JP2023183088A - 吸着磁石装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁性体材質のパネルに各種機器を取り付けるに際し、接着剤やネジ止め、クリップなど挟み具を用いることなく取り付けが実現できる取付具を提供すること。【解決手段】斜め外力による永久磁石２１の剥がれを防止するため吸盤部２８と組み合わせるべく、ヨーク２３を有するネオジム永久磁石２１を摩擦係数の大なる被覆材２４で被覆し、被覆部２４を延長して吸盤状２８とし、永久磁石の磁気吸引力と吸盤の真空吸引力による吸着磁石装置２０とする。永久磁石の磁気吸着力を高め、吸盤状部２８の略真空吸引力を高めるとともに、さらに吸盤状部２８に突起２７を設けることで解除を容易とする。【選択図】図２Ａ

Description

本発明はたとえば吸着磁石装置に係り、特に、磁性体および非磁性体パネルにカメラ、ライト、スマートフォン等の各種機器を取り付ける機能を有する吸着磁石装置に関する。

例えば、金属壁などの磁性体パネル１にフックや棚を取り付ける場合は、金属壁にタップ穴をあける等、金属壁に傷をつけることなく、取り付け位置を容易に変更できることが望まれる。そのため、永久磁石の吸引力を利用した取り付け装置を用いている例が多い。

現在、永久磁石として強力な磁力を発揮するものとしてネオジム永久磁石が開発されている。図１は、磁石２とフック３との組み合わせることで磁性体パネルに取り付ける磁石付きフックを示している。磁性体パネルに対する垂直吸着力Ａは強力になっているが、フック３に掛けたカバンや服（図示しない）を引っ張って、ななめ方向の荷重Ｂを掛けると４を支点として案外剥がれ易い。

上記永久磁石取付に変えて、吸盤を用いた取り付け具では、上述したような問題点はないが、非磁性材質のパネルが平坦で滑らかでなければならないとともに、吸盤内部の真空状態を長く保持できる構造とすることが必要である。一方、吸盤の吸着力を上げると、取り付け具の位置を変更したいときに外し難くなるという問題を生ずる恐れがある。

特開２０２０－１９５５６６号公報

本発明は、上述した点に鑑み案出されたもので、磁性体材質のパネルに各種機器を取り付けるに際し、接着剤やネジ止め、クリップなど挟み具を用いることなく取り付けが実現できる取付具を提供することを目的とする。本発明の別の目的は、磁性体パネルへの吸着力をより高めて各種の機器を取り付けることができる取り付け装置を提供することである。

本発明は、上記課題に関連して、上記吸着磁石装置の問題点を解決し、磁性体パネルに各種の取り付け機器を取り付けるための装置を実現するために、以下の各点のいずれかをより補完的な詳細課題とする。
第１には、磁性体材質のパネルに取り付けられる取り付け装置の取り付け強度を増すこと。
第２には、カメラ、ライト、スマートフォン等の各種機器を取り付ける機能を有すること。
第３には、取り付け具として従来のカメラの豊富なアクセサリを用いられる機構を有すること。
第４には、取り付け強度を増した吸着磁石装置を取り外す場合、容易に取り外すことができる機構を実現すること。

上記課題の解決に当たって、本発明者は、永久磁石及び吸盤の両方を有機的に結合して用いることによって、吸着力をより高めつつ各種の機器への取り付け状態を一定程度維持できるようにすることを着想した。すなわち、斜め外力による永久磁石の剥がれを防止するため吸盤部と組み合わせるべく、ヨークを有するたとえばネオジム永久磁石を摩擦係数の大なる被覆材で被覆し、被覆部を延長して吸盤状とし、永久磁石の磁気吸引力と吸盤の真空吸引力による吸着磁石装置とすれば、永久磁石の磁気吸着力を高め、吸盤状部の略真空吸引力を高めるとともに、さらに吸盤状部に突起を設けることで解除を容易とできることを着想した。

そこで、上記課題を解決するため、本発明の第１の態様に係る吸着磁石装置は、第１の取付面に対向する第１の磁石面を有しＮ極及び／もしくはＳ極が特定の配置形態で配置されてなり、前記第１の磁石面側に凹部が形成されてなる永久磁石と、前記第１の磁石面を少なくとも含む略全面に亘って前記永久磁石を被覆する被膜材と、前記被膜材が前記永久磁石周辺部より略同同一長さの吸盤形状に延伸されて形成される吸盤形状部と、一方側に前記永久磁石の前記凹部に嵌合する縁を有し、前記一方側と対向する他方側に機器を取り付けることを許容する機器取り付け部とを備え、前記永久磁石による磁力と前記吸盤形状部の略真空吸引力とによって磁性体材質のパネルに吸着することが可能であることを特徴とする。

発明の第２の態様として、第１の態様において、前記永久磁石がネオジム磁石であるとしてもよい。

発明の第３の態様として、第1もしくは第２の態様において、前記永久磁石に磁束調整部を有するとしてもよい。また、この磁束調整部、すなわちいわゆるヨーク部分を一体化として、大なる摩擦係数を有する被覆材で被膜するようにしてもよい。

発明の第４の態様として、第１の態様において、各種機器取り付け部として４分の１インチオネジまたはメネジを用いるとしてもよい。これにより、各種機器を取り付けられる機構部として機能することができる。

発明の第５の態様として、第１の態様において、前記吸盤形状部の外部に、吸盤内気密を解除するための突起を有するとしてもよい。これにより、気密抜き用突起を有することで、気密性を解除し、取り外すことが容易となる。

発明の第６の態様として、第１の態様において、前記吸盤形状部の内面に、気密を保つための線状突起を有するようにしてもよい。代替的に、第１の態様に係る磁性体パネル用吸着磁石装置は、前記吸盤部内側に複数の円形突起を付加するようにしてもよい。こうすることで、第１の態様において、吸盤部の気密性をより確保することが可能となる。

本発明の各態様によれば、強力磁石と気密性を保った吸盤の組み合わせにより磁性体材質パネルへの吸着性を高め、より重量のある各種機器を保持することができる。また、吸盤との組み合わせにより、永久磁石に斜めの荷重による剥がれを防止することができる。

また、本発明の各態様によれば、吸盤部の外部に気密抜きを設置することにより、吸盤部の気密を解除して吸着磁石装置の取り外しを容易に行うことができる。

さらに、本発明の各態様によれば、各種機器取り付け部として、４分の１インチピッチのメスネジあるいはオスネジを用いることにより、豊富なカメラ用の機器、アダプタを活用することができる。

磁石取り付け装置に対する外力説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る磁性体用吸着磁石装置の構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る磁性体用吸着磁石装置の断面図である。 本発明の別の実施形態に係る磁性体用吸着磁石装置の応用例を説明するための概念的斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る吸着磁石装置について説明する。

図２Ａは、本発明の一実施形態に係る磁性体用吸着磁石装置２０の構成を概略的に示す概念的斜視図であり、図２Ｂは、図２Ａに示される吸着磁石装置２０の縦断面図である。 同両図に示されるように、本発明の一実施形態に係る磁性体用吸着磁石装置２０は、永久磁石２２とヨーク２３とを摩擦係数大なる被膜材２４で被覆し、該被覆材２４を吸盤状部２８に延長した磁石吸盤部２１と、磁石固定筒２５と、機器取り付け部３２とを備えて構成される。

永久磁石２２の磁性配置については、たとえば、被吸着面ＷＬ側をＮ極もしくはＳ極とし、被吸着面ＷＬと対向する側をＳ極もしくはＮ極とする配置であってもよく、或いは、取付見付面からみて上側をＮ極もしくはＳ極とし、下側をＳ極もしくはＮ極とする配置であってもよい。さらには、取付見付面からみて、一定間隔でＮ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、・・・、とＮ極及びＳ極が交互に配置されるものであってもよい。また、機器取り付け部３２はこの例ではネジが突端的に描かれているが、図示したように、機器取り付け部３２の先方（磁石２２と対向する側）には、たとえば図１に示されるようなフック形状具等、各種の形状具、機材等を形成／接続することができ（図示しない）、これらも本願に係る技術思想に包摂される。

図２Ｂに示されるように、永久磁石２２とヨーク２３とを被覆する被膜材２４の外周を延長して吸盤状部２８としたものは、その裏面（永久磁石２２の配置される面の裏側の面）を被吸着面ＷＬに向けて押圧することで吸盤状部２８（の裏面）と当該被吸着面との間の空気が略真空状態となることで両者が吸着される構造を有している。このとき、吸盤状部２８の裾野を広げることで、たとえば図２Ｂに示されるような、真空吸着部の体積を広げたような応用例とすることも可能である。かくのごとく、真空吸着部分の形状、構造は各種のバリエーションが考えられるが、それらは全て本発明の発明思想に含まれるものである

同両図において、永久磁石２２としては、ネオジム磁石、フェライト磁石、アルニコ磁石、サマリウムコバルト磁石などのいずれであっても良いが、吸着力の観点からすればネオジム磁石を採用するのが最も好適である。被覆部材２４（吸盤状部２８と一体的に形成されていてもよい）は、摩擦係数が大きい材料、好ましくは更に軟質性を有する材料を選択するのが好ましく、具体的にはシリコンゴムを採用するのが好適であるが、エラストマー、他の樹脂等を採用してもよい。なお、永久磁石２２の立体的形状もしくは断面形状としては、円筒形、（断面）方形、（断面）多角形等の適宜形状とすることができる。

一方、略真空吸着力を増大させると、取付位置を変更する場合に剥がれにくくなる場合がある。この場合には、吸盤状部２８に突起２７を設けることができる。突起２７を設ければ、この突起を指先でまくり上げることにより真空部分を開放して吸着力を減少させ、容易に剥がすことができる。突起２７を一例とする突起部の形状としては、単なる棒状の突起でもよく、壮者者の爪が係るようなくぼみ付きの形状としてもよく、その他各種考えられるがそれ等はすべて本発明の発明思想に含まれる。

上記において、吸盤状部２８は、好適には肉厚断面が張出端に向かって漸次薄くなっていって張出端が略尖っている断面円錐形とすることで、被吸着表面への吸着適合性を増すこととなる。また、吸盤状部２８の内側（上記裏面側）には吸盤内の気密を保つため、好適には複数の線状突起２６が突設されている。

磁石固定筒２５は、永久磁石２２の凹部２９に嵌合する縁３３を有する略円筒形をなし、図２Ｂの如く永久磁石２２の下部より挿入すると、凹部２９に縁３３が適切に嵌合し、磁石固定筒２５の上端が、永久磁石２２とヨーク２３とを摩擦係数大なる被膜材２４で被覆した面と略同一面になる。

円筒形の磁石固定筒２５は、縁３３に対向する円筒部２５Ａにはその内壁面に貫通しないネジ穴３０が刻設されている（図２Ｂの２５参照）。このネジ穴３０の内壁面に螺設されたねじ山に機器取り付け部３２が螺合することによって磁石吸盤部２１と機器取り付け部３２とが結合される。以上のごとき構造のため、吸盤部内の気密性が保たれ、結果的に磁性体用吸着磁石装置２０と被吸着面ＷＬとの比較的長時間に亘る吸引力が維持される。

図２Ｂでは、機器取り付け部３２としてオネジ－オネジ変換具を例にしているが、オネジ－メネジ変換具（図示しない）でも良い。さらに、このネジをたとえば４分の１インチネジとしておけば、豊富なカメラ用のアダプターを活用することができる。なお、カメラ用の各種機器を取り付けられることは勿論、フックや取っ手等の家具類、懸架具あるいは小型雲台を取り付けても良いのは自明であり、その他各種のバリエーションが考えられるが、それ等はすべて本発明の発明思想に含まれるものである。

以上の説明では、磁性体用吸着磁石装置２０の吸盤状部２８がとりつく部分に内蔵される磁石について円筒形磁石を例にして説明をしてきたが、円筒形に限ることはなく方形、多角形等を採用することもでき、畢竟、形状について限定されることはない。また、上記では磁石に磁束漏れを防ぐヨークを附した場合として磁石及びヨーク全体を被膜する例を示したが、ヨークを配設しない場合に磁石全体を被膜材２４で被膜することができることは自明である。さらに、上記実施態様の真空吸着部分や、別の実施態様の取り付け部の構成は種々の方法が考えられるが、同様な機能を果たす構成は全て本発明の発明思想に含まれるものである。

さらに、上記では、本発明に係る技術思想を磁性体パネルに取り付ける吸着磁石装置として実現する場合を例にとって説明してきたが、自動車のボディや金属天井への取り付けに応用できるのは自明である、さらに図３の如く本発明の吸着磁石装置を複数個基板に取り付けて使用することにより該基板にさらに大型かつ重量大なる機器を取り付けることが可能となる。吸着磁石装置をＮ個用いればＮ倍の吸着力を発揮することが期待できるからである。

本発明の各態様及び上記実施形態によれば、永久磁石と気密性の高い吸盤とを組み合わせることにより、斜めの力をかけても剥がれ落ちにくい吸着磁石装置を実現することができる。それに加えて、滑り落ち難い、ズレ難い、後から取り付け位置の変更が自由に可能になる吸着磁石装置を実現することができる。また、本発明の各態様及び上記実施形態に係る吸着磁石装置は装備容易であり、図３に示す如く複数個を取り付け基板に装備することにより取り付け吸引力を増力し、より大きな重量の機器を取り付けることが可能となる。

また、本発明の各態様及び上記実施形態に係る吸着磁石装置の応用範囲は広く、比較的錆びやすい磁石を被膜材で被覆するがゆえのサビない構造のマグネット部を備えることから一般的な事務所や家庭での使用以外に、建物外の水場環境下の、扉や窓や壁、浴室、水槽内などにも利用できる。さらに、一般家具付帯用品、建設業、装飾品への利用などのインテリア産業等各種産業で幅広い利用の可能性がある。

１…従来の磁石フック、２…永久磁石、３…フック、２０…吸着磁石装置、２１…磁石吸着部、２２…永久磁石、２３…ヨーク、２４…被覆材、２５…磁石固定筒、２６…線状突起、２７…突起、２８…吸盤状部、２９…凹部、３０…ネジ穴、３２…機器取り付け部、３３…縁

Claims (6)

1. 第１の取付面に対向する第１の磁石面を有しＮ極及び／もしくはＳ極が特定の配置形態で配置されてなり、前記第１の磁石面側に凹部が形成されてなる永久磁石と、
   前記第１の磁石面を少なくとも含む略全面に亘って前記永久磁石を被覆する被膜材と、
   前記被膜材が前記永久磁石周辺部より略同同一長さの吸盤形状に延伸されて形成される吸盤形状部と、
   一方側に前記永久磁石の前記凹部に嵌合する縁を有し、前記一方側と対向する他方側に機器を取り付けることを許容する機器取り付け部と
   を備え、
   前記永久磁石による磁力と前記吸盤形状部の略真空吸引力とによって磁性体材質のパネルに吸着することが可能であることを特徴とする吸着磁石装置。
2. 請求項１記載の吸着磁石装置において、前記永久磁石がネオジム磁石であることを特徴とする吸着磁石装置。
3. 前記永久磁石に磁束調整部を有することを特徴とする、請求項１もしくは２に記載の吸着磁石装置。
4. 請求項１記載の吸着磁石装置において、各種機器取り付け部として４分の１インチオネジまたはメネジを用いることを特徴とする吸着磁石装置。
5. 前記吸盤形状部の外部に、吸盤内気密を解除するための突起を有することを特徴とする請求項１記載の吸着磁石装置。
6. 前記吸盤形状部の内面に、気密を保つための線状突起を有することを特徴とする請求項１記載の吸着磁石装置。