JPS643616B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、たとえば鉄、鋼又はその他の強磁性
体とくに加工品の磁性保持体、ことに磁気的に吸
引できる加工品を形削り盤、フライス盤、研削
盤、穴あけプレス又は機械加工装置のような工作
機械のワークテーブル又はその他の支持体に磁気
吸引できる加工品を固着するようにした機械的に
駆動する磁気チヤツクに関する。

工作機械に加工品を保持するいわゆる磁気チヤ
ツクの使用はとくに表面研削、フライス加工及び
穴あけ用に広く行われている。このようなチヤツ
クは、機械式装置又は電気式装置により有効状態
すなわちオン状態と無効状態すなわちオフ状態と
の間で切換える。

磁気チヤツクの有効状態では、磁界が磁気的に
吸引できる加工品をこの磁界により保持すること
のできる表面に現われる。オフ状態ではこの磁界
は、加工品を取りはずせるようにこの表面で釈放
し又はなくす。

この分野の若干の背景は米国特許第3340442号、
同第3775717号及び同第4075589号の各明細書に認
めることができる。

〓磁気チヤツク〓という用語は、本発明の背景
を論ずるに当たり、磁気的に吸引できる加工品を
表面に固定するのに同じ能力を持つワークテーブ
ルのことも意味するのに使う。

なおとくに永久磁石を備え有効状態及び無効状
態の間で切換えることのできる前記した用途用の
磁気装置を提供することが知られている（たとえ
ばこの場合に一般的に認められている仏国特許第
1452241号明細書参照）。この装置は、少くとも１
個の第１の磁気アセンブリを縦方向に延びる永久
磁石の相互に平行な２個の積層体により構成しこ
れ等の永久磁石が極片を交互にした中空体から成
つている。各磁石の極性は、各極片が北極及び南
極の間で積層体に沿い交互にハウジングから隔離
するようにしてある。

少くとも１個の第２の磁気アセンブリは、中空
体内に設けられ、第１の積層体に平行にこれ等の
第１積層体間に配置した永久磁石積層体により構
成してある。第２の積層体は、この積層体に沿い
交互の北極及び南極を持つ各極片を交互にした永
久磁石を持つ。

前記の２個の磁気アセンブリの磁界強さは互に
等しくして有効位置及び無効位置の間で他方の磁
気アセンブリに対する１個の極幅に対応する距離
でけ縦方向における他方の磁気アセンブリに対す
る一方の磁気アセンブリの縦移動により２個の装
置の磁束分布を相殺するようにする。反対方向に
おける同程度の移動により磁束が加わり中空体の
表面に所望の磁界を生ずる。

第１磁気アセンブリの２個の互に間隔を隔てた
積層体はこのようにした固定するが、第２磁気ア
センブリの単一の積層体は第１積層体の中心に配
置され、移動を生ずる単一の偏心機構に端部を連
結してある。従つてこの偏心機構により有効作業
及び無効作業の間で切換わることができる。

オン位置では可動な中央積層体の北極は側部積
層体の北極に合致し又は整合する。２個の磁気ア
センブリの南極についても同様である。すなわち
磁界の力線は、互に反対の極の間でチヤツク面に
沿い空気中で閉じ磁気吸引できる物体をこの表面
に取付けることができる。従つて２個の磁気装置
の磁束が加算される。

オフ位置では中央積層体の北極は固定積層体の
南極に合致するが、可動な中央積層体の南極は固
定積層体の北極に合致する。このようにして磁界
の力線は、相互に片寄つた積層体の並置領域で中
空体内で閉じることにより各積層体の磁界を短絡
し磁束を中性化する。この場合臨界チヤツク面で
磁界を環状にし、表面上で加工品を容易に取りは
ずし又は乗せることができる。

磁力は中央積層体の軸線に対して対称であるか
ら、この中央積層体を移動させるのに必要な力は
弱くてオン状態及びオフ状態間の操作を容易にし
駆動装置の有効寿命を増す。各極片は、軸線の横
方向に延び限定した厚みを持つから、チヤツクの
極幅又は極ピツチは小さくて、このチヤツクを比
較的小さ磁気吸引できる物体でも保持するのに使
うことができる。

しかし前記仏国特許第1452241号明細書に記載
された磁気装置においては、磁性体から成る中空
体を、永久磁石の前記各積層体の受入れに利用す
るに際し、ワークテーブルに乗せるための単一の
台板と、４個の側面を形成する長方形のフレーム
と、上部極板とを設けることが一般に行なわれて
いる。この場合、フレームも単一の台板も磁気機
能には関係しない。上部極板だけが磁気機能を果
し、上部極板の取付け面を、固定積層体の極片に
整合し、これ等の極片にパツチ又は幅が対応する
極片と、スペーサとを交互に位置させることによ
り形成する。

この上部極板の取付け面に加工品を取付けるに
は非常に有効であるが、磁気装置の側面により加
工品を位置決めしなければならないときには、前
記仏国特許明細書に記載された磁気装置は使用で
きない。

本発明の主な目的は、従来の磁気装置の前記欠
点を除去し、磁気装置の側面に加工品を取付ける
ことができるようにすることにより、従来の磁気
装置より一層多目的な使用のできる、機械的作動
の永久磁石形の磁気装置、とくに加工品保持用の
磁気装置を提供しようとするにある。

本発明の他の目的は、前記した各側面の少くと
も若干と共に上面に沿い保持磁界を持ちさらに工
作機械のワークテーブルへの機械的チヤツク固定
のできる新規な磁気チヤツクを提供しようとする
にある。

これ等の又その他の目的は本発明によれば、交
互の極板及びスペーサから成る積層体により中空
の本体を形成し、前記の極板及びスペーサの厚み
を、前記したようにしてチヤツクを付勢消勢する
ように相対的に移動できる各層体の永久磁石及び
極片の厚みに対応させた前記したような磁気チヤ
ツクを形成する磁性体により達成できる。極片及
びスペーサは可動積層体の移動方向に対し横方向
の平面内に配置され、各極板をオン位置における
全部の積層体の磁極に整合するようにしてある。
この中空の本体の長い側辺に沿う側面と共にこの
中空の本体の広い上面を形成するこれ等の極板に
は、永久磁石の積層体を受入れる整合穴を形成し
てある。

すなわち本発明は、中空の本体をオン位置にお
けるこの中空の本体の少くとも３つの側部に磁束
径路の一部にすることにより単に各積層体を囲む
ハウジングを利用する従来の構造を機能的に変え
る。本装置のオンオフ切換えは前記した公知の方
法で行うが、長方形の平行６面体の広い上面だけ
に現われる動作磁界の代りに、磁界は又オン位置
の場合と同様に中空の本体の対の長い側面にも現
われる。加工品を磁性により接着させる表面の数
はこのようにして増す。使用者は、どの表面が加
工品を最もよく向きを定めて取付るかを選ぶこと
ができる。この場合チヤツクの位置替えを必要と
しないで機械加工の普遍性を高める。

なお本発明によれば従来必要と考えられていた
台板をなくし、中空の本体の広い下面を又極板及
びスペーサにより形成するようにしてある。この
場合磁界は下面に現われ本装置をオン状態に切換
えて下面における磁気吸引作用によりチヤツクを
ワークテーブルに保持することができる。しかし
本装置とオフ位置に切換えると、チヤツクはワー
クテーブルから取りはずし動かし又は取除くこと
ができる。

或は台板又は底板は設けてもよいが、軟鉄又は
軟鋼から構成するのがよく互に間隔を隔てた極板
に接触する。これ等の極板はつねに同じ極性を持
つが、異る極性の各極板はこの台板又は底板から
間隔を隔てこの台板から磁気的に絶縁するように
してある。

この構造は、台板を通る磁界径路を閉じ磁気漏
れをなくし可動積層体のオフ位置に対応する磁界
の短絡位置の残留磁気を減らす。

オン位置で各極板及び台板間に接触が生じない
と、又磁性体の３つの作用面に磁束を集中させ
る。

なお本発明によれば可動な中央積層体の永久磁
石とその各極片とは円形の形状を持ち共通の棒部
片又は管部片にこれに軸線方向に固定するように
取付けてある。固定した側部積層体の磁石は、半
環状又は半円形で、中空体の作用面を形成する各
極板間のスペーサを形成する非磁性板の穴内に納
めることができる。

この場合固定積層体の磁石は、半分に切断した
ことを除いて可動積層体の磁石に同じにして、固
定積層体を厳密に同じにし又可動積層体がオフ位
置に動くときに固定積層体の磁界を完全に中性化
することができる。

本発明によれば、永久磁石の可動な積層体から
成る可動な磁気アセンブリを、極板に加えられる
極性を逆にし、したがつて電磁チヤツク上に取付
けられた加工品の減磁を許容するように、オン位
置からオフ位置への移動の際に、極板の厚さに等
しい行程だけさらに移動させることができる。

以下本発明磁気チヤツクの実施例を添付図面に
ついて詳細に説明する。

第１図、第２図、第３図、第４図及び第５図に
示した磁気チヤツクは、長方形の台板１すなわち
底板と、長方形の平行６面体の本体とから成つて
いる。この本体は、高い透磁率を持つ極軟鉄又は
極軟鋼から成る磁性体の板部片２ａ，２ｂと、こ
れ等の板部片と交互に設けられ、黄銅、ジユラル
ミン、ステンレス鋼又は類似物のような非磁性体
の板部片３とから成つている。

各板部片３には互に同じ幅を持つ２個の長方形
の側部穴４を形成してある。全部の板部片２ａ，
２ｂ，３には同じ直径の円形の中心穴５を形成し
てある。各中心穴５は互に整合し、縦方向に延び
る中空部を形成し、各板部片２ａ，２ｂ，３は控
え棒６により保持してある。各控え棒６は、各板
部片２ａ，２ｂ，３とは異なる形状を持つ１対の
端板８，９に固定してある。

各端板８，９は非磁性板７を介し積層体に当て
がつてある。非磁性板７により交互の磁性板及び
非磁性板から成る積層体を仕切つてある。非磁性
板７は側部穴を形成してなくて、各端板８，９は
各板部片３の穴に対応する穴を設けてない。

すなわち本磁気チヤツクは、各板部片３の各側
部穴４の整合により生ずる相互に平行な２個の側
部中空部を持つ。

これ等の中空部は、円形磁石を直径に沿い半分
に切断することにより作る半環状体又は半円形体
の形を持ち高い保磁力を持つなるべくはフエライ
ト形の固定の永久磁石１２を納める。固定の各永
久磁石１２は、磁性体の板部片２ａ，２ｂにより
相互に隔離され、１対の側部の永久磁石の積層体
から成る固定の磁気アセンブリを構成する。

永久磁石１２は、本磁気チヤツクの縦方向に磁
化され交互の極性を持つように位置させ（第２
図）各積層体が順次の北極の極板部片２ａと南極
の極板部片２ｂとから成つている。この交互の順
序は積層体に沿つて反復し文字Ｎ，Ｓにより表わ
してある。

２枚の極板部片の一方、図示の実施例では板部
片２ａは、軟鉄又は軟鋼から成る台板１に接触す
る。他方の極板部片２ｂは台板１から或る距離を
空気すきまを経て又は非磁性のスペーサ体を経て
（第１図ないし第３図参照）各板部片２ｂを台板
１から有効に磁気的に隔離するのに十分な距離だ
け隔ててある。すなわち北極を持つ全部の板部片
２ａは台板１により短絡するが反対の南極を持つ
全部の板部片２ｂは台板１から磁気的に隔離され
る。

可動な磁気アセンブリは、軸線Ａに沿い移動す
るように各穴５により形成した中央の円筒形中空
部内に取付けてある。この可動な磁気アセンブリ
は、円形の環状体であるなるべくはフエライトの
永久磁石１９と高い透磁率を持つ材料とくに極軟
鉄又は極軟鋼の対応する形状を持つ極片２０とか
ら成り高い保持力を持つ第３の積層体により構成
してある。

永久磁石１９及び極片２０は、非磁性の共通の
管部片２１に取付けてある。管部片２１は一端部
の外側にねじを切り第１の極片に当てがう締付け
ナツト２２を取付けてある。管部片２１はその他
端部にめねじを形成され締付けヘツド２３にねじ
込んである。締付けヘツド２３は最後の極片２
０′は、ヘツド２３のまわりにねじ込んだナツト
２４により保持してある。すなわち磁性環及び非
磁性環から成る積層体は管部片に締付けられ軸線
方向に固定してある。

各磁石１９は、可動積層体の軸線１８に平行な
方向に磁化された極性を交互にして管部片２１に
配置され、第２図及び第３図に文字Ｎ，Ｓで示す
ように北極である各極片２０が南極である極片２
０に追従され次で北極である極片に追従され以下
同様にしてある。

極ピツチすなわち各極片とこれに協働する永久
磁石１９との軸線方向幅又は厚みの和は、同様に
測つた固定積層体の極ピツチに等しい。

さらに可動積層体は固定の磁石積層体の全磁束
に等しい磁束を持つ。このことは単に、全部の積
層体に同じ円形磁石を使うが、固定積層体ではこ
れ等の円形磁石を２つに切断することにより保証
できる。

中央積層体は、端部部片８に取付けた駆動装置
２５により極ピツチに等しい距離だけ軸線１８に
沿い移動できる。

図示の実施例では駆動装置２５は手動式であ
る。しかし流体作動のシリンダ又は原動機或はソ
レノイドのような電気式駆動装置を設けてもよ
い。

駆動装置２５は、端部部片８内で軸線１８に直
交する軸線２７のまわりに回転するように軸架し
た軸２６を備えている。軸２６は、軸２６を回転
するように補形的なキー、取手、レバー又はアレ
ンスパナを挿入できる６角形の受け口３２を形成
してある。

軸２６はその内端部に、軸線２７に平行に延び
るが軸線２７から片寄つた偏心ピン２８を取付け
てある。ピン２８は管部片２１の長い方の端部で
棒部片２９によりヘツド２３に連結してある。

軸２６は、端部部片８内に取付けた２個の環部
片３０，３１内で回転できる。さらに軸２６には
みぞ穴３４を形成してある。みぞ穴３４内に固定
指片又は固定ピン３５が連関し軸２６の軸線方向
移動と端部部片８からのはずれとを防ぐようにし
てある。ピン３５は軸線２７に対し半径方向に延
びる。ピン３５及びみぞ穴３４は、軸２６を約
180゜だけ回動させるがそれ以上の回動はどちらの
方向でも制限する部分を形成する。

棒部片２９はその両端部にねじを切つてある。
一端部はピン２８により枢動する目穴３６内にね
じ込んである。反対側の端部は前記したようにヘ
ツド２３の軸線方向のめねじ内にねじ込んであ
る。

第２図及び第３図に例示したオン位置では中央
積層体は、北極片２０は２個の側部固定積層体の
北極板部片２ａに整合する位置にあるが、南極片
２０は固定積層体の南極片２ｂに整合する。

この位置決めによつて第３図に示すように力線
３８は、中空体の広い上面に沿い外側で又２つの
縦方向側面に沿い閉じるだけで強磁性の加工品を
これ等の表面のどちらか又は全部に磁力により取
付けることができる。外部磁気誘導は２個の側部
固定積層体により生成する磁束が加わることによ
つて生ずる。そして３個の積層体は磁気回路の見
地から並列に機能する。

約180゜にわたる軸２６の回動によりピン２８を
軸線２７のまわりに揺動させることにより中央積
層体を右方に引く。

ピン２８の偏心率は、180゜にわたる回転により
中央積層体を前記したように１つの極位置に等し
い距離だけ移動させる。

このオフ位置では北極片２０及び南極片２０
は、同じ平面にされた固定積層体の南極板部片２
ａ及び北極板部片２ａに整合し、第５図に示すよ
うに磁界の磁力線３９が中空体の内部で閉じるよ
うにしてある。すなわち中央積層体の磁束は固定
積層体の磁束から差引かれ、中空体の外部の閉じ
た磁界は相殺される。

前記したオン−オフ操作のほかに、中央の可動
な磁気アセンブリを、固定の磁気アセンブリに相
対的にさらに磁極ピツチ距離だけ移動させること
により、磁界を逆にし、本体表面における磁力線
を逆転させ加工品を減磁できる。

第６図は台板を除いた実施例を示す。この場合
全部の極板部片２は互に同じであり板部片３と共
に平行６面体の広い上面及び広い下面を形成す
る。この場合可動積層体を前記したように移動さ
せると、下面で閉じる外部磁界がチヤツクを強磁
性体のワークテーブルに取付ける作用をする。

なお本発明によれば中央積層体の磁石又は極片
を形成する円形環と固定積層体の磁石を形成する
半円形環との代りに、これ等の部片がとくにその
形状に関して正方形又は長方形の形状を持つよう
にしてもよい。

偏心駆動装置の代りにレバー又はその他の制御
部片たとえばねじナツト構造を使つてもよい。相
対運動は前記したように異る方式で生じさせても
よいし、又所要の磁界、表面の寸法等に従つて一
層多い個数の固定積層体及び可動積層体を端部と
端部とを突合わせにして又は互に並べて設ければ
よいのはもちろんである。

以上本発明をその実施例について詳細に説明し
たが本発明はなおその精神を逸脱しないで種種の
変化変型を行うことができるのはもちろんであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明磁気装置の１実施例の斜視図、
第２図は第１図の磁気装置をオン位置で示した拡
大横断面図、第３図は第２図の−線に沿う断
面図、第４図は第３図の−に沿う断面図、第
５図は第２図の磁気装置をオフ位置で示す第２図
と同様な横断面図である。第６図は本磁気装置の
台板を設けてない実施例の第３図と同様な縦断面
図である。 ２ａ，２ｂ……磁性板部片、３……非磁性板部
片、４，５……穴、１２……永久磁石、１９……
永久磁石、２０……極片、２５……駆動装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁気装置、とくに加工品保持用の磁気チヤツ
   クにおいて、 (イ) 前記磁気装置の本体の露出した上側の表面
   と、この上側の表面に隣接する少くとも２つの
   露出した側部の表面とを形成する磁性板部片と
   非磁性板部片とを交互に配置した縦方向に延び
   る積層体であつて、前記磁性板部片及び非磁性
   板部片が、この積層体の縦方向に直交すると共
   にそれぞれ１個の中心穴を持ち、１個の縦方向
   に延びる中空部を形成するように、前記中心穴
   を前記積層体に沿い整合させて成る積層体と、 (ロ) 永久磁石及び極片を交互に設け、これ等の極
   片の磁気極性を交互に異ならせた１個の積層体
   から成り、前記中空部内に納められ、この中空
   部内で移動できる可動な磁気アセンブリと、 (ハ) 前記磁気装置の本体内に取付けた固定の磁気
   アセンブリであつて、この固定の磁気アセンブ
   リに沿い交互に異なる磁気極性を生ずる永久磁
   石から成る１対の側部の積層体から構成された
   固定の磁気アセンブリとを備え、 縦方向に沿つて測つた前記極片の厚みを前記
   板部片の厚みにほぼ対応させ、前記可動な磁気
   アセンブリの磁極ピツチを、次次の前記極片の
   対応部分間の距離に等しくし、 さらに(ニ)前記可動な磁気アセンブリを前記磁極
   ピツチに少くとも等しい距離だけ移動させるよう
   に、前記可動な磁気アセンブリに係合することに
   より、前記各表面に磁界が現われこれ等の表面に
   加工品を固定するオン位置と、前記各表面の磁界
   を実質的に相殺するオフ位置との間で前記可動な
   磁気アセンブリを、選択的に動かすように、前記
   本体に取付けた駆動装置を備え、 前記固定の磁気アセンブリを形成する永久磁石
   から成る前記１対の側部の積層体の極片を、前記
   磁性板部片により形成し、前記非磁性板部片に、
   縦方向に整合し前記固定の磁気アセンブリの前記
   側部の積層体の各永久磁石を受入れる各側部穴を
   形成し、前記固定の磁気アセンブリの各永久磁石
   の互に整合した前記側部穴間の中央に前記中空部
   を配置し、前記可動な磁気アセンブリを、前記オ
   ン位置と前記オフ位置との間で動くように磁極ピ
   ツチに少くとも等しい距離だけ移動可能にした磁
   気装置、とくに加工品保持用の磁気チヤツク。 ２ 前記本体の下側に位置し、一方の極性を持つ
   前記磁性板部片に磁気的に接触する唯一の台板を
   備え、反対極性の前記磁性板部片を前記台板から
   磁気的に間隔を隔て、前記台板を高い透磁率を持
   つ材料から構成した特許請求の範囲第１項記載の
   磁気装置、とくに加工品保持用の磁気チヤツク。 ３ 前記磁性板部片及び非磁性板部片により、前
   記オン位置においてワークテーブルに磁気吸引さ
   れる前記本体の下面を、台板なしで直接に形成す
   るようにした特許請求の範囲第１項記載の磁気装
   置、とくに加工品保持用の磁気チヤツク。 ４ 前記可動な磁気アセンブリの前記永久磁石及
   び極片を、環状にすると共に、前記中空部内で移
   動するように共通の支持体に軸線方向に固定し、
   前記固定の磁気アセンブリの前記各永久磁石を、
   前記可動な磁気アセンブリの永久磁石と同じ環状
   の永久磁石から半環状に切断して形成した特許請
   求の範囲第２項又は第３項記載の磁気装置、とく
   に加工品保持用の磁気チヤツク。 ５ 前記可動な磁気アセンブリを、前記固定の磁
   気アセンブリに相対的に磁極ピツチより長い距離
   だけ移動可能にすることにより、前記加工品を前
   記表面の１つにおいて減磁するようにした特許請
   求の範囲第１項記載の磁気装置、とくに加工品保
   持用の磁気チヤツク。 ６ 前記本体を、長方形の平行６面体にし、１対
   の端板を前記本体の左右両側に位置させ、前記可
   動な磁気アセンブリの前記積層体を、管部片上に
   形成し、前記駆動装置に、前記管部片を貫いて延
   びこの管部片の一端部に固定した棒部片と、前記
   両端板のうち前記管部片の前記一端部から遠い方
   の前記端板内に取付けた偏心部片と、この偏心部
   片を前記棒部片に連結する連結装置とを設けた特
   許請求の範囲第４項記載の磁気装置、とくに加工
   品保持用の磁気チヤツク。