JPH0479778B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、永久磁石を用いた磁気チヤツクに関
し、特に、磁力源として不可逆性永久磁石と可逆
性永久磁石とを備える磁気チヤツクに関する。

（従来技術） 不可逆性永久磁石と、可逆性永久磁石と、該可
逆性永久磁石の磁化方向を反転させる励磁コイル
とを用いた磁気チヤツクは、可逆性永久磁石とこ
れの着磁および消磁を選択的に行う励磁コイルと
を用いた磁気チヤツク、不可逆性永久磁石と電磁
石とを用いた電磁チヤツク、永久磁石を用いるこ
となく電磁石を用いた磁気チヤツク等、他の磁気
チヤツクに比べ、大きな吸着力を得ることがで
き、また励磁コイルに短時間通電するだけで、面
版により規定された吸着面を励磁状態および非励
磁状態に選択的におきかつその状態に維持するこ
とができる利点を有する。

このような利点を有する磁気チヤツクの一つと
して、米国特許第4090162号明細書に開示された
ものがある。この磁気チヤツクにおいて、吸着面
を規定する面板は、非磁性部材を介して相互に並
列的に配置された直接誘導磁極部材と間接誘導磁
極部材とから成る多数の磁極部材を一体的に結合
することにより、構成されており、また磁性材料
製の箱状のハウジングに、該ハウジングの底板に
間接誘導磁極部材を直接当接させて配置されてい
る。不可逆性永久磁石は、直接誘導磁極部材と間
接誘導磁極部材との間に配置されており、また、
それぞれに相対する磁極面を当接させている。可
逆性永久磁石は、直接誘導磁極部材の底部とハウ
ジングの底部との間に配置されており、また、そ
れぞれに相対する磁極面を底部に当接させてい
る。吸着面を励磁状態および非励磁状態に選択的
に切り換える励磁コイルは、可逆性永久磁石毎に
設けられている。

この従来の磁気チヤツクにおいては、可逆性永
久磁石がこれに当接する直接誘導磁極部材を不可
逆性永久磁石と同じ極性に励磁させるように磁化
されていると、隣り合う直接誘導磁極部材と間接
誘導磁極部材とが異なる極性に維持されるから、
面板の吸着面は励磁状態におかれる。可逆性永久
磁石がこれに当接する直接誘導磁極部材を不可逆
性永久磁石と異なる極性に励磁させるように磁化
されていると、可逆性永久磁石の磁束と不可逆性
永久磁石の磁束とが相互に直列的に作用してこれ
らが閉磁束ループを構成するから、面板の吸着面
は非励磁状態におかれる。

この従来の磁気チヤツクにおいて、ハウジング
および各間接誘導磁極部材と、各直接誘導磁極部
材とは、吸着面が励磁状態におかれていると、両
者が互いに異なる極性に維持されることから、異
なる極性の磁極部材として作用する。これに対
し、ハウジングおよび各間接誘導磁極部材と、各
直接誘導磁極部材とは、吸着面が非励磁状態にお
かれていると、両者に対する不可逆性永久磁石と
可逆性永久磁石との磁化方向が互いに逆であるこ
と、すなわち両磁石が異なる極性を同一部材に作
用させることから、単なる磁路短絡部材として作
用する。

しかし、従来の前記磁気チヤツクでは、複数の
直接誘導磁極部材と複数の間接誘導磁極部材とを
用いているから、励磁コイルを可逆性永久磁石毎
に設けなければならない。また、従来の前記磁気
チヤツクでは、吸着面のうち、各直接誘導磁極部
材および各間接誘導磁極部材の磁極面が磁性体を
実際に吸着する面として作用するにすぎず、隣り
合う磁極部材の間の面が磁性体を実際に吸着する
面として作用しないから、磁性体を実際に吸着す
る面が狭い。

上記した利点を有する磁気チヤツクに類似した
磁気固定装置の一つとして、特開昭55−54151号
公報に開示されたものがある。この磁気固定装置
は、上方に開口する磁性材料製の箱状のハウジン
グと、該ハウジングに、互いにおよびハウジング
から間隔をおいて配置された複数の磁極部材と、
隣り合う磁極部材の間および磁極部材とハウジン
グの周壁部との間のそれぞれに配置された不可逆
性永久磁石と、磁極部材の下面とハウジングの底
部との間のそれぞれに配置された可逆性永久磁石
と、可逆性永久磁石毎に設けられた励磁コイルと
を含む。

この磁気固定装置においては、可逆性永久磁石
がこれに当接する磁極部材を不可逆性永久磁石と
同じ極性に励磁させるように磁化されていると、
隣り合う磁極部材が異なる極性に維持されるか
ら、面板の吸着面は励磁状態におかれる。可逆性
永久磁石がこれに当接する磁極部材を不可逆性永
久磁石と異なる極性に励磁させるように磁化され
ていると、可逆性永久磁石の磁束と不可逆性永久
磁石の磁束とが相互に直列的に作用してこれらが
閉磁束ループを構成するから、面板の吸着面は非
励磁状態におかれる。

この従来の磁気固定装置において、ハウジング
は、吸着面が励磁状態におかれているか否かと無
関係に、異なる極性に常に維持されるから、磁路
短絡部材として常に作用する。また、隣り合う磁
極部材は、吸着面が励磁状態におかれていると、
互いに異なる極性に維持されることから、異なる
極性の磁極部材として作用するが、吸着面が非励
磁状態におかれていると、両者に対する不可逆性
永久磁石と可逆性永久磁石との磁化方向が互いに
逆であること、すなわち両磁石が異なる極性を同
一部材に作用させることから、磁路短絡部材とし
て作用する。

しかし、従来の前記磁気固定装置では、ハウジ
ングが常に磁気的に中性の部材として作用するか
ら、隣り合う可逆性永久磁石を互いに逆に磁化さ
せなければならず、従つて励磁コイルを可逆性永
久磁石毎に設けなければならない。また、従来の
前記磁気固定装置では、吸着面のうち、各磁極部
材の磁極面は磁性体を実際に吸着する面として作
用するにすぎず、隣り合う磁極部材の間の面は磁
性体を実際に吸着する面として作用しないから、
磁性体を実際に吸着する面が狭い。

（目 的） 従つて、本発明の目的は、一つに励磁コイルで
複数の可逆性永久磁石の磁化方向を反転させるこ
とができ、磁性体の吸着に実際に寄与する面が広
い磁気チヤツクを提供することにある。

（構 成） 本発明の磁気チヤツクは、複数の貫通孔を有す
る面板部および該面板部から該面板部の厚さ方向
に離された底部を備える磁性材料製のハウジング
と、前記貫通孔のそれぞれに配置された磁性材料
製の磁極部材であつて非磁性部材を介して前記貫
通孔内に挿入された頭部および該頭部から前記底
部へ向けて伸長しかつ前記貫通孔の周壁および前
記底部から離された伸長部を備える磁極部材と、
該磁極部材に個々に対応されかつ対応する前記磁
極部材の前記伸長部と前記周壁との間に配置され
た筒状の複数の不可逆性永久磁石であつて一方の
磁極面が前記伸長部に当接されかつ他方の磁極面
が前記周壁に当接された複数の不可逆性永久磁石
と、一方の磁極面が前記伸長部の底部にまた他方
の磁極面が前記ハウジングの前記底部にそれぞれ
磁気的に接続された複数の可逆性永久磁石と、該
可逆性永久磁石の磁化方向を反転させるべく該可
逆性永久磁石を取り巻いて配置された励磁コイル
とを含み、前記複数の不可逆性永久磁石は同じ極
性の磁極面を前記磁極部材に当接させており、前
記複数の可逆性永久磁石は同一方向に磁化されて
いる。

（作用、効果） 可逆性永久磁石がこれに当接する磁極部材に不
可逆性永久磁石と同じ極性の磁束を作用させるよ
うに磁化されていると、磁極部材とこれの周りの
面板部の部材とが異なる極性に維持されるから、
面板部の吸着面は励磁状態におかれる。可逆性永
久磁石がこれに当接する磁極部材に不可逆性永久
磁石と異なる極性の磁束を作用させるように磁化
されていると、可逆性永久磁石の磁束と不可逆性
永久磁石の磁束とが相互に直列的に作用してこれ
らが閉磁束ループを構成するから、面板部の吸着
面は非励磁状態におかれる。

ハウジングと各磁極部材とは、吸着面が励磁状
態におかれていると、互いに異なる極性に励磁さ
れることから、異なる極性の磁極部材として作用
する。これに対し、ハウジングと各磁極部材と
は、吸着面が非励磁状態におかれていると、両者
に対する不可逆性永久磁石と可逆性永久磁石との
磁化方向が互いに逆であること、すなわち両磁石
が異なる極性を同一部材に作用させることから、
磁路短絡部材として作用する。

それ故に、本発明の磁気チヤツクは、各磁極部
材が面板部に形成された貫通孔に配置されてお
り、磁極部材が可逆性永久磁石を介してハウジン
グの底部に磁気的に接続されており、各不可逆性
永久磁石が前記貫通孔を規定する周壁と磁極部材
との間に配置されており、複数の不可逆性永久磁
石が同じ極性の磁極面を磁極部材に当接させてお
り、複数の可逆性永久磁石が同一方向に磁化され
ていることによつて特徴付けられる。

これにより、本発明によれば、励磁コイルをこ
れが複数の可逆性永久磁石を包括的に取り巻くよ
うに配置することができ、従つて励磁コイルを可
逆性永久磁石毎に配置した磁気チヤツクに比べ、
構成の単純化を図ることができる。また、吸着面
が励磁状態におかれていると、ハウジングと各磁
極部材とが異なる極性の磁極部材として作用する
ことから、磁性体の吸着に実際に寄与しない面は
各磁極部材の周りの非磁性部材の厚さ寸法に対応
する面部分だけであり、従つて磁性体の吸着に実
際に寄与する面が広くなる。

（実施例） 本発明が特徴とするところは、図示の実施例に
ついての以下の説明により、さらに明らかになろ
う。

本発明に係る磁気チヤツク１０は、第１図に示
されているように、磁性材料から成る全体に円形
のハウジング１２を含む。ハウジング１２は、第
２図に示されているように、平坦な底部１２ａ
と、該底部の縁部から立ち上る周壁部１２ｂと、
該周壁部を介して底部１２ａに間隔をおきかつ該
底部と平行に配置される平坦な面板部１２ｃとを
備え、図示の例では、底部１２ａが周壁部１２ｂ
および面板部１２ｃから分離可能に周壁部１２ｂ
に結合されている。

面板部１２ｃには、第１図に明確に示されてい
るように、円形横断面形状を有する貫通孔１４が
ほぼ均等な間隔をおいて形成されている。各貫通
孔１４は、第２図に示されているように、面板部
１２ｃの下面１６ａに開放する小径部１４ａと、
面板部１２ｃの上面１６ｂに開放する大径部１４
ｂとを備える。

各貫通孔１４には、磁性材料から成る全体に円
柱状の磁極部材１８が配置されている。各磁極部
材１８は、大径部１４ｂにその周壁から間隔をお
いて大径部１４ｂに受け入れられた頭部１８ａ
と、該頭部の底面から小径部１４ａの周壁に間隔
をおいてハウジングの底部１２ａへ向けて伸長す
る伸長部１８ｂとを備える。伸長部１８ｂの下端
は面板部１２ｃの下面１６ａから下方へ突出して
おり、また底部１２ａに間隔をおいている。

頭部１８ａと、該頭部を受け入れる大径部１４
ｂの前記周壁との間には、頭部１８ａを取り巻く
環状の非磁性部材２０が固定的に配置されてい
る。非磁性部材２０の上面と、該非磁性部材を介
して貫通孔１４の大径部１４ｂに挿入された磁性
部材１８の頭部１８ａの上面と、面板部１２ｃの
上面１６ｂとは、同一面上に位置されており、ま
た互いに共同して平坦な吸着面２２を構成してい
る。

各磁極部材１８の伸長部１８ｂには、該伸長部
を取り巻く筒状の不可逆性永久磁石２４が配置さ
れている。各不可逆性永久磁石２４は、伸長部１
８ｂに接する内周面に例えばＮ極の磁極面を有
し、また大径部１４ｂの前記周壁に接する外周面
に他方の磁極すなわちＳ極の磁極面を有するよう
に、径方向すなわち厚さ方向に磁化されており、
第２図に示す例では符号２６で示された磁化方向
から明らかなように、内面が同じ極性となるよう
に同一方向に磁化されている。不可逆性永久磁石
２４は、例えばフエライト磁石のような高保磁力
磁石であり、外部磁界によつて磁化方向は変化し
ない。

各磁極部材１８の伸長部１８ｂと、ハウジング
１２の底部１２ａとの間には、可逆性永久磁石２
８がその一端の磁極面を伸長部１８ｂに当接させ
また他端の磁極面を底部１２ａに当接させて配置
されている。この長手方向に磁化された可逆性永
久磁石２８は、符号３０で示される磁化方向から
明らかなように、それぞれの磁化方向が互いに一
致する。可逆性永久磁石２８は、外部磁界によつ
て磁化方向が反転可能の例えばアルニコ磁石のよ
うな低保磁力磁石である。

可逆性永久磁石２８の磁化方向を反転させるた
めの一つの励磁コイル３２は、全ての可逆性永久
磁石２８を包括的に取り巻いて配置されている。
励磁コイル３２は、該コイルに流れる直流電流の
方向に応じて、可逆性永久磁石２８の長手方向の
一方向および逆方向への外部磁界を形成する。

第２図に示されているように、径方向内方へ磁
化された不可逆性永久磁石２４が用いられている
場合、可逆性永久磁石２８が底部１２ａへ向けて
磁化されているときに不可逆性永久磁石２４と可
逆性永久磁石２８の磁束が互いに直列的に作用し
て符号３４で示されるような閉磁束ループを構成
する。その結果、吸着面２２は非励磁状態におか
れる。

励磁コイル３２に例えばパルスのような直流電
流を瞬時に流し、可逆性永久磁石２８にその磁化
方向と逆方向の外部磁界を付与すると、可逆性永
久磁石２８の磁化方向は第３図に示されているよ
うに反転され、その結果、吸着面２２における面
板部分１２ｃの領域および磁極部材１８の領域が
互いに異磁極に励磁される。この状態で前記吸着
面２２上に磁性体３６が配置されると、不可逆性
永久磁石２４による磁性体３６を通る閉磁束ルー
プ３８および可逆性永久磁石２８による磁性体３
６を通る閉磁束ループ４０が生じ、その結果、磁
性体３６が磁力によつて吸着面２２に固定され
る。

第３図に示した励磁状態において励磁コイル３
２に逆方向の直流電流が瞬時に流れ、その磁界に
よつて可逆性永久磁石２８の磁化方向が第２図に
示した方向へ反転されると、吸着面２２は再び非
励磁状態におかれる。従つて、励磁コイル３２へ
の通電を制御することにより、磁気チヤツク１０
を励磁状態および非励磁状態に切り換えることが
できる。

磁気チヤツク１０では、前記したように、面板
部１２ｃの貫通孔１４に非磁性部材２０を介して
配置された磁極部材１８が、励磁状態において面
板部１２ｃとは異なる磁極に励磁される。従つ
て、吸着面１２ｃは従来のようなモザイク構造に
よつて規定されることはなく、連続する一体の面
板部１２ｃを基に、面板部１２ｃと、該面板部の
貫通孔１４に配置された磁極部材１８と、磁極部
材１８および面板部１２ｃの間に配置された非磁
性部材２０とにより規定されることから、加工基
準面となる吸着面１２ｃの強度を高めることがで
きる。

また、不可逆性永久磁石２４は、その一方の磁
極面たる内周面で対応する磁極部材１８の伸長部
１８ｂを取り巻いて配置されていることから、不
可逆性永久磁石２４と磁極部材１８との間の漏洩
磁束の著しい低減を図ることができ、これにより
吸着面１２ｃでの磁気吸着面を高めることができ
る。

さらに、可逆性永久磁石２８の磁化方向を反転
するための励磁コイル３２が複数の可逆性永久磁
石２８を包括的に取り巻くように配置されている
から、単一の励磁コイル３２によつて吸着面１２
ｃを励磁状態および非励磁状態に切り換えること
ができ、各磁極部材毎に励磁コイルを設ける必要
がないことから、構成の単純化を図ることができ
る。

前記したところでは、磁極部材１８が大径の頭
部１８ａおよび小径の伸長部１８ｂを備える例に
ついて説明したが、頭部１８ａおよび伸長部１８
ｂを同一径とすることができる。また、単一の励
磁コイル３２を用いることに代えてそれぞれが複
数の磁極部材を取り巻いて配置される複数の励磁
コイルを用いることができる。また、環状の不可
逆性永久磁石として、弧状のセグメントに分割さ
れた不可逆性永久磁石を環状に組み合せて使用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る磁気チヤツクを示す平面
図であり、第２図および第３図は第１図に示した
磁気チヤツクをそれぞれ非励磁状態および励磁状
態で示す縦断面図である。 １０：磁気チヤツク、１２：ハウジング、１２
ａ：ハウジングの底部、１２ｃ：ハウジングの面
板部、１４：貫通孔、１８：磁極部材、１８ａ：
磁極部材の頭部、１８ｂ：磁極部材の伸長部、２
０：非磁性部材、２４：不可逆性永久磁石、２
８：可逆性永久磁石、３２：励磁コイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の貫通孔を有する面板部および該面板部
   から該面板部の厚さ方向に離された底部を備える
   磁性材料製のハウジングと、前記貫通孔のそれぞ
   れに配置された磁性材料製の磁極部材であつて非
   磁性部材を介して前記貫通孔内に挿入された頭部
   および該頭部から前記底部へ向けて伸長しかつ前
   記貫通孔の周壁および前記底部から離された伸長
   部を備える磁極部材と、該磁極部材に個々に対応
   されかつ対応する前記磁極部材の前記伸長部と前
   記周壁との間に配置された筒状の複数の不可逆性
   永久磁石であつて一方の磁極面が前記伸長部に当
   接されかつ他方の磁極面が前記周壁に当接された
   複数の不可逆性永久磁石と、一方の磁極面が前記
   伸長部の底部にまた他方の磁極面が前記ハウジン
   グの前記底部にそれぞれ磁気的に接続された複数
   の可逆性永久磁石と、該可逆性永久磁石の磁化方
   向を反転させるべく該可逆性永久磁石を取り巻い
   て配置された励磁コイルとを含み、前記複数の不
   可逆性永久磁石は同じ極性の磁極面を前記磁極部
   材に当接させており、前記複数の可逆性永久磁石
   は同一方向に磁化されている、磁気チヤツク。 ２ 前記各伸長部は円形の横断面形状を有し、前
   記各不可逆性永久磁石は前記伸長部を取り巻く円
   筒状の形を呈しかつ厚さ方向に磁化されている、
   特許請求の範囲第１項に記載の磁気チヤツク。 ３ 前記複数の可逆性永久磁石は、一方の磁極面
   を前記伸長部の底部に当接させかつ他方の磁極面
   を前記ハウジングの前記底部に当接させている、
   特許請求の範囲第１項または第２項に記載の磁気
   チヤツク。 ４ 前記複数の可逆性永久磁石は、前記伸長部に
   個々に対応されており、また一方の磁極面を対応
   する前記伸長部の底部に当接させかつ他方の磁極
   面を前記ハウジングの前記底部に当接させてい
   る、特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   磁気チヤツク。 ５ 前記励磁コイルは前記複数の可逆性永久磁石
   を包括的に取り巻いている、特許請求の範囲第１
   項〜第４項のいずれか１項に記載の磁気チヤツ
   ク。