▶ 大同特殊鋼株式会社の特許一覧 ▶ 日本電磁測器株式会社の特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-09-05
(45)【発行日】2023-09-13
(54)【発明の名称】永久磁石回転子の製造方法および製造装置
(51)【国際特許分類】
H02K 15/03 20060101AFI20230906BHJP
H01F 41/02 20060101ALI20230906BHJP
H01F 13/00 20060101ALI20230906BHJP
【ＦＩ】
H02K15/03 H
H01F41/02 G
H01F13/00 300
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2019211534
(22)【出願日】2019-11-22
(65)【公開番号】P2021083289
(43)【公開日】2021-05-27
【審査請求日】2022-05-25
(73)【特許権者】
【識別番号】000003713
【氏名又は名称】大同特殊鋼株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】591027042
【氏名又は名称】日本電磁測器株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100137589
【弁理士】
【氏名又は名称】右田 俊介
(74)【代理人】
【識別番号】100160864
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 政治
(72)【発明者】
【氏名】齊藤 成康
(72)【発明者】
【氏名】溝口 徹彦
(72)【発明者】
【氏名】日南田 純平
(72)【発明者】
【氏名】花田 和成
(72)【発明者】
【氏名】冨田 直矢
(72)【発明者】
【氏名】堀 充孝
【審査官】谿花 正由輝
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－１３９２４８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｋ １５／０３
Ｈ０１Ｆ ４１／０２
Ｈ０１Ｆ １３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
鉄心の中央に回転軸を有し、前記鉄心に着磁前磁石を備える永久磁石回転子を加熱した後、着磁する、永久磁石回転子の製造装置であって、搬送経路を有し、その搬送経路内にて前記永久磁石回転子を加熱して加熱後回転子を得る加熱部と、
搬送経路を有し、その搬送経路内にて前記加熱後回転子に含まれる加熱後永久磁石を着磁して、着磁後永久磁石を含む着磁後回転子を得る着磁部と、
前記着磁後回転子を通過させることができる軟磁性材からなる経路内を備える後処理部と、
を有し、前記加熱部が有する前記搬送経路と、前記着磁部が有する前記搬送経路と、前記後処理部が有する前記経路と、が繋がっていて、１本の直線的な経路となっている、永久磁石回転子の製造装置。
【請求項2】
前記後処理部が備える前記経路内において、前記着磁後回転子を冷却することができる、請求項１に記載の永久磁石回転子の製造装置。
【請求項3】
前記経路の外側または前記経路を構成する部材の中に冷却管があり、前記冷却管の内部に冷却媒が流れている、請求項１または２に記載の永久磁石回転子の製造装置。
【請求項4】
前記着磁後回転子を前記着磁部から前記後処理部へ搬送するための搬送経路を有し、前記搬送経路内において前記着磁後回転子を前記着磁部から前記後処理部へ移動させることできる、請求項１～３のいずれかに記載の永久磁石回転子の製造装置。
【請求項5】
鉄心の中央に回転軸を有し、前記鉄心に着磁前磁石を備える永久磁石回転子を加熱した後、着磁する、永久磁石回転子の製造方法であって、前記永久磁石回転子を加熱して加熱後回転子を得る加熱工程と、
前記加熱後回転子に含まれる加熱後永久磁石を着磁して、着磁後永久磁石を含む着磁後回転子を得る着磁工程と、
前記着磁後回転子を軟磁性材からなる経路内を通過させる後処理工程と、
を備え、請求項１～４のいずれかに記載の永久磁石回転子の製造装置を用いて行う、永久磁石回転子の製造方法。
【請求項6】
前記後処理工程において、前記経路内にて前記着磁後回転子を冷却する、請求項５に記載の永久磁石回転子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は永久磁石回転子の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、希土類磁石（ネオジム磁石等）のような保磁力が高い磁石が、モーター等に利用される永久磁石回転子として用いられる場合がある。保磁力が高い磁石は耐熱性が高いという利点を有する。
【0003】
永久磁石回転子に搭載される永久磁石を多極着磁する方法として、例えばコイル通電方式の着磁装置を用いた方法が挙げられる。この着磁装置には、被着磁物である回転子を挿入・抜出可能な穴部が着磁ヨークの中心に設けられ、その穴部の内壁面に軸方向に延びる溝が着磁の極数に応じて形成されている。さらにその溝内には、絶縁性被膜を施した導線が埋設されており、隣り合う導線がつづら折れ状に連続してコイルを形成している。
このような穴部に被着磁物を挿入し、コンデンサに蓄えた電荷を瞬時に放出することでコイルにパルス電流を流し、そのパルス電流によって着磁ヨークに発生した着磁磁場により、回転子に搭載された磁石の着磁を行うことができる。
このような穴部に被着磁物を挿入し、コンデンサに蓄えた電荷を瞬時に放出することでコイルにパルス電流を流し、そのパルス電流によって着磁ヨークに発生した着磁磁場により、回転子に搭載された磁石の着磁を行うことができる。
【0004】
しかしながら、保磁力が高い磁石を着磁するには高い着磁磁場が必要となるため、着磁装置（着磁ヨーク）は大型化し、または着磁のために高い電力が必要になるというデメリットが生じていた。例えば結晶粒径が小さく保磁力が高い磁石は、例えば特許文献１に記載のような方法によって、複数回にわたって着磁することで完全着磁を達成できる可能性もあるが、高い電力が必要となり、また、着磁するために長時間が必要となる。
【0005】
そして、着磁が不十分になってしまうと、特に希土類磁石においては温度上昇時に不可逆減磁が発生しやすい。
そこで、保磁力が高い磁石であっても飽和着磁するための方法として、被着磁物を高温に加熱し、飽和着磁に要する着磁磁場を減少させて着磁する方法が提案されている。
そこで、保磁力が高い磁石であっても飽和着磁するための方法として、被着磁物を高温に加熱し、飽和着磁に要する着磁磁場を減少させて着磁する方法が提案されている。
【0006】
例えば特許文献２には、永久磁石と強磁性材料よりなる継鉄とを備えた磁石部品の着磁において、当該永久磁石をこれに接するように設置された磁極片と、この磁極片に巻かれた着磁コイルとによって着磁する着磁装置であって、磁極片あるいは継鉄に交流磁束を流してこれらを誘導加熱する手段を備えるとともに、磁極片あるいは継鉄及び永久磁石を流体によって冷却する手段を備えたことを特徴とする永久磁石の着磁装置が記載されている。そして、このような着磁装置は着磁器に誘導加熱用コイルと流体を用いた冷却手段とを備えることによって、永久磁石部品の短時間での加熱と冷却とを行うことができ、これによって高温度での着磁を行うことにより、ネオジム系希土類磁石など保磁力のきわめて高い永久磁石を用いた部品の着磁が可能となるだけでなく、永久磁石部品を着磁器から取出した後の減磁についても、これを抑えることが出来ると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開２０１６－６３５５５号公報
【文献】特開平７－１８３１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特許文献２に記載の着磁装置では、永久磁石部品を流体によって冷却する際に、同時に着磁器も冷却してしまうため、次に別の永久磁石部品を着磁する際に、着磁器内を加熱するか、または、着磁器に挿入することで永久磁石部品の温度が低下することを考慮して、予め必要以上に着磁前の永久磁石部品を加熱するか、もしくは着磁磁場を高める必要が生じる。このように着磁器または永久磁石部品を加熱する場合、加熱に時間およびエネルギーがかかってしまう。
【0009】
このように永久磁石部品を加熱した後に着磁する場合、加熱や着磁に必要なエネルギーは、より低いことが好ましい。また、それらは、より短時間に行われることが好ましい。
【0010】
本発明は上記のような課題を解決することを目的とする。
すなわち、本発明の目的は、より短時間に、より低エネルギーで加熱および着磁を行うことができる、永久磁石の製造方法および製造装置を提供することである。
すなわち、本発明の目的は、より短時間に、より低エネルギーで加熱および着磁を行うことができる、永久磁石の製造方法および製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明者は上記課題を解決するため鋭意検討し、本発明を完成させた。
本発明は下記（１）～（６）である。
（１）鉄心の中央に回転軸を有し、前記鉄心に着磁前磁石を備える永久磁石回転子を加熱した後、着磁する、永久磁石回転子の製造方法であって、
前記永久磁石回転子を加熱して加熱後回転子を得る加熱工程と、
前記加熱後回転子に含まれる加熱後永久磁石を着磁して、着磁後永久磁石を含む着磁後回転子を得る着磁工程と、
前記着磁後回転子を軟磁性材からなる経路内を通過させる後処理工程と、
を備える永久磁石回転子の製造方法。
（２）前記後処理工程において、前記経路内にて前記着磁後回転子を冷却する、上記（１）に記載の永久磁石回転子の製造方法。
（３）鉄心の中央に回転軸を有し、前記鉄心に着磁前磁石を備える永久磁石回転子を加熱した後、着磁する、永久磁石回転子の製造装置であって、
前記永久磁石回転子を加熱して加熱後回転子を得る加熱部と、
前記加熱後回転子に含まれる加熱後永久磁石を着磁して、着磁後永久磁石を含む着磁後回転子を得る着磁部と、
前記着磁後回転子を通過させることができる軟磁性材からなる経路内を備える後処理部と、
を有する永久磁石回転子の製造装置。
（４）前記後処理部が備える前記経路内において、前記着磁後回転子を冷却することができる、上記（３）に記載の永久磁石回転子の製造装置。
（５）前記経路の外側または前記経路を構成する部材の中に冷却管があり、前記冷却管の内部に冷却媒が流れている、上記（３）または（４）に記載の永久磁石の製造装置。
（６）前記着磁後回転子を前記着磁部から前記後処理部へ搬送するための搬送経路を有し、前記搬送経路内において前記着磁後回転子を前記着磁部から前記後処理部へ移動させることできる、上記（３）～（５）のいずれかに記載の永久磁石の製造装置。
本発明は下記（１）～（６）である。
（１）鉄心の中央に回転軸を有し、前記鉄心に着磁前磁石を備える永久磁石回転子を加熱した後、着磁する、永久磁石回転子の製造方法であって、
前記永久磁石回転子を加熱して加熱後回転子を得る加熱工程と、
前記加熱後回転子に含まれる加熱後永久磁石を着磁して、着磁後永久磁石を含む着磁後回転子を得る着磁工程と、
前記着磁後回転子を軟磁性材からなる経路内を通過させる後処理工程と、
を備える永久磁石回転子の製造方法。
（２）前記後処理工程において、前記経路内にて前記着磁後回転子を冷却する、上記（１）に記載の永久磁石回転子の製造方法。
（３）鉄心の中央に回転軸を有し、前記鉄心に着磁前磁石を備える永久磁石回転子を加熱した後、着磁する、永久磁石回転子の製造装置であって、
前記永久磁石回転子を加熱して加熱後回転子を得る加熱部と、
前記加熱後回転子に含まれる加熱後永久磁石を着磁して、着磁後永久磁石を含む着磁後回転子を得る着磁部と、
前記着磁後回転子を通過させることができる軟磁性材からなる経路内を備える後処理部と、
を有する永久磁石回転子の製造装置。
（４）前記後処理部が備える前記経路内において、前記着磁後回転子を冷却することができる、上記（３）に記載の永久磁石回転子の製造装置。
（５）前記経路の外側または前記経路を構成する部材の中に冷却管があり、前記冷却管の内部に冷却媒が流れている、上記（３）または（４）に記載の永久磁石の製造装置。
（６）前記着磁後回転子を前記着磁部から前記後処理部へ搬送するための搬送経路を有し、前記搬送経路内において前記着磁後回転子を前記着磁部から前記後処理部へ移動させることできる、上記（３）～（５）のいずれかに記載の永久磁石の製造装置。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、より短時間に、より低エネルギーで加熱および着磁を行うことができる、永久磁石の製造方法および製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】永久磁石回転子の概略斜視図である。
【図2】永久磁石回転子を形成するために用い得る電磁鋼板を例示した概略斜視図である。
【図3】永久磁石回転子（完成図）の概略斜視図である。
【図4】チャッキング治具の具体例を示す概略斜視図である。
【図5】治具付き加熱前回転子の具体例を示す概略横断面図である。
【図6】加熱部の具体例を示す概略横断面である。
【図7】着磁前磁石の温度と、有効磁界と、着磁率との関係の具体例を示す図である。
【図8】完全着磁が得られる温度と磁界との関係Ｘの具体例を示す図である。
【図9】Ｔｂを求めるための概念図である。
【図10】減磁曲線の例示である。
【図11】着磁部の具体例を示す概略横断面である。
【図12】後処理部の具体例を示す概略横断面である。
【図13】後処理部の別の具体例を示す概略横断面である。
【図14】加熱部、着磁部、後処理部の具体例を示す概略横断面である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明について説明する。
本発明は、鉄心の中央に回転軸を有し、前記鉄心に着磁前磁石を備える永久磁石回転子を加熱した後、着磁する、永久磁石回転子の製造方法であって、前記永久磁石回転子を加熱して加熱後回転子を得る加熱工程と、前記加熱後回転子に含まれる加熱後永久磁石を着磁して、着磁後永久磁石を含む着磁後回転子を得る着磁工程と、前記着磁後回転子を軟磁性材からなる経路内を通過させる後処理工程と、を備える永久磁石回転子の製造方法である。
このような永久磁石回転子の製造方法を、以下では「本発明の製造方法」ともいう。
本発明は、鉄心の中央に回転軸を有し、前記鉄心に着磁前磁石を備える永久磁石回転子を加熱した後、着磁する、永久磁石回転子の製造方法であって、前記永久磁石回転子を加熱して加熱後回転子を得る加熱工程と、前記加熱後回転子に含まれる加熱後永久磁石を着磁して、着磁後永久磁石を含む着磁後回転子を得る着磁工程と、前記着磁後回転子を軟磁性材からなる経路内を通過させる後処理工程と、を備える永久磁石回転子の製造方法である。
このような永久磁石回転子の製造方法を、以下では「本発明の製造方法」ともいう。
【0015】
また、本発明は、鉄心の中央に回転軸を有し、前記鉄心に着磁前磁石を備える永久磁石回転子を加熱した後、着磁する、永久磁石回転子の製造装置であって、前記永久磁石回転子を加熱して加熱後回転子を得る加熱部と、前記加熱後回転子に含まれる加熱後永久磁石を着磁して、着磁後永久磁石を含む着磁後回転子を得る着磁部と、前記着磁後回転子を通過させることができる軟磁性材からなる経路内を備える後処理部と、を有する永久磁石回転子の製造装置である。
このような永久磁石回転子の製造装置を、以下では「本発明の製造装置」ともいう。
このような永久磁石回転子の製造装置を、以下では「本発明の製造装置」ともいう。
【0016】
以下において、単に「本発明」と記した場合、本発明の製造方法および本発明の製造装置の両方を意味するものとする。
【0017】
＜永久磁石回転子＞
初めに、本発明において加熱および着磁の対象となる永久磁石回転子について、図を用いて説明する。
本発明において加熱および着磁の対象となる永久磁石回転子１（以下では「回転子１」ともいう）は、例えば図１に示すように、鉄心１０の中央に回転軸１２を有し、鉄心１０における回転軸１２の外周側にスロット１４を有し、さらにスロット１４内に着磁前磁石３を備える。
本発明における永久磁石回転子は、図１に示すようにスロットを有する態様であってもよいし、スロットを有さない態様であってもよい。
初めに、本発明において加熱および着磁の対象となる永久磁石回転子について、図を用いて説明する。
本発明において加熱および着磁の対象となる永久磁石回転子１（以下では「回転子１」ともいう）は、例えば図１に示すように、鉄心１０の中央に回転軸１２を有し、鉄心１０における回転軸１２の外周側にスロット１４を有し、さらにスロット１４内に着磁前磁石３を備える。
本発明における永久磁石回転子は、図１に示すようにスロットを有する態様であってもよいし、スロットを有さない態様であってもよい。
【0018】
鉄心１０の中央には回転軸１２を貫通させるための孔１１が形成されており、この孔１１に貫通された回転軸１２は鉄心１０に固定されている。
【0019】
鉄心１０は、例えば図２に示すように、所定の形状（円形等）に打ち抜かれた電磁鋼板５を複数積層し、各々の主面を固着して形成することができる。電磁鋼板５は、例えば厚さが３５０μｍ程度のものを用いることができる。
鉄心１０は電磁鋼板５の他、例えば軟磁性板材を複数積層し、各々の主面を固着して形成することもできる。
鉄心１０は電磁鋼板５の他、例えば軟磁性板材を複数積層し、各々の主面を固着して形成することもできる。
【0020】
鉄心１０は、中心軸１２の外周側において周方向に略等間隔で極数分、設けられたスロット１４を有している。図１に例示する鉄心は４つのスロット１４を有している。
スロット１４は着磁前磁石３を挿入するための孔であり、回転軸１２の軸方向に平行な方向が深さ方向となるように形成されている。
スロット１４は着磁前磁石３を挿入するための孔であり、回転軸１２の軸方向に平行な方向が深さ方向となるように形成されている。
【0021】
そして、スロット１４の各々の中に、着磁前磁石３が挿入される。図１に例示する態様の場合、４つの着磁前磁石３が、４つのスロット１４の各々の内部へ配置される。
スロット１４内に着磁前磁石３を挿入した後、図３に示すように、回転軸１２に平行な方向における鉄心１０の少なくとも一方の面（図３においては鉄心１０の両端面）に、着磁前磁石３が回転軸１２と平行な方向へ抜けてしまうことを防止するための端板１６が取り付けられる。
スロット１４内に着磁前磁石３を挿入した後、図３に示すように、回転軸１２に平行な方向における鉄心１０の少なくとも一方の面（図３においては鉄心１０の両端面）に、着磁前磁石３が回転軸１２と平行な方向へ抜けてしまうことを防止するための端板１６が取り付けられる。
【0022】
着磁前磁石３の厚さは、スロット１４の幅より小さくなければならないが、小さすぎてもいけない。着磁前磁石３とスロット１４の加工精度を考慮して適切に定めなければならない。
着磁前磁石３として着磁前のダイドー電子株式会社製ＰＬＰ焼結磁石やＭＱ３熱間圧延磁石等のネオジム磁石を用いることができる。
着磁前磁石３として着磁前のダイドー電子株式会社製ＰＬＰ焼結磁石やＭＱ３熱間圧延磁石等のネオジム磁石を用いることができる。
【0023】
また、着磁前磁石３は、平均結晶粒径が０．１～３．５μｍ（好ましくは０．３～３．０μｍ）の微細結晶粒からなるネオジム磁石であってよい。
このような平均結晶粒径が小さい磁石は保磁力が高く耐熱性が高いという利点がある。しかし、平均結晶粒径が小さくなるほど完全着磁を達成するための磁界は高くなる。また、磁石温度が高いほど、完全着磁を達成するための低くなる。
このような平均結晶粒径が小さい磁石は保磁力が高く耐熱性が高いという利点がある。しかし、平均結晶粒径が小さくなるほど完全着磁を達成するための磁界は高くなる。また、磁石温度が高いほど、完全着磁を達成するための低くなる。
【0024】
本発明では、上記のような永久磁石回転子をチャッキング治具によって保持して、後述する加熱および／または着磁に供してもよい。
チャッキング治具は回転軸の両端部を保持する治具であり、チャッキング治具によって回転軸の両端部を保持すると、チャッキング治具および永久磁石回転子は全体として棒状をなす。本発明では、永久磁石回転子における回転軸をチャッキング治具によって保持してなる棒状のものであって加熱前のものを、治具付き加熱前回転子ともいう。
チャッキング治具は回転軸の両端部を保持する治具であり、チャッキング治具によって回転軸の両端部を保持すると、チャッキング治具および永久磁石回転子は全体として棒状をなす。本発明では、永久磁石回転子における回転軸をチャッキング治具によって保持してなる棒状のものであって加熱前のものを、治具付き加熱前回転子ともいう。
【0025】
なお、本発明において、回転軸の両端部とは、回転軸における鉄心内に含まれていない部分を指すものとする。
【0026】
また、チャッキング治具における少なくとも回転軸の両端部と接する部分は、断熱材からなることが好ましい。この場合、回転子からチャッキング治具への熱伝導は生じ難いので、治具付き加熱前回転子を加熱した場合に着磁前磁石の昇温が効率的に行われる。回転子からチャッキング治具へ熱電導が生じやすい場合、治具付き加熱前回転子を加熱しても、そのエネルギーが着磁前磁石の昇温に利用され難くなり、効率が悪くなってしまう。
チャッキング治具における少なくとも回転軸の両端部と接する部分に用いられる断熱材として、例えばＴＣボード（不飽和ポリエステル樹脂）、PEEK材（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）、ガラエポ（150℃）が挙げられる。
チャッキング治具における少なくとも回転軸の両端部と接する部分に用いられる断熱材として、例えばＴＣボード（不飽和ポリエステル樹脂）、PEEK材（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）、ガラエポ（150℃）が挙げられる。
【0027】
チャッキング治具および棒状の治具付き加熱前回転子について、図４および図５に具体例を示して説明する。
図４は、チャッキング治具の具体例（概略斜視図）を示しており、図５は、図４に示したチャッキング治具を回転子１に装着した状態、すなわち、治具付き加熱前回転子の具体例（概略横断面図）を示している。
図４は、チャッキング治具の具体例（概略斜視図）を示しており、図５は、図４に示したチャッキング治具を回転子１に装着した状態、すなわち、治具付き加熱前回転子の具体例（概略横断面図）を示している。
【0028】
図４においてチャッキング治具２０は断熱材からなる円筒状の部材であり、その断面直径（外径）は、鉄心１０の外径とほぼ同じとなるように調整されている。また、チャッキング治具２０の一方の端面２１に回転子１の回転軸１２を保持するための孔２２を有する。
孔２２の断面直径は、回転軸１２の断面直径とほぼ同一となるように形成されている。チャッキング治具２０における孔２２が形成されている部分が弾性を有する場合は、孔２２の断面直径が回転軸１２の断面直径よりも若干小さく形成されていてもよく、この場合、チャッキング治具２０によって回転軸１２の両端部を強固に保持することができる。
孔２２の断面直径は、回転軸１２の断面直径とほぼ同一となるように形成されている。チャッキング治具２０における孔２２が形成されている部分が弾性を有する場合は、孔２２の断面直径が回転軸１２の断面直径よりも若干小さく形成されていてもよく、この場合、チャッキング治具２０によって回転軸１２の両端部を強固に保持することができる。
【0029】
このようなチャッキング治具２０を２つ用意し、各々が有する孔２２へ回転軸１２を挿入することで回転軸１２を保持して、図５に示すような棒状の治具付き加熱前回転子２５を得ることができる。
【0030】
＜加熱部、加熱工程＞
本発明では、上記のような永久磁石回転子（または治具付き加熱前回転子）を加熱部の内部に配置して加熱する。
加熱部は、その内部に永久磁石回転子（または治具付き加熱前回転子）を加熱することができる態様のものであればよい。
本発明では、上記のような永久磁石回転子（または治具付き加熱前回転子）を加熱部の内部に配置して加熱する。
加熱部は、その内部に永久磁石回転子（または治具付き加熱前回転子）を加熱することができる態様のものであればよい。
【0031】
加熱部について、図６に具体例を示して説明する。図６は治具付き加熱前回転子２５を加熱する加熱部の具体例を示す概略横断面である。
図６において加熱部３０は、その内部に治具付き加熱前回転子２５を、その回転軸１２を水平に配置した状態において加熱することができる。
図６において加熱部３０は、その内部に治具付き加熱前回転子２５を、その回転軸１２を水平に配置した状態において加熱することができる。
【0032】
ここで加熱部３０は、治具付き加熱前回転子２５の一方端部２７から挿入孔３２へ挿入した後、回転軸１２が水平となるように保持した状態で治具付き加熱前回転子２５を加熱した後、排出孔３４から、治具付き加熱前回転子２５の一方端部２７が先行するように、これを排出することができる。
具体的には、例えば、加熱部３０がトンネルのような経路を有し、その経路内において治具付き加熱前回転子２５は搬送され、その経路の途中で治具付き加熱前回転子２５は加熱され、その後は、さらに経路内を搬送されて、加熱部３０の排出孔３４から排出される態様であることが好ましい。
ここで治具付き加熱前回転子２５が加熱部３０によって加熱され、排出孔３４から排出されたものが、治具付き加熱後回転子３５である。
このような態様であると、回転子１が有する回転軸１２の方向と、回転子１を加熱する際の搬送方向とが一致しているために、加熱時の搬送効率を高めることができる。
具体的には、例えば、加熱部３０がトンネルのような経路を有し、その経路内において治具付き加熱前回転子２５は搬送され、その経路の途中で治具付き加熱前回転子２５は加熱され、その後は、さらに経路内を搬送されて、加熱部３０の排出孔３４から排出される態様であることが好ましい。
ここで治具付き加熱前回転子２５が加熱部３０によって加熱され、排出孔３４から排出されたものが、治具付き加熱後回転子３５である。
このような態様であると、回転子１が有する回転軸１２の方向と、回転子１を加熱する際の搬送方向とが一致しているために、加熱時の搬送効率を高めることができる。
【0033】
本発明では、上記のような回転子（または治具付き加熱前回転子）を、完全着磁が得られる特定温度（Ｔａ℃）以上、かつ、不可逆減磁を起こす特定温度（Ｔｂ℃）以下の範囲で加熱することが好ましい。
【0034】
ここで特定温度（Ｔａ℃）は、次のようにして求めることができる。
初めに、着磁前磁石において完全着磁が得られる温度と有効磁界との関係Ｘを得る。
このような関係Ｘを得る方法について、具体例を挙げて説明する。
永久磁石回転子のスロットに挿入する永久磁石と同一生産ロットから取り出した永久磁石を磁気特性測定装置によって定められたサイズ、例えば７ｍｍ立方体、に加工する。
次に、例えば日本電磁測器株式会社製パルスＢＨ測定装置（PBH-1000）等を用いて室温（２３℃）における各種の最大測定磁界（例えば、最大測定磁界が０．５Ｔ、１Ｔ、２Ｔ、５Ｔ、８Ｔ）に対する磁化－磁界曲線（Ｊ－Ｈ曲線）を取得する。各々の最大測定磁界に対するＪ－Ｈ曲線からＢ－Ｈ曲線が得られる（Ｂ＝Ｊ＋μ0Ｈ）。このＢ－Ｈ曲線の第２象限部分（いわゆる減磁曲線）と横軸（磁界軸）との交点から保磁力bＨcを求めることができる。最大磁界５Ｔ以上におけるbＨcを（bＨc）maxとしたときに、各最大測定磁界におけるbＨcを（bＨc）maxで除した値（＝bＨc／(bＨc)max）を室温でのその最大測定磁界における着磁率と定義する。
室温に引き続き、測定温度を例えば７０℃、１００℃、１５０℃といった高温において同様の測定を行い、各温度におけるそれぞれの最大測定磁界における着磁率を求める。
なお、上記において「磁界」は磁石中を有効に横切るいわゆる「有効磁界」とする。
初めに、着磁前磁石において完全着磁が得られる温度と有効磁界との関係Ｘを得る。
このような関係Ｘを得る方法について、具体例を挙げて説明する。
永久磁石回転子のスロットに挿入する永久磁石と同一生産ロットから取り出した永久磁石を磁気特性測定装置によって定められたサイズ、例えば７ｍｍ立方体、に加工する。
次に、例えば日本電磁測器株式会社製パルスＢＨ測定装置（PBH-1000）等を用いて室温（２３℃）における各種の最大測定磁界（例えば、最大測定磁界が０．５Ｔ、１Ｔ、２Ｔ、５Ｔ、８Ｔ）に対する磁化－磁界曲線（Ｊ－Ｈ曲線）を取得する。各々の最大測定磁界に対するＪ－Ｈ曲線からＢ－Ｈ曲線が得られる（Ｂ＝Ｊ＋μ0Ｈ）。このＢ－Ｈ曲線の第２象限部分（いわゆる減磁曲線）と横軸（磁界軸）との交点から保磁力bＨcを求めることができる。最大磁界５Ｔ以上におけるbＨcを（bＨc）maxとしたときに、各最大測定磁界におけるbＨcを（bＨc）maxで除した値（＝bＨc／(bＨc)max）を室温でのその最大測定磁界における着磁率と定義する。
室温に引き続き、測定温度を例えば７０℃、１００℃、１５０℃といった高温において同様の測定を行い、各温度におけるそれぞれの最大測定磁界における着磁率を求める。
なお、上記において「磁界」は磁石中を有効に横切るいわゆる「有効磁界」とする。
【0035】
このようにして、着磁前磁石の温度と、有効磁界と、着磁率との関係を求めると、例えば図７（ａ）が得られる。なお、図７（ｂ）は図７（ａ）の一部拡大図である。
そして、完全着磁（着磁率が０．９８以上とする）が得られる着磁前磁石の温度と有効磁界との値を図７（ｂ）から読み取る。具体的には図７（ｂ）において、着磁前磁石の温度が１５０℃、１００℃、７０℃、Ｒ．Ｔ．である場合に完全着磁となることを意味する点であるＰ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4における有効磁界を読み取る。そして、これらの値から図８を作成する。図８は着磁前磁石において完全着磁が得られる温度と有効磁界との関係Ｘを示す図である。関係Ｘを式で表すことができる場合もある。
そして、加熱後に着磁する際の磁界（有効磁界（ｋＯｅ））を決めれば、それを用いて関係Ｘから完全着磁が得られる温度を求めることができる。
この完全着磁が得られる温度が特定温度（Ｔａ℃）であり、着磁前磁石がこの温度（特定温度（Ｔａ℃））以上となるように、回転子（または治具付き加熱前回転子）を加熱することが好ましい。
そして、完全着磁（着磁率が０．９８以上とする）が得られる着磁前磁石の温度と有効磁界との値を図７（ｂ）から読み取る。具体的には図７（ｂ）において、着磁前磁石の温度が１５０℃、１００℃、７０℃、Ｒ．Ｔ．である場合に完全着磁となることを意味する点であるＰ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4における有効磁界を読み取る。そして、これらの値から図８を作成する。図８は着磁前磁石において完全着磁が得られる温度と有効磁界との関係Ｘを示す図である。関係Ｘを式で表すことができる場合もある。
そして、加熱後に着磁する際の磁界（有効磁界（ｋＯｅ））を決めれば、それを用いて関係Ｘから完全着磁が得られる温度を求めることができる。
この完全着磁が得られる温度が特定温度（Ｔａ℃）であり、着磁前磁石がこの温度（特定温度（Ｔａ℃））以上となるように、回転子（または治具付き加熱前回転子）を加熱することが好ましい。
【0036】
加熱工程では、回転子について、上記のような特定温度（Ｔａ℃）であって、かつ、不可逆減磁を起こす特定温度（Ｔｂ℃）以下の範囲で加熱することが好ましい。
【0037】
ここで特定温度（Ｔｂ℃）は、関係Ｘを求める際に測定したスロットに装填する永久磁石と同一生産ロットの製品から切りだした永久磁石のＪＨ曲線（磁化曲線）から求めたＢＨ曲線の第２象限（減磁曲線）上の折れ曲がり点（クニック点）を回転子中の永久磁石の動作線（Ｐｃ線）が横切る温度を求めることにより決定することができる。すなわち、特定温度（Ｔｂ℃）は、Ｂ－Ｈ曲線の第２象限において、動作点が屈曲点よりも下に来ない温度を意味する。したがって、パーミアンス係数が大きいほど特定温度（Ｔｂ℃）は高くなる。
図９にＴｂを求める概念図を、図１０に実際の永久磁石のＪＨ曲線、ＢＨ曲線の減磁曲線の例を示すが、あるＰｃの場合にはＴｂが１６０℃であることがわかる。
図９にＴｂを求める概念図を、図１０に実際の永久磁石のＪＨ曲線、ＢＨ曲線の減磁曲線の例を示すが、あるＰｃの場合にはＴｂが１６０℃であることがわかる。
【0038】
このように本発明における着磁工程では、前記回転子を、完全着磁が得られる特定温度（Ｔａ℃）以上、かつ、不可逆減磁を起こす特定温度（Ｔｂ℃）以下の範囲で加熱して、加熱後永久磁石を得る。
【0039】
上記のような加熱工程は、永久磁石回転子の組立工程における一般的な焼き嵌め工程や樹脂封入工程で必要とされる加熱工程を兼ねることが好ましい。
【0040】
＜着磁部、着磁工程＞
本発明では、上記のようにして加熱して得られた加熱後回転子（または治具付き加熱後回転子）を着磁する。
本発明では、上記のようにして加熱して得られた加熱後回転子（または治具付き加熱後回転子）を着磁する。
【0041】
このような着磁部および着磁方法について、図１１を用いて説明する。図１１は治具付き加熱後回転子を着磁する着磁部の具体例を示す概略横断面である。
図１１において着磁部４０は、装置軸の方向が水平となるように配置されている。
そして、例えば、着磁部４０の着磁ヨーク４４がトンネルのような経路を有し、治具付き加熱後回転子３５を、その一方端部３７から挿入孔４３へ装入した後、回転軸１２が水平となるように保持し、さらに、治具付き加熱後回転子３５を回転軸１２の両端部と接する部分が少なくとも断熱材からなる固定治具によって特定位置に固定した状態で着磁する。そして、着磁した後、排出孔４６から一方端部３７が先行するように排出することができる。
ここで治具付き加熱後回転子３５が着磁部４０によって着磁され、排出孔４６から排出されたものが、治具付き着磁後回転子４８である。
図１１において着磁部４０は、装置軸の方向が水平となるように配置されている。
そして、例えば、着磁部４０の着磁ヨーク４４がトンネルのような経路を有し、治具付き加熱後回転子３５を、その一方端部３７から挿入孔４３へ装入した後、回転軸１２が水平となるように保持し、さらに、治具付き加熱後回転子３５を回転軸１２の両端部と接する部分が少なくとも断熱材からなる固定治具によって特定位置に固定した状態で着磁する。そして、着磁した後、排出孔４６から一方端部３７が先行するように排出することができる。
ここで治具付き加熱後回転子３５が着磁部４０によって着磁され、排出孔４６から排出されたものが、治具付き着磁後回転子４８である。
【0042】
また、治具付き加熱後回転子３５は、チャッキング治具２０とは異なる別の治具（固定治具）によって所定の位置に固定されてもよく、チャッキング治具２０そのものを固定治具として用いることもできる。この場合、チャッキング治具２０を所望の位置に固定することで、治具付き加熱後回転子３５を所望の位置に固定することもできる。
【0043】
このような態様であると、回転子１が有する回転軸１２の方向と、回転子１を加熱する際の搬送方向（図の水平方向）とが一致しているために、加熱のみならず、着磁時の搬送効率も高めることができる。
【0044】
さらに図１１に示す態様の場合、加熱部３０の内部において治具付き加熱前回転子２５を搬送する経路と、着磁部４０の内部において治具付き加熱後回転子３５を搬送する経路とが繋がっていて、１本の直線的な経路となっているので、搬送効率を極めて高くすることができる。
ここで加熱部３０中における治具付き加熱前回転子２５の滞留時間と、着磁部４０中における治具付き加熱後回転子３５の滞留時間をほぼ同一とすると、搬送効率がより高まり好ましい。
ここで加熱部３０中における治具付き加熱前回転子２５の滞留時間と、着磁部４０中における治具付き加熱後回転子３５の滞留時間をほぼ同一とすると、搬送効率がより高まり好ましい。
【0045】
＜後処理部、後処理工程＞
上記のようにして得た着磁後回転子（または、治具付き着磁後回転子）を、後処理部が備える軟磁性材からなる経路内を通過させる。後処理部は着磁部とは異なる部位である。
上記のようにして得た着磁後回転子（または、治具付き着磁後回転子）を、後処理部が備える軟磁性材からなる経路内を通過させる。後処理部は着磁部とは異なる部位である。
【0046】
従来、加熱後の磁石を着磁部にて着磁した後、減磁を防止するために着磁部の内部で冷却していた。
しかし、この場合、冷却に時間がかかる。着磁部内の温度が低下するので、次に使用する際に着磁器内を加熱するか、または、着磁器に挿入することで加熱後回転子（または治具付き加熱後回転子)の温度が低下することを考慮して、予め必要以上に加熱後回転子の温度を高めるか、もしくは着磁磁場を高める必要があった。この場合、これらの加熱に時間がかかってしまうため、工程時間ロスおよびエネルギーロスが発生していた。
そこで、本発明では、着磁部にて着磁した着磁後の磁石（着磁後回転子）を冷却させずに後処理部へ移動させる。この場合、着磁部を次の磁石の着磁のために利用することができる。また、着磁後の磁石を後処理部にて冷却することができるので、冷却時間が短くなり、かつ、着磁部内の温度が低下し難いので、次に使用する際に着磁部内を再加熱しなくてよいか、または、再加熱するとしても微量でよく、もしくは予め必要以上に加熱後回転子の温度を高める必要がない。したがって、工程時間ロスおよびエネルギーロスが発生し難い。
しかし、この場合、冷却に時間がかかる。着磁部内の温度が低下するので、次に使用する際に着磁器内を加熱するか、または、着磁器に挿入することで加熱後回転子（または治具付き加熱後回転子)の温度が低下することを考慮して、予め必要以上に加熱後回転子の温度を高めるか、もしくは着磁磁場を高める必要があった。この場合、これらの加熱に時間がかかってしまうため、工程時間ロスおよびエネルギーロスが発生していた。
そこで、本発明では、着磁部にて着磁した着磁後の磁石（着磁後回転子）を冷却させずに後処理部へ移動させる。この場合、着磁部を次の磁石の着磁のために利用することができる。また、着磁後の磁石を後処理部にて冷却することができるので、冷却時間が短くなり、かつ、着磁部内の温度が低下し難いので、次に使用する際に着磁部内を再加熱しなくてよいか、または、再加熱するとしても微量でよく、もしくは予め必要以上に加熱後回転子の温度を高める必要がない。したがって、工程時間ロスおよびエネルギーロスが発生し難い。
【0047】
本発明において、着磁後回転子（または治具付き着磁後回転子）を通過させる経路は軟磁性材からなるので、着磁後永久磁石は減磁し難い。
ここで軟磁性材は比透磁率が１．０以上のものであり、１０以上のものであることが好ましい。
このような軟磁性材として鉄材が挙げられる。
ここで軟磁性材は比透磁率が１．０以上のものであり、１０以上のものであることが好ましい。
このような軟磁性材として鉄材が挙げられる。
【0048】
後処理部が備える軟磁性材からなる経路の内面と、その中を通過させる着磁後回転子（または治具付き着磁後回転子）との隙間は、できるだけ小さいことが好ましく、具体的には隙間は１ｍｍ以下であることが好ましく、０．７５ｍｍ以下であることがより好ましい。この隙間が小さいほど、より減磁し難くなるからである。
【0049】
なお、経路の内面とその中を通過させる着磁後回転子との隙間とは、着後回転子の通過方向に垂直な断面における、経路の内面と着磁後回転子との距離の平均値を意味するものとする。
【0050】
後処理部が備える軟磁性材からなる経路の全長は特に限定されないが、例えば５０～２００ｍｍであってよい。
【0051】
また、経路の外側または経路を構成する部材の中に冷却管があり、冷却管の内部に冷却媒が流れていることが好ましい。
例えば図１２は経路５２の外側に冷却管５４が巻かれている状態を示す概略断面図であり、図１３は経路５２を構成する部材の中に冷却管５４が螺旋状に存在している状態を示す概略断面図である。
そして、その冷却管内に冷却媒が流れていることが好ましい。この場合、経路の中の着磁後回転子（または治具付き着磁後回転子）を効率よく冷却することができる。
冷却媒として、例えば、水、油、空気が挙げられる。
例えば図１２は経路５２の外側に冷却管５４が巻かれている状態を示す概略断面図であり、図１３は経路５２を構成する部材の中に冷却管５４が螺旋状に存在している状態を示す概略断面図である。
そして、その冷却管内に冷却媒が流れていることが好ましい。この場合、経路の中の着磁後回転子（または治具付き着磁後回転子）を効率よく冷却することができる。
冷却媒として、例えば、水、油、空気が挙げられる。
【0052】
ここで後処理部が備える経路５２には、図１２、図１３に示すように、その内部へ治具付き着磁後回転子４８を挿入するための挿入孔５６と、冷却後にそれを内部から外部へ排出する排出孔５８が形成されていることが好ましい。この場合、治具付き着磁後回転子４８の一方端部（チャッキング治具の端面）４９から挿入孔５６へ挿入し、これを水平方向へ移動させることで冷却し、その後、排出孔５８から、その一方端部４９が先行するように排出することができる。
【0053】
図１２および図１３に例示した態様の後処理部が、図１１に例示した態様の着磁部および加熱部と繋がっていることが好ましい。このような態様を図１４に例示する。
図１４に示す態様の場合、加熱部３０の内部において治具付き加熱前回転子２５を搬送する経路と、着磁部４０の内部において治具付き加熱後回転子３５を搬送する経路と、後処理部５０において治具付き着磁後回転子４８を搬送する経路とが繋がっていて、１本の直線的な経路となっているので、搬送効率を極めて高くすることができる。
図１４に示す態様の場合、加熱部３０の内部において治具付き加熱前回転子２５を搬送する経路と、着磁部４０の内部において治具付き加熱後回転子３５を搬送する経路と、後処理部５０において治具付き着磁後回転子４８を搬送する経路とが繋がっていて、１本の直線的な経路となっているので、搬送効率を極めて高くすることができる。
【0054】
図１４に例示した態様において、着磁部４０と後処理部５０とが断熱材６０を介して繋がっていると、着磁部４０から後処理部５０への伝熱が少ないため、後処理部５０における経路５２を短くしても回転子を冷却することができる。
一方、着磁部４０と後処理部５０との間に断熱材を配置しない場合、着磁部４０から後処理部５０へ伝熱が生じるため、後処理部５０によって着磁部４０を冷却することができる。ただし、この場合、相対的には回転子を冷却し難くなるため、後処理部５０における経路５２を相対的に長くすることが必要となる。
一方、着磁部４０と後処理部５０との間に断熱材を配置しない場合、着磁部４０から後処理部５０へ伝熱が生じるため、後処理部５０によって着磁部４０を冷却することができる。ただし、この場合、相対的には回転子を冷却し難くなるため、後処理部５０における経路５２を相対的に長くすることが必要となる。
【符号の説明】
【0055】
１ 回転子
３ 着磁前磁石
５ 電磁鋼板
１０ 鉄心
１１ 孔
１２ 回転軸
１４ スロット
１６ 端板
２０ チャッキング治具
２２ 孔
２５ 治具付き加熱前回転子
２７ 治具付き加熱前回転子の一方端部
３０ 加熱部
３２ 挿入孔
３４ 排出孔
３５ 治具付き加熱後回転子
３７ 治具付き加熱後回転子の一方端部
４０ 着磁部
４３ 挿入孔
４４ 着磁ヨーク
４６ 排出孔
４８ 治具付き着磁後回転子
４９ 治具付き着磁後回転子の一方端部
５０ 後処理部
５２ 経路
５４ 冷却管
５６ 挿入孔
５８ 排出孔
３ 着磁前磁石
５ 電磁鋼板
１０ 鉄心
１１ 孔
１２ 回転軸
１４ スロット
１６ 端板
２０ チャッキング治具
２２ 孔
２５ 治具付き加熱前回転子
２７ 治具付き加熱前回転子の一方端部
３０ 加熱部
３２ 挿入孔
３４ 排出孔
３５ 治具付き加熱後回転子
３７ 治具付き加熱後回転子の一方端部
４０ 着磁部
４３ 挿入孔
４４ 着磁ヨーク
４６ 排出孔
４８ 治具付き着磁後回転子
４９ 治具付き着磁後回転子の一方端部
５０ 後処理部
５２ 経路
５４ 冷却管
５６ 挿入孔
５８ 排出孔
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】