(57)【要約】【課題】大型化を防止し、かつ容易に自動で粉砕を行うことができるマグネット式粉砕機およびそれに用いるマグネット球を提供する。【解決手段】乳鉢１を載置するための磁気透過性の載置面１１を有する載置部材１０と、載置面１１の下側に、複数の第１磁石２３が、それぞれ円軌跡を描いてほぼ水平面上を回転すると共に、回転方向で隣り合う第１磁石２３が互いに上側の磁極を異ならせて設けられ、各第１磁石２３の磁気が乳鉢１に達するように構成された磁気発生手段２０と、載置面１１の円軌跡上の４つの箇所に載置される乳鉢１と、乳鉢１に入れられるもので、第２磁石５が内蔵された粉砕用のマグネット球２とを具備する。【選択図】　　　図１
2004016932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乳鉢を載置するための磁気透過性の載置面を有する載置部材と、
該載置面の下側に、複数の第１磁石が、それぞれ円軌跡を描いてほぼ水平面上を回転すると共に、回転方向で隣り合う第１磁石が互いに上側の磁極を異ならせて設けられ、各第１磁石の磁気が該乳鉢に達するように構成された磁気発生手段と、
該載置面の該円軌跡上の１または２以上の箇所に載置される乳鉢と、
該乳鉢に入れられるもので、第２磁石が内蔵された粉砕用のマグネット球とを具備することを特徴とするマグネット式粉砕機。
【請求項２】
前記マグネット球は、非磁性の中空球体を最外層として有し、その中空球体の内部に、第２磁石がそのＳ極またはＮ極の一方を該中空球体の外面に接近させて固定されていることを特徴とする請求項１に記載のマグネット式粉砕機。
【請求項３】
一部に開口が設けられた非磁性の中空球体と、
該中空球体の内部に該開口から挿入された第２磁石と、
該中空球体の内部に該第２磁石を、そのＳ極またはＮ極の一方を該中空球体の外側に接近させて固定する固定手段と、
該開口を塞ぐ栓体とを具備することを特徴とするマグネット球。
【請求項４】
前記中空球体および前記栓体が、セラミックス、めのう、テフロンおよびステンレス鋼のうちの１種または２種からなることを特徴とする請求項３に記載のマグネット球。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば研究室等において実験用に用いられる粉砕機に関し、特に磁石を内蔵するマグネット球と、このマグネット球を内側に入れる乳鉢とを用いる新規なマグネット式粉砕機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
実験用粉砕機として、従来から、乳鉢の凹部に入れる乳棒を、自動回転装置に取付け、その自動回転装置により乳棒を回転させ、乳棒と乳鉢の間の摩擦力で被粉砕物を粉砕する構成のものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の実験用粉砕機による場合には、乳棒の先端（下端）がほぼ水平円運動を行うことで、乳鉢との間での摩擦力で被粉砕物を粉砕する機構となっているので、その摩擦力で粉砕を可能とするためには自動回転装置により乳棒を乳鉢に押し付ける押付け力を確保することが容易でなく、仮にそのような押付け力を確保しようとすると、自動回転装置が異常に大型化するという難点があった。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、大型化を防止し、かつ容易に自動で粉砕を行うことができるマグネット式粉砕機およびそれに用いるマグネット球を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のマグネット式粉砕機は、乳鉢を載置するための磁気透過性の載置面を有する載置部材と、該載置面の下側に、複数の第１磁石が、それぞれ円軌跡を描いてほぼ水平面上を回転すると共に、回転方向で隣り合う第１磁石が互いに上側の磁極を異ならせて設けられ、各第１磁石の磁気が該乳鉢に達するように構成された磁気発生手段と、該載置面の該円軌跡上の１または２以上の箇所に載置される乳鉢と、該乳鉢に入れられるもので、第２磁石が内蔵された粉砕用のマグネット球とを具備することを特徴とする。
【０００６】
このマグネット式粉砕機にあっては、磁気発生手段の第１磁石がほぼ水平面上を回転する円軌跡の上であって、載置部材の載置面の上に、乳鉢が載置され、その乳鉢の内部に、第２磁石を有するマグネット球が入れられる。かかるセット状態において、載置面下で回転する磁気発生手段の第１磁石が、回転方向で隣り合うもの同士の上側磁極を互いに異ならせてあるので、乳鉢内のマグネット球の下を通過する磁気発生手段の第１磁石の上側磁極が、或る瞬間においてＳ極とすれば、次の瞬間においてはＮ極となり、以降これを繰り返す。このように磁気発生手段の第１磁極が変化するとき、乳鉢内のマグネット球は、例えば磁気発生手段の第１磁石の上側磁極がＳ極であるとき、マグネット球に内蔵された第２磁石のＮ極側が引き寄せられるので、そのＮ極側が乳鉢の底に位置するように回転する。続いて、磁気発生手段の第１磁石の上側磁極がＮ極となるので、それまで乳鉢の底に位置していた第２磁石のＮ極が反発し、今度は第２磁石のＳ極が乳鉢の底に位置しようとしてマグネット球が水平軸の回りを転がるように回転する。続いて、磁気発生手段の第１磁石の上側磁極がＳ極となるので、それまで乳鉢の底に位置していた第２磁石のＳ極が反発し、今度は第２磁石のＮ極が乳鉢の底に位置しようとしてマグネット球が水平軸の回りを転がるように回転するので、この水平軸回りのマグネット球の回転は、磁気発生手段の第１磁石の磁極変化により継続される。
【０００７】
このため、乳鉢内のマグネット球は、鉛直軸回りの回転ではなく、水平軸回りに回転するので、その回転が押し潰し力として働く。よって、マグネット球の重量、第１磁石と第２磁石との間での引き寄せ合う磁気力、およびマグネット球の回転速度を調整することにより、被粉砕物の押し潰し力が調節される。したがって、従来の自動回転装置では不可能であった小型化が図れるようになるので、大型化を防止できるとともに容易に自動で粉砕を行うことができる。更に、かかる磁気的作用は、第１磁石が回転する円軌跡上に、同様に他の乳鉢とマグネット球を配置すれば、その乳鉢とマグネット球とで同様の粉砕が可能となるので、１つの磁気発生手段に対して複数の乳鉢での粉砕が可能となり、粉砕効率も向上させ得る。
【０００８】
本発明のマグネット式粉砕機において、前記マグネット球は、非磁性の中空球体を最外層として有し、その中空球体の内部に、第２磁石がそのＳ極またはＮ極の一方を該中空球体の外面に接近させて固定されている構成とすることができる。
【０００９】
この構成にあっては、第１磁石と第２磁石との間の磁力を強くすることができるので、押し潰し力の調節に幅を持たせることが可能となり、マグネット球の重量を軽くすること、或いはマグネット球の回転速度を遅くすることが可能となり、使い勝手の良い粉砕機を提供することが可能となる。
【００１０】
本発明のマグネット球にあっては、一部に開口が設けられた非磁性の中空球体と、該中空球体の内部に該開口から挿入された第２磁石と、該中空球体の内部に該第２磁石を、そのＳ極またはＮ極の一方を該中空球体の外側に接近させて固定する固定手段と、該開口を塞ぐ栓体とを具備することを特徴とする。
【００１１】
このマグネット球にあっては、中空球体の開口から内部に第２磁石を挿入して中空球体の内面上に置き、更に中空球体の内部に開口から固定手段、例えば充填材を入れ、開口を栓体で塞ぐことにより容易に作製される。前記中空球体および前記栓体としては、請求項４のように、セラミックス、めのう、テフロンおよびステンレス鋼のうちの１種または２種からなる構成とすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を具体的に説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係るマグネット式粉砕機を示す正面断面図（図２のＡ−Ａ線による縦断面図）であり、図２はそのマグネット式粉砕機を示す平面図、図３はそのマグネット式粉砕機の内部構造を示す平面図である。
【００１４】
このマグネット式粉砕機は、載置面１１を上部に有する載置部材１０と、載置面１１の下側に設けられた磁気発生手段２０と、載置面１１の上に載置される１または２以上、本実施形態では４つの乳鉢１と、乳鉢１に入れられる粉砕用のマグネット球２とを具備する。
【００１５】
磁気発生手段２０は、電動モータ２１と、電動モータ２１の回転軸２１ａに十字状に取付けられた２つの支持片２２と、各支持片２２の両端部の上面にそれぞれ取付けられた、合計４つの第１磁石２３とを有する。電動モータ２１の回転により、各第１磁石２３は、円軌跡２４を描いてほぼ水平面上を回転するようになっており、回転方向で隣り合う第１磁石２３は、互いに上側の磁極を異ならせて設けられている。例えば、図３に示す手前側の第１磁石２３ａの上側の磁極がＳ極とすると、右側の第１磁石２３ｂの上側の磁極はＮ極、奥側の第１磁石２３ｃの上側の磁極はＳ極、左側の第１磁石２３ｄの上側の磁極はＮ極となっている。
【００１６】
載置部材１０は、磁気発生手段２０を覆う箱状のもので、上側の載置面１１は非磁性材料、例えばオーステナイト系ステンレス鋼により形成されており、第１磁石２３からの磁力が乳鉢１に及ぶように構成されている。この載置面１１の上には、第１磁石２３の円軌跡２４の上方位置に、上記４つの凹状の乳鉢１が配置されており、各乳鉢１の凹部１ａ内にはマグネット球２が入れられている。
【００１７】
上記マグネット球２は、一部に開口４が設けられた非磁性の中空球体３と、中空球体３の内部に開口４から挿入された第２磁石５と、中空球体３の内部に第２磁石５を、そのＳ極またはＮ極の一方、図示例ではＮ極を中空球体３の外側に接近させて固定する固定手段６と、開口４を塞ぐ栓体７とを具備する。
【００１８】
上記第２磁石５は、図４に示すように、本実施形態では２つの永久磁石５ａ、５ｂ、５ｃを磁力により接続したものを用いており、そのうちの一番下側の永久磁石５ａは、中空球体３の内面と接触した状態に、上記固定手段６としての充填材、例えば接着剤にて固定され、開口４が非磁性の栓体７により塞がれている。なお、中空球体３および栓体７としては、セラミックス、めのう、テフロンおよびステンレス鋼のうちの同一の１種または異なる２種で構成してもよい。
【００１９】
かかるマグネット球２の作製は、例えば図４および図５を参照して以下のように行われる。
【００２０】
中空球体３の開口４を横向きにし、その開口４から内部に上記３つの永久磁石５ａ、５ｂ、５ｃのうちの一つである永久磁石５ａを入れ、続いて永久磁石５ｂと５ｃをこの順に入れる。このとき、一番下の永久磁石５ａは、中空球体３の内面と接触する状態、つまり偏心状態に載置される。この状態を保持したまま、開口４から上記接着剤を注入し、開口４を栓体７で塞ぎ、接着剤が固まるのを待つことにより作製される。よって、本実施形態のマグネット球２は、容易に作成することが可能である。なお、中空球体３の外表面の形状は、球状のものに限らず、ラグビーボールのような断面が楕円形をしたものなどであってもよい。
【００２１】
このように構成された本実施形態のマグネット式粉砕機は、以下のような作用を有する。即ち、磁気発生手段２０の第１磁石２３がほぼ水平面上を回転する円軌跡２４の上であって、載置部材１０の載置面１１の上に、４つの乳鉢１を載置し、その乳鉢１の凹部１ａの内部に、第２磁石５を有するマグネット球２を入れる。かかるセット状態において、載置面１１下で回転する磁気発生手段２０の第１磁石２３が、回転方向で隣り合うもの同士の上側磁極を互いに異ならせてあるので、或る１つの乳鉢１内のマグネット球２の下を通過する第１磁石２３の上側磁極が、或る瞬間においてＳ極とすれば、次の瞬間においてはＮ極となり、以降これを繰り返す。このことは、他の乳鉢１内におけるマグネット球２の下を通過する第１磁石２３の上側磁極も同様である。
【００２２】
これに対し、乳鉢１内のマグネット球２は、図６に示すように、マグネット球２に偏心状態で内蔵された第２磁石５の重みにより、マグネット球２の第２磁石５側が下側に位置するようになって本実施形態の第２磁石５のＮ極も下側に位置するようになるものの、例えば第１磁石２３の上側磁極がＳ極であると、第２磁石５のＮ極側が引き寄せられて乳鉢１の底に位置したままであり、続いて第１磁石２３の上側磁極がＮ極となるので、それまで乳鉢１の底に位置していた第２磁石５のＮ極が離れようと反発し、今度は第２磁石５のＳ極が乳鉢１の底に位置しようとしてマグネット球２が水平軸８の回りを転がるように回転する。一方、マグネット球２が偏心状態で内蔵された第２磁石５の重みにより、第２磁石５側が下側に位置するようになって本実施形態の第２磁石５のＮ極も下側に位置するようになっているとき、そのマグネット球２の下側における第１磁石２３の上側磁極が上記とは逆のＮ極であると、それまで乳鉢１の底に位置していた第２磁石５のＮ極が反発し、続いて第１磁石２３の上側磁極がＳ極に変化すると、第２磁石５のＮ極が乳鉢１の底に位置しようとしてマグネット球２が水平軸８の回りを転がるように回転する。続いて、第１磁石２３の上側磁極がＳ極（Ｎ極）となるので、それまで乳鉢１の底に位置していた第２磁石５のＳ極（Ｎ極）が反発し、今度は第２磁石５のＮ極（Ｓ極）が乳鉢１の底に位置しようとしてマグネット球２が水平軸８の回りを転がるように回転するので、この水平軸８回りのマグネット球２の回転は、磁気発生手段２０の第１磁石２３の磁極変化により継続される。このことは、第２磁石５を、そのＳ極側が中空球体３の外側に接近する状態で固定した場合にも、同様に起こる。よって、第２磁石５は、中空球体３の外側に接近する側をＳ極としても、或いはＮ極としてもよい。
【００２３】
したがって、本実施形態のマグネット式粉砕機による場合には、乳鉢１内のマグネット球２は、鉛直軸回りの回転ではなく、水平軸８回りに回転するので、その回転が被粉砕物９の押し潰し力として働く。よって、マグネット球２の重量、第１磁石２３と第２磁石５との間での引き寄せ合う磁気力、およびマグネット球２の回転速度を調整することにより、被粉砕物９の押し潰し力が調節される。このため、従来の自動回転装置では不可能であった小型化が図れるようになるので、大型化を防止できるとともに容易に自動で粉砕を行うことができる。更に、かかる磁気的作用は、第１磁石２３が回転する円軌跡２４上に同様に及ぶので、円軌跡２４上に４つ配置した各乳鉢１とマグネット球２とで同様の粉砕が可能となるので、１つの磁気発生手段２０に対して複数、本実施形態では４つの乳鉢１での粉砕が可能となり、粉砕効率も向上させ得る。
【００２４】
また、本実施形態におけるマグネット球２は、中空球体３の内部に、第２磁石５を構成する永久磁石５ａがそのＮ極を中空球体３の外面に接近させて固定されているので、第１磁石２３と第２磁石５との間の磁力を強くすることができ、このため押し潰し力の調節に幅を持たせることが可能となり、マグネット球２の重量を軽くすること、或いはマグネット球２の回転速度を遅くすることが可能となり、使い勝手の良い粉砕機を提供することが可能となる。
【００２５】
なお、上述した実施形態では、マグネット球２として、中空球体３の内部に、第２磁石５を構成する永久磁石５ａがそのＮ極を中空球体３の外面に接近させて固定されたものを使用しているが、本発明はこれに限らず、中空球体３の中心部に第２磁石５を配した構造としてもよい。但し、マグネット球２の栓体７は、マグネット球２が水平軸８回りに回転するので、その水平軸８の上またはその近傍位置に配置し、マグネット球２が水平軸８回りに回転するとき、栓体７が乳鉢１の凹部１ａと接触しないようにするのが望ましい。つまり、栓体７と乳鉢１の凹部１ａとが接触すると、栓体７と開口４との段差により、マグネット球２がスムーズに回転しずらくなるからである。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のマグネット式粉砕機による場合には、磁気発生手段の第１磁石がほぼ水平面上を回転する円軌跡の上であって、載置部材の載置面の上に、乳鉢が載置され、その乳鉢の内部に、第２磁石を有するマグネット球が入れられる。かかるセット状態において、載置面下で回転する磁気発生手段の第１磁石が、回転方向で隣り合うもの同士の上側磁極を互いに異ならせてあるので、乳鉢内のマグネット球の下を通過する磁気発生手段の第１磁石の上側磁極が、或る瞬間においてＳ極とすれば、次の瞬間においてはＮ極となり、以降これを繰り返す。このように磁気発生手段の第１磁極が変化するとき、乳鉢内のマグネット球は、例えば磁気発生手段の第１磁石の上側磁極がＳ極であるとき、マグネット球に内蔵された第２磁石のＮ極側が引き寄せられるので、そのＮ極側が乳鉢の底に位置するように回転する。続いて、磁気発生手段の第１磁石の上側磁極がＮ極となるので、それまで乳鉢の底に位置していた第２磁石のＮ極が反発し、今度は第２磁石のＳ極が乳鉢の底に位置しようとしてマグネット球が水平軸の回りを転がるように回転する。続いて、磁気発生手段の第１磁石の上側磁極がＳ極となるので、それまで乳鉢の底に位置していた第２磁石のＳ極が反発し、今度は第２磁石のＮ極が乳鉢の底に位置しようとしてマグネット球が水平軸の回りを転がるように回転するので、この水平軸回りのマグネット球の回転は、磁気発生手段の第１磁石の磁極変化により継続される。このため、乳鉢内のマグネット球は、鉛直軸回りの回転ではなく、水平軸回りに回転するので、その回転が押し潰し力として働く。よって、マグネット球の重量、第１磁石と第２磁石との間での引き寄せ合う磁気力、およびマグネット球の回転速度を調整することにより、被粉砕物の押し潰し力が調節される。したがって、従来の自動回転装置では不可能であった小型化が図れるようになるので、大型化を防止できるとともに容易に自動で粉砕を行うことができる。更に、かかる磁気的作用は、第１磁石が回転する円軌跡上に、同様に他の乳鉢とマグネット球を配置すれば、その乳鉢とマグネット球とで同様の粉砕が可能となるので、１つの磁気発生手段に対して複数の乳鉢での粉砕が可能となり、粉砕効率も向上させ得る。
【００２７】
また、本発明のマグネット球にあっては、中空球体の開口から内部に第２磁石を挿入して中空球体の内面上に置き、更に中空球体の内部に開口から固定手段、例えば充填材を入れ、開口を栓体で塞ぐことにより容易に作製することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るマグネット式粉砕機を示す正面断面図（図２のＡ−Ａ線による縦断面図）である。
【図２】図１のマグネット式粉砕機を示す平面図である。
【図３】図１のマグネット式粉砕機の内部構造を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るマグネット式粉砕機に備わったマグネット球を示す断面図である。
【図５】図４のマグネット球を構成する中空球体を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るマグネット式粉砕機における粉砕原理の説明図である。
【符号の説明】
１　乳鉢
２　マグネット球
３　中空球体
４　開口
５　第２磁石
６　固定手段
７　栓体
８　水平軸
９　被粉砕物
１０　載置部材
１１　載置面
２０　磁気発生手段
２３　第１磁石
２４　円軌跡
【図１】
2004016932.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004016932.tif 000005
【図４】
2004016932.tif 000006
【図５】
2004016932.tif 000007
【図６】
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