(57)【要約】【課題】強力で均一な磁界を形成でき、しかも生産性の高い磁石ユニットおよびその製造方法を提供すること。【解決手段】磁石ユニット１は、磁化方向に垂直な主面３を有し、隣り合う前記主面３同士が反対の極性の磁極となるように相互に離隔して並置された複数の主極磁石２と、隣り合う前記主極磁石２の間に配置されており、前記主極磁石２のＳ極側からＮ極側に向かう向きに磁化された補極磁石６と、前記主極磁石２同士を前記主面３の反対側で一体的に接続する接続部４とを備える。【選択図】図１
2016029880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁化方向に垂直な主面を同一面に揃え、隣り合う前記主面同士が反対の極性の磁極となるように相互に離隔して並置された複数の主極磁石と、
隣り合う前記主極磁石の間に前記主面に一面を揃えて配置されており、前記主極磁石のＳ極側からＮ極側に向かう向きに磁化された補極磁石と、
前記主極磁石同士を前記主面の反対側で一体的に接続する接続部と
を備えることを特徴とする磁石ユニット。
【請求項２】
磁化方向に垂直な主面を有し、隣り合う前記主面同士が反対の極性の磁極となるように相互に離隔して並置された複数の主極磁石と、
隣り合う前記主極磁石の間に配置されており、前記主極磁石のＳ極側からＮ極側に向かう向きに磁化された補極磁石と、
前記主極磁石同士を前記主面の反対側で一体的に接続する接続部と
を備えることを特徴とする磁石ユニット。
【請求項３】
前記主極磁石を２個備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の磁石ユニット。
【請求項４】
前記主極磁石の並置方向を含み前記主面に垂直な面における前記補極磁石の断面が、矩形であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の磁石ユニット。
【請求項５】
前記主極磁石の並置方向を含み前記主面に垂直な面における前記補極磁石の断面が、前記主面の側を長い底辺とし前記接続部の側を短い底辺とする台形であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の磁石ユニット。
【請求項６】
前記主極磁石の並置方向を含み前記主面に垂直な面における前記補極磁石の断面が、隣り合う前記主面の間に一辺が配置された三角形であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の磁石ユニット。
【請求項７】
前記主極磁石の並置方向を含み前記主面に垂直な面において前記主極磁石の断面の縁と前記接続部の断面の縁とが、前記補極磁石と対向する側において円弧で接続されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の磁石ユニット。
【請求項８】
前記補極磁石と前記接続部との間に間隙部を有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の磁石ユニット。
【請求項９】
前記間隙部には非磁性体が配置されていることを特徴とする請求項８に記載の磁石ユニット。
【請求項１０】
前記非磁性体は、非磁性金属またはセラミックスであることを特徴とする請求項９に記載の磁石ユニット。
【請求項１１】
磁化方向に垂直な主面を有し、隣り合う前記主面同士が反対の極性となるように離隔して周状に配置された、互いに平行な磁化方向を有する複数の主極磁石と、
隣り合う前記主極磁石の間に配置されており、前記主極磁石のＳ極側からＮ極側に向かう向きに磁化された補極磁石と、
前記主極磁石同士を前記主面の反対側で一体的に接続する接続部と
を備えることを特徴とする磁石ユニット。
【請求項１２】
前記主極磁石は、隣り合う主面が同一面に揃い、
前記補極磁石は、前記主面に一面を揃え、
円環板形状または円板形状であることを特徴とする、請求項１１に記載の磁石ユニット。
【請求項１３】
前記補極磁石は、Ｓ極側の面とＮ極側の面とが平行であり、
同一形状の前記補極磁石を偶数個備えることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の磁石ユニット。
【請求項１４】
磁化方向に垂直な主面を有し、磁化方向を放射状にして、隣り合う前記主面同士が反対の極性となるように離隔して周状に配置された、複数の主極磁石と、
隣り合う前記主極磁石の間に配置されており、前記主極磁石のＳ極側からＮ極側に向かう向きに磁化された補極磁石と、
前記主極磁石同士を前記主面の反対側で一体的に接続する接続部と
を備えることを特徴とする磁石ユニット。
【請求項１５】
前記主面は、前記磁化方向が半径方向である円筒面に沿っており、
前記補極磁石は、前記円筒面に一面を揃えたことを特徴とする、請求項１４に記載の磁石ユニット。
【請求項１６】
前記補極磁石は、Ｓ極側の面とＮ極側の面とが平行であり、
同一形状の前記補極磁石を偶数個備えることを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載の磁石ユニット。
【請求項１７】
前記主極磁石または前記補極磁石は、前記主極磁石と前記補極磁石との対向面に希土類元素濃縮層を有するＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石であることを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか一つに記載の磁石ユニット。
【請求項１８】
磁化方向に垂直な主面を同一面に揃え、隣り合う前記主面同士が反対の極性の磁極となるように相互に離隔して並置された複数の主極磁石と、
隣り合う前記主極磁石の間に前記主面に一面を揃えて配置されており、前記一面にて前記主極磁石のＳ極側からＮ極側に向かう向きに磁化された補極磁石とを備える磁石ユニットの製造方法において、
少なくとも２個の前記主極磁石と前記主極磁石同士を接続する接続部とを一体にした形状の主極接続体母材を所定の向きに磁化し、
前記補極磁石の形状の母材を所定の向きに磁化し、
前記主極磁石と前記接続部とで囲まれた凹部に前記補極磁石を固定することを特徴とする磁石ユニットの製造方法。
【請求項１９】
磁化方向に垂直な主面を有し、隣り合う前記主面同士が反対の極性の磁極となるように相互に離隔して並置された複数の主極磁石と、
隣り合う前記主極磁石の間に配置されており、前記主極磁石のＳ極側からＮ極側に向かう向きに磁化された補極磁石とを備える磁石ユニットの製造方法において、
少なくとも２個の前記主極磁石と前記主極磁石同士を接続する接続部とを一体にした形状の主極接続体母材を所定の向きに磁化し、
前記補極磁石の形状の母材を所定の向きに磁化し、
前記主極磁石と前記接続部とで囲まれた凹部に前記補極磁石を固定することを特徴とする磁石ユニットの製造方法。
【請求項２０】
前記主極接続体母材を包含する形状の主極接続体元母材を加工して前記主極接続体母材とすることを特徴とする請求項１８または請求項１９に記載の磁石ユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、片面に強い磁界を発生させる磁石ユニット、およびこの磁石ユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁石が形成する磁界の中にコイルを配置して電流を流すと、ローレンツ力が発生する。このローレンツ力により磁石またはコイルを動かすモータなどのアクチュエータが、広範な産業分野で利用されている。
【０００３】
磁界が強いほど、また電流量が大きいほど強いローレンツ力が発生して、アクチュエータの力が強くなる。すなわち、アクチュエータに加わる負荷が一定であれば、磁界が強いほど、また電流量が大きいほど、アクチュエータの加速度は大きくなる。また、磁界の向きまたは電流の向きのいずれか一方を反転すると、アクチュエータの加速の向きが反転する。これらの性質を利用して、コイルに流す電流の大きさおよび向きによってアクチュエータの動作を制御できる。
【０００４】
アクチュエータを動作させると、磁石とコイルの位置関係が変化する。磁界が均一な範囲が広ければ、一定の電流量で発生するローレンツ力の強さが一定に保たれる。したがって、アクチュエータの制御を正確に行ないやすい。
【０００５】
以上から、精密に制御できるアクチュエータに使用する磁石には、強力でしかも均一な磁界を形成できる磁石配列を使用することが望ましい。このような磁界を磁石の一方の面に形成する磁石配列として、ハルバッハ配列と称される磁石配列が提案されている（特許文献１）。
【０００６】
図１７は、ハルバッハ配列の説明図である。直方体の主極磁石２と同じく直方体の補極磁石６とが、一面を基準面２０に面一に合わせて密着して一列に並んでいる。主極磁石２と補極磁石６とは交互に配置されている。主極磁石２は、基準面２０に対して垂直な方向に磁化されている。補極磁石６を介して隣り合う主極磁石２同士は、互いに逆の向きに磁化されている。補極磁石６は、基準面２０側において１つの主極磁石２のＳ極側からその隣の主極磁石２のＮ極側に向かって磁化されている。この磁石配列により、主極磁石２が基準面２０側に形成する磁界が補極磁石６によって強化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６２−９２７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
複数の磁石を組み合わせた磁石ユニットを組み立てる方法の一つは、所定の形状に仕上げた未磁化の磁石素材を所定の配列に固定した後に、着磁工程を行う方法である。しかし、ハルバッハ配列のように主極磁石の間に、主極磁石とは磁化方向が９０度異なる補極磁石を固定する配列の場合には、磁石素材を固定した後では着磁を行えない。したがって、着磁後の磁石を、所定の配列に並べて固定する必要がある。しかし、着磁後の磁石では磁極間での吸引力および反発力が生じる。そのために、所定の配列に磁石を並べようとしても、意図しない向きに磁石が動いてしまう場合がある。
【０００９】
図１８は、ハルバッハ配列の磁石の従来の製造方法の問題点の説明図である。所定の間隔に保持した２個の主極磁石２の間に補極磁石６を挿入して、図１８Ａに示す配置で固定する場合を考える。補極磁石６は、図１８Ｂに示すように磁極間の吸引反発により主極磁石２の基準面２０とは反対側の部分の間に挟まれて基準面２０とは反対側に突出する位置に磁力で吸引されて安定する。このような位置関係では、磁石ユニット１は所定の性能を発揮できない。
【００１０】
所定の配列とは異なる配列に磁石が並んでしまうような事態を避けるためには、磁石間に働く磁力よりも強い力で各磁石を保持して組立を行う必要がある。特に、磁石同士を接着で固定する場合には、接着剤の硬化が完了するまでの間、各磁石を保持し続ける必要がある。
【００１１】
組立作業性を高めるために、台座上に主極磁石および補極磁石を固定する構造が採用されてきた（特許文献１）。しかしながら、台座の存在により磁石ユニット全体が大きくなってしまうという問題点がある。
【００１２】
磁石ユニットを小型化するためには、磁石を接着固定した後で台座を除去する製法も考えられる。しかし、台座の除去工程が追加されるために余分なコストが掛かってしまう問題がある。
【００１３】
磁石ユニットの小型化の要請が高い分野として、３次元スキャナ、レーザーマーカーなど多くの機器に用いられているガルバノスキャナ用アクチュエータに用いる磁石がある。ガルバノスキャナでは、アクチュエータを正確なタイミングで高速に往復運動させる事で、ミラーを動かしてレーザー光の向きを制御する。ハルバッハ配列の最小形態である２個の主極磁石とその間の１個の補極磁石で構成した磁石ユニットは、ガルバノスキャナ用として好適である。
【００１４】
ガルバノスキャナ用磁石ユニットとしては、近年では１辺が２ミリメートル程度の小型の磁石ユニットのニーズもある。磁石ユニットを小型化すると、微小なサイズの磁石を保持して組立作業を行う事になる。そのため、組立作業はますます困難になる。
【００１５】
本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、強力で均一な磁界を形成でき、しかも生産性の高い小型の磁石ユニットおよびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る磁石ユニットは、磁化方向に垂直な主面を同一面に揃え、隣り合う前記主面同士が反対の極性の磁極となるように相互に離隔して並置された複数の主極磁石と、隣り合う前記主極磁石の間に前記主面に一面を揃えて配置されており、前記主極磁石のＳ極側からＮ極側に向かう向きに磁化された補極磁石と、前記主極磁石同士を前記主面の反対側で一体的に接続する接続部を備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明においては、複数の主極磁石が接続部で繋がって一体構造となっているので、補極磁石を組み付ける際に個々の主極磁石を保持する必要がない。更に、組み付け途中に補極磁石が主極磁石の磁力で吸引反発されて主面と反対側の面に突出してしまうこともない。そのため小さい磁石ユニットの組立作業を容易に行える。
【００１８】
本発明に係る磁石ユニットは、磁化方向に垂直な主面を有し、隣り合う前記主面同士が反対の極性の磁極となるように相互に離隔して並置された複数の主極磁石と、隣り合う前記主極磁石の間に配置されており、前記主極磁石のＳ極側からＮ極側に向かう向きに磁化された補極磁石と、前記主極磁石同士を前記主面の反対側で一体的に接続する接続部と
を備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明においては、複数の主極磁石の主面と補極磁石の一面の位置関係を適切に定めることにより、所望の方向の磁場を得ることができる。
【００２０】
また本発明に係る磁石ユニットは、前記主極磁石を２個備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明においては、ガルバノスキャナ用アクチュエータに好適な、片面に強い磁界を発生する小型磁石を提供することができる。
【００２２】
また本発明に係る磁石ユニットは、前記主極磁石の並置方向を含み前記主面に垂直な面における前記補極磁石の断面が、矩形であることを特徴とする。
【００２３】
本発明においては、補極磁石の断面が矩形なので補極磁石全体の形状を直方体とすることができる。直方体は一般的に使用される事の多い磁石形状なので、安価に製作できる。
【００２４】
また本発明に係る磁石ユニットは、前記主極磁石の並置方向を含み前記主面に垂直な面における前記補極磁石の断面が、前記主面の側を長い底辺とし前記接続部の側を短い底辺とする台形であることを特徴とする。
【００２５】
本発明においては、主極磁石と接続部を一体にした主極接続体の母材を加工して補極磁石を配置するスペースを作る製造方法を採用する場合には、加工により除去する部分の体積が小さくなるので加工に要する時間を短くする効果がある。また、補極磁石の体積が小さいので、補極磁石に用いる磁石の原材料の必要量を低減する効果もある。
【００２６】
また本発明に係る磁石ユニットは、前記主極磁石の並置方向を含み前記主面に垂直な面における前記補極磁石の断面が、隣り合う前記主面の間に一辺が配置された三角形であることを特徴とする。
【００２７】
本発明においては、前述の補極磁石の断面を台形にする場合よりも更に主極磁石の加工時間の短縮および補極磁石の原材料削減の効果を得る事ができる。
【００２８】
また本発明に係る磁石ユニットは、前記主極磁石の並置方向を含み前記主面に垂直な面において前記主極磁石の断面の縁と前記接続部の断面の縁とが、前記補極磁石と対向する側において円弧で接続されていることを特徴とする。
【００２９】
本発明においては、主極磁石と接続部の境界部の断面が円弧形状となるので応力集中を緩和できる。そのため、クラック発生などの主極磁石の破損を防止できる。
【００３０】
また本発明に係る磁石ユニットは、前記補極磁石と前記接続部との間に間隙部を有することを特徴とする。
【００３１】
本発明においては、補極磁石の体積が小さいので、補極磁石に用いる磁石の原材料の必要量を低減することができる。
【００３２】
また本発明に係る磁石ユニットは、前記間隙部には非磁性体が配置されていることを特徴とする。
【００３３】
本発明においては、間隙部を空洞のままにせずに非磁性体を配置することで、磁石ユニットの強度を高めることができる。
【００３４】
また本発明に係る磁石ユニットは、前記非磁性体は、非磁性金属またはセラミックスであることを特徴とする。
【００３５】
本発明においては、間隙部を空洞にする場合および樹脂等の柔らかい非磁性体を使用する場合に比べて磁石ユニットの強度を更に高めることができる。
【００３６】
本発明に係る磁石ユニットは、磁化方向に垂直な主面を有し、隣り合う前記主面同士が反対の極性となるように離隔して周状に配置された、互いに平行な磁化方向を有する複数の主極磁石と、隣り合う前記主極磁石の間に配置されており、前記主極磁石のＳ極側からＮ極側に向かう向きに磁化された補極磁石と、前記主極磁石同士を前記主面の反対側で一体的に接続する接続部とを備えることを特徴とする。
【００３７】
本発明においては、周状の磁場を発生する磁石ユニットを提供することができる。
【００３８】
本発明に係る磁石ユニットは、前記主極磁石は、隣り合う主面が同一面に揃い、前記補極磁石は、前記主面に一面を揃え、円環板形状または円板形状であることを特徴とする。
【００３９】
本発明においては、円環板形状または円板形状の一方の広面側に磁場を発生する磁石ユニットを提供することができる。
【００４０】
本発明に係る磁石ユニットは、前記補極磁石は、Ｓ極側の面とＮ極側の面とが平行であり、同一形状の前記補極磁石を偶数個備えることを特徴とする。
【００４１】
本発明においては、同一の仕様の補極磁石を使用するので、使用する部品の種類が少なく、製造が容易な磁石ユニットを提供することができる。
【００４２】
本発明に係る磁石ユニットは、磁化方向に垂直な主面を有し、磁化方向を放射状にして、隣り合う前記主面同士が反対の極性となるように離隔して周状に配置された、複数の主極磁石と、隣り合う前記主極磁石の間に配置されており、前記主極磁石のＳ極側からＮ極側に向かう向きに磁化された補極磁石と、前記主極磁石同士を前記主面の反対側で一体的に接続する接続部とを備える。
【００４３】
本発明においては、放射状の磁場を発生する磁石ユニットを提供することができる。
【００４４】
本発明に係る磁石ユニットは、前記主面は、前記磁化方向が半径方向である円筒面に沿っており、前記補極磁石は、前記円筒面に一面を揃えたことを特徴とする。
【００４５】
本発明においては、円環柱形状または円柱形状の磁石ユニットを提供することができる。
【００４６】
本発明に係る磁石ユニットは、前記補極磁石は、Ｓ極側の面とＮ極側の面とが平行であり、同一形状の前記補極磁石を偶数個備えることを特徴とする。
【００４７】
本発明においては、同一の仕様の補極磁石を使用するので、使用する部品の種類が少なく、製造が容易な磁石ユニットを提供することができる。
【００４８】
本発明に係る磁石ユニットは、前記主極磁石または前記補極磁石は、前記主極磁石と前記補極磁石との対向面に希土類元素濃縮層を有するＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石であることを特徴とする。
【００４９】
本発明においては、長時間使用した場合でも磁場の強さが安定している磁石ユニットを提供することができる。
【００５０】
また本発明に係る磁石ユニットの製造方法は、磁化方向に垂直な主面を同一面に揃え、隣り合う前記主面同士が反対の極性の磁極となるように相互に離隔して並置された複数の主極磁石と、隣り合う前記主極磁石の間に前記主面に一面を揃えて配置されており、前記一面にて前記主極磁石のＳ極側からＮ極側に向かう向きに磁化された補極磁石とを備える磁石ユニットの製造方法において、少なくとも２個の前記主極磁石と前記主極磁石同士を接続する接続部とを一体にした形状の主極接続体母材を所定の向きに磁化し、前記補極磁石の形状の母材を所定の向きに磁化し、前記主極磁石と前記接続部とで囲まれた凹部に前記補極磁石を固定することを特徴とする。
【００５１】
本発明においては、複数の主極磁石と接続部とが継ぎ目無く一体に製作されているので、補極磁石を接着する際に個々の主極磁石を保持する必要がない。そのため、小型の磁石ユニットでも容易に組み立てる事ができる。
【００５２】
本発明に係る磁石ユニットの製造方法は、磁化方向に垂直な主面を有し、隣り合う前記主面同士が反対の極性の磁極となるように相互に離隔して並置された複数の主極磁石と、隣り合う前記主極磁石の間に配置されており、前記主極磁石のＳ極側からＮ極側に向かう向きに磁化された補極磁石とを備える磁石ユニットの製造方法において、少なくとも２個の前記主極磁石と前記主極磁石同士を接続する接続部とを一体にした形状の主極接続体母材を所定の向きに磁化し、前記補極磁石の形状の母材を所定の向きに磁化し、前記主極磁石と前記接続部とで囲まれた凹部に前記補極磁石を固定することを特徴とする。
【００５３】
本発明においては、所望の方向の磁場を発生する磁石ユニットを容易に組み立てることができる。
【００５４】
また本発明に係る磁石ユニットの製造方法は、前記主極接続体母材を包含する形状の主極接続体元母材を加工して前記主極接続体母材とすることを特徴とする。
【００５５】
本発明においては、主極接続体元母材を製作した後で、所望の形状に加工を行って主極接続体母材を製作する。元母材の形状として例えば直方体などの単純で保管しやすい形状を選択できるので、製造工程の管理が容易である。
【発明の効果】
【００５６】
本発明においては、強力で均一な磁界を形成でき、しかも生産性の高い磁石ユニットおよびその製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施の形態１に係る磁石ユニットを示す斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る磁石ユニットの製造方法の説明図である。
【図３】実施の形態２に係る磁石ユニットを示す断面図である。
【図４】実施の形態３に係る磁石ユニットを示す断面図である。
【図５】実施の形態４に係る磁石ユニットを示す断面図である。
【図６】実施の形態５に係る磁石ユニットを示す斜視図である。
【図７】実施の形態５の変形例に係る磁石ユニットを示す斜視図である。
【図８】実施の形態７に係る磁石ユニットを示す斜視図である。
【図９】実施の形態８に係る磁石ユニットを示す斜視図である。
【図１０】実施の形態８に係る磁石ユニットを用いたリニアモータの概略構成図であ    る。
【図１１】実施の形態９に係る磁石ユニットを示す斜視図である。
【図１２】実施の形態１０に係る磁石ユニットを示す斜視図である。
【図１３】実施の形態１１に係る磁石ユニットを示す斜視図である。
【図１４】実施の形態１２に係る磁石ユニットを示す正面図である。
【図１５】実施の形態１３に係る磁石ユニットを示す正面図および右側面図である。
【図１６】実施の形態１４に係る磁石ユニットを示す正面図および右側面図である。
【図１７】ハルバッハ配列の説明図である。
【図１８】ハルバッハ配列の磁石の従来の製造方法の問題点の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００５９】
［実施の形態１］
図１は、実施の形態１に係る磁石ユニット１を示す斜視図である。図２は、実施の形態１に係る磁石ユニット１の製造方法の説明図である。磁石ユニット１は、図２Ｃに示す主極接続体５と図２Ｄに示す補極磁石６の２つの部品を組み合わせたものであり、全体として直方体である。
【００６０】
主極接続体５は左右に四角柱の主極磁石２を備える。主極磁石２の上面は主面３であり、主極磁石２の磁化方向に垂直な面になっている。２つの主面３は、同一面上にある。図中の矢印は磁化の向きを示す。右側の主極磁石２と左側の主極磁石２とは磁化の向きが逆になっており、右側の主極磁石２の主面３側がＳ極、左側の主極磁石２の主面３側がＮ極を示す。
【００６１】
左右の主極磁石２の図２Ｃにおける左右方向の幅は同一であり、主面３と反対側の面に設けた接続部４を介して、一体構造となっている。すなわち、主極接続体５は単一の母材から製造されている。主極接続体５全体は、直方体の中央部に溝を１本設けた形状となっている。なお、左右の主極磁石２の幅は同一とする事が望ましいが、左右で異なる幅とすることもできる。
【００６２】
主極接続体５の両主極磁石２の間に、直方体の補極磁石６が接着剤で固定されている。補極磁石６は、矢印で示す通り、右側の主極磁石２から左側の主極磁石２に向かう向きに磁化されている。すなわち、主面３側でみると、Ｓ極からＮ極に向かう向きに磁化されており、接続部側で見るとＮ極からＳ極へ向う向きに磁化されている。補極磁石６単独でみると右側がＳ極、左側がＮ極となっている。以降本明細書においては主面側から見た補極磁石の磁化の向きを補極磁石の磁化の向きとして表記する。補極磁石６の図１における左右方向の幅は主極磁石２の左右方向の幅よりも短くなっている。また、図１における主極接続体５と補極磁石６の奥行方向の長さは同一である。磁石ユニット１の、主極磁石２の主面３を含む一面が、磁石ユニットの主面７である。
【００６３】
ここで実施の形態１では、主極磁石２の二つの主面３は同一面上にあり、補極磁石６は前記主面３に一面を揃えて配置されているが、必ずしも３つの面を面一に揃える必要は無い。ハルバッハ磁気回路の磁気回路構成上、補極磁石６によって主極磁石２の磁界を主面３側に効率よく向けられれば良いので、主極磁石２の主面３と補極磁石６の主面側の面との間に凹凸があっても良い。また、２個の主極磁石２の主面同士が同一面からずれていても良い。
【００６４】
磁石ユニット１の製造方法を以下に説明する。まず、図２Ａに示す直方体の主極接続体元母材８を用意する。主極接続体元母材８は、磁石の既存の製造方法に従って、ネオジム（Ｎｄ）等の希土類、鉄（Ｆｅ）及びホウ素（Ｂ）を所定の比率で含む合金粉末を磁界中で圧縮成形した後に、不活性気体雰囲気中または真空中で焼結した焼結体である。
【００６５】
次に、図２Ｂに示すように、研削加工または放電加工を用いて主極接続体元母材８の中央部を矩形に除去して溝部９を形成することにより、接続部４を有する主極接続体母材１０を製作する。接続部４は、以後の製造工程の途中で破損しない程度の厚さとする。この加工の際に、主極接続体母材１０の溝部９以外の面にも適宜加工を行い、寸法精度および平坦度を高めても良い。
【００６６】
主極接続体母材１０を磁化して、２個の主極磁石２が接続部４で繋がった主極接続体５を製作する。図２Ｃに矢印で示す通り、磁化の向きは右側を下向き、左側を上向きとする。
【００６７】
図２Ｄに示すように、磁石の既存の製造方法により直方体の補極磁石６を製作して磁化する。補極磁石６は、主極接続体５の中央部に設けた溝部９に隙間なく挿入できる寸法とする。
【００６８】
次に、図２Ｅに示すように、主極接続体５と補極磁石６とを接着固定する。まず、主極接続体５を図示しない治具で保持した状態で溝部９の内面に接着剤を塗布する。その後、補極磁石６を図示しない治具で保持しながら、主極接続体５と補極磁石６との間に働く斥力に抗して接続部４に突き当たるまで押し込む。この際に２つの主面３と補極磁石６の上面とが面一になるように、補極磁石６の寸法を予め定めておく。接着剤の硬化が完了するまで両方の磁石の位置関係を維持する。なお、接着剤は溝部９の内面の代わりに補極磁石６の表面に塗布しても良い。また溝部９の内面と補極磁石６の表面の両方に塗布しても良い。
【００６９】
接着剤としては、常温硬化型のエポキシ接着剤またはアクリル接着剤が好適である。
【００７０】
低粘度の接着剤を使用する場合には、主極接続体５と補極磁石６とを治具で固定した後に、界面付近に接着剤を滴下して毛細管現象により接着面に接着剤を行き渡らせて硬化させる工程を採用しても良い。
【００７１】
なお、図１８Ｂに示すように補極磁石６は基準面２０の反対側に突出した位置が安定位置である。したがって、主極磁石２の基準面２０とは反対側に接続部４を有する構成では、補極磁石６は接続部４側に吸引された位置で安定する。そのため、主極接続体５と補極磁石６との間の要求接合強度によっては接着剤を塗布しなくとも良い。
【００７２】
主極磁石２が接続部４を介して固定されているので、組立工程において主極磁石２同士が吸着することがなく、接着固定時には主極接続体５と補極磁石６の２部材を保持固定すれば良い。そのため、従来技術に比べて接着工程が容易である。特に、小型の磁石ユニット１を製造する場合には、主極接続体５が一体の部材である有用性が高い。
【００７３】
さらに、磁石ユニットの主面７には主極磁石２と補極磁石６との接合界面が存在するが、反対側の面には接合界面が存在しない。そのため、磁石ユニットの主面７を容易に識別できる。
【００７４】
［変形例］
前述の合金粉末を磁界中で圧縮成形した後、不活性気体雰囲気中または真空中で焼結して主極接続体５の形状の主極接続体母材１０を作る。主極接続体母材１０を磁化して主極接続体５を製作した後の工程は、前述の製造方法と同一である。
【００７５】
なお、寸法精度を高くするために、所定の形状よりも一回り大きく主極接続体母材１０を焼成した後に、表面を加工して主極接続体母材１０を仕上げ、その後に磁化して主極接続体５を製作しても良い。
【００７６】
このようにすると、直方体の主極接続体元母材８を加工して主極接続体母材１０を製作する場合に比べて、高価な希金属を含む磁石材料を節約できる上、加工の時間を短縮できる。したがって、生産性が高く、コストの安い磁石ユニット１の製造方法を実現できる。
【００７７】
主極接続体５および補極磁石６の少なくとも一方は、酸化鉄を主原料とするフェライト磁石でも良い。また、主極接続体５および補極磁石６の少なくとも一方は、樹脂またはゴムに磁性粉を練りこんだボンド磁石でも良い。また主極接続体５および補極磁石６の少なくとも一方は、サマリウムコバルト系焼結磁石でも良い。
【００７８】
主極接続体５と補極磁石６とを接着剤で固定する代わりに、少なくとも磁石ユニットの主面７を含む磁石ユニット１の表面に、非磁性体の粘着テープを巻いて両者を固定しても良い。このようにすることで、主極接続体５と補極磁石６の接着時の硬化時間を省略できるので、製造時間を短縮できる。また、各磁石を分離して再利用することが容易になる。
【００７９】
［実施の形態２］
図３は、実施の形態２に係る磁石ユニット１を示す断面図である。本実施の形態では、補極磁石６の断面は磁石ユニットの主面７側を長い底辺とし、接続部４側を短い底辺とする等脚台形である。２つの主極磁石２の幅は等しく、補極磁石６は磁石ユニット１の中央部に配置されている。主極接続体５には、補極磁石６の形状に対応する形状の溝部９が設けられている。
【００８０】
本実施の形態の磁石ユニット１においては、磁石ユニットの主面７近傍での、主極磁石２と補極磁石６の構造は前述の実施の形態１の構造と類似している。磁石ユニット１が形成する磁界に大きな影響を与えるのは磁石ユニットの主面７近傍の構造であり、接続部４付近の構造の影響は相対的に小さい。したがって、本実施の形態の磁石ユニット１は、実施の形態１と同様の磁界を発生する。
【００８１】
本実施の形態においては、主極接続体５に設ける溝部９の体積が実施の形態１に比べて相対的に小さい。そのため、主極接続体元母材８を加工して溝部９を形成する製法を採用する場合には、加工に要する時間を短くすることができる。一方、主極接続体母材１０を溝部９を有する形状で焼成する製法を採用する場合には、高価な希金属を含む磁石材料の必要量を低減できる。さらに、実施の形態１に比べて補極磁石６が小さいため、補極磁石６の磁石材料の必要量も低減できる。
【００８２】
なお、補極磁石６の断面形状は、等脚台形以外の台形にする事ができる。台形ではなく四辺形とする事もできる。また補極磁石６を磁石ユニット１の左右どちらかに偏らせて配置することもできる。ただし、等脚台形断面の補極磁石６を磁石ユニット１の中央部に配置すると左右対称な磁界を得られるため、アクチュエータ用の磁石として好適である。
【００８３】
［実施の形態３］
図４は、実施の形態３に係る磁石ユニット１を示す断面図である。本実施の形態では、補極磁石６の断面は磁石ユニットの主面７側を底辺する二等辺三角形である。また、２つの主極磁石２の主面３の幅は等しく、補極磁石６は磁石ユニット１の中央部に配置されている。主極接続体５には、補極磁石６の形状に対応する形状の溝部９が設けられている。
【００８４】
本実施の形態においては、主極接続体５に設ける溝部９および補極磁石６の体積が実施の形態２に比べて相対的に小さい。そのため、実施の形態２と同様の効果をさらに強く得る事ができる。
【００８５】
なお、補極磁石６の断面形状は、二等辺三角形以外の三角形にする事ができる。また補極磁石６を磁石ユニット１の左右どちらかに偏らせて配置することもできる。ただし、二等辺三角形断面の補極磁石６を磁石ユニット１の中央部に配置すると左右対称な磁界を得られるため、アクチュエータ用の磁石として好適である。
【００８６】
［実施の形態４］
図５は、実施の形態４に係る磁石ユニット１を示す断面図である。本実施の形態では、主極接続体５の断面のうち溝部９の底部では、２つの主極磁石２の縁が接続部４において半円弧で接続された形状になっている。２つの主極磁石２の幅は等しく、補極磁石６は磁石ユニット１の中央部に配置されている。
【００８７】
本実施の形態においては、溝部９の表面がなだらかな形状となるため、主極接続体５の溝部９付近に生じる応力集中を緩和できる。そのため、クラック発生などによる主極接続体５の破損を防止できる。
【００８８】
接続部４の断面の縁を円弧ではなく中央を直線とし、２つの主極磁石２の断面の縁と接続部４の断面の縁とを円弧で接続しても良い。このようにしても、主極接続体５に生じる応力集中を緩和できる。また、使用する加工工具または加工法に応じて円弧部分の寸法を定める事で、加工効率を上げてコストを低減できる。
【００８９】
［実施の形態５］
図６は、実施の形態５に係る磁石ユニット１を示す斜視図である。本実施の形態では溝部９の底部は平面である。溝部９の深さよりも、これに対応する方向での補極磁石６の外寸の方が短く、補極磁石６と接続部４との間に直方体の間隙部１１がある。
【００９０】
本実施の形態においては、補極磁石６が小さいため、補極磁石６の磁石材料の必要量を低減できる。また、磁石ユニット１を軽量化できる。
【００９１】
図７は、実施の形態５の変形例に係る磁石ユニット１を示す斜視図である。本変形例の溝部９の内面は、２つの主極磁石２の対向する側面が半円筒面で接続された形状になっている。直方体の補極磁石６と接続部４の間に半円柱形の間隙部１１がある。本変形例によれば、補極磁石６は主極接続体５の溝部９の幅が小さくなり始めたところで溝部９の内壁に突き当たる。したがって、実施の形態５と同様の効果を得られると同時に、補極磁石６の接着位置の調整が不要となり、組立作業が容易になる効果も得られる。
【００９２】
［実施の形態６］
本実施の形態では、実施の形態５の間隙部１１に非磁性材料を配置する。非磁性材料としては、プラスチック材料、主極接続体５と補極磁石６との間の接着剤の余剰分を間隙部１１内で硬化させたもの、非磁性金属またはセラミックスなど種々の材料を使用できる。２以上の材料を組み合わせて使用しても良い。また、非磁性材料は間隙部１１の一部にのみ配置しても良い。
【００９３】
本実施の形態においては、実施の形態５の間隙部１１を空洞にする場合に比べて、磁石ユニット１の強度を高くすることができる。特に、非磁性金属またはセラミックスを使用すると、強度を高くする効果は大きくなる。なお、非磁性体を用いることで、磁石ユニット１が形成する磁界への悪影響を回避できる。
【００９４】
［実施の形態７］
図８は、実施の形態７に係る磁石ユニット１を示す斜視図である。本実施の形態では、磁石ユニットの主面７の側から見た補極磁石６が平行四辺形である。また主極接続体５の左右の主面３は同一形状である。
【００９５】
磁石ユニット１の取り付け位置に制約があり図１等に示した磁石ユニット１を取り付けた場合には必要な場所に必要な磁界が得られない場合に、本実施の形態のような仕様の磁石ユニット１が好適な場合がある。
【００９６】
なお、本実施の形態では補極磁石６の断面形状が矩形の場合を示したが、台形など図３から図５に示した各断面形状を本実施の形態に組み合わせる事もできる。また、図６、図７に示した間隙部１１を本実施の形態に組み合わせる事もできる。
【００９７】
［実施の形態８］
図９は、実施の形態８に係る磁石ユニット１を示す斜視図である。実施の形態１から実施の形態７では補極磁石６が１個の例を示してきたが、補極磁石６を２個以上とすることもできる。
【００９８】
直方体の磁石ユニット１は主極接続体５および３個の補極磁石６を備える。主極接続体５は、４個の主極磁石２を備える。各主極磁石２の上面は主面３であり、主極磁石２の磁化方向に垂直な面になっている。４つの主面３は、同一面上にある。図中の矢印は磁化の向きを示す。一番右側の主極磁石２は下向きに磁化されており、主面３側がＳ極である。主極磁石２の磁化の向きは、上下交互に配置されている。各主極磁石２は、主面３と反対側の面に設けた接続部４を介して一体構造となっている。すなわち、主極接続体５は単一の母材から製造されている。
【００９９】
各主極磁石２の間には、直方体の補極磁石６が接着剤で固定されている。補極磁石６は、矢印で示す通り、主極磁石２のＳ極からＮ極に向かう向きに磁化されている。補極磁石６の図９における左右方向の幅は主極磁石２の左右方向の幅よりも短くなっている。磁石ユニット１の、主極磁石２の主面３を含む一面が、磁石ユニットの主面７である。
【０１００】
主極磁石２が形成する磁界が補極磁石６の作用により強化されることにより、磁石ユニットの主面７側に強い磁界が発生する。
【０１０１】
なお、図９には主極磁石２が４個の場合を記載したが、用途および使用部位に応じて３個または５個以上の主極磁石２を用いても良い。いずれの場合も、各主極磁石２の間に補極磁石６を配置する。また、両端は主極磁石２ではなく補極磁石６としても良い。長い磁石ユニット１が必要な場合には、複数の磁石ユニット１を接合しても良い。この場合、接合部の一方には端に補極磁石６を設けた磁石ユニット１を、他方には端に主極磁石２を設けた磁石ユニット１を使用するとよい。
【０１０２】
図１０は、実施の形態８に係る磁石ユニット１を用いたリニアモータの概略構成図である。２個の磁石ユニット１が接続部４を外側にして平行に配置されており、各主極磁石２のＮ極側の主面３とＳ極側の主面３とが対向している。２個の磁石ユニット１の間に、両方の磁石ユニット１と平行にガイドレール１２が配置されている。ガイドレール１２には、可動コイル１３を搭載した可動子１４が摺動可能に支持されている。
【０１０３】
図示しない制御装置から可動コイル１３に電流を流すと、可動コイル１３にローレンツ力が加わり、可動子１４がガイドレール１２に沿って直線運動を行う。
【０１０４】
本実施の形態によれば、ハルバッハ配列を有する磁石ユニット１を用いたリニアモータを容易に作る事ができる。
【０１０５】
［実施の形態９］
本実施の形態は、主極磁石２の主面３が揃っていない磁石ユニット１に関する。図１１は、実施の形態９に係る磁石ユニット１を示す斜視図である。図１１を使用して、本実施の形態の磁石ユニット１について説明する。なお、実施の形態１と共通する部分については説明を省略する。
【０１０６】
本実施の形態では、右側の主極磁石２は、左側の主極磁石２よりも磁化方向に長く、両者の主面３は同一面に揃っていない。補極磁石６の一面は、左側の主極磁石２の主面３と同一面にある。補極磁石６は、主極磁石２の主面３側で主極磁石２のＳ極側からＮ極側に向かう向きに磁化されている。
【０１０７】
本実施の形態の磁石ユニット１の製造方法について説明する。主極接続体５は、図２Ａから図２Ｃを用いて説明した実施の形態１の主極接続体５と同様の方法により製造する。ただし、図２Ａの主極接続体元母材８から溝部９を除去して主極接続体母材１０を製造する際に、左側の部分の上面も除去する。この主極接続体母材１０を磁化することにより、左右の主極磁石２の高さが異なる主極接続体５を製造する。
【０１０８】
補極磁石６は、図２Ｄを用いて説明した実施の形態１の補極磁石６と同一の方法により製造する。この際、補極磁石６の高さは、主極接続体５の左側の主極磁石の高さに合わせておく。図２Ｅに示すように補極磁石６の磁化方向を主面３側で主極磁石のＳ極側からＮ極側に向かう向きに合わせた状態で、溝部９に挿入して接着する。
【０１０９】
本実施の形態においては、磁石ユニット１の主面７側に発生する磁界は、主面３に対して図１１の左方向に傾いた状態になる。右側の主極磁石２の主面３と左側の主極磁石２の主面３との間の距離が大きいほど、磁界の傾きは大きくなる。
【０１１０】
本実施の形態によれば、磁場の方向を微調整した磁石ユニット１を提供することができる。
【０１１１】
［実施の形態１０］
本実施の形態は、２つの主極磁石２の主面３と補極磁石６の一面とが揃っていない磁石ユニット１に関する。図１２は、実施の形態１０に係る磁石ユニット１を示す斜視図である。図１２を使用して、本実施の形態の磁石ユニット１について説明する。なお、実施の形態１と共通する部分については説明を省略する。
【０１１２】
本実施の形態では、補極磁石６の一面は、左右の主極磁石２の主面３よりも外側に突出している。補極磁石６は、主極磁石２の主面３側で主極磁石２のＳ極側からＮ極側に向かう向きに磁化されている。
【０１１３】
本実施の形態の磁石ユニット１の製造方法について説明する。主極接続体５は、図２Ａから図２Ｃを用いて説明した実施の形態１の主極接続体５と同様の方法により製造する。
【０１１４】
補極磁石６は、図２Ｄを用いて説明した実施の形態１の補極磁石６と同一の方法により製造する。この際、補極磁石６は、主極接続体５の溝部９に挿入した際に、溝から上にはみだす長さにする。図２Ｅに示すように補極磁石６の磁化方向を主面３側で主極磁石のＳ極側からＮ極側に向かう向きに合わせた状態で、溝部９に挿入して接着する。
【０１１５】
本実施の形態においては、磁石ユニット１の主面７側に発生する磁界の強さは、補極磁石６の一面の突出量によって変化する。本実施の形態によれば、磁場の強さを調整した磁石ユニット１を提供することができる。
【０１１６】
なお、補極磁石６の一面は、左右の主極磁石２の主面３よりも内側に凹んでいても良い。このようにすることにより、磁場の強さをさらに細かく調整した磁石ユニット１を提供することができる。
【０１１７】
２つの主極磁石２の主面３が揃っていなくても良い。磁石ユニット１を取り付ける場所および必要な磁界の形状に応じて、主面３のずれ量を選択することができる。
【０１１８】
［実施の形態１１］
本実施の形態は、主極接続体５と補極磁石６との境界に高保磁力層１６を備える磁石ユニット１に関する。図１３は、実施の形態１１に係る磁石ユニット１を示す斜視図である。図１３を使用して、本実施の形態の磁石ユニット１について説明する。なお、実施の形態１と共通する部分については説明を省略する。
【０１１９】
本実施の形態では、主極磁石２および補極磁石６はＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石である。ここで、Ｒは希土類元素、Ｆｅは鉄、Ｂはホウ素を意味している。Ｒは、たとえばネオジムである。
【０１２０】
主極接続体５の補極磁石６に対向する表面には高保磁力層１６が設けられている。また、補極磁石６の主極接続体５に対向する表面にも、高保磁力層１６が設けられている。両方の高保磁力層１６の間の図示しない接着層により、主極接続体５と補極磁石６とが接着されている。
【０１２１】
高保磁力層１６は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石よりも保磁力が高く、外部磁場および熱が加わっても減磁しにくい層である。たとえば、高保磁力層１６は特開２０１０−１３６５１６号公報に開示された、重希土類元素であるＤｙまたはＴｂを含有する希土類元素濃縮層である。高保磁力層１６は、たとえば蒸着拡散法によりＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石の主相外殻部に形成することができる。高保磁力層１６は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石の表面から約１ミリメートル程度の深さまで達していることが望ましい。
【０１２２】
本実施の形態によると、長時間使用した場合でも磁場の強さが安定している磁石ユニット１を提供することができる。
【０１２３】
高保磁力層１６は、主極接続体５と補極磁石６とのいずれか片方の表面にのみ設けられていても良い。また、高保磁力層１６は、接続部４の近傍には設けられていなくても良い。このようにして高保磁力層１６を設ける部分を少なくすることにより、高価な重希土類元素の使用量を節約することができる。
【０１２４】
主極接続体５および補極磁石６のいずれか一方は、たとえばフェライト磁石、サマリウムコバルト磁石等Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石以外の磁石であっても良い。Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石とそれ以外の磁石とを組み合わせて使用する場合には、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石側にのみ高保磁力層１６を形成することが望ましい。
【０１２５】
主極磁石２または補極磁石６の全体を、ＤｙまたはＴｂが分散した高保磁力体にしても良い。１辺が２ミリメートル程度の小型の磁石ユニット１の場合には、このようにすることにより品質のばらつきの少ない磁石ユニット１を提供することができる。
【０１２６】
［実施の形態１２］
本実施の形態は、接続部４を磁化した磁石ユニット１に関する。図１４は、実施の形態１２に係る磁石ユニット１を示す正面図である。図１４を使用して、本実施の形態の磁石ユニット１について説明する。なお、実施の形態１と共通する部分については説明を省略する。
【０１２７】
本実施の形態では、接続部４の右側半分は右側に隣接する主極磁石２と同じ方向に磁化されている。同様に、接続部４の左側半分は左側に隣接する主極磁石２と同じ方向に磁化されている。補極磁石６の磁化方向において、補極磁石６の長さは磁石ユニット１全体のの長さの約半分である。
【０１２８】
本実施の形態においては、さらに強い磁場を発生させる磁石ユニット１を提供することができる。なお、前述の実施の形態１から実施の形態１１の各実施の形態においても、図１４と同様に接続部４を磁化することにより、強い磁場を発生させる磁石ユニット１を提供することができる。
【０１２９】
実施の形態１１と同様に、主極接続体５の補極磁石６に対向する表面に高保磁力層１６を設けても良い。また、補極磁石６の主極接続体５に対向する表面に、高保磁力層１６を設けても良い。このようにすることにより、長時間使用した場合でも磁場の強さが安定している磁石ユニット１を提供することができる。
【０１３０】
［実施の形態１３］
本実施の形態は、円環板形状の一方の広面側に磁場を発生する磁石ユニット１に関する。図１５は、実施の形態１３に係る磁石ユニット１を示す正面図および右側面図である。図１５Ａは磁石ユニット１の正面図、図１５Ｂは磁石ユニット１の右側面図である。図１５中の、円の中に黒丸があるマークは紙面の裏から表の向きに磁化されていることを、円の中に×があるマークは紙面の表から裏の向きに磁化されていることをそれぞれ示す。また、矢印は磁化の向きを示す。図１５を使用して、本実施の形態の磁石ユニット１について説明する。なお、実施の形態１と共通する部分については説明を省略する。
【０１３１】
本実施の形態では、磁石ユニット１は円環板形状である。磁石ユニット１は、８個の同一寸法の補極磁石６と１個の主極接続体５とを有する。補極磁石６は、平板形状である。主極接続体５は、円環板の一面に８個の扇形板が外周を揃えて配置された形状である。扇形板の部分が主極磁石２、円環板のうち扇形板が配置されていない部分が接続部４である。主極接続体５は、単一の母材から形成されている。各扇型板の平面の側面の間に、補極磁石６が両広面を扇形板の側面に向けて接着されている。８個の主極磁石２の主面３は、紙面と平行な面である。８個の主極磁石２の主面３と、８個の補極磁石６の１面とは、同一平面上にある。
【０１３２】
各主極磁石２は、主面３に対して垂直な方向に磁化されている。隣り合う主極磁石２は反対の向きに磁化されている。各補極磁石６は、主極磁石２のＳ極からＮ極に向かう向きに磁化されている。磁石ユニット１は、円環板形状の一広面側に強い磁場を発生する。
【０１３３】
本実施の形態によると、磁気カップリング装置、アキシャルギャップ型モータのロータ等に適した円盤形状の磁石ユニット１を提供することができる。
【０１３４】
磁石ユニット１の直径と高さの比率は、図１５に示したものに限定しない。また、磁石ユニット１中央の孔径と外形の比率も、図１５に示したものに限定しない。主極磁石２の磁化方向の寸法が大きい円環柱形状の磁石ユニット１であっても良い。主極磁石２および補極磁石６の数は８個に限定しない。たとえば、６個、７個、あるいは９個、１０個等、任意の数にすることができる。
【０１３５】
補極磁石６の側面を円弧とし、磁石ユニット１の外周および内周が滑らかな円弧形状となっていても良い。主極磁石２の主面と補極磁石６の一面とが同一面に揃わずに、凸凹になっていても良い。また、磁石ユニット１の外周または内周が凸凹になっていても良い。
【０１３６】
磁石ユニット１は、円板形状であっても良い。この場合には、主極接続体５の中央部に、接続部４と一体につながった円柱状の部分を設けても良い。また、前述の円環板形状の磁石ユニット１の中央部に、円柱形の部材を挿入して接着しても良い。
【０１３７】
実施の形態１１と同様に、主極接続体５の補極磁石６に対向する表面に高保磁力層１６を設けても良い。また、補極磁石６の主極接続体５に対向する表面に、高保磁力層１６を設けても良い。このようにすることにより、長時間使用した場合でも磁場の強さが安定している磁石ユニット１を提供することができる。
【０１３８】
実施の形態１２と同様に、接続部４を磁化することにより、さらに強い磁場を発生させる磁石ユニット１を提供することができる。
【０１３９】
［実施の形態１４］
本実施の形態は、円環柱形状または円柱形状の側面、すなわち円筒面に磁場を発生する磁石ユニット１に関する。図１６は、実施の形態１４に係る磁石ユニット１を示す正面図および右側面図である。図１６Ａは磁石ユニット１の正面図、図１６Ｂは磁石ユニット１の右側面図である。図１６中の、楕円の中に黒丸があるマークは紙面の裏から表の向きに、紙面に対して傾いて磁化されていることを示す。楕円の中に×があるマークは紙面の表から裏の向きに、紙面に対して傾いて磁化されていること示す。また、矢印は磁化の向きを示す。図１６を使用して、本実施の形態の磁石ユニット１について説明する。なお、実施の形態１と共通する部分については説明を省略する。
【０１４０】
本実施の形態では、磁石ユニット１は円環柱形状である。磁石ユニット１は、８個の同一寸法の補極磁石６と１個の主極接続体５とを有する。補極磁石６は、平板形状である。主極接続体５は、円環柱の外側の側面に８個の扇形柱が等間隔に配置された形状である。扇形柱の部分が主極磁石２、円環柱のうち扇形柱が配置されていない部分が接続部４である。主極接続体５は、単一の母材から形成されている。各扇型柱の平面の側面の間に、補極磁石６が両広面を扇形柱の側面に向けて接着されている。８個の主極磁石２の主面３と８個の補極磁石６の１面とは、略円筒面状に配置されている。
【０１４１】
各主極磁石２は、主面３に対して垂直な方向に磁化されている。隣り合う主極磁石２は反対の向きに磁化されている。各補極磁石６は、主極磁石２のＳ極からＮ極に向かう向きに磁化されている。磁石ユニット１は、円環柱形状の外周面側に強い磁場を発生する。
【０１４２】
本実施の形態によると、電動機およびラジアルギャップ型モータのロータ等に適した円環柱形状の磁石ユニット１を提供することができる。
【０１４３】
磁石ユニット１の直径、孔径および長さの比率は、図１６に示したものに限定しない。主極磁石２および補極磁石６の数は８個に限定しない。たとえば、６個、７個、あるいは９個、１０個等、任意の数にすることができる。
【０１４４】
磁石ユニット１は、円柱形状であっても良い。この場合には、主極接続体５の中央部に、接続部４と一体につながった円柱状の部分を設けても良い。また、前述の円環柱形状の磁石ユニット１の中央部に、円柱形の部材を挿入して接着しても良い。
【０１４５】
補極磁石６の側面を円弧とし、磁石ユニット１の外周が滑らかな円弧形状となっていても良い。主極磁石２の主面と補極磁石６の一面とが同一面に揃わずに、凸凹になっていても良い。
【０１４６】
磁石ユニット１の外周面に接続部４を、内周面に主面３を設けても良い。このようにすると、円環柱形状の内面に強い磁場を発生する磁石ユニット１を提供することができる。
【０１４７】
実施の形態１１と同様に、主極接続体５の補極磁石６に対向する表面に高保磁力層１６を設けても良い。また、補極磁石６の主極接続体５に対向する表面に、高保磁力層１６を設けても良い。このようにすることにより、長時間使用した場合でも磁場の強さが安定している磁石ユニット１を提供することができる。
【０１４８】
実施の形態１２と同様に、接続部４を磁化することにより、さらに強い磁場を発生させる磁石ユニット１を提供することができる。
【０１４９】
各実施例で記載されている技術的特徴（構成要件）はお互いに組合せ可能であり、組み合わせすることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味では無く、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１５０】
１      磁石ユニット
２      主極磁石
４      接続部
５      主極接続体
６      補極磁石
１６    高保磁力層
【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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