JP5668681B2 - 磁界発生装置 - Google Patents

Description

この発明は、磁界発生装置に関し、より特定的には、永久磁石型の磁界発生装置に関する。

従来、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）等に用いられる永久磁石型の磁界発生装置において、永久磁石群を構成する複数の永久磁石はそれぞれ、隣接する永久磁石や板状継鉄またはそれらの両方に接着剤を用いて接着される。このような永久磁石型の磁界発生装置において永久磁石群から永久磁石の離脱を防止するための技術が特許文献１に開示されている。
特開２００４−３５８０９７号公報

永久磁石群を構成する永久磁石の寸法は、加工装置の加工精度や、永久磁石が焼結磁石であれば焼結処理によって、ばらついてしまう。したがって、永久磁石群の形状や大きさもばらついてしまう。たとえば、永久磁石１個当たりの寸法ばらつきが０．１ｍｍ程度であると、永久磁石群において永久磁石が横方向に２０個並んでいれば、永久磁石群の横方向の寸法には最大２ｍｍ程度の差が生じる。また、永久磁石を隣接する永久磁石や板状継鉄に接着するための接着層の厚みによっても永久磁石群の寸法に差が生じる。

特許文献１の技術によって永久磁石の離脱をより確実に防止するためには個々の装置毎に永久磁石群の形状および大きさに応じた専用の永久磁石固定用部材等が必要となる。ＭＲＩ用磁界発生装置では、永久磁石群に多数の永久磁石が用いられるために永久磁石群の形状および大きさのばらつきが大きくなりやすく、専用の永久磁石固定用部材の必要性が特に高くなる。しかし、専用の永久磁石固定用部材の準備に要する時間的な負担は大きく、装置の生産性が悪くなってしまう。

また、長期（典型的には１０年以上）に亘って使用される永久磁石型のＭＲＩ用磁界発生装置では、経年変化による永久磁石の酸化や接着剤の劣化、振動および衝撃等によって、永久磁石同士の接着や永久磁石と板状継鉄との接着が外れ、永久磁石の位置がずれてしまうことがある。特に、磁気特性に優れたＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石（ＲはＹを含む希土類元素）が永久磁石として用いられた場合には、かかる磁石は希土類元素および鉄を含有し酸化しやすいので、高温多湿の環境下で保管していると接着力が低下し、永久磁石の位置ずれが発生する可能性が増す。磁界発生装置において、永久磁石群を構成する永久磁石の位置が１ｍｍずれると、磁界発生装置の均一磁界空間における磁界強度が４０ｐｐｍ程度変化する。磁界強度の変化がたとえ４０ｐｐｍ程度であってもＭＲＩ等の撮像を行うと、画像品質が劣化してしまう。

それゆえに、この発明の主たる目的は、永久磁石の永久磁石群からの離脱および位置ずれを簡単にかつ長期に亘って確実に防止でき、生産性のよい磁界発生装置を提供することである。

この発明の一の局面によれば、相互に接着される複数の永久磁石を含み一方主面側に磁界を発生させる永久磁石群、永久磁石群に沿うように設けられるカバー部材、および永久磁石群を押圧するためにカバー部材に設けられる押圧部材を備える、磁界発生装置が提供される。

この発明では、永久磁石群とカバー部材とに隙間が生じてもカバー部材に設けられる押圧部材が永久磁石群を押圧することによって、永久磁石を強く固定でき、永久磁石の永久磁石群からの離脱および位置ずれを簡単にかつ長期に亘って確実に防止できる。したがって、永久磁石群を構成する永久磁石の位置ずれによる画像品質の劣化を防止できる。このように押圧部材を用いることによって、永久磁石群の形状のばらつきおよび大きさに容易に対応できる。また、装置毎に永久磁石群の形状および大きさに応じた専用の永久磁石固定用部材等を準備せずとも、永久磁石の永久磁石群からの離脱および位置ずれを簡単に防止できるので、生産性を向上できる。

好ましくは、永久磁石群とカバー部材との隙間に介挿される介挿部材をさらに含み、押圧部材は、介挿部材を介して永久磁石群を押圧する。この場合、永久磁石群とカバー部材との比較的大きな隙間には介挿部材が介挿され、押圧部材によって介挿部材が永久磁石群に押圧される。すなわち、押圧部材が介挿部材を介して永久磁石群を押圧する。このように介挿部材を介することによって、１つの押圧部材で永久磁石群の広い範囲を安定して押圧でき、押圧部材の数を減らしつつも永久磁石の永久磁石群からの離脱および位置ずれをより確実に防止できる。また、介挿部材を介することによって永久磁石を傷つけることを防止できる。さらに、介挿部材を用いることによって、永久磁石群とカバー部材との隙間を埋めるまたは狭くすることができ、個々の装置毎に永久磁石群の形状および大きさに応じた専用の永久磁石固定用部材等が不要となり、カバー部材の形状をよりシンプルにできる。

また好ましくは、カバー部材は、永久磁石群を囲むように設けられる枠状部材を含み、押圧部材は枠状部材に設けられる。この場合、枠状部材に設けられる押圧部材によって永久磁石群が外周面側から押圧される。このようにカバー部材として永久磁石群を囲むような枠状部材を用いることによって、永久磁石が永久磁石群の外周面側に離脱することおよびずれることを簡単にかつ確実に防止でき、生産性を向上できる。

さらに好ましくは、永久磁石群の一方主面の露出する部分である露出部を形成するように永久磁石群の一方主面に設けられる磁極片をさらに含み、カバー部材は、永久磁石群の露出部を覆うように磁極片の外周面に設けられる鍔状部材を含み、押圧部材は鍔状部材に設けられる。この場合、鍔状部材に設けられる押圧部材によって永久磁石群が露出部側から押圧される。このようにカバー部材として露出部を覆うように設けられる鍔状部材を用いることによって、永久磁石が永久磁石群の露出部側に離脱することおよびずれることを簡単にかつ確実に防止でき、生産性を向上できる。

好ましくは、カバー部材は非磁性体からなる。カバー部材が非磁性体からなることによって、発生させる磁界に悪影響を与えることなく永久磁石が永久磁石群から離脱することおよびずれることを防止できる。

この発明の上述の目的およびその他の目的、特徴、局面および利点は、添付図面に関連して行われる以下のこの発明の実施形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この発明が適用される磁界発生装置を示す概略側面図である。 永久磁石群および磁極片の一例を示す斜視図である。 枠状部材および鍔状部材を備える磁界発生装置を示す部分斜視図である。 枠状部材を示す分解斜視図である。 永久磁石群とカバー部材との隙間に介挿部材を介挿した状態を示し、（ａ）は外周面と枠状部材との隙間に介挿部材を介挿した状態を示す平面図であり、（ｂ）は露出部と鍔状部材との隙間に介挿部材を介挿した状態を示す側面図である。 カバー部材の他の例を示す斜視図である。 カバー部材のその他の例を示す斜視図である。 ブロック状の介挿部材を用いた場合の平面図である。 補強部材の例を示す斜視図である。

１０ 磁界発生装置
１１ａ，１１ｂ 磁極ユニット
１２ａ，１２ｂ 板状継鉄
１４ａ，１４ｂ 永久磁石群
１６ａ，１６ｂ 磁極片
１８ａ 永久磁石群の外周面
１８ｂ 永久磁石群の露出部
２０ 永久磁石
３４，７２ 枠状部材
３６ 鍔状部材
４２，４６，６２，６６，７０ 介挿部材
４４，４８，６４，６８，７４ 押しボルト
５０，５０ａ，５０ｂ 板状部材

以下、図面を参照してこの発明の実施形態について説明する。
図１を参照して、この発明の一実施形態の磁界発生装置１０は、オープンタイプでありかつ永久磁石型のＭＲＩ用磁界発生装置であり、空隙を形成して対向配置される一対の磁極ユニット１１ａおよび１１ｂを含む。

磁極ユニット１１ａおよび１１ｂはそれぞれ板状継鉄１２ａおよび１２ｂを含む。一対の板状継鉄１２ａおよび１２ｂのそれぞれの対向面側には永久磁石群１４ａおよび１４ｂが設けられ、永久磁石群１４ａおよび１４ｂのそれぞれの対向面（一方主面）側には磁極片１６ａおよび１６ｂが設けられる。すなわち、永久磁石群１４ａの一方主面および他方主面にはそれぞれ、磁極片１６ａおよび板状継鉄１２ａが設けられる。永久磁石群１４ｂの一方主面および他方主面にはそれぞれ、磁極片１６ｂおよび板状継鉄１２ｂが設けられる。

図２をも参照して、永久磁石群１４ａおよび１４ｂはそれぞれ、直方体状あるいは立方体状の複数の永久磁石２０を接着によって一体化したものであり、凹凸形状（段形状）の外周面１８ａを有する。

永久磁石群１４ａを構成する各永久磁石２０は磁化方向が同方向になるように配置され、永久磁石群１４ｂを構成する各永久磁石２０は磁化方向が同方向になるように配置される。図１に示すように、この実施形態では、永久磁石群１４ａの永久磁石２０の磁化方向は矢印Ａ１方向であり、永久磁石群１４ｂの永久磁石２０の磁化方向は矢印Ａ２方向である。したがって、永久磁石群１４ａは一方主面（永久磁石群１４ｂとの対向面）にＮ極を有し、永久磁石群１４ｂは一方主面（永久磁石群１４ａとの対向面）にＳ極を有する。

永久磁石２０には、たとえばＮＥＯＭＡＸ−４７（日立金属株式会社製）等の高磁束密度タイプのＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石（ＲはＹを含む希土類元素）が用いられ、永久磁石２０は図示しない磁石単体を組み立てることによって得られる。

図１および図２に示すように、磁極片１６ａは、永久磁石群１４ａの一方主面に露出部１８ｂを形成するように永久磁石群１４ａの一方主面に設けられる。磁極片１６ｂについても同様に、永久磁石群１４ｂの一方主面に露出部１８ｂを形成するように永久磁石群１４ｂの一方主面に設けられる。露出部１８ｂは、永久磁石群１４ａ，１４ｂの一方主面にそれぞれ磁極片１６ａ，１６ｂを設けたときに、永久磁石群１４ａ，１４ｂの一方主面において露出する部分である。

図１に示すように、磁極片１６ａは、永久磁石群１４ａの一方主面上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２２を含む。ベースプレート２２上には、うず電流の発生を防止するための珪素鋼板２４が形成される。珪素鋼板２４は、ベースプレート２２上に接着剤で固定される。ベースプレート２２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均一磁界を得るための環状突起２６が形成される。磁極片１６ｂについても磁極片１６ａと同様に構成される。

板状継鉄１２ａおよび１２ｂは一枚の板状の支持継鉄２８によって磁気的に結合される。すなわち、支持継鉄２８の下端面に板状継鉄１２ａの一端縁側上面が、支持継鉄２８の上端面が板状継鉄１２ｂの一端縁側下面にそれぞれ位置するように、支持継鉄２８が板状継鉄１２ａおよび１２ｂに接続される。したがって、板状継鉄１２ａおよび１２ｂと支持継鉄２８とは、その接続部が略９０度の角度を有し側面視コ字状になるように接続される。

図３をも参照して、板状継鉄１２ａと支持継鉄２８との接続部内面側のうち永久磁石群１４ａから最も遠い位置（この実施の形態では板状継鉄１２ａと支持継鉄２８との接続部内面側の両端）に、それぞれ補強部材３０が設けられる。板状継鉄１２ｂと支持継鉄２８との接続部についても同様に補強部材３０が設けられる。また、板状継鉄１２ａの下面には４つの脚部３２が取り付けられる。

このような磁界発生装置１０では、永久磁石群１４ａおよび１４ｂの一方主面側で磁極片１６ａおよび１６ｂ間の空隙に磁界が発生し、均一磁界空間Ｆ（図１参照）においてたとえば０．２Ｔ以上の磁界強度が要求される。

図３に示すように、磁界発生装置１０において、磁極ユニット１１ａは、永久磁石群１４ａを囲むように設けられる枠状部材３４、および永久磁石群１４ａの露出部１８ｂを覆うように設けられる鍔状部材３６を含む。

なお、図３では、磁極ユニット１１ｂ側が省略されているが、磁極ユニット１１ｂが磁極ユニット１１ａと上下対称の構造を有していることはいうまでもない。

図４に示すように、枠状部材３４は、複数（ここでは４個）の枠状部材片３４ａを含む。各枠状部材片３４ａは、永久磁石群１４ａの外周面１８ａ（図２参照）の対応する部分に沿う凹凸形状を有する。したがって、枠状部材３４は、全体として永久磁石群１４ａの外周面１８ａに沿う凹凸形状を有する。各枠状部材片３４ａは、厚みが１ｍｍ〜１０ｍｍ程度のアルミニウムやステンレス鋼等の非磁性体（非磁性金属）からなる。各枠状部材片３４ａは、外側（永久磁石群１４ａとは反対側）から内側（永久磁石群１４ａ側）へと貫通する複数のボルト孔３８と、枠状部材片３４ａを板状継鉄１２ａに取り付けるための板状の取付部３９とを含む。各枠状部材片３４ａは永久磁石群１４ａの外周面１８ａに接するように配置され、図示しないボルト等の固定部材で取付部３９を板状継鉄１２ａに取り付けることによって、各枠状部材片３４ａは板状継鉄１２ａに固定される。

このように分割構造を有する枠状部材３４を用いることによって、たとえば磁界調整のために永久磁石、磁性体または非磁性体を永久磁石群１４ａに追加することで外周面１８ａの形状が変更されても、一部の枠状部材片３４ａを取り替えるのみで簡単に対応できる。

図３に示すように、鍔状部材３６は、永久磁石群１４ａの露出部１８ｂ（図２参照）を覆うように磁極片１６ａの外周面に設けられる。鍔状部材３６は、縦断面が略Ｌ字状かつ平面視が円弧状の複数（ここでは８個）の鍔状部材片３６ａを含む。各鍔状部材片３６ａは、厚みが１ｍｍ〜１０ｍｍ程度のアルミニウムやステンレス鋼等の非磁性体からなり、永久磁石群１４ａの露出部１８ｂに対向する第１部３７ａと、磁極片１６ａの外周面に対向する第２部３７ｂとを含む。各鍔状部材片３６ａの第１部３７ａは、上側から下側へと貫通する複数のボルト孔４０を含む。第１部３７ａが永久磁石群１４ａの露出部１８ｂに接するように配置され、第２部３７ｂが図示しないボルト等の固定部材や溶接等で磁極片１６ａの外周面に取り付けられることによって、各鍔状部材片３６ａは磁極片１６ａの外周面に設けられる。

このように分割構造を有する鍔状部材３６を用いることによって、鍔状部材３６に生じるうず電流を抑制でき、均一磁界空間Ｆへの悪影響を低減できる。うず電流の抑制をさらに重視する場合は、磁極片１６ａと各鍔状部材片３６ａとの間、および隣り合う鍔状部材片３６ａの間に電気抵抗の大きい部材を配置するか、あるいはそれぞれに空隙を形成するかして絶縁を図ってもよい。

上述のように永久磁石群１４ａの外周面１８ａに接するように枠状部材３４を設けても、外周面１８ａと枠状部材３４とには隙間が生じるおそれがある。同様に、永久磁石群１４ａの露出部１８ｂに接するように鍔状部材３６を設けても、露出部１８ｂと鍔状部材３６とには隙間が生じるおそれがある。これは、希土類焼結磁石等である永久磁石２０を正確に所定の大きさに製造することが困難であることによる永久磁２０の寸法ばらつきや、接着層の厚みばらつきによって、永久磁石群１４ａには平らな面になるべき部分であっても段差が生じることがあるためである。

そこで、枠状部材３４を板状継鉄１２ａに取り付けた状態で永久磁石群１４ａの外周面１８ａと枠状部材３４とに隙間が生じているか否かが確認される。そして、図５（ａ）に示すように、外周面１８ａと枠状部材３４とに比較的大きな隙間が生じていれば、当該隙間には介挿部材４２が介挿される。このようにして介挿された介挿部材４２は、枠状部材３４のボルト孔３８に螺入された押しボルト４４によって外周面１８ａに押圧される。すなわち、外周面１８ａが介挿部材４２を介して押しボルト４４によって押圧される。また、外周面１８ａと枠状部材３４との隙間が小さいために介挿部材４２を介挿できない場合は、押しボルト４４によって外周面１８ａが直接押圧される。

同様に、鍔状部材３６を磁極片１６ａに取り付けた状態で永久磁石群１４ａの露出部１８ｂと鍔状部材３６とに隙間が生じているか否かが確認される。そして、図５（ｂ）に示すように、露出部１８ｂと鍔状部材３６とに比較的大きな隙間が生じていれば、当該隙間には板状の介挿部材４６が介挿される。このようにして介挿された介挿部材４６は、鍔状部材３６のボルト孔４０に螺入された押しボルト４８によって露出部１８ｂに押圧される。すなわち、露出部１８ｂが介挿部材４６を介して押しボルト４８によって押圧される。また、露出部１８ｂと鍔状部材３６との隙間が小さいために介挿部材４６を介挿できない場合は、押しボルト４８によって露出部１８ｂが直接押圧される。

介挿部材４２および４６、ならびに押圧部材である押しボルト４４および４８はそれぞれ、アルミニウムやステンレス鋼等の非磁性体からなる。板状の介挿部材４２の大きさ（主面の面積および厚み）および形状は、外周面１８ａと枠状部材３４との隙間に応じて適宜設定される。介挿部材４６についても同様であり、板状の介挿部材４６の大きさ及び形状は、露出部１８ｂと鍔状部材３６との隙間に応じて適宜設定される。

押しボルト４４および４８は、たとえばＭ６サイズの六角穴付止めボルトである。押しボルト４４は、図示しないトルクレンチを用いて枠状部材３４に螺入されていき、枠状部材３４を貫通して介挿部材４２または外周面１８ａに押圧される。同様に、押しボルト４８は、トルクレンチを用いて鍔状部材３６に螺入されていき、鍔状部材３６を貫通して介挿部材４６または露出部１８ｂに押圧される。このとき、押しボルト４４および４８の締め付けトルクは、２．５Ｎ・ｍ程度に設定されることが好ましい。締め付けトルクをこの程度に設定することによって、永久磁石２０を十分に押圧できるとともに、枠状部材３４および鍔状部材３６が変形したり永久磁石２０が傷つくことを防止できる。

なお、磁極ユニット１１ａ全体に占める介挿部材４２および４６ならびに押しボルト４４および４８の割合（体積）が小さければ、鉄等の磁性体からなる介挿部材４２および４６ならびに押しボルト４４および４８を部分的に（選択的に）用いてもよい。磁性体からなる介挿部材４２および４６ならびに押しボルト４４および４８は、均一磁界空間Ｆに所望の磁界を得るための磁界調整部材としての機能を果たし、磁界強度および／または磁界均一性を向上できる。

磁極ユニット１１ｂについても磁極ユニット１１ａと同様に、枠状部材３４、鍔状部材３６、介挿部材４２および４６、ならびに押しボルト４４および４８が設けられる。磁極ユニット１１ｂにおけるこれら部材の説明については省略する。

このような磁界発生装置１０によれば、外周面１８ａと枠状部材３４とに隙間が生じても枠状部材３４に螺入された押しボルト４４が外周面１８ａまたは介挿部材４２を押圧することによって、永久磁石２０が外周面１８ａ側に離脱することおよびずれることを簡単にかつ確実に防止できる。また、露出部１８ｂと鍔状部材３６とに隙間が生じても鍔状部材３６に螺入された押しボルト４８が露出部１８ｂまたは介挿部材４６を押圧することによって、永久磁石２０が露出部１８ｂ側に離脱することおよびずれることを簡単にかつ確実に防止できる。すなわち、押しボルト４４および４８を用いることによって、永久磁石群１４ａおよび１４ｂの形状および大きさのばらつきに容易に対応でき、永久磁石２０の永久磁石群１４ａおよび１４ｂからの離脱および位置ずれを簡単にかつ長期に亘って確実に防止できる。したがって、画像品質の劣化を防止できる。また、装置毎に永久磁石群１４ａおよび１４ｂの形状に応じた専用の永久磁石固定用部材等を準備せずとも、永久磁石２０が永久磁石群１４ａおよび１４ｂから離脱することおよびずれることを簡単に防止できるので、生産性を向上できる。

横方向に隣り合う永久磁石２０同士には常に強力な反発力が働いている。しかし、押しボルト４４を用いて永久磁石２０を強く固定できるので、永久磁石２０を固着している接着剤の強度的な負担を軽減できる。

介挿部材４２を用いることによって、１つの押しボルト４４で外周面１８ａの広い範囲を安定して押圧できる。また、介挿部材４６を用いることによって、１つの押しボルト４８で露出部１８ｂの広い範囲を安定して押圧できる。したがって、押しボルト４４および４８の数を減らしつつも永久磁石２０の永久磁石群１４ａおよび１４ｂからの離脱および位置ずれをより確実に防止できる。

また、介挿部材４２および４６を介することによって永久磁石２０を傷つけることを防止できる。さらに、介挿部材４２および４６を用いることによって、永久磁石群１４ａ，１４ｂと枠状部材３４との隙間および永久磁石群１４ａ，１４ｂと鍔状部材３６との隙間を埋めるまたは狭くすることができ、枠状部材３４および鍔状部材３６の形状をよりシンプルにできる。

カバー部材として外周面１８ａに沿うような枠状部材３４を用いることによって、永久磁石２０が外周面１８ａ側に離脱することおよびずれることを簡単にかつ確実に防止でき、生産性を向上できる。また、外周面１８ａと枠状部材３４との間において比較的大きな隙間が生じている箇所を容易に確認でき、介挿部材４２をどこに配置すればよいのかを一目で把握できる。

カバー部材として露出部１８ｂを覆う鍔状部材３６を用いることによって、永久磁石２０が露出部１８ｂ側に離脱することおよびずれることを簡単にかつ確実に防止でき、生産性を向上できる。また、露出部１８ｂと鍔状部材３６との間において比較的大きな隙間が生じている箇所を容易に確認でき、介挿部材４６をどこに配置すればよいのかを一目で把握できる。

カバー部材である枠状部材３４および鍔状部材３６がそれぞれ非磁性体からなることによって、発生させる磁界に悪影響を与えることなく永久磁石２０が永久磁石群１４ａおよび１４ｂから離脱することおよびずれることを防止できる。また、一部の介挿部材４２および４６ならびに押しボルト４４および４８として磁性体を用いることによって、均一磁界空間Ｆの磁界を調整でき、磁界強度および／または磁界均一性を向上できる。

押しボルト４４および４８をそれぞれボルト孔３８および４０に螺入する際には、緩み止め防止部材によって押しボルト４４および４８の緩みを防止することが望ましい。具体的には、接着剤等の緩み止め剤を押しボルト４４および４８やボルト穴３８および４０に塗布することや、押しボルト４４および４８に緩み止めナット等を螺合することによって、押しボルト４４および４８の緩みを防止できる。

また、従来、永久磁石同士を接着させるとき、たとえばエポキシやアクリルなどの接着剤を挟んだ永久磁石同士を数分間固定していた。しかし、磁界発生装置１０によれば、枠状部材３４、鍔状部材３６、押しボルト４４および４８等を用いて、永久磁石２０を強く固定できるので、接着剤としてシアノアクリレート系接着剤等の瞬間接着剤を用いることができる。この場合、接着剤による永久磁石２０同士の接着時間を短くでき、永久磁石群１４ａおよび１４ｂの組立が容易になる。なお、瞬間接着剤として用いられるシアノアクリレート系接着剤は、剥離強度は高いが耐衝撃性や耐熱性に劣るので、常温保存であっても早く劣化するおそれがある。しかし、当該瞬間接着剤とこの発明とを組み合わせることによって、磁界発生装置に含まれる永久磁石を長期に亘って固定することができる。

なお、図３および図５には、全てのボルト孔３８に押しボルト４４を螺入しかつ全てのボルト孔４０に押しボルト４８を螺入する状態が示されている。しかし、外周面１８ａ、露出部１８ｂ、介挿部材４２および４６のうち押圧が必要な箇所にのみ、押しボルト４４または４８を螺入するようにしてもよい。

上述の実施形態では、枠状部材３４を設けた後に、外周面１８ａと枠状部材３４とに隙間が生じていれば当該隙間に介挿部材４２を介挿する場合について説明したが、この発明はこれに限定されない。凹凸形状を有する外周面１８ａの各面に介挿部材４２を接着した後に、永久磁石群１４ａおよび１４ｂを囲むように枠状部材３４を設けるようにしてもよい。この場合、介挿部材４２が設けられた永久磁石群１４ａおよび１４ｂを囲むことができるように枠状部材３４の大きさが設定されることはいうまでもない。

また、上述の実施形態では、鍔状部材３６を設けた後に、露出部１８ｂと鍔状部材３６とに隙間が生じていれば当該隙間に介挿部材４６を介挿する場合について説明したが、この発明はこれに限定されない。露出部１８ｂを覆うように永久磁石群１４ａおよび１４ｂに介挿部材４６を接着した後に、永久磁石群１４ａおよび１４ｂ上に位置するように鍔状部材３６を設けるようにしてもよい。

上述の実施形態では、外周面１８ａの全周に対向する枠状部材３４を用いる場合について説明したが、枠状部材はこれに限定されない。枠状部材は永久磁石群の外周面の一部に対向するものであってもよく、たとえば枠状部材が１つの枠状部材片３４ａによって構成されていてもよい。

上述の実施形態では、露出部１８ｂの全体を覆う鍔状部材３６を用いる場合について説明したが、鍔状部材はこれに限定されない。鍔状部材は永久磁石群の露出部の一部を覆うものであってもよく、たとえば鍔状部材が１つの鍔状部材片３６ａによって構成されていてもよい。

上述の実施形態では、カバー部材として枠状部材３４および鍔状部材３６を設ける場合について説明したが、枠状部材３４および鍔状部材３６のいずれか一方を省略するようにしてもよい。すなわち、永久磁石２０が外周面１８ａ側に離脱することおよびずれることのみを防止するようにしてもよいし、永久磁石２０が露出部１８ｂ側に離脱することおよびずれることのみを防止するようにしてもよい。

上述の実施形態では、カバー部材として枠状部材３４および鍔状部材３６を用いる場合について説明したが、カバー部材はこれらに限定されない。

ついで、図６を参照して、カバー部材の他の例について説明する。
カバー部材として、図６に示すような板状部材５０を永久磁石群１４ａおよび１４ｂの周囲の所望の位置に、図示しないボルト等の固定部材によって固定してもよい。板状部材５０は、永久磁石群１４ａおよび１４ｂに部分的に設けられる。後述する板状部材５０ａ，５０ｂについても、永久磁石群１４ａおよび１４ｂに部分的に設けられる。

図６に示すように、板状部材５０は、２回屈曲された板状に形成され、第１平面部５２、第２平面部５４および第３平面部５６を有する。第１平面部５２は、永久磁石２０において外周面１８ａ（図２参照）を構成する表面（符号「２０ａ」を付す）に対向するように配置される。第２平面部５４は、永久磁石２０において露出部１８ｂ（図２参照）を構成する表面（符号「２０ｂ」を付す）に対向するように配置される。第３平面部５６は、板状継鉄１２ａまたは１２ｂ（図１参照）に固定される。第１平面部５２は、外側（永久磁石２０とは反対側）から内側（永久磁石２０側）へと貫通する複数（ここでは４個）のボルト孔５８を含む。同様に、第２平面部５４は、上側から下側へと貫通する複数（ここでは２個）のボルト孔６０を含む。

永久磁石２０の表面２０ａと第１平面部５２との隙間には板状の介挿部材６２が介挿される。介挿部材６２は、ボルト孔５８に螺入された押しボルト６４によって永久磁石２０の表面２０ａに押圧される。すなわち、介挿部材６２が永久磁石群１４ａおよび１４ｂの外周面１８ａ（図２参照）に押圧される。

また、永久磁石２０の表面２０ｂと第２平面部５４との隙間には板状の介挿部材６６が介挿される。介挿部材６６は、ボルト孔６０に螺入された押しボルト６８によって永久磁石２０の表面２０ｂに押圧される。すなわち、介挿部材６６が永久磁石群１４ａおよび１４ｂの露出部１８ｂ（図２参照）に押圧される。

このような板状部材５０、介挿部材６２および６６、ならびに押しボルト６４および６８を用いることによっても、永久磁石２０の永久磁石群１４ａ，１４ｂからの離脱および位置ずれを簡単にかつ確実に防止できる。

また、図７（ａ）に示すように、隣り合う複数（ここでは４個）の永久磁石２０において表面２０ａが略面一である場合には、第１平面部５２にボルト孔５８を有しない板状部材５０ａを用い、第１平面部５２を複数の永久磁石２０の表面２０ａに直に接着してもよい。この場合、介挿部材６２および押しボルト６４を用いずとも外周面１８ａ（図２参照）側への永久磁石２０の離脱および位置ずれを防止できる。

さらに、図７（ｂ）に示すように、隣り合う複数（ここでは２個）の永久磁石２０において表面２０ｂが略面一である場合には、第２平面部５４にボルト孔６０を有しない板状部材５０ｂを用い、第２平面部５４を複数の永久磁石２０の表面２０ｂに直に接着してもよい。この場合、介挿部材６６および押しボルト６８を用いずとも露出部１８ｂ（図２参照）側への永久磁石２０の離脱および位置ずれを防止できる。

なお、板状部材５０または５０ａを用いる場合において、表面２０ｂと第２平面部５４との隙間が小さいために介挿部材６６を介挿できなければ押しボルト６８によって永久磁石２０を直接押圧することが好ましい。同様に、板状部材５０または５０ｂを用いる場合において、表面２０ａと第１平面部５２との隙間が小さいために介挿部材６２を介挿できなければ押しボルト６４によって永久磁石２０を直接押圧することが好ましい。

上述の各実施形態では、板状の介挿部材を用いる場合について説明したが、介挿部材はこれに限定されない。図８に示すように、平面視において断面三角形や断面四角形のブロック状に形成された介挿部材７０を用いてもよい。この場合、板状（平板状）の複数の枠状部材片７２ａを含む枠状部材７２をカバー部材として設け、各枠状部材片７２ａに螺入された押しボルト７４によって介挿部材７０を外周面１８ａに押圧することが好ましい。このような複数の板状（平板状）の枠状部材片７２ａを含む枠状部材７２は、容易に得ることができ、汎用的に用いることができる。各枠状部材片７２ａの配置態様やブロック状の各介挿部材７０の形状は、押しボルト７４が介挿部材７０の表面に略直角に接するように設定されることが好ましい。

また、枠状部材片３４ａに、図９に示すような様々な補強部材７６ａ〜７６ｅが形成されてもよい。

補強部材７６ａは、枠状部材片３４ａの上部に設けられる短冊状の天板である。補強部材７６ｂは、枠状部材片３４ａの上方角部に設けられる三角形状の天板である。補強部材７６ｃは、枠状部材片３４ａの下方角部に設けられる三角形状の底板である。補強部材７６ｄは、枠状部材片３４ａの側面に設けられる板状部材である。補強部材７６ｅは、枠状部材片３４ａの側面と板状継鉄１２ａまたは１２ｂとに跨るように設けられるＬ字状の部材である。補強部材７６ｅは、図示しないボルトなどの固定部材によって板状継鉄１２ａまたは１２ｂに固定される。補強部材７６ａ〜７６ｅは、枠状部材片３４ａにたとえば溶接によって形成されてもよい。

枠状部材片３４ａに補強部材７６ａ〜７６ｅが形成されることによって、枠状部材３４ａは、押圧部材による押圧に対する永久磁石群１４ａ，１４ｂからの反発力に強く抗することができ、永久磁石２０が永久磁石群１４ａ，１４ｂから離脱することおよびずれることをより効果的に防止できる。図９に示すように、補強部材７６ａ〜７６ｅを枠状部材片３４ａのうち長さの大きい平面部３４ｂの近傍に設けることが特に効果的である。なお、補強部材７６ａ〜７６ｅのうち少なくともいずれか１つが、枠状部材片３４ａに形成されればよい。

上述の各実施形態では、カバー部材と永久磁石群との隙間に位置する部分の径が一定である押しボルトを用いる場合について説明したが、押圧部材はこれに限定されない。永久磁石群側端部の径が拡大された押しボルトを押圧部材として用いてもよい。たとえば、頭部を有するボルトを押圧部材として用い、当該ボルトをその頭部が永久磁石群に対向するように予めカバー部材に螺入しておいてもよい。この場合、当該ボルトの頭部によって永久磁石群が押圧される。当該ボルトにおいて頭部とは反対側の端部には、六角レンチ用の穴やドライバ用の溝を設けておくことが好ましい。このようにすれば、当該ボルトを簡単にねじ込むことができる。さらに、押圧部材としてボルトとナットとを用い、カバー部材に螺入したボルトの永久磁石群側端部にナットを取り付けるようにしてもよい。これによって、当該ナットで永久磁石群を押圧できる。押圧部材において永久磁石群に接する部分の面積を大きくするためのこれらの工夫によって、永久磁石群を安定して押圧できる。

上述の実施形態では、一対の板状継鉄１２ａ，１２ｂおよび一つの支持継鉄２８によって継鉄を形成する場合について述べたが、これに限定されない。一対の永久磁石群１４ａ，１４ｂを磁気的に結合するたとえばＣ字状の一体化された継鉄が用いられてもよい。

上述の実施形態では、磁極ユニット１１ａおよび１１ｂにそれぞれ永久磁石群１４ａおよび１４ｂを設ける場合について説明したが、これに限定されない。たとえば磁極ユニット１１ｂの永久磁石群１４ｂを省略してもよい。

なお、この発明を構成するカバー部材（枠状部材、鍔状部材）、押圧部材および介挿部材は、これらの構成部材のない従来の磁界発生装置に、後付けで設けることができる。この場合、磁界発生装置の長期の使用によって磁界発生装置に含まれる永久磁石に位置ずれが生じていても、その位置ずれが数ｍｍ程度であれば永久磁石の位置を修正することができ、磁界の均一性を保つことができる。

以上、この発明の好ましい実施形態について説明されたが、この発明の範囲および精神を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能であることは明らかである。この発明の範囲は、添付されたクレームのみによって限定される。

Claims (5)

1. 相互に接着される複数の永久磁石を含み一方主面側に磁界を発生させる永久磁石群、
   前記永久磁石群に沿うように設けられるカバー部材、
   前記永久磁石群を押圧するために前記カバー部材に設けられる押圧部材、および
   前記永久磁石群の前記一方主面の露出する部分である露出部を形成するように前記永久磁石群の前記一方主面に設けられる磁極片を備え、
   前記カバー部材は、前記永久磁石群の前記露出部を覆うように前記磁極片の外周面に設けられる鍔状部材を含み、
   前記押圧部材は前記鍔状部材に設けられる、磁界発生装置。
2. 前記永久磁石群と前記カバー部材との隙間に介挿される介挿部材をさらに含み、
   前記押圧部材は、前記介挿部材を介して前記永久磁石群を押圧し、
   前記介挿部材には、選択的に磁性体からなるものが用いられる、請求項１に記載の磁界発生装置。
3. 前記カバー部材は、前記永久磁石群を囲むように設けられる枠状部材を含み、
   前記押圧部材は前記枠状部材にも設けられる、請求項１または２に記載の磁界発生装置。
4. 前記カバー部材は非磁性体からなる、請求項１から３のいずれかに記載の磁界発生装置。
5. 相互に接着される複数の永久磁石を含み一方主面側に磁界を発生させる永久磁石群、
   前記永久磁石群に沿うように設けられるカバー部材、
   前記永久磁石群を押圧するために前記カバー部材に設けられる押圧部材、および
   前記永久磁石群と前記カバー部材との隙間に介挿される介挿部材を備え、
   前記押圧部材は、前記介挿部材を介して前記永久磁石群を押圧し、
   前記介挿部材には、選択的に磁性体からなるものが用いられる、磁界発生装置。

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