JPS6237912A - 磁気固定装置 - Google Patents

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〕 この発明は、平行かつ対称的に配置された多数の磁性コ
アからなり、この磁性コアに徐々に変化するヒステリシ
スループを保持させることにより増磁しまたは減磁し得
る磁気固定装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

本出願人は、先に特許第４５０７６３５号において、永
久磁石を備えかつ四角形状の磁極配列を再生するよう平
行かつ対称的に配置した多数の極片からなる磁気固定装
置について開示した。それぞれの極片は、これらの極片
と磁軸方向に沿って整列された極性の逆転可能な永久磁
石によって支持され、この永久磁石は各種片と、強磁性
材料よりなる基板との間に介装される。さらにまた、こ
れらの極片は同し極片の側面に密接した定積性の永久磁
石によって支持される。交互に異なる極性を有するこの
磁極配置と、互いに異なる特性を有する磁性材料の組合
せとは、磁気固定面上に高密度の磁束を得ることができ
、さらに実質的に限りなく繰返される対称的な磁極配置
を得ることができる点で極めて有利であることを裏イ」
けている。

然しながら、このような装置において、磁極の交互配置
は、変更することができず完全に磁性コアの配置に依存
し、しかもその上隣接した磁極間の距離は隣接した磁極
間に配置される定積性の磁石の長さに依存する。その結
果、装置が正常に動作するのを妨害するおそれがあるた
め、隣接した磁極間の距離を縮少することができない。

磁気固定装置は、また英国特許第７５８１８３号からも
知られており、これは基板に固定された内部軟性鋼板か
らなり、この基板に電気コイルによって囲繞された高残
磁性材料よりなる磁性部材を備え、さらに２つの側方磁
極によって増磁化および減磁化３極装置を形成する。こ
の場合、磁気固定面は、多数の棒状または帯状の磁性材
料と、これと交互に整列されて極片に平行して、延在す
る棒状または帯状の非磁性材トＩによって完全に形成さ
れる。

小形の加工材料または可変厚の加工材料を機械加工する
工作機械上での適用において、磁気固定装置を用いるこ
とは有利である。そして前述した装置の利点または特徴
に加えて、磁気固定面上の磁極の極性の配置および配列
を共に変化させることができ、さらに発生ずる磁界の強
さも変化させることができ、これと同時に磁極を接近さ
せることができる。

そこで、本発明の目的は、増磁または完全に減磁するこ
とによって付勢または減勢し得る磁性コアからなり、そ
の設定された磁極の配置または配列に従って付勢するこ
とができ、その結果上述した課題を達成することができ
る磁気固定装置を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は、以下の特徴を有する磁気固定装置によっ
て達成される。すなわち、本発明の磁気固定装置は、平
行かつ対称的に配置され固定面または作業固定面を規定
する多数の極片からなり、各種片を電気コイルで囲繞し
て電磁界を発生させる手段によって増磁または減磁し得
る磁性コアと結合し、この磁性コアは各種片と強磁性材
料よりなる基板との間に介装され、さらに隣接した磁極
間の空隙幅すなわち距離は、前記磁性コアの磁軸方向に
沿って考慮された長さの１／２以下とする。

隣接した極片列間の距離を相対的に縮少することにより
、単位固定面光りにより高い密度のまたは数量の磁極を
得ることができ、従って比較的低い磁束密度によって高
い固定力を得ることができる。しかも、極片と同一の断
面積を有する単一の磁性コアを使用し、この磁性コアを
増磁または完全に減磁可能にすることによって、使用磁
性材料の低減による製造コストの減縮や、磁気回路およ
び付勢または減勢される電気コイルの設計または動作上
の許容性の増大や、多様な磁石間において磁束が相異し
て装置の完全な減勢を妨害するのを補償するために、予
め必要とされる繊細かつ長時間の装置の調整作業の省略
等前述した装置につき多数の別の利点をイ１与する。

最後に、電気コイルは各単一磁性コアを増磁および減磁
するための磁界を誘起し、２またはそれ以上の群に分割
されると共に適宜に切換スイッチ手段に接続され、装置
の作業要求に追従して異なる磁極配置または配列を得る
ことができる。

Ｃ実施例〕 以下、添イ」図面を参照して本発明の実施例につき説明
する。

第１図および第２図において、磁気固定装置は実質的に
強磁性材料て構成された基板１がらなり、この基板１は
台状の形状をとると共にその主平面には多数の極片２が
、例えばねじ（図示せず）やその他の適当な手段によっ
て機械的に固定される。これらの極片２は強磁性材料か
らなり正方形、円形、三角形または他の適当な形状を有
し、図示するように平行かつ対称的な配列に設置される
。

それぞれの単一極片２は、この極片２と同一の形状を有
する高残磁性材料よりなる磁性コア３で支持され、この
コア３はそれぞれの極片２と基板１との間に配置される
。隣接する極片２の間および極片２と装置の各側壁部と
の間に形成された等間隔の空隙にはユボキシ樹脂または
黄銅等の非磁性部材４を配置することができる。

各磁性コア３は、各電気コイル６により生じる磁界によ
って周期的に増磁または減磁され、これらの電気コイル
Ｇはエポキシ樹脂部材７に埋め込まれて磁性コア３を開
鎖する。このエポキシ樹脂部材７によって装置内および
磁気固定面上の空隙または空洞部分を埋め、さらにこの
磁気固定面は装置の上面すなわち極片２の表面によって
規定される。

各コイル６は互いに接続または巻回されて、装置を付勢
または減勢する際に限り、パルス電流を一方向またはそ
れぞれ反対方向ムこ通流させる。従って、固定面８上に
は、第１図に示すようなＮ極またはＳ極の異なる極性の
磁極の交互の配列、または例えば第３図に示すような同
一極性の磁極群からなる配列を形成させ、これによって
固定すべき加工材料に付与される磁界の強さを変化させ
る。その結果、例えば第１図のような磁極配置は、小形
の加工材料を固定するのに適し、従って相対的に限定さ
れた強さの磁界を特徴とし、また例えば第３図に示す磁
極配置は、最外側の磁極列間の距ＳｌＦが大きいことに
起因する強力な磁界のため形状が大きくかつ分厚い加工
材料を固定するのに適している。

然しなから、このような磁気装置の共通する基本構造に
基づいて、各励磁コイル６の間で適宜に回路構成するこ
とにより、多様な形態のＮ極およびＳ極の磁極群および
磁極配置を得ることができることば勿論である。

第５図は、コイル６を電源１０に対して接続する電気回
路の一実施例を示するもので、切換スイッチ１１を逆転
接続することにより、磁極配置を第１図の状態から第３
図の状態に変更するよう構成したものである。そこで、
Ｎ極またはＳ極の同一極性を維持するコイル６は、電源
１０に直列接続し、またＮ極またはＳ極の極性を反転す
るコイル６は、前述したように切換スイッチ１０を介し
て接続される。そのため、第１図および第３図のいずれ
の配列においても、第１Ｎ極性を生じる第１コイル群と
Ｓ逆極性を生じる第２コイル群６が存在する。

前述したように、この磁気装置は各磁性コア３を増磁ま
たは完全に減磁することによって付勢または減勢される
。そ手段としては、各磁性コア３を使用材料の種類によ
る磁化特性曲線を保持させるかまたは交互極性を有する
連続的減磁特性曲線を保持させて、装置を完全に減勢さ
せる。特にこの磁性コア３としては、配向性磁性材料を
使用するのが好適であり、例えば、“”　ＡＬＮＩＣＯ
″の商品名で知られるアルミニウム、ニッケルおよびコ
バルトからなる磁性材料が挙げられる。特にこの磁性材
料は、１００００ガウス以上の高い残磁値Ｂｒと、この
残磁値Ｂｒの１１５以下すなわち１０００エルステッド
以下の保磁力ｔｉｃを有し、その磁化特性は第４図に示
す典型的な減磁特性曲線によって規定される。また、多
様な磁気回路の最良の動作状態を確率すると共に固定表
面８上に所要の磁力を得るために、非磁性部材４によっ
て規定される隣接した極片２間の空隙幅は、磁性コア３
の磁界長に相関させて設定するのが好適である。ここで
、この磁界長は磁性コア３の磁軸の方向に沿って測定す
る。

実験によっても、前述したように、極片間の空隙幅Ｌ２
を磁性コア３の磁界長Ｌ１の１／２以下に維持すること
によって良好な結果が得られた。

このような方法により、他の公知の磁気構造または配列
では成し得ない高密度の磁極を単位当りの固定表面８上
に発生させることができ、強力な固定力を得ることがで
きる。

〔発明の効果〕

前述したように、本発明によれば、増磁しまたは完全に
減磁すると共に同一形状を有する各種片を同軸配置する
ことにより、任意に付勢または減勢することができる磁
石を使用することによって、極めて近接して整列した対
称かつ平行な磁極の配列を得ることができ、さらにこれ
と同時に、装置の設計および製作中においても、また使
用中においても磁極の配列の変更を行うことができる。

このようにして加工材料の固定面上に異なる磁束密度を
発生することができ、従って多様な動作要求に対応して
異なる強さの磁界を得ることができ、これと同時に比較
的高い固定力を得ることができる。また、構造上および
機能上の極度の簡略化のため、磁極の間隔を最小限に縮
少すると共に装置の高さおよび重量を縮少することがで
き、その結果使用者にとって工作機械に広い作業面積を
確保することができるので有利である。

先に説明しかつ添付図面に示した例は特許請求された磁
気装置の新規な原理を説明するための例示に過ぎない。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の磁極配置を示す本発明装置の平面図、第
２図は第１図の２−２線横断面図、第３図は第１図と同
様で異なる磁極配置を示す平面図、第４図は本発明に係
る磁気固定装置に使用される磁性材料の減磁特性曲線図
、第５図は磁極配置を第１図の状態から第３図の状態へ
変更するためのコイルの電気回路図である。 １・・・基板　　　　　　２・・・極片３・・・磁性コ
ア　　　　４・・・非磁性部材５・・・側壁　　　　　
　６・・・電気コイル７・・・エポキシ樹脂部材 ８・・・磁気固定面　　　１０・・・電源１１・・・切
換スイッチ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）主平面を規定する基板と、側壁部と、前記主平面
   に対して平行な底面を有すると共にその上面によって磁
   気固定面を規定する多数の極片からなり、これらの極片
   は平行列を形成するよう配置し、各種片の底面と基板と
   の間に磁軸が位置するように増磁化コア部材および減磁
   化コア部材を配置し、各磁性コアを電気コイルで囲繞し
   、これらの電気コイルは電源に対し操作的に接続し得る
   ようにし、前記極片は各磁性コアの軸長の１／２以下の
   空隙部を形成するよう互いに離間し、さらに前記電気コ
   イルは前記磁気固定面上に電源に接続されて第１極性の
   磁極を形成する第１電気コイル群と電源に接続されて前
   記極性とは反対極性の磁極を形成する第２電気コイル群
   とからなることを特徴とする磁気固定装置。
2. （２）各電気コイル群のうち少なくとも一方の電気コイ
   ル群を電源に対し切換スイッチ手段を介して接続してな
   る特許請求の範囲第１項記載の磁気固定装置。
3. （３）磁性コアは、残磁値の１／５以下の保磁力値を有
   する磁気材料からなる特許請求の範囲第１項記載の磁気
   固定装置。
4. （４）磁性コアは、アルミニウム、ニッケルおよびコバ
   ルトよりなり１００００ガウス以上の残磁値と１０００
   エルステッド以下の保磁力値を有する磁性鋳造材料から
   なる特許請求の範囲第３項記載の磁気固定装置。