JPH07211542A - 磁気による保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】吸着力が高く且つ歩留りの高い磁気による保持
装置を提供する。 【構成】直径方向に磁極を形成した永久磁石１を複数個
設け、非磁性材料によって形成した内軸スペーサ２を１
又は複数個設け、該内軸スペーサ２を介して永久磁石１
をＮ極とＳ極とが軸線方向交互となるように固定した回
転部材と、非磁性材料によって形成した径スペーサ５を
介して両側一対のヨーク４を固定し、両ヨーク４の一端
に吸着面４ａを形成し、両ヨーク４の中間に回転部材が
貫通する孔を形成し、これら径スペーサ５とヨーク４と
を複数組設け、非磁性材料によって形成され両ヨークの
中間に形成した孔に連通する孔を中央に有し内軸スペー
サに対向配置した外軸スペーサ６を１又は複数個設け、
該外軸スペーサ６を介して複数組の径スペーサ５とヨー
ク４とを固定した固定部材とを有することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁性体への着脱可能な保
持装置に関し、特に内蔵した永久磁石を回転させること
によって着脱を切り替える装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】管などの真円度を測定するときには、定
盤上にダイヤルゲージを固定して真円度を測定している
が、ダイヤルゲージを定盤上に固定するために、磁気に
よる保持装置が多用されている。また磁性体を吊り上げ
るときにも、磁気による保持装置が用いられている。こ
のような保持装置としては、例えば実公昭３９−２３２
６号公報、実開昭５７−１０４５０３号公報、実公昭６
２−３９０２０号公報などに開示されたものがあり、こ
れらの技術ではどれも、図１０と図１２に示すように、
直径方向に着磁した棒状永久磁石１が用いられており、
すなわち軸線方向には一様に形成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の保持装置で
は、棒状永久磁石１が軸線方向に単極しか有さないか
ら、動作点が低く、磁石の特性が十分に活かされていな
かった。また着脱の切替えは棒状磁石自体を回転させて
行なうから、棒状磁石に直接加工を施して回転力を伝達
するための係止部１ａを設ける必要があり、このため磁
石の割れや欠けなどを招くおそれがあり、製品の歩留り
が必ずしも十分に高いものとはいえなかった。したがっ
て本発明は、吸着力が高く且つ歩留りの高い磁気による
保持装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであり、すなわち、直径方向に
磁極を形成した永久磁石を複数個設け、非磁性材料によ
って形成した内軸スペーサを１又は複数個設け、該内軸
スペーサを介して前記永久磁石をＮ極とＳ極とが軸線方
向交互となるように固定した回転部材と、非磁性材料に
よって形成した径スペーサを介して両側一対のヨークを
固定し、両ヨークの一端に吸着面を形成し、両ヨークの
中間に前記回転部材が貫通する孔を形成し、これら径ス
ペーサとヨークとを複数組設け、非磁性材料によって形
成され両ヨークの中間に形成した前記孔に連通する孔を
中央に有し前記内軸スペーサに対向配置した外軸スペー
サを１又は複数個設け、該外軸スペーサを介して前記複
数組の径スペーサとヨークとを固定した固定部材とを有
する磁気による保持装置である。

【０００５】

【作用】磁気による吸着力Ｆと磁気回路との関係は、磁
気吸着面の磁束密度をＢ、面積をＳとすれば、Ｆ∝Ｂ²
×Ｓの関係にあり、すなわち磁束密度Ｂを増加させると
その二乗で吸着力Ｆが増加する。他方、磁束密度Ｂは、
永久磁石の減磁曲線と永久磁石の動作点Ｐｃとの交点Ｐ
から定まる有効磁束密度Ｂｄと比例関係にあるため、図
９に示すように、磁束密度Ｂの向上のためには永久磁石
の動作点Ｐｃを高くすることが有効である。永久磁石の
動作点Ｐｃは、その異方性方向長さをＬｍ、異方性方向
と直交する面積をＡｍとすれば、Ｐｃ∝Ｌｍ／Ａｍの関
係にあるから、異方性方向長さＬｍが一定であれば、面
積Ａｍを小さくすることによって動作点Ｐｃを高くする
ことができる。すなわち永久磁石を多極着磁化すること
によって動作点Ｐｃが向上し、有効磁束密度Ｂｄが向上
し、磁気吸着面磁束密度Ｂが向上し、吸着力Ｆが向上す
る。また永久磁石は磁性部材と直接組み立てることによ
り、更に動作点が高くなる性質を有するから、これによ
っても一層吸着力Ｆの向上を図ることができる。

【０００６】

【実施例】本発明を図面によって説明する。図１〜７は
本発明の一実施例を示し、この実施例の保持装置は回転
部材と固定部材とからなる。先ず回転部材は図２に示す
ように、リング状に形成され直径方向に磁極を形成した
６個の永久磁石１と、非磁性材料によって同じくリング
状に形成した１個の内軸スペーサ２と、磁性材料によっ
て円柱状に形成され、先端に取手３ａを形成した１本の
芯金３とからなる。芯金３には各永久磁石１と内軸スペ
ーサ２とが外嵌して接着剤によって固定されており、す
なわち先ず手前側には３個の永久磁石１がそのＮ極とＳ
極とを同方向に向けて固定され、その後ろ側に内軸スペ
ーサ２が固定され、更にその後ろ側に３個の永久磁石１
がそのＮ極とＳ極とを同方向に向けて、且つ手前側の永
久磁石とはＮ極とＳ極とが反対方向を向くようにして固
定されている。

【０００７】次に固定部材は、磁性材料によって形成し
た左右前後都合４個のヨーク４と、非磁性材料によって
形成した上下前後都合４個の径スペーサ５と、１個の外
軸スペーサ６とからなる。手前側左右のヨーク４は、手
前側上下の径スペーサ５の両側に固定されており、両ヨ
ークの中間に上記回転部材が貫通する孔が形成されてお
り、同様に後ろ側左右のヨーク４は、後ろ側上下の径ス
ペーサ５の両側に固定されて、両ヨークの中間に孔が形
成されている。これらの手前側のヨーク４と径スペーサ
５と、後ろ側のヨーク４と径スペーサ５との間には、外
軸スペーサ６が固定されており、この外軸スペーサ６に
も回転部材が貫通する孔が形成されている。各ヨーク４
の下面には、被吸着物７に吸着すべき吸着面４ａが形成
されている。

【０００８】本実施例では各永久磁石１として、外径２
４ｍｍ、内径１５ｍｍ、長さ１０ｍｍのＳｍ系の磁石
（日立金属（株）製Ｈ−３０ＣＨ）を使用し、内軸スペ
ーサ２としては、外径２４ｍｍ、内径１５ｍｍ、長さ５
ｍｍのＳＵＳ３０４を使用し、芯金３としては、外径１
５ｍｍ、取手３ａを除外した長さ６５ｍｍのＳＳ４１を
使用した。またヨーク４としてはＳＳ４１、径スペーサ
５と外軸スペーサ６とは共に厚さ５ｍｍのＳＵＳ３０４
を使用した。

【０００９】本発明は以上のように構成されており、図
３（１）に示す吸着状態では、手前側の縦断面では図４
（Ｃ１）に示すように被吸着物７を通過する磁気回路が
形成され、後ろ側の縦断面でも図４（Ｄ１）に示すよう
に被吸着物７を通過する磁気回路が形成され、右側の側
断面でも図６（Ａ１）に示すように被吸着物７を通過す
る磁気回路が形成され、左側の側断面（図３中Ｂ−Ｂ断
面）でも図示を略したが被吸着物７を通過する磁気回路
が形成されて、本保持装置は被吸着物７に吸着する。他
方、回転部材を９０°回転させた図３（２）に示す非吸
着状態では、手前側の縦断面では図４（Ｃ２）に示すよ
うに磁気回路は短絡し、後ろ側の縦断面でも図４（Ｄ
２）に示すように磁気回路は短絡し、右側の側断面でも
図６（Ａ２）に示すように磁気回路は短絡し、左側の側
断面（図３中Ｂ−Ｂ断面）でも図示を略したが磁気回路
は短絡して、本保持装置と被吸着物７との吸着が解除さ
れる。

【００１０】次に図１０〜１１は比較例の保持装置を示
し、この比較例の回転部材は６個の永久磁石１と、１本
の芯金３とからなり、芯金３に各永久磁石１がすべてそ
のＮ極とＳ極とを同方向に向けて固定されている。また
固定部材は、左右のヨーク４が上下の径スペーサ５の両
側に固定されているだけで、外軸スペーサは設けられて
いない。図１２は従来例の保持装置を示し、回転部材は
１本の円柱状永久磁石１だけで構成されており、したが
って取手１ａは永久磁石１に直接形成されている。固定
部材は比較例のものと同じである。

【００１１】表１は、本実施例と上記比較例及び従来例
との吸着力試験結果を示す。なお吸着力は、従来例（円
柱単極）を１．００とした相対値で表示している。同表
より、相対吸着力Ｆは、比較例では０．９６と従来例に
比較して低下しているが、実施例では１．１４と従来例
に比較して１４％向上していることが解る。また相対吸
着力Ｆを磁石重量Ｗで除した単位磁石重量当たりの吸着
力Ｆ／Ｗについて見てみると、従来例では０．３７１で
あるのに対して、比較例では０．５８４と向上してお
り、実施例では０．６９６と更に向上しており、永久磁
石のウェイトパフォーマンスの点でも実施例が優れてい
ることが解る。

【００１２】

【表１】

【００１３】また本実施例では回転部材に回転駆動力を
伝達するための係止部を芯金３に形成しているから、永
久磁石１に凹あるいは凸状の突起を施す必要がなくな
り、磁石の加工工数の低減を図ることができ、更に加工
することによる歩留りの低減を防止することができる。
なお本実施例では径方向２極のリング磁石を用いたが、
アークセグメント形状の磁石を用いることもできる。

【００１４】なお本実施例の固定部材では、図１に示す
ように径スペーサ５と外軸スペーサ６との交差部におい
て、外軸スペーサ６の方を優先して構成しており、この
結果、上下前後４個の径スペーサ５と１個の外軸スペー
サ６とを用いているが、径スペーサ５の方を優先して、
上下２個の径スペーサと左右２個の外軸スペーサとを用
いることもできる。あるいは径スペーサと外軸スペーサ
とを一体に構成することもできる。また非磁性材料によ
って形成した各部材、すなわち内軸スペーサ２、径スペ
ーサ５、及び外軸スペーサ６は、説明の都合上用いる言
葉であって、当該スペースが非磁性であれば良く、した
がって当該スペースに何も配置せずに空気とすることも
でき、これらの構成はすべて本発明の請求の範囲に含む
ものである。

【００１５】次に図７は本実施例の底面の端面を示した
図であるが、別の実施例として図８に示すように、長手
方向に３区画に区画することもでき、更に４区画などと
することもできる。

【００１６】

【発明の効果】本発明は以上記述したように、回転可能
の永久磁石の着磁を長さ方向に多極化し、磁気吸着面の
磁束密度を向上させたため、高吸着力を得ることがで
き、且つ円柱状磁性部材を加工することにより回転伝達
を可能ならしめたため、歩留りの高い保持装置である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す斜視図

【図２】回転部材を示す側面図

【図３】保持装置の（１）吸着状態と（２）非吸着状態
を示す正面図

【図４】（Ｃ１）吸着状態と（Ｃ２）非吸着状態の磁束
線を示す図５中Ｃ−Ｃ線断面図と、（Ｄ１）吸着状態と
（Ｄ２）非吸着状態の磁束線を示す図５中Ｄ−Ｄ線断面
図

【図５】保持装置の側面図

【図６】（Ａ１）吸着状態と（Ａ２）非吸着状態の磁束
線を示す図３中Ａ−Ａ線断面図

【図７】図５中Ｅ−Ｅ線断面図

【図８】別の実施例を示す図７に対応する図

【図９】本発明の作動原理を示す図

【図１０】比較例と従来例を示す斜視図

【図１１】比較例の回転部材を示す側面図

【図１２】従来例の回転部材を示す側面図

【符号の説明】

１…永久磁石 ２…内軸スペーサ ３
…芯金 ３ａ…取手 ４…ヨーク ４
ａ…吸着面 ５…径スペーサ ６…外軸スペーサ ７
…被吸着物 Ｂｒ…磁束密度（Ｔ） ｂＨｃ…保磁力（ｋＡ／ｍ） Ｂ−Ｈ…減磁曲線 Ｐｃ…パーミアンス係数 Ｂ
ｄ…有効磁束密度（Ｔ） Ｐ…Ｂ−ＨとＰｃとの交点

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直径方向に磁極を形成した永久磁石を複数
   個設け、非磁性材料によって形成した内軸スペーサを１
   又は複数個設け、該内軸スペーサを介して前記永久磁石
   をＮ極とＳ極とが軸線方向交互となるように固定した回
   転部材と、 非磁性材料によって形成した径スペーサを介して両側一
   対のヨークを固定し、両ヨークの一端に吸着面を形成
   し、両ヨークの中間に前記回転部材が貫通する孔を形成
   し、これら径スペーサとヨークとを複数組設け、非磁性
   材料によって形成され両ヨークの中間に形成した前記孔
   に連通する孔を中央に有し前記内軸スペーサに対向配置
   した外軸スペーサを１又は複数個設け、該外軸スペーサ
   を介して前記複数組の径スペーサとヨークとを固定した
   固定部材とを有する磁気による保持装置。
2. 【請求項２】前記内軸スペーサによって仕切られた区画
   ごとに、前記永久磁石を、Ｎ極とＳ極とが同方向を向く
   ように複数個配置した請求項１記載の磁気による保持装
   置。
3. 【請求項３】前記永久磁石と内軸スペーサとを共にリン
   グ状に形成し、磁性材料によって形成した芯金にこれら
   永久磁石と内軸スペーサとを外嵌して固定した請求項１
   又は２記載の磁気による保持装置。
4. 【請求項４】前記芯金の長手方向の一端に係止部を設け
   た請求項３記載の磁気による保持装置。