(57)【要約】【課題】着磁の効率化が図られた着磁装置、磁石構造体の製造方法および回転電機の製造方法を提供する。【解決手段】  着磁装置４０の着磁ヨーク３０によれば、第１のコイル３４Ａ、第２のコイル３４Ｂおよび第３のコイル３４Ｃを用いて、磁石構造体１に様々な位置や姿勢で配置された磁石を効率よく着磁することができる。特に、基準線Ｚ１に対して傾斜するように収容された一対の磁石１０を、効率良く着磁することができる。【選択図】図５
2019193404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石を含む磁石構造体が配置される空間領域を有し、
前記空間領域を向くようにそれぞれ配向された第１のコイル、第２のコイルおよび第３のコイルを備え、
前記第１のコイル、前記第２のコイルおよび前記第３のコイルのそれぞれの中心を含む平面に直交する方向から見て、前記第１のコイル、前記第２のコイルおよび前記第３のコイルのそれぞれの軸が互いに交わっている、着磁装置。
【請求項２】
前記磁石構造体が、一方向に延びる保持体を備えるとともに、前記磁石として、前記保持体に収容され、前記保持体の延在方向に対して平行に延びる一対の磁石を備え、
前記一対の磁石が、前記保持体の延在方向に直交する面において、上下方向に延びる基準線を挟むように位置し、前記基準線側を向く第１の面と前記第１の面の反対面である第２の面とをそれぞれ有し、かつ、前記第１の面同士および前記第２の面同士が前記基準線の下方に向かうに従って近づくように傾斜しており、
前記一対の磁石の一方の前記第２の面に向くように配向された前記第１のコイルを含む第１の着磁部と、
前記一対の磁石の他方の前記第２の面に向くように配向された前記第２のコイルを含む第２の着磁部と、
前記基準線の下方を向くように配向された前記第３のコイルを含む第３の着磁部と
を備え、
前記第１のコイルと前記第３のコイルとの間に介在する一方の磁石の前記第１の面に第１の極を着磁するとともに前記第２の面に第２の極を着磁し、
前記第２のコイルと前記第３のコイルとの間に介在する他方の磁石の前記第１の面に第１の極を着磁するとともに前記第２の面に第２の極を着磁する、請求項１に記載の着磁装置。
【請求項３】
前記第１の着磁部が、空芯コイルである前記第１のコイルと、前記第１のコイルを貫通する第１のヨーク部とを含み、
前記第２の着磁部が、空芯コイルである前記第２のコイルと、前記第２のコイルを貫通する第２のヨーク部とを含み、
前記第１のヨーク部および前記第２のヨーク部が前記保持体を支持する、請求項２に記載の着磁装置。
【請求項４】
前記第１のヨーク部および前記第２のヨーク部が、非磁性材料で構成されたスペーサを介して前記保持体を支持する、請求項３に記載の着磁装置。
【請求項５】
前記スペーサが前記保持体の表面を覆う樹脂である、請求項４に記載の着磁装置。
【請求項６】
前記スペーサが前記第１のヨーク部および前記第２のヨーク部のそれぞれに取り付けられた樹脂シートである、請求項４に記載の着磁装置。
【請求項７】
前記磁石構造体が、前記保持体に収容され、前記保持体の延在方向に対して平行に延びるとともに、前記保持体の延在方向に直交する面において、前記基準線上に位置し、かつ、前記基準線の上方を向く第１の面と前記基準線の下方を向く第２の面とを有するセンター磁石をさらに備え、
前記着磁装置が、前記保持体の下方において前記センター磁石の前記第２の面に向くように配向された第４のコイルを含む第４の着磁部をさらに備え、
前記第３のコイルと前記第４のコイルとの間に介在するセンター磁石の前記第１の面に第１の極を着磁するとともに前記第２の面に第２の極を着磁する、請求項２〜６のいずれか一項に記載の着磁装置。
【請求項８】
磁石を含む磁石構造体を所定の空間領域に配置する工程と、
前記空間領域を向くようにそれぞれ配向された第１のコイル、第２のコイルおよび第３のコイルを用いて、前記磁石構造体を着磁する着磁工程と
を含む磁石構造体の製造方法であって、
前記第１のコイル、前記第２のコイルおよび前記第３のコイルのそれぞれの中心を含む平面に直交する方向から見て、前記第１のコイル、前記第２のコイルおよび前記第３のコイルのそれぞれの軸が互いに交わっている、磁石構造体の製造方法。
【請求項９】
前記磁石構造体が、一方向に延びる保持体を備えるとともに、前記磁石として、前記保持体に収容され、前記保持体の延在方向に対して平行に延びる一対の磁石を備え、
前記一対の磁石が、前記保持体の延在方向に直交する面において、上下方向に延びる基準線を挟むように位置し、前記基準線側を向く第１の面と前記第１の面の反対面である第２の面とをそれぞれ有し、かつ、前記第１の面同士および前記第２の面同士が前記基準線の下方に向かうに従って近づくように傾斜しており、
前記着磁工程において、前記一対の磁石の一方の前記第２の面に向くように配向された前記第１のコイルを含む第１の着磁部と、前記一対の磁石の他方の前記第２の面に向くように配向された前記第２のコイルを含む第２の着磁部と、前記基準線の下方を向くように配向された前記第３のコイルを含む第３の着磁部とを用いて、前記第１のコイルと前記第３のコイルとの間に介在する一方の磁石の前記第１の面に第１の極を着磁するとともに前記第２の面に第２の極を着磁し、かつ、前記第２のコイルと前記第３のコイルとの間に介在する他方の磁石の前記第１の面に第１の極を着磁するとともに前記第２の面に第２の極を着磁する、請求項８に記載の磁石構造体の製造方法。
【請求項１０】
前記保持体の前記延在方向に沿って前記磁石構造体を順送りする順送工程をさらに含み、
前記着磁工程と前記順送工程とを交互に繰り返す、請求項９に記載の磁石構造体の製造方法。
【請求項１１】
前記第１の着磁部が、空芯コイルである前記第１のコイルと、前記第１のコイルを貫通する第１のヨーク部とを含み、
前記第２の着磁部が、空芯コイルである前記第２のコイルと、前記第２のコイルを貫通する第２のヨーク部とを含み、
前記着磁工程では、前記第１のヨーク部および前記第２のヨーク部が前記保持体を支持した状態で着磁する、請求項９または１０に記載の磁石構造体の製造方法。
【請求項１２】
前記磁石構造体が、前記保持体に収容され、前記保持体の延在方向に対して平行に延びるとともに、前記保持体の延在方向に直交する面において、前記基準線上に位置し、かつ、前記基準線の上方を向く第１の面と前記基準線の下方を向く第２の面とを有するセンター磁石をさらに備え、
前記着磁工程では、前記保持体の下方において前記センター磁石の前記第２の面に向くように配向された第４のコイルを含む第４の着磁部を用いて、前記第３のコイルと前記第４のコイルとの間に介在するセンター磁石の前記第１の面に第１の極を着磁するとともに前記第２の面に第２の極を着磁する、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の磁石構造体の製造方法。
【請求項１３】
磁石を含む複数の磁石構造体と、複数のステータとを備える回転電機を製造する回転電機の製造方法であって、
前記磁石構造体を所定の空間領域に配置する工程と、
前記空間領域を向くようにそれぞれ配向された第１のコイル、第２のコイルおよび第３のコイルを用いて、前記複数の磁石構造体のそれぞれについて着磁する着磁工程と、
前記着磁工程によりそれぞれ着磁された前記複数の磁石構造体と、前記複数のステータとを、回転軸の周りに配置する工程と
を含み、
前記第１のコイル、前記第２のコイルおよび前記第３のコイルのそれぞれの中心を含む平面に直交する方向から見て、前記第１のコイル、前記第２のコイルおよび前記第３のコイルのそれぞれの軸が互いに交わっている、回転電機の製造方法。
【請求項１４】
前記磁石構造体が、一方向に延びる保持体を備えるとともに、前記磁石として、前記保持体に収容され、前記保持体の延在方向に対して平行に延びる一対の磁石を備え、
前記一対の磁石が、前記保持体の延在方向に直交する面において、上下方向に延びる基準線を挟むように位置し、前記基準線側を向く第１の面と前記第１の面の反対面である第２の面とをそれぞれ有し、かつ、前記第１の面同士および前記第２の面同士が前記基準線の下方に向かうに従って近づくように傾斜しており、
前記着磁工程において、前記一対の磁石の一方の前記第２の面に向くように配向された前記第１のコイルを含む第１の着磁部と、前記一対の磁石の他方の前記第２の面に向くように配向された前記第２のコイルを含む第２の着磁部と、前記基準線の下方を向くように配向された前記第３のコイルを含む第３の着磁部とを用いて、前記複数の磁石構造体のそれぞれについて、前記第１のコイルと前記第３のコイルとの間に介在する一方の磁石の前記第１の面に第１の極を着磁するとともに前記第２の面に第２の極を着磁し、かつ、前記第２のコイルと前記第３のコイルとの間に介在する他方の磁石の前記第１の面に第１の極を着磁するとともに前記第２の面に第２の極を着磁する
、請求項１３に記載の回転電機の製造方法。
【請求項１５】
前記保持体の前記延在方向に沿って前記磁石構造体を順送りする順送工程をさらに含み、
前記着磁工程と前記順送工程とを交互に繰り返す、請求項１４に記載の回転電機の製造方法。
【請求項１６】
前記第１の着磁部が、空芯コイルである前記第１のコイルと、前記第１のコイルを貫通する第１のヨーク部とを含み、
前記第２の着磁部が、空芯コイルである前記第２のコイルと、前記第２のコイルを貫通する第２のヨーク部とを含み、
前記着磁工程では、前記第１のヨーク部および前記第２のヨーク部が前記保持体を支持した状態で着磁する、請求項１４または１５に記載の回転電機の製造方法。
【請求項１７】
前記磁石構造体が、前記保持体に収容され、前記保持体の延在方向に対して平行に延びるとともに、前記保持体の延在方向に直交する面において、前記基準線上に位置し、かつ、前記基準線の上方を向く第１の面と前記基準線の下方を向く第２の面とを有するセンター磁石をさらに備え、
前記着磁工程では、前記保持体の下方において前記センター磁石の前記第２の面に向くように配向された第４のコイルを含む第４の着磁部を用いて、前記第３のコイルと前記第４のコイルとの間に介在するセンター磁石の前記第１の面に第１の極を着磁するとともに前記第２の面に第２の極を着磁する、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の回転電機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着磁装置、磁石構造体の製造方法および回転電機の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、保持体により複数の磁石が保持された構造を有する磁石構造体が開示されている。このような磁石構造体は、発電機やモータ等に組み込むことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１１９８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような磁石構造体では、組み込まれる発電機やモータ等の仕様に応じて、磁石の位置や姿勢を設計変更することが考えられる。発明者らは、未着磁の磁石が保持体に配置された磁石構造体の形態で磁石の着磁をおこなう技術について研究を重ね、磁石構造体に様々な位置や姿勢で配置された磁石について効率よく着磁をおこなうことができる技術を新たに見出した。
【０００５】
本発明は、着磁の効率化が図られた着磁装置、磁石構造体の製造方法および回転電機の製造方法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】
【０００６】
本発明の一形態に係る着磁装置は、磁石を含む磁石構造体が配置される空間領域を有し、空間領域を向くようにそれぞれ配向された第１のコイル、第２のコイルおよび第３のコイルを備え、第１のコイル、第２のコイルおよび第３のコイルのそれぞれの中心を含む平面に直交する方向から見て、第１のコイル、第２のコイルおよび第３のコイルのそれぞれの軸が互いに交わっている。
【０００７】
上記着磁装置においては、第１のコイル、第２のコイルおよび第３のコイルを用いて、磁石構造体に様々な位置や姿勢で配置された磁石を効率よく着磁することができる。
【０００８】
他の形態に係る着磁装置は、磁石構造体が、一方向に延びる保持体を備えるとともに、磁石として、保持体に収容され、保持体の延在方向に対して平行に延びる一対の磁石を備え、一対の磁石が、保持体の延在方向に直交する面において、上下方向に延びる基準線を挟むように位置し、基準線側を向く第１の面と第１の面の反対面である第２の面とをそれぞれ有し、かつ、第１の面同士および第２の面同士が基準線の下方に向かうに従って近づくように傾斜しており、一対の磁石の一方の第２の面に向くように配向された第１のコイルを含む第１の着磁部と、一対の磁石の他方の第２の面に向くように配向された第２のコイルを含む第２の着磁部と、基準線の下方を向くように配向された第３のコイルを含む第３の着磁部とを備え、第１のコイルと第３のコイルとの間に介在する一方の磁石の第１の面に第１の極を着磁するとともに第２の面に第２の極を着磁し、第２のコイルと第３のコイルとの間に介在する他方の磁石の第１の面に第１の極を着磁するとともに第２の面に第２の極を着磁する。この場合、保持体に基準線に対して傾斜するように収容された一対の磁石は、第１の着磁部、第２の着磁部および第３の着磁部により着磁される。第１の着磁部の第１のコイルは、一方の磁石の第２の面に向くように配向されているため、第１のコイルと第３のコイルとの間に介在する一方の磁石を、効率良く磁化することができる。第２の着磁部の第２のコイルは、他方の磁石の第２の面に向くように配向されているため、第２のコイルと第３のコイルとの間に介在する他方の磁石を、効率良く磁化することができる。
【０００９】
他の形態に係る着磁装置は、第１の着磁部が、空芯コイルである第１のコイルと、第１のコイルを貫通する第１のヨーク部とを含み、第２の着磁部が、空芯コイルである第２のコイルと、第２のコイルを貫通する第２のヨーク部とを含み、第１のヨーク部および第２のヨーク部が保持体を支持する。
【００１０】
他の形態に係る着磁装置は、第１のヨーク部および第２のヨーク部が、非磁性材料で構成されたスペーサを介して保持体を支持する。スペーサは、保持体の表面を覆う樹脂であってもよく、第１のヨーク部および第２のヨーク部のそれぞれに取り付けられた樹脂シートであってもよい。
【００１１】
他の形態に係る着磁装置は、磁石構造体が、保持体に収容され、保持体の延在方向に対して平行に延びるとともに、保持体の延在方向に直交する面において、基準線上に位置し、かつ、基準線の上方を向く第１の面と基準線の下方を向く第２の面とを有するセンター磁石をさらに備え、着磁装置が、保持体の下方においてセンター磁石の第２の面に向くように配向された第４のコイルを含む第４の着磁部をさらに備え、第３のコイルと第４のコイルとの間に介在するセンター磁石の第１の面に第１の極を着磁するとともに第２の面に第２の極を着磁する。この場合、基準線上に位置するように保持体に収容されたセンター磁石は、第３の着磁部および第４の着磁部により着磁される。第４の着磁部の第４のコイルは、センター磁石の第２の面に向くように配向されているため、第３のコイルと第４のコイルとの間に介在するセンター磁石を、効率良く磁化することができる。
【００１２】
本発明の一形態に係る磁石構造体の製造方法は、磁石を含む磁石構造体を所定の空間領域に配置する工程と、空間領域を向くようにそれぞれ配向された第１のコイル、第２のコイルおよび第３のコイルを用いて、磁石構造体を着磁する着磁工程とを含む磁石構造体の製造方法であって、第１のコイル、第２のコイルおよび第３のコイルのそれぞれの中心を含む平面に直交する方向から見て、第１のコイル、第２のコイルおよび第３のコイルのそれぞれの軸が互いに交わっている。
【００１３】
上記磁石構造体の製造方法においては、第１のコイル、第２のコイルおよび第３のコイルを用いて、様々な位置や姿勢で配置された磁石を含む磁石構造体に効率良く着磁することができる。
【００１４】
他の形態に係る磁石構造体の製造方法は、磁石構造体が、一方向に延びる保持体を備えるとともに、磁石として、保持体に収容され、保持体の延在方向に対して平行に延びる一対の磁石を備え、一対の磁石が、保持体の延在方向に直交する面において、上下方向に延びる基準線を挟むように位置し、基準線側を向く第１の面と第１の面の反対面である第２の面とをそれぞれ有し、かつ、第１の面同士および第２の面同士が基準線の下方に向かうに従って近づくように傾斜しており、着磁工程において、一対の磁石の一方の第２の面に向くように配向された第１のコイルを含む第１の着磁部と、一対の磁石の他方の第２の面に向くように配向された第２のコイルを含む第２の着磁部と、基準線の下方を向くように配向された第３のコイルを含む第３の着磁部とを用いて、第１のコイルと第３のコイルとの間に介在する一方の磁石の第１の面に第１の極を着磁するとともに第２の面に第２の極を着磁し、かつ、第２のコイルと第３のコイルとの間に介在する他方の磁石の第１の面に第１の極を着磁するとともに第２の面に第２の極を着磁する。この場合、保持体に基準線に対して傾斜するように収容された一対の磁石は、第１の着磁部、第２の着磁部および第３の着磁部により着磁される。第１の着磁部の第１のコイルは、一方の磁石の第２の面に向くように配向されているため、第１のコイルと第３のコイルとの間に介在する一方の磁石を、効率良く磁化することができる。第２の着磁部の第２のコイルは、他方の磁石の第２の面に向くように配向されているため、第２のコイルと第３のコイルとの間に介在する他方の磁石を、効率良く磁化することができる。
【００１５】
他の形態に係る磁石構造体の製造方法は、保持体の延在方向に沿って磁石構造体を順送りする順送工程をさらに含み、着磁工程と順送工程とを交互に繰り返す。
【００１６】
他の形態に係る磁石構造体の製造方法は、第１の着磁部が、空芯コイルである第１のコイルと、第１のコイルを貫通する第１のヨーク部とを含み、第２の着磁部が、空芯コイルである第２のコイルと、第２のコイルを貫通する第２のヨーク部とを含み、着磁工程では、第１のヨーク部および第２のヨーク部が保持体を支持した状態で着磁する。
【００１７】
他の形態に係る磁石構造体の製造方法は、磁石構造体が、保持体に収容され、保持体の延在方向に対して平行に延びるとともに、保持体の延在方向に直交する面において、基準線上に位置し、かつ、基準線の上方を向く第１の面と基準線の下方を向く第２の面とを有するセンター磁石をさらに備え、着磁工程では、保持体の下方においてセンター磁石の第２の面に向くように配向された第４のコイルを含む第４の着磁部を用いて、第３のコイルと第４のコイルとの間に介在するセンター磁石の第１の面に第１の極を着磁するとともに第２の面に第２の極を着磁する。この場合、基準線上に位置するように保持体に収容されたセンター磁石は、第３の着磁部および第４の着磁部により着磁される。第４の着磁部の第４のコイルは、センター磁石の第２の面に向くように配向されているため、第３のコイルと第４のコイルとの間に介在するセンター磁石を、効率良く磁化することができる。
【００１８】
本発明の一形態に係る回転電機の製造方法は、磁石を含む複数の磁石構造体と、複数のステータとを備える回転電機を製造する回転電機の製造方法であって、磁石構造体を所定の空間領域に配置する工程と、空間領域を向くようにそれぞれ配向された第１のコイル、第２のコイルおよび第３のコイルを用いて、複数の磁石構造体のそれぞれについて着磁する着磁工程と、着磁工程によりそれぞれ着磁された複数の磁石構造体と、複数のステータとを、回転軸の周りに配置する工程とを含み、第１のコイル、第２のコイルおよび第３のコイルのそれぞれの中心を含む平面に直交する方向から見て、第１のコイル、第２のコイルおよび第３のコイルのそれぞれの軸が互いに交わっている。
【００１９】
上記回転電機の製造方法においては、第１のコイル、第２のコイルおよび第３のコイルを用いて、様々な位置や姿勢で配置された磁石を含む磁石構造体に効率良く着磁することができる。
【００２０】
他の形態に係る回転電機の製造方法は、磁石構造体が、一方向に延びる保持体を備えるとともに、磁石として、保持体に収容され、保持体の延在方向に対して平行に延びる一対の磁石を備え、一対の磁石が、保持体の延在方向に直交する面において、上下方向に延びる基準線を挟むように位置し、基準線側を向く第１の面と第１の面の反対面である第２の面とをそれぞれ有し、かつ、第１の面同士および第２の面同士が基準線の下方に向かうに従って近づくように傾斜しており、着磁工程において、一対の磁石の一方の第２の面に向くように配向された第１のコイルを含む第１の着磁部と、一対の磁石の他方の第２の面に向くように配向された第２のコイルを含む第２の着磁部と、基準線の下方を向くように配向された第３のコイルを含む第３の着磁部とを用いて、複数の磁石構造体のそれぞれについて、第１のコイルと第３のコイルとの間に介在する一方の磁石の第１の面に第１の極を着磁するとともに第２の面に第２の極を着磁し、かつ、第２のコイルと第３のコイルとの間に介在する他方の磁石の第１の面に第１の極を着磁するとともに第２の面に第２の極を着磁する。この場合、保持体に基準線に対して傾斜するように収容された一対の磁石は、第１の着磁部、第２の着磁部および第３の着磁部により着磁される。第１の着磁部の第１のコイルは、一方の磁石の第２の面に向くように配向されているため、第１のコイルと第３のコイルとの間に介在する一方の磁石を、効率良く磁化することができる。第２の着磁部の第２のコイルは、他方の磁石の第２の面に向くように配向されているため、第２のコイルと第３のコイルとの間に介在する他方の磁石を、効率良く磁化することができる。
【００２１】
他の形態に係る回転電機の製造方法は、保持体の延在方向に沿って磁石構造体を順送りする順送工程をさらに含み、着磁工程と順送工程とを交互に繰り返す。
【００２２】
他の形態に係る回転電機の製造方法は、第１の着磁部が、空芯コイルである第１のコイルと、第１のコイルを貫通する第１のヨーク部とを含み、第２の着磁部が、空芯コイルである第２のコイルと、第２のコイルを貫通する第２のヨーク部とを含み、着磁工程では、第１のヨーク部および第２のヨーク部が保持体を支持した状態で着磁する。
【００２３】
他の形態に係る回転電機の製造方法は、磁石構造体が、保持体に収容され、保持体の延在方向に対して平行に延びるとともに、保持体の延在方向に直交する面において、基準線上に位置し、かつ、基準線の上方を向く第１の面と基準線の下方を向く第２の面とを有するセンター磁石をさらに備え、着磁工程では、保持体の下方においてセンター磁石の第２の面に向くように配向された第４のコイルを含む第４の着磁部を用いて、第３のコイルと第４のコイルとの間に介在するセンター磁石の第１の面に第１の極を着磁するとともに第２の面に第２の極を着磁する。この場合、基準線上に位置するように保持体に収容されたセンター磁石は、第３の着磁部および第４の着磁部により着磁される。第４の着磁部の第４のコイルは、センター磁石の第２の面に向くように配向されているため、第３のコイルと第４のコイルとの間に介在するセンター磁石を、効率良く磁化することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、着磁の効率化が図られた着磁装置、磁石構造体の製造方法および回転電機の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る磁石構造体を示した概略斜視図である。
【図２】図１に示した磁石構造体の正面図である。
【図３】図１に示した磁石の積層構造を示した図である。
【図４】図１に示した磁石構造体を着磁するための着磁ヨークを示した概略斜視図である。
【図５】図４に示した着磁ヨークの正面図である。
【図６】図５に示した着磁ヨークの要部拡大断面図である。
【図７】図６のスペーサの一形態を示した図である。
【図８】図４に示した着磁ヨークにおける磁力線を示した図である。
【図９】図４に示した着磁ヨークによる着磁のシミュレーション結果を示した図である。
【図１０】図４に示した着磁ヨークによる着磁のシミュレーション結果を示した図である。
【図１１】図１に示した磁石構造体を着磁するための着磁装置を示した概略斜視図である。
【図１２】図１１に示した着磁装置を用いて磁石構造体を着磁する着磁方法を示したフローチャートである。
【図１３】本発明の一実施形態に係る発電機を示した概略構成図である。
【図１４】図１２に示した発電機を製造する製造方法を示したフローチャートである。
【図１５】従来技術に係る着磁の様子を示した図である。
【図１６】従来技術による着磁のシミュレーション結果を示した図である。
【図１７】従来技術による着磁のシミュレーション結果を示した図である。
【図１８】異なる態様の磁石構造体を示した正面図である。
【図１９】図１８に示した磁石構造体を着磁するための着磁ヨークを示した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して種々の実施形態および実施例について説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２７】
図１に示すように、実施形態に係る磁石構造体１は、一対の磁石１０と保持体２０とを備えて構成されている。
【００２８】
保持体２０は、たとえば積層電磁鋼板等の磁性材料で構成されている。保持体２０は、長尺状の外形を有しており、一方向に沿って延在している。以下の説明では、保持体２０が延在している方向をＸ軸方向、保持体２０の上下方向をＺ軸方向、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に直交する方向をＹ方向とも称す。
【００２９】
保持体２０の外形寸法（すなわち、磁石構造体１の外形寸法）については、一例として、Ｘ方向寸法（長さ）が４００ｍｍ、Ｙ方向寸法（幅）が２２０ｍｍ、Ｚ方向寸法（高さ）が１１０ｍｍである。また、保持体２０の重さは、一例として７０ｋｇである。
【００３０】
保持体２０は、Ｘ方向において対面する第１の端面２０ａと第２の端面２０ｂとを有している。また、保持体２０は、Ｚ方向において対面する上面２０ｃと下面２０ｄとを有している。さらに、保持体２０は、Ｙ方向において対面する第１の側面２０ｅと第２の側面２０ｆとを有している。
【００３１】
また、保持体２０は、その全長に亘って、実質的に同一の断面形状を有する。具体的には、図２に示すように、Ｘ軸に直交するＹ−Ｚ面においてＺ軸に平行な基準線Ｚ１に関して線対称の断面形状および端面形状を有する。換言すると、保持体２０には、断面形状および端面形状を二等分する基準線Ｚ１が存在している。
【００３２】
一対の磁石１０は、たとえばネオジム磁石等の磁性材料で構成されている。一対の磁石１０はいずれも、長尺の角柱状の外形を有しており、Ｘ方向に沿って延在している。一対の磁石１０は、保持体２０の両端面２０ａ、２０ｂにおいて露出するように、保持体２０に収容されている。一対の磁石１０と保持体２０との間には実質的に隙間が存在していない。
【００３３】
図３に示すように、一対の磁石１０はいずれも、複数の矩形板状の個片磁石１０ａが重ねられた構成を有している。本実施形態では、２０枚の個片磁石１０ａが重ねられて一つの磁石１０が構成されている。各個片磁石１０ａの寸法については、一例として、長辺長さＬ１が７０ｍｍ、短辺長さＬ２が３０ｍｍ、厚さＬ３が２０ｍｍである。個片磁石１０ａの重さは、一例として３２０ｇである。
【００３４】
図２に示すように、一対の磁石１０は、保持体２０の基準線Ｚ１を挟むように配置されている。以下、説明の便宜上、一対の磁石１０のうち、基準線Ｚ１の第１の側面２０ｅ側に位置する磁石を第１の磁石１１と称し、基準線Ｚ１の第２の側面２０ｆ側に位置する磁石を第２の磁石１２と称す。
【００３５】
第１の磁石１１および第２の磁石１２はいずれも、Ｘ軸に直交するＹ−Ｚ面において、長方形の断面形状および端面形状を有する。また、第１の磁石１１と第２の磁石１２とは、Ｘ軸に直交するＹ−Ｚ面においてＺ軸に平行な基準線Ｚ１に関して線対称の断面形状および端面形状を有する。さらに、第１の磁石１１と第２の磁石１２とは、Ｖ字状を構成するように傾斜配置されており、基準線Ｚ１の下方に向かう（上面２０ｃから下面２０ｄに向かう）に従って互いに近づくように傾斜している。
【００３６】
ここで、第１の磁石１１および第２の磁石１２は、上述した個片磁石１０ａの長辺に対応する面として、基準線Ｚ１側を向いた第１の面１１ａ、１２ａと、第１の面１１ａ、１２ａの反対面である第２の面１１ｂ、１２ｂとを有する。そして、第１の磁石１１と第２の磁石１２とは、基準線Ｚ１の下方に向かうに従って、第１の面１１ａ、１２ａ同士および第２の面１１ｂ、１２ｂ同士が近づくように傾斜している。
【００３７】
第１の磁石１１と第２の磁石１２とは、基準線Ｚ１に関して線対称であるため、基準線Ｚ１に関する傾斜角の大きさも同一である。Ｚ軸方向と法線方向Ｄとのなす角を傾斜角θと定義した場合、傾斜角θは３０°〜７０°の範囲から選ぶことができ、一例として５２°である。
【００３８】
続いて、磁石構造体１の一対の磁石１０を着磁するための着磁ヨーク３０について、図４、５を参照しつつ説明する。
【００３９】
着磁ヨーク３０は、複数の着磁部３２を備えている。本実施形態では、着磁部３２は、第１の着磁部３２Ａ、第２の着磁部３２Ｂおよび第３の着磁部３２Ｃの３つからなる。
【００４０】
第１の着磁部３２Ａは、第１の磁石１１の第２の面１１ｂ側に位置している。第１の着磁部３２Ａは、第１の磁石１１の第２の面１１ｂに向けて配向された空芯コイルである第１のコイル３４Ａと、第１のコイル３４Ａを貫通する柱状の第１のヨーク部３６Ａとを備えて構成されている。第１のヨーク部３６Ａの形状は円柱状や角柱状であってもよい。第１のヨーク部３６Ａは、第１のコイル３４Ａのコイル軸方向に延びており、第１の磁石１１の第２の面１１ｂに向かって延びている。本実施形態では、第１のヨーク部３６Ａは、第１の磁石１１の第２の面１１ｂに対して直交する方向に延びている。第１のヨーク部３６Ａの先端部３６ａは、磁石構造体１の保持体２０に接して、斜め下側から保持体２０を支持している。より詳しくは、第１のヨーク部３６Ａの先端部３６ａは、保持体２０の下面２０ｄに接して保持体２０を下方から支持するとともに、保持体２０の第１の側面２０ｅに接して保持体２０の横方向（Ｙ方向）への移動を制限している。
【００４１】
第２の着磁部３２Ｂは、第２の磁石１２の第２の面１２ｂ側に位置している。第２の着磁部３２Ｂは、第２の磁石１２の第２の面１２ｂに向けて配向された空芯コイルである第２のコイル３４Ｂと、第２のコイル３４Ｂを貫通する柱状の第２のヨーク部３６Ｂとを備えて構成されている。第２のヨーク部３６Ｂの形状は円柱状や角柱状であってもよい。第２のヨーク部３６Ｂは、第２のコイル３４Ｂのコイル軸方向に延びており、第２の磁石１２の第２の面１２ｂに向かって延びている。本実施形態では、第２のヨーク部３６Ｂは、第２の磁石１２の第２の面１２ｂに対して直交する方向に延びている。第２のヨーク部３６Ｂの先端部３６ａは、磁石構造体１の保持体２０に接して、斜め下側から保持体２０を支持している。より詳しくは、第２のヨーク部３６Ｂの先端部３６ａは、保持体２０の下面２０ｄに接して保持体２０を下方から支持するとともに、保持体２０の第２の側面２０ｆに接して保持体２０の横方向（Ｙ方向）への移動を制限している。本実施形態では、第２のヨーク部３６Ｂの先端部３６ａは、保持体２０の下面２０ｄにおいて、第１のヨーク部３６Ａの先端部３６ａと接している。
【００４２】
第３の着磁部３２Ｃは、磁石構造体１の保持体２０の上面２０ｃ側に位置している。第３の着磁部３２Ｃは、上述した基準線Ｚ１上に配置されており、基準線Ｚ１の下方を向くように配向された空芯コイルである第３のコイル３４Ｃと、第３のコイル３４Ｃを貫通する柱状の第３のヨーク部３６Ｃとを備えて構成されている。第３のヨーク部３６Ｃの形状は円柱状や角柱状であってもよい。第３のヨーク部３６Ｃは、第３のコイル３４Ｃのコイル軸方向に延びており、基準線Ｚ１上において下方に向かって延びている。第３のヨーク部３６Ｃの先端部３６ａは、磁石構造体１の保持体２０の上面２０ｃに接しており、保持体２０の上方への移動を制限している。
【００４３】
なお、第１のヨーク部３６Ａ、第２のヨーク部３６Ｂおよび第３のヨーク部３６Ｃの各先端部３６ａと、保持体２０との間に、図６に示したようなスペーサ２２を配置することができる。図６には、第１のヨーク部３６Ａの先端部３６ａと保持体２０との間に配置されたスペーサ２２を示しているが、第２のヨーク部３６Ｂおよび第３のヨーク部３６Ｃの各先端部３６ａと保持体２０との間にも同様のスペーサが配置され得る。スペーサ２２は、第１のヨーク部３６Ａの先端部３６ａと保持体２０との間における摺動性を高めるために設けられ、たとえば樹脂等の非磁性材料で構成することができる。スペーサ２２は、図６に示すように、各ヨーク部３６Ａ〜３６Ｃの先端部３６ａに取り付けられた樹脂シートであってもよい。また、スペーサ２２は、図７に示すように、Ｙ−Ｚ断面において保持体２０の全周を覆う筒状ケース（たとえば、アルミケースやＰＥＴケース等）や保持体２０の全周を被覆する樹脂シートであってもよい。スペーサ２２の厚さ（すなわち、先端部３６ａと保持体２０との離間距離）は、一例として１ｍｍである。
【００４４】
図５に戻って、着磁ヨーク３０は、さらに、第１の着磁部３２Ａ、第２の着磁部３２Ｂおよび第３の着磁部３２Ｃが取り付けられる枠体３８を備えている。枠体３８は、矩形環状の形状を有し、その枠内に第１の着磁部３２Ａ、第２の着磁部３２Ｂおよび第３の着磁部３２Ｃが取り付けられている。第１の着磁部３２Ａ、第２の着磁部３２Ｂおよび第３の着磁部３２Ｃは、枠体３８に取り付けられることで、互いの相対位置が定められている。
【００４５】
上述した着磁ヨーク３０においては、図８に示すように、第１の着磁部３２Ａ、第２の着磁部３２Ｂおよび第３の着磁部３２Ｃにより空間領域Ｖが画成されている。磁石構造体１は、空間領域Ｖに配置される。着磁ヨーク３０の第１のコイル３４Ａ、第２のコイル３４Ｂおよび第３のコイル３４Ｃは、空間領域Ｖを向くようにそれぞれ配向されている。第１のコイル３４Ａ、第２のコイル３４Ｂおよび第３のコイル３４Ｃのそれぞれの中心Ｐは、一の平面上（本実施形態ではＹ−Ｚ平面上）に位置している。そして、図８に示すように、第１のコイル３４Ａ、第２のコイル３４Ｂおよび第３のコイル３４Ｃは、Ｘ方向から見て（すなわち、Ｙ−Ｚ平面に直交する方向から見て）いずれの軸ＡＸも平行になっておらず、軸ＡＸが互いに交わっている。
【００４６】
上記着磁ヨーク３０を用いることで、磁石構造体に様々な位置や姿勢で配置された磁石を効率よく着磁することができる。着磁ヨーク３０では、第１のコイル３４Ａ、第２のコイル３４Ｂおよび第３のコイル３４Ｃの間には、図８の磁力線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３で示したような磁界を生じさせることができる。磁力線Ｍ１で示した磁界は、第１のコイル３４Ａと第３のコイル３４Ｃとの間に生じ、磁力線Ｍ２で示した磁界は、第２のコイル３４Ｂと第３のコイル３４Ｃとの間に生じ、磁力線Ｍ３で示した磁界は、第１のコイル３４Ａと第２のコイル３４Ｂとの間に生じる。磁力線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３は、その向きが互いに異なるため、磁力線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の各磁力を調整することで、空間領域Ｖに様々な磁界を生じさせることができる。磁力線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の磁力調整は、各コイル３４Ａ〜３４Ｃに対する給電を制御する制御部３９によりおこなうことができる。制御部３９は、コイル３４Ａ〜３４Ｃに対する給電のオン・オフや電力量、給電タイミング等を制御してもよい。
【００４７】
本実施形態においては、制御部３９により、各コイル３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃに所定の電流を流すことで、磁石構造体１の第１の磁石１１および第２の磁石１２が着磁される。すなわち、第１の着磁部３２Ａおよび第３の着磁部３２Ｃにより、磁力線Ｍ１で示した磁界を生じさせることで、第１の着磁部３２Ａと第３の着磁部３２Ｃとの間に介在する第１の磁石１１が着磁される。本実施形態では、第１の磁石１１の第１の面１１ａがＮ極となり第２の面１１ｂがＳ極となるように着磁される。
【００４８】
このとき、第１の着磁部３２Ａと第３の着磁部３２Ｃとの間に生じる磁界の磁力線Ｍ１の向きは、第１の磁石１１の第１の面１１ａおよび第２の面１１ｂに直交する方向に略沿っているため、図９、１０に示すシミュレーション結果のように第１の磁石１１の着磁では大きな着磁磁界が得られる。なお、図９、１０では、着磁磁界の大きさをドットの疎密具合で表現しており、ドットが最も密な領域における着磁磁界の大きさは２．８〜３Ｔである。
【００４９】
同様に、第２の着磁部３２Ｂおよび第３の着磁部３２Ｃにより、磁力線Ｍ２で示した磁界を生じさせることで、第２の着磁部３２Ｂと第３の着磁部３２Ｃとの間に介在する第２の磁石１２が着磁される。本実施形態では、第２の磁石１２の第１の面１２ａがＮ極となり第２の面１２ｂがＳ極となるように着磁される。このとき、第２の着磁部３２Ｂと第３の着磁部３２Ｃとの間に生じる磁界の磁力線Ｍ２の向きは、第２の磁石１２の第１の面１２ａおよび第２の面１２ｂに直交する方向に略沿っているため、第２の磁石１２の着磁は、第１の磁石１１の着磁と同様に大きな着磁磁界が得られる。
【００５０】
図１１には、上述した着磁ヨーク３０および制御部３９を含む着磁装置４０を示している。着磁装置４０は、磁石構造体１をその延在方向に送る送り機構として、一対のガイド部４１、４２および一対の送り駆動部４３、４４を備えている。各ガイド部４１、４２は、送り駆動部４３、４４によって磁石構造体１の延在方向（図１１の紙面上下方向）に移動される。磁石構造体１は、その延在方向において一対のガイド部４１、４２間に挟まれた状態で、その延在方向に駆動される。このとき、磁石構造体１は、第１の着磁部３２Ａ、第２の着磁部３２Ｂおよび第３の着磁部３２Ｃの各先端部３６ａにより姿勢を保持されつつ、先端部３６ａ上を摺動する。
【００５１】
着磁装置４０は、着磁ヨーク３０、送り機構４１、４２、４３、４４に加えて、図示しない着磁電源や送り機構用制御回路等を備えている。着磁電源は、たとえばコンデンサバンクを備えており、コンデンサバンクの充電が完了した後に放電してその放電電流を各コイル３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃに流すことができる。
【００５２】
続いて、着磁装置４０を用いて磁石構造体１を着磁する方法、すなわち、磁石構造体１の製造方法について、図１２のフローチャートを参照しつつ説明する。
【００５３】
磁石構造体１を着磁する際には、まず、磁石構造体１の準備工程Ｓ１として、一対の磁石１０のいずれも着磁されていない未着磁の磁石構造体１を準備する。
【００５４】
次に、スペーサ配置工程Ｓ２として、上述したスペーサ２２を配置する。具体的には、第１のヨーク部３６Ａ、第２のヨーク部３６Ｂおよび第３のヨーク部３６Ｃの各先端部３６ａに樹脂シートを取り付ける、または、保持体２０を筒状ケースに収容する。
【００５５】
さらに、磁石構造体１の搬入工程Ｓ３として、一対のガイド部４１、４２を送り駆動部４３、４４により駆動して、一対のガイド部４１、４２によって挟持された磁石構造体１を着磁ヨーク３０内に送り入れ、着磁ヨーク３０の空間領域Ｖに磁石構造体１を配置する。このとき、第１のヨーク部３６Ａ、第２のヨーク部３６Ｂおよび第３のヨーク部３６Ｃの各先端部３６ａと保持体２０の表面との間には、スペーサ２２が介在している。
【００５６】
そして、磁石構造体１の着磁工程Ｓ４として、第１の磁石１１および第２の磁石１２の着磁をおこなう。具体的には、着磁電源を用いて着磁ヨーク３０の各コイル３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃに電流を流すことにより、着磁磁界を発生させて、第１の磁石１１および第２の磁石１２を着磁する。なお、この時点では、第１の磁石１１および第２の磁石１２は、その延在方向（Ｘ方向）における一領域のみ着磁される。
【００５７】
その後、磁石構造体１の順送工程Ｓ５として、一対のガイド部４１、４２を送り駆動部４３、４４により駆動して磁石構造体１をＸ方向に所定長さだけ順送りした後、再度着磁工程をおこない、第１の磁石１１および第２の磁石１２の未着磁領域の着磁をおこなう。
【００５８】
このように、磁石構造体１の着磁工程Ｓ４と順送工程Ｓ５とを繰り返し、第１の磁石１１および第２の磁石１２の全長に亘って着磁をおこなう。
【００５９】
第１の磁石１１および第２の磁石１２の全長に亘る着磁が完了した後は、磁石構造体１の搬出工程Ｓ６として、一対のガイド部４１、４２を送り駆動部４３、４４により駆動して、磁石構造体１を着磁ヨーク３０から送り出す。それにより、着磁された磁石構造体１が得られる。
【００６０】
上述の製造方法によって得られた磁石構造体１は、図１３に示した発電機５０に適用することができる。
【００６１】
発電機５０は、たとえば数百メートル級の巨大な風力発電機の一部を構成する発電機である。発電機５０は、複数の磁石構造体１を備え、さらに、回転軸５２と複数のステータ５４とを備える。発電機５０は、回転軸５２の外周に固定された複数のステータ５４の周りに、ロータとして複数の磁石構造体１が配置されたアウターロータ型の発電機である。各磁石構造体１は、保持体２０の上面が発電機５０の半径方向内側を向くように配置されている。また、各磁石構造体１は、磁石構造体１の磁界の範囲内にステータ５４が位置するように、ステータ５４に近接して配置されている。さらに、磁石構造体１は、半径方向内側の面の極性が、回転軸５２の周方向に沿って交互に反転するように配置されている。発電機５０の直径は、一例として１０ｍである。たとえば、磁石構造体１を１２０極とし、ステータを１４４極とすることができる。なお、磁石構造体１は、インナーロータ型の発電機に適用することもできる。
【００６２】
発電機５０を製造する製造方法は、図１４のフローチャートに示すとおりである。すなわち、上述した工程Ｓ１〜Ｓ６を含む磁石構造体１の製造方法により、複数の未着磁の磁石構造体１それぞれについて着磁をおこなう。発電機５０を製造する製造方法は、工程Ｓ１〜Ｓ６の後におこなわれる磁石構造体１およびステータ５４の配置工程Ｓ７を含み、配置工程Ｓ７において、着磁された複数の磁石構造体１および複数のステータ５４が回転軸５２の周りに配置される。
【００６３】
以上において説明した磁石構造体１の製造方法および着磁装置４０によれば、第１のコイル３４Ａ、第２のコイル３４Ｂおよび第３のコイル３４Ｃを用いて、磁石構造体１に様々な位置や姿勢で配置された磁石を効率よく着磁することができる。特に、基準線Ｚ１に対して傾斜するように収容された一対の磁石１０を、効率良く磁化することができる。基準線Ｚ１に対して傾斜するように保持体２０に収容された一対の磁石１０は、第１の着磁部３２Ａ、第２の着磁部３２Ｂおよび第３の着磁部３２Ｃにより着磁される。このとき、第１の着磁部３２Ａの第１のコイル３４Ａは、第１の磁石１１の第２の面１１ｂに向くように配向されているため、第１のコイル３４Ａと第３のコイル３４Ｃとの間に介在する第１の磁石１１を、効率良く磁化することができる。また、第２の着磁部３２Ｂの第２のコイル３４Ｂは、第２の磁石１２の第２の面１２ｂに向くように配向されているため、第２のコイル３４Ｂと第３のコイル３４Ｃとの間に介在する第２の磁石１２を、効率良く磁化することができる。
【００６４】
ここで、従来技術に係る着磁装置として、図１５に示すように上下方向において対向する一対のコイル３４Ｄ、３４Ｅを備えた着磁装置が知られている。
【００６５】
このような従来技術に係る着磁装置を用いた場合、下側コイル３４Ｄと上側コイル３４Ｅとの間の磁界の磁力線は、一様に上下方向を向く。磁力線の向きは、下側コイル３４Ｄと上側コイル３４Ｅに対する給電を調整しても変わらない。図１５に示した着磁装置では、磁力線の向きを調整することができないため、様々な位置や姿勢で配置された磁石を効率よく着磁することができない。特に、基準線Ｚ１に対して傾斜するように収容された一対の磁石１０を、効率良く磁化することができる。上述した磁石構造体１に対する着磁では、磁石構造体１の基準線Ｚ１に略平行な方向となり、かつ、第１の磁石１１の第１の面１１ａおよび第２の面１１ｂのそれぞれの法線方向に対して傾斜角θだけ傾くことになる。その結果、図１６、１７に示すシミュレーション結果のように、第１の磁石１１の着磁磁界が小さくなってしまう。なお、図１６、１７では、図９、１０同様、着磁磁界の大きさをドットの疎密具合で表現しており、ドットが最も密な領域における着磁磁界の大きさは１．１Ｔ程度である。すなわち、図１５に示した従来技術に係る着磁装置では、磁石構造体１の傾斜配置された磁石１１、１２に対して十分な着磁をおこなうことが困難であった。
【００６６】
風力発電機に用いられるような大型の磁石構造体１は、その寸法や重量が比較的大きなものになり得る。たとえば、数百メートル級の巨大な風力発電機に組み込まれる大型の磁石構造体は、その長さが数十センチとなり、かつ、その重量は数十キロとなる。そのような大型の磁石構造体を作製する際は、磁化されている磁石を保持体に配置することが非常に困難である。そこで、未着磁の磁石が保持体に配置された磁石構造体の形態で、磁石の着磁をおこなうことが考えられる。ただし、磁石構造体１の寸法や重量が比較的大きい場合、磁石構造体１の延在方向（Ｘ方向）における位置を変えずに、Ｘ軸に直交するＹ−Ｚ面における磁石構造体１の姿勢を変えることが困難である。Ｙ−Ｚ面における姿勢を変えて磁石構造体１に対して複数回の着磁をおこなった場合には、１対の磁石１０の少なくともいずれか一方に反対極が着磁されてしまい所望の着磁をおこなうことが困難になる。
【００６７】
なお、磁石構造体１の製造方法および着磁装置４０においては、第１のヨーク部３６Ａ、第２のヨーク部３６Ｂおよび第３のヨーク部３６Ｃの各先端部３６ａと保持体２０との間にスペーサ２２が配置されていることで摺動性が高められており、上述した搬入工程Ｓ３や順送工程Ｓ５、搬出工程Ｓ６における磁石構造体１の移動（すなわち、各ヨーク部３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃに対する相対移動）が容易となっている。磁石構造体１の寸法や重量が大きい場合、磁石構造体１を移動させることが難しいため、移動を容易にするスペーサ２２は特に有効である。
【００６８】
図１８に、上述した磁石構造体１とは異なる態様の磁石構造体１Ａを示す。磁石構造体１Ａは、上述した磁石構造体１とはセンター磁石１３を備える点で異なり、その他の点は磁石構造体１と同一または同様である。
【００６９】
センター磁石１３は、第１の磁石１１および第２の磁石１２同様、保持体２０に収容されており、保持体２０の延在方向に対して平行に延びている。また、センター磁石１３は、Ｘ軸に直交するＹ−Ｚ面において基準線Ｚ１上に位置するとともに基準線Ｚ１に関して線対称の形状を有している。本実施形態では、センター磁石１３は、基準線Ｚ１に関して線対称である長方形状の断面形状および端面形状を有する。さらに、センター磁石１３は、基準線Ｚ１の上方を向く第１の面１３ａと基準線Ｚ１の下方を向く第２の面１３ｂとを有する。
【００７０】
磁石構造体１Ａを着磁するための着磁ヨークとして、図１９に示した着磁ヨーク３０Ａを用いることができる。
【００７１】
着磁ヨーク３０Ａは、上述した着磁ヨーク３０とは第４の着磁部３２Ｆを備える点で異なり、その他の点は着磁ヨーク３０と同一または同様である。
【００７２】
第４の着磁部３２Ｆは、磁石構造体１の保持体２０の下面２０ｄ側に位置している。第４の着磁部３２Ｆは、基準線Ｚ１上に配置されており、基準線Ｚ１の上方を向くように配向された空芯コイルである第４のコイル３４Ｆと、第４のコイル３４Ｆを貫通する柱状の第４のヨーク部３６Ｆとを備えて構成されている。第４のヨーク部３６Ｆの形状は円柱状や角柱状であってもよい。第４のヨーク部３６Ｆは、第４のコイル３４Ｆのコイル軸方向に延びており、基準線Ｚ１上において上方に向かって延びている。第４のヨーク部３６Ｆの先端部３６ａは、磁石構造体１の保持体２０の下面２０ｄに接しており、保持体２０を下方から支持している。なお、第４のヨーク部３６Ｆの先端部３６ａと保持体２０との間には、上述したスペーサ２２が配置され得る。
【００７３】
上述した着磁ヨーク３０Ａによれば、各コイル３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ、３４Ｆに所定の電流を流すことで、第１の磁石１１、第２の磁石１２およびセンター磁石１３が着磁される。特に、第３の着磁部３２Ｃおよび第４の着磁部３２Ｆにより、第３の着磁部３２Ｃと第４の着磁部３２Ｆとの間に介在するセンター磁石１３が着磁される。本実施形態では、第３の磁石１３の第１の面１３ａがＮ極となり第２の面１３ｂがＳ極となるように着磁される。センター磁石１３の保持力は、第１の磁石１１の保持力および第２の磁石１２の保持力よりも高くなるように調整され得る。
【００７４】
上述した着磁装置、磁石構造体の製造方法および発電機の製造方法では、磁石構造体１および着磁ヨーク３０に代えて、磁石構造体１Ａおよび着磁ヨーク３０Ａを適用することができる。
【００７５】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されず、種々の変更をおこなうことができる。たとえば、磁石構造体に含まれる磁石の数は、１つや４つ以上等、適宜増減することができる。また、第１の磁石および第２の磁石は、基準線Ｚ１に関して線対称でなくてもよい。さらに、第１の磁石および第２の磁石の断面形状は異なっていてもよい。第１の磁石および第２の磁石は、断面形状および端面形状が基準線Ｚ１に対して凸状（または凹状）に湾曲した弓状であってもよい。磁石の断面形状および端面形状が弓状である場合、弓状形状を内部に含む最小寸法の長方形状とみなして、法線方向Ｄや傾斜角θ等を規定することができる。第１の磁石および第２の磁石は保持体に埋設されていてもよい。また、センター磁石は、断面形状および端面形状が三角形状や台形状、弓状であってもよい。着磁ヨークに含まれるコイルの数は、４つ以上にすることができる。さらに、上述した実施形態では、回転電機の一種として発電機の製造方法について説明したが、本発明は、回転電機の一種であるモータの製造方法にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１、１Ａ…磁石構造体、１０…磁石、１１…第１の磁石、１１ａ…第１の面、１１ｂ…第２の面、１２…第２の磁石、１２ａ…第１の面、１２ｂ…第２の面、１３…センター磁石、１３ａ…第１の面、１３ｂ…第２の面、２０…保持体、３０、３０Ａ…着磁ヨーク、３２Ａ…第１の着磁部、３２Ｂ…第２の着磁部、３２Ｃ…第３の着磁部、３２Ｄ…第４の着磁部、３４Ａ…第１のコイル、３４Ｂ…第２のコイル、３４Ｃ…第３のコイル、３４Ｆ…第４のコイル、３６Ａ…第１のヨーク部、３６Ｂ…第２のヨーク部、３６Ｃ…第３のヨーク部、３６Ｆ…第４のヨーク部、３９…制御部、４０…着磁装置、５０…発電機、５４…ステータ、ＡＸ…軸、Ｐ…中心、Ｚ１…基準線。
【図１】
2019193404.tif 000003
【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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【図１８】
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【図１９】
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