(57)【要約】【課題】永久磁石からの磁束を制御して強い保持力を得ることができ、容易に保持及び解除の切り換えが可能で残留磁気を最小化した磁性体保持装置を提供する。【解決手段】第１のＮポールピース、第１のＳポールピース、及び第１の永久磁石を備える第１のポールピースアセンブリと、第２のＮポールピース、第２のＳポールピース、及び第２の永久磁石を備える第２のポールピースアセンブリと、少なくとも１つの第１のコイルと、少なくとも１つの第２のコイルと、第１のコイル及び第２のコイルに印加される電流を制御する制御装置とを備え、第１のポールピースアセンブリ及び第２のポールピースアセンブリのうちの１つ以上は、第１のＮポールピースの接触面と第２のＳポールピースの接触面とが互いに離隔し、第１のＳポールピースの接触面と第２のＮポールピースの接触面とが互いに離隔する第１の配置と、第１のＮポールピースの接触面と第２のＳポールピースの接触面とが互いに接触し、第１のＳポールピースの接触面と第２のＮポールピースの接触面とが互いに接触する第２の配置との間を切り換えるように、移動可能に構成され、制御装置は、第１のコイル及び第２のコイルに印加される電流を調整して第１のコイル及び第２のコイルを通過する磁束を制御することにより、第１のポールピースアセンブリと第２のポールピースアセンブリとが第１の配置と第２の配置との間で切り換え可能にして、第１のポールピースアセンブリ及び第２のポールピースアセンブリの保持面を通過する磁束を制御する。【選択図】図１ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持面及び接触面が形成されて磁性体である第１のＮポールピース、保持面及び接触面が形成されて磁性体である第１のＳポールピース、及び前記第１のＮポールピースにＮ極が接触し、前記第１のＳポールピースにＳ極が接触するように配置された第１の永久磁石を備える第１のポールピースアセンブリと、
保持面及び接触面が形成されて磁性体である第２のＮポールピース、保持面及び接触面が形成されて磁性体である第２のＳポールピース、及び前記第２のＮポールピースにＮ極が接触し、前記第２のＳポールピースにＳ極が接触するように配置された第２の永久磁石を備えて、前記第２のＳポールピースの接触面は、前記第１のＮポールピースの接触面に対面するように配置され、前記第２のＮポールピースの接触面は、前記第１のＳポールピースの接触面に対面するように配置された第２のポールピースアセンブリと、
前記第１のＮポールピースの保持面を通過する磁束と前記第２のＳポールピースの保持面を通過する磁束とのうちの少なくとも１つに影響を及ぼすように配置された少なくとも１つの第１のコイルと、
前記第１のＳポールピースの保持面を通過する磁束と前記第２のＮポールピースの保持面を通過する磁束とのうちの少なくとも１つに影響を及ぼすように配置された少なくとも１つの第２のコイルと、
前記第１のコイル及び前記第２のコイルに印加される電流を制御する制御装置と、
を備え、
前記第１のポールピースアセンブリ及び前記第２のポールピースアセンブリのうちの１つ以上は、前記第１のＮポールピースの接触面と前記第２のＳポールピースの接触面とが互いに離隔し、また、前記第１のＳポールピースの接触面と前記第２のＮポールピースの接触面とが互いに離隔する第１の配置と、前記第１のＮポールピースの接触面と前記第２のＳポールピースの接触面とが互いに接触し、また、前記第１のＳポールピースの接触面と前記第２のＮポールピースの接触面とが互いに接触する第２の配置との間で切り換えられるように、移動可能に構成され、
前記制御装置は、前記第１のコイル及び前記第２のコイルに印加される電流を調整して前記第１のコイル及び前記第２のコイルを通過する磁束を制御することにより、前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第１の配置と前記第２の配置との間で切り換え可能にして、前記第１のポールピースアセンブリ及び前記第２のポールピースアセンブリの保持面を通過する磁束を制御することを特徴とする磁性体保持装置。
【請求項２】
保持面及び接触面が形成されて磁性体である第１の連結ポールピースと、
保持面及び接触面が形成されて磁性体である第２の連結ポールピースと、
をさらに備え、
前記第１の連結ポールピースの接触面は、前記第１のＮポールピースの保持面に対面するように配置され、前記第２の連結ポールピースの接触面は、前記第１のＳポールピースの保持面に対面するように配置され、
前記第１の連結ポールピース、前記第２の連結ポールピース、及び前記第２のポールピースアセンブリは固定され、前記第１のポールピースアセンブリは、前記第１の連結ポールピース及び前記第２の連結ポールピースと前記第２のポールピースアセンブリとの間で移動可能であり、
前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第１の配置で配置される場合、前記第１のポールピースアセンブリの保持面と前記第１の連結ポールピース及び前記第２の連結ポールピースの接触面とが各々接触し、前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第２の配置で配置される場合、前記第１のポールピースアセンブリの保持面と前記第１の連結ポールピース及び前記第２の連結ポールピースの接触面とが各々離隔するように、前記第１の連結ポールピース及び前記第２の連結ポールピースが配置され、
前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第１の配置で配置される場合、前記第２のポールピースアセンブリの保持面と前記第１の連結ポールピース及び前記第２の連結ポールピースの保持面とに磁性体である取付対象物が保持され、前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第２の配置で配置される場合、前記第２のポールピースアセンブリの保持面と前記第１の連結ポールピース及び前記第２の連結ポールピースの保持面とから磁性体である取付対象物が解除され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】
保持面及び接触面が形成されて磁性体である第３のＮポールピース、保持面及び接触面が形成されて磁性体である第３のＳポールピース、及び前記第３のＮポールピースにＮ極が接触し、前記第３のＳポールピースにＳ極が接触するように配置された第３の永久磁石を備え、前記第３のＳポールピースの接触面は、前記第１のＮポールピースの保持面に対面するように配置され、前記第３のＮポールピースの接触面は、前記第１のＳポールピースの保持面に対面するように配置された第３のポールピースアセンブリをさらに備え、
前記第２のポールピースアセンブリ及び前記第３のポールピースアセンブリは固定され、前記第１のポールピースアセンブリは、前記第２のポールピースアセンブリと前記第３のポールピースアセンブリとの間で移動可能であり、
前記第１のポールピースアセンブリ及び前記第２のポールピースアセンブリが前記第１の配置で配置される場合、前記第１のポールピースアセンブリのＮポールピースの保持面と前記第３のポールピースアセンブリの接触面が接触し、前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第２の配置で配置される場合、前記第１のポールピースアセンブリの保持面と前記第３のポールピースアセンブリの接触面とが各々離隔するように、前記第３のポールピースアセンブリが配置され、
前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第１の配置で配置される場合、前記第２のポールピースアセンブリの保持面に磁性体である取付対象物が保持され、前記第３のポールピースアセンブリの保持面から磁性体である取付対象物が解除され、前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第２の配置で配置される場合、前記第２のポールピースアセンブリの保持面から磁性体である取付対象物が解除され、前記第３のポールピースアセンブリの保持面に磁性体である取付対象物が保持され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】
前記第１の連結ポールピースの保持面、前記第２の連結ポールピースの保持面、及び前記第２のポールピースアセンブリの保持面は、単一の取付対象物を取り付けるように形成され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５】
前記第１のポールピースアセンブリは、前記第２のポールピースアセンブリの保持面と前記第１の連結ポールピース及び前記第２の連結ポールピースの保持面との延長面に沿う方向に移動可能であ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】
前記第２のポールピースアセンブリの保持面、前記第１の連結ポールピースの保持面、及び前記第２の連結ポールピースの保持面は、四角形の形態で配置され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７】
前記第２のポールピースアセンブリの保持面同士が互いに隣接し、前記第１の連結ポールピースの保持面と前記第２の連結ポールピースの保持面とが互いに隣接するように配置されることを特徴とする請求項４または５に記載の磁性体保持装置。
【請求項８】
保持面及び接触面が形成されて磁性体である第３の連結ポールピース及び少なくとも１つの第３のコイルをさらに備え、
前記第２の連結ポールピースの保持面は２個が形成され、
前記第１のポールピースアセンブリは、保持面及び接触面が形成されて磁性体である第３のＮポールピースと、前記第１のＳポールピースにＳ極が接触し、前記第３のＮポールピースにＮ極が接触する第３の永久磁石とをさらに備え、
前記第２のポールピースアセンブリは、保持面及び接触面が形成されて磁性体である第３のＳポールピースと、前記第２のＮポールピースにＮ極が接触し、前記第３のＳポールピースにＳ極が接触する第４の永久磁石とをさらに備え、
前記第３のコイルは、前記第３のＮポールピースの保持面を通過する磁束と前記第３のＳポールピースの保持面を通過する磁束とのうちの少なくとも１つに影響を及ぼすように配置され、
前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第１の配置で配置される場合、前記第１のポールピースアセンブリの保持面と、前記第１の連結ポールピース、前記第２の連結ポールピース、及び前記第３の連結ポールピースの接触面とが接触し、前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第２の配置で配置される場合、前記第１のポールピースアセンブリの保持面と、前記第１の連結ポールピース、前記第２の連結ポールピース、及び前記第３の連結ポールピースの接触面とが離隔するように、前記第１の連結ポールピース、前記第２の連結ポールピース、及び前記第３の連結ポールピースが配置され、
前記第２のポールピースアセンブリの保持面、前記第１の連結ポールピースの保持面、前記第２の連結ポールピースの保持面、及び前記第３の連結ポールピースの保持面は、単一の磁性体である取付対象物を取り付けられるように形成され、
前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第１の配置で配置される場合、前記第２のポールピースアセンブリの保持面、前記第１の連結ポールピースの保持面、前記第２の連結ポールピースの保持面、及び前記第３の連結ポールピースの保持面に前記取付対象物が保持され、前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第２の配置で配置される場合、前記第２のポールピースアセンブリの保持面、前記第１の連結ポールピースの保持面、前記第２の連結ポールピースの保持面、及び前記第３の連結ポールピースの保持面から前記取付対象物が解除され、
前記第２の連結ポールピースの保持面のうちのいずれか１つは、前記第１の連結ポールピースの保持面に隣接し、前記第２の連結ポールピースの保持面のうちの他の１つは、前記第３の連結ポールピースの保持面に隣接するように配置され、
前記制御装置は、前記第１のコイル、前記第２のコイル、及び前記第３のコイルに印加される電流を調整して、前記第１のコイル、前記第２のコイル、及び前記第３のコイルを通過する磁束を制御することにより、前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第１の配置と前記第２の配置との間で切り換え可能にして、前記第１のポールピースアセンブリの保持面、前記第２のポールピースアセンブリの保持面、前記第１の連結ポールピースの保持面、前記第２の連結ポールピースの保持面、及び前記第３の連結ポールピースの保持面を通過する磁束を制御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９】
前記第２の連結ポールピースの接触面は、突出部の端部に形成され、
前記第２のコイルは、前記突出部に配置されることを特徴とする請求項８に記載の磁性体保持装置。
【請求項１０】
前記第１のポールピースアセンブリは、Ｎポールピース及びＳポールピースを囲むように配置されて磁性体である第１の強化ポールピースと、前記第１の強化ポールピースにＳ極が接触し、ＮポールピースにＮ極が接触するように配置された１つ以上の第１の強化永久磁石と、前記第１の強化ポールピースにＮ極が接触し、ＳポールピースにＳ極が接触するように配置された１つ以上の第２の強化永久磁石とをさらに備え、
前記第２のポールピースアセンブリは、Ｎポールピース及びＳポールピースを囲むように配置されて磁性体である第２の強化ポールピースと、前記第２の強化ポールピースにＳ極が接触し、ＮポールピースにＮ極が接触するように配置された１つ以上の第３の強化永久磁石と、前記第２の強化ポールピースにＮ極が接触し、ＳポールピースにＳ極が接触するように配置された１つ以上の第４の強化永久磁石とをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の磁性体保持装置。
【請求項１１】
前記第１のポールピースアセンブリは、第１の付加Ｎポールピース、第１の付加Ｓポールピース、前記第１の付加ＮポールピースにＮ極が接触し、前記第１の付加ＳポールピースにＳ極が接触する第１の強化永久磁石、前記第１の付加ＮポールピースにＮ極が接触し、ＳポールピースにＳ極が接触する第２の強化永久磁石、及び前記第１の付加ＳポールピースにＳ極が接触し、ＮポールピースにＮ極が接触する第３の強化永久磁石をさらに備え、
前記第２のポールピースアセンブリは、第２の付加Ｎポールピース、第２の付加Ｓポールピース、前記第２の付加ＮポールピースにはＮ極が接触し、前記第２の付加ＳポールピースにＳ極が接触する第４の強化永久磁石、前記第２の付加ＮポールピースにＮ極が接触し、ＳポールピースにＳ極が接触する第５の強化永久磁石、及び前記第２の付加ＳポールピースにＳ極が接触し、ＮポールピースにＮ極が接触する第６の強化永久磁石をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の磁性体保持装置。
【請求項１２】
前記第１のコイルは、前記第１のＮポールピース及び前記第２のＳポールピースのうちの少なくとも１つに配置され、
前記第２のコイルは、前記第１のＳポールピース及び前記第２のＮポールピースのうちの少なくとも１つに配置され、
前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、前記第１の永久磁石と前記第２の永久磁石との間に配置されない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１３】
前記第１のポールピースアセンブリ及び前記第２のポールピースアセンブリが前記第２の配置であるときに形成される磁束が通過するポールピースの断面積は、前記第１の連結ポールピース及び前記第２の連結ポールピースの断面積より大きい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１４】
前記第１のポールピースアセンブリ及び前記第２のポールピースアセンブリが前記第２の配置にあるときに形成される磁束が通過するポールピースの断面積は、前記第２の永久磁石と前記第２のポールピースアセンブリの保持面との間のポールピースの断面積より大きい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１５】
前記第１のポールピースアセンブリ及び前記第２のポールピースアセンブリが前記第２の配置にあるときに形成される磁束が通過するポールピースの断面積は、前記第１の永久磁石と前記第１のポールピースアセンブリの保持面との間のポールピースの断面積より大きい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１６】
前記第１のコイル及び前記第２のコイルは、前記第２の永久磁石と前記第２のポールピースアセンブリの保持面との間に配置されることを特徴とする請求項１４に記載の磁性体保持装置。
【請求項１７】
前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、前記第１の永久磁石と前記第１のポールピースアセンブリの保持面との間に配置されることを特徴とする請求項１５に記載の磁性体保持装置。
【請求項１８】
前記第１のポールピースアセンブリ及び前記第２のポールピースアセンブリのうちの移動可能なポールピースアセンブリは、頭なしボルトにより案内され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１９】
前記第１の連結ポールピース及び前記第２の連結ポールピースを通過する磁束の経路のうちの最短経路が垂直に屈折されないように、前記第１の連結ポールピース及び前記第２の連結ポールピースに面取り（ｃｈａｍｆｅｒ）またはフィレット（ｆｉｌｌｅｔ）がなされていることを特徴とする請求項４に記載の磁性体保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性体保持装置に関し、より詳しくは、永久磁石からの磁束を制御して、強い保持力を得ることができ、容易に保持及び解除の切り換えが可能で、残留磁気を最小化した磁性体保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石工作物保持装置（ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  ｍａｇｎｅｔ  ｗｏｒｋｈｏｌｄｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）のような磁性体保持装置は、鉄のような磁性物質（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｍａｔｅｒｉａｌ）で構成された取付対象物を、磁気力を用いて取り付けるのに使用される装置であって、今日、射出成形機の金型クランピング、プレス機の金型クランピング、及び工作機械のチャックなどに取り付けられる内部装置等として広く使用されている。
【０００３】
このような磁性体保持装置は、基本的に永久磁石の強い磁気力を用いて、磁性体である取付対象物を保持面に取り付けるものであるが、解除時には永久磁石からの磁束を制御して保持面に磁束が形成されないようにして取付対象物を保持面から離す。
【０００４】
ここで、永久磁石からの磁束を制御する方法は、回転可能に設けられた他の永久磁石を回転させることにより磁束を制御する方法、また、別の電磁石を用いて磁束を制御する方法などが使用される。
【０００５】
本発明の出願人は、既に別の電磁石を用いた磁性体保持装置を提案している（特許文献１参照）。また、より改良された形態の磁性体保持装置を提案している（特許文献２参照）。
【０００６】
特許文献１及び２に開示された本出願人の磁性体保持装置は、別の電磁石を設けずに、ポールピースにコイルを配置することにより、簡単な構造で強い保持力を得ることができ、保持または解除の際の切り換え時にのみ小電流を使用して永久磁石の磁気力を制御することができ、強い保持力を小さなスペースで得ることができるという長所を有している。
【０００７】
一方、取付対象物を保持しない解除時にも取付対象物を引き寄せる残留磁気（ｒｅｓｉｄｕａｌ  ｍａｇｎｅｔｉｓｍ）を最小化することは、磁性体保持装置に対する継続的な課題である。
【０００８】
総合すれば、多くの永久磁石を使用するほど保持力は増加するが、磁束の制御がより難しくなり、また、残留磁気もその分だけ大きくなるため、利用面において限界点となってきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０３９５４８号
【特許文献２】韓国登録特許第１０−１３１９０５２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、永久磁石からの磁束を制御して強い保持力を得ることができ、容易に保持及び解除の切り換えが可能で、残留磁気を最小化し得る磁性体保持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様よる磁性体保持装置は、保持面及び接触面が形成されて磁性体である第１のＮポールピース、保持面及び接触面が形成されて磁性体である第１のＳポールピース、及び前記第１のＮポールピースにＮ極が接触し、前記第１のＳポールピースにＳ極が接触するように配置された第１の永久磁石を備える第１のポールピースアセンブリと、保持面及び接触面が形成されて磁性体である第２のＮポールピース、保持面及び接触面が形成されて磁性体である第２のＳポールピース、及び前記第２のＮポールピースにＮ極が接触し、前記第２のＳポールピースにＳ極が接触するように配置された第２の永久磁石を備えて、前記第２のＳポールピースの接触面は前記第１のＮポールピースの接触面に対面するように配置され、前記第２のＮポールピースの接触面は前記第１のＳポールピースの接触面に対面するように配置された第２のポールピースアセンブリと、前記第１のＮポールピースの保持面を通過する磁束と前記第２のＳポールピースの保持面を通過する磁束とのうちの少なくとも１つに影響を及ぼすように配置された少なくとも１つの第１のコイルと、前記第１のＳポールピースの保持面を通過する磁束と前記第２のＮポールピースの保持面を通過する磁束とのうちの少なくとも１つに影響を及ぼすように配置された少なくとも１つの第２のコイルと、前記第１のコイル及び前記第２のコイルに印加される電流を制御する制御装置とを備え、前記第１のポールピースアセンブリ及び前記第２のポールピースアセンブリのうちの１つ以上は、前記第１のＮポールピースの接触面と前記第２のＳポールピースの接触面とが互いに離隔し、また、前記第１のＳポールピースの接触面と前記第２のＮポールピースの接触面とが互いに離隔する第１の配置と、前記第１のＮポールピースの接触面と前記第２のＳポールピースの接触面とが互いに接触し、また、前記第１のＳポールピースの接触面と前記第２のＮポールピースの接触面とが互いに接触する第２の配置との間で切り換えられるように、移動可能に構成され、前記制御装置は、前記第１のコイル及び前記第２のコイルに印加される電流を調整して前記第１のコイル及び前記第２のコイルを通過する磁束を制御することにより、前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第１の配置と前記第２の配置との間で切り換え可能にして、前記第１のポールピースアセンブリ及び前記第２のポールピースアセンブリの保持面を通過する磁束を制御することを特徴とする。
【００１２】
本発明の一態様による磁性体保持装置の他の例は、保持面及び接触面が形成されて磁性体である第１の連結ポールピースと、保持面及び接触面が形成されて磁性体である第２の連結ポールピースとをさらに備え、前記第１の連結ポールピースの接触面は、前記第１のＮポールピースの保持面に対面するように配置され、前記第２の連結ポールピースの接触面は、前記第１のＳポールピースの保持面に対面するように配置され、前記第１の連結ポールピース、前記第２の連結ポールピース、及び前記第２のポールピースアセンブリは固定され、前記第１のポールピースアセンブリは、前記第１の連結ポールピース及び前記第２の連結ポールピースと前記第２のポールピースアセンブリとの間で移動可能であり、前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第１の配置で配置される場合、前記第１のポールピースアセンブリの保持面と前記第１の連結ポールピース及び前記第２の連結ポールピースの接触面とが各々接触し、前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第２の配置で配置される場合、前記第１のポールピースアセンブリの保持面と前記第１の連結ポールピース及び前記第２の連結ポールピースの接触面とが各々離隔するように、前記第１の連結ポールピース及び前記第２の連結ポールピースが配置され、前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第１の配置で配置される場合、前記第２のポールピースアセンブリの保持面と前記第１の連結ポールピース及び前記第２の連結ポールピースの保持面とに磁性体である取付対象物が保持され、前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第２の配置で配置される場合、前記第２のポールピースアセンブリの保持面と前記第１の連結ポールピース及び前記第２の連結ポールピースの保持面とから磁性体である取付対象物が解除される。
【００１３】
本発明の一態様による磁性体保持装置のさらに他の例は、保持面及び接触面が形成されて磁性体である第３のＮポールピース、保持面及び接触面が形成されて磁性体である第３のＳポールピース、及び前記第３のＮポールピースにＮ極が接触し、前記第３のＳポールピースにＳ極が接触するように配置された第３の永久磁石を備え、前記第３のＳポールピースの接触面は、前記第１のＮポールピースの保持面に対面するように配置され、前記第３のＮポールピースの接触面は、前記第１のＳポールピースの保持面に対面するように配置された第３のポールピースアセンブリをさらに備え、前記第２のポールピースアセンブリ及び前記第３のポールピースアセンブリは固定され、前記第１のポールピースアセンブリは、前記第２のポールピースアセンブリと前記第３のポールピースアセンブリとの間で移動可能であり、前記第１のポールピースアセンブリ及び前記第２のポールピースアセンブリが前記第１の配置で配置される場合、前記第１のポールピースアセンブリの保持面と前記第３のポールピースアセンブリの接触面とが接触し、前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第２の配置で配置される場合、前記第１のポールピースアセンブリの保持面と前記第３のポールピースアセンブリの接触面とが離隔するように、前記第３のポールピースアセンブリが配置され、前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第１の配置で配置される場合、前記第２のポールピースアセンブリの保持面に磁性体である取付対象物が保持され、前記第３のポールピースアセンブリの保持面から磁性体である取付対象物が解除され、前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第２の配置で配置される場合、前記第２のポールピースアセンブリの保持面から磁性体である取付対象物が解除され、前記第３のポールピースアセンブリの保持面に磁性体である取付対象物が保持される。
【００１４】
本発明の磁性体保持装置の他の例は、前記第１の連結ポールピースの保持面、前記第２の連結ポールピースの保持面、及び前記第２のポールピースアセンブリの保持面は、単一の取付対象物を取り付けるように形成され得る。
前記第１のポールピースアセンブリは、前記第２のポールピースアセンブリの保持面と前記第１の連結ポールピース及び前記第２の連結ポールピースの保持面との延長面に沿う方向に移動可能である。
前記第２のポールピースアセンブリの保持面、前記第１の連結ポールピースの保持面、及び前記第２の連結ポールピースの保持面は、四角形の形態で配置され得る。
また、前記第２のポールピースアセンブリの保持面同士が互いに隣接し、前記第１の連結ポールピースの保持面と前記第２の連結ポールピースの保持面とが互いに隣接するように配置され得る。
【００１５】
また、本発明の磁性体保持装置の他の例は、保持面及び接触面が形成されて磁性体である第３の連結ポールピース及び少なくとも１つの第３のコイルをさらに備え、前記第２の連結ポールピースの保持面は２個が形成され、前記第１のポールピースアセンブリは、保持面及び接触面が形成されて磁性体である第３のＮポールピースと、前記第１のＳポールピースにＳ極が接触し、前記第３のＮポールピースにＮ極が接触する第３の永久磁石とをさらに備え、前記第２のポールピースアセンブリは、保持面及び接触面が形成されて磁性体である第３のＳポールピースと、前記第２のＮポールピースにＮ極が接触し、前記第３のＳポールピースにＳ極が接触する第４の永久磁石とをさらに備え、前記第３のコイルは、前記第３のＮポールピースの保持面を通過する磁束と前記第３のＳポールピースの保持面を通過する磁束とのうちの少なくとも１つに影響を及ぼすように配置され、前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第１の配置で配置される場合、前記第１のポールピースアセンブリの保持面と、前記第１の連結ポールピース、前記第２の連結ポールピース、及び前記第３の連結ポールピースの接触面とが接触し、前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第２の配置で配置される場合、前記第１のポールピースアセンブリの保持面と、前記第１の連結ポールピース、前記第２の連結ポールピース、及び前記第３の連結ポールピースの接触面とが離隔するように、前記第１の連結ポールピース、前記第２の連結ポールピース、及び前記第３の連結ポールピースが配置され、前記第２のポールピースアセンブリの保持面、前記第１の連結ポールピースの保持面、前記第２の連結ポールピースの保持面、及び前記第３の連結ポールピースの保持面は、単一の磁性体である取付対象物を取り付けられるように形成され、前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第１の配置で配置される場合、前記第２のポールピースアセンブリの保持面、前記第１の連結ポールピースの保持面、前記第２の連結ポールピースの保持面、及び前記第３の連結ポールピースの保持面に前記取付対象物が保持され、前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第２の配置で配置される場合、前記第２のポールピースアセンブリの保持面、前記第１の連結ポールピースの保持面、前記第２の連結ポールピースの保持面、及び前記第３の連結ポールピースの保持面から前記取付対象物が解除され、前記第２の連結ポールピースの保持面のうちのいずれか１つは、前記第１の連結ポールピースの保持面に隣接し、前記第２の連結ポールピースの保持面のうちの他の１つは、前記第３の連結ポールピースの保持面に隣接するように配置され、前記制御装置は、前記第１のコイル、前記第２のコイル、及び前記第３のコイルに印加される電流を調整して、前記第１のコイル、前記第２のコイル、及び前記第３のコイルを通過する磁束を制御することにより、前記第１のポールピースアセンブリと前記第２のポールピースアセンブリとが前記第１の配置と前記第２の配置との間で切り換え可能にして、前記第１のポールピースアセンブリの保持面、前記第２のポールピースアセンブリの保持面、前記第１の連結ポールピースの保持面、前記第２の連結ポールピースの保持面、及び前記第３の連結ポールピースの保持面を通過する磁束を制御する。
【００１６】
前記第２の連結ポールピースの接触面は、突出部の端部に形成され、前記第２のコイルは、前記突出部に配置される。
【００１７】
また、本発明の一態様による磁性体保持装置は、前記第１のポールピースアセンブリは、Ｎポールピース及びＳポールピースを囲むように配置されて磁性体である第１の強化ポールピースと、前記第１の強化ポールピースにＳ極が接触し、ＮポールピースにＮ極が接触するように配置された１つ以上の第１の強化永久磁石と、前記第１の強化ポールピースにＮ極が接触し、ＳポールピースにＳ極が接触するように配置された１つ以上の第２の強化永久磁石とをさらに備え（備えるか）、前記第２のポールピースアセンブリは、Ｎポールピース及びＳポールピースを囲むように配置されて磁性体である第２の強化ポールピースと、前記第２の強化ポールピースにＳ極が接触し、ＮポールピースにＮ極が接触するように配置された１つ以上の第３の強化永久磁石と、前記第２の強化ポールピースにＮ極が接触し、ＳポールピースにＳ極が接触するように配置された１つ以上の第４の強化永久磁石とをさらに備え得る。
【００１８】
前記第１のポールピースアセンブリは、第１の付加Ｎポールピース、第１の付加Ｓポールピース、前記第１の付加ＮポールピースにＮ極が接触し、前記第１の付加ＳポールピースにＳ極が接触する第１の強化永久磁石、前記第１の付加ＮポールピースにＮ極が接触し、ＳポールピースにＳ極が接触する第２の強化永久磁石、及び前記第１の付加ＳポールピースにＳ極が接触し、ＮポールピースにＮ極が接触する第３の強化永久磁石をさらに備え（備えるか）、前記第２のポールピースアセンブリは、第２の付加Ｎポールピース、第２の付加Ｓポールピース、前記第２の付加ＮポールピースにＮ極が接触し、前記第２の付加ＳポールピースにＳ極が接触する第４の強化永久磁石、前記第２の付加ＮポールピースにＮ極が接触し、ＳポールピースにＳ極が接触する第５の強化永久磁石、及び前記第２の付加ＳポールピースにＳ極が接触し、ＮポールピースにＮ極が接触する第６の強化永久磁石をさらに備え得る。
【００１９】
また、本発明の一態様による磁性体保持装置において、前記第１のコイルは、前記第１のＮポールピース及び前記第２のＳポールピースのうちの少なくとも１つに配置され、前記第２のコイルは、前記第１のＳポールピース及び前記第２のＮポールピースのうちの少なくとも１つに配置され、前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、前記第１の永久磁石と前記第２の永久磁石との間に配置されない。
【００２０】
本発明の磁性体保持装置の他の例では、前記第１のポールピースアセンブリ及び前記第２のポールピースアセンブリが前記第２の配置にあるときに形成される磁束が通過するポールピースの断面積は、前記第１の連結ポールピース及び前記第２の連結ポールピースの断面積より大きい。
【００２１】
前記第１のポールピースアセンブリ及び前記第２のポールピースアセンブリが前記第２の配置にあるときに形成される磁束が通過するポールピースの断面積は、前記第２の永久磁石と前記第２のポールピースアセンブリの保持面との間のポールピースの断面積より大きい。
【００２２】
また、前記第１のポールピースアセンブリ及び前記第２のポールピースアセンブリが前記第２の配置にあるときに形成される磁束が通過するポールピースの断面積は、前記第１の永久磁石と前記第１のポールピースアセンブリの保持面との間のポールピースの断面積より大きい。
前記第１のコイル及び前記第２のコイルは、前記第２の永久磁石と前記第２のポールピースアセンブリの保持面との間に配置される。
前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、前記第１の永久磁石と前記第１のポールピースアセンブリの保持面との間に配置される。
前記第１のポールピースアセンブリ及び前記第２のポールピースアセンブリのうちの移動可能なポールピースアセンブリは、頭なしボルトにより案内され得る。
前記第１の連結ポールピース及び前記第２の連結ポールピースを通過する磁束の経路のうちの最短経路が垂直に屈折されないように、前記第１の連結ポールピース及び前記第２の連結ポールピースに面取り（ｃｈａｍｆｅｒ）またはフィレット（ｆｉｌｌｅｔ）がなされ得る。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、取付対象物の解除時に残留磁気を最小化することができる。これと共に、別の電磁石を設けずにポールピースにコイルを配置することにより、簡単な構造で強い保持力を得ることができ、保持または解除の際の切り換え時にのみ小電流を使用して永久磁石の磁気力を制御することができ、小さいスペースでも強い保持力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１ａ】本発明の一実施形態による磁性体保持装置の概略的な断面図である。
【図１ｂ】本発明の一実施形態による磁性体保持装置の概略的な断面図である。
【図１ｃ】本発明の一実施形態による磁性体保持装置の概略的な断面図である。
【図２ａ】本発明の他の実施形態による磁性体保持装置の概略的な断面図である。
【図２ｂ】本発明の他の実施形態による磁性体保持装置の概略的な断面図である。
【図２ｃ】本発明の他の実施形態による磁性体保持装置の概略的な断面図である。
【図３ａ】本発明のさらに他の実施形態による磁性体保持装置の概略的な断面図である。
【図３ｂ】本発明のさらに他の実施形態による磁性体保持装置の概略的な断面図である。
【図３ｃ】本発明のさらに他の実施形態による磁性体保持装置の概略的な断面図である。
【図４ａ】本発明の他の実施形態による磁性体保持装置の概略的な断面図である。
【図４ｂ】本発明の他の実施形態による磁性体保持装置の概略的な断面図である。
【図４ｃ】本発明の他の実施形態による磁性体保持装置の概略的な断面図である。
【図４ｄ】図４ａのＡ−Ａ線断面図である。
【図４ｅ】図４ａのＢ−Ｂ線断面図である。
【図５ａ】本発明のさらに他の実施形態による磁性体保持装置の概略的な断面図である。
【図５ｂ】本発明のさらに他の実施形態による磁性体保持装置の概略的な断面図である。
【図５ｃ】本発明のさらに他の実施形態による磁性体保持装置の概略的な断面図である。
【図６ａ】本発明のさらに他の実施形態に係る磁性体保持装置の概略的な断面図である。
【図６ｂ】図６ａのＡ−Ａ線断面図である。
【図６ｃ】図６ａのＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態による磁性体保持装置の概略的な断面図である。
【図８】本発明のさらに他の実施形態による磁性体保持装置の概略的な断面図である。
【図９ａ】本発明のさらに他の実施形態による磁性体保持装置の概略的な正面図である。
【図９ｂ】本発明のさらに他の実施形態による磁性体保持装置の概略的な側面図である。
【図１０ａ】本発明の他の実施形態による磁性体保持装置の概略的な断面図である。
【図１０ｂ】本発明の他の実施形態による磁性体保持装置の概略的な断面図である。
【図１０ｃ】本発明の他の実施形態による磁性体保持装置の概略的な断面図である。
【図１１ａ】図２ａ及び図２ｂの磁性体保持装置の側断面図である。
【図１１ｂ】図２ｃの磁性体保持装置の側断面図である。
【図１２ａ】図４ａ及び図４ｂの磁性体保持装置の側断面図である。
【図１２ｂ】図４ｃの磁性体保持装置の側断面図である。
【図１３】図１２ａの垂直ガイド部の変形例を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の利点及び特徴、そして、それらを達成する方法は、以下で図面を参照しながら詳細に説明する。しかし、本発明は、以下に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態様で具現され、本実施形態は、本発明の開示を完全にして、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に発明の技術範囲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、請求項に記載の技術範囲により定義される。
【００２６】
素子（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）または層が、他の素子または層「上（ｏｎ）」と呼ばれる場合、他の素子の真上または中間に他の層または他の素子を介在した場合を全て含む。
【００２７】
第１、第２などの用語が、多様な構成要素を述べるために使用されるが、これらの構成要素は、これらの用語により制限されない。これらの用語は、単に１つの構成要素を他の構成要素と区別するために使用するものである。したがって、以下において言及される第１の構成要素は、本発明の技術的思想内で第２の構成要素でありうる。
【００２８】
明細書の全体にわたって同一参照符号は同一構成要素を表す。図面に示された各構成の大きさ及び厚さは、説明の便宜のために図示されたものであり、本発明は、図示された構成の大きさ及び厚さに限定されるものではない。
【００２９】
本発明の多様な実施形態の各々の特徴は、部分的にまたは全体的に互いに結合または組み合わせ可能であり、当業者が十分理解できるように技術的に様々な連動及び駆動が可能であり、各実施形態が互いに対して独立的に実施可能であり、相関関係により、共に実施可能である。
【００３０】
以下、図１ａ〜図１ｃを参照して、本発明の磁性体保持装置の基本的構成及び原理について説明する。
【００３１】
図１ａ〜図１ｃは、本発明の一実施形態による磁性体保持装置の概略的な断面図であり、特に、図１ａは、磁性体保持装置が取付対象物を解除したときの概略的な断面図であり、図１ｂ及び図１ｃは、磁性体保持装置が取付対象物を保持するときの概略的な断面図である。
【００３２】
図１ａ〜図１ｃに示すように、磁性体保持装置１０００は、第１のポールピースアセンブリ１１００、第２のポールピースアセンブリ１２００、第１のコイル１３１０、第２のコイル１３２０、及び制御装置（図示せず）を備える。
【００３３】
第１のポールピースアセンブリ１１００は、第１のＮポールピース１１１０、第１のＳポールピース１１２０、及び第１の永久磁石１１３０を備える。第１のＮポールピース１１１０は、磁性体であり、保持面１１１１及び接触面１１１２を備える。また、第１のＳポールピース１１２０は、磁性体であり、保持面１１２１及び接触面１１２２を備える。第１の永久磁石１１３０は、第１のＮポールピース１１１０にＮ極が接触し、第１のＳポールピース１１２０にＳ極が接触するように配置される。
【００３４】
第２のポールピースアセンブリ１２００は、第２のＮポールピース１２１０、第２のＳポールピース１２２０、及び第２の永久磁石１２３０を備える。第２のＮポールピース１２１０は、磁性体であり、保持面１２１１及び接触面１２１２を備える。また、第２のＳポールピース１２２０は、磁性体であり、保持面１２２１及び接触面１２２２を備える。第２の永久磁石１２３０は、第２のＮポールピース１２１０にＮ極が接触し、第２のＳポールピース１２２０にＳ極が接触するように配置される。
【００３５】
第１のポールピースアセンブリ１１００と第２のポールピースアセンブリ１２００とは、第２のＳポールピース１２２０の接触面１２２２が第１のＮポールピース１１１０の接触面１１１２と接触及び離隔が可能に（すなわち、対面するように）配置され、また、前記第２のＮポールピース１２１０の接触面１２１２が第１のＳポールピース１１２０の接触面１１２２と接触及び離隔が可能に（すなわち、対面するように）配置される。
【００３６】
第１のコイル１３１０は、第１のＮポールピース１１１０の保持面１１１１を通過する磁束と、第２のＳポールピース１２２０の保持面１２２１を通過する磁束とのうちの少なくとも１つに影響を及ぼすように配置される。また、第２のコイル１３２０は、第１のＳポールピース１１２０の保持面１１２１を通過する磁束と、第２のＮポールピース１２１０の保持面１２１１を通過する磁束とのうちの少なくとも１つに影響を及ぼすように配置される。
【００３７】
第１のコイル１３１０及び第２のコイル１３２０は、磁性体に巻かれるように配置され、電流の印加により囲っている磁性体を磁化することによって磁束に影響を及ぼすようになる。第１のコイル１３１０は、保持面（１１１１、１２２１）を通過する磁束に、第２のコイル１３２０は、保持面（１１２１、１２１１）を通過する磁束に影響を及ぼすように配置されるが、第１のコイル１３１０及び／又は第２のコイル１３２０は、１）図１ａ〜図１ｃに示すように、第１の永久磁石１１３０と第２の永久磁石１２３０との間に配置されるか、２）第１の永久磁石１１３０及び第２の永久磁石１２３０の外側のＮポールピース（１１１０、１２１０）またはＳポールピース（１１２０、１２２０）に配置されるか、又は、３）保持面（１１１１、１１２１、１２１１、１２２１）の外側に位置する、ポールピース（１１１０、１１２０、１２１０、１２２０）以外のポールピースに配置される。すなわち、第１のコイル１３１０及び第２のコイル１３２０は、第１のポールピースアセンブリ１１００及び第２のポールピースアセンブリ１２００の一部分に巻かれるか、又は、その外部に巻かれる。
【００３８】
また、第１のコイル１３１０及び第２のコイル１３２０は、図１ａ及び図１ｃに示すように、各々１個ずつ備えられるが、２個以上が備えられ得る。
【００３９】
第１のコイル１３１０及び第２のコイル１３２０は制御装置に接続され、制御装置は、第１のコイル１３１０及び第２のコイル１３２０に印加される電流（の方向または強さ）を制御する。ここでいう電流とは、直流電流を指し、以下においても同様である。
【００４０】
一方、第１のポールピースアセンブリ１１００及び第２のポールピースアセンブリ１２００のうちの１つ以上は、第１のＮポールピース１１１０の接触面１１１２と第２のＳポールピース１２２０の接触面１２２２とが互いに離隔し、また、第１のＳポールピース１１２０の接触面１１２２と第２のＮポールピース１２１０の接触面１２１２とが互いに離隔する第１の配置（図１ｃに示す配置）と、第１のＮポールピース１１１０の接触面１１１２と第２のＳポールピース１２２０の接触面１２２２とが互いに接触し、また、第１のＳポールピース１１２０の接触面１１２２と第２のＮポールピース１２１０の接触面１２１２とが互いに接触する第２の配置（図１ａ及び図１ｂに示す配置）との間で切り換えられるように、移動可能に構成される。具体的に、第１のポールピースアセンブリ１１００のみが移動されか、第２のポールピースアセンブリ１２００のみが移動されるか、または、同時に２つのポールピースアセンブリ（１１００、１２００）が移動される。以下の実施形態では、説明の便宜上、第１のポールピースアセンブリ１１００のみが移動する例を示すが、これに局限されるものではない。
【００４１】
第１のポールピースアセンブリ１１００または第２のポールピースアセンブリ１２００の移動機構は、公知の方法が広く使用され、例えば、各々挿入されたガイドピンにより移動されるか、またはローラなどを用いて移動されるか等が自由に採用され、詳細な構造は後述する。
【００４２】
制御装置は、第１のコイル１３１０及び第２のコイル１３２０に印加される電流（の方向または強さ）を調整することにより、第１のコイル１３１０及び第２のコイル１３２０を通過する磁束の方向及び強さを制御する。
【００４３】
図１ａに示すように、制御装置が第１のコイル１３１０及び第２のコイル１３２０に電流を印加せずに、第１のポールピースアセンブリ１１００と第２のポールピースアセンブリ１２００とが互いに接触された第１の配置で配置された場合、磁束は、破線で示すように接触面（１１１２、１１２２、１２１２、１２２２）を通過する内部循環構造で形成される。この場合、保持面（１１１１、１１２１、１２１１、１２２１）を通過する磁束はほとんどなくなるが、第１の永久磁石１１３０と第２の永久磁石１２３０との間の磁気力（磁気エネルギー）の差が少ないほど、保持面（１１１１、１１２１、１２１１、１２２１）を通過する磁束は少なくなる。したがって、図１ａに示す配置では、保持面（１１１１、１１２１、１２１１、１２２１）に磁性体である取付対象物が保持されない（保持されない取付対象物は破線で示す。以下においても同様に適用）。
【００４４】
ところが、図１ｂのように、制御装置が第１のコイル１３１０及び第２のコイル１３２０に電流を印加すると、接触面（１１１２、１１２２、１２１２、１２２２）を通過する第１の永久磁石１１３０と第２の永久磁石１２３０との間の磁束が弱くなり、結局は遮断される。このとき、保持面（１１１１、１１２１、１２１１、１２２１）に各々磁性体である取付対象物（１、２）を接触させると、取付対象物（１、２）を通過する磁束が図１ｂに示す破線のように形成されることにより、取付対象物（１、２）が保持面（１１１１、１１２１、１２１１、１２２１）に保持される。
【００４５】
その後、図１ｃに示すように、第１のコイル１３１０及び第２のコイル１３２０への電流の印加を除去しても、一度形成された取付対象物（１、２）への磁束は遮断されずに維持され、接触面（１１１２、１１２２、１２１２、１２２２）を通過する磁束が形成されないことにより、第１のポールピースアセンブリ１１００と第２のポールピースアセンブリ１２００とは離隔する。
【００４６】
再度、取付対象物（１、２）を第１のポールピースアセンブリ１１００及び第２のポールピースアセンブリ１２００から解除するためには、第１のコイル１３１０及び第２のコイル１３２０に図１ｂとは反対方向の電流を印加することにより、第１のポールピースアセンブリ１１００と第２のポールピースアセンブリ１２００との配置を図１ａに示すような第２の配置に戻して、図１ａに示す磁束を復元させればよい。
【００４７】
つまり、制御装置は、第１のコイル１３１０及び第２のコイル１３２０に印加される電流を調整することで、第１のコイル１３１０及び第２のコイル１３２０を通過する磁束の方向と強さを制御することにより、第１のポールピースアセンブリ１１００と第２のポールピースアセンブリ１２００とが第１の配置と第２の配置との間で切り換え可能にし、第１のポールピースアセンブリ１１００及び第２のポールピースアセンブリ１２００の保持面（１１１１、１１２１、１２１１、１２２１）を通過する磁束の方向と強さを制御する。これにより、保持面（１１１１、１１２１、１２１１、１２２１）に磁性体である取付対象物（１、２）が保持または解除される。
【００４８】
さらに、図１ａを参照すると、上述した構造の磁性体保持装置１０００は、取付対象物の解除時に、永久磁石（１１３０、１２３０）からの磁束を内部でのみ循環させることにより、外部への残留磁気をほとんど０に近づくように、または完全に除去することができる（この効果は、第１の永久磁石１１３０と第２の永久磁石１２３０とが同じ磁気力（磁気エネルギー）を有する場合に極大化される）。また、この構造では、永久磁石の密集配置が可能であるため、強い保持力を得ることができる。また、両側に取付対象物を保持することができ、種々の実施形態を具現し得るという長所がある。
【００４９】
以下では、図１ａ〜図１ｃに示す構造を応用した種々の実施形態について説明する。
【００５０】
図２ａ〜図２ｃは、本発明の他の実施形態による磁性体保持装置の概略的な断面図であり、特に、図２ａは、磁性体保持装置が取付対象物を解除したときの概略的な断面図であり、図２ｂ及び図２ｃは、磁性体保持装置が取付対象物を保持するときの概略的な断面図である。
【００５１】
図２ａ〜図２ｃに示すように、本実施形態の磁性体保持装置２０００は、第１のポールピースアセンブリ２１００、第２のポールピースアセンブリ２２００、第１のコイル２３１０、第２のコイル２３２０、第１の連結ポールピース２４１０、第２の連結ポールピース２４２０、及び制御装置（図示せず）を備える。
【００５２】
第１のポールピースアセンブリ２１００、第２のポールピースアセンブリ２２００、第１のコイル２３１０、及び第２のコイル２３２０は、図１ａ〜図１ｃの第１のポールピースアセンブリ１１００、第２のポールピースアセンブリ１２００、第１のコイル１３１０、及び第２のコイル１３２０と各々同じ構成であり、重複する説明を省略する。
【００５３】
第１の連結ポールピース２４１０は、保持面２４１１及び接触面２４１２が形成され、磁性体である。また、第２の連結ポールピース２４２０は、保持面２４２１及び接触面２４２２が形成され、磁性体である。
【００５４】
第１のポールピースアセンブリ２１００は、図２ａ〜図２ｃの上下方向に移動可能に構成され、第２のポールピースアセンブリ２２００は固定される。しかし、第１のポールピースアセンブリ２１００及び第２のポールピースアセンブリ２２００は共に上下方向に移動可能に構成され得る。
【００５５】
第１のポールピースアセンブリ２１００が第２のポールピースアセンブリ２２００から離隔した第１の配置（図２ｃに示す配置）で配置される場合、第１のポールピースアセンブリ２１００の保持面（２１１１、２１２１）と第１の連結ポールピース２４１０の接触面２４１２及び第２の連結ポールピース２４２０の接触面２４２２とが各々接触し、第１のポールピースアセンブリ２１００が第２のポールピースアセンブリ２２００に接触した第２の配置（図２ａ及び図２ｂに示す配置）で配置される場合、第１のポールピースアセンブリ２１００の保持面（２１１１、２１２１）は、第１の連結ポールピース２４１０の接触面２４１２及び第２の連結ポールピース２４２０の接触面２４２２から各々離隔するように、第１の連結ポールピース２４１０と第２の連結ポールピース２４２０とが配置される。
【００５６】
ここで、第１の連結ポールピース２４１０、第２の連結ポールピース２４２０、及び第２のポールピースアセンブリ２２００は固定されるが、外側は非磁性体であるカバー２００１によって囲まれる。
【００５７】
図２ａに示すように、第１のコイル２３１０及び第２のコイル２３２０に電流が印加されずに、第１のポールピースアセンブリ２１００と第２のポールピースアセンブリ２２００とが第２の配置で配置された場合、磁束は、第１のポールピースアセンブリ２１００及び第２のポールピースアセンブリ２２００の内部を循環し、保持面（２１１１、２１２１、２２１１、２２２１）を通過しないので、取付対象物は上下方向のいずれの側にも保持されない。
【００５８】
その後、第１のコイル２３１０及び第２のコイル２３２０に図２ｂに示すように電流を印加すると、第１のポールピースアセンブリ２１００と第２のポールピースアセンブリ２２００との間の磁束が切断され、第２のポールピースアセンブリ２２００の保持面（２２１１、２２２１）を通過する磁束の強さは強くなるので、第２のポールピースアセンブリ２２００側には取付対象物２が保持される。しかし、この場合でも、第１のポールピースアセンブリ２１００は、第１の連結ポールピース２４１０及び第２の連結ポールピース２４２０から離隔しているので、第１の連結ポールピース２４１０の保持面２４１１及び第２の連結ポールピース２４２０の保持面２４２１を通過する磁束の強さはほとんどゼロに近く、保持面（２４１１、２４２１）には取付対象物が保持され難い。
【００５９】
次いで、第１のコイル２３１０及び第２のコイル２３２０に図２ｂに示す方向に印加される電流が所定の数値以上に大きくなると、第１のポールピースアセンブリ２１００は磁気力により移動されて、第１の連結ポールピース２４１０及び第２の連結ポールピース２４２０に取り付けられ、これにより、第１のポールピースアセンブリ２１００と第２のポールピースアセンブリ２２００とは、第１の配置で配置される。第１のポールピースアセンブリ２１００が図２ｃに示す第１の配置で配置されると、第１の永久磁石２１３０からの磁束が取付対象物１を通過して流れるので、上方向の側にも取付対象物１が保持される。
【００６０】
その後、図２ｃに示すように、第１のコイル２３１０及び第２のコイル２３２０への電流を遮断しても、既に形成された破線で示す磁束は維持されて、取付対象物（１、２）が第２のポールピースアセンブリ２２００の保持面（２２１１、２２２１）及び第１の連結ポールピース２４１０と第２の連結ポールピース２４２０の保持面（２４１１、２４２１）に各々保持された状態で維持される。
【００６１】
再度、取付対象物（１、２）を第１のポールピースアセンブリ２１００及び第２のポールピースアセンブリ２２００から解除するためには、第１のコイル２３１０及び第２のコイル２３２０に図２ｂと反対方向の電流を印加することにより、第１のポールピースアセンブリ２１００と第２のポールピースアセンブリ２２００との配置を図２ａに示すような第２の配置に切り換え、図２ａに示す磁束を復元させればよい。
【００６２】
本実施形態の磁性体保持装置２０００は、上下方向の両側に取付対象物（１、２）を保持し得るという利点があり、図２ａに示すような解除時に、第１の連結ポールピース２４１０／第２の連結ポールピース２４２０は第１のポールピースアセンブリ２１００から離隔し、磁束が第１のポールピースアセンブリ２１００及び第２のポールピースアセンブリ２２００の内部でのみ循環するので、残留磁気をほとんど発生させないという利点がある。
【００６３】
図３ａ〜図３ｃは、本発明のさらに他の実施形態に係る磁性体保持装置の概略的な断面図であり、特に、図３ａ及び３ｃは、磁性体保持装置が取付対象物を保持するときの概略的な断面図であり、図３ｂは、取付対象物の切り換え時の概略的な断面図である。
【００６４】
図３ａ〜図３ｃに示すように、本実施形態の磁性体保持装置３０００は、第１のポールピースアセンブリ３１００、第２のポールピースアセンブリ３２００、第３のポールピースアセンブリ３３００、第１のコイル３４１０、第２のコイル３４２０、及び制御装置（図示せず）を備える。
【００６５】
第１のポールピースアセンブリ３１００、第２のポールピースアセンブリ３２００、第１のコイル３４１０、及び第２のコイル３４２０は、図１ａ〜図１ｃ及び図２ａ〜図２ｃの第１のポールピースアセンブリ（１１００、２１００）、第２のポールピースアセンブリ（１２００、２２００）、第１のコイル（１３１０、２３１０）、及び第２のコイル（１３２０、２３２０）と各々同じ構成であり、重複する説明を省略する。
【００６６】
第３のポールピースアセンブリ３３００は、第３のＮポールピース３３１０、第３のＳポールピース３３２０、及び第３の永久磁石３３３０を備える。第３のＮポールピース３３１０は磁性体であり、保持面３３１１及び接触面３３１２を備える。また、第３のＳポールピース３３２０は磁性体であり、保持面３３２１及び接触面３３２２を備える。第３の永久磁石３３３０は、第３のＮポールピース３３１０にＮ極が接触し、第３のＳポールピース３３２０にＳ極が接触するように配置される。
【００６７】
第１のポールピースアセンブリ３１００と第３のポールピースアセンブリ３３００とは、第３のＳポールピース３３２０の接触面３３２２が第１のＮポールピース３１１０の保持面３１１１と接触及び離隔が可能に（すなわち、対面するように）配置され、また、第３のＮポールピース３３１０の接触面３３１２が第１のＳポールピース３１２０の保持面３１２１と接触及び離隔が可能に（すなわち、対面するように）配置される。
【００６８】
第１のポールピースアセンブリ３１００は、図３ａ〜図３ｃの上下方向に移動可能に構成され、第２のポールピースアセンブリ３２００及び第３のポールピースアセンブリ３３００は固定される。しかし、これとは異なり、第１のポールピースアセンブリ３１００が固定され、第２のポールピースアセンブリ３２００及び第３のポールピースアセンブリ３３００が移動可能に構成され得る。
【００６９】
第１のポールピースアセンブリ３１００が第２のポールピースアセンブリ３２００から離隔した第１の配置（図３ｃに示す配置）で配置される場合、第１のポールピースアセンブリ３１００の保持面（３１１１、３１２１）と第３のポールピースアセンブリ３３００の接触面（３３２２、３３１２）とが各々接触し、第１のポールピースアセンブリ３１００が第２のポールピースアセンブリ３２００と接触した第２の配置（図３ａ及び図３ｂに示す配置）で配置される場合、第１のポールピースアセンブリ３１００の保持面（３１１１、３１２１）は、第３のポールピースアセンブリ３３００の接触面（３３２２、３３１２）から各々離隔するように、第３のポールピースアセンブリ３３３０が配置される。
【００７０】
ここで、第２のポールピースアセンブリ３２００及び第３のポールピースアセンブリ３３００は固定され、外側は非磁性体であるカバー３００１により囲まれる。
【００７１】
図３ａに示すように、第１のコイル３４１０及び第２のコイル３４２０に電流が印加されずに、第１のポールピースアセンブリ３１００と第２のポールピースアセンブリ３２００とが第２の配置で配置された場合、磁束は、第１のポールピースアセンブリ３１００及び第２のポールピースアセンブリ３２００の内部を循環し、保持面（３１１１、３１２１、３２１１、３２２１）を通過しないので、第２のポールピースアセンブリ３２００の側には取付対象物が保持されない。これとは異なり、第３のポールピースアセンブリ３３００の側には第３の永久磁石３３３０による磁気力により取付対象物１が保持される。
【００７２】
その後、第１のコイル３４１０及び第２のコイル３４２０に図３ｂに示すように電流を印加すると、第１のポールピースアセンブリ３１００と第２のポールピースアセンブリ３２００との間の磁束は切断され、第２のポールピースアセンブリ３２００の保持面（３２１１、３２２１）を通過する磁束の強さは強くなるので、第２のポールピースアセンブリ３２００の側に取付対象物２が取り付けられる。この場合にも、取付対象物１は保持状態が維持される。すなわち、過渡的に取付対象物１及び取付対象物２が全て保持される。
【００７３】
次いで、第１のコイル３４１０及び第２のコイル３４２０に図３ｂに示す方向に印加される電流が所定の数値以上に大きくなると、第１のポールピースアセンブリ３１００は磁気力により移動されて第３のポールピースアセンブリ３３００に取り付けられ、これにより、第１のポールピースアセンブリ３１００と第２のポールピースアセンブリ３２００とは第１の配置で配置される。この場合、取付対象物１の方向に流れていた第３の永久磁石３３３０の磁束は、第１の永久磁石３１３０の磁気力により第１のポールピースアセンブリ３１００及び第３のポールピースアセンブリ３３００の内部に形成されるようになる（図３ｃ参照）。これにより、取付対象物１の解除が可能となり、また、取付対象物２は保持される。
【００７４】
その後、図３ｃに示すように、第１のコイル３４１０及び第２のコイル３４２０への電流を遮断しても、既に形成された破線で示す磁束は維持されて、取付対象物２が第２のポールピースアセンブリ３２００の保持面（３２１１、３２２１）に保持された状態で維持される。
【００７５】
再度、取付対象物２を第２のポールピースアセンブリ３２００から解除し、取付対象物１を第３のポールピースアセンブリ３３００の保持面（３３１１、３３２１）に保持しようとすると、第１のコイル３４１０及び第２のコイル３４２０に図３ｂと反対方向の電流を印加することにより、第１のポールピースアセンブリ３１００及び第２のポールピースアセンブリ３２００の配置を図３ａに示すような第２の配置に切り換え、図３ａに示すような磁束を復元させればよい。
【００７６】
本実施形態の磁性体保持装置３０００は、取付対象物（１、２）のうちのいずれか１つを選択的に保持し得るという利点があり、取付対象物（１、２）の解除時に磁束が第１のポールピースアセンブリ３１００及び第２のポールピースアセンブリ３２００の内部で、または第１のポールピースアセンブリ３１００及び第３のポールピースアセンブリ３３００の内部でのみ循環されるので、残留磁気をほとんど発生させないという利点がある。
【００７７】
図４ａ〜図４ｃは、本発明のさらに他の実施形態に係る磁性体保持装置の概略的な断面図であり、特に、図４ａは、磁性体保持装置が取付対象物を解除したときの概略的な断面図であり、図４ｂ及び図４ｃは、磁性体保持装置が取付対象物を保持するときの概略的な断面図であり、図４ｄは、図４ａのＡ−Ａ線断面図であり、図４ｅは、図４ａのＢ−Ｂ線断面図である。
【００７８】
図４ａ〜図４ｃに示すように、本実施形態の磁性体保持装置４０００は、第１のポールピースアセンブリ４１００、第２のポールピースアセンブリ４２００、第１のコイル４３１０、第２のコイル４３２０、第１の連結ポールピース４４１０、第２の連結ポールピース４４２０、及び制御装置（図示せず）を備える。
【００７９】
第１のポールピースアセンブリ４１００、第２のポールピースアセンブリ４２００、第１のコイル４３１０、及び第２のコイル４３２０は、図２ａ〜図２ｃの第１のポールピースアセンブリ２１００、第２のポールピースアセンブリ２２００、第１のコイル２３１０、及び第２のコイル２３２０と各々同じ構成であり、重複した説明を省略する。ただし、図２ａ〜図２ｃの第１の連結ポールピース２４１０と第２の連結ポールピース２４２０との保持面の配置を変形させて、第１の連結ポールピース４４１０及び第２の連結ポールピース４４２０を形成したことが本実施形態の特徴である。
【００８０】
第１の連結ポールピース４４１０の保持面４４１１及び第２の連結ポールピース４４２０の保持面４４２１は、取付対象物１を保持できるように形成される。これにより、第１の連結ポールピース４４１０及び第２の連結ポールピース４４２０は、第１のポールピースアセンブリ４１００及び第２のポールピースアセンブリ４２００を囲むようになる。第１の連結ポールピース４４１０の保持面４４１１、第２の連結ポールピース４４２０の保持面４４２１、及び第２のポールピースアセンブリ４２００の保持面（４２１１、４２２１）が本実施形態のように、対面するように形成されるが、これは、取付対象物１の形状によって変更できる。
【００８１】
すなわち、第１の連結ポールピース４４１０の保持面４４１１、第２の連結ポールピース４４２０の保持面４４２１、及び第２のポールピースアセンブリ４２００の保持面（４２１１、４２２１）は、１つの取付対象物を取り付けることができるように形成される。
【００８２】
一方、第１の連結ポールピース４４１０及び第２の連結ポールピース４４２０を連結するとともに、固定する非磁性体のカバー４００１が備えられる。
【００８３】
また、本実施形態の磁性体保持装置４０００は、残留磁気をより減少させる手段が磁性体保持装置２０００に対してさらに備えられている。以下で詳しく説明する。
【００８４】
残留磁気は、図４ａに示すように、第１のポールピースアセンブリ４１００と第２のポールピースアセンブリ４２００とが第２の配置で配置されたとき、閉鎖的な磁束（破線で示される）の一部が抜け出て取付対象物１に影響を及ぼすことにより発生する。したがって、図４ａに示す閉鎖的な磁束をより強化させ、その外部に抜け出る磁束に抵抗を与える方式で残留磁気を除去する。
【００８５】
図４ａ〜図４ｃに示すように、第２のＮポールピース４２１０の保持面４２１１の面積は、第２の永久磁石４２３０が第２のＮポールピース４２１０と接触する部分での平均断面積より小さく形成し、第２のＳポールピース４２２０の保持面４２２１の面積は、第２の永久磁石４２３０が第２のＳポールピース４２２０と接触する部分での平均断面積より小さく形成することが好ましい。言い替えると、第１のＮポールピース４１１０、第１のＳポールピース４１２０、第２のＮポールピース４２１０、及び第２のＳポールピース４２２０において第１の永久磁石４１３０と第２の永久磁石４２３０とが接触する部分及びその間を占める部分の厚さを厚くし、その他の部分の厚さを薄くすることにより、残留磁気を減少させることができる。すなわち、保持面（４２１１、４２２１）方向への磁束の形成を難しくして残留磁気を除去する。
【００８６】
一方、第２のＮポールピース４２１０及び第２のＳポールピース４２２０の内側面は直線で形成し、第２の永久磁石４２３０と取付対象物１との間の磁束を円滑にすることで取付強度を高めることができる。
【００８７】
また、第１のコイル４３１０及び第２のコイル４３２０は、第２の永久磁石４２３０と第２のポールピースアセンブリ４２００との保持面（４２１１、４２２１）間に配置されると磁束の制御において有利である。また、第１のコイル４３１０及び第２のコイル４３２０は、第１の永久磁石４１３０と第１のポールピースアセンブリ４１００との保持面（４１１１、４１２１）間に配置される。このようなコイル（４３１０、４３２０）の配置は、その他の実施形態にも採択される。
【００８８】
また、吸着力を強化するために、第１の永久磁石４１３０または第２の永久磁石４２３０から発生する磁束を円滑にする必要がある。図４ａ〜図４ｃに示すように、第１の連結ポールピース４４１０及び第２の連結ポールピース４４２０には、これを通じる磁束経路（図４ｃの破線参照）のうち、最短経路が垂直に屈折しないように、面取り（ｃｈａｍｆｅｒ）またはフィレット（ｆｉｌｌｅｔ）されていることが好ましい。すなわち、図４ａ〜図４ｃに示すように、面取りされた部分（４４１３、４４２３）を形成することが磁束の促進において好ましいが、その理由は、垂直に折れた部分では磁束の渦巻き現象が発生して磁束の強さを弱化させるためである。このような事項は、その他の実施形態でも別の説明なしに適用が可能である。すなわち、第１の連結ポールピース４４１０及び第２の連結ポールピース４４２０のみならず、Ｎポールピース、Ｓポールピースなどにも適用が可能である。
【００８９】
その他の動作原理などは、図２ａ〜図２ｃの実施形態で説明したことと同様なので、詳しい説明は省略する。
【００９０】
第１のポールピースアセンブリ４１００は、一対のポールピース（４１１０、４１２０）からなるが、図４ｄに示すように、後方側に第１の付加Ｎポールピース４１４０、第１の付加Ｓポールピース４１５０、第１の強化永久磁石４１６０、第２の強化永久磁石４１７０、及び第３の強化永久磁石４１８０をさらに備える。
【００９１】
ここで、第１の強化永久磁石４１６０は、第１の付加Ｎポールピース４１４０にＮ極が接触され、第１の付加Ｓポールピース４１５０にＳ極が接触されるように配置され、第２の強化永久磁石４１７０は、第１の付加Ｎポールピース４１４０にＮ極が接触され、第１のＳポールピース４１２０にＳ極が接触されるように配置され、第３の強化永久磁石４１８０は、第１の付加Ｓポールピース４１５０にＳ極が接触され、第１のＮポールピース４１１０にＮ極が接触されるように配置される。
【００９２】
また、第２のポールピースアセンブリ４２００も一対のポールピース（４２１０、４２２０）からなるが、図４ｅに示すように、後方に第２の付加Ｎポールピース４２４０、第２の付加Ｓポールピース４２５０、第４の強化永久磁石４２６０、第５の強化永久磁石４２７０、及び第６の強化永久磁石４２８０をさらに備える。
【００９３】
ここで、第４の強化永久磁石４２６０は、第２の付加Ｎポールピース４２４０にＮ極が接触され、第２の付加Ｓポールピース４２５０にＳ極が接触されるように配置され、第５の強化永久磁石４２７０は、第１の付加Ｎポールピース４２４０にＮ極が接触され、第２のＳポールピース４２２０にＳ極が接触されるように配置され、第６の強化永久磁石４２８０は、第２の付加Ｓポールピース４２５０にＳ極が接触され、第２のＮポールピース４２１０にＮ極が接触されるように配置される。
【００９４】
一方、第１の付加Ｎポールピース４１４０及び第１の付加Ｓポールピース４１５０は、各々第１の連結ポールピース４４１０及び第２の連結ポールピース４４２０とは離隔した別の連結ポールピースと接触及び離隔が可能なように構成される。図４ｄ及び図４ｅに示す構成の実施形態によれば、互いに離隔した４個のＮ／Ｓポールピース−連結ポールピースセットを有し、これらの各セットは、永久磁石で連結される。
【００９５】
図４ｄ及び図４ｅの構成を採用すると、永久磁石を単位体積により多く配置することができ、保持力を増加させることができ、また、水平方向にも磁束の循環構造が形成されて残留磁気をより減らすことができる。
【００９６】
図５ａ〜図５ｃは、本発明のさらに他の実施形態に係る磁性体保持装置の概略的な断面図であり、特に、図５ａは、磁性体保持装置が取付対象物を解除したときの概略的な断面図であり、図５ｂ及び図５ｃは、磁性体保持装置が取付対象物を保持するときの概略的な断面図である。
【００９７】
図５ａ〜図５ｃに示すように、本実施形態の磁性体保持装置５０００は、第１のポールピースアセンブリ５１００、第２のポールピースアセンブリ５２００、第１のコイル５３１０、第２のコイル５３２０、第１の連結ポールピース５４１０、第２の連結ポールピース５４２０、及び制御装置（図示せず）を備える。
【００９８】
本実施形態の磁性体保持装置５０００は、上述した磁性体保持装置（１０００〜４０００）との相違点を中心に説明し、重複する説明を省略する。
【００９９】
第１のポールピースアセンブリ５１００は、移動可能に構成され、第２のポールピースアセンブリ５２００は、固定されて位置する。特に、第２のポールピースアセンブリ５２００の保持面（５２１１、５２２１）、第１の連結ポールピース５４１０の保持面５４１１、及び第２の連結ポールピース５４２０の保持面５４２１が単一の磁性体である取付対象物１を保持するように形成される。すなわち、本実施形態では、第２のポールピースアセンブリ５２００の第２のＮポールピース５２１０及び第２のＳポールピース５２２０をこれに合うように変形した。
【０１００】
第１の連結ポールピース５４１０は、保持面５４１１及び接触面５４１２が形成され、磁性体である。また、第２の連結ポールピース５４２０は、保持面５４２１及び接触面５４２２が形成され、磁性体である。
【０１０１】
第１のポールピースアセンブリ５１００が第２のポールピースアセンブリ５２００から離隔した第１の配置（図５ｃに示す配置）に配置される場合、第１のポールピースアセンブリ５１００の保持面（５１１１、５１２１）と第１の連結ポールピース５４１０の接触面５４１２及び第２の連結ポールピース５４２０の接触面５４２２とが各々接触し、第１のポールピースアセンブリ５１００が第２のポールピースアセンブリ５２００に接触した第２の配置（図５ａ及び図５ｂに示す配置）に配置される場合、第１のポールピースアセンブリ５１００の保持面（５１１１、５１２１）は、第１の連結ポールピース５４１０の接触面５４１２及び第２の連結ポールピース５４２０の接触面５４２２から各々離隔するように、第１の連結ポールピース５４１０と第２の連結ポールピース５４２０とが配置される。
【０１０２】
ここで、第１の連結ポールピース５４１０、第２の連結ポールピース５４２０、及び第２のポールピースアセンブリ５２００は固定され、外側は非磁性体であるカバー５００１により囲まれる。
【０１０３】
一方、第１のコイル５３１０は、第１のＮポールピース５１１０に巻かれており、第２のコイル５３２０は、第１のＳポールピース５１２０に巻かれているが、これに局限されない、第１のコイル５３１０及び第２のコイル５３２０は、各々第１の連結ポールピース５４１０及び第２の連結ポールピース５４２０に巻かれるか、または他の変形も十分可能である。
【０１０４】
その他の動作原理などは、上述したとおりであり、詳細な説明を省略する。
【０１０５】
図６ａは、本発明の他の実施形態に係る磁性体保持装置の概略的な断面図であり、図６ｂは、図６ａのＡ−Ａ線断面図であり、図６ｃは、図６ａのＢ−Ｂ線断面図である。
【０１０６】
図６ａに示すように、本実施形態の磁性体保持装置６０００の構成は、図４ａ〜図４ｃに示す磁性体保持装置４０００の構成を備え、保持力を強化したことを特徴とする。
【０１０７】
図６ｂに示すように、第１のポールピースアセンブリ６１００は、既存の構成の他に、第１の強化ポールピース６１４０、１つ以上の第１の強化永久磁石６１５０、及び１つ以上の第２の強化永久磁石６１６０をさらに備える。
【０１０８】
第１の強化ポールピース６１４０は磁性体であって、第１のＮポールピース６１１０及び第１のＳポールピース６１２０を囲むように配置される。また、第１の強化永久磁石６１５０は、第１の強化ポールピース６１４０にＳ極が接触され、第１のＮポールピース６１１０にＮ極が接触されるように配置される。また、第２の強化永久磁石６１６０は、第１の強化ポールピース６１４０にＮ極が接触され、第１のＳポールピース６１２０にＳ極が接触されるように配置される。
【０１０９】
図６ｃに示すように、第２のポールピースアセンブリ６２００は、既存の構成の他に、第２の強化ポールピース６２４０、１つ以上の第３の強化永久磁石６２５０、及び１つ以上の第４の強化永久磁石６２６０をさらに備える。
【０１１０】
第２の強化ポールピース６２４０は磁性体であって、第２のＮポールピース６２１０及び第２のＳポールピース６２２０を囲むように配置される。また、第３の強化永久磁石６２５０は、第１の強化ポールピース６２４０にＳ極が接触され、第２のＮポールピース６２１０にＮ極が接触されるように配置される。また、第４の強化永久磁石６２６０は、第１の強化ポールピース６２４０にＮ極が接触され、第２のＳポールピース６２２０にＳ極が接触されるように配置される。
【０１１１】
図６ａ〜図６ｃの構成を採用すると、永久磁石を単位体積により多く配置することができ、保持力を増加させることができる。また、水平方向にも磁束の循環構造が形成されて残留磁気をさらに減らすことができる。
【０１１２】
図７は、本発明のさらに他の実施形態に係る磁性体保持装置の概略的な断面図である。
【０１１３】
図７に示すように、本実施形態の磁性体保持装置７０００は、第１のポールピースアセンブリ７１００、第２のポールピースアセンブリ７２００、第１のコイル７３１０、第２のコイル７３２０、第１の連結ポールピース７４１０、第２の連結ポールピース７４２０、及び制御装置（図示せず）を備える。
【０１１４】
図７に示す磁性体保持装置７０００は、図４ａ〜図４ｃに示す磁性体保持装置４０００と類似の構成を有し、第１の連結ポールピース７４１０を変形させたものである。本実施形態における第１の連結ポールピース７４１０の保持面７４１１及び第２の連結ポールピース７４２０の保持面７４２１は互いに隣接し、また、第２のポールピースアセンブリ７２００の保持面（７２１１、７２２１）が互いに隣接するように配置される。隣接した保持面同士は、取付対象物を介して磁束が主に形成されるようになり、隣接しない保持面同士は、磁束がほとんど形成されない。これにより、磁束の混流が防止されて保持力をさらに高めることができる。もし、保持力をより高めようとすれば、保持面７２１１と保持面７４２１との間隔をより大きくすればよい。
【０１１５】
他の構成要素については、図４ａ〜図４ｃに関連して説明したものと同一であり、本実施形態における具体的な説明は省略する。
【０１１６】
図８は、本発明のさらに他の実施形態に係る磁性体保持装置の概略的な断面図である。
【０１１７】
図８に示すように、本実施形態の磁性体保持装置８０００は、第１のポールピースアセンブリ８１００、第２のポールピースアセンブリ８２００、第１のコイル８３１０、第２のコイル８３２０、第１の連結ポールピース８４１０、第２の連結ポールピース８４２０、及び制御装置（図示せず）を備える。
【０１１８】
図８の磁性体保持装置８０００は、図７に示す磁性体保持装置７０００と類似の構成を有し、第１のポールピースアセンブリ８１００の移動方向を変形させたものである。図８に示すように、第１のポールピースアセンブリ８１００は、第２のポールピースアセンブリ８２００の保持面（８２１１、８２２１）と第１の連結ポールピース８４１０及び第２の連結ポールピース８４２０の保持面（８４１１、８４２１）との延長面に沿う方向に移動可能である。すなわち、第１のポールピースアセンブリ８１００は横方向に移動可能である。
【０１１９】
他の構成要素については、図４ａ〜図４ｃに関連した説明及び図７に関連した説明と同じであり、本実施形態において具体的な説明を省略する。
【０１２０】
図９は、本発明のさらに他の実施形態による磁性体保持装置の正面図及び側面図である。
【０１２１】
図９に示すように、本実施形態の磁性体保持装置９０００は、第１のポールピースアセンブリ９１００、第２のポールピースアセンブリ９２００、第１のコイル９３１０、第２のコイル９３２０、第１の連結ポールピース９４１０、第２の連結ポールピース９４２０、及び制御装置（図示せず）を備える。
【０１２２】
図９の磁性体保持装置９０００は、図５ａ〜図５ｃに示す磁性体保持装置５０００と類似の構成を有し、第２のポールピースアセンブリ９２００を変形させたものである。
【０１２３】
第１のポールピースアセンブリ９１００は、上下方向に移動可能に構成される。第２のポールピースアセンブリ９２００の保持面（９２１１、９２２１）は、第１の連結ポールピース９４１０の保持面９４１１及び第２の連結ポールピース９４２０の保持面９４２１の後方に配置されるように形成される。これにより、第２のポールピースアセンブリ９２００の保持面（９２１１、９２２１）、第１の連結ポールピース９４１０の保持面９４１１、及び第２の連結ポールピース９４２０の保持面９４２１は、下方からみるとき、四角形の形態で配置される。
【０１２４】
一方、磁束の混流を防止するために、Ｎポールピース（９１１０、９２１０）とＳポールピース（９１２０、９２２０）との間の間隔ｄ１を減らし、第２のポールピースアセンブリ９２００の保持面（９２１１、９２２１）と第１及び第２の連結ポールピースの保持面（９４１１、９４２１）との間の間隔ｄ２を増やすことが好ましい。
【０１２５】
他の構成要素については、図５ａ〜図５ｃに関連した説明と同じであり、本実施形態において具体的な説明を省略する。
【０１２６】
図１０ａ〜図１０ｃは、本発明のさらに他の実施形態に係る磁性体保持装置の断面図である。
【０１２７】
図１０ａ〜図１０ｃに示すように、本実施形態の磁性体保持装置１００００は、第１のポールピースアセンブリ１０１００、第２のポールピースアセンブリ１０２００、第１のコイル１０３１０、第２のコイル１０３２０、第３のコイル１０３３０、第１の連結ポールピース１０４１０、第２の連結ポールピース１０４２０、第３の連結ポールピース１０４３０、及び制御装置（図示せず）を備える。
【０１２８】
図１０ａ〜図１０ｃの磁性体保持装置１００００は、図４ａ〜図４ｃに示す磁性体保持装置４０００を拡張して構成したものである。
【０１２９】
本実施形態の磁性体保持装置１００００は、磁性体保持装置４０００と比較して第３のコイル１０３３０及び第３の連結ポールピース１０４３０をさらに備え、第１のポールピースアセンブリ１０１００及び第２のポールピースアセンブリ１０２００は、追加的構成を有し、また、第２の連結ポールピース１０４２０は変形されて構成される。
【０１３０】
第３の連結ポールピース１０４３０は、保持面１０４３１及び接触面１０４３２が形成される。第３の連結ポールピース１０４３０は、第１の連結ポールピース１０４１０と対称に形成される。
【０１３１】
第２の連結ポールピース１０４２０は、保持面（１０４２１ａ、１０４２１ｂ）を少なくとも２個備え、保持面（１０４２１ａ、１０４２１ｂ）は、外郭に位置することにより、第２の連結ポールピース１０４２０が第１のポールピースアセンブリ１０１００及び第２のポールピースアセンブリ１０２００を覆うように構成される。
【０１３２】
第１のポールピースアセンブリ１０１００は、保持面１０１４１及び接触面１０１４２が形成され、磁性体である第３のＮポールピース１０１４０と、第１のＳポールピース１０１２０にＳ極が接触し、第３のＮポールピース１０１４０にＮ極が接触する第３の永久磁石１０１５０とをさらに備える。
【０１３３】
第２のポールピースアセンブリ１０２００は、保持面１０２４１及び接触面１０２４２が形成され、磁性体である第３のＳポールピース１０２４０と、第２のＮポールピース１０２１０にＮ極が接触し、第３のＳポールピース１０２４０にＳ極が接触する第４の永久磁石１０２５０とをさらに備える。
【０１３４】
第３のコイル１０３３０は、第３のＮポールピース１０１４０の保持面１０１４１を通過する磁束と第３のＳポールピース１０２４０の保持面１０２４１を通過する磁束とのうちの少なくとも１つに影響を及ぼすように配置されるが、本実施形態では、第４の永久磁石１０２５０と保持面１０２４１との間に配置される例を示している。
【０１３５】
第１のポールピースアセンブリ１０１００と第２のポールピースアセンブリ１０２００とが図１０ｃに示すように、第１の配置（互いに離隔する配置）で配置される場合、第１のポールピースアセンブリ１０１００の保持面（１０１１１、１０１２１、１０１４１）と、第１の連結ポールピース１０４１０、第２の連結ポールピース１０４２０、及び第３の連結ポールピース１０４３０の接触面（１０４１２、１０４２２、１０４３２）とが各々接触し、図１０ａに示すように、第１のポールピースアセンブリ１０１００と前記第２のポールピースアセンブリ１０２００とが第２の配置（互いに接触される配置）で配置される場合、第１のポールピースアセンブリ１０１００の保持面（１０１１１、１０１２１、１０１４１）と、第１の連結ポールピース１０４１０、第２の連結ポールピース１０４２０、及び第３の連結ポールピース１０４３０の接触面（１０４１２、１０４２２、１０４３２）とが各々離隔するように、第１の連結ポールピース１０４１０、第２の連結ポールピース１０４２０、及び第３の連結ポールピース１０４３０が配置される。
【０１３６】
第２のポールピースアセンブリ１０２００の保持面（１０２１１、１０２２１、１０２４１）、第１の連結ポールピース１０４１０の保持面１０４１１、第２の連結ポールピース１０４２０の保持面（１０４２１ａ、１０４２１ｂ）、及び第３の連結ポールピース１０４３０の保持面１０４３１は、単一の磁性体である取付対象物１を取り付けることができるように形成される。
【０１３７】
図１０ｃのように、第１のポールピースアセンブリ１０１００と第２のポールピースアセンブリ１０２００とが第１の配置で配置される場合、第２のポールピースアセンブリ１０２００の保持面（１０２１１、１０２２１、１０２４１）、第１の連結ポールピース１０４１０の保持面１０４１１、第２の連結ポールピース１０４２０の保持面（１０４２１ａ、１０４２１ｂ）、及び第３の連結ポールピース１０４３０の保持面１０４３１に取付対象物１が保持され、図１０ａに示すように、第１のポールピースアセンブリ１０１００と第２のポールピースアセンブリ１０２００とが第２の配置で配置される場合、第２のポールピースアセンブリ１０２００の保持面（１０２１１、１０２２１、１０２４１）、第１の連結ポールピース１０４１０の保持面１０４１１、第２の連結ポールピース１０４２０の保持面（１０４２１ａ、１０４２１ｂ）、及び第３の連結ポールピース１０４３０の保持面１０４３１から取付対象物１が解除される。
【０１３８】
第２の連結ポールピース１０４２０の保持面（１０４２１ａ、１０４２１ｂ）のうちのいずれか１つ（１０４２１ａ）は、第１の連結ポールピース１０４１０の保持面１０４１１と隣接し、第２の連結ポールピースの保持面のうちの他の１つ（１０４２１ｂ）は、第３の連結ポールピース１０４３０の保持面１０４３１と隣接するように配置される。
【０１３９】
制御装置は、第１のコイル１０３１０、第２のコイル１０３２０、及び第３のコイル１０３３０に印加される電流を調整することで、第１のコイル１０３１０、第２のコイル１０３２０、及び第３のコイル１０３３０を通過する磁束を制御することにより、第１のポールピースアセンブリ１０１００と第２のポールピースアセンブリ１０２００とが第１の配置と第２の配置との間で切り換え可能にし、これにより、第１のポールピースアセンブリ１０１００の保持面、第２のポールピースアセンブリ１０２００の保持面、第１の連結ポールピース１０４１０の保持面、第２の連結ポールピース１０４２０の保持面、及び第３の連結ポールピース１０４３０の保持面を通過する磁束を制御する。
【０１４０】
具体的に、図１０ｂに示すように、第１のコイル１０３１０、第２のコイル１０３２０、及び第３のコイル１０３３０に電流を印加すると、図１０ａに示す磁束は遮断され、第２のポールピースアセンブリ１０２００の保持面（１０２１１、１０２２１、１０２４１）を通過する磁束が強くなり、これとは反対に、接触面（１０２１２、１０２２２、１０２４２）を通過する磁束は弱くなる。これにより、第１のポールピースアセンブリ１０１００は、上側に移動するようになり、図１０ｃに示す磁束が形成されることにより、取付対象物１が保持される。
【０１４１】
一方、第２の連結ポールピース１０４２０の接触面１０４２２は、突出部１０４２３の端部に形成され、第２のコイル１０３２０は、突出部を覆うように配置される。すなわち、第２のコイル１０３２０は、第１のポールピースアセンブリ１０１００の外部に存在する。
【０１４２】
他の構成要素については、図４ａ〜図４ｃに関連した説明と同じであり、本実施形態において具体的な説明を省略する。
【０１４３】
図１１ａは、図２ａ及び図２ｂの磁性体保持装置の側断面図であり、図１１ｂは、図２ｃの磁性体保持装置の側断面図である。図１２ａは、図４ａ及び図４ｂの磁性体保持装置の側断面図であり、図１２ｂは、図４ｃの磁性体保持装置の側断面図である。図１３は、図１２ａの磁性体保持装置の垂直ガイド部の変形例を示す。
【０１４４】
図１１ａ〜図１３を参照して、第１のポールピースアセンブリ（２１００、４１００）の移動機構について詳しく説明する。
【０１４５】
図１１ａ及び図１１ｂに示すように、上下方向の両側に保持面（２４２１、２２１１）が形成される構造では、図２ａ〜図２ｃの前後方向に装着される非磁性体であるカバー２００２に挿入された水平ガイド部２００３により第１のＳポールピース２１２０をガイドする。水平ガイド部２００３の端部は、第１のＳポールピース２１２０に形成されたホールに挿入され、このホールに挿入された水平ガイド部２００３に沿って第１のＳポールピース２１２０が移動する。
【０１４６】
水平ガイド部２００３により図１１ａに示すように、第１のＳポールピース２１２０が第２のＮポールピース２２１０に接触する位置と、図１１ｂに示すように、第１のポールピース２１２０と第２の連結ポールピース２４２０とを接触させる位置との間での移動をガイドすることにより、第１のポールピースアセンブリ２１００の移動時の離脱を防止することができる。
【０１４７】
また、図１２ａ及び図１２ｂに示すように、下側にのみ保持面４２１１が形成される構造では、水平ガイド部４００３の他に、垂直ガイド部４００４をさらに備える。垂直ガイド部４００４は、第２の連結ポールピース４４２０に固定され、その端部が第１のＳポールピース４１２０に挿入される。
【０１４８】
一方、図１３に示すように、垂直ガイド部４００４’は、ヘッド部分をなくすか、最小化した頭なしボルトを使用することもできる。頭なしボルトは、第１のＳポールピース４１２０を貫通して、その端部が第２のＮポールピース４２１０に固定されるように設けられる。頭なしボルトを使用すると、磁束を形成する部分を最大化することができ、より保持力の大きい磁性体保持装置を提供することができる。
【０１４９】
一方、図１１ａ〜図１３に示すように、移動しないポールピース或いは連結ポールピースは、カバー（２００２、４００２）に挿入されて固定されることにより、使用中の移動が最小化されるようにすることが好ましい。
【０１５０】
水平ガイド部２００３と垂直ガイド部（４００４、４００４’）とは、非磁性体の材質で形成されることが好ましく、上述した実施形態の全てに適用され得る。
【０１５１】
本発明の磁性体保持装置（１０００〜１００００）によれば、取付対象物の解除時に残留磁気を最小化することができる。これと共に、別の電磁石を設置せずにポールピースにコイルを配置することにより、簡単な構造で強い保持力を得ることができ、保持または解除時の切り換え時にのみ小電流のみを使用して永久磁石の磁気力を制御することができ、小さい空間のみでも強い保持力を得ることができる。
【０１５２】
以上、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想や必須な特徴を変更せずに他の具体的な形態で実施することが可能である。したがって、以上に記述した実施形態は、あらゆる面において例示的なものであり、本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【０１５３】
１０００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００、１００００    磁性体保持装置
１１００、２１００、３１００、４１００、５１００、６１００、７１００、８１００、９１００、１０１００    第１のポールピースアセンブリ
１１１０、２１１０、３１１０、４１１０、５１１０、６１１０、７１１０、８１１０、９１１０、１０１１０    第１のＮポールピース
１１２０、２１２０、３１２０、４１２０、５１２０、６１２０、７１２０、８１２０、９１２０、１０１２０    第１のＳポールピース
１１３０、２１３０、３１３０、４１３０、５１３０、６１３０、７１３０、８１３０、９１３０、１０１３０    第１の永久磁石
１２００、２２００、３２００、４２００、５２００、６２００、７２００、８２００、９２００、１０２００    第２のポールピースアセンブリ
１２１０、２２１０、３２１０、４２１０、５２１０、６２１０、７２１０、８２１０、９２１０、１０２１０    第２のＮポールピース
１２２０、２２２０、３２２０、４２２０、５２２０、６２２０、７２２０、８２２０、９２２０、１０２２０    第２のＳポールピース
１２３０、２２３０、３２３０、４２３０、５２３０、６２３０、７２３０、８２３０、９２３０、１０２３０    第２の永久磁石
１３１０、２３１０、３４１０、４３１０、５３１０、６３１０、７３１０、８３１０、９３１０、１０３１０    第１のコイル
１３２０、２３２０、３４２０、４３２０、５３２０、６３２０、７３２０、８３２０、９３２０、１０３２０    第２のコイル
２４１０、３４１０、４４１０、５４１０、７４１０、８４１０、９４１０、１０４１０    第１の連結ポールピース
２４２０、３４２０、４４２０、５４２０、７４２０、８４２０、９４２０、１０４２０    第２の連結ポールピース
３３００    第３のポールピースアセンブリ
３３１０    第３のＮポールピース
３３２０    第３のＳポールピース
３３３０    第３の永久磁石
１０３３０    第３のコイル
１０４３０    第３の連結ポールピース
【図１ａ】
2017513235.tif 000003
【図１ｂ】
2017513235.tif 000004
【図１ｃ】
2017513235.tif 000005
【図２ａ】
2017513235.tif 000006
【図２ｂ】
2017513235.tif 000007
【図２ｃ】
2017513235.tif 000008
【図３ａ】
2017513235.tif 000009
【図３ｂ】
2017513235.tif 000010
【図３ｃ】
2017513235.tif 000011
【図４ａ】
2017513235.tif 000012
【図４ｂ】
2017513235.tif 000013
【図４ｃ】
2017513235.tif 000014
【図４ｄ】
2017513235.tif 000015
【図４ｅ】
2017513235.tif 000016
【図５ａ】
2017513235.tif 000017
【図５ｂ】
2017513235.tif 000018
【図５ｃ】
2017513235.tif 000019
【図６ａ】
2017513235.tif 000020
【図６ｂ】
2017513235.tif 000021
【図６ｃ】
2017513235.tif 000022
【図７】
2017513235.tif 000023
【図８】
2017513235.tif 000024
【図９ａ】
2017513235.tif 000025
【図９ｂ】
2017513235.tif 000026
【図１０ａ】
2017513235.tif 000027
【図１０ｂ】
2017513235.tif 000028
【図１０ｃ】
2017513235.tif 000029
【図１１ａ】
2017513235.tif 000030
【図１１ｂ】
2017513235.tif 000031
【図１２ａ】
2017513235.tif 000032
【図１２ｂ】
2017513235.tif 000033
【図１３】
2017513235.tif 000034
【国際調査報告】
2017513235.tif 000035
2017513235.tif 000036
2017513235.tif 000037
2017513235.tif 000038