(57)【要約】【課題】余分な設備を使用することなく永久磁石の安定化処理を行うことができる埋込磁石型ロータの製造装置および埋込磁石型ロータの製造方法を提供する。【解決手段】磁石素材３６の着磁が完了した後、着磁金型４３から発せられる磁界を利用して、高温状態のロータコア１２（永久磁石１３）に逆磁界が印加される。すなわち、ロータコア１２を、少なくとも３６０°をロータの磁極数で除算することにより得られる角度だけ回転させる。着磁後の永久磁石１３にその磁化方向と逆方向の磁界である逆磁界が印加されることにより、永久磁石１３の減磁しやすい部分が減磁される。また、着磁が完了したとき、永久磁石１３はある程度の高温状態に保たれている。このため、永久磁石１３の磁気特性を安定化するための加熱による減磁効果が得られる。【選択図】図５
2016220286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアに設けられた複数の磁石孔にそれぞれ永久磁石の一種であるボンド磁石が埋め込まれてなる埋込磁石型ロータの製造装置において、
前記コアの周方向に沿って極性の異なる磁界を交互に発生する着磁装置と、
前記コアの磁石孔に磁石素材を充填する充填装置と、
前記磁石孔に充填される磁石素材が前記磁界の印加を通じて着磁されることにより得られる前記ボンド磁石に対して、前記磁界が前記ボンド磁石の磁化方向と逆方向の磁界である逆磁界として印加される位置まで、前記コアと前記着磁装置とを互いに相対回転させる駆動源と、を有する埋込磁石型ロータの製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の埋込磁石型ロータの製造装置において、
前記着磁装置は、前記コアの周囲を囲んで前記磁界を発生する複数の磁界発生源を有し、
前記駆動源は、前記コアに連結される回転アクチュエータである埋込磁石型ロータの製造装置。
【請求項３】
請求項２に記載の埋込磁石型ロータの製造装置において、
前記ボンド磁石に対して逆磁界を印加する際、前記磁石素材を着磁するときの前記コアの位置を基準として、少なくとも前記コアの一回転の角度である３６０°をロータの磁極数で除算することにより得られる角度だけ前記コアが回転するように、前記回転アクチュエータの駆動を制御する制御装置を有する埋込磁石型ロータの製造装置。
【請求項４】
請求項３に記載の埋込磁石型ロータの製造装置において、
前記コアの温度を検出する温度センサを備え、
前記制御装置は、前記磁石素材が流動性を有する程度に加熱されるものであるとき、前記温度センサを通じて検出される前記コアの温度が、前記流動性を有する磁石素材が固化する程度の温度に基づき設定されるしきい値温度まで低下したとき、前記回転アクチュエータを通じて前記コアを回転させる埋込磁石型ロータの製造装置。
【請求項５】
請求項３に記載の埋込磁石型ロータの製造装置において、
前記制御装置は、前記磁石素材が前記磁石孔に充填されてからの経過時間を計測するカウンタを備え、
前記制御装置は、前記磁石素材が流動性を有する程度に加熱されるものであるとき、前記カウンタを通じて検出される経過時間が、前記流動性を有する磁石素材が固化する程度の温度まで低下するために必要とされる時間に基づき設定されるしきい値時間に達したとき、前記回転アクチュエータを通じて前記コアを回転させる埋込磁石型ロータの製造装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の埋込磁石型ロータの製造装置において、
前記流動性を有する磁石素材が固化する程度の温度は、ロータ使用時の温度に基づき設定される埋込磁石型ロータの製造装置。
【請求項７】
請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載の埋込磁石型ロータの製造装置において、
前記磁界発生源は、常に前記磁界を発生する永久磁石または通電により前記磁界を発生するコイルを含む埋込磁石型ロータの製造装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の埋込磁石型ロータの製造装置において、
前記充填装置は、前記磁石素材を加熱することにより流動性を持たせるとともに、当該流動性を有する磁石素材を前記コアの磁石孔に射出する射出装置である埋込磁石型ロータの製造装置。
【請求項９】
コアに設けられた複数の磁石孔にそれぞれ永久磁石の一種であるボンド磁石が埋め込まれてなる埋込磁石型ロータの製造方法において、
前記コアの周方向に沿って極性の異なる磁界を交互に発生する着磁装置に前記コアを装着する第１の工程と、
前記コアの磁石孔に磁石素材を充填する第２の工程と、
前記磁石孔に充填される磁石素材が前記磁界の印加を通じて着磁されることにより得られる前記ボンド磁石に対して、前記磁界が前記ボンド磁石の磁化方向と逆方向の磁界である逆磁界として印加される位置まで、前記コアと前記着磁装置とを互いに相対回転させる第３の工程と、を含む埋込磁石型ロータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、埋込磁石型ロータの製造装置および埋込磁石型ロータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、界磁源となる永久磁石をロータコアに埋め込んだ埋込磁石型のモータが知られている。特許文献１に記載されるように、永久磁石としては、焼結磁石以外にもたとえば希土類のボンド磁石が採用されることもある。このボンド磁石を使用するロータは、たとえばつぎのようにして製造される。すなわち、ロータコアに磁界を印加しつつ、溶融した磁石素材をロータコアの磁石スロットに射出して充填する。当該充填された磁石素材が冷却されて固化すればロータの製造が完了となる。磁石素材を磁石スロットに充填しながら磁石素材が着磁されるため、ロータの製造工数が低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２０６０７５号公報
【特許文献２】特開２００６−２９４９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ロータに使用される永久磁石の磁気特性はモータにより発生するトルクに影響する。このため、ロータに使用される永久磁石には磁気特性の安定性が要求される。しかし、永久磁石には減磁が発生することがある。減磁とは、たとえば着磁された永久磁石が加熱されるとき、逆磁界が印加されるとき、あるいは、その両方が行われるとき、不可逆な磁力低下が発生する現象をいう。
【０００５】
そこで、モータの使用中に減磁に起因するモータの特性変化を抑制するために、ロータの永久磁石に対して、いわゆる枯らし処理が行われる。枯らし処理とは、永久磁石の磁気特性を安定化するための処理をいう。たとえば特許文献２に記載されるように、使用時に予想される最高温度または当該最高温度よりも高めの温度で永久磁石を熱処理する。これにより、使用中の永久磁石の減磁が抑制される。また従来、枯らし処理としてロータに逆磁界が印加されることもある。
【０００６】
しかし、ロータの製造が完了した後、別途枯らし処理を行うためには、永久磁石あるいは永久磁石が設けられたロータを、加熱あるいは逆磁界を印加するための設備が余分に必要となる。
【０００７】
本発明の目的は、余分な設備を使用することなく永久磁石の安定化処理を行うことができる埋込磁石型ロータの製造装置および埋込磁石型ロータの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成し得る埋込磁石型ロータの製造装置は、つぎの通りである。すなわち、コアに設けられた複数の磁石孔にそれぞれ永久磁石の一種であるボンド磁石が埋め込まれてなる埋込磁石型ロータの製造装置において、前記コアの周方向に沿って極性の異なる磁界を交互に発生する着磁装置と、前記コアの磁石孔に磁石素材を充填する充填装置と、前記磁石孔に充填される磁石素材が前記磁界の印加を通じて着磁されることにより得られる前記ボンド磁石に対して、前記磁界が前記ボンド磁石の磁化方向と逆方向の磁界である逆磁界として印加される位置まで、前記コアと前記着磁装置とを互いに相対回転させる駆動源と、を有する。
【０００９】
この構成によれば、同一の着磁装置を使用して、磁石素材の着磁および着磁されたボンド磁石の使用前における安定化減磁を行うことができる。使用前における安定化減磁を行うための逆磁界を発生させる専用の装置が不要である。
【００１０】
上記の埋込磁石型ロータの製造装置において、前記着磁装置は、前記コアの周囲を囲んで前記磁界を発生する複数の磁界発生源を有することが好ましい。前記駆動源は、前記コアに連結される回転アクチュエータであってもよい。
【００１１】
この構成によれば、回転アクチュエータの駆動を通じてコアを複数の磁界発生源に対して相対的に回転させることができる。
上記の埋込磁石型ロータの製造装置において、前記ボンド磁石に対して逆磁界を印加する際、前記磁石素材を着磁するときの前記コアの位置を基準として、少なくとも前記コアの一回転の角度である３６０°をロータの磁極数で除算することにより得られる角度だけ前記コアが回転するように、前記回転アクチュエータの駆動を制御する制御装置を有することが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、着磁されたボンド磁石は、着磁の際に印加される磁界を発生する磁界発生源の少なくとも隣の磁界発生源に対応する位置に回転される。複数の磁界発生源は、コアの周方向に沿って極性の異なる磁界を交互に発生するものであるため、着磁されたボンド磁石には自身の磁化方向と逆方向の磁界が印加される。これにより、着磁されたボンド磁石の使用前における安定化減磁が行われる。
【００１３】
上記の埋込磁石型ロータの製造装置において、前記コアの温度を検出する温度センサを備えていてもよい。この場合、前記制御装置は、前記磁石素材が流動性を有する程度に加熱されるものであるとき、前記温度センサを通じて検出される前記コアの温度が、前記流動性を有する磁石素材が固化する程度の温度に基づき設定されるしきい値温度まで低下したとき、前記回転アクチュエータを通じて前記コアを回転させるようにしてもよい。
【００１４】
この構成によれば、ボンド磁石が固化した状態で逆磁界が印加される。すなわち、ロータは、ボンド磁石が固化した状態で使用されるところ、実際の使用状態に近い状態でボンド磁石に対して使用前における安定化減磁が行われる。このため、実際のロータ使用中における減磁が好適に抑制される。
【００１５】
上記の製造装置において、前記制御装置は、前記磁石素材が前記磁石孔に充填されてからの経過時間を計測するカウンタを備えていてもよい。この場合、前記制御装置は、前記磁石素材が流動性を有する程度に加熱されるものであるとき、前記カウンタを通じて検出される経過時間が、前記流動性を有する磁石素材が固化する程度の温度まで低下するために必要とされる時間に基づき設定されるしきい値時間に達したとき、前記回転アクチュエータを通じて前記コアを回転させるようにしてもよい。
【００１６】
この構成によれば、ボンド磁石が固化した状態で逆磁界が印加される。すなわち、ロータは、ボンド磁石が固化した状態で使用されるところ、実際の使用状態に近い状態でボンド磁石に対して使用前における安定化減磁が行われる。このため、実際のロータ使用中における減磁が好適に抑制される。
【００１７】
上記の埋込磁石型ロータの製造装置において、前記流動性を有する磁石素材が固化する程度の温度は、ロータ使用時の温度に基づき設定されることが好ましい。
この構成によれば、ロータ使用時の温度に近い状態でボンド磁石に使用前における安定化減磁が行われる。このため、実際のロータ使用中における減磁が好適に抑制される。
【００１８】
上記の埋込磁石型ロータの製造装置において、前記磁界発生源は、常に前記磁界を発生する永久磁石または通電により前記磁界を発生するコイルを含むことが好ましい。
この構成によるように、永久磁石およびコイルのいずれについても着磁用あるいは逆磁界の発生源として採用することができる。
【００１９】
上記の埋込磁石型ロータの製造装置において、前記充填装置は、前記磁石素材を加熱することにより流動性を持たせるとともに、当該流動性を有する磁石素材を前記コアの磁石孔に射出する射出装置であってもよい。
【００２０】
ボンド磁石の磁気特性を安定化するために、ボンド磁石が加熱されることがある。この点、上記の構成によれば、磁石素材は流動性を持つ程度に加熱された状態で磁石孔に充填されながら着磁される。すなわち、ボンド磁石に対する加熱による安定化減磁効果が得られる。このため、ボンド磁石を改めて加熱する専用の加熱装置は不要である。
【００２１】
上記目的を達成し得る埋込磁石型ロータの製造方法は、つぎの通りである。すなわち、コアに設けられた複数の磁石孔にそれぞれ永久磁石の一種であるボンド磁石が埋め込まれてなる埋込磁石型ロータの製造方法において、前記コアの周方向に沿って極性の異なる磁界を交互に発生する着磁装置に前記コアを装着する第１の工程と、前記コアの磁石孔に磁石素材を充填する第２の工程と、前記磁石孔に充填される磁石素材が前記磁界の印加を通じて着磁されることにより得られる前記ボンド磁石に対して、前記磁界が前記ボンド磁石の磁化方向と逆方向の磁界である逆磁界として印加される位置まで、前記コアと前記着磁装置とを互いに相対回転させる第３の工程と、を含む。
【００２２】
この製造方法によれば、同一の着磁装置を使用して、磁石素材の着磁および着磁されたボンド磁石の使用前における安定化減磁を行うことができる。使用前における安定化減磁を行うための逆磁界を発生させる専用の装置が不要である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の埋込磁石型ロータの製造装置および埋込磁石型ロータの製造方法によれば、余分な設備を使用することなく永久磁石の安定化処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】埋込磁石型ロータの斜視図。
【図２】埋込磁石型ロータの製造装置を分解した状態を示す斜視図。
【図３】着磁金型を埋込磁石型ロータ側から見た平面図。
【図４】着磁金型を埋込磁石型ロータ側から見た平面図。
【図５】着磁金型を埋込磁石型ロータ側から見た平面図。
【図６】着磁金型の他の例を埋込磁石型ロータ側から見た平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、埋込磁石型ロータの製造装置および埋込磁石型ロータの製造方法の一実施の形態を説明する。埋込磁石型ロータはＩＰＭモータ（Interior Permanent Magnet Motor）を構成するものである。ＩＰＭモータは、たとえば電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）における操舵アシスト力の発生源として使用される。
【００２６】
＜埋込磁石型ロータの構造＞
まず、埋込磁石型ロータの構造を説明する。
図１に示すように、ロータ１１は、複数枚の電磁鋼板が積層されてなる円柱状のロータコア１２、およびロータコア１２の内部に埋め込まれた１０個の永久磁石１３を有している。
【００２７】
ロータコア１２の中心には、図示しないモータ回転軸が挿入される挿入孔１４が設けられている。挿入孔１４はロータコア１２の軸方向に沿って貫通している。挿入孔１４の内周面にはキー溝１４ａが形成されている。キー溝１４ａは挿入孔１４の軸方向における全長にわたって設けられている。また、ロータコア１２の挿入孔１４の周囲には永久磁石１３と同数の１０個の磁石孔１５が設けられている。各磁石孔１５はロータコア１２の軸方向に沿って貫通している。ロータコア１２を軸方向から見たとき、各磁石孔１５はロータコア１２の円周方向に沿って一定間隔で設けられている。また、ロータコア１２を軸方向からみたとき、各磁石孔１５はロータコア１２の内周面から外周面へ向かうにつれて開くＶ字状をなしている。
【００２８】
各磁石孔１５には、永久磁石１３が埋め込まれている。本例では、永久磁石１３として樹脂結合型のボンド磁石が採用される。このボンド磁石は、磁石粉末（磁性粉）と合成樹脂（結着剤／バインダ）とを混合したものを所定の形状に成形して着磁することにより製造される。
【００２９】
＜埋込磁石型ロータの製造装置＞
つぎに、埋込磁石型ロータの製造装置を説明する。
図２に示すように、製造装置２１は、射出装置２２、着磁装置２３およびこれらを制御する制御装置２４を有している。
【００３０】
射出装置２２は、ホッパー３１、加熱シリンダ３２、ヒータ３３、射出スクリュー３４、および射出ノズル３５を備えている。ホッパー３１およびヒータ３３はそれぞれ加熱シリンダ３２の外壁に設けられている。射出スクリュー３４は、加熱シリンダ３２の内部に設けられている。射出ノズル３５は、加熱シリンダ３２の先端部（図中の右端部）に設けられている。
【００３１】
ホッパー３１には粒状の磁石素材（ペレット）３６が投入される。磁石素材３６は、希土類磁石などの磁石粉末を合成樹脂と混合して所定の形状に成型固化したものである。合成樹脂としては、流動性を確保できるのであれば、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂のいずれを採用してもよい。ホッパー３１に投入された磁石素材３６は、加熱シリンダ３２の内部へ送り込まれる。加熱シリンダ３２の内部へ送り込まれた磁石素材３６は、射出スクリュー３４の回転を通じて射出ノズル３５へ向けて送られながら、ヒータ３３からの熱を受けて溶融する。この溶融した高温の磁石素材３６は、射出スクリュー３４の回転を通じて射出ノズル３５から外部へ射出される。
【００３２】
着磁装置２３は、ケース４１、モータ４２および着磁金型４３を有している。
ケース４１は、非磁性材料により上部が開口した有底円筒状に設けられている。また、モータ４２はケース４１の底部に設けられている。モータ４２の回転軸４４には、連結軸４５が連結されている。連結軸４５は、ケース４１の底壁における中央部分を貫通してケース４１の内部に突出している。連結軸４５は、ケース４１に対して相対的に回転可能に設けられている。連結軸４５において、ケース４１の内部に位置する部分には、ロータコア１２のキー溝１４ａに嵌るキー４５ａが設けられている。キー４５ａは連結軸４５の軸線方向に沿って延びている。ただし、キー４５ａはケース４１の内底面に対して離間している。モータ４２は制御装置２４により制御される。
【００３３】
着磁金型４３は、２０個の永久磁石５１および１０個の着磁ヨーク５２を有している。永久磁石５１としては、たとえばネオジウム−鉄−ボロン（Ｎｄ-Ｆｅ-Ｂ）系の焼結磁石が採用される。着磁金型４３の円周方向における永久磁石５１の幅は、着磁金型４３の中心から半径方向に沿って外側へ向かうほど長くなるように設定されている。着磁金型４３の円周方向における着磁ヨーク５２の幅は、着磁金型４３の中心から半径方向に沿って外側へ向かうほど短くなるように設定されている。着磁金型４３は、これら永久磁石５１および着磁ヨーク５２が組み合わせられることにより全体として円筒状をなしている。
【００３４】
着磁金型４３の円周方向において、２つの永久磁石５１，５１に１つの割合で着磁ヨーク５２が介在されている。着磁金型４３の円周方向において、永久磁石５１の２つの側部には互いに異なる磁極（Ｎ極、Ｓ極）が設けられている。着磁金型４３の円周方向において、互いに隣り合う２つの永久磁石５１，５１は、異なる極性を有する磁極同士が接触するように設けられている。また、着磁金型４３の円周方向において、着磁ヨーク５２の両隣に存在する２つの永久磁石５１，５１は、同じ極性を有する磁極同士が着磁ヨーク５２を介して対向するように設けられている。
【００３５】
着磁金型４３はケース４１に収容された状態に維持される。着磁金型４３はケース４１の内部に固定されてもよい。また、着磁金型４３の内径は、ロータコア１２の外径よりも若干大きく設定される。着磁金型４３の内周面によって囲まれる空間は、ロータコア１２が収容される着磁空間５３として機能する。着磁空間５３（永久磁石５１、着磁ヨーク５２）の軸方向における高さは、ロータコア１２の軸方向における高さと同程度、あるいは若干高めに設定される。
【００３６】
＜ロータコアの製造方法＞
つぎに、埋込磁石型ロータの製造方法を説明する。なお、ロータコア１２は、打ち抜き加工により得られる複数枚の打ち抜き板を積層することによって、予め製造される。
【００３７】
［１．着磁準備工程］
さて、ロータ１１を製造するに際しては、まずロータコア１２を着磁装置２３に取り付ける。具体的には、ロータコア１２のキー溝１４ａと連結軸４５のキー４５ａとの位置を一致させた状態で、着磁金型４３の着磁空間５３にロータコア１２を上方から挿入する。ロータコア１２を着磁空間５３に挿入するに伴い、連結軸４５はロータコア１２の挿入孔１４に、キー４５ａはキー溝１４ａにそれぞれ下方から挿入される。ロータコア１２がケース４１の内底面に載置される位置まで着磁空間５３に挿入されるとき、ロータコア１２の着磁装置２３への取り付けは完了となる。ロータコア１２の円周方向において、キー４５ａがキー溝１４ａに係合することにより、連結軸４５はロータコア１２と一体的に回転可能となる。
【００３８】
ロータコア１２が着磁装置２３に取り付けられた状態において、ロータコア１２と着磁金型４３との円周方向における位置関係はつぎの通りである。
図３に示すように、磁石孔１５のＶ字の内側の部分は、着磁ヨーク５２の内周部分に対向している。また、ロータコア１２の円周方向において隣接する２つの磁石孔１５，１５の境界部分は、永久磁石５１の内周部分（正確には、円周方向において互いに接触する２つの永久磁石５１，５１の境界部分）に対向している。ロータコア１２は、その周囲に存在する着磁金型４３（各永久磁石５１）から発せられる磁界の中に置かれた状態に維持される。
【００３９】
［２．射出成形同時着磁工程］
つぎに、射出装置２２を通じてロータコア１２の各磁石孔１５に流動性を有する高温の磁石素材３６を射出する。各磁石孔１５には、ロータコア１２の周囲に存在する着磁金型４３から発せられる磁界が常に印加される。このため、流動性を有する高温の磁石素材３６は、着磁されながら各磁石孔１５に充填される。なお、高温の磁石素材３６の熱が伝達されることによりロータコア１２は加熱される。
【００４０】
図３に矢印で示されるように、ロータコア１２の各磁石孔１５に充填された磁石素材３６には、着磁金型４３（永久磁石５１）から発せられる磁束φ１が付与される。磁束φ１は、「永久磁石５１のＮ極に隣接する着磁ヨーク５２→ロータコア１２→磁石素材３６→ロータコア１２→永久磁石５１のＳ極に隣接する着磁ヨーク５２」の順に通過する。これにより、磁石素材３６には、Ｖ字の外側から内側に向かう方向の磁路、あるいはＶ字の内側から外側に向かう磁路が形成される。
【００４１】
図４に示すように、前述の磁路が形成されることにより、ロータコア１２の磁石孔１５に充填された磁石素材３６は、Ｖ字の内側部分がＮ極となるように、またはＶ字の内側部分がＳ極となるように着磁される。これにより磁石素材３６は永久磁石１３としての機能を備える。
【００４２】
図４では、便宜的に各磁石素材３６に印加される磁界の極性（Ｎ，Ｓ）を各着磁ヨーク５２に付している。ロータコア１２へ向けた磁束φ１（磁石素材３６のＶ字の内側から外側に向かう磁束φ１）が通過する着磁ヨーク５２には文字「Ｎ」を付している。ロータコア１２から出てくる磁束φ１（磁石素材３６のＶ字の外側から内側に向かう磁束φ１）が通過する着磁ヨーク５２には文字「Ｓ」を付している。Ｖ字の内側部分にＮ極の磁界が印加される場合、磁石素材３６のＶ字の内側部分の極性はＳ極となる。Ｖ字の内側部分にＳ極の磁界が印加される場合、磁石素材３６のＶ字の内側部分の極性はＮ極となる。ちなみに、図示は割愛するが、磁石素材３６のＶ時の外側の部分は、Ｖ字の内側部分の極性と逆の極性となるように着磁される。
【００４３】
このように製造装置２１を使用したロータ１１の製造方法では、ロータコア１２の各磁石孔１５に磁石素材３６を射出する工程と、各磁石孔１５に充填された磁石素材３６を着磁する工程とがほぼ同時に行われる。
【００４４】
［３．安定化処理工程］
つぎに、永久磁石１３の磁気特性を安定化させるための処理を行う。すなわち、磁石素材３６が固化した後、モータ４２の駆動を通じてロータコア１２を回転させる。ただし、磁石素材３６が固化した後、しばらくの期間、磁石素材３６（永久磁石１３）の温度は、射出時の温度よりは低いものの、ある程度の高温状態、たとえば少なくとも永久磁石１３の使用時に予想される最高温度または当該最高温度よりも高めの温度程度には維持される。
【００４５】
図５に示すように、制御装置２４は、ロータコア１２が少なくとも次式（α）で示される角度θだけ回転するように、モータ４２への給電を制御する。ただし、「ｎ」はロータ１１の磁極の数（永久磁石１３の個数）である。また、「３６０°」は、ロータコア１２の一回転の角度である。
【００４６】
θ＝（１／ｎ）・３６０°  …（α）
ここでは、ロータ１１の磁極数が１０極であるので、ロータコア１２は少なくとも３６°だけ回転される。なお、ロータコア１２を３６°を超えて回転させてもよい。
【００４７】
たとえば、ロータコア１２を３６°だけ回転させたとき、各永久磁石１３（磁石孔１５）のＶ字の内側の部分は、ロータコア１２の円周方向において、着磁工程の際に対向していた着磁ヨーク５２の隣の着磁ヨーク５２の内周部分に対向する。このため、各永久磁石１３には、着磁されるときと逆極性の磁界、すなわち各永久磁石１３の磁化方向（着磁方向）と逆方向の磁界が印加される。着磁の際にＳ極の磁界が印加された永久磁石５１（Ｖ字の内側部分がＮ極の永久磁石５１）にはＮ極の磁界が印加される。着磁の際にＮ極の磁界が印加された永久磁石５１（Ｖ字の内側部分がＳ極の永久磁石５１）にはＳ極の磁界が印加される。
【００４８】
図５に矢印で示されるように、着磁ヨーク５２からの磁束φ１の向きと、永久磁石１３からの磁束φ２の向き（磁化方向）とは互いに反対方向である。このため、永久磁石５１からの磁束φ２の一部分は、着磁ヨーク５２からの逆向きの磁束φ１により打ち消される。永久磁石５１には減磁されにくい部分と減磁されやすい部分とが存在するところ、この減磁されやすい部分は着磁ヨーク５２の逆方向の磁束φ１が印加されることにより減磁される。
【００４９】
ここで、永久磁石１３の磁気特性の経時変化を抑制して安定化させる目的で永久磁石１３の使用前に行われる安定化減磁（いわゆる枯らし処理）には、つぎの（Ａ），（Ｂ）２つの方法がある。
【００５０】
（Ａ）永久磁石１３の使用時に予想される最高温度または当該最高温度よりも高めの温度に永久磁石１３を加熱することにより使用前に減磁させておく方法。
（Ｂ）永久磁石１３に逆磁界を印加することにより使用前に減磁させておく方法。
【００５１】
本例では、着磁が完了した後、少なくとも使用時に予想される最高温度または当該最高温度よりも高めの温度程度に永久磁石１３の温度が維持された状態で逆磁界が印加される。すなわち、（Ａ），（Ｂ）２つの安定化減磁が共に実施される。
【００５２】
永久磁石１３が使用中に減磁するかどうかは、永久磁石１３に印加される逆磁界および温度によって決まる。温度上昇および逆磁界の印加のどちらか一方だけであれば、ある程度の耐性を有する場合であっても、温度上昇および逆磁界の印加が組み合わさると、永久磁石１３の減磁に対する耐力は大きく低下するおそれがある。（Ａ），（Ｂ）２つの安定化減磁を行うことにより、実際の使用状況下においても、永久磁石１３の磁気特性が安定して維持される。ちなみに、ボンド磁石はバインダである合成樹脂などを含む分、焼結磁石などに比べて保磁力が弱い。このため、本例の製造方法はボンド磁石に好適である。
【００５３】
［４．取り出し工程］
つぎに、図示しない取り出し装置により、永久磁石１３が埋め込まれたロータコア１２を着磁装置２３から取り出す。
【００５４】
［５．冷却工程］
最後に、取り出されたロータコア１２を図示しない冷却装置により冷却すれば、ロータ１１の製造が完了となる。
【００５５】
＜実施の形態の効果＞
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）流動性を有する高温の磁石素材３６が磁石孔１５に充填されて着磁が完了した後、着磁金型４３から発せられる磁界を利用して、高温状態のロータコア１２（永久磁石１３）に逆磁界が印加される。これは、永久磁石１３に対して２つの安定化減磁（高温に加熱する方法および逆磁界を印加する方法）が行われることに等しい。このため、ロータ１１を加熱する加熱装置およびロータ１１に逆磁界を印加する磁界発生装置などの、永久磁石１３に対する安定化処理を行うための特別な設備を別途設ける必要はない。
【００５６】
（２）使用前に永久磁石１３に対して２つの安定化減磁が行われることにより、永久磁石１３の磁気特性が長きにわたって安定する。すなわち、ＩＰＭモータの使用中において、永久磁石１３には図示しないステータコイルからの磁界が永久磁石１３に対する逆磁界として絶えず印加されるところ、当該逆磁界に起因する永久磁石１３の減磁が抑制される。また、たとえばＩＰＭモータが過負荷状態で大きなトルクを発生している状況においては、ステータコイルに大きな電流が流れることによる発熱に伴い永久磁石１３が加熱されるところ、当該加熱に起因する永久磁石１３の減磁も抑制される。このため、ＩＰＭモータの使用中において、永久磁石１３の減磁に起因するモータトルクの低下が抑制される。モータ特性の変化が発生しにくいので、モータ特性が安定する。
【００５７】
（３）ロータ１１の製造が完了した後、冷却されたロータ１１に対して改めて安定化減磁のための処理として、高温に加熱したり逆磁界を印加したりする必要がない。このため、ロータ１１の製造サイクルタイムを短縮することができる。換言すれば、ロータ１１の生産性を向上させることが可能である。
【００５８】
（４）ロータコア１２を回転させる回転アクチュエータとして、モータ４２が採用されている。モータ４２の駆動を通じて、ロータコア１２を複数の永久磁石５１（磁界発生源）に対して相対的に回転させることができる。
【００５９】
（５）制御装置２４は、永久磁石１３に対して逆磁界を印加する際、磁石素材３６を着磁するときのロータコア１２の位置を基準として、少なくともロータコア１２の一回転の角度である３６０°をロータ１１の磁極数で除算することにより得られる角度だけロータコア１２が回転するように、モータ４２の駆動を制御する。この構成によれば、着磁された永久磁石１３は、着磁の際に印加される磁界を発する着磁ヨーク５２の少なくとも隣の着磁ヨーク５２に対応する位置に回転される。複数の着磁ヨーク５２は、ロータコア１２の周方向に沿って極性の異なる磁界を交互に発するものであるため、着磁された永久磁石１３には自身の磁化方向と逆方向の磁界が印加される。これにより、着磁された永久磁石１３の使用前における安定化減磁が好適に行われる。
【００６０】
（６）永久磁石１３が固化した状態で逆磁界が印加される。すなわち、ロータ１１は、永久磁石１３が固化した状態で使用されるところ、実際の使用状態に近い状態で永久磁石１３に使用前における安定化減磁が行われる。このため、ロータ１１の使用中における減磁が好適に抑制される。
【００６１】
（７）着磁金型４３の磁界発生源として、常に磁界を発生する永久磁石５１が採用されている。このため、磁界を発生させるための電源装置が不要である。
（８）磁石素材３６を磁石孔１５に充填する装置として、磁石素材３６を加熱することにより流動性を持たせるとともに、当該流動性を有する磁石素材３６をロータコア１２の磁石孔１５に射出する射出装置２２が採用されている。この構成によれば、磁石素材３６は流動性を持つ程度に加熱された状態で磁石孔１５に充填されながら着磁される。すなわち、永久磁石１３に対する加熱による安定化減磁効果が得られる。このため、永久磁石１３を改めて加熱する専用の加熱装置は不要である。また、着磁装置２３に永久磁石１３あるいはロータコア１２を加熱する加熱装置を設ける必要もない。
【００６２】
＜他の実施の形態＞
なお、本実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・ロータコア１２を着磁金型４３に取り付ける前に、ロータコア１２を図示しない加熱装置により加熱してもよい（予熱工程）。このように、溶融した磁石素材３６を射出する前に、ロータコア１２を加熱しておくことにより、磁石孔１５に射出される磁石素材３６は高温状態に維持されやすい。磁石素材３６の流動性が確保されることにより、磁石素材３６を磁石孔１５に充填しやすくなる。
【００６３】
・着磁金型４３の円周方向において互いに接触する２つの永久磁石５１，５１は、単一の着磁用永久磁石として設けてもよい。
・本例では、磁石素材３６が固化した後にロータコア１２を回転させるところ、当該固化はたとえばつぎのようにして検出してもよい。すなわち、図２に二点鎖線で示すように、ロータコア１２の近傍、たとえばケース４１の内壁に温度センサ６１を設ける。このとき、着磁金型４３に干渉に干渉しないように温度センサ６１を設ける。制御装置２４は、高温状態の磁石素材３６の射出が完了した後、温度センサ６１を通じて検出されるロータコア１２の温度がしきい値温度まで下がったとき、モータ４２を駆動する。しきい値温度は、実験などによって定められるものであって、溶融した磁石素材３６が固化するときの温度に基づき設定される。しきい値温度は、たとえば使用時に予想される最高温度または当該最高温度よりも高めの温度に設定してもよい。
【００６４】
この構成によれば、磁石素材３６（永久磁石１３）が固化した状態で逆磁界が印加される。すなわち、ロータ１１は永久磁石１３が固化した状態で使用されるところ、実際の使用状態に近い状態で永久磁石１３に対して使用前における安定化減磁が行われる。このため、実際のロータ１１の使用中における減磁が好適に抑制される。また、しきい値温度を使用時に予想される最高温度または当該最高温度よりも高めの温度に設定する場合、ロータ１１の使用時の温度に近い状態で永久磁石１３に対して使用前における安定化減磁が行われる。このため、実際のロータ１１の使用中における減磁が、より好適に抑制される。
【００６５】
・また、温度センサ６１を設けることなく、磁石素材３６が固化したことを検出することも可能である。すなわち、図２に二点鎖線で示すように、制御装置２４にはカウンタ６２を設ける。制御装置２４は、たとえば溶融した磁石素材３６の射出が完了してからの経過時間が、しきい値時間に達したとき、モータ４２を駆動する。しきい値時間は、実験などによって定められるものであって、磁石素材３６の射出が完了してから磁石素材３６が固化する程度に磁石素材３６の温度が低下するまでの時間に基づき設定される。しきい値時間は、たとえば磁石素材３６の射出が完了してから、想定されるロータ使用時の温度程度に磁石素材３６の温度が低下するまでの時間に設定してもよい。
【００６６】
この構成によっても、磁石素材３６（永久磁石１３）が固化した状態で逆磁界が印加される。すなわち、実際の使用状態に近い状態で永久磁石１３に対して使用前における安定化減磁が行われる。このため、実際のロータ１１の使用中における減磁が好適に抑制される。また、しきい値時間を、磁石素材３６が磁石孔１５に充填されてから固化する程度に温度低下するまでの時間に基づき設定する場合、ロータ１１の使用時の温度に近い状態で永久磁石１３に対して使用前における安定化減磁が行われる。このため、実際のロータ１１の使用中における減磁が、より好適に抑制される。
【００６７】
・本例では、着磁磁界の発生源として永久磁石５１を採用したが、永久磁石５１に代えて、電磁石（着磁ヨーク、コイル）を採用してもよい。図６に示すように、着磁金型４３は、ロータ１１に埋め込まれる永久磁石１３と同数の電磁石７１を有している。電磁石７１はコア７２およびコア７２に設けられたコイル７３を有している。コイル７３は通電されることにより磁界を発生する。磁石素材３６を着磁させる方法としては、高磁界を発生させる静磁場発生方式および高磁界を瞬間的に発生させるパルス磁場発生方式のいずれの方式も採用することが可能である。静磁場発生方式は、コイル７３に直流電流を供給することにより電磁石７１に静磁場を発生させて、この静磁場により磁石素材３６を着磁する。パルス磁場発生方式は、コイル７３にパルス電流を供給することにより電磁石７１にパルス磁場を発生させて、このパルス磁場により磁石素材３６を着磁する。パルス磁場発生方式を採用する場合、磁石素材３６の充填開始から充填完了までの間の任意のタイミングで着磁用の磁場を印加する。そして磁石素材３６の充填完了後、枯らし処理用（減磁用）の磁場、すなわち着磁用の磁場と逆方向の逆磁場を印加する。パルス磁場は少なくとも１回だけ印加すればよい。なお、永久磁石５１と電磁石７１とを混在させた着磁金型４３を構築することも可能である。また、着磁磁界の発生源として、コイル７３のみを採用することも可能である。
【００６８】
・本例では、ロータコア１２を回転させるための駆動源としてモータ４２を採用したが、モータ４２に代えて、ロータリソレノイドなどの他の回転アクチュエータを採用してもよい。
【００６９】
・本例では、ロータコア１２を着磁装置２３（正確には、着磁金型４３）に対して相対的に回転させたが、着磁装置２３をロータコア１２に対して相対的に回転させてもよい。この場合、たとえばモータ４２の回転軸４４はケース４１の底部に連結する。また、図示しない規制機構を通じてロータコア１２の回転を規制することが好ましい。さらに、ロータコア１２および着磁装置２３の両方を回転させてもよい。
【００７０】
・本例のロータコア１２は電磁鋼板からなるものであったが、例えば電磁軟鉄などの軟磁性体を使用してもよい。
・本例の永久磁石１３は、ロータコア１２の軸方向に直交する断面形状がＶ字状をなすものであったが、永久磁石１３の形状はこれに限定されない。永久磁石１３は、たとえばロータコア１２の軸方向に直交する断面形状が直線状、あるいはＵ字状をなすものであってもよい。
【００７１】
・本例のロータ１１は１０極構造であったが、ロータ１１の磁極数は特に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。
・本例の着磁装置２３はケース４１を有していたが、ケース４１を割愛して着磁装置２３を構成することも可能である。たとえば、図示しない支持装置により着磁金型４３を支持するようにしてもよい。また、ケース４１の底壁に相当する部分のみを設けてもよい。
【００７２】
・本例では、永久磁石１３をロータコア１２の磁石孔１５に射出することにより形成したが、圧縮成形により永久磁石１３を形成することも可能である。この場合、射出装置２２に代えて、充填装置としての圧縮成形装置を設ける。また、着磁金型４３あるいはこれに装着されるロータコア１２を加熱する加熱装置を着磁装置２３に設けてもよい。さて、ロータ１１を製造するに際しては、まず磁石素材３６として着磁前の磁石粉末と合成樹脂（熱硬化性樹脂）とを混合したものを、着磁装置２３に装着されたロータコア１２の磁石孔１５に充填し、この充填された磁石素材３６をプランジャなどによって加圧することにより成形する。この後、加熱装置を通じてロータコア１２を加熱することにより磁石素材３６を硬化させる。そして、磁石素材３６（永久磁石１３）が着磁された後、ロータコア１２を回転させて逆磁界を印加する。このようにすれば、圧縮成形法を採用する場合であれ、同一の着磁装置２３を使用して、加熱および逆磁界の印加による使用前における安定化減磁の両方を行うことができる。また、少なくとも逆磁界を発生させる専用の装置を別途設ける必要がない。
【符号の説明】
【００７３】
１１…ロータ、１２…ロータコア、１３…永久磁石（ボンド磁石）、１５…磁石孔、２１…製造装置、２２…射出装置（充填装置）、２３…着磁装置、２４…制御装置、３６…磁石素材、４１…ケース、４２…モータ（駆動源、回転アクチュエータ）、４５…連結軸、５１…永久磁石（磁界発生源）、５２…着磁ヨーク、７３…コイル（磁界発生源）、６１…温度センサ、６２…カウンタ。
【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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