応用製品 @ 磁石の小部屋

　クオーツウオッチは、水晶振動子の高い周波数精度の発振を利用した時計で、月差±20秒の時間精度が小型かつ安価に実現できます。

　クオーツウオッチにはステッピングモータが内蔵されており、秒針が1秒毎のステップ運針を示すのが特徴である。

　クオーツウオッチのステッピングモータも、磁石とコイルから構成される。磁石は2極着磁であることが多く、180度ずつ回転し、歯車を介して秒針、分針、時針を回転させる。

　携帯電話をマナーモードに切り替えると、着信などのときに振動で教えてくれる。
　この振動機能の多くには、永久磁石モータが用いられている。

　振動機能の多くは、アンパランスのおもりを付けたモータにより実現される。

　このモータはコアレスモータであることが多く、2極着磁された磁石からなる固定子とカップ型のコイルからなる可動子から構成されるブラシ付きモータである。

　コンピュータやビデオレコーダに搭載されるハードディスクドライブには、ディスクを回転させるスピンドルモータとヘッドをアクセスさせるボイスコイルモータを有する。

　ディスクを回転させるスピンドルモータにはいろいろな構造が採用されているが、たとえばラジアルギャップタイプのアウターロータモータでは、多極着磁したリング状磁石の内側にコイルを巻回したティースがある。

　ヘッドをアクセスさせるために動かすためには、ボイスコイルモータが多く用いられる。名前の通り、スピーカと同じ原理のモータで、例えば、コイルを2極着磁の磁石で挟んだ構造を有している。

　産業用ロボットの代表的な構造は、6軸垂直多軸である。これは、6台のサーボモータを各関節軸に配置している。
　サーボモータには、小型・軽量と耐振動・衝撃性が求められる。

　S軸は旋回軸、L軸は下腕傾動軸であるが、各々に減速機付きのサーボモータが配置されている。

　U軸は上腕傾動軸、R軸は手首旋回軸であるが、各々に減速機付きのサーボモータが配置されている。

　リニアモータは、直接運動を直接駆動で実現するモータであり、回転型モータを直線的に展開したモータとも言える。
　永久磁石を搭載したリニアモータの適用例として、半導体製造装置である露光装置がある。

　リニアモータは、可動子と固定子から構成される。可動子に永久磁石を搭載したものをMM型、コイルを搭載したものをMC型と呼ぶ。

　可動子に永久磁石を搭載したMM型リニアモータの例を示した。
　固定子としてコイルを並べ、その固定子を可動子の永久磁石で挟む構成となっている。

　モータと発電機は、電力の流れが逆方向であるだけでその基本原理は同じである。永久磁石同期発電機の適用例として、風力発電を取り上げた。
　風力エネルギーは、CO2を排出せず、純国産で、枯渇しない自然エネルギー、クリーンエネルギーとして期待されている。

　風力発電は、風車のブレードが風を受けて発電機を回転させ、発電された電力を利用する。
　永久磁石同期発電機は、ナセルの中に配置されている。

　風を受けたブレードの回転は、増速機で増速され、発電機に伝えられる。永久磁石同期発電機では、多極化が可能であるので、ギアレス化（増速機なし）も可能であり、ナセルの小型化と低騒音化を実現できる。

　ダイナミック型スピーカは、振動板で空気を振動させ音を発生させる。
　その原理はフレミングの左手の法則であり、ボイスコイルに電流を流すと力が働き、取り付けた振動板を振動させることができる。

　アルニコ磁石を使用する場合、保磁力が低いために、磁気回路で補う必要がある。磁石形状は円柱形状である。

　フェライト磁石を使用する場合、保磁力が高いので、比較的単純な磁気回路で十分である。しかし、磁気特性（残留磁束密度）が低いので、投入磁石量はかなり多くなる。磁石形状はリング形状。

　希土類磁石を使用する場合、保磁力も残留磁束密度も高いので、大幅な小型化が可能である。磁石形状はコイン形状。