JP2530842B2 - 永久磁石式電磁チヤツク - Google Patents

永久磁石式電磁チヤツク

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JP2530842B2 JP62079687A JP7968787A JP2530842B2 JP 2530842 B2 JP2530842 B2 JP 2530842B2 JP 62079687 A JP62079687 A JP 62079687A JP 7968787 A JP7968787 A JP 7968787A JP 2530842 B2 JP2530842 B2 JP 2530842B2
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【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、環状の電磁石を備える永久磁石式電磁チャ
ックに関し、特に永久磁石材料からなる鉄心を着磁およ
び脱磁することにより作業面を励磁状態および非励磁状
態における、永久磁石式電磁チャックに関する。
(従来技術) 環状の複数の電磁石を同心的に配置した電磁チャック
の一つとして、隣り合う電磁石の励磁コイルに励磁電流
を逆に供給することにより、隣り合う電磁石の鉄心に逆
向きの磁束を作用させるものがある。
しかし、このような電磁チャックでは、外側に配置さ
れた電磁石の励磁コイルの磁束が内側に配置された電磁
石の鉄心に、該鉄心に巻かれた励磁コイルによる磁束と
逆に作用するため、磁束を鉄心に効率よく作用させるこ
とができない。
特に、永久磁石材料からなる鉄心を用い、該鉄心を着
磁および脱磁することにより、作業面を励環状態および
非励磁状態に切り換える永久磁石式電磁チャックの場
合、内側に配置された電磁石の鉄心の着磁および脱磁を
行なうためには多大の電流を励磁コイルに供給しなけれ
ばならない。
(発明の目的) 本発明は、励磁コイルにより発生された磁束を鉄心に
効率よく作用させることができる、永久磁石式電磁チャ
ックを提供することを目的とする。
(発明の構成) 本発明の永久磁石式電磁チャックは、底板部および該
底板部から立ち上がる枠部を備えるハウジングであって
前記底板部および前記枠部により規定された凹所を有す
るハウジングと、前記凹所に収容された環状の少なくと
も一つの電磁石とを含み、前記電磁石は、前記ハウジン
グに磁気的に接続された、磁性材料からなる第1の環状
体と、該第1の環状体の周りに該第1の環状体から間隔
をおかれて配置されかつ前記ハウジングに磁気的に接続
された第2の環状体であって永久磁石材料からなる鉄心
を有する第2の環状体と、前記第2の環状体の周りに配
置されかつ磁性体を吸着する作業面を励磁状態および非
励磁状態におくべく前記鉄心を着磁および脱磁する磁束
を発生する励磁コイルとを備える。
本発明の永久磁石式電磁チャックは、また、底板部お
よび該底板部から立ち上がる枠部を備えるハウジングで
あって前記底板部および前記枠部により規定された凹所
を有するハウジングと、前記凹所の開口部を閉鎖すべく
前記ハウジングの前記底板部と反対の側に配置され、磁
性体を吸着する作業面を有する面板と、前記凹所に収容
された環状の少なくとも一つの電磁石とを含み、前記面
板は、前記作業面の中央に配置された環状の第1の磁極
面部と、該第1のの磁極面の周りに配置された環状の第
2の磁極面部と、該第2の磁極面部の周りに配置された
環状の第3の磁極面部と、該第3の磁極面部の周りに配
置された環状の第4の磁極面部とを前記作業面に有し、
前記電磁石は、前記第1の磁極面部と前記ハウジングと
に磁気的に接続された、磁性材料からなる第1の環状体
と、該第1の環状体の周りに該第1の環状体から間隔を
おかれて配置されかつ前記第3の磁極面部と前記ハウジ
ングとに磁気的に接続された第2の環状体であって永久
磁石材料からなる鉄心を有する第2の環状体と、前記第
2の環状体の周りに配置されかつ磁性体を吸着する作業
面を励磁状態におくべく前記鉄心を着磁および脱磁する
磁束を発生する励磁コイルとを備える。
(発明の効果) 本発明の永久磁石式電磁チャックは、第1の環状体と
第2の環状体との間に励磁コイルが配置されていないた
め、たとえ複数の電磁石を同心的に配置しても、各電磁
石の鉄心を同一方向に磁化させることができ、従って励
磁コイルにより発生された磁束を鉄心に有効に作用させ
ることができる。
(実施例) 以下、図面に示す本発明の実施例について説明する。
なお、以下の説明は丸型の永久磁石式電磁チャックに
ついて述べるが、本発明は角型の永久磁石式電磁チャッ
クにも適用することができる。
第1図および第2図に示す丸型の永久磁石式電磁チャ
ック10は、平面形状が円形の磁性材料からなるハウジン
グ12を含む。ハウジング12は、円板状の底板部14と、該
底板部の周縁部から立ち上がる筒状の枠部16とにより規
定される、上方へ開口する凹所18を備える。
凹所18内には、環状の複数の電磁石20が同心的に収容
されている。各電磁石20は、磁性材料からなる第1の環
状体22と、該第1の環状体の周りに該第1の環状体から
間隔すなわち空間24をおいて配置された第2の環状体26
と、該第2の環状体の周りに配置された励磁コイル28と
を備える。第1の環状体22は、図示の例ではハウジング
12と一体に設けらている。第2の環状体26は、永久磁石
材料からなる環状の鉄心30と、該鉄心の上に重ねられた
環状の継鉄32とを備える。鉄心30の下面はハウジング12
の底板部14に接触されている。
励磁コイル28は、鉄心30と、継鉄30の一部とを取り囲
むような高さ寸法を有する。励磁コイル28へ励磁電流を
供給するケーブル34は、第1の環状体22および継鉄32の
上部に設けられた溝36,38と、凹所18の中央に配置され
た第1の環状体22の中空部を経てハウジング12の外へ伸
びる。
鉄心30としての永久磁石材料は、フェライト、希土類
金属のように高保磁力の磁石材料であってもよいが、着
磁、脱磁の容易さからアルニコのように低保持力、高残
留磁束密度の材料が好ましい。継鉄32は、一般的な鋼材
のような磁性材料からなる。
ハウジング12の上には、複数のボルト(図示せず)に
よりハウジング12に分離可能に固定された円板状の面板
40が凹所18を閉鎖するように配置されている。面板40
は、電磁石20に対応された作業面部を備える。各作業面
部は、同心的に配置された環状の四つの磁極面部42,44,
46,48と、隣り合う磁極面部を磁気的に絶縁する非磁性
のスペーサ50とにより規定される。磁極面部42,44,46,4
8は、スペーサ50とともに、磁性体を吸着する作業面52
を規定する。
第1の磁極面部42は第1の環状体22に対応され、第2
の磁極面部44は第1の磁極面部42の周りにあって環状の
空間24に対応され、第3の磁極面部46は第2の磁極面部
44の周りにあって第2の環状体26に対応され、第4の磁
極面部48は第3の磁極面部46の周りにあって励磁コイル
28が配置された空間に対応されている。また、第1の磁
極面部42は第1の環状体22に磁気的に接続され、第3の
磁極面部46は継鉄32に磁気的に接続されている。
なお、鉄心30を面板40の側に配置し、継鉄32を底板14
の側に配置してもよい。この場合、継鉄32をハウジング
22と一体に形成すれば、ハウジング22内への継鉄32配置
作業が不要になるから、電磁チャックの組立が容易にな
る。
作業面52に磁性体を吸着するとき、励磁コイル28に
は、たとえば鉄心30の底板14の側がN、継鉄32の側がS
となるような着磁用励磁電流が所定時間供給される。こ
れにより、鉄心30が前記のように着磁され、第1の磁極
面部42がN極、第3の磁極面部46がS極としてそれぞれ
作用するから、作業面52は励磁状態におかれる。この場
合、第2および第4の磁極面部44,48は、分極用の磁極
面部として作用する。
吸着されている磁性体を開放するときは、電流値が徐
々に減衰しかつ極性が交互に反転される減衰性の脱磁用
励磁電流が各励磁コイル28に供給ざれる。これにより、
鉄心30が脱磁されるため、作業面52は非励磁状態にな
る。
着磁および脱磁のための励磁回路としては、たとえ
ば、コンデンサの充電電圧を励磁コイルに加える永久磁
石式電磁チャック用の従来の励磁回路を用いることがで
きる。しかし、従来の励磁回路では、前記コンデンサの
一回の放電時間が短いため、一回の通電だけでは鉄心30
の完全な着磁および脱磁がなされず、実質的に複数回通
電しなければならない。これを解決するためには、充放
電用の前記コンデンサを用いることなく、着磁用または
脱磁用励磁電流を所定時間たとえば0.2秒以上好ましく
は0.5〜1秒通電すればよい。このように比較的長い励
磁電流用の回路としては、サイリスタまたはトランジス
タを用いた、たとえば特公昭59−25367号公報、特公昭6
2−11484号公報に記載された回路を用いることができ
る。
脱磁用の励磁電流は、減衰性の電流によるBH曲線が第
2象限と第4象限とを交互に経る値であることが望まし
い。このような電流値は、励磁電流の初期値を、鉄心が
一度逆向きに飽和される値、好ましくは着磁されている
鉄心30にその磁束密度の80%以上の磁束密度の限界を作
用させる値とすればよい。
第1の環状体22と、該第1の環状体の周りに該第1の
環状体から空間24をおいて配置された第2の環状体26
と、該第2の環状体の周りに配置された励磁コイル28と
を備える電磁石20を用いた永久磁石式電磁チャック10に
よれば、複数の電磁石20を同軸的に配置しても、各電磁
石の鉄心30に作用させる磁束の向きを同じにすることが
でき、このため励磁コイルにより発生された磁束を鉄心
に効果的に作用させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の永久磁石式電磁チャックの一実施例を
示す平面図であってハウジングの内部構造を示すべく面
板の一部を切除した図、第2図は第1図の2−2線に沿
って得た断面図である。 10:永久磁石式電磁チャック、 12:ハウジング、14:底板部、 16:枠部、18:凹所、 20:電磁石、22:第1の環状体、 24:空間、26:第2の環状体、 28:励磁コイル、30:鉄心、 32:継鉄、40:面板、 42,44,46,48:磁極面部、 50:スペーサ、52:作業面。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】底板部および該底板部から立ち上がる枠部
    を備えるハウジングであって前記底板部および前記枠部
    により規定された凹所を有するハウジングと、前記凹所
    に収容された環状の少なくとも一つの電磁石とを含み、
    前記電磁石は、前記ハウジングに磁気的に接続された、
    磁性材料からなる第1の環状体と、該第1の環状体の周
    りに該第1の環状体から間隔をおかれて配置されかつ前
    記ハウジングに磁気的に接続された第2の環状体であっ
    て永久磁石材料からなる鉄心を有する第2の環状体と、
    前記第2の環状体の周りに配置されかつ磁性体を吸着す
    る作業面を励磁状態および非励磁状態におくべく前記鉄
    心を着磁および脱磁する磁束を発生する励磁コイルとを
    備える、永久磁石式電磁チャック。
  2. 【請求項2】底板部および該底板部から立ち上がる枠部
    を備えるハウジングであって前記底板部および前記枠部
    により規定された凹所を有するハウジングと、前記凹所
    の開口部を閉鎖すべく前記ハウジングの前記底板部と反
    対の側に配置され、磁性体を吸着する作業面を有する面
    板と、前記凹所に収容された環状の少なくとも一つの電
    磁石とを含み、前記面板は、前記作業面の中央に配置さ
    れた環状の第1の磁極面部と、該第1のの磁極面の周り
    に配置された環状の第2の磁極面部と、該第2の磁極面
    部の周りに配置された環状の第3の磁極面部と、該第3
    の磁極面部の周りに配置された環状の第4の磁極面部と
    を前記作業面に有し、前記電磁石は、前記第1の磁極面
    部と前記ハウジングとに磁気的に接続された、磁性材料
    からなる第1の環状体と、該第1の環状体の周りに該第
    1の環状体から間隔をおかれて配置されかつ前記第3の
    磁極面部と前記ハウジングとに磁気的に接続された第2
    の環状体であって永久磁石材料からなる鉄心を有する第
    2の環状体と、前記第2の環状体の周りに配置されかつ
    磁性体を吸着する作業面を励磁状態におくべく前記鉄心
    を着磁および脱磁する磁束を発生する励磁コイルとを備
    える、永久磁石式電磁チャック。
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