KR101498864B1

KR101498864B1 - 자성체 홀딩 장치

Info

Publication number: KR101498864B1
Application number: KR1020140132314A
Authority: KR
Inventors: 최태광
Original assignee: 최태광
Priority date: 2014-07-04
Filing date: 2014-10-01
Publication date: 2015-03-05
Also published as: US10460864B2; WO2016003040A1; US9589715B2; US20160005519A1; KR20140124739A; CN106102993A; KR20160004898A; EP3165326A4; US20170133136A1; KR101512610B1; JP2017513235A; JP6231227B2; PH12017500028A1; EP3165326A1; CN106102993B

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 자성체 홀딩 장치는, 제1 N폴피스와, 제1 S폴피스와, 제1 영구자석을 포함하는 제1 폴피스 어셈블리; 제2 N폴피스와, 제2 S폴피스와, 제2 영구자석을 포함하는 제2 폴피스 어셈블리; 적어도 하나의 제1 코일; 적어도 하나의 제2 코일; 및 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일에 인가되는 전류를 제어하는 제어 장치; 를 포함한다. 상기 제1 폴피스 어셈블리 및 상기 제2 폴피스 어셈블리 중 하나 이상은, 상기 제1 N폴피스의 접촉면과 상기 제2 S폴피스의 접촉면이 서로 이격되고 또한 상기 제1 S폴피스의 접촉면과 상기 제2 N폴피스의 접촉면이 서로 이격되는 제1 배치와, 상기 제1 N폴피스의 접촉면과 상기 제2 S폴피스의 접촉면이 서로 접촉되고 또한 상기 제1 S폴피스의 접촉면과 상기 제2 N폴피스의 접촉면이 서로 접촉되는 제2 배치 간을 전환시키도록, 이동 가능하게 구성된다. 상기 제어 장치는 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일에 인가되는 전류를 조절함에 의해, 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일을 통과하는 자기 흐름을 제어함으로써, 상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제1 배치와 상기 제2 배치 간에 전환 가능하게 하며, 이에 따라 상기 제1 폴피스 어셈블리 및 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면을 관통하는 자기 흐름을 제어한다.

Description

자성체 홀딩 장치{MAGNETIC SUBSTANCE HOLDING DEVICE}

본 발명은 자성체 홀딩 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 영구자석으로부터의 자기 흐름을 제어하여 강한 홀딩력을 얻을 수 있고 쉽게 홀딩 및 해제의 전환이 가능하며 잔류 자기를 최소화한 자성체 홀딩 장치에 관한 것이다.

영구자석 워크홀딩 장치 (permanent magnet workholding device) 와 같은 자성체 홀딩 장치는 철과 같은 자성 물질 (magnetic material) 로 구성된 부착 대상을 자기력을 이용하여 부착시키는데 사용되는 장치로서, 오늘날 사출기의 금형 클램핑, 프레스기의 금형 클램핑, 공작 기계의 척 등에 부착되는 내부 장치 등으로 널리 사용되고 있다.

이러한 자성체 홀딩 장치는, 기본적으로 영구자석의 강한 자기력을 이용하여, 자성체인 부착 대상을 홀딩면에 부착시키게 되는데, 해제 시에는 영구자석으로부터의 자기 흐름을 제어하여 홀딩면으로 자기 흐름이 형성되지 않도록 하여 부착 대상을 홀딩면으로부터 떨어뜨린다.

여기서, 영구자석으로부터의 자기 흐름을 제어하는 방법으로는, 회전 가능하도록 설치된 다른 영구자석을 회전시킴으로써 자기 흐름을 제어하는 방법, 별도의 전자석을 이용하여 자기 흐름을 제어하는 방법 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 출원인은 이미 별도의 전자석을 이용한 자성체 홀딩 장치를 제시한 바 있다 (특허문헌 1 참조). 또한, 더욱 발전된 형태의 자성체 홀딩 장치도 제시한 바 있다 (특허문헌 2 참조).

특허문헌 1 및 2에 개시된 본 출원인의 자성체 홀딩 장치는, 별도의 전자석을 설치하지 않고 폴피스에 코일을 배치함으로써 간단한 구조로 강한 홀딩력을 얻을 수 있으며, 홀딩 또는 해제 시의 전환 시에만 작은 전류만을 사용하여 영구자석의 자기력을 제어할 수 있고, 작은 크기의 공간만으로도 강한 홀딩력을 얻을 수 있는 장점을 가지고 있다.

한편, 부착 대상을 홀딩하지 않는 해제 시에도 부착 대상을 끌어당기는 잔류 자기 (residual magnetism) 를 최소화하는 것은 자성체 홀딩 장치에 대한 끊임없는 당면 과제이다.

종합하면, 많은 영구자석을 사용할수록 홀딩력을 증가하나, 자기 흐름을 제어하는 것은 어려워지고, 또한 잔류 자기도 그만큼 커지게 되어, 이용면에서 한계점이 되어 왔다.

(특허문헌 1)

국제특허공개 WO2012/039548A1

(특허문헌 2)

한국등록특허 KR10-1319052B

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 영구자석으로부터의 자기 흐름을 제어하여 강한 홀딩력을 얻을 수 있고 쉽게 홀딩 및 해제의 전환이 가능하며 잔류 자기를 최소화한 자성체 홀딩 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 자성체 홀딩 장치는, 홀딩면 및 접촉면이 형성되고 자성체인 제1 N폴피스와, 홀딩면 및 접촉면이 형성되고 자성체인 제1 S폴피스와, 상기 제1 N폴피스에 N극이 접촉되고 상기 제1 S폴피스에 S극이 접촉되도록 배치되는 제1 영구자석을 포함하는 제1 폴피스 어셈블리; 홀딩면 및 접촉면이 형성되고 자성체인 제2 N폴피스와, 홀딩면 및 접촉면이 형성되고 자성체인 제2 S폴피스와, 상기 제2 N폴피스에 N극이 접촉되고 상기 제2 S폴피스에 S극이 접촉되도록 배치되는 제2 영구자석을 포함하고, 상기 제2 S폴피스의 접촉면은 상기 제1 N폴피스의 접촉면과 대면하도록 배치되고, 상기 제2 N폴피스의 접촉면은 상기 제1 S폴피스의 접촉면과 대면하도록 배치되는 제2 폴피스 어셈블리; 상기 제1 N폴피스의 홀딩면을 통과하는 자기 흐름과 상기 제2 S폴피스의 홀딩면을 통과하는 자기 흐름 중 적어도 하나에 영향을 끼치도록 배치되는 적어도 하나의 제1 코일; 상기 제1 S폴피스의 홀딩면을 통과하는 자기 흐름과 상기 제2 N폴피스의 홀딩면을 통과하는 자기 흐름 중 적어도 하나에 영향을 끼치도록 배치되는 적어도 하나의 제2 코일; 및 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일에 인가되는 전류를 제어하는 제어 장치; 를 포함한다. 상기 제1 폴피스 어셈블리 및 상기 제2 폴피스 어셈블리 중 하나 이상은, 상기 제1 N폴피스의 접촉면과 상기 제2 S폴피스의 접촉면이 서로 이격되고 또한 상기 제1 S폴피스의 접촉면과 상기 제2 N폴피스의 접촉면이 서로 이격되는 제1 배치와, 상기 제1 N폴피스의 접촉면과 상기 제2 S폴피스의 접촉면이 서로 접촉되고 또한 상기 제1 S폴피스의 접촉면과 상기 제2 N폴피스의 접촉면이 서로 접촉되는 제2 배치 간을 전환시키도록, 이동 가능하게 구성된다. 상기 제어 장치는 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일에 인가되는 전류를 조절함에 의해, 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일을 통과하는 자기 흐름을 제어함으로써, 상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제1 배치와 상기 제2 배치 간에 전환 가능하게 하며, 이에 따라 상기 제1 폴피스 어셈블리 및 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면을 관통하는 자기 흐름을 제어한다.

또한 본 발명의 다른 특징에 따르면, 홀딩면 및 접촉면이 형성되고, 자성체인 제1 연결 폴피스; 및 홀딩면 및 접촉면이 형성되고, 자성체인 제2 연결 폴피스; 를 더 포함한다. 상기 제1 연결 폴피스의 접촉면은 상기 제1 N폴피스의 홀딩면과 대면하도록 배치되고, 상기 제2 연결 폴피스의 접촉면은 상기 제1 S폴피스의 홀딩면과 대면하도록 배치된다. 상기 제1 연결 폴피스, 상기 제2 연결 폴피스 및 상기 제2 폴피스 어셈블리는 고정되고, 상기 제1 폴피스 어셈블리는 상기 제1 연결 폴피스/상기 제2 연결 폴피스 및 상기 제2 폴피스 어셈블리 사이에서 이동 가능하다. 상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제1 배치로 배치되는 경우, 상기 제1 폴피스 어셈블리의 홀딩면들과 상기 제1 연결 폴피스 및 상기 제2 연결 폴피스의 접촉면들이 각각 접촉되고, 상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제2 배치로 배치되는 경우, 상기 제1 폴피스 어셈블리의 홀딩면들과 상기 제1 연결 폴피스 및 상기 제2 연결 폴피스의 접촉면들이 각각 이격되도록, 상기 제1 연결 폴피스 및 상기 제2 연결 폴피스가 배치된다. 상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제1 배치로 배치되는 경우, 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면들 및 상기 제1 연결 폴피스와 상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면들에 각각 자성체인 부착 대상들이 홀딩되고, 상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제2 배치로 배치되는 경우, 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면들 및 상기 제1 연결 폴피스와 상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면들로부터 각각 자성체인 부착 대상이 해제된다.

또한 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 홀딩면 및 접촉면이 형성되고 자성체인 제3 N폴피스와, 홀딩면 및 접촉면이 형성되고 자성체인 제3 S폴피스와, 상기 제3 N폴피스에 N극이 접촉되고 상기 제3 S폴피스에 S극이 접촉되도록 배치되는 제3 영구자석을 포함하고, 상기 제3 S폴피스의 접촉면은 상기 제1 N폴피스의 홀딩면과 대면하도록 배치되고, 상기 제3 N폴피스의 접촉면은 상기 제1 S폴피스의 홀딩면과 대면하도록 배치되는 제3 폴피스 어셈블리를 더 포함한다. 상기 제2 폴피스 어셈블리와 상기 제3 폴피스 어셈블리는 고정되며, 상기 제1 폴피스 어셈블리는 상기 제2 폴피스 어셈블리와 상기 제3 폴피스 어셈블리 사이에서 이동 가능하다. 상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제1 배치로 배치되는 경우, 상기 제1 폴피스 어셈블리의 N폴피스의 홀딩면들과 상기 제3 폴피스 어셈블리의 접촉면들이 접촉되고, 상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제2 배치로 배치되는 경우, 상기 제1 폴피스 어셈블리의 홀딩면들 및 상기 제3 폴피스 어셈블리의 접촉면들이 이격되도록, 상기 제3 폴피스 어셈블리가 배치된다. 상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제1 배치로 배치되는 경우, 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면들에 자성체인 부착 대상이 홀딩되고 상기 제3 폴피스 어셈블리의 홀딩면들로부터 자성체인 부착 대상이 해제되며, 상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제2 배치로 배치되는 경우, 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면들로부터 자성체인 부착 대상이 해제되고 상기 제3 폴피스 어셈블리의 홀딩면들에 자성체인 부착 대상이 홀딩된다.

또한 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 연결 폴피스의 홀딩면, 상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면 및 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면들은 하나의 부착대상을 부착할 수 있도록 형성된다.

또한 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 폴피스 어셈블리는 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면들과 상기 제1 연결 폴피스 및 상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면들의 연장면을 따르는 방향으로 이동가능하다.

또한 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면들, 상기 제1 연결 폴피스의 홀딩면, 상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면은 사각형 형태로 배치된다.

또한 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면들끼리 서로 인접하고, 상기 제1 연결 폴피스의 홀딩면과 상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면끼리 서로 인접하게 배치된다.

또한 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 홀딩면 및 접촉면이 형성되고, 자성체인 제3 연결 폴피스 및 적어도 하나의 제3 코일을 더 포함한다. 상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면은 2개가 형성되며, 상기 제1 폴피스 어셈블리는, 홀딩면 및 접촉면이 형성되고 자성체인 제3 N폴피스와, 상기 제1 S폴피스에 S극이 접촉되고 상기 제3 N폴피스에 N극이 접촉되는 제3 영구자석을 더 포함하고, 상기 제2 폴피스 어셈블리는, 홀딩면 및 접촉면이 형성되고 자성체인 제3 S폴피스와, 상기 제2 N폴피스에 N극이 접촉되고 상기 제3 S폴피스에 S극이 접촉되는 제4 영구자석을 더 포함한다. 상기 제3 코일은 상기 제3 N폴피스의 홀딩면을 통과하는 자기 흐름과 상기 제3 S폴피스의 홀딩면을 통과하는 자기 흐름 중 적어도 하나에 영향을 끼치도록 배치된다. 상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제1 배치로 배치되는 경우, 상기 제1 폴피스 어셈블리의 홀딩면들과 상기 제1 연결 폴피스, 상기 제2 연결 폴피스 및 상기 제3 연결 폴피스의 접촉면들이 각각 접촉되고, 상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제2 배치로 배치되는 경우, 상기 제1 폴피스 어셈블리의 홀딩면들과 상기 제1 연결 폴피스, 상기 제2 연결 폴피스 및 상기 제3 연결 폴피스의 접촉면들이 각각 이격되도록, 상기 제1 연결 폴피스, 상기 제2 연결 폴피스 및 상기 제3 연결 폴피스가 배치된다. 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면들, 상기 제1 연결 폴피스의 홀딩면, 상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면들 및 상기 제3 연결 폴피스의 홀딩면은 하나의 자성체인 부착 대상을 부착할 수 있도록 형성된다. 상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제1 배치로 배치되는 경우, 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면들, 상기 제1 연결 폴피스의 홀딩면, 상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면들 및 상기 제3 연결 폴피스의 홀딩면에 상기 부착 대상이 홀딩되고, 상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제2 배치로 배치되는 경우, 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면들, 상기 제1 연결 폴피스의 홀딩면, 상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면들 및 상기 제3 연결 폴피스의 홀딩면으로부터 상기 부착 대상이 해제된다. 상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면들 중 어느 하나는 상기 제1 연결 폴피스의 홀딩면과 인접하고 상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면들 중 다른 하나는 상기 제3 연결 폴피스의 홀딩면과 인접하도록 배치된다. 상기 제어 장치는 상기 제1 코일, 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일에 인가되는 전류를 조절함에 의해, 상기 제1 코일, 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일을 통과하는 자기 흐름을 제어함으로써, 상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제1 배치와 상기 제2 배치 간에 전환 가능하게 하며, 이에 따라 상기 제1 폴피스 어셈블리의 홀딩면, 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면, 상기 제1 연결 폴피스의 홀딩면, 상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면 및 상기 제3 연결 폴피스의 홀딩면을 관통하는 자기 흐름을 제어한다.

또한 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제2 연결 폴피스의 접촉면은 돌출부의 단부에 형성되고, 상기 제2 코일은 상기 돌출부에 배치된다.

또한 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 폴피스 어셈블리는, N폴피스와 S폴피스를 둘러싸도록 배치되고 자성체인 제1 강화 폴피스와, 상기 제1 강화 폴피스에는 S극이 접촉되고 N폴피스에는 N극이 접촉되도록 배치되는 1 이상의 제1 강화 영구자석과, 상기 제1 강화 폴피스에는 N극이 접촉되고 S폴피스에는 S극이 접촉되도록 배치되는 1 이상의 제2 강화 영구자석을 더 포함하고/포함하거나, 상기 제2 폴피스 어셈블리는, N폴피스와 S폴피스를 둘러싸도록 배치되고 자성체인 제2 강화 폴피스와, 상기 제2 강화 폴피스에는 S극이 접촉되고 N폴피스에는 N극이 접촉되도록 배치되는 1 이상의 제3 강화 영구자석과, 상기 제2 강화 폴피스에는 N극이 접촉되고 S폴피스에는 S극이 접촉되도록 배치되는 1 이상의 제4 강화 영구자석을 더 포함한다.

또한 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 폴피스 어셈블리는, 제1 부가 N폴피스와, 제1 부가 S폴피스와, 상기 제1 부가 N폴피스에는 N극이 접촉되고 상기 제1 부가 S폴피스에는 S극이 접촉되는 제1 강화 영구자석과, 상기 제1 부가 N폴피스에는 N극이 접촉되고 S폴피스에는 S극이 접촉되는 제2 강화 영구자석과, 상기 제1 부가 S폴피스에는 S극이 접촉되고 N폴피스에는 N극이 접촉되는 제3 강화 영구자석을 더 포함하고/포함하거나, 상기 제2 폴피스 어셈블리는, 제2 부가 N폴피스와, 제2 부가 S폴피스와, 상기 제2 부가 N폴피스에는 N극이 접촉되고 상기 제2 부가 S폴피스에는 S극이 접촉되는 제4 강화 영구자석과, 상기 제2 부가 N폴피스에는 N극이 접촉되고 S폴피스에는 S극이 접촉되는 제5 강화 영구자석과, 상기 제2 부가 S폴피스에는 S극이 접촉되고 N폴피스에는 N극이 접촉되는 제6 강화 영구자석을 더 포함한다.

또한 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 코일은 상기 제1 N폴피스 및 상기 제2 S폴피스 중 적어도 하나에 배치되며, 상기 제2 코일은 상기 제1 S폴피스 및 상기 제2 N폴피스 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석 사이에 배치되지 않는다.

또한 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 폴피스 어셈블리 및 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제2 배치에 있을 때 형성되는 자기 흐름이 통과되는 폴피스들의 단면적은 상기 제1 연결 폴피스 및 상기 제2 연결 폴피스의 단면적보다 크다.

또한 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 폴피스 어셈블리 및 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제2 배치에 있을 때 형성되는 자기 흐름이 통과되는 폴피스들의 단면적은 상기 제2 영구자석과 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면들 사이의 폴피스들의 단면적보다 크다.

또한 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 폴피스 어셈블리 및 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제2 배치에 있을 때 형성되는 자기 흐름이 통과되는 폴피스들의 단면적은 상기 제1 영구자석과 상기 제1 폴피스 어셈블리의 홀딩면들 사이의 폴피스들의 단면적보다 크다.

또한 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일은 상기 제2 영구자석과 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면들 사이에 배치된다.

또한 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 상기 제1 영구자석과 상기 제1 폴피스 어셈블리의 홀딩면들 사이에 배치된다.

또한 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 폴피스 어셈블리 및 상기 제2 폴피스 어셈블리 중 이동 가능한 폴피스 어셈블리는 무두볼트에 의해 안내된다.

또한 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 연결 폴피스 및 상기 제2 연결 폴피스를 통과하는 자기 흐름 경로 중 최단 경로가 수직으로 굴절되지 않도록, 상기 제1 연결 폴피스 및 상기 제2 연결 폴피스에는 모따기 (chamfer) 또는 모깎기 (fillet) 가 되어 있다.

본 발명의 자성체 홀딩 장치에 따르면, 부착 대상의 해제 시에 잔류 자기를 최소화할 수 있다. 이와 더불어, 별도의 전자석을 설치하지 않고 폴피스에 코일을 배치함으로써 간단한 구조로 강한 홀딩력을 얻을 수 있으며, 홀딩 또는 해제 시의 전환 시에만 작은 전류만을 사용하여 영구자석의 자기력을 제어할 수 있고, 작은 크기의 공간만으로도 강한 홀딩력을 얻을 수 있다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이며, 도 4d는 도 4a의 A-A선 단면도이며, 도 4e는 도 4a의 B-B선 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이며, 도 6b는 도 6a의 A-A선 단면도이고, 도 6c는 도 6a의 B-B선 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 정면도 및 측면도이다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이며,
도 11은 도 2a 내지 도 2c의 자성체 홀딩 장치의 측단면도이다.
도 12는 도 4a 내지 도 4c의 자성체 홀딩 장치의 측단면도이다.
도 13은 도 12의 수직 가이드부의 변형예를 나타낸 측단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

먼저, 도 1a 내지 도 1c를 참조하여, 본 발명의 자성체 홀딩 장치의 기본적 구성 및 원리에 대해서 설명하기로 한다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이며, 특히 도 1a는 자성체 홀딩 장치가 부착 대상을 해제한 때의 개략적인 단면도이고, 도 1b 및 도 1c는 자성체 홀딩 장치가 부착 대상을 홀딩하는 때의 개략적인 단면도이다.

도 1a 내지 1c를 참조하면, 자성체 홀딩 장치 (1000) 는 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 와, 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 와, 제1 코일 (1310) 과, 제2 코일 (1320) 과, 제어 장치 (미도시) 를 포함하여 구성된다.

제1 폴피스 어셈블리 (1100) 는, 제1 N폴피스 (1110) 와, 제1 S폴피스 (1120) 와, 제1 영구자석 (1130) 을 포함한다. 제1 N폴피스 (1110) 는 자성체이고, 홀딩면 (1111) 및 접촉면 (1112) 을 구비한다. 또한, 제1 S폴피스 (1120) 는 자성체이고, 홀딩면 (1121) 및 접촉면 (1122) 을 구비한다. 제1 영구자석 (1130) 은 제1 N폴피스 (1110) 에 N극이 접촉되고, 제1 S폴피스 (1120) 에 S극이 접촉되도록 배치된다.

제2 폴피스 어셈블리 (1200) 는, 제2 N폴피스 (1210) 와, 제2 S폴피스 (1220) 와, 제2 영구자석 (1230) 을 포함한다. 제2 N폴피스 (1210) 는 자성체이고, 홀딩면 (1211) 및 접촉면 (1212) 을 구비한다. 또한, 제2 S폴피스 (1220) 는 자성체이고, 홀딩면 (1221) 및 접촉면 (1222) 을 구비한다. 제2 영구자석 (1230) 은 제2 N폴피스 (1210) 에 N극이 접촉되고, 제2 S폴피스 (1220) 에 S극이 접촉되도록 배치된다.

제1 폴피스 어셈블리 (1100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 는, 제2 S폴피스 (1220) 의 접촉면 (1222) 이 제1 N폴피스 (1110) 의 접촉면 (1112) 과 접촉 및 이격이 가능하도록 (즉, 대면하도록) 배치되며, 또한 상기 제2 N폴피스 (1210) 의 접촉면 (1212) 이 제1 S폴피스 (1120) 의 접촉면 (1122) 과 접촉 및 이격이 가능하도록 (즉, 대면하도록) 배치된다.

제1 코일 (1310) 은 제1 N폴피스 (1110) 의 홀딩면 (1111) 을 통과하는 자기흐름과 제2 S폴피스 (1220) 의 홀딩면 (1221) 을 통과하는 자기흐름 중 적어도 하나에 영향을 끼치도록 배치된다. 또한, 제2 코일 (1320) 은 제1 S폴피스 (1120) 의 홀딩면 (1121) 을 통과하는 자기흐름과 제2 N폴피스 (1210) 의 홀딩면 (1211) 을 통과하는 자기흐름 중 적어도 하나에 영향을 끼치도록 배치된다.

제1 코일 (1310) 과 제2 코일 (1320) 은 자성체에 감겨지도록 배치되어 전류의 인가에 의해 둘러싸고 있는 자성체를 자화시킴으로써 자기흐름에 영향을 끼치게 된다. 제1 코일 (1310) 은 홀딩면들 (1111, 1221) 의 자기흐름에, 제2 코일 (1320) 은 홀딩면들 (1121, 1211) 의 자기흐름에 영향을 끼칠 수 있도록 배치되는데, 제1 코일 (1310) 및/또는 제2 코일 (1320) 은 1) 도 1a 내지 도 1c와 같이 제1 영구자석 (1130) 과 제2 영구자석 (1230) 사이에 배치될 수도 있고, 2) 제1 영구자석 (1130) 및 제2 영구자석 (1230) 의 외측의 N폴피스들 (1110, 1210) 또는 S폴피스들 (1120, 1220) 에 배치될 수도 있고, 3) 홀딩면들 (1111, 1121, 1211, 1221) 의 외측에 위치하는, 폴피스들 (1110, 1120, 1210, 1220) 외의 다른 자성체인 폴피스들에 배치될 수도 있다. 즉, 제1 코일 (1310) 및 제2 코일 (1320) 은 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 및 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 의 일부분에 감겨질 수도 있고, 그 외부에 감겨질 수도 있다.

또한, 제1 코일 (1310) 및 제2 코일 (1320) 은 도 1a 및 도 1c와 같이 각각 1개씩 구비될 수도 있으나, 2개 이상이 구비될 수도 있다.

제1 코일 (1310) 과 제2 코일 (1320) 은 제어 장치에 연결되고, 제어 장치는 제1 코일 (1310) 및 제2 코일 (1320) 에 인가되는 전류 (의 방향 또는 세기) 를 제어한다. 여기서 지칭되는 전류란, 직류의 전류를 지칭하며, 이하에서도 같다.

한편, 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 및 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 중 하나 이상은, 제1 N폴피스 (1110) 의 접촉면 (1112) 과 제2 S폴피스 (1220) 의 접촉면 (1222) 이 서로 이격되고 또한 제1 S폴피스 (1120) 의 접촉면 (1122) 과 제2 N폴피스 (1210) 의 접촉면 (1212) 이 서로 이격되는 제1 배치 (도 1c와 같은 배치) 와, 제1 N폴피스 (1110) 의 접촉면 (1112) 과 제2 S폴피스 (1220) 의 접촉면 (1222) 이 서로 접촉되고 또한 제1 S폴피스 (1120) 의 접촉면 (1122) 과 제2 N폴피스 (1210) 의 접촉면 (1212) 이 서로 접촉되는 제2 배치 (도 1a 및 도 1b와 같은 배치) 간을 전환시키도록, 이동 가능하게 구성된다. 구체적으로, 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 만이 이동될 수도 있고, 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 만이 이동될 수도 있고, 동시에 두 폴피스 어셈블리 (1100, 1200) 가 이동될 수도 있다. 이하의 실시예들에서는 설명의 편의상 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 만이 이동하는 것으로 예시하나, 이에 국한되는 것은 아니라는 점에 유의해야 한다.

제1 폴피스 어셈블리 (1100) 또는 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 의 이동 구조는 공지의 방법들이 널리 사용될 수 있으며, 예를 들어 각각 삽입된 가이드 핀에 의해 이동되는 것, 롤러 등을 이용하여 이동되는 것 등이 자유롭게 채용될 수 있으며, 자세한 구조는 뒤에서 예시한다.

제어 장치는 제1 코일 (1310) 및 제2 코일 (1320) 에 인가되는 전류 (의 방향 또는 세기) 를 조절함에 의해, 제1 코일 (1310) 및 제2 코일 (1320) 을 통과하는 자기 흐름의 방향 및 세기를 제어한다.

도 1a를 참조하면, 제어 장치가 제1 코일 (1310) 및 제2 코일 (1320) 에 전류를 인가하지 않고, 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 가 서로 접촉된 제1 배치로 배치된 경우, 자기 흐름은 점선과 같이 접촉면들 (1112, 1122, 1212, 1222) 을 통과하는 내부순환구조로 형성된다. 이러한 경우, 홀딩면들 (1111, 1121, 1211, 1221) 을 통과하는 자기 흐름은 거의 없게 되는데, 제1 영구자석 (1130) 과 제2 영구자석 (1230) 간의 자기력 (자기에너지) 의 차이가 적을수록 홀딩면들 (1111, 1121, 1211, 1221) 을 통과하는 자기 흐름은 적게 된다. 따라서, 도 1a와 같은 배치에서는 홀딩면들 (1111, 1121, 1211, 1221) 에 자성체인 부착 대상이 홀딩되지 않는다 (홀딩되지 않는 부착 대상은 점선으로 도시함, 이하에서도 동일하게 적용).

그런데, 도 1b와 같이 제어 장치가 제1 코일 (1310) 및 제2 코일 (1320) 에 전류를 인가하면, 접촉면들 (1112, 1122, 1212, 1222) 을 통과하는 제1 영구자석 (1130) 과 제2 영구자석 (1230) 간의 자기 흐름이 약해지게 되고 결국에는 끊어지게 된다. 이때, 홀딩면들 (1111, 1121, 1211, 1221) 에 각각 자성체인 부착 대상 (1, 2) 을 접촉시키면, 부착 대상 (1, 2) 을 통과하는 자기 흐름이 도 1b의 점선과 같이 형성됨에 따라, 부착 대상 (1, 2) 이 홀딩면들 (1111, 1121, 1211, 1221) 에 홀딩되게 된다.

이후, 도 1c와 같이 제1 코일 (1310) 및 제2 코일 (1320) 로의 전류의 인가를 제거하더라도, 한번 형성된 부착 대상 (1, 2) 으로의 자기 흐름은 파괴되지 않고 유지되며, 접촉면들 (1112, 1122, 1212, 1222) 을 통과하는 자기 흐름이 형성되지 않음에 따라, 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 는 이격될 수 있다.

만약 다시 부착 대상 (1, 2) 을 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 및 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 로부터 해제하려 한다면, 제1 코일 (1310) 및 제2 코일 (1320) 에 도 1b와 반대되는 방향의 전류를 인가함으로써, 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 의 배치를 도 1a와 같은 제2 배치로 전환시키고, 도 1a와 같은 자기 흐름을 복원시키면 된다.

종합하면, 제어 장치는 제1 코일 (1310) 및 제2 코일 (1320) 에 인가되는 전류를 조절함에 의해, 제1 코일 (1310) 및 제2 코일 (1320) 을 통과하는 자기 흐름의 방향과 세기를 제어함으로써, 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 가 제1 배치와 제2 배치 간에 전환 가능하게 하며, 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 및 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 의 홀딩면들 (1111, 1121, 1211, 1221) 을 관통하는 자기 흐름의 방향과 세기를 제어한다. 이에 의해 홀딩면 (1111, 1121, 1211, 1221) 에 자성체인 부착 대상 (1, 2) 이 홀딩 및 해제될 수 있다.

도 1a를 다시 참조하면, 상술한 구조의 자성체 홀딩 장치 (1000) 는 부착 대상의 해제 시에, 영구자석들 (1130, 1230) 로부터의 자기 흐름을 내부에서만 순환시킴으로써, 외부로의 잔류 자기를 거의 0에 가깝게 또는 완벽하게 제거할 수 있다 (이러한 효과는 제1 영구자석 (1130) 과 제2 영구자석 (1230) 이 동일한 자기력 (자기에너지) 를 가진 경우 극대화될 수 있다). 또한, 영구자석의 밀집 배치가 가능한 구조를 제시하고 있음으로써, 홀딩 시 강한 홀딩력을 기대할 수 있다. 또한, 2 개의 방향으로 홀딩을 행할 수 있어, 여러가지 실시예로서 구현될 수 있는 장점이 있다.

이하에서는 도 1a 내지 도 1c의 구조를 응용한 여러가지 실시예들에 대해서 설명하도록 한다.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이며, 특히 도 2a는 자성체 홀딩 장치가 부착 대상을 해제한 때의 개략적인 단면도이고, 도 2b 및 도 2c는 자성체 홀딩 장치가 부착 대상을 홀딩하는 때의 개략적인 단면도이다.

도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (2000) 는, 제1 폴피스 어셈블리 (2100) 와, 제2 폴피스 어셈블리 (2200) 와, 제1 코일 (2310) 과, 제2 코일 (2320) 과, 제1 연결 폴피스 (2410) 와, 제2 연결 폴피스 (2420) 와, 제어 장치 (미도시) 를 포함하여 구성된다.

제1 폴피스 어셈블리 (2100), 제2 폴피스 어셈블리 (2200), 제1 코일 (2310) 및 제2 코일 (2320) 은 도 1a 내지 도 1c의 제1 폴피스 어셈블리 (1100), 제2 폴피스 어셈블리 (1200), 제1 코일 (1310) 및 제2 코일 (1320) 과 각각 동일한 구성으로서 중복된 설명은 생략한다.

제1 연결 폴피스 (2410) 는, 홀딩면 (2411) 및 접촉면 (2412) 이 형성되고, 자성체이다. 또한, 제2 연결 폴피스 (2420) 는, 홀딩면 (2421) 및 접촉면 (2422) 이 형성되고, 자성체이다.

제1 폴피스 어셈블리 (2100) 는 도 2a 내지 도 2c의 상하방향으로 이동될 수 있도록 구성되고, 제2 폴피스 어셈블리 (2200) 는 고정된다. 그러나, 제1 폴피스 어셈블리 (2100) 및 제2 폴피스 어셈블리 (2200) 는 같이 상하 방향으로 이동될 수도 있다.

제1 폴피스 어셈블리 (2100) 가 제2 폴피스 어셈블리 (2200) 와 접촉된 제1 배치 (도 2c와 같은 배치) 로 배치되는 경우, 제2 폴피스 어셈블리 (2200) 의 홀딩면들 (2111, 2121) 과 제1 연결 폴피스 (2410) 의 접촉면 (2412) 및 제2 연결 폴피스 (2420) 의 접촉면 (2422) 이 각각 접촉되고, 제1 폴피스 어셈블리 (2100) 가 제2 폴피스 어셈블리 (2200) 와 이격된 제2 배치 (도 2a 및 도 2b와 같은 배치) 로 배치되는 경우, 제2 폴피스 어셈블리 (2200) 의 홀딩면들 (2111, 2121) 은 제1 연결 폴피스 (2410) 의 접촉면 (2412) 및 제2 연결 폴피스 (2420) 의 접촉면 (2422) 과 각각 이격되도록, 제1 연결 폴피스 (2410) 와 제2 연결 폴피스 (2420) 가 배치된다.

여기서, 제1 연결 폴피스 (2410), 제2 연결 폴피스 (2420) 및 제2 폴피스 어셈블리 (2200) 는 고정되는데, 외측에는 비자성체인 커버 (2001) 에 의해 둘러싸여질 수 있다.

도 2a를 참조하면, 제1 코일 (2310) 및 제2 코일 (2320) 에 전류가 인가되지 않고, 제1 폴피스 어셈블리 (2100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (2200) 가 제2 배치로 배치된 경우, 자기 흐름은 제1 폴피스 어셈블리 (2100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (2200) 내부를 순환하고 홀딩면들 (2111, 2121, 2211, 2221) 을 통과하지 않으므로, 부착 대상이 상하 어느 방향으로도 홀딩될 수 없다.

이후, 제1 코일 (2310) 및 제2 코일 (2320) 에 전류를 도 2b와 같이 인가하면, 제1 폴피스 어셈블리 (2100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (2200) 간의 자기 흐름은 끊어지게 되어, 제2 폴피스 어셈블리 (2200) 의 홀딩면 (2211, 2221) 을 통과하는 자기 흐름의 세기는 강해지게 되므로, 제2 폴피스 어셈블리 (2200) 측으로는 부착 대상 (2) 이 홀딩될 수 있다. 그러나, 이 경우라 할지라도, 제1 폴피스 어셈블리 (2100) 는 제1 연결 폴피스 (2410) 및 제2 연결 폴피스 (2420) 와 이격되어 있기 때문에, 제1 연결 폴피스 (2410) 의 홀딩면 (2411) 및 제2 연결 폴피스 (2420) 의 홀딩면 (2421) 을 통과하는 자기 흐름의 세기는 거의 제로에 가까워, 홀딩면 (2411, 2421) 으로는 부착 대상이 홀딩되기 어렵다.

이후, 제1 코일 (2310) 및 제2 코일 (2320) 에 도 2b와 같은 방향으로 인가되는 전류가 일정 수치 이상으로 커지면, 제1 폴피스 어셈블리 (2100) 는 자기력에 의해 이동되어 제1 연결 폴피스 (2410) 및 제2 연결 폴피스 (2420) 에 부착되며, 이에 의해 제1 폴피스 어셈블리 (2100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (2200) 는 제1 배치로 배치되게 된다. 제1 폴피스 어셈블리 (2100) 가 도 2c와 같은 제1 배치로 배치되면, 제1 영구자석 (2130) 으로부터의 자기 흐름이 부착 대상 (1) 을 관통하여 흐르므로, 상측으로도 부착 대상 (1) 이 홀딩될 수 있게 된다.

이후, 도 2c와 같이 제1 코일 (2310) 및 제2 코일 (2320) 로의 전류를 차단하더라도 이미 형성된 점선과 같은 자기 흐름은 유지되어, 부착 대상 (1, 2) 이 제2 폴피스 어셈블리 (2200) 의 홀딩면들 (2211, 2221) 및 제1 연결 폴피스 (2410) 와 제2 연결 폴피스 (2420) 의 홀딩면들 (2411, 2421) 에 각각 홀딩된 상태로 유지된다.

만약 다시 부착 대상 (1, 2) 을 제1 폴피스 어셈블리 (2100) 및 제2 폴피스 어셈블리 (2200) 로부터 해제하려 한다면, 제1 코일 (2310) 및 제2 코일 (2320) 에 도 2b와 반대되는 방향의 전류를 인가함으로써, 제1 폴피스 어셈블리 (2100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (2200) 의 배치를 도 2a와 같은 제2 배치로 전환시키고, 도 2a와 같은 자기 흐름을 복원시키면 된다.

본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (2000) 는 양방향으로 부착 대상 (1, 2) 을 홀딩시킬 수 있는 이점이 있고, 도 2a와 같은 해제 시에 제1 연결 폴피스 (2410) / 제2 연결 폴피스 (2420) 와 제1 폴피스 어셈블리 (2100) 는 이격되고, 자기 흐름이 제1 폴피스 어셈블리 (2100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (2200) 내부에서만 순환되므로, 잔류 자기를 거의 발생시키지 않는 이점이 있다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이며, 특히 도 3a 및 3c는 자성체 홀딩 장치가 부착 대상을 홀딩하는 때의 개략적인 단면도이고, 도 3b는 부착 대상의 전환 시의 개략적인 단면도이다.

도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (3000) 는, 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 와, 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 와, 제3 폴피스 어셈블리 (3300) 와, 제1 코일 (3410) 과, 제2 코일 (3420) 과, 제어 장치 (미도시) 를 포함하여 구성된다.

제1 폴피스 어셈블리 (3100), 제2 폴피스 어셈블리 (3200), 제1 코일 (3410) 및 제2 코일 (3420) 은 도 1a 내지 도 1c 및 도 2a 내지 도 2c의 제1 폴피스 어셈블리 (1100, 2100), 제2 폴피스 어셈블리 (1200, 2200), 제1 코일 (1310, 2310) 및 제2 코일 (1320, 2320) 과 각각 동일한 구성으로서 중복된 설명은 생략한다.

제3 폴피스 어셈블리 (3300) 는, 제3 N폴피스 (3310) 와, 제3 S폴피스 (3320) 와, 제3 영구자석 (3330) 을 포함한다. 제3 N폴피스 (3310) 는 자성체이고, 홀딩면 (3311) 및 접촉면 (3312) 을 구비한다. 또한, 제3 S폴피스 (3320) 는 자성체이고, 홀딩면 (3321) 및 접촉면 (3322) 을 구비한다. 제3 영구자석 (3330) 은 제3 N폴피스 (3310) 에 N극이 접촉되고, 제3 S폴피스 (3320) 에 S극이 접촉되도록 배치된다.

제1 폴피스 어셈블리 (3100) 와 제3 폴피스 어셈블리 (3300) 는, 제3 S폴피스 (3320) 의 접촉면 (3322) 이 제1 N폴피스 (1110) 의 홀딩면 (3111) 과 접촉 및 이격이 가능하도록 (즉, 대면하도록) 배치되며, 또한 상기 제3 N폴피스 (3310) 의 접촉면 (3312) 이 제1 S폴피스 (1120) 의 홀딩면 (3121) 과 접촉 및 이격이 가능하도록 (즉, 대면하도록) 배치된다.

제1 폴피스 어셈블리 (3100) 는 도 3a 내지 도 3c의 상하방향으로 이동될 수 있도록 구성되고, 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 및 제3 폴피스 어셈블리 (3300) 는 고정된다. 그러나, 이와는 달리 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 가 고정되고, 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 및 제3 폴피스 어셈블리 (330) 가 이동될 수도 있음은 당연하다.

제1 폴피스 어셈블리 (3100) 가 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 와 이격된 제1 배치 (도 3c와 같은 배치) 로 배치되는 경우, 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 의 홀딩면들 (3111, 3121) 과 제3 폴피스 어셈블리 (3300) 의 접촉면들 (3322, 3312) 이 각각 접촉되고, 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 가 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 와 접촉된 제2 배치 (도 3a 및 도 3b와 같은 배치) 로 배치되는 경우, 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 의 홀딩면들 (3111, 3121) 은 제3 폴피스 어셈블리 (3300) 의 접촉면들 (3322, 3312) 과 각각 이격되도록, 제3 폴피스 어셈블리 (3330) 가 배치된다.

여기서, 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 및 제3 폴피스 어셈블리 (3300) 는 고정되는데, 외측에는 비자성체인 커버 (3001) 에 의해 둘러싸여질 수 있다.

도 3a를 참조하면, 제1 코일 (3310) 및 제2 코일 (3320) 에 전류가 인가되지 않고, 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 가 제2 배치로 배치된 경우, 자기 흐름은 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 내부를 순환하고 홀딩면들 (3111, 3121, 3211, 3221) 을 통과하지 않으므로, 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 측으로는 부착 대상이 홀딩될 수 없다. 이와는 달리, 제3 폴피스 어셈블리 (3300) 측에는 제3 영구자석 (3330) 에 의한 자기력에 의해 부착 대상 (1) 이 홀딩될 수 있다.

이후, 제1 코일 (3410) 및 제2 코일 (3420) 에 전류를 도 3b와 같이 인가하면, 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 간의 자기 흐름은 끊어지게 되어, 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 의 홀딩면 (3211, 3221) 을 통과하는 자기 흐름의 세기는 강해지게 되므로, 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 측으로 부착 대상 (2) 이 부착될 수 있다. 이러한 경우에도, 부착 대상 (1) 은 홀딩 상태가 유지된다. 즉, 과도적으로 부착 대상 (1) 및 부착 대상 (2) 이 모두 홀딩될 수 있다.

이후, 제1 코일 (3410) 및 제2 코일 (3420) 에 도 3b와 같은 방향으로 인가되는 전류가 일정 수치 이상으로 커지면, 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 는 자기력에 의해 이동되어 제3 폴피스 어셈블리 (3300) 에 부착되며, 이에 의해 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 는 제1 배치로 배치되게 된다. 이 경우, 부착 대상 (1) 방향으로 흐르던 제3 영구자석 (3330) 의 자기 흐름은 제1 영구자석 (3130) 의 자기력에 의해 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 및 제3 폴피스 어셈블리 (3300) 내부로 형성되게 된다 (도 3c 참조). 이에 따라, 부착 대상 (1) 의 해제가 가능해지며, 또한 부착 대상 (2) 은 홀딩된다.

이후, 도 3c와 같이 제1 코일 (3410) 및 제2 코일 (3420) 로의 전류를 차단하더라도 이미 형성된 점선과 같은 자기 흐름은 유지되어, 부착 대상 (2) 이 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 의 홀딩면들 (3211, 3221) 에 홀딩된 상태로 유지된다.

만약 다시 부착 대상 (2) 을 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 로부터 해제하고 부착 대상 (1) 을 제3 폴피스 어셈블리 (3300) 의 홀딩면들 (3311, 3321) 에 홀딩하려 한다면, 제1 코일 (3410) 및 제2 코일 (3420) 에 도 3b와 반대되는 방향의 전류를 인가함으로써, 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 의 배치를 도 3a와 같은 제2 배치로 전환시키고, 도 3a와 같은 자기 흐름을 복원시키면 된다.

본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (3000) 는 부착 대상 (1, 2) 중의 어느 하나를 선택적으로 홀딩시킬 수 있는 이점이 있고, 부착 대상 (1, 2) 의 해제 시에 자기 흐름이 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 내부에서 또는 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 와 제3 폴피스 어셈블리 (3300) 내부에서만 순환되므로, 잔류 자기를 거의 발생시키지 않는 이점이 있다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이며, 특히 도 4a는 자성체 홀딩 장치가 부착 대상을 해제한 때의 개략적인 단면도이고, 도 4b 및 도 4c는 자성체 홀딩 장치가 부착 대상을 홀딩하는 때의 개략적인 단면도이고, 도 4d는 도 4a의 A-A선 단면도이며, 도 4e는 도 4a의 B-B선 단면도이다.

도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (4000) 는, 제1 폴피스 어셈블리 (4100) 와, 제2 폴피스 어셈블리 (4200) 와, 제1 코일 (4310) 과, 제2 코일 (4320) 과, 제1 연결 폴피스 (4410) 와, 제2 연결 폴피스 (4420) 와, 제어 장치 (미도시) 를 포함하여 구성된다.

제1 폴피스 어셈블리 (4100), 제2 폴피스 어셈블리 (4200), 제1 코일 (4310) 및 제2 코일 (4320) 은 도 2a 내지 도 2c의 제1 폴피스 어셈블리 (2100), 제2 폴피스 어셈블리 (2200), 제1 코일 (2310) 및 제2 코일 (2320) 과 각각 동일한 구성으로서 중복된 설명은 생략한다. 다만, 도 2a 내지 도 2c의 제1 연결 폴피스 (2410) 와 제2 연결 폴피스 (2420) 의 홀딩면의 배치를 변형시켜 제1 연결 폴피스 (4410) 및 제2 연결 폴피스 (4420) 를 형성한 것이 본 실시예의 특징이다.

제1 연결 폴피스 (4410) 의 홀딩면 (4411) 및 제2 연결 폴피스 (4420) 의 홀딩면 (4421) 은 부착 대상 (1) 을 홀딩할 수 있도록 형성된다. 이로 인하여, 제1 연결 폴피스 (4410) 및 제2 연결 폴피스 (4420) 는 제1 폴피스 어셈블리 (4100) 및 제2 폴피스 어셈블리 (4200) 를 둘러싸게 된다. 제1 연결 폴피스 (4410) 의 홀딩면 (4411), 제2 연결 폴피스 (4420) 의 홀딩면 (4421) 및 제2 폴피스 어셈블리 (4200) 의 홀딩면들 (4211, 4221) 이 본 실시예와 같이 일면 (一面) 하도록 형성될 수 있으나, 이는 부착 대상 (1) 의 모양에 따라 달라질 수 있다.

즉, 제1 연결 폴피스 (4410) 의 홀딩면 (4411), 제2 연결 폴피스 (4420) 의 홀딩면 (4421) 및 제2 폴피스 어셈블리 (4200) 의 홀딩면들 (4211, 4221) 은 하나의 부착대상을 부착할 수 있도록 형성된다.

한편, 제1 연결 폴피스 (4410) 및 제2 연결 폴피스 (4420) 를 연결함과 함께 고정시키는 비자성체의 커버 (4001) 가 구비될 수 있다.

또한, 본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (4000) 는 잔류 자기를 보다 감소시킬 수 있는 수단이 자성체 홀딩 장치 (2000) 에 비해 더 포함되어 있다. 이하에서 자세히 설명하도록 한다.

잔류 자기는 도 4a와 같이 제1 폴피스 어셈블리 (4100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (4200) 가 제2 배치로 배치되었을 때, 폐쇄적인 자기 흐름 (점선으로 도시됨) 의 일부가 빠져나와 부착 대상 (1) 에 영향을 미침으로써 발생된다. 따라서, 도 4a와 같은 패쇄적 자기 흐름을 보다 강화시키고, 그 외부로 빠져나가는 자기 흐름에 저항을 부여하는 방식으로 잔류 자기를 제거할 수 있다.

도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 제2 N폴피스 (4210) 의 홀딩면 (4211) 의 면적은 제2 영구자석 (4230) 이 제2 N폴피스 (4210) 와 접촉하는 부분에서의 평균 단면적 보다 작게 형성하고, 제2 S폴피스 (4220) 의 홀딩면 (4221) 의 면적은 제2 영구자석 (4230) 이 제2 S폴피스 (4220) 와 접촉하는 부분에서의 평균 단면적 보다 작게 형성하는 것이 바람직하다. 다르게 말하면, 제1 N폴피스 (4110), 제1 S폴피스 (4120), 제2 N폴피스 (4210) 및 제2 S폴피스 (4220) 에서 제1 영구자석 (4130) 과 제2 영구자석 (4230) 과 접촉하는 부분 및 그 사이를 점유하는 부분의 두께를 두껍게 만들고, 그 외 부분의 두께를 얇게 만듬으로써 잔류 자기를 감소시킬 수 있다. 즉, 홀딩면 (4211, 4221) 방향으로의 자기 흐름 형성을 어렵게 하여 잔류 자기를 제거할 수 있다.

한편, 제2 N폴피스 (4210) 및 제2 S폴피스 (4220) 의 내측면은 직선으로 형성하여 제2 영구자석 (4230) 과 부착 대상 (1) 간의 자기 흐름을 원활하게 하는 것이 부착 강도를 높일 수 있어 바람직하다.

또한, 제1 코일 (4310) 및 제2 코일 (4320) 은 제2 영구자석 (4230) 과 제2 폴피스 어셈블리 (4200) 의 홀딩면들 (4211, 4221) 사이에 배치되는 것이 자기 흐름의 제어에 있어 유리하다. 또한, 제1 코일 (4310) 및 제2 코일 (4320) 은 제1 영구자석 (4130) 과 제1 폴피스 어셈블리 (4100) 의 홀딩면들 (4111, 4121) 사이에 배치될 수도 있다. 이러한 코일들 (4310, 4320) 의 배치는 이외의 다른 실시예들에서도 얼마든지 채택될 수 있다.

또한, 흡착력을 강화하기 위해서 제1 영구자석 (4130) 또는 제2 영구자석 (4230) 으로부터 발생되는 자기 흐름을 원활히 할 필요가 있다. 도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 제1 연결 폴피스 (4410) 및 제2 연결 폴피스 (4420) 에는 이를 통하는 자기 흐름 경로 (도 4c 의 점선 참조) 중 최단 경로가 수직으로 굴절되지 않도록, 모따기 (chamfer) 또는 모깎기 (fillet) 가 되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 도 4a 내지 도 4c와 같이, 모깎기된 부분 (4413, 4423) 을 형성하는 것이 자기 흐름을 촉진함에 있어서 바람직한데, 그 이유는 수직으로 꺾인 부분에서는 자기 흐름의 맴돌이 현상이 발생하여 자기 흐름의 세기를 약화시키기 때문이다. 이러한 사항은 이외의 실시예에서도 별도의 설명이 없더라도 적용이 가능하다. 즉, 제1 연결 폴피스 (4410) 및 제2 연결 폴피스 (4420) 뿐만 아니라 N폴피스, S폴피스 들에도 적용이 가능하다.

이 외의 작동의 원리 등은 도 2a 내지 도 2c의 실시예로서 설명한 바와 같으므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.

제1 폴피스 어셈블리 (4100) 는 한 쌍의 폴피스들 (4110, 4120) 로 이루어질 수도 있으나, 도 4d와 같이, 후방 측으로 제1 부가 N폴피스 (4140), 제1 부가 S폴피스 (4150), 제1 강화 영구자석 (4160), 제2 강화 영구자석 (4170) 및 제3 강화 영구자석 (4180) 을 더 구비할 수 있다.

여기서 제1 강화 영구자석 (4160) 은 제1 부가 N폴피스 (4140) 에는 N극이 접촉되고 제1 부가 S폴피스 (4150) 에는 S극이 접촉되도록 배치되고, 제2 강화 영구자석 (4170) 은 제1 부가 N폴피스 (4140) 에는 N극이 접촉되고 제1 S폴피스 (4120) 에는 S극이 접촉되도록 배치되고, 제3 강화 영구자석 (4180) 은 제1 부가 S폴피스 (4150) 에는 S극이 접촉되고 제1 N폴피스 (4110) 에는 N극이 접촉되도록 배치된다.

또한, 제2 폴피스 어셈블리 (4200) 도 한 쌍의 폴피스들 (4210, 4220) 로 이루어질 수도 있으나, 도 4e와 같이, 후방 측으로 제2 부가 N폴피스 (4240), 제2 부가 S폴피스 (4250), 제4 강화 영구자석 (4260), 제5 강화 영구자석 (4270) 및 제6 강화 영구자석 (4280) 을 더 구비할 수 있다.

여기서 제4 강화 영구자석 (4260) 은 제2 부가 N폴피스 (4240) 에는 N극이 접촉되고 제2 부가 S폴피스 (4250) 에는 S극이 접촉되도록 배치되고, 제5 강화 영구자석 (4270) 은 제1 부가 N폴피스 (4240) 에는 N극이 접촉되고 제2 S폴피스 (4220) 에는 S극이 접촉되도록 배치되고, 제6 강화 영구자석 (4280) 은 제2 부가 S폴피스 (4250) 에는 S극이 접촉되고 제2 N폴피스 (4210) 에는 N극이 접촉되도록 배치된다.

한편, 제1 부가 N폴피스 (4140) 및 제1 부가 S 폴피스 (4150) 는 각각 제1 연결 폴피스 (4410) 및 제2 연결 폴피스 (4420) 와는 이격된 별도의 연결 폴피스와 접촉 및 이격이 가능하게 구성될 수 있다. 도 4d 및 도 4e의 구성을 가진 실시예의 경우, 4 개의 이격된 N/S 폴피스 - 연결 폴피스 세트가 구비되며, 이 각 세트들은 영구자석들로 연결된다.

도 4d 및 도 4e의 구성을 채용한다면, 영구자석을 단위 부피에 더욱 많이 배치할 수 있어 홀딩력을 증가시킬 수 있으며, 또한, 수평적으로도 자기 흐름의 순환 구조가 만들어져 잔류 자기를 더욱 줄일 수 있다.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이며, 특히 도 5a는 자성체 홀딩 장치가 부착 대상을 해제한 때의 개략적인 단면도이고, 도 5b 및 도 5c는 자성체 홀딩 장치가 부착 대상을 홀딩하는 때의 개략적인 단면도이다.

도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (5000) 는, 제1 폴피스 어셈블리 (5100) 와, 제2 폴피스 어셈블리 (5200) 와, 제1 코일 (5310) 과, 제2 코일 (5320) 과, 제1 연결 폴피스 (5410) 와, 제2 연결 폴피스 (5420) 와, 제어 장치 (미도시) 를 포함하여 구성된다.

본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (5000) 는 상술한 자성체 홀딩 장치 (1000 내지 4000) 와 차이점을 중심으로 설명하고, 중복 설명은 생략한다.

제1 폴피스 어셈블리 (5100) 는 이동 가능하게 구성되며, 제2 폴피스 어셈블리 (5200) 는 고정되어 위치된다. 특히, 제2 폴피스 어셈블리 (5200) 의 홀딩면들 (5211, 5221), 제1 연결 폴피스 (5410) 의 홀딩면 (5411) 및 제2 연결 폴피스 (5420) 의 홀딩면 (5421) 이 하나의 자성체인 부착 대상 (1) 을 홀딩할 수 있도록 형성된다. 즉, 본 실시예에서는 제2 폴피스 어셈블리 (5200) 의 제2 N폴피스 (5210) 및 제2 S폴피스 (5220) 를 이에 맞도록 변형한 것이다.

제1 연결 폴피스 (5410) 는, 홀딩면 (5411) 및 접촉면 (5412) 이 형성되고, 자성체이다. 또한, 제2 연결 폴피스 (5420) 는, 홀딩면 (5421) 및 접촉면 (5422) 이 형성되고, 자성체이다.

제1 폴피스 어셈블리 (5100) 가 제2 폴피스 어셈블리 (5200) 와 이격된 제1 배치 (도 5c와 같은 배치) 로 배치되는 경우, 제1 폴피스 어셈블리 (5100) 의 홀딩면들 (5111, 5121) 과 제1 연결 폴피스 (5410) 의 접촉면 (5412) 및 제2 연결 폴피스 (5420) 의 접촉면 (5422) 이 각각 접촉되고, 제1 폴피스 어셈블리 (5100) 가 제2 폴피스 어셈블리 (5200) 와 접촉된 제2 배치 (도 5a 및 도 5b와 같은 배치) 로 배치되는 경우, 제1 폴피스 어셈블리 (5100) 의 홀딩면들 (5111, 5121) 은 제1 연결 폴피스 (5410) 의 접촉면 (5412) 및 제2 연결 폴피스 (5420) 의 접촉면 (5422) 과 각각 이격되도록, 제1 연결 폴피스 (5410) 와 제2 연결 폴피스 (5420) 가 배치된다.

여기서, 제1 연결 폴피스 (5410), 제2 연결 폴피스 (5420) 및 제2 폴피스 어셈블리 (5200) 는 고정되는데, 외측에는 비자성체인 커버 (5001) 에 의해 둘러싸여질 수 있다.

한편, 제1 코일 (5310) 은 제1 N폴피스 (5110) 에 감겨져 있고, 제2 코일 (5320) 은 제1 S폴피스 (5120) 에 감겨져 있으나, 이에 국한되는 것은 아니며, 제1 코일 (5310) 및 제2 코일 (5320) 은 각각 제1 연결 폴피스 (5410) 및 제2 연결 폴피스 (5420) 에 감겨질 수도 있으며, 다른 변형도 충분히 가능하다.

그 외의 작동 원리 등은 앞서 설명한 바와 같으므로, 자세한 설명은 생략한다.

도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이며, 도 6b는 도 6a의 A-A선 단면도이고, 도 6c는 도 6a의 B-B선 단면도이다.

도 6a를 참조하면, 본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (6000) 의 구성은 도 4a 내지 도 4c의 자성체 홀딩 장치 (4000) 의 구성을 포함하되, 홀딩력을 강화시킨 것을 특징으로 한다.

도 6b를 참조하면, 제1 폴피스 어셈블리 (6100) 는 기존의 구성 외에 제1 강화 폴피스 (6140), 1 이상의 제1 강화 영구자석 (6150), 및 1 이상의 제2 강화 영구자석 (6160) 을 더 포함한다.

제1 강화 폴피스 (6140) 는 자성체로서, 제1 N폴피스 (6110) 및 제1 S폴피스 (6120) 을 둘러싸도록 배치된다. 또한, 제1 강화 영구자석 (6150) 은 제1 강화 폴피스 (6140) 에는 S극이 접촉되고, 제1 N폴피스 (6110) 에는 N극이 접촉되도록 배치된다. 또한, 제2 강화 영구자석 (6160) 은 제1 강화 폴피스 (6140) 에는 N극이 접촉되고, 제1 S폴피스 (6120) 에는 S극이 접촉되도록 배치된다.

도 6c를 참조하면, 제2 폴피스 어셈블리 (6200) 는 기존의 구성 외에 제2 강화 폴피스 (6240), 1 이상의 제3 강화 영구자석 (6250), 및 1 이상의 제4 강화 영구자석 (6260) 을 더 포함한다.

제2 강화 폴피스 (6240) 는 자성체로서, 제2 N폴피스 (6210) 및 제2 S폴피스 (6220) 을 둘러싸도록 배치된다. 또한, 제3 강화 영구자석 (6250) 은 제1 강화 폴피스 (6240) 에는 S극이 접촉되고, 제2 N폴피스 (6210) 에는 N극이 접촉되도록 배치된다. 또한, 제4 강화 영구자석 (6260) 은 제1 강화 폴피스 (6240) 에는 N극이 접촉되고, 제2 S폴피스 (6220) 에는 S극이 접촉되도록 배치된다.

도 6a 내지 도 6c의 구성을 채용한다면, 영구자석을 단위 부피에 더욱 많이 배치할 수 있어 홀딩력을 증가시킬 수 있으며, 또한, 수평적으로도 자기 흐름의 순환 구조가 만들어져 잔류 자기를 더욱 줄일 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이다.

도 7을 참조하면, 본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (7000) 는, 제1 폴피스 어셈블리 (7100) 와, 제2 폴피스 어셈블리 (7200) 와, 제1 코일 (7310) 과, 제2 코일 (7320) 과, 제1 연결 폴피스 (7410) 와, 제2 연결 폴피스 (7420) 와, 제어 장치 (미도시) 를 포함하여 구성된다.

도 7의 자성체 홀딩 장치 (7000) 는 도 4a 내지 도 4c에 따른 자성체 홀딩 장치 (4000) 와 유사한 구성을 가지며, 제1 연결 폴피스 (7410) 를 변형시킨 것이다. 본 실시예에서의 제1 연결 폴피스 (7410) 의 홀딩면 (7411) 및 제2 연결 폴피스 (7420) 의 홀딩면 (7421) 은 서로 인접하고, 또한 제2 폴피스 어셈블리 (7200) 의 홀딩면들 (7211, 7221) 이 서로 인접하도록 배치된다. 인접한 홀딩면들끼리는 부착 대상을 통해 자기 흐름이 주로 형성되게 되며, 인접하지 않은 홀딩면들끼리는 자기 흐름이 거의 형성되지 않게 된다. 이에 따라 자기 흐름의 혼류가 방지되어 홀딩력을 더욱 높일 수 있다. 만약, 홀딩력을 더욱 높이려면 홀딩면 (7211) 과 홀딩면 (7421) 의 간격을 더욱 크게 하면 된다.

다른 구성에 대해서는 도 4a 내지 도 4c에 관련된 설명을 참조하면 되고, 본 실시예에서 구체적인 설명은 생략한다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이다.

도 8을 참조하면, 본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (8000) 는, 제1 폴피스 어셈블리 (8100) 와, 제2 폴피스 어셈블리 (8200) 와, 제1 코일 (8310) 과, 제2 코일 (8320) 과, 제1 연결 폴피스 (8410) 와, 제2 연결 폴피스 (8420) 와, 제어 장치 (미도시) 를 포함하여 구성된다.

도 8의 자성체 홀딩 장치 (8000) 는 도 7에 따른 자성체 홀딩 장치 (7000) 와 유사한 구성을 가지며, 제1 폴피스 어셈블리 (8100) 의 이동 방향을 변형시킨 것이다. 도 8을 참조하면, 제1 폴피스 어셈블리 (8100) 는 제2 폴피스 어셈블리 (8200) 의 홀딩면들 (8211, 8221) 과 제1 연결 폴피스 (8410) 및 제2 연결 폴피스 (8420) 의 홀딩면들 (8411, 8421) 의 연장면을 따르도록 이동가능하다. 즉, 제1 폴피스 어셈블리 (8100) 는 횡 방향으로 이동가능하다.

다른 구성에 대해서는 도 4a 내지 도 4c에 관련된 설명 및 도 7에 관련된 설명을 참조하면 되고, 본 실시예에서 구체적인 설명은 생략한다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 정면도 및 측면도이다.

도 9를 참조하면, 본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (9000) 는, 제1 폴피스 어셈블리 (9100) 와, 제2 폴피스 어셈블리 (9200) 와, 제1 코일 (9310) 과, 제2 코일 (9320) 과, 제1 연결 폴피스 (9410) 와, 제2 연결 폴피스 (9420) 와, 제어 장치 (미도시) 를 포함하여 구성된다.

도 9의 자성체 홀딩 장치 (9000) 는 도 5a 내지 도 5c에 따른 자성체 홀딩 장치 (5000) 와 유사한 구성을 가지며, 제2 폴피스 어셈블리 (9200) 를 변형시킨 것이다.

제1 폴피스 어셈블리 (9100) 는 상하로 이동 가능하게 구성된다. 제2 폴피스 어셈블리 (9200) 의 홀딩면들 (9211, 9221) 은 제1 연결 폴피스 (9410) 의 홀딩면 (9411) 및 제2 연결 폴피스 (9420) 의 홀딩면 (9421) 의 후방에 배치되도록 형성된다. 이에 따라 제2 폴피스 어셈블리 (9200) 의 홀딩면들 (9211, 9221), 제1 연결 폴피스 (9410) 의 홀딩면 (9411) 및 제2 연결 폴피스 (9420) 의 홀딩면 (9421) 은 아래에서 볼 때, 사각형 형태로 배치된다.

한편, 혼류를 방지하기 위해서는 N폴피스들 (9110, 9210) 과 S폴피스들 (9120, 9220) 간의 간격 (d₁) 을 줄이고, 제2 폴피스 어셈블리 (9200) 의 홀딩면들 (9211, 9221) 과 제1 및 제2 연결 폴피스의 홀딩면들 (9411, 9421) 간의 간격 (d₂) 을 늘리는 것이 바람직하다.

다른 구성에 대해서는 도 5a 내지 도 5c에 관련된 설명을 참조하면 되고, 본 실시예에서 구체적인 설명은 생략한다.

도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 단면도이다.

도 10a 내지 도 10c를 참조하면, 본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (10000) 는, 제1 폴피스 어셈블리 (10100) 와, 제2 폴피스 어셈블리 (10200) 와, 제1 코일 (10310) 과, 제2 코일 (10320) 과, 제3 코일 (10330) 과, 제1 연결 폴피스 (10410) 와, 제2 연결 폴피스 (10420) 와, 제3 연결 폴피스 (10430) 과, 제어 장치 (미도시) 를 포함하여 구성된다.

도 10a 내지 도 10c의 자성체 홀딩 장치 (10000) 는 도 4a 내지 도 4c의 자성체 홀딩 장치 (4000) 를 확장하여 구성한 것이다.

본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (10000) 는 자성체 홀딩 장치 (4000) 와 비교하여 제3 코일 (10330) 및 제3 연결 폴피스 (10430) 을 더 구비하며, 제1 폴피스 어셈블리 (10100) 및 제2 폴피스 어셈블리 (10200) 는 추가적 구성을 가지며, 또한 제2 연결 폴피스 (10420) 는 변형되어 구성된다.

제3 연결 폴피스 (10430) 는 홀딩면 (10431) 및 접촉면 (10432) 이 형성된다. 제3 연결 폴피스 (10430) 는 제1 연결 폴피스 (10410) 와 대칭적으로 형성될 수 있다.

제2 연결 폴피스 (10420) 는 홀딩면 (10421a, 10421b) 을 적어도 2개 구비하며, 홀딩면 (10421a, 10421b) 은 외곽에 위치함으로써, 제2 연결 폴피스 (10420) 는 제1 폴피스 어셈블리 (10100) 및 제2 폴피스 어셈블리 (10200) 를 감싸게 구성된다.

제1 폴피스 어셈블리 (10100) 는, 홀딩면 (10141) 및 접촉면 (10142) 이 형성되고 자성체인 제3 N폴피스 (10140) 와, 제1 S폴피스 (10120) 에 S극이 접촉되고 제3 N폴피스 (10140) 에 N극이 접촉되는 제3 영구자석 (10150) 을 더 포함한다.

제2 폴피스 어셈블리 (10200) 는, 홀딩면 (10241) 및 접촉면 (10242) 이 형성되고 자성체인 제3 S폴피스 (10240) 와, 제2 N폴피스 (10210) 에 N극이 접촉되고 제3 S폴피스 (10240) 에 S극이 접촉되는 제4 영구자석 (10250) 을 더 포함한다.

제3 코일 (10330) 은 제3 N폴피스 (10140) 의 홀딩면 (10141) 을 통과하는 자기 흐름과 제3 S폴피스 (10240) 의 홀딩면 (10241) 을 통과하는 자기 흐름 중 적어도 하나에 영향을 끼치도록 배치되는데, 본 실시예에서는 제4 영구자석 (10250) 과 홀딩면 (10241) 의 사이에 배치되는 것을 예시하고 있다.

제1 폴피스 어셈블리 (10100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (10200) 가 도 10c와 같이 제1 배치 (서로 이격되는 배치) 로 배치되는 경우, 제1 폴피스 어셈블리 (10100) 의 홀딩면들 (10111, 10121, 10141) 과 제1 연결 폴피스 (10410), 제2 연결 폴피스 (10420) 및 제3 연결 폴피스 (10430) 의 접촉면들 (10412, 10422, 10432) 이 각각 접촉되고, 도 10a와 같이 제1 폴피스 어셈블리 (10100) 와 상기 제2 폴피스 어셈블리 (10200) 가 제2 배치 (서로 접촉되는 배치) 로 배치되는 경우, 제1 폴피스 어셈블리 (10100) 의 홀딩면들 (10111, 10121, 10141) 과 제1 연결 폴피스 (10410), 제2 연결 폴피스 (10420) 및 제3 연결 폴피스 (10430) 의 접촉면들 (10412, 10422, 10432) 이 각각 이격되도록, 제1 연결 폴피스 (10410), 제2 연결 폴피스 (10420) 및 제3 연결 폴피스 (10430) 가 배치된다.

제2 폴피스 어셈블리 (10200) 의 홀딩면들 (10211, 10221, 10241), 제1 연결 폴피스 (10410) 의 홀딩면 (10411), 제2 연결 폴피스 (10420) 의 홀딩면들 (10421a, 10421b) 및 제3 중간 폴피스 (10430) 의 홀딩면 (10431) 은 하나의 자성체인 부착 대상 (1) 을 부착할 수 있도록 형성된다.

도 10c와 같이 제1 폴피스 어셈블리 (10100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (10200) 가 제1 배치로 배치되는 경우, 제2 폴피스 어셈블리 (10200) 의 홀딩면들 (10211, 10221, 10241), 제1 연결 폴피스 (10410) 의 홀딩면 (10411), 제2 연결 폴피스 (10420) 의 홀딩면들 (10421a, 10421b) 및 3 연결 폴피스 (10430) 의 홀딩면 (10431) 에 부착 대상 (1) 이 홀딩되고, 도 10a와 같이 제1 폴피스 어셈블리 (10100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (10200) 가 제2 배치로 배치되는 경우, 제2 폴피스 어셈블리 (10200) 의 홀딩면들 (10211, 10221, 10241), 제1 연결 폴피스 (10410) 의 홀딩면 (10411), 제2 연결 폴피스 (10420) 의 홀딩면들 (10421a, 10421b) 및 제3 연결 폴피스 (10430) 의 홀딩면 (10431) 으로부터 부착 대상 (1) 이 해제된다.

제2 연결 폴피스 (10420) 의 홀딩면들 (10421a, 10421b) 중 어느 하나 (10421a) 는 제1 연결 폴피스 (10410) 의 홀딩면 (10411) 과 인접하고 제2 연결 폴피스의 홀딩면들 중 다른 하나 (10421b) 는 제3 연결 폴피스 (10430) 의 홀딩면 (10431) 과 인접하도록 배치된다.

제어 장치는 제1 코일 (10310), 제2 코일 (10320) 및 제3 코일 (10330) 에 인가되는 전류를 조절함에 의해, 제1 코일 (10310), 제2 코일 (10320) 및 제3 코일 (10330) 을 통과하는 자기 흐름을 제어함으로써, 제1 폴피스 어셈블리 (10100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (10200) 가 제1 배치와 제2 배치 간에 전환 가능하게 하며, 이에 따라 제1 폴피스 어셈블리 (10100) 의 홀딩면, 제2 폴피스 어셈블리 (10200) 의 홀딩면, 제1 연결 폴피스 (10410) 의 홀딩면, 제2 연결 폴피스 (10420) 의 홀딩면 및 제3 연결 폴피스 (10430) 의 홀딩면을 관통하는 자기 흐름을 제어한다.

구체적으로, 도 10b와 같이 제1 코일 (10310), 제2 코일 (10320) 및 제3 코일 (10330) 에 전류를 인가하면, 도 10a와 같은 자기 흐름은 끊어지게 되어, 제2 폴피스 어셈블리 (10200) 의 홀딩면들 (10211, 10221, 10241) 을 통과하는 자기 흐름이 강해지게 되고, 이와는 반대로 접촉면들 (10212, 10222, 10242) 를 통과하는 자기 흐름은 약해지게 된다. 이에 따라 제1 폴피스 어셈블리 (10100) 는 상측으로 이동하게 되어, 도 10c와 같은 자기 흐름이 형성됨에 따라 부착 대상 (1) 이 홀딩되게 된다.

한편, 제2 연결 폴피스 (10420) 의 접촉면 (10422) 은 돌출부 (10423) 의 단부에 형성되고, 제2 코일 (10320) 은 돌출부 (10423) 를 감싸도록 배치된다. 즉, 제2 코일 (10320) 은 제1 폴피스 어셈블리 (10100) 의 외부에 존재할 수도 있다.

도 11은 도 2a 내지 도 2c의 자성체 홀딩 장치의 측단면도이고, 도 12는 도 4a 내지 도 4c의 자성체 홀딩 장치의 측단면도이고, 도 13은 도 12의 자성체 홀딩 장치의 수직 가이드부의 변형례를 나타낸다.

도 11 내지 도 13을 참조로 하여, 제1 폴피스 어셈블리 (2100, 4100) 의 이동 구조에 대해서 자세하게 설명하기로 한다.

도 11을 참조하면, 상하측에 모두 홀딩면 (2421, 2211) 이 형성되는 구조에서는 도 2a 내지 도 2c의 전후 방향에 장착되는 비자성체인 커버 (2002) 에 삽입된 수평 가이드부 (2003) 에 의해 제1 S폴피스 (2120) 를 가이드할 수 있다. 수평 가이드부 (2003) 의 단부는 제1 S폴피스 (2120) 에 형성된 홀에 삽입되고, 이 홀에 삽입된 수평 가이드부 (2003) 를 따라 제1 S폴피스 (2120) 가 이동된다.

수평 가이드부 (2003) 에 의해 도 11의 (a)와 같이 제1 S폴피스 (2120) 와 제2 N폴피스 (2210) 가 접촉하게 하는 위치와, 도 11의 (b) 와 같이 제1 폴피스 (2120) 와 제2 연결 폴피스 (2420) 가 접촉하게 하는 위치 간에서의 이동을 가이드함으로써, 제1 폴피스 어셈블리 (2100) 의 이동 시의 이탈을 방지할 수 있다.

또한, 도 12를 참조하면, 하측에만 홀딩면 (4211) 이 형성되는 구조에서는 수평 가이드부 (4003) 외에 수직 가이드부 (4004) 를 더 구비할 수 있다. 수직 가이드부 (4004) 는 제2 연결 폴피스 (4420) 에 고정되고, 그 단부가 제1 S폴피스 (4120) 에 삽입된다.

한편, 도 13을 참조하면, 수직 가이드부 (4004') 는 헤드 부분을 없애거나 최소화한 무두 볼트를 사용할 수도 있다. 무두 볼트는 제1 S폴피스 (4120) 를 관통하여 그 단부가 제2 N폴피스 (4210) 에 고정되도록 설치될 수 있다. 무두 볼트를 사용한다면 자기 흐름을 만드는 부분을 최대화할 수 있어 보다 홀딩력이 큰 자성체 홀딩 장치를 제공할 수 있다.

한편, 도 11 내지 도 13을 참조하면, 이동되지 않는 폴피스 혹은 연결 폴피스는 커버 (2002, 4002) 에 삽입되어 고정됨으로써 사용 중의 이동이 최소화될 수 있도록 함이 바람직하다.

상술한 수평 가이드부 (2003) 와 수직 가이드부 (4004, 4004') 는 비자성체 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 상술한 실시예들에 모두 적용될 수 있다.

본 발명의 자성체 홀딩 장치 (1000 내지 10000) 에 따르면, 부착 대상의 해제 시에 잔류 자기를 최소화할 수 있다. 이와 더불어, 별도의 전자석을 설치하지 않고 폴피스에 코일을 배치함으로써 간단한 구조로 강한 홀딩력을 얻을 수 있으며, 홀딩 또는 해제 시의 전환 시에만 작은 전류만을 사용하여 영구자석의 자기력을 제어할 수 있고, 작은 크기의 공간만으로도 강한 홀딩력을 얻을 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1100, 2100, 3100, 4100, 5100, 6100, 7100, 8100, 9100, 10100…제1 폴피스 어셈블리
1110, 2110, 3110, 4110, 5110, 6110, 7110, 8110, 9110, 10110…제1 N폴피스
1120, 2120, 3120, 4120, 5120, 6120, 7120, 8120, 9120, 10120…제1 S폴피스
1130, 2130, 3130, 4130, 5130, 6130, 7130, 8130, 9130, 10130…제1 영구자석
1200, 2200, 3200, 4200, 5200, 6200, 7200, 8200, 9200, 10200…제2 폴피스 어셈블리
1210, 2210, 3210, 4210, 5210, 6210, 7210, 8210, 9210, 10210…제2 N폴피스
1220, 2220, 3220, 4220, 5220, 6220, 7220, 8220, 9220, 10220…제2 S폴피스
1230, 2230, 3230, 4230, 5230, 6230, 7230, 8230, 9230, 10230…제2 영구자석
1310, 2310, 3410, 4310, 5310, 6310, 7310, 8310, 9310, 10310…제1 코일
1320, 2320, 3420, 4320, 5320, 6320, 7320, 8320, 9320, 10320…제2 코일
2410, 3410, 4410, 5410, 7410, 8410, 9410, 10410…제1 연결 폴피스
2420, 3420, 4420, 5420, 7420, 8420, 9420, 10420…제2 연결 폴피스
10430…제3 연결 폴피스
3000…제3 폴피스 어셈블리
1000 내지 10000…본 발명에 따른 자성체 홀딩 장치

Claims

홀딩면 및 접촉면이 형성되고 자성체인 제1 N폴피스와, 홀딩면 및 접촉면이 형성되고 자성체인 제1 S폴피스와, 상기 제1 N폴피스에 N극이 접촉되고 상기 제1 S폴피스에 S극이 접촉되도록 배치되는 제1 영구자석을 포함하는 제1 폴피스 어셈블리;
홀딩면 및 접촉면이 형성되고 자성체인 제2 N폴피스와, 홀딩면 및 접촉면이 형성되고 자성체인 제2 S폴피스와, 상기 제2 N폴피스에 N극이 접촉되고 상기 제2 S폴피스에 S극이 접촉되도록 배치되는 제2 영구자석을 포함하고, 상기 제2 S폴피스의 접촉면은 상기 제1 N폴피스의 접촉면과 대면하도록 배치되고, 상기 제2 N폴피스의 접촉면은 상기 제1 S폴피스의 접촉면과 대면하도록 배치되는 제2 폴피스 어셈블리;
상기 제1 N폴피스의 홀딩면을 통과하는 자기 흐름과 상기 제2 S폴피스의 홀딩면을 통과하는 자기 흐름 중 적어도 하나에 영향을 끼치도록 배치되는 적어도 하나의 제1 코일;
상기 제1 S폴피스의 홀딩면을 통과하는 자기 흐름과 상기 제2 N폴피스의 홀딩면을 통과하는 자기 흐름 중 적어도 하나에 영향을 끼치도록 배치되는 적어도 하나의 제2 코일; 및
상기 제1 코일 및 상기 제2 코일에 인가되는 전류를 제어하는 제어 장치; 를 포함하며,
상기 제1 폴피스 어셈블리 및 상기 제2 폴피스 어셈블리 중 하나 이상은, 상기 제1 N폴피스의 접촉면과 상기 제2 S폴피스의 접촉면이 서로 이격되고 또한 상기 제1 S폴피스의 접촉면과 상기 제2 N폴피스의 접촉면이 서로 이격되는 제1 배치와, 상기 제1 N폴피스의 접촉면과 상기 제2 S폴피스의 접촉면이 서로 접촉되고 또한 상기 제1 S폴피스의 접촉면과 상기 제2 N폴피스의 접촉면이 서로 접촉되는 제2 배치 간을 전환시키도록, 이동 가능하게 구성되며,
상기 제어 장치는 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일에 인가되는 전류를 조절함에 의해, 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일을 통과하는 자기 흐름을 제어함으로써, 상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제1 배치와 상기 제2 배치 간에 전환 가능하게 하며, 이에 따라 상기 제1 폴피스 어셈블리 및 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면을 관통하는 자기 흐름을 제어하는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
제1 항에 있어서,
홀딩면 및 접촉면이 형성되고, 자성체인 제1 연결 폴피스; 및
홀딩면 및 접촉면이 형성되고, 자성체인 제2 연결 폴피스; 를 더 포함하며,
상기 제1 연결 폴피스의 접촉면은 상기 제1 N폴피스의 홀딩면과 대면하도록 배치되고, 상기 제2 연결 폴피스의 접촉면은 상기 제1 S폴피스의 홀딩면과 대면하도록 배치되며,
상기 제1 연결 폴피스, 상기 제2 연결 폴피스 및 상기 제2 폴피스 어셈블리는 고정되고, 상기 제1 폴피스 어셈블리는 상기 제1 연결 폴피스와 상기 제2 연결 폴피스 및 상기 제2 폴피스 어셈블리 사이에서 이동 가능하고,
상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제1 배치로 배치되는 경우, 상기 제1 폴피스 어셈블리의 홀딩면들과 상기 제1 연결 폴피스 및 상기 제2 연결 폴피스의 접촉면들이 각각 접촉되고, 상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제2 배치로 배치되는 경우, 상기 제1 폴피스 어셈블리의 홀딩면들과 상기 제1 연결 폴피스 및 상기 제2 연결 폴피스의 접촉면들이 각각 이격되도록, 상기 제1 연결 폴피스 및 상기 제2 연결 폴피스가 배치되고,
상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제1 배치로 배치되는 경우, 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면들 및 상기 제1 연결 폴피스와 상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면들에 각각 자성체인 부착 대상들이 홀딩되고, 상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제2 배치로 배치되는 경우, 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면들 및 상기 제1 연결 폴피스와 상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면들로부터 각각 자성체인 부착 대상이 해제되는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
제2 항에 있어서,
상기 제1 연결 폴피스의 홀딩면, 상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면 및 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면들은 하나의 부착대상을 부착할 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
제3 항에 있어서,
상기 제1 폴피스 어셈블리는 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면들과 상기 제1 연결 폴피스 및 상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면들의 연장면을 따르는 방향으로 이동가능한 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
제3 항에 있어서,
상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면들, 상기 제1 연결 폴피스의 홀딩면, 상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면은 사각형 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
제3 항 또는 제4 항에 있어서,
상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면들끼리 서로 인접하고, 상기 제1 연결 폴피스의 홀딩면과 상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면끼리 서로 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
제3 항에 있어서,
홀딩면 및 접촉면이 형성되고, 자성체인 제3 연결 폴피스 및 적어도 하나의 제3 코일을 더 포함하고,
상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면은 2개가 형성되며,
상기 제1 폴피스 어셈블리는, 홀딩면 및 접촉면이 형성되고 자성체인 제3 N폴피스와, 상기 제1 S폴피스에 S극이 접촉되고 상기 제3 N폴피스에 N극이 접촉되는 제3 영구자석을 더 포함하고,
상기 제2 폴피스 어셈블리는, 홀딩면 및 접촉면이 형성되고 자성체인 제3 S폴피스와, 상기 제2 N폴피스에 N극이 접촉되고 상기 제3 S폴피스에 S극이 접촉되는 제4 영구자석을 더 포함하고,
상기 제3 코일은 상기 제3 N폴피스의 홀딩면을 통과하는 자기 흐름과 상기 제3 S폴피스의 홀딩면을 통과하는 자기 흐름 중 적어도 하나에 영향을 끼치도록 배치되고,
상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제1 배치로 배치되는 경우, 상기 제1 폴피스 어셈블리의 홀딩면들과 상기 제1 연결 폴피스, 상기 제2 연결 폴피스 및 상기 제3 연결 폴피스의 접촉면들이 각각 접촉되고, 상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제2 배치로 배치되는 경우, 상기 제1 폴피스 어셈블리의 홀딩면들과 상기 제1 연결 폴피스, 상기 제2 연결 폴피스 및 상기 제3 연결 폴피스의 접촉면들이 각각 이격되도록, 상기 제1 연결 폴피스, 상기 제2 연결 폴피스 및 상기 제3 연결 폴피스가 배치되고,
상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면들, 상기 제1 연결 폴피스의 홀딩면, 상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면들 및 상기 제3 연결 폴피스의 홀딩면은 하나의 자성체인 부착 대상을 부착할 수 있도록 형성되며,
상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제1 배치로 배치되는 경우, 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면들, 상기 제1 연결 폴피스의 홀딩면, 상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면들 및 상기 제3 연결 폴피스의 홀딩면에 상기 부착 대상이 홀딩되고, 상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제2 배치로 배치되는 경우, 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면들, 상기 제1 연결 폴피스의 홀딩면, 상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면들 및 상기 제3 연결 폴피스의 홀딩면으로부터 상기 부착 대상이 해제되며,
상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면들 중 어느 하나는 상기 제1 연결 폴피스의 홀딩면과 인접하고 상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면들 중 다른 하나는 상기 제3 연결 폴피스의 홀딩면과 인접하도록 배치되며,
상기 제어 장치는 상기 제1 코일, 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일에 인가되는 전류를 조절함에 의해, 상기 제1 코일, 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일을 통과하는 자기 흐름을 제어함으로써, 상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제1 배치와 상기 제2 배치 간에 전환 가능하게 하며, 이에 따라 상기 제1 폴피스 어셈블리의 홀딩면, 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면, 상기 제1 연결 폴피스의 홀딩면, 상기 제2 연결 폴피스의 홀딩면 및 상기 제3 연결 폴피스의 홀딩면을 관통하는 자기 흐름을 제어하는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
제7 항에 있어서,
상기 제2 연결 폴피스의 접촉면은 돌출부의 단부에 형성되고,
상기 제2 코일은 상기 돌출부에 배치되는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 폴피스 어셈블리는, N폴피스와 S폴피스를 둘러싸도록 배치되고 자성체인 제1 강화 폴피스와, 상기 제1 강화 폴피스에는 S극이 접촉되고 N폴피스에는 N극이 접촉되도록 배치되는 1 이상의 제1 강화 영구자석과, 상기 제1 강화 폴피스에는 N극이 접촉되고 S폴피스에는 S극이 접촉되도록 배치되는 1 이상의 제2 강화 영구자석을 더 포함하거나,
상기 제2 폴피스 어셈블리는, N폴피스와 S폴피스를 둘러싸도록 배치되고 자성체인 제2 강화 폴피스와, 상기 제2 강화 폴피스에는 S극이 접촉되고 N폴피스에는 N극이 접촉되도록 배치되는 1 이상의 제3 강화 영구자석과, 상기 제2 강화 폴피스에는 N극이 접촉되고 S폴피스에는 S극이 접촉되도록 배치되는 1 이상의 제4 강화 영구자석을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자성체 홀딩 장치.
제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 폴피스 어셈블리는, 제1 부가 N폴피스와, 제1 부가 S폴피스와, 상기 제1 부가 N폴피스에는 N극이 접촉되고 상기 제1 부가 S폴피스에는 S극이 접촉되는 제1 강화 영구자석과, 상기 제1 부가 N폴피스에는 N극이 접촉되고 S폴피스에는 S극이 접촉되는 제2 강화 영구자석과, 상기 제1 부가 S폴피스에는 S극이 접촉되고 N폴피스에는 N극이 접촉되는 제3 강화 영구자석을 더 포함하거나,
상기 제2 폴피스 어셈블리는, 제2 부가 N폴피스와, 제2 부가 S폴피스와, 상기 제2 부가 N폴피스에는 N극이 접촉되고 상기 제2 부가 S폴피스에는 S극이 접촉되는 제4 강화 영구자석과, 상기 제2 부가 N폴피스에는 N극이 접촉되고 S폴피스에는 S극이 접촉되는 제5 강화 영구자석과, 상기 제2 부가 S폴피스에는 S극이 접촉되고 N폴피스에는 N극이 접촉되는 제6 강화 영구자석을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 코일은 상기 제1 N폴피스 및 상기 제2 S폴피스 중 적어도 하나에 배치되며,
상기 제2 코일은 상기 제1 S폴피스 및 상기 제2 N폴피스 중 적어도 하나에 배치되고,
상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석 사이에 배치되지 않는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
제2 항에 있어서,
상기 제1 폴피스 어셈블리 및 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제2 배치에 있을 때 형성되는 자기 흐름이 통과되는 폴피스들의 단면적은 상기 제1 연결 폴피스 및 상기 제2 연결 폴피스의 단면적보다 큰 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 폴피스 어셈블리 및 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제2 배치에 있을 때 형성되는 자기 흐름이 통과되는 폴피스들의 단면적은 상기 제2 영구자석과 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면들 사이의 폴피스들의 단면적보다 큰 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 폴피스 어셈블리 및 상기 제2 폴피스 어셈블리가 상기 제2 배치에 있을 때 형성되는 자기 흐름이 통과되는 폴피스들의 단면적은 상기 제1 영구자석과 상기 제1 폴피스 어셈블리의 홀딩면들 사이의 폴피스들의 단면적보다 큰 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
제13 항에 있어서,
상기 제1 코일 및 상기 제2 코일은 상기 제2 영구자석과 상기 제2 폴피스 어셈블리의 홀딩면들 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
제14 항에 있어서,
상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 상기 제1 영구자석과 상기 제1 폴피스 어셈블리의 홀딩면들 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 폴피스 어셈블리 및 상기 제2 폴피스 어셈블리 중 이동 가능한 폴피스 어셈블리는 무두볼트에 의해 안내되는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
제2 항에 있어서,
상기 제1 연결 폴피스 및 상기 제2 연결 폴피스를 통과하는 자기 흐름 경로 중 최단 경로가 수직으로 굴절되지 않도록, 상기 제1 연결 폴피스 및 상기 제2 연결 폴피스에는 모따기 (chamfer) 또는 모깎기 (fillet) 가 되어 있는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
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