利用钕磁铁的磁力吸附器 本发明涉及利用钕(Nd)磁铁的磁力吸附器,更详细地说是阻止钕磁铁氧化,提高其性能和耐久性的一种发明。
磁力吸附器是一种主要用于产业现场通过对磁力作用方向进行切换,即对吸附力进行通断的操作来提升和移动铁制的机械零件等的机器。
一般的磁力吸附器的结构是:多个磁性构件(磁极零件)按相互间保持一定间隙进行布置,在相邻的磁性构件之间放置间隙保持构件,在两侧部加盖侧板;在上部加盖具有钩搭环的盖板。
磁性构件在其中心部插入了棒状非磁性构件的状态下其整体形成一块板状,在相邻的磁性构件之间设置一种转子装置,该转子装置在永久磁铁被分割的状态下通过控制杆操作,能切换磁性构件的磁极方向。
在该转子装置地中心处形成了轴孔,该轴孔以能共同旋转的状态与分别穿过该转子装置和磁性构件的轴相连结,在轴的一端部上连结了用于轴的旋转操作的控制杆(操作杆)。并且,由于根据该杆扛的位置来对吸附力进行开关,所以尤其具有这样一种控制杆锁紧装置,它用于在吸附了欲提升的对象物品的状态下防止转子装置向失去吸附力的方向旋转。
所以,当使控制杆旋转时,在转子装置内通过切换位置分开的永久磁铁的方向,一方面改变磁力线的极性,另一方面在被非磁性构件分割成两部分的磁性构件中出现互不相同的极性时,磁性吸附力消失,当再次切换转子装置的方向,在磁性构件中出现互相同一极性时,磁力作用于外部,能以很强的磁力来吸附位于磁性构件的下方的对象物体(被提升物体),所以,众所周知,能吸附并移动铁板等对象物体。
过去的磁力吸附器的永久磁铁主要采用铁氧体磁铁。这种铁氧体磁铁的磁通密度为2000高斯以下。
过去,为了提高磁力吸附器的吸附性能,必须相对地增大铁氧体磁铁的体积。存在的问题是:当这样增大磁铁的体积时,也必须相对地增大磁力吸附器机体的体积,机体一增大,容积就增加,所以,不仅使用不方便,而且制造成本也提高。
为解决这一问题,可以考虑利用磁通密度为10,000~13,000高斯的钕磁铁来提高磁力吸附器的性能,但实际上目前尚未利用钕磁铁。
其原因是钕磁铁因氧化能力很强,所以若与大气相接触,则容易被大气中的氧所氧化(受腐蚀),造成磁力性能急剧下降。
因此,考虑利用树脂或金属在钕磁铁上形成防止表面氧化的薄膜,但若在形成薄膜的状态下使用于磁力吸附器的转子装置,则在与磁性构件相接触的状态下钕磁铁能随时旋转,这时由于产生磨擦而使防止氧化的薄膜容易剥离下来,造成故障,所以不能利用形成薄膜的方法。
本发明的目的在于提供一种磁力吸附器,其利用顽磁力性能优异的钕磁铁来构成设置在转子装置中的永久磁铁,但在该钕磁铁的周围形成防止氧化装置,因此能防止发生钕磁铁氧化。
本发明的另一目的在于提供一种磁力吸附器,其设法使吸附力开关用的转子装置的方向切换操作更自如,能提高产品的商品性和可靠性。
为达到上述目的,本发明采取以下技术方案:
一种利用钕磁铁的磁力吸附器,其特征在于具有:
多个磁性构件,它呈板状,在其中心插入非磁性构件的状态下,按一定间隙进行布置;
间隙保持构件,用于在上述相邻的磁性构件之间保持该间隙;
盖板,它被复盖在上述多个磁性构件和多个间隙保持构件的上部,并具有钩搭环;
钕磁铁,它位于上述相邻的磁性构件之间,被布置成N·S极互相对置的状态;
转子装置,其安装上述钕磁铁,使其成可分割的,且可一起旋转;
控制杆,它用于切换上述转子装置及其中所安装的钕磁铁的方向,以接通和断开吸附力;以及
防止氧化装置,它用于在上述钕磁铁的周围切断大气中的氧与钕磁铁的接触。
所述的利用钕磁铁的磁力吸附器,其特征在于:上述防止氧化装置,把在钕磁铁的周围所形成的密封空间部保持在真空状态。
所述的利用钕磁铁的磁力吸附器,其特征在于:上述防止氧化装置在转子装置周围形成的密封空间部内灌满油体状的防止氧化物质。
所述的利用钕磁铁的磁力吸附器,其特征在于:上述防止氧化装置,在与转子装置中收容的钕磁铁的边界处形成油质收容沟槽部,在该油质收容沟槽部中灌满油质状的防止氧化物质。
所述的利用钕磁铁的磁力吸附器,其特征在于:上述防止氧化装置,在非磁性构件上钕磁铁旋转的位置上形成沟槽部,在该沟槽部内灌满油体状的防止氧化物质。
所述的利用钕磁铁的磁力吸附器,其特征在于:在上述间隙保持构件的开口的上部,设置成用螺栓覆盖帽构件,而包围转子装置的周围。
所述的利用钕磁铁的磁力吸附器,其特征在于:上述转子装置,其由非磁性材料的合成树脂制成,其具有磁铁收容沟槽,能以对置状态装入1~2对钕磁铁,且设置成在中心处形成轴孔,并通过对在穿过磁性构件的轴通过孔中的轴的端部侧、具有把手功能的控制杆的操纵可一起旋转。
所述的利用钕磁铁的磁力吸附器,其特征在于:上述转子装置,在位于左右两边的磁性构件之间,园筒状的转子装置被装配成可旋转的状态,在磁性构件和间隙保持构件之间的空间内形成密封空间部,而且在钕磁铁和磁性构件之间的间隙内形成油质收容间隙。
所述的利用钕磁铁的磁力吸附器,其特征在于:上述油体状的防止氧化物质包括润滑脂、润滑油、胶体油中的任一种。
所述的利用钕磁铁的磁力吸附器,其特征在于:设置成受到弹簧作用的球从下部堵塞住在上述帽构件上形成的注入孔的入口,且使防止氧化物质充满到转子装置和钕磁铁的周围。
上述本发明的目的是通过具有以下构成部分而达到的:
多个磁性构件,它呈板状,在其中心插入非磁性构件的状态下,按一定间隙进行布置;
间隙保持构件,用于在上述相邻的磁性构件之间保持该间隙;
盖板,它被复盖在上述多个磁性构件和多个间隙保持构件的上部,并具有钩搭环;
钕磁铁,它位于上述相邻的磁性构件之间,被布置成N·极互相对置的状态;
转子装置,其中安装多个上述钕磁铁并使其互相分开,转子装置与钕磁铁一起旋转;
控制杆,它用于切换上述转子装置及其中所安装的钕磁铁的方向,接通和断开吸附力;以及
防止氧化装置,它用于在上述钕磁铁的周围切断大气中的氧与钕磁铁的接触。
因为能防止发生钕磁铁氧化,所以,产品的耐久性和性能良好,产品的操作性、可靠性和商品性均得到提高。
本发明的效果:
如以上详述情况,因为本发明能防止钕磁铁被氧化,所以,其性能和耐久性很高。
并且,本发明有很高的应用价值,它通过提高性能,把磁力吸附器整体的体积和重量降低到最低限度,结果产品不仅容易使用,而且提高了操作性和商品性。
以下根据附图,详细说明本发明的实施例。
图1是分解表示本发明的一个实施例构成的斜视图。
图2是图1的纵断面图。
图3是从横方向观看图2的断面图。
图4是表示保持相邻的磁性构件之间的间隙的间隙保持构件和转子装置的设置结构的分解斜视图。
图5是图4的另一个实施例,是表示设置在开口的上部的帽构件内能够充填油体状防止氧化物质的结构的斜视图。
图6是图5的装配状态的纵断面图。
图7是表示本发明的转子装置的另一实施例的纵断面图。
图8(a)~图8(c)是表示在转子装置内的钕磁铁上形成油质收容沟槽部作为防止氧化装置的实施状态的斜视图。
图9是表示沿着转子装置中的钕磁铁的边界部形成油质收容沟槽部的状态的局部放大断面图。
图10是表示沿着装有钕磁铁的转子装置的边界部形成油质收容沟槽部的状态的局部放大断面图。
图11是转子装置和钕磁铁的另一实施例,它表示由被分割成两部分的钕磁铁形成了一根棒状的转子装置的状态的断面图。
图12是图11所示的转子装置的斜视图。
图13是表示图11的A部分的放大断面图。
以下根据附图,详细说明本发明的良好实施例。
图1是对本发明的一个实施例的构成进行分解表示的斜视图。图2是图1的纵断面图,它表示这样一种结构,即在相邻的磁性构件之间分别设置转子装置,其设置状态是:通过操纵控制杆能使轴和转子装置以及钕磁铁进行旋转。图3是从图2的横向观看的断面图,它表示这样一种状态,即在转子装置周围的空间填满了作为钕磁铁的防止氧化装置的防止氧化物质。图4用分解斜视图来表示保持相邻的磁性构件之间的间隙用的间隙保持构件和转子装置的设置结构。图5是图4的另一个实施例,它表示这样一种状态,即在间隙保持构件开口的上部空间设置帽构件,其设置状态是:能从外部向该帽构件供应作为防止氧化装置的油体状态的防止氧化物质。图6是图5的装配状态的纵断面图。图7是表示对本发明的转子装置的另一实施例的纵断面图,它表示这样一种磁力吸附器的构成,即转子装置的周围,及其两侧形成了油质收容沟槽部,填满在该油质收容沟槽部内的防止氧化物质在每次使转子装置进行旋转动作时就附着到与磁性构件相接触的面上,能进一步增大对收容在转子装置内的钕磁铁的防止表面氧化效果。图8a~图8c用斜视图表示在装在转子装置内的钕磁铁上形成作为防止氧化装置的油质收容沟槽部的实施状态。图9用局部放大断面图表示沿着装在转子装置内的钕磁铁的边界部用倒角的形式进行切除,形成了作为防止氧化装置的油质收容沟槽部的状态。图10用局部放大断面图表示沿着装有钕磁铁的转子装置的边界部用倒角形式进行切除,形成了作为防止氧化装置的油质收容沟槽部的状态。图11是转子装置和钕磁铁的另一个实施例,它表示这样一种结构,即被分割成两部分的钕磁铁以一个棒状来形成转子装置,在其周围形成作为防止氧化装置的油质收容间隙。图12是对图11所示的转子装置的斜视图。图13是表示对图11的A部分进行放大在钕磁铁和磁性构件之间的间隙内形成了油质收容间隙的状态的断面图。
在本发明中,上述磁性构件10如图1所示,在N·S极互相对置的状态下,对其位置进行切换,即可根据磁力线的作用方向被切换而获得或者失去吸附力,以此来实现吸盘的功能,即主要是对位于底面上的具有铁成分的对象物体进行吸附,并将其提升或移动到规定的位置上。
磁性构件10,为了把磁极分割成两部分,在其中心插入了非磁性构件11的状态下用熔焊方法进行安装,其整体形状是具有一定厚度的板状,根据吸附能力的不同而改变其设置的数量,并按一定间隙进行布置。
在上述相邻的磁性构件10之间分别设置为保持该间隙所需的间隙保持构件20,该间隙保持构件20在相邻的磁性构件10之间保持间隙,同时具有堵塞下部的切断功能。
并且,在多个磁性构件10和多个间隙保持构件20的上部设置盖板30,对其内部进行密封。
该盖板30主要靠多个螺栓32进行牢固的固定,能在与起重机的吊钩相结合的状态下进行起吊或移动。
另一方面,在上述相邻的磁性构件10之间成对地布置钕磁铁40,使N·S极互相对置,利用转子装置50把该钕磁铁40安装成能一起旋转的状态,并将钕磁铁40分开。
而且,该转子装置50及其内面所安装的钕磁铁40的方向,当由使用者旋转露出在机体外面的控制杆60时,钕磁铁40的磁极方向被切换,于是被非磁性构件11分割成两部分的磁性构件10的吸附力被接通或断开,在吸附力接通的位置上能对被吸对象物体进行吸附和提升或者利用起重机等器具将其移动到规定的位置上。
另一方面,本发明最重要的是在上述钕磁铁40的周围具有防止氧化装置70,用于切断大气中的氧气与钕磁铁40的接触。
也就是说,本发明的磁力吸附器利用具有10,000高斯以上的高磁通密度的钕磁铁40。该钕磁铁40,性能良好,但在与大气中的氧气相接触的情况下将产生腐蚀和急剧氧化,造成其性能和耐久性降低。所以为了防止这种现象,特备有防止氧化装置70。
该防止氧化装置70具有以下3种方法:
1.把转子装置50和钕磁铁40的周围与大气隔断,保持真空气氛。
2.设置一种像润滑脂一样润滑性良好、能隔断大气中的氧气的胶体油等油体状态的防止氧化物质。
3.在钕磁铁40的周围用金属或合成树脂材料进行涂敷,形成被覆膜层。
考虑到转子装置50和钕磁铁40操作时为使动作自如所需要的润滑性、以及制作工艺性和成本等,最好采用像润滑脂那样的胶体油。
这样,本发明在具有10,000高斯以上的高磁通密度的钕磁铁40的周围用胶体油来形成油膜层,即可隔断外部的空气,所以能防止钕磁铁40产生氧化,能一直产生大的吸附磁力。并且,能提高磁力吸附器的性能,能把总体积和总重量减上至最低限度。
另一方面,为了设置上述防止氧化装置70,如图4和图5所示,设计一种间隙保持构件20,以便在仅上部开口的状态下包围在由园筒状构成的转子装置50的外部。这样有利于在转子装置50的周围填满像胶体油一样的防止氧化物质。
再者,如图5所示,利用螺栓等把帽构件21复盖到间隙保持构件20开口的上部,把转子装置50的周围包围起来,然后,在该帽构件21上形成注入孔22,设置一种受弹簧23施加的压力的球24,以便从下部堵塞该注入孔22的入口,利用超过弹簧23施加的弹力的压力来注入胶体油等,这样即可在转子装置50和钕磁铁40的周围充满防止氧化物质,并且容易随时充填。
该间隙保持构件20通过把多个销25插入到销孔15、26内而与磁性构件10结合组装在一起。
上述转子装置50在装入了钕磁铁40的状态下,通过露出到机体外部的控制杆60的操作,即可切换转子装置50及其中所安装的钕磁铁40的位置,实现切换磁极方向的功能。如图1~图10所示,其结构是把钕磁铁40装入到园筒内,如图11和图12所示,也可以在安装了钕磁铁40的状态下形成一个棒状。
也就是说,利用非磁性材料合成树脂来形成磁铁收容沟槽51,以便能装入1对或2对钕磁铁40并使其对置,在中心处有轴孔52,其形状为四方或长方孔,在与下述的轴61相结合的状态下能一起旋转。
并且,在穿过该转子装置50的轴孔52和磁性构件10的轴通过孔12的轴16的端部一侧上连结了具有把手功能的控制杆60,根据该控制杆60的位置不同,可接通或断开吸附力。
具有一种控制杆锁紧装置90,它用于这时在吸住了欲提升的对象物体的状态下,防止转子装置50向失去吸附力的方向旋转。
控制杆锁紧装置90在控制杆60处于吸附器接通状态时受到弹簧作用力的卡紧杆91伸出来,在卡紧凸起92之间进行锁紧,发挥隔断作用,以免在磁力吸附器使用过程中因不小心而使控制杆60恢复到切断状态。
并且,在布置了许多排上述磁性构件10和间隙保持构件20的侧部上覆盖了侧板80,在盖板30和磁性构件10之间夹入了非磁性衬垫35。
以下更加具体地说明本发明的防止氧化装置70和转子装置50的各种实施例。
图2表示这样一种实施例,即在3个磁性构件10之间分别在下方插入2个间隙保持构件20,在各个间隙保持构件20和磁性构件10之间形成的密封空间部S内填满作为防止氧化装置70的胶体油71。
并且,轴61被插入到在转子装置50的中心处形成的轴孔52以及磁性构件10的轴通过孔12内,其一端由磁性构件10的中心处支承,另一端穿通到外部,该端部与具有把手功能的控制杆60相结合,根据该控制杆60的位置不同,对吸附力进行接通或断开。
图3a和图3b是从图2的侧面方向表示的横断面图,可以看出:在园筒状的转子装置50周围的密封空间部S内注满作为防止氧化装置70的胶体油71,与外部隔断,以免大气中的氧气与钕磁铁40的周围相接触。
图3b表示:有多个小叶片55按一定间隙向转子装置50的外部凸出,使位于钕磁铁40和转子装置50周围的胶体油71很好地混合,插入到底面上的间隙保持构件20从左右用螺栓紧固进行安装。
另一方面,图5和图6表示:在间隙保持构件20和磁性构件10之间形成的密封空间部S内注满作为防止氧化装置70的胶体油71,这是不言而喻的,另外,在非磁性构件11内在钕磁铁40旋转的轨迹位置上形成小沟槽部73,在该小沟槽部内也分别注满作为防止氧化装置70的胶体油71,一边由钕磁铁40和转子装置50一起旋转,一边继续由胶体油71与钕磁铁40的表面相接触。
所以,通过控制杆60的旋转操作,钕磁铁40继续旋转,也可使胶体油71经常与钕磁铁的表面相接触,所以,能进一步提高钕磁铁40的性能和耐久性。
图7的实施例表示这样一种磁力吸附器实施例,即不仅在转子装置50的周围防止氧化,而且在两侧也形成油质收容沟槽部72,在该油质收容沟槽部72中也注满胶体油71。这种构成的磁力吸附器能够在转子装置50每次进行旋转动作时就往与磁性构件10的接触面上涂一次胶体油,能进一步增强转子装置50内的钕磁铁40表面的防止氧化效果。
图8a~图8c表示作为本发明的防止氧化装置70在转子装置50与其中的钕磁铁40的界面上所形成的油质收容沟槽部72的形状和位置等的各种实施例。
所以,在沿钕磁铁40的界面而全部形成的油质收容沟槽部72内,注满防止氧化装置70的胶体油71,因此,能防止钕磁铁40与大气中的氧相接触,尤其当转子装置50以及其中的钕磁铁40进行旋转时,注入到油质收容沟槽部72内的胶体油71被连续地涂敷到钕磁铁40和磁性构件10之间的间隙内,产生良好的防止氧化效果。
该油质收容沟槽部72与形成在磁性构件10之间和间隙保持构件20之间的空间内的密封空间部S无关,也可以仅形成在转子装置50与其中的钕磁铁40的边界处。但是若和密封空间部S一起,分别形成油质收容沟槽部72,则防止氧化装置70的效果更好。
图9和图10表示转子装置50与其中的钕磁铁40的边界上形成油质收容沟槽部72的实施例,图9表示在钕磁铁40上以倒角的形式形成油质收容沟槽部72;图10表示与此相反,在转子装置50上形成油质收容沟槽部72。无论采用哪种结构,作为注满胶体油71,防止钕磁铁40氧化的防止氧化装置70来说,效果是一样的。
并且,图11~图13表示这样一种转子装置50的构成,即适合于构成那种无钩搭环31,提升或移动对象物体的磁力吸附器。在位于左右两边的磁性构件10之间以能够旋转的状态装配棒状转子装置50,在磁性构件10和转子装置50之间的空间内形成密封空间部S。这与上述情况相同。
并且,在左右安装的一对钕磁铁40和磁性构件10之间的间隙内形成油质收容沟槽部74,当转子装置50旋转时,利用注入到密封空间部S内的胶体油使转子装置50旋转自如,同时,由于在钕磁铁40的表面上经常保持一层油膜,所以能防止钕磁铁40被氧化。
并且,在磁性构件10之间的开口的上部空间处用螺栓等把帽构件21固定上去进行覆盖,把转子装置50的周围包起来,然后,在该帽构件21上形成注入孔22,在安装时,利用受弹簧23的弹力的球24从下方把该注入口堵塞住,利用超过弹簧23的弹力的压力来注入胶体油等,这样即可在转子装置50和钕磁铁40的周围灌满防止氧化物质,并容易随时补充。
并且,钕磁铁40,与铁氧体磁铁相比,磁通密度高,吸附磁力和排斥磁力很大,所以,为了变换吸附磁力的极性,若旋转控制杆60,则在接通位置上控制杆60将产生很强的排斥力,在断开位置上将产生很强的吸附力,因此控制杆60产生激烈的反转现象,但利用在通断位置上发挥作用的锁紧装置90能防止激裂反转现象。
如上所述,本发明的防止氧化装置70为了防止大气中的氧气侵入到钕磁铁40周围,形成了密封空间部S,使该密封空间部S保持真容状态,也能达到防止氧化的效果。
并且,若在该密封空间部S中灌满液体或胶状的润滑油、润滑脂、胶体油等作为防止氧化物质,则能达到防止钕磁铁40氧化的效果。
在转子装置50与其中的钕磁铁40的边界处形成的油质收容沟槽部72中也灌满这种胶体油的情况下,能达到更好的防止氧化效果。
本发明的效果:
如以上详述情况,因为本发明能防止钕磁铁被氧化,所以,其性能和耐久性很高。
并且,本发明有很高的应用价值,它通过提高性能,把磁力吸附器整体的体积和重量降低到最低限度,结果产品不仅容易使用,而且提高了操作性和商品性。