JP2007301640A - 磁気チャック用面板 - Google Patents

Abstract

【課題】 半田を用いる必要性を無くすことにある。
【解決手段】 面板は、第１の方向に間隔をおいて配置されかつ第１の方向と交差する第２の方向に長い複数の第１の磁極片と、それぞれが隣り合う第１の磁極片の間に配置されかつ第２の方向に長い複数の第２の磁極片と、第１及び第２の磁極片を結合させるべくそれぞれが隣り合う第１及び第２の磁極片の間に配置されて両磁極片を結合させる複数のスペーサであって磁性体を吸着する作業面を第１及び第２の磁極片と共同して規定するスペーサとを含む。各スペーサは非磁性の合成樹脂材料で製作されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、工作物のような磁性体を解除可能に吸着する磁気チャックのための面板に関する。

磁気チャックの１つとして、一端開放のハウジングと、該ハウジング内に配置された磁石装置と、前記ハウジングの開放端に配置された面板であって磁性体を吸着する作業面を規定する面板とを含むものがある（例えば、特許文献１）。

特許第３０８８１６７号公報

上記従来の磁気チャックにおいて、面板は、第１の方向に間隔をおいて交互に配置されかつ第１の方向と交差する第２の方向に長い複数の第１及び第２の磁極片と、それぞれが第１の方向に隣り合う第１及び第２の磁極片の間に配置された非磁性の複数のスペーサとを含む。

上記のような従来の面板においては、スペーサとして黄銅板を用いていることから、各スペーサをこれの隣の磁極片に接着する接着剤として、鉛を含む半田を用いている。このため、従来の面板は、研削液に微量の鉛が溶け出す問題があった。

また、従来の面板では、３００°Ｃ程度に加熱溶融させた半田を磁極片と黄銅板との間に流し込むことにより、磁極片と黄銅板とを接合せざるを得ない。

本発明の目的は、半田を用いる必要性を無くすことにある。

本発明に係る面板は、第１の方向に間隔をおいて配置されかつ前記第１の方向と交差する第２の方向に長い複数の第１の磁極片と、それぞれが隣り合う第１の磁極片の間に配置されかつ前記第２の方向に長い複数の第２の磁極片と、該第１及び第２の磁極片を結合させるべくそれぞれが隣り合う第１及び第２の磁極片の間に配置されて両磁極片を結合させる複数のスペーサであって磁性体を吸着する作業面を前記第１及び第２の磁極片と共同して規定するスペーサとを含む。前記各スペーサは非磁性の合成樹脂材料で製作されている。

前記複数の第１の磁極片は、前記隣り合う２つの第１の磁極片が前記作業面の側と反対側の箇所において少なくとも１つの連結部により一体的に連結されて、該連結部と共に磁極片ブロックに形成されていてもよい。

面板は、さらに、上向きのコ字状をした非磁性の複数のコマ部材であってそれぞれが隣り合う第１及び第２の磁極片の間にあって前記第２の磁極片の前記作業面と反対の側の箇所を受け入れた複数のコマ部材を含むことができる。

スペーサとして、黄銅板の代わりに非磁性の合成樹脂を用いているから、半田を用いる必要がない。

隣り合う第１の磁極片が作業面の側と反対側の箇所において少なくとも１つの連結部により一体的に連結されて、連結部と共に磁極片ブロックに形成されていると、隣り合う第１の磁極片の位置関係が安定化するから、第１及び第２の磁極片間への樹脂の配置作業、樹脂による第１及び第２の磁極片の結合作業等が容易になる。

面板は、さらに、上向きのコ字状をした非磁性の複数のコマ部材であってそれぞれが隣り合う第１及び第２の磁極片の間にあって第２の磁極片の作業面と反対の側の箇所を受け入れた複数のコマ部材を含むならば、第１及び第２の磁極片の位置関係が安定化するから、第１及び第２の磁極片間への樹脂の配置作業、樹脂による第１及び第２の磁極片の結合作業等がより容易になる。

以下、図面に示す本発明の面板を用いた磁気チャックの実施例について説明する。

図１〜図４を参照するに、磁気チャック１０は、平面長方形をした箱型の本体１２と、本体１２の上に配置された平面長方形をした平板状の面板１４と、面板１４に配置されたコ字状の複数のコマ部材１６とを含む。

本体１２は、平板状の底部及び底部の周縁から立ち上がる周壁部１８ａにより上方に開口する箱形のハウジング１８を備え、磁束発生源（図示せず）をハウジング１８内に配置している。ハウジング１８は、本体１２の長手方向（第１の方向）に長い細箱の形に製作されている。

磁束発生源は、鉄心とこの鉄心に巻かれた励磁コイルとを備えた電磁石装置、複数の固定永久磁石と複数の可動磁石とを備えた永久磁石装置、電磁石装置と永久磁石層値とを備えた永電磁石装置等、適宜な磁石装置を用いることができる。

しかし、以下の説明では、ハウジング１８内にあってハウジング１８の幅方向（第２の方向）中央部をハウジング１８の長手方向（第１の方向）へ伸びる鉄心と、該鉄心に巻き掛けられた励磁コイルとを備えた電磁石装置が用いられているものとする。

ハウジング１８と鉄心とは、磁性材料で作られており、また鉄心の一方の磁極面とハウジング１８の底部とにおいて磁気的に接続されている。面板１４は、ハウジング１８の開放端を閉鎖するようにハウジング１８の上に配置されて、ハウジング１８に固定されている。

面板１４は、これの長手方向（第１の方向）に間隔をおいて配置されて面板１４の幅方向（第２の方向）に伸びる複数の第１の磁極片２０と、それぞれが第１の方向に隣り合う第１の磁極片２０の間に配置されて第２の方向に伸びる複数の第２の磁極片２２と、それぞれが第１の方向に隣り合う第１及び第２の磁極片２０及び２２の間に配置された複数のスペーサ２４とを含む。

第１の磁極片２０は、ハウジング１８の周壁部に磁気的に接続されているが、磁束発生源の鉄心から磁気的に絶縁されている。第２の磁極片２２は、磁束発生源の鉄心の他方の極面に磁気的に接続されているが、ハウジング１８の周壁部から磁気的に絶縁されている。

第１及び第２の磁極片２０及び２２とスペーサ２４とは、磁性体を吸着する作業面を本体１２と反対側に共同して形成している。

第１の磁極片２０は、第１の方向に隣り合う２つの第１の磁極片２０が本体１２側の箇所において連結部２６により一体的に連結されて、連結部２６と共に磁極片ブロックに形成されている。

図示の例では、隣り合う２つの第１の磁極片２０は、３つの連結部２６により一体的に連結されている。しかし、隣り合う２つの第１の磁極片２０は、少なくとも１つの連結部２６により一体的に連結されていればよい。

各コマ部材１６は、第１の方向に隣り合う２つの第１の磁極片２０の間にあって連結部２６の上に、第２の磁極片２２を上方から受け入れる状態に、すなわち上方に開放する状態に配置されている。

第１及び第２の磁極片２０及び２２と連結部２６とは、磁性材料で製作されている。これに対し、コマ部材１６とスペーサ２４とは、第１の方向に隣り合う第１及び第２の磁極片２０及び２２の磁気的隔離のために非磁性材料で製作されている。

第１の方向に隣り合う第１及び第２の磁極片２０及び２２の間隔は、コマ部材１６とスペーサ２４により所定の値に維持されている。

各スペーサ２４は、第１の方向に隣り合う第１及び第２の磁極片２０及び２２を相互に接着する機能を有する。このため、スペーサ２４は、隣り合う第１及び第２の磁極片２０及び２２の間に充填された非磁性の合成樹脂材料で製作されている。合成樹脂材料としては、熱可塑性及び熱硬化性のいずれの樹脂であってもよい。

図示の例では、面板１４は、所定の厚さ寸法を有する板体の上面の側から所定の深さ寸法及び一定のピッチの複数の第１の溝を設けて該第１の溝の間の部位及び面板の長手方向両端の部位を第１の磁極片２０とし、また、板体の下面の側にあってハウジング１８内の鉄心の上面と対向する部位に第１の方向へ伸びかつ第１の溝に連通する第２の溝を形成し、第１の溝内に第２の磁極片２２を収容し、第２の磁極片２２を鉄心に磁気的に接触させるべく第２の磁極片２２の一部を第２の溝から突出させ、第１及び第２の磁極片２０，２２の間にスペーサ２４を充填する手法により形成されている。

より詳細には、面板１４は、以下のように製作することができる。

先ず、板体に切削加工及び研磨加工を施すことにより、第１の磁極片２０と連結部２６とを備える磁極片ブロックが製作される。

次いで、各コマ部材１６が隣り合う第１の磁極片２０の間にあって連結部２６の上に配置されると共に、各第２の磁極片２２が隣り合う第１の磁極片２０の間にあってコマ部材１６に嵌合された状態に配置される。

次いで、エポキシ系の樹脂のように、硬質で非磁性の合成樹脂材料が隣り合う第１及び第２の磁極片２０及び２２の間に注入すなわち充填される。それらの合成樹脂が硬化することにより、隣り合う第１及び第２の磁極片２０及び２２が接合されると共に、スペーサ２４が形成される。

スペーサ２４用の合成樹脂として、特に熱膨張係数が小さい熱硬化性樹脂を用いることができる。

樹脂の充填時、隣り合う第１の磁極片２０の位置関係並びに隣り合う第１及び第２の磁極２０及び２２の位置関係が安定しているから、第１及び第２の磁極片２０及び２２間への樹脂の配置作業、樹脂による第１及び第２の磁極片２０及び２２の結合作業等が容易になる。

次いで、作業面と反対側に空間が存在する場合は、そのような空間にウレタン樹脂のように軟質で耐水性を有する合成樹脂材料が充填される。軟質の合成樹脂材料の充填により、スペーサ２４のクラック発生時や界面剥離発生時の防水性が高くなる。

その後、作業面及びこれと反対側の面の仕上げ加工が行われる。

上記のように製作された面板１４は、第１の磁極片２０がハウジング１８の習癖部１８ａの上面に接触し、第２の磁極片２２が磁束発生器の磁極の他方の面に接触した状態に、本体１２に分離可能に結合されて、磁気チャック１０に組み立てられる。

面板１４によれば、スペーサ２４として、黄銅板の代わりに非磁性の合成樹脂を用いているから、半田を用いる必要がない。このため、以下のような技術的効果を奏する。

半田を用いる場合、３００°Ｃを超える加熱処理が必要であるが、樹脂の場合、１００°Ｃ以下の加熱処理ですむ。これにより、面板１４に残存する熱応力が著しく低減する。

半田を用いる場合、黄銅板の接合時に用いるフラックスが接合面に残存し、それにより作業面にさびが発生する。しかし、樹脂を用いると、腐食性物質が残留せず、作業面に腐食が生じない。

鉛を用いない半田も存在するが、そのような半田を用いると、鉛入り半田と比較して濡れ性が悪いため、接合不良や残留フラックスの増加の問題が生じ、品質の低下を招く。

非磁性合金は、これと磁極とのイオン化傾向の相違から電食が生じることがあり、また金属イオンが研削液に溶け出して長期間の使用において磁極に対し段差（凹み）を生じる。しかし、樹脂を用いると、そのような現象が発生しない。

磁気チャック１０の使用時、鉄心の側が例えばＳ極となるように励磁コイル２０に電流が供給される。これにより、第１の磁極片２０は鉄心及びハウジング１８の周壁部１８ａを介してＮに付勢され、第２の磁極片２２は鉄心を介してＳに付勢される。

上記の結果、面板１４の作業面が励磁状態におかれ、磁性体は作業面に吸着される。励磁コイル２０への電流の供給が停止されると、作業面が非励磁状態におかれ、吸着されている磁性体が解放される。

本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。

本発明の面板を備えた磁気チャックの一実施例を示す、一部を分解した斜視図である。 図１に示す面板をこれの底面の側から示す斜視図である。 図１に示す面板をこれの第２の方向におけるコマ部材の配置箇所間の箇所で切断した拡大断面図である。 図１に示す面板をこれのコマ部材の配置箇所で切断した拡大断面図である。

符号の説明

１０ 磁気チャック
１２ 本体
１４ 面板
１６ コマ部材
１８ ハウジング
２０ 第１の磁極片
２２ 第２の磁極片
２４ スペーサ
２６ 連結部

Claims (3)

1. 第１の方向に間隔をおいて配置されかつ前記第１の方向と交差する第２の方向に長い複数の第１の磁極片と、それぞれが隣り合う第１の磁極片の間に配置されかつ前記第２の方向に長い複数の第２の磁極片と、該第１及び第２の磁極片を結合させるべくそれぞれが隣り合う第１及び第２の磁極片の間に配置されて両磁極片を結合させる複数のスペーサであって磁性体を吸着する作業面を前記第１及び第２の磁極片と共同して規定するスペーサとを含み、前記スペーサは非磁性の合成樹脂である、磁気チャック用面板。
2. 前記複数の第１の磁極片は、前記隣り合う２つの第１の磁極片が前記作業面の側と反対側の箇所において連結部により一体的に連結されて、該連結部と共に磁極片ブロックに形成されている、請求項１に記載の磁気チャック用面板。
3. さらに、上向きのコ字状をした非磁性の複数のコマ部材であってそれぞれが隣り合う第１及び第２の磁極片の間にあって前記第２の磁極片の前記作業面と反対の側の箇所を受け入れた複数のコマ部材を含む、請求項１に記載の磁気チャック用面板。

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