(57)【要約】【課題】磁場が所望の非一様な分布形状を有する永久磁石を製造するための技術を提供する。【解決手段】着磁装置（１００）を用いて磁石部材（２００）に着磁処理を行う。磁石部材（２００）の表面と、磁石部材（２００）に対面する着磁装置の磁極部材（１４０）の表面と、のうちの少なくとも一方が、所定の曲面形状に形成されている。【選択図】図１
2008311450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石の製造方法であって、
（ａ）着磁前の磁石部材を準備する工程と、
（ｂ）着磁装置を用いて前記磁石部材に着磁処理を行う工程と、
を備え、
前記磁石部材の表面と、前記磁石部材に対面する前記着磁装置の磁極部材の表面と、のうちの少なくとも一方が、所定の曲面形状に形成されている、方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、
前記着磁装置は、前記磁石部材を上下から挟む第１の着磁部と第２の着磁部とを有し、
前記磁石部材の上表面と下表面とのうちの少なくとも一方が前記所定の曲面形状に形成されており、
前記第１と第２の着磁部は、前記第１と第２の着磁部の間に均一な磁場を発生する、方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法であって、
前記着磁装置は、前記磁石部材を上下から挟む第１の着磁部と第２の着磁部とを有し、
前記磁石部材は平行平板形状に形成されており、
前記第１と第２の着磁部がそれぞれ有する前記磁石部材に対面する磁極部材の表面が、前記所定の曲面形状に形成されている、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モータ等に用いられる永久磁石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石に着磁する方法としては、例えば下記の特許文献に記載されたものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２９４９３６号公報
【０００４】
従来の方法では、永久磁石がほぼ均一な磁場を発生するように着磁を行うのが一般的であった。しかしながら、均一な磁場を発生する永久磁石をモータに実装した場合に、からなずしもモータの効率を向上させることができない場合があった。そこで、従来から、磁場が所望の非一様な分布形状を有する永久磁石を使用したいという要望があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、磁場が所望の非一様な分布形状を有する永久磁石を製造するための技術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】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］  永久磁石の製造方法であって、
（ａ）着磁前の磁石部材を準備する工程と、
（ｂ）着磁装置を用いて前記磁石部材に着磁処理を行う工程と、
を備え、
前記磁石部材の表面と、前記磁石部材に対面する前記着磁装置の磁極部材の表面と、のうちの少なくとも一方が、所定の曲面形状に形成されている、方法。
この方法によれば、磁石部材の表面形状と着磁装置の磁極部材の表面とのうちの少なくとも一方が所定の曲面形状に形成されているので、磁場が所望の非一様な分布形状を有する永久磁石を製造することができる。
【０００８】
［適用例２］  適用例１記載の方法であって、
前記着磁装置は、前記磁石部材を上下から挟む第１の着磁部と第２の着磁部とを有し、
前記磁石部材の上表面と下表面とのうちの少なくとも一方が前記所定の曲面形状に形成されており、
前記第１と第２の着磁部は、前記第１と第２の着磁部の間に均一な磁場を発生する、方法。
この方法によれば、表面が所定の曲面形状を有する磁石部材を均一な磁場中に配置することによって、磁場が所望の非一様な分布形状を有する永久磁石を製造することができる。
【０００９】
［適用例３］  適用例１記載の方法であって、
前記着磁装置は、前記磁石部材を上下から挟む第１の着磁部と第２の着磁部とを有し、
前記磁石部材は平行平板形状に形成されており、
前記第１と第２の着磁部がそれぞれ有する前記磁石部材に対面する磁極部材の表面が、前記所定の曲面形状に形成されている、方法。
この方法によれば、磁極部材の表面が所定の曲面形状に形成されている着磁部を用いることによって、平行平板状の磁石部材に所望の非一様な磁場分布を付与することができる。
【００１０】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、永久磁石の着磁方法及び装置、その永久磁石を用いたモータ等の形態で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の実施の形態を以下の順序で説明する。
A．第１実施例：
B．第２実施例：
C．第３実施例：
D．変形例：
【００１２】
A．第１実施例：
図１は、本発明の第１実施例における永久磁石の着磁方法を示す説明図である。図１（Ａ）は、磁石部材２００が、着磁装置１００内に設置された状態を示している。着磁装置１００は、上部着磁部１１０と、下部着磁部１２０とを備えている。各着磁部１１０，１２０は、複数の着磁要素１５０を有している。各着磁要素１５０は、強磁性体製のコア材１４０と、コア材１４０の周りに巻き回された電磁コイル１３０とを有している。隣接する着磁要素１５０の電磁コイル１３０相互の間は、電気的に絶縁されている。電磁コイル１３０に付されている２種類のハッチングは、電流の向きが異なることを示している。なお、磁石部材２００を「被着磁部材」とも呼ぶ。また、コア材１４０を「磁極部材」とも呼ぶ。
【００１３】
磁石部材２００は、着磁されて永久磁石となる部材として予め準備される。この例では、図１（Ｂ）に示すように、磁石部材２００は、複数の小磁石部材２１０を有している。但し、磁石部材２００を１つの小磁石部材２１０のみで構成することも可能である。個々の小磁石部材２１０は、断面が略凸レンズ形状を有する柱状部材であり、その上凸面２１２と下凸面２１４がそれぞれ所定の曲面形状（柱状面）に形成されている。例えば、２つの凸面２１２，２１４を、正弦波状に形成することが可能である。着磁後には、２つの凸面２１２，２１４のうちの一方がＮ極となり、他方がＳ極となる。
【００１４】
図１（Ａ）に示すように、着磁処理の際には、隣接する小磁石部材２１０同士が互いに逆方向に励磁される。同じ磁極同士のピッチを電気角で２πとしたとき、Ｎ極とＳ極の距離はπとなる。このとき、着磁要素１５０の横方向の寸法（すなわち着磁要素１５０のピッチ）も電気角でπに相当するものとなる。
【００１５】
図２は、図１に示した上部着磁部１１０と下部着磁部１２０とで形成される磁場の状態を示す説明図である。２つの着磁部１１０，１２０で形成される磁場は、磁界が上下方向にほぼ平行で均一な強度を有するものとなる。このような磁場に図１（Ｂ）に示した略凸レンズ形状の磁石部材２００を配置した状態（図１（Ａ））で着磁処理が実行される。具体的な着磁方法としては、静磁場着磁やパルス着磁などの周知の方法を採用可能である。
【００１６】
この着磁処理の結果として得られる永久磁石は、磁石部材２００の凸面２１２，２１４の形状に近い磁場分布を有するものとなる。例えば、凸面２１２，２１４の形状を略正弦波状とすれば、永久磁石の磁場分布を略正弦波状とすることが可能である。なお、２つの凸面２１２，２１４の形状は同一としてもよく、また、互いに異なる形状としてもよい。
【００１７】
図３は、着磁後の磁石部材２００（単に「永久磁石２００」と呼ぶ）を用いたモータの断面図である。このモータ３００は、ケーシング３１０の内周側に永久磁石２００が設置されており、中心軸３２０の周りにロータ３３０が設けられている。ロータ３３０には、複数の電磁コイル３４０が設けられている。この例では、個々の小磁石２１０が正弦波状の強度分布を有する磁場を発生するので、効率の良いモータを実現することが可能である。
【００１８】
このように、第１実施例では、磁石部材２００の表面が所望の曲面形状に予め成形されているので、磁場が所望の非一様な分布形状を有する永久磁石を容易に製造することが可能である。
【００１９】
B．第２実施例：
図４は、本発明の第２実施例における永久磁石の着磁方法を示す説明図である。着磁装置１００は図１に示した第１実施例と同じであり、磁石部材２００ａのみが第１実施例と異なっている。この磁石部材２００ａの小磁石の上凸面２１２は第１実施例と同様な所望の曲面を有しているが、下面２１４ａは平面である。このような磁石部材２００ａを用いても、用途に応じた所望の非一様な磁場分布を有する永久磁石を得ることが可能である。なお、図１及び図４の例では、磁石部材の上面と下面のうちの少なくとも一方が、所定の曲面形状を有していることが好ましいことが理解できる。
【００２０】
C．第３実施例：
図５は、本発明の第３実施例における永久磁石の着磁方法を示す説明図である。この着磁装置１００ｂは、そのコア材１４０ｂの形状が図１に示した第１実施例と異なっている。すなわち、上部着磁部１１０ｂと、下部着磁部１２０ｂの個々のコア材１４０ｂは、磁石部材２００ｂに対面する内面１４２がそれぞれ所望の曲面形状に形成されている。例えば、これらの面１４２は、略正弦波状の柱状面として構成することができる。なお、上部着磁部１１０ｂの内面１４２と下部着磁部１２０ｂの内面１４２の形状は同一としてもよく、また、互いに異なる形状としてもよい。
【００２１】
第３実施例で使用される磁石部材２００ｂは、平行平板状である。しかし、コア材１４０ｂ（磁極部材）の内面が所定の曲面形状に形成されているので、着磁処理によって所望の非一様な磁場分布を有する永久磁石を得ることが可能である。
【００２２】
D．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００２３】
D１．変形例１：
上記各実施例では、着磁装置が上部着磁部と下部着磁部とを有するものとしたが、これらの一方を省略してもよい。また、上記各実施例では、着磁装置として電磁コイルを用いたものを利用したが、この代わりに、永久磁石を用いた着磁装置を利用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施例における永久磁石の着磁方法を示す説明図である。
【図２】上部着磁部と下部着磁部とで形成される磁場の状態を示す説明図である。
【図３】実施例の方法で着磁された永久磁石を用いたモータの断面図である。
【図４】本発明の第２実施例における永久磁石の着磁方法を示す説明図である。
【図５】本発明の第３実施例における永久磁石の着磁方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１００…着磁装置
１１０…上部着磁部
１２０…下部着磁部
１３０…電磁コイル
１４０…コア材
１４２…内面
１５０…着磁要素
２００…磁石部材（永久磁石）
２１０…小磁石部材
２１２，２１４…凸面
３００…モータ
３１０…ケーシング
３２０…中心軸
３３０…ロータ
３４０…電磁コイル
【図１】
2008311450.tif 000003
【図２】
2008311450.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008311450.tif 000006
【図５】
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