(57)【要約】【課題】吊上電磁石の重量を増加させることなく、その吸着能力を高めることである。【解決手段】鉄心Ｙにコイル２が巻回されて、前記鉄心Ｙの下端部の磁極部１ａ，４ａで鋼材２１，２２を磁気吸着して吊上げる構成の吊上電磁石Ｍにおいて、前記鉄心Ｙの上面部３ｂ及び外側面部４ｂには、ショットブラスト処理が施され、凹面部１１が形成されている。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心にコイルが巻回されて、前記鉄心の下端部の磁極部で被吊上物を磁気吸着して吊上げる構成の吊上電磁石において、
前記鉄心の外表面にショットブラスト処理を施したことを特徴とする吊上電磁石。
【請求項２】
鉄心にコイルが巻回されて、前記鉄心の下端部の磁極部で被吊上物を磁気吸着して吊り上げる構成の吊上電磁石において、
前記鉄心の外表面に熱放散性塗料を塗布したことを特徴とする吊上電磁石。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄心にコイルが巻回されて、前記鉄心の下端部に磁極部で被吊上物を磁気吸着して吊り上げる構成の吊上電磁石に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
製鋼所や鋼材の加工工場や、鉄板、鉄棒、屑鉄、鉄材等を扱う工場において、これらの取扱いが困難なものを多量に搬送するために、吊上電磁石が利用されている。図７の従来の吊上電磁石Ｍ’の構成及び使用方法について、本発明に係る図１ないし図３を援用しながら、簡単に説明する。なお、各図中における記号「Ｎ」，「Ｓ」は、吊上電磁石Ｍ’の「Ｎ極」，「Ｓ極」を示している。図２及び図３に示されるように、吊上電磁石Ｍ’は、下方に突出する鉄心Ｙの本体部１にコイル２を巻回したものであって、この鉄心Ｙは、方形板状の平板部３の裏面中央に直方体状の前記本体部１が一体となって設けられ、該平板部３の４辺に相当する周縁の裏面に方形枠状の側板部４が一体となって垂直に設けられている。そして、前記本体部１と側板部４とは、同一の高さを有している。また、平板部３の上面部３ｂの４つの角部には、ほぼ対角線方向に向けて対峙配置された４つのブラケット５が設けられており、これにワイヤー６を取付けて（図１参照）吊上電磁石Ｍ’を吊上げ可能になっている。また、鉄心Ｙの前記上面部３ｂには、その温度上昇を抑えるために、図７に示される多数の放熱リブ７が、２列をなして長手方向に沿って一体に突設されている。
【０００３】
そして、吊上電磁石Ｍ’を鋼材２１，２２の上面に設置し、直流電圧をコイル２に印加して鉄心Ｙを励磁させると、コイル２の導線の巻回方向に従って、その本体部１の下端面の磁極部１ａのＮ極から、前記側板部４の下端面の磁極部４ａのＳ極に向けた磁束８が発生し、前記各鋼材２１，２２は磁性体であるため、各磁極部１ａ，４ａに強力に吸引される。この状態で吊上電磁石Ｍ’をワイヤー６で吊上げ、吊上電磁石Ｍ’に吸着された各鋼材２１，２２を搬送する。なお、コイル２に交流電圧を印加した場合にも、鉄心Ｙの前記各磁極部１ａ，４ａにおいて、Ｓ極及びＮ極が交番しながら磁束が発生し、上述したのと同じ原理により、鋼材を吸着可能となる。
【０００４】
ここで、前記吊上電磁石Ｍ’に生じる起磁力〔Ｆ〕は、鉄心Ｙの本体部１に巻回されたコイル２の巻数（Ｔ）と、該コイル２に流れる電流（ｉ）との積に比例し〔Ｆ＝Ｔ×ｉ〕、該起磁力〔Ｆ〕は、被吊上物を吸着する力に比例する。そして、被吊上物に吸着力を及ぼすためにコイル２に電流（ｉ）を通電すると、これによりコイル２は発熱して温度上昇する。更に、被吊上物が加熱された鋼材であって、高温を有する場合には、該鋼材の熱が鉄心Ｙを介してコイル２に熱伝導され、これによってもコイル２は温度上昇する。そして、コイル２が温度上昇すると、これを構成する導線の電気抵抗が増大し、コイル２への印加電圧が一定の場合には、コイル２への励磁電流が当初の電流（ｉ）よりも小さくなり、前記起磁力〔Ｆ〕が小さくなるので、吊上電磁石Ｍ’の吸着性能が低下する。
【０００５】
よって、この種の吊上電磁石Ｍ’を使用する場合には、吊上電磁石Ｍ’の放熱を考慮することが必要になる。上記した理由により、コイル２が高温になると、吊上電磁石Ｍ’の性能を損うのみならず、コイル２の絶縁が劣化してレアーショートし、吊上電磁石Ｍ’が損傷する恐れさえある。従来の放熱方法としては、例えば吊上電磁石の外周に冷却水槽を取付けたり（特許文献１）、冷媒を循環可能な中空導線を使用する方法があって（特許文献２）、コイルや鉄心部分を水等の冷媒で冷却可能な吊上電磁石を使用して、被吊上物の吊上作業を行っていた。また、図７に示されるように、吊上電磁石Ｍ’の鉄心Ｙに前記放熱リブ７を設けて、その放熱性能を高める方法もある。しかしながら、上記したいずれの放熱方法によっても、冷却水槽や冷媒の循環装置、又は放熱リブ７等により吊上電磁石全体の重量や体積が増加するので、その取扱性が悪くなる。更に、吊上作業中において、コイル２の導線と接続するケーブル２３や工場内の周辺のケーブル等が放熱リブ７等に引っ掛かって、これらが切断される等の安全面の問題をも有していた。
【０００６】
【特許文献１】
実開平６−２６２４号公報
【特許文献２】
特開平６−２８６９７０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、吊上電磁石の重量を増加させることなく、その吸着能力を高めることを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために請求項１の発明は、鉄心にコイルが巻回されて、前記鉄心の下端部の磁極部で被吊上物を磁気吸着して吊上げる構成の吊上電磁石において、前記鉄心の外表面にショットブラスト処理を施したことを特徴としている。
【０００９】
鉄心の表面積が大きくなって放熱性が高められることにより、鉄心の冷却効果が高められて、コイルの温度上昇が抑制される。よって、コイルの温度上昇に起因する抵抗増加が抑制されて、印加電圧が一定の場合には、従来構造に比較してコイルに流れる電流が大きくなる。このため、吊上電磁石の吸着力の低下が抑制されることにより、重量増加を全く伴うことなく、吊上電磁石としての能力（磁気吸着力）が高められる。この結果、請求項１の発明によれば、吊上電磁石（鉄心及びコイル）の許容上昇温度において、コイルに大きな電流を流すことができるため、従来構造の吊上電磁石に比較して、鉄心の大きさ、及びコイルの巻数が一定の場合には、吊上電磁石の能力が高められると共に、同一の吊上電磁石の能力を得るためには、コイルの巻数を少なくできて、吊上電磁石が小型化される。
【００１０】
また、請求項２の発明は、鉄心にコイルが巻回されて、前記鉄心の下端部の磁極部で被吊上物を磁気吸着して吊り上げる構成の吊上電磁石において、前記鉄心の外表面に熱放散性塗料を塗布したことを特徴としている。
【００１１】
請求項２の発明によれば、吊上電磁石の重量増加を殆ど伴うことなく、実質的に請求項１の発明と同一の作用効果が奏される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、実施形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。図１は、本発明に係る吊上電磁石Ｍを用いて２本の平板状の鋼材１１，１２を吊上げた状態を示す斜視図であって、図２及び図３は、前記吊上電磁石Ｍの正面断面図及び底面図であって、図４は、側板部４の外側面部４ｂに形成された凹面部１１を模式的に拡大表示した断面図である。なお、以下に説明する吊上電磁石Ｍにおいて、「従来の技術」の項目で説明した部分と同一部分には同一の符号を付し、重複説明を避けて本発明の特徴に係る部分についてのみ説明する。本実施形態の吊上電磁石Ｍは、従来構成の吊上電磁石Ｍ’  の外形状と比較すると、放熱リブ７が形成されておらず、代わりの熱対策として、平板部３の上面部３ｂと側板部４の外側面部４ｂとに、ショットブラスト処理が施されている点で異なっている。
【００１３】
次に、鉄心Ｙの前記上面部３ｂ及び外側面部４ｂのショットブラスト処理について説明する。前記上面部３ｂ及び外側面部４ｂには、深さ（Ｄ）が１ｍｍ程度のドーム状の凹面部１１が無数に形成されている。この凹面部１１は、鉄心Ｙの元のほぼ平坦な上面部３ｂ及び外側面部４ｂに、直径（Ｒ）が８ｍｍ程度の鋼球２４をエアーにて吹き付けるショットブラスト処理を施し、元の外表面を部分的に陥没させて形成された窪み面である。この処理によって、鉄心Ｙの上面部３ｂ及び外側面部４ｂの面積は、元の平坦状の時のそれよりも大きくなるように形成されている。
【００１４】
次に、本発明に係る吊上電磁石Ｍの使用方法について説明する。被吊上物である各鋼材２１，２２は、いずれもやや長尺な直方体状のものであって、高さ、幅、長さが、それぞれ少しづつ異なっている（図１参照）。前記ブラケット５を介して取り付けられたワイヤー６を用いて吊上電磁石Ｍを吊上げ、鋼材２１，２２の上面を吸着するように徐々に降下させながら、中央磁極となっている鉄心Ｙの本体部１の下端面の前記磁極部１ａと、外方磁極となっている側板部４の下端面の前記磁極部４ａとが、両鋼材２１，２２の上面に設置されるように、適宜当接させる。この状態でコイル２に通電して鉄心Ｙを励磁させると、磁束８が生じて前記磁極部１ａはＮ極となり、前記磁極部４ａはＳ極となって、この間に磁路が形成される。そのため、各鋼材２１，２２は、各磁極部１ａ，４ａに強力に吸着される。
【００１５】
そして、一定の直流印加電圧に対応した所定の励磁電流（ｉ）がコイル２に通電されることによりコイル２が発熱して温度上昇する。この温度上昇に係る熱は、コイル２と当接する鉄心Ｙの表面を介して、鉄心Ｙ全体に熱伝導される。鉄心Ｙの前記上面部３ｂ及び外側面部４ｂには、ショットブラスト処理による前記凹面部１１が形成されてその表面積が大きくなっている。従って、発熱源のコイル２から、鉄心Ｙの内部を介してその表面全体に伝熱された熱は、前記上面部３ｂ及び外側面部４ｂにおいて効果的に放熱され、鉄心Ｙの冷却効果が高まっている。
【００１６】
このように、吊上電磁石Ｍの重量増加を無視できるショットブラスト処理によって、鉄心Ｙの放熱効果が高まっているので、これに当接するコイル２の温度上昇が抑制され、その導線の電気抵抗の増大が最小限に抑えられる。そして、印加電圧が一定の場合の所定の励磁電流（ｉ）の減少が抑制され、吊上電磁石Ｍの起磁力〔Ｆ〕の低下が抑制される。換言すると、所定の励磁電流（ｉ）を維持できるので、従来構造よりも軽量の吊上電磁石Ｍで、吸着能力がより高められる。吊上げられながら使用される吊上電磁石Ｍは、軽量化されることによってその作業性を各段に向上できる。そして、前記放熱リブ７等のように、その先細の端部で誤ってケーブル２３を切断する恐れがなく、安全性が高まっている。また、鉄心Ｙの許容上昇温度において、コイル２に大きな電流を流すことができるため、従来構造の電磁石Ｍ’よりもコイル２の巻数（Ｔ）を少なくしても、これと同等の吸着性能を維持できるので、小型化して設計することが可能となる。
【００１７】
なお、上記したショットブラスト処理の実施例として、鋼球２４を吹き付ける方法を示したが、該鋼球２４の使用例には限定されない。鉄心Ｙの前記上面部３ｂ及び外側面部４ｂ等の外表面を粗く仕上げてその表面積を大きくできるブラスト処理であればそれで構わない。また、励磁電流（ｉ）によってコイル２自身が発熱する場合について説明したが、高温の被吊上物の熱がコイル２に伝熱される場合にも、同様にその温度上昇を抑制し、同等の作用効果を奏する。
【００１８】
次に、ショットブラスト処理に代わる別の熱対策であって、平板部３の上面部３ｂと側板部４の外側面部４ｂとに、熱放散性塗料を塗布する方法について説明する。図５は、鉄心Ｙの側板部４の外側面部４ｂに塗布された熱放散性塗料の塗膜層９を模式的に拡大表示した断面図である。図示されるように、前記上面部３ｂ及び外側面部４ｂは、均一の厚み（２００μｍ以下）を有する塗膜層９で覆われている。熱放散性塗料は、その塗布面の熱を効率的に放射する液体セラミックス系の塗料であって、セラック株式会社の商品名「セラックα１５００」が使用されている。なお、熱放散性塗料中に含有される金属酸化物や二酸化ケイ素等のセラミックスの特性により、コイル２から前記上面部３ｂ及び外側面部４ｂに伝熱された熱が、ここで速やかに遠赤外線に変換されて大気中に放射され、放熱性が向上するものと推察される。このように、重量増加をほぼ無視できる構成によって、鉄心Ｙの放熱効果を高めてこれに当接するコイル２の温度上昇を抑制できるので、ショットブラスト処理の場合と同等の作用効果が奏される。また、本出願人が、該吊上電磁石Ｍを用いて放熱性能を確認する実験を行った結果、従来構成の吊上電磁石Ｍ’と比較して、放熱性能が約１０％向上することが解かっている。
【００１９】
なお、熱放散性塗料としては、各種の熱放射性表面処理剤等を使用可能であって、「液体セラミックス」に総称されるものに限定されない。本実施形態に記載した「液体セラミックス」は、有機系のバインダー等を全く含有しない完全な無機系の溶剤であって、特に耐熱性能（１５００℃以上）において優れており、吊上電磁石Ｍの使用環境温度の範囲内では、その放熱性が損われない。
【００２０】
そして、上記したショットブラスト処理、及び熱放散性塗料の塗布による各熱対策は、併用しても構わない。図６は、ショットブラスト処理された前記側板部４の外側面部４ｂに、熱放散性塗料が塗布された状態を拡大表示した断面図である。図示されるように、前記凹面部１１が形成された鉄心Ｙの上面部３ｂ及び外側面部４ｂは、前記熱放散性塗料の塗膜層９で覆われている。該塗料の塗布面、即ち前記上面部３ｂ及び外側面部４ｂの表面積が大きくなっているので、遠赤外線等の放射面積が大きくなって、内部で発生した熱をより速やかに外部に発散させることができる。よって、発熱源のコイル２から上面部３ｂ及び外側面部４ｂに伝熱される熱の放熱性が一層向上し、その発熱を抑制することができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、鉄心の外表面の表面積を大きくしてその放熱性を高めることにより、コイルに通電する励磁電流の低下を抑制し、吊上電磁石の重量を増加させることなく、その吸着能力を高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の吊上電磁石Ｍを用いて２本の平板状の鋼材１１，１２を吊上げた状態を示す斜視図である。
【図２】吊上電磁石Ｍの正面断面図である。
【図３】吊上電磁石Ｍの底面図である。
【図４】側板部４の外側面部４ｂに形成された凹面部１１を模式的に拡大表示した断面図である。
【図５】側板部４の外側面部４ｂに塗布された熱放散性塗料の塗膜層９を模式的に拡大表示した断面図である。
【図６】ショットブラスト処理された前記側板部４の外側面部４ｂに、熱放散性塗料が塗布された状態を拡大表示した断面図である。
【図７】従来構成の吊上電磁石Ｍ’を示す斜視図である。
【符号の説明】
Ｍ：吊上電磁石
Ｙ：鉄心
１ａ，４ａ：磁極部
２：コイル
３ｂ：上面部（外表面）
４ｂ：外側面部（外表面）
９：塗膜層
１１：ショットブラスト処理された凹面部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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