JPS6026898Y2 - マグネツトチヤツク - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はマグネットチャックに関し、その全体形状を可
及的に小さく形成することを可能とするものである。

一端開放のケーシングと、互いに間隔をおいて平行に伸
びる複数の第１の磁極部分および該第１の磁極部分間に
あってこれと磁気的に遮断された第２の磁極部分を備え
る、前記ケーシングの開放端を覆って配置される磁極板
と、該磁極板を励磁あるいは消磁状態におくべく前記ケ
ーシング内に前記磁極部分の整列方向へ滑動可能に収容
され、該滑動方向へ交互に整列配置されたそれぞれ直方
体状の永久磁石および磁極部材からなる磁石組立体とを
含むマグネットチャックは公知である。

このようなマグネットチャックでは、磁石組立体の永久
磁石として、仮にフェライト系磁石のように残留磁束密
度の低い磁石を用いても、十分な磁束量を磁極板に誘導
させる必要があることから、磁石組立体の滑動方向に交
互に異った極性に磁化された永久磁石の磁化方向に直角
な磁極部材の面積を大きくせざるを得す、ひっきよう、
マグネットチャック全体の高さを大きなものとしている
。

また、マグネットチャックの高さがある程度高くなるの
を許容するとしても、磁石組立体に設けられる磁極部材
の磁路の断面積が、この磁極部材に誘導せんとする所望
の磁束量に対して磁気飽和をもたらさないようにするこ
とも肝要である。

このために、所定の永久磁石、つまり残留磁束密度が一
定の範囲にある永久磁石を用いて、磁極板に誘導される
磁束を可及的に多くし、保持力の増大を企画すれば、必
然的に、磁石組立体が滑動する方向における磁極部材の
寸法を大きくとらなければならず、その結果、磁極部材
のピッチの増大となり、マグネットチャック全体の長さ
は大きくなってしまう。

また、磁極部材のピッチの増大は、この磁極部材のピッ
チに対応したピッチで磁極板に設けられる各磁極部分の
配置を粗とし、マグネットチャックに小形工作物を満載
保持したい場合に、その載置量が限定されることとなっ
て、マグネットチャックの使用面に好ましからざる影響
を与えることとなる。

前記しところは、磁石組立体の永久磁石として、残留磁
束密度の大きいアルニコ系磁石を用いても同様であって
、磁石組立体に設けける直方体状の磁極部材の高さ、つ
まり磁石組立体の滑動方向に直角方向の大きさと、その
幅、つまり磁石組立体の滑動方向の大きさとはある限度
以上あることが必要とされている。

このことはマグネットチャックの小形化に限度を設ける
ことに外ならない。

そこで本考案は、前記にかんがみ、磁石組立体の磁極部
材の全体寸法を可及的に小さくして、小形化を可能とす
るマグネットチャックを提供することを目的として鋭意
努力、研究を行った結果、本考案の開発を見たものであ
る。

ところで、従来のマグネットチャックでは、前記のよう
に、磁石組立体に設ける永久磁石と磁極部材とはそれぞ
れ直方体状に形成するのが一般であった。

本考案では、磁極部材を三角柱状として前記問題の解消
を図るものである。

すなわち、本考案は、磁石組立体を収容するケーシング
を、該ケーシングの開口端を覆って配置される磁極板に
設ける第１の磁極部分と磁気的に導通する一方、磁石組
立体の各磁極部材を、磁極部材相互の間に位置する永久
磁石の同種の磁極面に当接する２つの傾斜面を規定する
三角形状に形成し、該磁極部材を、その頂部を交互に反
転して配置し、該頂部がこれに対向するケーシングの底
部および磁極板との間に間隔をおいて位置することを特
徴とする。

以下具体例に基づいて説明する。

第１図に示すように、磁極板１０は互いに間隔Ｗをおい
て平行に伸びる複数の磁性材からなる第１の磁極部分１
１と、この第１の磁極部分１１゜１１間にあって、非磁
性のセパレータ１３により磁気的に遮断され、セパレー
タ１３共ども前記間隔Ｗ内に位置する複数の磁性材から
なる第２の磁極部分１２とを備えて構成されている。

この磁極板１０は、具体的には第３図または第４図に示
すように構成される。

第３図の例では、１つの磁性材からなる板材に平行な複
数の孔１４を穿って、この孔１４内にセパレータ１３と
直方体状の第２の磁極部分１２を嵌入し、孔１４以外の
板材の部分を第１の磁極部分１１とするものである。

第４図の例では、１つの磁性材からなる板材に平行な複
数の溝１５を設け、この溝１５内にセパレータ１３と直
方体状の第２の磁極部分１２とを嵌入し、溝１５以外の
部分を第１の磁極部分とするものである。

孔１４または溝１５内へのセパレータ１３と第２の磁極
部分１２との固定は圧入の状態で行ってもよく、あるい
は接着剤による接着であってもよい。

要は、第１の磁極部分１１がその一部において相互に連
通した状態で組み付けられるように、磁極板１０の全体
形状を定め、第２の磁極部分１２やセパレータ１３が容
易に離脱しないように構成する。

この場合、磁極板１０の奥行りはマグネットチャックに
固着すべき工作物により適宜に選定する。

磁石組立体２０は、前記磁極板１０を励磁あるいハ消磁
状態におくものである。

この磁石組立体２０は、交互に配置される直方体状の永
久磁石２１と、磁性材の磁極部材２２とからなるもので
、磁極部材２２は第１図および第２図に示すように、ケ
ーシング３０内に滑動可能に収容される磁石組立体２０
の滑動方向Ａに沿った断面の形状が二等辺三角形状を呈
している。

この三角形をなす傾斜面２３．２３には、前記永久磁石
２１の同種の磁極面２４．２４が当接される。

すなわち、図示した例では永久磁石２１の矢印方向にＮ
極が位置しており、この永久磁石２１に隣接する磁極部
材２２のうち、頂部２５がケーシング３０の底部３１に
対向するように、換言すれば、底面２７が磁極板１０に
対面するように配置された磁極部材２２ａの傾斜面２３
．２３には永久磁石２１のＮ極がそれぞれ当接され、磁
極部材２２のうち、頂部２５が磁極板１０に対向するよ
うに、したがつて底面２７がケーシングの底部３１に対
面するように配置された磁極部材２２ｂの傾斜面２３，
２３には、永久磁石２１のＳ極がそれぞれ当接される。

永久磁石２１と磁極部材２２の制作に当たっては、永久
磁石２１の磁極部材２２に当接する磁極面２４の長さｌ
が磁極部材２２の傾斜面２３の長さＬよりもわずかに小
さくなるように形成し、１つの磁極部材２２の実質的に
頂点に永久磁石２１の磁極面の一端が合致するように永
久磁石２１を傾斜面２３に貼り付け、この永久磁石２１
の別の磁極面２４に対して、別の磁極部材２２の頂点が
当該磁極面２４の一端に合致するように貼り付け、以下
順次このようにして両者を貼り合わせる。

そうすると、第５図に示すように、永久磁石２１のどの
部分も、ケーシング３０の底部３１とも、また磁極板１
０とも接しないこととなり、永久磁石２１と底部３１と
の間および永久磁石２１と磁極板１０との間には空間２
６が形成されることとなる。

このようにすれば、磁石組立体２０がケーシング３０内
を滑動するときに、永久磁石２１が破損することがない
ので、好ましい。

この場合、磁極部材２２は図示のように頂点を切り取っ
た截頭状にしてもよく、また、傾斜面２３のうち、底辺
２７に近い部分は垂直状に形成してもよい。

以上のように永久磁石２１と磁極部材２２とを形成して
、相隣る位置の磁極部材２２の頂部２５が互いに反対と
なり、永久磁石２１の同種の磁極面２４が１つの磁極部
材２２の傾斜面２３に対向して位置するように永久磁石
２１を配置し、それぞれを接着剤で貼り合わすと、磁石
組立体２０が形成される。

貼り合わせに当たっては、各磁極部材２２の同一側にあ
る底面２７が実質的に１つの平面上に位置するようにし
て行う。

そうすると、この底面２７が一方ではケーシング３０の
底部３１との、他方では磁極板１０とのそれぞれ摺動面
となる。

磁石組立体に形成される前記空間２６は、空間のままで
残しておいてもよく、あるいは、非磁性材、例えはプラ
スチックであって摩擦抵抗の少ない、ポリテトラフルオ
ロエチレンのようなものを充填してもよい。

いずれであれ、各磁極部材２２の頂部２５が底面２７を
越えて突出しないように形成する。

これは磁束漏洩を防止する観点から必要である。

ケーシング３０は上端３２を開口とした箱状のもので、
その全体は磁性材で形成しである。

このケーシング３０内に前記磁石組立体２０を収容して
、マグネットチャックにおいてそれ自体公知であるクラ
ンク機構ド２８とハンドル付きのクランク機構（図示し
ない）とにより、第１図の矢印Ａ方向へ滑動可能に取り
付ける。

そして、ケーシング３０の開口端３２に前記磁極板１０
を載せて、適宜に磁性材で形成したねじなどを用いて磁
極板１０の第１磁極部分１１をケーシング３０に磁気的
に導通させた状態で固定すると、本考案マグネットチャ
ックが構成される。

なお磁極板１０と磁石組立体２０とは、第１図に示す励
磁位置、つまり磁石組立体の磁極部材２２のうち、底面
２７の磁極板１０に対面させている磁極部材２２ａの当
該底面２７が磁極板１０の第２の磁極部分１２に対向す
る位置と第２図に示す消磁位置、つまり前記磁極板１０
に底面２７を対面させている磁極部材２２ａの当該底面
２７が磁極板１０の、ケーシング３０に磁気的に導通し
ている第１の磁極部分１１に対向する位置との間を磁石
組立体２０が滑動すると、磁極板１０の各磁極部分１１
．１２が、磁石組立体２０の各磁極部材２２ａと前記し
た位置関係をとるように、それぞれの部材の大きさ、滑
動距離などを定める。

本考案マグネットチャックの操作は以下の通りである。

いま図示していないハンドル付きのクランク機構によっ
て磁石組立体２０を第１図の位置とすると、磁極部材２
２のうち、底面２７を磁極板１０に対面させている磁極
部材２２ａの当該底面２７は第２の磁極部分１２に対向
して位置するので、永久磁石２１からの磁束は磁極部材
２２ａから第２の磁極部分１２に至り、さらに外部へ漏
れ出た後、隣接する第１の磁極部分１１へ達する。

この第１の磁極部分１１はケーシング３０と磁気的に導
通しているので、磁束のほとんどはこのケーシング３０
を通って、ケーシング３０の底部３１に底面２７が対面
して磁極部材２２ｂに至るループを描くこととなる。

前記のように第２の磁極部分１２から第１の磁極部分１
１へ至る間に外部へ漏れ出た磁束により、工作物Ｂはマ
グネットチャックに固着される。

この場合、永久磁石２１の磁化方向、つまり第１図およ
び第２図の永久磁石２１中に矢印で示した方向に直角な
磁極部材２２の断面積は傾斜面２３の面積である。

これに対し従来のように磁極部材２２を直方体状に形成
したものでは、その永久磁石の大きさを本考案に用いる
永久磁石の大きさと同じとすると、前記面積は第５図に
示すように、垂直方向距離Ｈに対する面積であるから、
本考案では明らかにこの面積を増大している。

したがって、同じ永久磁石を用いた場合、磁極部材２２
に導かれる磁束量をより多くすることができる。

次に、１つの永久磁石２１と磁極部材２２ａと第２の磁
極部分１２に注目すると、第２の磁極部分１２の近くに
なるほど、永久磁石２１からの磁束量は増加している。

すなわち、磁束量は磁極部材２２ａの底面２７で最高と
なり、頂部２５では最底である。

したがって、頂部２５から底面２７までの間が、永久磁
石２１から磁極板１０またはケーシング３０の底部３１
に向けての磁束を効率良く誘導することのできる最適の
磁束密度となるように、磁石組立体２０の滑動方向Ａに
おける大きさを選べばよく、このように選んだとしても
、滑動方向における磁石組立体２０の全体の大きさは、
磁極部材２２の前記構成ゆえに、磁極部材２２を従来の
ように、直方体状とするものに比べ、十分に小さくでき
る。

工作物をマグネットチャックから外すには、ハンドル付
きのクランク機構によって、磁石組立体２０を第１図の
位置から第２図の位置へ移動させればよい。

この結果、底面２７が磁極板１０に対面している磁極部
材２２ａの当該底面２７は第１の磁極部分１１に対向す
ることとなり、この第１の磁極部分１１はケーシング３
０と磁気的に導通しているので、永久磁石２１からの磁
束はほとんど外部に漏れず、したがって工作物への保持
力は失われ、工作物はマグネットチャックから外される
ことなる。

以上のように、本考案マグネットチャックによれば、マ
グネットチャックの全体形状を可及的に小さくできるも
のであり、また、全体形状を従来の、磁極部材を直方体
状としたものと同じ程度にすれば、工作物に向く磁束量
の増加が可能であり、それだけ工作物の保持力を増大で
きる。

このことは、残留磁束の少ないフェライト係磁石の有効
的な使用を可能とすることを意味する。

また、磁極部材底面において磁気飽和に近い状態を起こ
させるように磁極部材を形成すればよく、磁極部材をそ
の全高さにわたって有効に活用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案マグネットチャックの断面
図で第１図は励磁状態を、第２図は消磁状態をそれぞれ
示し、第３図および第４図は磁極板の裏面を示す斜視図
、第５図は磁石組立体の詳細を示す断面図である。 １０・・・・・・磁極板、１１・・・・・・第１の磁極
部分、１２・・・・・・第２の磁極部分、１３・・・・
・・セパレータ、２０・・・・・・磁石組立体、２１・
・・・・・永久磁石、２２・・・・・・磁極部材、３０
・・・・・・ケーシング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一端開放のケーシングと、該ケーシングの開放端を覆っ
   て配置され、互いに間隔をおいて平行に伸びる複数の第
   １の磁極部分および該第１の磁極部分間にあってこれと
   磁気的に遮断された第２の磁極部分を備える磁極板と該
   磁極板を励磁あるいは消磁状態におくべく前記ケーシン
   グ内に前記磁極部分の整列方向へ滑動可能に収容され、
   該滑動方向へ交互に整列配置された永久磁石および磁極
   部材からなる磁石組立体とを含むマグネットチャックで
   あって、前記ケーシングは前記第１の磁極部分に磁気的
   に導通ずる磁性体からなり、前記磁石組立体の前記各磁
   極部材は、磁極部材相互の間に位置する前記永久磁石の
   同種の磁極面に当接する２つの傾斜面を規定する三角形
   状を呈しかつ該磁極部材はその頂部を交互に反転して配
   置され、該頂部がこれに対向する前記ケーシングの底部
   おまひ前記磁極反との間に間隔をおいて位置することを
   特徴とするマグネットチャック。