JP5865321B2 - 棒磁石 - Google Patents
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Description
本発明は、粉体中に含まれる鉄粉などの磁化される性質を有する異物（以下「磁性異物」という。）を磁着して除去するための棒磁石に関する。
例えばベルトコンベア上で搬送される粉体中や、ローラからローラへ搬送される途中のシート状の製品などに付着又は混入する磁性異物を分離・除去するため、従来一般的には、棒磁石やプレートマグネットを、上部の近距離に吊り下げて設置し、その磁気吸引力により、磁性異物を分離・除去するようにしている。この場合、磁石を製品に接触させて設置することはできず、設置距離は、数ｍｍから１０ｍｍ前後である。磁石は一般的に、距離が離れるにつれて磁束密度が小さくなり、磁束密度はおおよそ距離の２乗に反比例する。また、磁気吸引力は、その磁束密度の２乗に比例するから、距離は離れるほど、磁気吸引力が低下し、磁性異物の除去率は低下する。したがって、磁性異物を磁着して除去するためには、使用する磁石の磁束密度はできるだけ大きいほうが良い。
このように磁性異物を磁着して除去するための棒磁石として、図４に示すように、長手方向に沿って永久磁石１とヨーク２とを交互に隣接して配置した構造のものが特許文献１に開示されている。また、プレートマグネットとしては、図５に示すように、１又は複数極（図５では３極）の磁極Ｐを形成するように１又は複数枚（図５では３枚）のプレート状の永久磁石１を長手方向と直交する方向に配置した構造のものが知られている。
なお、図４は棒磁石の長手方向に沿った縦断面を示し、図５はプレートマグネットの長手方向と直交する方向に沿った縦断面を示している。また、図４及び図５において矢印線は、磁束線のイメージを示している。
図４に示す構造の棒磁石は、１つの磁極Ｐへ２方向から磁束を集束し、磁着面Ｍは高磁束密度であるが、数ｍｍ離れると磁束密度は数分の１に低下するという問題がある。また、棒磁石は、その長手方向が粉体やシート状の製品の搬送方向と直交するように配置されるが、図４に示す構造の棒磁石は、その長手方向において一定の間隔で磁束密度の高いところと低いところが存在し、磁気吸引力にばらつきが発生してしまうという問題もある。
図５に示す構造のプレートマグネットは、１極又は複数極の磁極Ｐを有し、磁束の集束を行なわず磁束線が遠くに飛びやすくした構造のため、磁着面Ｍからの距離に対する磁束密度の低下は著しくないが、近距離ではもともと磁束密度が低く、したがって磁気吸引力も小さいという問題がある。
そこで本発明が解決しようとする課題は、磁着面での磁束密度が高く、しかも磁着面からの距離に対する磁束密度の低下の程度が小さい、新規な磁気回路構造を有する棒磁石を提供することにある。
本発明の一観点によれば、磁性異物を磁着して除去するための棒磁石であって、長手方向と直交する縦断面において、磁着面に端部が面するように第１のヨークを配置するとともに、前記磁着面を除く周面を囲むように第２のヨークを配置し、前記第１のヨークに向けて前記磁着面と反対側の面及び両側面の３方向から磁束が集束し、その磁束が前記磁着面に面する前記第１のヨークの端部の磁極から前記第２のヨークの両端部の磁極に回帰するように、前記第１のヨークの上端部及び両側部と前記第２のヨークとの間に合計３個の永久磁石を配置し、前記第１のヨークの上端部と前記第２のヨークとの間に配置した永久磁石の幅が、前記第１のヨークの幅より広いことを特徴とする棒磁石が提供される。
本発明によれば、上述のような磁気回路構造を採用したことにより、従来のプレートマグネットに比べ磁着面での磁束密度が高くなり、しかも従来の棒磁石に比べ磁着面からの距離に対する磁束密度の低下の程度が小さくなる。これにより、高い磁気吸引力を提供でき、磁性異物の除去率を向上させることができる。特に、従来のプレートマグネットと棒磁石との中間的な距離で使用する場合に、高い磁性異物除去率を提供できる。
また、本発明の磁気回路構造では、棒磁石の長手方向において磁束密度のばらつきがなく均一であり、磁性異物の取り逃がしが発生しにくい。
以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施例による棒磁石の構造を示す縦断面図であり、棒磁石の長手方向と直交する方向に沿った縦断面を示している。図１において矢印線は、磁束線のイメージを示している。
図１に示す棒磁石は、その長手方向が粉体やシート状の製品の搬送方向と直交するように吊り下げられて配置される吊下用棒磁石である。
図１において、第１のヨーク２ａが、磁着面Ｍ（下面）の中央にその下端部が面するように配置され、第２のヨーク２ｂが、磁着面Ｍを除く周面を囲むように配置されている。そして、第１のヨーク２ａの上端部及び両側部と第２のヨーク２ｂとの間に、合計３個の永久磁石１が図１に示す磁極方向で配置されている。これにより、図１に矢印線で示すように、第１のヨーク２ａに向けて磁着面Ｍと反対側の面（上面）及び両側面の３方向から磁束が集束し、その磁束が磁着面Ｍに面する第１のヨーク２ａの下端部の磁極Ｐ１から第２のヨーク２ｂの両端部の磁極Ｐ２に回帰する磁気回路構造が構成される。なお、図１中の符号３は棒磁石の外周全体を覆うステンレスカバーである。
以上の構成において、磁着面Ｍからの距離に対する磁束密度の変化を測定した（本発明品）。また、比較例として、図４に示す従来の棒磁石（比較品１）及び図５に示す従来のプレートマグネット（比較品２）についても磁着面Ｍからの距離に対する磁束密度の変化を測定した。具体的な磁束密度の測定位置は、それぞれ図１、図４、図５において太矢印線Ｘで示している。なお、本発明品、比較品１，２のいずれにおいても、永久磁石１としては残留磁束密度：１．３５Teslaのネオジウム磁石、ヨーク（第１のヨーク２ａ，第２のヨーク２ｂ，ヨーク２）としては鉄（ＳＳ４００）、ステンレスカバー３としてはＳＵＳ３０４を使用した。
本発明品及び比較品１，２における磁束密度の測定結果を図２に示す。同図に示すように、図１の磁気回路構造を採用した本発明品は、従来の棒磁石である比較品１及び従来のプレートマグネットである比較品２に比べ、磁着面から約１ｍｍ以内の近距離領域を除いて、高い磁束密度を提供でき、しかも磁着面からの距離に対する磁束密度の低下の程度を小さくできることが確認された。
次に、上述した本発明品及び比較品１，２について、その長手方向と直交する方向、すなわち使用時の粉体やシート状の製品の搬送方向に沿った方向から見たときの、磁着面から５ｍｍ離れた位置における磁束密度の水平方向の分布を測定した。その結果を図３に示す。同図に示すように、本発明品は端を除いてほぼ磁束密度が一様であり、比較品１，２に比べ磁束密度も高いことが確認された。
なお、図１に示した実施例では、棒磁石の縦断面の外郭形状を矩形としたが、これには限定されず、例えば台形やドーム形とすることもできる。この場合、その外郭形状に合わせて第２のヨーク２ｂの形状を変更すればよい。
また、本発明の棒磁石は、ベルトコンベア上で搬送される粉体中や、ローラからローラへ搬送される途中のシート状の製品などに付着又は混入する磁性異物を分離・除去するための吊下用棒磁石として好適に使用できるが、その用途及び使用形態はこれに限定されない。例えば、液体中の磁性異物を分離・除去するために湿式で使用することもでき、吊下ではなく、製品の搬送路の下方や側方に固定して配置することもできる。
１ 永久磁石
２ ヨーク
２ａ 第１のヨーク
２ｂ 第２のヨーク
３ ステンレスカバー
Ｍ 磁着面
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２ 磁極
２ ヨーク
２ａ 第１のヨーク
２ｂ 第２のヨーク
３ ステンレスカバー
Ｍ 磁着面
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２ 磁極
Claims (1)
- 磁性異物を磁着して除去するための棒磁石であって、
長手方向と直交する縦断面において、磁着面に端部が面するように第１のヨークを配置するとともに、前記磁着面を除く周面を囲むように第２のヨークを配置し、
前記第１のヨークに向けて前記磁着面と反対側の面及び両側面の３方向から磁束が集束し、その磁束が前記磁着面に面する前記第１のヨークの端部の磁極から前記第２のヨークの両端部の磁極に回帰するように、前記第１のヨークの上端部及び両側部と前記第２のヨークとの間に合計３個の永久磁石を配置し、
前記第１のヨークの上端部と前記第２のヨークとの間に配置した永久磁石の幅が、前記第１のヨークの幅より広いことを特徴とする棒磁石。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013189679A JP5865321B2 (ja) | 2013-09-12 | 2013-09-12 | 棒磁石 |
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