JP2007165741A - 永久磁石ユニットおよびそれを備える磁界発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁化方向を実質的に傾けつつも低コストに構成できかつ磁気特性の低下を抑制できる永久磁石ユニット、およびそれを備える磁界発生装置を提供する。
【解決手段】永久磁石ユニット１０は、それぞれ立方体状に形成される一対の永久磁石１２を備える。一対の永久磁石１２の磁化方向Ａはそれぞれ、表面１４ａおよび表面１４ｂに対して垂直でありかつ表面１４ａ，１４ｂ以外の表面１６に対して平行である。一対の永久磁石１２は、一方の永久磁石１２の表面１４ａと他方の永久磁石１２の表面１６とが接するように連結され、互いの磁化方向Ａを９０°異ならせて磁気的に結合される。これによって、一対の永久磁石１２の磁化方向Ａが合成され、永久磁石ユニット１０の磁化方向は実質的に傾いた磁化方向Ｂとなる。このように構成される永久磁石ユニット１０は、たとえばＭＲＩ装置用の磁界発生装置等に用いられる。
【選択図】図２

Description

この発明は永久磁石ユニットおよびそれを備える磁界発生装置に関し、より特定的には、表面に対して実質的に傾いた磁化方向を有する永久磁石ユニットおよびそれを備える磁界発生装置に関する。

一般に、一対の磁極片間の空隙に磁界を発生させる磁界発生装置では、たとえば特許文献１に開示されているように磁極片の環状突起の外側面に漏洩磁束防止用の永久磁石を設けることが知られている。特許文献１には、漏洩磁束防止用の永久磁石として、図１２（ａ）に示すような表面に対して傾いた磁化方向を有する永久磁石１を用いることが開示されている。
特開２００１−３２６１１８

しかし、永久磁石１を得るためには、特許文献１に開示されているような特殊なプレス装置を用いて磁界中で成形する必要がある。このために、永久磁石１の製造コストが上昇してしまう。また、図１２（ｂ）に示すように、表面に対して垂直あるいは平行な磁化方向を有する永久磁石２から永久磁石１（破線で示す）を切り出すことも可能である。しかし、永久磁石２において永久磁石１以外の部分が無駄となり、歩留まりが悪くなってしまう。したがって、この場合も永久磁石１の製造コストが上昇してしまう。

また、永久磁石１の角部｛図１２（ａ）において斜線が入った部分｝では、その内部の反磁界が大きくなるために動作点が低くなり、温度や外部磁界の影響によって不可逆減磁しやすい。つまり、永久磁石１では、磁気特性が低下しやすいという問題があった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、磁化方向を実質的に傾けつつも製造コストを抑制できかつ磁気特性の低下を抑制できる永久磁石ユニット、およびそれを備える磁界発生装置を提供することである。

上述の目的を達成するために、請求項１に記載の永久磁石ユニットは、それぞれ直方体状に形成されかつ表面に対して垂直あるいは平行な磁化方向を有する一対の永久磁石を備え、一対の永久磁石は互いの磁化方向を９０°異ならせて磁気的に結合される。

請求項２に記載の永久磁石ユニットは、請求項１に記載の永久磁石ユニットにおいて、永久磁石が接触することを特徴とする。

請求項３に記載の永久磁石ユニットは、請求項１に記載の永久磁石ユニットにおいて、非磁性体からなり永久磁石間に介挿される介挿部材をさらに含むことを特徴とする。

請求項４に記載の永久磁石ユニットは、請求項１から３のいずれかに記載の永久磁石ユニットにおいて、非磁性体からなり一対の永久磁石を跨いで一対の永久磁石に設けられる被覆部材をさらに含むことを特徴とする。

請求項５に記載の磁界発生装置は、請求項１から４のいずれかに記載の永久磁石ユニットを備えることを特徴とする。

請求項６に記載の磁界発生装置は、請求項５に記載の磁界発生装置において、外側面に永久磁石ユニットが設けられる環状突起をそれぞれ有し空隙を介して対向配置される一対の磁極片をさらに含み、永久磁石ユニットの一対の永久磁石は環状突起の径方向に並置され、内側の永久磁石の磁化方向は径方向に向けられかつ外側の永久磁石の磁化方向は環状突起の軸方向に向けられることを特徴とする。

請求項７に記載の磁界発生装置は、請求項６に記載の磁界発生装置において、内側の永久磁石は外側の永久磁石よりも保磁力が大きいことを特徴とする。

請求項１に記載の永久磁石ユニットでは、それぞれ直方体状に形成されかつ表面に対して垂直あるいは平行な磁化方向を有する一対の永久磁石が、互いの磁化方向を９０°異ならせて磁気的に結合される。これによって、一対の永久磁石の磁化方向が合成され、磁化方向を実質的に傾けることができる。このように一対の永久磁石を組み合わせることによって実質的に傾いた磁化方向を得ることができるので、特殊な装置を用いて磁界中で成形する必要がなく、歩留まりを悪化させることもなく、製造コストを抑制できる。また、それぞれ表面に対して垂直あるいは平行な磁化方向を有する一対の永久磁石を組み合わせるので、表面に対して傾いた磁化方向を有する永久磁石に比べて不可逆減磁しにくく、磁気特性の低下を抑制できる。

請求項２に記載の永久磁石ユニットでは、永久磁石が接触することによって、磁気効率が良好になり、それぞれの磁化方向を効率的に合成できる。また、一対の永久磁石のみで構成されるため簡素で低コストに構成できる。

請求項３に記載の永久磁石ユニットでは、永久磁石の間に非磁性体からなる介挿部材を介挿することによって、一対の永久磁石の間に生じる反発力を緩和でき、組み立てを容易にできる。また、介挿部材によって一対の永久磁石の間に生じる反発力が緩和されるので、永久磁石を固定するための接着剤等にかかる負荷を小さくでき、接着剤等の剥離を防止できる。

請求項４に記載の永久磁石ユニットでは、非磁性体からなる被覆部材を一対の永久磁石を跨いで一対の永久磁石に設けることによって、一対の永久磁石の間の反発力が強力であっても一対の永久磁石を被覆部材によって強固に固定でき、永久磁石の離脱を防止できる。

請求項５に記載の磁界発生装置では、磁化方向を実質的に傾けつつも製造コストを抑制できる請求項１から４のいずれかに記載の永久磁石ユニットを用いることによって、低コストに構成できる。また、磁化方向を実質的に傾けつつも磁気特性の低下を抑制できる請求項１から４のいずれかに記載の永久磁石ユニットを用いることによって、磁界を安定して発生させることができる。

請求項６に記載の磁界発生装置では、請求項１から４のいずれかに記載の永久磁石ユニットが漏洩磁束防止用として一対の磁極片の環状突起の外側面にそれぞれ設けられる。永久磁石ユニットの一対の永久磁石は環状突起の径方向に並置され、内側の永久磁石は磁化方向が環状突起の径方向に向けられかつ外側の永久磁石は磁化方向が環状突起の軸方向に向けられる。このように一対の磁極片にそれぞれ永久磁石ユニットを設けることによって、環状突起の外側面からの漏洩磁束を抑制でき、より多くの磁束を空隙に導くことができる。ひいては空隙に発生させる磁界の強度を強くできる。

請求項７に記載の磁界発生装置では、環状突起の外側面に発生する漏洩磁束の影響を受けやすい内側の永久磁石の保磁力を外側の永久磁石よりも大きくすることによって、内側の永久磁石の減磁を抑えることができ、磁界をより安定して発生させることができる。

この発明によれば、磁化方向を実質的に傾けつつも製造コストを抑制できかつ磁気特性の低下を抑制できる永久磁石ユニット、およびそれを備える磁界発生装置が得られる。

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
図１および図２を参照して、この発明の一実施形態の永久磁石ユニット１０は、同寸法の直方体状（ここでは立方体状）に形成される一対の永久磁石１２を備える。

一対の永久磁石１２はそれぞれ、表面に対して垂直あるいは平行な磁化方向Ａを有する。以下、磁化方向Ａに垂直でありかつ磁化方向Ａの終端側の表面を表面１４ａといい、磁化方向Ａに垂直でありかつ磁化方向Ａの始端側の表面を表面１４ｂという。また、磁化方向Ａに平行な表面（表面１４ａ，１４ｂ以外の表面）を表面１６という。

一対の永久磁石１２は、一方の永久磁石１２の表面１４ａと他方の永久磁石１２の表面１６とが接触するように、接着剤等を用いて連結される。したがって、図２に示すように、一対の永久磁石１２は互いの磁化方向Ａを９０°異ならせて磁気的に結合される。

このように構成される永久磁石ユニット１０では、一対の永久磁石１２の磁化方向Ａが合成され、磁化方向が実質的に図２に一点鎖線で示すＢとなる。図２においては、左側の永久磁石１２の磁化方向Ａが右向きでありかつ右側の永久磁石１２の磁化方向Ａが上向きであるので、永久磁石ユニット１０の磁化方向Ｂは実質的に右斜め上に傾くこととなる。

このような永久磁石ユニット１０によれば、一対の永久磁石１２を組み合わせることによって実質的に傾いた磁化方向Ｂを得ることができるので、特殊な装置を用いて磁界中で成形する必要がなく、歩留まりを悪化させることもなく、製造コストを抑制できる。

また、永久磁石ユニット１０では、それぞれ磁化方向Ａを有する一対の永久磁石１２を組み合わせることで実質的に傾いた磁化方向Ｂを得るので、図１２（ａ）に示すような永久磁石１に比べて不可逆減磁しにくく、磁気特性の低下を抑制できる。

さらに、永久磁石ユニット１０では、永久磁石１２が接触することによって、磁気効率が良好になり、それぞれの磁化方向Ａを効率的に合成して磁化方向Ｂを得ることができる。また、一対の永久磁石１２のみで構成されるため簡素で低コストに構成できる。

なお、一対の永久磁石１２の連結態様は、永久磁石ユニット１０に限定されない。たとえば、図３に示す永久磁石ユニット１０ａのように、一方の永久磁石１２の表面１６と他方の永久磁石１２の表面１４ｂとが接触するように一対の永久磁石１２を連結してもよい。この場合も永久磁石ユニット１０と同様に、実質的に傾いた磁化方向Ｂを得ることができる。

また、図４に示す永久磁石ユニット１０ｂのように、一方の永久磁石１２の表面１４ａと、他方の永久磁石１２の表面１６との間にアルミニウムやステンレス等の非磁性体からなる介挿部材１８を介挿してもよい。このような永久磁石ユニット１０ｂによれば、介挿部材１８によって一対の永久磁石１２の間に生じる反発力を緩和でき、組み立てを容易にできる。また、介挿部材１８によって一対の永久磁石１２の間に生じる反発力が緩和されるので、永久磁石１２を固定するための接着剤等にかかる負荷を小さくでき、接着剤等の剥離を防止できる。

また、図５（ａ）に示す永久磁石ユニット１０ｃのように、一対の永久磁石１２の面一な表面を跨ぐように、アルミニウムやステンレス等の非磁性体からなる被覆部材１９を一対の永久磁石１２に設けてもよい。このように被覆部材１９を設けることによって、一対の永久磁石１２の間の反発力が強力であっても一対の永久磁石１２を被覆部材１９に強固に固定でき、永久磁石１２の離脱を防止できる。

さらに、図５（ｂ）に示す永久磁石ユニット１０ｄのように、一対の永久磁石１２の表面全てを被覆するように被覆部材１９ａを設けてもよい。このように被覆部材１９ａを設けることによって、一対の永久磁石１２の割れや欠けを防止できる。

また、一対の永久磁石を備える永久磁石ユニットを複数組み合わせて永久磁石ユニットを構成してもよい。たとえば図６（ａ）に示す永久磁石ユニット２０のように、２つの永久磁石ユニット１０を、互いの隣接する永久磁石１２の磁化方向Ａが同方向になるように連結してもよい。また、図６（ｂ）に示す永久磁石ユニット２０ａのように、永久磁石ユニット１０，１０ａを、互いの隣接する永久磁石１２の磁化方向Ａを９０°異ならせて連結してもよい。これらの場合も実質的に傾いた磁化方向Ｂを得ることができる。

さらに、図７に示すように、永久磁石ユニット１０と、表面に対して垂直あるいは平行な磁化方向Ａ１を有する永久磁石１３とを用いて永久磁石ユニット３０を構成してもよい。永久磁石ユニット３０では、永久磁石１３の磁化方向Ａ１が一対の永久磁石１２それぞれの磁化方向Ａに対して９０°異なるように、永久磁石１３が一対の永久磁石１２上に配置される。このような永久磁石ユニット３０では、実質的に三次元的に傾いた磁化方向Ｃを得ることができる。

磁化方向Ｂの傾き（磁化角度θ：図２参照）は任意に設定できる。図２をみて、たとえば、左側の永久磁石１２の厚みＴを小さくするあるいは右側の永久磁石１２の厚みＴを大きくすることによって、永久磁石ユニット１０の磁化角度θは大きくなる。また、たとえば、左側の永久磁石１２の厚みＴを大きくするあるいは右側の永久磁石１２の厚みＴを小さくすることによって、永久磁石ユニット１０の磁化角度θは小さくなる。また、一対の永久磁石１２において互いの磁気特性を変更することによっても永久磁石ユニット１０の磁化角度θを変更できる。

なお、永久磁石１２，１３は、１つの永久磁石によって構成してもよいし、複数の磁石単体を積層することによって構成してもよい。

ついで、図８を参照して、この発明の永久磁石ユニットを備える磁界発生装置１００について説明する。磁界発生装置１００は、オープンタイプの磁界発生装置であり、たとえばＭＲＩ装置等に用いられる。

磁界発生装置１００は、空隙Ｓ１を介して対向配置される一対の磁極ユニット１０２ａおよび１０２ｂを含む。磁極ユニット１０２ａと１０２ｂとは、図示しない継鉄によって連結され磁気的に結合される。

磁極ユニット１０２ａおよび１０２ｂはそれぞれ板状継鉄１０４ａおよび１０４ｂを含む。板状継鉄１０４ａおよび１０４ｂのそれぞれの対向面側には、永久磁石群１０６ａおよび１０６ｂが配置され、永久磁石群１０６ａおよび１０６ｂのそれぞれの対向面側には、磁極片１０８ａおよび１０８ｂが固着される。

永久磁石群１０６ａおよび１０６ｂはそれぞれ、たとえばＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石からなる複数の磁石単体１１０を含み、磁石単体１１０を３段に重ねて形成される。

磁極片１０８ａは、永久磁石群１０６ａの主面に配置されるたとえば鉄からなる円板状のベースプレート１１２を含む。ベースプレート１１２の主面には、うず電流の発生を防止するための珪素鋼板１１４が形成される。珪素鋼板１１４は、ベースプレート１１２上に接着剤で固定される。

ベースプレート１１２の周縁部には、たとえば鉄からなり周縁部の磁界強度を上げるための環状突起１１６が設けられる。環状突起１１６は、図９に示すように、複数（ここでは８つ）の環状突起片１１８を含む。各環状突起片１１８は、その内側面が円弧状に湾曲されかつ外側面が平面状に形成される。環状突起１１６は、各環状突起片１１８を珪素鋼板１１４の周縁部に図示しないねじ等で固定することによって設けられる。

図８に示すように、磁極片１０８ａの環状突起１１６の外側面には、漏洩磁束防止用の永久磁石ユニット１０ｅが設けられ、磁極片１０８ｂの環状突起１１６の外側面には、漏洩磁束防止用の永久磁石ユニット１０ｆが設けられる。図９に示すように、永久磁石ユニット１０ｅは、各環状突起片１１８に対応して環状突起１１６の外側面に複数（ここでは８つ）設けられる。永久磁石ユニット１０ｆについても同様である。

永久磁石ユニット１０ｅおよび１０ｆはそれぞれ、直方体状に形成され、同寸法の一対の永久磁石１２ａ，１２ｂを備える。永久磁石１２ａ，１２ｂはそれぞれ、表面が長方形状に形成され表面に対して垂直あるいは平行な磁化方向Ａを有する。

なお、永久磁石１２ａ，１２ｂはそれぞれ、たとえばＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石からなる複数の磁石単体によって構成されてもよい。

図８に示すように、永久磁石ユニット１０ｅの永久磁石１２ａと１２ｂとは、図１および図２に示す永久磁石ユニット１０の一対の永久磁石１２と同様に連結される。永久磁石ユニット１０ｅの永久磁石１２ａと１２ｂとは、永久磁石１２ａが内側（環状突起１１６側）に位置し永久磁石１２ｂが外側に位置するように、環状突起１１６の径方向（矢印Ｘ方向）に並置される。永久磁石ユニット１０ｅにおいて、永久磁石１２ａの磁化方向Ａは矢印Ｘ方向かつ永久磁石１２ｂ側に向けられ、永久磁石１２ｂの磁化方向Ａは環状突起１１６の軸方向（矢印Ｙ方向）かつ上側に向けられる。

また、永久磁石ユニット１０ｆの永久磁石１２ａと１２ｂとは、図３に示す永久磁石ユニット１０ａの一対の永久磁石１２と同様に連結される。永久磁石ユニット１０ｆの永久磁石１２ａと１２ｂとは、永久磁石ユニット１０ｅと同様に矢印Ｘ方向に並置される。永久磁石ユニット１０ｆにおいて、永久磁石１２ａの磁化方向Ａは矢印Ｘ方向かつ環状突起１１６側に向けられ、永久磁石１２ｂの磁化方向Ａは矢印Ｙ方向かつ上側に向けられる。

したがって、永久磁石ユニット１０ｅの磁化方向Ｂは実質的に環状突起１１６から離れるように斜め上に傾き、永久磁石ユニット１０ｆの磁化方向Ｂは実質的に環状突起１１６に向かうように斜め上に傾く。このように永久磁石ユニット１０ｅと１０ｆとが実質的に傾いた磁化方向Ｂを有することによって、空隙Ｓ１により多くの磁束を導くことができ、空隙Ｓ１の磁界強度を強くできる。

永久磁石１２ａとしては複数の磁石単体を積層してなる高保磁力タイプのＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石が用いられる。また、永久磁石１２ｂとしては複数の磁石単体を積層してなる高残留磁束密度タイプのＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石が用いられる。

このような磁界発生装置１００によれば、磁化方向Ｂを有しつつも製造コストを抑制できる永久磁石ユニット１０ｅおよび１０ｆを用いることによって、表面に対して傾いた磁化方向を有する永久磁石を用いる場合に比べて低コストに構成できる。

上述のように永久磁石ユニット１０ｅおよび１０ｆを磁極片１０８ａおよび１０８ｂの環状突起１１６の外側面に設けることによって、環状突起１１６の外側面からの漏洩磁束を抑制できる。これによって空隙Ｓ１により多くの磁束を導くことができ、空隙Ｓ１に発生させる磁界の強度を強くできる。

また、環状突起１１６に発生する漏洩磁束の影響を受けやすい永久磁石１２ａの保磁力を永久磁石１２ｂよりも大きくしかつ永久磁石１２ｂの残留磁束密度を永久磁石１２ａよりも大きくすることによって、減磁を抑制し、空隙Ｓ１に磁界をより安定して発生させることができる。

ついで、表１を参照して、永久磁石の総重量およびその準備に必要な永久磁石の総重量について、磁界発生装置１００と、従来技術の磁界発生装置と、従来技術の他の磁界発生装置との比較例について説明する。

従来技術の磁界発生装置は、表面に対して垂直あるいは平行な磁化方向を有する永久磁石を永久磁石ユニット１０ｅおよび１０ｆに代えて漏洩磁束防止用に備えるものである。従来技術の磁界発生装置において、永久磁石ユニット１０ｅに代えて設けられる永久磁石の磁化方向は矢印Ｘ方向かつ環状突起１１６の反対側に向けられ、永久磁石ユニット１０ｆに代えて設けられる永久磁石の磁化方向は矢印Ｘ方向かつ環状突起１１６側に向けられる（図８参照）。また、従来技術の他の磁界発生装置は、表面に対して傾いた磁化方向を有する永久磁石を永久磁石ユニット１０ｅおよび１０ｆに代えて漏洩磁束防止用に備えるものである。従来技術の他の磁界発生装置において、永久磁石ユニット１０ｅおよび１０ｆに代えて設けられる永久磁石の磁化方向は、永久磁石ユニット１０ｅおよび１０ｆの実質的な磁化方向Ｂと同様である。

なお、いずれの磁界発生装置も空隙Ｓ１の均一磁界空間（図８において一点鎖線で示す）に０．３Ｔの磁界を発生させるように構成した。また、従来技術の他の磁界発生装置の傾いた磁化方向を有する永久磁石は、表面に対して垂直あるいは平行な磁化方向を有する永久磁石から切り出したものを用いた。

磁界発生装置１００と従来技術の磁界発生装置とを比較して、磁界発生装置１００では、永久磁石ユニット１０ｅおよび１０ｆを用いることによってより多くの磁束を空隙Ｓ１に導くことができるので、従来技術の磁界発生装置に比べて漏洩磁束防止用の永久磁石の量を抑えることができ、永久磁石の総重量を小さくできることがわかる。ひいては、低コストに構成できることがわかる。

また、磁界発生装置１００と従来技術の他の磁界発生装置とを比較して、従来技術の他の磁界発生装置では磁界発生装置１００よりもさらに永久磁石の総重量が小さくなっている。しかし、従来技術の他の磁界発生装置では、切り出すことによって得た永久磁石を用いるために、準備に必要な永久磁石の総重量が磁界発生装置１００よりも大きくなっている。このことから、磁界発生装置１００では、従来技術の他の磁界発生装置よりも低コストに構成できることがわかる。

このように、磁界発生装置１００では、永久磁石ユニット１０ｅおよび１０ｆを用いることによって、永久磁石の量あるいはその準備に必要な永久磁石の量を従来よりも削減でき、低コストに構成できることがわかる。

ついで、図１０を参照して、この発明の永久磁石ユニットを備える他の磁界発生装置２００について説明する。磁界発生装置２００は、２Ｔ以上の磁界を発生させる強磁界タイプの磁界発生装置であり直方体状に形成される。磁界発生装置２００は、たとえば、材料物性研究、磁気分離、磁気冷凍等の装置に用いられる。

磁界発生装置２００は、対向配置される磁極ユニット２０２ａおよび２０２ｂを含む。磁極ユニット２０２ａは、ポールピース２０４と永久磁石ユニット２０ｂと永久磁石２０６とを含む。

ポールピース２０４は、たとえば、鉄からなり、角柱状に形成される。永久磁石ユニット２０ｂはポールピース２０４の各角部に対応して４つ設けられる。

各永久磁石ユニット２０ｂは、図６（ａ）に示す永久磁石ユニット２０と同様に構成され、一対の永久磁石をそれぞれ備える２つの永久磁石ユニットを組み合わせることによって構成される。したがって、永久磁石ユニット２０ｂは、実質的に傾いた磁化方向Ｂを有する。永久磁石２０６は、板状に形成され、各永久磁石ユニット２０ｂ間に介挿される。

図１１（ａ）に示すように、磁極ユニット２０２ａでは、各永久磁石ユニット２０ｂおよび各永久磁石２０６の磁化方向がポールピース２０４を向くように配置される。したがって、磁極ユニット２０２ａの磁化方向は、ポールピース２０４に集中する方向となる。

磁極ユニット２０２ｂは、磁化方向を除いて磁極ユニット２０２ａと同様に構成される。図１１（ｂ）に示すように、磁極ユニット２０２ｂでは、各永久磁石ユニット２０ｂおよび各永久磁石２０６の磁化方向が、磁極ユニット２０２ａの各永久磁石ユニット２０ｂおよび各永久磁石２０６の磁化方向と正反対である。したがって、磁極ユニット２０２ｂの磁化方向は、ポールピース２０４から放射する方向となる。

また、磁極ユニット２０２ａと２０２ｂとの対向面間には、板状の永久磁石２０８が２つ介挿される。２つの永久磁石２０８は、磁極ユニット２０２ａおよび２０２ｂ間において水平方向に貫通する空隙Ｓ２を形成できるように配置される。各永久磁石２０８の磁化方向（図示せず）は、下（磁極ユニット２０２ｂ）から上（磁極ユニット２０２ａ）に向かう方向である。

図１０には図示しないが、磁極ユニット２０２ａ，２０２ｂおよび永久磁石２０８の外側面に継鉄を設けてもよい。

磁極ユニット２０２ａおよび２０２ｂの永久磁石としては、たとえばＮＥＯＭＡＸ−３２ＥＨ（ＮＥＯＭＡＸ社製）が用いられる。また、永久磁石２０８としては、たとえばＮＥＯＭＡＸ−５０（ＮＥＯＭＡＸ社製）が用いられる。

磁界発生装置１００と同様に、このような磁界発生装置２００によれば、永久磁石ユニット２０ｂを用いることによって、表面に対して傾いた磁化方向を有する永久磁石を用いる場合に比べて低コストに構成できかつ空隙Ｓ２に磁界を安定して発生させることができる。

なお、永久磁石ユニット２０ｂに代えて、図６（ｂ）に示す永久磁石ユニット２０ａと同様に構成される永久磁石ユニットを磁界発生装置２００に用いてもよい。

ついで、表２を参照して、永久磁石の総重量およびその準備に必要な永久磁石の総重量について、磁界発生装置２００と、従来技術の磁界発生装置と、従来技術の他の磁界発生装置との比較例について説明する。

ここでの従来技術の磁界発生装置は、表面に対して垂直あるいは平行な磁化方向を有する永久磁石を永久磁石ユニット２０ｂに代えて備えるものである。図１１（ａ）を参照して、磁極ユニット２０２ａにおいて、左上および左下の永久磁石ユニット２０ｂに代えて設けられる永久磁石の磁化方向はそれぞれ右向きであり、右上および右下の永久磁石ユニット２０ｂに代えて設けられる永久磁石の磁化方向はそれぞれ左向きである。また、図１１（ｂ）を参照して、磁極ユニット２０２ｂにおいて、左上および左下の永久磁石ユニット２０ｂに代えて設けられる永久磁石の磁化方向はそれぞれ左向きであり、右上および右下の永久磁石ユニット２０ｂに代えて設けられる永久磁石の磁化方向はそれぞれ右向きである。また、ここでの従来技術の他の磁界発生装置は、表面に対して傾いた磁化方向を有する永久磁石を永久磁石ユニット２０ｂに代えて備えるものである。従来技術の他の磁界発生装置において、永久磁石ユニット２０ｂに代えて設けられる永久磁石の磁化方向は、永久磁石ユニット２０ｂの実質的な磁化方向Ｂと同様である。

なお、いずれの磁界発生装置も空隙Ｓ２（図１０参照）に４．２５Ｔの磁界を発生させるように構成した。また、従来技術の他の磁界発生装置の傾いた磁化方向を有する永久磁石は、表面に対して垂直あるいは平行な磁化方向を有する永久磁石から切り出したものを用いた。

磁界発生装置２００と従来技術の磁界発生装置とを比較して、磁界発生装置２００では、永久磁石ユニット２０ｂを用いることによってより多くの磁束をポールピース２０４に集中させることができるので、従来技術の磁界発生装置に比べて永久磁石の総重量を小さくできることがわかる。ひいては、低コストに構成できることがわかる。

また、磁界発生装置２００と従来技術の他の磁界発生装置とを比較して、従来技術の他の磁界発生装置では磁界発生装置２００よりも永久磁石のさらに総重量が小さくなっている。しかし、従来技術の他の磁界発生装置では、切り出すことによって得た永久磁石を用いるために、準備に必要な永久磁石の総重量が磁界発生装置２００よりも大きくなっている。このことから、磁界発生装置２００では、従来技術の他の磁界発生装置よりも低コストに構成できることがわかる。

このように磁界発生装置１００と同様に、磁界発生装置２００では、永久磁石ユニット２０ｂを用いることによって、永久磁石の量あるいはその準備に必要な永久磁石の量を削減でき、製造コストを低下させることができる。

この発明の永久磁石ユニットの一例を示す分解斜視図解図である。 この発明の永久磁石ユニットの一例を示す図解図である。 この発明の永久磁石ユニットの他の例を示す図解図である。 この発明の永久磁石ユニットのその他の例を示す図解図である。 この発明の永久磁石ユニットのその他の例を示し、（ａ）は一対の永久磁石を跨いで被覆部材が設けられる永久磁石ユニットの図解図であり、（ｂ）は一対の永久磁石の全ての表面に被覆部材が設けられる永久磁石ユニットの図解図である。 この発明の永久磁石ユニットを複数用いて構成される永久磁石ユニットを示し、（ａ）は図１および図２に示す永久磁石ユニットを２つ用いて構成される永久磁石ユニットの図解図であり、（ｂ）は図１および図２に示す永久磁石ユニットと図３に示す永久磁石ユニットとを１つずつ用いて構成される永久磁石ユニットの図解図である。 この発明の永久磁石ユニットのその他の例を示す斜視図解図である。 この発明の永久磁石ユニットを備える磁界発生装置の一例を示す側面図解図である。 図８の磁界発生装置の環状突起および永久磁石ユニットを示す平面図解図である。 この発明の永久磁石ユニットを備える磁界発生装置の他の例を示す斜視図解図である。 図１０の磁界発生装置の磁極ユニットを示し、（ａ）は上方に配置される磁極ユニットの平面図解図であり、（ｂ）は下方に配置される磁極ユニットの平面図解図である。 従来の永久磁石を示す図解図である。

符号の説明

１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，２０，２０ａ，２０ｂ，３０ 永久磁石ユニット
１２，１２ａ，１２ｂ，１３，２０６，２０８ 永久磁石
１８ 介挿部材
１９，１９ａ 被覆部材
１００，２００ 磁界発生装置
１０８ａ，１０８ｂ 磁極片
１１６ 環状突起
Ａ，Ａ１，Ｂ，Ｃ 磁化方向

Claims (7)

1. それぞれ直方体状に形成されかつ表面に対して垂直あるいは平行な磁化方向を有する一対の永久磁石を備え、
   前記一対の永久磁石は互いの前記磁化方向を９０°異ならせて磁気的に結合される、永久磁石ユニット。
2. 前記永久磁石が接触する、請求項１に記載の永久磁石ユニット。
3. 非磁性体からなり前記永久磁石間に介挿される介挿部材をさらに含む、請求項１に記載の永久磁石ユニット。
4. 非磁性体からなり前記一対の永久磁石を跨いで前記一対の永久磁石に設けられる被覆部材をさらに含む、請求項１から３のいずれかに記載の永久磁石ユニット。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の永久磁石ユニットを備える、磁界発生装置。
6. 外側面に前記永久磁石ユニットが設けられる環状突起をそれぞれ有し空隙を介して対向配置される一対の磁極片をさらに含み、
   前記永久磁石ユニットの前記一対の永久磁石は前記環状突起の径方向に並置され、内側の前記永久磁石の前記磁化方向は前記径方向に向けられかつ外側の前記永久磁石の前記磁化方向は前記環状突起の軸方向に向けられる、請求項５に記載の磁界発生装置。
7. 前記内側の永久磁石は前記外側の永久磁石よりも保磁力が大きい、請求項６に記載の磁界発生装置。
   

Images