JP4684623B2 - 吊上げ電磁石装置 - Google Patents

Description

本発明は、鋼板や鋼材を吊り下げ、これを運搬するために用いられる吊上げ電磁石装置に関する

吊上げ電磁石装置の１つに、馬蹄形の磁極部材と、該磁極部材を取り巻く励磁コイルとを備えるものがある（特許文献１参照）。これによれば、前記励磁コイルへの通電による電力供給により磁化された前記磁極部材の両端に位置する磁極面に前記鋼板や鋼材を磁気的に吸着することができる。
特開昭５０−１１７１６１号公報

吊上げ電磁石装置は例えば天井クレーンに吊持され、前記吊上げ電磁石の両磁極面に磁気吸着された運搬物である前記鋼板や鋼材は、前記天井クレーンの操作により、前記吊上げ電磁石装置と共に前記天井クレーンのレールに沿って運搬移動される。

ところで、前記吊上げ電磁石装置の電力消費に着目すると、その励磁コイルへの通電の時間や通電量を低減することができれば、前記運搬物の搬送に要するコストを低減することができると考えられる。

したがって、本発明の目的は、吊上げ電磁石装置の消費電力の低減を図ることにある。

本発明は吊上げ電磁石装置に係り、馬蹄形の磁極部材と、該磁極部材を取り巻く励磁コイルと、前記磁極部材を取り巻きかつ前記励磁コイルの内側に配置された銅製部材とを含む。

前記銅製部材はスリーブ又はリングからなるものとすることができる。

前記吊上げ電磁石装置は、さらに、前記磁極部材の両端部にそれぞれ昇降可能に吊持され、前記磁極部材の磁極面より下方位置に磁極面を有する一対の補助磁極部材を含むものとすることができる。

本発明によれば、吊上げ電磁石の磁極部材を取り巻く励磁コイルへの通電（直流電流）により、従来と同様、前記磁極部材の両端部を磁化することができ、これにより前記磁極部材の両端面に鋼板、鋼材等を磁気吸着することができる。

本発明にあっては、前記磁極部材の周りにこれを取り巻くスリーブやリングからなる銅製の部材が配置されている。この銅製部材は磁気回路の自己インダクタンスを増大するものであり、前記励磁コイルへの通電を停止すると、これに伴う磁場の強さの急激な低下が生じる。その結果、前記銅製部材に前記磁場の急激な低下を緩和する誘導起電力が誘発される。このことから、前記励磁コイルへの通電の停止とその再開、すなわち断続により、前記吊上げ電磁石装置による前記運搬物に対する磁気吸着の継続を可能とすることができ、これにより、前記励磁コイルへの電力の供給を節約することができる。

前記磁極部材の両端部に該磁極部材の磁極面より下方位置に磁極面を有する一対の補助磁極部材を吊持するときは、前記吊上げ電磁石装置を前記運搬物に向けて下降させるとき、前記磁極部材の磁極面に先立ち、前記補助磁極部材の磁極面を前記運搬物に当接させ、その後に前記磁極部材の磁極面を前記運搬物に当接させることができる。これにより、単一の鋼板、鋼材等を容易に磁気吸着することができる。

図１を参照すると、本発明に係る吊上げ電磁石装置が全体に符号１０で示されている。

吊上げ電磁石１０は全体に馬蹄形を呈する磁極部材１２と、励磁コイル１４と、銅製部材の一例であるスリーブ１６とを含む。

磁極部材１２は、縦方向へ伸びかつ互いに相対する一対の磁極部（主磁極部）１８と、両磁極部に連なりかつ水平に伸びる継鉄部２０とを有する。

励磁コイル１４は、図示の例では継鉄部２０の周囲を取り巻くように配置されている。これに代えて、両磁極部１８の周囲をそれぞれ取り巻く一対の励磁コイルを配置することができる。

スリーブ１６は、図示の例では、励磁コイル１４の内側に配置され、継鉄の周囲を取り巻いている。前記銅製部材としてスリーブ１６を配置することに代えて、リング２２を配置することができる。図示の例では、リング２２は、励磁コイル１４から離れた位置において、継鉄部２０の周囲を取り巻くように配置されている。

図示の例では、さらに、一対の補助磁極部材２４が、磁極部材１２の両端部、より正確には、両主磁極部１８の一部をなし、該主磁極部からその側方に突出する部分２５にそれぞれ昇降可能に吊持されている。

補助磁極部材２４は扁平な頭部２６と、該頭部から下方に伸びる軸部２８とからなる。軸部２８は、その下端に、主磁極部１８の下端面である磁極面３０より小さい面積を有する磁極面３２を有する。主磁極部１８及び軸部２８は、いずれも、任意の横断面形状、例えば円形、矩形等を有するものとすることができる。

各主磁極部１８には、補助磁極部材２４の吊持のため、各主磁極部１８からその側方に伸びる支持部分３４が設けられている。

支持部分３４は、補助磁極部材２４の軸部２８が通される、該軸部より大きい孔３６を有する。補助磁極部材２４の軸部２８が孔３６に通されるとき、その頭部２６は支持部分３４の上端面に当接し、これにより、補助磁極部材２４は支持部分３４に吊持される。

補助磁極部材２４は、これが支持部分３４に吊持された状態で見て、その磁極面３２が主磁極部１８の磁極面３０より下方に位置する。このことから、吊上げ電磁石装置１０を前記鋼板や鋼材に向けて下降させるとき、補助磁極部材の磁極面３２が主磁極部の磁極面３０よりも先に前記鋼板や鋼材に接し、これを吸着する。補助磁極部材２４は、主磁極部１８より面積が小さく、このため比較的磁力の小さい磁極面３２を有することから、補助磁極部材２４を介して、単一の鋼板や鋼材を容易に吸着することができる。

吊上げ電磁石装置１０は、前記鋼板や鋼材の吊上げ及びその運搬に供するため、例えばチェーン（図示せず）を用いて、天井クレーン（図示せず）に吊持される。

本発明に係る吊上げ電磁石装置１０にあっては、その磁極部材１２を取り巻く前記銅製部材を備える。

これによれば、励磁コイル１４への通電を停止させたとき、これに伴う磁場の強さ（磁極面３０，３２における磁気吸着力）の急激な低下現象が起こるが、このとき、前記銅製部材、図示の例ではスリーブ１６に誘導起電力が誘発される。この誘導起電力の下での磁場の発生のため、前記磁極面３０，３２における前記鋼板、鋼材等の磁気吸着状態を維持することができる。この磁気吸着状態を維持することができる条件及び時間は、前記銅製部材の断面積を持つ１回巻のコイルのリアクタンス量によって調整することができる。

したがって、本発明によれば、励磁コイル１４に対する通電を断続することにより前記鋼板、鋼材等を磁気吸着状態を維持することができ、この間に前記天井クレーンによる前記鋼板、鋼材等の運搬を行うことができる。

図２に吊上げ電磁石装置１０に対する電力供給を断続した実験結果を示す。なお、図２の実験においては、前記通電の断続の際、最低の電流及び電圧の値をそれぞれゼロとしないで２．４Ａ及び３Ｖに設定した。これにより、通電を断ったときの磁場の低下の程度を比較的小さいものとすることができる。もちろん、通電時の前記電流及び電圧の設定値を比較的大きいものとするときは、これらの最低値をゼロとすることもできる。通電時の電流及び電圧はそれぞれ７．７Ａおよび１２Ｖであり、断続時間はそれぞれ１０秒である。

図２の示すところによれば、通電を断ったときの磁場の強さを、必要数量の前記鋼板、鋼材等を磁気吸着することができる５６００ガウスとすることができることが確認された。なお、前記最低電流及び電圧の下で発生する磁場の強さは４６００ガウスであった。

励磁コイル１４への通電の断続を可能とすることにより、連続通電による従来の場合と比べて、吊上げ電磁石装置１０の稼働に要する消費電力を節減することができる。

本発明に係る吊上げ電磁石装置の部分断面図である。 吊上げ電磁石装置の励磁コイルに対する通電を断続したときにおける電流値、電圧値及び磁場の強さを示すグラフである。

符号の説明

１０ 吊上げ電磁石装置
１２ 磁極部材
１４ 励磁コイル
１６ 銅製のスリーブ（銅製部材）
２４ 補助磁極部材

Claims (4)

1. 馬蹄形の磁極部材と、
   該磁極部材を取り巻く励磁コイルと、
   前記磁極部材を取り巻きかつ前記励磁コイルの内側に配置された銅製部材とを含む、吊上げ電磁石装置。
2. 前記銅製部材はスリーブからなる、請求項１に記載の吊上げ電磁石装置。
3. 前記銅製部材はリングからなる、請求項１に記載の吊上げ電磁石装置。
4. さらに、前記磁極部材の両端部にそれぞれ昇降可能に吊持され、前記磁極部材の磁極面より下方位置に磁極面を有する一対の補助磁極部材を含む、請求項１に記載の吊上げ電磁石装置。

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