(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁極として固定磁極と可動磁極とより成り、この可動磁極は夫々断面Ｃ字状の上記固定磁極の空所内に基部を装着され、上下方向に可動の複数個の可動磁極体より成るようにした角形の可動磁極付き吊り上げ電磁石において、上記複数個の可動磁極体の内、両端又は片端に位置する１乃至複数個の可動磁極体に代え、当該可動磁極体と同一形状の非磁性部材から成る可動体を配置したことを特徴とする可動磁極付き吊り上げ電磁石。
【請求項２】
磁極として固定磁極と可動磁極とより成り、この可動磁極は夫々断面Ｃ字状の上記固定磁極の空所内に基部を装着され、上下方向に可動の複数個の可動磁極体より成るようにした角形の可動磁極付き吊り上げ電磁石において、上記複数個の可動磁極体の内、両端又は片端に位置する１乃至複数個の可動磁極体に代え、非磁性材又は磁性材にて形成される埋材を、固定磁極の磁極面より下方に突出することのないように配置したことを特徴とする可動磁極付き吊り上げ電磁石。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は山形鋼等の形鋼を結束運搬する可動磁極付き吊り上げ電磁石の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
山形鋼等の形鋼を複数個重ねて結束吊りする場合、吸着面が平面となる固定磁極のみより成る通常の吊り上げ電磁石を用いると、吸着後に移送用のクレーンの揺動があると、吸着された山形鋼が転動し、不安定な吸着態勢となる。
そこで、このような形鋼を安定に吸着するために図５に示すような可動磁極付きの吊り上げ電磁石が実用に供されている。
図５（Ａ）〜（Ｄ）において、１は可動磁極付き吊り上げ電磁石で、これは同図（Ｂ）〜（Ｄ）に示すような略Ｃ字状の固定磁極２ａを、同図（Ｃ）に示すように９０度反転して配置し、その内側に形成される空所２内に固定磁極２ａの内側面に当たるスライド用の壁２ｃに沿って上下動するＴ字型の可動磁極２ｂの基部２ｄを装着し、これらの固定磁極２ａと可動磁極２ｂとの組み合わせから可動磁極付き吊り上げ電磁石を構成する。
なお、可動磁極２ｂは同図（Ａ）に示すようにｎ個の磁極体Ｇ1〜Ｇnによって構成されている。
また、１ｃは、これらの磁極体Ｇ1〜Ｇnに磁束を供給する励磁コイルである。図５（Ａ）に示すように、山形鋼３の頂辺の部分３ａが当てがわれる磁極体Ｇ10〜Ｇ12を押し上げることにより磁極幅Ｗの可動磁極２ｂで吸着し、最も縮んだ磁極体Ｇ11の両端の下方へ延ばされた可動磁極を有する磁極体Ｇ9、Ｇ10：Ｇ12、Ｇ13によって、山形鋼３の斜辺３ｂ、３ｃに沿った吸着をし、倒れ止めを行うように左右より支持している。
なお、このような可動磁極付き吊り上げ電磁石１は１台で独立して使用することも可能であるが、この種の形鋼を荷役する場合には、次に述べるように複数台の吊り上げ電磁石を用途に応じて配置して使用することが可能である。
図６は６台の可動磁極付き吊り上げ電磁石４ａ1〜４ａ6がセットになっている吊り上げ電磁石装置の配置例を示すもので、同図（Ａ）は吊り上げ電磁石の一列配置を、同図（Ｂ）は吊り上げ電磁石の伸縮距離大の一列配置を、同図（Ｃ）は吊り上げ電磁石の千鳥（又はスライド）配置を夫々示すもので、これらの配置は図示しない各電磁石の位置調整機能により用途に合わせて、その配置を任意に調整できるようになっているものとする。
同図において、４Ｇ1〜４Ｇ6は夫々Ｎ、Ｓ極となる各１対の可動磁極で、図５の可動磁極２ｂに相当するものである。
ところで、山形鋼を吸着して移搬する場合には、通常は図６（Ｃ）に示すように吊り上げ電磁石４ａ1〜４ａ6を千鳥配置として、第１列に整列された山形鋼５は吊り上げ電磁石４ａ1、４ａ3及び４ａ5によって、また第２列に整列された山形鋼６は吊り上げ電磁石４ａ2、４ａ4及び４ａ6によって吸着して移搬するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のこの種の吊り上げ電磁石装置を構成要素である各吊り上げ電磁石４ａ1〜４ａ6の可動磁極４Ｇ1〜４Ｇ6を構成する複数個の可動磁極体は夫々図５に示すように、全てが磁性体の材料で構成されていたから、山形鋼の吸着に当たって、次のような問題が生じていた。
（１）各列に分けて配置される山形鋼の各列相互間の距離が適正な距離の場合は、前述のように図６（Ｄ）に示すように各吊り上げ電磁石（以下電磁石と略す）４ａ1、４ａ3及び４ａ5によって山形鋼５が、一方電磁石４ａ2、４ａ4及び４ａ6によって山形鋼６が吸着され、２列配列の山形鋼５、６を順次効率良く運搬できる。
（２）しかし、山形鋼の各列相互間の距離が適正でなかったり、或いは各電磁石を支承するクレーンの揺動があったりすると、本来は図６（Ｄ）に示すように電磁石４ａ2、４ａ4及び４ａ6によって吸着されるべき山形鋼６が、図６（Ｅ）に示すように、その斜辺部が電磁石４ａ1、４ａ3及び４ａ5の近接した可動磁極部の吸引力によって吸着されることがあり、荷役作業に支障を生じていた。このような現象は図示のように不等辺の山形鋼の場合に顕著に現われ易い。
（３）これを避けるために、図６（Ａ）又は（Ｂ）に示す電磁石の１列配置により山形鋼を１列ずつ吸着することも考えられるが、折角、６台で２列の山形鋼の吸着が可能なのに、このような荷役作業を行うことは、荷役作業効率が低下するので問題である。
本発明は従来のものの上記課題（問題点）を解決するようにした可動磁極付き吊り上げ電磁石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】
本発明の可動磁極付き吊り上げ電磁石は、上記課題を解決するために、請求項１の発明では、磁極として固定磁極と可動磁極とより成り、この可動磁極は夫々断面Ｃ字状の上記固定磁極の空所内に基部を装着され、上下方向に可動の複数個の可動磁極体より成るようにした角形の可動磁極付き吊り上げ電磁石において、上記複数個の可動磁極体の内、両端又は片端に位置する１乃至複数個の可動磁極体に代え、当該可動磁極体と同一形状の非磁性部材から成る可動体を配置して構成するようにした。
また、請求項２の発明では、磁極として固定磁極と可動磁極とより成り、この可動磁極は夫々断面Ｃ字状の上記固定磁極の空所内に基部を装着され、上下方向に可動の複数個の可動磁極体より成るようにした角形の可動磁極付き吊り上げ電磁石において、上記複数個の可動磁極体の内、両端又は片端に位置する１乃至複数個の可動磁極体に代え、非磁性材又は磁性材にて形成される埋材を固定磁極の磁極面より下方に突出することのないように配置して構成するようにした。
従って、請求項１、２の何れの発明も隣接して置かれた山形鋼の斜辺に加わる磁極による吸着力が弱くなり、可動磁極に対向する位置にある吸着対象の山形鋼だけに吸着力を加えることができる。
この結果、吊り上げ電磁石数台を千鳥配置して、２列の山形鋼を同時に吸着して結束吊り運搬を行う場合でも、各列用の吊り上げ電磁石が他の列の吊り上げ電磁石の運搬物を吸着することはない。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図４に示す第１及び第２の各実施の形態により、本発明を具体的に説明する。
第１の実施の形態：
図１（Ａ）は本発明の第１の実施の形態を示す可動磁極付き吊り上げ電磁石の側面図、同図（Ｂ）はその正面図である。
同図（Ａ）、（Ｂ）において、１１は本発明の可動磁極付き吊り上げ電磁石で次のように構成される。即ち、１２ａ及び１２ｂは夫々１対の固定磁極、１３ａ及び１３ｂは夫々１対の可動磁極である。なお、図示しないが各磁極１２ａ、１２ｂ、１３ａ及び１３ｂに磁束を生じさせるため、コイルやこのコイルへの給電線及び励磁用電源等も別途設けられているものとする。
１５ａ及び１５ｂは吊り手で、チエーン１６を介してクレーン（図示せず）に対して連結される。この例では簡単のため、吊り手が２個の場合を示したが安定度を高めるためには３個以上とすることが望ましい。
なお、可動磁極１３ａ及び１３ｂは夫々固定磁極１２ａ及び１２ｂの空所内で上下動可能に配置した複数個の可動磁極体と可動体から構成される。
この場合、図１（Ｂ）に示すように、例えば、一方の可動磁極１３ａは両端に配置される各１個又は複数個（同図のものでは各２個）の可動体２３ｈ1、２３ｈ2及び２３ｈ3、２３ｈ4を非磁性体より構成し、残りの可動磁極体２３ａ1〜２３ａnは磁性体で構成する。この際、可動体２３ｈ1、２３ｈ2及び２３ｈ3、２３ｈ4と、可動磁極体２３ａ1〜２３ａnとは同一形状とする。また、他方の可動磁極１３ｂも、前述した可動磁極１３ａと同様に構成するものとし、このようにして構成した点に、本発明の構成上の特徴がある。
【０００６】
次に、第１の実施の形態の電磁石の動作を説明する。
図２は図１（Ｂ）に示した第１の実施の形態の可動磁極部の拡大図で、同図（Ａ）は等辺山形鋼を運搬する場合を、同図（Ｂ）は不等辺山形鋼を運搬する場合を夫々示す。
上記構成において、本実施の形態の吊り上げ電磁石により等辺山形鋼２４の運搬を行う場合、同図（Ａ）に示すように可動磁極体２３ａ1乃至２３ａnが対向する山形鋼２４の頂角と斜辺とに沿うように上下動して吸着し、運搬する。
この場合、可動磁極体２３ａ1乃至２３ａnの両端には、当該可動磁極体２３ａ1乃至２３ａnと同一形状の非磁性体より成る可動体２３ｈ1、２３ｈ2及び２３ｈ3、２３ｈ4が設けられているので、その分だけ隣接する山形鋼との距離が離れるので、可動磁極体２３ａ1乃至２３ａnによる磁力が隣接する山形鋼の斜辺を吸引する力が弱まり、吊り上げ電磁石を操作するクレーンが揺動しても、隣接する山形鋼が転動して、その斜辺が吸着されることが防止されるようになっている。
このような隣接する山形鋼の吸引が防止される動作は、同図（Ｂ）に示す不等辺山形鋼２５を吊り上げ電磁石１１により吸着し、運搬する場合にも同様に行われる。
このような両端の非磁性体より成る可動体の機能は、２列の山形鋼を吸着する場合には特に有効であるので、図３を用いて、次に説明する。
図３は上記構成より成る複数個の可動磁極付き吊り上げ電磁石を図６（Ｃ）のように千鳥型に配置し、２列に配置した山形鋼を吸着する場合を示している。
図３（Ａ）は結束された小型の等辺山形鋼を運搬する場合を、また同図（Ｂ）は、これより大形の結束された不等辺山形鋼を運搬する場合を夫々示したものである。
同図（Ａ）に示すように、本発明の吊り上げ電磁石を用いたものでは、可動磁極体２３ａ1〜２３ａnの両端に非磁性体の可動体２３ｈ1、２３ｈ2及び２３ｈ3、２３ｈ4を設けているので（本図には２３ｈ3、２３ｈ4は図示せず）、吸着対象の結束された山形鋼２４ｂ、２４ｃに隣接している他列の結束された山形鋼の内の近接した山形鋼２４ａに作用する磁力が弱くなり、この山形鋼２４ａの斜辺を吸着しないようになっている。
このような動作は、吸着対象が次に述べる不等辺山形鋼の場合でも同様である。なお、本図（Ａ）では２列目の吊り上げ電磁石は図示してない。
同様に、同図（Ｂ）に示す不等辺山形鋼を本発明の吊り上げ電磁石で吸着する場合にも、各吊り上げ電磁石の両端に配置される非磁性体の可動体２３ｈ1、２３ｈ2及び２３ｈ3、２３ｈ4の存在により各吊り上げ電磁石は夫々の吸着対象の各列の山形鋼２５ａ、２５ｂを図示のように安定した態勢で吸着して運搬でき、クレーンの揺動があっても、矢印のように、それらの山形鋼２５ａ、２５ｂの各斜辺が吸引されて転動し、不安定な態勢での吸着が生じることが防止されるようになっている。
本実施の形態は可動磁極の両端に非磁性体を設けることによって、隣接する鋼材や吸着対象の山形鋼の斜辺に吸着力を及ぼさないようにしたことに特徴を有するものである。
このような動作を行わしめるために、可動磁極体中の端部においてどの程度の個数（幅）を非磁性体からなる可動体とするかという具体的な条件としては、図２（Ａ）に示す山形鋼２４の斜辺Ｌ1＝１５０〜２５０ｍｍで、可動磁極体２３ａ1〜２３ａn、２３ｈ1〜２３ｈ4のケース１１ａから下方に突出した長さＬ2＝６０ｍｍの場合では、非磁性体から成る可動体２３ｈ1、２３ｈ2の合計幅Ｌ3＝５０ｍｍ程度にすれば良いことが実験上、確認されている。
【０００７】
第２の実施の形態：
図４は本発明の第２の実施の形態を示す可動磁極付き吊り上げ電磁石の可動磁極部の縦断正面図である。
同図において、第１の実施の形態と同等の構成については、図３（Ａ）と同一の符号を付し、その説明を省略する。
３１ａ乃至３１ｄは夫々非磁性体又は磁性体より成る埋材であり、可動磁極体２３ａ1乃至２３ａnの両端に設けられる。この場合、埋材３１ａ〜３１ｄの長さとしては、図示のような長さとし、図示のようにセットした場合に、各埋材の下面が可動磁極体２３ａ1〜２３ａnの上昇時の下面（図示のように、山形鋼２４の頂点に接した可動磁極体の上昇時の下面）に一致するように配置するのが望ましい。換言すれば、埋材の下面が固定磁極の磁極面よりも下方に突出しないように埋材を配置するものとする。
本実施の形態の場合も、可動磁極体２３ａ1乃至２３ａnの両端に埋材３１ａ〜３１ｄを設けているので、山形鋼２４の斜辺に加わる吸着力が弱まり、山形鋼２４の転動が防止される。これは、不等辺山形鋼を吸着する場合でも同様である。
また、図示しないが複数列に配置した山形鋼を２列ずつ移搬する場合も、第１の実施の形態と同様に、隣接する山形鋼には吸着力を及ぼさないようになっているので、夫々の吊り上げ電磁石が吸着対象の山形鋼を安定した態勢での運搬を行うことができる。
【０００８】
本発明の構成は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記第１の実施の形態では、可動磁極付きの吊り上げ電磁石の可動磁極の両端の可動磁極体を夫々２個分、非磁性体の可動体を設ける場合を示したが、この個数は第１の実施の形態の末尾に記載した実験例の条件に合致すれば、１個でも３個であっても良い。
また、上記のように非磁性体の可動体を両端に設けないで、一方端（片端）のみにしても良い。なお、このようにした一方端にのみ非磁性体の可動体を設けた吊り上げ電磁石を対にして２列の形鋼を吸着する場合には、非磁性体の可動体を設けた側を中間に配置し、それらが相対向する状態で吊り上げ電磁石をセットして形鋼の吸着を行うようにすれば良い。
【０００９】
【発明の効果】
本発明の可動磁極付き吊り上げ電磁石は、上記のように構成されるので、次のような優れた効果を有する。
（１）請求項１における端部に配置される可動磁極体と同一形状の非磁性体から成る可動体、又は請求項２における埋材の存在によって、隣接部分に配置される形鋼への誘引又は跳ね上がりを生じる吸着力を弱めることができるため、吸着対象の形鋼だけを安定した態勢で運搬することができる。
（２）従って、吊り上げ電磁石を複数台、千鳥状等に配置して複数列の形鋼を同時に運搬する場合でも、荷役作業を効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  同図（Ａ）は本発明の第１の実施の形態である可動磁極付き吊り上げ電磁石の側面図、同図（Ｂ）はその正面図である。
【図２】  第１の実施の形態の吊り上げ電磁石の基本動作を示すもので、同図（Ａ）は等辺山形鋼を運搬する場合の可動磁極部の拡大正面図、同図（Ｂ）は不等辺山形鋼を運搬する場合の可動磁極部の拡大正面図である。
【図３】  同図は第１の実施の形態の可動磁極付き吊り上げ電磁石によって多列配置の結束された山形鋼を吸着する場合の状態を示す正面図で、同図（Ａ）は小型の等辺山形鋼を運搬する場合を示し、同図（Ｂ）は不等辺山形鋼を運搬する場合を夫々示したものである。
【図４】  本発明の第２の実施の形態を示す可動磁極付き吊り上げ電磁石の可動磁極部の拡大正面図である。
【図５】  同図は従来の可動磁極付き吊り上げ電磁石の構成を示すもので、同図（Ａ）及び（Ｂ）は夫々山形鋼を吸着している状態を示す正面図及び側面図、同図（Ｃ）及び（Ｄ）は夫々可動磁極体と固定磁極との関係を示す要部側面図である。
【図６】  同図（Ａ）乃至（Ｃ）は複数個の吊り上げ電磁石を組み合わせて用いる場合の配置例を示し、同図（Ａ）は吊り上げ電磁石の一列配置の裏面図、同図（Ｂ）は吊り上げ電磁石の伸縮距離大の一列配置の裏面図、同図（Ｃ）は吊り上げ電磁石の千鳥配置の裏面図、同図（Ｄ）及び（Ｅ）は夫々正面図で、これら各図は同図（Ｃ）の配置の従来の吊り上げ電磁石によって２列配置の山形鋼を吸着する場合の問題点を説明するためのものである。
【符号の説明】
１１：可動磁極付き吊り上げ電磁石
１２ａ、１２ｂ：固定磁極
１３ａ、１３ｂ：可動磁極
２３ａ1〜２３ａn：磁性体より成る可動磁極体
２３ｈ1〜２３ｈ4：非磁性体より成る可動体
３１ａ〜３１ｄ：埋材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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