(57)【要約】【課題】永久磁石の材質や大きさをそのままとして、吸着力を向上できるマグネットキャッチを提供する。【解決手段】直方体または板状に形成された磁性材料の６面のうち最大面積を占める一対の面２０がそれぞれ第１磁極Ｓおよび第２磁極Ｎを形成する厚み方向に着磁された複数の永久磁石２１，２２と、介挿された前記永久磁石２１，２２の前記一対の面２０にそれぞれ密着する実質合計３枚以上の前記磁気ヨーク１４，２３，１４と、前記磁気ヨーク１４，２３，１４の外縁にそれぞれ形成される合計３極以上の磁極３１，３２，３１と、前記磁気ヨーク１４，２３，１４のうち少なくとも外側の実質２枚と一体結合して取付金具１２に兼用する磁気ヨーク１０の中央部に穿設されて前記永久磁石２１，２２の背面２５を磁気的に絶縁可能な窓穴１１と、を備えた。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直方体または板状に形成された磁性材料の６面のうち最大面積を占める一対の面がそれぞれ第１磁極および第２磁極を形成する厚み方向に着磁された複数の永久磁石と、
介挿された前記永久磁石の前記一対の面にそれぞれ密着する実質合計３枚以上の磁気ヨークと、
前記磁気ヨークの外縁にそれぞれ形成される合計３極以上の磁極と、
前記磁気ヨークのうち少なくとも外側の実質２枚と一体結合して取付金具に兼用する磁気ヨークの中央部に穿設されて前記永久磁石の背面を磁気的に絶縁可能な窓穴と、を備えたことを特徴とするマグネットキャッチ。
【請求項２】
前記磁極を前記永久磁石の正面から僅かに突出させたことを特徴とする請求項１に記載のマグネットキャッチ。
【請求項３】
前記磁気ヨークの外縁を前記永久磁石の背面から僅かに窪ませたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマグネットキャッチ。
【請求項４】
前記磁気ヨークは十文字形の中央部に窓穴が穿孔された磁性材料の平板を折り曲げて構成され、
前記磁気ヨークが兼用する前記取付金具の両脇にそれぞれ折り目を介して展開する外縁に磁気ヨークが延設され、
前記折り目により前記磁気ヨークを直角に曲げ起こして形成した凹部に前記複数の永久磁石および中仕切りの磁気ヨークを挿嵌して固定する固定カバーと、を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち何れか１項に記載のマグネットキャッチ。
【請求項５】
前記中仕切りの磁気ヨークには、両側から同一極性の磁極を対面させるように前記複数の永久磁石を配設したことを特徴とする請求項４に記載のマグネットキャッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、永久磁石の吸着力を利用した止め具に関し、永久磁石を内蔵した吸着側と、該吸着側に前記吸着力により着脱自在に吸着される被吸着側とからなり、例えばキャビネット等の扉などを閉状態に保持するマグネットキャッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図１４および図１５に示す構造のマグネットキャッチが知られている。図１４は、従来のマグネットキャッチの吸着部を示す斜視図であり、図２ないし図１０に沿って後述する実施形態のものと同一の材料により、ほぼ同一の外形寸法である。
【０００３】
図１５は、図１４に示したマグネットキャッチが鉄板を吸着したとき、中央部における幅方向の断面に磁力線４３を描いた模式説明図である。
図１４および図１５において、マグネットキャッチ２００の外形は、取付金具兼用の磁気ヨーク１５により形成されている。磁気ヨーク１５はコ字状の断面であり、コ字状の凹部に直方体の永久磁石２６を１個だけ嵌装している。
【０００４】
直方体の永久磁石２６には、厚み方向に着磁されており、マグネットキャッチ２００の前方（図１５では上方）には、永久磁石２６の正面２７が第２磁極Ｎを形成し、吸着すべき鉄板２と対面するように配設されている。永久磁石２６の背面２８は、断面をコ字状に折り曲げ加工された磁気ヨーク１５に覆われている。
【０００５】
永久磁石２６の背面２８に形成された第１磁極Ｓの磁束は、コ字状の磁気ヨーク１５を通って中央から両端に向かい、正面２７の周辺部に導かれている。
そして、正面２７のＮ極と、磁気ヨーク１５の外縁に第１磁極Ｓとして形成された磁極４１により生じる磁束が磁力線４３で示すように、鉄板２を経由する最短距離の磁気回路を形成することにより、磁気吸着力が得られる。
【０００６】
マグネットキャッチ２００は、取付穴７ａに挿入して取り付けた取付ねじ８（図１，３参照）により、用途に応じて例えば、キャビネットの棚枠等に取り付けられる。使用時には、閉状態で係着して保持したい扉などに貼り付けた鉄板２を、吸着と開放の区別を明確にすることにより開閉の便宜を図る。
【０００７】
磁気ヨーク１５のコ字状に曲げられた両端（図１５参照）、すなわち両方の外縁は、それぞれが第１磁極Ｓによる磁極４１，４１となり、吸着部４０（図１４）を形成している。これらの磁極４１，４１の突き当たり面を永久磁石２６の正面２７上から僅かに突出させた理由は、マグネットキャッチ２００の使用に伴って、永久磁石２６の正面２７が、鉄板２を吸着する衝撃により破損することを防止するためである。
【０００８】
そのため、衝撃に強い金属材料である例えば鉄製の磁気ヨーク１５の磁極４１，４１だけで鉄板２に接触し、鉄板２との磁気吸着を保つことにより、脆くて崩れやすいフェライト磁石等の磁性材料を保護する。すなわち、永久磁石２６の正面２７に対峙する鉄板２は常に隙間２９を保持し、非接触状態を保つので、永久磁石２６の破損が避けられる。
【０００９】
なお、ハンドバッグ等の蓋を係止する磁気係止具の場合も、永久磁石が直接外部に露出することは、外観上好ましくないばかりか、磁気係止具に内蔵するフェライト磁石等が割れて欠損する障害もあるので、これらの欠点を除去し、かつ見栄え良くするために、金属性のカバー、一般的には、真鍮板などの薄い非磁性材料による被覆を備えた被吸着側で構成した構造のものがある（例えば特開平６−８４６３３号）。
【００１０】
【特許文献１】
特開平６−８４６３３号公報（段落［０００３〜０００６］）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
マグネットキャッチ２００は、例えばドアを備えたキャビネット等に取り付けてドアの閉状態を保持する。通常の利用形態において、ドアを閉じる際、吸着部４０に対し、鉄板２が吸着する瞬間に、吸着部４０に鉄板２が毎回ぶつかる衝撃は避けられず、図１５に示すように、たとえカバー９（図１４では省略）で被覆したとしても隙間２９を設けて、フェライト製の永久磁石２６が割れたり欠損したりすることを防止している。
【００１２】
図１４に示す隙間２９は空気なので、鉄等の磁性材料に比べて磁気抵抗が極端に大きな磁気ギャップとなり、隙間２９を磁力線４３が通過する際に、磁力が減少して弱められるので破線で図示する６本の磁力線４３は、６本分に相当する磁気吸着力を１００％発揮することができないという欠点があった。
【００１３】
永久磁石２６を覆ったカバー９は、吸着部４０（図１４参照）において吸着力を阻害する磁気ギャップとなるので、強い吸着力を得るためには、可能なかぎり薄い材料で構成する必要があったが、カバーとしての強度を確保する必要上、ある一定の厚さ以上の材料でカバー９を構成しなければならなかった。
また、マグネットキャッチ２００を大型にすれば、必然的にカバー９も大型となるが、薄い材料で大型のカバーを製造することは困難であった。
【００１４】
そこで、本発明の第１の課題は、図１５で示す隙間２９のような磁気ギャップをなくすと共に、永久磁石２６を破損させず、かつ全体的に簡素で作りやすい構造のマグネットキャッチを提供することである。
【００１５】
そして、図１４，１５に示したような構造のマグネットキャッチにおいても、吸着力の強化・向上の要請に応じる目的があるとしても、むやみに永久磁石を大きくできない制約条件がある中で、磁束密度の高い材質を用いて残留磁束と保持力を増大し、強力な永久磁石を構成することが考えられる。
【００１６】
そこで、現在一般に入手容易な磁性材料の中で、ネオジウムと鉄、ボロンを主成分として最高の磁力を発揮できるとされるネオジウム磁石を採用すれば、その最大エネルギー積ＢＨｍａｘ＝残留磁束密度Ｂｒ×保持力ＨｃＪ＝３９０ＫＪ／ｍ３程度の磁気特性であり、現時点で実用化された永久磁石において、体積対磁力の点でネオジウム磁石に勝る磁性材料はなく、最強の永久磁石によるマグネットキャッチを構成できる。
【００１７】
しかし、ネオジウム磁石は最小の体積で最大の磁力を発揮できる長所がある反面、錆びやすく、高価格である外、磁性材料の配合によっては熱に弱く、規定の温度を超えると磁力を喪失してしまう欠点がある。
従ってこのような欠点を補完するために、体積対磁力の点ではネオジウム磁石に劣るネオジウム磁石以外の磁性材料を利用する必要がある。
【００１８】
例えば、ネオジウム磁石よりも２〜３割低い磁力を発揮するサマリウム−コバルト磁石も磁性材料の選択肢にのぼる。また、費用対効果の点で優れているフェライト磁石の場合、その中でも最高性能とされる湿式異方性フェライト磁石であっても、最大エネルギー積ＢＨｍａｘ＝３８ＫＪ／ｍ３前後である。すなわち、ネオジウム磁石の１割程度の磁力を最大限に生かして、所望の吸着力を発揮することが求められている。
ここで、永久磁石の体積を１０倍に大きくすることは、マグネットキャッチ全体の大型化を招き、解決手段として採用することは難しかった。
【００１９】
本発明の第２の課題は、体積対磁力の点でネオジウム磁石ほどの高性能の磁性材料に限定することなく、永久磁石の材質や大きさ、コストを従来からある普及品のままとして、吸着力を向上できるマグネットキャッチを提供することである。
【００２０】
この発明は、前記のような第１、第２の課題を解決するためになされたものであり、磁気ギャップを小さくすると共に、永久磁石を破損させず、かつ簡素で作りやすい構造であり、永久磁石の材質、大きさ、コストを従来からある普及品のままとして、吸着力を向上したマグネットキャッチを提供することを目的としている。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、直方体または板状に形成された磁性材料の６面のうち最大面積を占める一対の面２０がそれぞれ第１磁極Ｓおよび第２磁極Ｎを形成する厚み方向に着磁された複数の永久磁石２１，２２と、介挿された前記永久磁石２１，２２の前記一対の面２０にそれぞれ密着する実質合計３枚以上の磁気ヨーク１４，２３，１４と、前記磁気ヨーク１４，２３，１４の外縁にそれぞれ形成される合計３極以上の磁極３１，３２，３１と、前記磁気ヨーク１４，２３，１４のうち少なくとも外側の実質２枚と一体結合して取付金具１２に兼用する磁気ヨーク１０の中央部に穿設されて前記永久磁石２１，２２の背面２５を磁気的に絶縁可能な窓穴１１と、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
なお、これら第１磁極Ｓおよび第２磁極Ｎに関し、全部を逆転し、第１磁極Ｎおよび第２磁極Ｓとしてもかまわない。
【００２３】
請求項１の発明によれば、厚み方向に着磁された直方体または板状の永久磁石２１，２２の最大面積を占める一対の面２０がそれぞれ第１磁極Ｓおよび第２磁極Ｎを形成するので、前記一対の面２０にそれぞれ密着して配設された磁気ヨーク１４，２３，１４において、前記永久磁石２１，２２との密着面に前記永久磁石２１，２２と反対の磁極が生じ、前記密着面から遠いところには前記永久磁石２１，２２の密着面と同一の磁極が生じる。
【００２４】
このようにして、前記磁気ヨーク１４，２３，１４に生じた第１磁極Ｓと第２磁極Ｎとのそれぞれの磁束は、ベクトルの総和が０になって均衡するので、最大面積を占める一対の面２０に密着した磁気ヨークの面に生じた、例えば第１磁極Ｓの磁束と同一総量の磁束が、狭い断面積の外縁に第２磁極Ｎとして形成され、単位断面積あたりの磁束、すなわち磁束密度を高められた第１磁極Ｓおよび第２磁極Ｎが交互に３極以上を配設された吸着部３０は、各極当りでも強化された磁極の数が増えるので、従来からある２極以下のものよりも磁気吸着力を高めることができる。
【００２５】
このように複数の永久磁石２１，２２と、磁気ヨーク２３とを挿嵌したマグネットキャッチ１００において、前記永久磁石２１，２２の背面２５には窓穴１１が対応するので、背面２５は空中に露出し、その背面２５から前記磁気ヨーク１４，２３，１４に対する磁気回路の接続は断絶される。
【００２６】
従って、吸着に寄与しない背面２５で漏洩する磁力線３６，３６を最小限にするので、永久磁石２１，２２の保有する磁力は無駄なく、鉄板１を吸着するための磁極３１，３２に集中できる。
【００２７】
その結果、永久磁石の材質、大きさ、コストを従来からある普及品のままとして、簡素で作りやすい構造であり、吸着力を向上できる。
【００２８】
請求項２の発明は、前記磁極３１，３２，３１を前記永久磁石２１，２２の正面２４から僅かに突出させたことを特徴とする請求項１に記載のマグネットキャッチである。
【００２９】
請求項３の発明は、前記磁気ヨーク１４，２３，１４の外縁を前記永久磁石２１，２２の背面２５から僅かに窪ませたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマグネットキャッチである。
【００３０】
請求項２および請求項３の発明によれば、前記磁気ヨーク１４，２３，１４の外縁のうち、吸着部３０を形成する磁極３１，３２部分のみを前記永久磁石２１，２２の正面２４上から僅かに突出させ、吸着部３０の反対側では前記永久磁石２１，２２の背面２５から僅かに窪ませたことにより、突出部に磁極が集中する性質を生かして、吸着部３０を形成する磁極３１，３２部分のみに磁束を集中させやすくなる。
【００３１】
このようにして磁束を集中させた第１磁極Ｓおよび第２磁極Ｎによる３極以上を、交互に配設された吸着部３０において、前記第１磁極Ｓと前記第２磁極Ｎで発生してつながる磁束は、その磁気回路内に磁気ギャップの介在がなく、磁気ギャップによる磁力の減少は最小限に維持される。
【００３２】
その結果、従来例のように、永久磁石２６の正面２７を破損から守る必要があって設けた隙間２９が、磁気ギャップになって磁気吸着力を低下させるようなこともないので、吸着部３０に鉄板１を近づけると、従来以上の強力な磁気吸着力を得られる。
【００３３】
しかも、体積対磁力の点でネオジウム磁石ほどの高性能の磁性材料に限定することなく、永久磁石の材質や大きさ、コストを従来からある普及品のままとして、吸着力を向上できる簡素で作りやすい構造のマグネットキャッチを提供できる。
【００３４】
すなわち、採用する永久磁石の磁性材料の選択範囲が広げられ、例えば高温多湿環境でも錆たり磁力低下させないような製品ニーズに適合させやすく、コストダウンも可能となる。
【００３５】
請求項４の発明は、前記磁気ヨーク１０は十文字形の中央部に窓穴１１が穿孔された磁性材料の平板を折り曲げて構成され、前記磁気ヨーク１０が兼用する前記取付金具１２の両脇にそれぞれ折り目１３を介して展開する外縁に磁気ヨーク１４が延設され、前記折り目１３により前記磁気ヨーク１４，１４を直角に曲げ起こして形成した凹部に前記複数の永久磁石２１，２２および中仕切りの磁気ヨーク２３を挿嵌して固定する固定カバー４と、を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち何れか１項に記載のマグネットキャッチである。
【００３６】
請求項４の発明によれば、１枚の磁性材料による板金を直角に曲げて形成した凹部に、複数の永久磁石２１，２２と、中仕切りの磁気ヨーク２３とを挿嵌したマグネットキャッチ１００において、前記永久磁石２１，２２の背面２５には窓穴１１が対応するので、背面２５は空中に露出し、その背面２５から前記磁気ヨーク１４，２３，１４に対する磁気回路の接続は断絶される。
【００３７】
従って、吸着に寄与しない背面２５で漏洩する磁力線３６，３６を最小限にするので、永久磁石２１，２２の保有する磁力は無駄なく、鉄板１を吸着するための磁極３１，３２に集中できる。
【００３８】
その結果、永久磁石の材質、大きさ、コストを従来からある普及品のままとして、簡素で作りやすい構造であり、吸着力を向上できる。
すなわち、最小限の部品点数により構成され、接着剤を用いずに組み立て完成するので製造コストも下げられる。さらに、組み立て作業員には有機溶剤等による有毒ガスを含む接着剤の使用も不要となり、当然に、接着剤が経年劣化して剥離する事もなく、長期にわたって品質を維持することができる。
【００３９】
請求項５の発明は、前記中仕切りの磁気ヨーク２３には、両側から同一極性の磁極Ｎ−Ｎを対面させるように前記複数の永久磁石２１，２２を配設したことを特徴とする請求項４に記載のマグネットキャッチである。
【００４０】
請求項５の発明によれば、極性の異なる磁極Ｓ−Ｎにより吸着する磁場よりも、前記複数の永久磁石２１，２２を同一極性の磁極Ｓ−ＳまたはＮ−Ｎにより反発させることにより強い磁場を発生し、磁束をより効率良く前方の磁極３２まで押し出せるので、磁極３２では相当の磁気吸着力を発揮できる。
【００４１】
請求項５の発明における、マグネットキャッチ１００の中仕切りの磁気ヨーク２３には、両側から同極Ｎ−Ｎを反発されながら付与されるので、より効率良く磁力を前方の磁極３２まで、押し出せるものと推測される。
【００４２】
【実施形態】
以下、本発明の実施形態を図に沿って説明する。なお、図１４および図１５に基づいて説明した従来例との相違点を明確にするため、図１４および図１５の内容を適宜に引用ながら、従来例の欄において説明の済んだ箇所も含めて、全図にわたって同一効果の部位に関しては、同一符号を付すなどして重複する説明を省略する。
【００４３】
図１は本発明のマグネットキャッチをキャビネット本体に取り付けて使用した実施形態を示す斜視図である。図１において、磁気吸着力を備えたマグネットキャッチ１００は、キャビネット５０の棚枠５１に取付ねじ８で固定され、人の手５３により開閉される扉５２の開放端の近くで、マグネットキャッチ１００に対面する位置に配設された鉄板１を、マグネットキャッチ１００が吸着して保持した閉状態と、吸着力を超える手５３の力により吸着状態から離脱して開放した状態とを、明確に区別することにより開閉の便宜を図る。
【００４４】
図２は、本発明のマグネットキャッチ１００の吸着部３０を示す斜視図であり、図１４に示した従来のマグネットキャッチ２００による磁気作用および吸着力と一対比較するために、同一の材料により、ほぼ同一の外形寸法で製作されている。
【００４５】
図３〜８は、図２に示したマグネットキャッチ１００を多方面から見た図であり、図３はその平面図、図４はその正面図、図５はその背面図、図６はその側面図であり、図７は図３に示すＡ−Ａ線の断面図、図８は図６に示すＢ−Ｂ線の断面図である。
【００４６】
図９はマグネットキャッチ１００を構成する取付金具兼用の磁気ヨーク１０の展開図である。
図１０は、図７に示したマグネットキャッチ１００が鉄板１を吸着したときの磁力線を描いた模式図である。
【００４７】
以下、マグネットキャッチ１００に関して、図１〜１０を用いて説明する。
図１０に示すように、磁極３１，３２，３１でなる吸着部３０は固定カバー４の表面よりも約０．５ｍｍ突出した磁極３１，３２で構成され、平板状の鉄板１を吸着したとき鉄板１の表面に磁極３１，３２以外は接触しない（図２，７，１０）。
【００４８】
また、固定カバー４は薄くて堅牢な金属板を曲げ加工したものであり、取り付け金具兼用の磁気ヨーク１０の凹部に内蔵された永久磁石２１，２２、および永久磁石２１，２２に挟持された磁気ヨーク２３を、前方から凹部の内部へ押し込めるように固定している。固定手段は磁気ヨーク１４（１０）の両端部に刻設された切欠き状の鉤部５に、固定カバー４の凸部６を係止することで接着剤を不要として、堅牢に形状を維持している（図２，７，８，１０）。
【００４９】
吸着部３０の表面では、磁気ヨーク２３の厚みに相当する長方形のスリットが、固定カバー４の中央の長手方向に穿設され、スリットから磁気ヨーク２３の外縁をなす一旦を突出させることにより、磁極３２の全面を露出し、第２磁極Ｎを形成している。永久磁石２１，２２の正面２４は固定カバー４により拘束されるように被覆されているので、平板状の鉄板１を吸着しても傷つかず、品質が保持できる（図２，６，７，１０）。
【００５０】
また、図７に示すように、磁極３２の表面と吸着部平面Ｘとの間には隙間３が空いていることもある。そして、永久磁石２１，２２の狭間で磁気ヨーク２３が矢印１６，１７方向に微摺動を可能とする余裕を持たせてあり、図１０に示す鉄板１との吸着の際は、鉄板１の表面に多少のうねりがあっても、磁気ギャップとなる隙間を完全になくすように柔軟に磁気吸着できる。
【００５１】
何故ならば、後述する理由により、磁極３２が鉄板１に吸着する力は、他のどの吸着面より強力であり、磁極３２と鉄板１の表面がよほど不自然に離れていない限りは、磁極３１に先駆けて吸着するからである。
【００５２】
なお、磁気ヨーク１０は、図９に示す展開形状になるように、透磁性のステンレス板金（以下「板金」と略す）を金型プレス等により断裁し、折り曲げ加工して一体に成形される。すなわち、請求項４にいうように、十文字形の中央部に窓穴１１が穿孔された磁性材料の平板を折り曲げて形成され、磁気ヨーク１０が兼用する取付金具１２の両脇にそれぞれ折り目１３を介して展開する外縁に磁気ヨーク１４が延設され、折り目１３により磁気ヨーク１４，１４を直角に曲げ起こして形成した凹部に複数の永久磁石２１，２２および中仕切りの磁気ヨーク２３を挿嵌して固定カバー４により固定している。
【００５３】
図１０において、２個の永久磁石２１，２２は、磁性材料の一例として湿式異方性フェライトを、直方体または板状に形成して、その厚み方向に着磁されている。これら永久磁石２１，２２各々の６面のうち最大面積を占める一対の面２０がそれぞれ第１磁極Ｓおよび第２磁極Ｎを形成している。
【００５４】
前記一対の面２０において、直方体の永久磁石２１，２２と、板金による磁気ヨーク１４，２３，１４が、それぞれ面２０に対して密着するように交互に積層されている。
【００５５】
磁気ヨーク１４，２３，１４のうち、磁気ヨーク１４，１４を含む取付金具兼用の磁気ヨーク１０は、図９に示す展開形状になるように板金を金型プレス等により断裁し、折り曲げ加工して磁気ヨーク１４，１４の外縁によりそれぞれ形成された第１磁極Ｓおよびね磁気ヨーク２３による第２磁極Ｎが交互に並べて配設された３極の磁極３１，３２，３１により吸着部３０が構成されている。
【００５６】
なお、この実施形態で採用した３極に限定する必要もなく、請求項１に記載のとおり、「合計３極以上の磁極」を備えた構成、例えば、取付金具兼用であり両端の２枚を含む５枚の磁気ヨークの外縁にそれぞれ形成した合計５極の磁極と、それらの狭間に挿入するように４枚の小さな体積の永久磁石を積層した構成（図示せず）であっても強力な吸着力を得る効果がある。
【００５７】
図１〜１０に示す本発明のマグネットキャッチに用いた直方体の永久磁石２１，２２は各々が長さ２０．５ｍｍ、幅７．０ｍｍ、厚さ５．０ｍｍであり、これら２本の永久磁石２１，２２それぞれの最大面積を占める一対の面２０のうち、同一極性の第１磁極Ｓどうしまたは第２磁極Ｎどうしを対峙させて磁気反発力を高めるように配設している。そして、請求項５に記載のとおり、中仕切りの磁気ヨーク２３には、両側から同一極性の磁極を対面させるように複数の永久磁石２１，２２を配設している。
【００５８】
これら２本の永久磁石２１，２２の間に挟まれて第２磁極Ｎを形成する中仕切りの磁気ヨーク２３の板面には、永久磁石２１，２２の両方の磁極から同一極性の磁気反発力を高めて倍増した磁束が付与され、中仕切りの磁気ヨーク２３の端面により磁極３２を形成する第２磁極Ｎから高密度の磁束を発生することは、図１１〜１３に沿って後述する。
【００５９】
しかも、中仕切りの磁気ヨーク２３は永久磁石２１，２２それぞれの最大面積の一対の面２０と、ほぼ形状が一致する磁性材料の金属板であるが、永久磁石２１，２２を並べて揃えた面に対して、背面２５では窪ませ、正面２４では突出するように、わざと０．５ｍｍ程度に前方へのズレを設けるように、挟持している。
【００６０】
このことは請求項２にいう、「前記磁極３１，３２，３１を前記永久磁石２１，２２の正面２４から僅かに突出させたこと」および、請求項３にいう、「前記磁気ヨーク１４，２３，１４の外縁を前記永久磁石２１，２２の背面２５から僅かに窪ませたこと」を説明している。
【００６１】
以下、図１０に戻って、永久磁石２１，２２の磁力によって磁化された磁気ヨーク１４，２３，１４には、磁力を付与する永久磁石２１，２２の磁極に最も近接する所に反対の磁極を生じ、他方の磁極は一般に当該磁気ヨークの長手方向の最も遠い突端に同一の磁極が形成される。
【００６２】
ここで、吸着部３０を構成する３極の磁極３１，３２，３１に跨って、同時に接触するように鉄板１が吸着された場合、３極の磁極３１，３２，３１に集中した磁束、すなわち磁力線３４，３４の大半が、第１磁極Ｓと第２磁極Ｎの間を最も磁気抵抗の少ない磁気回路を、最短距離で結ばれるように、磁極３１，３２，３１に鉄板１を介在させた磁路を形成して維持する。
【００６３】
便宜的な説明としては、磁力線３４，３４を最短距離で結ぼうとする現象が磁気吸着作用であり、磁力線３４，３４の本数により磁束密度を表示し、磁束密度に磁力が比例するものと考える。ここでは、永久磁石２１，２２に対して中仕切りの構造である磁気ヨーク２３の外縁で、永久磁石２１，２２の正面２４上から僅かに突出させた磁極３２において６本の磁力線が通過しているので、この６本に相当する磁気吸着力で磁極３２が鉄板１を吸着する。
【００６４】
また、永久磁石２１，２２に対し、それらを磁気ヨーク２３とともに積層した両側を固定する１枚の板金により挟持する取付金具兼用の磁気ヨーク１０をコ字状に折り曲げて形成した磁気ヨーク１４の両端をなす外縁で、永久磁石２１，２２の正面２４上から僅かに突出させ磁極３１，３１においては、それぞれ３本ずつの磁力線が通過しているので、これら３本ずつに相当する磁気吸着力で磁極３１，３１が鉄板１を吸着する。
【００６５】
このように、吸着部３０を構成する磁極３１，３２，３１における、鉄板１に対する磁力線の通過本数はそれぞれ３本、６本、３本で、合計１２本になるので、この１２本に相当する磁気吸着力で吸着部３０が鉄板１を吸着する。
【００６６】
また、請求項３に記載されている「前記磁気ヨーク１４，２３，１４の外縁を前記永久磁石２１，２２の背面２５から僅かに窪ませた」ことにより、永久磁石２１，２２の背面２５に沿って不要な磁気回路が形成され難く、漏洩する磁力線３６，３６は僅かであるため、永久磁石２１，２２の磁力を効率良く正面に集中できて、吸着力に寄与する。
【００６７】
以上の構成による実施形態のマグネットキャッチ１００では、従来品と同程度の磁気吸着力を得るのに必要な永久磁石２１，２２の体積を少なくできる。
また、同様の作用効果により、採用する永久磁石２１，２２の磁性材料の選択範囲が広げられ、例えば、高温多湿環境でも錆たり磁力低下させないような製品ニーズに適合させやすく、コストダウンも可能となる。
【００６８】
ここで、図１０と図１５を用いて、吸着状態のマグネットキャッチ１００，２００の中央部における幅方向の断面図における、それぞれの磁力線の作用を模式的に説明する。図１０は本発明の実施形態であるマグネットキャッチ１００、図１５は従来例のマグネットキャッチ２００を示しており、これらは同一材料・同一寸法により一対比較するものである。
【００６９】
マグネットキャッチ１００，２００の相違点は以下の通りである。
一方のマグネットキャッチ１００には中仕切りの磁気ヨーク２３を設け、取付金具兼用の磁気ヨーク１０の背面に窓穴１１を穿設している（図１，２，３，５，８，９，１０参照）。
他方のマグネットキャッチ２００（図１４，１５）には中仕切りの磁気ヨーク２３および背面の窓穴１１がない。
【００７０】
これら、中仕切りの磁気ヨーク２３と、窓穴１１以外に関し、永久磁石２１，２２の合計体積に対応する永久磁石２６の寸法をはじめ、永久磁石２１，２２，２６および磁気ヨーク１０，１５の材料は同一としている。
以下に、これらを一対比較する。
【００７１】
このような一対比較の試料を１個ずつ２種類用意し、これらに対して被吸着側の鉄板として、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５（図中の符号とは異なる）までの５個を準備し、異種のマグネットキャッチに対して同一の被吸着鉄板を吸着させ、それぞれ吸着力の測定を行なったところ、以下の測定データが得られた。
【００７２】
2005005371.tif 000003
【００７３】
このように、図１４，１５に示す従来例のマグネットキャッチ２００に対して、図１〜１０に示す本発明の実施形態によるマグネットキャッチ１００では約１．８倍の吸着力を得られる効果が立証された。
【００７４】
なお、被吸着側の鉄板１の寸法は、長さ２１．０ｍｍ、幅１１．０ｍｍ、厚さ１．６ｍｍであり、測定機器はＩＭＡＤＡ製ＰＰゲージＤＰＸ−２０Ｒにより、マグネットキャッチ１００，２００に鉄板が吸着された状態から引き離すために必要とする力をｋｇで表示している。
【００７５】
請求項５に記載のとおり、磁気ヨーク２３には、両側から同一極性の磁極を対面させるように複数の永久磁石２１，２２を配設している。
すなわち、２本の永久磁石２１，２２の間に挟まれて第２磁極Ｎを形成する中仕切りの磁気ヨーク２３の板面には、２個の永久磁石２１，２２の両方の磁極から同一極性Ｎ−Ｎの磁気反発力を高めて倍増した磁束が付与され、中仕切りの磁気ヨーク２３の端面により磁極３２から高密度の磁束を発生する。このことを、図１１〜１３に沿って説明する。
【００７６】
図１１は磁気吸着力または磁気反発力を測定するプッシュプルゲージ６０の外観図であり、水平の床に定設された固定盤６６上に、工作機械のボール盤のような、垂直の支柱６１に嵌合されたガイドを有する秤の本体６２があり、本体６２には直下に懸垂された計量盤６４があり、固定盤６６との間隔を、ハンドル６３の操作により、本体６２を矢印６８方向に上下移動し、計量盤６４を所望の高さに設定する。なお、計量盤６４および固定盤６６はいずれも非磁性体であり、磁気的な測定誤差の原因を除去している。
【００７７】
計量盤６４は、固定盤６６とともに、測定治具を形成し、それぞれ試料６５，６７を貼付固定して、試料６５，６７に相互作用する磁気反発または吸着の応力を本体６２に配設された、表示部６９に表示された数字から読み取る。試料６５，６７は１０×８×３ｍｍの外形寸法で板状の厚み方向に着磁されたネオジウム磁石である。周知の通りフェライト製の永久磁石に対して概ね１０倍の磁力を備えている。
【００７８】
なお、図１１〜１３に沿って説明する実験は、材料・寸法・磁力が同一の永久磁石を同一の雰囲気で対峙させるならば、吸着する磁場と反発する磁場のいずれを用いる方が、磁力を効率良く作用させられるかを、判定する一対比較実験である。従って、永久磁石の材料は何でも構わないので、とりあえず、最強の磁力から大きな計測値を得て、実験精度を高めている。
【００７９】
図１２，図１３は永久磁石どうしを約５ｍｍと定めた至近距離で対峙させ、磁気吸着力および磁気反発力をプッシュプルゲージ６０で測定する際の説明図であり、計量盤６４には試料６５を貼付固定し、固定盤６６には試料６７を貼付固定している。図１２および図１３においては、図１１に示したプッシュプルゲージ６０を省略しているが、試料６５，６７に相互作用する磁気反発または吸着の応力を表示部６９に表示された数字から読み取るものとする。
【００８０】
図１２は永久磁石どうしの磁気吸着力および磁気反発力をプッシュプルゲージ６０で測定する際の説明図であり、計量盤６４には試料６５のＮ極を上向きに、Ｓ極を下向きに貼付固定し、固定盤６６の試料６７もＮ極を上向きに、Ｓ極を下向きに貼付固定している。従って、試料６５と試料６７の対峙する面には磁気吸着力が相互作用し、測定結果は約０．３８ｋｇであった。
【００８１】
図１３は永久磁石どうしの磁気反発力をプッシュプルゲージで測定する際の説明図であり、計量盤６４には試料６５のＮ極を上向きに、Ｓ極を下向きに貼付固定し、固定盤６６の試料６７はＳ極を上向きに、Ｎ極を下向きに貼付固定している。従って、試料６５と試料６７の対峙する面には磁気反発力が相互作用し、測定結果は約０．７０ｋｇであった。
【００８２】
これらの測定結果より、異なる磁極Ｎ−Ｓによる吸着力の測定結果は約０．３８ｋｇであったことに対して、同磁極Ｎ−ＮまたはＳ−Ｓによる反発力の測定結果は約０．７０ｋｇであり、吸着する磁場よりも反発する磁場の方が２倍近く強いという事実である。このことから結論づけられることは、材料・寸法・磁力が同一の永久磁石を同一の雰囲気で対峙させるならば、反発する磁場を用いる方が、磁力を効率良く作用させられことがわかる。
【００８３】
図１〜１０で示した本発明の実施形態のマグネットキャッチ１００における、磁気ヨーク２３には、両側から同極Ｎ−Ｎを反発されながら付与されるので、より効率良く磁力を前方の磁極３２まで、押し出せるものと推測される。
【発明の効果】
【００８４】
請求項１および請求項４の発明によれば、磁束密度を高められた第１磁極Ｓおよび第２磁極Ｎが交互に３極以上を配設された吸着部は、各極当りでも磁力の強化された磁極の数が増えるので、従来からある２極以下のマグネットキャッチよりも磁気吸着力を高めることができる。
【００８５】
さらに、永久磁石の背面には窓穴が対応するので、背面は空中に露出し、その背面から磁気ヨークに対する磁気回路の接続は断絶され、吸着に寄与しない背面で漏洩する磁力線を最小限にし、永久磁石の保有する磁力は無駄なく、鉄板を吸着するための磁極にのみ集中できる。
【００８６】
その結果、永久磁石の材質、大きさ、コストを従来からある普及品のままとして、簡素で作りやすい構造であり、吸着力を向上できる。
さらに、組み立て作業員には有機溶剤等による有毒ガスを含む接着剤の使用も不要となり、当然に、接着剤が経年劣化して剥離する事もなく、長期にわたって品質を維持することができる。
【００８７】
請求項２および請求項３の発明によれば、従来例において、永久磁石の正面を破損から守る必要があって設けた隙間が、磁気ギャップになって磁気吸着力を低下させたような不具合もないので、従来以上に強力な磁気吸着力を得られる。
【００８８】
請求項５発明によれば、極性の異なる磁極Ｓ−Ｎにより吸着する磁場よりも、複数の永久磁石を同一極性の磁極Ｓ−ＳまたはＮ−Ｎにより反発させることにより強い磁場を発生し、磁束をより効率良く前方の磁極にまで押し出せるので、当該磁極では相当の磁気吸着力を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマグネットキャッチをキャビネット本体に取り付けて使用した実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明のマグネットキャッチの吸着部を示す斜視図である。
【図３】本発明のマグネットキャッチの平面図である。
【図４】本発明のマグネットキャッチの正面図である。
【図５】本発明のマグネットキャッチの背面図である。
【図６】本発明のマグネットキャッチの側面図である。
【図７】図３に示すＡ−Ａ線の断面図である。
【図８】図６に示すＢ−Ｂ線の断面図である。
【図９】本発明のマグネットキャッチを構成する取付金具兼用の磁気ヨークの展開図である。
【図１０】図７に示す本発明のマグネットキャッチが鉄板を吸着したときの磁力線を描いた模式図である。
【図１１】磁気吸着力または磁気反発力を測定するプッシュプルゲージの外観図である。
【図１２】永久磁石どうしの磁気吸着力をプッシュプルゲージで測定する際の説明図である。
【図１３】永久磁石どうしの磁気反発力をプッシュプルゲージで測定する際の説明図である。
【図１４】従来のマグネットキャッチの吸着部を示す斜視図であり、図１０のものと同一材料で、ほぼ同一寸法による。
【図１５】図１５は、図１４に示したマグネットキャッチが鉄板を吸着したとき、中央部における幅方向の断面に磁力線を描いた模式図である。
【符号の説明】
１，２  鉄板
３，１８，２９  隙間
４  固定カバー
５  鉤部
６  凸部
７，７ａ  取付穴
８  取付ねじ
９  カバー
１０  取付金具兼用の磁気ヨーク
１１  窓穴
１２  取付金具
１３  折り目
１４，１５，２３  磁気ヨーク
１６，１７，６８  矢印
２０  最大面積を占める一対の面
２１，２２，２６  永久磁石
２４  永久磁石２１，２２の正面
２５  永久磁石２１，２２の背面
３０，４０  吸着部
３１，３２，４１  磁極
３４，３６，４３  磁力線
５０  キャビネット
５１  棚枠
５２  扉
５３  手
６０  プッシュプルゲージ
６１  支柱
６２  本体
６３  ハンドル
６４  計量盤
６５，６７  試料
６６  固定盤
６９  表示部
１００，２００  マグネットキャッチ
Ｓ  第１磁極
Ｎ  第２磁極
Ｘ  吸着部平面
【図１】
2005005371.tif 000004
【図２】
2005005371.tif 000005
【図３】
2005005371.tif 000006
【図４】
2005005371.tif 000007
【図５】
2005005371.tif 000008
【図６】
2005005371.tif 000009
【図７】
2005005371.tif 000010
【図８】
2005005371.tif 000011
【図９】
2005005371.tif 000012
【図１０】
2005005371.tif 000013
【図１１】
2005005371.tif 000014
【図１２】
2005005371.tif 000015
【図１３】
2005005371.tif 000016
【図１４】
2005005371.tif 000017
【図１５】
2005005371.tif 000018