(57)【要約】【課題】  連続する単一部材により両端を同極とした多極磁石を提供するとともに、その製造装置を提供し、さらに、上記多極磁石を使用した揺動装置および回転装置を提供する。【解決手段】  多極磁石１は、切れ目なく連続する棒状の永久磁石であって、両端１１，１２を同極に着磁するとともに、その中間１２を異なる極性に着磁している。製造装置は、円筒状のボビン２０と、対称に巻回され直列に接続された二種類のコイル２１，２２と、電流を供給する電源とを備え、コイル２１，２２は、二本の巻き線２１ａ，２１ｂ、２２ａ，２２ｂを一組とし、１ピッチの巻回ごとに１回捻転されている。揺動装置は、対向して配置した二つの多極磁石１ａ，１ｂの中央に、多極磁石による転動子３の両端が接触するように設け、転動子の両側に逆向きのループ電流を生じさせる。回転装置は、円環状磁石の円環中央を回転中心として、多極磁石を回転子として配置する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切れ目なく連続する棒状の永久磁石であって、両端を同極に着磁するとともに、その中間を異なる極性に着磁したことを特徴とする多極磁石。
【請求項２】
前記棒状の永久磁石は、円柱状または円筒状の永久磁石である請求項１に記載の多極磁石。
【請求項３】
請求項１または２に記載の多極磁石を製造する装置であって、
被着磁部材を挿通可能な円筒状のボビンと、
該ボビンの外表面に、中央から両端に向かって対称な巻き方向に巻回された二種類のコイルを、直列に接続してなる着磁用ソレノイドと、
該着磁用ソレノイドに電流を供給する電源とを備えてなることを特徴とする多極磁石の製造装置。
【請求項４】
前記二種類のコイルは、それぞれ二本の巻き線を一組とし、１ピッチの巻回ごとに、該二本の巻き線を１回捻転させてなるコイルである請求項３に記載の多極磁石の製造装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の多極磁石を使用した揺動装置であって、
両端極性が同極の第一の多極磁石と、
該第一の多極磁石に対向して配置され両端が同極の第二の多極磁石と、
該第一および第二の多極磁石に跨り転動可能に配置され、該第一の多極磁石の中央に接触すると共に該第一の多極磁石の両端極と同極の第一端部および該第二の多極磁石の中央に接触すると共に該第二の多極磁石の両端極と同極の第二端部を有する円柱状または円筒状の転動子と、
該第一および第二の多極磁石が延在する方向の該転動子の両側のうち、少なくとも一方にループ電流を生じさせる直流電源とを備え、
該転動子が該第一および第二の多極磁石を揺動することを特徴とする揺動装置。
【請求項６】
前記第一の多極磁石の両端と前記第二の多極磁石の両端は同極であり、
前記転動子は、両端が同極の第三の多極磁石による転動子であることを特徴とする請求項５に記載の揺動装置。
【請求項７】
さらに、第一および第二の多極磁石を保持する基台と、
該基台の一部に前記転動子を転動させるべき方向に形成された規制溝とを備えたことを特徴とする請求項５または６に記載の揺動装置。
【請求項８】
円環状の強磁性体からなり該強磁性体の全周を同一方向に着磁してなる円環状磁石と、
請求項１または２に記載の多極磁石からなり該円環状磁石の円環中央を回転中心として配置した回転子と、
を備えたことを特徴とする回転装置。
【請求項９】
前記回転子の両端は、円環状磁石の内周面に近接して配置されている請求項８に記載の回転装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両端を同極とした多極磁石、その製造装置、多極磁石を使用した揺動装置、および多極磁石を使用した回転装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な永久磁石は、磁性体の両端を異なる極性に着磁したものであることが知られている。これに対して、特許文献１には両端の極性を同極とした棒状磁石を使用するアクチュエータが提案されている。このアクチュエータは、二本の棒状磁石の同極側を接着して可動部材とし、励磁コイルによって作動させるものである。
【０００３】
また、特許文献２には円環状の永久磁石を使用するアクチュエータが提案されている。このアクチュエータは、同心円状に三種の永久磁石を積層することで全体として円柱状の磁石体を形成し、この磁石体に対し、軸線方向の外部に設けたコイルによって、最外層の円環状磁石とコイルとの相対位置を変化させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５５−５０５２号公報
【特許文献２】特開２００９−２６８２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１記載のアクチュエータにおける棒状磁石は、両端の極性が異なる通常の棒状磁石を同極側で接着したものであり、同極間の反発力が接着力を超えない程度の磁力しか利用できなかった。また、このアクチュエータは、励磁コイルを棒状磁石の軸線方向に平行に配置させ、励磁コイルに供給する電流の向きを変化させることによって、棒状磁石をその軸線方向に往復運動させるものであり、電流の向きを変化させることなく棒状磁石を可動させるものではなかった。
【０００６】
他方、特許文献２記載のアクチュエータは、ボイスコイルモータ用に開発され、永久磁石とコイルとの相対的な位置関係を変化させるものであって、円環状磁石の内部において回転子を回転させるものではなかった。また、このアクチュエータに使用される円環状磁石の磁束は、軸線方向または径方向に向かうように着磁されたものであり、磁束が周方向に向かって内部を通過するように着磁されたものではなかった。そして、上記において使用される三層の磁石はいずれも磁束が一方向に向かって内部を通過するように着磁されたものであって、両端同極の棒状磁石を使用したものではなかった。
【０００７】
本発明は、上記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、連続する単一部材により両端を同極とした多極磁石を提供するとともに、その製造装置を提供し、さらに、上記多極磁石を使用することにより、電流の向きを変化させることなく作動する揺動装置と、上記多極磁石を使用する回転装置とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記目的と達成するため、鋭意研究した結果、次のような発明を完成するに至ったものである。
【０００９】
すなわち、多極磁石にかかる本発明は、切れ目なく連続する棒状の永久磁石であって、両端を同極に着磁するとともに、その中間を異なる極性に着磁したことを特徴とする多極磁石を要旨とするものである。
【００１０】
上記構成により、単一材料によって両端同極の永久磁石が形成されることから、当該磁石の中間において継ぎ目がなく、反発力による分割のおそれもない。そして、接着によって一体化したものではないことから、接着剤等の強度を考慮する必要がない。
【００１１】
また、多極磁石の製造装置にかかる本発明は、被着磁部材を挿通可能な円筒状のボビンと、該ボビンの外表面に、中央から両端に向かって対称な巻き方向に巻回された二種類のコイルを、直列に接続してなる着磁用ソレノイドと、該着磁用ソレノイドに電流を供給する電源とを備えてなることを特徴とする多極磁石の製造装置を要旨とするものである。
【００１２】
上記の製造装置によれば、被着磁部材に対し、二種類のコイルによって励磁される異なる方向の磁場が同時に印加されることとなり、所定長さの被着磁部材の中央から両側に対称な磁場を着磁させることができる。
【００１３】
揺動装置にかかる本発明は、両端極性が同極の第一の多極磁石と、該第一の多極磁石に対向して配置され両端が同極の第二の多極磁石と、該第一および第二の多極磁石に跨り転動可能に配置され、該第一の多極磁石の中央に接触すると共に該第一の多極磁石の両端極と同極の第一端部および該第二の多極磁石の中央に接触すると共に該第二の多極磁石の両端極と同極の第二端部を有する円柱状または円筒状の転動子と、該第一および第二の多極磁石が延在する方向の該転動子の両側のうち、少なくとも一方にループ電流を生じさせる直流電源とを備え、該転動子が該第一および第二の多極磁石を揺動することを特徴とする揺動装置を要旨とする。
【００１４】
上記構成により、第一の多極磁石の中央の極性と転動子の第一端部の極性は異なることから、両者が接触することによって磁着することとなる。同様に、第二の多極磁石の中央の極性と転動子の第二端部の極性は異なることから、両者も接触することによって磁着する。さらに、これらの磁石に電流を通電させることによって、電流の回りに磁界を発生させることとなり、この電流による磁界によって第一および第二の多極磁石と転動子との磁着状態が変化し、転動子が第一および第二の多極磁石の軸線方向に向かって転動することとなる。
【００１５】
また、回転装置にかかる本発明は、円環状の強磁性体からなり該強磁性体の全周を同一方向に着磁してなる円環状磁石と、請求項１または２に記載の多極磁石からなり該円環状磁石の円環中央を回転中心として配置した回転子とを備えたことを特徴とする回転装置を要旨としている。
【００１６】
上記構成によれば、円環状磁石の内部を通過する磁束の方向が全周で同じ状態となることから、極性を有する回転子の先端が円環状磁石に接近することにより、当該先端に対して同じ向きに磁場を作用させることとなる。しかも、この回転子の両端は同極であることから、回転子の両端に作用する円環状磁石の磁場は、円環状磁石の中央を中心として点対称方向に作用することとなり、当該回転子を回転させる駆動力をえることができる。
【発明の効果】
【００１７】
多極磁石にかかる本発明は、連続した棒状の強磁性体の両端を同極とすることから、接着剤等を使用することなく一体化した磁石を構成することができる。
【００１８】
また、多極磁石の製造装置にかかる本発明は、強磁性体で構成された連続する被着磁部材に対し、両端が同極となる磁場を同時に作用させることができるので、両端を同極とする磁石を製造することかできる。このとき、着磁用ソレノイドを構成する二種類のコイルの中間には、同じ極性の磁場が作用することとなるから、両端とは異なる極性を有する磁石を製造することができる。
【００１９】
そして、二種類のコイルのそれぞれについて、二本の巻き線を一組とし、１ピッチの巻回ごとに、該二本の巻き線を１回捻転させてなる形態の製造装置にあっては、捻転部分においても磁界を発生させることとなり、両コイルの内部に生じる磁束の向きを当該コイルの軸線方向から僅かに逸らせることができる。従って、二種類のコイルの境界付近において、両コイルの磁界が相互に反発する状態を緩和させるように作用させて、多極磁石の製造を容易にすることができる。
【００２０】
また、第一および第二の多極磁石と転動子を使用した揺動装置にかかる本発明は、転動子が第一および第二の多極磁石の表面を転動するように動くこととなるから、転動子の軸芯の運動成分のみを取り出すことによって、転動子を往復運動する可動子として機能させることができる。また、転動そのもの、すなわち回転運動と往復運動の運動成分を利用することにより、往復しつつ回転する駆動ローラの可動子として機能させることができる。なお、第一および第二の多極磁石が延在する方向の転動子の両側のうち、少なくとも一方にループ電流を生じさせるような直流電源を使用するものであって、当該電流の向きを変更する必要はないものである。
【００２１】
そして、第一および第二の多極磁石を保持する基台と、転動子の転動状態を規制する規制溝とを設けた揺動装置の発明では、多極磁石を一定の位置に固定することができることから、純粋に転動子のみを移動させることができる。さらに、転動子の転動方向および転動可能範囲を規制することによって、所定範囲の往復運動のみの運動成分を取り出すことができ、往復運動による振幅の幅を制限させることができる。
【００２２】
また、回転装置にかかる本発明によれば、円環状磁石の内部を通過する磁束のうち、円環状磁石の表面から外向きに漏れ出す漏れ磁場を多極磁石に作用させることができ、この漏れ磁場を回転子の同極両端に同時に作用させることによって、当該回転子を回転させることができる。この回転子の運動により、回転駆動力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】多極磁石にかかる発明の実施形態を示す説明図である。
【図２】多極磁石の製造装置にかかる発明の実施形態を示す説明図である。
【図３】多極磁石の製造装置にかかる発明の実施形態を示す説明図である。
【図４】揺動装置の可動原理を示す説明図である。
【図５】揺動装置の可動原理を示す説明図である。
【図６】揺動装置にかかる発明の実施形態を示す説明図である。
【図７】回転装置にかかる発明の他の実施形態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２５】
まず、多極磁石の実施形態について、図１を参照して説明する。多極磁石１は永久磁石用の強磁性体材料からなる円柱状の棒状部材で形成されている。両端１１，１２の極性はＮ極であり、中央１３の極性はＳ極である。ただし、もちろん上記極性を反対にする構成ことができる。すなわち、両端１１，１２の極性をＳ極とし、中央１３の極性はＳ極としてもよいのである。
【００２６】
次に、このような多極磁石を製造するための装置の実施形態について、主に図２を参照して説明する。本実施形態の製造装置２は、円筒状のボビン２０と、このボビン２０の外表面に巻回された第一のコイル部２１および第二のコイル部２２と、電源２３とで構成されている。上記第一のコイル部２１と第二のコイル部２２により着磁用ソレノイドが形成されている。
【００２７】
ボビン２０は、プラスチック材料により薄肉円筒状に形成されており、この内部には被着磁部材（多極磁石となる棒状の磁性体）１が挿通可能に構成されている。第一のコイル部２１は、ボビン２０の一端（図中左端）２０ａから中央２０ｂに向かって右ネジ方向に巻回され、第二のコイル２２は、ボビン２０の中央２０ｂから他端（図中右端）２０ｃに向かって左ネジ方向に、それぞれ螺旋状に巻回されている。そして、これら両コイル部２１，２２は、ボビン２０の中央２０ｂにおいて直列に接続されている。この接続は電気的な接続を意味し、同じ部材により両コイル部２１，２２を構成する場合のほか、個別に構成されたコイル部２１，２２を電気的に接続してもよい。
【００２８】
上記両コイル部２１，２２は、それぞれ二本の巻き線２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂを一組として巻回されており、その巻回の１ピッチごとに捻転部２４，・・・，２５，２６，・・・，２７が設けられている。この捻転部２４〜２７は、いわゆる「撚りをいれる」ように、同じ組の巻き線同士を撚って形成されている。このときの撚りの方向は、第一のコイル部２１では、当該コイル部２１の巻き方向に合わせて、巻き線２１ａ，２１ｂの長手方向Ｘに対して右ネジ方向としており、第二のコイル部２２では、その逆に左ネジ方向としている。この撚り方向は、右ネジ方向または左ネジ方向のいずれでもよいが、異なる種類のコイル部２１，２２を単位として統一されている。また、１ピッチの巻回ごとに捻転させることによって、当該捻転部２４〜２７が円筒状ボビン２０の母線に沿って配置されている。
【００２９】
この着磁用コイル２の両側に所定の直流電圧を印加させることにより、すなわち、直流電源２３から電流を供給させることにより、ボビン２０の中央２０ｂにおける接続部分を中心として、左右対称となる磁界を生じさせることができる。図示の例では、第一のコイル部２１では、その内側においてボビン中央２０ｂからボビン一端（図中左端）２０ａに向かって磁束が通過し、第二のコイル部２２では、その内部においてボビン中央２０ｂからボビン他端（図中右端）２０ｃに向かって磁束が通過する。そして、これらのコイル２１，２２の内部に生じる磁束は、ボビン２０の壁面を透過して内部に到達することとなる。
【００３０】
さらに、各コイル部２１，２２に構成される捻転部２４〜２７においても磁界が生じることから、上記コイル部２１，２２の内部に生じる磁束は、コイル２１，２２の軸心方向（ボビンの長手方向）から僅かに傾斜する方向に向かうことが予想される。この磁束の方向の変化により、ボビン中央２０ｂの近傍における反発する磁束間の干渉を抑制することができる。
【００３１】
したがって、本実施形態のボビン２０の内部に、永久磁石用の磁性材料である棒状部材１をボビン中央２０ｂから左右均等に配置したうえで、第一および第二のコイル部２１，２２に磁界を発生させることによって、図１に示す両端を同極とする多極磁石１を製造することができるのである。また、第一のコイル部２１、第二のコイル部２１の長さ若しくは巻き数等を異ならせることにより、または、棒状部材１の位置を軸線方向に偏った位置とすることにより、中間の極性の位置を変動させることも可能である。
【００３２】
なお、多極磁石の製造装置は、上記構成に限定されるものではない。図２においては、第一および第二のコイル部２１，２２をボビン２０に一重に巻回した構成にのみ図示しているが、これを二重若しくは三重に重ねて巻回する構成とすることができる。この場合、巻回方向は、第一および第二のコイル部２１，２２において統一することが必要であり、捻転部２４〜２７の撚り方向も統一させることが必要である。また、図３（ａ）（ｂ）に示すように１本の巻き線を巻回するコイルによっても、あるいは図３（ｃ）に示すように２本の巻き線を巻回するコイルによっても多極磁石は製造可能である。ただし、この場合、二種類のコイルにより生じる磁束が棒状部材１の軸線方向に一致することから、両磁束が干渉して中間に位置する磁極の磁力が弱くなる可能性がある。
【００３３】
次に、揺動装置にかかる本発明の実施形態について説明する。図４および図５は、揺動装置の原理を示す図である。図４に示されているように、二種類の多極磁石１ａ，１ｂが軸線を平行にして並べられており、この両磁石１ａ，１ｂに跨るように１本の転動子３が載置されている。ここで、一方の多極磁石（これを第一の多極磁石という）１ａは、両端１１ａ，１２ａが同じＮ極で、中央１３ａがＳ極であるのに対し、他方の多極磁石（これを第二の多極磁石という）１ｂは、両端１１ｂ，１２ｂがＳ極で、中央１３ｂがＮ極としたものである。また、転動子３は両端異極の円柱磁石である。
【００３４】
そこで、転動子３のＮ極側（第一端部）を第一の多極磁石１ａの中央１３ａ（すなわちＳ極に着磁されている領域）に接触させ、転動子３のＳ極側（第二端部）を第二の多極磁石１ｂの中央１３ｂ（すなわちＮ極に着磁されている領域）に接触させることによって、転動子３の両端は、ともに両多極磁石１ａ，１ｂの両中央１３ａ，１３ｂに吸引され、磁着されることとなる。この状態においては、強力な吸引力により転動子３は転動することはないのである。
【００３５】
さらに、図示のように、第一および第二の多極磁石１ａ，１ｂの対向する先端１１ａ，１１ｂの中間、および、対向する他の先端１２ａ，１２ｂの中間には、それぞれ電源４，５を介して結線されている。この電源４，５は、いずれも第一の多極磁石１ａの両端１１ａ，１２ａに＋極が接続されており、他方の両端１１ｂ，１２ｂには−極が接続されている。従って、第一および第二の多極磁石１ａ，１ｂが延在する方向の転動子３の両側に逆向きのループ電流を生じさせることができるのである。つまり、一方の電源４による電流は、第一の多極磁石１ａの一端１１ａから、転動子３を経由して、第二の多極磁石１ｂの一端１１ｂに流れる。また、他方の電源５による電流は、第一の多極磁石１ａの他端１２ａから、転動子３を経由して、第二の多極磁石１ｂの他端１２ｂに流れるのである。上記のように、転動子３の両側に逆向きのループ電流を生じさせることによって、第一および第二の多極磁石１ａ，１ｂおよび転動子３には、それらの周方向に磁場が発生することとなる。
【００３６】
このように、第一および第二の多極磁石１ａ，１ｂおよび転動子３の周方向に発生する磁場によって、上述した両者の吸引力または反発力等に変化を生じさせることとなり、転動子３は、第一および第二の多極磁石１ａ，１ｂの軸線方向（図中矢印方向）に転動し、磁場の変化にともなって、上記軸線方向に沿って往復運動を繰り返すこととなる。
【００３７】
上記転動子３が転動（往復運動）を繰り返す原因を説明することは困難であるが、転動子３には、多極磁石１ａ，１ｂの磁界の中で受けるローレンツ力、Ｎ極である転動子３の一端３１とＳ極である多極磁石１ａの中央１３ａとの吸引力、および、Ｓ極である転動子３の他端３２とＮ極である多極磁石１ｂの中央１３ｂとの吸引力が作用しており、転動子３の位置によって、これらが変化することが原因とも考えられる。また、原子レベルにおいてはスピン電子による磁場が存在し、また、通電したことにより移動する電子によっても磁場が生ずることから、これらの異なる電子によって異なる磁場が発生し、多極磁石１ａ，１ｂおよび転動子３の磁力を変化させていると考えられることもできる。いずれにしても、多極磁石１ａ，１ｂおよび転動子３に通電することにより転動子３は強い磁着力によって吸引または反発され、結果的に正逆方向への転動を繰り返すのである。
【００３８】
ところで、このように転動子３を第一および第二の多極磁石１ａ，１ｂの表面上を転動させるためには、第一および第二の多極磁石１ａ，１ｂの表面が平滑でなければならない。そのためには、使用される多極磁石１ａ，１ｂは上述した切れ目のない連続した棒状の磁石が必要となるのである。ただし、この多極磁石１ａ，１ｂは円柱または円筒でなくてもよく、切れ目なく連続する平滑面を有し、かつ、十分な磁力を有するものであれば、四角柱状に形成されたものでもよい。これに対し、転動子３は、転動しなければならないことから、円柱状または円筒状でなければならいことは言うまでもない。
【００３９】
なお、図示の第一および第二の多極磁石は、対向する両端の極性が異なるものを使用しているが、同極の多極磁石、すなわち同種の多極磁石を使用してもよい。この場合には、転動子３の両端の極性を同極とすべきこととなり、かつ、この両端の極性は、第一および第二の多極磁石１ａ，１ｂの両端と同じ極性とすべきであるから、結局のところ、同様の多極磁石を組み合わせた構成となる。また、図示していないが、二種類の閉回路には、同時に回路を開閉するためのスイッチを設けることができる。さらに、電源４，５と両多極磁石１ａ，１ｂの中間に可変抵抗を設け、両回路に供給する電流値を変更可能にする構成としてもよい。この場合、可変抵抗によって両回路に発生する磁場の平衡を大きく変化させることによって、転動子３の転動状態を操作することが可能となる。
【００４０】
また、上記実施形態では、電源４，５は、多極磁石１ａ，１ｂの一方の先端１１ａ，１１ｂおよび他方の先端１２ａ，１２ｂに接続した状態について説明したが、この接続位置は、先端ではなく中央付近に接続した場合であっても、多極磁石１ａ，１ｂおよび転動子３に電流が流れる状態であれば転動子３は転動するものである。また、両端にそれぞれ電源を接続する場合のみならず、片方のみに電源を接続した場合であっても、多極磁石１ａ，１ｂおよび転動子３に電流が流れることから、転動子３は転動することとなるのである。
【００４１】
このように、多極磁石１ａ，１ｂの間に供給される電源４，５は直流電源であり、スイッチング回路も備えていないことから、本実施形態は、電流の向きを変化させることなく転動子３を揺動させることができるものである。
【００４２】
図５は、上記揺動装置の原理的な変形例を示している。この変形例は、図示のように、転動子として、多極磁石１ｃ（これを第三の多極磁石という）を使用したものである。この変形例で転動子として使用する多極磁石１ｃは、第一の多極磁石１ａと同様に、両端１１ｃ，１２ｃがＮ極であり、中央１３ｃがＳ極である。このように、転動子として第三の多極磁石１ｃを使用する場合、第三の多極磁石１ｃの一端１１ｃおよび中央１３ｃまでを観察すれば、図４に示した転動子３と同様である。従って、第三の多極磁石１ｃは、上述したものと同様に、第一および第二の多極磁石１ａ，１ｂの表面上を転動することとなる。
【００４３】
さらに、この変形例では、転動子として機能する第三の多極磁石１ｃの他端１２ｃが第二の多極磁石１ｂから離れた位置に存在することとなる。従って、この他端１２ｃの磁力は、その転動のために利用されるのではなく、駆動力の伝達のために使用することができるのである。具体的には、第三の多極磁石１ｃが正逆方向に転動を繰り返すことにより、当該第三の多極磁石１ｃは軸線を平行に維持しつつ往復運動することとなるから、他端１２ｃのＮ極の磁力を移動させることとなり、その近傍に設けた磁性体またはコイル等に対して磁力の影響を与えることが可能となる。この磁力の影響により磁性体を移動させる形態が考えられるほかに、コイルに誘導電流を発生させることも可能となる。
【００４４】
そこで、揺動装置にかかる発明の実施形態について説明する。図６は、転動子として機能する第三の多極磁石１ｃを使用した揺動装置を示している。この実施形態では、第三の多極磁石１ｃが上述のように転動することで、多極磁石１ｃが揺動するものである。
【００４５】
すなわち、図示のとおり、第一および第二の多極磁石１ａ，１ｂを保持する基台６に各部材を設置するのである。つまり、第一および第二の多極磁石１ａ，１ｂは、転動子（第三の多極磁石）１ｃが転動する基準となることから、これを一定の位置に固定するのである。具体的には、基台６には、第一および第二の多極磁石１ａ，１ｂを埋設できるように、凹状に形成された磁石保持部６２，６３が設けられている。この磁石保持部６２，６３は、多極磁石１ａ，１ｂの全体を埋設するのではなく、当該多極磁石１ａ，１ｂの円形断面の半円程度を埋設し、残余部分が基台６の表面上に露出することができる程度となっている。また、基台６には、電源収納部６４，６５が設けられ、電源を収容できるようにしている。これにより、位置が変動する必要のない部材を基台６に保持させることができるのである。
【００４６】
また、基台６には、第一および第二の多極磁石１ａ，１ｂの軸線方向に長尺な規制部本体７，８が設けられるとともに、その規制部本体７，８には規制溝７１，８１が貫設されている。規制溝７１，８１は、基台６の表面から転動子（第三の多極磁石）１ｃが遊挿できる程度の間隙を有しており、また、第一および第二の多極磁石１ａ，１ｂの軸線方向に、適宜長さで設けられている。この規制溝７１，８１に転動子（第三の多極磁石）１ｃが挿通されることにより、転動可能な範囲が制限されることとなり、所定の範囲内においてのみ移動が許容されることとなる。
【００４７】
このように転動範囲を制限することにより、転動子（第三の多極磁石）１ｃが大きく転動した際に、第一および第二の多極磁石１ａ，１ｂから離脱することを防止することができる。また、転動子（第三の多極磁石）１ｃを所定の距離の範囲内で往復できるようにすることによって、転動子（第三の多極磁石）１ｃの作動状態を規則的にすることができる。つまり、一定の範囲内で転動子（第三の多極磁石）１ｃを揺動させることによって、その先端による揺動駆動を可能にすることができる。また、転動子として機能する第三の多極磁石１ｃの先端に存在する磁力によって、これに吸引される磁性体を揺動させることも可能となる。
【００４８】
なお、図示していないが、転動子（第三の多極磁石）１ｃに円環状のフランジ状部材を設け、これを規制部材７の表面に摺接させることによって、転動子（第三の多極磁石）１ｃの軸線方向の向きを安定させることも可能となる。
【００４９】
次に、回転装置の実施形態について説明する。図７は、本実施形態の概略を示している。この図に示すように、円環状に形成された強磁性体は、その全周を同一方向に着磁されて円環状磁石９が構成されている。このとき、円環状磁石９の内部の磁束は周方向に同じ向きに通過する（図中の強磁性体９の周方向に示す矢印が磁束の方向を示している）。
【００５０】
このように、円環状磁石を構成するためには、円環状の強磁性体に対し、上述の製造装置に使用したコイル部２１と同様の巻き方による磁着用ソレノイドが使用される。ただし、巻回方向（例えば右ネジ方向）は一種類としたものが使用される。さらに、１ピッチの巻回ごとに捻転部を構成する磁着用ソレノイドを使用することが好ましい。なお、磁着用ソレノイドは、連続して二重もしくはそれ以上に重ねて巻回してもよい。
【００５１】
上記のようにして構成された円環状磁石９を構成する場合には、磁石９から発せられる磁場のほとんどが内部を通過するが、その表面から外向きに放射される磁場（これを漏れ磁場という）９１が発生する。これは、磁石９の表面に存在する原子列の間において磁場の放射および吸収がされるとき、一部の磁場が吸収されずに表面から発散されることによるものである。この漏れ磁場９１は、円環状磁石９の表面におけるいずれの位置においても均等に発生する。
【００５２】
このため、円環状磁石９の内径に近接するように配置された回転子１ｄの両端１１ｄ，１２ｄは、円環状磁石９から磁場の影響を同様に受けることとなる。つまり、回転子１ｄ１は、両端にＳ極が着磁されていることから、磁場が発散する側（Ｎ極側）に吸引され、磁場が収束する側（Ｓ極側）に反発することとなるが、円環状磁石９のどの位置においても磁束が同じ向きであり、漏れ磁場９１の状態が同じであれば、Ｓ極である先端が、円環状磁石９のどの位置に接近していても、常に吸引または発散の状態は同一となるのである。したがって、回転中心を挟んで反対に位置する両端は、それぞれの位置において、円環状磁石９の漏れ磁場９１により同じ方向に移動するような影響を受けることとなるのである。このようにして、全体として回転装置が形成される。
【００５３】
なお、上記のように両端の同極（Ｓ極）のみが漏れ磁場９１の影響を受けるためには、多極磁石１は適度に長尺であることが要求され得る。その理由は、中央の異極の影響を受けないためである。また、円環状磁石９から発生する漏れ磁場９１の大きさは、当該円環状の内周表面、外周表面または円形表面のいずれかで異なることも予想されるが、本実施形態では、内周表面に多極磁石１の先端を接近させて構成している。
【００５４】
本発明の各実施形態は上記のとおりであるが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、種々の形態をとり得るものである。すなわち、上記実施形態には、磁性体または強磁性体として使用する材料については説明を割愛しているが、一般的な材料である酸化鉄、酸化クロム、コバルト、フェライトのほか、パーマロイ、アルニコ、サマリウム、ネオジウム（ネオジム）などを使用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  多極磁石
１ａ  第一の多極磁石
１ｂ  第二の多極磁石
１ｃ  第三の多極磁石（転動部材）
２  多極磁石の製造装置
３  転動子
４，５  電源
６  基台
７，８  規制部材
９  円環状磁石
１１，１２  多極磁石の両端
１３  多極磁石の中央
２０  ボビン
２１  第一のコイル部
２２  第二のコイル部
２４，２５，２６，２７  捻転部
【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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