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永久磁石の着磁方法 コモンズ

国内特許コード P110002016
整理番号 S2008-0633-N0
掲載日 2011年3月24日
出願番号 特願2008-135310
公開番号 特開2009-283755
登録番号 特許第5326357号
出願日 平成20年5月23日(2008.5.23)
公開日 平成21年12月3日(2009.12.3)
登録日 平成25年8月2日(2013.8.2)
発明者
  • 岡 徹雄
出願人
  • 国立大学法人 新潟大学
発明の名称 永久磁石の着磁方法 コモンズ
発明の概要 【課題】強磁場を十分に行き渡らせて強い磁石を作ることができ、多極に着磁をする場合には急峻な反転ができ、励磁工程に時間がかからず、さらに、大掛かりな設備を必要としない、永久磁石の着磁方法を提供する。
【解決手段】2つの超伝導バルク磁石10a,10bをこれらの軸線Xを結んで同極を対向させて配置して軸線Xと直交する面内に磁場Bを発生させるとともに、リング磁石1をその中心軸が軸線Xと略一致するように配置して磁場Bをリング磁石1のラジアル方向に印加する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


モータや発電機などの回転機では、リング状磁石を回転子に用いたDCブラシレス方式による設計が頻繁になされている。これは、DCブラシレス方式は、ブラシのない構造のため、回転機の長寿命化と小型化が容易であるという利点があるからである。



このDCブラスレス方式の回転機などに用いられるリング状磁石を着磁するための方法としては、セグメント状に分割された磁石を円周方向に配置し、その外周部から通電によるパルス磁極によって励磁する方法が知られている(特許文献1)。この方法は、磁石の中央部分へ磁場が到達するように、セグメント状に分割された磁石と磁石の間に鉄からなる軟磁性体を配置するものである。しかし、鉄の飽和磁束密度以上の磁場には適応できないため、強磁場が磁極全体に十分に行き渡らないという問題があった。また、軟磁性体の部分は磁場発生に寄与しないため、多極に着磁をする場合に急峻な反転ができず、磁場の反転に必要な部分だけ磁石が無駄になるという問題があった。



また、複写機に使われるマグネットロールの励磁方法として、静磁場の走査による着磁方法が開示されている(特許文献2)。この方法は、被着磁物である磁性体表面を鉄ヨークで走査するものである。しかし、鉄ヨークの形状により磁場形状が決定される構造となっているため、例えば、磁性体が希土類系の高性能磁石であった場合には、鉄ヨークの飽和磁束密度を超えるため、磁場形状を制御することができず、強い磁石を作ることができないという問題があった。



また、着磁ピッチの狭い多極のリング状の磁石を着磁する場合に、リング外部から永久磁石の磁場を与え、この際に昇温して材料のキュリー点以上から静磁場中で冷却することによって磁場捕捉を図る方法が知られている(特許文献3)。しかし、印加する静磁場強度は永久磁石を用いる場合はもとより、電磁石を用いる場合も、その鉄心の飽和磁束密度によって制限されるために、希土類磁石など優秀な磁場捕捉が可能な被着磁物に対しては印加できる磁場強度が弱いという問題があった。また、隣り合う異極同志の間にはラジアル方向の磁場は印加できず、円周方向の磁場印加になるため、磁場反転領域が広く、磁石の利用効率が低いという問題があった。



さらに、超伝導バルク磁石の発生する、希土類磁石の完全な励磁に十分な強磁場を用い、回転子の外部から静磁場によって大型の回転子磁極を走査して励磁する方法が知られている(特許文献4)。しかし、多極にするためには多数の磁極を移動走査して順次励磁して行かなければならず、励磁工程に時間がかかるという問題があった。また、単極で利用する場合には磁極の吸引力によって強大な応力が系にかかるため、その機械的補強のために設備が大掛かりになるという問題があった。
【特許文献1】
特開2002-199669号公報
【特許文献2】
特開2005-223199号公報
【特許文献3】
特開2006-203173号公報
【特許文献4】
特開2007-250651号公報

産業上の利用分野


本発明は、小型モータの回転子などとして用いられる永久磁石を着磁又は界磁するための永久磁石の着磁方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
2つの超伝導バルク磁石をこれらの軸線を結んで同極を対向させて配置して前記軸線と直交する面内に磁場を発生させるとともに、リング磁石をその中心軸が前記軸線と略一致するように配置して前記磁場を前記リング磁石のラジアル方向に印加し、前記リング磁石をそのラジアル方向に着磁した後、前記リング磁石をその中心軸が前記軸線と略直交するように配置して前記超伝導バルク磁石の発生する前記軸線に平行な磁場を前記リング磁石の一部に印加して前記リング磁石の一部の磁極を反転させることを特徴とする永久磁石の着磁方法。

【請求項2】
前記リング磁石を移動機構に機械的に保持させて前記リング磁石を着磁した後、前記移動機構により前記リング磁石を前記超伝導バルク磁石の発生する磁場の影響の少ない位置へ移動させてから前記リング磁石を前記移動機構から離脱することを特徴とする請求項1記載の永久磁石の着磁方法。

【請求項3】
前記リング磁石をその中心軸の方向に移動させながら前記軸線に平行な磁場を前記リング磁石に印加することを特徴とする請求項記載の永久磁石の着磁方法。
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2008135310thum.jpg
出願権利状態 登録
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