(57)【要約】【課題】永久磁石と励磁コイルを備えた磁気回路であって、励磁コイルへ通電し、少ない消費電力で磁気作用面を励磁状態と非励磁状態に切り換えることが可能で、永久磁石として磁気特性に優れているが材質的に脆いフェライト磁石や希土類磁石を使用しても、永久磁石の破損が生じない磁気回路を提供すること【解決手段】永久磁石を第１のヨークに固定に配置することで永久磁石の破損を防ぎ、励磁コイルへの瞬時の通電により切り換えヨークを動かし、第１のヨークと第２のヨークとの間で磁気的な接続を切り換え、永久磁石からの磁束が磁気作用面を通過する励磁状態と通過しない非励磁状態とに切り換えられるように構成した。【選択図】  図１
2007129120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の磁気作用面を有する第1のヨークと、第２の磁気作用面を有し第１のヨークとは磁気的に絶縁されている第２のヨークと、第１のヨークに対して固定に配置された永久磁石であって、該永久磁石の一方の磁極面が第１のヨークと常に磁気的に接続されている永久磁石と、前記永久磁石の他方の磁極面と磁気的な接続を行い、かつ第１のヨークまたは第２のヨークのどちらか一方とだけ磁気的な接続を選択的に行うように可動に配置されている切り換えヨークと、励磁コイルとを含み、励磁コイルへ通電することにより切り換えヨークを動かし、第1および第2の磁気作用面を磁界の発生する励磁状態と磁界の発生しない非励磁状態とに切り換えることが可能な磁気回路。
【請求項２】
励磁コイルは、第１のヨークと切り換えヨークとの磁気的な接続部を囲んで固定に配置されている第１の励磁コイル、または第２のヨークと切り換えヨークとの磁気的な接続部を囲んで固定に配置されている第２の励磁コイルのどちらか一方、あるいは両方からなる請求項１に記載の磁気回路。
【請求項３】
励磁コイルは、切り換えヨークの一部を囲み、切り換えヨークと一体的に可動に配置されている請求項１に記載の磁気回路。
【請求項４】
第１のヨークは、第２のヨークと永久磁石と切り換えヨークと励磁コイルとを囲む筒状部を有する請求項１から３のいずれか1項に記載の磁気回路。
【請求項５】
さらに、切り換えヨークに対して第１のヨークとの磁気的な接続を引き離す向きに力を及ぼす第１の弾性部材、または、切り換えヨークに対して第２のヨークとの磁気的な接続を引き離す向きに力を及ぼす第２の弾性部材のどちらか一方、あるいは両方を含む請求項１から４のいずれか1項に記載の磁気回路。
【請求項６】
さらに、第１の磁気作用面を延長するために第1のヨークだけに磁気的に接続される第１の磁極部材、または第２の磁気作用面を延長するために第２のヨークだけに磁気的に接続される第２の磁極部材のどちらか一方、あるいは両方を含む請求項１から５のいずれか1項に記載の磁気回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石と励磁コイルを含む磁気回路であって、励磁コイルに通電することにより、磁気作用面を磁界の発生する励磁状態と磁界の発生しない非励磁状態とに切り換えることが可能な磁気回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気作用面を励磁状態と非励磁状態とに切り換えることが可能な磁気回路を有する従来装置の第１の例として、励磁コイルと鉄心を備えた所謂電磁石装置がある。電磁石装置は励磁コイルに通電を継続することで励磁状態を維持し、通電しないことで非励磁状態を維持する装置である。電磁石装置は構造が簡単で遠隔操作も容易である。しかし、電磁石装置は励磁状態を維持するために通電を継続するので多量の電気エネルギーを必要とし、地球環境にやさしい装置とはいえない。また、励磁コイルの通電を長時間継続すると、励磁コイルの温度を上昇させ、電気抵抗を増加させ、電流を減少させるので、磁気的能力が低下する。これを防ぐために冷却装置を付随させると、装置の構造は複雑になり費用も増加し、さらにエネルギーを必要とする。
【０００３】
従来装置の第２の例として、永久磁石とヨークを備えた所謂永久磁石装置がある。永久磁石装置は励磁状態を維持するのに電気エネルギーを必要としないが、励磁状態と非励磁状態との切り換えは永久磁石やヨークを人の力で回転又は移動させて行うのが一般的であり、装置の遠隔操作が難しく人の力を及ぼせる範囲に使用が限定される。
【０００４】
さらに従来装置の第３の例として、励磁コイルと永久磁石の両方を備えた、実用新案出願公告平２−３５７４５号に示されている装置（リフティングマグネット）がある。これは、上下に対向して配置された一対のヨークにそれぞれ電磁コイル（励磁コイルに同じ）を装着するとともに、上下ヨークの間に横方向に方向性をもたせた永久磁石鋼を前記電磁コイルの電磁力で上下方向に移動可能に配置し、前記永久磁石鋼の両端部に、該永久磁石鋼の上下厚みよりも高さ寸法の大きい軟鋼部材を固着し、これによって該永久磁石鋼が前記上下ヨークと接触せずに前記軟鋼部材のみが前記上下ヨークと当接するようにし、前記電磁コイルの励磁反転操作による前記永久磁石鋼との吸引、反発作用により、前記永久磁石鋼を前記上下ヨーク間で移動せしめて下ヨークの下端で被吊上材料の吸着釈放を行わしめることを特徴とするものである。
【０００５】
従来装置の第３の例は、永久磁石の磁気力で磁性材料の吸着保持を行う（即ち、励磁状態を維持する）ので、電磁コイルに絶えず通電する必要が無く、吸着釈放の切り換え（即ち、励磁状態と非励磁状態との切り換え）時にのみ、電磁コイルに通電して永久磁石を移動させるだけでよい。この切り換えは瞬時に行われるので瞬時の通電で十分である。従って、この第３の例は、第１の例に比べて消費電力の少ない装置であり、また、第２の例に比べて遠隔操作が容易である。
【特許文献１】実用新案出願公告平２−３５７４５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来装置の第３の例では、永久磁石は固着された軟鋼部材に挟まれており、吸着釈放の切り換え時に永久磁石が上下ヨークに直接接触しないとはいえ、永久磁石も軟鋼部材と一緒に移動して上下ヨークに衝突するので、その衝撃が永久磁石にも加わり、永久磁石は破損し易い。特に、フェライト磁石や希土類磁石のように磁気特性に優れているが材質的に脆い永久磁石は、この第３の例においては極めて破損しやすく、ほとんど使用することができない。
【０００７】
本発明の目的は、励磁状態と非励磁状態に切り換えることが可能な磁気回路であって、切り換え時にのみ電磁コイルへ通電するだけでよく、消費電力の少ない磁気回路であり、遠隔操作も容易で、特にフェライト磁石や希土類磁石のように磁気特性に優れているが材質的に脆い永久磁石を使用しても永久磁石の破損が生じない磁気回路を提供することである。
【課題を解決するための手段、作用、効果】
【０００８】
本発明の磁気回路は、第１の磁気作用面を有する第1のヨークと、第２の磁気作用面を有し第１のヨークとは磁気的に絶縁されている第２のヨークと、第１のヨークに対して固定に配置された永久磁石であって、該永久磁石の一方の磁極面が第１のヨークと常に磁気的に接続されている永久磁石と、前記永久磁石の他方の磁極面と磁気的な接続を行い、かつ第１のヨークまたは第２のヨークのどちらか一方とだけ磁気的な接続を選択的に行うように可動に配置されている切り換えヨークと、励磁コイルとを含み、励磁コイルへ通電することにより切り換えヨークを動かし、第1および第2の磁気作用面を磁界の発生する励磁状態と磁界の発生しない非励磁状態とに切り換えることが可能であるという特徴を有する。
【０００９】
本発明の磁気回路に於いて、切り換えヨークが第１のヨークと磁気的な接続をしている時、切り換えヨークと第２のヨークとの間には磁気的な絶縁状態、即ち磁気的な空隙（以下単に、空隙という）が形成されている。この場合、永久磁石の一方の磁極面も他方の磁極面も第１のヨークとだけ磁気的な接続をしていることになる。従って、永久磁石からの磁束は第２のヨークを通過せず、第1および第2の磁気作用面は磁界の発生しない非励磁状態となっている。
【００１０】
次に、第1および第2の磁気作用面を励磁状態にするには、励磁コイルに通電して起磁力を発生させ、磁束の通路を変える。即ち、切り換えヨークと第１のヨークとの接続部（以下、第１の接続部という）を通過する磁束を減少させ、切り換えヨークと第２のヨークとの接続部（以下、第２の接続部という）にある空隙を通過する磁束を増加させる。これにより、第２の接続部にある空隙を通過する磁束が第１の接続部を通過する磁束よりも多くなると、切り換えヨークは磁気力の作用により第２の接続部の方に吸引されて動く。その結果、切り換えヨークは第２の接続部で磁気的な接続をすることになり、第１の接続部には空隙が形成されることになる。即ち、永久磁石の一方の磁極面は第１のヨークと、他方の磁極面は第２のヨークとそれぞれ磁気的な接続をすることになる。従って、永久磁石からの磁束は第１のヨークと第２のヨークの両方を通過し、第1および第2の磁気作用面は磁界の発生する励磁状態となる。
【００１１】
再び、第1および第2の磁気作用面を非励磁状態にするには、励磁コイルに通電して起磁力を発生させ、磁束の通路を変える。即ち、第２の接続部を通過する磁束を減少させ、第１の接続部にある空隙を通過する磁束を増加させる。これにより、第１の接続部にある空隙を通過する磁束が第２の接続部を通過する磁束よりも多くなると、切り換えヨークは磁気力の作用により第１の接続部の方に吸引されて動く。その結果、切り換えヨークは第１の接続部で磁気的な接続をすることになり、第２の接続部には空隙が形成されることになる。即ち、永久磁石の一方の磁極面も他方の磁極面も第１のヨークとだけ磁気的な接続をすることになる。従って、永久磁石からの磁束は第２のヨークを通過せず、第1および第2の磁気作用面は磁界の発生しない非励磁状態となる。
【００１２】
本発明の磁気回路によれば、励磁状態を維持するために電磁コイルに継続して通電する必要は無い。永久磁石の磁気力によって切り換えヨークの接続状態が保持され、励磁状態が維持されるからである。また、非励磁状態の維持も同様である。それ故、励磁状態と非励磁状態との切り換え時にのみ励磁コイルに通電するだけでよく、しかも、切り換えヨークは瞬時に動くので、瞬時の通電で十分である。従って、本発明の磁気回路は、消費電力が少なく、また、必要な操作は励磁コイルに通電するだけなので遠隔操作も容易である。
【００１３】
さらに、本発明の磁気回路によれば、永久磁石は第１のヨークに対して固定に配置されており、励磁状態と非励磁状態の切り換えに際しては、切り換えヨークのみを動かし、永久磁石は動かないので、従来装置の第３の例の様に移動の衝撃が永久磁石に加わることが無く、永久磁石の破損が生じない。従って、フェライト磁石や希土類磁石のように、磁気特性に優れてはいるが材質的に脆い永久磁石であっても使用できるという効果を有する。
【００１４】
本発明の磁気回路は、励磁コイルが、第１のヨークと切り換えヨークとの磁気的な接続部（即ち、第１の接続部）を囲んで固定に配置されている第１の励磁コイル、または第２のヨークと切り換えヨークとの磁気的な接続部（即ち、第２の接続部）を囲んで固定に配置されている第２の励磁コイルのどちらか一方、あるいは両方からなるようにすることができる。この様に励磁コイルを配置することで、励磁コイルの起磁力を有効に磁気的な接続部に作用させることができるという効果を有する。
【００１５】
本発明の磁気回路において、励磁コイルが第１の励磁コイルと第２の励磁コイルのどちらか一方からなる場合でも、あるいは両方からなる場合でも、上述のように励磁コイルへの通電により磁気作用面を励磁状態と非励磁状態とに切り換えることができる。
【００１６】
特に、励磁コイルが第１の励磁コイルと第２の励磁コイルの両方からなる場合、励磁状態と非励磁状態との切り換えに際しては、切り換えヨークが磁気的な接続をしている側の接続部を囲んで固定に配置された励磁コイルにのみ通電して、その接続部、即ちその励磁コイルの内側を通過している磁束を減少させる向きに十分大きい起磁力を発生させると良い。この様に操作する時、励磁コイルが発生させる起磁力は、永久磁石に対して常に減磁の向きに作用するので、他の側の励磁コイルに通電する場合に比べて、切り換えるべき磁束の量が減少し、切り換えに必要な励磁コイルの起磁力が小さくてすむので、より消費電力の少ない切り換えが可能になるという効果を有する。しかし、あまり細かく消費電力にこだわらない場合は、第１の励磁コイルと第２の励磁コイルの両方に同時に通電して切り換えても良い。
【００１７】
また、励磁コイルが第１の励磁コイルと第２の励磁コイルの両方からなる場合には、もしもどちらかの励磁コイルに故障が発生しても、残りの励磁コイルに通電して、磁気作用面を励磁状態または非励磁状態に切り換えることができるので、故障への対応が容易であるという効果を有する。
【００１８】
本発明の磁気回路は、励磁コイルが、切り換えヨークの一部を囲み、切り換えヨークと一体的に可動に配置されているようにすることができる。この様に励磁コイルを配置しても、上述のように励磁コイルへの通電により切り換えヨークを動かして、本発明の磁気回路を励磁状態と非励磁状態とに切り換えることができる。
【００１９】
本発明の磁気回路においては、励磁コイルへの通電は、基本的に、励磁状態と非励磁状態の切り換え時のみで良く、励磁コイルへの通電を継続する必要のない磁気回路であるが、切り換え後においても、励磁コイルへ補助的な通電を行うことも可能である。これにより、磁気作用面に発生させる磁界を必要に応じて強めたり弱めたりできる。
【００２０】
本発明の磁気回路を磁性体の吸着を行う装置に利用した時、磁気回路を非励磁状態に切り換えた後でも、被吸着物の材質に起因する磁化が原因で吸着力が残留し、被吸着物の釈放が困難になる場合がある。このような場合でも、本発明の磁気回路においては、非励磁状態への切り換え後に、励磁コイルに通電し、被吸着物の磁化を打ち消す方向の適度の起磁力を発生させたり、あるいは、被吸着物を消磁する減衰交番磁界を発生させたりすることもできるので、被吸着物の釈放が容易になる。
【００２１】
本発明の磁気回路は、第１のヨークが、第２のヨークと永久磁石と切り換えヨークと励磁コイルとを囲む筒状部を有することができる。この筒状部によって磁気回路の側面を覆うことができるので、磁気回路の側面カバーが不要となるという効果を有する。この筒状部は、角形の筒状部であっても良いし、円筒状であっても良いが、円筒状にする方が製作時の加工を容易にする。
【００２２】
本発明の磁気回路は、さらに、切り換えヨークに対して第１のヨークとの磁気的な接続を引き離す向きに力を及ぼす第１の弾性部材、または、切り換えヨークに対して第２のヨークとの磁気的な接続を引き離す向きに力を及ぼす第２の弾性部材のどちらか一方、あるいは両方を含むことができる。
【００２３】
これらの弾性部材は、接続部で切り換えヨークに作用する磁気力の一部あるいは大部分を相殺できるので、切り換えヨークを動かすために必要な励磁コイルの起磁力即ち励磁コイルの電流値を小さくでき、より消費電力の少ない磁気回路にすることができるという効果を有する。また、これらの弾性部材は、切り換えヨークの移動に際して、切り換えヨークが接続部へ衝突する際の衝撃を小さくするという効果も有する。
【００２４】
本発明の磁気回路は、さらに、第１の磁気作用面を延長するために第1のヨークだけに磁気的に接続される第１の磁極部材、または第２の磁気作用面を延長するために第２のヨークだけに磁気的に接続される第２の磁極部材のどちらか一方、あるいは両方を含むことができる。例えば、第１の磁極部材、または第２の磁極部材のどちらか一方、あるいは両方を含む磁極組立体を構成し、この磁極組立体を、第１の磁極部材は第1のヨークだけに、また第２の磁極部材は第２のヨークだけに磁気的に接続するように配置する。
【００２５】
この磁極組立体は、磁性体からなる被加工物を吸着保持するために工作機械に取り付けて使用する所謂マグネットチャックの面板状であっても良い。あるいは、円柱状の鋼材を吊り上げるためのV字形の吸着面を有する磁極組立体であっても良い。さらには、磁気処理のための磁界を発生させるスリットを有する磁極組立体であっても良い。即ち、磁極組立体を配置することは、磁気作用面を延長して磁界を利用するために適した形状にすることができ、本発明の磁気回路の様々な利用を可能にするという効果を有する。
【実施例１】
【００２６】
図１から図３に本発明の実施例１として磁気回路１０を示す。この磁気回路１０は通常リフティングマグネットあるいはマグネットホルダー等と呼ばれているものであり、円柱状の外形を有する。ただし、図では、通常のリフティングマグネットの上部に配置されている釣り上げ用のアイボルトまたはねじ穴等は省略してある。図１と図３は磁気回路１０の中心軸を通る縦断面図である。図２は磁気回路１０の底面図であり、磁気作用面即ち吸着面を示している。
【００２７】
まず、磁気回路１０の構造について説明する。図１から図３を参照するに、第1のヨーク１１は、磁気回路１０を囲む円筒状の側部１１ａとその上部を閉ざす天井部１１ｂからなり、側部１１ａの下面に第1の磁気作用面１２を有する。永久磁石１３は、第1のヨークの側部１１ａの内面に添って円筒状に固定されて配置されている。永久磁石１３の一方の磁極面（図ではＳ極）は第１のヨークの側部１１ａと常に磁気的に接続されており、他方の磁極面（図ではＮ極）は円筒状の接続ヨーク１４を介して円柱状の切り換えヨーク１６と常に磁気的に接続されている。
【００２８】
円筒状の接続ヨーク１４は、非磁性材料からなる円筒状のセパレーター１７および１８によってそれぞれ第1のヨーク１１と第２のヨーク１９から磁気的に絶縁されている。接続ヨーク１４の内面１５は、切り換えヨーク１６を配置するための円柱状の穴を規定している。
【００２９】
円柱状の切り換えヨーク１６は、接続ヨーク１４の内面１５内に、磁気的に接続されて上下方向にすべり可能に配置されている。しかし、切り換えヨーク１６は、接続ヨーク１４を介さずに、永久磁石の内面と直接に磁気的に接続されて、上下方向にすべり可能に配置されても良い。また、切り換えヨーク１６にはほぼ中心部に軸方向に貫通する穴を有する。
【００３０】
第２のヨーク１９は、概略円板状である。非磁性材料からなるボルト２７は、前記切り換えヨーク１６の軸方向に貫通する穴を通って、第２のヨーク１９を、接続ヨーク１４とセパレーター１７および１８を介して第1のヨークの天井部１１ｂに固定している。ボルト２７と前記切り換えヨーク１６の軸方向に貫通する穴との間には、切り換えヨーク１６の移動に伴い空気が流通するに十分な程度の隙間がある。あるいは、空気の流通のために、切り換えヨーク１６に別途に軸方向に貫通する穴または溝を設けても良い。第２のヨーク１９は、その下面に第２の磁気作用面２０を有する。第２の磁気作用面２０は、第1の磁気作用面１２とともに励磁状態において磁性体２９を吸着保持する役目を有する。
【００３１】
切り換えヨーク１６の上面が第1のヨークの天井部１１ｂの下面に当接する箇所が第１の接続部２１であり、切り換えヨーク１６の下面が第２のヨーク１９の上面に当接する箇所が第２の接続部２２である。
【００３２】
第１の励磁コイル２３は、永久磁石１３の上方でセパレーター１７と第1のヨークの側部１１ａとの間に、第１の接続部２１を囲むように配置されている。第２の励磁コイル２４は、永久磁石１３の下方でセパレーター１８と第1のヨークの側部１１ａとの間に、第２の接続部２２を囲むように配置されている。第１および第２の励磁コイルは図示されていない電源につながっている。
【００３３】
第１の弾性部材であるスプリング２５は、第１の接続部２１の中央に、ボルト２７を囲むように配置されており、また、第２の弾性部材であるスプリング２６が第２の接続部２２の中央に、ボルト２７を囲むように配置されている。
【００３４】
次に、磁気回路１０の作用と効果について説明する。はじめに、スプリング２５およびスプリング２６が無いものとして、磁気回路１０の作用と効果を説明し、その後、これらのスプリングが有る場合について説明する。
【００３５】
図１を参照するに、第１の接続部２１では、切り換えヨーク１６の上面が当接しており、磁気的な接続状態にある。また、第２の接続部２２では、切り換えヨーク１６の下面との間に空隙が形成されており、磁気的な絶縁状態にある。この場合、永久磁石１３のN極から出たほとんど全ての磁束は、３１に示す矢印の向きに沿って、接続ヨーク１４、切り換えヨーク１６、第１の接続部２１、第1のヨークの天井部１１ｂ、第1のヨークの側部１１ａを経由して永久磁石１３のS極に戻る。従って、３２に示す矢印の向きに沿って第２の接続部２２を経由する磁束はほとんど無い。即ち、図１の磁気回路１０は、第1の磁気作用面１２および第2の磁気作用面２０に磁界の発生しない非励磁状態であり、これらの磁気作用面に接して、あるいはこれらの磁気作用面の近くに磁性体２９が在っても、磁性体２９を吸着保持することができない。
【００３６】
非励磁状態にある図１の磁気回路１０を励磁状態にするには、第１の励磁コイル２３または第２の励磁コイル２４のどちらか一方、あるいは両方に通電して、３３に示す矢印の向きの起磁力を発生させる。３３の向きの起磁力は、３１の磁束の向きと逆向きであるので、３１の向きの磁束を減少させ、同時に、３２の向きの磁束を増加させる。３３の向きの起磁力が十分大きいと、第１の接続部２１を通過する磁束より第２の接続部２２にある空隙を通過する磁束が多くなり、切り換えヨーク１６を第２の接続部２２の方へ吸引する磁気力が大きくなり、切り換えヨーク１６は瞬時に動いて、第２の接続部２２では磁気的な接続をし、第１の接続部２１では空隙を形成する。この状態が、図３に示す磁気回路１０の励磁状態である。
【００３７】
図３の磁気回路１０に於いては、永久磁石１３のN極から出た磁束は、３２に示す矢印の向きに沿って、接続ヨーク１４、切り換えヨーク１６、第２の接続部２２、第２のヨーク１９、第2の磁気作用面２０、磁性体２９、第１の磁気作用面１２、第1のヨークの側部１１ａを経由して永久磁石１３のS極に戻る。即ち、図３の磁気回路１０は第1の磁気作用面１２および第2の磁気作用面２０に磁界の発生する励磁状態であり、これらの磁気作用面に接して、あるいはこれらの磁気作用面の近くにある磁性体２９を吸着保持することができる。
【００３８】
励磁状態にある図３の磁気回路１０を非励磁状態にするには、第１の励磁コイル２３または第２の励磁コイル２４のどちらか一方、あるいは両方に通電して、３４に示す矢印の向きに起磁力を発生させる。３４の向きの起磁力は、３２の磁束の向きと逆向きであるので、３２の向きの磁束を減少させる。同時に、３１の向きの磁束を増加させる。３４の向きの起磁力が十分大きいと、第２の接続部２２を通過する磁束より第１の接続部２１にある空隙を通過する磁束が多くなり、切り換えヨーク１６を第１の接続部２１の方へ吸引する磁気力が大きくなり、切り換えヨーク１６は瞬時に動いて、第１の接続部２１では磁気的な接続をし、第２の接続部２２では空隙を形成する。この状態が、図１に示す磁気回路１０の非励磁状態である。
【００３９】
以上のように、磁気回路１０は、励磁状態と非励磁状態とに切り換える時、切り換えヨーク１６が瞬時に動くので、励磁コイルへの通電は、瞬時でよく、消費電力は少ない。また、必要な操作は励磁コイルに通電するだけなので遠隔操作も容易である。さらに、永久磁石１３は、第1のヨークの側部１１ａと接続ヨーク１４に挟まれて固定に配置されているので、切り換えに際して、動くことは無く、切り換えヨーク１６の移動の衝撃も受けず、永久磁石としてフェライト磁石や希土類磁石を使用しても破損することが無いという効果を有する。
【００４０】
また、図１と図３に示された永久磁石１３は、切り換えヨーク１６の周囲にほぼ対称的に配置することが好ましい。そうすることで、切り換えヨーク１６の側面と接続ヨーク１４の内面１５との間（即ち、すべり面）に作用する吸着力が切り換えヨーク１６の周囲にほぼ対称的になる。従って、切り換えヨークに作用する吸着力は、全体として相殺し合い、切り換えヨークが一部の側面で強く吸着されることがないので大きな摩擦力が発生せず、切り換えヨークの動きが滑らかになる。
【００４１】
次に、図１と図３に示された第１の弾性部材であるスプリング２５および第２の弾性部材であるスプリング２６がある場合の作用と効果について説明する。
【００４２】
図１を参照するに、スプリング２５は、押し縮められた状態にあり、第１の接続部２１から切り換えヨーク１６を引き離す向きに力を及ぼしている。しかし、切り換えヨーク１６を第１の接続部２１の方へ吸引する磁気力がスプリング２５の力よりも大きいので、切り換えヨーク１６は第１の接続部２１へ吸着された状態にあり、磁気回路１０の非励磁状態は保持されている。また、スプリング２６は、伸びきった状態にあり、切り換えヨーク１６に力を及ぼしていない。
【００４３】
非励磁状態にある図１の磁気回路１０を励磁状態にするには、上述のごとく、第１の励磁コイル２３または第２の励磁コイル２４のどちらか一方、あるいは両方に通電して、３３に示す矢印の向きに起磁力を発生させ、３１の向きの磁束を減少させる。この時、切り換えヨーク１６を第１の接続部２１の方へ吸引する磁気力がスプリング２５の力よりも小さくなりさえすれば、切り換えヨーク１６はスプリング２５の力によって第１の接続部２１から引き離されて移動することができる。従って、３３の向きの起磁力即ち励磁コイルの電流値はスプリング２５の無い場合よりも小さくすることができるので、スプリング２５は、切り換えの消費電力を更に少なくすることができるという効果を有する。
【００４４】
図３を参照するに、スプリング２６は、押し縮められた状態にあり、第２の接続部２２から切り換えヨーク１６を引き離す向きに力を及ぼしている。しかし、切り換えヨーク１６を第２の接続部２２の方へ吸引する磁気力がスプリング２６の力よりも大きいので、切り換えヨーク１６は第２の接続部２２へ吸着された状態にあり、磁気回路１０の励磁状態は保持されている。また、スプリング２５は、伸びきった状態にあり、切り換えヨーク１６に力を及ぼしていない。
【００４５】
励磁状態にある図３の磁気回路１０を非励磁状態にするには、上述のごとく、第１の励磁コイル２３または第２の励磁コイル２４のどちらか一方、あるいは両方に通電して、３４に示す矢印の向きに起磁力を発生させ、３２の向きの磁束を減少させる。この時、切り換えヨーク１６を第２の接続部２２の方へ吸引する磁気力がスプリング２６の力よりも小さくなりさえすれば、切り換えヨーク１６はスプリング２６の力によって第２の接続部２２から引き離されて移動することができる。従って、３４の向きの起磁力即ち励磁コイルの電流値はスプリング２６の無い場合よりも小さくすることができるので、スプリング２６は、切り換えの消費電力を更に少なくすることができるという効果を有する。
【００４６】
さらに、切り換えヨークの移動に際して、スプリング２５およびスプリング２６は、それぞれ第１および第２の接続部へ切り換えヨークが衝突する衝撃を小さくするという効果もある。
【実施例２】
【００４７】
図４から図６に本発明の実施例２として磁気回路５０を示す。この磁気回路５０は通常マグネットチャックと呼ばれているもので、外形が概略直方体形である。図４は図５に示した磁気回路５０の４−４断面であり、図５は図４に示した磁気回路５０の５−５断面である。図６は磁気回路５０の上面図であり、磁気回路５０の上部に配置された磁極組立体８０の延長された磁気作用面即ち吸着面を示している。
【００４８】
まず、磁気回路５０の構造について説明する。図４を参照するに、第１のヨーク５１は、コ字形で、上側水平板部５１aと下側水平板部５１ｂと垂直板部５１ｃからなる。垂直板部５１ｃの上端部は上方に凸になって第１の磁気作用面５２を有する。
【００４９】
永久磁石５３aは第１のヨークの上側水平板部５１aの下面に、永久磁石５３ｂは下側水平板部５１ｂの上面にそれぞれ固定されて配置されている。永久磁石５３aの一方の磁極面（図ではＳ極）は上側水平板部５１aの下面と常に磁気的に接続されており、他方の磁極面（図ではＮ極）は接続ヨーク５４を介して切り換えヨーク５６と常に磁気的に接続されている。永久磁石５３ｂの一方の磁極面（図ではＳ極）は下側水平板部５１ｂの上面と常に磁気的に接続されており、他方の磁極面（図ではＮ極）は接続ヨーク５４を介して切り換えヨーク５６と常に磁気的に接続されている。
【００５０】
接続ヨーク５４は、外形が直方体であり、中央に切り換えヨーク５６を配置するため、中心軸が水平方向である円柱状の穴（穴の内面が５５である）を有する。また、接続ヨーク５４は、非磁性材料からなる円筒状のセパレーター５７および５８によって第1のヨーク５１と第２のヨーク５９から磁気的に絶縁されている。
【００５１】
切り換えヨーク５６は、円柱状であり、接続ヨーク５４の円柱状の穴の内面５５と常に磁気的に接続されて、かつ、水平方向にすべり可能に配置されている。さらに、切り換えヨーク５６は、ボルト６７を通すために、ほぼ中心部に軸方向に貫通する穴を有する。切り換えヨークは、円柱状でなく例えば角柱状でも良いが、製作を容易にするには円柱状が好ましい。
【００５２】
第２のヨーク５９は、板状である。第２のヨーク５９は、非磁性材料からなるボルト６７によって、前記切り換えヨーク５６の軸方向に貫通する穴を通って、接続ヨーク５４とセパレーター５７および５８を介して第1のヨークの垂直板部５１ｃに固定されている。ボルト６７と前記切り換えヨーク５６の軸方向に貫通する穴との間には、切り換えヨーク５６の移動に伴い空気が流通するに十分な程度の隙間がある。あるいは、空気の流通のために、切り換えヨーク５６に別途に軸方向に貫通する穴または溝を設けても良い。また、非磁性材料からなる複数のボルト６８は、第２のヨーク５９を、非磁性材料からなる角柱状のセパレーター６５および６６を介して第１のヨーク５１の上側水平板部５１aおよび下側水平板部５１ｂに固定している。このように、複数のボルト６８を用いて第２のヨーク５９を固定している場合は、ボルト６７を省略することもできる。第２のヨーク５９は上端部に第２の磁気作用面６０を有する。
【００５３】
切り換えヨーク５６の右面が第１のヨークの垂直板部５１ｃに当接する箇所が第１の接続部６１であり、切り換えヨーク５６の左面が第２のヨーク５９に当接する箇所が第２の接続部６２である。
【００５４】
第１の励磁コイル６３は、永久磁石５３aおよび５３ｂの右側に、第１の接続部６１を囲むように配置されている。第２の励磁コイル６４は、永久磁石５３aおよび５３ｂの左側に、第２の接続部６２を囲むように配置されている。第１および第２の励磁コイルは図示されていない電源につながっている。
【００５５】
底板７０は、非磁性材料からなり、磁気回路５０の最下部に配置されており、磁気回路５０が例えば磁性材料からなる作業台の上に設置されても、第２のヨーク５９の下端部と第１のヨークの下側水平板部５１bとの磁気的接続が底面で起こらないようにしている。また、図示されてはいないが、底板７０は、その端部を水平方向に突出させて、作業台の上にボルト等で固定する部位を形成することができる。
【００５６】
図５を参照するに、磁気回路５０の両側面には非磁性材料からなるカバー６９が配置されており、内部を保護するとともに側面で磁気的接続が起こらないようにしている。
【００５７】
図４から図６を参照するに、磁極組立体８０が、磁気回路５０の最上部に、第１の磁気作用面５２と第２の磁気作用面６０に接続されて、図示されていないボルトなどで固定に配置されている。
【００５８】
磁極組立体８０は、所謂マグネットチャックの面板状であり、磁性材料からなる磁極板８１および８２と、非磁性材料からなる板状セパレーター８３とを交互に重ね合わせて（図６を参照）、非磁性材料からなるボルト８４で一体に止められている。第１の磁気作用面５２を延長するための磁極板８１は、第１の磁気作用面５２とだけ磁気的に接続するように、第２の磁気作用面６０と対向する下側の箇所に切欠部８１aを有する。同様に、第２の磁気作用面６０を延長するための磁極板８２は、第２の磁気作用面６０とだけ磁気的に接続するように、第１の磁気作用面５２と対向する下側の箇所に切欠部８２a（図４を参照）を有する。磁極組立体８０は、上面に磁性材料からなる被加工物を吸着保持するための延長された磁気作用面即ち吸着面（図６を参照）を有する。
【００５９】
次に、磁気回路５０の作用と効果について説明する。図４を参照するに、第１の接続部６１では、切り換えヨーク５６の右面が当接しており、磁気的な接続状態にある。また、第２の接続部６２では、切り換えヨーク５６の左面との間に空隙が形成されており、磁気的な絶縁状態にある。この場合、永久磁石５３aのN極から出たほとんど全ての磁束は、７１に示す矢印の向きに沿って、接続ヨーク５４、切り換えヨーク５６、第１の接続部６１、第1のヨークの垂直板部５１ｃ、第1のヨークの上側水平板部５１aを経由して永久磁石５３aのS極に戻る。従って、７２に示す矢印の向きに沿って第２の接続部６２を経由する磁束はほとんど無い。永久磁石５３ｂの磁束についても同様である。即ち、磁気回路５０は、第1の磁気作用面５２および第2の磁気作用面６０に磁界の発生しない非励磁状態であり、これらの磁気作用面に磁気的に接続している磁極組立体８０の上面即ち吸着面に磁性材料からなる被加工物を吸着保持することができない。
【００６０】
非励磁状態にある図４の磁気回路５０を励磁状態にするには、第１の励磁コイル６３または第２の励磁コイル６４のどちらか一方、あるいは両方に通電して、７３に示す矢印の向きの起磁力を発生させる。７３の向きの起磁力は、７１の磁束の向きと逆向きであるので、７１の向きの磁束を減少させ、同時に、７２の向きの磁束を増加させる。７３の向きの起磁力が十分大きいと、第１の接続部６１を通過する磁束より第２の接続部６２にある空隙を通過する磁束が多くなり、切り換えヨーク５６を第２の接続部６２の方へ吸引する磁気力が大きくなり、切り換えヨーク５６は瞬時に動いて、第２の接続部６２では磁気的な接続をし、第１の接続部６１では空隙を形成する。これで、気回路５０は励磁状態になる。
【００６１】
励磁状態にある磁気回路５０では、永久磁石５３aのN極から出た磁束は、７２に示す矢印の向きに沿って、接続ヨーク５４、切り換えヨーク５６、第２の接続部６２、第２のヨーク５９、第2の磁気作用面６０、磁極組立体８０の磁極板８２の上面即ち吸着面、磁極板８１の上面即ち吸着面、第１の磁気作用面５２、第1のヨークの垂直板部５１ｃ、第1のヨークの上側水平板部５１aを経由して永久磁石５３aのS極に戻る。永久磁石５３ｂの磁束についても同様である。即ち、磁気回路５０は第1の磁気作用面５２および第2の磁気作用面６０に磁界を発生し、これらの磁気作用面に磁気的に接続している磁極組立体８０の上面即ち吸着面に磁性材料からなる被加工物を吸着保持することができる。
【００６２】
励磁状態にある磁気回路５０を非励磁状態にするには、第１の励磁コイル６３または第２の励磁コイル６４のどちらか一方、あるいは両方に通電して、７３に示す矢印の向きと逆向きの起磁力を発生させる。７３と逆向きの起磁力は、７２の磁束の向きと逆向きであるので、７２の向きの磁束を減少させ、同時に、７１の向きの磁束を増加させる。７３と逆向きの起磁力が十分大きいと、第２の接続部６２を通過する磁束より第１の接続部６１にある空隙を通過する磁束が多くなり、切り換えヨーク５６を第１の接続部６１の方へ吸引する磁気力が大きくなり、切り換えヨーク５６は瞬時に動いて、第１の接続部６１では磁気的な接続をし、第２の接続部６２では空隙を形成する。これで、気回路５０は非励磁状態になる。
【００６３】
以上のように、磁気回路５０を励磁状態と非励磁状態とに切り換える時、切り換えヨーク５６は瞬時に動くので、励磁コイルへの通電は、瞬時でよく、消費電力は少ない。また、必要な操作は励磁コイルに通電するだけなので遠隔操作も容易である。さらに、永久磁石５３aおよび５３ｂは、それぞれ第１のヨークの上側水平板部５１aおよび下側水平板部５１ｂと接続ヨーク５４に挟まれて固定に配置されているので、切り換えに際して、動くことは無く、切り換えヨーク５６の移動の衝撃も受けず、永久磁石としてフェライト磁石や希土類磁石を使用しても破損することが無いという効果を有する。
【００６４】
図４において、上側に配置された永久磁石５３aと下側に配置された永久磁石５３ｂの
量は、ほぼ等しくするのが好ましい。そうすることで、切り換えヨーク５６と接続ヨーク５４とのすべり面（即ち、円柱状の穴の内面５５）に作用する磁気力（吸着力）が切り換えヨーク５６の上下でほぼ等しくなり、切り換えヨークが上下どちらかに強く吸着されることがないので大きな摩擦力が発生せず、切り換えヨークの動きが滑らかになる。
【００６５】
磁極組立体８０の上面即ち吸着面のS極およびN極は、同一平面上に、かつ第１の磁気作用面５２と第２の磁気作用面６０の間隔よりも小さい間隔で配置されている（図５、図６を参照）。従って、小さい被加工物であっても、あるいは、薄くたわみやすい被加工物であっても、その吸着面に確実にかつ変形せずに吸着保持することができるという効果を有する。
【００６６】
また、図４には示されてはいないが、図１に示したスプリング２５、２６のようなスプリングを図４のボルト６７を囲むように配置することができる。このスプリングは、非励磁状態と励磁状態の切り換えに必要な励磁コイルの電流値を小さくすることができ、消費電力を更に少なくできるという効果を有する。
【実施例３】
【００６７】
図７から図９に本発明の実施例３として磁気回路１００を示す。この磁気回路１００は通常リフティングマグネットと呼ばれているもので、外形が直方体形である。ただし、図では、通常のリフティングマグネットの上部に配置されている釣り上げ用のアイボルトまたはねじ穴等は省略してある。図７と図８は図９に示した磁気回路１００の７−７断面であり、図９は図７に示した磁気回路１００の９−９断面である。
【００６８】
まず、磁気回路１００の構造について説明する。図７を参照するに、第１のヨーク１０１、第２のヨーク１０９、接続ヨーク１０４、非磁性材料からなるセパレーター１１４、１１５、１１６は、ボルトまたは溶接により一体的に固定され、ヨーク組立体を構成している。このヨーク組立体は、中央部やや右寄りに、切り換えヨーク１０６を配置するための円柱状の穴を有する。
【００６９】
第１のヨーク１０１は、逆L字形で、垂直板部１０１aと上側水平板部１０１ｂからなる。垂直板部１０１aの下端面が第１の磁気作用面１０２である。上側水平板部１０１ｂの下面の一部は前記ヨーク組立体の円柱状の穴の内面に露出している。
【００７０】
第２のヨーク１０９の下端面が第２の磁気作用面１１０である。第２のヨーク１０９の左側面の一部は前記円柱状の穴の内面に露出している。
【００７１】
接続ヨーク１０４は、非磁性材料からなるセパレーター１１４、１１５に上下を挟まれ、第１のヨーク１０１から磁気的に絶縁されている。接続ヨーク１０４の右側面は前記円柱状の穴の内面に露出している。
【００７２】
永久磁石１０３は、第１のヨークの垂直板部１０１aと接続ヨーク１０４に挟まれた空間に挿入され、固定に配置されている。永久磁石１０３の一方の磁極面（図ではＳ極）は、垂直板部１０１aの右側面に磁気的に接続され、他方の磁極面（図ではＮ極）は接続ヨーク１０４の左側面に磁気的に接続されている。
【００７３】
切り換えヨーク１０６は、円柱状の側面を有し、この円柱状の側面は、軸方向に延びる切欠部１０６a、１０６bによって二つの側面１０６ｃ、１０６ｄに分割されている。切り換えヨーク１０６は、前記ヨーク組立体の円柱状の穴にほぼ９０度回転可能に配置されている。ねじ１０７は、切り換えヨーク１０６の回転が９０度を大きく越えないようにするストッパーである。
【００７４】
励磁コイル１１３は、切り換えヨーク１０６の側面１０６ｃを囲むように、切欠部１０６a、１０６ｂ内に配置されている。従って、励磁コイル１１３は、切り換え時に切り換えヨーク１０６と一体になって回転する。励磁コイル１１３は、図示されていない電源につながっている。
【００７５】
第１の接続部１１１は、第１のヨークの上側水平板部１０１ｂの下面であって、前記ヨーク組立体の円柱状の穴の内面に露出している部分である。第１の接続部１１１は、切り換えヨークの側面１０６ｃと磁気的な接続を行う部分である。また、第２の接続部１１２は、第２のヨーク１０９の左側面であって、前記ヨーク組立体の円柱状の穴の内面に露出している部分である。第２の接続部１１２は、切り換えヨークの側面１０６ｄと磁気的な接続を行う部分である。
【００７６】
上面カバー１１７は、非磁性材料からなり、磁気回路１００の上部に配置されており、磁性材料が磁気回路１００の上部に接触しても、第１のヨークの上側水平板部１０１ｂと第２のヨーク１０９の上端面との磁気的接続が起こらないようにしている。
【００７７】
図９を参照するに、磁気回路１００の側面には非磁性材料からなる側面カバー１１８、１１９が配置されており、内部を保護するとともに側面で第１のヨークと第２のヨークの磁気的接続が起こらないようにしている。また、側面カバー１１８、１１９には、それぞれ、切り換えヨーク１０６の回転軸１０６e、１０６ｆを支持するために軸受け部材１２８、１２９が配置されている。
【００７８】
次に、磁気回路１００の作用と効果について説明する。図７を参照するに、第１の接続部１１１では、切り換えヨークの側面１０６ｃと磁気的な接続状態にある。また、接続ヨーク１０４は切り換えヨークの側面１０６ｄと磁気的な接続状態にある。さらに、第２の接続部１１２では、切り換えヨーク１０６との間に空隙が形成されており、磁気的な絶縁状態にある。この場合、永久磁石１０３のN極から出たほとんど全ての磁束は、１２１に示す矢印の向きに沿って、永久磁石１０３のS極に戻る。従って、１２２に示す矢印の向きに沿って第２の接続部１１２を経由する磁束はほとんど無い。即ち、磁気回路１００は、第1の磁気作用面１０２および第2の磁気作用面１１０に磁界の発生しない非励磁状態であり、これらの磁気作用面は磁性体１２５を吸着保持することができない。
【００７９】
図７を参照するに、非励磁状態にある磁気回路１００を励磁状態にするには、励磁コイル１１３に通電して、１２３に示す矢印の向きの起磁力を発生させる。１２３の向きの起磁力は、１２１の磁束の向きと逆向きであるので、１２１の向きの磁束を減少させ、同時に、１２２の向きの磁束を増加させる。この場合、１２２の向きの磁束は、励磁コイル１１３の内側を通過しない磁束である。１２３の向きの起磁力が十分大きいと、１２１の向きの磁束より１２２の向きの磁束が多くなり、切り換えヨーク１０６を反時計回りに回転させる磁気力が作用し、切り換えヨーク１０６は瞬時にほぼ９０度回転し、図８に示す励磁状態になる。
【００８０】
図８を参照するに、切り換えヨークの側面１０６ｃは接続ヨーク１０４と磁気的な接続状態にあり、側面１０６ｄは、第２の接続部１１２と磁気的な接続状態にある。また、第１の接続部１１１では、切り換えヨーク１０６との間に空隙が形成され、磁気的な絶縁状態にある。この場合、永久磁石１０３のN極から出たほとんど全ての磁束は、１２２に示す矢印の向きに沿って、永久磁石１０３のS極に戻る。即ち、磁気回路１００は、第1の磁気作用面１０２および第2の磁気作用面１１０に磁界を発生する励磁状態であり、これらの磁気作用面は磁性体１２５を吸着保持することができる。
【００８１】
図８を参照するに、励磁状態にある磁気回路１００を非励磁状態にするには、励磁コイル１１３に通電して、１２４に示す矢印の向きの起磁力を発生させる。１２４の向きの起磁力は、１２２の向きと逆向きであるので、１２２の向きの磁束を減少させ、同時に、１２１の向きの磁束を増加させる。この場合、１２１の向きの磁束は、励磁コイル１１３の内側を通過しない磁束である。１２４の向きの起磁力が十分大きいと、１２２の向きの磁束より１２１の向きの磁束が多くなり、切り換えヨーク１０６を時計回りに回転させる磁気力が作用し、切り換えヨーク１０６は瞬時にほぼ９０度回転し、図７に示す非励磁状態になる。
【００８２】
以上のように、磁気回路１００は、励磁状態と非励磁状態とに切り換える時、切り換えヨーク１０６が瞬時に回転するので、励磁コイルへ１１３への通電は、瞬時でよく、消費電力が少ない。また、必要な操作は励磁コイルに通電するだけなので遠隔操作も容易である。さらに、励磁コイルはひとつだけしか配置されていないが、励磁コイル１１３は、切り換えヨーク１０６と一体になって動くように配置したので、いつでも磁気的接続をしている接続部の側にあることになる。従って、励磁状態と非励磁状態とに切り換える時、励磁コイル１１３への通電は、いつでも励磁コイルの内側を通過する磁束を減少させる向きに起磁力を発生させれば良く、この起磁力は永久磁石に対して常に減磁の向きに作用するので、切り換えるべき磁束の量が減少し、切り換えに必要な励磁コイルの起磁力も小さくてすむので、より消費電力の少ない切り換えが可能であるという効果を有する。
【００８３】
また、磁気回路１００において、永久磁石１０３は、第１のヨークの垂直板部１０１aと接続ヨーク１０４に挟まれた空間に挿入され、固定に配置されているので、切り換えに際しても動くことは無い。しかも、切り換えヨーク１０６の動きは回転運動であり、衝突の衝撃は発生しない。従って、永久磁石としてフェライト磁石や希土類磁石を使用しても破損することが無いという効果を有する。
【００８４】
図示されてはいないが、磁気回路１００に対して、たとえば、切り換えヨークの回転軸１０６e、１０６ｆ付近にねじりばね等の弾性部材を配置し、図７の非励磁状態においては切り換えヨーク１０６に反時計回りに回転させる力を及ぼし、図８の励磁状態においては切り換えヨーク１０６に時計回りに回転させる力を及ぼすようにすることができる。この弾性部材は、切り換えヨーク１０６の回転方向を規定するとともに、非励磁状態と励磁状態の切り換えに必要な励磁コイルの電流値を小さくすることができ、消費電力を更に少なくすることができるという効果を有する。
【００８５】
さらに、図示されてはいないが、磁気回路１００に対して、第１の磁気作用面１０２に第１の磁極部材を配置し、第２の磁気作用面１１０に第２の磁極部材を配置し、第１の磁極部材と第２の磁極部材によって、円柱状の鋼材を吊り上げるのに都合の良いV字形の磁気作用面（即ち、吸着面）を構成することができる。その他、使用に都合の良い形状の磁気作用面を構成することができる。即ち、これらの磁極部材の配置は、磁気回路１００の利用を拡大することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明の磁気回路は、リフティングマグネット、マグネットホルダー、マグネットチャックの外にも、種々の磁気吸着保持装置、磁気選別機、磁化装置、磁気処理装置、磁気反発力応用装置など、磁界を利用する多くの装置に利用可能な磁気回路である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の磁気回路の実施例１の中心軸を通る縦断面図であり、非励磁状態を示している。
【図２】本発明の磁気回路の実施例１の底面図であり、磁気作用面を示している。
【図３】本発明の磁気回路の実施例１の中心軸を通る縦断面図であり、励磁状態を示している。
【図４】本発明の磁気回路の実施例２の断面図であり、図５の４−４線に沿って得た断面図である。
【図５】本発明の磁気回路の実施例２の断面図であり、図４の５−５線に沿って得た断面図である。
【図６】本発明の磁気回路の実施例２の上面図であり、磁極組立体の吸着面を示している。
【図７】本発明の磁気回路の実施例３の断面図であり、図９の７−７線に沿って得た断面図である。
【図８】本発明の磁気回路の実施例３の断面図であり、図９の７−７線に沿って得た断面図である。
【図９】本発明の磁気回路の実施例３の断面図であり、図７の９−９線に沿って得た断面図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０、５０、１００：磁気回路
１１、５１、１０１：第１のヨーク
１２、５２、１０２：第１の磁気作用面
１３、５３ａ、５３ｂ、１０３：永久磁石
１４、５４、１０４：接続ヨーク
１６、５６、１０６：切り換えヨーク
１７、１８、５７、５８、６５、６６、８３、１１４、１１５、１１６：セパレーター
１９、５９、１０９：第２のヨーク
２０、６０、１１０：第２の磁気作用面
２３、２４、６３、６４、１１３：励磁コイル
２５：第１の弾性部材
２６：第２の弾性部材
２７、６７、６８、８４：ボルト
８１：第１の磁極部材
８２：第２の磁極部材
【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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【図８】
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【図９】
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