JPS6018272Y2 - 磁気チヤツク - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、磁気チャック、詳しくは、磁性体からなる作
業物や加工物などを磁気的に結合して固定するために使
用される磁気チャックに関する。

磁気チャックは、周知のように、永久磁石又は電磁石を
利用し、その磁極から発生ずる磁力線に対する磁気回路
を形成するか否かにより形成される磁界の強さを制御し
、更にこれにより制御される磁気吸着力を利用して、磁
性体からなる作業物や加工物などを磁気的に結合して固
定したり、解除するものであるが、従来の磁気チャック
は、形状が大きかったり、また磁気吸着力又は結合力が
弱いという欠点があった。

また、磁気結合力を大きくしようとすると、当然形状も
必要以上に大きくなってしまった。

更に、従来の磁気チャックは、作業物や加工物などの磁
気的結合や解除を繰返すと、永久磁石など強磁性体の磁
力が減少するという欠点もあった。

従来技術の具体例としては、実公昭２７−３６８５号公
報に記載のものがある。

これには、固定せる頂板上に乗る工片に磁束を通し又は
通さざる如くに滑動自在の磁気的携体が使用せらるる種
類の永久磁石式１片保持器において滑動自在の磁気的携
体は外側導磁枠及び導磁棒が一体結構を威す如くに鋳作
せられたる磁性材料の格子と導磁棒及び枠間に間隔関係
に配置せられたる永久磁石とが非磁性材料によって一体
結着せられたる構造が記載されている。

頂板には平行な溝が形成され、その溝に、厚さは頂板と
同じであるが溝よりも僅かに狭くかつ短い極片が挿装さ
れ、その周囲にホワイトメタルを鋳込んである。

また、頂板の上面と下面の磁石とが接する面に露呈した
極片の幅、すなわち面積が同じに構成しである。

さらに、この従来技術では、極片の周囲に鋳込んだ非磁
性材料であるホワイトメタルについては何らの規定もさ
れていない。

さらにまた、この従来例における全ての磁石、周性極が
上面にあって、頂面の磁力による吸着力をなくす場合に
は、磁石を頂板と極片とに橋絡させるようになっている
。

このような従来例の構成では、互いに隣接する永久磁石
の極性ゆ相互に異ならしめることはできず、相互に接近
させて磁気吸着面の磁気結合部の面積を拡大することも
できない。

本考案の目的は、上記従来の欠点に鑑み、永久磁石を有
する磁気プレートと、この磁気プレートに隣接して摺動
可能に配設された磁路形成ユニットとから構成され、上
記磁路形成ユニットの磁気結合部に上記永久磁石の一方
の磁極が対向して隣接した時には、強力な磁気吸着力を
発生し、上記磁路形成ユニットの非磁気結合部に上記磁
極が対向して隣接した時には、強力な磁気吸着力が発生
しない磁気チャックを提供するにある。

本考案の他の目的は、上記非磁気結合部として、磁性体
の粉末や粒子などを金属又は非金属の非磁性体や接着剤
に均等に混合して形成した弱磁性体又は半磁性体の性質
を有するように構成することにより、永久磁石の減磁作
用を防止するようにした磁気チャックを提供するにある
。

本考案の更に他の目的は、永久磁石として、小さくても
エネルギー積が高い希土類磁石を使用し、これを複数個
分布配置して、複数個の磁気結合部を形成することによ
り、小形で、特に吸着面に鉛直方向の厚みを小さくでき
る強力な磁気チャックを提供するにある。

以下、本考案を図示の実施例により説明する。

第１図に示す本考案の磁気チャック１は、直方体の立体
形状をしていて、はぼ全体を構成する部分が磁性体から
なる磁路形成ユニット２で形成され、この磁路形成ユニ
ット２の表面に磁性体からなり、円柱状の複数個の磁気
結合部３が埋設され、これらの磁気結合部３の周囲には
、それぞれ矩形状に非磁気結合部４が形成され、上記磁
気結合部３をそれぞれ磁路形成ユニット２のほぼ全体を
構成している磁部形成用磁性体部分５から離間させてい
る。

第２図は、上記第１図に示す磁気チャック１の線Ａ−Ａ
に沿った断面図である。

この図かられかるように、上記磁気結合部３は、それぞ
れ円錐台状に形成され、これらの周囲に形成された非磁
気結合部４も、それぞれ下部が細く台形状に形成されて
いる。

そして、これらの下方には、磁気プレート収納室６が形
成され、この収納室６の中に磁気プレート７が収納され
ている。

この収納室６は、第１図に示す正面図にも点線で示され
ているように、上下面が巾広の直方体としており、この
中に収納される上記磁気プレート７を同様に点線で示さ
れているように、上下面が巾広の直方体をしている。

そして、この磁気プレート７は、第２図に示されるよう
に、上記磁気結合部３夫々の下側に一方の磁極が接触し
得る複数個の永久磁石８がそれぞれ配設されている。

これらの永久磁石８の周囲には、同軸筒状の非磁性体９
が配設されているも、永久磁石８の下面に形成されてい
る他方の磁極は、磁気プレート７のほぼ全体を構成して
いる磁気プレート用磁性体部分１０に隣接している。

非磁性体９の周りの非磁気結合部４以外の磁性体部分５
に対応する部分は磁性体９′で構成されている。

また、磁気プレート７は、第１，２図からもわかるよう
に、収納室６に対して横方向が少し小さく構成されてい
る。

そのため、上記磁気プレート７の両側には、スペースが
形成されており、このスペース内で上記磁気プレート７
は、左右に摺動できるようになっている。

そして、この摺動を行わせるため、磁気プレート７の右
側端には、取手１１が一体に取り付けられ、その先端部
は、磁路形成ユニット２の右側壁に形成された孔を貫通
して外部へ露呈している。

従って、この取手１１を把持Ｌ５て左右に押動ずれば、
磁気プレート７も上記収納室６内で左右に移動できるよ
うになっている。

上記磁路形成ユニット２の上面には、上記磁気結合部３
、非磁気結合部４および磁路形成用磁性体部分５の上端
面が露呈腰磁気吸着面１２を形成している。

そして、この磁気吸着面１２の上には、磁性体からなる
作業物又は加工物１３などが２点鎖線で示すように、吸
着載置されてる。

また、上記磁気結合部３、非磁気結合部４および磁路形
成用磁性体部分５の下端面であって、上記磁気プレート
収納室６に露呈している磁気対向面１４は、上記収納室
６に収納されている磁気プレート７の永久磁石８の上端
面に形成されている一方の磁極に接触］−ている。

そＩ−て、更に、上記永久磁石８の他方の磁極に一部が
隣接している上記磁気ブＬｚ−１−用磁性体部分１０の
他の一部は、磁性体９′と共に上方に延出］７て、上記
磁気対向面１４の磁路形成用磁性体部分５の下面に接触
している。

また、名永久磁石８の磁極は、第２図にその一一部が示
されているように、左右両側の永久磁石８は、上端面の
磁極がＮ極で、下端面の磁極がＳ極であるように配設さ
れ、中央の永久磁石８は、この実施例では上端面の磁極
がＳ極で、下端面の磁極がＮ極であるように配設されて
いる。

即ち、このことは、各隣り合一）永久磁石８の磁極が互
いに逆になるよ−）に配設されていることを示している
のであって、特に隣り合う磁極間の距離が小さい場合に
はこのような構成とすることが望ましい。

また第２図に示す部分の永久磁石８だけでなく、第１図
に示す磁気結合部３のそれモ゛れの下に配設されている
すべての永久磁石８がこのように各隣り合うもの同志の
磁極が互いに逆になるように配置しても良いが、前述磁
性体９′の対向面１４と接触する面の面積が或程度以上
大きく、磁極間の距離がある程度確保できる場合には、
磁極をに記の如く逆にする必要はない。

本考案の一実施例である磁気チャック１は、以上の、よ
うに構成されている。

次に、以上のように構成された磁気チャック１の作用を
説明する。

本考案の磁気チャック１は、第１，２図に示すように、
磁気プレー ドアの各永久磁石８の上端面の各磁極がこ
れらの上に隣接して配設されている磁路形成ユニット２
の磁気結合部３の下端面に対向して接触している第１の
状態と、第３図に示すように、磁気プレー１へ７が、取
手１１を左方へ押動されて、上記収納室６内を左方へ移
動し、上記各永久磁石８の上端面の各磁極が上記磁路形
成コーニット２の非磁気結合部４の下端面に対向１．て
接触している第２の状態との２つの状態を有する。

上記第１の状態においては、各永久磁石８の磁力線は、
磁気結合部３、作業物又は加工物１３、磁路形成用磁性
体部分５、磁性体９′及び磁気ブｌノート用磁性体部分
１０又は隣設する永久磁石８と磁性体９′及び磁気プレ
ーＩ・用磁性体部分１０を貫通して、磁路を形成１１、
この磁路内の磁界の強さは、大きくなっている。

従って、この磁路内に配設されている磁路形成Ｊ、ｌｎ
ット２の磁気吸着面１２と作業物又は加工物１３間の磁
気的結合は、強く、この状態において作業物又は加工物
１３は、磁気チャック１に強く固定された状態にな−っ
ている。

即ち、この状態の時磁気チャック１は、その磁気吸着面
１２に強力な磁気吸着力を発生［。

ているのである。

また、第３図に示す第２の状態においては、各永久磁石
８の上端面に形成されでいる一方の磁極は、それぞれ非
磁気結合部４の下端面に列内して接触しでいる。

ぞ［−で、この非磁気結合部４は、黄銅やステンレスス
ヂール等の非磁性合金や各種合成樹脂等の非磁性体又は
後述する永久磁石８の減磁作用を防止する機能を有する
半磁性体で構成されていて、この透磁率が低いため、磁
気抵抗が増加している。

従って、この結合部４に一方の磁極が接触ｌ、ている永
久磁石８から発生ずる磁力線は、この磁気抵抗により弱
められ、強力な磁界を形成することができない。

そのため、この場合には、上記磁路形成ユニット２の磁
気吸着面１２に、強力な磁気吸着力が発生することがな
いので、上記作業物又は加工物１３が上記磁気吸着面１
２に磁気的に強く吸着されて結合され固定された状態に
ならず、上記作業物又は加工物１゛３は、磁気チャック
１に対して自由にかつ容易に移動できるのである。

さて、上述したように、上記非磁気結合部４が、永久磁
石８の減磁作用を防止するために、半磁性体で形成され
ている場合について説明する。

一般に永久磁石８は、第１，２図に示す第１の状態と第
３図に示す第２の状態の２つの状態のように、永久磁石
８の磁極に対して磁性体の接離をくり返すと、その磁力
が減少する傾向がある。

尤も、パーミアンス係数が所定以上大きい永久磁石を使
用すれば減磁特性は低くなるもの）、磁石が大型高価と
なり、特に寸法的には、磁極方向に長い磁石とする必要
があるから、厚さの薄い、安価な磁気チャックを造るこ
とができなくなる。

パーミアンス係数をそれ程大きくせずに減磁を防止する
ためには、第１の状態に対して、永久磁石８が第３図に
示す第２の状態になった場合にも、その内部磁場があま
り乱されることがないように、弱いながらも同方向の磁
路を形成しておくことである。

即ち、そのために、この非磁気結合部４を形成している
半磁性体は、磁性体の粉末や粒子などを金属又は非金属
の非磁性体や接着剤等と共に均等に混合して形成し、弱
磁性体又は半磁性体の性質を有しているようにしている
のである。

従って、磁気チャック１が第３図に示す第２の状態にな
ったとしても、上記磁気結合部４の下端面に接触してい
る永久磁石８の一方の磁極には、上記半磁性体で形成さ
れる非磁気結合部４を貫通する弱い磁力線が形成され、
永久磁石８の内部磁場が乱されることがない。

そして、永久磁石８の磁力も減少することもないのであ
る。

尤も、作業物又は加工物１３を吸着させていない非使用
時には第２図の状態で保管する方が好ましい。

ここにおいて、上記磁気結合部３および非磁気結合部４
の外周壁部が上方に広がり、下方に細くなったすり鉢状
に形成されているが、これは、上記非磁気結合部４の半
磁性体が磁性体の粉末や粒子などをプラスチックや接着
剤と共に約合に混合して形成したものであるような場合
は、その位置が出やすく強固に保持できるよう、或いは
上記部分に半磁性体を注入して固めて形成する場合、そ
の注入したものが下方から容易に流出するのを防止する
ために、すり鉢状に形成されているものである。

また、このようにすり鉢状に形成することにより、上記
混合物が固められて、すり鉢状の内部に固定された場合
、この部分が開底したり、容易にはずれることがないの
である。

第４図は、第１〜３図に示す磁気チャック１とほぼ同様
な構成を有する他の実施例を示す磁気チャックの部分拡
大断面図であって、この磁気チャックは、上記第１〜３
図に示す磁気チャック１において、非磁気結合部４の構
成が異なるだけで、他の構成は第１〜３図に示す磁気チ
ャック１と同じである。

即ち、この第４図に示す磁気チャックの非磁気結合部２
４は、その中程に、リング状に形成された非磁性体の金
属からなる磁気結合部用位置決め部材２５が配設されて
いる。

この位置決め部材２５は、上記磁気結合部３を上記所定
の位置に設定する場合に、その位置決めを行なう部材で
ある。

即ち、上記磁気結合部３を図示のように中央部に設定す
るには、まず、上記位置決め部材２５を、上記非磁気結
合部２４を形成する部分に入れて設定する。

すると、この位置決め部材２５は、上記非磁気結合部２
４の外周壁部に引っ掛り、図に示す中程の位置に設定さ
れる。

この後、円錐状に形成される磁気結合部３を位置決め部
材２５の中に入れて設定すれば、図に示すように、磁気
結合部３の中程が位置決め部材２５に引っ掛り、その位
置が固定される。

そして、このようにした後、前述した磁性体の粉末や粒
子などをプラスチックや接着剤に混入した半磁性体の混
合物を上記位置決め部材２５の上下から注入して固める
か、予め固化成形したものを嵌着させれば、非磁気結合
部２４が形成される。

このように位置決め部材２５を使用して、磁気結合部３
の位置決めを行うことによりその設定が非常に容易とな
り、より精度の高いものを作ることができる。

このようにして形成された第４図の磁気チャックも上記
第１〜３図に示す磁気チャック１と機能的には同じであ
る。

また、上記第４図の磁気チャックの説明において、非磁
気結合部２４には、手直性体を使用するものとして説明
したが、通常の非磁性体を使用してもその機能は第１〜
３図に示したものと同じである。

第５図に示す磁気チャック３０は、その磁気結合部３３
および非磁気結合部３４を、第１図に示すような独立の
磁気結合部３および非磁気結合部４の代りに、図示のよ
うに、連続的に結合して形成したものである。

また、この磁気チャック３０の場合には、永久磁石３８
の個数および配列を図示のように、縦に４個、横に３個
にしている。

以上の構成を除き、その他の構成および機能は、第１図
の磁気チャック１と同じである。

そして、この磁気チャック３０の場合も、第１図の磁気
チャック１と同様に取手１１を押動Ｉ〜て、磁気プレー
ト３７を左右いずれかの方向に押動すれば、永久磁石３
８はその方向に移動し、第５図において磁気結合部３３
の下方に位置］、て前述した第１の状態にいた永久磁石
３８は、非磁気結合部３４の下方に位置し、前述した第
２の位置に移動するのである。

そして、この第１，２の状態における磁気チャック３０
の機能は、第１図の磁気チャック１と同じである。

このようにして構成された磁気チャック３０は、その磁
気結合部３３および非磁気結合部３４が連続的に結合し
て形成されているため、その部分の製造が容易であり、
かつ経済的であるという利点がある。

例えば、その部分を第１図に示すように別々に製造する
ことが不要であり、型などにより一括して製造すること
ができる。

なお、上記各実施例において、各永久磁石８の下端面で
ある他方の磁極をその下方にある磁気プレーＩ・用磁性
体１０に固着するに当っては、密着接触、植設、螺着等
様々の方法が考えられるが、その一例として、本考案に
おいては、前述した手直性体、即ち磁性体の粉末や粒子
などを均等に混合した接着剤を使用して接着することに
より、永久磁石の磁力を減少することなく固着すること
ができる。

上記磁気プレート７を収納室６内で摺接移動さぜるには
、例えはプレート７に雌ねじを切り、これに取手１１先
端の雄ねじと螺合させるとか、取手１１をねじによりユ
ニット２側壁に対して移動可能と１．さらにプレート７
をばねにより取手１１の先端に押圧させて構成したり、
必要ならば電動アクチュエータを使用する等目的に応じ
使用することができる。

以上説明しまたように、本考案によれば、永久磁石に対
する磁路が完全に形成されるか否かに上り、磁気吸着力
を制御すると共に、磁路を形成する永久磁石の数も複数
個設けているので、磁気的結合度が強く、作業物や固定
物を完全に固定することができる。

また、例えば、希土類磁石のようにエネルギー積の強く
、小型の磁石を複数個設けるようにすることにより、本
考案の磁気チャックは、小型でも強力な磁気結合力を有
することができ、特にチャックの板厚を薄く構成するこ
とができる利点がある。

更に非磁気結合部として、前述１−た手直性体を使用す
ることにより、永久磁石の磁力が減少する程度を極力少
なくしたり、防止することができる上に、この手直性体
により永久磁石の吸着力を増大することもできる。

さらにまた、本考案においては、隣接する永久磁石の極
性を互いに異ならしめることができ、相互に接近させて
磁気吸着面の磁気結合部の面積を拡大することもできる
という効果も奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例を示す磁気チャックの平面
図、第２および３図は、第１図の磁気チャックの線Ａ−
Ａに沿った断面図であって、それぞれ作動時および非作
動時の作動態様を示している断面図、第４図は、本考案
の他の実施例を示す磁気チャックの一部拡大断面図、第
５図は、本考案の他の実施例を示す磁気チャックの平面
図である。 １．３０・・・・・・磁気チャック、２・・・・・・磁
路形成ユニット、３，３３・・・・・・磁気結合部、４
．２４． ３４・・・・・・非磁気結合部、５・・・・
・・磁路形成用磁性体部分、６・・・・・・磁気プレー
Ｉ・収納室、７，３７・・・・・・磁気プレート、８，
３８・・・・・・永久磁石、１０・・・・・・磁気プレ
ー１−用磁性体部分、１１・・・・・・取手、１２・・
・・・・磁気吸着面、１３・・・・・・作業物又は加工
物、１４・・・・・・磁気対向面、２５・・・・・・位
置決め部材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 磁性体から成る磁気結合部、この磁気結合部から離
   間されて配設されている磁路形成用磁性体部分、上記磁
   気結合部の周囲に磁気結合部を支持するように配設され
   ていて、上記磁路形成用磁性体部分を上記磁気結合部か
   ら離間している非磁気結合部、上記磁気結合部と磁路形
   成用磁性体部分および非磁気結合部から形成されている
   磁気吸着面、上記磁気吸着面にあられれた磁気結合部の
   面積より少ない面積を露呈する磁気結合部、上記磁気吸
   着面にあられれた磁路形成用磁性体部分の面積より広い
   面積を露呈する磁性体部分および下記永久磁石の端面を
   覆う部分を有する非磁気結合部から形成され、上記磁気
   吸着面の背面側に形成される磁極対向面を有する磁路形
   成ユニットと、 一力の磁極が磁路形成ユニットの磁極対向面に接触する
   ように配設された面積の少ない磁気結合部とほぼ等しい
   面積を有する端面を露呈した永久磁石、この永久磁石の
   他方の磁極に一部が隣接し上記磁路形成ユニットの磁極
   対向面の磁路形成用磁性体部分に他の一部が接触してい
   る磁気プＩノート用磁性体部分を有する磁気プレー１−
   と、 を有し、 上記永久磁石の一方の磁極が上記磁気結合部に対向して
   接触している時には、上記永久磁石と上記磁気結合部と
   がほぼ等しい面積で接触し、磁路形成用磁性体部分と磁
   気ブレート用磁性体部分とを貫通した磁路が形成され、 上記永久磁石の一方の磁極が上記非磁気結合部に対向し
   て接触している時には、永久磁石の端面が磁気結合部で
   覆われて上記磁路が形成されない構成となっていること
   を特徴とする磁気チャック。 ２ 上記非磁気結合部は、非磁性体又は半磁性体で形成
   されていることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
   １項記載の磁気チャック。 ３ 上記磁気結合部は、前記磁極対向面側の断面積が前
   記磁気吸着面側のそれよりも小さく形成されていて、こ
   の磁気結合部の周囲の非磁気結合部の前記両面間の中程
   には、磁気結合部用位置決めリング状部材が設けられて
   いることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記
   載の磁気チャック。