(57)【要約】【課題】  加工費用を抑制することができ、空隙における磁界強度を維持しつつ磁気回路の寸法および重量の増大を抑制する。【解決手段】  ダイポールリング型磁気回路は３個の磁石ユニットを含む。各磁石ユニットは、第１永久磁石とその両側面に設けられる第２永久磁石とを含む。第１永久磁石は矩形状の第１断面を有し、第２永久磁石は、傾斜面を有し、かつ矩形から少なくとも１つの角部を斜めに切り取った残りの形状の第２断面を有し、第２断面は、当該矩形の一部を構成する辺と当該傾斜面の一部を構成する斜辺とから構成される。第１永久磁石および第２永久磁石は隣接する永久磁石と面接触し、第２永久磁石は傾斜面で第１永久磁石の側面に面接触する。第１永久磁石は、第１断面を構成する各辺に対して平行または垂直な磁化方向を有し、第２永久磁石は、第２断面を構成する各辺のうち斜辺を除く各辺に対して平行または垂直な磁化方向を有する。【選択図】        図１
2006165459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３個以上の磁石ユニットを断面環状に配置し空隙に磁界を発生可能なダイポールリング型磁気回路であって、
前記各磁石ユニットは、第１永久磁石と、前記第１永久磁石の両側面に設けられる第２永久磁石とを含み、
前記第１永久磁石は矩形状の第１断面を有し、
前記第２永久磁石は、傾斜面を有し、かつ矩形から少なくとも１つの角部を斜めに切り取った残りの形状の第２断面を有し、前記第２断面は、当該矩形の一部を構成する辺と当該傾斜面の一部を構成する斜辺とから構成され、
すべての前記第１永久磁石および前記第２永久磁石は隣接する永久磁石と面接触し、その中で前記第２永久磁石は前記傾斜面で前記第１永久磁石の側面に面接触し、
前記第１永久磁石は、前記第１断面を構成する各辺に対して平行または垂直な磁化方向を有し、前記第２永久磁石は、前記第２断面を構成する各辺のうち前記斜辺を除く各辺に対して平行または垂直な磁化方向を有し、
３６０°分の領域で磁化方向が２回転するように前記第１永久磁石および前記第２永久磁石が配置される、ダイポールリング型磁気回路。
【請求項２】
各磁石ユニットの前記第１永久磁石と前記第２永久磁石との間を埋めるように断面三角形状の第３永久磁石が設けられ、前記第３永久磁石は隣接する前記第１永久磁石と同一の磁化方向を有する、請求項１に記載のダイポールリング型磁気回路。
【請求項３】
相互に隣接する前記第２永久磁石間に断面矩形状の第４永久磁石が介挿され、かつ前記第４永久磁石は隣接する前記第２永久磁石とは異なる磁化方向を有する、請求項１または２に記載のダイポールリング型磁気回路。
【請求項４】
前記磁石ユニットの数は３，４，６，８個のうちのいずれかである、請求項１から３のいずれかに記載のダイポールリング型磁気回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はダイポールリング型磁気回路に関し、より特定的には、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）等の磁気抵抗素子の磁気アニールなどにおいて外部磁界を印加するため等に用いられるダイポールリング型磁気回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に磁気抵抗素子を成膜する場合、成膜する磁気抵抗素子に一軸磁気異方性を付与するために、基板全体に一定方向の均一磁界を印加する必要がある。その場合、従来、図１２（ａ）に示すような、断面台形状の永久磁石を断面環状に配置してなるダイポールリング型磁気回路１が使用されてきた。
【０００３】
また、図１２（ａ）に示すダイポールリング型磁気回路１と同様のリング型磁気回路は特許文献１においても開示されている。
【０００４】
ここで、ダイポールリング型磁気回路とは、３６０°分の領域で磁化方向が２回転するように永久磁石が断面環状に配置されている磁気回路をいい、一軸方向の磁界を印加する際に利用されている。通常、ダイポールリング型磁気回路の空隙に所定の磁界強度を得る場合、磁気回路を構成する永久磁石の数が増加する（分割数が増える）に従って、磁気回路を小さくかつ軽くできる傾向にある。
【特許文献１】特開２００３−１４２３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ダイポールリング型磁気回路１に用いられる永久磁石は同一形状であっても、各々に応じた磁化方向を設定しなければならないため、図１２（ｂ）〜（ｅ）に斜線で示すように、磁石ブロックから切り出さなければならず、切り出す際の歩留まりが悪くなり、加工費用がかかってしまうという問題があった。また、磁気アニールに用いられる場合など、大型のダイポールリング型磁気回路１が必要とされ、永久磁石をひとつの永久磁石片で賄えない場合は、図１３（ａ）〜（ｄ）に示すとおり、さまざまな形状の永久磁石片を組み合わせて各永久磁石を構成しなければならない。特に図１３（ｂ）および（ｃ）のように磁化方向が断面を構成する片の多くに対して平行または垂直でない場合は、永久磁石片の種類が必然的に多くなってしまい、加工費用がさらに増加してしまう。
【０００６】
加工費用を低減するためには、たとえば図１４に示すように、同一形状および同一寸法でありかつ各面に対して直角または平行の磁化方向を有する矩形状の永久磁石でダイポールリング型磁気回路１ａを構成することも考えられる。しかし、この場合、隣接する永久磁石が面接触することなく、永久磁石間に隙間が形成されてしまうので、空隙の磁界強度に対する永久磁石の使用効率が大幅に低下する。したがって、空隙における磁界強度を維持しようとすると、磁気回路の外形寸法が大きくなりかつ磁気回路が重くなってしまう。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、加工費用を抑制することができ、空隙における磁界強度を維持しつつ磁気回路の寸法および重量の増大を抑制することができる、ダイポールリング型磁気回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載のダイポールリング型磁気回路は、３個以上の磁石ユニットを断面環状に配置し空隙に磁界を発生可能なダイポールリング型磁気回路であって、各磁石ユニットは、第１永久磁石と、第１永久磁石の両側面に設けられる第２永久磁石とを含み、第１永久磁石は矩形状の第１断面を有し、第２永久磁石は、傾斜面を有し、かつ矩形から少なくとも１つの角部を斜めに切り取った残りの形状の第２断面を有し、第２断面は、当該矩形の一部を構成する辺と当該傾斜面の一部を構成する斜辺とから構成され、すべての第１永久磁石および第２永久磁石は隣接する永久磁石と面接触し、その中で第２永久磁石は傾斜面で第１永久磁石の側面に面接触し、第１永久磁石は、第１断面を構成する各辺に対して平行または垂直な磁化方向を有し、第２永久磁石は、第２断面を構成する各辺のうち斜辺を除く各辺に対して平行または垂直な磁化方向を有し、３６０°分の領域で磁化方向が２回転するように第１永久磁石および第２永久磁石が配置されることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載のダイポールリング型磁気回路は、請求項１に記載のダイポールリング型磁気回路において、各磁石ユニットの第１永久磁石と第２永久磁石との間を埋めるように断面三角形状の第３永久磁石が設けられ、第３永久磁石は隣接する第１永久磁石と同一の磁化方向を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載のダイポールリング型磁気回路は、請求項１または２に記載のダイポールリング型磁気回路において、相互に隣接する第２永久磁石間に断面矩形状の第４永久磁石が介挿され、かつ第４永久磁石は隣接する第２永久磁石とは異なる磁化方向を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載のダイポールリング型磁気回路は、請求項１から３のいずれかに記載のダイポールリング型磁気回路において、磁石ユニットの数は３，４，６，８個のうちのいずれかであることを特徴とする。
【００１２】
ここで、「第１断面」および「第２断面」は、ダイポールリング型磁気回路の軸方向に対して垂直な方向の断面をいう。
【００１３】
請求項１に記載のダイポールリング型磁気回路では、第１永久磁石は、たとえば、永久磁石を断面矩形状に形成した後、その断面（第１断面）を構成する各辺に対して平行または垂直に磁化することによって得られる。また、第２永久磁石は、たとえば、永久磁石を断面矩形状に形成した後、その断面を構成する各辺に対して平行または垂直に磁化し、さらに角部を切り取り傾斜面を形成することによって得られ、これによって第２断面も得られる。このように第１永久磁石および第２永久磁石はともに簡単な加工で形成できるので、加工時の歩留まりは悪化せず、加工費用を抑制することができる。
【００１４】
また、上述のように、従来は矩形状の永久磁石を使用すると磁界強度の低下あるいは磁気回路の大型化・重量化が否めなかった。しかし、この発明では、第２永久磁石の傾斜面を隣接する第１永久磁石の側面に面接触させることによって、すべての第１永久磁石および第２永久磁石を隣接する永久磁石と面接触させることができ、従来の矩形状の永久磁石のみを用いた場合よりも、隣り合う永久磁石の間に生じる隙間を減少させることができる。これによって、空隙に発生する磁界強度を維持しつつ、磁気回路の寸法および重量の増大を抑制することができる。
【００１５】
請求項２に記載のダイポールリング型磁気回路では、断面三角形状の第３永久磁石を、第１永久磁石と第２永久磁石との間を埋めるように配置することによって、第１永久磁石と第２永久磁石との間に隙間がある場合より磁束を増加させることができ、磁気回路の空隙における磁界強度をより一層向上させることができる。
【００１６】
請求項３に記載のダイポールリング型磁気回路では、第４永久磁石を相互に隣接する第２永久磁石間に介挿することによってダイポールリング型磁気回路を構成する永久磁石の数（永久磁石の分割数）を増やすことができるので、磁束が増加する。それによって磁気回路の空隙における磁界強度をより一層向上させることができる。
【００１７】
請求項４に記載するように、磁石ユニットの数が３，４，６，８個のいずれかである場合には好適にこの発明に係るダイポールリング型磁気回路を構成することができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、加工費用を抑制することができ、空隙における磁界強度を維持しつつ、磁気回路の寸法および重量の増大を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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ダイポールリング型磁気回路１０は、４個の磁石ユニット１２ａ〜１２ｄを断面環状に配置し空隙１４を有するように構成されている。
【００２０】
磁石ユニット１２ａは、第１永久磁石１６ａと、第１永久磁石１６ａの両側面に対称的に設けられる第２永久磁石１８ａおよび１８ｈとを含む。同様に、磁石ユニット１２ｂは、第１永久磁石１６ｂと、第１永久磁石１６ｂの両側面に対称的に設けられる第２永久磁石１８ｂおよび１８ｃとを含む。磁石ユニット１２ｃは、第１永久磁石１６ｃと、第１永久磁石１６ｃの両側面に対称的に設けられる第２永久磁石１８ｄおよび１８ｅとを含む。磁石ユニット１２ｄは、第１永久磁石１６ｄと、第１永久磁石１６ｄの両側面に対称的に設けられる第２永久磁石１８ｆおよび１８ｇとを含む。
【００２１】
図２（ａ）および（ｂ）をも参照して、第１永久磁石１６ａ〜１６ｄはそれぞれ、矩形状の断面（第１断面）を有し、当該第１断面を構成する各辺に対して平行または垂直な磁化方向を有する。後述する各実施形態における第１永久磁石についても同様である。
【００２２】
第２永久磁石１８ａ〜１８ｈはそれぞれ、傾斜面２０ａ〜２０ｈおよび傾斜面２１ａ〜２１ｈを有する。なお、傾斜面２１ａ〜２１ｈは必須ではないが、傾斜面２１ａ〜２１ｈを設けることで、空隙１４を円形に近づけることが可能となり、その結果、空隙１４にバランスよく磁界を発生させることができる。
【００２３】
たとえば、図２（ｃ）および図３（ａ）を参照して、第２永久磁石１８ａは、矩形から２つの角部をそれぞれ斜めに切り取った残りの形状の断面（第２断面）を有し、第２断面は、当該矩形の一部を構成する３つの辺Ａと傾斜面２０ａおよび２１ａの一部を構成する２つの斜辺Ｂとから構成される。第２永久磁石１８ａは、第２断面を構成する各辺のうち斜辺Ｂを除く各辺Ａに対して平行または垂直な磁化方向を有する。
【００２４】
また、図２（ｄ）および図３（ｂ）を参照して、第２永久磁石１８ｂについても同様に、矩形から２つの角部をそれぞれ斜めに切り取った残りの形状の断面（第２断面）を有し、第２断面は、当該矩形の一部を構成する３つの辺Ａと傾斜面２０ｂおよび２１ｂの一部を構成する２つの斜辺Ｂとから構成される。第２永久磁石１８ａは、第２断面を構成する各辺のうち斜辺Ｂを除く各辺Ａに対して平行または垂直な磁化方向を有する。
なお、図２（ｃ）〜（ｇ）において加工の際に除去する部分を斜線で示している。
【００２５】
第２永久磁石１８ｃ〜１８ｈについても同様に、矩形から少なくとも１つの角部を斜めに切り取った残りの形状の断面（第２断面）を有し、第２断面は、当該矩形の一部を構成する辺と当該傾斜面の一部を構成する斜辺とから構成される。また、第２永久磁石１８ｃ〜１８ｈはそれぞれ、第２断面を構成する各辺のうち斜辺を除く各辺に対して平行または垂直な磁化方向を有する。後述する各実施形態における第２永久磁石についても同様である。
【００２６】
すべての第１永久磁石１６ａ〜１６ｄおよび第２永久磁石１８ａ〜１８ｈは、隣接する永久磁石と面接触する。その中で、第２永久磁石１８ａおよび１８ｈは、それぞれの傾斜面２０ａおよび２０ｈで第１永久磁石１６ａの側面に面接触する。第２永久磁石１８ｂおよび１８ｃは、それぞれの傾斜面２０ｂおよび２０ｃで第１永久磁石１６ｂの側面に面接触する。第２永久磁石１８ｄおよび１８ｅは、それぞれの傾斜面２０ｄおよび２０ｅで第１永久磁石１６ｃの側面に面接触する。第２永久磁石１８ｆおよび１８ｇは、それぞれの傾斜面２０ｆおよび２０ｇで第１永久磁石１６ｄの側面に面接触する。
【００２７】
そして、３６０°分の領域で磁化方向が２回転するように、第１永久磁石１６ａ〜１６ｄおよび第２永久磁石１８ａ〜１８ｈが配置される。
【００２８】
具体的には、第１永久磁石１６ａ〜１６ｄは、９０°間隔で配置され、かつ隣りの第１永久磁石と互いに磁化方向が１８０°異なるように配置される。第２永久磁石１８ａおよび１８ｈの磁化方向は、第１永久磁石１６ａの磁化方向と４５°異なり、同様に、第２永久磁石１８ｂおよび１８ｃの磁化方向は第１永久磁石１６ｂの磁化方向と４５°異なり、第２永久磁石１８ｄおよび１８ｅの磁化方向は第１永久磁石１６ｃの磁化方向と４５°異なり、第２永久磁石１８ｆおよび１８ｇの磁化方向は第１永久磁石１６ｄの磁化方向と４５°異なる。さらに、隣り合う第２永久磁石１８ａと１８ｂ、第２永久磁石１８ｃと１８ｄ、第２永久磁石１８ｅと１８ｆ、および第２永久磁石１８ｇと１８ｈは、それぞれ、側面が完全に接触するように配置されており、相互の磁化方向は９０°異なる。
【００２９】
なお、第１永久磁石１６ａ〜１６ｄおよび第２永久磁石１８ａ〜１８ｈの形状および寸法は特に限定されないが、この実施形態では、第１永久磁石１６ａ〜１６ｄは同一形状および同一寸法であり、第２永久磁石１８ａ〜１８ｈは同一形状および同一寸法である。これによって、空隙１４における磁界強度を均一にし、かつ部品の種類を少なくすることで製造コストを低減できる。
【００３０】
第１永久磁石と第２永久磁石との接触面積が大きいほど、空隙１４における磁界強度は向上するが、それに伴って磁石重量も増加し磁界均一性も悪化するおそれがあるので、第１永久磁石と第２永久磁石との接触面積は、当該第１永久磁石の側面の面積の２分の１程度が望ましい。
【００３１】
ダイポールリング型磁気回路１０において、第１永久磁石１６ａ〜１６ｄは、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、磁化方向がその第１断面を構成する各辺に対して平行または垂直となっているので、加工が容易であり加工費用を低減することができる。第２永久磁石１８ａ〜１８ｈは、図２（ｃ）および（ｄ）に示すように、第１永久磁石１６ａ〜１６ｄに比べて若干形状が複雑になるが、その角部を切り取る簡単な加工で形成できるので、加工費用を抑制することができる。また、ダイポールリング型磁気回路１０が大型で、各々の第１永久磁石および第２永久磁石を複数の永久磁石片で構成しなければならない場合であっても、基本的に磁化方向が断面を構成する片に対して平行または垂直であるため、従来の技術と比して組み合わせる永久磁石片の種類を少なくすることが可能となり、これにより加工費用を低減することができる。
【００３２】
また、ダイポールリング型磁気回路１０によれば、第２永久磁石１８ａ〜１８ｈの角部を切り取り傾斜面２０ａ〜２０ｈを形成することによって、すべての第１永久磁石１６ａ〜１６ｄおよび第２永久磁石１８ａ〜１８ｈを隣接する永久磁石と面接触させることができ、従来の矩形状の永久磁石のみを用いた場合よりも、隣り合う永久磁石の間に生じる隙間を減少させることができる。これによって、空隙１４に発生する磁界強度を維持しつつ、磁気回路の寸法および重量の増大を抑制することができる。
【００３３】
図４に、この発明の他の実施形態のダイポールリング型磁気回路１０ａを示す。
ダイポールリング型磁気回路１０ａは、図１に示すダイポールリング型磁気回路１０における第１永久磁石と第２永久磁石との間を埋めるように断面三角形状の第３永久磁石２２ａ〜２２ｈを配置し、断面正八角形の外形を有するように構成したものである。第３永久磁石２２ａ〜２２ｈはそれぞれ、隣接する第１永久磁石と磁化方向が同じである。その他の構成については図１に示すダイポールリング型磁気回路１０と同様であるので、その重複する説明は省略する。
【００３４】
ダイポールリング型磁気回路１０ａによれば、第３永久磁石２２ａ〜２２ｈは、図２（ｇ）に示すように、１つの素材から効率的に得ることができ、加工費用を抑制できる。
また、ダイポールリング型磁気回路１０ａによれば、空隙１４における磁束量をさらに増加させることができ、その結果、空隙１４における磁界強度をさらに向上できる。
【００３５】
図５に、この発明のその他の実施形態のダイポールリング型磁気回路１０ｂを示す。
ダイポールリング型磁気回路１０ｂは、隣接する第２永久磁石間に第４永久磁石を介挿したものである。
【００３６】
具体的には、ダイポールリング型磁気回路１０ｂは、図４に示すダイポールリング型磁気回路１０ａの第２永久磁石１８ａおよび１８ｂに代えて、第２永久磁石２４ａおよび２４ｂとその間に介挿される第３永久磁石２６ａとを用い、第２永久磁石１８ｃおよび１８ｄに代えて、第２永久磁石２４ｃおよび２４ｄとその間に介挿される第４永久磁石２６ｂとを用い、第２永久磁石１８ｅおよび１８ｆに代えて、第２永久磁石２４ｅおよび２４ｆとその間に介挿される第４永久磁石２６ｃとを用い、第２永久磁石１８ｇおよび１８ｈに代えて、第２永久磁石２４ｇおよび２４ｈとその間に介挿される第４永久磁石２６ｄとを用いる。第４永久磁石２６ａ〜２６ｄは、隣接する第２永久磁石と面接触する。
【００３７】
また、第４永久磁石２６ａ〜２６ｄはそれぞれ、隣接する第２永久磁石と磁化方向が４５°異なるように設定される。第２永久磁石２４ａ〜２４ｈはそれぞれ、図４に示す永久磁石１８ａ〜１８ｈと同一の磁化方向を有する。また、第２永久磁石２４ａ〜２４ｈはそれぞれ、傾斜面２８ａ〜２８ｈおよび傾斜面３０ａ〜３０ｈを有する。
【００３８】
たとえば、図２（ｅ）を参照して、第２永久磁石２４ａは、矩形から２つの角部をそれぞれ斜めに切り取った残りの形状の断面（第２断面）を有し、第２断面は、当該矩形の一部を構成する３つの辺と傾斜面２８ａおよび３０ａの一部を構成する２つの斜辺とから構成される。図２（ｆ）を参照して、第２永久磁石２４ｂについても同様に、矩形から２つの角部をそれぞれ斜めに切り取った残りの形状の断面（第２断面）を有し、第２断面は、当該矩形の一部を構成する３つの辺と傾斜面２８ｂおよび３０ｂの一部を構成する２つの斜辺とから構成される。第２永久磁石２４ｃ〜２４ｈについても同様である。
【００３９】
なお、第２永久磁石２４ａ〜２４ｈは同寸法および同形状の部材であり、第４永久磁石２６ａ〜２６ｄは同寸法および同形状の部材である。
【００４０】
その他の構成については図２に示すダイポールリング型磁気回路１０ａと同様であるので、その重複する説明は省略する。
【００４１】
ダイポールリング型磁気回路１０ｂでは、第１永久磁石１６ａ〜１６ｄは、ダイポールリング型磁気回路１０において述べたように容易に加工することができ、また、第２永久磁石２４ａ〜２４ｈは、角部を切り取るとることによって容易に加工することができる。さらに、図２（ｇ）に示すように、１つの第４永久磁石と２つの第３永久磁石とが、１つの素材から効率的に得ることができる。したがって、加工費用を低減することができ、歩留まりを向上できる。
【００４２】
また、ダイポールリング型磁気回路１０ｂでは、第４永久磁石を相互に隣接する第２永久磁石間に介挿することによってダイポールリング型磁気回路１０ｂを構成する永久磁石の数（永久磁石の分割数）を増やすことができるので、磁束が増加する。それによって磁気回路の空隙における磁界強度をより一層向上させることができる。
【００４３】
なお、この実施形態では、隣接する磁石ユニット間すなわち隣接する第２永久磁石間に１つの第４永久磁石を配置したが、これに限定されず、複数の第４永久磁石を配置してもよい。たとえば２個の第４永久磁石を配置する場合には、当該第４永久磁石の磁化角度は、それと接触する第２永久磁石の磁化角度と３０°異なるように設定することが好ましい。第４永久磁石を複数個配置することによって、実質的に分割数を増やすことができるので、空隙１４における磁束量を増加させることができ、より一層磁界強度を向上させることができる。
【００４４】
ここで、図１，図５，図１２および図１４に示すダイポールリング型磁気回路について、空隙寸法をほぼ等しくし、奥行き寸法および空隙における磁界強度を共通にしたときの、各々の外形寸法および用いる永久磁石の重量を表１に示す。永久磁石の材質はすべて同一である。
【００４５】
【表１】
2006165459.tif 000003
【００４６】
表１からわかるように、図１に示すダイポールリング型磁気回路１０は、略矩形状の永久磁石を用いているにも拘わらず、図１２に示すダイポールリング型磁気回路１とほぼ同一の外形寸法および重量となっている。また、矩形状の永久磁石のみからなる図１４に示すダイポールリング型磁気回路１ａと比較すると、外形寸法・重量ともに約７６％減少している。
【００４７】
さらに、図５に示すダイポールリング型磁気回路１０ｂは、図１に示すダイポールリング型磁気回路１０よりもさらに外形寸法および重量を低減することができる。
【００４８】
このように、ダイポールリング型磁気回路１０，１０ｂによれば、製造コストを抑えることができ、空隙１４に効率よく磁束を集めることによって空隙１４における磁界強度を十分に確保できる。
【００４９】
以下、この発明の他の実施形態のダイポールリング型磁気回路について説明する。
図６に、この発明のその他の実施形態のダイポールリング型磁気回路５０を示す。
ダイポールリング型磁気回路５０は、３個の磁石ユニット５２ａ，５２ｂおよび５２ｃを断面環状に配置し空隙５４を有するように構成されたものである。
【００５０】
磁石ユニット５２ａは、永久磁石５６ａとその両側面に対称的に設けられる永久磁石５８ａおよび５８ｆとを含み、磁石ユニット５２ｂは、第１永久磁石５６ｂとその両側面に対称的に設けられる第２永久磁石５８ｂおよび５８ｃとを含み、磁石ユニット５２ｃは、第１永久磁石５６ｃとその両側面に対称的に設けられる第２永久磁石５８ｄおよび５８ｅとを含む。
【００５１】
第１永久磁石５６ａ〜５６ｃは矩形状の断面（第１断面）を有する。第２永久磁石５８ａ〜５８ｆはそれぞれ、傾斜面６０ａ〜６０ｆを有し、矩形から少なくとも１つの角部を斜めに切り取った残りの形状の断面（第２断面）を有し、第２断面は、当該矩形の一部を構成する辺と当該傾斜面の一部を構成する斜辺とから構成される。また、第２永久磁石５８ａ〜５８ｆはそれぞれ、第２断面を構成する各辺のうち斜辺を除く各辺に対して平行または垂直な磁化方向を有する。
【００５２】
すべての第１永久磁石５６ａ〜５６ｃおよび第２永久磁石５８ａ〜５８ｆは、隣接する永久磁石と面接触する。各第２永久磁石５８ａ〜５８ｆは、それぞれの傾斜面６０ａ〜６０ｆで隣接する第１永久磁石の側面に面接触する。
【００５３】
そして、３６０°分の領域で磁化方向が２回転するように、第１永久磁石５６ａ〜５６ｃおよび第２永久磁石５８ａ〜５８ｆが配置される。この実施形態では、第２永久磁石５８ａおよび５８ｆの磁化方向は、第１永久磁石５６ａの磁化方向と６０°異なる。第２永久磁石５８ｂおよび５８ｃの磁化方向は、第１永久磁石５６ｂの磁化方向に対してそれぞれ６０°、１５０°異なる。第２永久磁石５８ｄおよび５８ｅの磁化方向は、第１永久磁石５６ｃの磁化方向に対してそれぞれ１５０°、６０°異なる。
【００５４】
ダイポールリング型磁気回路５０においても、ダイポールリング型磁気回路１０と同様に、加工費用を抑制することができ、空隙５４に発生する磁界強度を維持しつつ、磁気回路の寸法および重量の増大を抑制することができる。
【００５５】
ついで、図７に、この発明の他の実施形態のダイポールリング型磁気回路５０ａを示す。
ダイポールリング型磁気回路５０ａでは、図６に示すダイポールリング型磁気回路５０の第１永久磁石と第２永久磁石との間を埋めるように断面三角形状の第３永久磁石６２ａ〜６２ｆが設けられ、正六角形の外形を有するように構成したものである。第３永久磁石６２ａ〜６２ｆはそれぞれ、隣接する第１永久磁石と同一の磁化方向を有する。その他の構成については、図６に示すダイポールリング型磁気回路５０と同様であるので、その重複する説明は省略する。
【００５６】
ダイポールリング型磁気回路５０ａによれば、第１永久磁石と第２永久磁石の間に隙間がある場合より磁束を増加させることができ、空隙５４における磁界強度をより一層向上させることができる。
【００５７】
さらに、図８に、この発明の他の実施形態のダイポールリング型磁気回路１００を示す。
ダイポールリング型磁気回路１００は、６個の磁石ユニット１０２ａ〜１０２ｆを断面環状に配置して空隙１０４を有するように構成されたものである。
【００５８】
磁石ユニット１０２ａは、第１永久磁石１０６ａとその両側面に対称的に設けられる第２永久磁石１０８ａおよび１０８ｌとを含む。同様に、磁石ユニット１０２ｂは、第１永久磁石１０６ｂとその両側面に対称的に設けられる第２永久磁石１０８ｂおよび１０８ｃとを含む。磁石ユニット１０２ｃは、第１永久磁石１０６ｃとその両側面に対称的に設けられる第２永久磁石１０８ｄおよび１０８ｅとを含む。磁石ユニット１０２ｄは、第１永久磁石１０６ｄとその両側面に対称的に設けられる第２永久磁石１０８ｆおよび１０８ｇとを含む。磁石ユニット１０２ｅは、第１永久磁石１０６ｅとその両側面に対称的に設けられる第２永久磁石１０８ｈおよび１０８ｉとを含む。磁石ユニット１０２ｆは、第１永久磁石１０６ｆとその両側面に対称的に設けられる第２永久磁石１０８ｊおよび１０８ｋとを含む。
【００５９】
第１永久磁石１０６ａ〜１０６ｆは矩形状の断面（第１断面）を有する。第２永久磁石１０８ａ〜１０８ｌはそれぞれ、傾斜面１１０ａ〜１１０ｌおよび傾斜面１１１ａ〜１１１ｌを有し、矩形から少なくとも１つの角部を斜めに切り取った残りの形状の断面（第２断面）を有し、第２断面は、当該矩形の一部を構成する辺と当該傾斜面の一部を構成する斜辺とから構成される。また、第２永久磁石１０８ａ〜１０８ｌはそれぞれ、第２断面を構成する各辺のうち斜辺を除く各辺に対して平行または垂直な磁化方向を有する。
【００６０】
すべての第１永久磁石１０６ａ〜１０６ｆおよび第２永久磁石１０８ａ〜１０８ｌは、隣接する永久磁石と面接触する。各第２永久磁石１０８ａ〜１０８ｌは、それぞれの傾斜面１１０ａ〜１１０ｌで隣接する第１永久磁石の側面に面接触する。
【００６１】
そして、３６０°分の領域で磁化方向が２回転するように、第１永久磁石１０６ａ〜１０６ｆおよび第２永久磁石１０８ａ〜１０８ｌが配置される。この実施形態では、第２永久磁石１０８ａ〜１０８ｌの磁化方向はそれぞれ、隣接する第１永久磁石の磁化方向に対して３０°異なるように設定される。
【００６２】
ダイポールリング型磁気回路１００においても、ダイポールリング型磁気回路１０と同様に、加工費用を抑制することができ、空隙１０４に発生する磁界強度を維持しつつ、磁気回路の寸法および重量の増大を抑制することができる。
【００６３】
ついで、図９に、この発明のその他の実施形態のダイポールリング型磁気回路１００ａを示す。
ダイポールリング型磁気回路１００ａは、図８に示すダイポールリング型磁気回路１００の第１永久磁石と第２永久磁石との間を埋めるように断面三角形状の第３永久磁石１１２ａ〜１１２ｌを配置したものである。これによって、ダイポールリング型磁気回路１００ａは、正十二角形の外形を有するように構成される。第３永久磁石１１２ａ〜１１２ｌはそれぞれ、隣接する第１永久磁石と磁化方向が同じである。その他の構成についてはダイポールリング型磁気回路１００と同様であるので、その重複する説明は省略する。
【００６４】
ダイポールリング型磁気回路１００ａによれば、隙間がある場合より磁束を増加させることができ、空隙１０４における磁界強度をより一層向上させることができる。
【００６５】
さらに、図１０に、その他の実施形態のダイポールリング型磁気回路２００を示す。
ダイポールリング型磁気回路２００は、８個の磁石ユニット２０２ａ〜２０２ｈを断面環状に配置し空隙２０４を有するように構成される。
【００６６】
磁石ユニット２０２ａは、第１永久磁石２０６ａとその両側面に対称的に設けられる第２永久磁石２０８ａおよび２０８ｐとを含む。同様に、磁石ユニット２０２ｂは、第１永久磁石２０６ｂとその両側面に対称的に設けられる第２永久磁石２０８ｂおよび２０８ｃとを含む。磁石ユニット２０２ｃは、第１永久磁石２０６ｃとその両側面に対称的に設けられる第２永久磁石２０８ｄおよび２０８ｅとを含む。磁石ユニット２０２ｄは、第１永久磁石２０６ｄとその両側面に対称的に設けられる第２永久磁石２０８ｆおよび２０８ｇとを含む。磁石ユニット２０２ｅは、第１永久磁石２０６ｅとその両側面に対称的に設けられる第２永久磁石２０８ｈおよび２０８ｉとを含む。磁石ユニット２０２ｆは、第１永久磁石２０６ｆとその両側面に対称的に設けられる第２永久磁石２０８ｊおよび２０８ｋとを含む。磁石ユニット２０２ｇは、第１永久磁石２０６ｇとその両側面に対称的に設けられる第２永久磁石２０８ｌおよび２０８ｍとを含む。磁石ユニット２０２ｈは、第１永久磁石２０６ｈとその両側面に対称的に設けられる第２永久磁石２０８ｎおよび２０８ｏとを含む。
【００６７】
第１永久磁石２０６ａ〜２０６ｈは矩形状の断面（第１断面）を有する。第２永久磁石２０８ａ〜２０８ｐはそれぞれ、傾斜面２１０ａ〜２１０ｐおよび傾斜面２１１ａ〜２１１ｐを有し、矩形から少なくとも１つの角部を斜めに切り取った残りの形状の断面（第２断面）を有し、第２断面は、当該矩形の一部を構成する辺と当該傾斜面の一部を構成する斜辺とから構成される。また、第２永久磁石２０８ａ〜２０８ｐはそれぞれ、第２断面を構成する各辺のうち斜辺を除く各辺に対して平行または垂直な磁化方向を有する。
【００６８】
すべての第１永久磁石２０６ａ〜２０６ｈおよび第２永久磁石２０８ａ〜２０８ｐは、隣接する永久磁石と面接触する。各第２永久磁石２０８ａ〜１０８ｐは、それぞれの傾斜面２１０ａ〜２１０ｐで隣接する第１永久磁石の側面に面接触する。
【００６９】
そして、１８０°分の領域で磁化方向が１回転するように、第１永久磁石２０６ａ〜２０６ｈおよび第２永久磁石２０８ａ〜２０８ｐが配置される。
【００７０】
ダイポールリング型磁気回路２００においても、ダイポールリング型磁気回路１０と同様に、加工費用を抑制することができ、空隙２０４に発生する磁界強度を維持しつつ、磁気回路の寸法および重量の増大を抑制することができる。
【００７１】
さらに、図１１に、この発明のその他の実施形態のダイポールリング型磁気回路２００ａを示す。
ダイポールリング型磁気回路２００ａは、図１０に示すダイポールリング型磁気回路２００の第１永久磁石と第２永久磁石との間を埋めるように断面三角形状の第３永久磁石２１２ａ〜２１２ｐを配置して、正十六角形の外形を有するように構成される。第３永久磁石２１２ａ〜２１２ｐはそれぞれ、隣接する第１永久磁石と磁化方向が同じである。その他の構成については図１０に示すダイポールリング型磁気回路２００と同様であるので、その重複する説明は省略する。
【００７２】
ダイポールリング型磁気回路２００ａによれば、隙間がある場合より磁束を増加させることができ、空隙２０４における磁界強度をより一層向上させることができる。
【００７３】
なお、永久磁石は、１つの永久磁石片から構成されても、複数の永久磁石片から構成されてもよい。複数の永久磁石片から構成される場合には、各永久磁石片は接着剤等を用いて一体化され、１つの永久磁石を構成する。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】４個の磁石ユニットを含むこの発明の一実施形態を示す図解図である。
【図２】この発明において用いられる永久磁石を説明するための図解図である。
【図３】第２永久磁石を説明するための図解図である。
【図４】４個の磁石ユニットを含むこの発明の他の実施形態を示す図解図である。
【図５】４個の磁石ユニットを含むこの発明のその他の実施形態を示す図解図である。
【図６】３個の磁石ユニットを含むこの発明の一実施形態を示す図解図である。
【図７】３個の磁石ユニットを含むこの発明の他の実施形態を示す図解図である。
【図８】６個の磁石ユニットを含むこの発明の一実施形態を示す図解図である。
【図９】６個の磁石ユニットを含むこの発明の他の実施形態を示す図解図である。
【図１０】８個の磁石ユニットを含むこの発明の一実施形態を示す図解図である。
【図１１】８個の磁石ユニットを含むこの発明の他の実施形態を示す図解図である。
【図１２】従来技術の一例を示す図解図である。
【図１３】永久磁石片を組み合わせて永久磁石を構成する例を示す図解図である。
【図１４】従来技術の他の例を示す図解図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０，１０ａ，１０ｂ，５０，５０ａ，１００，１００ａ，２００，２００ａ      ダイポールリング型磁気回路
１２ａ〜１２ｄ，５２ａ〜５２ｃ，１０２ａ〜１０２ｆ，２０２ａ〜２０２ｈ      磁石ユニット
１４，５４，１０４，２０４      空隙
１６ａ〜１６ｄ，５６ａ〜５６ｃ，１０６ａ〜１０６ｆ，２０６ａ〜２０６ｈ      第１永久磁石
１８ａ〜１８ｈ，２４ａ〜２４ｈ，５８ａ〜５８ｆ，１０８ａ〜１０８ｌ，２０８ａ〜２０８ｐ      第２永久磁石
２０ａ〜２０ｈ，２１ａ〜２１ｈ，２８ａ〜２８ｈ，３０ａ〜３０ｈ，６０ａ〜６０ｆ，１１０ａ〜１１０ｌ，１１１ａ〜１１１ｌ，２１０ａ〜２１０ｐ，２１１ａ〜２１１ｐ      傾斜面
２２ａ〜２２ｈ，６２ａ〜６２ｆ，１１２ａ〜１１２ｌ，２１２ａ〜２１２ｐ      第３永久磁石
２６ａ〜２６ｄ      第４永久磁石
Ａ      辺
Ｂ      斜辺
【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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