JP2020092484A - Magnetization device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は着磁装置に関する。 The present invention relates to a magnetizing device.
電動機や発電機などに用いられるロータとして、鋼板などを積層したロータコアに複数の磁性体が装着されているものがある。このようなロータを製造する場合には、ロータの製造者は、所定の着磁装置を利用してロータに組付けられた磁性体を所望の極性に磁化させる。例えば特許文献1に記載の方法は、複数のメインコイルと複数のサブコイルとを有する着磁装置を利用して、ロータコアに組付けられた複数の極を同時に磁化させる。
2. Description of the Related Art As a rotor used for an electric motor or a generator, there is a rotor core in which a plurality of magnetic bodies are mounted on a rotor core formed by stacking steel plates and the like. When manufacturing such a rotor, the rotor manufacturer uses a predetermined magnetizing device to magnetize the magnetic body assembled to the rotor to a desired polarity. For example, the method described in
しかしながら、特許文献1に記載の方法に利用される着磁装置は、予め設定された極数および予め設定された外径を有するロータに対しては対応可能であるものの、極数や外径が異なるロータに対応することは困難である。また、この着磁装置は複数種類のコイルを有し、構造が複雑である。したがって、多品種のロータを製造する場合には、製造コストの増大を招来する虞がある。
However, although the magnetizing device used in the method described in
本発明に係る着磁装置は、着磁ヨークと、距離調整機構とを有する。着磁ヨークは、第1外径を有する第1ロータに含まれる1つの極である第1単極および第1外径と異なる第2外径を有する第2ロータに含まれる1つの極である第2単極に対してそれぞれに飽和磁界を与えるためのコイルを有する。距離調整機構は、第1ロータコアの第1単極を着磁する場合には第1ロータコアと着磁ヨークとの距離を第1距離に設定し、第2ロータコアの第2単極を着磁する場合には第2ロータコアと着磁ヨークとの距離を第2距離に設定する。 The magnetizing device according to the present invention has a magnetizing yoke and a distance adjusting mechanism. The magnetizing yoke is one pole included in the first rotor having the first outer diameter, which is one pole included in the first rotor, and one pole included in the second rotor having the second outer diameter different from the first outer diameter. It has a coil for giving a saturation magnetic field to each of the second monopoles. The distance adjusting mechanism sets the distance between the first rotor core and the magnetizing yoke to the first distance when magnetizing the first single pole of the first rotor core, and magnetizes the second single pole of the second rotor core. In this case, the distance between the second rotor core and the magnetizing yoke is set to the second distance.
このような構成により、着磁装置は、異なる外径を有するロータの磁性体を着磁する場合には、ロータと着磁ヨークとの相対的な距離をそれぞれ調整してロータの単極に対して着磁する。 With such a configuration, the magnetizing device adjusts the relative distance between the rotor and the magnetizing yoke to magnetize the rotor's single pole when magnetizing the magnetic bodies of the rotor having different outer diameters. Magnetize.
本発明により、シンプルな構成で異なる外径を有するロータをそれぞれ着磁することが可能な着磁装置を提供することが出来る。 According to the present invention, it is possible to provide a magnetizing device capable of magnetizing rotors having different outer diameters with a simple configuration.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲に係る発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the invention according to the claims is not limited to the following embodiments. In addition, not all of the configurations described in the embodiments are essential as means for solving the problem.
以下に説明する実施の形態に係る着磁装置は、外径や極数の異なるヨークに対して着磁をさせる装置である。着磁装置は、着磁ヨークと、距離調整機構とを有する。着磁ヨークは、第1外径を有する第1ロータに含まれる1つの極である第1単極および第1外径と異なる第2外径を有する第2ロータに含まれる1つの極である第2単極に対してそれぞれに飽和磁界を与えるためのコイルを有する。距離調整機構は、第1ロータコアの第1単極を着磁する場合には第1ロータコアと着磁ヨークとの距離を第1距離に設定し、第2ロータコアの第2単極を着磁する場合には第2ロータコアと着磁ヨークとの距離を第2距離に設定する。 The magnetizing device according to the embodiments described below is a device for magnetizing yokes having different outer diameters and pole numbers. The magnetizing device has a magnetizing yoke and a distance adjusting mechanism. The magnetizing yoke is one pole included in the first rotor having the first outer diameter, which is one pole included in the first rotor, and one pole included in the second rotor having the second outer diameter different from the first outer diameter. It has a coil for giving a saturation magnetic field to each of the second monopoles. The distance adjusting mechanism sets the distance between the first rotor core and the magnetizing yoke to the first distance when magnetizing the first single pole of the first rotor core, and magnetizes the second single pole of the second rotor core. In this case, the distance between the second rotor core and the magnetizing yoke is set to the second distance.
<実施の形態>
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は、実施の形態に係る着磁装置およびロータの概略構成図である。図に示す着磁装置10は、モータのロータ90を着磁させるための装置である。
<Embodiment>
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a magnetizing device and a rotor according to an embodiment. A
まず、ロータ90について説明する。ロータ90はモータのケース内に設置される。モータは、例えば自動車に搭載される三相交流モータである。ロータ90は、主な構成としてロータコア91および磁石92を有している。ロータコア91は、回転軸方向に積層された鋼板が扁平円柱状に成形されている。またロータコア91は少なくとも外周付近に円周に沿って磁石92が装着されている。磁石92は、例えば、鉄、ネオジム、ボロン等を成分として含む磁石素材である。磁石92は、外部から飽和磁束密度以上の磁束が与えられることにより着磁すると永久磁石になる。
First, the
次に着磁装置10について説明する。着磁装置10は外径の異なる複数種類のロータ90の磁石92を着磁させるための装置である。着磁装置10は、着磁ヨーク11および距離調整機構12を主な構成として有している。なお図に示す着磁装置10は、説明の都合上、着磁ヨーク11の一部がカットされた状態で示されている。
Next, the
着磁ヨーク11は、磁界を発生させてロータ90に磁束を与える。着磁ヨーク11は、主な構成として、着磁コイル110を有している。着磁コイル110は、例えば銅等の導電材を成分とする線材が環状に巻回され、端部に電流源(不図示)が接続されている。電流源から電流が供給されると、着磁コイル110は供給される電流の大きさに応じた磁束を発生させる。着磁コイル110は形成された環状の面がロータ90の側面に対向するように設定されている。これにより、着磁コイル110は着磁対象であるロータの磁石に磁束を与えることが出来る。また着磁コイル110は、着磁対象であるロータの、1つの極の磁石に対して飽和磁界を与えるように設定されている。
The
なお、着磁コイル110に接続される電流源は、着磁コイル110に供給する電流の極性を切り換える機能を有している。これにより、着磁装置10は、ロータ90の着磁対象に応じて着磁させる極性を変更させることが出来る。
The current source connected to the
距離調整機構12は、ロータ90を支持するとともに、ロータ90が有する磁石92と着磁ヨーク11との距離を調整する。距離調整機構12は、主な構成として、支持台121、リニアガイド122、スライド板123およびインデックステーブル124を有している。
The
支持台121は、着磁装置10の台座である。支持台121は、着磁ヨーク11を支持するとともに、リニアガイド122を支持する。
The
リニアガイド122は支持台121上に設置され、スライド板123を直動自在に支持する。図に示す例の場合、リニアガイド122は、スライド板123を方向Y1および方向Y2に移動させることが出来る。スライド板123が方向Y1に移動した場合、着磁装置10に設置されたロータ90は着磁ヨーク11に近付く。一方、スライド板123が方向Y2に移動した場合、ロータ90は着磁ヨーク11から離れる。このようにリニアガイド122は、スライド板123と着磁ヨーク11との距離を変更させることが出来る。
The
また図に示すように、本実施の形態に係る着磁装置10は2つのリニアガイド122が所定の距離離れ、直動方向に平行になるように設置されている。このような配置により、着磁装置10は、スライド板123を安定して直動させることが出来る。
Further, as shown in the figure, the
スライド板123は、上述のようにリニアガイド122に支持され、方向Y1および方向Y2に直動自在に設置されている。またスライド板123は上面にインデックステーブル124を支持する。
The
インデックステーブル124は、スライド板123の上面にターンテーブル状に回転自在に設置されるとともに、上面にロータ90を支持する。インデックステーブル124が回転することにより、インデックステーブル124の上面に支持されたロータ90もロータの回転軸を中心として回転する。またインデックステーブル124が回転することにより、着磁装置10は、ロータ90の磁石92を着磁ヨーク11の着磁コイル110に対して適切な位置に設置することが出来る。
The index table 124 is rotatably installed in a turntable shape on the upper surface of the
上述のように、距離調整機構12は、インデックステーブル124にロータ90が設置される。そして、距離調整機構12は、設置されたロータ90が有する磁石92が着磁コイル110に対して適切な距離ないし適切な位置になるように、ロータ90と着磁ヨーク11との位置関係を変更することが出来る。なお、距離調整機構12は、モータ等の動力を有してもよい。また、距離調整機構12は、モータ等の動力の位置を制御するセンサ等を有していてもよい。
As described above, in the
次に、着磁装置10が行う着磁において、大きさの異なるロータを着磁する場合の例について説明する。まず、図2を参照しながら、相対的に外径が大きいロータを着磁する場合について説明する。図2は、着磁装置がロータを着磁する第1の例を示す図である。図に示した着磁装置10は、着磁装置10の上面から観察した状態を模式的に示している。図に示すように、着磁装置10には、距離調整機構12にロータ90aが設置されている。すなわち、図に示す状況は、着磁装置10が、ロータ90aの磁石92aを着磁させている様子を示している。
Next, in the magnetization performed by the magnetizing
図に示すロータ90aは、直径D1を有する。また、ロータ90aは、8個の磁石92a(1)〜92a(8)を有する極数8のロータである。ロータ90aの磁石92aを着磁させる場合、着磁ヨーク11とロータ90aとは間隔G1となるように設定されている。換言すると、距離調整機構12は、着磁ヨーク11とロータ90aの中心との距離がH1になる位置に設定されている。なお、間隔G1は、例えば0.3ミリメートルである。
The illustrated
また、ロータ90aは磁石92aが着磁コイル110に対向するように設置されている。すなわち、距離調整機構12は、ロータ90aの磁石92aと着磁コイル110とが対向する位置になるようにインデックステーブル124の角度が設定されている。
The
上述の状況において、磁石92a(1)に対する着磁が完了すると、着磁装置10は、インデックステーブル124を極間角度Ap1回転させて隣の磁石92a(2)を着磁させる。このとき着磁ヨーク11は、着磁コイル110の極性を反転し、隣接する磁石92a(1)に与えた磁束から反転させた極性の磁束を磁石92a(2)に与える。着磁装置10は、このような工程を繰り返し、ロータ90aが有する8個の磁石92a(1)〜92a(8)を着磁する。
In the above-described situation, when the
次に、図3を参照しながら、相対的に外径が小さいロータを着磁する場合について説明する。図3は、着磁装置がロータを着磁する第2の例を示す図である。図に示すように、着磁装置10には、距離調整機構12にロータ90bが設置されている。すなわち、図に示す状況は、着磁装置10が、ロータ90bの磁石92bを着磁させている様子を示している。
Next, a case where a rotor having a relatively small outer diameter is magnetized will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a second example in which the magnetizing device magnetizes the rotor. As shown in the figure, in the magnetizing
図に示すロータ90bは、直径D2を有する。図に示す2点鎖線の円は、ロータ90aの外径である。図に示すように、ロータ90bが有する直径D2は、ロータ90aが有する直径D1よりも小さい。また、ロータ90bは、10個の磁石92b(1)〜92b(10)を有する極数10のロータである。ロータ90bの磁石92bを着磁させる場合、着磁ヨーク11とロータ90aとは間隔G2となるように設定されている。換言すると、距離調整機構12は、着磁ヨーク11とロータ90bの中心との距離がH2になる位置に設定されている。なお、本実施の形態において、間隔G1と間隔G2とは同じに設定されている。すなわち、着磁装置10は、外径が異なるロータの磁石をそれぞれ着磁させる場合に、着磁対象である磁石と着磁コイル110との間隔を好適に調整することが出来る。
The illustrated
着磁ヨーク11とロータ90bとの間隔をG2に設定するために、距離調整機構12は、ロータ90aが設置されていた状態から、方向Y1へ距離H1−H2移動している。このように、外径が異なるロータが設置された場合には、着磁装置10は、距離調整機構12を駆動して着磁ヨーク11とロータとの距離を調整する。
In order to set the gap between the magnetizing
また、ロータ90bは磁石92bが着磁コイル110に対向するように設置されている。すなわち、距離調整機構12は、ロータ90bの磁石92bと着磁コイル110とが対向する位置になるようにインデックステーブル124の角度が設定されている。
The
上述の状況において、磁石92b(1)に対する着磁が完了すると、着磁装置10は、インデックステーブル124を極間角度Ap2回転させて隣の磁石92b(2)を着磁させる。このとき着磁ヨーク11は、着磁コイル110の極性を反転し、隣接する磁石92b(1)に与えた磁束から反転させた極性の磁束を磁石92b(2)に与える。着磁装置10は、このような工程を繰り返し、ロータ90bが有する8個の磁石92b(1)〜92b(10)を着磁する。
When the
このようにして、着磁装置10は、ロータの外径に応じて着磁コイル110との間隔を調整する。また、着磁装置10は、ロータが有する磁石の極数および極間角度に応じてロータをインデックスする。
In this way, the magnetizing
次に、図4を参照しながら、着磁装置10が有する着磁コイル110のコイル間角度について説明する。図4は、着磁装置のコイル間角度の例を示す図である。図に示す着磁コイル110は、説明の都合上、ロータ90の回転軸に直交する平面に平行な断面により示されている。また図に示す磁石92のうち、磁石92tは着磁対象の磁石であり、磁石92nは、磁石92tに隣接する磁石を示している。
Next, the inter-coil angle of the magnetizing
図に示す極間角度Apは、ロータ90が円周方向に有する磁石92のピッチ(極間)を、ロータ90の回転中心からの角度により示したものである。また、図に示すコイル間角度Acは、ロータ90の回転中心と着磁コイル110における内周側の2つの面とをそれぞれ結んだ2本の線分により成される角度を示している。
The inter-pole angle Ap shown in the figure indicates the pitch (inter-pole) of the
図に示すように、着磁装置10において、コイル間角度Acは、ロータ90の極間角度Apよりも小さくなるように設定されている。このように設定されていることにより、着磁装置10は、着磁コイル110が着磁させる対象である磁石92tに隣接する磁石92nに対して意図しない極性の着磁をさせることを抑制することが出来る。
As shown in the figure, in the magnetizing
以上、着磁装置10について説明した。実施の形態に係る着磁装置10は、上述のように、1極分を着磁させる着磁ヨークを有し、かつ、着磁ヨークは極性を反転させることが出来る構成となっている。また、着磁装置10は、距離調整機構12を有することにより、着磁ヨークと磁石との距離を好適に調整するとともに、ロータが有する極性に応じてインデックスすることが出来る。さらに、着磁装置10は、コイル間角度が極間角度よりも小さくなるように構成されている。これにより、着磁装置10は、隣接する磁石に対して逆着磁しない構成となっている。
The magnetizing
このように、実施の形態によれば、複数の異なる外径や複数の異なる極数のヨークの着磁に対応することが出来る。また、実施の形態によれば、複数の異なる着磁コイルを有することなく、シンプルな構造により着磁装置を提供することが出来る。さらに、実施の形態によれば、複数極の着磁を行う場合に比べると着磁を行う時のエネルギーが少ないため、電源設備等を小型化することが出来る。 As described above, according to the embodiment, it is possible to cope with magnetization of a plurality of yokes having different outer diameters and a plurality of different poles. Further, according to the embodiment, it is possible to provide a magnetizing device with a simple structure without having a plurality of different magnetizing coils. Further, according to the embodiment, the energy required for the magnetization is smaller than that in the case where the magnetization of a plurality of poles is performed, so that the power supply equipment and the like can be downsized.
このように、実施の形態によれば、シンプルな構成で異なる外径を有するロータをそれぞれ着磁することが可能な着磁装置を提供することが出来る。 As described above, according to the embodiment, it is possible to provide a magnetizing device capable of magnetizing rotors having different outer diameters with a simple configuration.
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
10 着磁装置
11 着磁ヨーク
12 距離調整機構
90 ロータ
91 ロータコア
92 磁石
110 着磁コイル
121 支持台
122 リニアガイド
123 スライド板
124 インデックステーブル
10 magnetizing
Claims (1)
前記第1ロータの第1単極を着磁する場合には前記第1ロータと前記着磁ヨークとの距離を第1距離に設定し、前記第2ロータの第2単極を着磁する場合には前記第2ロータと前記着磁ヨークとの距離を第2距離に設定する距離調整機構と
を備える着磁装置。 A first single pole, which is one pole included in the first rotor having a first outer diameter, and a second single pole, which is one pole included in a second rotor having a second outer diameter different from the first outer diameter. A magnetizing yoke having a coil for applying a saturation magnetic field to each of
When magnetizing the first monopole of the first rotor, the distance between the first rotor and the magnetizing yoke is set to the first distance, and the second monopole of the second rotor is magnetized. And a distance adjusting mechanism for setting a distance between the second rotor and the magnetizing yoke to a second distance.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (2)
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CN112201430A (en) * | 2020-09-30 | 2021-01-08 | 赣州新瑞迪奥磁性材料有限公司 | Radially oriented cylindrical or annular sintered quadrupole magnet and magnetizing method thereof |
CN114446571A (en) * | 2022-03-04 | 2022-05-06 | 厦门高宏达微电机科技有限公司 | Automatic gasket installing and magnetizing equipment for motor rotor |
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2018
- 2018-12-03 JP JP2018226739A patent/JP2020092484A/en active Pending
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CN112201430B (en) * | 2020-09-30 | 2022-09-27 | 赣州新瑞迪奥磁性材料有限公司 | Radially oriented cylindrical or annular sintered quadrupole magnet and magnetizing method thereof |
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