JP2005204477A - 回転電機の着磁装置、及び回転電機の着磁方法 - Google Patents

Abstract

【課題】未着磁の永久磁石を着磁するための電源容量を小さくすることができ、未着磁の永久磁石をより確実に着磁することができる回転電機の着磁装置、及び回転電機の着磁方法を得る。
【解決手段】回転子３は、回転子本体１と、回転子本体１の外周面に設けられた複数の未着磁の永久磁石２とを有している。各未着磁の永久磁石２は、回転子本体１の周方向に一定ピッチで配置されている。回転子３の外周部には、着磁ヨーク４が対向している。着磁ヨークには、回転子本体１の中心線Ｏに平行に延びる溝６，７が設けられている。溝６には第１コイルセグメント８が配置され、溝７には第２コイルセグメント９が配置されている。中心線Ｏに直交する断面で、第１及び第２コイルセグメント８，９と中心線Ｏとを結ぶ２本の直線がなす角度であるセグメント配置角度θｙは、回転子本体１の周方向における未着磁の永久磁石２の配置ピッチ角度θｒよりも大きくなっている。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば回転電機の回転子等を着磁するための回転電機の着磁装置、及び回転電機の着磁方法に関するものである。

従来、例えば同期機等の回転電機では、複数の永久磁石を各磁極とする回転子が用いられることがある。回転子を製造する際には、永久磁石の磁力により回転子の製造が困難になることを防止するために、磁化されていない複数の未着磁の永久磁石を回転子本体の外周面に取り付けた後に、各未着磁の永久磁石を着磁（磁化）することがある。各未着磁の永久磁石は、着磁装置により着磁され、着磁済みの永久磁石とされる。

従来の着磁装置では、各未着磁の永久磁石を着磁するために、通電により磁束を発生する着磁コイルが環状の着磁ヨークの内周面に配置されている。着磁コイルは、着磁ヨークの内周面に設けられた複数の溝に配置されている。各溝は、回転子の軸線に平行に延びている。溝の数は、未着磁の永久磁石の数と同数になっている。また、各溝は、回転子の周方向へ一定ピッチで配置されている。

未着磁の永久磁石の着磁の際には、回転子の軸線と直交する断面で、各溝の中心と回転子の中心とを結ぶ直線である溝中心線が各未着磁の永久磁石間の隙間の中心を通るように、回転子が着磁ヨーク内に配置される。

着磁コイルへの通電により発生した磁束は、各未着磁の永久磁石に通される。各未着磁の永久磁石は、磁束が通されることにより着磁され、着磁済みの永久磁石とされる（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−１６３６９２号公報

ここで、各未着磁の永久磁石は、回転電機の性能を向上させるために、回転子の軸線に直交する断面で未着磁の永久磁石の中心と回転子の中心とを結ぶ直線である未着磁磁石中心線に対して平行な方向（異方性方向）に磁気異方性を示すように着磁される。従って、着磁される際に未着磁の永久磁石に通される磁束線の方向は、未着磁磁石中心線に平行な方向となるのが望ましい。

しかし、従来の着磁装置では、各未着磁の永久磁石の端部と溝中心線との間の距離が小さいので、各未着磁の永久磁石の中央部分では未着磁磁石中心線にほぼ平行な向きとなるが、各未着磁の永久磁石の溝中心線近傍に配置されている部分、即ち各未着磁の永久磁石の両端部では未着磁磁石中心線に対してほぼ垂直な向きになり、異方性方向についての磁界成分が小さくなる。

未着磁の永久磁石の着磁には、異方性方向についての磁界成分のみが寄与することから、異方性方向についての磁界成分の少ない各未着磁の永久磁石の両端部は、着磁されにくくなってしまう。また、各未着磁の永久磁石の両端部をより確実に着磁しようとすると、着磁のための電源が大容量になってしまう。

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、未着磁の永久磁石を着磁するための電源容量を小さくすることができ、また未着磁の永久磁石をより確実に着磁することができる回転電機の着磁装置、及び回転電機の着磁方法を得ることを目的とする。

この発明に係る回転電機の着磁装置は、断面円形状の界磁ヨークの外周部に設けられている複数の未着磁の永久磁石を着磁して着磁済みの永久磁石とするための回転電機の着磁装置であって、界磁ヨークの軸線に平行に延びる第１及び第２コイルセグメントを含む少なくとも１つの単位コイル部を有し、未着磁の永久磁石に磁束を通すための着磁コイルを備え、界磁ヨークの軸線に直交する断面で、界磁ヨークの中心と第１及び第２コイルセグメントとを結ぶ２本の直線がなす角度であるセグメント配置角度が、界磁ヨークの周方向における未着磁の永久磁石の配置ピッチ角度よりも大きくなっている。

この発明に係る回転電機の着磁装置では、界磁ヨークの軸線に直交する断面で、セグメント配置角度が未着磁の永久磁石の配置ピッチ角度よりも大きくなっているので、１つの未着磁の永久磁石を着磁対象として着磁する際に、着磁対象の未着磁の永久磁石の両端部を通る磁束線の向きを未着磁の永久磁石の中心と界磁ヨークの中心とを結ぶ未着磁磁石中心線に平行な向き（異方性方向）に近づけることができる。従って、未着磁の永久磁石の中央部分だけでなく両端部においても、未着磁の永久磁石の着磁に寄与する磁界成分、即ち異方性方向ついての磁界成分を大きくすることができ、着磁のための電源容量を大きくすることなく、各未着磁の永久磁石をより確実に着磁することができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による回転電機の着磁装置及び回転子を示す縦断面図であり、回転子の中心線Ｏに直交する断面図である。なお、図１は、未着磁の永久磁石２の着磁のために回転子３を着磁装置に設置した状態を示す図である。図において、断面円形状の界磁ヨークである回転子本体１の外周部には、被着磁部材である複数（この例では８つ）の未着磁の永久磁石２が設けられている。各未着磁の永久磁石２は、回転子本体１の周方向へ等間隔に配置されている。即ち、回転子本体１の周方向における各未着磁の永久磁石２の配置ピッチは、一定になっている。また、各未着磁の永久磁石２は、磁束が通されることにより着磁可能になっている。なお、回転子３は、回転子本体１及び各未着磁の永久磁石２を有している。また、回転子３は、図示しない支持装置により回転子本体１の中心線（軸線）Ｏを中心に回転可能に支持されている。

回転子３の周囲の一部には、回転子３の周方向へ延びる着磁ヨーク４が配置されている。着磁ヨーク４は、中心線Ｏに直交する断面で、着磁対象とされている１つの未着磁の永久磁石２の中心と中心線Ｏとを結ぶ直線である未着磁磁石中心線ａに関して左右対称になるように配置されている。また、着磁ヨーク４は、回転子３の外周部に対向する内周面５を有している。中心線Ｏに直交する断面での内周面５の形状は、中心線Ｏを中心とする円弧状となっている。

内周面５には、互いに平行な一対の溝６，７が設けられている。一対の溝６，７は、中心線Ｏに直交する断面で、未着磁磁石中心線ａに関して対称位置に配置されている。また、一方の溝６には、中心線Ｏに平行に延びる第１コイルセグメント８が配置されている。他方の溝７には、中心線Ｏに平行に延びる第２コイルセグメント９が配置されている。第１及び第２コイルセグメント８，９は、中心線Ｏに直交する断面で、未着磁磁石中心線ａに関して対称位置に配置されている。

着磁ヨーク４の溝６，７間の部分は、ティース部１１とされている。また、着磁ヨーク４の溝６，７のそれぞれの周方向外側の部分は、一対の補助ティース部１４とされている。ティース部１１には、第１及び第２コイルセグメント８，９を含む単位コイル部１０が巻回されている。中心線Ｏに直交する断面では、単位コイル部１０の中心と中心線Ｏとを結ぶ直線である単位コイル部中心線ｂが未着磁磁石中心線ａと一致している。

なお、通電により磁束を発生する着磁コイル１２は、単位コイル部１０を有している。さらに、着磁装置１３は、着磁ヨーク４及び着磁コイル１２を有している。

また、中心線Ｏに直交する断面で、第１及び第２コイルセグメント８，９のそれぞれの中心と中心線Ｏとを結ぶ２本の直線（２本のセグメント中心線ｃ）がなす角度をセグメント配置角度θｙとし、中心線Ｏに直交する断面で、回転子本体１の周方向における互いに隣り合う３つの未着磁の永久磁石２間の隙間の中心と中心線Ｏとを結ぶ２本の直線がなす角度（互いに隣り合う未着磁の永久磁石２のそれぞれの中心と中心線Ｏとを結ぶ２本の直線がなす角度）を未着磁の永久磁石２の配置ピッチ角度θｒとすると、セグメント配置角度θｙは、配置ピッチ角度θｒよりも大きくなっている。

また、中心線Ｏに直交する断面で、互いに隣り合う３つの未着磁の永久磁石２のうち両側の未着磁の永久磁石２における中央の未着磁の永久磁石２側の端部に接し、かつ中心線Ｏを通る２本の直線がなす角度を部材配置最大角度とすると、セグメント配置角度θｙは、部材配置最大角度以下の大きさとされている。ここでは、セグメント配置角度θｙは、部材配置最大角度と同一の大きさになっている。

即ち、中心線Ｏに直交する断面で、回転子本体１の周方向における１つの未着磁の永久磁石２の両端部と中心線Ｏとを結ぶ２本の直線がなす角度を部材幅角度θｍとすると、第１及び第２コイルセグメント８，９は、式（１）が成り立つように回転子本体１及び各未着磁の永久磁石２に対して配置されている。

θｒ＜θｙ≦θｒ＋（θｒ−θｍ）…（１）

さらに、中心線Ｏに直交する断面で、回転子本体１の周方向における着磁ヨーク４の両端部と中心線Ｏとを結ぶ２本の直線がなす角度を着磁ヨーク全幅角度θｙｗとすると、着磁ヨーク全幅角度θｙｗは、配置ピッチ角度θｒの２倍以上で３倍以下の範囲内の大きさとされている。即ち、回転子本体１の周方向における着磁ヨーク４の幅は、式（２）が成り立つように設定されている。

２θｒ≦θｙｗ≦３θｒ…（２）

なお、回転子本体１の周方向におけるティース部１１の両端部と中心線Ｏとを結ぶ２本の直線がなす角度は、ティース部幅角度θｔとされている。

次に、各未着磁の永久磁石２の着磁手順について説明する。
まず、各未着磁の永久磁石２の着磁のために、回転子３を着磁装置１３に対して所定の位置に配置し、１つの未着磁の永久磁石２をティース部１１に対向させて着磁対象とする。即ち、中心線Ｏに直交する断面において、内周面５の円弧の中心を中心線Ｏに一致させ、かつ着磁対象の未着磁の永久磁石２についての未着磁磁石中心線ａを単位コイル部中心線ｂに一致させて、回転子３を着磁装置１３に対して配置する（図１）。

この後、着磁コイル１２に通電し、第１及び第２コイルセグメント８，９のそれぞれの周囲に磁束を発生させる。このとき、中心線Ｏに直交する断面で、セグメント中心線ｃ上での磁束線の向きは、セグメント中心線ｃにほぼ直交する向きとなっており、ティース部１１及び一対の補助ティース部１４での磁束線の向きは、セグメント中心線ｃにほぼ平行な向きとなっている。これにより、着磁対象の未着磁の永久磁石２は、磁束が通されて着磁される（着磁工程）。

この後、回転子３を所定の角度（未着磁の永久磁石２の配置ピッチ角度θｒ）だけ回転させて、着磁済みの未着磁の永久磁石２とは別の未着磁の永久磁石２（隣の未着磁の永久磁石２）をティース部１１に対向させ、新たな着磁対象とする。即ち、中心線Ｏに直交する断面において、新たに着磁対象とされた未着磁の永久磁石２についての未着磁磁石中心線ａが単位コイル部中心線ｂに一致するように、回転子３を着磁装置１３に対して配置する。

この後、着磁コイル１２に通電することにより磁束を発生させ、新たに着磁対象とされた未着磁の永久磁石２を着磁する。

この後、他の未着磁の永久磁石２についても回転子３を所定の角度だけ回転することにより着磁対象とし、上記と同様にして１つずつ各未着磁の永久磁石２を着磁する。このようにして、すべての未着磁の永久磁石２を着磁済みの永久磁石とする。なお、互いに隣り合う着磁済みの永久磁石の極性が逆向きの極性になるように、各未着磁の永久磁石２への着磁工程ごとに着磁コイル１２への通電の向きを変えている。

このような着磁装置１３では、中心線Ｏに直交する断面で、セグメント配置角度θｙが配置ピッチ角度θｒよりも大きくなっているので、１つの未着磁の永久磁石２を着磁対象として着磁する際に、着磁対象とされた未着磁の永久磁石２の両端部と２本のセグメント中心線ｃとの間の距離を大きくすることができ、着磁対象とされた未着磁の永久磁石２の両端部を通る磁束線の向きを未着磁磁石中心線ａに平行な向き（異方性方向）に近づけることができる。従って、未着磁の永久磁石２の中央部分だけでなく両端部においても、未着磁の永久磁石２の着磁に寄与する異方性方向についての磁界成分を大きくすることができ、着磁のための電源容量を大きくすることなく、各未着磁の永久磁石２をより確実に着磁することができる。

また、セグメント配置角度θｙは、中心線Ｏに直交する断面で、互いに隣り合う３つの未着磁の永久磁石２のうち両側の未着磁の永久磁石２における中央の未着磁の永久磁石２側の端部に接しかつ中心線Ｏを通る２本の直線がなす角度（部材配置最大角度）以下の大きさとされているので、中央の未着磁の永久磁石２を着磁対象として着磁する際に、着磁対象とされている未着磁の永久磁石２に通される磁束の異方性方向についての磁界成分の向きと、両側の未着磁の永久磁石２に通される磁束の異方性方向についての着磁成分の向きとを互いに逆向きにすることができる。中央の未着磁の永久磁石２と両側の未着磁の永久磁石２とは、互いに逆向きの極性を有する着磁済みの永久磁石として着磁されるものであるので、両側の未着磁の永久磁石２を着磁対象として着磁する際には、着磁する向きと逆向きの磁気履歴はなく、これらの未着磁の永久磁石２を容易に着磁することができる。

また、着磁ヨーク全幅角度θｙｗの大きさは、中心線Ｏに直交する断面で、配置ピッチ角度θｒの２倍以上の大きさであるので、第１及び第２コイルセグメント８，９のそれぞれの周囲に発生する磁束が補助ティース部１４において飽和することを防止することができる。

また、着磁ヨーク全幅角度θｙｗの大きさは、中心線Ｏに直交する断面で、配置ピッチ角度θｒの３倍以下の大きさであるので、１つの未着磁の永久磁石２を着磁対象として着磁する際に、第１及び第２コイルセグメント８，９のそれぞれの周囲に発生する磁束を着磁対象の未着磁の永久磁石２及びその両側の未着磁の永久磁石２に集中させて通すことができる。これにより、着磁コイル１２への通電により発生する磁束を着磁対象の未着磁の永久磁石２の着磁に有効に利用することができ、また着磁対象の未着磁の永久磁石２及びその両側の未着磁の永久磁石２を除く他の各未着磁の永久磁石２に、着磁を妨げる磁界が残留することを防止することができる。各未着磁の永久磁石２の着磁に磁束を有効に利用するためには、着磁ヨーク全幅角度θｙｗの大きさを配置ピッチ角度θｒのほぼ３倍の大きさとするのが望ましい。

なお、上記の例では、セグメント配置角度θｙは、部材配置最大角度以下の大きさとされているが、セグメント中心線上では、磁束線の向きがセグメント中心線にほぼ直交する向きとなっているので、セグメント配置角度θｙが部材配置最大角度よりも少し大きくても、着磁対象の未着磁の永久磁石２の両側に配置された未着磁の永久磁石２に、それまでの磁気履歴により両側の未着磁の永久磁石２が極端に着磁されにくくなることはない。従って、例えば、ティース部幅角度θｔを部材配置最大角度と同一にして、セグメント配置角度θｙを部材配置最大角度よりも大きくしてもよい。

実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２による回転電機の着磁装置及び回転子を示す縦断面図である。この例では、着磁ヨーク２１は、中心線Ｏに関して対称位置に配置された一対の着磁ヨーク部２２と、各着磁ヨーク部２２間で回転子３の周方向に延び、各着磁ヨーク部２２を互いに連結する一対の連結部２３とを有している。各着磁ヨーク部２２の中心線Ｏに対する位置は、実施の形態１における着磁ヨーク４の中心線Ｏに対する位置と同様になっている。各着磁ヨーク部２２の内周面５の形状は、中心線Ｏに直交する断面で、中心線Ｏを中心とする円弧状となっている。

各内周面５には、中心線Ｏに平行に延びる一対の溝６，７が設けられている。また、各着磁ヨーク部２２では、溝６，７間の部分がティース部１１とされ、溝６，７の周方向外側の部分が補助ティース部１４とされている。各溝６には第１コイルセグメント８が配置され、各溝７には第２コイルセグメント９が配置されている。各ティース部１１には、第１及び第２コイルセグメント８，９を含む単位コイル部１０が巻回されている。第１及び第２コイルセグメント８，９の中心線Ｏに対する位置は、実施の形態１と同様になっている。

なお、着磁コイル２４は、各単位コイル部１０を有している。また、着磁装置２５は、着磁ヨーク２１及び着磁コイル２４を有している。他の構成は実施の形態１と同様である。

即ち、中心線Ｏに直交する断面で、互いに隣り合う各単位コイル部１０の中心と中心線Ｏとを結ぶ直線がなす角度、即ち回転子本体１の周方向における単位コイル部１０の配置ピッチ角度θｃは、未着磁の永久磁石２の配置ピッチ角度θｒの４倍となっている。

次に、各未着磁の永久磁石２の着磁手順について説明する。
まず、中心線Ｏに関して対称位置にある２つの未着磁の永久磁石２を各着磁ヨーク部２２のティース部１１に対向させ、これらの２つの未着磁の永久磁石２を着磁対象とする。この後、実施の形態１と同様に、着磁コイル２４に通電し、磁束を発生させる。これにより、２つの未着磁の永久磁石２が同時に着磁され着磁済みの永久磁石とされる（着磁工程）。

この後、回転子３を所定の角度（未着磁の永久磁石２の配置ピッチ角度θｒ）だけ回転させ、中心線Ｏに関して対称位置にある別の２つの未着磁の永久磁石２を各着磁ヨーク部２２のティース部１１に対向させ、これらの別の未着磁の永久磁石２を新たな着磁対象とする。この後、着磁コイル２４に通電し、着磁対象とした２つの未着磁の永久磁石２を同時に着磁し着磁済みの永久磁石とする。

この後、回転子３を所定の角度（未着磁の永久磁石２の配置ピッチ角度）だけさらに回転させ、残りの着磁されていない２つの未着磁の永久磁石２を各着磁ヨーク部２２のティース部１１に対向させ、残りの２つの未着磁の永久磁石２を新たな着磁対象とする。この後、着磁コイル２４に通電し、残りの未着磁の永久磁石２についても着磁して着磁済みの永久磁石とする。このようにして、すべての未着磁の永久磁石２を着磁して着磁済みの永久磁石とする。

なお、着磁コイル２４への通電の向きは、互いに隣り合う着磁済みの永久磁石の極性が逆向きの極性になるように、各未着磁の永久磁石２への着磁工程ごとに変えるようにしている。

このような着磁装置２５では、着磁ヨーク２１に２つの単位コイル部１０が設けられ、回転子本体１の周方向における単位コイル部１０の配置ピッチ角度θｃが未着磁の永久磁石２の配置ピッチ角度θｒの４倍となっているので、同時に２つの未着磁の永久磁石２を着磁することができ、すべての未着磁の永久磁石２を着磁するのに必要な着磁工程の回数を少なくすることができる。ここでは、４回の着磁工程ですべて（この例では８つ）の未着磁の永久磁石２を着磁することができる。

実施の形態３．
図３は、この発明の実施の形態３による回転電機の着磁装置及び回転子を示す縦断面図である。この例では、着磁ヨーク３１の形状は、回転子３を囲む環状とされている。着磁ヨーク３１の内周面には、中心線Ｏに平行に延びる溝６，７が４本ずつ設けられている。各溝６，７は、回転子本体１の周方向へ交互に配置されている。回転子本体１の周方向における溝６の配置ピッチは、回転子本体１の周方向における溝７の配置ピッチと同一となっている。

また、着磁ヨーク３１には、溝６，７にそれぞれ配置された第１及び第２コイルセグメント８，９を含む４つの単位コイル部１０と、各単位コイル部１０間に配置された４つの補助コイル部３２とが設けられている。各単位コイル部１０及び各補助コイル部３２は、回転子本体１の周方向に一定ピッチで配置されている。即ち、回転子本体１の周方向における単位コイル部１０の配置ピッチ角度は、未着磁の永久磁石２の配置ピッチ角度の２倍となっている。

各単位コイル部１０の周方向内側に配置された着磁ヨーク３１の部分、即ち着磁ヨーク３１の各単位コイル部１０が巻回されている部分は、ティース部１１とされている。また、互いに隣り合う各単位コイル部１０間に配置された着磁ヨーク３１の部分、即ち各補助コイル部３２が巻回されている部分は、補助ティース部１４とされている。回転子本体１の周方向における各ティース部１１の幅は、回転子本体１の周方向における各補助ティース部１４の幅よりも大きくなっている。

なお、着磁コイル３３は、各単位コイル部１０及び各補助コイル部３２を有している。また、着磁装置３４は、着磁ヨーク３１及び着磁コイル３３を有している。他の構成は実施の形態２と同様である。

次に、各未着磁の永久磁石２の着磁手順について説明する。
まず、回転子本体１の周方向に１つおきに配置された４つの未着磁の永久磁石２を各着磁ヨーク部２２の各ティース部１１に対向させ、各ティース部１１に対向させた４つの未着磁の永久磁石２を着磁対象とする。この後、実施の形態２と同様に、着磁コイル３３に通電し、磁束を発生させる。これにより、４つの未着磁の永久磁石２が同時に着磁され着磁済みの永久磁石とされる（着磁工程）。

この後、回転子３を所定の角度（未着磁の永久磁石２の配置ピッチ角度θｒ）だけ回転させ、着磁されていない残りの４つの未着磁の永久磁石２を各ティース部１１に対向させ、残りの未着磁の永久磁石２を新たな着磁対象とする。この後、着磁コイル３３に通電し、着磁対象とした４つの未着磁の永久磁石２を同時に着磁し着磁済みの永久磁石とする。このようにして、すべての未着磁の永久磁石２を着磁して着磁済みの永久磁石とする。

このような着磁装置３４では、着磁ヨーク３１に４つの単位コイル部１０が設けられ、回転子本体１の周方向における単位コイル部１０の配置ピッチ角度θｃが未着磁の永久磁石２の配置ピッチ角度θｒの２倍となっているので、同時に４つの未着磁の永久磁石２を着磁することができ、すべての未着磁の永久磁石２を着磁するのに必要な着磁工程の回数を少なくすることができる。ここでは、２回の着磁工程ですべて（８つ）の未着磁の永久磁石２を着磁することができる。

なお、上記実施の形態２，３では、単位コイル部１０の配置ピッチ角度が未着磁の永久磁石２の配置ピッチ角度θｒの２倍あるいは４倍となっているが、単位コイル部１０の配置ピッチ角度を未着磁の永久磁石２の配置ピッチ角度θｒの３倍あるいは５倍以上としてもよい。ただし、未着磁の永久磁石２の着磁の際に、中心線Ｏに直交する断面で、すべての単位コイル部中心線ｂが未着磁磁石中心線ａに一致することが必要であるので、単位コイル部１０の配置ピッチ角度θｃは、未着磁の永久磁石２の配置ピッチ角度θｒの（ｎ＋１）倍（ｎは自然数）とされる。

実施の形態４．
図４は、この発明の実施の形態４による回転電機の着磁装置及び回転子を示す要部断面図である。図において、着磁ヨーク４１は、中心線Ｏを中心とした環状部材である。着磁ヨーク４１の内周面には、中心線Ｏに平行に延びる複数本（８本）の溝４２が回転子本体１の周方向に一定ピッチで設けられている。即ち、互いに隣り合う溝４２のそれぞれの中心と中心線Ｏとを結ぶ２本の直線（溝中心線ｄ）がなす角度（溝４２の配置ピッチ角度θｇ）は、未着磁の永久磁石２の配置ピッチ角度θｒと同一の大きさになっている。

着磁ヨーク４１の各溝４２間の部分、即ちティース部４３には、単位コイル部４４が巻回されている。各単位コイル部４４は、各溝４２に配置された第１及び第２コイルセグメント８，９を有している。第１及び第２コイルセグメント８，９の周囲には、各単位コイル部４４への通電により磁束が発生する。

なお、着磁コイル４５は、各単位コイル部４４を有している。また、着磁装置４６は、着磁ヨーク４１及び着磁コイル４５を有している。他の構成は実施の形態３と同様である。

次に、未着磁の永久磁石２の着磁手順について説明する。
まず、中心線Ｏに直交する断面で、未着磁の永久磁石２の中心と中心線Ｏとを結ぶ未着磁磁石中心線ａが単位コイル部４４の中心と中心線Ｏとを結ぶ単位コイル部中心線ｂに対して所定の角度θｓをなすように、回転子３を着磁コイル４５に対して回転子本体１の周方向における一方の向き（時計回りの向き）へずらして配置する（図４）。このとき、回転子本体１の周方向における各未着磁の永久磁石２の一方の端部２ａは溝中心線ｄから遠ざかり、他方の端部２ｂは溝中心線ｄに近づく。この後、着磁コイル４５に通電し、各未着磁の永久磁石２に磁束を通す（第１着磁工程）。

この後、中心線Ｏに直交する断面で、未着磁磁石中心線ａが単位コイル部中心線ｂに対して所定の角度θｓをなすように、回転子３を着磁コイル４５に対して回転子本体１の周方向における他方の向き（反時計回りの向き）へずらして配置する。このとき、回転子本体１の周方向における各未着磁の永久磁石２の一方の端部２ａは溝中心線ｄに近づき、他方の端部２ｂは溝中心線ｄから遠ざかる。この後、着磁コイル４５に通電し、各未着磁の永久磁石２に磁束を通す（第２着磁工程）。このようにして、第１及び第２着磁工程によりすべて（８つ）の未着磁の永久磁石２を着磁して着磁済みの永久磁石とする。

ここで、各未着磁の永久磁石２の各単位コイル部４４に対するずらし量は、各溝中心線ｄが各未着磁の永久磁石２間の隙間の中心を通る位置から未着磁の永久磁石２の一方の端部２ａあるいは他方の２ｂに接する位置までの範囲内とされる。即ち、所定の角度θｓの大きさは、未着磁の永久磁石２の配置ピッチ角度θｒ及び図１の部材幅角度θｍを用いると、式（３）が成り立つ大きさとなっている。

０＜θｓ≦（θｒ−θｍ）／２…（３）

このような回転電機の着磁方法では、中心線Ｏに直交する断面で、未着磁磁石中心線ａが単位コイル部中心線ｂに対して所定の角度θｓをなすように回転子３を着磁コイル４６に対してずらして配置し未着磁の永久磁石２を着磁する第１着磁工程と、未着磁磁石中心線ａが単位コイル部中心線ｂに対して所定の角度θｓをなすように回転子３を第１着磁工程でのずらし方向とは逆の方向へずらして配置し未着磁の永久磁石２を着磁する第２着磁工程とを有しているので、第１着磁工程では、各未着磁の永久磁石２の一方の端部２ａを通る磁束線の向きを各異方性方向に対して平行に近づけることができ、第２着磁工程では、各未着磁の永久磁石２の他方の端部２ｂを通る磁束線の向きを各異方性方向に対して平行に近づけることができる。このことから、各未着磁の永久磁石２に通される磁束の一方の端部２ａ及び他方の端部２ｂのそれぞれの着磁に寄与する磁界成分を大きくすることができ、第１着磁工程で各未着磁の永久磁石２の一方の端部２ａを、第２着磁工程で各未着磁の永久磁石２の他方の端部２ｂを小さな電源容量でそれぞれより確実に着磁することができる。

また、一方の端部２ａ及び他方の端部２ｂを小さな電源容量で容易に着磁することができるので、着磁ヨーク４１の温度上昇も抑制することができる。

なお、各上記実施の形態では、この発明が８極の回転子の着磁に適用されているが、８極に限定されることはなく、複数極のあらゆる回転子の着磁にこの発明を適用することができる。

この発明の実施の形態１による回転電機の着磁装置及び回転子を示す縦断面図である。 この発明の実施の形態２による回転電機の着磁装置及び回転子を示す縦断面図である。 この発明の実施の形態３による回転電機の着磁装置及び回転子を示す縦断面図である。 この発明の実施の形態４による回転電機の着磁装置及び回転子を示す要部断面図である。

符号の説明

１ 回転子本体（界磁ヨーク）、２ 未着磁の永久磁石、８ 第１コイルセグメント、９ 第２コイルセグメント、１０，４４ 単位コイル部、１２，２４，３３，４５ 着磁コイル、１３，２５，３４、４６ 着磁装置。

Claims (4)

1. 断面円形状の界磁ヨークの外周部に設けられている複数の未着磁の永久磁石を着磁して着磁済みの永久磁石とするための回転電機の着磁装置であって、
   上記界磁ヨークの軸線に平行に延びる第１及び第２コイルセグメントを含む少なくとも１つの単位コイル部を有し、上記未着磁の永久磁石に磁束を通すための着磁コイルを備え、
   上記界磁ヨークの軸線に直交する断面で、上記界磁ヨークの中心と上記第１及び第２コイルセグメントとを結ぶ２本の直線がなす角度であるセグメント配置角度が、上記界磁ヨークの周方向における上記未着磁の永久磁石の配置ピッチ角度よりも大きくなっていることを特徴とする回転電機の着磁装置。
2. 上記セグメント配置角度は、上記界磁ヨークの軸線に直交する断面で、互いに隣り合う３つの上記未着磁の永久磁石のうち両側の上記未着磁の永久磁石における中央の上記未着磁の永久磁石側の端部に接し、かつ上記界磁ヨークの中心を通る２本の直線がなす角度以下の大きさになっていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機の着磁装置。
3. 上記着磁コイルは、上記界磁ヨークの周方向へ間隔を置いて配置された複数の上記単位コイル部を有しており、
   上記界磁ヨークの周方向における各上記単位コイル部の配置ピッチ角度は、上記未着磁の永久磁石の配置ピッチ角度の（ｎ＋１）倍（ｎは自然数）となっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転電機の着磁装置。
4. 断面円形状の界磁ヨークの外周部に設けられている複数の未着磁の永久磁石を、上記界磁ヨークの軸線に平行な第１及び第２コイルセグメントを含む少なくとも１つの単位コイル部を有する着磁コイルに通電することにより着磁して着磁済みの永久磁石とするための回転電機の着磁方法であって、
   上記界磁ヨークの軸線に直交する断面で、上記未着磁の永久磁石の中心と上記界磁ヨークの中心とを結ぶ直線である未着磁磁石中心線に対して、上記単位コイル部の中心と上記界磁ヨークの中心とを結ぶ直線である単位コイル部中心線が所定の角度をなすように、上記未着磁の永久磁石を上記着磁コイルに対して上記界磁ヨークの周方向における一方の向きへずらして配置し、上記未着磁の永久磁石に磁束を通す第１着磁工程、及び
   上記第１着磁工程の後に、上記界磁ヨークの軸線に直交する断面で、上記未着磁磁石中心線に対して上記単位コイル部中心線が上記所定の角度をなすように、上記未着磁の永久磁石を上記着磁コイルに対して上記界磁ヨークの周方向における他方の向きへずらして配置し、上記未着磁の永久磁石に磁束を通す第２着磁工程
   を備えていることを特徴とする回転電機の着磁方法。

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