JPS60221238A - 磁気チヤツク - 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】 （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ャックに関する。

（従来技術） 従来の磁気チャックの一つに米国特許第４．０９０，１
ｆ１２号明細書に開示された磁気チャックがある。前記
磁気チャックでは、非磁性部月を介して相πに並列的に
配Ｗｔされた直接誘導磁極部材および間接誘導磁極部材
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
、吸着面を規定する面板が構成されている。前記直接１
誘導磁極部材と間接誘導磁極部材との間には、それぞれ
に相対す磁極面を当接する不可逆性永久磁石が配置され
、また前記直接誘導磁極部材の底部と磁性材木゛］から
成るベース部との間には、それぞれに相対する磁極面を
当接する可逆性永久磁石が配置されており、該可逆性永
久磁石のそれぞれには、該可逆性永久磁石を取り巻く極
性反転用励磁コイルが設けられている。従来の前記磁気
チャックでは、前記可逆性永久磁石の磁束と、対応する
前記不可逆ｆ’１永久磁石の磁束が相ｔＩ−に直列的に
作用してこれらが閉磁束ループを構成すべく前記可逆性
永久磁石の磁化方向が一方向にあるとき、前記面板によ
って規定される吸着面は非励磁状態におかれる。

また、前記励磁コイルに瞬時の直流’Ｑｔ　ＢＥを供給
して前記可逆性永久磁石の磁化方向を反転すると、両永
久磁石の磁束は前記吸着面に互いに並列的に作用して該
吸着面を励磁状態におく。従って、前記可逆性永久磁石
の磁化方向を反転すべく前記励磁コイルに流される瞬時
の直流電流の方向によって、前記吸着面を励磁状態およ
び非励磁状態に切り換えることができる。

しかしながら、従来の前記磁気チャックでは、吸着面を
規定する前記面板は、前記非磁性部材を介して相互に並
列的に配置された多数の前記磁極部材を例えば非磁性ボ
ルト・ナツト組立体によってモザイク的に一体的に結合
して形成されていることから、長期の使用によって前記
吸着面を構成する前記磁極部材間にずれを生じ易く、加
工基準面となる前記吸着面に充分な強度を得ることはで
きなかった。また、従来の前記磁気チャックでは、前記
不可逆性永久磁石はその磁極面たる端面な前記直接誘導
磁極部材に当接して配置されているに過ぎず、該磁極部
材を取り巻いて配置されていないことから、両者間での
漏洩磁束が生じ易く、この漏洩磁束のために、磁気吸着
力が比較的低いという欠点があった。

（１１的） 従って、本発明の１−１的は、磁気吸着力が高くかつ長
期の使用によっても吸着面にずれを生じることのない高
強度の磁気チャックを提供することにある。

（構　成） 本発明は、磁＋１材利から成るハウジングの板状の面板
部に、複数の１′１通孔を形成し、該貫通孔のそれぞれ
に環状の非磁性部材を介して前記貫通孔内に挿入される
頭部および該頭部から前記底部へ向けて伸長しかつ１）
ＩＪ記貫通孔の周壁および前記ハウジングの底部に間隔
をおく伸長部を備える磁にｌ材料から成る磁極部材を配
置することによって異磁極部を有する吸着面を構成し、
各磁極部材に対応して設けられる不ｉ′を１逆性永久磁
石を前記伸長部と前記貫通孔の周壁との間に前記伸長部
を取り巻いて配置すると共に、前記磁極部材の各伸長部
と前記ハウジングの前記底部との間にあって励磁コイル
によって取り巻かれかつ磁化方向の反転によって前記不
可逆性永久磁石と協働して吸着面を励磁状態および非励
磁状態に切り換えるための可逆性永久磁石を配置したこ
とを特徴とする。

（作用効果） 本発明によれば、励磁状態では、前記面板部の前記貫通
孔に前記非磁性部材を介して配置されたＩ）ｕ記磁ｇ、
部材が前記面板部とは異なる磁極に励磁されることから
、従来のようなモザイク構造を採用することなく連続す
る一体の前記面板部を基に前記吸着面を規定することが
でき、これにより加工Ｊ、（型面となる前記吸着面の強
度を高めることができ、しかも前記不可逆性永久磁石は
対応する前記磁極部材の前記伸長部を取り巻いて配置さ
れていることから、前記不可逆性永久磁石と前記磁極部
材との間の漏洩磁束の低減を図ることができ、これによ
り前記吸着面での磁気吸着力を高めることができる。

さらに、本発明によれば、前記可逆性永久磁石の磁化方
向を反転するための前記励磁コイルが複数の前記可逆性
永久磁石を包括的にＪｒｙり巻くように配置することが
できることから、各磁極部材ｉσに前記励磁コイルを設
ける必要はなく、構成の単純化を図ることができる。

（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。

本発明に係る磁気チャックｌｏ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１
２を含む。ハウジング１２は、第２図に示されているよ
うに、平ｊ］１な底部１２ａと、該底部の縁部から立ち
上る周壁部１２ｂと、該周壁部を介して前記底部１２ａ
に間隔をおきかつ該底部と平行に配２ｔ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から分離可能に前記周壁部
１２ｂに結合されている。

前記面板部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１４ｂ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。前記各磁極部材１８は、
前記大径部１４ｂにその周壁から間隔をおいて前記大径
部に受け入れられる頭部１８ａと、該頭部の底面から前
記小径部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の下端は前記面板部１２ｃの下面１６ａから下
方へ突出しかつ前記底部１２ａに間隔をおく。頭部１８
ａと、該頭部を受け入れる大径部１４ｂの前記周壁との
間には、前記頭部１８ａを取り巻く環状の非磁性部材２
０が固定的に配置されており、該非磁性部材の上面と、
該非磁性部材を介して前記貫通孔１４の大径部１４ｂに
挿入された前記磁極部材１８の頭部１８ａの上面と、面
板部１２ｃの下面１６ｂとは、同一面−にに位置し、平
坦な吸着面２２を構成する。

各磁極部材１８の伸長部ｉｓｂには、該伸長部を取り巻
く筒状の不ｊｊ７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、前記伸長部１８ｂに接する
内周面に例えばＮ極の磁極面を有し、また前記大径部１
４ｂ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、径方向へ同一方向に磁化
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、径方向内力に磁化されてい
る。前記不可逆性永久磁石２４は、例えばフェライ１ｌ
ｉａ石のような高保磁力磁石であり、外部磁界によって
磁化方向は変化しない。

各磁極部材１８の前記伸長部１８ｂと、前記ハウジング
の底部１２ａとの間には、可逆性永久磁石２８がその一
端の磁極面を前記伸長部１８ｂに当接しまた他端の磁極
面を前記底部１２ａに当接して配置されている。この長
−「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。前記可逆性永久磁石２８は、
外部磁界によっ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。前記可逆性永久磁石
２８の磁化方向を反転させるための一つの励磁コイル３
２が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。前記励磁コイル３２は、該コイルに流れ
る直流電流の方向に応じて、前記可逆性永久磁石２８の
投手方向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、前記可逆
性永久磁石２８が前記底部１２ａへ向けて磁化されてい
るときに前記不可逆性永久磁石と前記可逆性永久磁石の
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、前記吸着面は非
励磁状態におかれる。

前記励磁コイル３２に例えばパルスのような直流電波を
瞬時に波し、前記可逆性永久磁石２８にその磁化方向と
逆ノＪ向の外部磁界を伺与すると、前記可逆性永久磁石
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、前記吸着面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ＴＪ］いに異磁極に励
磁される。この状態で前記吸着＋ｉ’ｉｉ　２２１−に
磁性体３６が配置されると、前記不可逆性永久磁石２４
による゛前記磁性体３６を通る閉磁束ループ３８および
前記可逆性永久磁石２８による前記磁性体３６を通る閉
磁束ループ４０が生じ、その結果、前記磁性体３６が磁
力によって前記吸着面２２に固定される。

第３図に示した励磁状ＪＪＪにおいて前記励磁コイル３
２に逆方向の直流１Ｆ流が瞬時に流れ、その磁界によっ
て前記可逆性永久磁石の磁化方向が第２図に示した方向
へ反転されると、前記吸着面２２は再び非励磁状態にお
かれる。従って、前記励磁コイル３２への通電を制御ｌ
ｌすることにより、前記磁気チャックを励磁状１１１；
および非励磁状態にり１り換えることができる。

本発明に係る前記磁気チャック１０では、前記１ したように、前記面板部の前記貫通孔に前記非磁性部材
を介して配置された前記磁極部材が、励磁状態において
前記面板部とは異なる磁極に励磁される。従って、前記
吸着面は従来のようなモザイク構造によって規定される
ことはなく、連続する一体の前記面板部を基に、該面板
部と、該面板部の前記貫通孔に配置される前記磁極部材
と、該磁極部材および前記面板部との間に配置される前
記非磁性部材とにより規定されることから、加工基準面
となる前記吸着面の強度を高めることができる。

また、前記不可逆性永久磁石は、その一方の磁極面たる
内周面で対応する前記磁極部材の前記伸長部を取り巻い
て配置されていることから、前記不可逆性永久磁石と前
記磁極部材との間の漏洩磁束の著しい低減を図ることが
でき、これにより前記吸着面での磁気吸着力を高めるこ
とができる。

さらに、前記可逆性永久磁石の磁化方向を反転するため
の前記励磁コイルが複数の前記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２ できることから、弔−の励磁コイルによって前記吸着面
を励磁状１１１および非励磁状態に切り換えることがで
き、各磁極部材％に前記励磁コイルを設ける必要がない
ことから、構成の？１１純化を図ることができる。

前記したところでは、前記磁極部材１８が大径の頭部お
よび小径の伸長部を備える例につ゛いて説明したが、前
記頭部および伸長部を同一径とすることができる。また
、中−・の励磁コイルを用いることに換えてそれぞれが
複数の前記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＋Ｊ
１永久磁石として、弧状セグメンｉ・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ャックを示す平面図であり
、第２図および第３図は第１図に示した磁気チャックを
それぞれ−Ｊｌ励磁状態および励磁状態で示す縦断面図
である。 ｌＯ：磁気チャック、１２二／＼ウジング、１２ａ：ハ
ウングの底部、 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、 ２０：非磁性部材、２４：不可逆性永久磁石、２８：可
逆性永久磁石、３０：凹所、 ３２：可逆性永久磁石、３４：励磁コイル、４４：可動
板、　４６：可動板の永久磁石。 代理人　弁理士　松　永　宣　行

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　磁性材料から成り、面板部および該面板部から
   間隔をおく底部を加１えるハウジングと、前記面板部に
   設けられた複数の貫通孔のそれぞれに配置され、環状の
   非磁性部材を介して前記貫通孔内に挿入される頭部およ
   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１Ｖおよび前記底部に間隔をおく伸長部を備える磁性
   材料から成る磁極部材と、該磁極部材の各伸長部を取り
   巻き、内周面を対応する前記伸長部に当接しかつ外周面
   を前記貫通孔の前記周壁に当接して配置された不可逆性
   永久磁石と、前記各伸長部に対応して配置され、一端を
   該伸長部の底部にまた他端を前記ハウジングの前記底部
   にそれぞれ当接して配置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すべく該可逆性永
   久磁石を取り巻いて配置される励磁コイルとを含む、磁
   気チャック。
2. （２）　前記磁極部材の各伸長部は円形横断面形状を有
   し、該伸長部を取り巻いて配置された前記不可逆性永久
   磁石は筒状を呈しかつそれぞれが同一・の径方向へ磁化
   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）　前記可逆性永久磁石はそれぞれがその長手方向
   に沿って同一方向へ磁化されている、特許請求の範囲第
   （１）項に記載の磁気チャック。
4. （４）　前記励磁コイルは複数の前記可逆性永久磁石を
   包括的に取り巻いて配置されている、特許請求の範囲第
   （１）項に記載の磁気チャック。