JPS63134492A - 可動ヨ−ク型リフティングマグネット - Google Patents

可動ヨ−ク型リフティングマグネット

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JPS63134492A
JPS63134492A JP61280669A JP28066986A JPS63134492A JP S63134492 A JPS63134492 A JP S63134492A JP 61280669 A JP61280669 A JP 61280669A JP 28066986 A JP28066986 A JP 28066986A JP S63134492 A JPS63134492 A JP S63134492A
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movable yoke
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auxiliary
movable
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JP61280669A
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泉 章
岸 友三
英夫 丹羽
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Sanmei Electric Co Ltd
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Toyota Motor Corp
Sanmei Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/20Electromagnets; Actuators including electromagnets without armatures
    • H01F7/206Electromagnets for lifting, handling or transporting of magnetic pieces or material

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Load-Engaging Elements For Cranes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電磁力により板状ワークを吊上げる可動ヨー
ク型リフティングマグネットに関するものであり、励磁
コイルのある主鉄心とは別の補助鉄心を設けることによ
り、鉄心の可動ヨーク吸着力を増大させ、ワーク搬送時
のワークずれや脱落を防止し、安定したワーク搬送を実
現できるリフティングマグネットに関する。
〔従来の技術〕
電磁力により板状ワークを吊上げ搬送するリフティング
マグネットは、実開昭51−126570号公報等にお
いて知られている。実開昭51−126570号公報の
リフティングマグネ7トは、ヨークと主鉄心とが機械的
嵌合によってスライド不能に支持されているため、本発
明が対象とする可動ヨーク型リフティングマグネットと
は異なるタイプのリフティングマグネットを構成してい
る。
公報には見当らないが、従来出願人が使用している可動
ヨーク型リフティングマグネットを、第4図を用いて、
予め説明すると、次の通りである。
第4図において、鉄心1に巻かれたコイル2により発生
した磁束9は可動ヨーク3.3′、ワーク4を遣る。こ
の磁束による吸着力は可動ヨーク3.3′とワーク40
当接面11.11’と、可動コーク3.3′と鉄心1と
の当接面12.12’に発生する。ワーク4の重量は、
吸着力P、、P、’で吊上げられ、その力は、吸着力p
、、p、’により生じた摩擦力により支えられる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
第4図の可動ヨーク型リフティングマグネットにおいて
、可動ヨークと鉄心との間に発生する吸着力Pt 、 
 Pg’は、可動ヨークとワークとの間の吸着力P、、
P、’より小さい、(−最に主鉄心の厚みをTt、ワー
クの厚みをT、とするとT、>T、に設計されるため。
)そのためワークが大きくなって重くなると、吸着力P
g 、 Pg’による摩擦力がワーク重量に負けて可動
ヨークが滑らてワークの姿勢がくずれたり脱落したりす
る危険があった。
そこで可動ヨークが容易に滑らないように摩擦力を大き
くするか、吸着力を大きくするかであるが、本発明は吸
着力を大きくして問題点を解決することを技術的課題と
する。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点を解決するための本発明の可動ヨーク型リフ
ティングマグネットは、 (al、磁性体からなる主鉄心と、 〜)、主鉄心と間隔を存して配設されている磁性体から
なる補助鉄心と、 +cl  主鉄心に巻設され電源に接続されているコイ
ルと、 +dl  主鉄心および補助鉄心に接触しながら両者を
またぐ方向に摺動できるように配設されている磁性体か
らなる可動ヨークと、 から成る。
本発明の可動ヨーク型リフティングマグネットは次の態
様をとりうる。
主鉄心と補助鉄心が非磁性体の渡し板によって連結され
ている前記可動ヨーク型すフティングマグネフト。
渡し板に非磁性体のカバーが被着している前記可動ヨー
ク型リフティングマグネット。
〔作用〕
上記本発明の可動ヨーク型リフティングマグネットにお
いては、主鉄心に巻設されたコイルに通電することによ
ってワーク側を通る磁束と補助鉄心側を通る磁束が発生
する。この内、ワーク側を通る磁束は可動ヨークとワー
クの当接面で吸着力P+ 、P+’、Pg 、Pg’が
発生し、p、+Pt’がワーク重量より大きければワー
クを吊り上げる。一方、補助鉄心を通る磁束は可動ヨー
クと主鉄心の当接面および補助鉄心と可動ヨークの当接
面において吸着力Ps 、Ps’、Pa 、P4’が発
生する。
これによって可動ヨークには、2つの磁束の合成磁束に
よる吸着力(Pz 、Pg’)+ (P3 。
P3’)+ (Pa 、P4’)が発生し、可動ヨーク
と主鉄心との当接には大きな摩擦力が働き、可動ヨーク
は主鉄心と補助鉄心と一体化された状態となり、可動ヨ
ークの吸着力が著しく増加する。
〔実施例〕
以下に、本発明に係る可動ヨーク型リフティングマグネ
ットの望ましい実施例を、第1図A、B、第2図A、B
、第3図を参照して説明する。
第1図A、Bの実施例について説明する。リフターマグ
ネット30の主鉄心1にはコイル2が巻かれており、可
動ヨーク3.3′は、軟磁性材料からなる、主鉄心lお
よび補助鉄心5に接触しながら両者をまたぐ方向F(第
1図B)に摺動できるようになっている。コイル2には
リード線6が接続され直流電源7からスイッチ8を介し
て電流が供給される。コイル2に電流が流れるとワーク
4側を通る磁束9と補助鉄心5側を通る磁束lOが発生
する。磁束9はワーク4と可動ヨーク3.3′の当接面
11.11’で吸着力P+ 、Pl’、Pt 。
P8′を発生し、ワーク重量より大きければ可動ヨーク
3.3′はワーク4を吊上げることができる。一方の磁
束10は可動ヨークと主鉄心の当接面12、12’ 、
および可動ヨーク3,3′と補助鉄心5の当接面13.
13’において吸着力Ps、Ps’。
P、、Pa’を発生する。ワーク4の厚みをT1、主鉄
心1の厚みをTt、補助鉄心5の厚みをT。
とした時、Tz > (Tt  +Ts )であれば主
鉄心1の発生しうる磁束には余裕があり、磁束10があ
るために磁束9が減少することは殆どない、よって当接
面12.12’には磁束9.lOの合成磁束による吸着
力Pg 、Px’、P3 、Ps’が発生し、当接面1
3.13’には磁束10による吸着力P4+P4′が発
生する。補助鉄心5がない時(第4図)においては、磁
束9.9′による吸着力Pi。
P2′のみである。即ち、補助鉄心5により、可動ヨー
ク3,3′は吸着力がPt、Pt’から(Pg 、Pg
’)+ (Ps 、Pa’)+ (P4 。
P4′)と著しく増加する。主鉄心1と補助鉄心5とは
非磁性材料により機械的に結合してあり(図示せず)、
可動ヨーク3,3′はマグネット本体30に対して大き
な吸着力が作用し、よって当接面12.12 ’ 、 
13.13 ’には大きな摩擦力が働き、可動ヨーク3
.3′は本体20と一体化された状態となり、ワークず
れや脱落の心配がない。
第2図A、Bの実施例について説明する。1は主鉄心で
軟鋼などの軟磁性材料で出来ている。2は励磁用のコイ
ルでエナメル銅線を多数回巻いてwA緑処理を施しであ
る。3.3’は可動ヨークで軟磁性材料で出来ている。
4は鉄板状ワークであり平板でなく図のような段差があ
っても差支えない、5は補助鉄心で軟磁性材料で出来て
いる。6はコイル2のリード線、7は直流電源、8はス
イッチである。9はコイル2が励磁された時のワーク4
側を通る磁束である。 10は補助鉄心側を通る磁束で
ある。 11.11’は可動ヨーク3.3′とワーク4
との当接面であり、この部分に吸着力P+。
p、7が発生する。 12.12’は可動ヨーク3.3
′と主鉄心1との当接面でこの部分に吸着力P、。
p 、 Iが発生する。13.13’は可動ヨーク3,
3′と補助鉄心5との当接面でこの部分に吸着力P3+
p 、 Iが発生する。 14.14’は主鉄心1と補
助鉄心5を機械的に接続する渡し板で非磁性材料、例え
ばステンレス鋼(SUS304)などで作られる。15
.15’は渡し板14.14’の上に被着されているカ
バーであり、非磁性材料、例えばステンレス鋼(StJ
S304)などで作られる。15a、16b、15cは
カバー15.15’と渡し板14.14’を貫通して締
付けるボルトであり、16a’は渡し板14′に明けら
れたボルト穴、16b ’ 、 16C’は主鉄心に立
てられたタップ穴を表わす。可動ヨーク3゜3′は、主
鉄心11補助鉄心5、渡し板14.14’、カバー15
.15’により周囲を囲まれてその中を自由にF方向に
滑動することが出来る。17.17’は可動ヨーク3.
3′の上端に突出した上側ストッパである。18.18
’は同じく下側ストッパである。
両ストッパ17. IT ’ 、 18.18 ’はカ
バー15.15’に当って可動ヨーク3.3′を所定移
動範囲に規制している。19はマグネット30を搬送装
置(図示せず)などに連結する連結棒、20はその連結
ネジである。
他の実施例を第3図を参照して説明する。これは可動ヨ
ークが片側複数個の場合で3a〜3eと並列にお互いに
自由に滑動できるように配置されている。第3図の断面
構造は第2図Aと同じであり、可動ヨーク1の作用も全
く同じである。可動ヨーク33〜3eが複数個並列に配
置しているので、ワーク4′に凹凸があっても、かなり
の部分でワーク4′と可動ヨーク3a〜3eとが当接可
能であり、第2図Aの段差と組合せて考えて場合、かな
りのワーク形状に対応できる。しかもそれにも拘らず、
第2図A、Bで説明する吸着力に関する考え方は全く変
ることなく適用できる。(斜に当接している部分は除外
して考える。)更に第2図A、B、第3図に共通な事項
として、可動ヨーク3.3a〜3eは上下に常に摺動す
るので、その摺動面の保護として硬化処理として硬質ク
ロムメッキやタフトライト処理を施すのが望ましい、ま
た第3図の可動ヨーク同志の接触面には潤滑性コーティ
ングを施すことにより複数個の可動コークの滑動が一層
滑らかになる。また、補助鉄心5を設けることにより、
このマグネットの磁気回路はかなり良くなった(主鉄心
1の磁束が増加するようになった)ので、残留磁気に対
する配慮をすると尚よい。機械的には、可動ヨーク3゜
3a〜3eを両鉄心1.5から押し離すようなバネなど
を装着するとか、薄い非磁性板を12.12’または1
3.13’の当接面にはさむ方法がある。また、電気的
には、ワーク4.4′を吸着状態から解放するとき、瞬
時に逆電圧に切換えて逆励磁し、磁束がO近辺になった
時点で電源を断つようにすれば良い。
作用について説明する。
今段差のあるワーク4(段差かてくても差支えない−)
が台21の上にセットしである状態において、上方から
りフタ−マグネット30が搬送装置により降下して来る
。この時2つの可動ヨーク3.3′のいづれもがワーク
4.4′に接触する所までリフターマグネット30は降
下して停止する。可動ヨーク3.3′はワーク4.4′
の段差や、搬送装置の停止誤差などの範囲を十分カバー
できるように下方向に移動可能となっている0次にスイ
ッチ8を閉じてコイル2に電流Iを流す、コイル2は励
磁され磁束9.10を発生する。可動ヨーク3゜3′と
ワークとの当接面11.11’には吸着力PI+P+’
が発生しワーク4,4′を吊上げる。可動ヨーク3.3
′と主鉄心lとの当接面12.12’には吸着力Pz 
、Pz’およびPa、P、′が発生し、補助鉄心5との
当接面13.13’には吸着力Pa。
p 41が発生する。吸着力Pi 、Pz’、Ps 。
Ps’ 、Pa 、Pa’による摩擦力により可動ヨー
ク3.3は支えられ、結果的にワーク4.4′も支えら
れる。
ここで、鉄心の厚さと吸着力の関係について説明する。
T1 はワーク4.4′の厚さ、T2は主鉄心lの厚さ
、T、は補助鉄心5の厚さ、T、は可動ヨーク3.3′
の厚さ、T5は可動ヨーク3,3′とワーク4.4′と
の当接面の巾である。一般に、主鉄心1や可動ヨーク3
.3′の厚さはワーク4゜4′の板厚より十分に大きく
とる。その理由は、十分な磁束をワーク4,4′に与え
るためである。
主鉄心1から出る磁束は2つに分かれるが、一方は磁束
9であり他方は磁束10である。ここでT2> T +
  + T sの関係(実際にはTt−38鰭、T。
讃1〜3.2m5T* =14酊)にあり、主鉄心1の
励磁によりワーク4.4′及び補助鉄心5は容易に磁気
飽和を起こす、ワークや鉄心の飽和磁束密度を仮にBs
 ”2 (T)  (テスラ:!11束密度の単位)と
するとワーク4.4′を通る磁束はφ8−27111(
Wは可動ヨーク3.3′の横寸法)、また補助鉄心5を
通る磁束はφm = 2731?である。
吸着力の計算式は (μ0 :真空中の透磁率、φ:磁束、S二面槽)であ
る、補助口−り5の当接面における吸着力P1と、主鉄
心1の当接面における吸着力p、+p。
は、 第4図のように補助鉄心5がないときはP、のみであり
その大きさは、第4図の 即ち補助鉄心5があることにより、第4図のP2の(3
)から、+11 + +21に増加することになる。(
実際の寸法ではワーク4の板厚を3.2とすると比率で
(11+ (21= 21.79 、  +31−0.
27となり、約80倍に増加した。)このように補助鉄
心5の効果は大きく、この値に摩擦係数(0,15〜0
.2)を乗じた値も同様に大きくなる。
換言すれば、補助鉄心5へは常に一定磁束1oを通して
、その当接面13.13’の吸着力Pa、Pa’を確保
する。他方ワーク側磁束9は、その厚さT1に左右され
るが、補助鉄心5に分流した磁束1oによって左右され
ることのないようにしてやれば、当接面11.11’の
吸着力P、、P、’はワークの厚さT、によって一義的
に決まる。その条件がT2>T、  +’l’、である
が、鉄心には完全な磁気飽和はないので、実用的にはT
t >(1,5〜2)(T+十T、)とするのが安全で
あろう。ここで可動ヨーり3.3′の厚さT4が補助鉄
心の厚さT、より小さい時にはT、をT4と人、替えて
考えてもよい。
次に可動ヨークとワークとの当接面11.11’につい
て述べる。一般に可動ヨークの厚さT4はワークの厚さ
T1に比し大きく設計される。(これは機械的強度と磁
気抵抗を小さくしようとする配慮からである。)この当
接面11.11’の吸着力は、(φ、は磁束9の値、S
llは当接面11の面積)で表わされるから、φq =
2T+W、  S Il−T S Wとして、 となり、ワークの厚さT1を一定とした時、当接面の巾
T、に逆比例することとなる。ワーク4゜4′が薄くて
広い形状のものでは、当接面11.11’が大きいとワ
ークの吊上刃が不足することもあり得る。こうした懸念
のある時は可動ヨーク3.3′の当接面11.ll’、
近辺を先細形状にして吸着力Pl+P2′を増大させる
事も必要である。この時勿論T、>T、でなければなら
ない。
〔発明の効果〕
本発明によれば、可動ヨーク型リフティングマグネット
で、コイルを巻回した主鉄心に、補助鉄心を並設したの
で、主鉄心による可動ヨーク3゜3′の吸着力が著しく
増加し、かつ補助鉄心による吸着力も付加されるので、
可動ヨークに対する吸着力はさらに増大される。これに
よって可動ヨークが鉄心から外れることが防止されワー
クの脱落が防止される。また、補助鉄心の並設によって
、可動ヨーク3.3′が主鉄心と補助鉄心とによって2
点で支持されるので、可動ヨークが主鉄心に対して傾き
にくくなり、可動ヨークの傾きによるワーク吸着の姿勢
のくずれやそれによるワークの脱落も防止される。
【図面の簡単な説明】
第1図Aは本発明の一実施例に係る可動ヨーク型リフテ
ィングマグネットの正面図、 第1図Bは第1図Aの側面図、 第2図Aは本発明のもう一つの実施例に係る可動ヨーク
型リフティングマグネットの断面図、第2図Bは第2図
Aの側面図、 第3図は本発明のさらにもう一つの実施例に係る可動ヨ
ーク型リフティングマグネットの側面図、第4図は本出
願人が従来使用している可動ヨーク型リフティングマグ
ネットの正面図、である。 I・・・・・・主鉄心 2・・・・・・コイル 3.3′・・・・・・可動ヨーク 4.4′・・・・・・ワーク 5・・・・・・補助鉄心 14.14’・・・・・・渡し板 15・・・・・・カバー 特 許 出 願 人   トヨタ自動車株式会社同  
上    三明電機株式会社 (B) 第3図 第4図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(a)、磁性体からなる主鉄心と、 (b)、主鉄心と間隔を有して配設されている磁性体か
    らなる補助鉄心と、 (c)主鉄心に巻設され電源に接続されているコイルと
    、 (d)主鉄心および補助鉄心に接触しながら両者をまた
    ぐ方向に摺動できるように配設されている磁性体からな
    る可動ヨークと、 から成ることを特徴とする可動ヨーク型リフティングマ
    グネット。
  2. (2)主鉄心と補助鉄心が非磁性体の渡し板によって連
    結されている特許請求の範囲第1項記載の可動ヨーク型
    リフティングマグネット。
  3. (3)渡し板に非磁性体のカバーが被着している特許請
    求の範囲第2項記載の可動ヨーク型リフティングマグネ
    ット。
JP61280669A 1986-11-27 1986-11-27 可動ヨ−ク型リフティングマグネット Granted JPS63134492A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61280669A JPS63134492A (ja) 1986-11-27 1986-11-27 可動ヨ−ク型リフティングマグネット
US07/126,006 US4840417A (en) 1986-11-27 1987-11-27 Movable yoke-type lifting magnet device

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JP61280669A JPS63134492A (ja) 1986-11-27 1986-11-27 可動ヨ−ク型リフティングマグネット

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Publication Number Publication Date
JPS63134492A true JPS63134492A (ja) 1988-06-07
JPH0438679B2 JPH0438679B2 (ja) 1992-06-25

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ID=17628280

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