(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
保磁力の異なる少なくとも２つの磁石(20, 22)を磁化するための方法であって、当該方法は、以下の方法ステップ
ａ）前記磁石を第１の磁界方向において完全に磁化するために、予め設定可能な第１の磁界強度及び前記第１の磁界方向を有する、実質的に均一な第１の磁界に、前記少なくとも２つの磁石(20, 22)を同時に晒すステップ、及び
ｂ）前記少なくとも２つの磁石(20, 22)が異なる態様で磁化されるように、前記第１の磁界方向とは逆向きの第２の磁界方向及び予め設定可能な第２の磁界強度を有する、実質的に均一な第２の磁界に同時に、ステップａ）で磁化された前記磁石(20, 22)を同時に晒すステップであって、前記第１の磁界強度は、前記第２の磁界強度よりも高いステップ
を含み、前記少なくとも２つの磁石(20, 22)は、前記第１及び第２の磁界方向に関して、互いに前後に配置される、方法。
【請求項２】
前記ステップａ）及びｂ）を実行する前に、前記少なくとも２つの磁石は磁化装置(80)内に配置され、前記第１及び第２の磁界は、前記磁化装置(80)によって提供される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップｂ）において、前記第２の磁界の前記予め設定可能な第２の磁界強度は、前記少なくとも２つの磁石(20, 22)が逆向きの方向において磁化されるように調整され、より高い保磁力を有する前記磁石(20)は前記第１の磁界方向において、より低い保持力を有する前記磁石(22)は前記第２の磁界方向において、それぞれ磁化される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも２つの磁石(20, 22)は、前記ステップａ）及びｂ）を実行する前において、磁化されていないか又は予磁化されている、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保磁力の異なる少なくとも２つの磁石を磁化するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
それぞれが、１つのコイル、１つの磁心及び２つの永久磁石を有する磁石システムを備え得る、有極電磁リレーが知られている。そのような有極電磁リレーは、例えば特許文献１から知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１４４２３２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の根底には、少なくとも２つの磁石を、簡単な方法で、迅速に、フレキシブルに且つ安価に、異なる態様で磁化することができる方法を提供するという課題が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の核となる思想は、保磁力の異なる少なくとも２つの磁石を、磁化プロセスの終わりには当該２つの磁石が異なる態様で磁化されるよう、逆向きの磁界方向を有する第１の磁界及び第２の磁界に相前後してそれぞれ同時に晒すことに見ることができる。このために、磁石は、好ましくは、本発明に従って磁化される前に、例えば磁化コイルを含む磁化装置内に一緒に配置される。
【０００６】
このように磁化された磁石は、特に電磁リレー内の永久磁石として使用可能である。少なくとも２つの磁石は、それらが第１の磁界に晒される前においては、差し当たり磁化されていないか又は任意に予磁化されていてもよい点に留意されたい。
【０００７】
上述した技術課題は、請求項１の方法ステップによって解決される。
【０００８】
したがって、以下の方法ステップを有する、保磁力の異なる少なくとも２つの磁石を磁化するための方法が提供される。
ａ）第１の磁界方向において磁石を完全に磁化するために、予め設定可能な第１の磁界強度及び第１の磁界方向を有する、実質的に均一な第１の磁界に、少なくとも２つの磁石を同時に晒すステップ
ｂ）少なくとも２つの磁石が異なる態様で磁化されるように、第１の磁界方向とは逆向きの第２の磁界方向及び予め設定可能な第２の磁界強度を有する、実質的に均一な第２の磁界に、ステップａ）で磁化された磁石を同時に晒すステップであって、第１の磁界強度は、第２の磁界強度よりも高いステップ
【０００９】
ちょうど２つの磁石がこのようにして磁化される場合、それらは、３極磁石特性を有するアセンブリと見なされ得る。
【００１０】
少なくとも２つの磁石は、それらが第１の及び引き続き第２の磁界に晒される前においては、差し当たり磁化されていないか又は予磁化されていてもよい点に留意されたい。予磁化は、予め定められた方法で又は任意に行うことができる。換言すれば：予磁化のレベルは、予め定められているか又は任意に選択され得る。
【００１１】
「完全に磁化する」という概念は、磁石が磁気飽和に至るまで磁化されることと解釈されるべきである。
【００１２】
実用的には、ステップａ）及びｂ）を実行する前に、少なくとも２つの磁石は磁化装置内に配置されることができ、第１及び第２の磁界は、当該磁化装置によって提供される。好ましくは、第１及び第２の均一な磁界は、その内部に磁石が配置される磁化装置の内部空間内で生成される。
【００１３】
磁化装置は、磁化コイルと、調整可能な励磁電流を生成するために磁化コイルと電気的に接続された装置、特にパルス磁化装置と、必要に応じて、磁石を収容し保持するためのキャリヤアセンブリと、を備えることができる。
【００１４】
第１及び第２の磁界方向に関して、磁石は互いに前後に配置され、その結果、磁石は軸方向又は磁界方向において磁化される。
【００１５】
有利には、ステップｂ）において、第２の磁界の予め設定可能な磁界強度は、少なくとも２つの磁石が逆向きの方向において磁化されるように選択されることができ、その際、より高い保磁力を有する磁石は第１の磁界方向において、より低い保持力を有する磁石は第２の磁界方向において、それぞれ磁化される。
【００１６】
本発明が、以下において、実施例に基づいて詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明によって異なる態様で磁化された２つの磁石を有する有極電磁リレーの縦断面図である。
【図２】有極電磁リレー内に配置され、２つの磁石を含むアセンブリの縦断面図である。
【図３ａ】図２に示されたアセンブリが内部に配置され得るキャリヤアセンブリを有する磁化装置の斜視図である。
【図３ｂ】図３ａに示された磁化装置の平面図である。
【図３ｃ】キャリヤアセンブリ内に挿入された、図３ａに示された組立装置の透視図である。
【図３ｄ】キャリヤアセンブリ内に入っている磁化コイルを示している。
【図４】図１及び図２に示された異なる保磁力を有する２つの磁石の磁化曲線を示している。
【図５】図４に示された磁化曲線に基づく、第１の磁界方向の第１の磁界による２つの磁石の磁化を示している。
【図６】図４に示された磁化曲線に基づく、第１の磁界方向とは逆の第２の磁界方向の、予め定められた磁界強度の第２の磁界による２つの磁石の磁化を示している。
【図７】図４に示された磁化曲線に基づく、第２の磁界を除去した後の２つの磁石の磁化状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図２は、異なる保磁力を有する２つの磁石２０及び２２を例示的に示しており、これらは、例えば、アセンブリ１０の一部であり得る。磁石２０及び２２は、例えば、磁化されていないか又は任意に予磁化されていることができ、それぞれ強磁性の材料から製造されていることができる。例えば、磁石２０が磁石２２よりも高い保磁力を有すると仮定する。例えば、より高い保磁力を有する磁石２０はSmCo磁石であり、より低い保磁力を有する磁石２２はフェライト磁石であり得る。もちろん、２つより多くの磁石を用いることもできる。
【００１９】
アセンブリ１０は、好ましくは、Ｕ字形の断面を有することができるキャリヤ部材５０を備える。キャリヤ部材５０は、この場合、２つの対向する壁部分５１及び５２と、２つの壁部分を接続する底部分５３と、を備える。２つの磁石２０及び２２は、互いに直接的に隣接して配置され得るが、図示された例では、磁束部分３０、３１及び３２の間に配置され、したがって、空間的に互いに分離して配置されている。
【００２０】
図２に更に示されているように、２つの磁石２０及び２２は、アセンブリ１０のｘ方向に延びる長手方向軸１１に対して平行に、且つ、長手方向軸１１に関して互いに前後に、配置されている。
【００２１】
磁束部分３１は、図示されていないロッキングアーマチュア（Wippanker）のためのトラニオンサポート（Lagerstuck）を形成し、２つの磁束部分３０及び３２は電磁石の極を形成する。磁束部分３０、３１及び３２、並びに、２つの磁石２０及び２２は、支持プレート４０によって支持される。磁束部分３０〜３２、磁石２０及び２２、並びに、支持プレート４０は、２つの壁部分５１及び５２の間の底部分５３の上方に配置されており、キャリヤ部材５０によって収容領域１１０を包囲している。当該収容領域の内部には、例示的に図１において有極電磁リレーを用いて示されているように、磁石システムの部品が配置され得る。図１に例示的に示された磁石システムは、とりわけ、ロッキングアーマチュア１２、強磁性コア２、コイル及び磁極片３を備える。２つの磁石２０及び２２も、当該磁石システムに割り当てられ得る。
【００２２】
キャリヤ部材５０からは、２つの接続ピン１００及び１０１が突出し、接続ピン７１は例えば負荷接続ピンとして機能し、接続ピン７０は図１に例示的に示された有極電磁リレーの固定接点との電気的な接続のために設けられている。図１に示された有極リレーは、特許文献１で詳しく説明されているが、その内容はここに完全に組み込まれる。
【００２３】
２つの磁石２０及び２２を有するアセンブリ１０が例えば図１に示された有極電磁リレーに組み込まれる前に、異なる保磁力を有すると共に、差し当たり磁化されていないか又は任意に予磁化されていることができる２つの磁石２０及び２２は、予め定めることができる２段階の方法で磁化される。良好な輸送性のために、磁石は実際には予磁化される。
【００２４】
好ましくは、アセンブリ１０全体は、例示的に図３ｄに関連して図３ａに示されているように、差し当たり磁化装置８０内に配置される。磁化装置８０は、例示的に図３ｄに示された磁化コイル６０を備えることができ、当該コイルには、必要な励磁電流を供給するために調整可能な電流源（図示せず）が接続され得る。電流源は、パルス状の電流を生成するように構成されたパルス磁化装置の一部であり得る。パルス磁化装置は、磁化装置８０に割り当てられ得る。磁化コイル６０は、好ましくは空気コイルとして形成されている。当該空気コイルは、図３ｄに示されているように、その内部にアセンブリ１０が挿入され位置決めされ得る円筒状のコイル内部空間６２を備える。
【００２５】
図３ａに示されているように、磁化装置８０は、更に、長手方向軸がｚ方向に延びる開口７３を有するハウジング７５を含むキャリヤアセンブリ７０を備えることができる。図３ｄに示された磁化コイル６０は、開口７３がコイル内部空間６２と一直線に整列するようにハウジング７５内に配置されている。組み立てられた状態において、コイル軸６１はｚ方向に延び、ハウジング７５の開口７３の長手方向軸と一致する。キャリヤアセンブリ７０は、ハウジング７５に取り外し可能に固定され得る組立装置又は保持装置９０を備えることができ、当該装置は、磁石２０及び２２を保持及び位置決めするために、あるいは、アセンブリ１０を磁化コイル６０の内部で保持及び位置決めするために形成されている。組立装置９０は、図３が示すように、Ｔ字状に形成されていると共に、水平に延びる部分９１と、それに対して垂直に起立する保持部分９２とを備えることができ、当該保持部分は、組み立てられた状態において、ｚ方向に開口７３又はコイル内部空間６２の内部に延びると共に、当該保持部分にアセンブリ１０が固定されている。水平部分９１は、ハウジング７５の開口７３の直径よりも大きい長さを有する。組み立てられた状態において、組立装置９０は、水平部分９１によって取り外し可能にハウジング７５に例えばネジ止めされることができる。このようにして、組立装置９０及びしたがってアセンブリ１０は、正確にコイル内部空間６２内で位置決めされ、固定され得る。この組立状態は、同様に、図３ｄに関連して図３ａに示されており、図３ａでは磁化コイル６０がハウジング７５によって覆われている。
【００２６】
有利には、ハウジング７５内に配置された磁化コイル６０は、図３ｄに示されているように、組み立てられた状態において、挿入されたアセンブリ１０及びしたがって２つの磁石２０及び２２を完全に取り囲む。アセンブリ１０は、アセンブリ１０の長手方向軸１１がｚ方向に延びる磁化コイル６０の長手方向軸６１に対して平行に延びると共に、２つの磁石２０及び２２が有利には磁化コイル６０の内部空間６２の長手方向軸上に、即ち内部空間６２の中心に配置されるように、磁化コイル６０の内部に配置されている。このようにして、２つの磁石２０及び２２は、長手方向軸６１に関して磁化コイル６０内で互いに前後に配置される。
【００２７】
ここで、電流源（図示せず）は、第１の調整可能な励磁電流を供給することができ、当該励磁電流は、磁化コイル６０の内部空間６２内において、正のｚ方向を向いた第１の磁界方向を有する、予め設定可能な磁界強度を有する実質的に均一な第１の磁界を生成することができる点に留意されたい。電流源は、更に、第２の調整可能な励磁電流を供給することができ、当該励磁電流は、磁化コイル６０の内部空間６２内において、負のｚ方向を向いた第２の磁界方向を有する、予め設定可能な磁界強度を有する実質的に均一な第２の磁界を生成することができる。ここで、第１の磁界の磁界強度は、第２の磁界の磁界強度よりも大きい点に留意されたい。更に、第２の励磁電流が例えば２００Ａに調整される一方で、第１の励磁電流は例えば１０００〜５０００Ａとすることができる点に留意されたい。
【００２８】
磁石２０及び２２の異なる態様での磁化のための方法が、図４〜７に関連していくつかの実施例に基づいて詳細に説明される。
【００２９】
図３ａ〜３ｃが例示的に示すように、磁化されていないか又は任意に予磁化されていることができる２つの磁石２０及び２２を有するアセンブリ１０が、キャリヤアセンブリ８０及びしたがって磁化コイル６０内に配置されていると仮定する。
【００３０】
先ず、磁石２０及び２２の初回の磁化の前における、ヒステリシス曲線とも呼ばれる２つの異なる磁化曲線ａ）及びｂ）が例示的に示されている図４について考察する。ここで、磁化曲線ａ）は、より高い保持力を有する磁石２０に属し、磁化曲線ｂ）は、より低い保持力を有する磁石２２に割り当てられている。周知のように、磁化曲線は、磁界強度Ｈに対する磁力線密度Ｂの依存性を図式に示している。更に、図４においては、図５〜７と同様に、それ自体周知の方法で、ｘ軸上に磁界強度Ｈが、ｙ軸上に磁束密度Ｂが、それぞれプロットされている。更に、図４には、まだ磁化されていないか又は任意に予磁化された２つの磁石２０及び２２が、概略的に互いに直接的に隣接して示されているが、それらは、図２に示されているように、磁束部分３１によって互いに間隔をあけて配置されることもできる。しかしながら、これは、本方法の機能性にとって重要ではない。
【００３１】
次に、図５について考察する。磁化コイル６０に、予め設定可能な第１の励磁電流が第１の方向において供給され、当該第１の励磁電流は、磁化コイル６０の内部空間６２内に、予め設定可能な磁界強度の実質的に均一な第１の磁界を、右向きの矢印で象徴されているように例えば正のｚ方向である第１の磁界方向に誘起すると仮定する。このようにして、２つの磁石２０及び２２は、第１の方向における完全な磁化のために第１の磁界に同時に晒される。第１の磁化の後における２つの磁石２０及び２２の磁化状態が、図５に示されている。２つの磁石２０及び２２は、正のｚ方向（図３ｃ参照）において完全に磁化されている。２つの丸で囲まれた参照符号１は、磁石内でのそれぞれの磁束密度を表す。
【００３２】
次に、図６及び７について考察する。第１の励磁電流が遮断され、第１の励磁電流よりも小さい予め設定可能な第２の励磁電流が、逆方向に磁化コイル６０に供給され、当該第２の励磁電流は、磁化コイル６０の内部空間６２内に、予め設定可能な磁界強度の実質的に均一な第２の磁界を、図６において左向きの矢印で象徴されているように例えば負のｚ方向である第１の磁界方向とは逆の第２の磁界方向に誘起すると仮定する。このようにして、２つの磁石２０及び２２は、磁石２０及び２２がそれぞれ異なる態様で磁化されるように、負のｚ方向の第２の磁界に同時に晒される。第１及び第２の励磁電流は、好ましくは、調整可能な時間の間、パルス状に磁化コイル６０を通って流れる直流である。
【００３３】
図５〜７において、第２の磁界の磁界強度が第１の磁界の磁界強度よりも小さいことが認識される。特に、第２の磁界の磁界強度は、より小さな保磁力を有する磁石２２が再磁化される一方で、より高い保磁力を有する磁石２０の磁化が弱められないように、選択される。第２の磁化の後の２つの磁石２０及び２２の磁化状態は、図６又は図７において、丸で囲まれた２つの参照符号２によって示されている。点２における異なる磁化レベルは、より高い保磁力を有する磁石２０の内部磁界が、逆方向、即ち第２の磁界の磁界方向（図３による-ｚ方向）において、磁石２０を弱めることにつながり得る磁束を未だ許容しないことによって、達成される。それに対して、より低い保磁力を有する磁石２２の内部磁界強度は、第１の磁石の内部磁界強度よりも低く、その結果、磁石２２内には、逆方向、即ち-ｚ方向に、磁石２２を弱め、最終的に、第２の磁界強度の選択された磁界強度においては持続的に極性を反転させる磁束が誘起される。第２の励磁電流が遮断された後又はアセンブリ１０が磁化コイル６０から取り外された後の２つの磁石２０及び２２の磁化状態は、図７において、丸で囲まれた２つの参照符号３によって示されている。その結果、磁石２０はｚ方向において完全に磁化され、磁石２２は負のｚ方向において完全に磁化される。これは、図７において、２つの概略的に示された磁石２０及び２２、並びに、それぞれに記入されたＮ極及びＳ極によって示されている。
【００３４】
こうして、事前に磁化されていないか又は任意に予磁化された２つの磁石２０及び２２から、３極磁石特性を有するアセンブリ、即ち外側にある２つのＮ極及び内側にある共通のＳ極を有するアセンブリが得られる。
【図１】
0006911193.tif 000002
【図２】
0006911193.tif 000003
【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図４】
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【図５】
0006911193.tif 000009
【図６】
0006911193.tif 000010
【図７】
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