JPH0729728A

JPH0729728A - 電磁石

Info

Publication number: JPH0729728A
Application number: JP16817793A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Yanagi; 義彦柳; Shunji Kakiuchi; 俊二垣内; Koji Tsumaki; 孝治妻木; Hiroaki Sakurahata; 広明桜畠; Masayuki Watabiki; 誠之綿引
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-07-07
Filing date: 1993-07-07
Publication date: 1995-01-31

Abstract

(57)【要約】【目的】鉄心を大型化することなく、高起磁力側におい
て、電流と磁場の強さとの比例関係を保持することがで
きる電磁石を提供する。【構成】内部に磁極間間隙４および空気層間隙５を形成
する一対の磁極１００と、その磁極間間隙４に挿入さ
れ、通電することによって磁場を発生するコイル３と、
空気層間隙５の一部に挿入され、そこに働く磁気力に応
じて、間隙幅を調整する弾性部材２０とから構成され
る。【効果】高起磁力側における磁極材料の磁気抵抗の増大
を、磁極面積を増加させることなく、抑制することがで
きる。そのため、電磁石を大型化せず、コイルに流す電
流と発生磁場強度との比例性を、低起磁力側（低コイル
電流）から高起磁力側（高コイル電流）まで保持するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁石に係わり、特
に、低磁場から高磁場領域まで、安定した磁場特性が必
要な荷電粒子の加速器に好適な、荷電粒子加速器用の電
磁石に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、サイクロトロン等の荷電粒子加速
器においては、荷電粒子ビームを加速、あるいは、その
加速されたビームを蓄えるリングを備えている。このリ
ングは、そのリング軌道に沿って荷電粒子が運動するよ
うに、荷電粒子の軌道を制御するための、ビーム偏向用
の電磁石を有している。

【０００３】このような電磁石の従来構造例の断面図
を、図６に示す。ここで、電磁石は、磁極１００と、電
磁石鉄心１内部に形成された間隙４ａに配置され、通電
することによって磁場を発生する一対のコイル３とから
構成される。

【０００４】磁極１００は、薄鉄板を、ある特定の厚さ
に積層して成る電磁石鉄心１と、電磁石鉄心１に側面か
ら溶接し、積層薄鉄板を拘束一体化するための側板２と
から構成される。コイル３間の磁極間間隙４は、荷電粒
子ビームの通路である真空室９を配置するためのもので
ある。なお、８は側板溶接部である。

【０００５】加速器等に採用される電磁石としては、特
開昭５８−１８２２１１号公報や、特開昭６４−６３２
９９号公報に開示されているものが挙げられる。特に、
特開昭６４−６３２９９号公報で記載されているもの
は、複数の磁性材料を使用することによって、磁極面間
における空間均一性の高い磁界の形成を、目的としたも
のである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術で
は、鉄心のＢ−Ｈ特性の飽和現象により、高起磁力側で
の磁気抵抗が増大する。そのため、高起磁力側で、磁場
の強さＢと、コイルに流す電流Ｉとの比例関係が壊れ
る、という問題がある。

【０００７】この比例関係の変化を、図７に示す。図７
は、従来の電磁石（図６参照）において、コイル３に供
給される電流Ｉと、磁極間間隙４における磁場（磁束密
度）Ｂとの関係を示している。ここで、縦軸は、磁場と
コイル電流の比、Ｂ／Ｉ（任意単位）を示し、横軸はコ
イルに流す電流値を示す。

【０００８】図７に示される供給コイル電流の範囲は、
サイクロトロン等の高エネルギー加速器における電磁石
の、通常運転条件と同じである。ここで、コイル電流Ｉ
を、１〜２キロアンペア程度まで増加すると、磁束密度
Ｂは、１〜２テスラ（１０〜２０キロガウス）程度まで
増加する。この時、磁束密度Ｂと電流Ｉとの比の一定関
係は、電流値が、非常に低い値と非常に高い値とで、保
持されなくなる。

【０００９】低コイル電流側における、Ｂ／Ｉの低下
は、残留磁場が原因である。また、高電流側でのＢ／Ｉ
の比例関係からのずれは、用いられる磁極材料が飽和す
るためである。図７の従来例において、高電流側での比
例関係からのずれの大きさは、約１％程度である（図７
中の矢印参照）。

【００１０】電磁石が単体で使用される場合には、個別
の電磁石の磁気特性に合わせてコイル電流を調整し、個
々の発生する磁場を制御することも、原理上は可能であ
る。しかし、そのためには、コイル電流の制御装置が別
途必要となり、コスト増につながる。

【００１１】また、特開昭６４−６３２９９号公報記載
例のように、構成材料の異なる薄鉄板を、交互に積層し
て鉄心を製作することで、比例関係からのずれを補正す
ることもできる。しかし、複数の材料を交互に積層して
鉄心を製作するため、製作に時間と手間がかかる。その
上、鉄心の完成後に、そのコイル電流と発生磁場との比
例特性を調整することは不可能である。

【００１２】特に、サイクロトン等の加速器では、電磁
石が複数個接続され、それらの内部に単一のコイルが配
置され、荷電粒子軌道に沿って配置されている。したが
って、個々の電磁石を、それぞれ制御することは、現実
作業において、非常に難しい。さらに、このような高コ
イル電流側での比例直線からのずれは、荷電粒子ビーム
軌道に乱れを発生させる原因となり、ビームの運転制御
が困難となる。

【００１３】もちろん、必要な最大磁場強度まで、コイ
ル電流と発生磁場強度との比例性を保つために、鉄心材
の断面積を増やし、単位面積当たりの磁束（磁束密度）
を下げることで、磁場飽和現象を防止することも可能で
ある。しかし、そのためには、鉄心のトータルの鉄の量
を増加させることを意味し、電磁石は、大型になり、コ
ストも高くなる。

【００１４】本発明は、上述の点に鑑み成されたもの
で、その目的は、電磁石の磁極を大型化することなく、
高起磁力側においての磁気抵抗の変化を少なくし、コイ
ルに流す電流が非常に大きくなっても、電流と磁場の強
さとの比例関係を、保持することができる電磁石を提供
することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、一対の対向
した磁極面を持つ鉄心と、それら磁極面間に磁界を発生
させるコイルとを有する電磁石において、鉄心を構成す
る材料と異なる透磁率特性を有する、一種類以上の磁性
材料で構成される、鉄心の側面に取付けられた測板を有
することを特徴とする電磁石によって達成できる。

【００１６】また、上記目的は、一対の対向した磁極面
を持つ鉄心と、それら磁極面間に磁界を発生させるコイ
ルとを有する電磁石において、鉄心は、その一部に間隔
距離の増減が可能な間隙を持つ構造であり、その間隔距
離を調整する距離調整部材を有することを特徴とする電
磁石によっても達成できる。

【００１７】

【作用】最初に、高起磁力側における、コイルへの供給
電流と発生磁場強度との比例関係の崩れの原因である、
磁極材料の飽和について説明する。

【００１８】従来型の電磁石（図６参照）を等価単純化
したものとして、円柱形状の鉄心に導線を巻きつけ、そ
れを円形に曲げた、図９に示すようなモデルコイルの磁
気抵抗を考える。導線の巻き数をＮ、導線に流す電流を
Ｉ、磁束をΦ、磁気抵抗をＲとすると、起磁力ＮＩは、ＮＩ＝ΦＲ＝Φ（Ｒ１＋Ｒ２）となる。ここで、Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ、磁極部、ギ
ャップ部（図６の磁極１００、磁極間間隙４に対応）の
磁気抵抗である。また、磁極部およびギャップ部の断面
積をＳ、それぞれの長さをＬ１、Ｌ２とすると、Ｒ１＝Ｌ１／μＳＲ２＝Ｌ２／μ₀Ｓである。ここで、μは磁極部材料の透磁率、μ₀は空気
の透磁率である。

【００１９】通常、磁極材料として用いられている珪素
鋼板（厚さ０．５ｍｍ）の磁気特性は、図２のＢ−Ｈ曲
線１に示すように、電流によって生じた磁束密度Ｂ（＝
Φ／Ｓ）を変化させると、珪素鋼板部材内部の磁界の強
さＨが変化する。さらに、磁界の強さＨが変化すると同
時に、透磁率μも、図２のＨ−μ曲線１が示すようなピ
ークを有する変化を示す。

【００２０】この珪素鋼板を、図９に示す従来型のモデ
ルコイルの磁極材料とすると、上記関係式より、生じる
起磁力と、磁気抵抗Ｒ１およびＲ２との関係は、図８に
示される曲線となる。

【００２１】図８において、起磁力ＮＩを横軸に、磁気
抵抗の相対値と透磁率とを併せて縦軸（ｌｏｇスケー
ル）に示している。さらに、磁極間のギャップ部におけ
る空気層の磁気抵抗Ｒ２を１とし、磁極部の長さＬ１
を、ギャップ部の長さＬ２の２０倍とした。

【００２２】磁極での磁気抵抗Ｒ１は、磁極材料（珪素
鋼板）の透磁率μに反比例して変化する。この磁気抵抗
Ｒ１の増加は、図２に示される、高起磁力側における磁
極部を構成する材料の透磁率が低下するためである。こ
れが、磁極材料を飽和させ、高起磁力側での発生磁場強
度と、コイル電流との比例関係の崩れ（図７参照）の原
因となっている。

【００２３】本発明では、これらの高起磁力側での磁気
抵抗増加を、前記２つの手段によって制限し、電磁石に
おける発生磁場強度とコイル電流との比例関係を、高コ
イル電流側でも維持する。

【００２４】前記最初の手段では、鉄心の側面に取付け
た測板を、磁極の補正部材として、高起磁力側におい
て、透磁率の大きい材料を使用する。

【００２５】この手段によると、高起磁力側で、コイル
電流を増加させることで、磁極の鉄心部材を構成する材
料の透磁率が低下しても、測板部材を含めた磁極全体の
合成透磁率の減少は、従来の電磁石のそれに比べて小さ
い。したがって、透磁率に反比例する磁極抵抗は、あま
り増加せず、高起磁力側においても、発生する磁場強度
とコイル電流との比例関係を、維持できる。

【００２６】言い換えると、磁極の鉄心部材を構成する
材料の透磁率の減少分が、測板部材を構成する材料の透
磁率の増加分で補われ、磁極全体の磁気抵抗の増加を、
抑制していることになる。

【００２７】測板部材としては、電磁石に要求される最
大磁場強度と、鉄心部材の透磁率特性（透磁率と起磁力
の関係）がピークを示す磁場強度値との間に、透磁率特
性のピーク値をもつ材料を用いるのが、効果的である。

【００２８】前記第２の手段では、高起磁力側での磁気
抵抗の増大を、それに対応して、磁極の一部に設けられ
た間隙の間隔距離を、狭めることによって抑制する。こ
の作用を、以下に説明する。

【００２９】図９に示すモデルコイルに関する上述関係
式から分かるように、ギャップ部の空気層の磁気抵抗Ｒ
２は、ギャップ部長さＬ２に比例する。したがって、ギ
ャップ部長さＬ２が小さくなるに従い、ギャップ部磁気
抵抗Ｒ２が低下する。

【００３０】したがって、このギャップ部磁気抵抗Ｒ２
の低下率が、高起磁力側での、磁極部磁気抵抗Ｒ１の増
加率を上回ると、磁極全体の磁気抵抗Ｒ（＝Ｒ１＋Ｒ
２）の増加を抑制することができる。さらに、ギャップ
部の間隙を、起磁力に対応して調整して狭めると、コイ
ル電流と発生磁場強度との間の比例関係を、高コイル電
流側でも精度良く維持することができる。

【００３１】本発明で考慮する加速器等に利用される電
磁石には、磁場を発生する磁極間に、真空容器を挿入す
る磁極間間隙４が、すでに、設けられている（図６参
照）。したがって、この磁極間間隙を、その間隔距離が
増減可能にした構造にすることにより、高起磁力側にお
いて、磁気抵抗の増加を抑制することができる。また、
この磁極間間隙に加え、間隔距離が非常に狭い間隙を、
磁極の一部に、新たに、設けることによっても、同様の
効果を達成できる。

【００３２】もちろん、本手段によって、新たに加えら
れた間隙は、磁気抵抗の多少の増加を意味する。しか
し、本発明で解決しようとする、高起磁力側での磁極部
の磁場抵抗の増加分は、従来から設けられている間隙の
磁気抵抗に比べ、非常に小さい（図８参照）。したがっ
て、本発明においては、新たに設ける間隙は、すでにあ
る間隙よりも充分小さくすることができ、従来型の電磁
石に比べて、磁極全体の磁場抵抗を、大きく増加させる
必要はない。

【００３３】

【実施例】本発明の２つの手段を、併わせて適用した一
実施例の構成を、図１および図２を用いて説明する。本
実施例は、図１の断面図に示されるように、内部に磁極
間間隙４および空気層間隙５を形成し、それら間隙間隔
が増減可能なように、ボルト６およびナット６ａによっ
て、接合された一対の磁極１００を有する。さらに、本
実施例は、その磁極間間隙４に配置され、通電すること
によって磁場を発生するコイル３と、空気層間隙５の一
部に装着され、そこに働く磁気力に応じて、間隙幅を調
整する弾性部材２０とを有する。

【００３４】本実施例が、使用される際は、コイル３間
の磁極間間隙４に、図６に示す従来例と同様に、荷電粒
子ビームの通路である真空室９を、配置するためのもの
である。

【００３５】磁極１００は、薄鉄板を、ある特定の厚さ
に積層して成る電磁石鉄心１と、電磁石鉄心１に、ボル
ト等によって、側面から積層薄鉄板に着脱可能に取付け
られた側板２とを有する。

【００３６】鉄心１には、図２の磁気特性グラフに示さ
れる磁気特性（Ｂ−Ｈ曲線１、Ｈ−μ曲線１）、つま
り、低から中起磁力範囲で、高い透磁率μをもつ珪素鋼
等を用いる。珪素鋼は、磁化の立ち上がりが早く、か
つ、交流電場により発生するうず電流損（鉄損）を小さ
くできる。したがって、短時間で励磁する必要のある荷
電粒子用加速器の電磁石として適している。

【００３７】しかし、このような磁気特性を有する珪素
鋼は、高起磁力側で飽和し、その磁気抵抗が増加する。
この磁気抵抗増加を減少させ、コイル電流と発生磁場の
比例性を補うために、Ｈ−μ曲線１で示された透磁率よ
りも、高起磁力側で、大きな透磁率値を有する材料を、
補正用材料として用いる。

【００３８】補正材料として、本実施例では、電磁軟鉄
を、測板２または鉄心１の一部に用いる。この軟鉄は、
図２のＢ−Ｈ曲線２に示すように、珪素鋼と比べ、磁化
に必要な外部起磁力が高い。そのため、通常の鉄心材料
としては適さない。しかし、この軟鉄は、図２のＨ−μ
曲線２に示される、透磁率特性を有する。

【００３９】本発明では、このような磁気特性を利用し
て、高起磁力側で、磁極１００全体の磁気抵抗の増加を
制限し、コイル電流と発生磁場との比例関係を補正す
る。

【００４０】さらに、本実施例では、弾性部材２０を一
部に挿入した、空気層間隙５を形成するように、一対の
磁極１００を接合している。この間隙５は、その間隔距
離が増減可能な構造である。ここで、間隙５は、空気の
層であるため磁気抵抗の増加となるため、できるだけ小
さい方が望ましい。

【００４１】弾性部材２０としては、例えば、最大、数
キロアンペアのコイル電流を流す電磁石の場合、ゴム硬
度９０゜以上のスチレンゴムやニトリルゴム等の、エラ
ストマーを使用することができる。

【００４２】本実施例の動作を、図１０、図３、図４お
よび図５により説明する。最初、本実施例における、本
発明の最初の手段による作用を説明する。本実施例の磁
気抵抗の計算モデルを、図１０に示す。ここで、Ｒｍ、
ＲｈおよびＲａは、それぞれ、図１における、一対の鉄
心１による磁気抵抗、測板２全体による磁気抵抗、間隙
４と５による磁気抵抗で、Ｒｍ＝Ｌｍ／μ_m・ＳｍＲｈ＝Ｌｈ／μ_h・ＳｈＲａ＝Ｌａ／μ₀・Ｓと表される。Ｌｍ、ＬｈおよびＬａは、それぞれ、鉄心
１、測板２、間隙４と５の作り出す等価磁気回路長さで
あり、Ｓｍ、ＳｈおよびＳａは、それぞれ、鉄心１、測
板２、間隙４と５の作り出す等価断面積である。μ_m、
μ_h、μ₀は、それぞれ、鉄心１、測板２、空気層の透磁
率である。

【００４３】ここで、磁気回路長さと断面積は定数のた
め、各磁気抵抗は、それぞれの透磁率の変化に反比例し
て変化する。また、測板２を構成する軟鉄による磁気抵
抗Ｒｈと、鉄心１を構成する珪素鋼板の磁気抵抗Ｒｍと
が、並列になると仮定しているため、磁束Φと起磁力Ｎ
Ｉの関係は、ＮＩ＝Φ（Ｒａ＋［（Ｒｍ・Ｒｈ）／（Ｒｍ＋Ｒｈ）］）という関係式で表現される。

【００４４】側板２の断面積Ｓｈを、鉄心１の断面積Ｓ
ｍの１/１０とし、間隙４および５の磁気抵抗Ｒａを１
と仮定すると、起磁力変化に伴い、本実施例の鉄心１お
よび測板２から構成される磁極部の磁気抵抗Ｒ（＝Ｒｍ
＋Ｒｈ）は、図３に示される実線曲線のように変化す
る。ここで、点線曲線は、鉄心１および測板２に珪素鋼
板を使用した従来例（図６）の磁極部の磁気抵抗値の変
化を示している。

【００４５】さらに、図３は、コイルで発生する外部起
磁力に対する鉄心１および側板２の透磁率μ_m、μ_hの変
化を、併せて示している。ここで、μ_m（珪素鋼板）が
小さくなる起磁力範囲で、μ_h（電磁軟鉄）が大きくな
り、合成した磁気抵抗の変化が小さくなることがわか
る。

【００４６】本実施例では、低起磁力側では、測板２を
構成する軟鉄の透磁率μ_hが小さい（つまり、磁気抵抗
が大きい）ため、磁束は、鉄心１のみを通る。しかし、
高起磁力側では、軟鉄の透磁率μ_hが大きくなり、磁気
抵抗が小さくなるため、測板２を通る磁束が、無視出来
なくなる。

【００４７】この測板２による磁気抵抗減少は、側板２
の断面積Ｓｈ（厚み）を増せば、大きくなる。しかし、
図３から明らかなように、Ｓｈが鉄心１の断面積Ｓｍの
１／１０でも、磁気抵抗の増加が、かなり抑制されるの
がわかる。

【００４８】さらに、本実施例においては、測板２を着
脱可能に取付けている。したがって、異なった磁性材料
や、異なった断面積を有する複数の測板２を利用して、
コイルへの供給電流と発生磁場強度との、比例関係から
のずれ補正に最適な測板２を、容易に選択することがで
きる。

【００４９】また、本実施例では、測板２に補正材料と
しての電磁軟鉄を使用した。しかし、測板２を用いず
に、図５に示すように、鉄心１を構成する複数の薄鉄板
において、薄鉄板にした電磁軟鉄１０を、珪素鋼板１１
の間に挿入しても、類似効果が得られる。

【００５０】しかし、鉄心製作後の調整ができない。そ
のため、前もって最適の透磁率を持つ磁性材料を選択す
る必要がある。さらに、この場合は、全体の重量に対し
て軟鉄１０の量は、１/１０以下にしたほうがよい。な
ぜなら、軟鉄１０は、低起磁力側で透磁率が小さいた
め、鉄心１での磁気抵抗の増大を招き、さらに、うず電
流による鉄損も増大するためである。

【００５１】次に、本実施例における、本発明のもう一
方の手段の作用を、図４を用いて説明する。

【００５２】磁極間に設けた間隙４および５は、図４に
示されるように、間隙５に挿入された弾性部材２０によ
り、保持され、それら間隙に作用する磁気力２００の大
きさに比例して、間隙の間隔距離が変化する。

【００５３】磁気力２００は、間隙に生じる磁界の磁場
エネルギーを減少させる方向、つまり、間隙間隔を減ら
す方向に存在する。したがって、起磁力が増加に伴い、
弾性部材２０に加わる磁気力２００が増加する。この磁
気力２００は、コイル電流の２乗に比例するため、高起
磁力側で特に大きくなる。

【００５４】磁気力２００の増加に伴い、間隙５に挿入
された弾性部材２０は圧縮され、それによって保持され
ている、磁極間間隙４および空気層間隙５の間隔距離が
狭まる。間隙４、５の磁気抵抗は、磁極の隙間（空気層
の部分）にほぼ比例するため、磁気力２００の増加にほ
ぼ反比例して、磁気抵抗が減少する。したがって、高起
磁力側での、鉄心１における磁気抵抗の増加を、相殺で
き、コイル電流と発生磁場強度との間の比例関係を、高
起磁力側でも保持することができる。

【００５５】以上では、本発明による二つの手段を、そ
れぞれ説明した。本実施例では、このような二つの手段
を併せ持つことにより、高起磁力側での磁極全体の磁気
抵抗の増加を、より効果的に抑えることができる。

【００５６】例えば、補正材料による磁気抵抗の減少効
果が起る起磁力範囲よりも、高い起磁力範囲において、
間隙間隔調整による磁気抵抗の増加抑制効果を生じるよ
うに、測板２の補正材料および弾性部材２０の種類を選
択する。

【００５７】つまり、それぞれの手段が効果を生じる起
磁力範囲を、重ならないように、測板２と弾性部材２０
を選択することで、より広範囲の起磁力値において、コ
イル電流と発生磁場強度との比例関係を保持することが
できる。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、高起磁力側における磁
極材料の磁気抵抗の増大を、磁極面積を増加させること
なく、抑制することができる。

【００５９】したがって、電磁石を大型化することな
く、コイルに流す電流と発生磁場強度との比例性が、低
起磁力側（低コイル電流）から高起磁力側（高コイル電
流）までの広い磁場範囲で保持することができる。

【００６０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した一実施例における電磁石の断
面図。

【図２】珪素鋼、電磁軟鉄の外部起磁力に対する透磁率
および磁束密度特性曲線を示すグラフ。

【図３】本実施例（図１）の電磁石構造における磁気抵
抗の変化を、従来例（図６）と比較したグラフ。

【図４】本発明を適用した電磁石の間隙に作用する磁気
力を説明する図。

【図５】本発明を適用した他の一実施例のにおける鉄心
の構造を示す斜視図。

【図６】従来技術による電磁石の断面図。

【図７】従来技術の電磁石におけるコイル電流と発生磁
場強度との関係を示すグラフ。

【図８】従来技術の電磁石における磁気抵抗の起磁力依
存性を示すグラフ。

【図９】磁気抵抗の計算用モデルコイルの説明図。

【図１０】本実施例の磁気抵抗の計算モデルを示す図。

【符号の説明】

１…鉄心、２…側板、３…コイル、４…磁極間間
隙、４ａ…コイル用間隙、５…空気層間隙、６…ボ
ルト、６ａ…ナット、７…端板、８…側板溶接部、
９…真空室、１０…薄鉄板（電磁軟鉄）、１１…薄
鉄板（珪素鋼板）、２０…弾性部材、１００…磁
極、２００…磁気力。

フロントページの続き (72)発明者桜畠広明茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内 (72)発明者綿引誠之茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の対向した磁極面を持つ鉄心と、それ
ら磁極面間に磁界を発生させるコイルとを有する電磁石
において、鉄心を構成する材料と異なる透磁率特性を有する、一種
類以上の磁性材料で構成される、鉄心の側面に取付けら
れた測板を有することを特徴とする電磁石。
【請求項２】請求項１において、前記測板を構成する材
料の透磁率は、前記鉄心を構成する材料の透磁率が最大
となる起磁力値よりも、高い起磁力値において、最大値
を有することを特徴とする電磁石。
【請求項３】請求項１または２において、前記測板の少
なくとも一部は、着脱可能に、鉄心側面に取付けられて
いることを特徴とする電磁石。
【請求項４】一対の対向した磁極面を持つ鉄心と、それ
ら磁極面間に磁界を発生させるコイルとを有する電磁石
において、鉄心は、その一部に間隔距離の増減が可能な間隙を持つ
構造であり、その間隔距離を調整する距離調整部材を有
することを特徴とする電磁石。
【請求項５】請求項４において、前記距離調整部材は、
弾性部材から構成され、磁界発生中に、前記間隙間に働く磁気力により、その間
隔が狭められることで、間隔距離を調整することを特徴
とする電磁石。
【請求項６】請求項５において、前記弾性部材は、エラ
ストマーであることを特徴とする電磁石。
【請求項７】請求項４から６のいずれかにおいて、前記
鉄心は、透磁率特性の異なる２種類以上の磁性材料で構
成されることを特徴とする電磁石。
【請求項８】請求項４から６のいずれかにおいて、さら
に、前記鉄心を構成する材料と異なる透磁率特性を有す
る、一種類以上の磁性材料で構成される、鉄心の側面に
取付けられた測板を有することを特徴とする電磁石。
【請求項９】請求項８において、前記測板の少なくとも
一部は、着脱可能に、鉄心側面に取付けられていること
を特徴とする電磁石。