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技術 磁石を用いた固定具あるいは吊り下げ具

出願人 株式会社エムアンドエスコーポレーション・ジャパン
発明者 富永泰央
出願日 2012年4月23日 (8年6ヶ月経過) 出願番号 2012-097456
公開日 2013年10月31日 (7年0ヶ月経過) 公開番号 2013-224704
状態 特許登録済
技術分野 家庭用サポート、ホルダー フック・吸着カップ及び粘着取付け
主要キーワード 力点側 方磁石 磁着面 応用実施 容器a内 磁石領域 磁石ホルダー 磁着力
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2013年10月31日)のものです。
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図面 (18)

課題

磁石を用いた固定具あるいは吊り下げ具において、被吸着面に対する吸着力と、吸着された固定具あるいは吊り下げ具を被吸着面から引き剥がす力の両者の面において使用者満足のいくものを提供するところにある。

解決手段

てこの原理を応用した固定具あるいは吊り下げ具において、取外し時の支点となる部分と力点となる部分を両端部に配置し、単数あるいは複数の磁石で構成される強い吸着力を有する磁石領域を支点側に配置し、単数あるいは複数の磁石で構成される弱い吸着力を有する磁石領域を力点側に配置した。

概要

背景

鉄板などの金属板面に対し簡易的に物品を保持あるいは吊り下げる方法において用いられる道具として、取り付け取り外しあるいは移動が可能な磁石の使用は広く知られている。
磁石を用いた固定具あるいは吊り下げ具は、鉄板などの被吸着面からの距離に相応して吸着力が減少するため、直接磁石あるいは磁石の保持力を高めるために用いるヨークを被吸着面に接触するよう配置するほか、被吸着面を滑落しない、また被吸着面を傷つけないことを目的として比較的薄膜フィルム・合成紙・織物合成ゴムなどの単体あるいは有効な複合物を被吸着面との接触面に配置する場合がある。

特に被吸着面に物品を保持しあるいは吊り下げる場合に用いる磁石を用いた固定具あるいは吊り下げ具の本体は、被吸着面との接触面積を低減させる目的で必要な吸着力を有する磁石を用いて保持対象物に相応し目的を達成する必要最低限の小さな形状となっている。
物品を被吸着面に吊り下げあるいは保持するために必要な磁石の吸着力は、保持する物品の重量分に相応し、たとえば比較的軽量の物品を対象とした場合には磁石の吸着力は軽少でよく、一方吊り下げあるいは保持するものの重量が比較的大きな場合は大きな吸着力を有する磁石を必要とする。

比較的大きな重量を有する物品に対応する目的で設計あるいは製作された磁石式固定具あるいは吊り下げ具は、被吸着面への吸着力が相応して大きくなり、被吸着面からの取外し時に大きな反力が発生し、取外しを困難にするという課題を有している。特に日常生活において使用されている保持あるいは吊り下げ可能な重量がおよそ3kgを超えた固定具あるいは吊り下げ具に関しては、上記課題を克服するために、これまで被吸着面から磁石を封入した本体を吸着力を減少させ、取外しやすくする目的で、てこの原理を応用し、磁石を封入した本体を被吸着面から強制的に離脱させる別個の機能を付加した磁石式固定具あるいは吊り下げ具が提供されている。
図1は比較的重量のあるものを吊り下げるために考案された磁石式吊り下げ具の例であり、(イ)は正面図、(ロ)は側面図、(ハ)断面図を示す。吊り下げ部cを有する本体a内に磁石bが封入され、被吸着面dに磁着可能となっており、取外し時には本体aの側面に軸着したレバーhを利用しててこの原理によって被吸着面から強制的に離脱させる構造としている。eはてこの支点、fは力点である。

製品に吊り下げあるいは物品を固定する機能を追求することとは別に、製品に意匠性を求める場合は、必要な磁石の大きさに拘わらず被吸着面に対して比較的大きな密着面を有する大きな本体を用い、本体の面積の大きさに比べて吸着部の面積の比較的小さな磁石を複数配置する場合があるが、これらは製品全体を均等に被吸着面に吸着させる能力を発生する用途に留まっており、単一の磁石(強磁性体)の吸着力の及ぼす範囲で平面化あるいは拡大を計っているに留まっている。
図2(A)(B)の断面図(イ)、背面図(ロ)にその例を示す。(A)では本体aに2個の磁石b、(B)では4個の磁石bを取り付けたものである。

ネオジウム磁石のように比較的単位面積当たりの吸着力の強い磁石を複数配置した場合、強い吸着力を得ることができるが、ゴム製磁石板など比較的単位面積当たりの吸着力の劣る磁石であっても、大きくすれば単体で配置しても容易にネオジウム磁石のような強い吸着力の磁石の代用となり得ることであきらかである。
図2(C)(D)の断面図(イ)、背面図(ロ)は、ネオジウム磁石の代用としてゴム磁石を使用した例を示す。いずれも本体aの容積匹敵する磁石bを用いている。

てこの原理を応用し、磁石を封入した本体を被吸着面から強制的に乖離させる機能を有した磁石を用いた固定具あるいは吊り下げ具は、本来吸着力を有する固定具あるいは吊り下げ具が磁石本体を封入する本体と物品の取り付けに必要な台座あるいは取り付け部や吊り下げる機能を有する本体の構造あるいは必要最低限の部品構成に留まらず、さらに磁石を封入した本体を鉄板を代表とする被吸着面から離脱するために図1のレバーhのように、部品を追加しあるいは複雑な構造を用いており、なんら使用する磁石吸着力の応用がなされていない。

てこの原理を応用した磁石付き吊り下げ具は特許文献1においても提供されている。
フック体の上部を永久磁石が取り付けられた磁石ホルダー体の下部に回転自在に支承し、フック体の上端を磁石ホルダー体に対する回転支承部より所定量上方に突出させることによってフック体が梃子を構成するというものである。

概要

磁石を用いた固定具あるいは吊り下げ具において、被吸着面に対する吸着力と、吸着された固定具あるいは吊り下げ具を被吸着面から引き剥がす力の両者の面において使用者満足のいくものを提供するところにある。てこの原理を応用した固定具あるいは吊り下げ具において、取外し時の支点となる部分と力点となる部分を両端部に配置し、単数あるいは複数の磁石で構成される強い吸着力を有する磁石領域を支点側に配置し、単数あるいは複数の磁石で構成される弱い吸着力を有する磁石領域を力点側に配置した。

目的

この発明の目的とするところは、強い吸着力を有する固定具あるいは吊り下げ具であっても、被吸着面から弱い力で引き剥がすことのできる固定具あるいは吊り下げ具を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

てこの原理を応用した固定具あるいは吊り下げ具において、取外し時の支点となる部分と力点となる部分を両端部に配置し、単数あるいは複数の磁石で構成される強い吸着力を有する磁石領域を支点側に配置し、単数あるいは複数の磁石で構成される弱い吸着力を有する磁石領域を力点側に配置することによって、支点から磁石吸着力の中心までの距離iを支点から力点までの距離jよりも小さくした固定具あるいは吊り下げ具。

請求項2

強い吸着力を有する磁石領域が、強い吸着力を有する磁石で構成され、弱い吸着力を有する磁石領域が、弱い吸着力を有する磁石で構成されている請求項1記載の固定具あるいは吊り下げ具。

請求項3

吸着力が同等の磁石を用い、強い吸着力を有する磁石領域と弱い吸着力を有する磁石領域が磁石の大きさ又は個数によって区別されている請求項1記載の固定具あるいは吊り下げ具。

請求項4

固定具が壁面等に取り付けられ、工具などを保持する固定具として使用される請求項1、2または3記載の固定具。

技術分野

0001

この発明は、磁石を用いた固定具あるいは吊り下げ具の改良に関するものである。

背景技術

0002

鉄板などの金属板面に対し簡易的に物品を保持あるいは吊り下げる方法において用いられる道具として、取り付け取り外しあるいは移動が可能な磁石の使用は広く知られている。
磁石を用いた固定具あるいは吊り下げ具は、鉄板などの被吸着面からの距離に相応して吸着力が減少するため、直接磁石あるいは磁石の保持力を高めるために用いるヨークを被吸着面に接触するよう配置するほか、被吸着面を滑落しない、また被吸着面を傷つけないことを目的として比較的薄膜フィルム・合成紙・織物合成ゴムなどの単体あるいは有効な複合物を被吸着面との接触面に配置する場合がある。

0003

特に被吸着面に物品を保持しあるいは吊り下げる場合に用いる磁石を用いた固定具あるいは吊り下げ具の本体は、被吸着面との接触面積を低減させる目的で必要な吸着力を有する磁石を用いて保持対象物に相応し目的を達成する必要最低限の小さな形状となっている。
物品を被吸着面に吊り下げあるいは保持するために必要な磁石の吸着力は、保持する物品の重量分に相応し、たとえば比較的軽量の物品を対象とした場合には磁石の吸着力は軽少でよく、一方吊り下げあるいは保持するものの重量が比較的大きな場合は大きな吸着力を有する磁石を必要とする。

0004

比較的大きな重量を有する物品に対応する目的で設計あるいは製作された磁石式固定具あるいは吊り下げ具は、被吸着面への吸着力が相応して大きくなり、被吸着面からの取外し時に大きな反力が発生し、取外しを困難にするという課題を有している。特に日常生活において使用されている保持あるいは吊り下げ可能な重量がおよそ3kgを超えた固定具あるいは吊り下げ具に関しては、上記課題を克服するために、これまで被吸着面から磁石を封入した本体を吸着力を減少させ、取外しやすくする目的で、てこの原理を応用し、磁石を封入した本体を被吸着面から強制的に離脱させる別個の機能を付加した磁石式固定具あるいは吊り下げ具が提供されている。
図1は比較的重量のあるものを吊り下げるために考案された磁石式吊り下げ具の例であり、(イ)は正面図、(ロ)は側面図、(ハ)断面図を示す。吊り下げ部cを有する本体a内に磁石bが封入され、被吸着面dに磁着可能となっており、取外し時には本体aの側面に軸着したレバーhを利用しててこの原理によって被吸着面から強制的に離脱させる構造としている。eはてこの支点、fは力点である。

0005

製品に吊り下げあるいは物品を固定する機能を追求することとは別に、製品に意匠性を求める場合は、必要な磁石の大きさに拘わらず被吸着面に対して比較的大きな密着面を有する大きな本体を用い、本体の面積の大きさに比べて吸着部の面積の比較的小さな磁石を複数配置する場合があるが、これらは製品全体を均等に被吸着面に吸着させる能力を発生する用途に留まっており、単一の磁石(強磁性体)の吸着力の及ぼす範囲で平面化あるいは拡大を計っているに留まっている。
図2(A)(B)の断面図(イ)、背面図(ロ)にその例を示す。(A)では本体aに2個の磁石b、(B)では4個の磁石bを取り付けたものである。

0006

ネオジウム磁石のように比較的単位面積当たりの吸着力の強い磁石を複数配置した場合、強い吸着力を得ることができるが、ゴム製磁石板など比較的単位面積当たりの吸着力の劣る磁石であっても、大きくすれば単体で配置しても容易にネオジウム磁石のような強い吸着力の磁石の代用となり得ることであきらかである。
図2(C)(D)の断面図(イ)、背面図(ロ)は、ネオジウム磁石の代用としてゴム磁石を使用した例を示す。いずれも本体aの容積匹敵する磁石bを用いている。

0007

てこの原理を応用し、磁石を封入した本体を被吸着面から強制的に乖離させる機能を有した磁石を用いた固定具あるいは吊り下げ具は、本来吸着力を有する固定具あるいは吊り下げ具が磁石本体を封入する本体と物品の取り付けに必要な台座あるいは取り付け部や吊り下げる機能を有する本体の構造あるいは必要最低限の部品構成に留まらず、さらに磁石を封入した本体を鉄板を代表とする被吸着面から離脱するために図1のレバーhのように、部品を追加しあるいは複雑な構造を用いており、なんら使用する磁石吸着力の応用がなされていない。

0008

てこの原理を応用した磁石付き吊り下げ具は特許文献1においても提供されている。
フック体の上部を永久磁石が取り付けられた磁石ホルダー体の下部に回転自在に支承し、フック体の上端を磁石ホルダー体に対する回転支承部より所定量上方に突出させることによってフック体が梃子を構成するというものである。

先行技術

0009

実用新案登録第3140760号

発明が解決しようとする課題

0010

これまで提供されてきた磁石を用いた固定具あるいは吊り下げ具においては、被吸着面に対する吸着力と、吸着された固定具あるいは吊り下げ具を被吸着面から引き剥がす力の両者の面において使用者満足のいくものは提供されていなかった。
強い吸着力を持たせれば、引き剥がす際に強い力を要し、年少者や高齢者障害者などにおいては取扱いが不便とならざるを得なかったのである。
図1のようにレバーhを付加したものにおいても、レバー操作に力を要し、特許文献1のようにフック体をてことした吊り下げ具においても同様な難点がみられた。
そこで、この発明の目的とするところは、強い吸着力を有する固定具あるいは吊り下げ具であっても、被吸着面から弱い力で引き剥がすことのできる固定具あるいは吊り下げ具を提供するところにある。

課題を解決するための手段

0011

上記目的達成のため、本発明においては、てこの原理を応用した固定具あるいは吊り下げ具において、取外し時の支点となる部分と力点となる部分を両端部に配置し、単数あるいは複数の磁石で構成される強い吸着力を有する磁石領域を支点側に配置し、単数あるいは複数の磁石で構成される弱い吸着力を有する磁石領域を力点側に配置することによって、支点から磁石吸着力の中心までの距離iを支点から力点までの距離jよりも小さくした固定具あるいは吊り下げ具としたものである。
磁石には軟鉄板(ヨーク)を追加することもできる。

0012

強い吸着力を有する磁石領域と弱い吸着力を有する磁石領域を構成する手段としては、
強い吸着力を有する磁石を強い吸着力を有する磁石領域に配置し、弱い吸着力を有する磁石を弱い吸着力を有する磁石領域に配置することによって達成されるが、吸着力が同等の磁石であっても大きさや個数を調整することによって強い吸着力を有する磁石領域と弱い吸着力を有する磁石領域を構成することもできる。
また、固定具としては、被吸着面に磁石を利用して吸着させる場合のみならず、固定具を壁面などの取付面に取り付けておき、鉄製工具などを保持する固定具としても応用可能である。

発明の効果

0013

本発明による磁石を用いた固定具あるいは吊り下げ具においては、強い吸着力を有する磁石領域と弱い吸着力を有する磁石領域を配置することによって磁石の吸着力の中心を偏心させ、強い吸着力を有する磁石領域をてこの支点側に配置し、弱い吸着力を有する磁石領域を力点側に配置したので、固定具あるいは吊り下げ具を被吸着面から乖離させる際には、格別他の手段を要せずして弱い力に乖離させることができ、年少者、高齢者あるいは障害者にとって利用しやすい固定具あるいは吊り下げ具を提供し得たのである。
工具を保持する固定具として使用した場合にも、強い吸着力で安定した保持状態が得られるとともに、工具を取り外す際には、弱い力で簡単に取り外すことができる。

図面の簡単な説明

0014

比較的重量のあるものを吊り下げるために提供された従来の磁石式吊り下げ具で、(イ)は正面図、(ロ)は側面図、(ハ)は断面図。
被吸着面に対する固定具の比較例であり、(A)(B)は複数の磁石を用いたもの、(C)(D)は吸着面の大きな磁石を使用した例であり、それぞれの図において(イ)は断面図、(ロ)は背面図。
磁石を用いた一般的な吊り下げ具を例示したもので、(A)は本体aと吊り下げ部cが別体のもので、(イ)は正面図、(ロ)は断面図、(B)は本体aと吊り下げ部cが一体のもの。
(A)は本体aに連結部hを有する一般的な固定具で、(イ)は側面図、(ロ)は断面図、(B)は連結部に吊り下げ部を取り付けた例で、(イ)は背面図、(ロ)は側面図。
(A)は本体aに吊り下げ金具を装着したもので、(イ)は正面図、(ロ)は側面図、(B)は図4(A)の固定具にアーム付の表示部材を軸着した例、(C)は複数の磁石を使用した吊り下げ具の例を示す断面図、(D)は図3(A)(B)の例に示す吊り下げ具を被吸着面から乖離させる動作説明図。
本発明に係る吊り下げ具の一例を示すもので、(A)は強い吸着力を有する磁石b1と弱い吸着力を有する磁石b2を磁石の大小で構成した例、(B)は単位体積当りの吸着力の異なる磁石を用いた例。(C)は吊り下げ具を被吸着面から乖離させる動作説明図。
本発明に係る固着具(A)(B)(C)及び吊り下げ具(D)(E)の一例を示すもので、吸着力の異なる磁石b1、b2を用いた例であり、(A)(B)(C)間では連結部cの位置を変えており、(D)(E)はレバーを付加した例で、(D)は側面図、(E)は断面図である。
(イ)から(ニ)は本発明に係る固着具の他例であり、工具保持器として構成している。
(A)から(D)は図2の一般的な固着具に本発明を適用した例を示しており、各図において(イ)は正面図、(ロ)は断面図、(ハ)背面図である。
(A)(B)は本体a及び磁石b1、b2の形状を変えた固着具の実施例を示すもので、(イ)は正面図、(ロ)は断面図、(ハ)背面図である。
(A)から(D)は本体aの形状を変えるとともに、強い吸着力を有する磁石領域を複数の磁石で構成した固着具の例を示すもので、(イ)は正面図、(ロ)は断面図、(ハ)背面図である。
(A)(B)はてこの原理を応用して本体を被吸着面から離脱させあるいは動作を起こさせて機能をさせるような磁石式固定具の一般例で、(イ)は断面図、(ロ)は背面図、(ハ)は動作状態を示す断面図である。
本発明に係る固定具と図12の一般的な固定具との機能を説明したもので、(イ)の(A)(B)は本発明の説明図、(C)から(F)は一般的な固定具の説明図、(ロ)は(D)の動作説明図、(ハ)は(F)の動作説明図である。
(A)から(D)は大きな突起部分cを有する磁石式固定具における本発明の実施例で、(イ)は正面図、(ロ)は断面図、(ハ)は背面図、(E)は動作状態の説明図である。
(イ)(ロ)は、磁石式固定具を2つ使用し、連結部hで繋いだ本発明の実施例の動作説明図
本体aに連結部cを解して回転出来る吊り下げ部hを設けた本発明の実施例で、(イ)は正面図、(ロ)は側面図、(ハ)は断面図、(ニ)(ホ)は動作説明図である。
(イ)吊り下げ部を回転可能とし、てこの原理を応用して吊り下げ具を吸着面から乖離させるようにした比較例の動作説明図、(ロ)は本発明に基づく同様な吊り下げ具の動作説明図である。

実施例

0015

以下、添付図面に基づき、比較例とともに本発明の実施態様について詳述する。
磁石を使用した吊り下げ具は種々のものが提供されており、さらに、その例を詳述すれば次の通りである。
図3(A)は一般的な磁石を用いた吊り下げ具の例としてその正面図(イ)と断面図(ロ)を示している。図3(B)は吊り下げ部cに別途金具を用いず、本体aと一体となった構造を有する吊り下げ具の例を示す断面図である。
図4(A)の側面図(イ)、断面図(ロ)は、本体aに連結部hを有し、吊り下げ用部品やその他取り付ける物品を連結する機能を有する磁石式固定具の例である。また、その応用例を図4(B)や図5(A)から(D)に示す。
図4(B)の背面図(イ)、側面図(ロ)は、連結部hに吊り下げ用金具cを取り付けた例、図5(A)の正面図(イ)、側面図(ロ)は本体aの両側部に取付穴hを設け、吊り下げ用金具cを装着した例、図5(B)は図4(A)の固定具の連結部hにアーム付の表示部材を軸着した例を示している。

0016

図3(A)(B)、図4(A)の例は、本体a内に磁石bが封入され、被吸着面dに密着させて物品の保持あるいは吊り下げに供される。これらの例に見られるように磁石bの体積が比較的大きい場合あるいは本体a自体を限りなく小さくする必要がなければ、本体aはデザイン性や設置時の安定性あるいはその他商品として必要な機能を包括する目的で磁石b以外の空間を有することはよく知られている。
容器a内に磁石bの設置位置以外に磁石を設置できる空間があるとすれば複数の磁石を並べて設置することが可能である。磁石式吊り下げ具の例として図5(C)に示す。本体a内において2個の磁石bが用いられている。なおこの方式は図2(A)(B)の例と同等の性質を有し磁石の使用方法としては一般的である。

0017

図3(A)(B)の例に示す磁石bを用いた吊り下げ具を被吸着面dから離脱させる場合は、図5(D)に示すように、本体aから離れた位置にある吊り下げ部cを力点fとして指を使って相手磁着面dからg方向に引き離すようにすると、磁石bを内包した本体aにおいて吊り下げ部cの反対側の本体aの角と被吸着面dの接触する部分が支点eとなり、磁石bの吸着力の中央部と支点e間の距離iより吊り下げ部cと支点eの距離jが大きいため、てこの応用で本体aに内包された磁石の吸着力を軽減した力で吊り下げ具を被吸着面dから取り外すことができる。

0018

物品を吊り下げる目的の磁石を用いた吊り下げ具は、もっぱら鉛直方向に物品を吊り下げることを目的とし、吊り下げる物品の重量が磁石の有する吸着力を越えあるいは被吸着面から離脱した場合は磁石の特性上磁着力喪失し相手磁着面を滑落することが起こるとするならば、前出の図5(C)の例で示したように比較的小さな吸着力の磁石を分散して配置することにより単数の比較的大きな磁石の吸着力と同等の吸着力を発生させることが可能となる。

0019

体内に磁石を複数個内包が可能なこと、また単数の大きな吸着力を有する磁石を配置する代わりに比較的小さな吸着力の磁石を複数離して容器内に内包することは磁石の有効利用に関してなんら不具合を有さず、また、大きな吸着力を有する大型の磁石は廃棄が難しくまた放置すれば危険であるという点を考慮すれば大きな吸着力を有する大きな磁石を無用に用いないことは社会的にも合理的と考えられる。

0020

図6は本発明の実施例を示すもので、(A)は、図3(A)(B)の例に示した磁石bに換えて磁石bの吸着力の51%以上の吸着力を有する磁石b1と磁石b1が図3(A)(B)の磁石bの吸着力に不足する吸着力を補完するために配置する磁石b1の吸着力に劣る磁石b2により構成されている。また図6(B)は図6(A)の磁石b1に変えて単位体積当たりの吸着力の大きな磁石b1を配置した例である。図6(B)はその他の利点として図6(A)の例に比べて容器内の空間が大きくなりその分より大きな吸着力の吊り下げ具あるいは小さな容器の吊り下げ具を製作できる。

0021

図4(A)(B)の例において本体に内包した磁石が有する吸着力は磁石の中央部分を中心としていることと比較した場合、図7(A)では複数の磁石のうち比較的吸着力の大きな磁石b1に吸着力の中心が偏る。つまり複数の異なる吸着力の磁石において、それぞれ吸着力の比率を調整すれば同じ本体の形状の図7(A)と比較して図7(B)(C)の例では磁石の配置に対して必要な吸着力の中心位置である連結部cを任意の位置に変更することができる。

0022

図7(A)において連結部cは本体の中央に位置しているが、本体a内の強い吸着力の磁石b1と磁石b1が容器に求められる吸着力に満たない吸着力を補完する磁石b2との関係において、本体aが被吸着面dから離脱しようとする力は容器の中央ではなく磁石b1に偏る。図7(B)に示すように、本体aが磁石b2の脆弱な吸着力により容易に離脱することを防止する目的で連結部cを本体の磁石b1側に移動させ、本体が容易に被吸着面から離脱しないように調整することが可能である。図7(C)は図7(B)の本体aの設置方向を上下逆にした例を示す。

0023

図6(C)によれば図5(D)の例と比較してあきらかなように、複数の磁石のうち比較的大きな吸着力を有する磁石b1を支点eに近い位置に配置し、また磁石b1の不足する吸着力を補完する磁石b2を支点から離れた位置に配置した場合、図5(D)の支点eと図6(C)の支点eとそれぞれの吸着力の中心位置までの距離iは異なり、図6(C)の例の方が短くなり、一方支点eから力点fである吊り下げ部cとの距離は同等であることから力点fである吊り下げ部cを使って被吸着面から離脱させるのに必要な力は軽減される。cは吊り下げ部、dは被吸着面、gは動作の方向を示している。

0024

図4(A)は磁石を用いた固定具であり、図4(B)、図5(A)は図4(A)の固定具に吊り下げ用部品cを付加した例である。これらに関しては図3(A)(B)に見られるような被吸着面dから離脱させる場合の力点となる固定した吊り下げ部cがなく、被吸着面から本体を離脱させる場合は、可動する吊り下げ部cを被吸着面から垂直に引っ張るか、あるいは図5(B)の例では連結した部品を持って引きはがす以外方法が無く、吸着力が大きな磁石式固定具では利用者の便宜を考えた合理的構造とはなり得ない。これら固定具では図5(D)の例を参考とすると力点fとなる吊り下げ部cの代用となる部分を本体aに追加すればよく、図7(A)(B)(C)に示すように部hを追加すればよい。

0025

図7(D)(E)は図1に示すような被吸着面から容器を離脱させるレバーを付加した固定具あるいは吊り下げ具に関して本発明の磁石構造を採用した場合の例であり、この例ではレバーhが比較的吸着力の小さな磁石b2の被吸着面部分を離脱させようと力が働くため、図1のレバーhを作動させる力よりも小さな力で作動させることができ、結果として図1の例に比較してレバーh等の離脱用部品の付加は本発明においても適用可能となる。

0026

本発明は鉄板面などの磁石の吸着力の効果を発揮できる面に対して固定具あるいは吊り下げ具の被吸着面からの離脱の際に従来の磁石に対して比較的軽度な力で離脱を可能にしたものであるが、本発明は平滑な鉄板などの被吸着面だけではなく、本体を吸着体とし鉄製品を吸着させることに関しても有効である。

0027

図8(イ)から(二)は本発明を応用した工具保持器の例である。
二列の磁石b1、b2を用いるため、相手工具に対して保持する部分つまり吸着部分の範囲が広くなり工具が揺れ動きあるいは震動で落下することが抑制され、しかも磁石の吸着力の主な部分が強い吸着力を有する磁石b1であり、てこの原理でその支点となる工具保持器の上の角の部分である支点eに近くなることにより工具の着脱に要する力は強力な吸着力を有する磁石のみを使用するよりも小さくなる。

0028

すなわち、図6(A)(B)などの磁石式吊り下げ具の例、また図7(A)(B)などの磁石式固定具の例、さらに図7(D)(E)のように被吸着面から本体を引き起こし離脱させる為のレバーを付加した磁石式吊り下げ具あるいは固定具の例からも明かな通り、吸着体を被吸着面あるいは被吸着物から離脱させる場合はてこの原理を応用して被吸着面あるいは被吸着物が吸着体に対して角度を持たせて引き起こす動作が吸着体の引きつけようとする力である反力を減少させるという経験上人が有する動作をこの発明ではさらに反力を低減させ軽快にする効果を得ようとするものである。

0029

図2(A)から(D)に示した磁石式固定具に対し本発明を用いた例を図9(A)から(D)に示す。強い吸着力を有する磁石b1とこれを補完する磁石b2、また被吸着面より本体aを離脱させるための力点fと、本体aを被吸着面から離脱させようとするときに支点となるeと、さらに使用者の便宜を図るため被吸着面から本体aを引き起こす側の位置を指し示す目印mを示す。

0030

上記では、いずれも本体aが四角形の場合であり支点e及び力点fが四角形の対辺に位置するように限定されているが、本発明の原理として本体aと吸着力の強い磁石b1と吸着力の弱い磁石b2と支点eそして力点fを備えた本体aであれば磁石b1と磁石b2の形状を任意に変更できる。その実施例を図10(A)(B)に示す。

0031

図10(A)(B)の実施例によれば、本体aの形状は四角形に限定されるものではないことが容易に判断できるが、さらに本発明の原理を応用したのが図11(A)の実施例である。この実施例では使用する磁石b1と磁石b2及び磁石b3はいずれも同じ吸着力を有し、この図では被吸着面から容器を離脱させる場合において、図の上部に位置する磁石b1と磁石b2が支点eに対して強い吸着力を有する磁石に相当し、一方磁石b3は磁石b1と磁石b2の総和の吸着力に対してこれを補完する比較的吸着力の弱い磁石に相当することにより、磁石b3に近い容器の端部が力点fとなる。つまり容器aを被吸着面から離脱させる場合に指で持ち上げる角の部位3カ所がいずれも力点fとなり容器のその反対側の辺が支点eになりうる例である。
本体aの形状としては図11(A)のように三角形に限らず、図11(B)から(D)のように各種形状をとり得ることは明らかである。

0032

図9から図10までの各実施例が吸着力の強い磁石b1とこれを補完する磁石b2の関係で力点fならびに支点eが存在すれば目印mの位置に限定されないばかりでなく、あるいは複数用いる磁石のそれぞれの吸着力の差を必要としないことが本発明の原理であることを説明した。また図11ではてこの原理を用いることができるように磁石の配置について複数の磁石を適切に配置し、また目印を付加すれば本体の形状に拘束されず本発明を応用実施できることが分かる。

0033

本発明は被吸着面あるいは被吸着体との離脱に関し、てこの原理を応用し被吸着面(被吸着体)から角度を持たせて磁石が被吸着面(被吸着体)に留まろうとする力である反力を軽減する原理であることから支点と力点の存在は必要不可欠である。
本発明の磁石式固定具に求められる吸着力の限界が例えば被吸着面から取り外そうと扱う人の指や腕の力を限界とするならば、高齢者や障害者などにも同様に磁石式固定具を扱えるように実用的な設計が可能になる。

0034

てこの原理を応用して本体を被吸着面から離脱させあるいは動作を起こさせて機能をさせるような磁石式固定具に関していくつかの提案がなされている。図12(A)(B)にその構造の例を示す。
図12(A)の例は、被吸着面dに吸着した本体aの磁石から離れた部分を被吸着面d側に押しつけることにより本体aの端が力点fとなり、磁石bの力点側端部が支点eとなり磁石bが被吸着面dと角度をなし、被吸着面dと磁石bの隙間に例えば紙gなどの比較的薄いものを差し込み、その状態のまま被吸着面dに押しつける力を解放すれば磁石の吸着力により本体aは元の位置に戻ろうして紙gなどを被吸着面に保持できるというものである。

0035

また図12(B)の例は、本体aの磁石b1側を被吸着面dに押しつけることで被吸着面dに対して磁石b1と角度を有する磁石b2が被吸着面dから離脱し、容器aは容器への押しつけを開放しても磁石b1によってその状態を保持できることを特徴とし、さらに紙gなどを磁石b2と被吸着面dの間に挟み込んだ後、本体aの磁石b2側を被吸着面dに押しつけることにより今度は磁石b1が被吸着面から離脱し、磁石b2の吸着力により紙gなどの掲示物を被吸着面に固定するというものである。

0036

これら、てこの原理を応用した磁石式固定具の例では、ネオジウム磁石やフェライト磁石あるいは棒状や平面上のゴム磁石を用いた種々の形状のものが提供されているが、これまでに説明した本発明とは本質的に異なっている。
図13において構造ならびに機能の違いを説明する。

0037

図13における(イ)は、本発明の原理を表した磁石式の固定具と図12(A)(B)の比較図であり、(ロ)(ハ)は動作説明図である。
図13(イ)において、(B)は本発明の原理図(A)を図12の例に掲げた磁石式固定具と比較するために形状を意図的に模倣した例である。(C)は図12(A)の磁石式固定具を本発明と比較のために形状を相似にし、且つ吸着力の強い磁石b1と吸着力の弱い磁石b2を用いた例である。(E)は図12(B)に示した磁石式固定具を本発明と比較するために形状を似せ、且つ吸着力の強い磁石b1と吸着力の弱い磁石b2を用いた例である。なお(A)から(F)まで本体の向きは鉛直方向に対して問わないものとする。

0038

図13において、本発明を表す(A)並びに(B)と(C)から(F)迄の例との比較で、まず容易に判断できるのは被吸着面に対して意図する動作に必要な方向gが正反対なことである。同様に支点eの位置が(A)並びに(B)では容器の端部に位置するが(C)から(F)の例では本体aの被吸着面d側の中央に位置することである。
これは図で示す本体aの形状における中央を意味するのではなく(C)から(F)の例の場合、支点eが磁石b1及びb2と力点fとなる庇部hとの中間にあることを意味する。

0039

本発明では支点eと力点fとなる庇部hが、磁石b1及びb2の位置から見て容器の両極にある。さらに(A)並びに(B)では比較的強い吸着力を有する磁石b1が支点eの近くに位置し、一方比較的弱い吸着力の磁石b2が力点fの近くに位置するように配置することにより、小さな力で被吸着面から離脱することが本発明の原理であるが、(C)あるいは(E)の磁石式固定具では、それぞれ図12(A)(B)の例で示した磁石の配置に比べて例え同じ吸着力の磁石を用いても動作させるために力点fを被吸着面dに押しつける力は増大することになり本発明の原理とは異なることが判断出来る。

0040

図(C)の磁石b1とb2の配置を入れ替えた(D)に関して本発明同様に動作を行うに当たって庇部hである力点fに必要な力は図12(A)の例に比べて軽減することが出来るが、一方例えば紙などを被吸着面に固定する場合に磁石b2には強い吸着力を必要とし、結果として図12(A)と同様の保持力で紙などを磁石b1と被吸着面に挟み込んで固定するには、図12(A)に用いた磁石にさらに弱い吸着力の磁石b2を追加するような対策が必要になる。その対策として比較的大きな吸着力を有する磁石b1の強い吸着効果領域を拡げなければならずつまり磁石b2の効果は期待できない。

0041

一方、図12(B)で示した例に本発明を追加すると、図12(A)の例では効果が期待できなかったのとは異なり、紙などを挟み込む側の吸着面に位置する磁石b1並びに磁石b2の両方が紙などを保持することができる。
本発明の目的であるより小さな力で磁石式固定具を被吸着面dから離脱する動作に関しては、図13の(D)では図13(ロ)に示すように庇部hを被吸着面d方向に押しつけ被吸着面dから乖離した本体aの磁石b2側を力点fとしてgの方向に被吸着面dから持ち上げれば、本発明のてこの原理で容易に被吸着面dから本体aを離脱することができる。

0042

しかしながら図13(F)では図13(ハ)に示すように、(D)の場合と同じ動作を行っても支点eと磁石の関係が図12(B)の磁石b1に比べて磁石b1uで指示した強い吸着力の領域が離れており、図12(B)に示した例よりも本体aを被吸着面dから離脱させるのにより大きな力が必要となる。
つまり図12(A)(B)の例は、従来の磁石の使用に関して一応の利便性を提供しているが、例えば本発明では比較的重量のあるものや大きな物体の吊り下げや固定もしくは看板や金具を連結するための取り付け部を有する磁石式固定具などにも適用可能であるのに対して、例えばメモ用紙カレンダーなどの比較的薄く軽量の掲示物を固定する用途に限定されるものでる。
結局、図12(A)(B)においては機能面と被吸着面からの離脱という磁石式固定具に必要不可欠の要素を包括することは不可能といえる。

0043

図14(A)から(D)は、大きな突起部分cを有する磁石式固定具における本発明の実施例で、磁石の吸着力の相違を吸着力の強い磁石(b1)と弱い磁石(b2)で得た場合と、磁石の個数の相違で得た場合を示している。
図14(E)の動作説明図から明らかなように、本体aにおける吸着力の中心は本体aの中心から強い吸着力側に偏心しており、支点eから磁石吸着力中心までの距離iは支点eから力点fまでの距離jに比べて小さく、被吸着面dからの本体aの乖離を容易にしている。

0044

図15(イ)(ロ)は、磁石式固定具を2つ使用し、連結部hで繋いだ例の動作説明図であり、その他の符号はこれまでの実施例と同様で、aは本体、b1は吸着力の強い磁石、b2は吸着力弱い磁石、cは突起部分、dは被吸着面、eは支点、fは力点、gは動作の方向、iは支点から磁石中心までの距離、jは支点から力点までの距離である。

0045

(イ)は下段の固定具を被吸着面から乖離させる動作を行ったときの状態を示しており、この際の支点eは連結部h付近の本体aの角となる。支点eから磁石の吸着力の中心までの距離iは支点eから力点までの距離jよりも短く、下段の固定具は容易に被吸着面dから乖離可能であり、続けてそのまま下段の固定具を持ち上げれば、上段の固定具の角が支点eとなり、支点eから磁石の吸着力の中心までの距離iは支点eから力点までの距離jよりも短いため、結局固定具全体を被吸着面から弱い力で取り外すことができる。

0046

図16(イ)から(ホ)で示す例は、本体aに連結部cを解して回転出来る吊り下げ部hを設けたもので、これを被吸着面dに対して引き起こすことによりてこの原理によって本体aが被吸着面から乖離する原理を用いている。この例においても、吸着力の異なる磁石b1,b2を用いることは同様に有効である。
(ホ)で示す通り、磁石中心から支点eまでの距離iが支点から力点までの距離jより短くなり,吊り下げ部hの大きさや連結部cまでの長さ、また吊り下げ部と一体となった力点fや連結部における被吸着面を押し出す形状が同じであれば本体aを被吸着面dから乖離させるために必要な力つまり吊り下げ部hを吸着面から引き起こす力は軽減することが出来る。

0047

図17(イ)は上部本体a1に連結部cを解して回転出来る吊り下げ部hを有する下部本体a2を設けた例において、上部本体a1及び下部本体a2に磁石b1、b2を設け、磁石b1並びに磁石b2の合成された強力な吸着力を有する磁石式吊り下げ具を被吸着面dから乖離させるためにてこの原理を複数用いて磁石式吊り下げ具を小さな力で被吸着面から乖離させようとする比較例を示している。e1は上部本体a1の支点、e2は下部本体a2の支点、f1は上部本体a1の力点、f2は下部本体a2の力点、gは動作方向、i1は上部本体a1における支点から磁石中心までの距離、i2は下部本体a2における支点から磁石中心までの距離、j1は上部本体a1における支点から力点までの距離、j2は下部本体a2における支点から力点までの距離である。

0048

この例においては、先ず下部本体a2を被吸着面dからの乖離させるためには、図5(D)と同様に大きな力を要し、また上部本体a1を被吸着面dから乖離させる場合にも大きな力を要することになる。
これに対して本発明を適用した例を図17(ロ)に示す。各符号は図17(イ)と同様であるが、磁石b1は吸着力の強い磁石、磁石b2は吸着力の弱い磁石である点において異なる。上部本体a1における支点e1から磁石中心から偏心した吸着力中心までの距離i1、並びに下部本体a2における支点e2から磁石中心から偏心した吸着力中心までの距離i2がいずれも図17(イ)のi1及びi2に比べて短いことから下部本体a2、上部本体a1を被吸着面dから乖離させる場合、いずれも小さな力で操作することができる。なお、下部本体a2に用いる磁石b1並びに磁石b2に求められる吸着力が比較的小さくて良い場合は、下部本体a2の磁石は単体の磁石としても良い。

0049

また、上部本体a1に用いる磁石の吸着力と下部本体a2に用いる磁石の吸着力の関係は、同等あるいは差異があっても良く、また上部本体a1に用いる磁石b1とb2と下部本体a2に用いる磁石b1と磁石b2のそれぞれの合成した吸着力は、上部本体と下部本体で同等あるいは差異があってもよい。

0050

本発明で使用する磁石としては、ネオジウム磁石、サマリウム磁石、フェライト磁石あるいはゴム磁石などの強磁性体であればよく、さらに吸着力を高める軟鋼板ヨーク板)等を追加した同種あるいは異種の磁石を組み合わせたものを用いることができる。
吸着力の強弱異なる強磁性体の集合体は、それぞれ同種且つ同一の吸着力を持つ磁石を例えば強い吸着力を有する側に2個、補完する側に1個というように数量を調整して配置することも可能である。

0051

また、単位体積あたりの吸着力が大きいたとえばネオジウム磁石と、これと比較して単位体積あたりの吸着力の劣るたとえばフェライト磁石を組み合わせることも可能である。すなわち、強い吸着力を必要とする領域つまりてこの原理では支点に近い位置にネオジウム磁石を配置し、力点に近い方に固定具に要求される吸着力を補完するために例えばフェライト磁石を配置する構成が採用できる。

0052

さらにそれぞれ磁石の形状寸法を変えたり組み合わせ方を変えることにより例えばネオジウム磁石とフェライト磁石の配置を逆転することも可能である。また吸着力の大きな領域を形成する強磁性体の集合体と小さな吸着力を形成する強磁性体の集合体は互いにその吸着力を減衰するような影響を及ぼさない範囲で近接することも可能である。
このことにより高価なネオジウム磁石などを用いる際、本体に要求される必要な吸着力の100%を高価な大きなネオジウム磁石に託す必要はなく、場合によっては高価なネオジウム磁石の代替えとして安価なフェライト磁石を有効に用いる検討も可能である。

0053

上記の説明においては、強い吸着力を有する磁石、弱い吸着力を有する磁石を中心に説明したが、要するに、てこの原理を応用した固定具あるいは吊り下げ具において、取外し時の支点となる部分と力点となる部分を両端部に配置し、単数あるいは複数の磁石で構成される強い吸着力を有する磁石領域を支点側に配置し、単数あるいは複数の磁石で構成される弱い吸着力を有する磁石領域を力点側に配置することができれば種々の具体的態様をとることができる。

0054

a…本体
b1…強い吸着力の磁石
b2…弱い吸着力の磁石
c…吊り下げ部
d…被吸着面
e…支点
f…力点
g…動作方向

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