JP3779586B2 - 切り換え可能の永久磁石チャック - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切り換え可能の永久磁石チャックに関し、特に放電加工における水系の加工液中でも使用可能の永久磁石チャックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
切り換え可能の永久磁石チャックの１つとして、複数の可動磁石を面板に対し変位させることにより、面板の吸着面を励磁状態と非励磁状態とに選択的に切り換える技術がある（実公昭６１−６０２９号公報）。
【０００３】
この従来技術において、面板は、スロット状の複数の貫通穴を磁性材料製の板に貫通穴の長手方向と直角の方向に間隔をおいて形成し、各貫通穴に磁性材料製の磁極片を非磁性部材により磁気的に短絡した状態に埋設している。面板は、また、非磁性材料性の枠体を挟んで底板に結合されている。可動永久磁石は、枠体と底板とにより形成される空間に貫通穴を横切る方向へ移動可能に配置されている。
【０００４】
【解決しようとする課題】
この従来の永久磁石チャックにおいては、面板に埋設されている非磁性部材の周辺や、面板と底板とに挟まれた枠体の上下面の接合面に間隙が生じやすい。このため、この従来の永久磁石チャックでは、放電加工における水系の加工液中で使用すると、加工液がチャックの内部、特に永久磁石が配置された空間内に進入して、チャックの内部や永久磁石を腐食させ、その結果チャックが機能不全になる。
【０００５】
本発明の目的は、チャック内部への液体の進入を防止することにある。
【０００６】
【解決手段、作用、効果】
本発明に係る切り換え可能の永久磁石チャックは、吸着面を有する面板と、該面板に密封状態に結合された板状のベースと、前記吸着面を励磁状態及び非励磁状態に選択的におくべく前記吸着面と平行の面内で移動可能に前記面板と前記ベースとの間に配置された複数の可動永久磁石とを含む。前記面板は、非磁性材料製の板状体であってこれの厚み方向に貫通しない複数の穴を有する板状体と、該穴のそれぞれに配置された磁性材料製の磁極片とを備える。
【０００７】
本発明の永久磁石チャックは、磁極片を配置した面板の穴が面板をその厚さ方向に貫通していないから、その穴から水のような液体がチャック内部に進入するおそれがなく、したがって従来の面板に比べ密封性に優れ、十分な防止性能を有する。
【０００８】
また、面板の板状体が非磁性材料により形成されているから、面板とベースとの結合に、従来技術で必要としていた非磁性材料性の枠体を挟む必要がなく、したがって面板とベースとを容易に密封状態に結合することができる。この点からも、本発明のチャックは十分な防止性能を有する。
【０００９】
前記穴を前記吸着面側に開放させて、前記磁極片を前記吸着面に露出させてもよいし、前記穴を前記吸着面と反対側に開放させて、前記磁極片を前記吸着面に露出させなくてもよい。前者の場合は、磁極片が吸着面に現れていることにより、工作物が磁極片に直接接触して吸着されるから、大きな最大吸着力を得ることができる。後者の場合は、磁極片が吸着面に現れていないことにより、工作物が磁極片に直接接触することなく磁気的空隙を介して吸着されるから、最大吸着力は大きくないが、残留吸着力が大きく残りやすい性質の工作物であっても、その残留吸着力が非常に小さくなり、工作物の釈放がきわめて容易になる。
【００１０】
前記面板と前記ベースとは前記可動永久磁石の配置領域の周りを取り囲む状態に配置されたＯリングのような密封部材を介して結合されていることができる。そのようにすれば、面板とベースとの間の液密性がより向上するから、より十分な防止性能とすることができる。
【００１１】
前記ベースは、磁性材料製であってもよいし、非磁性材料製であってもよい。前者の場合は、ベースの一部を永久磁石が接する磁気的短絡領域とすることにより、磁気的短絡板を省略することができるから、部品点数が減少する。後者の場合は、ベースを非磁性ステンレス材料のような耐腐食性に優れた材料製の底板と、底板と可動永久磁石との間に配置された磁気的短絡板とにより形成することにより、チャックの耐久性を強化することができる。
【００１２】
永久磁石チャックは、さらに、前記可動永久磁石と共同して前記吸着面を励磁状態及び非励磁状態におく固定永久磁石を含むことができる。この場合、可動永久磁石とほぼ同量の固定永久磁石を用いることにより、総磁石量に対して２分の１の可動永久磁石を移動させて、吸着面を励磁状態及び非励磁状態に選択的に切り換えることができ、その結果切り換えのためのトルクが、全ての磁石を移動させる場合よりも、小さくなる。
【００１３】
前記面板と前記ベースとは、前記可動永久磁石が配置された凹所であって少なくとも底面を前記磁気的短絡領域とされた凹所を共同して形成していてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１〜図４を参照するに、切り換え可能の永久磁石チャック１０は、長方形をした面板１２と、面板１２に重ねられた板状のベース１４と、面板１２とベース１４との間に配置された複数の可動永久磁石１６と、面板１２をベース１４の上に重ねた状態に結合させている複数のねじ部材１８とを含む。
【００１５】
面板１２は、非磁性材料製の板状体２０にこれの厚み方向に貫通しない複数の長穴２２を形成し、矩形の断面形状を有する磁極片２４を各長穴２２に配置している。長穴２２は、面板１２の長手方向に間隔をおいて面板１２の幅方向に伸びており、また下方側（ベース１４側）に開放されている。
【００１６】
磁性材料製の各磁極片２４は、１つの面が板状体２０の上面（反ベース１４側の面）に露出するように、長穴２２に配置されて、接着剤のような適宜な手段により板状体２０に接合されている。これにより、磁極片２４は、板状体２０と共同して、磁性材料製の工作物を釈放可能に磁気的に吸着する吸着面２６をベース１４とは反対側の面に形成している。
【００１７】
ベース１４は、非磁性材料製の底板２８と、磁性材料製の磁気的短絡板３０とを備えている。底板２８は非磁性ステンレス材料のような耐腐食性に優れた材料から形成されており、これによりチャック１０の耐久性が強化されている。
【００１８】
底板２８は、ほぼ矩形の平面形状を有する凹所３２を有している、凹所３２は、上方に開放しており、また面板１２により閉鎖されている。磁気的短絡板３０は、凹所３２に移動不能に配置されており、これにより磁気的短絡領域を凹所３２の底に形成している。
【００１９】
底板２８の周縁部上面と面板１２の下面とは、ねじ部材１８により液密的に接合されて、面板１２とベース１４との間の液密性を維持している。しかし、ベース１４の底板２８を面板１２に接着剤のような適宜な手段により接合することにより、面板１２とベース１４との間により高い液密性をもたせてもよい。
【００２０】
各永久磁石１６は、図示の例では、フェライト磁石のように高保磁力の板状磁石であり、厚さ方向に磁化されている。しかし、各永久磁石１６は、アルニコ磁石のような棒状磁石であってもよい。各永久磁石１６は、長方形の平面形状を有しており、また非磁性材料製の可動板３４に配置されている。
【００２１】
可動板３４は、凹所３２に磁極片２４の配列方向（図１及び図２において、左右方向）に移動可能に配置されており、また矩形の形状を有する複数の貫通穴３６をマトリクス状に有している。それらの貫通穴３６は、磁極片２４の長手方向に間隔をおいている。磁極片２４の配列方向における貫通穴３６の配置ピッチは、磁極片２４の配置ピッチと同じとされている。
【００２２】
各永久磁石１６は、磁極片２４の長手方向に隣り合う永久磁石１６の磁化方向が同じとなり、磁極片２４の配列方向に隣り合う永久磁石１６の磁化方向が逆方向となるように、貫通穴３６に配置されている。これにより、磁極片２４の長手方向に隣り合う永久磁石１６は同じ極性の磁極面を面板１２側に向けているが、磁極片２４の配列方向に隣り合う永久磁石１６は異なる極性の磁極面を面板１２側に向けている。
【００２３】
可動板３４は、移動手段としての偏心軸３８により磁極片２４の配列方向へ磁極片２４の配列ピッチの２分の１だけ移動される。
【００２４】
偏心軸３８は、吸着面２６に垂直の軸線の周りに角度的に回転可能の面板１２の板状体２０に配置された軸部４０と、軸部４０の下端に続くフランジ状の円板部４２と、円板部４２の下面から突出する偏心凸部４４とを備えている。
【００２５】
軸部４０は、その上端面を面板１２の上面に露出させており、また面板１２の上面に開放する六角穴４８を有している。偏心凸部４４は、軸部４０から偏心されており、また可動板３４に形成されたスロット４６に相対的移動可能に嵌合されている。偏心軸３８と面板１２との間の液密性は、軸部４０に配置されたＯリング５０により維持される。
【００２６】
可動板３４は、六角レンチのような工具の先端部を六角穴４８に差し込んで、偏心軸３８を一方及び他方に選択的に及び角度的に回転させることにより、永久磁石１６が磁極片２４の下面と対向する第１の位置と、永久磁石１６が隣り合う磁極片２４の間の箇所となる第２の位置とに選択的に移動させることができる。
【００２７】
可動板３４が第１の位置に移動されていると、永久磁石１６からの磁束が吸着面２６に現れるから、吸着面２６はこれに現れた磁束により励磁状態におかれる。すなわち、吸着面２６はこれを通って隣り合う磁極片２４間に伸びる磁束により励磁状態におかれる。これにより、吸着面２６のうち、磁極片２４が配置された領域に対応する領域に工作物を磁気的に吸着することができる。
【００２８】
可動板３４が第２の位置に移動されていると、永久磁石１６が磁極片２４に対し図３に示す位置に移動されているから、永久磁石１６からの磁束は、磁極片２４の下部を経て隣り合う永久磁石と短絡する。したがって、磁束は吸着面２６に現れない。このため、吸着面２６は非励磁状態におかれる。これにより、吸着面２６に磁気的に吸着されている工作物が釈放される。
【００２９】
永久磁石チャック１０においては、長穴２２が板状体２０をその厚さ方向に貫通していないから、長穴２２から水のような液体がチャック内部に進入するおそれがなく、したがって密封性に優れ、十分な防止性能を有する。
【００３０】
また、板状体２２が非磁性材料により形成されているから、面板１２とベース１４との結合に、従来技術で必要としていた非磁性材料性の枠体を挟む必要がなく、したがって面板１２とベース１４とを容易に密封状態に結合することができ、チャック１０は十分な防止性能を有する。
【００３１】
さらに、磁極片２４が吸着面２６に露出されているから、前記穴を前記吸着面と反対側に開放させて、工作物が磁極片２４に直接接触して吸着され、その結果、大きな最大吸着力を得ることができる。
【００３２】
図５から図８を参照するに、切り換え可能の永久磁石チャック６０は、底板２８を磁性材料から形成することにより、上記実施例における磁気的短絡板３０を省略し、それにより部品点数を少なくしている。
【００３３】
永久磁石チャック６０は、また、底板２８の幅方向に間隔をおいて可動板３４の移動方向へ伸びる複数の板状支持部６２を可動板３４に形成し、複数の可動永久磁石１６を磁極片２４の配列ピッチと同じピッチで各板状支持部６２の貫通穴３６に配置し、複数の固定永久磁石６４を可動永久磁石１６と同じ配列ピッチで凹所３２に配置している。
【００３４】
固定永久磁石６４も、可動永久磁石１６と同様に、磁極片２４の長手方向に隣り合う永久磁石６４の磁化方向が同じとなり、磁極片２４の配列方向に隣り合う永久磁石６４の磁化方向が逆方向となるように、凹所３２内の非磁性材料製の支持板６６の貫通穴に配置されている。これにより、磁極片２４の長手方向に隣り合う永久磁石６４は同じ極性の磁極面を面板１２側に向けているが、磁極片２４の配列方向に隣り合う永久磁石６４は異なる極性の磁極面を面板１２側に向けている。
【００３５】
可動板３４は、偏心軸３８を操作することにより、可動及び固定の永久磁石１６及び６４が図８に示すように同じ極性の磁極面を共通の磁極片２４に対向させる第１の位置と、可動及び固定の永久磁石１６及び６４が異なる極性の磁極面を共通の磁極片２４に対向させる第２の位置とに移動される。
【００３６】
永久磁石チャック６０において、可動板３４が第１の位置に移動されていると、永久磁石１６及び６４からの磁束が磁極面２６を通って隣り合う磁極片２４間に現れるから、吸着面２６はこれに現れた磁束により励磁状態におかれる。これにより、吸着面２６のうち、磁極片２４が配置された領域に対応する領域に工作物を磁気的に吸着することができる。
【００３７】
これに対し、可動板３４が第２の位置に移動されていると、永久磁石１６及び６４からの磁束が共通の磁極片２４により磁気的に短絡されるから、永久磁石１６及び６４からの磁束は、吸着面２６に現れない。このため、吸着面２６は非励磁状態におかれ、吸着面２６に磁気的に吸着されている工作物が釈放される。
【００３８】
可動永久磁石とほぼ同量の固定永久磁石６４が用いられている、これにより、総磁石量に対して２分の１の可動永久磁石１６を移動させて、吸着面２６を励磁状態及び非励磁状態に選択的に切り換えることができ、その結果切り換えのためのトルクが、全ての磁石を移動させる場合よりも、小さくなる。
【００３９】
永久磁石チャック６０は、さらに、Ｏリングのような密封部材６８を面板１２とベース１４との結合面において永久磁石１６，６４の配置領域（凹所３２）の周りを取り囲む状態に配置している。これにより、面板１２とベース１４との間の液密性がより向上するから、より十分な防止性能とすることができる。
【００４０】
図９から図１１を参照するに、永久磁石チャック８０は、長穴２２を吸着面２６と反対側に開放させて、磁極片２４を吸着面２６に露出させていない点、底板２８を非磁性材料製としている点、及び磁気的短絡板３０を凹所３２に配置している点において、図５から図８に示す永久磁石チャック６０と相違する。永久磁石チャック８０の場合、磁性体を磁気的に吸着可能の領域は、吸着面２６のうち図９において符号８２で示すように、磁極片２４の配置領域に対応する範囲である。
【００４１】
永久磁石チャック８０によれば、磁極片２４が吸着面２６に露出していないことにより、工作物が磁極片２４に直接接触することなく、長穴２２の底面を形成する板状体２０の部分により形成される磁気的空隙を介して吸着されるから、最大吸着力は大きくないが、残留吸着力が大きく残りやすい性質の工作物であっても、その残留吸着力が非常に小さくなり、工作物の釈放がきわめて容易になる。
【００４２】
上記の実施例は、いずれも、長い磁極片２４を用いていることから、溝状の長穴２２を用いているが、短い穴、円形の穴等、複数の穴を板状体にその幅方向に間隔をおいて形成し、各穴にその形状に応じた磁極片を配置してもよい。また、永久磁石を収容する凹所３２は、面板１２に形成してもよいし、面板１２とベース１４とにより共同して形成してもよい。
【００４３】
本発明は、上記実施例に限定されない。本発明は、可動永久磁石を直線的に移動させる永久磁石チャックのみならず、可動永久磁石を吸着面と直交する軸線の周りに角度的に回転させる永久磁石チャックにも適用することができる。本発明は、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る切り換え可能の永久磁石チャックの一実施例を示す平面図であって、面板の一部を除去してチャック内部を示す図である。
【図２】図１における２−２線に沿って得た断面図である。
【図３】図１に示す永久磁石チャックにおける永久磁石の配置箇所近傍の拡大断面図であって、吸着面が非励磁状態におかれたときの図である。
【図４】図２に示す永久磁石チャックにおける偏心軸の配置箇所近傍の拡大断面図である。
【図５】本発明に係る切り換え可能の永久磁石チャックの他の実施例を示す平面図であって、面板の一部を除去してチャック内部を示す図である。
【図６】図５における６−６線に沿って得た断面図である。
【図７】図５に示す永久磁石チャックにおける永久磁石の配置箇所近傍の拡大断面図である。
【図８】図５に示す永久磁石チャックにおいて吸着面が励磁状態におかれたときの可動及び固定の永久磁石の配置状態を示す図である。
【図９】本発明に係る切り換え可能の永久磁石チャックのさらに他の実施例を示す平面図であって、面板の一部を除去してチャック内部を示す図である。
【図１０】図９における１０−１０線に沿って得た断面図である。
【図１１】図９に示す永久磁石チャックにおける永久磁石の配置箇所近傍の拡大断面図である。
【符号の説明】
１０，６０，８０ 永久磁石チャック
１２ 面板
１４ ベース
１６ 可動永久磁石
２０ 面板の板状体
２２ 長穴（面板の穴）
２４ 磁極片
２６ 吸着面
２８ ベースの底板
３０ 磁気的短絡板
３２ 凹所
３４ 可動板
３８ 偏心軸
５０ Ｏリング
６２ 板状支持部
６４ 固定永久磁石
６８ 密封部材

Claims (8)

1. 吸着面を有する面板と、該面板に密封状態に結合された板状のベースと、前記吸着面を励磁状態及び非励磁状態に選択的におくべく前記吸着面と平行の面内で移動可能に前記面板と前記ベースとの間に配置された複数の可動永久磁石とを含み、
   前記面板は、非磁性材料製の板状体であってこれの厚み方向に貫通しない複数の穴を有する板状体と、該穴のそれぞれに配置された磁性材料製の磁極片とを備える、切り換え可能の永久磁石チャック。
2. 前記穴は前記吸着面側に開放しており、前記磁極片は前記吸着面に現れている、請求項１に記載の永久磁石チャック。
3. 前記穴は前記吸着面と反対側に開放しており、前記磁極片は前記吸着面に現れていない、請求項１に記載の永久磁石チャック。
4. 前記面板と前記ベースとは前記可動永久磁石の配置領域の周りを取り囲む状態に配置された密封部材を介して液密的に結合されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の永久磁石チャック。
5. 前記ベースは、前記面板に結合された底板と、該底板と前記可動永久磁石との間に配置された磁気的短絡板とを備える、請求項１から４のいずれか１項に記載の永久磁石チャック。
6. 前記ベースは磁性材料で製作されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の永久磁石チャック。
7. さらに、前記可動永久磁石と共同して前記吸着面を励磁状態及び非励磁状態におく固定永久磁石を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の永久磁石チャック。
8. 前記面板と前記ベースとは、前記可動永久磁石が配置された凹所であって少なくとも底面を前記磁気的短絡領域とされた凹所を共同して形成している、請求項１から７のいずれか１項に記載の永久磁石チャック。

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