JP4555605B2 - 吊上げ電磁石装置 - Google Patents

Description

本発明は、鋼材や鋼板の運搬に際してこれを吊り上げるために用いられる吊上げ電磁石装置に関する。

従来、吊上げ電磁石装置として、一対のコアであってこれらの上部において互いに連なる一対のコア、すなわち各コアの周囲を取り巻く励磁コイルへの通電により異名磁極とされる一対のコアを備える、いわゆる双極型の吊上げ電磁石装置が知られている（特許文献１参照）。この吊上げ電磁石装置には、通常、励磁コイルを保護するための該励磁コイルの周囲を取り巻くスカート状のカバーが取り付けられる。

特開平６−５６３８０号公報 特開平９−１９４１７６号公報

前記双極型の吊上げ電磁石装置によれば、その両コアの磁極面に、運搬対象物である鋼材や鋼板を吸着することができる。

ところで、前記吊上げ電磁石装置の操作上、前記運搬対象物に対する両コアの位置の確認を必要とする。しかし、両コアを覆う前記カバーが両コアの磁気吸着面の視認の妨げとなり、このため、前記運搬対象物に対する磁気吸着可能範囲を誤るおそれがあった。

また、前記双極型の吊上げ電磁石装置にあっては、その励磁コイルに供給される電流を増大することにより両コアにおける磁気吸着力を高めることができる。しかし、電流の供給増大による磁気吸着力の増大には限度があり、これを超える電流の供給は専ら前記励磁コイルの発熱に消費され、磁気吸着力の増大にほとんど寄与しない。

これに対し、単一のコアと、これを取り巻く励磁コイルと、該励磁コイルを取り巻くスカート状の継鉄とを有する、いわゆるつぼ型の吊上げ電磁石装置（特許文献２参照）では、前記継鉄が前記コアと共に異名の磁極の一方を構成するものとして初めから予定されているものであるため、前記双極型吊上げ電磁石におけるような不都合は生じない。

本発明の目的は、双極型の吊上げ電磁石装置において、その励磁コイルを保護するために設けられるカバーによる操作上の不都合を解消することにある。また、本発明の他の目的は、前記双極型吊上げ電磁石において、その励磁コイルへの供給電流を増大することなしに、より高い磁気吸着力を得られるようにすることにある。

本発明は、一対のコアであってこれらの上部において互いに連なる一対のコアと、各コアの周囲をその側方において取り巻く励磁コイルとを備える双極型の吊上げ電磁石装置に係り、該吊上げ電磁石装置は、さらに、前記コアに連なりかつ前記励磁コイルの周囲をこれらの上方及び側方において取り巻くスカート状の継鉄であって前記コアの磁極面を含む平面上に底面を有し、また両コア間の空間部分を介して向き合う２つの非磁性領域を有する非磁性領域を有する継鉄を含み、前記非磁性領域の底面は前記平面上に位置する。

前記継鉄を前記コア及び前記励磁コイルの周囲をこれらの上方及び側方においてそれぞれ取り巻く肩部及び前記角筒部からなり、前記角筒部のみ又は前記前記肩部及び前記角筒の双方が前記非磁性領域を含むものとすることができる。好ましくは、前記継鉄の角筒部のコーナ部分が該角筒部の他の部分より大きい厚さ寸法を有するものとする。

前記吊上げ電磁石装置は、さらに、前記継鉄の２つの磁性部にそれぞれ接する一対の磁極面を有する電磁石を含むものとすることができる。

また、各コアを上下に開放する中空部を有するものとし、さらに前記コアに吊り下げられ前記中空部を下方へ伸びる磁極板であって前記コアの磁極面を含む平面上に磁極面を有する磁極板、又は前記コアの下方へ突出する磁極面を有する磁極板を含むものとすることができる。

本発明によれば、各コアを取り巻く励磁コイルへの通電により、両コアが異名磁極とされ、これにより磁気吸着力が生じる両コアの磁極面に運搬対象物であるＨ形鋼のような鋼材や鋼板を磁気的に吸着することができる。

ところで、前記コアが発生する磁気のうち、前記運搬対象物の磁化に供される磁気以外のいわゆる余剰磁気は空気中に漏洩する。

本発明にあっては、前記励磁コイルを取り巻きこれを保護するスカート状の継鉄が２つの非磁性領域を有する。これらの非磁性領域はそれぞれ両コア間の延長上にあることから、両コアは、それぞれ、両非磁性領域間の２つの磁性領域によって部分的に取り巻かれる。このため、前記継鉄はその両磁性領域において前記漏洩磁気によって両コアとは異名の磁極に磁化され、その底面が磁極面とされる。また、前記継鉄の底面は両コアの磁極面を含む平面上にあることから、前記継鉄は両コアと共に前記運搬対象物を磁気的に吸着する機能を担う。このことから、吊上げ電磁石装置の操作の際、前記継鉄の底面を基準とした、前記運搬対象物に対する吸着可能範囲を定めることができる。

また、前記継鉄は、双極型の吊上げ電磁石装置の磁気吸着能力の増大に寄与する。しかも、この磁気吸着能力の増大は前記漏洩磁気を利用することによって得られるものであるため、前記励磁コイルへの供給電流の増大を必要としない。

さらに、前記継鉄の磁力は、前記励磁コイルへの供給電流の増大に伴って増大するが、さらに前記継鉄の２つの磁性領域にそれぞれ接する一対の磁極面を有する他の電磁石を作動させることにより増大させることができる。これによれば、前記励磁コイルにさらに供給される電力を浪費することなくより効率的に前記継鉄における磁気吸着力を高めることができる。

前記継鉄が肩部と角筒状部とからなるものとすることができる。この例においては、前記角筒部のコーナ部分を他の部分より大きい厚さ寸法を有するもの、すなわちより大きい肉厚のものとすることにより、前記コーナ部分における磁極面の面積をより大きいものとし、前記コーナ部分したがって前記吊上げ電磁石装置の端における磁気吸着をより高めることができる。

また、前記継鉄における非磁性領域は、前記磁極面となる磁極継鉄の底面近傍、例えば前記角筒部の一部分としてあれば足りるところ、これを前記肩部の一部分にまで延長することにより、前記継鉄の２つの磁性部間の磁気的遮断をより確実なものとし、これにより前記継鉄における磁力をより大きいものとすることができる。

前記コアについてこれらを上下に開放する中空部を有するものとし、また前記コアに吊り下げられその中空部を下方へ伸びる磁極板を含むものとするときは、前記磁極板はその磁極面が前記コアの磁極面を含む平面上にあるもの、又は前記平面下にあるものとすることができる。

この例によれば、前記磁極板はその数の増減により前記コアの環状に伸びる磁極面の表面積の実質的な増減を図ることができる。また、前記コアよりも下方に伸びる磁極板を用いるときは、前記運搬対象物に対して、前記コア及び前記継鉄による吸着に先立ち、前記磁極板による吸着を行うことができ、これにより単数又は少数の運搬対象物の磁気吸着による運搬を行うことができる。

図１〜図５を参照すると、本発明に係る吊上げ電磁石装置（以下単に「電磁石装置」という。）が全体に符号１０で示されている。

電磁石装置１０は、一対のコアであってこれらの上部１１で互いに連なる一対のコア１２，１４と、各コアの周囲をその側方において取り巻く環状の励磁コイル１６，１８と、両コア１２，１４に連なりかつ両励磁コイル１６，１８の周囲をこれらの上方及び側方において取り巻く、両励磁コイル１６，１８を保護するスカート状の継鉄２０とを含む。

電磁石装置１０は、Ｈ形鋼のような鋼材、鋼板等（以下「運搬対象物」という。）の運搬のために例えばクレーン（図示せず）に吊持される。前記運搬対象物は電磁石装置１０により磁気的に吸着され、前記クレーンの操作により電磁石装置１０と共に吊り上げられ、運搬される。

電磁石装置１０は、その頂部すなわち両コア１２，１４の上部１１に、互いに間隔をおいて配置された一対の耳２２を有する。両耳２２には、電磁石装置１０を前記クレーンに吊持するために用いられる例えばチェーン（図示せず）の端部が取り付けられる。

両コア１２，１４は、図示の例では、全体に一方向へ伸びるブロック体からなり、馬蹄形の横断面形状を有する（図５参照）。

両コア１２，１４はそれぞれ両励磁コイル１６，１８への通電により磁化され、異名の磁極（Ｎ極及びＳ極）とされ、これらの両下端面が磁極面２４，２６をなす。

両励磁コイル１６，１８は、さらに、ステンレス鋼板のような非磁性のプレート２８により覆われ、保護されている。プレート２８は、両コア１２，１４とスカート状の継鉄２０とに固定され、両コアの磁極面２４，２６を除いて、継鉄２０の開放面を閉鎖している。より詳細には、プレート２８は継鉄２０の開放端面より上方位置にあって前記継鉄の開放面を覆っている（図１参照）。

前記コア及び前記励磁コイルを取り巻くスカート状の継鉄２０は、図示の例では、平板状の肩部３０と、該肩部に連なる角筒部３２とを有する。肩部３０と角筒部３２とはそれぞれ励磁コイル１６，１８の上方及び側方に位置する。肩部３０は、図示の例では、コア１２，１４の上部１１に固定されこれに接しており、これにより両コア１２，１４に連なっている。角筒部３２は継鉄２０の下端面すなわち底面３４を規定する。

継鉄２０の底面３４は、全体に環状を呈し、両コア１２，１４の磁極面２４，２６を含む平面３６（図５）上にある。

また、継鉄２０は２つの非磁性領域３８と、両非磁性領域３８間の２つの磁性領域４０とを有する。両非磁性領域３８は、両コア１２，１４間の延長上、より詳細には、両コア１２，１４相互間の空間部分４２（図２）を介して向き合って位置し、非磁性領域３８の底面はコア１２，１４の磁極面２４，２６を含む平面上にある（図１）。

これらの非磁性領域３８は、継鉄の底面３４の近傍にあって、両磁性領域４０相互を磁気的に遮断する作用をなす。このため、両コア１２，１４にそれぞれ例えばＮ極及びＳ極が生じるとき、両コアからの漏洩磁気を受けて、一方のコア１２を部分的に取り巻く磁性領域４０と、他方のコア１４を部分的に取り巻く磁性領域４２とにそれぞれＳ極及びＮ極が生じる。その結果、継鉄の底面３４が両磁性領域４０において磁極面をなす。

したがって、電磁石装置１０は、両コア１２，１４の磁極面２４，２６と、継鉄２０の底面３４との双方において、前記運搬対象物に磁気吸着力を及ぼすことができる。このため、電磁石装置１０による前記運搬対象物の吊上げ操作において、視認の困難な両コア１２，１４ではなくこれらを覆っている外側の継鉄２０の底面３４を目印とすることができ、これにより、前記運搬対象物の吊上げ操作における安全性をより高めることができる。

図示の例にあっては、両コア間部分４２の延長上における継鉄２０の互いに相対する２個所において、肩部３８の一部分と該一部分よりも継鉄の底面３４の近傍に位置する角筒部４０の一部分とがＬ形に切り欠かれ、これらの切り欠きにそれぞれＬ形のステンレス製の板状体が嵌合、固定されている。これらのＬ形のステンレス製の板状体がそれぞれ両非磁性領域３８をなす。これらの板状体は、好ましくは、全体の軽量化のため、継鉄２０の磁性部分４０より小さい厚さ寸法のものを選択する。

図示の例では、両コア１２，１４がそれぞれ角柱体からなり、また継鉄２０が角筒部４０を有するところ、この例に代えて、両コアがそれぞれ円柱体からなり、また前記継鉄が肩部と、該肩部に連なる、長円形状の底面を有する筒部とからなるものとすることができる。この変更例にあっては、好ましくは、各コアは前記筒部における各半円筒面に沿ってかつこれと等距離をおいて伸びる。また、前記非磁性領域は、同様に、前記肩部及び前記筒部の双方に設けられる。

非磁性領域３８を肩部３０及び角筒部３２の双方に設けることに代えて、継鉄の底面３４に近い部分である角筒部３２にのみ設けることができる。このときは、角筒部３２にのみ切欠きを設け、該切り欠きにステンレス製の板体を嵌合、固定する。

図３に想像線４６で示すように、磁性領域４０の一部である角筒部３２の各コーナ部の厚さ寸法を、磁性領域４０の他の一部である他の部分より大きいものとすることが望ましい。これにより、各コーナ部４６における継鉄２０の底面３４の表面積をより大きいものとし、電磁石装置１０の端部における前記運搬対象物に対する磁気吸着力をより増大させることができる。

また、図４に示すように、継鉄２０の２つの磁性領域４０に接する一対の磁極面４８を有する電磁石５０を含むものとすることができる。

電磁石５０の両磁極面４８は、両磁性領域４０に対して、同極同士が接するように配置される。これによれば、両磁性領域４０は、電磁石５０が発生する磁気を受けて、より強い磁気を発生する。このことから、電磁石装置１０の磁気吸着力を高めるべく励磁コイル１６，１８に過剰な電流を供給することによって生じる励磁コイル１６，１８の加熱及びこれに伴う冷却並びに電力浪費を防止することができる。

図６に示すように、電磁石装置１０は、両コア１２，１４について、これらがそれぞれ上下に開放する中空部５２，５４を有するものとすることができる。図示の中空部は、各コアの横断面形状とほぼ相似の横断面形状を有する。

また、各コア１２，１４に吊り下げられ各中空部５２，５４を下方へ伸びる１又は複数の磁極板５６を有するものとすることができる。磁極板５６の厚さ及び数量は任意に定めることができる。磁極板５６は、前記コアの磁極面を含む平面３６上に磁極面を有するものとし、あるいは図示の例におけるように、吊り下げ状態において前記中空部からコアの下方へ突出し、平面３６下に位置する磁極面５８を有するものとすることができる。

いずれの磁極板５６にあっても、その数量を加減することにより、中空部５２，５４を有するコア１２，１４における磁極面の表面積の大きさを実質的に変更することができ、これにより、前記コアにおける磁力の大きさについて、励磁コイル１６，１８への供給電流の大きさを変えることなしに変更することができる。

平面３６下に位置する磁極面５８を有する磁極板５６を備えるものにあっては、電磁石装置１０を前記運搬対象物に向けて下降させるとき、磁極板５６がコア１２，１４よりも先に前記運搬対象物に接することから、比較的小さい磁力を有する前記磁極板５６による単数又は小数の運搬対象物の吊り下げを実現することができる。図６に想像線で示す磁極板５６は、電磁石装置１０の下降をなおも継続したとき、前記運搬対象物に当たった後、コアの中空部５２，５４を相対的に上昇し、その磁極面５８が平面３６に達した状態を示す。

図示の磁極板５６は全体にＴ形を呈し、その上部の袖部において、コア１２，１４に掛けられ、これにより中空部５２，５４内に吊り下げられる。

本発明に係る吊上げ電磁石装置の部分的に切り欠いて示す正面図である。 吊上げ電磁石の底面図である。 吊上げ電磁石の平面図である。 吊上げ電磁石の左側面図である。 図１の線５−５に沿って得た断面図である。 他の例の吊上げ電磁石の図５と同様の断面図である。

符号の説明

１０ 吊上げ電磁石
１２，１４ コア
１６，１８ 励磁コイル
２０，３４ 継鉄及びその底面
２４，２６ コアの磁極面
３０，３２ 継鉄の肩部及び筒状部
３８，４０ 継鉄の非磁性部及び磁性部
４２ コア間部分
５０ 電磁石
５２，５４ コアの中空部
５６ 磁極板

Claims (7)

1. 一対のコアであってこれらの上部において互いに連なる一対のコアと、各コアの周囲をその側方において取り巻く励磁コイルと、前記コアに連なりかつ前記励磁コイルの周囲をこれらの上方及び側方において取り巻くスカート状の継鉄であって前記コアの磁極面を含む平面上に底面を有し、また両コア間の空間部分を介して向き合う２つの非磁性領域を有する継鉄とを含み、前記磁性領域の底面は前記平面上に位置する、吊り上げ電磁石。
2. 前記継鉄は前記コア及び前記励磁コイルの周囲をこれらの上方及び側方においてそれぞれ取り巻く肩部及び角筒部からなり、該角筒部が前記非磁性領域を含む、請求項１に記載の吊上げ電磁石装置。
3. 前記継鉄は前記コア及び前記励磁コイルの周囲をこれらの上方及び側方においてそれぞれ取り巻く肩部及び前記角筒部からなり、前記肩部及び前記角筒部の双方が前記非磁性部を含む、請求項１に記載の吊上げ電磁石装置。
4. 前記継鉄の角筒部のコーナ部分は該角筒部の他の部分より大きい厚さ寸法を有する、請求項２又は３に記載の吊上げ電磁石装置。
5. さらに、前記継鉄の２つの磁性部にそれぞれ接する一対の磁極面を有する電磁石を含む、請求項１に記載の吊上げ電磁石装置。
6. 各コアは上下に開放する中空部を有し、また前記コアに吊り下げられ前記中空部を下方へ伸びる磁極板であって前記コアの磁極面を含む平面上に磁極面を有する磁極板を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の吊上げ電磁石装置。
7. 各コアは上下に開放する中空部を有し、また前記コアに吊り下げられ前記中空部を下方へ伸びかつ前記コアの下方へ突出する磁極面を有する磁極板を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の吊上げ電磁石装置。

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