(57)【要約】【課題】永久磁石の減磁耐力を向上しつつ、界磁磁束を向上できる界磁子を提供する。【解決手段】永久磁石２は回転軸Ｐについての周方向に並んで配置され、回転軸Ｐとは反対側に向けて交互に異なる磁極を呈し、当該磁極の極中心に対して略線対称である。界磁子用コア１には永久磁石２が埋設される。永久磁石２の各々は回転軸Ｐに平行な方向に沿って見て、周方向において両端を形成する一端面２ａ及び他端面２ｂを有し、一端面２ａから他端面２ｂへと、曲げ方向を異ならせて複数回曲がって延在し、当該永久磁石２と界磁子用コア１の外周面１０との間の、回転軸Ｐについての径方向における距離は、一端面２ａ及び他端面２ｂ以外で最小値を採る。【選択図】図１
2014023275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸(P)についての周方向に並んで配置され、前記回転軸とは反対側に向けて交互に異なる磁極を呈し、前記磁極の極中心に対して略線対称な複数の永久磁石(2)と、
前記複数の永久磁石が埋設される界磁子用コア(1)と
を備え、
前記永久磁石の各々は前記回転軸に平行な方向に沿って見て、
前記周方向において両端を形成する一端面(2a)及び他端面(2b)を有し、
前記一端面から前記他端面へと、曲げ方向を異ならせて複数回曲がって延在し、
当該永久磁石と前記界磁子用コアの外周面(10)との間の、前記回転軸についての径方向における距離は、前記一端面及び前記他端面以外で最小値(d2)を採る、界磁子。
【請求項２】
前記回転軸(P)に平行な方向に沿って見て、
前記永久磁石(2)の各々は、３個以上の湾曲部分(21〜23,25〜29)を経由して前記一端面(2a)から前記他端面(2b)へと延在し、
前記湾曲部分のうち前記一端面および前記他端面にそれぞれ最も近い第１及び第２の湾曲部分(21,23,25,29)は、第３の湾曲部分(23,26,28)とは反対側に湾曲し、前記第３の湾曲部分は前記外周面(10)側に凸となるように湾曲する、請求項１に記載の界磁子。
【請求項３】
前記永久磁石(2)の各々において、前記一端面(2a)上の点を始点とした当該永久磁石の延在方向の直線成分(D1)は、前記一端面側での前記磁極の極間において前記周方向に平行である又は前記極間における前記周方向に対して前記回転軸(P)側に傾斜する、請求項１又は２に記載の界磁子。
【請求項４】
前記磁極の極間に設けられ、前記極間における前記径方向に沿って前記外周面へと延在する非磁性体(3)を更に備える、請求項１から３のいずれか一つに記載の界磁子。
【請求項５】
それぞれが異なる前記永久磁石(2)に属して前記周方向で隣り合う前記一端面(2a)及び前記他端面(2b)は、前記非磁性体(3)を介して前記周方向で互いに対面する、請求項４に記載の界磁子。
【請求項６】
前記非磁性体(3)のうち、前記永久磁石(2)によって前記周方向で挟まれる部分の前記周方向における幅(W1)は、前記外周面(10)側における部分の前記幅(W2)よりも狭い、請求項５に記載の界磁子。
【請求項７】
それぞれが異なる前記永久磁石(2)に属して前記周方向で隣り合う前記一端面(2a)及び前記他端面(2b)は、前記径方向において前記非磁性体(3)と対面する、請求項４に記載の界磁子。
【請求項８】
前記非磁性体(3)のうち前記永久磁石(2)側の部分の前記周方向における幅(W3)は前記外周面(10)側における部分の前記幅(W2)よりも広い、請求項７に記載の界磁子。
【請求項９】
それぞれが異なる前記永久磁石に属して前記周方向で隣り合う前記一端面(2a)及び前記他端面(2b)と、前記非磁性体(3)との間に設けられ、前記周方向に磁極面を向ける第２永久磁石(6)を更に備え、
前記第２永久磁石と前記外周面との間の前記径方向における距離(d11,d13)は、前記最小値(d2)よりも長く、
前記周方向の一方側で前記第２永久磁石と隣り合う前記永久磁石が前記回転軸(P)と反対側に呈する磁極の極性は、前記第２永久磁石が前記周方向の前記一方側に呈する磁極の極性と等しい、請求項７又は８に記載の界磁子。
【請求項１０】
前記永久磁石(2)と前記外周面との間の前記径方向における最小距離(d2)は、前記非磁性体(3)と前記外周面(10)との間の前記径方向における最小距離(d4)は、よりも長い、請求項４から９のいずれか一つに記載の界磁子。
【請求項１１】
前記外周面(10)は前記極中心において凹む、請求項１から１０のいずれか一つに記載の界磁子。
【請求項１２】
前記外周面(10)は、前記永久磁石(2)との距離が最も小さい位置において凹む、請求項１から１１のいずれか一つに記載の界磁子。
【請求項１３】
前記第１から前記第３の湾曲部分(21〜23)はいずれも円弧形状を有し、互いに別体である、請求項２に記載の界磁子。
【請求項１４】
前記永久磁石(2)は、硬磁性体片と樹脂とを前記界磁子用コア(1)に形成された格納孔(11)に射出して成形されたボンド磁石である、請求項１から１２のいずれか一つに記載の界磁子。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一つに記載の界磁子と、
前記回転軸(P)とは反対側から前記界磁子とエアギャップを介して対面する電機子と
を備え、
前記電機子の巻線は集中巻きにより巻回される、回転電機。
【請求項１６】
回転軸(P)についての周方向に並んで配置され、前記回転軸とは反対側に向けて交互に異なる磁極を呈し、前記磁極の極中心に対して略線対称な複数の永久磁石(2)と、
外周面と、前記複数の永久磁石が埋設される格納孔(12)と、前記磁極の極間に形成されて前記回転軸に対する径方向に沿って延在する空隙(3)とが形成された界磁子用コア(1)と
を備え、
前記永久磁石の各々は前記回転軸に平行な方向に沿って見て、
前記周方向において両端を形成する一端面(2a)及び他端面(2b)を有し、
前記一端面から前記他端面へと、曲げ方向を異ならせて複数回曲がって延在し、
当該永久磁石と前記界磁子用コアの外周面(10)との間の、前記回転軸についての径方向における距離は、前記一端面及び前記他端面以外で最小値(d2)を採る、界磁子を製造する方法であって、
前記格納孔へと硬磁性体(20)を格納する第１工程と、
前記硬磁性体の着磁をサポートする着滋用永久磁石(4)を前記空隙に挿入する第２工程と、
前記第１工程及び第２工程の実行後に、前記硬磁性体を着磁して前記永久磁石を形成する第３工程と、
前記第３工程の実行後に、前記着滋用永久磁石を取り外す第４工程と
を備える、界磁子の製造方法。
【請求項１７】
前記硬磁性体は硬磁性体片と樹脂との混合物(20)であって、
前記第１工程において前記混合物を前記格納孔(11)に射出して成形することで前記硬磁性体を前記格納孔に格納する、請求項１６に記載の界磁子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、界磁子、回転電機及び界磁子の製造方法に関し、特に永久磁石の形状に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１にはブラシレスＤＣモータのロータについて記載されている。特許文献１ではいわゆる永久磁石埋め込み型のモータについて記載されており、当該ロータはロータコアとマグネットとを有する。ロータコアには第１スリットと第２スリットが形成され、これ第１スリットはロータコアの外周（以下「ロータ外周」と称す）に沿った円弧状に湾曲している。
【０００３】
第１スリットはその極間側の端がロータ外周に近接する、極中心の端がロータ外周から遠ざかる。第２スリットはロータ外周とは逆の円弧状に湾曲する。第２スリットの極中心側の端は、第１スリットの極中心側の端と繋がり、第２スリットの極間側の端はロータ外周面に近接する。これによって、トルク脈動の少ないモータを実現している。
【０００４】
また本発明に関連して特許文献２〜１３が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１１２２００号広報
【特許文献２】特開２００９−１００５３０号公報
【特許文献３】特開２００８−２７８６７５号公報
【特許文献４】特開平１１−１４６５８４号公報
【特許文献５】特開平６−２１７４７７号公報
【特許文献６】特開２００９−１３６０７５号公報
【特許文献７】特開２００２−４４８８７号公報
【特許文献８】特開平５−３０４７３７号公報
【特許文献９】特開平１１−８９１９７号公報
【特許文献１０】国際公開第０１／９７３６３号
【特許文献１１】特開２０１１-１４７２８９号公報
【特許文献１２】特開２００７−１４３３３１号公報
【特許文献１３】特開２００６−８１３８３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では、一つの界磁磁極を形成する二つのマグネットの一組の両端部はロータ外周に近接する。よってステータからこの両端部の各々に逆磁界が印加された場合に、この両端部において減磁が生じえる。減磁が生じるとロータからステータへの界磁磁束が低減する。
【０００７】
また特許文献１では上述のように、一つの界磁磁極を形成する二つのマグネットを、ロータ外周に沿う円弧とその逆円弧とを周方向で配置した非対称の形状とすることで、トルク脈動を低減する。しかしながら、界磁磁束の向上という観点で永久磁石の形状が考察されていない。
【０００８】
そこで本発明は、永久磁石の減磁耐力を向上しつつ、界磁磁束を向上できる界磁子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】
【０００９】
本発明にかかる界磁子の第１の態様は、回転軸(P)についての周方向に並んで配置され、前記回転軸とは反対側に向けて交互に異なる磁極を呈し、前記磁極の極中心に対して略線対称な複数の永久磁石(2)と、前記複数の永久磁石が埋設される界磁子用コア(1)とを備え、前記永久磁石の各々は前記回転軸に平行な方向に沿って見て、前記周方向において両端を形成する一端面(2a)及び他端面(2b)を有し、前記一端面から前記他端面へと、曲げ方向を異ならせて複数回曲がって延在し、当該永久磁石と前記界磁子用コアの外周面(10)との間の、前記回転軸についての径方向における距離は、前記一端面及び前記他端面以外で最小値(d2)を採る。
【００１０】
本発明にかかる界磁子の第２の態様は、第１の態様にかかる界磁子であって、前記回転軸(P)に平行な方向に沿って見て、前記永久磁石(2)の各々は、３個以上の湾曲部分(21〜23,25〜29)を経由して前記一端面(2a)から前記他端面(2b)へと延在し、前記湾曲部分のうち前記一端面および前記他端面にそれぞれ最も近い第１及び第２の湾曲部分(21,23,25,29)は、第３の湾曲部分(23,26,28)とは反対側に湾曲し、前記第３の湾曲部分は前記外周面(10)側に凸となるように湾曲する。
【００１１】
本発明にかかる界磁子の第３の態様は、第１又は第２の態様にかかる界磁子であって、前記永久磁石(2)の各々において、前記一端面(2a)上の点を始点とした当該永久磁石の延在方向の直線成分(D1)は、前記一端面側での前記磁極の極間において前記周方向に平行である又は前記極間における前記周方向に対して前記回転軸(P)側に傾斜する。
【００１２】
本発明にかかる界磁子の第４の態様は、第１から第３のいずれか一つの態様にかかる界磁子であって、前記磁極の極間に設けられ、前記極間における前記径方向に沿って前記外周面へと延在する非磁性体(3)を更に備える。
【００１３】
本発明にかかる界磁子の第５の態様は、第４の態様にかかる界磁子であって、それぞれが異なる前記永久磁石(2)に属して前記周方向で隣り合う前記一端面(2a)及び前記他端面(2b)は、前記非磁性体(3)を介して前記周方向で互いに対面する。
【００１４】
本発明にかかる界磁子の第６の態様は、第５の態様にかかる界磁子であって、前記非磁性体(3)のうち、前記永久磁石(2)によって前記周方向で挟まれる部分の前記周方向における幅(W1)は、前記外周面(10)側における部分の前記幅(W2)よりも狭い。
【００１５】
本発明にかかる界磁子の第７の態様は、第４の態様にかかる界磁子であって、それぞれが異なる前記永久磁石(2)に属して前記周方向で隣り合う前記一端面(2a)及び前記他端面(2b)は、前記径方向において前記非磁性体(3)と対面する。
【００１６】
本発明にかかる界磁子の第８の態様は、第７の態様にかかる界磁子であって、前記非磁性体(3)のうち前記永久磁石(9)側の部分の前記周方向における幅(W3)は前記外周面(10)側における部分の前記幅(W2)よりも広い。
【００１７】
本発明にかかる界磁子の第９の態様は、第７又は第８の態様にかかる界磁子であって、それぞれが異なる前記永久磁石に属して前記周方向で隣り合う前記一端面(2a)及び前記他端面(2b)と、前記非磁性体(3)との間に設けられ、前記周方向に磁極面を向ける第２永久磁石(6)を更に備え、前記第２永久磁石と前記外周面との間の前記径方向における距離(d11,d13)は、前記最小値(d2)よりも長く、前記周方向の一方側で前記第２永久磁石と隣り合う前記永久磁石が前記回転軸(P)と反対側に呈する磁極の極性は、前記第２永久磁石が前記周方向の前記一方側に呈する磁極の極性と等しい。
【００１８】
本発明にかかる界磁子の第１０の態様は、第４から第９のいずれか一つの態様にかかる界磁子であって、前記永久磁石(2)と前記外周面との間の前記径方向における最小距離は、前記非磁性体(3)と前記外周面(10)との間の前記径方向における最小距離よりも長い。
【００１９】
本発明にかかる界磁子の第１１の態様は、第１から第１０のいずれか一つの態様にかかる界磁子であって、前記外周面(10)は前記極中心において凹む。
【００２０】
本発明にかかる界磁子の第１２の態様は、第１から第１１のいずれか一つの態様にかかる界磁子であって、前記外周面(10)は、前記永久磁石(2)との距離が最も小さい位置において凹む。
【００２１】
本発明にかかる界磁子の第１３の態様は、第２の態様にかかる界磁子であって、前記第１から前記第３の湾曲部分(21〜23)はいずれも円弧形状を有し、互いに別体である。
【００２２】
本発明にかかる界磁子の第１４の態様は、第１から第１２のいずれか一つの態様にかかる界磁子であって、前記永久磁石(2)は、硬磁性体片と樹脂とを前記界磁子用コア(1)に形成された格納孔(11)に射出して成形されたボンド磁石である。
【００２３】
本発明にかかる回転電機の第１の態様は、第１から第１４のいずれか一つの態様にかかる界磁子と、前記回転軸(P)とは反対側から前記界磁子とエアギャップを介して対面する電機子とを備え、前記電機子の巻線は集中巻きにより巻回される。
【００２４】
本発明にかかる界磁子の製造方法の第１の態様は、回転軸(P)についての周方向に並んで配置され、前記回転軸とは反対側に向けて交互に異なる磁極を呈し、前記磁極の極中心に対して略線対称な複数の永久磁石(2)と、外周面と、前記複数の永久磁石が埋設される格納孔(12)と、前記磁極の極間に形成されて前記回転軸に対する径方向に沿って延在する空隙(3)とが形成された界磁子用コア(1)とを備え、前記永久磁石の各々は前記回転軸に平行な方向に沿って見て、前記周方向において両端を形成する一端面(2a)及び他端面(2b)を有し、前記一端面から前記他端面へと、曲げ方向を異ならせて複数回曲がって延在し、当該永久磁石と前記界磁子用コアの外周面(10)との間の、前記回転軸についての径方向における距離は、前記一端面及び前記他端面以外で最小値(d2)を採る、界磁子を製造する方法であって、前記格納孔へと硬磁性体(20)を格納する第１工程と、前記硬磁性体の着磁をサポートする着滋用永久磁石(4)を前記空隙に挿入する第２工程と、前記第１工程及び第２工程の実行後に、前記硬磁性体を着磁して前記永久磁石を形成する第３工程と、前記第３工程の実行後に、前記着滋用永久磁石を取り外す第４工程とを備える。
【００２５】
本発明にかかる界磁子の製造方法の第２の態様は、第１の態様にかかる界磁子の製造方法であって、前記硬磁性体は硬磁性体片と樹脂との混合物(20)であって、前記第１工程において前記混合物を前記格納孔(11)に射出して成形することで前記硬磁性体を前記格納孔に格納する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明にかかる界磁子の第１の態様によれば、永久磁石が曲がって延在するので、磁石量を向上することができる。よって永久磁石による界磁磁束を向上することができる。しかも永久磁石と外周面との距離が一端面及び他端面以外で最小値を採るので、一端面及び他端面を外周面から比較的遠ざけることができる。したがって、永久磁石の一端面および他端面に印加される逆磁界の影響を抑制することができる。よって、減磁耐力を向上でき、界磁磁束を向上することができる。
【００２７】
本発明にかかる界磁子の第２の態様によれば、永久磁石の両端側の部分からの磁束が界磁磁束として機能しやすい。
【００２８】
本発明にかかる界磁子の第３の態様によれば、永久磁石の一端面側の部分からの磁束が磁気飽和の影響なく界磁磁束として機能しやすい。
【００２９】
本発明にかかる界磁子の第４の態様によれば、周方向で隣り合う永久磁石同士が磁気的に短絡することを抑制することができる。
【００３０】
本発明にかかる界磁子の第５の態様によれば、逆磁界による磁束（減磁磁束）を永久磁石同士の間に通しにくい。ひいては永久磁石の両端を通る減磁磁束を更に低減できる。
【００３１】
本発明にかかる界磁子の第６の態様によれば、永久磁石の周方向における存在範囲が広がるので、磁石量を向上できる。
【００３２】
本発明にかかる界磁子の第７の態様によれば、永久磁石の短絡を防止するために非磁性体が永久磁石の相互間に介在する必要がない。よって、周方向における永久磁石の存在範囲を広げることができる。よって永久磁石の磁石量を増大させることができる。
【００３３】
本発明にかかる界磁子の第８の態様によれば、非磁性体の外周面側で減磁磁束が通りやすくなるので、永久磁石の両端に減磁磁束が流れることを更に抑制できる。
【００３４】
本発明にかかる界磁子の第９の態様によれば、永久磁石のみが設けられた界磁子に比して、磁石量を増大することができる。
【００３５】
本発明にかかる界磁子の第１０の態様によれば、ｑ軸の磁路を確保できるので、ｑ軸インダクタンスを向上できる。ひいてはリラクタンストルクを向上できる。
【００３６】
本発明にかかる界磁子の第１１の態様によれば、いわゆるｄ軸インダクタンスを低減できる。ｑ軸インダクタンスも低減するが、ｄ軸インダクタンスはｑ軸インダクタンスよりも低下するので、リラクタンストルクを向上できる。
【００３７】
本発明にかかる界磁子の第１２の態様によれば、永久磁石のうち外周面に最も近づく部分の減磁をより防止できる。
【００３８】
本発明にかかる界磁子の第１３の態様によれば、円弧形状の磁石は既存であるので、簡単に永久磁石を構成できる。
【００３９】
本発明にかかる界磁子の第１４の態様によれば、格納孔の形状に合わせて永久磁石を容易に成形できるので、永久磁石の形状的な制限を抑制できる。
【００４０】
本発明にかかる回転電機の第１の態様によれば、集中巻で巻回された巻線を有する回転電機においては、永久磁石が減磁しやすいので、本界磁子の利点が大きい。
【００４１】
本発明にかかる界磁子の製造方法の第１の態様によれば、着磁用永久磁石が挿入された後に硬磁性体が着磁されるので、硬磁性体を着磁しやすい。
【００４２】
本発明にかかる界磁子の製造方法の第２の態様によれば、格納孔が複雑な形状を有していても、その形状に合わせて永久磁石を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】回転軸に沿って見た界磁子の概念的な構成の一例を示す図である。
【図２】回転軸に沿って見た界磁子の一部の概念的な構成の一例を示す図である。
【図３】回転軸に沿って見た永久磁石の概念的な構成の一例を示す図である。
【図４】永久磁石の各位置における延在ベクトルを示す模式的な図である。
【図５】回転軸に沿って見た界磁子の一部の概念的な構成の一例を示す図である。
【図６】回転軸に沿って見た界磁子の一部の概念的な構成の一例を示す図である。
【図７】回転軸に沿って見た界磁子の概念的な構成の一例を示す図である。
【図８】永久磁石の各位置における延在ベクトルを示す模式的な図である。
【図９】回転軸に沿って見た界磁子の一部の概念的な構成の一例を示す図である。
【図１０】回転軸に沿って見た界磁子の一部の概念的な構成の一例を示す図である。
【図１１】回転軸に沿って見た界磁子の概念的な構成の一例を示す図である。
【図１２】回転軸に沿って見た界磁子の一部の概念的な構成の一例を示す図である。
【図１３】回転軸に沿って見た界磁子の概念的な構成の一例を示す図である。
【図１４】回転軸に沿って見た界磁子の概念的な構成の一例を示す図である。
【図１５】回転軸に沿って見た界磁子の一部の概念的な構成の一例を示す図である。
【図１６】界磁子の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図１７】硬磁性体を着磁する様子を示す概念的な図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
図１に例示するように、本界磁子は界磁子用コア１と複数の永久磁石２とを備える。なお以下では、回転軸Ｐを中心とした周方向及び径方向をそれぞれ単に周方向及び径方向と呼び、回転軸Ｐに平行な方向を軸方向と呼ぶ。
【００４５】
複数の永久磁石２は周方向において並んで配置される。これらの永久磁石２のうち周方向で隣り合う二者は、互いに異なる極性の磁極面を回転軸Ｐとは反対側に向けて設けられる。言い換えれば、複数の永久磁石２は周方向で交互に異なる磁極を回転軸Ｐとは反対側に呈する。また永久磁石２は当該磁極の周方向における中心に対して略線対称である。これらの永久磁石２の形状については後に述べる。
【００４６】
図１の例示では、６つの永久磁石２が示されている。つまり６極の界磁子が示されている。ただし界磁子の極数は６に限らず、任意の偶数であってもよい。
【００４７】
界磁子用コア１は例えば軟磁性体（例えば鉄）で形成され、例えば回転軸Ｐを中心とした円柱状の形状を有する。上述の永久磁石２はこの界磁子用コア１に埋設される。より詳細には界磁子用コア１に磁石格納孔１１が形成され、この磁石格納孔１１に永久磁石２が格納される。磁石格納孔１１は永久磁石２の形状（後述）と略等しい形状を有する。つまり本界磁子はいわゆる永久磁石埋め込み型の界磁子である。このような永久磁石２によって界磁子用コア１の外周面１０には複数の磁極面が形成される。
【００４８】
以下では界磁子用コア１の磁極面の周方向における中心を磁極中心とも呼び、磁極面の周方向における境界を極間とも呼ぶ。
【００４９】
図１の例示では、界磁子用コア１には回転軸Ｐを含む領域にシャフト貫挿孔１２が設けられ、このシャフト貫挿孔１２に不図示のシャフトが挿入される。当該シャフトと界磁子用コア１とは例えば圧入などにより互いに固定される。なおシャフト貫挿孔１２は必須の要件ではない。例えば回転軸Ｐに沿う軸方向における界磁子の両端に端板を設け、この端板にシャフトを取り付ける場合には、シャフト貫挿孔１２は不要である。
【００５０】
このような界磁子（より具体的には外周面１０）に対してエアギャップを介して対面するように電機子（不図示）を配置することで、回転電機を実現することができる。界磁子は電機子へと界磁磁束を供給し、電機子は例えばインバータからの電圧を入力することで界磁子へと回転磁界を印加する。界磁子は回転磁界に応じて電機子に対して相対的に回転する。図１の例示では界磁子は回転子として機能する。
【００５１】
図１の例示では、界磁子用コア１にはカシメピン用孔１３が形成される。カシメピン用孔１３は軸方向において界磁子用コア１を貫通する。このカシメピン用孔１３にはカシメピンが挿入され、当該カシメピンは例えば端板と界磁子用コア１とを挟んで固定する。或いは界磁子用コア１が軸方向に積層される複数の電磁鋼板を有する場合には、当該カシメピンはこれらの電磁鋼板の一組を軸方向両側から挟んで固定する。このカシメピン用孔１３は永久磁石２よりも回転軸Ｐ側に設けられることが望ましい。永久磁石２から外周面１０へと向かう磁束に影響を与えにくいからである。これによって界磁子の磁気的な特性劣化を抑制することができる。永久磁石２よりも回転軸Ｐ側であれば、カシメピン用孔１３は極中心に設けられてもよく、さらに図１に例示するように複数のカシメピン用孔１３が回転対称となる複数の位置に設けられてもよい。なおカシメピン用孔１３は必須要件ではなく、他の方法で端板と界磁子用コア１とが互いに固定されても良い。或いは他の方法で複数の電磁鋼板が相互に固定されてもよい。
【００５２】
図１の例示では非磁性体３が設けられているものの、非磁性体３については後に詳述する。
【００５３】
＜永久磁石の形状＞
各永久磁石２は、軸方向に見て、周方向において両端を形成する一端面２ａ及び他端面２ｂを有し、一端面２ａから他端面２ｂへと、曲がり方向を異ならせて複数回曲がって延在する。例えば図２を参照して、永久磁石２は軸方向に見て３個以上の湾曲部分を有し、一端面２ａから他端面２ｂへとこれらの湾曲部分を経由して延在する。なお図２の例示では図示を容易にするために界磁子のうち一つの磁極に相当する領域のみが示される。他の図面においても適宜に当該部分のみが示される。
【００５４】
図２の例示では永久磁石２は３個の湾曲部分２１〜２３を有する。永久磁石２は一端面２ａから他端面２ｂへと湾曲部分２１〜２３をこの順で経由して延在する。湾曲部分２２は外周面１０側（回転軸Ｐとは反対側、以下同様）に凸となるように湾曲する。図２の例示では、湾曲部分２２は例えば円弧形状を有しており、その中心Ｑ２は湾曲部分２２に対して回転軸Ｐ側に位置する。また図２の例示では湾曲部分２２の中心角は例えば１８０度以上、２７０度以下である。
【００５５】
それぞれ一端面２ａ及び他端面２ｂに最も近い湾曲部分２１，２３の各々は、湾曲部分２２とは反対側に湾曲する。図２の例示では、湾曲部分２１，２３は例えば円弧形状を有している。湾曲部分２１の中心Ｑ１は湾曲部分２１に対して外周面１０側に位置し、湾曲部分２３の中心Ｑ３は湾曲部分２３に対して外周面１０側に位置する。また図２の例示では、湾曲部分２１，２３の中心角は例えば９０度以下である。
【００５６】
このような永久磁石２の一端面２ａから他端面２ｂへの延在経路において、まず湾曲部分２１において左側に曲がって延在し、次に湾曲部分２２において右に曲がって延在し、最後に湾曲部分２３において左に曲がって他端面２ｂに至る。なおここでは、一端面２ａは同じ永久磁石２に属する他端面２ｂに対して時計周りと逆方向に位置する。
【００５７】
なおこのような永久磁石２の形状は別の表現で説明することもできる。例えば図３を参照して、永久磁石２の各位置での一端面２ａから他端面２ｂへの延在方向（直線成分）を示すベクトルを用いて説明することもできる。図３では一の永久磁石２のみが示されている。また図３には湾曲部分２１における所定の位置Ｐ３，Ｐ４におけるベクトルＤ３，Ｄ４と、湾曲部分２２における所定の位置Ｐ５，Ｐ６におけるベクトルＤ５，Ｄ６と、湾曲部分２３における所定の位置Ｐ７，Ｐ８におけるベクトルＤ７，Ｄ８とが示されている。位置Ｐ４，Ｐ６，Ｐ８は永久磁石２の延在経路においてそれぞれ位置Ｐ３，Ｐ５，Ｐ７よりも他端面２ｂ側に位置する。ベクトルＤ３〜Ｄ８はその始点において永久磁石２の延在経路に接し、一端面２ａから他端面２ｂへと向かう方向を指す。
【００５８】
この永久磁石２の形状によれば、ベクトルＤ３に対するベクトルＤ４の外積（Ｄ３×Ｄ４）の方向は図４に例示するように紙面手前側を指す。またベクトルＤ５に対するベクトルＤ６の外積（Ｄ５×Ｄ６）の方向は図４に例示するように紙面奥側を指し、同様にベクトルＤ７に対するベクトルＤ８の外積（Ｄ７×Ｄ８）は紙面手前側を指す。
【００５９】
つまり本実施の形態にかかる永久磁石２は次の条件を満足する。第１に、軸方向にみて永久磁石２の各位置における延在方向を示すベクトルは、一端面２ａから他端面２ｂへと向かうにしたがって変化する。第２に、当該ベクトルが変化する直前のベクトルに対するその変化の直後のベクトルの外積の方向は、一端面２ａから他端面２ｂへと向かうにしたがって複数回切り替わる。図３の例示では、当該外積の方向は一端面２ａから他端面２ｂへと向かうにしたがって、まず紙面手前側から紙面奥側に切り替わり、再び紙面手前側に切り替わる（図４も参照）。つまり当該外積の方向は２回切り替わる。
【００６０】
また永久磁石２の形状を曲げ角度を用いて次のように表現することもできる。ここでいう曲げ角度とは、例えばベクトルＤ３を基準としたベクトルＤ３，Ｄ４の間の角度ａ３４、ベクトルＤ５を基準としたベクトルＤ５，Ｄ６の間の角度ａ５６、及びベクトルＤ７を基準としたベクトルＤ７，Ｄ８の間の角度ａ７８である。反時計回り方向を正と定義すると、曲げ角度ａ３４，ａ７８は正であり、間が角度ａ５６は負である。即ち、永久磁石２は一端面２ａから他端面２ｂへと、曲げ角度の極性を異ならせて複数回曲がって延在する、とも表現できる。図３の例示では、当該曲がり角度の極性は一端面２ａから他端面２ｂへと向かうにしたがって、まず正から負へ切り替わり、再び正に切り替わる（図４も参照）。
【００６１】
以上のように永久磁石２は例えば蛇行した形状を有する。
【００６２】
また図１を参照して、永久磁石２と外周面１０との間の径方向における距離は一端面２ａ及び他端面２ｂ以外で最小値を採る。図１の例示では、当該距離はまず一端面２ａから極中心に向かうにしたがって低減し、極中心から他端面２ｂに向かうにしたがって増大する。言い換えれば、一端面２ａでの永久磁石２と外周面１０との間の径方向における距離ｄ１は、永久磁石２の周方向における中央での距離ｄ２よりも長い。同様に、他端面２ｂでの永久磁石２と外周面１０との間の径方向における距離ｄ３は距離ｄ２よりも長い。
【００６３】
このような界磁子によれば、上述のように永久磁石２は一端面２ａから他端面２ｂへと曲げ方向を異ならせて複数回曲がって延在するので、その延在長を長くすることができる。したがって永久磁石２の磁石面積（外周面１０側の表面積）を増大させることができる。これによって界磁子からの界磁磁束を増大させることができる。
【００６４】
しかも、上述のように永久磁石２と外周面１０との間の距離が一端面２ａおよび他端面２ｂ以外で最小値を採る。したがって電機子によって永久磁石２に印加される逆磁界（以下、減磁界とも呼ぶ）による磁束ＭＦ（図２も参照）は一端面２ａ側の部分に流れにくい。これは、外周面１０から比較的に遠い位置に一端面２ａが設けられるからである。逆磁界による磁束ＭＦは永久磁石２に減磁が生じさせ得るところ、本界磁子によれば永久磁石２の一端面２ａ側の部分の減磁耐力を向上することができる。他端面２ｂ側の部分についても同様である。
【００６５】
なお電機子の巻線が集中巻により巻回される回転電機に、本界磁子を採用することが望ましい。このような回転電機においては永久磁石の両端に印加される逆磁界が高く、減磁を招きやすいからである。言い換えれば、減磁耐力を向上できる本界磁子の利点が効果的に発揮される。
【００６６】
以下に本界磁子について更に説明する。なお本願の趣旨を逸脱しない範囲で後述の構造を任意に組み合わせて界磁子を形成しても構わない。
【００６７】
＜永久磁石の湾曲＞
図２の例示では、永久磁石２は複数の湾曲部分を有している。ただし永久磁石２は必ずしも湾曲部分によってのみ構成される必要はなく、例えば湾曲部分２１〜２３の相互間において平坦部分を有していても良い。
【００６８】
或いは、永久磁石２は互いに延在方向が異なる複数の平坦部分のみを有し、一端面２ａから他端面２ｂへとこれらの平坦部分を経由して延在しても良い。例えば永久磁石２は軸方向に見てＷ字形状を有してもよい。このような永久磁石２は例えば自身の周方向における中央において外周面１０側に凸となるように配置される。
【００６９】
ただし永久磁石２が平坦部分のみを経由して延在する構造よりも、湾曲部分を経由して延在する構造の方が、永久磁石２の延在長が長い。よって磁石表面を拡大するという観点では、永久磁石２は湾曲部分を有することが望ましい。なお、永久磁石２を得るための着磁方向(磁場配向)は、それぞれの部分の円弧の焦点に向かうラジアル配向が望ましい。さらに、磁石巾が同一であれば、磁極面に垂直な方向が望ましい。着磁を行う際、最も着磁されやすい方法だからである。
【００７０】
＜永久磁石の両端部分の傾斜＞
図２の例示では、湾曲部分のうち両端に位置する湾曲部分２１，２３は、外周面１０側に凸となる湾曲部分２２と反対側に湾曲する。したがって、湾曲部分２１，２３から発生する磁束が有効に界磁磁束として機能しやすい。この点について図５の永久磁石２’と比較して説明する。永久磁石２’では、周方向における両端部分が湾曲しているものの、その曲率の中心は永久磁石２の円弧に対して内周側に位置する。つまり永久磁石２’の両端部分は永久磁石２の湾曲部分２１，２３とは反対側に湾曲する。
【００７１】
そして永久磁石２’が例えば自身が延在する方向に対して略垂直な方向に着磁されていれば、永久磁石２’の両端部分からの磁束は略周方向に沿って発生する。したがって、この磁束は界磁磁束として機能しにくい。一方で、図２の永久磁石２の一端面２ａ側及び他端面２ｂ側の部分からの磁束は、永久磁石２’の両端部分からの磁束に比べて外周面１０側に向かう。したがって、永久磁石２の一端面２ａ側及び他端面２ｂ側の部分からの磁束は永久磁石２’の両端部分からの磁束に比して界磁磁束として機能しやすい。
【００７２】
また図２の例示では、一端面２ａ上の点を始点とした当該永久磁石２の延在方向の直線成分（ベクトル）Ｄ１が、当該一端面２ａ側の極間における周方向に略平行である。しかも湾曲部分２１が、外周面１０側に凸となる湾曲部分２２と反対側に湾曲している。これは次の点でも望ましい。即ち減磁磁束（例えば磁束ＭＦ）は回転軸Ｐ側に凸となり極間において略周方向に沿う経路に沿って流れるので、仮に減磁磁束が湾曲部分２１の近くを流れる場合であっても、この減磁磁束の流れは湾曲部分２１の形状に沿い易い。したがって、減磁磁束が一端面２ａ側で永久磁石２を通過しにくく、更に減磁耐力を向上できる。また、直線成分Ｄ１及び非磁性体３によって外周側で形成される角度が鋭角になる構造（つまり図５の永久磁石２’）では、周方向の端側において永久磁石２’と非磁性体３の間のコアが狭くなり、磁気飽和により十分に当該端付近の磁石の磁束を利用できない。
【００７３】
なおこの観点では、湾曲部分２１は図２の例示とは異なって直線成分Ｄ１が極間における周方向に対して外周面１０側に傾斜していてもよい。例えば図２の例示において湾曲部分２１の中心角が４５度程度であってもよい。これによっても減磁磁束は湾曲部分２１に沿って滑らかに流れ、永久磁石２の一端面２ａ側の部分を通過しにくいからである。湾曲部分２３についても同様である。
【００７４】
一方で、永久磁石２の一端面２ａ側及び他端面２ｂ側の部分からの磁束を界磁磁束として有効に機能させるという観点では、直線成分Ｄ１は次で説明する範囲にあってもよい。即ち、図６を参照して、一端面２ａ上の点を始点とした当該永久磁石２の延在方向の直線成分（ベクトル）Ｄ１が、一端面２ａ側での極間における周方向に対して回転軸Ｐ側に傾斜していてもよい。これによって、湾曲部分２１のうち一端面２ａに近い位置からでも、外周面１０へ向かう磁束は極中心側に流れるからである。他端面２ｂにおける直線成分Ｄ２についても同様である。直線成分Ｄ２は、他端面２ｂ上の点を始点とした当該永久磁石２の延在方向の直線成分である。
【００７５】
＜永久磁石の曲がり回数＞
図１，２の例示では、永久磁石２は一端面２ａから他端面２ｂへと曲がり方向を２回異ならせて延在している。しかしながら永久磁石２はこれに限らず、曲がり方向を複数回異ならせればよい。例えば永久磁石２が軸方向に見てＷ字形状を有する場合には、永久磁石２は曲がり方向を３回異ならせて延在する。また他の例として、図７に例示する永久磁石２は湾曲部分２５〜２９を備え、一端面２ａから他端面２ｂへと湾曲部分２５〜２９をこの順で経由して延在する。湾曲部分２６，２８は外周面１０側に凸となるように湾曲し、これらの間に位置する湾曲部分２７は回転軸Ｐ側に凸となるように湾曲する。一端面２ａ側の湾曲部分２５及び他端面２ｂ側の湾曲部分２９は、湾曲部分２６，２８とは反対側に湾曲する。このような永久磁石２は、一端面２ａから他端面２ｂへと曲がり方向を４回異ならせて延在する。
【００７６】
図７の永久磁石２は図１，２の永久磁石２に比して磁石表面積を向上することができ、ひいては界磁磁束を増大できる。曲がり方向を異ならせる回数が多いほど、永久磁石２の延在長を長くすることができるからである。
【００７７】
＜永久磁石の分割＞
図１，２，６の例示では、一つの永久磁石２が一つの磁極を形成している。しかしながら複数の永久磁石によって一つの磁極を形成してもよい。言い換えれば、永久磁石２の各々が複数の永久磁石によって形成されてもよい。
【００７８】
例えば図８の例示では、一つの永久磁石２が３つの永久磁石２４によって形成されている。図８の例示では、３つの永久磁石２４はそれぞれ湾曲部分２１〜２３に対応する形状を有する。言い換えれば湾曲部分２１〜２３は互いに別体である。この場合であっても本実施の形態の効果を奏する。
【００７９】
また湾曲部分２１〜２３はそれぞれ円弧に沿う形状を有していることが望ましい。このような円弧形状の永久磁石２４は従来から広く使用されているので、容易に入手可能だからである。そしてこれらの永久磁石２４を適宜に組み合わせて永久磁石２を形成することができるので、容易に永久磁石２を形成することができる。
【００８０】
また各湾曲部分２１〜２３の着磁方向は例えば自身の中心Ｑ１〜Ｑ３を中心とした径方向であってもよい。このような永久磁石２４は比較的安価に入手可能である。
【００８１】
なお図８の例示では永久磁石２４が互いに接しているものの、互いに離間していても構わない。この場合、永久磁石２４の相互間に界磁子用コア１の一部が介在してもよい。ただしその一部は幅が薄く容易に磁気飽和する薄肉部によって形成されることが望ましい。これによって、永久磁石２４の外周面１０側の表面と回転軸Ｐ側の表面との間の当該一部を介した磁気的な短絡を抑制できる。
【００８２】
＜永久磁石の材質＞
永久磁石２の材質は任意であるものの、例えばボンド磁石であってもよい。ボンド磁石は、例えば硬磁性体片（粉状を含む）と樹脂との混合物を磁石格納孔１１に射出成形し、これを着磁することで形成される。これによれば、磁石格納孔１１の形状に合わせて永久磁石２を容易に形成できるので、永久磁石２の形状的な制限を抑制することができる。
【００８３】
＜非磁性体＞
図１，２の例示では界磁子用コア１には非磁性体３が設けられる。非磁性体３は極間において外周面１０側へと径方向に沿って延在する。例えば非磁性体３は軸方向に見て径方向に長い長尺形状を有している。非磁性体３は例えば樹脂または非磁性金属などである。或いは非磁性体３は空隙であってもよい。この場合、界磁子用コア１に形成される孔自体が非磁性体３として機能する。
【００８４】
このような非磁性体３によって、周方向で隣り合う永久磁石２の間の磁気的な短絡を抑制することができる。ただし非磁性体３が存在することは永久磁石の減磁耐力を向上させることの必須要件ではない。また、非磁性体３が存在しないことが、永久磁石が湾曲することによる界磁磁束の増大それ自体を妨げるものではない。
【００８５】
図１，２の例示では、非磁性体３と外周面１０との間には界磁子用コア１の一部（連結部１４）が介在する。連結部１４は、界磁子用コア１のうち永久磁石２に対して外周面１０側のコア同士を周方向で連結する。これによって、たとえ非磁性体３が空隙によって形成された場合であっても、界磁子用コア１の強度を向上することができる。
【００８６】
連結部１４は径方向における幅が薄く容易に磁気飽和する薄肉部によって形成されることが望ましい。これによって、周方向で隣り合う永久磁石２の当該連結部１４を介した磁気的な短絡を抑制できる。
【００８７】
ただし必ずしも非磁性体３と外周面１０との間に界磁子用コア１の一部が介在する必要はない。例えば図９に例示するように、非磁性体３が空隙であれば、非磁性体３は外周面１０側で開口していてもよい。この場合であっても、周方向で隣り合う永久磁石２が磁気的に短絡することを防止できるからである。また非磁性体３が固体であってもよく、この場合、非磁性体３は外周面１０側で露出する。
【００８８】
＜非磁性体と永久磁石の両端部分との位置関係＞
図２，９の例示では、それぞれが異なる永久磁石２に属して周方向で隣り合う一端面２ａ及び他端面２ｂは、非磁性体３を介して周方向で互いに対面している。つまり当該一端面２ａと当該他端面２ｂとの間に非磁性体３が介在する。この非磁性体３によって当該一端面２ａと当該他端面２ｂとの間の磁気抵抗を高めることができるので、逆磁界による減磁磁束は当該一端面２ａと当該他端面２ｂとの間を通りにくい。したがって減磁磁束は永久磁石２の一端面２ａ側の部分も他端面２ｂ側の部分も通りにくい。したがって永久磁石２の両端の減磁耐力を更に向上できる。
【００８９】
図２，９の例示では、当該一端面２ａと非磁性体３との間には界磁子用コア１の一部１５が介在している。この一部１５は、界磁子用コア１のうち永久磁石２に対して外周面１０側のコア部と回転軸Ｐ側のコア部とを連結する連結部として機能する。この連結部は周方向における幅が薄く容易に磁気飽和する薄肉部によって形成されることが望ましい。これによって、永久磁石２の外周面１０側の表面と回転軸Ｐ側の表面との間の当該連結部を介した磁気的な短絡を抑制できる。
【００９０】
図１０の例示においても、それぞれが異なる永久磁石２に属して周方向で隣り合う一端面２ａ及び他端面２ｂは非磁性体３を介して互いに対面する。ただし図１０の例示では、非磁性体３のうち永久磁石２によって周方向で挟まれる部分の周方向における幅Ｗ１が、外周面１０側における部分の幅Ｗ２よりも狭い。例えば非磁性体３は、いずれも径方向に長い２つの第１および第２長尺部分が径方向において互いに連結された形状を有する。回転軸Ｐ側の第１の長尺部分の周方向における幅Ｗ１は外周面１０側の第２の長尺部分の周方向における幅Ｗ２よりも狭い。また一端面２ａは非磁性体３の第２の長尺部分の側面と同一または、より極中心側に位置しても構わない。一端面２ａ付近の永久磁石２の磁束を、第２の長尺部分が邪魔をしないからである。
【００９１】
このような非磁性体３によれば、図２，９の非磁性体３と比較して、永久磁石２の周方向における存在範囲を拡大させることができる。したがって、永久磁石２の磁石表面積を向上することができ、界磁磁束を増大することができる。
【００９２】
なお図７の例示では、それぞれが異なる永久磁石２に属して周方向で隣り合う一端面２ａ及び他端面２ｂは、非磁性体３を介さずに周方向で互いに対面する。これにより、永久磁石２の周方向における存在領域を拡大することができ、磁石表面積を拡大することができる。
【００９３】
また図７の例示において周方向で永久磁石２が周方向で互いに接していても構わない。この場合、永久磁石の外側のコアと内側のコアは別の場所で連結させる必要がある。
【００９４】
図７の例示では非磁性体３は、それぞれが異なる永久磁石２に属して周方向で隣り合う湾曲部分２５，２９の一部と径方向で対面する。また非磁性体３の回転軸Ｐ側の表面は軸方向にみて湾曲部分２５，２９に沿う形状を有している。これによって、非磁性体３と湾曲部分２５，２９の各々との間のコア部１６を、その幅が薄く容易に磁気飽和する薄肉部で形成しやすい。これによって、周方向で隣り合う永久磁石２の間の当該コア部を介した磁気的な短絡、及び永久磁石２の外周面１０側の表面と回転軸Ｐ側の表面との間の当該コア部を介した短絡を防止できる。
【００９５】
図１１，１２の例示では、それぞれが異なる永久磁石２に属して周方向で隣り合う一端面２ａ及び他端面２ｂは、非磁性体３と径方向で対面する。図１１，１２の例示では周方向で隣り合う永久磁石２の回転軸Ｐ側の表面は、極間において周方向で対面する。しかしながら、回転軸Ｐ側の表面からの磁束は界磁磁束としては重要ではないので、隣り合う永久磁石２との間で短絡しても構わない。したがって図１１，１２のように非磁性体３が永久磁石２の周方向における相互間に介在する必要がない。よって周方向における永久磁石２の存在範囲を広げることができ、永久磁石２の磁石表面積を拡大することができる。
【００９６】
また図１２の例示では、非磁性体３と一端面２ａとの間や、非磁性体３と他端面２ｂとの間には界磁子用コア１の一部１７が介在している。一部１７は、その幅が薄く容易に磁気飽和する薄肉部によって形成されることが望ましい。これによって、周方向で隣り合う永久磁石２の外周面１０側の表面同士の間の一部１７を介した磁気的な短絡、永久磁石２の外周面１０側の表面と回転軸Ｐ側の表面との間の一部１７を介した短絡を抑制できる。
【００９７】
また図１２の例示では、非磁性体３のうち、回転軸Ｐ側の部分の周方向における幅Ｗ３は外周面１０側の部分の周方向における幅Ｗ２よりも広い。例えば非磁性体３は周方向における幅が一定の第１等幅部分と、第１等幅部分と径方向で隣接し回転軸Ｐに近づくにつれて幅が広がる拡大部分と、第１等幅部分とは反対側で拡大部分と径方向で連続し幅が一定の第２等幅部分とを有している。
【００９８】
このような構造によれば、減磁磁束が非磁性体３を外周面１０側で通りやすくなるので、永久磁石２の一端面２ａ側の部分及び他端面２ｂ側の部分に減磁磁束が流れることを更に抑制できる。第１等幅部分と第２等幅部分とは径方向に不連続であって両者の間に界磁子用コア１の一部が存在してもよい。その場合、磁極同士の磁気的短絡を防ぐため、当該一部はその径方向の寸法が薄く、容易に磁気飽和する薄肉部によって形成されることが望ましい。
【００９９】
＜第２永久磁石＞
図１３に例示する界磁子は図１１，１２の界磁子と比較して第２永久磁石６を更に有する。第２永久磁石６は、それぞれが異なる永久磁石２に属して周方向で隣り合う一端面２ａ及び他端面２ｂの一組と、非磁性体３との間に設けられる。すなわち第２永久磁石６は極間に設けられる。図１３の例示では、第２永久磁石６は軸方向にみて例えば長方形の形状を有しており、その一辺が極間における周方向に沿う姿勢で配置される。
【０１００】
第２永久磁石６は周方向において磁極を呈する。より詳細には、第２永久磁石６が周方向の一方側に呈する磁極の極性は、周方向の一方側で当該第２永久磁石６と隣り合う永久磁石２が外周面１０側に呈する磁極の極性と等しい。これによって第２永久磁石６からの磁束を界磁磁束として機能させることができる。
【０１０１】
外周面１０と第２永久磁石６との間の径方向における最小距離ｄ１１は、外周面１０と永久磁石２との間の径方向における最小の距離ｄ２よりも長い。これにより、図１を参照して説明した永久磁石２の両端部における減磁磁束の低減と同様の理由によって、第２永久磁石６を流れる減磁磁束を低減することができる。
【０１０２】
なお図１３の界磁子は、図１２の永久磁石２をその一端面２ａ側及び他端面２ｂ側で外周面１０へと径方向に沿って延長した界磁子（図１４）と、磁気的にはほぼ等価である。しかるにこのような形状の製造は比較的困難である。一方で図１３の界磁子によれば、第２永久磁石６は複雑な形状を有する必要はないので、製造が比較的容易である。
【０１０３】
なお製造の容易さという観点において、例えば図１４の永久磁石２のうち極間で径方向に延在する部分２１１，２３１を、他の部分と別体で形成してもよい。このような部分２２１，２３１は平板状の永久磁石によって形成できる。平板状の永久磁石は従来から広く用いられており容易に入手可能であるので、製造を容易にできる。しかしながら、部分２１１，２３１は互いに別体である。一方で図１３の第２永久磁石６は互いに部分２１１，２３１に相当するところ、第２永久磁石６を単一の永久磁石で形成することができる。したがって部品点数を低減して製造コストを低減することができる。
【０１０４】
＜外周面側における非磁性体と永久磁石との位置関係＞
例えば図１を参照して、外周面１０と永久磁石２との径方向における最小の距離ｄ２は、外周面１０と非磁性体３との間の径方向における距離ｄ４（連結部１４の径方向における幅）よりも長いことが望ましい。これは次の理由による。即ち、界磁子用コア１のうち永久磁石２の外周面１０側のコア部はｑ軸の磁路として機能する。本界磁子によれば、距離ｄ２が比較的長いので、ｑ軸のインダクタンスを向上することができる。これによってリラクタンストルクを向上することができる。
【０１０５】
＜外周面＞
図１５の例示では、外周面１０は軸方向にみて極中心において凹んでも構わない。言い換えれば、外周面１０には極中心において溝が形成されてもよい。これによってリラクタンストルクを向上することができる。以下にその理由について説明する。
【０１０６】
外周面１０が極中心で凹んでいるので、極中心におけるエアギャップが他の位置におけるエアギャップよりも増大する。これによって、ｄ軸のインダクタンスは低減する。一方で界磁子用コア１のうち永久磁石２の外周面１０側のコア部の、径方向における幅も低減するので、これに伴ってｑ軸のインダクタンスも低減する。しかるにｄ軸のインダクタンスの低減量はｑ軸のインダクタンスの低減量よりも大きい。よってｑ軸インダクタンスとｄ軸インダクタンスとの差に相当するリラクタンストルクは増大する。さらに、減磁界が、永久磁石２の外周面に最も近い部分を通りにくくなり、より減磁に強くなる。なお、減磁の観点では、外周面１０は極中心で凹む必要はなく、永久磁石２との距離が最も小さくなる位置で凹んでいれば良い。例えば図７の界磁子では、湾曲部分２６，２８が外周面１０に最も近くなる２つの位置で外周面１０が凹んでいればよい。なお外周面１０がこれら２つの位置に渡って凹んでいても良い。言い換えれば、外周面１０は当該２つの位置を含んだ幅で凹んでいてもよい。この場合、外周面１０は極中心においても凹む。
【０１０７】
＜界磁子の製造方法＞
界磁子の製造方法について説明する。ここでは非磁性体３は空隙である。よって界磁子用コア１には非磁性体３が形成される空隙（孔）と、永久磁石２が格納される磁石格納孔１１とが形成される。このような界磁子用コア１は任意の方法によって製造されればよく、例えば磁石格納孔１１と孔とが形成された電磁鋼板を、軸方向に積層することで製造されてもよい。また例えば圧縮成型によって圧粉磁心で形成されてもよい。
【０１０８】
次に図１６，１７も参照して、ステップＳ１にて界磁子用コア１の磁石格納孔１１に硬磁性体２０を格納する。次にステップＳ２にて硬磁性体２０の着磁をサポートする着磁用磁石４を、非磁性体３が形成される空隙に格納する。この着磁用磁石４は例えば永久磁石であって、周方向に磁極面４Ｎ，４Ｓを向ける姿勢で当該孔に格納される。また着磁用磁石４のうち周方向で隣り合う二者は、互いに同磁極性の磁極を向け合う。図１７の例示では、二つの着磁用磁石４が示されており、これらが磁極面４Ｎを向けて対向する。これにより、硬磁性体２０にはその両側の着磁用磁石４から同極性の磁界が印加される。なおステップＳ１，Ｓ２の実行順序は任意であり、互いに並行して実行されてもよい。
【０１０９】
次に、ステップＳ３にて硬磁性体２０及び着磁用磁石４が格納された状態で、所定の着磁器５を用いて硬磁性体２０を着磁する。着磁器５は着磁用磁石４と同極性の着磁用磁界を硬磁性体２０に印加するように配置される。これによって硬磁性体２０が着磁されて永久磁石２が形成される。もちろん着磁用磁石４は永久磁石ではなく、電磁石であってもよい。
【０１１０】
そして硬磁性体２０が十分に着磁された後に、ステップＳ４にて着磁用磁石４を界磁子用コア１から取り外す。
【０１１１】
このような界磁子の製造方法によれば、着磁用磁石４が挿入された後に硬磁性体２０が着磁されるので、着磁器５と着磁用磁石４とによって硬磁性体２０を着磁できる。よって硬磁性体２０を着磁しやすい。
【０１１２】
なおここでは図１の界磁子を例に挙げて説明しているものの、上述した界磁子に対して本製造方法を用いることができる。
【０１１３】
また硬磁性体２０は硬磁性体片と樹脂との混合物であってもよい。この場合、ステップＳ１にて、磁石格納孔１１に当該混合物を射出して成形することで、硬磁性体２０を磁石格納孔１１に格納することができる。この場合、磁石格納孔１１が複雑な形状を有していても、その形状に合わせて永久磁石２を容易に形成することができる。また、着磁器５を金型に組み込んで、その中に界磁子コアをいれ、磁石孔に磁石を射出成形しても良い。この場合、磁石の射出成形と同時に着磁ができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１  界磁子用コア
２  永久磁石
２ａ  一端面
２ｂ  他端面
３  非磁性体
１０  外周面
２１〜２３  湾曲部分
Ｐ  回転軸
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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