(57)【要約】電気機器のロータープレート（２００）に取り付けられた部材（２１０）の円形アレイに磁化ヘッドを設けることを含む磁化可能材料から構成された部材（２１０）を磁化する方法である。この磁化ヘッドはコイル（１４２）の円形アレイを含み、各コイル（１４２）が部材（２１０）のそれぞれの１つに隣接して位置しているコイル（１４２）の並置された所定のペアに電流が供給され、磁界を発生するようになっている。磁界の磁束はコイル（１４２）のペアおよび部材（２１０）の隣接するペアを貫通する閉ループを形成し、よってこのループからの制御されない磁束の漏洩を最小にし、かつ部材（２１０）のペアを少なくとも部分的に磁化する。次に、コイル（１４２）の第２の所定の並置されたペアに電流が流れ、部材（２１０）の隣接するそれぞれのペア、１つのコイル（１４２）だけ第１ペアに重なるコイル（１４２）の第２ペアおよび１つの部材（２１０）だけ第１ペアに重なる隣接する部材（２１０）を少なくとも部分的に磁化する。すべての部材（２００）が磁化されるまで、コイル（１４２）の連続するペアに電流が流される。この場合、各ペアはそれぞれの前のペア（１４２）と重なっている。
2004514281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）磁化手段（１００）の作動により、磁化可能材料から構成された１つ以上の部分（２１０）の第１グループを磁化する工程と、
ｂ）磁化手段（１００）の作動により、１つ以上の部分（２１０）の１つ以上の連続するグループを磁化させる工程とを備え、
前記磁化手段（１００）が磁界を発生するようになっている磁界発生手段（１４２）を含み、発生された磁界の磁束が磁化されているグループ内の前記または各部分（２１０）を通過し、前記または各部分（２１０）を少なくとも部分的に磁化するようになっている、伝送体（２００）に取り付けられた磁化可能材料から構成された複数の隣接する部分（２１０）を磁化する方法において、
前記磁化手段（１００）が磁界の磁束が磁化されている前記または各部分（２１０）を通過し、更にほぼ閉ループ内の磁化手段（１００）を通過する好ましい磁束路に従うよう、磁界を制御するようになっており、よって前記または各部分（２１０）および磁化手段（１００）からの制御されない磁束の漏洩を最小とすることを特徴とする、磁化可能材料から構成された複数の隣接する部分（２１０）を磁化する方法。
【請求項２】
内部の磁化可能材料から構成されたそれぞれの部分（２１０）が実質的に磁化されるまで、連続する各グループに対して前記磁化手段（１００）を繰り返し作動させる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記部分（２１０）の一部またはすべてが磁化可能材料製の同じ部材（２１０）の部分（２１０）である、前の請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つのグループが前のグループに含まれた少なくとも１つの部分（２１０）を含む、前の請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つのグループが次のグループにその後含まれる少なくとも１つの部分（２１０）を含む、前の請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記部分（２１０）が電気機器の１つの部品（２００）上に円形アレイとして位置決めされており、各部分（２１０）が磁化可能材料から構成された異なるそれぞれの部材（２１０）の一つの部分（２１０）であり、各部材（２１０）がこれら部材（２１０）の他の２つの部材と並置されている、前の請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
各グループが並置された少なくとも２つの部材（２１０）を備え、最初に磁化されたグループを除く各グループがそれぞれの前のグループ内にあった少なくとも１つの部材（２１０）を含み、最後に磁化されたグループを除く各グループがその後のそれぞれのグループ内にその後含まれる少なくとも１つの部材（２１０）を含み、前記最初に磁化されたグループおよび最後に磁化されたグループが共通の少なくとも１つの部材（２１０）を有する、請求項６記載の方法。
【請求項８】
各グループが磁化可能材料から構成された少なくとも１つの部分（２１０）を備え、前記磁化手段（１００）が１つのグループから別のグループへと前記部分（２１０）を順次磁化させるようになっており、前記磁化手段（１００）が磁化されているグループ内の前記または各部分（２１０）を磁束が貫通する磁界を発生し、よって前記または各部分（２１０）を少なくとも部分的に磁化するようになっている磁界発生手段（１４２）を含む、連続するグループを磁化するための磁化手段（１００）において、
前記磁化手段（１００）が、磁界の磁束が磁化されている前記または各部分（２１０）を通過し、更に実質的に閉ループ内の前記磁化手段（１００）を通過する好ましい磁束路に従うよう磁界を制御するようになっている制御手段（１４２）を含み、よって前記または各部分（２１０）および磁化手段（１００）からの制御されない磁束の漏洩を最小にすることを特徴とする磁化手段（１００）。
【請求項９】
前記制御手段（１４２）が１つ以上の電流搬送コイル（１４２）の配置により磁束路を制御するようになっている、請求項８記載の磁化手段（１００）。
【請求項１０】
前記制御手段が１つ以上の永久磁石の配置により磁束路を制御するようになっている、請求項８記載の磁化手段。
【請求項１１】
前記磁界発生手段（１４２）が制御手段（１４２）としても働く、請求項８〜１０のいずれかに記載の磁化手段（１００）。
【請求項１２】
前記磁界発生手段（３１０）が制御手段としても働く螺旋コイル（３１０）を備え、前記螺旋コイル（３１０）の両端が互いに対向するように配置されており、よって前記コイル（３１０）がスプリットリングの外観をした形状を構成し、前記螺旋コイル（３１０）が、そのコイルの両端の間に磁化可能材料から構成された少なくとも１つの部分（３５０）を受け、両端の間に接続された電位を有するようになっており、よって磁束が螺旋コイル（３１０）の両端のＮ極から前記部分までの第１の空気ギャップ（３２０）を横断し、前記部分（３５０）を貫通し、第２の空気ギャップ（３２０）を横断してＳ極である前記コイル（３１０）の他端まで延び、更にこのＳ極の端部から前記螺旋コイル（３１０）の内側を貫通し、螺旋コイルのＮ極の端部まで延び、よって好ましい磁束路に沿った閉ループを形成し、前記部分（３５０）を少なくとも部分的に磁化するようになっている、請求項１１記載の磁化手段（３００）。
【請求項１３】
前記磁界発生および制御手段（１４２）が一連のコイル（１４２）を形成するように側面と側面が並置されたコイル（１４２）の少なくとも１つのペアを備え、各コイル（１４２）が前記部分（２１０）のそれぞれ１つの表面に隣接するように設置され、前記磁化手段（１００）が各コイル（１４２）に電流を供給し、よってそれぞれの隣接する部分（３５０）の表面を貫通するそれぞれの磁界を各コイルのまわりに発生させ、よって前記部分（３５０）を少なくとも部分的に磁化するようになっており、各コイル（１４２）内のそれぞれの電流の方向が前記または各並置されたコイル（１４２）内の電流の方向と逆であり、よって磁束が前記または各並置されたコイルのペアを逆方向に貫通し、前記コイルのペアおよび隣接する部分（２１０）のそれぞれのペアを貫通するほぼ閉じた磁束路を形成する、請求項８〜１０に記載の磁化手段（１００）。
【請求項１４】
前記磁界発生および制御手段（１４２）が磁化ヘッド上に円形アレイに配置された複数の前記コイル（１４２）を含み、前記磁化ヘッドが電気機器のロータープレート（２００）に面と面が並置された状態で設置されており、前記ロータープレートには磁化可能材料から構成された別個の部材（２１０）の円形アレイ状をした複数の前記部分（２１０）が取り付けられており、よって各コイル（１４２）がそれぞれの部材（２１０）に隣接し、前記磁化手段（１００）が前記コイル（１４２）の並置された所定のペアに順次電流を供給し、よって前記部材（２１０）のそれぞれの隣接するペアを少なくとも部分的に磁化するようになっている、請求項１３記載の磁化手段（１００）。
【請求項１５】
前記コイル（１４２）の一部が主コイル（１４２）であり、他のコイルが集束コイル（１４２）であり、前記主コイル（１４２）がシリーズ内の最も内側に位置し、前記集束コイル（１４２）がシリーズ内の最も外側に位置し、前記主コイル（１４２）の各々に関連する磁界は各主コイル（１４２）を貫通する磁束がそれぞれの並置された主コイル（１４２）を貫通し、それぞれの２つの主コイル（１４２）に隣接する２つの部分（２１０）の各々を貫通する磁束の閉ループを形成する傾向を生じるようになっており、前記集束コイル（１４２）の各々に関連する磁界はそれぞれの並置された主コイル（１４２）を貫通する並置ループを形成しない、隣接する主コイル（１４２）に関連する磁界の磁束の一部がそれぞれの集束コイル（１４２）を貫通する磁束と共に閉ループを形成し、よって隣接する主コイル（１４２）からの制御されない磁束の漏洩量を低減するようになっている、請求項１３または１４記載の磁化手段（１００）。
【請求項１６】
各主コイル（１０ａ、１０ｂ）に関連する磁界が各集束コイル（２０ａ、２０ｂ）に関連する磁界よりも強力であり、よって各主コイル（１０ａ、１０ｂ）に起因する磁界の磁束が前記または各並置された主コイル（１０ａ、１０ｂ）を貫通する閉ループを形成する性質を最大にする、請求項１５記載の磁化手段。
【請求項１７】
前記磁化手段（１００）は、放電することで前記コイル（１４２）に電流を供給するようになっている電荷蓄積手段（１１０）を含む、請求項１３〜１６のいずれかに記載の磁化手段（１００）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は磁化可能材料から構成された部材を磁化することに関する。
【０００２】
磁化可能材料を磁化する従来の方法では、磁化可能材料から構成された部材にワイヤー製の励磁されたコイルを結合し、よって部材を永久磁石として磁化された、または励磁された状態にする。
【０００３】
しかしながら、磁化されていない磁化可能材料から構成された隣接する複数の部材を磁化することには問題がある。すべての部材を同時に磁化すべき場合高エネルギーコイルを多数配置しなければならなく、各コイルは各コイルのまわりに強力な磁界を生じさせるように大電流を伝える。大電流と強力な磁界とをこのように配置することは、健康上および安全上の危険性を生じさせるので不利となり得る。より重大な欠点は、かかる高エネルギー装置は製造上および操作上費用がかかるということである。
【０００４】
日本国公開特許公報昭６２−２７４６０８号は磁化可能部材に磁化されない部分が生じるのを防止するように、磁化可能な部分を磁化する方法を開示している。部材の連続するペアが磁化され、この場合、最初に磁化されたペアを除く各ペアは前に磁化されたそれぞれのペアの１つの部材を含み、磁化すべき最終ペアが第１ペアの部材を含むようになっている。この方法は各部材を２回磁化する方法となっている。
【０００５】
日本国公開特許公報昭６２−２７４６０８号は、かかる方法の結果、部材の一部に望ましくない消磁作用が加わることがあると認識しているが、このような作用は部材によって防止でき、部材に効果はないと述べている。このことは、少数の隔置された部材を磁化する際のケースとなり得るが、上記日本国公開特許公報昭和６２−２７４６０８号が多数の部材または磁化手段からの浮遊磁束の影響を受けやすいようにより密に並置された部材を磁化するのに使用された場合、消磁効果が発生する傾向がある。
【０００６】
従って、本発明に目的はこれら問題を解決することにある。
【０００７】
本発明の１つの様相によれば、
ａ）磁化手段の作動により、磁化可能材料から構成された１つ以上の部分の第１グループを磁化する工程と、
ｂ）磁化手段の作動により、１つ以上の部分の１つ以上の連続するグループを磁化させる工程とを備え、
前記磁化手段が磁界を発生するようになっている磁界発生手段を含み、発生された磁界の磁束が磁化されているグループ内の前記または各部分を通過し、前記または各部分を少なくとも部分的に磁化するようになっている、搬送体に取り付けられた磁化可能材料から構成された複数の隣接する部分を磁化する方法において、
前記磁化手段が磁界の磁束が磁化されている前記または各部分を通過し、更にほぼ閉ループ内の磁化手段を通過する好ましい磁束路に従うよう、磁界を制御するようになっており、よって前記または各部分および磁化手段からの制御されない磁束の漏洩を最小とする、磁化可能材料から構成された複数の隣接する部分を磁化する方法が提供される。
【０００８】
工程（ａ）を開始する前に磁化可能材料から構成された部分は実質的に磁化されていなくてもよいし、部分的に磁化されていてもよいし、または実質的に磁化されていてもよい。
【０００９】
前記または各部分を徐々に磁化するよう、前記または各部分に向けられた時の磁化手段を繰り返し動作させることは、１回の動作で同じレベルの磁化を得るのに必要な電力よりも少ない電力で磁化手段を作動させることができるという点で有利である。かかる少ない電力での動作によって磁化手段を少ない電力としなかった場合よりもより安価な部品で構成することが可能となっている。
【００１０】
制御されない状態の磁束の漏洩を最小にするよう、磁化手段によって生じた磁界の磁束路を制御することは、その時に磁化されている部分以外の部分に対するかかる磁束の漏洩の悪影響を最小にする上で有利である。この磁束の漏洩の効果は１つ以上の部分を磁化することである。
【００１１】
電力伝送体は電気機器の一部品とすることができ、これら部分は電力伝送体が部材となっている磁化可能材料から構成された同じ部材の部分でよい。
【００１２】
本発明の別の様相によれば、
各グループが磁化可能材料から構成された少なくとも１つの部分を備え、前記磁化手段が１つのグループから別のグループへと前記部分を順次磁化させるようになっており、前記磁化手段が磁化されているグループ内の前記または各部分を磁束が貫通する磁界を発生し、よって前記または各部分を少なくとも部分的に磁化するようになっている磁界発生手段を含む、連続するグループを磁化するための磁化手段において、
前記磁化手段が、磁界の磁束が磁化されている前記または各部分を通過し、更に実質的に閉ループ内の前記磁化手段を通過する好ましい磁束路に従うよう磁界を制御するようになっている制御手段を含み、よって前記または各部分および磁化手段からの制御されない磁束の漏洩を最小にする磁化手段が提供される。
【００１３】
これら部分の一部またはすべては、磁化可能材料から構成された同じ部材の部分でもよいし、磁化可能材料から構成された異なる部材の部分でもよいし、またはその双方の部分でもよい。
【００１４】
磁化手段は１つ以上の永久磁石および／または１つ以上の電流伝送コイルを含むことができる。制御手段は磁化手段が設けられた磁化可能材料から構成された部分と磁界発生手段との間で磁束をガイドし磁束が貫通する好ましい磁束路に従うように配置された１つ以上の電流伝送コイルまたは１つ以上の永久磁石を配置することによって磁束路を制御できる。磁界発生手段は、制御手段としても働くことができる。
【００１５】
一実施例では、磁化手段は螺旋コイルを含むことができ、この螺旋コイルの両端は分割されたリングまたは丸くされた馬蹄形の外観を有する形状をコイルが形成するように互いに対向するように配置されている。螺旋コイルはコイルの両端に電圧を加えた時に螺旋コイルの一端がＮ極に隣接し、他端がＳ極に隣接するように配置することが好ましい。螺旋コイルは更に両端の間に磁化可能材料から構成された少なくとも１つの部分を受けると共に、磁化手段の作動中に前記部分を少なくとも部分的に磁化し、よって磁束が螺旋コイルのＮ極から前記部分までの第１空気ギャップを横断し、この部分を貫通し、螺旋コイルのＳ極までの第２空気ギャップを横断し、更にＳ極から螺旋コイルの内部を貫通し、コイルのＮ極まで延び、よって好ましい磁束路に沿った閉ループを完成するようになっていることが好ましい。
【００１６】
少なくとも１つのグループは前のグループに含まれていた少なくとも１つの部分を含むことができる。少なくとも１つのグループはその後のグループ内にその後に含まれる少なくとも１つの部分を含むことができる。換言すれば、これらグループは重なり合うことができる。
【００１７】
これら部分は例えば直線状のアレイ、長方形のアレイまたは円形のアレイに配置できる。各部分は１つ以上のそれぞれの部分と並置することが好ましい。これら部分は電気機器の一部分に設けることができ、この部品は伝送体となる。各部分は磁化可能材料から構成されたそれぞれの異なる部分の一部でもよい。部材は電気機器のローターに円形アレイに位置決めできる。これら部材はプレートとすることができる。磁化可能材料は、希土類材料、例えばネオジム−鉄−ホウ素とすることができる。
【００１８】
各部分は実質的に第１方向に向いた第１表面を有することができる。各部分の第１表面は前記または各並置された部分の第１表面で誘導された極性と逆の極性に磁化することができる。各部分の第１表面は同じ極性に磁化することもできる。
【００１９】
磁化手段はワイヤー製の１つ以上のコイルを含むことができ、この磁化手段は各コイルのまわりにそれぞれの磁界を発生するように電流を各コイルに供給するようになっている。この磁化手段は各コイルが直列に同じ電流を流すように作動できる。この磁化手段は各コイルがそれぞれの電流を流すように作動することもできる。
【００２０】
各部分の第１表面が前記または各並置された部分の第１表面で誘導された極性と逆の極性に磁化された場合、各コイルをそれぞれの部分に隣接させ、よって一連のコイルを形成し、よって各コイルのまわりに生じる磁界がそれぞれの部分を貫通するようにすることができる。各コイル内のそれぞれの電流の方向は前記または各並置されたコイル内の電流の方向と逆となり、よって磁束が並置されたコイルを逆方向に貫通し、よってそれぞれの部分の第１表面がＮ極またはＳ極のいずれかに誘導される。
【００２１】
別の実施例では、コイルの一部を主コイルとすることができ、他のコイルは本明細書では「集束コイル」と表示される。主コイルはシリーズ内の最も内側に設けられ、集束コイルはシリーズ内の最も外側に設けられる。主コイルは実質的に磁界発生手段として働くと見なすことができ、集束コイルは実質的に制御手段として働くと見なすことができる。各主コイルに関連した磁界は各集束コイルに関連した磁界よりも強力とすることができ、各主コイルに関連したそれぞれの磁界の強度は、主コイルに隣接するそれぞれの部分を貫通する磁束密度がその部分を実質的に磁化するのに充分な値となるように定められており、各集束コイルに関連するそれぞれの磁界の強度は、その集束コイルに隣接するそれぞれの部分を貫通する磁束密度がその部分を実質的に磁化するのに充分でないように定められている。主コイルの各々に関連する磁界は各主コイルを貫通する磁束がそれぞれの並置されたコイルを貫通し、それぞれの２つの主コイルに隣接する２つの部分の各々を貫通する閉ループを形成する傾向があるように定めることができる。集束コイルの各々に関連する磁界は、それぞれの並置された主コイルを貫通する閉ループを形成しない、隣接する主コイルに関連する磁界の磁束の一部が、それぞれの集束コイルを貫通する磁束と共に閉ループを形成し、よって隣接する主コイルからの制御されない磁束の漏洩量を低減するように定めることができる。
【００２２】
各集束コイルの巻き回数よりも各主コイル内の巻き回数を多くすることにより、各主コイルのまわりにより強力な磁界を発生できる。各集束コイル内よりも各主コイル内の電流をより大きくすることにより、各主コイルのまわりにより強力な磁界を発生できる。
【００２３】
各コイルに起因する磁力がほぼ同一となるように、すべてのコイルが同じ巻き回数および実質的に同じ電流を有することができる。例えばすべて主コイルであるコイルを４つ設けた場合、作動時にコイルの最も内側のペアをリンクする磁界の磁束密度はコイルの最も外側の２つのペアをリンクするそれぞれの磁界の磁束密度よりも大きくなることが理解できよう。これに関し、各コイルは同じ数の巻き回数を含み、実質的に同じ電流を伝達しても、コイルの最も内側のペアは主コイルとして働き、コイルの最も外側の２つのペアの各々は集束コイルとして働く。
【００２４】
１つ以上の主コイルおよび／または集束コイルの代わりに１つ以上の永久磁石を使用してもよい。
【００２５】
以下、添付図面を参照し、単なる例として本発明の特定の実施例を説明する。
【００２６】
図１は磁化されていない磁化可能材料から構成された８個の部材１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂを示す。これら部材は薄いプレートであり、材料はネオジム−鉄−ホウ素（Ｎｅ−Ｆｅ−Ｂ）である。これら部材は永久磁石交流タイプの電気機器のロータプレートに円周方向のアレイとして装着されているが、明瞭にするため、これら部材は図１では直線状のアレイとして示されている。磁化手段の４つのコイル１０ａ、１０ｂ、２０ａ、２０ｂも示されており、これらコイルは直列に接続されている。磁化手段の他の部分（図示せず）は各コイルのまわりにそれぞれの磁界を生じさせるよう、各コイルに電流を流すようになっている。かかる磁化手段の構造は当業者には知られているのでこれ以上説明しない。最も内側の２つのコイル１０ａ、１０ｂを「主コイル」と称し、最も外側の２つのコイル２０ａ、２０ｂを「集束コイル」と称す。主コイル１０ａ、１０ｂの各々は第１の数の巻き回数を有し、集束コイルの各々は第２の巻き回数を有し、第１の巻き回数のほうが第２の巻き回数より多くなっている。他のことはすべて同じであり、集束コイルの各々のまわりに生じる磁界よりも主コイルの各々のまわりにより強力な磁界を発生させる傾向が電流にあることが理解できよう。
【００２７】
この実施例の作動の際には、ロータープレートはほぼ水平に位置するように回転自在に取り付けられており、ロータープレートの最上部の表面に部材が取り付けられている。コイル１０ａ、１０ｂ、２０ａ、２０ｂは各コイルがそれぞれの部材の若干上にて、かつそれぞれの部材に平行な平面内に位置するよう、４つの磁化されていない部材１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂに隣接して設けられている。磁化手段は直列に接続されたコイルの各々を電流が流れるように作動する。上記のように、この電流はコイル１０ａ、１０ｂ、２０ａ、２０ｂの各々のまわりにそれぞれの磁界を発生する。各コイル内の電流の方向は同じではない。集束コイル２０ａおよびこの集束コイルから最も遠い主コイル１０ｂでは、上から見た時の電流の方向は時計回り方向である。集束コイル２０ｂおよびこのコイルから最も遠い主コイル１０ａでは上から見た時の電流の方向は反時計回り方向である。
【００２８】
次に、主コイルの各々における電流の効果について検討する。コイル１０ａ内の電流はそのコイルのまわりに磁界を発生する。この磁界の方向は、磁束路がコイル１０ａの中心を上向きに貫通し、更にそれぞれの部材１ａを上向きに貫通するようになっている。これによって部材１ａは実質的に磁化され、部材１ａの最上部の面はＮ極となるように誘導される。コイル１０ｂ内の電流はこのコイルのまわりに磁界を発生する。コイル１０ｂのまわりの磁界の方向は、コイル１０ｂの中心を下向きに貫通し、それぞれの部材１ｂを下向きに貫通する磁束路が生じるようになっている。これにより、部材１ｂは実質的に磁化され、この部材の最上部の面はＳ極に誘導される。これら２つの磁束路は、相互に作用し２つの主コイル１０ａ、１０ｂの各々を貫通し、更にそれぞれの部材１ａ、１ｂの各々を貫通する磁束の閉ループを形成する。しかしながら、主コイル１０ａ、１０ｂの各々の中心を貫通する磁束のすべてがこの閉ループに従うわけではなく、若干の磁束の漏洩がある。抑制しない場合、この磁束の漏洩は１つ以上の部材または隣接する材料と相互作用し、部材または隣接する材料の磁気的性質を乱すことがある。
【００２９】
集束コイル２０ａ内の電流はこのコイルのまわりに磁界を発生する。この磁界の方向は図１を参照した場合、コイル２０ａの中心を下向きに貫通し、それぞれの部材２ａを下方に貫通する磁束路を生じさせるようになっている。上記のようにこの磁界の強度は主コイル１０ａ、１０ｂの各々に関連した磁界の強度よりも小さい（すなわちより小さい起磁力、すなわち「ｍｆｆ」を有する）。それぞれの部材２ａの最上部の面にはＳ極が誘導され得るが、このＳ極は部材１ａ、１ｂのいずれかに誘導される極性よりも大きさが小さい。従って、部材２ａは部分的に磁化されると見なすことができる。集束コイル２０ａの主たる目的は、隣接する主コイル１０ａからの漏洩磁束の一部を制御することにある。集束コイル２０ａを貫通する磁束路は隣接する主コイル１０ａからの漏洩磁束と相互作用し、集束コイル２０ａの中心、隣接する主コイル１０ａの中心を貫通し、更に部材１ａおよび部材１ｂを貫通する磁束の閉ループを形成する。集束コイル２０ａからは、ある程度の磁束漏洩が生じるが、この磁束は集束コイル２０ａがない場合に隣接する主コイル１０ａから漏洩する傾向がある磁束よりも少ない。この理由は、集束コイル２０ａのまわりに生じる磁界は隣接する主コイル１０ａのまわりに生じる磁界よりも弱いからである。集束コイル２０ａからの磁束の漏洩量は許容できるものと見なされる。
【００３０】
集束コイル２０ｂは集束コイル２０ａとほぼ同じであるが、電流の方向、従って関連する磁界の方向が逆になっている点が異なる。集束コイル２０ａと主コイル１０ａとの間の相互作用のこれまでの説明を検討すると、集束コイル２０ｂは主コイル１０ｂとほぼ同じように相互作用し、主コイル１０ｂからの磁束の漏洩を制御することが理解できよう。
【００３１】
部材１ａおよび１ｂを磁化した場合、電流がなくなり、コイル１０ａ、１０ｂ、２０ａ、２０ｂはそれぞれの部材１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂの最上部の表面から後退される。ロータープレートは、このプレートが２つの部材のピッチに対応する角度だけ回転するように割り出しされている。次にコイル１０ａ、１０ｂ、２０ａ、２０ｂは部材１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂの第２グループに隣接するように位置する。この場合、部材１ｂは前の動作で磁化されており、部材２ｂは前の動作で部分的に磁化されており、部分的３ｂおよび４ｂはまだ磁化されていない状態である。このように、第２グループは２つの部材のマージンだけ第２グループに重なっているように見える。これらコイルは再び各コイルがそれぞれの部材の若干上において、かつそれぞれの部材に平行な平面内に存在するように位置する。上記磁化動作が繰り返される。部材２ｂおよび３ｂはそれぞれ主コイル１０ａおよび１０ｂによって磁化される。集束コイル２０ａおよび２０ｂは、前に磁化された部材１ｂの最上部の面のＳ極が保存されるか、または更に強化され、部材４ｂの最上部の面がＮ極となるように部分的に磁化されるよう、それぞれの隣接する主コイル１０ａ、１０ｂからの磁束の漏洩を制御するように働く。
【００３２】
この動作はロータープレート上の部材の各々が主コイル１０ａおよび１０ｂのそれぞれ１つによって磁化されるまで繰り返される。このように繰り返すことにより、最終位置は集束コイル２０ｂが部材１ａの上に位置し、主コイル１０ａが部材２ａの上に位置する位置、すなわちこれらコイルが２つの部材に重なった状態で終了するよう、アレイの開始点まで戻るような位置となることが理解できよう。
【００３３】
本装置および方法は、かかるロータープレート上の部材を磁化するのに特に適しているが、この装置および方法は多くの用途における磁化可能材料から構成された隣接する部材を磁化するのに使用できる。本装置および方法は任意の数の部材を磁化するのに使用できる。図１には８個の部材が示されており、これまで説明を明瞭かつ簡潔にするために８個の部材に基づき、本発明について説明した。
【００３４】
集束コイルの各々の巻き回数よりも主コイルの各々の巻き回数を多くする代わりに、すべてのコイルの巻き回数を同じにしてもよいが、各コイルは異なる電流を伝送してもよい。集束コイルの各々よりも主コイルの各々の電流を大きくすると、集束コイルのまわりに生じる磁界強度よりも強力な磁界を主コイルのまわりに発生できるという望ましい効果が得られる。
【００３５】
これとは異なり、各コイルの巻き回数を同じにし、内部の電流を同じにするように、すべてのコイルを主コイルとすることができる。このようにする結果、各コイルのｍｍｆはほぼ同一となる。この結果、図１を参照してこれまで説明した装置よりも、コイルの最も外側のコイルからの磁束の漏洩が大きくなるが、各コイルのｍｍｆが相互に作用する傾向が生じ、この結果、磁界が組み合わされる。この組み合わされた磁界の磁束はコイルのペアを通る閉ループを形成することにより、予測可能な好ましい磁束路に従う。
【００３６】
しかしながら、かかる装置は、例えば図１を参照して説明した実施例のように、コイルが４つ設けられている場合、有利であるが、コイルのいずれも巻き回数が同じであり、ほぼ同じ電流が流れるので、各コイルに起因する磁力はほぼ同じとなり、作動時にコイルの最も内側のペアをリンクする磁界の磁束密度はコイルの最も外側の２つのペアをリンクするそれぞれの磁界の磁束密度よりも大きくなる。これに関し、各コイルの巻き回数が同じであり、ほぼ同じ電流を伝えても、コイルの最も内側のペアは主コイルとして作動し、コイルの最も外側の２つのペアは集束コイルとして働く。
【００３７】
図１を参照して説明した装置では４つのコイルしか設けられていない。しかしながらコイルの数を任意の数としてもよく、この数は主コイルまたは集束コイルの任意の数を含む。主コイルと集束コイルとの間に中間コイルを設けてもよく、各中間コイルは各主コイルに関連したｍｍｆよりも弱いが、各集束コイルに関連したｍｍｆよりも強力な関連するｍｍｆを有する。これによって集束コイルのまわりに生じる磁界を更に低減し、このコイルからの磁束の漏洩量を低減できる。
【００３８】
別の実施例では、各部材に隣接して位置するように、それぞれのコイルを設けるようにすることができる。これら部材は上記第１実施例の場合と同じように、連続して重なり合ったグループとして磁化される。しかしながら、部材に対して主コイルおよび集束コイルを機械的に移動するのではなく、最も内側の２つのコイルが主コイルとして働き、最も外側の２つのコイルが集束コイルとして働くように、コイルのうちのあるグループ、例えば４つを電流が通過する。２つの主コイルに隣接する２つの部材が一旦磁化されると、再び最も内側の２つのコイルが主コイルとして働き、最も外側の２つのコイルが集束コイルとして働き、一方のグループが他方のグループに２つのコイルのマージンだけ重なるよう、別のグループの４つのコイルを電流が通過することになる。このように、部材の各々をそれぞれの主コイルによって磁化してもよい。
【００３９】
図２を参照し、この他の実施例に類似した別の実施例について説明する。図２は電気機器（図示せず）で使用するのに適した磁化手段１００およびロータープレート２００を略図として示す。ロータープレート２００はこのプレートに、円形アレイに取り付けられたネオジム−鉄−ホウ素製のほぼ磁化されていないプレート状部材２１０を多数有する。この別の実施例では、部材２１０は８個設けられている。磁化手段１００は電流源１１０と、コンピュータ１２０と、スイッチング回路１３０と、磁界発生および制御手段とを含む。
【００４０】
スイッチング回路１３０の電流入力ターミナルには電流源１１０の出力ターミナルが接続されている。電流源はスイッチング回路１３０の電力入力ターミナルに概して１０Ａ〜１００ｋＡのオーダーの大電流を周期的に供給するようになっている。電流源１１０はこの電流を供給するのに容量放電を使用することもできる。
【００４１】
コンピュータ１２０はメモリを有し、内部に記憶されたプログラムを実行するようになっている処理ユニットである。コンピュータ１２０としてマイクロプロセッサまたは従来のパソコンを使用できるようにすることができる。コンピュータ１２０の出力端は制御バス１２５としてスイッチング手段１３０の第２入力端に接続されている。
【００４２】
スイッチング回路１３０はスイッチング可能な８個のターミナル１３２を含む。この回路１３０の構造は、制御バス１２５を通したコンピュータ１２０からの制御信号に応答して電流入力ターミナルを８個のスイッチング可能なターミナル１３２の選択されたペアの両端に接続し、よってターミナル１３２の選択されたペアの間で電流がいずれかの方向に流れることができるようになっている。スイッチング回路１３０の主たるスイッチング部品としてサイリスタ、ＩＧＢＴまたは同様な構成要素を使用するようにすることができる。スイッチング回路１３０は主たるスイッチング部品の各々の両端の電圧を制限し、これら部品が破壊されるのを防止するための１つ以上のスナバ装置（図示せず）を含むことが好ましい。
【００４３】
磁界発生および制御手段はロータープレート２００の各部材２１０のためのそれぞれのコイル１４２から成る。従って、コイル１４２は、８個設けられている。各コイル１４２は他の各コイル１４２と同じ巻き回数を有し、コイル１４２は部材２１０のアレイと同様な円形アレイに配置されている。各コイル１４２の各端部はスイッチング回路１３０のスイッチング可能な８個のターミナル１３２のそれぞれの１つに接続されている。コイル１４２は都合の良いように磁化ヘッド（図示せず）内に収納できるようにすることができる。
【００４４】
作動時にロータープレート２００は、作動時にほぼ水平の平面内に位置するように支持されている。内部にコイル１４０が配置された磁化ヘッドは各コイル１４２が磁化すべきプレート２１０のうちのそれぞれの１つに隣接し、かつその上方に位置するようにロータープレート２００の上方に設けられている。電流源１１０内のコンデンサは充電され、コンピュータ１２０に記憶されているプログラムが実行される。
【００４５】
プログラムの実行に際し、コンピュータ１２０はスイッチング回路１３０がコイル１４２の選択された第１の並置されたペアの両端に電流入力ターミナルを接続するように制御バス１２５に沿ってスイッチング回路１３０へ制御信号を送る。このスイッチングは、電流源１１０内に蓄積されている電流が放電され、選択された第１のペアのうちの各コイル１４２を通って逆方向に流れるように行われる。選択された第１ペアの各コイル１４２のまわりに対応する磁界が生じる。これら磁界は組み合わされた磁界を生じるように相互作用する。この組み合わされた磁界の磁束路は選択された第１のペアのコイル１４２のうちの第１コイルから空気ギャップを通過し、それぞれの部材２１０内を下向きに貫通し、この部材２１０から出て、ロータープレート２００の材料を円周方向に通過し、選択された第１ペアの他方のコイル１４２が結合されている並置された部材２１０内に入るように形成される。更に磁束路は他方の部材２１０から上方向に進み、空気ギャップを横断し、他方のコイル１４２を貫通する。この磁束路は他方のコイル１４２から上方向に進み、第１コイル１４２内へ下方に進むことによって完了する。このように電流が接続されているコイル１４２の双方は電界発生手段兼制御手段として働き、双方を主コイルとして見なすことができる。２つのコイル１４２、２つの部材２１０およびロータプレート２００を貫通する実質的に閉じた磁束路は、部材２１０の他の部材に有害な作用を与え得る制御されない磁束の漏洩を最小にする上で有利である。
【００４６】
電流源１１０が実質的に放電したと見なされる所定時間の後で、コンピュータ１２０は電流出力ターミナルがコイル１４２の第１ペアに接続されないようにスイッチング回路１３０を制御する。これによって電流源１１０を再充電することが可能となる。適当な遅延時間の後でスイッチング回路１３０の電流入力ターミナルをコイル１４２の第２ペアの両端に接続し、よって電流がこれらコイルを流れ、コイル１４２が附勢されるようにコンピュータ１２０は、スイッチング回路１３０へ別の制御信号を送る。コイル１４２の他のペアがコイル１４２の第１ペアに隣接し、これら２つのペアが１つのコイル１４２にしか重ならないようにすることができる。コイルを重ね合わせることは、重なったコイル１４２に隣接する部材２１０内の磁化レベルを保持し、または増加する上で好ましい。
【００４７】
このことは連続して重なるペア（最終ペアは最初のペアに重なる）内のすべてのコイル１４２が附勢され、よって部材２１０のうちのすべてが必要に応じて磁化されるまで繰り返される。従って、コイル１４２の円形アレイの概念上に最初の「回転」が完了する。次にコイル１４２の異なるペアが附勢されるようなこのような仕組をある種の「多重化」とみなすことができる。各部材２１０を繰り返して、磁化部材２１０の磁化レベルを徐々に高めることができる。このようなことは電流源１１０から周期的に放電しなければならない電流を１回の動作で各部材２１０を必要な磁化レベルまで磁化しなければならない場合に必要な電流よりも小さく、および／または実質的に短い時間とすることができる。このことは、上記のように附勢されたコイル１４２のペアまたはそれ以上を重ねることによって達成できる。これとは異なり、またはこれに加え、部材２１０がコイル１４２の円形アレイの２回以上の上記概念上の回転を受けることができる。更に別の案または追加案は、コイル１４２の次に選択されたペアが附勢される前に、コイル１４２の選択された各ペアを繰り返し附勢することである。
【００４８】
上記別の実施例の変形例では、一度に３つ以上のコイル１４２を附勢してもよい。更にスイッチング回路は同時に附勢されるコイルのグループの最も外側の各コイル１４２内の電流が、そのグループの内側コイルの電流よりも弱く、よって上記のように最も外側のコイル１４２が集束コイルとして働くようにすることができる。
【００４９】
図３は更に別の実施例を示し、この実施例では磁化手段３００が略図で示され、磁化可能材料から構成された部材３５０が横断面で示されている。磁化手段３００は単一の螺旋コイル３１０であり、このコイルの両端はコイル３１０が分割されたＯ字形または丸い馬蹄形に類似するように丸く曲げられている。コイル３１０の両端は電流源（図示せず）に接続されている。コイル３１０の両端の間には小さなギャップ３２０が設けられている。このギャップは磁化可能材料製の部材３１０が嵌合されるのに十分なサイズとなっている。
【００５０】
作動に際し、部材３５０の１つの表面がコイル３１０の両端の一方に隣接し、部材３１０の他方の表面がコイル３１０の他端に隣接し、これら２つの端部の間に部材３５０の一部が位置するように、ギャップ３２０にプレート状の部材が挿入されている。電流源はコイル３１０に電流を供給するようになっている。電流がコイル３１０を流れると、コイルのまわりに磁界を発生させる。この磁界はコイルの内側のまわりのほぼ閉ループに従い、部材３１０の一部を通過するように進む。この結果、部材３１０の一部が少なくとも部分的に磁化される。
【００５１】
次に部材３５０はこの部材３５０の別の部分がコイルの両端の間に位置するようにコイル３１０に対して移動する。次に電流源はコイル３１０に電流を供給し、他の部分を少なくとも部分的に磁化するように作動する。この作動は部材の一部またはすべてが磁化されるまで繰り返すことができる。このように、一部の部分を繰り返し磁化してもよい。同じ部材の異なる部分を異なる極性で磁化したり、および／または異なる強度としてもよい。
【００５２】
コイル３１０の形状は磁界の磁束がコイル３１０の巻き線部を通過する好ましい磁束路に従い易く、かつ好ましい磁束路からの制御されない磁束の漏洩量を最小にする上で有利であると見なすことができる。
【００５３】
上記別の実施例と同じように、２つ以上のコイル３１０を設け、これらコイルを図２を参照して説明した実施例と同じように多重化し、よって各コイル３１０を部材３５０に対して移動させなくてもよいようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は磁化手段のコイルと共に磁化可能材料から構成された一連の部材の概要を示す平面図である。
【図２】
電気機器のロータープレートに取り付けられた部材を磁化するための別の磁化手段の略図である。
【図３】
磁化可能材料から構成された部材の１つ以上の部分を磁化するための、更に別の磁化手段の略図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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