JP2527907B2 - 磁石アタッチメント - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁石アタッチメントに関
する。この磁石アタッチメントは、例えば、土木、建
設、機械、自動車等の各種産業界において吸着装置とし
て利用できる。

【０００２】

【従来の技術】磁石アタッチメントとして、図１４及び
図１５に示すように、中央孔１０１を備えたキャップ形
状のヨーク１００と、ヨーク１００の中央孔１０１内に
挿入されて固定された円盤状の焼結磁石部２００とで構
成された中実構造のものが知られている。この焼結磁石
部２００の磁極（Ｓ極、Ｎ極）はヨーク１００の底壁部
１０３に対して略垂直方向に着磁されて設けられてい
る。

【０００３】使用の際には、中実構造の磁石アタッチメ
ントを鉄板５００に押し当て、焼結磁石部２００を鉄板
５００に吸着させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した中
実構造の磁石アタッチメントでは、磁石アタッチメント
の単位重量あたりの吸引力をみると、必ずしも満足でき
るものではない。上記装置では、吸引力を増加しようと
すると、磁石アタッチメントの重量の増加の割合も大き
い。しかも焼結磁石部２００は割れのおそれもある。

【０００５】本発明は上記した実情に鑑みなされたもの
であり、単位重量あたりの吸引力を向上させるのに有利
で、割れの問題も回避できる磁石アタッチメントを提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は磁石アタッチ
メントについて鋭意開発を進め、上記した方式を廃止
し、平面形態がエンドレス状のヨークを用い、磁石粉末
と樹脂とを含む混合材をエンドレス状のヨークに装填し
て固化して樹脂磁石部を形成すれば、割れを回避できる
と共に、単位重量あたりの吸引力を向上させるのに有利
であることを知見し、この知見に基づき本発明を完成し
たものである。

【０００７】即ち、本発明の磁石アタッチメントは、横
断面で互いに対向する対向壁部と各対向壁部の一端同士
をつなぐ連設壁部とからなるコ字形状を備え、該横断面
でコ字形状が空間を介して２個並設された構造をなし、
全体としてエンドレス状のヨークと、磁石粉末と樹脂と
を含む混合材をヨークの対向壁部間に装填して形成さ
れ、ヨークの連設壁部に対して略垂直方向に着磁された
磁極をもつエンドレス状の樹脂磁石部とで構成されてい
ることを特徴とするものである。

【０００８】ヨークは全体としてエンドレス状のもので
あり、一般的には、リング状、楕円リング状、変形リン
グ状を採用できる。ヨークは、横断面で、互いに対向す
る対向壁部と各対向壁部の一端同士をつなぐ連設壁部と
からなるコ字形状を備え、コ字形状が空間を介して２個
並設された構造をなす。対向壁部と連設壁部との間の交
差角度は適宜採用できる。ヨークの材質は例えば炭素鋼
を採用できるが、飽和磁束密度が高いパーメンジュール
や軟磁性ステンレス鋼を採用すれば、磁石アタッチメン
トの単位重量あたりの吸引力を向上するのに有利であ
る。

【０００９】樹脂磁石部は、磁石粉末と樹脂とを含む混
合材を用い、この混合材をヨークの対向壁部間に装填し
て固化して形成されている。樹脂磁石部の磁極は、ヨー
クの連設壁部に対して略垂直方向に着磁されている。磁
石粉末は希土類磁石粉末を採用できる。希土類磁石とし
ては一般的にはネオジム−鉄−ボロン系、サマリウム−
鉄系等を採用できる。樹脂としてはポリアミド等を採用
できる。

【００１０】

【作用】本発明のアタッチメントは鉄板等の相手材に吸
着される。このとき樹脂磁石部からの磁束はヨーク及び
相手材を通り、断面において、樹脂磁石部、ヨーク及び
相手材の間で閉ループ状の磁路が形成される。この磁路
は、磁石アタッチメントの平面形態でみると、エンドレ
ス形状のヨークに相応するエンドレスの形態となる。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例について図１〜図７を参照し
て説明する。この例は、吸着のために本体装置に組付け
られるアタッチメント１に適用した例である。図１はア
タッチメントの横断面形態を示し、図３のＩ−Ｉ線にそ
う断面図である。図２はアタッチメントを鉄板に吸着さ
せた状態を示す。図３はアタッチメントの底面を示す。

【００１２】このアタッチメント１は、ヨーク２と、樹
脂磁石部４とで形成されている。ヨーク１は、全体とし
てエンドレス状つまりリング状をなしている。このヨー
ク１は、横断面では、コ字形状をなしており、互いに対
向する対向壁部２１、２２と、各対向壁部２１、２２の
一端同士をつなぐ連設壁部２５とからなる。図３から理
解できるように、ヨーク１の対向壁部２１で区画される
部分Ｍには、ヨークも樹脂磁石も配置されていない。な
おヨーク２は炭素鋼製（ＳＰＣＣ）である。

【００１３】この例では、希土類磁石粉末と熱可塑性樹
脂と添加剤（カップリング剤等）を含む混合材を用い、
成形型のキャビティにヨーク２を配置した状態で、ヨー
ク２の対向壁部２１、２２間に混合材を装填して混合材
を固化することにより、樹脂磁石部４は形成されてい
る。ここで、希土類磁石粉末の組成は重量％でネオジム
が３２％、鉄が６７％、ボロンが１％である。混合材の
組成は、重量％で、希土類磁石粉末が３０〜６０％、残
りが実質的に熱可塑性樹脂および添加剤である。熱可塑
性樹脂はナイロン１２である。なお樹脂磁石部４は、最
大磁気エネルギ積（ＢＨ）ｍａｘが２ＭＧＯｅ以上であ
る。樹脂磁石部４の磁極（Ｎ極、Ｓ極）は、ヨーク２の
連設壁部２５に対して略垂直方向に着磁されて設けられ
ている。

【００１４】本実施例ではアタッチメント１の大きさは
適宜選択できるが、例えば、樹脂磁石部４の幅は５〜１
５ｍｍ、高さは０．５〜４．５ｍｍ、ヨーク２の対向壁
部２１、２２の厚みは０．１〜２．３ｍｍ、樹脂磁石部
４の磁石面積は３００〜３０００ｍｍ² にできる。さ
て、アタッチメント１を鉄板５００に押し当てた状態
を、図２に示す。図２に示すように、アタッチメント１
の樹脂磁石部４は鉄板５００の表面５００ａに吸着して
いる。このとき図１、図２に示すように、アタッチメン
ト１の外周側の対向壁部２２を通る磁路は実線Ｐ１で示
され、閉ループである。また、アタッチメント１の内周
側の対向壁部２１を通る磁路は実線Ｐ２で示され、閉ル
ープである。実線Ｐ１、Ｐ２で示される閉ループ状の磁
路は、アタッチメント１の平面形態でみると、それぞ
れ、ヨーク２のリング形状に相応するようにリング状に
巡っている形態である。かかる本実施例では、アタッチ
メント１の単位重量当たりの吸引力を向上させ得る。

【００１５】（試験例）上記したアタッチメント１を用
い、吸引力とヨーク２の厚みとの関係、吸引力と樹脂磁
石部４の高さとの関係などを調べた。ここで、図４のグ
ラフ内に示すように樹脂磁石部４の幅をＷ、高さをＨ、
ヨーク２の対向壁部２１、２２の厚みをｔとした。

【００１６】図４はアタッチメント１の単位重量あたり
の吸引力と（ｔ／Ｗ）との関係を示す。図４の特性線か
ら理解できるように、領域Ａの範囲、即ち、０．０２５
≦ｔ／Ｗ≦０．１２５の範囲が良好であることがわか
る。図５の特性線はアタッチメント１の単位重量あたり
の吸引力と（Ｈ／Ｗ）との関係を示す。図５の特性線か
ら理解できるように領域Ｂの範囲、即ち、０．０１≦
（Ｈ／Ｗ）≦０．２０の範囲が良好であることがわか
る。

【００１７】図６において、ヨーク２の材質を鉄とした
場合の特性を実線に、パーメンジュールとした場合の特
性を破線に示す。鉄の場合には領域Ｄの範囲で良好とな
り、パーメンジュールの場合には領域Ｆの範囲で良好と
なる。また、アタッチメント１を樹脂製基部の底部に埋
没した土木用吸着装置を作製し、その土木用吸着装置の
全断面積Ｓと樹脂磁石部４の面積ＳＭｇとの関係を図７
に示す。図７の特性線から理解できるように、領域Ｋの
範囲、即ち、０．４５５≦（ＳＭｇ／Ｓ）≦０．８５の
範囲が良好であることがわかる。

【００１８】（他の例）本発明の適用例の一例を図８に
示す。この例では、アタッチメント１は吸引装置の外殻
を形成する本体装置８に組付けられている。本発明の他
の例を図９に示す。図９に示す例は、図１〜図３に示す
例と基本的には同様の構成であり、従って同一の機能を
果たす部位には同一の符号を付する。この例においても
同様の作用効果が得られる。図９に示す例では、ヨーク
２の対向壁部２１、２２と連設壁部２５との境界域は傾
斜部分２５ａ、２５ｂとされている。

【００１９】本発明の別の他の例を図１０及び図１１に
それぞれ示す。各例は、図１〜図３に示す例と基本的に
は同様の構成であり、同様の作用効果が得られる。図１
０に示す例ではヨーク２の他方の対向壁部２１は、その
先端に向かうにつれて一方の対向壁部２２に近づくよう
にされている。図１１に示す例ではヨーク２の対向壁部
２１、２２は、その先端に向かうにつれて互いに近づく
ようにされている。図９〜図１１においてはそれぞれ、
コ字形状が１個しか図示されておらず、他の１個のコ字
形状は図面上省略されている。

【００２０】本発明のアタッチメント１の平面形態の変
形例を図１２、図１３に示す。図１２に示す例では、ヨ
ーク２及び樹脂磁石部４は楕円リング形状をなしてい
る。図１３に示す例では、ヨーク２及び樹脂磁石部４は
変形リング形状をなしている。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、ヨークの内周側及び外
周側にそれぞれ形成された閉ループ状の磁路は、エンド
レス形状のヨークの平面形態に相応するようにエンドレ
ス状に巡っているものである。また本発明によれば、エ
ンドレス状のヨークの内周面で区画された部分にはヨー
ク部分も樹脂磁石部も配置されていない。かかる本発明
によれば、単位重量当たりの吸引力を向上させ得る。本
発明によれば、焼結磁石の場合とは異なり、割れの問題
も回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】アタッチメントの横断面形態を示す断面図であ
る。

【図２】アタッチメントを鉄板に吸着させた状態を示す
部分斜視図である。

【図３】アタッチメントの底面図である。

【図４】単位重量当たりの吸引力とヨークの厚さとの関
係を示すグラフである。

【図５】単位重量当たりの吸引力と樹脂磁石部の高さと
の関係を示すグラフである。

【図６】ヨークの材質を変えた場合における単位重量当
たりの吸引力を示すグラフである。

【図７】単位重量当たりの吸引力と、全断面積に対する
磁石部断面積の比との関係を示すグラフである。

【図８】適用例を示す縦断面図である。

【図９】他の例に係るアタッチメントの横断面形態を示
す断面図である。

【図１０】他の例に係るアタッチメントの横断面形態を
示す断面図である。

【図１１】他の例に係るアタッチメントの横断面形態を
示す断面図である。

【図１２】他の例に係るアタッチメントの底面図であ
る。

【図１３】他の例に係るアタッチメントの底面図であ
る。

【図１４】従来例に係る磁石アタッチメントの斜視図で
ある。

【図１５】従来例に係る磁石アタッチメントの断面図で
ある。

【符号の説明】

図中、１はアタッチメント、２はヨーク、２１、２２は
対向壁部、２５は連設壁部、４は樹脂磁石部を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土岐 浩之 愛知県東海市荒尾町ワノ割１番地 愛知 製鋼株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−60498（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】横断面で互いに対向する対向壁部と各該対
   向壁部の一端同士をつなぐ連設壁部とからなるコ字形状
   を備え、該横断面で該コ字形状が空間を介して２個並設
   された構造をなし、全体としてエンドレス状のヨーク
   と、 磁石粉末と樹脂とを含む混合材を該ヨークの対向壁部間
   に装填して形成され、該ヨークの連設壁部に対して略垂
   直方向に着磁された磁極をもつエンドレス状の樹脂磁石
   部とで構成されていることを特徴とする磁石アタッチメ
   ント。
2. 【請求項２】ヨークの対向壁部の厚さｔと樹脂磁石部の
   幅Ｗとの関係を、０．０２５≦ｔ／Ｗ≦０．１２５にす
   ることにより、単位重量あたりの吸引力を高めたことを
   特徴とする請求項１に記載の磁石アタッチメント。
3. 【請求項３】全断面積Ｓに対する樹脂磁石部の面積ＳＭ
   ｇの比を、０．４５５≦ＳＭｇ／Ｓ≦０．８５にするこ
   とにより、単位重量あたりの吸引力を高めたことを特徴
   とする請求項１に記載の磁石アタッチメント。
4. 【請求項４】樹脂磁石部の幅Ｗと樹脂磁石部の高さＨと
   の関係を、０．０１≦Ｈ／Ｗ≦０．２０にすることによ
   り、単位重量あたりの吸引力を高めたことを特徴とする
   請求項１に記載の磁石アタッチメント。
5. 【請求項５】ヨークは、パーメンジュールまたは軟磁性
   ステンレス鋼で形成されていることを特徴とする請求項
   １に記載の磁石アタッチメント。