JPS63251141A - 永久磁石式電磁チヤツク - 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、環状の電磁石を備える永久磁石式電磁チャッ
クに関し、特に永久磁石材料からなる鉄心を着磁および
脱磁することにより作業面を励磁状態および非励磁状態
におく、永久磁石式電磁チャックに関する。

（従来技術） 環状の複数の電磁石を同心的に配置した電磁チャックの
一つとして、隣り合う電磁石の励磁コイルに励磁電流を
逆に供給することにより、隣り合う電磁石の鉄心に逆向
きの磁束を作用させるものがある。

しかし、このような電磁チャックでは、外側に配置され
た電磁石の励磁コイルの磁束が内側に配置された電磁石
の鉄心に、該鉄心に巻かれた励磁コイルによる磁束と逆
に作用するため、磁束を鉄心に効率よく作用させること
ができない。

特に、永久磁石材料からなる鉄心を用い、該鉄心を着磁
および脱磁することにより、作業面を励磁状態および非
励磁状態に切り換える永久磁石式電磁チャックの場合、
内側に配置された′電磁石の鉄心の着磁および脱磁を行
なうためには多大の７に流を励磁コイルに供給しなけれ
ばならない。

（発明の目的） 本発明は、励磁コイルにより発生された磁束を鉄心に効
率よく作用させることができる、永久磁石式電磁チャッ
クを提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明の永久磁石式電磁チャックは、底板部および該底
板部から立ち上がる枠部を備えるハウジングであって前
記底板部および前記枠部により規定された凹所を有する
ハウジングと、前記凹所に収容された環状の少なくとも
一つの電磁石とを含み、前記電磁石は、前記ハウジング
に磁気的に接続された、磁性材料からなる第１の環状体
と、該第１の環状体の周りに該第１の環状体から間隔を
おかれて配置されかつ前記ハウジングに磁気的に接続さ
れた第２の環状体であフて永久磁石材料からなる鉄心を
有する第２の環状体と、前記第２の環状体の周りに配置
されかつ磁性体を吸着する作業面を励磁状態および非励
磁状態におくべく前記鉄心を着磁および脱磁する磁束を
発生する励磁コイルとを備える。

本発明の永久磁石式電磁チャックは、また、底板部およ
び該底板部から立ち上がる枠部を備えるハウジングであ
って前記底板部および前記枠部により規定された凹所を
有するハウジングと、前記凹所の開口部を閉鎖すべく前
記ハウジングの前記底板部と反対の側に配置され、磁性
体を吸着する作業面を有する面板と、前記個所に収容さ
れた環状の少なくとも一つの電磁石とを含み、前記面板
は、前記作業面の中央に配置された環状の第１の磁極面
部と、該第１のの磁極面の周りに配置された環状の第２
の磁極面部と、該第２のｉｆｌ極面部の周りに配置され
た環状の第３の磁極面部と、該第３の磁極面部の周りに
配置された環状の第４の磁極面部とを前記作業面に有し
、前記電磁石は、前記第１の磁極面部と前記ハウジング
とに磁気的に接続された、磁性材料からなる第１の環状
体と、該第１の環状体の周りに該第１の環状体から間隔
をおかれて配置されかつ館記第３の磁極面部と前記ハウ
ジングとに磁気的に接続された第２の環状体であって永
久磁石材料からなる鉄心を有する第２の環状体と、前記
第２の環状体の周りに配置されかつ磁性体を吸着する作
業面を励磁状態におくべく前記鉄心を着磁および脱磁す
る磁束を発生する励磁コイルとを備える。

（発明の効果） 本発明の永久磁石式電磁チャックは、第１の環状体と第
２の環状体との間に励磁コイルが配置されていないため
、たとえ複数の電磁石を同心的に配置しても、各電磁石
の鉄心を同一方向に磁化させることができ、従って励磁
コイルにより発生された磁束を鉄心に有効に作用させる
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。

なお、以下の説明は元型の永久磁石式電磁チャックにつ
いて述べるが、本発明は角型の永久磁石式電磁チャック
にも適用することができる。

第１　ＬＡおよび第２図に示す元型の永久磁石式電磁ヂ
ャック１０は、平面形状が円形の磁性材料からなるハウ
ジング１２を含む。ハウジング１２は、円板状の底板部
１４と、該底板部の周縁部から立ち上がる筒状の枠部１
６とにより規定される、上方へ開口する凹所１８を備え
る。

凹所１８内には、環状の複数の電磁石２０が同心的に収
容さねている。各電磁石２０は、磁性材料からなる第１
の環状体２２と、該第１の環状体の周りに該第１の環状
体から間隔すなわち空間２４をおいて配置された第２の
環状体２６と、該第２の環状体の周りに配置された励磁
コイル２８とを備える。第１の環状体２２は、図示の例
ではハウジング１２と一体に設けらている。第２の環状
体２６は、永久磁石材料からなる環状の鉄心３０と、該
鉄心の上に重ねられた環状の継鉄３２とを備える。鉄心
３０の下向はハウジング１２の底板部１４に接触されて
いる。

励磁コイル２８は、鉄心３０と、継鉄３０の一部とを取
り囲むような高さ寸法を有する。励磁コイル２８へ励磁
電流を供給するケーブル３４は、第１の環状体２２およ
び継鉄３２の上部に設けられた７＋’４３６．３８と、
凹所１８の中央に配置された第１の環状体２２の中空部
を経てハウシンク１２の外へ伸びる。

鉄心３０としての永久磁石材料は、フェライト、希土類
全屈のように高保磁力の磁石材料であってもよいが、着
磁、脱磁の容易さからアルニコのように低保持力、高残
留磁束密度の材料が好ましい。継鉄３２は、一般的な鋼
材のような磁ＰＬ材料からなる。

ハウジング１２の上には、複数のボルト（図示せず）に
よりハウジング１２に分離可能に固定された円板状の面
板４０が凹所１８を閉鎖するように配置されている。面
板４０は、電磁石２０に対応された作業面部を備える。

各作業面部は、同心的に配置された環状の四つの磁極面
部４２゜４４．４６．４８と、隣り合うＩ／Ｉｉ極面部
全面部的に絶縁する非磁性のスペーサ５０とにより規定
される。磁極面部４２，４４，４６．４８は、スペーサ
５０とともに、磁性体を吸着する作業面５２を規定する
。

第１の磁極面部４２は第１の環状体２２に対応され、第
２の磁極面部４４は第１の磁極面部４２の周りにあって
環状の空間２４に対応され、第３の磁極面部４６は第２
の磁極面部４４の周りにあって第２の環状体２６に対応
され、第４の磁極面部４８は第３の磁極面部４６の周り
にあって励磁コイル２８が配置された空間に対応されて
いる。また、第１の磁極面部４２は第１の環状体２２に
磁気的に接続され、第３の磁極面部４６は継鉄３２に磁
気的に接続されている。

なお、鉄心３０を面板４０の側に配置し、継鉄３２を底
板１４の側に配置してもよい。この場合、継鉄３２をハ
ウジング２２と一体に形成すれば、ハウジング２２内へ
の継鉄３２配置作業が不要になるから、電磁チャックの
組立が容易になる。

作業面５２に磁性体を吸着するとき、励磁コイル２８に
は、たとえば鉄心３０の底板１４の側がＮ、ｉ鉄３２の
側がＳとなるような着磁用励磁電流が所定時間供給され
る。これにより、鉄心３０が前記のように着磁され、第
１の磁極面部４２がＮ極、第３の磁極面部４６がＳ極と
してそれぞわ作用するから、作業面５２は励磁状態にお
かれる。この場合、第２および第４の磁極面部４４．４
８は、分極用の磁極面部として作用する。

吸着されている磁性体を開放するときは、′准流値が徐
々に減衰しかつ極性が交互に反転さ打る減衰性の脱磁用
励磁電流が各励磁コイル２８に供給される。これにより
、鉄心３０が脱磁さおるため、作業面５２は非励磁状態
になる。

着磁および脱磁のための励磁回路としては、たとえば、
コンデンサの充電電圧を励磁コイルに加える永久磁石式
電磁チャック用の従来の励磁回路を用いることができる
。しかし、従来の励磁回路では、前記コンデンサの一回
の放電時間が短いため、−回の通電だけでは鉄心３０の
完全な着磁お゛　　よび脱磁がなされず、実質的に複数
回通電しなければならない。これを解決するためには、
充放電用の前記コンデンサを用いることなく、着磁用ま
たは脱磁用励磁電流を所定時間たとえば０．２秒以上好
ましくは０．５〜１秒通主通電ばよい。

このように比較的長い励磁電流用の回路としては、サイ
リスタまたはトランジスタを用いた、たとえば特公昭５
９−２５３６７号？）報、特公昭６２−１１４８４号公
報に記載された回路を用いることができる。

脱磁用の励磁電流は、減衰性の電流によるＢＨ曲線が第
２象限と第４象限とを交互に経る値であることが望まし
い。このような電流値は、励磁電流の初期値を、鉄心が
一度逆向きに飽和される値、好ましくは着磁されている
鉄心３０にその磁束密度の８０％以上の磁束密度の磁界
を作用させる値とすればよい。

第１の環状体２２と、該第１の環状体の周りに該第１の
環状体から空間２４をおいて配置された第２の環状体２
６と、該第２の環状体の周りに配置された励磁コイル２
８とを備える電磁石２０を用いた永久磁石式電磁チャッ
ク１−０によれば、複数の電磁石２０を同軸的に配置し
ても、各電磁石の鉄心３０に作用させる磁束の向きを同
じにすることができ、このため励磁コイルにより発生さ
れた磁束を鉄心に効果的に作用させることができる。

【図面の簡単な説明】

７ＪＳｉ図は本発明の永久磁石式電磁チャックの一実施
例を示す平面図であってハウジングの内部構造を示すべ
く面板の一部を切除した図、第２図は第１図の２−２線
に沿って得た断面図である。 １０：永久磁石式電磁チャック、 １２：ハウジング、　　１４：底板部、１６：枠部、　
　　　　１８：凹所、 ２０：電磁石、　　　　２２：第１の環状体、２４：空
間、　　　　２６：第２の環状体、２８：励磁コイル、
　　３０：鉄心、 ３２：継鉄、　　　　　４０：面板、 ４２．４４，４６，４８：ｉｉ！極面部、５０ニスペー
サ、　　　５２：作業面。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）底板部および該底板部から立ち上がる枠部を備え
   るハウジングであって前記底板部および前記枠部により
   規定された凹所を有するハウジングと、前記凹所に収容
   された環状の少なくとも一つの電磁石とを含み、前記電
   磁石は、前記ハウジングに磁気的に接続された、磁性材
   料からなる第１の環状体と、該第１の環状体の周りに該
   第１の環状体から間隔をおかれて配置されかつ前記ハウ
   ジングに磁気的に接続された第２の環状体であって永久
   磁石材料からなる鉄心を有する第２の環状体と、前記第
   ２の環状体の周りに配置されかつ磁性体を吸着する作業
   面を励磁状態および非励磁状態におくべく前記鉄心を着
   磁および脱磁する磁束を発生する励磁コイルとを備える
   、永久磁石式電磁チャック。
2. （２）底板部および該底板部から立ち上がる枠部を備え
   るハウジングであって前記底板部および前記枠部により
   規定された凹所を有するハウジングと、前記凹所の開口
   部を閉鎖すべく前記ハウジングの前記底板部と反対の側
   に配置され、磁性体を吸着する作業面を有する面板と、
   前記凹所に収容された環状の少なくとも一つの電磁石と
   を含み、前記面板は、前記作業面の中央に配置された環
   状の第１の磁極面部と、該第１のの磁極面の周りに配置
   された環状の第２の磁極面部と、該第２の磁極面部の周
   りに配置された環状の第３の磁極面部と、該第３の磁極
   面部の周りに配置された環状の第４の磁極面部とを前記
   作業面に有し、前記電磁石は、前記第１の磁極面部と前
   記ハウジングと磁気的に接続された、磁性材料からなる
   第１の環状体と、該第１の環状体の周りに該第１の環状
   体から間隔をおかれて配置されかつ前記第３の磁極面部
   と前記ハウジングとに磁気的に接続された第２の環状体
   であって永久磁石材料からなる鉄心を有する第２の環状
   体と、前記第２の環状体の周りに配置されかつ磁性体を
   吸着する作業面を励磁状態におくべく前記鉄心を着磁お
   よび脱磁する磁束を発生する励磁コイルとを備える、永
   久磁石式電磁チャック。