(57)【要約】【課題】  従来の永久磁石１０と鉄片等の磁性体１１を適切に組み合わせることで、強力な磁力を持つ集合磁石１の製造を実現し、これに伴い、磁石原料の使用量を減らしながら、磁力の強力な磁石を提供し、さらに、前記集合磁石を利用したマグネットカップリングを提供する。【解決手段】  互いに反発する極性を向かい合わせた少なくとも２つの永久磁石１０の間に、前記永久磁石１０から発生する磁力を誘導するために任意の一方向に突出した磁力誘導部１３Aを設けた磁性体１１Aを挟み、前記永久磁石１０の外側から前記磁性体１１Aと同様の方向に磁力誘導部１３Bを設けた磁性体１１Bで挟み込んで固定し櫛歯状に構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに反発する極性を向かい合わせた少なくとも２つの永久磁石の間に、前記永久磁石から発生する磁力を誘導するために任意の一方向に突出した磁力誘導部を設けた磁性体を挟み、前記永久磁石の外側から前記磁性体と同様の方向に磁力誘導部を設けた磁性体で挟み込んで固定し櫛歯状に構成したことを特徴とする集合磁石。
【請求項２】
前記磁性体の磁力誘導部を上面とした前記集合磁石を、円周状に均等に円板上に配置し、前記円板と同様に構成した円板及び集合磁石を互いに中心を合わせて磁気浮上状態で向かい合うように設置して構成したことを特徴とする非接触型動力伝達装置。
【請求項３】
前記円板上に永久磁石と磁性体を複数個組み合わせてリング状に固定し、前記複数の永久磁石は互いに反発する極性の面が向かい合うように配置し、前記磁性体は上部に磁力誘導部を設け、前記円板の上部に磁力を誘導するように構成し、前記円板を向かい合わせて構成したことを特徴とする請求項２に記載の非接触型動力伝達装置。
【請求項４】
軸の周囲に、前記軸の回転方向に永久磁石と磁性体が交互に並ぶように前記集合磁石を複数個設置し、前記集合磁石の外周で前記集合磁石と対向する位置に、前記集合磁石を設置して軸受けとしたことを特徴とする磁気軸受け。
【請求項５】
前記軸の周囲に、前記軸の回転方向に永久磁石と磁性体が交互に並ぶように固定し、前記永久磁石は互いに反発する極性の面が向かい合うように配置し、前記磁性体は軸の外周方向に磁力誘導部を設け、
前記軸を支持する軸受け内に、前記軸受けの回転方向に永久磁石と磁性体が交互に並ぶように固定し、前記永久磁石は互いに反発する極性の面が向かい合うように配置し、前記磁性体は軸受けの中心方向に磁力誘導部を設け、前記軸を前記軸受けにより非接触で支持することを特徴とする請求項４に記載の磁気軸受け。
【請求項６】
前記永久磁石の位置に電磁石を設置したことを特徴とする請求項１に記載の集合磁石。
【請求項７】
前記永久磁石の位置に電磁石を設置したことを特徴とする請求項２又は３に記載の非接触型動力伝達装置。
【請求項８】
前記永久磁石の位置に電磁石を設置したことを特徴とする請求項４又は５に記載の磁気軸受け。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石の磁力を磁性体で誘導することで、見かけ上磁力の強力な磁石を構成するものであり、特に非接触型の動力伝達装置や磁気軸受けへの適応に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体や液晶等の製造において、半導体ウエハやガラス板等の基板の表面にフォトレジストの薄膜を形成し、あるいは表面を洗浄又は乾燥する作業工程があるが、そこでは回転ヘッド部上に載置された基板を高速で回転させるスピンコータ等の装置が用いられている。ここで、半導体等の基板処理はクリーンルームで行われ、不純物の混入を抑制し、基板処理の歩留を上昇させることが至上命題となっている。
【０００３】
しかし、スピンコータは回転させる必要があるため、駆動装置及びシール材（ベアリング等）が必要となり、その部分から微粒子状の異物が発生して基板処理を行うクリーン環境を汚染してしまう。この汚染を完全に防止することができず、処理後の基板の品質低下を招くという問題がある。
【０００４】
そこで、図１０に示す超伝導を利用したシール材の存在しないスピンコータの発明が提案されている（例えば特許文献１参照）。図１０のスピンコータ４０は回転ヘッド部４８を浮上させる浮上機構と回転させる回転機構からなる。
【０００５】
前記浮上機構は、前記回転ヘッド部４８の下面に設置された浮上用永久磁石５０と超伝導体４３から構成され、超伝導体４３は冷却材４４で冷却されることでピン止め効果を発揮し、前記浮上用永久磁石５０を浮上させる。この効果により回転ヘッド部４６は密閉容器４５内に収納されたまま、支持台４７から浮上することになる。
【０００６】
前記回転機構は回転ヘッド部４６の下面に設置された回転用永久磁石４１と、モータ４２に設置した回転用永久磁石４１からなり、浮上した回転ヘッド部４６に磁力を介して回転力を伝達するマグネットカップリングを構成している。
【０００７】
図１１は前記浮上機構と回転機構の働きを示した概略図であり、回転ヘッド部４６は、超伝導体４３のピン止め効果により、回転ヘッド部４８に設置された浮上用永久磁石５０の磁束４９が保持され、図１１に示した距離ｄの高さを維持するよう構成されている。
【０００８】
また、回転機構は隣同士で極性が交互になるようにリング状に永久磁石を配列した回転用永久磁石４１をモータ４２で回転させることで、前記回転用永久磁石４１の磁束４９を介して、回転ヘッド部４８に回転力を伝達するよう構成されている。
【０００９】
上記のように特許文献１に記載の発明によれば、密閉容器内に回転ヘッド部を収納し、前記密閉容器外部より磁力を利用して回転ヘッド部を上昇させ、回転力を伝達するように構成することで、微粒子状の異物が発生する箇所（例えばベアリング、モータ等の回転部分）を密閉容器外に設置可能としている。このように構成された発明により、密閉容器内に設置された回転ヘッド部を密閉容器外から非接触状態で浮上させて回転操作することができる。
【００１０】
また、回転ヘッド部の浮上には、第二種超伝導体を利用することで回転する位置を維持することを可能としている。なお、第二種超伝導体とは、磁場の強さがある値を超えると
材料内部に超伝導と常伝導の部分が混在しはじめる材料を言い、第二種超伝導体を通過する外部磁束が、材料内部の常伝導部分に保持されることにより生じる復元力である磁気的ピン止め力により、回転ヘッド部の回転する位置を維持することが可能となっている。
【００１１】
さらに、回転ヘッド部に回転力を伝達する際に、永久磁石を使用したマグネットカップリングを使用することで、非接触型の動力伝達を実現している。そのため、密閉容器内の回転ヘッド部に駆動部分がなくなり保守・修理の必要はほとんどなく、密閉容器内のクリーンな環境を維持したまま薄膜形成を行うことができ、薄板状物、特に半導体基板（ウエハ）などの被処理物の品質を向上させることができる。
【特許文献１】特開２００７−１６０２８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載のスピンコータでマグネットカップリングを使用する際、軸等で直接連結したモータにより回転させる場合と比べ、伝達可能な回転力が小さくなる傾向にある。特に、回転ヘッド部４６は超伝導により密閉容器４５内を浮上しているため、対向する回転用永久磁石４１同士の距離ｄが長くなり、伝達可能な回転力が小さくなってしまう問題がある。
【００１３】
図１１に示すように伝達可能な回転力を増加させるためには、対向する回転用永久磁石４１間に発生する磁束４９の密度を増加させる必要がある。ここで、大きな永久磁石を使用することで、回転用永久磁石４１同士の引力を増加させ、伝達可能な回転力を増加させることを考えた場合、永久磁石の大型化により回転ヘッド部４６全体の重量が増加し、回転するために必要な回転力が増加するという悪循環に陥る可能性があり、同様に電磁石の利用を考えた場合、大量の電力を使用することで磁束４９の密度を増加させることが可能であるが、回転ヘッド部４６側に電磁石を使用することは不可能であるため、現実的にはそれほど多くの効果を得ることはできない。
【００１４】
また、自動車用のハイブリッドモータや携帯電話等の工業用に使用する磁石は、小型でありながら強い磁力を持つネオジウム系磁石が多く使われている。このネオジウム系磁石の原料であるネオジウム、ディスプロシウム、テルビウム等のレアアースと呼ばれる鉱物は、中国やインドに偏在していると言われており、多くの工業製品に使用するための必要量を入手することが困難となっており、今後さらにその傾向は強くなると考えられる。
【００１５】
本発明は上述の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、従来の永久磁石と鉄片等の磁性体を適切に組み合わせることで、強力な磁力を持つ集合磁石の製造を実現し、これに伴い、磁石原料の使用量を減らしながら、磁力の強力な磁石を提供するものである。さらに、前記集合磁石を利用したマグネットカップリングを提供することを目的とするものである。
【００１６】
なお、本発明は、ＪＳＴの委託開発課題「超伝導体利用半導体製造用スピン処理装置」に関する新技術開発を実施する過程において、その成果として得られたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の目的を達成するための本発明に係る集合磁石は、互いに反発する極性を向かい合わせた少なくとも２つの永久磁石の間に、前記永久磁石から発生する磁力を誘導するために任意の一方向に突出した磁力誘導部を設けた磁性体を挟み、前記永久磁石の外側から前記磁性体と同様の方向に磁力誘導部を設けた磁性体で挟み込んで固定し櫛歯状に構成したことを特徴とする。
【００１８】
上記の目的を達成するための本発明に係る非接触型動力伝達装置は、前記磁性体の磁力誘導部を上面とした前記集合磁石を、円周状に均等に円板上に配置し、前記円板と同様に構成した円板及び集合磁石を互いに中心を合わせて磁気浮上状態で向かい合うように設置して構成したことを特徴とする。
【００１９】
上記の非接触型動力伝達装置において、前記円板上に永久磁石と磁性体を複数個組み合わせてリング状に固定し、前記複数の永久磁石は互いに反発する極性の面が向かい合うように配置し、前記磁性体は上部に磁力誘導部を設け、前記円板の上部に磁力を誘導するように構成し、前記円板を向かい合わせて構成したことを特徴とする。
【００２０】
上記の目的を達成するための本発明に係る磁気軸受けは、軸の周囲に、前記軸の回転方向に永久磁石と磁性体が交互に並ぶように前記集合磁石を複数個設置し、前記集合磁石の外周で前記集合磁石と対向する位置に、前記集合磁石を具備した軸受けを設置したことを特徴とする。
【００２１】
上記の磁気軸受けにおいて、前記軸の周囲に、前記軸の回転方向に永久磁石と磁性体が交互に並ぶように固定し、前記永久磁石は互いに反発する極性の面が向かい合うように配置し、前記磁性体は軸の外周方向に磁力誘導部を設け、前記軸を支持する軸受け内に、前記軸受けの回転方向に永久磁石と磁性体が交互に並ぶように固定し、前記永久磁石は互いに反発する極性の面が向かい合うように配置し、前記磁性体は軸受けの中心方向に磁力誘導部を設け、前記軸を前記軸受けにより非接触で支持することを特徴とする。
【００２２】
上記の集合磁石、非接触型動力伝達装置及び磁気軸受けにおいて、前記永久磁石の位置に電磁石を設置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
前述のように構成した集合磁石は、櫛歯状に形成されており、N極から磁力誘導部に誘
導された磁力をより遠くに飛ばすことが可能となっており、さらに遠くに飛ばされた磁力を前記とは異なる磁力誘導部からＳ極に誘導することで、図４に示すような急激にカーブする磁界を形成することが可能となっている。この磁力を遠くに飛ばし、かつ磁界を曲げて磁界の勾配を大きくすることで、強力な磁力を得ることができる。
【００２４】
強力な磁力を持つ集合磁石１を利用することで図５に示すような非接触型動力伝達装置２０の円板２２、２３間の距離を離しても動力伝達ができる。集合磁石１を非接触型動力伝達装置２０の円板２２、２３上の円周状に形成し配置することで、円板２２，２３間で発生するトルクを大きくすることが可能となり、より巨大な動力を非接触で伝達することができる。
【００２５】
図６に示すような磁気軸受け２１を形成した際、例えば軸２５と軸受け２４の間に隔壁等を設けた場合であっても、集合磁石１は磁力が強力なため十分な動力を伝えることを可能とした。前記集合磁石１の永久磁石１０を電磁石に変更して構成することで、図５及び図６の形態であれ、他のリニアモーターカー等の形態であれ、動力を発生する効果を付加することができる。
【００２６】
また、集合磁石１により、同様の磁力を得るために必要となる磁石原料の使用量を、抑制することを可能とした。これにより本発明の集合磁石１は今後の危惧されるネオジウム、ディスプロシウム、テルビウム等のレアアースの資源枯渇や価格の高騰等の問題を緩和することが可能となった。
【００２７】
大きな磁力が必要な場合は、従来磁石の大きさを大きくしていたが、本発明の集合磁石
１によるとその小型化が可能となる。例えばリニアモーターカーに使用する磁石を本発明の集合磁石１に変更することで、車体を軽く構成することもできる。また、ハイブリッド車でも同様に、搭載しているモータを軽く形成することが可能となり、車重が減少し、燃費効率の向上が見込まれ、環境負荷を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明に係る実施の形態の集合磁石について、図面を参照しながら説明する。
【００２９】
（集合磁石の構造）
図４は本発明の集合磁石を示しており、互いに反発する極性を向かい合わせた例えばネオジウム磁石、アルニコ磁石、フェライト磁石等の永久磁石１０の間に、例えば鉄片、コバルト、ニッケル、ガドリウム等の磁性体１１を挟んで固定している。さらに、永久磁石１０を両側から挟むように磁性体１１を固定して、櫛歯状の集合磁石を構成している。
【００３０】
次に集合磁石の原理について説明をする。図３は通常の永久磁石１０を、互いに反発する極性を向かい合わせて載置した際の磁束１２の様子を示している。前記永久磁石１０のＮ極より放出された磁束１２は互いに衝突することで側方に流れるように拡がり、旋回してＳ極に返るように発生する。
【００３１】
ここで、図３の永久磁石１０の間に、前記永久磁石と図における上下方向に長さの等しい鉄片等の磁性体１１を挟み固定した場合も、形成される磁束１２の経路は変化しない。さらに、前記と同様の磁性体１１を前記永久磁石１０の外側に固定した際も磁束１２の形状の変化は発生しない。
【００３２】
しかしながら、図４のように前記磁性体１１のいずれか一方向（図４では上方向）に磁力誘導部１３を設け、残りの方向（図４では下方、及び手前、奥の方向）は非磁性体（例えば空気）となるように構成することで、磁束１２は磁性体１１の磁力誘導部１３に誘導されるようになる。
【００３３】
磁気は磁性体及び非磁性体が周囲に存在する場合、磁性体に誘導される性質があり、この性質を利用して、永久磁石１０から発生する磁気を磁力誘導部１３のある一方向（図４上方）に誘導することで、磁束１２の密度を増加させることが可能となる。即ち、従来永久磁石１０の周囲に均等に発生していた磁束１２を一方向に誘導することにより、見かけ上の磁石の磁力を強化することを実現した。
【００３４】
同様に永久磁石１０の外側に磁性体１１Ｂを固定することにより、永久磁石１０の間の磁力誘導部１３Ａに誘導された磁束１２を、外側の磁性体１１Ｂの磁力誘導部１３Ｂを経由して永久磁石１０のＳ極へ誘導することで、磁力誘導部１３Ａと磁力誘導部１３Ｂの間の磁束密度を高めることが可能となり、素子全体の見かけ上の磁力が強力な集合磁石１を実現した。また、前記永久磁石１０を電磁石に変えて、集合磁石１を構成することも可能である。
【００３５】
（集合磁石の原理）
前述したように磁性体１１Ａに磁力誘導部１３Ａを設けることにより、磁気を誘導して遠くに飛ばすことが可能となった。さらに、磁性体１１Ｂにより飛ばされた磁気をＳ極に誘導するよう構成することで、従来、楕円形状を描きながらＮ極からＳ極へ描かれる磁力線は、図４に示すように略矩形を描くようになり、磁界が歪んで構成される。磁界が歪むことで磁界の勾配が大きくなり、結果として磁界が強くなる。数式１に磁力の強さと勾配の関係を示す。
【００３６】
【数１】
2010156418.tif 000003
【００３７】
ここに、Ｆαは力〔Ｎ〕、Ｈは磁場の強度（Ａ／ｍ）、grandHは磁場の勾配を示しており、永久磁石１０により発生する力は磁場の勾配に比例することがわかる。
【００３８】
（集合磁石の製造方法）
図４に示す櫛歯状の集合磁石１は、永久磁石１０と磁性体１１Ａ、１１Ｂを油圧ジャッキ等で接触させ、永久磁石１０及び磁性体１１に磁気的影響のない、エポキシ等の非磁性体である樹脂で周囲を固めて固定して製造する。永久磁石１０が互いに反発する極性を向かい合わせているため、油圧ジャッキ等の力を発生させる装置が必要となる。
【００３９】
ここでは、２つの永久磁石１０と３つの磁性体１１を使用して集合磁石を構成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、必要に応じて永久磁石１０の個数を増やすことが可能である。例えば３つの永久磁石１０の間と両端にそれぞれ４つの磁性体１１を固定して櫛歯状に構成する場合も、前記の集合磁石１と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
さらに、永久磁石１０と磁性体１１を交互に環状に並べ、エポキシ等の非磁性体で固定して、集合磁石１を構成することも可能である。このとき、永久磁石１０は互いに反発する面が向かい合う向きに固定する必要がある。
【００４１】
（マグネットカップリングへの応用）
図１及び図２は、本発明の集合磁石１を互いに向かい合わせ、マグネットカップリングとして使用する際の概略図を示している。
【００４２】
上部の集合磁石１は、永久磁石１０のＮ極が向き合うように配置し、間に磁性体１１Ａを挟み、さらに磁性体１１Ｂを両側から挟みこんで、固定して構成している。そのため、磁力は磁性体１１Ａの磁力誘導部１３Ａに誘導され、磁力誘導部１３Ａから放出された磁力は磁力誘導部１３Ｂに誘導されＳ極に至る。この時、磁力誘導部１３により磁力線は通常の放射状の形から矩形に近い形に変形されるため、磁力勾配が大きくなり発生する力を大きくしている。
【００４３】
同様に図２の下部の集合磁石１は、Ｓ極を向かい合うように構成している。ここで、下部の集合磁石１を上部と同様にＮ極を向かい合うように構成したものを使用してもよい。図２に示した集合磁石１の組み合わせのときは、上下の集合磁石１は互いの中心（磁性体１１Ａの位置）を一致させるように力が働くため、一方の集合磁石１を例えば横方向に移動させた場合、他方の集合磁石１はそれに追従するように力が働く。
【００４４】
（円板型マグネットカップリングへの応用）
図５は本発明の集合磁石１を円板状の非接触型動力伝達装置２０（円板型マグネットカップリング）に適応した際の実施例を示している。円板（動力送信側）２２及び円板（動力受信側）２３にそれぞれ前記集合磁石１を円周状に４つ、磁力誘導部１３が向かい合うように設置している。
【００４５】
ここで、円板２２、２３を接近させた状態で、円板（動力送信側）２２は図示しない駆動装置により回転力を与えられ、回転する。回転した前記円板（動力送信側）２２の回転に伴い、集合磁石１の移動が開始し、この集合磁石１の移動に追従するように、円板（動力受信側）２２の集合磁石１に磁力が働くことで、円板（動力受信側）２３が回転する。
【００４６】
ここで、本発明の非接触型駆動伝達装置２０は従来の磁石を使用したものと比べ、磁力が強力なため、円板２２、２３の間の距離を広く取った場合でも、伝達する回転力を確保することが可能である。
【００４７】
例えば図１１に示すスピンコータ４０に適応する場合、モータ４２に設置された回転用永久磁石４１の発生する磁束４９の密度が高くなるため、回転ヘッド部４６との距離ｄ（エアギャップ）を大きく取ることが可能となる。
【００４８】
具体的には、従来型のスピンコータ４０では回転ヘッド部４６に必要な回転力を伝達するために許容されるエアギャップｄは１ｍｍ程度であったが、本発明の集合磁石１を利用することで許容されるエアギャップｄは１０ｍｍ以上となった。
【００４９】
そのため、図１０に示した密閉容器４５内に収容され、浮上している回転ヘッド部４６に対しても十分な回転力を伝達することが可能となった。例えばスピンコータ４０における回転ヘッド部４６の重量が約２０ｋｇ、必要とする回転数が２０００ｒｐｍから３０００ｒｐｍとなっている場合、本発明の集合磁石１により必要な回転力を伝達することが可能である。
【００５０】
また、図５では円板にそれぞれ４個ずつの集合磁石１を設置しているが、この個数は任意に決定することができ、さらに永久磁石１０と磁性体１１を交互に円環状に固定することで、円環状の集合磁石１を形成し、この円環状集合磁石１を円板２２、２３にそれぞれ設置して使用することも可能である。
【００５１】
（軸受け型マグネットカップリングへの応用）
図６は本発明の集合磁石１を磁気軸受け２１（軸受け型マグネットカップリング）に適応した際の実施例を示している。軸２５の外周側及び軸受け２４の内周側にそれぞれ、永久磁石１０と磁性体１１を交互に固定して形成した円環状の集合磁石１を設置している。軸２５は磁力により、軸受け２４の中心に非接触状態で空間に固定されており、外部から回転力が加わった際には自由に回転することが可能となっている。
【００５２】
前記磁気軸受け２１は、本発明の集合磁石１を利用することで、軸２５と軸受け２４の間の距離（エアギャップ）を大きく取ることが可能となっているため、図示しない円筒状の隔離壁を軸２５及び軸受け２４の間に設置することが可能であり、この隔離壁の厚さを従来のものと比べ大きくすることが可能となっている。
【００５３】
ここで、軸２５又は軸受け２４に駆動装置を設置し、回転力を一方の軸から他方へ伝達するように構成することも可能である。
【００５４】
また、軸２５及び軸受け２４の向かい合う壁面に、図１に示した集合磁石１を複数個それぞれ固定することで、磁気軸受け２１を構成することも可能である。
【００５５】
さらに、前述の円板型及び軸受け型マグネットカップリングに使用した集合磁石１の永久磁石１０を電磁石に変更することで、駆動装置を必要としない回転伝達装置を構成することも可能であり、対向する集合磁石１の位置をアクティブに制御するように構成することも可能である。
【００５６】
即ち、マグネットカップリングの一方の集合磁石１の電磁石を極性を制御することで、リニアモーターカーのように動力（回転力）を発生させたり、集合磁石１の電磁石に印加する電圧を制御することで、円板２２，２３又は軸２４，２５の中心位置を維持するように水平方向へ力を発生させ、制御したりすることが可能となっている。
【００５７】
（マグネットカップリングにおける実験結果）
図１２は本発明の集合磁石１を使用したマグネットカップリングに作用する力を測定した実験結果のグラフを示している。実験は図１０に示したスピンコータ４０に、図５に示した集合磁石１を４つ設置した非接触型動力伝達装置２０を適応した装置により行った。
【００５８】
図１に示した集合磁石１を使用し、大きさはｘ＝４０ｍｍ、ｙ＝２０ｍｍ、ｚ＝３０ｍｍとし、図１１に示す回転ヘッド部４６において、中心からｒｍｃ＝９０ｍｍの位置に集合磁石１を設置し、ｒｌｐｍ＝１７０ｍｍの位置に浮上用永久磁石５０を設置し、ｒｔｂ＝２００ｍｍの位置が回転ヘッド部４６の端部とし、回転ヘッド部４６の質量が２０ｋｇとなるように構成した。
【００５９】
回転数２０００ｒｐｍとした際の、向かい合う集合磁石１の周方向へのずれ（０ｆｆ−ｓｅｔ）の長さと、集合磁石１の間に発生する周方向の力Ｆｘ（動力送信側に受信側が追従しようとする力）及び鉛直方向の力Ｆｙ（円板２２，２３が鉛直方向に離れる又は接近しようとする力）の関係を図１２のグラフに示した。回転力となる周方向の力Ｆｘは向かい合う集合磁石１が１０ｍｍずれた場合に最大となるため、この距離を維持した状態で円板（動力受信側）２３は、円板（動力送信側）２２の回転に追従する。
【００６０】
軸方向の力であるＦｙは、向かい合う集合磁石１が図２に示す状態のときは引力が発生する。これは上部の集合磁石１の中心の磁力誘導部１３Ａから、下部の磁力誘導部１３Ａに磁力が誘導されるためである。同様に、上部、下部の集合磁石１が共に中心の磁力誘導部１３Ａから磁気を放出する方向に構成されている場合は斥力となる。
【００６１】
また、図７乃至図９に示すように、集合磁石は、磁力誘導部１３の形状を変更することができ、この形状により異なる性能を引き出すことができる。
【００６２】
以上、本発明により、従来の永久磁石と鉄片等の磁性体を適切に組み合わせることで、強力な磁力を持つ集合磁石の製造を実現し、これに伴い、磁石原料の使用量を減らしながら、磁力の強力な磁石の提供を実現できる。さらに、前記集合磁石を利用し、大きな力の伝達を可能としたマグネットカップリングを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の集合磁石の斜視図である。
【図２】本発明の集合磁石を対向させたときの磁束の経路を示した概略図である。
【図３】磁性体を使用しない場合の対向させた永久磁石の磁束の経路を示した概略図である。
【図４】本発明の集合磁石における磁束の経路を示した概略図である。
【図５】本発明の集合磁石を用いた非接触型動力伝達装置の１例を示した概略図である。
【図６】本発明の集合磁石を用いた磁気軸受けの１例を示した概略図である。
【図７】本発明の集合磁石における磁性体の形状を変更した１例を示した概略図である。
【図８】本発明の集合磁石における磁性体の形状を変更した１例を示した概略図である。
【図９】本発明の集合磁石における磁性体の形状を変更した１例を示した概略図である。
【図１０】超伝導を用いたスピンコータの概略図である。
【図１１】超伝導を用いたスピンコータに働く磁束の経路を示した概略図である。
【図１２】本発明におけるマグネットカップリングに作用する力を測定した実験結果のグラフである。
【符号の説明】
【００６４】
１     集合磁石
１０   永久磁石
１１   磁性体（鉄片）
１２   磁束
１３   磁力誘導部
２０   非接触型動力伝達装置
２１   磁気軸受け
２２   円板（動力送信側）
２３   円板（動力受信側）
２４   軸受け
２５   軸
３０   集合磁石
３１   集合磁石
３２   集合磁石
【図１】
2010156418.tif 000004
【図２】
2010156418.tif 000005
【図３】
2010156418.tif 000006
【図４】
2010156418.tif 000007
【図５】
2010156418.tif 000008
【図６】
2010156418.tif 000009
【図７】
2010156418.tif 000010
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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