(57)【要約】【課題】本発明は、ＦＤＤに装着できるようなカセットに取り付けることができるとともに、該カセットにセットしたＩＣカードなどの携帯情報記憶手段に電力を供給することができるような小型で薄型の永久磁石式発電機に係り、回転子がＦＤＤからの駆動力で安定して回転するとともに、軸受部の機械的信頼性が高い永久磁石式発電機を提供することを目的としている。【解決手段】本発明の永久磁石式発電機は、磁束を発生する回転子と、突極で磁束変化をとらえて発電する固定子と、回転子を固定子と所定の磁気空隙を維持して回転可能に支持する回転部とを有した平板状の永久磁石式発電機であって、回転部は、ハブを支持回転させる複数のボールと、ボールをその上面で環状に配設したベースプレートとを備え、ベースプレートは、永久磁石投影面を包含する大きさで突極の非配置部をカバーし、その上面は永久磁石下面と所定の隙間を維持するように配設され、かつ磁極ピッチ間隔で切り欠き部が形成されていること特徴としている。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石で磁束を発生する回転子と、突極で磁束変化をとらえて発電する固定子と、回転子を固定子と所定の磁気空隙を維持して回転可能に支持する回転部とを有した平板状の永久磁石式発電機であって、
回転子は、外部駆動手段と係合して回転する円板状のハブと、その下面に固定され円周方向に等角度ピッチで磁極が形成されたリング状の永久磁石とを備え、固定子は、その一端側が永久磁石の磁極ピッチと同ピッチで放射状に配設されるとともに上面が永久磁石の下面と所定の隙間を維持して対向するように配設された複数の突極と、各突極に巻かれたコイルと、突極の他端側を連結するバックヨークとを備え、
回転部は、ハブを支持回転させる複数のボールと、ボールをその上面で環状に配設したベースプレートとを備え、
前記ベースプレートは、永久磁石投影面を包含する大きさで突極の非配置部をカバーし、その上面は永久磁石下面と所定の隙間を維持するように配設され、かつ磁極ピッチ間隔で切り欠き部が形成されていることを特徴とする永久磁石式発電機。
【請求項２】
前記ベースプレートは、圧延後の素材における飽和磁束密度が１．０〜１．７Ｔで、保磁力が２５０〜６００Ａ／ｍであるステンレス材で形成されている請求項１記載の永久磁石式発電機。
【請求項３】
前記ベースプレートは、フェライト系ステンレス材で形成されている請求項１記載の永久磁石式発電機。
【請求項４】
前記ベースプレートは、窒化処理が行われている請求項２又は３記載の永久磁石式発電機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は永久磁石式発電機に係わり、特にフレキシブルディスク用ドライブに装着可能なフレキシブルディスク用カートリッジと同等サイズのカセットに収納することができるような小型薄型の永久磁石式発電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
個人的な情報を管理できかつ携帯性に優れた記憶媒体としてメモリーカード、例えばＩＣカードやフラッシュメモリーなどがあるが、情報を入出力するためには独自の機器が必要であり今一歩普及が加速しない。入出力装置として、ほとんどのパソコンに標準装備されているフレキシブルディスクドライブ、特に３．５インチフレキシブルディスク用ドライブ（以下、単にＦＤＤと略す）が利用できれば普及に弾みがつくものと考えられ、ＦＤＤに挿入することのできるＩＣカード用アダプターが提案されている。しかし、ＦＤＤには、フレキシブルディスクを回転させるための駆動軸と情報入出力用の磁気ヘッドは装着されているが、アダプターに組み込まれたＣＰＵに電源を供給するための給電端子は装備されていない。このため、このアダプターにはボタン型の電池が組み込まれている。しかし、電池は使用するのに伴い消耗し、長くとも数ヶ月毎に取替える必要がある。
【０００３】
そこで、ＦＤＤの駆動軸を利用して作動される発電機が組み込まれたアダプターが実現できれば、電池切れを心配することなく何時でも使用できる上、環境面でもやさしい製品として提供できる。そのためには、発電機は３．５インチフレキシブルディスク用カートリッジと同等サイズのカセットに、ＩＣカード収納スペースを確保した上で、ＣＰＵ、インターフェース等の電子部品とともに配設されなければならない。３．５インチ用フレキシブルディスク用カートリッジサイズは具体的にＪＩＳＸ６２２６で定められており、長さ９４ｍｍ、幅９０ｍｍ、厚さ３．５ｍｍの扁平な略直方体である。これに対し、磁気ストライプを持ったＩＣカードの大きさは、長さ８５ｍｍ、幅５４ｍｍ、厚さ０．８ｍｍである。従って、ＩＣカードは、カセット平面の半分以上を占めるため、発電機とＩＣカード収納スペースは重なるようにせざるを得ず、発電機の厚みは２ｍｍ程度、最大でも２．５ｍｍ以内にする必要がある。
【０００４】
本出願人は、長年前記のようなカセット内に組み込むための発電機の研究開発を行い、例えば特開２０００−１１６０８８号公報など多くの出願をしてきた。また、他の出願人からも特表平７−５００２３８号公報などが開示されている。図６に、特開２０００−１１６０８８号公報における発電機９３を内蔵したカセット９０の概略構成を示す。発電機９３は、ＦＤＤの駆動軸により回転する回転子９１とその周囲に配設された固定子９２を有している。図６（ａ）はカセット９０の平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ断面図、図６（ｃ）は図６（ｂ）における回転子９１と固定子９２部分の拡大図である。回転子９１は、ＦＤＤの駆動軸と連接して回転するボス９４を有し、ボス９４の外周面に磁極を持った円環状の永久磁石９５が取り付けられている。固定子９２は、永久磁石９５の外周面に所定の磁気空隙を持って対向するように配設されている。また、特表平７−５００２３８号公報における発電機には、ＦＤＤの駆動シャフトによって回転させられるボスの外周に永久磁石が付けられており、永久磁石の外周位置に永久磁石の回転軸と平行な軸芯を有するコイルが配設され、コイルの両端面に当接する固定子が永久磁石を上下から挟むように配置された構成が示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
発電機の回転子は、ＦＤＤのフレキシブルディスク回転用の駆動軸から回転を伝達されることになるが、ＦＤＤ駆動軸の回転数は３００ｒｐｍと低速である。特開２０００−１１６０８８号公報においては、低速回転であっても出力をできるだけ大きくするために、永久磁石９５に異方性の焼結ＮｄＦｅＢ磁石を用い、固定子９２の各磁極歯に巻かれているコイルも合計で６０００ターンと多くしているが、それでも出力は２０ｍｗ以下である。このため、ＩＣカードを対象とした場合、要求される電源出力は３Ｖ仕様で１８ｍＷ以上、５Ｖ仕様では４０ｍｗ以上であり、５Ｖ仕様に対しては対応できない。
一方、特表平７−５００２３８号公報においては、発電機部分の厚さはカセットの全厚さ３ｍｍを占有したものであり、カセットにＩＣカードが抜き差しできるスペースは考慮されていない。また、発電機として重要な機械要素である回転部構造については一切説明はなく、また具体的な出力値についても記載されておらず、ＩＣカードの情報入出力用電源装置として適用することはできない。
【０００６】
また、出力を大きくするためには、使用する永久磁石は保磁力と残留磁束密度のできるだけ大きな、例えば前述した異方性の焼結ＮｄＦｅＢ磁石を用いるとよいが、この場合、磁石回転子の周りでの磁束密度分布がほとんど矩形波となって、磁極と磁極の間での磁束密度分布が急峻になり、コギングトルクが大きくなる傾向がある。ＦＤＤ駆動軸のトルクは、ＦＤＤ製作メーカにより多少異なるが、概ね８ｍＮｍ前後である。このため、コギングトルクが大きいと、回転子を回転させるためのトルクマージンが低くなり、正常な回転が行えなくなる恐れが出てくる。従って、コギングトルクを低くして、ＦＤＤの種類に係らず、確実かつ滑らかに回転子を回転させるようにすることが必要である。
また、永久磁石を用いることにより、回転子には吸引力が働き、その分回転子の軸受部にはスラスト荷重が作用する。これは、出力を大きくするために強力な永久磁石を使用するほど大きくなり、軸受部の回転精度や寿命に影響してくる。
【０００７】
本発明は、ＦＤＤに装着できるようなカセットに取り付けることができるとともに、該カセットにセットしたＩＣカードなどの携帯情報記憶手段に電力を供給することができるような小型で薄型の永久磁石式発電機に係り、回転子がＦＤＤからの駆動力で安定して回転するとともに、軸受部の機械的信頼性が高い永久磁石式発電機を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、永久磁石で磁束を発生する回転子と、突極で磁束変化をとらえて発電する固定子と、回転子を固定子と所定の磁気空隙を維持して回転可能に支持する回転部とを有した平板状の永久磁石式発電機であって、回転子は、外部駆動手段と係合して回転する円板状のハブと、その下面に固定され円周方向に等角度ピッチで磁極が形成されたリング状の永久磁石とを備え、固定子は、その一端側が永久磁石の磁極ピッチと同ピッチで放射状に配設されるとともに上面が永久磁石の下面と所定の隙間を維持して対向するように配設された複数の突極と、各突極に巻かれたコイルと、突極の他端側を連結するバックヨークとを備え、回転部は、ハブを支持回転させる複数のボールと、ボールをその上面で環状に配設したベースプレートとを備え、前記ベースプレートは、永久磁石投影面を包含する大きさで突極の非配置部をカバーし、その上面は永久磁石下面と所定の隙間を維持するように配設され、かつ磁極ピッチ間隔で切り欠き部が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
本発明におけるベースプレートは、圧延後の素材における飽和磁束密度が１．０〜１．７Ｔで、保磁力が２５０〜６００Ａ／ｍであるステンレス材で形成されていることが好ましく、飽和磁束密度が１．３〜１．５Ｔで、保磁力が３５０〜５００Ａ／ｍがさらに望ましい。また、本発明におけるベースプレートは、フェライト系ステンレス材で形成することができ、ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０が好ましいが、組成の近似しているＳＵＳ４２９やＳＵＳ４３４を用いることもよい。また、前記特性を有するベースプレートは窒化処理が行われていることが好ましく、ボールの走行部は弾性変形量以上の硬化深さとすることが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、５ボルトＩＣカード用で、３．５インチＦＤＤに装着することができるカセットに組み込まれた出力４４ｍＷの発電機を例に説明する。図１は発電機２が配設されたカセット１の平面図、図２はカセット１の上カバー１０２を取り除いた時の図で（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図を、図３は図２（ａ）のＫ−Ｋ断面図で発電機２を拡大して示した図である。
カセット１の上カバー１０２には、ＦＤＤの磁気ヘッドが入出力ターミナル１７にコンタクトするための開口部１３と、発電機２の略中央部に配したハブ１１の表面がのぞいた円形開口部が形成されている。ハブ１１はＦＤＤの駆動軸と係合し回転トルクを受ける。カセット１の上カバー１０２を除いた時に表われる本体部１０１の主面１０３の略中央部に発電機２が配設されている。発電機２は、ハブ１１表面が上カバー１０２の表面に略一致するような高さになるように、主面１０３に形成された凹部１０に取り付けられている。また、前述したようにＩＣカードと発電機２が干渉しないようにするため、発電機２は厚さが２．５ｍｍ以内とするとともに、主面１０３の裏側にはＩＣカードを挿入するためのスペース１５が設けられている。
【００１１】
図１、２において、主面１０３の、ＩＣカードと平面的に重なる位置に、ＩＣカードと情報のやり取りを行うためのカードコンタクト端子１９が設けられている。主面１０３の上方には、前記した入出力ターミナル１７と、入出力ターミナル１７とカードコンタクト端子１９との間で情報を処理するためのＣＰＵ１８などのメモリー入出力手段と、発電機２からの出力電力の安定化のための安定化電源装置１６が配設されている。発電機２は、ＣＰＵ１８及びＩＣカードの駆動用電源として用いられる。カセット１は樹脂や金属で形成することができるが、特にカセット本体部１０１は生産性の点から樹脂で形成することが好ましい。
【００１２】
次に、発電機２について説明する。
出力を従来方式の発電機の２倍以上に高めるために、さらに磁極数の多極化、コイル巻数の増加等を検討したが、従来の磁気空隙をラジアル方向にもつ構成では実現の見通しが得られなかった。これは使用している回転子永久磁石の個々の面積が少ないために磁極歯に入る磁束が少ないということに加え、永久磁石からの漏洩磁束が大で、磁気シールドを設けて周囲への悪影響を防ぐ必要があり、磁束損失が大ききなって有効磁束量が減少するためであった。そこで、磁気回路構成の全面的な見直しを含めて検討を行い、磁気空隙をアキシャル方向（軸方向）とし磁束獲得面積を増すことのできる構成とすることにした。この構成により、永久磁石の磁束発生面積を大きくすることができるので、永久磁石としてはＮｄＦｅＢ焼結磁石に限らず、ＮｄＦｅＢボンド磁石を用いることもできる。
【００１３】
前述したように、発電機２は２．５ｍｍの厚さに収めなければならない。その断面構造を図２（ｂ）及び図３に示す。磁束を発生する回転子３の下方に、磁束変化をとらえて発電する固定子４を配置し、回転子３が回転部５により所定の磁気空隙を維持しながら回転する構成である。厚さ方向寸法が厳しいため、各部材の構造的な工夫に加え、強度的な信頼性の確保も重要である。
回転子３は、軟磁性体からなりＦＤＤの駆動軸と係合する厚さ０．６ｍｍのハブ１１と、ハブ１１の下面に、ハブ１１と同軸に取り付けられた厚さ０．６ｍｍのリング状の永久磁石１２を備えている。ハブ１１の下面で永久磁石１２より内径部には、回転部５のボール２１１を案内しハブ１１を芯ぶれなく回転させることができるよう軸芯と同心の溝が形成されている。上面には、ＦＤＤ駆動軸の旋回ピンが装入されるチャッキング穴を有し、旋回ピンの回転により回転トルクを受け約３００ｒｐｍで回転することができる。永久磁石１２は、円周方向に等角度ピッチにＮ極とＳ極が交互に着磁されている。本例の永久磁石は合計１８の磁極を有している。なお、ＦＤＤの駆動軸は、フレキシブルディスクの芯出しを行うための中心ピンと、中心ピンとオフセット位置にありフレキシブルディスクに回転トルクを与えるための旋回ピンからなり、その位置関係は規格で決まっているため、本発電機２はほとんど全てのＦＤＤに対応可能である。
【００１４】
固定子４は、先端部が永久磁石１２と同じ磁極ピッチで放射状に配設された厚さ０．９ｍｍで上面が平面の複数の突極４１２と、各突極の途中に巻かれたコイル４１４と、各突極の他端部を連結するバックヨーク４１３を有している。突極４１２の先端部は、その上面が永久磁石１２の下面に所定の隙間を維持して対向するように、途中から下方に折り曲げられて形成されている。また、発電機２の周りには、前述したカードコンタクト端子１９、入出力ターミナル１７、ＣＰＵ１８、安定化電源装置１６などが配設されるので、全ての突極４１２を放射状に真っ直ぐ伸ばして配設するスペースはなく、図２（ａ）に示すように、左右の上側及び下側の突極４１２は途中から平面的に折り曲げられて形成されている。それでも、上下方向からは突極を配設することはできないため、左右方向からだけとしている。このため、固定子を左右にユニット化して配設する形態をとっている。本例では、左側の固定子ユニット４Ｌは突極４１２を４本有し、右側の固定子ユニット４Ｒは突極４１２を７本有している。突極４１２及びバックヨーク４１３は軟磁性材で作られており、飽和磁束密度Ｂｓが１．２Ｔ以上の純鉄、軟鉄、電磁軟鉄等を使用するとよいが、飽和磁束密度Ｂｓが約２Ｔと大きく、かつ保磁力は小さい純鉄が望ましい。
【００１５】
回転部５は、樹脂４５１の射出成型によって突極４１２とともに一体成型されるベースプレート４３と、ハブ１１を支持して回転させる直径１ｍｍの複数の玉軸受用ボール２１１と、ベースプレート４３に圧入やかしめまたは接着などで固定された円筒軸４４を有し、ベースプレート４３の上面には、ハブ１１の溝と同心でボール２１１を案内することのできる円周状の溝が形成されている。回転部５は、永久磁石１２を軸ぶれなくかつ小さな摩擦力で回転させる必要があり、転がり軸受を組み込むことが望ましいが、市販の転動体と軌道盤がユニット化された転がり軸受は厚さが約２ｍｍの発電機に組み込むには厚すぎるため、ハブ１１とベースプレート４３を軌道盤として用い、その間にボール２１１を組み込んで軸受機能を持たせた構造としている。円筒軸４４は非磁性ステンレスや樹脂などを用い、カセット１をＦＤＤにセットした時にＦＤＤ駆動軸の中心ピンを逃がすような内径寸法を有し、上部はハブ１１が位置ずれや脱落しないように、ハブ１１と摺動するフランジを有している。
【００１６】
前述したように、発電機２が取り付けられる主面１０３の下方部にはＩＣカードがセットされるため、永久磁石１２からの磁気の影響が及ばないようにしなければならない。永久磁石１２の下側で突極４１２が配置されている場所では、磁束は突極に流れるため、それより下側には漏洩磁束は漏れないが、突極４１２が配置されていない場所では、磁束を漏らさないように磁気シールドが必要である。このため、ベースプレート４３はこの磁気シールドの作用も担うように、軟磁性材を用いて永久磁石１２の投影面積より広い範囲で突極４１２のないスペースを占めるような形状としている。また、ベースプレート４３と突極４１２とは、一緒に成形機にセットし樹脂４５１で鋳ぐるんで一体化しているため、突極４１２の曲げ剛性が高くなり、永久磁石１２の吸引力による突極４１２のたわみや変形を抑制することができる。
【００１７】
ところで、永久磁石１２の磁極と固定子の突極４１２との間には磁気的な吸引力が働くため、回転子３が回転するとコギングトルクが生じる。この吸引力は永久磁石１２の個々の磁極と、その磁極に対向する個々の突極４１２それぞれで発生するので、永久磁石１２の磁極と突極４１２が同位相で対向する場合には大きなコギングトルクが回転子３の１回転中に磁極数に等しい回数だけ発生する。従って、回転子３には、発電出力必要トルクと機械的摩擦トルクの他にこのコギングトルクに打ち勝つだけの回転トルクが与えられなければならない。コギングトルクが大きいと、ＦＤＤからの駆動トルクに余裕がなくなり、脈動して回転したり、騒音を発するという不具合が生じ、場合によっては回転できなくなる。このため、コギングトルクは小さくするようにしなければならない。
【００１８】
コギングトルクを小さくするためには種々の方法が提案されており、永久磁石の表面磁束密度の変化が正弦波になるようにする方法や、発生するコギングトルクを打ち消すようなコギングトルクを生ずるように突極の位相を変える方法や、同様に打ち消すようなコギングトルクを生ずるように補助磁極を設ける方法などがある。本発電機２は、永久磁石１２の磁極移動経路の途中に、平面状の部材であるベースプレート４３が配設されているため、ベースプレート４３を補助磁極の作用を持たせるようにして、突極に生じるコギングトルクを打ち消すようにすることができる。すなわち、図４に示すように、ベースプレート４３が擬似的な突極４１５を有するかのように部材を分離する切り欠き部４１４を形成するとよい。切り欠き部の位置は、永久磁石１２の磁極の着磁強度やベースプレート４３の材質によって回転子３の突極４１２に対する安定停止位置が異なるため一概に決定することは難しいが、磁極ピッチ間隔に形成することが好ましい。要は、回転子３の突極との安定停止位置と半ピッチづれた位置にベースプレート側の安定停止位置がくるようにすればよい。図４では、擬似突極４１５が突極４１２と半ピッチずれて設けられるように放射状にスリットを形成した例であるが、穴を形成してもよいし、歯抜け状に形成してもよい場合もあり、切り欠き部の位置や形状、個数の異なるものを各種試作して選定するのがよい。
【００１９】
また、ベースプレート４３は、前述したように転がり軸受の軌道盤の機能も有しており、永久磁石１２の吸引力によるスラスト荷重などを受けたボール２１２がその溝内を転動、走行する。このため、接触圧力による摩耗や塑性変形、圧痕の発生を防止しなければならず、そのためにはベースプレート溝部の許容ヘルツ応力を、発生するヘルツ応力以上にしなければならない。許容ヘルツ応力を高くするには接触面硬度を高くする必要があり、ベースプレート材料は軟磁性材料の中でできるだけ硬いものを用いることが好ましく、磁性ステンレスを用いることとした。
【００２０】
以上説明したように、本発明の発電機２におけるベースプレート４３は次のような作用を担っており、用いる磁性ステンレス材は、磁気特性と機械特性の両方を満足するものでなければならない。
▲１▼コギングトルクの低減
▲２▼永久磁石の磁気シールド
▲３▼軸受用ボールの軌道盤
▲４▼発電機の変形を抑制する剛性部材
磁気特性面から見れば、コギングトルクの低減に対しては、突極４１２によるコギングトルクをより打ち消すためには飽和磁束密度Ｂｓが高い方がよい。また、残留磁気による回転抵抗トルクを小さくするためには保磁力Ｈｃは小さいほうがよい。磁性ステンレスは、ＪＩＳ規格でフェライト系、マルテンサイト系、析出硬化系の３種に分類されているので、この３種について実際に磁束密度、保磁力を測定するとともに、突極のコギングトルクを打ち消すに適切な切り欠きを形成したベースプレートを製作して発電機に組み付け、回転子の回転トルクを測定した。
【００２１】
表１に、３種の磁性ステンレスの測定結果を示す。フェライト系としてＳＵＳ４３０を、マルテンサイト系としてＳＵＳ４２０Ｊ２を、析出硬化系としてＳＵＳ６３１を用いた。磁気特性は圧延後の生材の値を示してあり、範囲はその材料が取り得る値、平均は今回使用した材料の測定平均値である。
【表１】
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図５に、回転子を１ｒｐｍで回転させた時のトルク波形を示す。表１に記したコギングトルクは図５中の振幅の全幅がであり、平均トルクは振幅中心までの高さである。平均トルクは保磁力が大きいほど大きな値となり、回転に必要な平均的なトルクが多く必要なことを示している。ＦＤＤ駆動軸の平均的な出力トルクは、前述したように約８ｍＮｍであり、図５のトルクピーク値との差が大きい程回転に余裕があることになり、ＳＵＳ４３０を用いたものが最も優れていることがわかる。ＳＵＳ４３０製の切り欠きのないベースプレートを組み付けた場合も測定したが、そのコギングトルクは適切な切り欠きを形成したものに比べて約２倍であった。
【００２２】
一方、耐摩耗性の点から、ボール２１２の転動面は硬い方が好ましい。ＳＵＳ４３０は、焼入れ処理がきかないため表面を硬化することを検討した。表面硬化方法としては、浸炭、窒化、硬質メッキなどがあるが、処理温度が５００°Ｃ前後と低く、硬化深さも数十μｍは得られる窒化処理を行うことにした。窒化処理後のベースプレートは、ほとんど変形はなく、磁気特性も劣化しなかった。窒化処理は温度や時間を変えることで種々の硬化仕様のものが得られるが、製品の要求仕様に合った処理方法を得るため、各硬化仕様で製作したサンプルを各３個ずつ製作し寿命試験を行った。なお、ＳＵＳ４２０Ｊ２を、所定温度（約１０００°Ｃ）に昇温後急冷して焼入れしたサンプルも製作したが、飽和磁束密度、保磁力が各々０．３８Ｔ、１２５０Ａ／ｍと大きく低下し、コギングトルク面で対応できないことがわかった。
【００２３】
実験条件は次の通りであり、結果を表２に示す。
▲１▼スラスト荷重　　　：約９．８Ｎ
▲２▼ベアリング用ボール：直径１ｍｍ、１２個
▲３▼回転数　　　　　　：３００ｒｐｍ
▲４▼計算ヘルツ応力　　：２６００Ｎ／ｍｍ２
参考：　許容ヘルツ応力　４２００Ｎ／ｍｍ２（Ｈｖ７００において）
（工業調査会発行、ころがり軸受用ハンドブックより）
【表２】
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硬度、硬化深度は平均値で、寿命はサンプルのうち１個が停止するまでの時間で示している。
本発電機の許容寿命を７５０時間（３０分／日×３００日／年×５年）とすれば、いずれの仕様でも満足しているが、硬度の大小よりも、硬度深度に係るものの方が影響していることがわかる。これは、ボールが走行する時に溝表面はその都度弾性変形するが、硬化層が薄いと剥離して硬い介在物となり、悪影響を及ぼすようになるからと考えられ、本例の場合は硬度は低くても硬度の異なる境界部がない方がよいと思われる。しかし、一般的に表面硬度が高い方が耐摩耗性は良好であり、他の用途への適用拡大という点では、硬化深度が走行部の弾性変形量以上、例えば３０μｍ以上あるような窒化処理を施すことが望ましい。
【００２４】
以上、本発明の永久磁石式発電機を、パソコン等のＦＤＤに装着してＩＣカードの情報入出力を行う用途を対象とした発電機としたため、フレキシブルディスク用カートリッジに収納できるような形状やサイズ、及びＦＤＤの駆動軸で回転子を回転させるという特有の構造で説明したが、本技術思想を適宜応用することにより他の用途にも適用できることは言うまでもない。例えば、外部回転駆動手段は電動式に限らず手動式であってもよいが、回転子が小さなトルクで滑らかに回転できる方が良いことは明らかである。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の永久磁石式発電機はコギングトルクを小さくすることができるので、外部装置で安定して回転子を駆動することができる。特に、ＦＤＤの駆動軸で回転を付与する場合、製造メーカの違いによる駆動仕様のバラツキを意識する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発電機２が配設されたカセットの平面図
【図２】カセットの上カバーを取り除いた時のカセット内配置を示す図
【図３】図２（ａ）のＫ−Ｋ断面図で発電機２を拡大して示した図
【図４】コギングトルク低減するためのベースプレート形状の例を示す図
【図５】バックプレートに用いた磁性ステンレス種類と回転子の回転トルクを示す図
【図６】従来の発電機を組み込んだカセットの例を示す図
【符号の説明】
１…カセット、　２…発電機、　３…回転子、　４…固定子、　５…回転部、
１０…凹部、１１…ハブ、１２…永久磁石、４３…ベースプレート、
１０２…上カバー、１０１…本体部、１０３…主面、２１１…ボール、
４１２…突極、４１４…コイル、４１３…バックヨーク、４１５…擬似突極、
９０…従来のカセット例、９１…従来の回転子例、９２…従来の固定子例、
９３…従来の発電機例
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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