(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体で形成された着磁ヨークと該着磁ヨークに巻回した巻線とを備えた永久磁石の着磁装置で、前記着磁ヨークは磁極の並ぶ方向に対して略垂直方向に第１段と第２段とに分けて配列した一方の磁極歯列と、同じく磁極の並ぶ方向に対して略垂直方向に第１段と第２段とに分けて配列した他方の磁極歯列とを有し、該一方の磁極歯列の第１段の磁極歯と該他方の磁極歯列の第１段の磁極歯とが前記磁極の並ぶ方向に沿って交互に配列され、同様に該一方の磁極歯列の第２段の磁極歯と該他方の磁極歯列の第２段の磁極歯とが前記磁極の並ぶ方向に沿って交互に配列されていることを特徴とする永久磁石の着磁装置。
【請求項２】
前記着磁ヨークの一方及び他方の磁極歯列が、任意の曲線に沿って配列されていることを特徴とする請求項１記載の永久磁石の着磁装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の永久磁石の着磁装置において、前記第１段に属する磁極歯と前記第２段に属する磁極歯との間に永久磁石を挟持して着磁することを特徴とする永久磁石の着磁方法。
【請求項４】
請求項１又は２記載の永久磁石の着磁装置において、前記一方の磁極歯列と前記他方の磁極歯列との間に永久磁石を挟持して着磁することを特徴とする永久磁石の着磁方法。
【請求項５】
請求項１又は２記載の永久磁石の着磁装置、あるいは請求項３又は４記載の着磁方法を用いて着磁されたことを特徴とする永久磁石。
【請求項６】
請求項５記載の永久磁石を部品として使用することを特徴とする電動機又は発電機又はマグネットカップリング。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は永久磁石の着磁装置及び着磁方法に関し、特にＮ極とＳ極とが交互に現れる複数磁極構造を実現する永久磁石の着磁装置及び着磁方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
永久磁石による複数磁極構造を得る最も単純な方法は、着磁された複数の永久磁石小片を磁化方向が互い違いになるように配列することである。しかしその方法では、製作誤差による磁極ピッチのばらつきが生じやすく、また永久磁石間に働く電磁力のため生産性が悪い。そこで従来より、複数磁極構造に一括着磁する方法が多数提案されており、例えば特開２０００−２５３６３０公報にて開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の一括着磁の方法では以下のような課題があった。すなわち、図１１に示すような従来の着磁装置では、磁極間に巻線を設置するスペースが必要なことから磁極ピッチをあまり狭められず、巻線の線径やターン数もスペースで制約を受けていた。また巻線が永久磁石の近傍に設置されているため、電磁力で巻線が動いたり巻線に渦電流が流れたりする影響が着磁分布に現れやすかった。
【０００４】
本発明の目的は、巻線構造が単純でありながら、非常に狭い磁極ピッチで永久磁石を複数磁極構造に一括着磁できる着磁装置及び着磁方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による永久磁石の着磁装置の一つの特徴は、磁性体で形成された着磁ヨークと該着磁ヨークに巻回した巻線とを備えた永久磁石の着磁装置で、前記着磁ヨークは磁極の並ぶ方向に対して略垂直方向に第１段と第２段とに分けて配列した一方の磁極歯列と、同じく磁極の並ぶ方向に対して略垂直方向に第１段と第２段とに分けて配列した他方の磁極歯列とを有し、該一方の磁極歯列の第１段の磁極歯と該他方の磁極歯列の第１段の磁極歯とが前記磁極の並ぶ方向に沿って交互に配列され、同様に該一方の磁極歯列の第２段の磁極歯と該他方の磁極歯列の第２段の磁極歯とが前記磁極の並ぶ方向に沿って交互に配列されている。このとき前記着磁ヨークの一方及び他方の磁極歯列は、任意の曲線に沿って配列されていてもよい。
【０００６】
また本発明による永久磁石の着磁方法は、前記着磁ヨークの前記第１段に属する磁極歯と前記第２段に属する磁極歯との間に永久磁石を挟持して着磁する。あるいは前記一方の磁極歯列と前記他方の磁極歯列との間に永久磁石を挟持して着磁する。
【０００７】
上記の着磁装置又は着磁方法を用いて着磁された永久磁石を部品として使用することで、電動機又は発電機又はマグネットカップリングを製造できる。あるいは上記の着磁装置の着磁ヨークを固定子コア又は可動子コアとして使用することで、電動機又は発電機又はマグネットカップリングを製造できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態（実施例１と称する）による永久磁石の着磁装置を示したものである。本着磁装置は、磁性体で形成された着磁ヨーク１１と該着磁ヨークの一箇所に環状に巻回した巻線１２とを備える。着磁ヨーク１１を形成する磁性体としては、一般には鉄が使用されるが、他の材料でもよい。前記着磁ヨーク１１は、磁極の並ぶ方向に対して略垂直方向に第１段と第２段とに分けて配列した一方の磁極歯列１３と、同じく磁極の並ぶ方向に対して略垂直方向に第１段と第２段とに分けて配列した他方の磁極歯列１４とを有し、該一方の磁極歯列の第１段の磁極歯１３ａと該他方の磁極歯列の第１段の磁極歯１４ａとが前記磁極の並ぶ方向に沿って交互に配列され、同様に該一方の磁極歯列の第２段の磁極歯１３ｂと該他方の磁極歯列の第２段の磁極歯１４ｂとが前記磁極の並ぶ方向に沿って交互に配列されている。それにより、第１段に属する磁極歯１３ａ及び１４ａと第２段に属する磁極歯１３ｂ及び１４ｂとに挟まれた空間には、巻線１２に電流を流すことで、第１段の磁極歯から第２段の磁極歯へ向かう向きに磁場が発生する領域と、第２段の磁極歯から第１段の磁極歯へ向かう向きに磁場が発生する領域とが交互に並ぶ。永久磁石２１はその空間に挟持され、前記磁場により複数磁極構造に着磁される。着磁された永久磁石２１は、次に着磁する永久磁石を挿入すれば自然に射出される。
【０００９】
図２は、着磁ヨーク１１を部分的に表示した概念図である。矢印は、巻線１２に電流を図中に示した向き（×印は紙面奥に向かう向き、黒丸印は紙面手前に向かう向きを示す）に流したときに発生する磁場のおおよその向きを示す。
【００１０】
ここで着磁する永久磁石２１は、一体成形されたものでもよいし、図３に示すように、未着磁の永久磁石小片２２複数個を支持部材２３によって連結したものでもよい。
【００１１】
また用途に応じて、図４のように着磁ヨーク１１に開口部を設け、永久磁石２１を該開口部から挿入できるようにしてもよい。
【００１２】
図５は、本発明の他の実施形態（実施例２と称する）による永久磁石の着磁装置を示したものである。本実施例の着磁装置は、磁性体で形成された着磁ヨーク１１と該着磁ヨークの一箇所に環状に巻回した巻線１２とを備える。着磁ヨーク１１を形成する磁性体としては、一般には鉄が使用されるが、他の材料でもよい。前記着磁ヨーク１１は、磁極の並ぶ方向に対して略垂直方向に第１段と第２段とに分けて配列した一方の磁極歯列１３と、同じく磁極の並ぶ方向に対して略垂直方向に第１段と第２段とに分けて配列した他方の磁極歯列１４とを有し、該一方の磁極歯列の第１段の磁極歯１３ａと該他方の磁極歯列の第１段の磁極歯14ａとが前記磁極の並ぶ方向に沿って交互に配列され、同様に該一方の磁極歯列の第２段の磁極歯１３ｂと該他方の磁極歯列の第２段の磁極歯１４ｂとが前記磁極の並ぶ方向に沿って交互に配列されている。それにより、第１段に属する磁極歯１３ａ及び１４ａと第２段に属する磁極歯１３ｂ及び１４ｂとに挟まれた空間には、巻線１２に電流を流すことで、第１段の磁極歯から第２段の磁極歯へ向かう向きに磁場が発生する領域と、第２段の磁極歯から第１段の磁極歯へ向かう向きに磁場が発生する領域とが交互に並ぶ。永久磁石２１はその空間に挟持され、前記磁場により複数磁極構造に着磁される。実施例１との相違点は、前記着磁ヨーク１１が、前記磁極の並ぶ方向に対して略垂直方向に永久磁石２１を挿入するのに十分な幅の開口部を有することである。そのため永久磁石２１の挿入・射出は、前記磁極の並ぶ方向に行っても前記開口部方向に行ってもよい。
【００１３】
図６は、着磁ヨーク１１を部分的に表示した概念図である。矢印は、巻線１２に電流を図中に示した向き（×印は紙面奥に向かう向き、黒丸印は紙面手前に向かう向きを示す）に流したときに発生する磁場のおおよその向きを示す。
【００１４】
ここで着磁する永久磁石２１は、一体成形されたものでもよいし、図３に示すように、未着磁の永久磁石小片２２複数個を支持部材２３によって連結したものでもよい。
【００１５】
あるいは図７のように、着磁ヨーク１１の一方及び他方の磁極歯列を、任意の曲線に沿って配列することで、その形状の永久磁石の着磁を行うこともできる。図７では曲線が開いているが、閉じた曲線であってもよい。例えば円に沿って磁極歯列を配列すると、図８に示すようなリング状の永久磁石の着磁装置となる。図８では磁極数１６となっているが、他の磁極数でも構わない。巻線１２の端部は、着磁ヨーク１１の隙間から容易に外部に引き出すことが出来る。
【００１６】
あるいは図９及び図１０のように着磁ヨーク１１の一方及び他方の磁極歯列を配列すれば、円盤形状の永久磁石の着磁も可能である。
【００１７】
上記の実施例１及び２において着磁された永久磁石２１は、電動機又は発電機又はマグネットカップリングの部品として使用できる。あるいはまた、その他の永久磁石応用装置に使用してもよい。
【００１８】
さらには、着磁ヨーク１１を固定子コア又は可動子コアとして使用して、電動機又は発電機又はマグネットカップリングを製造することも出来る。その場合、全体を組み上げた後に着磁を行うようにしてもよい。あるいは着磁ヨーク１１をその他の永久磁石応用装置に使用してもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による永久磁石の着磁装置は、巻線構造が単純であるため巻回しやすく、線径やターン数を大きくすることも容易である。また磁極間に巻線を設置しないため、磁極ピッチを狭めることが出来る。さらに巻線が永久磁石から離れているので、着磁分布は、電磁力で巻線が動いたり巻線に渦電流が流れたりする影響を受けにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１による着磁装置の基本構成図。
【図２】本発明の実施例１による着磁装置において、着磁ヨークを部分的に表示した概念図。
【図３】本発明の実施例１及び２において、着磁される永久磁石の一構成図。
【図４】本発明の実施例１の変形案による着磁装置において、着磁ヨークを部分的に表示した概念図。
【図５】本発明の実施例２による着磁装置の基本構成図。
【図６】本発明の実施例２による着磁装置において、着磁ヨークを部分的に表示した概念図。
【図７】本発明の実施例２の第１変形案による着磁装置の基本構成図。
【図８】本発明の実施例２の第１変形案による着磁装置の平面図。
【図９】本発明の実施例２の第２変形案による着磁装置の基本構成図。
【図１０】本発明の実施例２の第３変形案による着磁装置の基本構成図。
【図１１】従来技術による着磁装置の平面図。
【符号の説明】
１１…着磁ヨーク、１２…巻線、１３，１４…磁極歯列、２１，２２…永久磁石、２３…支持部材、Ｃ１１，Ｃ２１など…巻線、ＳＧ１１，ＳＧ１２など…永久磁石セグメント、Ｐ１１，Ｐ２１など…磁極、４０…永久磁石。
【図１】
0004258969.tif 000002
【図２】
0004258969.tif 000003
【図３】
0004258969.tif 000004
【図４】
0004258969.tif 000005
【図５】
0004258969.tif 000006
【図６】
0004258969.tif 000007
【図７】
0004258969.tif 000008
【図８】
0004258969.tif 000009
【図９】
0004258969.tif 000010
【図１０】
0004258969.tif 000011
【図１１】
0004258969.tif 000012