永久磁石基材割断装置、永久磁石基材割断方法
【課題】小さな荷重で永久磁石基材を割断すること。
【解決手段】
永久磁石基材４０を可動側保持部２及び固定側保持部３により固定し、可動側保持部２を可動部回転軸２２を中心に回転させることにより永久磁石基材４０を割断し割断面を成形する永久磁石基材割断装置１において、可動部回転軸２２を割断面と直角方向にオフセットさせ、固定側保持部３側に位置させることによる。それにより、小さな荷重で永久磁石基材を割断することができる。
【解決手段】
永久磁石基材４０を可動側保持部２及び固定側保持部３により固定し、可動側保持部２を可動部回転軸２２を中心に回転させることにより永久磁石基材４０を割断し割断面を成形する永久磁石基材割断装置１において、可動部回転軸２２を割断面と直角方向にオフセットさせ、固定側保持部３側に位置させることによる。それにより、小さな荷重で永久磁石基材を割断することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石基材を可動側保持部及び固定側保持部により固定し、前記可動側保持部を可動部回転軸を中心に回転させることにより前記永久磁石基材を割断し割断面を成形する永久磁石基材割断装置、及び前記永久磁石基材割断装置を用いた永久磁石基材割断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術として図９に示す永久磁石基材の永久磁石割断装置１００が用いられてきた。図９に示す永久磁石割断装置１００は、永久磁石基材を割断するための装置である。永久磁石割断装置１００は、可動側保持部１０１と固定側保持部１０２を有する。可動側保持部１０１内と固定側保持部１０２内には、永久磁石基材保持部１０３が形成されており、永久磁石基材保持部１０３には焼結部材である永久磁石基材２００が固定保持されている。可動側保持部１０１は可動部回転軸１０４を中心に矢印Ｙ方向へ回転可動する。それにより、永久磁石基材２００に対しては、矢印Ｚ方向に引張力が発生し、可動側保持部１０１に保持された永久磁石基材２００を割断することができる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、上記した従来の割断方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１３７１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術には、以下の問題があった。すなわち、引っ張り強度が大きい材料を永久磁石基材２００とする場合には、矢印Ｚ方向の引張力だけで割断しようとすると大きな力が必要となる。矢印Ｚ方向の引張力が大きくなると、永久磁石基材２００が滑って狙った位置以外で割れる問題、割れ部の形状が悪化する問題、滑りにより永久磁石基材表面に傷つきが発生する問題など永久磁石基材２００の割断後の永久磁石の品質が悪化するため問題となる。
また、永久磁石基材２００が滑らないようにする保持固定をするため、図９中上方向から掛かる磁石保持力Ｘを大きくすることも考えられる。しかし、保持固定をするための磁石保持力Ｘを大きくすると磁石保持力Ｘにより永久磁石基材２００が圧壊してしまうため、磁石保持力Ｘを大きくすることはできないため問題となる。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は永久磁石基材に対し引張力に加え曲げ力を付与することで小さな荷重で永久磁石基材を割断できる永久磁石基材割断装置、及び永久磁石基材割断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様における永久磁石基材割断装置、及び永久磁石基材割断方法は、以下の構成を有する。
（１）永久磁石基材を可動側保持部及び固定側保持部により固定し、前記可動側保持部を可動部回転軸を中心に回転させることにより前記永久磁石基材を割断し割断面を成形する永久磁石基材割断装置において、前記可動部回転軸を前記割断面と直角方向にオフセットさせ、前記固定側保持部側に位置させること、を特徴とする。
【０００８】
（２）（１）に記載する永久磁石基材割断装置を用いた永久磁石基材割断方法であって、前記可動部回転軸を前記割断面と直角方向にオフセットさせ、前記固定側保持部側に位置させること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記永久磁石基材割断装置の作用及び効果について説明する。
（１）永久磁石基材を可動側保持部及び固定側保持部により固定し、可動側保持部を可動部回転軸を中心に回転させることにより永久磁石基材を割断し割断面を成形する永久磁石基材割断装置において、可動部回転軸を割断面と直角方向にオフセットさせ、固定側保持部側に位置させることにより、小さな荷重で永久磁石基材を割断できる。
その理由は、可動部回転軸を割断予定面と直角方向にオフセットさせ、固定側保持部側に位置させることにより、割断予定面に対して図１の矢印Ｆで示す方向に引張力と曲げ力の合力が発生するためである。図１に示す矢印Ｆで示す引張力と曲げ力の合力は、図９に示す従来技術に係る矢印Ｚで示す引張力と比較して可動部移動方向である矢印Ｙに近く、永久磁石基材に対して下斜め方向に発生する。すなわち、割断予定面に対して矢印Ｆｔで示す引張力のほかに曲げの方向への矢印Ｆｂで示す曲げ力が加わることにより、小さな荷重により割断できるためである。また、小さな荷重で割断可能なことにより、保持固定時のズレによる割断品質の悪化の防止や、ズレ防止を狙った磁石保持力の増大に起因する永久磁石基材の圧壊を防止することができる。
【００１０】
（２）上記永久磁石基材割断装置を用いた永久磁石基材割断方法であって、可動部回転軸を前記割断面と直角方向にオフセットさせ、前記固定側保持部側に位置させることにより、小さな荷重で永久磁石基材を割断できる。
その理由は、可動部回転軸を割断予定面と直角方向にオフセットさせ、固定側保持部側に位置させることにより、割断予定面に対して図１の矢印Ｆで示す方向に引張力と曲げ力の合力が発生するためである。図１に示す矢印Ｆで示す引張力と曲げ力の合力は、図９に示す従来技術に係る矢印Ｚで示す引張力と比較して可動部移動方向である矢印Ｙに近く、永久磁石基材に対して下斜め方向に発生する。すなわち、割断予定面に対して矢印Ｆｔで示す引張力のほかに曲げの方向への矢印Ｆｂで示す曲げ力が加わることにより、小さな荷重により割断できるためである。また、小さな荷重で割断可能なことにより、保持固定時のズレによる割断品質の悪化の防止や、ズレ防止を狙った磁石保持力の増大に起因する永久磁石基材の圧壊を防止することができる。
また、動部回転軸を割断面と直角方向にオフセットさせるそのオフセット量は、永久磁石基材が滑らない必要面圧を有し、かつ、磁石圧壊強度を超えない範囲とすることにより、永久磁石が滑り狙った位置以外で割れる問題及び磁石保持力が大きいことによる永久磁石の圧壊の問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の本実施例１に係る永久磁石基材の割断装置の概念断面図である。
【図２】本発明の本実施例１に係る永久磁石基材の割断装置の断面図である。
【図３】本発明の本実施例１に係る引張力の応力分布図である。
【図４】本発明の本実施例１に係る曲げ力の応力分布図である。
【図５】本発明の本実施例１に係る引張力と曲げ力の合力の応力分布図である。
【図６】本発明の本実施例１に係るオフセット量と割断に必要な磁石作用力の関係を示した図である。
【図７】本発明の本実施例１に係るオフセット量と保持部で滑らない必要面圧の関係を示した図である。
【図８】本発明の本実施例２に係る永久磁石基材割断装置の概念図である。
【図９】従来技術に係る永久磁石基材の割断装置の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明に係る永久磁石基材割断装置及び永久磁石基材割断方法の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
＜割断装置の全体構成＞
図１には、永久磁石基材割断装置１の概念断面図を示す。図２に、永久磁石基材割断装置１の断面図を示す。
図１及び図２においては、本発明の本質部分である永久磁石基材４０を割断する部分以外の部分である例えば駆動手段等については省略する。なお、本実施形態において駆動手段等に関しては省略したが、駆動手段等に関しては従来技術と変わらない構成及び作用効果を有する。
【００１４】
図１に示す永久磁石基材４０は、割断予定面４０Ａで割断されることにより、割断面４１Ａを有する永久磁石４１となる。本実施形態においては、永久磁石基材４０は約３ｍｍの厚みを有し、幅が２８ｍｍであり、割断することにより、２つの幅１４ｍｍの永久磁石４１を成形する。
割断予定面４０Ａのうち、永久磁石基材４０の外周側（固定ネジ１１によって固定される側）には、永久磁石基材４０に応力が掛かると割断予定面４０Ａから割断できるように切欠部４０１Ａが形成されている。切欠部４０１Ａは、永久磁石基材４０に対してあらかじめレーザ加工等により成形されている（切欠部４０１Ａは、小さな凹部であるため図１中には現れない）。
なお、本実施形態においては永久磁石として記載しているものは、ロータに挿入後強い磁界を与えられて永久磁石となるものである。本実施形態ではロータに挿入せず、強い磁界が与えられていないが永久磁石として記載している。
【００１５】
図２に示すように永久磁石基材割断装置１は、永久磁石基材４０を割断し、割断された永久磁石４１に成形するための装置である。永久磁石基材割断装置１は、可動側保持部２、固定側保持部３等により構成されている。
【００１６】
固定側保持部３は、永久磁石基材４０を保持固定するためのものである。固定側保持部３は固定された固定部６に固定されている。固定側保持部３は固定部６に固定されていることにより、永久磁石基材４０を固定することができる。固定側保持部３には、可動側保持部２に対して割断力を付与するための割断力付与ロッド５が形成されている。
【００１７】
可動側保持部２は、第１に永久磁石基材４０を保持固定し、第２に可動することで永久磁石基材４０を割断するものである。可動側保持部２は可動回転部２１が形成されており、可動回転部２１の可動部回転軸２２を中心に回転する。可動回転部２１は、可動側保持部２の下面２Ａに突出する形で形成されている。可動回転部２１の可動部回転軸２２は、永久磁石基材４０の割断面となる予定の割断予定面４０Ａ（割断面４１Ａと同じ。明細書中において同じ。）と直角方向にオフセットされ、かつ、固定側保持部３側に位置する。
【００１８】
本実施形態における可動回転部２１のオフセット量は、永久磁石基材４０が滑らない必要面圧を有し、かつ、磁石圧壊強度を超えない範囲により決定する。本実施形態においては、図７に示す保持部で滑らない必要面圧を有し、かつ磁石圧壊強度を超えない範囲により決定する。図７に示す圧壊面圧Ｔは、永久磁石基材を保持固定するため面圧をかけた場合に圧壊面圧Ｔを超える値となると、永久磁石基材に圧壊が生じる恐れがある値である。本実施形態においては、圧壊面圧Ｔは、約９４０ＭＰａであり、永久磁石基材４０においては約９４０ＭＰａの面圧をかけたとしても圧壊が生じない値である。本実施形態において圧壊面圧Ｔは、約９４０ＭＰａであるが、圧壊面圧Ｔは、磁石材料や磁石材料を圧縮する際の圧縮強度等の条件によって大きく異なる。ただし、圧壊面圧が永久磁石基材を保持固定するため面圧をかけた場合に圧壊しない値であることは、変わりはない。
【００１９】
図７に示す実線Ｓは保持部で滑らない面圧とオフセット量の関係を示したものである。本実施形態においてオフセット量は、磁石圧壊強度を示す圧壊面圧Ｔの範囲内であり、かつ保持部で滑らない必要面圧を有する約９４０ＭＰａ以下とする。圧壊面圧Ｔの約９４０ＭＰａ以下であるのは実線ＳではＳ１以上のオフセット量となる。すなわち、本実施形態においてはオフセット量を３ｍｍ以上とすることにより、永久磁石基材４０が滑らない必要面圧を有し、かつ、磁石圧壊強度を超えない範囲とすることができる。
なお、本実施形態においては、オフセット量を３ｍｍ以上としたが、オフセット量は永久磁石基材４０の厚み等及び永久磁石基材割断装置１の大きさ等により変更される。したがって、オフセット量は、永久磁石基材の厚み等及び割断装置の大きさ等により影響を受けない永久磁石基材が滑らない必要面圧を有し、かつ、磁石圧壊強度を超えない範囲により決定することが好ましい。
【００２０】
図２に示すように、固定側保持部３及び可動側保持部２には、永久磁石基材４０を固定するための磁石固定部１０が形成されている。磁石固定部１０は、可動側保持部２が可動することにより分割される。固定側保持部３及び可動側保持部２のうち、磁石固定部１０に配置した永久磁石基材４０に対して上部から押圧する固定ネジ１１Ａ及び１１Ｂが各々形成されている。固定ネジ１１Ａは可動側保持部２に形成され、固定ネジ１１Ｂは固定側保持部３に固定されている。そのため、磁石固定部１０が分割された際に固定ネジ１１Ａ及び１２Ｂがそれぞれ可動側保持部２及び固定側保持部３に存在することとなる。
なお、本実施形態においては固定ネジ１１としたが、固定できるものであればその他のものを応用することも可能である。
【００２１】
＜割断装置の作用効果＞
第１に、永久磁石基材４０を磁石固定部１０に配置する。続いて固定ネジ１１を用いて永久磁石基材４０を保持固定する。本実施形態においては、固定ネジ１１を回転させることにより永久磁石基材４０に対して図１に示す磁石保持力Ｗが発生することで、磁石固定部１０に固定することができる。
【００２２】
第２に、可動側保持部２が可動部回転軸２２を中心に図中矢印Ｙ方向（可動部移動方向）へ移動する。可動側保持部２が矢印Ｙ方向へ移動することにより、永久磁石基材４０が割断予定面４０Ａから割断され割断面４１Ａを有する永久磁石４１が成形される。割断予定面４０Ａのうち、始めに割断されるのは永久磁石基材４０の外周に成形される切欠部４０１Ａである。本実施形態においては永久磁石基材割断装置１を用いることにより、小さな荷重で永久磁石基材４０を割断することができる。
【００２３】
図６に、割断に必要な磁石作用力（ＫＮ）及びオフセット量（ｍｍ）の関係を示した図を示す。ここで磁石作用力とは、永久磁石基材を割断するために必要とされる力をいう（明細書中において同じ）。実線Ｒは、割断に必要な磁石作用力（ＫＮ）及びオフセット量（ｍｍ）の関係を示したものである。例えば、従来技術に係る図９に示す永久磁石割断装置１００のように可動部回転軸１０４がオフセットされていない場合のＲ０においては割断に必要な磁石作用力は約８ＫＮ必要となる。それに対して本実施形態のように可動部回転軸２２を３ｍｍオフセットさせた場合のＲ３においては割断に必要な磁石作用力は約７．５ＫＮである。また、可動部回転軸２２を５ｍｍオフセットさせた場合のＲ５においては割断に必要な磁石作用力は約７ＫＮである。また、可動部回転軸２２を８ｍｍオフセットさせた場合のＲ８においては割断に必要な磁石作用力は約６．５ＫＮである。以上より、可動部回転軸２２をオフセットさせることにより永久磁石基材４０を割断するために必要な磁石作用力は小さくなるため、小さな荷重により永久磁石基材４０を割断するこ
とができる。
なお、本実施形態においては、割断に必要な磁石作用力が約８ＫＮ（Ｒ０）〜約６．５ＫＮ（Ｒ８）としたが、割断に必要な磁石作用力は、永久磁石基材４０の厚み等により変更される。ただし、オフセットすることにより割断に必要な磁石作用力が小さくなることは変わりがない。
【００２４】
小さな荷重で永久磁石基材４０を割断することができる理由は、可動部回転軸２２を割断予定面４０Ａと直角方向にオフセットさせ、固定側保持部３側に位置させることにより、割断予定面４０Ａに対して矢印Ｆで示す方向に引張力と曲げ力の合力が発生するためである。図１の矢印Ｆで示す引張力と曲げ力の合力は、図９に示す従来技術に係る矢印Ｚで示す引張力と比較して可動部移動方向である矢印Ｙに近く、永久磁石基材４０に対して下方斜め方向に発生する。それに対して、図９に示す矢印Ｚで示す引張力においては、永久磁石基材４０に対して横方向に発生する。すなわち、図１に示す矢印Ｆで示す引張力と曲げ力の合力においては、可動部回転軸２２が割断予定面４０Ａと直角方向にオフセットされ固定側保持部３側に位置することで、割断予定面４０Ａに対して曲げの方向への力が加わるため矢印Ｆの方向に力が生じるのである。永久磁石基材４０を割断する際に引張力により割断するよりも引張力に曲げ力を加えた合力により割断した方が小さな荷重により割断できる。したがって、本実施形態の永久磁石基材割断装置１を用いることにより小さな荷重で永久磁石基材４０を割断することができる。
【００２５】
＜引張力と曲げ力の合力の説明＞
具体的には、可動側保持部２が移動した場合、永久磁石基材４０に対して図５の矢印Ｆａ１１〜Ｆａ１８で示す引張力と曲げ力の合力が発生するため永久磁石基材４０を小さな荷重で割断することができる。引張力と曲げ力の合力による磁石作用力について詳細に後述する。
図３に、本実施形態における引張力の応力分布図を示す。図４に、本実施形態における曲げ力の応力分布図を示す。図５に、本実施形態における引張力及び曲げ力が加わった引張力と曲げ力の合力の応力分布図を示す。
【００２６】
図３に示すように、矢印Ｆｔで示す引張力である応力Ｆｔ１１〜Ｆｔ１８は割断予定面４０Ａから割断垂直方向に対して均等に発生する。
また、図４に示すように、矢印Ｆｂで示す曲げ力は割断予定面４０Ａから割断垂直方向に応力Ｆｂ１１〜Ｆｂ１３が発生する。応力Ｆｂ１１の応力が最も大きく応力Ｆｂ１２、応力Ｆｂ１３と小さくなる。すなわち応力Ｆｂ１は、割断中心点４０ＡＰ（割断予定面４０Ａの断面中心）から遠く、かつ可動部回転軸２２から遠い方向（永久磁石基材４０の外周）へ向かうに従って応力が大きくなる。さらに、矢印Ｆｂで示す曲げ力は割断予定面４０Ａから反対割断垂直方向に応力Ｆｂ２１〜Ｆｂ２３が発生する。応力Ｆｂ２１の応力が最も大きく応力Ｆｂ２２、応力Ｆｂ１３と小さくなる。すなわち応力Ｆｂ２は、割断中心点４０ＡＰ（割断予定面４０Ａの断面中心）から遠く、かつ可動部回転軸２２から遠い方向（永久磁石基材４０の外周）へ向かうに従って応力が大きくなる。
【００２７】
図５に示すように、図３に示す応力Ｆｔ１及び図４に示す応力Ｆｂ１、Ｆｂ２が加わることにより矢印Ｆａ１１〜Ｆａ１８で示す引張力と曲げ力の合力の応力分布図となる。すなわち、割断予定面４０Ａのうち可動部回転軸２２に近い部分から、可動部回転軸２２から最も遠い部分へと行くほど応力は大きくなる。その理由は、図３における矢印Ｆｔで示す引張力である応力Ｆｔ１１〜Ｆｔ１８は、割断予定面４０Ａから割断垂直方向に対して均等に発生しているのに対して、矢印Ｆｂで示す曲げ力である応力Ｆｂ１１〜Ｆｂ１３及び応力Ｆｂ２１〜Ｆｂ２３は永久磁石基材４０の割断中心点４０ＡＰに近いほど応力は小さく、永久磁石基材４０の外周に近いほど応力が大きくなる。そのため、図５に示す矢印Ｆａで示す引張力と曲げ力の合力では、割断中心点４０ＡＰから可動部回転軸２２に遠い部分では応力Ｆｔ１１からＦｔ１３に対して応力Ｆｂ１１〜Ｆｂ１３が加えられ応力が大きくなる。他方、割断中心点４０ＡＰから可動部回転軸２２に近い部分では応力Ｆｔ１６〜Ｆｔ１８に対して応力Ｆｂ２１〜Ｆｂ２３が加えられ応力は小さくなる。その結果、引張力の応力Ｆｔ１〜Ｆｔ１８及び曲げ力の応力Ｆｂ１１〜Ｆｂ１３、Ｆｂ２１〜Ｆｂ２３が加えられた引張力と曲げ力の合力の応力Ｆａは、図５に示すように割断予定面４０Ａのうち可動部回転軸２２に近い部分の応力Ｆａ１８から、可動部回転軸２２から最も遠い部分の応力Ｆａ１１へと行くほど応力が大きくなる。
【００２８】
割断予定面４０Ａの上部には切欠部４０１Ａが形成されており、切欠部４０１Ａから割断が開始する。そのため、切欠部４０１Ａが形成された可動部回転軸２２から遠い永久磁石基材４０の外周部に応力Ｆａが集中し大きな力が掛かれば全体として小さな荷重で永久磁石基材４０を割断することができる。本実施形態においては、図６に示すように従来のオフセットをしない場合と比較して小さな荷重であるが、切欠部４０１Ａが形成された可動部回転軸２２から遠い永久磁石基材４０の外周部に対して図５に示すように大きな引張力と曲げ力の合力が掛かる。そのため、従来技術よりも小さな荷重で永久磁石４０を割断し永久磁石４１に成形することができる。
【００２９】
また、小さな荷重で割断可能なことにより、保持固定時のズレによる分割品質の悪化の防止することができる。例えば、水平方向に働く引張力により永久磁石基材を割断しようとした場合には、永久磁石基材は引き裂かれるため、狙った割断予定面で割断することが困難である。それに対して、垂直方向に働く曲げ力により永久磁石基材を割断する場合には、荷重が下方向へと掛かるため割断予定面で割断することが容易である。よって、保持固定時に永久磁石基材がズレ割断品質の悪化するのを防止することができる。
【００３０】
また、小さな荷重で永久磁石基材を割断することができるため、永久磁石基材を保持固定するための磁石保持力Ｘを低減することができる。そのため、磁石保持力Ｘの増大に起因する永久磁石基材の圧壊を防止することができる。
【００３１】
上述したように、第１実施形態のように永久磁石基材割断装置及び割断方法によれば、以下の作用効果を有する。
永久磁石基材４０を可動側保持部２及び固定側保持部３により固定し、可動側保持部２を可動部回転軸２２を中心に回転させることにより永久磁石基材４０を割断し割断面４１Ａを成形する永久磁石基材割断装置１において、可動部回転軸２２を割断予定面４０Ａと直角方向にオフセットさせ、固定側保持部３側に位置させることにより、小さな荷重で永久磁石基材４０を割断できる。
その理由は、可動部回転軸２２を割断予定面４０Ａと直角方向にオフセットさせ、固定側保持部３側に位置させることにより、割断予定面４０Ａに対して図１の矢印Ｆで示す引張力と曲げ力の合力が発生するためである。図１の矢印Ｆで示す引張力と曲げ力の合力は、図９に示す従来技術に係る矢印Ｚで示す引張力と比較して可動部移動方向である矢印Ｙに近く、永久磁石基材４０に対して下斜め方向に発生する。すなわち、割断予定面４０Ａに対して矢印Ｆｔで示す引張力のほかに曲げの方向への矢印Ｆｂで示す曲げ力が加わることにより、小さな荷重により割断できるためである。また、小さな荷重で永久磁石基材４０を割断可能なことにより、保持固定時のズレによる割断品質の悪化の防止や、ズレ防止を狙った磁石保持力Ｘの増大に起因する永久磁石基材４０の圧壊を防止することができる。
【００３２】
可動部回転軸２２を割断予定面４０Ａと直角方向にオフセットさせるそのオフセット量は、永久磁石基材４０が滑らない必要面圧を有し、かつ、磁石圧壊強度を超えない範囲とすることにより、永久磁石基材４０が滑り狙った位置以外で割れる問題及び磁石保持力が大きいことによる永久磁石基材４０の圧壊の問題を解決することができる。具体的には、永久磁石基材４０が滑らないことにより、永久磁石基材４０表面への傷つきを防止し品質を保つことができる。また、磁石圧壊強度を超えない範囲とすることにより、永久磁石基材４０の圧壊を防止することができる。
【００３３】
（第２実施形態）
第２実施形態に係る磁石基材割断装置７０は、第１実施形態に係る永久磁石基材割断装置１と比較して、引張力付与装置７１が形成されていること以外異なるところがない。そのため、第２実施形態においては、磁石基材割断装置７０のうち引張力付与装置７１について詳細に説明することにより、その他の説明を割愛する。
なお、第２実施形態で引張力付与装置７１以外の構成、作用効果については説明を割愛するが、その他の部分は第１実施形態と同様の構成、作用効果を有する。
【００３４】
図８に、第２実施形態に係る磁石基材割断装置７０の概念断面図を示す。
磁石基材割断装置７０には、可動側保持部２に引張力を付与するための引張力付与装置７１が形成されている。引張力付与装置７１は、付勢部材７３により可動側保持部２に対して矢印Ｆｋ５で示す引張力を付与することができる。
また、可動回転部２１には、ガイド２９が形成されており、ガイド２９には可動側保持部２が摺動可能な構成で取り付けられている。そのため、可動側保持部２のみが矢印Ｆｋ５方向の引張力を受けることができる。可動側保持部２は引張力を受けた状態で、可動回転部２１により回転方向に回転力を受けることができる。
【００３５】
第１実施形態において可動部回転軸２２を大きくオフセットした場合には、磁石に加わる曲げ力が大きくなりすぎる恐れがある。曲げ力が大きくなりすぎると、曲げ力の応力が集中する部分において磁石が部分的に破壊される可能性があるため問題となる。
また、曲げ力が大きくなると永久磁石基材を保持するための磁石保持力を増加させる必要があり、増加により永久磁石基材が圧壊してしまうため、磁石保持力Ｘを大きくすることはできないため問題となる。
【００３６】
本実施形態においては、磁石基材割断装置７０は、引張力付与装置７１を有する。そのため、可動側保持部２に対して、第１実施形態と比較して矢印Ｆｋ５で示す引張力を付与することができる。そのため、可動側保持部２に固定された永久磁石基材２００に対しても同様に矢印Ｆｋ５で示す引張力を付与できる。したがって、矢印Ｆｋ５及びＦｔ５で示す引張力を付与することで曲げ力を打ち消し、矢印Ｆ５で示す引張力と曲げ力の合力を発生させることができる。本実施形態における矢印Ｆ５で示す引張力と曲げ力の合力は、磁石が部分的に破壊されることなく、さらに、磁石保持力の増加をしないで永久磁石基材を割断することができる力となる。
【００３７】
尚、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で色々な応用が可能である。
例えば、本実施形態においては、オフセット量を３ｍｍ以上としたが、オフセット量は永久磁石基材４０の厚み等及び永久磁石基材割断装置１の大きさ等により変更される。したがって、オフセット量は、永久磁石基材の厚み等及び割断装置の大きさ等により影響を受けない永久磁石基材が滑らない必要面圧を有し、かつ、磁石圧壊強度を超えない範囲により決定することが好ましい。
【００３８】
例えば、本実施形態においては、割断に必要な磁石作用力が約８ＫＮ（Ｒ０）〜約６．５ＫＮ（Ｒ８）としたが、割断に必要な磁石作用力は、永久磁石基材４０の厚み等により変更される。ただし、オフセットすることにより割断に必要な磁石作用力が小さくなることは変わりがない。
【符号の説明】
【００３９】
１ 永久磁石基材割断装置
２ 可動側保持部
２２ 可動部回転軸
３ 固定側保持部
４０ 永久磁石基材
４０Ａ 割断予定面
４１Ａ 割断面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石基材を可動側保持部及び固定側保持部により固定し、前記可動側保持部を可動部回転軸を中心に回転させることにより前記永久磁石基材を割断し割断面を成形する永久磁石基材割断装置、及び前記永久磁石基材割断装置を用いた永久磁石基材割断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術として図９に示す永久磁石基材の永久磁石割断装置１００が用いられてきた。図９に示す永久磁石割断装置１００は、永久磁石基材を割断するための装置である。永久磁石割断装置１００は、可動側保持部１０１と固定側保持部１０２を有する。可動側保持部１０１内と固定側保持部１０２内には、永久磁石基材保持部１０３が形成されており、永久磁石基材保持部１０３には焼結部材である永久磁石基材２００が固定保持されている。可動側保持部１０１は可動部回転軸１０４を中心に矢印Ｙ方向へ回転可動する。それにより、永久磁石基材２００に対しては、矢印Ｚ方向に引張力が発生し、可動側保持部１０１に保持された永久磁石基材２００を割断することができる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、上記した従来の割断方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１３７１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術には、以下の問題があった。すなわち、引っ張り強度が大きい材料を永久磁石基材２００とする場合には、矢印Ｚ方向の引張力だけで割断しようとすると大きな力が必要となる。矢印Ｚ方向の引張力が大きくなると、永久磁石基材２００が滑って狙った位置以外で割れる問題、割れ部の形状が悪化する問題、滑りにより永久磁石基材表面に傷つきが発生する問題など永久磁石基材２００の割断後の永久磁石の品質が悪化するため問題となる。
また、永久磁石基材２００が滑らないようにする保持固定をするため、図９中上方向から掛かる磁石保持力Ｘを大きくすることも考えられる。しかし、保持固定をするための磁石保持力Ｘを大きくすると磁石保持力Ｘにより永久磁石基材２００が圧壊してしまうため、磁石保持力Ｘを大きくすることはできないため問題となる。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は永久磁石基材に対し引張力に加え曲げ力を付与することで小さな荷重で永久磁石基材を割断できる永久磁石基材割断装置、及び永久磁石基材割断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様における永久磁石基材割断装置、及び永久磁石基材割断方法は、以下の構成を有する。
（１）永久磁石基材を可動側保持部及び固定側保持部により固定し、前記可動側保持部を可動部回転軸を中心に回転させることにより前記永久磁石基材を割断し割断面を成形する永久磁石基材割断装置において、前記可動部回転軸を前記割断面と直角方向にオフセットさせ、前記固定側保持部側に位置させること、を特徴とする。
【０００８】
（２）（１）に記載する永久磁石基材割断装置を用いた永久磁石基材割断方法であって、前記可動部回転軸を前記割断面と直角方向にオフセットさせ、前記固定側保持部側に位置させること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記永久磁石基材割断装置の作用及び効果について説明する。
（１）永久磁石基材を可動側保持部及び固定側保持部により固定し、可動側保持部を可動部回転軸を中心に回転させることにより永久磁石基材を割断し割断面を成形する永久磁石基材割断装置において、可動部回転軸を割断面と直角方向にオフセットさせ、固定側保持部側に位置させることにより、小さな荷重で永久磁石基材を割断できる。
その理由は、可動部回転軸を割断予定面と直角方向にオフセットさせ、固定側保持部側に位置させることにより、割断予定面に対して図１の矢印Ｆで示す方向に引張力と曲げ力の合力が発生するためである。図１に示す矢印Ｆで示す引張力と曲げ力の合力は、図９に示す従来技術に係る矢印Ｚで示す引張力と比較して可動部移動方向である矢印Ｙに近く、永久磁石基材に対して下斜め方向に発生する。すなわち、割断予定面に対して矢印Ｆｔで示す引張力のほかに曲げの方向への矢印Ｆｂで示す曲げ力が加わることにより、小さな荷重により割断できるためである。また、小さな荷重で割断可能なことにより、保持固定時のズレによる割断品質の悪化の防止や、ズレ防止を狙った磁石保持力の増大に起因する永久磁石基材の圧壊を防止することができる。
【００１０】
（２）上記永久磁石基材割断装置を用いた永久磁石基材割断方法であって、可動部回転軸を前記割断面と直角方向にオフセットさせ、前記固定側保持部側に位置させることにより、小さな荷重で永久磁石基材を割断できる。
その理由は、可動部回転軸を割断予定面と直角方向にオフセットさせ、固定側保持部側に位置させることにより、割断予定面に対して図１の矢印Ｆで示す方向に引張力と曲げ力の合力が発生するためである。図１に示す矢印Ｆで示す引張力と曲げ力の合力は、図９に示す従来技術に係る矢印Ｚで示す引張力と比較して可動部移動方向である矢印Ｙに近く、永久磁石基材に対して下斜め方向に発生する。すなわち、割断予定面に対して矢印Ｆｔで示す引張力のほかに曲げの方向への矢印Ｆｂで示す曲げ力が加わることにより、小さな荷重により割断できるためである。また、小さな荷重で割断可能なことにより、保持固定時のズレによる割断品質の悪化の防止や、ズレ防止を狙った磁石保持力の増大に起因する永久磁石基材の圧壊を防止することができる。
また、動部回転軸を割断面と直角方向にオフセットさせるそのオフセット量は、永久磁石基材が滑らない必要面圧を有し、かつ、磁石圧壊強度を超えない範囲とすることにより、永久磁石が滑り狙った位置以外で割れる問題及び磁石保持力が大きいことによる永久磁石の圧壊の問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の本実施例１に係る永久磁石基材の割断装置の概念断面図である。
【図２】本発明の本実施例１に係る永久磁石基材の割断装置の断面図である。
【図３】本発明の本実施例１に係る引張力の応力分布図である。
【図４】本発明の本実施例１に係る曲げ力の応力分布図である。
【図５】本発明の本実施例１に係る引張力と曲げ力の合力の応力分布図である。
【図６】本発明の本実施例１に係るオフセット量と割断に必要な磁石作用力の関係を示した図である。
【図７】本発明の本実施例１に係るオフセット量と保持部で滑らない必要面圧の関係を示した図である。
【図８】本発明の本実施例２に係る永久磁石基材割断装置の概念図である。
【図９】従来技術に係る永久磁石基材の割断装置の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明に係る永久磁石基材割断装置及び永久磁石基材割断方法の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
＜割断装置の全体構成＞
図１には、永久磁石基材割断装置１の概念断面図を示す。図２に、永久磁石基材割断装置１の断面図を示す。
図１及び図２においては、本発明の本質部分である永久磁石基材４０を割断する部分以外の部分である例えば駆動手段等については省略する。なお、本実施形態において駆動手段等に関しては省略したが、駆動手段等に関しては従来技術と変わらない構成及び作用効果を有する。
【００１４】
図１に示す永久磁石基材４０は、割断予定面４０Ａで割断されることにより、割断面４１Ａを有する永久磁石４１となる。本実施形態においては、永久磁石基材４０は約３ｍｍの厚みを有し、幅が２８ｍｍであり、割断することにより、２つの幅１４ｍｍの永久磁石４１を成形する。
割断予定面４０Ａのうち、永久磁石基材４０の外周側（固定ネジ１１によって固定される側）には、永久磁石基材４０に応力が掛かると割断予定面４０Ａから割断できるように切欠部４０１Ａが形成されている。切欠部４０１Ａは、永久磁石基材４０に対してあらかじめレーザ加工等により成形されている（切欠部４０１Ａは、小さな凹部であるため図１中には現れない）。
なお、本実施形態においては永久磁石として記載しているものは、ロータに挿入後強い磁界を与えられて永久磁石となるものである。本実施形態ではロータに挿入せず、強い磁界が与えられていないが永久磁石として記載している。
【００１５】
図２に示すように永久磁石基材割断装置１は、永久磁石基材４０を割断し、割断された永久磁石４１に成形するための装置である。永久磁石基材割断装置１は、可動側保持部２、固定側保持部３等により構成されている。
【００１６】
固定側保持部３は、永久磁石基材４０を保持固定するためのものである。固定側保持部３は固定された固定部６に固定されている。固定側保持部３は固定部６に固定されていることにより、永久磁石基材４０を固定することができる。固定側保持部３には、可動側保持部２に対して割断力を付与するための割断力付与ロッド５が形成されている。
【００１７】
可動側保持部２は、第１に永久磁石基材４０を保持固定し、第２に可動することで永久磁石基材４０を割断するものである。可動側保持部２は可動回転部２１が形成されており、可動回転部２１の可動部回転軸２２を中心に回転する。可動回転部２１は、可動側保持部２の下面２Ａに突出する形で形成されている。可動回転部２１の可動部回転軸２２は、永久磁石基材４０の割断面となる予定の割断予定面４０Ａ（割断面４１Ａと同じ。明細書中において同じ。）と直角方向にオフセットされ、かつ、固定側保持部３側に位置する。
【００１８】
本実施形態における可動回転部２１のオフセット量は、永久磁石基材４０が滑らない必要面圧を有し、かつ、磁石圧壊強度を超えない範囲により決定する。本実施形態においては、図７に示す保持部で滑らない必要面圧を有し、かつ磁石圧壊強度を超えない範囲により決定する。図７に示す圧壊面圧Ｔは、永久磁石基材を保持固定するため面圧をかけた場合に圧壊面圧Ｔを超える値となると、永久磁石基材に圧壊が生じる恐れがある値である。本実施形態においては、圧壊面圧Ｔは、約９４０ＭＰａであり、永久磁石基材４０においては約９４０ＭＰａの面圧をかけたとしても圧壊が生じない値である。本実施形態において圧壊面圧Ｔは、約９４０ＭＰａであるが、圧壊面圧Ｔは、磁石材料や磁石材料を圧縮する際の圧縮強度等の条件によって大きく異なる。ただし、圧壊面圧が永久磁石基材を保持固定するため面圧をかけた場合に圧壊しない値であることは、変わりはない。
【００１９】
図７に示す実線Ｓは保持部で滑らない面圧とオフセット量の関係を示したものである。本実施形態においてオフセット量は、磁石圧壊強度を示す圧壊面圧Ｔの範囲内であり、かつ保持部で滑らない必要面圧を有する約９４０ＭＰａ以下とする。圧壊面圧Ｔの約９４０ＭＰａ以下であるのは実線ＳではＳ１以上のオフセット量となる。すなわち、本実施形態においてはオフセット量を３ｍｍ以上とすることにより、永久磁石基材４０が滑らない必要面圧を有し、かつ、磁石圧壊強度を超えない範囲とすることができる。
なお、本実施形態においては、オフセット量を３ｍｍ以上としたが、オフセット量は永久磁石基材４０の厚み等及び永久磁石基材割断装置１の大きさ等により変更される。したがって、オフセット量は、永久磁石基材の厚み等及び割断装置の大きさ等により影響を受けない永久磁石基材が滑らない必要面圧を有し、かつ、磁石圧壊強度を超えない範囲により決定することが好ましい。
【００２０】
図２に示すように、固定側保持部３及び可動側保持部２には、永久磁石基材４０を固定するための磁石固定部１０が形成されている。磁石固定部１０は、可動側保持部２が可動することにより分割される。固定側保持部３及び可動側保持部２のうち、磁石固定部１０に配置した永久磁石基材４０に対して上部から押圧する固定ネジ１１Ａ及び１１Ｂが各々形成されている。固定ネジ１１Ａは可動側保持部２に形成され、固定ネジ１１Ｂは固定側保持部３に固定されている。そのため、磁石固定部１０が分割された際に固定ネジ１１Ａ及び１２Ｂがそれぞれ可動側保持部２及び固定側保持部３に存在することとなる。
なお、本実施形態においては固定ネジ１１としたが、固定できるものであればその他のものを応用することも可能である。
【００２１】
＜割断装置の作用効果＞
第１に、永久磁石基材４０を磁石固定部１０に配置する。続いて固定ネジ１１を用いて永久磁石基材４０を保持固定する。本実施形態においては、固定ネジ１１を回転させることにより永久磁石基材４０に対して図１に示す磁石保持力Ｗが発生することで、磁石固定部１０に固定することができる。
【００２２】
第２に、可動側保持部２が可動部回転軸２２を中心に図中矢印Ｙ方向（可動部移動方向）へ移動する。可動側保持部２が矢印Ｙ方向へ移動することにより、永久磁石基材４０が割断予定面４０Ａから割断され割断面４１Ａを有する永久磁石４１が成形される。割断予定面４０Ａのうち、始めに割断されるのは永久磁石基材４０の外周に成形される切欠部４０１Ａである。本実施形態においては永久磁石基材割断装置１を用いることにより、小さな荷重で永久磁石基材４０を割断することができる。
【００２３】
図６に、割断に必要な磁石作用力（ＫＮ）及びオフセット量（ｍｍ）の関係を示した図を示す。ここで磁石作用力とは、永久磁石基材を割断するために必要とされる力をいう（明細書中において同じ）。実線Ｒは、割断に必要な磁石作用力（ＫＮ）及びオフセット量（ｍｍ）の関係を示したものである。例えば、従来技術に係る図９に示す永久磁石割断装置１００のように可動部回転軸１０４がオフセットされていない場合のＲ０においては割断に必要な磁石作用力は約８ＫＮ必要となる。それに対して本実施形態のように可動部回転軸２２を３ｍｍオフセットさせた場合のＲ３においては割断に必要な磁石作用力は約７．５ＫＮである。また、可動部回転軸２２を５ｍｍオフセットさせた場合のＲ５においては割断に必要な磁石作用力は約７ＫＮである。また、可動部回転軸２２を８ｍｍオフセットさせた場合のＲ８においては割断に必要な磁石作用力は約６．５ＫＮである。以上より、可動部回転軸２２をオフセットさせることにより永久磁石基材４０を割断するために必要な磁石作用力は小さくなるため、小さな荷重により永久磁石基材４０を割断するこ
とができる。
なお、本実施形態においては、割断に必要な磁石作用力が約８ＫＮ（Ｒ０）〜約６．５ＫＮ（Ｒ８）としたが、割断に必要な磁石作用力は、永久磁石基材４０の厚み等により変更される。ただし、オフセットすることにより割断に必要な磁石作用力が小さくなることは変わりがない。
【００２４】
小さな荷重で永久磁石基材４０を割断することができる理由は、可動部回転軸２２を割断予定面４０Ａと直角方向にオフセットさせ、固定側保持部３側に位置させることにより、割断予定面４０Ａに対して矢印Ｆで示す方向に引張力と曲げ力の合力が発生するためである。図１の矢印Ｆで示す引張力と曲げ力の合力は、図９に示す従来技術に係る矢印Ｚで示す引張力と比較して可動部移動方向である矢印Ｙに近く、永久磁石基材４０に対して下方斜め方向に発生する。それに対して、図９に示す矢印Ｚで示す引張力においては、永久磁石基材４０に対して横方向に発生する。すなわち、図１に示す矢印Ｆで示す引張力と曲げ力の合力においては、可動部回転軸２２が割断予定面４０Ａと直角方向にオフセットされ固定側保持部３側に位置することで、割断予定面４０Ａに対して曲げの方向への力が加わるため矢印Ｆの方向に力が生じるのである。永久磁石基材４０を割断する際に引張力により割断するよりも引張力に曲げ力を加えた合力により割断した方が小さな荷重により割断できる。したがって、本実施形態の永久磁石基材割断装置１を用いることにより小さな荷重で永久磁石基材４０を割断することができる。
【００２５】
＜引張力と曲げ力の合力の説明＞
具体的には、可動側保持部２が移動した場合、永久磁石基材４０に対して図５の矢印Ｆａ１１〜Ｆａ１８で示す引張力と曲げ力の合力が発生するため永久磁石基材４０を小さな荷重で割断することができる。引張力と曲げ力の合力による磁石作用力について詳細に後述する。
図３に、本実施形態における引張力の応力分布図を示す。図４に、本実施形態における曲げ力の応力分布図を示す。図５に、本実施形態における引張力及び曲げ力が加わった引張力と曲げ力の合力の応力分布図を示す。
【００２６】
図３に示すように、矢印Ｆｔで示す引張力である応力Ｆｔ１１〜Ｆｔ１８は割断予定面４０Ａから割断垂直方向に対して均等に発生する。
また、図４に示すように、矢印Ｆｂで示す曲げ力は割断予定面４０Ａから割断垂直方向に応力Ｆｂ１１〜Ｆｂ１３が発生する。応力Ｆｂ１１の応力が最も大きく応力Ｆｂ１２、応力Ｆｂ１３と小さくなる。すなわち応力Ｆｂ１は、割断中心点４０ＡＰ（割断予定面４０Ａの断面中心）から遠く、かつ可動部回転軸２２から遠い方向（永久磁石基材４０の外周）へ向かうに従って応力が大きくなる。さらに、矢印Ｆｂで示す曲げ力は割断予定面４０Ａから反対割断垂直方向に応力Ｆｂ２１〜Ｆｂ２３が発生する。応力Ｆｂ２１の応力が最も大きく応力Ｆｂ２２、応力Ｆｂ１３と小さくなる。すなわち応力Ｆｂ２は、割断中心点４０ＡＰ（割断予定面４０Ａの断面中心）から遠く、かつ可動部回転軸２２から遠い方向（永久磁石基材４０の外周）へ向かうに従って応力が大きくなる。
【００２７】
図５に示すように、図３に示す応力Ｆｔ１及び図４に示す応力Ｆｂ１、Ｆｂ２が加わることにより矢印Ｆａ１１〜Ｆａ１８で示す引張力と曲げ力の合力の応力分布図となる。すなわち、割断予定面４０Ａのうち可動部回転軸２２に近い部分から、可動部回転軸２２から最も遠い部分へと行くほど応力は大きくなる。その理由は、図３における矢印Ｆｔで示す引張力である応力Ｆｔ１１〜Ｆｔ１８は、割断予定面４０Ａから割断垂直方向に対して均等に発生しているのに対して、矢印Ｆｂで示す曲げ力である応力Ｆｂ１１〜Ｆｂ１３及び応力Ｆｂ２１〜Ｆｂ２３は永久磁石基材４０の割断中心点４０ＡＰに近いほど応力は小さく、永久磁石基材４０の外周に近いほど応力が大きくなる。そのため、図５に示す矢印Ｆａで示す引張力と曲げ力の合力では、割断中心点４０ＡＰから可動部回転軸２２に遠い部分では応力Ｆｔ１１からＦｔ１３に対して応力Ｆｂ１１〜Ｆｂ１３が加えられ応力が大きくなる。他方、割断中心点４０ＡＰから可動部回転軸２２に近い部分では応力Ｆｔ１６〜Ｆｔ１８に対して応力Ｆｂ２１〜Ｆｂ２３が加えられ応力は小さくなる。その結果、引張力の応力Ｆｔ１〜Ｆｔ１８及び曲げ力の応力Ｆｂ１１〜Ｆｂ１３、Ｆｂ２１〜Ｆｂ２３が加えられた引張力と曲げ力の合力の応力Ｆａは、図５に示すように割断予定面４０Ａのうち可動部回転軸２２に近い部分の応力Ｆａ１８から、可動部回転軸２２から最も遠い部分の応力Ｆａ１１へと行くほど応力が大きくなる。
【００２８】
割断予定面４０Ａの上部には切欠部４０１Ａが形成されており、切欠部４０１Ａから割断が開始する。そのため、切欠部４０１Ａが形成された可動部回転軸２２から遠い永久磁石基材４０の外周部に応力Ｆａが集中し大きな力が掛かれば全体として小さな荷重で永久磁石基材４０を割断することができる。本実施形態においては、図６に示すように従来のオフセットをしない場合と比較して小さな荷重であるが、切欠部４０１Ａが形成された可動部回転軸２２から遠い永久磁石基材４０の外周部に対して図５に示すように大きな引張力と曲げ力の合力が掛かる。そのため、従来技術よりも小さな荷重で永久磁石４０を割断し永久磁石４１に成形することができる。
【００２９】
また、小さな荷重で割断可能なことにより、保持固定時のズレによる分割品質の悪化の防止することができる。例えば、水平方向に働く引張力により永久磁石基材を割断しようとした場合には、永久磁石基材は引き裂かれるため、狙った割断予定面で割断することが困難である。それに対して、垂直方向に働く曲げ力により永久磁石基材を割断する場合には、荷重が下方向へと掛かるため割断予定面で割断することが容易である。よって、保持固定時に永久磁石基材がズレ割断品質の悪化するのを防止することができる。
【００３０】
また、小さな荷重で永久磁石基材を割断することができるため、永久磁石基材を保持固定するための磁石保持力Ｘを低減することができる。そのため、磁石保持力Ｘの増大に起因する永久磁石基材の圧壊を防止することができる。
【００３１】
上述したように、第１実施形態のように永久磁石基材割断装置及び割断方法によれば、以下の作用効果を有する。
永久磁石基材４０を可動側保持部２及び固定側保持部３により固定し、可動側保持部２を可動部回転軸２２を中心に回転させることにより永久磁石基材４０を割断し割断面４１Ａを成形する永久磁石基材割断装置１において、可動部回転軸２２を割断予定面４０Ａと直角方向にオフセットさせ、固定側保持部３側に位置させることにより、小さな荷重で永久磁石基材４０を割断できる。
その理由は、可動部回転軸２２を割断予定面４０Ａと直角方向にオフセットさせ、固定側保持部３側に位置させることにより、割断予定面４０Ａに対して図１の矢印Ｆで示す引張力と曲げ力の合力が発生するためである。図１の矢印Ｆで示す引張力と曲げ力の合力は、図９に示す従来技術に係る矢印Ｚで示す引張力と比較して可動部移動方向である矢印Ｙに近く、永久磁石基材４０に対して下斜め方向に発生する。すなわち、割断予定面４０Ａに対して矢印Ｆｔで示す引張力のほかに曲げの方向への矢印Ｆｂで示す曲げ力が加わることにより、小さな荷重により割断できるためである。また、小さな荷重で永久磁石基材４０を割断可能なことにより、保持固定時のズレによる割断品質の悪化の防止や、ズレ防止を狙った磁石保持力Ｘの増大に起因する永久磁石基材４０の圧壊を防止することができる。
【００３２】
可動部回転軸２２を割断予定面４０Ａと直角方向にオフセットさせるそのオフセット量は、永久磁石基材４０が滑らない必要面圧を有し、かつ、磁石圧壊強度を超えない範囲とすることにより、永久磁石基材４０が滑り狙った位置以外で割れる問題及び磁石保持力が大きいことによる永久磁石基材４０の圧壊の問題を解決することができる。具体的には、永久磁石基材４０が滑らないことにより、永久磁石基材４０表面への傷つきを防止し品質を保つことができる。また、磁石圧壊強度を超えない範囲とすることにより、永久磁石基材４０の圧壊を防止することができる。
【００３３】
（第２実施形態）
第２実施形態に係る磁石基材割断装置７０は、第１実施形態に係る永久磁石基材割断装置１と比較して、引張力付与装置７１が形成されていること以外異なるところがない。そのため、第２実施形態においては、磁石基材割断装置７０のうち引張力付与装置７１について詳細に説明することにより、その他の説明を割愛する。
なお、第２実施形態で引張力付与装置７１以外の構成、作用効果については説明を割愛するが、その他の部分は第１実施形態と同様の構成、作用効果を有する。
【００３４】
図８に、第２実施形態に係る磁石基材割断装置７０の概念断面図を示す。
磁石基材割断装置７０には、可動側保持部２に引張力を付与するための引張力付与装置７１が形成されている。引張力付与装置７１は、付勢部材７３により可動側保持部２に対して矢印Ｆｋ５で示す引張力を付与することができる。
また、可動回転部２１には、ガイド２９が形成されており、ガイド２９には可動側保持部２が摺動可能な構成で取り付けられている。そのため、可動側保持部２のみが矢印Ｆｋ５方向の引張力を受けることができる。可動側保持部２は引張力を受けた状態で、可動回転部２１により回転方向に回転力を受けることができる。
【００３５】
第１実施形態において可動部回転軸２２を大きくオフセットした場合には、磁石に加わる曲げ力が大きくなりすぎる恐れがある。曲げ力が大きくなりすぎると、曲げ力の応力が集中する部分において磁石が部分的に破壊される可能性があるため問題となる。
また、曲げ力が大きくなると永久磁石基材を保持するための磁石保持力を増加させる必要があり、増加により永久磁石基材が圧壊してしまうため、磁石保持力Ｘを大きくすることはできないため問題となる。
【００３６】
本実施形態においては、磁石基材割断装置７０は、引張力付与装置７１を有する。そのため、可動側保持部２に対して、第１実施形態と比較して矢印Ｆｋ５で示す引張力を付与することができる。そのため、可動側保持部２に固定された永久磁石基材２００に対しても同様に矢印Ｆｋ５で示す引張力を付与できる。したがって、矢印Ｆｋ５及びＦｔ５で示す引張力を付与することで曲げ力を打ち消し、矢印Ｆ５で示す引張力と曲げ力の合力を発生させることができる。本実施形態における矢印Ｆ５で示す引張力と曲げ力の合力は、磁石が部分的に破壊されることなく、さらに、磁石保持力の増加をしないで永久磁石基材を割断することができる力となる。
【００３７】
尚、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で色々な応用が可能である。
例えば、本実施形態においては、オフセット量を３ｍｍ以上としたが、オフセット量は永久磁石基材４０の厚み等及び永久磁石基材割断装置１の大きさ等により変更される。したがって、オフセット量は、永久磁石基材の厚み等及び割断装置の大きさ等により影響を受けない永久磁石基材が滑らない必要面圧を有し、かつ、磁石圧壊強度を超えない範囲により決定することが好ましい。
【００３８】
例えば、本実施形態においては、割断に必要な磁石作用力が約８ＫＮ（Ｒ０）〜約６．５ＫＮ（Ｒ８）としたが、割断に必要な磁石作用力は、永久磁石基材４０の厚み等により変更される。ただし、オフセットすることにより割断に必要な磁石作用力が小さくなることは変わりがない。
【符号の説明】
【００３９】
１ 永久磁石基材割断装置
２ 可動側保持部
２２ 可動部回転軸
３ 固定側保持部
４０ 永久磁石基材
４０Ａ 割断予定面
４１Ａ 割断面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石基材を可動側保持部及び固定側保持部により固定し、前記可動側保持部を可動部回転軸を中心に回転させることにより前記永久磁石基材を割断し割断面を成形する永久磁石基材割断装置において、
前記可動部回転軸を前記割断面と直角方向にオフセットさせ、前記固定側保持部側に位置させること、
を特徴とする永久磁石基材割断装置。
【請求項２】
請求項１に記載する永久磁石基材割断装置を用いた永久磁石基材割断方法であって、
前記可動部回転軸を前記割断面と直角方向にオフセットさせ、前記固定側保持部側に位置させること、
を特徴とする永久磁石基材割断方法。
【請求項１】
永久磁石基材を可動側保持部及び固定側保持部により固定し、前記可動側保持部を可動部回転軸を中心に回転させることにより前記永久磁石基材を割断し割断面を成形する永久磁石基材割断装置において、
前記可動部回転軸を前記割断面と直角方向にオフセットさせ、前記固定側保持部側に位置させること、
を特徴とする永久磁石基材割断装置。
【請求項２】
請求項１に記載する永久磁石基材割断装置を用いた永久磁石基材割断方法であって、
前記可動部回転軸を前記割断面と直角方向にオフセットさせ、前記固定側保持部側に位置させること、
を特徴とする永久磁石基材割断方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２４５５７１（Ｐ２０１２−２４５５７１Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１７３４６（Ｐ２０１１−１１７３４６）
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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