KR102328169B1

KR102328169B1 - 마그넷 척

Info

Publication number: KR102328169B1
Application number: KR1020150185847A
Authority: KR
Inventors: 고이치로 간다; 츠요시 사사키; 히사시 야지마
Original assignee: 에스엠시 가부시키가이샤
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2015-12-24
Publication date: 2021-11-17
Also published as: CN105736628A; TWI678257B; KR20160079706A; JP2016124044A; US10195722B2; DE102015122571A1; JP6575842B2; US20160184981A1; TW201636151A; CN105736628B

Abstract

마그넷 척(10)은 실린더 튜브(14)의 제2 슬라이딩 구멍(38) 내에서 변위하는 피스톤(58)을 포함한다. 피스톤(58)이 한쪽 변위종점에 도달하면 피스톤(58)의 일단면이 플레이트 부재(42)에 맞닿는 반면, 피스톤(58)이 다른쪽 변위종점에 도달하면 피스톤(58)의 타단면이 헤드 커버(18)의 진입부(44)에 맞닿는다. 플레이트 부재(42)에는, 상기 일단면 상의 제1 댐퍼(84) 및 상기 타단면 상의 제2 댐퍼(94) 중 적어도 하나, 바람직하게는 쌍방 모두가 설치된다.

Description

마그넷 척 {MAGNET CHUCK}

본 발명은, 영구자석의 자력으로 워크를 흡인하여 유지하는 마그넷 척에 관한 것이다.

마그넷 척은, 전자석 또는 영구자석 중 어느 하나를 포함한다. 전자석의 경우에는, 전자석에의 통전 개시(즉, 여자화)에 의해 자력이 발생하고, 이것에 의해 워크를 흡인하여 유지한다. 또, 통전이 정지되면, 자력이 소실되고, 그 결과, 워크가 해방(released)된다.

한편, 영구자석의 경우에는, 예를 들면, 일본 특허공개 특개소55－078505호 공보에 기재된 바와 같이, 영구자석을 회전시킴으로써 워크에 대한 흡인 및 유지뿐만 아니라 해방을 전환시키는 장치도 존재한다. 그렇지만, 일반적으로는, 피스톤에 영구자석을 연결하고, 그 피스톤과 함께 영구자석을 변위시키는 것이 알려져 있다 (예를 들면, 일본 실용신안공개 실개소51－102174호 공보 참조). 일본 실용신안공개 실개소51－102174호 공보에 기재된 바와 같은 마그넷 척으로는, 유체압을 받은 피스톤이 변위하는 것에 추종하여 영구자석이 워크에 접근하는 것에 따라, 워크가 흡인되어 유지된다. 또, 영구자석 및 피스톤이 워크로부터 이격되는 방향으로 변위하면, 워크가 해방된다.

이런 종류의 마그넷 척은, 예를 들면, 로봇의 선단 암에 설치되어, 로봇이 소정의 동작을 수행하는 것에 따라, 흡인하여 유지한 워크를 소정의 위치까지 반송한다.

피스톤과 영구자석을 일체로 함께 변위시키는 경우, 예를 들면, 피스톤이 상사점에 도달했을 때에 헤드 커버에 맞닿을 수 있는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, 마그넷 척이 진동하고, 불쾌한 소리가 발생하는 한 요인이 된다. 또, 맞닿음에 의해 피스톤의 내구성이 저하할 우려도 있다.

본 발명의 주된 목적은, 피스톤이 변위종점에 도달했을 때에 진동이 발생하는 것이 억제되는 마그넷 척을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 피스톤 등의 내구성을 확보할 수 있는 마그넷 척을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 일 실시형태에 의하면, 영구자석의 자력으로 워크를 흡인하여 유지하는 마그넷 척에 있어서, 피스톤이 변위하는 슬라이딩 구멍이 형성된 실린더 튜브 및 상기 실린더 튜브에 부착되어 상기 슬라이딩 구멍의 일단을 폐쇄시키는 헤드 커버를 포함하는 하우징과, 상기 피스톤에 연결되고 상기 영구자석을 유지하는 유지부재와, 상기 하우징 내에 위치결정 및 고정되어 상기 피스톤과 함께 상기 실린더 튜브 내에 내부챔버를 형성하는 구획부재를 포함한다. 상기 마그넷 척은, 제1 댐퍼 및 제2 댐퍼 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 제1 댐퍼는 상기 구획부재 혹은 상기 피스톤 중 어느 하나에 설치되어 상기 피스톤이 상기 구획부재에 맞닿을 때의 진동을 완화하고, 상기 제2 댐퍼는 상기 피스톤 혹은 상기 헤드 커버 중 어느 하나에 설치되어 상기 피스톤이 상기 헤드 커버에 맞닿을 때의 진동을 완화한다.

제1 댐퍼가 설치된 구성에 있어서는, 피스톤이 한쪽의 변위종점(예를 들면, 하사점)에 도달했을 때, 피스톤과 구획부재와의 사이에 제1 댐퍼가 개재된다. 이 때문에, 피스톤이 구획부재에 맞닿을 때의 진동 및 충격이 완화된다. 한편, 제2 댐퍼가 설치된 구성에 있어서는, 피스톤이 다른 한쪽의 변위종점(예를 들면, 상사점)에 도달했을 때, 피스톤과 헤드 커버와의 사이에 제2 댐퍼가 개재된다. 이 때문에, 피스톤이 헤드 커버에 맞닿을 때의 진동 및 충격이 완화된다. 이상과 같은 이유로부터, 피스톤이 변위종점에 도달했을 때에 진동하는 것이나 불쾌한 소리가 발생하는 것이 회피된다. 따라서, 제1 댐퍼 및 제2 댐퍼의 쌍방을 설치하는 것이 가장 바람직하다.

게다가, 피스톤, 구획부재, 및 헤드 커버가 파손되는 것이 회피된다. 즉, 이러한 부재의 내구성이 보장된다. 따라서, 마그넷 척의 수명을 장기화시킬 수 있다.

피스톤과 유지부재는, 피스톤에 비해 소직경인 축을 통하여 연결될 수 있다. 이 경우에, 구획부재는 피스톤과 유지부재와의 사이에 위치결정되어 고정된다. 그리고, 구획부재에 축을 통과하기 위한 삽입구멍을 형성한다. 이상과 같은 구성에 따라, 피스톤과 유지부재와의 사이에 구획부재를 설치했음에도 불구하고, 피스톤에 추종하여 영구자석을 변위시킬 수가 있다.

이 경우, 유지부재와 축을 동일한 부재로 일체로 함께 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 부품 개수가 감소된다.

유지부재를 가지는 부재는, 요크로 구성될 수 있다. 이 경우, 요크의 존재로 인하여 영구자석의 흡인력이 더욱 강력하게 된다. 따라서, 워크를 더욱 효과적으로 흡인하여 유지할 수가 있게 된다.

또, 영구자석을, 워크를 향하는 워크 자기부착면에 N극과 S극의 조합이 1쌍 이상 존재하도록 구성하는 것이 바람직하다. 특히, 다른 자극끼리가 인접하도록배열하는 것이 바람직하다.

이 구성에 있어서, 워크 자기부착면에 노출된 N극으로부터 출발한 자속은, 동일한 워크 자기부착면에 인접하는 2개의 S극으로 향한다. 이 때문에, 워크 자기부착면의 자극이 N극 또는 S극 중 어느 한쪽, 즉 하나의 극을 갖는 종래 기술에 따른 마그넷 척에 비해, 워크 내에서 자로(磁路)(자속량)가 많아진다. 그 결과, 워크에 대해서 큰 흡인력이 발현한다. 따라서, 워크가 얇은 강판인 경우에도, 워크를 효과적으로 자기로 부착시킬 수 있다.

다시 말해서, 이 구성을 채용할 때, 영구자석의 소재나 특성 등이, 종래 기술에 따른 마그넷 척의 영구자석과 동일하다면, 치수를 동일하게 했을 때 워크에 대한 흡인력을 증가시킬 수가 있다. 한편, 흡인력을 종래 기술에 따른 마그넷 척의 영구자석과 동일하게 하는 경우, 영구자석의 치수를 작게 할 수가 있으므로, 마그넷 척의 소형화(컴팩트화)를 도모할 수가 있다.

더욱이, 영구자석이 회전하면, 오토 스위치 부근에서 자속밀도가 변화하고, 그 결과로 오토 스위치가 오작동을 일으킬 가능성이 있다고도 생각된다. 따라서, 실린더 튜브와 헤드 커버를 연결하는 연결부재에 의해, 영구자석이 회전하는 것을 방지하기 위한 회전 방지부재를 제공하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 상기와 같은 사태가 야기될 우려를 불식시킬 수가 있기 때문이다. 이 경우에, 연결부재는 강자성체 금속으로 구성될 수 있다.

게다가, 이 경우, 마그넷 척을 조립하기 위한 연결부재가 회전 방지부재로서 기능하므로, 연결부재와는 별도로 회전 방지부재를 이용할 필요가 없다. 따라서, 부품 개수가 증가하는 것을 회피할 수 있으므로, 마그넷 척의 크기를 더욱 컴팩트하게 할 수 있다. 또한 그러한 구성은 비용 효율적이다.

연결부재를 회전 방지부재로서 제공할 때, 연결부재를, 워크 자기부착면에서 서로 인접하는 N극과 S극과의 경계에 배치하는 것이 바람직하다. 이러한 배치에서는, 다른 위치에 회전 방지부재를 배치할 때와 비교해, 영구자석이 가장 회전하기 어려워진다.

또한, 피스톤의 측벽에 밀봉부재를 설치하고, 그 밀봉부재에 의해 피스톤과 실린더 튜브와의 사이를 밀봉하는 것이 바람직하다. 이 경우, 영구자석이 전진 또는 후퇴할 때의 어느 경우에도, 피스톤은 압축유체로부터 가압력을 받는다. 영구자석이 전진할 때의 피스톤의 수압면적과, 후퇴할 때의 피스톤의 수압면적은 대략 동등하며, 따라서 전진 및 후퇴시에 있어서의 추진력은 실질적으로 동등하다. 따라서, 예를 들면, 워크가 자기적으로 부착될 때와 워크가 해방될 때의 응답 속도를 실질적으로 동등하게 할 수가 있다.

본 발명의 상기된 그리고 또 다른 목적들, 특징들 및 장점들은, 본 발명의 바람직한 실시형태가 예시적인 실시예에 의해 도시되는 첨부 도면들을 참조할 때, 이어지는 설명으로부터 더욱 명확해질 것이다.

본 발명에 의하면, 실린더 튜브 내를 변위하는 피스톤, 혹은 실린더 튜브 내에 위치결정되어 고정된 구획부재 중 어느 하나에 제1 댐퍼를 설치하거나, 또는 상기 피스톤 혹은 상기 실린더 튜브에 연결되는 헤드 커버 중 어느 하나에 제2 댐퍼를 설치하도록 하고 있다. 물론, 제1 댐퍼와 제2 댐퍼의 쌍방을 설치하도록 하여도 좋다.

제1 댐퍼를 설치한 경우, 피스톤이 하사점에 도달하였을 때에는, 그 피스톤과 구획부재와의 사이에 제1 댐퍼가 개재된다. 한편, 제2 댐퍼를 설치한 경우, 피스톤이 상사점에 도달하였을 때에는, 그 피스톤과 헤드 커버와의 사이에 제2 댐퍼가 개재된다. 이 때문에, 피스톤이 구획부재에 맞닿을 때, 또는 피스톤이 헤드 커버에 맞닿을 때의 진동이나 충격이 완화된다. 따라서, 진동이나 불쾌한 소리가 발생할 우려가 방지된다.

게다가, 피스톤이나 구획부재, 헤드 커버가 손상되는 것이 회피될 수 있으므로, 마그넷 척의 내구성이 향상된다.

도 1은, 본 발명의 실시형태에 따른 마그넷 척의 주요부 개략 사시도이다.
도 2는, 도 1 중의 화살표 A방향으로부터 본 평면도이다.
도 3은, 도 2 중의 III－III선을 따라 취해진 단면도이다.
도 4는, 도 3에 도시된 상태로부터 피스톤, 요크, 및 제1 내지 제4 영구자석이 아래쪽으로 변위된 상태를 나타내는 개략 종단면도이다.
도 5a 및 도 5b는, 각각, 워크 자기부착면에 있어서의 극 수가 1개일 때의 자속의 측면 모식도, 및 자기포화영역을 나타내는 평면 모식도이다.
도 6a, 도 6b는, 각각, 워크 자기부착면에 있어서의 극수가 2개(N극과 S극의 조합수가 1쌍)일 때의 자속의 측면 모식도, 자기포화영역을 나타내는 평면 모식도이다.
도 7은, 워크 자기부착면에 있어서의 극 수가 4개(N극과 S극의 조합 수가 2쌍)일 때의 자기포화영역을 나타내는 평면 모식도이다.
도 8은, 워크 자기부착면에 있어서의 자극 수(N극과 S극과의 조합수)와 발생하는 흡인력과의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 9는, 3개의 U자형 영구자석을 조합하여 워크 자기부착면을 형성한 상태를 나타내는 개략 사시도이다.
도 10은, 2개의 U자형 영구자석을 조합하여 워크 자기부착면을 형성한 상태를 나타내는 개략 저면도이다.
도 11은, 봉형 자석으로 할바흐 배열을 형성하여 워크 자기부착면에 1쌍의 N극과 S극과의 조합을 설치한 상태를 나타내는 개략 정면도이다.
도 12는, 자극의 방향이 U자형이 되도록 원통체를 자화시킴으로써 얻어지는 영구자석의 개략 전체 사시도이다.
도 13은, 워크 자기부착면에 직교하는 방향으로 자극이 향하도록 원통체를 자화시킴으로써 얻어지는 영구자석의 개략 전체 사시도이다.

이하, 본 발명에 따른 마그넷 척에 있어서, 매우 적합한 실시형태를 들어 첨부의 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하의 설명 중 "위" 및 "아래"는, 도 1, 도 3 및 도 4에 있어서의 위 및 아래에 대응한다. 또, 본 실시형태에서는, 압축공기를 동작 유체로서 이용하는 경우를 예시한다.

도 1 내지 도 3은, 각각, 본 실시형태에 따른 마그넷 척(10)의 주요부 개략 사시도, 도 1 중의 화살표 A 방향으로부터 본 평면도, 도 2 중의 III－III선을 따라 취해진 단면도이다. 마그넷 척(10)은, 도 3에 도시된 워크(12)를 흡인하여 유지한다. 물론, 워크(12)는 강자성체로 이루어지며, 그 구체적인 예로서는 얇은 강판을 들 수 있다. 워크(12)의 두께(T1)는, 예를 들면, 0.5 내지 2mm 정도이며, 전형적으로는 약 0.6mm이다.

마그넷 척(10)은, 실린더 튜브(14)에 대해서 마그넷 커버(16), 및 헤드 커버(18)를 부착시킴으로써 구성되는 하우징(20)을 포함한다. 이하, 도 3을 주로 참조해 설명하면, 먼저, 마그넷 커버(16)는, 그 길이방향을 따라 제1 슬라이딩 구멍(22)이 연장하도록 형성되는 중공체로 만들어진다. 제1 슬라이딩 구멍(22)은, 후술하는 요크(64)의 플랜지(66)(유지부재)와 플레이트 부재(42)(구획부재)에 의해, 하부챔버(23)와 제1 중간챔버(24)로 구획되어 있다. 즉, 하부챔버(23)는, 마그넷 커버(16)의 바닥벽부와 플랜지(66)의 하단면 사이의 공간이다. 또, 제1 중간챔버(24)는, 플랜지(66)의 상단면과 플레이트 부재(42)의 하단면 사이이다.

마그넷 커버(16)의 하단면에는 중공 원기둥부(25)가 돌출 형성되어 있고, 중공 원기둥부(25)에는, 제1 슬라이딩 구멍(22)(하부챔버(23))을 둘러싸는 위치에 제1 환형 홈(26)이 형성되어 있다. 제1 환형 홈(26)에는 실질적으로 링 형상인 고무 완충부재(28)의 일부가 압입되는 반면, 고무 완충부재(28)의 나머지는 마그넷 커버(16)으로부터 링 형상으로 돌출된다. 고무 완충부재(28)에는 슬릿(29)(도 2 참조)가 복수개 형성된다.

마그넷 커버(16)의 중간 측면부(30)(도 3 참조)는 실질적으로 직육면체 형상으로 형성되며, 그 상단부(32)는 실질적으로 원통형상으로 형성된다. 그러한 상이한 형상에 근거하여, 마그넷 커버(16)에는 중간 측면부(30)와 상단부(32)에 의해 계단부(34)가 형성된다. 상단부(32)의 측벽에는, 제1 밀봉부재(36)가 설치된다.

또, 중간 측면부(30)의 일측면에는 제1 포트(37)가 형성된다. 제1 포트(37)는 하부챔버(23)와 연통한다.

실린더 튜브(14)에는, 그 길이방향을 따라 연장하는 제2 슬라이딩 구멍(38)이 형성된다. 제2 슬라이딩 구멍(38)의, 길이방향에 직교하는 방향의 단면은 실질적으로 진원 형상(perfectly circular)을 이룬다. 또, 제2 슬라이딩 구멍(38)은, 실린더 튜브(14)의 하단 및 상단에서 개구되어 있다. 즉, 실린더 튜브(14)는, 외형이 실질적으로 직육면체 형상으로 형성되는 중공체이다.

제2 슬라이딩 구멍(38)의 하단측 개구 부근에 있어서는, 그 내벽이 외벽 측을 향하여 함몰됨으로써 얇은 벽부(thin-walled portion)(40)가 형성되어 있다. 이 때문에, 얇은 벽부(40)는 다른 부위에 비해 두께가 작게 설정되어 있다. 얇은 벽부(40)의 하단면은, 마그넷 커버(16)의 계단부(34)에 맞닿는다. 또, 마그넷 커버(16)의 상단부(32)는, 제2 슬라이딩 구멍(38)에 삽입됨과 함께 얇은 벽부(40)에 끼워맞춰진다. 얇은 벽부(40)와 마그넷 커버(16)의 상단부(32)와의 사이는, 제1 밀봉부재(36)에 의해 밀봉된다.

마그넷 커버(16)의 상단면과 얇은 벽부(40)의 천정면과의 사이에는, 플레이트 부재(42)의 외부 에지부가 개재된다. 다시 말해서, 플레이트 부재(42)는, 마그넷 커버(16)와 실린더 튜브(14)로 끼워져 있다. 또한, 플레이트 부재(42)에 대해서는 후술한다.

실린더 튜브(14)의 상단측 개구는, 헤드 커버(18)에 의해 폐쇄된다. 헤드 커버(18)의 하단면에는, 실질적으로 원기둥 형상의 진입부(44)가 돌출 형성되어 있다. 이 진입부(44)가 실린더 튜브(14) 내에 진입함으로써, 헤드 커버(18)가 실린더 튜브(14)에 끼워맞춰진다. 진입부(44)의 측벽에는 제2 밀봉부재(46)가 설치되어 있고, 이 제2 밀봉부재(46)에 의해, 실린더 튜브(14)와 헤드 커버(18)의 사이가 밀봉된다.

헤드 커버(18)의 일측면에는, 제2 포트(50)가 형성된다. 제2 포트(50)는, 제1 포트(37)가 형성된 측면과 동일한 측면에 위치한다. 제1 포트(37) 및 제2 포트(50)에는, 도시하지 않는 급배기 기구가 접속된다.

하우징(20)의 사방의 모서리부에는, 헤드 커버(18)로부터 실린더 튜브(14)를 통하여 마그넷 커버(16)의 중간 측면부(30)의 하단 부근에 이를 때까지, 바닥이 있는 로드 구멍(52)이 각각 형성된다. 각각의 로드 구멍(52)에 삽입된 제1 내지 제4 타이 로드(tie rode)(54a 내지 54d)(연결부재)의 나사부는, 로드 구멍(52)의 바닥부 부근에 형성된 나사부에 나사결합된다. 또, 머리부는, 헤드 커버(18)에 설치된 환형 계단부(55)에서 멈춰진다. 제1 내지 제4 타이 로드(54a 내지 54d)의 나사결합에 수반하여, 헤드 커버(18), 실린더 튜브(14) 및 마그넷 커버(16)이 함께 체결 및 연결되어 하우징(20)이 형성된다.

이상의 구성에 대해, 헤드 커버(18), 실린더 튜브(14) 및 마그넷 커버(16)는, 예를 들면, 알루미늄 합금 등의 상자성체 금속으로 이루어진다. 한편, 제1 내지 제4 타이 로드(54a 내지 54d)는, 주철(예를 들면, 일본공업규격으로 규정되는 SS400에 상당하는 재료) 등의 강자성체 금속으로 이루어지고, 후술하는 바와 같이, 흡인 유지수단인 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)이 회전하는 것을 방지하는 회전 방지부재, 즉, 이른바 회전멈춤부로서 기능한다.

하우징(20) 내에 있어서, 제1 슬라이딩 구멍(22)과 제2 슬라이딩 구멍(38)은 플레이트 부재(42)에 의해 구획되어 있다. 또한, 제2 슬라이딩 구멍(38)은, 피스톤(58) 및 헤드 커버(18)에 의해 제2 중간챔버(60)와 상부챔버(62)로 구분된다.

한편, 상부챔버(62)는, 피스톤(58)과 헤드 커버(18)의 진입부(44)와의 사이에 형성된다. 이 상부챔버(62)에는 상기 제2 포트(50)가 연통한다.

마그넷 척(10)은, 워크(12)(도 3 참조)를 흡인하여 유지하기 위한 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)을 포함한다. 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d) 각각은, 예를 들면, 그 자체의 자력, 또는 유지 볼트 등의 연결부재를 통하여 요크(64)에 유지되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)은, 각각, 평면에서 볼 때 실질적으로 90°인 중심각을 갖는 부채꼴을 실질적으로 이룬다. 이러한 형상의 원기둥체가 원형으로 배치됨으로써, 전체적으로 원기둥 형상의 영구자석이 구성된다. 즉, 제1 영구자석(56a)은, 그 제1 영구자석(56a)에 인접하는 제2 영구자석(56b) 및 제4 영구자석(56d)에 접촉하고, 제3 영구자석(56c)에 대향된다.

제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)의 반경은, 예를 들면, 10 내지 30mm 정도로 설정할 수 있다. 반경의 전형적인 일례는 약 15mm이며, 이때, 영구자석의 직경은 전체적으로 약 30mm이다.

또, 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)의 높이(하단면에서 상단면까지의 거리)의 전형적인 일례는, 약 10mm이다.

또한, 이해를 용이하게 할 수 있도록, 도 2에 있어서, 마그넷 커버(16)의 바닥벽부를 도시하지 않고 있다. 그렇지만, 실제로는, 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)은 마그넷 커버(16)의 바닥벽부에 의해 덮여 있다(도 3 참조).

제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)이 요크(64) 및 피스톤(58)과 일체로 워크(12)에 접근하도록 변위하였 때, 도 3에 나타내는 워크(12)를 끌어당길 수 있다. 즉, 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)에 있어서는, 워크(12)에 대향하는 대향면이 워크 자기부착면(흡인하여 유지하는 표면)으로서 기능한다.

제1 영구자석(56a) 및 제3 영구자석(56c)의 워크 자기부착면의 자극은, 모두 N극이다. 이것에 비해, 제2 영구자석(56b) 및 제4 영구자석(56d)의 워크 자기부착면의 자극은, 모두 S극이다. 따라서, 워크 자기부착면의 자극은, 시계방향으로 N극(제1 영구자석(56a)), S극(제2 영구자석(56b)), N극(제3 영구자석(56c)), S극(제4 영구자석(56d))으로 되어 있다. 즉, 이 경우, 워크 자기부착면에서는, N극과 S극과의 조합이 2쌍으로 형성되고, 상이한 자극인 N극과 S극이 인접하도록 자극면이 노출되어 있다.

또한, 요크(64)에 의해 유지되는 피유지면 측에서는, 상기와는 반대로, 시계방향으로 S극(제1 영구자석(56a)), N극(제2 영구자석(56b)), S극(제3 영구자석(56c)), N극(제4 영구자석(56d))의 순서로 배열되어 있다.

제1 영구자석(56a)과 제2 영구자석(56b)과의 경계의 외주측, 다시 말해서, 워크 자기부착면에 있어서의 N극(제1 영구자석(56a))과 S극(제2 영구자석(56b))과의 경계의 외주측에는, 제1 타이 로드(54a)가 위치한다. 마찬가지로, 제2 영구자석(56b)과 제3 영구자석(56c)과의 경계의 외주측, 제3 영구자석(56c)과 제4 영구자석(56d)과의 경계의 외주측, 제4 영구자석(56d)과 제1 영구자석(56a)과의 경계의 외주측에는, 제2 타이 로드(54b), 제3 타이 로드(54c), 제4 타이 로드(54d)가 각각 위치한다. 결국, 제1 내지 제4 타이 로드(54a 내지 54d)는, 워크 자기부착면에 대해 인접하는 자극끼리의 경계에 배열설치되어 있다.

제1 내지 제4 타이 로드(54a 내지 54d)가 강자성체 금속으로 이루어지기 때문에, 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)의 자력은, 제1 내지 제4 타이 로드(54a 내지 54d)에도 미친다. 즉, 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)과 제1 내지 제4 타이 로드(54a 내지 54d)의 사이에 흡인력이 생긴다.

제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)과 제1 내지 제4 타이 로드(54a 내지 54d)의 사이에 상기한 바와 같은 흡인 상호작용이 일어나기 때문에, 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)이 회전 동작하는 것이 방지된다. 결국, 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)은 피스톤(58) 및 요크(64)의 회전을 정지시키도록 기능한다. 이와 같이, 하우징(20)을 형성하기 위한 제1 내지 제4 타이 로드(54a 내지 54d)에 의해, 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)의 회전 토크를 실질적으로 영으로 할 수가 있다.

제1 내지 제4 타이 로드(54a 내지 54d)를 상기한 바와 같이 위치시키면, 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)에 발생하는 회전 토크가 최소한으로 감소된다. 즉, 회전의 멈춤이 더욱 효과적으로 수행될 수 있다.

상기한 바와 같이, 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)은 요크(64)에 유지된다(도 3 참조). 즉, 요크(64)는 대직경의 플랜지(66)와 소직경의 축(68)을 포함한다. 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)은, 플랜지(66)에서 자신의 자기력으로, 또는 볼트 등의 연결부재에 의해 유지되어 있다. 플랜지(66)와 축(68)은, (동일한 부재로) 요크(64)에 일체로 형성되어 있다. 또한, 요크(64)는, 주철(예를 들면, SS400에 상당하는 재료) 등의 강자성체 금속으로 이루어지기 때문에, 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)이 플랜지(66)에 자기적으로 부착될 수 있다.

플랜지(66)의 두께는, 예를 들면, 약 10mm 정도로 설정할 수 있다. 플랜지(66)는, 백업 요크로서 기능한다. 또, 플랜지(66)의 측벽에는 웨어 링(wear ring)(70)이 설치된다. 웨어 링(70)에 의해, 플랜지(66)의 중심이 제1 슬라이딩 구멍(22)의 중심에 대해 위치 어긋남을 일으키는 것이 회피되고, 플랜지(66), 나아가서는 요크(64)가 제1 슬라이딩 구멍(22) 내부를 따라 안내된다.

한편, 플랜지(66)의 상단면에는, 하단면 측을 향하여 함몰된 환형 오목부(72)가 형성된다. 또, 축(68)의 상단부에는, 연결 볼트(74)를 나사결합하기 위한 볼트구멍(76)이 형성되어 있다.

상기 플레이트 부재(42)는, 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)(요크(64)의 플랜지(66))와 피스톤(58)과의 사이에 배열설치된다. 이 때문에, 플레이트 부재(42)의 실질적으로 중심부에는, 요크(64)의 축(68)을 관통하기 위한 삽입구멍(78)이 관통 형성된다. 삽입구멍(78)의 내경이 피스톤(58)의 외경에 비해 작은 것은 물론이다.

또, 플레이트 부재(42)의 하단면에는, 플랜지(66)를 향하여 원반형상 돌기부(80)가 돌출 형성되어 있다. 피스톤(58), 요크(64) 및 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)이 변위종점인 상사점에 위치할 때(도 3 참조), 원반형상 돌기부(80)는 요크(64)의 플랜지(66)에 형성된 상기 환형 오목부(72)에 진입한다.

플레이트 부재(42)의 상단면에는 폭이 넓은 제2 환형 홈(82)이 형성되고, 이 제2 환형 홈(82)에는 링 형상의 제1 댐퍼(84)가 수용되어 있다. 제1 댐퍼(84)에는, 변위종점인 하사점에 도달한 피스톤(58)의 하단면이 맞닿는다(도 4 참조).

게다가 플레이트 부재(42)에는, 삽입구멍(78)의 부근에, 제1 중간챔버(24)와 제2 중간챔버(60)를 연통시키기 위한 연통 홈(85)이 형성된다. 이 연통 홈(85)에 의해, 제1 중간챔버(24) 내의 압축공기가 제2 중간챔버(60)로 이동하는 것이나, 제2 중간챔버(60) 내의 압축공기가 제1 중간챔버(24)로 이동하는 것이 가능하다.

플레이트 부재(42)의 삽입구멍(78)을 통하여 삽입된 축(68)의 상단면은, 피스톤(58)의 하단면에 형성된 삽입구멍(86)에 삽입되어 있다. 피스톤(58)에는, 상단면 측으로부터 삽입구멍(86)까지 볼트 멈춤구멍(88)이 형성되어 있고, 볼트 멈춤구멍(88)에 멈춰진 연결볼트(74)는 볼트구멍(76)에 나사결합된다. 이것에 의해 피스톤(58)과 요크(64)가 서로 연결되고, 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)이 요크(64)를 통하여 피스톤(58)에 간접적으로 유지된다.

피스톤(58)의 측벽에는, 제3 밀봉부재(90)가 설치된다. 제3 밀봉부재(90)에 의해, 피스톤(58)과 실린더 튜브(14)와의 사이가 밀봉된다. 즉, 상부챔버(62) 내의 압축공기가, 피스톤(58)의 측벽과 실린더 튜브(14)의 제2 슬라이딩 구멍(38)의 내벽과의 사이로부터 제2 중간챔버(60)에 누설되는 것이 방지된다. 같은 이유로, 제2 중간챔버(60) 내의 기체가 상부챔버(62)에 누설되는 것도 방지된다.

피스톤(58)의 상단면에는, 폭이 넓은 제3 환형 홈(92)이 형성되어 있다. 제3 환형 홈(92)에는, 링 형상의 제2 댐퍼(94)가 수용된다. 피스톤(58)이 상사점에 도달했을 때, 제2 댐퍼(94)는, 헤드 커버(18)의 진입부(44)의 하단면에 맞닿는다(도 3 참조).

본 실시형태에 따른 마그넷 척(10)은, 기본적으로는 전술된 방식으로 구성된다. 다음에, 그 작용 및 유리한 효과에 대해, 마그넷 척(10)의 동작과의 관계로 설명한다.

마그넷 척(10)은, 예를 들면, 도시하지 않은 로봇의 선단 암에 설치된다. 그리고, 로봇이 소정의 동작을 실행함으로써, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)의 워크 자기부착면이 워크(12)에 대향된다. 이때, 피스톤(58), 요크(64) 및 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)은 상사점에 위치하고, 따라서 이 시점에서는 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)의 자력이 워크(12)에 미치지 않는다.

다음에, 상기 급배기 기구로부터 제2 포트(50)를 통하여 상부챔버(62)에 압축공기가 공급된다. 압축공기는, 피스톤(58)을 그 상단면 측으로부터 가압한다. 동시에, 상기 급배기 기구의 작용하에, 제1 포트(37)를 통하여 하부챔버(23)로부터 압축공기가 배출된다. 제2 중간챔버(60) 내의 압축공기는 연통 홈(85)을 통하여 제1 중간챔버(24)로 이동하고, 또한 제1 중간챔버(24) 내의 압축공기는, 플랜지(66)의 측벽과 제1 슬라이딩 구멍(22)의 내벽과의 사이를 통과해 하부챔버(23)로 이동한다. 그 후, 전술한 압축공기는 제1 포트(37)를 통하여 배출된다.

상부챔버(62) 내의 압축공기로 가압된 피스톤(58)은, 플레이트 부재(42)에 접근하는 방향으로 변위(하강)한다. 하부챔버(23), 제1 중간챔버(24) 및 제2 중간챔버(60)가 부압 하에 있기 때문에, 피스톤(58)은 용이하게 변위한다.

피스톤(58)의 하강과 동시에, 피스톤(58)에 연결된 요크(64)와 그 요크(64)에 유지된 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)가 하강하고, 그 결과 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)이 워크(12)에 접근한다. 최종적으로, 피스톤(58), 요크(64) 및 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)가 하사점에 도달하여, 도 4에 나타내는 상태가 된다.

피스톤(58)은, 하사점에 도달할 때, 플레이트 부재(42)에 설치된 제1 댐퍼(84)에 맞닿는다. 제1 댐퍼(84)에 의해 맞닿음시의 진동이나 충돌이 완화되므로, 마그넷 척(10)의 진동은 충분히 억제된다. 또, 피스톤(58)이나 플레이트 부재(42)의 손상이 회피되므로, 마그넷 척(10)의 내구성을 향상시킬 수가 있다.

제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)이 하사점에 도달하면, 각각의 워크 자기부착면이 워크(12)에 대해서 충분히 접근하므로, 그 자력이 워크(12)에 미치게 된다. 즉, 워크(12)가, 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)의 자력에 의해 흡인되고, 마그넷 커버(16)의 바닥벽부를 통하여 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)에 흡인되어 유지된다. 요크(64)의 플랜지(66)가 백업 요크로서 기능하기 때문에, 워크(12)가 더욱 안정적으로 흡인되어 유지된다.

마그넷 커버(16)가 상자성체 금속으로 이루어지기 때문에, 마그넷 커버(16)는 요크로서 기능할 수 없다. 즉, 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)과 워크(12) 사이에 요크는 개재되지 않는다. 이 때문에, 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)과 워크(12) 사이의 자로 형성에 영향이 미치는 것이 회피된다.

또한, 마그넷 커버(16)의 하단면에 고무 완충부재(28)가 설치되어 있기 때문에, 마그넷 커버(16)의 바닥벽부에 워크(12)가 자기적으로 흡인될 때, 마그넷 커버(16), 나아가서는 마그넷 척(10)에 작용하는 응력이 완화된다. 따라서, 마그넷 척(10)의 진동이 충분히 억제될 수 있음과 함께, 마그넷 커버(16)나 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)의 손상이 회피된다.

여기서, 도 5a 및 도 5b에, 워크 자기부착면이 N극 하나뿐인 종래기술에 있어서의 자속과 자기포화를 일으킨 영역을 모식적으로 나타낸다. 이 경우, 워크 자기부착면을 이루는 N극으로부터 출발한 자속은, 워크(12) 내를 통과하여, 그 이면의 S극으로 향한다. 자기포화를 일으킨 영역은 실질적으로 원통 형상이 된다.

한편, 도 6a 및 도 6b는, 워크 자기부착면에 N극과 S극의 조합이 1쌍 형성되었을 때의 자속과 자기포화를 일으킨 영역을 가리키는 모식도이다. 이러한 구성에서는, 워크 자기부착면을 이루는 N극으로부터 출발한 자속은, 워크(12) 내를 통과하여, 워크 자기부착면에서 인접하는 S극과 그 이면의 S극으로 향한다. 또, 워크 자기부착면의 이면에 위치하는 N극으로부터 출발한 자속은, 워크(12) 내를 통과하여, 워크 자기부착면의 S극으로 향함과 함께, 요크(64) 내를 통과하여, 워크 자기부착면의 이면에서 인접하는 S극으로 향한다. 따라서, 자기포화는 원통 형상과 함께, 직경을 따른 위치에도 생긴다.

도 7은, 워크 자기부착면에 N극과 S극의 조합이 2쌍 형성되었을 때의 자기포화를 일으킨 영역을 나타내는 모식도이다. 이 경우, 자기포화는, 원통 형상과 함께, 2개의 직경을 따른 위치에서 생긴다. 전술된 구성에 비해, N극과 S극의 조합이 형성될 때, 워크(12) 내를 지나는 자속의 양이 많아지는 것을 알 수 있다.

도 8은, 1개의 영구자석을 이용하고 워크 자기부착면을 N극만으로 한 마그넷 척(■(검은색 사각형)의 플롯), 2개의 영구자석을 이용하고 워크 자기부착면을 1개의 N극 및 1개의 S극으로 한, N극과 S극과의 조합이 1쌍인 마그넷 척(◆(검은색 다이아몬드)의 플롯), 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)의 4개의 영구자석을 이용하고 워크 자기부착면에 있어서의 N극과 S극의 조합이 2쌍인 본 실시형태에 따른 마그넷 척(10)(▲(검은색 삼각형)의 플롯)의 각각에 있어서의, 영구자석의 외경과 흡인력과의 관계를 나타내는 그래프이다. 물론, 각 마그넷 척에 있어서의 영구자석의 재질과 유지력, 그리고 영구자석 전체의 치수 등은 서로 동일하다.

도 8로부터도, 워크 자기부착면에 있어서의 자극의 개수가 많아질수록, 흡인력이 커지는 것을 알 수 있다. 특히, 영구자석 전체의 외경이 20mm를 넘을 때나, 워크(12)의 두께가 더욱 작아질 때 흡인력의 차이가 현저해진다. 이것으로부터, 워크 자기부착면에 N극과 S극과의 조합을 1쌍 이상, 더욱 바람직하게는 2쌍 이상 형성함으로써 충분한 흡인력이 발현하여, 워크(12)가 얇은 강판으로 이루어지고 또한 중량물이어도 흡인하여 유지할 수 있음이 분명하다. 이것은, 상기한 바와 같이, 워크 자기부착면에 형성되는 N극과 S극과의 조합으로 인하여, 워크(12) 내를 지나는 자속량이 많아지기 때문이다.

이상과 같이, 워크 자기부착면에 N극과 S극과의 조합을 형성함으로써, 워크(12)에 대한 흡인력이 커진다. 특히, 본 실시형태에서는, N극과 S극의 조합이 워크 자기부착면에 2쌍 형성되고 있으므로, 충분한 흡인력이 발현한다.

따라서, 본 실시형태에 의하면, 영구자석의 소재나 특성 등이 동일하면, 외경을 동일하기 했을 때에는 워크(12)에 대한 흡인력을 크게 할 수가 있다. 이것은, 중량이 더욱 큰 워크(12)를 흡인하여 유지할 수 있는 것을 의미한다.

또는, 흡인력이 동등하다면, 영구자석 전체를 더욱 작은 직경으로 설정할 수가 있다. 즉, 마그넷 척(10)은 크기 및 치수에 있어서 컴팩트화가 이루어질 수가 있다.

그 후, 로봇이 소정의 동작을 수행함으로써, 선단 암 및 마그넷 척(10)이 적절한 위치로 이동한다. 이것에 수반해, 워크(12)도 이동한다.

다음에, 상기 급배기 기구의 작용하에, 제2 포트(50)를 통하여 상부챔버(62)로부터 압축공기가 배출된다. 동시에, 상기 급배기 기구로부터 제1 포트(37)를 통하여 하부챔버(23)에 압축공기가 공급된다. 이 압축공기의 일부는, 플랜지(66)와 제1 슬라이딩 구멍(22)의 측벽의 사이부터 제1 중간챔버(24)에 진입하고, 나아가서 연통 홈(85)을 통과하여 제2 중간챔버(60)에 진입한다. 따라서, 요크(64)의 플랜지(66)가 하부챔버(23) 내의 압축공기로 가압됨과 함께, 피스톤(58)이 제1 중간챔버(24) 내의 압축공기로 가압된다. 상부챔버(62)가 부압으로 되어 있는 것과 결합되어, 피스톤(58)은 플레이트 부재(42)로부터 이격되는 방향으로 변위(상승)한다.

본 실시형태에 따르면, 피스톤(58)의 측벽에 제3 밀봉부재(90)를 설치하도록 하고 있다. 즉, 요크(64)와 제2 중간챔버(60)의 내벽과의 사이에는 밀봉부재가 설치되지 않는다. 이 때문에, 상기한 과정에 있어서, 상부챔버(62)에 공급된 압축공기의 가압력, 제2 중간챔버(60)로 이동한 기체의 가압력을 받는 부재는, 어느 경웨도, 피스톤(58)이다. 게다가, 피스톤(58)의 하단면에, 축(68)에 의해 덮여 있는 부위가 있긴 하지만, 플랜지(66)도 압축공기의 가압력을 받는다. 즉, 피스톤(58)을 하강시킬 때의 수압면적과 상승시킬 때의 수압면적이 실질적으로 동등하게 된다. 이것에 의해, 피스톤(58)의 상승에 필요로 하는 추진력이 저하하는 것을 회피할 수가 있다.

피스톤(58)이 상승하는 것에 추종하여, 요크(64) 및 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)이 일체로 상승한다. 즉, 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)이 워크(12)로부터 물리적으로 이격되고, 그 결과 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)의 자력이 워크(12)에 미치지 않게 된다. 따라서, 워크(12)가 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)의 자력에 의한 구속으로부터 해방된다.

피스톤(58), 요크(64) 및 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)은, 최종적으로 상사점에 도달한다. 즉, 도 3에 나타내는 상태로 돌아온다.

피스톤(58)이 상사점에 도달할 때, 요크(64)의 플랜지(66)에 형성된 환형 오목부(72)에 플레이트 부재(42)의 원반형상 돌기부(80)가 진입한다. 또, 피스톤(58)에 설치된 제2 댐퍼(94)가 헤드 커버(18)의 진입부(44)에 맞닿는다. 제2 댐퍼(94)에 의해 맞닿음시의 진동이나 충돌이 완화되므로, 마그넷 척(10)의 진동이 충분히 억제된다. 또, 피스톤(58)이나 헤드 커버(18)의 손상이 회피되므로, 마그넷 척(10)의 내구성을 향상시킬 수가 있다.

또, 상기의 과정이 진행되는 중간에 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)의 회전이 방지된다. 이것은, 상기한 바와 같이, 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)의 부근에 제1 내지 제4 타이 로드(54a 내지 54d)가 배열설치되어 있기 때문이다. 이와 같이 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)의 회전이 규제되기 때문에, 예를 들면, 오토 스위치 부근에서 자속밀도에 있어서의 변화가 회피된다. 따라서, 자속밀도에 있어서의 그러한 변화에 기인한 오토 스위치의 오작동 발생도 회피할 수 있다.

제1 내지 제4 타이 로드(54a 내지 54d)는, 헤드 커버(18), 실린더 튜브(14) 및 마그넷 커버(16)를 함께 긴밀하게 고정시켜 하우징(20)을 형성하기 위한 부재로서 기능한다. 즉, 제1 내지 제4 영구자석(56a 내지 56d)의 회전을 방지하기 위해서 또 다른 부재를 별도로 이용할 필요는 없다. 따라서, 부품 개수에 있어서의 증가를 회피할 수 있음과 함께 마그넷 척(10)의 컴팩트화를 도모할 수 있는 한편, 비용 면에서 유리하다.

본 발명은, 상기한 실시형태에 특히 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변경이 가능하다.

예를 들면, 도 9에 도시된 바와 같이, U자형 영구자석(100)을 2개 이상 조합하여(도 9에서는 3개), 워크 자기부착면에 2개 이상의 N극과 2개 이상의 S극이 존재하도록 할 수 있다. 이러한 조합 이외에도, 평면에서 하부로부터 볼 때, 자극 표면이 도 10에 도시된 바와 같이 배열되도록 U자형 영구자석(100)(도 10에서는 2개)을 조합하는 것도 가능하다.

또는, 도 11에 도시된 바와 같이, 봉형 자석(102)을 3개 이상 조합하여(도 11에서는 3개), 이른바 할바흐 배열을 형성하고, 워크 자기부착면에 1세트의 N극과 S극과의 조합이 설치되도록 할 수도 있다.

이상의 실시형태에서는, 복수개의 영구자석을 이용하고 있지만, 워크 자기부착면에 N극과 S극과의 조합이 2쌍 이상 존재하도록 여자화됨으로써 제작되는 1개의 영구자석을 이용할 수 있다.

이러한 영구자석의 일례로서는, 도 12에 도시된 바와 같이, 원통체(98)와 같은 소정의 물체에 대해서 자화가 수행되어, 자극의 방향이 U자형으로 형성되도록 한 것을 들 수 있다. 이러한 영구자석은, 원통체(98)의 바닥면에 U자형 자석을 근접시킴으로써 제작할 수가 있고, 그에 따라 그 바닥면에 N극 및 S극이 형성된다. 즉, 그 바닥면이 워크 자기부착면으로 되고, 나머지 다른 바닥면에는 자극이 형성되지 않는다.

또한, 원통체(98) 등의 하나의 바닥면에 U자형 자석을 근접시키는 한편, 다른 바닥면에 다른 U자형 자석을 근접시킴으로써, 도 13에 도시된 바와 같이, 워크 자기부착면이 되는 하나의 바닥면에 N극 및 S극이 형성되고 그 이면에 S극 및 N극이 형성되는 영구자석을 제작할 수 있다. 즉, 이 경우, 워크 자기부착면에 대해서 직교하는 방향으로 자극이 향하도록 자화가 이루어진다다.

더 나아가서, 피스톤(58)의 하단면에 제1 댐퍼(84)를 설치할 수 있다. 한편, 제2 댐퍼(94)를 헤드 커버(18)의 진입부(44)의 하단면에 설치할 수 있다.

그리고, 제1 댐퍼(84) 또는 제2 댐퍼(94) 중 어느 하나가 생략될 수도 있다.

10: 마그넷 척
12: 워크
14: 실린더 튜브
16: 마그넷 커버
18: 헤드 커버
20: 하우징
22: 제1 슬라이딩 구멍
23: 하부챔버
24: 제1 중간챔버
37: 제1 포트
38: 제2 슬라이딩 구멍
42: 플레이트 부재
50: 제2 포트
54a 내지 54d: 제1 내지 제4 타이 로드
56a 내지 56d: 제1 내지 제4 영구자석
58: 피스톤
60: 제2 중간챔버
62: 상부챔버
64: 요크
66: 플랜지
68: 축
78: 삽입구멍
84: 제1 댐퍼
85: 연통 홈
94: 제2 댐퍼

Claims

영구자석(56a 내지 56d)의 자력으로 워크(12)를 흡인하여 유지하는 마그넷 척(10)으로서,
피스톤(58)이 변위하는 슬라이딩 구멍(38)이 형성된 실린더 튜브(14), 및 상기 실린더 튜브(14)에 부착되어 상기 슬라이딩 구멍(38)의 일단을 폐쇄하는 헤드 커버(18)를 포함하는 하우징(20)과;
상기 피스톤(58)에 연결되고, 상기 영구자석(56a 내지 56d)을 유지하는 유지부재(66)와;
상기 하우징(20) 내에서 위치결정 및 고정되어 상기 피스톤(58)과 함께 상기 실린더 튜브(14) 내에 내부챔버를 형성하는 구획부재(42);
를 포함하며,
상기 마그넷 척(10)은 제1 댐퍼(84) 및 제2 댐퍼(94) 중 적어도 하나를 더 포함하며, 상기 제1 댐퍼(84)는 상기 구획부재(42) 및 상기 피스톤(58) 중 어느 하나에 설치되어 상기 피스톤(58)이 상기 구획부재(42)에 맞닿을 때의 진동을 완화시키며, 상기 제2 댐퍼(94)는 상기 피스톤(58) 및 상기 헤드 커버(18) 중 어느 하나에 설치되어 상기 피스톤(58)이 상기 헤드 커버(18)에 맞닿을 때의 진동을 완화시키며,
N극과 S극의 조합은 상기 영구자석(56a 내지 56d)의 워크 자기부착면에 1쌍 이상 존재하며, 상기 워크 자기부착면은 상기 워크(12)를 향하며,
상기 실린더 튜브(14) 및 상기 헤드 커버(18)는 강자성체 금속으로 이루어지는 연결부재(54a 내지 54d)에 의해 연결되며, 상기 연결부재(54a 내지 54d)는 상기 영구자석(56a 내지 56d)의 회전을 방지하는 회전 방지부재로서 기능하는, 마그넷 척(10).
청구항 1에 있어서,
상기 피스톤(58) 및 상기 유지부재(66)는 상기 피스톤(58)보다 직경이 작은 축(68)을 통하여 연결됨과 함께, 상기 구획부재(42)는 상기 피스톤(58)과 상기 유지부재(66)와의 사이에 위치결정 및 고정되며, 상기 구획부재(42)에는 상기 축(68)이 삽입되는 삽입구멍(78)이 형성되는, 마그넷 척(10).
청구항 2에 있어서,
상기 유지부재(66) 및 상기 축(68)은 동일한 부재(64)로 일체로 함께 형성되는, 마그넷 척(10).
청구항 1에 있어서,
상기 유지부재(66)를 포함하는 부재는 요크(64)인, 마그넷 척(10).
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청구항 1에 있어서,
상기 연결부재(54 a 내지 54d)는 상기 워크 자기부착면에서 서로 인접하는 N극과 S극 사이의 경계에 설치되는, 마그넷 척(10).
청구항 1에 있어서,
상기 피스톤(58)의 측벽에는 밀봉부재(90)가 설치되며, 상기 피스톤(58)과 상기 실린더 튜브(14)와의 사이는 상기 밀봉부재(90)에 의해 밀봉되는, 마그넷 척(10).