(57)【要約】【課題】電磁石の個数を増やさずにより大きな吊り上げ力を得ることができるリフティングマグネットを提供する。【解決手段】ロンジ材Wを吊り上げるリフティングマグネット１００であって、励磁面１３０ａを有する電磁石１３０と、励磁面１３０aに対向する対向面１６０aを有する当て板１６０と、を備え、励磁面１３０aがロンジ材Ｗを吸着しつつ当て板１６０を吸引し、励磁面１３０aと対向面１６０aとがロンジ材Wの基部を挟持することを特徴とする。【選択図】図６
2010189139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を吊り上げるリフティングマグネットであって、
励磁面を有する電磁石と、
前記励磁面に対向する対向面を有する磁性部材と、
を備え、
前記励磁面が前記対象物を吸着しつつ前記磁性部材を吸引し、前記励磁面と前記対向面とが前記対象物を挟持することを特徴とするリフティングマグネット。
【請求項２】
前記励磁面が前記対象物を吸着していないときに前記励磁面と前記対向面との間に所定間隔を保持する保持部材を更に備える、請求項１に記載のリフティングマグネット。
【請求項３】
前記保持部材は、前記電磁石の前記励磁面に隣接する側面において前記対象物を吊り上げる方向に垂直な軸線を中心に回動可能に一端が軸着された部材であって、
前記対象物が前記励磁面と前記対向面との間に挿入されるときに前記対象物に当接し、
前記対象物が挿入されるにつれて上方に回動して前記所定間隔の保持を解除し、
前記対象物が前記励磁面と前記対向面との間から抜かれるにつれて自重によって下方に回動して前記所定間隔の保持を行う、請求項２に記載のリフティングマグネット。
【請求項４】
前記対向面は、前記励磁面が前記対象物を吸着していないときに、前記励磁面に対して傾斜している、請求項１に記載のリフティングマグネット。
【請求項５】
前記磁性部材は、前記対象物を吊り上げる方向に垂直な軸線を中心に回動可能に上部が軸着された板状部材である、請求項４に記載のリフティングマグネット。
【請求項６】
前記磁性部材は、前記励磁面が前記対象物を吸着していないときに、平行移動可能である、請求項５に記載のリフティングマグネット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リフティングマグネットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リフティングマグネットは、電磁石の磁力によって鋼材等を吊り上げ、運搬するための装置である。このようなリフティングマグネットとして、特許文献１の図３には、電磁石６によって断面Ｔ型のロンジ材ａの一方の面を吸着して、吊具５にロンジ材ａを吸着係止する配材装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平９−１５６８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のリフティングマグネットにあっては、吊り上げ対象部材の厚みが比較的薄い場合に電磁石の吸着力が飽和し、吊り上げ力が不十分になるときがあった。このような部材を吊り上げる方法には、より多くの電磁石の使用して励磁面積を拡大する方法があるが、電磁石の制御及び調整が複雑化する問題がある。本発明は、上記した事情に鑑みて為されたものであり、電磁石の個数を増やさずにより大きな吊り上げ力を得ることが可能なリフティングマグネットを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るリフティングマグネットは、対象物を吊り上げるリフティングマグネットであって、励磁面を有する電磁石と、上記励磁面に対向する対向面を有する磁性部材と、を備え、上記励磁面が上記対象物を吸着しつつ上記磁性部材を吸引し、上記励磁面と上記対向面とが上記対象物を挟持することを特徴とする。
【０００６】
本発明のリフティングマグネットによれば、電磁石の励磁面とその励磁面により吸引された磁性部材の対向面とによって対象物が挟持される。励磁面及び対向面による対象物の挟持動作によって、対象物を吊り上げた際に、励磁面及び対向面からの摩擦力が対象物に作用する。これら摩擦力が電磁石による吸着力に加えて対象物に作用するので、電磁石の個数を増やさずにより大きな吊り上げ力を得ることが可能になる。また、同じ吊り上げ力をより少ない電磁石によって実現することができるので、電磁石の微調整及び制御を単純化し、これらに伴う部品点数を削減することができる。
【０００７】
また、本発明に係るリフティングマグネットは、上記励磁面が上記対象物を吸着していないときに上記励磁面と上記対向面との間に所定間隔を保持する保持部材を更に備えてもよい。保持部材によって保持される所定間隔は、励磁面と対向面との間に対象物を挿入しやすくし、比較的大きな厚みを有する対象物の挟持を容易にする。
【０００８】
ここで、上記保持部材は、上記電磁石の上記励磁面に隣接する側面において上記対象物を吊り上げる方向に垂直な軸線を中心に回動可能に一端が軸着された部材であって、上記対象物が上記励磁面と上記対向面との間に挿入されるときに上記対象物に当接し、上記対象物が挿入されるにつれて上方に回動して上記所定間隔の保持を解除し、上記対象物が上記励磁面と上記対向面との間から抜かれるにつれて自重によって下方に回動して上記所定間隔の保持を行うことが好ましい。励磁面が磁性部材を吸引する場合には、保持部材による所定間隔の保持を解除する必要がある。また、対象物を挿入する前には、上述のように所定間隔を保持しておくのが好ましい。保持部材は、対象物の挿抜によって回動し、自動的に所定間隔の保持動作及び解除動作を行うことができる。
【０００９】
また、上記磁性部材の上記対向面は、上記励磁面が上記対象物を吸着していないときに、上記対向面が上記励磁面に対して傾斜していることが好ましい。このようにすれば、励磁面が磁性部材を吸引する場合に、磁性部材の対向面の上部及び下部の一方にはより大きな吸引力が作用するので、磁性部材を励磁面に吸引しやすくすることが可能である。
【００１０】
また、上記励磁面に吸引され、上記励磁面とともに上記対象物を挟持するのに好適な磁性部材は、前記上記対象物を吊り上げる方向に垂直な軸線を中心に回動可能に上部が軸着された板状部材である。さらに、上記の磁性部材は、上記励磁面が上記対象物を吸着していないときに、平行移動可能であってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のリフティングマグネットによれば、電磁石の個数を増やさずにより大きな吊り上げ力を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係るリフティングマグネットを示す斜視図である。
【図２】（ａ）図１に示すリフティングマグネットの電磁石を示す側面断面図である。（ｂ）電磁石のｂ−ｂ線に沿った断面を示す断面図である。
【図３】図１に示すリフティングマグネットのストッパを示す斜視図である。
【図４】（ａ）リフティングマグネットの初期配置動作を示す側面図である。（ｂ）リフティングマグネットによるロンジ材の挿入動作を示す側面図である。
【図５】（ａ）リフティングマグネットによる吸着動作を示す側面図である。（ｂ）リフティングマグネットによるロンジ材の挟持動作を示す側面図である。
【図６】リフティングマグネットによるロンジ材の吊り上げ動作を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。
【００１４】
本実施形態では、本発明に係るリフティングマグネットを、ロンジ材を天頂方向に吊り上げる固定式吊りビームに適用した場合について説明する。
【００１５】
まず、図１〜図３を参照して、第一実施形態にかかるリフティングマグネットの構成について説明する。図１は本実施形態に係るリフティングマグネットを示す斜視図、図２（ａ）はリフティングマグネットの電磁石を示す側面断面図、図２（ｂ）は電磁石のｂ−ｂ線に沿った断面を示す断面図、図３はリフティングマグネットのストッパを示す斜視図である。
【００１６】
図１に示されるように、本実施形態に係るリフティングマグネット１００は、電磁石１３０と、当て板１６０と、一対のストッパ１７１及び１７２と、一対の固定部材１２１及び１２２と、一対の係止部材１２１ａ及び１２２ａと、一対の釣支部材１４１及び１４２と、一対の鎖状部材１５１及び１５２と、一対の連結部材１６１及び１６２と、一対の支持部材１８１及び１８２と、を備えて構成されている。一対の構成要素は、図１の手前側（参照番号の末桁が１）と奥側（参照番号の末桁が２）とに設けられている。以下の説明においては、手前側の要素の参照番号のみを代表して記載する。
【００１７】
電磁石１３０は、固定式吊りビームの主桁１１０の下部に固定部材１２１を介して垂設されており、天頂方向Ｚに沿った励磁面１３０ａを有する。リフティングマグネットの動作時において、電磁石の励磁面１３０ａは、励磁面１３０ａの略法線方向に磁界を形成し、ロンジ材を吸着しつつ当て板１６０（後述）を吸引する。
【００１８】
電磁石１３０は、例えば、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、ケース１３１において、所定の軸線方向Ｙに延びる内極１３２と、内極１３２の周囲に巻回されたコイル１３４と、コイル１３４の周囲に設けられた外極１３３と、コイル１３４の一端側に設けられた底板１３５と、を備えている。ケース１３１、内極１３２及び外極１３３は、鉄等の強磁性材料からなり、底板１３５は、高マンガン系オーステナイト鋼等の非磁性材料からなる。コイル１３４は、絶縁被覆膜に被覆された銅線であり、エボキシ樹脂等の固定材１３６により、ケース１３１、内極１３２、外極１３３及び底板１３５の内面に固定されている。励磁面１３０ａは、内極の端面１３２ａ、外極の端面１３３ａ及び底板の端面１３５ａによって面一に構成される。リフティングマグネットの動作時においては、吸引ボタン（不図示）を押すと、コイル１３４に励磁電流が流れ、内極の端面１３２ａ及び外極の端面１３３ａに磁界を発生する。ここで、図２（ｂ）に示すように、内極１３２と外極１３３とにおける軸線Ｙを法線とする断面積をほぼ等しくすることによって、励磁面１３０ａの面積を有効に活用することができる。
【００１９】
当て板１６０は、図１に示すように、電磁石の励磁面１３０ａに対向する対向面１６０ａを有する正面視にて矩形の板状部材であり、ケース１３１と同様に強磁性の磁性材料からなる部材である。当て板の対向面１６０ａは、励磁面１３０ａがロンジ材を吸着していないときに、励磁面１３１ａから面間隔Ｓだけ離間し、対向面１６０aの上部が対向面１６０aの下部に比べてより励磁面１３０ａに接近するように励磁面１３０ａに対して所定の傾斜角αで傾斜している。即ち、面間隔Ｓは、対向面１６０ａの上部側で縮減され下部側で増大されている。リフティングマグネットの動作時において、ストッパ１７１（後述）による面間隔Ｓの保持が解除されると、当て板１６０は、励磁面１３０ａが形成する磁界により吸引され、励磁面１３０ａとともに対向面１６０ａがロンジ材の基部を挟持することができる。
【００２０】
より詳細には、当て板１６０は、主桁１１０の下部に設けられた釣支部材１４１及び鎖状部材１５１によって懸吊されており、対向面１６０ａが励磁面１３０ａに対して接近可能（即ち、傾斜角α及び面間隔Ｓが縮小可能）に設けられている。当て板１６０の上部は、天頂方向Ｚに垂直であり対向面１６０ａに沿った軸線Ｘ１を中心に回動可能に連結部材１６１を介して鎖状部材１５１に軸着されている。リフティングマグネットの動作時において、当て板１６０は、励磁面１３０ａがロンジ材を吸着していないときにストッパ１７１（後述）による面間隔Ｓの保持が解除されると、励磁面１３０ａに対して接近及び離間するように平行移動可能となる。
【００２１】
ストッパ１７１は、励磁面１３０ａがロンジ材を吸着していないときに励磁面１３０ａと対向面１６０ａとの間に面間隔Ｓを保持する役割を果たす部材である。より詳細には、ストッパ１７１は、図３に示すように、電磁石の励磁面１３０ａに隣接する側面１３０ｂにおいて天頂方向Ｚに垂直な軸線Ｘ２を中心に所定の回動角βで回動可能に一端が軸着された棒状部材である。ストッパ１７１及び１７２は、それぞれ独立な軸部材に軸着されていてもよいし、共通な軸部材に軸着されていてもよい。リフティングマグネットの動作時において、ストッパ１７１は、ロンジ材が励磁面１３０ａと対向面１６０ａとの間に挿入されるときにロンジ材に当接し、ロンジ材が挿入されるにつれて上方に回動して面間隔Ｓの保持を解除する。また、ロンジ材が励磁面１３０ａと対向面１６０ａとの間から抜かれるにつれて自重によって下方に回動して面間隔Ｓの保持を行う。
【００２２】
より具体的には、ストッパ１７１は、他方の一端に対向面１６０ａを支持する支持面１７１aを有し、励磁面１３０ａ及び対向面１６０ａに対して交差するように対向面１６０ａを支持する。また、ストッパ１７１の回動範囲は、電磁石の側面１３０ｂに設けられた係止部材１２１ａ及び支持部材１８１（図１参照）によって、所定の回動角βに制限される。回動角βは、天頂方向Ｚの垂直方向即ち水平方向から天頂方向に向かってなす鋭角である。これにより、ストッパ１７１に当接して挿入されたロンジ材を抜いた際に、ストッパ１７１が自重によって回動し、対向面１６０ａを支持可能な位置までストッパの支持面１７１aを回転及び移動させることができる。そのため、ロンジ材を励磁面１３０ａ及び対向面１６０ａの間から抜く際に、自動的に、ストッパ１７１による面間隔Ｓの保持が可能となる。
【００２３】
また、ストッパ１７１は、他方の一端において、ストッパが回動する方向側に延びるＪ字状部材１７１ｃを設けるとよい。このＪ字状部材１７１ｃは、穴を有するロンジ材が挿入された際に、ストッパ１７１の他方の一端がロンジ材の穴に入りこみ挿入されたロンジ材が抜けなくなることを防止する。
【００２４】
次に、図４〜図６を参照して、リフティングマグネット１００の動作を説明する。ここで、図４（ａ）はリフティングマグネットの初期配置動作を示す側面図、図４（ｂ）はリフティングマグネットによるロンジ材の挿入動作を示す側面図、図５（ａ）はリフティングマグネットによる吸着動作を示す側面図、図５（ｂ）はリフティングマグネットによるロンジ材の挟持動作を示す側面図、図６はリフティングマグネットによるロンジ材の吊り上げ動作を示す側面図である。
【００２５】
まず、図４（ａ）に示すように、励磁面１３０ａ及び対向面１６０aの間の面間隔Ｓの直下にロンジ材Ｗの基部が位置するように、リフティングマグネット１００を水平移動させる。
【００２６】
次に、図４（ｂ）に示すように、リフティングマグネット１００をロンジ材Wに向かって降下させる操作を行う。このとき、ロンジ材Wの基部が電磁石の励磁面１３０ａ及び当て板の対向面１６０aの間に挿入されると、ロンジ材Wの基部がストッパ１７１の底面に当接し、ストッパ１７１による面間隔Ｓの保持が解除される。より具体的には、ロンジ材Wの基部の挿入につれて、ストッパ１７１は、ロンジ材Wの基部に接触しながら軸線Ｘ２を中心に上方へ回動し、支持面１７１ａによる対向面１６０ａの支持を解除する。ストッパ１７１による面間隔Ｓの保持が解除されると、対向面１６０ａが励磁面１３０ａに対して接近可能な状態（即ち、傾斜角α及び面間隔Ｓが縮小可能な状態）になる。
【００２７】
次に、図５（ａ）に示すように、ロンジ材Ｗの基部が所定位置まで挿入されると、吸引ボタン（不図示）を押し、電磁石１３０を励磁する。このとき、電磁石の励磁面１３０ａによる対向面１６０aの上部への吸引力Ｆｍ２ｕが対向面１６０aの下部への吸引力Ｆｍ２ｌに比べて大きく作用する。そのため、対向面１６０aの上部が下部に比べて吸引されやすい。
【００２８】
その後、図５（ｂ）に示すように、当て板１６０がロンジ材Ｗを吸着しつつ励磁面１３０ａを吸引し、励磁面１３０ａと対向面１６０ａとがロンジ材Ｗの基部を挟持する。
【００２９】
その後、図６に示すように、リフティングマグネット１００を上昇させ、ロンジ材Ｗを吊り上げる。このとき、ロンジ材Ｗの基部には、励磁面１３０ａへの吸着力Ｆｍ１に加えて、天頂方向の摩擦力Ｆｆ１及びＦｆ２が作用する。そのため、ロンジ材Ｗのより確実な吊り上げ動作が可能となる。
【００３０】
以上のように、本実施形態に係るリフティングマグネットによれば、図６に示すように、電磁石の励磁面１３０ａと励磁面１３０ａにより吸引された当て板の対向面１６０aとによってロンジ材Wの基部が挟持される。励磁面１３０ａ及び対向面１６０ａによるロンジ材Ｗの挟持動作によって、ロンジ材Ｗを吊り上げた際に、励磁面１３０ａ及び対向面１６０ａからの摩擦力Ｆｆ１＋Ｆｆ２がロンジ材Ｗに作用する。これら摩擦力Ｆｆ１＋Ｆｆ２が電磁石による吸着力Ｆｍ１に加えてロンジ材Ｗに作用するので、電磁石の個数を増やさずにより大きな吊り上げ力を得ることが可能になる。また、同じ吊り上げ力をより少ない電磁石によって実現することができるので、電磁石の微調整及び制御を単純化し、これらに伴う部品点数を削減することができる。
【００３１】
また、実施形態に係るリフティングマグネット１００は、励磁面１３０ａがロンジ材Ｗを吸着していないときに励磁面１３０ａと対向面１６０aとの間に面間隔Ｓを保持するストッパ１７１をさらに備える。図４（ａ）に示すように、ストッパ１７１によって保持される面間隔Ｓは、励磁面１３０aと対向面１６０ａとの間にロンジ材Ｗを挿入しやすくし、比較的大きな厚みを有するロンジ材Ｗの挟持を容易にする。
【００３２】
ここで、ストッパ１７１は、電磁石の側面１３０ｂにおいて天頂方向Ｚに垂直な軸線Ｘ２を中心に回動角βで回動可能に一端が軸着された棒状部材であって、ロンジ材Ｗが励磁面１３０ａと対向面１６０ａとの間に挿入されるときにロンジ材Ｗの基部に当接し、ロンジ材Ｗが挿入されるにつれて上方に回動して面間隔Ｓの保持を解除し、ロンジ材Ｗが励磁面１３０ａと対向面１６０ａとの間から抜かれるにつれて自重によって下方に回動して所定間隔Ｓの保持を行う。励磁面１３０ａが当て板１６０を吸引する場合には、ストッパ１７１による面間隔Ｓの保持を解除する必要がある。また、ロンジ材Ｗを挿入する前には、上述のように面間隔Ｓを保持しておくのが好ましい。ストッパ１７１は、ロンジ材Ｗの挿抜によって回動し、自動的に面間隔Ｓの保持動作及び解除動作を行うことができる。
【００３３】
また、あて板の対向面１６０aは、励磁面１３０ａがロンジ材Ｗを吸着していないときに対向面１６０ａの上部がその下部に比べてより電磁石の励磁面１３０ａに接近するように、対向面１６０ａが電磁石の励磁面１３０ａに対して傾斜している。このようにすれば、図５（ａ）に示すように、励磁面１３０ａが当て板１６０を吸引する場合に、当て板の対向面１６０aの上部にはより大きな吸引力Ｆｍ２ｕが作用するので、当て板１６０が励磁面１３０ａに吸引されやすくすることが可能である。また、対向面１６０ａの下部においては、励磁面１３０aと対向面１６０aとの面間隔Ｓをより大きく確保することができるので、励磁面１３０a及び対向面１６０aの下方からロンジ材Wを挿入しやすくすることが可能である。
【００３４】
また、当て板１６０は、天頂方向Ｚに垂直であり対向面１６０ａに沿った軸線Ｘ１を中心に回動可能に上部が軸着された板状部材である。さらに、当て板１６０は、励磁面１３０ａがロンジ材Ｗを吸着していないときに、励磁面１３０ａに対して接近及び離間するように平行移動可能である。よって、励磁面１３０ａに吸引された際に、励磁面１３０ａとともにロンジ材Ｗの基部を容易に挟持することができる。
【００３５】
なお、上述した実施形態は本発明に係るリフティングマグネットの一例を示すものである。本発明に係るリフティングマグネットは、上記実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を変更しないように上記実施形態を変形したものであってもよい。
【００３６】
例えば、上述の電磁石の励磁面１３０ａ及び当て板の対向面１６０ａのうち一方又は両方に対して、ゴム素材を貼付したり、塗装を施したり、表面を粗面化処理したりして、摩擦力を向上させてもよい。
【００３７】
また、上述の実施形態では、１つのコイルからなる電磁石を示したが、電磁石は複数個のコイルからなるものであってもよい。
【００３８】
また、上述の実施形態では、ストッパ、固定部材、係止部材、釣支部材、鎖状部材、連結部材、支持部材をそれぞれ一対の部材として示したが、それぞれ１つの部材であってもよい。
【００３９】
また、上述の実施形態では、吊り上げる対象物の例としてロンジ材を示したが、薄板が垂直に配置された形状であればよく、例えばＬ字形状の部材であってもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１００…リフティングマグネット、１１０…主桁、１２１，１２２…一対の固定部材、１２１ａ，１２２ａ…一対の係止部材、１３０…電磁石、１３０ａ…電磁石の励磁面、１３０ｂ…電磁石の側面、１３１…電磁石のケース、１３２…電磁石の内極、１３３…電磁石の外極、１３４…電磁石のコイル、１３５…電磁石の底板、１３６…固定材、１４１，１４２…一対の釣支部材、１５１，１５２…一対の鎖状部材、１６０…当て板（磁性部材）、１６０ａ…当て板の対向面、１６１，１６２…連結部材、１７１，１７２…一対のストッパ、１７１ａ…ストッパの支持面、１７２ｂ…ストッパの接触面、１７１ｃ…ストッパのＪ字状部材、１８１，１８２…一対の支持部材、Ｆｆ１，Ｆｆ２…ロンジ材に作用する摩擦力、Ｆｍ１…ロンジ材に作用する吸着力、Ｆｍ２ｕ…対向面の上部に作用する吸引力、Ｆｍ２ｌ…対向面の下部に作用する吸引力、Ｓ…面間隔（所定間隔）、Ｗ…ロンジ材（対象物）、Ｘ１…当て板を軸着する軸線、Ｘ２…ストッパを軸着する軸線、Ｙ…電磁石の軸線、Ｚ…天頂方向、α…傾斜角、β…回動角。
【図１】
2010189139.tif 000003
【図２】
2010189139.tif 000004
【図３】
2010189139.tif 000005
【図４】
2010189139.tif 000006
【図５】
2010189139.tif 000007
【図６】
2010189139.tif 000008