JPH0469127A

JPH0469127A - 磁気固定装置

Info

Publication number: JPH0469127A
Application number: JP17953290A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Maruyama; 丸山　昌明
Original assignee: KANETETSUKU KK
Current assignee: KANETETSUKU KK
Priority date: 1990-07-09
Filing date: 1990-07-09
Publication date: 1992-03-04
Anticipated expiration: 2014-05-31
Also published as: JP2896445B2

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、永久磁石と励磁コイルとを利用して、磁性体
の吸着および釈放をする磁気固定装置に関する。

（従来の技術）永久磁石と励磁コイルとを利用する磁気固定装置の１つ
として、磁性体の吸着時には、永久磁石の磁束により吸
着部を励磁状態におき、磁性体の釈放時には、永久磁石
の磁束が吸着部に現われることを励磁コイルの磁束で阻
止することにより、吸着部を非励磁状態におく装置があ
る。

この公知の磁気固定装置において、永久磁石がらの磁束
は、吸着部か非励磁状、態におかれている間、励磁コイ
ルによって発生される磁界により、漏洩磁路として作用
する磁気的空隙を通ることは許されるか、吸着部を通る
ことは阻止される。

（解決しようとする課題）しかし、この種の磁気固定装置においては、用いる材料
の磁気的性状のばらつき、部品の加工精度のばらつき等
に起因して、吸着部を完全な非励磁状態におくことかで
きない。

本発明は、材料の磁気的性状および加工精度にばらつき
かあっても、吸着部を完全な非動磁状態におくように、
調節することかてきる磁気固定装置を提供することを目
的とする。

（解決手段、作用、効果）本発明の磁気固定装置は、磁性体を吸着する吸着部を励
磁状態および非励磁状態に選択的に切り換える電磁石組
立体と、該電磁石組立体に配置された永久磁石とを含む
。

前記電磁石組立体は、筒状部および該筒状部の一端部に
配置されかつ前記筒状部に磁気的に接続されたヨーク部
を備えるハウジングと、前記吸着部か非励磁状態におか
れている間前記永久磁石からの磁束の漏洩磁路として作
用する磁気的空隙を前記ハウジングと共同して規定する
ように前記ハウジング内に配置された鉄心と、前記永久
磁石と共同して前記吸着部を励磁状態および非励磁状態
に選択的に切り換える磁界を前記鉄心に作用させる励磁
コイルと、前記磁気的空隙の大きさを調節する調節手段
とを含む。

前記ヨーク部および前記鉄心の一方は、両者の間に前記
磁気的空隙を規定すべく前記ヨーク部および前記鉄心の
他方に対して相寄り相離れる方向へ移動可能に配置され
ており、また、前記磁気的空隙を調節すへ〈前記調節手
段により前記他方に対して変位される。

本発明の磁気固定装置において、前記ヨーク部および前
記鉄心の一方をその他方に対して変位させると、両者の
間の磁気的空隙の大きさか変化し、その結果、磁気的空
隙の磁気抵抗値が変化し、磁気的空隙を経る磁束量か変
化する。

それ故に、本発明によれば、前記磁気的空隙の大きさを
調節することにより、吸着部を完全な非励磁状態におく
ことができる。

本発明の磁気固定装置においては、前記吸着部を前記筒
状部と前記鉄心とにより規定し、前記永久磁石を前記筒
状部と前記鉄心との間に配置することかてきる。また、
前記吸着部を前記筒状部と前記ヨーク部とにより規定し
、前記永久磁石を前記筒状部と前記ヨーク部との間に配
置することもてきる。

本発明の磁気固定装置においては、前記吸着部を規定す
る面板をさらに含むことかできる。また、複数の電磁石
組立体を、前記吸着部を規定する面板に共通に磁気的に
接続してもよい。いずわの場合も、永久磁石は前記面板
および前記電磁石組立体の少なくとも一方に配置すれば
よい。

複数の電磁石組立体を１つの面板に共通に磁気的に接続
した磁気固定装置によれば、各部の寸法か同し多数の電
磁石組立体を予め製作しておき、そわらのうち、面板の
大きさに応じて定まる必要数の電磁石組立体を利用して
磁気固定装置を組み立てることかてきるから、電磁石組
立体か標準化さね、在庫管理か容易になり、磁気固定装
置の製作期間か短縮する。

（実施例）第１図および第２図を参照するに、磁気固定装置１０は
、電磁石組立体１２と、該電磁石組立体に配置された複
数の永久磁石１４と、面板！６とを含む。磁性体は、面
板１６の吸着面１８が電磁石組立体１２と永久磁石１４
との共同作用により励磁状態におかれたとき吸着面１８
に吸着され、非励磁状態におかねだとき吸着面１８から
解放される。

電磁石組立体１２は、一端開放の箱状のハウジング２０
内に、強磁性材料製の鉄心２２と該鉄心を取り巻く励磁
コイル２４とを備える電磁石を配置している。

ハウジング２０は、強磁性材料で作られた四角筒状の筒
状部２０ａと、筒状部２０ａの他端部に筒状部２０ａの
軸線方向へ移動可能に嵌合された強磁性材料製の板状の
ヨーク部２０ｂとを備える。ヨーク部２０ｂは、筒状部
２０ａに磁気的に接続されており、また、筒状部２０ａ
の他端部を閉鎮するように配置されている。

鉄心２２は、棒状の主体部と、該主体部の上端部外周に
設けられたフランジ部とを備え、フランジ部の軸線方向
かハウジング２０の軸線方向となりかつ鉄心２２の下端
とハウジング２０のヨーク部２０ｂとの間に磁気的空隙
２６を形成するように配置されている。励磁コイル２４
は、鉄心２２の主体部の周りに配置されている。

磁気的空隙２６の大きさは、ハウジング２０のヨーク部
２０ｂに螺合されたストッパ用の複数のねし２８と、鉄
心２２に螺合された空隙維持用の複数のねし３０とによ
り調節することかできる。

ねし２８．３０は、非磁性材料からなり、また、ハウジ
ング２０のヨーク部２０ｂをこれの厚さ方向に貫通して
いる。

永久磁石１４は、フェライト磁石のように高保磁力の永
久磁石材料、好ましくは極性不可逆永久磁石材料からな
り、また、ハウジング２ｏの筒状部２０ａと鉄心２２の
フランジ部との間に配置されている。永久磁石１４は、
ハウジング２ｏの軸線と直角の方向に磁化されている。

説明上、永久磁石１４は、図示のように、ハウジング２
ｏの側かＳ、鉄心２２の側がＮとなるように磁化されて
いるものとするか、これと逆に磁化されていてもよい。

永久磁石１４の磁極面は、ハウジング２゜のヨーク部２
０ｂと鉄心２２とに接触されている。

ハウジング２０の筒状部２０ａ、鉄心２２、永久磁石１
４および励磁コイル２４の相対的位置関係は、ハウジン
グ２０の内部空間に磁気的空隙２６を残して充填された
合成樹脂３２により維持されている。しかし、合成樹脂
３２をハウジング２０の内部空間に充填しなくてもよく
、この場合ハウジング２０の筒状部２０ａ、鉄心２２、
永久磁石１４および励磁コイル２４との相対的位置関係
をねじのような手段により維持される。

面板１６は、交互にかつ互いに並列的に配置された細長
い複数の第１および第２の磁極片３４３６と、隣り合う
第１および第２の磁極片３４゜３６の間に配置された非
磁性材料製のスペーサ３８とを備えており、また、複数
のボルト（図示せず）によりハウジング２０に取り付け
られている。

各第１の磁極片３４は、その長手方向両端部においてハ
ウジング２０の筒状部２０ａに磁気的に接続されている
か、鉄心２２から磁気的に絶縁されている。これに対し
、各第２の磁極片３６は、その中央部において鉄心２２
に磁気的に接続されているか、ハウジング２０の筒状部
２０ａから磁気的に絶縁されている。

各第１の磁極片３４は、実際には、筒状部２０ａの相対
応する一対の壁部に当接されている。このため、筒状部
２０ａの相対応する他の一対の壁部を非磁性材料製とし
てもよい。

磁性体を吸着する吸着面１８は、第１および第２の磁極
片３４．３６ならびにスペーサ３８により規定される。

励磁電流が励磁コイル２４に供給されていないとき、永
久磁石１４の磁束は、第２図に点線４０，４２．４４で
示す矢印の方向へ通る。

磁束４０は図示の状態における永久磁石１４の全−東で
ある。磁束４０．４２および４４の磁束量は、該磁束量
をそれぞれＡ４０．Ａ４２およびＡ４４とすると、Ａ４０＝Ａ４２＋Ａ４４の関係にある。

永久磁石１４の磁束は、永久磁石１４のＮ棒から鉄心２
２に入り、磁束４２．４４に分かれる。磁束４２は、鉄
心２２、面板１６、吸着面１８、面板１６および筒状部
２０ａを通り、筒状部２０ａで磁束４４と合流し、永久
磁石１４のＳ極に戻る。磁束４４は、鉄心２２、磁気的
空隙２６、ハウジング２０のヨーク部２０ｂおよびハウ
ジングの筒状部２０ａを通る漏洩磁束であって、磁性体
の吸着に作用しない。したがって、吸着面１８は、磁束
４２により弱い励磁状態におがわる。

吸着面１８を励磁状態におくとき、第１の励磁電流が励
磁コイル２４へ供給される。これにより、第２図に１点
鎖線で示す矢印方向の磁束４６，４８．５０が励磁コイ
ル２４により発生される。磁束４６．４８および５ｏの
磁束量は、慈磁束量をそれぞれＢ４６．Ｂ４８およびＢ
５０とすると、Ｂ４８＝Ｂ４６＋Ｂ５０の関係にある。

磁気的空隙２６を通る磁束は、永久磁石１４による磁束
４４と励磁コイル２４による磁束５ｏとの合成磁束であ
る。しかし、磁束４４．５０は、その方向か互いに逆て
絶対値か等しい磁束量となるように設定されているから
、磁束４４．５０が磁気的空隙２６を通過することは互
いに阻止される。

これに対し、吸着面１８を通る磁束は永久磁石１４およ
び励磁コイル２４による磁束４２および４８である。磁
束４２．４８の方向が同じであるから、磁束４２．４８
の和に相当する磁束か吸着面１８を通ることになる。こ
のため、吸着面１８は強い励磁状態におかわ、磁性体は
吸着面１８に確実に吸着される。

吸着面１８を非励磁状態におくとき、第１の励磁電流と
逆極性の第２の励磁電流か励磁コイル２４へ供給される
。これにより、第２図に２点鎖線で示す磁束５２，５４
．５６か励磁コイル２４により発生される。磁束５２．
５４および５６の方向は、矢印で示すように、それぞれ
、第２図に１点鎖線で示す磁束４６．４８および５０と
逆である。磁束５２．５４および５６の磁束量をそれぞ
れＣ５２，Ｃ５４およびＣ５６とすると、磁束５２．５
４および５６は、Ｃ５４＝Ｃ５２＋Ｃ５６の関係にある。

鉄心２２、面板１６、吸着面１８、面板１６およびハウ
ジング２０の筒状部２０ａを通る磁束は、永久磁石１４
による磁束４２と励磁フィル２４による磁束５４であり
、磁束４２．５４はその方向が異なり、絶対値が等しい
磁束量となるように設定されている。このため、吸着面
１８は非励磁状態におかれ、磁性体は吸着面１８から確
実に釈放される。

永久磁石１４の磁束は、吸着面１８を励磁状態におくと
き磁気的空隙２６を通ることを阻止され、吸着面１８を
非励磁状態におくとき吸着面１８を通ることを阻止され
る。

このため、磁気固定装置１０によれば、従来の磁気固定
装置に比べ、吸着面１８を励磁状態におくときの磁気的
空隙２６を通る漏洩磁束を無くすことかでき、磁気的空
隙２６の磁気抵抗を小さくすることか可能になり、装置
への永久磁石１４の組込置場よび励磁コイル２４て発生
する起磁力を小さくすることができるから、励磁コイル
２４の励磁電流を小さくすることかできる。

磁気固定装置１０において、ハウジング２０のヨーク部
２０ｂをねし２８．３０により鉄心に対し変位させるこ
とにより、磁気的空隙２６の大きさを調節することがで
きる。磁気的空隙２６の大きさが変化すると、磁気的空
隙２６の磁気抵抗値か変化し、その結果、吸着面１８に
現われる磁束量および磁気的空隙２６を通る磁束量が変
化する。

このため、磁気固定装置ＩＯによれば、吸着面１８を非
励磁状態におくへきであるにもかかわらす、吸着面１８
か非励磁状態におかれないとき、ねし２８．３０により
、吸着面１８か完全に非励磁状態におかれるように、磁
気的空隙２６の大きさを調節することができる。

ヨーク部２０ｂは、磁気的空隙２６を調節された後、複
数のホルト等により筒状部２０ａに解除可能に装着され
る。

磁気的空隙２６の調節手段として、ねし３０のみを用い
てもよい。しかし、ねし２８をも用いれば、ヨーク部２
０ｂをねじ３０によりねし２８に押圧することかできる
から、磁気的空隙２６は一定に維持されることができる
。

第３図に示す磁気固定装置５８のように、鉄心２２を上
下逆に配置してもよい。

また、第４図に示す磁気固定装置６０のように、鉄心２
２をハウジング２０に対して変位させることにより、磁
気的空隙２６を調節するようにしてもよい。第４図の磁
気固定装置６０の場合、永久磁石１４は、ハウジング２
０の筒状部２０ａとヨーク部２０ｂとの間に配置されて
いる。

第５図に示す磁気固定装置６２は、鉄心６４をハウジン
グ２０の幅方向における２つの鉄心部材６４ａ、６４ｂ
に分割し、ゴムのように非磁性の弾性部材６６を配置し
、ハウジング２０の筒状部２０ａと各鉄心部材６４ａ、
６４ｂとの間に磁気的空隙２６を形成している。

磁気固定装置６２における磁気的空隙２６の大きさは、
ハウジング２０の筒状部２０ａに螺合されたストッパ用
の複数のねし２８と、鉄心部材６４ａまたは６４ｂに螺
合された複数のねし３０とにより調節することができる
。また、各永久磁石１４は、ハウジング２０のヨーク部
２０ｂと鉄心部材６４ａまたは６４ｂとの間に、鉄心部
材とともにハウジング２０に対して変位可能に配置され
ている。

磁気固定装置６２における鉄心２２と励磁コイル２４と
は、鉄心２２か励磁コイル２４の内側で変位できるよう
な大きさに選択されている。

各永久磁石１４は、第６図に示す磁気固定装置６８のよ
うに、面板１６に配置してもよい。

第６図に示す磁気固定装置６８において、各永久磁石１
４は、第１および第２の磁極片３４゜３６の間にあって
スペーサ３８の下方に配置されている。各永久磁石１４
の一方の磁極面たとえばＳは第１の磁極片３４に当接さ
れ他方の磁極面は第２の磁極片３６に当接されている。

磁気的空隙２６は、ハウジング２０のヨーク部２０ｂと
鉄心２２との間に形成されている。

このため、磁気固定装置６８において、励磁コイル２４
に励磁電流を供給しないとき、第１の励磁電流を供給し
たときおよび第２の励磁電流を供給したときの磁束は、
第３図および第４図に示す磁気固定装置５８および６０
と同しである。

第７図および第８図に示す磁気固定装置７０は、複数の
電磁石組立体７２と、該電磁石組立体に配置さｔた複数
の永久−石７４と、電磁石組立体７２に共通に使用され
る１つの面板７６と、電磁石組立体７２を相互に連結す
る平板状のヘース７８とを含む。磁性体は、面板７６の
吸着面８０が電磁石組立体７２と永久磁石７４との共同
作用により励磁状態におかれたとき吸着面８０に吸着さ
れ、非励磁状態におかれたとき吸着面８０から解放され
る。

各電磁石組立体７２は、図示の例では、第３図の磁気固
定装置５８の電磁石組立体１２と同じであるが、他の磁
気固定装置の電磁石組立体であってもよい。

面板７６は、面板１６と同様に、交互にかつ互いに並列
的に配置された細長い複数の第１および第２の磁極片８
２．８４と、隣り合う第１および第２の磁極片８２．８
４の間に配置された非磁性材料製のスペーサ８６とを備
えており、また、複数のボルト（図示せず）により各電
磁石組立体７２のハウジング２０に取り付けられている
。

各第１の［極片８２は、その両端部において各電磁石組
立体７２のハウジング２０の筒状部２０ａに磁気的に接
続されているか、鉄心２２から磁気的に絶縁されている
。これに対し、各第２の磁極片８４は、その中央部にお
いて各電磁石組立体７２の鉄心２２に磁気的に接続され
ているか、ハウジング２０の筒状部２０ａから磁気的に
絶縁されている。

磁気固定装置７０において、用いる電磁石組立体７２の
数は、面板７６の大きさに応じて決定される。

磁気固定装置７０において、各電磁石組立体７２の励磁
コイル２４に励磁電流が供給されていないとき、吸着面
８０は永久磁石７４による弱い励磁状態におかれる。こ
れに対し、各電磁石組立体７２の励磁コイル２４に第１
の励磁電流が供給されると、吸着面８０は励磁状態にお
かれる。

また、各電磁石組立体７２の励磁コイル２４に第２の励
磁電流が供給されると、吸着面８０は非励磁状態におか
れる。

磁気固定装置７０によれば、各電磁石組立体７２の磁気
的空隙か調節可能であるから、電磁石組立体７２を規格
化することかてさ、また、電磁石組立体７２の保守管理
が容易になり、多数の電磁石組立体７２を予め製作して
おくことかてきる。

本発明は、吸着面を非励磁状態におくへきときのみ、励
磁コイルに励ｉｆｉ電流を供給する磁気固定装置にも通
用することかできる。この場合、磁気的空隙は、吸着面
を励磁状態におくべきとき、永久磁石の磁束の殆とか磁
気的空隙を経ることなく吸着面を経るような大きさであ
ることが好ましい。

また、本発明は、面板を用いない磁気固定装置にも適用
することかてきる。この場合、吸着面は、ハウジングま
たはハウジングと鉄心とにより規定される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気固定装置の一実施例を示す断面図
、第２図は第１図の２−２線に沿って得た拡大断面図、
第３図、第４図および第５図はそれそれ磁気固定装置の
他の実施例を示す第２図と同様の拡大断面図、第６図は
磁気固定装置のさらに他の実施例を示す第１図と同様の
断面図、第７図は磁気固定装置のさらに他の実施例を示
す図、第８図は第７図の８−８線に沿って得た断面図で
ある。１０．５８，６０．６２．６Ｂ、７０：＠気固定装置、１２．７２：電磁石組立体、１４．７４：永久磁石、１６．７６：面板、１８．８０：吸着面、２０：ハウジング、２２：鉄心、２４：励磁コイル、２６：磁気的空隙、２８．３０：磁気的空隙調節用のねじ、２０ａ：ハウジ
ングの筒状部、２０ｂ＝ハウジングのヨーク部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）磁性体を吸着する吸着部を励磁状態および非励磁
状態に選択的に切り換える電磁石組立体と、該電磁石組
立体に配置された永久磁石とを含み、前記電磁石組立体は、筒状部および該筒状部の一端部に
配置されかつ前記筒状部に磁気的に接続されたヨーク部
を備えるハウジングと、前記吸着部が非励磁状態におか
れている間前記永久磁石からの磁束の漏洩磁路として作
用する磁気的空隙を前記ハウジングと共同して規定する
ように前記ハウジング内に配置された鉄心と、前記永久
磁石と共同して前記吸着部を励磁状態および非励磁状態
に選択的に切り換える磁界を前記鉄心に作用させる励磁
コイルと、前記磁気的空隙の大きさを調節する調節手段
とを含み、前記ヨーク部および前記鉄心の一方は、両者の間に前記
磁気的空隙を規定すべく前記ヨーク部および前記鉄心の
他方に対して相寄り相離れる方向へ移動可能に配置され
ており、また、前記磁気的空隙を調節すべく前記調節手
段により前記他方に対して変位される、磁気固定装置。
（２）前記ヨーク部は前記筒状部および前記鉄心に対し
変位可能に配置されており、前記鉄心は前記筒状部に対
し変位不能に配置されている、請求項（１）に記載の磁
気固定装置。
（３）前記鉄心は前記筒状部および前記ヨーク部に対し
変位可能に配置されており、前記ヨーク部は前記筒状部
に対し変位不能に配置されている、請求項（１）に記載
の磁気固定装置。
（４）前記吸着部は前記筒状部と前記鉄心とにより規定
され、前記永久磁石は前記筒状部と前記鉄心との間に配
置されている、請求項（１）に記載の磁気固定装置。
（５）前記吸着部は前記筒状部と前記ヨーク部とにより
規定され、前記永久磁石は前記筒状部と前記ヨーク部と
の間に配置されている、請求項（１）に記載の磁気固定
装置。
（６）磁性体を吸着する吸着部を規定する面板と、前記
吸着部を励磁状態および非励磁状態に選択的に切り換え
るべく前記面板に磁気的に接続された電磁石組立体と、
該電磁石組立体および前記面板の少なくとも一方に配置
された永久磁石とを含み、前記電磁石組立体は、筒状部および該筒状部の一端部に
配置されかつ前記筒状部に磁気的に接続されたヨーク部
を備えるハウジングと、前記吸着部が非励磁状態におか
れている間前記永久磁石からの磁束の漏洩磁路として作
用する磁気的空隙を前記ハウジングと共同して規定する
ように前記ハウジング内に配置された鉄心と、前記永久
磁石と共同して前記吸着部を励磁状態および非励磁状態
に選択的に切り換える磁界を前記鉄心に作用させる励磁
コイルと、前記磁気的空隙の大きさを調節する調節手段
とを含み、前記ヨーク部および前記鉄心の一方は、両者の間に前記
磁気的空隙を規定すべく前記ヨーク部および前記鉄心の
他方に対して相寄り相離れる方向へ移動可能に配置され
ており、また、前記磁気的空隙を調節すべく前記調節手
段により前記他方に対して変位される、磁気固定装置。
（７）磁性体を吸着する吸着部を規定する面板と、前記
吸着部を励磁状態および非励磁状態に選択的に切り換え
るべく前記面板に磁気的に接続された複数の電磁石組立
体と、該電磁石組立体および前記面板の少なくとも一方
に配置された永久磁石とを含み、前記電磁石組立体は、筒状部および該筒状部の一端部に
配置されかつ前記筒状部に磁気的に接続されたヨーク部
を備えるハウジングと、前記吸着部が非励磁状態におか
れている間前記永久磁石からの磁束の漏洩磁路として作
用する磁気的空隙を前記ハウジングと共同して規定する
ように前記ハウジング内に配置された鉄心と、前記永久
磁石と共同して前記吸着部を励磁状態および非励磁状態
に選択的に切り換える磁界を前記鉄心に作用させる励磁
コイルと、前記磁気的空隙の大きさを調節する調節手段
とを含み、前記ヨーク部および前記鉄心の一方は、両者の間に前記
磁気的空隙を規定すべく前記ヨーク部および前記鉄心の
他方に対して相寄り相離れる方向へ移動可能に配置され
ており、また、前記磁気的空隙を調節すべく前記調節手
段により前記他方に対して変位される、磁気固定装置。