JP2009124007A - 永久磁石の着磁方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁石の磁力を弱めることなく所望の形状の部材を製造する技術を提供する。
【解決手段】着磁前の磁石部材（ＭＧ）を非磁性部材（ＮＭ）で保持して成形した被処理部材（ＯＢ）を準備する。そして、着磁装置（５００）を用いて被処理部材（ＯＢ）に着磁処理を行う。
【選択図】図１

Description

この発明は、モータ等に用いられる永久磁石の着磁方法及び装置に関する。

永久磁石の着磁方法としては、例えば下記の特許文献に記載されたものが知られている。

特開２００６−２９４９３６号公報

従来から、着磁後の磁石を、樹脂などの非磁性体部材で保持した状態で成形することによって、磁石の用途に応じた部材（例えばロータ）を製造していた。しかし、従来は、着磁後の磁石を用いた成形処理時に、何らかの原因で磁石の磁力が低下するという問題が生じることがあった。例えば、高温の樹脂で磁石を固める際に、その高温のために磁力が弱まってしまう場合があった。

本発明は、磁石の磁力を弱めることなく所望の形状の部材を製造する技術を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］ 永久磁石の着磁方法であって、
（ａ）着磁前の磁石部材を非磁性部材で保持して成形した被処理部材を準備する工程と、
（ｂ）着磁装置を用いて前記被処理部材に着磁処理を行う工程と、
を備える着磁方法。

この方法によれば、成形後の被処理部材に対して着磁処理を行うので、磁石の磁力を弱めることなく所望の形状の部材を製造することができる。

［適用例２］ 適用例１記載の着磁方法であって、
前記被処理部材は、前記磁石部材を複数個含んでおり、
前記工程（ｂ）は、前記複数の磁石部材を同時に着磁する、
着磁方法。

この構成では、複数の磁石部材を含む被処理部材を容易にかつ短時間で着磁処理することができる。

［適用例３］ 適用例２記載の着磁方法であって、
前記被処理部材は、前記複数の磁石部材を含む円盤状部材を有しており、
前記複数の磁石部材は偶数個であり、
前記工程（ｂ）は、前記円盤状部材の厚み方向に沿って前記複数の磁石部材を着磁するとともに、隣接する磁石部材を互いに逆向きに着磁する、
着磁方法。

この構成では、隣接する磁石部材が互いに逆向きに着磁された被処理部材を容易に製造することができる。

［適用例４］ 適用例３記載の着磁方法であって、
前記被処理部材はモータ用のロータである、
着磁方法。

この構成では、モータ用ロータを容易に製造することができる。

［適用例５］ 適用例４記載の着磁方法であって、
前記被処理部材は、前記円盤状部材に回転軸が固定されたロータである、
着磁方法。

この構成では、回転軸が予め固定された被処理部材に着磁処理を行うことによって、回転軸を有するロータを製造することができる。

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、着磁方法及び着磁装置、永久磁石の製造方法及び製造装置等の形態で実現することができる。

図１（Ａ）〜（Ｅ）は、第１実施例における被処理部材と着磁装置の構成を示す説明図である。図１（Ａ），（Ｂ）は、被処理部材ＯＢの平面図及び縦断面図をそれぞれ示している。被処理部材ＯＢは、着磁前の複数の磁石部材ＭＧを、非磁性部材ＮＭで保持した状態で所望の形状に成形したものである。この例では、被処理部材ＯＢは円盤状の形状を有しており、４個の磁石部材ＭＧはそれぞれ略扇状の形状を有している。非磁性部材ＮＭとしては、例えば熱可塑性樹脂を使用してもよい。例えば、複数の磁石部材ＭＧを型に設置して樹脂で成形することによって、円盤状の形状を有する被処理部材ＯＢを製造することができる。図１（Ａ），（Ｂ）において、個々の磁石部材ＭＧに描かれている極性は、着磁後のものである。被処理部材ＯＢの中心には、軸１１２が固定されている。この軸１１２は、着磁後に被処理部材ＯＢをモータのロータとして使用する際に、回転軸として機能するものである。なお、磁石部材ＭＧの数は、１以上の任意の数に設定可能である。但し、モータのロータを製造するために被処理部材ＯＢを準備する場合には、磁石部材ＭＧは複数個（特に偶数個）とすることが好ましい。

図１（Ｃ），（Ｄ）は着磁装置の平面図及び縦断面図をそれぞれ示している。この着磁装置５００は、被処理部材ＯＢ内の磁石部材ＭＧに着磁を行うための装置である。着磁装置５００には、４個の磁石部材ＭＧに対応する位置に、４組の着磁処理ユニット５１０が設けられている。各着磁処理ユニット５１０は、着磁ヨーク５１２と、着磁ヨーク５１２の一部分に巻き回された着磁コイル５１４とを有している。着磁ヨーク５１２は、全体として略コの字状の形状を有しており、磁石部材ＭＧに対面する位置には２つの着磁ヨーク端５１２ａ，５１２ｂが設けられている。これらの着磁ヨーク端５１２ａ，５１２ｂは、磁石部材ＭＧの形状とほぼ同じ平面形状を有しており、これらの着磁ヨーク端５１２ａ，５１２ｂの間にほぼ直線的な磁束が発生する。図１（Ｄ）には、このような磁束の方向ＭＦが励磁されている。従って、磁石部材ＭＧは、円盤状の被処理部材ＯＢの厚み方向に沿って磁化される。なお、磁化方向が異なる着磁処理ユニットでは、着磁コイル５１４の電流方向ＣＤが互いに逆向きとなる。

図１（Ｃ），（Ｄ）から理解できるように、着磁装置５００の中央には、被処理部材ＯＢを収納するための収納部５２０が形成されている。図１（Ｅ）は、この収納部５２０内に被処理部材ＯＢが収納された状態を示している。なお、着磁装置５００は、被処理部材ＯＢを収納部５２０内に保持するための保持機構を有しているが、便宜上、保持機構の図示が省略されている。この収納状態で各着磁コイル５１４に同時に電流を流すことによって、複数の磁石部材ＭＧを同時に着磁することが可能である。なお、図１（Ａ）に示すように、隣接する磁石部材ＭＧ同士の磁化方向は互いに逆向きとすることが好ましい。

このように、第１実施例では、非磁性部材ＮＭで複数の磁石部材ＭＧを保持した所望の形状の被処理部材ＯＢを準備することができ、その後、この被処理部材ＯＢ内の複数の磁石部材ＭＧを同時に着磁することができる。従って、従来のように着磁処理後に成形を行う場合に比べて、磁石の磁力を弱めることなく所望の形状の部材を製造することが可能である。

図２（Ａ）〜（Ｅ）は、第２実施例における被処理部材と着磁装置の構成を示す説明図である。第１実施例との違いは、被処理部材ＯＢ内の磁石部材ＭＧの形状だけである。第２実施例では、４つの磁石部材ＭＧが互いにほぼ接する状態で非磁性部材ＮＭによって保持され成形されている。なお、隣接する磁石部材ＭＧは互いに逆向きに磁化されるので、わずかな隙間を設けることが好ましい。着磁ヨーク端５１２ａ，５１２ｂの面積は、個々の磁石部材ＭＧの面積よりも小さいが、これでも磁石部材ＭＧを実用上十分に着磁することができる。このように、磁石部材ＭＧの形状と着磁ヨーク端５１２ａ，５１２ｂの形状とは多少異なっていても良いことが理解できる。

なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

上記実施例では、被処理部材ＯＢに回転軸１１２を設けていたが、回転軸１１２は後から固定してもよい。また、被処理部材ＯＢの形状は、円盤状に限らず、用途に応じた任意の形状を採用することが可能である。また、磁石部材ＭＧの数や形状も任意であり、これに応じて着磁処理ユニットの数や形状を任意に変更することが可能である。例えば、１つの磁石部材ＭＧのみを有する被処理部材ＯＢを準備して、着磁処理を行うようにしてもよい。この場合には、１つの着磁処理ユニットを有する着磁装置を用いる。但し、複数の磁石部材ＭＧを有する被処理部材ＯＢを用い、これらの複数の磁石部材ＭＧを同時に着磁処理するようにすれば、各種の用途に適した所望の形状の被処理部材ＯＢを容易に着磁することができるという利点がある。

上記各実施例では、隣接する磁石部材ＭＧを互いに逆向きに磁化していたが、同じ向きに着磁するようにしてもよい。

上記実施例によって製造される永久磁石は、モータや発電機などの種々の電気機械に利用することが可能である。

第１実施例における被処理部材と着磁装置の構成を示す説明図である。 第２実施例における被処理部材と着磁装置の構成を示す説明図である。

符号の説明

１１２…軸（回転軸）
５００…着磁装置
５１０…着磁処理ユニット
５１２…着磁ヨーク
５１２ａ，５１２ｂ…着磁ヨーク端
５１４…着磁コイル
５２０…収納部

Claims (10)

1. 永久磁石の着磁方法であって、
   （ａ）着磁前の磁石部材を非磁性部材で保持して成形した被処理部材を準備する工程と、
   （ｂ）着磁装置を用いて前記被処理部材に着磁処理を行う工程と、
   を備える着磁方法。
2. 請求項１記載の着磁方法であって、
   前記被処理部材は、前記磁石部材を複数個含んでおり、
   前記工程（ｂ）は、前記複数の磁石部材を同時に着磁する、
   着磁方法。
3. 請求項２記載の着磁方法であって、
   前記被処理部材は、前記複数の磁石部材を含む円盤状部材を有しており、
   前記複数の磁石部材は偶数個であり、
   前記工程（ｂ）は、前記円盤状部材の厚み方向に沿って前記複数の磁石部材を着磁するとともに、隣接する磁石部材を互いに逆向きに着磁する、
   着磁方法。
4. 請求項３記載の着磁方法であって、
   前記被処理部材はモータ用のロータである、
   着磁方法。
5. 請求項４記載の着磁方法であって、
   前記被処理部材は、前記円盤状部材に回転軸が固定されたロータである、
   着磁方法。
6. 磁石部材を着磁するための着磁装置であって、
   着磁コイルと着磁ヨークとを有する着磁処理部と、
   着磁前の磁石部材を非磁性部材で保持して成形した被処理部材を収納する収納部と、
   を備え、
   前記収納部に収納された前記被処理部材に対して前記着磁処理部で着磁処理を行う、着磁装置。
7. 請求項６記載の着磁装置であって、
   前記被処理部材は、前記磁石部材を複数個含んでおり、
   前記着磁装置は、前記着磁処理部を複数個備え、前記複数の着磁処理部を用いて前記複数の磁石部材を同時に着磁する、着磁装置。
8. 請求項７記載の着磁装置であって、
   前記被処理部材は、前記複数の磁石部材を含む円盤状部材を有しており、
   前記複数の磁石部材は偶数個であり、
   前記着磁処理部は、前記円盤状部材の厚み方向に沿って前記複数の磁石部材を着磁するとともに、隣接する磁石部材を互いに逆向きに着磁する、着磁装置。
9. 請求項８記載の着磁装置であって、
   前記被処理部材はモータ用のロータである、
   着磁装置。
10. 請求項９記載の着磁装置であって、
    前記被処理部材は、前記円盤状部材に回転軸が固定されたロータである、
    着磁装置。

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