JP2002334805A - 永久磁石の磁気回路 - Google Patents
永久磁石の磁気回路Info
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- JP2002334805A JP2002334805A JP2001136989A JP2001136989A JP2002334805A JP 2002334805 A JP2002334805 A JP 2002334805A JP 2001136989 A JP2001136989 A JP 2001136989A JP 2001136989 A JP2001136989 A JP 2001136989A JP 2002334805 A JP2002334805 A JP 2002334805A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 永久磁石を使用した磁気回路で形成される磁
場の内、必要としない領域での磁場強度を小さくする。 【解決手段】 主永久磁石に対して１個或いは複数の副
永久磁石を、その磁化方向が主永久磁石の磁化方向と逆
となるように、主永久磁石に隣接して設けることによ
り、磁場を必要とする領域以外の領域での磁界をできる
だけ小さくする。
場の内、必要としない領域での磁場強度を小さくする。 【解決手段】 主永久磁石に対して１個或いは複数の副
永久磁石を、その磁化方向が主永久磁石の磁化方向と逆
となるように、主永久磁石に隣接して設けることによ
り、磁場を必要とする領域以外の領域での磁界をできる
だけ小さくする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、永久磁石を使用した磁
気回路に関し、特に、磁気回路により発生した磁場の
内、磁場を必要としない領域での磁場強度を小さくする
永久磁石の磁気回路に関する。
気回路に関し、特に、磁気回路により発生した磁場の
内、磁場を必要としない領域での磁場強度を小さくする
永久磁石の磁気回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】永久磁石を用いた磁気回路により発生す
る磁場を利用する技術は種々知られている。例えば、半
導体製造での薄膜形成工程或いはエッチング工程におい
て、プラズマの発生及び制御のために永久磁石による磁
界を用いることはよく知られている。このような半導体
製造装置では、磁場を必要とする領域以外の領域での磁
界をできるだけ小さくすることが、半導体基板及び周辺
装置への漏洩磁場による影響を軽減するために極めて望
ましい。
る磁場を利用する技術は種々知られている。例えば、半
導体製造での薄膜形成工程或いはエッチング工程におい
て、プラズマの発生及び制御のために永久磁石による磁
界を用いることはよく知られている。このような半導体
製造装置では、磁場を必要とする領域以外の領域での磁
界をできるだけ小さくすることが、半導体基板及び周辺
装置への漏洩磁場による影響を軽減するために極めて望
ましい。
【０００３】本発明の実施の形態を述べる前に、図５
（ａ）及び（ｂ）を参照して単体及び1対の永久磁石に
より形成される磁場（磁界）を説明する。図５（ａ）に
示すように、板状の強磁性体からなる磁石設置台１０の
上に単体の永久磁石１２を設ける。この永久磁石１２の
Ｎ極から出てＳ極に入る磁力線及びその方向は夫々破線
及び矢印で示されている。図５（ａ）に示す例では、永
久磁石１２の上方の領域１４のみが必要とされる磁場領
域とすると、これ以外の領域、例えば永久磁石１２の斜
め上方の領域Ｒ１及びＲ２では磁界強度をできるだけ小
さくすることが望ましい。一方、図５（ｂ）に示す場合
は、板状の強磁性体からなる磁石設置台１０の上に１対
の永久磁石１５ａ及び１５ｂを磁化方向が逆になるよう
に設ける。図５（ｂ）に示す例では、永久磁石１５ａ及
び１５ｂの上方の領域１４のみが必要とされる磁場領域
とすると、これ以外の領域、例えば永久磁石１５ａ及び
１５ｂの斜め上方の領域Ｒ１及びＲ２では磁界強度をで
きるだけ小さくするのが望ましい。
（ａ）及び（ｂ）を参照して単体及び1対の永久磁石に
より形成される磁場（磁界）を説明する。図５（ａ）に
示すように、板状の強磁性体からなる磁石設置台１０の
上に単体の永久磁石１２を設ける。この永久磁石１２の
Ｎ極から出てＳ極に入る磁力線及びその方向は夫々破線
及び矢印で示されている。図５（ａ）に示す例では、永
久磁石１２の上方の領域１４のみが必要とされる磁場領
域とすると、これ以外の領域、例えば永久磁石１２の斜
め上方の領域Ｒ１及びＲ２では磁界強度をできるだけ小
さくすることが望ましい。一方、図５（ｂ）に示す場合
は、板状の強磁性体からなる磁石設置台１０の上に１対
の永久磁石１５ａ及び１５ｂを磁化方向が逆になるよう
に設ける。図５（ｂ）に示す例では、永久磁石１５ａ及
び１５ｂの上方の領域１４のみが必要とされる磁場領域
とすると、これ以外の領域、例えば永久磁石１５ａ及び
１５ｂの斜め上方の領域Ｒ１及びＲ２では磁界強度をで
きるだけ小さくするのが望ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
永久磁石の磁気回路の構成を工夫し、必要とされる領域
以外の磁場強度を小さくする提案は存在しない。
永久磁石の磁気回路の構成を工夫し、必要とされる領域
以外の磁場強度を小さくする提案は存在しない。
【０００５】
【発明の目的】従って、本発明は、永久磁石を使用した
磁気回路で形成される磁場の内、必要としない領域での
磁場強度を小さくする磁気回路を提供することを目的と
する。
磁気回路で形成される磁場の内、必要としない領域での
磁場強度を小さくする磁気回路を提供することを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、主永久磁石と
副永久磁石とを有し、前記主永久磁石の磁化方向と逆と
なるように前記副永久磁石を前記主永久磁石に隣接して
設けたことを特徴とする永久磁石の磁気回路である。
副永久磁石とを有し、前記主永久磁石の磁化方向と逆と
なるように前記副永久磁石を前記主永久磁石に隣接して
設けたことを特徴とする永久磁石の磁気回路である。
【０００７】更に、本発明は、主永久磁石と２個の副永
久磁石とを有し、前記主永久磁石の磁化方向と逆となる
ように前記２個の副永久磁石を前記主永久磁石に隣接し
て設けたことを特徴とする永久磁石の磁気回路である。
尚、上述の２個の副永久磁石の夫々に、他の副永久磁石
を磁化方向が逆となるように隣接して設けるようにすれ
ば本発明による効果が増大する。
久磁石とを有し、前記主永久磁石の磁化方向と逆となる
ように前記２個の副永久磁石を前記主永久磁石に隣接し
て設けたことを特徴とする永久磁石の磁気回路である。
尚、上述の２個の副永久磁石の夫々に、他の副永久磁石
を磁化方向が逆となるように隣接して設けるようにすれ
ば本発明による効果が増大する。
【０００８】更に、前記主永久磁石は距離をおいて設け
た１対の永久磁石からなり、該１対の永久磁石の磁化方
向は略平行で且つ逆向きであり、前記２個の副永久磁石
をその磁化方向が前記主永久磁石を構成する永久磁石の
磁化方向と略並行で且つ逆向きとなるように設けたこと
を特徴とする。尚、上述の２個の副永久磁石の夫々に、
他の副永久磁石を磁化方向が逆となるように隣接して設
けるようにしてもよい。
た１対の永久磁石からなり、該１対の永久磁石の磁化方
向は略平行で且つ逆向きであり、前記２個の副永久磁石
をその磁化方向が前記主永久磁石を構成する永久磁石の
磁化方向と略並行で且つ逆向きとなるように設けたこと
を特徴とする。尚、上述の２個の副永久磁石の夫々に、
他の副永久磁石を磁化方向が逆となるように隣接して設
けるようにしてもよい。
【０００９】更に又、前記主永久磁石は距離をおいて設
けた１対の永久磁石からなり、該１対の永久磁石の磁化
方向は略平行で且つ逆向きであり、前記２個の副永久磁
石をその磁化方向が前記主永久磁石を構成する永久磁石
の磁化方向と逆向きとなるように設けたことを特徴とす
る。上述の２個の副永久磁石の夫々に、他の副永久磁石
を磁化方向が逆となるように隣接して設けてもよい。
けた１対の永久磁石からなり、該１対の永久磁石の磁化
方向は略平行で且つ逆向きであり、前記２個の副永久磁
石をその磁化方向が前記主永久磁石を構成する永久磁石
の磁化方向と逆向きとなるように設けたことを特徴とす
る。上述の２個の副永久磁石の夫々に、他の副永久磁石
を磁化方向が逆となるように隣接して設けてもよい。
【００１０】
【実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図１（ａ）
〜（ｃ）を参照して説明する。尚、図５で示した構成部
品（要素）と同一部品については同一の参照番号を付し
てある。
〜（ｃ）を参照して説明する。尚、図５で示した構成部
品（要素）と同一部品については同一の参照番号を付し
てある。
【００１１】図５（ａ）に示した“希望する磁場領域１
４”以外の領域Ｒ１及びＲ２での磁界強度を小さくする
ために、図１（ａ）に示すように、永久磁石１２の磁極
（Ｎ極及びＳ極）を結ぶ方向に永久磁石１２と隣接させ
て、第１及び第２の副永久磁石２０ａ及び２０ｂを、そ
れらの磁化方向が夫々永久磁石１２の磁化方向と逆とな
るように配置する。尚、本実施の形態では永久磁石１２
を主永久磁石と呼ぶ。このように、主永久磁石１２に対
して１対の副永久磁石２０ａ及び２０ｂを配置すること
により、これらの永久磁石からなる磁気回路の磁力線は
図１（ａ）の示すようになり、“希望する磁場領域１
４”以外の領域Ｒ１及びＲ２での磁場強度を低くするこ
とが可能となる。
４”以外の領域Ｒ１及びＲ２での磁界強度を小さくする
ために、図１（ａ）に示すように、永久磁石１２の磁極
（Ｎ極及びＳ極）を結ぶ方向に永久磁石１２と隣接させ
て、第１及び第２の副永久磁石２０ａ及び２０ｂを、そ
れらの磁化方向が夫々永久磁石１２の磁化方向と逆とな
るように配置する。尚、本実施の形態では永久磁石１２
を主永久磁石と呼ぶ。このように、主永久磁石１２に対
して１対の副永久磁石２０ａ及び２０ｂを配置すること
により、これらの永久磁石からなる磁気回路の磁力線は
図１（ａ）の示すようになり、“希望する磁場領域１
４”以外の領域Ｒ１及びＲ２での磁場強度を低くするこ
とが可能となる。
【００１２】領域Ｒ１及びＲ２の磁場強度を更に小さく
したい場合には、図１（ｂ）に示すように、第１及び第
２の副永久磁石２０ａ及び２０ｂの夫々の外側に、磁化
方向が副永久磁石２０ａ及び２０ｂの磁化方向と夫々逆
方向となるように第３及び第４の副永久磁石２２ａ及び
２２ｂを配置する。このように、第３及び第４の副永久
磁石２２ａ及び２２ｂを配置することにより、領域Ｒ１
及びＲ２での磁場強度は、図１（ａ）の場合に比べて更
に小さくすることができる。
したい場合には、図１（ｂ）に示すように、第１及び第
２の副永久磁石２０ａ及び２０ｂの夫々の外側に、磁化
方向が副永久磁石２０ａ及び２０ｂの磁化方向と夫々逆
方向となるように第３及び第４の副永久磁石２２ａ及び
２２ｂを配置する。このように、第３及び第４の副永久
磁石２２ａ及び２２ｂを配置することにより、領域Ｒ１
及びＲ２での磁場強度は、図１（ａ）の場合に比べて更
に小さくすることができる。
【００１３】尚、領域Ｒ１及びＲ２の磁場強度を、図１
（ｂ）の場合よりも更に小さくしたいときには、上記第
３及び第４の副永久磁石の外側に更に１対或いは複数対
の副永久磁石を配置することも可能である。図１（ｃ）
に示すように、主永久磁石１２を０番目の磁石、左右の
副永久磁石を図示のように１，２，…ｎ番目の磁石と
し、主永久磁石及び副永久磁石の断面積（磁化方向に直
角の断面積）が夫々等しい場合、第ｎ番目の副永久磁石
の磁化方向の長さ（Ｌｎ）（幅）は、例えば、次の式
（１）で与えられる。 Ｌｎ＝ａｎＬ０ （ｎ＝１，２，…） （１） ここで、Ｌ０は主永久磁石の長さ（又は幅）、ａは０<
ａ<１を満足する任意の有理数である。但し、この式
（１）は、主永久磁石１２の長さ（幅）が約２００ｍｍ
以内、主永久磁石及び副永久磁石の断面積（磁化方向に
直角の断面積）の夫々が約１００００ｍｍ２以内、左右
夫々の副永久磁石の数が３個程度（即ち副永久磁石が３
対）までの場合によく当てはまる。
（ｂ）の場合よりも更に小さくしたいときには、上記第
３及び第４の副永久磁石の外側に更に１対或いは複数対
の副永久磁石を配置することも可能である。図１（ｃ）
に示すように、主永久磁石１２を０番目の磁石、左右の
副永久磁石を図示のように１，２，…ｎ番目の磁石と
し、主永久磁石及び副永久磁石の断面積（磁化方向に直
角の断面積）が夫々等しい場合、第ｎ番目の副永久磁石
の磁化方向の長さ（Ｌｎ）（幅）は、例えば、次の式
（１）で与えられる。 Ｌｎ＝ａｎＬ０ （ｎ＝１，２，…） （１） ここで、Ｌ０は主永久磁石の長さ（又は幅）、ａは０<
ａ<１を満足する任意の有理数である。但し、この式
（１）は、主永久磁石１２の長さ（幅）が約２００ｍｍ
以内、主永久磁石及び副永久磁石の断面積（磁化方向に
直角の断面積）の夫々が約１００００ｍｍ２以内、左右
夫々の副永久磁石の数が３個程度（即ち副永久磁石が３
対）までの場合によく当てはまる。
【００１４】例えば、主永久磁石１２の長さ（幅）Ｌ０
＝１００ｍｍ、ａ＝０．３とした場合、式（１）によれ
ば、副永久磁石２０ａ及び２０ｂ夫々の長さ（幅）Ｌ１
は３０ｍｍ、副永久磁石２２ａ及び２２ｂ夫々の長さ
（幅）Ｌ２は９ｍｍとなる。
＝１００ｍｍ、ａ＝０．３とした場合、式（１）によれ
ば、副永久磁石２０ａ及び２０ｂ夫々の長さ（幅）Ｌ１
は３０ｍｍ、副永久磁石２２ａ及び２２ｂ夫々の長さ
（幅）Ｌ２は９ｍｍとなる。
【００１５】図２は、図１（ａ）の主永久磁石１２のみ
の場合の領域１４及び領域Ｒ１，Ｒ２での磁場強度と、
この磁石１２の両側に副永久磁石２０ａ及び２０ｂを配
置した場合の領域１４及び領域Ｒ１，Ｒ２での磁場強度
との具体例を説明する図である。
の場合の領域１４及び領域Ｒ１，Ｒ２での磁場強度と、
この磁石１２の両側に副永久磁石２０ａ及び２０ｂを配
置した場合の領域１４及び領域Ｒ１，Ｒ２での磁場強度
との具体例を説明する図である。
【００１６】図２に示すように、主永久磁石１２及び副
永久磁石２０ａ，２０ｂ（夫々の磁石の最大エネルギー
積（ＢＨmax）は２７０ｋＪ／ｍ３（＝３６ＭＧＯｅ）
とする）の中央点の８０ｍｍ真上を評価点（磁場強度測
定点）１〜３とし、主永久磁石の幅、奥行、厚さを夫々
１００ｍｍ、５０ｍｍ、２０ｍｍ、副永久磁石２０ａ及
び２０ｂ夫々の幅、奥行、厚さを３０ｍｍ、５０ｍｍ、
２０ｍｍとした場合、評価点１〜３での磁場強度（磁束
密度）は次のようであった（評価点１での磁場強度
（Ｔ）をＡ、評価点２，３での磁場強度（Ｔ）をＢとす
る） Ａ Ｂ 磁石１２のみの場合 ０．００７５Ｔ ０．００１７Ｔ 磁石１２，２０ａ，２０ｂの場合 ０．００８３Ｔ ０．００１０Ｔ このように、副永久磁石２０ａ及び２０ｂを付加するこ
とによって、評価点２，３での磁場強度を約４０％低下
させることができた。
永久磁石２０ａ，２０ｂ（夫々の磁石の最大エネルギー
積（ＢＨmax）は２７０ｋＪ／ｍ３（＝３６ＭＧＯｅ）
とする）の中央点の８０ｍｍ真上を評価点（磁場強度測
定点）１〜３とし、主永久磁石の幅、奥行、厚さを夫々
１００ｍｍ、５０ｍｍ、２０ｍｍ、副永久磁石２０ａ及
び２０ｂ夫々の幅、奥行、厚さを３０ｍｍ、５０ｍｍ、
２０ｍｍとした場合、評価点１〜３での磁場強度（磁束
密度）は次のようであった（評価点１での磁場強度
（Ｔ）をＡ、評価点２，３での磁場強度（Ｔ）をＢとす
る） Ａ Ｂ 磁石１２のみの場合 ０．００７５Ｔ ０．００１７Ｔ 磁石１２，２０ａ，２０ｂの場合 ０．００８３Ｔ ０．００１０Ｔ このように、副永久磁石２０ａ及び２０ｂを付加するこ
とによって、評価点２，３での磁場強度を約４０％低下
させることができた。
【００１７】上述の説明では、副永久磁石を複数個使用
している。しかし、例えば、領域Ｒ１の磁場強度だけを
減少させたい場合には、副永久磁石２０ａのみ、或い
は、副永久磁石２０ａと２２ａのみとすることもできる
し、更に、新たな副永久磁石を２２ａの外側に隣接させ
てもよい。主永久磁石１２は、単一（即ち一体）の磁石
に限定されるものではなく、複数の永久磁石を磁化方向
が同一となるように直列接続したものであってもよい。
図１（ｂ）に示すように、複数の副永久磁石を隣接させ
る場合には、外側の副永久磁石の体積を内側の副永久磁
石の体積よりも小さくした方がよい。
している。しかし、例えば、領域Ｒ１の磁場強度だけを
減少させたい場合には、副永久磁石２０ａのみ、或い
は、副永久磁石２０ａと２２ａのみとすることもできる
し、更に、新たな副永久磁石を２２ａの外側に隣接させ
てもよい。主永久磁石１２は、単一（即ち一体）の磁石
に限定されるものではなく、複数の永久磁石を磁化方向
が同一となるように直列接続したものであってもよい。
図１（ｂ）に示すように、複数の副永久磁石を隣接させ
る場合には、外側の副永久磁石の体積を内側の副永久磁
石の体積よりも小さくした方がよい。
【００１８】本発明の第２の実施の形態を図３を参照し
て説明する。図３（ａ）に示すように、本実施の形態で
は、強磁性体からなる磁石設置台１０の上に、夫々の磁
化方向が逆方向で且つ磁石設置台１０に対して垂直とな
るように１対の永久磁石１５ａ及び１５ｂからなる主永
久磁石を置き（ここまでは図５（ｂ）と同様）、図５
（ｂ）に示した領域Ｒ１及びＲ２の磁場強度を小さくす
るために、その外側に２対の副永久磁石３０ａ−３０ｂ
及び３２ａ−３２ｂを、隣接する磁石と磁化方向が逆と
なるように設置する。このように、１対の主永久磁石１
５ａ及び１５ｂに対して２対の副永久磁石３０ａ−３０
ｂ及び３２ａ−３２ｂを配置することにより、これらの
永久磁石からなる磁気回路の磁力線は図３（ａ）に示す
ようになり、領域Ｒ１及びＲ２での磁場強度を低くする
ことが可能となる。尚、副永久磁石３２ａ，３２ｂの外
側に更に１対或いは複数対の副永久磁石を追加してもよ
い。
て説明する。図３（ａ）に示すように、本実施の形態で
は、強磁性体からなる磁石設置台１０の上に、夫々の磁
化方向が逆方向で且つ磁石設置台１０に対して垂直とな
るように１対の永久磁石１５ａ及び１５ｂからなる主永
久磁石を置き（ここまでは図５（ｂ）と同様）、図５
（ｂ）に示した領域Ｒ１及びＲ２の磁場強度を小さくす
るために、その外側に２対の副永久磁石３０ａ−３０ｂ
及び３２ａ−３２ｂを、隣接する磁石と磁化方向が逆と
なるように設置する。このように、１対の主永久磁石１
５ａ及び１５ｂに対して２対の副永久磁石３０ａ−３０
ｂ及び３２ａ−３２ｂを配置することにより、これらの
永久磁石からなる磁気回路の磁力線は図３（ａ）に示す
ようになり、領域Ｒ１及びＲ２での磁場強度を低くする
ことが可能となる。尚、副永久磁石３２ａ，３２ｂの外
側に更に１対或いは複数対の副永久磁石を追加してもよ
い。
【００１９】図３（ｂ）に示すように、１対の永久磁石
１５ａ及び１５ｂの夫々を０番目の磁石、左右の副永久
磁石を図示のように１，２，…ｎ番目の磁石とし（但し
３番目以降は省略してある）、これらの副永久磁石１，
２，…ｎ番目の磁化方向に平行な面の断面積が夫々等し
い場合、第ｎ番目の副永久磁石の磁化方向と直角の方向
の長さ（Ｌｎ）は、例えば、次の式（２）で与えられ
る。 Ｌｎ＝ａＬ０ （ｎ＝１，２，…） （２） ここで、Ｌ０は主永久磁石の長さ、ａは０<ａ<１を満足
する任意の有理数である。
１５ａ及び１５ｂの夫々を０番目の磁石、左右の副永久
磁石を図示のように１，２，…ｎ番目の磁石とし（但し
３番目以降は省略してある）、これらの副永久磁石１，
２，…ｎ番目の磁化方向に平行な面の断面積が夫々等し
い場合、第ｎ番目の副永久磁石の磁化方向と直角の方向
の長さ（Ｌｎ）は、例えば、次の式（２）で与えられ
る。 Ｌｎ＝ａＬ０ （ｎ＝１，２，…） （２） ここで、Ｌ０は主永久磁石の長さ、ａは０<ａ<１を満足
する任意の有理数である。
【００２０】上述の第２の実施の形態の説明では、２対
の副永久磁石３０ａ−３０ｂ及び３２ａ−３２ｂを使用
している。しかし、これに限らず、１対の副永久磁石３
０ａ−３０ｂのみを使用するようにしてもよい。更に、
例えば、領域Ｒ１の磁場強度のみを減少させたい場合に
は、副永久磁石３０ａのみ或いは３０ａと３２ａを使用
するようにしてもよい。更に又、図３（ａ）に示すよう
に、複数の副永久磁石を隣接して使用する場合には、外
側の副永久磁石の体積は内側の副永久磁石の体積よりも
小さくした方がよい。
の副永久磁石３０ａ−３０ｂ及び３２ａ−３２ｂを使用
している。しかし、これに限らず、１対の副永久磁石３
０ａ−３０ｂのみを使用するようにしてもよい。更に、
例えば、領域Ｒ１の磁場強度のみを減少させたい場合に
は、副永久磁石３０ａのみ或いは３０ａと３２ａを使用
するようにしてもよい。更に又、図３（ａ）に示すよう
に、複数の副永久磁石を隣接して使用する場合には、外
側の副永久磁石の体積は内側の副永久磁石の体積よりも
小さくした方がよい。
【００２１】本発明の第３の実施の形態を図４を参照し
て説明する。図４（ａ）に示すように、本実施の形態で
は、強磁性体からなる磁石設置台１０の上に、夫々の磁
化方向が逆方向で且つ磁石設置台１０に垂直となるよう
に１対の永久磁石４０ａ及び４０ｂからなる主永久磁石
を置き（ここまでは図５（ｂ）と略同様）、図５（ｂ）
に示した領域Ｒ１及びＲ２の磁場強度を小さくするため
に、磁石４０ａ及び４０ｂの上部に２対の副永久磁石４
２ａ-４２ｂ及び４４ａ-４４ｂを、隣接する磁石と磁化
方向が逆となるように設置する。このように、１対の主
永久磁石４０ａ及び４０ｂに対して２対の副永久磁石４
２ａ-４２ｂ及び４４ａ-４４ｂを配置することにより、
これらの永久磁石からなる磁気回路の磁力線は図４
（ａ）に示すようになり、領域Ｒ１及びＲ２での磁場強
度を低くすることができる。尚、副永久磁石４４ａ，４
４ｂの外側（上側）に更に１対或いは複数対の副永久磁
石を追加してもよい。
て説明する。図４（ａ）に示すように、本実施の形態で
は、強磁性体からなる磁石設置台１０の上に、夫々の磁
化方向が逆方向で且つ磁石設置台１０に垂直となるよう
に１対の永久磁石４０ａ及び４０ｂからなる主永久磁石
を置き（ここまでは図５（ｂ）と略同様）、図５（ｂ）
に示した領域Ｒ１及びＲ２の磁場強度を小さくするため
に、磁石４０ａ及び４０ｂの上部に２対の副永久磁石４
２ａ-４２ｂ及び４４ａ-４４ｂを、隣接する磁石と磁化
方向が逆となるように設置する。このように、１対の主
永久磁石４０ａ及び４０ｂに対して２対の副永久磁石４
２ａ-４２ｂ及び４４ａ-４４ｂを配置することにより、
これらの永久磁石からなる磁気回路の磁力線は図４
（ａ）に示すようになり、領域Ｒ１及びＲ２での磁場強
度を低くすることができる。尚、副永久磁石４４ａ，４
４ｂの外側（上側）に更に１対或いは複数対の副永久磁
石を追加してもよい。
【００２２】図４（ｂ）に示すように、１対の永久磁石
４０ａ及び４０ｂ（主永久磁石）を夫々０番目の磁石、
左右の副永久磁石を夫々図示のように１，２，…ｎ番目
の磁石とする（但し３番目以降は省略してある）。主永
久磁石を構成する磁石４０ａ及び４０ｂ夫々の体積をＶ
０とすれば、ｎ番目の副永久磁石の体積Ｖｎ（ｎ＝１，
２，…ｎ）は、例えば、 Ｖｎ＝ＡｎＶ０＝ａｎＬ０１＊ｂｎＬ０２＊ａｎＬ０３ （３） の関係式で与えられる。ここで、ａ，ｂ，ｃは０<ａ，
ｂ，ｃ<１を満足する任意の有理数、Ｌ０１，Ｌ０２，
Ｌ０３は夫々主永久磁石を構成する一方の磁石（４０ａ
或いは４０ｂ）の３辺の長さをしめす。
４０ａ及び４０ｂ（主永久磁石）を夫々０番目の磁石、
左右の副永久磁石を夫々図示のように１，２，…ｎ番目
の磁石とする（但し３番目以降は省略してある）。主永
久磁石を構成する磁石４０ａ及び４０ｂ夫々の体積をＶ
０とすれば、ｎ番目の副永久磁石の体積Ｖｎ（ｎ＝１，
２，…ｎ）は、例えば、 Ｖｎ＝ＡｎＶ０＝ａｎＬ０１＊ｂｎＬ０２＊ａｎＬ０３ （３） の関係式で与えられる。ここで、ａ，ｂ，ｃは０<ａ，
ｂ，ｃ<１を満足する任意の有理数、Ｌ０１，Ｌ０２，
Ｌ０３は夫々主永久磁石を構成する一方の磁石（４０ａ
或いは４０ｂ）の３辺の長さをしめす。
【００２３】図４（ａ）に示した磁気回路において、
（１）主永久磁石４０ａ及び４０ｂのみを使用した場
合、（２）主永久磁石４０ａ，４０ｂに副永久磁石４２
ａ，４２ｂを加えた場合、（３）主永久磁石４０ａ，４
０ｂに副永久磁石４２ａ，４２ｂ及び４４ａ，４４ｂを
加えた場合について、磁場領域１４及び磁場領域Ｒ１で
の磁場強度を測定した。その結果は、 （１）の場合：磁場領域１４での磁場強度： ０．０３５Ｔ 磁場領域Ｒ１での磁場強度： ０．００８Ｔ （２）の場合：磁場領域１４での磁場強度： ０．０３４Ｔ 磁場領域Ｒ１での磁場強度： ０．００６Ｔ （３）の場合：磁場領域１４での磁場強度： ０．０３３５Ｔ 磁場領域Ｒ１での磁場強度： ０．００２Ｔ であった。
（１）主永久磁石４０ａ及び４０ｂのみを使用した場
合、（２）主永久磁石４０ａ，４０ｂに副永久磁石４２
ａ，４２ｂを加えた場合、（３）主永久磁石４０ａ，４
０ｂに副永久磁石４２ａ，４２ｂ及び４４ａ，４４ｂを
加えた場合について、磁場領域１４及び磁場領域Ｒ１で
の磁場強度を測定した。その結果は、 （１）の場合：磁場領域１４での磁場強度： ０．０３５Ｔ 磁場領域Ｒ１での磁場強度： ０．００８Ｔ （２）の場合：磁場領域１４での磁場強度： ０．０３４Ｔ 磁場領域Ｒ１での磁場強度： ０．００６Ｔ （３）の場合：磁場領域１４での磁場強度： ０．０３３５Ｔ 磁場領域Ｒ１での磁場強度： ０．００２Ｔ であった。
【００２４】上述の第３の実施の形態の説明では、２対
の副永久磁石４２ａ−４２ｂ及び４４ａ−４４ｂを使用
している。しかし、これに限らず、１対の副永久磁石４
２ａ−４２ｂのみを使用するようにしてもよい。更に、
例えば、領域Ｒ１の磁場強度だけを減少させたい場合に
は、副永久磁石４２ａのみ、或いは、４２ａと４４ａだ
けを使用するようにしてもよい。更に又、図４（ａ）に
示すように、複数の副永久磁石を隣接する場合には、外
側の副永久磁石の体積を内側の副永久磁石の体積よりも
小さくした方がよい。
の副永久磁石４２ａ−４２ｂ及び４４ａ−４４ｂを使用
している。しかし、これに限らず、１対の副永久磁石４
２ａ−４２ｂのみを使用するようにしてもよい。更に、
例えば、領域Ｒ１の磁場強度だけを減少させたい場合に
は、副永久磁石４２ａのみ、或いは、４２ａと４４ａだ
けを使用するようにしてもよい。更に又、図４（ａ）に
示すように、複数の副永久磁石を隣接する場合には、外
側の副永久磁石の体積を内側の副永久磁石の体積よりも
小さくした方がよい。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、主永久磁石に対し
て１個或いは複数の副永久磁石を、その磁化方向が主永
久磁石の磁化方向と逆となるように、主永久磁石に隣接
して設けることにより、磁場を必要とする領域以外の領
域での磁界をできるだけ小さくすることができる。
て１個或いは複数の副永久磁石を、その磁化方向が主永
久磁石の磁化方向と逆となるように、主永久磁石に隣接
して設けることにより、磁場を必要とする領域以外の領
域での磁界をできるだけ小さくすることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明する図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の具体例を説明する
図。
図。
【図３】本発明の第２の実施の形態を説明する図。
【図４】本発明の第３の実施の形態を説明する図。
【図５】従来の永久磁石からなる磁気回路で発生する磁
場を説明する図。
場を説明する図。
１０：永久磁石設置台 １２：主永久磁石 ２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂ：副永久磁石 １５ａ，１５ｂ：主永久磁石 ３０ａ，３０ｂ，３２ａ，３２ｂ：副永久磁石 ４０ａ，４０ｂ：主永久磁石 ４２ａ，４２ｂ，４４ａ，４４ｂ：副永久磁石
Claims (7)
- 【請求項１】 主永久磁石と副永久磁石とを有し、前記
主永久磁石の磁化方向と逆となるように前記副永久磁石
を前記主永久磁石に隣接して設けたことを特徴とする永
久磁石の磁気回路。 - 【請求項２】 主永久磁石と２個の副永久磁石とを有
し、前記主永久磁石の磁化方向と逆となるように前記２
個の副永久磁石を前記主永久磁石に隣接して設けたこと
を特徴とする永久磁石の磁気回路。 - 【請求項３】 前記２個の副永久磁石の夫々に、他の副
永久磁石を磁化方向が逆となるように隣接して設けたこ
とを特徴とする請求項２記載の永久磁石の磁気回路。 - 【請求項４】 前記主永久磁石は距離をおいて設けた１
対の永久磁石からなり、該１対の永久磁石の磁化方向は
略平行で且つ逆向きであり、前記２個の副永久磁石をそ
の磁化方向が前記主永久磁石を構成する永久磁石の磁化
方向と略並行で且つ逆向きとなるように設けたことを特
徴とする請求項２記載の永久磁石の磁気回路。 - 【請求項５】 前記２個の副永久磁石の夫々に、他の副
永久磁石を磁化方向が逆となるように隣接して設けたこ
とを特徴とする請求項４記載の永久磁石の磁気回路。 - 【請求項６】 前記主永久磁石は距離をおいて設けた１
対の永久磁石からなり、該１対の永久磁石の磁化方向は
略平行で且つ逆向きであり、前記２個の副永久磁石をそ
の磁化方向が前記主永久磁石を構成する永久磁石の磁化
方向と逆向きとなるように設けたことを特徴とする請求
項２記載の永久磁石の磁気回路。 - 【請求項７】 前記２個の副永久磁石の夫々に、他の副
永久磁石を磁化方向が逆となるように隣接して設けたこ
とを特徴とする請求項６記載の永久磁石の磁気回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001136989A JP4627921B2 (ja) | 2001-05-08 | 2001-05-08 | 永久磁石の磁気回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001136989A JP4627921B2 (ja) | 2001-05-08 | 2001-05-08 | 永久磁石の磁気回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002334805A true JP2002334805A (ja) | 2002-11-22 |
| JP4627921B2 JP4627921B2 (ja) | 2011-02-09 |
Family
ID=18984156
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001136989A Expired - Fee Related JP4627921B2 (ja) | 2001-05-08 | 2001-05-08 | 永久磁石の磁気回路 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4627921B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110061578A (zh) * | 2019-01-12 | 2019-07-26 | 珠海市磐石电子科技有限公司 | 磁组单元、其磁阵列、电机、伺服装置及行驶装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62250609A (ja) * | 1986-04-23 | 1987-10-31 | Hitachi Metals Ltd | 磁界発生装置 |
| JPS62250608A (ja) * | 1986-04-23 | 1987-10-31 | Hitachi Metals Ltd | 磁界発生装置 |
| JP2826895B2 (ja) * | 1990-09-19 | 1998-11-18 | ティーディーケイ株式会社 | 永久磁石磁気回路 |
| JPH0675632A (ja) * | 1991-08-08 | 1994-03-18 | Copal Co Ltd | リニアアクチュエータ |
| JPH0666185B2 (ja) * | 1992-02-28 | 1994-08-24 | 株式会社日立メディコ | 磁気共鳴イメージング装置の磁界発生装置 |
-
2001
- 2001-05-08 JP JP2001136989A patent/JP4627921B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110061578A (zh) * | 2019-01-12 | 2019-07-26 | 珠海市磐石电子科技有限公司 | 磁组单元、其磁阵列、电机、伺服装置及行驶装置 |
| CN110061578B (zh) * | 2019-01-12 | 2021-06-01 | 珠海市磐石电子科技有限公司 | 磁组单元、其磁阵列、电机、伺服装置及行驶装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4627921B2 (ja) | 2011-02-09 |
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