(57)【要約】【課題】  小型軽量で強力な円板型マグネットチャック構造をつくること。そして自在な作業姿勢がとれるように支持構造を工夫することである。【解決手段】  半円２枚型と扇８枚型の２種類の小型軽量で強力が達成できる円板マグネットチャック構造を提案した。円板マグネットチャックはそのままでも有用であるが、自由度１の支持装置、自由度２の支持装置、自由度３の支持装置の構造をあわせて提案した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半円板形磁性材２枚の互いの弦位置に黄銅板を挟んで銀ろう付けして真円テーブル筐体を形成し、前記真円テーブル筐体の前記黄銅板に沿って筐体側面に開孔する円筒孔を設け、前記円筒孔に円柱状でその片側面にＮ極を、他の片側面にＳ極を磁化した磁性スイッチ体を回動可能に対偶させ、前記円柱状の磁性スイッチ体の端面に設けた溝孔を工具でＯＮ、ＯＦＦ操作する円板マグネットチャック。
【請求項２】
請求項１において、円柱状の磁性スイッチ体の端面に設けた操作溝孔は六角孔で、工具は六角Ｌ型レンチである円板マグネットチャック。
【請求項３】
扇形磁性材８枚の互いの直線位置に黄銅板を挟んで銀ろう付けして上真円テーブルを形成し、前記上真円テーブルにはねじで締結される非磁性材の下真円テーブルを設けて筐体となし、前記上真円テーブルと下真円テーブルの間には、８個の円盤状でその盤片面にＮ極を、他の盤片面にＳ極を磁化した磁性体大を円周大に等間隔でしかも相隣なる極性を異にするよう配置し、前記円周内側には８個の円盤状でその盤片面にＮ極を、他の盤片面にＳ極を磁化した磁性体小を円周小に等間隔でしかも相隣なる極性を異にするようしかも最寄の磁性体大とは極性を同一にするよう配置して保持した非磁性材のスイッチ板を回動可能に対偶させ、前記下真円テーブルの外則部のノブでＯＮ、ＯＦＦ操作する円板マグネットチャック。
【請求項４】
請求項３において、非磁性材の下真円テーブルと非磁性材のスイッチ板の材質はオーステナイト系ステンレス材である円板マグネットチャック。
【請求項５】
請求項１において、磁性スイッチ体の材質はネオジウム系磁石材である円板マグネットチャック。
【請求項６】
請求項３において、磁性体大と磁性体小の材質はネオジウム系磁石材である円板マグネットチャック。
【請求項７】
請求項１または請求項２の円板マグネットチャックの下面には、フランジによってねじ締結される自由度１シャフトを設け、自由度１シャフトは軸受けを介して自由度１ベースに対偶し、前記自由度１ベースには、前記自由度１シャフトを制御可能な自由度１摩擦ブレーキノブが設けられた円板マグネットチャックの支持装置。
【請求項８】
請求項７の自由度１ベースには、自由度２フランジアームによってねじ締結される自由度１シャフトと直角方向に回動可能な自由度２シャフトを設け、自由度２シャフトは軸受けを介して自由度２ベースに対偶し、前記自由度２ベースには、前記自由度２シャフトを制御可能な自由度２摩擦ブレーキノブが設けられた円板マグネットチャックの支持装置。
【請求項９】
請求項８の自由度２ベースには、自由度３フランジアームによってねじ締結される自由度２シャフトと直角方向に回動可能な自由度３シャフトを設け、自由度３シャフトは軸受けを介して自由度３ベースに対偶し、前記自由度３ベースには、前記自由度３シャフトを制御可能な自由度３摩擦ブレーキノブが設けられた円板マグネットチャックの支持装置。
【請求項１０】
請求項８において、自由度１ベースと自由度２ベースを可及的ピン結合可能な円板マグネットチャックの支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は精密な金型などのミガキ作業、肉盛溶接作業における工作物を簡便操作で自在の方位に支持できる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金型などの鉄系の精密工作物を簡便操作で支持する装置としてマグネットチャックがある。特に最近の技術進歩が目覚しい分野で、レアメタルを用いた強力磁石によって今まで考えられなかったほどの良い装置が提供されうる環境になり、マグネットチャックの構造（例えば、特許文献１）に大きな変化をもたらし、理想ではあったが実現できなかった小型軽量の円板型を可能にするに至った。
【０００３】
また、従来のマグネットチャックで肉盛溶接作業をしようとすると高温スパッターが飛んで表面を傷つけてしまう事がしばしばあった。マグネットチャックの特質としてシートで覆っても支持が出来る事である。    
被覆シートとしては、炭素繊維、不ねん紙さらにはサランラップで済ますこともあるが、吸着力（現場用語）が大きく、平面であることが最良である。マグネットチャックは重く、作業姿勢がとりにくく、能率がよくないというのが通説になっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０１４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術の問題点であった小型軽量で強力な円板型マグネットチャック構造をつくること。そして自在な作業姿勢がとれるように支持構造を工夫することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
半円板形磁性材２枚の互いの弦位置に黄銅板を挟んで銀ろう付けして真円テーブル筐体を形成し、前記真円テーブル筐体の前記黄銅板に沿って筐体側面に開孔する円筒孔を設け、前記円筒孔に円柱状でその片側面にＮ極を、他の片側面にＳ極を磁化した磁性スイッチ体を回動可能に対偶させ、前記円柱状の磁性スイッチ体の端面に設けた溝孔を工具でＯＮ、ＯＦＦ操作する円板マグネットチャックとすることで小型軽量で強力が達成できる。以下この種を半円２枚型と呼ぶ事にする。
【０００７】
さらに、扇形磁性材８枚の互いの直線位置に黄銅板を挟んで銀ろう付けして上真円テーブルを形成し、前記上真円テーブルにはねじで締結される非磁性材の下真円テーブルを設けて筐体となし、前記上真円テーブルと下真円テーブルの間には、８個の円盤状でその盤片面にＮ極を、他の盤片面にＳ極を磁化した磁性体大を円周大に等間隔でしかも相隣なる極性を異にするよう配置し、前記円周内側には８個の円盤状でその盤片面にＮ極を、他の盤片面にＳ極を磁化した磁性体小を円周小に等間隔でしかも相隣なる極性を異にするようしかも最寄の磁性体大とは極性を同一にするよう配置して保持した非磁性材のスイッチ板を回動可能に対偶させ、前記下真円テーブルの外則部のノブでＯＮ、ＯＦＦ操作する円板マグネットチャックとすることで小型軽量で強力が達成できる。以下この種を扇８枚型と呼ぶ事にする。
【０００８】
円板マグネットチャックの下面には、フランジによってねじ締結される自由度１シャフトを設け、自由度１シャフトは軸受けを介して自由度１ベースに対偶し、前記自由度１ベースには、前記自由度１シャフトを制御可能な自由度１摩擦ブレーキノブが設けられた円板マグネットチャックの支持装置で１自由度の作業姿勢がとれるようになる。加えて、２自由度、３自由度と自在性を増すことで作業性を良くすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
発明者は、直径１００ｍｍ、厚さ２０ｍｍの半円２枚型と扇８枚型の２種類の円板マグネットチャックをつくり、吸着力を測定した。（本来吸着力の語は、マグデブルグの半球での真空吸着力から発したものらしく、チャックの力を現場ではこのように呼んでいる。単位は真空吸着力に対しての％、またはＮである。）
半円２枚型では、３１．８％、２４５Ｎ。扇８枚型では、６５％、５００Ｎであった。これは従来のマグネットチャックの２〜４倍の効果が  でた。よって、小型軽量で強力な円板型マグネットチャック構造をつくることができた。
【００１０】
吸着力が増大した事は、軽量化したことであり、多自由度機構がかのうになり、自在な作業姿勢がとれるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明の半円２枚型円板マグネットチャックの実施例を示した３面図で、（ａ）は平面図、（ｂ）はＩＩ−ＩＩ断面図、（ｃ）はＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図３】本発明の扇８枚型円板マグネットチャックの実施例を示した４面図で、（ａ）は平面図、（ｂ）はＶＩ−ＶＩ断面図、（ｃ）はＩＶ−ＩＶ断面図、（ｄ）はＶ-Ｖ断面図である。
【図４】本発明の半円２枚型円板マグネットチャックの作用説明図で、（ａ）はＯＮ状態、（ｂ）はＯＦＦ状態を示している。
【図５】本発明の扇８枚型円板マグネットチャックの作用説明図で、（ａ）はＯＮ状態、（ｂ）はＯＦＦ状態を示している。
【図６】本発明の自由度１支持装置の実施例を示す部分断面図である。
【図７】本発明の自由度２支持装置の実施例を示す部分断面図である。
【図８】本発明の自由度２支持装置の別の実施例を示す部分断面図である。
【図９】本発明の実施例で、図８のＶＩＩ−ＶＩＩ部分断面図である。
【図１０】本発明の自由度３支持装置の実施例を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の円板マグネットチャックは半円２枚型と扇８枚型の２種類があり、前者は比較的安価に製造でき、後者は強力な吸引力が得られる特徴がある。
【００１３】
円板マグネットチャックはそのままでも使用できるが、支持装置をつけることによって作業性は向上する。また、支持には自由度を上げるにしたがって作業性は向上するが、高価なものとなる。
【実施例】
【００１４】
図１により、本発明のあらましを説明する。図１は図９を斜視図にしたもので、フルセット構成である。
【００１５】
図２により、半円２枚型円板マグネットチャックを説明する。半円板形磁性材２１、２枚の互いの弦位置に黄銅板２２を挟んで銀ろう付けして真円テーブル筐体２６を形成し、前記真円テーブル筐体２６の前記黄銅板２２に沿って筐体側面に開孔する円筒孔２３を設け、前記円筒孔２３に円柱状でその片側面にＮ極を、他の片側面にＳ極を磁化した磁性スイッチ体２４を回動可能に対偶させ、前記円柱状の磁性スイッチ体２４の端面に設けた溝孔を工具でＯＮ、ＯＦＦ操作する構造をとる。
【００１６】
半円２枚型円板マグネットチャックのＯＮ、ＯＦＦ作用を説明する。図４のように、（ａ）はＯＮ状態で磁性スイッチ体２４のＮ極、Ｓ極は左右になっているから、黄銅板２２を境にして真円テーブル筐体２６の外に磁力線が発生する。ここに鉄鋼系の工作物Ｗがあれば吸着する。（ｂ）はＯＦＦ状態で磁性スイッチ体２４のＮ極、Ｓ極は上下になっているから、黄銅板２２を境にして真円テーブル筐体２６の内に磁力線が止まる。従って、鉄鋼系の工作物Ｗがあっても吸着はない。
【００１７】
半円２枚型円板マグネットチャックは具体例として、前述したように、真円テーブル筐体２６の直径１００ｍｍ、厚さ２０ｍｍとして、磁性スイッチ体２４は直径１６ｍｍ、長さ６０ｍｍを用い、円筒孔２３との隙間は０．２ｍｍとした。また磁性スイッチ体２４の材質は強力なネオジウム系磁石材とした。磁性スイッチ体２４の端面に設けた操作溝孔は六角孔とし、工具は六角Ｌ型レンチでＯＮ、ＯＦＦ操作できるようにした。
【００１８】
図３により、扇８枚型円板マグネットチャックを説明する。扇形磁性材８枚の互いの直線位置に黄銅板３２を挟んで銀ろう付けして上真円テーブル３６を形成し、前記上真円テーブル３６にはねじで締結される非磁性材の下真円テーブル３７を設けて筐体となし、前記上真円テーブル３６と下真円テーブル３７の間には、８個の円盤状でその盤片面にＮ極を、他の盤片面にＳ極を磁化した磁性体大３４ａを円周大に等間隔でしかも相隣なる極性を異にするよう配置し、前記円周内側には８個の円盤状でその盤片面にＮ極を、他の盤片面にＳ極を磁化した磁性体小３４ｂ    を円周小に等間隔でしかも相隣なる極性を異にするようしかも最寄の磁性体大とは極性を同一にするよう配置して保持した非磁性材のスイッチ板３８を回動可能に対偶させ、前記下真円テーブル３７の外則部のノブ３９でＯＮ、ＯＦＦ操作する構造をとる。
【００１９】
扇８枚型円板マグネットチャックのＯＮ、ＯＦＦ作用を説明する。図５のように、（ａ）はＯＮ状態で磁性スイッチ体３４（磁性体大３４ａと磁性体小３４ｂ）は円盤形でＮ極、Ｓ極は上下になっていて、しかも扇形内にあるから、黄銅板３２を境にして上真円テーブル３６の外に磁力線が発生する。ここに鉄鋼系の工作物Ｗがあれば吸着する。（ｂ）はＯＦＦ状態で磁性スイッチ体３４のＮ極、Ｓ極は黄銅板３２をまたいでいるから、上真円テーブル３６の内に磁力線が止まる。従って、鉄鋼系の工作物Ｗがあっても吸着はない。
【００２０】
扇８枚型円板マグネットチャックは具体例として、前述したように、上真円テーブル３６の直径１００ｍｍ、厚さ２０ｍｍとして、磁性体大３４ａの直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍ、個数８と、磁性体小３４ｂの直径１０ｍｍ、厚さ５ｍｍ、個数８用い、上下真円テーブルの隙間は０．２ｍｍとした。また磁性スイッチ体３４の材質は強力なネオジウム系磁石材とした。非磁性材の下真円テーブル３７と非磁性材のスイッチ板３８の材質はオーステナイト系ステンレス材とし、ノブ３９でＯＮ、ＯＦＦ操作できるようにした。ノブ３９の作用角は４５度にとり、中間の２２．５度をＯＮ、両端をＯＦＦとするのが好ましい。
【００２１】
図６により、円板マグネットチャック１０の自由度１支持を説明する。
円板マグネットチャック１０の下面には、フランジ４１によってねじ締結される自由度１シャフト４３を設け、自由度１シャフト４３はボール軸受け４５を介して自由度１ベース４０に対偶し、前記自由度１ベース４０には、前記自由度１シャフト４３を制御可能な自由度１摩擦ブレーキノブ４４を設けることで、中心線４１まわりの自由度とその抑制装置が得られる。
【００２２】
図７により、円板マグネットチャック１０の自由度２支持を説明する。
自由度１ベース４０には、自由度２フランジアーム５２によってねじ締結される自由度１シャフト４３と直角方向に回動可能な自由度２シャフト５３を設け、自由度２シャフト５３は平軸受けを介して自由度２ベース５０に対偶し、前記自由度２ベース５０には、前記自由度２シャフト５３を制御可能な自由度２摩擦ブレーキノブ５４を設けることで、中心線５１まわりの自由度とその抑制装置が得られる。
【００２３】
追加機能として、図８と図９により、ピンクランプを説明する。自由度１ベース４０と自由度２ベース５０を可及的結合するため、自由度２フランジアーム５２にピン孔５５を設け、自由度２ベース５０には自在に抜き差し可能なクランプピン５６を設けて待遇させる。自由度２フランジアーム５２にピン孔５５は中心線５１の回転中心５７から１５度等間隔の７個があれば左右４５度の可及的結合が可能となる。
【００２４】
図１０により、円板マグネットチャック１０の自由度３支持を説明する。自由度２ベース５０には、自由度３フランジアーム６２によってねじ締結される自由度２シャフト５３と直角方向に回動可能な自由度３シャフト６３を設け、自由度３シャフト６３はボール軸受６５を介して自由度３ベース６０に対偶し、前記自由度３ベース６０には、前記自由度３シャフト６３を制御可能な自由度３摩擦ブレーキノブ６４を設けることで、中心線６１まわりの自由度とその抑制装置が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は精密な金型などの工作物Ｗを小型で強力にチャックでき、しかも工作物Ｗを簡便操作で自在の方位に支持でき、フィルム保護も可能になるから、ミガキ作業、肉盛溶接作業などにおける能率向上に寄与する事が出来る。
【符号の説明】
【００２６】
１０  円板マグネットチャック
２１  半円板形磁性材
２２、３２  黄銅板
２３  円筒孔
２４  磁性スイッチ体
２６  真円テーブル筐体
３１  扇形磁性材
３４  磁性体
３４ａ  磁性体大
３４ｂ  磁性体小
３６  上真円テーブル
３７  下真円テーブル
３８  スイッチ板
３９  外則部のノブ
４０  自由度１ベース
４１、５１、６１  中心線
４２  自由度１フランジ
４３  自由度１シャフト
４４  自由度１摩擦ブレーキノブ
４５、６５  ボール軸受
５０  自由度２ベース
５２  自由度２フランジアーム
５３  自由度２シャフト
５４  自由度２摩擦ブレーキノブ
５５  ピン孔
５６  クランプピン
５７  回転中心
６０  自由度３ベース
６２  自由度３フランジアーム
６３  自由度３シャフト
６４  自由度３摩擦ブレーキノブ
Ｗ  工作物
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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