(57)【要約】【課題】所望の強さの磁場を得ることができるハイブリッド型磁石を提供する。【解決手段】永久磁石１２で生じて基部２２に進んだ磁力線Ｘは、腕部２４、隙間部７２、腕部２８、基部２６を順に経て永久磁石１２のＳ極１６に至る。励磁コイル６２に電流を流さない場合（電磁石オフの場合）、隙間部７２を貫く磁場の強さは、隙間部７２の寸法Ａと隙間部７４の寸法Ｂとの兼ね合いで定まるため、隙間部７２の寸法Ａと隙間部７４の寸法Ｂとをそれぞれ変更すれば、隙間部７２を貫く磁場の強さは任意となり、所望の強さの磁場を得ることができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石と、
磁性材から成り、前記永久磁石のＮ極とＳ極のそれぞれに一体に密着接合され環状に延出して設けられ、所定の隙間で互いの端縁が対向し合う第１の隙間部が形成され、前記永久磁石の磁力線が前記Ｎ極から前記第１の隙間部を経て前記Ｓ極に至る閉ループ状の磁気回路を構成する第１のヨークと、
磁性材から成り、前記永久磁石のＮ極とＳ極のそれぞれに一体に密着接合され前記第１のヨークとは独立して環状に延出して設けられ、所定の隙間で互いの端縁が対向し合う第２の隙間部が形成され、前記永久磁石の磁力線が前記Ｎ極から前記第２の隙間部を経て前記Ｓ極に至る閉ループ状の磁気回路を構成する第２のヨークと、
前記第２のヨークの前記第２の隙間部の周囲に設けられた励磁コイルと、
を備えたことを特徴とするハイブリッド型磁石。
【請求項２】
前記第１の隙間部の隙間は、前記第２の隙間部の隙間と異なる寸法に設定されている、
ことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド型磁石。
【請求項３】
前記第１の隙間部の隙間は、前記第２の隙間部の隙間と同じ寸法に設定されている、
ことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド型磁石。
【請求項４】
前記第１の隙間部の隙間は、前記第２の隙間部の隙間よりも大きい寸法に設定されている、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のハイブリッド型磁石。
【請求項５】
前記第１の隙間部の隙間は、前記第２の隙間部の隙間よりも小さい寸法に設定されている、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のハイブリッド型磁石。
【請求項６】
永久磁石と、
磁性材から成り、前記永久磁石のＮ極とＳ極のそれぞれに一体に密着接合され環状に延出して設けられ、所定の隙間で互いの端縁が対向し合う第１の隙間部が形成され、前記永久磁石の磁力線が前記Ｎ極から前記第１の隙間部を経て前記Ｓ極に至る閉ループ状の磁気回路を構成する第１のヨークと、
磁性材から成り、前記永久磁石のＮ極とＳ極のそれぞれに一体に密着接合され前記第１のヨークとは独立して環状に延出して設けられ、前記第１の隙間部の隙間よりも小さい所定の隙間で互いの端縁が対向し合う第２の隙間部が形成され、前記永久磁石の磁力線が前記Ｎ極から前記第２の隙間部を経て前記Ｓ極に至る閉ループ状の磁気回路を構成する第２のヨークと、
前記第２のヨークのうち前記第２の隙間部の非設置部に設けられた励磁コイルと、
を備えたことを特徴とするハイブリッド型磁石。
【請求項７】
前記第１の隙間部と前記第２の隙間部とは、それぞれ一対設けられており、
前記励磁コイルは、前記一対の第２の隙間部の間に配設されている、
ことを特徴とする請求項６記載のハイブリッド型磁石。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド型磁石に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁石には、永久磁石と、ヨーク及び励磁コイルを備えた電磁石とを組み合わせたハイブリッド型磁石と呼ばれるものがある。
【０００３】
永久磁石には、軟磁性体からなる一対の磁性材が取り付けられており、永久磁石のＮ極側及びＳ極側からこの永久磁石を挟み込むようにして永久磁石に一体に密着接合している。また、これらの磁性材の永久磁石側と反対側の端部には、「コ」字状に形成された磁性材のヨーク（鉄心）の端部がそれぞれ取り付けられている。永久磁石によって生じた磁力線は、永久磁石によって生じた磁場の向きを示し、この永久磁石のＮ極から放出されて、永久磁石のＮ極に密着接合された磁性材、ヨーク、永久磁石のＳ極に密着接合された磁性材を順に経て永久磁石のＳ極に至り、閉ループ状の磁気回路を構成している。
【０００４】
さらに、ヨークには、励磁コイルが巻き付けられている。永久磁石によって生じた磁力線の向きと反対向きの磁力線が励磁コイルから放出されるように励磁コイルに電流を流すと、永久磁石によって生じた磁場と電磁石によって生じた磁場とが互いに打ち消し合い、磁気回路に磁場が現れなくなる構成である。また、永久磁石によって生じた磁力線の向きと同じ向きの磁力線が励磁コイルから放出されるように励磁コイルに電流を流すと、電磁石によって生じた磁場が永久磁石によって生じた磁場に重畳し、この永久磁石によって生じた磁場よりも強い磁場が磁気回路に生じる構成である（特許文献１）。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のハイブリッド型磁石では、永久磁石によって生じた磁場よりも強い磁場（強磁場）が磁気回路に生じるか、この磁気回路に磁場が全く現れなくなる（弱磁場）かの何れかであり、得られる磁場の強さは二者択一のものとされていた。このため、強磁場の強さと弱磁場の強さとの中間的な強さの磁場を得ることができず、適用範囲が狭いという欠点があった。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−１７３１４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑み、所望の強さの磁場を得ることができるハイブリッド型磁石を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、永久磁石と、磁性材から成り、前記永久磁石のＮ極とＳ極のそれぞれに一体に密着接合され環状に延出して設けられ、所定の隙間で互いの端縁が対向し合う第１の隙間部が形成され、前記永久磁石の磁力線が前記Ｎ極から前記第１の隙間部を経て前記Ｓ極に至る閉ループ状の磁気回路を構成する第１のヨークと、磁性材から成り、前記永久磁石のＮ極とＳ極のそれぞれに一体に密着接合され前記第１のヨークとは独立して環状に延出して設けられ、所定の隙間で互いの端縁が対向し合う第２の隙間部が形成され、前記永久磁石の磁力線が前記Ｎ極から前記第２の隙間部を経て前記Ｓ極に至る閉ループ状の磁気回路を構成する第２のヨークと、前記第２のヨークの前記第２の隙間部の周囲に設けられた励磁コイルと、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、永久磁石で生じた磁力線は、永久磁石のＮ極から放出されると、第１のヨーク及び第２のヨークによって分岐され、第１のヨーク側では、第１の隙間部を経て永久磁石のＳ極に至り、第２のヨーク側では、第２の隙間部を経てＳ極に至る。第１のヨーク及び第２のヨークが磁気飽和に達しないものであれば、第１の隙間部を貫く磁場は、永久磁石で生じた磁場の強さと異なる所定の強さとなる。
【００１０】
励磁コイルに電流を流した際には、永久磁石で生じた磁場に起因して第１の隙間部を貫く磁場に対して励磁コイルで生じた磁場に起因して第１の隙間部を貫く磁場が重ね合わされる。例えば、励磁コイルに流す電流の値が正の所定値と負の所定値との２つに設定されている場合において、永久磁石で生じた磁場に起因して第１の隙間部を貫く磁場の向きと、励磁コイルで生じた磁場に起因して第１の隙間部を貫く磁場の向きとが同じであれば、永久磁石で生じた磁場に起因して第１の隙間部を貫く磁場に対して励磁コイルで生じた磁場に起因して第１の隙間部を貫く磁場が重畳し、第１の隙間部を貫く磁場が強められる。また、これらの磁場の向きが互いに反対であれば、永久磁石で生じた磁場に起因して第１の隙間部を貫く磁場と、励磁コイルで生じた磁場に起因して第１の隙間部を貫く磁場とが互いに少なくとも一部を打ち消し合い、第１の隙間部を貫く磁場が弱められる。この結果、永久磁石で生じた磁場に起因して第１の隙間部を貫く磁場の強さよりも強い磁場と弱い磁場とが得られる。
【００１１】
ここで、励磁コイルに電流を流さない場合（電磁石オフの場合）には、第１の隙間部を貫く磁場の強さは、第１の隙間部の寸法と第２の隙間部の寸法との兼ね合いで定まる。このため、第１の隙間部の寸法と第２の隙間部の寸法とをそれぞれ変更すれば、第１の隙間部を貫く磁場の強さは任意となり、所望の強さの磁場を得ることができる。
【００１２】
しかも、励磁コイルに電流を流す場合（電磁石オンの場合）において、励磁コイルに流される電流を可変とすれば、励磁コイルで生じた磁場に起因して第１の隙間部を貫く磁場を細かく変更することができる。従って、ハイブリッド型磁石の適用範囲を広げることができ、好適である。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第１の隙間部の隙間は、前記第２の隙間部の隙間と異なる寸法に設定されている、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、第１のヨーク及び第２のヨークが磁気飽和に達しないものであれば、電磁石オフの場合には、第１の隙間部を貫く磁場の強さは、永久磁石で生じた磁場の強さの半分を除いて任意となる。従って、所定の磁場の強さの範囲で所望の強さの磁場を得ることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第１の隙間部の隙間は、前記第２の隙間部の隙間と同じ寸法に設定されている、ことを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、第１のヨーク及び第２のヨークが磁気飽和に達しないものであれば、電磁石オフの場合には、第１の隙間部を貫く磁場の強さは、永久磁石で生じた磁場の強さの半分となる。従って、所定の磁場の強さの範囲で所望の強さの磁場を得ることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記第１の隙間部の隙間は、前記第２の隙間部の隙間よりも大きい寸法に設定されている、ことを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、第１のヨーク及び第２のヨークが磁気飽和に達しないものであれば、電磁石オフの場合には、第１の隙間部を貫く磁場の強さは、永久磁石で生じた磁場の強さの半分よりも小さくなる。従って、所定の磁場の強さの範囲で所望の強さの磁場を得ることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記第１の隙間部の隙間は、前記第２の隙間部の隙間よりも小さい寸法に設定されている、ことを特徴とする。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、第１のヨーク及び第２のヨークが磁気飽和に達しないものであれば、電磁石オフの場合には、第１の隙間部を貫く磁場の強さは、永久磁石で生じた磁場の強さの半分よりも大きくなる。従って、所定の磁場の強さの範囲で所望の強さの磁場を得ることができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、永久磁石と、磁性材から成り、前記永久磁石のＮ極とＳ極のそれぞれに一体に密着接合され環状に延出して設けられ、所定の隙間で互いの端縁が対向し合う第１の隙間部が形成され、前記永久磁石の磁力線が前記Ｎ極から前記第１の隙間部を経て前記Ｓ極に至る閉ループ状の磁気回路を構成する第１のヨークと、磁性材から成り、前記永久磁石のＮ極とＳ極のそれぞれに一体に密着接合され前記第１のヨークとは独立して環状に延出して設けられ、前記第１の隙間部の隙間よりも小さい所定の隙間で互いの端縁が対向し合う第２の隙間部が形成され、前記永久磁石の磁力線が前記Ｎ極から前記第２の隙間部を経て前記Ｓ極に至る閉ループ状の磁気回路を構成する第２のヨークと、前記第２のヨークのうち前記第２の隙間部の非設置部に設けられた励磁コイルと、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、永久磁石で生じた磁力線は、永久磁石のＮ極から放出されると、第１のヨーク及び第２のヨークによって分岐され、第１のヨーク側では、第１の隙間部を経て永久磁石のＳ極に至り、第２のヨーク側では、第２の隙間部を経てＳ極に至る。第１のヨーク及び第２のヨークが磁気飽和に達しないものであれば、第１の隙間部を貫く磁場及び第２の隙間部を貫く磁場は、永久磁石で生じた磁場の強さと異なる所定の強さとなる。このように、第１の隙間部のみならず、第２の隙間部においても磁場を利用することができるため、複数の部位で磁場を利用することができる。
【００２３】
励磁コイルに電流を流した際には、永久磁石で生じた磁場に起因して第１の隙間部を貫く磁場及び第２の隙間部を貫く磁場に対して励磁コイルで生じた磁場に起因して第１の隙間部を貫く磁場及び第２の隙間部を貫く磁場が重ね合わされる。例えば、励磁コイルに流す電流の値が正の所定値と負の所定値との２つに設定されている場合において、永久磁石で生じた磁場に起因して第１の隙間部を貫く磁場の向きと、励磁コイルで生じた磁場に起因して第１の隙間部を貫く磁場の向きとが同じであれば、永久磁石で生じた磁場に起因して第１の隙間部を貫く磁場に対して励磁コイルで生じた磁場に起因して第１の隙間部を貫く磁場が重畳し、第１の隙間部を貫く磁場が強められる。また、これらの磁場の向きが互いに反対であれば、永久磁石で生じた磁場に起因して第１の隙間部を貫く磁場と、励磁コイルで生じた磁場に起因して第１の隙間部を貫く磁場とが互いに少なくとも一部を打ち消し合い、第１の隙間部を貫く磁場が弱められる。この結果、永久磁石で生じた磁場に起因して第１の隙間部を貫く磁場の強さよりも強い磁場と弱い磁場とが得られる。またこの場合において、第２の隙間部を貫く磁場についても第１の隙間部を貫く磁場と同様に磁場の強さが変更され、永久磁石で生じた磁場に起因して第２の隙間部を貫く磁場の強さよりも強い磁場と弱い磁場とが得られる。
【００２４】
ここで、励磁コイルに電流を流さない場合（電磁石オフの場合）には、第１の隙間部を貫く磁場の強さ及び第２の隙間部を貫く磁場の強さは、請求項１に記載の発明と同様に、第１の隙間部の寸法と第２の隙間部の寸法との兼ね合いで定まる。このため、第１の隙間部の寸法と第２の隙間部の寸法とをそれぞれ変更すれば、第１の隙間部を貫く磁場の強さ及び第２の隙間部を貫く磁場の強さは任意となり、所望の強さの磁場を得ることができる。
【００２５】
しかも、励磁コイルに電流を流す場合（電磁石オンの場合）において、励磁コイルに流される電流を可変とすれば、励磁コイルで生じた磁場に起因して第１の隙間部を貫く磁場及び第２の隙間部を貫く磁場を細かく変更することができる。従って、ハイブリッド型磁石の適用範囲を広げることができ、好適である。
【００２６】
請求項７に記載の発明は、請求項６記載の前記第１の隙間部と前記第２の隙間部とは、それぞれ一対設けられており、前記励磁コイルは、前記一対の第２の隙間部の間に配設されている、ことを特徴とする。
【００２７】
請求項７に記載の発明によれば、励磁コイルに電流を流さない場合（電磁石オフの場合）には、第１のヨーク及び第２のヨークが磁気飽和に達しないものであれば、第１の隙間部を貫く磁場の強さは、各々の第１の隙間部で同じとなる。この場合において、第２の隙間部を貫く磁場の強さについても第２の隙間部の各々で同じとなる。従って、ハイブリッド型磁石の複数の部位で同一に所望の強さの磁場を得ることができる。
【００２８】
また、本発明のハイブリッド型磁石は、隙間部によって３つの部位に分離されるため、各部位を独立に移動させることができる。従って、第１の隙間部及び第２の隙間部の隙間を容易に変更することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１には、本発明の第１の実施の形態に係るハイブリッド型磁石１０を正面から見た概略断面図が示されている。ハイブリッド型磁石１０には、永久磁石１２が備えられている。永久磁石１２のＮ極１４及びＳ極１６のそれぞれには、基部２２、基部２６が設けられている。永久磁石１２のＮ極１４からは、基部２２を含んで構成されるＮヨーク１８及びＮヨーク４２が独立に延出し、また、永久磁石１２のＳ極１６からは、基部２６を含んで構成されるＳヨーク２０及びＳヨーク４４が独立に延出している。
【００３０】
Ｎヨーク１８は、基部２２と腕部２４とから構成されている。基部２２は、矩形状の磁性材から成っており、Ｎ極１４に一体に密着接合されている。基部２２の長手方向のＮ極１４側と反対側の端部上方には、腕部２４が一体に密着接合されている。腕部２４は、立壁部３４と天壁部３６とから構成された磁性材となっている。立壁部３４は、基部２２と接合した位置から上方に延出し矩形状とされている。この立壁部３４の上部には、天壁部３６が端部を立壁部３４に密着接合させて一体に設けられている。天壁部３６は矩形状とされており、長手方向を立壁部３４の延出方向と直交させている。すなわち、立壁部３４と天壁部３６とは一体となって腕部２４をＬ字状としている。
【００３１】
一方、Ｓヨーク２０は、基部２６と腕部２８とから構成されている。基部２６は、矩形状の磁性材から成っており、Ｓ極１６に一体に密着接合されている。基部２６の長手方向のＳ極１６側と反対側の端部上方には、腕部２８が一体に密着接合されている。腕部２８は、立壁部３８と天壁部４０とから構成された磁性材となっている。立壁部３８は、基部２６と接合した位置から上方に延出し矩形状とされている。この立壁部３８の上部には、天壁部４０が端部を立壁部３８に密着接合させて一体に設けられている。天壁部４０は矩形状とされており、長手方向を立壁部３８の延出方向と直交させている。すなわち、立壁部３８と天壁部４０とは一体となって腕部２８をＬ字状としている。
【００３２】
以上説明したようなＮヨーク１８とＳヨーク２０とは、天壁部３６の端縁３０と天壁部４０の端縁３２とが互いに所定の隙間（寸法Ａ）で対向し合うようにして第１の隙間部としての隙間部７２を形成し、環状の第１のヨーク７６を構成している。
【００３３】
このようなＮヨーク１８とＳヨーク２０とは、永久磁石１２の磁力線（図２（Ａ）及び（Ｂ）を参照。）がＮ極１４から放出され、基部２２、腕部２４、隙間部７２、腕部２８、基部２６を順に経て永久磁石１２のＳ極１６に至る閉ループの磁気回路を構成する。
【００３４】
また、上述した基部２２の長手方向のＮ極１４側と反対側の端部下方には、腕部４６が一体に密着接合されており、基部２２と共にＮヨーク４２を構成している。腕部４６は、立壁部５４と床部５６とから構成された磁性材となっている。立壁部５４は、基部２２と接合した位置から下方に延出し矩形状とされている。この立壁部５４の下部には、床部５６が端部を立壁部５４に密着接合させて一体に設けられている。床部５６は矩形状とされており、長手方向を立壁部５４の延出方向と直交させている。すなわち、立壁部５４と床部５６とは一体となって腕部４６をＬ字状としている。
【００３５】
一方、Ｓヨーク４４は、上述した基部２６と腕部４８とから構成されている。基部２６の長手方向のＳ極１６側と反対側の端部下方には、腕部４８が一体に密着接合されている。腕部４８は、立壁部５８と床部６０とから構成された磁性材となっている。立壁部５８は、基部２６と接合した位置から下方に延出し矩形状とされている。この立壁部５８の下部には、床部６０が端部を立壁部５８に密着接合させて一体に設けられている。床部６０は矩形状とされており、長手方向を立壁部５８の延出方向と直交させている。すなわち、立壁部５８と床部６０とは一体となって腕部４８をＬ字状としている。
【００３６】
以上説明したようなＮヨーク４２とＳヨーク４４とは、床部５６の端縁５０と床部６０の端縁５２とが互いに所定の隙間（寸法Ｂ）で対向し合うようにして第２の隙間部としての隙間部７４を形成し、上述した第１のヨーク７６とは独立して環状の第２のヨーク７８を構成している。
【００３７】
このようなＮヨーク４２とＳヨーク４４とは、永久磁石１２の磁力線がＮ極１４から放出され、基部２２、腕部４６、隙間部７４、腕部４８、基部２６を順に経て永久磁石１２のＳ極１６に至る閉ループの磁気回路を構成する。
【００３８】
また、Ｎヨーク４２とＳヨーク４４とには、励磁コイル６２が設けられている。励磁コイル６２は、隙間部７４の周囲を取り囲むように腕部４６の床部５６及び腕部４８の床部６０に巻き付けられている。励磁コイル６２の両端からは、引出線６４、引出線６６が引き出されており、図示しない電流源に接続されている。この図示しない電流源からは、引出線６４、引出線６６を介して励磁コイル６２に電流が流れるようになっている。
【００３９】
このようなハイブリッド型磁石１０において、隙間部７２の寸法Ａは、隙間部７４の寸法Ｂよりも大きく設定されている。隙間部７２を貫く磁場の強さは、隙間部７２の寸法Ａと隙間部７４の寸法Ｂとの兼ね合いによって定められる。
【００４０】
以下、本発明の第１の実施の形態に係るハイブリッド型磁石１０の作用について説明する。
【００４１】
図２には、第１の実施の形態に係るハイブリッド型磁石１０における磁力線の向きが示されている。なお、図２では、説明の都合上、基部２２、腕部２４、基部２６、腕部２８、腕部４６、腕部４８における斜線を省略している。また、図２では、説明の都合上、永久磁石１２によって生じる磁力線の本数を２本、励磁コイル６２によって生じる磁力線の本数を１本としている。
【００４２】
図２（Ａ）に示されるように、永久磁石１２で生じた磁力線Ｘ、Ｙは、永久磁石１２のＮ極１４から放出されると、基部２２の長手方向のＮ極１４側と反対側の端部で２方向に分岐される。基部２２の長手方向のＮ極１４側と反対側の端部で分岐された磁力線の一方（磁力線Ｘ）は腕部２４に進み、他方（磁力線Ｙ）は腕部４６に進む。腕部２４に進んだ磁力線Ｘは、隙間部７２、腕部２８、基部２６を順に経て永久磁石１２のＳ極１６に至り、腕部４６に進んだ磁力線Ｙは、隙間部７４、腕部４８、基部２６を順に経て永久磁石１２のＳ極１６に至る。Ｎヨーク１８、Ｓヨーク２０、Ｎヨーク４２、及びＳヨーク４４（すなわち、第１のヨーク７６及び第２のヨーク７８）が磁気飽和に達しないものであれば、隙間部７２を貫く磁場は、永久磁石１２で生じた磁場の強さと異なる所定の強さとなる。
【００４３】
また、励磁コイル６２に電流を流した際には、永久磁石１２で生じた磁場に起因して隙間部７２を貫く磁場に対して励磁コイル６２で生じた磁場に起因して隙間部７２を貫く磁場が重ね合わされる。例えば、励磁コイル６２に流す電流の値が正の所定値と負の所定値との２つに設定されている場合において、永久磁石１２で生じた磁場に起因して隙間部７２を貫く磁場の向きと、励磁コイル６２で生じた磁場に起因して隙間部７２を貫く磁場の向きとが同じであれば、永久磁石１２で生じた磁場に起因して隙間部７２を貫く磁場に対して励磁コイル６２で生じた磁場に起因して隙間部７２を貫く磁場（図２（Ｂ）における磁力線Ｐの向きを参照。）が重畳し、隙間部７２を貫く磁場が強められる。また、これらの磁場の向きが互いに反対であれば、永久磁石１２で生じた磁場に起因して隙間部７２を貫く磁場と、励磁コイル６２で生じた磁場に起因して隙間部７２を貫く磁場（図２（Ｂ）における磁力線Ｐの向きと反対向きの磁場）とが互いに少なくとも一部を打ち消し合い、隙間部７２を貫く磁場が弱められる。この結果、永久磁石１２で生じた磁場に起因して隙間部７２を貫く磁場の強さよりも強い磁場と弱い磁場とが得られる。
【００４４】
ここで、励磁コイル６２に電流を流さない場合（電磁石オフの場合。図２（Ａ）を参照。）には、隙間部７２を貫く磁場の強さは、隙間部７２の寸法Ａと隙間部７４の寸法Ｂとの兼ね合いで定まる。このため、隙間部７２の寸法Ａと隙間部７４の寸法Ｂとをそれぞれ変更すれば、隙間部７２を貫く磁場の強さは任意となり、所望の強さの磁場を得ることができる。本実施の形態では、隙間部７２の寸法Ａは、隙間部７４の寸法Ｂよりも大きくなっているため、電磁石オフの場合には、隙間部７２を貫く磁場の強さは、永久磁石１２で生じた磁場の強さの半分よりも小さくなる。従って、所定の磁場の強さの範囲で所望の強さの磁場を得ることができる。
【００４５】
しかも、励磁コイル６２に電流を流す場合（電磁石オンの場合。図２（Ｂ）を参照。）において、励磁コイル６２に流される電流を可変とすれば、励磁コイル６２で生じた磁場に起因して隙間部７２を貫く磁場を細かく変更することができる。従って、ハイブリッド型磁石１０の適用範囲を広げることができ、好適である。
（第１変形例）
図３には、本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型磁石１０の第１変形例が示されている。なお、図３では、説明の都合上、基部２２、腕部２４、基部２６、腕部２８、腕部４６、腕部４８における斜線を省略して図示している。
【００４６】
この第１変形例は、上述したハイブリッド型磁石１０において、隙間部７２の寸法Ａが隙間部７４の寸法Ｂと同じ寸法に設定されているものである。
【００４７】
このようなハイブリッド型磁石１０の第１変形例では、第１のヨーク及び第２のヨークが磁気飽和に達しないものであれば、電磁石オフの場合には、隙間部７２を貫く磁場の強さは、永久磁石１２で生じた磁場の強さの半分となる。従って、所定の磁場の強さの範囲で所望の強さの磁場を得ることができる。
（第２変形例）
図４には、本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型磁石１０の第２変形例が示されている。なお、図４では、説明の都合上、基部２２、腕部２４、基部２６、腕部２８、腕部４６、腕部４８における斜線を省略して図示している。
【００４８】
この第２変形例は、隙間部７２の寸法Ａが隙間部７４の寸法Ｂよりも小さい寸法に設定されているものである。
【００４９】
このようなハイブリッド型磁石１０の第２変形例では、第１のヨーク及び第２のヨークが磁気飽和に達しないものであれば、電磁石オフの場合には、隙間部７２を貫く磁場の強さは、永久磁石１２で生じた磁場の強さの半分よりも大きくなる。従って、所定の範囲で所望の強さの磁場を得ることができる。
【００５０】
以上、本発明の第１の実施の形態について説明したが、ハイブリッド型磁石１０の適用例の一つとして、ステッピングモータへ適用することが考えられる。
（第２の実施の形態）
図５には、本発明の第２の実施の形態に係るハイブリッド型磁石８０を正面から見た概略断面図が示されている。
【００５１】
ハイブリッド型磁石８０は、上述した本発明の第１の実施の形態に係るハイブリッド型磁石１０において、第１のヨーク７６及び第２のヨーク７８に代えて第１のヨーク１５４及び第２のヨーク１５６を適用すると共に、励磁コイル６２を設ける位置を変更したものである。なお、上述した本発明の第１の実施の形態に係るハイブリッド型磁石１０と同一構成・同一作用を有する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【００５２】
永久磁石１２のＮ極１４からは、第１の実施の形態で説明した基部２２を含んで構成されるＮヨーク８２及びＮヨーク１１４が独立に延出し、また、永久磁石１２のＳ極１６からは、第１の実施の形態で説明した基部２６を含んで構成されるＳヨーク８４及びＳヨーク１１６が独立に延出している。
【００５３】
Ｎヨーク８２は、基部２２、立壁部１１０、及び上腕部８６から構成された磁性材となっている。基部２２の長手方向のＮ極１４側と反対側の端部には、立壁部１１０が一体に密着接合されている。立壁部１１０は、基部２２と接合した位置から上方に延出し矩形状とされている。この立壁部１１０の上方には、上腕部８６が離間して配設されている。上腕部８６は、立壁部９０と天壁部９２とから構成されている。立壁部９０は、上方に延出した矩形状とされている。この立壁部９０の上部には、天壁部９２が端部を立壁部９０に密着接合させて一体に設けられている。天壁部９２は矩形状とされており、長手方向を立壁部９０の延出方向と直交させている。すなわち、立壁部９０と天壁部９２とは一体となって上腕部８６をＬ字状としている。
【００５４】
このような上腕部８６と立壁部１１０とは、立壁部１１０の端縁９８と上腕部８６の端縁１００とが互いに所定の間隔（寸法Ａ）で対向し合うようにして第１の隙間部としての隙間部１０２を形成している。
【００５５】
一方、Ｓヨーク８４は、基部２６、立壁部１１２、及び上腕部８８から構成された磁性材となっている。基部２６の長手方向のＳ極１６側と反対側の端部には、立壁部１１２が一体に密着接合されている。立壁部１１２は、基部２２と接合した位置から上方に延出し矩形状とされている。この立壁部１１２の上方には、上腕部８８が離間して配設されている。上腕部８８は、立壁部９４と天壁部９６とから構成されている。立壁部９４は、上方に延出した矩形状とされている。この立壁部９４の上部には、天壁部９６が端部を立壁部９４に密着接合させて一体に設けられている。天壁部９６は矩形状とされており、長手方向を立壁部９４の延出方向と直交させている。すなわち、立壁部９４と天壁部９６とは一体となって上腕部８８をＬ字状としている。
【００５６】
このような上腕部８８と立壁部１１２とは、立壁部１１２の端縁１０４と上腕部８８の端縁１０６とが互いに所定の間隔（寸法Ａ）で対向し合うようにして第１の隙間部としての隙間部１０８を形成している。
【００５７】
以上説明したようなＮヨーク８２とＳヨーク８４とは、上腕部８６の端縁１４６と上腕部８８の端縁１４８とが密着接合した状態で、環状の第１のヨーク１５４を構成している。
【００５８】
このようなＮヨーク８２とＳヨーク８４とは、永久磁石１２の磁力線（図６（Ａ）及び（Ｂ）を参照。）がＮ極１４から放出され、基部２２、立壁部１１０、隙間部１０２、上腕部８６、上腕部８８、隙間部１０８、立壁部１１２、基部２６を順に経て永久磁石１２のＳ極１６に至る閉ループの磁気回路を構成する。
【００５９】
また、Ｎヨーク１１４は、基部２２、立壁部１４２、及び下腕部１１８から構成された磁性材となっている。上述した基部２２の長手方向のＮ極１４側と反対側の端部には、立壁部１４２が接合されている。立壁部１４２は、基部２２と接合した位置から下方に延出し矩形状とされている。この立壁部１４２の下方には、下腕部１１８が離間して配設されている。下腕部１１８は、立壁部１２２と床部１２４とから構成されている。立壁部１２２は、下方に延出した矩形状とされている。この立壁部１２２の下部には、床部１２４が端部を立壁部１２２に密着接合させて一体に設けられている。床部１２４は矩形状とされており、長手方向を立壁部１２２の延出方向と直交させている。すなわち、立壁部１２２と床部１２４とは一体となって下腕部１１８をＬ字状としている。
【００６０】
このような下腕部１１８と立壁部１４２とは、立壁部１４２の端縁１３０と下腕部１１８の端縁１３２とが互いに所定の間隔（寸法Ｂ）で対向し合うようにして第２の隙間部としての隙間部１３４を形成している。
【００６１】
一方、Ｓヨーク１１６は、基部２６、立壁部１４４、及び下腕部１２０から構成された磁性材となっている。上述した基部２６の長手方向のＳ極１６側と反対側の端部には、立壁部１４４が一体に密着接合されている。立壁部１４４は、基部２２と接合した位置から下方に延出し矩形状とされている。この立壁部１４４の下方には、下腕部１２０が離間して配設されている。下腕部１２０は、立壁部１２６と床部１２８とから構成されている。立壁部１２６は、下方に延出した矩形状とされている。この立壁部１２６の下部には、床部１２８が端部を立壁部１２６に密着接合させて一体に設けられている。床部１２８は矩形状とされており、長手方向を立壁部１２６の延出方向と直交させている。すなわち、立壁部１２６と床部１２８とは一体となって下腕部１２０をＬ字状としている。
【００６２】
このような下腕部１２０と立壁部１４４とは、立壁部１４４の端縁１３６と下腕部１２０の端縁１３８とが互いに所定の間隔（寸法Ｂ）で対向し合うようにして第２の隙間部としての隙間部１４０を形成している。
【００６３】
以上説明したようなＮヨーク１１４とＳヨーク１１６とは、下腕部１１８の端縁１５０と下腕部１２０の端縁１５２とが密着接合した状態で、上述した第１のヨーク１５４とは独立して環状の第２のヨーク１５６を構成している。
【００６４】
このようなＮヨーク１１４とＳヨーク１１６とは、永久磁石１２の磁力線がＮ極１４から放出され、基部２２、立壁部１４２、隙間部１３４、下腕部１１８、下腕部１２０、隙間部１４０、立壁部１４４、基部２６を順に経て永久磁石１２のＳ極１６に至る閉ループの磁気回路を構成する。
【００６５】
また、Ｎヨーク１１４とＳヨーク１１６とには、励磁コイル６２が設けられている。励磁コイル６２は、下腕部１１８の端縁１５０と下腕部１２０の端縁１５２との接合部位を取り囲むように下腕部１１８の床部１２４及び下腕部１２０の床部１２８に巻き付けられている。このようにして、励磁コイル６２は、一対の第２の隙間部を構成する隙間部１３４と隙間部１４０との間に配設されている。
【００６６】
以下、本発明の第２の実施の形態に係るハイブリッド型磁石８０の作用について説明する。
【００６７】
図６には、第２の実施の形態に係るハイブリッド型磁石８０における磁力線の向きが示されている。なお、図６では、説明の都合上、基部２２、基部２６、立壁部１１０、上腕部８６、上腕部８８、立壁部１１２、立壁部１４２、下腕部１１８、下腕部１２０、立壁部１４４における斜線を省略している。また、図６では、説明の都合上、永久磁石１２によって生じる磁力線の本数を２本、励磁コイル６２によって生じる磁力線の本数を１本としている。
【００６８】
図６（Ａ）に示されるように、永久磁石１２で生じた磁力線Ｚ、Ｗは、永久磁石１２のＮ極１４から放出されると、基部２２の長手方向のＮ極１４側と反対側の端部で２方向に分岐される。基部２２の長手方向のＮ極１４側と反対側の端部で分岐された磁力線の一方（磁力線Ｚ）は立壁部１１０に進み、他方（磁力線Ｗ）は立壁部１４２に進む。立壁部１１０に進んだ磁力線Ｚは、隙間部１０２、上腕部８６、上腕部８８、隙間部１０８、立壁部１１２、基部２６を順に経て永久磁石１２のＳ極１６に至り、立壁部１４２に進んだ磁力線Ｗは、隙間部１３４、下腕部１１８、下腕部１２０、隙間部１４０、立壁部１４４、基部２６を順に経て永久磁石１２のＳ極１６に至る。Ｎヨーク８２、Ｓヨーク８４、Ｎヨーク１１４、及びＳヨーク１１６（すなわち、第１のヨーク１５４及び第２のヨーク１５６）が磁気飽和に達しないものであれば、隙間部１０２、隙間部１０８をそれぞれ貫く磁場と、隙間部１３４、隙間部１４０とをそれぞれ貫く磁場は、永久磁石１２で生じた磁場の強さと異なる所定の強さとなる。このように、隙間部１０２及び隙間部１０８（すなわち、第１の隙間部）のみならず、隙間部１３４及び隙間部１４０（すなわち、第２の隙間部）においても磁場を利用することができるため、複数の部位（本実施の形態では、最大４つの部位）で磁場を利用することができる。
【００６９】
励磁コイル６２に電流を流した際には、永久磁石１２で生じた磁場に起因して隙間部１０２、隙間部１０８をそれぞれ貫く磁場及び隙間部１３４、隙間部１４０をそれぞれ貫く磁場に対して、励磁コイル６２で生じた磁場に起因して隙間部１０２、隙間部１０８をそれぞれ貫く磁場及び隙間部１３４、隙間部１４０をそれぞれ貫く磁場が重ね合わされる。例えば、励磁コイル６２に流す電流の値が正の所定値と負の所定値との２つに設定されている場合において、永久磁石１２で生じた磁場に起因して隙間部１０２、隙間部１０８をそれぞれ貫く磁場の向きと、励磁コイル６２で生じた磁場に起因して隙間部１０２、隙間部１０８をそれぞれ貫く磁場の向きとが同じであれば、永久磁石１２で生じた磁場に起因して隙間部１０２、隙間部１０８をそれぞれ貫く磁場に対して、励磁コイル６２で生じた磁場に起因して隙間部１０２、隙間部１０８をそれぞれ貫く磁場（図６（Ｂ）における磁力線Ｑの向きを参照。）が重畳し、隙間部１０２、隙間部１０８をそれぞれ貫く磁場が強められる。また、これらの磁場の向きが互いに反対であれば、永久磁石１２で生じた磁場に起因して隙間部１０２、隙間部１０８をそれぞれ貫く磁場と、励磁コイル６２で生じた磁場に起因して隙間部１０２、隙間部１０８をそれぞれ貫く磁場（図６（Ｂ）における磁力線Ｑの向きと反対向きの磁場）とが互いに少なくとも一部を打ち消し合い、隙間部１０２、隙間部１０８をそれぞれ貫く磁場が弱められる。この結果、永久磁石１２で生じた磁場に起因して隙間部１０２、隙間部１０８をそれぞれ貫く磁場の強さよりも強い磁場と弱い磁場とが得られる。またこの場合において、隙間部１３４、隙間部１４０をそれぞれ貫く磁場についても隙間部１０２、隙間部１０８をそれぞれ貫く磁場と同様に磁場の強さが変更され、永久磁石１２で生じた磁場に起因して隙間部１３４、隙間部１４０をそれぞれ貫く磁場の強さよりも強い磁場と弱い磁場とが得られる。
【００７０】
ここで、励磁コイル６２に電流を流さない場合（電磁石オフの場合。図６（Ａ）を参照。）には、隙間部１０２、隙間部１０８をそれぞれ貫く磁場の強さ及び隙間部１３４、隙間部１４０を貫く磁場の強さは、隙間部１０２、隙間部１０８の寸法Ａと、隙間部１３４、隙間部１４０の寸法Ｂとの兼ね合いで定まる。このため、隙間部１０２、隙間部１０８の寸法Ａと、隙間部１３４、隙間部１４０の寸法Ｂとをそれぞれ変更すれば、隙間部１０２、隙間部１０８をそれぞれ貫く磁場の強さ及び隙間部１３４、隙間部１４０をそれぞれ貫く磁場の強さは任意となり、所望の強さの磁場を得ることができる。
【００７１】
しかも、励磁コイル６２に電流を流す場合（電磁石オンの場合。図６（Ｂ）を参照。）において、励磁コイル６２に流される電流を可変とすれば、励磁コイル６２で生じた磁場に起因して隙間部１０２、隙間部１０８をそれぞれ貫く磁場、及び隙間部１３４、隙間部１４０をそれぞれ貫く磁場を細かく変更することができる。従って、ハイブリッド型磁石８０の適用範囲を広げることができ、好適である。
【００７２】
また、励磁コイルに電流を流さない場合（電磁石オフの場合）には、第１のヨーク１５４及び第２のヨーク１５６が磁気飽和に達しないものであれば、隙間部１０２、隙間部１０８をそれぞれ貫く磁場の強さは、隙間部１０２と隙間部１０８とで同じとなる。この場合において、隙間部１３４、隙間部１４０をそれぞれ貫く磁場の強さについても隙間部１３４、隙間部１４０の各々で同じになる。従って、ハイブリッド型磁石８０の複数の部位（本実施の形態では、２つの部位）で同一の強さの磁場を得ることができる。
【００７３】
さらに、ハイブリッド型磁石８０は、隙間部１０２、隙間部１０８、隙間部１３４、及び隙間部１４０によって３つの部位に分離されるため、各部位を独立に移動させることができる。従って、隙間部１０２、隙間部１０８、隙間部１３４、及び隙間部１４０の隙間を容易に変更することができる。
【００７４】
以上、本発明の第２の実施の形態について説明したが、ハイブリッド型磁石８０の適用例の一つとして、ステッピングモータへ適用することが考えられる。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明に係るハイブリッド型磁石では、所望の強さの磁場を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るハイブリッド型磁石を正面から見た概略断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るハイブリッド型磁石を正面から見た概略断面図であり、（Ａ）は電磁石オフの場合における磁力線を示す図、（Ｂ）は電磁石オンの場合における磁力線を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るハイブリッド型磁石の第１変形例を正面から見た概略断面図であり、電磁石オフの場合における磁力線を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るハイブリッド型磁石の第２変形例を正面から見た概略断面図であり、電磁石オフの場合における磁力線を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るハイブリッド型磁石を正面から見た概略断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るハイブリッド型磁石を正面から見た概略断面図であり、（Ａ）は電磁石オフの場合における磁力線を示す図、（Ｂ）は電磁石オンの場合における磁力線を示す図である。
【符号の説明】
１０・・ハイブリッド型磁石、１２・・Ｎ極、１４・・Ｓ極、２２、２６・・基部（第１のヨーク、第２のヨーク）、２４、２８・・腕部（第１のヨーク）、３０、３２・・端縁、４６、４８・・腕部（第２のヨーク）、５０、５２・・端縁、６２・・励磁コイル、７２・・隙間部（第１の隙間部）、７４・・隙間部（第２の隙間部）、７６・・第１のヨーク、７８・・第２のヨーク、８６、８８・・上腕部（第１のヨーク）、９８、１００・・端縁、１０２・・隙間部（第１の隙間部）、１０４、１０６・・端縁、１０８・・隙間部（第１の隙間部）、１１０、１１２・・立壁部（第１のヨーク）、１１８、１２０・・下腕部（第２のヨーク）、１３０、１３２・・端縁、１３４・・隙間部（第２の隙間部）、１３６、１３８・・端縁、１４０・・隙間部（第２の隙間部）、１４２、１４４・・立壁部（第２のヨーク）、１５４・・第１のヨーク、１５６・・第２のヨーク
【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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