JP5502634B2 - 吸着体、マグネットキャッチおよびこれらの生産方法 - Google Patents

Description

本発明は、磁力により被吸着物を吸着する吸着体、磁力により被吸着物を被固定物に接近した状態で保持するマグネットキャッチ、およびこれらの生産方法に関する。

従来、被固定物に固定され、磁力により被吸着物を被固定物に接近した状態で保持するマグネットキャッチが知られている。
上記マグネットキャッチの一例としては、永久磁石からなるマグネットブロックおよび当該マグネットブロックが発生する磁力により磁化する材料からなる一対のヨークを備える吸着体と、吸着体を収容するとともに被固定物に固定されるケースと、を具備する。例えば、特許文献１に記載の如くである。
近年、マグネットキャッチの吸着力の向上およびマグネットキャッチの製造コストの削減を更に高い次元で両立することが要求されている。

従来、マグネットキャッチの吸着力の向上を図る一般的な方法としては、（ａ）マグネットキャッチを構成するマグネットブロックのサイズを大きくする方法、（ｂ）フェライト磁石よりも強力な磁力を発生させることが可能な永久磁石（例えば、ネオジム磁石等）でマグネットブロックを構成する方法等が知られている。

しかし、上記（ａ）および（ｂ）の方法の場合、いずれもマグネットブロックを構成する永久磁石の材料コストが増大するため、結局はマグネットブロックの製造コストが増大する。
このように、従来のマグネットキャッチの吸着力の向上を図る一般的な方法によれば、マグネットキャッチの吸着力の向上およびマグネットキャッチの製造コストの削減を両立することは困難である。

また、従来のマグネットキャッチは、その吸着力にバラツキが発生し易いという問題を有する。
より詳細には、マグネットキャッチの吸着力のバラツキの問題には、（Ａ）同種のマグネットキャッチにおける個体間の吸着力のバラツキの問題、および（Ｂ）同一のマグネットキャッチにおける吸着力の経時的なバラツキ、の二種類の問題が含まれる。

従来、マグネットキャッチの吸着力のバラツキの問題を解消する一つの方法としては、マグネットキャッチを構成するマグネットブロックのサイズを予め十分に大きいサイズに設定することにより、「マグネットキャッチの吸着力のバラツキの下限値」を「マグネットキャッチに要求される吸着力」よりも大きくする方法が挙げられる。

しかし、上記方法は、マグネットキャッチに要求される品質（仕様）を担保することが可能であるが、マグネットキャッチの吸着力のバラツキを本質的に解消するものではない。
また、上記方法はその性質上、マグネットブロックの大型化を伴うので、マグネットブロックを構成する永久磁石の材料コスト、ひいてはマグネットブロックの製造コストの増大を招来する。従って、上記方法はマグネットキャッチの製造コストを削減する観点からは好ましくない。

特開昭５７−８５４６８号公報

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものである。
すなわち、本発明が解決しようとする課題は、予め定められた磁石部材およびヨーク部材の形状を保持する限りにおいて強い吸着力を発生させることが可能であり、かつ吸着力のバラツキを抑えることが可能な吸着体、マグネットキャッチ、およびこれらの生産方法を提供すること、である。

以下では、上記課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、
永久磁石からなる磁石部材と、
前記磁石部材が発生させる磁場により磁化する材料からなり、被吸着物が吸着される吸着面および前記磁石部材が当接する当接面を有するヨーク部材と、
を具備する吸着体の生産方法であって、
コンピュータが、予め形状が定められた前記磁石部材、並びに、予め前記吸着面の形状および前記当接面の形状を含む形状が定められた前記ヨーク部材について、前記吸着面に対して垂直な方向である吸着方向における前記吸着面から前記ヨーク部材の当接面に当接した磁石部材までの距離であるヨーク突出量と前記磁石部材および被吸着物の間に作用する吸着力との関係を算出し、
前記ヨーク突出量と前記磁石部材および被吸着物の間に作用する吸着力との関係に基づいて、前記磁石部材および被吸着物の間に作用する吸着力の最大値である最大吸着力を算出し、
前記ヨーク突出量と前記磁石部材および被吸着物の間に作用する吸着力との関係および前記最大吸着力に基づいて、前記磁石部材および被吸着物の間に作用する吸着力が前記最大吸着力の９０％以上となる前記ヨーク突出量の範囲である有効ヨーク突出範囲を算出し、
前記磁石部材が前記当接面に当接し、かつ前記ヨーク突出量が前記有効ヨーク突出範囲内で保持されるように前記磁石部材を前記ヨーク部材に固定するものである。

請求項２においては、
永久磁石からなる磁石部材と、
前記磁石部材が発生させる磁場により磁化する材料からなり、被吸着物が吸着される吸着面および前記磁石部材が当接する当接面を有するヨーク部材と、
前記磁石部材および前記ヨーク部材を収容するケース部材と、
を具備するマグネットキャッチの生産方法であって、
コンピュータが、予め形状が定められた前記磁石部材、並びに、予め前記吸着面の形状および前記当接面の形状を含む形状が定められた前記ヨーク部材について、前記吸着面に対して垂直な方向である吸着方向における前記吸着面から前記ヨーク部材の当接面に当接した磁石部材までの距離であるヨーク突出量と前記磁石部材および被吸着物の間に作用する吸着力との関係を算出し、
前記ヨーク突出量と前記磁石部材および被吸着物の間に作用する吸着力との関係に基づいて、前記磁石部材および被吸着物の間に作用する吸着力の最大値である最大吸着力を算出し、
前記ヨーク突出量と前記磁石部材および被吸着物の間に作用する吸着力との関係および前記最大吸着力に基づいて、前記磁石部材および被吸着物の間に作用する吸着力が前記最大吸着力の９０％以上となる前記ヨーク突出量の範囲である有効ヨーク突出範囲を算出し、
前記磁石部材が前記当接面に当接し、かつ前記ヨーク突出量が前記有効ヨーク突出範囲内で保持されるように前記磁石部材を前記ヨーク部材に固定し、前記磁石部材および前記ヨーク部材を前記ケース部材に収容するものである。

本発明に係る吸着体およびマグネットキャッチは、予め定められた磁石部材およびヨーク部材の形状を保持する限りにおいて強い吸着力を発生させることが可能であり、かつ吸着力のバラツキを抑えることが可能である、という効果を奏する。
本発明に係る吸着体の生産方法は、予め定められた磁石部材およびヨーク部材の形状を保持する限りにおいて強い吸着力を発生させることが可能であり、かつ吸着力のバラツキを抑えた吸着体を多大な試行錯誤を伴わずに生産することが可能である、という作用効果を奏する。
本発明に係るマグネットキャッチの生産方法は、予め定められた磁石部材およびヨーク部材の形状を保持する限りにおいて強い吸着力を発生させることが可能であり、かつ吸着力のバラツキを抑えたマグネットキャッチを多大な試行錯誤を伴わずに生産することが可能である、という作用効果を奏する。

本発明に係るマグネットキャッチの実施の一形態を示す斜視図。 同じく本発明に係るマグネットキャッチの実施の一形態を示す斜視図。 本発明に係るマグネットキャッチの実施の一形態を示す正面図。 本発明に係るマグネットキャッチの実施の一形態を示す平面図。 図４におけるＡ−Ａ矢視正面断面図。 図４におけるＢ−Ｂ矢視左側面断面図。 本発明に係る吸着体の実施の一形態を示す斜視図。 本発明に係る吸着体の実施の一形態を示す左側面図。 ケース本体を示す斜視図。 カバーを示す斜視図。 本発明に係るマグネットキャッチの実施の一形態の組み立て手順を示すフロー図。 本発明に係るマグネットキャッチの実施の一形態を示す分解斜視図。 本発明に係るマグネットキャッチの実施の一形態の設計手順を示すフロー図。 仮想空間に配置された吸着体および吸着プレートを示す斜視図。 （ａ）仮想空間に配置された吸着体および吸着プレートを示す左側面図、（ｂ）仮想空間に配置された吸着体および吸着プレートを示す平面図。 ヨークの吸着面における磁束密度の吸着方向成分の分布を示す図。 本発明に係る吸着体の実施の一形態におけるヨーク突出量と吸着力との関係を示す図。 マグネットブロックのＢ−Ｈ曲線（磁気ヒステリシス曲線）を示す図。

以下では図１から図１７を用いて本発明に係るマグネットキャッチの実施の一形態であるマグネットキャッチ１００、および本発明に係る吸着体の実施の一形態である吸着体１０について説明する。
以下では便宜上、図１および図２に示すマグネットキャッチ１００および吸着体１０の形状を基準として「上下方向」、「前後方向」および「左右方向」を定義し、定義された方向を用いてマグネットキャッチ１００および吸着体１０の各部を説明する。
なお、ここで定義された方向はマグネットキャッチ１００および吸着体１０が使用される時の姿勢を限定するものではない。

図３に示す如く、マグネットキャッチ１００は吸着プレート２を磁力で吸着することにより吸着プレート２が固定プレート１に接近した状態を保持する。
固定プレート１は本発明に係る被固定物の実施の一形態であり、吸着プレート２は本発明に係る被吸着物の実施の一形態である。

本発明に係るマグネットキャッチにおける「被固定物」は、マグネットキャッチの磁力により相互に接近した状態で保持される二つの対象物のうち、マグネットキャッチが固定される方の対象物を指す。
本発明に係るマグネットキャッチにおける「被吸着物」は、マグネットキャッチの磁力により相互に接近した状態で保持される二つの対象物のうち、マグネットキャッチに吸着される方の対象物を指す。
本発明に係る吸着体における「被吸着物」は、吸着体に吸着される対象物を指す。
「マグネットキャッチが被吸着物を磁力で吸着することにより被吸着物が被固定物に接近した状態を保持する」とは、マグネットキャッチが発生させる磁力を上回る外力が被吸着物に作用して被吸着物がマグネットキャッチから引き離されない限り、被固定物に固定されたマグネットキャッチに被吸着物が吸着された状態が保持されること、を指す。

図３に示す固定プレート１はフェライト系ステンレス鋼からなり、上下一対の板面を有する板状の部材である。固定プレート１には嵌装孔１ａが形成される。嵌装孔１ａは固定プレート１の上下一対の板面を貫通する。嵌装孔１ａの平面視形状は概ね前後方向に比べて左右方向にやや長い長方形状である。

固定プレート１は、例えば家具の本体（不図示）にネジ止めにより固定される。
なお、家具の本体には当該本体の表面に開口した窪み（凹部）が形成され、固定プレート１が家具の本体に固定されたときには当該凹部の開口部分と嵌装孔１ａとが重なる。当該凹部の開口部分の平面視形状は前後方向および左右方向において嵌装孔１ａよりもやや大きい長方形状であり、当該凹部の深さはマグネットキャッチ１００の上下方向の高さよりもやや大きい。
本実施形態の固定プレート１はフェライト系ステンレス鋼からなるが、本発明に係る被固定物を構成する材料はこれに限定されず、他の材料（例えば、種々の金属材料、種々の樹脂材料、種々の木材、種々のセラミックス等）でも良い。

図３に示す吸着プレート２はフェライト系ステンレス鋼からなり、上下一対の板面を有する板状の部材である。吸着プレート２の平面視形状は前後方向に比べて左右方向にやや長い長方形である。

吸着プレート２は、例えば家具の本体に回動可能に連結される扉（不図示）にネジ止めにより固定される。

本実施形態の吸着プレート２はフェライト系ステンレス鋼からなるが、本発明に係る被吸着物を構成する材料はこれに限定されず、マグネットキャッチおよび吸着体に吸着される材料であれば良い。
本発明に係る被吸着物を構成する材料の例としては、常磁性体（外部から磁場が作用しないときには磁化せず、外部から磁場が作用したときには磁化する材料）が挙げられる。

図１および図２に示す如く、マグネットキャッチ１００は吸着体１０およびケース２０を具備する。
図７および図８に示す如く、吸着体１０はマグネットブロック１１および一対のヨーク１２・１３を具備する。

図５、図６、図７および図８に示すマグネットブロック１１は本発明に係る磁石部材の実施の一形態である。
マグネットブロック１１は吸着体１０（マグネットキャッチ１００）を構成する部材のうち、磁力を発生させる部材である。
本実施形態のマグネットブロック１１は永久磁石からなる。

「永久磁石」は、自発的に（外部から磁場あるいは電流が供給されない状態で）磁化し、周囲に磁場を発生させる（ひいては、磁力を発生させる）性質を有する物体であり、通常は強磁性体からなる。
永久磁石の具体例としては、アルニコ磁石、ＫＳ鋼、ＭＫ鋼、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、ネオジム磁石等、既知の種々の磁石が挙げられる。

本実施形態のマグネットブロック１１の形状は前後一対の板面、上下一対の端面および左右一対の端面を有する直方体であり、マグネットブロック１１の前後方向の厚みは上下方向の高さおよび左右方向の幅よりも小さく、マグネットブロック１１の上下方向の高さは左右方向の幅よりも小さい。

図６、図７および図８に示す一対のヨーク１２・１３は本発明に係るヨーク部材の実施の一形態である。
一対のヨーク１２・１３は吸着体１０（マグネットキャッチ１００）を構成する部材のうち、吸着体１０（マグネットキャッチ１００）が吸着プレート２を吸着したときに実際に吸着プレート２に当接する部材である。
一対のヨーク１２・１３はいずれもフェライト系ステンレス鋼からなる。
本実施形態の一対のヨーク１２・１３は同じ形状であり、概ね薄い直方体である。
一対のヨーク１２・１３はいずれも前後一対の板面、上下一対の端面および左右一対の端面を有する。

ヨーク１２には溝１２ｂが形成される。溝１２ｂはヨーク１２の上下一対の端面のうち上側の端面の左右略中央部に開口し、かつヨーク１２の前後一対の板面を貫通する。溝１２ｂの正面視形状は左右方向にやや長い長方形である。
本実施形態では、ヨーク１２の前後一対の板面のうち後側の板面が当接面１２ａを成し、ヨーク１２の上下一対の端面のうち上側の端面（溝１２ｂにより左右に二分割されている端面）が吸着面１２ｃ・１２ｃを成す。言い換えれば、ヨーク１２は当接面１２ａおよび吸着面１２ｃ・１２ｃを有する。
当接面１２ａは本発明に係る当接面の実施の一形態である。当接面１２ａはヨーク１２においてマグネットブロック１１に当接する面である。
吸着面１２ｃ・１２ｃは本発明に係る吸着面の実施の一形態である。吸着面１２ｃ・１２ｃは吸着プレート２が吸着される（マグネットブロック１１が発生する磁力により吸引された吸着プレート２が当接した状態で保持される）面である。

ヨーク１３には溝１３ｂが形成される。溝１３ｂはヨーク１３の上下一対の端面のうち上側の端面の左右略中央部に開口し、かつヨーク１３の前後一対の板面を貫通する。溝１３ｂの正面視形状は左右方向にやや長い長方形である。
本実施形態では、ヨーク１３の前後一対の板面のうち前側の板面が当接面１３ａを成し、ヨーク１３の上下一対の端面のうち上側の端面（溝１３ｂにより左右に二分割されている端面）が吸着面１３ｃ・１３ｃを成す。言い換えれば、ヨーク１３は当接面１３ａおよび吸着面１３ｃ・１３ｃを有する。
当接面１３ａは本発明に係る当接面の実施の一形態である。当接面１３ａはヨーク１３においてマグネットブロック１１に当接する面である。
吸着面１３ｃ・１３ｃは本発明に係る吸着面の実施の一形態である。吸着面１３ｃ・１３ｃは吸着プレート２が吸着される（マグネットブロック１１が発生する磁力により吸引された吸着プレート２が当接した状態で保持される）面である。

本実施形態の一対のヨーク１２・１３はフェライト系ステンレス鋼からなるが、本発明はこれに限定されない。
本発明に係るヨーク部材を構成する材料は本発明に係る磁石部材が発生させる磁場により磁化する材料（常磁性体）であれば良い。

図１および図２に示すケース２０は本発明に係るケース部材の実施の一形態である。
ケース２０は吸着体１０、すなわちマグネットブロック１１および一対のヨーク１２・１３を合わせたものを収容する。
図３および図５に示す如く、ケース２０はケース本体２１およびカバー２６を具備する。
本実施形態のケース本体２１およびカバー２６はポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ；ＰＰ）からなり、それぞれ射出成形により成形される。

図９に示すケース本体２１はケース２０の主たる構造体を成す部材である。
ケース本体２１は筒部２２および延出部２３を具備する。

筒部２２はケース本体２１の胴体を成す部分であり、その形状は概ね角筒状である。
より詳細には、本実施形態の筒部２２の外形は概ね上下方向および前後方向に比べて左右方向に長い直方体形状であり、筒部２２の内部には収容室２２ａが形成される。

図５、図６および図９の（ｂ）に示す如く、収容室２２ａは筒部２２の下端部に開口する空間（穴）であり、吸着体１０は収容室２２ａに収容される。収容室２２ａの底面視形状は前後方向に比べて左右方向に長い長方形状である。
以下では、説明の便宜上、筒部２２の上端部から下端部を結ぶ方向（すなわち、本実施形態における上下方向に対して平行な方向）を「筒部２２の軸線方向」と定義する。

図５、図６および図９の（ａ）に示す如く、筒部２２には貫通孔２２ｂ・２２ｃ・２２ｄ・２２ｅが形成される。
貫通孔２２ｂ・２２ｃ・２２ｄ・２２ｅはいずれも一端部が筒部２２の上面に開口し、他端部が収容室２２ａの頂面（本実施形態の場合、収容室２２ａの内周面のうち収容室２２ａの天井を成す面）に開口する孔である。
図４に示す如く、貫通孔２２ｂ・２２ｃ・２２ｄ・２２ｅの平面視形状はいずれも前後方向よりも左右方向に長い長方形である。
貫通孔２２ｂは筒部２２の上面の左前部に配置され、貫通孔２２ｃは筒部２２の上面の右前部に配置され、貫通孔２２ｄは筒部２２の上面の左後部に配置され、貫通孔２２ｅは筒部２２の上面の右後部に配置される。

図５および図９に示す如く、筒部２２には貫通孔２２ｆ・２２ｇが形成される。
貫通孔２２ｆは一端部が筒部２２の左側面の上半部に開口し、他端部が収容室２２ａの左側壁面（本実施形態の場合、収容室２２ａの内周面のうち収容室２２ａの左側の壁面を成す面）に開口する孔である。
貫通孔２２ｇは一端部が筒部２２の右側面の上半部に開口し、他端部が収容室２２ａの右側壁面（本実施形態の場合、収容室２２ａの内周面のうち収容室２２ａの右側の壁面を成す面）に開口する孔である。
図９に示す如く、貫通孔２２ｆ・２２ｇの側面視形状はいずれも上下方向よりも前後方向に長い長方形である。

図５、図６および図９に示す延出部２３は筒部２２の上端部から筒部２２の半径方向外側（筒部２２の軸線方向に対して垂直、かつ収容室２２ａの中心部から離間する方向）に延びた部分である。

図５および図１０に示すカバー２６は、ケース本体２１の筒部２２の下端部における収容室２２ａの開口部分を閉塞する機能、収容室２２ａに収容された吸着体１０をケース本体２１から突出する方向（本実施形態では、上方）に付勢する機能、および延出部２３とともにマグネットキャッチ１００を固定プレート１に固定する機能を兼ねる部材である。
図５に示す如く、カバー２６は胴体部２７およびアーム部２８・２９を具備する。

胴体部２７は左右方向に延び、かつ左右方向における略中央部が上方に突出するように湾曲した板状の部分である。
アーム部２８は上下方向に延びた板状の部分であり、アーム部２８の下端部は胴体部２７の左端部に繋がっている。アーム部２８には突起２８ａが形成される。突起２８ａはアーム部２８の上半部から左側方に突出する。
アーム部２９は上下方向に延びた板状の部分であり、アーム部２８の下端部は胴体部２７の右端部に繋がっている。アーム部２９には突起２９ａが形成される。突起２９ａはアーム部２９の上半部から右側方に突出する。

以下では図１１および図１２を用いてマグネットキャッチ１００を組み立てる手順について説明する。
図１１に示す如く、マグネットキャッチ１００は吸着体組み立て工程Ｓ１１００、吸着体収容工程Ｓ１２００およびカバー取り付け工程Ｓ１３００を経て組み立てられる。

吸着体組み立て工程Ｓ１１００はマグネットブロック１１に一対のヨーク１２・１３を固定することにより、吸着体１０を組み立てる（吸着体１０を製造する）工程である。
図１２中の（ｉ）に示す如く、吸着体組み立て工程Ｓ１１００において、作業者はマグネットブロック１１の前側の板面に接着剤を塗布し、マグネットブロック１１の前側の板面とヨーク１２の当接面１２ａとを互いに当接させて接着する、という一連の作業を行う（図７参照）。
同様に、作業者はマグネットブロック１１の後側の板面に接着剤を塗布し、マグネットブロック１１の後側の板面とヨーク１３の当接面１３ａとを互いに当接させて接着する、という一連の作業を行う（図７参照）。

本実施形態では、吸着体組み立て工程Ｓ１１００において、マグネットブロック１１は一対のヨーク１２・１３に対して「所定の位置」に固定される。当該「所定の位置関係」の詳細は後述する。

吸着体収容工程Ｓ１２００は吸着体１０をケース本体２１に収容する工程である。
図１２中の（ｉｉ）に示す如く、吸着体収容工程Ｓ１２００において作業者は吸着体１０をケース本体２１の筒部２２の下端部に開口する収容室２２ａに挿入する。
図１、図３、図５および図６に示す如く、吸着体１０がケース本体２１に収容されたとき、ヨーク１２の上端部のうち溝１２ｂよりも左側となる部分は貫通孔２２ｂを貫通してケース本体２１の上面よりも上方に突出し、ヨーク１２の上端部のうち溝１２ｂよりも右側となる部分は貫通孔２２ｃを貫通してケース本体２１の上面よりも上方に突出する。
同様に、ヨーク１３の上端部のうち溝１３ｂよりも左側となる部分は貫通孔２２ｄを貫通してケース本体２１の上面よりも上方に突出し、ヨーク１３の上端部のうち溝１３ｂよりも右側となる部分は貫通孔２２ｅを貫通してケース本体２１の上面よりも上方に突出する。
その結果、ヨーク１２の吸着面１２ｃ・１２ｃおよびヨーク１３の吸着面１３ｃ・１３ｃはケース本体２１の上面よりも上方に配置される。

図５および図６に示す如く、吸着体１０の左右方向の幅は収容室２２ａの内周面における左側の内壁面から右側の内壁面までの距離よりも小さく、かつ吸着体１０の前後方向の厚さは収容室２２ａの内周面における前側の内壁面から後側の内壁面までの距離よりも小さい。
従って、ケース本体２１に収容された吸着体１０はケース本体２１に対して筒部２２の軸線方向（本実施形態では、上下方向）に移動可能である。

カバー取り付け工程Ｓ１３００はカバー２６をケース本体２１に取り付ける工程である。
図１２中の（ｉｉｉ）に示す如く、カバー取り付け工程Ｓ１３００において、作業者は吸着体１０をケース本体２１の筒部２２の下端部に開口する収容室２２ａに挿入する。
吸着体１０が筒部２２の下端部における収容室２２ａの開口部分を通過するとき、アーム部２８はアーム部２８の上端部が右側方に傾斜するように弾性変形し、アーム部２９はアーム部２９の上端部が左側方に傾斜するように弾性変形する。
そして、アーム部２８・２９の上端部が収容室２２ａの頂面に当接する位置までカバー２６が収容室２２ａに挿入されたとき、アーム部２８・２９は変形して元の形状に戻る。
その結果、図５に示す如く、突起２８ａは貫通孔２２ｆを貫通して筒部２２の左側面よりも左側方に突出し（ケース本体２１から左側方に突出し）、突起２９ａは貫通孔２２ｇを貫通して筒部２２の右側面よりも右側方に突出する（ケース本体２１から右側方に突出する）。
このように、突起２８ａ・２９ａがそれぞれ貫通孔２２ｆ・２２ｇを貫通してケース本体２１の外部に突出することにより、カバー２６はケース本体２１に脱落不能に係止され、筒部２２の下端部における収容室２２ａの開口部分はカバー２６（胴体部２７）により閉塞される。

図５および図６に示す如く、本実施形態では、カバー２６がケース本体２１に係止され、かつカバー２６が弾性変形していないとき、マグネットブロック１１の上端面１１ａ、ヨーク１２の溝１２ｂの底面およびヨーク１３の溝１３ｂの底面は収容室２２ａの頂面に当接し、吸着体１０の下端面（マグネットブロック１１、ヨーク１２およびヨーク１３の下端面）はカバー２６の胴体部２７左右方向における略中央部に当接し、かつヨーク１２・１３の上端部は貫通孔２２ｂ・２２ｃ・２２ｄ・２２ｅを貫通してケース本体２１の上面よりも上方に突出する。
すなわち、カバー２６がケース本体２１に係止され、かつカバー２６が弾性変形していないとき、ケース本体２１に対する吸着体１０の上下方向の位置（筒部２２の軸線方向の位置）、ひいてはケース本体２１に対するヨーク１２の吸着面１２ｃ・１２ｃおよびヨーク１３の吸着面１３ｃ・１３ｃの突出量は一定に保持される。

吸着体１０がケース本体２１に対して下方に押し下げられたとき、吸着体１０の下端面に当接している胴体部２７は下方に湾曲するように弾性変形する。
従って、吸着体１０をケース本体２１に対して下方に押し下げる外力が作用しなくなったとき、弾性変形していた胴体部２７は変形して元の形状に戻り、吸着体１０は上方に押し上げられる。
このように、カバー２６は吸着体１０をケース本体２１から突出する方向（本実施形態では、上方）に付勢する。

図３に示す如く、マグネットキャッチ１００は固定プレート１に固定される。
より詳細には、マグネットキャッチ１００は固定プレート１に形成された嵌装孔１ａに上方から下方に差し込まれる。
マグネットキャッチ１００が嵌装孔１ａに差し込まれるとき、突起２８ａおよび突起２９ａは固定プレート１の上面と嵌装孔１ａの内周面とのエッジに当接し、カバー２６が弾性変形することにより突起２８ａおよび突起２９ａが収容孔２２ａに押し込まれる。
延出部２３が固定プレート１の上側の板面において嵌装孔１ａの周縁となる部分に当接したとき、弾性変形していたカバー２６が変形して元の形状に戻り、突起２８ａおよび突起２９ａが筒部２２から突出する。
その結果、固定プレート１は延出部２３および突起２８ａ・２９ａにより上下に挟持され、マグネットキャッチ１００は固定プレート１に固定される（嵌装孔１ａから脱落しない）。

吸着体１０のヨーク１２・１３はマグネットブロック１１により磁化している。
従って、図３に示す如く、吸着プレート２はヨーク１２の吸着面１２ｃ・１２ｃおよびヨーク１３の吸着面１３ｃ・１３ｃに当接し、吸着される。

以下では図１３、図１４、図１５、図１６および図１７を用いてマグネットキャッチ１００を設計する手順について説明する。
図１３に示す如く、マグネットキャッチ１００は、被吸着物設計工程Ｓ２１００、磁石部材設計工程Ｓ２２００、ヨーク部材設計工程Ｓ２３００、磁石部材固定位置決定工程Ｓ２４００およびケース部材設計工程Ｓ２５００を経て設計される。

被吸着物設計工程Ｓ２１００は吸着プレート２の形状を定める工程である。
被吸着物設計工程Ｓ２１００において、作業者は吸着プレート２に要求される品質（例えば、外形寸法の制約、防錆性、耐衝撃性、耐薬品性、耐熱性、機械強度、製造コスト等）に基づき、吸着プレート２を構成する材料を選択し、吸着プレート２の形状（三次元形状）を決定する。
また、作業者は、コンピュータ（本実施形態では、市販のパーソナルコンピュータ）にインストールされた既存のＣＡＤソフトウェア（本実施形態では、Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ社の「Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ」）を用いて、決定された三次元形状の吸着プレート２のＣＡＤデータを作成する。

磁石部材設計工程Ｓ２２００はマグネットブロック１１の形状を定める工程である。
磁石部材設計工程Ｓ２２００において、作業者はマグネットキャッチ１００に要求される品質（例えば、吸着力、外形寸法の制約、防錆性、耐衝撃性、耐薬品性、耐熱性、機械強度、製造コスト等）に基づき、マグネットブロック１１を構成する材料を選択し、マグネットブロック１１の形状（三次元形状）を決定する。
また、作業者は、コンピュータにインストールされた既存のＣＡＤソフトウェアを用いて、決定された三次元形状のマグネットブロック１１のＣＡＤデータを作成する。

ヨーク部材設計工程Ｓ２３００はヨーク１２・１３の形状を定める工程である。
ヨーク部材設計工程Ｓ２３００において、作業者はマグネットキャッチ１００に要求される品質（例えば、吸着力、外形寸法の制約、防錆性、耐衝撃性、耐薬品性、耐熱性、機械強度、製造コスト等）に基づき、ヨーク１２・１３を構成する材料を選択し、ヨーク１２・１３の形状（三次元形状）を決定する。
ヨーク１２の形状には、当接面１２ａおよび吸着面１２ｃ・１２ｃの形状が含まれる。
ヨーク１３の形状には、当接面１３ａおよび吸着面１３ｃ・１３ｃの形状が含まれる。
また、作業者は、コンピュータにインストールされた既存のＣＡＤソフトウェアを用いて、決定された三次元形状のヨーク１２・１３のＣＡＤデータを作成する。

磁石部材固定位置決定工程Ｓ２４００はマグネットブロック１１をヨーク１２・１３に固定する位置を決定する工程である。
本実施形態では、磁石部材固定位置決定工程Ｓ２４００は吸着力算出工程Ｓ２４１０、最大吸着力算出工程Ｓ２４２０、有効ヨーク突出範囲算出工程Ｓ２４３０および最終磁石部材固定位置決定工程Ｓ２４４０の四つの工程に分かれている。

吸着力算出工程Ｓ２４１０は、被吸着物設計工程Ｓ２１００において予め形状が定められた吸着プレート２、磁石部材設計工程Ｓ２２００において予め形状が定められたマグネットブロック１１、並びに、ヨーク部材設計工程Ｓ２３００において予め形状が定められたヨーク１２・１３について、「ヨーク突出量Ｌとマグネットブロック１１および吸着プレート２の間に作用する吸着力Ｆとの関係」を算出する工程である。
「ヨーク突出量」は、吸着方向におけるヨーク部材の吸着面からヨーク部材の当接面に当接した磁石部材までの距離を指す。
「吸着方向」は、ヨーク部材の吸着面に対して垂直な方向を指す。
本実施形態の場合、図８および図１５の（ａ）に示す吸着面１２ｃ・１２ｃ・１３ｃ・１３ｃからマグネットブロック１１の上端面１１ａまでの上下方向における距離Ｌが「ヨーク突出量」に相当する。

本実施形態では「ヨーク突出量Ｌとマグネットブロック１１および吸着プレート２の間に作用する吸着力Ｆとの関係」の算出は、まず、以下の（１）から（３）までの作業を下準備として行い、次いで、以下の（４）から（６）までの作業からなる一つのサイクルをｍ回（ｍ；正の整数）繰り返し、続いて（７）の作業を行う、という一連の手順に従って行われる。
なお、以下において説明される手順に用いられるコンピュータには、予め既存の電磁界解析ソフトウェア（本実施形態の場合、ＪＳＯＬ社の「ＪＭＡＧ」）がインストールされている。

（１）作業者は、コンピュータ上で既存の電磁界解析ソフトウェアを立ち上げ、先に作成した吸着プレート２、マグネットブロック１１およびヨーク１２・１３のＣＡＤデータ（三次元形状に係るデータ）を取り込む。
既存の電磁界解析ソフトウェアに取り込まれた吸着プレート２、マグネットブロック１１およびヨーク１２・１３（の三次元形状）は、既存の電磁界解析ソフトウェア上の仮想空間（電磁界解析を行うための仮想空間）に配置することが可能である。

（２）作業者は、当該既存の電磁界解析ソフトウェア上の仮想空間に配置される吸着プレート２、マグネットブロック１１、ヨーク１２・１３、および仮想空間においてこれらの部材の周囲を取り巻く空気の各種物性値を設定する。
より詳細には、作業者は、以下の（２−ａ）から（２−ｄ）の作業を行う。

（２−ａ）作業者は、被吸着物設計工程Ｓ２１００において決定した「吸着プレート２を構成する材料」に基づいて、当該既存の電磁界解析ソフトウェア上で吸着プレート２の比透磁率を設定する（吸着プレート２の比透磁率をコンピュータに入力する）。

（２−ｂ）作業者は、磁石部材設計工程Ｓ２２００において決定した「マグネットブロック１１を構成する材料」に基づいて、当該既存の電磁界解析ソフトウェア上でマグネットブロック１１の磁化特性、極数（Ｎ極およびＳ極の組の数）、着磁方向等を設定する（マグネットブロック１１の磁化特性、極数、着磁方向等をコンピュータに入力する）。
なお、本実施形態では、マグネットブロック１１の磁化特性として、図１８に示す如きマグネットブロック１１の磁気ヒステリシス曲線（Ｂ−Ｈ曲線）」を設定する。
また、本実施形態では、マグネットブロック１１の極数は「１」であり、マグネットブロック１１の着磁方向は「前方（マグネットブロック１１の後側の板面から前側の板面に向かう方向）」である。

（２−ｃ）作業者は、ヨーク部材設計工程Ｓ２３００において決定した「ヨーク１２・１３を構成する材料」に基づいて、当該既存の電磁界解析ソフトウェア上でヨーク１２・１３の比透磁率を設定する（ヨーク１２・１３の比透磁率をコンピュータに入力する）。

（２−ｄ）作業者は、当該既存の電磁界解析ソフトウェア上で「仮想空間において吸着プレート２、マグネットブロック１１およびヨーク１２・１３の周囲を取り巻く空気」の比透磁率を設定する（空気の比透磁率をコンピュータに入力する）。

（３）作業者は、図１４および図１５に示す如く、既存の電磁界解析ソフトウェアに取り込んだ吸着プレート２、マグネットブロック１１およびヨーク１２・１３（の三次元形状）を、以下の（３−ａ）から（３−ｄ）の要件を満たすように仮想空間に配置する（仮想空間における吸着プレート２、マグネットブロック１１およびヨーク１２・１３の相対的な位置をコンピュータに入力する）。

（３−ａ）マグネットブロック１１の前側の板面はヨーク１２の当接面１２ａに当接し、マグネットブロック１１の後側の板面はヨーク１３の当接面１３ａに当接する（図１５の（ａ）参照）。
（３−ｂ）ヨーク１２の吸着面１２ｃ・１２ｃおよびヨーク１３の吸着面１３ｃ・１３ｃは吸着プレート２の下面に当接する（図１５の（ａ）、（ｂ）参照）。
（３−ｃ）マグネットブロック１１およびヨーク１２・１３は左右対称に配置される（図１５の（ｂ）参照）。
（３−ｄ）吸着プレート２および吸着体１０は左右対称かつ前後対称に配置される（図１５の（ｂ）参照）。

以上の作業を行うことにより、「ヨーク突出量Ｌとマグネットブロック１１および吸着プレート２の間に作用する吸着力Ｆとの関係」の算出を行うための下準備が完了する。
続いて、（４）から（６）までの作業（サイクル）について説明する。

（４）作業者は、既存の電磁界解析ソフトウェア上で吸着面１２ｃ・１２ｃ・１３ｃ・１３ｃからマグネットブロック１１の上端面１１ａまでの上下方向における距離Ｌを「Ｌｎ」に設定する。
ここで、Ｌｎは正の値の係数「ｋ（ｋ＞０）」と、整数「（ｎ−１）」と、の積で表される（Ｌｎ＝ｋ×（ｎ−１））。また、整数「（ｎ−１）」中の「ｎ」は（４）から（６）までの作業（サイクル）の繰り返し回数（１≦ｎ≦ｍ）である。
作業者は、上記（３−ａ）から（３−ｄ）の要件を満たし、かつ吸着面１２ｃ・１２ｃ・１３ｃ・１３ｃからマグネットブロック１１の上端面１１ａまでの上下方向における距離Ｌが「Ｌｎ」となるように、ヨーク１２・１３に対するマグネットブロック１１の相対的な位置をコンピュータに入力する。

（５）作業者は、コンピュータに「ヨーク突出量がＬｎであるときの吸着力Ｆ」の算出を開始する旨の指示を出す（コンピュータのキーボードに予め設定された「算出開始ボタン」を押す）。

（６）作業者から算出開始の指示を受けたコンピュータは、（１）から（４）までの作業においてコンピュータに入力された種々の数値（パラメータ）に基づいて、以下の（６−ａ）から（６−ｄ）までの作業（計算）を行うことにより、「ヨーク突出量がＬｎであるときの吸着力Ｆ」を算出する。

（６−ａ）コンピュータは、有限要素法（Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ；ＦＥＭ）に基づき、既存の電磁界解析ソフトウェアに従って、吸着プレート２、マグネットブロック１１、ヨーク１２・１３およびこれらの部材の周囲を取り巻く空気を複数の小さい領域に分割することにより得られる「各要素」における磁束密度を算出する。

（６−ｂ）コンピュータは、（６−ａ）において算出された磁束密度に基づき、既存の電磁界解析ソフトウェアに従って、ヨーク１２の吸着面１２ｃ・１２ｃに接し、かつ左右方向に対して平行となる直線５（図７の（ａ）および図１４中の太い直線参照）上の点における磁束密度の上下方向（吸着方向）の成分を算出する。
直線５上の点における磁束密度の上下方向成分（絶対値）の算出結果は図１６に示す如くである。

（６−ｃ）コンピュータは、（６−ｂ）において算出された直線５上の点における磁束密度の上下方向成分（絶対値）に基づき、既存の電磁界解析ソフトウェアに従って、直線５のうち、吸着面１２ｃ・１２ｃ上にある部分（本実施形態の場合、Ｐ１からＰ２までの部分、およびＰ３からＰ４までの部分）における磁束密度の上下方向成分（絶対値）の平均値Ｂａｖｇを算出する（図１４および図１６参照）。

本実施形態では、マグネットブロック１１からヨーク１２、吸着プレート２、ヨーク１３を経て再びマグネットブロック１１に戻る磁束の経路（磁気回路）が形成される。
また、本実施形態では上記（３−ａ）から（３−ｄ）に示す如く、仮想空間に配置されるマグネットブロック１１、ヨーク１２・１３、および吸着プレート２が幾何学的に高い対称性を保持している。
従って、吸着面１２ｃ・１２ｃを通過する磁束の上下方向成分は吸着面１２ｃ・１２ｃの面内において比較的均一であり、かつ、吸着面１２ｃ・１２ｃを通過する磁束の上下方向成分と吸着面１３ｃ・１３ｃを通過する磁束の上下方向成分とは互いに逆向きかつ（ほぼ）同じ絶対値を有する。
よって、本実施形態では、コンピュータは、以下の計算において、算出されたＢａｖｇを「吸着面１２ｃ・１２ｃ・１３ｃ・１３ｃにおける磁束密度の上下方向成分」として扱う。

本実施形態では、（６−ｂ）および（６−ｃ）において直線５上の点における磁束密度の上下方向成分（絶対値）を算出し、これに基づいてＢａｖｇを算出したが、本発明はこれに限定されない。例えば、（６−ａ）において算出された「各要素」における磁束密度に基づいて「吸着面１２ｃ・１２ｃ・１３ｃ・１３ｃ上に位置する要素」における磁束密度の上下方向成分（絶対値）の平均値を算出し、当該平均値をＢａｖｇとして以下の作業を行っても良い。

（６−ｄ）コンピュータは、（６−ｃ）において算出されたＢａｖｇに基づいて、「ヨーク突出量がＬｎであるときの吸着力Ｆ」を算出する。
本実施形態の場合、コンピュータは「ヨーク突出量がＬｎであるときの吸着力Ｆ」を以下に示す数１に基づいて算出する。

上記数１において、「Ｓ」は吸着面１２ｃ・１２ｃ・１３ｃ・１３ｃの面積の和であり、「μ０」は真空の透磁率であり、μａは「吸着プレート２、マグネットブロック１１、ヨーク１２・１３の周囲を取り巻く空気」の比透磁率（上記（２−ｄ）における空気の比透磁率の設定値）である。

コンピュータは上記（４）から（６）までの作業（サイクル）をｎ＝１からｎ＝ｍまで計ｍ回繰り返すことにより、計ｍ個の算出結果を得る。

（７）コンピュータは、得られた計ｍ個の算出結果を「横軸をヨーク突出量Ｌとするとともに縦軸を吸着力Ｆとする平面」上にプロットし、プロットされた点を滑らかな曲線で結ぶ（例えば、三次式等で近似する）ことにより、図１７に示すグラフ、すなわち、「ヨーク突出量Ｌとマグネットブロック１１および吸着プレート２の間に作用する吸着力Ｆとの関係」を作成する。

最大吸着力算出工程Ｓ２４２０は、吸着力算出工程Ｓ２４１０において算出された「ヨーク突出量Ｌとマグネットブロック１１および吸着プレート２の間に作用する吸着力Ｆとの関係」に基づいて、マグネットブロック１１および吸着プレート２の間に作用する吸着力Ｆの最大値である最大吸着力Ｆｍａｘを算出する工程である。
最大吸着力算出工程Ｓ２４２０において、コンピュータは、図１７に示すグラフに基づき、最大吸着力Ｆｍａｘを算出する。

図１７に示す如く、「ヨーク突出量Ｌとマグネットブロック１１および吸着プレート２の間に作用する吸着力Ｆとの関係」は、概ね上に凸の関係（ヨーク突出量がある値をとるときに吸着力が最大値となる関係）となる。

「ヨーク突出量Ｌとマグネットブロック１１および吸着プレート２の間に作用する吸着力Ｆとの関係」が図１７に示す如き傾向を示すことは、発明者が行った計算により初めて明らかになった。
また、発明者は、自身が実験用に作製した吸着体１０および吸着プレート２を用いて吸着力Ｆを測定する実験を行い、上記計算と当該実験結果とが良く一致することを確認している。

「ヨーク突出量Ｌとマグネットブロック１１および吸着プレート２の間に作用する吸着力Ｆとの関係」が図１７に示す如き傾向を示す理由を以下に示す。
本実施形態では、マグネットブロック１１から出た磁束は、概ね以下の（ｉ）および（ｉｉｉ）の二つの経路のいずれかを通ってマグネットブロック１１に戻る。
（ｉ）マグネットブロック１１からヨーク１２、吸着プレート２、ヨーク１３を経てマグネットブロック１１に戻る経路。
（ｉｉ）マグネットブロック１１からヨーク１２、周囲の空気、ヨーク１３を経てマグネットブロック１１に戻る経路。
上記（ｉ）および（ｉｉ）の経路のうち、吸着面１２ｃ・１２ｃ・１３ｃ・１３ｃを通過する経路は（ｉ）の経路である。
従って、（ｉ）の経路を通る磁束の本数を多くすることは、吸着面１２ｃ・１２ｃ・１３ｃ・１３ｃの磁束密度の平均値Ｂａｖｇ、ひいては吸着力Ｆを大きくすることに等しい。

以下では、ヨーク突出量Ｌの変化に伴って吸着面１２ｃ・１２ｃ・１３ｃ・１３ｃの磁束密度（の吸着方向成分）、ひいては吸着力Ｆが変化する「第一のメカニズム」について説明する。
本実施形態では、ヨーク突出量Ｌがゼロであるとき、ヨーク１２・１３の下端部はマグネットブロック１１の下端面よりも下方に突出している。
そのため、（ｉｉ）の経路、特にマグネットブロック１１からヨーク１２の下端部、ヨーク１２・１３の下端部で挟まれる部分に存在する空気、ヨーク１３の下端部を経てマグネットブロック１１に戻る経路を通る磁束の本数が比較的大きくなる。
ヨーク突出量Ｌがゼロから増加するとき、ヨーク１２・１３の下端部のうちマグネットブロック１１の下端面よりも下方に突出している部分が小さくなる。
そのため、ヨーク突出量Ｌがゼロのときよりも（ｉｉ）の経路を通る磁束の本数が相対的に少なくなり、その分だけ（ｉ）の経路を通過する磁束の本数が多くなる。
その結果、ヨーク突出量Ｌがゼロから増加するとき、吸着面１２ｃ・１２ｃ・１３ｃ・１３ｃの磁束密度（の吸着方向成分）、ひいては吸着力Ｆが増加する。

以下では、ヨーク突出量Ｌの変化に伴って吸着面１２ｃ・１２ｃ・１３ｃ・１３ｃの磁束密度（の吸着方向成分）、ひいては吸着力Ｆが変化する「第二のメカニズム」について説明する。
ヨーク突出量Ｌが増加するとき、ヨーク１２・１３の上端部のうちマグネットブロック１１の上端面１１ａよりも上方に突出している部分が大きくなる。
そのため、（ｉ）の経路からなる磁気回路の全長が長くなり、ヨーク１２・１３および吸着プレート２中の磁束密度が均一かつ不変であると仮定した場合に当該磁気回路に蓄えられる磁界のエネルギーが相対的に増加する。
その結果、（ｉｉ）の経路を通過する磁束、すなわち漏れ磁束が相対的に増加し、（ｉ）の経路を通過する磁束の本数は減少する。
その結果、ヨーク突出量Ｌが増加するとき、吸着面１２ｃ・１２ｃ・１３ｃ・１３ｃの磁束密度（の吸着方向成分）、ひいては吸着力Ｆが減少する。

このように、ヨーク突出量Ｌが増加するとき、「第一のメカニズム」によれば吸着力Ｆが増加し、「第二のメカニズム」によれば吸着力Ｆが減少する。
そして、本実施形態では、０≦Ｌ＜Ｌｍａｘのときには「第一のメカニズム」が吸着力Ｆに及ぼす影響は「第二のメカニズム」が吸着力Ｆに及ぼす影響よりも大きくなり、Ｌ＝Ｌｍａｘのときには「第一のメカニズム」が吸着力Ｆに及ぼす影響は「第二のメカニズム」が吸着力Ｆに及ぼす影響と同程度となり、Ｌｍａｘ＜Ｌのときには「第二のメカニズム」が吸着力Ｆに及ぼす影響は「第一のメカニズム」が吸着力Ｆに及ぼす影響よりも大きくなる。
従って、図１７に示す如く、０≦Ｌ≦Ｌｍａｘのときにはヨーク突出量Ｌの増加に伴って吸着力Ｆが増加し、Ｌｍａｘ≦Ｌのときにはヨーク突出量Ｌの増加に伴って吸着力Ｆが減少するので、ヨーク突出量ＬがＬｍａｘのときに吸着力Ｆが最大値Ｆｍａｘとなる。

有効ヨーク突出範囲算出工程Ｓ２４３０は、吸着力算出工程Ｓ２４１０において算出された、「ヨーク突出量Ｌとマグネットブロック１１および吸着プレート２の間に作用する吸着力Ｆとの関係」および最大吸着力算出工程Ｓ２４２０において算出された最大吸着力Ｆｍａｘに基づいて、マグネットブロック１１および吸着プレート２の間に作用する吸着力ＦがＦｍａｘの９０％以上となるヨーク突出量Ｌの範囲である有効ヨーク突出範囲Ｌｅを算出する工程である。
ここで、「有効ヨーク突出範囲Ｌｅを算出する」とは、実質的には有効ヨーク突出範囲Ｌｅの下限値および上限値を算出することに相当する。
有効ヨーク突出範囲算出工程Ｓ２４３０において、コンピュータは図１７に示す「ヨーク突出量Ｌとマグネットブロック１１および吸着プレート２の間に作用する吸着力Ｆとの関係」に基づいて、Ｆ＝０．９×Ｆｍａｘを満たすヨーク突出量の二つの解であるＬｅｍｉｎおよびＬｅｍａｘを算出する。
図１７に示す如く、「ヨーク突出量Ｌとマグネットブロック１１および吸着プレート２の間に作用する吸着力Ｆとの関係」は上に凸の関係を示すことから、算出されたＬｅｍｉｎおよびＬｅｍａｘはそれぞれ有効ヨーク突出範囲Ｌｅの下限値および上限値を成す（Ｌｅｍｉｎ≦Ｌｅ≦Ｌｅｍａｘ）。

最終磁石部材固定位置決定工程Ｓ２４４０は、有効ヨーク突出範囲算出工程Ｓ２４３０において算出された有効ヨーク突出範囲Ｌｅに基づいて、最終ヨーク突出量Ｌｓ（本実施形態の場合、図１１に示す吸着体組み立て工程Ｓ１１００において吸着体１０を組み立てるときのヨーク突出量Ｌ）、ひいては一対のヨーク１２・１３に対するマグネットブロック１１が固定される「所定の位置」を決定する工程である。
最終磁石部材固定位置決定工程Ｓ２４４０において、作業者は、有効ヨーク突出範囲Ｌｅの範囲内の所定の値を最終ヨーク突出量Ｌｓとして決定する。
本実施形態の場合、一対のヨーク１２・１３の下端面とマグネットブロック１１の下端面とが面一となる（一対のヨーク１２・１３の下端面およびマグネットブロック１１の下端面が一続きの平面を成す）ときのヨーク突出量Ｌ（図８参照）が有効ヨーク突出範囲Ｌｅの範囲内に含まれている。
従って、作業者は、組み立てやすさを考慮し、一対のヨーク１２・１３の下端面とマグネットブロック１１の下端面とが面一となるときのヨーク突出量Ｌを最終ヨーク突出量Ｌｓとして決定する。

本実施形態では、最終磁石部材固定位置決定工程Ｓ２４４０において、作業者がマグネットブロック１１をヨーク１２・１３に固定する方法も併せて決定する。
本実施形態では、マグネットブロック１１を接着剤で当接面１２ａ・１２ｂに接着することによりマグネットブロック１１をヨーク１２・１３に固定するが、ヨーク突出量を有効ヨーク突出範囲内に保持することが可能であれば他の方法で磁石部材をヨーク部材に固定しても良い。
磁石部材をヨーク部材に固定する他の方法としては、（ａ）磁石部材を両面テープでヨーク部材の当接面に貼り付ける方法、（ｂ）ヨーク部材の当接面に突起を形成し、磁石部材を当該突起に係止する方法、（ｃ）ヨーク部材の当接面に突起を形成し、磁石部材においてヨーク部材の当接面に当接する面に凹部を形成し、突起が凹部に嵌合することにより磁石部材を前記突起に係止する方法、等が挙げられる。

ケース部材設計工程Ｓ２５００はケース２０の形状を定める工程である。
ケース部材設計工程Ｓ２５００において、作業者は、ケース２０に要求される品質（例えば、外形寸法の制約、防錆性、耐衝撃性、耐薬品性、耐熱性、機械強度、製造コスト等）、被吸着物設計工程Ｓ２１００において定められた吸着プレート２の形状、磁石部材設計工程Ｓ２２００において定められたマグネットブロック１１の形状、ヨーク部材設計工程Ｓ２３００において定められたヨーク１２・１３の形状、および磁石部材固定位置決定工程Ｓ２４００において決定された「マグネットブロック１１をヨーク１２・１３に固定する位置（言い換えれば、最終ヨーク突出量Ｌｓ）」に基づき、ケース２０を構成する材料を選択し、ケース２０の形状（三次元形状）を決定する。
また、作業者は、コンピュータにインストールされた既存のＣＡＤソフトウェアを用いて、決定された三次元形状のケース２０のＣＡＤデータを作成する。

以上の如くマグネットキャッチ１００が設計され、マグネットキャッチ１００を構成する各部材が生産され、先に説明したマグネットキャッチ１００の組み立て手順（図１１参照）に従ってマグネットキャッチ１００が組み立てられる。
なお、吸着体組み立て工程Ｓ１１００において、マグネットブロック１１は一対のヨーク１２・１３に対して「所定の位置」、すなわちヨーク突出量Ｌが最終ヨーク突出量Ｌｓとなる位置に（マグネットブロック１１がヨーク１２の当接面１２ａおよびヨーク１３の当接面１３ａに当接し、かつヨーク突出量Ｌが有効ヨーク突出範囲Ｌｅ内で保持されるように）固定される。

以上の如く、マグネットキャッチ１００は、
永久磁石からなるマグネットブロック１１と、
マグネットブロック１１が発生させる磁場により磁化する材料からなり、吸着プレート２が吸着される吸着面１２ｃ・１２ｃおよびマグネットブロック１１が当接する当接面１２ａを有するヨーク１２と、
マグネットブロック１１が発生させる磁場により磁化する材料からなり、吸着プレート２が吸着される吸着面１３ｃ・１３ｃおよびマグネットブロック１１が当接する当接面１３ａを有するヨーク１３と、
固定プレート１に固定され、マグネットブロック１１、ヨーク１２、およびヨーク１３を収容するケース２０と、
を具備する。
そして、マグネットキャッチ１００は、
吸着力算出工程Ｓ２４１０において、コンピュータが、予め（本実施形態の場合、磁石部材設計工程Ｓ２２００において）形状が定められたマグネットブロック１１、予め（本実施形態の場合、ヨーク部材設計工程Ｓ２３００において）吸着面１２ｃ・１２ｃの形状および当接面１２ａの形状を含む形状が定められたヨーク１２、並びに、予め（本実施形態の場合、ヨーク部材設計工程Ｓ２３００において）吸着面１３ｃ・１３ｃの形状および当接面１３ａの形状を含む形状が定められたヨーク１３について、吸着面１２ｃ・１２ｃ・１３ｃ・１３ｃに対して垂直な方向である吸着方向（本実施形態の場合、上下方向）における吸着面１２ｃ・１２ｃ・１３ｃ・１３ｃから当接面１２ａ・１３ａに当接したマグネットブロック１１までの距離であるヨーク突出量Ｌとマグネットブロック１１および吸着プレート２の間に作用する吸着力Ｆとの関係（図１７参照）を算出し、
最大吸着力算出工程Ｓ２４２０において、コンピュータが、「ヨーク突出量Ｌと吸着力Ｆとの関係」に基づいて、吸着力Ｆの最大値である最大吸着力Ｆｍａｘを算出し、
有効ヨーク突出範囲算出工程Ｓ２４３０において、コンピュータが、「ヨーク突出量Ｌと吸着力Ｆとの関係」および最大吸着力Ｆｍａｘに基づいて、吸着力Ｆが最大吸着力Ｆｍａｘの９０％以上となるヨーク突出量Ｌの範囲である有効ヨーク突出範囲Ｌｅを算出する、
という一連の手順によって算出された有効ヨーク突出範囲Ｌｅに基づいて、
吸着体組み立て工程Ｓ１１００において、マグネットブロック１１が当接面１２ａ・１３ａに当接し、かつヨーク突出量Ｌが有効ヨーク突出範囲Ｌｅ内で保持されるように（本実施形態の場合、最終ヨーク突出量Ｌｓに保持するように）マグネットブロック１１をヨーク１２・１３に固定することにより生産される。
このように構成することにより、マグネットキャッチ１００は以下の効果を奏する。

従来のマグネットキャッチ（吸着体）の場合、ヨーク突出量が吸着力に及ぼす影響について生産者が把握していない状況下で設計され、生産されていた。
そのため、生産者が最大吸着力に近い吸着力を発生可能なヨーク突出量を偶然に選択した場合を除いて、従来のマグネットキャッチ（吸着体）は磁石部材およびヨーク部材の形状が決まった段階で定まる最大吸着力に比べてかなり小さい吸着力しか発生することが出来なかった。
これに対して、マグネットキャッチ１００は、予め形状が定められたマグネットブロック１１、ヨーク１２、およびヨーク１３について「ヨーク突出量Ｌと吸着力Ｆとの関係」を算出し、マグネットブロック１１、ヨーク１２、およびヨーク１３の組み合わせで発生し得る最大の吸着力である最大吸着力Ｆｍａｘの９０％以上となる有効ヨーク突出範囲Ｌｅを算出するという一連の手順により予め有効ヨーク突出範囲Ｌｅを把握しておき、ヨーク突出量Ｌが有効ヨーク突出範囲Ｌｅ内で保持されるようにマグネットブロック１１をヨーク１２・１３に固定する作業を経て生産される。
従って、このような過程を経て生産された複数のマグネットキャッチ１００・１００・・・は、いずれも最大吸着力Ｆｍａｘに近い（最大吸着力Ｆｍａｘの９０％以上の）吸着力を発生することが可能である。

また、生産された複数のマグネットキャッチ１００・１００・・・の個体間の吸着力のバラツキを小さくすることが可能である。
より詳細には、従来のマグネットキャッチの場合には個体間の吸着力のバラツキは数十％程度であったが、マグネットキャッチ１００の場合には個体間の吸着力のバラツキが最大でも１０％以下に抑えられる。

さらに、マグネットキャッチ１００の場合、ヨーク突出量Ｌが変化しないようにマグネットブロック１１をヨーク１２・１３に固定するので、マグネットキャッチ１００を使用する過程でマグネットブロック１１がヨーク１２・１３に対して吸着方向に移動してヨーク突出量Ｌが変化することにより吸着力が変動するという事態が発生することはない（同一のマグネットキャッチ１００における吸着力の経時的なバラツキが発生しない）。

このように、マグネットキャッチ１００は、予め定められたマグネットブロック１１、ヨーク１２およびヨーク１３の形状を保持する限りにおいて強い吸着力を発生させることが可能であり、かつ吸着力のバラツキを抑えることが可能である。
また、上記のマグネットキャッチ１００の生産方法によれば、多大な試行錯誤（例えば、吸着プレート２、およびヨーク突出量がそれぞれ異なる複数の吸着体１０・１０・・・を試作し、次いで吸着プレート２を吸着体１０に実際に吸着させて吸着プレート２および吸着体１０の間に作用する吸着力を測定する実験を複数の吸着体１０・１０・・・のそれぞれについて行うこと）を伴わずに強い吸着力を発生させるマグネットキャッチ１００を生産することが可能である。

算出されたヨーク突出量および吸着力の関係に影響を及ぼさない（ヨーク突出量および吸着力の関係を変化させない）観点から、本発明に係るケース部材を構成する材料は磁石部材に吸着しない材料（より厳密には、ヨーク部材および被吸着物よりも比透磁率が小さい材料）であることが望ましい。
本発明に係るケース部材を構成する材料の例としては樹脂材料、非磁性の金属材料、木材、セラミックス等が挙げられる。
本発明に係るケース部材を構成する樹脂材料の具体例としては、本実施形態におけるポリプロピレンの他、ポリオキシメチレン（ｐｏｌｙｏｘｙｍｅｔｈｙｌｅｎｅ；ＰＯＭ）、ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ；ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅ；ＰＶＣ）、ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ；ＰＡ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ；ＰＣ）、ＡＢＳ樹脂（ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ ｂｕｔａｄｉｅｎｅ ｓｔｙｒｅｎｅ共重合合成樹脂）、ポリテトラフルオロエチレン（ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ；ＰＴＦＥ）等が挙げられる。
なお、本実施形態のカバー２６の如く、ケース部材の一部が弾性変形することにより吸着体（磁石部材およびヨーク部材を合わせたもの）を付勢する場合には、少なくとも当該一部を弾性変形可能な材料で構成する必要がある。

本発明に係る「吸着力」は「狭義の吸着力」および「吸引力」を含む。
本発明に係る「吸着する」は「（狭義の）吸着する」および「吸引する」を含む。
ここで、「狭義の吸着力」は被吸着物がヨーク部材の吸着面に当接しているときに磁石部材および被吸着物の間に作用する力を指し、「（狭義の）吸着する」とはヨーク部材の吸着面に当接している被吸着物を保持することを指す。
また、「吸引力」は被吸着物がヨーク部材の吸着面に当接していない（被吸着物がヨーク部材の吸着面から離間している）ときに磁石部材および被吸着物の間に作用する力を指し、「吸引する」とは「ヨーク部材の吸着面に当接していない被吸着物をヨーク部材に引き寄せること」を指す。

図１５の（ａ）に示す如く、本実施形態では吸着力算出工程Ｓ２４１０の（３）においてヨーク１２の吸着面１２ｃ・１２ｃおよびヨーク１３の吸着面１３ｃ・１３ｃが吸着プレート２の下面に当接するように吸着プレート２およびヨーク１２・１３を仮想空間に配置したが、本発明はこれに限定されない。
すなわち、被吸着物がヨーク部材の吸着面に当接しない（ヨーク部材の吸着面から離間する）ように被吸着物およびヨーク部材を仮想空間に配置して吸着力（この場合、厳密には「吸引力」）を算出しても良い。
これは、被吸着物がヨーク部材の吸着面に当接しない（被吸着物がヨーク部材の吸着面から所定の距離だけ離間した）状態で保持される用途も想定され得るからである。

被吸着物がヨーク部材の吸着面に当接しない状態で保持される用途の例としては、本発明に係る吸着体あるいはマグネットキャッチをクリーンルーム内で使用する用途が挙げられる。
本発明に係る吸着体あるいはマグネットキャッチをクリーンルーム内で使用する場合、ヨーク部材および被吸着物の間に樹脂材料からなるスペーサを挟み、磁石部材および被吸着物の間に作用する力（吸引力）により被吸着物をスペーサに当接した状態で保持することにより、被吸着物がヨーク部材の吸着面に当接することにより摩耗して粉塵等が発生することを防止する。

被吸着物がヨーク部材の吸着面に当接しないように被吸着物およびヨーク部材を仮想空間に配置して吸着力（吸引力）を算出する場合も、ヨーク部材の吸着面における磁束密度に基づいて吸着力（吸引力）を算出すれば良い。
これは、被吸着物がヨーク部材の吸着面に当接しないように被吸着物およびヨーク部材を仮想空間に配置した場合、ヨーク部材の吸着面および被吸着物により挟まれる空間のうちヨーク部材の吸着面のごく近傍の領域において磁束密度が最も小さくなるため、当該領域における磁束密度により吸着力（吸引力）の大きさが定まることによる。

本実施形態の吸着体１０（マグネットキャッチ１００）は一つのマグネットブロック１１および二つのヨーク１２・１３を具備するが、本発明はこれに限定されない。
すなわち、本発明に係る吸着体（マグネットキャッチ）は少なくとも一つの磁石部材、および少なくとも一つのヨーク部材を具備していれば良い。

本実施形態では有限要素法を用いてマグネットブロック１１および吸着プレート２の間に作用する吸着力を算出したが、本発明はこれに限定されず、他の解析手法を用いて磁石部材および被吸着物の間に作用する吸着力を算出しても良い。
磁石部材および被吸着物の間に作用する吸着力を算出する他の解析手法としては、境界要素法、漸化式を用いた差分法等が挙げられる。

１ 固定プレート（被固定物）
２ 吸着プレート（被吸着物）
１０ 吸着体
１１ マグネットブロック（磁石部材）
１２ ヨーク（ヨーク部材）
１２ａ 当接面
１２ｃ・１２ｃ 吸着面
１３ ヨーク（ヨーク部材）
１３ａ 当接面
１３ｃ・１３ｃ 吸着面
２０ ケース（ケース部材）
１００ マグネットキャッチ

Claims (2)

1. 永久磁石からなる磁石部材と、
   前記磁石部材が発生させる磁場により磁化する材料からなり、被吸着物が吸着される吸着面および前記磁石部材が当接する当接面を有するヨーク部材と、
   を具備する吸着体の生産方法であって、
   コンピュータが、予め形状が定められた前記磁石部材、並びに、予め前記吸着面の形状および前記当接面の形状を含む形状が定められた前記ヨーク部材について、前記吸着面に対して垂直な方向である吸着方向における前記吸着面から前記ヨーク部材の当接面に当接した磁石部材までの距離であるヨーク突出量と前記磁石部材および被吸着物の間に作用する吸着力との関係を算出し、
   前記ヨーク突出量と前記磁石部材および被吸着物の間に作用する吸着力との関係に基づいて、前記磁石部材および被吸着物の間に作用する吸着力の最大値である最大吸着力を算出し、
   前記ヨーク突出量と前記磁石部材および被吸着物の間に作用する吸着力との関係および前記最大吸着力に基づいて、前記磁石部材および被吸着物の間に作用する吸着力が前記最大吸着力の９０％以上となる前記ヨーク突出量の範囲である有効ヨーク突出範囲を算出し、
   前記磁石部材が前記当接面に当接し、かつ前記ヨーク突出量が前記有効ヨーク突出範囲内で保持されるように前記磁石部材を前記ヨーク部材に固定する、
   吸着体の生産方法。
2. 永久磁石からなる磁石部材と、
   前記磁石部材が発生させる磁場により磁化する材料からなり、被吸着物が吸着される吸着面および前記磁石部材が当接する当接面を有するヨーク部材と、
   前記磁石部材および前記ヨーク部材を収容するケース部材と、
   を具備するマグネットキャッチの生産方法であって、
   コンピュータが、予め形状が定められた前記磁石部材、並びに、予め前記吸着面の形状および前記当接面の形状を含む形状が定められた前記ヨーク部材について、前記吸着面に対して垂直な方向である吸着方向における前記吸着面から前記ヨーク部材の当接面に当接した磁石部材までの距離であるヨーク突出量と前記磁石部材および被吸着物の間に作用する吸着力との関係を算出し、
   前記ヨーク突出量と前記磁石部材および被吸着物の間に作用する吸着力との関係に基づいて、前記磁石部材および被吸着物の間に作用する吸着力の最大値である最大吸着力を算出し、
   前記ヨーク突出量と前記磁石部材および被吸着物の間に作用する吸着力との関係および前記最大吸着力に基づいて、前記磁石部材および被吸着物の間に作用する吸着力が前記最大吸着力の９０％以上となる前記ヨーク突出量の範囲である有効ヨーク突出範囲を算出し、
   前記磁石部材が前記当接面に当接し、かつ前記ヨーク突出量が前記有効ヨーク突出範囲内で保持されるように前記磁石部材を前記ヨーク部材に固定し、
   前記磁石部材および前記ヨーク部材を前記ケース部材に収容する、
   マグネットキャッチの生産方法。

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