JPS61260950A - 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、極性可逆永久磁石と極性不可逆永久磁石とを
備えた磁気チャックに関し、特に薄肉の磁性体および小
型の磁性体の保持に有利な磁気チャックに関する。

（従来技術） 磁性体を保持する磁気チャックの１つとして、互いに間
隔をおいて並列的に配置された細長い複数の磁極片を有
し、磁性体を吸着するための作業面を規定する面板と、
前記磁極片を間にして同極が対向するように並列的に配
置された複数の極性不可逆永久磁石と、該極性不可逆永
久磁石により生起される磁束の通路すなわち磁路を切り
換える複数の極性可逆永久磁石と、該極性可逆永久磁石
の極性すなわちＮ極とＳ極の位置関係を反転して前記作
業面を励磁状態および非励磁状態に選択的に切り換える
ための複数のコイルとを備える磁気チャックがある。

このような構造の磁気チャックにおいて、前記面板に磁
性体を保持しようとする場合、磁性体を前記面板の少な
くとも一対の磁極面部分すなわちＳ極になる磁極片の上
面とＮ極になる磁極片の上面とに当接するように前記面
板上に配置する必要がある。この場合、磁性体を面板に
吸着する力は、磁性体に作用する磁界の強さにより異な
る。

しかし、薄肉または小型の磁性体は磁界の強さを増加す
ると、磁気飽和を生じるため、磁気チャックの磁界の強
さを増加しても、薄肉または小型の磁性体の吸着に寄与
する磁界は増加しない。

このため、薄肉または小型の磁性体を前記面板に確実に
保持するには、前記磁極片のピッチを小さくして、１つ
の磁性体が複数対の磁極片に接触する構造とすることが
有利である。

しかし、従来の前記磁気チャックは、極性不可逆永久磁
石を磁極片の間に配置しているため、極性可逆永久磁石
の厚さ寸法を小さくすると、該永久磁石の力が弱くなり
、従って磁極片のピッチを小さくすることができず、薄
肉の磁性体および小型の磁性体を確実に保持することが
できなかった。

（発明の目的） 本発明は、極性不可逆永久磁石の力を弱くすることなし
に、磁極片のピッチを小さくすることができ、従って薄
肉の磁性体および小型の磁性体を確実に保持することが
できる磁気チャックを提供することを目的する。

（発明の構成） 本発明の磁気チャックは、スペーサを間にして互いに並
列的にかつ交互に配置され、前記スペーサにより磁気的
に絶縁された細長い複数の第１の磁極片および複数の第
２の磁極片を有し、磁性体を吸着する作業面を規定する
面板と、該面板から間隔をおいてこれと平行に配置され
た底板部および該底板部上を前記第１および第２の磁極
片の幅方向へ伸び複数の前記第１の磁極片に磁気的に接
続されかつ前記第２の磁極片と磁気的に絶縁された枠部
を有する磁性材料から成るハウジングと。

前記面板と底板部との間を前記第１および第２の磁極片
の幅方向へ伸び、前記第１の磁極片と磁気的に絶縁され
かつ前記第２の磁極片に磁気的に接続された磁性材料か
ら成る接続体と、該接続体と前記底板部との間に配置さ
れ、一方の磁極面が前記接続体に接触し、他方の磁極面
が前記底板部に接触する少なくとも１つの第１の極性不
可逆永久磁石と、前記接続体と前記枠部との間に配置さ
れ、一方の磁極面が前記接続体に接触し、他方の磁極面
が前記枠部に接触する少なくとも１つの第２の極性不可
逆永久磁石と、前記接続体とハウジングとの間に配置さ
れ、前記第１および第２の極性不可逆永久磁石と共働し
て前記作業面を励磁状態および非励磁状態におくべく一
方の磁極面が前記接続体に接触しまた他方の磁極面が前
記ハウジングに接触する少なくとも１つの極性可逆永久
磁石と、前記作業面を励磁状態および非励磁状態に切り
換えるためのコイルとを含む。

（発明の効果） 本発明によれば、接続体、極性可逆永久磁石、第１およ
び第２の極性不可逆永久磁石をハウジング内に配置し、
前記各永久磁石を接続体およびハウジングにより第１お
よび第２の磁極片に磁気的に接続したため、磁極片間に
配置する極性不可逆永久磁石の磁化方向の厚さ寸法を小
さくしても。

または、該永久磁石を省略しても、極性不可逆永久磁石
の力が弱くなることがなく、従って磁極片のピッチを小
さくしても、薄肉の磁性体および小型の磁性体を確実に
保持する構造にすることができる。

（実施例） 以下、図面に示す本発明の実施例について説明する。

第１図に示す磁気チャック１０は、面板１２と、磁性材
料から成る一端開放のハウジング１４と、該ハウジング
内に配置された接続体１６と。

前記ハウジング１４内に配置された複数の極性可逆永久
磁石１８と、該極性可逆永久磁石の磁化方向を反転する
複数のコイル２０と、前記ハウジング１４内に配置され
た複数の第１および第２の極性不可逆永久磁石２２ａ、
２２ｂと、前記面板１２内に配置された複数の追加の極
性不可逆永久磁石２４とを含む。

面板１２は、細長い多数の第１および第２の磁極片２６
．２８と、該磁極片の間に配置されたスペーサ３０とを
有する。第１および第２の磁極片２６．２８は、スペー
サ３０を間にして互いに並列的にかつ交互に配置され、
スペーサ３０と共に磁性体を吸着するための作業面３２
を規定する・各スペーサ３０は、板状の非磁性材料から
成り、また厚さ方向を一致させて配置され、第１の磁極
片２６と第２の磁極片２Ｂとの間に極性不可逆永久磁石
２４を受は入れる凹部を規定する。

第１の磁極片２６は、第２図および第４図に示すように
、その長手方向の中央に切り欠き部３４を有し、第２の
磁極片２８は、第３図および第５図に示すように、その
長手方向両端に切り欠き部３６を有する。各切り欠き部
３４．３６はハウジング１４に向けて開放し、各切り欠
き部３４゜３６には非磁性部材３８．４０が配置されて
いる。なお、非磁性部材３８．４０は、互いに一体のも
のであってもよく、またスペーサ３０と一体のものであ
ってもよい。

第１および第２の磁極片２６．２８、スペーサ３０およ
び非磁性部材３８．４０は一体的に結合されて面板１２
を構成し、面板１２は、各磁極片２６．２８がハウジン
グ１４の幅方向へ伸びかつハウジング１４の長手方向に
間隔をおいて交互に位置するように、ハウジング１４の
開放端に配置される。

ハウジング１４は、面板１２から間隔をおいてこれと平
行に配置された底板部４２と、該底板部の上に位置する
枠部４４とを有する。枠部４４のうち、第１および第２
の磁極片２６．２８の幅方向すなわち面板１２の長手方
向へ伸びる部分は、全ての第１の磁極片２６の長手方向
両端部に接触し、また非磁性部材４０により全ての第２
の磁極片２８と磁気的に絶縁される。

接続体１６は、底板部４２と面板１２との間に配置され
かつｔｓｌおよびｗＳ２の磁極片２６．２８の幅方向へ
伸びる２つの磁性部材４６．４８から成る。接続体１６
は、１つの磁性部材から成るものであってもよい。

磁性部材４６は底板部４２と磁性部材４８との間に配置
されている。磁性部材４６の下面は第１の極性不可逆永
久磁石２２ａにより底板部４２に磁気的に接続され、長
手方向の両端部は第２の極性不可逆永久磁石２２ｂによ
り枠部４４に磁気的に接続されている。

磁性部材４８は、磁性部材４６の幅寸法よりも大きい幅
寸法を有し、磁性部材４６と面板１２との間に配置され
ている。磁性部材４８は、非磁性部材３８により全ての
第１の磁極片２６と磁気的に絶縁ぎれ、また全ての第２
の磁極片２８の長手方向中央部に接触する。

極性可逆永久磁石１８は、底板部４２と磁性部材４８と
の間にあって磁性部材４６の幅方向の端部と枠部４４と
の間に配置されている。永久磁石１８の一方の磁極面は
枠部４４の内側面に接触し、他方の磁極面は磁性部材４
６の幅方向端面に接触する。このため、永久磁石１８の
一方の磁極面は枠部４４を経て第１の磁極片２６に磁気
的に接続し、他方の磁極面は接続体１６を経て第２の磁
極片２８に磁気的に接続する。

永久磁石１８は、アルニコ磁石のように低保磁力を有す
る磁石であり、従って外部磁界によってその極性すなわ
ちＮ極とＳ極の位置を反転される。また該永久磁石１８
は１図示の例ではコイル２０により磁極片２６．２８の
長手方向と平行な方向に磁化される。

コイル２０は、永久磁石１８を取り巻いて配置される。

コイル２０には、各永久磁石１８の磁性部材４６側の磁
極面が同一の極性となるような直流電流が流される。永
久磁石１８の極性は、コイル２０にパルスのような直流
電流を短時間流し。

永久磁石１Ｂにその磁力線の向きと逆向きの外部磁界を
付与することにより、反転することができる。

なお、永久磁石１８およびこれを取り巻くコイル２０は
、１つであってもよい。

第１および第２の極性不可逆永久磁石２２ａ。

２２ｂは、希土類金属磁石またはフェライト磁石のよう
に高保磁力を有する板状の磁石であり、外部磁界によっ
てその極性すなわちＮ極とＳ極の位置を反転されない、
第１の極性可逆永久磁石２２ａは底板部４２と磁性部材
４６との間に配置されており、一方の磁極面が底板部４
２の上面に接触し、他方の磁極面が磁性部材４６の下面
に接触する。第２の極性不可逆永久磁石２２ｂは、枠部
４４と磁性部材４６の長手方向端部との間に配置されて
おり、一方の磁極面が枠部４４の内側面に接触し、他方
の磁極面が磁性部材４６の長手方向端面に接触する。以
下の説明では、第１および第２の永久磁石２２ａ、２２
ｂは、ハウジング１４側の磁極面がＮ、１ｉｉｉ性部材
４６側の磁極面がＳであるものとする。

なお、極性可逆永久磁石１８を枠部４４と磁性部材４６
の長手方向端部との間に配置し、第２の極性可逆永久磁
石２２ｂを枠部４４と磁性部材４６の幅方向端部との間
に配置してもよい。

追加の極性不可逆永久磁石２４も、希土類金属磁石また
はフェライト磁石のように高保磁力を有する磁石であり
、従って外部磁界によってその極性すなわちＮ極とＳ極
の位置を反転されない、また、該永久磁石２４は、スペ
ーサ３０の厚さ寸法と同じ厚さ寸法を有する。さらに、
永久磁石２４は、厚さ方向に磁化され、同じ極性の磁極
面が互いに対向しかつ第１および第２の磁極片２６゜２
８に永久磁石２２ａ、２２ｂと同じ極性の磁界を付与す
るように、配置されている。このため、Ｎ極性の磁極面
は第１の磁極片２６に接触し、Ｓ極性の磁極面は第２の
磁極片ｚ８に接触する。永久磁石２４は、設けなくても
よい。

チャックｌＯの使用時、極性可逆永久磁石１８が、第２
図および第３図に示すように、ハウジング１４側の極が
Ｓ極、接続体１６側の極がＮ極の状態に磁化されると、
枠部４４、第１および第２の磁極片２６．２８および接
続体１６により極性不可逆永久磁石２２ａ、２２ｂ、２
４と極性可逆永久磁石１８とが磁気的に短絡される。こ
のため、第６図に示すように、永久磁石２４、第１の磁
極片２６．枠部４４０、永久磁石１８、接続体１６およ
び第２の磁極片２８を通る閉磁路５０と、永久磁石２２
ａ　、２２ｂ、枠部４４、永久磁石１８および接続体１
６を通る閉磁路５２が生じ、作業面３２は非励磁状態に
おかれる。

これに対し、極性可逆永久磁石１８が、第４図および第
５図に示すように、ハウジング１４側の極がＮ極、接続
体１６側の極がＳ極の状態に磁化されると、第１の磁極
片２６は永久磁石１８゜２２ａ、２２ｂ、２４のＮ極に
磁気的に接続するため全ての永久磁石１８，２２ａ、２
２ｂ、２４のＮ極として作用し、第２の磁極片２８は永
久磁石１８．２２ａ、２２ｂ、２４の５極に磁気的に接
続するため全ての永久磁石１３．２２＆。

２２ｂ、２４のＳ極として作用する。これにより、作業
面３２は励磁状態におかれる。

作業面３２が励磁された状態で、第７図に示すように、
面板１２上に磁性体５３が配置されると、第１および第
２の磁極片２６．２８を通る永久磁石２４による閉磁束
ループ５４と、枠部４４、第１の磁極片２６、第２の磁
極片２８および接続体１６を通る永久磁石１８による閉
磁束ループ５６と、枠体４４、第１の磁極片２６．第２
の磁極片２８および接続体１６を通る永久磁石２２ａ　
、２２　ｂによる閉磁束ループ５８とが生じる。

これらの閉磁束ループ５４，５６．５８は、近接する第
１および第２の磁極片２６．２８の上面間に強い磁気ポ
テンシャルを生じさせる。従って、例えば近接する一対
の第１および第２の磁極片２６．２８にのみ接触するよ
うな小型の磁性体をも磁束によって面板１２上に保持す
ることができ、また近接する第１および第２の磁極片２
６゜２８間の磁束により飽和するような厚さ寸法の磁性
体は複数対の第１および第２の磁極片２６゜２８間の磁
束により確実に保持できる。

上記の磁気チャック１０は、接続体１６、極性可逆永久
磁石１８、第１および第２の極性不可逆永久磁石２２ａ
、２２ｂをハウジング１４内に配置し、永久磁石１８，
２２ａ、２２ｂを接続体１６およびハウジング１４によ
り第１および第２の磁極片２６．２８に磁気的に接続し
たため、磁極片２６．２８間に配置する追加の極性不可
逆永久磁石２４の磁化方向の厚さ寸法を小さくしてもま
たは該永久磁石２４を省略しても、極性不可逆永久磁石
の力が弱くなることがなく、従って磁極片２６．２８の
ピッチを小さくすることができ、それにより、薄肉の磁
性体および小型の磁性体を確実に保持できる。また、第
１および第２の磁極片２６．２８の長手方向両端部が枠
部４４に当接し、長手方向中央部が接続体１６に当接す
るため、面板１２の法線方向への力が磁極片２６゜２８
に加わっても、これを損傷することがない。

第８図に示す面板６０は、第１および第２の磁極片２６
．２８を磁気的に絶縁するスペーサ６２が第１および第
２の磁極片２６．２８間をこれらと平行に伸びる磁性材
料から成る補助磁極６４と、該補助磁極と第１および第
２の磁極片２６゜２８との間を補助磁極６４と平行に伸
びる非磁性材料から成るセパレータ６６とを有する点で
、第１図〜第７図に示す面板１２と異なる。補助磁極６
４は、セパレータ６６により、第１および第２の磁極片
２６．２８並びに追加の極性不可逆永久磁石２４から磁
気的に絶縁されている。

補助磁極６４は、第１および第２の磁極片２６．２８に
異なる極性が与えられたとき、すなわち作業面３２が励
磁状態におかれたときに、第１の磁極片２６から第２の
磁極片２８に向う磁束または逆向きの磁束の中継部とし
て作用する。すなわち、補助磁極６４の作業面３２側の
部分のうち、第１の磁極片２６に近い部分には第２の磁
極片２８の極性が与えられ、第２の磁極片２８に近い部
分には第１の磁極片２６の極性が与えられる。このため
、面板６０によれば、磁極ピッチが小さくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気チャックの一実施例の一部を切り
欠いて示す斜視図、第２図は第１図のｍ−ｎ線に沿って
得た断面図、第３図は第１図のト」線に沿って得た断面
図、第４図は励磁の状態を説明するための第２図と同じ
断面図、第５図は励磁の状態を説明するための第３図と
同じ断面図、第６図は作業面が非励磁状態のときの閉磁
路を説明するために第１図に示す磁気チャックの一部を
切り欠いて示す斜視図、第７図は磁性体を保持する閉磁
束ループを説明するために第１図に示す磁気チャックの
一部を切り欠いて示す斜視図、第８図は面板の他の実施
例の一部を切り欠いて示す斜視図である。 １２　、６０　：面板、　　１４：ハウジング、１６：
接続体、　　　　１８二極性可逆永久磁石、２０：切り
換え用コイル、 ２２ａ、２２ｂ、２４：極性不可逆永久磁石。 ２６：第１の磁極片、２８：第２の磁極片、３０．６２
ニスペーサ、　３２：作業面、３８　、４０　：非磁性
部材、４２：底板部。 ４４：枠部、　　　　　５３：磁性体、６４：補助磁極
、　　　６６：セパレータ。 代理人　弁理士　松　永　宣　行 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）スペーサを間にして互いに並列的にかつ交互に配
   置され、前記スペーサにより磁気的に絶縁された細長い
   複数の第１の磁極片および複数の第２の磁極片を有し、
   磁性体を吸着する作業面を規定する面板と、該面板から
   間隔をおいてこれと平行に配置された底板部および該底
   板部上を前記第１および第２の磁極片の幅方向へ伸び複
   数の前記第１の磁極片に磁気的に接続されかつ前記第２
   の磁極片と磁気的に絶縁された枠部を有する磁性材料か
   ら成るハウジングと、前記面板と底板部との間を前記第
   １および第２の磁極片の幅方向へ伸び、前記第１の磁極
   片と磁気的に絶縁されかつ前記第２の磁極片に磁気的に
   接続された磁性材料から成る接続体と、該接続体と前記
   底板部との間に配置され、一方の磁極面が前記接続体に
   接触し、他方の磁極面が前記底板部に接触する少なくと
   も１つの第１の極性不可逆永久磁石と、前記接続体と前
   記枠部との間に配置され、一方の磁極面が前記接続体に
   接触し、他方の磁極面が前記枠部に接触する少なくとも
   １つの第２の極性不可逆永久磁石と、前記接続体とハウ
   ジングとの間に配置され、前記第１および第２の極性不
   可逆永久磁石と共働して前記作業面を励磁状態および非
   励磁状態におくべく一方の磁極面が前記接続体に接触し
   また他方の磁極面が前記ハウジングに接触する少なくと
   も１つの極性可逆永久磁石と、前記作業面を励磁状態お
   よび非励磁状態に切り換えるためのコイルとを含む、磁
   気チャック。
2. （２）前記接続体は細長い形状を有すると共に前記第２
   の磁極片の長手方向中央部に接触し、前記枠部は前記第
   １の磁極片の長手方向端部に接触する、特許請求の範囲
   第（１）項に記載の磁気チャック。
3. （３）前記第１の磁極片はその長手方向中央部で非磁性
   部材を介して前記接続体に当接し、前記第２の磁極片は
   その長手方向両端部で非磁性部材を介して前記枠部に当
   接する、特許請求の範囲第（２）項に記載の磁気チャッ
   ク。
4. （４）前記極性可逆永久磁石は前記接続体の幅方向両側
   に配置されている、特許請求の範囲第（２）項または第
   （３）項に記載の磁気チャック。
5. （５）前記スペーサは、前記第１および第２の磁極片間
   をこれらと平行に伸びる磁性材料から成る補助磁極と、
   該補助磁極と第１および第２の磁極片との間を該補助磁
   極と平行に伸び、該補助磁極と第１および第２の磁極片
   とを磁気的に絶縁する非磁性材料から成るセパレータと
   を有する、特許請求の範囲第（１）項、第（２）項、第
   （３）項または第（４）項に記載の磁気チャック。