(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異方体セグメント磁石をリング状に配置したダイポールリング磁石を梱包した２個の梱包体に関し、該２個の梱包体を夫々の梱包体に梱包されたダイポールリング磁石の発生磁場が逆方向となるように２段重ねにし、２段重ねにした梱包体の上面及び下面の夫々に板状の磁性体を配置すると共に、２段重ねにした梱包体の側面であって前記発生磁場の方向と略直角となる側面の面の夫々に前記２個の梱包体の夫々に梱包されたダイポールリング磁石の一方の発生磁場と逆方向になる磁場を有する永久磁石を配置することを特徴とするダイポールリング磁石梱包体。
【請求項２】
前記板状の磁性体は、２段重ねにした梱包体の上面及び下面の夫々に配置することに代えて、梱包体の上面及び下面の内部に設置することを特徴とする請求項１記載のダイポールリング磁石梱包体。
【請求項３】
前記永久磁石は、２段重ねにした梱包体の側面の面に配置することに代えて、梱包体の側面の内部に設置することを特徴とする請求項１又は２記載のダイポールリング磁石梱包体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はダイポールリング磁石を梱包した梱包体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイポールリング磁石は、複数の柱状の異方体セグメント磁石をリング状に配置したものであり、その中央部に均一性の良好な磁場を発生させることができる。ダイポールリング磁石は小型で且つ良好な水平磁場を発生させることができるのでマグネトロンプラズマ発生装置などに盛んに使用されている。
【０００３】
図１を参照してダイポールリング磁石の概略を説明する。尚、ダイポールリング磁石自体は公知であり、例えば、特許第2756910号、特許2756911号などに開示されている。図１(a)はダイポールリング磁石１０の上面図、図１(b)は図１(a)のＸ軸上のＡ−Ｂ線に沿って切断した場合の断面図である。
【０００４】
図１(a)及び(b)に示すように、ダイポールリング磁石１０は、非磁性材料からなる架台１２と、この架台１２に設けられた複数の１６個の異方性セグメント磁石１４、及び夫々のセグメント磁石１４の磁束量を調整するための非磁性材料（例えばアルミニューム）からなるスペーサ１６等から構成される。異方性セグメント磁石１４の数は通常８から３２の間で選らばれ、図示の場合は上述したように１６個である。セグメント磁石１４の断面形状は任意であり、例えば円、正方形、長方形、或いは台形のいずれであってもよい。図１の場合には正方形である。セグメント磁石１４の中の矢印は磁石の磁化の向きを示している。
【０００５】
複数のセグメント磁石１４の磁化の向きを図１(a)に示すようにすると、リング内の中央部に矢印１８に示した向きに均一性の良好な水平磁場が生成される。参照番号２０はダイポールリング磁石１０の中心軸（紙面に垂直）を示す。図示のように、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸（紙面に垂直）を決めれば、リング磁石１０の中心軸２０はＺ軸上にある。
【０００６】
図１(b)に示したダイポールリング磁石１０及びその構成部品の寸法（ＲＬ、ＤＯなど）は後で言及する。
【０００７】
図１に示すようなダイポールリング磁石１０に使用される異方性セグメント磁石１４は極めて強い磁力を有する。従って、ダイポールリング磁石を簡単な包装で輸送すると、付近に置かれた磁性体（工具類、鉄製の小物、鉄粉等）はセグメント磁石に吸引されるという問題があり、更に、吸引された小物や鉄粉などを取り外すのに苦労するという問題もあった。
【０００８】
このため、ダイポールリング磁石を陸上或いは海上輸送貨物とする場合、リング磁石全体を木枠、ダンボール等の非磁性体材料で梱包して周囲の磁性体の小物が吸引されるのを防止している。
【０００９】
しかし、ダイポールリング磁石を木枠或いはダンボール等で梱包したものを航空貨物として空輸する場合、ＩＡＴＡ（International Air Transport Association）の厳しい規定を満たす必要がある。各国の航空会社は、このＩＡＴＡが定めた規定に基づいて貨物（及び旅客）を空輸している。ＩＡＴＡの規約3.9の第９分類に磁性物質があり、この規約によれば、輸送物である梱包体の表面から2.1ｍの距離で0.002×100μＴ（テスラ）以上の磁束密度がある場合は磁性物質（危険物）に分類され、更に、梱包体表面から4.6ｍの距離で0.005×100μＴを超える貨物は空輸できないとされている。
【００１０】
空輸が許可される条件を満たしたとしても、危険物である磁性物質と認定されれば一般貨物として旅客便に搭載することはできないため貨物専用便で輸送しなければならない。更に、貨物専用便で空輸する場合であっても、その搭載位置は航空機の計器に悪影響を与えない箇所に限定され、空輸運賃も通常の貨物（一般貨物）に比べて数倍になるという不利がある。
【００１１】
従って、ダイポールリング磁石を一般貨物（旅客便で空輸可能な貨物）として空輸するには、ダイポールリング磁石梱包体からの漏洩磁束を低減させてＩＡＴＡの厳しい規定を満たす必要がある。つまり、ダイポールリング磁石を陸上或いは海上輸送のように、通常の木枠やダンボールによって梱包したのでは、磁性物質と認定され空輸運賃が高くなるという問題があり、最悪の場合には、上述したように空輸自体が拒否されるという問題があった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ダイポールリング磁石梱包体からの漏洩磁束を減少させる手法を提供することである。
【００１３】
課題を解決するための手段を述べる前に、本発明に至るまでに発明者が試みた漏洩磁束の低減策を説明する。先ず、複数の異方体セグメント磁石をリング状に配置したダイポールリング磁石を梱包し、この梱包体の上面及び下面の夫々に板状の磁性体を配置すると共に、梱包体の対向する側面の夫々に永久磁石（永久磁石片）を配置することにより良好な結果を得た。
【００１４】
すなわち、板状の磁性体を配置する梱包体の上面及び下面の夫々はダイポールリング磁石の中央部に発生している磁場の方向と略並行しており、磁石を設ける梱包体の側面の夫々はダイポールリング磁石の発生磁場の方向と略直角に交わる側面である。
【００１５】
なお、前記の板状の永久磁石は、梱包体の側面に代えて該側面の内部に設置してもよい。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の実施の形態は、複数の異方体セグメント磁石をリング状に配置したダイポールリング磁石を梱包した２個の梱包体に関し、該２個の梱包体を夫々の梱包体に梱包されたダイポールリング磁石の発生磁場が逆方向となるように２段重ねにし、２段重ねにした梱包体の上面及び下面の夫々に板状の磁性体を配置すると共に、２段重ねにした梱包体の側面であって前記発生磁場の方向と略直角となる側面の面の夫々に前記２個の梱包体の夫々に梱包されたダイポールリング磁石の一方の発生磁場と逆方向になる永久磁石を配置することを特徴とするダイポールリング磁石梱包体である。
【００１７】
前記板状の磁性体は、梱包体の側面に代えて該側面の内側に設置してもよい。
【００１８】
【実施の形態】
本発明の実施の形態を説明する前に、この実施の形態と比較するために、３つの比較例を説明する。比較例1では、図1に示したダイポールリング磁石１０をダンボールで梱包した梱包体の周辺の漏れ磁束を測定し、比較例２及び３では、このダンボール梱包体を厚さの異なる２種類の鉄製の箱に収納した場合の梱包体周辺の漏れ磁束を夫々測定した。
【００１９】
以下に説明する比較例１〜３に使用したダイポールリング磁石１０は、図１に示したものと同様であり、その中心軸２０の方向（Ｚ軸方向）の長さＲＬ（図１(b)参照）が110ｍｍ、外径ＤＯが550ｍｍであり、一辺40ｍｍの角柱状のNd-Fe-B系磁石からなる１６個の異方性セグメント磁石１４を使用した。更に、磁石の中心軸方向の長さＭＬを15ｍｍ、スペーサ１６の中心軸２０の方向の長さＳLは80ｍｍであった。ダイポールリング磁石１０の中心部での磁束密度は120×100μＴであり、ダイポールリング磁石の重量は50ｋｇであった。
【００２０】
更に、以下に説明する比較例１〜３では、ダイポールリング磁石１０を次のようにダンボールを用いて梱包した。図２に示すように、包装したダイポールリング磁石１０を内部に収納する直方体の空間３２を有するダンボール製の緩衝用蓋部材（部品）３４と、リング状磁石１０を戴置する直方体のダンボール製緩衝用部材３６を準備し、上記包装したダイポールリング磁石３０を緩衝部材３４及び３６で囲むように重ね合わせ、図３(a)に示すようなダンボール箱３８に収納した。このダンボール箱は縦650ｍｍ、横650ｍｍ及び高さ350ｍｍであった。
【００２１】
尚、包装したダイポールリング磁石１０が上記の緩衝部材３４の空間３２で輸送中に回転しないように他の適当な部材（例えば４隅に設置するダンボール部材）を設けるのが好ましいが、本発明に直接関係がないのでその図示は省略した。
【００２２】
図３(b)は、このように梱包したダイポールリング磁石１０の梱包体４０の断面図であり、中心部の矢印１８は図１で説明したリング磁石の中心部に発生する均一磁場の向きを示す。
【００２３】
[比較例１]
比較例１では、図３(b)にその断面を示したダイポールリング磁石１０の梱包体４０の周辺の磁束密度を測定した。即ち、梱包体４０から図示のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸上で2.1ｍ離れた位置の漏洩磁束密度を測定した。その結果は、
(1)  梱包体からＸ軸上で2.1ｍ離れた位置で      0.066×100μＴ
(2)  梱包体からＹ軸上で2.1ｍ離れた位置で      0.050×100μＴ
(3)  梱包体からＺ軸上で2.1ｍ離れた位置で      0.035×100μＴ
であった。この結果から、この梱包方法では一般貨物として扱われる0.002×100μＴ以下の条件を満たしていない。
【００２４】
[比較例２]比較例２では、図４(a)に示すように、図３ (b)にその断面を示したダイポールリング磁石１０の梱包体４０を強磁性体の箱（ここでは厚さ２ｍｍの鉄製の箱）４２に収納し、比較例１と同様の位置で漏洩磁束密度を測定した。その結果は、 (1) 梱包体からＸ軸上で2.1ｍ離れた位置で 0.021×100μＴ (2) 梱包体からＹ軸上で2.1ｍ離れた位置で 0.016×100μＴ (3) 梱包体からＺ軸上で2.1ｍ離れた位置で 0.009×100μＴであった。この結果から、この梱包方法でも、一般貨物として扱われる0.002×100μＴ以下の条件を満たしていない。
【００２５】
[比較例３]比較例３では、図４(b)に示すように、図３(b)にその断面を示したダイポールリング磁石１０の梱包体４０を厚みが20ｍｍの鉄製の箱４４に収納し、比較例１と同様の位置で漏洩磁束密度を測定した。その結果は、 (1) 梱包体からＸ軸上で2.1ｍ離れた位置で 0.002×100μＴ (2) 梱包体からＹ軸上で2.1ｍ離れた位置で 0.0018×100μＴ (3) 梱包体からＺ軸上で2.1ｍ離れた位置で 0.0008×100μＴであった。即ち、一般貨物として取り扱われる0.002×100μＴ以下の条件を満足しているが、箱自体の重量が260ｋｇとなり、ダイポールリング磁石本体の重量50ｋｇの約5倍強となるという問題があった。
【００２６】
上述の比較例２では、かなりの程度まで磁気シールド効果を上げることができた。しかし、漏れ磁束量が大きいＸ及びＹ軸方向の磁気シールドは充分でない。
【００２７】
本願の発明者は、上記の比較例１〜３の結果を考慮し、ダイポールリング磁石１０の梱包体４０の上部及び下部の夫々の表面に鉄板を設け、リング磁石の中心部に発生する磁場の方向と略直角に交わる梱包体の両側面に漏れ磁束を打ち消す磁石（以下、カウンタ磁石と呼ぶ）を設置する実験を行なった。
【００２８】
図５を参照して発明者による実験を説明する。本実験では、上記比較例との対比を容易にするため、図５に示す梱包体は比較例１〜３で使用した梱包体（図３(ｂ)）と同一であり、したがって同一の参照番号を使用する。
【００２９】
図５に示すように、梱包体４０の上面及び下面の夫々に、縦650ｍｍ、横650ｍｍ、厚さ6ｍｍの鉄製の板（鉄板）５０ａ及び５０ｂを接着剤を用いて固定した。更に、ダイポールリング磁石の中心部に発生する均一磁場の方向１８（図面ではＸ軸方向）と略直角に交わる梱包体の側面５２ａ及び５２ｂの夫々に、40ｍｍ角で厚さが5ｍｍのNd-Fe-B磁石からなるカウンタ磁石５４ａ及び５４ｂを固定した。これらのカウンタ磁石の磁化方向は厚さ方向（Ｘ軸方向）であり、極性（磁化の向き）は夫々ダイポールリング磁石の中心部の磁場方向１８と逆方向である。
【００３０】
上述のように構成した発明者による実験において、上述の比較例と同様に、梱包体４０の周辺の磁束密度を測定した。その結果は、 (1) 梱包体からＸ軸上で2.1ｍ離れた位置で 0.0009×100μＴ (2) 梱包体からＹ軸上で2.1ｍ離れた位置で 0.0010×100μＴ (3) 梱包体からＺ軸上で2.1ｍ離れた位置で 0.0011×100μＴであった。この結果から、この実験によれば、比較例１〜３での結果と比べれば、極めて良好な磁気シールド効果が得られることが分かる。つまり、旅客便に搭載可能な一般貨物の条件である0.002×100μＴ以下の条件を充分に満足している。この実験では、梱包体４０に鉄板を２枚貼付したが、この２枚の鉄板による重量増は約40ｋｇであった。なお、ダイポールリング磁石の大きさや磁場強度にもよるが、鉄板はダイポールリング磁石の重量以下、カウンタ磁石はダイポールリング磁石に使用する磁石重量の20％以下とするのが好ましい。
【００３１】
上述の実験では、板状の磁性体及び永久磁石は梱包体の側面に取付けた。しかし、図６に示すように、板状の磁性体及び永久磁石を共に梱包体の内部に設置してもよい。更に、図示しないが、板状の磁性体或いは永久磁石の何れかを梱包体の内部に設けるようにしてもよい。
【００３２】
次に、図７を参照して本発明の実施の形態を説明する。本実施の形態では、上述の実験に用いた梱包体と同一のものを、ダイポールリング磁石の中心部に発生している磁界の向きが逆になるように２段重ねにしている。従って、上段の梱包体に関する参照番号は上述の実験を説明するために使用した参照番号と同一とし、下段の梱包体の参照番号は上段の参照番号に記号ダッシュを付した。この実施例では、上段の梱包体４０の上面、及び、下段の梱包体４０’の下面の夫々に、縦650ｍｍ、横650ｍｍ、厚さ２ｍｍの鉄製の板（鉄板）６０ａ及び６０ｂを接着剤を用いて固定している。
【００３３】
更に、本実施の形態では、上下段の梱包体４０，４０’の接する部分の両側面（Ｘ軸と略直角に交わる側面）の夫々に、20ｍｍ角で厚さが5ｍｍのNd-Fe-B磁石からなるカウンタ磁石６２ａ及び６２ｂを固定した。これらのカウンタ磁石の極性（磁化の向き）はダイポールリング磁石１０の中心部の磁場方向１８と逆方向とした。
【００３４】
上述のように構成した実施の形態において、梱包体４０及び４０’の周辺の磁束密度を測定した。その結果は、 (1) 梱包体からＸ軸上で2.1ｍ離れた位置で 0.0008×100μＴ (2) 梱包体からＹ軸上で2.1ｍ離れた位置で 0.0008×100μＴ (3) 梱包体からＺ軸上で2.1ｍ離れた位置で 0.0009×100μＴであった。この結果から、この実施の形態によれば、比較例１〜３での結果と比べれば、極めて良好な磁気シールド効果が得られることが分かる。つまり、旅客便に搭載可能な一般貨物の条件である0.002×100μＴ以下の条件を充分に満足している。この実施の形態では、梱包体４０に鉄板を２枚貼付したが、この２枚の鉄板による重量増は約6ｋｇにすぎなかった。従って、本実施の形態は、複数のダイポールリング磁石を空輸する際に好適である。
【００３５】
上述の実施の形態では、板状の磁性体（鉄板）は梱包体の外側に設置した。しかし、上述した本発明者による実験の場合と同様に、この鉄板を梱包体の内部（ダンボール側面の内側）に設けてもよい。更に、カウンタ磁石も梱包体内部に設置することも可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、比較的簡単な方法でダイポールリング磁石梱包体からの漏洩磁束を低減させることができ、一般貨物として通常の旅客便で輸送が可能になるという顕著な効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるダイポールリング磁石の一例を示す図。
【図２】ダイポールリング磁石の梱包の一例を示す図。
【図３】ダイポールリング磁石を梱包するダンボール製の外箱、及び、ダイポールリング磁石梱包体の断面図。
【図４】比較例２及び３の説明のためにダイポールリング磁石梱包体を鉄製の箱に収納した断面図。
【図５】本願発明者が行った実験を説明するための断面図。
【図６】図５で説明した実験の変形例を示す断面図。
【図７】本発明の実施の形態を示す断面図。
【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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