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WO2016117751A1 - 자성체 홀딩 장치 - Google Patents

자성체 홀딩 장치 Download PDF

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WO2016117751A1
WO2016117751A1 PCT/KR2015/001507 KR2015001507W WO2016117751A1 WO 2016117751 A1 WO2016117751 A1 WO 2016117751A1 KR 2015001507 W KR2015001507 W KR 2015001507W WO 2016117751 A1 WO2016117751 A1 WO 2016117751A1
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WO
WIPO (PCT)
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pole piece
pole
piece assembly
face
assembly
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/KR2015/001507
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English (en)
French (fr)
Inventor
최태광
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Priority to EP15879006.3A priority patent/EP3248729A4/en
Priority to CN201580059351.2A priority patent/CN107107291A/zh
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    • B25B11/002—Magnetic work holders
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    • H01F7/0231—Magnetic circuits with PM for power or force generation
    • H01F7/0252—PM holding devices
    • H01F7/0257—Lifting, pick-up magnetic objects

Definitions

  • the present invention relates to a magnetic holding device, and more particularly, to a magnetic holding device which can control a magnetic flow from a permanent magnet to obtain a strong holding force, easily switch between holding and releasing, and minimizes residual magnetism.
  • a magnetic holding device such as a permanent magnet workholding device, is a device used to magnetically attach an attachment object made of a magnetic material such as iron. It is widely used as an internal device attached to a mold clamping, a chuck of a machine tool, and the like.
  • Such a magnetic holding device by using the strong magnetic force of the permanent magnet basically attaches the object to be attached to the holding surface, when the release is controlled by controlling the magnetic flow from the permanent magnet so as not to form a magnetic flow to the holding surface To be detached from the holding surface.
  • a method of controlling the magnetic flow from the permanent magnet a method of controlling the magnetic flow by rotating another permanent magnet installed to be rotatable, a method of controlling the magnetic flow using a separate electromagnet, and the like may be used.
  • the applicant of the present invention has already proposed a magnetic holding device using a separate electromagnet (see KR10-1319052B1 publication “magnetic material holding device using permanent magnet energy control”).
  • a more advanced type of magnetic holding device has been proposed (see KR10-2014-0124739A publication “magnetic holding device”).
  • Applicant's magnetic material holding device disclosed in Patent Documents 1 and 2 has a simple structure in which a coil is arranged on a pole piece to obtain a strong holding force, and applies a small current only when switching between holding or releasing a magnetic circuit from a permanent magnet. It has the advantage of being able to control and obtain a strong holding force with only a small space.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a magnetic holding device that can obtain a strong holding force by controlling the magnetic flow from the permanent magnet, can be easily switched between holding and releasing, and minimizes residual magnetism.
  • a magnetic holding device is a magnetic holding device for holding and releasing an attachment object, which is a magnetic body, comprising: at least one first pole piece having a first surface and a second surface and being magnetic; At least two second pole pieces having a first side and a second side being magnetic, and at least one of the north pole and the south pole contacts the first pole piece, and the other pole contacts each of the second pole pieces.
  • a first pole piece assembly comprising at least two first permanent magnets arranged to be; At least one third pole piece having a first face and a second face and being magnetic, at least two fourth pole pieces having a first face and a second face being magnetic, and a first of N and S poles A pole different from the pole of the first permanent magnet in contact with the pole piece comprising at least two second permanent magnets arranged such that the pole contacts the third pole piece and the same pole contacts each of the fourth pole pieces; A second pole piece assembly disposed such that a first face of the face faces a second face of the first pole piece and a first face of each of the fourth pole pieces faces a second face of each of the second pole pieces; A coil disposed to be wound around at least one of the first pole piece and the third pole piece; And a control device for controlling the current applied to the coil; And at least one of the first pole piece assembly and the second pole piece assembly comprises: a first arrangement in which the second faces of the first pole piece assembly and the first faces of the second pole piece assembly are spaced apart; Is
  • the contact surface is formed and is a magnetic material, further comprising a base disposed so that the contact surface faces the first face of the first pole piece assembly, the first pole piece assembly and the second pole piece assembly Is disposed in the first arrangement, the first surfaces of the first pole piece assembly and the contact surface of the base are in contact, and the first pole piece when the first pole piece assembly and the second pole piece assembly are disposed in the second arrangement,
  • the base is arranged such that the contact surfaces of the base and the first faces of the assembly are spaced apart.
  • the contact surface is formed and further comprises a magnetic base, the base is characterized in that the contact surface of the base and the first surface of the first pole piece assembly is arranged to contact.
  • a magnetic body holding device is a magnetic body holding device for holding and releasing an attachment object which is a magnetic body, wherein at least one first pole piece having a first surface and a second surface and being magnetic, At least two second pole pieces having a first side and a second side being magnetic, and at least one of the north pole and the south pole contacts the first pole piece, and the other pole contacts each of the second pole pieces.
  • a first pole piece assembly comprising at least two first permanent magnets arranged to be; At least one third pole piece having a first face and a second face and being magnetic, at least two fourth pole pieces having a first face and a second face being magnetic, and a first of N and S poles A pole different from the pole of the first permanent magnet in contact with the pole piece comprising at least two second permanent magnets arranged such that the pole contacts the third pole piece and the same pole contacts each of the fourth pole pieces; A second pole piece assembly disposed such that a first face of the face faces a second face of the first pole piece and a first face of each of the fourth pole pieces faces a second face of each of the second pole pieces; A first connection pole comprising at least one first connection pole piece having a first side and a second side being magnetic and at least two second connection pole pieces having a first side and a second side being magnetic; A connecting pole piece assembly wherein the second face of the piece faces the first face of the first pole piece and the second face of each of the second connecting pole pieces faces the first face of each
  • first surfaces of the connecting pole piece assembly and the second surfaces of the second pole piece assembly are characterized in that it is formed to hold and release one attachment object.
  • the first pole piece assembly is movable in a direction along an extension surface of the second faces of the second pole piece assembly and the first faces of the connecting pole piece assembly.
  • At least two first permanent magnets are disposed between the first pole piece and each second pole piece, and the second permanent magnets are the third pole piece and each fourth pole piece. At least two are characterized in that disposed between.
  • the first permanent magnet is arranged in a line between the first pole piece and each second pole piece
  • the second permanent magnet is between the third pole piece and each fourth pole piece It is characterized in that arranged in a line.
  • the first pole piece is at least two
  • the third pole piece is at least two
  • the first permanent magnet at least between each first pole piece and each second pole piece
  • the second permanent magnets are disposed one by one, characterized in that at least one disposed between each third pole piece and each fourth pole piece.
  • the area of the first surface of the fourth pole piece is smaller than the area of the second surface of the second pole piece, and the area of the second surface of the fourth pole piece is smaller than that of the fourth pole piece. It is smaller than the area of a 1st surface.
  • it characterized in that it further comprises a rail bolt fixed to the first pole piece assembly and the base and guides the second pole piece assembly to slide by penetrating the second pole piece assembly.
  • the magnetic body holding apparatus of the present invention According to the magnetic body holding apparatus of the present invention, residual magnetism can be minimized when the attachment object is released. In addition, it is possible to obtain a strong holding force with a simple structure by arranging the coil on the pole piece without installing a separate electromagnet, and to control the magnetic force of the permanent magnet by using only a small current when switching between holding and releasing, Strong holding force can be obtained even with a small space.
  • FIGS. 1A to 1F are schematic cross-sectional views of a magnetic holding device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a magnetic holding device according to another embodiment of the present invention.
  • 3A to 3C are schematic cross-sectional views of a magnetic holding device according to another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4A to 4D are schematic perspective and side cross-sectional views of a magnetic holding device according to another embodiment of the present invention.
  • 5A and 5B are schematic side cross-sectional views of a magnetic holding device according to modified embodiments of the magnetic holding device of FIGS. 4A to 4D.
  • Shapes, sizes, ratios, angles, numbers, and the like disclosed in the drawings for describing the embodiments of the present invention are exemplary, and the present invention is not limited to the illustrated items.
  • the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
  • 'comprises', 'haves', 'consists of' and the like mentioned in the present specification other parts may be added unless 'only' is used.
  • the component is expressed in the singular, the plural includes the plural unless specifically stated otherwise.
  • references to elements or layers "on" other elements or layers include all instances where another layer or other element is directly over or in the middle of another element. Like reference numerals refer to like elements throughout.
  • first, second, etc. are used to describe various components, these components are of course not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Therefore, of course, the first component mentioned below may be a second component within the technical spirit of the present invention.
  • each of the features of the various embodiments of the present invention may be combined or combined with each other in part or in whole, various technically interlocking and driving as can be understood by those skilled in the art, each of the embodiments may be implemented independently of each other It may be possible to carry out together in an association.
  • FIGS. 1A to 1F are schematic cross-sectional views of a magnetic holding device according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 1E and 1F are schematic views of a magnetic holding device according to a modified embodiment of the magnetic holding device of FIGS. 1A to 1D. It is a cross-sectional view.
  • the magnetic holding device 1000 includes a first pole piece assembly 1100, a second pole piece assembly 1200, a coil 1300, a base 1400, and a control device. It is configured to include (not shown).
  • the first pole piece assembly 1100 includes at least one first pole piece 1110, at least two second pole pieces 1120, and at least two first permanent magnets 1130.
  • the first pole piece 1110 is a magnetic material and has a first face 1111 and a second face 1112.
  • the second pole piece 1120 is a magnetic material and has a first face 1121 and a second face 1122.
  • the first permanent magnet 1130 is disposed such that any one of the N pole and the S pole contacts the first pole piece 1110, and the other pole contacts each of the second pole pieces 1120.
  • the first permanent magnet 1130 may have each N pole contacting the first pole piece 1110 and each S pole having a second pole piece 1120. ) May be arranged in contact with each other, and may be arranged in reverse.
  • the second pole piece assembly 1200 includes at least one third pole piece 1210, at least two fourth pole pieces 1220, and at least two second permanent magnets 1230.
  • the third pole piece 1210 is a magnetic material and has a first face 1211 and a second face 1212.
  • the fourth pole piece 1220 is a magnetic material and has a first face 1221 and a second face 1222.
  • the second permanent magnet 1130 has a pole different from the pole of the first permanent magnet 1130 that is in contact with the first pole piece 1110 of the N pole and the S pole in contact with the third pole piece 1210. It is arranged to contact each of the fourth pole pieces 1120.
  • the first pole piece assembly 1100 and the second pole piece assembly 1200 have a first face 1211 of the third pole piece 1210 in contact with a second face 1112 of the first pole piece 1110. And spaced apart from each other (ie, face to face) such that the first face 1221 of each of the fourth pole pieces 1220 is in contact with and spaced apart from the second face 1122 of each of the second pole pieces 1120. To be possible (ie, face to face).
  • the coil 1300 is disposed to be wound around at least one of the first pole piece 1110 and the third pole piece 1210.
  • the coils 1310 and 1320 may be arranged to be wound around the first pole piece 1110 and the third pole piece 1210, respectively, as shown in FIGS. 1A-1D, and although not shown, the first pole piece 1110.
  • the third pole piece 1210 may be disposed to be wound only.
  • the coils 1310 and 1320 are arranged to be wound around the magnetic material to influence the magnetic flow in the magnetic body by magnetizing the magnetic body surrounded by the application of the current.
  • the coils 1310, 1320 are arranged to affect the magnetic flow of the first face 1111 of the first pole piece 1110 and the second face 1212 of the third pole piece 1210.
  • the coil 1310 may be disposed closer to or farther from the first face 1111 of the first pole piece 1110 than the first permanent magnet 1130 as shown in FIGS. 1A-1D.
  • the coil 1320 may be disposed closer to or farther from the second surface 1212 of the third pole piece 1210 than the second permanent magnet 1230 as shown in FIGS. 1A-1D. have.
  • one coil 1310 and 1320 may be provided one by one, but two or more coils may be provided.
  • the coils 1310, 1320 are disposed between the second permanent magnets 1230 and the second faces 1212, 1222 of the second pole piece assembly 1200.
  • the coils 1310 and 1320 may be disposed between the first permanent magnets 1130 and the first surfaces 1111 and 1121 of the first pole piece assembly 1100. This arrangement of coils 1310, 1320 can be employed in any number of other embodiments.
  • the coils 1310, 1320 are connected to a control device, which controls the current (direction or strength of) applied to the coils 1310, 1320.
  • the current referred to herein refers to a direct current, which is also the same below.
  • the base 1400 has a contact surface 1401 and is a magnetic material.
  • the base 1400 is disposed to be in contact with (eg, facing) the first faces 1111 and 1121 of the first pole piece assembly 1100.
  • the base 1400 is disposed so that the contact surface 1401 is in contact with the first surfaces 1111 and 1121 of the first pole piece assembly 1100, so that the base 1400 may be moved or fixed together with the first pole piece assembly 1100. Can be.
  • At least one of the first pole piece assembly 1100, the second pole piece assembly 1200, and the base 1400 may include the second faces 1112 and 1122 and the second pole of the first pole piece assembly 1100.
  • the first faces 1211 and 1221 of the piece assembly 1200 are spaced apart, and the first faces 1111 and 1121 of the first pole piece assembly 1100 are in contact with the contact surface 1401 of the base 1400. 1c to 1d and the second faces 1112 and 1122 of the first pole piece assembly 1100 and the first faces 1211 and 1221 of the second pole piece assembly 1200.
  • a second arrangement shown in FIGS.
  • first pole piece assembly 1100 in which the first poles 1111, 1121 of the first pole piece assembly 1100 and the contact surface 1401 of the base 1400 are spaced apart. Moveable) to switch between. Specifically, only the first pole piece assembly 1100 may be moved, only the second pole piece assembly 1200 may be moved, and both pole piece assemblies 1100 and 1200 may be moved at the same time. In the following embodiments, for convenience of description, only the first pole piece assembly 1100 is illustrated as moving, but it should be noted that the present invention is not limited thereto.
  • the rail bolts 1001 and 1002 are fixed to the first pole piece assembly 1100 and the base 1400 and penetrate the second pole piece assembly 1200 to penetrate the second pole piece assembly ( 1200 is guided to slide by magnetic force. That is, the first pole piece 1110 may slide in the axial direction of the rail bolt 1001 by the rail bolt 1001 fixed to the base 1400 and the third pole piece 1210 penetrating therein. . In addition, the second pole piece 1120 may slide in the axial direction of the rail bolt 1002 by the rail bolt 1002 fixed to the base 1400 and the fourth pole piece 1220 penetrating therein.
  • the rail bolts (1001, 1002) is a non-magnetic material, thereby magnetic flow may not be generated through the rail bolts (1001, 1002).
  • the rail bolts 1001 and 1002 may be fixed to the first pole piece assembly 1100 and the base 1400 in a screwing manner. Meanwhile, the rail bolts 1001 and 1002 may be fixed to at least one of the first pole piece assembly 1100, the second pole piece assembly 1200, and the base 1400 to guide the slide of the remaining configuration.
  • the control device controls the direction and intensity of the magnetic flow through the coils 1310, 1320 by adjusting the current (direction or intensity) applied to the coils 1310, 1320.
  • the first pole piece assembly 1100 and the second pole piece assembly 1200 are disposed in a second arrangement in contact with each other.
  • the magnetic flow is formed in an inner circulation structure passing through the second faces 1112 and 1122 of the first pole piece assembly 1100 and the first faces 1211 and 1221 of the second pole piece assembly 1200, as shown by a dotted line. do. In this case, there is little magnetic flow passing through the first faces 1111 and 1121 of the first pole piece assembly 1100 and the second faces 1212 and 1222 of the second pole piece assembly 1200.
  • the difference in magnetic force (magnetic energy) between the permanent magnet 1130 and the second permanent magnet 1230 is smaller, the first surfaces 1111 and 1121 and the second pole piece assembly 1200 of the first pole piece assembly 1100 are smaller. There is less magnetic flow through the second faces 1212, 1222. Therefore, in the arrangement as shown in FIG. 1A, the attraction force between the first surfaces 1111 and 1121 of the first pole piece assembly 1100 and the base 1400 is minimized, and the second faces 1212 of the second pole piece assembly 1200 are minimized. 1222) is not held by a magnetic object to be attached (an unattached object is shown by a dotted line, and the same applies hereinafter).
  • the first pole piece assembly 1100 slides by the magnetic force along the rail bolts 1001 and 1002, so that the contact surfaces of the first surfaces 1111 and 1121 of the first pole piece assembly 1100 and the base 1400 ( 1401 is in contact, and when the contact object 1, which is a magnetic body, is contacted with the second faces 1212 and 1222 of the second pole piece assembly 1200, the magnetic flow passing through the base 1400 and the attachment object 1 is achieved.
  • the base 1400 is attached to the first surfaces 1111. 1121 of the first pole piece assembly 1100 by the strengthened magnetic force, and the attachment object 1 is attached to the second one.
  • the second surfaces 1212 and 1222 of the pole piece assembly 1200 are held.
  • the magnetic flow to the base 1400 and the attachment object 1 once formed is maintained without being destroyed, and the first pole piece assembly 1100 is maintained.
  • the first pole piece assembly 1100 and the first pole piece assembly 1100 are not formed.
  • the two pole piece assemblies 1200 may be spaced apart.
  • the base 1400 and the attachment object 1 are again applied to the first pole piece assembly 1100 and the coil 1310 and 1320 by applying a current in a direction opposite to that of FIG. 1B. It can be released from the second pole piece assembly 1200.
  • current is applied to the coils 1310 and 1320 in a direction as illustrated in FIG. 1D, the first surfaces 1111 and 1121 of the first pole piece assembly 1100 and the second surfaces 1212 and 1212 of the second pole piece assembly 1200 are applied. 1222) the magnetic flow through it weakens and eventually breaks.
  • the first pole piece assembly 1100 is slid by the magnetic force along the rail bolts 1001 and 1002, whereby the first pole piece assembly 1100 and the second pole piece assembly 1200 are formed as shown in FIG. 1A. Switched to two batches, the magnetic flow as shown in Figure 1a can be restored.
  • the distance that the base 1400 of the first arrangement is spaced apart from the first faces 1111 and 1121 of the first pole piece assembly 1100 should also be appropriately determined. If the distance is too large, the base 1400 may not be attached to the first surfaces 1111 and 1121 of the first pole piece assembly 1100 even if the current is applied to the coils 1310 and 1320, and if the distance is too small, This is because the base 1400 may be attached to the first surfaces 1111 and 1121 of the first pole piece assembly 1100 without applying current to the coils 1310 and 1320. Accordingly, in view of this, the base 1400 can be attached to the first surfaces 1111 and 1121 of the first pole piece assembly 1100 only when a certain amount of current is applied to the coils 1310 and 1320.
  • the separation distance between the base 1400 and the first faces 1111 and 1121 of the first pole piece assembly 1100 in the first arrangement should be adjusted so as to be effective. Such adjustment may be made empirically or experimentally taking into account the strength of the magnetic force that can be induced to the coils 1310 and 1320 and the like.
  • control device controls the direction and the intensity of the magnetic flow passing through the coils 1310 and 1320 by adjusting the current applied to the coils 1310 and 1320, thereby controlling the first pole piece assembly 1100
  • the second pole piece assembly 1200 and the base 1400 allow for switching between the first and second arrangements, and the first faces 1111 and 1121 and the second pole piece assembly of the first pole piece assembly 1100 ( The direction and intensity of magnetic flow through the second faces 1212, 1222 of 1200 are controlled.
  • the attachment object 1, which is a magnetic material may be held and released on the second surfaces 1212 and 1222 of the second pole piece assembly 1200.
  • the magnetic material holding device 1000 of the above-described structure circulates magnetic flows from the permanent magnets 1130 and 1230 only in the interior when the object to be attached is released, thereby substantially retaining residual magnetic to the outside. It can be removed close to zero or completely (this effect can be maximized if the first permanent magnet 1130 and the second permanent magnet 1230 have the same magnetic force (magnetic energy)).
  • the permanent magnets can be arranged closely, strong holding force can be expected when holding.
  • the first pole piece 1110 ′ may be at least two, and the third pole piece 1210 ′ may be at least two.
  • at least one first permanent magnet 1130 may be disposed between each of the first pole pieces 1110'a and 1110'b and each of the second pole pieces 1120 '.
  • At least one may be disposed between each third pole piece 1210 ′ a and 1210 ′ b and each fourth pole piece 1220 ′.
  • each magnetic flow generated from the first permanent magnet 1130 'or the second permanent magnet 1230' may be any one of the pole pieces 1110'a, 1110'b, 1210'a, and 1210'b. Can be created so that they do not overlap.
  • the rail bolt 1001 ′ may guide the movement of the first pole piece assembly 1100 ′ by passing through the first pole piece 1110 ′ and being fixed to each of the third pole piece 1210 ′. .
  • each of the first pole pieces 1110'a and 1110'b and the respective third pole pieces 1210'a and 1210'b may be arranged to be spaced apart from each other as shown in FIGS. 1E and 1F. It may be arrange
  • the magnetic holding device 1000 of the present invention may further include means for further reducing the residual magnetism. It will be described in detail below.
  • Residual magnetism as shown in Figure 1a, when the first pole piece assembly 1100 and the second pole piece assembly 1200 is placed in a second arrangement, a portion of the closed magnetic flow (shown in dashed lines) exits and attaches It is caused by affecting (1). Thus, residual magnetism can be removed in a manner that enhances the closed magnetic flow as shown in FIG. 1A and gives resistance to the magnetic flow exiting therefrom.
  • the area of the first face 1221 of the fourth pole piece 1220 is smaller than the area of the second face 1122 of the second pole piece 1120, and the fourth pole piece ( An area of the second surface 1222 of 1220 may be smaller than an area of the first surface 1221 of the fourth pole piece 1220.
  • the thickness of the second surface 1122 side of the second pole piece 1120 is thicker than the thickness of the first surface 1221 side of the fourth pole piece 1220, and the thickness of the fourth pole piece 1220 is greater.
  • the thickness on the two side 1222 side may be thinner.
  • the magnetic flow from the second permanent magnet 1230 may be more smoothly formed toward the first surfaces 1211 and 1221 than the second surfaces 1212 and 1222 of the second pole piece assembly 1200.
  • the inner surfaces of the third pole piece 1210 and the fourth pole piece 1220 are formed in a straight line to smooth the magnetic flow between the second permanent magnet 1230 and the attachment object 1 to increase the adhesion strength. It is preferable at the point which can be used.
  • FIGS. 1A to 1D various embodiments of the present invention applying the structure of FIGS. 1A to 1D will be described.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a magnetic holding device according to another embodiment of the present invention.
  • the magnetic holding device 2000 of the present embodiment includes a first pole piece assembly 2100, a second pole piece assembly 2200, a coil 2300, and a control device (not shown). It is configured to include.
  • the first pole piece assembly 2100, the second pole piece assembly 2200 and the coil 2300 are the first pole piece assembly 1100, the second pole piece assembly 1200 and the coil 1300 of FIGS. 1A-1D. ), And duplicate descriptions are omitted.
  • the base 1400 is deleted from the magnetic material holding device 1000 of FIGS. 1A to 1D, and the attachment object 2, which is a magnetic material, is also held on the first surfaces 2111 and 2121 of the first pole piece assembly 2100. And that can be released is a feature of the magnetic holding device 2000 of the present embodiment.
  • first pole piece assembly 2100 and the second pole piece assembly 2200 are movably configured to switch between the first arrangement and the second arrangement in contact with each other.
  • Various known methods may be employed to move the first pole piece assembly 2100 and the second pole piece assembly 2200, such as a method using a bolt and a counter-bore.
  • the attachment targets 1 and 2 are released, and the first pole piece assembly 2100 and the second pole piece assembly 2100 are disposed.
  • the attachment objects 1 and 2 are held in both directions.
  • 3A to 3C are schematic cross-sectional views of a magnetic holding device according to another embodiment of the present invention.
  • the magnetic holding device 3000 may include a first pole piece assembly 3100, a second pole piece assembly 3200, a coil 3300, a connection pole piece assembly 3400, and the like. And a control device (not shown).
  • the first pole piece assembly 3100, the second pole piece assembly 3200, and the coil 3300 are the first pole piece assembly 1100, the second pole piece assembly 1200, the coil 1300 of FIGS. 1A-1D. ), And duplicate descriptions are omitted.
  • the connecting pole piece assembly 3400 includes at least one first connecting pole piece 3410 and at least two second connecting pole pieces 3420.
  • the first connecting pole piece 3410 is a magnetic material and has a first face 3411 and a second face 3412.
  • the second connecting pole piece 3420 is a magnetic material, and has a first face 341 and a second face 3342.
  • the connecting pole piece assembly 3400 is such that the second face 3412 of the first connecting pole piece 3410 is in contact with and spaced apart from the first face 3111 of the first pole piece 3110 (ie, facing to face).
  • the second face 3422 of each of the second connecting pole pieces 3420 to be in contact (ie, facing) with the first face 3121 of each of the second pole pieces 3120. ) Is placed.
  • At least one of the first pole piece assembly 3100, the second pole piece assembly 3200, and the connecting pole piece assembly 3400 may be provided such that the first pole piece assembly 3100 is spaced apart from the second pole piece assembly 3200.
  • the first faces 3111, 3121 of the first pole piece assembly 3100 and the second faces 3412 of the connecting pole piece assembly 3400, 3422 the first pole when the first pole piece assembly 3100 is placed in a second arrangement (position as shown in FIGS. 3A and 3B) in contact with the second pole piece assembly 3200.
  • the first faces 3111 and 3121 of the piece assembly 3100 and the second faces 3412 and 3422 of the connecting pole piece assembly 3400 are configured to be movable.
  • the rail bolts 3001 and 3002 are fixed to the first pole piece assembly 3100 and the connecting pole piece assembly 3400 and penetrate the second pole piece assembly 3200 to penetrate the second pole. Guide the piece assembly 3200 to slide under magnetic force. That is, the first pole piece 3110 slides in the axial direction of the rail bolt 3001 by the rail bolt 3001 fixed to the connecting pole piece assembly 3400 and the third pole piece 3210 penetrating therein. Can be.
  • the second pole piece 3120 may slide in the axial direction of the rail bolt 3002 by the rail bolt 3002 fixed to the connecting pole piece assembly 3400 and the fourth pole piece 3220 penetrating therein. Can be.
  • the rail bolts 3001 and 3002 may be fixed to at least one of the first pole piece assembly 3100, the second pole piece assembly 3200, and the connecting pole piece assembly 3400 to guide the slides of the remaining components. have.
  • the magnetic flow may be defined as a first flow. Circulates inside the pole piece assembly 3100 and the second pole piece assembly 3200, and the first face 3111, 3121 of the first pole piece assembly 3100 and the second face of the second pole piece assembly 3200 ( Since it does not pass through 3212 and 3222, the attachment object cannot be held in any of the up and down directions.
  • the magnetic flow between the first pole piece assembly 3100 and the second pole piece assembly 3200 is cut off, and thus the second pole piece assembly 3200 is applied. Since the strength of the magnetic flow passing through the second surfaces 3212 and 3222 of the Ns becomes stronger, the attachment object 2 may be held toward the second pole piece assembly 3200. However, even in this case, since the first pole piece assembly 3100 is spaced apart from the connecting pole piece assembly 3400, the magnetic poles passing through the first faces 3411 and 3421 of the connecting pole piece assembly 3400. The strength of the flow is close to zero, making it difficult to hold the attachment to the first faces 3411, 3421 of the connecting pole piece assembly 3400.
  • the first pole piece assembly 3100 is slid by the magnetic force along the rail bolts 3001 and 3002.
  • the first pole piece assembly 3100 and the connecting pole piece assembly 3400 are contacted by magnetic force, whereby the first pole piece assembly 3100 and the second pole piece assembly 3200 are arranged in a first arrangement.
  • the first pole piece assembly 3100 is arranged in the first arrangement as shown in FIG. 3C, since the magnetic flow from the first permanent magnet 3130 flows through the attachment object 1, the attachment object 1 also moves upwards. ) Can be held.
  • the coils 3310 and 3320 may be applied with a current in a direction opposite to that of FIG. 3B.
  • the arrangement of the first pole piece assembly 3100 and the second pole piece assembly 3200 is similar to that of the second pole piece assembly 3200. Switching to the arrangement, the magnetic flow as shown in Figure 3a may be restored.
  • the magnetic holding device 3000 of the present embodiment has the advantage of holding the attachment objects 1 and 2 in both directions, and the connection pole piece assembly 3400 and the first pole piece assembly 2100 when released as shown in FIG. 3A. ) Are spaced apart, and since the magnetic flow is circulated only inside the first pole piece assembly 3100 and the second pole piece assembly 3200, there is an advantage of generating little residual magnetism.
  • control device controls the direction and intensity of the magnetic flow passing through the coils 3310 and 3320 by regulating the current applied to the coils 3310 and 3320, thereby controlling the first pole piece assembly 3100
  • the two pole piece assembly 3200 and the connecting pole piece assembly 3400 allow for switching between the first and second arrangements along the rail bolts 3001 and 3002, and the first faces of the first pole piece assembly 3100.
  • the direction and intensity of magnetic flow through the 3111 and 3121 and the second faces 3211 and 3221 of the second pole piece assembly 3200 are controlled. This holds and releases magnetic attachment objects 1, 2 on the second faces 3212, 3222 of the second pole piece assembly 3200 and the first faces 3411, 3421 of the connecting pole piece assembly 3400. Can be.
  • the first connection pole piece 1410 ′ may be at least two. As such, magnetic flows in each first connecting pole piece 1410 ′ can be generated without overlapping each other. That is, each magnetic flow generated from the first permanent magnet 1130 ′ or the second permanent magnet 1230 ′ may be generated so as not to overlap any one of the respective first connection pole pieces 1410 ′. Meanwhile, each of the first connection pole pieces 1410 ′ may be arranged to be spaced apart from each other, and may be arranged to be in contact with each other.
  • FIGS. 4A to 4D are schematic perspective views and cross-sectional views of a magnetic holding device according to another embodiment of the present invention
  • FIGS. 5A and 5B are magnetic holding devices according to modified embodiments of the magnetic holding device of FIGS. 4A to 4D.
  • FIG. 4A is a perspective view conceptually illustrating the magnetic body holding apparatus of FIGS. 4B to 4D, 5A, and 5B, and FIGS. 4B (a), 4C (a), 4D (a), and 5A (a).
  • FIG. 5B (a) is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 4A, and FIGS.
  • 4B (b), 4C (b), 4D (b), 5A (b) and 5B (b) are BB of FIG. 4A.
  • 4B (c), 4C (c), 4D (c), 5A (c) and 5B (c) are cross-sectional views taken along line CC of FIG. 4A.
  • the magnetic material holding device 4000 of the present embodiment includes a first pole piece assembly 4100, a second pole piece assembly 4200, and a coil 4300. ), A connecting pole piece assembly 4400, and a control device (not shown).
  • the first pole piece assembly 4100, the second pole piece assembly 4200, the coils 4310, 4320 and the connecting pole piece assembly 4400 are the first pole piece assembly 3100, the second pole piece of FIGS. 3A-3C.
  • the overlapping description of the pole piece assembly 3200, the coils 3310 and 3320, and the connection pole piece assembly 3400, respectively, is omitted.
  • 3A to 3C, the first pole piece assembly 3100, the second pole piece assembly 3200, and the connection pole piece assembly 3300 may be modified.
  • the first pole piece assembly 4100, the second pole piece assembly 4200, and the connecting pole piece assembly 4400 are formed and arranged to hold and release one attachment object 1.
  • the first faces 4411 and 4421 of the connecting pole piece assembly 4400 and the second faces 4212 and 4222 of the second pole piece assembly 4200 may be formed to face one side as in the present embodiment. This may vary depending on the shape of the attachment object 1.
  • the first pole piece assembly 4100 also follows the second faces 4212, 4222 of the second pole piece assembly 4200 and the extension faces of the first faces 4411, 4421 of the connecting pole piece assembly 4400. Movable in the direction. That is, the first pole piece assembly 4100 is movable in the transverse direction.
  • the second surfaces 4212 and 4222 of the second pole piece assembly 4200 are formed to be perpendicular to each other with the first surfaces 4211 and 4221 of the second pole piece assembly 4200, and to the connection pole piece assembly 4400.
  • the first faces 4411 and 4421 of FIG. 1) may be formed to be perpendicular to each other with the second faces 4412 and 4422 of the connecting pole piece assembly 4400.
  • the second surfaces 4412 and 4422 of the connecting pole piece assembly 4400 and the first surfaces 4211 and 4221 of the second pole piece assembly 4200 may be formed. 1 Face the pole piece assembly 4100 in between.
  • the control device does not apply current to the coils 4310 and 4320, and the first pole piece assembly 4100 and the second pole piece assembly 4200 are disposed in a second arrangement in contact with each other.
  • the magnetic flow may be applied to the first surfaces of the second poles 1112 and 1122 of the first pole piece assembly 1100 and the second pole piece assembly 1200 as shown by the dotted lines shown in FIGS. 4B (b) and 4B (c). It is formed into an inner circulation structure passing through the faces (1211, 1221). Therefore, in the arrangement as shown in FIG. 4B, the attachment object is not held on the first surfaces 4411 and 4421 of the connecting pole piece assembly 4400 and the second surfaces 4212 and 4222 of the second pole piece assembly 4200.
  • the control device applies current to the coils 4310 and 4320 as shown in FIG. 4C
  • the second surfaces 4112 and 4122 and the second pole piece assembly 4200 of the first pole piece assembly 4100 are applied.
  • the attachment object 1 may be held toward the pole piece assembly 4200.
  • the first pole piece assembly 4100 is spaced apart from the connecting pole piece assembly 4400, the magnetic poles passing through the first faces 4411 and 4421 of the connecting pole piece assembly 4400 are separated. The strength of the flow is almost zero, so that the attachment object 1 is difficult to hold on the first faces 4411 and 4421 of the connecting pole piece assembly 4400.
  • the first pole piece assembly 4100 is moved along the rail bolts 4001 and 4002 by the magnetic force to connect the connection poles. Attached to the piece assembly 4400, whereby the first pole piece assembly 4100, the second pole piece assembly 4200, and the connecting pole piece assembly 4400 are placed in a first arrangement.
  • the connecting pole piece assembly 4400 is provided.
  • the attachment objects 1 can also be held by the first faces 4411 and 4421 of the apparatus.
  • the magnetic holding device 4000 of the present embodiment has the advantage of holding the attachment object 1 in both directions, the connection pole piece assembly 4400 and the first pole piece assembly 4100 at the time of release as shown in FIG. Spaced apart, since the magnetic flow is circulated only inside the first pole piece assembly 4100 and the second pole piece assembly 4200, there is an advantage of generating little residual magnetism.
  • the magnetic holding device 4000 of the present invention the permanent magnets (4130, 4230) can be modified so as to obtain a stronger holding force by the overlapping arrangement.
  • At least two first permanent magnets 4130 ′ are disposed between the first pole piece 4110 ′ and the second pole piece 4120 ′, and the second permanent magnets 4230 ′ may be formed. At least two may be disposed between the three pole pieces 4210 ′ and the fourth pole pieces 4220 ′.
  • the first permanent magnets 4130 'contacting any one of the second pole pieces 4120' may have the same pole piece (the first pole piece 4110 'or the second pole piece). 4120 ').
  • the first permanent magnets 4130 'contacting any one of the second pole pieces 4120' may be disposed to be in contact with each other to generate one strong magnetic flow as one permanent magnet.
  • the second permanent magnet 4230 'in contact with any one of the fourth pole pieces 4220' may have the same pole piece (the third pole piece 4210 'or the fourth pole piece 4220). ')).
  • the plurality of second permanent magnets 4230 ′ contacting any one of the fourth pole pieces 4220 ′ may be disposed to contact each other.
  • the permanent magnets (4130 ', 4230') are arranged so that both ends are in contact with the same pole piece, respectively, to form a rectangular shape as shown in Figure 5a, or arranged in a line as shown in Figure 5b May be
  • the number and arrangement of the permanent magnets 4130 ', 4230', 4130 '', 4230 '' are not limited to those shown in Figs. 5A and 5B, and may be arranged in various forms with various numbers depending on design conditions. Can be.
  • the permanent magnets 4130', 4230 ', 4130' ', and 4230' ' are more disposed in the unit volume to increase the holding force. Can be.
  • the magnetic body holding apparatuses 1000 to 4000 of the present invention residual magnetism can be minimized upon release of the attachment object.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치는, 적어도 하나의 제1 폴피스와, 적어도 두 개의 제2 폴피스와, 적어도 두 개의 제1 영구자석을 포함하는 제1 폴피스 어셈블리; 적어도 하나의 제3 폴피스와, 적어도 두 개의 제4 폴피스와, 적어도 두 개의 제2 영구자석을 포함하는 제2 폴피스 어셈블리; 베이스; 코일; 및 제어 장치; 를 포함하며, 상기 제1 폴피스 어셈블리 및 상기 제2 폴피스 어셈블리 중 하나 이상은, 상기 제1 폴피스 어셈블리의 제2 면들 및 상기 제2 폴피스 어셈블리의 제1 면들이 이격되는 제1 배치와, 상기 제1 폴피스 어셈블리의 제2 면들 및 상기 제2 폴피스 어셈블리의 제1 면들이 접촉되는 제2 배치 간을 전환시키도록, 이동 가능하게 구성된다. 상기 제어장치는, 상기 코일에 인가되는 전류를 제어함으로써, 상기 제1 배치와 상기 제2 배치 간을 전환시켜, 상기 제2 폴피스 어셈블리의 제2 면들에서 부착 대상의 홀딩 및 해제를 제어한다.

Description

자성체 홀딩 장치
본 발명은 자성체 홀딩 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 영구자석으로부터의 자기 흐름을 제어하여 강한 홀딩력을 얻을 수 있고 쉽게 홀딩 및 해제의 전환이 가능하며 잔류 자기를 최소화한 자성체 홀딩 장치에 관한 것이다.
영구자석 워크홀딩 장치 (permanent magnet workholding device) 와 같은 자성체 홀딩 장치는 철과 같은 자성 물질 (magnetic material) 로 구성된 부착 대상을 자기력을 이용하여 부착시키는데 사용되는 장치로서, 오늘날 사출기의 금형 클램핑, 프레스기의 금형 클램핑, 공작 기계의 척 등에 부착되는 내부 장치 등으로 널리 사용되고 있다.
이러한 자성체 홀딩 장치는, 기본적으로 영구자석의 강한 자기력을 이용하여, 자성체인 부착 대상을 홀딩면에 부착시키게 되는데, 해제 시에는 영구자석으로부터의 자기 흐름을 제어하여 홀딩면으로 자기 흐름이 형성되지 않도록 하여 부착 대상을 홀딩면으로부터 떨어뜨린다.
여기서, 영구자석으로부터의 자기 흐름을 제어하는 방법으로는, 회전 가능하도록 설치된 다른 영구자석을 회전시킴으로써 자기 흐름을 제어하는 방법, 별도의 전자석을 이용하여 자기 흐름을 제어하는 방법 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 출원인은 이미 별도의 전자석을 이용한 자성체 홀딩 장치를 제시한 바 있다 (KR10-1319052B1 공보 "영구자석 에너지 제어를 이용한 자성체 홀딩 장치" 참조). 또한, 더욱 발전된 형태의 자성체 홀딩 장치도 제시한 바 있다 (KR10-2014-0124739A 공보 "자성체 홀딩 장치” 참조).
특허문헌 1 및 2에 개시된 본 출원인의 자성체 홀딩 장치는, 폴피스에 코일을 배치한 간단한 구조로써 강한 홀딩력을 얻을 수 있으며, 홀딩 또는 해제의 전환 시에만 작은 전류를 인가하여 영구자석으로부터의 자기 회로를 제어할 수 있고, 작은 크기의 공간만으로도 강한 홀딩력을 얻을 수 있는 장점을 가지고 있다.
한편, 부착 대상을 홀딩하지 않는 해제 시에도 부착 대상을 끌어당기는 잔류 자기 (residual magnetism) 를 최소화하는 것은 자성체 홀딩 장치에 대한 끊임없는 당면 과제이다.
종합하면, 많은 영구자석을 사용할수록 홀딩력을 증가하나, 자기 흐름을 제어하는 것은 어려워지고, 또한 잔류 자기도 그만큼 커지게 되어, 이용면에서 한계점이 되어 왔다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 영구자석으로부터의 자기 흐름을 제어하여 강한 홀딩력을 얻을 수 있고 쉽게 홀딩 및 해제의 전환이 가능하며 잔류 자기를 최소화한 자성체 홀딩 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치는, 자성체인 부착 대상의 홀딩 및 해제를 행하는 자성체 홀딩 장치로서, 제1 면 및 제2 면이 형성되고 자성체인 적어도 하나의 제1 폴피스와, 제1 면 및 제2 면이 형성되고 자성체인 적어도 두 개의 제2 폴피스와, N극과 S극 중 어느 하나의 극이 제1 폴피스에 접촉되고 다른 하나의 극이 제2 폴피스 각각에 접촉되도록 배치되는 적어도 두 개의 제1 영구자석을 포함하는 제1 폴피스 어셈블리; 제1 면 및 제2 면이 형성되고 자성체인 적어도 하나의 제3 폴피스와, 제1 면 및 제2 면이 형성되고 자성체인 적어도 두 개의 제4 폴피스와, N극과 S극 중 제1 폴피스에 접촉된 제1 영구자석의 극과 상이한 극이 제3 폴피스에 접촉되고 동일한 극이 제4 폴피스 각각에 접촉되도록 배치되는 적어도 두 개의 제2 영구자석을 포함하며, 제3 폴피스의 제1 면이 제1 폴피스의 제2 면과 대면하고 제4 폴피스 각각의 제1 면이 제2 폴피스 각각의 제2 면과 대면하도록 배치되는 제2 폴피스 어셈블리; 제1 폴피스 및 제3 폴피스 중 적어도 하나에 감겨지도록 배치되는 코일; 및 코일에 인가되는 전류를 제어하는 제어 장치; 를 포함하며, 제1 폴피스 어셈블리 및 제2 폴피스 어셈블리 중 하나 이상은, 제1 폴피스 어셈블리의 제2 면들 및 제2 폴피스 어셈블리의 제1 면들이 이격되는 제1 배치와, 제1 폴피스 어셈블리의 제2 면들 및 제2 폴피스 어셈블리의 제1 면들이 접촉되는 제2 배치 간을 전환시키도록, 이동 가능하게 구성되며, 제어장치는, 코일에 인가되는 전류를 제어함으로써, 제1 배치와 제2 배치 간을 전환시켜, 제1 폴피스 어셈블리의 제1 면들 또는 제2 폴피스 어셈블리의 제2 면들에서 부착 대상의 홀딩 및 해제를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 접촉면이 형성되며 자성체이고, 접촉면이 제1 폴피스 어셈블리의 제1 면들과 대면하도록 배치되는 베이스를 더 포함하며, 제1 폴피스 어셈블리와 제2 폴피스 어셈블리가 제1 배치로 배치되는 경우, 제1 폴피스 어셈블리의 제1 면들과 베이스의 접촉면이 접촉되고, 제1 폴피스 어셈블리와 제2 폴피스 어셈블리가 제2 배치로 배치되는 경우, 제1 폴피스 어셈블리의 제1 면들과 베이스의 접촉면이 이격되도록, 베이스가 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 접촉면이 형성되고 자성체인 베이스를 더 포함하며, 베이스는 베이스의 접촉면과 제1 폴피스 어셈블리의 제1 면들이 접촉되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치는, 자성체인 부착 대상의 홀딩 및 해제를 행하는 자성체 홀딩 장치로서, 제1 면 및 제2 면이 형성되고 자성체인 적어도 하나의 제1 폴피스와, 제1 면 및 제2 면이 형성되고 자성체인 적어도 두 개의 제2 폴피스와, N극과 S극 중 어느 하나의 극이 제1 폴피스에 접촉되고 다른 하나의 극이 제2 폴피스 각각에 접촉되도록 배치되는 적어도 두 개의 제1 영구자석을 포함하는 제1 폴피스 어셈블리; 제1 면 및 제2 면이 형성되고 자성체인 적어도 하나의 제3 폴피스와, 제1 면 및 제2 면이 형성되고 자성체인 적어도 두 개의 제4 폴피스와, N극과 S극 중 제1 폴피스에 접촉된 제1 영구자석의 극과 상이한 극이 제3 폴피스에 접촉되고 동일한 극이 제4 폴피스 각각에 접촉되도록 배치되는 적어도 두 개의 제2 영구자석을 포함하며, 제3 폴피스의 제1 면이 제1 폴피스의 제2 면과 대면하고 제4 폴피스 각각의 제1 면이 제2 폴피스 각각의 제2 면과 대면하도록 배치되는 제2 폴피스 어셈블리; 제1 면 및 제2 면이 형성되고 자성체인 적어도 하나의 제1 연결 폴피스와, 제1 면 및 제2 면이 형성되고 자성체인 적어도 두 개의 제2 연결 폴피스를 포함하며, 제1 연결 폴피스의 제2 면이 제1 폴피스의 제1 면과 대면하고, 제2 연결 폴피스 각각의 제2 면이 제2 폴피스 각각의 제1 면과 대면하도록 배치되는 연결 폴피스 어셈블리; 제1 폴피스 및 제3 폴피스 중 적어도 하나에 감겨지도록 배치되는 코일; 및 코일에 인가되는 전류를 제어하는 제어 장치; 를 포함하며, 제1 폴피스 어셈블리, 제2 폴피스 어셈블리 및 연결 폴피스 어셈블리 중 하나 이상은, 제1 폴피스 어셈블리의 제2 면들 및 제2 폴피스 어셈블리의 제1 면들이 이격되고, 제1 폴피스 어셈블리의 제1 면들과 연결 폴피스 어셈블리의 제2 면들이 접촉되는 제1 배치와, 제1 폴피스 어셈블리의 제2 면들 및 제2 폴피스 어셈블리의 제1 면들이 접촉되고, 제1 폴피스 어셈블리의 제1 면들과 연결 폴피스 어셈블리의 제2 면들이 이격되는 제2 배치 간을 전환시키도록, 이동 가능하게 구성되며, 제어장치는, 코일에 인가되는 전류를 제어함으로써, 제1 배치와 제2 배치 간을 전환시켜, 연결 폴피스 어셈블리의 제1 면들 또는 제2 폴피스 어셈블리의 제2 면들에서 부착 대상의 홀딩 및 해제를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 연결 폴피스 어셈블리의 제1 면들 및 제2 폴피스 어셈블리의 제2 면들은 하나의 부착 대상을 홀딩 및 해제할 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 제1 폴피스 어셈블리는 제2 폴피스 어셈블리의 제2 면들과 연결 폴피스 어셈블리의 제1 면들의 연장면을 따르는 방향으로 이동가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 제1 영구자석은 제1 폴피스 및 각각의 제2 폴피스 사이에 적어도 두 개씩 배치되며, 제2 영구자석은 제3 폴피스 및 각각의 제4 폴피스 사이에 적어도 두 개씩 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 제1 영구자석은 제1 폴피스 및 각각의 제2 폴피스 사이에 일렬로 배치되며, 제2 영구자석은 제3 폴피스 및 각각의 제4 폴피스 사이에 일렬로 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 제1 폴피스는 적어도 두 개이며, 제3 폴피스는 적어도 두 개이고, 제1 영구자석은 각각의 제1 폴피스와 각각의 제2 폴피스 사이에 적어도 하나씩 배치되고, 제2 영구자석은 각각의 제3 폴피스와 각각의 제4 폴피스 사이에 적어도 하나씩 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 제4 폴피스의 제1 면의 면적이 제2 폴피스의 제2 면의 면적보다 작고, 제4 폴피스의 제2 면의 면적이 제4 폴피스의 제1 면의 면적보다 작은 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 제1 폴피스 어셈블리와 베이스에 고정되고 제2 폴피스 어셈블리를 관통함으로써 제2 폴피스 어셈블리가 슬라이드되도록 안내하는 레일볼트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 제1 폴피스 어셈블리와 연결 폴피스 어셈블리에 고정되고 제2 폴피스 어셈블리를 관통함으로써 제2 폴피스 어셈블리가 슬라이드되도록 안내하는 레일볼트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 자성체 홀딩 장치에 따르면, 부착 대상의 해제 시에 잔류 자기를 최소화할 수 있다. 이와 더불어, 별도의 전자석을 설치하지 않고 폴피스에 코일을 배치함으로써 간단한 구조로 강한 홀딩력을 얻을 수 있으며, 홀딩 또는 해제 시의 전환 시에만 작은 전류만을 사용하여 영구자석의 자기력을 제어할 수 있고, 작은 크기의 공간만으로도 강한 홀딩력을 얻을 수 있다.
도 1a 내지 도 1f는 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 사시도 및 측단면도들이다.
도 5a 및 도 5b는 도 4a 내지 도 4d의 자성체 홀딩 장치의 변형 실시예들에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 측단면도들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 자성체 홀딩 장치에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 자성체 홀딩 장치의 기본적 구성 및 원리에 대해서 설명하기로 한다.
도 1a 내지 도 1f는 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이며, 특히 도 1e 및 도 1f는 도 1a 내지 도 1d의 자성체 홀딩 장치의 변형 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이다.
도 1a 내지 도 1d를 참조하면, 자성체 홀딩 장치 (1000) 는 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 와, 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 와, 코일 (1300) 과, 베이스 (1400) 와, 제어 장치 (미도시) 를 포함하여 구성된다.
제1 폴피스 어셈블리 (1100) 는, 적어도 하나의 제1 폴피스 (1110) 와, 적어도 두 개의 제2 폴피스 (1120) 와, 적어도 두 개의 제1 영구자석 (1130) 을 포함한다. 제1 폴피스 (1110) 는 자성체이고, 제1 면 (1111) 및 제2 면 (1112) 을 구비한다. 또한, 제2 폴피스 (1120) 는 자성체이고, 제1 면 (1121) 및 제2 면 (1122) 을 구비한다. 제1 영구자석 (1130) 은 N극과 S극 중 어느 하나의 극이 제1 폴피스 (1110) 에 접촉되고 다른 하나의 극이 제2 폴피스 (1120) 각각에 접촉되도록 배치된다. 예를 들면, 제1 영구자석 (1130) 은, 도 1a 내지 도 1d에 도시된 바와 같이, 각각의 N극이 제1 폴피스 (1110) 에 접촉되고 각각의 S극이 제2 폴피스 (1120) 각각에 접촉되도록 배치될 수 있으며, 이와 반대로 배치되어도 무방하다.
제2 폴피스 어셈블리 (1200) 는, 적어도 하나의 제3 폴피스 (1210) 와, 적어도 두 개의 제4 폴피스 (1220) 와, 적어도 두 개의 제2 영구자석 (1230) 을 포함한다. 제3 폴피스 (1210) 는 자성체이고, 제1 면 (1211) 및 제2 면 (1212) 을 구비한다. 또한, 제4 폴피스 (1220) 는 자성체이고, 제1 면 (1221) 및 제2 면 (1222) 을 구비한다. 제2 영구자석 (1130) 은, N극과 S극 중 제1 폴피스 (1110) 에 접촉된 제1 영구자석 (1130) 의 극과 상이한 극이 제3 폴피스 (1210) 에 접촉되고 동일한 극이 제4 폴피스 (1120) 각각에 접촉되도록 배치된다.
제1 폴피스 어셈블리 (1100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 는, 제3 폴피스 (1210) 의 제1 면 (1211) 이 제1 폴피스 (1110) 의 제2 면 (1112) 과 접촉 및 이격이 가능하도록 (즉, 대면하도록) 배치되며, 제4 폴피스 (1220) 각각의 제1 면 (1221) 이 제2 폴피스 (1120) 각각의 제2 면 (1122) 과 접촉 및 이격이 가능하도록 (즉, 대면하도록) 배치된다.
코일 (1300) 은 제1 폴피스 (1110) 및 제3 폴피스 (1210) 중 적어도 하나에 감겨지도록 배치된다. 코일 (1310, 1320) 은 도 1a 내지 도 1d에 도시된 바와 같이 각각 제1 폴피스 (1110) 및 제3 폴피스 (1210) 에 감겨지도록 배치될 수 있으며, 도시하지는 않았지만 제1 폴피스 (1110) 및 제3 폴피스 (1210) 중 어느 하나에만 감겨지도록 배치될 수도 있다.
코일 (1310, 1320) 은 자성체에 감겨지도록 배치되어 전류의 인가에 의해 둘러싸고 있는 자성체를 자화시킴으로써 자성체 내의 자기 흐름에 영향을 미친다. 코일 (1310, 1320) 은 제1 폴피스 (1110) 의 제1 면 (1111) 및 제3 폴피스 (1210) 의 제2 면 (1212) 의 자기 흐름에 영향을 미칠 수 있도록 배치된다. 코일 (1310) 은 도 1a 내지 도 1d에 도시된 바와 같이 제1 영구자석 (1130) 보다 제1 폴피스 (1110) 의 제1 면 (1111) 으로부터 더 가깝게 배치되거나, 더 멀게 배치될 수 있다. 또한, 코일 (1320) 은 도 1a 내지 도 1d에 도시된 바와 같이 제2 영구자석 (1230) 보다 제3 폴피스 (1210) 의 제2 면 (1212) 으로부터 더 가깝게 배치되거나, 더 멀게 배치될 수 있다.
또한, 코일 (1310, 1320) 은 도 1a 내지 도 1d에 도시된 바와 같이 각각 1개씩 구비될 수도 있으나, 2개 이상이 구비될 수도 있다.
또한, 코일 (1310, 1320) 은 제2 영구자석 (1230) 과 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 의 제2 면들 (1212, 1222) 사이에 배치되는 것이 자기 흐름의 제어에 있어 유리하다. 또한, 코일 (1310, 1320) 은 제1 영구자석 (1130) 과 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 의 제1 면들 (1111, 1121) 사이에 배치될 수도 있다. 이러한 코일 (1310, 1320) 의 배치는 이외의 다른 실시예들에서도 얼마든지 채택될 수 있다.
코일 (1310, 1320) 은 제어 장치에 연결되고, 제어 장치는 코일 (1310, 1320) 에 인가되는 전류 (의 방향 또는 세기) 를 제어한다. 여기서 지칭되는 전류란, 직류의 전류를 지칭하며, 이하에서도 같다.
베이스 (1400) 는 접촉면 (1401) 을 구비하고, 자성체이다. 베이스 (1400) 는 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 의 제1 면들 (1111, 1121) 과 접촉 및 이격이 가능하도록 (즉, 대면하도록) 배치된다. 한편, 베이스 (1400) 는, 접촉면 (1401) 이 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 의 제1 면들 (1111, 1121) 과 접촉되도록 배치되어, 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 와 함께 이동되거나 고정될 수 있다.
한편, 제1 폴피스 어셈블리 (1100), 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 및 베이스 (1400) 중 하나 이상은, 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 의 제2 면들 (1112, 1122) 및 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 의 제1 면들 (1211, 1221) 이 이격되고, 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 의 제1 면들 (1111, 1121) 과 베이스 (1400) 의 접촉면 (1401) 이 접촉되는 제1 배치 (도 1c 내지 도 1d에 도시된 바와 같은 배치) 와, 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 의 제2 면들 (1112, 1122) 및 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 의 제1 면들 (1211, 1221) 이 접촉되고, 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 의 제1 면들 (1111, 1121) 과 베이스 (1400) 의 접촉면 (1401) 이 이격되는 제2 배치 (도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같은 배치) 간을 전환시키도록, 이동 가능하게 구성된다. 구체적으로, 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 만이 이동될 수도 있고, 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 만이 이동될 수도 있고, 동시에 두 폴피스 어셈블리 (1100, 1200) 가 이동될 수도 있다. 이하의 실시예들에서는 설명의 편의상 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 만이 이동하는 것으로 예시하나, 이에 국한되는 것은 아니라는 점에 유의해야 한다.
도 1a 내지 도 1d를 참조하면, 레일볼트 (1001, 1002) 는 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 와 베이스 (1400) 에 고정되고 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 를 관통함으로써 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 가 자기력에 의해 슬라이드되도록 안내한다. 즉, 제1 폴피스 (1110) 는, 베이스 (1400) 및 제3 폴피스 (1210) 에 고정된 레일볼트 (1001) 가 그 내부를 관통함으로써 레일볼트 (1001) 의 축방향으로 슬라이드될 수 있다. 또한, 제2 폴피스 (1120) 는 베이스 (1400) 및 제4 폴피스 (1220) 에 고정된 레일볼트 (1002) 가 그 내부를 관통함으로써 레일볼트 (1002) 의 축방향으로 슬라이드될 수 있다. 한편, 레일볼트 (1001, 1002) 는 비자성체이며, 이로써 레일볼트 (1001, 1002) 를 통하여 자기 흐름이 생성되지 않을 수 있다. 레일볼트 (1001, 1002) 는 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 및 베이스 (1400) 와 나사결합 방식으로 고정될 수 있다. 한편, 레일볼트 (1001, 1002) 는 제1 폴피스 어셈블리 (1100), 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 및 베이스 (1400) 중 적어도 하나에 고정되어 나머지 구성의 슬라이드를 안내할 수도 있다.
제어 장치는 코일 (1310, 1320) 에 인가되는 전류 (의 방향 또는 세기) 를 조절함으로써, 코일 (1310, 1320) 을 통과하는 자기 흐름의 방향 및 세기를 제어한다.
도 1a를 참조하면, 제어 장치가 코일 (1310, 1320) 에 전류를 인가하지 않고, 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 가 서로 접촉된 제2 배치로 배치된 경우, 자기 흐름은 점선과 같이 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 의 제2 면들 (1112, 1122) 및 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 의 제1 면들 (1211, 1221) 을 통과하는 내부순환구조로 형성된다. 이러한 경우, 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 의 제1 면들 (1111, 1121) 및 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 의 제2 면들 (1212, 1222) 을 통과하는 자기 흐름은 거의 없게 되는데, 제1 영구자석 (1130) 과 제2 영구자석 (1230) 간의 자기력 (자기에너지) 의 차이가 적을수록 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 의 제1 면들 (1111, 1121) 및 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 의 제2 면들 (1212, 1222) 을 통과하는 자기 흐름은 적게 된다. 따라서, 도 1a와 같은 배치에서는 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 의 제1 면들 (1111, 1121) 과 베이스 (1400) 간의 인력은 최소화되며, 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 의 제2 면들 (1212, 1222) 에 자성체인 부착 대상이 홀딩되지 않는다 (홀딩되지 않는 부착 대상은 점선으로 도시함, 이하에서도 동일하게 적용).
그런데, 도 1b에 도시된 바와 같이 제어 장치가 코일 (1310, 1320) 에 전류를 인가하면, 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 의 제2 면들 (1112, 1122) 및 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 의 제1 면들 (1211, 1221) 을 통과하는 제1 영구자석 (1130) 과 제2 영구자석 (1230) 간의 자기 흐름이 약해지게 되고 결국에는 끊어지게 된다.
이때, 레일볼트 (1001, 1002) 를 따라 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 가 자기력에 의해 슬라이드됨으로써 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 의 제1 면들 (1111, 1121) 과 베이스 (1400) 의 접촉면 (1401) 이 접촉되고, 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 의 제2 면들 (1212, 1222) 에 자성체인 부착 대상 (1) 을 접촉시키면, 베이스 (1400) 및 부착 대상 (1) 을 통과하는 자기 흐름이 도 1c의 점선과 같이 형성됨에 따라, 강화된 자기력에 의해 베이스 (1400) 가 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 의 제1 면들 (1111. 1121) 에 부착되고, 부착 대상 (1) 이 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 의 제2 면들 (1212, 1222) 에 홀딩되게 된다.
이후, 도 1c와 같이 코일 (1310, 1320) 로의 전류의 인가를 제거하더라도, 한번 형성된 베이스 (1400) 및 부착 대상 (1) 으로의 자기 흐름은 파괴되지 않고 유지되며, 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 의 제2 면들 (1112, 1122) 및 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 의 제1 면들 (1211, 1221) 을 통과하는 자기 흐름이 형성되지 않음에 따라, 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 는 이격될 수 있다.
이후, 도 1d에 도시된 바와 같이, 코일 (1310, 1320) 에 도 1b와 반대되는 방향의 전류를 인가함으로써, 다시 베이스 (1400) 및 부착 대상 (1) 을 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 및 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 로부터 해제할 수 있다. 코일 (1310, 1320) 에 도 1d와 같은 방향으로 전류가 인가되면 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 의 제1 면들 (1111, 1121) 및 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 의 제2 면들 (1212, 1222) 을 통과하는 자기 흐름이 약해지게 되고 결국에는 끊어지게 된다. 이에 따라, 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 가 레일볼트 (1001, 1002) 를 따라 자기력에 의해 슬라이드 됨으로써, 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 는 도 1a와 같은 제2 배치로 전환되고, 도 1a와 같은 자기 흐름이 복원될 수 있다.
또한, 제1 배치의 베이스 (1400) 가 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 의 제1 면 (1111, 1121) 으로부터 이격되는 거리도 적절히 결정되어야 한다. 거리가 너무 크면, 코일 (1310, 1320) 에 전류를 인가하더라도 베이스 (1400) 가 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 의 제1 면 (1111, 1121) 에 부착되지 않을 수 있으며, 거리가 너무 작으면 코일 (1310, 1320) 에 전류를 인가하지 않더라도 베이스 (1400) 가 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 의 제1 면 (1111, 1121) 에 부착될 수 있기 때문이다. 따라서, 이러한 점을 고려하여, 코일 (1310, 1320) 에 일정 정도의 전류를 인가하였을 때에만 베이스 (1400) 가 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 의 제1 면 (1111, 1121) 에 부착될 수 있도록 제1 배치에서의 베이스 (1400) 와 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 의 제1 면 (1111, 1121) 간의 이격거리를 조정해야 한다. 이러한 조정은, 코일 (1310, 1320) 로 유도할 수 있는 자기력의 세기 등을 고려하여 경험적 혹은 실험적으로 행하여질 수 있다.
종합하면, 제어 장치는 코일 (1310, 1320) 에 인가되는 전류를 조절함에 의해, 코일 (1310, 1320) 을 통과하는 자기 흐름의 방향과 세기를 제어함으로써, 제1 폴피스 어셈블리 (1100), 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 및 베이스 (1400) 가 제1 배치와 제2 배치 간에 전환 가능하게 하며, 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 의 제1 면들 (1111, 1121) 및 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 의 제2 면들 (1212, 1222) 을 관통하는 자기 흐름의 방향과 세기를 제어한다. 이에 의해 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 의 제2 면들 (1212, 1222) 에 자성체인 부착 대상 (1) 이 홀딩 및 해제될 수 있다.
도 1a를 다시 참조하면, 상술한 구조의 자성체 홀딩 장치 (1000) 는 부착 대상의 해제 시에, 영구자석들 (1130, 1230) 로부터의 자기 흐름을 내부에서만 순환시킴으로써, 외부로의 잔류 자기를 거의 0에 가깝게 또는 완벽하게 제거할 수 있다 (이러한 효과는 제1 영구자석 (1130) 과 제2 영구자석 (1230) 이 동일한 자기력 (자기에너지) 를 가진 경우 극대화될 수 있다). 또한, 영구자석의 밀집 배치가 가능한 구조를 제시하고 있음으로써, 홀딩 시 강한 홀딩력을 기대할 수 있다.
한편, 도 1e 및 도 1f를 참조하면, 제1 폴피스 (1110') 는 적어도 두 개일 수 있으며, 또한 제3 폴피스 (1210') 는 적어도 두 개일 수 있다. 이때, 제1 영구자석 (1130) 은 각각의 제1 폴피스 (1110'a, 1110'b) 와 각각의 제2 폴피스 (1120') 사이에 적어도 하나씩 배치될 수 있으며, 제2 영구자석은 각각의 제3 폴피스 (1210'a, 1210'b) 와 각각의 제4 폴피스 (1220') 사이에 적어도 하나씩 배치될 수 있다. 이로써, 각각의 제1 폴피스 (1110'a, 1110'b) 및 각각의 제3 폴피스 (1210'a, 1210'b) 에서 자기 흐름들은 서로 중첩되지 않고 생성될 수 있다. 즉, 제1 영구자석 (1130') 또는 제2 영구자석 (1230') 으로부터 생성된 각각의 자기 흐름은 폴피스들 (1110'a, 1110'b, 1210'a, 1210'b) 중 어느 하나에서도 중첩되지 않게 생성될 수 있다. 또한, 레일볼트 (1001') 는 제1 폴피스 (1110') 를 각각 관통하고 제3 폴피스 (1210') 각각에 고정됨으로써, 제1 폴피스 어셈블리 (1100') 의 이동을 안내할 수 있다.
한편, 각각의 제1 폴피스 (1110'a, 1110'b) 및 각각의 제3 폴피스 (1210'a, 1210'b) 는 도 1e 및 도 1f에 도시된 바와 같이 서로 이격되도록 배치될 수 있으며, 접촉되도록 배치되어도 무방하다.
또한, 본 발명인 자성체 홀딩 장치 (1000) 는 잔류 자기를 보다 감소시킬 수 있는 수단을 더 포함할 수 있다. 이하에서 자세히 설명하도록 한다.
잔류 자기는 도 1a와 같이 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 가 제2 배치로 배치되었을 때, 폐쇄적인 자기 흐름 (점선으로 도시됨) 의 일부가 빠져 나와 부착 대상 (1) 에 영향을 미침으로써 발생된다. 따라서, 도 1a와 같은 폐쇄적 자기 흐름을 보다 강화시키고, 그 외부로 빠져나가는 자기 흐름에 저항을 부여하는 방식으로 잔류 자기를 제거할 수 있다.
도 1a 내지 도 1d를 참조하면, 제4 폴피스 (1220) 의 제1 면 (1221) 의 면적이 제2 폴피스 (1120) 의 제2 면 (1122) 의 면적보다 작고, 제4 폴피스 (1220) 의 제2 면 (1222) 의 면적이 제4 폴피스 (1220) 의 제1 면 (1221) 의 면적보다 작을 수 있다. 다르게 말하면, 제4 폴피스 (1220) 의 제1 면 (1221) 측 두께보다, 제2 폴피스 (1120) 의 제2 면 (1122) 측 두께가 더 두껍고, 제4 폴피스 (1220) 의 제2 면 (1222) 측 두께가 더 얇을 수 있다. 이로써, 제2 영구자석 (1230) 으로부터의 자기 흐름은 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 의 제2 면 (1212, 1222) 측보다 제1 면 (1211, 1221) 측으로 더욱 원활하게 형성될 수 있다.
즉, 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 의 제2 면 (1212, 1222) 방향으로의 자기 흐름 형성을 어렵게 하여 잔류 자기를 제거할 수 있다. 이러한 사항은 이외의 실시예에서도 별도의 설명이 없더라도 적용이 가능하다.
한편, 제3 폴피스 (1210) 및 제4 폴피스 (1220) 의 내측면은 직선으로 형성하여 제2 영구자석 (1230) 과 부착 대상 (1) 간의 자기 흐름을 원활하게 하는 것이 부착 강도를 높일 수 있는 점에서 바람직하다.
이하에서는 도 1a 내지 도 1d의 구조를 응용한 본 발명의 여러가지 실시예들에 대해서 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (2000) 는, 제1 폴피스 어셈블리 (2100) 와, 제2 폴피스 어셈블리 (2200) 와, 코일 (2300) 과, 제어 장치 (미도시) 를 포함하여 구성된다.
제1 폴피스 어셈블리 (2100), 제2 폴피스 어셈블리 (2200) 및 코일 (2300) 은 도 1a 내지 도 1d의 제1 폴피스 어셈블리 (1100), 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 및 코일 (1300) 과 각각 동일한 구성으로서 중복된 설명은 생략한다. 다만, 도 1a 내지 도 1d의 자성체 홀딩 장치 (1000) 에서 베이스 (1400) 를 삭제하고, 제1 폴피스 어셈블리 (2100) 의 제1 면들 (2111, 2121) 에도 자성체인 부착 대상 (2) 이 홀딩 및 해제될 수 있는 것이 본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (2000) 의 특징이다.
한편, 제1 폴피스 어셈블리 (2100) 및 제2 폴피스 어셈블리 (2200) 는 서로 이격되는 제1 배치 및 접촉되는 제2 배치 간을 전환시키도록, 이동 가능하게 구성된다. 제1 폴피스 어셈블리 (2100) 및 제2 폴피스 어셈블리 (2200) 의 이동에는 볼트 및 카운터-보어 (Counter-bore) 를 이용하는 방식과 같이, 공지의 다양한 방식들이 채용될 수 있다. 이로써, 제1 폴피스 어셈블리 (2100) 및 제2 폴피스 어셈블리 (2200) 가 제1 배치로 배치되는 경우에는 부착 대상 (1, 2) 이 해제되며, 제1 폴피스 어셈블리 (2100) 및 제2 폴피스 어셈블리 (2200) 가 제2 배치로 배치되는 경우에는, 양방향으로 부착 대상 (1, 2) 이 홀딩된다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 자성체 홀딩 장치 (3000) 는 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 와, 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 와, 코일 (3300) 과, 연결 폴피스 어셈블리 (3400) 와, 제어 장치 (미도시) 를 포함하여 구성된다.
제1 폴피스 어셈블리 (3100), 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 및 코일 (3300) 은 도 1a 내지 도 1d의 제1 폴피스 어셈블리 (1100), 제2 폴피스 어셈블리 (1200), 코일 (1300) 과 각각 동일한 구성으로서 중복된 설명은 생략한다.
연결 폴피스 어셈블리 (3400) 는, 적어도 하나의 제1 연결 폴피스 (3410) 와, 적어도 두 개의 제2 연결 폴피스 (3420) 를 포함한다. 제1 연결 폴피스 (3410) 는 자성체이고, 제1 면 (3411) 및 제2 면 (3412) 을 구비한다. 또한, 제2 연결 폴피스 (3420) 는 자성체이고, 제1 면 (3421) 및 제2 면 (3422) 을 구비한다.
연결 폴피스 어셈블리 (3400) 는, 제1 연결 폴피스 (3410) 의 제2 면 (3412) 이 제1 폴피스 (3110) 의 제1 면 (3111) 과 접촉 및 이격이 가능하도록 (즉, 대면하도록) 배치되며, 또한 제2 연결 폴피스 (3420) 각각의 제2 면 (3422) 이 제2 폴피스 (3120) 각각의 제1 면 (3121) 과 접촉 및 이격이 가능하도록 (즉, 대면하도록) 배치된다.
제1 폴피스 어셈블리 (3100), 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 및 연결 폴피스 어셈블리 (3400) 중 하나 이상은, 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 가 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 와 이격된 제1 배치 (도 3c에 도시된 바와 같은 배치) 로 배치되는 경우, 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 의 제1 면들 (3111, 3121) 과 연결 폴피스 어셈블리 (3400) 의 제2 면들 (3412, 3422) 이 접촉되고, 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 가 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 와 접촉된 제2 배치 (도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같은 배치) 로 배치되는 경우, 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 의 제1 면들 (3111 및 3121) 과 연결 폴피스 어셈블리 (3400) 의 제2 면 (3412, 3422) 들이 이격되도록, 이동 가능하게 구성된다.
도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 레일볼트 (3001, 3002) 는 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 와 연결 폴피스 어셈블리 (3400) 에 고정되고 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 를 관통함으로써 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 가 자기력에 의해 슬라이드되도록 안내한다. 즉, 제1 폴피스 (3110) 는, 연결 폴피스 어셈블리 (3400) 및 제3 폴피스 (3210) 에 고정된 레일볼트 (3001) 가 그 내부를 관통함으로써 레일볼트 (3001) 의 축방향으로 슬라이드될 수 있다. 또한, 제2 폴피스 (3120) 는 연결 폴피스 어셈블리 (3400) 및 제4 폴피스 (3220) 에 고정된 레일볼트 (3002) 가 그 내부를 관통함으로써 레일볼트 (3002) 의 축방향으로 슬라이드될 수 있다. 한편, 레일볼트 (3001, 3002) 는 제1 폴피스 어셈블리 (3100), 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 및 연결 폴피스 어셈블리 (3400) 중 적어도 하나에 고정되어 나머지 구성요소의 슬라이드를 안내할 수도 있다.
도 3a를 참조하면, 코일 (3310, 3320) 에 전류가 인가되지 않고, 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 가 제2 배치로 배치된 경우, 자기 흐름은 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 내부를 순환하고 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 의 제1 면 (3111, 3121) 및 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 의 제2 면 (3212, 3222) 을 통과하지 않으므로, 부착 대상이 상하 어느 방향으로도 홀딩될 수 없다.
이후, 코일 (3310, 3320) 에 전류를 도 3b와 같이 인가하면, 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 간의 자기 흐름은 끊어지게 되어, 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 의 제2 면 (3212, 3222) 을 통과하는 자기 흐름의 세기는 강해지게 되므로, 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 측으로는 부착 대상 (2) 이 홀딩될 수 있다. 그러나, 이 경우라 할지라도, 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 는 연결 폴피스 어셈블리 (3400) 와 이격되어 있기 때문에, 연결 폴피스 어셈블리 (3400) 의 제1 면들 (3411, 3421) 을 통과하는 자기 흐름의 세기는 거의 제로에 가까워, 연결 폴피스 어셈블리 (3400) 의 제1 면들 (3411, 3421) 로는 부착 대상이 홀딩되기 어렵다.
이후, 코일 (3310, 3320) 에 도 3b와 같은 방향으로 인가되는 전류가 일정 수치 이상으로 커지면, 레일볼트 (3001, 3002) 를 따라 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 가 자기력에 의해 슬라이드됨으로써, 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 와 연결 폴피스 어셈블리 (3400) 는 자기력에 의해 접촉되며, 이에 의해 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 는 제1 배치로 배치되게 된다. 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 가 도 3c와 같은 제1 배치로 배치되면, 제1 영구자석 (3130) 으로부터의 자기 흐름이 부착 대상 (1) 을 관통하여 흐르므로, 상측으로도 부착 대상 (1) 이 홀딩될 수 있게 된다.
이후, 도 3c와 같이 코일 (3310, 3320) 로의 전류를 차단하더라도 이미 형성된 점선과 같은 자기 흐름은 유지되어, 부착 대상 (1, 2) 이 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 의 제2 면들 (3212, 3222) 및 연결 폴피스 어셈블리 (3400) 의 제1 면들 (3411, 3421) 에 각각 홀딩된 상태로 유지된다.
만약 다시 부착 대상 (1, 2) 을 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 및 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 로부터 해제하려 한다면, 코일 (3310, 3320) 에 도 3b와 반대되는 방향의 전류를 인가하여 레일볼트 (3001, 3002) 를 따라 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 가 자기력에 의해 슬라이드됨으로써, 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 의 배치는 도 3a와 같은 제2 배치로 전환되고, 도 3a와 같은 자기 흐름을 복원시키면 된다.
본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (3000) 는 양방향으로 부착 대상 (1, 2) 을 홀딩시킬 수 있는 이점이 있고, 도 3a와 같은 해제 시에 연결 폴피스 어셈블리 (3400) 와 제1 폴피스 어셈블리 (2100) 는 이격되고, 자기 흐름이 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 내부에서만 순환되므로, 잔류 자기를 거의 발생시키지 않는 이점이 있다.
종합하면, 제어 장치는 코일 (3310, 3320) 에 인가되는 전류를 조절함에 의해, 코일 (3310, 3320) 을 통과하는 자기 흐름의 방향과 세기를 제어함으로써, 제1 폴피스 어셈블리 (3100), 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 및 연결 폴피스 어셈블리 (3400) 가 레일볼트 (3001, 3002) 를 따라 제1 배치와 제2 배치 간에 전환 가능하게 하며, 제1 폴피스 어셈블리 (3100) 의 제1 면들 (3111, 3121) 및 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 의 제2 면들 (3211, 3221) 을 관통하는 자기 흐름의 방향과 세기를 제어한다. 이에 의해 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 의 제2 면들 (3212, 3222) 및 연결 폴피스 어셈블리 (3400) 의 제1 면들 (3411, 3421) 에 자성체인 부착 대상 (1, 2) 이 홀딩 및 해제될 수 있다.
한편, 도시하지는 않았지만, 도 2의 제1 폴피스 (1110') 또는 제3 폴피스 (1210') 와 같이, 제1 연결 폴피스 (1410') 는 적어도 두 개일 수 있다. 이로써, 각각의 제1 연결 폴피스 (1410') 에서 자기 흐름들은 서로 중첩되지 않고 생성될 수 있다. 즉, 제1 영구자석 (1130') 또는 제2 영구자석 (1230') 으로부터 생성된 각각의 자기 흐름은 각각의 제1 연결 폴피스 (1410') 중 어느 하나에서도 중첩되지 않게 생성될 수 있다. 한편, 각각의 제1 연결 폴피스 (1410') 는 서로 이격되도록 배치될 수 있으며, 접촉되도록 배치되어도 무방하다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 사시도 및 단면도들이며, 도 5a 및 도 5b는 도 4a 내지 도 4d의 자성체 홀딩 장치의 변형 실시예들에 따른 자성체 홀딩 장치의 개략적인 단면도들이다. 특히, 도 4a는 도 4b 내지 도 4d, 도 5a 및 도 5b의 자성체 홀딩 장치를 개념적으로 도시한 사시도이며, 도 4b(a), 도 4c(a), 도 4d(a), 도 5a(a) 및 도 5b(a)는 도 4a의 A-A선 단면도이고, 도 4b(b), 도 4c(b), 도 4d(b), 도 5a(b) 및 도 5b(b)는 도 4a의 B-B선 단면도이며, 도 4b(c), 도 4c(c), 도 4d(c), 도 5a(c) 및 도 5b(c)는 도 4a의 C-C선 단면도이다.
도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 자성체 홀딩 장치 (4000) 는 본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (4000) 는, 제1 폴피스 어셈블리 (4100) 와, 제2 폴피스 어셈블리 (4200) 와, 코일 (4300) 과, 연결 폴피스 어셈블리 (4400) 와, 제어 장치 (미도시) 를 포함하여 구성된다.
제1 폴피스 어셈블리 (4100), 제2 폴피스 어셈블리 (4200), 코일 (4310, 4320) 및 연결 폴피스 어셈블리 (4400) 는 도 3a 내지 도 3c의 제1 폴피스 어셈블리 (3100), 제2 폴피스 어셈블리 (3200), 코일 (3310, 3320) 및 연결 폴피스 어셈블리 (3400) 와 각각 동일한 구성으로서 중복된 설명은 생략한다. 다만, 도 3a 내지 도 3c의 제1 폴피스 어셈블리 (3100), 제2 폴피스 어셈블리 (3200) 및 연결 폴피스 어셈블리 (3300) 의 배치를 변형시킨 것이 본 실시예의 특징이다.
제1 폴피스 어셈블리 (4100), 제2 폴피스 어셈블리 (4200) 및 연결 폴피스 어셈블리 (4400) 는 하나의 부착 대상 (1) 을 홀딩 및 해제할 수 있도록 형성되고 배치된다. 연결 폴피스 어셈블리 (4400) 의 제1 면들 (4411, 4421) 과 제2 폴피스 어셈블리 (4200) 의 제2 면들 (4212, 4222) 이 본 실시예와 같이 일면 (一面) 하도록 형성될 수 있으나, 이는 부착 대상 (1) 의 모양에 따라 달라질 수 있다.
또한, 제1 폴피스 어셈블리 (4100) 는 제2 폴피스 어셈블리 (4200) 의 제2 면들 (4212, 4222) 과 연결 폴피스 어셈블리 (4400) 의 제1 면들 (4411, 4421) 의 연장면을 따르는 방향으로 이동가능하다. 즉, 제1 폴피스 어셈블리 (4100) 는 횡방향으로 이동가능하다.
한편, 제2 폴피스 어셈블리 (4200) 의 제2 면들 (4212, 4222) 은 제2 폴피스 어셈블리 (4200) 의 제1 면들 (4211, 4221) 과 서로 수직이도록 형성되고, 연결 폴피스 어셈블리 (4400) 의 제1 면들 (4411, 4421) 은 연결 폴피스 어셈블리 (4400) 의 제2 면들 (4412, 4422) 과 서로 수직이도록 형성될 수 있다. 이때, 도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같이, 연결 폴피스 어셈블리 (4400) 의 제2 면 (4412, 4422) 과 제2 폴피스 어셈블리 (4200) 의 제1 면 (4211, 4221) 은, 제1 폴피스 어셈블리 (4100) 를 사이에 두고 대면한다.
도 4b를 참조하면, 제어 장치가 코일 (4310, 4320) 에 전류를 인가하지 않고, 제1 폴피스 어셈블리 (4100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (4200) 가 서로 접촉된 제2 배치로 배치된 경우, 자기 흐름은 도 4b(b) 및 도 4b(c)에 도시된 점선과 같이 제1 폴피스 어셈블리 (1100) 의 제2 면들 (1112, 1122) 및 제2 폴피스 어셈블리 (1200) 의 제1 면들 (1211, 1221) 을 통과하는 내부순환구조로 형성된다. 따라서, 도 4b와 같은 배치에서는 연결 폴피스 어셈블리 (4400) 의 제1 면들 (4411, 4421) 및 제2 폴피스 어셈블리 (4200) 의 제2 면들 (4212, 4222) 에 부착 대상이 홀딩 되지 않는다.
그런데, 도 4c에 도시된 바와 같이 제어 장치가 코일 (4310, 4320) 에 전류를 인가하면, 제1 폴피스 어셈블리 (4100) 의 제2 면들 (4112, 4122) 및 제2 폴피스 어셈블리 (4200) 의 제1 면들 (4211, 4221) 을 통과하는 자기 흐름이 끊어지게 되어, 제2 폴피스 어셈블리 (4200) 의 제2 면 (4212, 4222) 을 통과하는 자기 흐름의 세기가 강해지게 되므로, 제2 폴피스 어셈블리 (4200) 측으로는 부착 대상 (1) 이 홀딩될 수 있다. 그러나, 이 경우라 할지라도, 제1 폴피스 어셈블리 (4100) 는 연결 폴피스 어셈블리 (4400) 와 이격되어 있기 때문에, 연결 폴피스 어셈블리 (4400) 의 제1 면 (4411, 4421) 을 통과하는 자기 흐름의 세기는 거의 제로에 가까워, 연결 폴피스 어셈블리 (4400) 의 제1 면 (4411, 4421) 에는 부착 대상 (1) 이 홀딩되기 어렵다.
이후, 코일 (4310, 4320) 에 도 4c와 같은 방향으로 인가되는 전류가 일정 수치 이상으로 커지면, 제1 폴피스 어셈블리 (4100) 는 자기력에 의해 레일볼트 (4001, 4002) 를 따라 이동되어 연결 폴피스 어셈블리 (4400) 에 부착되며, 이에 의해 제1 폴피스 어셈블리 (4100), 제2 폴피스 어셈블리 (4200) 및 연결 폴피스 어셈블리 (4400) 는 제1 배치로 배치되게 된다. 제1 폴피스 어셈블리 (4100) 가 도 4d와 같은 제1 배치로 배치되면, 제1 영구자석 (4130) 으로부터의 자기 흐름이 부착 대상 (1) 을 관통하여 흐르므로, 연결 폴피스 어셈블리 (4400) 의 제1 면들 (4411, 4421) 로도 부착 대상 (1) 이 홀딩될 수 있게 된다.
이후, 도 4d와 같이 코일 (4310, 4320) 로의 전류를 차단하더라도 이미 형성된 점선과 같은 자기 흐름은 유지되어, 부착 대상 (1) 이 제2 폴피스 어셈블리 (4200) 의 제2 면들 (4212, 4222) 및 연결 폴피스 어셈블리 (4400) 의 제1 면들 (4411, 4421) 에 각각 홀딩된 상태로 유지된다.
본 실시예의 자성체 홀딩 장치 (4000) 는 양방향으로 부착 대상 (1) 을 홀딩시킬 수 있는 이점이 있고, 도 4b와 같은 해제 시에 연결 폴피스 어셈블리 (4400) 와 제1 폴피스 어셈블리 (4100) 는 이격되고, 자기 흐름이 제1 폴피스 어셈블리 (4100) 와 제2 폴피스 어셈블리 (4200) 내부에서만 순환되므로, 잔류 자기를 거의 발생시키지 않는 이점이 있다.
한편, 본 발명인 자성체 홀딩 장치 (4000) 는, 영구자석들 (4130, 4230) 이 중첩되어 배치됨으로써 더욱 강한 홀딩력을 얻을 수 있도록 변형되어 실시될 수 있다.
도 5a를 참조하면, 제1 영구자석 (4130') 은 제1 폴피스 (4110') 및 제2 폴피스 (4120') 사이에 적어도 두 개씩 배치되며, 제2 영구자석 (4230') 은 제3 폴피스 (4210') 및 제4 폴피스 (4220') 사이에 적어도 두 개씩 배치될 수 있다.
이때, 제2 폴피스 (4120') 중 어느 하나에 접촉되는 제1 영구자석들 (4130') 은, 각각의 동일한 극이 동일한 폴피스 (제1 폴피스 (4110') 또는 제2 폴피스 (4120')) 에 접촉되도록 배치된다. 또한, 제2 폴피스 (4120') 중 어느 하나에 접촉되는 제1 영구자석들 (4130') 은 서로 접촉되도록 배치됨으로써 하나의 영구자석처럼 하나의 강한 자기 흐름을 발생시킬 수 있다.
또한, 제4 폴피스 (4220') 중 어느 하나에 접촉되는 제2 영구자석 (4230') 은, 각각의 동일한 극이 동일한 폴피스 (제3 폴피스 (4210') 또는 제4 폴피스 (4220')) 에 접촉되도록 배치된다. 또한, 제4 폴피스 (4220') 중 어느 하나에 접촉되는 복수의 제2 영구자석 (4230') 은 서로 접촉되도록 배치될 수 있다.
한편, 양단이 각각 동일한 폴피스와 접촉되도록 배치되는 영구자석들 (4130', 4230') 은, 도 5a에 도시된 바와 같이 사각형의 형태를 이루도록 배치되거나, 도 5b에 도시된 바와 같이 일렬로 배치될 수도 있다. 이러한 영구자석들 (4130', 4230', 4130'', 4230'') 의 개수 및 배치 형태는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바에 제한되지 않으며, 설계 조건에 따라 다양한 개수로써 다양한 형태로 배치될 수 있다.
이와 같이, 변형되어 실시되는 자성체 홀딩 장치 (4000', 4000'') 에 의하면, 영구자석 (4130', 4230', 4130'', 4230'') 이 단위 부피에 더욱 많이 배치됨으로써 홀딩력을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 자성체 홀딩 장치 (1000 내지 4000) 에 따르면, 부착 대상의 해제 시에 잔류 자기를 최소화할 수 있다. 이와 더불어, 별도의 전자석을 설치하지 않고 폴피스에 코일을 배치함으로써 간단한 구조로 강한 홀딩력을 얻을 수 있으며, 홀딩 또는 해제 시의 전환 시에만 작은 전류만을 사용하여 영구자석의 자기력을 제어할 수 있고, 작은 크기의 공간만으로도 강한 홀딩력을 얻을 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 자성체인 부착 대상의 홀딩 및 해제를 행하는 자성체 홀딩 장치로서,
    제1 면 및 제2 면이 형성되고 자성체인 적어도 하나의 제1 폴피스와, 제1 면 및 제2 면이 형성되고 자성체인 적어도 두 개의 제2 폴피스와, N극과 S극 중 어느 하나의 극이 상기 제1 폴피스에 접촉되고 다른 하나의 극이 상기 제2 폴피스 각각에 접촉되도록 배치되는 적어도 두 개의 제1 영구자석을 포함하는 제1 폴피스 어셈블리;
    제1 면 및 제2 면이 형성되고 자성체인 적어도 하나의 제3 폴피스와, 제1 면 및 제2 면이 형성되고 자성체인 적어도 두 개의 제4 폴피스와, N극과 S극 중 상기 제1 폴피스에 접촉된 상기 제1 영구자석의 극과 상이한 극이 상기 제3 폴피스에 접촉되고 동일한 극이 상기 제4 폴피스 각각에 접촉되도록 배치되는 적어도 두 개의 제2 영구자석을 포함하며, 상기 제3 폴피스의 제1 면이 상기 제1 폴피스의 제2 면과 대면하고 상기 제4 폴피스 각각의 제1 면이 상기 제2 폴피스 각각의 제2 면과 대면하도록 배치되는 제2 폴피스 어셈블리;
    상기 제1 폴피스 및 상기 제3 폴피스 중 적어도 하나에 감겨지도록 배치되는 코일; 및
    상기 코일에 인가되는 전류를 제어하는 제어 장치; 를 포함하며,
    상기 제1 폴피스 어셈블리 및 상기 제2 폴피스 어셈블리 중 하나 이상은, 상기 제1 폴피스 어셈블리의 제2 면들 및 상기 제2 폴피스 어셈블리의 제1 면들이 이격되는 제1 배치와, 상기 제1 폴피스 어셈블리의 제2 면들 및 상기 제2 폴피스 어셈블리의 제1 면들이 접촉되는 제2 배치 간을 전환시키도록, 이동 가능하게 구성되며,
    상기 제어장치는, 상기 코일에 인가되는 전류를 제어함으로써, 상기 제1 배치와 상기 제2 배치 간을 전환시켜, 상기 제1 폴피스 어셈블리의 제1 면들 또는 상기 제2 폴피스 어셈블리의 제2 면들에서의 상기 부착 대상의 홀딩 및 해제를 제어하는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    접촉면이 형성되며 자성체이고, 상기 접촉면이 상기 제1 폴피스 어셈블리의 제1 면들과 대면하도록 배치되는 베이스를 더 포함하며,
    상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 제1 배치로 배치되는 경우, 상기 제1 폴피스 어셈블리의 제1 면들과 상기 베이스의 접촉면이 접촉되고, 상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 제2 폴피스 어셈블리가 제2 배치로 배치되는 경우, 상기 제1 폴피스 어셈블리의 제1 면들과 상기 베이스의 접촉면이 이격되도록, 상기 베이스가 배치되는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    접촉면이 형성되며 자성체인 베이스를 더 포함하고,
    상기 베이스는, 상기 베이스의 접촉면이 상기 제1 폴피스 어셈블리의 제1 면들과 접촉되도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
  4. 자성체인 부착 대상의 홀딩 및 해제를 행하는 자성체 홀딩 장치로서,
    제1 면 및 제2 면이 형성되고 자성체인 적어도 하나의 제1 폴피스와, 제1 면 및 제2 면이 형성되고 자성체인 적어도 두 개의 제2 폴피스와, N극과 S극 중 어느 하나의 극이 상기 제1 폴피스에 접촉되고 다른 하나의 극이 상기 제2 폴피스 각각에 접촉되도록 배치되는 적어도 두 개의 제1 영구자석을 포함하는 제1 폴피스 어셈블리;
    제1 면 및 제2 면이 형성되고 자성체인 적어도 하나의 제3 폴피스와, 제1 면 및 제2 면이 형성되고 자성체인 적어도 두 개의 제4 폴피스와, N극과 S극 중 상기 제1 폴피스에 접촉된 상기 제1 영구자석의 극과 상이한 극이 상기 제3 폴피스에 접촉되고 동일한 극이 상기 제4 폴피스 각각에 접촉되도록 배치되는 적어도 두 개의 제2 영구자석을 포함하며, 상기 제3 폴피스의 제1 면이 상기 제1 폴피스의 제2 면과 대면하고 상기 제4 폴피스 각각의 제1 면이 상기 제2 폴피스 각각의 제2 면과 대면하도록 배치되는 제2 폴피스 어셈블리;
    제1 면 및 제2 면이 형성되고 자성체인 적어도 하나의 제1 연결 폴피스와, 제1 면 및 제2 면이 형성되고 자성체인 적어도 두 개의 제2 연결 폴피스를 포함하며, 상기 제1 연결 폴피스의 제2 면이 상기 제1 폴피스의 제1 면과 대면하고, 상기 제2 연결 폴피스 각각의 제2 면이 상기 제2 폴피스 각각의 제1 면과 대면하도록 배치되는 연결 폴피스 어셈블리;
    상기 제1 폴피스 및 상기 제3 폴피스 중 적어도 하나에 감겨지도록 배치되는 코일; 및
    상기 코일에 인가되는 전류를 제어하는 제어 장치; 를 포함하며,
    상기 제1 폴피스 어셈블리, 상기 제2 폴피스 어셈블리 및 상기 연결 폴피스 어셈블리 중 하나 이상은, 상기 제1 폴피스 어셈블리의 제2 면들 및 상기 제2 폴피스 어셈블리의 제1 면들이 이격되고, 상기 제1 폴피스 어셈블리의 제1 면들과 상기 연결 폴피스 어셈블리의 제2 면들이 접촉되는 제1 배치와, 상기 제1 폴피스 어셈블리의 제2 면들 및 상기 제2 폴피스 어셈블리의 제1 면들이 접촉되고, 상기 제1 폴피스 어셈블리의 제1 면들과 상기 연결 폴피스 어셈블리의 제2 면들이 이격되는 제2 배치 간을 전환시키도록, 이동 가능하게 구성되며,
    상기 제어장치는, 상기 코일에 인가되는 전류를 제어함으로써, 상기 제1 배치와 상기 제2 배치 간을 전환시켜, 상기 연결 폴피스 어셈블리의 제1 면들 또는 상기 제2 폴피스 어셈블리의 제2 면들에서 부착 대상의 홀딩 및 해제를 제어하는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 연결 폴피스 어셈블리의 제1 면들 및 상기 제2 폴피스 어셈블리의 제2 면들은 하나의 부착 대상을 홀딩 및 해제할 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 폴피스 어셈블리는 상기 제2 폴피스 어셈블리의 제2 면들과 상기 연결 폴피스 어셈블리의 제1 면들의 연장면을 따르는 방향으로 이동가능한 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 영구자석은 상기 제1 폴피스 및 각각의 상기 제2 폴피스 사이에 적어도 두 개씩 배치되며,
    상기 제2 영구자석은 상기 제3 폴피스 및 각각의 상기 제4 폴피스 사이에 적어도 두 개씩 배치되는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 영구자석은 상기 제1 폴피스 및 각각의 상기 제2 폴피스 사이에 일렬로 배치되며,
    상기 제2 영구자석은 상기 제3 폴피스 및 각각의 상기 제4 폴피스 사이에 일렬로 배치되는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
  9. 제1 항 또는 제4 항에 있어서,
    상기 제1 폴피스 어셈블리는 적어도 두 개의 제1 폴피스를 포함하며,
    상기 제2 폴피스 어셈블리는 적어도 두 개의 제3 폴피스를 포함하고,
    상기 제1 영구자석은 각각의 상기 제1 폴피스와 각각의 상기 제2 폴피스 사이에 적어도 하나씩 배치되고,
    상기 제2 영구자석은 각각의 상기 제3 폴피스와 각각의 상기 제4 폴피스 사이에 적어도 하나씩 배치되는 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
  10. 제1 항 또는 제4 항에 있어서,
    상기 제4 폴피스의 제1 면의 면적이 상기 제2 폴피스의 제2 면의 면적보다 작고, 상기 제4 폴피스의 제2 면의 면적이 상기 제4 폴피스의 제1 면의 면적보다 작은 것을 특징으로 하는, 자성체 홀딩 장치.
  11. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 폴피스 어셈블리와 상기 베이스에 고정되고 상기 제2 폴피스 어셈블리를 관통함으로써 상기 제2 폴피스 어셈블리가 슬라이드되도록 안내하는 레일볼트를 더 포함하는, 자성체 홀딩 장치.
  12. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 폴피스 어셈블리와 상기 연결 폴피스 어셈블리에 고정되고 상기 제1 폴피스 어셈블리를 관통함으로써 상기 제1 폴피스 어셈블리가 슬라이드되도록 안내하는 레일볼트를 더 포함하는, 자성체 홀딩 장치.
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