JPH10248216A - 円環状永久磁石の着磁装置および着磁方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁石を飽和状態に着磁してしかもコギングト
ルクを小さく抑えられる円環状永久磁石の着磁装置およ
び着磁方法を提供する。 【解決手段】 着磁を行う円環状永久磁石素材１０の円
環内に２極着磁ヨーク１２を挿入してパルス電流が形成
する外部着磁磁界Ｈ1内に設置する。２極着磁ヨーク１
２は、傘形突部２６の弧２４の弦長Ｗ1と突極１６の基
部１８の幅Ｗ2の関係がＷ1≧Ｗ2、弧２４の中心角が電
気角度で７０°〜１４５°の条件を満足するように形成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小型モータのステ
ータまたはロータとして使用する円環状の永久磁石に係
わり、より具体的には、このような円環状永久磁石素材
に着磁する装置とその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、円環状永久磁石素材の着磁手段と
して一般的に下記の三つが考えられる。第１の着磁手段
は円環状永久磁石素材の内側に着磁コイルを設置する手
段であって、図４（ａ）に示されるように、板状の磁性
材をカーリング加工により円環状に成形した円環状永久
磁石素材１０１を押動シリンダ１０２で内側ガイド１０
３と外側ガイド１０４との間に押入して所定の円環形状
に整形する。また、最初から円環状に成形した円環状永
久磁石素材１０１を同様に内側ガイド１０３と外側ガイ
ド１０４との間に押入する。

【０００３】次に、図４（ｂ）に示されるように、押動
シリンダ１０２は、着磁コイル１０５を巻回した着磁ヨ
ーク１０６の外周で最も効果的に着磁作用が受けられる
位置まで外側ガイド１０４の内壁に沿って円環状永久磁
石素材１０１をさらに押し進める。ここで、着磁コイル
１０５にパルス電流を流して、磁石素材１０１の内側か
ら磁界を加え、磁石素材１０１を磁化する。

【０００４】磁化された磁石素材１０１はさらに押動シ
リンダ１０２の推進を受けて外側ガイド１０４の内壁に
沿って進み、図４（ｃ）に示されるように、アンビル１
０７に設置されたモータケース１０８内に押入される。
図５は、図４（ｂ）のＹ−Ｙ線に沿って筒切りした着磁
ヨークコイルアッセンブリ１１０の断面図で、図５
（ａ）は２極着磁の場合、図５（ｂ）は４極着磁の場合
を示す。図中共通するものには同一の符号が用いてあ
る。なお、図中矢印で磁場Ｈａ，Ｈｂを示す。

【０００５】第２の着磁手段は、図７（ａ）に側面図示
したように、板状の磁性材２０１の片面に、コイル２０
２を巻回した着磁ヨーク２０３を圧接させて平板状態で
着磁を行った後、図７（ｂ）に斜視図で示すようにカー
リング加工して円環状に形成し、モータ用の円環状永久
磁石２０４とする手段である。図７（ｃ）に、このよう
な円環状永久磁石２０４をモータケース２０５に嵌入ま
たは圧入して接着材で固定する態様を斜視図で示した。

【０００６】第３の着磁手段は、円環状永久磁石素材の
外側からの磁界によって着磁する手段で、板状の磁性材
を円環状にカーリング加工した磁石素材または最初から
円環状に成形した磁石素材の外側に着磁ヘッドを設置す
るが、円環内を空心で着磁する場合と、円環内に磁性体
からなる中実円柱の補助ヨーク（鉄心）を挿入して着磁
する場合とがある。

【０００７】図８は、第３の着磁手段に関する種々の態
様を示すもので、図８（ａ）は空心の円環状永久磁石素
材３０１に２極着磁する場合、図８（ｂ）は空心の円環
状永久磁石素材３０２をカーリング用リングまたはモー
タケース３０３に挿入して２極着磁する場合、図８
（ｃ）は円環状永久磁石素材３０５の円環内に中実の円
柱鉄心３０６を挿入して２極着磁する場合である。いず
れも着磁ヘッド３０７による外部磁界Ｈｃの作用で着磁
が行われる。

【０００８】また図８（ｄ）は、円環状永久磁石素材３
０８に対して中実円柱鉄心３０６による有心４極着磁を
行う場合の外部磁界Ｈｄを、さらに図８（ｅ）は、円環
状永久磁石素材３０９に対して中実円柱鉄心３０６によ
る６極着磁を行う場合の外部磁界Ｈｅを図示したもので
ある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た第１の着磁手段は、パルスで印加する着磁電圧（ボル
ト：Ｖ）を横軸に、磁束（マイクロウエーバ：μＷｂ）
を縦軸として実測の結果をプロットした図１２および着
磁電圧（ボルト：Ｖ）を横軸とし、コギングトルク（ミ
リニュートン−メートル：ｍＮ・ｍ）の変化を縦軸とし
て実測の結果をプロットした図１３の両方を比較対照す
ると解るように、コギングトルクが最小値を示す着磁電
圧範囲では磁束（磁化の状態）が着磁電圧の変動に大き
く依存するため、大量生産の場合にはコギングトルクを
小さく維持しながら好適なモータ特性のために安定した
磁束が得られるような着磁管理を行うことは困難であ
る。

【００１０】すなわち、大きな着磁電圧による飽和着磁
磁界によって安定に着磁した永久磁石を適用したモータ
は回転トルクは増大しモータ定格を満足するが、コギン
グトルクも増大するので用途によっては適正な性能のも
のを提供できない。また、コギングトルクが小さくなる
領域は、着磁電圧が小さいので円環状永久磁石は磁化不
十分の未飽和状態にあるため良好なモータ特性が発揮で
きない。図１３では、コギングトルクが最小になる点が
着磁電圧１００Ｖ近傍に見られるが、この位置は図１２
によれば磁化が飽和の直前の不安定な位置にあって、僅
かな電圧変動で磁束密度に大きく影響するから、磁化を
この一定領域に収める着磁条件を監視かつ制御して製品
管理を行うことは容易ではない。

【００１１】また、図６に例示するように同一形状の着
磁ヨーク１０６でも着磁コイル１０５の巻回状態によ
り、着磁特性が異なり、巻回状態の変化はコイルの劣化
によっても発生するから、大量生産のために複数の着磁
ヨークコイルアッセンブリ１１０を扱うには、着磁ヨー
クコイルアッセンブリ１１０が相互に同等で個別的には
常に同一状態にあるように管理することが課題となる。

【００１２】例えば、図６（ａ）では、着磁コイル１０
５が「整列巻き」されているが、劣化その他の原因で図
６（ｂ）のように太鼓状に「巻径の中太り」を生じるこ
とがあり、また図６（ｂ）に誇張して図示したように、
不均一な予測できない「巻径の偏り」があったりして、
着磁ヨークコイルアッセンブリ１１０の均等性を維持す
る条件は必ずしも一様ではない。

【００１３】しかも、図４（ｂ）における着磁ヨーク１
０６の外周を囲繞する着磁位置は、着磁ヨーク１０６の
外周と円環状永久磁石素材１０１の内面との干渉を避け
るために設けた間隙ｄによりラジアル方向の位置が安定
せず、図５（ａ），（ｂ）において右側の間隙ｄ1と左
側の間隙ｄ2は挿入操作の僅かな誤差に影響されて必ず
しも等しくならない。その上、図４（ｂ）に矢印Ｅで示
すような着磁ヨーク１０６と円環状永久磁石素材１０１
との軸方向の相対位置にも偏倚が予想されるので、押し
込み深さの監視および制御に対する何らかの対策が必要
である。このような着磁ヨーク１０６と円環状永久磁石
素材１０１との間に生じるラジアル方向と軸方向両方の
相対位置の偏倚が着磁の均一性に大きく影響するので、
これら位置の設定管理が重要な課題となる。

【００１４】さらに、円環状永久磁石素材１０１の円環
内部に着磁ヨークコイルアッセンブリ１１０を配置しな
ければならないから、着磁ヨークコイルアッセンブリ１
１０が占有する物理的空間が制約される。そのため、着
磁コイル１０５の発熱を放散させる放熱構造が複雑化
し、しかも着磁コイル１０５の発熱はコイル巻線の抵抗
値増加を招き、着磁ヨーク１０６の着磁特性を阻害する
ので、着磁効率を低下させるとともに、着磁コイル１０
５の絶縁性を劣化させて着磁ヘッドを破損させる要因と
なる。

【００１５】また、上記した第２の手段では、通常、飽
和磁界で着磁を行うので、十分な磁力を確保できるが、
一般的にコギングトルクが大きくなる欠点がある。しか
も、図７（ｃ）に図示されたように、着磁後に円環状に
形成して、手作業でモータケースに組み込む工程では、
永久磁石の磁化（磁力）の影響で操作性が悪く能率が低
下して生産性を阻害する。

【００１６】一方、上記した第３の着磁手段では、図８
（ａ）の円環状永久磁石素材３０１を空心で２極着磁し
た場合は、図９の着磁電圧−磁束の関係図で曲線Ｍｖが
示すように磁化レベルは最も低く、円環状永久磁石素材
３０１の飽和磁界以上を与えても、上記した第１または
第２の着磁手段による磁化レベルに達することはなく、
モータ特性上不十分な着磁となる。図９はパルスで印加
する着磁電圧（Ｖ）の横軸の変化に対する磁束（μＷ
ｂ）の実測値を縦軸にプロットした図である。

【００１７】図１０は、着磁電圧−コギングトルクの関
係図で、この図１０によれば、図８（ａ）の円環状永久
磁石素材３０１を空心で２極着磁した場合を示す曲線Ｔ
ｖから、空心着磁手段を適用するとコギングトルクが全
体的に小さくなることが解る。図１０は、横軸の着磁電
圧（Ｖ）の変化に対するコギングトルク（ｍＮ・ｍ）の
実測値を縦軸にプロットしたものである。

【００１８】従って、この円環状永久磁石素材３０１を
空心で着磁する手段は、コギングトルクを小さく抑える
ことが要求されるモータ仕様においては、飽和着磁磁界
以上の領域での着磁に限定すると、飽和磁界の中での電
圧変化が殆ど着磁強度に影響を与えないため、大量生産
の場合には、上記した第１の手段に比べると品質管理が
格段に容易となる極めて有用な着磁方法である。しかし
ながら、このような方法を用いる場合には好適なモータ
特性は犠牲にしなければならないことになる。

【００１９】また、図８（ｃ）に図示される円環状永久
磁石素材３０５の円環内に中実の円柱鉄心３０６を挿入
した場合が、図９および図１０に曲線Ｍｃおよび曲線Ｔ
ｃで描かれている。このような有心着磁の場合は、飽和
磁界以上の磁界を与えることで、上記した第２の手段と
同程度の着磁が可能である。

【００２０】しかしながら、図示の通り、コギングトル
クもともに非常に大きくなるので製品仕様を満足しなく
なる。また、この場合も着磁電圧を下げることでコギン
グトルクは小さくなるが、この磁化領域では電圧の変動
が磁界およびコギングトルクを不安定にするので、磁束
およびコギングトルクを特定値に安定させて管理するこ
とは困難であり、その上磁束の減少により着磁力が低下
するので総合的に製品の均質化とモータ特性の向上は期
待できない。

【００２１】そこで、本発明の目的は、上記した第３の
手段で円環状永久磁石素材の円環内に挿入する鉄心の形
状を改良することにより、着磁電圧管理が容易で、かつ
モータ特性の向上に効果的な着磁力が安定に確保できる
飽和着磁を適用して、しかもコギングトルクを小さく抑
えることがでる着磁装置および着磁方法を提供すること
である。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、円環状磁石素材を着磁磁界内に
設置して、外部より前記磁石素材をラジアル方向に貫く
磁束で励磁し、２ｎ極（ｎは１以上の整数）の磁極を形
成する着磁装置において、前記磁石素材の内側に磁性材
料からなる着磁ヨークを配設し、この着磁ヨークにはラ
ジアル方向に２ｎ個の突極を設け、各突極はそれぞれに
基部とこの基部の先端部で両側に展開し前記磁石素材の
内周円と同心の円周に沿って弧状に延在する傘形突部と
を備えており、前記弧状部の弦長（Ｗ1）がこの弦と平
行な基部の幅（Ｗ2）より大または等しい関係にあっ
て、各突極の弧状部の中心角（θ）を前記磁極の電気角
度（θａ）で７０°から１４５°の範囲に形成したこと
を要旨とする。

【００２３】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記磁石素材の飽和着磁磁界と同等またはそれ以上
の着磁磁界で励磁することを要旨とする。

【００２４】また請求項３の発明は、円環状磁石素材を
着磁磁界内に設置して、外部より前記磁石素材をラジア
ル方向に貫く磁束で励磁し、２ｎ極（ｎは１以上の整
数）の磁極を形成する着磁方法において、前記磁石素材
の内側に磁性材料からなる着磁ヨークを配設し、この着
磁ヨークにはラジアル方向に２ｎ個の突極を設け、各突
極はそれぞれに基部とこの基部の先端部で両側に展開し
前記磁石素材の内周円と同心の円周に沿って弧状に延在
する傘形突部とを備えており、前記弧状部の弦長（Ｗ
1）がこの弦と平行な基部の幅（Ｗ2）より大または等し
い関係にあって、各突極の弧状部の中心角（θ）を前記
磁極の電気角度（θａ）で７０°から１４５°の範囲に
形成したことを要旨とする。

【００２５】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、前記磁石素材の飽和着磁磁界と同等またはそれ以上
の着磁磁界で励磁することを要旨とする。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係わる円環状永久
磁石の着磁装置および着磁方法の実施の形態を図１に基
づいて説明する。図１は、着磁を行う円環状永久磁石素
材１０の円環内に２極着磁ヨーク１２を挿入して外部平
行着磁磁界Ｈ1内に設置し、２極着磁を行う着磁手段の
平面図示である。

【００２７】図示されるように２極着磁ヨーク１２は、
中心１４の両側に２個の突極１６を備え各突極１６は共
通の基部１８を備える。さらにこの基部１８の先端部で
両側に対称に展開し円環状永久磁石素材１０の内周円２
０と同心の円周２２に沿って弧状部２４を描く傘形突部
２６を備える。

【００２８】傘型突部２６が形成する弧状部２４の両端
２８が、２極着磁ヨーク１２の中心１４と成す開き角す
なわち中心角θを７０°〜１１０°の範囲では５°間隔
で、また１１０°〜１６０°の範囲を１０°間隔で変化
させて形成した２極着磁ヨーク１２の各試験体につい
て、同一条件で円環状永久磁石素材１０の着磁を行い、
着磁電圧の変化による磁束変化を計測し、中心角θをパ
ラメータとしてプロットした。総てのデータを図示する
ことは徒に図面を複雑にするだけであるから、適当に抽
出したサンプルのデータを図９に曲線Ｍｙのグループで
示す。本発明に係わる中心角θをパラメータとする曲線
Ｍｙは、上述した中実円柱鉄心の有心着磁による曲線Ｍ
ｃと無心着磁による曲線Ｍｖに挟まれた領域内に収ま
り、斜線を施した極めて狭い範囲内に総て収束する。

【００２９】上記の着磁条件で着磁された円環状永久磁
石素材１０をモータ（図示しない）に適用してコギング
トルクを測定した結果を図１０に示す。図面の複雑化を
避けるために適当に抽出したサンプルデータを曲線Ｔｙ
としてグループで示す。図１０によれば、着磁電圧に対
する本発明に係わる中心角θをパラメータとする各コギ
ングトルク曲線Ｔｙは、８００Ｖ以下では無秩序に交錯
して傾向を把握することは困難であるが、８００Ｖを超
える飽和領域では中心角θに依存する一定の傾向を示
す。そこで、適当な着磁電圧ａ，ｂ，ｃをパラメータと
し、横軸を中心角θ（ｄｅｇ．：°）、縦軸をコギング
トルク（ｍＮ・ｍ）としてプロットした結果が図１１で
ある。

【００３０】このように、着磁電圧に関係なくコギング
トルクを小さくする中心角θの領域が明らかに存在す
る。図１１によれば、この領域は中心角θ＝７０°〜１
４５°であり、さらに好適なのは中心角θ＝７０°〜１
１０°の領域である。

【００３１】また、傘形突部２６の両端２８に挟まれた
弧状部２４の弦長をＷ1とし、弦と平行な基部１８の幅
をＷ2とすると、Ｗ1≧Ｗ2の関係にあり、実験によれ
ば、円環状永久磁石素材の飽和着磁磁界が弱い場合は、
Ｗ2をＷ1に対して小さく設定し、円環状永久磁石素材の
飽和着磁磁界が強い場合は、Ｗ1＝Ｗ2に近付けると好適
であることが判った。

【００３２】すなわち、円環状永久磁石素材１０の円環
内に、所定条件を満足する基部１８および傘型突部２６
を備え、突部両端２８の中心角が７０°〜１４５°の突
極１６からなる２極着磁ヨーク１２を挿入することによ
り、良好なモータ特性が確保でき、しかも着磁電圧の管
理が容易な、磁石素材１０の飽和磁束密度と同等または
それ以上の磁束密度で励磁した外部着磁磁界による着磁
飽和領域内でコギングトルクを小さくすることが可能で
ある。上記は２極着磁に関する場合であるから、幾何学
的な中心角θと電気角度θａとが一致するが、一般的な
２ｎ極の場合は、θ＝θａ／ｎとなる。

【００３３】

【実施例】本発明に係わる円環状永久磁石の着磁装置お
よび着磁方法の上記実施の形態に基づく実施例を図面に
より説明する。図１は第１実施例で、２極着磁を行う。
すなわち、図１（ａ）に示す着磁される円環状永久磁石
素材１０の中央に２極着磁ヨーク１２を挿入して構成し
た着磁ユニット４０を図１（ｂ）に図示した空心コイル
手段４２内にセットし、コイル４４にパルス電流を流し
て円環状永久磁石素材１０を磁化する。

【００３４】このとき、着磁ユニット４０の中心が空心
コイル手段４２の中心に一致するように位置決めされ、
２極着磁ヨーク１２の長軸４６の方向が着磁磁界Ｈ1の
方向と一致するように配置される。空心コイル手段４２
の中央部分４８においてコイル４４の全長Ｌの半分に相
当する長さ領域Ｌ／２に均一な平行着磁磁界が得られる
ことは公知であり、円環状永久磁石素材１０と２極着磁
ヨーク１２とで構成する着磁ユニット４０はこの部分に
設置されて着磁を受ける。なお図１の実施例では、着磁
ヨーク１２の基部１８と傘形突部２６との成す角度が直
角である形状であったが、これは、例えば、図１４
（ａ），（ｂ）に示すように曲線状またはテーパ状の形
状のものでもよい。

【００３５】本発明に係わる円環状永久磁石の着磁装置
および着磁方法の第２実施例は４極着磁で、図２（ａ）
に図示されるように、着磁ヘッド５０ｎ，５０ｓが円環
状永久磁石素材５２のラジアル方向で直交軸５４，５６
に沿って配置される。４極着磁ヨーク５８からは４本の
突極６０が円環状永久磁石素材５２のラジアル方向と同
一の直交軸５４，５６に整合する方向に沿って設けら
れ、各先端部には第１実施例と同様に傘形突部６２を備
える。

【００３６】一般に、２ｎ極着磁については、上記した
電気角度を１／ｎ倍した中心角をもつ傘形突部を備えた
着磁ヨークを、着磁する環状永久磁石素材に内設して、
各突極の軸に平行な方向から磁界を与えることにより同
等の効果が得られる。すなわち、図２（ａ）における４
極着磁ではｎ＝２であるから、傘形突部６２の弧状部６
４の中心角３５°〜７２．５°の範囲内に設定し、かつ
弦長Ｗ1と突極６６の基部６８の幅Ｗ2との関係を２極着
磁同様Ｗ1≧Ｗ2となるように形成すればよい。そこで、
４極着磁ヨーク５８と円環状永久磁石素材５２で構成す
る着磁ユニット７０は、各突極６０の長軸７２を各異極
同士が直交配置された着磁ヘッド５０ｎ，５０ｓの長軸
７４に整合させるとともに、相対する着磁ヘッド５０
ｎ，５０ｓの間に構成される空間の中心７６と４極着磁
ヨーク５８の中心７８とを一致させてセットされる。ま
た着磁ユニット７０は、図２（ａ）のＸ−Ｘ線に沿って
断面図示した図２（ｂ）に図示されるように円環状永久
磁石素材５２は中心軸Ｃの方向がパルス磁界Ｈ2に垂直
でかつ厚みｔの中心線７９がパルス磁界Ｈ2の中央に位
置するようにしなければならない。

【００３７】着磁ヘッド５０ｎ，５０ｓが形成するパル
ス磁界Ｈ2は、着磁ヘッド５０ｎから着磁ヘッド５０ｓ
へ、それぞれの長軸７４に沿って直角に偏向する磁束を
形成して、円環状永久磁石素材５２を磁化する。この第
２実施例のように対向する一対の着磁ヘッド５０ｎ，５
０ｓを使用する着磁手段によれば、第１実施例の２極着
磁ヨーク１２を使用して、２個の着磁ヘッド５０ｎ，５
０ｓを対向配置することにより、空心コイル手段４２に
よらずに２極着磁が可能である。このように、着磁ヘッ
ドによる着磁手段では、図示および詳細な説明は省略す
るが、第２実施例の４極着磁を拡張して上記同様の条件
を満足する２ｎ極着磁ヨークを形成し、２ｎ個の着磁ヘ
ッドの同様配置による２ｎ極の多極着磁が可能である。

【００３８】図３は、上記した着磁ユニットに関するそ
の他の実施例で、いずれも任意の着磁極数について可能
であり、適合する外部着磁磁界Ｈｎを設けて着磁する。
図中共通する部材には同一の符号が用いてある。図３
（ａ）は第３実施例で、円環状永久磁石素材８０の円環
内面８１に着磁ヨーク８２の外周面８３との間の間隙を
設けず互いに密着させて着磁ユニット８４を構成したこ
とにより、円環状永久磁石素材８０は着磁ヨーク８２の
外周面８３と摩擦による係合を保つので、外部着磁磁界
Ｈｎ内に設置する際、円環状永久磁石素材８０または着
磁ヨーク８２のいずれか一方を支持すればよく装置構成
が簡易化される。

【００３９】図３（ｂ）は第４実施例で、円環状永久磁
石素材８０を保持リング８５に係合した状態で着磁ヨー
ク８２を挿入して着磁ユニット８６が構成されている。
また、図３（ｃ）は第５実施例で、円環状永久磁石素材
８０をモータのケース８７に圧入／接着した状態で着磁
ヨーク８２を挿入して着磁ユニット８８が構成してあ
る。第４および第５実施例では、いずれも組立て時に磁
力の影響を受けないから組立て操作が容易となり、作業
性が向上できる。

【００４０】図３（ｄ）は第６実施例で、誇張して図示
したように、着磁ヨーク９０の外周面８９にはテーパが
付けてあり円錐面を構成している。このため、着磁ヨー
ク９０の外周面８９と円環状永久磁石素材８０の円環内
面８１との間隔が変化し、それにともなって着磁力が変
化する。すなわち、着磁ヨーク９０の外周面８９が円環
状永久磁石素材８０の円環内面８１に最も近接する下端
部９１に向けて着磁力が次第に強化される。このことに
より、モータに組立てたときにモータ内部へ向かうスラ
スト方向の吸引力が効果的に機能して、ロータの軸方向
位置の安定に寄与する。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる円
環状永久磁石の着磁装置および着磁方法によれば、外部
着磁磁界による着磁において、円環状永久磁石の中に特
定形状の着磁ヨークを挿入することにより、内部着磁の
場合のような着磁コイル放熱機構を設けることなく、し
かも内部着磁と同等レベルの磁化が可能となる。また、
磁束の飽和磁界領域における着磁によって、着磁電圧変
動の許容差が広くなるので着磁管理が容易で、安定した
磁化レベルを得ることができる。

【００４２】その上、小型モータに適用した場合、モー
タケースの肉厚が１ｍｍ以下であれば、円環状永久磁石
素材をモータケースに組込んだ後に着磁が可能であるか
ら組立てが容易となり生産効率が増大する。

【００４３】さらに、このような着磁手段による円環状
永久磁石をモータに使用すことにより、モータ特性を低
下させることなくコギングトルクを少なくすることがで
きる。しかも、コギングトルクは幾何学的な形状で特定
され、着磁電圧変動に関する制御を考慮せずに済むから
管理が容易であり、生産性の向上とともに、品質の安定
したモータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる円環状永久磁石の着磁装置およ
び着磁方法における着磁ユニットの第１実施例で（ａ）
は平面図、（ｂ）は側面図である。

【図２】本発明に係わる円環状永久磁石の着磁装置およ
び着磁方法における第２実施例で、（ａ）は４極着磁の
平面図で、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線に沿って示した断
面図である。

【図３】本発明に係わる円環状永久磁石の着磁装置およ
び着磁方法における（ａ）は第３実施例、（ｂ）は第４
実施例、（ｃ）は第５実施例および（ｄ）は第６実施例
を示し、いずれも側面図である。

【図４】従来の着磁方法の第１の手段で、（ａ）は整形
の工程、（ｂ）は着磁の工程、そして（ｃ）はモータケ
ースに組込む工程を示す側面の断面図である。

【図５】図４（ｂ）のＹ−Ｙ線に沿って筒切りした断面
図で、（ａ）は２極着磁の場合の平面図、（ｂ）は同様
の条件における４極着磁の場合の平面図である。

【図６】従来の着磁方法の第１の手段における着磁ヨー
クのコイルの巻回態様を図示したもので、（ａ）は整列
巻き、（ｂ）は太鼓状の変形巻き、そして（ｃ）は巻き
径が偏った変形巻きの例を示す説明図である。

【図７】従来の着磁方法の第２の手段で、（ａ）は着磁
の工程の模式的側面図、（ｂ）はカーリングの工程の斜
視図そして（ｃ）はモータケースに組込む工程を示す斜
視図である。

【図８】従来の着磁方法の第３の手段で、（ａ）は空心
２極着磁、（ｂ）はケースに挿入した円環状永久磁石素
材の空心２極着磁、（ｃ）は中実円柱による有心の２極
着磁、（ｄ）は４極着磁そして（ｅ）は６極着磁を示す
いずれも平面図である。

【図９】本発明に係わる外部着磁磁界による着磁手段の
実験結果を示すもので、着磁ヨーク傘形突部両端の中心
角をパラメータとした着磁電圧と磁束との関係図であ
る。

【図１０】本発明に係わる外部着磁磁界による着磁手段
の実験結果を示すもので、着磁ヨーク傘形突部両端の中
心角をパラメータとした着磁電圧とコギングトルクとの
関係図である。

【図１１】本発明に係わる外部着磁磁界による着磁手段
の実験結果を示すもので、着磁電圧をパラメータとした
着磁ヨーク傘形突部両端の中心角とコギングトルクとの
関係図である。

【図１２】従来の内部磁界による着磁手段における着磁
電圧と磁束との関係図である。

【図１３】従来の内部磁界による着磁手段における着磁
電圧とコギングトルクとの関係図である。

【図１４】図１の第１実施例の変形例を示す図である。

【符号の説明】

１０，５２，８０ 円環状永久磁石素材 １２ ２極着磁ヨーク １４ 中心 １６，６０ 突極 １８，６８ 基部 ２４，６４ 弧状部 ２６，６２ 傘形突部 ２８ 突部両端 ４０，７０，８４，８６，８８ 着磁ユニット ４２ 空心コイル手段 ４４ コイル ５０ 着磁ヘッド ５８ ４極着磁ヨーク ８１ 円環内面 ８２ 着磁ヨーク ８３ 外周面 ８５ 保持リング ８７ ケース

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円環状磁石素材を着磁磁界内に設置し
   て、外部より前記磁石素材をラジアル方向に貫く磁束で
   励磁し、２ｎ極（ｎは１以上の整数）の磁極を形成する
   着磁装置において、前記磁石素材の内側に磁性材料から
   なる着磁ヨークを配設し、この着磁ヨークにはラジアル
   方向に２ｎ個の突極を設け、各突極はそれぞれに基部と
   この基部の先端部で両側に展開し前記磁石素材の内周円
   と同心の円周に沿って弧状に延在する傘形突部とを備え
   ており、前記弧状部の弦長（Ｗ1）がこの弦と平行な基
   部の幅（Ｗ2）より大または等しい関係にあって、各突
   極の弧状部の中心角（θ）を前記磁極の電気角度（θ
   ａ）で７０°から１４５°の範囲に形成したことを特徴
   とする円環状永久磁石の着磁装置。
2. 【請求項２】 前記磁石素材の飽和着磁磁界と同等また
   はそれ以上の着磁磁界で励磁することを特徴とする請求
   項２記載の円環状永久磁石の着磁装置。
3. 【請求項３】 円環状磁石素材を着磁磁界内に設置し
   て、外部より前記磁石素材をラジアル方向に貫く磁束で
   励磁し、２ｎ極（ｎは１以上の整数）の磁極を形成する
   着磁方法において、前記磁石素材の内側に磁性材料から
   なる着磁ヨークを配設し、この着磁ヨークにはラジアル
   方向に２ｎ個の突極を設け、各突極はそれぞれに基部と
   この基部の先端部で両側に展開し前記磁石素材の内周円
   と同心の円周に沿って弧状に延在する傘形突部とを備え
   ており、前記弧状部の弦長（Ｗ1）がこの弦と平行な基
   部の幅（Ｗ2）より大または等しい関係にあって、各突
   極の弧状部の中心角（θ）を前記磁極の電気角度（θ
   ａ）で７０°から１４５°の範囲に形成したことを特徴
   とする円環状永久磁石の着磁方法。
4. 【請求項４】 前記磁石素材の飽和着磁磁界と同等また
   はそれ以上の着磁磁界で励磁することを特徴とする請求
   項３記載の円環状永久磁石の着磁方法。