(57)【要約】      （修正有）【課題】吸着時の吸着力を維持しつつ、吸着時動作音を低減させる永電磁ホルダおよび永電磁ホルダ装置永電磁ホルダ装置を提供する。【解決手段】永電磁ホルダ１００の吸着面９５に、突出する１つ以上の弾性部材１６を埋設する、または永電磁ホルダ装置の可動板に永電磁ホルダ１００に向けて突出する１つ以上の弾性部材を設ける。これにより、対象物が永電磁ホルダの吸着面に衝突する前、または永電磁ホルダ装置で可動板が永電磁ホルダの吸着面に衝突する前に弾性部材が対象物または可動板に当接し、弾性部材の弾性変形により対象物または可動板の吸着速度が低減され可動板の衝突音、すなわち吸着時の動作音が低減されるので、病院や学校等の静寂環境でも使用できる。【選択図】図３
2019102682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方端が開放された底付き筒状のヨークの筒部内に、
円柱状で一端側にフランジ部を有する鉄心が、前記フランジ部側の端面が前記ヨークの内底面と対向し、反フランジ部側の端面が前記ヨークの開放端と略同一面となる様に配され、
前記鉄心の前記フランジ部側の端面と前記ヨークの前記内底面の間に、前記鉄心の円柱部の軸方向と一致する方向に着磁された永久磁石が配され、
前記鉄心の前記円柱部に、一方側の端面が前記フランジ部に近接し他方側の端面が前記反フランジ部側の端面よりわずかに内側となる様にコイルが巻回され、
前記コイルの前記他方側の端面と前記ヨークの前記開放端の間に保護材が充填され、
常時は前記永久磁石の磁力により前記鉄心の前記反フランジ部側の端面と前記ヨークの前記開放端に軟磁性体の対象物を吸着し、開放時には前記コイルに直流電流を流すことにより対象物が開放される永電磁ホルダにおいて、
前記永電磁ホルダのヨーク開放端側の端面に該端面より突出する１つ以上の弾性部材が設けられていることを特徴とする永電磁ホルダ。
【請求項２】
前記永電磁ホルダの前記ヨーク開放端側の端面より突出する前記弾性部材のうち、少なくとも１つ以上の前記弾性部材が前記鉄心に埋設されていることを特徴とする請求項１に記載の永電磁ホルダ。
【請求項３】
一方端が開放された底付き筒状のヨークの筒部内に、
円柱状で一端側にフランジ部を有する鉄心が、前記フランジ部側の端面が前記ヨークの内底面と対向し、反フランジ部側の端面が前記ヨークの開放端と略同一面となる様に配され、
前記鉄心の前記フランジ部側の端面と前記ヨークの前記内底面の間に、前記鉄心の円柱部の軸方向と一致する方向に着磁された永久磁石が配され、
前記鉄心の前記円柱部に、一方側の端面が前記フランジ部に近接し他方側の端面が前記反フランジ部側の端面よりわずかに内側となる様にコイルが巻回され、
前記コイルの前記他方側の端面と前記ヨークの前記開放端の間に保護材が充填された永電磁ホルダと、
軟磁性体の可動板よりなり、
常時は前記永久磁石の磁力により前記鉄心の前記反フランジ部側の端面と前記ヨークの前記開放端に前記可動板を吸着し、開放時には前記コイルに直流電流を流すことにより前記可動板が開放される永電磁ホルダ装置において、
前記可動板に前記永電磁ホルダに向けて突出する１つ以上の弾性部材が設けられていることを特徴とする永電磁ホルダ装置。
【請求項４】
前記可動板に設けられた１つ以上の前記弾性部材が当接する前記永電磁ホルダの前記ヨーク開放端側の端面には、それぞれの前記弾性部材が当接する位置にそれぞれの前記弾性部材の高さより浅い収容穴が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の永電磁ホルダ装置。
【請求項５】
前記可動板に設けられた前記弾性部材のうち少なくとも１つ以上の前記弾性部材は前記永電磁ホルダの前記鉄心と対向する位置に設けられ、前記収容穴が前記鉄心の前記反フランジ側の端面に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の永電磁ホルダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石の磁力により軟磁性体の対象物を吸着しコイルに通電することにより対象物を開放する永電磁ホルダ、および永電磁ホルダと軟磁性体の可動板を組み合わせた永電磁ホルダ装置に関し、とくに吸着時の動作音低減手段が設けられた永電磁ホルダおよび永電磁ホルダ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
軟磁性体の吸着および開放を繰り返し行う永電磁ホルダ装置の従来の構造として、例えば特許文献１に記載されているものがある。この特許文献１には、図１２（ａ）に示すように、底部９０２を有する筒状のヨーク９０１と、ヨーク９０１内に配置された主体部９０４およびフランジ部９０５を有する鉄心９０３と、ヨーク９０１の底部９０２と鉄心９０３のフランジ部９０５側の端面との間に配置された永久磁石９０６と、フランジ部９０５の永久磁石９０６を配置した側とは反対の側に配置されたコイル９０７を有する永電磁ホルダ装置が示されている。
【０００３】
特許文献１によるこの永電磁ホルダ装置では、永久磁石９０６の一方の極に鉄心９０３が接し、永久磁石９０６の他方の極にヨーク９０１の底部９０２が接しているので、永久磁石９０６の磁束によりヨーク９０１と鉄心９０３の間に軟磁性体の被吸着物９１０が吸着される。
なお特許文献１による永電磁ホルダ装置では、励磁電流を流して被吸着物９１０を開放するコイル９０７に、開放時とは逆向きの電流を流してコイル９０７に発生する磁束で永電磁ホルダ装置の吸着力を強くすることが可能な構成となっており、永電磁ホルダ装置の永久磁石を大型化することなく、また新たなコイルを設ける事もせず吸着力を強くできるという特徴を有する。
【０００４】
このように、従来の永電磁ホルダ装置では吸着力を強くすることを主眼として種々の構造が提案されてきた。しかしながら永電磁ホルダ装置の特徴を生かす用途が拡大され、例えば病院用設備什器や学校用設備什器に組み込まれるような場合には、コイルに通電しなくとも被吸着物を吸着し続けるという動作と共に、吸着時の動作音の低減が求められるようになった。従来の永電磁ホルダ装置では、このような吸着時動作音の低減という要求には対応できなかった。
【０００５】
永電磁ホルダと類似の機器としてソレノイドがあり、特許文献２には、図１２（ｂ）に示すような、固定鉄心９３１とフレーム９３６およびフロントフレーム９３５と励磁コイル９３２と可動鉄心９３３を有し、励磁コイル９３２に通電して励磁したとき、可動鉄心９３３が固定鉄心９３１に近接する様に動作するソレノイドが記載されている。
【０００６】
この特許文献２に示されたソレノイドでは、可動鉄心９３３の先端部近くに鍔９３８が設けられており、鍔９３８のフロントフレーム９３５側の側面にはゴム等の弾性材で構成され周囲に複数の突起９３７が設けられたリング状の消音部材９３４が配置され、吸着動作時の動作音を低減する構成となっており、励磁コイル９３２に通電すると可動鉄心９３３が吸引されて固定鉄心９３１のほうに移動し、やがて消音部材９３４の複数の突起９３７がフロントフレーム９３５に当接し、可動鉄心９３３の移動速度が減速され、突起９３７が充分に圧縮された時点で可動鉄心９３３は停止する。このソレノイドでは可動鉄心９３３は複数の突起９３７が圧縮されることにより序々に減速されて停止するので衝撃音の発生がなく、また可動鉄心９３３を固定鉄心９１３に近接させて停止させることができるので、ソレノイドが必要とする動作特性を損なうことはない、と特許文献２には記載されている。
【０００７】
しかしながらこのような構造では、可動鉄心９３３の停止位置は圧縮された突起９３７の高さにより決まるため、可動鉄心９３３を固定鉄心９３１に近接させて停止させることは可能であるが、可動鉄心９３３と固定鉄心９３１を確実に密着させる事は困難である。
【０００８】
特許文献２に示されているような構造のソレノイドでは、可動鉄心９３３と固定鉄心９３１が接触しなくとも近接させて停止させれば必要とする動作特性を得ることができる。しかしながら、特許文献１に示されているような永電磁ホルダでは、被吸着物９１０はヨーク９０１と鉄心９０３に確実に密着する必要があり、わずかでも隙間があると吸着力が大きく損なわれるという特性がある。
【０００９】
このため、吸着時に被吸着物が永電磁ホルダに確実に密着することにより吸着力を維持し、かつ吸着動作時の動作音を低減できる永電磁ホルダが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平２−２６１７９１号公報
【特許文献２】特開２０００−２７７３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、吸着時の吸着力を維持しつつ、吸着時動作音を低減させる永電磁ホルダおよび永電磁ホルダ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の永電磁ホルダにおける請求項１に係る発明は、
一方端が開放された底付き筒状のヨークの筒部内に、円柱状で一端側にフランジ部を有する鉄心が、前記フランジ部側の端面が前記ヨークの内底面と対向し、反フランジ部側の端面が前記ヨークの開放端と略同一面となる様に配され、前記鉄心の前記フランジ部側の端面と前記ヨークの前記内底面の間に、前記鉄心の円柱部の軸方向と一致する方向に着磁された永久磁石が配され、前記鉄心の前記円柱部に、一方側の端面が前記フランジ部に近接し他方側の端面が前記反フランジ部側の端面よりわずかに内側となる様にコイルが巻回され、前記コイルの前記他方側の端面と前記ヨークの前記開放端の間に保護材が充填され、
常時は前記永久磁石の磁力により前記鉄心の前記反フランジ部側の端面と前記ヨークの前記開放端に軟磁性体の対象物を吸着し、開放時には前記コイルに直流電流を流すことにより対象物が開放される永電磁ホルダにおいて、
前記永電磁ホルダのヨーク開放端側の端面に該端面より突出する１つ以上の弾性部材が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
永電磁ホルダは鉄心のフランジ部側の端面とヨークの内底面の間に配置された永久磁石により、鉄心の反フランジ部側の端面とヨークの開放端からなる吸着面に軟磁性体の対象物を吸着する。一般的に永電磁ホルダは比較的大きい対象物を吸着する用途に用いられることが多く、このため永電磁ホルダに用いられる永久磁石は大きめで吸着力が強く、対象物は高速で永電磁ホルダの吸着面に衝突するので、吸着時の衝突音も大きくなりがちである。
本発明による永電磁ホルダではヨーク開放端側の端面、すなわち吸着面に突出する１つ以上の弾性部材を設けたので、弾性部材の弾性変形により対象物の吸着速度が低減され対象物の衝突音、すなわち吸着時の動作音が低減され、病院や学校等の静寂環境でも使用できる永電磁ホルダを提供することが可能となる。
【００１４】
また、本発明の請求項２に係る発明は、
前記永電磁ホルダの前記ヨーク開放端側の端面より突出する前記弾性部材のうち、少なくとも１つ以上の前記弾性部材が前記鉄心に埋設されていることすることを特徴とする。
【００１５】
本発明による永電磁ホルダでは吸着面から突出する弾性部材を鉄心に埋設する構造としたので、対象物が吸着面に吸着した状態では弾性部材は吸着面と同一面まで弾性変形して埋没し、対象物と吸着面は密着可能となるので強い吸着力を得ることができる。
【００１６】
また、本発明による永電磁ホルダでは弾性部材を鉄心に埋設する構造としたが、鉄心の反フランジ部側の端面は充分な面積があるため、鉄心に弾性部材を埋設しても吸着力は低下しない。また鉄心は旋盤にて加工されるため、弾性部材を埋設する孔形状を精度よく加工することができ、弾性部材による吸着音低減特性を所望の状態に安定して維持できるという効果が得られる。
これらにより、本発明による永電磁ホルダでは吸着力を維持しながら、安定した吸着時動作音の低減効果が得られる永電磁ホルダが提供できる。
【００１７】
本発明の永電磁ホルダ装置における請求項３に係る発明は、
一方端が開放された底付き筒状のヨークの筒部内に、円柱状で一端側にフランジ部を有する鉄心が、前記フランジ部側の端面が前記ヨークの内底面と対向し、反フランジ部側の端面が前記ヨークの開放端と略同一面となる様に配され、前記鉄心の前記フランジ部側の端面と前記ヨークの前記内底面の間に、前記鉄心の円柱部の軸方向と一致する方向に着磁された永久磁石が配され、前記鉄心の前記円柱部に、一方側の端面が前記フランジ部に近接し他方側の端面が前記反フランジ部側の端面よりわずかに内側となる様にコイルが巻回され、前記コイルの前記他方側の端面と前記ヨークの前記開放端の間に保護材が充填された永電磁ホルダと、軟磁性体の可動板よりなり、常時は前記永久磁石の磁力により前記鉄心の前記反フランジ部側の端面と前記ヨークの前記開放端に前記可動板を吸着し、開放時には前記コイルに直流電流を流すことにより前記可動板が開放される永電磁ホルダ装置において、
前記可動板に前記永電磁ホルダに向けて突出する１つ以上の弾性部材が設けられていることを特徴とすることを特徴とする。
【００１８】
永電磁ホルダ装置では、鉄心のフランジ部側の端面とヨークの内底面の間に配置された永久磁石を有する永電磁ホルダの鉄心の反フランジ部側の端面とヨークの開放端からなる吸着面に、軟磁性体の可動板が吸着される。
本発明による永電磁ホルダ装置では永電磁ホルダに吸着される可動板に永電磁ホルダに向けて突出する１つ以上の弾性部材を設けたので、弾性部材の弾性変形により可動板の吸着速度が低減され可動板の衝突音、すなわち吸着時の動作音が低減され、病院や学校等の静寂環境でも使用できる永電磁ホルダ装置を提供することが可能となる。
【００１９】
また、本発明による永電磁ホルダ装置では可動板に弾性部材を設けたので、可動板および弾性部材の取付け部分の形状，構造を自由に設定でき、所望の消音特性を有する動作音低減手段が実現できる。
【００２０】
また、本発明の請求項４に係る発明は、
前記可動板に設けられた１つ以上の前記弾性部材が当接する前記永電磁ホルダの前記ヨーク開放端側の端面には、それぞれの前記弾性部材が当接する位置にそれぞれの前記弾性部材の高さより浅い収容穴が設けられていることを特徴とする。
【００２１】
本発明による永電磁ホルダ装置では、可動板に弾性部材を設けたうえで、永電磁ホルダの吸着面の弾性部材が当接する位置に弾性部材の高さより浅い弾性部材の収容穴を設けたので、可動板が吸引されると可動板が吸着面に衝突する前に弾性部材が収容穴の底部に衝突し弾性変形を始めるため、可動板の吸着速度が低減され可動板の衝突音、すなわち吸着時の動作音が低減されるので、病院や学校等の静寂環境でも使用できる永電磁ホルダを提供することが可能となる。
【００２２】
また弾性部材が収容穴のなかで弾性変形すると、可動板と吸着面は密着可能となるので、動作音が低減しながら強い吸着力が得られる永電磁ホルダが提供できる。
また吸着時の動作音は主として可動板の振動により発生するため、広い範囲で可動板に接する弾性体を可動板に設けることにより、より消音特性のよい動作音低減手段が実現できる。
【００２３】
また、本発明の請求項５に係る発明は、
前記可動板に設けられた前記弾性部材のうち少なくとも１つ以上の前記弾性部材は前記永電磁ホルダの前記鉄心と対向する位置に設けられ、前記収容穴が前記鉄心の前記反フランジ側の端面に設けられていることを特徴とする。
【００２４】
本発明による永電磁ホルダでは吸着面から突出する弾性部材を鉄心と対向する位置に設け、弾性部材の収容穴を鉄心に設ける構成としたが、鉄心の反フランジ部側の端面は充分な面積があるため、鉄心に収容穴を設けても吸着力は低下しない。また鉄心は旋盤にて加工されるため、収容穴を精度よく加工することができ、弾性部材による吸着音低減特性を所望の状態に安定して維持できるという効果が得られる。
【発明の効果】
【００２５】
以上により、本発明による永電磁ホルダおよび永電磁ホルダ装置では、吸着力を維持しながら吸着時動作音の低減効果が得られる永電磁ホルダが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による永電磁ホルダの実施の形態を示す図で（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】永電磁ホルダの実施の形態の構成を示す分解斜視図である。
【図３】永電磁ホルダの実施の形態の動作を説明する図で（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は開放時を示す断面図、（ｃ）は吸着時を示す断面図である。
【図４】永電磁ホルダの実施の形態の変形例を示す図で（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図５】本発明による永電磁ホルダ装置の第１の実施の形態を示す図で（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図６】永電磁ホルダ装置の第１の実施の形態の構成を示す図で（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は分解斜視図である。
【図７】永電磁ホルダ装置の第１の実施の形態の動作を説明する断面図で（ａ）は開放時を示す断面図、（ｂ）は吸着時を示す断面図である。
【図８】永電磁ホルダ装置の第１の実施の形態の変形例を示す図で（ａ）は第１の変形例を示す断面図、（ｂ）は第２の変形例の開放時を示す断面図、（ｃ）は第２の変形例の吸着時を示す断面図である。
【図９】永電磁ホルダ装置の第２の実施の形態の構成を示す図で（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は分解斜視図である。
【図１０】永電磁ホルダ装置の第２の実施の形態の動作を説明する断面図で（ａ）は開放時を示す断面図、（ｂ）は吸着時を示す断面図である。
【図１１】永電磁ホルダ装置の第２の実施の形態の変形例の構成を示す図で（ａ）は正面図、（ｂ）は分解斜視図である。
【図１２】従来例を示す図で（ａ）は特許文献１による永電磁ホルダ、（ｂ）は特許文献２によるソレノイドである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
〔永電磁ホルダの実施の形態〕
本発明に係る永電磁ホルダの実施の形態を、図１および図２を参照に、詳細に説明する。図１は本実施の形態による永電磁ホルダの外観図で（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。図２は本実施の形態による永電磁ホルダの構成を示す分解斜視図である。
【００２８】
本実施の形態による永電磁ホルダ１００は、軟磁性体製のヨーク１１と鉄心１２、および永久磁石１３、コイル１４を有する。
ヨーク１１は断面が略円形の筒状で一方端が開放され他方端が底板となっており、ヨーク１１の内側には、略円柱状の円柱部１２ａと円柱部１２ａの一方端に設けられたフランジ部１２ｂを有する軟磁性体製の鉄心１２が収容される。また、永久磁石１３は略円板状で円板形状の軸方向に着磁されている。
【００２９】
永久磁石１３は、ヨーク１１の内底面１１ａと鉄心１２のフランジ部１２ｂ側の端面の間に、ヨーク１１の筒形状の軸心，鉄心１２の円柱部の軸心および永久磁石１３の円板形状の軸心が略一致するように配置される。ヨーク１１の内底面１１ａに永久磁石１３を吸着させ、永久磁石１３の上面に鉄心１２のフランジ部１２ｂ側の端面を吸着させると、ヨーク１１の開放端１１ｂと鉄心１２の円柱部１２ａの反フランジ部側の端面は略同一位置となるように各部品の大きさは設定されている。
【００３０】
鉄心１２の円柱部１２ａにはコイル１４がボビン１４ａを介してリング状に巻回される。コイル１４の一方側の端面はボビン１４ａを介して鉄心１２のフランジ部１２ｂに接するように配され、コイル１４の他方側の端面は鉄心１２の円柱部１２ａの反フランジ部側の端面よりわずかに内側となるように、コイル１４の大きさを設定する。
【００３１】
コイル１４の他方側の端面と鉄心１２の円柱部１２ａの反フランジ側の端面の段差部分には保護材１５を入れる。この保護材１５は鉄心１２を固定することを主目的としており、本実施例ではエポキシ樹脂を充填して硬化させ製作することとしているが、一般的なエンジニアリングプラスチック等で製作し組み立ててもよい。
ヨーク１１に永久磁石１３，鉄心１２，コイル１４をいれ、保護材１５を充填し硬化させると、ヨーク１１の開放端１１ｂと鉄心１２の端面および保護材１５の端面は略同一面となる。このうちヨーク１１の開放端１１ｂと鉄心１２の端面により永電磁ホルダの吸着面９５が構成される。
【００３２】
鉄心１２の円柱部１２ａの反フランジ側の端面には埋設孔１２ｃが設けられ、保護材１５の吸着面９５側の端面には複数の埋設孔１５ａが設けられ、鉄心１２の埋設孔１２ｃには弾性部材１６が、保護材１５の複数の埋設孔１５ａには複数の弾性部材１７がそれぞれ埋め込まれる。
弾性部材１６，１７はいずれも略円柱状でニトリルゴム等の弾性材料で製作するが、用途に応じてウレタンフォーム等の発泡プラスチックなどを使用しても良い。
【００３３】
２種類の埋設孔１２ｃ，１５ａは有底略円形の孔で、その深さはそれぞれ埋設される弾性部材１６，１７の高さより浅く、また径はそれぞれ埋設される弾性部材１６，１７の径より大きい径としてある。
【００３４】
〔本実施の形態の動作〕
次に、図３を参照に、永電磁ホルダ１００に軟磁性体の対象物を吸着するときの動作を記載する。図３（ａ）は本実施の形態に係る永電磁ホルダの外観斜視図で、図３（ｂ），（ｃ）は（ａ）にＡ−Ａで示す面での断面図で、（ｂ）は対象物を吸着していない開放状態の断面図、（ｃ）は図示しない対象物を吸着した状態の断面図である。
【００３５】
図３（ｂ）に示すように、弾性部材１６，１７は永電磁ホルダ１００の吸着面９５からわずかに突出しており、また埋設孔１２ｃ，１５ａの内周壁と弾性部材１６，１７の外周壁との間にはわずかに隙間がある。
【００３６】
永電磁ホルダ１００に対象物が吸着された状態では、図３（ｃ）に示すように、図示しない対象物により弾性部材１６，１７は圧縮され、端面が吸着面９５と同一位置となるまで変形する。弾性部材１６，１７の端面が吸着面９５と同一位置となるまで変形すると、対象物は吸着面９５に密着し、対象物は永電磁ホルダ１００に確実に吸着される。
【００３７】
また、弾性部材１６，１７は圧縮されると高さが減少する一方で外径が拡大するが、前述のように、埋設孔１２ｃ，１５ａの内周壁と弾性部材１６，１７の外周壁との間には隙間があるで、弾性部材１６，１７の圧縮による外径拡大が埋設孔１２ｃ，１５ａにより阻害されることはない。これにより対象物が永電磁ホルダ１００に吸着された状態では弾性部材１６，１７は圧縮されて埋設孔１２ｃ，１５ａに埋没し、対象物は永電磁ホルダ１００に確実に吸着される。
【００３８】
対象物が永電磁ホルダ１００に吸着されるとき、対象物は永電磁ホルダ１００の磁気的な吸引力により吸着面９５に近接する方向に加速され、吸着面９５に衝突して動作音を発生する。本実施例による永電磁ホルダでは吸着面９５に近接する対象物が吸着面９５に衝突する前に弾性部材１６，１７が対象物に当接し変形しながら対象物の速度を低減させることにより動作音を低減させる。この動作音の低減特性は弾性部材１６，１７に使用する材質によりさまざまに変化すると共に、弾性部材の形状、寸法および吸着面９５からの突出量でも大きく変化する。
【００３９】
永電磁ホルダの動作音低減特性に影響する上記の要因は、多くが弾性部材１６，１７のみに係わる特性であるが、吸着面９５からの突出量は鉄心１２または保護材１５に設けられた埋設孔１２ｃ，１５ａの深さと弾性部材１６，１７の高さの差により決まる。
【００４０】
弾性部材１６，１７が対象物と当接し吸着面９５からの突出量の分だけ変形すると対象物は吸着面９５に衝突し動作音が発生するが、この衝突時の動作音を低減するには対象物が吸着面９５に衝突するときの対象物の移動速度をできる限り小さくすることが望まれる。
対象物の移動速度を低減させるのは、弾性変形した弾性部材１６，１７の復元力であるが、対象物が弾性部材１６，１７と当接した時点から、弾性部材１６，１７が吸着面９５からの突出量の分だけ変形し弾性部材１６，１７の端面が吸着面９５と同一面となるまで、対象物は弾性部材１６，１７から復元力を受け続ける。この復元力は弾性部材１６，１７の変形量に比例して増加するので、突出量が大きいと対象物が受ける復元力は大きくなる。
【００４１】
上記より突出量が大きければ衝突時の動作音をより低減することができるが、突出量が大きすぎると対象物が弾性部材１６，１７から受ける復元力が大きくなりすぎ、対象物が吸着面９５に密着できなくなるという不都合が生じる。従って弾性部材１６，１７の吸着面９５からの突出量は、永電磁ホルダ１００の磁気的な吸引力、吸着しようとする対象物の大きさ等から決まる適切な量に管理することが必要である。
【００４２】
本実施の形態による永電磁ホルダ１００では、鉄心１２に埋設孔１２ｃを設け、弾性部材１６を埋設孔１２ｃに埋設する構成とした。埋設孔１２は鉄心１２の反フランジ部側の端面に設けられるが、その材質，形状から鉄心１２は旋盤で製作される。この場合、鉄心１２の反フランジ部側の端面と埋設孔１２はチャック替えすることなく加工できるので、埋設孔１２の深さは精度よく加工することが可能である。弾性部材１６の吸着面９５からの突出量は埋設孔１２ｃの深さと弾性部材１６の高さの差により決まり、鉄心１２に設けた埋設孔１２ｃの深さは精度良く加工できるので、吸着面９５からの弾性部材１６の突出量は精度よく管理できる。
【００４３】
また、本実施の形態による永電磁ホルダ１００では、鉄心１２と保護材１５に設けた埋設孔１２ｃ，１５ａに弾性部材１６，１７をそれぞれ埋設する構成としたが、弾性部材１６を弾性部材１７より大きくし高く突出させることにより、鉄心１２の埋設孔１２ｃに埋設する弾性部材１６を吸着時動作音の主たる低減効果部材としたので、吸着時動作音の低減効果をより安定して得ることができる。
【００４４】
また、弾性部材１６を鉄心１２に設けた埋設孔１２ｃに埋設する構造としたが、鉄心１２の反フランジ部側の端面は充分な面積があるため、鉄心１２に弾性部材１６を埋設しても磁束が通過するために必要な面積は維持できるので、吸着力が低下することはない。
【００４５】
以上により本実施の形態による永電磁ホルダ１００では、吸着力を維持しながら安定した吸着時動作音の低減効果が得られる永電磁ホルダが提供できる。
【００４６】
〔永電磁ホルダの実施の形態の変形例〕
次に、図４を参照に、本実施の形態による永電磁ホルダの変形例を説明する。なお、図中、図３と同一部分には同じ符号を付し再度の説明は省略する。
【００４７】
図４（ａ）は本実施の形態の変形例による永電磁ホルダの外観斜視図で、（ｂ）は（ａ）にＢ−Ｂで示す面での断面図である。なお、（ｂ）の断面図は対象物を吸着していない開放状態を示している。
【００４８】
本変形例では永電磁ホルダ１１０の鉄心１２および保護材１５に設けた埋設孔１２ｃ，１５ａに埋設する弾性部材１８，１９を略円錐形状とした。これにより、永電磁ホルダ１１０の磁気的な吸引力により対象物が吸着面９５に当接して弾性部材１８，１９が弾性変形した際、変形量が小さい時点では弾性部材１８，１９の先端部分が主として変形するため、復元力を小さくすることができる。
しかしながら、対象物が充分に吸着面９５に近接すると弾性部材１８，１９は全体が変形するため充分に大きな復元力が得られる。これにより、比較的軽い対象物を吸着する場合では、弾性部材を本変形例に示すような略円錐形状とすることで、より安定した吸着動作と吸着時動作音の低減効果が得られる永電磁ホルダが提供できる。
【００４９】
〔永電磁ホルダ装置の第１の実施の形態〕
本発明に係る永電磁ホルダ装置の第１の実施の形態を、図５から図７を参照に、詳細に説明する。図５は第１の実施の形態による永電磁ホルダ装置の外観を示す図で（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。図６（ａ）は第１の実施の形態による永電磁ホルダ装置の外観斜視図で、（ｂ）は構成を示す分解斜視図である。また、図７は図５（ａ）にＣ−Ｃで示す面での断面図で（ａ）は可動板が開いた開放状態、（ｂ）は可動板が永電磁ホルダに吸着された吸着状態である。
【００５０】
第１の実施の形態による永電磁ホルダ装置２００は、磁力により軟磁性材を吸着する永電磁ホルダ１５０と、永電磁ホルダ１５０に吸着される軟磁性体製の可動板５２、可動板５２を永電磁ホルダ１５０から遠ざかる方向、すなわち開放方向に付勢する開放バネ９１などがベース５１に保持された構成となっている。
なお、永電磁ホルダ装置２００には可動板５２を永電磁ホルダ１５０に近接させるような駆動機構および可動板５２に取付けられ可動板５２が永電磁ホルダ１５０に吸着されると外部の機構を係止する等の機能を有する操作体等の周辺機構が取り付けられることが多いが、本明細書ではこのような周辺機構の構造等の記述は省略する。
【００５１】
永電磁ホルダ１５０は、内蔵する永久磁石１３の磁力により可動板５２を磁気的に吸着し、コイル１４に通電すると磁気的な吸着が停止する。可動板５２は開放バネ９１により開放方向に常時付勢されているので、磁気的な吸着が停止すると可動板５２は永電磁ホルダ１５０から開放される。
【００５２】
永電磁ホルダ装置２００では、図示しない周辺機構により可動板５２が永電磁ホルダ１５０に近接させられ、可動板５２が永電磁ホルダ１５０に吸着されると、以降は永電磁ホルダ１５０に内蔵された永久磁石１３の磁力により可動板５２は吸着され続け、吸着状態を維持するための通電等は不要である。
また、コイル１４に通電され磁気的な吸着が停止すると可動板５２は開放バネ９１により開放されるが、一度開放状態になると可動板５２は永久磁石１３の磁力では吸着されないので、開放状態を維持するための通電も不要である。
【００５３】
可動板５２の永電磁ホルダ１５０と対向する被吸着面５２ｃには、図７（ａ）に示すように、埋設孔５２ａ，５２ｂが設けられ、埋設孔５２ａ，５２ｂには弾性部材３６，３７が永電磁ホルダ１５０に向けて突出する方向にそれぞれ埋め込まれる。
【００５４】
弾性部材３６，３７はいずれも略円柱状で一方の端面の略中央に取付け用の小突起を有しており、ニトリルゴム等の弾性材料で製作されるが用途に応じてウレタンフォーム等の発泡プラスチックなどを使用しても良い。
【００５５】
埋設孔５２ａ，５２ｂは有底略円形のくぼみ形状で、底面の略中央には弾性部材３６，３７の小突起が貫通する取付け孔を有しており、埋設孔５２ａ，５２ｂの深さはそれぞれ埋設される弾性部材３６，３７の高さより浅く、また径はそれぞれ埋設される弾性部材３６，３７の径より大きい径としてある。したがって、埋設孔５２ａ，５２ｂにそれぞれ弾性部材３６，３７を埋設すると、弾性部材３６，３７の端面は可動板５２の被吸着面５２ｃから突出する。また埋設孔５２ａ，５２ｂの内周壁と弾性部材３６，３７の外周壁との間にはわずかに隙間がある。
【００５６】
永電磁ホルダ装置２００の永電磁ホルダ１５０に可動板５２が吸着された状態では、図７（ｂ）に示すように、可動板５２の被吸着面５２ｃが永電磁ホルダ１５０の吸着面９６に吸着され、永電磁ホルダ１５０の吸着面９６により弾性部材３６，３７は圧縮され、端面が被吸着面５２ｃと同一位置となるまで変形する。
弾性部材３６，３７の端面が被吸着面５２ｃと同一位置となるまで変形すると被吸着面５２ｃは吸着面９６に密着するため、可動板５２は永電磁ホルダ１５０に確実に吸着される。
【００５７】
また、弾性部材３６，３７は圧縮されると高さが減少する一方で外径が拡大するが、前述のように、埋設孔５２ａ，５２ｂの内周壁と弾性部材３６，３７の外周壁との間には隙間があるで、圧縮による弾性部材３６，３７の外径拡大が埋設孔５２ａ，５２ｂにより阻害されることはない。これにより可動板５２が永電磁ホルダ１５０に吸着された状態では弾性部材３６，３７は埋設孔５２ａ，５２ｂに埋没し、可動板５２は永電磁ホルダ１５０に確実に吸着される。
【００５８】
可動板５２が永電磁ホルダ１５０に吸着されるとき、可動板５２は永電磁ホルダ１５０の磁気的な吸引力により吸着面９６に近接する方向に加速され、やがて可動板５２が吸着面９６に衝突して動作音を発生する。一般的に、永電磁ホルダ装置は比較的強い力で可動板を吸着することが多く、このため永電磁ホルダ装置に用いられる永久磁石は大きめで吸着力は強く、可動板は高速で永電磁ホルダの吸着面に衝突するので吸着時の衝突音も大きくなりがちである。
【００５９】
第１の実施の形態による永電磁ホルダ装置２００では吸着面９６に近接する可動板５２が吸着面９６に衝突する前に弾性部材３６，３７が永電磁ホルダ１５０に当接して変形しながら可動板５２の速度を低減させることにより動作音が低減されるので、病院や学校等の静寂環境でも使用できる永電磁ホルダ装置を提供することが可能となる。
【００６０】
また、第１の実施の形態による永電磁ホルダ装置２００では可動板５２に設けた有底略円形くぼみ形状の埋設孔５２ａ，５２ｂに弾性部材３６，３７を埋め込む構成とした。一般的に可動部材である可動板５２の、被吸着面５２ｃの反対側の面側には他の部材が配置されることが少ないため、弾性部材３６，３７の取付け形状、取り付け構造を自由に設定できる。
【００６１】
図７に示す第１の実施の形態による永電磁ホルダ装置２００では、可動板５２のくぼみ形状の埋設孔５２ａ，５２ｂのくぼみ部底面の取付け孔に弾性部材３６，３７の一方の端面に設けた小突起を貫通させて固定する構造とした。この構成では弾性部材３６，３７の弾性を利用して取付け孔に小突起を変形させながら貫通させることにより、弾性部材３６，３７を容易に取付けることができる。このとき可動板５２の被吸着面５２ｃの反対側の面側には埋設孔５２ａ，５２ｂのくぼみ形状のよる突起形状や弾性部材３６，３７の小突起の一部等の突出形状ができるが、可動板５２の被吸着面５２ｃの反対側の面の領域は可動板５２の動作領域で、この領域には他の部品が配置されないので、可動板５２の被吸着面５２ｃの反対側の面に突出形状ができても可動板５２の動作に支障は生じない。
【００６２】
この様に、第１の実施の形態による永電磁ホルダ装置２００では可動板５２に弾性部材３６，３７を取付けたので、可動板５２の動作に支障を生じることなく、組立性に優れた永電磁ホルダ装置を提供することができる。
【００６３】
〔永電磁ホルダ装置の第１の実施の形態の第１の変形例〕
本発明に係る永電磁ホルダ装置の第１の実施の形態の第１の変形例を、図８（ａ）を参照して説明する。図８（ａ）は第１の実施の形態の第１の変形例の構成を示す可動板５２が開いた開放状態での永電磁ホルダ装置の断面図である。なお、図中、図７と同一部分には同じ符号を付し再度の説明は省略する。
【００６４】
第１の変形例では可動板５２に埋設する弾性部材３８，３９を略円錐形状とした。これにより、永電磁ホルダ１５０の磁気的な吸引力により可動板５２が吸着面９６に近接して弾性部材３８，３９が弾性変形する際、変形量が小さい時点では弾性部材３８，３９の先端部分が主として変形するため、復元力を小さくすることができる。
しかしながら、可動板５２が充分に吸着面９６に近接すると弾性部材３８，３９は全体が変形するため充分に大きな復元力が得られる。これにより、比較的軽い対象物を吸着する場合では、弾性部材を本変形例に示すような略円錐形状とすることで、より安定した吸着動作と吸着時動作音の低減効果が得られる永電磁ホルダ装置が提供できる。
【００６５】
〔永電磁ホルダ装置の第１の実施の形態の第２の変形例〕
本発明に係る永電磁ホルダ装置の第１の実施の形態の第２の変形例を、図８（ｂ），（ｃ）を参照して説明する。図８（ｂ），（ｃ）は第１の実施の形態の第２の変形例の構成を示す永電磁ホルダ装置の断面図で、（ｂ）は可動板５３が開いた開放状態、（ｃ）は吸着状態である。なお、図中、図７と同一部分には同じ符号を付し再度の説明は省略する。
【００６６】
第２の変形例では可動板５３に設けた有底略円形くぼみ形状の埋設孔５３ａに弾性部材４０を埋め込む構成とした。また埋設される弾性部材４０の変形部分を中空とし、中空部４０ａと外部を接続する空気孔４０ｂを弾性部材４０の取付け面側に設けた。空気孔４０ｂの径を適切な径とすることにより単位時間に空気孔４０ｂを通過する空気の量を制限することができる。
【００６７】
可動板５３が吸引され弾性部材４０が吸着面９６に当接して変形し、中空部４０ａが押しつぶされると中空部４０ａの空気は圧縮され高圧となるが、空気孔４０ｂには徐々にしか空気が通過しないので、変形開始時点では中空部４０ａの空気は高圧となり弾性部材４０は大きな復元力を発生する。可動板５３が吸着面９６に吸着すると弾性部材４０は変形したままとなるが、中空部４０ａの空気が空気孔４０ｂを通過して徐々に外部に流出するに従い中空部４０ａの空気圧は低下し弾性部材４０の復元力は小さくなる。
【００６８】
以上より、第２の変形例では弾性部材４０に中空部４０ａと空気孔４０ｂを設けたので、永電磁ホルダ１５０の磁気的な吸引力により可動板５３が吸着面９６に吸着される際、弾性部材４０が変形し中空部４０ａの空気が圧縮されることにより弾性部材４０は大きな復元力を発生し、吸着時動作音の良好な低減効果が得られる。また可動板５３が吸着面９６に吸着された吸着状態では中空部４０ａの空気圧は低下し弾性部材４０の復元力は小さくなるので、可動板５３は永電磁ホルダ１５０に確実に吸着される。
これにより吸着時動作音を低減しながら安定した吸着特性が得られる永電磁ホルダ装置が提供できる。
【００６９】
〔永電磁ホルダ装置の第２の実施の形態〕
本発明に係る永電磁ホルダ装置の第２の実施の形態を、図９および図１０を参照に、詳細に説明する。図９は第２の実施の形態による永電磁ホルダ装置の（ａ）は外観斜視図で、（ｂ）は構成を示す分解斜視図である。また、図１０は図９（ａ）にＤ−Ｄで示す面での断面図で（ａ）は可動板が開いた開放状態、（ｂ）は可動板が永電磁ホルダに吸着された吸着状態である。なお、図中、図６または図７と同一部分には同じ符号を付し再度の説明は省略する。
【００７０】
第２の実施の形態による永電磁ホルダ装置２１０は、磁力により軟磁性材を吸着する永電磁ホルダ１６０と、永電磁ホルダ１６０に吸着される軟磁性体製の可動板８２、可動板８２を永電磁ホルダ１６０から遠ざかる方向、すなわち開放方向に付勢する開放バネ９１などがベース５１に保持された構成となっている。
【００７１】
永電磁ホルダ１６０は、内蔵する永久磁石１３の磁力により可動板８２を磁気的に吸着し、コイル１４に通電すると磁気的な吸着が停止する。可動板８２は開放バネ９１により開放方向に常時付勢されているので、磁気的な吸着が停止すると可動板８２は永電磁ホルダ１６０から開放される。
【００７２】
可動板８２には、図９（ｂ）に示すように、取付け孔８２ａ，８２ｂが設けられ、取付け孔８２ａ，８２ｂには被吸着面８２ｃ側から弾性部材６６，６７がそれぞれ取付けられる。
弾性部材６６，６７は、いずれも略円柱状で一方の端面の略中央に取付け用の小突起を有しており、ニトリルゴム等の弾性材料で製作されるが用途に応じてウレタンフォーム等の発泡プラスチックなどを使用しても良い。
取付け孔８２ａ，８２ｂは単純な貫通孔で、取付け孔８２ａ，８２ｂに弾性部材６６，６７を取付けると、弾性部材６６，６７は可動板８２の被吸着面８２ｃから下方に向けて、すなわち永電磁ホルダ１６０に向けて突出する。
【００７３】
永電磁ホルダ１６０の吸着面９７には、図１０（ａ）に示すように、弾性部材６６と対向する鉄心６２の端面略中央に収容孔６２ａが、弾性部材６７と対向する保護材６５の端面には収容孔６５ａが設けられ、可動板８２が永電磁ホルダ１６０に吸着されると、弾性部材６６，６７が収容孔６２ａ，６５ａにそれぞれ収容される。
【００７４】
収容孔６２ａ，６５ａの深さはそれぞれ収容する弾性部材６６，６７の高さより浅く、また内径はそれぞれ収容する弾性部材６６，６７の径より大きい径としてあるので、可動板８２が永電磁ホルダ１６０に吸着されると、可動板８２が吸着面９７に衝突する前に弾性部材６６，６７の先端が収容孔６２ａ，６５ａの底面にそれぞれ当接して圧縮され、圧縮された弾性部材６６，６７の復元力により可動板８２の速度が低減させられるので、吸着時の動作音が低減される。
【００７５】
また、弾性部材６６，６７は圧縮されると高さが減少する一方で外径が拡大するが、前述のように、収容孔６２ａ，６５ａの内径は弾性部材６６，６７の径より大きくしてあるので、弾性部材６６，６７の圧縮による外径拡大が収容孔６２ａ，６５ａにより阻害されることはない。これにより可動板８２が永電磁ホルダ１６０に吸着された状態では弾性部材６６，６７は収容孔６２ａ，６５ａに収容され、可動板８２は永電磁ホルダ１６０に確実に吸着され、安定した吸着特性が得られる。
【００７６】
また、第２の実施の形態による永電磁ホルダ装置２１０では、可動板８２に設けた取付け孔８２ａ，８２ｂを単純な貫通孔としたので、可動板８２の加工が容易になると共に、可動板８２への弾性部材６６，６７の取付け作業が容易となり、組立て性のよい永電磁ホルダ装置が提供できる。
【００７７】
なお、第２の実施の形態による永電磁ホルダ装置２１０では、２種類の弾性部材６６，６７のうち、鉄心６２の端面に設けた収容孔６２ａに収容される弾性部材６６を他の弾性部材より大きく高くしたので、弾性部材６６が吸着時動作音の主たる低減効果部材となる。
鉄心６２は材質，形状から旋盤で製作されるが、鉄心６２の収容孔６２ａと収容孔６２ａが設けられる端面はチャック替えすることなく加工できるので、鉄心６２の吸着面９７側の端面の略中央位置に設けた、吸着時動作音の主たる低減効果部材である弾性部材６６を収容する収容孔６２ａの深さは、他の収容孔６５ａより精度よく加工することが可能である。
【００７８】
これにより、可動板８２が吸着される際に可動板８２が衝突する前に動作音の主たる低減効果部材である弾性部材６６が収容孔６２ａの底面と当接し、この弾性部材６６が弾性変形する量を精度良く維持することが可能となるので、安定した吸着時動作音の低減効果が得られる。
【００７９】
なお、本実施の形態では、鉄心６２に弾性部材６６を収容する収容孔６２ａを設ける構造としたが、鉄心６２の収容孔６２ａ設置側の端面は充分な面積があるため、鉄心６２に収容孔６２ａを埋設しても磁束が通過するために必要な面積は維持でき、吸着力は低下せず安定した吸着時動作が可能である。
【００８０】
以上より、第２の実施の形態による永電磁ホルダ装置２１０では、組立て性が良く、吸着時動作音が低減され、吸着時動作が安定した永電磁ホルダ装置が提供できる。
【００８１】
〔永電磁ホルダ装置の第２の実施の形態の変形例〕
本発明に係る永電磁ホルダ装置の第２の実施の形態の変形例を、図１１を参照して説明する。図１１の（ａ）は第２の実施の形態の変形例の構成を示す正面図で、（ｂ）は分解斜視図である。なお、図中、図９と同一部分には同じ符号を付し再度の説明は省略する。
【００８２】
本変形例では可動板８２に取付けられる弾性部材６８をリング状とした。リング状の弾性部材６８は吸着時動作音の主たる低減効果部材である弾性部材６６より高さが低く、吸着時動作音の低減効果部材としては従の部材である。しかしながら弾性部材６６の周囲を取り囲む様に可動板８２に取付けられているので、可動板８２が振動した場合に振動を抑制することが可能である。
【００８３】
永電磁ホルダ装置２２０の吸着時動作音は永電磁ホルダ１７０と可動板８２の衝突により発生するが、主として振動するのは板材よりなる可動板８２である。
本変形例ではリング状の弾性部材６８により可動板８２の振動が抑制されるので、吸着時動作音がより低減された永電磁ホルダ装置が提供できる。
【００８４】
なお、上記の説明では弾性部材６８はリング状としたが、多角形等の形状としても同等の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明により、吸着力を維持しながら安定した吸着時動作音の低減効果が得られる永電磁ホルダの提供が可能となる。
【符号の説明】
【００８６】
１１    ヨーク
１１ａ  内底面
１１ｂ  開放端
１２    鉄心
１２ａ  円柱部
１２ｂ  フランジ部
１２ｃ  埋設孔
１３    永久磁石
１４    コイル
１４ａ  ボビン
１５    保護材
１５ａ    埋設孔
１６    弾性部材
１７    弾性部材
１８    弾性部材
１９    弾性部材
３２    鉄心
３５    保護材
３６    弾性部材
３７    弾性部材
３８    弾性部材
３９    弾性部材
４０    弾性部材
４０ａ  中空部
４０ｂ  空気孔
５１    ベース
５２    可動板
５２ａ  埋設孔
５２ｂ  埋設孔
５２ｃ  被吸着面
５３    可動板
５３ａ  埋設孔
５３ｃ  被吸着面
６２    鉄心
６２ａ  収容孔
６５    保護材
６５ａ  収容孔
６６    弾性部材
６７    弾性部材
６８    弾性部材
８２    可動板
８２ａ  取付け孔
８２ｂ  取付け孔
８２ｃ  被吸着面
８５    保護材
８５ａ  収容孔
９１    開放バネ
９２    ネジ
９５    吸着面
９６    吸着面
９７    吸着面
１００  永電磁ホルダ
１１０  永電磁ホルダ
１５０  永電磁ホルダ
１６０  永電磁ホルダ
１７０  永電磁ホルダ
２００  永電磁ホルダ装置
２１０  永電磁ホルダ装置
２２０  永電磁ホルダ装置
９０１  ヨーク
９０２  底部
９０３  鉄心
９０４  主体部
９０５  フランジ部
９０６  永久磁石
９０７  コイル
９１０  被吸着物
９３１  固定鉄心
９３２  励磁コイル
９３３  可動鉄心
９３４  消音部材
９３５  フロントフレーム
９３６  フレーム
９３７  突起
９３８  鍔
９３９  ジョイント部
【図１】
2019102682.tif 000003
【図２】
2019102682.tif 000004
【図３】
2019102682.tif 000005
【図４】
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【図５】
2019102682.tif 000007
【図６】
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【図７】
2019102682.tif 000009
【図８】
2019102682.tif 000010
【図９】
2019102682.tif 000011
【図１０】
2019102682.tif 000012
【図１１】
2019102682.tif 000013
【図１２】
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