(57)【要約】【課題】少ないコイル数で効率的に着磁でき、ヨーク抵抗と電源容量を低減できると共に、磁石群に対する逆磁界の影響を抑制できるようにする。【解決手段】通電により磁界を発生させる複数のコイルからなるコイル群２０を有する着磁装置２にロータ１を配置し、コイル群２０に通電させてロータ１の複数の磁石群１３のうちの一部の磁石群に磁界を印加して部分的な着磁を行う工程と、着磁装置２とロータ１との位置を相対的に移動させる工程とを、ロータ１の全周に亘って複数回繰り返すことにより、ロータ１の全ての磁石群１３に着磁を行う。コイル群２０は、着磁対象の磁石群１３に対向配置される１つのメインコイル２１と、その両側に隣接し、メインコイル２１よりも巻き数が少ない２つのサブコイル２２Ａ、２２Ｂとを有し、メインコイル２１の磁界とサブコイル２２Ａ、２２Ｂの磁界との合成磁界ＭＦ１、ＭＦ２により、着磁対象の磁石群１３に着磁を行う。【選択図】図４
2020120480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電されることで磁界を発生させる複数のコイルからなるコイル群を有する着磁装置にロータを配置し、前記コイル群に通電させて前記ロータに設けられた複数の磁石群のうちの一部の前記磁石群に磁界を印加することにより部分的な着磁を行う工程と、前記着磁装置と前記ロータとの回転方向の位置を相対的に移動させる工程とを、前記ロータの全周に亘って複数回繰り返すことにより、前記ロータの全ての前記磁石群に着磁を行うロータの着磁方法であって、
前記コイル群は、前記複数の磁石群のうちの着磁対象の前記磁石群に対向して配置される１つのメインコイルと、前記メインコイルの両側に隣接して配置され、前記メインコイルよりも巻き数が少ない２つのサブコイルと、を有し、
前記メインコイルにより形成される磁界と前記サブコイルにより形成される磁界との合成磁界により、着磁対象の前記磁石群に着磁を行う、ロータの着磁方法。
【請求項２】
前記メインコイルと前記サブコイルとは、逆向きに巻回されている、請求項１に記載のロータの着磁方法。
【請求項３】
着磁対象の前記磁石群の着磁を行った後、隣接する前記磁石群に着磁を行う際に、前記コイル群に通電する電流の向きを逆方向に切り替える、請求項１又は２に記載のロータの着磁方法。
【請求項４】
前記メインコイルの両端部は、着磁対象の前記磁石群に対して、隣接する前記磁石群の間のロータ極間中央線よりも外側に配置される、請求項１〜３のいずれか１項に記載のロータの着磁方法。
【請求項５】
通電されることで磁界を発生させる複数のコイルからなるコイル群を有し、前記コイル群に通電してロータに設けられた複数の磁石群のうちの一部の前記磁石群に磁界を印加することにより部分的な着磁を行う工程と、前記着磁装置と前記ロータとの回転方向の位置を相対的に移動させる工程とを、前記ロータの全周に亘って複数回繰り返すことにより、前記ロータの全ての前記磁石群に着磁を行うロータの着磁装置であって、
前記コイル群は、前記複数の磁石群のうちの着磁対象の前記磁石群に対向して配置される１つのメインコイルと、前記メインコイルの両側に隣接して配置され、前記メインコイルよりも巻き数が少ない２つのサブコイルと、を有し、
前記メインコイルにより形成される磁界と前記サブコイルにより形成される磁界との合成磁界により、着磁対象の前記磁石群に着磁を行う、ロータの着磁装置。
【請求項６】
前記メインコイルと前記サブコイルとは、逆向きに巻回されている、請求項５に記載のロータの着磁装置。
【請求項７】
着磁対象の前記磁石群の着磁を行った後、隣接する前記磁石群に着磁を行う際に、前記コイル群に通電する電流の向きを逆方向に切り替え可能に構成される、請求項５又は６に記載のロータの着磁装置。
【請求項８】
前記メインコイルの両端部は、着磁対象の前記磁石群に対して、隣接する前記磁石群の間のロータ極間中央線よりも外側に配置されるように構成される、請求項５〜７のいずれか１項に記載のロータの着磁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータの磁石群に分割着磁を行うロータの着磁方法及びロータの着磁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機や発電機に使用されるロータに埋め込まれる複数の磁石群は、ロータの外部から着磁コイル（着磁ヨーク）を用いて磁場を印加することにより着磁される。通常は、ロータの全周に亘る複数の磁石群に対して一括して着磁を行うようにしているが、着磁しづらい磁石やロータ形状によって着磁が困難となる場合、また、着磁電源容量（着磁ヨーク総抵抗）を下げたい場合には、分割着磁を行うことが知られている。
【０００３】
分割着磁は、ロータの全ての磁石群のうちの部分的な磁石群に対して着磁を行い、その部分的な着磁をロータの全周に亘って複数回繰り返すことにより行われる。しかし、分割着磁を行う場合、着磁対象の磁石群以外の非着磁対象の磁石群にも、本来磁化したい方向とは逆向きとなる逆磁界が印加されてしまう問題がある。
【０００４】
このため、従来、２以上のメインコイルの両外側に、メインコイルとは巻き方向が逆向きで、巻き数がメインコイルよりも少ないサブコイルを配置させた着磁装置を用いて分割着磁を行うことにより、非着磁対象の磁石群に逆磁界が印加されることを防止するようにした着磁方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第６０６２９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、着磁対象の磁石群１極分に対する着磁コイル数は、図７に示すように、少なくとも２つのメインコイル１０１、１０２とその両外側のサブコイル２０１、２０２との少なくとも４つ必要となるため、着磁ヨーク抵抗が大きく、電源の低容量化を図ることができない問題がある。
【０００７】
また、この着磁装置によるロータ３００の着磁部は、ロータ３００の磁石群３０１を構成する複数の磁石３０２のうちの隣接するメインコイル１０１、１０２が重なった部分Ｘの磁極のみとなる。このため、ロータ３００に均一な磁界を印加するためには、全周一括して着磁を行う場合と同様に、ロータ３００の磁極間に対称形状となるように着磁コイル（メインコイル１０１、１０２、サブコイル２０１、２０２）をレイアウトしなくてはならず、着磁コイルの配置制約が発生する。この場合、コイル配置スペースの小さい小径ロータや、着磁しづらい磁石に対してむりやり磁界を印加するためには、電流を高くすることで磁界を稼ぐことになるため、高容量の電源が必要となり、やはり電源の低容量化が困難となる。しかも、高電流による負荷により、着磁コイルの耐久性が悪化する、発熱増によるサイクルタイムの悪化により生産性が低下する、といった問題もある。
【０００８】
更に、特許文献１に記載の技術では、着磁磁極に隣接する非着磁磁極の磁界が強いため（コイルのワイヤ本数が多いため）、着磁磁場が弱まる問題もある。即ち、特許文献１に記載の技術では、メインコイル１０１、１０２の巻き数をそれぞれ１５ターン、サブコイル２０１、２０２の巻き数をそれぞれ３ターンとしている。この場合、図８に示すように、２つのメインコイル１０１、１０２とその両側のサブコイル２０１、２０２とで着磁を行うと、メインコイル１０１、１０２間に形成される着磁のための磁界ｍｆ１に対し、相殺方向に作用する相殺磁界ｍｆ２、ｍｆ３がサブコイル２０１、２０２とメインコイル１０１、１０２との間に発生する。この相殺磁界ｍｆ２、ｍｆ３は、それぞれ片側のメインコイル１０１又は１０２のワイヤ本数＋片側のサブコイル２０１又は２０２のワイヤ本数による磁界となるため、相殺磁界成分が大きくなり、着磁のための磁界ｍｆ１を弱めてしまう。磁界ｍｆ１を確保するためには、電流を高くする必要があり、結局、上記の場合と同様に、高電流印加となって電源容量が大きくなってしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、少ないコイル数で効率的に磁石群の分割着磁を行うことができ、ヨーク抵抗を低減して電源容量を低減できると共に、着磁対象の磁石群に対する相殺磁界の影響を抑制できるロータの着磁方法及びロータの着磁装置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】
【００１０】
（１）  本発明に係るロータの着磁方法は、通電されることで磁界を発生させる複数のコイルからなるコイル群（例えば、後述のコイル群２０）を有する着磁装置（例えば、後述の着磁装置２）にロータ（例えば、ロータ１）を配置し、前記コイル群に通電させて前記ロータに設けられた複数の磁石群（例えば、後述の磁石群１３、１３Ａ〜１３Ｌ）のうちの一部の前記磁石群に磁界を印加することにより部分的な着磁を行う工程と、前記着磁装置と前記ロータとの回転方向の位置を相対的に移動させる工程とを、前記ロータの全周に亘って複数回繰り返すことにより、前記ロータの全ての前記磁石群に着磁を行うロータの着磁方法であって、前記コイル群は、前記複数の磁石群のうちの着磁対象の前記磁石群に対向して配置される１つのメインコイル（例えば、後述のメインコイル２１）と、前記メインコイルの両側に隣接して配置され、前記メインコイルよりも巻き数が少ない２つのサブコイル（例えば、後述のサブコイル２２Ａ、２２Ｂ）と、を有し、前記メインコイルにより形成される磁界と前記サブコイルにより形成される磁界との合成磁界（例えば、後述の磁界ＭＦ１、ＭＦ２）により、着磁対象の前記磁石群に着磁を行う。
【００１１】
上記（１）に記載の発明によれば、メインコイルとサブコイルとの合成磁界で着磁を行うため、少ないコイル数で効率的に磁石群の分割着磁を行うことができ、ヨーク抵抗を低減して電源容量を低減できると共に、着磁対象の磁石群に対する逆磁界の影響も抑制できる。
【００１２】
（２）  （１）に記載のロータの着磁方法において、前記メインコイルと前記サブコイルとは、逆向きに巻回されていることが好ましい。
【００１３】
上記（２）に記載の発明によれば、磁石群の着磁に必要な磁界を形成する際に、メインコイルとサブコイルに流す電流の向きを同じにすることができるため、より簡単な構成で着磁を行うことができる。
【００１４】
（３）  （１）又は（２）に記載のロータの着磁方法において、着磁対象の前記磁石群の着磁を行った後、隣接する前記磁石群に着磁を行う際に、前記コイル群に通電する電流の向きを逆方向に切り替えることが好ましい。
【００１５】
上記（３）に記載の発明によれば、電流の向きを逆方向に切り替えることにより、同一のコイル群で、隣接する磁石群同士に逆向きの磁界を印加することができる。
【００１６】
（４）  （１）〜（３）のいずれかに記載のロータの着磁方法において、前記メインコイルの両端部（例えば、後述の両端部２１ａ、２１ｂ）は、着磁対象の前記磁石群に対して、隣接する前記磁石群の間のロータ極間中央線（例えば、後述のロータ極間中央線Ｌ２）よりも外側に配置されるように構成されてもよい。
【００１７】
上記（４）に記載の発明によれば、着磁対象の磁石群に対する磁化方向磁界を上げることが可能となり、着磁対象の磁石群に対して、より効率的な着磁を行うことができる。
【００１８】
（５）  本発明に係るロータの着磁装置は、通電されることで磁界を発生させる複数のコイルからなるコイル群（例えば、後述のコイル群２０）を有し、前記コイル群に通電してロータ（例えば、後述のロータ１）に設けられた複数の磁石群（例えば、後述の磁石群１３、１３Ａ〜１３Ｌ）のうちの一部の前記磁石群に磁界を印加することにより部分的な着磁を行う工程と、前記着磁装置と前記ロータとの回転方向の位置を相対的に移動させる工程とを、前記ロータの全周に亘って複数回繰り返すことにより、前記ロータの全ての前記磁石群に着磁を行うロータの着磁装置であって、前記コイル群は、前記複数の磁石群のうちの着磁対象の前記磁石群に対向して配置される１つのメインコイル（例えば、後述のメインコイル２１）と、前記メインコイルの両側に隣接して配置され、前記メインコイルよりも巻き数が少ない２つのサブコイル（例えば、後述のサブコイル２２Ａ、２２Ｂ）と、を有し、前記メインコイルにより形成される磁界と前記サブコイルにより形成される磁界との合成磁界により、着磁対象の前記磁石群に着磁を行う。
【００１９】
上記（５）に記載の発明によれば、着磁対象の磁石群に対する磁化方向磁界を上げることが可能となり、着磁対象の磁石群に対して、より効率的な着磁を行うことが可能な着磁装置とすることができる。
【００２０】
（６）  （５）に記載のロータの着磁装置において、前記メインコイルと前記サブコイルとは、逆向きに巻回されていることが好ましい。
【００２１】
上記（６）に記載の発明によれば、磁石群の着磁に必要な磁界を形成する際に、メインコイルとサブコイルに流す電流の向きを同じにすることができるため、より簡単な構成とすることができる。
【００２２】
（７）  （５）又は（６）に記載のロータの着磁装置において、着磁対象の前記磁石群の着磁を行った後、隣接する前記磁石群に着磁を行う際に、前記コイル群に通電する電流の向きを逆方向に切り替え可能に構成されることが好ましい。
【００２３】
上記（７）に記載の発明によれば、電流の向きを逆方向に切り替えることにより、同一のコイル群で、隣接する磁石群同士に逆向きの磁界を印加することができる。
【００２４】
（８）  （５）〜（７）のいずれかに記載のロータの着磁装置において、前記メインコイルの両端部は、着磁対象の前記磁石群に対して、隣接する前記磁石群の間のロータ極間中央線よりも外側に配置されるように構成されることが好ましい。
【００２５】
上記（８）に記載の発明によれば、着磁対象の磁石群に対する磁化方向磁界を上げることが可能となり、着磁対象の磁石群に対して、より効率的な着磁を行うことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、少ないコイル数で効率的に磁石群の分割着磁を行うことができ、ヨーク抵抗を低減して電源容量を低減できると共に、着磁対象の磁石群に対する逆磁界の影響を抑制できるロータの着磁方法及びロータの着磁装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係るロータの着磁方法によって製造されるロータの一例を示す平面図である。
【図２】本発明に係るロータの着磁方法に用いられる着磁装置にロータを配置した状態を示す平面図である。
【図３】図２に示す着磁装置の要部を拡大して示す平面図である。
【図４】図２に示す着磁装置によるロータの分割着磁について要部を拡大して示す説明図である。
【図５】図２に示す着磁装置による相殺磁界について要部を拡大して示す説明図である。
【図６】図２に示す着磁装置によるロータの分割着磁について要部を拡大して示す説明図である。
【図７】従来のロータの着磁方法について要部を拡大して示す説明図である。
【図８】従来の着磁装置による相殺磁界について要部を拡大して示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［ロータ］
先ず、図１を用いて、本発明に係るロータの着磁方法によって製造されるロータについて説明する。図１は、本発明に係るロータの着磁方法によって製造されるロータの一例を示す平面図である。ロータ１は、中央部に配置されるロータ軸１１と、ロータ軸１１の外周に配置されるロータコア１２と、を有する。
【００２９】
ロータコア１２は、複数枚の電磁鋼板をロータ軸１１の軸方向（図１の紙面に対する垂直方向）に積層することにより構成される。ロータコア１２の内部には、複数の磁石群が埋め込まれている。本実施形態のロータ１は、１２個の磁石群１３Ａ〜１３Ｌが、ロータコア１２の周方向に亘って時計回りに均等間隔で埋め込まれた１２極のロータである。なお、以下の説明において、磁石群１３Ａ〜１３Ｌを特に区別することなく指し示す場合は、単に「磁石群１３」という。
【００３０】
磁石群１３は、それぞれ３個の磁石Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３により構成される。磁石Ｍ１は、磁石群１３の中央に配置され、磁石Ｍ２、Ｍ３は、磁石Ｍ１の両側にロータコア１２の周方向に沿って配置される。磁石Ｍ２、Ｍ３における磁石Ｍ１から遠い側の端部は、磁石Ｍ１に近い側の端部よりもロータコア１２の径方向外側寄りに配置されている。これにより、磁石Ｍ２、Ｍ３は、磁石Ｍ１よりも径方向外側で、磁石Ｍ１を挟んで互いに向き合う方向に僅かに傾斜している。図１では、磁石群１３Ａの磁石のみに符号Ｍ１〜Ｍ３を付して示しているが、他の磁石群１３Ｂ〜１３Ｌのそれぞれの３つの磁石も同じ配置構成を有する。
【００３１】
磁石群１３Ａ〜１３Ｌの磁化方向は、図１中の白抜き矢印で示すように、ロータコア１２の周方向に沿って交互に反転している。即ち、磁石群１３Ａ、１３Ｃ、１３Ｅ、１３Ｇ、１３Ｉ、１３Ｋの磁化方向は、ロータコア１２の径方向外側に向いており、磁石群１３Ｂ、１３Ｄ、１３Ｆ、１３Ｈ、１３Ｊ、１３Ｌの磁化方向は、ロータコア１２の径方向内側に向いている。磁石群１３内の３個の磁石Ｍ１〜Ｍ３の磁化方向は同一である。これにより、隣接する磁石群１３、１３同士の磁化方向は互いに反対方向となり、ロータ１の磁極は、周方向に交互に異なるように構成される。
【００３２】
このロータ１は、それぞれ未着磁の磁石Ｍ１〜Ｍ３によって構成される磁石群１３Ａ〜１３Ｌをロータコア１２に配置させた後、磁石群１３Ａ〜１３Ｌの磁石Ｍ１〜Ｍ３に対して、以下に説明する着磁装置によって、図１に示した磁化方向に着磁を行うことにより製造される。
【００３３】
［着磁装置］
次に、ロータ１の磁石群１３Ａ〜１３Ｌに対して分割着磁を行う着磁装置について、図２、図３を用いて説明する。図２は、本発明に係るロータの着磁方法に用いられる着磁装置にロータを配置した状態を示す平面図である。図３は、図２に示す着磁装置の要部を拡大して示す平面図である。
【００３４】
本実施形態の着磁装置２は、通電されることにより磁界を発生させるコイル群２０を有する。コイル群２０は、ロータ１の外周に沿って、ロータ１と同芯状に配置される。ロータ１と着磁装置２のコイル群２０とは、ロータ１のロータ軸１１の軸芯を中心とする回転方向に相対的に移動可能である。なお、本実施形態のコイル群２０は模式的に示されている。また、コイル群２０は、着磁装置２の例えば環状のコア内に配置されるが、説明の簡略化のため、着磁装置２のコアについては図示を省略している。
【００３５】
本実施形態のコイル群２０は、１つのメインコイル２１と、２つのサブコイル２２Ａ、２２Ｂとで構成される。サブコイル２２Ａ、２２Ｂは、メインコイル２１の両側に、メインコイル２１を挟むように、着磁装置２の周方向に沿って隣接して配置される。着磁装置２は、これらメインコイル２１とサブコイル２２Ａ、２２Ｂとが通電されることにより、ロータ１の外部から着磁対象の磁石群１３に対して磁界を印加し、着磁を行うものである。本実施形態において、着磁対象の磁石群１３は、ロータ１に配置される複数の磁石群１３Ａ〜１３Ｌのうちのいずれか１つの磁石群１３である。着磁装置２は、ロータ１に対して回転方向に相対的に移動することにより、コイル群２０のメインコイル２１を、いずれか１つの着磁対象の磁石群１３に対向させるように配置可能に構成される。
【００３６】
メインコイル２１とサブコイル２２Ａ、２２Ｂとは、ワイヤの巻き方向が逆向きとなるように巻回されている。また、メインコイル２１とサブコイル２２Ａ、２２Ｂとは、いずれも複数ターンの巻き数を有するが、サブコイル２２Ａ、２２Ｂの巻き数は、メインコイル２１の巻き数よりも少ないものとされる。２つのサブコイル２２Ａ、２２Ｂの巻き数は同一である。各コイルの具体的な巻き数は特に限定されないが、本実施形態では、メインコイル２１の巻き数を８ターン、サブコイル２２Ａ、２２Ｂの巻き数をそれぞれ２ターンとしている。
【００３７】
メインコイル２１は、図３に示すように平面視した際に、着磁装置２の周方向に沿って、着磁対象の磁石群１３（図３では磁石群１３Ａ）の３つの磁石Ｍ１〜Ｍ３の径方向外側を覆い隠すことができる程度の幅を有する。具体的には、本実施形態のメインコイル２１は、着磁対象の磁石群１３Ａの磁石Ｍ１の中心を通るロータ極中心線Ｌ１に対して略左右対称となるように配置される。しかし、メインコイル２１は、従来のように、隣接するロータ磁極同士の間に対称形状に配置される必要はない。このため、着磁装置２によれば、従来に比べてコイル配置の制約がなく、コイル構造を簡易化できる。
【００３８】
この着磁装置２は、必ずしもメインコイル２１とサブコイル２２Ａ、２２Ｂとの境界部位を、ロータ極間中央線Ｌ２、Ｌ２に厳密に配置させる必要はない。即ち、着磁装置２は、着磁装置２の周方向に沿うメインコイル２１の幅を任意に設定することにより、着磁対象の磁石群１３の磁化方向に対する磁束の角度、距離を自由にコントロールすることができる。本実施形態では、着磁装置２の周方向に沿うメインコイル２１の両端部２１ａ、２１ｂは、着磁対象の磁石群１３Ａに対して、これと隣接する磁石群１３Ｂ、１３Ｌとの間のロータ極間中央線Ｌ２、Ｌ２よりも周方向の外側（サブコイル２２Ａ、２２Ｂ側）にややはみ出すように配置されている。これにより、着磁対象の磁石群１３に対する磁化方向磁界を上げることが可能であり、着磁対象の磁石群１３に対して、より効率的な着磁を行うことができる。
【００３９】
磁石群１３Ａに対する着磁の際、サブコイル２２Ａ、２２Ｂは、着磁対象の磁石群１３Ａに隣接する磁石群１３Ｂ、１３Ｌに対向するように配置されるが、このサブコイル２２Ａ、２２Ｂの両端部の位置も何ら制約はなく、着磁対象の磁石群１３に対して適正に磁界を印加可能なものであれば、厳密な位置が設定される必要はない。
【００４０】
［着磁方法］
次に、かかる着磁装置２を用いてロータ１の磁石群１３Ａ〜１３Ｌに磁界を印加して分割着磁を行う具体的な方法について、図４〜図６を用いて説明する。図４は、図２に示す着磁装置によるロータの着磁について要部を拡大して示す説明図である。図５は、図２に示す着磁装置による相殺磁界について要部を拡大して示す説明図である。図６は、図２に示す着磁装置によるロータの着磁について要部を拡大して示す説明図である。
【００４１】
着磁装置２を使用するロータ１の磁石群１３Ａ〜１３Ｌに対する分割着磁は、通電されたコイル群２０により着磁対象の磁石群１３に対して磁界を印加して着磁を行う着磁工程と、ロータ１と着磁装置２とを回転方向に所定角度ずつ相対的に移動させる移動工程と、を交互に複数回繰り返すことにより行われる。
【００４２】
着磁工程は、図４に示すように、着磁装置２のメインコイル２１を磁石群１３Ａ〜１３Ｌのうちのいずれか１つの着磁対象の磁石群１３（図４では磁石群１３Ａ）に対向するように配置させ、コイル群２０への通電により、その着磁対象の磁石群１３Ａに対して磁界を印加して着磁を行う。なお、図４において、着磁される磁石Ｍ１〜Ｍ３をハッチングで示している。
【００４３】
着磁工程においては、メインコイル２１とサブコイル２２Ａ、２２Ｂとに対して、同一方向に通電を行う。これにより、図４中に矢印で示す方向の、メインコイル２１とサブコイル２２Ａ、２２Ｂとにそれぞれ鎖交する磁界ＭＦ１が発生する。なお、本実施形態のメインコイル２１とサブコイル２２Ａ、２２Ｂとは、巻き方向が逆向きとなるように巻回されているため、メインコイル２１とサブコイル２２Ａ、２２Ｂとに対して電流を同一方向に流すことにより、着磁のための磁界ＭＦ１を発生させることができ、簡単な構成で着磁を行うことができる。メインコイル２１とサブコイル２２Ａ、２２Ｂとの巻き方向を同じにした場合では、上記の磁界ＭＦ１を発生させるためには、メインコイル２１とサブコイル２２Ａ、２２Ｂとに対して、それぞれ逆向きに電流を流す必要があり、回路構成が複雑化するためである。
【００４４】
メインコイル２１及びサブコイル２２Ａ、２２Ｂへの通電により発生する磁界ＭＦ１は、メインコイル２１により形成される磁界と、サブコイル２２Ａ、２２Ｂによりそれぞれ形成される磁界との合成磁界であり、着磁装置２から、その内側のロータ１の着磁対象の磁石群１３Ａが配置される領域に及んでいる。具体的には、合成磁界からなる磁界ＭＦ１は、図４中の白抜き矢印で示すように、着磁対象の磁石群１３Ａの磁石Ｍ１〜Ｍ３のそれぞれに対して、ロータコア１２の径方向内側から外側に向かって印加する磁界となる。これにより、メインコイル２１およびサブコイル２２Ａ、２２Ｂの１回の通電で、１つの磁石群１３Ａへの着磁が完了し、磁石群１３Ａの磁石Ｍ１〜Ｍ３はそれぞれ、径方向内側がＳ極、径方向外側がＮ極となるように磁化される。
【００４５】
磁石群１３Ａに対する着磁の際は、図５に示すように、磁石群１３Ａに印加される合成磁界である磁界ＭＦ１の他に、磁界ＭＦ１の向きに対して反対方向となる相殺磁界ＭＦａが発生し得る。図５では、サブコイル２２Ｂ側の相殺磁界ＭＦａのみを示すが、サブコイル２２Ａ側にも同様に発生し得る。しかし、この相殺磁界ＭＦａは、サブコイル２２Ａ、２２Ｂのみによる磁界であり、図８に示した従来の場合のように、メインコイルとサブコイルとで形成される相殺磁界に比べて少ない巻き数のコイルによる磁界となるため、相殺磁界量は少ないものとなる。このため、この相殺磁界ＭＦａが着磁対象の磁石群１３Ａに対して印加される磁界を弱めてしまうといった影響は抑制される。
【００４６】
次に、１つの磁石群１３Ａに対する着磁が終了すると、コイル群２０への通電は一旦停止され、ロータ１と着磁装置２とを回転方向に相対的に所定角度移動させる移動工程が実行される。移動工程により、着磁装置２のコイル群２０は、次の着磁対象の磁石群１３に対向するように配置される。本実施形態では、ロータ１を着磁装置２に対して反時計回りに３０°だけ回転移動させることにより、または、着磁装置２をロータ１に対して時計回りに３０°だけ回転移動させることにより、図５に示すように、着磁が終了した磁石群１３Ａの時計方向に隣接する磁石群１３Ｂを次の着磁対象として、この磁石群１３Ｂに対向するようにメインコイル２１を配置させている。また、この場合、ロータ１と着磁装置２との双方を、それぞれ互いに反対方向に１５°ずつ回転移動させるようにしてもよい。
【００４７】
メインコイル２１が着磁対象の磁石群１３Ｂに対向するように配置された後、メインコイル２１及びサブコイル２２Ａ、２２Ｂに再度通電される。このとき、メインコイル２１及びサブコイル２２Ａ、２２Ｂに対する電流の向きは、磁石群１３Ａに対する着磁の場合と逆方向となるように切り替えられる。これにより、図６中に矢印で示す方向の、メインコイル２１とサブコイル２２Ａ、２２Ｂとにそれぞれ鎖交する磁界ＭＦ２が発生する。
【００４８】
この磁界ＭＦ２も、磁界ＭＦ１と同様、メインコイル２１により形成される磁界と、サブコイル２２Ａ、２２Ｂによりそれぞれ形成される磁界との合成磁界であり、着磁装置２から、その内側のロータ１の着磁対象の磁石群１３Ｂが配置される領域に及んでいるが、電流の向きは逆方向であるため、磁界ＭＦ１の場合とは逆向きの磁界となる。即ち、合成磁界からなる磁界ＭＦ２は、図６中の白抜き矢印で示すように、着磁対象の磁石群１３Ｂの磁石Ｍ１〜Ｍ３のそれぞれに対して、ロータコア１２の径方向外側から内側に向かって印加する磁界となる。これにより、磁石群１３Ｂの磁石Ｍ１〜Ｍ３はそれぞれ、径方向内側がＮ極、径方向外側がＳ極となるように磁化され、磁石群１３Ａに対して反転した磁極となる。
【００４９】
このとき、先に着磁が終了した磁石群１３Ａには、サブコイル２２Ｂが対向するように配置されるが、このときの磁石群１３Ａに印加される磁界ＭＦ２の向きは、磁石群１３Ａに対する着磁の際に印加される磁界ＭＦ１の向きと同じく、ロータコア１２の径方向内側から外側に向かう磁界となる。このため、磁石群１３Ａに対する影響はほとんど問題にならない。
【００５０】
なお、本実施形態のメインコイル２１とサブコイル２２Ａ、２２Ｂとは、直列に接続されている。これらは巻き方向が逆向きとなるように巻回されているため、サブコイル２２Ａ、メインコイル２１、サブコイル２２Ｂの順又はその逆の順で一方向の通電を行うだけで、着磁のための磁界ＭＦ１又は磁界ＭＦ２を発生させることができる。コイル毎に電流の向きを設定して個別に通電する必要がないため、回路構成を更に簡素化することができる。
【００５１】
以後、上記同様の着磁工程と移動工程とを交互に複数回繰り返す。着磁工程では、隣接する磁石群１３、１３で、コイル群２０に流す電流の向きを切り替えることにより、ロータ１に配置される磁石群１３Ｃ〜１３Ｌに対して、磁化方向が交互に反転するように着磁を行う。本実施形態のロータ１は１２極であるため、１２回の着磁工程と、着磁工程間の１１回の移動工程とを交互に実行することにより、全ての磁石群１３Ａ〜１３Ｌが、図１中の白抜き矢印に示した磁化方向となるように磁化される。
【００５２】
この着磁装置２及び着磁方法では、着磁装置２のコイル群２０が、１つのメインコイル２１と２つのサブコイル２２Ａ、２２Ｂだけで構成されるため、磁石群１３Ａ〜１３Ｌの全体の磁界は、コイル数が削減される分低くなる傾向にあるが、コイル群２０から最も遠く、磁界の弱い部位（例えば図１の磁石Ｍ１）では、ロータ１の全ての磁石群１３Ａ〜１３Ｌを一括して着磁する場合と同程度とすることができる。即ち、この着磁装置２及び着磁方法によれば、従来に比べて少ないコイル数で効率的に分割着磁を行うことが可能である。
【００５３】
また、サブコイル２２Ａ、２２Ｂにより発生する磁界を、従来のように逆磁界の印加防止のためだけに使用するのではなく、メインコイル２１と共に着磁に使用するため、逆磁界を抑制しつつ、必要磁界を確保できる。これにより、着磁のためのコイル数を少なくできる。例えば、従来ではメインコイル１５ターン、サブコイル３ターンの例が挙げられていたが、本実施形態の場合、それと同等の着磁磁界を出すには、メインコイル１８ターン、サブコイル３ターンで十分である。このため、ヨーク抵抗を低減でき、それだけ電源容量を低減することが可能である。その結果、ヨークの耐久性、寿命を向上させることができ、サイクルタイムの削減を図ることが可能である。
【００５４】
以上説明した着磁方法では、着磁装置２によってロータ１に配置される磁石群１３Ａ〜１２Ｌに対して、周方向に沿って順次に分割着磁を行うようにしたが、本発明に係る着磁方法はこのようなものに限定されない。例えば、ロータコア１２の周方向に沿って１つおきに配置される同一の磁化方向の磁石群１３毎に分割着磁を行うようにしてもよい。即ち、ロータ１に配置される磁石群１３Ａ〜１３Ｌのうち、同一の磁化方向である磁石群１３Ａ、１３Ｃ、１３Ｅ、１３Ｇ、１３Ｉ、１３Ｋに対して先に分割着磁を行い、その後に、反対の磁化方向である磁石群１３Ｂ、１３Ｄ、１３Ｆ、１３Ｈ、１３Ｊ、１３Ｌに対して分割着磁を行うようにしてもよい。この場合は、コイル群２０に流す電流の向きの切り替え工程が１回だけで済む。
【００５５】
また、着磁装置２に設けられるコイル群２０は、サブコイル２２Ａ、２２Ｂが隣接しないように配置されるものであれば、１組に限定されない。着磁装置２には、例えば１８０°の角度で配置される２組のコイル群２０や、１２０゜の角度で配置される３組のコイル群２０等のように、複数のコイル群２０を設けるようにしてもよい。複数のコイル群２０を設けることにより、ロータ１の全ての磁石群１３に、より短時間で着磁を行うことができる。
【符号の説明】
【００５６】
１  ロータ
１３、１３Ａ〜１３Ｌ  磁石群
２  着磁装置
２０  コイル群
２１  メインコイル
２１ａ、２１ｂ  （メインコイルの）両端部
２２Ａ、２２Ｂ  サブコイル
Ｌ２  ロータ極間中央線
ＭＦ１、ＭＦ２  磁界（合成磁界）
【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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【図７】
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【図８】
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