JP6883854B2 - マグネットベース - Google Patents

Description

本発明はマグネットベースに関し、より詳細には、吸着部の磁気による吸着状態と解放状態との切り替え操作を素早く行うことができ、操作性が良好なマグネットベースに関する。

ワークに対して研削加工等の機械加工を行うにあたっては、ダイヤルゲージを用いて各種の寸法管理を行う場合がある。この場合ダイヤルゲージをマグネットベースに代表される保持台に取り付けて使用することが多い。このようなマグネットベースとしては、例えば特許文献１（実全昭５６−１０３８１７号のマイクロフィルム）に開示されているような構成が現在もなお広く用いられている。

実全昭５６−１０３８１７号のマイクロフィルム

このようなマグネットベースの吸着部（吸着面）を定盤等の吸着の対象物から取り外しする場合には、マグネットベースの側面に配設された操作レバーを回動させて吸着部の磁気による吸着状態と解放状態とを切り替えする必要がある。このため、ダイヤルゲージの位置替えを頻繁に行う場合においては、その都度操作レバーの回動操作をしなければならず、吸着部の磁気による吸着状態と解放状態とを切り替え操作を素早く行うことができないといった課題を有している。

そこで本発明は、吸着の対象物から吸着部を脱着させる際において、吸着部における磁気による吸着作用が生じた状態と吸着作用が解放された状態との切り替えを素早く、かつ容易に行うことができるマグネットベースの提供を目的としている。

すなわち本発明は、一方向に延びる内腔を備えると共に、一対のスペーサにより前記内腔の周りの方向に間隔をおいた２つの磁極部材に分割され、前記スペーサのうちの一方の前記スペーサを挟む部位が吸着部に形成された磁気回路ブロックと、Ｎ極部およびＳ極部を有し、前記磁気回路ブロックの前記内腔に前記内腔の軸線を中心に回転可能に配置され、前記吸着部における対象物に対する吸着および解放を行うべく前記内腔の前記軸線の周りに離間した第１の位置および第２の位置に選択的に位置決めされる永久磁石と、前記磁気回路ブロックの前記吸着部と反対側の面に立設された支柱と、前記支柱に、前記磁気回路ブロックに対して接離可能に支持されたグリップと、前記グリップと前記永久磁石との間に設けられ、前記グリップの前記磁気回路ブロックに対する接離動を前記永久磁石の回転動に変換する動作変換機構と、を具備することを特徴とするマグネットベースである。

これにより、磁気回路ブロックからグリップを接離動させると、動作変換機構によって永久磁石を回転させる回転動に動作変換され、永久磁石が第１の位置及び第２の位置に選択的に位置決めすることができる。第１の位置を吸着部の磁気による吸着状態とし、第２の位置を吸着部の磁気による吸着を解放させる状態とすれば、吸着部に磁気による吸着状態と非吸着状態との切り替えを素早く行うことができ、使い勝手が良好である。

また、前記グリップが前記磁気回路ブロックに対して接近した際に前記吸着部における吸着作用が生じ、前記グリップが前記磁気回路ブロックに対して離反した際に前記吸着部における吸着作用が解放されることが好ましい。

これにより、グリップを掴んでマグネットベースを持ち上げれば、吸着部の磁気による吸着状態が解放されることになり、グリップを支柱の上端位置まで移動させれば、そのままマグネットベースを吸着の対象物から離反させることができる。また、他の吸着の対象物（他の吸着位置）に吸着部を吸着させる場合には、マグネットベースを所望の位置まで移動させた後、グリップを磁気回路ブロックに接近させれば、吸着部を吸着の対象物に吸着させることができる。このように、マグネットベースを吸着の対象物から持ち上げる動作や吸着の対象物に押し付ける動作をするだけで、吸着部の磁気による吸着状態と解放状態を切り替えることができる点で操作性が良好である。

また、前記動作変換機構が、前記グリップに設けられたラックギアと、前記永久磁石に設けられたピニオンギアからなることが好ましい。

これにより、動作変換機構を簡易な構成で実現することができる。また、永久磁石を回転させる際のトルクを一定にすることが可能になるため、吸着部の磁気による吸着状態と解放状態の切り替える際の操作を円滑にすることができる。

また、前記動作変換機構が介在することにより、前記支柱が、前記吸着部と反対側の面の中心からずれた位置に立設されていることが好ましい。

これにより、マグネットベース１００の重量バランスが好適に維持されると共に、計測具の取り付け自由度を高めることができる。

本発明におけるマグネットベースの構成によれば、吸着の対象物から吸着部を脱着させる際において、吸着部における磁気による吸着状態と解放状態との切り替えを素早く、かつ容易に行うことができる。特に、マグネットベースを頻繁に吸着の対象物に着脱させる際における操作性を大幅に向上させることができる。

本実施形態におけるマグネットベースを吸着の対象物に吸着させた状態を示す正面図である。 図１のマグネットベースの内部構造を示す概略断面図である。 図２内のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。 図２内のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。 図１に示すマグネットベースを吸着の対象物から取り外す直前の状態を示す正面図である。 図５に示すマグネットベースの内部構造を示す概略断面図である。 永久磁石の第１の位置における磁極状態を示す説明図である。 永久磁石の第２の位置における磁極状態を示す説明図である。 グリップの変形例を示す正面図である。

本発明におけるマグネットベースについて実施形態に基づいて説明する。図１および図２に示すように、本実施形態におけるマグネットベース１００は、磁気回路ブロック１０と、磁気回路ブロック１０に形成された内腔１２に回転可能に配置された永久磁石２０と、磁気回路ブロック１０に立設された支柱３０と、支柱３０に支持されたグリップ４０と、支柱３０とグリップ４０の間に配設された動作変換機構５０とを具備している。

磁気回路ブロック１０は、一方向（水平方向）に延びる内腔１２を備えると共に、一対のスペーサ１３により内腔１２の周りの方向に間隔をおいた磁極部材１４Ａと磁極部材１４Ｂの２つに分割されている。内腔１２は、水平方向に延びるＣ形断面形状に形成された２つの永久磁石収容部１２Ａと動作変換機構収容部１２Ｂを有している。２つの永久磁石収容部１２Ａは長手方向に所要間隔をおいて配設され、２つの永久磁石収容部１２Ａの間に動作変換機構収容部１２Ｂが配設されている。スペーサ１３は非磁性体により形成されていて、磁気回路ブロック１０の内腔１２の上側と下側に埋設されている。磁気回路ブロック１０において磁気回路ブロック１０の下側に位置する一方のスペーサ１３を挟む部位が吸着部１５に形成されている。

永久磁石２０は内腔１２の一部である永久磁石収容部１２Ａの軸線１２Ｃを回転の中心として回転可能に配設される円柱状に形成されている。永久磁石２０の径方向にＮ極部およびＳ極部が形成されている。図３および図４に示すように、２つの永久磁石２０は磁石廻し部材２２を介して軸線１２Ｃと同軸の回転軸２４によって連結されている。このように２つの永久磁石２０は、永久磁石収容部１２Ａ内において、永久磁石収容部１２Ａから逸脱することなく回転軸２４周り（軸線１２Ｃ周り）に回転可能な状態で収容されている。

磁気回路ブロック１０の吸着部１５と反対側の面（磁気回路ブロック１０の上面）には支柱３０が立設されている。支柱３０の磁気回路ブロック１０からの起立部分にはダイヤルゲージ等の計測具（図示せず）が取り付けられ、ワークの機械加工における計測を行うことができる。図２に示すように支柱３０には支柱３０の立設方向に延びる２本の貫通孔３２が平行に形成されている。貫通孔３２のうちの一方は磁気回路ブロック１０の内腔１２に連通する連通孔１６と位置合わせされた状態で形成されている。

支柱３０には磁気回路ブロック１０に対して接離可能にグリップ４０が支持されている。グリップ４０の底部分（磁気回路ブロック１０側の部分）には支柱３０が差し込み可能な凹穴４２が形成されている。凹穴４２には連結ロッド５２およびガイドロッド４６が取り付けられたキャップ４４が装着されている。キャップ４４はグリップ４０の外周面から差し込まれたねじＮによってグリップ４０にねじ留め固定されている。連結ロッド５２は連通孔１６に位置合わせされている貫通孔３２に挿通され、磁気回路ブロック１０の内腔１２（動作変換機構収容部１２Ｂ）まで延伸している。ガイドロッド４６は他方の貫通孔３２に差し込まれている。ガイドロッド４６は磁気回路ブロック１０に対するグリップ４０の接離動を補助的にガイドすると共に、支柱３０に対するグリップ４０の回り止めをするためのものである。グリップ４０の外周面にはローレット加工等のすべり止め加工を施してもよい。

グリップ４０に固定された連結ロッド５２の先端部（動作変換機構収容部１２Ｂ側端部）にはラックギア５４が取り付けられている。ラックギア５４は連通孔１６の径寸法よりも幅広寸法に形成されているため、グリップ４０および連結ロッド５２は支柱３０から抜け止めされた状態で支柱３０に沿って磁気回路ブロック１０に対して接離可能になっている。また、ラックギア５４には永久磁石２０の回転軸２４と供回り可能に取り付けられたピニオンギア５６が噛合している。

図４からも明らかなように、ピニオンギア５６は２つの永久磁石２０の間の位置に取り付けられていると共に、永久磁石２０の径寸法よりも小径寸法に形成されている。これにより連結ロッド５２およびラックギア５４を２つの永久磁石２０の間の位置で上下動させることができる。よって動作変換機構収容部１２Ｂを小さくすることができ、磁気回路ブロック１０の小型化が可能になる。

本実施形態においては、グリップ４０と永久磁石２０との間に設けられた連結ロッド５２、ラックギア５４、ピニオンギア５６により動作変換機構５０を構成している。この動作変換機構５０によって、磁気回路ブロック１０に対するグリップ４０の接離動が永久磁石２０の回転動に動作変換される。グリップ４０の磁気回路ブロック１０に対する接離動は、連結ロッド５２の磁気回路ブロック１０側の端部に取り付けられたラックギア５４の内腔１２における上下動と一致する。内腔１２におけるラックギア５４の上下動によってピニオンギア５６が永久磁石２０と共に回転する。

本実施形態においては、グリップ４０が磁気回路ブロック１０に対して最接近させた際において吸着部１５を吸着状態にする永久磁石２０の第１の位置とした。また、グリップ４０が磁気回路ブロック１０に対して最離反させた際において吸着部１５の吸着作用が解放される状態（非吸着状態）にする永久磁石２０の第２の位置とした。永久磁石２０は、動作変換機構５０により内腔１２の軸線１２Ｃの周りに離間した第１の位置および第２の位置のいずれかに選択的に位置決めされることになる。永久磁石２０の第１の位置における磁極の状態を図７に示す。また、永久磁石２０の第２の位置における磁極の状態を図８に示す。

定盤等に代表される吸着の対象物に吸着部１５を吸着させたマグネットベース１００は図１、図２、図７に示す状態（永久磁石２０を第１の位置に位置決めした状態）である。このときの磁力線は図２内の破線矢印Ａに示すように、永久磁石２０のＮ極から図示しない定盤を経由して永久磁石２０のＳ極に連なるため、磁気回路ブロック１０の吸着部１５は吸着作用が生じた状態になる。

機械加工を施すワークの変更等に伴って定盤からマグネットベース１００を取り外しする場合には、図５および図６に示すようにグリップ４０を掴んでマグネットベース１００を持ち上げるようにする。グリップ４０を支柱３０の上側端部まで支柱３０に沿ってスライド移動させると、動作変換機構５０の動作変換作用により永久磁石２０が回転する。グリップ４０が磁気回路ブロック１０から最離反した状態になると、マグネットベース１００は図５、図６、図８に示す状態（永久磁石２０を第２の位置に位置決めした状態）になる。

このときの磁力線は図６内の破線矢印Ｂに示すように、永久磁石２０のＮ極から磁気回路ブロック１０を通り永久磁石２０のＳ極に連なるため、磁気回路ブロック１０の吸着部１５は吸着作用が解放された状態（非吸着状態）になる。したがってグリップ４０を掴んで定盤からマグネットベース１００を取り外すべくマグネットベース１００を持ち上げる動作をするだけで、磁気回路ブロック１０の吸着部１５を非吸着状態にすることができるのである。これにより、極めて短時間で定盤からマグネットベース１００を取り外すことが可能になる。

定盤から取り外したマグネットベース１００を他の吸着部位に再度吸着させる際は、グリップ４０を掴んだ状態で吸着の対象物にマグネットベース１００を載置し、グリップ４０を磁気回路ブロック１０に接近させるように移動させれば（押し付ければ）よい。グリップ４０を磁気回路ブロック１０に最接近させる動作は、動作変換機構５０により回転動に動作変換され、永久磁石２０を回転させて第１の位置に位置決めさせることになる。すなわちマグネットベース１００は再び図１、図２、図７に示す状態になるため、吸着部１５は磁気による吸着作用が生じ、マグネットベース１００を所望の吸着対象部位に吸着させることができる。

以上に説明したように、本実施形態のマグネットベース１００においては、マグネットベース１００の吸着部１５の吸着状態と非吸着状態の切り替え操作が、吸着の対象物にマグネットベース１００の設置および取り外し動作に含めることができる。これにより、マグネットベース１００の位置替えを極めて短時間で行うことができ、ワークの機械加工における作業効率を大幅に向上させることが可能になる。

また、本実施形態における支柱３０は、永久磁石２０との間に動作変換機構５０が介在することにより磁気回路ブロック１０の上面（吸着部１５とは反対側の面）の中心からずれた位置に立設されていることになる。これにより、マグネットベース１００としての重量バランスを好適な状態することができる。また、支柱３０を磁気回路ブロック１０の上面の中心位置に戻すための機構の配設を省略することもできるため、余分な重量や製造コストが増加してしまうことがない点で好都合である。

以上に本実施形態におけるマグネットベース１００について説明したが、本発明の技術的範囲は本実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては、２つの永久磁石２０を回転軸２４に連結して磁気回路ブロック１０の内腔１２に回転可能に収容した形態について説明しているが、内腔１２内で回転可能な永久磁石２０はこの形態に限定されるものではない。例えば、回転軸２４の周方向に分割された永久磁石２０を回転軸２４の両端部のそれぞれに貼り合わせた形態を採用することもできる。さらには、永久磁石２０を細径円柱の両端部に太径円柱が一体に形成されたいわゆる鉄アレイ形状に形成し、細径円柱の部分を回転軸２４に代替させ、細径円柱に、細径円柱の周方向に分割したピニオンギア５６を嵌め込んだ形態を採用することもできる。

また、本実施形態においては、連結ロッド５２およびラックギア５４とピニオンギア５６とからなる動作変換機構５０を採用しているが、ピニオンギア５６を円板に置き換え、連結ロッド５２の下側端部と円板とをリンク板により連結させたリンク機構からなる動作変換機構５０を採用してもよい。さらには、永久磁石２０の一部に歯車を形成し、この歯車をピニオンギア５６に代替させ、永久磁石２０に動作変換機構５０の一部が形成されている形態を採用することもできる。

また、本実施形態においては、ガイドロッド４６を支柱３０に形成した貫通孔３２に挿通させた形態について説明しているが、支柱３０の上側端部における所要高さ範囲に形成した有底のガイド体挿通穴にガイドロッド４６を挿通させる形態を採用することもできる。さらに本実施形態においては、グリップ４０に連結ロッド５２およびガイドロッド４６を連結させているが、ガイドロッド４６は省略することもできる。

また、グリップ４０の形状は図９に示すように、上側端部に拡径部４８を有する形状とすることもできる。このような拡径部４８により使用者がマグネットベース１００を持ち上げる際においてグリップ４０を掴んだ手からグリップ４０が抜け止めされるため、マグネットベース１００の使い勝手を向上させることができる。

また、磁気回路ブロック１０の側面のうちの２面に板状の永久磁石（図示せず）を取り付けて追加吸着部として使用することもできる。これにより、磁気回路ブロック１０の吸着部１５が吸着の対象物に対してわずかしか吸着させることができない場合でも、追加吸着部により吸着の対象物への磁気吸着力を補完させることができ、安定した状態でマグネットベース１００の使用が可能になる点で好都合である。

さらには、以上の実施形態における構成に対し、明細書中に記載されている変形例や、他の公知の構成を適宜組み合わせた形態を採用することもできる。

１０ 磁気回路ブロック，
１２ 内腔，１２Ａ 永久磁石収容部，１２Ｂ 動作変換機構収容部，１２Ｃ 軸線，
１３ スペーサ，１４Ａ，１４Ｂ 磁極部材，１５ 吸着部，１６ 連通孔，
２０ 永久磁石，２２ 磁石廻し部材，２４ 回転軸，
３０ 支柱，３２ 貫通孔，
４０ グリップ，４２ 凹穴，４４ キャップ，４６ ガイドロッド，４８ 拡径部，
５０ 動作変換機構，５２ 連結ロッド，５４ ラックギア，５６ ピニオンギア，
１００ マグネットベース，
Ｎ ねじ

Claims (4)

1. 一方向に延びる内腔を備えると共に、一対のスペーサにより前記内腔の周りの方向に間隔をおいた２つの磁極部材に分割され、前記スペーサのうちの一方の前記スペーサを挟む部位が吸着部に形成された磁気回路ブロックと、
   Ｎ極部およびＳ極部を有し、前記磁気回路ブロックの前記内腔に前記内腔の軸線を中心に回転可能に配置され、前記吸着部における対象物に対する吸着および解放を行うべく前記内腔の前記軸線の周りに離間した第１の位置および第２の位置に選択的に位置決めされる永久磁石と、
   前記磁気回路ブロックの前記吸着部と反対側の面に立設された支柱と、
   前記支柱に、前記磁気回路ブロックに対して接離可能に支持されたグリップと、
   前記グリップと前記永久磁石との間に設けられ、前記グリップの前記磁気回路ブロックに対する接離動を前記永久磁石の回転動に変換する動作変換機構と、
   を具備することを特徴とするマグネットベース。
2. 前記グリップが前記磁気回路ブロックに対して接近した際に前記吸着部における吸着作用が生じ、前記グリップが前記磁気回路ブロックに対して離反した際に前記吸着部における吸着作用が解放されることを特徴とする請求項１記載のマグネットベース。
3. 前記動作変換機構が、前記グリップに設けられたラックギアと、前記永久磁石に設けられたピニオンギアからなることを特徴とする請求項１または２記載のマグネットベース。
4. 前記動作変換機構が介在することにより、前記支柱が、前記吸着部と反対側の面の中心からずれた位置に立設されていることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載のマグネットベース。

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