JPS60213452A - 磁気チャツク - 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】 （技術分野） 本発明は、磁性体を磁力によって保持する磁気チャック
に関する。

（従来技術） 磁性体から成る被加工物を固定する手段の一つとして、
磁気チャックがある。この磁気チャックは、例えば実公
昭４６−２８７８０号公報に示されているように、電磁
石装置あるいは永久磁石組立体のような磁気源と、該磁
気源を収容するハウジングとを備え、該ハウジングには
前記チャックの加工基糸面たる吸着面を規定するための
磁性材料から成る面板部分が設けられている。前記面板
部分を前記磁気源によってＳ極およびＮ極にそれぞれ磁
化される異磁極部に磁気的に分割するために、前記面板
部分にはその外面に開放する多数の凹状溝が形成されて
いる。この凹状溝には、合成樹脂材料あるいは黄銅のよ
うな非磁性部材が充填あるいは埋設されており、前記凹
状溝内への前記非磁性部材の配置によって加工基準面と
なる前記吸着面が連続する平坦面とされている。

しかしながら、従来の前記磁気チャックでは、前記した
ように、前記面板部分の前記外面には。

該面板部分とは材質が異なる前記非磁性部材が露出する
ように充填あるいは埋設されていることから、前記吸着
面に部分的に露出する前記非磁性部材と前記面板部分を
構成する磁性材料との硬度の差によって、前記吸着面に
部分的な硬度差が生じる。前記吸着面の均一な摩耗は該
吸着面の平坦度を損なうことはないが、前記したような
吸着面における部分的な硬度差は前記面板に部分的、す
なわち、不均等な摩耗を生じ、そのために前記面板の平
坦度が比較的早期に損なわれてしまう。また、前記面板
部分を構成する前記非磁性部材と磁性材料との熱膨張係
数差によって、前記非磁性部材が前記面板部分の前記外
面から突出あるいは退縮することがあり、長期の使用に
よって加工基準面となる前記吸着面に凹凸が生じ易い。

そのため、従来の前記磁気チャックでは、前記吸着面の
平坦度を長期に渡って維持できないという欠点があった
。

特に、前記磁気源として励磁コイルを有する電磁石装置
を用いた磁気チャックでは、この電磁石装置が発熱源と
なることから、前記したＦＩ！！膨張ｙ数差の影響を強
く受け、そのため、磁気源として電磁石装置を用いた磁
気チャックでは、前記吸着面に特に凹凸を生じ易い。

（目　的） 従って、本発明の目的は、長期の使用によっても吸着面
に高い平坦度を維持し得る磁気チャックを提供すること
にある。

（構　成） 本発明は、ハウジングの面板部分を異磁極の磁極部に磁
気的に分割するための溝を前記面板の内面に形成し、前
記面板部分の外面を単一部材による平坦面としたことを
特徴とする。

（作用効果） 本発明によれば、前記面板部分は該面板部分の内面に形
成された前記溝により異磁極の磁極部に磁気的に分割さ
れていることから、前記チャックの加工基準面たる吸着
面を規定する前記面板部分の外面に前記面板部分を磁気
的に分割するための従来のような溝を必要とせず、前記
吸着面を規定する前記面板部分の外面を単一部材による
平坦面とすることができ、これにより前記吸着面に高精
度の平坦度を得ることができることに加えて、前記面板
部分とは材質が異なる非磁性部材が前記外面すなわち前
記吸着面に露出することがないことから、該吸着面を均
一な硬度とすることができ、従って、該吸着面に前記し
たような材質の硬度差による不均等な摩耗が生じること
はなく、しかも、前記非磁性部材によって前記吸着面に
凹凸が生じることはなく、前記吸着面の平坦度を長期に
渡って維持できる。

また、補強等のために前記面板部分の内面に形成された
前記溝に例えば合成樹脂のような非磁性材料を充填して
も、該非磁性材料は前記吸着面の形成に関与することは
なく、熱Ｗ張係数差によって前記非磁性材料が前記面板
部分の内面から突出あるいは縮退しても、これによって
前記吸着面に凹凸が生じることはない。

さらに、前記吸着面は前記面板部分の平坦な前記外面の
みによって規定されていることから、前記吸着面の硬化
を図るために単一部材から成る前記面板部分の前記外面
に比較的容易に焼入れ処理を施すことができ、これによ
り前記面板部分の前記外面によって規定される前記吸着
面の一様な硬化を図ることができ、前記吸着面の摩耗お
よび損傷を防止して前記吸着面の平坦度を一層長期に渡
って維持できる。

（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。

第１図および第２図には、本発明が大型磁気チャックＩ
Ｏに適用された例を示す。前記磁気チャック１０は、第
１図に示されているように、ハウジング１２と、該ハウ
ジング内に収容される複数の励磁コイル１４とを含み、
ハウジング１２は、磁性材料から成る全体に円形のハウ
ジング本体１６と、磁性材料から成る円形の底板１８と
を備える。

前記ハウジング本体１６は、全体に円形平板状の面板部
分２０と、該面板部分の下面２０ａすなわち前記面板部
分の底板１８に対向する平坦な内面２０ａから該底板に
伸びる複数の環状の隔壁部２２および２４とを有し、最
外方に位置する隔壁２２はハウジング１２の外周壁を構
成する。前記隔壁部２２は、互いに間隔をわいて同心的
に配置されており、各隔壁間に規定された環状チャンバ
２６内には前記励磁コイル１４が配置されている。前記
隔壁部２２は従来よく知られているように、各励磁コイ
ル１４のための磁気コアとして作用し、該コアは励磁コ
イル１４と共に磁気源たる電磁石装置を構成する。

第１図に示す例では、前記隔壁部２２および２４は前記
面板部分２０と一体に形成されているが、前記隔壁部２
２および２４を面板部分２０と分割して底板１８と一体
に形成することができる。

前記面板部分２０の外面２０ｂ、すなわち。

前記内面２０ａと反対側に位置する前記面板部分の平坦
な上面２０ｂは、磁性材料から成る被加工物（図示せず
）を前記磁気源の磁力によって吸着するための吸着面と
なる。面板部分２０の平坦な下面すなわち内面２０ａに
は、該面に開放する複数の環状溝２８が互いに同心的に
形成されている。前記溝２８は、前記面板部分２０を前
記隔壁部２２および２４に対応する部分に区画するよう
に配置されており、面板部分２０の前記外面すなわち上
面２０ｂに達することはない。前記面板部分２０の外面
２０ｂは、例えば高周波焼入れあるいは火焔焼入れ等の
焼入れ処理によって、′前記溝２８の底面レベルにほぼ
等しい深さ範囲で硬化が図られている。

前記溝２８は、第１図に示す例では、励磁コイル１４を
対応する前記チャンバ２６内に位置決めるべく該チャン
バ内に充填される例えばエポキシ樹脂、ポリエステル樹
脂あるいはウレタン樹脂のような好ましくは可撓性を有
する非磁性材料３０よって、満たされているが、前記溝
２８を前記した非磁性材料３０で満たすことなく空所と
することができる。

前記溝２８は、前記面板部分２０を、磁気コアとして作
用する前記隔壁部分２２および２４に対応した磁極部に
磁気的に分割する。従って、前記励磁コイル１４が通電
によって励磁され、この通電によって、前記面板部分２
０における最外方の隔壁部分２２に対応する部分が例え
ばＮ極に磁化され、またその内方に位置する隔壁部分２
４に対応する部分が順次交互にＳ極およびＮ極となるよ
うに磁化されたとき、近接する異磁極部分間での漏洩磁
束の発生を実質的に防止する。従って、前記励磁コイル
１４が励磁されると、前記面板部分２０の外面２０ｂは
、第２図に明確に示されているように、環状の異磁極部
分が明確に形成されることから、この外面２０ｂに作用
する磁力によって前記被加工物を確実に固定することが
できる。

前記磁気チャックｌＯでは、前記被加工物の吸着面を規
定する面板部分２０はその内面−２０ａに形成された溝
２８によって異磁極部に磁気的に分割されていることか
ら、吸着面たる前記外面２０ｂに従来のような非磁性部
材を露出させることなく前記吸着面２０ｂを異磁極部に
磁気的に分割することができ、これにより前記吸着面を
前記面板部分２０を構成する単一の磁性部材で構成する
ことができる。そのため、前記被加工物の加工基準面と
なる前記吸着面２０ｂに高い精度の平坦度を得ることが
でき、しかも材質差による部分的な硬度差が前記吸着面
２０ｂに生じることはなく、該吸着面を均一な硬度とす
ることができることから、前記した硬度差による部分的
な摩耗が前記吸着面２０ｂに生じることはなく、該吸着
面の平坦度を長期に渡って維持できる。

また、前記面板部分２０とは材質が異なる非磁性部材が
前記外面に露出することがなく、前記面板部分の内面２
０ａの前記溝２８に充填された前記非磁性材料３０は前
記吸着面の形成に関与することはなく、熱膨張係数差に
よって前記非磁性材料が前記面板部分の内面２０ａから
突出あるいは縮退しても、これによって前記吸着面に凹
凸が生じることはなく、長期に渡って前記吸着面の平坦
度を維持できる。

さらに、前記吸着面２０ｂに非磁性部材が露出しないこ
とから、該吸着面に比較的容易に焼入れ処理を施すこと
ができ、これにより前記吸着面の一様な硬化を図ること
ができ、前記吸着面の摩耗および損傷を防止して前記吸
着面の平坦度を一層長期に渡って維持できる。

第３図および第４図は、磁気源を永久磁石組立体とする
角型磁気チャックｌＯ′に本発明を適用した例を示す。

前記チャック１０′は、磁性材料からなる全体に矩形の
ハウジング１２′と、該ノーウジング内に滑動可能に配
置された永久磁石組立体１４’とを備え、前記ハウジン
グ１０’は、従来よく知られているように、上端開放の
矩形ハウジング本体部分１６′と、該７＼ウジング本体
部分１６’の開放端を閉じる平板状の面板部分２０゛と
に分けられている。

前記磁石組立体１４°は、従来よく知られているように
、互いに同磁極面を対向させかつその間に磁極部材３２
を介在させて一体的に結合された複数の永久磁石３４を
備え、各磁極部材３２は配列順に交互に異磁極となるよ
うに磁化される。前記磁極部材３２は、励磁状態を示す
第３図に示された励磁位置と消磁状態を示す第４図に示
された消磁位置との間で、前記面板部分２０″の内面す
なわち下面２０ａ°を前記ハウジング１２′の長手方向
へ滑動可能である。

前記面板部分の内面２０ａ”には、前記ハウジング１２
″の長手方向へ互いに間隔をおいてその幅方向へ伸長す
る直線状の溝２８°が形成されている。各溝２８°は、
第１図および第２図に示した例におけると同様に、前記
チャック１０’の吸着面を規定する平坦な上面、すなわ
ち、外面２０ｂ′に達することはなく、前記内面２０ａ
′に開放する。前記溝２８゛は、前記面板部分２０’を
、励磁位置にある各磁極部材３２に対応した磁極部に磁
気的に分割する。従って、前記磁石組立体１４°が励磁
位置にあるとき、近接する異磁極部分間での漏洩磁束の
発生が実質的に防止され、前記面板部分２０”の外面２
０ｂ′は、直線状の異磁極部分に明確に区画されること
から、この外面２０ｂ゛に作用する磁力によって被加工
物を確実に固定することができる。

前記チャック１０′では、前記チャック１０におけると
同様に、前記外面２０ｂ’に従来のような非磁性部材を
露出させることなく前記吸着面２０ｂ’を異磁極部に磁
気的に分割することができ、これにより前記吸着面を前
記面板部分２０゜を構成する単一の磁性部材で構成する
ことができることから、前記被加工物の加工基準面とな
る前記吸着面２０ｂ’に高い精度の平坦度を得ることが
でき、また、前記面板部分２０”とは材質が異なる非磁
性部材が前記吸着面に露出することがなく、前記吸着面
の平坦度を長期に渡って維持できる。

前記面板部分２０”の補強のために、前記溝２８°を前
記したような非磁性材料で満たすことができる。また、
前記吸着面２０′に非磁性部材が露出しないことから、
前記吸着面に容易に焼入れ処理を施すことができ、この
焼入れ処理によって前記吸着面の一様な硬化を図ること
ができ、該吸着面の平坦度を一層長期に渡って高精度に
維持することができる。

前記したところでは、磁気源として永久磁石組立体ある
いは電磁石装置を用いたチャックについて説明したが、
磁気源として永久磁石と電磁石装置との組合わせを用い
たチャックに本発明を適用することができ、また、前記
面板部分の上面すなわち外面を種々の形状の磁極部に分
割すべく、前記面板部分の下面すなわち前記内面に前記
溝を種々の形状で形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る丸型磁気チャックを示す縦断面図
であり、第２図は第１図に示した磁気チャックの平面図
であり、第３図および第４図は本発明の他の実施例を示
す角型磁気チャックをそれぞれ励磁状態および消磁状態
で示す縦断面図である。 １０．１０’：チ−１’　ツク亀 １２．１２’：ハウジング、 １４．１４’　：磁気源、 ”２０　、２０”：面板部分、 ２０ａ、２０ａ’　：内面、 ２０ｂ、２０ｂ”：外面、 ２８．２８’：溝、 ３０：合成樹脂材料。 代理人　弁理士　松　永　宜　行 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　磁気源を収容するハウジングであって前記磁気
   源の磁力によって磁性体を吸着するために励磁される面
   板部分が設けられたハウジングを備える磁気チャックに
   おいて、前記面板部分は該面板部分の内面に開放する溝
   によって異磁極の磁極部に磁気的に分割されており、前
   記面板部分の外面は単一部材により規定された平坦面で
   あることを特徴とする磁気チャック。
2. （２）　前記面板部分の前記外面は焼入れにより硬化さ
   れている、特許請求の範囲第（１）項に記載の磁気チャ
   ック・
3. （３）　前記溝は非磁性の合成樹脂材料で満たされてい
   る、特許請求の範囲第（１）項に記載の磁気チャックや
4. （４）　前記磁気源は、励磁コイルを有する電磁石装置
   を備える、特許請求の範囲第（１）項に記　。 載の磁気チャック。