JP3062187B1 - ラジアル異方性磁石 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 脆性などの機械的強度を大きく低下すること
なしに、中心磁界の強さを大きくすることができるラジ
アル異方性磁石を提供する。 【解決手段】 結晶磁気異方性材料から成る環状磁性体
２４の外周部２２にＮ極およびＳ極のうちいずれか一方
の磁極を形成し、内周部２３にＮ極およびＳ極のうちい
ずれか他方の磁極を形成する。このような環状磁性体２
４を結晶磁気異方性材料によって形成し、脆性などに対
する機械的強度の向上を図り、かつ中心磁界の強さを大
きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ラジアル方向に磁
界が形成されるラジアル異方性磁石に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１５は、典型的な従来の技術の磁石１
を示す斜視図である。各種の機械部品および電気部品の
組立て工程には、ビスまたは小ねじなど呼ばれるねじ部
材の締付作業が含まれ、このねじ部材の締付作業を行う
ために、ドライバなどとも呼ばれるねじ回しが用いら
れ、このねじ回しには、手動および電動に拘わらず、先
端部２に「＋」または「−」の掛合部３が形成されるビ
ット４を備える。ビット４は、工具鋼などの強磁性体か
ら成り、手指を挿入できない狭い領域でねじ締め作業を
行うために、磁石１によって予め磁化されており、この
ようなビット４の掛合部３にねじ部材の頭部を磁気吸着
したままでねじ部材の軸部をねじ孔に導き、そのまま締
込んで螺着している。

【０００３】上記のビット４を着磁するにあたっては、
磁石１をビット４の軸線に沿って先端部２から基端部５
に向かう矢符Ａ１方向および基端部５から先端部２に向
かう矢符Ａ２方向に複数回、たとえば２〜３回往復移動
させ、最後に基端部５から先端部２に向けて矢符Ａ２方
向に移動させて、ビット４を磁化している。このような
操作によって、前記先端部２にＮ極およびＳ極のうちい
ずれか一方の磁極を形成し、かつ基端部５をＮ極および
磁極のうちいずれか他方の磁極を形成している。

【０００４】磁石１は、図１５の上下方向である厚み方
向の一表面６ａがＮ極およびＳ極のうちいずれか一方の
磁極が形成され、かつ他表面６ｂがＮ極およびＳ極のう
ちいずれか他方の磁極が形成される板状直方体の焼結磁
石から成る。このような焼結磁石は、結晶磁気異方性磁
性材料および結晶磁気等方性材料から成る２種のものが
ある。

【０００５】図１６は、他の従来の技術の磁石１０ａ〜
１０ｄを備える着磁装置１１を簡略化して示す図であ
り、図１６（１）はドライバのビット１２が着磁装置１
１に挿入された状態を一側方から見た側面図であり、図
１６（２）はドライバのビット１２が着磁装置１１に挿
入された状態を示す軸直角断面図である。この他の従来
の技術は、たとえば実開昭６１−３１６８３号公報に開
示されている。この従来の技術の着磁装置１１は、厚み
方向に磁化された４つの磁石１０ａ〜１０ｄが軸対称に
９０°毎に間隔をあけて配置され、各磁石１０ａ〜１０
ｄは合成樹脂から成る非磁性体から成るケーシング１３
に固着される。ケーシング１３には前記ドライバのビッ
ト１２を挿入することができる直円柱状の透孔１４が形
成される。

【０００６】各磁石１０ａ〜１０ｄは、前述の図１５に
示される従来の技術の磁石１と同様に、厚み方向に磁化
され、相互に対向する一表面１５にＮ極およびＳ極のう
ちいずれか一方の磁極が形成され、他表面１６にはＮ極
およびＳ極のうちいずれか他方の磁極が形成され、相互
に同一の磁極が対向するようにしてケーシング１３に接
着され、あるいはインサート成形されて一体的に設けら
れている。

【０００７】このような着磁装置１１を用いてビット１
２に着磁するにあたっては、上記の図１６の従来の技術
と同様に、ビット１２の軸線方向に沿って先端部１７か
ら基端部１８に向かう矢符Ｂ１方向および基端部１８か
ら先端部１７に向かう矢符Ｂ２方向に複数回、たとえば
２〜３回往復移動させることによって、先端部１７およ
び基端部１８を相互に異なる磁極に磁化することができ
る。

【０００８】このような従来の技術では、ケーシング１
３内で各磁石１０ａ〜１０ｄを、相互に対向する一表面
１５が同一の磁極になるように、磁気反発力に抗して正
確に位置決めした状態でケーシング１３に接着し、ある
いはインサート成形するために金型内に保持しなければ
ならず、製造に手間を要する。また各磁石１０ａ〜１０
ｄはケーシング３内で周方向に相互に間隔をあけて離間
しているため、各磁石１０ａ〜１０ｄの相互に対向する
一表面１５間、特に透孔１４内に押込まれる磁力線が反
発磁界によって各磁石１０ａ〜１０ｄ間の隙間から外部
へ逃げてしまい、透孔１４内に強い磁界を形成すること
ができないという問題がある。

【０００９】上記の図１６に示される他の従来技術の問
題を解決するさらに他の従来の技術は、実開昭５６−７
３０９号公報に示されている。この従来の技術では、ド
ライバのビットを挿入することができる透孔が形成され
る円筒状の永久磁石と、この永久磁石の外周面および両
端面を覆う非磁性体から成るハウジングとを有する着磁
装置が開示されている。この円筒状の永久磁石は、その
軸線方向両端面に磁極面を有する場合と、外周面および
内周面に磁極面を有する場合とがあり、後者の外周面お
よび内周面に磁極を有する場合には、ハウジングの半径
方向の厚さを軸線方向両端部の厚さよりも大きくし、前
記永久磁石をハウジングによって被覆している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記の実開昭５６−７
３０９号公報に示される従来の技術では、円筒状の永久
磁石の外周面および内周面に磁極が形成されるので、ド
ライバのビットが挿入される中央の透孔内に一方の磁極
から出た磁力線が飽和となって外部磁界を形成し、半径
方向外方に向けて放散しようとするため、その磁気反発
力によって永久磁石には常に半径方向外方への力と、こ
の力に抗する内部応力とが発生し、割れなどの破損を生
じやすい。そのため、前述のようにハウジングの永久磁
石を外囲する部分はその肉厚を大きくし、永久磁石を衝
撃力などの外力に対して保護し、着磁装置の機械的強度
が向上されるが、前記透孔内を通る中心磁界をさらに大
きくすると、これに伴って永久磁石内の内部応力が増大
し、上記のようにハウジングの半径方向の厚みを大きく
しても、永久磁石自体の脆性は変化しないため、僅かな
衝撃力によって損傷してしまい、透孔内の中心磁界を大
きくすることができないという問題がある。

【００１１】本発明の目的は、脆性などの機械的強度を
大きく低下することなしに、透孔内に大きな中心磁界を
形成することができるようにしたラジアル異方性磁石を
提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、結晶磁気異方性材料から成り、外周部にＮ極および
Ｓ極のうちいずれか一方の磁極が形成され、かつ内周部
にＮ極およびＳ極のうちいずれか他方の磁極が形成され
る環状磁性体と、環状磁性体の外周部に設けられ、磁性
材料から成り、少なくとも前記一方の磁極が形成される
外周面上の領域を覆うヨークとを含むことを特徴とする
ラジアル異方性磁石である。

【００１３】本発明に従えば、外周部にＮ極およびＳ極
のうちいずれか一方の磁極が形成され、かつ内周部にＮ
極およびＳ極のうちいずれか他方の磁極が形成される環
状磁性体を含む。この環状磁性体には、たとえば表面を
損傷から保護するために塗膜が形成されてもよく、また
衝撃力などの外力の作用に対して前記環状磁性体を保護
するために合成樹脂などの非磁性体から成るケーシング
によって外囲されてもよい。この場合、ケーシングは、
ドライバのビットを挿入するための透孔を有する。

【００１４】このような環状磁性体は、結晶磁気異方性
材料から成るので、外周部には内周部で飽和した磁力線
が部分的に突出し、したがって上記のようにＮ極および
Ｓ極のうちいずれか一方の磁極は外周部に部分的に形成
され、残余の領域には内周部で飽和した他方の磁極が突
出している。

【００１５】すなわち、環状磁性体には、ニュートラル
領域とも呼ばれる磁壁が半径方向中間部のある一定の領
域に形成され、結晶磁気異方性に従う方向、たとえば環
状磁性体の中心軸線を含む一平面に平行な方向に結晶磁
界の方向を配向したときには、その配向方向に垂直な方
向に前記磁壁が突出し、外周部に部分的には一方の磁極
が形成されるが、残余の部分には他方の磁極が形成され
る。このように環状磁性体を結晶磁気異方性材料によっ
て形成することによって、脆性の低下を結晶磁気等方性
のものに比べて少なくすることができ、衝撃力などの外
力の作用に対して機械的強度を大きく低下することなし
に、中心磁界を前述の特開昭５６−７３０９号公報に示
される従来の技術に比べて格段に大きくすることができ
る。

【００１６】このようにして中心磁界の大きな環状磁性
体を含むラジアル異方性磁石を形成することができるの
で、たとえばドライバのビットなどを着磁するにあたっ
て、前記ビットに大きな強度の磁界を発生させることが
でき、このようなドライバのビットを用いて大きな重量
を有するビスなどのねじ部材を磁気吸着することが可能
となる。

【００１７】上記の環状磁性体において、環状とは外観
形状が環状の磁性体に限らず、磁区の境界となる磁壁ま
たはニュートラル領域が、連続および不連続を問わず、
周方向に延びて形成されるすべての磁性体をいい、必ず
しも上記のドライバのビットを挿入するための透孔が形
成されたものに限らず、有底筒状および中実の磁性体を
も含む。

【００１８】

【００１９】また本発明に従えば、環状磁性体の外周部
にはヨークが設けられる。このヨークは、環状磁性体の
Ｎ極およびＳ極のうちいずれか一方の磁極が形成される
外周面上の領域を覆うように前記環状磁性体の外周部に
設けられ、磁性材料から成り、好ましくは強磁性体から
成る。

【００２０】このようなヨークによって、環状磁性体の
内周部で飽和した磁束が漏れ磁束となって外周面から半
径方向外方に突出しようとしても、前記ヨークが外周面
の磁極と同一磁極に磁化されるため、前記外周面から半
径方向外方に突出しようとする漏れ磁束が半径方向内方
へ押込まれ、内周部の磁束密度を高くして、中心磁界の
強さを大きくすることができる。しかも前記ヨークは環
状磁性体の外周部に設けられているので、環状磁性体を
衝撃力などの外力の作用に対して機械強度的に補強さ
れ、落下および物体との衝突によって環状磁性体が容易
に破損してしまうという不具合を防ぐことができる。

【００２１】請求項２記載の本発明は、請求項１記載の
構成において、ヨークは、前記一方の磁極が形成される
外周面上の領域内で、周方向に予め定める間隔をあけて
分断されていることを特徴とする。

【００２２】本発明に従えば、前記ヨークは分断され、
この分断位置は環状磁性体の外周部おける前記一方の磁
極が形成される領域に選ばれ、さらに周方向に予め間隔
をあけて離間している。したがって前記ヨークの分断部
では周方向両端部間に外周部と同一の磁性で空隙磁束を
形成することができ、これによってヨークの周方向両端
部間の空隙に、より強力な磁界を形成し、ドライバのビ
ットなどを嵌め込んで、磁化されたビットの消磁または
脱磁などの他の用途に用いることができる。このように
して強い中心磁界が形成された環状磁性体の外周上に外
周部の前記一方の磁極と同一の極性、すなわち内周部の
他方の磁極とは逆極性の磁界を集中させて形成すること
ができるので、上記ビットなどの部材を着磁するためな
どの使用上の利便性を格段に向上することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明が前提とするラジ
アル異方性磁石２１を示す斜視図であり、図２はラジア
ル異方性磁石２１の磁気回路を示す正面図であり、図３
はラジアル異方性磁石２１の縦断面図である。本発明が
前提とするラジアル異方性磁石２１は、結晶磁気異方性
材料から成り、外周部２２に部分的にＮ極およびＳ極の
うちいずれか一方の磁極であるＳ極が形成され、かつ内
周部２３にＮ極およびＳ極のうちいずれか他方の磁極で
あるＮ極が形成される環状磁性体２４を含む。本発明が
前提とする他の形態として、外周部２２に前記一方の磁
極としてＮ極が形成され、かつ内周部２３に前記他方の
磁極としてＳ極が形成されてもよい。

【００２４】環状磁性体２４の外周部２２には、直円筒
状の外周面２５が形成され、内周部２３には直円筒状の
内周面２６が形成される。このような環状磁性体２４の
軸線２７方向の両端部２８ａ，２８ｂには、前記軸線２
７に垂直な環状の端面２９ａ，２９ｂがそれぞれ形成さ
れる。

【００２５】環状磁性体２４の中央部には、前記内周面
２６によって規定される透孔３９が形成される。この透
孔３９は、ドライバのビット３０を挿入することができ
る内径Ｄ１を有し、ビット３０の外径Ｄ２に対して僅か
に大きく（Ｄ１＞Ｄ２）に選ばれる。このような内径Ｄ
１と外径Ｄ２との差ΔＤは、０．１≦ΔＤ≦１．０ｍｍ
に選ばれる。前記ビット３０は鉄または工具鋼などの強
磁性体から成る。

【００２６】ビット３０を磁化するにあたっては、この
ビット３０を透孔２９に挿入して、軸線２７方向に沿っ
てビット３０の先端部３１から基端部３２に向かう矢符
Ｃ１方向および基端部３２から先端部３１に向かう矢符
Ｃ２方向に２〜３回、往復移動することによって、ビッ
ト３０を磁化することができる。こうして磁化されたビ
ット３０の先端部３１は、Ｓ極に着磁され、基端部３２
はＮ極に着磁される。

【００２７】前記内径Ｄ１と外径Ｄ２との差ΔＤが０．
１ｍｍ未満であれば、環状磁性体２４の公差およびビッ
ト３０の公差よりも差ΔＤが小さくなって、円滑に挿入
することができない場合が生じる。また差ΔＤが１．０
ｍｍを超えると、透孔２９にビット３０を挿入した状態
で、内周面２６とビット３０の外周面３３との間に１．
０ｍｍを超えて大きな隙間が生じ、ビット３０を効率よ
く磁化することができなくなってしまう。したがって環
状磁性体２４の透孔２９の内径Ｄ１は、挿入されるべき
ビット３０の外径Ｄ２に対して、その差ΔＤが、０．１
ｍｍ≦ΔＤ≦１．０ｍｍの範囲内になるように、磁化し
ようとするドライバなどの工具の外径、すなわちビット
３０の外径Ｄ２に対して内径Ｄ１が僅かに大きくなるよ
うに、前記透孔２９が形成される。

【００２８】上記の環状磁性体２４の前記内周面２６を
除く残余の表面、すなわち外周面２５および各端面２９
ａ，２９ｂは、損傷を防止するため、硬質の塗膜によっ
て被覆される。この塗膜は、エポキシ系塗料が用いられ
る。本発明が前提とする他の形態では、前記塗膜に代え
てニッケルめっきしてもよい。

【００２９】このような環状磁性体２４において、軸線
２７を含む仮想一平面３４に関して両側には、内周部２
３で飽和した磁束の一部が外周部２２の磁束を周方向両
側に押し除けて飛び出すため、内周部２３と同一の磁
極、すなわちＮ極に磁化された磁極反転領域３５ａ，３
５ｂが形成され、各磁極反転領域３５ａ，３５ｂの周方
向両側の領域３６ａ，３６ｂには、前記一方の磁極であ
るＳ極がそれぞれ形成される。

【００３０】このようにして環状磁性体２４には、外周
部２２に部分的に一方の磁極であるＳ極が形成されると
ともに、内周部２３に他方の磁極であるＮ極が形成さ
れ、ニュートラル領域とも呼ばれる磁壁４１ａ，４１ｂ
によって前記仮想一平面３４に関して面対称にＳ極側の
磁区４２ａ，４２ｂと、Ｎ極側の磁区４３とが形成され
る。

【００３１】図４は、ラジアル異方性磁石２１の製造手
順を説明するためのフローチャートである。上述した環
状磁性体２４を製造するにあたっては、まず、ステップ
ａ１で磁性材料が準備される。この磁性材料としては、
結晶磁気異方性材料が用いられ、この結晶磁気異方性材
料としては、希土類金属が用いられる、このような磁性
材料は、溶媒、溶解したものを粗粉砕し、さらに微粉砕
した粒状磁性材料が用いられる。

【００３２】このような粒状磁性材料は、ステップａ２
で金型内に収容され、図５に示されるように一方向、す
なわち軸線２７を含む一平面に平行な一方向に粒子の磁
界の方向が備えられ、自発磁化の方向が一定方向に揃え
られる。このようにして粒子の磁界の方向が一定方向に
揃えられた後、その配向した粒状磁性材料を金型内で圧
縮して大略的に直円筒状に仮成形する。ここで、大略的
に直円筒状とは、後段で行う焼結時に、図５の仮想線で
示される仮成形体３８ａが配向方向、すなわち図５の左
右方向に約１０％が熱収縮し、この配向方向に対して図
５の上下方向となる垂直な方向には約１２％が熱収縮
し、さらに図５の紙面に垂直な厚み方向には約１６％が
熱収縮する。そのため、焼結後に直円筒状の磁石を得よ
うとする場合、配向方向に配向垂直方向に対して約８％
だけ長い長円筒状に、また厚み方向には約１６％だけ大
きく仮成形しておく必要があり、上記の仮成形体は自発
磁化方向が一定方向に揃えられた状態で、その自発磁化
された一定方向に長い、軸直角断面が僅かに偏平な略直
円筒状に成形される。

【００３３】次にステップａ３で、上述のステップａ２
で仮成形された成形体を、焼結炉に装入し、焼結され
る。このときの焼結条件としては、炉内雰囲気温度が１
１５０〜１２００℃の真空中、またはアルゴンガスなど
の不活性ガス雰囲気中で約１時間程度、焼結され、ステ
ップａ４で、炉内から焼結物を取出して、多段時効によ
って徐々に温度を下げながら約１時間、約９００℃を維
持した後、自然冷却によって常温まで冷却し、こうして
前記一定方向に磁気異方性を有する焼結体３８を生成す
る。

【００３４】その後、ステップａ５で、前記焼結体を切
削加工して所定形状に仕上げ加工し、図６に簡略化して
示される磁化装置４７によってラジアル方向に磁気異方
性を有するように着磁される。

【００３５】図６は、磁化装置４７の中心軸線を含む一
平面で切断した断面を示す。この磁化装置４７は、第１
ヨーク４８、第２ヨーク４９、第３ヨーク５０、第１磁
化コイル５１、第２磁化コイル５２およびコア５３を含
む。第１ヨーク４８は、鉄などの強磁性体から成り、円
形の薄板状の蓋部５４と、蓋部５４の一表面の周縁部に
直角に連なって延びる円筒状の周壁部５５と、蓋部５４
の中心軸線上に同軸に一体的に形成される磁芯部５６と
を有する。磁芯部５６は、直円柱状の大径部分５７と、
大径部分５７に同軸に連なり、図６における下方に突出
する直円柱状の小径部分５８とを有する。このような磁
芯部５６と周壁部５５との間には、前記第１磁化コイル
が設けられる。第２ヨーク４９は、上記の第１ヨーク４
８と同様な構成を有し、中心軸線に関して同軸にかつ対
向して配置される。

【００３６】第３ヨーク５０は、鉄などの強磁性体から
成り、第１および第２ヨーク４８，４９間に介在され
る。この第３ヨーク５０の内周面５９は、前述した図４
のステップａ５で形成された加工後の着磁前の焼結体３
８の外径よりも僅かに大きな内径を有する直円筒状に形
成される。また第１および第２ヨーク４８，４９の第１
および第２磁化コイル５１，５２にそれぞれ設けられる
各磁芯部５６とコア５３とは、前記ステップａ５で形成
された磁性体の透孔２９よりも僅かに小さい外径を有す
る直円筒状に形成される。また相互に対向する端面６
１，６２は、円環状であり、相互に平行である。これら
の第３ヨーク５０の内周面５９、第１および第２ヨーク
４８，４９の各小径部分５８の外周面６３，６４、なら
びにコア５３の外周面６５によって、前記ステップａ５
で形成された環状の焼結体３８を装入し、かつ着磁後に
取出すことができる直円環状の収容空間６７が形成され
る。

【００３７】この収容空間６７に前述の着磁前の焼結体
３８を装着した状態で、第１および第２磁化コイル５
１，５２に電圧が２０００Ｖ、電流が６０００Ａの直流
電圧を予め定める時間、たとえば１５０μｓｅｃ印加す
ることによって、第３ヨーク５０の内周面５９はＮ極お
よびＳ極のうちいずれか一方の磁極、たとえばＳ極に磁
化され、また各小径部分５８およびコア５３はＮ極およ
びＳ極のうちいずれか他方の磁極、たとえばＮ極に磁化
され、前記収容空間６７内の磁性体をラジアル方向、す
なわち外周部２２に部分的にＮ極およびＳ極のうちいず
れか一方の磁極（たとえばＮ極）が形成され、かつ内周
部２３にＮ極およびＳ極のうちいずれか他方の磁極（た
とえばＳ極）が形成されたラジアル異方性磁石が製造さ
れる。

【００３８】このように本発明が前提とする形態によれ
ば、外周部２２に部分的にＮ極およびＳ極のうちいずれ
か一方の磁極が形成され、かつ内周部２３にＮ極および
Ｓ極のうちいずれか他方の磁極が形成され、ニュートラ
ル領域とも呼ばれる磁壁が半径方向中間部にある一定の
領域には形成され、結晶磁気異方性に従うたとえば環状
磁性体の中心軸線２７を含む一平面に平行な配向方向に
垂直な方向に前記磁壁が突出し、外周部２２に部分的に
は一方の磁極が形成されるが、残余の部分には他方の磁
極が形成される。このように環状磁性体２４を結晶磁気
異方性材料によって形成することによって、中心磁界
を、前述の特開昭５６−７３０９号公報に示される従来
の技術に比べて格段に大きくすることができる。このよ
うにして中心磁界の大きな環状磁性体２４を含むラジア
ル異方性磁石を形成することができるので、たとえばド
ライバのビットなどを着磁するにあたって、前記ビット
に大きな強度の磁界を有する磁極を形成することがで
き、このようなドライバのビットを用いて大きな重量を
有するビスなどのねじ部材を磁気吸着することが可能と
なる。

【００３９】図７は、本発明の実施の一形態のヨークリ
ング７１が装着されたラジアル異方性磁石２１ａを示す
正面図であり、図８は図７の切断面線ＶＩＩＩ−ＶＩＩ
Ｉから見た断面図である。なお、図１〜図６に示される
ラジアル異方性磁石２１と対応する部分には同一の参照
符を付し、重複を避けて説明は省略する。本実施の形態
のラジアル異方性磁石２１ａは、前述の本発明が前提と
する形態と同様に、結晶磁気異方性材料から成り、外周
部２２にＮ極およびＳ極のうちいずれか一方の磁極であ
るＳ極が形成され、かつ内周部２３にＮ極およびＳ極の
うちいずれか他方の磁極であるＮ極が形成される環状磁
性体２４と、この環状磁性体２４の外周部２２に設けら
れ、磁性材料から成り、少なくとも前記一方の磁極であ
るＳ極が形成される外周面２５上の領域を周方向全周に
わたって覆うヨークである直円筒状のヨークリング７１
とを含む。

【００４０】ヨークリング７１は、環状磁性体２４の外
径Ｄ１よりも公差の範囲でわずかに大きい内径を有し、
環状磁性体２４の外周面２５上に、いわゆる滑り嵌めに
よって装着され、前記外周部２２の磁極と同一磁極（Ｓ
極）に磁化されている。

【００４１】このようなヨークリング７１を形成する磁
性材料としては、鋼鉄などの強磁性体が用いられる。

【００４２】このようなヨークリング７１によって、環
状磁性体２４の外周部２２が周方向全周にわたって覆わ
れるので、前述の図２に示されるように、内周部２３で
飽和状態となった他方の磁極であるＮ極の磁界が外周部
２２から外部へ突出することを抑制することができ、こ
れによって環状磁性体２４内では、大略的に直円筒状の
磁壁７２が形成され、この磁壁７２によって外周側には
周方向全周にわたってＳ極の磁界が形成され、内周側に
は周方向全周にわたってＮ極の磁界が形成され、この内
周側に、いわば磁力線が閉じ込められるようにして磁界
を形成することができる。これによって透孔３９内の磁
束密度を高くして、中心磁界の強さを大きくすることが
できる。しかも前記ヨークリング７１は、環状磁性体２
４の外周部２２に設けられているので、環状磁性体２４
を衝撃力などの外力の作用に対して機械強度的に補強す
ることができ、落下および物体との衝突によって環状磁
性体２４が容易に破損してしまうという不具合を防止す
ることができる。

【００４３】上記のヨークリング７１は、本発明の実施
の他の形態として、直円筒状に限らず、たとえば軸線方
向一端部から半径方向内方に屈曲して外周部２２の一部
を覆う環状の端壁が形成されてもよく、またヨークリン
グ７１の軸線方向両端部から半径方向内方に屈曲して外
周部２２の一部をそれぞれ覆う一対の端壁が形成されて
もよい。このように軸線方向一方または両方に端壁を形
成することによって、外周側の磁束が通る領域を広くし
て、より大きな磁界によって内周側の磁束を半径方向内
方に拘束し、中心磁界の強さをさらに大きくすることが
可能となる。

【００４４】図９は、本発明の実施の他の形態のラジア
ル異方性磁石２１ｂを示す正面図であり、図１０は図９
の切断面線Ｘ−Ｘから見た断面図である。なお前述の図
１〜図８に示される実施の各形態と対応する部分には同
一の参照符を付し、重複を避けて説明は省略する。本実
施の形態のラジアル異方性磁石２１ｂは、結晶磁気異方
性材料から成り、外周部２２にＮ極およびＳ極のうちい
ずれか一方の磁極であるＳ極が形成され、かつ内周部２
３にＮ極およびＳ極のうちいずれか他方の磁極であるＮ
極が形成される環状磁性体２４と、この環状磁性体２４
の外周部２２に設けられ、磁性材料から成り、少なくと
も前記一方の磁極であるＳ極が形成される外周面２５上
の領域を覆うヨークであるヨークリング７５とを含み、
このヨークリング７５は前記一方の磁極であるＳ極が形
成される外周面２２上の領域内で、周方向に予め定める
間隔ΔＳをあけて分断され、環状磁性体２４の外周面２
５の一部が半径方向外方に臨んで露出する消磁用凹溝７
６が形成される。

【００４５】このヨークリング７５の構成は、前述の図
７および図８に示される実施の形態のヨークリング７１
と周方向に分断されている点を除いて、同様に構成され
る。ヨークリング７５の前記消磁用凹溝７６が形成され
る分断位置は、環状磁性体２４の外周部２２における前
記一方の磁極（Ｓ極）が形成される領域に選ばれる。こ
の領域は、本実施の形態において、図２に関連して述べ
たように、焼結前の一方向に磁界の方向が揃えられた状
態において、その磁界の方向に垂直な前記軸線２７を含
む仮想一平面３４に対して直交するもう１つの仮想一平
面７７上に選ばれる。このような仮想一平面７７に関し
て、ヨークリング７５の周方向両端部７８ａ，７８ｂ
は、周方向に予め定める間隔ΔＳをあけて離間してい
る。

【００４６】このようなヨークリング７５を環状磁性体
２４の外周部２２に装着することによって、消磁用凹溝
７６にドライバのビット３０を部分的に嵌め込んだ状態
で、図１０の左右方向である軸線方向に２〜３回、移動
させた後、ビット３０の先端部３１が消磁用凹溝７６か
ら抜取られる方向にそのビット３０を移動することによ
って、ビット３０には、消磁用凹溝７６に嵌まり込んで
いる領域には逆極性の磁界、すなわち本実施の形態では
Ｎ極が形成され、この逆極性の磁界であるＮ極が形成さ
れる領域の軸線方向両側にはさらにその極性とは逆極性
の磁界であるＳ極がそれぞれ形成される。

【００４７】このようにして消磁用凹溝７６が嵌まり込
んでいる領域とその両側の領域とに逆極性の磁界を形成
してビット３０を引抜くことによって、すでに磁化され
たビット３０を消磁し、または脱磁することができる。
特に、分断されたヨークリング７５の消磁用凹溝７６に
は、周方向両端部７８ａ，７８ｂから飛び出した空隙磁
束を形成することができる。このような空隙磁束は、着
磁する際に用いた透孔２９に臨む内周部２３の磁界とは
逆極性であり、かつ磁束を集中して形成することがで
き、確実に消磁または脱磁することができる。

【００４８】図１１は、本発明の実施のさらに他の形態
のラジアル異方性磁石２１ｃを示す断面図である。なお
図１〜図１０に対応する部分には同一の参照符を付し、
重複を避けて説明は省略する。本実施の形態のラジアル
異方性磁石２１ｃは、軸線２７方向に厚みΔＴを有する
複数の磁性体部分８１を同軸に積重して環状磁性体２４
が構成される。このような環状磁性体２４の外周部２２
には、図７に示される直円筒状のヨークリング７１が装
着される。このように環状磁性体２４を複数の磁性体部
分８１を同軸に積重して形成するようにしてもよい。

【００４９】本発明の実施の他の形態として、図１１に
示されるラジアル異方性磁石２１ｃにおいて、前記直円
筒状のヨークリング７１に代えて、図９に示される消磁
用凹溝７６を有する周方向に分断されたヨークリング７
５が装着されてもよい。

【００５０】図１２は、本発明の実施のさらに他の形態
のラジアル異方性磁石２１ｄを示す正面図である。な
お、図１〜図１０に示される各実施の形態に対応する部
分には同一の参照符を付し、重複を避けて説明は省略す
る。本実施の形態のラジアル異方性磁石２１ｄは、周方
向に仮想一平面３４に関して面対称に２分割された磁性
体部分８３ａ，８３ｂによって環状磁性体２４が構成さ
れ、このような環状磁性体２４の外周部２２には、前述
の図７に示される直円筒状のヨークリング７１が装着さ
れる。本実施のさらに他の形態では、上記環状磁性体２
４に図９に示される周方向の１箇所で分断されたヨーク
リング７５が装着されてもよい。各磁性体部分８３ａ，
８３ｂの分断部分の各接合面８９ａ１，８９ｂ１；８９
ａ２，８９ｂ２は、前述の図１２で示される一仮想平面
３４と共通な一平面を成して分断される。このように２
つの磁性体部分８３ａ，８３ｂによって環状磁性体２４
を構成してもよい。さらに本発明の実施の他の形態とし
て、環状磁性体は３以上の複数に分割されてもよい。

【００５１】本発明のさらに他の実施の形態として、図
１３の正面図に示されるように、環状磁性体２４の透孔
２９内には、内周面２６の内径とほぼ同一の外径を有す
る内部側ヨークリング８５が装着される。このような内
部側ヨークリング８５を環状磁性体２４の内周部２３に
装着することによって、中心磁界の磁束密度を大きく
し、磁界の強さを大きくすることができる。

【００５２】図１４は、本発明の実施のさらに他の形態
のラジアル異方性磁石２１ｆを示す断面図である。本実
施の形態のラジアル異方性磁石２１ｆには、前述した図
１〜図１３に示される各実施の形態のラジアル異方性磁
石２１，２１ａ〜２１ｅにおける透孔３９が形成される
領域の軸線方向一端部に内周部２３と同一の磁極に磁化
された底壁部８７が形成される。その他の構成は前述の
各実施の形態のラジアル異方性磁石２１，２１ａ〜２１
ｅと同様である。

【００５３】このように底壁部８７を有するラジアル異
方性磁石２１ｆによって、たとえば軸線方向一端部８８
が環状磁性体２４の内周部２３と同一の磁極、本実施の
形態ではＳ極に磁化された回転軸９０をその回転軸線に
沿うスラスト方向およびその半径方向外方のラジアル方
向に、いわば宙に浮いた状態で軸支することができ、こ
のような軸受として用いることができる。

【００５４】本発明の実施のさらに他の形態として、前
述の図１２、図１３および図１４に示される各実施の形
態のラジアル異方性磁石２１ｄ，２１ｅ，２１ｆは、図
１１に示される実施の形態のラジアル異方性磁石２１ｃ
の環状磁性体２４と同様に、軸線方向に分割された構成
であってもよい。

【００５５】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、環状磁
性体には、ニュートラル領域とも呼ばれる磁壁が半径方
向中間部のある一定の領域に形成され、結晶磁気異方性
に従う方向、たとえば環状磁性体の中心軸線を含む一平
面に平行な方向に結晶磁界の方向を配向したときには、
その配向方向に垂直な方向に前記磁壁が突出し、外周部
に部分的には一方の磁極が形成されるが、残余の部分に
は他方の磁極が形成される。このように環状磁性体を結
晶磁気異方性材料によって形成することによって、脆性
の低下を結晶磁気等方性のものに比べて少なくすること
ができ、衝撃力などの外力の作用に対して機械的強度を
大きく低下することなしに、中心磁界を前述の特開昭５
６−７３０９号公報に示される従来の技術に比べて格段
に大きくすることができる。

【００５６】このようにして中心磁界の大きな環状磁性
体を含むラジアル異方性磁石を形成することができるの
で、たとえばドライバのビットなどを着磁するにあたっ
て、前記ビットに大きな強度の磁界を発生させることが
でき、このようなドライバのビットを用いて大きな重量
を有するビスなどのねじ部材を磁気吸着することが可能
となる。

【００５７】上記の環状磁性体において、環状とは外観
形状が環状の磁性体に限らず、磁区の境界となる磁壁ま
たはニュートラル領域が、連続および不連続を問わず、
周方向に延びて形成されるすべての磁性体をいい、必ず
しも上記のドライバのビットを挿入するための透孔が形
成されたものに限らず、有底筒状および中実の磁性体を
も含む。

【００５８】また本発明によれば、環状磁性体の外周部
にはヨークが設けられる。このヨークは、環状磁性体の
Ｎ極およびＳ極のうちいずれか一方の磁極が形成される
外周面上の領域を覆うように前記環状磁性体の外周部に
設けられ、磁性材料から成り、好ましくは強磁性体から
成る。

【００５９】このようなヨークによって、環状磁性体の
内周部で飽和した磁束が漏れ磁束となって外周面から半
径方向外方に突出しようとしても、前記ヨークが外周面
の磁極と同一磁極に磁化されるため、前記外周面から半
径方向外方に突出しようとする漏れ磁束が半径方向内方
へ押込まれ、内周部の磁束密度を高くして、中心磁界の
強さを大きくすることができる。しかも前記ヨークは環
状磁性体の外周部に設けられているので、環状磁性体を
衝撃力などの外力の作用に対して機械強度的に補強さ
れ、落下および物体との衝突によって環状磁性体が容易
に破損してしまうという不具合を防ぐことができる。

【００６０】請求項２記載の本発明によれば、前記ヨー
クは分断され、この分断位置は環状磁性体の外周部おけ
る前記一方の磁極が形成される領域に選ばれ、さらに周
方向に予め間隔をあけて離間している。したがって前記
ヨークの分断部では周方向両端部間に外周部と同一の磁
性で空隙磁束を形成することができ、これによってヨー
クの周方向両端部間の空隙に、より強力な磁界を形成
し、ドライバのビットなどを嵌め込んで、磁化されたビ
ットの消磁または脱磁などの他の用途に用いることがで
きる。このようにして強い中心磁界が形成された環状磁
性体の外周上に外周部の前記一方の磁極と同一の極性、
すなわち内周部の他方の磁極とは逆極性の磁界を集中さ
せて形成することができるので、上記ビットなどの部材
を着磁するためなどの使用上の利便性を格段に向上する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が前提とするラジアル異方性磁石２１を
示す斜視図である。

【図２】ラジアル異方性磁石２１の磁気回路を示す正面
図である。

【図３】ラジアル異方性磁石２１の縦断面図である。

【図４】ラジアル異方性磁石２１の製造手順を説明する
ためのフローチャートである。

【図５】粉粒状の磁性材料の磁界の方向を一方向に配向
して直円筒状に仮成形した状態を示す図である。

【図６】磁化装置４７の中心軸線を含む一平面で切断し
た簡略化した断面図である。

【図７】本発明の実施の一形態のラジアル異方性磁石２
１ａを示す正面図である。

【図８】図７の切断面線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩから見た断
面図である。

【図９】本発明の実施の他の形態のラジアル異方性磁石
２１ｂを示す正面図である。

【図１０】図９の切断面線Ｘ−Ｘから見た断面図であ
る。

【図１１】本発明の実施のさらに他の形態のラジアル異
方性磁石２１ｃを示す断面図である。

【図１２】本発明の実施のさらに他の形態のラジアル異
方性磁石２１ｄを示す正面図である。

【図１３】本発明の実施のさらに他の形態のラジアル異
方性磁石２１ｅを示す正面図である。

【図１４】本発明の実施のさらに他の形態のラジアル異
方性磁石２１ｆを示す断面図である。

【図１５】典型的な従来の技術の磁石１を示す斜視図で
ある。

【図１６】他の従来の技術の磁石１０ａ〜１０ｆを備え
る着磁装置１１を簡略化して示す図であり、図１６
（１）はドライバのビット１２が着磁装置１１に挿入さ
れた状態を示す側面図であり、図１６（２）はドライバ
のビット１２が着磁装置１１に挿入された状態を示す軸
直角断面図である。

【符号の説明】

２１，２１ａ〜２１ｆ ラジアル異方性磁石 ２２ 外周部 ２３ 内周部 ２４ 環状磁性体 ２５ 外周面 ２６ 内周面 ２７ 軸線 ２８ａ，２８ｂ 端面 ２９ 透孔 ３０ ビット ３１ 先端部 ３２ 基端部 ３４ 仮想一平面 ３５ａ，３５ｂ；３６ａ，３６ｂ 磁極反転領域 ４１ａ，４１ｂ 磁壁 ４２ａ，４２ｂ；４３ 磁区 ４７ 磁化装置 ７１，７５ ヨークリング ７８ａ，７８ｂ 周方向両端部 ８１；８３ａ，８３ｂ 磁性体部分 ８５ 内部側ヨークリング

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 結晶磁気異方性材料から成り、外周部に
   Ｎ極およびＳ極のうちいずれか一方の磁極が形成され、
   かつ内周部にＮ極およびＳ極のうちいずれか他方の磁極
   が形成される環状磁性体と、 環状磁性体の外周部に設けられ、磁性材料から成り、少
   なくとも前記一方の磁極が形成される外周面上の領域を
   覆うヨークとを含むことを特徴とするラジアル異方性磁
   石。
2. 【請求項２】 ヨークは、前記一方の磁極が形成される
   外周面上の領域内で、周方向に予め定める間隔をあけて
   分断されていることを特徴とする請求項１記載のラジア
   ル異方性磁石。