JP2000058318A - マグネットベース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大きな切り換え力を必要とすることなく
及びマグネットベースを磁性体に対し移動させるおそれ
がなく、正確な位置決めを可能にすること 【解決手段】 マグネットベースは、筒状部及び該筒状
部の一端を閉鎖する底部を備えるヨークと、該ヨーク内
に配置された永久磁石と、該永久磁石からの磁束の漏洩
磁路として作用する磁気的空間及び磁性体に吸着する磁
気作用面を前記ヨークと共同して形成するように前記ヨ
ーク内に配置された鉄心と、前記永久磁石と共同して前
記磁気作用面を励磁状態及び非励磁状態に選択的に切り
換える磁束を前記鉄心に作用させるべく前記鉄心の周り
に配置された励磁コイルと、前記ヨークに形成された電
池収納部と、該電池収納部に収容された電池から前記励
磁コイルに供給される電流を制御する制御装置とを含
む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、励磁状態及び非励
磁状態に選択的に切り換え可能の磁気作用面を有するマ
グネットベースに関する。

【０００２】

【従来の技術】マグネットベースは、磁性体に釈放可能
に維持される切り換え可能の、吸着用磁石装置、磁気固
定装置、マグネットスタンド等して知られており、また
各種の計測機器、工具等の機器を定盤のような磁性体に
取り付ける取付具として多用されている。

【０００３】従来のこの種のマグネットベースは、特公
昭６４−５４４５号公報、実公平３−１４０１７号公報
等に記載されているように、ヨーク内に配置された永久
磁石を手動で回転又は摺動させることにより、磁気的吸
着面すなわち磁気作用面を励磁状態（吸着可能の状態）
と非励磁状態（釈放可能の状態）とに選択的に切り換え
る。

【０００４】この種のマグネットベースは、永久磁石を
回転又は摺動させることにより、永久磁石からの磁束が
磁気作用面を経る状態からヨーク内で短絡する状態へ又
はその逆へと切り換えるが、その際に、磁気回路の磁気
エネルギーの変化や摩擦力に対応した比較的大きい回転
力又は摺動力を必要とする。そのような回転力又は摺動
力は、永久磁石を変位させるために必要な力、すなわち
切り換えに要する力（本発明においては、「切り換え
力」という。）である。

【０００５】このような従来のマグネットベースを、光
学系機器、ダイヤルゲージ、ケガキ工具等、精密な測定
機器や精密な加工機器の固定手段として使用するとき、
切り換え時に比較的大きな切り換え力を必要とするか
ら、切り換え時にマグネットベースが定盤のような磁性
体に対してわずかに移動し、位置ずれを生じることがあ
る。

【０００６】上記のような位置ずれがマグネットベース
を定盤のような磁性体に維持させるべく磁気作用面を非
励磁状態から励磁状態に切り換えるときに生じると、磁
性体に対するマグネットベースの位置決めが不正確にな
り、その結果マグネットベースに取り付けられた機器の
正確な位置決めが不正確になるから、そのような機器に
よる測定、加工等が不正確になる。

【０００７】これを防止するために、従来のマグネット
ベースでは、マグネットベースを一方の手で移動不能に
押え、永久磁石を他方の手で注意深く回転又は摺動させ
る必要があり、したがって磁気作用面の切り換えに両手
を用いなければならず、切り換え操作が面倒である。

【０００８】

【解決しようとする課題】マグネットベースにおいて
は、大きな切り換え力を必要とすることなく及びマグネ
ットベースを磁性体に対し移動させるおそれがなく、正
確な位置決めを可能にすることが重要である。

【０００９】

【解決手段、作用及び効果】本発明のマグネットベース
は、筒状部及び該筒状部の一端を閉鎖する底部を備える
ヨークと、該ヨーク内に配置された永久磁石と、該永久
磁石からの磁束の漏洩磁路として作用する磁気的空間及
び磁性体に吸着する磁気作用面を前記ヨークと共同して
形成するように前記ヨーク内に配置された鉄心と、前記
永久磁石と共同して前記磁気作用面を励磁状態及び非励
磁状態に選択的に切り換える磁界を前記鉄心に作用させ
るべく前記鉄心の周りに配置された励磁コイルと、前記
ヨークに形成された電池収納部と、該電池収納部に収容
された電池から前記励磁コイルに供給される電流を制御
する制御装置とを含む。

【００１０】励磁電流が励磁コイルに供給されない状態
においては、永久磁石からの磁束は磁気作用面を通過す
る。これにより磁気作用面は励磁状態におかれ、マグネ
ットベース自身が磁性体に吸着し、その状態に維持され
る。

【００１１】制御装置は、少なくとも磁気作用面を非励
磁状態におくとき、永久磁石からの磁束が磁気作用面に
作用しないように、励磁電流を電池から励磁コイルに供
給する。これにより、磁気作用面は非励磁状態におか
れ、マグネットベースは磁性体から解放される。

【００１２】上記のマグネットベースは、磁気作用面を
非励磁状態においた状態で磁性体に対するマグネットベ
ースの位置を決め、その状態で磁気作用面を励磁状態に
切り換えることにより、永久磁石をヨークに対して変位
させることなく、磁性体に対するマグネットベースの位
置決めをすることができる。

【００１３】上記のように、永久磁石をヨークに対して
変位させないマグネットベースによれば、磁気作用面の
切り換え時に従来のマグネットベースで必要としたよう
な大きな切り換え力を必要としないから、磁性体に対す
るマグネットベースの位置決めの際に位置ずれを生じる
おそれがなく、しかも切り換えに両手を用いる必要もな
い。

【００１４】本発明のマグネットベースにおいては、磁
気作用面を非励磁状態におくときのみならず、磁気作用
面を励磁状態におくときにも、永久磁石からの磁束が磁
気的空間を通ることを阻止するように、励磁電流を電池
から励磁コイルに供給してもよい。このときの励磁電流
の方向は、磁気作用面を非励磁状態におくときのそれと
逆である。これにより、磁気作用面は永久磁石からの磁
束と励磁コイルの磁束とにより励磁状態におかれ、マグ
ネットベースは磁性体により強固に維持される。

【００１５】励磁電流を励磁コイルに供給するか否か、
又は、励磁コイルに供給する励磁電流の方向は、制御装
置内のスイッチにより行うことができる。そのようなス
イッチの操作に必要な力は、永久磁石をヨークに対して
変位させるに必要な力に比べ、極めて小さい。

【００１６】磁気作用面を非励磁状態におくときに励磁
コイルに供給する励磁電流は、磁気的空間の磁気抵抗を
小さくすることにより、市販の電池、特に乾電池から得
ることができるような十分に小さな値とすることができ
る。また、磁気作用面を非励磁状態におくときにのみ励
磁電流を励磁コイルに供給するようにすれば、電池の寿
命が著しく長くなる。

【００１７】前記制御装置は前記ヨークに配置すること
ができる。また、前記ヨークは、さらに、機械器具を装
着するための支柱のような支持体を取り付けるねじ穴の
ような装着部を備えることができる。

【００１８】前記電池収納部は、前記ヨークと、該ヨー
クに取り外し可能に組み付けられたカバーとにより形成
される収納空間を含むことができる。収納空間からの電
池の脱落がカバーにより防止される。

【００１９】前記制御装置は前記励磁コイルに供給する
励磁電流を所定の値にする定電圧回路を備えることがで
きる。これにより電池の電圧が変化しても、励磁コイル
に供給される励磁電圧の変化が防止される。

【００２０】前記制御装置は磁気作用面を非励磁状態及
び励磁状態に選択的におくためのスイッチを備えること
ができる。

【００２１】好ましい実施例においては、前記鉄心は主
体部及び該主体部に設けられたフランジ部を有してお
り、また、前記鉄心は前記フランジ部の軸線方向が前記
ヨークの軸線方向となりかつ前記フランジ部と前記ヨー
クとの間に前記磁気的空間が形成されるように前記ヨー
ク内に配置されており、前記永久磁石は前記底部と前記
鉄心との間に配置されかつ前記ヨークの軸線方向に磁化
されており、前記励磁コイルは前記フランジ部に関して
前記永久磁石と反対の側に配置されている。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１及び図２を参照するに、吸着
用磁石装置すなわちマグネットベース１０は、キャップ
状のヨーク１２を含む。ヨーク１２は、強磁性材料製の
筒状部１４と、該筒状部の一端を閉鎖する強磁性材料製
の板状の底部１６とを備える。

【００２３】筒状部１４は図示の例では四角筒状の形状
を有しており、したがって底部１６は四角形の形状を有
する。しかし、筒状部１４は、六角筒状、八角筒状等の
他の多角筒状の形状を有するものであってもよいし、円
筒状の形状を有するものであってもよい。いずれの場合
も、底部１６は筒状部１４の形状に適合した形状を有す
る。

【００２４】底部１６は、測定器具や工具のような器具
を支持する支柱を装着するねじ穴１８を有する。ねじ穴
１８は、底部１６の中心部に形成されており、また筒状
部１４と反対の側に開放している。

【００２５】強磁性材料製の鉄心２０は、棒状の主体部
２２と、該主体部の一端部に設けられたフランジ部２４
とを備えており、またフランジ部２４の軸線方向がヨー
ク１２の軸線方向となるように及び漏洩磁路として作用
する磁気的空間２６がフランジ部２４とヨーク１２の筒
状部１４との間に形成されるように、ヨーク１２内に配
置されている。

【００２６】筒状部１４の底部１６と反対の側の端面１
４ａと、主体部２２のフランジ部２４と反対の側の端面
２２ａとは、ヨーク１２の軸線方向における同一の位置
とされて、マグネットベース１０自体が定盤のような磁
性体２８に磁気的に吸着する磁気作用面３０とされてい
る。

【００２７】底部１６と鉄心２０との間には、板状をし
た複数の永久磁石３２が配置されている。永久磁石３２
は、フェライト磁石のように高保磁力の永久磁石材料か
らなり、また、ヨーク１２の軸線の方向（板状磁石３２
の厚さ方向）に磁化されている。説明上、永久磁石３２
は、図示のように、底部１６の側がＳ、鉄心２０の側が
Ｎとなるように配置されているものとするが、これと逆
に配置されていてもよい。永久磁石３２の磁極面は、ヨ
ーク１２の底部１６と鉄心２０とに接触されている。

【００２８】励磁コイル３４は、鉄心２０の主体部２２
の周りに配置されており、永久磁石３２と共同して磁気
作用面３０を励磁状態及び非励磁状態に選択的に切り換
える磁界を鉄心２０に作用させる。

【００２９】マグネットベース１０は、また、励磁コイ
ル３４の電源として作用する電池３６と、電池３６から
励磁コイル３４に供給される電流を制御する制御装置３
８とを含む。電池３８及び制御装置３８は、それぞれ、
ヨーク１２に設けられた収納部４０及び４２に収納され
ている。

【００３０】両収納部４０及び４２は、それぞれ、ヨー
ク１２の底部１６の外側に設けられた段部により形成さ
れており、また複数のねじ部材４４により底部１６に取
り外し可能に組み付けられた共通のカバー４６により閉
鎖された収納空間を形成している。ヨーク１２を、筒状
部１４及び底部１６を有する部材と、収納部４０，４２
及びねじ穴１８を有する部材と分けて製作し、両部材を
ねじ部材、接着剤等により結合してもよい。

【００３１】電池３６は、単１、単２又は単３の乾電池
であり、また収納部４０に配置された１以上の受け部材
４８により取り外し可能に受けられている。図示の例で
は、１つの電池を示すにすぎないが、２以上の電池を直
列又は並列に用いるようにしてもよい。また、電池３６
は、単４，単５又は単６の乾電池若しくはボタン電池の
ような他の乾電池であってもよいし、乾電池以外の電池
であってもよい。

【００３２】制御装置３８は、図３に示すように、磁気
作用面３０を非励磁状態及び励磁状態に選択的におくた
めのスイッチ５０と、励磁コイル３４に供給する励磁電
流を所定の値にする定電圧回路５２とを備える。

【００３３】スイッチ５０は、押しボタンスイッチであ
り、電池３６と定電圧回路５２との間に配置されてい
る。したがって、スイッチ５０は、電池３６の正側端子
及び負側端子に接続されていると共に、定電圧回路５２
に接続されている。スイッチ５０は、圧下されている間
閉路されて、電池３６と定電圧回路５２とを接続する。

【００３４】定電圧回路５２は、スイッチ３６により電
池３６に接続されている間動作して、磁気作用面３０を
非励磁状態におく励磁電流をケーブル５６を介して励磁
コイル３４に供給する。

【００３５】スイッチ５０と定電圧回路５２とは、スイ
ッチ５０の押しボタン部分を除いて合成樹脂により直方
体状に一体的に成形されており、スイッチ５０の押しボ
タン部分をカバー４６の外に露出させた状態に収納部４
２に収納されている。このため、カバー４６はスイッチ
５０の押しボタン部分を側方に露出させる貫通穴を有す
る。スイッチ５０の押しボタン部分は、カバー４６の側
壁部に形成された穴を介してカバー４６の外に突出させ
てもよいし、カバーの前記穴にのぞませるだけでカバー
の外に突出させなくてもよい。

【００３６】ヨーク１２の内部空間には、合成樹脂５８
が充填されている。ヨーク１２、鉄心２０、永久磁石３
２、励磁コイル３４及びケーブル５６の相対的位置関係
は、合成樹脂５８により維持されている。

【００３７】マグネットベース１０において、スイッチ
５０が開路していると、励磁電流は励磁コイル３４に供
給されない。このため、永久磁石３２からの磁束は磁気
作用面３０を通過する。これにより磁気作用面３０は励
磁状態におかれ、マグネットベース１０は磁性体２８に
吸着維持される。

【００３８】これに対し、スイッチ５０が閉路される
と、励磁電流が制御装置３８により励磁コイル３４に供
給される。このときの励磁電流は、磁気作用面３０を非
励磁状態におく電流であり、励磁コイル３４は永久磁石
３２からの磁界が磁気作用面３０に作用することを阻止
する磁束を発生する。

【００３９】磁気作用面３０を非励磁状態におく励磁電
流が励磁コイル３４に供給されているとき、磁性体２８
が磁気作用面３０に接触していても、磁気作用面３０の
磁気抵抗が磁気的空間２６のそれより著しく大きくなる
から、永久磁石３２からの磁束は、磁気的空間２６を通
り、磁気作用面３０に作用しない。これにより、磁気作
用面３０が非励磁状態におかれ、マグネットベース１０
を磁性体２８から離すことができる。

【００４０】それゆえに、マグネットベース１０を磁性
体２８に対して位置決めるとき、スイッチ５０を押した
状態でマグネットベース１０を定盤のような磁性体２８
に対して所定の位置に移動させて、その状態でスイッチ
５０を離せばよい。

【００４１】このようにすれば、スイッチ５０が押され
たことにより励磁電流が励磁コイル３４に供給されて磁
気吸着面３０が非励磁状態になるから、マグネットベー
ス１０を磁性体２８に対し容易に移動させることができ
る。また、スイッチ５０を離すと、励磁コイル３４への
電磁電流が断たれて磁気吸着面３０が励磁状態になるか
ら、マグネットベース１０は磁性体２８に吸着し、その
状態に維持される。

【００４２】磁気作用面３０を非励磁状態におくための
励磁電流は、磁気作用面３０に磁気抵抗を大きくするも
のであるから、磁気的空間２６の本来の磁気抵抗を小さ
い値に設定しておくことにより、励磁市販の電池３６か
ら得ることができるような十分に小さな値とすることが
できる。

【００４３】スイッチ５０を押す力及び離す力は、永久
磁石をヨークに対して変位させるために必要な力に比
べ、著しく小さい。このため、マグネットベース１０に
よれば、永久磁石３２をヨーク１２に対して変位させる
ことなく、磁性体２８に対するマグネットベース１０の
位置決めをすることができるし、その作業が容易であ
る。

【００４４】また、マグネットベース１０によれば、磁
気作用面３０を非励磁状態におく間だけ、励磁電流を励
磁コイル３４に供給するから、消費電力量が非常に少な
く、電池３６が市販の乾電池であっても、その寿命は著
しく長い。

【００４５】さらに、マグネットベース１０によれば、
電池３６及び制御回路３８をヨーク１２に配置している
から、電力用のコードを外部に引き出す必要がなく、計
測機器、工具等、磁性体への各種の機器の固定に便利で
ある。

【００４６】なお、スイッチ５０の代わりに、押される
たびに、磁気作用面３０を励磁状態及び非励磁状態に交
互に切り換えるスイッチであってもよい。この場合、マ
グネットベースを磁性体に対して位置決めるとき、スイ
ッチを押して磁気作用面を非励磁状態におき、その後再
びスイッチを押して磁気作用面を励磁状態におく操作が
行われる。

【００４７】また、磁気作用面３０を非励磁状態におく
ときのみならず、磁気作用面３０を励磁状態におくとき
にも、永久磁石３２からの磁束が磁気的空間２６を通る
ことを阻止するように、励磁電流を電池３６から励磁コ
イル３４に供給してもよい。このときの励磁電流の方向
は、磁気作用面３０を励磁状態におくときのそれと逆で
ある。このようにすれば、磁気作用面３０が永久磁石３
２からの磁束と励磁コイル３４の磁束とにより励磁状態
におかれるから、マグネットベースは磁性体２８により
強固に維持される。

【００４８】磁気作用面３０を励磁状態におくときに
も、励磁電流を電池３６から励磁コイル３４に供給する
場合、制御装置３８は、励磁コイル３４に供給する励磁
電流の方向を切り換えるための切り換え回路を定電圧回
路５２の出力側に備える。

【００４９】本発明は、上記実施例に限定されない。例
えば、板状の永久磁石の代わりに棒状の永久磁石のよう
な他の形状の永久磁石を用いてもよい。また、特にヨー
クの形状は、用いる電池の形状により異なる。それゆえ
に、本発明は、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るマグネットベースの一実施例を示
す斜視図

【図２】図１に示すマグネットベースの一実施例を示す
断面図

【図３】制御装置の電気回路の一例を示すブロック図

【符号の説明】

１０ マグネットベース １２ ヨーク １４ 筒状部 １６ 底部 １８ 既知装着用のねじ穴 ２０ 鉄心 ２２ 主体部 ２４ フランジ部 ２６ 磁気的空間 ２８ 磁性体 ３０ 磁気作用面 ３２ 永久磁石 ３４ 励磁コイル ３６ 電池 ３８ 制御装置 ４０，４２ 電池、制御装置の収納部 ４４ ねじ部材 ４６ カバー ４８受け部材

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状部及び該筒状部の一端を閉鎖する底
   部を備えるヨークと、該ヨーク内に配置された永久磁石
   と、該永久磁石からの磁束の漏洩磁路として作用する磁
   気的空間及び磁性体に吸着する磁気作用面を前記ヨーク
   と共同して形成するように前記ヨーク内に配置された鉄
   心と、前記永久磁石と共同して前記磁気作用面を励磁状
   態及び非励磁状態に選択的に切り換える磁界を前記鉄心
   に作用させるべく前記鉄心の周りに配置された励磁コイ
   ルと、前記ヨークに形成された電池収納部と、該電池収
   納部に収容された電池から前記励磁コイルに供給される
   電流を制御する制御装置とを含む、マグネットベース。
2. 【請求項２】 前記制御装置は前記ヨークに配置されて
   いる、請求項１に記載のマグネットベース。
3. 【請求項３】 前記ヨークは、さらに、支持体を取り付
   ける装着部を備える、請求項１又は２に記載のマグネッ
   トベース。
4. 【請求項４】 前記電池収納部は、前記ヨークと、該ヨ
   ークに取り外し可能に組み付けられたカバーとにより形
   成される収納空間を含む、請求項１から３のいずれか１
   項に記載のマグネットベース。
5. 【請求項５】 前記制御装置は前記励磁コイルに供給す
   る励磁電流を所定の値にする定電圧回路を備える、請求
   項１から４のいずれか１項に記載のマグネットベース。
6. 【請求項６】 前記制御装置は前記磁気作用面を非励磁
   状態及び励磁状態に選択的におくためのスイッチを備え
   る、請求項１から５のいずれか１項に記載のマグネット
   ベース。
7. 【請求項７】 前記鉄心は主体部及び該主体部に設けら
   れたフランジ部を有しており、また、前記鉄心は前記フ
   ランジ部の軸線方向が前記ヨークの軸線方向となりかつ
   前記フランジ部と前記ヨークとの間に前記磁気的空間が
   形成されるように前記ヨーク内に配置されており、前記
   永久磁石は前記底部と前記鉄心との間に配置されかつ前
   記ヨークの軸線方向に磁化されており、前記励磁コイル
   は前記フランジ部に関して前記永久磁石と反対の側に配
   置されている、請求項１から７のいずれか１項に記載の
   マグネットベース。