(57)【要約】【課題】簡単な構成で組み立て作業が簡単なマグネットホルダを提供する。【解決手段】磁性体から成る円柱状コア１３の外周面に、周方向に複数に分割した磁石セグメント１４〜１６をそれぞれ磁気結合して密着させて配置し、各永久磁石セグメント１４〜１６を互いに周方向でもほぼ結合して全体としてほぼ円筒形とし、円柱状コア１３および永久磁石セグメント１４〜１６を磁性体から成る磁性体ホルダ１内に収納して配置すると共に、円柱状コア１３における軸方向一端面の外周部にリング状の非磁性体５を介在し、円柱状コア１３における軸方向一端面と、この非磁性体５によって磁気的に区分した磁性体ホルダ１とで磁気吸着面２を形成した。【選択図】図３
2014017394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体から成る円柱状コアの外周面に、その周方向に沿って複数の永久磁石セグメントをそれぞれ磁気吸着させて配置すると共に、当該永久磁石セグメントを配置した円柱状コアを磁性体から成る磁性体ホルダ内に収納し、前記円柱状コアの軸方向一端面の外周部にリング状の非磁性体を介在させると共に、前記円柱状コアの軸方向一端面と前記磁性体ホルダとで前記非磁性体により磁気的に区分した磁気吸着面を形成したことを特徴とするマグネットホルダ。
【請求項２】
請求項１に記載のマグネットホルダにおいて、
前記永久磁石セグメントは、円筒状の永久磁石を前記円柱状コアの周方向に等分割してなることを特徴とするマグネットホルダ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のマグネットホルダにおいて、
前記永久磁石セグメントを配置した円柱状コアを２つ１組として前記磁性体ホルダ内に並列に配置してなることを特徴とするマグネットホルダ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のマグネットホルダと、当該マグネットホルダと吸着・分離するマグネットブロックとからなることを特徴とする磁気保持装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載のマグネットホルダを備えたメスまたはオス金型と、  前記マグネットホルダと吸着・分離するマグネットブロックを備えたオスまたはメス金型とからなることを特徴とする射出成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石を用いて構成したマグネットホルダおよびこれを用いた磁気保持装置、射出用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、柱状のコアの外周部に磁石を配置して構成し、磁気吸着力の向上を図った種々の構成の磁石装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−５８３１８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、従来の磁石装置は、柱状のコアの外周部に磁石を配置して構成した場合、構造が複雑で組み立て作業が面倒なものとなっていた。そこで、本発明の目的は、簡単な構成で組み立て作業が容易なマグネットホルダおよびこれを用いた磁気保持装置、射出用金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために第１の発明は、磁性体から成る円柱状コアの外周面に、その周方向に沿って複数の永久磁石セグメントをそれぞれ磁気吸着させて配置すると共に、当該永久磁石セグメントを配置した円柱状コアを磁性体から成る磁性体ホルダ内に収納し、前記円柱状コアの軸方向一端面の外周部にリング状の非磁性体を介在させると共に、前記円柱状コアの軸方向一端面と前記磁性体ホルダとで前記非磁性体により磁気的に区分した磁気吸着面を形成したことを特徴とするマグネットホルダである。
【０００６】
このような構成によれば、円柱状コアの外周面に永久磁石を容易に組み立てることができる。また、円柱状コアの軸方向一端面の外周部にリング状の非磁性体を介在させて磁気的に区分した磁気吸着面を備えたことで高い磁気吸着力を得ることができる。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、前記永久磁石セグメントは、円筒状の永久磁石を前記円柱状コアの周方向に等分割してなることを特徴とするマグネットホルダである。このような構成によれば、一種類の形状および構造の永久磁石セグメントを製作し、それを分割数に応じた数を組み合わせてほぼ円筒状にすれば良く、製作や管理が容易となる。
【０００８】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記永久磁石セグメントを配置した円柱状コアを２つ１組として前記磁性体ホルダ内に並列に配置してなることを特徴とするマグネットホルダである。このような構成によれば、サイズを大型化することなく小型で高い磁気吸着力を発揮できる。
【０００９】
第４の発明は、第１乃至第３のいずれかのマグネットホルダと、当該マグネットホルダと吸着・分離するマグネットブロックとからなることを特徴とする磁気保持装置である。このような磁気保持装置によれば、第１乃至第３のいずれかのマグネットホルダを備えた部材と、前記マグネットブロックを備えた部材同士を確実かつ容易に結合・分離することができる。
【００１０】
第５の発明は、第１乃至第３の発明であるマグネットホルダを備えたメスまたはオス金型と、前記マグネットホルダと吸着・分離するマグネットブロックを備えたオスまたはメス金型とからなることを特徴とする射出成形用金型である。このような構成によれば、メス金型とオス金型を確実かつ容易に結合・分離することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のマグネットホルダは、円柱状コアの外周面に複数の永久磁石セグメントをその周方向に並べて配置したため、円柱状コアの外周面に永久磁石を容易に組み立てることができる。また、円柱状コアの軸方向一端面の外周部にリング状の非磁性体を介在させて磁気的に区分した磁気吸着面を備えたため、高い磁気吸着力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態によるマグネットホルダ１００の断面図である。
【図２】図１に示したマグネットホルダ１００の平面図である。
【図３】図１に示したマグネットホルダ１００におけるマグネットの展開斜視図である。
【図４】図５に示したマグネット９（１０）の組み立て状態を示す断面図である。
【図５】図５に示したマグネット９（１０）部分の組み立て途中状態を示す平面図である。
【図６】図１に示したマグネットホルダ１００と対で使用するマグネットブロック２２の断面図である。
【図７】図３に示したマグネットブロック２２の平面図である。
【図８】図１に示したマグネットホルダ１００の使用例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１および図２は、本発明に係るマグネットホルダ１００の実施の一形態を示す断面図および平面図である。図示するようにこのマグネットホルダ１００は、各角部を面取りしたほぼ角柱状の磁性体から成る磁性体ホルダ１内に、詳細を後述するマグネット９，１０を埋設して構成され、磁性体ホルダ１の上面側は、研磨加工して磁気吸着面２を形成している。磁性体ホルダ１の両側には、磁束制御用を兼用した取り付け用孔３，４が形成されている。
【００１４】
磁性体ホルダ１内に埋設して配置したマグネット９，１０は、図２に示すように一方の磁極面７，８が磁性体ホルダ１の上面側に露出して形成され、磁極面７，８の外周部には、例えば真鍮によってリング状に形成した非磁性体５，６を配置し、この非磁性体５，６によって磁性体ホルダ１の磁極面７，８とその外周部とを磁気的に区分している。
【００１５】
磁性体ホルダ１内に配置したマグネット９，１０は、磁性体ホルダ１における下面側からねじ込んだねじ１１，１２によって磁性体ホルダ１へしっかりと固定されている。その後、マグネットホルダ１の上面側は、磁極面７，８および非磁性体５，６を含めて研磨されて平坦な磁気吸着面２とされている。なお、ここでは、磁性体ホルダ１内に二つのマグネット９，１０を１組として並列に配置しているが、この数は、一つ以上のマグネットを埋設して配置した構成であれば良い。
【００１６】
図３は、上述したマグネット９（１０）を示す展開図である。図示するように、このマグネット９（１０）は、磁性体から成る円柱状コア１３と、円筒状のサマリウムコバルト製等の永久磁石をその外周部に複数（本実施の形態では３つ）に分割した永久磁石セグメント１４〜１６と、真鍮によってリング状に形成した非磁性体５と、アルミニウムなどによってキャップ状にした非磁性体１７とを有している。
【００１７】
円柱状コア１３は、その軸方向の一端部に一体的に形成した径大の鍔１８と、鍔１８の無い方の軸方向他端の端面に図１に示したねじ１１と螺合するように形成したねじ穴１９とを有している。リング状に形成した非磁性体５は、円柱状コア１３の主体部を挿入可能であるが鍔１８を挿入できない最小径部と、鍔１８の近くの軸方向端部にまで挿入したときその内側に鍔１８を丁度収納できるようにした凹部２０とを有している。
【００１８】
この凹部２０内に鍔１８を収納したとき、鍔１８の下面と、同側に位置する非磁性体５の下面とが、ほぼ同一平面となるように挿入深さが決められており、上述したようにその後、両者を研磨して平坦（面一）な磁気吸着面２が形成される。
【００１９】
永久磁石セグメント１４〜１６は、円柱状コア１３の外周面を周方向に包囲するように円周方向に三分割されており、円柱状コア１３の外周面に磁気的に密着する形状の内周面を有し、円柱状コア１３の外周面を包囲するように円周方向に並べて配置すると、全体としてほぼ円筒状の永久磁石となるようにしている。
【００２０】
非磁性体１７は、円柱状コア１３の鍔１８を持たない側の他端を所定長だけ挿入可能な凹部を下側に有しており、また中心部に図１に示したねじ１１を挿入可能な孔２１を有している。
【００２１】
マグネット９としての組み立ては、先ず、円柱状コア１３を鍔１８のない方の他端側から同図に点線で示すようにリング状の非磁性体５内に挿入し、非磁性体５を円柱状コア１３の鍔１８を設けた側の端部まで移動した後、非磁性体５の凹部２３内に鍔１８を収納した状態にする。その後、非磁性体５の反挿入側端に沿って円柱状コア１３の外周面を包囲するように円周方向に三分割した永久磁石セグメント１４〜１６を配置する。
【００２２】
図５は、円柱状コア１３の外周面に沿って永久磁石セグメント１４〜１６を配置した状態を、鍔１８のない方の円柱状コア１３の他端側から見た平面図である。同図から分かるように、永久磁石セグメント１４〜１６は、磁性体から成る円柱状コア１３の外周面へそれぞれ磁気結合して密着し、しかも、互いに周方向でも磁気的に結合し、全体としてほぼ円筒形となっている。永久磁石セグメント１４〜１６を周方向に分割することなく一体の円筒状に構成することも考えられる。しかしながら、図示のように周方向に分割すると、それぞれの永久磁石セグメント１４〜１６を円柱状コア１３の都合の良い各方向から配置することができるので、組み立て作業が容易になる。
【００２３】
各磁石セグメント１４〜１６の円周方向の幅はそれぞれ異なっても良いが、特に、永久磁石セグメント１４〜１６を円周方向に等分割して製作すると、一種類の形状および構造の永久磁石セグメントを製作し、それを分割数に応じた数だけ組み合わせてほぼ円筒状にすれば良く、製作や管理が容易となる。
【００２４】
その後、図３に示すように円柱状コア１３の鍔１８を持たない方の他端側に非磁性体１７を配置し、非磁性体１７の内側に形成した凹部に円柱状コア１３の他端を挿入した状態とする。マグネット１０側も同様の構成であるから、ここでの詳細な説明は省略する。
【００２５】
図１に示したマグネットホルダ１００は、磁気吸着面２を上方に配置している。この配置に合わせる場合は、マグネット９全体を１８０度回転し、上下を逆にして、図４に示したように円柱状コア１３の鍔１８が上方に位置するようにする。このとき、非磁性体５の凹部２０内に鍔１８が収納されているため、鍔１８の上方面と非磁性体５の上方面が一致している。
【００２６】
円柱状コア１３の軸方向では、非磁性体５と非磁性体１７間における円柱状コア１３の外周面に三分割した永久磁石セグメント１４〜１６がそれぞれ配置されている。また、円柱状コア１３に形成したねじ穴１９と、非磁性体１７に形成した孔２１とは合致している。
【００２７】
その後、図１に示したように、組み立て状態のマグネット９，１０を磁性体ホルダ１内に収納し、磁性体ホルダ１の下面側からねじ１１，１２をねじ込みながら、図４に示した孔２１を通して円柱状コア１３のねじ穴１９に螺合させる。これによって、鍔１８を介して非磁性体５をしっかりと保持し、マグネット９，１０全体を磁性体ホルダ１内にしっかりと保持することができる。その後、研磨しながらリング状に形成した非磁性体５，６の外周部と磁性体ホルダ１との間を密着させ、平坦な磁気吸着面２を形成する。
【００２８】
ここで、磁気吸着面２に錘を磁気吸着し、両者が離れるときの重さを測定した磁気吸着力について説明する。図３に示した磁石セグメント１４単体での吸着力は、約８５１．５３ｇであり、図５に示したマグネット９としての吸着力は２．１０５３Ｋｇであった。このマグネット９としての吸着力は、三分割した永久磁石セグメント１４〜１６の合計した吸着力とほぼ等しい。しかしながら、図１に示したマグネットホルダ１としての完成品での吸着力は、４１．３Ｋｇであり、磁石セグメント１４〜１６を円柱状となる構成を使用しながらも、非常に大きな吸着力を得ることができた。
【００２９】
図６および図７は、上述したマグネットホルダ１００と対となって使用されるマグネットブロック２２の断面図および平面図である。マグネットブロック２２は、磁性体から成っており、各角部を面取りしたほぼ角柱状に構成され、図７の上面側を研磨して磁気吸着面２３としている。この磁気吸着面２３は、図１に示した磁気吸着面２と同様に研磨されて平坦に成されている。マグネットブロック２２の両側には、磁束制御用を兼用した取り付け用孔２４，２５が形成されている。
【００３０】
図８は、上述したマグネットホルダ１００とマグネットブロック２２とからなる磁気保持装置を使用したプラスチックの射出成形用金型の側面図である。この射出成形用金型は、メス金型２７とオス金型２８との一対の金型から構成される。そして、一方の金型（例えば、メス金型２７）の縁部に、磁気保持装置の一方を構成するマグネットホルダ１００を取り付け、他方の金型（例えば、オス金型２８）の縁部に図６および図７で説明したような、磁気保持装置の他方を構成するマグネットブロック２２を取り付けて使用される。
【００３１】
すなわち、メス金型２７には、プレス面と平行になるように、かつオス金型２８側に面するように磁気吸着面２を配置したマグネットホルダ１００を取り付け用孔３，４を利用してボルトなどで取り付けている。オス金型２８には、メス金型２７の磁気吸着面２に対面するように磁気吸着面２３を配置したマグネットブロック２２を取り付け用孔２４，２５を利用してボルトなどで取り付けている。
【００３２】
メス金型２７とオス金型２８を閉じた状態では、マグネットホルダ１００における磁気吸着面２と、マグネットブロック２２の磁気吸着面２３とが接触し、マグネットホルダ１００とマグネットブロック２２間の磁気結合によって閉じた状態が保持される。このような磁気保持装置によれば、他の機械的な保持装置を使用した場合に比べてコンパクトな構成になり、かつ、取り付け取り外しが非常に容易になる。
【００３３】
以上説明したように本発明のマグネットホルダ１００は、比較的簡単な構成で強い磁気吸着力を得ることができ、永久磁石セグメント１４〜１６を周方向に分割することなく一体の円筒状に構成した場合に比べて、簡単な構成の永久磁石セグメント１４〜１６を製作し、それを分割数に応じた数を組み合わせてほぼ円筒状にすれば良く、製作や管理が容易となる。しかも、複数の永久磁石セグメントは、円柱状コア１３の外周部から容易に配置作業を行うことができ、組み立て作業も容易になる。
【００３４】
また、磁性体から成る円柱状コア１３の外周面に、周方向に複数に、かつ等分割した永久磁石セグメント１４〜１６とすることによって、一種類の形状および構造の永久磁石セグメントを製作し、それを分割数に応じた数を組み合わせてほぼ円筒状にすれば良く、製作や管理が容易となる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明によるマグネットホルダ１００およびこれを用いた磁気保持装置は、図１に示した構成に限らず他の構成のものにも適用することができるし、この磁気保持装置を用いる形態は、図８に示したようなプラスチックの射出成形用金型に限らず他の金型などにもそのまま使用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１００…マグネットホルダ
１…磁性体ホルダ
２…磁気吸着面
５，６…非磁性体
７，８…磁極面
９，１０…マグネット
１３…円柱状コア
１４〜１６…永久磁石セグメント
１７…非磁性体
１８…鍔
２７，２８…金型
【図１】
2014017394.tif 000003
【図２】
2014017394.tif 000004
【図３】
2014017394.tif 000005
【図４】
2014017394.tif 000006
【図５】
2014017394.tif 000007
【図６】
2014017394.tif 000008
【図７】
2014017394.tif 000009
【図８】
2014017394.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成24年11月20日(2012.11.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体から成る円柱状コアの外周面に、その周方向に沿って複数の永久磁石セグメントをそれぞれ磁気吸着させて配置すると共に、当該永久磁石セグメントを配置した円柱状コアを磁性体から成る磁性体ホルダ内に収納し、前記円柱状コアの軸方向一端面の外周部にリング状の非磁性体を介在させると共に、前記円柱状コアの軸方向一端面と前記磁性体ホルダとで前記非磁性体により磁気的に区分した磁気吸着面を形成し、
前記円柱状コアは、前記磁気吸着面側端部にこれより径大の鍔を有し、
前記リング状の非磁性体は、前記円柱状コアの鍔を持たない方の他端部から挿入したときに前記鍔を挿入できない最小径部と、前記鍔を収納する凹部とを有し、
当該凹部に前記鍔を収納するように前記非磁性体を配置した状態で当該非磁性体の最小径部の下面側に接するように前記永久磁石セグメントを配置し、
他方、前記円柱状コアの前記他端部に、当該他端部が挿入可能な凹部を有するキャップ状の非磁性体を配置し、
当該キャップ状の非磁性体に、当該非磁性体の凹部に前記円柱状コアの前記他端部を挿入した状態で当該他端部側に形成したねじ穴と合致する孔を形成したことを特徴とするマグネットホルダ。
【請求項２】
請求項１に記載のマグネットホルダにおいて、
前記永久磁石セグメントは、円筒状の永久磁石を前記円柱状コアの周方向に等分割してなることを特徴とするマグネットホルダ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のマグネットホルダにおいて、
前記永久磁石セグメントを配置した円柱状コアを２つ１組として前記磁性体ホルダ内に並列に配置してなることを特徴とするマグネットホルダ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のマグネットホルダと、当該マグネットホルダと吸着・分離するマグネットブロックとからなることを特徴とする磁気保持装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載のマグネットホルダを備えたメスまたはオス金型と、  前記マグネットホルダと吸着・分離するマグネットブロックを備えたオスまたはメス金型とからなることを特徴とする射出成形用金型。