JP2001176723A - リング磁石およびスピーカ - Google Patents
リング磁石およびスピーカInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来に比べて空隙磁束密度分布のリニアリテ
ィおよび／またはピーク値を向上した、ラジアル異方性
を有するリング磁石を提供する。 【解決手段】 ラジアル異方性を有するリング磁石であ
って、このリング磁石は中心軸とラジアル異方性付与方
向とのなす角度が89°以上であるラジアル異方性領域お
よび中心軸とラジアル異方性付与方向とのなす角度が40
°以上89°未満であるラジアル異方性領域から構成され
ており、かつこのリング磁石の内周面側または外周面側
の空隙磁束密度分布のリニアリティおよび／またはピー
ク値を高めるようにその複数のラジアル異方性領域が前
記中心軸に垂直な方向に沿って形成されていることを特
徴とするリング磁石。
ィおよび／またはピーク値を向上した、ラジアル異方性
を有するリング磁石を提供する。 【解決手段】 ラジアル異方性を有するリング磁石であ
って、このリング磁石は中心軸とラジアル異方性付与方
向とのなす角度が89°以上であるラジアル異方性領域お
よび中心軸とラジアル異方性付与方向とのなす角度が40
°以上89°未満であるラジアル異方性領域から構成され
ており、かつこのリング磁石の内周面側または外周面側
の空隙磁束密度分布のリニアリティおよび／またはピー
ク値を高めるようにその複数のラジアル異方性領域が前
記中心軸に垂直な方向に沿って形成されていることを特
徴とするリング磁石。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、従来に比べて空隙
磁束密度分布のリニアリティおよび／またはピーク値を
向上してなるラジアル異方性を有するリング磁石に関す
る。また本発明は、従来に比べて空隙磁束密度分布のリ
ニアリティおよび／またはピーク値を向上してなるラジ
アル異方性を有するリング磁石を用いることにより推力
のリニアリティおよび／またはピーク値を向上したスピ
ーカに関する。
磁束密度分布のリニアリティおよび／またはピーク値を
向上してなるラジアル異方性を有するリング磁石に関す
る。また本発明は、従来に比べて空隙磁束密度分布のリ
ニアリティおよび／またはピーク値を向上してなるラジ
アル異方性を有するリング磁石を用いることにより推力
のリニアリティおよび／またはピーク値を向上したスピ
ーカに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来よりムービングコイル方式のスピー
カが主流になっている。ムービングコイル方式のスピー
カとはマグネットとヨークとでボイスコイルの推力を発
生させる磁気空隙部を形成し、この磁気空隙部内に振動
系と結合されたボイスコイルを可動自在に配置するとと
もに前記ボイスコイルに駆動電流を通電して振動系を振
動せしめ音声を得るスピーカをいう。ムービングコイル
方式のスピーカは低音域の再生において中音域および高
音域と同等の音圧を得るために駆動電流を大きくして振
動系のストロークを大きくすることが重要である。振動
系のストロークを大きくするにはボイスコイルの推力の
リニアリティおよび／またはピーク値を向上することが
有効であり、最近のスピーカの小型化、高性能化のニー
ズを満たすためにも望ましい。しかし、駆動電流を大き
くしてボイスコイルの推力を大きくしようとしても駆動
電流増に比例してボイスコイルからの発熱量が増大する
ので、スピーカへの入力電力量を制限しつつ放熱性を良
くしてボイスコイルの温度上昇を抑えるという温度上昇
（焼損防止）策を講じる必要があった。このため、ボイ
スコイルの推力を増大させることは実用上困難な状況だ
った。また、後述の比較例に示す通り、従来のスピーカ
においては推力のリニアリティが悪かった。
カが主流になっている。ムービングコイル方式のスピー
カとはマグネットとヨークとでボイスコイルの推力を発
生させる磁気空隙部を形成し、この磁気空隙部内に振動
系と結合されたボイスコイルを可動自在に配置するとと
もに前記ボイスコイルに駆動電流を通電して振動系を振
動せしめ音声を得るスピーカをいう。ムービングコイル
方式のスピーカは低音域の再生において中音域および高
音域と同等の音圧を得るために駆動電流を大きくして振
動系のストロークを大きくすることが重要である。振動
系のストロークを大きくするにはボイスコイルの推力の
リニアリティおよび／またはピーク値を向上することが
有効であり、最近のスピーカの小型化、高性能化のニー
ズを満たすためにも望ましい。しかし、駆動電流を大き
くしてボイスコイルの推力を大きくしようとしても駆動
電流増に比例してボイスコイルからの発熱量が増大する
ので、スピーカへの入力電力量を制限しつつ放熱性を良
くしてボイスコイルの温度上昇を抑えるという温度上昇
（焼損防止）策を講じる必要があった。このため、ボイ
スコイルの推力を増大させることは実用上困難な状況だ
った。また、後述の比較例に示す通り、従来のスピーカ
においては推力のリニアリティが悪かった。
【０００３】図６は従来のムービングコイル方式のスピ
ーカを示す要部断面図である。図６において、1はアル
ミダイキャスト等により形成され、略円錐形の上部フレ
ーム1aと略腕状の下部フレーム1bとがネジ1cにより結合
されてなるフレームである。下部フレーム1bの中央部に
は円筒状の突出部1dが一体に形成されており、この突出
部1dの小径部1eの外周面に鉄等の強磁性材料で形成した
円筒状のインナーヨーク7の内周面が嵌合され、接着固
定されている。インナーヨーク7の外周面には各々逆巻
きに巻回された２つのボイスコイル6a,6bが上下方向に
間隙を有してこのインナーヨーク７に密着した状態で接
着固定されている。ボイスコイル6a,6bの外周面と僅か
な磁気空隙を介してそれぞれラジアル方向（放射方向）
に磁化されたリング磁石5a,5bの内周面が対向して配置
してある。リング磁石5aの内周側がＮ極、外周側がＳ極
に着磁されている。また、リング磁石5bの内周側がＳ
極、外周側がＮ極に着磁されている。リング磁石5a,5b
の外周面はそれぞれ円筒状のアウターヨーク4の内周面
に接着固定されている。
ーカを示す要部断面図である。図６において、1はアル
ミダイキャスト等により形成され、略円錐形の上部フレ
ーム1aと略腕状の下部フレーム1bとがネジ1cにより結合
されてなるフレームである。下部フレーム1bの中央部に
は円筒状の突出部1dが一体に形成されており、この突出
部1dの小径部1eの外周面に鉄等の強磁性材料で形成した
円筒状のインナーヨーク7の内周面が嵌合され、接着固
定されている。インナーヨーク7の外周面には各々逆巻
きに巻回された２つのボイスコイル6a,6bが上下方向に
間隙を有してこのインナーヨーク７に密着した状態で接
着固定されている。ボイスコイル6a,6bの外周面と僅か
な磁気空隙を介してそれぞれラジアル方向（放射方向）
に磁化されたリング磁石5a,5bの内周面が対向して配置
してある。リング磁石5aの内周側がＮ極、外周側がＳ極
に着磁されている。また、リング磁石5bの内周側がＳ
極、外周側がＮ極に着磁されている。リング磁石5a,5b
の外周面はそれぞれ円筒状のアウターヨーク4の内周面
に接着固定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図６のスピーカに用い
られているリング磁石5a,5bはラジアル方向（放射方
向）に磁化されたものであり、このスピーカはボイスコ
イルに過大電流が入力された場合に発生する過振幅に起
因する振動系の破損を、特別な安全装置を付加すること
なく防止できるという有用な効果を奏するものである。
しかし、図６のリング磁石5a,5bではラジアル異方性付
与方向についての記載が無く、ラジアル異方性付与方向
を特定領域毎に意図的にずらすことにより内周面側また
は外周面側の空隙磁束密度分布を制御するようにした本
発明のリング磁石、さらには前記リング磁石を組み込ん
だ本発明のスピーカの技術思想はなんら開示されていな
い。本発明者らの検討によれば、後述の比較例に示す通
り、ラジアル異方性付与方向に関して何らの配慮をして
いない比較例のリング磁石を用いてムービングコイル方
式のスピーカを構成した場合では磁気空隙内を移動自在
に配置したボイスコイルに鎖交する有効な空隙磁束密度
分布のリニアリティおよび／またはピーク値を顕著に高
められないことがわかった。
られているリング磁石5a,5bはラジアル方向（放射方
向）に磁化されたものであり、このスピーカはボイスコ
イルに過大電流が入力された場合に発生する過振幅に起
因する振動系の破損を、特別な安全装置を付加すること
なく防止できるという有用な効果を奏するものである。
しかし、図６のリング磁石5a,5bではラジアル異方性付
与方向についての記載が無く、ラジアル異方性付与方向
を特定領域毎に意図的にずらすことにより内周面側また
は外周面側の空隙磁束密度分布を制御するようにした本
発明のリング磁石、さらには前記リング磁石を組み込ん
だ本発明のスピーカの技術思想はなんら開示されていな
い。本発明者らの検討によれば、後述の比較例に示す通
り、ラジアル異方性付与方向に関して何らの配慮をして
いない比較例のリング磁石を用いてムービングコイル方
式のスピーカを構成した場合では磁気空隙内を移動自在
に配置したボイスコイルに鎖交する有効な空隙磁束密度
分布のリニアリティおよび／またはピーク値を顕著に高
められないことがわかった。
【０００５】したがって、本発明の課題は、従来に比べ
て空隙磁束密度分布のリニアリティおよび／またはピー
ク値を向上した、ラジアル異方性を有するリング磁石を
提供することである。また本発明の課題は、従来に比べ
て空隙磁束密度分布のリニアリティおよび／またはピー
ク値を向上したラジアル異方性を有するリング磁石を用
いることにより、従来に比べて推力のリニアリティおよ
び／またはピーク値を向上したスピーカを提供すること
である。
て空隙磁束密度分布のリニアリティおよび／またはピー
ク値を向上した、ラジアル異方性を有するリング磁石を
提供することである。また本発明の課題は、従来に比べ
て空隙磁束密度分布のリニアリティおよび／またはピー
ク値を向上したラジアル異方性を有するリング磁石を用
いることにより、従来に比べて推力のリニアリティおよ
び／またはピーク値を向上したスピーカを提供すること
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明のリング磁石は、ラジアル異方性を有するリング磁石
であって、このリング磁石は中心軸とラジアル異方性付
与方向とのなす角度が89°以上であるラジアル異方性領
域および中心軸とラジアル異方性付与方向とのなす角度
が40°以上89°未満であるラジアル異方性領域から構成
されており、かつこのリング磁石の内周面側または外周
面側の空隙磁束密度分布のリニアリティおよび／または
ピーク値を高めるようにその複数のラジアル異方性領域
が前記中心軸に垂直な方向に沿って形成されているもの
である。前記リング磁石がＲ２Ｔ１４Ｂ型金属間化合物
（ＲはＹを含む希土類元素の１種または２種以上であり
Ｎｄ、Ｄｙ、Ｐｒの１種または２種以上を必ず含み、Ｔ
はＦｅまたはＦｅとＣｏである）を主相とするＲ−Ｔ−
Ｂ系永久磁石からなる場合が実用性に富んでいる。ま
た、前記リング磁石を用いて構成したスピーカは有用な
ものである。
明のリング磁石は、ラジアル異方性を有するリング磁石
であって、このリング磁石は中心軸とラジアル異方性付
与方向とのなす角度が89°以上であるラジアル異方性領
域および中心軸とラジアル異方性付与方向とのなす角度
が40°以上89°未満であるラジアル異方性領域から構成
されており、かつこのリング磁石の内周面側または外周
面側の空隙磁束密度分布のリニアリティおよび／または
ピーク値を高めるようにその複数のラジアル異方性領域
が前記中心軸に垂直な方向に沿って形成されているもの
である。前記リング磁石がＲ２Ｔ１４Ｂ型金属間化合物
（ＲはＹを含む希土類元素の１種または２種以上であり
Ｎｄ、Ｄｙ、Ｐｒの１種または２種以上を必ず含み、Ｔ
はＦｅまたはＦｅとＣｏである）を主相とするＲ−Ｔ−
Ｂ系永久磁石からなる場合が実用性に富んでいる。ま
た、前記リング磁石を用いて構成したスピーカは有用な
ものである。
【０００７】また本発明のリング磁石は、ラジアル異方
性を有するリング磁石であって、このリング磁石は中心
軸とラジアル異方性付与方向とのなす角度が40°以上89
°未満であるラジアル異方性領域の複数から構成されて
おり、かつこのリング磁石の内周面側または外周面側の
空隙磁束密度分布のリニアリティおよび／またはピーク
値を高めるようにその複数のラジアル異方性領域が前記
中心軸に垂直な方向に沿って形成されているものであ
る。前記リング磁石がＲ２Ｔ１４Ｂ型金属間化合物（Ｒ
はＹを含む希土類元素の１種または２種以上でありＮ
ｄ、Ｄｙ、Ｐｒの１種または２種以上を必ず含み、Ｔは
ＦｅまたはＦｅとＣｏである）を主相とするＲ−Ｔ−Ｂ
系永久磁石からなる場合が実用性に富んでいる。また、
前記リング磁石を用いて構成したスピーカは有用なもの
である。
性を有するリング磁石であって、このリング磁石は中心
軸とラジアル異方性付与方向とのなす角度が40°以上89
°未満であるラジアル異方性領域の複数から構成されて
おり、かつこのリング磁石の内周面側または外周面側の
空隙磁束密度分布のリニアリティおよび／またはピーク
値を高めるようにその複数のラジアル異方性領域が前記
中心軸に垂直な方向に沿って形成されているものであ
る。前記リング磁石がＲ２Ｔ１４Ｂ型金属間化合物（Ｒ
はＹを含む希土類元素の１種または２種以上でありＮ
ｄ、Ｄｙ、Ｐｒの１種または２種以上を必ず含み、Ｔは
ＦｅまたはＦｅとＣｏである）を主相とするＲ−Ｔ−Ｂ
系永久磁石からなる場合が実用性に富んでいる。また、
前記リング磁石を用いて構成したスピーカは有用なもの
である。
【０００８】本発明のリング磁石をＲ−Ｔ−Ｂ系の焼結
リング磁石で構成する場合は、主要成分のＲとＢとＴと
の総計を100重量％として、Ｒ：27〜34％（ＲはＹを含
む希土類元素の１種または２種以上）、Ｂ：0.5〜2％、
残部Ｔ（ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏ）からなり、Ｒ２Ｔ
１４Ｂ型金属間化合物を主相とするものがよい。また、
前記リング磁石の総重量を100重量％としたとき、不可
避不純物成分として重量％で0.6％以下（より好ましく
は0.3％以下、特に好ましくは0.2％未満）の酸素、0.2
％以下（より好ましくは0.1％以下）の炭素、0.08％以
下の窒素、0.02％以下の水素、0.2％以下（より好まし
くは0.05％以下、特に好ましくは0.02％以下）のＣａの
含有が許容される。Ｒとして（Ｎｄ、Ｄｙ）またはＤｙ
またはＰｒまたは（Ｄｙ、Ｐｒ）または（Ｎｄ、Ｄｙ、
Ｐｒ）が実用上選択される。Ｒ量は27〜34％が好まし
い。Ｒが27％未満では保磁力iHcが大きく低下し、34％
を超えると残留磁束密度Brが大きく低下する。Ｂ量は0.
5〜2％が好ましい。Ｂ量が0.5％未満では実用に耐えるi
Hcが得られず、2％超ではBrが大きく低下する。より好
ましいＢ量は0.8〜1.5％である。磁気特性を改善するた
めに、Ｎｂ，Ａｌ，Ｃｏ，Ｇａ，Ｃｕの１種または２種
以上を適量含有することが好ましい。Ｎｂの含有量は0.
1〜2重量％とされる。Ｎｂの添加により焼結過程でＮｂ
のほう化物が生成し、結晶粒の異常粒成長を抑制する。
Ｎｂ含有量が0.1重量％未満では添加効果が認められ
ず、2重量％超ではＮｂのほう化物の生成量が多くなりB
rが大きく低下する。Ａｌの含有量は0.02〜2重量％とさ
れる。Ａｌ含有量が0.02重量％未満では添加効果が認め
られず、2重量％超ではBrが急激に低下する。Ｃｏ含有
量は0.3〜5重量％とされる。Ｃｏ含有量が0.3重量％未
満ではキュリー点、Ｎｉめっきとの密着性の向上効果が
得られず、5重量％超ではBr、iHcが大きく低下する。Ｇ
ａ含有量は0.01〜0.5重量％とされる。Ｇａ含有量が0.0
1重量％未満ではiHcの向上効果が認められず、0.5重量
％超ではBrの低下が顕著になる。Ｃｕ含有量は0.01〜1
重量％とされる。Ｃｕの微量添加はiHcの向上をもたら
すが、Ｃｕ含有量が1重量％を超えると添加効果は飽和
する。0.01重量％未満では添加効果が認められない。
リング磁石で構成する場合は、主要成分のＲとＢとＴと
の総計を100重量％として、Ｒ：27〜34％（ＲはＹを含
む希土類元素の１種または２種以上）、Ｂ：0.5〜2％、
残部Ｔ（ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏ）からなり、Ｒ２Ｔ
１４Ｂ型金属間化合物を主相とするものがよい。また、
前記リング磁石の総重量を100重量％としたとき、不可
避不純物成分として重量％で0.6％以下（より好ましく
は0.3％以下、特に好ましくは0.2％未満）の酸素、0.2
％以下（より好ましくは0.1％以下）の炭素、0.08％以
下の窒素、0.02％以下の水素、0.2％以下（より好まし
くは0.05％以下、特に好ましくは0.02％以下）のＣａの
含有が許容される。Ｒとして（Ｎｄ、Ｄｙ）またはＤｙ
またはＰｒまたは（Ｄｙ、Ｐｒ）または（Ｎｄ、Ｄｙ、
Ｐｒ）が実用上選択される。Ｒ量は27〜34％が好まし
い。Ｒが27％未満では保磁力iHcが大きく低下し、34％
を超えると残留磁束密度Brが大きく低下する。Ｂ量は0.
5〜2％が好ましい。Ｂ量が0.5％未満では実用に耐えるi
Hcが得られず、2％超ではBrが大きく低下する。より好
ましいＢ量は0.8〜1.5％である。磁気特性を改善するた
めに、Ｎｂ，Ａｌ，Ｃｏ，Ｇａ，Ｃｕの１種または２種
以上を適量含有することが好ましい。Ｎｂの含有量は0.
1〜2重量％とされる。Ｎｂの添加により焼結過程でＮｂ
のほう化物が生成し、結晶粒の異常粒成長を抑制する。
Ｎｂ含有量が0.1重量％未満では添加効果が認められ
ず、2重量％超ではＮｂのほう化物の生成量が多くなりB
rが大きく低下する。Ａｌの含有量は0.02〜2重量％とさ
れる。Ａｌ含有量が0.02重量％未満では添加効果が認め
られず、2重量％超ではBrが急激に低下する。Ｃｏ含有
量は0.3〜5重量％とされる。Ｃｏ含有量が0.3重量％未
満ではキュリー点、Ｎｉめっきとの密着性の向上効果が
得られず、5重量％超ではBr、iHcが大きく低下する。Ｇ
ａ含有量は0.01〜0.5重量％とされる。Ｇａ含有量が0.0
1重量％未満ではiHcの向上効果が認められず、0.5重量
％超ではBrの低下が顕著になる。Ｃｕ含有量は0.01〜1
重量％とされる。Ｃｕの微量添加はiHcの向上をもたら
すが、Ｃｕ含有量が1重量％を超えると添加効果は飽和
する。0.01重量％未満では添加効果が認められない。
【０００９】本発明のリング磁石をマグネトプランイト
型フェライト磁石で構成しても有用な効果を得ることが
できる。また本発明のリング磁石をＳｍＣｏ５またはＳ
ｍ２ＴＭ１７（ＴＭはＣｏとＦｅとＣｕとＭとからな
り、ＭはＺｒ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｖの１種または２種以上で
ある）を主相とする永久磁石で構成しても有用な効果を
得ることができる。また本発明のリング磁石を、特許第
2731150号に記載される、Ｒ２Ｔ１４Ｂ型金属間化合物
を主相（主相の平均結晶粒径は0.01〜0.5μｍ）とする
微結晶合金であって温間加工によりラジアル異方性を付
与したＲ−Ｔ−Ｂ系温間加工磁石で構成しても有用な効
果を得ることができる。
型フェライト磁石で構成しても有用な効果を得ることが
できる。また本発明のリング磁石をＳｍＣｏ５またはＳ
ｍ２ＴＭ１７（ＴＭはＣｏとＦｅとＣｕとＭとからな
り、ＭはＺｒ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｖの１種または２種以上で
ある）を主相とする永久磁石で構成しても有用な効果を
得ることができる。また本発明のリング磁石を、特許第
2731150号に記載される、Ｒ２Ｔ１４Ｂ型金属間化合物
を主相（主相の平均結晶粒径は0.01〜0.5μｍ）とする
微結晶合金であって温間加工によりラジアル異方性を付
与したＲ−Ｔ−Ｂ系温間加工磁石で構成しても有用な効
果を得ることができる。
【００１０】本発明に用いるリング磁石は、軸方向の全
長（L）および内径寸法（Di）が、L=3〜150mm でかつ
Di=5〜150mm のものに好適であり、L=5〜100mm でか
つ Di=10〜100mm のものにより好適である。Di＜5mm
形状で良好なラジアル異方性を付与することは工業生
産上困難を伴なう。また、Di＞150mm のリング磁石は
製造可能であるが最近の小型化のニーズに合致しない。
また、L＜3mm のものは実用性に乏しく、 L＞150mm
のものは製造可能であるが最近の小型化のニーズに合致
しない。
長（L）および内径寸法（Di）が、L=3〜150mm でかつ
Di=5〜150mm のものに好適であり、L=5〜100mm でか
つ Di=10〜100mm のものにより好適である。Di＜5mm
形状で良好なラジアル異方性を付与することは工業生
産上困難を伴なう。また、Di＞150mm のリング磁石は
製造可能であるが最近の小型化のニーズに合致しない。
また、L＜3mm のものは実用性に乏しく、 L＞150mm
のものは製造可能であるが最近の小型化のニーズに合致
しない。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例により詳細
に説明するが、それら実施例により本発明が限定される
ものではない。 （実施例１）主要成分のＮｄ，Ｄｙ，Ｂ，Ｆｅの合計を
100重量％として、主要成分組成が重量比率で30.5％Ｎ
ｄ−1.5％Ｄｙ−1.1％Ｂ−残部Ｆｅで示される合金粗粉
を、不活性ガス雰囲気中でジェットミル微粉砕し、平均
粒径4.3μmの微粉を作製した。次に、不活性ガス雰囲気
中において所定の圧縮成形機に設置した金型のキャビテ
ィ（図示省略）に前記微粉を充填後、後述の図１に対応
したラジアル配向磁場を印加しつつ圧縮成形した。続い
て成形体を約7×10−２Pa（約5×10−４Torr）の真空中
で1100℃で２時間加熱して焼結し、室温まで冷却した。
次にＡｒ雰囲気中で900℃で2時間加熱後600℃まで冷却
し、続いて600℃で2時間加熱後室温まで冷却する熱処理
を行った。次に、所定リング形状に加工後、電着により
熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）を平均16μm厚みでコー
ティングして外径(Do)37mm、内径(Di)28mm、軸方向の厚
み(L)8mmの本発明のリング磁石を得た。このリング磁石
11を着磁後、ラジアル異方性の付与状況をTOSCA（ヘ゛クター
フィールト゛社製）により、実測値を基に磁場解析した結果、
中心軸15と磁力線12,13,14とのなす角度θに関して表1
の結果が得られた。さらに前記磁場解析結果から、リン
グ磁石11は模式図１（ａ）に示すように、40°≦θ＜89
°であるラジアル異方性領域16aと、θ≧89°であるラ
ジアル異方性領域17と、40°≦θ＜89°であるラジアル
異方性領域16bとからなるとともに、各々のラジアル異
方性領域の体積比率は 16a：17：16b=25：50：25 相
当であることがわかった。角度θは図１（ｂ）に示す通
り、中心軸方向１５と磁力線とのなす角度のうちの小さ
い方の角度であり、各ラジアル異方性領域における平均
値で示される。図１（ａ）において、18は領域16aと領
域17との境界、19は領域17と領域16bとの境界である。ま
た、上記磁場解析結果に基づいて領域16aにおける平均
した磁力線12の向きを模式的に示している。また領域17
における平均した磁力線13の向きを、領域16bにおける
平均した磁力線14の向きを、それぞれ模式的に示してい
る。 （実施例２）圧縮成形時の印加磁場を図２に対応したラ
ジアル配向磁場とした以外は実施例１と同様にしてリン
グ磁石を作製し、評価した。磁場解析の結果、表１に示
すように、この実施例のリング磁石は模式図２に示すラ
ジアル異方性領域を有することがわかった。 （比較例１）圧縮成形時の印加磁場を図３に対応したラ
ジアル配向磁場とした以外は実施例１と同様にしてリン
グ磁石を作製し、評価した。磁場解析の結果、表１に示
すように、この比較例のリング磁石は模式図３に示すラ
ジアル異方性領域を有することがわかった。
に説明するが、それら実施例により本発明が限定される
ものではない。 （実施例１）主要成分のＮｄ，Ｄｙ，Ｂ，Ｆｅの合計を
100重量％として、主要成分組成が重量比率で30.5％Ｎ
ｄ−1.5％Ｄｙ−1.1％Ｂ−残部Ｆｅで示される合金粗粉
を、不活性ガス雰囲気中でジェットミル微粉砕し、平均
粒径4.3μmの微粉を作製した。次に、不活性ガス雰囲気
中において所定の圧縮成形機に設置した金型のキャビテ
ィ（図示省略）に前記微粉を充填後、後述の図１に対応
したラジアル配向磁場を印加しつつ圧縮成形した。続い
て成形体を約7×10−２Pa（約5×10−４Torr）の真空中
で1100℃で２時間加熱して焼結し、室温まで冷却した。
次にＡｒ雰囲気中で900℃で2時間加熱後600℃まで冷却
し、続いて600℃で2時間加熱後室温まで冷却する熱処理
を行った。次に、所定リング形状に加工後、電着により
熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）を平均16μm厚みでコー
ティングして外径(Do)37mm、内径(Di)28mm、軸方向の厚
み(L)8mmの本発明のリング磁石を得た。このリング磁石
11を着磁後、ラジアル異方性の付与状況をTOSCA（ヘ゛クター
フィールト゛社製）により、実測値を基に磁場解析した結果、
中心軸15と磁力線12,13,14とのなす角度θに関して表1
の結果が得られた。さらに前記磁場解析結果から、リン
グ磁石11は模式図１（ａ）に示すように、40°≦θ＜89
°であるラジアル異方性領域16aと、θ≧89°であるラ
ジアル異方性領域17と、40°≦θ＜89°であるラジアル
異方性領域16bとからなるとともに、各々のラジアル異
方性領域の体積比率は 16a：17：16b=25：50：25 相
当であることがわかった。角度θは図１（ｂ）に示す通
り、中心軸方向１５と磁力線とのなす角度のうちの小さ
い方の角度であり、各ラジアル異方性領域における平均
値で示される。図１（ａ）において、18は領域16aと領
域17との境界、19は領域17と領域16bとの境界である。ま
た、上記磁場解析結果に基づいて領域16aにおける平均
した磁力線12の向きを模式的に示している。また領域17
における平均した磁力線13の向きを、領域16bにおける
平均した磁力線14の向きを、それぞれ模式的に示してい
る。 （実施例２）圧縮成形時の印加磁場を図２に対応したラ
ジアル配向磁場とした以外は実施例１と同様にしてリン
グ磁石を作製し、評価した。磁場解析の結果、表１に示
すように、この実施例のリング磁石は模式図２に示すラ
ジアル異方性領域を有することがわかった。 （比較例１）圧縮成形時の印加磁場を図３に対応したラ
ジアル配向磁場とした以外は実施例１と同様にしてリン
グ磁石を作製し、評価した。磁場解析の結果、表１に示
すように、この比較例のリング磁石は模式図３に示すラ
ジアル異方性領域を有することがわかった。
【００１２】
【表１】
【００１３】（実施例３）図４（ａ）は本発明のスピー
カ50の一例を示す要部断面図である。スピーカ50におい
て、フレーム51の底部には突出部51aが形成してあり、
開口部54を有する中空円筒状の強磁性ヨーク52（例えば
SS40製）の内周面52aがフレーム51の突出部51aの外周面
に接着剤により固定されている。また、ヨーク52の開口
部54に面した側面52bに実施例１で作製したリング磁石1
1の着磁したものが接着剤を介して固定されている。ま
た、リング磁石11のN極面に対向してダイヤフラムに連
結するボビン56に巻回されてなるボイスコイル55が配置
されている。ボイスコイル55はリング磁石11とヨーク52
とで形成される磁気空隙57において上下方向に移動自在
になっており、ボイスコイル55の推力により振動系を振
動させて音声が得られるようになっている。このスピー
カ50において、図４（ｂ）に示すように、磁気空隙57の
中心位置Ｏから上下方向に移動したときの磁気空隙57に
おける空隙磁束密度分布を測定した。なお、リング磁石
11を軸方向に２分割する中心線60の延長上に中心位置Ｏ
がある。測定結果を図５に示す。 （実施例４）実施例２で作製したリング磁石を用いた以
外は実施例３と同様にして本発明のスピーカを作製し、
その後このスピーカの磁気空隙の中心位置から上下方向
の空隙磁束密度分布を測定した。結果を図５に示す。 （比較例２）比較例１で作製したリング磁石を用いた以
外は実施例３と同様にして比較例のスピーカを作製し、
その後このスピーカの磁気空隙の中心位置から上下方向
の空隙磁束密度分布を測定した。結果を図５に示す。
カ50の一例を示す要部断面図である。スピーカ50におい
て、フレーム51の底部には突出部51aが形成してあり、
開口部54を有する中空円筒状の強磁性ヨーク52（例えば
SS40製）の内周面52aがフレーム51の突出部51aの外周面
に接着剤により固定されている。また、ヨーク52の開口
部54に面した側面52bに実施例１で作製したリング磁石1
1の着磁したものが接着剤を介して固定されている。ま
た、リング磁石11のN極面に対向してダイヤフラムに連
結するボビン56に巻回されてなるボイスコイル55が配置
されている。ボイスコイル55はリング磁石11とヨーク52
とで形成される磁気空隙57において上下方向に移動自在
になっており、ボイスコイル55の推力により振動系を振
動させて音声が得られるようになっている。このスピー
カ50において、図４（ｂ）に示すように、磁気空隙57の
中心位置Ｏから上下方向に移動したときの磁気空隙57に
おける空隙磁束密度分布を測定した。なお、リング磁石
11を軸方向に２分割する中心線60の延長上に中心位置Ｏ
がある。測定結果を図５に示す。 （実施例４）実施例２で作製したリング磁石を用いた以
外は実施例３と同様にして本発明のスピーカを作製し、
その後このスピーカの磁気空隙の中心位置から上下方向
の空隙磁束密度分布を測定した。結果を図５に示す。 （比較例２）比較例１で作製したリング磁石を用いた以
外は実施例３と同様にして比較例のスピーカを作製し、
その後このスピーカの磁気空隙の中心位置から上下方向
の空隙磁束密度分布を測定した。結果を図５に示す。
【００１４】図５から、実施例１のリング磁石を用いた
実施例３のスピーカは比較例１のリング磁石を用いた比
較例２のスピーカに比べて空隙磁束密度分布のリニアリ
ティおよびピーク値が顕著に向上していることがわか
る。さらに、実施例３のスピーカおよび比較例２のスピ
ーカのボイスコイルの推力を測定した結果、図５の空隙
磁束密度分布の差に比例した推力の顕著な差が認められ
た。また図５から、実施例２のリング磁石を用いた実施
例４のスピーカは比較例２のスピーカに比べて空隙磁束
密度分布のリニアリティは劣るが、ピーク値が顕著に向
上していることがわかる。さらに、実施例４のスピーカ
および比較例２のスピーカのボイスコイルの推力を測定
した結果、図５の空隙磁束密度分布の差に比例した推力
の顕著な差が認められた。
実施例３のスピーカは比較例１のリング磁石を用いた比
較例２のスピーカに比べて空隙磁束密度分布のリニアリ
ティおよびピーク値が顕著に向上していることがわか
る。さらに、実施例３のスピーカおよび比較例２のスピ
ーカのボイスコイルの推力を測定した結果、図５の空隙
磁束密度分布の差に比例した推力の顕著な差が認められ
た。また図５から、実施例２のリング磁石を用いた実施
例４のスピーカは比較例２のスピーカに比べて空隙磁束
密度分布のリニアリティは劣るが、ピーク値が顕著に向
上していることがわかる。さらに、実施例４のスピーカ
および比較例２のスピーカのボイスコイルの推力を測定
した結果、図５の空隙磁束密度分布の差に比例した推力
の顕著な差が認められた。
【００１５】図１では、体積比率で、領域16a：領域1
7：領域16b=25：50：25 の場合を記載したが、領域16
a：領域17：領域16b＝5〜40：90〜20：5〜40 であれば
本発明の効果を奏することができる。また、図２では、
体積比率で、領域22a：領域22b=50：50 の場合を記載
したが、領域22a：領域22b＝5〜95：95〜5 であれば本
発明の効果を奏することができる。
7：領域16b=25：50：25 の場合を記載したが、領域16
a：領域17：領域16b＝5〜40：90〜20：5〜40 であれば
本発明の効果を奏することができる。また、図２では、
体積比率で、領域22a：領域22b=50：50 の場合を記載
したが、領域22a：領域22b＝5〜95：95〜5 であれば本
発明の効果を奏することができる。
【００１６】上記実施例では内径側の空隙磁束密度分布
が外径側の空隙磁束密度分布よりも高いラジアル異方性
を有するリング磁石の場合を記載したが、外径側の空隙
磁束密度分布が内径側の空隙磁束密度分布よりも高いラ
ジアル異方性を有するリング磁石の場合でも上記実施例
と同様の効果を得ることができる。また、上記実施例で
はリング磁石が１つの場合を記載したが、2つ以上のリ
ング磁石を用いてスピーカを構成してもよい。また、上
記実施例ではスピーカの場合を記載したが、本発明のリ
ング磁石をボイスコイルモータまたはリニアモータに適
用すれば、従来にない高性能のものを構成することがで
きる。
が外径側の空隙磁束密度分布よりも高いラジアル異方性
を有するリング磁石の場合を記載したが、外径側の空隙
磁束密度分布が内径側の空隙磁束密度分布よりも高いラ
ジアル異方性を有するリング磁石の場合でも上記実施例
と同様の効果を得ることができる。また、上記実施例で
はリング磁石が１つの場合を記載したが、2つ以上のリ
ング磁石を用いてスピーカを構成してもよい。また、上
記実施例ではスピーカの場合を記載したが、本発明のリ
ング磁石をボイスコイルモータまたはリニアモータに適
用すれば、従来にない高性能のものを構成することがで
きる。
【００１７】
【発明の効果】以上記述の通り、本発明によれば、従来
に比べて空隙磁束密度分布のリニアリティおよび／また
はピーク値を向上した、ラジアル異方性を有するリング
磁石を提供することができる。また、従来に比べて推力
のリニアリティおよび／またはピーク値を向上したスピ
ーカを提供することができる。
に比べて空隙磁束密度分布のリニアリティおよび／また
はピーク値を向上した、ラジアル異方性を有するリング
磁石を提供することができる。また、従来に比べて推力
のリニアリティおよび／またはピーク値を向上したスピ
ーカを提供することができる。
【図１】本発明のリング磁石の一例を示す模式的な断面
図である。
図である。
【図２】本発明のリング磁石の他の例を示す模式的な断
面図である。
面図である。
【図３】比較例のリング磁石を示す模式的な断面図であ
る。
る。
【図４】本発明のスピーカの一例を示す要部断面図
（ａ）および（ａ）の要部を拡大した図（ｂ）である。
（ａ）および（ａ）の要部を拡大した図（ｂ）である。
【図５】空隙磁束密度分布と磁気空隙中心から上／方向
への距離との相関の一例を示す図である。
への距離との相関の一例を示す図である。
【図６】従来のスピーカを示す要部断面図である。
11,21,31 リング磁石、12,13,14,26,27,36 磁力線、1
5,25,35 中心軸、16a,16b,17,22a,22b ラジアル異方
性領域、18,19,23 ラジアル異方性領域の境界、50 ス
ピーカ、51 フレーム、51a 凸部、52 ヨーク、55
ボイスコイル、56 ボビン、57 磁気空隙。
5,25,35 中心軸、16a,16b,17,22a,22b ラジアル異方
性領域、18,19,23 ラジアル異方性領域の境界、50 ス
ピーカ、51 フレーム、51a 凸部、52 ヨーク、55
ボイスコイル、56 ボビン、57 磁気空隙。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｒ 9/02 １０２ Ｈ０４Ｒ 9/02 １０２Ａ １０２Ｅ 13/00 13/00 Ｆターム(参考） 5D012 BB03 EA03 EA06 FA01 GA01 5D021 BB11 5E040 AA04 AA19 BD01 CA01 CA20 NN06 5H622 AA03 CA01 CA05 DD02 PP19 QA02 QA04 QB02 5H633 BB02 GG03 GG09 GG15 HH02 HH07 HH10
Claims (6)
- 【請求項１】 ラジアル異方性を有するリング磁石であ
って、このリング磁石は中心軸とラジアル異方性付与方
向とのなす角度が89°以上であるラジアル異方性領域お
よび中心軸とラジアル異方性付与方向とのなす角度が40
°以上89°未満であるラジアル異方性領域から構成され
ており、かつこのリング磁石の内周面側または外周面側
の空隙磁束密度分布のリニアリティおよび／またはピー
ク値を高めるようにその複数のラジアル異方性領域が前
記中心軸に垂直な方向に沿って形成されていることを特
徴とするリング磁石。 - 【請求項２】 前記リング磁石がＲ２Ｔ１４Ｂ型金属間
化合物（ＲはＹを含む希土類元素の１種または２種以上
でありＮｄ、Ｄｙ、Ｐｒの１種または２種以上を必ず含
み、ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏである）を主相とするＲ
−Ｔ−Ｂ系永久磁石からなる請求項１に記載のリング磁
石。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載のリング磁石を
用いて構成したスピーカ。 - 【請求項４】 ラジアル異方性を有するリング磁石であ
って、このリング磁石は中心軸とラジアル異方性付与方
向とのなす角度が40°以上89°未満であるラジアル異方
性領域の複数から構成されており、かつこのリング磁石
の内周面側または外周面側の空隙磁束密度分布のリニア
リティおよび／またはピーク値を高めるようにその複数
のラジアル異方性領域が前記中心軸に垂直な方向に沿っ
て形成されていることを特徴とするリング磁石。 - 【請求項５】 前記リング磁石がＲ２Ｔ１４Ｂ型金属間
化合物（ＲはＹを含む希土類元素の１種または２種以上
でありＮｄ、Ｄｙ、Ｐｒの１種または２種以上を必ず含
み、ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏである）を主相とするＲ
−Ｔ−Ｂ系永久磁石からなる請求項４に記載のリング磁
石。 - 【請求項６】 請求項４または５に記載のリング磁石を
用いて構成したスピーカ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35767699A JP4433345B2 (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | リング磁石およびスピーカ |
| US09/736,182 US6529107B2 (en) | 1999-12-16 | 2000-12-15 | Speaker comprising ring magnet |
| CNB001376462A CN1241212C (zh) | 1999-12-16 | 2000-12-16 | 扬声器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35767699A JP4433345B2 (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | リング磁石およびスピーカ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001176723A true JP2001176723A (ja) | 2001-06-29 |
| JP4433345B2 JP4433345B2 (ja) | 2010-03-17 |
Family
ID=18455345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35767699A Expired - Lifetime JP4433345B2 (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | リング磁石およびスピーカ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6529107B2 (ja) |
| JP (1) | JP4433345B2 (ja) |
| CN (1) | CN1241212C (ja) |
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| JPH0423410A (ja) | 1990-05-18 | 1992-01-27 | Seiko Epson Corp | 異方性希土類磁石およびその製造方法 |
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| JP3774876B2 (ja) | 1996-10-15 | 2006-05-17 | ミネベア株式会社 | 円筒状ラジアル異方性磁石の成形装置 |
| JP2967340B2 (ja) | 1997-04-18 | 1999-10-25 | 一夫 中野 | 永久磁石式同期機 |
-
1999
- 1999-12-16 JP JP35767699A patent/JP4433345B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-12-15 US US09/736,182 patent/US6529107B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-16 CN CNB001376462A patent/CN1241212C/zh not_active Expired - Fee Related
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