JP2007021682A - マグネットチャック - Google Patents

Abstract

【課題】 ワークの被保持面が、曲面、磁極部材の延在方向と直交する平面に対し交差する平面、および磁極部材の延在方向と直交すると共に互いに磁極部材の延在方向に離間する２つの平面のうち、いずれかを有していても、十分な吸着力でワークをチャック面に固定し、かつ加工力によるチャック面の変位をなくすと共に、ワークを変形させることなく保持するマグネットチャックを提供する。
【解決手段】 異なる極性で離間して交互に配設されると共にそれぞれが外側に向かって延在する複数の磁極部材を有し、前記複数の磁極部材の外側端面によってチャック面が形成されるマグネットチャックにおいて、少なくとも１つの磁極部材の外側端面は、曲面、磁極部材の延在方向と直交する平面に対し交差する平面、および磁極部材の延在方向と直交する他の磁極部材の外側端面に対し磁極部材の延在方向に離間して平行な平面のうちのいずれか１つを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ワークを磁力を介して固定するマグネットチャックに関する。

マグネットチャックは、複数の極性の異なる磁極部材が離間して交互に配設されており、磁極部材の外側端面、即ちワーク側端面は、磁極部材の延在方向と直交して磁極面が形成され、該磁極面はＮ極およびＳ極となって、異なる磁極が、同一平面上に離間して交互に配設される。マグネットチャックに載置されるワークは、一対の隣接するＮ磁極面およびＳ磁極面に接することにより、Ｎ磁極面からワークを通過しＳ磁極面に達する磁束の通路、所謂磁路が、磁気回路の一部として形成され、磁極面はチャック面となって、ワークは、該チャック面に磁気的な吸着力、即ち磁力によって固定される。

ワークの固定力は、ワークがチャック面により密着するほど、またより大きな面積で密着するほど、増大し、ワークは、大きな磁力で固定されて加工力によるずれ、即ちチャック面上の移動や、加工力によるモーメントが作用してのチャック面からの離間（浮き上がり)が抑えられ、加工不良、ツールの破損等が生ずるのを避けることができる。

ワークの被保持面、即ち、チャック面に対向して吸着される面は、曲面、チャック面と交差する平面、およびチャック面から離間して平行な平面のうちのいずれかを含む場合があり、ワークの被保持面は、チャック面との間に隙間が生じる。そのため、ワークは十分な磁力で保持されず、加工力によって加工中にずれる恐れがある。また、厚みの薄いワークのような剛性の低いワークでは、加工前のチャッキング解除時にチャック面との間に生じていた隙間が、加工時、即ちチャッキング作動時、吸着に伴うワークの変形によってなくなる場合があり、ワークは変形した状態で加工される。加工が終了しチャッキングが解除されると、ワークは吸着力から解放されて、チャック面と隙間がある状態、即ち加工前の状態に復元する。このため、加工面、加工孔等は、平面度、平行度、直角度、ピッチ等の精度が損なわれ、ワークは十分な精度を得ることができない問題があった。。

ワークの被保持面とチャック面との隙間をなくし、ワークを強力に固定するため、特許文献１の公報では、各磁極部材の磁極面に、強磁性体材料からなる直方体部材が装着され、該直方体部材は、磁極部材の磁極面と直交する方向に延在すると共に、圧縮バネ等によってワーク側に付勢される複数のピン部材を備えており、該ピン部材は、強磁性体材料からなり、直方体部材から突出して、先端にワークを吸着する面、即ちチャック面が形成される。ワークが載置されると、ワークの被保持面に倣って各ピン部材が進退し、その状態でチャッキングが作動され、ワークはピン部材の先端のチャック面に接して保持される。

一方、チャッキング作動前にチャック面との間に生じていた隙間が、チャッキング作動時に、吸着に伴うワークの変形によって、なくなった状態で加工されることによるワークの精度不良をなくすため、特許文献２の公報では、各磁極部材に支持されて該部材の磁極面、即ちチャック面と直交する方向に延在すると共に、圧縮バネ等によって外側、即ちワーク側に付勢される非磁性体部材が設けられており、該非磁性体部材は磁極部材のチャック面から突出可能となる。ワークが載置されると、ワークの被保持面に倣って各非磁性体部材が進退し、その状態で流体圧を用いたクランプ装置が作動して、各非磁性体部材は進退不能にクランプされる。次にワークのチャッキングが作動されるが、各非磁性体部材はクランプされているので、ワークの被保持面とチャック面との離間状態が維持され、ワークがチャック面に吸着されて変形した状態で加工されることによる加工精度不良が回避される。
特開２００２−５９３２８号 実開平５−７０８３９号

しかし、特許文献１の装置においては、ピン部材の先端に形成される前記チャック面は、平面、円弧面等で形成され、必ずしもワークの被保持面と合った形状でないので、チャック面は、対向する位置に在る被保持面の一部としか接することができない。そのため、ワークは十分な吸着力でマグネットチャックに固定されず、やはり、加工力によって加工中にずれる恐れがあり、加工不良等を生ずる。また、ピン部材はワークに対して進退可能であるため、大きな加工力がワークに加わると、ピン部材はワークを支持することができず後退する恐れがあり、ワークは加工不良が生じ、特に重切削ではワークは加工精度を維持するのが困難である。更に、ピン部材は、直方体部材に進退可能に支持される構成のため、被保持面の寸法差の大きいワークまで適用するには、直方体部材からの突出長さ範囲を大きくする、即ち最大突出長さと最小突出長さの差を大きくする必要があり、ピン部材は長くなり、ピン部材を収容するために、直方体部材は大型化せざるをえない。

一方、特許文献２の装置においては、非磁性体部材がワークを支持することにより、変形した状態で加工されることによる加工精度不良は、解消されるものの、非磁性体部材に支持される部分の被保持面は、チャック面から離間している。そのため、ワークは、マグネットチャックに十分な吸着力で固定されず、加工力でずれ、加工不良等を生ずる恐れがある。また、非磁性体部材の延在方向における寸法差が大きい被保持面を有するワークでは、被保持面の一部が、チャック面から大きく離間するので、吸着力は非常に弱くなる。そのため、ワークは、全体として十分な吸着力で保持されないので、加工が困難となる。従って、特許文献２の装置は、ワークの適用範囲が限られる。

以上の従来技術の問題点を鑑み、本発明の目的は、ワークの被保持面が、曲面、磁極部材の延在方向と直交する平面に対し交差する平面、および磁極部材の延在方向と直交すると共に互いに磁極部材の延在方向に離間する２つの平面のうち、いずれかを有していても、十分な吸着力でワークをチャック面に固定し、かつ加工力によるチャック面の変位をなくすと共に、ワークを変形させることなく保持するマグネットチャックを提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するためになされたものであって、異なる極性で離間して交互に配設されると共にそれぞれが外側に向かって延在する複数の磁極部材を有し、前記複数の磁極部材の外側端面によってチャック面が形成されるマグネットチャックにおいて、少なくとも１つの磁極部材の外側端面は、曲面、磁極部材の延在方向と直交する平面に対し交差する平面、および磁極部材の延在方向と直交する他の磁極部材の外側端面に対し磁極部材の延在方向に離間して平行な平面のうちのいずれか１つを有する（請求項１）。

また、前記少なくとも１つの磁極部材は、磁極部材の延在方向に平行で互いに直交する２つの切断面の外側端が共に曲線で形成される曲面を有する（請求項２）。

更に、前記少なくとも１つの磁極部材の外側端面は、対応するワークの被保持面と合った形状に形成される（請求項３）。

更に、前記複数の磁極部材は、マグネットチャック本体に組み込まれて固定され一端に互いに共通の平面を形成する複数の第１の磁極部材を有し、かつ前記少なくとも１つの磁極部材は、第１の磁極部材および第１の磁極部材の前記一端に着脱可能に接続される第２の磁極部材によって形成される（請求項４）。

更に、複数の前記第１の磁極部材に対応して前記第２の磁極部材がそれぞれ配設されると共に、前記第２の磁極部材間に非磁性体部材が設けられることにより、複数の前記第２の磁極部材と前記非磁性体部材とがブロックとして一体化されて、前記ブロックは前記共通の平面に着脱可能に接続され、マグネットチャックは少なくとも１つの前記ブロックを有する（請求項５）。

更に、前記ブロックは、前記非磁性体部材が前記第２の磁極部材に融着し充填状態に形成される（請求項６）。

請求項１によれば、チャック面を形成する少なくとも１つの磁極部材の外側端面は、曲面、磁極部材の延在方向と直交する平面に対し交差する平面、および磁極部材の延在方向と直交する他の磁極部材の外側端面に対し磁極部材の延在方向に離間して平行な平面のうちのいずれか１つを有するので、曲面、磁極部材の延在方向と直交する平面に対し交差する平面、および磁極部材の延在方向と直交する他の磁極部材の外側端面に対し磁極部材の延在方向に離間して平行な平面のうちのいずれか１つを有するワークの被保持面が、密着することが可能となる。従って、ワークは、マグネットチャックに強固に保持され、加工中に加工力によってずれるのが避けられる。そのため、ワークの加工不良やツールの破損が避けられる。

請求項２によれば、前記少なくとも１つの磁極部材は、磁極部材の延在方向に平行で互いに直交する２つの切断面の外側端が共に曲線で形成される曲面を有するので、前記少なくとも１つの磁極部材には、前記２つの切断面の外側端が共に曲線で形成される曲面を有するワークの被保持面が、密着することが可能となる。

請求項３によれば、少なくとも１つの磁極部材のチャック面は、対応するワークの被保持面と合った形状に形成されるので、ワークの被保持面が確実に密着する。

請求項４によれば、第２の磁極部材は、第１の磁極部材に接続されるので、言わば延長磁極部材となり、外側端面にチャック面が形成され、ワークの被保持面が密着することが可能となる。更に、マグネットチャックは、第２の磁極部材が第１の磁極部材に着脱可能に接続されているので、第２の磁極部材を交換することにより、別のワークの加工が可能となるし、第２の磁極部材を取り外すことにより、複数の第１の磁極部材の前記一端の前記共通の平面がチャック面となり、通常のワーク、即ち前記共通の平面と密着可能な被保持面を有するワークの加工が可能となる。

請求項５によれば、複数の前記第１の磁極部材に対応して配設される第２の磁極部材間に非磁性体部材が設けられ、複数の第２の磁極部材と非磁性体部材とが、前記共通の平面に着脱可能なブロックとして一体化されるので、磁力を弱めることなく有効利用を計りながら、複数の第２の磁極部材を一体化できる。従って、前記ブロックは、共通の平面から取り外しても、各第２の磁極部材の相対位置は維持される。そのため、複数の第２の磁極部材によって形成されるチャック面の形状は維持され、共通の平面に装着するだけで、即ち第２の磁極部材を調整することなく、ワークの加工を可能とする。複数の第２の磁極部材の外側端面は、チャック面を形成するため、予めワークの被保持面に合った形状に機械加工されるが、その機械加工の段階で、複数の第２の磁極部材は、既に非磁性体部材が介在してブロックとして一体化されているのが好ましく、機械加工の際に第２の磁極部材の変形、変位が抑えられ、チャック面は、ワークの被保持面に合った形状を精度良く得ると共に、機械加工後も形状を維持できる。

請求項６によれば、前記ブロックは、前記非磁性体部材が前記第２の磁極部材と融着し充填状態に形成されるので、堅固な一体物となることが可能である。詳記すれば、マグネットチャックの第１の磁極部材の配置に対応して、第２の磁極部材が配設されると共に、第２の磁極部材の相対変位が規制された状態で、溶融状態の非磁性体部材、例えば、銅合金、アルミ合金等の非鉄金属部材やポリカーボネート等の樹脂部材が流し込まれる。非磁性体部材は、冷却後、第２の磁極部材に融着すると共に、第２の磁極部材間に充填状態となり、複数の第２の磁極部材と非磁性体部材は、堅固な一体物となる。その状態で機械加工され、チャック面を有する前記ブロックが形成される。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１から図６に示すのは、本発明の第１の実施例のマグネットチャック１である。図１は平面図でありチャッキング作動時の磁極の配置を示し、図２は図１におけるＡ−Ａから視た断面図であり、図３は図１におけるＢ−Ｂから視た断面図であり、図４は、図２においてワーク６０を吸着して保持している状態を示す断面図である。図５はワーク６０を保持するブロック２０の形状を説明するための断面図であり、載置されるワーク６０が、ブロック２０から離間して併記されている。図６は、図４で保持されているワーク６０とは被保持面６０ａの一部が異なる形状のワーク６０を、ブロック２０に載置した状態を示す。

本実施例のマグネットチャック１は、永電磁式のマグネットチャック１であり、複数の第１の磁極部材３、および第１の磁極部材３に着脱可能に接続される複数の第２の磁極部材２１を有し、磁極部材３、２１は、共に軟鉄やケイ素鋼等の強磁性体材料によって形成される。各第１の磁極部材３は、マグネットチャック本体であるフレーム２に組み込まれて互いに間隔をおいて固定され、外側、即ちワーク６０側に向かって延在し、一端、即ち外側端に、延在方向に直交する平面３ａを有する。該平面３ａは、全ての第１の磁極部材３において同一平面上に在って、全ての第１の磁極部材３の互いに共通の平面３ａとなっている。

更に、マグネットチャック１は、第１の磁極部材３の内側端部で第１の磁極部材３にそれぞれ接する定極性永久磁石４、および可逆性永久磁石５と、該可逆性永久磁石５に巻き付けられている極性反転コイル６とからなる磁極形成ユニットを複数ユニット備えている。チャッキング作動時、図１に示すように、異なる極性の磁極が離間して交互に生じるべく、図３に示すように、互いに異なる極性の磁極形成ユニットが隣接して配設されている。チャッキング作動の開始時、極性反転コイル６に所定方向の電流が流される。これにより、各可逆性永久磁石５の極性が、チャッキング解除時に対して反転され、極性反転コイル６への電流供給の遮断後も、可逆性永久磁石５は反転した極性に維持される。可逆性永久磁石５の反転により、１つの部材から構成される場合の磁極部材の外側端面であり、第２の磁極部材２１が接続されていない第１の磁極部材３の共通の平面３ａ、および２つの部材から構成される場合の磁極部材の外側端面であり、共通の平面３ａに接続される第２の磁極部材２１の外側端面２１ａに、磁極が形成され、ワーク６０は、接近または接すると、磁力によって吸着される。このように、第２の磁極部材２１の外側端面２１ａ、および第２の磁極部材２１が接続されていない第１の磁極部材３の共通の平面３ａは、チャック面１１を形成する。但し、図２において、載置されたてワーク６０が実際に吸着されるチャック面１１は、チャック面１１のうち曲面部分のみであり、右端の第１の磁極部材３の共通の平面３ａ、または該共通の平面３ａと平行な左端の磁極部材２１の外側端面２１ａは、磁極が形成されるものの、載置されたワーク６０と接することはなく、実際にワーク６０を吸着するチャック面１１ではない。

本実施例のマグネットチャック１の第１の磁極部材３は、共通の平面３ａが正方形であり、第２の磁極部材２１は、共通の平面３ａに接続される内側端面が共通の平面３ａと同一寸法の正方形をとると共に、該内側端面と直交して外側に向かって延在しており、延在方向に直交する断面において、共通の平面３ａと同一寸法の正方形断面をとる。第１の磁極部材３間には、エポキシ樹脂等の非磁性体材料からなるスペース部材７が充填されており、共通の平面３ａと同一平面の共通の平面７ａが形成される。また、フレーム２のワーク側面も、共通の平面３ａ、７ａと同一平面上に在って共通の平面２ａが形成される。

銅合金、アルミ合金等の非鉄金属材料やエポキシ、ポリカーボネート等の樹脂などの非磁性体材料によって形成される非磁性体部材２２が、第２の磁極部材２１間に充填されており、第２の磁極部材に融着し充填状態となっている。これにより、全ての第２の磁極部材２１と非磁性体部材２２はブロック２０として一体化され、第２の磁極部材２１同士の相対変位が規制される

図２に示すように、マグネットチャック１は、フレーム２の共通の平面２ａに複数の雌ネジ２ｂが設けられ、また各第１の磁極部材３の共通平面３ａにも雌ネジ３ｂが設けられている。これら雌ネジ２ｂ、３ｂに対応して、非磁性体部材２２と第２の磁極部材２１に、段付貫通孔２２ａ、２１ｂが設けられており、ブロック２０は、適宜な箇所で、段付貫通孔２２ａ、２１ｂ、雌ネジ２ｂ、３ｂ、および六角穴付ボルト２３とからなる固定手段を介して、共通の平面２ａ、３ａに着脱可能に固定される。これにより、ブロック２０は、ワークの機械加工の際に、共通の平面２ａ、３ａ、７ａに沿ってずれたり、モーメント力が作用しての片側浮き上がり、即ち共通の平面２ａ、３ａ、７ａからの部分的な離間が防止される。

本実施例のブロック２０は、被保持面６０ａが曲面を有するワーク６０を載置可能とするために、複数の第２の磁極部材２１の各外側端面２１ａが、被保持面６０ａに密着可能なチャック面１１の各部分をそれぞれ形成するように、予め、外側端側、即ちワーク６０が載置される側が機械加工される。詳説すると、ワーク６０の被保持面６０ａの大きさに合わせて、第２の磁極部材２１の配設数が決定され、各第２の磁極部材２１は、それぞれの第１の磁極部材３に対応して、即ち各第１の磁極部材３と同一の位置関係で、成形型の基盤上に溶接等の固定手段により固定される。その状態で溶融状態の非磁性体部材２２、例えば銅合金材料が流し込まれ、各第２の磁極部材２１の間、および周囲に充填される。このとき成形型は、その底面、および全側面に適当な金属板などが配されており、溶融状態で流し込まれた非磁性体部材２２の外部への流出を防ぐように構成されている。その後、非磁性体部材２２は冷却して第２の磁極部材２１に融着し、第２の磁極部材２１および非磁性体部材２２の両者は、強固に結合されたブロック状の一体物となる。次に、両者は、基盤が取り付けられたまま、または基盤が切削等により取り外された状態で、第２の磁極部材２１の外側端側が、曲面を有するワーク６０の被保持面６０ａに合わせて３次元加工されブロック２０となる。これにより、１つの第２の磁極部材２１は、例えば、磁極部材２１の延在方向と平行な図１のＡ−Ａ切断面と、磁極部材２１の延在方向と平行なかつＡ−Ａ切断面と直交するＢ−Ｂ切断面との交点に位置する第２の磁極部材２１は、切断面の外側端が、Ａ−Ａ切断面を描く図２に示すように、またＢ−Ｂ切断面を描く図３に示すように、磁極部材２１の延在方向と平行で互いに直交する２つの切断面の外側端２１ａが、共に曲線で形成される曲面を有する。図５に示すように、対応する被保持面６０ａに合わせて各第２の磁極部材２１は機械加工され、各外側端面２１ａに形成される個々のチャック面１１によって、チャック面１１が形成される。これにより、ブロック２０のチャック面１１全体としても、前記の２つの切断面の外側端が、間に非磁性体部材２２の外側端を挟んで、共に曲線で形成される曲面を有する。よって、チャック面１１全体は、被保持面６０ａと接する部分が、被保持面６０ａと合う形状となり、被保持面６０ａに密着可能となる。

図４に示すように、ワーク６０がブロック２０に載置されて、チャッキング動作が実行されると、各第１の磁極部材３の共通の平面３ａに接するそれぞれの第２の磁極部材２１は、言わば延長磁極部材となって、外側端面２１ａ、即ちチャック面１１の各部分に磁性が生じ、接しているワーク６０の被保持面６０ａが吸着される。チャック面１１と被被保持面６０ａとは密着可能なため、ワーク６０は、ブロック２０を介して強固にマグネットチャック１に保持される。更に、ブロック２０のチャック面１１は、全体で、前述のように、前記２つの切断面の外側端が、間に非磁性体部材２２の外側端を挟んで、共に曲線で形成される曲面を有しており、ワーク６０が立体的に接する。そのためブロック２０は、言わば規制凹部や規制凸部が形成され、ワーク６０は、共通の平面２ａ、３ａ、７ａと平行な平面に沿った変位が規制されるので、加工力によるずれがより抑えられる。

ブロック２０は、被保持面６０ａ側の形状が一部異なるワーク６０にも適用できる。図６のワーク６０は、被保持面６０ａ側に球面の凹部を有し、図４のワーク６０の被保持面６０ａ側と形状が異なるが、ブロック２０に載置可能である。

ブロック２０は、加工するワーク６０の被被保持面６０ａに合わせて、予め、機械加工される。非磁性体部材２２は、第２の磁極部材２１間に十分充填されており、機械加工によってワーク６０の被保持面６０ａに倣うのが好ましいが、第２の磁極部材２１に融着して、第２の磁極部材２１を堅固に支持し、第２の磁極部材２１の機械加工の際、第２の磁極部材２１が、弾性変形や塑性変形する恐れがなく、チャック面１１の加工精度が損なわれないなら、非磁性体部材２２は、必ずしも第２の磁極部材２１間に十分に充填されていなくてもよい。図７に示すブロック２０は、第１の実施例の変形例であり、非磁性体部材２２は、第２の磁極部材２１間に十分に充填されず、比較のために離間して描かれているワーク６０の被被保持面６０ａに倣わない部分がある。

第１の実施例のブロック２０は、実際にワーク６０の被保持面６０ａと接する全ての第２の磁極部材２１の外側端面２１ａが、曲面のみで形成されているが、実際に被保持面６０ａと接する外側端面２１ａが、共通の平面２ａ、３ａ、７ａと交差する平面、または共通の平面２ａ、３ａ、７ａに対し第２の磁極部材２１の延在方向に離間すると共に平行な平面のうちの、いずれかを有しても良い。図８に示す本発明の第２の実施例のブロック３０は、実際に被保持面６０ａと接する各第２の磁極部材２１の外側端面２１ａが、曲面、および共通の平面２ａ、３ａ、７ａと交差する平面を有している。

上述の実施例のブロック２０、３０は、いずれも１つのブロックで形成されているが、ワーク６０が大きい場合は、複数のブロックによって構成されてもよい。その場合、各ブロック毎に、被保持面６０ａのそれぞれ対応する部分に合わせて機械加工される。

上述の実施例のブロック２０、３０は、いずれも非磁性体部材２２が第２の磁極部材２１と融着し充填状態に形成されているブロック２０、３０で形成されているが、非磁性体部材２２を融着することなく第２の磁極部材２１間に配して、各第２の磁極部材２１の位置決めを計り、ブロック化部材の機械的力によって、非磁性体部材２２を介して複数の第２の磁極部材２１を挟持することにより、複数の第２の磁極部材２１と非磁性体部材２２とを一体化してもよい。平面図である図９、および立面図である図１０に示すように、本発明の第３の実施例のブロック４０は、非磁性体部材として、アルミ板材料からなる複数のスぺーサ４１、４２が、図９に示すように、図示しない第１の磁極部材３に対応して配設される第２の磁極部材２１間に挿入されており、この配設状態で、第２の磁極部材２１とスぺーサ４１、４２が、アルミ板材料からなる一対の枠板４３および一対の枠板４４によって囲まれる。一対の枠板４３、４４は、アルミ合金製の一対のシャフト４５および一対のシャフト４６、および該シャフト４５、４６に螺合されるナットを介し、機械的力、即ち締め付け力によって、第２の磁極部材２１とスぺーサ４１、４２とを挟持し、それらの相対変位を規制して一体化する。第２の磁極部材２１およびスぺーサ４１、４２は、一体化された状態で機械加工されて、第２の磁極部材材２１の外側面２１ａにチャック面１１が形成され、ブロック４０が形成される。ブロック４０は、適宜な位置の第２の磁極部材２１の段付貫通孔２１ｂと、該貫通孔２１ｂに対応する図示しない第１の磁極部材３の雌ネジ３ｂと、六角穴付ボルト２３とからなる固定手段を介し、第１の磁極部材３の共通の平面３ａに着脱可能に装着される。

上述の実施例のブロック２０、３０、４０は、いずれも非磁性体部材２２が第２の磁極部材２１間に配設されているが、非磁性体部材が設けられなくてもよい。図１１に示す本発明の第４の実施例のブロック５０は、複数の第２の磁極部材２１の外側端面２１ａによって形成されるチャック面１１が、球面を有しており、第２の磁極部材２１間に非磁性体部材を有せず、全ての第２の磁極部材２１は、段付貫通孔２１ｂ、第１の磁極部材３の雌ネジ３ｂおよび六角穴付ボルト２３とからなる固定手段を介し、それぞれの第１の磁極部材３の共通の平面３ａに固定される。第２の磁極部材２１は、個々に第１の磁極部材３に着脱可能に固定されているので、ワーク６０の被保持面６０ａの形状が一部異なるワーク６０でも、一部の第２の磁極部材２１を交換、あるいは取り外すことにより、載置可能となる。例えば、被保持面６０ａの球面から突起が突出しているワーク６０でも、突起と干渉する第２の磁極部材２１を取り外すことにより、載置可能となる。

上述の全ての実施例において、外側端面が実際にワーク６０の被保持面６０ａと接する磁極部材は、フレーム２に組み込まれて固定される第１の磁極部材３と、第１の磁極部材３の一端に、即ち共通の平面３ａに着脱可能に接続される第２の磁極部材２１とによって形成され、第２の磁極部材２１の外側端面２１ａが、被保持面６０ａと接する。しかし、実際にワーク６０の被保持面６０ａと接する磁極部材は、第１の磁極部材３のみからなる磁極部材と、第１の磁極部材３と第２の磁極部材２１とからなる磁極部材の両方であってもよい。また、実際にワーク６０の被保持面６０ａと接する磁極部材を含めて、全ての磁極部材は、フレーム２に組み込まれて固定される磁極部材のみで、即ち分離不能の磁極部材のみで形成されてもよい。図１２に示す本発明の第５の実施例のマグネットチャック１は、磁極部材として、複数の磁極部材１３のみを有しており、磁極部材１３は、フレーム２に組み込まれた状態でスペース部材７が介在して固定される。磁極部材１３は、内側端部で定極性永久磁石４と可逆性永久磁石５が接しており、極性反転コイル６に所定方向の電流が流されて、可逆性永久磁石５の極性が、チャッキング解除時に対して反転されることにより、外側端面１３ａ１、１３ａ２、１３ａ３に磁性が生じる。即ち、磁極部材１３の延在方向と直交する外側端面１３ａ１と、他の磁極部材１３の外側端面である外側端面１３ａ１に対し磁極部材１３の延在方向に離間して平行な平面である外側端面１３ａ２と、外側端面１３ａ２と同様、外側端面１３ａ１に対し磁極部材１３の延在方向に離間して平行な平面である外側端面１３ａ３とによって、チャック面１１ａ、チャック面１１ｂおよびチャック面１１ｃからなるチャック面１１が形成される。

全ての磁極部材１３は、フレーム２に組み込まれて固定されているので、他の実施例と同様、磁極部材１３の延在方向においても、磁極部材１３の延在方向と直交する方向においても、変位が抑えられ、載置されるワーク６０の自重や、加工力によって変位することがなく、ワーク６０の加工精度が維持される。

上述の実施例の永電磁式のマグネットチャック１は、磁極部材３、１３の延在方向と直交する断面、即ち載置されるワーク６０に向かう方向と直交する断面において、いずれも磁極部材３、１３が正方形断面であるが、磁極部材３、１３が円形断面、または長方形断面であってもよい。その場合、第２の磁極部材２１が、第１の磁極部材３に適合して円形断面、または長方形断面に構成されるのが好ましい。

また、マグネットチャック１は、本発明の実施例の永電磁式に限らず、通常の電磁マグネットチャック、即ち、チャッキング作動時には励磁コイルに連続して通電されるマグネットチャック、または、永久磁石のみで構成されるマグネットチャックに用いられてもよく、第２の磁極部材２１の断面形状は、第１の磁極部材３の断面形状に適合して構成されるのが好ましい。

本発明は上記のいずれの実施例にも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々に変更することが可能である。

本発明の第１の実施例のマグネットチャック１を示す平面図である。 図１におけるＡ−Ａから視た断面図である。 図１におけるＢ−Ｂから視た断面図である。 第１の実施例のマグネットチャック１のブロック２０が、ワーク６０を吸着 して保持している状態を示す断面図である。 ブロック２０の形状を説明するための断面図である。 図４で保持されているワーク６０とは被保持面６０ａの一部が異なる形状の ワーク６０を、ブロック２０に載置した状態を示す断面図であ。 第１の実施例のマグネットチャック１の変形例のブロック２０を示す断面図 である。 本発明の第２の実施例のマグネットチャック１のブロック３０を示す断面図 である。 本発明の第３の実施例のマグネットチャック１のブロック４０を示す平面図 である。 図９の立面図である。 本発明の第５の実施例のマグネットチャック１を示す断面図である。 本発明の第６の実施例のマグネットチャック１を示す断面図である。

符号の説明

１ マグネットチャック
２ フレーム
２ａ 共通の平面
３ 第１の磁極部材
３ａ 共通の平面
３ｂ 雌ネジ
４ 定極性永久磁石
５ 可逆性永久磁石
６ 極性反転コイル
７ スペース部材
７ａ 共通の平面
１１ チャック面
１１ａ チャック面
１１ｂ チャック面
１１ｃ チャック面
１３ 磁極部材
１３ａ１外側端面
１３ａ２外側端面
１３ａ３外側端面
２０ ブロック
２１ 第２の磁極部材
２１ａ 外側端面
２１ｂ 段付貫通孔
２２ 非磁性体部材
２２ａ 段付貫通孔
２３ 六角穴付ボルト
３０ ブロック
４０ ブロック
４１ スぺーサ
４２ スぺーサ
４３ 枠板
４４ 枠板
４５ シャフト
４６ シャフト
６０ ワーク
６０ａ 被保持面

Claims (6)

1. 異なる極性で離間して交互に配設されると共にそれぞれが外側に向かって延在する複数の磁極部材を有し、前記複数の磁極部材の外側端面によってチャック面が形成されるマグネットチャックにおいて、
   少なくとも１つの磁極部材の外側端面は、曲面、磁極部材の延在方向と直交する平面に対し交差する平面、および磁極部材の延在方向と直交する他の磁極部材の外側端面に対し磁極部材の延在方向に離間して平行な平面のうちのいずれか１つを有することを特徴とするマグネットチャック。
2. 前記少なくとも１つの磁極部材は、磁極部材の延在方向に平行で互いに直交する２つの切断面の外側端が共に曲線で形成される曲面を有することを特徴とする請求項１記載のマグネットチャック。
3. 前記少なくとも１つの磁極部材の外側端面は、対応するワークの被保持面と合った形状に形成されることを特徴とする請求項１または請求項２記載のマグネットチャック。
4. 前記複数の磁極部材は、マグネットチャック本体に組み込まれて固定され一端に互いに共通の平面を形成する複数の第１の磁極部材を有し、かつ前記少なくとも１つの磁極部材は、第１の磁極部材および第１の磁極部材の前記一端に着脱可能に接続される第２の磁極部材によって形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項３記載のマグネットチャック。
5. 複数の前記第１の磁極部材に対応して前記第２の磁極部材がそれぞれ配設されると共に、前記第２の磁極部材間に非磁性体部材が設けられることにより、複数の前記第２の磁極部材と前記非磁性体部材とがブロックとして一体化されて、前記ブロックは前記共通の平面に着脱可能に接続され、マグネットチャックは少なくとも１つの前記ブロックを有することを特徴とする請求項４記載のマグネットチャック。
6. 前記ブロックは、前記非磁性体部材が前記第２の磁極部材に融着し充填状態に形成されることを特徴とする請求項５記載のマグネットチャック。

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