特許 7576642 着磁装置

(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】2024-10-23

(45)【発行日】2024-10-31

(54)【発明の名称】着磁装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/03 20060101AFI20241024BHJP

   H01F 13/00 20060101ALI20241024BHJP

【ＦＩ】

H02K15/03 H

H01F13/00 300

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023027108

(22)【出願日】2023-02-24

(65)【公開番号】P2024120365

(43)【公開日】2024-09-05

【審査請求日】2023-09-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003683

【氏名又は名称】弁理士法人桐朋

(72)【発明者】

【氏名】加藤 稔貴

(72)【発明者】

【氏名】根本 真次

(72)【発明者】

【氏名】平良 斗輝生

【審査官】島倉 理

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１１７１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１９５６６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１３９０９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－７２２２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １５／０３

Ｈ０１Ｆ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

周方向に配置された複数の磁性体を有するロータに磁界を印加することで、複数の前記磁性体を着磁する着磁装置であって、
前記磁界を発生する少なくとも１つのコイルユニットを備え、
前記コイルユニットは、
支持体と、
前記支持体の外周面に巻回されるコイルと、
前記コイルの中心軸線から離れる方向への前記コイルの変形を阻止するように前記コイルに巻かれている繊維強化樹脂と、
を有する、着磁装置。

【請求項2】

請求項１記載の着磁装置において、
前記支持体は、矩形状であり、第１側面と、前記第１側面に連結する第２側面と、前記第１側面と向かい合い且つ前記第２側面に連結する第３側面と、前記第２側面と向かい合い且つ前記第１側面及び前記第３側面に連結する第４側面とを有し、
前記コイルは、
前記第１側面に沿って延びる第１コイル辺と、
前記第１コイル辺に連結され、前記第２側面に沿って延びる第２コイル辺と、
前記第２コイル辺に連結され、前記第３側面に沿って延びる第３コイル辺と、
前記第１コイル辺と前記第３コイル辺とに連結され、前記第４側面に沿って延びる第４コイル辺と、
を有し、
前記繊維強化樹脂は、
前記第１コイル辺と前記第３コイル辺とを掛け渡すように前記支持体及び前記コイルに巻回される第１帯状体と、
前記第２コイル辺と前記第４コイル辺とを掛け渡すように前記支持体及び前記コイルに巻回される第２帯状体とを有する、着磁装置。

【請求項3】

請求項２記載の着磁装置において、
前記第１帯状体は、前記コイルの中心軸線と交差し、且つ、前記第１コイル辺の中央部と前記第３コイル辺の中央部とを掛け渡すように前記支持体及び前記コイルに巻回され、
前記第２帯状体は、前記コイルの中心軸線と交差し、且つ、前記第２コイル辺の中央部と前記第４コイル辺の中央部とを掛け渡すように前記支持体及び前記コイルに巻回される、着磁装置。

【請求項4】

請求項２記載の着磁装置において、
前記第１帯状体を構成する繊維の方向は、前記支持体及び前記コイルに対する前記第１帯状体の巻回方向と同じ方向であり、
前記第２帯状体を構成する繊維の方向は、前記支持体及び前記コイルに対する前記第２帯状体の巻回方向と同じ方向である、着磁装置。

【請求項5】

請求項２記載の着磁装置において、
前記コイルユニットでは、前記第１コイル辺と前記第３コイル辺とは、前記ロータの軸方向に沿って延びると共に、前記ロータの径方向に互いに離間している、着磁装置。

【請求項6】

請求項１記載の着磁装置において、
前記繊維強化樹脂は、炭素繊維強化樹脂である、着磁装置。

【請求項7】

請求項６記載の着磁装置において、
前記炭素繊維強化樹脂は、テンションをかけた状態で前記コイルに巻かれている、着磁装置。

【請求項8】

請求項１記載の着磁装置において、
前記繊維強化樹脂は、前記コイルを介して前記支持体に巻かれている、着磁装置。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか１項に記載の着磁装置において、
前記コイルユニットは、前記支持体、前記コイル及び前記繊維強化樹脂を覆う樹脂製の被覆部をさらに有する、着磁装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、着磁装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、低炭素社会又は脱炭素社会の実現に向けた取り組みが活発化している。車両においても、ＣＯ_２排出量の削減及びエネルギー効率の改善のために、電動化技術に関する研究開発が行われている。このため、温室効果ガスを排出せず、環境性能に優れた電気自動車に注目が集まっている。電気自動車には、駆動源として、高出力なモータが搭載される。また、航空機及び作業用機器についても電動化が進められており、汎用機器の分野でも、エンジンからモータへの置き換えが進められている。

【0003】

モータの中でも、ロータに永久磁石を有するＰＭモータは、効率に優れ環境性能が高いとされる。このようなモータに用いられるロータは、製造工程の最終段階で永久磁石を磁化させる着磁工程を有する。例えば、特許文献１は、ロータに配列された多極の永久磁石に対する着磁装置を開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００５－２２４０５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

着磁装置は、コイルを備える。着磁工程では、コイルに電流を流してコイルの周囲に磁界を発生させ、該磁界によって磁性体を着磁させる。このときに、コイルの中心軸線を挟んで向かい合う一方のコイル辺から生じる磁界と、他方のコイル辺を流れる電流とによって、該他方のコイル辺には電磁力が作用する。これにより、コイルが電磁力によって変形する。コイルの変形によって磁界が変動すると、磁性体を適切に着磁することが難しくなる。

【0006】

本発明は、上記した課題を解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の態様は、周方向に配置された複数の磁性体を有するロータに磁界を印加することで、複数の前記磁性体を着磁する着磁装置であって、前記着磁装置は、前記磁界を発生する少なくとも１つのコイルユニットを備え、前記コイルユニットは、支持体と、前記支持体の外周面に巻回されるコイルと、前記コイルの中心軸線から離れる方向への前記コイルの変形を阻止するように前記コイルに巻かれている繊維強化樹脂と、を有する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、支持体の外周面にコイルが巻回されると共に、コイルの中心軸線から離れる方向へのコイルの変形を阻止するようにコイルに繊維強化樹脂が巻かれている。これにより、コイルに電流を流して磁界が発生したときに、電流及び磁界による電磁力によってコイルが変形することを防止することができる。この結果、コイルユニットの耐久性を向上させることが可能となる。また、繊維強化樹脂であるため、磁界に影響を及ぼすことなく、コイルの変形を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本実施形態に係る着磁装置の斜視図である。

【図2】図２は、図１のコイルユニットの斜視図である。

【図3】図３Ａ及び図３Ｂは、図１のコイルユニットの一部断面図である。

【図4】図４は、図１の保持部材の平面図である。

【図5】図５は、図１の着磁装置の作用を説明する図である。

【図6】図６Ａ及び図６Ｂは、比較例のコイルユニットを示す図である。

【図7】図７は、変形例でのコイルユニットの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１は、本実施形態に係る着磁装置１０の斜視図である。

【0011】

本実施形態に係る着磁装置１０は、保持ユニット１２と、複数のコイルユニット１４とを備える。

【0012】

保持ユニット１２は、保持部材１６と、ロータ固定部１８と、コイル固定部２０とを有する。

【0013】

保持部材１６は、円柱状の部材である。保持部材１６の上面２２は、平坦な載置面２４である。ロータ固定部１８及びコイル固定部２０は、載置面２４に設けられている。

【0014】

ロータ固定部１８は、載置面２４の中央部に設けられている。図４に示すように、ロータ固定部１８は、凹部２６と固定ピン２８とを有する。凹部２６は、載置面２４から保持部材１６の軸方向に窪む円形の凹部である。固定ピン２８は、凹部２６の中央部から保持部材１６の軸方向に突出している。図１に示すように、ロータ固定部１８には、ロータ３０が固定される。

【0015】

ロータ３０は、例えば、ＰＭモータに用いられる。図５に示すように、ロータ３０は、ロータ本体３２と複数の磁性体３４とを有する。ロータ本体３２は、軟磁性体よりなる円柱形の部材である。ロータ本体３２の中央部には、シャフト３６がロータ３０の軸方向に貫通している。シャフト３６の一端部は、ロータ３０の軸方向に沿ったロータ３０の一端部から該軸方向に突出している。シャフト３６の他端部は、ロータ３０の他端部から該軸方向に突出している。シャフト３６の他端部には、固定ピン２８に嵌合可能な不図示の凹部が形成されている。

【0016】

ロータ本体３２の外周側には、複数の収容孔３８が形成されている。複数の収容孔３８は、ロータ本体３２の周方向に等間隔に形成されている。複数の収容孔３８の各々は、ロータ本体３２を軸方向に貫通している。

【0017】

複数の収容孔３８の各々には、磁性体３４が挿入される。複数の磁性体３４の各々は、収容孔３８に挿入された状態で不図示の樹脂等によって封止されることで、ロータ本体３２に固定される。複数の磁性体３４は、着磁装置１０の着磁対象となる磁性体である。複数の磁性体３４は、硬磁性体である。複数の磁性体３４は、着磁装置１０によって着磁されることで、永久磁石となる。

【0018】

複数の磁性体３４の周方向の配置数は、ロータ３０の極数と同じである。複数の磁性体３４の各々は、例えば、外周側がＮ極又はＳ極となるように径方向に着磁される。ロータ３０は、外周側がＮ極に着磁された磁性体３４と、外周側がＳ極に着磁された磁性体３４とが、周方向に交互に現れるように、着磁される。

【0019】

本実施形態では、ロータ本体３２に、例えば、４つの収容孔３８が形成される。具体的には、４つの収容孔３８は、平面視で、ロータ３０の周方向に９０°間隔で形成されている。従って、ロータ本体３２には、ロータ３０の周方向に９０°間隔で、４個の磁性体３４が収容される。なお、ロータ３０は、ＳＰＭモータに使用されてもよい。また、磁性体３４の数（ロータ３０の極数）は４に限定されない。例えば、磁性体３４の数（ロータ３０の極数）は８であってもよい。

【0020】

ロータ固定部１８において、凹部２６の内径は、ロータ３０の外径よりも僅かに大きい。固定ピン２８の直径は、シャフト３６の凹部の内径よりも僅かに小さい。ロータ３０の軸方向に沿った固定ピン２８の全長は、凹部２６の深さよりも短い。ロータ３０を凹部２６に挿入し、シャフト３６の凹部と固定ピン２８とが嵌合することで、ロータ３０がロータ固定部１８に固定される。

【0021】

コイル固定部２０は、複数の溝部４０を有する。複数の溝部４０は、保持部材１６の載置面２４において、凹部２６から放射状に延びている。複数の溝部４０は、保持部材１６の周方向に沿って、所定の角度間隔で形成されている。複数の溝部４０は、同じ幅及び同じ深さを有する。複数の溝部４０の各々は、コイルユニット１４を保持可能である。図１に示すように、複数のコイルユニット１４の各々は、平板状である。複数のコイルユニット１４は、同じ形状、同じ大きさ及び同じ厚みを有する。複数の溝部４０の各々に平板状のコイルユニット１４を差し込むことにより、コイルユニット１４が溝部４０に保持される。

【0022】

複数の溝部４０の各々では、溝部４０に保持されたコイルユニット１４を該溝部４０に沿ってスライドさせることにより、保持部材１６の径方向に沿ったコイルユニット１４の保持位置を変更可能である。また、本実施形態では、溝部４０の数は特に限定されない。例えば、４、６、…、といった偶数とすることが可能である。また、複数の溝部４０は、周方向に等間隔で形成されてもよい。

【0023】

コイルユニット１４の形状は、略矩形の板状である。図２に示すように、コイルユニット１４は、支持体４２と、コイル４４と、繊維強化樹脂４６と、被覆部４８とを有する。

【0024】

図２～図３Ｂに示すように、支持体４２は、樹脂等の非磁性材料により形成された部材である。支持体４２は、矩形状の板体である。支持体４２の外周面５０は、４つの側面（第１側面５２、第２側面５４、第３側面５６、第４側面５８）から構成される。第１側面５２の一端は、第２側面５４の一端に連結されている。第１側面５２の他端は、第４側面５８の一端に連結されている。第２側面５４と第４側面５８とは、互いに平行である。第２側面５４と第４側面５８とは、互いに向かい合っている。第３側面５６の一端は、第２側面５４の他端に連結されている。第３側面５６の他端は、第４側面５８の他端に連結されている。第１側面５２と第３側面５６とは、互いに平行である。第１側面５２と第３側面５６とは、互いに向かい合っている。

【0025】

なお、支持体４２の角部は、円弧状に形成されている。そのため、実際には、外周面５０を構成する第１側面５２、第２側面５４、第３側面５６及び第４側面５８は、円弧状の角部を介して連結されている。

【0026】

コイル４４は、支持体４２の外周面５０に巻回されている。上記のように、支持体４２が矩形状であるため、コイル４４の形状も矩形状である。すなわち、コイル４４は、複数のコイル辺６０（第１コイル辺６２、第２コイル辺６４、第３コイル辺６６、第４コイル辺６８）を有する。第１コイル辺６２は、第１側面５２に沿って延びている。第２コイル辺６４は、第２側面５４に沿って延びている。第３コイル辺６６は、第３側面５６に沿って延びている。第４コイル辺６８は、第４側面５８に沿って延びている。第１コイル辺６２の一端は、第２コイル辺６４の一端に連結されている。第１コイル辺６２の他端は、第４コイル辺６８の一端に連結されている。第２コイル辺６４の他端は、第３コイル辺６６の一端に連結されている。第４コイル辺６８の他端は、第３コイル辺６６の他端に連結されている。

【0027】

なお、上記のように、支持体４２の角部が円弧状に形成されているので、コイル４４のうち、支持体４２の角部に沿って延びる部分は、円弧状に形成される。従って、第１コイル辺６２、第２コイル辺６４、第３コイル辺６６及び第４コイル辺６８は、実際には、コイル４４の円弧状の部分を介して連結されている。

【0028】

コイル４４には、該コイル４４の中心軸線８８から離れる方向へのコイル４４の変形を阻止するように、繊維強化樹脂４６が巻かれている。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、繊維強化樹脂４６は、強化材である繊維７０を樹脂７２と混合させることで構成される。樹脂７２は、例えば、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂である。繊維７０は、例えば、炭素繊維又はガラス繊維である。従って、繊維強化樹脂４６は、例えば、炭素繊維強化樹脂又はガラス繊維強化樹脂である。なお、本実施形態では、繊維強化樹脂４６は、炭素繊維強化樹脂であることが望ましい。

【0029】

図２に示すように、繊維強化樹脂４６は、第１帯状体７４と第２帯状体７６とを有する。第１帯状体７４及び第２帯状体７６は、帯状の繊維強化樹脂である。

【0030】

図２及び図３Ｂに示すように、第１帯状体７４は、繊維７０である第１繊維７８と、樹脂７２である第１樹脂８０とを有する。第１帯状体７４は、一方向に延びる複数の第１繊維７８を第１樹脂８０の内部で幅方向に並べることにより構成される。

【0031】

図２及び図３Ａに示すように、第２帯状体７６は、繊維７０である第２繊維８２と、樹脂７２である第２樹脂８４とを有する。第２帯状体７６は、一方向に延びる複数の第２繊維８２を第２樹脂８４の内部で幅方向に並べることにより構成される。

【0032】

図２に示すように、第１帯状体７４は、第１コイル辺６２と第３コイル辺６６とを掛け渡すように、支持体４２及びコイル４４に巻回されている。具体的には、第１帯状体７４は、コイル４４の中心軸線８８と交差し、且つ、第１コイル辺６２の中央部と前記第３コイル辺６６の中央部とを掛け渡すように、支持体４２及びコイル４４に巻回されている。この場合、第１繊維７８の方向は、支持体４２及びコイル４４に対する第１帯状体７４の巻回方向と同じ方向である。

【0033】

第２帯状体７６は、第２コイル辺６４と第４コイル辺６８とを掛け渡すように、支持体４２及びコイル４４に巻回されている。具体的には、第２帯状体７６は、コイル４４の中心軸線８８と交差し、且つ、第２コイル辺６４の中央部と前記第４コイル辺６８の中央部とを掛け渡すように、支持体４２及びコイル４４に巻回されている。この場合、第２繊維８２の方向は、支持体４２及びコイル４４に対する第２帯状体７６の巻回方向と同じ方向である。

【0034】

従って、第１帯状体７４と第２帯状体７６とは、コイル４４の中心軸線８８上で交差している。

【0035】

なお、繊維強化樹脂４６が炭素繊維強化樹脂である場合、繊維強化樹脂４６は、テンションをかけた状態でコイル４４に巻かれていることが望ましい。この場合、第１帯状体７４は、該第１帯状体７４の巻回方向にテンションをかけた状態でコイル４４に巻かれている。また、第２帯状体７６は、該第２帯状体７６の巻回方向にテンションをかけた状態でコイル４４に巻かれている。

【0036】

図１及び図２に示すように、被覆部４８は、支持体４２、コイル４４及び繊維強化樹脂４６を覆う。被覆部４８は、樹脂からなる。

【0037】

コイル４４は、端子部９０をさらに有する。端子部９０は、コイル４４の一端９２と他端９４とである。端子部９０は、被覆部４８を貫通して外部に突出している。端子部９０には、不図示の配線が接続される。

【0038】

図５に示すように、複数のコイルユニット１４は、複数の磁性体３４と向かい合うように、ロータ３０の周囲に配置される。具体的には、１つの磁性体３４に対して２つのコイルユニット１４が向かい合うように、複数の溝部４０に複数のコイルユニット１４を挿入する。従って、着磁装置１０では、４つの磁性体３４に対して、８つのコイルユニット１４が配置される。このときに、複数のコイルユニット１４の各々は、第１コイル辺６２と第３コイル辺６６（図２参照）とがロータ３０の軸方向に沿って延びると共にロータ３０の径方向に互いに離間するように、ロータ３０の周囲に配置される。すなわち、複数のコイルユニット１４の各々は、コイル４４の中心軸線８８（図２参照）がロータ３０の周方向を向くように、ロータ３０の周囲に配置される。図５では、第１コイル辺６２を磁性体３４と向かい合わせる場合を図示している。

【0039】

着磁装置１０において、外部から端子部９０（図２参照）を介してコイル４４に電流を流すと、コイル４４のコイル辺６０の周囲には、電流の向きに対して、右ネジの法則により、同心円状の磁界が発生する。本実施形態では、磁性体３４と向かい合っている第１コイル辺６２の周囲に発生する同心円状の磁界を該磁性体３４の着磁に利用する。

【0040】

なお、着磁装置１０では、ロータ３０の極数（磁性体３４の数）と同数、又は、極数よりも多数のコイルユニット１４が配置される。例えば、図５では、１つの磁性体３４に対して２つのコイルユニット１４を使用する場合を図示している。１つの磁性体３４に対して２つのコイルユニット１４を使用することで、磁性体３４を効率よく着磁することができる。

【0041】

本実施形態の着磁装置１０は、以上のように構成される。次に、着磁装置１０の動作について説明する。

【0042】

先ず、着磁対象とするロータ３０の極数（磁性体３４の周方向の数）と同じ個数又はそれよりも多い個数のコイルユニット１４を用意する。例えば、図５に示すように、４極のロータ３０に着磁を行う場合には、４つの磁性体３４に対して８個のコイルユニット１４を用意する。

【0043】

次に、コイルユニット１４を着磁装置１０に固定する。この場合、複数の溝部４０に所定個数のコイルユニット１４を嵌合する。また、コイルユニット１４の内周側の端部（第１コイル辺６２側の端部）がロータ３０の外周部の近傍に位置するように、ロータ３０の径方向におけるコイルユニット１４の位置を調整する。コイルユニット１４は、溝部４０に沿ってロータ３０の径方向にスライド可能である。これにより、ロータ３０の径方向に対するコイルユニット１４の位置決めが容易になる。

【0044】

次に、複数のコイルユニット１４が配置された保持部材１６のロータ固定部１８にロータ３０を固定する。この場合、ロータ固定部１８の凹部２６にロータ３０を挿入し、シャフト３６の凹部と固定ピン２８とを嵌合させることで、ロータ３０をロータ固定部１８に固定する。このときに、複数の磁性体３４の各々が複数のコイルユニット１４のうちの２つのコイルユニット１４と向かい合うように、ロータ３０の周方向の位置決めを行う。これにより、１つの磁性体３４に対して２つのコイルユニット１４が隣接して配置される。

【0045】

次に、複数の磁性体３４に対する着磁を行う。具体的には、複数のコイルユニット１４に電流を供給する。この場合、１つの磁性体３４に対して隣接する２つのコイルユニット１４が、互いに逆向きの磁界を発生するように、複数のコイルユニット１４に電流を供給する。これにより、２つのコイルユニット１４の第１コイル辺６２の周囲に、右ネジの法則により同心円状の磁界が発生する。隣接する２つのコイルユニット１４による同心円状の２つの磁界によって、２つのコイルユニット１４と向かい合う磁性体３４に対して、径方向の内向きの磁界又は径方向の外向きの磁界が加えられる。これにより、磁性体３４は、径方向の内向き又は径方向の外向きに磁化される。この結果、径方向の外側がＮ極となるように着磁された磁性体３４と、径方向の外側がＳ極となるように着磁された磁性体３４とが、周方向に交互に現れるように、複数の磁性体３４が磁化される。

【0046】

複数の磁性体３４に対する着磁作業が終了した後、保持部材１６からロータ３０が取り外される。

【0047】

本実施形態は、以下の効果を有する。

【0048】

図６Ａは、比較例のコイルユニット１００を示す。なお、コイルユニット１００において、本実施形態でのコイルユニット１４（図２参照）と同じ構成要素については、同じ参照符号を付けて説明する。また、図６Ａでは、支持体４２の図示を省略している。コイルユニット１００は、本実施形態のコイルユニット１４（図２参照）と比較して、繊維強化樹脂４６及び被覆部４８が設けられていない。

【0049】

コイルユニット１００では、磁性体３４（図５参照）に対する着磁を行うときに、コイル４４に電流を流すと、コイル４４の中心軸線８８を挟んで向かい合う一方のコイル辺６０から生じる磁界と、他方のコイル辺６０を流れる電流とによって、該他方のコイル辺６０には電磁力が作用する。例えば、第２コイル辺６４の周囲に発生する磁界（磁束密度Ｂ）と、第１コイル辺６２を流れる電流Ｉとによって、第１コイル辺６２には電磁力Ｆが作用する。なお、コイル４４の各コイル辺６０に電流Ｉが流れるため、第１コイル辺６２以外の各コイル辺６０にも電磁力Ｆが作用する。

【0050】

コイルユニット１００では、コイル４４に電磁力Ｆが作用することで、図６Ｂに示すように、該コイル４４が電磁力Ｆによって変形する。図６Ｂでは、第１コイル辺６２～第４コイル辺６８に作用する電磁力Ｆによって、第１コイル辺６２～第４コイル辺６８の各々の中央部が外向きに変形する場合を図示している。このように、コイル４４が変形することに伴い、該コイル４４の周囲に発生する磁界が変動する。磁界が変動することにより、磁性体３４を適切に着磁することが難しくなる。また、コイル４４が変形することで、コイル４４を被覆している絶縁皮膜の破れ、コイル４４の破損等が発生する可能性がある。さらに、コイルユニット１００を長期間にわたって使用する場合には、コイル４４が変形することでコイルユニット１００が劣化し、寿命が短くなる可能性がある。

【0051】

このようなコイル４４の変形を抑えるためには、金属製の箱にコイル４４を収容するか、又は、金属製の帯体でコイル４４を巻回することが考えられる。しかしながら、金属製の部材を用いると、コイル４４に電流を流したときに、コイル４４の周囲に発生した磁界が、金属の影響を受けてしまう。また、金属製の箱にコイル４４を収容する場合、又は、金属製の帯体でコイル４４を巻回する場合のいずれにおいても、金属板の厚み分だけ、ロータ３０（図５参照）とコイル４４との間にギャップが生じる。この結果、磁性体３４を着磁するための磁界が小さくなる。

【0052】

これに対して、本実施形態に係る着磁装置１０（図１参照）では、図２に示すように、コイルユニット１４において、支持体４２の外周面５０にコイル４４が巻回されると共に、コイル４４の中心軸線８８から離れる方向へのコイル４４の変形を阻止するようにコイル４４に繊維強化樹脂４６が巻かれている。これにより、コイル４４に電流を流して磁界が発生したときに、電流及び磁界による電磁力によってコイル４４が変形することを防止することができる。この結果、コイルユニット１４の耐久性を向上させることができる。また、繊維強化樹脂４６を用いるため、発生した磁界に影響を及ぼすことなく、コイル４４の変形を防止することができる。また、コイル４４に繊維強化樹脂４６を巻くことで、金属製の箱にコイル４４を収容するか、又は、金属製の帯体でコイル４４を巻回する場合と比較して、コイルユニット１４とロータ３０とのギャップを小さくすることが可能となる。

【0053】

コイルユニット１４では、第１帯状体７４は、第１コイル辺６２と第３コイル辺６６とを掛け渡すように、支持体４２及びコイル４４に巻回される。また、コイルユニット１４では、第２帯状体７６は、第２コイル辺６４と第４コイル辺６８とを掛け渡すように、支持体４２及びコイル４４に巻回される。これにより、コイル４４に電流を流して磁界が発生したときに、第１コイル辺６２～第４コイル辺６８に作用する外向きの電磁力によってコイル４４が変形することを効率よく防止することができる。

【0054】

コイルユニット１４では、コイル４４の中心軸線８８と交差し、第１コイル辺６２の中央部と第３コイル辺６６の中央部とを掛け渡すように、第１帯状体７４を巻回する。また、コイルユニット１４では、コイル４４の中心軸線８８と交差し、第２コイル辺６４の中央部と第４コイル辺６８の中央部とを掛け渡すように、第２帯状体７６を巻回する。これにより、コイル４４に電流を流して磁界が発生したときに、第１コイル辺６２～第４コイル辺６８に作用する外向きの電磁力によってコイル４４が変形することをより確実に防止することができる。

【0055】

コイルユニット１４では、図２及び図３Ｂに示すように、第１帯状体７４を構成する繊維７０（第１繊維７８）の方向が、第１帯状体７４の巻回方向と同じ方向である。また、コイルユニット１４では、図２及び図３Ａに示すように、第２帯状体７６を構成する繊維７０（第２繊維８２）の方向が、第２帯状体７６の巻回方向と同じ方向である。これにより、コイル４４に電流を流して磁界が発生したときに、第１コイル辺６２～第４コイル辺６８に発生する外向きの電磁力によってコイル４４が変形することをより確実に防止することができる。

【0056】

図２及び図５に示すように、コイルユニット１４では、第１コイル辺６２と第３コイル辺６６とがロータ３０の軸方向に沿って延びると共に、ロータ３０の径方向に互いに離間している。これにより、ロータ３０の大きさ及びロータ３０の極数（磁性体３４の個数）に対応して、複数のコイルユニット１４を適切にロータ３０の周囲に配置することができると共に、複数の磁性体３４を効率よく着磁することができる。

【0057】

図２～図３Ｂに示すように、コイルユニット１４では、繊維強化樹脂４６が炭素繊維強化樹脂であるため、該繊維強化樹脂４６の機械的強度が向上する。これにより、コイル４４に電流を流して磁界が発生したときに、コイル４４に作用する電磁力によってコイル４４が変形することを確実に防止することができる。また、繊維強化樹脂４６の厚みを薄くしても、コイル４４の変形を抑制するだけの機械的強度を確保することができる。これにより、コイルユニット１４とロータ３０とのギャップが大きくなることを抑えることができる。この結果、コイルユニット１４からロータ３０に印加する磁界の強度を確保することができる。

【0058】

繊維強化樹脂４６が炭素繊維強化樹脂である場合、該繊維強化樹脂４６は、テンションをかけた状態でコイル４４に巻回されてもよい。繊維強化樹脂４６の巻回方向にテンションをかけて該繊維強化樹脂４６をコイル４４に巻回すると、炭素繊維強化樹脂には、縮まろうとする圧縮力が作用する。これにより、コイル４４の変形を阻止しようとする力（コイル４４を支持体４２に固定保持しようとする力）が強まる。この結果、コイル４４の変形を一層抑制することができると共に、コイルユニット１４の機械的強度を向上させることができる。

【0059】

コイルユニット１４では、支持体４２、コイル４４及び繊維強化樹脂４６が被覆部４８で覆われている。これにより、繊維強化樹脂４６が破損した場合でも、当該繊維強化樹脂４６を構成する繊維７０が飛散することを防止することができる。また、被覆部４８は、繊維７０の飛散を防止するために設けられるので、被覆部４８の厚みは、支持体４２、コイル４４及び繊維強化樹脂４６を覆う程度の薄い厚みであってもよい。従って、金属製の箱にコイル４４を収容するか、又は、金属製の帯体でコイル４４を巻回する場合と比較して、被覆部４８の厚みを小さくすることができる。これにより、コイルユニット１４とロータ３０とのギャップが大きくなることを抑えることができる。

【0060】

なお、本実施形態では、図７の変形例のように、コイルユニット１４を構成してもよい。この変形例では、繊維強化樹脂４６は、コイル４４を介して支持体４２に巻かれている。すなわち、繊維強化樹脂４６は、コイル４４の外周面に巻回される。つまり、繊維強化樹脂４６は、コイル４４の巻回方向に沿って、該コイル４４の外周面に巻回される。この変形例の構成でも、コイル４４に電流を流して磁界が発生したときに、電流及び磁界による電磁力によってコイル４４が変形することを防止することができる。

【0061】

上述した開示に関し、さらに以下の付記を開示する。

【0062】

（付記１）
周方向に配置された複数の磁性体（３４）を有するロータ（３０）に磁界を印加することで、複数の前記磁性体を着磁する着磁装置（１０）であって、前記着磁装置は、前記磁界を発生する少なくとも１つのコイルユニット（１４）を備え、前記コイルユニットは、支持体（４２）と、前記支持体の外周面（５０）に巻回されるコイル（４４）と、前記コイルの中心軸線（８８）から離れる方向への前記コイルの変形を阻止するように前記コイルに巻かれている繊維強化樹脂（４６）と、を有する。

【0063】

このような構成によれば、支持体の外周面にコイルが巻回されると共に、コイルの中心軸線から離れる方向へのコイルの変形を阻止するようにコイルに繊維強化樹脂が巻かれている。これにより、コイルに電流を流して磁界が発生したときに、電流及び磁界による電磁力によってコイルが変形することを防止することができる。この結果、コイルユニットの耐久性を向上させることが可能となる。また、繊維強化樹脂であるため、磁界に影響を及ぼすことなく、コイルの変形を防止することができる。また、支持体及びコイルに繊維強化樹脂を巻くことで、金属製の箱にコイルを収容するか、又は、金属製の帯体でコイルを巻回する場合と比較して、コイルユニットとロータとのギャップを小さくすることが可能となる。

【0064】

（付記２）
付記１に記載の着磁装置において、前記支持体は、矩形状であり、第１側面（５２）と、前記第１側面に連結する第２側面（５４）と、前記第１側面と向かい合い且つ前記第２側面に連結する第３側面（５６）と、前記第２側面と向かい合い且つ前記第１側面及び前記第３側面に連結する第４側面（５８）とを有し、前記コイルは、前記第１側面に沿って延びる第１コイル辺（６２）と、前記第１コイル辺に連結され、前記第２側面に沿って延びる第２コイル辺（６４）と、前記第２コイル辺に連結され、前記第３側面に沿って延びる第３コイル辺（６６）と、前記第１コイル辺と前記第３コイル辺とに連結され、前記第４側面に沿って延びる第４コイル辺（６８）と、を有し、前記繊維強化樹脂は、前記第１コイル辺と前記第３コイル辺とを掛け渡すように前記支持体及び前記コイルに巻回される第１帯状体（７４）と、前記第２コイル辺と前記第４コイル辺とを掛け渡すように前記支持体及び前記コイルに巻回される第２帯状体（７６）とを有してもよい。

【0065】

このような構成によれば、第１帯状体が第１コイル辺と第３コイル辺とを掛け渡すように支持体及びコイルに巻回されると共に、第２帯状体が第２コイル辺と第４コイル辺とを掛け渡すように支持体及びコイルに巻回される。これにより、コイルに電流を流して磁界が発生したときに、第１コイル辺～第４コイル辺に作用する外向きの電磁力によってコイルが変形することを効率よく防止することができる。

【0066】

（付記３）
付記２に記載の着磁装置において、前記第１帯状体は、前記コイルの中心軸線（８８）と交差し、且つ、前記第１コイル辺の中央部と前記第３コイル辺の中央部とを掛け渡すように前記支持体及び前記コイルに巻回され、前記第２帯状体は、前記コイルの中心軸線と交差し、且つ、前記第２コイル辺の中央部と前記第４コイル辺の中央部とを掛け渡すように前記支持体及び前記コイルに巻回されてもよい。

【0067】

このような構成によれば、コイルに電流を流して磁界が発生したときに、第１コイル辺～第４コイル辺の各々には、中央部を外向きに変形させる電磁力が作用する。そこで、コイルの中心軸線と交差し、第１コイル辺の中央部と第３コイル辺の中央部とを掛け渡すように第１帯状体を巻回すると共に、コイルの中心軸線と交差し、第２コイル辺の中央部と第４コイル辺の中央部とを掛け渡すように第２帯状体を巻回する。これにより、コイルに電流を流して磁界が発生したときに、第１コイル辺～第４コイル辺に作用する外向きの電磁力によってコイルが変形することをより確実に防止することができる。

【0068】

（付記４）
付記２又は３に記載の着磁装置において、前記第１帯状体を構成する繊維（７０、７８）の方向は、前記支持体及び前記コイルに対する前記第１帯状体の巻回方向と同じ方向であり、前記第２帯状体を構成する繊維（７０、８２）の方向は、前記支持体及び前記コイルに対する前記第２帯状体の巻回方向と同じ方向であってもよい。

【0069】

このような構成によれば、第１帯状体を構成する繊維の方向が第１帯状体の巻回方向と同じ方向であると共に、第２帯状体を構成する繊維の方向が第２帯状体の巻回方向と同じ方向であるので、コイルに電流を流して磁界が発生したときに、第１コイル辺～第４コイル辺に発生する外向きの電磁力によってコイルが変形することをより確実に防止することができる。

【0070】

（付記５）
付記２～４のいずれか１つに記載の着磁装置において、前記コイルユニットでは、前記第１コイル辺と前記第３コイル辺とは、前記ロータの軸方向に沿って延びると共に、前記ロータの径方向に互いに離間してもよい。

【0071】

このような構成によれば、第１コイル辺と第３コイル辺とがロータの軸方向に沿って延びると共に、ロータの径方向に互いに離間しているので、ロータの大きさ及びロータの極数（磁性体の個数）に対応して、複数のコイルユニットを適切にロータの周囲に配置することができると共に、複数の磁性体を効率よく着磁することができる。

【0072】

（付記６）
付記１～５のいずれか１つに記載の着磁装置において、前記繊維強化樹脂は、炭素繊維強化樹脂であってもよい。

【0073】

このような構成によれば、繊維強化樹脂が炭素繊維強化樹脂であるため、該繊維強化樹脂の機械的強度が向上する。これにより、コイルに電流を流して磁界が発生したときに、コイルに作用する電磁力によってコイルが変形することを確実に防止することができる。また、繊維強化樹脂の厚みを薄くしても、コイルの変形を抑制するだけの機械的強度を確保することができる。これにより、コイルユニットとロータとのギャップが大きくなることを抑えることができる。この結果、コイルユニットからロータに印加する磁界の強度を確保することができる。

【0074】

（付記７）
付記６に記載の着磁装置において、前記炭素繊維強化樹脂は、テンションをかけた状態で前記コイルに巻かれてもよい。

【0075】

繊維強化樹脂が炭素繊維強化樹脂である場合、繊維強化樹脂の巻回方向にテンションをかけて該繊維強化樹脂をコイルに巻回すると、炭素繊維強化樹脂には、縮まろうとする圧縮力が作用する。これにより、コイルの変形を阻止しようとする力が強まる。この結果、コイルの変形を一層抑制することができると共に、コイルユニットの機械的強度を向上させることができる。

【0076】

（付記８）
付記１、６、７のいずれか１つに記載の着磁装置において、前記繊維強化樹脂は、前記コイルを介して前記支持体に巻かれてもよい。

【0077】

繊維強化樹脂がコイルを介して支持体に巻かれている。すなわち、繊維強化樹脂は、コイルの外周面に巻回される。つまり、繊維強化樹脂は、コイルの巻回方向に沿って、該コイルの外周面に巻回される。これにより、コイルに電流を流して磁界が発生したときに、電流及び磁界による電磁力によってコイルが変形することを防止することができる。

【0078】

（付記９）
付記１～８のいずれか１つに記載の着磁装置において、前記コイルユニットは、前記支持体、前記コイル及び前記繊維強化樹脂を覆う樹脂製の被覆部（４８）をさらに有してもよい。

【0079】

このような構成によれば、支持体、コイル及び繊維強化樹脂を被覆部で覆うことにより、繊維強化樹脂が破損した場合でも、当該繊維強化樹脂を構成する繊維が飛散することを防止することができる。また、被覆部は、繊維の飛散を防止するために設けられるので、被覆部の厚みは、支持体、コイル及び繊維強化樹脂を覆う程度の薄い厚みであってもよい。従って、金属製の箱にコイルを収容するか、又は、金属製の帯体でコイルを巻回する場合と比較して、被覆部の厚みを小さくすることができる。これにより、コイルユニットとロータとのギャップが大きくなることを抑えることができる。

【0080】

なお、本発明は、上述した開示に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る。

【符号の説明】

【0081】

１０…着磁装置
１４…コイルユニット
３０…ロータ
３４…磁性体
４２…支持体
４４…コイル
４６…繊維強化樹脂
５０…外周面
８８…中心軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】