JP2565257Y2 - 着磁ヨークの構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、モータのロータのよう
に軸の外周に円筒状の磁性体を取付け、この磁性体にＳ
極とＮ極とを交互に着磁したものを製作するために使用
する、着磁ヨークの構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、モータのロータ等に用いられる永
久磁石としては、その外周面、内周面またはその端面に
多極着磁を施した円筒状あるいは扁平リング状などの形
状のものが多く用いられている。このような形状の被着
磁体に着磁する着磁ヨークとしては、特公昭６２−３７
５２１号公報等にも例示されているように、環状のヨー
クの内周面に軸方向の溝を円周に沿って一定間隔で設
け、各溝に深く導線を埋め込んだものが知られている。

【０００３】図８に符号１で示すものは、このような形
状の被着磁体に多極着磁を行なう着磁ヨークである。こ
の着磁ヨーク１は、一毅的に純鉄などのヨーク材料に、
ワイヤ放電加工等の機械加工により、被着磁体の極数に
対応する必要な数だけの溝２を掘り、その溝２に表面を
樹脂等の皮膜により絶縁された導体３を挿入し、樹脂を
注入して固定したものである。このような着磁ヨーク１
において導体３にパルス状の着磁電流を流し、この着磁
電流によって決められた極性方向の磁界を発生させるよ
うな構造となっている。

【０００４】この状態で、外部に接続されたパルス着磁
電源より導体３にパルス状の着磁電流を流して磁界を発
生させ、この磁界により被着磁体に着磁して被着磁体に
永久磁石を形成する。図９に示すものは、このために従
来用いられていた電源と着磁ヨークとの関係である。こ
の図において１は着磁ヨークであり、全体形状は円形の
環状で、内周部に複数個の溝２が一定角度で設けられて
いるものである。そしてこの溝２には、導体３が「×」
印および「・」印で示すように、紙面に対して手前側か
ら向こう側に行き、また向こう側から手前側に来るよう
に交互に方向を変えるように巻装されている。

【０００５】導体３は、リード線４，５により電源装置
６の端子７，８に接続され、矢印方向のパルス状の着磁
電流を受けることになる。電源装置６には、直流電源
（バッテリあるいは整流電源）９とこの直流電源９によ
って充電されるコンデンサ１０、コンデンサ１０への電
流断続を行なう切換スイッチ１１が設けられ、この切換
スイッチ１１の一極と直流電源９の一極とが端子７，８
に接続されている。

【０００６】上記構成においては、電源装置６の切換ス
イッチ１１を所定速度で切換えてコンデンサ１０に対す
る充電と放電とを繰り返すことにより、導体３にパルス
状の着磁電流を流すことになる。すると着磁ヨーク１の
内周には図に示すように「Ｎ」と「Ｓ」の極性が交互に
表れることになるので、この内周にモータのロータ等に
用いられる被着磁体を置けば、この被着磁体はＮ極とＳ
極とが交互に位置するように着磁されることになる。な
お、このとき着磁ヨーク１の軸心位置にも、紙面の向こ
う側から手前側に来る方向の磁束１２が発生することに
なる。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】このようにして着磁を
行なうとき、着磁ヨーク１の軸方向に生ずる磁束１２に
より、永久磁石に着磁するのに必要な周方向の磁束がベ
クトル的に曲げられて、歪んだ着磁方向で着磁されるこ
とになり、この結果、製品としてのモータ等の特性が悪
化したり、永久磁石以外の部品、たとえば軸などが帯磁
するというような問題が生じた。このようになる原因と
して考えられることは、導体３を流れる電流のルートが
ワンターンコイルとなっているためであることから、導
体３とは別にワンターンコイルとなる別の導体を設けれ
ばこの問題の解消が図れることになる。

【０００８】本考案はこの点に着目して成されたもので
あり、着磁ヨークにおける有害な軸方向の磁束が発生す
ることがない、着磁ヨークを提供しようとするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本考案は、上記課題を解
決するための手段として、軸の外周にＳ極とＮ極とを交
互に配設した永久磁石の着磁に用いられる環状の着磁ヨ
ークの内周に設けられる溝内に１本の導体を巻装した着
磁ヨークにおいて、前記導体の巻装始端から巻装終端ま
での間に折返し導体を前記着磁ヨークの平面部に設け
て、前記導体および折返し導体により、導体に一方向と
反対方向の両ワンターンコイルを形成した構成としたも
のである。

【００１０】

【作用】このように、ヨークの内周に設けられた溝の中
には導体が１本のみ設けられるので、太い導線を用いて
線積率を大きくして大電流を流し、着磁ヨークに強い磁
界を発生させる。そして導体および折返し導体によって
形成された一方向と反対方向の両ワンターンコイルによ
り、導体によって発生する着磁ヨークにおいて有害な軸
方向の磁束が打ち消されて発生しないことになるので、
着磁ヨーク内周の周方向の磁束が曲げられるようなこと
が生じなくなる。

【００１１】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図１について、図
９と同一部分には同一の符号を付して説明する。図示す
るように本考案に係る着磁ヨーク１には、折返し導体１
３が設けられている。この折返し導体１３は、導体３の
巻装終端とリード線４との間に接続され、着磁ヨーク１
の面上で導体３の外周を弧状（欠円状）に囲む状態とな
っている。この折返し導体１３を設けたことにより、導
体３に一方向（導体自体の方向）と反対方向（折返し導
体１３の方向）の両方向のワンターンコイルが形成され
ることになる。この実施例のものにおいては、従来同様
に着磁ヨーク１の溝２に導体３を巻装した後、折返し導
体１３を設けて製作することができる。

【００１２】図２に示すものは本考案の他の実施例であ
る。この場合には導体３に対し、この導体３が巻装され
る溝２を二つ置きに接続する折返し導体１３を、着磁ヨ
ーク１の表裏両面に沿わせて設けてある（図中の実線記
載と破線記載とを参照）。この場合の折返し導体１３
は、導体３を形成するとき同時に設けることができる。
この実施例においても、図１のものと同様な作用、効果
を上げることができる。すなわち、両実施例において図
示しない電源装置６（図９参照）から端子７，８を介し
てパルス状の着磁電流が導体３に流れると、図中に
「×」印および「・」印で示す方向の電流が流れ、着磁
ヨーク１の内周には「Ｎ」と「Ｓ」の極性が交互に表れ
ることになる。

【００１３】そしてこの時、折返し導体１３にも電流が
流れるが、この電流は、折返し導体１３を、導体３に流
れる電流とは反対側のワンターンコイルとして流れるこ
とになるので、図９のものにおいては発生していた着磁
ヨーク１の軸方向磁束はキャンセルされて発生しないこ
とになる。そこでこの着磁ヨーク１の内周に、図３に示
すように軸１４にカラー１５を介して筒状の磁性体１６
を取付け、この磁性体１６にＮ極とＳ極とを交互に着磁
させることによって得るモータのロータ１７を置き、導
体３に着磁電流を流せば、折返し導体１３による磁束打
ち消し効果によって軸１４には着磁されず、磁性体１６
にのみ着磁させることができる。

【００１４】図４に示すものは本考案のさらに他の実施
例であって、極数が非常に多い（図示例では４８極）被
着磁体に対応させるための着磁ヨーク１である。この場
合には、導体３および折返し導体１３ともに、隣接する
溝２と二つ置きの溝２を交互に通してある。多極の場
合、必ずしもこのようにする必要はないが、基本的な考
え方として、導体３がある方向に行くときから帰りに向
かって、必ず折返し導体１３が設けられるということで
ある。折返し導体１３の始めの位置は、リード線５が接
続された巻装始端から見て、図にその直上位置に示す巻
装終端から行なうのがよい。

【００１５】図５に示すものは、本考案のさらに他の実
施例である。この場合には図１に示したものと同様の折
返し導体１３を４個に分割し、溝２に巻装された導体３
と溝２の外周に位置する分割した折返し導体１３とを、
図示するように溝２を４個ずる組にして交互に入れ替え
て接続したものである。このように構成しても、導体３
と折返し導体１３により、磁束が打ち消されて着磁ヨー
ク１の軸心部分、すなわちロータ１７の軸１４には着磁
されないことになる。

【００１６】図６は、以上説明した各実施例のうちの図
１のものにおいて、着磁ヨーク１における導体３と折返
し導体１３を設ける位置を示したものである。この図に
示すように導体３と折返し導体１３との距離をｄとした
とき、測定ポイント１８で軸方向（矢印方向）の磁界強
さを測定すると、折返し導体１３を設けないときを１０
０％としたとき、磁界強さと距離ｄとの関係は図７に示
すようになった。このデータには、折返し導体１３を設
けた効果が歴然と表れている。

【００１７】

【考案の効果】本考案は、以上説明したように構成され
た着磁ヨークの構造であるから、軸方向の磁束が殆ど発
生しないことになるので、被着磁体がモータのロータで
あった場合に、その軸が着磁されることがなく、モータ
としての特性向上が図られることになる。そして、ヨー
クの内周に設けられた溝の中には導体が１本のみ設けら
れるので、太い導線を用いて線積率を大きくして大電流
を流すことができる。これにより、着磁ヨークに強い磁
界を発生させることができる。被着磁体がモータのロー
タ以外のものであるときにも、軸部が着磁されることの
弊害を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の平面図である。

【図２】本考案の他の実施例の平面図である。

【図３】被着磁体であるモータのロータを示す斜視図で
ある。

【図４】本考案のさらに他の実施例の平面図である。

【図５】本考案のさらに他の実施例の平面図である。

【図６】導体と折返し導体および測定ポイントの位置を
示す説明図である。

【図７】磁束特性を示すグラフである。

【図８】従来の着磁ヨークを示す斜視図である。

【図９】図８のものと電源装置との接続を示す回路図で
ある。

【符号の説明】

１ 着磁ヨーク ２ 溝 ３ 導体 ６ 電源装置 １３ 折返し導体 １４ 軸 １７ ロータ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸の外周にＳ極とＮ極とを交互に配設し
   た永久磁石の着磁に用いられる環状の着磁ヨークの内周
   に設けられる溝内に１本の導体を巻装した着磁ヨークに
   おいて、前記導体の巻装始端から巻装終端までの間に折
   返し導体を前記着磁ヨークの平面部に設けて、前記導体
   および折返し導体により、導体に一方向と反対方向の両
   ワンターンコイルを形成したことを特徴とする着磁ヨー
   クの構造。