(57)【要約】【課題】磁石を製造するための装置および方法と、磁気的に配向されたグレインを有する磁石と、そのような磁石を含む装置とを提供すること。【解決手段】磁石を作成する方法であって、該方法は、プレス装置の中に磁気パウダーのグレインを配置することであって、該プレス装置は、圧縮軸およびダイを画定する、ことと、該グレインを磁気的に配向することであって、該配向することは、該ダイの第１の領域において、第１のグレインは、第１の磁気ダイポールモーメントを有し、該ダイの第２の領域において、第２のグレインは、該圧縮軸に対して実質的に垂直である第２の磁気ダイポールモーメントを有し、該ダイの第３の領域において、第３のグレインは、第３の磁気ダイポールモーメントを有するように行われる、ことと、該配向することの間に、該圧縮軸に沿って該グレインを成形体へとプレスすることとを含む、方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石を作成する方法であって、該方法は、
プレス装置の中に磁気パウダーのグレインを配置することであって、該プレス装置は、圧縮軸およびダイを画定する、ことと、
該グレインを磁気的に配向することであって、該配向することは、
該圧縮軸から半径方向に離れた、該ダイの第１の領域において、第１のグレインは、該圧縮軸に対して斜めである第１の角度で中心軸に対して傾いている第１の磁気ダイポールモーメントを有し、
実質的に該圧縮軸に沿った、該ダイの第２の領域において、第２のグレインは、該圧縮軸に対して実質的に垂直である第２の磁気ダイポールモーメントを有し、
該第１の領域と対向する、該ダイの第３の領域において、第３のグレインは、該第１の角度を実質的にミラーリングする第２の角度で該中心軸に対して傾いている第３の磁気ダイポールモーメントを有するように行われる、ことと、
該配向することの間に、該圧縮軸に沿って該グレインを成形体へとプレスすることと
を含む、
方法。
【請求項２】
前記配向することは、磁束線を有する磁場に前記第１、第２、および第３のグレインを晒すことを含み、該第１、第２、および第３のグレインは、該磁束線と整列し、該磁束線は、前記第１の領域と前記第２の領域との間で実質的に連続し、該磁束線は、該第２の領域と前記第３の領域との間で実質的に連続している、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
磁石を作成する方法であって、該方法は、
プレス装置の中に磁気パウダーのグレインを配置することであって、該プレス装置は、圧縮軸およびダイを画定する、ことと、
該グレインを磁気的に配向することであって、該配向することは、
該圧縮軸から半径方向に離れた、該ダイの第１の領域において、第１のグレインは、該圧縮軸に対して斜めである第１の角度で中心軸に対して傾いている第１の磁気ダイポールモーメントを有し、
実質的に該圧縮軸に沿った、該ダイの第２の領域において、第２のグレインは、該圧縮軸に対して実質的に平行である第２の磁気ダイポールモーメントを有し、
該第１の領域と対向する、該ダイの第３の領域において、第３のグレインは、該第１の角度を実質的にミラーリングする第２の角度で該中心軸に対して傾いている第３の磁気ダイポールモーメントを有するように行われる、ことと、
該配向することの間に、該圧縮軸に沿って該グレインを成形体へとプレスすることと
を含む、
方法。
【請求項４】
前記配向することは、磁束線を有する磁場に前記第１、第２、および第３のグレインを晒すことを含み、該第１、第２、および第３のグレインは、該磁束線と整列し、該磁束線は、前記第１の領域と前記第２の領域との間で実質的に連続し、該磁束線は、該第２の領域と前記第３の領域との間で実質的に連続している、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
磁気パウダープレス装置であって、該磁気パウダープレス装置は、
磁気パウダーを受け取るためのダイであって、該ダイは、第１の方向と、該第１の方向と実質的に直交する第２の方向とを有する、ダイと、
磁束源であって、該磁束源は、該ダイの第１の領域から該ダイの第２の領域まで、該第１の方向と実質的に平行である磁束を提供するように構成され、該第１の領域と第２の領域とは、該ダイの中心領域の対向する側面において、互いから離されている、磁束源と、
第１の透磁率を有する第１の圧縮本体と、
第２の透磁率を有する第２の圧縮本体と
を備え、
該第１の圧縮本体および第２の圧縮本体は、該第２の方向に沿って該パウダーを圧縮するように構成され、
該本体が該パウダーを圧縮するとき、該磁束が、該中心領域においては第１のオフセットによって、該第１の領域および第２の領域においては該第１のオフセットより小さい第２のオフセットによって、該第２の方向に偏向させられるように、該第１の透磁率と第２の透磁率とは、アンバランスである、
磁気パウダープレス装置。
【請求項６】
磁気パウダープレス装置であって、該磁気パウダープレス装置は、
磁気パウダーを受け取るためのダイであって、該ダイは、第１の方向と、該第１の方向と実質的に直交する第２の方向とを有する、ダイと、
磁束源であって、該磁束源は、該ダイの第１の領域から該ダイの第２の領域まで、該第２の方向と実質的に平行である磁束を提供するように構成され、該第１の領域と第２の領域とは、該ダイの中心領域の対向する側面において、互いから離されている、磁束源と、
第１の透磁率を有する第１の圧縮本体と、
第２の透磁率を有する第２の圧縮本体と
を備え、
該第１の圧縮本体および第２の圧縮本体は、該第２の方向に沿って該パウダーを圧縮するように構成され、
該本体が該パウダーを圧縮するとき、該磁束が、該第１の領域においては第１のオフセットによって、該第２の領域においては該第１のオフセットより大きい第２のオフセットによって、該第１の方向に偏向させられるように、該第１の透磁率と第２の透磁率とは、アンバランスである、
磁気パウダープレス装置。
【請求項７】
焼結された固い磁石であって、該焼結された固い磁石は、
複数の第１の焼結されたグレインであって、該第１の焼結されたグレインは、１つの平面に沿って実質的に一緒に整列させられた第１の磁化容易方向を有する、複数の第１の焼結されたグレインと、
該第１の焼結されたグレインの一側面における複数の第２の焼結されたグレインであって、該第２の焼結されたグレインは、一緒に整列させられた、該平面に対して斜めに傾いている第２の磁化容易方向を有する、複数の第２の焼結されたグレインと、
該第１の焼結されたグレインの反対の側面における複数の第３の焼結されたグレインであって、該第３の焼結されたグレインは、該第２の容易方向を実質的にミラーリングする第３の磁化容易方向を有する、複数の第３の焼結されたグレインと
を備えている、
焼結された固い磁石。
【請求項８】
前記第２の磁化容易方向は、第２の平均方向を画定し、
該第２の磁化容易方向の少なくとも９７％が、該第２の平均方向の約５度以内に整列させられる、請求項７に記載の焼結された固い磁石。
【請求項９】
前記第１、第２、および第３の焼結されたグレインは、同時に生長した粒間ネックだけによって相互連結されたグレインネットワークの部分である、請求項７に記載の焼結された固い磁石。
【請求項１０】
前記ネットワークにおける容易方向は、前記第２の焼結されたグレインと前記第１の焼結されたグレインとの間で、および、該第１の焼結されたグレインと前記第３の焼結されたグレインとの間で実質的に連続的に変化する、請求項９に記載の焼結された固い磁石。
【請求項１１】
実質的に平らな面を有する磁石であって、該磁石は、
複数の第１の焼結されたグレインであって、該第１の焼結されたグレインは、該面と実質的に平行に整列させられた第１の磁化容易方向を有する、複数の第１の焼結されたグレインと、
該第１の焼結されたグレインの一側面における複数の第２の焼結されたグレインであって、該第２の焼結されたグレインは、一緒に整列させられた、該面に対して斜めに傾いている第２の磁化容易方向を有する、複数の第２の焼結されたグレインと、
該第１の焼結されたグレインの反対の側面における複数の第３の焼結されたグレインであって、該第３の焼結されたグレインは、該第２の容易方向を実質的にミラーリングする第３の磁化容易方向を有する、複数の第３の焼結されたグレインと
を備えている、
実質的に平らな面を有する磁石。
【請求項１２】
前記第１の磁化容易方向は、前記面と整列させられている平均方向を画定し、
該第１の磁化容易方向の少なくとも９７％が、該面の約５度以内に整列させられる、請求項１１に記載の磁石。
【請求項１３】
前記第１、第２、および第３の焼結されたグレインは、同時に生長した粒間ネックだけによって相互連結されたグレインネットワークの部分である、請求項１１に記載の磁石。
【請求項１４】
前記ネットワークにおける容易方向は、前記第２の焼結されたグレインと前記第１の焼結されたグレインとの間で、および、該第１の焼結されたグレインと前記第３の焼結されたグレインとの間で実質的に連続的に変化する、請求項１１に記載の磁石。
【請求項１５】
面と、約５ｍｍと約７ｍｍとの間の直径と、約１．５ｍｍと約３．５ｍｍとの間の厚さとを有し、該面に対して垂直である中心軸を画定している焼結されたパウダーの固い磁石であって、該磁石は、磁場を生成し、該磁場は、該面から約３ｍｍおよび該中心軸から半径方向に約１ｍｍ離れた位置において、該中心軸と平行であり、４００ガウスより大きな大きさを有している成分を有する、焼結されたパウダーの固い磁石。
【請求項１６】
前記面が第１の面であり、前記位置が第１の位置である場合に、第２の面を備えている請求項１５に記載の磁石であって、該第２の面は、該第１の面と実質的に平行であり、該第１の面から前記厚さだけ離して設置され、該第２の面から３ｍｍのところの、該第１の位置と反対側の第２の位置における磁場成分は、１５０ガウスより小さい大きさを有する、請求項１５に記載の磁石。
【請求項１７】
前記直径は、約６ｍｍであり、前記厚さは、約２．５ｍｍである、請求項１５に記載の磁石。
【請求項１８】
前記第１の位置において、前記大きさは、４１０ガウスより大きい、請求項１６に記載の磁石。
【請求項１９】
前記第１の位置において、前記大きさは、４２０ガウスより大きい、請求項１６に記載の磁石。
【請求項２０】
前記第１の位置において、前記大きさは、４３０ガウスより大きい、請求項１６に記載の磁石。
【請求項２１】
前記第１の位置において、前記大きさは、４４０ガウスより大きい、請求項１６に記載の磁石。
【請求項２２】
前記第１の位置において、前記大きさは、４５０ガウスより大きい、請求項１６に記載の磁石。
【請求項２３】
面と、約５ｍｍと約７ｍｍとの間の直径と、約１．５ｍｍと３．５ｍｍとの間の厚さとを有し、該面に対して垂直である中心軸を画定している焼結されたパウダーの固い磁石であって、該磁石は、磁場を生成し、該磁場は、該面から約３ｍｍおよび該中心軸から半径方向に約１ｍｍ離れた位置において、該面と平行であり、５２０ガウスより大きな大きさを有している成分を有する、焼結されたパウダーの固い磁石。
【請求項２４】
前記面が第１の面であり、前記位置が第１の位置である場合に、第２の面を備えている請求項２３に記載の磁石であって、該第２の面は、該第１の面と実質的に平行であり、該第１の面から前記厚さだけ離して設置され、該第２の面から３ｍｍのところの、該第１の位置の反対側の第２の位置における磁場成分は、３００ガウスより小さい大きさを有する、請求項２３に記載の磁石。
【請求項２５】
前記直径は、約６ｍｍであり、前記厚さは、約２．５ｍｍである、請求項２３に記載の磁石。
【請求項２６】
前記第１の位置において、前記大きさは、５３５ガウスより大きい、請求項２４に記載の磁石。
【請求項２７】
前記第１の位置において、前記大きさは、５４５ガウスより大きい、請求項２４に記載の磁石。
【請求項２８】
前記第１の位置において、前記大きさは、５６０ガウスより大きい、請求項２４に記載の磁石。
【請求項２９】
前記第１の位置において、前記大きさは、５７５ガウスより大きい、請求項２４に記載の磁石。
【請求項３０】
前記第１の位置において、前記大きさは、５８５ガウスより大きい、請求項２４に記載の磁石。
【請求項３１】
焼結された固い磁石であって、該磁石は、該磁石の第１の領域から該磁石の第２の領域まで横断する磁軸を有し、該磁石は、
該第１の領域における複数の第１の焼結されたグレインであって、該第１の焼結されたグレインは、一緒に整列させられた、該軸と実質的に平行である第１の磁化容易方向を有する、複数の第１の焼結されたグレインと、
該軸から離して設置された、該第２の領域における複数の第２の焼結されたグレインであって、該第２の焼結されたグレインは、該軸から離れるように傾いている第２の磁化容易方向を有する、複数の第２の焼結されたグレインと
を備えている、
焼結された固い磁石。
【請求項３２】
磁軸を有する焼結されたパウダーの固い磁石であって、該磁石は、該軸に対して垂直である上部表面と、該軸に対して垂直である下部表面とを備え、該下部表面は、約３ｍｍと約６ｍｍとの間である厚さだけ、該上部表面から離して設置され、該磁石は、磁場を生成し、該磁場は、該上部表面から約４ｍｍの位置において、該軸と平行であり、１５００ガウスより大きな大きさを有している成分を有する、焼結されたパウダーの固い磁石。
【請求項３３】
前記位置が第１の位置である場合に、前記下部表面から４ｍｍのところの、該第１の位置の反対側の第２の位置における磁場成分は、１０００ガウスより小さい大きさを有する、請求項３２に記載の磁石。
【請求項３４】
前記上部表面および前記下部表面のうちの一方または両方は、約２８ｍｍと約３２ｍｍとの間の長さと、約１３ｍｍと約１５ｍｍとの間の幅とを有する、請求項３２に記載の磁石。
【請求項３５】
前記長さは、約３０ｍｍである、請求項３４に記載の磁石。
【請求項３６】
前記長さは、約３０．１５ｍｍである、請求項３４に記載の磁石。
【請求項３７】
前記幅は、約１４ｍｍである、請求項３４に記載の磁石。
【請求項３８】
前記幅は、約１３．８ｍｍである、請求項３４に記載の磁石。
【請求項３９】
前記厚さは、約４ｍｍである、請求項３３に記載の磁石。
【請求項４０】
前記厚さは、約４．２ｍｍである、請求項３３に記載の磁石。
【請求項４１】
前記磁軸は、前記磁石の第１の領域から該磁石の第２の領域まで横断し、
該第１の領域における複数の第１の焼結されたグレインは、一緒に整列させられた、該軸と実質的に平行である第１の磁化容易方向を有し、
該軸から離して設置された、該第２の領域における複数の第２の焼結されたグレインは、該軸から離れるように傾いている第２の磁化容易方向を有する、
請求項３３に記載の磁石。
【請求項４２】
前記第１の焼結されたグレインおよび第２の焼結されたグレインは、同時に生長した粒間ネックだけによって相互連結されたグレインネットワークの部分である、請求項４１に記載の焼結された固い磁石。
【請求項４３】
角変位インジケータであって、該角変位インジケータは、
回転軸に対して垂直である平らな面を有する、焼結されたパウダー磁石と、
センサであって、該センサは、該磁石と該センサとの間の角変位に比例する電圧を出力するように構成され、該磁石は、磁気ダイポールを有するグレインを備え、該磁気ダイポールは、該軸の近くにおいて、該面に実質的に接する湾曲したパターンを形成し、該センサは、該磁石から磁場を感知し、該磁場は、該回転軸と平行である、センサと
を備えている、
角変位インジケータ。
【請求項４４】
前記センサは、ホール効果センサである、請求項４３に記載の角変位インジケータ。
【請求項４５】
前記パターンは、放物線パターンである、請求項４３に記載の角変位インジケータ。
【請求項４６】
前記パターンは、双曲線パターンである、請求項４３に記載の角変位インジケータ。
【請求項４７】
トルクを伝達するためのロータであって、該ロータは、円周方向および半径方向を画定し、該ロータは、
回転軸から該半径方向に離して設置された、請求項３１によって定義されている第１の磁石であって、該第１の磁石の磁軸は、実質的に該半径方向と整列させられ、該第１の磁石の第２の領域は、該第１の磁石の第１の領域よりもより大きな該軸からの半径方向の距離にある、第１の磁石と、
円周方向オフセットによって該第１の磁石から該円周方向に変位させられた、請求項３１によって定義されている第２の磁石であって、該第２の磁石の磁軸は、実質的に該半径方向と整列させられ、該第２の磁石の第２の領域は、該第２の磁石の第１の領域よりもより小さな該軸からの半径方向の距離にある、第２の磁石と
を備えている、
ロータ。
【請求項４８】
前記第１の磁石は、前記軸の周りの環の前記半径方向の厚さを画定し、
該第１の磁石は、該環における複数の磁石のうちの１つであり、該複数は、約１０から約１６までの磁石を含む、
請求項４７に記載のロータ。
【請求項４９】
前記複数の磁石の各々は、約１０ｍｍの前記円周方向の幅を有し、
該複数の磁石のうちの隣接する磁石は、約１ｍｍの円周方向のギャップによって分離されている、
請求項４７に記載のロータ。
【請求項５０】
前記第１の磁石が、約０．１〜０．２ラジアンの円周方向スパンを有する、
請求項４７に記載のロータ。
【請求項５１】
前記第１の磁石または前記第２の磁石の外半径の範囲は、外半径を画定し、
該外半径は、５０ミリメートルより大きい、
請求項４７に記載のロータ。
【請求項５２】
前記第１の磁石または前記第２の磁石の内半径の範囲は、内半径を画定し、
該第１の磁石は、前記半径方向に第３の磁石と整列させられるように構成され、該第３の磁石は、該内半径より小さい半径のところに位置し、
該第２の磁石は、該半径方向に第４の磁石と整列させられるように構成され、該第４の磁石は、該内半径より小さい半径のところに位置し、
該第３の磁石は、請求項３１によって定義され、該第３の磁石の磁軸は、実質的に該半径方向と整列させられ、該第３の磁石の第２の領域は、該第３の磁石の第１の領域よりもより小さな前記軸からの半径方向の距離にあり、
該第４の磁石は、請求項３１によって定義され、該第４の磁石の磁軸は、実質的に該半径方向と整列させられ、該第４の磁石の第２の領域は、該第４の磁石の第１の領域よりもより大きな該軸からの半径方向の距離にあり、
該第３の磁石および第４の磁石は、それぞれ、該第１の磁石および第２の磁石と磁気的に結合し、該軸の周りを軌道に乗って回転するように構成されている、
請求項４７に記載のロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本出願は、米国仮出願第６１／７５８，３６９号の非仮出願であり、米国仮出願第６１／７５８，３６９号は、２０１３年１月３０日に出願され、その全体が、参考として本明細書に援用されている。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
永久磁性材料は、広い範囲の用途において用いられている。そのような磁石によって生成される磁場の強度は、材料におけるグレインまたは結晶の配向によって制限され得る。
【０００３】
従って、増大磁場強度のために配向されているグレインを有する磁石、その磁石を製作するための装置および方法、ならびに、その磁石を組み込んでいる装置を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
永久磁石の磁場は、材料の様々な領域を様々な方向に磁化する態様で、磁石が作成されている材料に外部磁場を適用することによって成形され得る。一部の材料は、永久磁化が、他の方向よりもより容易に確立され得る「容易方向」を有する。材料における容易方向が、外部磁場が適用されることにより永久磁化を誘起する前に、所望の磁場形状に従うように整えられる場合、永久磁石によって生成される磁場は、増大した強度を有し得る。
【０００５】
磁石を製造するための装置および方法と、磁気的に配向されたグレインを有する磁石と、そのような磁石を含む装置とが提供される。
【０００６】
装置は、磁場の下で金属パウダーをプレスし得る金属パウダープレス装置を含み得、方法は、磁場の下で金属パウダーをプレスし得る金属パウダープレス装置と関係し得る。プレス装置は、軸方向にパウダーを圧縮し得る。磁場は、軸方向に対して横方向である磁束線を有し得る。磁場は、軸方向に沿った磁束線を有し得る。
【０００７】
例えば、本発明は、以下を提供する。
（項目１）
磁石を作成する方法であって、該方法は、
プレス装置の中に磁気パウダーのグレインを配置することであって、該プレス装置は、圧縮軸およびダイを画定する、ことと、
該グレインを磁気的に配向することであって、該配向することは、
該圧縮軸から半径方向に離れた、該ダイの第１の領域において、第１のグレインは、該圧縮軸に対して斜めである第１の角度で中心軸に対して傾いている第１の磁気ダイポールモーメントを有し、
実質的に該圧縮軸に沿った、該ダイの第２の領域において、第２のグレインは、該圧縮軸に対して実質的に垂直である第２の磁気ダイポールモーメントを有し、
該第１の領域と対向する、該ダイの第３の領域において、第３のグレインは、該第１の角度を実質的にミラーリングする第２の角度で該中心軸に対して傾いている第３の磁気ダイポールモーメントを有するように行われる、ことと、
該配向することの間に、該圧縮軸に沿って該グレインを成形体へとプレスすることと
を含む、
方法。
（項目２）
上記配向することは、磁束線を有する磁場に上記第１、第２、および第３のグレインを晒すことを含み、該第１、第２、および第３のグレインは、該磁束線と整列し、該磁束線は、上記第１の領域と上記第２の領域との間で実質的に連続し、該磁束線は、該第２の領域と上記第３の領域との間で実質的に連続している、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目３）
磁石を作成する方法であって、該方法は、
プレス装置の中に磁気パウダーのグレインを配置することであって、該プレス装置は、圧縮軸およびダイを画定する、ことと、
該グレインを磁気的に配向することであって、該配向することは、
該圧縮軸から半径方向に離れた、該ダイの第１の領域において、第１のグレインは、該圧縮軸に対して斜めである第１の角度で中心軸に対して傾いている第１の磁気ダイポールモーメントを有し、
実質的に該圧縮軸に沿った、該ダイの第２の領域において、第２のグレインは、該圧縮軸に対して実質的に平行である第２の磁気ダイポールモーメントを有し、
該第１の領域と対向する、該ダイの第３の領域において、第３のグレインは、該第１の角度を実質的にミラーリングする第２の角度で該中心軸に対して傾いている第３の磁気ダイポールモーメントを有するように行われる、ことと、
該配向することの間に、該圧縮軸に沿って該グレインを成形体へとプレスすることと
を含む、
方法。
（項目４）
上記配向することは、磁束線を有する磁場に上記第１、第２、および第３のグレインを晒すことを含み、該第１、第２、および第３のグレインは、該磁束線と整列し、該磁束線は、上記第１の領域と上記第２の領域との間で実質的に連続し、該磁束線は、該第２の領域と上記第３の領域との間で実質的に連続している、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目５）
磁気パウダープレス装置であって、該磁気パウダープレス装置は、
磁気パウダーを受け取るためのダイであって、該ダイは、第１の方向と、該第１の方向と実質的に直交する第２の方向とを有する、ダイと、
磁束源であって、該磁束源は、該ダイの第１の領域から該ダイの第２の領域まで、該第１の方向と実質的に平行である磁束を提供するように構成され、該第１の領域と第２の領域とは、該ダイの中心領域の対向する側面において、互いから離されている、磁束源と、
第１の透磁率を有する第１の圧縮本体と、
第２の透磁率を有する第２の圧縮本体と
を備え、
該第１の圧縮本体および第２の圧縮本体は、該第２の方向に沿って該パウダーを圧縮するように構成され、
該本体が該パウダーを圧縮するとき、該磁束が、該中心領域においては第１のオフセットによって、該第１の領域および第２の領域においては該第１のオフセットより小さい第２のオフセットによって、該第２の方向に偏向させられるように、該第１の透磁率と第２の透磁率とは、アンバランスである、
磁気パウダープレス装置。
（項目６）
磁気パウダープレス装置であって、該磁気パウダープレス装置は、
磁気パウダーを受け取るためのダイであって、該ダイは、第１の方向と、該第１の方向と実質的に直交する第２の方向とを有する、ダイと、
磁束源であって、該磁束源は、該ダイの第１の領域から該ダイの第２の領域まで、該第２の方向と実質的に平行である磁束を提供するように構成され、該第１の領域と第２の領域とは、該ダイの中心領域の対向する側面において、互いから離されている、磁束源と、
第１の透磁率を有する第１の圧縮本体と、
第２の透磁率を有する第２の圧縮本体と
を備え、
該第１の圧縮本体および第２の圧縮本体は、該第２の方向に沿って該パウダーを圧縮するように構成され、
該本体が該パウダーを圧縮するとき、該磁束が、該第１の領域においては第１のオフセットによって、該第２の領域においては該第１のオフセットより大きい第２のオフセットによって、該第１の方向に偏向させられるように、該第１の透磁率と第２の透磁率とは、アンバランスである、
磁気パウダープレス装置。
（項目７）
焼結された固い磁石であって、該焼結された固い磁石は、
複数の第１の焼結されたグレインであって、該第１の焼結されたグレインは、１つの平面に沿って実質的に一緒に整列させられた第１の磁化容易方向を有する、複数の第１の焼結されたグレインと、
該第１の焼結されたグレインの一側面における複数の第２の焼結されたグレインであって、該第２の焼結されたグレインは、一緒に整列させられた、該平面に対して斜めに傾いている第２の磁化容易方向を有する、複数の第２の焼結されたグレインと、
該第１の焼結されたグレインの反対の側面における複数の第３の焼結されたグレインであって、該第３の焼結されたグレインは、該第２の容易方向を実質的にミラーリングする第３の磁化容易方向を有する、複数の第３の焼結されたグレインと
を備えている、
焼結された固い磁石。
（項目８）
上記第２の磁化容易方向は、第２の平均方向を画定し、
該第２の磁化容易方向の少なくとも９７％が、該第２の平均方向の約５度以内に整列させられる、上記項目のいずれか一項に記載の焼結された固い磁石。
（項目９）
上記第１、第２、および第３の焼結されたグレインは、同時に生長した粒間ネックだけによって相互連結されたグレインネットワークの部分である、上記項目のいずれか一項に記載の焼結された固い磁石。
（項目１０）
上記ネットワークにおける容易方向は、上記第２の焼結されたグレインと上記第１の焼結されたグレインとの間で、および、該第１の焼結されたグレインと上記第３の焼結されたグレインとの間で実質的に連続的に変化する、上記項目のいずれか一項に記載の焼結された固い磁石。
（項目１１）
実質的に平らな面を有する磁石であって、該磁石は、
複数の第１の焼結されたグレインであって、該第１の焼結されたグレインは、該面と実質的に平行に整列させられた第１の磁化容易方向を有する、複数の第１の焼結されたグレインと、
該第１の焼結されたグレインの一側面における複数の第２の焼結されたグレインであって、該第２の焼結されたグレインは、一緒に整列させられた、該面に対して斜めに傾いている第２の磁化容易方向を有する、複数の第２の焼結されたグレインと、
該第１の焼結されたグレインの反対の側面における複数の第３の焼結されたグレインであって、該第３の焼結されたグレインは、該第２の容易方向を実質的にミラーリングする第３の磁化容易方向を有する、複数の第３の焼結されたグレインと
を備えている、
実質的に平らな面を有する磁石。
（項目１２）
上記第１の磁化容易方向は、上記面と整列させられている平均方向を画定し、
該第１の磁化容易方向の少なくとも９７％が、該面の約５度以内に整列させられる、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目１３）
上記第１、第２、および第３の焼結されたグレインは、同時に生長した粒間ネックだけによって相互連結されたグレインネットワークの部分である、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目１４）
上記ネットワークにおける容易方向は、上記第２の焼結されたグレインと上記第１の焼結されたグレインとの間で、および、該第１の焼結されたグレインと上記第３の焼結されたグレインとの間で実質的に連続的に変化する、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目１５）
面と、約５ｍｍと約７ｍｍとの間の直径と、約１．５ｍｍと約３．５ｍｍとの間の厚さとを有し、該面に対して垂直である中心軸を画定している焼結されたパウダーの固い磁石であって、該磁石は、磁場を生成し、該磁場は、該面から約３ｍｍおよび該中心軸から半径方向に約１ｍｍ離れた位置において、該中心軸と平行であり、４００ガウスより大きな大きさを有している成分を有する、焼結されたパウダーの固い磁石。
（項目１６）
上記面が第１の面であり、上記位置が第１の位置である場合に、第２の面を備えている上記項目のいずれか一項に記載の磁石であって、該第２の面は、該第１の面と実質的に平行であり、該第１の面から上記厚さだけ離して設置され、該第２の面から３ｍｍのところの、該第１の位置と反対側の第２の位置における磁場成分は、１５０ガウスより小さい大きさを有する、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目１７）
上記直径は、約６ｍｍであり、上記厚さは、約２．５ｍｍである、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目１８）
上記第１の位置において、上記大きさは、４１０ガウスより大きい、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目１９）
上記第１の位置において、上記大きさは、４２０ガウスより大きい、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目２０）
上記第１の位置において、上記大きさは、４３０ガウスより大きい、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目２１）
上記第１の位置において、上記大きさは、４４０ガウスより大きい、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目２２）
上記第１の位置において、上記大きさは、４５０ガウスより大きい、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目２３）
面と、約５ｍｍと約７ｍｍとの間の直径と、約１．５ｍｍと３．５ｍｍとの間の厚さとを有し、該面に対して垂直である中心軸を画定している焼結されたパウダーの固い磁石であって、該磁石は、磁場を生成し、該磁場は、該面から約３ｍｍおよび該中心軸から半径方向に約１ｍｍ離れた位置において、該面と平行であり、５２０ガウスより大きな大きさを有している成分を有する、焼結されたパウダーの固い磁石。
（項目２４）
上記面が第１の面であり、上記位置が第１の位置である場合に、第２の面を備えている上記項目のいずれか一項に記載の磁石であって、該第２の面は、該第１の面と実質的に平行であり、該第１の面から上記厚さだけ離して設置され、該第２の面から３ｍｍのところの、該第１の位置の反対側の第２の位置における磁場成分は、３００ガウスより小さい大きさを有する、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目２５）
上記直径は、約６ｍｍであり、上記厚さは、約２．５ｍｍである、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目２６）
上記第１の位置において、上記大きさは、５３５ガウスより大きい、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目２７）
上記第１の位置において、上記大きさは、５４５ガウスより大きい、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目２８）
上記第１の位置において、上記大きさは、５６０ガウスより大きい、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目２９）
上記第１の位置において、上記大きさは、５７５ガウスより大きい、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目３０）
上記第１の位置において、上記大きさは、５８５ガウスより大きい、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目３１）
焼結された固い磁石であって、該磁石は、該磁石の第１の領域から該磁石の第２の領域まで横断する磁軸を有し、該磁石は、
該第１の領域における複数の第１の焼結されたグレインであって、該第１の焼結されたグレインは、一緒に整列させられた、該軸と実質的に平行である第１の磁化容易方向を有する、複数の第１の焼結されたグレインと、
該軸から離して設置された、該第２の領域における複数の第２の焼結されたグレインであって、該第２の焼結されたグレインは、該軸から離れるように傾いている第２の磁化容易方向を有する、複数の第２の焼結されたグレインと
を備えている、
焼結された固い磁石。
（項目３２）
磁軸を有する焼結されたパウダーの固い磁石であって、該磁石は、該軸に対して垂直である上部表面と、該軸に対して垂直である下部表面とを備え、該下部表面は、約３ｍｍと約６ｍｍとの間である厚さだけ、該上部表面から離して設置され、該磁石は、磁場を生成し、該磁場は、該上部表面から約４ｍｍの位置において、該軸と平行であり、１５００ガウスより大きな大きさを有している成分を有する、焼結されたパウダーの固い磁石。
（項目３３）
上記位置が第１の位置である場合に、上記下部表面から４ｍｍのところの、該第１の位置の反対側の第２の位置における磁場成分は、１０００ガウスより小さい大きさを有する、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目３４）
上記上部表面および上記下部表面のうちの一方または両方は、約２８ｍｍと約３２ｍｍとの間の長さと、約１３ｍｍと約１５ｍｍとの間の幅とを有する、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目３５）
上記長さは、約３０ｍｍである、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目３６）
上記長さは、約３０．１５ｍｍである、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目３７）
上記幅は、約１４ｍｍである、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目３８）
上記幅は、約１３．８ｍｍである、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目３９）
上記厚さは、約４ｍｍである、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目４０）
上記厚さは、約４．２ｍｍである、上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目４１）
上記磁軸は、上記磁石の第１の領域から該磁石の第２の領域まで横断し、
該第１の領域における複数の第１の焼結されたグレインは、一緒に整列させられた、該軸と実質的に平行である第１の磁化容易方向を有し、
該軸から離して設置された、該第２の領域における複数の第２の焼結されたグレインは、該軸から離れるように傾いている第２の磁化容易方向を有する、
上記項目のいずれか一項に記載の磁石。
（項目４２）
上記第１の焼結されたグレインおよび第２の焼結されたグレインは、同時に生長した粒間ネックだけによって相互連結されたグレインネットワークの部分である、上記項目のいずれか一項に記載の焼結された固い磁石。
（項目４３）
角変位インジケータであって、該角変位インジケータは、
回転軸に対して垂直である平らな面を有する、焼結されたパウダー磁石と、
センサであって、該センサは、該磁石と該センサとの間の角変位に比例する電圧を出力するように構成され、該磁石は、磁気ダイポールを有するグレインを備え、該磁気ダイポールは、該軸の近くにおいて、該面に実質的に接する湾曲したパターンを形成し、該センサは、該磁石から磁場を感知し、該磁場は、該回転軸と平行である、センサと
を備えている、
角変位インジケータ。
（項目４４）
上記センサは、ホール効果センサである、上記項目のいずれか一項に記載の角変位インジケータ。
（項目４５）
上記パターンは、放物線パターンである、上記項目のいずれか一項に記載の角変位インジケータ。
（項目４６）
上記パターンは、双曲線パターンである、上記項目のいずれか一項に記載の角変位インジケータ。
（項目４７）
トルクを伝達するためのロータであって、該ロータは、円周方向および半径方向を画定し、該ロータは、
回転軸から該半径方向に離して設置された、項目３１によって定義されている第１の磁石であって、該第１の磁石の磁軸は、実質的に該半径方向と整列させられ、該第１の磁石の第２の領域は、該第１の磁石の第１の領域よりもより大きな該軸からの半径方向の距離にある、第１の磁石と、
円周方向オフセットによって該第１の磁石から該円周方向に変位させられた、項目３１によって定義されている第２の磁石であって、該第２の磁石の磁軸は、実質的に該半径方向と整列させられ、該第２の磁石の第２の領域は、該第２の磁石の第１の領域よりもより小さな該軸からの半径方向の距離にある、第２の磁石と
を備えている、
ロータ。
（項目４８）
上記第１の磁石は、上記軸の周りの環の上記半径方向の厚さを画定し、
該第１の磁石は、該環における複数の磁石のうちの１つであり、該複数は、約１０から約１６までの磁石を含む、
上記項目のいずれか一項に記載のロータ。
（項目４９）
上記複数の磁石の各々は、約１０ｍｍの上記円周方向の幅を有し、
該複数の磁石のうちの隣接する磁石は、約１ｍｍの円周方向のギャップによって分離されている、
上記項目のいずれか一項に記載のロータ。
（項目５０）
上記第１の磁石が、約０．１〜０．２ラジアンの円周方向スパンを有する、
上記項目のいずれか一項に記載のロータ。
（項目５１）
上記第１の磁石または上記第２の磁石の外半径の範囲は、外半径を画定し、
該外半径は、５０ミリメートルより大きい、
上記項目のいずれか一項に記載のロータ。
（項目５２）
上記第１の磁石または上記第２の磁石の内半径の範囲は、内半径を画定し、
該第１の磁石は、上記半径方向に第３の磁石と整列させられるように構成され、該第３の磁石は、該内半径より小さい半径のところに位置し、
該第２の磁石は、該半径方向に第４の磁石と整列させられるように構成され、該第４の磁石は、該内半径より小さい半径のところに位置し、
該第３の磁石は、項目３１によって定義され、該第３の磁石の磁軸は、実質的に該半径方向と整列させられ、該第３の磁石の第２の領域は、該第３の磁石の第１の領域よりもより小さな上記軸からの半径方向の距離にあり、
該第４の磁石は、項目３１によって定義され、該第４の磁石の磁軸は、実質的に該半径方向と整列させられ、該第４の磁石の第２の領域は、該第４の磁石の第１の領域よりもより大きな該軸からの半径方向の距離にあり、
該第３の磁石および第４の磁石は、それぞれ、該第１の磁石および第２の磁石と磁気的に結合し、該軸の周りを軌道に乗って回転するように構成されている、
上記項目のいずれか一項に記載のロータ。
（項目１２Ａ）
上記第１の磁化容易方向は、上記面と整列させられている平均方向を画定し、
該第１の磁化容易方向の少なくとも９７％が、該面の約５度以内に整列させられる、上記項目のいずれか一項に記載の焼結された固い磁石。
（項目１３Ａ）
上記第１、第２、および第３の焼結されたグレインは、同時に生長した粒間ネックだけによって相互連結されたグレインネットワークの部分である、上記項目のいずれか一項に記載の焼結された固い磁石。
（項目１４Ａ）
上記ネットワークにおける容易方向は、上記第２の焼結されたグレインと上記第１の焼結されたグレインとの間で、および、該第１の焼結されたグレインと上記第３の焼結されたグレインとの間で実質的に連続的に変化する、上記項目のいずれか一項に記載の焼結された固い磁石。
（項目２０Ａ）
上記第１の位置において、上記大きさは、４３０ガウスより大きい、上記項目のいずれか一項に記載の大きさ。
（項目２１Ａ）
上記第１の位置において、上記大きさは、４４０ガウスより大きい、上記項目のいずれか一項に記載の大きさ。
（項目２２Ａ）
上記第１の位置において、上記大きさは、４５０ガウスより大きい、上記項目のいずれか一項に記載の大きさ。
（項目２８Ａ）
上記第１の位置において、上記大きさは、５６０ガウスより大きい、上記項目のいずれか一項に記載の大きさ。
（項目２９Ａ）
上記第１の位置において、上記大きさは、５７５ガウスより大きい、上記項目のいずれか一項に記載の大きさ。
（項目３０Ａ）
上記第１の位置において、上記大きさは、５８５ガウスより大きい、上記項目のいずれか一項に記載の大きさ。
（項目４４Ａ）
上記センサは、ホール効果センサである、上記項目のいずれか一項に記載のセンサ。
（項目４５Ａ）
上記パターンは、放物線パターンである、上記項目のいずれか一項に記載のセンサ。
（項目４６Ａ）
上記パターンは、双曲線パターンである、上記項目のいずれか一項に記載のセンサ。
【０００８】
（摘要）
磁石を製造するための装置および方法と、磁気的に配向されたグレインを有する磁石と、そのような磁石を含む装置。永久磁石の磁場は、材料の様々な領域を様々な方向に磁化する態様で、磁石が作成されている材料に外部磁場を適用することによって成形され得る。装置は、磁場の下で金属パウダーをプレスし得る金属パウダープレス装置を含み得、方法は、磁場の下で金属パウダーをプレスし得る金属パウダープレス装置と関係し得る。プレス装置は、軸方向にパウダーを圧縮し得る。磁場は、軸方向に対して横方向である磁束線を有し得る。磁場は、軸方向に沿った磁束線を有し得る。
【０００９】
本発明の目的および利点は、添付の図面との関連で、以下の詳細な説明を考慮することにより明らかとなり、添付の図面において、同様な参照文字は、全体を通して、同様な部品を指す。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の原理に従う、例示的なプロセスのステップを示している。
【図２】図２は、本発明の原理に従う、例示的装置を概略的に示している。
【図３】図３は、図２に示されている装置の一部分を概略的に示している。
【図４】図４は、本発明の原理に従う、用いられている材料を概略的に示している。
【図５】図５は、ライン５−５（図２に示されている）に沿ったビューにより、図４に示されている材料の異なるビューを概略的に示している。
【図６】図６は、図４に示されている材料の特徴を概略的に示している。
【図７】図７は、ライン７−７（図２に示されている）に沿ったビューにより、図４に示されている材料の異なるビューを概略的に示している。
【図８】図８は、図４に示されている材料の特徴を概略的に示している。
【図９】図９は、本発明の原理に従う、例示的プロダクトを概略的に示している。
【図１０】図１０は、本発明の原理に従う、他の例示的な装置を概略的に示している。
【図１１】図１１は、図１０に示されている装置の一部分を概略的に示している。
【図１２】図１２は、ライン１２−１２（図１１に示されている）に沿ったビューにより、本発明の原理に従って用いられている材料を概略的に示している。
【図１３】図１３は、図１２に示されている材料の特徴を概略的に示している。
【図１４】図１４は、ライン１４−１４（図１１に示されている）に沿ったビューにより、図１２に示されている材料の異なるビューを概略的に示している。
【図１５】図１５は、図１２に示されている材料の特徴を概略的に示している。
【図１６】図１６は、ライン１６−１６（図１１に示されている）に沿ったビューにより、図１２に示されている材料の異なるビューを概略的に示している。
【図１７】図１７は、図１２に示されている材料の特徴を概略的に示している。
【図１８】図１８は、本発明の原理に従う、別の例示的プロダクトを概略的に示している。
【図１９】図１９は、本発明の原理に従う、別の例示的プロダクトを概略的に示している。
【図２０】図２０は、本発明の原理に従う、さらに別の例示的プロダクトを概略的に示している。
【図２１】図２１は、ダイアメトリック（ｄｉａｍｅｔｒｉｃ）磁石を概略的に示している。
【図２２】図２２は、二極磁石を概略的に示している。
【図２３】図２３は、本発明の原理に従う、さらに別の例示的プロダクトを概略的に示している。
【図２４】図２４は、本発明の原理に従う、さらに別の例示的装置を概略的に示している。
【図２５】図２５は、本発明の原理に従う、さらに別の例示的装置を概略的に示している。
【図２６】図２６は、本発明の原理に従う、さらに他の例示的プロダクトを概略的に示している。
【図２７】図２７は、本発明の原理を例証する情報を示している。
【図２８】図２８は、本発明の原理を例証する他の情報を示している。
【図２９】図２９は、本発明の原理を例証するさらに他の情報を示している。
【図３０】図３０は、本発明の原理を例証するさらに他の情報を示している。
【図３１】図３１は、本発明の原理に従う、さらに他の例示的装置を示している。
【図３２】図３２は、本発明の原理に従う、さらに他の例示的装置を示している。
【図３３】図３３は、本発明の原理を例証するさらに他の情報を示している。
【図３４】図３４は、本発明の原理を例証するさらに他の情報を示している。
【図３５】図３５は、本発明の原理を例証するさらに他の情報を示している。
【図３６】図３６は、本発明の原理を例証するさらに他の情報を示している。
【図３７】図３７は、本発明の原理を例証するさらに他の情報を示している。
【図３８】図３８は、本発明の原理に従う、さらに他の例示的装置を示している。
【図３９】図３９は、本発明の原理に従う、さらに他の例示的装置を示している。
【図４０】図４０は、本発明の原理に従う、さらに他の例示的装置を示している。
【図４１】図４１は、本発明の原理を例証するさらに他の情報を示している。
【図４２】図４２は、本発明の原理を例証するさらに他の情報を示している。
【図４３】図４３は、本発明の原理を例証するさらに他の情報を示している。
【図４４】図４４は、本発明の原理を例証するさらに他の情報を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（詳細な説明）
磁石を作成する方法
横方向磁場
磁石を作成するための装置および方法が提供される。方法は、プレス装置の中に磁気パウダーのグレインを配置することを含み得る。グレインは、多結晶であり得る。グレインは、単結晶であり得る。グレインは、ガラス質であり得る。グレインは、大きさが、１０ミクロンから１，０００ミクロンに及び得る。グレインは、大きさが、１ミクロンから２００ミクロンに及び得る。プレス装置は、圧縮軸およびダイを画定し得る。磁石は、様々な領域において様々な配向を有するグレインを含み得る。磁石は、第１のグレインと第２のグレインとを含み得る。方法は、圧縮軸から半径方向に離れた、ダイの第１の領域において、第１のグレインは、圧縮軸に対して斜めである第１の角度で中心軸に対して傾いている第１の磁気ダイポールモーメントを有し、実質的に圧縮軸に沿った、ダイの第２の領域において、第２のグレインは、圧縮軸に対して実質的に垂直である第２の磁気ダイポールモーメントを有し、第１の領域と対向する、ダイの第３の領域において、第３のグレインは、第１の角度を実質的にミラーリングする第２の角度で中心軸に対して傾いている第３の磁気ダイポールモーメントを有するように、グレインを磁気的に配向することを含み得る。
【００１２】
方法は、配向することの間に、圧縮軸に沿ってグレインを成形体へとプレスすることを含み得る。
【００１３】
配向することは、磁束線を有する磁場に第１、第２、および第３のグレインを晒すことを含み得、第１、第２、および第３のグレインは、該磁束線と整列する。磁束線は、第１の領域と第２の領域との間で実質的に連続的であり得る。磁束線は、第２の領域と第３の領域との間で実質的に連続的であり得る。
磁石を作成する方法
軸方向磁場
方法は、圧縮軸から半径方向に離れた、ダイの第１の領域において、第１のグレインは、圧縮軸に対して斜めである第１の角度で中心軸に対して傾いている第１の磁気ダイポールモーメントを有し、実質的に圧縮軸に沿った、ダイの第２の領域において、第２のグレインは、圧縮軸に対して実質的に平行である第２の磁気ダイポールモーメントを有し、第１の領域と対向する、ダイの第３の領域において、第３のグレインは、第１の角度を実質的にミラーリングする第２の角度で中心軸に対して傾いている第３の磁気ダイポールモーメントを有するように、グレインを磁気的に配向することを含み得る。
【００１４】
配向することは、磁束線を有する磁場に第１、第２、および第３のグレインを晒すことを含み得、第１、第２、および第３のグレインは、該磁束線と整列する。磁束線は、第１の領域と第２の領域との間で実質的に連続的であり得る。磁束線は、第２の領域と第３の領域との間で実質的に連続的であり得る。
プレス装置
横方向磁場
装置は、磁気パウダープレス装置を含み得、方法は、磁気パウダープレス装置と関係し得る。磁気パウダープレス装置は、磁気パウダーを受け取るためのダイを含み得る。ダイは、第１の方向と第２の方向とを有し得る。第２の方向は、第１の方向と実質的に直交し得る。プレス装置は、磁束源を含み得、該磁束源は、ダイの第１の領域からダイの第２の領域まで、第１の方向と実質的に平行である磁束を提供するように構成されている。第１の領域と第２の領域とは、ダイの中心領域の対向する側面において、互いから離され得る。プレス装置は、第１の透磁率を有する第１の圧縮本体を含み得る。プレス装置は、第２の透磁率を有する第２の圧縮本体を含み得る。圧縮本体のうちの一方または両方は、パンチ装置であり得る。
【００１５】
第１および第２の圧縮本体は、第２の方向に沿ってパウダーを圧縮するように構成され得る。本体がパウダーを圧縮するとき、磁束が、中心領域においては第１のオフセットによって、第１および第２の領域においては第２のオフセットによって、第２の方向に偏向させられるように、第１および第２の透磁率は、アンバランスであり得る。第２のオフセットは、第１のオフセットよりも小さくあり得る。
プレス装置
軸方向磁場
ダイは、第１の方向と、第１の方向と実質的に直交する第２の方向とを有し得る。磁束源は、ダイの第１の領域からダイの第２の領域まで、第２の方向と実質的に平行である磁束を提供するように構成され得る。第１の領域と第２の領域とは、ダイの中心領域の対向する側面において、互いから離され得る。本体がパウダーを圧縮するとき、磁束が、第１の領域においては第１のオフセットによって、第２の領域においては、第１のオフセットより大きい第２のオフセットによって、第１の方向に偏向させられるように、第１および第２の透磁率は、アンバランスであり得る。
磁石
横方向磁場
装置は、焼結された固い磁石を含み得る。磁石は、複数の第１の焼結されたグレインを含み得る。第１の焼結されたグレインは、１つの平面に沿って実質的に一緒に整列させられた第１の磁化容易方向を有し得る。
【００１６】
磁化容易方向は、該方向に沿って、グレインが、外部磁場に応答して容易に磁化される方向であり得る。容易方向は、結晶学的方向であり得る。容易方向は、結晶学的軸であり得る。容易方向は、１つ以上の結晶学的方向または結晶学的軸に基づく正味方向であり得る。グレインが、外部磁場に晒されると、グレインは、容易方向を外部磁場と整列させるように回転し得る。回転後、ミクロ磁気学的ドメインは、容易方向に沿った配向にシフトし得る。ドメインが、例えば転位、グレイン境界、または他の欠陥のようなエネルギー障害を越えて並進するために充分な力でシフトさせられた場合、ドメインは、所定の位置に固定され得、磁石は、「固い」磁石となり得る。
【００１７】
磁石は、第１の焼結されたグレインの一側面に、複数の第２の焼結されたグレインを含み得る。第２の焼結されたグレインは、一緒に整列させられた、平面に対して斜めに傾いている第２の磁化容易方向を有し得る。磁石は、第１の焼結されたグレインの反対の側面に、第３の焼結されたグレインを含み得る。第３の焼結されたグレインは、第２の容易方向を実質的にミラーリングする第３の磁化容易方向を有し得る。
【００１８】
第１の磁化容易方向は、第１の平均方向を画定し得る。第１の容易方向の少なくとも５０％が、第１の平均方向の約５度以内に整列させられ得る。第１の容易方向の少なくとも６７％が、第１の平均方向の約５度以内に整列させられ得る。第１の容易方向の少なくとも９７％が、第１の平均方向の約５度以内に整列させられ得る。
【００１９】
第２の磁化容易方向は、第２の平均方向を画定し得る。第２の容易方向の少なくとも５０％が、第２の平均方向の約５度以内に整列させられ得る。第２の容易方向の少なくとも６７％が、第２の平均方向の約５度以内に整列させられ得る。第２の容易方向の少なくとも９７％が、第２の平均方向の約５度以内に整列させられ得る。
【００２０】
第３の磁化容易方向は、第３の平均方向を画定し得る。第３の容易方向の少なくとも５０％が、第３の平均方向の約５度以内に整列させられ得る。第３の容易方向の少なくとも６７％が、第３の平均方向の約５度以内に整列させられ得る。第３の容易方向の少なくとも９７％が、第３の平均方向の約５度以内に整列させられ得る。
【００２１】
第１、第２、および第３の焼結されたグレインは、同時に生長した粒間ネックだけによって相互連結されたグレインネットワークの部分であり得る。粒間ネックは、全て、共通の熱処理履歴から生じ得る。第１、第２、および第３の焼結されたグレインのうちの２つ以上は、個別に焼結され得、次に、接着剤、溶接、もしくは、他の焼結後プロセスによって、または、第１の焼結されたグレインの焼結、第２の焼結されたグレインの焼結、および第３の焼結されたグレインの焼結に続く熱処理によって、第１、第２、および第３の焼結されたグレインのうちの別の１つと接合され得る。
【００２２】
ネットワークにおける容易方向は、第２の焼結されたグレインと第１の焼結されたグレインとの間で、および、第１の焼結されたグレインと第３の焼結されたグレインとの間で実質的に連続的に変化し得る。
【００２３】
磁石は、実質的に平らな面を有し得る。磁石は、複数の第１の焼結されたグレインを含み得る。第１の焼結されたグレインは、面と実質的に平行に整列させられた第１の磁化容易方向を有し得る。磁石は、複数の第２の焼結されたグレインを含み得る。第２の焼結されたグレインは、第１の焼結されたグレインの一側面に配置され得る。第２の焼結されたグレインは、第２の磁化容易方向を有し得、第２の磁化容易方向は、実質的に一緒に整列させられ、面に対して斜めの角度で集合的に傾いている。磁石は、複数の第３の焼結されたグレインを含み得る。第３の焼結されたグレインは、第１の焼結されたグレインの反対の側面に配置され得る。第３の焼結されたグレインは、第２の容易方向を実質的にミラーリングする第３の磁化容易方向を有し得る。
【００２４】
面は、約１ｍｍから約１００ｍｍの範囲の直径、および、約０．５ｍｍから約７５ｍｍの範囲の厚さを有し得る。面は、面に対して垂直である中心軸を画定し得る。磁石は、中心軸に沿って面からＸ１ｍｍ、および、中心軸から半径方向にＹ１ｍｍ離れた位置において、中心軸と平行である磁場成分を生成し得る。磁化方向が磁石の体積全体にわたって本質的に同じである磁石と比較して、面からＸ１および中心軸からＹ１離れた、面に対して垂直である磁場成分は、より強力である。垂直成分の大きさは、中心軸の周りの円周方向において、正弦波的に変化し得る。垂直成分のピーク値は、Ｈｎｏｒｍａｌと称され得る。
【００２５】
面は、第１の面であり得る。第１の面は、磁石の「ホット」サイドを画定し得る。磁石は、第２の面を含み得、該第２の面は、第１の面と平行であり得、かつ、第１の面からある厚さだけ離して設置される。中心軸に沿って第２の面からＸ２ｍｍ、および、中心軸から半径方向にＹ２ｍｍ離れた位置における、第２の面に対して垂直である磁場は、ホットサイド上のＸ１、Ｙ１における大きさより小さい大きさを有し得る。第２の面は、磁石の「コールド」サイドを画定し得る。
【００２６】
磁石は、ホットサイド上の、中心軸に沿って第１の面からＸ１ｍｍ、および、中心軸から半径方向にＹ１ｍｍ離れた位置において、中心軸に対して円周方向である磁場成分を生成し得る。円周方向成分の大きさは、中心軸の周りの円周方向において、正弦波的に変化し得る。円周方向成分のピーク値は、Ｈｐａｒａｌｌｅｌと称され得る（円周方向成分が、面と平行であることを示すために）。
【００２７】
表１は、例示的な磁石直径Ｄおよび厚さｔ、ホットサイド上の、第１の面から軸方向の変位Ｘ１および軸からＹ１における、ならびに、コールドサイド上の、第２の面から軸方向の変位Ｘ２および軸からＹ２における、例示的な磁場強度Ｂｎｏｒｍａｌ（磁石面に対して垂直であり、Ｈａｘｉａｌとも称され、「ａｘｉａｌ」は、中心軸と平行であることを示す）およびＢｐａｒａｌｌｅｌ（磁石面と平行であり、Ｈθとも称され、「θ」は、中心軸のまわりの円周方向を示す）の値を示している。
【００２８】
【表１】
2014150254.tif 000003
磁石は、面と、約５ｍｍと約７ｍｍとの間の直径と、約１．５ｍｍと約３．５ｍｍとの間の厚さとを有し得る。磁石は、面に対して垂直である中心軸を画定し得る。磁石は、磁場を生成し得、該磁場は、面から約３ｍｍおよび中心軸から半径方向に約１ｍｍ離れた位置において、中心軸と平行であり、４００ガウスより大きな大きさを有している成分を有する。
【００２９】
面は、第１の面であり得る。位置は、第１の位置であり得る。磁石は、第２の面を含み得、該第２の面は、第１の面と実質的に平行であり、かつ、第１の面から厚さだけ離して設置される。第２の面から３ｍｍのところの、第１の位置と反対側の第２の位置における磁場成分は、１５０ガウスより小さい大きさを有し得る。
【００３０】
直径は、約６ｍｍであり得、厚さは、約２．５ｍｍであり得る。
【００３１】
第１の位置における大きさは、４１０ガウスより大きくあり得る。
【００３２】
第１の位置における大きさは、４２０ガウスより大きくあり得る。
【００３３】
第１の位置における大きさは、４３０ガウスより大きくあり得る。
【００３４】
第１の位置における大きさは、４４０ガウスより大きくあり得る。
【００３５】
第１の位置における大きさは、４５０ガウスより大きくあり得る。
【００３６】
磁石は、面と、約５ｍｍと約７ｍｍとの間の直径と、約１．５ｍｍと３．５ｍｍとの間の厚さとを有し得る。磁石は、面に対して垂直である中心軸を画定し得る。磁石は、磁場を生成し得、該磁場は、面から約３ｍｍおよび中心軸から半径方向に約１ｍｍ離れた位置において、面と平行であり、５２０ガウスより大きな大きさを有している成分を有する。
【００３７】
面は、第１の面であり得、位置は、第１の位置であり得る。磁石は、第２の面を含み得、該第２の面は、第１の面と実質的に平行であり、かつ、第１の面から厚さだけ離して設置される。第２の面から３ｍｍのところの、第１の位置と反対側の第２の位置における磁場成分は、３００ガウスより小さい大きさを有し得る。
【００３８】
直径は、約６ｍｍであり得、厚さは、約２．５ｍｍであり得る。
【００３９】
第１の位置における大きさは、５３５ガウスより大きくあり得る。
【００４０】
第１の位置における大きさは、５４５ガウスより大きくあり得る。
【００４１】
第１の位置における大きさは、５６０ガウスより大きくあり得る。
【００４２】
第１の位置における大きさは、５７５ガウスより大きくあり得る。
【００４３】
第１の位置における大きさは、５８５ガウスより大きくあり得る。
磁石
軸方向磁場
磁石は、磁石の第１の領域から磁石の第２の領域まで横断する磁軸を有し得る。磁石は、第１の領域に、複数の第１の焼結されたグレインを含み得る。第１の焼結されたグレインは、実質的に一緒に整列させられた、軸と実質的に平行である第１の磁化容易方向を有し得る。磁石は、第２の領域に、複数の第２の焼結されたグレインを含み得る。第２の焼結されたグレインは、軸から離して設置され得る。第２の焼結されたグレインは、軸から離れるように傾いている第２の磁化容易方向を有し得る。この磁石は、「磁束集束磁石」と称され得る。
【００４４】
第１の磁化容易方向は、第１の平均方向を画定し得る。第１の容易方向の少なくとも５０％が、第１の平均方向の約５度以内に整列させられ得る。第１の容易方向の少なくとも６７％が、第１の平均方向の約５度以内に整列させられ得る。第１の容易方向の少なくとも９７％が、第１の平均方向の約５度以内に整列させられ得る。
【００４５】
第２の磁化容易方向は、第２の平均方向を画定し得る。第２の容易方向の少なくとも５０％が、第２の平均方向の約５度以内に整列させられ得る。第２の容易方向の少なくとも６７％が、第２の平均方向の約５度以内に整列させられ得る。第２の容易方向の少なくとも９７％が、第２の平均方向の約５度以内に整列させられ得る。
【００４６】
磁石は、磁軸を有し得る。磁石は、軸に対して垂直である上部表面を含み得る。磁石は、軸に対して垂直である下部表面を含み得る。下部表面は、上部表面からある厚さだけ離して設置され得る。厚さは、約３ｍｍと約６ｍｍとの間であり得る。磁石は、磁場を生成し得、該磁場は、上部表面から約４ｍｍの位置において、軸と平行であり、かつ、１５００ガウスより大きな大きさを有する成分を有する。
【００４７】
位置は、第１の位置であり得る。下部表面から４ｍｍのところの、第１の位置の反対側の第２の位置における磁場成分は、１０００ガウスより小さい大きさを有し得る。
【００４８】
上部表面および下部表面のうちの一方または両方は、約２８ｍｍと約３２ｍｍとの間の長さを有し得る。上部表面および下部表面のうちの一方または両方は、約１３ｍｍと約１５ｍｍとの間の幅を有し得る。
【００４９】
長さは、約３０ｍｍであり得る。長さは、約３０．１５ｍｍであり得る。
【００５０】
幅は、約１４ｍｍであり得る。幅は、約１３．８ｍｍであり得る。
【００５１】
厚さは、約４ｍｍであり得る。厚さは、約４．２ｍｍであり得る。
【００５２】
磁軸は、磁石の第１の領域から磁石の第２の領域まで横断し得る。第１の領域における複数の第１の焼結されたグレインは、一緒に整列させられて軸と実質的に平行である第１の磁化容易方向を有し得る。第２の領域における、軸から離して設置されている複数の第２の焼結されたグレインは、軸から離れるように傾いている第２の磁化容易方向を有し得る。
【００５３】
磁石は、上部表面と下部表面とを含み得る。下部表面は、上部表面からある厚さだけ離して設置され得る。磁石は、磁場を生成し得、該磁場は、上部面から磁軸に沿って０．５×厚さだけ離れた第１の位置において、軸と平行であり、下部面から磁軸に沿って０．５×厚さだけ離れた第２の位置における同じ成分より１．５倍以上大きな大きさを有している成分を有する。
センサ
装置は、角変位インジケータを含み得る。インジケータは、焼結されたパウダー磁石を含み得る。磁石は、回転軸に対して垂直である実質的に平らな面を有し得る。インジケータは、センサを含み得、該センサは、磁石とセンサとの間の角変位に比例する電圧を出力するように構成されている。磁石は、磁気ダイポールを有するグレインを含み得、該磁気ダイポールは、軸の近くにおいて面に実質的に接する湾曲したパターンを形成する。磁石の軸から遠く離れた位置において、ダイポールは、接線方向に対して、約５°から約１０°、約１０°から約１５°、約１５°から約２０°、約２０°から約２５°、約２５°から約３０°、約３０°から約３５°の角度で傾き得る。ダイポールは、接線方向に対して３０°より大きな角度であり得る。センサは、磁石からの磁場を感知し得る。磁場は、回転軸と平行であり得る。センサは、ホール効果センサまたは磁気抵抗センサであり得る。
カプラ
装置は、トルクを伝達するための１つもしくは２つの（または任意の適切な数の）ロータを含み得る。ロータは、円周方向および半径方向を画定し得る。ロータは、第１の磁束集束磁石を含み得る。第１の磁束集束磁石は、回転軸から半径方向に離して設置され、第１の磁束集束磁石の磁軸は、実質的に半径方向と整列させられ、第１の磁束集束磁石の第２の領域は、第１の磁束集束磁石の第１の領域よりもより大きな軸からの半径方向の距離にある。
【００５４】
ロータは、第２の磁束集束磁石を含み得る。第２の磁束集束磁石は、円周方向オフセットによって、第１の磁束集束磁石から円周方向に変位させられ得る。第２の磁束集束磁石の磁軸は、実質的に半径方向と整列させられ得る。第２の磁束集束磁石の第２の領域は、第２の磁束集束磁石の第１の領域よりもより小さな軸からの半径方向の距離にあり得る。
【００５５】
第１の磁石は、軸の周りの環の半径方向の厚さを画定し得る。第１の磁石は、環における複数の磁石のうちの１つであり得る。複数は、約１０から約１６の磁石を含み得る。
【００５６】
複数の磁石の各々は、約１０ｍｍの円周方向の幅を有し得、複数の磁石のうちの隣接する磁石は、約１ｍｍの円周方向のギャップによって分離され得る。
【００５７】
第１の磁石は、約０．１〜０．２ラジアンの円周方向スパンを有し得る。
【００５８】
第１の磁石または第２の磁石の外半径の範囲は、外半径を画定し得る。外半径は、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１２０、１４０、または１６０ミリメートルより大きくあり得る。外半径は、５ミリメートルより大きくあり得る。
【００５９】
第１の集束磁束磁石または第２の集束磁束磁石の内半径の範囲は、内半径を画定する。第１の集束磁束磁石は、半径方向に第３の集束磁束磁石と整列させられるように構成され、第３の集束磁束磁石は、内半径より小さい半径のところに位置している。第２の集束磁束磁石は、半径方向に第４の集束磁束磁石と整列させられるように構成され、第４の集束磁束磁石は、内半径より小さい半径のところに位置している。
【００６０】
第３の集束磁束磁石の磁軸は、実質的に半径方向と整列させられ得る。第３の集束磁束磁石の第２の領域は、第３の集束磁束磁石の第１の領域よりもより小さな軸からの半径方向の距離にあり得る。
【００６１】
第４の集束磁束磁石の磁軸は、実質的に半径方向と整列させられ得る。第４の集束磁束磁石の第２の領域は、第４の集束磁束磁石の第１の領域よりもより大きな軸からの半径方向の距離にあり得る。第３および第４の集束磁束磁石は、それぞれ、第１および第２の集束磁束磁石と磁気的に結合し、軸の周りを軌道に乗って回転するように構成され得る。
【００６２】
ここで、本発明による装置および方法が、図面との関連で記述される。特徴が、選択された実施形態の背景において例示されている。実施形態のうちの１つとの関連で示されている特徴は、本発明の原理に従って、実施形態のうちの別の１つとの関連で示されている特徴と共に実行され得ることが理解される。
【００６３】
本明細書において記述されている装置および方法は、例示的である。本発明の装置および方法は、例示的装置の特徴のうちの一部もしくは全て、および／または、例示的方法のステップのうちの一部もしくは全てを含み得る。方法のステップは、本明細書において示され、かつ、記述された順序以外の順序で実行され得る。一部の実施形態は、例示的方法との関連で示され、かつ、記述されたステップを省略し得る。一部の実施形態は、例示的な方法との関連で示され、かつ、記述されていないステップを含み得る。
【００６４】
図１は、磁石を製造するためのプロセス１００の例示的ステップを示している。プロセスは、ステップ１０２から始まり得る。ステップ１０２において、磁性材料が提供され得る。材料は、コバルト、サマリウム、鉄、銅、ジルコニウム、または他の適切な材料を含み得る。ステップ１０４において、材料は、パウダーに粉砕され得、所望の割合に組み合わされる。ステップ１０６において、パウダーは、ダイの様々な領域において、パウダーグレイン容易方向を配列するために、外部磁場の下でダイの中で圧縮され得る。ステップ１０８において、パウダーは、高温で焼結され得る。ステップ１１０において、焼結されたパウダーは、ミリング、カッティング、ドリリング、ポリシング、グラインディング、プレーティング、または任意の他の適切なプロセスによって仕上げられ得る。ステップ１１２において、外部磁場が、焼結されたパウダーに適用され得る。外部磁場は、焼結されたパウダーにおけるパウダーグレイン容易方向の配列に合致し得る。以下に示され、記述される装置のうちの１つ以上が、プロセス１００のステップのうちの１つ以上を実行するために用いられ得る。
【００６５】
図２は、ダイ２００における例示的な金属パウダーグレインｇ１、ｇ２およびｇ３を示している。ダイ２００は、任意の適切な形状を有し得る。ダイ２００は、平行六面体であり得る。ダイ２００は、直線的であり得る。ダイ２００は、円柱状であり得る。ダイ２００は、円錐形であり得る。ダイ２００は、台形であり得る。ダイ２００は、三日月状であり得る。ダイ２００は、金属性パウダーグレイン２０１で満たされ得る。グレインｇ１、ｇ２およびｇ３は、湾曲した磁束線２０２と整列するように回転させられた磁化容易方向ｄ１、ｄ２およびｄ３を有する。グレインｇ１、ｇ２およびｇ３は、グレインに対応するパウダーの領域における多数のグレインを代表し得る。容易方向ｄ１、ｄ２およびｄ３は、角度γ１、γ２およびγ３で軸Ｌ２に対して傾き得る。磁束線２０２は、外部的から課された磁場Ｈに対応する。磁場Ｈは、例えばコイル（図示されず）のような源よって提供され得る。磁場Ｈは、成分Ｈｘ、ＨｙおよびＨｚを含み得、成分Ｈｘ、ＨｙおよびＨｚは、軸Ｌ１、Ｌ２およびＬ３に沿って変化し得る。
【００６６】
力線２０４は、圧縮力を示し、この圧縮力は、軸Ｌ３に沿って及ぼされ得、外部磁場の下で、パウダーグレインを金属成形体に凝結させる。軸Ｌ１は、軸Ｌ２および軸Ｌ３と直交している。
【００６７】
図３は、ダイ２００を円柱として例示している。
【００６８】
図４は、視線４−４（図３に示されている）に沿ったパウダーグレイン２０１の断面を概略的に示している。丸４００は、グレイン２０１の容易方向を例示している。容易方向は、図４の平面に対して垂直であるとして例示されている。一部の実施形態において、グレイン２０１の容易方向には、約５度までの発散が存在し得る。一部の実施形態において、グレイン２０１の容易方向には、５°よりも大きい発散が存在し得る。
【００６９】
図５は、視線５−５（図３に示されている）に沿ったグレイン２０１の容易方向５００の断面を概略的に示している。容易方向５００は、磁束線２０２（図２に示されている）に従うパターンに配列されている。
【００７０】
図６は、磁束線２０２に対応する、例えばＨのような磁場の下での、または、容易方向５００に合致する磁場による永久磁化の結果としてのグレイン２０１の磁石ダイポール６００を概略的に示している。
【００７１】
図７は、視線７−７（図３に示されている）に沿ったグレイン２０１の容易方向７００の断面を概略的に示している。図７のビューは、Ｌ１軸に沿って、図５のビューに対して、ダイ２００の中心から遠ざかる方向に変位させられた断面を示している。ダイ２００は円柱として例示されているので、視線７−７に沿ったビューは、円柱の弦に対して垂直であり、従って、視線７−７に沿ったビューは、円柱の直径に対して垂直であるビュー５−５より小さな「幅」のビューである。容易方向７００は、容易方向５００（図５に示されている）が配列されているパターンと実質的に同じパターンで配列されている。これは、磁場Ｈ（図２に示されている）が、方向Ｌ１において十分に一様であり得、グレイン２０１容易方向の配向が、方向Ｌ１において磁場Ｈの磁束線２０２に実質的に合致していることを示している。エッジ効果が存在する場合、ダイ２００のエッジの近くにおけるグレイン２０１の容易方向は、磁場Ｈの磁束線２０２に合致しないことがある。
【００７２】
図８は、磁束線２０２に対応する、例えばＨのような磁場の下での、または、容易方向７００に合致する磁場による永久磁化の結果としてのグレイン２０１の磁気ダイポール８００を概略的に示している。
【００７３】
図９は、例示的なディスク状の磁石９００を示しており、磁石９００は、磁場Ｈに晒されたダイ２００の中でのグレイン２０１の圧縮によって作成され得る。圧縮後、グレイン２０１は、炉の中で焼結され、そして、冷却された。焼結後に磁石９００を再磁化するために、磁場Ｈ’が、磁石９００に適用された。磁場Ｈ’は、実質的に一様な直線的（すなわち、成形されていない）磁場であり得る。磁場Ｈ’は、焼結の前に磁場Ｈによって誘起された容易方向と一致するように成形され得る。磁場Ｈ’の除去後、磁石９００は、外部磁場Ｈ”を生成する磁石ダイポールを保持する。
【００７４】
ポイントＰにおける磁場Ｈ”は、軸方向成分Ｈ”ｚ、半径方向成分Ｈ”ｒ、および円周方向成分Ｈ”θを有する。Ｈ”ｚは、軸Ｌ３の周りで正弦波的に変動し得る。Ｈ”ｚのピーク値は、Ｂｎｏｒｍａｌ（表１に列記されている）または−Ｂｎｏｒｍａｌに対応し得る。Ｈ”θは、軸Ｌ３の周りで正弦波的に変動し得る。Ｈ”θのピーク値は、Ｂｐａｒａｌｌｅｌ（表１に列記されている）または−Ｂｐａｒａｌｌｅｌに対応し得る。
【００７５】
成分の大きさは、グレイン２０１の組成、グレイン２０１の全体密度、グレイン２０１の圧縮の程度、磁場Ｈおよび磁場Ｈ’の強度、磁場Ｈおよび磁場Ｈ’の形状、磁石の厚さｔ、磁石の直径Ｄならびに他の要因に依存し得る。
【００７６】
磁石９００は、ホットサイド９０５を有し得る。磁石９００は、コールドサイド９０７を含み得る。ホットサイド９０５に隣接する磁場強度は、コールドサイド９０７に隣接する磁場強度より大きくあり得る。
【００７７】
表２は、平均分極が、１．０７テスラであり、磁石の直径が、６＋／−０．０５ｍｍであり、および、磁石の厚さが、２．５＋／−０．０５ｍｍである場合、例えば９００のような磁石に対して例示的にモデル化された磁場の大きさ、Ｈ”ｒ（ｚ＝３ｍｍ、ｒ＝１ｍｍ、θ＝０）およびＨ”ｚ（ｚ＝３ｍｍ、ｒ＝１ｍｍ、θ＝０）を示している。θ＝０は、図２の平面に対応する。例示的値は、有限要素モデル解に基づいている。
【００７８】
【表２】
2014150254.tif 000004
表２に示されているホットサイド値より大きな値は、例えば、グレイン２０１の全体密度、グレイン２０１の圧縮の程度、磁場Ｈの強度、磁場Ｈ’の強度、磁場Ｈの曲率、磁場Ｈ’の曲率、および任意の他の適切な要因のうちの１つ以上を増大させることによって達成され得る。より高い値は、表２に示されている値より約１％〜約２％、約２％〜約３％、約３％〜約４％、約４％〜約５％、約５％〜約６％、約６％〜約７％、約７％〜約８％、約８％〜約９％、約９％〜約１０％、約１０％〜約１２％、約１２％〜約１４％、約１４％〜約１６％、約１６％〜約１８％、約１８％〜約２０％、約２０％〜約２５％、および約２５％〜約３０％だけ高いか、または３０％超だけ高くあり得る。
【００７９】
表２に示されているコールドサイド値より小さい値は、例えば、グレイン２０１の全体密度、グレイン２０１の圧縮の程度、磁場Ｈの強度、磁場Ｈ’の強度、磁場Ｈの曲率、磁場Ｈ’の曲率、および任意の他の適切な要因のうちの１つ以上を増大させることによって達成され得る。より低い値は、表２に示されている値より約１％〜約２％、約２％〜約３％、約３％〜約４％、約４％〜約５％、約５％〜約６％、約６％〜約７％、約７％〜約８％、約８％〜約９％、約９％〜約１０％、約１０％〜約１２％、約１２％〜約１４％、約１４％〜約１６％、約１６％〜約１８％、約１８％〜約２０％、約２０％〜約２５％、および約２５％〜約３０％だけ低いか、または３０％超だけ低くあり得る。
【００８０】
図１０は、ダイ１０００における例示的な金属パウダーグレインｇ４、ｇ５およびｇ６を示している。ダイ１０００は、任意の適切な形状を有し得る。ダイ１０００は、直線的であり得る。ダイ１０００は、平行六面体であり得る。ダイ１０００は、円柱状であり得る。ダイ１０００は、円錐形であり得る。ダイ１０００は、台形であり得る。ダイ１０００は、三日月状であり得る。ダイ１０００は、金属性パウダーグレイン１００１で満たされ得る。グレインｇ４、ｇ５およびｇ６は、湾曲した磁束線１００２と整列するように回転させられた磁化容易方向ｄ４、ｄ５およびｄ６を有する。グレインｇ４、ｇ５およびｇ６は、グレインに対応するパウダーの領域における多数のグレインを代表し得る。容易方向ｄ４、ｄ５およびｄ６は、角度η１、η２およびη３で軸Ｌ２に対して傾き得る。磁束線１００２は、外部的から課された磁場Ｈに対応する。磁場Ｈは、例えばコイル（図示されず）のような源よって提供され得る。磁場Ｇは、成分Ｇｘ、ＧｙおよびＧｚを含み得、成分Ｇｘ、ＧｙおよびＧｚは、軸Ｌ１、Ｌ２およびＬ３に沿って変化し得る。
【００８１】
力線１００４は、圧縮力を示し、この圧縮力は、軸Ｌ３に沿って及ぼされ得、磁場Ｇの下で、パウダーグレインを金属成形体に凝結させる。軸Ｌ１は、軸Ｌ２および軸Ｌ３と直交している。
【００８２】
図１１は、ダイ１０００を平行六面体として例示している。
【００８３】
図１２は、視線１２−１２（図１１に示されている）に沿ったグレイン１００１の容易方向１２００の断面を概略的に示している。容易方向１２００は、磁束線１００２（図１０に示されている）に合致するパターンに配列されている。
【００８４】
図１３は、磁束線１００２に対応する、例えばＧのような磁場の下での、または、容易方向１２００に合致する磁場による永久磁化の結果としてのグレイン１００１の磁石ダイポール１３００を概略的に示している。
【００８５】
図１４は、視線１４−１４（図１１に示されている）に沿ったグレイン１００１の容易方向１４００の断面を概略的に示している。容易方向１４００は、磁束線１００２（図１０に示されている）に合致するパターンに配列されている。
【００８６】
図１５は、磁束線１００２に対応する、例えばＧのような磁場の下での、または、容易方向１４００に合致する磁場による永久磁化の結果としてのグレイン１００１の磁気ダイポール１５００を概略的に示している。
【００８７】
図１６は、視線１６−１６（図１１に示されている）に沿ったグレイン１００１の容易方向１６００の断面を概略的に示している。図１６のビューは、Ｌ１軸に沿って、図１４のビューに対して、ダイ１０００の中心から遠ざかる方向に変位させられた断面を示している。容易方向１６００は、容易方向１４００（図１４に示されている）が配列されているパターンと実質的に同じパターンで配列されている。これは、磁場Ｇ（図１０に示されている）が、方向Ｌ１において十分に一様であり得、グレイン１００１容易方向の配向が、方向Ｌ１において磁場Ｇの磁束線１００２に実質的に合致していることを示している。エッジ効果が存在する場合、ダイ１０００のエッジの近くにおけるグレイン１００１の容易方向は、磁場Ｇの磁束線１００２に合致しないことがある。
【００８８】
図１７は、磁束線１００２に対応する、例えばＧのような磁場の下での、または、容易方向１６００に合致する磁場による永久磁化の結果としてのグレイン１００１の磁気ダイポール１７００を概略的に示している。
【００８９】
図１８は、例示的なブロック状の磁石１８００を示しており、磁石１８００は、磁場Ｇの下で、ダイ１０００におけるグレイン１００１の圧縮によって作成され得る。圧縮後、グレイン１００１は、炉の中で焼結され、そして、冷却された。焼結後、磁石１８００を再磁化するために、磁場Ｈ’が、磁石１８００に適用された。磁場Ｇ’は、実質的に一様な直線的（すなわち、成形されていない）磁場であり得る。磁場Ｇ’は、焼結の前に磁場Ｇによって誘起された容易方向と一致するように成形され得る。磁場Ｇ’の除去後、磁石１８００は、外部磁場Ｇ”を生成する磁気ダイポールを保持する。
【００９０】
ポイントＰにおける磁場Ｇ”は、垂直成分Ｇ”ｚならびに直交水平成分Ｇ”ｘおよびＧ”ｙを有する。成分の大きさは、グレイン１００１の組成、グレイン１００１の全体密度、グレイン１００１の圧縮の程度、磁場Ｇおよび磁場Ｇ’の強度、磁場Ｇおよび磁場Ｇ’の形状、磁石の厚さｔ、磁石の直径Ｄならびに他の要因に依存し得る。
【００９１】
磁石１８００は、ホットサイド１８０５を有し得る。磁石１８００は、コールドサイド１８０７を含み得る。ホットサイド１８０５に隣接する磁場強度は、コールドサイド１８０７に隣接する磁場強度より大きくあり得る。
【００９２】
表３は、平均分極が、１．０２テスラであり、磁石が、ｘ方向およびｙ方向に、それぞれ、３０．１５＋／−０．０５ｍｍおよび１３．８＋／−０．０５ｍｍの水平寸法、ならびに、約４．２＋／−０．０５ｍｍのｚ方向における厚さを有する場合、例えば１８００のような磁石に対する例示的にモデル化された磁場の大きさ、Ｇ”ｚ（ｘ＝ｘｍｉｄｐｏｉｎｔ、ｙ＝ｙｍｉｄｐｏｉｎｔ、ｚ＝４ｍｍ）を示している。例示的値は、有限要素モデル解に基づいている。
【００９３】
【表３】
2014150254.tif 000005
表３に示されているホットサイド値より大きな値は、例えば、グレイン２０１の全体密度、グレイン２０１の圧縮の程度、磁場Ｈの強度、磁場Ｈ’の強度、磁場Ｈの曲率、磁場Ｈ’の曲率、および任意の他の適切な要因のうちの１つ以上を増大させることによって達成され得る。より高い値は、表３に示されている値より約１％〜約２％、約２％〜約３％、約３％〜約４％、約４％〜約５％、約５％〜約６％、約６％〜約７％、約７％〜約８％、約８％〜約９％、約９％〜約１０％、約１０％〜約１２％、約１２％〜約１４％、約１４％〜約１６％、約１６％〜約１８％、約１８％〜約２０％、約２０％〜約２５％、および約２５％〜約３０％だけ高いか、または３０％超だけ高くあり得る。
【００９４】
表３に示されているコールドサイド値より小さい値は、例えば、グレイン２０１の全体密度、グレイン２０１の圧縮の程度、磁場Ｈの強度、磁場Ｈ’の強度、磁場Ｈの曲率、磁場Ｈ’の曲率、および任意の他の適切な要因のうちの１つ以上を増大させることによって達成され得る。より低い値は、表３に示されている値より約１％〜約２％、約２％〜約３％、約３％〜約４％、約４％〜約５％、約５％〜約６％、約６％〜約７％、約７％〜約８％、約８％〜約９％、約９％〜約１０％、約１０％〜約１２％、約１２％〜約１４％、約１４％〜約１６％、約１６％〜約１８％、約１８％〜約２０％、約２０％〜約２５％、および約２５％〜約３０％だけ低いか、または３０％超だけ低くあり得る。
【００９５】
図１９は、例示的な磁気トルクカプラ１９００を示している。トルクカプラ１９００は、外側ロータ１９０２を含み得る。トルクカプラ１９００は、内側ロータ１９０４を含み得る。外側ロータ１９０２は、例えば１９０６のような１つ以上の外側磁極を含み得る。磁極１９０６は、例えば磁石１８００（図１８に図示されている）のような磁石であり得る。内側ロータ１９０４は、例えば１９０８のような１つ以上の内側磁極を含み得る。磁極１９０８は、例えば磁石１８００のような磁石であり得る。磁極１９０６は、互いに対して同軸である内側半径方向面および外側半径方向面を有し得る。磁極１９０８は、互いに対して同軸である内側半径方向面および外側半径方向面を有し得る。磁極１９０６は、磁化容易方向１９１０を有する焼結されたグレインを含み得、磁化容易方向１９１０は、磁極１９０８の中心領域に向かって磁束を集束させるようにパターン化されている。磁極１９０８は、磁化容易方向１９１２を有する焼結されたグレインを含み得、磁化容易方向１９１２は、磁極１９０６の中心領域に向かって磁束を集束させるようにパターン化されている。磁束は、半径方向磁束を生成する磁極の焦点よりもより集束させられ得る。
【００９６】
外側ロータ１９０２は、内側ロータ１９０４と磁気的に結合し得、軸Ｌ４の周りでトルクを伝達する。集束させられた磁束は、集束させられていない磁束によって結合されているロータより１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、または２５％多くのトルク伝達を提供し得る。
【００９７】
磁極は、弧αにわたり得る。磁極は、弧Δｃによって円周方向に分離され得る。外側磁極１９０６は、厚さｔｏを有し得る。内側磁極１９０８は、厚さｔｉを有し得る。外側磁極１９０６は、半径方向ギャップｇだけ内側磁極１９０８から離して設置され得る。
【００９８】
外側ロータ１９０２は、環状サポート１９１４を含み得る。内側ロータ１９０４は、環状サポート１９１６を含み得る。環状サポートは、磁極をサポートし得る。環状サポートのうちの一方または両方は、高い透磁率材料を含み得る。環状サポートのうちの一方または両方は、低い透磁率磁性材料を含み得る。
【００９９】
図２０は、例示的な角度センサ２０００を示している。センサ２０００は、マグネティック２００２を含み得る。磁石２００２は、磁石９００（図９に示されている）と共通する１つ以上の特徴を有し得る。磁石２００２は、Ｓ極領域２００４を含み得る。磁石２００２は、Ｎ極領域２００６を含み得る。磁石２００２は、Ｓ極領域２００４とＮ極領域２００６との間に中央の遷移領域（図示されず）を含み得る。磁石２００２は、ロッド２０１０に固定され得る。磁石２００２は、角度αにわたって軸Ｌ３回りに回転し得る。
【０１００】
センサ２０００は、ホール効果センサ２０１２を含み得る。ホール効果センサ２０１２は、磁石２００２によって生成される磁場に応答する回路（図示されず）を含み得る。ホール効果センサ２０１２は、軸Ｌ３から半径方向に離れた位置において軸Ｌ３と平行である磁場の成分に応答し得る。
【０１０１】
図２１は、磁石２１００の概略的断面を示す。磁石２１００は、Ｓ極領域２１０４を含み得る。磁石２１００は、Ｎ極領域２１０６を含み得る。磁石２１００は、Ｓ極領域２１０４とＮ極領域２１０６との間に中央の遷移領域２１０８を含み得る。矢印Ｂは、２１００におけるグレインの容易方向が、磁石２１００の直径と実質的に平行であることを示している。
【０１０２】
図２２は、磁石２２００の概略的断面を示す。磁石２２００は、Ｓ極領域２２０４を含み得る。磁石２２００は、Ｎ極領域２２０６を含み得る。磁石２２００は、Ｓ極領域２２０４とＮ極領域２２０６との間に中央の遷移領域２２０８を含み得る。矢印Ｃ１は、領域２２０４におけるグレインの容易方向が、磁石２２００の軸Ｌ３と実質的に平行であること、および、対応する磁気ダイポールが、「下方」を指していることを示している。矢印Ｃ２は、領域２２０６におけるグレインの容易方向が、磁石２２００の軸Ｌ３と実質的に平行であること、および、対応する磁気ダイポールが、「上方」を指していることを示している。容易方向の整列により、磁石２２００は、「軸方向二極」磁化を受けると言い得る。
【０１０３】
図２３は、磁石２３００の概略的断面を示している。磁石２３００は、磁石９００（図９に示されている）と共通する１つ以上の特徴を有し得る。磁石２３００は、Ｓ極領域２３０４を含み得る。磁石２３００は、Ｎ極領域２３０６を含み得る。磁石２３００は、Ｓ極領域２３０４とＮ極領域２３０６との間に中央の遷移領域２３０８を含み得る。矢印Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４およびＤ５は、磁石２３００におけるグレインの容易方向の配向が、領域２３０４から領域２３０６まで変化することを示している。
【０１０４】
図２４は、プレス装置２４００を概略的に示している。プレス装置２４００または任意の他の適切なプレス装置は、図２に示されている力および磁場を生成するために用いられ得る。プレス装置２４００は、パンチ装置２４０２を含み得る。プレス装置２４００は、パンチ装置２４０４を含み得る。パンチ装置２４０２および２４０４は、軸Ｌ３に沿って整列させられ得る。プレス装置２４００は、ダイ２４０６を含み得る。プレス装置２４００は、コイル２４０８を含み得る。コイル２４０８は、軸Ｌ２に沿って整列させられ得る。軸Ｌ２は、軸Ｌ３に対して垂直であり得る。磁気パウダー２４０１は、コイル２４０８によって生成された磁場に晒されながら、ダイ２４０６の中で変形させられ得る。
【０１０５】
図２５は、プレス装置２５００を概略的に示している。プレス装置２５００または任意の他の適切なプレス装置は、図１１に示されている力および磁場を生成するために用いられ得る。プレス装置２５００は、パンチ装置２５０２を含み得る。プレス装置２５００は、パンチ装置２５０４を含み得る。パンチ装置２５０２および２５０４は、軸Ｌ３に沿って整列させられ得る。プレス装置２５００は、ダイ２５０６を含み得る。プレス装置２５００は、コイル２５０８を含み得る。コイル２５０８は、軸Ｌ３に沿って整列させられ得る。軸Ｌ２は、軸Ｌ３に対して垂直であり得る。磁気パウダー２５０１は、コイル２５０８によって生成された磁場に晒されながら、ダイ２５０６の中で変形させられ得る。
【０１０６】
図２６は、二次元ビュー２６３０、２６４０、２６５０、および２６６０によって表現された例示的なパウダー成形体形状を示している。ビューは、軸Ｌ２と平行であるビューおよび軸Ｌ３と平行であるビューの例を示すように意図されている。例えばプレス装置２４００のようなプレス装置または任意の他の適切なプレス装置を用いて、１つ以上の形状が生成され得る。例えばプレス装置２５００のようなプレス装置または任意の他の適切なプレス装置を用いて、１つ以上の形状が生成され得る。これらの形状を有するパウダー成形体は、磁石９００（図９に示されている）の１つ以上の特徴を有し得る。これらの形状を有するパウダー成形体は、磁石１８００（図１８に示されている）の１つ以上の特徴を有し得る。
【０１０７】
図２７は、例えばＨ（図２に示されている）のような外部磁場の下での例えば磁石９００（図９に示されている）のような磁石の調整のために用いられ得るパウダー成形体のようなパウダー成形体の三次元クアドラント（ｑｕａｄｒａｎｔ）内部の磁場強度および方向の例示的有限要素解を示している。
【０１０８】
図２８は、例えば図２７に示されているクアドラント（ただし、外部磁場Ｈ（図２に示されている）の下での圧縮、焼結、冷却、および、例えばＨ’のような磁場（上記で論議されている）による磁化の後のクアドラント）のようなクアドラント内部の磁場強度および方向の例示的有限要素解を示している。
【０１０９】
図２９は、直径６．５ｍｍ、厚さ２．５ｍｍ、および部分組成２％Ｓｍ、１７％Ｃｏ、ならびに１．０５テスラの平均分極を有する円柱状磁石の面の中心からの様々な距離（図９におけるｚ）における円周方向の磁場強度（図９におけるＨ”θであるが、しかし、「軸におけるＢ」として図２９において識別されている）を示している。曲線２９１０は、磁石が、ダイアメトリック（ｄｉａｍｅｔｒｉｃ）磁化を受ける場合に、計算された強度である。曲線２９２０は、磁石が、例えば磁石９００（図９に示されている）においてそうであるように、磁石にわたって変化する磁化を受ける場合に、計算された強度である。曲線２９３０は、曲線２９２０に対応する実際の磁石に対して測定された強度である。変化する磁化を受けている磁石は、表面からの所与の距離において、ダイアメトリック的に磁化された磁石に対して計算された磁場強度より約２０％大きな磁場強度を有する。変化する磁化を受けている磁石は、所与の強度に対して、ダイアメトリック的に磁化された磁石に対して計算された磁場より５ｍｍ大きな「リーチ」を有する磁場を有する。変化する磁化を受けている磁石は、ダイアメトリック的に磁化された磁石の計算された体積より３０％小さい体積を有することができ、面に隣接して同等の強度の磁場を生成することができる。
【０１１０】
図３０は、直径６．５ｍｍ、厚さ２．５ｍｍ、および部分組成２％Ｓｍ、１７％Ｃｏを有する円柱状磁石の面からのｒが１．１ｍｍに設置された、様々な距離ｚ（図９に示されている）における軸方向磁場強度（図９におけるＨ”ｚであり、図３０において「Ｂａｘｉａｌ」として識別されている）を示している。曲線３０１０は、磁石が、ダイアメトリック磁化を受ける場合に、計算された強度である。曲線３０２０は、磁石が、例えば磁石９００（図９に示されている）においてそうであるように、磁石にわたって変化する磁化を受ける場合に、計算された強度である。曲線３０３０は、曲線３０２０に対応する実際の磁石に対して測定された強度である（曲線３０３０は、距離＝２．５および３ｍｍのみでのデータを含み、これらの距離において、曲線３０２０上にプロットしている）。
【０１１１】
図３１は、例示的な横方向プレス装置３１００を示している。横方向プレス装置３１００は、図２に示されている配列と共通する１つ以上の特徴を有し得る。横方向プレス装置３１００は、プレス装置２４００（図２４に示されている）と共通する１つ以上の特徴を有し得る。横方向プレス装置３１００は、圧縮パンチ装置３１０２および３１０４を含み得る。パンチ装置３１０２は、ブート（ｂｏｏｔ）３１１２を含み得る。パンチ装置３１０４は、ブート３１１４を含み得る。パンチ装置３１０２および３１０４は、コイル３１０８によって誘起され、コア３１１０によって増幅された磁場（矢印で示されている）に対して横方向にダイ３１０６の中のパウダー３１０１を圧縮し得る。
【０１１２】
図３２は、例示的な横方向プレス装置３２００を示している。横方向プレス装置３２００は、図２に示されている配列と共通する１つ以上の特徴を有し得る。横方向プレス装置３２００は、プレス装置２４００（図２４に示されている）と共通する１つ以上の特徴を有し得る。横方向プレス装置３２００は、圧縮パンチ装置３２０２および３２０４を含み得る。パンチ装置３２０２は、ブート３２１２を含み得る。パンチ装置３２０４は、ブート３２１４を含み得る。パンチ装置３２０２および３２０４は、コイル（図示されず）によって誘起され、コア（図示されず）によって増幅された磁場（矢印で示されている）に対して概ね横方向にダイ３２０６の中のパウダー３２０１を圧縮し得る。プレス装置３２００は、磁場調節リング３２１６を含み得る。
【０１１３】
パンチ装置３２０２、パンチ装置３２０４、ブート３２１２、ブート３２１４、ダイ３２０６、およびリング３２１６のうちの１つ以上は、例えば図２に示されているような軸Ｌ３に沿って磁場を偏向させるために、高い透磁率材料を含み得る。パンチ装置３２０２、パンチ装置３２０４、ブート３２１２、ブート３２１４、ダイ３２０６、およびリング３２１６のうちの１つ以上は、例えば図２に示されているような軸Ｌ３に沿って磁場を偏向させるために、低い透磁率材料を含み得る。一部の実施形態において、パンチ装置３２０４、ブート３２１４、およびリング３２１６は、高い透磁率材料を含み得、パンチ装置３２０２、ブート３２１２、およびダイ３２０６は、低い透磁率材料を含み得る。パンチ装置３２０２、ブート３２１２、およびダイ３２０６だけが低い透磁率材料を含み得る。
【０１１４】
高い透磁率材料は、任意の適切な高い透磁率材料を含み得る。ダイ３２０６は、パウダー３２０１の圧縮中に軸Ｌ３に沿って変位させられ得る。圧縮中にダイ３２０６を変位させることは、例えばＨ（図２に示されている）のような磁場へのグレイン容易方向の合致を向上させ得る。圧縮中にダイ３２０６を変位させることは、グレイン容易方向がそれに沿って整列させられる等高線の曲率を増大させ得る（または、曲率半径を減少させ得る）。
【０１１５】
図３３は、概略的有限要素解３３００を示し、概略的有限要素解３３００は、プレス装置３２００（図３２に示されている）によって作成された磁石の断面の様々な位置における磁場の方向および大きさを示している。
【０１１６】
図３４は、ダイアメトリック磁化を受けている磁石の周りの一定の磁場強度の等高線３４００を示している。
【０１１７】
図３５は、図３４に例示されている磁石と同じ外部寸法を有する、例えば８００（図９に示されている）のような磁石の周りの、例えばＨ”のような磁場に対応する、一定の磁場強度の等高線３５００を示している。
【０１１８】
図３６は、直径６．５ｍｍ、厚さ２．５ｍｍ、および部分組成２５％Ｓｍ、５０％Ｃｏを有する円柱状磁石の面の中心からの様々な距離（図９におけるｚ）における円周方向の磁場強度（図９においてＨ”θであるが、図３６においては「Ｂｘ」として識別されている）を示している。曲線３６１０は、磁石が、ダイアメトリック磁化を受ける場合に、計算された強度である。曲線３６２０は、磁石が、例えば磁石９００（図９に示されている）においてそうであるように、磁石にわたって変化する磁化を受ける場合に、計算された強度である。
【０１１９】
図３７は、直径６．５ｍｍ、厚さ２．５ｍｍ、および部分組成２５％Ｓｍ、５０％Ｃｏを有する円柱状磁石の面からのｒが１ｍｍに設置された、様々な距離ｚ（図９に示されている）における軸方向磁場強度（図９においてＨ”ｚであり、図３７において「Ｂａｘｉａｌ」として識別されている）を示している。曲線３７１０は、磁石が、ダイアメトリック磁化を受ける場合に、計算された強度である。曲線３７２０は、磁石が、例えば磁石９００（図９に示されている）においてそうであるように、磁石にわたって変化する磁化を受ける場合に、計算された強度である。
【０１２０】
図３８は、例示的な軸方向プレス装置３８００を示している。軸方向プレス装置３８００は、図１０に示されている配列と共通する１つ以上の特徴を有し得る。軸方向プレス装置３８００は、プレス装置２５００（図２５に示されている）と共通する１つ以上の特徴を有し得る。軸方向プレス装置３８００は、圧縮パンチ装置３８０２および３８０４を含み得る。パンチ装置３８０２は、ブート３８１２を含み得る。パンチ装置３８０４は、ブート３８１４を含み得る。パンチ装置３８０２および３８０４は、コイル３８０８によって誘起された磁場（矢印で示されている）に対して軸方向にダイ３８０６の中のパウダー３８０１を圧縮し得る。
【０１２１】
図３９は、例示的な軸方向プレス装置３９００を示している。軸方向プレス装置３９００は、図１０に示されている配列と共通する１つ以上の特徴を有し得る。軸方向プレス装置３９００は、プレス装置２５００（図２５に示されている）と共通する１つ以上の特徴を有し得る。軸方向プレス装置３９００は、圧縮パンチ装置３９０２および３９０４を含み得る。パンチ装置３９０２は、ブート３９１２を含み得る。パンチ装置３９０４は、ブート３９１４を含み得る。パンチ装置３９０２および３９０４は、コイル３９１６によって誘起された磁場（矢印で示されている）に対して概ね軸方向にダイ３９０６の中のパウダー３９０１を圧縮し得る。
【０１２２】
パンチ装置３９０２、パンチ装置３９０４、ブート３９１２、ブート３９１４、およびダイ３９０６のうちの１つ以上は、例えば図１０に示されているような軸Ｌ３に対して磁場を偏向させるために、高い透磁率材料を含み得る。パンチ装置３９０２、パンチ装置３９０４、ブート３９１２、ブート３９１４、およびダイ３９０６のうちの１つ以上は、例えば図１０に示されているような軸Ｌ３に対して磁場を偏向させるために、低い透磁率材料を含み得る。一部の実施形態において、パンチ装置３９０２およびパンチ装置３９０４は、高い透磁率材料を含み得、ブート３９１２、ブート３９１４、およびダイ３９０６は、低い透磁率材料を含み得る。ブート３９１２、ブート３９１４、およびダイ３９０６だけが低い透磁率材料を含み得る。
【０１２３】
高い透磁率材料は、任意の適切な高い透磁率材料を含み得る。低い透磁率材料は、任意の適切な低い透磁率材料を含み得る。ダイ３９０６は、パウダー３９０１の圧縮中に軸Ｌ３に沿って変位させられ得る。圧縮中にダイ３９０６を変位させることは、例えばＧ（図１０に示されている）のような磁場に対するグレイン容易方向の合致を向上させ得る。圧縮中にダイ３９０６を変位させることは、グレイン容易方向がそれに沿って整列させられている等高線の曲率を増大させ得る（または、曲率半径を減少させ得る）。
【０１２４】
図４０は、例示的な軸方向プレス装置４０００を示している。軸方向プレス装置４０００は、図１０に示されている配列と共通する１つ以上の特徴を有し得る。軸方向プレス装置４０００は、プレス装置２５００（図２５に示されている）と共通する１つ以上の特徴を有し得る。軸方向プレス装置４０００は、圧縮パンチ装置４００２および４００４を含み得る。パンチ装置４００２は、ブート４０１２を含み得る。パンチ装置４００４は、ブート４０１４を含み得る。パンチ装置４００２および４００４は、コイル４０１６によって誘起された磁場（矢印で示されている）に対して概ね軸方向にダイ４００６の中のパウダー４００１を圧縮し得る。
【０１２５】
パンチ装置４００２、パンチ装置４００４、ブート４０１２、ブート４０１４、およびダイ４００６のうちの１つ以上は、例えば図１０に示されているような軸Ｌ３に対して磁場を偏向させるために、高い透磁率材料を含み得る。パンチ装置４００２、パンチ装置４００４、ブート４０１２、ブート４０１４、およびダイ４００６のうちの１つ以上は、例えば図１０に示されているような軸Ｌ３に対して磁場を偏向させるために、低い透磁率材料を含み得る。
【０１２６】
ダイ４００６は、リング４０１８を含み得る。リング４０１８は、任意の適切な半径、任意の適切な半径方向厚さ、任意の適切な軸方向厚さ、任意の適切な断面幾何学的形状を有し得、ダイ４００６に対して任意の適切な位置に位置決めされ得、任意の適切な組成を含み得る。一部の実施形態において、プレス装置４０００は、ダイ４００６内に存在しない、例えば４０１８のようなリングを含み得る。パンチ装置４００２およびダイ４００６は、リング４０１８とは別に、低い透磁率材料を含み得る。パンチ装置４００２およびダイ４００６だけが、リング４０１８とは別に、低い透磁率材料を含み得る。
【０１２７】
パンチ装置のうちの一方または両方は、例えばＧ（図１０に示されている）のような磁場の偏向を増大させるように成形され得る。パンチ装置のうちの一方または両方は、例えばＧ（図１０に示されている）のような磁場の偏向を増大させるように成形され得る。例えば、パンチ装置４００４は、４０２０を含み得る。ノーズ４０２０は、高い透磁率材料を含み得る。ノーズ４０２０は、低い透磁率材料を含むブート４０１４の一部分に取って代わり得る。ブート４０１４は、ノーズ４０２０に合致し得る陥凹４０２２を含み得る。ノーズ４０２０は、磁場Ｇの集束を増大させ得る。一部の実施形態において、ブート４０１４は、低い透磁率ノーズ（図示されず）を含み得、パンチ装置４００４は、対応する陥凹を含み得る。
【０１２８】
図４１は、例示的有限要素解を示し、この例示的有限要素解は、ダイ４００６、パウダー４００１、およびパンチ装置４００４の部分における磁場の強度および方向を示している。磁場は、例えば磁場Ｇ（図１０に示されている）のような磁場であり得る。
【０１２９】
図４２は、例示的な完成磁石４２００を示している。磁石４２００は、パウダー４１０１を焼結および再磁化することによって調整されたであろう。磁石４２００は、磁石１８００（図１８に示されている）との関連で用いられたプロセスのうちの１つ以上を用いて作成されたであろう。
【０１３０】
図４３は、例示的トルクカプラ４３００を概略的に示している。カプラ４３００は、半径方向Ｒを画定し得る。カプラ４３００は、外側ロータ４３０２と内側ロータ４３０４とを含み得る。トルクは、方向τにおいて、外側ロータ４３０２と内側ロータ４３０４との間で磁気的に伝達され得る。外側ロータ４３０２は、磁極４３０６と磁極４３０８とを含み得る。内側ロータ４３０４は、磁極４３１０と磁極４３１２とを含み得、磁極４３１０と磁極４３１２とは、半径方向に反対の磁極４３０６および磁極４３０８であり得る。等高線４３１４は、反対の磁極間のギャップ４３１６における磁場強度を示している。矢印は、磁極が、ほぼ半径方向に配向されている磁気ダイポールを含むことを示している。
【０１３１】
ギャップ４３１６において計算されたピーク磁場は、０．７１テスラである。
【０１３２】
図４４は、例示的トルクカプラ４４００を概略的に示している。カプラ４４００は、半径方向Ｒを画定し得る。カプラ４４００は、外側ロータ４４０２と内側ロータ４４０４とを含み得る。トルクは、方向τにおいて、外側ロータ４４０２と内側ロータ４４０４との間で磁気的に伝達され得る。外側ロータ４４０２は、磁極４４０６と磁極４４０８とを含み得る。内側ロータ４４０４は、磁極４４１０と磁極４４１２とを含み得、磁極４４１０と磁極４４１２とは、半径方向に反対の磁極４４０６および磁極４４０８であり得る。等高線４４１４は、反対の磁極間のギャップ４４１６における磁場強度を示している。
【０１３３】
矢印は、磁極が、半径方向または逆の半径（ａｎｔｉ−ｒａｄｉａｌ）方向に集束させられる磁気ダイポールを含むことを示している。例えば、磁極４４０６、４４０８、４４１０、および４４１２の各々は、磁石１８００（図１８に示されている）との関連で記述された調整方法で調整されたであろう。磁極４４０６、４４０８、４４１０、および４４１２は、カプラ１９００（図１９に示されている）との関連で示されかつ記述された磁極と共通する１つ以上の特徴を有し得る。
【０１３４】
ギャップ４４１６において計算されたピーク磁場は、０．８６テスラである。
【０１３５】
カプラ４４００において計算されたトルクτは、カプラ４３００（図４３に示されている）において計算されたトルクτより２０％大きい。
【０１３６】
以上のように、配向されたグレインを有する磁石、この磁石を作成するための装置および方法、およびこの磁石を組み込んだ装置が提供された。当業者は、本発明が、限定よりむしろ例示の目的で提示されている記述された実施形態以外によって実行されることができることを理解する。本発明は、以下の請求項によってのみ限定される。
【符号の説明】
【０１３７】
２００  ダイ
２０１  金属パウダーグレイン
２０２  磁束線
２０４  力線
５００  容易方向
７００  容易方向
９００  ディスク状の磁石
９０５  ホットサイド
９０７  コールドサイド
１０００  ダイ
１００１  金属パウダーグレイン
１００２  磁束線
１００４  力線
１２００  容易方向
１４００  容易方向
１５００  磁気ダイポール
１８００  ブロック状の磁石１８００
１８０５  ホットサイド
１８０７  コールドサイド
１９００  磁気トルクカプラ
２０００  角度センサ
２４００  プレス装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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