JP4234731B2 - Lifting magnet - Google Patents
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Description
本発明は、リフティングマグネット(吊り上げ用電磁石)に関するものである。 The present invention relates to a lifting magnet (a lifting electromagnet).
リフティングマグネットは、電磁石の磁力によって鋼材等を吊り上げ、運搬するための装置である。特許文献1には、吊上げ電磁石(リフティングマグネット)の例が示されている。吊上げ電磁石は、内部鉄芯、外部鉄芯、上側ヨーク、及び励磁コイルを備えている。
リフティングマグネットとしては、少ない励磁電流でより高い吸着力(磁力)が得られるものが好ましい。しかしながら、従来のリフティングマグネット(吊上げ電磁石)においては、重量一定で性能を上げるためマグネット外径を広げ、全体を扁平にした場合、吊荷を通るはずの磁束の一部が吊荷を通らず励磁コイルの内部など吊荷以外の場所に漏れてしまう。このことが、リフティングマグネットの吸着効率を低下させる一因となっていた。これに対し、吸着効率を上げようとして、内部鉄芯と外部鉄芯との間に間極を設け、コイルを支える下板としてのコイル支え板により内側のコイルと外側のコイルとを別々に支えようとすると、コイル支え板が複数枚必要になり、部品点数および部品加工点数が増える問題があった。 As the lifting magnet, a magnet that can obtain a higher attractive force (magnetic force) with a small excitation current is preferable. However, in the case of conventional lifting magnets (lifting electromagnets), if the outer diameter of the magnet is widened to improve performance at a constant weight and the whole is flattened, part of the magnetic flux that should pass through the suspended load does not pass through the suspended load. It will leak to places other than suspended loads such as inside the coil. This has contributed to lowering the adsorption efficiency of the lifting magnet. On the other hand, in order to increase the adsorption efficiency, an inner electrode is provided between the inner iron core and the outer iron core, and the inner coil and the outer coil are separately supported by the coil support plate as the lower plate that supports the coil. In this case, a plurality of coil support plates are required, which increases the number of parts and the number of parts processed.
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、部品点数および部品加工点数の増加を抑制しつつ、磁束の漏れを低減して吸着効率を高めることができるリフティングマグネットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a lifting magnet capable of reducing the leakage of magnetic flux and increasing the adsorption efficiency while suppressing an increase in the number of parts and the number of parts processed. Objective.
本発明に係るリフティングマグネットは、所定軸線方向に延びる強磁性の内極と、所定軸線周りで内極の周囲に巻回された第1のコイルと、所定軸線周りで第1のコイルの周囲に巻回された第2のコイルと、所定軸線周りで第2のコイルの周囲に設けられた強磁性の外極と、第1及び第2のコイルの間に設けられた強磁性の間極と、所定軸線方向において第1及び第2のコイルの一端側に設けられた、非磁性で一体のコイル支え板と、を備え、コイル支え板は、内極、外極、及び間極に固定されて一体化されていることを特徴とする。上記したリフティングマグネットによれば、間極を備えていることで、磁束の漏れを低減して吊荷中に磁束を効率よく通すことができるので、従来の構成と比較してリフティングマグネットの吸着効率を高めることができる。また、コイル支え板は間極によって分割されず一体ものとして構成されているため、部品点数および部品加工点数の増加を抑えることができると共に、内極、外極、及び間極に固定されて一体化されているため、耐久性を向上させることができる。さらに、このようにコイル支え板は内極及び外極に加えて間極でも支えられるため、間極を有さないリフティングマグネットで径を広げたものに比べて厚さを薄くすることが可能であり、全体重量を抑えることができる。 The lifting magnet according to the present invention includes a ferromagnetic inner pole extending in a predetermined axial direction, a first coil wound around the inner pole around the predetermined axis, and around the first coil around the predetermined axis. A wound second coil, a ferromagnetic outer pole provided around the second coil around a predetermined axis, and a ferromagnetic intermediate pole provided between the first and second coils A non-magnetic and integral coil support plate provided on one end side of the first and second coils in a predetermined axial direction, the coil support plate being fixed to the inner pole, the outer pole, and the interposer It is characterized by being integrated. According to the above-described lifting magnet, since the magnetic pole is provided, the leakage of magnetic flux can be reduced and the magnetic flux can be efficiently passed through the suspended load. Therefore, the lifting magnet's adsorption efficiency compared to the conventional configuration Can be increased. In addition, since the coil support plate is configured as a single unit without being divided by the interposer, it is possible to suppress an increase in the number of parts and the number of parts processed, and to be integrally fixed to the inner pole, the outer pole, and the interposer. Therefore, durability can be improved. Furthermore, since the coil support plate can be supported not only by the inner and outer poles but also by the interposer, it is possible to reduce the thickness compared to the case where the diameter is increased by a lifting magnet having no interposer. Yes, the overall weight can be reduced.
コイル支え板は、間極と対応する位置に貫通孔を有することを特徴としてもよい。このようにすれば、貫通孔を通して例えば溶接等により、コイル支え板を間極に外側から固定することができる。 The coil support plate may have a through hole at a position corresponding to the interpole. If it does in this way, a coil support plate can be fixed to an intermediate pole from the outside, for example by welding etc. through a penetration hole.
リフティングマグネットは、所定軸線方向において第1及び第2のコイルの一端側とは異なる他端側に設けられたヨークを備え、ヨークは、間極と対応する位置に貫通孔を有することを特徴としてもよい。このようにすれば、例えば溶接等によりコイル支え板を間極に内側から固定し、コイルを収容した後で、貫通孔を通して例えば溶接等により、ヨークを間極に外側から固定することができる。 The lifting magnet includes a yoke provided on the other end side different from the one end sides of the first and second coils in a predetermined axial direction, and the yoke has a through hole at a position corresponding to the interpole. Also good. If it does in this way, after fixing a coil support plate to an interpole from inner side, for example by welding etc. and accommodating a coil, a yoke can be fixed to an interpole from the outside through a through-hole, for example by welding.
間極は、外方に露出しないように、コイル支え板の内部に収容されていることを特徴としてもよい。このようにすれば、平らな吸着面を広くとることができ、吊荷が密着しやすくなり吊荷量を高めることができる。従って、リフティングマグネットの吸着効率を効果的に高めることができる。 The interpole may be accommodated in the coil support plate so as not to be exposed to the outside. In this way, a flat suction surface can be taken widely, and the suspended load can be in close contact and the amount of suspended load can be increased. Therefore, the adsorption efficiency of the lifting magnet can be effectively increased.
間極は、所定軸線方向に部分的に突出して設けられた複数の間極凸部を有し、コイル支え板は、複数の間極凸部を通す複数の挿通孔を有しており、間極凸部は、コイル支え板の挿通孔を通して外方に露出していることを特徴としてもよい。露出した間極凸部とコイル支え板とを例えば溶接等で固定することで、コイル支え板を間極と強固に固定することができる。 The interpole has a plurality of interpolar convex portions provided so as to partially protrude in a predetermined axial direction, and the coil support plate has a plurality of insertion holes through which the plurality of interpolar convex portions pass. The polar convex portion may be characterized by being exposed to the outside through the insertion hole of the coil support plate. The coil support plate can be firmly fixed to the interpole by fixing the exposed interelectrode convex portion and the coil support plate by, for example, welding.
本発明のリフティングマグネットによれば、部品点数および部品加工点数の増加を抑制しつつ、磁束の漏れを低減して吸着効率を高めることができる。 According to the lifting magnet of the present invention, it is possible to reduce the leakage of magnetic flux and increase the adsorption efficiency while suppressing the increase in the number of parts and the number of parts processed.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
(第一実施形態)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(First embodiment)
図1(a)は、第一実施形態に係るリフティングマグネット1aの構成を示す側面断面図である。また、図2は、図1(a)に示したリフティングマグネット1aのII−II線に沿った断面を示す断面図である。なお、本実施形態のリフティングマグネット1aは軸線Cを中心とする円柱状の外観を有しており、図1(a)では軸線Cに対して片側の断面の図示を省略している。
Fig.1 (a) is side sectional drawing which shows the structure of the
図1(a)及び図2を参照すると、本実施形態のリフティングマグネット1aは、ケース10、コイル20及び21、並びに固定材41及び42を備えている。コイル20は、本実施形態における第1のコイルであり、後述する内極12の周囲に導線が巻回されて成る。また、コイル21は、本実施形態における第2のコイルであり、コイル20の周囲に導線が巻回されて成る。
Referring to FIGS. 1A and 2, the
ここで、図1(b)は、コイル20,21の部分断面(図中のA1及びA2)の構造を詳細に示す拡大図である。コイル20,21は、導線22及び絶縁被覆膜23を有している。導線22は、複数の層にわたって中心軸線C周りに巻回されている。導線22は、例えばアルミニウムといった導電性の材料からなる。また、絶縁被覆膜23は、例えば絶縁紙などによって構成されており、導線22を覆っている。なお、コイル20の導線22とコイル21の導線22とは互いに繋がっていてもよく、或いは互いに独立していてもよい。
Here, FIG.1 (b) is an enlarged view which shows the structure of the partial cross section (A1 and A2 in a figure) of the
ケース10は、コイル20及び21を収容するための部材である。ケース10は、コイル20及び21の一端側に配置された底板としてのコイル支え板15と、コイル20及び21の他端側に配置された天板としてのヨーク11と、コイル20の内側に配置された内極12と、コイル21の外側に配置された外極13と、コイル20及び21の間に設けられた間極14とを含んで構成されている。ヨーク11、内極12、外極13、及び間極14は、それぞれ鉄等の強磁性体からなる。
The
内極12は、コイル20の内側面20bに沿ってコイル20の巻回軸方向(すなわち中心軸線Cに沿った所定方向)に延びる棒状の部材であり、コイル20とともに第1の電磁石を構成する。すなわち、コイル20に励磁電流が流れると、内極12の内部に磁界が形成され、内極12の一端側の端部12aが第1の電磁石の一方の極となる。なお、端部12aはケース10に対して取り外し可能に構成されており、損耗に応じて交換される。
The
間極14は、コイル20の外側面20c及びコイル21の内側面21bに沿って上記所定方向に延びる筒状の部材であり、コイル21とともに第2の電磁石を構成する。すなわち、コイル21に励磁電流が流れると、間極14の内部に磁界が形成され、間極14の一端側の端部14aが第2の電磁石の一方の極となる。本実施形態の間極14は、図2に示すように、コイル20及び21の全周に亘って連続する環状に設けられている。
The
外極13は、コイル21の外側面21cに沿って上記所定方向に延びる筒状の部材である。コイル20及び21に励磁電流が流れると、外極13の内部に磁界が形成され、外極13の一端側の端部13aが第1及び第2の電磁石の他方の極となる。端部13aは、内極12の端部12aと同様にケース10に対して取り外し可能に構成されており、損耗に応じて交換される。端部12a、13aの下端(すなわち内極12、外極13の一端)は同一平面内に位置しており、例えば吊荷の吸着面が平面である場合、端部12a、13aが吊荷の被吸着面に当接する。
The
コイル支え板15は、コイル20の一端側の端面20a、及びコイル21の一端側の端面21aに沿って設けられた一体物の円板状の部材である。コイル支え板15は、各磁極12〜14における磁場を乱さないように、例えば高マンガン系オーステナイト鋼やNi−Cr系オーステナイトステンレス鋼といった非磁性体によって構成されている。
The
コイル支え板15は、図3に示すように、内極12が貫通するための開口15aを中央部に有しており、内極12の一端がコイル支え板15から下方に露出している。また、コイル支え板15は、図3において一点鎖線で示すように、間極14と対応する位置に、間極14aと固定するための複数の貫通孔15bを有している。これら貫通孔15bは、間極内周面14bと間極外周面14cとの間で、中心軸線Cの周りに等間隔で設けられている。コイル支え板15の外周部(縁部15c)は外極13に固定されると共に、内周部(縁部15a)は内極12に固定されている。さらに、コイル支え板15の中間部は、貫通孔15bを通して間極14に固定されている。これにより、内極12、外極13、間極14、コイル支え板15が一体化される。これらの各極12〜14とコイル支え板15との固定方法としては、溶接やボルト締め等が好適である。
As shown in FIG. 3, the
ヨーク11は、コイル20の他端側の端面20d、及びコイル21の他端側の端面21dに沿って設けられた一体物の円板状の部材である。内極12の他端はヨーク11の中央部に固定されており、外極13の他端はヨーク11の外周部付近に固定されており、間極14の他端はヨーク11の中央部と外周部との間の中間部に固定されている。なお、これらの各極12〜14とヨーク11との固定方法としては、溶接やボルト締め等が好適である。コイル20,21に励磁電流が流れると、磁束はヨーク11の内部を通る。これにより、内極12、外極13、及び間極14の端部12a、13a、及び14aに磁場を効率よく発生させることができる。
The
図4(a)〜(c)は、図1に示したリフティングマグネットの組立工程を示す側面断面図である。まず、図4(a)に示すように、ヨーク11に、内極12、外極13及び、間極14を例えば溶接により固定する。次に、図4(b)に示すように、コイル20を内極12と間極14との間に、コイル21を間極14と外極13との間に、それぞれ固定材41、42で固定する。最後に、図4(c)に示すように、貫通孔15bを通して、コイル支え板15を例えば溶接により間極14に固定する。そして、内極端部12aを内極12端面に、外極端部13aを外極13端面に、それぞれ配置してこれらを溶接等により固定する。
4A to 4C are side cross-sectional views showing the assembly process of the lifting magnet shown in FIG. First, as shown in FIG. 4A, the
以上のように、本実施形態に係るリフティングマグネット1aは、中心軸線C方向に延びる強磁性の内極12と、中心軸線C周りで内極12の周囲に巻回されたコイル20と、中心軸線C周りでコイル20の周囲に巻回されたコイル21と、中心軸線C周りでコイル21の周囲に設けられた強磁性の外極13と、コイル20、21の間に設けられた強磁性の間極14と、中心軸線C方向においてコイル20、21の一端側に設けられた、非磁性で一体のコイル支え板15と、を備え、コイル支え板15は、内極12、外極13、及び間極14に固定されて一体化されている。従って、間極14を備えることで、磁束の漏れを低減して吊荷中に磁束を効率よく通すことができるので、従来の構成と比較してリフティングマグネットの吸着効率を高めることができる。また、コイル支え板15は間極14によって分割されず一体ものとして構成されているため、部品点数および部品加工点数の増加を抑えることができると共に、内極12、外極13、及び間極14に固定されて一体化されているため、耐久性を向上させることができる。さらに、このようにコイル支え板15は内極12及び外極13に加えて間極14でも支えられるため、従来に比べて厚さを薄くすることが可能であり、全体重量を抑えることができる。
As described above, the
また、コイル支え板15は、間極14と対応する位置に貫通孔15bを有するため、貫通孔15bを通して例えば溶接等により、コイル支え板15を間極14に外側から固定することができる。従って、コイル支え板15を間極14に対してしっかりと固定することができる。
(第二実施形態)
Further, since the
(Second embodiment)
次に、第二実施形態に係るリフティングマグネット1bについて説明する。
Next, the
図5は、第二実施形態に係るリフティングマグネット1bの構成を示す側面断面図である。本実施形態のリフティングマグネット1bと、上記実施形態のリフティングマグネット1aとは、ヨーク11及びコイル支え板15の構成が相違している。なお、これら相違点以外の構成については、上記実施形態と同様なので詳細な説明を省略する。
FIG. 5 is a side sectional view showing the configuration of the
ヨーク11は、図6において一点鎖線で示すように、間極14と対応する位置に複数の貫通孔11bを有している。これら貫通孔11bは、間極内周面14bと間極外周面14cとの間の中間部で、中心軸線Cの周りに等間隔で設けられている。一方で、コイル支え板15は、第一実施形態のような貫通孔15bを有していない。
The
図7(a)〜(c)は、図5に示したリフティングマグネット1bの組立工程を示す側面断面図である。まず、図7(a)に示すように、内極端部12a上に内極12を、外極端部13a上に外極13をそれぞれ配置して固定する。そして、間極14をコイル支え板15に固定したものを内極12と外極13との間に配置して例えば溶接により固定する。次に、図7(b)に示すように、コイル20を内極12と間極14との間に、コイル21を間極14と外極13との間に、それぞれ固定材41、42で固定する。最後に、図7(c)に示すように、ヨーク11を内極12及び外極13に外側から固定すると共に、貫通孔11bを通して間極14に固定する。
7A to 7C are side cross-sectional views showing the assembly process of the
以上のように、本実施形態に係るリフティングマグネット1bでも、間極14を備えることで、磁束の漏れを低減して吊荷中に磁束を効率よく通すことができるので、従来の構成と比較してリフティングマグネットの吸着効率を高めることができる。また、コイル支え板15は間極14によって分割されず一体ものとして構成されているため、部品点数および部品加工点数の増加を抑えることができると共に、内極12、外極13、及び間極14に固定されて一体化されているため、耐久性を向上させることができる。さらに、このようにコイル支え板15は内極12及び外極13に加えて間極14でも支えられるため、従来に比べて厚さを薄くすることが可能であり、全体重量を抑えることができる。
As described above, the
また、ヨーク11は、間極14と対応する位置に貫通孔11bを有するため、例えば溶接等によりコイル支え板15を間極14に内側から固定し、コイル20,21を収容した後で、貫通孔11bを通して例えば溶接等により、ヨーク11を間極14に外側から固定することができる。従って、コイル支え板15を内側からしっかりと固定してから、ケース10を組み立てることができ、コイル支え板15と間極14との固定を強固なものとすることができる。
(第三実施形態)
Further, since the
(Third embodiment)
次に、第三実施形態に係るリフティングマグネット1cについて説明する。
Next, the lifting
図8は、本実施形態に係るリフティングマグネット1cの構成を示す側面断面図である。図9は、図8に示したリフティングマグネット1cのIX−IX線に沿った断面を示す断面図である。図8および図9を参照すると、本実施形態のリフティングマグネット1cと、第一実施形態との構成上の相違点は、コイル支え板15と間極16の形状である。なお、これら相違点以外の構成については、上記実施形態と同様なので詳細な説明を省略する。
FIG. 8 is a side sectional view showing the configuration of the
図10は、図8に示したリフティングマグネット1cのコイル支え板を示す平面図である。本実施形態のコイル支え板15は、第一実施形態の貫通孔の代わりに、間極凸部16A〜16Cの断面形状に合致した断面をもつ挿通孔15dを有する。
FIG. 10 is a plan view showing a coil support plate of the
図11は、図8に示したリフティングマグネットの間極16を示す斜視図である。図11に示されるように、本実施形態の間極16は、第一実施形態の間極とは異なり、中心軸線C方向の端面に突出した形状の複数の間極凸部16A〜16Cを有する。図8および図9に戻って説明すると、間極凸部16A〜16Cがコイル20,21の中心軸線C方向吊荷側に延びるように間極16はケース10内において配置される。この間極凸部16A〜16Cの吊荷側に面した端部は、コイル支え板15の挿通孔15dを通して吊荷側に露出される。コイル21に励磁電流が流れると、間極16の内部に磁界が形成され、間極凸部16A〜16Cを含む間極16の吊荷側端面が電磁石の極となる。なお、間極凸部16A〜16Cの間に設けられた隙間には、樹脂などの固定材43が埋め込まれている。固定材43はケース10内においてコイル20及び21を固定している。
FIG. 11 is a perspective view showing the
以上のように、本実施形態に係るリフティングマグネット1cでは、間極16は、中心軸線C方向に部分的に突出して設けられた複数の間極凸部16A〜16Cを有し、コイル支え板15は、複数の間極凸部16A〜16Cを通す複数の挿通孔15dを有しており、間極凸部16A〜16Cは、コイル支え板15の挿通孔15dを通して外方に露出している。突出した間極凸部16A〜16Cとコイル支え板15とを例えば溶接等で固定することで、コイル支え板15を間極16と強固に固定することができる。
As described above, in the
本発明によるリフティングマグネットは、上記した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態においては、内極と外極との間に一層の間極を備える構成を説明したが、本発明の間極は内極と外極との間に複数層設けられても良い。この場合、コイルは各極の間にそれぞれ設けられ、3個以上となる。また、上記実施形態においては、間極の一端が内極及び外極の一端と同一平面にある場合を説明したが、間極の長さ(高さ)が内極及び外極の長さ(高さ)より短くてもよい。さらに、第一実施形態では、内極12、外極13および間極14がそれぞれ個別にヨーク11に固定される構成を示したが、内極12、外極13、間極14およびヨーク11が一体化されてひとつの鋳物として構成されていてもよい。
The lifting magnet according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various other modifications are possible. For example, in the above-described embodiment, the configuration in which one interelectrode is provided between the inner electrode and the outer electrode has been described. However, the interelectrode of the present invention may be provided in a plurality of layers between the inner electrode and the outer electrode. good. In this case, three or more coils are provided between the poles. Moreover, in the said embodiment, although the case where the end of an interpole was on the same plane as the end of an inner pole and an outer pole, the length (height) of an interpole was the length of an inner pole and an outer pole ( (Height) may be shorter. Furthermore, in the first embodiment, the
1a, 1b, 1c…リフティングマグネット、10…ケース、11…ヨーク、11b…貫通孔、12…内極、13…外極、14,16…間極、16A〜C…間極凸部、15…コイル支え板、15b…貫通孔、15d…挿通孔、20, 21…コイル、22…導線、23…絶縁被覆膜、41〜43…固定材、C…中心軸線。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記所定軸線周りで前記内極の周囲に巻回された第1のコイルと、
前記所定軸線周りで前記第1のコイルの周囲に巻回された第2のコイルと、
前記所定軸線周りで前記第2のコイルの周囲に設けられた強磁性の外極と、
前記第1及び第2のコイルの間に設けられた強磁性の間極と、
前記所定軸線方向において前記第1及び第2のコイルの一端側に設けられた、非磁性で一体のコイル支え板と、を備え、
前記コイル支え板は、前記内極、前記外極、及び前記間極に固定されて一体化されていることを特徴とする、リフティングマグネット。 A ferromagnetic inner pole extending in a predetermined axial direction;
A first coil wound around the inner pole around the predetermined axis;
A second coil wound around the first coil around the predetermined axis;
A ferromagnetic outer pole provided around the second coil around the predetermined axis;
A ferromagnetic pole provided between the first and second coils;
A non-magnetic and integral coil support plate provided on one end side of the first and second coils in the predetermined axial direction;
The lifting magnet according to claim 1, wherein the coil support plate is fixed and integrated with the inner pole, the outer pole, and the intermediate pole.
前記ヨークは、前記間極と対応する位置に貫通孔を有することを特徴とする請求項1に記載のリフティングマグネット。 A yoke provided on the other end side different from the one end side of the first and second coils in the predetermined axial direction;
The lifting magnet according to claim 1, wherein the yoke has a through hole at a position corresponding to the intermediate electrode.
前記コイル支え板は、前記複数の間極凸部を通す複数の挿通孔を有しており、
前記間極凸部は、前記コイル支え板の前記挿通孔を通して外方に露出していることを特徴とする請求項1に記載のリフティングマグネット。
The interpole has a plurality of interpolar protrusions provided so as to partially protrude in the predetermined axial direction,
The coil support plate has a plurality of insertion holes through which the plurality of inter-polar protrusions pass.
The lifting magnet according to claim 1, wherein the interpolar protrusion is exposed outwardly through the insertion hole of the coil support plate.
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KR101892730B1 (en) * | 2017-06-09 | 2018-08-28 | 조석묵 | Electronic chuck for fork lift vehicle with improved adhesion |
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