特許 7476679 ロータの製造装置、ロータの製造方法及びロータ

(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】2024-04-22

(45)【発行日】2024-05-01

(54)【発明の名称】ロータの製造装置、ロータの製造方法及びロータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/03 20060101AFI20240423BHJP

【ＦＩ】

H02K15/03 H

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020100186

(22)【出願日】2020-06-09

(65)【公開番号】P2021197748

(43)【公開日】2021-12-27

【審査請求日】2022-12-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】原田 優

(72)【発明者】

【氏名】平松 律郎

(72)【発明者】

【氏名】内田 智裕

【審査官】宮崎 賢司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０６０２４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２３６０７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２８２４０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公平０５－０１０３３８（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】特開２００７－２６７４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１２１１１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１４４３２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２２６２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１７５８７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０７２２２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０８５０９２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １５／０３

Ｈ０２Ｋ １／２７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロータコア（２２）の磁石収容孔（２４）に埋込状態にて設けられ、径方向内側に凸の折返し形状をなす永久磁石（２３）を有するロータ（２０）において、埋込状態にある前記永久磁石に対して前記ロータの外部から着磁を行う着磁装置（３０）を含むロータの製造装置であって、
前記着磁装置は、前記ロータの軸方向一方側に配置され、前記永久磁石に着磁磁束を供給する着磁用コイル（３３ａ，３５ａ１，３５ａ２）を有する第１着磁部（３１）と、前記ロータの軸方向他方側に配置され、前記永久磁石に着磁磁束を供給する着磁用コイル（４３ａ，４５ａ１，４５ａ２）を有する第２着磁部（４１）とを含み、
前記第１及び第２着磁部は、外周面（３２ｃ，４２ｃ）に前記着磁用コイルが巻回態様にて装着されて前記着磁磁束を供給するための対向凸部（３２ｂ，４２ｂ）を有し、
前記対向凸部は、前記ロータの軸方向視で、前記永久磁石の折返し形状の内側に位置する前記ロータコアの部位（２５）と同等の形状をなしているとともに、前記永久磁石の折返し形状の内側に位置する前記ロータコアの部位の大きさと同等に若しくは小さく構成されており、
前記着磁用コイルへの通電に基づく前記永久磁石の着磁に際し、同一の前記永久磁石の着磁においては前記ロータに対して軸方向に対向する前記第１及び第２着磁部が同極に励磁され、前記永久磁石の折返し形状の内側に位置する前記ロータコアの部位（２５）の軸方向両側から同極の着磁磁束を通して前記永久磁石を前記ロータの軸方向視で前記永久磁石の厚さ方向に磁化させるように構成されており、
前記径方向内側に凸の折返し形状をなす前記永久磁石は、前記ロータコアの周方向に互いに間隔を空けて複数設けられており、
前記第１及び第２着磁部のそれぞれにおいて、複数個の前記着磁用コイルは、周方向１個置きで巻回方向が同じ第１着磁用コイル同士を１本の導線で構成した第１系統と、前記各第１着磁用コイルの間において周方向１個置きで巻回方向が前記第１着磁用コイルと逆向きの第２着磁用コイル同士を１本の導線で構成した第２系統とで構成され、
前記第１及び第２着磁部のそれぞれにおいて、第１電源装置に接続される前記第１系統に通電することにより、前記ロータに対して軸方向に対向する前記第１及び第２着磁部の前記第１着磁用コイルが同極に励磁され、前記第１着磁用コイルの励磁に基づく前記着磁磁束により、周方向１個置きの前記永久磁石を同極の磁石となるように着磁を行う第１着磁工程と、
前記第１及び第２着磁部のそれぞれにおいて、第２電源装置に接続される前記第２系統に通電することにより、前記ロータに対して軸方向に対向する前記第１及び第２着磁部の前記第２着磁用コイルが同極に励磁され、前記第２着磁用コイルの励磁に基づく前記着磁磁束により、前記第１着磁工程にて着磁を行う各永久磁石の間において周方向１個置きの前記永久磁石を前記第１着磁工程にて着磁を行う各永久磁石とは異極の磁石となるように着磁を行う第２着磁工程と、を備え、
前記第１及び第２系統の通電に基づく前記第１及び第２着磁工程を分けて実施するように構成された、ロータの製造装置。

【請求項2】

ロータコア（２２）の磁石収容孔（２４）に埋込状態にて設けられ、径方向内側に凸の折返し形状をなす永久磁石（２３）を有するロータ（２０）において、埋込状態にある前記永久磁石に対して前記ロータの外部から着磁を行う着磁装置（３０）を含むロータの製造装置であって、
前記着磁装置は、前記ロータの軸方向一方側に配置され、前記永久磁石に着磁磁束を供給する着磁用コイル（３３ａ，３５ａ１，３５ａ２）を有する第１着磁部（３１）と、前記ロータの軸方向他方側に配置され、前記永久磁石に着磁磁束を供給する着磁用コイル（４３ａ，４５ａ１，４５ａ２）を有する第２着磁部（４１）とを含み、
前記着磁用コイルへの通電に基づく前記永久磁石の着磁に際し、同一の前記永久磁石の着磁においては前記ロータに対して軸方向に対向する前記第１及び第２着磁部が同極に励磁され、前記永久磁石の折返し形状の内側に位置する前記ロータコアの部位（２５）の軸方向両側から同極の着磁磁束を通して着磁を行うように構成されており、
前記第１及び第２着磁部は、少なくとも一方側に前記ロータの軸嵌挿孔（２２ｂ）に挿入される挿入部（３２ｄ，４２ｄ）を有し、前記挿入部に対して前記着磁用コイルの励磁に基づく前記着磁磁束の一部が流れるように構成された、ロータの製造装置。

【請求項3】

前記第１及び第２着磁部は、外周面（３２ｃ，４２ｃ）に前記着磁用コイルが巻回態様にて装着されて前記着磁磁束を供給するための対向凸部（３２ｂ，４２ｂ）を有し、
前記対向凸部は、前記ロータの軸方向視で、前記永久磁石の折返し形状の内側に位置する前記ロータコアの部位と同等に若しくは小さく構成された、請求項２に記載のロータの製造装置。

【請求項4】

前記第１及び第２着磁部は、前記着磁用コイルを複数個備えるものであり、
複数個の前記着磁用コイルは、前記永久磁石の着磁する磁極毎に分離した第１及び第２系統として構成し、前記第１及び第２系統の通電に基づく着磁工程を分けて実施するように構成された、請求項２又は請求項３に記載のロータの製造装置。

【請求項5】

前記着磁用コイルは、複数が周方向に並ぶコイル体（３３，４３）として構成され、
隣接の前記着磁用コイル間の渡り線（３３ｄ，４３ｄ）は、径方向内側位置に設定されている、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のロータの製造装置。

【請求項6】

前記着磁用コイルは、複数が周方向に並ぶコイル体（３３，４３）として構成され、
前記着磁用コイルを巻回構成する導線（３３ｂ，４３ｂ）の交差部（３３ｅ，４３ｅ）は、径方向内側位置に設定されている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のロータの製造装置。

【請求項7】

前記ロータは、前記永久磁石の着磁単位をブロックとし、軸方向に複数ブロック積み重ねて構成された、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のロータの製造装置。

【請求項8】

ロータコア（２２）の磁石収容孔（２４）に埋込状態にて設けられ、径方向内側に凸の折返し形状をなす永久磁石（２３）を有するロータ（２０）において、着磁装置（３０）を用いて埋込状態にある前記永久磁石に対して前記ロータの外部から着磁を行うロータの製造方法であって、
前記着磁装置は、前記ロータの軸方向一方側に配置され、前記永久磁石に着磁磁束を供給する着磁用コイル（３３ａ，３５ａ１，３５ａ２）を有する第１着磁部（３１）と、前記ロータの軸方向他方側に配置され、前記永久磁石に着磁磁束を供給する着磁用コイル（４３ａ，４５ａ１，４５ａ２）を有する第２着磁部（４１）とを含む構成のものを用い、
前記第１及び第２着磁部は、少なくとも一方側に前記ロータの軸嵌挿孔（２２ｂ）に挿入される挿入部（３２ｄ，４２ｄ）を有し、前記挿入部に対して前記着磁用コイルの励磁に基づく前記着磁磁束の一部が流れるように構成されており、
前記着磁用コイルへの通電に基づく前記永久磁石の着磁に際し、同一の前記永久磁石の着磁においては前記ロータに対して軸方向に対向する前記第１及び第２着磁部が同極に励磁され、前記永久磁石の折返し形状の内側に位置する前記ロータコアの部位（２５）の軸方向両側から同極の着磁磁束を通して着磁を行う、ロータの製造方法。

【請求項9】

ロータコア（２２）の磁石収容孔（２４）に埋込状態にて設けられ、径方向内側に凸の折返し形状をなす永久磁石（２３）を有するロータ（２０）において、着磁装置（３０）を用いて埋込状態にある前記永久磁石に対して前記ロータの外部から着磁を行うロータの製造方法であって、
前記着磁装置は、前記ロータの軸方向一方側に配置され、前記永久磁石に着磁磁束を供給する着磁用コイル（３３ａ，３５ａ１，３５ａ２）を有する第１着磁部（３１）と、前記ロータの軸方向他方側に配置され、前記永久磁石に着磁磁束を供給する着磁用コイル（４３ａ，４５ａ１，４５ａ２）を有する第２着磁部（４１）とを含む構成のものを用い、
前記第１及び第２着磁部は、外周面（３２ｃ，４２ｃ）に前記着磁用コイルが巻回態様にて装着されて前記着磁磁束を供給するための対向凸部（３２ｂ，４２ｂ）を有し、
前記対向凸部は、前記ロータの軸方向視で、前記永久磁石の折返し形状の内側に位置する前記ロータコアの部位（２５）と同等の形状をなしているとともに、前記永久磁石の折返し形状の内側に位置する前記ロータコアの部位の大きさと同等に若しくは小さく構成されており、
前記着磁用コイルへの通電に基づく前記永久磁石の着磁に際し、同一の前記永久磁石の着磁においては前記ロータに対して軸方向に対向する前記第１及び第２着磁部が同極に励磁され、前記永久磁石の折返し形状の内側に位置する前記ロータコアの部位（２５）の軸方向両側から同極の着磁磁束を通して前記永久磁石を前記ロータの軸方向視で前記永久磁石の厚さ方向に磁化させるロータの製造方法であり、
前記径方向内側に凸の折返し形状をなす前記永久磁石は、前記ロータコアの周方向に互いに間隔を空けて複数設けられており、
前記第１及び第２着磁部のそれぞれにおいて、複数個の前記着磁用コイルは、周方向１個置きで巻回方向が同じ第１着磁用コイル同士を１本の導線で構成した第１系統と、前記各第１着磁用コイルの間において周方向１個置きで巻回方向が前記第１着磁用コイルと逆向きの第２着磁用コイル同士を１本の導線で構成した第２系統とで構成され、
前記第１及び第２着磁部のそれぞれにおいて、第１電源装置に接続される前記第１系統に通電することにより、前記ロータに対して軸方向に対向する前記第１及び第２着磁部の前記第１着磁用コイルが同極に励磁され、前記第１着磁用コイルの励磁に基づく前記着磁磁束により、周方向１個置きの前記永久磁石を同極の磁石となるように着磁を行う第１着磁工程と、
前記第１及び第２着磁部のそれぞれにおいて、第２電源装置に接続される前記第２系統に通電することにより、前記ロータに対して軸方向に対向する前記第１及び第２着磁部の前記第２着磁用コイルが同極に励磁され、前記第２着磁用コイルの励磁に基づく前記着磁磁束により、前記第１着磁工程にて着磁を行う各永久磁石の間において周方向１個置きの前記永久磁石を前記第１着磁工程にて着磁を行う各永久磁石とは異極の磁石となるように着磁を行う第２着磁工程と、を備え、
前記第１及び第２系統の通電に基づく前記第１及び第２着磁工程を分けて実施する、ロータの製造方法。

【請求項10】

請求項８又は請求項９に記載のロータの製造方法によって製造されるロータであって、
ロータコア（２２）の磁石収容孔（２４）に埋込状態にて設けられ、径方向内側に凸の折返し形状をなす永久磁石（２３）を有し、着磁装置（３０）を用いて埋込状態にある前記永久磁石に対して外部から着磁が行われて構成され、
前記永久磁石の折返し形状の内側に位置する前記ロータコアの部位（２５）の軸方向両側から同極の着磁磁束を通して着磁された前記永久磁石の着磁単位をブロックとし、軸方向に複数ブロック積み重ねて構成された、ロータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、埋込状態にある永久磁石の着磁をロータの外部から行う埋込磁石型のロータの製造装置、ロータの製造方法及びロータに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、埋込磁石型（ＩＰＭ型）のロータを用いる回転電機が周知である。埋込磁石型のロータは、永久磁石がロータコアの内部に埋め込まれる態様をなし、永久磁石によるマグネットトルクに加えて、永久磁石より径方向外側に位置する外側コア部にてリラクタンストルクを得る構成となっている。このような埋込磁石型のロータにおいては、埋込状態をなす未着磁の永久磁石を有したロータコアに対し、外径側から着磁装置にて着磁が行われているものがある（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－１９３５８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、埋込磁石型のロータをより高性能とするためには、永久磁石を略Ｖ又はＵ字の折返し形状として永久磁石の磁石表面とロータコアの外側コア部との拡大を図り、マグネットトルクとリラクタンストルクとをともに増大させることが一つの対策としてある。

【0005】

しかしながら、永久磁石の磁石表面とロータコアの外側コア部とをより大きくしようと、永久磁石の折返し部分である屈曲部をより径方向内側に位置させて深い折返し形状とすると、永久磁石の特に屈曲部及び屈曲部近辺が着磁装置から遠く離れることになる。そのため、特許文献１等にて開示されているようなロータコアの外径側から着磁する手法では、着磁装置から遠い部位となる永久磁石の屈曲部や屈曲部近辺が十分な磁力となるように着磁されるかが懸念されるところである。

【0006】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ロータコアに埋込状態の永久磁石に対して高磁力で着磁し得るロータの製造装置、ロータの製造方法及びその着磁がなされたロータを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するロータの製造装置は、ロータコア（２２）の磁石収容孔（２４）に埋込状態にて設けられ、径方向内側に凸の折返し形状をなす永久磁石（２３）を有するロータ（２０）において、埋込状態にある前記永久磁石に対して前記ロータの外部から着磁を行う着磁装置（３０）を含むロータの製造装置であって、前記着磁装置は、前記ロータの軸方向一方側に配置され、前記永久磁石に着磁磁束を供給する着磁用コイル（３３ａ，３５ａ１，３５ａ２）を有する第１着磁部（３１）と、前記ロータの軸方向他方側に配置され、前記永久磁石に着磁磁束を供給する着磁用コイル（４３ａ，４５ａ１，４５ａ２）を有する第２着磁部（４１）とを含み、前記着磁用コイルへの通電に基づく前記永久磁石の着磁に際し、同一の前記永久磁石の着磁においては前記ロータに対して軸方向に対向する前記第１及び第２着磁部が同極に励磁され、前記永久磁石の折返し形状の内側に位置する前記ロータコアの部位（２５）の軸方向両側から同極の着磁磁束を通して着磁を行うように構成された。

【0008】

上記課題を解決するロータの製造方法は、ロータコア（２２）の磁石収容孔（２４）に埋込状態にて設けられ、径方向内側に凸の折返し形状をなす永久磁石（２３）を有するロータ（２０）において、着磁装置（３０）を用いて埋込状態にある前記永久磁石に対して前記ロータの外部から着磁を行うロータの製造方法であって、前記着磁装置は、前記ロータの軸方向一方側に配置され、前記永久磁石に着磁磁束を供給する着磁用コイル（３３ａ，３５ａ１，３５ａ２）を有する第１着磁部（３１）と、前記ロータの軸方向他方側に配置され、前記永久磁石に着磁磁束を供給する着磁用コイル（４３ａ，４５ａ１，４５ａ２）を有する第２着磁部（４１）とを含む構成のものを用い、前記着磁用コイルへの通電に基づく前記永久磁石の着磁に際し、同一の前記永久磁石の着磁においては前記ロータに対して軸方向に対向する前記第１及び第２着磁部が同極に励磁され、前記永久磁石の折返し形状の内側に位置する前記ロータコアの部位（２５）の軸方向両側から同極の着磁磁束を通して着磁を行う。

【0009】

上記ロータの製造装置及び上記ロータの製造方法によれば、ロータに埋込状態にある永久磁石の着磁に際し、同一の永久磁石の着磁において、ロータに対して軸方向に対向する第１及び第２着磁部が同極に励磁され、永久磁石の折返し形状の内側に位置するロータコアの部位の軸方向両側から同極の着磁磁束を通して着磁が行われる。これにより、折返し形状をなす永久磁石であっても径方向外側端部から径方向内側寄りの屈曲部まで全体に亘って着磁に好適な着磁磁束の供給が可能なため、永久磁石の全体に亘りより有用で十分な磁力の着磁を行うことが可能である。

【0010】

上記課題を解決するロータの製造装置及びロータの製造方法を用いて着磁がなされるロータは、ロータコア（２２）の磁石収容孔（２４）に埋込状態にて設けられ、径方向内側に凸の折返し形状をなす永久磁石（２３）を有し、着磁装置（３０）を用いて埋込状態にある前記永久磁石に対して前記ロータの外部から着磁が行われて構成されるロータ（２０）であって、前記永久磁石の折返し形状の内側に位置する前記ロータコアの部位（２５）の軸方向両側から同極の着磁磁束を通して着磁された前記永久磁石の着磁単位をブロックとし、軸方向に複数ブロック積み重ねて構成された。

【0011】

ロータの軸方向から着磁磁束を供給して永久磁石の着磁を行う場合、軸方向中間部分に位置する永久磁石の着磁が十分行えるか懸念されるが、上記ロータは、十分な着磁が行える永久磁石の着磁単位をブロックとして軸方向に複数ブロック積み重ねる構成であるため、軸方向に長い仕様のロータであっても十分な磁力の永久磁石を有するものとして提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】埋込磁石型のロータを有する回転電機の構成図。

【図2】ロータの構成図。

【図3】ロータの断面図。

【図4】一実施形態の着磁装置の全体構成を説明するための説明図。

【図5】同形態の着磁装置の全体構成を説明するための説明図。

【図6】（ａ）（ｂ）は着磁装置のコイル体の構成を説明するための説明図。

【図7】同形態の着磁装置にて着磁された永久磁石を説明するための説明図。

【図8】変更例の着磁装置の全体構成を説明するための説明図。

【図9】変更例の着磁装置のコイル体の構成を説明するための説明図。

【図10】着磁装置にて着磁された永久磁石を含む変更例のロータの断面図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、ロータの製造装置、ロータの製造方法及びロータの一実施形態を説明する。
図１に示す本実施形態の回転電機Ｍは、埋込磁石型のブラシレスモータにて構成されている。回転電機Ｍは、略円環状のステータ１０と、ステータ１０の径方向内側空間にて回転可能に配置される略円柱状のロータ２０とを備えている。

【0014】

ステータ１０は、略円環状のステータコア１１を備えている。ステータコア１１は、磁性金属材料にて構成、例えば複数枚の電磁鋼板を軸方向に積層して構成されている。ステータコア１１は、径方向内側に向かって延び周方向等間隔に配置される本実施形態では１２個のティース１２を有している。各ティース１２は、互いに同一形状をなしている。ティース１２は、先端部である径方向内側端部が略Ｔ型をなし、先端面１２ａがロータ２０の外周面に倣った円弧状をなしている。ティース１２には、巻線１３が集中巻きにて巻装されている。巻線１３は３相結線がなされ、図１ようにそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相として機能する。そして、巻線１３に対して電源供給がなされると、ロータ２０を回転駆動するための回転磁界がステータ１０にて生じるようになっている。このようなステータ１０は、ステータコア１１の外周面がハウジング１４の内周面に対して固定されている。

【0015】

ロータ２０は、回転軸２１と、回転軸２１が中心部に嵌挿される略円柱状のロータコア２２と、ロータコア２２の内部に埋め込まれる態様をなす本実施形態では８個の永久磁石２３とを備えている。ロータコア２２は、磁性金属材料にて構成、例えば複数枚の電磁鋼板を軸方向に積層して構成されている。ロータ２０は、回転軸２１がハウジング１４に設けられる図示略の軸受に支持されることで、ステータ１０に対して回転可能に配置されている。

【0016】

ロータコア２２は、永久磁石２３を収容するための磁石収容孔２４を有している。磁石収容孔２４は、ロータコア２２の周方向等間隔に本実施形態では８個設けられている。各磁石収容孔２４は、径方向内側に向かって凸の略Ｖ字の折返し形状をなし、互いに同一形状をなしている。また、磁石収容孔２４は、ロータコア２２の軸方向全体に亘り設けられている。

【0017】

ここで、本実施形態の永久磁石２３は、磁石粉体を樹脂と混合した磁石材料を成型固化してなるボンド磁石よりなる。すなわち、永久磁石２３は、ロータコア２２の磁石収容孔２４を成形型とし、固化前の磁石材料が射出成形により磁石収容孔２４内に隙間なく充填され、充填後に磁石収容孔２４内で固化されて構成されている。したがって、磁石収容孔２４の孔形状は、永久磁石２３の外形形状となる。本実施形態の永久磁石２３に用いられる磁石粉体としては、例えばサマリウム鉄窒素（ＳｍＦｅＮ）系磁石が用いられるが、他の希土類磁石等を用いてもよい。

【0018】

永久磁石２３は、径方向内側に向かって凸の略Ｖ字の折返し形状をなしている。詳述すると、永久磁石２３は、図２に示すように、一対の直線部２３ａの径方向内側端部同士を屈曲部２３ｂにて繋いだ形状をなしている。直線部２３ａの径方向外側端部２３ｃは、ロータコア２２の外周面２２ａの近くに位置している。永久磁石２３は、一対の直線部２３ａ及び屈曲部２３ｂを含むＶ字経路のいずれにおいても厚さＷｍが一定に設定されている。永久磁石２３は、ロータ２０の軸中心Ｏ１を通る自身の周方向中心線Ｌｓに対して線対称形状をなし、隣接の永久磁石２３間におけるロータ２０の軸中心Ｏ１を通る磁極境界線Ｌｄに近接している。隣接の磁極境界線Ｌｄ間の角度、すなわちこの永久磁石２３を含むロータ磁極部２６の磁極開角度θｍは、電気角で１８０°である。

【0019】

ここで、Ｖ字形状をなす永久磁石２３の各直線部２３ａの内側面の延長線とロータコア２２の外周面２２ａとの交点間を磁極ピッチＬｐ、永久磁石２３の周方向中心線Ｌｓ上でロータコア２２の外周面２２ａから屈曲部２３ｂの内側面までを埋込深さＬｍとすると、本実施形態の永久磁石２３は、一例として磁極ピッチＬｐより埋込深さＬｍが大となるような深い折返し形状に設定されている。つまり、各直線部２３ａ及び屈曲部２３ｂの各内側面でなす本実施形態の永久磁石２３の磁石表面２３ｘは、周知の表面磁石型の磁石表面（図示略）よりも大きい設定となっている。なお、永久磁石２３のこの折返し形状は一例であり、埋込深さＬｍが浅いものや屈曲部２３ｂの大きい略Ｕ字の折返し形状のもの等、適宜変更可である。

【0020】

また、図２及び図３に示すように、永久磁石２３は、埋込深さＬｍを大きい設定としていることで、屈曲部２３ｂがロータコア２２の中心部の回転軸２１の嵌挿される軸嵌挿孔２２ｂに近い径方向内側寄りに位置している。また、永久磁石２３は、ロータコア２２の軸方向全体に亘り設けられている。本実施形態のロータ２０は、軸方向長さＬ１が短い設定のものであり、そのロータ２０に組み込まれる永久磁石２３は、側方視でロータ２０の径方向に長い長方形状をなしている。

【0021】

ロータコア２２の磁石収容孔２４内で固化した永久磁石２３は、図４等に示す着磁装置３０を用い、未着磁状態から本来の磁石として機能させるべくロータコア２２の外部から着磁が行われる。着磁装置３０及び着磁装置３０を用いた着磁方法の詳細については後述する。永久磁石２３は、ロータコア２２の周方向に本実施形態では８個設けられており、周方向に交互に異極となるように着磁される。また、個々の永久磁石２３においては、それぞれ自身の厚さ方向に磁化される。

【0022】

永久磁石２３のＶ字の折返し形状の内側であり永久磁石２３よりも径方向外側に位置するロータコア２２の部位は、ステータ１０と対向してリラクタンストルクを得るための外側コア部２５として機能する。外側コア部２５は、軸方向視でロータ２０の中心部方向に１つの頂点を向けた略三角形状をなしている。そして、ロータ２０は、永久磁石２３と永久磁石２３のＶ字形状の内側で囲まれる外側コア部２５とを含む本実施形態では８極のロータ磁極部２６として構成されている。各ロータ磁極部２６は、図１のように周方向に交互にそれぞれＮ極、Ｓ極として機能する。このようなロータ磁極部２６を有するロータ２０では、マグネットトルクとリラクタンストルクとが好適に得られるものとなる。

【0023】

次に、永久磁石２３の着磁装置３０及び着磁装置３０を用いた永久磁石２３の着磁方法を含むロータ２０の製造装置及びロータ２０の製造方法について説明する。
［着磁装置の構成］
本実施形態の着磁装置３０について、図４及び図５を用いて説明する。なお、図４及び図５では、断面部分について適宜ハッチングを省略してある。また、コイル体３３の着磁用コイル３３ａ等、簡略化して図示してある。

【0024】

着磁装置３０は、図４及び図５に示すように、装置上側部３１と装置下側部４１とを備え、着磁対象のロータ２０の設置及び取出しを可能とすべく、装置上側部３１と装置下側部４１とが接離可能に構成されている。この場合、装置上側部３１と装置下側部４１とは、いずれか一方若しくは両方が接離動作を行う。

【0025】

装置上側部３１は、磁性金属製の上側着磁ヨーク３２と、上側着磁ヨーク３２に一体的に装着されるコイル体３３とを備えている。上側着磁ヨーク３２は、着磁対象のロータ２０より若干大径の円環板状のベース部３２ａと、ベース部３２ａの下面の周方向等間隔に８個の対向凸部３２ｂとを備えている。各対向凸部３２ｂは、着磁対象のロータ２０の上側面に当接若しくは近接対向し、各ロータ磁極部２６に対応して設けられている。各対向凸部３２ｂには、それぞれの外周面３２ｃにコイル体３３の着磁用コイル３３ａが巻回態様をなして装着されている。コイル体３３は、各対向凸部３２ｂと同数の８個の着磁用コイル３３ａを備えている。

【0026】

各対向凸部３２ｂは、ロータ２０の軸方向視で、各ロータ磁極部２６のＶ字の折返し形状をなす永久磁石２３にて囲まれた外側コア部２５と同等の形状をなしている（図６（ｂ）参照）。具体的には、各対向凸部３２ｂは、ロータ２０の中心部方向に１つの頂点を向けた略三角形状をなしており、各対向凸部３２ｂの外周面３２ｃは、同じく軸方向視で永久磁石２３のＶ字内側の磁石表面２３ｘ及びロータコア２２の外周面２２ａと一致するような周面形状にて構成されている。なお、各対向凸部３２ｂは、各外側コア部２５よりも若干小さく構成されていてもよい。これにより、各対向凸部３２ｂから出入りする主たる着磁磁束は、永久磁石２３の軸方向端面を直接的に通らずに外側コア部２５から永久磁石２３の磁石表面２３ｘを通り、永久磁石２３を厚さＷｍ方向（図２参照）に磁化させるものとなっている。

【0027】

図６（ａ）に示すように、コイル体３３は、１本の導線３３ｂを８箇所それぞれで所定回巻回させた各着磁用コイル３３ａを有して１系統として構成され、両端の一対の接続線３３ｃが１つの電源装置３４と接続されている。コイル体３３は、上側着磁ヨーク３２の周方向に沿うように略円環状をなし、周方向に並ぶ各対向凸部３２ｂにそれぞれ装着される。コイル体３３における各着磁用コイル３３ａは、周方向で交互に逆向きとなる巻回態様とされている。つまり、コイル体３３は、電源装置３４により通電がなされると、各着磁用コイル３３ａ及び各着磁用コイル３３ａの巻回された各対向凸部３２ｂが周方向で交互に異極となるように励磁される。各着磁用コイル３３ａ及び各対向凸部３２ｂにより着磁される各永久磁石２３は、ロータ２０の周方向において交互に異極の磁石となる。

【0028】

また、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、コイル体３３において、周方向に隣接する各着磁用コイル３３ａ間の渡り線３３ｄは、隣接する各対向凸部３２ｂの径方向内側の頂点部分間で渡るように設定されている。渡り線３３ｄが極力短くし得る構成としている。さらに、各着磁用コイル３３ａを巻回構成する導線３３ｂの交差部３３ｅについても、各対向凸部３２ｂの径方向内側の頂点部分に設定、すなわち各永久磁石２３の屈曲部２３ｂに対応して設定されている。各着磁用コイル３３ａにおける導線３３ｂの交差部３３ｅは着磁磁束の乱れを懸念する箇所であるため、万一着磁磁束に乱れが生じたとしても永久磁石２３として最もステータ１０から遠く影響の出難い屈曲部２３ｂに設定されている。

【0029】

このように装置上側部３１は構成されているが、装置下側部４１についてもその装置上側部３１と同一構成をなしている。すなわち、図４から図６に示すように、装置下側部４１は、装置上側部３１の上側着磁ヨーク３２、コイル体３３、電源装置３４と対応して、ベース部４２ａの上面に８個の対向凸部４２ｂを有する下側着磁ヨーク４２と、８個の着磁用コイル４３ａを有するコイル体４３と、コイル体４３に通電する１つの電源装置４４とを備えている。各対向凸部４２ｂには、コイル体４３の着磁用コイル４３ａが巻回態様をなして各外周面４２ｃに装着されている。コイル体４３は、周方向で交互に逆向きの巻回態様をなす各着磁用コイル４３ａが１本の導線４３ｂにて１系統として構成され、一対の接続線４３ｃを通じて電源装置４４から通電がなされる。各着磁用コイル４３ａの渡り線４３ｄはコイル体４３の径方向内側に、各着磁用コイル４３ａにおける導線４３ｂの交差部４３ｅは各対向凸部４２ｂの径方向内側の頂点部分にそれぞれ設定された同様の構成となっている。

【0030】

このような装置上側部３１及び装置下側部４１は、ロータ２０の着磁の際において、着磁対象のロータ２０の軸方向に対向して配置され、装置上側部３１及び装置下側部４１の各対向凸部３２ｂ，４２ｂ同士が軸方向に対向する位置関係となる。そして、各電源装置３４，４４による通電がなされると、装置上側部３１及び装置下側部４１で軸方向に対向する各対向凸部３２ｂ，４２ｂ及び各着磁用コイル３３ａ，４３ａ同士は、互いに同極にて励磁されるようになっている。

【0031】

［着磁装置を用いた永久磁石の着磁方法］
図４から図６に示す上記構成の着磁装置３０を用い、先ず、装置上側部３１と装置下側部４１とが互いに離間した開放状態の際に未着磁の永久磁石２３を有するロータ２０がその装置上側部３１と装置下側部４１との間に設置される。着磁対象のロータ２０の設置後、装置上側部３１と装置下側部４１とが互いに近接され、着磁時に同極となる装置上側部３１及び装置下側部４１の各対向凸部３２ｂ，４２ｂがロータ２０の上側面と下側面とのそれぞれに当接若しくは近接対向とされる。

【0032】

次いで、装置上側部３１及び装置下側部４１の各電源装置３４，４４により各コイル体３３，４３に対して通電が行われる。装置上側部３１及び装置下側部４１のそれぞれの各対向凸部３２ｂ，４２ｂは、各着磁用コイル３３ａ，４３ａへの通電により周方向で交互に異極に励磁される。また、装置上側部３１及び装置下側部４１の互いに対向する各対向凸部３２ｂ，４２ｂ（各着磁用コイル３３ａ，４３ａ）同士については同極に励磁される。

【0033】

図４に示すように、装置上側部３１及び装置下側部４１の互いに対向する各対向凸部３２ｂ，４２ｂ同士が同極の例えばＳ極に励磁されると、外側コア部２５内では永久磁石２３の厚さＷｍ（図２参照）方向を含む軸直交方向に沿った着磁磁束が軸方向両側の各対向凸部３２ｂ，４２ｂにそれぞれに向かう磁束の流れに変換される。これにより、永久磁石２３は、磁石表面２３ｘ側がＮ極となるように着磁される。また、各対向凸部３２ｂ，４２ｂ同士がＮ極に励磁されると、図示略とするが、外側コア部２５内では各対向凸部３２ｂ，４２ｂのそれぞれからの軸方向に沿った着磁磁束が永久磁石２３の厚さＷｍ方向を含む軸直交方向に沿った磁束の流れに変換される。これにより、永久磁石２３は、磁石表面２３ｘ側がＳ極となるように着磁される。

【0034】

また、各対向凸部３２ｂ，４２ｂは、Ｖ字の折返し形状をなす各永久磁石２３にて囲まれた外側コア部２５と対応した形状をなしているため、各対向凸部３２ｂ，４２ｂから出入りする着磁磁束は、永久磁石２３の軸方向端面を直接的に通らず、外側コア部２５内で軸方向から軸直交方向に磁束の向きが好適に変換されて永久磁石２３の磁石表面２３ｘを通る。そのため、永久磁石２３は、厚さＷｍ方向（図２参照）に磁化され易い着磁態様となっている。さらに、各着磁用コイル３３ａ，４３ａを巻回構成する導線３３ｂ，４３ｂの交差部３３ｅ，４３ｅは着磁磁束の乱れを懸念する箇所であるが、各対向凸部３２ｂ，４２ｂの径方向内側の頂点部分、すなわち各永久磁石２３において最もステータ１０から遠く影響の出難い屈曲部２３ｂに設定されているため、万一着磁磁束に乱れが生じたとしても、各永久磁石２３の着磁への影響は小さく抑えられる。

【0035】

このように略Ｖ字の折返し形状をなす本実施形態のような永久磁石２３であっても、径方向外側端部２３ｃから径方向内側寄りの屈曲部２３ｂまで全体に亘ってロータ２０の軸方向に配置される着磁装置３０から着磁に好適な着磁磁束の供給が可能なため、永久磁石２３の全体に亘りより有用な着磁を行うことができるようになっている。特に本実施形態の永久磁石２３のように、磁極ピッチＬｐより埋込深さＬｍが大となるような深い折返し形状となる程より有用である。

【0036】

したがって、従来一般的に行われているロータの径方向外側から着磁する手法を用いた永久磁石では、屈曲部やその近辺の磁力がより弱くなりがちとなるところ、図７に示すように、本実施形態の着磁手法を用いて着磁された永久磁石２３では、屈曲部２３ｂやその近辺でも所望下限値を上回る十分な磁界強さにて着磁することが可能である。永久磁石２３において着磁し難い屈曲部２３ｂの上下方向中央部分２３ｄにおいても、所望下限値を上回る磁界強さでの着磁が可能である。こうして、本実施形態の永久磁石２３は、所望下限値を上回る磁界強さにて着磁される部位が９０％を超える９５％程度となり、永久磁石２３の全体に亘り十分な磁力にて着磁することが可能である。

【0037】

本実施形態の効果について説明する。
（１）ロータ２０に埋込状態にある永久磁石２３の着磁を着磁装置３０を用いて外部から行う際、同一の永久磁石２３の着磁においては、ロータ２０に対して軸方向に対向する装置上側部３１及び装置下側部４１の各対向凸部３２ｂ，４２ｂが各着磁用コイル３３ａ，４３ａの通電に基づき同極に励磁される。このとき、永久磁石２３の折返し形状の内側であって永久磁石２３の径方向外側に位置するロータコア２２の外側コア部２５に対して軸方向両側から同極の着磁磁束が通されて永久磁石２３の着磁が行われる。これにより、折返し形状をなす永久磁石２３であっても径方向外側端部２３ｃから径方向内側寄りの屈曲部２３ｂまで全体に亘って着磁に好適な着磁磁束の供給ができるため、永久磁石２３の全体に亘りより有用で十分な磁力の着磁を行うことができる。

【0038】

（２）各対向凸部３２ｂ，４２ｂは、ロータ２０の軸方向視で、永久磁石２３の折返し形状の内側で永久磁石２３の径方向外側に位置する外側コア部２５と同等若しくは若干小さく構成されている。これにより、各対向凸部３２ｂ，４２ｂから出入りする着磁磁束が、永久磁石２３の軸方向端面を直接的に通らず外側コア部２５内で軸方向から軸直交方向に磁束の向きが好適に変換されるため、永久磁石２３を厚さＷｍ方向に適切に磁化させることができる。

【0039】

（３）隣接の着磁用コイル３３ａ，４３ａ間の渡り線３３ｄ，４３ｄは、コイル体３３，４３の径方向内側位置に設定されている。そのため、渡り線３３ｄ，４３ｄを含むコイル体３３，４３を構成する導線３３ｂ，４３ｂの長さを極力短くすることが可能である。導線３３ｂ，４３ｂの長さが短くなれば、抵抗が小さくなって着磁時のコイル体３３，４３の発熱抑制に繋がり、着磁を含むロータ２０の生産性向上に繋がる。

【0040】

（４）各着磁用コイル３３ａ，４３ａを巻回構成する導線３３ｂ，４３ｂの交差部３３ｅ，４３ｅは、径方向内側位置に設定、すなわち各永久磁石２３において最もステータ１０から遠く影響の出難い屈曲部２３ｂに設定されている。そのため、万一着磁磁束に乱れが生じたとしても、各永久磁石２３の着磁への影響を小さく抑えることができる。

【0041】

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・着磁装置３０の各対向凸部３２ｂ，４２ｂをロータ２０の軸方向視で各外側コア部２５と合わせた形状にて構成したが、対向凸部３２ｂ，４２ｂの形状を外側コア部２５の形状と一部合う形状、異なる形状してもよい。

【0042】

・図８に示すように、上側着磁ヨーク３２及び下側着磁ヨーク４２の中心部にそれぞれ挿入突部３２ｄ，４２ｄを設け、着磁対象のロータ２０の中心部の軸嵌挿孔２２ｂに各挿入突部３２ｄ，４２ｄを挿入して着磁を行う構成としてもよい。各挿入突部３２ｄ，４２ｄを設けることで、各挿入突部３２ｄ，４２ｄに対して着磁用コイル３３ａ，４３ａの励磁に基づく着磁磁束の一部が流れるようになるため、ロータ２０の内径側を通る着磁磁束を増加することができる。これにより、ロータ２０の内径側に位置する永久磁石２３の屈曲部２３ｂ及び屈曲部２３ｂの近辺の着磁をより効果的に行うことができる。

【0043】

また図８の態様等において、図９に示すように、装置上側部３１及び装置下側部４１のコイル体３５，４５を周方向１個置きで巻回方向が同じ第１着磁用コイル３５ａ１，４５ａ１同士を１本の導線３５ｂ１，４５ｂ１で構成した第１系統と、第２着磁用コイル３５ａ２，４５ａ２同士を１本の導線３５ｂ２，４５ｂ２で構成した第２系統に分離する。すなわち、着磁する永久磁石２３の磁極毎に分離した２つの系統で構成される。第１系統には第１電源装置３６ａ１，４６ａ１が、第２系統には第２電源装置３６ａ２，４６ａ２がそれぞれ接続される。そして、第１系統による第１着磁工程と第２系統による第２着磁工程との２つの工程に分けて着磁が行われる。このようにすれば、上記各挿入突部３２ｄ，４２ｄが各工程で１つの磁極として機能するため、ロータ２０の内径側を通る着磁磁束を一層増加でき、永久磁石２３の屈曲部２３ｂ及びその近辺の着磁を一層効果的に行うことができる。

【0044】

・隣接の着磁用コイル３３ａ，４３ａ間の渡り線３３ｄ，４３ｄをコイル体３３，４３の径方向内側位置に設定したが、例えば径方向外側位置等、適宜変更してもよい。
・着磁用コイル３３ａ，４３ａを巻回構成する導線３３ｂ，４３ｂの交差部３３ｅ，４３ｅを径方向内側位置に設定したが、例えば径方向外側位置等、適宜変更してもよい。

【0045】

・着磁装置３０による永久磁石２３の着磁はロータ２０の軸方向から着磁磁束を供給して行うものであるため、軸方向に長い仕様のロータ２０を着磁する場合、軸方向中間部分に位置する永久磁石２３の着磁が十分行えるか懸念されるところである。このような場合、図１０に示すように、着磁装置３０にて永久磁石２３の十分な着磁が行えるロータ２０の軸方向長さをＬ１までとした場合、軸方向長さをＬ１若しくはＬ１以下に設定した着磁単位のブロックで２段、３段・・・と、着磁済みの永久磁石２３を有するロータコア２２を軸方向に複数ブロック積み重ねて、軸方向長さがＬ１を超える軸方向長さＬ２のロータ２０を構成することが可能である。軸方向長さがＬ１を超えるＬ２であってもブロック単位で永久磁石２３に対して十分な着磁がなされるため、全体として十分な磁力の永久磁石２３を有するロータ２０として構成することができる。

【0046】

・着磁装置３０を上側に配置される装置上側部３１と下側に配置される装置下側部４１とで構成したが、着磁装置３０の配置構成はこれに限らない。装置上側部３１及び装置下側部４１を上下方向以外の水平方向や傾斜方向に並べて配置する構成としてもよい。

【0047】

・図２及び図７等にて示した永久磁石２３の形状は一例であり、適宜変更してもよい。
・図１等で示した回転電機Ｍの構成は一例であり、適宜変更してもよい。

【符号の説明】

【0048】

２０ ロータ、２２ ロータコア、２２ｂ 軸嵌挿孔、２３ 永久磁石、２４ 磁石収容孔、２５ 外側コア部（ロータコアの部位）、３０ 着磁装置、３１ 装置上側部（第１着磁部）、３２ｂ 対向凸部、３２ｃ 外周面、３２ｄ 挿入部（挿入突部）、３３ コイル体、３３ａ 着磁用コイル、３３ｂ 導線、３３ｄ 渡り線、３３ｅ 交差部、３５ａ１ 第１着磁用コイル（着磁用コイル）、３５ａ２ 第２着磁用コイル（着磁用コイル）、４１ 装置下側部（第２着磁部）、４２ｂ 対向凸部、４２ｃ 外周面、４２ｄ 挿入部（挿入突部）、４３ コイル体、４３ａ 着磁用コイル、４３ｂ 導線、４３ｄ 渡り線、４３ｅ 交差部、４５ａ１ 第１着磁用コイル（着磁用コイル）、４５ａ２ 第２着磁用コイル（着磁用コイル）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】