圆筒形磁路及其生产方法技术

提供一种能够防止用于保持两个以上的磁体的圆筒形轭架变形而又不会使轭架超过所需厚度的圆筒形磁路及其生产方法。提供一种用于在布置成环形的两个以上的磁体的内部空间中产生磁场的圆筒形磁路（1）以及用于生产圆筒形磁路（1）的方法，圆筒形磁路（1）包括：布置成环形的两个以上的磁体（2）；圆筒形轭架（3），其布置在磁体（2）的径向外侧并且直接或经由中间物固定到所述磁体；以及至少一个非磁性构件（4），其存在于周向上相邻的两个磁体之间。

【技术实现步骤摘要】
圆筒形磁路及其生产方法
本专利技术涉及包括两个以上的布置成环形的永磁体并且在其内部产生磁场的圆筒形磁路及其生产方法。
技术介绍
在使用磁场的实施方式中，具有这样的通路：两个以上的永磁体组合形成圆筒形并且使用其内部的磁场。组合两个以上永磁体的该通路称为磁路，使用圆筒形磁路内部的磁场的例子包括偶极环(dipole-ring)磁路、六极磁路等。
技术实现思路
通常希望这些磁路在内部产生所需要的磁场的情况下具有较小的外部尺寸。鉴于此，将截面为梯形形状的柱状磁体组合为环形，从而增加磁体的空间密度。此外，为了保持该环形状态，这些磁体被固定到圆筒形轭架，并且希望该轭架较薄，以减小外部尺寸。可以想到的用于生产圆筒形磁路的方法包括：沿着圆筒形轭架的圆形截面的中心轴线的方向(下文称为“轴线方向”)从圆筒的端部插入两个以上的磁体，并且沿着圆筒形轭架的内侧将这些磁体布置成环形的方法；以及沿着要形成的圆筒形磁路从圆筒的侧面在径向上插入两个以上的磁体，并且将这些磁体布置成环形的方法。在沿着轴线方向从圆筒的端部插入磁体的方法中，优选地，将作为引导装置的构件装配到轭架，从而沿着该引导装置将磁体插入轭架，然后将磁体固定到轭架。另一方面，在从圆筒的侧面在径向上插入磁体的方法中，优选地，首先设置一对圆形或环形构件，其用于将磁体在这一对构件之间布置成环形。将这些磁体从该圆形或环形构件的径向外侧插入到该圆形或环形构件之间的空间，从而布置成环形，并且这些磁体被该圆形或环形构件临时保持为环形状态。布置轭架来覆盖布置成环形的这些磁体，将这些磁体固定到轭架，然后拆除该圆形或环形构件。在这两种生产方法中，磁体都是在磁化的状态下被插入。因此，在组装圆筒形磁路期间，吸引力和排斥力作用于要插入的磁体和已经插入的磁体之间。在组装之后这种力仍持续作用于彼此相邻的磁体之间，并且这种力还持续作用于保持这些磁体的轭架。如果由于使轭架较薄而导致轭架强度减小，则根据轭架的强度和作用于磁体之间的力之间的关系，这种力可能使轭架变形，并且进一步改变磁体之间的位置关系，这可能使得难以获得期望的磁场分布。本专利技术是鉴于上述情况完成的，本专利技术的目的是提供一种能够防止磁体之间的吸引力或排斥力导致轭架变形、而又不会使圆筒形轭架超过所需厚度的圆筒形磁路及其生产方法。作为深入研究的结果，本专利技术人发现：当将非磁性构件设置在布置成环形的磁体之间时，磁体之间的作用力主要成为压应力，而不成为对轭架的弯曲应力，从而可以防止轭架变形。本专利技术是根据上述观点完成的。也就是说，本专利技术提供一种圆筒形磁路，用于在布置成环形的两个以上的磁体的内部空间中产生磁场，所述圆筒形磁路包括：所述布置成环形的两个以上的磁体；圆筒形轭架，其布置在所述磁体的径向外侧，并且能使所述磁体直接或经由中间物固定到所述轭架；以及至少一个非磁性构件，其存在于周向上彼此相邻的两个所述磁体之间。此外，本专利技术提供一种用于生产圆筒形磁路的方法，该圆筒形磁路用于在布置成环形的两个以上的磁体的内部空间中产生磁场，所述方法包括以下步骤：沿着圆筒形轭架的内侧将所述两个以上的磁体布置成环形；以及在周向上彼此相邻的两个所述磁体之间插入至少一个非磁性构件。此外，本专利技术还提供一种用于生产圆筒形磁路的方法，该圆筒形磁路用于在布置成环形的两个以上的磁体的内部空间中产生磁场，所述方法包括以下步骤：将所述两个以上的磁体布置成环形；在周向上彼此相邻的两个所述磁体之间插入至少一个非磁性构件；以及布置圆筒形轭架，使得该圆筒形轭架覆盖所述布置成环形的两个以上的磁体的径向外侧。根据本专利技术，可以防止用于保持圆筒形磁路中的磁体的圆筒形轭架变形，并且可以使轭架的厚度最小化，从而可以减小磁路的外部尺寸。附图说明图1是示出根据本专利技术的一个实施例的偶极环磁路的视图。图2是示出根据本专利技术的另一个实施例的六极磁路的视图。图3是示出根据本专利技术的一个实施例的圆筒形磁路的透视图。图4是示出偶极环磁路如何变形的视图。图5是示出根据本专利技术的用于生产圆筒形磁路的方法的透视图，其中沿着轴线方向从圆筒的端部插入磁体。图6是示出根据本专利技术的用于生产圆筒形磁路的方法的透视图，其中沿着径向方向从圆筒的侧面插入磁体。具体实施方式下面更详细地描述本专利技术。根据本专利技术的圆筒形磁路被配置为：两个以上的柱状磁体布置成环形，从而其截面形成环，并且该圆筒形磁路在其内部空间中产生磁场。与该磁路的轴线方向垂直的每个磁体的截面具有例如梯形形状(当将两个平行的边指定为短边和长边时，短边位于轴线侧)、扇形形状(不仅包括由一个圆弧和两个径向线构成的圆扇形，而且还包括由彼此相对的两个同心圆弧和彼此相对的两个径向线构成的图形。下同。)或者矩形形状。优选地，所述两个以上的磁体具有相同的形状。此外，所述磁体可以是可用作磁路的任何给定数目的磁体，并且优选是具有相同形状的至少8个但最多48个磁体。其原因如下：如果磁体数目少于8个，则磁场分布可能不是期望的状态；如果磁体数目多于48个，则每个磁体在径向方向上变得细长并且在轭架侧的接触面减小，这可能使得难以支撑由磁体之间的吸引力或排斥力引起的并且作用于磁体和轭架之间的界面的弯曲力矩。该圆筒形磁路至少包括布置成环形的两个以上的磁体和布置在该磁体的径向外侧的圆筒形轭架。每个磁体直接或经由中间物固定到轭架。可以采用任何方法作为固定方法。例如，可以将磁体和轭架结合在一起，或者在经由中间物固定它们的情况下，可以将磁体结合到中间物，并且可以利用螺栓等将中间物固定到轭架。图1示出根据本专利技术的一个实施例的偶极环磁路1的配置图。在图1的例子中，圆筒形磁路1包括：布置成环形的两个以上的磁体2；以及圆筒形轭架3，其布置在磁体2的外侧，并且能使磁体2与其固定。图1中的箭头表示每个磁体2的磁化方向。本专利技术的圆筒形磁路不局限于偶极环磁路，例如可以是图2中所示的六极磁路。本专利技术的磁路1配置为例如图3的透视图中所示的圆筒形形状。注意，在各图中相同的附图标记表示具有类似功能的元件。在本专利技术中，例如将诸如铁氧体磁体以及稀土类烧结磁体SmCo和NdFeB的永磁体用作磁体。这些磁体是通过将磁体成分的粉末放入模具并压制，然后烧结固化的粉末冶金方法形成的。这种铁氧体磁体和稀土类烧结磁体是易碎材料，并且不能期望高抗拉强度。鉴于此，希望以作用于磁体的力作为压应力而不是张应力的方式构成该圆筒形磁路。为了在圆筒形磁路内部产生例如偶极、四极或六极磁场，通过组合两个以上的具有不同磁化方向的磁体来构成该圆筒形磁路。因此，彼此相邻的磁体之间的作用力复杂化。此外，为了增加要出现的磁场的强度，必须加长布置成环形的磁体的径向长度。然而，最终作用于磁体的力作为对磁体固定于轭架之处的界面的弯曲力矩，从而使轭架容易变形。下面参照图4中的偶极环磁路1的例子描述轭架的这种变形。布置成环形的两个以上的磁体2引起箭头“a”方向上的吸引力和箭头“b”方向上的排斥力，使得该图中上下方向上的压毁力作用于轭架3，从而容易引起点划线3A表示的变形。另一方面，如果在磁体之间设置有填充物，则由于与石桥中的楔石类似的效果，可以保持磁体布置成环形的状态。根据本专利技术，该圆筒形磁路在周向上彼此相邻的两个磁体之间包括至少一个非磁性构件(图1和图2的例子中的非磁性构件4)。这能使磁体之间的作用力主要成为对磁体的压应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆筒形磁路，用于在布置成环形的两个以上的磁体的内部空间中产生磁场，所述圆筒形磁路包括：所述布置成环形的两个以上的磁体；圆筒形轭架，其布置在所述磁体的径向外侧，并且直接或经由中间物固定到所述磁体；以及至少一个非磁性构件，其存在于周向上彼此相邻的两个所述磁体之间。

【技术特征摘要】
2012.06.20 JP 2012-1385901.一种用于生产圆筒形磁路的方法，该圆筒形磁路用于在布置成环形的两个以上的磁体的内部空间中产生磁场，所述方法包括以下步骤：将所述两个以上的磁体布置成环形；在周向上彼此相邻的两个所述磁体之间插入至少一个非磁性构件；以及布置圆筒形轭架，使得该圆筒形轭架覆盖所述布置成环形的两个以上的磁体的径向外侧，其中布置所述两个以上的磁体的步骤包括以下阶段：将所述两个以上的磁体中的每一个插入一对圆形或环形构件之间的圆筒侧空间，该一对圆形或环形构件通过该空间彼此分开，该一对圆形或环形构件的隔着该空间相对的表面在周向上具有两个以上的凹部或凸部，所述两个以上的磁体中的每一个包括辅助构件，所述辅助构件具有可装配到所述圆形或环形构件的至少一个凹部或凸部的至少一个凸部或凹部；以及拆除所述圆形或环形构件和所述辅助构件。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：土井祐仁，樋口大，桥本真吾，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：