(57)【要約】【課題】  極小径・多極といった着磁ピッチの狭いリング状永久磁石でも、着磁不足が生じず、着磁品質を高めることができ、且つ初期減磁が生じず、表面磁束密度の微調整が可能で、しかも低コストで強力な着磁作業を効率よく迅速に行えるようにする。【解決手段】  被着磁物である永久磁石に着磁部により着磁磁界を印加し、前記被着磁物を、そのキュリー点以上の温度からキュリー点未満の温度まで降温させつつ、その間、前記着磁部により被着磁物に着磁磁界を印加し続ける永久磁石の着磁方法であって、着磁部から被着磁物を取り出す際の着磁部温度を、被着磁物が組み込まれる電磁デバイスの使用温度上限値あるいは保証温度よりも高い温度に制御することにより、初期減磁を防止すると共に、熱減磁作用を利用し着磁部温度に応じて被着磁物の表面磁束密度を調整する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被着磁物である永久磁石に着磁部により着磁磁界を印加し、前記被着磁物を、そのキュリー点以上の温度からキュリー点未満の温度まで降温させつつ、その間、前記着磁部により被着磁物に着磁磁界を印加し続ける永久磁石の着磁方法において、
着磁部から被着磁物を取り出す際の着磁部温度を、被着磁物が組み込まれる電磁デバイスの使用温度上限値あるいは保証温度よりも高い温度に制御することにより、初期減磁を防止すると共に、熱減磁作用を利用し着磁部温度に応じて被着磁物の表面磁束密度を調整するようにしたことを特徴とする永久磁石の着磁方法。
【請求項２】
着磁部温度を、１００℃より高く、キュリー温度Ｔｃ−５０℃以下の温度範囲内で一定温度に制御する請求項１記載の永久磁石の着磁方法。
【請求項３】
加熱部と着磁部を別体構造として軸方向に配設し、被着磁物の保持部材を前記加熱部及び着磁部に対して相対的に移動可能とし、且つ前記着磁部に温度調節機構を付加し、加熱部で加熱された被着磁物が、温度制御されている着磁部に移されて着磁されるようにしたことを特徴とする永久磁石の着磁装置。
【請求項４】
筒型構造をなし内周面が加熱面となる加熱部と筒型構造をなし内周面が着磁面となる着磁部とを軸方向に配設すると共に前記加熱部と着磁部との位置関係が変わらないように支持し、被着磁物を保持する棒状の保持部材が前記加熱部及び着磁部を貫通して軸方向に相対的に移動可能に設置し、且つ前記着磁部に温度調節部を付設し、加熱部内で加熱された被着磁物が、温度制御されている着磁部内に移されて着磁されるようにしたことを特徴とする永久磁石の着磁装置。
【請求項５】
筒型構造をなし内周面が加熱面となる加熱部と筒型構造をなし内周面が着磁面となる着磁部とを、前記着磁部が前記加熱部の上方に位置するように縦に配設すると共に、前記着磁部と前記加熱部の間隔を可変に保持して前記間隔の調整によって対流により加熱される着磁部の温度調節を可能とし、加熱部内で加熱された被着磁物が、温度制御されている着磁部内に移されて着磁されるようにしたことを特徴とする永久磁石の着磁装置。
【請求項６】
着磁部は、非磁性ブロックの中央に被着磁物を挿入・抜出可能な円形の被着磁物収容穴を設けると共に、該被着磁物収容穴の内壁面から放射状に延びる多数本の溝を等角度で設け、各溝に被着磁物よりもキュリー点が高い着磁用永久磁石をそれぞれ埋設した構造である請求項４又は５記載の永久磁石の着磁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石に着磁を施す方法及び装置に関し、更に詳しく述べると、被着磁物を、そのキュリー点以上の温度からキュリー点未満の任意の温度まで降温させつつ、その間、着磁磁界を印加し続け、着磁部から被着磁物を取り出す際の着磁部温度を、被着磁物が組み込まれる電磁デバイスの使用温度上限値あるいは保証温度よりも高い温度に制御することにより、初期減磁を防止すると共に、着磁部温度の調節により表面磁束密度を調整可能とした永久磁石の着磁方法、及びそれに使用する着磁装置に関するものである。この技術は、特に限定されるものではないが、例えば極小径ステッピングモータのロータに用いるリング状永久磁石の多極着磁などに有効である。
【背景技術】
【０００２】
ラジアルギャップ方式の永久磁石ステッピングモータなどに組み込むリング状永久磁石ロータを多極着磁するには、一般にコイル通電方式の着磁装置が用いられている。この種の着磁装置は、例えば磁気ヨークに、被着磁物であるリング状永久磁石を挿入・抜出可能な被着磁物収容穴を設けると共に、該被着磁物収容穴の内壁面に軸方向に延びる溝を多数形成し、該溝内に絶縁被覆導線を埋設して、隣り合う絶縁被覆導線がつづら折れ状に連続してコイルを形成する構造である。被着磁物を被着磁物収容穴に挿入し、コンデンサに蓄えた電荷を瞬時に放出することで、コイルにパルス電流を流し、それによって発生する磁界により着磁を行っている。
【０００３】
周知のように、近年の電子機器の著しい小型化に対応して、それに使用するステッピングモータなども小型化・小径化が進んでいる。ロータとして用いるリング状永久磁石を多極着磁する際、上記のようなコイル通電方式の着磁装置を用いてパルス状の大きな電流を流すが、リング状永久磁石の小径化に伴い、着磁ピッチ（着磁極間距離）が狭くなり、そのため配設するコイルの導線径が細くなって、導線に流せる電流値が制限されるため、十分な着磁特性が得られない問題が生じてきた。
【０００４】
このような問題を解決できる一つの手法として、複数の永久磁石を放射状に配置することによって中心部に複数の反転磁極を形成し、その中心部に被着磁物を配置することにより４極以上の多極着磁を行う方法が提案されている（特許文献１参照）。確かに、このような永久磁石方式の着磁装置の使用によって、被着磁物の磁極ピッチの狭小化に際して問題となる着磁不足は、ある程度改善できる。
【０００５】
しかし、最近のステッピングモータの小型化（小径化）・高性能化に対する要望は極めて大きい。例えば携帯映像機器のオートフォーカス機構などでは、高精細な画像を得るためにレンズアクチュエータを高精度で制御できる狭ピッチ多極着磁されたステッピングモータが重要な電子部品となっている。ここでは、ロータを構成するリング状永久磁石としては、例えば直径３ｍｍ以下、着磁極数が１０極以上の狭ピッチ構造に対して、飽和着磁レベルの着磁特性というような要求がある。このような着磁構造に対しては、上記のような従来の着磁方法では、たとえ永久磁石方式であっても着磁不足が生じ、しかも表面磁束密度ピーク値のばらつきが大きいなどの問題が生じる。
【０００６】
着磁不足を改善する技術として、被着磁物を高温の雰囲気や液中における飽和着磁磁界の減少を利用して着磁する方法も提案されている（特許文献２など参照）。例えば、希土類永久磁石の一種であるＰｒ−Ｆｅ−Ｂ磁石において、１００℃での着磁磁界は２５℃での着磁磁界に比較して低い値をもつから、この温度領域で着磁を行うことにより、安定な低磁界での飽和着磁をすることが可能であることが開示されている。
【０００７】
ところが、実際に着磁を行ってみると、前記のような極小径・多極といった着磁ピッチの狭いリング状永久磁石では、表面磁束密度ピーク値全極の平均値については多少の着磁特性の向上はみられるものの、依然として、表面磁束密度ピーク値のばらつきは大きく、高品質の着磁は極めて困難である。
【０００８】
また、コイル通電方式にせよ永久磁石方式にせよ、従来の着磁方法により着磁した永久磁石を組み込んでモータなどの電磁デバイスを構成した場合、安定性の面で使い難い問題がある。それは、「初期減磁」と呼ばれる（「熱枯らし」と表現されることもある）不可逆減磁が生じることである。これは、着磁された永久磁石に対して熱履歴を加えると、使用パーミアンスや温度に依るため一義的には決まらないが、初回の熱履歴により、数％程度の不可逆な磁力低下が発生する現象である。
【０００９】
ところで各種の電磁デバイスでは、通常、低温や高温での動作保証を行っている。その際、電磁デバイスの電流及び抵抗成分による発熱を抑制することは困難であるから、特に高温での動作保証は重要であり、初期減磁による電磁デバイス特性低下を見込んでおかなければならないが、超小型のデバイスでは、諸特性の絶対値が小さいことから致命的欠陥に繋がる可能性もある。
【特許文献１】特開２００１−２６８８６０号公報
【特許文献２】特開平６−１４０２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、極小径・多極といった着磁ピッチの狭いリング状永久磁石でも、着磁不足が生じず、且つ表面磁束密度の微調整が可能で、着磁品質を高めることができ、低コストで強力な着磁作業を効率よく迅速に行えるような方法及び装置を提供することである。本発明が解決しようとする他の課題は、初期減磁が生じず、安定した着磁磁力を発現する永久磁石が得られ、それを用いることで、特に高温での電磁デバイスの安定した駆動を保証できる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
着磁不足が生じず、着磁品質を高めることができる技術として、本発明者等は、先に、被着磁物である永久磁石を、そのキュリー点以上の温度からキュリー点未満の温度まで降温させつつ、その間、被着磁物に着磁磁界を印加し続ける永久磁石の着磁方法を提案した（特願２００４−３７４９１８）。この方法によれば、極小径・多極着磁構造でも、着磁特性（磁力特性）が高く、且つ着磁品質の良好なリング状永久磁石が得られる。更に本発明者等は、その際、被着磁物を着磁磁界から取り出す温度が変わると、被着磁物の表面磁束密度が変化すること、その取り出し温度を、被着磁物が組み込まれる電磁デバイスの使用温度上限値あるいは保証温度よりも高い温度に設定すると、着磁と初期減磁が同時に行われ、その後に熱履歴を受けても特性変化が生じないことを見出した。本発明は、かかる現象の知得に基づきなされたものである。
【００１２】
即ち本発明は、被着磁物である永久磁石に着磁部により着磁磁界を印加し、前記被着磁物を、そのキュリー点以上の温度からキュリー点未満の温度まで降温させつつ、その間、前記着磁部により被着磁物に着磁磁界を印加し続ける永久磁石の着磁方法において、着磁部から被着磁物を取り出す際の着磁部温度を、被着磁物が組み込まれる電磁デバイスの使用温度上限値あるいは保証温度よりも高い温度に制御することにより、初期減磁を防止すると共に、熱減磁作用を利用し着磁部温度に応じて被着磁物の表面磁束密度を調整するようにしたことを特徴とする永久磁石の着磁方法である。ここで着磁部温度は、１００℃より高く、キュリー温度Ｔｃ−５０℃以下の温度範囲内で、任意の一定温度に制御するのが好ましい。永久磁石を組み込むモータなどの電磁デバイスの使用温度上限値あるいは保証温度は、通常、８０℃ないし１００℃程度であるから、上記の１００℃より高い温度は、上記使用温度上限値あるいは保証温度よりも高い温度と言うことになる。
【００１３】
また本発明は、加熱部と着磁部を別体構造として軸方向に配設し、被着磁物の保持部材を前記加熱部及び着磁部に対して相対的に移動可能とし、且つ前記着磁部に温度調節機構を付加し、加熱部で加熱された被着磁物が、温度制御されている着磁部に移されて着磁されるようにしたことを特徴とする永久磁石の着磁装置である。本発明では、加熱部と着磁部に対して被着磁物の保持部材を移動してもよいし、逆に被着磁物の保持部材を固定し、それに対して加熱部と着磁部を移動するように構成してもよい。
【００１４】
より好ましくは、本発明は、筒型構造をなし内周面が加熱面となる加熱部と筒型構造をなし内周面が着磁面となる着磁部とを軸方向に配設すると共に前記加熱部と着磁部との位置関係が変わらないように支持し、被着磁物を保持する棒状の保持部材が前記加熱部及び着磁部を貫通して軸方向に相対的に移動可能に設置し、且つ前記着磁部に温度調節部を付設し、加熱部内で加熱された被着磁物が、温度制御されている着磁部内に移されて着磁されるようにしたことを特徴とする永久磁石の着磁装置である。この場合、着磁部と加熱部が縦に配列され、軸の方向が垂直となる竪配置形式であってもよいし、加熱部と着磁部が横に並べられ、軸の方向が水平となる横配置形式でもよい。着磁部と加熱部の間には断熱部材を介装するのが好ましい。
【００１５】
あるいは本発明は、筒型構造をなし内周面が加熱面となる加熱部と筒型構造をなし内周面が着磁面となる着磁部とを、前記着磁部が前記加熱部の上方に位置するように縦に配設すると共に、前記着磁部と前記加熱部の間隔を可変に保持して前記間隔の調整によって対流により加熱される着磁部の温度調節を可能とし、加熱部内で加熱された被着磁物が、温度制御されている着磁部内に移されて着磁されるようにしたことを特徴とする永久磁石の着磁装置である。このような構成の場合、着磁部側を移動可能としてもよいし、加熱部側を移動可能としてもよい。
【００１６】
着磁部は、コイルに通電することにより発生する磁界を印加するコイル通電方式でもよいが、特に極小径の永久磁石を多極着磁するような場合には、永久磁石による磁界を印加する永久磁石方式の方が好ましい。そのような着磁部の例としては、非磁性ブロックの中央に被着磁物を挿入・抜出可能な円形の被着磁物収容穴を設けると共に、該被着磁物収容穴の内壁面から放射状に延びる多数本の溝を等角度で設け、各溝に被着磁物よりもキュリー点が高い着磁用永久磁石をそれぞれ埋設した構造がある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の着磁方法は、被着磁物を、そのキュリー点以上の温度からキュリー点未満の温度まで降温させつつ、その間、着磁磁界を印加し続け、着磁部から被着磁物を取り出す際の着磁部温度を被着磁物が組み込まれる電磁デバイスの使用温度上限値あるいは保証温度よりも高い温度に制御する永久磁石の着磁方法であるから、小径・多極着磁構造でも、表面磁束密度ピーク値全極の平均値が高く、表面磁束密度ピーク値のばらつきが小さく、しかも初期減磁を防止し、表面磁束密度を必要な値に微調整できる効果がある。これによって、着磁特性（磁力特性）が高く、且つ着磁品質が良好のリング状永久磁石が、容易に且つ低コストで得られる。
【００１８】
着磁部から被着磁物を取り出す際の着磁部温度を、１００℃より高く設定すると、被着磁物（永久磁石）を組み込むモータなどの電磁デバイスの通常の使用温度上限値あるいは保証温度（例えば８０〜１００℃）よりも高いので、「熱枯らし」と同様の作用が加わったものと見なすことができ、組み上げた電磁デバイスとしては初期減磁が発生しない。つまり、被着磁物は安定した着磁磁力を発現し、それを組み込んだ電磁デバイスは、安定した動作が保証される。
【００１９】
また本発明の着磁装置は、加熱部と着磁部を別体構造とし、それらに対して被着磁物の保持部材を相対的に移動可能とし、且つ前記着磁部に温度調節機構を付加し、加熱部で加熱された被着磁物が、温度制御されている着磁部に移されて着磁されるように構成されているので、被着磁物を加熱部でキュリー点以上の温度に加熱し、次いで着磁部に移してキュリー点未満の温度まで降温させつつ、その間、着磁磁界を印加し続け、被着磁物が組み込まれる電磁デバイスの使用温度上限値あるいは保証温度よりも高い温度に制御された着磁部から被着磁物を取り出す作業を、素早く容易に行うことができ、着磁の作業性が向上し、しかも初期減磁が生じず、熱減磁作用を利用して被着磁物の表面磁束密度を微調整できる。これによって、極小径・多極といった着磁ピッチの狭いリング状永久磁石でも、着磁不足が生じず、着磁品質を高めることができ、低コストで所望の特性の着磁が効率よく行える。
【００２０】
特に、着磁部としてキュリー点の高い永久磁石を用いる方式とすると、着磁ピッチの狭小化に対応し易いため、直径３ｍｍ以下の極小径、１０極以上の多極のリング状永久磁石の着磁に有効であるし、装置の簡素化や長寿命化を図ることができ、通電不要などにより運転コストを低減化できる利点も生じる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明に係る永久磁石の着磁方法では、被着磁物である永久磁石に着磁部により着磁磁界を印加し、前記被着磁物を、そのキュリー点以上の温度からキュリー点未満の温度まで降温させつつ、その間、前記着磁部により被着磁物に着磁磁界を印加し続ける。ここで本発明は、着磁部から被着磁物を取り出す際の着磁部温度を、被着磁物が組み込まれる電磁デバイスの使用温度上限値あるいは保証温度よりも高い温度に制御する点に特徴がある。着磁部温度としては、１００℃より高く、キュリー温度Ｔｃ−５０℃以下（より好ましくは２００℃以下）の温度に制御することが望ましい。これによって、初期減磁を防止すると共に、熱減磁作用を利用し着磁部温度に応じて被着磁物の表面磁束密度を調整することができる。
【００２２】
図１に、着磁部温度（取り出し温度）［℃］に対する表面磁束密度Ｂｏ［ｍＴ］及び表面磁束密度Ｂｏばらつき［−］の関係の一例を示す。被着磁物としては、ＮｄＦｅＢ等方性磁石（キュリー点：約３５０℃）を使用した。加熱部で３８０℃まで加熱し、次いで所定の温度に調節された着磁部に移送して着磁した。着磁部温度を、３５℃（ほぼ室温）〜２００℃まで変化させて着磁を行い、着磁部から取り出した被着磁物の表面磁束密度Ｂｏをガウスメータにより測定した。表面磁束密度Ｂｏピーク値の平均を算出して、表面磁束密度Ｂｏを求めると共に、表面磁束密度Ｂｏピーク値のばらつきを求めた。更に、着磁後に、１３０℃で１時間の熱履歴を付与したときの特性変動についても、同様の手法によって求めた。図１は、それらの結果を表している。
【００２３】
まず、着磁後熱履歴の有無に関わらず、着磁部温度（取り出し温度）が高いほど、表面磁束密度Ｂｏは低くなっている。このことから、着磁部温度を任意の温度に調節することによって、１０％程度の範囲内で表面磁束密度の微調整が可能であることが分かる。
【００２４】
次に、着磁部温度（取り出し温度）が１００℃未満の場合には、熱履歴の有無により表面磁束密度の変化が非常に大きく現れる（例えば、取り出し温度が３５℃程度では４．５％程度の変化が生じる）が、着磁部温度が１００℃を超えると、熱履歴の有無による表面磁束密度の変化は殆ど生じていない。つまり、低温取り出し（この場合は室温付近）では不可逆的な初期減磁による特性低下が生じるが、高温取り出し（取り出し温度１００℃以上）では、熱枯らしと同様の作用が付与されたようになり、初期減磁は見られない。
【００２５】
この着磁方法は、被着磁物の材質や着磁磁界の大きさなどを変えることなく、単に着磁部の温度調節を行うのみで、必要な表面磁束密度の永久磁石を簡便に製造できる点で極めて優れた方法である。また、１００℃を超える取り出し温度では、熱枯らしと同様の作用が付与されたようになり、初期減磁による電磁デバイスの特性低下は見られない。なお、表面磁束密度のばらつきは、取り出し温度（室温付近〜２００℃）にかかわらず小さく、安定した特性を示している。
【実施例】
【００２６】
図２は、本発明に係る着磁装置の一実施例を示す説明図である。この着磁装置は、筒型構造をなし内周面が加熱面となる加熱部１０と、筒型構造をなし内周面が着磁面となる着磁部１２を具備し、それらは別体であって、軸方向に（軸に沿った方向に）配設されている。この例は、加熱部１０が下方に位置し、着磁部１２が上方に位置するように縦に配列され、軸の方向が垂直となる竪配置形式である。加熱部１０と着磁部１２とは、それらの位置関係が変わらないように、互いに一定の間隔をあけて設けられ、それらの間に断熱部材１４が介装されている。着磁部１２の外周側には、温度調節部１６が設けられている。他方、被着磁物（永久磁石）２０を保持する棒状の保持部材２２が、前記加熱部１０及び着磁部１２を貫通して軸方向に相対的に移動可能に設置される。ここでは、加熱部１０と着磁部１２が固定され、保持部材２２が上下駆動機構２４で上下方向に駆動されて被着磁物２０が移動するように構成されている。保持部材の方が軽量であるため、迅速に移動させ易いからである。勿論、保持部材を固定し、加熱部と着磁部を駆動機構で移動させるようにしてもよい。加熱部１０及び温度調節部１６の温度、あるいは上下駆動機構２４の動作など（被着磁物の位置や停止時間など）は、制御部２６で制御される。
【００２７】
着磁部の内部構造の一例を図３に示す。この例は、永久磁石により生じる磁界を着磁磁界として被着磁物に印加する永久磁石方式である。なお図３は、図２のｘ−ｘ位置での水平断面を示している。被着磁物２０はリング状の永久磁石であり、それを１０極着磁する例である。着磁部１２は、非磁性ブロック（例えばステンレス鋼製ブロック）３０の中央に、被着磁物２０を挿入・抜出可能な円形の被着磁物収容穴３２を設けると共に、該被着磁物収容穴３２の内壁面から放射状に延びる１０本の断面矩形の溝３４を等角度で設け、各溝３４に被着磁物よりもキュリー点が高い断面四角形の棒状の着磁用永久磁石３６をそれぞれ埋設した構造である。従って、着磁部１２の内周面が着磁面となる。非磁性ブロック３０の外側は温度調節部１６で取り囲まれており、該非磁性ブロック３０は温度調節部１６の伝熱部材を兼ねている。温度調節部１６は、加熱機構及び／又は冷却機構を備え、被着磁物収容穴４４内に位置する被着磁物を、所定の設定温度に維持できる能力を有するものである。加熱機構は、例えば多数の軸方向に延びる向きのシースヒータ（抵抗加熱器）を円周状に配列した構造などでよく、冷却機構は、例えば空冷あるいは水冷方式などでもよい。
【００２８】
加熱部１０は、ここでは外周側の加熱部本体４０と、その内周側に位置する伝熱部４２からなり、加熱部本体４０に多数の軸方向に延びる向きのシースヒータ（抵抗加熱器）を円周状に配列した構造である。加熱部本体４０で発生した熱は、熱伝導性の良好な真鍮などからなる伝熱部４２により内側へと伝わる。従って、伝熱部４２の内周面が加熱面となる。この加熱部１０は、被着磁物収容穴４４内に位置する被着磁物を、そのキュリー点以上に加熱でき、所定の一定加熱温度に維持できる能力を有するものである。
【００２９】
リング状の被着磁物２０を保持する棒状の保持部材２２は、下支え４６と上押さえ４８の組み合わせからなり、上下から被着磁物２０を挾持する構造である。勿論、下支えのみでも保持は可能である。加熱部１０は周囲の空気も加熱し、加熱された空気は上昇して着磁部１２を加熱しようとする。断熱部材１４は、加熱部１０の上部に位置する着磁部１２が自然対流などにより加熱されるのを防ぐものであり、耐熱性能及び断熱性能を有するものであれば、任意の材料であってよい。
【００３０】
本発明では、高温下で着磁用永久磁石３６が被着磁物２０に対して着磁できる磁界を発生できるように、着磁用永久磁石のキュリー点を被着磁物である永久磁石のキュリー点よりも高く設定する。そして、被着磁物の着磁のために必要な磁界を最小限にするために、加熱温度を被着磁物である永久磁石のキュリー点よりも高く設定し、更に着磁用永久磁石が被着磁物に着磁できる磁界を残存させ着磁能力をもたせるために、前記の加熱温度を着磁用永久磁石のキュリー点より低く設定する。
【００３１】
被着磁物２０がＮｄＦｅＢ等方性磁石（キュリー点：材質などによって３５０〜３９０℃程度）の場合を例にとると、着磁用永久磁石３６としてはＳｍＣｏ焼結磁石（キュリー点：約８５０℃）が好適である。加熱部１０としては、被着磁物のキュリー点Ｔｃ以上に加熱できる性能が必要である（実験結果によれば、Ｔｃ＋３０℃程度以上まで加熱できることが望ましい）。
【００３２】
温度調節部１６は、着磁部１２の温度を、１００℃より高く、且つキュリー温度Ｔｃ−５０℃以下（より好ましくは２００℃以下）の任意の温度に制御する。その設定温度は、必要とする表面磁束密度に応じた温度とする。
【００３３】
図４は、この着磁装置の動作を示す説明図である。Ａは加熱工程を示しており、Ｂは着磁工程を示している。Ａに示すように、被着磁物２０を加熱部１０内に置いて、該被着磁物のキュリー点以上に加熱する。例えば、被着磁物がＮｄＦｅＢ等方性磁石（キュリー点：約３５０℃）の場合、加熱部１０で被着磁物２０を３８０℃程度まで加熱する。次に、素早く保持部材２２を駆動して、Ｂに示すように、被着磁物２０を着磁部１２に挿入し、着磁用永久磁石３６により所定の着磁磁界を印加する。すると、被着磁物２０は、前記着磁部１２内に設置されたままキュリー点未満の温度まで冷却される（実験結果によれば、Ｔｃ−５０℃以下まで冷却するのが好ましい）。着磁部温度は、温度調節部１６により、予め設定された任意の温度に制御されている。これにより、被着磁物への最大限の着磁が可能となり、被着磁物への着磁がなされるため、被着磁物のキュリー点を下回る温度まで冷却されたときに、十分な磁力が発生する。その後、被着磁物２０を着磁部１２から取り出すと、着磁部温度（取り出し温度）に応じた表面磁束密度を有するように着磁される。被着磁物２０の大きさにもよるが、極小径で熱容量が小さい場合には、数秒程度のサイクルで着磁を行うことができる。
【００３４】
以上の一連の操作によって、被着磁物であるリング状の永久磁石の外周面には、着磁磁極に対応した磁極が現れ、室温では十分に着磁された所望の着磁特性の永久磁石を得ることができる。図５に、製品５０であるリング状永久磁石に施されている多極着磁の状況を示す。
【００３５】
図６は、本発明に係る着磁装置の更に他の実施例を示す縦断面図である。この着磁装置も、筒型構造をなし内周面が加熱面となる加熱部１０と、筒型構造をなし内周面が着磁面となる着磁部１２を具備し、それらが別体であって軸方向に配設されている。ここでは、加熱部１０が下方に位置し、着磁部１２が上方に位置するように縦に配設する。前記着磁部１２と前記加熱部１０の間隔を可変に保持し、前記間隔の調整によって対流により加熱される着磁部１２の温度調節を可能とする。この実施例では、加熱部１０に可動機構６０を設け、該加熱部１０を上下動させることで着磁部１２との間隔を調整自在としている。勿論、着磁部側に可動機構を設けてもよい。加熱部１０で熱せられた周囲の空気は、上昇して自然対流により着磁部１２を加熱する。この例では、着磁部１２の外側に伝熱部６２を設けている。着磁部１２は自然放冷の状態にあるため、着磁部１２の温度は、ほぼ一定の平衡温度で安定に推移する。その平衡温度は、加熱部１０と着磁部１２との間隔に応じて変化する。加熱部１０が着磁部１２に接近すれば着磁部温度は高温になり、加熱部１０が着磁部１２から離れれば着磁部温度は低温になる。
【００３６】
このようにして、加熱部１０と着磁部１２の間隔を調整すると、加熱部１０内で加熱された被着磁物２０が、温度制御されている着磁部１２内に移って着磁された後、被着磁物２０を予め設定されている着磁部温度で取り出すことができ、所望の表面磁束密度の永久磁石が得られることになる。
【００３７】
なお、加熱には、実施例に示すような抵抗加熱の他、例えば高周波加熱、レーザ加熱、高温ガスフロー加熱、高温液中加熱など任意の手段を用いてよい。冷却は、自然放冷でもよいし、水冷、空冷などの強制放冷で行ってもよい。また、着磁部における着磁方式や具体的構造などについては、被着磁物である永久磁石の径寸法や材質、着磁極数などに応じて適宜変更してよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】熱履歴による特性変動の着磁部温度依存性を示すグラフ。
【図２】本発明に係る着磁装置の一実施例を示す説明図。
【図３】着磁部の内部構造の一例を示す水平断面図。
【図４】この着磁装置の動作説明図。
【図５】リング状永久磁石への多極着磁状態を示す説明図。
【図６】本発明に係る着磁装置の他の実施例を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００３９】
１０  加熱部
１２  着磁部
１４  断熱部材
１６  温度調節部
２０  被着磁物
２２  保持部材
【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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