(57)【要約】  本発明は、磁性体保持装置に関するものである。本発明に係る磁性体保持装置は、永久磁石と、前記永久磁石のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面が備えられたポールピースと、一端面が前記ポールピースに接するように配置された磁化物質と、前記磁化物質を覆うコイルと、前記コイルに流れる電流をコントロールして前記磁化物質の磁化を制御する制御装置とを備える。  本発明によれば、同一面積に最適の保持力を実現することができ、設置する装置の内部のサイズに応じて、モジュールに拡張するか、サイズを縮小することが容易であり、リフト、チャック、各種ロック装置、応用機械、ロボットなど、様々な産業に拡大応用することができるようになる。
2013537712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石と、
前記永久磁石のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面が備えられたポールピースと、
一端面が前記ポールピースに接するように配置された磁化物質と、
前記磁化物質を覆うコイルと、
前記コイルに流れる電流をコントロールして前記磁化物質の磁化を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする磁性体保持装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記ポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記ポールピースと結合された前記永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記ポールピースの保持面に磁性体を保持することを特徴とする請求項１に記載の磁性体保持装置。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記ポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記ポールピースと結合された前記永久磁石の極と異なる極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記ポールピースの保持面に保持された磁性体の保持を解除することを特徴とする請求項１に記載の磁性体保持装置。
【請求項４】
永久磁石と、
前記永久磁石のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面が備えられた第１のポールピースと、
前記第１のポールピースと結合された前記永久磁石の極と異なる前記永久磁石の極が結合され、保持面が備えられた第２のポールピースと、
一端面が前記第１のポールピースに接し、他端面が前記第２のポールピースに接するように配置された磁化物質と、
前記磁化物質を覆うコイルと、
前記コイルに流れる電流をコントロールして前記磁化物質の磁化を制御する制御装置と
を備えることを特徴とする磁性体保持装置。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースと結合された前記永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに磁性体を保持することを特徴とする請求項４に記載の磁性体保持装置。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された後、前記コイルに印加された電流を遮断することを特徴とする請求項５に記載の磁性体保持装置。
【請求項７】
前記制御装置は、
前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースと結合される前記永久磁石の極と異なる極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された磁性体の保持を解除することを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の磁性体保持装置。
【請求項８】
前記制御装置は、
前記磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面との保持が解除された後、前記コイルに印加された電流を遮断することを特徴とする請求項７に記載の磁性体保持装置。
【請求項９】
前記制御装置は、
磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持されたとき、前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合する前記永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに前記磁性体の保持を強化することを特徴とする請求項４に記載の磁性体保持装置。
【請求項１０】
第１の永久磁石及び第２の永久磁石と、
前記第１の永久磁石のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面が備えられた第１のポールピースと、
前記第１のポールピースと結合された前記第１の永久磁石の極と異なる前記第２の永久磁石の極が結合され、保持面が備えられた第２のポールピースと、
一端面が前記第１のポールピースに接し、他端面が前記第２のポールピースに接するように配置された磁化物質と、
前記磁化物質を覆うコイルと、
前記コイルに流れる電流をコントロールして前記磁化物質の磁化を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする磁性体保持装置。
【請求項１１】
前記制御装置は、
前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合する前記第１の永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに磁性体を保持することを特徴とする請求項１０に記載の磁性体保持装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、
前記磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された後、前記コイルに印加された電流を遮断することを特徴とする請求項１１に記載の磁性体保持装置。
【請求項１３】
前記制御装置は、
前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記第１の永久磁石の極と異なる極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された磁性体の保持を解除することを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の磁性体保持装置。
【請求項１４】
前記制御装置は、前記磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面との保持が解除された後、前記コイルに印加された電流を遮断することを特徴とする請求項１３に記載の磁性体保持装置。
【請求項１５】
前記制御装置は、
磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持されたとき、前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記第１の永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに前記磁性体の保持を強化することを特徴とする請求項１０に記載の磁性体保持装置。
【請求項１６】
永久磁石と、
前記永久磁石のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面が備えられた第１のポールピースと、
前記第１のポールピースに結合された前記永久磁石の極と異なる前記永久磁石の極が結合され、保持面が備えられた第２のポールピースと、
一端面が前記第１のポールピースに接し、他端面が前記第２のポールピースと所定の間隔離隔するように配置された磁化物質と、
前記磁化物質を覆うコイルと、
前記コイルに流れる電流をコントロールして前記磁化物質の磁化を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする磁性体保持装置。
【請求項１７】
前記制御装置は、
前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記永久磁石の極と異なる極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された磁性体の保持を解除することを特徴とする請求項１６に記載の磁性体保持装置。
【請求項１８】
前記制御装置は、
前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された磁性体の保持を強化することを特徴とする請求項１６に記載の磁性体保持装置。
【請求項１９】
前記制御装置は、
前記磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された後、前記コイルに印加された電流を遮断することを特徴とする請求項１６に記載の磁性体保持装置。
【請求項２０】
第１の永久磁石及び第２の永久磁石と、
前記第１の永久磁石のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面が備えられた第１のポールピースと、
前記第１のポールピースに結合された前記第１の永久磁石の極と異なる前記第２の永久磁石の極が結合され、保持面が備えられた第２のポールピースと、
一端面が前記第１のポールピースに接し、他端面が前記第２のポールピースと所定の間隔離隔するように配置された磁化物質と、
前記磁化物質を覆うコイルと、
前記コイルに流れる電流をコントロールして前記磁化物質の磁化を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする磁性体保持装置。
【請求項２１】
前記制御装置は、
前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記第１の永久磁石の極と異なる極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された磁性体の保持を解除することを特徴とする請求項２０に記載の磁性体保持装置。
【請求項２２】
前記制御装置は、
前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記第１の永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された磁性体の保持を強化することを特徴とする請求項２０に記載の磁性体保持装置。
【請求項２３】
前記制御装置は、
前記磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された後、前記コイルに印加された電流を遮断することを特徴とする請求項２０に記載の磁性体保持装置。
【請求項２４】
永久磁石と、
前記永久磁石のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面と挿入溝とが備えられた第１のポールピースと、
前記第１のポールピースに結合された前記永久磁石の極と異なる前記永久磁石の極が結合され、保持面が備えられた第２のポールピースと、
一端面が前記挿入溝に挿入され、前記第１のポールピースに接した状態で前記第１のポールピースと前記第２のポールピースとの間を移動できるように配置された磁化物質と、
前記磁化物質を覆うコイルと、
前記コイルに流れる電流をコントロールして前記磁化物質の磁化を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする磁性体保持装置。
【請求項２５】
前記制御装置は、
前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに磁性体を保持することを特徴とする請求項２４に記載の磁性体保持装置。
【請求項２６】
前記制御装置は、
前記磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された後、前記コイルに印加された電流を遮断することを特徴とする請求項２５に記載の磁性体保持装置。
【請求項２７】
前記制御装置は、
前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記永久磁石の極と異なる極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された磁性体の保持を解除することを特徴とする請求項２４〜２６のいずれか１項に記載の磁性体保持装置。
【請求項２８】
前記制御装置は、
前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された磁性体の保持を強化することを特徴とする請求項２４に記載の磁性体保持装置。
【請求項２９】
前記制御装置は、
磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持されたとき、前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに前記磁性体の保持を強化することを特徴とする請求項２４に記載の磁性体保持装置。
【請求項３０】
第１の永久磁石及び第２の永久磁石と、
前記第１の永久磁石のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面と挿入溝とが備えられた第１のポールピースと、
前記第１のポールピースに結合された前記第１の永久磁石の極と異なる第２の永久磁石の極が結合され、保持面が備えられた第２のポールピースと、
一端面が前記挿入溝に挿入され、前記第１のポールピースに接した状態で前記第１のポールピースと前記第２のポールピースとの間を移動できるように配置された磁化物質と、
前記磁化物質を覆うコイルと、
前記コイルに流れる電流を制御して前記磁化物質の磁化を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする磁性体保持装置。
【請求項３１】
前記制御装置は、
前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記第１の永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面との磁性体を保持することを特徴とする請求項３０に記載の磁性体保持装置。
【請求項３２】
前記制御装置は、
前記磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された後、前記コイルに印加された電流を遮断することを特徴とする請求項３１に記載の磁性体保持装置。
【請求項３３】
前記制御装置は、
前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記第１の永久磁石の極と異なる極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された磁性体の保持を解除することを特徴とする請求項３０〜３２のいずれか１項に記載の磁性体保持装置。
【請求項３４】
前記制御装置は、
前記磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面との保持が解除された後、前記コイルに印加された電流を遮断することを特徴とする請求項３３に記載の磁性体保持装置。
【請求項３５】
前記制御装置は、
磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持されたとき、前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記第１の永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに前記磁性体の保持を強化することを特徴とする請求項３０に記載の磁性体保持装置。
【請求項３６】
ヨークと、
前記ヨークと離隔するように配置され、磁性体を保持するための保持面を有するポールピースと、
一端がヨークに接続され、他端が前記ポールピースに接続された永久磁石と、
鉄芯と、前記鉄心を覆うコイルとを有し、前記鉄心の一端は前記ヨークに接続され、前記鉄心の他端は前記ポールピースと所定の間隔離隔するように配置された電磁石と、
前記電磁石に電流を供給するための電磁石制御装置と、
を備え、
前記電磁石制御装置は、
前記ポールピースの保持面に接し、保持された磁性体の保持を解除する場合、前記磁力線が永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨーク−永久磁石の順（または逆順）に帰還する方向に前記鉄心に磁力線が形成されるように前記コイルに電流を印加することを特徴とする永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【請求項３７】
底板と磁性体とを保持するための保持面が設けられた側板を有するヨークと、
前記ヨークと離隔するように前記ヨークの内部に配置され、前記磁性体を保持するための保持面を有するポールピースと、
Ｎ極とＳ極のうち、いずれか一方の極は前記ポールピースの一面に接し、他方の極は前記ヨークの内面に接するように前記ヨークと前記ポールピースとの間に配置される永久磁石と、
鉄心と、前記鉄心を覆うコイルとを有し、前記鉄心の一端は前記ポールピースに接し、前記鉄心の他端は前記鉄心が磁化されるとき、前記鉄心から出る磁力線が前記ヨークに移動できる間隙の分だけ前記ヨークから離隔するように前記ヨークと前記ポールピースとの間に配置される電磁石と、
前記電磁石に電流を供給するための電磁石制御装置と、
を備え、
前記永久磁石の磁力により前記ヨークの保持面と前記ポールピースの保持面とに前記磁性体が保持され得る保持力が発生し、前記電磁石制御装置が前記電磁石に電流を供給して、前記鉄心の一端を前記ポールピースに接する前記永久磁石の極と反対の極になるように磁化させるとき、前記ヨークの保持面と前記ポールピースの保持面とで保持力が除去されることを特徴とする永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【請求項３８】
前記永久磁石は前記ポールピースの側面に接し、前記鉄心の一端は前記ポールピースの底面に接することを特徴とする請求項３７に記載の永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【請求項３９】
前記ポールピースは複数の側面を有し、前記永久磁石は複数の前記ポールピースの各側面と前記ヨークの内面との間に配置されることを特徴とする請求項３８に記載の永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【請求項４０】
底板と磁性体とを保持するための保持面が設けられた側板を有するヨークと、
前記ヨークと離隔するように前記ヨークの内部に配置され、前記磁性体を保持するための保持面を有する複数のポールピースと、
Ｎ極は、前記複数のポールピースの中で互いに隣接する２つのポールピースのうち、いずれか１つに接し、Ｓ極は、残りの１つに接する中間永久磁石と、
鉄心と、前記鉄心を覆うコイルとを有し、前記鉄心の一端は前記各ポールピースに接し、前記鉄心の他端は前記鉄心が磁化されるとき、前記鉄心から出る磁力線が前記ヨークに移動できる間隙の分だけ前記ヨークから離隔するように前記ヨークと前記ポールピースとの間に配置される複数の電磁石と、
前記各電磁石に電流を供給するための電磁石制御装置と、
を備え、
前記中間永久磁石の磁力により前記ヨークの保持面と前記ポールピースの保持面とに前記磁性体が保持され得る保持力が発生し、前記電磁石制御装置が前記各電磁石に電流を供給して、前記各鉄心の一端を、これらがそれぞれ隣接した前記各ポールピースに接する前記中間永久磁石の極と反対の極になるように磁化させるとき、前記ヨークの保持面と前記ポールピースの保持面とで保持力が除去されることを特徴とする永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【請求項４１】
前記各ポールピースと前記ヨークの内面との間に配置される複数の永久磁石をさらに備え、
前記各永久磁石が前記各ポールピースに接する極は、これらとそれぞれ隣接する前記各ポールピースに接した前記中間永久磁石の極と同じであることを特徴とする請求項４０に記載の永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【請求項４２】
底板と側板とを有するヨークと、
磁性体を保持するための保持面を有し、前記ヨークと離隔するように前記ヨークの内部にそれぞれ離隔して配置される第１のポールピースないし第４のポールピースと、
両端が前記第１のポールピースと前記第２のポールピースとにそれぞれ接する第１の中間永久磁石と、
両端が前記第３のポールピースと前記第４のポールピースとにそれぞれ接する第２の中間永久磁石と、
鉄心と、前記鉄心を覆うコイルとを有し、前記鉄心の一端は前記第１のポールピースと前記第３のポールピースとのうち、いずれか１つに接し、前記鉄心の他端は前記鉄心が磁化されるとき、前記鉄心から出る磁力線が前記第１のポールピースと前記第３のポールピースとのうち、いずれか１つに移動できる間隙の分だけ前記第１のポールピースと前記第３のポールピースとのうち、いずれか１つから離隔するように前記第１のポールピースと前記第３のポールピースとの間に配置される第１の電磁石と、
鉄心と、前記鉄心を覆うコイルとを有し、前記鉄心の一端は前記第２のポールピースと前記第４のポールピースとのうち、いずれか１つに接し、前記鉄心の他端は前記鉄心が磁化されるとき、前記鉄心から出る磁力線が前記第２のポールピースと前記第４のポールピースとのうち、いずれか１つに移動できる間隙の分だけ前記第２のポールピースと前記第４のポールピースのうち、いずれか１つから離隔するように前記第２のポールピースと前記第４のポールピースとの間に配置される第２の電磁石と、
前記各電磁石に電流を供給するための電磁石制御装置と、
を備え、
前記各中間永久磁石の磁力により前記各ポールピースの保持面に前記磁性体が保持され得る保持力が発生し、前記電磁石制御装置が前記各電磁石に電流を供給して、前記各電磁石の鉄心の両端を、これらとそれぞれ隣接する前記各ポールピースに接した前記各中間永久磁石の極と反対の極になるように磁化させるとき、前記各ポールピースの保持面で保持力が除去されることを特徴とする永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【請求項４３】
両端が前記各ポールピースと前記ヨークとにそれぞれ接する複数の永久磁石をさらに備え、
前記各永久磁石が前記各ポールピースに接する極は、これらがそれぞれ接した前記各ポールピースに接した前記各中間永久磁石の極と同じであることを特徴とする請求項４２に記載の永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【請求項４４】
底板と、磁性体を保持するための保持面が設けられた側板と、挿入溝とを有するヨークと、
前記ヨークと離隔するように前記ヨークの内部に配置され、前記磁性体を保持するための保持面を有するポールピースと、
Ｎ極とＳ極のうち、いずれか一方の極は前記ポールピースの一面に接し、他方の極は前記ヨークの内面に接するように前記ヨークと前記ポールピースとの間に配置される永久磁石と、
鉄心と、前記鉄心を覆うコイルとを有し、前記鉄心が、その一端が前記挿入溝に挿入され、前記ヨークに接した状態で前記ヨークと前記ポールピースとの間を移動できるように配置された電磁石と、
前記電磁石に電流を供給するための電磁石制御装置と、
を備え、
前記永久磁石の磁力により前記ヨークの保持面と前記ポールピースの保持面とに前記磁性体が保持され得る保持力が発生し、前記電磁石制御装置が前記電磁石に電流を供給して前記鉄心を磁化させると、前記鉄心が前記コイルの中央に移動して前記鉄心の他端が前記ポールピースに接することにより、前記ヨークの保持面と前記ポールピースの保持面とで保持力が除去されることを特徴とする永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【請求項４５】
前記鉄心に対して前記ポールピースから離隔する方向に弾性力を加えるために、前記ポールピースと前記鉄心との間に配置されるばねをさらに備えることを特徴とする請求項４４に記載の永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【請求項４６】
ヨークと、
前記ヨークと離隔するように前記ヨークの内部に配置され、前記磁性体を保持するための保持面及び挿入溝を有する複数のポールピースと、
Ｎ極は、前記複数のポールピースの中で互いに隣接する２つのポールピースのうち、いずれか１つに接し、Ｓ極は、残りの１つに接する中間永久磁石と、
鉄心と、前記鉄心を覆うコイルとを有し、前記鉄心が、その一端が前記各挿入溝に挿入されて、前記各ポールピースに接した状態で前記ヨークと前記各ポールピースとの間で移動できるように配置される複数の電磁石と、
前記各電磁石に電流を供給するための電磁石制御装置と、
を備え、
前記中間永久磁石の磁力により前記ヨークの保持面と前記各ポールピースの保持面とに前記磁性体が保持され得る保持力が発生し、前記電磁石制御装置が前記各電磁石に電流を供給して前記各鉄心を磁化させると、前記各鉄心が前記各コイルの中央に移動して前記各鉄心の他端が前記ヨークに接することにより、前記各ポールピースの保持面で保持力が除去されることを特徴とする永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【請求項４７】
ヨークと、
前記ヨークと離隔するように前記ヨークの内部に配置され、磁性体を保持するための保持面を有する複数のポールピースと、
Ｎ極は、前記複数のポールピースの中で互いに隣接する２つのポールピースのうち、いずれか１つに接し、Ｓ極は、残りの他の１つに接する中間永久磁石と、
鉄心と、前記鉄心を覆うコイルとを有し、前記鉄心の一端は前記各ポールピースに接し、前記鉄心の他端は前記ヨークに接するように前記ヨークと前記ポールピースとの間に配置される複数の電磁石と、
前記各電磁石に電流を供給するための電磁石制御装置と、
を備え、
前記電磁石制御装置が前記各電磁石に電流を供給して、前記各電磁石の鉄心の一端を、これらとそれぞれ隣接する前記各ポールピースに接する前記中間永久磁石の極と同じ極になるように磁化させるとき、前記各ポールピースの保持面に前記磁性体が保持され得る保持力が発生し、前記各電磁石の鉄心の一端を、これらとそれぞれ接する前記各ポールピースに接する前記中間永久磁石の極と反対の極になるように磁化させるとき、前記各ポールピースの保持面で保持力が除去されることを特徴とする永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【請求項４８】
第１のヨークと、前記第１のヨークと離隔するように前記第１のヨークの内部に配置され、保持面を有するポールピースと、一端は前記ポールピースの一面に接し、他端は前記第１のヨークに接するように前記第１のヨークと前記ポールピースとの間に配置される永久磁石を備える第１の磁石モジュールと、
鉄心と、前記鉄心を覆うコイルとを有し、前記鉄心の一端に前記ポールピースの保持面に対応する保持面が設けられた電磁石と、前記電磁石に電流を供給するための電磁石制御装置とを備える第２の磁石モジュールと、
を備え、
前記電磁石制御装置は、
前記ポールピースの保持面と前記鉄心の保持面とを相互保持する場合、磁力線が前記永久磁石−ポールピース−鉄心−第１のヨーク−永久磁石の順（または逆順）に帰還する磁力線の方向に、前記鉄心に磁力線が形成されるように前記コイルに電流を印加し、
前記ポールピースの保持面と前記鉄心の保持面との間の相互保持を解除する場合、磁力線が前記鉄心を通過できない方向に、前記鉄心に磁力線が形成されるように前記コイルに電流を印加することを特徴とする永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【請求項４９】
底板と磁性体とを保持するための保持面が設けられた側板を有する第１のヨークと、前記第１のヨークと離隔するように前記第１のヨークの内部に配置され、保持面を有するポールピースと、Ｎ極とＳ極のうち、いずれか一方の極は前記ポールピースの一面に接し、他方の極は前記第１のヨークの内面に接するように前記第１のヨークと前記ポールピースとの間に配置される永久磁石を備える第１の磁石モジュールと、
鉄心と、前記鉄心を覆うコイルとを有し、前記鉄心の一端に前記ポールピースの保持面に対応する保持面が設けられた電磁石と、前記電磁石に電流を供給するための電磁石制御装置とを備える第２の磁石モジュールと、
を備え、
前記電磁石制御装置が前記電磁石に電流を供給しないか、前記電磁石に電流を供給して、前記鉄心の保持面を前記ポールピースに接した前記永久磁石の極と反対の極に磁化させると、前記第１の磁石モジュールと前記第２の磁石モジュールとの間に保持力が発生し、前記電磁石制御装置が前記電磁石に電流を供給して、前記鉄心の保持面を前記ポールピースに接した前記永久磁石の極と同じ極になるように磁化させると、前記第１の磁石モジュールと前記第２の磁石モジュールとの間で保持力が除去されることを特徴とする永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【請求項５０】
前記第２の磁石モジュールは、底板と、前記第１のヨークの保持面に対応する保持面が設けられた側板とを有する第２のヨークをさらに備え、
前記鉄心の他端は前記第２のヨークに接することを特徴とする請求項４９に記載の永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【請求項５１】
保持面を有する一対のポールピースと、Ｎ極は前記一対のポールピースのうち、いずれか１つに接し、Ｓ極は残りの他の１つに接する中間永久磁石とを備える第１の磁石モジュールと、
両端に前記一対のポールピースの各保持面に対応する保持面が設けられた鉄心と、前記鉄心を覆うコイルとを有する電磁石と、前記電磁石に電流を供給するための電磁石制御装置とを備える第２の磁石モジュールと、
を備え、
前記電磁石制御装置が前記電磁石に電流を供給しないか、前記電磁石に電流を供給して、前記鉄心の両端を、これらとそれぞれ対向する前記各ポールピースに接した前記中間永久磁石の極と反対の極に磁化させると、前記第１の磁石モジュールと前記第２の磁石モジュールとの間に保持力が発生し、前記電磁石制御装置が前記電磁石に電流を供給して、前記鉄心の両端を、これらとそれぞれ対向する前記各ポールピースに接した前記中間永久磁石の極と同じ極になるように磁化させると、前記第１の磁石モジュールと前記第２の磁石モジュールとの間で保持力が除去されることを特徴とする永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【請求項５２】
前記第１の磁石モジュールは、底板と側板とを有するヨークをさらに備え、
前記一対のポールピースは、前記ヨークの底板から離隔するように前記ヨークに結合されることを特徴とする請求項５１に記載の永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【請求項５３】
前記第１の磁石モジュールは、前記一対のポールピースの各底面と前記ヨークの底板との間に配置される一対の支持部材をさらに備えることを特徴とする請求項５２に記載の永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【請求項５４】
前記第１の磁石モジュールは、前記一対のポールピースと前記ヨークとを接続する複数の永久磁石をさらに備え、
前記各永久磁石が前記各ポールピースに接する極は、これらがそれぞれ隣接した前記ポールピースに接した前記中間永久磁石の極と同じであることを特徴とする請求項５２に記載の永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【請求項５５】
前記第１の磁石モジュールは、両端が前記各ポールピースと前記ヨークとに接する鉄心と、前記鉄心を覆うコイルとを有する複数の補助電磁石と、前記各補助電磁石に電流を供給するための電磁石制御装置とをさらに備え、
前記第１の磁石モジュールの電磁石制御装置は、前記各補助電磁石に電流を供給して、前記各補助電磁石の前記各ポールピースに接した終端を、これと隣接した前記各ポールピースに接した前記中間永久磁石の極と同じ極になるように磁化させることを特徴とする請求項５４に記載の永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【請求項５６】
前記第１の磁石モジュールは、鉄心と、前記鉄心を覆うコイルとを有する複数の補助電  磁石と、前記各補助電磁石に電流を供給するための電磁石制御装置とをさらに備え、
前記鉄心は、一端が前記一対のポールピースのうち、いずれか１つに接し、他端が残りの他の１つに接し、
前記第１の磁石モジュールの電磁石制御装置は、前記補助電磁石に電流を供給して、前記補助電磁石の両端を、これらとそれぞれ隣接した前記各ポールピースに接した前記中間永久磁石の極と同じ極になるように磁化させることを特徴とする請求項５４に記載の永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【請求項５７】
底板と側板とを有するヨークと、前記ヨークと離隔するように前記ヨークの内部に配置され、保持面を有する一対のポールピースと、前記各ポールピースと前記ヨークとを接続する複数の永久磁石と、一端は前記一対のポールピースのうち、いずれか１つに接し、他端は残りの１つに接する鉄心と、前記鉄心を覆うコイルとを有する補助電磁石と、前記補助電磁石に電流を供給するための電磁石制御装置とを備える第１の磁石モジュールと、
両端に前記一対のポールピースの各保持面に対応する保持面が設けられた鉄心と、前記鉄心を覆うコイルとを有する電磁石と、前記電磁石に電流を供給するための電磁石制御装置とを備える第２の磁石モジュールと、
を備え、
前記一対のポールピースのうち、いずれか１つに接する前記永久磁石の極と、残りの他の１つに接する前記永久磁石の極とは互いに反対であり、
前記第１の磁石モジュールの電磁石制御装置は、前記補助電磁石に電流を供給して、補助電磁石の両端を、これらとそれぞれ隣接した前記各ポールピースに接した前記各永久磁石の極と同じ極になるように磁化させ、
前記第２の磁石モジュールの電磁石制御装置が前記電磁石に電流を供給しないか、前記電磁石に電流を供給して、前記電磁石の鉄心の両端を、これらとそれぞれ対向する前記各ポールピースに接した前記各永久磁石の極と反対の極に磁化させるとき、前記第１の磁石モジュールと前記第２の磁石モジュールとの間に保持力が発生し、前記第２の磁石モジュールの電磁石制御装置が前記電磁石に電流を供給して、前記電磁石の鉄心の両端を、これらとそれぞれ対向する前記各ポールピースに接した前記各永久磁石の極と同じ極になるように磁化させるとき、前記第１の磁石モジュールと前記第２の磁石モジュールとの間で保持力が除去されることを特徴とする永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置に関し、より詳細には、電磁石を用いて磁束の流れを制御し、磁性体の保持と保持解除を調整する磁性体保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石ワーク保持装置（ｐｅｒｍａｎｅｔ  ｍａｇｎｅｔ  ｗｏｒｋｈｏｌｄｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）は、鉄のような磁性物質（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｍａｔｅｒｉａｌ）で構成された対象物を磁力を用いて取り付けるのに使用される装置であって、近年、射出機の金型クランプ、プレス機の金型クランプ、工作機械のチャックなどに取り付けられた内部機器などに広く使用されている。
【０００３】
図１は、従来の永久磁石ワーク保持装置の断面図であって、米国登録特許ＵＳ４９５６６２５に開示されている。図１に示すように、従来の永久磁石を用いた磁性体保持装置は、ヨーク１、ポールピース（Ｐｏｌｅ  ｐｉｅｃｅ、２）、中間ポール部材（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｐｏｌｅ  ｍｅｍｂｅｒ、３）、主永久磁石４、副永久磁石５、主永久磁石４の周りに巻かれた導線６で構成される複数のモジュール及び高圧電源装置７などで構成される。
【０００４】
上記の構成において、主永久磁石４は、周りに巻かれた導線に高電流を印加することにより、着磁と脱磁とが可能なアルニコ磁石を使用する。アルニコ磁石は、永久磁石のうち、最も低い電流で着磁と脱磁とが可能な磁石と知られている。
【０００５】
前記保持装置は、ポールピース２とヨーク１との底板間に位置する主永久磁石４の周りに巻かれた導線６に瞬間的に高電流を印加して主永久磁石４の極性を変換させ、磁性体である対象物９を磁力によって保持（固定）するか、保持（固定）を解除する。前記保持装置は、対象物９の保持と保持解除のために、主永久磁石４の極性を変化させるための高電流が必要である。
【０００６】
したがって、前記保持装置は、安全事故の危険が高く、着磁と脱磁とを繰り返すことにより、ヒステリシス現象による不完全な着磁のため保持力が低下し、コイルの発熱のため耐久性が脆弱な問題点がある。また、モジュールのサイズが大きくて小型化が難しく、高電流による単一な構造と高電流供給装置の構造が複雑で、高価であり、適用範囲が制限的であるという短所がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、構造が簡単であって、製造コストが安く、小型化が容易であり、サイズに比べて磁性体を保持する力が大きくて、様々な分野に適用可能な磁性体保持装置を提供することにその目的がある。
【０００８】
また、本発明は、磁性体を保持するか、保持解除する際にのみ電源を必要とし、保持状態や保持解除状態を維持するときは、別の電源供給を必要としない単純し、かつ、新しい構造の磁性体保持装置を提供することに目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態に係る磁性体保持装置は、永久磁石と、前記永久磁石のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面が備えられたポールピースと、一端面が前記ポールピースに接するように配置された磁化物質と、前記磁化物質を覆うコイルと、前記コイルに流れる電流をコントロールして前記磁化物質の磁化を制御する制御装置とを備える。
【００１０】
好ましくは、前記制御装置は、前記ポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記ポールピースと結合された前記永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記ポールピースの保持面に磁性体を保持することを特徴とする。
【００１１】
また、前記制御装置は、前記ポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記ポールピースと結合された前記永久磁石の極と異なる極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記ポールピースの保持面に保持された磁性体の保持を解除することを特徴とする。
【００１２】
一方、本発明の他の実施形態に係る磁性体保持装置は、永久磁石と、前記永久磁石のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面が備えられた第１のポールピースと、前記第１のポールピースと結合された前記永久磁石の極と異なる前記永久磁石の極が結合され、保持面が備えられた第２のポールピースと、一端面が前記第１のポールピースに接し、他端面が前記第２のポールピースに接するように配置された磁化物質と、前記磁化物質を覆うコイルと、前記コイルに流れる電流をコントロールして前記磁化物質の磁化を制御する制御装置とを備える。
【００１３】
好ましくは、前記制御装置は、前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースと結合された前記永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに磁性体を保持することを特徴とする。
【００１４】
また、前記制御装置は、前記磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された後、前記コイルに印加された電流を遮断することを特徴とする。
【００１５】
ここで、前記制御装置は、前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースと結合される前記永久磁石の極と異なる極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された磁性体の保持を解除することを特徴とする。
【００１６】
また、前記制御装置は、前記磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面との保持が解除された後、前記コイルに印加された電流を遮断することを特徴とする。
【００１７】
また、前記制御装置は、磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持されたとき、前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合する前記永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに前記磁性体の保持を強化することを特徴とする。
【００１８】
一方、本発明のさらに他の実施形態に係る磁性体保持装置は、第１の永久磁石及び第２の永久磁石と、前記第１の永久磁石のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面が備えられた第１のポールピースと、前記第１のポールピースと結合された前記第１の永久磁石の極と異なる前記第２の永久磁石の極が結合され、保持面が備えられた第２のポールピースと、一端面が前記第１のポールピースに接し、他端面が前記第２のポールピースに接するように配置された磁化物質と、前記磁化物質を覆うコイルと、前記コイルに流れる電流をコントロールして前記磁化物質の磁化を制御する制御装置とを備える。
【００１９】
好ましくは、前記制御装置は、前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合する前記第１の永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに磁性体を保持することを特徴とする。
【００２０】
また、前記制御装置は、前記磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された後、前記コイルに印加された電流を遮断することを特徴とする。
【００２１】
また、前記制御装置は、前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記第１の永久磁石の極と異なる極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された磁性体の保持を解除することを特徴とする。
【００２２】
ここで、前記制御装置は、前記磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面との保持が解除された後、前記コイルに印加された電流を遮断することを特徴とする。
【００２３】
また、前記制御装置は、磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持されたとき、前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記第１の永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに前記磁性体の保持を強化することを特徴とする。
【００２４】
一方、本発明のさらに他の実施形態に係る磁性体保持装置は、永久磁石と、前記永久磁石のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面が備えられた第１のポールピースと、前記第１のポールピースに結合された前記永久磁石の極と異なる前記永久磁石の極が結合され、保持面が備えられた第２のポールピースと、一端面が前記第１のポールピースに接し、他端面が前記第２のポールピースと所定の間隔離隔するように配置された磁化物質と、前記磁化物質を覆うコイルと、前記コイルに流れる電流をコントロールして前記磁化物質の磁化を制御する制御装置とを備える。
【００２５】
好ましくは、前記制御装置は、前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記永久磁石の極と異なる極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された磁性体の保持を解除することを特徴とする。
【００２６】
また、前記制御装置は、前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された磁性体の保持を強化することを特徴とする。
【００２７】
ここで、前記制御装置は、前記磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された後、前記コイルに印加された電流を遮断することを特徴とする。
【００２８】
一方、本発明のさらに他の実施形態に係る磁性体保持装置は、第１の永久磁石及び第２の永久磁石と、前記第１の永久磁石のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面が備えられた第１のポールピースと、前記第１のポールピースに結合された前記第１の永久磁石の極と異なる前記第２の永久磁石の極が結合され、保持面が備えられた第２のポールピースと、一端面が前記第１のポールピースに接し、他端面が前記第２のポールピースと所定の間隔離隔するように配置された磁化物質と、前記磁化物質を覆うコイルと、前記コイルに流れる電流を制御して前記磁化物質の磁化を制御する制御装置とを備える。
【００２９】
好ましくは、前記制御装置は、前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記第１の永久磁石の極と異なる極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された磁性体の保持を解除することを特徴とする。
【００３０】
また、前記制御装置は、前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記第１の永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された磁性体の保持を強化することを特徴とする。
【００３１】
ここで、前記制御装置は、前記磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された後、前記コイルに印加された電流を遮断することを特徴とする。
【００３２】
一方、本発明のさらに他の実施形態に係る磁性体保持装置は、永久磁石と、前記永久磁石のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面と挿入溝とが備えられた第１のポールピースと、前記第１のポールピースに結合された前記永久磁石の極と異なる前記永久磁石の極が結合され、保持面が備えられた第２のポールピースと、一端面が前記挿入溝に挿入され、前記第１のポールピースに接した状態で前記第１のポールピースと前記第２のポールピースとの間を移動できるように配置された磁化物質と、前記磁化物質を覆うコイルと、前記コイルに流れる電流を制御して前記磁化物質の磁化を制御する制御装置とを備える。
【００３３】
好ましくは、前記制御装置は、前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と第２のポールピースの保持面との磁性体を保持することを特徴とする。
【００３４】
また、前記制御装置は、前記磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された後、前記コイルに印加された電流を遮断することを特徴とする。
【００３５】
ここで、前記制御装置は、前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記永久磁石の極と異なる極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と第２のポールピースの保持面とに保持された磁性体の保持を解除することを特徴とする。
【００３６】
また、前記制御装置は、前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された磁性体の保持を強化することを特徴とする。
【００３７】
好ましくは、前記制御装置は、磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持されたとき、前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに前記磁性体の保持を強化することを特徴とする。
【００３８】
一方、本発明のさらに他の実施形態に係る磁性体保持装置は、第１の永久磁石及び第２の永久磁石と、前記第１の永久磁石のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面と挿入溝とが備えられた第１のポールピースと、前記第１のポールピースに結合された前記第１の永久磁石の極と異なる第２の永久磁石の極が結合され、保持面が備えられた第２のポールピースと、一端面が前記挿入溝に挿入され、前記第１のポールピースに接した状態で前記第１のポールピースと前記第２のポールピースとの間を移動できるように配置された磁化物質と、前記磁化物質を覆うコイルと、前記コイルに流れる電流を制御して前記磁化物質の磁化を制御する制御装置とを備える。
【００３９】
好ましくは、前記制御装置は、前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記第１の永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と第２のポールピースの保持面との磁性体を保持することを特徴とする。
【００４０】
また、前記制御装置は、前記磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された後、前記コイルに印加された電流を遮断することを特徴とする。
【００４１】
ここで、前記制御装置は、前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記第１の永久磁石の極と異なる極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と第２のポールピースの保持面とに保持された磁性体の保持を解除することを特徴とする。
【００４２】
また、前記制御装置は、前記磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面との保持が解除された後、前記コイルに印加された電流を遮断することを特徴とする。
【００４３】
好ましくは、前記制御装置は、磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持されたとき、前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記第１の永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに前記磁性体の保持を強化することを特徴とする。
【００４４】
一方、保持や保持解除の際、既に形成されている磁力線の経路を逆に変えることができる方法は、特定経路の磁石の極性を変えて永久磁石の磁力線の方向を変更することができるが、本発明は、高電流でアルニコ磁石の極性を変換して磁力線の経路を変更する従来技術の限界を克服できるものであって、次のような３つの方法を利用するものである。
【００４５】
第１番目は、ポールピースとヨークとの間に微細な間隔を置いて電流を供給することなく永久磁石のモジュールで保持力を発生し、保持解除の際に電流を供給してポールピースとヨークとの間の間隔を電磁石の磁場で接続させる方法である。第１番目の方法において鉄芯を移動させて鉄心にポールピースとヨークとを接続することができる。２番目は、電磁石に対する電流の供給方向を切り換え、磁力線の流れを変更することにより磁性体を保持するか、保持を解除する方法である。３番目は、第１の磁石モジュールと、電磁石を有する第２の磁石モジュールとを置いて、第１の磁石モジュールと第２の磁石モジュールとの間の保持力を除去するとき、第２の磁石モジュールの電磁石に電流を供給して磁力線の流れの方向を制御する方法である。
【００４６】
このような本発明は、低電流を使用することにより、構造に拘らず、様々な装置に応用され得る。本発明は、従来の永久電磁石技術の高電流、不安全な性能、発熱、コイルの損傷、安全、サイズ、非常に高い価格、狭い応用分野などの多くの課題を解決して、良い性能の保持装置を普遍化させることができる。
【００４７】
前記目的を達成するための本発明の一側面による永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置は、ヨークと、前記ヨークと離隔するように配置され、磁性体を保持するための保持面を有するポールピースと、一端がヨークに接続され、他端が前記ポールピースに接続された永久磁石と、鉄芯と、前記鉄心を覆うコイルを有し、前記鉄心の一端は前記ヨークに接続され、前記鉄心の他端は前記ポールピースに接続された電磁石と、前記電磁石に電流を供給するための電磁石制御装置とを備える。前記電磁石制御装置は、前記ポールピースの保持面に接した磁性体を保持する場合、磁力線が前記永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨーク−永久磁石の順（または逆順）に帰還する磁力線の方向に反対される方向に前記鉄心に磁力線が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記ポールピースの保持面に接し、保持された磁性体の保持を解除する場合、磁力線が前記永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨーク−永久磁石の順（またはその逆順）に帰還する磁力線の方向に前記鉄心に磁力線が形成されるように前記コイルに電流を印加する。
【００４８】
本発明の他の側面による永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置は、ヨークと、前記ヨークと離隔するように前記ヨークの内部に配置され、磁性体を保持するための保持面を有する第１のポールピース及び第２のポールピースと、一端が前記第１のポールピースに接し、他端が前記第２のポールピースに接する中間永久磁石と、鉄芯と、前記鉄心を覆うコイルを有し、前記鉄心の一端は前記第１のポールピースに接し、前記鉄心の他端は前記第２のポールピースに接するように配置される電磁石と、前記電磁石に電流を供給するための電磁石制御装置とを備える。前記電磁石制御装置は、前記各ポールピースの保持面に接した磁性体を保持する場合、磁力線が前記中間永久磁石−第１のポールピース−鉄心−第２のポールピース−中間永久磁石の順（またはその逆順）に帰還する磁力線の方向に反対される方向に前記鉄心に磁力線が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記ポールピースの保持面に接し、保持された磁性体の保持を解除する場合、磁力線が前記中間永久磁石−第１のポールピース−鉄心−第２のポールピース−中間永久磁石の順（またはその逆順）に帰還する磁力線の方向に前記鉄心に磁力線が形成されるように前記コイルに電流を印加する。
【００４９】
本発明のさらに他の側面による永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置は、ヨークと、前記ヨークと離隔するように配置され、磁性体を保持するための保持面を有するポールピースと、一端が前記ヨークに接続され、他端が前記ポールピースに接続された永久磁石と、鉄芯と、前記鉄心を覆うコイルを有し、前記鉄心の一端は前記ヨークに接続され、前記鉄心の他端は前記ポールピースと所定の間隔離隔するように配置された電磁石と、前記電磁石に電流を供給するための電磁石制御装置とを備える。前記電磁石制御装置は、前記ポールピースの保持面に接して保持された磁性体の保持を解除する場合、前記磁力線が永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨーク−永久磁石の順（または逆順）に帰還する方向に前記鉄心に磁力線が形成されるように前記コイルに電流を印加する。
【００５０】
本発明のさらに他の側面による永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置は、ヨークと、前記ヨークと離隔するように前記ヨークの内部に配置され、磁性体を保持するための保持面を有する第１のポールピース及び第２のポールピースと、一端が前記第１のポールピースに接し、他端が前記第２のポールピースに接する中間永久磁石と、鉄芯と、前記鉄心を覆うコイルを有し、前記鉄心の一端は前記第１のポールピースに接し、前記鉄心の他端は前記第２のポールピースと所定の間隔離隔するように配置された電磁石と、前記電磁石に電流を供給するための電磁石制御装置とを備える。前記電磁石制御装置は、前記第１のポールピースと前記第２のポールピースとの各保持面に接して保持された磁性体の保持を解除する場合、磁力線が前記中間永久磁石−第１のポールピース−鉄心−第２のポールピース−中間永久磁石の順（またはその逆順）に帰還する方向に前記鉄心に磁力線が形成されるように前記コイルに電流を印加する。
【００５１】
本発明のさらに他の側面による永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置は、第１のヨークと、前記第１のヨークと離隔するように前記第１のヨークの内部に配置され、保持面を有するポールピースと、一端は前記ポールピースの一面に接し、他端は前記第１のヨークに接するように前記第１のヨークと前記ポールピースとの間に配置される永久磁石とを備える第１の磁石モジュールと、鉄心と、前記鉄心を覆うコイルとを有し、前記鉄心の一端に前記ポールピースの保持面に対応する保持面が設けられた電磁石と、前記電磁石に電流を供給するための電磁石制御装置とを備える第２の磁石モジュールとを備える。前記電磁石制御装置は、前記ポールピースの保持面と前記鉄心の保持面とを相互保持する場合、磁力線が前記永久磁石−ポールピース−鉄心−第１のヨーク−永久磁石の順（または逆順）に帰還する磁力線の方向に前記鉄心に磁力線が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記ポールピースの保持面と前記鉄心の保持面との間の相互保持を解除する場合、磁力線が前記鉄心を通過できない方向に前記鉄心に磁力線が形成されるように前記コイルに電流を印加する。
【００５２】
その他の実施形態等の具体的な事項は、詳細な説明及び図面に含まれている。
【発明の効果】
【００５３】
本発明は、同一面積に最適の保持力を実現することができ、設置する装置の内部のサイズによってモジュールに拡張するか、サイズを縮小することが容易であり、リフト、チャック、各種ロック装置、応用機械、ロボットなど、様々な産業に拡大応用することができるという効果がある。
【００５４】
また、本発明は、構造が簡単であり、単純な部品を使用して製造が容易であり、製造コストが低く、電力消費が小さくて維持コストが低く、使用するのに安全かつ便利であるという効果がある。
【００５５】
また、本発明は、構造が単純で、小型に製造が可能であり、性能対比製造原価が安く、低電流で作動が可能で、故障の発生が少なく、製品の信頼性を高めることができ、様々な分野に適用が可能であるという効果がある。
【００５６】
また、本発明は、電磁石を用いて磁性体保持装置内の大きな磁束の流れを低電流で瞬間的かつ極めて容易に制御することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】従来の永久磁石ワーク保持装置の断面図である。
【図２】本発明に係る磁性体保持装置の保持及び保持解除の原理を説明するための図である。
【図３】本発明に係る磁性体保持装置の保持及び保持解除の原理を説明するための図である。
【図４】本発明に係る１つの永久磁石及び１つのポールピースを備える磁性体保持装置に関する図である。
【図５】本発明に係る１つの永久磁石及び１つのポールピースを備える磁性体保持装置に関する図である。
【図６】本発明に係る１つの永久磁石及び１つのポールピースを備える磁性体保持装置に関する図である。
【図７】本発明に係る１つの永久磁石及び２つのポールピースを備える磁性体保持装置に関する図である。
【図８】本発明に係る１つの永久磁石及び２つのポールピースを備える磁性体保持装置に関する図である。
【図９】本発明に係る１つの永久磁石及び２つのポールピースを備える磁性体保持装置に関する図である。
【図１０】本発明に係る１つの永久磁石及び２つのポールピースを備える磁性体保持装置に関する図である。
【図１１】本発明に係る２つの永久磁石及び２つのポールピースを備える磁性体保持装置に関する図である。
【図１２】本発明に係る２つの永久磁石及び２つのポールピースを備える磁性体保持装置に関する図である。
【図１３】本発明に係る２つの永久磁石及び２つのポールピースを備える磁性体保持装置に関する図である。
【図１４】本発明に係る２つの永久磁石及び２つのポールピースを備える磁性体保持装置に関する図である。
【図１５】本発明に係る１つの永久磁石及び空隙があるように配置された磁化物質を備える磁性体保持装置に関する図である。
【図１６】本発明に係る１つの永久磁石及び空隙があるように配置された磁化物質を備える磁性体保持装置に関する図である。
【図１７】本発明に係る１つの永久磁石及び空隙があるように配置された磁化物質を備える磁性体保持装置に関する図である。
【図１８】本発明に係る１つの永久磁石及び空隙があるように配置された磁化物質を備える磁性体保持装置に関する図である。
【図１９】本発明に係る２つの永久磁石及び空隙があるように配置された磁化物質を備える磁性体保持装置に関する図である。
【図２０】本発明に係る２つの永久磁石及び空隙があるように配置された磁化物質を備える磁性体保持装置に関する図である。
【図２１】本発明に係る２つの永久磁石及び空隙があるように配置された磁化物質を備える磁性体保持装置に関する図である。
【図２２】本発明に係る２つの永久磁石及び空隙があるように配置された磁化物質を備える磁性体保持装置に関する図である。
【図２３】本発明に係る１つの永久磁石及び移動が可能なように配置された磁化物質を備える磁性体保持装置に関する図である。
【図２４】本発明に係る１つの永久磁石及び移動が可能なように配置された磁化物質を備える磁性体保持装置に関する図である。
【図２５】本発明に係る１つの永久磁石及び移動が可能なように配置された磁化物質を備える磁性体保持装置に関する図である。
【図２６】本発明に係る１つの永久磁石及び移動が可能なように配置された磁化物質を備える磁性体保持装置に関する図である。
【図２７】本発明に係る２つの永久磁石及び移動が可能なように配置された磁化物質を備える磁性体保持装置に関する図である。
【図２８】本発明に係る２つの永久磁石及び移動が可能なように配置された磁化物質を備える磁性体保持装置に関する図である。
【図２９】本発明に係る２つの永久磁石及び移動が可能なように配置された磁化物質を備える磁性体保持装置に関する図である。
【図３０】本発明に係る２つの永久磁石及び移動が可能なように配置された磁化物質を備える磁性体保持装置に関する図である。
【図３１】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−磁性体−ヨークを通過する磁力線の流れを、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨークを通過して流れるように切り換えて磁性体の保持を解除する様々な実施形態を示す図である。
【図３２】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−磁性体−ヨークを通過する磁力線の流れを、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨークを通過して流れるように切り換えて磁性体の保持を解除する様々な実施形態を示す図である。
【図３３】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−磁性体−ヨークを通過する磁力線の流れを、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨークを通過して流れるように切り換えて磁性体の保持を解除する様々な実施形態を示す図である。
【図３４】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−磁性体−ヨークを通過する磁力線の流れを、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨークを通過して流れるように切り換えて磁性体の保持を解除する様々な実施形態を示す図である。
【図３５】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−磁性体−ヨークを通過する磁力線の流れを、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨークを通過して流れるように切り換えて磁性体の保持を解除する様々な実施形態を示す図である。
【図３６】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−磁性体−ヨークを通過する磁力線の流れを、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨークを通過して流れるように切り換えて磁性体の保持を解除する様々な実施形態を示す図である。
【図３７】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−磁性体−ヨークを通過する磁力線の流れを、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨークを通過して流れるように切り換えて磁性体の保持を解除する様々な実施形態を示す図である。
【図３８】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−磁性体−ヨークを通過する磁力線の流れを、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨークを通過して流れるように切り換えて磁性体の保持を解除する様々な実施形態を示す図である。
【図３９】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−磁性体−ヨークを通過する磁力線の流れを、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨークを通過して流れるように切り換えて磁性体の保持を解除する様々な実施形態を示す図である。
【図４０】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−磁性体−ヨークを通過する磁力線の流れを、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨークを通過して流れるように切り換えて磁性体の保持を解除する様々な実施形態を示す図である。
【図４１】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−磁性体−ヨークを通過する磁力線の流れを、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨークを通過して流れるように切り換えて磁性体の保持を解除する様々な実施形態を示す図である。
【図４２】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−磁性体−ヨークを通過する磁力線の流れを、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨークを通過して流れるように切り換えて磁性体の保持を解除する様々な実施形態を示す図である。
【図４３】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−磁性体−ヨークを通過する磁力線の流れを、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨークを通過して流れるように切り換えて磁性体の保持を解除する様々な実施形態を示す図である。
【図４４】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−磁性体−ヨークを通過する磁力線の流れを、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨークを通過して流れるように切り換えて磁性体の保持を解除する様々な実施形態を示す図である。
【図４５】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−磁性体−ヨークを通過する磁力線の流れを、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨークを通過して流れるように切り換えて磁性体の保持を解除する様々な実施形態を示す図である。
【図４６】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−磁性体−ヨークを通過する磁力線の流れを、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨークを通過して流れるように切り換えて磁性体の保持を解除する様々な実施形態を示す図である。
【図４７】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−磁性体−ヨークを通過する磁力線の流れを、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨークを通過して流れるように切り換えて磁性体の保持を解除する様々な実施形態を示す図である。
【図４８】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−磁性体−ヨークを通過する磁力線の流れを、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨークを通過して流れるように切り換えて磁性体の保持を解除する様々な実施形態を示す図である。
【図４９】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−磁性体−ヨークを通過する磁力線の流れを、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨークを通過して流れるように切り換えて磁性体の保持を解除する様々な実施形態を示す図である。
【図５０】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−磁性体−ヨークを通過する磁力線の流れを、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨークを通過して流れるように切り換えて磁性体の保持を解除する様々な実施形態を示す図である。
【図５１】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−磁性体−ヨークを通過する磁力線の流れを、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨークを通過して流れるように切り換えて磁性体の保持を解除する様々な実施形態を示す図である。
【図５２】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−磁性体−ヨークを通過する磁力線の流れを、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨークを通過して流れるように切り換えて磁性体の保持を解除する様々な実施形態を示す図である。
【図５３】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて磁力線の流れを変更して磁性体を保持するか、保持を解除させる様々な実施形態を示す図である。
【図５４】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて磁力線の流れを変更して磁性体を保持するか、保持を解除させる様々な実施形態を示す図である。
【図５５】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて磁力線の流れを変更して磁性体を保持するか、保持を解除させる様々な実施形態を示す図である。
【図５６】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて磁力線の流れを変更して磁性体を保持するか、保持を解除させる様々な実施形態を示す図である。
【図５７】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて磁力線の流れを変更して磁性体を保持するか、保持を解除させる様々な実施形態を示す図である。
【図５８】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて磁力線の流れを変更して磁性体を保持するか、保持を解除させる様々な実施形態を示す図である。
【図５９】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて磁力線の流れを変更して磁性体を保持するか、保持を解除させる様々な実施形態を示す図である。
【図６０】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて磁力線の流れを変更して磁性体を保持するか、保持を解除させる様々な実施形態を示す図である。
【図６１】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて磁力線の流れを変更して磁性体を保持するか、保持を解除させる様々な実施形態を示す図である。
【図６２】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて磁力線の流れを変更して磁性体を保持するか、保持を解除させる様々な実施形態を示す図である。
【図６３】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて磁力線の流れを変更して磁性体を保持するか、保持を解除させる様々な実施形態を示す図である。
【図６４】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて磁力線の流れを変更して磁性体を保持するか、保持を解除させる様々な実施形態を示す図である。
【図６５】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて磁力線の流れを変更して磁性体を保持するか、保持を解除させる様々な実施形態を示す図である。
【図６６】本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の実施形態であって、電磁石を用いて磁力線の流れを変更して磁性体を保持するか、保持を解除させる様々な実施形態を示す図である。
【図６７】永久磁石を有する第１の磁石モジュールと電磁石を有する第２の磁石モジュールとを備え、第１の磁石モジュールと第２の磁石モジュールとの間の保持力を除去するとき、第２の磁石モジュールの電磁石に電流を供給して磁力線の流れの方向を制御する様々な実施形態を示す図である。
【図６８】永久磁石を有する第１の磁石モジュールと電磁石を有する第２の磁石モジュールとを備え、第１の磁石モジュールと第２の磁石モジュールとの間の保持力を除去するとき、第２の磁石モジュールの電磁石に電流を供給して磁力線の流れの方向を制御する様々な実施形態を示す図である。
【図６９】永久磁石を有する第１の磁石モジュールと電磁石を有する第２の磁石モジュールとを備え、第１の磁石モジュールと第２の磁石モジュールとの間の保持力を除去するとき、第２の磁石モジュールの電磁石に電流を供給して磁力線の流れの方向を制御する様々な実施形態を示す図である。
【図７０】永久磁石を有する第１の磁石モジュールと電磁石を有する第２の磁石モジュールとを備え、第１の磁石モジュールと第２の磁石モジュールとの間の保持力を除去するとき、第２の磁石モジュールの電磁石に電流を供給して磁力線の流れの方向を制御する様々な実施形態を示す図である。
【図７１】永久磁石を有する第１の磁石モジュールと電磁石を有する第２の磁石モジュールとを備え、第１の磁石モジュールと第２の磁石モジュールとの間の保持力を除去するとき、第２の磁石モジュールの電磁石に電流を供給して磁力線の流れの方向を制御する様々な実施形態を示す図である。
【図７２】永久磁石を有する第１の磁石モジュールと電磁石を有する第２の磁石モジュールとを備え、第１の磁石モジュールと第２の磁石モジュールとの間の保持力を除去するとき、第２の磁石モジュールの電磁石に電流を供給して磁力線の流れの方向を制御する様々な実施形態を示す図である。
【図７３】永久磁石を有する第１の磁石モジュールと電磁石を有する第２の磁石モジュールとを備え、第１の磁石モジュールと第２の磁石モジュールとの間の保持力を除去するとき、第２の磁石モジュールの電磁石に電流を供給して磁力線の流れの方向を制御する様々な実施形態を示す図である。
【図７４】永久磁石を有する第１の磁石モジュールと電磁石を有する第２の磁石モジュールとを備え、第１の磁石モジュールと第２の磁石モジュールとの間の保持力を除去するとき、第２の磁石モジュールの電磁石に電流を供給して磁力線の流れの方向を制御する様々な実施形態を示す図である。
【図７５】永久磁石を有する第１の磁石モジュールと電磁石を有する第２の磁石モジュールとを備え、第１の磁石モジュールと第２の磁石モジュールとの間の保持力を除去するとき、第２の磁石モジュールの電磁石に電流を供給して磁力線の流れの方向を制御する様々な実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付される図面とともに詳細に後述されている実施形態を参照すれば明らかになるであろう。しかし、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる様々な形で実現されるはずであり、単に、本実施形態等は、本発明の開示が完全なようにし、本発明の属する技術分野における通常の知識を有した者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範疇により定義されるだけである。一方、本明細書で使用される用語は、実施形態を説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数形は、文句として特に言及しない限り、複数形も含む。明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、言及された構成要素、ステップ、動作、及び素子が、１つ以上の異なる構成要素、ステップ、動作、及び素子の存在または追加を排除しない。また、本発明の要旨を不要に濁すことができる公知機能と構成についての詳細な説明を省略する。
【００５９】
図２及び図３は、本発明に係る磁性体保持装置の保持及び保持解除原理を説明するための図である。図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、永久磁石と磁性体とにおいて磁束（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｆｌｕｘ）を示した図であり、図３（ａ）、（ｂ）は、永久磁石と電磁石とを備える磁気回路において磁束を示した図である。以下、図２及び図３を参照して、本発明に係る磁性体保持装置の原理を具体的に説明する。
【００６０】
磁気を定義することは非常に困難であり、強磁性体の原子に含まれた原子核中の陽子の周りを回転するホール電子が、その根源であるといえる。電子が原子核の周りをぐるぐる回って電子の流れが生じ、これにより、磁気エネルギーが生じるものである。
【００６１】
図２（ａ）に示すように、磁気回路１０００は、永久磁石１１００、Ｎポールピース１２００、及びＳポールピース１３００を備える。磁気回路１０００に第１の強磁性体１４００及び第２の強磁性体１５００が所定の間隔以上離隔した場合、磁束はＦ１及びＦ２のように形成される。ここで、Ｎポールピース１２００、Ｓポールピース１３００、第１の強磁性体１４００、第２の強磁性体１５００は、所定の厚さ、面積以上であることが好ましい。
【００６２】
図２（ｂ）に示すように、第１の強磁性体１４００が磁気回路１０００の一端に接するようになる。磁束は、空気のような常磁性体よりは、強磁性体を介して流れようとする性質を有している。したがって、ほとんどの磁束は、Ｆ３のように第１の強磁性体１４００を介するように形成され、ごくわずかな磁束がＦ４のように他端に形成される。
【００６３】
図２（ｃ）に示すように、まず、第１の強磁性体１４００が磁気回路１０００の一端に接するようになった後、磁気回路１０００の他端に第２の強磁性体１５００が接するようになる。このとき、ほとんどの磁束は、Ｆ５のように先に接するようになった第１の強磁性体１４００を介するように形成され、第２の強磁性体１５００には、Ｆ６のようにごくわずかな磁束が形成される。
【００６４】
したがって、第１の強磁性体１４００が磁気回路１０００の一端に接触すると、磁気回路１０００は、第１の強磁性体１４００を保持する。磁気回路１０００が第１の強磁性体１４００を保持した後、第２の強磁性体１５００が磁気回路１０００の他端に接触すると、磁気回路１０００は、第２の強磁性体１５００をごくわずかな力で保持するか、ほとんど保持することができない。
【００６５】
図３は、磁気回路２０００における磁束を示した図である。図３（ａ）は、強磁性体が磁気回路に保持されるときの磁束を示した図であり、図３（ｂ）は、強磁性体と微細空隙Ｇ１とがある磁石における磁束を示した図である。
【００６６】
図３（ａ）に示すように、磁気回路２０００は、第１の永久磁石２１００のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が第１のポールピース２３００と結合され、第１のポールピース２３００と結合された第１の永久磁石２１００の極と異なる第１の永久磁石２１００の極が第２のポールピース２４００と結合される。ここで、結合されるとは、接するか、所定の空隙を置いて配置されることを意味する。このとき、磁気回路２０００の第１のポールピース２３００及び第２のポールピース２４００に磁性体２５００が結合された場合、磁気回路２０００の磁束はＦ７のように形成される。したがって、磁気回路２０００は、磁性体２５００を保持する。
【００６７】
図３（ｂ）に示すように、図３（ａ）のＦ７のような磁束が形成された後、第１のポールピース２３００は、第１のポールピース２３００に結合された第１の永久磁石２１００の極と異なる第２の永久磁石２２００の極と結合され、第２のポールピース２４００は、第１のポールピース２３００に結合された第１の永久磁石２１００の極と同じ第２の永久磁石２２００の極が結合される。
【００６８】
一方、磁束は、磁性体よりは、永久磁石（または電磁石）を介して流れようとする性質を有している。また、磁束は、磁性体よりは、微細空隙がある永久磁石（または電磁石）を介して流れようとする性質を有しいる。したがって、図３（ｂ）において、磁気回路２０００の磁束はＦ８のように形成される。したがって、磁気回路２０００は、磁性体２５００の保持を解除する。
【００６９】
図４ないし図６は、本発明に係る１つの永久磁石及び１つのポールピースを備える磁性体保持装置に関する図である。
【００７０】
図４に示すように、本発明の一実施形態に係る磁性体保持装置１００は、永久磁石１１０、ポールピース１２０、磁化物質１３０、コイル１４０、及び制御装置（図示せず）を備える。
【００７１】
永久磁石１１０は、Ｎ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極がポールピース１２０と結合される。ここで、結合されるとは、永久磁石１１０がポールピース１２０に接するようになるか、所定の空隙を置いて配置されることを意味する。一方、永久磁石１１０とポールピース１２０との間の所定の空隙には、常磁性体の物質が配置され得る。
【００７２】
ポールピース１２０は、永久磁石１１０のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極と結合され、保持面１２５が備えられる。
【００７３】
磁化物質１３０は、一端面がポールピース１２０に接するように配置される。ポールピース１２０及び磁化物質１３０は、鉄、コバルト、ニッケル、及びその合金など、強磁性体であることが好ましい。
【００７４】
コイル１４０は、磁化物質１３０を覆う。このとき、コイル１４０は、非導体であるボビン（ｂｏｂｂｉｎ）１４５で覆われることが好ましい。
【００７５】
制御装置は、コイル１４０に流れる電流を制御して磁化物質１３０の磁化を制御する。すなわち、制御装置は、磁化物質１３０の磁化を制御してポールピースの保持面１２５に磁性体Ｗを保持するか、磁性体Ｗの保持を解除する。
【００７６】
図５に示すように、制御装置は、ポールピース１２０に接する磁化物質１３０の一端面にポールピース１２０と結合された永久磁石１１０の極と同じ極が形成されるようにコイル１４０に電流を印加する。このとき、磁束は、Ｆ１１のように永久磁石１１０と磁性体Ｗとを介するように形成され、かつ、Ｆ１２のように磁化物質１３０と磁性体Ｗとを介するように形成される。したがって、本発明に係る磁性体保持装置１００は、ポールピースの保持面１２５に磁性体Ｗを保持する。
【００７７】
図６に示すように、制御装置は、ポールピース１２０に接する磁化物質１３０の一端面にポールピース１２０と結合された永久磁石１１０の極と異なる極が形成されるようにコイル１４０に電流を印加する。このとき、磁束は、Ｆ１３のように永久磁石１１０と磁化物質１３０とを介するように形成される。すなわち、磁性体保持装置１００は、ポールピースの保持面１２５に保持された磁性体Ｗの保持を解除する。
【００７８】
図７ないし図１０は、本発明に係る１つの永久磁石及び２つのポールピースを備える磁性体保持装置に関する図である。
【００７９】
図７に示すように、本発明の他の実施形態に係る磁性体保持装置２００は、永久磁石２１０、第１のポールピース２２０、第２のポールピース２３０、磁化物質２４０、コイル２５０、及び制御装置（図示せず）を備える。
【００８０】
永久磁石２１０は、Ｎ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が第１のポールピース２２０と結合される。また、永久磁石２１０は、第１のポールピース２１０と結合された永久磁石２１０の極と異なる永久磁石２１０の極が第２のポールピース２３０と結合される。
【００８１】
第１のポールピース２２０は、永久磁石２１０のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面２２５が備えられる。
【００８２】
第２のポールピース２３０は、第１のポールピース２２０と結合された永久磁石２１０の極と異なる永久磁石２１０の極が結合され、保持面２３５が備えられる。例えば、第１のポールピース２２０に永久磁石２１０のＮ極が結合された場合、第２のポールピース２３０には永久磁石２１０のＳ極が結合される。
【００８３】
磁化物質２４０は、一端面が第１のポールピース２２０に接し、他端面が第２のポールピース２３０に接するように配置される。第１のポールピース２２０、第２のポールピース２３０、及び磁化物質２４０は、鉄、コバルト、ニッケル、及びその合金など、強磁性体であることが好ましい。
【００８４】
コイル２５０は、磁化物質２４０を覆う。このとき、コイル２５０は、非導体であるボビン２５５で覆われることが好ましい。
【００８５】
制御装置は、コイル２５０に流れる電流を制御して磁化物質２４０の磁化を制御する。すなわち、制御装置は、磁化物質２４０の磁化を制御して第１のポールピースの保持面２２５及び第２のポールピースの保持面２３５に磁性体Ｗを保持するか、磁性体Ｗの保持を解除する。
【００８６】
図８に示すように、制御装置は、第１のポールピース２２０に接する磁化物質２４０の一端面に第１のポールピース２２０と結合された永久磁石２１０の極と同じ極が形成されるようにコイル２５０に電流を印加する。例えば、第１のポールピース２２０に永久磁石２１０のＮ極が結合され、第２のポールピース２３０に永久磁石２１０のＳ極が結合された場合、第１のポールピース２２０に接する磁化物質２４０一端面にＮ極が形成されるようにコイル２５０に電流を印加する。
【００８７】
このとき、磁束は、Ｆ２３のように永久磁石２１０と磁性体Ｗとを介するように形成され、かつ、Ｆ２２のように磁化物質２４０と磁性体Ｗとを介するように形成される。すなわち、本発明に係る磁性体保持装置２００は、第１のポールピースの保持面２２５と第２のポールピースの保持面２３５とに磁性体Ｗを保持する。
【００８８】
図９に示すように、制御装置は、第１のポールピースの保持面２２５と第２のポールピースの保持面２３５とに磁性体Ｗが保持されたとき、コイル２５０に印加された電流を遮断する。このとき、磁束は、Ｆ２４のように永久磁石２１０と磁性体Ｗとを介するように形成される。
【００８９】
すなわち、本発明に係る磁性体保持装置２００は、磁性体Ｗを保持した後、それ以上の電源が供給されなくても磁性体Ｗを保持する。このように、本発明の磁性体保持装置２００は、磁性体Ｗを保持するときにのみ電源供給を必要とし、保持を維持するときは、電源供給を必要としないので、維持コストが少なく掛かるという効果がある。
【００９０】
図１０に示すように、制御装置は、第１のポールピースの保持面２２５と第２のポールピース２３５の保持面とに磁性体Ｗが保持されたとき、第１のポールピース２２０に接する磁化物質２４０の一端面に第１のポールピース２２０と結合される永久磁石２１０の極と異なる極が形成されるようにコイル２５０に電流を印加する。例えば、第１のポールピース２２０に永久磁石２１０のＮ極が結合され、第２のポールピース２３０に永久磁石２１０のＳ極が結合されたとき、第１のポールピース２２０に接するようになる磁化物質２４０の一端面にＳ極が形成されるようにコイル２５０に電流を印加する。
【００９１】
このとき、磁束は、Ｆ２５のように、永久磁石２１０と磁化物質２４０とを介するように形成される。したがって本発明に係る磁性体保持装置２００は、第１のポールピースの保持面２２５と第２のポールピースの保持面２３５とに保持された磁性体Ｗの保持を解除する。
【００９２】
さらに図７を参照すると、制御装置は、第１のポールピースの保持面２２５と第２のポールピースの保持面２３５とに保持された磁性体Ｗの保持を解除した後、コイル２５０に印加された電流を遮断する。このとき、磁束は、Ｆ２１のように永久磁石２１０と磁化物質２４０とを介するように形成される。すなわち、本発明に係る磁性体保持装置２００は、磁性体Ｗの保持を解除した後、それ以上の電源が供給されなくても磁性体Ｗの保持解除を維持する。したがって、本発明の磁性体保持装置２００は、磁性体Ｗの保持を解除するときにのみ電源供給を必要とし、保持解除を維持するときは、電源供給を必要としないので、維持コストが少なく掛かるという効果がある。
【００９３】
さらに図８を参照すると、制御装置は、磁性体Ｗが第１のポールピースの保持面２２５と第２のポールピースの保持面２３５とに保持されたとき、第１のポールピース２２０に接する磁化物質２４０の一端面に第１のポールピース２２０に結合される永久磁石２１０の極と同じ極が形成されるようにコイル２５０に電流を印加する。例えば、第１のポールピース２２０に永久磁石２１０のＮ極が結合され、第２のポールピース２３０に永久磁石２１０のＳ極が結合された場合、第１のポールピース２２０に接する磁化物質２４０の一端面にＮ極が形成されるようにコイル２５０に電流を印加する。
【００９４】
このとき、磁束は、Ｆ２２のように磁化物質２４０と磁性体Ｗとを介するように形成されて、Ｆ２３のように既に形成された磁束に加えられる。すなわち、全体の磁束が増加するにつれて、磁性体Ｗは、本発明に係る磁性体保持装置２００にさらに強く保持される。
【００９５】
図１１ないし図１４は、本発明に係る２つの永久磁石及び２つのポールピースを備える磁性体保持装置に関する図である。
【００９６】
図１１に示すように、本発明のさらに他の実施形態に係る磁性体保持装置３００は、第１の永久磁石３１０、第２の永久磁石３２０、第１のポールピース３３０、第２のポールピース３４０、磁化物質３５０、コイル３６０、及び制御装置（図示せず）を備える。
【００９７】
第１の永久磁石３１０は、Ｎ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が第１のポールピース３３０と結合される。
【００９８】
第２の永久磁石３２０は、第１のポールピース３３０と結合された第１の永久磁石３１０の極と異なる第２の永久磁石３２０の極が第２のポールピース３４０と結合される。
【００９９】
第１のポールピース３３０は、第１の永久磁石３１０のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面３３５が備えられる。
【０１００】
第２のポールピース３４０は、第１のポールピース３３０と結合された永久磁石３１０の極と異なる第２の永久磁石３２０の極が結合され、保持面３４５が備えられる。例えば、第１のポールピース３３０に第１の永久磁石３１０のＳ極が結合された場合、第２のポールピース３４０には第２の永久磁石３２０のＮ極が結合される。
【０１０１】
磁化物質３５０は、一端面が第１のポールピース３３０に接し、他端面が第２のポールピース３４０に接するように配置される。第１のポールピース３３０、第２のポールピース３４０、及び磁化物質３５０は、鉄、コバルト、ニッケル、及びその合金など、強磁性体であることが好ましい。
【０１０２】
コイル３６０は、磁化物質３５０を覆う。このとき、コイル３６０は、非導体であるボビン３６５で覆われることが好ましい。
【０１０３】
制御装置は、コイル３６０に流れる電流を制御して磁化物質３５０の磁化を制御する。すなわち、制御装置は、磁化物質３５０の磁化を制御して第１のポールピースの保持面３３５及び第２のポールピースの保持面３４５とに磁性体Ｗを保持するか、磁性体Ｗの保持を解除する。
【０１０４】
図１２に示すように、制御装置は、第１のポールピース３３０に接する磁化物質３５０の一端面に第１のポールピース３３０と結合された第１の永久磁石３１０の極と同じ極が形成されるようにコイル３６０に電流を印加する。例えば、第１のポールピース３３０に第１の永久磁石３１０のＳ極が結合され、第２のポールピース３４０に第２の永久磁石３１０のＮ極が結合された場合、第１のポールピース３４０に接する磁化物質３５０の一端面にＳ極が形成されるようにコイル３６０に電流を印加する。
【０１０５】
このとき、磁束は、Ｆ３３のように第２の永久磁石３２０、磁性体Ｗ、第１の永久磁石３１０を介するように形成され、また、Ｆ３２のように磁化物質３５０と磁性体Ｗとを介するように形成される。すなわち、本発明に係る磁性体保持装置３００は、第１のポールピースの保持面３３５と第２のポールピースの保持面３４５とに磁性体Ｗを保持する。
【０１０６】
図１３に示すように、制御装置は、第１のポールピースの保持面３３５と第２のポールピースの保持面３４５とに磁性体Ｗが保持されたとき、コイル３６０に印加された電流を遮断する。このとき、磁束は、Ｆ３４のように第２の永久磁石３２０、磁性体Ｗ、第１の永久磁石３１０を介するように形成される。
【０１０７】
すなわち、本発明に係る磁性体保持装置３００は、磁性体Ｗを保持した後、それ以上の電源が供給されなくても磁性体Ｗを保持する。このように、本発明の磁性体保持装置３００は、磁性体Ｗを保持するときにのみ電源供給を必要とし、保持を維持するときは、電源供給を必要としないので、維持コストが少なく掛かるという効果がある。
【０１０８】
図１４に示すように、制御装置は、第１のポールピースの保持面３４５と第２のポールピース３５５の保持面とに磁性体Ｗが保持されたとき、第１のポールピース３３０に接する磁化物質３５０の一端面に第１のポールピース３３０と結合される第１の永久磁石３１０の極と異なる極が形成されるようにコイル３６０に電流を印加する。例えば、第１のポールピース３３０に第１の永久磁石３１０のＳ極が結合され、第２のポールピース３４０に第２の永久磁石３２０のＮ極が結合されたとき、第１のポールピース３３０に接するようになる磁化物質３５０の一端面にＮ極が形成されるようにコイル３６０に電流を印加する。
【０１０９】
このとき、磁束は、Ｆ３５のように第２の永久磁石３２０、磁化物質３５０、第１の永久磁石３１０を介するように形成される。したがって、本発明に係る磁性体保持装置３００は、第１のポールピースの保持面３３５と第２のポールピースの保持面３４５とに保持された磁性体Ｗの保持を解除する。
【０１１０】
さらに図１１を参照すると、制御装置は、第１のポールピースの保持面３３５と第２のポールピースの保持面３４５とに保持された磁性体Ｗの保持を解除した後、コイル３６０に印加された電流を遮断する。このとき、磁束は、Ｆ３１のように第２の永久磁石３２０、磁化物質２４０、第１の永久磁石３１０を介するように形成される。すなわち、本発明に係る磁性体保持装置３００は、磁性体Ｗの保持を解除した後、それ以上の電源が供給されなくても磁性体Ｗの保持解除を維持する。したがって、本発明の磁性体保持装置３００は、磁性体Ｗの保持を解除するときにのみ電源供給を必要とし、保持解除を維持するときは、電源供給を必要としないので、維持コストが少なく掛かるという効果がある。
【０１１１】
さらに図１２を参照すると、制御装置は、磁性体Ｗが第１のポールピースの保持面３３５と第２のポールピースの保持面３４５とに保持されたとき、第１のポールピース３３０に接する磁化物質３５０の一端面に第１のポールピース３３０に結合する第１の永久磁石３１０の極と同じ極が形成されるようにコイル３６０に電流を印加する。例えば、第１のポールピース３４０に第１の永久磁石３２０のＳ極が結合され、第２のポールピース３４０に第２の永久磁石３２０のＮ極が結合された場合、第１のポールピース３３０に接する磁化物質３５０の一端面にＳ極が形成されるようにコイル３６０に電流を印加する。
【０１１２】
このとき、磁束は、Ｆ３２のように磁化物質３５０と磁性体Ｗとを介するように形成されて、Ｆ３３のように既に形成された磁束に加えられる。すなわち、全体の磁束が増加するにつれて、磁性体Ｗは、本発明に係る磁性体保持装置３００にさらに強く保持される。
【０１１３】
図１５ないし図１８は、本発明に係る１つの永久磁石及び空隙があるように配置された磁化物質を備える磁性体保持装置に関する図である。
【０１１４】
図１５に示すように、本発明のさらに他の一実施形態に係る磁性体保持装置４００は、永久磁石４１０、第１のポールピース４２０、第２のポールピース４３０、磁化物質４４０、コイル４５０、及び制御装置（図示せず）を備える。
【０１１５】
永久磁石４１０は、Ｎ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が第１のポールピース４２０と結合される。また、永久磁石４１０は、第１のポールピース４１０と結合された永久磁石４１０の極と異なる永久磁石４１０の極が第２のポールピース４３０と結合される。
【０１１６】
第１のポールピース４２０は、永久磁石４１０のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面４２５が備えられる。
【０１１７】
第２のポールピース４３０は、第１のポールピース４２０と結合された永久磁石４１０の極と異なる永久磁石４１０の極が結合され、保持面４３５が備えられる。例えば、第１のポールピース４２０に永久磁石４１０のＮ極が結合された場合、第２のポールピース４３０には永久磁石４１０のＳ極が結合される。
【０１１８】
磁化物質４４０は、一端面が第１のポールピース４２０に接し、他端面が第２のポールピース４３０の側面と対向し、所定の間隔Ｇ２離隔して配置される。
【０１１９】
磁化物質４４０と第２のポールピース４３０との間の間隔Ｇ２は、コイル４５０に電源が供給されて磁化物質４４０が磁化されるとき、磁化物質４４０から出る磁束が第２のポールピース４３０に移動できるサイズである。
【０１２０】
第１のポールピース４２０、第２のポールピース４３０、及び磁化物質４４０は、鉄、コバルト、ニッケル、及びその合金など、強磁性体であることが好ましい。
【０１２１】
コイル４５０は、磁化物質４４０を覆う。このとき、コイル４５０は、非導体であるボビン４５５で覆われることが好ましい。
【０１２２】
分離部材４５２は、コイル４５０と第２のポールピース４３０との間に配置されて磁化物質４４０を第２のポールピース４３０から離隔した状態で支持する。分離部材４５２は、磁場に影響を受けないプラスチックなど、様々な素材からなることができる。もちろん、分離部材４５２は省略され得るし、この場合、ボビン４５５の終端が第２のポールピース４３０の側面に接するようになる。
【０１２３】
制御装置は、コイル４５０に流れる電流を制御して磁化物質４４０の磁化を制御する。すなわち、制御装置は、磁化物質４４０の磁化を制御して第１のポールピースの保持面４２５と第２のポールピースの保持面５３５とに磁性体Ｗを保持するか、磁性体Ｗの保持を解除する。
【０１２４】
図１６に示すように、制御装置は、磁性体Ｗが第１のポールピースの保持面４２５と第２のポールピースの保持面４３５とに保持されたとき、第１のポールピース４２０に接する磁化物質４４０の一端面に第１のポールピース４２０に結合する永久磁石４１０の極と同じ極が形成されるようにコイル４５０に電流を印加する。例えば、第１のポールピース４２０に永久磁石４１０のＮ極が結合され、第２のポールピース４３０に永久磁石４１０のＳ極が結合された場合、第１のポールピース４２０に接する磁化物質４４０の一端面にＮ極が形成されるようにコイル４５０に電流を印加する。
【０１２５】
このとき、磁束は、Ｆ４２のように磁化物質４４０と磁性体Ｗとを介するように形成されて、Ｆ４１のように既に形成された磁束に加えられる。すなわち、全体の磁束が増加するにつれて、磁性体Ｗは、本発明に係る磁性体保持装置４００にさらに強く保持される。
【０１２６】
図１７に示すように、制御装置は、第１のポールピースの保持面４２５と第２のポールピースの保持面４３５とに磁性体Ｗが保持されたとき、コイル４５０に印加された電流を遮断する。このとき、磁束は、Ｆ４３のように永久磁石４１０と磁性体Ｗとを介するように形成される。
【０１２７】
すなわち、本発明に係る磁性体保持装置４００は、磁性体Ｗを保持した後、それ以上の電源が供給されなくても磁性体Ｗを保持する。このように、本発明の磁性体保持装置４００は、磁性体Ｗを保持するときにのみ電源供給を必要とし、保持を維持するときは、電源供給を必要としないので、維持コストが少なく掛かるという効果がある。
【０１２８】
図１８に示すように、制御装置は、第１のポールピース４２５と第２のポールピース４３５とに磁性体Ｗが保持されたとき、第１のポールピース４２０に接する磁化物質４４０の一端面に第１のポールピース４２０と結合される永久磁石４１０の極と異なる極が形成されるようにコイル４５０に電流を印加する。例えば、第１のポールピース４２０に永久磁石４１０のＮ極が結合され、第２のポールピース４３０に永久磁石４１０のＳ極が結合されたとき、第１のポールピース４２０の一端面に接するようになる磁化物質４４０にＳ極が形成されるようにコイル４５０に電流を印加する。
【０１２９】
このとき、磁束は、Ｆ４４のように永久磁石４１０と磁化物質４４０とを介するように形成される。したがって、本発明に係る磁性体保持装置４００は、第１のポールピースの保持面４２５と第２のポールピースの保持面４３５とに保持された磁性体Ｗの保持を解除する。
【０１３０】
図１９ないし図２２は、本発明に係る２つの永久磁石及び空隙があるように配置された磁化物質を備える磁性体保持装置に関する図である。
【０１３１】
図１９に示すように、本発明のさらに他の実施形態に係る磁性体保持装置５００は、第１の永久磁石５１０、第２の永久磁石５２０、第１のポールピース５３０、第２のポールピース５４０、磁化物質５５０、コイル５６０、及び制御装置（図示せず）を備える。
【０１３２】
第１の永久磁石５１０は、Ｎ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が第１のポールピース５３０と結合される。
【０１３３】
第２の永久磁石５２０は、第１のポールピース５３０と結合された第１の永久磁石５１０の極と異なる第２の永久磁石５２０の極が第２のポールピース５４０と結合される。
【０１３４】
第１のポールピース５３０は、第１の永久磁石５１０のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面５３５が備えられる。
【０１３５】
第２のポールピース５４０は、第１のポールピース５３０と結合された永久磁石５１０の極と異なる第２の永久磁石５２０の極が結合され、保持面５４５が備えられる。例えば、第１のポールピース５３０に第１の永久磁石５１０のＳ極が結合された場合、第２のポールピース５４０には第２の永久磁石５２０のＮ極が結合される。
【０１３６】
磁化物質５５０は、一端面が第１のポールピース５３０に接し、他端面が第２のポールピース５４０の側面と対向し、所定の間隔Ｇ３離隔して配置される。
【０１３７】
磁化物質５５０と第２のポールピース５４０との間の間隔Ｇ３は、コイル５６０に電源が供給されて磁化物質５５０が磁化されるとき、磁化物質５５０から出る磁束が第２のポールピース５４０に移動できるサイズである。
【０１３８】
第１のポールピース５３０、第２のポールピース５４０、及び磁化物質５５０は、鉄、コバルト、ニッケル、及びその合金など、強磁性体であることが好ましい。
【０１３９】
コイル５６０は、磁化物質５５０を覆う。このとき、コイル５６０は、非導体であるボビン５６５で覆われることが好ましい。
【０１４０】
分離部材５６２は、コイル５６０と第２のポールピース５４０との間に配置されて、磁化物質５５０を第２のポールピース５４０から離隔した状態で支持する。分離部材５６２は、磁場に影響を受けないプラスチックなど、様々な素材からなることができる。もちろん、分離部材５６２は省略されることができ、この場合、ボビン５６５の終端が第２のポールピース５４０の側面に接するようになる。
【０１４１】
制御装置は、コイル５６０に流れる電流を制御して磁化物質５５０の磁化を制御する。すなわち、制御装置は、磁化物質５５０の磁化を制御して第１のポールピースの保持面５３５と第２のポールピースの保持面５４５とに磁性体Ｗを保持するか、磁性体Ｗの保持を解除する。
【０１４２】
図２０に示すように、制御装置は、第１のポールピース５３０に接する磁化物質５５０の一端面に第１のポールピース５３０と結合された第１の永久磁石５１０の極と同じ極が形成されるようにコイル５６０に電流を印加する。例えば、第１のポールピース５３０に第１の永久磁石５１０のＳ極が結合され、第２のポールピース５４０に第２の永久磁石５１０のＮ極が結合された場合、第１のポールピース５４０に接する磁化物質５５０の一端面にＳ極が形成されるようにコイル５６０に電流を印加する。
【０１４３】
このとき、磁束は、Ｆ５２のように第２の永久磁石５２０、磁性体Ｗ、第１の永久磁石５１０を介するように形成され、また、Ｆ５１のように磁化物質５５０と磁性体Ｗとを介するように形成される。すなわち、本発明に係る磁性体保持装置５００は、第１のポールピースの保持面５３５と第２のポールピースの保持面５４５とに磁性体Ｗを保持する。
【０１４４】
図２１に示すように、制御装置は、第１のポールピースの保持面５３５と第２のポールピースの保持面５４５とに磁性体Ｗが保持されたとき、コイル５６０に印加された電流を遮断する。このとき、磁束は、Ｆ５３のように第２の永久磁石５２０、磁性体Ｗ、第１の永久磁石５１０を介するように形成される。
【０１４５】
すなわち、本発明に係る磁性体保持装置５００は、磁性体Ｗを保持した後、それ以上の電源が供給されなくても磁性体Ｗを保持する。このように、本発明の磁性体保持装置５００は、磁性体Ｗを保持するときにのみ電源供給を必要とし、保持を維持するときは、電源供給を必要としないので、維持コストが少なく掛かるという効果がある。
【０１４６】
図２２に示すように、制御装置は、第１のポールピースの保持面５３５と第２のポールピース５４５の保持面とに磁性体Ｗが保持されたとき、第１のポールピース５３０に接する磁化物質５５０の一端面に第１のポールピース５３０と結合される第１の永久磁石５１０の極と異なる極が形成されるようにコイル５６０に電流を印加する。例えば、第１のポールピース５３０に第１の永久磁石５１０のＳ極が結合され、第２のポールピース５４０に第２の永久磁石５２０のＮ極が結合されたとき、第１のポールピース５３０に接するようになる磁化物質５５０の一端面にＮ極が形成されるようにコイル５６０に電流を印加する。
【０１４７】
このとき、磁束は、Ｆ５４のように第２の永久磁石５２０、磁化物質５５０、第１の永久磁石５１０を介するように形成される。したがって、本発明に係る磁性体保持装置５００は、第１のポールピースの保持面５３５と第２のポールピースの保持面５４５とに保持された磁性体Ｗの保持を解除する。
【０１４８】
さらに図２０を参照すると、制御装置は、磁性体Ｗが第１のポールピースの保持面５３５と第２のポールピースの保持面５４５とに保持されたとき、第１のポールピース５３０に接する磁化物質５５０の一端面に第１のポールピース５３０に結合する第１の永久磁石５１０の極と同じ極が形成されるようにコイル５６０に電流を印加する。例えば、第１のポールピース５４０に第１の永久磁石５２０のＳ極が結合され、第２のポールピース５４０に第２の永久磁石５２０のＮ極が結合された場合、第１のポールピース５３０に接する磁化物質５５０の一端面にＳ極が形成されるようにコイル５６０に電流を印加する。
【０１４９】
このとき、磁束は、Ｆ５１のように磁化物質５５０と磁性体Ｗとを介するように形成され、Ｆ５２のように既に形成された磁束に加えられる。すなわち、全体の磁束が増加するにつれて、磁性体Ｗは、本発明に係る磁性体保持装置５００にさらに強く保持される。
【０１５０】
図２３ないし２６は、本発明に係る１つの永久磁石と移動が可能なように配置された磁化物質とを備える磁性体保持装置に関する図である。
【０１５１】
図２３に示すように、本発明のさらに他の実施形態に係る磁性体保持装置６００は、永久磁石６１０、第１のポールピース６２０、第２のポールピース６３０、磁化物質６４０、コイル６５０、及び制御装置（図示せず）を備える。
【０１５２】
永久磁石６１０は、Ｎ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が第１のポールピース６２０と結合される。また、永久磁石６１０は、第１のポールピース６２０と結合された永久磁石６１０の極と異なる永久磁石６１０の極が第２のポールピース６３０と結合される。
【０１５３】
第１のポールピース６２０は、永久磁石６１０のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面６２５と挿入溝６２２とが備えられる。
【０１５４】
第２のポールピース６３０は、第１のポールピース６２０と結合された永久磁石６１０の極と異なる永久磁石６１０の極が結合され、保持面６３５が備えられる。例えば、第１のポールピース６２０に永久磁石６１０のＮ極が結合された場合、第２のポールピース６３０には永久磁石６１０のＳ極が結合される。
【０１５５】
磁化物質６４０は、一端面が第１のポールピース６２０に備えられた挿入溝６２２に挿入され、他端面が第２のポールピース６３０に接するか、所定の間隔Ｇ４離隔するように配置される。
【０１５６】
挿入溝６２２の深さＤ１は、磁化物質６４０と第２のポールピース６３０との間の間隔Ｇ４より大きい。したがって、磁化物質６４０の他端面が第２のポールピース６３０に接しても、磁化物質６４０は、第１のポールピース６２０に接した状態を維持することができる。すなわち、磁化物質６４０は、第１のポールピース６２０に接した状態で第１のポールピース６２０と第２のポールピース６３０との間を移動することができる。
【０１５７】
第１のポールピース６２０、第２のポールピース６３０、及び磁化物質６４０は、鉄、コバルト、ニッケル、及びその合金など、強磁性体であることが好ましい。
【０１５８】
コイル６５０は、磁化物質６４０を覆う。このとき、コイル６５０は、非導体であるボビン６５５で覆われることが好ましい。このとき、磁化物質６４０とコイル６５０とは、磁化物質６４０が自由に移動され得るように所定の空間Ｇ５を維持する。好ましくは、磁化物質６４０とボビン６５５とは、磁化物質６４０が自由に移動され得るように所定の空間Ｇ５を維持する。
【０１５９】
制御装置は、コイル６５０に流れる電流を制御して磁化物質６４０の磁化を制御する。すなわち、制御装置は、磁化物質６４０の磁化を制御して第１のポールピースの保持面６２５と第２のポールピースの保持面６３５とに磁性体Ｗを保持するか、磁性体Ｗの保持を解除する。
【０１６０】
図２４に示すように、制御装置は、第１のポールピース６２０に接する磁化物質６４０の一端面に第１のポールピース６２０と結合された永久磁石６１０の極と同じ極が形成されるようにコイル６５０に電流を印加する。例えば、第１のポールピース６２０に永久磁石６１０のＮ極が結合され、第２のポールピース６３０に永久磁石６１０のＳ極が結合された場合、第１のポールピース６２０に接する磁化物質６４０の一端面にＮ極が形成されるようにコイル６５０に電流を印加する。
【０１６１】
このとき、磁化物質６４０は、第２のポールピース６３０と所定の間隔Ｇ４離隔するように移動される。磁束は、Ｆ６３のように永久磁石６１０と磁性体Ｗとを介するように形成され、また、Ｆ６２のように磁化物質６４０と磁性体Ｗとを介するように形成される。すなわち、本発明に係る磁性体保持装置６００は、第１のポールピースの保持面６２５と第２のポールピースの保持面６３５とに磁性体Ｗを保持する。
【０１６２】
図２５に示すように、制御装置は、第１のポールピースの保持面６２５と第２のポールピースの保持面６３５とに磁性体Ｗが保持されたとき、コイル６５０に印加された電流を遮断する。このとき、磁束は、Ｆ６４のように永久磁石６１０と磁性体Ｗとを介するように形成される。
【０１６３】
すなわち、本発明に係る磁性体保持装置６００は、磁性体Ｗを保持した後、それ以上の電源が供給されなくても磁性体Ｗを保持する。このように、本発明の磁性体保持装置６００は、磁性体Ｗを保持するときにのみ電源供給を必要とし、保持を維持するときは、電源供給を必要としないので、維持コストが少なく掛かるという効果がある。
【０１６４】
図２６に示すように、制御装置は、第１のポールピースの保持面６２５と第２のポールピースの保持面６３５とに磁性体Ｗが保持されたとき、第１のポールピース６２０に接する磁化物質６４０の一端面に第１のポールピース６２０と結合される永久磁石６１０の極と異なる極が形成されるようにコイル６５０に電流を印加する。例えば、第１のポールピース６２０に永久磁石６１０のＮ極が結合され、第２のポールピース６３０に永久磁石６１０のＳ極が結合されたとき、第１のポールピース６２０に接するようになる磁化物質６４０の一端面にＳ極が形成されるようにコイル６５０に電流を印加する。
【０１６５】
このとき、磁化物質６４０の他端面が第２のポールピース６３０に接するように移動される。また、磁束は、Ｆ６５のように永久磁石６１０と磁化物質６４０とを介するように形成される。したがって、本発明に係る磁性体保持装置６００は、第１のポールピースの保持面６２５と第２のポールピースの保持面６３５とに保持された磁性体Ｗの保持を解除する。
【０１６６】
さらに図２３を参照すると、制御装置は、第１のポールピースの保持面６２５と第２のポールピースの保持面６３５とに保持された磁性体Ｗの保持を解除した後、コイル６５０に印加された電流を遮断する。このとき、磁束は、Ｆ２１のように永久磁石６１０と磁化物質６４０とを介するように形成される。すなわち、本発明に係る磁性体保持装置６００は、磁性体Ｗの保持を解除した後、それ以上の電源が供給されなくても磁性体Ｗの保持解除を維持する。したがって、本発明の磁性体保持装置６００は、磁性体Ｗの保持を解除するときにのみ電源供給を必要とし、保持解除を維持するときは、電源供給を必要としないので、維持コストが少なく掛かるという効果がある。
【０１６７】
さらに図２４を参照すると、制御装置は、磁性体Ｗが第１のポールピースの保持面６２５と第２のポールピースの保持面６３５とに保持されたとき、第１のポールピース６２０に接する磁化物質６４０の一端面に第１のポールピース６２０に結合する永久磁石６１０の極と同じ極が形成されるようにコイル６５０に電流を印加する。例えば、第１のポールピース６２０に永久磁石６１０のＮ極が結合され、第２のポールピース６３０に永久磁石６１０のＳ極が結合された場合、第１のポールピース６２０に接する磁化物質６４０の一端面にＮ極が形成されるようにコイル６５０に電流を印加する。
【０１６８】
このとき、磁束は、Ｆ６２のように磁化物質６４０と磁性体Ｗとを介するように形成され、Ｆ６３のように既に形成された磁束に加えられる。すなわち、全体の磁束が増加するにつれて、磁性体Ｗは、本発明に係る磁性体保持装置６００にさらに強く保持される。
【０１６９】
図２７ないし図３０は、本発明に係る２つの永久磁石と移動が可能なように配置された磁化物質とを備える磁性体保持装置に関する図である。
【０１７０】
図２７に示すように、本発明のさらに他の実施形態に係る磁性体保持装置７００は、第１の永久磁石７１０、第２の永久磁石７２０、第１のポールピース７３０、第２のポールピース７４０、磁化物質７５０、コイル７６０、及び制御装置（図示せず）を備える。
【０１７１】
第１の永久磁石７１０は、Ｎ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が第１のポールピース７３０と結合される。
【０１７２】
第２の永久磁石３２０は、第１のポールピース７３０と結合された第１の永久磁石７１０の極と異なる第２の永久磁石７２０の極が第２のポールピース  ７４０と結合される。
【０１７３】
第１のポールピース７３０は、第１の永久磁石７１０のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面７３５と挿入溝７３２とが備えられる。
【０１７４】
第２のポールピース７４０は、第１のポールピース７３０と結合された第１の永久磁石７１０の極と異なる第２の永久磁石７２０の極が結合され、保持面  ７４５が備えられる。例えば、第１のポールピース７３０に第１の永久磁石７１０のＳ極が結合された場合、第２のポールピース７４０には第２の永久磁石７２０のＮ極が結合される。
【０１７５】
磁化物質７５０は、一端面が第１のポールピース７３０に備えられた挿入溝７３２に挿入され、他端面が第２のポールピース７４０に接するか、所定の間隔Ｇ６離隔するように配置される。
【０１７６】
挿入溝７３２の深さＤ２は、磁化物質７５０と第２のポールピース７４０との間の間隔Ｇ６より大きい。したがって、磁化物質７５０の他端面が第２のポールピース７４０に接しても、磁化物質７５０は、第１のポールピース７３０に接した状態を維持することができる。すなわち、磁化物質７５０は、第１のポールピース７３０に接した状態で第１のポールピース７３０と第２のポールピース７４０との間を移動することができる。
【０１７７】
第１のポールピース７３０、第２のポールピース７４０、及び磁化物質７５０は、鉄、コバルト、ニッケル、及びその合金など、強磁性体であることが好ましい。
【０１７８】
コイル７６０は、磁化物質７５０を覆う。このとき、コイル７６０は、非導体であるボビン７６５で覆われることが好ましい。このとき、磁化物質７５０とコイル７６０とは、磁化物質７５０が自由に移動され得るように所定の空間Ｇ７を維持する。好ましくは、磁化物質７５０とボビン７６５とは、磁化物質７５０が自由に移動され得るように所定の空間Ｇ７を維持する。
【０１７９】
制御装置は、コイル７６０に流れる電流を制御して磁化物質７５０の磁化を制御する。すなわち、制御装置は、磁化物質７５０の磁化を制御して第１のポールピースの保持面７３５と第２のポールピースの保持面７４５とに磁性体Ｗを保持するか、磁性体Ｗの保持を解除する。
【０１８０】
図２８に示すように、制御装置は、第１のポールピース７３０に接する磁化物質７５０の一端面に第１のポールピース７３０と結合された第１の永久磁石７１０の極と同じ極が形成されるようにコイル７６０に電流を印加する。例えば、第１のポールピース７３０に第１の永久磁石７１０のＳ極が結合され、第２のポールピース７４０に第２の永久磁石７１０のＮ極が結合された場合、第１のポールピース７４０に接する磁化物質７５０の一端面にＳ極が形成されるようにコイル７６０に電流を印加する。
【０１８１】
このとき、磁化物質７５０は、第２のポールピース７４０と所定の間隔Ｇ６離隔するように移動される。磁束は、Ｆ７２のように第２の永久磁石７２０、磁性体Ｗ、第１の永久磁石７１０を介するように形成され、また、Ｆ７３のように磁化物質７５０と磁性体Ｗとを介するように形成される。すなわち、本発明に係る磁性体保持装置７００は、第１のポールピースの保持面７３５と第２のポールピースの保持面７４５とに磁性体Ｗを保持する。
【０１８２】
図２９に示すように、制御装置は、第１のポールピースの保持面７３５と第２のポールピースの保持面７４５とに磁性体Ｗが保持されたとき、コイル７６０に印加された電流を遮断する。このとき、磁束は、Ｆ７４のように第２の永久磁石７２０、磁性体Ｗ、第１の永久磁石７１０を介するように形成される。
【０１８３】
すなわち、本発明に係る磁性体保持装置７００は、磁性体Ｗを保持した後、それ以上の電源が供給されなくても磁性体Ｗを保持する。このように、本発明の磁性体保持装置７００は、磁性体Ｗを保持するときにのみ電源供給を必要とし、保持を維持するときは、電源供給を必要としないので、維持コストが少なく掛かるという効果がある。
【０１８４】
図３０に示すように、制御装置は、第１のポールピースの保持面７３５と第２のポールピースの保持面７４５とに磁性体Ｗが保持されたとき、第１のポールピース７３０に接する磁化物質７５０の一端面に第１のポールピース７３０と結合される第１の永久磁石７１０の極と異なる極が形成されるようにコイル７６０に電流を印加する。例えば、第１のポールピース７３０に第１の永久磁石７１０のＳ極が結合され、第２のポールピース７４０に第２の永久磁石７２０のＮ極が結合されたとき、第１のポールピース７３０に接するようになる磁化物質７５０の一端面にＮ極が形成されるようにコイル７６０に電流を印加する。
【０１８５】
このとき、磁化物質７５０の他端面が第２のポールピース７４０に接するように移動される。磁束は、Ｆ７５のように第２の永久磁石７２０、磁化物質７５０、第１の永久磁石７１０を介するように形成される。したがって、本発明に係る磁性体保持装置７００は、第１のポールピースの保持面７３５と第２のポールピースの保持面７４５とに保持された磁性体Ｗの保持を解除する。
【０１８６】
さらに図２７を参照すると、制御装置は、第１のポールピースの保持面７３５と第２のポールピースの保持面７４５とに保持された磁性体Ｗの保持を解除した後、コイル７６０に印加された電流を遮断する。このとき、磁束は、Ｆ７１のように第２の永久磁石７２０、磁化物質７５０、第１の永久磁石７１０を介するように形成される。すなわち、本発明に係る磁性体保持装置７００は、磁性体Ｗの保持を解除した後、それ以上の電源が供給されなくても磁性体Ｗの保持解除を維持する。したがって、本発明の磁性体保持装置７００は、磁性体Ｗの保持を解除するときにのみ電源供給を必要とし、保持解除を維持するときは、電源供給を必要としないので、維持コストが少なく掛かるという効果がある。
【０１８７】
さらに図２８を参照すると、制御装置は、磁性体Ｗが第１のポールピースの保持面７３５と第２のポールピースの保持面７４５とに保持されたとき、第１のポールピース７３０に接する磁化物質７５０の一端面に第１のポールピース７３０に結合する第１の永久磁石７１０の極と同じ極が形成されるようにコイル７６０に電流を印加する。例えば、第１のポールピース７４０に第１の永久磁石７２０のＳ極が結合され、第２のポールピース７４０に第２の永久磁石７２０のＮ極が結合された場合、第１のポールピース７３０に接する磁化物質７５０の一端面にＳ極が形成されるようにコイル７６０に電流を印加する。
【０１８８】
このとき、磁束は、Ｆ７３のように磁化物質７５０と磁性体Ｗとを介するように形成され、Ｆ７３のように既に形成された磁束に加えられる。すなわち、全体の磁束が増加するにつれて、磁性体Ｗは、本発明に係る磁性体保持装置７００にさらに強く保持される。
【０１８９】
本発明に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置は、図３１ないし図５２に示すように、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−磁性体−ヨークを通過する磁力線の流れを、電磁石を用いて永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨークを通過して流れるように切り換えて、磁性体の保持を解除するタイプと、図５３ないし図６６に示すように、電磁石を用いて磁力線の流れを変更して磁性体を保持するか、保持を解除させるタイプと、図６７ないし図７５に示すように、永久磁石を有する第１の磁石モジュールと電磁石を有する第２の磁石モジュールとを備え、第１の磁石モジュールと第２の磁石モジュールとの間の保持力を除去するとき、第２の磁石モジュールの電磁石に電流を供給するタイプとに区分されることができる。
【０１９０】
以下、図３１ないし図５２を参照して本発明に係る１番目のタイプの永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の様々な実施形態について説明する。
【０１９１】
図３１及び図３２に示すように、本発明の一実施形態に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置１０は、ヨーク１１と、ヨーク１１の内部に配置される一対のポールピース１５と、ヨーク１１と各ポールピース１５との間に配置される複数の永久磁石１７と、２つのポールピース１５間に配置される電磁石１８及び中間永久磁石３０と、電磁石１８に電流を供給するための電磁石制御装置２４とを備える。
【０１９２】
ヨーク１１は、底板１２と、底板１２の一端に配置される複数の側板１３とを備える。これらの底板１２と側板１３とは一体型からなることができる。ヨーク１１は、外部から磁場が加えられるとき、その磁場の方向に磁化される強磁性体からなる。
【０１９３】
第１のポールピース及び第２のポールピース１５は、ヨーク１１の内部にヨーク１１から離隔するように配置される。各ポールピース１５は、磁性体Ｗを保持するための保持面１６を有する。ポールピース１５は、ヨーク１１のように強磁性体からなる。ポールピース１５は、支持部材２９によって支持されて、ヨーク１１の底板１２から離隔する。支持部材２９は、プラスチックなど、磁場に影響を受けない様々な素材からなることができる。支持部材２９は、ポールピース１５を支持するとともに、ポールピース１５を通過する磁力線がヨーク１１に伝達されないようにする役割をする。
【０１９４】
複数の永久磁石１７は、ヨーク１１の側板１３とポールピース１５の中間永久磁石３０とが接していない、残りの側面間に配置される。複数の永久磁石１７は、中間永久磁石３０が接した極と同じ極がポールピース１５に接する。すなわち、中間永久磁石３０のＮ極が接したポールピース１５には永久磁石１７のＮ極が接し、中間永久磁石３０のＳ極が接したポールピース１５には永久磁石１７のＳ極が接する。
【０１９５】
電磁石１８は、鉄心１９と、鉄心１９を覆うコイル組立体２０とを備える。コイル組立体２０は、電流供給のためのコイル２１と、コイル２１を覆う非導体であるボビン２２とで構成される。電磁石１８は、鉄心１９の一端が第１のポールピース１５の側面に接し、鉄心１９の他端が第２のポールピース１５の側面と対向するように２つのポールピース１５間に配置される。鉄心１９の他端は、第２のポールピース１５の側面から所定の間隔離隔する。鉄心１９と第２のポールピース１５との間の間隙Ｇは、コイル２１に電流が供給されて鉄心１９が磁化されるとき、鉄心１９から出る磁力線が第２のポールピース１５に移動できるサイズである。
【０１９６】
鉄心１９の他端が隣接する第２のポールピース１５と電磁石１８との間には、鉄芯１９を第２のポールピース１５から離隔した状態で電磁石１８を支持するための分離部材２３が配置される。分離部材２３は、磁場に影響を受けないプラスチックなど、様々な素材からなることができる。もちろん、分離部材２３は省略されることができ、この場合、コイル組立体２０のボビン２２の終端が第２のポールピース１５の側面に接するようになる。
【０１９７】
以下、図３３を参照して本発明の一実施形態に係る永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置１０の作用について説明する。
【０１９８】
図３３（ａ）に示すように、電磁石１８が磁化されないと、永久磁石１７と中間永久磁石３０との磁力線が各ポールピース１５の保持面１６を通過する閉ループを形成する。すなわち、磁力線が中間永久磁石−第１のポールピース−第２のポールピース−中間永久磁石の順に帰還する。このとき、永久磁石１７と中間永久磁石３０との磁力線は２つのポールピース１５間の電磁石１８を通過しない。このとき、磁性体Ｗを各ポールピース１５の保持面１６に接近させると、磁性物質である磁性体Ｗが各ポールピース１５の保持面１６に保持される。
【０１９９】
一方、図３３（ｂ）に示すように、電磁石１８に電流を供給して電磁石１８の各ポールピース１５に接した終端を各ポールピース１５に接した中間永久磁石３０の極と反対される極に磁化させると、磁性体Ｗを各保持面１６から離脱させることができる。すなわち、中間永久磁石３０のＮ極が隣接したポールピース１５に接した電磁石１８の終端をＳ極になるように磁化させ、中間永久磁石３０のＳ極が接したポールピース１５に隣接した電磁石１８の終端をＮ極になるように磁化させると、永久磁石１７及び中間永久磁石３０の磁力線の方向が電磁石１８の方へ折れる。このとき、磁力線が中間永久磁石−第１のポールピース−鉄心−第２のポールピース−中間永久磁石の順に帰還する。したがって、各ポールピース１５の保持面１６を介しての磁力線の流れは形成されず、各保持面１６での保持力が除去される。
【０２００】
そして、電磁石１８に供給していた電流を遮断すると、永久磁石１７及び中間永久磁石３０の磁力線の方向が再度変わり、各ポールピース１５の保持面１６に磁性体Ｗを保持できる保持力が発生する。
【０２０１】
一方、電磁石１８を磁化させることにより、保持力を増加させることもできる。すなわち、図３４に示すように、ポールピース１５の保持面１６に保持力が発生した状態で電磁石１８に電流を供給し、各ポールピース１５に接した鉄心１９の終端を、これらが隣接したポールピース１５に接した永久磁石１７の極と同じ極になるように磁化させると、電磁石１８の磁力線が各ポールピース１５の保持面１６を通過しつつ、永久磁石１７及び中間永久磁石３０から出る磁力線と加えられる。したがって、全体の磁力が増加して、各保持面１６での保持力が増加するようになる。
【０２０２】
本発明において、ヨーク１１やポールピース１５の形状は、図示されたものに限定される必要はなく、様々な形に変更され得る。そして、電磁石１８は、永久磁石１８及び中間永久磁石３０のＮ極が接したポールピース１５との間に間隙Ｇが形成されるように２つのポールピース１５間に配置されることができる。
【０２０３】
図３５（ａ）、（ｂ）に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置２５は、ヨーク１１と、ヨーク１１の内部に配置されるポールピース１５と、ヨーク１１とポールピース１５との間に配置される複数の永久磁石１７と、ヨーク１１とポールピース１５との間に配置される電磁石１８と、電磁石１８に電流を供給するための電磁石制御装置（図示せず）とを備える。複数の永久磁石１７は、ヨーク１１の側板１３とポールピース１５の側面との間に配置され、電磁石１８は、ヨーク１１の底板１２とポールピース１５の底面との間に配置される。電磁石１８は、鉄心１９と、鉄心１９を覆うコイル組立体２０とを備える。鉄心１９の一端は、ポールピース１５の底面に接し、鉄心１９の他端は、ヨーク１１の底板１２から所定の間隙離隔する。
【０２０４】
図３６（ａ）、（ｂ）に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置２６は、ポールピース１５の全ての側面に電磁石１８が配置されたものである。全ての永久磁石１７は、同じ極がポールピース１５に接していなければならない。
【０２０５】
図３７及び図３８に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置２７は、ヨーク１１が１つの底板１２と１つの側板１３とを有するものであって、永久磁石１７は、ヨーク１１の側板１３とポールピース１５の側面との間に配置され、電磁石１８は、ヨーク１１の底板１２とポールピース１５の底面との間に配置されたものである。
【０２０６】
図３７（ａ）に示すように、電磁石１８に電流が供給されないと、永久磁石１７の磁力線が永久磁石−ポールピース−ヨーク−永久磁石の順に帰還する。この状態で図３７（ｂ）に示すように、磁性体Ｗを接近させると、磁性体Ｗは、各保持面１４、１６に保持される。一方、図３７（ｃ）に示すように、電磁石１８に電流を供給してポールピース１５に接した鉄心１９の終端をＳ極になるように磁化させると、磁力線が永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨーク−永久磁石の順に帰還して保持力が除去され、磁性体Ｗが各保持面１４、１６から分離される。磁性体Ｗが分離された後、電磁石１８に供給していた電流を遮断すると、磁力線の帰還方向が元の状態に切り換えられる。
【０２０７】
図３９（ａ）、（ｂ）に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置２８は、複数の永久磁石１７がヨーク１１の側板１３とポールピース１５の側面との間及びヨーク１１の底板１２とポールピース１５の底面との間に配置され、電磁石１８がヨーク１１の側板１３とポールピース１５の側面との間に配置されたものである。電磁石１８の鉄心１９の一端はポールピース１５の側面に接し、鉄心１９の他端はヨーク１１の底板１２から所定の間隙離隔する。
【０２０８】
図４０（ａ）、（ｂ）に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置３１は、ヨーク１１の内部に４つのポールピース１５が配置されたものである。具体的に、１つのポールピース１５は、残りの３つのポールピース１５の中で２つのポールピース１５と向かい合うように配置され、互いに向かい合うポールピース１５は、中間永久磁石３０に互いに接続される。各ポールピース１５は、支持部材２９によって支持されてヨーク１１の底板１２から離隔する。
【０２０９】
各ポールピース１５には中間永久磁石３０と電磁石１８とが接続される。電磁石１８は、ヨーク１１と、各ポールピース１５の側面との間に配置され、中間永久磁石３０は、互いに隣接する２つのポールピース１５の間に配置されて、１つのポールピース１５には２つの中間永久磁石３０が接続される。１つのポールピース１５に接続される２つの中間永久磁石３０は、互いに同じ極がポールピース１５の側面に接する。すなわち、各ポールピース１５には中間永久磁石３０のＮ極または永久磁石１７のＳ極のみ接するようになる。
【０２１０】
このような永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置３１は、ポールピース１５の保持面１６で保持力を除去する場合、電磁石１８のポールピース１５に接した終端がポールピース１５に接した中間永久磁石３０の極と反対される極に磁化される。例えば、中間永久磁石３０のＮ極が隣接したポールピース１５に接した電磁石１８の終端はＳ極になるように磁化され、中間永久磁石３０のＳ極が接したポールピース１５に接した電磁石１８の終端はＮ極になるように磁化される。
【０２１１】
図４１（ａ）、（ｂ）に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置３２は、ヨーク１１の内部に配置された複数のポールピース１５の各底面とヨーク１１の底板１２との間に電磁石１８が配置され、各ポールピース１５の側面とヨーク１１の側板１３との間に複数の永久磁石１７が配置され、ポールピース１５とポールピース１５との間に中間永久磁石３０が配置されたものである。各ポールピース１５に接する永久磁石１７の極は、各ポールピース１５に接した中間永久磁石３０の極と同じである。すなわち、中間永久磁石３０のＮ極が接したポールピース１５には永久磁石１７のＮ極が接し、中間永久磁石３０のＳ極が接したポールピース１５には永久磁石１７のＳ極が接する。
【０２１２】
図４２（ａ）、（ｂ）に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置３３は、ヨーク１１の内部に配置された複数のポールピース１５が中間永久磁石３０に接続され、各ポールピース１５の側面及び底面に複数の電磁石１８と複数の永久磁石１７とが接するように配置されたものである。具体的に、電磁石１８は、ヨーク１１の側板１３とポールピース１５の側面との間に配置され、永久磁石１７は、ヨーク１１の側板１３とポールピース１５の側面との間及びヨーク１１の底板１２とポールピース１５の底面との間に配置される。各ポールピース１５が接する中間永久磁石３０と永久磁石１７との極は同じである。すなわち、いずれか１つのポールピース１５には中間永久磁石３０のＮ極及び永久磁石１７のＮ極のみが接し、他のポールピース１５には中間永久磁石３０のＳ極及び永久磁石１７のＳ極のみが接する。
【０２１３】
図４３（ａ）、（ｂ）に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置３４は、ヨーク１１の内部に配置された複数のポールピース１５が電磁石１８に接続され、各ポールピース１５の側面及び底面に複数の永久磁石１７が接するように配置されたものである。永久磁石１７は、ヨーク１１の側板１３とポールピース１５の側面との間及びヨーク１１の底板１２とポールピース１５の底面との間に配置される。各ポールピース１５が接する永久磁石１７の極は同じである。
【０２１４】
図４４（ａ）、（ｂ）に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置３５は、ヨーク１１の内部に配置された複数のポールピース１５が電磁石１８及び中間永久磁石３０に接続されたものである。各ポールピース１５は、ヨーク１１の底板１２に結合された支持部材２９に支持されて、ヨーク１１の底板１２から離隔する。電磁石１８に電流が供給されないとき、中間永久磁石３０から出る磁力線が各ポールピース１５の保持面１６を通過して、各ポールピース１５の保持面１６に保持力が発生する。
【０２１５】
一方、電磁石１８に電流を供給し、鉄心１９の各終端を、これらがそれぞれ隣接したポールピース１５に接した中間永久磁石３０の極と反対の極になるように磁化させると、中間永久磁石３０から出る磁力線の方向が折れて、各ポールピース１５の保持面１６で保持力が除去される。電磁石１８に電流を供給して、鉄心１９の各終端を、これらがそれぞれ隣接したポールピース１５に接した中間永久磁石３０の極と同じ極になるように磁化させる場合、電磁石１８から出る磁力線がポールピース１５の保持面１６における保持力を増加させることができる。
【０２１６】
図４５（ａ）、（ｂ）に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置３６は、ヨーク１１の内部に４つのポールピース１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄが配置され、これらが電磁石１８ａ、１８ｂまたは中間永久磁石３０ａ、３０ｂに接続されたものである。そして、各ポールピース１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの側面は、永久磁石１７を介してヨーク１１の側板１３と接続される。１つのポールピースは、残りの３つのポールピースの中で他の２つのポールピースと向かい合うように配置される。
【０２１７】
第１のポールピース１５ａは、第１の中間永久磁石３０ａによって第２のポールピース１５ｂと接続されるとともに、第１の電磁石１８ａによって第３のポールピース１５ｃと接続される。第２のポールピース１５ｂは、第１の中間永久磁石３０ａによって第１のポールピース１５ａと接続されるとともに、第２の電磁石１８ｂによって第４のポールピース１５ｄと接続される。第４のポールピース１５ｄは、第２の電磁石１８ｂによって第２のポールピース１５ｂと接続されるとともに、第２の中間永久磁石３０ｂによって第３のポールピース１５ｃと接続される。ここで、第１の中間永久磁石３０ａは、Ｎ極が第２のポールピース１５ｂに接し、Ｓ極が第１のポールピース１５ａに接するように配置され、第２の中間永久磁石３０ｂは、Ｎ極が第３のポールピース１５ｃに接し、Ｓ極が第４のポールピースに接するように配置される。
【０２１８】
各永久磁石１７は、これらが接するポールピースに接する中間永久磁石の極と同じ極がポールピースに接する。すなわち、第１のポールピース１５ａには永久磁石１７のＳ極が接し、第２のポールピース１５ｂには永久磁石１７のＮ極が接する。また、第３のポールピース１５ｃには永久磁石１７のＮ極が接し、第４のポールピース１５ｄには永久磁石１７のＳ極が接する。
【０２１９】
このような永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置３６は、各電磁石１８ａ、１８ｂに電流を供給しない場合、中間永久磁石３０ａ、３０ｂの磁力線と永久磁石１７の磁力線とが各ポールピース１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの保持面１６に向かって各ポールピース１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの保持面１６に保持力が発生する。
【０２２０】
それに対し、各電磁石１８ａ、１８ｂを、これらの各終端が隣接する各ポールピースに接した中間永久磁石の極と反対の極になるように磁化させると、各中間永久磁石３０ａ、３０ｂと各永久磁石１７とから出る磁力線の方向が折れて、各ポールピース１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの保持面１６における保持力が除去される。すなわち、第１の電磁石１８ａの第１のポールピース１５ａに隣接する終端をＮ極になるように磁化させ、第２の電磁石１８ｂの第２のポールピース１５ｂに隣接する終端をＳ極になるように磁化させると、各ポールピース１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの保持面１６における保持力が除去される。
【０２２１】
図４６ないし図４９に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置は、電磁石の鉄心が移動できるものである。
【０２２２】
図４６（ａ）、（ｂ）及び図４７（ａ）、（ｂ）に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置３７は、ヨーク１１の内部に配置されたポールピース１５の側面に複数の永久磁石１７が接するように配置され、ポールピース１５の底面とヨーク１１の底板１２との間に電磁石１８が配置される。電磁石１８は、鉄心１９と、鉄心１９を覆うコイル組立体２０とを備える。鉄心１９の上部終端は、ポールピース１５の底面に設けられる挿入溝３８に挿入され、鉄心１９の下部終端は、ヨーク１１の底板１２から所定の間隙Ｇ離隔する。このような電磁石１８は、コイル２１に電流が印加されるとき、鉄心１９がコイル２１の中間に移動する磁気漏れ形電磁石である。
【０２２３】
挿入溝３８の深さＤは、ヨーク１１の底板１２と鉄心１９の下部終端との間の間隙Ｇより大きい。したがって、鉄芯１９が最大に下降し、その下部終端がヨーク１１の底板１２に接しても、鉄心１９は、ポールピース１５に接した状態を維持することができる。挿入溝３８の幅は、鉄心１９が少し圧入され得るサイズ、具体的に、挿入溝３８に挿入された鉄心１９がその自重によっては下降できず、ポールピース１５との磁気的な反力を受けるときにのみ下降できるサイズからなる。
【０２２４】
図４６（ａ）に示すように、電磁石１８の鉄心１９の終端がヨーク１１から離隔した状態で電磁石１８に電流が供給されないと、永久磁石１７から出る磁力線がヨーク１１の保持面１４とポールピース１５の保持面１６とを通過してヨーク１１の保持面１４とポールピース１５の保持面１６とに保持力が発生し、磁性体Ｗが保持され得る。
【０２２５】
図４６（ｂ）に示すように、電磁石１８に電流が供給されて鉄心１９の上部終端がポールピース１５に接した永久磁石１７の極と反対であるＳ極に磁化されると、鉄心１９がコイル２１の中央に移動し、ポールピース１５がヨーク１１の底板１２の方へ下降するようになる。このとき、永久磁石１７の磁力線が鉄心１９の方へ折れて、永久磁石１７の磁力線は、ポールピース１５、鉄芯１９、ヨーク１１の底板１２、及びヨーク１１の側板１３を通過して閉ループを形成する。したがって、ヨーク１１の保持面１４とポールピース１５の保持面１６とで保持力が除去される。
【０２２６】
図４７（ａ）に示すように、鉄心１９が下降して鉄心１９の下部終端がヨーク１１の底板１２に接した状態で電磁石１８に電流が供給されないと、ポールピース１５とヨーク１１の底板１２とは鉄心１９を介して接続される。このとき、永久磁石１７から出る磁力線は、ポールピース１５、鉄芯１９、ヨーク１１の底板１２、及びヨーク１１の側板１３を通過する帰還経路を維持する。
【０２２７】
図４７（ｂ）に示すように、電磁石１８に電流が供給されて鉄心１９の上部終端がポールピース１５に接した永久磁石１７の極と反対であるＳ極に磁化されると、ポールピース１５と磁化された鉄芯１９との間に引力が発生する。このとき、鉄心１９は、ポールピース１５の方へ上昇してポールピース１５の挿入溝３８にさらに深く挿入されて、鉄心１９の下部終端は、ヨーク１１の底板１２から離隔する。この状態で電磁石１８に電流供給が遮断されると、鉄心１９は、挿入溝３８に最大に挿入され、その下部終端がヨーク１１の底板１２から離隔した状態を維持するようになる。
【０２２８】
一方、鉄芯１９に対してヨーク１１から離隔する方向に弾性力を加えるために、ヨーク１１と鉄心１９との間にばねが配置され得る。
【０２２９】
図４８（ａ）、（ｂ）に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置３９は、図４６（ａ）、（ｂ）及び図４７（ａ）、（ｂ）に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置３７とほとんどの構成が同じであり、ただし、鉄芯１９の上部終端とポールピース１５との間に間隙Ｇが形成され、ヨーク１１の底板１２に鉄心１９の下部終端を収容するための挿入溝４０が設けられたものである。挿入溝４０の深さＤは、鉄心１９の上部終端とポールピース１５との間の間隙Ｇより大きい。
【０２３０】
図４８（ａ）に示すように、鉄心１９の上部終端がポールピース１５から離隔した状態で電磁石１８に電流が供給されないと、永久磁石１７から出る磁力線によってヨーク１１の保持面１４とポールピース１５の保持面１６とに保持力が発生する。電磁石１８に電流を供給すると、鉄心１９がコイル２１の中央に移動し、鉄心１９の上部終端がポールピース１５に接するようになる。
【０２３１】
図４８（ｂ）に示すように、鉄心１９の上部終端がポールピース１５に接した状態で電磁石１８への電流供給が遮断されると、鉄心１９は、上昇した状態で停止する。これは、鉄心１９が挿入溝４０に少し圧入されるためであり、挿入溝４０に挿入された鉄心１９は、自重によっては下降しない。鉄心１９の上部終端がポールピース１５に接するとき、ポールピース１５とヨーク１１の底板１２とが鉄心１９を介して接続される。このとき、永久磁石１７の磁力線の方向が折れて、ヨーク１１の保持面１４とポールピース１５の保持面１６とで保持力が除去される。
【０２３２】
一方、電磁石１８に電流を供給して鉄心１９の上部終端をポールピース１５に接した永久磁石１７の極と同じＮ極に磁化させると、鉄芯１９とポールピース１５との間に反力が発生して、鉄心１９が元の状態に下降するようになる。
【０２３３】
図４９（ａ）、（ｂ）に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置４１は、図４８（ａ）、（ｂ）に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置３９とほとんどの構成が同じものであり、ポールピース１５と電磁石１８の鉄心１９との間にばね４２が設置されたものである。ばね４２は、その一部が鉄芯１９の上部終端に設けられる設置溝４３に置かれ、その上部終端はポールピース１５の底面に接する。このようなばね４２は、鉄心１９に対してポールピース１５から離隔する方向に弾性力を加え、電磁石１８に電流が供給されないとき、鉄心１９をポールピース１５から離隔した状態に維持させる。電磁石１８は、コイル２１に電流が印加されるとき、鉄心１９がコイル２１の中央に移動する磁気漏れ形電磁石である。
【０２３４】
図４９（ｂ）に示すように、電磁石１８に電流が供給されて鉄心１９の上部終端がポールピース１５に接した永久磁石１７の極と反対であるＳ極に磁化されると、鉄心１９は、ばね４２を圧縮させつつ、コイル２１の中央に移動して上昇することによりポールピース１５に接する。鉄心１９が上昇すると、ポールピース１５とヨーク１１の底面とは鉄心１９を介して接続されて、ヨーク１１の保持面１４とポールピース１５の保持面１６とで保持力が除去される。
【０２３５】
図５０に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置４４は、ヨーク１１の内部に複数のポールピース１５が配置され、互いに隣接する２つのポールピース１５間に中間永久磁石３０が配置されたものである。各ポールピース１５は、支持部材２９によってヨーク１１から離隔するように支持される。各ポールピース１５とヨーク１１の側板１３との間には電磁石１８がそれぞれ配置される。電磁石１８は、鉄心１９とコイル組立体２０とを備える。各電磁石１８の鉄心１９は、各ポールピース１５とヨーク１１の側板１３との間を移動可能に配置される。
【０２３６】
各ポールピース１５の側面には挿入溝３８が設けられ、各鉄心１９の一端は各挿入溝３８に挿入される。各挿入溝３８の深さは、各鉄心１９の他端がヨーク１１の側板１３から離隔した間隙より大きい。したがって、各鉄心１９は、どちらへ移動したとしても、常に挿入溝３８が形成されたポールピース１５と接した状態を維持する。
【０２３７】
このような永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置４４は、各鉄心１９の他端がヨーク１１から所定の間隙離隔しているとき、中間永久磁石３０の磁力によって各ポールピース１５の保持面１６に保持力が発生する。一方、各電磁石１８に電流が供給されて、各鉄心１９がコイル２１の中央に移動すれば、各鉄心１９の他端がヨーク１１に接する。このとき、各ポールピース１５とヨーク１１とが各鉄心１９に接続されることにより、中間永久磁石３０の磁力線がヨーク１１の底板１２の方へ折れて、各ポールピース１５の保持面１６で保持力が除去される。
【０２３８】
図５１に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置４５は、図５０に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置４４のように、ヨーク１１の内部に複数のポールピース１５が配置され、互いに隣接する２つのポールピース１５間に中間永久磁石３０が配置され、各ポールピース１５とヨーク１１の側板１３との間には電磁石１８がそれぞれ配置されたものである。ヨーク１１の側板１３には、各電磁石１８の鉄心１９の一端が挿入される複数の挿入溝４０が設けられる。電磁石１８は、鉄心１９とコイル組立体２０とを備えるものであって、各鉄心１９と各ポールピース１５との間には各鉄心１９を各ポールピース１５から離隔する方向に弾性力を加えるためのばね４２が配置される。
【０２３９】
このような永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置４５は、各電磁石１８に電流が供給されないとき、各鉄心１９が各ポールピース１５から離隔して、中間永久磁石３０の磁力線が各ポールピース１５の保持面１６を通過することにより保持面１６に保持力が発生する。一方、各電磁石１８に電流が供給されて各鉄心１９が磁化されると、各鉄心１９がコイル２１の中央に移動して、各鉄心１９の他端が各ポールピース１５に接する。このとき、各ポールピース１５とヨーク１１とが各鉄心１９に接続されることにより、中間永久磁石３０の磁力線がヨーク１１の底板１２の方へ折れて、各ポールピース１５の保持面１６で保持力が除去される。
【０２４０】
図５２（ａ）、（ｂ）に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置４６は、ヨーク１１と、ヨーク１１の内部に配置される一対のポールピース１５と、ヨーク１１と第１のポールピース１５との間に配置される複数の第１の永久磁石１７と、ヨーク１１と第２のポールピース１５との間に配置される複数の第２の永久磁石１７と、２つのポールピース１５間に配置される中間永久磁石３０と、電磁石１８に電流を供給するための電磁石制御装置２４とを備える。
【０２４１】
第１のポールピース及び第２のポールピース１５は、ヨーク１１の内部にヨーク１１から離隔するように配置される。各ポールピース１５は、磁性体Ｗを保持するための保持面１６を有する。ポールピース１５は、支持部材２９によって支持されてヨーク１１の底板１２から離隔する。第１のポールピース１５の側面には挿入溝３８が設けられる。
【０２４２】
電磁石１８は、鉄心１９と、鉄心１９を覆うコイル組立体２０とを備える。コイル組立体２０は、電流供給のためのコイル２１と、コイル２１を覆う非導体であるボビン２２とで構成される。鉄心１９は、その一端が第１のポールピース１５の挿入溝３８に挿入され、その他端が第２のポールピース１５の側面から離隔され、第１のポールピース１５と第２のポールピース１５との間に移動可能に配置される。鉄心１９の他端と第２のポールピース１５との間には、鉄芯１９に対して第２のポールピース１５の側面から離隔する方向に弾性力を加えるためのばね４２が設置される。このような電磁石１８は、コイル２１に電流が印加されるとき、鉄心１９がコイル２１の中央に移動する磁気漏れ形電磁石である。
【０２４３】
図５２（ａ）に示すように、電磁石１８に電流が供給されないと、複数の永久磁石１７及び中間永久磁石３０の磁力線が２つのポールピース１５の保持面１６を通過して、磁性体Ｗが２つのポールピース１５に保持される。
【０２４４】
一方、図５２（ｂ）に示すように、電磁石１８に電流が供給されて鉄心１９の一端が第１のポールピース１５に接する中間永久磁石３０の極と反対であるＳ極に磁化され、鉄心１９の他端が第２のポールピース１５に接する中間永久磁石３０の極と反対であるＮ極に磁化されると、鉄心１９がコイル２１の中央に移動しつつ、鉄心１９の他端が第２のポールピース１５の側面に接する。このとき、複数の永久磁石１７及び中間永久磁石３０の磁力線が鉄心１９を通過しつつ、磁力線の方向が折れる。このとき、２つのポールピース１５の各保持面１６で保持力が除去される。
【０２４５】
上述した１番目のタイプの永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置は、リフト、チャック、各種ロック装置、応用機械、ロボット、その他、様々な産業に応用され得る。
【０２４６】
以下、図５３ないし図６６を参照して本発明に係る２番目のタイプの永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の様々な実施形態について説明する。
【０２４７】
図５３及び図５４に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置４７は、ヨーク１１と、ヨーク１１の内部に配置される一対のポールピース１５と、ヨーク１１と各ポールピース１５との間に配置される複数の永久磁石１７と、２つのポールピース１５を接続する中間永久磁石３０及び電磁石１８と、電磁石１８に電流を供給するための電磁石制御装置２４とを備える。
【０２４８】
ヨーク１１は、底板１２と、底板１２の一端に配置される複数の側板１３とを備える。これらの底板１２と側板１３とは一体型からなることができる。ヨーク１１は、外部から磁場が加えられるとき、その磁場の方向に磁化される強磁性体からなる。
【０２４９】
第１のポールピース及び第２のポールピース１５は、電磁石１８に支持されて、ヨーク１１の内部にヨーク１１から離隔するように配置される。ポールピース１５の終端には磁性体Ｗを保持するための保持面１６が設けられる。ポールピース１５は、ヨーク１１のように強磁性体からなる。
【０２５０】
複数の永久磁石１７は、各ポールピース１５の側面とヨーク１１の側板１３との間に配置される。各ポールピース１５に接続される永久磁石１７は、各ポールピース１５に接した中間永久磁石３０の極と同じ極が各ポールピース１５に接する。すなわち、中間永久磁石３０のＮ極が接したポールピース１５には永久磁石１７のＮ極が接し、中間永久磁石３０のＳ極が接したポールピース１５には永久磁石１７のＳ極が接する。
【０２５１】
電磁石１８は、鉄心１９と、鉄心１９を覆うコイル組立体２０とを備える。コイル組立体２０は、電流供給のためのコイル２１と、コイル２１を覆う非導体であるボビン２２とで構成される。鉄心１９の一端は第１のポールピース１５の底面に接し、鉄心１９の他端は第２のポールピース１５の底面に接する。
【０２５２】
以下、図５５（ａ）、（ｂ）を参照して上述した永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置４７の作用について説明する。
【０２５３】
図５５（ａ）に示すように、電磁石１８に電流が供給されて鉄心１９の両端がこれらとそれぞれ隣接したポールピース１５に接した永久磁石１７及び中間永久磁石３０の極と同じ極になるように磁化されると、永久磁石１７及び中間永久磁石３０の磁力線と電磁石１８の磁力線とが同様に各ポールピース１５の保持面１６を通過する。このとき、各ポールピース１５の保持面１６に保持力が発生し、これらの保持面１４、１６に磁性体Ｗが保持される。
【０２５４】
一方、図５５（ｂ）に示すように、電磁石１８に電流が供給されて、鉄心１９の両端がこれらとそれぞれ隣接したポールピース１５に接した永久磁石１７及び中間永久磁石３０の極と反対の極になるように磁化されると、永久磁石１７及び中間永久磁石３０から出る磁力線の方向が折れる。すなわち、磁力線が中間永久磁石−第１のポールピース−鉄心−第２のポールピース−中間永久磁石の順に帰還する。このとき、永久磁石１７及び中間永久磁石３０から出る磁力線は、ポールピース１５の保持面１６を通過することができず、これらの保持面１６で保持力が除去される。
【０２５５】
図５６及び図５７に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置４８は、ヨーク１１が、１つの底板１２が１つの側板１３を有するものであり、永久磁石１７は、ヨーク１１の側板１３とポールピース１５の側面との間に配置され、電磁石１８は、ヨーク１１の底板１２とポールピース１５の底面との間に配置されたものである。
【０２５６】
図５６（ａ）に示すように、電磁石１８に電流が供給されないと、磁力線が永久磁石−ポールピース−鉄心−ヨーク−永久磁石の順に帰還する。このとき、各保持面１４、１６では、微小な磁力線の流れがあるが、十分な保持力が発生できない。図５６（ｂ）に示すように、電磁石１８に電流が供給されて鉄心１９のポールピース１５に接した終端がＮ極に磁化されると、磁力線の方向が折れて、各保持面１４  １６に十分な保持力が発生して磁性体Ｗが保持される。図５６（ｃ）に示すように、磁性体Ｗが保持された状態で電磁石１８に対する電流供給を遮断すると、磁性体Ｗは、保持された状態で維持される。図５６（ｄ）に示すように、電磁石１８に電流を供給してポールピース１５に接した鉄心１９の終端をＳ極になるように磁化させると、磁力線の方向が再度切り換えられて保持面１４、１６で保持力が除去され、磁性体Ｗが分離される。図５６（ｅ）に示すように、磁性体Ｗが分離された状態で電磁石１８への電流供給を遮断すると、磁力線の流れ方向は、図５６（ｄ）において切り換えられた状態で維持される。
【０２５７】
図５８（ａ）、（ｂ）に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置４９は、複数の永久磁石１７がヨーク１１の側板１３とポールピース１５の側面との間及びヨーク１１の底板１２とポールピース１５の底面との間に配置され、電磁石１８がヨーク１１の側板１３とポールピース１５の側面との間に配置されたものである。
【０２５８】
図５９（ａ）、（ｂ）に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置５０は、ヨーク１１の内部に４つのポールピース１５が配置されたものである。各ポールピース１５は、支持部材２９によって支持されてヨーク１１の底板１２から離隔する。支持部材２９は、プラスチックなど、磁場に影響を受けない様々な素材からなることができる。支持部材２９は、ポールピース１５を支持するとともに、ポールピース１５を通過する磁力線がヨーク１１に伝達されないようにする役割をする。
【０２５９】
各ポールピース１５には中間永久磁石３０と電磁石１８とが接続される。電磁石１８は、ヨーク１１と各ポールピース１５の側面との間に配置され、中間永久磁石３０は、互いに隣接する２つのポールピース１５の間に配置されて、１つのポールピース１５には２つの中間永久磁石３０が接続される。１つのポールピース１５に接続される２つの中間永久磁石３０は、互いに同じ極がポールピース１５の側面に接する。すなわち、各ポールピース１５には中間永久磁石３０のＮ極または永久磁石１７のＳ極のみ接するようになる。
【０２６０】
このような永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置４９は、ポールピース１５の保持面１６に保持力を発生させる場合、各電磁石１８のポールピース１５に接した終端を、各ポールピース１５に接した中間永久磁石３０の極と同じ極になるように磁化させる。例えば、中間永久磁石３０のＮ極が隣接したポールピース１５に接した電磁石１８の終端をＮ極になるように磁化させ、中間永久磁石３０のＳ極が隣接したポールピース１５に接した電磁石１８の終端をＳ極になるように磁化させる。
【０２６１】
逆に、ポールピース１５の保持面１６から保持力を除去する場合、各電磁石１８のポールピース１５に接した終端を、各ポールピース１５に接した中間永久磁石３０の極と反対される極に磁化させる。
【０２６２】
図６０（ａ）、（ｂ）に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置５１は、ヨーク１１の内部に配置された複数のポールピース１５が中間永久磁石３０に接続され、各ポールピース１５の側面及び底面に複数の電磁石１８と複数の永久磁石１７とが接するように配置されたものである。具体的に、電磁石１８は、ヨーク１１の側板１３とポールピース１５の側面との間に配置され、永久磁石１７は、ヨーク１１の側板１３とポールピース１５の側面との間及びヨーク１１の底板１２とポールピース１５の底面との間に配置される。各ポールピース１５が接する中間永久磁石３０と永久磁石１７との極は同じである。すなわち、いずれか１つのポールピース１５には中間永久磁石３０のＮ極及び永久磁石１７のＮ極のみ接し、他のポールピース１５には中間永久磁石３０のＳ極及び永久磁石１７のＳ極のみ接する。
【０２６３】
図６１（ａ）、（ｂ）に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置５２は、ヨーク１１の内部に配置されるポールピース１５が複数の永久磁石１７及び電磁石１８を介してヨーク１１に接続されたものである。複数の永久磁石１７は、ポールピース１５の側面とヨーク１１の側板１３との間に配置され、電磁石１８は、鉄心１９の一端がポールピース１５の底面に接し、鉄心１９の他端がヨーク１１の底面に接するようにヨーク１１とポールピース１５との間に配置される。ポールピース１５には各永久磁石１７のＮ極が接する。
【０２６４】
図６２（ａ）、（ｂ）に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置５３は、ヨーク１１の内部に配置された複数のポールピース１５が電磁石１８に接続され、各ポールピース１５の側面及び底面に複数の永久磁石１７が接するように配置されたものである。永久磁石１７は、ヨーク１１の側板１３とポールピース１５の側面との間及びヨーク１１の底板１２とポールピース１５の底面との間に配置される。各ポールピース１５が接する永久磁石１７の極は同じである。
【０２６５】
図６３及び図６４に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置５４は、ヨーク１１の内部に複数のポールピース１５が一列に配置され、複数の永久磁石１７が各ポールピース１５の底面とヨーク１１の底板１２との間及び各ポールピース１５の側面とヨーク１１の側板１３との間に配置されたものである。互いに隣接する２つのポールピース１５の間には電磁石１８または中間永久磁石３０が配置される。１つの電磁石１８と、その電磁石１８に接続される２つのポールピース１５とは、１つのグループに束ねられることができ、これらのグループは、中間永久磁石３０を介して接続される。
【０２６６】
電磁石１８は、鉄心１９の一端がヨーク１１の底板１２に接し、鉄心１９の他端に隣接する２つのポールピース１５の側面に同時に接するように２つのポールピース１５間に配置される。鉄心１９の他端が接する各ポールピース１５には永久磁石１７及び中間永久磁石３０の同じ極が接する。すなわち、１つの鉄心１９に接続される２つのポールピース１５には永久磁石１７及び中間永久磁石３０のＮ極のみ接し、他の鉄心１９に接続される２つのポールピース１５には永久磁石１７及び中間永久磁石３０のＳ極のみ接する。
【０２６７】
このような永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置５３は、各鉄心１９の他端が、これと接続されたポールピース１５に接した永久磁石１７の極と同じ極になるように磁化されるとき、各ポールピース１５の保持面に保持力が発生する。逆に、各鉄心１９の他端が、これと接続されたポールピース１５に接した永久磁石１７の極と反対の極になるように磁化されると、各ポールピース１５の保持面で保持力が除去される。
【０２６８】
図６５（ａ）、（ｂ）に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置５５は、ヨーク１１の内部に配置された複数のポールピース１５が電磁石１８及び中間永久磁石３０に接続されたものである。各ポールピース１５は、ヨーク１１の底板１２に結合された支持部材２９に支持されてヨーク１１の底板１２から離隔する。電磁石１８に電流を供給して電磁石１８の両端を、これらがそれぞれ接続された各ポールピース１５に接した中間永久磁石３０の極と同じ極に磁化させると、中間永久磁石３０から出る磁力線及び電磁石１８から出る磁力線が各ポールピース１５の保持面１６を通過することにより、各ポールピース１５の保持面１６に保持力が発生する。
【０２６９】
一方、電磁石１８に電流を供給して鉄心１９の各終端を、これらがそれぞれ隣接したポールピース１５に接した中間永久磁石３０の極と反対の極になるように磁化させると、中間永久磁石３０から出る磁力線の方向が折れて、各ポールピース１５の保持面１６で保持力が除去される。
【０２７０】
本実施形態において、各ポールピース１５とヨーク１１の内面との間には複数の永久磁石が配置され得る。この場合、各永久磁石が各ポールピース１５に接する極は、これらがそれぞれ接した各ポールピース１５に接した中間永久磁石３０の極と同じでなければならない。
【０２７１】
図６６（ａ）、（ｂ）に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置５６は、ヨーク１１の内部に４つのポールピース１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄが配置され、これらが電磁石１８ａ、１８ｂまたは中間永久磁石３０ａ、３０ｂに接続されたものである。そして、各ポールピース１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの側面は、永久磁石１７を介してヨーク１１の側板１３と接続される。１つのポールピースは、残りの３つのポールピースの中で他の２つのポールピースと向かい合うように配置される。
【０２７２】
第１のポールピース１５ａは、第１の中間永久磁石３０ａによって第２のポールピース１５ｂと接続されるとともに、第１の電磁石１８ａによって第３のポールピース１５ｃと接続される。第２のポールピース１５ｂは、第１の中間永久磁石３０ａによって第１のポールピース１５ａと接続されるとともに、第２の電磁石１８ｂによって第４のポールピース１５ｄと接続される。第４のポールピース１５ｄは、第２の電磁石１８ｂによって第２のポールピース１５ｂと接続されるとともに、第２の中間永久磁石３０ｂによって第３のポールピース１５ｃと接続される。ここで、第１の中間永久磁石３０ａは、Ｎ極が第２のポールピース１５ｂに接し、Ｓ極が第１のポールピース１５ａに接するように配置され、第２の中間永久磁石３０ｂは、Ｎ極が第３のポールピース１５ｃに接し、Ｓ極が第４のポールピース１５ｄに接するように配置される。
【０２７３】
各永久磁石１７は、これらが隣接するポールピースに接する中間永久磁石の極と同じ極がポールピースに接する。すなわち、第１のポールピース１５ａには永久磁石１７のＳ極が接し、第２のポールピース１５ｂには永久磁石１７のＮ極が接する。また、第３のポールピース１５ｃには永久磁石１７のＮ極が接し、第４のポールピース１５ｄには永久磁石１７のＳ極が接する。
【０２７４】
このような永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置５６は、各電磁石１８ａ、１８ｂを、これらの各終端が隣接する各ポールピースに接した中間永久磁石の極と同じ極になるように磁化させると、各中間永久磁石３０ａ、３０ｂ、各永久磁石１７、及び各電磁石１８ａ、１８ｂから出る磁力線が各ポールピース１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの保持面１６を通過して保持力が発生する。すなわち、第１の電磁石１８ａの第１のポールピース１５ａに接する終端をＳ極になるように磁化させ、第２の電磁石１８ｂの第２のポールピース１５ｂに接する終端をＮ極になるように磁化させると、各ポールピース１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの保持面１６に保持力が発生する。
【０２７５】
それに対し、各電磁石１８ａ、１８ｂを、これらの各終端が隣接する各ポールピースに接した中間永久磁石の極と反対の極になるように磁化させると、各中間永久磁石３０ａ、３０ｂ及び各永久磁石１７から出る磁力線の方向が折れて保持力が除去される。すなわち、第１の電磁石１８ａの第１のポールピース１５ａに接する終端をＮ極になるように磁化させ、第２の電磁石１８ｂの第２のポールピース１５ｂに接する終端をＳ極になるように磁化させると、各ポールピース１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの保持面１６における保持力が除去される。
【０２７６】
上述した２番目のタイプの永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置は、リフト、チャック、各種ロック装置、応用機械、ロボット、その他、様々な産業に応用され得る。
【０２７７】
以下、図６７ないし図７５を参照して３番目のタイプの永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置の様々な実施形態について説明する。
【０２７８】
図６７及び図６８に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置５７は、大きく、第１の磁石モジュール５８と第２の磁石モジュール６７とに区分されることができる。第１の磁石モジュール５８は、ヨーク５９と、ヨーク５９の内部に配置されるポールピース６３と、ヨーク５９とポールピース６３との間に配置される複数の永久磁石６５とを備える。第２の磁石モジュール６７は、ヨーク６８と、ヨーク６８の内部に配置される電磁石７２と、電磁石７２に電流を供給するための電磁石制御装置７８とを備える。
【０２７９】
第１の磁石モジュール５８のヨーク５９及び第２の磁石モジュール６７のヨーク６８は、共通的に底板６０、６９と、底板６０、６９の一端に配置される複数の側板６１、７０とを備える。これらの底板６０、６９と側板６１、７０とは一体型からなることができる。各側板６１、７０の終端には保持面６２、７１が設けられる。これらのヨーク５９、６８は、外部から磁場が加えられるとき、その磁場の方向に磁化される強磁性体からなる。
【０２８０】
ポールピース６３は、ヨーク５９の内部にヨーク５９から離隔するように配置される。ポールピース６３の一端には保持面６４が設けられる。ポールピース６３は、外部から磁場が加えられるとき、その磁場の方向に磁化される強磁性体からなる。複数の永久磁石６５は、ポールピース６３の側面とヨーク５９の側板６１との間及びポールピース６３の底面とヨーク５９の底板６０との間に配置される。
【０２８１】
電磁石７２は、鉄心７３と、鉄心７３を覆うコイル組立体７５とを備える。コイル組立体７５は、電流供給のためのコイル７６と、コイル７６を覆う非導体であるボビン７７とで構成される。鉄心７３の一端はヨーク６８の底板６９に保持され、鉄心７３の他端には保持面７４が設けられる。
【０２８２】
このような永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置５７は、電磁石７２に電流が供給されないとき、複数の永久磁石６５から出る磁力線がポールピース６３、鉄芯７３、第２の磁石モジュール６７のヨーク６８、及び第１の磁石モジュール５８のヨーク５９を通過して閉ループを形成する。このとき、２つのヨーク５９、６８の保持面６２、７１間及びポールピース６３の保持面６４と鉄心７３の保持面７４との間に保持力が発生し、これらが互いに圧着される。この状態で電磁石７２に電流を供給して鉄心７３の保持面７４が設けられた終端をポールピース６３に接した永久磁石６５の極と反対であるＳ極に磁化させると、これらの第１の磁石モジュール５８と第２の磁石モジュール６７との間の保持力を増加させることができる。
【０２８３】
一方、図６８に示すように、電磁石７２に電流を供給して鉄心７３の保持面７４が設けられた終端をポールピース６３に接した永久磁石６５の極と同じＮ極に磁化させると、２つのヨーク６８、５９の保持面６２、７１間に反力が発生し、ポールピース６３の保持面６４と鉄心７３の保持面７４との間に反力が発生する。したがって、第１の磁石モジュール５８と第２の磁石モジュール６７との間の保持力が除去される。第１の磁石モジュール５８と第２の磁石モジュール６７とが分離された場合、電磁石７２に電流を供給して鉄心７３の保持面７４が設けられた終端をポールピース６３に接した永久磁石６５の極と反対であるＳ極に磁化させると、これらの第１の磁石モジュール５８と第２の磁石モジュール６７とを再度保持させることができる。
【０２８４】
このような永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置５７は、第１の磁石モジュール５８と第２の磁石モジュール６７とのうち、いずれか１つは固定され、残りの１つは移動できる構造で設置されることができ、第１の磁石モジュール５８と第２の磁石モジュール６７とが互いに接した状態で固定された構造で設置されることもできる。第１の磁石モジュール５８と第２の磁石モジュール６７とが共に固定された構造の場合、機械的な動きなしで電磁石７２の磁化状態に応じて、第１の磁石モジュール５８と第２の磁石モジュール６７との間に保持力が発生するか、保持力が除去される。
【０２８５】
第１の磁石モジュール５８と第２の磁石モジュール６７とのうち、いずれか１つが移動できる構造の場合、電磁石７２の磁化時に移動したモジュールを元の状態に復帰させるためのばねなどの復帰装置が設置され得る。または、電磁石７２に電流を供給して、磁力線が永久磁石−ポールピース−鉄心−第１のヨーク−永久磁石の順に帰還する磁力線の方向に鉄心７３に磁力線が形成されるようにすれば、磁力を用いて移動したモジュールを他の固定されたモジュールの方へ移動させることができる。
【０２８６】
図６９に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置７９は、第１の磁石モジュール５８のヨーク５９内部に複数のポールピース６３、複数の永久磁石６５、及び中間永久磁石８０が配置され、第２の磁石モジュール６７が電磁石７２と電磁石制御装置（図示せず）とを備えるものである。複数のポールピース６３は、中間永久磁石８０によって接続される。中間永久磁石８０のＮ極が接したポールピース６３には永久磁石６５のＮ極が接し、中間永久磁石８０のＳ極が接したポールピース６３には永久磁石６５のＳ極が接する。各ポールピース６３の終端には保持面６４が設けられ、鉄心７３の両端には各ポールピース６３の保持面６４に対応する保持面７４がそれぞれ設けられる。
【０２８７】
このような永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置７９は、電磁石７２に電流を供給しないか、電磁石７２に電流を供給して、鉄心７３の両端を、それぞれこれらと対向する各ポールピース６３に保持された永久磁石６５及び中間永久磁石８０の極と反対の極に磁化させると、第１の磁石モジュール５８と第２の磁石モジュール６７との間に保持力が発生する。逆に、電磁石７２に電流を供給して、鉄心７３の両端を、それぞれこれらと対向する各ポールピース６３に保持された永久磁石６５及び中間永久磁石８０の極と同じ極に磁化させると、第１の磁石モジュール５８と第２の磁石モジュール６７との間に保持力が除去される。
【０２８８】
図７０に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置８１は、第１の磁石モジュール５８がヨーク５９の内部に配置される複数のポールピース６３と、これらのポールピース６３を接続する中間永久磁石８０とを備えるものである。各ポールピース６３とヨーク５９の底板６０との間にはポールピース６３をヨーク５９から離隔するように支持する支持部材８１がそれぞれ配置される。第２の磁石モジュール６７は、図６９に示されたものと同じものである。
【０２８９】
このような永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置８１は、電磁石７２に電流を供給しないか、電磁石７２に電流を供給して、鉄心７３の両端を、それぞれこれらと対向する各ポールピース６３に保持された中間永久磁石８０の極と反対の極に磁化させると、第１の磁石モジュール５８と第２の磁石モジュール６７との間に保持力が発生し、電磁石７２をこれと反対に磁化させると、第１の磁石モジュール５８と第２の磁石モジュール６７との間で保持力が除去される。
【０２９０】
図７１に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置８３は、第１の磁石モジュール５８がヨークなしで一対のポールピース６３とこれらを接続する中間永久磁石８０とを備えるものである。第２の磁石モジュール６７は、図６９に示されたものと同様である。このような永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置８３は、電磁石７２に電流を供給しないか、電磁石７２に電流を供給して、鉄心７３の両端を、それぞれこれらと対向する各ポールピース６３に保持された中間永久磁石８０の極と反対の極に磁化させると、第１の磁石モジュール５８と第２の磁石モジュール６７との間に保持力が発生し、電磁石７２をこれと反対に磁化させると、第１の磁石モジュール５８と第２の磁石モジュール６７との間で保持力が除去される。
【０２９１】
図７２に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置８４は、第１の磁石モジュール５８がヨーク５９の内部にヨーク５９と離隔するように配置されるポールピース６３と、ポールピース６３とヨーク５９とを接続する複数の永久磁石６５とを備える。
【０２９２】
永久磁石６５は、ヨーク５９の側板６０とポールピース６３の側面との間及びヨーク５９の底板６０とポールピース６３の底面とにそれぞれ配置される。第２の磁石モジュール６７は、電磁石７２と電磁石制御装置（図示せず）とを備える。電磁石７２は、鉄心７３とコイル組立体７５とを備え、鉄芯７３の一端にはポールピース６３の保持面６４と対向する保持面７４が設けられる。
【０２９３】
図７３に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置８３は、第１の磁石モジュール５８がヨーク５９の内部に配置される複数のポールピース６３と、各ポールピース６３とヨーク５９とを接続する複数の永久磁石６５と、２つのポールピース６３を接続する中間永久磁石８０と、２つのポールピース６３を接続する補助電磁石８６とを備える。補助電磁石８６は、鉄心８７と、鉄心８７を覆うコイル組立体８８とを備える。コイル組立体８８は、コイル８９と、コイル８９を覆うボビン９０とを備える。補助電磁石８６の鉄心８７は、その両端が２つのポールピース６３の各底面に接する。図示してはいないが、第１の磁石モジュール５８は、補助電磁石８６に電流を供給するための電磁石制御装置を備える。第２の磁石モジュール６７は、図６９に示されたものと同様である。
【０２９４】
このような永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置８５は、第１の磁石モジュール５８の補助電磁石８６に電流を供給して、鉄心８７の両端を、それぞれこれらと対向する各ポールピース６３に接した永久磁石６５及び中間永久磁石８０の極と同じ極に磁化させるとともに、第２の磁石モジュール６７の電磁石７２に電流を供給しないか、第２の磁石モジュール６７の電磁石７２に電流を供給して、鉄心７３の両端を、それぞれこれらと対向する各ポールピース６３に接した永久磁石６５及び中間永久磁石８０の極と反対の極に磁化させると、第１の磁石モジュール５８と第２の磁石モジュール６７との間に保持力が発生する。
【０２９５】
また、第１の磁石モジュール５８の補助電磁石８６に電流を供給して、鉄心８７の両端を、それぞれこれらと対向する各ポールピース６３に接した永久磁石６５及び中間永久磁石８０の極と同じ極に磁化させた状態で第２の磁石モジュール６７の電磁石７２に電流を供給して、鉄心７３の両端を、それぞれこれらと対向する各ポールピース６３に接した永久磁石６５及び中間永久磁石８０の極と同じ極に磁化させると、第１の磁石モジュール５８と第２の磁石モジュール６７との間で保持力が除去される。
【０２９６】
図７４に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置９１は、第１の磁石モジュール５８がヨーク５９の内部に配置される複数のポールピース６３と、各ポールピース６３とヨーク５９とを接続する複数の永久磁石６５と、２つのポールピース６３を接続する補助電磁石８６とを備える。ヨーク５９の底板６０と各ポールピース６３の底面との間にはポールピース６３をヨーク５９から離隔するように支持する支持部材８１が配置される。図示してはいないが、第１の磁石モジュール５８は、補助電磁石８６に電流を供給するための電磁石制御装置を備える。第２の磁石モジュール６７の構造は、図６９に示されたものと同様である。
【０２９７】
このような永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置９１は、第１の磁石モジュール５８の補助電磁石８６に電流を供給して、鉄心８７の両端を、それぞれこれらと対向する各ポールピース６３に接した永久磁石６５の極と同じ極に磁化させるとともに、第２の磁石モジュール６７の電磁石７２に電流を供給しないか、第２の磁石モジュール６７の電磁石７２に電流を供給して、鉄心７３の両端を、それぞれこれらと対向する各ポールピース６３に接した永久磁石６５の極と反対の極に磁化させると、第１の磁石モジュール５８と第２の磁石モジュール６７との間に保持力が発生する。
【０２９８】
また、第１の磁石モジュール５８の補助電磁石８６に電流を供給して、鉄心８７の両端を、それぞれこれらと対向する各ポールピース６３に接した永久磁石６５の極と同じ極に磁化させた状態で第２の磁石モジュール６７の電磁石７２に電流を供給して、鉄心７３の両端を、それぞれこれらと対向する各ポールピース６３に接した永久磁石６５の極と同じ極に磁化させると、第１の磁石モジュール５８と第２の磁石モジュール６７との間で保持力が除去される。
【０２９９】
図７５に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置９２は、第１の磁石モジュール５８がヨーク５９の内部に配置される複数のポールピース６３と、各ポールピース６３の底面とヨーク５９の底板６０とを接続する複数の永久磁石６５と、２つのポールピース６３を接続する中間永久磁石８０と、各ポールピース６３の側面とヨーク５９の側板６１とを接続する複数の補助電磁石８６とを備える。各永久磁石６５は、これらがそれぞれ隣接したポールピース６３に接した中間永久磁石８０の極と同じ極が各ポールピース６３に接する。図示してはいないが、第１の磁石モジュール５８は、補助電磁石８６に電流を供給するための電磁石制御装置を備える。第２の磁石モジュール６７の構造は、図６９に示されたものと同様である。
【０３００】
このような永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置９２は、第１の磁石モジュール５８の各補助電磁石８６のポールピース６３に接した一端を、これらがそれぞれ隣接したポールピース６３に接した永久磁石６５及び中間永久磁石８０の極と同じ極に磁化させるとともに、第２の磁石モジュール６７の電磁石７２に電流を供給しないか、第２の磁石モジュール６７の電磁石７２に電流を供給して、鉄心７３の両端を、これらとそれぞれ対向するポールピース６３に接した永久磁石６５及び中間永久磁石８０の極と反対の極に磁化させると、第１の磁石モジュール５８と第２の磁石モジュール６７との間に保持力が発生する。
【０３０１】
また、第１の磁石モジュール５８の各補助電磁石８６をそれぞれこれらと対向する各ポールピース６３に接した永久磁石６５の極と同じ極に磁化させた状態で第２の磁石モジュール６７の電磁石７２に電流を供給して、鉄心７３の両端を、それぞれこれらと対向する各ポールピース６３に接した永久磁石６５の極と反対の極に磁化させると、第１の磁石モジュール５８と第２の磁石モジュール６７との間で保持力が除去される。
【０３０２】
上述した３番目のタイプの永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置は、各種ロック装置、応用機械、ロボット、その他、様々な産業に応用され得る。
【０３０３】
以上では、本発明の好ましい実施形態及び応用例について図示し説明したが、本発明は、上述した特定の実施形態及び応用例に限定されず、請求の範囲において請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有した者によって様々な変形実施が可能であることはもちろんであり、このような変形実施等は、本発明の技術的思想や見通しから個別的に理解されてはいけないであろう。
【図１】
2013537712.tif 000003
【図２（ａ）】
2013537712.tif 000004
【図２（ｂ）】
2013537712.tif 000005
【図２（ｃ）】
2013537712.tif 000006
【図３（ａ）】
2013537712.tif 000007
【図３（ｂ）】
2013537712.tif 000008
【図４】
2013537712.tif 000009
【図５】
2013537712.tif 000010
【図６】
2013537712.tif 000011
【図７】
2013537712.tif 000012
【図８】
2013537712.tif 000013
【図９】
2013537712.tif 000014
【図１０】
2013537712.tif 000015
【図１１】
2013537712.tif 000016
【図１２】
2013537712.tif 000017
【図１３】
2013537712.tif 000018
【図１４】
2013537712.tif 000019
【図１５】
2013537712.tif 000020
【図１６】
2013537712.tif 000021
【図１７】
2013537712.tif 000022
【図１８】
2013537712.tif 000023
【図１９】
2013537712.tif 000024
【図２０】
2013537712.tif 000025
【図２１】
2013537712.tif 000026
【図２２】
2013537712.tif 000027
【図２３】
2013537712.tif 000028
【図２４】
2013537712.tif 000029
【図２５】
2013537712.tif 000030
【図２６】
2013537712.tif 000031
【図２７】
2013537712.tif 000032
【図２８】
2013537712.tif 000033
【図２９】
2013537712.tif 000034
【図３０】
2013537712.tif 000035
【図３１】
2013537712.tif 000036
【図３２】
2013537712.tif 000037
【図３３（ａ）】
2013537712.tif 000038
【図３３（ｂ）】
2013537712.tif 000039
【図３４】
2013537712.tif 000040
【図３５（ａ）】
2013537712.tif 000041
【図３５（ｂ）】
2013537712.tif 000042
【図３６（ａ）】
2013537712.tif 000043
【図３６（ｂ）】
2013537712.tif 000044
【図３７（ａ）】
2013537712.tif 000045
【図３７（ｂ）】
2013537712.tif 000046
【図３７（ｃ）】
2013537712.tif 000047
【図３７（ｄ）】
2013537712.tif 000048
【図３８】
2013537712.tif 000049
【図３９（ａ）】
2013537712.tif 000050
【図３９（ｂ）】
2013537712.tif 000051
【図４０（ａ）】
2013537712.tif 000052
【図４０（ｂ）】
2013537712.tif 000053
【図４１（ａ）】
2013537712.tif 000054
【図４１（ｂ）】
2013537712.tif 000055
【図４２（ａ）】
2013537712.tif 000056
【図４２（ｂ）】
2013537712.tif 000057
【図４３（ａ）】
2013537712.tif 000058
【図４３（ｂ）】
2013537712.tif 000059
【図４４（ａ）】
2013537712.tif 000060
【図４４（ｂ）】
2013537712.tif 000061
【図４５（ａ）】
2013537712.tif 000062
【図４５（ｂ）】
2013537712.tif 000063
【図４６（ａ）】
2013537712.tif 000064
【図４６（ｂ）】
2013537712.tif 000065
【図４７（ａ）】
2013537712.tif 000066
【図４７（ｂ）】
2013537712.tif 000067
【図４８（ａ）】
2013537712.tif 000068
【図４８（ｂ）】
2013537712.tif 000069
【図４９（ａ）】
2013537712.tif 000070
【図４９（ｂ）】
2013537712.tif 000071
【図５０】
2013537712.tif 000072
【図５１】
2013537712.tif 000073
【図５２（ａ）】
2013537712.tif 000074
【図５２（ｂ）】
2013537712.tif 000075
【図５３】
2013537712.tif 000076
【図５４】
2013537712.tif 000077
【図５５（ａ）】
2013537712.tif 000078
【図５５（ｂ）】
2013537712.tif 000079
【図５６（ａ）】
2013537712.tif 000080
【図５６（ｂ）】
2013537712.tif 000081
【図５６（ｃ）】
2013537712.tif 000082
【図５６（ｄ）】
2013537712.tif 000083
【図５６（ｅ）】
2013537712.tif 000084
【図５７】
2013537712.tif 000085
【図５８（ａ）】
2013537712.tif 000086
【図５８（ｂ）】
2013537712.tif 000087
【図５９（ａ）】
2013537712.tif 000088
【図５９（ｂ）】
2013537712.tif 000089
【図６０（ａ）】
2013537712.tif 000090
【図６０（ｂ）】
2013537712.tif 000091
【図６１（ａ）】
2013537712.tif 000092
【図６１（ｂ）】
2013537712.tif 000093
【図６２（ａ）】
2013537712.tif 000094
【図６２（ｂ）】
2013537712.tif 000095
【図６３】
2013537712.tif 000096
【図６４】
2013537712.tif 000097
【図６５（ａ）】
2013537712.tif 000098
【図６５（ｂ）】
2013537712.tif 000099
【図６６（ａ）】
2013537712.tif 000100
【図６６（ｂ）】
2013537712.tif 000101
【図６７】
2013537712.tif 000102
【図６８】
2013537712.tif 000103
【図６９】
2013537712.tif 000104
【図７０】
2013537712.tif 000105
【図７１】
2013537712.tif 000106
【図７２】
2013537712.tif 000107
【図７３】
2013537712.tif 000108
【図７４】
2013537712.tif 000109
【図７５】
2013537712.tif 000110
【手続補正書】
【提出日】平成25年1月25日(2013.1.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０４】
図１２に示すように、制御装置は、第１のポールピース３３０に接する磁化物質３５０の一端面に第１のポールピース３３０と結合された第１の永久磁石３１０の極と同じ極が形成されるようにコイル３６０に電流を印加する。例えば、第１のポールピース３３０に第１の永久磁石３１０のＳ極が結合され、第２のポールピース３４０に第２の永久磁石３２０のＮ極が結合された場合、第１のポールピース３３０に接する磁化物質３５０の一端面にＳ極が形成されるようにコイル３６０に電流を印加する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１０】
さらに図１１を参照すると、制御装置は、第１のポールピースの保持面３３５と第２のポールピースの保持面３４５とに保持された磁性体Ｗの保持を解除した後、コイル３６０に印加された電流を遮断する。このとき、磁束は、Ｆ３１のように第２の永久磁石３２０、磁化物質３５０、第１の永久磁石３１０を介するように形成される。すなわち、本発明に係る磁性体保持装置３００は、磁性体Ｗの保持を解除した後、それ以上の電源が供給されなくても磁性体Ｗの保持解除を維持する。したがって、本発明の磁性体保持装置３００は、磁性体Ｗの保持を解除するときにのみ電源供給を必要とし、保持解除を維持するときは、電源供給を必要としないので、維持コストが少なく掛かるという効果がある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１１】
さらに図１２を参照すると、制御装置は、磁性体Ｗが第１のポールピースの保持面３３５と第２のポールピースの保持面３４５とに保持されたとき、第１のポールピース３３０に接する磁化物質３５０の一端面に第１のポールピース３３０に結合する第１の永久磁石３１０の極と同じ極が形成されるようにコイル３６０に電流を印加する。例えば、第１のポールピース３３０に第１の永久磁石３１０のＳ極が結合され、第２のポールピース３４０に第２の永久磁石３２０のＮ極が結合された場合、第１のポールピース３３０に接する磁化物質３５０の一端面にＳ極が形成されるようにコイル３６０に電流を印加する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２３】
制御装置は、コイル４５０に流れる電流を制御して磁化物質４４０の磁化を制御する。すなわち、制御装置は、磁化物質４４０の磁化を制御して第１のポールピースの保持面４２５と第２のポールピースの保持面４３５とに磁性体Ｗを保持するか、磁性体Ｗの保持を解除する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２８】
図１８に示すように、制御装置は、第１のポールピース４２０と第２のポールピース４３０とに磁性体Ｗが保持されたとき、第１のポールピース４２０に接する磁化物質４４０の一端面に第１のポールピース４２０と結合される永久磁石４１０の極と異なる極が形成されるようにコイル４５０に電流を印加する。例えば、第１のポールピース４２０に永久磁石４１０のＮ極が結合され、第２のポールピース４３０に永久磁石４１０のＳ極が結合されたとき、第１のポールピース４２０の一端面に接するようになる磁化物質４４０にＳ極が形成されるようにコイル４５０に電流を印加する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４２】
図２０に示すように、制御装置は、第１のポールピース５３０に接する磁化物質５５０の一端面に第１のポールピース５３０と結合された第１の永久磁石５１０の極と同じ極が形成されるようにコイル５６０に電流を印加する。例えば、第１のポールピース５３０に第１の永久磁石５１０のＳ極が結合され、第２のポールピース５４０に第２の永久磁石５１０のＮ極が結合された場合、第１のポールピース５３０に接する磁化物質５５０の一端面にＳ極が形成されるようにコイル５６０に電流を印加する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４８】
さらに図２０を参照すると、制御装置は、磁性体Ｗが第１のポールピースの保持面５３５と第２のポールピースの保持面５４５とに保持されたとき、第１のポールピース５３０に接する磁化物質５５０の一端面に第１のポールピース５３０に結合する第１の永久磁石５１０の極と同じ極が形成されるようにコイル５６０に電流を印加する。例えば、第１のポールピース５３０に第１の永久磁石５１０のＳ極が結合され、第２のポールピース５４０に第２の永久磁石５２０のＮ極が結合された場合、第１のポールピース５３０に接する磁化物質５５０の一端面にＳ極が形成されるようにコイル５６０に電流を印加する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６６】
さらに図２３を参照すると、制御装置は、第１のポールピースの保持面６２５と第２のポールピースの保持面６３５とに保持された磁性体Ｗの保持を解除した後、コイル６５０に印加された電流を遮断する。このとき、磁束は、Ｆ６１のように永久磁石６１０と磁化物質６４０とを介するように形成される。すなわち、本発明に係る磁性体保持装置６００は、磁性体Ｗの保持を解除した後、それ以上の電源が供給されなくても磁性体Ｗの保持解除を維持する。したがって、本発明の磁性体保持装置６００は、磁性体Ｗの保持を解除するときにのみ電源供給を必要とし、保持解除を維持するときは、電源供給を必要としないので、維持コストが少なく掛かるという効果がある。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８０】
図２８に示すように、制御装置は、第１のポールピース７３０に接する磁化物質７５０の一端面に第１のポールピース７３０と結合された第１の永久磁石７１０の極と同じ極が形成されるようにコイル７６０に電流を印加する。例えば、第１のポールピース７３０に第１の永久磁石７１０のＳ極が結合され、第２のポールピース７４０に第２の永久磁石７２０のＮ極が結合された場合、第１のポールピース７３０に接する磁化物質７５０の一端面にＳ極が形成されるようにコイル７６０に電流を印加する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８７】
さらに図２８を参照すると、制御装置は、磁性体Ｗが第１のポールピースの保持面７３５と第２のポールピースの保持面７４５とに保持されたとき、第１のポールピース７３０に接する磁化物質７５０の一端面に第１のポールピース７３０に結合する第１の永久磁石７１０の極と同じ極が形成されるようにコイル７６０に電流を印加する。例えば、第１のポールピース７３０に第１の永久磁石７１０のＳ極が結合され、第２のポールピース７４０に第２の永久磁石７２０のＮ極が結合された場合、第１のポールピース７３０に接する磁化物質７５０の一端面にＳ極が形成されるようにコイル７６０に電流を印加する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８８】
このとき、磁束は、Ｆ７３のように磁化物質７５０と磁性体Ｗとを介するように形成され、Ｆ７２のように既に形成された磁束に加えられる。すなわち、全体の磁束が増加するにつれて、磁性体Ｗは、本発明に係る磁性体保持装置７００にさらに強く保持される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２０９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２０９】
各ポールピース１５には中間永久磁石３０と電磁石１８とが接続される。電磁石１８は、ヨーク１１と各ポールピース１５の側面との間に配置され、中間永久磁石３０は、互いに隣接する２つのポールピース１５の間に配置されて、１つのポールピース１５には２つの中間永久磁石３０が接続される。１つのポールピース１５に接続される２つの中間永久磁石３０は、互いに同じ極がポールピース１５の側面に接する。すなわち、各ポールピース１５には中間永久磁石３０のＮ極または中間永久磁石３０のＳ極のみ接するようになる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２６０】
このような永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置５０は、ポールピース１５の保持面１６に保持力を発生させる場合、各電磁石１８のポールピース１５に接した終端を、各ポールピース１５に接した中間永久磁石３０の極と同じ極になるように磁化させる。例えば、中間永久磁石３０のＮ極が隣接したポールピース１５に接した電磁石１８の終端をＮ極になるように磁化させ、中間永久磁石３０のＳ極が隣接したポールピース１５に接した電磁石１８の終端をＳ極になるように磁化させる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２６２】
図６０（ａ）、（ｂ）に示された永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置５１は、ヨーク１１の内部に配置された複数のポールピース１５が中間永久磁石３０に接続され、各ポールピース１５の側面及び底面に複数の電磁石１８と複数の永久磁石１７とが接するように配置されたものである。具体的に、電磁石１８は、ヨーク１１の底板１２とポールピース１５の底面との間に配置され、永久磁石１７は、ヨーク１１の側板１３とポールピース１５の側面との間に配置される。各ポールピース１５が接する中間永久磁石３０と永久磁石１７との極は同じである。すなわち、いずれか１つのポールピース１５には中間永久磁石３０のＮ極及び永久磁石１７のＮ極のみ接し、他のポールピース１５には中間永久磁石３０のＳ極及び永久磁石１７のＳ極のみ接する。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２６７】
このような永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置５４は、各鉄心１９の他端が、これと接続されたポールピース１５に接した永久磁石１７の極と同じ極になるように磁化されるとき、各ポールピース１５の保持面に保持力が発生する。逆に、各鉄心１９の他端が、これと接続されたポールピース１５に接した永久磁石１７の極と反対の極になるように磁化されると、各ポールピース１５の保持面で保持力が除去される。
【手続補正１６】
【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】
永久磁石と、
前記永久磁石のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面が備えられた第１のポールピースと、
前記第１のポールピースと結合された前記永久磁石の極と異なる前記永久磁石の極が結合され、保持面が備えられた第２のポールピースと、
一端面が前記第１のポールピースに接し、他端面が前記第２のポールピースに接するように配置された磁化物質と、
前記磁化物質を覆うコイルと、
前記コイルに流れる電流をコントロールして前記磁化物質の磁化を制御する制御装置と
を備えることを特徴とする磁性体保持装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースと結合された前記永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに磁性体を保持することを特徴とする請求項１に記載の磁性体保持装置。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された後、前記コイルに印加された電流を遮断することを特徴とする請求項２に記載の磁性体保持装置。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースと結合される前記永久磁石の極と異なる極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された磁性体の保持を解除することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁性体保持装置。
【請求項５】
第１の永久磁石及び第２の永久磁石と、
前記第１の永久磁石のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面が備えられた第１のポールピースと、
前記第１のポールピースと結合された前記第１の永久磁石の極と異なる前記第２の永久磁石の極が結合され、保持面が備えられた第２のポールピースと、
一端面が前記第１のポールピースに接し、他端面が前記第２のポールピースに接するように配置された磁化物質と、
前記磁化物質を覆うコイルと、
前記コイルに流れる電流をコントロールして前記磁化物質の磁化を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする磁性体保持装置。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合する前記第１の永久磁石の極と同じ極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに磁性体を保持することを特徴とする請求項５に記載の磁性体保持装置。
【請求項７】
前記制御装置は、
前記磁性体が前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された後、前記コイルに印加された電流を遮断することを特徴とする請求項６に記載の磁性体保持装置。
【請求項８】
前記制御装置は、
前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記第１の永久磁石の極と異なる極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された磁性体の保持を解除することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の磁性体保持装置。
【請求項９】
永久磁石と、
前記永久磁石のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面が備えられた第１のポールピースと、
前記第１のポールピースに結合された前記永久磁石の極と異なる前記永久磁石の極が結合され、保持面が備えられた第２のポールピースと、
一端面が前記第１のポールピースに接し、他端面が前記第２のポールピースと所定の間隔離隔するように配置された磁化物質と、
前記磁化物質を覆うコイルと、
前記コイルに流れる電流をコントロールして前記磁化物質の磁化を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする磁性体保持装置。
【請求項１０】
前記制御装置は、
前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記永久磁石の極と異なる極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された磁性体の保持を解除することを特徴とする請求項９に記載の磁性体保持装置。
【請求項１１】
第１の永久磁石及び第２の永久磁石と、
前記第１の永久磁石のＮ、Ｓ極のうち、いずれか１つの極が結合され、保持面が備えられた第１のポールピースと、
前記第１のポールピースに結合された前記第１の永久磁石の極と異なる前記第２の永久磁石の極が結合され、保持面が備えられた第２のポールピースと、
一端面が前記第１のポールピースに接し、他端面が前記第２のポールピースと所定の間隔離隔するように配置された磁化物質と、
前記磁化物質を覆うコイルと、
前記コイルに流れる電流をコントロールして前記磁化物質の磁化を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする磁性体保持装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、
前記第１のポールピースに接する前記磁化物質の一端面に前記第１のポールピースに結合された前記第１の永久磁石の極と異なる極が形成されるように前記コイルに電流を印加し、前記第１のポールピースの保持面と前記第２のポールピースの保持面とに保持された磁性体の保持を解除することを特徴とする請求項１１に記載の磁性体保持装置。
【請求項１３】
底板と磁性体とを保持するための保持面が設けられた側板を有するヨークと、
前記ヨークと離隔するように前記ヨークの内部に配置され、前記磁性体を保持するための保持面を有する複数のポールピースと、
Ｎ極は、前記複数のポールピースの中で互いに隣接する２つのポールピースのうち、いずれか１つに接し、Ｓ極は、残りの１つに接する中間永久磁石と、
鉄心と、前記鉄心を覆うコイルとを有し、前記鉄心の一端は前記各ポールピースに接し、前記鉄心の他端は前記鉄心が磁化されるとき、前記鉄心から出る磁力線が前記ヨークに移動できる間隙の分だけ前記ヨークから離隔するように前記ヨークと前記ポールピースとの間に配置される複数の電磁石と、
前記各電磁石に電流を供給するための電磁石制御装置と、
を備え、
前記中間永久磁石の磁力により前記ヨークの保持面と前記ポールピースの保持面とに前記磁性体が保持され得る保持力が発生し、前記電磁石制御装置が前記各電磁石に電流を供給して、前記各鉄心の一端を、これらがそれぞれ隣接した前記各ポールピースに接する前記中間永久磁石の極と反対の極になるように磁化させるとき、前記ヨークの保持面と前記ポールピースの保持面とで保持力が除去されることを特徴とする永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【請求項１４】
ヨークと、
前記ヨークと離隔するように前記ヨークの内部に配置され、磁性体を保持するための保持面を有する複数のポールピースと、
Ｎ極は、前記複数のポールピースの中で互いに隣接する２つのポールピースのうち、いずれか１つに接し、Ｓ極は、残りの他の１つに接する中間永久磁石と、
鉄心と、前記鉄心を覆うコイルとを有し、前記鉄心の一端は前記各ポールピースに接し、前記鉄心の他端は前記ヨークに接するように前記ヨークと前記ポールピースとの間に配置される複数の電磁石と、
前記各電磁石に電流を供給するための電磁石制御装置と、
を備え、
前記電磁石制御装置が前記各電磁石に電流を供給して、前記各電磁石の鉄心の一端を、これらとそれぞれ隣接する前記各ポールピースに接する前記中間永久磁石の極と同じ極になるように磁化させるとき、前記各ポールピースの保持面に前記磁性体が保持され得る保持力が発生し、前記各電磁石の鉄心の一端を、これらとそれぞれ接する前記各ポールピースに接する前記中間永久磁石の極と反対の極になるように磁化させるとき、前記各ポールピースの保持面で保持力が除去されることを特徴とする永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【請求項１５】
底板と側板とを有するヨークと、前記ヨークと離隔するように前記ヨークの内部に配置され、保持面を有する一対のポールピースと、前記各ポールピースと前記ヨークとを接続する複数の永久磁石と、一端は前記一対のポールピースのうち、いずれか１つに接し、他端は残りの１つに接する鉄心と、前記鉄心を覆うコイルとを有する補助電磁石と、前記補助電磁石に電流を供給するための電磁石制御装置とを備える第１の磁石モジュールと、
両端に前記一対のポールピースの各保持面に対応する保持面が設けられた鉄心と、前記鉄心を覆うコイルとを有する電磁石と、前記電磁石に電流を供給するための電磁石制御装置とを備える第２の磁石モジュールと、
を備え、
前記一対のポールピースのうち、いずれか１つに接する前記永久磁石の極と、残りの他の１つに接する前記永久磁石の極とは互いに反対であり、
前記第１の磁石モジュールの電磁石制御装置は、前記補助電磁石に電流を供給して、補助電磁石の両端を、これらとそれぞれ隣接した前記各ポールピースに接した前記各永久磁石の極と同じ極になるように磁化させ、
前記第２の磁石モジュールの電磁石制御装置が前記電磁石に電流を供給しないか、前記電磁石に電流を供給して、前記電磁石の鉄心の両端を、これらとそれぞれ対向する前記各ポールピースに接した前記各永久磁石の極と反対の極に磁化させるとき、前記第１の磁石モジュールと前記第２の磁石モジュールとの間に保持力が発生し、前記第２の磁石モジュールの電磁石制御装置が前記電磁石に電流を供給して、前記電磁石の鉄心の両端を、これらとそれぞれ対向する前記各ポールピースに接した前記各永久磁石の極と同じ極になるように磁化させるとき、前記第１の磁石モジュールと前記第２の磁石モジュールとの間で保持力が除去されることを特徴とする永久磁石と電磁石とを組み合わせた磁性体保持装置。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
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【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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【国際調査報告】
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