KR102030191B1

KR102030191B1 - 자기 흡착 장치

Info

Publication number: KR102030191B1
Application number: KR1020130102909A
Authority: KR
Inventors: 아키라 이토우
Original assignee: 가네데꾸 가부시기가이샤
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2013-08-29
Publication date: 2019-10-08
Also published as: JP5617883B2; JP2014053389A; CN103680804A; KR20140032317A; TW201411665A; CN103680804B; TWI588852B

Abstract

[과제]
ON-OFF 전환시의 핸들 토오크가 작은 자기 흡착 장치를 제공한다.
[해결 수단]
한 쌍의 스페이서(34, 35)에 의해 내강(22)의 주위의 방향으로 간격을 둔 2개의 자극 부재(36, 37)로 분할된 자기 회로 블록(24)과, N극부 및 S극부를 갖는 영구자석 조립체(26)로서, 자기 회로 블록(24)의 내강(22) 내에 내강(22)의 축선을 중심으로 회전 가능하게 배치되고 영구자석 조립체(26)를 포함하고, 그 영구자석 조립체(26)는, 영구자석 조립체(26)가 자성체의 흡착 위치인 제2의 위치를 향하여 회전될 때, 스페이서(34)를 가로지르는 측의 N극부 또는 S극부가, 스페이서(34)를 연속적 또는 단속적으로 서서히 가로지르는 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

자기 흡착 장치{MAGNETIC ABSORPTION DEVICE}

본 발명은 자성체를 자력에 의해 지지하는 자기 흡착 장치에 관한 것이다.

이런 종류의 자기 흡착 장치에는 여러 가지 구조의 것이 알려져 있다.

특허 문헌 1에 나타나는 자기 흡착 장치(10)는 도 17, 도 18에 도시하는 바와 같이 다음의 구조를 이루고 있다.

즉, 비스듬히 대향하여 배치된 2개의 고정 영구자석(11, 12)을 갖음과 함께, 자성체를 흡착한 흡착부(13)를 갖는 강자성 블록(14)과, 이 강자성 블록(14)의 내강(內腔)(15)에 축선을 중심으로 하여 회전 자유롭게 장착된 영구자석 조립체(16)를 갖는다. 영구자석 조립체(16)는, 봉형상의 자성 부재(17)의 중앙에 영구자석(18)을 조립한 것이고, 자성 부재의 양측에 N극부와 S극부를 갖고 있다. 영구자석 조립체(16)에는 핸들(19)이 부착되고, 핸들(19)을 조작함에 의해 180°의 각도 범위에서 회전 가능하게 되어 있다.

자기 흡착 장치(10)는, 핸들(19)이 도 17의 위치로 회전되어 있을 때에는, 고정 영구자석(11, 12)의 자력이 영구자석 조립체(16)의 자력으로 지워져서, 흡착부(13)에 자속이 누설하지 않기 때문에, 자성체(피흡착 부재)가 흡착부(13)에 흡착되지 않는다. 한편 핸들(19)이 도 18의 위치로 회전될 때에는, 고정 영구자석(11, 12), 및 영구자석 조립체(16)로부터의 자속이 흡착부(13) 사이에 누설하기 때문에, 자성체가 흡착부(13)에 흡착 가능해진다.

일본 특표2002-518268호 공보

그러나, 상기 자기 흡착 장치(10)에는 다음과 같은 과제가 있다.

즉, 핸들(19)의 조작에 의해 영구자석 조립체(16)를 회전할 때, 고정 영구자석(11, 12)의 자극과 영구자석 조립체(16)의 N극부, S극부와의 자극 사이의 반발력이 크고, 핸들 전환 토오크가 크다. 이 때문에, 특히 박판이나 환봉을 흡착하는 경우, 흡착 상태로의 전환시의 핸들이 무겁고, 평판의 두께, 강관의 사이즈, 두께에 의해서는 흡착 전환을 할 수가 없는 경우가 있다. 한편 자성체의 해방시에는, 핸들이 급격하게 회전하여, 핸들이 파손되는 등이 우려가 있다.

그래서, 본 발명은 상기 과제를 해하기 위해 이루어진 것이고, 그 목적으로 하는 바는, ON-OFF 전환시의 핸들 토오크가 작고, 핸들의 되튕김이 작고, 조작성, 조작감이 좋은 자기 흡착 장치를 제공하는 것에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 다음의 구성을 구비한다.

즉, 본 발명에 관한 자기 흡착 장치는, 일방향으로 늘어나는 내강(內腔)을 구비하는 자기 회로 블록으로서 한 쌍의 스페이서에 의해 상기 내강의 주위의 방향으로 간격을 둔 2개의 자극 부재로 분할되고, 상기 스페이서 중의 한쪽의 스페이서를 끼우는 부위가 흡착부로 형성된 자기 회로 블록과, N극부 및 S극부를 갖는 영구자석 조립체로서, 상기 자기 회로 블록의 내강 내에 내강의 축선을 중심으로 회전 가능하게 배치되고, 상기 흡착부에서의 자성체의 흡착 및 해방을 행하기 위해 상기 내강의 축선의 주위에 이간한 제1의 위치 및 제2의 위치로 선택적으로 회전 가능한 영구자석 조립체를 포함하고, 그 영구자석 조립체는, 자성체의 해방 위치인 상기 제1의 위치에서, 상기 N극부 및 S극부가 상기 스페이서를 끼우는 반대측 위치가 되도록 마련됨과 함께, 상기 영구자석 조립체가 자성체의 흡착 위치인 상기 제2의 위치를 향하여 회전될 때, 상기 스페이서 중의 다른쪽의 스페이서를 가로지르는 측의 상기 N극부 또는 상기 S극부가, 상기 다른쪽의 스페이서를 연속적 또는 단속적으로 서서히 가로지르는 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 제1의 위치에서의 상기 영구자석 조립체의 N극부 및 S극부 중의 한쪽의 자극이 위치하는 측의, 상기 자기 회로 블록이 분할된 한쪽의 자극 부재에, 상기 영구자석 조립체의 한쪽의 자극의 극성과 반대의 극성을 갖는 고정 영구자석을 배치하고, 상기 제1의 위치에서의 상기 영구자석 조립체의 N극부 및 S극부 중의 다른쪽의 자극이 위치하는 측의, 상기 자기 회로 블록이 분할된 다른쪽의 자극 부재에, 상기 영구자석 조립체의 다른쪽의 자극의 극성과 반대의 극성을 갖는 고정 영구자석을 배치하도록 하여도 좋다.

또한, 상기 다른쪽의 스페이서를 가로지르는 측의 상기 N극부 또는 상기 S극부가 상기 영구자석 조립체의 축방향으로 늘어남과 함께, 그 축방향의 부위에서, 상기 영구자석 조립체의 둘레 방향으로 연속적 또는 단속적으로 위상을 어긋내어서 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다른쪽의 스페이서를 가로지르는 측의 상기 N극부 또는 상기 S극부와 반대측의 상기 S극부 또는 상기 N극부도, 상기 영구자석 조립체의 축방향으로 늘어남과 함께, 그 축방향의 부위에서, 상기 영구자석 조립체의 둘레 방향으로 연속적 또는 단속적으로 위상을 어긋내어서 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 영구자석 조립체가, 봉형상의 자성 부재의 외주부에, 외주측이 각각 N극 및 S극이 되는 영구자석편이 고정되어, 상기 N극부 및 상기 S극부로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 영구자석편이, 상기 자성 부재의 둘레 방향에서, 상기 다른쪽의 스페이서측으로 편위(偏位)하여 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 자성 부재의 중심과 상기 스페이서의 양단부가 이루는 각도를 20°로 형성하고, 상기 자성 부재의 중심과 상기 영구자석편의 양단부가 이루는 각도를 100°로 형성하고, 상기 복수의 영구자석편을 상기 자성 부재의 둘레 방향으로 20°씩 위상을 어긋내어서 상기 자성 부재에 고정하도록 할 수 있다.

또는, 상기 영구자석 조립체가, 봉형상의 자성 부재에 마련된 관통공에 영구자석이 장착되고, 그 영구자석을 끼우는 양측의 자성 부재의 부위에, 각각 상기 N극부 및 상기 S극부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, ON-OFF 전환시의 핸들 토오크가 작고, 핸들의 되튕김이 작고, 조작성, 조작감이 좋은 자기 흡착 장치를 제공하는 것에 있다.

도 1은 자기 흡착 장치의 사시도.
도 2는 자기 흡착 장치의 측면도.
도 3은 자기 흡착 장치의 내부 구조를 도시하는 종단면도.
도 4는 영구자석 조립체의 사시도.
도 5는 영구자석 조립체에서의 영구자석편의 부착 상태를 도시하는 설명도.
도 6은 영구자석 조립체를 자성체의 해방 위치로부터 20°회전한 상태를 도시하는 자기 흡착 장치의 종단면도.
도 7은 영구자석 조립체를 자성체의 해방 위치로부터 40°회전한 상태를 도시하는 자기 흡착 장치의 종단면도.
도 8은 영구자석 조립체를 자성체의 해방 위치로부터 60°회전한 상태를 도시하는 자기 흡착 장치의 종단면도.
도 9는 영구자석 조립체를 자성체의 해방 위치로부터 180°회전한 상태를 도시하는 자기 흡착 장치의 종단면도.
도 10은 영구자석 조립체의 다른 실시의 형태를 도시하는 사시도.
도 11은 영구자석 조립체의 다른 실시의 형태를 도시하는 사시도.
도 12는 영구자석 조립체의 다른 실시의 형태를 도시하는 사시도.
도 13은 영구자석 조립체의 다른 실시의 형태를 도시하는 사시도.
도 14는 영구자석 조립체의 다른 실시의 형태를 도시하는 사시도.
도 15는 영구자석 조립체의 다른 실시의 형태를 도시하는 사시도.
도 16은 영구자석 조립체의 다른 실시의 형태를 도시하는 사시도.
도 17은 종래의 자기 흡착 장치의 자성체 해방 상태에서의 종단면도.
도 18은 종래의 자기 흡착 장치의 자성체 흡착 상태에서의 종단면도.

이하 본 발명의 실시의 형태를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 영구자석식의 자기 흡착 장치의 사시도, 도 2는 그 측면도, 도 3은 그 내부 구조를 도시하는 종단면도(구조를 알기 쉽게 하기 위해 해칭(hatching)을 생략하고 있다), 도 4는 영구자석 조립체의 사시도, 도 5는 영구자석 조립체에서의 영구자석편의 부착 상태를 도시하는 설명도, 도 6 내지 도 9는 영구자석 조립체를 회전할 때의 영구자석편과 스페이서와의 위치 관계를 도시하는 단면도이다.

영구자석식의 자기 흡착 장치(20)는, 일방향으로 늘어나는 내강(22)을 구비하는 자기 회로 블록(24)과, 내강(22)의 축선의 주위로 회전 가능하게 내강(22) 내에 배치된 영구자석 조립체(26)와, 자기 회로 블록(24)의 일단부 및 타단부에 부착된 단판(端板)(28 및 30)과, 영구자석 조립체(26)의 일단부에 결합된 봉형상의 핸들(32)을 포함한다.

내강(22)은, 자기 회로 블록(24)을 길이 방향으로 관통하고 있고, 그 양단부는 단판(28 및 30)으로 폐색되는 구조로 되어 있다. 내강(22)의 단면 형상은 원형(圓形)이다.

자기 회로 블록(24)은, 2개의 스페이서(34, 35)에 의해 내강(22)의 둘레 방향으로 간격을 둔 자성재료제의 2개의 자극 부재(36, 37)로 분할되어 있다. 자극 부재(36, 37)의, 한쪽의 스페이서(35)를 끼우는 부위는, 자성체(피흡착체)의 흡착부(38, 38)로 되어 있다. 또한, 흡착부는, 자극 부재(36, 37)에 자성재료로 이루어지는 다른 부재를 부착하고 흡착부로 하여도 좋다(도시 생략).

각 스페이서(34, 35)는, 비자성재료의 판의 형태로 형성되어 있고, 양 자극 부재(36, 37)에 끼여져 있다. 스페이서(34, 35)는, 용접 또는 접착제에 의해 양 자극 부재(36, 37)에 고정되어 있다.

또한, 자기 회로 블록(24) 내에서, 다른쪽의 스페이서(34)를 끼움과 함께, 영구자석 조립체(26)와 대향하는 위치에, 2개의 판형상의 고정 영구자석(40, 41)이 조립되어 있다. 고정 영구자석(40, 41)은 보자력(保磁力)의 큰 자기재료, 예를 들면 페라이트 자석이나 희토류 자석에 의해 형성되어 있다.

한쪽의 고정 영구자석(40)은, 두께 방향으로 자화되어, 영구자석 조립체(26)에 대향하는 측이 S극으로, 그 반대측의 면이 N극으로 형성되어 있다. 또한, 다른쪽의 고정 영구자석(41)은, 두께 방향으로 자화되어, 한쪽의 고정 영구자석(40)과는 역으로, 영구자석 조립체(26)에 대향하는 측이 N극으로, 그 반대측의 면이 S극으로 형성되어 있다. 또한, 한쪽의 고정 영구자석(40)의, 영구자석 조립체(26)에 대향하는 면측을 N극으로, 그 반대측의 면을 S극으로 형성하고, 다른쪽의 고정 영구자석(41)의, 영구자석 조립체(26)에 대향하는 면측을 S극으로, 그 반대측의 면을 N극으로 형성하여도 좋다.

영구자석 조립체(26)는, 주면(周面)에 N극부 및 S극부를 갖는다. 그리고 영구자석 조립체(26)는, 상기한 바와 같이 자기 회로 블록(24)의 내강(22) 내에 내강(22)의 축선을 중심으로 회전 가능하게 배치되고, 흡착부(38, 38)에서의 자성체(피흡착 부재)의 흡착 및 해방을 행하기 위해 내강(22)의 축선의 주위로 이간한 제1의 위치(도 3의 위치) 및 제2의 위치(도 9의 위치)로 선택적으로 회전 가능하게 마련되어 있다.

영구자석 조립체(26)는, 자성체의 해방 위치인 제1의 위치(도 3의 위치)에서, N극부 및 S극부가 스페이서(34, 35)를 끼우는 반대측 위치가 되도록 마련되어 있다. 도 3의 예에서는, 상기 제1의 위치에서, 한쪽의 고정 영구자석(40)의 S극에 대향하는 측이 N극부로, 다른쪽의 고정 영구자석(41)의 N극에 대향하는 측이 S극부로 형성되어 있다. 이에 의해, 다른쪽의 고정 영구자석(41)으로부터 한쪽의 고정 영구자석을 향하는 자속이 지워져서, 흡착부(38, 38)에 흡착력이 생기지 않는다. 즉, 자성체의 해방 위치인 제1의 위치에서, 영구자석 조립체(26)측의 자극의 극성을, 대향하는 고정 영구자석(40, 41)의 자극의 극성과 반대의 극성이 되도록 한다.

본 실시의 형태에서, 영구자석 조립체(26)는, 자성체의 해방 위치인 상기 제1의 위치에서, 상기한 바와 같이 N극부 및 S극부가 상기 스페이서를 끼우는 반대측 위치가 되도록 마련됨과 함께, 영구자석 조립체(26)가 자성체의 흡착 위치인 제2의 위치(도 9의 위치)를 향하여 회전될 때, 상기 스페이서 중의 다른쪽의 스페이서(34)를 가로지르는 측의 N극부 또는 S극부가, 다른쪽의 스페이서(34)를 연속적 또는 단속적으로 서서히 가로지르는 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 3 내지 도 9에 관한 실시의 형태에서는, 영구자석 조립체(26)는, 봉형상의 자성재료로 이루어지는 자성 부재(42)의 주면에, 영구자석편(44)을 고정하여, 상기 N극부 및 S극부를 형성하고 있다.

영구자석편(44)은, 보자력의 큰 자석 재료, 예를 들면 페라이트 자석이나 희토류 자석에 의해 형성되어 있다. 또한, 영구자석편(44)은, 외주면이, 자기 회로 블록(24)의 내강(22)의 내주면에 따른 원호면이 되는, 단면 원호형상으로 형성되어 있다.

그리고, 도 3, 도 4에 도시하는 바와 같이, 본 실시의 형태에서, 영구자석편(44)은, 상기 제1의 위치(A)에서, 한쪽의 고정 영구자석(40)에 대향하는 측에, N극 제1 자석편(45), N극 제2 자석편(46)의, 2개의 영구자석편(44)을, 자성 부재(42)의 축선 방향으로 약간의 간격을 두고 배치하고 있다. 또한, 상기 제1의 위치에서, 다른쪽의 고정 영구자석(41)에 대향하는 측에, S극 제1 자석편(47), S극 제2 자석편(48)의, 2개의 영구자석편(44)을, 자성 부재(42)의 축선 방향으로 약간의 간격을 두고 배치하고 있다.

또한, N극 제1 및 제2 자석편(45, 46)은, 두께 방향으로 자화되어, 외주면측이 N극이며, 내주면측이 S극이고, 내주면측을 자성 부재(42)를 향하여 접착제 등에 의해 자성 부재(42)에 고정되어 있다. 또한, S극 제1 및 제2 자석편(47, 48)은, 두께 방향으로 자화되어, 외주면측이 S극이며, 내주면측이 N극이고, 내주면측을 자성 부재(42)를 향하여 접착제 등에 의해 자성 부재(42)에 고정되어 있다.

도 4에 도시하는 바와 같이, N극 제1 자석편(45) 및 N극 제2 자석편(46)은, 상기한 바와 같이 자성 부재(42)의 축선 방향으로 약간의 간격을 두고 배치되어 있음과 함께, 자성 부재(42)의 둘레 방향으로 서로의 위상을 어긋내어서 배치되어 있다. 나아가서는, 도 3이나 도 5에 명확하게, 양 자석편(45, 46)은, 자성 부재(42)의 주면상에서, 다른쪽의 스페이서(34)측으로 편위하여 마련되어 있다.

스페이서(34, 35)나, 자석편의 크기, 위상의 어긋남각(角)은 특히 한정되는 것은 아니지만, 알맞게는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 자성 부재(42)의 중심과 스페이서(34, 35)의 양단부가 이루는 각도가 20°로 설정되고, 자성 부재(42)의 중심과 각 N극 제1 및 제2 자석편(45, 46)의 양단부가 이루는 각도가 100°로 설정되고, 2개의 N극 제1 및 제2 자석편(45, 46)의 위상의 어긋남각이 20°로 설정되어 있다.

S극 제1 및 제2 자석편(47, 48)은, 자성 부재(42)의 외주의 반대측의, N극 제1 및 제2 자석편(45, 46)과 대칭 위치에, N극 제1 및 제2 자석편(45, 46)과 동일한 크기, 위상의 어긋남각으로 배치되어 있다.

또한, 상기 제1의 위치에서, N극 제1 자석편(45)의 단연(端緣)이, 다른쪽의 스페이서(34)의 바로 옆에 위치하고 있다. 또한, S극 제2 자석편(48)의 단연과 한쪽의 스페이서(35)와의 사이의 간격은, 자성 부재(42)의 중심과 S극 제2 자석편(48)의 단연 및 한쪽의 스페이서(35)의 단연이 이루는 각도가 약 40°가 되는 큰 간격으로 떨어져 있다.

다음에, 핸들(32)은, 기부측(基部側)에서 단판(30)으로부터 돌출하는 부위의 자성 부재(42)의 단부에 회동 자유롭게 축지되고, 또한 핸들(32)의 기부측 단부가 자성 부재(42)측에 마련한 탄성을 갖는 가세 부재(도시 생략)에 의해 내측부터 압박됨으로써, 핸들(32)의 선단부측이 단판(30)에 맞닿도록 가세되어 있다.

자성체(피흡착 부재)를 흡착 불능의 OFF 상태가 된 상기 제1의 위치에서, 핸들(32)은, 도 1에서의 X위치에 있다.

핸들(32)을, 자성체를 흡착 가능의 ON 상태가 되는 상기 제2의 위치까지 회동한 때, 핸들(32)은, 단판(30)에서의 홈(50) 내로 떨어져 들어가, 안정적으로 유지된다. 핸들(32)이 홈(50) 내에 위치할 때, 스토퍼(52)를 회동시켜서, 그 선단의 훅부(53)를 핸들(32)에 계지함으로써, 핸들(32)의 홈(50)으로부터의 빠짐방지를 할 수가 있어서, 자성체를 흡착한 상태를 안정적으로 유지할 수 있고, 안전을 도모할 수 있다.

또한, 도 1에서, 55는, 크레인 등에 의한 매달 때의 훅부 등을 계지하는 계지 링이다. 또한, 56은 가드이고, 자기 흡착 장치(20)의 단판(28, 30)을 외부의 충격으로부터 보호한다. 가드(56)는, 자기 흡착 장치(20)를 자성체(피흡착 부재)에 세트할 때의 손잡이부로서도 이용 가능하다.

다음에, 도 3 내지 도 9에 의해, 본 실시의 형태에서, 자성체의 흡착 동작(ON 내지 OFF 사이의 전환)에 관해 설명한다.

도 3은 상기한 바와 같이 자기 흡착 장치(20)가 OFF인 상태를 도시하고 있다. 즉, 고정 영구자석(40, 41)측의 극성과, 영구자석 조립체(26)의 영구자석측의 극성이 서로 지우고, 자기 흡착 장치(20)는 OFF 상태가 된다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 핸들(32)의 조작에 의해, 영구자석 조립체(26)가 반시침(反時針) 회전 방향으로 20°회전되면, N극 제1 자석(45)이 다른쪽의 스페이서(34)를 넘어서 반대측의 동극(同極)(N극)의 자극 부재(37)측으로 이동하기 시작하는 위치 관계가 된다. N극 제2 자석(46)은 최초의 자극 부재(36)의 범위 내에 머무르고 있다. 이에 의해, 고정 영구자석(41)측의 극성과 영구자석 조립체(26)의 영구자석측의 극성과의 서로 지움이 감소되어, 흡착부(38, 38)에 자속이 누설하기 시작하고, 흡착부(38, 38)에 흡착력이 생기기 시작한다. 또한, N극 제1 자석(45)이 다른쪽의 스페이서(34)를 가로질러서, 동극(N극)측의 자극 부재(37)측으로 이동할 때, 반발력을 받지만, N극부는, N극 제1 및 제2 자석(45, 46)으로 분할되고, 위상이 어긋나 있기 때문에, 그 반발력은 작고, 핸들(32)이 받는 회전 토오크는 작다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 영구자석 조립체(26)가 반시침 회전 방향으로 40°회전되면, N극 제1 자석(45)은 다시 동극(N극)의 자극 부재(37) 중으로 20°의 각도 범위에서 이동함과 함께, N극 제2 자석(46)이 다른쪽의 스페이서(34)를 넘어서 동극(N극)의 자극 부재(37)측으로 이동하기 시작하는 위치 관계에 있다. 이때, S극 제1 및 제2 자석(47, 48)은 여전히 최초의 자극 부재(37) 중에 있다. 이에 의해, 고정 영구자석(41)측의 극성과 영구자석 조립체(26)의 영구자석측의 극성과의 서로 지움이 더욱 감소되어, 흡착부(38, 38)에서의 흡착력이 강해진다. 이 경우도, N극 제1 자석(45), N극 제2 자석(46)이 순차적으로 동극(N극)측의 자극 부재(37) 중으로 이동하기 때문에, 핸들(32)이 받는 회전 토오크는 순차적으로 커질뿐이고, 핸들 조작은 용이하다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 영구자석 조립체(26)가 반시침 회전 방향으로 60°회전되면, N극 제1 및 제2 자석(45, 46)이 동극(N극)의 자극 부재(37) 중으로 더욱 이동하고, 또한, S극 제2 자석(48)이 한쪽의 스페이서(35)를 가로질러서, 반대측(S극)의 자극 부재(36) 중으로 이동하기 시작한다. 이에 의해, 고정 영구자석(41)측의 극성과 영구자석 조립체(26)의 영구자석측의 극성과의 서로 지움은 더욱 감소되고, 흡착부(38, 38)에서의 흡착력이 더욱 강해진다. 이 경우도, 핸들(32)이 받는 회전 토오크는 순차적으로 커질뿐이고, 핸들(32) 조작을 편안하게 행할 수 있다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 영구자석 조립체(26)가 반시침 회전 방향으로 180°회전되면, N극 제1 및 제2 자석(45, 46)이 동극(N극)의 자극 부재(37) 중으로 전부 이동하고, 또한, S극 제1 자석(47) 및 S극 제2 자석(48)이 반대측(S극)의 자극 부재(36) 중으로 전부 이동한다. 이에 의해, 흡착부(38, 38)에서, 고정 영구자석(41, 40)측부터의 흡착력에, N극 제1 및 제2 자석(45, 46), 및 S극 제1 및 제2 자석(47, 48)측부터의 흡착력이 더해지고, 자기 흡착 장치(20)가 완전하게 ON 상태가 된다. 이 경우의 핸들(32) 조작도 용이하게 행할 수 있다. 또한, 이 위치로부터 핸들(32)은 홈(50) 중으로 떨어져 들어가고, 또한 스토퍼(52)의 훅부(43)가 핸들(32)에 계지됨에 의해, 자성체(피흡착 부재)의 흡착이 안전하게 유지된다.

상기한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, N극 제1 및 제2 자석(45, 46), S극 제1 및 제2 자석(47, 48)을, 자성 부재(42)상의 다른쪽의 스페이서(34)측으로 편위시켜서 배치하고 있다. 또한, N극 제1 자석(45)과 N극 제2 자석(46)을 자성 부재(42)의 둘레 방향에 서로 위상을 어긋내어서 배치하고, S극 제1 자석(47)과 S극 제2 자석(48)도 서로 자성 부재(42)의 둘레 방향으로 위상을 어긋내어서 배치하고 있다. 이에 의해, 가동 자석, 즉 N극 제1 자석(45) 및 N극 제2 자석(46)이 순차적으로 시간을 비켜서 다른쪽의 스페이서(34)를 가로지르게 된다. 이 때문에, 가동 자석이, 한번에 동시에 다른쪽의 스페이서(34)를 가로지르는 경우에 비하여, 가동 자석에 작용하는 반발력이 분산되고, 핸들(32)이 받는 회전 토오크는 작게 분산되고, 핸들 조작이 용이해진다.

자성체의 흡착을 해방하려면(자기 흡착 장치를 OFF 하려면), 핸들(32)(영구자석 조립체(26))를 상기와 역방향에 회전시키면 좋다.

이 경우도, 핸들(32)(영구자석 조립체(26))에 작용하는 힘이 순차적으로 작아지기 때문에, 핸들(32)이 ON으로부터 OFF에 되돌아올 때의 급격한 회전도 억제되고, 손을 끼우거나, 핸들(32)이 파손되는 등의 부적합을 해소할 수 있다.

이와 같이, 자성체의 흡착의 ON, OFF 어느 경우도, 핸들(32)의 회전시의 각도에 의한 토오크의 차가 작아지기 때문에, 핸들(32)의 조작의 감촉을 매우 스무스하며, 우수한 것으로 할 수 있다.

다음에, 도 10은 영구자석 조립체(26)의 다른 실시의 형태를 도시하는 사시도이다.

본 실시의 형태에서는, N극부 및 S극부에서의 영구자석편(44)을 각 3개씩 마련하고 있다. 이 경우도 상기와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.

도 11은 영구자석 조립체(26)의 또 다른 실시의 형태를 도시하는 사시도이다. 본 실시의 형태의 영구자석 조립체(26)는, N극부 및 S극부의 영구자석편(44)을 각 5개씩 마련하고 있다. 또한, N극부, S극부의 영구자석편(44) 그룹을, 특히 다른쪽의 스페이서(34)측으로 편위시키는 일 없이, 각 반주부(半周部) 전체에 걸쳐서 마련하고 있다. 이 경우에도 핸들(32)의 회전 토오크를 작게 할 수 있다. 또한, ON 내지 OFF에의 핸들(32)의 회전각은 커진다.

도 12는 영구자석 조립체(26)의 또한 또 다른 실시의 형태를 도시하는 사시도이다. 본 실시의 형태의 영구자석 조립체(26)에서는, N극부 및 S극부의 영구자석편(44)을 개편(個片)이 아니라, 자성 부재(42)의 각각 거의 반주분에 걸치는 연속적인 나선형상으로 마련하고 있다. 본 실시의 형태에서는, 영구자석편(44)의 가공은 번거롭지만, 핸들(32)에 걸리는 회전 토오크를 연속적으로 변화시킬 수 있다.

도 13 내지 도 15는 영구자석 조립체(26)의 각각 또 다른 실시의 형태를 도시하는 사시도이다.

도 13 내지 도 15에 도시하는 영구자석 조립체(26)의 실시의 형태에서는, 봉형상의 원주형상의 자성 부재(43)의 주면에, 반대측의 주면까지 관통하는 관통공(60)을 마련하고, 이 관통공(60) 내에 판형상의 영구자석(62)을 삽입하여 접착제 등에 의해 고정하고 있다. 영구자석(62)은 두께 방향으로 자화되어 있다. 그리고, 자성 부재(43)의 주면을 가공하여 소요 형상의 돌기부(64)를 형성하고 있다. 이 돌기부(64)가 N극부와 S극부가 된다.

도 13에 도시하는 영구자석 조립체(26)에서는, 돌기부(64)를, 다른쪽의 스페이서(34)측으로 편위하는 각 에어리어에서 각 4개의 블록형상으로 형성하고 있다. 또한 각 블록형상의 돌기부는 자성 부재(43)의 둘레 방향으로 위상을 어긋내어서 마련하고 있다. 본 실시의 형태에서도, 상기 각 실시의 형태와 마찬가지로 핸들(32)의 회전 토오크를 작게 할 수 있고, 핸들 조작을 용이하게 할 수 있는 등의 효과를 이룬다.

도 14에 도시하는 영구자석 조립체(26)에서는, 돌기부(64)를, 5개의 블록형상으로 형성하고 있다. 또한 각 블록은, 자성 부재(43)의 거의 반주분에 걸치는 에어리어에서 둘레 방향으로 위상을 어긋내어서 마련하고 있다. 본 실시의 형태에서도 마찬가지로 핸들 조작이 용이해진다.

도 15에 도시하는 영구자석 조립체(26)에서는, 돌기부(64)를, 다른쪽의 스페이서(34)로 편위하는 각 에어리어에서, 거의 나선형상으로 연속한 돌기부(64)로 형성하고 있다. 또한, 도 16에 도시하는 영구자석 조립체(26)에서는, 돌기부(64)를, 자성 부재(43)의 각 반주분에 걸치는 에어리어에서, 거의 나선형상으로 연속한 돌기부(64)로 형성하고 있다. 도 15, 도 16에 도시하는 실시의 형태에서도, 상기한 바와 마찬가지로 핸들의 조작성을 향상시킬 수 있다.

상기한 각 실시의 형태에서는, 자기 회로 블록(24) 내에 고정 영구자석(40, 41)을 배치한 자기 흡착 장치(20)를 나타내었다. 그러나, 이 고정 영구자석(40, 41)을 마련하지 않는 자기 흡착 장치로 할 수도 있다(도시 생략). 이 경우에도, 영구자석 조립체(26)는 상기 각 실시의 형태와 마찬가지로 구성한다. 또한, 이 경우에, 자기 회로 블록(24) 내에 고정 영구자석을 배치하지 않기 때문에, 영구자석 조립체(26)에 배치한 영구자석편이나 영구자석은, 자성체를 흡착 지지할 수 있는데 충분한 자력을 갖는 영구자석편이나 영구자석을 이용할 필요가 있다.

또한 상기 각 실시의 형태에서는, 영구자석 조립체(26)에서, N극부, S극부를 축방향으로 늘리고, 그 축방향에서 순차적으로 둘레 방향으로 편위하는 형상으로 형성하였지만, 예를 들면 둘레 방향으로 사다리꼴 형상으로 형성하는 등, 요컨대, 영구자석 조립체(26)가 자성체의 흡착 위치인 제2의 위치를 향하여 회전될 때, 스페이서 중의 다른쪽의 스페이서(34)를 가로지르는 측의 N극부 또는 S극부가, 다른쪽의 스페이서(34)를 연속적 또는 단속적으로 서서히 가로지르는 형상으로 형성되어 있으면 된다.

Claims

일방향으로 늘어나는 내강을 구비하는 자기 회로 블록으로서 한 쌍의 스페이서에 의해 상기 내강의 주위의 방향으로 간격을 둔 2개의 자극 부재로 분할되고, 상기 스페이서 중의 한쪽의 스페이서를 끼우는 부위가 흡착부로 형성된 자기 회로 블록과,
N극부 및 S극부를 갖는 영구자석 조립체로서, 상기 자기 회로 블록의 내강 내에 내강의 축선을 중심으로 회전 가능하게 배치되고, 상기 흡착부에서의 자성체의 흡착 및 해방을 행하기 위해 상기 내강의 축선의 주위에 이간한 제1의 위치 및 제2의 위치로 선택적으로 회전 가능한 영구자석 조립체를 포함하고,
그 영구자석 조립체는, 자성체의 해방 위치인 상기 제1의 위치에서, 상기 N극부 및 S극부가 상기 스페이서를 끼우는 반대측 위치가 되도록 마련됨과 함께, 상기 영구자석 조립체가 자성체의 흡착 위치인 상기 제2의 위치를 향하여 회전될 때, 상기 스페이서 중의 다른쪽의 스페이서를 가로지르는 측의 상기 N극부 또는 상기 S극부가, 상기 다른쪽의 스페이서를 연속적 또는 단속적으로 서서히 가로지르도록, 상기 영구자석 조립체의 축방향으로 늘어남과 함께, 그 축방향의 부위에서, 상기 영구자석 조립체의 둘레 방향으로 연속적 또는 단속적으로 위상을 어긋내어서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 흡착 장치.
제1항에 있어서,
상기 다른쪽의 스페이서를 가로지르는 측의 상기 N극부 또는 상기 S극부와 반대측의 상기 S극부 또는 상기 N극부도, 상기 영구자석 조립체의 축방향으로 늘어남과 함께, 그 축방향의 부위에서, 상기 영구자석 조립체의 둘레 방향으로 연속적 또는 단속적으로 위상을 어긋내어서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 흡착 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1의 위치에서의 상기 영구자석 조립체의 N극부 또는 S극부가 위치하는 측의, 상기 자기 회로 블록이 분할된 한쪽의 자극 부재에, 상기 영구자석 조립체의 상기 N극부 또는 S극부의 극성과 반대의 극성을 갖는 고정 영구자석이 고정되고,
상기 제1의 위치에서의 상기 영구자석 조립체의 S극부 또는 N극부가 위치하는 측의, 상기 자기 회로 블록이 분할된 한쪽의 자극 부재에, 상기 영구자석 조립체의 상기 S극부 또는 N극부의 극성과 반대의 극성을 갖는 고정 영구자석이 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 흡착 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 영구자석 조립체가, 봉형상의 자성 부재의 외주부에, 외주측이 각각 N극 및 S극이 되는 영구자석편이 고정되어, 상기 N극부 및 상기 S극부로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 흡착 장치.
제4항에 있어서,
상기 영구자석편이, 상기 자성 부재의 둘레 방향에서, 상기 다른쪽의 스페이서측으로 편위하여 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 흡착 장치.
제4항에 있어서,
상기 자성 부재의 중심과 상기 스페이서의 양단부가 이루는 각도가 20°이고, 상기 자성 부재의 중심과 상기 영구자석편의 양단부가 이루는 각도가 100°이고, 상기 복수의 영구자석편이 상기 자성 부재의 둘레 방향으로 20°씩 위상을 어긋내어서 상기 자성 부재에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 흡착 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 영구자석 조립체가, 봉형상의 자성 부재에 마련된 관통공에 영구자석이 장착되고, 그 영구자석을 끼우는 양측의 자성 부재의 부위에, 각각 상기 N극부 및 상기 S극부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 흡착 장치.
제7항에 있어서,
상기 N극부 및 상기 S극부가, 상기 자성 부재의 둘레 방향에서, 상기 다른쪽의 스페이서측으로 편위하여 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 흡착 장치.
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