JP2875357B2

JP2875357B2 - 着磁装置

Info

Publication number: JP2875357B2
Application number: JP17074690A
Authority: JP
Inventors: 栄次古舘
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 1990-06-27
Filing date: 1990-06-27
Publication date: 1999-03-31
Anticipated expiration: 2014-03-31
Also published as: JPH0458504A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は着磁装置に関する。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕

ブラシレスモータに使用するロータマグネット等を製
造する場合、磁石形成用円筒状材料を形成し、該材料を
着磁していた。

しかして、着磁する場合、従来では、例えば、第８図
に示すような着磁装置（この場合、４極に着磁するもの
を例示している。）を使用していた。つまり、外周面ａ
に90゜ピッチにて形成される切欠部ｂ…を有する着磁ヨ
ークｃと、該着磁ヨークｃに外嵌される補助ヨークｄ
と、を備え、相隣位する切欠部b,b間にコイルｅ…が巻
設されている。そして、着磁ヨークｃと補助ヨークｄと
の間に磁石形成用円筒状材料ｆを介装し、その状態でコ
イルｅを通電状態とし、着磁ヨークｃの外周面ａに、周
方向に沿ってＮ極・Ｓ極が交互に配設される状態とし、
それによって材料ｆを着磁していた。

しかし、この場合、着磁ヨークｃにて発生する磁束φ
は、切欠部ｂ…近傍が大きく、従って、材料ｆは第９図
に示すように着磁され、Ｎ極又はＳ極の着磁部の周方向
両端部においては比較的強く着磁されるが、その周方向
中央部においては比較的弱く着磁され、両者間の着磁の
差が大きかった。即ち、このように４極に着磁したロー
タマグネットと、12スロットを有するステータと、から
ブラシレスモータを製造した場合、発生する逆起電力は
第10図に示すような波形となり、リップルr₁が大となっ
ている。また、この場合発生するトルクは第11図に示す
ような波形となり、同様にリップルr₂が大となってい
る。

従って、従来の如き着磁装置にてロータマグネットを
製造して、該ロータマグネットをブラシレスモータ等に
使用すれば、製造されたブラシレスモータは、トルクリ
ップルが大きく、滑らかなモータ回転を得ることができ
なかった。

そこで、本発明では、磁石形成用円筒状材料を着磁す
る場合に、径方向の着磁を十分に行なうことができ、こ
の装置にて着磁された材料をブラシレスモータ等のロー
タマグネットとして使用した場合、このブラシレスモー
タの逆起電力及びトルク波形のリップルを小とすること
ができる着磁装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するために、本発明に係る一の着磁
装置は、巻設されたコイルへの通電により外周面に周方
向に沿ってＮ極・Ｓ極が交互に配設される着磁ヨーク
と、該着磁ヨークに外嵌される補助ヨークと、の間に磁
石形成用円筒状材料を介装して、該材料を着磁する着磁
装置において；上記補助ヨークの内周面に、上記着磁ヨ
ークに生じる磁極に対応して切欠き部を凹没したもので
ある。また、本発明に係る他の着磁装置は、巻設された
コイルへの通電により内周面に周方向に沿ってＮ極・Ｓ
極が交互に配設される着磁ヨークと、該着磁ヨークに内
嵌される補助ヨークと、の間に磁石形成用円筒状材料を
介装して、該材料を着磁する着磁装置において；上記補
助ヨークの外周面に、上記着磁ヨークに生じる磁極に対
応して切欠き部を凹設したものである。

〔作用〕

上述の一の着磁装置では、着磁ヨークのＮ極からの磁
束は、切欠き部において略半径方向外方に流れ、また着
磁ヨークのＳ極に流入する磁束は、切欠き部において略
半径方向内方に流れ、従って磁石形成用円筒状材料のＮ
極又はＳ極に着磁される着磁部の周方向中央部を流れる
磁束は、実質上径方向となり、かかる周方向中央部の着
磁は確実かつ強力に行なえる。

また、上述の他の着磁装置では、着磁ヨークのＮ極か
らの磁束は、切欠き部において略半径方向内方へ流れ、
また着磁ヨークのＳ極に流入する磁束は、切欠き部にお
いて半径方向外方に流れ、従ってこの場合も上述の一の
着磁装置と同様、材料のＮ極又はＳ極に着磁される着磁
部の周方向中央部を流れる磁束は、実質上径方向とな
り、上記周方向中央部への着磁は確実かつ強力に行なえ
る。

〔実施例〕

以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を詳説す
る。

第１図と第２図は本発明に係る着磁装置を使用して磁
石形成用円筒状材料１を着磁している場合を示し、この
装置は、外周面２に周方向に沿って90゜ピッチにて切欠
き部３…を有する着磁ヨーク４と、該着磁ヨーク４に外
嵌される補助ヨーク５と、該着磁ヨーク４の相隣位する
切欠き部3,3間に巻設されるコイル６…と、を備えたも
のであり、該着磁ヨーク４と補助ヨーク５との間に上記
材料１を介装する。

しかして、着磁ヨーク４は、円盤状の鉄鋼板等からな
る平板体4aを複数枚積層したものであり、各コイル…６
に通電した場合、例えば図示の例では、切欠き部3aと切
欠き部3bとの間の部位にＳ極が発生し、切欠き部3bと切
欠き部3cとの間の部位にＮ極が発生し、切欠き部3cと切
欠き部3dとの間の部位にＳ極が発生し、切欠き部3dと切
欠き部3aとの間の部位にＮ極が発生する。従って、外周
面２に周方向に沿ってＮ極・Ｓ極が交互に配設されるこ
とになる。

また、補助ヨーク５は、中心孔を有する円盤状の鉄鋼
板等からなる平板体5aを複数枚積層したものであり、全
体円筒形状とされている。そして、該補助ヨーク５の内
周面７には、周方向に沿って90゜ピッチにて配設される
切欠き部８…が凹設されている。即ち、補助ヨーク５に
着磁ヨーク４が内嵌された状態で、着磁ヨーク４の隣接
する切欠き部3a…間の周方向中央部と補助ヨーク５の切
欠き部８…とは夫々対応するものとなっている。従っ
て、切欠き部８は、着磁ヨーク４のＮ極又はＳ極に着磁
される着磁部の中間部位に対応するものとなっている。

次に、磁石形成用円筒状材料１は、等方性を示すネオ
ジウム等からなり、着磁ヨーク４の外周面２と補助ヨー
ク５の内周面７との間の間隙部に嵌合される。

従って、第１図と第２図に示すように、材料１を着磁
ヨーク４と補助ヨーク５との間に介装した状態とし、各
コイル６…を通電状態とすれば、着磁ヨーク４の外周面
２にＮ極・Ｓ極が交互に発生し、着磁ヨーク４のＮ極か
らの磁束φは着磁ヨーク４のＳ極へ流れることになる。

即ち、第３図に示すように、磁束φが材料１を流れる
際には、その磁束φは切欠き部８…近傍においてはその
内周角部に集中するようになり、また切欠き部８…にお
いてはこの切欠き部８…を実質上径方向に流れるように
なり、材料１は、内周面９及び外周面10に夫々、周方向
に沿ってＮ極・Ｓ極が交互に配設されることになる。か
く着磁すると材料１の着磁状態は第４図に示す通りとな
り、切欠き部８…にて磁束が径方向に流れることに起因
して、材料１の着磁部における周方向中央部が比較的強
く着磁される。勿論、内周面９がＮ極であれば、それに
対応する外周面10はＳ極となり、内周面９がＳ極であれ
ば、それに対応する外周面10はＮ極となる。なお、着磁
ヨーク４の各切欠き部3a…内には絶縁性の樹脂等の充填
材11が充填され、該切欠き部3a…内でのコイル６の移動
を規制している。

しかして、上述の如く４極に着磁された材料１を、ロ
ータマグネットとして、12スロットを有するステータを
備えたブラシレスモータに使用した場合、発生する逆起
電力は第５図に示す波形となり、発生するトルクは第６
図に示す波形となる。なお、この場合の実験条件として
は、電流を27KAとし、電圧を1.8KVとしている。

即ち、逆起電力波形のリップルR₁及びトルク波形のリ
ップルR₂は極めて小さいものとなる。具体的には、第８
図に示す従来の装置にて着磁して形成したロータマグネ
ットを使用したブラシレスモータを同一条件で回転駆動
させたものと比較した場合、逆起電力のリップルは、従
来が13％であったものが3.2％となり、トルクのリップ
ルは従来が18％であったものが９％となった。

次に、第７図は他の実施例を示し、この場合、着磁ヨ
ーク12が円筒体からなり、その内周面13にコイル15巻設
用の切欠き部14a,14b,14c,14dが周方向に沿って90゜ピ
ッチにて凹設され、また、補助ヨーク16は軸心孔を有す
る円柱体からなり、その外周面17に切欠き部18…が周方
向に沿って90゜ピッチにて凹設されている。そして、こ
の場合も、着磁ヨーク12の隣接する切欠き部14a…の実
質上中央部に対応して補助ヨーク16の各切欠き部18…が
夫々設けられている。

従って、各コイル15…を通電状態とした場合、切欠き
部14aと切欠き部14bとの間の部位がＳ極とされ、切欠き
部14bと切欠き部14cとの間の部位がＮ極とされ、切欠き
部14cと切欠き部14dとの間の部位がＳ極とされ、切欠き
部14dと切欠き部14aとの間の部位がＮ極とされることに
なる。なお、この場合も、着磁ヨーク12及び補助ヨーク
16は複数枚の平板体を積層したものである。

しかして、このように構成された着磁ヨーク12の内周
面13と補助ヨーク16の外周面17との間の間隙に材料１を
介装し、この状態で各コイル15…を通電状態とすれば、
着磁ヨーク12の内周面13にＮ極・Ｓ極が交互に発生し、
補助ヨーク16の切欠き部14a,14b,14c,14dにて磁束φは
実質上半径方向に流れることになり、上述と同様の効果
が達成される。

なお、本発明は上述の実施例に限定されず、本発明の
要旨を逸脱しない範囲で設計変更自由であり、例えば、
第１図に示すものも第７図に示すものも４極に着磁する
場合を示しているが、勿論、切欠き部3a…,14a…及び切
欠き部８…,18…の数を増減して着磁する極を増減する
も自由であり、また、切欠き部8,18の形状としても図例
の如き平面視において略矩形状とされるものに限らず、
例えば平面視において半円形状や半六角形状の各種の形
状とするも自由である。さらに、第１図と第７図におい
ては、切欠き部3aと切欠き部3bとの間の部位、切欠き部
14aと切欠き部14bとの間の部位を夫々Ｓ極としている
が、逆にＮ極に着磁するようにするも自由であり、これ
らの場合、各極は図例とは相違する極となる。

〔発明の効果〕

本発明は上述の如く構成されているので、次に記載す
る効果を奏する。

磁石形成用円筒状材料１への着磁は、その着磁部の周
方向中央部にても比較的強く且つ確実に行なうことがで
きる。

従って、この装置にて形成されたロータマグネットを
使用したブラシレスモータにおいては、逆起電力波形及
びトルク波形のリップルが極めて小となり、常に円滑に
回転し、高効率なモータとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２図は断面
図、第３図は要部拡大平面図、第４図は着磁波形図、第
５図は逆起電力波形図、第６図はトルク波形図、第７図
は他の実施例の平面図である。第８図は従来例の平面
図、第９図は着磁波形図、第10図は起電力波形図、第11
図はトルク波形図である。１……磁石形成用円筒状材料、2,17……外周面、4,12…
…着磁ヨーク、5,16……補助ヨーク、6,15……コイル、
7,13……内周面、8,18……切欠き部。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】巻設されたコイル６への通電により外周面
２に周方向に沿ってＮ極・Ｓ極が交互に配設される着磁
ヨーク４と、該着磁ヨーク４に外嵌される補助ヨーク５
と、の間に磁石形成用円筒状材料１を介装して、該材料
１を着磁する着磁装置において、上記補助ヨーク５の内周面７に、上記着磁ヨーク４に生
じる磁極に対応して切欠き部８を凹設したことを特徴と
する着磁装置。
【請求項２】巻設されたコイル15への通電により内周面
13に周方向に沿ってＮ極・Ｓ極が交互に配設される着磁
ヨーク12と、該着磁ヨーク12に内嵌される補助ヨーク16
と、の間に磁石形成用円筒状材料１を介装して、該材料
１を着磁する着磁装置において、上記補助ヨーク16の外周面17に、上記着磁ヨーク12に生
じる磁極に対応して切欠き部18を凹設したことを特徴と
する着磁装置。