本發(fā)明涉及利用永磁體的磁引力來(lái)保持義齒的牙科用磁性附著體磁結(jié)構(gòu)體。

背景技術(shù)：

牙科用磁性附著體磁結(jié)構(gòu)體400(以下，有僅稱(chēng)為“磁結(jié)構(gòu)體”的情況。)，如圖10所示，具有如下構(gòu)造，在軟磁性不銹鋼制的杯型磁軛401的開(kāi)口部，同心狀配置有軟磁性不銹鋼制的圓盤(pán)形磁軛414和非磁性不銹鋼制的屏蔽環(huán)415，圓盤(pán)形磁軛414與屏蔽環(huán)415之間和屏蔽環(huán)415與杯型磁軛401之間被全周焊接而密封永磁體402。該磁結(jié)構(gòu)體400如圖9所示，被埋入義齒基托420，借助與埋設(shè)在齒槽421中的根面板422上所設(shè)置的軟磁性支撐板423的磁引力被保持在根面板422上。磁結(jié)構(gòu)體400需要滿(mǎn)足對(duì)人體無(wú)害，化學(xué)上長(zhǎng)期穩(wěn)定，吸附力大等的要求。

關(guān)于牙科用磁性附著體磁結(jié)構(gòu)體400，例如，如日本特開(kāi)平5-95965號(hào)所述，是通過(guò)如下方法制造，即，在杯型磁軛401的凹部插入永磁體402(例如，釹磁體)，在杯型磁軛401的開(kāi)口部插入由圓盤(pán)形磁軛414和屏蔽環(huán)415構(gòu)成的圓盤(pán)狀密封構(gòu)件413，通過(guò)分別焊接包封杯型磁軛401與屏蔽環(huán)415的對(duì)接部、和屏蔽環(huán)415與圓盤(pán)形磁軛414的對(duì)接部，再通過(guò)研磨或磨削使該焊接部平滑。該磁結(jié)構(gòu)體400在使之與支撐板423吸附時(shí)，由于能夠作為奧氏體系不銹鋼的屏蔽環(huán)415存在于圓盤(pán)狀密封構(gòu)件413的外周部，從而遮斷磁路的一部分，能夠使永磁體402的磁通在由支撐板423、杯型磁軛401和圓盤(pán)形磁軛414構(gòu)成的磁路中有效率地流通，能夠使強(qiáng)大的吸附力發(fā)生。

所述圓盤(pán)狀密封構(gòu)件413一般來(lái)說(shuō)是通過(guò)如下方式制造，即在奧氏體系不銹鋼制鋼管中插入鐵素體系不銹鋼制的圓棒后，進(jìn)行拉拔加工，成為具有由奧氏體系不銹鋼構(gòu)成的外周部，和由鐵素體系不銹鋼構(gòu)成的中央部的包覆材的圓棒，再將其切割成圓片。屏蔽環(huán)415的原材所使用的奧氏體系不銹鋼使用的是以往通過(guò)使鎳熔化而生成有奧氏體相的材料，但因?yàn)楹墟?，所以不能將磁性附著體磁結(jié)構(gòu)體適用于會(huì)因鎳引發(fā)金屬過(guò)敏癥的患者。因此，希望有使用有不含鎳的不銹鋼的牙科用磁性附著體磁結(jié)構(gòu)體。

作為不含鎳的奧氏體系不銹鋼，例如日本特開(kāi)2012-92413號(hào)，公開(kāi)有一種在不銹鋼組成中使氮固溶的氮固溶型奧氏體系不銹鋼，作為氮固溶型奧氏體系不銹鋼的制造方法，提出在大氣壓左右的氮?dú)夥障?氮分壓：80～86.7kPa)以1100～1250℃加熱鐵素體系不銹鋼，由此從不銹鋼表面使氮吸收，生成奧氏體系不銹鋼的方法。

但是，使氮固溶的奧氏體系不銹鋼，在700℃左右以上的高溫和大氣壓的條件下，擁有相變成鐵素體相和Cr氮化物相的混合組織的特性，因此在將該材料的板進(jìn)行制管時(shí)所進(jìn)行的對(duì)接部的焊接、經(jīng)由擠壓進(jìn)行制管時(shí)以及管材的去應(yīng)力退火中不能地行加熱，從而不能制造用于所述屏蔽環(huán)的管材。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種吸引力和耐久性在以往同等以上，制造成本低，且不含鎳的牙科用磁性附著體磁結(jié)構(gòu)體。

鑒于上述目的銳意研究的結(jié)果是，本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，在實(shí)質(zhì)上不含Ni的鐵素體系不銹鋼所構(gòu)成的圓棒材的外周部，以一定的厚度使氮固溶后，在該氮固溶部分之中只對(duì)表層部進(jìn)行脫氮，制作鐵素體系不銹鋼的芯部、奧氏體系不銹鋼的中間部、鐵素體系不銹鋼的表層部一體形成的圓棒材，通過(guò)從該圓棒材上切下圓板，能夠得到由實(shí)質(zhì)上不含Ni的鐵素體系不銹鋼的中央部、實(shí)質(zhì)上不含Ni的奧氏體系不銹鋼的中間部、實(shí)質(zhì)上不含Ni的鐵素體系不銹鋼的外緣部構(gòu)成的圓盤(pán)狀密封構(gòu)件，以及對(duì)于所述圓盤(pán)狀密封構(gòu)件和收納有永磁體的杯型磁軛進(jìn)行焊接時(shí)，因?yàn)樗鐾饩壊坑刹缓蔫F素體系不銹鋼構(gòu)成，所以焊接時(shí)的熱導(dǎo)致氮?dú)獾陌l(fā)生(脫氮)少，能夠減少焊接缺陷，其結(jié)果是，能夠得到磁石吸引力優(yōu)異，并實(shí)質(zhì)上不含鎳的牙科用磁性附著體磁結(jié)構(gòu)體，從而想到本發(fā)明。

即，本發(fā)明的牙科用磁性附著體磁結(jié)構(gòu)體，包括:實(shí)質(zhì)上不含Ni的鐵素體系不銹鋼的杯型磁軛、收容在所述杯型磁軛的凹部的永磁體、密封所述杯型磁軛的開(kāi)口部的密封構(gòu)件、固定所述密封構(gòu)件和所述杯型磁軛的對(duì)接部的焊接部，

所述密封構(gòu)件包括：

實(shí)質(zhì)上不含Ni的鐵素體系不銹鋼的中央部；

位于所述中央部的外側(cè)，氮的含量為0.5～2.0質(zhì)量％，實(shí)質(zhì)上不含Ni的奧氏體系不銹鋼的中間部；

位于所述中間部的外側(cè)，氮的含量比所述中間部少，且在1.3質(zhì)量％以下，實(shí)質(zhì)上不含Ni的鐵素體系不銹鋼的外緣部。

所述焊接部的中心位置優(yōu)選從所述密封構(gòu)件和所述杯型磁軛的對(duì)接部向所述杯型磁軛側(cè)偏移。

所述杯型磁軛和密封構(gòu)件的Ni含量?jī)?yōu)選為0.2質(zhì)量％以下。

所述杯型磁軛和密封構(gòu)件的Cr含量?jī)?yōu)選為17～32質(zhì)量％。

所述外緣部的半徑方向的平均長(zhǎng)度，優(yōu)選為所述焊接部的半徑方向長(zhǎng)度的20～80％。

所述外緣部的半徑方向的平均長(zhǎng)度優(yōu)選為50～400μm。

所述中間部的半徑方向的平均長(zhǎng)度優(yōu)選為50～400μm。

所述中間部的半徑方向的平均長(zhǎng)度，優(yōu)選比所述外緣部的半徑方向的平均長(zhǎng)度大。

在所述中間部的奧氏體系不銹鋼和所述中央部的鐵素體系不銹鋼的邊界部，優(yōu)選所述中間部的奧氏體系不銹鋼的一部分被加熱，從而使之鐵素體化或鐵素體與Cr氮化物混合相化。

本發(fā)明的牙科用磁性附著體磁結(jié)構(gòu)體，具有高吸引力和耐久性，并且不含鎳，因此也可以適用于會(huì)因鎳引發(fā)金屬過(guò)敏癥的患者。另外本發(fā)明的牙科用磁性附著體磁結(jié)構(gòu)體，能夠由現(xiàn)有的簡(jiǎn)便地制造，因此能夠?qū)⒅圃斐杀疽种频玫汀?/p>

附圖說(shuō)明

圖1(a)是表示本發(fā)明的磁性附著體磁結(jié)構(gòu)體的一例的示意剖面圖。

圖1(b)是放大顯示圖1(a)的磁性附著體磁結(jié)構(gòu)體的焊接部的示意剖面圖。

圖2是表示密封構(gòu)件的一例的示意圖。

圖3是表示密封構(gòu)件的中央部、中間部和外緣部的半徑方向的平均長(zhǎng)度的測(cè)量方法的示意圖。

圖4(a)是表示以激光加熱密封構(gòu)件的中央部的奧氏體系不銹鋼部分與中間部的鐵素體系不銹鋼部分的邊界區(qū)域A1的方法的示意圖。

圖4(b)是表示以激光加熱圖4(a)的邊界區(qū)域A1后的磁性附著體磁結(jié)構(gòu)體的示意剖面圖。

圖5是用于說(shuō)明本發(fā)明中使用的杯型磁軛的形狀的示意圖。

圖6是表示使用激光照射裝置，焊接密封構(gòu)件與杯型磁軛的對(duì)接部的情況的示意剖面圖。

圖7是表示密封構(gòu)件的半徑方向(A線(xiàn)方向)的氮含量分布的圖形。

圖8(a)是表示實(shí)施例1的磁性附著體磁結(jié)構(gòu)體的示意剖面圖。

圖8(b)是放大顯示圖8(a)的焊接部的示意剖面圖。

圖9是表示將具有磁性附著體磁結(jié)構(gòu)體的義齒，裝配在埋設(shè)于齒槽中的根面板上所設(shè)置的支撐板上的狀態(tài)的示意剖面圖。

圖10是表示現(xiàn)有的磁性附著體磁結(jié)構(gòu)體的示意剖面圖。

具體實(shí)施方式

(1)整體構(gòu)成

磁性附著體磁結(jié)構(gòu)體10如圖1(a)和圖1(b)所示，由如下構(gòu)成：一方具有開(kāi)口部的實(shí)質(zhì)上不含Ni的鐵素體系不銹鋼的杯型磁軛1；收容在所述杯型磁軛1的凹部1a的永磁體2；密封所述杯型磁軛1的開(kāi)口部的密封構(gòu)件3；固定所述密封構(gòu)件3與所述杯型磁軛1的對(duì)接部4a的焊接部4，所述密封構(gòu)件3由如下構(gòu)成：實(shí)質(zhì)上不含Ni的鐵素體系不銹鋼的中央部3a；位于所述中央部3a的外側(cè)，氮的含量為0.5～2.0質(zhì)量％，實(shí)質(zhì)上不含Ni的奧氏體系不銹鋼的中間部3b；位于所述中間部3b的外側(cè)，氮的含量比所述中間部3b少，且在1.3質(zhì)量％以下，實(shí)質(zhì)上不含Ni的鐵素體系不銹鋼的外緣部3c。所述杯型磁軛1和密封構(gòu)件3的Cr含量?jī)?yōu)選為17～32質(zhì)量％，更優(yōu)選為24～32質(zhì)量％。所述杯型磁軛1和密封構(gòu)件3的Ni含量?jī)?yōu)選為0.2質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為0.1質(zhì)量％以下。所述焊接部4的中心位置，也可以從所述密封構(gòu)件3和所述杯型磁軛1的對(duì)接部4a向所述杯型磁軛側(cè)1偏移。

在此磁性附著體磁結(jié)構(gòu)體10中，鐵素體系不銹鋼的杯型磁軛1、由鐵素體系不銹鋼構(gòu)成的中央部3a、鐵素體系不銹鋼的外緣部3c是磁性體，奧氏體系不銹鋼的中間部3b是非磁性體，因此構(gòu)成所述密封構(gòu)件3的中央部3a為一方的極(圖中為N極)，杯型磁軛1的開(kāi)口端部1b為另一方的極(圖中為S極)的磁路。

(2)密封構(gòu)件

密封構(gòu)件3是將永磁體2包封在杯型磁軛1的凹部1a，并且構(gòu)成磁路的構(gòu)件，如圖2所示，由如下構(gòu)成：鐵素體系不銹鋼構(gòu)成的中央部3a；位于所述中央部3a的外側(cè)，氮的含量為0.5～2.0質(zhì)量％的奧氏體系不銹鋼所構(gòu)成的中間部3b；位于所述中間部3b的外側(cè)，氮的含量比所述中間部3b少，且在1.3質(zhì)量％以下的鐵素體系不銹鋼所構(gòu)成的外緣部3c。所述中間部3b的奧氏體系不銹鋼，通過(guò)在鐵素體系不銹鋼中固溶氮而生成，其氮含量范圍根據(jù)不銹鋼的Cr含量而有所不同。

所述密封構(gòu)件3由實(shí)質(zhì)上不含Ni的不銹鋼構(gòu)成，特別是優(yōu)選使用耐腐蝕性軟磁性的鐵素體系不銹鋼(SUS447J1，SUSXM27，SUS444等)。所述不銹鋼的Cr含量?jī)?yōu)選為17～32質(zhì)量％，更優(yōu)選為24～32質(zhì)量％。還有杯型磁軛1和密封構(gòu)件3的外形不限于圓形，可以是橢圓形，也可以是四邊形等的多邊形。這種情況下，永磁體2的形狀，也可以根據(jù)需要按照成杯型磁軛1和密封構(gòu)件3的外形進(jìn)行變更。

作為所述密封構(gòu)件3采用圓形時(shí)，其直徑根據(jù)牙科用磁性附著體磁結(jié)構(gòu)體的使用目的而設(shè)定，通常為1800～5500μm。所述中央部3a的平均半徑La優(yōu)選為800～5000μm，更優(yōu)選為1000～4000μm。所述中間部3b的半徑方向的平均長(zhǎng)度Lb優(yōu)選為50～400μm，更優(yōu)選為100～300μm。所述外緣部3c的半徑方向的平均長(zhǎng)度Lc優(yōu)選為50～400μm，更優(yōu)選為75～300μm。所述中間部3b的半徑方向的平均長(zhǎng)度Lb優(yōu)選為比所述外緣部3c的半徑方向的平均長(zhǎng)度Lc大。

密封構(gòu)件3的中間部3b，由氮的含量為0.5～2.0質(zhì)量％，實(shí)質(zhì)上不含Ni的奧氏體系不銹鋼構(gòu)成。若氮的含量低于0.5質(zhì)量％，則奧氏體系不銹鋼無(wú)法穩(wěn)定存在，有鐵素體化的情況。氮的含量高于2.0質(zhì)量％時(shí)，有氮化物析出的情況。所述氮的含量更優(yōu)選為0.7～1.8質(zhì)量％。

密封構(gòu)件3的外緣部3c，由氮的含量比所述中間部3b少，且在1.3質(zhì)量％以下，實(shí)質(zhì)上不含Ni的鐵素體系不銹鋼構(gòu)成。所述氮的含量?jī)?yōu)選為1.0質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為0.5質(zhì)量％以下。雖然優(yōu)選氮含量少的方法，但也可以存在微量的氮。所述外緣部3c，通過(guò)對(duì)于氮的含量為0.5質(zhì)量％以上的奧氏體系不銹鋼進(jìn)行脫氮，從而使之鐵素體化，因此如后述，具有使在杯型磁軛1與密封構(gòu)件3的焊接時(shí)發(fā)生的氮?dú)鉁p少的效果。因此，所述外緣部3c，優(yōu)選具有焊接部4達(dá)不到中間部3b這一程度的寬度(半徑方向長(zhǎng)度)，即在焊接時(shí)由激光照射的加熱中，所述中間部3b不會(huì)脫氮這種程度的寬度。

例如，使激光的中心點(diǎn)與密封構(gòu)件3和杯型磁軛1的接合部分(對(duì)接部)一致的方式照射激光進(jìn)行焊接時(shí)，優(yōu)選所述外緣部3c的半徑方向的平均長(zhǎng)度Lc，至少具有激光的直徑的一半的寬度。但是，激光的中心點(diǎn)并非要與對(duì)接部一致才優(yōu)選，在接合性和磁路上，也有優(yōu)選向杯型磁軛1側(cè)或密封構(gòu)件3側(cè)偏移這種方法的情況。因此，所述外緣部3c的半徑方向的平均長(zhǎng)度Lc，優(yōu)選是所述焊接部4的半徑方向長(zhǎng)度的20～80％。

在此所謂焊接部4的半徑方向長(zhǎng)度，是在半徑方向上焊接部4的寬度最寬的部分，由圖1(b)可知，是最靠近焊接部4的表面的部分的半徑方向長(zhǎng)度。在該最靠近焊接部4的表面的部分，因?yàn)橛捎诩す庹丈涠l(fā)生的熱也向激光直徑的外側(cè)傳播而熔化不銹鋼，所以比激光直徑稍寬。由于該激光照射而導(dǎo)致不銹鋼熔化的范圍，認(rèn)為除了激光直徑以外，也會(huì)根據(jù)激光輸出功率、掃描速度等而變化，因此期望外緣部3c的半徑方向的長(zhǎng)度，不是以激光直徑?jīng)Q定，而是以焊接部4的最寬的部分的半徑方向的長(zhǎng)度為基準(zhǔn)而決定。

密封構(gòu)件3如后述，通過(guò)如下方式取得，即，對(duì)于由鐵素體系不銹鋼構(gòu)成的圓棒材實(shí)施氮固溶處理，使從表面起至一定的深度的部分奧氏體化，其后再進(jìn)行脫氮處理而使所述奧氏體化的部分之中靠近表面的部分鐵素體化，之后以切成圓片的方式切割圓板。因此，中央部3a的鐵素體系不銹鋼部分31a與中間部3b的奧氏體系不銹鋼部分31b的邊界，和中間部3b的奧氏體系不銹鋼部分31b與外緣部3c的鐵素體系不銹鋼部分31c的邊界，如圖2所示，復(fù)雜地交錯(cuò)。還有，由圖2可知，外緣部3c與中間部3b的邊界部，相比中間部3b與中央部3a的邊界部，交錯(cuò)較小。

因此，所述平均半徑La和平均長(zhǎng)度Lb、Lc，如圖3所示，在周向上以等角度間隔劃10處半徑方向的直線(xiàn)，在各直線(xiàn)部分，測(cè)量從外周端3d至與中間部3b的奧氏體系不銹鋼部分31b交叉的點(diǎn)的長(zhǎng)度Lc1～Lc10，將其平均值作為外緣部3c的鐵素體系不銹鋼部分31c的長(zhǎng)度Lc，同樣，測(cè)量從與所述中間部3b的奧氏體系不銹鋼部分31b交叉的點(diǎn)，至與中央部3a的鐵素體系不銹鋼部分31a交叉的點(diǎn)的長(zhǎng)度Lb1～Lb10，將其平均值作為中間部3b的奧氏體系不銹鋼部分31b的長(zhǎng)度Lb。中央部3a的鐵素體系不銹鋼部分31a的平均半徑La，通過(guò)從密封構(gòu)件3的半徑中減去(Lc+Lb)而求得。

(氮固溶處理)

密封構(gòu)件3通過(guò)如下方式制作，即，對(duì)于耐腐蝕性軟磁性的鐵素體系不銹鋼的圓棒材實(shí)施氮固溶處理而使之奧氏體化之后，進(jìn)行脫氮處理而只使最表層鐵素體化，將所得到的經(jīng)過(guò)所述處理的圓棒材以規(guī)定厚切成圓片。氮固溶處理通過(guò)在氮?dú)夥障?50kPa以上)和以1150～1250℃，例如以真空加熱裝置中對(duì)于鐵素體系不銹鋼實(shí)施加熱處理來(lái)進(jìn)行。所述真空加熱裝置內(nèi)，操作上優(yōu)選大氣壓程度的氮?dú)夥眨瑑?yōu)選80～120kPa左右的氮?dú)夥?。為了防止氧化物生成，?yōu)選在使用的氮?dú)庵胁缓鹾退?。加熱處理的溫度?150℃低時(shí)，氮難以充分地固溶，比1250℃高時(shí)，難以控制氮固溶速度，難以將氮固溶奧氏體系不銹鋼的深度(所述密封構(gòu)件3的中間部3b的徑向?qū)挾?保持一定。氮固溶奧氏體系不銹鋼，需要含有鐵素體相充分奧氏體化這一程度的氮，其氮含量根據(jù)不銹鋼的Cr含量而有所不同，為0.5～2.0質(zhì)量％。所述氮含量的下限優(yōu)選為1質(zhì)量％。

氮固溶處理以下述任意一種方法均可，即，在爐的加熱室內(nèi)預(yù)先設(shè)置鐵素體系不銹鋼并加熱的方法，和達(dá)到規(guī)定的溫度之后再在爐的加熱室內(nèi)插入鐵素體系不銹鋼的方法。如果是預(yù)先設(shè)置不銹鋼之后再加熱的方法，則優(yōu)選為5～20℃/min左右的升溫速度，以使加熱室內(nèi)所載置的鐵素體不銹鋼均勻地加熱升溫。另外，氮?dú)饪梢詮募訜衢_(kāi)始便填充在爐內(nèi)，也可以在達(dá)到規(guī)定溫度之后再填充。

加熱處理的時(shí)間(最高溫度下的保持時(shí)間)，根據(jù)由氮固溶處理使鐵素體系不銹鋼奧氏體化至什么程度的深度而適宜調(diào)節(jié)。例如，在大氣壓的氮?dú)夥障潞?200℃的條件下，至300μm左右的深度的奧氏體化，可以實(shí)施2～4小時(shí)左右的加熱處理。

(脫氮處理)

通過(guò)氮固溶處理使鐵素體系不銹鋼的圓棒材從表面至一定的深度的部分奧氏體化之后，通過(guò)使所述奧氏體化的部分之中靠近表面的部分(最表層)脫氮，使所述最表層部分鐵素體化。脫氮處理能夠通過(guò)降低氮固溶處理而氮化時(shí)的氮的壓力來(lái)實(shí)施。這時(shí)優(yōu)選溫度維持在等溫。脫氮時(shí)的氮的壓力優(yōu)選為氮化時(shí)的壓力的99％以下，更優(yōu)選為95％以下。脫氮的鐵素體相的氮含量為1.3質(zhì)量％以下，優(yōu)選為1.0質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為0.5質(zhì)量％以下。

為了在室溫下仍維持由氮固溶處理形成的奧氏體相和由脫氮處理形成的鐵素體相的組織，急冷氮固溶處理和脫氮處理后的高溫狀態(tài)的不銹鋼。緩冷所述處理后的不銹鋼時(shí)，生成的奧氏體相的組織相變?yōu)殍F素體相或鐵素體相與Cr氮化物混合的組織。作為急冷不銹鋼的方法，可列舉在加熱裝置內(nèi)設(shè)置冷卻部，將氮固溶處理后的原材移動(dòng)到該冷卻部，噴送氮?dú)?、稀有氣體等的冷卻用氣體進(jìn)行空冷的方法和對(duì)該冷卻部進(jìn)行水冷的方法等。

使氮固溶的鐵素體系不銹鋼圓棒原材的長(zhǎng)度，期望比爐的加熱室的均熱部長(zhǎng)度短。若原材的長(zhǎng)度比爐的加熱室的均熱部長(zhǎng)，則由于溫度的偏差，會(huì)導(dǎo)致不能以均勻的深度使氮固溶。因此加熱室的均熱部長(zhǎng)度期望溫度偏差在10℃以?xún)?nèi)。

優(yōu)選氮固溶處理之前在700℃以上氮固溶處理溫度以下和大氣壓的氫氣氣氛中處理鐵素體系不銹鋼原材，除去表面的氧化物等。若原材表面有氧化物等，則其成為氮?dú)鉂B透的屏障，氮固溶處理的速度降低，并且氮固溶處理的深度有可能不均勻。

若在氮固溶處理之前以固溶處理溫度進(jìn)行1～3小時(shí)預(yù)加熱處理，則原材晶粒生成，能夠以均勻的厚度形成奧氏體相。預(yù)加熱的處理時(shí)間依存于原材的晶粒的大小，因此根據(jù)原材設(shè)定即可。

(熱處理)

如前述，通過(guò)氮固溶處理形成奧氏體系不銹鋼時(shí)，如圖2所示，密封構(gòu)件3的奧氏體系不銹鋼部分31b(中間部3b)，成為復(fù)雜進(jìn)入鐵素體系不銹鋼部分31a(中央部3a)的狀態(tài)。若是像這樣成為非磁性的奧氏體系不銹鋼與密封構(gòu)件3的中央部3a部分性地交錯(cuò)的狀態(tài)，則由永磁體2、杯型磁軛1和密封構(gòu)件3構(gòu)成的磁路的效率降低，由此導(dǎo)致磁體引力降低，并且會(huì)發(fā)生每個(gè)制品磁體引力不同，得不到具有穩(wěn)定的性能的制品。為了對(duì)此加以改善，如圖4(a)和圖4(b)所示，也可以用激光加熱密封構(gòu)件3的奧氏體系不銹鋼部分31b和鐵素體系不銹鋼部分31a的邊界區(qū)域A1，使奧氏體系不銹鋼回歸鐵素體系不銹鋼。還有，所述邊界區(qū)域A1的加熱，優(yōu)選以不會(huì)因熱而招致永磁體2的磁特性的降低的方式，只對(duì)所述密封構(gòu)件3的表面實(shí)施。由此，能夠降低每個(gè)制品的磁路的不均勻性，使吸引力穩(wěn)定化。

(3)杯型磁軛

杯型磁軛1，具有用于收容永磁體2的凹部1a。所述凹部1a為與收容的永磁體2的大小相符的尺寸，但密封構(gòu)件3插入的部分(開(kāi)口端附近)的直徑e(參照?qǐng)D5)，優(yōu)選以滿(mǎn)足式(1)的方式設(shè)定：

(Br×S)×0.8≤Sc×Bs≤(Br×S)×1.2

[其中，Bs表示杯型磁軛1的飽和磁化，Br表示永磁體2的殘余磁通密度，S表示與永磁體2的磁化方向正交的截面積，Sc表示杯型磁軛1的吸附面的實(shí)效面積(磁性部分面積)。]。

在此，所述杯型磁軛1的吸附面的實(shí)效面積Sc，需要考慮由于在密封構(gòu)件3上設(shè)置鐵素體系不銹鋼的外緣部3c，導(dǎo)致磁性區(qū)域增加的量。因此，所述杯型磁軛1的吸附面的實(shí)效面積Sc，是杯型磁軛1的吸附面(杯型磁軛1的開(kāi)口端部1b)的面積Sc₀[＝π×(E²-e²)/4]，和密封構(gòu)件3的外緣部3c的面積Sc₁[＝π×(e²-r²)/4]的合計(jì)[其中，E是杯型磁軛1的外形(直徑)，e是杯型磁軛1的凹部開(kāi)口端附近的直徑和r是外緣部3c的內(nèi)側(cè)直徑。參照?qǐng)D5。]。即所述實(shí)效面積Sc以Sc₀+Sc₁＝π×(E²-r²)/4求得。

但是，杯型磁軛1和密封構(gòu)件3的焊接部4，與所述外緣部3c同樣鐵素體化而成為磁性體，因此該焊接部4相比外緣部3c的半徑方向?qū)挾仍诿芊鈽?gòu)件3的內(nèi)側(cè)露出形成時(shí)，即焊接部4的內(nèi)側(cè)直徑f比外緣部3c的內(nèi)側(cè)直徑r小時(shí)，則形成于密封構(gòu)件3的焊接部4的面積Sc₂[＝π×(e²-f²)/4]比外緣部3c的面積Sc₁大。因此，這種情況下，所述杯型磁軛1的吸附面的實(shí)效面積Sc，是杯型磁軛1的吸附面的面積Sc₀，和形成密封構(gòu)件3的焊接部4的面積Sc₂的合計(jì)。即所述實(shí)效面積Sc由Sc₀+Sc₂＝π×(E²-f²)/4求得。

將所述開(kāi)口端附近的直徑e和所述密封構(gòu)件的外緣部的半徑方向的長(zhǎng)度Lc(或形成于密封構(gòu)件3的焊接部4的寬度)，以滿(mǎn)足所述式(1)設(shè)定，能夠得到充分的吸附力和低漏磁通密度。因此，密封構(gòu)件3插入的部分的直徑e，期望考慮到作為磁性區(qū)域的外緣部的半徑方向的長(zhǎng)度Lc(或形成于密封構(gòu)件3的焊接部4的寬度)而決定。如此通過(guò)成為開(kāi)口端附近直徑擴(kuò)充這一形狀的凹部1a，能夠使密封構(gòu)件3的中間部3b(非磁性的奧氏體系不銹鋼的部分)相對(duì)于所述永磁體2配置在最佳的位置。

杯型磁軛1優(yōu)選使用耐腐蝕性軟磁性的鐵素體系不銹鋼(SUS447J1，SUSXM27，SUS444等)。優(yōu)選杯型磁軛1的Cr含量為17～32質(zhì)量％，更優(yōu)選為24～32質(zhì)量％。

(4)焊接部

固定密封構(gòu)件3與杯型磁軛1的對(duì)接部的焊接部4，其中心如圖1(b)所示，優(yōu)選從所述密封構(gòu)件3和所述杯型磁軛1的對(duì)接部4a，向所述杯型磁軛1側(cè)偏移。即，如圖6所示，使從激光照射裝置5放射的激光5a的光軸中心C，對(duì)準(zhǔn)從所述密封構(gòu)件3與所述杯型磁軛1的對(duì)接部4a，向所述杯型磁軛1側(cè)偏移距離d的位置進(jìn)行照射，進(jìn)行所述對(duì)接部4a的焊接。所述距離d優(yōu)選為所述激光5a的照射直徑的3～40％的距離，更優(yōu)選為5～30％的距離。

激光5a照射的部分被加熱而達(dá)到高溫，致使所述照射部分的金屬融化，杯型磁軛1與密封構(gòu)件3被接合。所述密封構(gòu)件3的外緣部3c脫氮而鐵素體化，并成為磁性體。但是中間部3b與外緣部3c的邊界為交錯(cuò)的狀態(tài)，有部分性地含有氮的奧氏體系不銹鋼(中間部3b)進(jìn)入外緣部3c，突出至外周端3d附近的情況。這種情況下，雖然微量，但固溶的氮?dú)獗环懦?，這時(shí)有可能發(fā)生龜裂和缺陷，因此激光的光軸優(yōu)選向杯型磁軛側(cè)偏移。

如此在從對(duì)接部4a向杯型磁軛1側(cè)偏移的位置進(jìn)行焊接，通過(guò)極力縮小外緣部3c的鐵素體系不銹鋼被加熱的范圍，從而能夠極力小中間部3b的氮固溶奧氏體系不銹鋼被加熱的范圍，抑制加熱造成的氮的放出，抑制因氮的放出導(dǎo)致的缺陷生成。其結(jié)果是，能夠得到磁引力優(yōu)異，且耐腐蝕性和耐久性?xún)?yōu)異的磁結(jié)構(gòu)體。

焊接部4優(yōu)選進(jìn)行平面加工至規(guī)定的深度，以使凹凸不會(huì)殘留。所述平面加工優(yōu)選進(jìn)行對(duì)杯型磁軛1、密封構(gòu)件3和所述焊接部4實(shí)施研磨，至焊接強(qiáng)度不會(huì)降低這一程度的深度。

(5)永磁體

作為永磁體2，優(yōu)選使用殘余磁通密度Br比其他的永磁體大，能夠得到更大的吸引力的釹磁體。釹磁體的殘余磁通密度Br需要使磁路飽和，因此優(yōu)選為1.3T以上，更優(yōu)選為1.35T以上。永磁體2與磁結(jié)構(gòu)體交錯(cuò)而后受磁。

【實(shí)施例】

通過(guò)實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明不受其限定。

實(shí)施例1

將具有由26質(zhì)量％的Cr、1質(zhì)量％的Mo和余量Fe(作為雜質(zhì)含有0.08質(zhì)量％的Ni)構(gòu)成的這一組成的鐵素體系不銹鋼(相當(dāng)于SUSXM27)的圓棒(直徑2.7mm和長(zhǎng)度60mm)，插入保持在1200℃的爐的冷卻部，使?fàn)t內(nèi)氣氛為大氣壓的氮?dú)鈿夥罩?，使原材移?dòng)至爐的加熱室內(nèi)保持3小時(shí)后，降低氮?dú)獾膲毫χ?.1MPa，再保持10分鐘，返回冷卻部急冷，由此對(duì)所述鐵素體系不銹鋼的圓棒實(shí)施氮固溶處理。使用日本電子制EPMA JXA-8900，針對(duì)取出的圓棒的與軸向垂直的截面測(cè)量氮量并確認(rèn)時(shí)，從外周面至大約100μm的深度形成有鐵素體系不銹鋼所構(gòu)成的同心狀的外層(外緣部)，在其內(nèi)側(cè)形成有約200μm的寬度的奧氏體系不銹鋼所構(gòu)成的同心狀的中間層(中間部)，其更內(nèi)側(cè)具有由原本的鐵素體系不銹鋼構(gòu)成的中心部(中央部)。所述外緣部、中間部和中央部的氮含量分別為低于0.2質(zhì)量％、1.5質(zhì)量％和低于0.2質(zhì)量％。根據(jù)這些結(jié)果，從圓棒材的中心至半徑方向(A線(xiàn)方向)的氮含量分布示意性地顯示在圖7中。將該圓棒切割成軸向厚度0.25mm，作為圓板狀的密封構(gòu)件。

使用與所述密封構(gòu)件所用的為相同組成的鐵素體系不銹鋼，制作具有直徑3.5mm和高度1.35mm的圓柱狀的外形，以及釹磁體插入的部分的孔徑為2.6mm，所述密封構(gòu)件插入的開(kāi)口端部分的孔徑為2.7mm及深度0.75mm的凹部的杯型磁軛。在所述杯型磁軛的凹部，插入直徑2.6mm和厚度0.5mm的釹磁體，在其上以加蓋的方式插入所述密封構(gòu)件。

如圖8(a)和圖8(b)所示，使從激光照射裝置5放射的激光5a(照射直徑)的光軸中心，對(duì)準(zhǔn)杯型磁軛1與密封構(gòu)件3的對(duì)接部4a照射，遍及全周焊接所述對(duì)接部4a進(jìn)行包封。

焊接后，對(duì)于焊接的面進(jìn)行0.05mm研磨加工，整修平滑，制作直徑3.5mm，高1.3mm的磁結(jié)構(gòu)體。該磁結(jié)構(gòu)體的磁引力為5.1～5.2N(測(cè)量5次)。直徑與高度與該實(shí)施例1為相同尺寸，將密封構(gòu)件變更為日本特開(kāi)平5-95965號(hào)所述的圓盤(pán)形磁軛和屏蔽環(huán)(300μm寬)所構(gòu)成的圓盤(pán)狀密封構(gòu)件的現(xiàn)有的磁結(jié)構(gòu)體的磁引力為5.0～5.2N(測(cè)量5次)。

實(shí)施例2

對(duì)于杯型磁軛與密封構(gòu)件的對(duì)接部進(jìn)行焊接包封時(shí)，如圖6所示，除了使激光5a的光軸中心C向距離對(duì)接部d＝20μm的杯型磁軛側(cè)，即向外側(cè)偏移以外，均與實(shí)施例1同樣而制作磁結(jié)構(gòu)體。在所述焊接部未發(fā)生凹陷或裂紋。測(cè)量該磁結(jié)構(gòu)體的磁引力時(shí)，為5.1～5.2N(測(cè)量5次)。

實(shí)施例3

將杯型磁軛與密封構(gòu)件的對(duì)接部焊接包封時(shí)，使激光5a的光軸中心向距離對(duì)接部d＝40μm的杯型磁軛側(cè)，即向外側(cè)偏移，除此以外均與實(shí)施例1同樣而制作磁結(jié)構(gòu)體。制作的10個(gè)試料之中在焊接部發(fā)生了凹陷或裂紋的1個(gè)都沒(méi)確認(rèn)到。測(cè)量該磁結(jié)構(gòu)體的磁引力時(shí)，為5.1～5.2N(測(cè)量5次)。

實(shí)施例4

在激光焊接工序中，對(duì)于杯型磁軛與密封構(gòu)件的對(duì)接部進(jìn)行焊接包封時(shí)，使激光5a的光軸中心向距離對(duì)接部d＝40μm的杯型磁軛側(cè)，即向外側(cè)偏移，除此以外均實(shí)施例1同樣進(jìn)行焊接包封后，如圖4(a)所示，使激光5a(照射直徑)的光軸中心C對(duì)準(zhǔn)距密封構(gòu)件3的中心半徑1.05mm的部分，遍及全周照射激光5a，加熱邊界區(qū)域A1，除此以外均與實(shí)施例1同樣而制作磁結(jié)構(gòu)體。通過(guò)加熱，中央部與中間部的邊界部的寬度0.2mm和深度約0.15mm的部分鐵素體化(研磨加工前)。該磁結(jié)構(gòu)體的磁引力為5.2～5.4N(測(cè)量5次)。通過(guò)加熱密封構(gòu)件的奧氏體系不銹鋼部與鐵素體系不銹鋼部的邊界區(qū)域，可減少所述邊界部分的不均勻性，吸附面表面的磁路達(dá)到適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)，因此認(rèn)為磁引力提高。