JPS59214532A - 永久磁石チヤツク - 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】 本発明は吸着面板上の磁気回路をオン、オフさせて工作
物を吸着、釈放する永久磁石チャックに関する。

永久磁石チャックに用いられる永久磁石の材料としては
、大別するとアルニコ系材料、フェライト系材料および
希土類材料がある。ここで、これら磁性材料の保磁力は
アルニコ系ではｔθＯエルステッド程度であるが、フェ
ライト系では３０００エルステツド、希土類系ではりＯ
ＯＯエルステ・ラドに達オるものまである。また、残留
磁気は逆にアルニコ系が大きく、フェライト系および希
土類系が小さい。このように、アルニコ系とフェライト
系（希土類系のものも含めて説明する）では保磁力、残
留磁気等の特性が大きく異なるため、永久磁石チャック
の設計においても異なる設計思想が採用されている。

第１図乃至第３図を参照して従来装置を説明する。第１
図はアルニコ系磁性材料を用いて構成した永久磁石チャ
ックの一部の断面図で、第１図（ａ）はオン状態（吸着
状態）を示し、第１図（ｂ）はオフ状態（釈放状態）を
示す。磁性体でできた磁極片／ｍ、ｌｂと非磁性体でで
きた分極材λを交互に積層させて吸着面板とする。次に
、軟鉄などでできた継鉄３とスペーサ≠（非磁性体）、
およびアルニコ系磁性材料でできた永久磁石！を吸着面
板と同じピッチで交互に積層し、これを磁石要素とする
。この磁石要素は磁極片１ｍ、ｌｂの積層方向に摺動可
能な摺動継鉄ｔに固着する。ここで、摺動継鉄ｔは図示
しない機構によって第１図（ａ）の状態（オン時）から
第１図（ｂ）の状態（オフ時）まで摺動できるものとす
る。オン時には磁束は磁極片ｌｂから工作物７、磁極片
／、へと通るが、オフ時には磁束は磁極片ｌ＆、ｌｂで
短絡する。

ところで、前述のようにアルニコ系磁性材料は保磁力が
小さいのに反して残留磁気は大きい。そのため、従来の
アルニコ系永久磁石を用いたチャックの製造は、アルニ
コ系磁性材料を組み込んだ後に着磁することによシなさ
れている。従って、永久磁石の極性の方向（Ｎ、Ｓ極の
向き）を交互にすることができず、モジーラー構造には
できない。このため、アルニコ系磁性材料を用いる場合
には図示の如き構造とせざるをえないが、アルニコ系で
永久磁石を構成す・る際には吸着力の関係から磁石の厚
さをある程度大きくせざるをえないので、吸着面板の位
置が高くなるという欠点が生じる。また、第１図（ｂ）
のオフ状態から第１図（ａ）のオン状態にする際には、
継鉄３における磁束の絞シこみ現象によって、継鉄３が
分極材コを通過するための荷重が犬きくなってしまうと
いう欠点が生じる。

第２図はフェライト系磁性材料を用いて構成した永久磁
石チャックの一部の断面図で、第１図と同一要素は同一
符号で示しである。磁性体でできた磁極片／ｃと分極材
コを交互に積層させて吸着面板を構成する。また、吸着
面板のピッチと同じピッチで継鉄３とフェライト系磁性
材料でできた永久磁石ｊを交互に積層し、これを磁石要
素とする。ここで、継鉄３は吸着面板を形成する磁極片
ＩＣに接触しており、図示しない機構によって磁極片Ｉ
Ｃの積層方向に半ピツチだけ摺動できるものとする。

ところで、フェライト系磁性材料は、アルニコ系のもの
とは異なって保磁力が大きく残留磁気が小さいため、チ
ャックの製造では着磁したのちに装置に組み込むという
ことがなされている０そのため、第２図の如くモジーラ
ー構造とすることができ、またアルニコ系に比べて磁石
の厚さをうすく＋きるので、大きな吸着力を実現するこ
とかでさる。ところが、フェライト系ではモジュラ−構
造をとるために、吸着力を大きくするためには永久磁石
の磁極面を広くせざるをえないので、吸着面板が高くな
−てしまうという欠点がある。また、オン、オフを切シ
換える際に、磁束の絞シこみ現象によって荷重が大きく
なってしまうという欠点がある。

第３図は第２図と同様にフェライト系磁性材料を用いて
構成した永久磁石チャックの一部の断面図で、第２図と
同一の要素は同一の符号で示しである。第２図の場合と
は異なシ、磁極片／ｄは継鉄３と接触するが、磁極片／
ｅは継鉄３と接触しないようにする。このように第３図
の装置は第２図の装置とは構成は異なっているが、両者
は同様の欠点を持つている。すなわち、第３図の装置に
おいても、第２図の装置と同様に、吸着面板の位置が高
くなり（吸着力を大きくするためには、永久磁石の磁極
の方向と直角方向の寸法を大きくする必要があるため）
、またオン、オフ時の荷重が大きくなるという欠点があ
る。

このような従来技術の欠点に鑑み本発明は、吸着面板の
位置をよシ低くシ、かつオン、オフ切換えの際の荷重を
小さくすることのできる永久磁石チャックを提供するこ
とを目的とする。

上記の目的を実現するため本発明は、磁極片と分極材を
所定のピッチで交互に積層させた吸着面板に永久磁石を
含む磁石要素を取シ付け、この磁石要素を磁極片の積層
方向に摺動させて吸着面板上の磁気回路をオン、オフし
、工作物を吸着、釈放する永久磁石チャックにおいて、
磁石要素を形成する永久磁石をフェライト、希土類等の
保磁力の大きい磁性材料とし、磁極の方向を吸着面板と
直角方向にかつ交互に異極が現れるようにスペーサを介
して永久磁石を吸着面板と同一ピッチで積層さ斗、この
ようにして出来た磁石要素を半ビ・ンチ摺動させてオン
、オフを切シ換える永久磁石チャックを提供するもので
ある。

以下、第μ図乃至第７図を参照して本発明のいくつかの
実施例を説明する。第μ図は一実施例の縦断面図で、第
１図乃至第３図と同一要素は同一符号で示しである。な
お、第μ図（ａ）はオンの状態（吸着状態）を示し、第
μ図（ｂ）はオフの状態（釈放状態）を示して込る。磁
極片１．ｆと分極材２を所定のピッチで積層し、両端部
に磁極片／ｇを固着して吸着面板を形成する。また、フ
ェライト系磁性材料でできた永久磁石ｊとスペーサ４ｔ
ヲ吸着面板の磁極片／ｆと同じピッチで積層して磁石要
素とし、これを吸着面板の素面に摺動自在に取シ付ける
。さらに、磁石要素の下面には磁極片／ｆの積層方向に
摺動可能な摺動継鉄ｔを固着する。

そして、摺動継鉄６を箱体ｒに収納すると共に、吸着面
板の端部（磁極片／ｇ）を支持する。なお、レバー−・
ンドルタは摺動継鉄ｔおよび磁石要素を吸着面板の磁極
片／ｆの半ピッチ分だけ摺動させるものである。

第５図は第≠図（ｂ）の断面の一部を拡大した図で、第
μ図と同一要素は同一符号で示しである。ここで、永久
磁石ｊの磁極の方向は吸着面板に直角な方向（上下方向
）とする。このようにすると、吸着面板の高さを低くで
きる。なぜなら、フェライトはアルニコに比べて保磁力
が大きいので磁石の厚さを薄くできるからである。また
、吸着面板に接触する面に交互に異極が現れるようにす
る。アルニコ系では組立後に着磁するため磁極の方向は
一定方向に限られるが、フェライト系では組立前に着磁
するため交互に異極が現れるようにできる。

第５図はオフ状態（釈放状態）を示し、磁気回路は磁極
片／ｆによって短絡される８、なお、０、オン状態（吸
着状態）のときは磁気回路は磁気片／ｆを介して吸着面
上の工作物に届く。

第グ図および第５図に示す永久磁石チャックのオン、オ
フの切シ換えはレバーハンドルタを矢印ａ、ｂの方向に
動かすことによって行なう。すなワチ、レバー−・ンド
ルタを矢印ａ、ｂの方向に動かすと、摺動継鉄ｔに固着
された磁石要素は矢印ａＸｂの方向に動く。このとき、
レバーハンドル゛りの如く、カム式によらず直接に動か
す方式とすることが可能になる。なぜなら、フェライト
系磁性材料は透磁率が真空透磁率に近いので、アルニコ
系を用いるときのような磁束の絞シこみ現象は生じた因
からである。

なお、磁石要素と摺動継鉄ｔとを固着せずに磁石要素の
みを摺動させるようにしてもよい。

第を図は本発明の他の実施例の磁石要素等の平面図で、
第１図乃至第５図と同一要素は同一符号で示しである。

図示の如く磁石要素を摺動枠１０で囲み、レバーハンド
ルタにょシ摺動できるようにする。なお、摺動継鉄は設
けずに、磁気回路は箱体ざの底面を介して短絡されるよ
うにする。このようにすると、吸着面板の高さを継鉄２
の厚みの分だけ低くすることができる。

第７図は磁石要素を摺動させる機構をレバ〜ｌ／、ピン
／、２およびコマ７３などからなる装置によって実現し
たときの他の実施例の内部の側面図で、第グ図乃至第６
図と同一！素は同一符号で示しである。

レバーｌ／を／／’の位置に動かすとコマ／３は／３’
の位置に動く。このとき、コマ／３は摺動継鉄ｔおよび
磁石要素に固着されているとすると、第μ図乃至第６図
に示す場合に比べてより少２１い力でオン、オフの切換
えができる。また、レバーｌｌが吸着面板の上部にある
ので、放電加工などに適している。

上記の如く本発明によれば、磁極片と分極材を交互に積
層させた吸着面板の裏面に永久磁石とスペーサを交互に
積層させた磁石要素を摺動自在に取シ付けた永久磁石チ
ャックにおいて、永久磁石をフェライト、希土類のよう
な保磁力の大きい磁性材料とし、磁極の方向を吸着面板
と直角にしかつＮ、Ｓ極を交互に逆に配列したので、吸
着面板の位置をより低くシ、かつオン、オフの切換えの
際の荷重を小さくできる永久磁石チャックを得ることが
できる。

すなわち、磁極の方向を吸着面板に直交させるというア
ルニコ系永久磁石チャックの設計思想にもとづいて、フ
ェライト系磁性材料を用いて永久磁石チャックを構成し
たので、保磁力が大きいために磁石の厚さを少なくでき
るというフェライト系の特徴と、透磁率μがほぼ真空透
磁率に等しいため磁気絞シこみ現象が少ないという特徴
とを生かすことができる。

また、磁極の間隔を小さくしたチャックを設計すること
も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はアルニコ系永久磁石を用いた従来装置の一部の
断面図、第２図および第３図はフェライト系永久磁石を
用いた従来装置の一部の断面図、第グ図は本発明の一実
施例の断面図、第！図は第μ図に示す実施例の一部の断
面図、第２図は本発明の他の実施例の内部の平面図、第
７図は本発明の他の実施例の内部の正面図である。 ／ａ、／Ｊ　／ｃ、／ｄ、／ｅ、／ｆ、１ｇ・・・磁極
片、コ・・・分極材、３・・・継鉄、ｌ・−・スペーサ
、ｊ・・・永久磁石、ｔ・・・摺動継鉄、７・・・工作
物、ｒ・・・箱体、り・・・レバーハンドル、１０・・
・摺動枠、ｌ／、ｌノ′・・・ｌ／　バー　、／２・・
・ピン、／３．／３’・・・コマ。 出願人代理人　　　猪　股　　　　清 手続補正書 昭和団年７月１９日 特許庁長官　　　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 昭和郭年特許願第８６５４３号 ２、発明の名称 永久磁石チャック ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ７ジ磁工株式会社 〔電話東京（２１１）　２３２１大代表〕４２３０　　
弁理士　猪　　股　　清 ７、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」の欄、「発明の詳細な説明
」の欄および「図面の簡単な説明」の欄、並びに図面。 ８、補正の内容 （１）特許請求の範囲の欄を別紙の通り訂正する。 （２）明細書第８頁第１行〜第２行の「層させ、この・
・・・・・・・・永久磁石チ」を「層もしくは配置した
永久磁石チ」と訂正する。 （３）明細１・第１１頁第７行の「などに適している。 」の次に下記文を挿入する。 ［第８図は本発明の他の実施例のに！断［川口で。 第１図乃至第７図と同一の要素は同一の符号で示しであ
る。吸着面板の積層ピッチと同一のピッチで永久磁石（
フェライト系または希土類系）５を配置し、これを括′
動枠１ｏで保持する。 第９図は第８図の実施例の吸省面板を取り除いたときの
平面図で１．第８図と四−の要素は同一の符号で示しで
ある。なお、第９図（ａ）はオン状態を示し、第９図（
ｂ）はオフ状態を示す。永久磁石５は箱体８と摺動枠１
ｏ内に、Ｎ。 Ｓ極が交互に現われるように等しく配設されている。そ
して、摺動枠１０の永久磁石５のみが吸着面板の１ピッ
チ分だけ移動する。永久Ｓ石５の配置が第９図（ａ）の
状態にあるときは。 １本の磁極片１ｆ、Ｉｇに接するのはＮ極のみかＳ極の
みであるため、磁気回路は吸着面板の上に現れて吸着状
態になる。永久磁石５の配置が第９図（ｂ）の状態にあ
るときは、１本の磁極片１ｆ、′Ｉｇに接する摺動枠の
永久磁石５の極性と、箱体８の永久磁石５の極性とが異
るので、磁気回路は磁極片１ｆ、Ｉｇで短絡して吸着面
板の上に現れることがなく釈放状態となる。」 （４）明細書第１２頁第１５行ヴ）「正面図である。」
を下記文の通り訂正する。 ［正面図、第８図は本発明の他の実施例の断面図、第９
図は第８図に示す実施例の吸着面板を取９除いた平面図
である。」 （５）図面の第８図および第９図を別紙のＪ■シ追加す
る。 特許請求の範囲 １、磁性体の磁極片と非磁性体の分極材を所定のピッチ
で交互に積層してなる吸着面板と、この吸着面板に磁、
気回路を与える磁石要素を収容すると共に、この吸着面
板を支持する箱体とを備え、前記磁石要素を前記吸着面
板の積層方向に往復移動させてこの吸着面板の表面にお
ける磁気回路をオン、オフする永久磁石チャックにおい
て。 前記磁石要素を前記所定のピッチで配置された保磁力の
大きい永久磁石とスペーサで構成し、この保し力の大き
い永久磁石の磁極の方向を前記吸着面板に＠父する方向
にし、かつ目１１記磁極片と接する面に交互に異極が現
れるようにしたことを特数とする永久磁石チャック。 乙　前記保磁力の大きい永久磁石はフェライト系永久磁
石である特許請求の範囲第１項記載の永久磁石チャック
。 ８、前記保磁力の大きい永久む６石は希土類水入磁石で
ある特許請求の範囲第１項記載の永久磁石チャック。 ｈ　８　図 ６９　図 （Ｇ） Ｕ （ｂ） ０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁性体の磁極片と非磁性体の分極材を所定のピッチ
   で交互に積層させた吸着面板と、保磁力の大きい永久磁
   石とスペーサを前記所定のピッチで交互に積層してなシ
   前記吸着面板の裏面に摺動自在に取り付けられた磁石要
   素と、該磁石要素を前記所定のピッチ方向に半ピッチ分
   だけ摺動させて前記吸着面板の表面における磁気回路を
   オン、オフする摺動機構と、前記磁石要素を収容すると
   共に前記吸着面板を支持する箱体とを備え、前記保持力
   の大きい永久磁石の磁極の方向は前記吸着面板に直交し
   、かつ前記磁極片と接する面および継鉄と接する面にそ
   れぞれ交互に異極が現れるようにした永久磁石チャック
   。 コ、前記保磁力の大きい永久磁石はフェライト系永久磁
   石である特許請求の範囲第１項記載の永久磁石チャック
   。 ３、前記保磁力の大きい永久磁石は希土類永久磁石であ
   る特許請求の範囲第１項記載の永久磁石チャック。 １、前記摺動機構は、前記磁石要素の吸涜面板とは反対
   の面に固着されかつ前記磁極片および永久磁石との間で
   磁気回路を形成する継鉄を有してなる特許請求の範囲第
   １項乃至第３項の何れかに記載の永久磁石チャック。 ！、前記摺動機構は、前記磁石要素を囲む摺動枠を有し
   てなシ、前記磁石要素は前記箱体の底面と摺動自在に接
   触している特許請求の範囲第１項乃至第３項の何れかに
   記載の永久磁石チャック。