JPH0817625A - 磁気ネジ及び磁気ネジの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強力かつ高強度の螺旋着磁磁石を安価に実現
し、設計上の自由度を増して広範な応用を可能にした磁
気ネジ及びその製造方法を提供すること。 【構成】 螺旋状に着磁された着磁帯を外周面に偶数本
有し、隣接する着磁帯同士が互いに反する極性で着磁さ
れた内磁気ネジと、螺旋状に着磁された着磁帯を内周面
に偶数本有し、隣接する着磁帯同士が互いに反する極性
で着磁された外磁気ネジとを備える磁気ネジであって、
内磁気ネジ、外磁気ネジが、短寸の円筒形状に形成され
た永久磁石材料の外周面又は内周面に螺旋着磁を有する
スパイラル円筒磁石を軸方向に複数個連置してなり、内
スパイラル円筒磁石を枢支する高透磁性のロッド部材を
有する磁気ネジ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、螺旋形状に着磁した部
材の組合せにより、回転運動と直進運動との変換を行う
ようにした磁気ネジに関し、更に詳細には、比較的短寸
の螺旋円筒磁石を組み合わせた構造とすることにより、
強力、高精度でかつ高い設計自由度をも獲得した磁気ネ
ジに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、外周面を螺旋状に着磁した移動部
材を、内周面を移動部材の外周面の螺旋着磁に対向する
ように螺旋着磁した円筒形状のハウジング内に保持し、
移動部材又はハウジングを回転させることにより移動部
材の直進運動を得ることができる磁気ネジが種々提案さ
れている。かかる磁気ネジは、その動きに機械的剛性が
ないので衝突時の安全性に優れること、接触部分のない
構成とすることができるので機械的摩擦を排除でき従っ
て部材の摩耗や摩耗粉の発生あるいは伝達損失や騒音発
生がないこと、バックラッシュが少ないこと、ストロー
クの自由度が大きいこと、被駆動部を動力部の振動から
遮断できること等、機械的送り機構にない種々の長所を
有している。

【０００３】このため、磁気ネジを各種用途に応用する
ことが考えられている。例えば、その衝突安全性を利用
した一般搬送装置や自動ドア等への応用、非接触構成で
あることにより摩耗粉が発生しないことを利用したクリ
ーンルーム用搬送装置、また非接触構成であることによ
り潤滑油を要さず乾燥状態で使用できることを利用した
真空機器用搬送装置、静粛性を利用したＯＡ機器の送り
装置、動力部の振動から遮断できることを利用した光学
機器用焦点合わせ装置、等がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の磁気ネ
ジは上記の優れた特性を有しながら、次のような問題が
あるため現実の製品への適用はあまり実現できていなか
った。まず、高価なことが挙げられる。磁気ネジは前記
のように螺旋着磁を施した移動部材及びハウジングを使
用するが、磁性体への螺旋形状の着磁は容易ではなく複
雑な手順を要するからである。特に、長尺のものの製造
は困難で著しく高価となる。また、大負荷に対応しうる
磁気ネジを得にくい。例えば、移動部材として円柱形状
の磁石材料を用いこれの外周面に螺旋着磁を施そうとす
るときに、磁束密度を上げにくいからである。特に、長
尺の磁石材料について一時に着磁しようとする場合に高
磁束密度のものを得るのが困難である。そして、これを
補うためには大規模な着磁装置を必要とし、現実的でな
い。

【０００５】また、必要な機械的強度を得ることも困難
である。長尺の移動部材及びハウジングをプレス及び焼
成により成形する場合に、特に中央部分がプレス時に粗
となり、そのため焼成時にクラック等の欠陥が生じやす
いからである。特に、磁石材料として優れるフェライト
系材料や希土類系材料は、それ自体脆い材質のものが多
い。このため磁気ネジの機械的強度が得られない。また
欠陥の存在は、磁石内部の磁気抵抗を大きくし、結果と
して磁束密度の低下をも招く。そして、これらの問題点
を避けるための手段として、円柱形状の部材に磁石帯を
螺旋状に巻き付ける方法が特開平１−１２６４６５号公
報に開示されている。しかしこの方法によっても、磁石
帯自体の磁力が弱いこと、巻き付けの誤差が大きく位置
精度が出しにくいことといった問題がある。

【０００６】本発明は、強力かつ高強度の螺旋着磁磁石
を安価に実現することにより、前記従来の磁気ネジの問
題点を解決して、磁力が強く機械的強度も優れかつ位置
精度の高い磁気ネジ及びその製造方法を安価に提供し、
磁気ネジの広範な応用を可能にすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

（１）この目的を達成するため本発明は、螺旋状に着磁
された着磁帯を外周面に偶数本有し、隣接する着磁帯同
士が互いに反する極性で着磁された内磁気ネジを備える
磁気ネジであって、前記内磁気ネジが、短寸の円筒形状
に形成された永久磁石材料の外周面に螺旋着磁を有する
内スパイラル円筒磁石を軸方向に複数個連置してなり、
前記内スパイラル円筒磁石を枢支する高透磁性のロッド
部材を有することを特徴とする構成とされる。 （２）また、本発明は、（１）の磁気ネジであって、前
記内スパイラル円筒磁石の内面と前記ロッド部材とに、
相互に掛合する畝状のボス及びボス溝が形成されている
ことを特徴とする構成とされる。

【０００８】（３）また、本発明は、短寸の円筒形状に
形成された複数個の永久磁石材料を軸方向に接触させて
高透磁性のロッド部材に嵌装し、着磁導線を内周面に螺
旋状に設けた着磁治具に挿通して螺旋着磁を施し、ロッ
ド部材を所定距離軸方向に移動し、螺旋着磁を繰り返す
ことを特徴とする磁気ネジの製造方法とされる。 （４）また、本発明は、螺旋状に着磁された着磁帯を内
周面に偶数本有し、隣接する着磁帯同士が互いに反する
極性で着磁された外磁気ネジを備える磁気ネジであっ
て、前記外磁気ネジが、短寸の円筒形状に形成された永
久磁石材料の内周面に螺旋着磁を有する外スパイラル円
筒磁石を軸方向に複数個連置してなり、前記外スパイラ
ル円筒磁石を保持する高透磁性のジャケット部材を有す
ることを特徴とする構成とされる。

【０００９】（５）また、本発明は、（４）の磁気ネジ
であって、前記外スパイラル円筒磁石の外面と前記ジャ
ケット部材とに、相互に掛合する畝状のボス及びボス溝
が形成されていることを特徴とする構成とされる。 （６）また、本発明は、短寸の円筒形状に形成された複
数個の永久磁石材料を軸方向に接触させて高透磁性のジ
ャケット部材に嵌装し、着磁導線を外周面に螺旋状に設
けた着磁治具に挿通して螺旋着磁を施し、ジャケット部
材を所定距離軸方向に移動し、螺旋着磁を繰り返すこと
を特徴とする磁気ネジの製造方法とされる。

【００１０】（７）また、本発明は、内周面を螺旋状に
着磁された円筒孔を有するハウジングと、ハウジングの
円筒孔を貫通して設けられ、円筒孔の内周面の螺旋着磁
に対向するように外周面を螺旋状に着磁された軸体とを
有し、軸体とハウジングとを相互に回転させることによ
り軸体とハウジングとを軸方向に相互に移動させるよう
にした磁気ネジであって、前記軸体が、円柱形状のロッ
ド部材と、前記ロッド部材に覆装される円筒形状の磁石
であって隣同士が互いに反する極性で着磁された螺旋状
の着磁帯を有する内スパイラル円筒磁石とを備え、前記
内スパイラル円筒磁石が、一端に設けられた位置決め手
段と、その反対の端部に設けられた、他の内スパイラル
円筒磁石の前記位置決め手段と嵌合される被位置決め手
段とを有し、ネジが連続状態となる少なくとも２通りの
位置で嵌合可能なように形成された構成とされる。

【００１１】（８）また、本発明は、内周面を螺旋状に
着磁された円筒孔を有するハウジングと、ハウジングの
円筒孔を貫通して設けられ、外周面を螺旋状に着磁され
た軸体とを有し、軸体とハウジングとを相互に回転させ
ることにより軸体とハウジングとを軸方向に相互に移動
させるようにした磁気ネジであって、前記ハウジング
が、円筒形状のジャケット部材と、前記ジャケット部材
に嵌装される円筒形状の磁石であって、隣同士が互いに
反する極性で着磁された螺旋状の着磁帯を有する外スパ
イラル円筒磁石とを備え、前記外スパイラル円筒磁石
が、一端に設けられた位置決め手段と、その反対の端部
に設けられた、他の外スパイラル円筒磁石の前記位置決
め手段と嵌合される被位置決め手段とを有し、ネジが連
続状態となる少なくとも２通りの位置で嵌合可能なよう
に形成された構成とされる。

【００１２】（９）また、本発明は、（７）又は（８）
の磁気ネジであって、前記ロッド部材又は前記ジャケッ
ト部材が磁性材料により構成されていることを特徴とす
る。 （１０）また、本発明は、（７）乃至（９）のいずれか
の磁気ネジであって、前記内スパイラル円筒磁石又は外
スパイラル円筒磁石が、前記着磁帯の境目に形成された
溝を有することを特徴とする。 （１１）また、本発明は、（８）乃至（１０）のいずれ
かの磁気ネジであって、前記外スパイラル円筒磁石の内
面に、前記着磁帯に沿って取り付けられた帯状磁性体を
有することを特徴とする。

【００１３】

【作用】上記の構成よりなる本発明（１）の磁気ネジで
は、ロッド部材を回転させると、ロッド部材に枢支され
た内スパイラル円筒磁石の外周面に着磁された螺旋状着
磁帯の磁力により、ネジが螺進する。また、本発明
（２）の磁気ネジでは、ボス及びボス溝の掛合により、
内スパイラル円筒磁石とロッド部材とが軸周り方向にず
れることが防止される。また、本発明（３）では、かか
る磁気ネジの隣接する内スパイラル円筒磁石同士の螺旋
着磁帯が当然に連続し、容易に磁気ネジが製造される。

【００１４】また、本発明（４）の磁気ネジでは、ジャ
ケット部材に保持された外スパイラル円筒磁石の内周面
に着磁された螺旋状着磁帯の磁力により、ネジが螺進す
る。また、本発明（５）の磁気ネジでは、ボス及びボス
溝の掛合により、外スパイラル円筒磁石とジャケット部
材とが軸周り方向にずれることが防止される。また、本
発明（６）では、かかる磁気ネジの隣接する外スパイラ
ル円筒磁石同士の螺旋着磁帯が当然に連続し、容易に磁
気ネジが製造される。

【００１５】また、本発明（７）の磁気ネジでは、ハウ
ジングの円筒孔の内周面に施された螺旋着磁帯と、円筒
孔を貫通して設けられたロッド部材の外周面に覆装され
た内スパイラル円筒磁石の螺旋着磁帯との間の磁力によ
り、ハウジングと軸体とは、対応する極性の螺旋着磁帯
が相対して位置する。軸体とハウジングとを相互に回転
させると、軸体の螺旋着磁帯の螺進に伴いハウジングが
軸方向に移動する。ここで、内スパイラル円筒磁石の上
下端にそれぞれ設けられた位置決め手段と被位置決め手
段とを嵌合させることにより、任意の個数の内スパイラ
ル円筒磁石を連結し、ハウジングの円筒孔や軸帯の長さ
を適宜決定できる。また、少なくとも２通りの位置で嵌
合可能なので、容易に螺旋状の着磁操作ができる。

【００１６】また、本発明（８）の磁気ネジでは、ジャ
ケット部材に保持された外スパイラル円筒磁石の内周面
に施された螺旋着磁帯と、円筒孔を貫通して設けられた
軸体の外周面の螺旋着磁帯との間の磁力により、ハウジ
ングと軸体とは、対応する極性の螺旋着磁帯が相対して
位置する。軸体とハウジングとを相互に回転させると、
軸体の螺旋着磁帯の螺進に伴いハウジングが軸方向に移
動する。ここで、外スパイラル円筒磁石の上下端にそれ
ぞれ設けられた位置決め手段と被位置決め手段とを嵌合
させることにより、任意の個数の外スパイラル円筒磁石
を連結し、ハウジングの円筒孔や軸帯の長さを適宜決定
できる。また、少なくとも２通りの位置で嵌合可能なの
で、容易に螺旋状の着磁操作ができる。

【００１７】また、本発明（９）の磁気ネジでは、軸体
のロッド部材やハウジングのジャケット部材を磁性材料
で構成することにより、スパイラル円筒磁石の磁力がよ
り有効に利用される。また、本発明（１０）又は（１
１）の磁気ネジでは、スパイラル円筒磁石の着磁帯の境
目に設けられた溝または着磁帯に沿って取り付けられた
帯状磁性体により、磁束が集中され磁場のコントラスト
が強調される。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面に
基づいて詳細に説明する。図１に磁気ネジの構成を断面
図で示す。図１の磁気ネジは、水平に配置された軸体１
と、軸体１に対して左右にスライド可能に設けられたハ
ウジング２とを主要部とする。軸体１は、軸受け３０、
３０により左右を支持されるとともに、軸回りに回転可
能となっている。軸体１は、図中右方のモータＭにより
回転駆動することができる。ハウジング２には、左右に
貫通する円筒孔３１が設けられ、軸体１を円筒孔３１に
通している。ハウジング２の円筒孔３１より下方には副
孔３２が設けられ、副孔３２を貫通する副ロッド３３に
より、ハウジング２が軸体１を中心に回転するのを防い
でいる。

【００１９】軸体１について更に説明する。軸体１は、
高透磁性の材料（例えば鉄、酸化鉄、ニッケル、コバル
ト若しくはこれらを主成分とする合金その他の化合物
等）よりなる円柱形状のロッド部材３と、ロッド部材３
に覆装される１又は２以上のスパイラル円筒磁石４とを
有している。ロッド部材３に覆装された１又は２以上の
スパイラル円筒磁石４は、左右両端の支持キャップ３
４、３４と締め付けナット３５、３５とにより固定され
ている。また、個々のスパイラル円筒磁石４には左右各
端に、位置決めボス５とボス穴６とが形成されており、
隣接するスパイラル円筒磁石４、４の位置決めボス５と
ボス穴６とが嵌合して相互に位置決めしている。スパイ
ラル円筒磁石４には螺旋着磁が施されており、その詳細
は後述する。

【００２０】ハウジング２について説明する。ハウジン
グ２の円筒孔３１は、１又は２以上のスパイラル円筒磁
石７により構成される。スパイラル円筒磁石７は、軸体
１のスパイラル円筒磁石４より少し大径であるが、ほぼ
同様の構造を有する。その詳細は、スパイラル円筒磁石
４と共に後述する。ハウジング２は、高透磁性の材料
（例えば鉄、酸化鉄、ニッケル、コバルト若しくはこれ
らを主成分とする合金その他化合物等）よりなる円筒形
状のジャケット部材８を有しており、スパイラル円筒磁
石７はジャケット部材８の内側に嵌装されている。ジャ
ケット部材８と１又は２以上のスパイラル円筒磁石７と
は、左右両端の支持キャップ３６、３６と締め付けナッ
ト３７と締め付けシャフト３８とにより固定されてい
る。また、ハウジング２は、カバー３９により覆われ外
形をなしている。

【００２１】次に、軸体１に使用されるスパイラル円筒
磁石４及びハウジング２に使用されるスパイラル円筒磁
石７について説明する。これらは、径が異なる他は本質
的な違いはないので、スパイラル円筒磁石４について説
明する。スパイラル円筒磁石４の斜視図を図２に示す。
スパイラル円筒磁石４は円筒形状の磁石であって、螺旋
状に形成された複数本の着磁帯９を有している。隣接す
る着磁帯９同士は着磁の極性が逆向きとなっている。即
ち、ある着磁帯９において外面にＮ極が着磁されていれ
ば、その隣の着磁帯９においては外面にＳ極が着磁され
ている。

【００２２】そして、スパイラル円筒磁石４の上端１０
と下端１１とでは、軸方向に相対する部位の極性が同一
になるように、螺旋着磁の偏向角が定められている。こ
のことを、スパイラル円筒磁石４を平面に展開した図
（図３の下部）を用いて説明する。スパイラル円筒磁石
４の半径をｒ、上下長（図１では左右長、但し位置決め
ボス５は除く）をｈで表す。図３で着磁帯９の偏向角θ
が次式を満たすときに、図３中の左辺と右辺とで対応す
る位置の極性が一致し、スパイラル円筒磁石４の上端１
０と下端１１とで軸方向に相対する部位の極性が一致す
る。 ｈtanθ ＝ ２πｒ／ｎ （ｎは任意の自然数） （１） （１）式の右辺の分母ｎは、外面Ｎ極の着磁帯９の本数
または外面Ｓ極の着磁帯９の本数を意味する。図３は、
ｎ＝２である場合を示す。また、スパイラル円筒磁石４
の上下長ｈは比較的短い。具体的には、２０ｍｍ程度以
内の長さである。また半径ｒとの比較では、ｒの２倍程
度以下とされる。

【００２３】そして、スパイラル円筒磁石４には、上端
１０に位置決めボス５が、下端１１にボス穴６が、それ
ぞれ設けられている。位置決めボス５とボス穴６とは、
軸方向に対応する位置に設けられている。従って、前記
のようにスパイラル円筒磁石４の上端１０と下端１１と
では、軸方向に相対する部位の極性が同一になるように
着磁されているので、位置決めボス５と他のスパイラル
円筒磁石４のボス穴６とを嵌合して連結することによ
り、長尺のスパイラル円筒磁石を得ることができる。図
１に示した磁気ネジにはかかる磁石をロッド部材３に覆
装したものを軸体１として用いている。

【００２４】そして、位置決めボス５及びボス穴６は、
後述する着磁時のため、異なる角度に嵌合することも可
能なように設けられている。図２のスパイラル円筒磁石
４では、着磁帯９が各２本で計４本あり、隣接する着磁
帯は軸回りに９０゜ずれているので、位置決めボス５及
びボス穴６は９０゜毎に等間隔に４個ずつ設けられてい
る。着磁帯９の本数が異なる場合には、位置決めボス５
及びボス穴６の形成間隔及び個数もそれに合わせて異な
る。

【００２５】ハウジング２に使用されるスパイラル円筒
磁石７も、スパイラル円筒磁石４とほぼ同様の構成を有
する。スパイラル円筒磁石７の内面によりハウジング２
の円筒孔３１が区画され、その内面半径はスパイラル円
筒磁石４の外面半径より大きく、この半径の格差により
円筒孔３１には軸体１との間に隙間ｄが存在する。従っ
て、スパイラル円筒磁石７における偏向角θ' は、 ｈtanθ' ＝ ２π（ｒ＋ｄ）／ｎ （２） の関係を満たすように定められる。ここで、着磁帯９の
本数ｎは（１）式の場合と同じである。即ち、偏向角
θ' は、スパイラル円筒磁石４との間に隙間ｄがある分
だけ、（１）式の偏向角θと異なるのである。

【００２６】かくして、磁気ネジを組んだときに軸体１
の磁極とハウジング２の磁極とがちょうど対向するよう
にされている。スパイラル円筒磁石７にも位置決めボス
５及びボス穴６が設けられており、２以上のスパイラル
円筒磁石７を連結して長尺のスパイラル円筒磁石を得る
ことができる。図１に示した磁気ネジにはかかる磁石を
ジャケット部材８に覆装したものをハウジング２として
用いている。

【００２７】上記構成を有するスパイラル円筒磁石４及
び７は、以下の特徴を有している。第１に、機械的強度
に優れる。中空部分に強度部材を挿入するか、又は周囲
を強度部材で覆うことができるからである。図１の磁気
ネジでは、ロッド部材３及びジャケット部材８が、かか
る強度部材に相当する。この強度部材により機械的強度
が確保されるので、スパイラル円筒磁石４及び７は、磁
石材料としては優れるが材質的に脆いフェライト系や希
土類系の材料で形成しても問題はない。そして、強度部
材を高透磁性の材料で構成すれば、スパイラル円筒磁石
４及び７の強い磁力を更に有効に利用することができ
る。

【００２８】第２に、長尺状の円筒磁石を得ることがで
きる。スパイラル円筒磁石４及び７の上端と下端とで極
性が一致するようにしておけば、位置決めボス５と他の
スパイラル円筒磁石４及び７のボス穴６とを嵌合して２
以上のスパイラル円筒磁石４及び７を連結することによ
り、個々のスパイラル円筒磁石４及び７は短寸であって
も、全体では全長の長い円筒磁石を得ることができるも
のである。これにより、ストロークの長い磁気ネジを得
ることが可能となる。また、連結するスパイラル円筒磁
石４及び７の個数を変えれば、目的に応じて必要とされ
る全長の円筒磁石を得ることができる。

【００２９】上記構成及び特徴を有する本実施例の磁気
ネジの作用を説明する。図１の磁気ネジにおいて通常時
（軸体１を回転させないとき）は、軸体１のスパイラル
円筒磁石４とハウジング２のスパイラル円筒磁石７との
磁力により、スパイラル円筒磁石４及び７の吸引し合う
極性の着磁帯９が、相対する位置で停止している。そし
て、ハウジング２の副孔３２は、位置決め用のスライド
である。モータＭにより軸体１を回転させると、ロッド
部材３と共にスパイラル円筒磁石４も回転する。このと
きスパイラル円筒磁石４の回転により、その着磁帯９は
螺進する動きを見せる。かかる螺進動に伴い、ロッド部
材３の回りに回転できないハウジング２のスパイラル円
筒磁石７も追随しようとする。そして、副孔３２におい
ては軸方向には特に力が作用せず中立である。このため
ハウジング２は、ロッド部材３の回転に伴い着磁帯９の
螺進とともに左右に移動する。

【００３０】また、本実施例の磁気ネジでは、図１に破
線で示すようにモータＭをモータカバー４４で覆うこと
ができるようになっている。モータカバー４４には、ポ
ート４５が設けられている。モータカバー４４を取り付
け、ポート４５から空気ポンプで吸引すると、唯一の発
塵体であるモータＭからの発塵の外部への散乱を防止
し、クリーンルームでの清浄搬送装置として使用するこ
とができる。

【００３１】次に、本発明の第２の実施例に係る磁気ネ
ジについて図４を参照して説明する。この磁気ネジは、
前記第１実施例に係る磁気ネジとほぼ同様の構成を有す
るものであり、相違点は、スパイラル円筒磁石４ａの形
状と、スパイラル円筒磁石７の着磁帯に螺旋状磁性体１
３が取り付けられていることである。この磁気ネジのス
パイラル円筒磁石４ａは、各着磁帯９ａの境目に溝１２
が形成されている。かかる溝１２を有するスパイラル円
筒磁石４ａは、円筒形状の磁石材料に予め溝１２を形成
しておき、前記と同様に着磁して得ることができる。か
かる溝１２を有するスパイラル円筒磁石４ａでは、溝１
２を有しないスパイラル円筒磁石４と比較して、磁束が
着磁帯に集中される。そして、円筒孔３１のスパイラル
円筒磁石７の着磁帯に沿って取り付けられた螺旋状磁性
体１３も、磁束を集中させる効果を有する。かくしてこ
の実施例では磁場の強弱のコントラストが強調され、そ
のため磁気ネジの停止位置精度がより向上される。

【００３２】次に、本発明の第３の実施例に係る磁気ネ
ジについて図５を参照して説明する。この磁気ネジは、
前記第１実施例に係る磁気ネジとほぼ同様の構成を有す
るものであり、相違点は、スパイラル円筒磁石４の内面
に、ロッド部材３に覆装したときの軸周りのずれを防止
する畝状のボス１５が設けられていることにある。ま
た、ロッド部材３には、ボス１５が掛合するボス溝１４
が形成されている。ボス１５とボス溝１４との掛合によ
り、スパイラル円筒磁石４とロッド部材３とが軸周りに
ずれることによる伝達損失が防止される。尚、スパイラ
ル円筒磁石４の内面にボス溝を形成し、ロッド部材３に
ボスを設けることとしてもよい。

【００３３】次に、本発明の第４の実施例に係る磁気ネ
ジについて図６を参照して説明する。この磁気ネジは、
前記第１実施例に係る磁気ネジとほぼ同様の構成を有す
るものであり、相違点は、スパイラル円筒磁石７の外面
に、ジャケット部材８に保持されたときの軸周りのずれ
を防止する畝状のボス１６が設けられていることにあ
る。また、ジャケット部材７には、ボス１６が掛合する
ボス溝１７が形成されている。ボス１６とボス溝１７と
の掛合により、スパイラル円筒磁石７とジャケット部材
８とが軸周りにずれることによる伝達損失が防止され
る。尚、スパイラル円筒磁石７の外面にボス溝を形成
し、ジャケット部材８にボスを設けることとしてもよ
い。

【００３４】次に、本発明の磁気ネジを製造する方法の
実施例について説明する。まず、ロッド部材３とスパイ
ラル円筒磁石４とからなる軸体１の製造方法を説明す
る。軸体１を製造する場合には、図５に示すように、ス
パイラル円筒磁石４に未だ螺旋着磁を施していないもの
をロッド部材３に枢支し、この後螺旋着磁を施すのがよ
い。螺旋着磁を施す際には、図７に示す着磁治具１８を
用いて行う。着磁治具１８は、円筒形状のヨーク１９の
内面に、大電流を流しうる導線２０を螺旋状に巻き付け
たものである。ヨーク１９は、高透磁性の材料で形成さ
れる。ヨーク１９の内面には、導線２０を位置決めして
取り付けるための溝２２が螺旋状に形成されており、導
線２０の位置がずれないようになっている。また、ヨー
ク１９の両端には、絶縁体のモールド２１が備えられて
おり、ヨーク１９の両端にはみ出す導線２０を埋め込む
ようになっている。導線２０は大電流が流されるものな
ので、危険防止のためである。

【００３５】着磁前のスパイラル円筒磁石４を複数個枢
支したロッド部材３をヨーク１９の内部に挿入し、導線
２０に大電流（１０ｋＡ以上、このためには１．５ｋＶ
程度の印加電圧を要する）を流すと、導線２０の周りに
周回磁界が生じ、これにより磁石材料が着磁される。導
線２０が螺旋状なので、スパイラル円筒磁石４に螺旋着
磁が施される。そしてロッド部材３を軸方向に所定量移
動して再度通電しこれを繰り返すと、長尺の軸体１を製
造することができる。この場合には、ロッド部材３の両
端を保持し、これをＬＭガイド等でガイドしながら、ス
テップモータ等の駆動手段で駆動する。そして、ＬＭガ
イドと平行に設けたマグネスケール等により、ロッド部
材３を位置決めして着磁する。

【００３６】かかる方法で着磁する場合には、スパイラ
ル円筒磁石４に、図２に示したような位置決めボス５及
びボス穴６を設ける必要がなく、隣接するスパイラル円
筒磁石４の着磁帯同士は当然に連続する。また、ヨーク
１９の着磁幅が限られていても、着磁を反復することに
より長尺の軸体１が得られる。なお、この着磁方法は、
図５に示したようなボス１５及びボス溝１４の有無に拘
らず、実施できる。

【００３７】また、図８にしめす着磁治具２３を用いれ
ば、スパイラル円筒磁石７の内面螺旋着磁も容易にでき
る。着磁治具２３は、高透磁性の円柱形状のヨーク２４
に、導線２５を螺旋状に巻き付け、両端にモールド２７
を設けたものである。ヨーク２４には、導線２５の位置
ずれを防ぐための溝２６が螺旋状に形成されている。ジ
ャケット部材８に未着磁のスパイラル円筒磁石７を嵌装
し、着磁治具２３を挿入して導線２５に通電して螺旋着
磁が施される。通電と移動とを繰り返せば、長尺のもの
も着磁可能である。この方法で着磁する場合にも、スパ
イラル円筒磁石７に、図２に示したような位置決めボス
５及びボス穴６を設ける必要がなく、隣接するスパイラ
ル円筒磁石７の着磁帯同士は当然に連続する。また、ヨ
ーク２４の着磁幅が限られていても、着磁を反復するこ
とにより長尺のものが得られる。なお、この着磁方法
は、図６に示したようなボス１６及びボス溝１７の有無
に拘らず、実施できる。

【００３８】以上詳細に説明したように、前記各実施例
の磁気ネジによれば、円筒形状の磁石材料に螺旋着磁を
施したスパイラル円筒磁石４、７をネジ部分に使用し、
高透磁性の材料でできたロッド部材３及びジャケット部
材８を使用するので、磁力が強くかつ機械的強度にも優
れる。そして更に、上下端に位置決めボス５とボス穴６
とが設けられたスパイラル円筒磁石４、７をネジ部分に
使用しているので、適宜必要な個数のスパイラル円筒磁
石４、７を嵌合して目的に合わせた長さのものを容易に
得ることができ、ハウジング２の大きさや軸体１の長さ
の設計上の自由度が大きい。また、位置決めボス５及び
ボス穴６は少なくとも２か所以上で嵌合可能なので、隣
接する着磁帯に相互に逆極性の着磁を施す処理を行いや
すい。

【００３９】また、個々のスパイラル円筒磁石４、７が
短寸なので、脆い材質の磁石材料でも成形しやすく、こ
れを連結して長尺のものが得られる。その場合でも欠陥
が生じにくく、磁力も強い。また、スパイラル円筒磁石
４、７を着磁する前にロッド部材３又はジャケット部材
８に取り付け、着磁治具１８、２３で螺旋着磁すること
とすれば、着磁と移動との繰り返しにより容易に長尺の
ものを得ることができる。またこの場合には、位置決め
ボス５及びボス穴６がなくても隣接するスパイラル円筒
磁石４、７の着磁帯が連続する。

【００４０】以上本発明の磁気ネジについて実施例に基
づいて詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定さ
れることなく、色々な変形が可能である。例えば前記実
施例では、軸体の保持部分にスライド軸受けを設けた
が、磁性流体ベアリングを用いてもよい。また、ハウジ
ングの軸回りの回転を防止する副孔３２と副ロッドとを
平行に２組設けると、ハウジングの位置が更に安定す
る。また、軸体を回転駆動するのに、モータを用いる替
わりに、手動ハンドルを設け手動で動かすこととしても
よい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように本発
明によれば、強力かつ高強度のスパイラル円筒磁石を安
価に実現し、かつ任意の個数のスパイラル円筒磁石を連
結可能としたので、従来の磁気ネジの問題点を解決して
磁力が強く機械的強度も優れ更に位置精度も高く、広範
な応用を可能にした磁気ネジを提供することができる。
また、スパイラル円筒磁石を装着するロッド部材やジャ
ケット部材を高透磁性の材料で構成すること等により、
スパイラル円筒磁石の磁力を更に有効利用できる。ま
た、スパイラル円筒磁石を着磁前にロッド部材又はジャ
ケット部材に取り付け、その後着磁することにより、隣
接するスパイラル円筒磁石の着磁帯が連続し、長尺のも
のが容易に得られる磁気ネジの製造方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る磁気ネジの構成を示す断面図で
ある。

【図２】本実施例に係る磁気ネジに使用するスパイラル
円筒磁石を示す図である。

【図３】スパイラル円筒磁石を展開した状態を説明する
図である。

【図４】第２の実施例に係る磁気ネジの構成を示す図で
ある。

【図５】第３の実施例に係る磁気ネジの軸体の構成を示
す図である。

【図６】第４の実施例に係る磁気ネジのハウジングの構
成を示す図である。

【図７】スパイラル円筒磁石に外面着磁する着磁治具を
説明する図である。

【図８】スパイラル円筒磁石に内面着磁する着磁治具を
説明する図である。

【符号の説明】

１ 軸体 ２ ハウジング ３ ロッド部材 ４、７ スパイラル円筒磁石 ５ 位置決めボス ６ ボス穴 ８ ジャケット部材 ９ 着磁帯 １２ 溝 １３ 螺旋状磁性体 １４、１７ ボス溝 １５、１６ ボス １８、２３ 着磁治具 ２０、２５ 導線 ３０ 軸受け ３１ 円筒孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 恵村 大助 愛知県小牧市大字北外山字早崎3005 シー ケーディ株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 螺旋状に着磁された着磁帯を外周面に偶
   数本有し、隣接する着磁帯同士が互いに反する極性で着
   磁された内磁気ネジを備える磁気ネジにおいて、 前記内磁気ネジが、短寸の円筒形状に形成された永久磁
   石材料の外周面に螺旋着磁を有する内スパイラル円筒磁
   石を軸方向に複数個連置してなり、 前記内スパイラル円筒磁石を枢支する高透磁性のロッド
   部材を有することを特徴とする磁気ネジ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載する磁気ネジにおいて、 前記内スパイラル円筒磁石の内面と前記ロッド部材と
   に、相互に掛合する畝状のボス及びボス溝が形成されて
   いることを特徴とする磁気ネジ。
3. 【請求項３】 短寸の円筒形状に形成された複数個の永
   久磁石材料を軸方向に接触させて高透磁性のロッド部材
   に嵌装し、 着磁導線を内周面に螺旋状に設けた着磁治具に挿通して
   螺旋着磁を施し、 ロッド部材を所定距離軸方向に移動し、 螺旋着磁を繰り返すことを特徴とする磁気ネジの製造方
   法。
4. 【請求項４】 螺旋状に着磁された着磁帯を内周面に偶
   数本有し、隣接する着磁帯同士が互いに反する極性で着
   磁された外磁気ネジを備える磁気ネジにおいて、 前記外磁気ネジが、短寸の円筒形状に形成された永久磁
   石材料の内周面に螺旋着磁を有する外スパイラル円筒磁
   石を軸方向に複数個連置してなり、 前記外スパイラル円筒磁石を保持する高透磁性のジャケ
   ット部材を有することを特徴とする磁気ネジ。
5. 【請求項５】 請求項４に記載する磁気ネジにおいて、 前記外スパイラル円筒磁石の外面と前記ジャケット部材
   とに、相互に掛合する畝状のボス及びボス溝が形成され
   ていることを特徴とする磁気ネジ。
6. 【請求項６】 短寸の円筒形状に形成された複数個の永
   久磁石材料を軸方向に接触させて高透磁性のジャケット
   部材に嵌装し、 着磁導線を外周面に螺旋状に設けた着磁治具に挿通して
   螺旋着磁を施し、 ジャケット部材を所定距離軸方向に移動し、 螺旋着磁を繰り返すことを特徴とする磁気ネジの製造方
   法。
7. 【請求項７】 内周面を螺旋状に着磁された円筒孔を有
   するハウジングと、ハウジングの円筒孔を貫通して設け
   られ、円筒孔の内周面の螺旋着磁に対向するように外周
   面を螺旋状に着磁された軸体とを有し、軸体とハウジン
   グとを相互に回転させることにより軸体とハウジングと
   を軸方向に相互に移動させるようにした磁気ネジにおい
   て、 前記軸体が、 円柱形状のロッド部材と、 前記ロッド部材に覆装される円筒形状の磁石であって、
   隣同士が互いに反する極性で着磁された螺旋状の着磁帯
   を有する内スパイラル円筒磁石とを備え、 前記内スパイラル円筒磁石が、 一端に設けられた位置決め手段と、 その反対の端部に設けられた、他の内スパイラル円筒磁
   石の前記位置決め手段と嵌合される被位置決め手段とを
   有し、 前記位置決め手段と前記被位置決め手段とが少なくとも
   ２通りの位置で嵌合可能なように形成されたことを特徴
   とする磁気ネジ。
8. 【請求項８】 内周面を螺旋状に着磁された円筒孔を有
   するハウジングと、ハウジングの円筒孔を貫通して設け
   られ、円筒孔の内周面の螺旋着磁に対向するように外周
   面を螺旋状に着磁された軸体とを有し、軸体とハウジン
   グとを相互に回転させることにより軸体とハウジングと
   を軸方向に相互に移動させるようにした磁気ネジにおい
   て、 前記ハウジングが、 円筒形状のジャケット部材と、 前記ジャケット部材に嵌装される円筒形状の磁石であっ
   て、隣同士が互いに反する極性で着磁された螺旋状の着
   磁帯を有する外スパイラル円筒磁石とを備え、 前記外スパイラル円筒磁石が、 一端に設けられた位置決め手段と、 その反対の端部に設けられた、他の外スパイラル円筒磁
   石の前記位置決め手段と嵌合される被位置決め手段とを
   有し、 前記位置決め手段と前記被位置決め手段とが少なくとも
   ２通りの位置で嵌合可能なように形成されたことを特徴
   とする磁気ネジ。
9. 【請求項９】 請求項７又は請求項８に記載する磁気ネ
   ジにおいて、 前記ロッド部材又は前記ジャケット部材が高透磁性の材
   料により構成されていることを特徴とする磁気ネジ。
10. 【請求項１０】 請求項７乃至請求項９のいずれか１項
    に記載する磁気ネジにおいて、 前記内スパイラル円筒磁石又は外スパイラル円筒磁石
    が、前記着磁帯の境目に形成された溝を有することを特
    徴とする磁気ネジ。
11. 【請求項１１】 請求項８乃至請求項１０のいずれか１
    項に記載する磁気ネジにおいて、 前記外スパイラル円筒磁石の内面に、前記着磁帯に沿っ
    て取り付けられた帯状磁性体を有することを特徴とする
    磁気ネジ。