特開 2022-137951 磁界発生装置、磁界発生装置の製造方法及び磁界発生装置を用いたリニアモータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022137951

(43)【公開日】2022-09-22

(54)【発明の名称】磁界発生装置、磁界発生装置の製造方法及び磁界発生装置を用いたリニアモータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 41/03 20060101AFI20220914BHJP

   H02K 15/03 20060101ALI20220914BHJP

   H01F 7/02 20060101ALI20220914BHJP

   H01F 41/02 20060101ALI20220914BHJP

【ＦＩ】

H02K41/03 A

H02K15/03 Z

H01F7/02 Z

H01F7/02 E

H01F41/02 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021037695

(22)【出願日】2021-03-09

(71)【出願人】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105854

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 一

(74)【代理人】

【識別番号】100103850

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼

(72)【発明者】

【氏名】今盛 聡

(72)【発明者】

【氏名】秋山 輝和

【テーマコード（参考）】

5E062

5H622

5H641

【Ｆターム（参考）】

5E062CG02

5H622AA03

5H622CA10

5H622CB02

5H622DD02

5H641BB06

5H641HH02

5H641HH03

5H641HH05

5H641HH20

(57)【要約】

【課題】減磁耐量の低下を防止することができるハルバッハ磁石配列の磁界発生装置を提供する。
【解決手段】ヨーク２に、磁極の向きが互いに略９０°異なる希土類焼結磁石からなる複数の主磁極磁石３及び複数の副磁極磁石４を、交互に隙間なく直線状にハルバッハ磁石配列して固定した磁界発生装置１である。主磁極磁石及び副磁極磁石の接触面近傍に、接触面から内部の粒界に重希土類元素であるＤｙ及びＴｂの少なくとも一方、若しくは前記Ｄｙ及び前記Ｔｂの少なくとも一方の化合物が拡散された粒界拡散層６、８を形成した。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヨークに、磁極の向きが互いに略９０°異なる希土類焼結磁石からなる複数の主磁極磁石及び複数の副磁極磁石を、交互に隙間なく直線状にハルバッハ磁石配列して固定した磁界発生装置において、
前記主磁極磁石及び前記副磁極磁石の接触面近傍に、当該接触面から内部の粒界に重希土類元素であるＤｙ及びＴｂの少なくとも一方、若しくは前記Ｄｙ及び前記Ｔｂの少なくとも一方の化合物が拡散された粒界拡散層が形成されていることを特徴とする磁界発生装置。

【請求項2】

前記粒界拡散層は、前記主磁極磁石の前記副磁極磁石に接する主磁極側接触面、及び前記副磁極磁石の前記主磁極磁石に接する副磁極側接触面の両者に形成されていることを特徴とする請求項１記載の磁界発生装置。

【請求項3】

前記粒界拡散層は、前記主磁極磁石の前記副磁極磁石に接する主磁極側接触面、及び前記副磁極磁石の前記主磁極磁石に接する副磁極側接触面の一方に形成されており、
前記粒界拡散層が形成されていない前記主磁極磁石及び前記副磁極磁石の他方は、前記Ｄｙ及び前記Ｔｂの少なくとも一方を含んだ前記希土類焼結磁石で形成されていることを特徴とする請求項１記載の磁界発生装置。

【請求項4】

前記粒界拡散層は、前記主磁極側接触面、若しくは前記副磁極側接触面の端部に形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の磁界発生装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４の何れか１項に記載の磁界発生装置を、可動子或いは固定子として用いることを特徴とするリニアモータ。

【請求項6】

主磁極磁石の副磁極磁石に接する主磁極側接触面、及び前記副磁極磁石の前記主磁極磁石に接する副磁極側接触面の少なくとも一方に、重希土類元素であるＤｙ及びＴｂの少なくとも一方、若しくは前記Ｄｙ及び前記Ｔｂの少なくとも一方の化合物を含んだ塗料を塗付する工程と、
前記塗料を塗付した前記主磁極磁石及び前記副磁極磁石の少なくとも一方を加熱して、前記主磁極側接触面及び前記副磁極側接触面の少なくとも一方に粒界拡散層を形成する工程と、
磁極の向きが互いに略９０°異なるように前記主磁極磁石及び前記副磁極磁石を前記主磁極側接触面及び前記副磁極側接触面同士を接触させて交互に隙間なく直線状にハルバッハ磁石配列してヨークの配置面に固定する工程と、を備えたことを特徴とする磁界発生装置の製造方法。

【請求項7】

主磁極磁石の副磁極磁石に接する主磁極側接触面、及び前記副磁極磁石の前記主磁極磁石に接する副磁極側接触面の少なくとも一方に、粒界拡散層を形成する位置以外の部位にマスク処理を施す工程と、
蒸着炉に、マスク処理を施した前記主磁極磁石及び前記副磁極磁石の少なくとも一方を装入し、重希土類元素であるＤｙ及びＴｂの少なくとも一方、若しくは前記Ｄｙ及び前記Ｔｂの少なくとも一方の化合物を加熱することで蒸気として発生し、前記主磁極側接触面及び前記副磁極側接触面の少なくとも一方に粒界拡散層を形成する工程と、
前記主磁極磁石及び前記副磁極磁石の少なくとも一方のマスク処理を施した箇所を露出させる工程と、
磁極の向きが互いに略９０°異なるように前記主磁極磁石及び前記副磁極磁石を前記主磁極側接触面及び前記副磁極側接触面同士を接触させて交互に隙間なく直線状にハルバッハ磁石配列してヨークの配置面に固定する工程と、を備えたことを特徴とする磁界発生装置の製造方法。

【請求項8】

前記粒界拡散層は、前記主磁極側接触面、若しくは前記副磁極側接触面の端部に形成することを特徴とする請求項６又は７に記載の磁界発生装置の製造方法。

【請求項9】

前記ヨークを軟磁性材料で構成し、ハルバッハ磁石配列した複数の主磁極磁石及び複数の副磁極磁石のうち前記主磁極磁石を前記ヨークに磁気吸着により固定することを特徴とする請求項６から８の何れか１項に記載の磁界発生装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁界発生装置、磁界発生装置の製造方法及び磁界発生装置を用いたリニアモータに関する。

【背景技術】

【0002】

リニアモータは、半導体製造装置、自動ドアといった様々な用途に用いられており、直接直線的な運動を実現できる点から信頼性が高い。
近年の希土類永久磁石の性能向上によって、高い推力が求められるリニアモータには、磁極の向きが互いに略９０°異なる複数の希土類永久磁石を交互に隙間なく直線状にハルバッハ磁石配列してヨークに固定した磁界発生装置が、固定子や可動子として採用されている。
上記の磁界発生装置を採用したリニアモータは、従来のように逆方向に磁化した永久磁石を交互に配列した装置と比較して高い磁束密度を得ることができる。

【0003】

ところが、ハルバッハ磁石配列の磁界発生装置は、複数の永久磁石が隙間なく配列されているため、隣接する永久磁石同士が常に強い逆磁場に曝されることになり、永久磁石の接触面近傍に大きな減磁が発生し、減磁耐量が低くなりやすい。
永久磁石の減磁を防ぐ方法として、重希土類元素であるＤｙ（ジスプロシウム）やＴｂ（テレビウム）を多く含んだ保磁力の高いネオジム焼結磁石を用いる方法が考えられる。しかし、Ｄｙ，Ｔｂは高価な上、資源として偏在しており供給が安定しない。また、Ｄｙ，Ｔｂを多く含んだネオジム焼結磁石は残留磁束密度が低減しやすいので、リニアモータに用いた場合推力の低下を招いてしまうおそれがある。

【0004】

そこで近年では、Ｄｙ，Ｔｂ、若しくはそれら化合物を永久磁石の表面近傍の粒界に拡散させる粒界拡散処理を行うことで、減磁の発生源となる粒界近傍にＤｙ，Ｔｂ、若しくはそれら化合物を偏在させて保磁力を高めた永久磁石（粒界拡散磁石）とし、この粒界拡散磁石を直線状にハルバッハ磁石配列した磁界発生装置が開発されている（例えば、特許文献１、２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０－１３６５１号公報

【特許文献2】特表２０１４－５１６２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、粒界拡散磁石を直線状にハルバッハ磁石配列した磁界発生装置は、高価であるＤｙ，Ｔｂの使用量をさらに低減することが求められている。
また、粒界拡散磁石は、粒界拡散処理により膨張してしまう。このため、特許文献１、２のハルバッハ磁石配列した磁界発生装置は、配列される方向に粒界拡散磁石が膨張してしまうと、ハルバッハ磁石配列を高精度に組み立てることができないという課題がある。

【0007】

そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、減磁耐量の低下を防止した磁界発生装置を提供し、Ｄｙ（ジスプロシウム）やＴｂ（テレビウム）の使用量低減を図るとともに、組立精度が向上した磁界発生装置の製造方法を提供するとともに、推力特性が向上したリニアモータを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る磁界発生装置は、ヨークに、磁極の向きが互いに略９０°異なる希土類焼結磁石からなる複数の主磁極磁石及び複数の副磁極磁石を、交互に隙間なく直線状にハルバッハ磁石配列して固定した磁界発生装置において、主磁極磁石及び副磁極磁石の接触面近傍に、接触面から内部の粒界に重希土類元素であるＤｙ及びＴｂの少なくとも一方、若しくはＤｙ及びＴｂの少なくとも一方の化合物が拡散された粒界拡散層が形成されている。

【0009】

また、本発明の一態様に係るリニアモータは、上述した磁界発生装置を可動子或いは固定子として用いる。

【0010】

また、本発明の一態様に係る磁界発生装置の製造方法は、主磁極磁石の副磁極磁石に接する主磁極側接触面、及び副磁極磁石の主磁極磁石に接する副磁極側接触面の少なくとも一方に、重希土類元素であるＤｙ及びＴｂの少なくとも一方、若しくはＤｙ及びＴｂの少なくとも一方の化合物を含んだ塗料を塗付する工程と、塗料を塗付した主磁極磁石及び副磁極磁石の少なくとも一方を加熱して、主磁極側接触面及び副磁極側接触面の少なくとも一方に粒界拡散層を形成する工程と、磁極の向きが互いに略９０°異なるように主磁極磁石及び副磁極磁石を主磁極側接触面及び副磁極側接触面同士を接触させて交互に隙間なく直線状にハルバッハ磁石配列してヨークの固定面に固定する工程と、を備えている。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係る磁界発生装置によると、減磁耐量の低下を防止することができる。また、本発明に係る磁界発生装置の製造方法によると、重希土類元素のＤｙ（ジスプロシウム）やＴｂ（テレビウム）の使用量の低減を図ることができるとともに、組立精度を向上させることができる。さらに、本発明に係る磁界発生装置を用いたリニアモータによると、推力特性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係る第１実施形態の磁界発生装置の構成を示す図である。

【図2】従来の磁界発生装置を示す図である。

【図3】従来の磁界発生装置の減磁解析を実施した結果を示すグラフである。

【図4】本発明に係る第２実施形態の磁界発生装置の製造方法を説明するフローチャートである。

【図5】本発明に係る第３実施形態の磁界発生装置の製造方法を説明するフローチャートである。

【図6】本発明に係る第４実施形態の磁界発生装置の構成を示す図である。

【図7】本発明に係る第４実施形態において主磁極磁石の接触面近傍に形成された主磁極側粒界拡散層と、副磁極磁石の接触面近傍に形成された副磁極側粒界拡散層を示す図である。

【図8】本発明に係る第５実施形態の磁界発生装置の構成を示す図である。

【図9】本発明に係る第６実施形態の磁界発生装置の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

次に、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

【0014】

［第１実施形態］
図１は、本発明に係る第1実施形態の磁界発生装置１を示すものである。
磁界発生装置１は、軟磁性材料のヨーク２と、直方体形状に形成された複数の主磁極磁石３及び副磁極磁石４とを備えている。主磁極磁石３及び副磁極磁石４は、白抜き矢印方向で示す磁極の向きが互いに略９０°異なるように交互に隙間なく直線状にハルバッハ磁石配列されてヨーク２の配置面２ａに接着剤で貼付されている。

【0015】

主磁極磁石３及び副磁極磁石４は、ネオジム焼結磁石などの希土類焼結磁石により形成されている。主磁極磁石３の副磁極磁石４に接する接触面５の全域には、粒界拡散処理により主磁極側粒界拡散層６が形成されている。また、副磁極磁石４の主磁極磁石３に接する接触面７の全域にも、粒界拡散処理により副磁極側粒界拡散層８が形成されている。
主磁極側粒界拡散層６及び副磁極側粒界拡散層８は、接触面５,７から磁石内部の粒界に、重希土類元素であるＤｙ（ジスプロシウム）及びＴｂ（テレビウム）の少なくとも一方、若しくはＤｙ及びＴｂの少なくとも一方の化合物が拡散された層であり、Ｄｙ及びＴｂの少なくとも一方が含まれていることで接触面５,７近傍の保磁力が高くなる。

【0016】

ここで、図２は、従来のハルバッハ磁石配列された磁界発生装置９を示すものあり、図１で示した第１実施形態のように、主磁極磁石３及び副磁極磁石４の接触面５,７には、主磁極側粒界拡散層６及び副磁極側粒界拡散層８を設けていない。そして、図３は、従来の磁界発生装置９の減磁解析を実施した例を示している。従来の磁界発生装置９は、図３で明らかなように、主磁極磁石３及び副磁極磁石４が隙間なく配列されているため、接触面５,７近傍で減磁が発生する。特に、接触面５,７の端部で減磁が大きく発生している。しかも、減磁を起こす部位は不完全着磁された状態であるため、電流起因の逆磁場や熱などのストレスに再び曝されると減磁が進行する。

【0017】

これに対して、第１実施形態の磁界発生装置１は、図２で示した従来の磁界発生装置９に対して、減磁が発生する主磁極磁石３の接触面５に主磁極側粒界拡散層６が形成され、副磁極磁石４の接触面７に副磁極側粒界拡散層８が形成されており、Ｄｙ及びＴｂの少なくとも一方が含まれていることで接触面５，７近傍の保磁力が高くなり、減磁耐量の低下を防止した磁界発生装置１を提供することができる。
また、第１実施形態の磁界発生装置１を、リニアモータの固定子、或いは可動子として使用すると、主磁極側粒界拡散層６、副磁極側粒界拡散層８に含まれているＤｙ及びＴｂの少なくとも一方がネオジム焼結磁石からなる主磁極磁石３及び副磁極磁石４の内部の残留磁束密度を低減させないので、リニアモータの推力を向上させることができる。

【0018】

［第２実施形態］
次に、第２実施形態の磁界発生装置１の製造方法について、図４のフローチャートを参照して説明する。
先ず、Ｄｙ及びＴｂの少なくとも一方を含み、若しくはＤｙ及びＴｂの少なくとも一方の化合物を含んだフッ化物の塗料を、主磁極磁石３の接触面５と、副磁極磁石４の接触面７に塗付する（ステップＳＴ１）。
次に、塗料を塗付した複数の主磁極磁石３及び副磁極磁石４を、所定の条件の加熱により粒界拡散処理を行い、主磁極磁石３の接触面５の全域に主磁極側粒界拡散層６を形成し、副磁極磁石４の接触面７の全域に副磁極側粒界拡散層８を形成する（ステップＳＴ２）。なお、粒界拡散処理の加熱条件は、塗料の材料や塗布量、主磁極磁石３及び副磁極磁石４のサイズ等に応じて適切に決定される。

【0019】

次に、塗付・加熱により粒界拡散処理を行った複数の主磁極磁石３のヨーク２に貼付される面に接着剤を塗る。そして、ヨーク２の配置面２ａに、副磁極磁石４を配置する間隔を空けて複数の主磁極磁石３を貼付する。次いで、塗付・加熱により粒界拡散処理を行った複数の副磁極磁石４のヨーク２に貼付される面に接着剤を塗る。そして、複数の主磁極磁石３の間のヨーク２の配置面２ａに副磁極磁石４を貼付し、全ての主磁極磁石３及び副磁極磁石４をハルバッハ磁石配列した磁界発生装置１を組み立てる（ステップＳＴ３）。

【0020】

ここで、ステップＳＴ２において、主磁極磁石３及び副磁極磁石４の粒界拡散処理を行う際には、加熱により主磁極磁石３及び副磁極磁石４が膨張する。主磁極磁石３及び副磁極磁石４の加熱による膨張は、塗料が塗付されている接触面５，７に沿う方向（面内方向）の膨張率が支配的であり、接触面５，７に直交する方向の膨張率は小さい。
したがって、上述した磁界発生装置１の製造方法によると、接触面５，７に塗料を塗付し加熱により粒界拡散処理を行った主磁極磁石３及び副磁極磁石４は、接触面５，７に直交する方向（主磁極磁石３及び副磁極磁石４が隣接する方向）の寸法がほとんど変化しないので、ハルバッハ磁石配列の磁界発生装置１を高精度に組み立てることができる。

【0021】

なお、ヨーク２は、ＳＳ４００などの軟磁性を示す構造材や積層した無方向性電磁鋼板などを用いることができる。ここで、ハルバッハ磁石配列を用いると磁束はギャップ面側に集中するため、磁気回路の観点からはヨークを省略し、或いは非磁性の材料で構成することも可能である。しかし、軟磁性材料のヨーク２を用いることで、主磁極磁石３がヨーク２の配置面２ａに磁気吸着されるため、生産性や耐久性の向上のためには軟磁性材料のヨーク２を用いることが好ましい。

【0022】

［第３実施形態］
図５は、第３実施形態の磁界発生装置１の製造方法を示すフローチャートである。
本実施形態は、先ず、主磁極磁石３の接触面５以外の面にマスク処理を施すとともに、副磁極磁石４の接触面７以外の面にマスク処理を施す（ステップＳＴ５）。なお、マスク処理は、接触面５，７以外の面に対してＤｙ及びＴｂの粒界拡散処理が進行するのを防止できれば、どのような材料、厚みのものを用いても良い。
次に、蒸着炉に、マスク処理を施した主磁極磁石３及び副磁極磁石４を入れる。また、蒸着炉に、Ｄｙ及びＴｂの少なくとも一方を含み、若しくはＤｙ及びＴｂの少なくとも一方の化合物を加熱することで蒸気として発生させ、主磁極磁石３のマスク処理をしていない接触面５の全域に主磁極側粒界拡散層６を形成し、副磁極磁石４のマスク処理をしていない接触面７の全域に副磁極側粒界拡散層８を形成する（ステップＳＴ６）。

【0023】

次に、蒸着炉から取り出した主磁極磁石３及び副磁極磁石４のマスク処理を施した箇所を露出させる（ステップＳＴ７）。
次に、蒸着による粒界拡散処理を行った複数の主磁極磁石３のヨーク２に貼付される面に接着剤を塗る。そして、ヨーク２の配置面２ａに、副磁極磁石４を配置する間隔を空けて複数の主磁極磁石３を貼付する。次いで、蒸着による粒界拡散処理を行った複数の副磁極磁石４のヨーク２に貼付される面に接着剤を塗る。そして、複数の主磁極磁石３の間のヨーク２の配置面２ａに副磁極磁石４を貼付し、全ての主磁極磁石３及び副磁極磁石４をハルバッハ磁石配列した磁界発生装置１を組み立てる（ステップＳＴ８）。

【0024】

ここで、ステップＳＴ６において、主磁極磁石３及び副磁極磁石４の蒸着による粒界拡散処理を行っても、主磁極磁石３及び副磁極磁石４の蒸着された接触面５，７に直交する方向の膨張率は小さい。
したがって、上述した第２実施形態の磁界発生装置１の製造方法も、接触面５，７に蒸着で粒界拡散処理を行った主磁極磁石３及び副磁極磁石４は、接触面５，７に直交する方向（主磁極磁石３及び副磁極磁石４が隣接する方向）の寸法が変化しないので、ハルバッハ磁石配列の磁界発生装置１を高精度に組み立てることができる。

【0025】

［第４実施形態］
次に、図６及び図７は、本発明に係る第４実施形態の磁界発生装置１０を示すものである。なお、図１で示した構成と同一構成には、同一符号を付して説明は省略する。
第４実施形態の磁界発生装置１０が第１実施形態の磁界発生装置１と異なる点は、図７（ａ）に示すように、主磁極磁石３の接触面５の端部の環状領域に、粒界拡散処理により主磁極側粒界拡散層１１が形成されているとともに、図７（ｂ）に示すように、副磁極磁石４の接触面７の端部の環状領域に、粒界拡散処理により副磁極側粒界拡散層１２が形成されていることである。これら主磁極側粒界拡散層１１及び副磁極側粒界拡散層１２は、第１及び第２実施形態と同様に、接触面５,７の端部から磁石内部の粒界に、Ｄｙ及びＴｂの少なくとも一方、若しくはＤｙ及びＴｂの少なくとも一方の化合物が拡散されている層である。

【0026】

図３で説明したように、従来のハルバッハ磁石配列された磁界発生装置９は接触面５,７の端部で減磁が大きく発生するが、本実施形態の磁界発生装置１０は、主磁極磁石３の接触面５の端部の環状領域に主磁極側粒界拡散層１１が形成され、副磁極磁石４の接触面７の端部の環状領域に副磁極側粒界拡散層１２が形成されており、主磁極側粒界拡散層１１及び副磁極側粒界拡散層１２にＤｙ及びＴｂの少なくとも一方が含まれていることで接触面５，７近傍の保磁力が高くなり、減磁耐量の低下を防止した磁界発生装置１０を提供することができる。

【0027】

また、本実施形態の磁界発生装置１０は、第１実施形態の磁界発生装置１と比較して、主磁極磁石３の接触面５の端部の環状領域に主磁極側粒界拡散層１１が形成され、副磁極磁石４の接触面７の端部の環状領域に副磁極側粒界拡散層１２が形成されているので、ＤｙやＴｂの使用量を削減することができる。
ここで、本実施形態の主磁極磁石３の接触面５の端部側の環状領域に主磁極側粒界拡散層１１と、副磁極磁石４の接触面７の端部側の環状領域に副磁極側粒界拡散層１２は、図４で示した塗付・加熱による粒界拡散処理や、図５で示した蒸着による粒界拡散処理により形成される。

【0028】

［第５実施形態］
次に、図８は、本発明に係る第５実施形態の磁界発生装置１５を示すものである。
第５実施形態の磁界発生装置１５が第１実施形態の磁界発生装置１と異なる点は、Ｄｙ及びＴｂの少なくとも一方を含んだネオジム焼結磁石などの希土類焼結磁石からなる副磁極磁石１６を備えていることである。なお、主磁極磁石３は、Ｄｙ及びＴｂを含まないネオジム焼結磁石などの希土類焼結磁石により形成されている。
本実施形態の主磁極磁石３及び副磁極磁石１６は、磁極の向きが互いに略９０°異なるように交互に隙間なく直線状にハルバッハ磁石配列されてヨーク２の配置面２ａに配置されている。

【0029】

そして、主磁極磁石３の接触面５の全域には、粒界拡散処理により主磁極側粒界拡散層６が形成されており、副磁極磁石１６の接触面１７に接している。
主磁極側粒界拡散層６は、第１実施形態と同様に、Ｄｙ及びＴｂの少なくとも一方、若しくはＤｙ及びＴｂの少なくとも一方の化合物が拡散された層である。
本実施形態の磁界発生装置１５は、主磁極磁石３の接触面５の全域に主磁極側粒界拡散層６が形成され、副磁極磁石１６がＤｙ及びＴｂの少なくとも一方を含んだ希土類焼結磁石により形成されているので、主磁極磁石３の接触面５及び副磁極磁石１６の接触面１７近傍の保磁力が高くなり、減磁耐量の低下を防止することができる。

【0030】

そして、主磁極磁石３の主磁極側粒界拡散層６は、図４（第２実施形態）で示した塗付・加熱による粒界拡散処理や、図５（第３実施形態）で示した蒸着による粒界拡散処理により形成されるが、本実施形態の磁界発生装置１５は、第１実施形態の磁界発生装置１と比較して、副磁極磁石１６に粒界拡散処理を施す作業が不要となるので、磁界発生装置１５の製造コストの低減化を図ることができる。
また、第４実施形態のように、主磁極磁石３の接触面５の端部の環状領域のみに主磁極側粒界拡散層１１を形成すると、ＤｙやＴｂの使用量が削減されるので、さらに磁界発生装置１５の製造コストの低減化を図ることができる。

【0031】

［第６実施形態］
さらに、図９は、本発明に係る第６実施形態の磁界発生装置１８を示すものである。
第６実施形態の磁界発生装置１８が第１実施形態の磁界発生装置１と異なる点は、Ｄｙ及びＴｂの少なくとも一方を含んだネオジム焼結磁石などの希土類焼結磁石からなる主磁極磁石１９を備えていることである。なお、副磁極磁石４は、Ｄｙ及びＴｂを含まないネオジム焼結磁石などの希土類焼結磁石により形成されている。
本実施形態の主磁極磁石１９及び副磁極磁石４は、磁極の向きが互いに略９０°異なるように交互に隙間なく直線状にハルバッハ磁石配列されてヨーク２の配置面２ａに配置されている。

【0032】

そして、副磁極磁石４の接触面７の全域には、粒界拡散処理により副磁極側粒界拡散層８が形成されており、主磁極磁石１９の接触面２０に接している。
副磁極側粒界拡散層８は、第１実施形態と同様に、Ｄｙ及びＴｂの少なくとも一方、若しくはＤｙ及びＴｂの少なくとも一方の化合物が拡散された層である。
本実施形態の磁界発生装置１８は、副磁極磁石４の接触面７の全域に副磁極側粒界拡散層８が形成され、主磁極磁石１９がＤｙ及びＴｂの少なくとも一方を含んだ希土類焼結磁石により形成されているので、主磁極磁石１９の接触面２０及び副磁極磁石４の接触面７近傍の保磁力が高くなり、減磁耐量の低下を防止することができる。

【0033】

そして、副磁極磁石４の副磁極側粒界拡散層８は、図４（第２実施形態）で示した塗付・加熱による粒界拡散処理や、図５（第３実施形態）で示した蒸着による粒界拡散処理により形成されるが、本実施形態の磁界発生装置１８は、第１実施形態の磁界発生装置１と比較して、主磁極磁石１９に粒界拡散処理を施す作業が不要となるので、磁界発生装置１８の製造コストの低減化を図ることができる。
また、第４実施形態のように、副磁極磁石４の接触面７の端部の環状領域のみに副磁極側粒界拡散層１２を形成すると、ＤｙやＴｂの使用量が削減されるので、さらに磁界発生装置１８の製造コストの低減化を図ることができる。

【符号の説明】

【0034】

１，１５、１０，１８ 磁界発生装置
２ ヨーク
２ａ 配置面
３，１９ 主磁極磁石
４、１６ 副磁極磁石
５、２０ 主磁極磁石の接触面
６，１１ 主磁極側粒界拡散層（粒界拡散層）
７，１７ 副磁極磁石の接触面
８，１２ 副磁極側粒界拡散層（粒界拡散層）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】