。
- 前記所定角度が鈍角をなす場合、120度以上である請求項11~13のいずれかに記載の永久磁石片。
- 前記第1面と傾斜面とが交わる鋭角な角部には、曲面加工または面取り加工が成されている請求項11~14のいずれかに記載の永久磁石片。
- 前記永久磁石片の保磁力HCJ[A/m]は、前記永久磁石片の残留磁束密度Br [T]に対し、HCJ≧1.3×Br /μ0 (ただし、μ0 は真空の透磁率であり、保磁力HCJおよび残留磁束密度Br は20℃における値とする)を満足することを特徴とする請求項11~16のいずれかに記載の永久磁石片。
- 少なくとも第1永久磁石片と第2永久磁石片との組み合わせを有する永久磁石組立体であって、前記第1永久磁石片が、第1設置面と、前記第1設置面に対向する第1機能面と、前記第1設置面および前記第1機能面を連絡するように形成され、前記第1機能面に対して鈍角な所定角度で交わる第1傾斜面とを有し、前記第1設置面および/または前記第1機能面に略垂直な磁化を持つように前記第1永久磁石片が着磁され、前記第1傾斜面における主要部分の磁極が、前記第1機能面の磁極と同一であり、前記第2永久磁石が、第2設置面と、前記第2設置面に対向する第2機能面と、前記第2設置面および前記第2機能面を連絡するように形成され、前記第2機能面に対して鋭角な所定角度で交わる第2傾斜面とを有し、前記第2設置面および/または前記第2機能面に略垂直な磁化を持つように前記第2永久磁石片が着磁され、前記第2傾斜面における主要部分の磁極が、前記第2機能面の磁極と逆である永久磁石組立体。
- 前記鈍角な所定角度と前記鋭角な所定角度との和が略180度である請求項18に記載の永久磁石組立体。
- 前記第1機能面の磁極と前記第2機能面の磁極とが逆であり、前記第1傾斜面と前記第2傾斜面とは磁力により反発する請求項18または19に記載の永久磁石組立体。
- 前記第1機能面の磁極と前記第2機能面の磁極とが同一であり、前記第1傾斜面と前記第2傾斜面とは、磁力により吸着している請求項18または19に記載の永久磁石組立体。
- 前記第1機能面および前記第2機能面が円筒面であるか、前記第1設置面および前記第2設置面が円筒面である請求項20または21に記載の永久磁石組立体。
- 前記第1永久磁石片および前記第2永久磁石片の少なくとも一方は、基材に対して接着してある請求項21に記載の永久磁石組立体。
- 前記第2永久磁石片の第2設置面が前記基材に対して接着してある請求項23に記載の永久磁石組立体。
- 前記基材が磁性体である請求項23または24に記載の永久磁石組立体。
- 隣接して組み合わせられる他の永久磁石片との連結側面と、第1面と、前記第1面に対向している第2面とを有する永久磁石片であって、前記連結側面が、前記第1面に対して所定角度で交わる先端面を有し、前記連結側面が、前記他の永久磁石片の連結側面との隙間が略平行に配置された場合に、前記永久磁石片及び他の永久磁石片の連結側面近傍の磁化方向が実質的に平行であり、且つ、前記第1面と前記組み合わせられる他の永久磁石片の第2面、または、前記第2面と前記組み合わせられる他の永久磁石片の第1面の磁極が同一となるように着磁されることを特徴とする永久磁石片。
- 前記所定角度が鋭角をなす場合、60度以下である請求項26に記載の永久磁石片。
- 前記所定角度が鈍角をなす場合、120度以上である請求項26に記載の永久磁石片。
- 前記先端面と前記第1面または前記第2面とが交わる鋭角な角部には、曲面加工または面取り加工が成されている請求項26または27に記載の永久磁石片。
- 前記永久磁石片の保磁力HCJ[A/m]は、前記永久磁石片の残留磁束密度Br [T]に対し、HCJ≧1.3×Br /μ0 (ただし、μ0 は真空の透磁率であり、保磁力HCJおよび残留磁束密度Br は20℃における値とする)を満足することを特徴とする請求項26~29のいずれかに記載の永久磁石片。
- 前記第1面が磁性体に接着してある請求項26~30のいずれかに記載の永久磁石片。
- 請求項26~31に記載の複数の永久磁石片が組み合わされている永久磁石組立体。
- 近接する永久磁石片の連結側面相互間の隙間が0.2mm以下である請求項32に記載の永久磁石組立体。
- 隣接して組み合わせられる他の永久磁石片との連結側面と、第1面と、前記第1面に対向している第2面とを有する永久磁石片であって、前記連結側面が、前記第1面に対して所定角度で交わる先端面を有し、前記連結側面が、前記他の永久磁石片の連結側面との隙間が略平行に配置された場合に、前記永久磁石片及び他の永久磁石片の連結側面近傍の磁化方向が実質的に平行であり、且つ、前記第1面と前記組み合わせられる他の永久磁石片の第2面、または、前記第2面と前記組み合わせられる他の永久磁石片の第1面の磁極が異なるように着磁されることを特徴とする永久磁石片。
- 前記所定角度が鋭角をなす場合、60度以下である請求項34に記載の永久磁石片。
- 前記所定角度が鈍角をなす場合、120度以上である請求項34に記載の永久磁石片。
- 前記先端面と前記第1面または前記第2面とが交わる鋭角な角部には、曲面加工または面取り加工が成されている請求項34または35に記載の永久磁石片。
- 請求項21に記載の永久磁石片組立体を用いた、MRI用磁界発生装置あるいはプラズマ装置の磁界発生装置などの永久磁石応用装置。
- 請求項20に記載の永久磁石片組立体を用いた、回転機の磁気回路、リニアモーターあるいはリニア交通システムなどの永久磁石応用装置。
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