JPH0233905A - 残留磁束を除去するための回路を備えた磁気保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、ワークピースを機械工具に据えたり釣り上げ
たりするのに利用可能な磁気保持装置およびそれに類す
る装置に関する。

〔従来の技術〕

装置に設けた永久磁石の部分的磁化を反転することによ
って磁気回路の活性化及び非活性化を行うようにした磁
束反転型の磁気保持装置が従来知られている。例えば、
この出願と同し発明者による米国特許出願第４０９０１
６２号および同４３５６４６７号からは、基板と外周壁
と、ワーク保持面を与える主磁極片を有する磁極ユニッ
トとを備えた磁気保持装置が提供されている。この装置
では、各主磁極部材と基板との間に配置された可逆永久
磁石と、中間磁極部材と主磁極片との間に配置された補
助永久磁石とによって磁極片が励磁される。そして、こ
の補助永久磁石は、それと対応する磁極部材と同じ磁性
の磁極を与えるように磁化される。また、装置を活性化
および非活性化するための制・御菌内に接続された第１
の電気回路の磁束反転コイルが、可逆磁石を取り囲むよ
うに設けられる。

なお、上述した型の装置によって磁気的に据えられる高
合金ワークピースにおいては、非活性化時にワークピー
スを保持状態に維持しようとする残留磁気が存在し、こ
れは非活性化が完了した後でも存在しつづける。このよ
うな残留磁気に係る保持力は、ワークピースの寸法とそ
の残留磁気とによってきまる。研磨機や釣り上げ機等の
応用分野では、ワークピース中に残留磁気が存在するこ
とは、明らかに具合が悪い、つまり、そのような残留磁
気が存在することによって、ワークピースの分離や正常
な作業の進行が妨げられ、さらにはワークピースを外す
ためにそれを保持面に対して摺動または引きずらなけれ
ばならない場合は機械仕上げ済みの表面を損傷すること
もある。既存の装置では、ワークピースを完全に消磁す
るための磁界を生成する活性化・非活性化回路を使用す
れば、結果として磁気回路を必然的に破壊してしまうた
めに、そのような活性化・非活性化回路を使用すること
が不可能であり、それがために上記のような残留磁気を
除去することができない。

本発明の目的は、保持装置を非活性化させた後はワーク
ピース中のいかなる残留磁気をも完全に無にするよう、
保持されたワークピースを完全に消磁する手段を具備し
た磁束反転型の磁気保持装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、主活性化回路の永久磁石に干渉し
たり損傷を与えたりすることなくワークピースの消磁を
行う上記のような磁気装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、適当な補助的ワークピース消磁回
路を使用し、永久磁石を損傷することなく装置の主磁気
回路の一部を利用しつつ、サイズまたは全体の寸法を大
きくする必要のない磁気保持装置を提供することにある
。

〔発明の要約〕

強磁性ワークピースを保持するための本発明による装置
には、基板と、外周壁と、各々の磁極ユニットが保持面
を与える外側面を有する少なくとも第１および第２の磁
極ユニットと、主磁極片と基板との間に配置された主永
久磁石と、それら磁極ユニットの磁極片の間に配置され
基板から保持面にまで延びる中間ｉｕｉ部材と、磁極部
材と磁極片との間に配置された補助磁石とが備えられる
。

さらに、この装置には、主磁石の周りに配置されるとと
もに装置の活性化および非活性化を行う制御回路に接続
された第１の電気巻線と、ワークピース中の残留磁束ま
たは残留磁気を除去するための消磁回路とが備えられる
。該消磁回路は、上記中間磁極部材を取り囲むように配
設された消磁巻線またはコイルと、徐々に減少する周期
的消磁磁界を中間磁極部材内およびワークピースと基板
との間に生起する消磁制御回路とで構成される。

複数の磁極ユニットとそれらに対応する中間磁極部材と
を備えた装置においては、消磁サイクル中に電流パルス
の反転ループを生成するよう、ワークピース中の残留磁
気を除去するための消磁コイルが励磁され、またはそれ
らの消磁コイルが対応磁極部材の周りに巻かれる。これ
により、関連する磁極部材中の磁束が交互に反対Ｏ磁気
方向をもつことになる。その上、消磁回路０コイルを、
装置の高さを増すことなく、完全に保護された場所で、
主回路のコイルと同一の高さでそれと互い違いになるよ
うに、主活性化回路の補助永久磁石の下または上に配置
することができる。

〔実施例〕

以下、添付図を参照して本発明による装置を説明する。

第１および第２図において、本実施例の装置は基板ＩＯ
と、磁気継鉄を形成する外周壁１１とを有する。外周壁
１１の内側には、ワークピースＰに対して磁気保持面を
与える複数の磁極ユニットが互いに間隔を置いて配置さ
れる。各磁極ユニットは、主永久磁石１４によって直接
励磁される主磁極片１３を有する。各主永久磁石１４ば
、磁極片１３と基板ＩＯとの間で磁極片１３と同軸に配
置される。また、磁極ユニットの磁極片１３の間で基板
１０から保持面１２まで延びる中間磁極部材１５が磁極
片１３と間隔をおいて配置される。Ｉ８ｉ片１３と磁極
部材１５との間、および磁極片１３と継鉄の側部１１と
の間には補助永久磁石１６が設けられる。これらの永久
磁石１６は、上記の磁極片１３および磁極部材１５のそ
れぞれの側面に同じ極性（Ｎ、Ｓ）が接触するように永
久磁化されている。

本装置には、対応する可逆磁石１４を各々包囲する磁束
可逆コイルまたは巻線１７を基本的に含む活性化／非活
性化電気回路が設けられる。これらのコイル１７は、可
逆的な磁界を与えるよう互いに直列または並列に接続さ
れており、第１図の非活性状態では１８ｃで示すような
磁束ループを装置内に生成し、第２図の活性状態では１
８ｂで示すように保持されるべき１つまたは複数のワー
クピースＰを通る磁束ループを生成する。これらのコイ
ル１７は、活性・非活性制御装置２０および電源回路１
９に作動接続されている。

上述のように、第１図の非活性状態では、ワークピース
の特性と、該ワークピースを保持または束縛する間に本
装置により発生される磁束の割合とに応じた残留磁気が
ワークピースＰに残存するので、本発明によれば、ワー
クピースＰを消磁するための補助回路が設けられる。こ
の補助回路は装置の非活性化後に作動して、ワークピー
スＰの残留磁気を完全に除去し、ワークピースＰを容易
に外せるようにする。しかして、この補助回路は基板１
０に直接接する対応磁極部材１５の一部を少なくとも取
り囲む消磁コイル２１を基本的に有する。

これらのコイル２１は普通の消磁サイクルに応じた減少
値の電流パルスを受け、これによって各々の磁極部材１
５は徐々に減少する値の交流磁束を伝達し、その際に、
１つの磁極部材１５内の磁束はその次の磁極部材１５の
磁束とは反対の方向をもつ、こうして、消磁されるべき
ワークピースＰと接触する保持面１２上に逆極性の交番
的な磁極が確立される。これらのＴ６１ｔｉは、装置の
主活性化・非活性化回路に対して永久磁石１４．１６に
悪い影響を及ぼしたり干渉したすせずに、ワークピース
Ｐ中に消磁磁束１８ａのループを生起する。ここで注意
すべきことは、全部または１＆ｌのコイル２１のそれぞ
れが交互に逆の巻線方向で直列接続されていることと、
消磁コイル２１の全体的なアッセンブリが消磁制御装置
２２に接続可能となっていることである。この装置２２
は、ワークピースＰ中の残留磁気を完全に除去するとき
に、徐々に減少する磁束値で、それが零になるまで、完
全なヒステリシスサイクルを磁気回路に行わしめる。・
このようにして、ワークピースＰは完全に解放され難な
く外される。

ワークピースＰを消磁するための磁気回路は、主活性化
回路または巻線１７の発生する電磁力よりも小さな電磁
力、例えば前者の５０％ないし７０％の電磁力を発生す
るようなサイズに選ばれる必要がある。これにより、効
果的なワークピースＰの消磁を保証すると同時に、主永
久磁石の磁束に対する有害な干渉を防止する効果が得ら
れる。

添付図に記載および図解されているものから明らかなよ
うに、主磁石の磁束を反転することにより活性化および
非活性化の可能な永久磁石型の磁気保持装置が提供され
、この装置には、活性化回路の正常な動作を害したり損
ねたりすることなく各消磁動作ののちにワークピースＰ
を完全消磁する、つまり任意の残留磁気を完全除去する
よう、主磁気回路の一部に作用する補助的な電磁回路が
備えられていることがわかる。しかして、永久磁石によ
って強力な保持力を発生ずることも、ワークピースの取
り外しを妨げる残留磁気の存在に起因する不具合を解消
することも可能な磁気装置が提供される。同時に、この
装置では、補助回路の消磁コイルが適当に保護された領
域内で磁極部材の周りに効果的に配置されているから、
デヂインがコンパクトで、全体サイズも抑えられている
。

第３図は、本発明による装置の別の実施例を示す。前述
した例による装置では、磁石１４の磁極が磁極片１３に
対して同じ方向を向いており、したがって保持面１２上
のＳ極とＮｉ間の磁極ピッチは固定され、そのピッチは
第２図に概略的に示されるように隣接する磁極片１３、
磁極部材１５の長軸間の距離によってきまる。これは、
主磁石１４の磁極が全て同一方向を向いているためであ
る。

第３図の場合、主磁石の磁極は交互に反対の向きに配置
される０図中、類似または同等の部品には同一の参照番
号を付しである。したがって、本装置の活性状態では、
この出願と同一の発明者によるヨーロッパ特許出願第８
７１１００３１．９に記載されるように、保持されるワ
ークピースの長さに適応して磁極ピッチが自動的に変化
することになる。

このような結果は次のような事実に起因する。すなわち
、保持されるべきワークピースＰが１つの磁極片１３お
よびその隣の磁極部材１５だけに接触するか、それとも
複数の磁掘片１３に接触するかにしたがい、中間磁極部
材１５は、保持されるべきワークピースに対する磁束伝
導体または゛疑似磁極゛′として、または普通の素子と
して機能することが可能であり、それによって磁束ルー
プが自動的に変化するのである０本発明によれば、第３
図の可変ピッチ型装置に、１つまたは複数の保持された
ワークピースの中の残留磁気を除去するための補助的消
磁回路が設けられる。この消磁回路は、先の例と同様に
、中間磁極部材または磁極部材１５の周りに巻かれた１
つまたは複数の消磁コイル２１を備え、第３図の例の消
磁回路は先の例の消磁回路と全く同様に動作する。

以上、縦型磁極装置について説明したことは、本発明の
技術的思想の範囲内で、上記と同一の型の磁気保持装置
に備えられた他の任意の縦型磁極装置にも適用可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、非活性状態における本発明の第１の実施例に
よる磁気保持装置の縦断面図で、図中、ワークピース中
の残留磁化を除去するための消磁磁束回路も示している
； 第２図は、活性状態における上記磁気保持装置の断面図
；および 第３図は、本発明の第２の実施例による磁気保持装置の
縦断面図である。 １０・一基板、　　　　　　　１１−外周壁。 １２−磁気保持面、　　　　１３・・・主磁極片。 １４−永久磁石、１５−・・中間磁極部材。 １６−・補助永久磁石、１７・・・磁束反転コイル。 １９・−電源回路。 ２０・−活性・非活性化制御装置。 ２１・・・消磁コイル。 ２２−・−消磁制御装置。 （外４名）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．基板と、外周壁と、各々の磁極ユニットが保持面を
   形成する外側面を有する主磁極片を含む少なくとも第１
   および第２の磁極ユニットと、前記主磁極片と前記基板
   との間に配置された主永久磁石と、前記磁極ユニットの
   主磁極片の間に配置され前記基板から前記保持面まで延
   びる中間磁極部材と、前記磁極部材と前記磁極片との間
   および前記磁極片と前記外周壁との間に配置された補助
   磁石とを備えた強磁性ワークピースを保持するための磁
   気保持装置において、 前記主永久磁石を取り囲み、装置を活性化および非活性
   化するための制御回路に作動接続された第１の電気巻線
   と、 前記中間磁極部材を取り囲む消磁巻線を含む、前記ワー
   クピース中の残留磁束または残留磁気を除去するための
   消磁回路と、 前記中間磁極部材の中および前記消磁されるべきワーク
   ピースと前記基板との間に徐々に減少する消磁サイクル
   磁界を発生するための消磁制御装置と、 を具備することを特徴とする磁気保持装置。
2. ２．前記消磁コイルを補助永久磁石と基板の間に配置し
   た請求項１記載の磁気保持装置。
3. ３．前記主永久磁石の第１の電気巻線および前記消磁巻
   線を同一面上に配置し、それらの全てを同じ高さにした
   請求項１記載の磁気保持装置。
4. ４．前記消磁巻線を補助磁石とワークピース保持面との
   間の空間内で前記中間磁極部材の周りに配設した請求項
   １記載の磁気保持装置。
5. ５．前記ワークピース消磁回路は主活性化回路の発生す
   る電磁力よりも小さな電磁力を発生する請求項１記載の
   磁気保持装置。
6. ６．前記消磁回路の発生する電磁力を前記主磁石で発生
   される電磁力の値の５０％ないし７０％とした請求項１
   記載の磁気保持装置。