WO2015156494A1 - 잔류 자기를 최소화한 자성체 홀딩 장치 - Google Patents

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WO2015156494A1
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permanent magnet
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magnetic
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최태광
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최태광
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    • H01F2007/208—Electromagnets for lifting, handling or transporting of magnetic pieces or material combined with permanent magnets

Definitions

  • the present invention relates to a magnetic holding device, and more particularly, to a magnetic holding device which minimizes residual magnetism by using a structure of minimizing magnetic flow resistance.
  • a magnetic holding device such as a permanent magnet workholding device, is a device used to magnetically attach an attachment object made of a magnetic material such as iron. It is widely used as an internal device attached to a mold clamping, a chuck of a machine tool, and the like.
  • Such a magnetic holding device by using the strong magnetic force of the permanent magnet basically attaches the object to be attached to the holding surface, when the release is controlled by controlling the magnetic flow from the permanent magnet so as not to form a magnetic flow to the holding surface To be detached from the holding surface.
  • a method of controlling the magnetic flow from the permanent magnet a method of controlling the magnetic flow by rotating another permanent magnet installed to be rotatable, a method of controlling the magnetic flow using a separate electromagnet, and the like may be used.
  • Patent Document 1 The applicant of the present invention has already proposed a magnetic body holding device using a separate electromagnet (see Patent Document 1). Moreover, the magnetic body holding apparatus of the further advanced form was shown (refer patent document 2).
  • Applicant's magnetic material holding device disclosed in Patent Documents 1 and 2 can obtain a strong holding force with a simple structure by arranging the coil on the pole piece without installing a separate electromagnet, and only a small current can be obtained only when switching at the time of holding or releasing. It can be used to control the magnetic force of the permanent magnet, and it has the advantage of obtaining a strong holding force even with a small space.
  • An object of the present invention is to provide a magnetic holding device which minimizes residual magnetism by using a structure of minimizing magnetic flow resistance.
  • a magnetic body holding apparatus is a magnetic body holding apparatus which hold
  • the magnetic holding device includes: a first pole piece having a holding surface on which the object to be attached is attached and a base-attachment surface provided on a portion different from the holding surface; A second pole piece having a holding surface on which the object to be attached is attached and a base-attachment surface provided on a portion different from the holding surface, and being magnetic; A main permanent magnet which is arranged such that an N pole is in contact with one of the first pole piece and the second pole piece, and an S pole is in contact with another one of the first pole piece and the second pole piece; A first position spaced apart from at least one of the base-attachment surface of the first pole piece and the base-attachment surface of the second pole piece, the base-attachment surface of the first pole piece and the base of the second pole piece; A base movable between the second positions in contact with all of the attachment surfaces; A coil wound around at least one of the attachment surfaces; A coil
  • the attachment object By attaching the base to the first position, the attachment object is attached to the holding surfaces of the first pole piece and the second pole piece. Current is applied to the coil to generate a magnetic flow through the base-attachment surface of the first pole piece and the base-attachment surface of the second pole piece, thereby positioning the base in the second position by magnetic force.
  • the attachment object is released from the holding surfaces of the first pole piece and the second pole piece. Near the point where the first pole piece meets the base such that when the base is located in the second position, it is caused by the primary permanent magnet and the shortest path of the magnetic flow path through the base is not vertically refracted; A flow promoting part is formed near the point where the second pole piece and the base meet.
  • the edge of the base is chamfered or filleted so that when the base is in the second position, it is caused by the main permanent magnet and follows a magnetic flow path through the base.
  • the magnetic holding device the holding surface provided to be attached to the attachment object and the base-attachment surface provided on a different portion from the holding surface, the magnetic pole third pole piece; And an additional permanent magnet disposed so that the same polarity as that of the main permanent magnet in contact with the second pole piece is in contact with the second pole piece, and the other polarity is in contact with the third pole piece.
  • the first position is a position of the base where at least two of the base-attachment surface of the first pole piece, the base-attachment surface of the second pole piece, and the base-attachment surface of the third pole piece are spaced apart from the base. to be.
  • the second position is the position of the base in contact with both the base-attachment surface of the first pole piece, the base-attachment surface of the second pole piece, and the base-attachment surface of the third pole piece.
  • the coil is wound around at least the second pole piece.
  • the third pole piece and the base so as to be caused by the main permanent magnet and the additional permanent magnet when the base is located in the second position and the shortest path of the magnetic flow path through the base is not vertically refracted
  • the flow promoting part is formed near the point where.
  • the edges of the base are chamfered or chamfered so as to follow the magnetic flow path through the base caused by the primary permanent magnet and the additional permanent magnet when the base is located in the second position.
  • the magnetic holding device has a holding surface to be attached to the attachment object and a base-attachment surface provided at a portion different from the holding surface, and the second pole piece and Third pole pieces that are spaced apart from each other and are magnetic;
  • a fourth pole piece having a holding surface on which the object to be attached is attached and a base-attachment surface provided on a portion different from the holding surface, and being magnetic;
  • an additional permanent magnet disposed so that the same polarity as that of the main permanent magnet in contact with the second pole piece is in contact with the third pole piece, and the other polarity is in contact with the fourth pole piece. It includes more.
  • the first position is at least one of a base-attachment surface of the first pole piece, a base-attachment surface of the second pole piece, a base-attachment surface of the third pole piece, and a base-attachment surface of the fourth pole piece.
  • the second position is on both the base-attachment surface of the first pole piece, the base-attachment surface of the second pole piece, the base-attachment surface of the third pole piece and the base-attachment surface of the fourth pole piece.
  • the base is in contact with the base.
  • the coil is wound around at least the second pole piece and the third pole piece.
  • the attachment object By attaching the base to the first position, the attachment object is attached to the holding surfaces of the first pole piece, the second pole piece, the third pole piece and the fourth pole piece.
  • a current is applied to the coil so that the base-attachment surface of the first pole piece, the base-attachment surface of the second pole piece, the base-attachment surface of the third pole piece, and the base-attachment surface of the fourth pole piece are applied.
  • a magnetic flow is generated to pass through, so that the base is positioned in the second position by a magnetic force, whereby the holding surface of the first pole piece, the second pole piece, the third pole piece and the fourth pole piece The attachment object is released.
  • the third pole piece and the base so as to be caused by the main permanent magnet and the additional permanent magnet when the base is located in the second position and the shortest path of the magnetic flow path through the base is not vertically refracted Flow promoting portion is formed near the point where the or the point where the fourth pole piece and the base meet.
  • the edges of the base are chamfered or chamfered so as to follow the magnetic flow path through the base caused by the primary permanent magnet and the additional permanent magnet when the base is located in the second position.
  • the magnetic holding device has a receiving space inside, has an opening, the yoke which is a magnetic body;
  • a first additional permanent magnet disposed such that the same polarity as that of the main permanent magnet in contact with the first pole piece is in contact with the first pole piece and the other polarity is in contact with the yoke;
  • a second additional permanent magnet disposed such that the same polarity as that of the main permanent magnet in contact with the second pole piece is in contact with the second pole piece and the other polarity is in contact with the yoke; It includes more.
  • the base, the first pole piece and the second pole piece are arranged to be spaced apart from the yoke while at least a part thereof is accommodated in the accommodation space of the yoke. Holding surfaces of the first pole piece and the second pole piece are exposed to the outside through the opening.
  • the magnetic holding device has a receiving space inside, has an opening, the yoke which is a magnetic body; A first additional permanent magnet disposed so that the same polarity as that of the main permanent magnet in contact with the first pole piece is in contact with the first pole piece, and the other polarity is in contact with the yoke; And a second additional permanent magnet disposed such that the same polarity as that of the main permanent magnet in contact with the second pole piece is in contact with the second pole piece, and the other polarity is in contact with the yoke; It includes more.
  • the base, the first pole piece and the second pole piece are arranged to receive at least a portion of the receiving space of the yoke, the first pole piece and the second pole piece is arranged to be spaced apart from the yoke.
  • the base When the base is in the second position it is arranged to be spaced apart from the yoke.
  • the first position of the base is spaced apart from both the base-attachment surface of the first pole piece and the base-attachment surface of the second pole piece, but the base is in contact with the yoke. Holding surfaces of the first pole piece and the second pole piece are exposed to the outside through the opening.
  • the yoke includes a bottom plate and a side plate spaced apart from the bottom plate, wherein the first additional permanent magnet and the second additional permanent magnet is in contact with the side plate.
  • the bottom plate is provided with a first protrusion and a second protrusion protruding toward the receiving space.
  • the first protrusion has a polarity different from the polarity of the first additional permanent magnet in contact with the first pole piece, and the side plate has the same polarity as the first additional permanent magnet in contact with the first pole piece.
  • a third additional permanent magnet is interposed between the first protrusion and the side plate so that the polarity is in contact.
  • the second protruding portion is in contact with a polarity different from the polarity of the second additional permanent magnet in contact with the second pole piece, and the side plate is the same as the polarity in which the second additional permanent magnet is in contact with the second pole piece.
  • a fourth additional permanent magnet is interposed between the second protrusion and the side plate so that the polarity is in contact.
  • the magnetic holding device has a receiving space on the inside and has an opening in at least two portions, the yoke which is a magnetic body;
  • a third pole piece having a holding surface on which the object to be attached is different from the object to be attached, and a base-attachment surface provided on a portion different from the holding surface;
  • a fourth pole piece which is a magnetic material, having a holding surface on which the object to be attached is different from the object to be attached and a base-attachment surface provided on a portion different from the holding surface;
  • a first additional permanent magnet disposed so that the same polarity as that of the main permanent magnet in contact with the first pole piece is in contact with the first pole piece, and the other polarity is in contact with the yoke;
  • a second additional permanent magnet disposed so that the same polarity as that of the main permanent magnet in contact with the second pole piece is in contact with the second pole piece, and the other polarity is in contact with the yoke;
  • a third additional permanent magnet disposed such that
  • the base, the first pole piece, the second pole piece, the third pole piece and the fourth pole piece are arranged to be spaced apart from the yoke while at least a part thereof is accommodated in the accommodation space of the yoke.
  • the holding surface of the first pole piece and the second pole piece is exposed to the outside through one of the openings, and the holding surface of the third pole piece and the fourth pole piece is one of the openings. It is exposed to the outside through the other opening.
  • the first position of the base is spaced apart from both the base-attachment surface of the first pole piece and the base-attachment surface of the second pole piece, but of the base-attachment surface of the third pole piece and the fourth pole piece.
  • the position of the base in contact with both base-attachment surfaces.
  • the second position of the base is the position of the base spaced apart from both the base-attachment surface of the third pole piece and the base-attachment surface of the fourth pole piece.
  • the area of the holding surface of the first pole piece is formed smaller than the average cross-sectional area at the portion where the main permanent magnet facing the first pole piece.
  • the area of the holding surface of the second pole piece is formed smaller than the average cross-sectional area at the portion where the main permanent magnet faces the second pole piece.
  • the second pole piece is a plate having a relatively wide first surface and second surface.
  • the main permanent magnet is attached to the first face, and the coil is wound between the main permanent magnet and the holding face.
  • the upper surface of the second pole piece is the base-attachment surface, and the lower surface of the second pole piece faces the second pole piece to be the holding surface.
  • the left and right width of the portion of the coil wound is narrower than the left and right width of the base-attachment surface, and the left and right width of the holding surface is smaller than or equal to the left and right width of the portion of the coil wound.
  • the average cross-sectional area in the longitudinal direction of the base is formed larger than the average cross-sectional area in the portion where the main permanent magnet facing the first pole piece, and also the main permanent magnet It is formed larger than the average cross-sectional area in the part facing this said 2nd pole piece.
  • the coil is wound around any one of the first pole piece and the second pole piece, it is disposed between the main permanent magnet and the holding surface.
  • the coil is wound around the base.
  • the magnetic body holding apparatus of the present invention According to the magnetic body holding apparatus of the present invention, residual magnetism can be minimized when the attachment object is released. In addition, it is possible to obtain a strong holding force with a simple structure by arranging the coil on the pole piece without installing a separate electromagnet, and to control the magnetic force of the permanent magnet by using only a small current when switching between holding and releasing, Strong holding force can be obtained even with a small space.
  • FIG. 1A and 1B are schematic cross-sectional views of a magnetic holding device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the base of FIG. 1A seen from the side;
  • 3A and 3B are schematic cross-sectional views of a magnetic holding device according to another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4A and 4B are schematic cross-sectional views of a magnetic holding device according to another embodiment of the present invention.
  • 5A and 5B are schematic cross-sectional views of a magnetic holding device according to another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 6A and 6B are schematic cross-sectional views of a magnetic holding device according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A and 7B are schematic cross-sectional views of a magnetic holding device according to still another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 8A and 8B are schematic cross-sectional views of a magnetic holding device according to another embodiment of the present invention.
  • references to elements or layers "on" other elements or layers include all instances where another layer or other element is directly over or in the middle of another element.
  • first, second, etc. are used to describe various components, these components are of course not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Therefore, of course, the first component mentioned below may be a second component within the technical spirit of the present invention.
  • each of the features of the various embodiments of the present invention may be combined or combined with each other in part or in whole, various technically interlocking and driving as can be understood by those skilled in the art, each of the embodiments may be implemented independently of each other It may be possible to carry out together in an association.
  • FIG. 1A and 1B are schematic cross-sectional views of a magnetic holding device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of a magnetic holding device holding an attachment object. It is schematic sectional drawing at the time of releasing an attachment object.
  • 2 is a cross-sectional view of the base of FIG.
  • a magnetic holding device 100 may include a first pole piece 110, a second pole piece 120, a main permanent magnet 130, And a base 140, a coil 150, a spring 160, and a controller (not shown).
  • the first pole piece 110 has a holding surface 111 provided to attach the attachment object 1 that is a magnetic body and a base-attaching surface 112 provided at a portion different from the holding surface 111, and a magnetic body. Is made of.
  • the second pole piece 120 has a holding surface 121 provided to attach the attaching object 1 which is a magnetic body, and a base-attaching surface 122 provided at a portion different from the holding surface 121. Is made of.
  • the main permanent magnet 130 is interposed between the first pole piece 110 and the second pole piece 120.
  • the main permanent magnet 130 is disposed such that the N pole contacts one of the first pole piece 110 and the second pole piece 120, and the S pole contacts the other. In this embodiment, the N pole is in contact with the second pole piece 120.
  • the main permanent magnet 130 a variety of permanent magnets can be freely employed, the number or shape can be freely employed.
  • the base 140 is made of a magnetic material and is not in contact with at least one of the base-attachment surface 112 of the first pole piece 110 and the base-attachment surface 122 of the second pole piece 120. Position (position in FIG. 1A) and a second position (FIG. 1B) in contact with both the base-attachment surface 112 of the first pole piece 110 and the base-attachment surface 122 of the second polepiece 120. Up and down).
  • the base 140 is guided and slides through a bolt 141 fixed to the first pole piece 110 and the second pole piece 120 by penetrating itself, and will be described later. Force is applied upward through the spring 160, which is a means.
  • the base 140 is formed with a counter-bore 143, and the first pole piece 110 and the second pole are formed by the head 142 of the bolt 141 even if the base is pushed upward by the spring 160.
  • the separation distance from the pole piece 120 may be limited.
  • the coil 150 may be wound around at least one of the first pole piece 110, the second pole piece 120, and the base 140.
  • the coil 150 in the present embodiment illustrates that the second pole piece 120 is wound.
  • the arrangement of the coils 150 is not limited thereto, and may be wound only on the first pole piece 110, may be wound on both the first pole piece 110 and the second pole piece 120, and the base ( 140) may be wound only.
  • the coil 150 may be wound above or below the main permanent magnet 130.
  • the coil 150 may be disposed between the main permanent magnet 130 and the holding surface 121 of the second pole piece 120 to more effectively control magnetic flow. , desirable.
  • the spring 160 is a kind of elastic means for providing the elastic force in a direction away from the first pole piece 110 and the second pole piece 120.
  • an elastic body such as rubber or polyurethane can be used.
  • a controller (not shown) controls the holding and releasing of the magnetic body holding device 100 of this embodiment by controlling the current applied to the coil 150.
  • the attachment object 1 in the state where no current is applied to the coil 150, the attachment object 1 is attached to the holding surfaces 111 and 121 of the first pole piece 110 and the second pole piece 120. .
  • the main permanent magnet 130 magnetizes the first pole piece 110 and the second pole piece 120 so that the first pole piece 110 and the second pole piece 120 are attracted to each other with the attachment object 1. This acts, and eventually the attachment object 1 is attached to the holding surfaces 111 and 121, whereby a magnetic flow such as a dotted line is formed. Therefore, the attachment object 1 is firmly attached to the magnetic body holding device 100.
  • first pole piece 110 and the second pole piece 120 are magnetized by the main permanent magnet 130, the first pole piece 110 and the second pole piece 120 are also magnetized between the base 140 and the first pole piece 110 and the second pole piece 120.
  • the attraction force is applied, but the base 140 is not attached to the first pole piece 110 and the second pole piece 120 by the force of the spring 160 to push the base 140.
  • the base 140 is positioned at a first position that maintains a predetermined distance from the first pole piece 110 and the second pole piece 120, magnetic flow does not occur in the direction of the base 140, Even if it occurs, it occurs very small. Accordingly, the magnetic force generated from the main permanent magnet 130 mostly flows to the side to be attached 1, so that the object 1 is held in the magnetic body holding device 100 very firmly.
  • a current may be applied to the coil 150 so that the N pole is formed below FIG.
  • the second pole piece 120 may be magnetized by electromagnetic induction like an electromagnet, thereby forming a stronger magnetic force.
  • the base 140 is attached to the base-attachment surfaces 112 and 122 so that the main permanent magnet 130-the second pole piece 120-the base 140-the first pole piece 110-the main permanent magnet 130
  • the magnetic flow is formed in the path of), and the coil 150 induces the magnetic flow of the main permanent magnet 130 to the base 140 side instead of the attachment object 1, thereby causing the magnetic flow to the attachment object 1. This will not be formed.
  • the attachment object 1 can be released from the holding surface 111 of the first pole piece 110 and the holding surface 121 of the second pole piece 120. Thereafter, even if the application of the current to the coil 150 is blocked, the base 140 does not return to the first position again, and thus, the magnetic flow passing through the base 140 is maintained, whereby the holding surface 111, The attachment object 1 cannot be attached to 121.
  • a current in a direction opposite to that of FIG. 1B is caused to flow to the coil 150 to return the base 140 to the first position as shown in FIG. 1A by the elastic force of the spring 160.
  • the strength of the magnetic flow such as the dotted line in FIG. 1B, may be weakened by the coil 150 to return the base 140 to the first position.
  • the elastic modulus of the spring 160 it is necessary to appropriately adjust the elastic modulus of the spring 160. For example, if the elastic modulus of the spring 160 is too small, once the base 140 is attached to the first pole piece 110 and the second pole piece 120 as shown in FIG. Much current must be supplied to the coil 150 to return the to the first position. In contrast, if the elastic modulus of the spring 160 is too large, a large amount of current is applied to the coil 150 in order to attach the base 140 to the base-attachment surfaces 112 and 122 upon release of the attachment object 1. It is not desirable to supply it.
  • the elastic modulus of the spring 160 can be appropriately determined empirically or experimentally in consideration of the strength of the magnetic force that can be induced to the coil 150 and the like.
  • the distance that the base 140 in the first position is spaced apart from the base-attaching surfaces 112 and 122 should also be appropriately determined. If the distance is too large, even if the current is applied to the coil 150, the base 140 may not be attached to the base-attachment surfaces 112, 122, and if the distance is too small, even if no current is applied to the coil 150 This is because the base 140 can be attached to the base-attachment surfaces 112 and 122. In view of this, therefore, the base 140 in the first position can be attached to the base-attachment surfaces 112 and 122 only when a certain amount of current is applied to the coil 150. Distance between the base and the attachment surfaces 112 and 122 should be adjusted. This adjustment can be made empirically or experimentally taking into account the strength of the magnetic force that can be induced into the coil 150, the elastic modulus of the spring 160, and the like.
  • Flow promoting units 113 and 123 may be formed to effectively block residual magnetism.
  • the flow promoting parts 113 and 123 are formed in the magnetic flow path (see dotted line) caused by the main permanent magnet 130 and passing through the base 140 when the base 140 is located at the second position as shown in FIG. 1B.
  • the first flow promoting part 113 formed near the point where the first pole piece 110 and the base 140 meet, and the second pole piece 120 and the base 140 so that the shortest path is not vertically refracted. It may be composed of a second flow promoting portion 123 formed near the point where the meeting.
  • the shortest path of magnetic flow in FIG. 1B is a path along the inner circumferential surface of the base 140, the first pole piece 110, the second pole piece 120, and the main permanent magnet 130.
  • the shortest path of the magnetic flow has a vertically refracted portion, In this case, disturbance of magnetic flow occurs.
  • the flow promoting parts 113 and 123 are provided, the path of the magnetic flow is further shortened, and as the width of the path through which the magnetic flows is widened, the resistance of the magnetic flow is reduced. Accordingly, magnetic flow is more likely to occur toward the base 140 side, and residual magnetism can be reduced by suppressing the generation of magnetic flow toward the attachment target 1 during release as shown in FIG. 1B.
  • the flow promoting parts 113 and 123 are integrally formed with the first pole piece 110 and the second pole piece 120 in the present embodiment, the flow promoting parts 113 and 123 may be formed integrally with the base 140. Do.
  • the inner peripheral surfaces of the flow promoting units 113 and 123 illustrate a straight line, it is more preferable that the inner peripheral surface is curved to match the direction of the magnetic flow.
  • FIGS. 1A and 1B Another way to further reduce residual magnetism is to chamfer or fillet the corners of the base 140 as shown in FIGS. 1A and 1B.
  • a circumferential magnetic flow occurs when the magnetic flow is formed as shown in FIG. 1B, which acts as a resistance or inefficiency of the magnetic flow.
  • FIGS. 1A and 1B when chamfering or chamfering is performed as shown in FIGS. 1A and 1B, such eddy does not occur, and thus, the resistance of magnetic flow can be further reduced.
  • chamfering or chamfering the edges of the base 140 along the path of magnetic flow as shown in FIG. 1B can further reduce residual magnetism.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the second pole piece 120 viewed from the side when FIG. 1A is referred to as a front surface.
  • the second pole piece 120 may have a frontal shape as shown in FIGS. 1A and 1B, and may have a long plate shape as shown in FIG. 2. That is, the second pole piece 120 may have a plate shape having a relatively wide first face and a second face opposite to the first face. In the line of sight perpendicular to the first or second face, when facing toward the second pole piece 120 as shown in FIG. 2, the upper side of the second pole piece 120 is the base-attachment surface 122, The lower side is the holding surface 121. In this case, as shown in FIG. 2, the width W2 of the holding portion 121 is smaller than the width W1 of the base-attachment surface 122, and the width W3 of the holding surface 121 is smaller than that of W2.
  • the area of the holding surface 111 of the first pole piece 110 is determined by the primary permanent magnet 130 having the first pole piece. It is smaller than the average cross-sectional area (that is, the average of the cross-sectional areas of the cross section cut from the lower side to the upper side in FIG. 1A) facing the 110.
  • the area of the holding surface 121 of the second pole piece 120 is formed to be smaller than the average cross-sectional area at the portion where the main permanent magnet 130 faces the second pole piece 120.
  • This configuration increases the magnetic flow resistance of the path from the portion where the magnetic flow occurs (the portion where the main permanent magnet 130 faces) to the holding surfaces 111 and 121 so that the residual magnets are directed to the holding surfaces 111 and 121. By not flowing in, residual magnetism is suppressed.
  • the inner circumferential surfaces of the first pole piece 110 and the second pole piece 120 are formed in a straight line and have an end on the outer circumferential surface as shown in FIGS. 1A and 1B.
  • Another method for further reducing residual magnetism is to form an average cross-sectional area along the longitudinal direction of the base 140 larger than the average cross-sectional area at the portion where the main permanent magnet 130 faces the first pole piece 110.
  • the main permanent magnet 130 is formed to be larger than the average cross-sectional area at the portion facing the second pole piece 120. That is, in FIGS. 1A and 1B, the base 140 is made thicker than the thickness at the portion where the first pole piece 110 and the second pole piece 120 face the main permanent magnet 130.
  • FIG. 3A and 3B are schematic cross-sectional views of a magnetic holding device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A is a schematic cross-sectional view of a magnetic holding device holding an attachment object
  • FIG. It is schematic sectional drawing at the time of releasing an attachment object.
  • the magnetic holding device 200 of another embodiment of the present invention includes a first pole piece 210, a second pole piece 220, a main permanent magnet 230, and a base. 240, a coil 250, a spring 260, a third pole piece 270, an additional permanent magnet 280, and a controller (not shown).
  • the magnetic holding device 200 of the present embodiment follows the same principle as that of the magnetic holding device 100 of FIGS. 1A and 1B, the magnetic material holding device 200 will be described in detail based on the differences.
  • the magnetic holding device 200 of the present embodiment further includes a third pole piece 270 and an additional permanent magnet 280, as compared with the magnetic holding device 100 of FIGS. 1A and 1B, and the base 240. Extends above the base 140 for attachment and detachment with the third pole piece 270.
  • the other first pole piece 210, the second pole piece 220, the main permanent magnet 230, the coil 250, and the spring 260 include the first pole piece 110 and the first pole piece of FIGS. 1A and 1B. 2 pole pieces 120, the main permanent magnet 130, the coil 150, and the spring 160, respectively.
  • the third pole piece 270 has a holding surface 271 provided to attach the attaching object 1 and a base-attaching surface 272 provided at a portion different from the holding surface 271, and is made of a magnetic material.
  • the additional permanent magnet 280 is in contact with the second pole piece 220 in the same polarity as that of the main permanent magnet 230 in contact with the second pole piece 220, and the other pole is in the third pole piece 270. It is arranged to be in contact with the.
  • the coil 250 is wound around the second pole piece 220 in this embodiment, but may also be wound around the first pole piece 210 and / or the third pole piece 270.
  • the first position is the base-attachment surface 212 of the first pole piece 210, the base-attachment surface 222 of the second pole piece 220, and the third polepiece as shown in FIG. 3A.
  • At least two of the base-attachment surfaces 272 of 270 means the location of the base 240 spaced apart from the base 240.
  • the second position in the present embodiment is the base-attachment surface 212 of the first pole piece 210, the base-attachment surface 222, the third of the second pole piece 220 as shown in FIG. It refers to the position of the base 240 in contact with all of the base-attachment surface 272 of the pole piece 270.
  • the base 240 is positioned in the first position, thereby attaching the object 1 to the holding surfaces 211, 221, 271 of the first pole piece 210, the second pole piece 220, and the third pole piece 270. ) Can be attached.
  • a current is applied to the coil 250 as shown in FIG. 3B, so that the base-attachment surface 212 of the first pole piece 210, the base-attachment surface 222 and the third of the second pole piece 220 are applied.
  • the magnetic flow is formed to pass through the base-attachment surface 272 of the pole piece 270, and the base 240 is positioned at the second position by the magnetic force, thereby making it possible to attach the object from the holding surface 211, 221, 271. 1) can be released.
  • the structure for reducing residual magnetism may be applied to the third pole piece 270. That is, when the base 240 is located in the second position as shown in FIG. 3B, the shortest path of the magnetic flow path through the base 240 caused by the main permanent magnet 230 and the additional permanent magnet 280 is vertical.
  • the flow promoting part 273 may be formed near the point where the third pole piece 270 and the base 240 meet each other so as not to be refracted to each other.
  • another flow promoting part 224 may be formed in the second pole piece 220.
  • the base when the base 240 is located in the second position as shown in FIG. 3B, the base (not shown) is caused by the main permanent magnet 230 and the additional permanent magnet 280 and follows a magnetic flow path through the base 240.
  • the corner of 240 is preferably chamfered or chamfered.
  • FIG. 4A and 4B are schematic cross-sectional views of a magnetic holding device according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A is a schematic cross-sectional view when the magnetic holding device holds an attachment object
  • FIG. 4B is a magnetic holding device. Is a schematic cross-sectional view when releasing the attachment object.
  • the magnetic holding device 300 may include a first pole piece 310, a second pole piece 320, a main permanent magnet 330, Base 340, coil 350, spring 360, third pole piece 370, additional permanent magnet 380, fourth pole piece 390, and control device (not shown) It includes.
  • the magnetic holding device 300 of the present embodiment basically follows the same principle as the magnetic holding device 100 of FIGS. 1A and 1B, the magnetic holding device 300 will be described in detail based on differences.
  • the magnetic holding device 300 of the present embodiment has a third pole piece 370, an additional permanent magnet 380, and a fourth pole piece 390 as compared with the magnetic holding device 100 of FIGS. 1A and 1B.
  • the base 340 extends more than the base 140 for attachment and detachment with the third pole piece 370 and the fourth pole piece 390.
  • the other first pole piece 310, the second pole piece 320, the main permanent magnet 330, the coil 350, and the spring 360 are the first pole piece 110 and the first pole piece of FIGS. 1A and 1B. 2 pole pieces 120, the main permanent magnet 130, the coil 150, and the spring 160, respectively.
  • the third pole piece 370 has a holding surface 371 provided to attach the attaching object 1 and a base-attaching surface 372 provided at a portion different from the holding surface 371, and is made of a magnetic material.
  • the third pole piece 370 is disposed to be spaced apart from face to face the second pole piece 320.
  • the additional permanent magnet 380 has the same polarity as the polarity of the main permanent magnet 330 in contact with the second pole piece 320 and the third pole piece 370, and the other polarity has the fourth pole piece 390. It is arranged to be in contact with the.
  • the fourth pole piece 390 has a holding surface 391 on which the object to be attached is attached and a base-attaching surface 392 provided on a portion different from the holding surface 391, and is made of a magnetic body.
  • the coil 350 is wound around the second pole piece 320 and the third pole piece 370 in this embodiment, but is also wound around the first pole piece 310 and / or the fourth pole piece 390. Can be wound around the base 340.
  • the first position is the base-attachment surface 312 of the first pole piece 310, the base-attachment surface 322 of the second pole piece 320, and the third polepiece as in FIG. 4A.
  • At least three of the base-attachment surface 372 of 370 and the base-attachment surface 392 of the fourth pole piece 390 mean a position of the base 340 spaced apart from the base 340.
  • the second position in this embodiment is the base-attachment surface 312 of the first pole piece 310, the base-attachment surface 322, the third of the second pole piece 320 as shown in FIG. It refers to the position of the base 340 in contact with both the base-attachment surface 372 of the pole piece 370 and the base-attachment surface 392 of the fourth pole piece 390.
  • the holding surfaces 311, 321 of the first pole piece 310, the second pole piece 320, the third pole piece 370 and the fourth pole piece 390 are provided. , 371, 391 can be attached to the object (1).
  • a current is applied to the coil 350 as shown in FIG. 4B, so that the base-attachment surface 312 of the first pole piece 310, the base-attachment surface 322 of the second pole piece 320, and the third Magnetic flow is formed to pass through the base-attachment surface 372 of the pole piece 370 and the base-attachment surface 392 of the fourth pole piece 390, so that the base 340 is moved to the second position by the magnetic force.
  • the attachment object 1 can be released from the holding surfaces 311, 321, 371, 391.
  • the structure for reducing residual magnetism may be applied to the third pole piece 370 and the fourth pole piece 390. That is, when the base 340 is located in the second position as shown in FIG. 4B, the shortest path of the magnetic flow path through the base 340 caused by the main permanent magnet 330 and the additional permanent magnet 380 is vertical.
  • the flow promoting parts 373 and 393 are formed near the point where the third pole piece 370 and the base 340 meet or the point where the fourth pole piece 390 and the base 340 meet each other so as not to be deflected. Can be.
  • the base (340) is caused by the main permanent magnet 330 and the additional permanent magnet 380 and follows a magnetic flow path through the base 340.
  • the edge of 340 is preferably chamfered or chamfered.
  • FIG. 5A and 5B are schematic cross-sectional views of a magnetic holding device according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is a schematic cross-sectional view of a magnetic holding device holding an attachment object
  • FIG. 5B is a magnetic holding device. Is a schematic cross-sectional view when releasing the attachment object.
  • the magnetic holding device 400 of another embodiment of the present invention includes a first pole piece 410, a second pole piece 420, a main permanent magnet 430, Base 440, coil 450, spring 460, yoke 470, first additional permanent magnet 480, second additional permanent magnet 490, and control device (not shown) It includes.
  • the magnetic holding device 400 of the present embodiment basically follows the same principle as the magnetic holding device 100 of FIGS. 1A and 1B, the magnetic holding device 400 will be described in detail based on the differences.
  • the magnetic holding device 400 of the present embodiment has a yoke 470, a first additional permanent magnet 480, and a second additional permanent magnet 490 compared to the magnetic holding device 100 of FIGS. 1A and 1B. It includes more.
  • the other first pole piece 410, the second pole piece 420, the main permanent magnet 430, the base 440, the coil 450, and the spring 460 are the first pole pieces of FIGS. 1A and 1B.
  • the yoke 470 has a receiving space 471 inside, has an opening 472 and is made of a magnetic material.
  • the base 440, the first pole piece 410, and the second pole piece 420 are at least partially accommodated in the accommodation space 471, as shown in FIGS. 5A and 5B, from the yoke 470. Spaced apart. Meanwhile, a separate member may be disposed between the yoke 470 and the base 440 without being inserted, and a paramagnetic body such as aluminum may be interposed therebetween.
  • the first additional permanent magnet 480 has the same polarity as that of the main permanent magnet 430 in contact with the first pole piece 410 and the first pole piece 410, and the other polarity is different from the yoke 470. Placed in contact.
  • the second additional permanent magnet 490 has the same polarity as that of the main permanent magnet 430 in contact with the second pole piece 420, and the second pole piece 420 has a different polarity from the yoke 470. Placed in contact.
  • the holding surfaces 411, 421 of the first pole piece 410 and the second pole piece 420 are exposed to the outside through the opening 472 of the yoke 470.
  • FIG. 6A and 6B are schematic cross-sectional views of a magnetic holding device according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6A is a schematic cross-sectional view of a magnetic holding device holding an attachment object
  • FIG. 6B is a magnetic holding device. Is a schematic cross-sectional view when releasing the attachment object.
  • the magnetic holding device 500 of another embodiment of the present invention includes a first pole piece 510, a second pole piece 520, a main permanent magnet 530, The base 540, the coil 550, the yoke 570, the first additional permanent magnet 580, the second additional permanent magnet 590, and a controller (not shown) are included.
  • the magnetic holding device 500 of the present embodiment basically follows the same principle as the magnetic holding device 100 of FIGS. 1A and 1B, the magnetic holding device 500 will be described in detail based on the differences.
  • the magnetic holding device 500 of the present embodiment has a yoke 570, a first additional permanent magnet 580, and a second additional permanent magnet 590 as compared with the magnetic holding device 100 of FIGS. 1A and 1B. It includes more.
  • the other first pole piece 510, the second pole piece 520, the main permanent magnet 530, and the base 540 include the first pole piece 110 and the second pole piece 120 of FIGS. 1A and 1B. ), The main permanent magnet 130, and the base 140, respectively.
  • the yoke 570 has a receiving space 571 inside, has an opening 572 and is made of a magnetic material.
  • the base 540, the first pole piece 510, and the second pole piece 520 are at least partially accommodated in the accommodation space 571, as shown in FIGS. 6A and 6B, and the first pole piece 510.
  • the second pole piece 520 are spaced apart from the yoke 570.
  • the first additional permanent magnet 580 has the same polarity as that of the main permanent magnet 530 in contact with the first pole piece 510 and the first pole piece 510, and the other polarity is different from the yoke 570. Placed in contact.
  • the second additional permanent magnet 590 has the same polarity as that of the main permanent magnet 530 in contact with the second pole piece 520, and the second pole piece 520 has a different polarity from the yoke 570. Placed in contact.
  • Holding surfaces 511 and 521 of the first pole piece 510 and the second pole piece 520 are exposed to the outside through the opening 572 of the yoke 570.
  • the spring 160 in FIGS. 1A and 1B is omitted.
  • the base 540 When the base 540 is located in the first position as shown in FIG. 6A, the base 540 may be disposed on both the base-attachment surface 512 of the first pole piece 510 and the base-attachment surface 522 of the second pole piece 520. Spaced but in contact with a pair of protrusions 573, 574 formed inside yoke 570.
  • the base 540 is located in the second position as shown in FIG. 6B, the base 540 is spaced apart from the pair of protrusions 573 and 574 of the yoke 570, but all contacts the base-attachment surfaces 512 and 522. do.
  • the base 540 moves between the base-attachment surfaces 512, 522 and the pair of protrusions 573, 574, so that a transition between the first position and the second position can be made.
  • the spring does not exclude the intervening between the base 540 and the base-attaching surfaces 512, 522.
  • the coil 550 is wound around the base 540 unlike the above-described embodiments. This is because changing the magnetic flow by magnetizing the base 540 is advantageous for the vertical movement of the base 540.
  • the coil may be wound around the first pole piece 510 and / or the second pole piece 520 in addition to the base 540.
  • FIG. 7A and 7B are schematic cross-sectional views of a magnetic holding device according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A is a schematic cross-sectional view of a magnetic holding device holding an attachment object
  • FIG. 7B is a magnetic holding device. Is a schematic cross-sectional view when releasing the attachment object.
  • the magnetic holding device 600 of another embodiment of the present invention may include a first pole piece 610, a second pole piece 620, a main permanent magnet 630, The base 640, the coil 650, the yoke 670, the first additional permanent magnet 680, the second additional permanent magnet 690, the third additional permanent magnet 691, and the fourth An additional permanent magnet 692 and a control device (not shown) are included.
  • the magnetic holding device 600 of the present embodiment basically follows the same principle as the magnetic holding device 500 of FIGS. 6A and 6B, the magnetic holding device 600 will be described in detail based on differences.
  • the magnetic holding device 600 of the present embodiment further includes a third additional permanent magnet 691 and a fourth additional permanent magnet 692 as compared with the magnetic holding device 500 of FIGS. 6A and 6B.
  • 670 includes a bottom plate 675 and a side plate 676 spaced apart from the bottom plate 675.
  • the other first pole piece 610, the second pole piece 620, the main permanent magnet 630, the base 640, and the coil 650 may include the first pole piece 510 and the first pole piece 510 of FIGS. 6A and 6B.
  • the two pole pieces 520, the main permanent magnet 530, the base 540, and the coil 550 correspond to each other.
  • the yoke 670 includes a bottom plate 675 and a side plate 676, and may be spaced apart from the bottom plate 675 and the side plate 676, or may be interposed with a paramagnetic 677 such as aluminum as shown in FIG. 7A. .
  • the first additional permanent magnet 680 and the second additional permanent magnet 690 are in contact with the side plate 676.
  • a first protrusion 673 and a second protrusion 674 which are magnetic bodies, are formed to protrude toward the accommodation space 671 side.
  • the first protrusion 673 and the second protrusion 674 are the same as the protrusions 573 and 574 in Figs. 6A and 6B, respectively.
  • the third additional permanent magnet 691 has a polarity different from that of the first additional permanent magnet 680 in contact with the first pole piece 610, and the first additional permanent magnet 680 in contact with the first protrusion 673. ) Is arranged such that a polarity such as that in contact with the first pole piece 610 is in contact with the side plate 676.
  • the fourth additional permanent magnet 692 has a polarity different from that of the second additional permanent magnet 690 in contact with the second pole piece 620 and the second protrusion 674 and the second additional permanent magnet 690. ) Is arranged such that a polarity such as the polarity of contacting the second pole piece 620 is in contact with the side plate 676.
  • a larger holding force can be obtained by the first additional permanent magnet 480 and the second additional permanent magnet 490.
  • the magnetic holding device can be provided with a simpler structure.
  • a stronger holding force can be obtained in accordance with the magnetic force by the third additional permanent magnet 691 and the fourth additional permanent magnet 692.
  • FIG. 8A and 8B are schematic cross-sectional views of a magnetic holding device according to still another embodiment of the present invention, and in particular, FIG. 8A is a schematic cross-sectional view when the magnetic holding device holds an attachment object and releases another attachment object. 8B is a schematic cross-sectional view when the magnetic holding device releases an object to be attached and attaches another object to be attached.
  • the magnetic holding device 700 of another embodiment of the present invention includes a first pole piece 710, a second pole piece 720, a main permanent magnet 730, The base 740, the coil 750, the third pole piece 760, the fourth pole piece 765, the yoke 770, the first additional permanent magnet 780, and the second additional permanent. And a magnet 790, a third additional permanent magnet 791, a fourth additional permanent magnet 792, a fifth additional permanent magnet 793, and a control device (not shown).
  • the magnetic holding device 700 of the present embodiment basically follows the same principle as that of the magnetic holding device 100 of FIGS. 1A and 1B, the magnetic material holding device 700 will be described in detail based on the differences.
  • the magnetic holding device 700 of the present embodiment has a third pole piece 760, a fourth pole piece 765, a yoke 770, compared with the magnetic holding device 100 of FIGS. 1A and 1B.
  • the first additional permanent magnet 780, the second additional permanent magnet 790, the third additional permanent magnet 791, the fourth additional permanent magnet 792, and the fifth additional permanent magnet 793 are further included. do.
  • the other first pole piece 710, the second pole piece 720, the main permanent magnet 730, and the base 740 include the first pole piece 110 and the second pole piece 120 of FIGS. 1A and 1B. ), The main permanent magnet 130, and the base 140, respectively.
  • the third pole piece 760 is provided with a holding surface 761 on which the attachment object 1 and another attachment object 2 are attached, and a base-attachment surface 762 provided on a portion different from the holding surface 761. It is made of magnetic material.
  • the fourth pole piece 765 has a holding surface 766 provided to attach the attaching object 1 to another attaching object 2 and a base-attaching surface 767 provided at a portion different from the holding surface 766. It is made of magnetic material.
  • the yoke 770 has a receiving space 771 inside, and has openings 772 and 773 in at least two portions, and is made of magnetic material.
  • the opening 772 is for attachment of the attachment object 1
  • the opening 773 is for attachment of the other attachment object 2.
  • the first additional permanent magnet 780 has the same polarity as that of the main permanent magnet 730 in contact with the first pole piece 710 and the first pole piece 710, and the other polarity is different from the yoke 770. Placed in contact.
  • the second additional permanent magnet 790 is in contact with the second pole piece 720 in the same polarity as that of the main permanent magnet 730 in contact with the second pole piece 720, and the other polarity is in contact with the yoke 770. Placed in contact.
  • the third additional permanent magnet 791 has the same polarity as that of the main permanent magnet 730 in contact with the second pole piece 720 and the third pole piece 760, and the other polarity has the fourth pole piece ( 765).
  • the fourth additional permanent magnet 792 is in contact with the third pole piece 760 in the same polarity as that of the third additional permanent magnet 791 in contact with the third pole piece 760, and the other polarity is the yoke 770. ) Is placed in contact with
  • the fifth additional permanent magnet 793 has the same polarity as that of the third additional permanent magnet 791 in contact with the fourth pole piece 765 and the fourth pole piece 765, and the other polarity is the yoke 770. ) Is placed in contact with
  • the holding surfaces 711, 721 of the first pole piece 710 and the second pole piece 720 are exposed to the outside through the opening 772, and the third pole piece 760 and the fourth pole piece 765. Holding surfaces 761 and 766 are exposed to the outside through openings 773.
  • the first position of the base 740 is spaced apart from both the base-attachment surface 712 of the first pole piece 710 and the base-attachment surface 722 of the second polepiece 720, but not the third polepiece 760. Position of the base 740 in contact with both the base-attachment surface 762) and the base-attachment surface 767 of the fourth pole piece 765 (see FIG. 8A).
  • the second position of the base 740 is spaced apart from both the base-attachment surface 762 of the third pole piece 760 and the base-attachment surface 767 of the fourth polepiece 765, but the first polepiece The location of the base 740 in contact with both the base-attachment surface 712 of 710 and the base-attachment surface 722 of the second pole piece 720 (see FIG. 8B).
  • the base 740 is in the first position as shown in Fig. 8A, the attachment object 1 is attached, but the other attachment object 2 is released. In this case, the residual magnetism to the other attachment object 2 can be relaxed by the magnetic flow through the yoke 770 and the base 740.
  • the attachment object 1 is released, but the other attachment object 2 is attached.
  • the residual magnetism to the attachment object 1 can be relaxed by the magnetic flow through the yoke 770 and the base 740.
  • the magnetic body holding apparatus 700 it is possible to use when holding and releasing a plurality of attachment objects 1 and 2 alternately.
  • the magnetic body holding devices 100 to 700 of the present invention as described above, it is possible to minimize the flow of residual magnetism generated during release.
  • This reduction in residual magnetism is due to the minimization of the magnetic flow resistance to the base side by the above-described structure (aka water flow structure) of the base, first pole piece, second pole piece, third pole piece or fourth pole piece. It is.
  • Magnetic holding device of the first condition In the magnetic holding device 200 of FIG. 3A, the residual magnetic minimization structure is not reflected. That is, the chamfering or filleting structures of the flow promoting units 213 and 223 and the base 240 are not reflected.
  • Magnetic holding device with second condition same structure as magnetic holding device 200 of FIG. 3A.
  • the result of measuring the residual magnetism by holding force at the time of release is as follows.
  • the two magnetic material holding devices were described in terms of the holding force at the time of holding is 300kgf to describe the residual magnetism.

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Abstract

본 발명은 자기 흐름 저항의 최소화 구조를 이용하여 잔류 자기를 최소화한 자성체 홀딩 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 자성체 홀딩 장치는, 자성체인 부착 대상을 홀딩 및 해제하는 자성체 홀딩 장치로서, 제1 폴피스; 제2 폴피스; 주 영구자석; 베이스; 코일; 및 상기 코일에 인가되는 전류를 제어하여, 상기 제1 폴피스, 상기 제2 폴피스 및 상기 베이스 중 적어도 하나를 자화시킴으로써, 상기 부착 대상의 홀딩 또는 해제를 제어하는 제어장치; 를 포함하며, 상기 제1 폴피스와 상기 베이스가 만나는 지점 부근 또는 상기 제2 폴피스와 상기 베이스가 만나는 지점 부근에 흐름촉진부가 형성되고, 상기 베이스가 상기 제1 폴피스와 상기 제2 폴피스와 접촉되는 경우에 상기 주 영구자석에 의해 야기되고 상기 베이스를 통하는 자기 흐름 경로를 따르도록 상기 베이스의 모서리는 모따기 (chamfer) 또는 모깎기 (fillet) 되어 있다.

Description

잔류 자기를 최소화한 자성체 홀딩 장치
본 발명은 자성체 홀딩 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 자기 흐름 저항의 최소화 구조를 이용하여 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 과제였다. 상술한 특허문헌 1 및 2에 개시된 자성체 홀딩 장치에서는 이러한 잔류 자기가 기존의 홀딩 장치에 비해 감소되긴 하였으나, 여전히 잔류 자기를 최소화하여 활용성을 높일 필요성은 존재한다.
(특허문헌 1)
국제특허공개 WO2012/039548A1
(특허문헌 2)
한국등록특허 KR10-1319052B
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 자기 흐름 저항의 최소화 구조를 이용하여 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.
상기 과제를 해결하기 위한, 자성체 홀딩 장치는, 자성체인 부착 대상을 홀딩 및 해제하는 자성체 홀딩 장치이다. 상기 자성체 홀딩 장치는, 상기 부착 대상이 부착되도록 마련되는 홀딩면 및 당해 홀딩면과 다른 부분에 마련되는 베이스-부착면을 가지고, 자성체인 제1 폴피스; 상기 부착 대상이 부착되도록 마련되는 홀딩면 및 당해 홀딩면과 다른 부분에 마련되는 베이스-부착면을 가지고, 자성체인 제2 폴피스; 상기 제1 폴피스와 상기 제2 폴피스 중 어느 하나에 N극이 접촉되며, 상기 제1 폴피스와 상기 제2 폴피스 중 다른 하나에 S극이 접촉되도록 배치되는 주 영구자석; 상기 제1 폴피스의 베이스-부착면 및 상기 제2 폴피스의 베이스-부착면 중 적어도 하나와 이격되는 제1 위치와, 상기 제1 폴피스의 베이스-부착면과 상기 제2 폴피스의 베이스-부착면 모두에 접촉하는 제2 위치 사이에서 이동 가능한 베이스; 상기 제1 폴피스, 상기 제2 폴피스 및 상기 베이스 중 적어도 하나에 감겨있는 코일; 및 상기 코일에 인가되는 전류를 제어하여, 상기 제1 폴피스, 상기 제2 폴피스 및 상기 베이스 중 적어도 하나를 자화시킴으로써, 상기 부착 대상의 홀딩 또는 해제를 제어하는 제어장치; 를 포함한다. 상기 베이스가 상기 제1 위치에 위치함으로써, 상기 제1 폴피스와 상기 제2 폴피스의 홀딩면에 상기 부착 대상이 부착된다. 상기 코일에 전류를 인가하여 상기 제1 폴피스의 베이스-부착면과 상기 제2 폴피스의 베이스-부착면을 통과하도록 자기 흐름을 생성시켜, 자기력에 의해 상기 베이스가 상기 제2 위치에 위치함으로써, 상기 제1 폴피스와 상기 제2 폴피스의 홀딩면으로부터 상기 부착 대상이 해제된다. 상기 베이스가 상기 제2 위치에 위치하는 경우에 상기 주 영구자석에 의해 야기되고 상기 베이스를 통하는 자기 흐름 경로 중 최단 경로가 수직으로 굴절되지 않도록, 상기 제1 폴피스와 상기 베이스가 만나는 지점 부근 또는 상기 제2 폴피스와 상기 베이스가 만나는 지점 부근에 흐름촉진부가 형성된다. 상기 베이스가 상기 제2 위치에 위치하는 경우에 상기 주 영구자석에 의해 야기되고 상기 베이스를 통하는 자기 흐름 경로를 따르도록 상기 베이스의 모서리는 모따기 (chamfer) 또는 모깎기 (fillet) 되어 있다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 자성체 홀딩 장치는, 상기 부착 대상이 부착되도록 마련되는 홀딩면 및 당해 홀딩면과 다른 부분에 마련되는 베이스-부착면을 가지고, 자성체인 제3 폴피스; 및 상기 제2 폴피스에 접촉하는 상기 주 영구자석의 극성과 같은 극성이 제2 폴피스와 접촉되고, 다른 극성이 제3 폴피스와 접촉되도록 배치되는 부가 영구자석; 을 더 포함한다. 상기 제1 위치는 상기 제1 폴피스의 베이스-부착면, 상기 제2 폴피스의 베이스-부착면 및 상기 제3 폴피스의 베이스-부착면 중 적어도 2개가 상기 베이스와 이격되는 상기 베이스의 위치이다. 상기 제2 위치는 상기 제1 폴피스의 베이스-부착면, 상기 제2 폴피스의 베이스-부착면 및 상기 제3 폴피스의 베이스-부착면 모두에 접하는 상기 베이스의 위치이다. 상기 코일은 적어도 상기 제2 폴피스에 감겨있다. 상기 베이스가 상기 제1 위치에 위치함으로써, 상기 제1 폴피스, 상기 제2 폴피스 및 상기 제3 폴피스의 홀딩면에 상기 부착 대상이 부착된다. 상기 코일에 전류를 인가하여 상기 제1 폴피스의 베이스-부착면, 상기 제2 폴피스의 베이스-부착면 및 상기 제3 폴피스의 베이스-부착면을 통과하도록 자기 흐름을 생성시켜, 자기력에 의해 상기 베이스가 상기 제2 위치에 위치함으로써, 상기 제1 폴피스, 상기 제2 폴피스 및 상기 제3 폴피스의 홀딩면으로부터 상기 부착 대상이 해제된다. 상기 베이스가 상기 제2 위치에 위치하는 경우에 상기 주 영구자석 및 상기 부가 영구자석에 의해 야기되고 상기 베이스를 통하는 자기 흐름 경로 중 최단 경로가 수직으로 굴절되지 않도록, 상기 제3 폴피스와 상기 베이스가 만나는 지점 부근에 흐름촉진부가 형성된다. 상기 베이스가 상기 제2 위치에 위치하는 경우에 상기 주 영구자석 및 상기 부가 영구자석에 의해 야기되고 상기 베이스를 통하는 자기 흐름 경로를 따르도록 상기 베이스의 모서리는 모따기 또는 모깎기되어 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 자성체 홀딩 장치는, 상기 부착 대상이 부착되도록 마련되는 홀딩면 및 당해 홀딩면과 다른 부분에 마련되는 베이스-부착면을 가지고, 상기 제2 폴피스와 대면한 채로 이격되어 배치되고, 자성체인 제3 폴피스; 상기 부착 대상이 부착되도록 마련되는 홀딩면 및 당해 홀딩면과 다른 부분에 마련되는 베이스-부착면을 가지고, 자성체인 제4 폴피스; 및 상기 제2 폴피스에 접촉하는 상기 주 영구자석의 극성과 같은 극성이 제3 폴피스와 접촉되고, 다른 극성이 제4 폴피스와 접촉되도록 배치되는 부가 영구자석; 을 더 포함한다. 상기 제1 위치는 상기 제1 폴피스의 베이스-부착면, 상기 제2 폴피스의 베이스-부착면, 상기 제3 폴피스의 베이스-부착면 및 상기 제4 폴피스의 베이스-부착면 중 적어도 3개가 상기 베이스와 이격되는 상기 베이스의 위치이다. 상기 제2 위치는 상기 제1 폴피스의 베이스-부착면, 상기 제2 폴피스의 베이스-부착면, 상기 제3 폴피스의 베이스-부착면 및 상기 제4 폴피스의 베이스-부착면 모두에 접하는 상기 베이스의 위치이다. 상기 코일은 적어도 상기 제2 폴피스 및 상기 제3 폴피스에 같이 감겨있다. 상기 베이스가 상기 제1 위치에 위치함으로써, 상기 제1 폴피스, 상기 제2 폴피스, 상기 제3 폴피스 및 상기 제4 폴피스의 홀딩면에 상기 부착 대상이 부착된다. 상기 코일에 전류를 인가하여 상기 제1 폴피스의 베이스-부착면, 상기 제2 폴피스의 베이스-부착면, 상기 제3 폴피스의 베이스-부착면 및 상기 제4 폴피스의 베이스-부착면을 통과하도록 자기 흐름을 생성시켜, 자기력에 의해 상기 베이스가 상기 제2 위치에 위치함으로써, 상기 제1 폴피스, 상기 제2 폴피스, 상기 제3 폴피스 및 상기 제4 폴피스의 홀딩면으로부터 상기 부착 대상이 해제된다. 상기 베이스가 상기 제2 위치에 위치하는 경우에 상기 주 영구자석 및 상기 부가 영구자석에 의해 야기되고 상기 베이스를 통하는 자기 흐름 경로 중 최단 경로가 수직으로 굴절되지 않도록, 상기 제3 폴피스와 상기 베이스가 만나는 지점 부근 또는 상기 제4 폴피스와 상기 베이스가 만나는 지점 부근에 흐름촉진부가 형성된다. 상기 베이스가 상기 제2 위치에 위치하는 경우에 상기 주 영구자석 및 상기 부가 영구자석에 의해 야기되고 상기 베이스를 통하는 자기 흐름 경로를 따르도록 상기 베이스의 모서리는 모따기 또는 모깎기되어 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 자성체 홀딩 장치는, 내측에 수용 공간을 가지며, 개방구를 가지고, 자성체인 요크; 상기 제1 폴피스와 접촉하는 상기 주 영구자석의 극성과 같은 극성이 제1 폴피스와 접촉되고 다른 극성이 상기 요크와 접촉되도록 배치되는 제1 부가 영구자석; 및 상기 제2 폴피스와 접촉하는 상기 주 영구자석의 극성과 같은 극성이 제2 폴피스와 접촉되고 다른 극성이 상기 요크와 접촉되도록 배치되는 제2 부가 영구자석; 을 더 포함한다. 상기 베이스, 상기 제1 폴피스 및 상기 제2 폴피스는 상기 요크의 수용 공간에 적어도 일부가 수용됨과 함께, 상기 요크로부터 이격되도록 배치된다. 상기 제1 폴피스와 상기 제2 폴피스의 홀딩면은 상기 개방구를 통해 외측에 노출된다.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 자성체 홀딩 장치는, 내측에 수용 공간을 가지며, 개방구를 가지고, 자성체인 요크; 상기 제1 폴피스와 접촉하는 상기 주 영구자석의 극성과 같은 극성이 상기 제1 폴피스와 접촉되고, 다른 극성이 상기 요크와 접촉되도록 배치되는 제1 부가 영구자석; 및 상기 제2 폴피스와 접촉하는 상기 주 영구자석의 극성과 같은 극성이 상기 제2 폴피스와 접촉되고, 다른 극성이 상기 요크와 접촉되도록 배치되는 제2 부가 영구자석; 을 더 포함한다. 상기 베이스, 상기 제1 폴피스 및 상기 제2 폴피스는 상기 요크의 수용 공간에 적어도 일부가 수용되도록 배치되고, 상기 제1 폴피스 및 상기 제2 폴피스는 상기 요크로부터 이격되도록 배치된다. 상기 베이스가 상기 제2 위치에 있는 경우에는 상기 요크로부터 이격되도록 배치된다. 상기 베이스의 상기 제1 위치는 상기 제1 폴피스의 베이스-부착면 및 상기 제2 폴피스의 베이스-부착면 모두에 이격되지만 상기 베이스가 상기 요크와는 접촉하는 위치이다. 상기 제1 폴피스와 상기 제2 폴피스의 홀딩면은 상기 개방구를 통해 외측에 노출된다.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 요크는 바닥판 및 상기 바닥판과 이격된 측판을 포함하고, 상기 제1 부가 영구자석 및 상기 제2 부가 영구자석은 상기 측판에 접촉된다. 상기 바닥판에는 수용 공간 측으로 돌출된 제1 돌출부와 제2 돌출부가 형성된다. 상기 제1 돌출부에는, 상기 제1 부가 영구자석이 상기 제1 폴피스에 접촉하는 극성과 다른 극성이 접촉되고, 상기 측판에는 상기 제1 부가 영구자석이 상기 제1 폴피스에 접촉하는 극성과 같은 극성이 접촉되도록, 제3 부가 영구자석이 상기 제1 돌출부와 상기 측판 사이에 개재된다. 상기 제2 돌출부에는, 상기 제2 부가 영구자석이 상기 제2 폴피스에 접촉하는 극성과 다른 극성이 접촉되고, 상기 측판에는 상기 제2 부가 영구자석이 상기 제2 폴피스에 접촉하는 극성과 같은 극성이 접촉되도록, 제4 부가 영구자석이 상기 제2 돌출부와 상기 측판 사이에 개재된다.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 자성체 홀딩 장치는, 내측에 수용 공간을 가지고 적어도 2 개 부분에 개방구를 가지고, 자성체인 요크; 상기 부착 대상과 다른 부착 대상이 부착되도록 마련되는 홀딩면 및 당해 홀딩면과 다른 부분에 마련되는 베이스-부착면을 가지고, 자성체인 제3 폴피스; 상기 부착 대상과 다른 부착 대상이 부착되도록 마련되는 홀딩면 및 당해 홀딩면과 다른 부분에 마련되는 베이스-부착면을 가지고, 자성체인 제4 폴피스; 상기 제1 폴피스와 접촉하는 상기 주 영구자석의 극성과 같은 극성이 상기 제1 폴피스와 접촉되고, 다른 극성이 상기 요크와 접촉되도록 배치되는 제1 부가 영구자석; 상기 제2 폴피스와 접촉하는 상기 주 영구자석의 극성과 같은 극성이 상기 제2 폴피스와 접촉되고, 다른 극성이 상기 요크와 접촉되도록 배치되는 제2 부가 영구자석; 상기 제2 폴피스와 접촉하는 상기 주 영구자석의 극성과 같은 극성이 상기 제3 폴피스와 접촉되고, 다른 극성이 상기 제4 폴피스와 접촉되도록 배치되는 제3 부가 영구자석; 상기 제3 폴피스와 접촉하는 상기 제3 부가 영구자석의 극성과 같은 극성이 제3 폴피스와 접촉되고, 다른 극성이 상기 요크와 접촉되도록 배치되는 제4 부가 영구자석; 및 상기 제4 폴피스와 접촉하는 상기 제3 부가 영구자석의 극성과 같은 극성이 제4 폴피스와 접촉되고, 다른 극성이 상기 요크와 접촉되도록 배치되는 제5 부가 영구자석; 을 더 포함한다. 상기 베이스, 상기 제1 폴피스, 상기 제2 폴피스, 상기 제3 폴피스 및 상기 제4 폴피스는 상기 요크의 수용 공간에 적어도 일부가 수용됨과 함께, 상기 요크로부터 이격되도록 배치된다. 상기 제1 폴피스와 상기 제2 폴피스의 홀딩면은 상기 개방구 중 어느 하나의 개방구를 통해 외측에 노출되고, 상기 제3 폴피스와 상기 제4 폴피스의 홀딩면은 상기 개방구 중 다른 하나의 개방구를 통해 외측에 노출된다. 상기 베이스의 상기 제1 위치는 상기 제1 폴피스의 베이스-부착면 및 상기 제2 폴피스의 베이스-부착면 모두에 이격되지만 상기 제3 폴피스의 베이스-부착면 및 상기 제4 폴피스의 베이스-부착면 모두에 접촉하는 상기 베이스의 위치이다. 상기 베이스의 상기 제2 위치는 상기 제3 폴피스의 베이스-부착면 및 상기 제4 폴피스의 베이스-부착면 모두에 이격되는 상기 베이스의 위치이다.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 폴피스의 홀딩면의 면적은 상기 주 영구자석이 상기 제1 폴피스와 대면하는 부분에서의 평균 단면적보다 작게 형성된다. 상기 제2 폴피스의 홀딩면의 면적은 상기 주 영구자석이 상기 제2 폴피스와 대면하는 부분에서의 평균 단면적보다 작게 형성된다.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제2 폴피스는 상대적으로 넓은 제1 면과 제2 면을 가지는 판상이다. 상기 주 영구자석은 상기 제1 면에 부착되고, 상기 코일은 상기 주 영구자석과 상기 홀딩면 사이에 감겨진다. 상기 제1 면을 수직에서 보았을 때, 상기 제2 폴피스의 상측면은 상기 베이스-부착면이고, 상기 제2 폴피스의 하측면은 상기 홀딩면이도록 상기 제2 폴피스를 향하게 한 경우, 상기 베이스-부착면의 좌우 방향 폭보다 상기 코일이 감긴 부분의 좌우 방향 폭이 더 좁고, 또한 상기 코일이 감긴 부분의 좌우 방향 폭보다 상기 홀딩면의 좌우 방향 폭이 작거나 같다.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 베이스의 길이방향에 따른 평균 단면적은, 상기 주 영구자석이 상기 제1 폴피스와 대면하는 부분에서의 평균 단면적보다 크게 형성되고, 또한 상기 주 영구자석이 상기 제2 폴피스와 대면하는 부분에서의 평균 단면적보다 크게 형성된다.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 자성체 홀딩 장치는, 상기 베이스를 상기 제1 폴피스 및 상기 제2 폴피스로부터 멀어지게 하는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성수단; 을 더 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 코일은 상기 제1 폴피스 및 상기 제2 폴피스 중 어느 하나에 감기고, 상기 주 영구자석과 상기 홀딩면 사이에 배치된다.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 코일은 상기 베이스에 감긴다.
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 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2은 도 1a의 베이스를 측면에서 본 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이다.
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.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 자성체 홀딩 장치의 실시예들에 대해 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이며, 특히 도 1a는 자성체 홀딩 장치가 부착 대상을 홀딩하는 때의 개략적인 단면도이고, 도 1b는 자성체 홀딩 장치가 부착 대상을 해제하는 때의 개략적인 단면도이다. 도 2는 도 1a의 베이스를 측면에서 본 단면도이다.
도 1a 및 1b를 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치 (100) 의 구성에 대해 설명한다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치 (100) 는, 제1 폴피스 (110) 와, 제2 폴피스 (120) 와, 주 영구자석 (130) 과, 베이스 (140) 와, 코일 (150) 과, 스프링 (160) 과, 제어장치 (미도시) 를 포함한다.
제1 폴피스 (110) 는, 자성체인 부착 대상 (1) 이 부착되도록 마련되는 홀딩면 (111) 및 당해 홀딩면 (111) 과 다른 부분에 마련되는 베이스-부착면 (112) 을 가지고, 자성체로 이루어진다.
제2 폴피스 (120) 는, 자성체인 부착 대상 (1) 이 부착되도록 마련되는 홀딩면 (121) 및 당해 홀딩면 (121) 과 다른 부분에 마련되는 베이스-부착면 (122) 을 가지고, 자성체로 이루어진다.
주 영구자석 (130) 은, 제1 폴피스 (110) 와 제2 폴피스 (120) 사이에 개재된다. 주 영구자석 (130) 은 제1 폴피스 (110) 와 제2 폴피스 (120) 중 어느 하나에 N극이 접촉되며, 다른 하나에 S극이 접촉되도록 배치된다. 본 실시예에서는 제2 폴피스 (120) 에 N극이 접촉되는 것을 예시하고 있다. 주 영구자석 (130) 으로는 다양한 영구자석들이 자유롭게 채용될 수 있으며, 개수나 모양도 자유롭게 채용될 수 있다.
베이스 (140) 는 자성체로 이루어지며, 제1 폴피스 (110) 의 베이스-부착면 (112) 및 제2 폴피스 (120) 의 베이스-부착면 (122) 중 적어도 하나에 접하지 않는 제1 위치 (도 1a에서의 위치) 와, 제1 폴피스 (110) 의 베이스-부착면 (112) 및 제2 폴피스 (120) 의 베이스-부착면 (122) 모두에 접하는 제2 위치 (도 1b에서의 위치) 사이에서 상하로 이동 가능하다.
도 1a 및 도 1b를 특히 참조하면, 베이스 (140) 는 자신을 관통하여 제1 폴피스 (110) 및 제2 폴피스 (120) 에 고정되는 볼트 (141) 에 안내되어 슬라이드 되며, 후술할 탄성 수단인 스프링 (160) 을 통해 상측으로 힘이 인가되고 있다. 베이스 (140) 에는 카운터 보어 (Counter-bore, 143) 가 형성되어 있어, 스프링 (160) 에 의해 상측으로 밀리더라도 볼트 (141) 의 헤드 (142) 에 의해 제1 폴피스 (110) 및 제2 폴피스 (120) 로부터의 이격 거리가 제한될 수 있다.
코일 (150) 은 제1 폴피스 (110), 제2 폴피스 (120) 및 베이스 (140) 중 적어도 하나에 감길 수 있다. 본 실시예에서의 코일 (150) 은 제2 폴피스 (120) 에 감겨져 있는 것을 예시하고 있다. 그러나, 코일 (150) 의 배치는 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 폴피스 (110) 에만 감겨져 있어도 되고, 제1 폴피스 (110) 와 제2 폴피스 (120) 모두에 감겨져 있어도 되고, 베이스 (140) 에만 감겨져 있어도 된다. 또한, 코일 (150) 은 주 영구자석 (130) 보다 상측 또는 하측에 감겨져 있어도 된다.
한편, 코일 (150) 은 도 1a 및 도 1b와 같이, 주 영구자석 (130) 과 제2 폴피스 (120) 의 홀딩면 (121) 사이에 배치되는 것이, 자기 흐름을 보다 효과적으로 제어할 수 있어, 바람직하다.
스프링 (160) 은 베이스 (140) 를 제1 폴피스 (110) 및 제2 폴피스 (120) 로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성 수단의 일종이다. 탄성 수단으로서는, 본 실시예의 스프링 (160) 이외에도 고무, 폴리우레탄 등의 탄성체가 사용될 수 있다.
제어장치 (미도시) 는 코일 (150) 에 인가되는 전류를 제어함으로써, 본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (100) 의 홀딩 및 해제를 제어한다.
이하, 위와 같이 구성되는 자성체 홀딩 장치 (100) 로 자성체인 부착 대상 (1) 을 홀딩하고 해제하는 원리에 대해 설명하도록 한다.
도 1a를 참조하면, 코일 (150) 에 전류를 가하지 않는 상태에서는, 부착 대상 (1) 이 제1 폴피스 (110) 및 제2 폴피스 (120) 의 홀딩면 (111, 121) 에 부착된다. 주 영구자석 (130) 은 제1 폴피스 (110) 및 제2 폴피스 (120) 를 자화시킴으로써, 제1 폴피스 (110) 및 제2 폴피스 (120) 는 부착 대상 (1) 과 서로 인력이 작용되어, 결국에는 홀딩면 (111, 121) 에 부착 대상 (1) 이 부착되며, 이에 따라 점선과 같은 자기 흐름이 형성된다. 따라서, 부착 대상 (1) 은 자성체 홀딩 장치 (100) 에 강고하게 부착된다.
물론, 제1 폴피스 (110) 와 제2 폴피스 (120) 가 주 영구자석 (130) 에 의해 자화됨으로써, 베이스 (140) 와 제1 폴피스 (110)/제2 폴피스 (120) 간에도 인력이 작용하나, 스프링 (160) 이 베이스 (140) 를 밀어내는 힘에 의해 베이스 (140) 는 제1 폴피스 (110) 와 제2 폴피스 (120) 에 부착되지는 않는다.
따라서, 베이스 (140) 는 제1 폴피스 (110) 및 제2 폴피스 (120) 와 일정 간격을 유지하는 제1 위치에 위치하게 되므로, 베이스 (140) 방향으로는 자기 흐름이 발생되지 않거나, 발생하더라도 아주 작게 발생된다. 이에 따라, 주 영구자석 (130) 으로부터 발생된 자기력은 대부분 부착 대상 (1) 측으로 흘러, 부착 대상 (1) 이 아주 강고하게 자성체 홀딩 장치 (100) 에 홀딩된다.
여기서, 부착 강도를 높이기 위해서는, 도 1a의 하측으로 N 극이 형성되도록 코일 (150) 에 전류를 인가하면 된다. 코일 (150) 에 전류를 인가하면 마치 전자석과 같이 제2 폴피스 (120) 가 전자기 유도현상에 의해 자성화되어 더욱 강고한 자기력을 형성시킬 수 있다.
도 1b를 참조하여, 부착 대상 (1) 을 자성체 홀딩 장치 (100) 로부터 해제하는 것에 대해 설명한다.
도 1b와 같이, 주 영구자석 (130) 측으로 N극이 형성되도록 코일 (150) 에 전류를 인가하면, 베이스 (140) 를 끌어당기는 자기력이 강화되어, 베이스 (140) 가 스프링 (160) 의 탄성력을 이겨내고 베이스-부착면 (112, 122) 에 부착된다. 즉, 베이스 (140) 가 제2 위치로 위치하게 된다.
베이스 (140) 가 베이스-부착면 (112, 122) 에 부착되어 주 영구자석 (130) - 제2 폴피스 (120) - 베이스 (140) - 제1 폴피스 (110) - 주 영구자석 (130) 의 경로로 자기 흐름이 형성됨과 함께, 코일 (150) 이 주 영구자석 (130) 의 자기 흐름을 부착 대상 (1) 이 아닌 베이스 (140) 측으로 유도하게 되어, 부착 대상 (1) 으로 자기 흐름이 형성되지 않게 된다.
이로 인하여, 부착 대상 (1) 은 제1 폴피스 (110) 의 홀딩면 (111) 및 제2 폴피스 (120) 의 홀딩면 (121) 으로부터 해제될 수 있게 된다. 이후, 코일 (150) 로의 전류의 인가를 차단하더라도, 베이스 (140) 는 다시 제1 위치로 복귀하지 않게 되고, 이에 따라 베이스 (140) 를 통과하는 자기 흐름이 유지됨에 의해, 홀딩면 (111, 121) 에는 부착 대상 (1) 이 부착될 수 없다.
다시 부착 대상 (1) 을 홀딩하기 위해서는, 코일 (150) 에 도 1b와 반대 방향의 전류를 흐르게 하여, 스프링 (160) 의 탄성력에 의해 베이스 (140) 를 도 1a와 같은 제1 위치로 복귀시킬 필요가 있다. 즉, 도 1b의 점선과 같은 자기 흐름의 세기를 코일 (150) 로 약화시켜, 베이스 (140) 를 제1 위치로 복귀시킬 수 있다.
여기서, 스프링 (160) 의 탄성 계수를 적절히 조절할 필요가 있다. 예를 들어, 스프링 (160) 의 탄성 계수가 너무 작으면, 일단 도 1b와 같이 베이스 (140) 가 제1 폴피스 (110) 및 제2 폴피스 (120) 에 부착된 후, 베이스 (140) 를 제1 위치로 복귀시키기 위해서 많은 전류를 코일 (150) 에 공급해야 한다. 이와는 반대로, 스프링 (160) 의 탄성 계수가 너무 크면, 부착 대상 (1) 의 해제 시에 베이스 (140) 를 베이스-부착면 (112, 122) 에 부착시키기 위해서, 코일 (150) 에 많은 전류를 공급해야 하므로, 바람직하지 못하다. 이러한 스프링 (160) 의 탄성 계수는, 코일 (150) 로 유도할 수 있는 자기력의 세기 등을 고려하여, 경험적으로 혹은 실험적으로 적절하게 정해질 수 있다.
또한, 스프링 (160) 의 탄성 계수와 함께, 제1 위치의 베이스 (140) 가 베이스-부착면 (112, 122) 으로부터 이격되는 거리도 적절히 결정되어야 한다. 거리가 너무 크면, 코일 (150) 에 전류를 인가하더라도 베이스 (140) 가 베이스-부착면 (112, 122) 에 부착되지 않을 수 있으며, 거리가 너무 작으면 코일 (150) 에 전류를 인가하지 않더라도 베이스 (140) 가 베이스-부착면 (112, 122) 에 부착될 수 있기 때문이다. 따라서, 이러한 점을 고려하여, 코일 (150) 에 일정 정도의 전류를 인가하였을 때에만 베이스 (140) 가 베이스-부착면 (112, 122) 에 부착될 수 있도록 제1 위치에서의 베이스 (140) 와 베이스-부착면 (112, 122) 간의 이격거리를 조정해야 한다. 이러한 조정은, 코일 (150) 로 유도할 수 있는 자기력의 세기, 스프링 (160) 의 탄성 계수 등을 고려하여 경험적 혹은 실험적으로 행하여질 수 있다.
또한, 적절한 이격거리가 결정되면, 제1 폴피스 (110) 및 제2 폴피스 (120) 에 결합되는 볼트 (141) 에 의해 쉽게 결정된 이격거리를 설정할 수 있다.
이하에서는 위와 같은 구성과 작동 원리를 가지는 본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (100) 의 잔류 자기 최소화 구조에 대해서 자세히 설명한다.
잔류 자기를 효과적으로 차단하기 위해서 흐름촉진부 (113, 123) 가 형성될 수 있다. 흐름촉진부 (113, 123) 는 베이스 (140) 가 도 1b와 같은 제2 위치에 위치하는 경우 주 영구자석 (130) 에 의해 야기되고 베이스 (140) 를 통과하는 자기 흐름 경로 (점선 참조) 중 최단 경로가 수직으로 굴절되지 않도록, 제1 폴피스 (110) 와 베이스 (140) 가 만나는 지점 부근에 형성되는 제1 흐름촉진부 (113) 와, 제2 폴피스 (120) 와 베이스 (140) 가 만나는 지점 부근에 형성되는 제2 흐름촉진부 (123) 로 구성될 수 있다. 도 1b에서의 자기 흐름의 최단 경로는 베이스 (140), 제1 폴피스 (110), 제2 폴피스 (120) 및 주 영구자석 (130) 의 내주면을 따르는 경로이다. 만약, 제1 폴피스 (110) 와 베이스 (140) 사이 및 제2 폴피스 (120) 와 베이스 (140) 사이가 수직으로 만난다면, 자기 흐름의 최단 경로에는 수직으로 굴절되는 부분이 생기게 되고, 이러한 경우 자기 흐름에 방해가 발생된다. 이에 반하여, 흐름촉진부 (113, 123) 를 구비할 경우, 자기 흐름의 경로는 더욱 단축되고, 자기가 흐를 수 있는 경로의 폭이 넓어짐에 따라 자기 흐름의 저항이 감소된다. 이에 따라, 베이스 (140) 측으로 더욱 자기 흐름이 발생되기 쉬워지며, 도 1b와 같은 해제 동안 부착 대상 (1) 방향으로의 자기 흐름 발생을 억제시킴으로써 잔류 자기를 감소시킬 수 있다.
한편, 흐름촉진부 (113, 123) 는 제1 폴피스 (110) 및 제2 폴피스 (120) 에 일체로 형성되는 것을 본 실시예에서 예시하고 있으나, 베이스 (140) 에 일체로 형성되어도 무방하다. 또한, 흐름촉진부 (113, 123) 의 내주면이 직선을 이루는 것을 예시하고 있으나, 자기 흐름의 방향과 부합되도록 내주면이 곡선을 이루는 것이 더욱 바람직하다.
잔류 자기를 더욱 줄이기 위한 또 한 가지 방법은, 베이스 (140) 의 모서리를 도 1a 및 도 1b와 같이 모따기 (chamfer) 또는 모깎기 (fillet) 하는 것이다. 모따기 또는 모깎기를 하지 않은 직각의 모서리에서는 도 1b와 같은 자기 흐름 형성 시 맴돌이 형상의 자기 흐름이 발생하게 되고, 이는 자기 흐름의 저항 또는 비효율로 작용하게 된다. 그런데, 도 1a 및 도 1b와 같이 모따기 처리나 모깎기 처리를 행하면, 이러한 맴돌이가 발생하지 않게 되고, 이에 따라 자기 흐름의 저항을 더욱 감소시킬 수 있다. 따라서, 베이스 (140) 의 모서리를, 도 1b와 같은 자기 흐름의 경로를 따르도록, 모따기 또는 모깎기하면, 잔류 자기를 더욱 감소시킬 수 있다.
잔류 자기를 더욱 줄이기 위한 또 한 가지 방법을 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2은 도 1a를 정면이라 할 때, 측면에서 제2 폴피스 (120) 를 본 단면도이다.
제2 폴피스 (120) 는 도 1a 및 도 1b와 같은 정면 형태를 가지면서 도 2과 같이 측면이 긴 판상의 형태를 가질 수 있다. 즉, 제2 폴피스 (120) 는 상대적으로 넓은 제1 면과 이 제1 면에 대향하는 제2 면을 가진 판상의 형태를 가질 수 있다. 제1 면 또는 제2 면에 대한 수직인 시선에서, 도 2와 같이 제2 폴피스 (120) 를 향하게 한 경우, 제2 폴피스 (120) 의 상측면은 베이스-부착면 (122) 이고, 하측면은 홀딩면 (121) 이다. 이 경우, 도 2와 같이 베이스-부착면 (122) 의 좌우 방향 폭 W1 보다 코일 (150) 이 감긴 부분의 좌우 방향 폭 W2 이 더 좁고, 또한 W2 보다 홀딩면 (121) 의 좌우 방향 폭 W3 이 작거나 같은 것이 잔류 자기를 감소시키는 측면에서 바람직하다. 그 이유는, W1 > W2 ≥ W3 라는 폭을 가지게 되면 베이스 (140) 방향으로의 자기 흐름 저항이 작아지게 되고, 그만큼 잔류 자기가 감소되기 때문이다. 또한, 더불어 도 2와 같이 중간 부분 양측부에 수직으로 꺾인 부분을 둠으로써, 하측으로 발생되는 자기 흐름에 맴돌이가 발생하게 되고, 이에 따라 하측으로의 자기 흐름 저항은 커지게 되므로, 하측으로의 자기 흐름 저항은 상대적으로 커진다. 결론적으로, 도 2와 같은 형태의 제1 폴피스 (110) 및/또는 제2 폴피스 (120) 를 구비한다면, 잔류 자기를 더욱 줄일 수 있다.
잔류 자기를 더욱 줄이기 위한 또 한 가지 방법은, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 제1 폴피스 (110) 의 홀딩면 (111) 의 면적을 주 영구자석 (130) 이 제1 폴피스 (110) 와 대면하는 부분에서의 평균 단면적 (즉, 도 1a에서 하측에서 상측으로 가면서 자른 단면의 단면적들의 평균) 보다 작게 형성하는 것이다. 또한, 제2 폴피스 (120) 의 홀딩면 (121) 의 면적을 주 영구자석 (130) 이 제2 폴피스 (120) 와 대면하는 부분에서의 평균 단면적보다 작게 형성하는 것이다. 이러한 구성은, 자기 흐름이 발생하는 부분 (주 영구자석 (130) 이 대면하는 부분) 으로부터 홀딩면 (111, 121) 으로의 경로의 자기 흐름 저항을 높여서 잔류 자기가 홀딩면 (111, 121) 방향으로 흐르지 않게 함으로써, 잔류 자기 발생을 억제시킨다.
한편, 홀딩력을 과도하게 제한하지 않기 위해서 도 1a 및 도 1b와 같이 제1 폴피스 (110) 및 제2 폴피스 (120) 의 내주면은 직선으로 형성하고, 외주면에 단을 두는 것이 바람직하다.
잔류 자기를 더욱 줄이기 위한 또 한 가지 방법은, 베이스 (140) 의 길이 방향에 따른 평균 단면적을, 주 영구자석 (130) 이 제1 폴피스 (110) 와 대면하는 부분에서의 평균 단면적보다 크게 형성하고, 또한 주 영구자석 (130) 이 제2 폴피스 (120) 와 대면하는 부분에서의 평균 단면적보다 크게 형성하는 것이다. 즉, 도 1a 및 도 1b에서, 베이스 (140) 의 두께를 제1 폴피스 (110) 및 제2 폴피스 (120) 가 주 영구자석 (130) 과 대면하는 부분에서의 두께보다 두껍게 하여, 베이스 (140) 로의 자기 흐름 저항을 감소시킴으로써, 하측 방향으로의 잔류 자기를 억제할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이며, 특히 도 3a는 자성체 홀딩 장치가 부착 대상을 홀딩하는 때의 개략적인 단면도이고, 도 3b는 자성체 홀딩 장치가 부착 대상을 해제하는 때의 개략적인 단면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예의 자성체 홀딩 장치 (200) 는, 제1 폴피스 (210) 와, 제2 폴피스 (220) 와, 주 영구자석 (230) 과, 베이스 (240) 와, 코일 (250) 과, 스프링 (260) 과, 제3 폴피스 (270) 와, 부가 영구자석 (280) 과, 제어장치 (미도시) 를 포함한다.
본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (200) 는, 도 1a, 1b의 자성체 홀딩 장치 (100) 와 기본적으로 동일한 원리를 따르므로, 차이점을 중심으로 자세히 설명한다.
본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (200) 는 도 1a, 도 1b의 자성체 홀딩 장치 (100) 와 비교하여, 제3 폴피스 (270) 와, 부가 영구자석 (280) 을 더 포함하며, 베이스 (240) 는 제3 폴피스 (270) 와의 탈부착을 위해 베이스 (140) 보다 확장된다. 이 외의 제1 폴피스 (210), 제2 폴피스 (220), 주 영구자석 (230), 코일 (250), 스프링 (260) 은, 도 1a, 1b의 제1 폴피스 (110), 제2 폴피스 (120), 주 영구자석 (130), 코일 (150), 스프링 (160) 과 각각 대응된다.
제3 폴피스 (270) 는 부착 대상 (1) 이 부착되도록 마련되는 홀딩면 (271) 및 당해 홀딩면 (271) 과 다른 부분에 마련되는 베이스-부착면 (272) 을 가지고, 자성체로 이루어진다.
부가 영구자석 (280) 은 제2 폴피스 (220) 에 접촉하는 주 영구자석 (230) 의 극성과 같은 극성이 제2 폴피스 (220) 와 접촉되고, 다른 극성이 제3 폴피스 (270) 와 접촉되도록 배치된다.
코일 (250) 은 본 실시예에서는 제2 폴피스 (220) 에 감겨있으나, 이와 더불어 제1 폴피스 (210) 및/또는 제3 폴피스 (270) 에도 감겨질 수 있다.
본 실시예에서의 제1 위치는 도 3a에서와 같이 제1 폴피스 (210) 의 베이스-부착면 (212), 제2 폴피스 (220) 의 베이스-부착면 (222), 제3 폴피스 (270) 의 베이스-부착면 (272) 중 적어도 2개가 베이스 (240) 와 이격되는 베이스 (240) 의 위치를 의미한다.
또한, 본 실시예에서의 제2 위치는 도 3b에서와 같이 제1 폴피스 (210) 의 베이스-부착면 (212), 제2 폴피스 (220) 의 베이스-부착면 (222), 제3 폴피스 (270) 의 베이스-부착면 (272) 모두에 접하는 베이스 (240) 의 위치를 의미한다.
베이스 (240) 가 제1 위치에 위치함으로써, 제1 폴피스 (210), 제2 폴피스 (220) 및 제3 폴피스 (270) 의 홀딩면 (211, 221, 271) 에 부착 대상 (1) 이 부착될 수 있다.
또한, 코일 (250) 에 도 3b와 같이 전류를 인가하여, 제1 폴피스 (210) 의 베이스-부착면 (212), 제2 폴피스 (220) 의 베이스-부착면 (222) 및 제3 폴피스 (270) 의 베이스-부착면 (272) 을 통과하도록 자기 흐름을 형성시켜, 자기력에 의해 베이스 (240) 가 제2 위치에 위치함으로써, 홀딩면 (211, 221, 271) 으로부터 부착 대상 (1) 이 해제될 수 있다.
한편, 잔류 자기 감소를 위한 구조는 제3 폴피스 (270) 에 대해서도 적용될 수 있다. 즉, 베이스 (240) 가 도 3b와 같이 제2 위치에 위치하는 경우에 주 영구자석 (230) 및 부가 영구자석 (280) 에 의해 야기되고 베이스 (240) 를 통하는 자기 흐름 경로 중 최단 경로가 수직으로 굴절되지 않도록, 제3 폴피스 (270) 와 베이스 (240) 가 만나는 지점 부근에 흐름촉진부 (273) 가 형성될 수 있다. 또한, 제2 폴피스 (220) 에는 흐름촉진부 (223) 외에 또 다른 흐름촉진부 (224) 가 형성될 수 있다.
또한, 베이스 (240) 가 도 3b와 같이 제2 위치에 위치하는 경우에 주 영구자석 (230) 및 부가 영구자석 (280) 에 의해 야기되고 베이스 (240) 를 통하는 자기 흐름 경로를 따르도록 베이스 (240) 의 모서리는 모따기 또는 모깎기되어 있는 것이 바람직하다.
이 외에도 도 1a, 도 1b에서 설명한 구성이 모두 적용될 수 있으며, 중복되는 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이며, 특히 도 4a는 자성체 홀딩 장치가 부착 대상을 홀딩하는 때의 개략적인 단면도이고, 도 4b는 자성체 홀딩 장치가 부착 대상을 해제하는 때의 개략적인 단면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예의 자성체 홀딩 장치 (300) 는, 제1 폴피스 (310) 와, 제2 폴피스 (320) 와, 주 영구자석 (330) 과, 베이스 (340) 와, 코일 (350) 과, 스프링 (360) 과, 제3 폴피스 (370) 와, 부가 영구자석 (380) 과, 제4 폴피스 (390) 와, 제어장치 (미도시) 를 포함한다.
본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (300) 는, 도 1a, 1b의 자성체 홀딩 장치 (100) 와 기본적으로 동일한 원리를 따르므로, 차이점을 중심으로 자세히 설명한다.
본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (300) 는 도 1a, 도 1b의 자성체 홀딩 장치 (100) 와 비교하여, 제3 폴피스 (370) 와, 부가 영구자석 (380) 과, 제4 폴피스 (390) 를 더 포함하며, 베이스 (340) 는 제3 폴피스 (370) 및 제4 폴피스 (390) 와의 탈부착을 위해 베이스 (140) 보다 확장된다. 이 외의 제1 폴피스 (310), 제2 폴피스 (320), 주 영구자석 (330), 코일 (350), 스프링 (360) 은, 도 1a, 1b의 제1 폴피스 (110), 제2 폴피스 (120), 주 영구자석 (130), 코일 (150), 스프링 (160) 과 각각 대응된다.
제3 폴피스 (370) 는 부착 대상 (1) 이 부착되도록 마련되는 홀딩면 (371) 및 당해 홀딩면 (371) 과 다른 부분에 마련되는 베이스-부착면 (372) 을 가지고, 자성체로 이루어진다. 또한, 제3 폴피스 (370) 는 제2 폴피스 (320) 와는 대면한 채로 이격되도록 배치된다.
부가 영구자석 (380) 은 제2 폴피스 (320) 에 접촉하는 주 영구자석 (330) 의 극성과 같은 극성이 제3 폴피스 (370) 와 접촉되고, 다른 극성이 제4 폴피스 (390) 와 접촉되도록 배치된다.
제4 폴피스 (390) 는 부착 대상이 부착되도록 마련되는 홀딩면 (391) 및 당해 홀딩면 (391) 과 다른 부분에 마련되는 베이스-부착면 (392) 을 가지고, 자성체로 이루어진다.
코일 (350) 은 본 실시예에서는 제2 폴피스 (320) 및 제3 폴피스 (370) 에 같이 감겨있으나, 이와 더불어 제1 폴피스 (310) 및/또는 제4 폴피스 (390) 에도 감겨질 수 있으며, 베이스 (340) 에도 감겨질 수 있다.
본 실시예에서의 제1 위치는 도 4a에서와 같이 제1 폴피스 (310) 의 베이스-부착면 (312), 제2 폴피스 (320) 의 베이스-부착면 (322), 제3 폴피스 (370) 의 베이스-부착면 (372) 및 제4 폴피스 (390) 의 베이스-부착면 (392) 중 적어도 3개가 베이스 (340) 와 이격되는 베이스 (340) 의 위치를 의미한다.
또한, 본 실시예에서의 제2 위치는 도 4b에서와 같이 제1 폴피스 (310) 의 베이스-부착면 (312), 제2 폴피스 (320) 의 베이스-부착면 (322), 제3 폴피스 (370) 의 베이스-부착면 (372) 및 제4 폴피스 (390) 의 베이스-부착면 (392) 모두에 접하는 베이스 (340) 의 위치를 의미한다.
베이스 (340) 가 제1 위치에 위치함으로써, 제1 폴피스 (310), 제2 폴피스 (320), 제3 폴피스 (370) 및 제4 폴피스 (390) 의 홀딩면 (311, 321, 371, 391) 에 부착 대상 (1) 이 부착될 수 있다.
또한, 코일 (350) 에 도 4b와 같이 전류를 인가하여, 제1 폴피스 (310) 의 베이스-부착면 (312), 제2 폴피스 (320) 의 베이스-부착면 (322), 제3 폴피스 (370) 의 베이스-부착면 (372) 및 제4 폴피스 (390) 의 베이스-부착면 (392) 을 통과하도록 자기 흐름을 형성시켜, 자기력에 의해 베이스 (340) 가 제2 위치에 위치함으로써, 홀딩면 (311, 321, 371, 391) 으로부터 부착 대상 (1) 이 해제될 수 있다.
한편, 잔류 자기 감소를 위한 구조는 제3 폴피스 (370) 및 제4 폴피스 (390) 에 대해서도 적용될 수 있다. 즉, 베이스 (340) 가 도 4b와 같이 제2 위치에 위치하는 경우에 주 영구자석 (330) 및 부가 영구자석 (380) 에 의해 야기되고 베이스 (340) 를 통하는 자기 흐름 경로 중 최단 경로가 수직으로 굴절되지 않도록, 제3 폴피스 (370) 와 베이스 (340) 가 만나는 지점 부근 또는 제4 폴피스 (390) 와 베이스 (340) 가 만나는 지점 부근에 흐름촉진부 (373, 393) 가 각각 형성될 수 있다.
또한, 베이스 (340) 가 도 4b와 같이 제2 위치에 위치하는 경우에 주 영구자석 (330) 및 부가 영구자석 (380) 에 의해 야기되고 베이스 (340) 를 통하는 자기 흐름 경로를 따르도록 베이스 (340) 의 모서리는 모따기 또는 모깎기되어 있는 것이 바람직하다.
이 외에도 도 1a, 도 1b에서 설명한 구성이 모두 적용될 수 있으며, 중복되는 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이며, 특히 도 5a는 자성체 홀딩 장치가 부착 대상을 홀딩하는 때의 개략적인 단면도이고, 도 5b는 자성체 홀딩 장치가 부착 대상을 해제하는 때의 개략적인 단면도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예의 자성체 홀딩 장치 (400) 는, 제1 폴피스 (410) 와, 제2 폴피스 (420) 와, 주 영구자석 (430) 과, 베이스 (440) 와, 코일 (450) 과, 스프링 (460) 과, 요크 (470) 와, 제1 부가 영구자석 (480) 과, 제2 부가 영구자석 (490) 과, 제어 장치 (미도시) 를 포함한다.
본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (400) 는, 도 1a, 1b의 자성체 홀딩 장치 (100) 와 기본적으로 동일한 원리를 따르므로, 차이점을 중심으로 자세히 설명한다.
본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (400) 는 도 1a, 도 1b의 자성체 홀딩 장치 (100) 와 비교하여, 요크 (470) 와, 제1 부가 영구자석 (480) 과, 제2 부가 영구자석 (490) 을 더 포함한다. 이 외의 제1 폴피스 (410), 제2 폴피스 (420), 주 영구자석 (430), 베이스 (440), 코일 (450), 스프링 (460) 은, 도 1a, 1b의 제1 폴피스 (110), 제2 폴피스 (120), 주 영구자석 (130), 베이스 (140), 코일 (150), 스프링 (160) 과 각각 대응된다.
요크 (470) 는 내측에 수용 공간 (471) 을 가지며, 개방구 (472) 를 가지며 자성체로 이루어진다. 또한, 베이스 (440), 제1 폴피스 (410) 및 제2 폴피스 (420) 는 도 5a 및 도 5b에서와 같이, 수용 공간 (471) 에 적어도 일부가 수용되며, 요크 (470) 로부터는 이격되어 배치된다. 한편, 요크 (470) 와 베이스 (440) 사이에는 별도의 부재가 삽입되지 않고 이격되도록 배치될 수도 있고, 또한 알루미늄과 같은 상자성체가 개재될 수도 있다.
제1 부가 영구자석 (480) 은 제1 폴피스 (410) 와 접촉하는 주 영구자석 (430) 의 극성과 같은 극성이 제1 폴피스 (410) 와 접촉되고, 다른 극성이 요크 (470) 와 접촉되도록 배치된다.
제2 부가 영구자석 (490) 은 제2 폴피스 (420) 와 접촉하는 주 영구자석 (430) 의 극성과 같은 극성이 제2 폴피스 (420) 와 접촉되고, 다른 극성이 요크 (470) 와 접촉되도록 배치된다.
제1 폴피스 (410) 와 제2 폴피스 (420) 의 홀딩면 (411, 421) 은 요크 (470) 의 개방구 (472) 를 통해 외측에 노출된다.
본 실시예에서 요크 (470) 로는 해제 시에 도 5b와 같이 부가적인 자기 흐름이 형성됨으로써, 잔류 자기를 보다 효율적으로 저감할 수 있다. 이와 더불어, 제1 부가 영구자석 (480) 및 제2 부가 영구자석 (490) 에 의해, 더 큰 홀딩력을 얻을 수 있다.
이 외에도 도 1a, 도 1b에서 설명한 구성이 모두 적용될 수 있으며, 중복되는 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이며, 특히 도 6a는 자성체 홀딩 장치가 부착 대상을 홀딩하는 때의 개략적인 단면도이고, 도 6b는 자성체 홀딩 장치가 부착 대상을 해제하는 때의 개략적인 단면도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예의 자성체 홀딩 장치 (500) 는, 제1 폴피스 (510) 와, 제2 폴피스 (520) 와, 주 영구자석 (530) 과, 베이스 (540) 와, 코일 (550) 과, 요크 (570) 와, 제1 부가 영구자석 (580) 과, 제2 부가 영구자석 (590) 과, 제어 장치 (미도시) 를 포함한다.
본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (500) 는, 도 1a, 1b의 자성체 홀딩 장치 (100) 와 기본적으로 동일한 원리를 따르므로, 차이점을 중심으로 자세히 설명한다.
본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (500) 는 도 1a, 도 1b의 자성체 홀딩 장치 (100) 와 비교하여, 요크 (570) 와, 제1 부가 영구자석 (580) 과, 제2 부가 영구자석 (590) 을 더 포함한다. 이 외의 제1 폴피스 (510), 제2 폴피스 (520), 주 영구자석 (530), 베이스 (540) 는, 도 1a, 1b의 제1 폴피스 (110), 제2 폴피스 (120), 주 영구자석 (130), 베이스 (140) 와 각각 대응된다.
요크 (570) 는 내측에 수용 공간 (571) 을 가지며, 개방구 (572) 를 가지며 자성체로 이루어진다. 또한, 베이스 (540), 제1 폴피스 (510) 및 제2 폴피스 (520) 는 도 6a 및 도 6b에서와 같이, 수용 공간 (571) 에 적어도 일부가 수용되며, 제1 폴피스 (510) 와 제2 폴피스 (520) 는 요크 (570) 로부터 이격되어 배치된다.
제1 부가 영구자석 (580) 은 제1 폴피스 (510) 와 접촉하는 주 영구자석 (530) 의 극성과 같은 극성이 제1 폴피스 (510) 와 접촉되고, 다른 극성이 요크 (570) 와 접촉되도록 배치된다.
제2 부가 영구자석 (590) 은 제2 폴피스 (520) 와 접촉하는 주 영구자석 (530) 의 극성과 같은 극성이 제2 폴피스 (520) 와 접촉되고, 다른 극성이 요크 (570) 와 접촉되도록 배치된다.
제1 폴피스 (510) 와 제2 폴피스 (520) 의 홀딩면 (511, 521) 은 요크 (570) 의 개방구 (572) 를 통해 외측에 노출된다.
본 실시예에서는 도 1a, 도 1b에서의 스프링 (160) 이 생략되어 있다. 베이스 (540) 는 도 6a와 같이 제1 위치에 위치하는 경우에는 제1 폴피스 (510) 의 베이스-부착면 (512) 및 제2 폴피스 (520) 의 베이스-부착면 (522) 모두에 이격되지만 요크 (570) 내부에 형성된 한 쌍의 돌출부 (573, 574) 에 접촉된다. 또한, 베이스 (540) 가 도 6b와 같이 제2 위치에 위치하는 경우에는 요크 (570) 의 한 쌍의 돌출부 (573, 574) 로부터는 이격되나, 베이스-부착면 (512, 522) 에는 모두 접촉한다.
이와 같이, 베이스 (540) 가 베이스-부착면들 (512, 522) 및 한 쌍의 돌출부 (573, 574) 사이에서 이동함으로써, 제1 위치와 제2 위치 간의 전환이 이루어질 수 있다. 한편, 스프링이 베이스 (540) 와 베이스-부착면들 (512, 522) 사이에 개재되는 것을 배제하는 것은 아님에 유의해야 한다.
또한, 코일 (550) 은 상술한 실시예들과 달리 베이스 (540) 에 감겨져 있다. 이는 베이스 (540) 를 자화시켜 자기 흐름을 변화시키는 것이 베이스 (540) 의 상하 이동에 유리하기 때문이다. 그러나, 코일은 베이스 (540) 이외에도 제1 폴피스 (510) 및/또는 제2 폴피스 (520) 에도 감길 수 있다.
본 실시예에서 요크 (570) 로는 해제 시에 도 6b와 같이 부가적인 자기 흐름이 형성됨으로써, 잔류 자기를 보다 효율적으로 저감할 수 있다. 이와 더불어, 제1 부가 영구자석 (480) 및 제2 부가 영구자석 (490) 에 의해, 더 큰 홀딩력을 얻을 수 있다. 또한, 스프링이 생략됨으로써, 보다 간단한 구조로 자성체 홀딩 장치를 제공할 수 있다.
이 외에도 도 1a, 도 1b에서 설명한 구성이 모두 적용될 수 있으며, 중복되는 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이며, 특히 도 7a는 자성체 홀딩 장치가 부착 대상을 홀딩하는 때의 개략적인 단면도이고, 도 7b는 자성체 홀딩 장치가 부착 대상을 해제하는 때의 개략적인 단면도이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예의 자성체 홀딩 장치 (600) 는, 제1 폴피스 (610) 와, 제2 폴피스 (620) 와, 주 영구자석 (630) 과, 베이스 (640) 와, 코일 (650) 과, 요크 (670) 와, 제1 부가 영구자석 (680) 과, 제2 부가 영구자석 (690) 과, 제3 부가 영구자석 (691) 과, 제4 부가 영구자석 (692) 과, 제어 장치 (미도시) 를 포함한다.
본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (600) 는, 도 6a, 6b의 자성체 홀딩 장치 (500) 와 기본적으로 동일한 원리를 따르므로, 차이점을 중심으로 자세히 설명한다.
본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (600) 는 도 6a, 도 6b의 자성체 홀딩 장치 (500) 와 비교하여, 제3 부가 영구자석 (691) 과, 제4 부가 영구자석 (692) 을 더 포함하며, 요크 (670) 가 바닥판 (675) 및 이 바닥판 (675) 과 이격된 측판 (676) 을 포함한다는 점에 있어서 차이가 있다. 이 외의 제1 폴피스 (610), 제2 폴피스 (620), 주 영구자석 (630), 베이스 (640), 코일 (650) 은, 도 6a, 6b의 제1 폴피스 (510), 제2 폴피스 (520), 주 영구자석 (530), 베이스 (540), 코일 (550) 과 각각 대응된다.
요크 (670) 는 바닥판 (675) 및 측판 (676) 을 포함하며, 바닥판 (675) 과 측판 (676) 사이는 이격되거나, 도 7a와 같이 알루미늄과 같은 상자성체 (677) 가 개재될 수 있다. 또한, 제1 부가 영구자석 (680) 및 제2 부가 영구자석 (690) 은 측판 (676) 에 접촉된다.
바닥판 (675) 에는 자성체인 제1 돌출부 (673) 및 제2 돌출부 (674) 가 수용 공간 (671) 측으로 돌출되어 형성된다. 이 제1 돌출부 (673) 및 제2 돌출부 (674) 는 도 6a 및 도 6b에서의 돌출부 (573, 574) 와 각각 동일하다.
제3 부가 영구자석 (691) 은 제1 부가 영구자석 (680) 이 제1 폴피스 (610) 에 접촉하는 극성과 다른 극성이 제1 돌출부 (673) 와 접촉되고, 제1 부가 영구자석 (680) 이 제1 폴피스 (610) 에 접촉하는 극성과 같은 극성이 측판 (676) 과 접촉되도록 배치된다.
제4 부가 영구자석 (692) 은 제2 부가 영구자석 (690) 이 제2 폴피스 (620) 에 접촉하는 극성과 다른 극성이 제2 돌출부 (674) 와 접촉되고, 제2 부가 영구자석 (690) 이 제2 폴피스 (620) 에 접촉하는 극성과 같은 극성이 측판 (676) 과 접촉되도록 배치된다.
본 실시예에서, 제1 부가 영구자석 (480) 및 제2 부가 영구자석 (490) 에 의해, 더 큰 홀딩력을 얻을 수 있다. 또한, 스프링이 생략됨으로써, 보다 간단한 구조로 자성체 홀딩장치를 제공할 수 있다. 또한, 도 6a 및 도 6b의 자성체 홀딩 장치 (500) 와 비교하여, 제3 부가 영구자석 (691) 및 제4 부가 영구자석 (692) 에 의한 자기력에 따라 보다 강력한 홀딩력을 얻을 수 있다.
이 외에도 도 1a, 도 1b, 도 6a, 도 6b에서 설명한 구성이 모두 적용될 수 있으며, 중복되는 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이며, 특히 도 8a는 자성체 홀딩 장치가 부착 대상을 홀딩하고 다른 부착 대상을 해제하는 때의 개략적인 단면도이고, 도 8b는 자성체 홀딩 장치가 부착 대상을 해제하고 다른 부착 대상을 부착하는 때의 개략적인 단면도이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예의 자성체 홀딩 장치 (700) 는, 제1 폴피스 (710) 와, 제2 폴피스 (720) 와, 주 영구자석 (730) 과, 베이스 (740) 와, 코일 (750) 과, 제3 폴피스 (760) 와, 제4 폴피스 (765) 와, 요크 (770) 와, 제1 부가 영구자석 (780) 과, 제2 부가 영구자석 (790) 과, 제3 부가 영구자석 (791) 과, 제4 부가 영구자석 (792) 과, 제5 부가 영구자석 (793) 과, 제어 장치 (미도시) 를 포함한다.
본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (700) 는, 도 1a, 1b의 자성체 홀딩 장치 (100) 와 기본적으로 동일한 원리를 따르므로, 차이점을 중심으로 자세히 설명한다.
본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (700) 는 도 1a, 도 1b의 자성체 홀딩 장치 (100) 와 비교하여, 제3 폴피스 (760) 와, 제4 폴피스 (765) 와, 요크 (770) 와, 제1 부가 영구자석 (780) 과, 제2 부가 영구자석 (790) 과, 제3 부가 영구자석 (791) 과, 제4 부가 영구자석 (792), 제5 부가 영구자석 (793) 을 더 포함한다. 이 외의 제1 폴피스 (710), 제2 폴피스 (720), 주 영구자석 (730), 베이스 (740) 는, 도 1a, 1b의 제1 폴피스 (110), 제2 폴피스 (120), 주 영구자석 (130), 베이스 (140) 와 각각 대응된다.
제3 폴피스 (760) 는 부착 대상 (1) 과 다른 부착 대상 (2) 이 부착되도록 마련되는 홀딩면 (761) 및 당해 홀딩면 (761) 과 다른 부분에 마련되는 베이스-부착면 (762) 을 가지고, 자성체로 이루어진다.
제4 폴피스 (765) 는 부착 대상 (1) 과 다른 부착 대상 (2) 이 부착되도록 마련되는 홀딩면 (766) 및 당해 홀딩면 (766) 과 다른 부분에 마련되는 베이스-부착면 (767) 을 가지고, 자성체로 이루어진다.
요크 (770) 는 내측에 수용 공간 (771) 을 가지며, 적어도 2개 부분에 개방구 (772, 773) 를 가지며, 자성체로 이루어진다. 개방구 (772) 는 부착 대상 (1) 의 부착을 위한 것이며, 개방구 (773) 는 다른 부착 대상 (2) 의 부착을 위한 것이다.
제1 부가 영구자석 (780) 은 제1 폴피스 (710) 와 접촉하는 주 영구자석 (730) 의 극성과 같은 극성이 제1 폴피스 (710) 와 접촉되고, 다른 극성이 요크 (770) 와 접촉되도록 배치된다.
제2 부가 영구자석 (790) 은 제2 폴피스 (720) 와 접촉하는 주 영구자석 (730) 의 극성과 같은 극성이 제2 폴피스 (720) 와 접촉되고, 다른 극성이 요크 (770) 와 접촉되도록 배치된다.
제3 부가 영구자석 (791) 은 제2 폴피스 (720) 와 접촉하는 주 영구자석 (730) 의 극성과 같은 극성이 제3 폴피스 (760) 와 접촉되고, 다른 극성이 제4 폴피스 (765) 와 접촉되도록 배치된다.
제4 부가 영구자석 (792) 은 제3 폴피스 (760) 와 접촉하는 제3 부가 영구자석 (791) 의 극성과 같은 극성이 제3 폴피스 (760) 와 접촉되고, 다른 극성이 요크 (770) 와 접촉되도록 배치된다.
제5 부가 영구자석 (793) 은 제4 폴피스 (765) 와 접촉하는 제3 부가 영구자석 (791) 의 극성과 같은 극성이 제4 폴피스 (765) 와 접촉되고, 다른 극성이 요크 (770) 와 접촉되도록 배치된다.
제1 폴피스 (710) 와 제2 폴피스 (720) 의 홀딩면 (711, 721) 은 개방구 (772) 를 통해 외측에 노출되고, 제3 폴피스 (760) 와 제4 폴피스 (765) 의 홀딩면 (761, 766) 은 개방구 (773) 를 통해 외측에 노출된다.
베이스 (740) 의 제1 위치는 제1 폴피스 (710) 의 베이스-부착면 (712) 및 제2 폴피스 (720) 의 베이스-부착면 (722) 모두에 이격되지만 제3 폴피스 (760) 의 베이스-부착면 (762) 및 제4 폴피스 (765) 의 베이스-부착면 (767) 모두에 접촉하는 베이스 (740) 의 위치이다 (도 8a 참조).
또한, 베이스 (740) 의 제2 위치는 제3 폴피스 (760) 의 베이스-부착면 (762) 및 제4 폴피스 (765) 의 베이스-부착면 (767) 모두에 이격되지만 제1 폴피스 (710) 의 베이스-부착면 (712) 및 제2 폴피스 (720) 의 베이스-부착면 (722) 모두에 접촉하는 베이스 (740) 의 위치이다 (도 8b 참조).
도 8a와 같이 베이스 (740) 가 제1 위치에 있으면, 부착 대상 (1) 이 부착되지만, 다른 부착 대상 (2) 은 해제된다. 이 경우, 다른 부착 대상 (2) 으로의 잔류 자기는 요크 (770) 및 베이스 (740) 를 통한 자기 흐름에 의해 완화될 수 있다.
또한, 도 8b와 같이 베이스 (740) 가 제2 위치에 있으면, 부착 대상 (1) 이 해제되지만, 다른 부착 대상 (2) 은 부착된다. 이 경우, 부착 대상 (1) 으로의 잔류 자기는 요크 (770) 및 베이스 (740) 를 통한 자기 흐름에 의해 완화될 수 있다.
본 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치 (700) 에 따르면, 복수의 부착 대상 (1, 2) 을 번갈아 홀딩하고 해제하는 경우에 이용 가능하다.
이 외에도 도 1a, 도 1b에서 설명한 구성이 모두 적용될 수 있으며, 중복되는 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 자성체 홀딩 장치 (100 내지 700) 에 의하면, 해제 시에 발생하는 잔류 자기의 흐름을 최소화할 수 있다. 이러한 잔류 자기의 감소는, 베이스, 제1 폴피스, 제2 폴피스, 제3 폴피스 또는 제4 폴피스의 상술한 구조 (일명 물흐름 구조) 에 의한 베이스 측으로의 자기 흐름 저항의 최소화에 기인한 것이다.
본 발명의 자성체 홀딩 장치에 의해 잔류 자기가 얼마나 감소되는지 설명한다. 실측 시험을 행하였으며, 상술한 자성체 홀딩 장치 (200) 를 이용하였다. 본 실험은 제1 조건의 자성체 홀딩 장치, 제2 조건의 자성체 홀딩 장치로 행하여졌다. 각각의 조건의 자성체 홀딩 장치의 구성은 다음과 같다.
제1 조건의 자성체 홀딩 장치 : 도 3a의 자성체 홀딩 장치 (200) 에서, 잔류 자기 최소화 구조는 반영되지 않음. 즉, 흐름촉진부 (213, 223) 및 베이스 (240) 의 모따기 혹은 모깎기 구조는 반영되지 않음.
제2 조건의 자성체 홀딩 장치 : 도 3a의 자성체 홀딩 장치 (200) 와 동일한 구조.
위의 2가지 자성체 홀딩 장치를 이용하여, 해제 시에 잔류 자기를 홀딩힘으로 측정한 결과는 아래와 같다. 참고로, 2 가지 자성체 홀딩 장치 모두 홀딩 시의 홀딩힘이 300kgf 인 경우로 환산하여 잔류 자기를 기재하였다.
표 1
제1 조건 제2 조건
해제 시의 홀딩힘(kgf) 5.5~8 0~2.5
홀딩 시의 홀딩힘에 대한 해제 시의 홀딩힘의 비율(%) 1.8~2.7 0~0.8
상기 표 1의 결과와 같이, 본 발명의 잔류 자기 최소화 구조로 인하여, 잔류 자기에 의한 홀딩힘은 홀딩 시의 홀딩힘과 비교하여 0 내지 0.8% 정도로 감소되는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 자성체 홀딩 장치 (100 내지 700) 에 의해 잔류 자기에 의한 홀딩힘을 0에 가깝도록 감소시키는 것이 가능하다. 또한, 잔류 자기를 최소화함에 따라 영구자석을 더욱 많이 배치할 수 있게 되어, 홀딩 시의 홀딩힘을 증가시키는 것도 가능하다.
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.

Claims (13)

  1. 자성체인 부착 대상을 홀딩 및 해제하는 자성체 홀딩 장치로서,
    상기 부착 대상이 부착되도록 마련되는 홀딩면 및 당해 홀딩면과 다른 부분에 마련되는 베이스-부착면을 가지고, 자성체인 제1 폴피스;
    상기 부착 대상이 부착되도록 마련되는 홀딩면 및 당해 홀딩면과 다른 부분에 마련되는 베이스-부착면을 가지고, 자성체인 제2 폴피스;
    상기 제1 폴피스와 상기 제2 폴피스 중 어느 하나에 N극이 접촉되며, 상기 제1 폴피스와 상기 제2 폴피스 중 다른 하나에 S극이 접촉되도록 배치되는 주 영구자석;
    상기 제1 폴피스의 베이스-부착면 및 상기 제2 폴피스의 베이스-부착면 중 적어도 하나와 이격되는 제1 위치와, 상기 제1 폴피스의 베이스-부착면과 상기 제2 폴피스의 베이스-부착면 모두에 접촉하는 제2 위치 사이에서 이동 가능한 베이스;
    상기 제1 폴피스, 상기 제2 폴피스 및 상기 베이스 중 적어도 하나에 감겨있는 코일; 및
    상기 코일에 인가되는 전류를 제어하여, 상기 제1 폴피스, 상기 제2 폴피스 및 상기 베이스 중 적어도 하나를 자화시킴으로써, 상기 부착 대상의 홀딩 또는 해제를 제어하는 제어장치; 를 포함하며,
    상기 베이스가 상기 제1 위치에 위치함으로써, 상기 제1 폴피스와 상기 제2 폴피스의 홀딩면에 상기 부착 대상이 부착되고,
    상기 코일에 전류를 인가하여 상기 제1 폴피스의 베이스-부착면과 상기 제2 폴피스의 베이스-부착면을 통과하도록 자기 흐름을 생성시켜, 자기력에 의해 상기 베이스가 상기 제2 위치에 위치함으로써, 상기 제1 폴피스와 상기 제2 폴피스의 홀딩면으로부터 상기 부착 대상이 해제되며,
    상기 베이스가 상기 제2 위치에 위치하는 경우에 상기 주 영구자석에 의해 야기되고 상기 베이스를 통하는 자기 흐름 경로 중 최단 경로가 수직으로 굴절되지 않도록, 상기 제1 폴피스와 상기 베이스가 만나는 지점 부근 또는 상기 제2 폴피스와 상기 베이스가 만나는 지점 부근에 흐름촉진부가 형성되고,
    상기 베이스가 상기 제2 위치에 위치하는 경우에 상기 주 영구자석에 의해 야기되고 상기 베이스를 통하는 자기 흐름 경로를 따르도록 상기 베이스의 모서리는 모따기 (chamfer) 또는 모깎기 (fillet) 되어 있는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 부착 대상이 부착되도록 마련되는 홀딩면 및 당해 홀딩면과 다른 부분에 마련되는 베이스-부착면을 가지고, 자성체인 제3 폴피스; 및
    상기 제2 폴피스에 접촉하는 상기 주 영구자석의 극성과 같은 극성이 제2 폴피스와 접촉되고, 다른 극성이 제3 폴피스와 접촉되도록 배치되는 부가 영구자석; 을 더 포함하고,
    상기 제1 위치는 상기 제1 폴피스의 베이스-부착면, 상기 제2 폴피스의 베이스-부착면 및 상기 제3 폴피스의 베이스-부착면 중 적어도 2개가 상기 베이스와 이격되는 상기 베이스의 위치이고,
    상기 제2 위치는 상기 제1 폴피스의 베이스-부착면, 상기 제2 폴피스의 베이스-부착면 및 상기 제3 폴피스의 베이스-부착면 모두에 접하는 상기 베이스의 위치이고,
    상기 코일은 적어도 상기 제2 폴피스에 감겨있으며,
    상기 베이스가 상기 제1 위치에 위치함으로써, 상기 제1 폴피스, 상기 제2 폴피스 및 상기 제3 폴피스의 홀딩면에 상기 부착 대상이 부착되고,
    상기 코일에 전류를 인가하여 상기 제1 폴피스의 베이스-부착면, 상기 제2 폴피스의 베이스-부착면 및 상기 제3 폴피스의 베이스-부착면을 통과하도록 자기 흐름을 생성시켜, 자기력에 의해 상기 베이스가 상기 제2 위치에 위치함으로써, 상기 제1 폴피스, 상기 제2 폴피스 및 상기 제3 폴피스의 홀딩면으로부터 상기 부착 대상이 해제되고,
    상기 베이스가 상기 제2 위치에 위치하는 경우에 상기 주 영구자석 및 상기 부가 영구자석에 의해 야기되고 상기 베이스를 통하는 자기 흐름 경로 중 최단 경로가 수직으로 굴절되지 않도록, 상기 제3 폴피스와 상기 베이스가 만나는 지점 부근에 흐름촉진부가 형성되고,
    상기 베이스가 상기 제2 위치에 위치하는 경우에 상기 주 영구자석 및 상기 부가 영구자석에 의해 야기되고 상기 베이스를 통하는 자기 흐름 경로를 따르도록 상기 베이스의 모서리는 모따기 또는 모깎기되어 있는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 부착 대상이 부착되도록 마련되는 홀딩면 및 당해 홀딩면과 다른 부분에 마련되는 베이스-부착면을 가지고, 상기 제2 폴피스와 대면한 채로 이격되어 배치되고, 자성체인 제3 폴피스;
    상기 부착 대상이 부착되도록 마련되는 홀딩면 및 당해 홀딩면과 다른 부분에 마련되는 베이스-부착면을 가지고, 자성체인 제4 폴피스; 및
    상기 제2 폴피스에 접촉하는 상기 주 영구자석의 극성과 같은 극성이 제3 폴피스와 접촉되고, 다른 극성이 제4 폴피스와 접촉되도록 배치되는 부가 영구자석; 을 더 포함하고,
    상기 제1 위치는 상기 제1 폴피스의 베이스-부착면, 상기 제2 폴피스의 베이스-부착면, 상기 제3 폴피스의 베이스-부착면 및 상기 제4 폴피스의 베이스-부착면 중 적어도 3개가 상기 베이스와 이격되는 상기 베이스의 위치이고,
    상기 제2 위치는 상기 제1 폴피스의 베이스-부착면, 상기 제2 폴피스의 베이스-부착면, 상기 제3 폴피스의 베이스-부착면 및 상기 제4 폴피스의 베이스-부착면 모두에 접하는 상기 베이스의 위치이고,
    상기 코일은 적어도 상기 제2 폴피스 및 상기 제3 폴피스에 같이 감겨있으며,
    상기 베이스가 상기 제1 위치에 위치함으로써, 상기 제1 폴피스, 상기 제2 폴피스, 상기 제3 폴피스 및 상기 제4 폴피스의 홀딩면에 상기 부착 대상이 부착되고,
    상기 코일에 전류를 인가하여 상기 제1 폴피스의 베이스-부착면, 상기 제2 폴피스의 베이스-부착면, 상기 제3 폴피스의 베이스-부착면 및 상기 제4 폴피스의 베이스-부착면을 통과하도록 자기 흐름을 생성시켜, 자기력에 의해 상기 베이스가 상기 제2 위치에 위치함으로써, 상기 제1 폴피스, 상기 제2 폴피스, 상기 제3 폴피스 및 상기 제4 폴피스의 홀딩면으로부터 상기 부착 대상이 해제되고,
    상기 베이스가 상기 제2 위치에 위치하는 경우에 상기 주 영구자석 및 상기 부가 영구자석에 의해 야기되고 상기 베이스를 통하는 자기 흐름 경로 중 최단 경로가 수직으로 굴절되지 않도록, 상기 제3 폴피스와 상기 베이스가 만나는 지점 부근 또는 상기 제4 폴피스와 상기 베이스가 만나는 지점 부근에 흐름촉진부가 형성되고,
    상기 베이스가 상기 제2 위치에 위치하는 경우에 상기 주 영구자석 및 상기 부가 영구자석에 의해 야기되고 상기 베이스를 통하는 자기 흐름 경로를 따르도록 상기 베이스의 모서리는 모따기 또는 모깎기되어 있는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    내측에 수용 공간을 가지며, 개방구를 가지고, 자성체인 요크;
    상기 제1 폴피스와 접촉하는 상기 주 영구자석의 극성과 같은 극성이 제1 폴피스와 접촉되고 다른 극성이 상기 요크와 접촉되도록 배치되는 제1 부가 영구자석; 및
    상기 제2 폴피스와 접촉하는 상기 주 영구자석의 극성과 같은 극성이 제2 폴피스와 접촉되고 다른 극성이 상기 요크와 접촉되도록 배치되는 제2 부가 영구자석; 을 더 포함하고,
    상기 베이스, 상기 제1 폴피스 및 상기 제2 폴피스는 상기 요크의 수용 공간에 적어도 일부가 수용됨과 함께, 상기 요크로부터 이격되도록 배치되며,
    상기 제1 폴피스와 상기 제2 폴피스의 홀딩면은 상기 개방구를 통해 외측에 노출되는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    내측에 수용 공간을 가지며, 개방구를 가지고, 자성체인 요크;
    상기 제1 폴피스와 접촉하는 상기 주 영구자석의 극성과 같은 극성이 상기 제1 폴피스와 접촉되고, 다른 극성이 상기 요크와 접촉되도록 배치되는 제1 부가 영구자석; 및
    상기 제2 폴피스와 접촉하는 상기 주 영구자석의 극성과 같은 극성이 상기 제2 폴피스와 접촉되고, 다른 극성이 상기 요크와 접촉되도록 배치되는 제2 부가 영구자석; 을 더 포함하고,
    상기 베이스, 상기 제1 폴피스 및 상기 제2 폴피스는 상기 요크의 수용 공간에 적어도 일부가 수용되도록 배치되고, 상기 제1 폴피스 및 상기 제2 폴피스는 상기 요크로부터 이격되도록 배치되며,
    상기 베이스가 상기 제2 위치에 있는 경우에는 상기 요크로부터 이격되도록 배치되며,
    상기 베이스의 상기 제1 위치는 상기 제1 폴피스의 베이스-부착면 및 상기 제2 폴피스의 베이스-부착면 모두에 이격되지만 상기 베이스가 상기 요크와는 접촉하는 위치이고,
    상기 제1 폴피스와 상기 제2 폴피스의 홀딩면은 상기 개방구를 통해 외측에 노출되는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 요크는 바닥판 및 상기 바닥판과 이격된 측판을 포함하고, 상기 제1 부가 영구자석 및 상기 제2 부가 영구자석은 상기 측판에 접촉되고,
    상기 바닥판에는 수용 공간 측으로 돌출된 제1 돌출부와 제2 돌출부가 형성되고,
    상기 제1 돌출부에는, 상기 제1 부가 영구자석이 상기 제1 폴피스에 접촉하는 극성과 다른 극성이 접촉되고, 상기 측판에는 상기 제1 부가 영구자석이 상기 제1 폴피스에 접촉하는 극성과 같은 극성이 접촉되도록, 제3 부가 영구자석이 상기 제1 돌출부와 상기 측판 사이에 개재되고,
    상기 제2 돌출부에는, 상기 제2 부가 영구자석이 상기 제2 폴피스에 접촉하는 극성과 다른 극성이 접촉되고, 상기 측판에는 상기 제2 부가 영구자석이 상기 제2 폴피스에 접촉하는 극성과 같은 극성이 접촉되도록, 제4 부가 영구자석이 상기 제2 돌출부와 상기 측판 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    내측에 수용 공간을 가지고 적어도 2 개 부분에 개방구를 가지고, 자성체인 요크;
    상기 부착 대상과 다른 부착 대상이 부착되도록 마련되는 홀딩면 및 당해 홀딩면과 다른 부분에 마련되는 베이스-부착면을 가지고, 자성체인 제3 폴피스;
    상기 부착 대상과 다른 부착 대상이 부착되도록 마련되는 홀딩면 및 당해 홀딩면과 다른 부분에 마련되는 베이스-부착면을 가지고, 자성체인 제4 폴피스;
    상기 제1 폴피스와 접촉하는 상기 주 영구자석의 극성과 같은 극성이 상기 제1 폴피스와 접촉되고, 다른 극성이 상기 요크와 접촉되도록 배치되는 제1 부가 영구자석;
    상기 제2 폴피스와 접촉하는 상기 주 영구자석의 극성과 같은 극성이 상기 제2 폴피스와 접촉되고, 다른 극성이 상기 요크와 접촉되도록 배치되는 제2 부가 영구자석;
    상기 제2 폴피스와 접촉하는 상기 주 영구자석의 극성과 같은 극성이 상기 제3 폴피스와 접촉되고, 다른 극성이 상기 제4 폴피스와 접촉되도록 배치되는 제3 부가 영구자석;
    상기 제3 폴피스와 접촉하는 상기 제3 부가 영구자석의 극성과 같은 극성이 제3 폴피스와 접촉되고, 다른 극성이 상기 요크와 접촉되도록 배치되는 제4 부가 영구자석; 및
    상기 제4 폴피스와 접촉하는 상기 제3 부가 영구자석의 극성과 같은 극성이 제4 폴피스와 접촉되고, 다른 극성이 상기 요크와 접촉되도록 배치되는 제5 부가 영구자석; 을 더 포함하고,
    상기 베이스, 상기 제1 폴피스, 상기 제2 폴피스, 상기 제3 폴피스 및 상기 제4 폴피스는 상기 요크의 수용 공간에 적어도 일부가 수용됨과 함께, 상기 요크로부터 이격되도록 배치되며,
    상기 제1 폴피스와 상기 제2 폴피스의 홀딩면은 상기 개방구 중 어느 하나의 개방구를 통해 외측에 노출되고, 상기 제3 폴피스와 상기 제4 폴피스의 홀딩면은 상기 개방구 중 다른 하나의 개방구를 통해 외측에 노출되고,
    상기 베이스의 상기 제1 위치는 상기 제1 폴피스의 베이스-부착면 및 상기 제2 폴피스의 베이스-부착면 모두에 이격되지만 상기 제3 폴피스의 베이스-부착면 및 상기 제4 폴피스의 베이스-부착면 모두에 접촉하는 상기 베이스의 위치이고,
    상기 베이스의 상기 제2 위치는 상기 제3 폴피스의 베이스-부착면 및 상기 제4 폴피스의 베이스-부착면 모두에 이격되는 상기 베이스의 위치인 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
  8. 제1 항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 폴피스의 홀딩면의 면적은 상기 주 영구자석이 상기 제1 폴피스와 대면하는 부분에서의 평균 단면적보다 작게 형성되고,
    상기 제2 폴피스의 홀딩면의 면적은 상기 주 영구자석이 상기 제2 폴피스와 대면하는 부분에서의 평균 단면적보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
  9. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 폴피스는 상대적으로 넓은 제1 면과 제2 면을 가지는 판상이며,
    상기 주 영구자석은 상기 제1 면에 부착되고, 상기 코일은 상기 주 영구자석과 상기 홀딩면 사이에 감겨지고,
    상기 제1 면을 수직에서 보았을 때, 상기 제2 폴피스의 상측면은 상기 베이스-부착면이고, 상기 제2 폴피스의 하측면은 상기 홀딩면이도록 상기 제2 폴피스를 향하게 한 경우, 상기 베이스-부착면의 좌우 방향 폭보다 상기 코일이 감긴 부분의 좌우 방향 폭이 더 좁고, 또한 상기 코일이 감긴 부분의 좌우 방향 폭보다 상기 홀딩면의 좌우 방향 폭이 작거나 같은 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
  10. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스의 길이방향에 따른 평균 단면적은, 상기 주 영구자석이 상기 제1 폴피스와 대면하는 부분에서의 평균 단면적보다 크게 형성되고, 또한 상기 주 영구자석이 상기 제2 폴피스와 대면하는 부분에서의 평균 단면적보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
  11. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스를 상기 제1 폴피스 및 상기 제2 폴피스로부터 멀어지게 하는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성수단; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
  12. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코일은 상기 제1 폴피스 및 상기 제2 폴피스 중 어느 하나에 감기고, 상기 주 영구자석과 상기 홀딩면 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
  13. 제5 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코일은 상기 베이스에 감기는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
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