(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-13
(45)【発行日】2023-11-21
(54)【発明の名称】マグネットセパレータ
(51)【国際特許分類】
B03C 1/247 20060101AFI20231114BHJP
B03C 1/00 20060101ALI20231114BHJP
B23Q 11/00 20060101ALI20231114BHJP
B24B 55/03 20060101ALI20231114BHJP
【ＦＩ】
B03C1/247
B03C1/00 A
B03C1/00 F
B23Q11/00 U
B24B55/03
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2023033222
(22)【出願日】2023-03-03
(65)【公開番号】P2023133191
(43)【公開日】2023-09-22
【審査請求日】2023-04-04
(31)【優先権主張番号】P 2022038468
(32)【優先日】2022-03-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000004293
【氏名又は名称】株式会社ノリタケカンパニーリミテド
(74)【代理人】
【識別番号】100085361
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 治幸
(74)【代理人】
【識別番号】100147669
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 光治郎
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 晋一郎
(72)【発明者】
【氏名】加藤 仁史
【審査官】壷内 信吾
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１９／０７３６６２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１８－０８９５６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１７２５９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０３２７７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－０６２３３６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０３Ｃ １／００－１／３２
Ｂ２３Ｑ １１／００－１３／００
Ｂ２４Ｂ ５３／００－５７／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
未処理の研削液を貯留するダーティ槽と、処理後の研削液を貯留するクリーン槽と、磁気ドラムと、前記磁気ドラムの円筒状外周面に磁力を発生させる複数の永久磁石とを備え、前記磁気ドラムの円筒状外周面に対向するように湾曲して、研削液を前記ダーティ槽から前記磁気ドラムの円筒状外周面の表面に沿って前記クリーン槽へ案内する研削液案内板とが、固設されているマグネットセパレータであって、前記磁気ドラムは、前記円筒状外周面を有し回転不能に設けられる外筒部と、前記外筒部の径方向内側において、水平な回転中心線まわりに回転可能に支持軸により支持された内筒部とを有し、
前記内筒部の回転方向は、前記円筒状外周面におけるスラッジの搬送方向とは周方向に逆向きであり、
前記複数の永久磁石は、周方向に連続するように位置固定に配設され、周方向に隣接する磁極の対向する磁極が同一の磁極となるように前記内筒に配置されていること
を特徴とするマグネットセパレータ。
【請求項2】
絞りパッドが前記円筒状外周面に押し付けられた状態と前記円筒状外周面から離間させられた状態とに切り換えられる絞り装置を有すること、を特徴とする請求項１に記載のマグネットセパレータ。
【請求項3】
前記内筒部を回転させる駆動装置としてサーボモータもしくはステッピングモータを有することを特徴とする請求項１に記載のマグネットセパレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、研削液中からそれに含まれる磁性粉体を除去するためのマグネットセパレータに関するものである。
【背景技術】
【0002】
たとえば自動車部品、ベアリングなどの製造に際して用いられる研削装置では、研削液（クーラント）中からそれに含まれる磁性粉体を除去するために、研削液の循環経路中にマグネットセパレータが設けられている。たとえば、特許文献１に記載されたマグネットセパレータがそれである。
【0003】
この特許文献１に示されるマグネットセパレータは、研削液を貯留する貯留槽と、貯留槽内の研削液に一部が浸漬する状態で回転可能に貯留槽の側壁により水平に支持された円筒状外周面を有する磁気ドラムと、磁気ドラムの円筒状外周面に磁力を発生させるように磁気ドラム内に位置固定に配置された永久磁石と、磁気ドラムの円筒状外周面に吸着された磁性粉体を掻き取るように貯留槽に固定された掻取板とを備えている。そして、このように構成されたマグネットセパレータの貯留槽内では、未処理の研削液を貯留するダーティ槽と処理後の研削液を貯留するクリーン槽とに貯留槽内を仕切る堰板と、磁気ドラムの円筒状外周面のうちの下側の表面に所定の間隔を隔てて対向するように湾曲して堰板に連結され、堰板を超えた研削液を磁気ドラムの円筒状外周面のうちの下側の表面に沿って案内する研削液案内板とが、固設されている。これにより、研削液が堰板を乗り越えた後にドラムの円筒状外周面のうちの下側の表面と研削液案内板との間の吸着用流路を通過する過程で、研削液中の磁性粉体がドラムの外周面に吸着され、除去されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００９－１７２５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、上記のような従来のマグネットセパレータでは、回転する磁気ドラムにおける内筒に磁石が設けられ、内筒が固定される一方で外筒が回転させられる。これにより磁石の磁力により研削液中の磁性粉末が磁気ドラムに引きつけられ、外筒表面に磁性粉体が吸着される。そして、外筒が回転させられることで、外筒表面の磁性粉体はスクレイパーの位置まで運搬され、スクレイパーにより外筒表面から掻き取られる。かかる構成において、磁性粉体の除去率を上げる、あるいは、より大きい磁性粉体を除去する場合や、粘度が高く液中の磁性粉体の移動速度が遅くなる傾向にある油性の研削液を用いる場合などには、強力な磁石を用いて磁束密度を高める必要がある。かかる課題に対して特許文献１においては、磁石の配置を、回転ドラムの周方向において同じ極どうしが互いに向かい合うように配置することが開示されている。
【0006】
しかしながら、前記特許文献１の構成において、磁石による磁束密度を高めると、より大きな力で研削液中の磁性粉末が外筒表面に吸引されるため、外筒が回転した場合に摩擦力を上回る吸引力が生じ、外筒が回転するにもかかわらず磁性粉末を運搬できず、磁性粉末が外筒表面上の、内筒の磁束密度が高い位置に対応する位置に留まる問題がある。
【0007】
本発明は以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、高い磁性粉体除去率が安定的に得られるマグネットセパレータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
すなわち、本発明の要旨とするところは、（ａ）未処理の研削液を貯留するダーティ槽と、処理後の研削液を貯留するクリーン槽と、磁気ドラムと、前記磁気ドラムの円筒状外周面に磁力を発生させる複数の永久磁石とを備え、（ｂ）前記磁気ドラムの円筒状外周面に対向するように湾曲して、研削液を前記ダーティ槽から前記磁気ドラムの円筒状外周面の表面に沿って前記クリーン槽へ案内する研削液案内板とが固設されている、マグネットセパレータであって、（ｃ）前記磁気ドラムは、前記円筒状外周面を有し回転不能に設けられる外筒部と、前記外筒部の径方向内側において、水平な回転中心線まわりに回転可能に支持軸により支持された内筒部とを有し、（ｄ）前記内筒部の回転方向は、前記円筒状外周面におけるスラッジの搬送方向とは周方向に逆向きであり、（ｅ）前記複数の永久磁石は、周方向に連続するように位置固定に配設され、周方向に隣接する磁極の対向する磁極が同一の磁極となるように前記内筒に配置されること、を特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明のマグネットセパレータによれば、前記磁気ドラムの円筒状外周面は固定される一方、その径方向内周側に回転可能に設けられた内筒部に、永久磁石が設けられて、円筒状外周面に磁界が生じさせられる。このとき内筒部の回転方向は前記円筒状外周面におけるスラッジの搬送方向とは周方向に逆向きとされ、複数の永久磁石によりいわゆる反発磁気回路が構成されることにより、円筒状外周面において磁束密度の高い領域を生ずることができるので、例えば５μｍ以下のような細かいスラッジを研削液から分離し除去することが可能となる高い磁性粉体除去率が安定的に得られる。
【0011】
ここで、好適には、前記マグネットセパレータは、絞りパッドが前記円筒状外周面に押し付けられた状態と前記円筒状外周面から離間させられた状態とに切り換えられる絞り装置を有するものである。このようにすれば、簡易な構造により円筒状外周面上にある磁性粉体から研削液を絞り取ることができる。
【0012】
また好適には、前記マグネットセパレータは、前記内筒部を回転させる駆動装置としてサーボモータもしくはステッピングモータを有するものである。このようにすれば、サーボモータもしくはステッピングモータにより内筒部の回転角度を制御することができるので、所定の角度だけ回転し、静止させることと前記絞りパッドの円筒状外周面への押し付けとを連携して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の一実施例のマグネットセパレータの要部を示す正面図である。
【図6】本発明の別の実施例における内筒の回転と磁性粉体の移動との関係を説明する図である。
【図8】本発明の別の実施例におけるマグネットセパレータの構成を説明する図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は左側面図を示している。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比及び形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例1】
【0015】
図１は、マグネットセパレータ１０の要部を示す正面図である。図２は、マグネットセパレータ１０の要部を示す平面図である。マグネットセパレータ１０は、たとえば、自動車部品、ベアリングなどの製造に際して用いられる研削装置に設けられた研削液循環装置を循環する研削液（クーラント）Ｆ中からそれに含まれる磁性粉体を除去して浄化するために、その研削液循環装置内の循環経路内に配置して用いられる。マグネットセパレータ１０は、箱状の貯留槽１８と、支持軸２２と、貯留槽１８内の研削液に一部が浸漬する状態とされた磁気ドラム２６とを備えている。
【0016】
貯留槽１８は、一対の側壁１２ａ及び１２ｂとそれら一対の側壁１２ａ及び１２ｂの左右端をそれぞれ連結する前壁１４ａ及び後壁１４ｂと一対の側壁１２ａ及び１２ｂの下端を連結する底壁１６とを有する。また、一対の側壁１２ａ及び１２ｂの間に、それら一対の側壁１２ａ及び１２ｂと並行に、一対の内壁１３ａ及び１３ｂを有している。内壁１３ａ及び１３ｂは、前壁１４ａ、後壁１４ｂ、底壁１６、および後述する外筒４４にそれぞれ液密となるように例えば溶接により接続されている。このようにして、一対の内壁１３ａ及び１３ｂ、前壁１４ａ、後壁１４ｂ、および底壁１６によって構成される部分に、研削液Ｆが貯留される。
【0017】
磁気ドラム２６は、前記一対の側壁１２ａおよび１２ｂに対して固定された外筒４４と、側壁１２ａ及び１２ｂにそれぞれ固設された支持ブロック２０に軸端が固定されることによりそれら支持ブロック２０間に水平に架け渡された支持軸２２により、回転中心線Ｃまわりに回転可能に支持された内筒４８とを有する。外筒４４および内筒４８はいずれも円筒形状を有しており、それらの軸心はいずれも前記内筒４８の回転中心線Ｃとされている。
【0018】
外筒４４は、その軸方向の両端が、前記一対の側壁１２ａおよび１２ｂにそれぞれたとえば溶接などにより固定されている。言い換えれば、一対の側壁１２ａおよび１２ｂが外筒４４の端部となっている。側壁１２ａ、１２ｂと外筒４４との固定は、必ずしも液密となるように行われる必要はなく、外筒４４を固定するために行われればよい。
【0019】
図３は、マグネットセパレータ１０の貯留槽１８内に設けられた堰板３２及び堰板３２に連結された研削液案内板３４を示すＩＩＩ－ＩＩＩ視断面図である。図３に示すように、貯留槽１８内には、未処理の研削液Ｆを貯留するダーティ槽２８と処理後の研削液Ｆを貯留するクリーン槽３０とに貯留槽１８内を仕切る堰板３２が、底壁１６及び内壁１３ａ及び１３ｂに溶接等により固設されている。
【0020】
貯留槽１８内には、磁気ドラム２６の円筒状外周面２４のうちの下側の表面にたとえば３０ｍｍ程度の所定の間隔（吸着用流路の深さ）Ｄ１を隔てて対向するように湾曲して、堰板３２を超えた研削液Ｆを磁気ドラム２６の円筒状外周面２４のうちの下側の表面に沿って案内して吸着用流路３３を形成する研削液案内板３４が、溶接等により、堰板３２の上端部に接続された状態で固設されている。
【0021】
研削液案内板３４は、内壁１３ａと内壁１３ｂとの間にわたって設けられ、ダーティ槽２８側の端部３４ａ（上流側の端）が堰板３２の上端縁３２ｕに連結され、湾曲した最下部が支持板３６を介して底壁１６に連結されている。これら貯留槽１８、堰板３２、研削液案内板３４は、たとえばステンレススチール板等の非磁性金属製である。
【0022】
図１に戻り、底壁１６のうちのクリーン槽３０に対応する部分には、クリーン槽３０からの処理後の研削液Ｆを流出させる流出口３８が設けられている。底壁１６には、ダーティ槽２８に未処理の研削液Ｆを流入させる図示しない流入口が設けられている。
【0023】
図２に示すように、磁気ドラム２６は外筒４４と内筒４８と複数個の永久磁石５０とを備えている。内筒４８は、外筒４４よりも回転中心線Ｃ方向において所定の寸法だけ両端から短く形成されている。内筒４８は、支持軸２２により軸受４０を介して側壁１２ａおよび１２ｂに対して回転可能に支持されている。すなわち、支持軸２２には、一対の円形支持板４６ａおよび４６ｂの中心部が固定されるとともに、外筒４４の内側において外筒４４と同心となるように一対の円形支持板４６ａおよび４６ｂがそれらの円周部において内筒４８を挟み込むように固定されている。これにより、支持軸２２とともに内筒４８が回転中心線Ｃまわりに回転可能とされている。外筒４４および内筒４８は、それぞれ非磁性金属製および磁性金属製であり、外筒４４は、磁性粉体を吸着させる吸着面として機能する上述の円筒状外周面２４を有している。
【0024】
図４は、磁気ドラム２６の構成を説明する図であり、軸Ｃ方向に見た図である。本図においては、円形支持板４６ａが磁気ドラム２６から外された状態を示している。複数個の永久磁石５０は、内筒４８の外周面のうち、幅（左右）方向においては図２に示すように内筒４８の幅と略同様の領域で、周方向においては図４に示すように内筒４８の周方向全体において内筒４８の外周面に連続して貼り着けられている。吸着用流路３３の幅方向の端部まで磁石を配設できない構造とすると端部において磁束の弱い部分が発生してスラッジがすり抜けてしまい、回収できないおそれがある一方で、本実施例の態様によれば、複数個の永久磁石５０が幅方向において内筒４８の幅と略同様とされるので、吸着用流路３３の幅方向全体において磁束が発生させられ、スラッジを良好に吸着・除去しうる。複数個の永久磁石５０は例えば、それぞれ１１０００Ｇ（ガウス）程度の磁束密度を生じさせる磁石とされている。また、内筒４８に取り付けられた永久磁石５０と外筒４４の内周側表面とは、内筒４８が回転する場合においても両者が干渉しない程度の狭い間隔が設けられている。
【0025】
図５は、磁気ドラム２６における永久磁石５０の配置を説明する図であって、磁気ドラム２６の内筒４８における周方向を平面に展開した図である。永久磁石５０は、図５に示すように、内筒４８の回転中心線Ｃ方向（幅方向）において幅寸法を有し、周方向に長さ寸法を有している。この永久磁石５０の幅寸法は内筒４８の軸Ｃ方向長さと略等しく、また、長さ寸法は周方向に所定の間隔Ｗ１となるように選択される。この所定の間隔Ｗ１は、後述するスラッジの搬送において適した値とされる。また、長さ方向（内筒４８の周方向）の端にＮ極およびＳ極が形成されるように磁化されている。複数の永久磁石５０は、回転中心線Ｃまわりの周方向においては鉄板等の磁性金属製のスペーサ５２を介して一定の空隙を相互間に形成した状態で、内筒４８の外周面に貼り着けられている。ここで、複数の永久磁石５０は、内筒４８に配設された状態で、対向する磁極が相互に同じものとなっている。永久磁石５０が周方向においてスペーサ５２を介して配設され、かつ、対向する磁極が同じものとされることで、反発磁気回路が構成される。これにより、磁極間の漏れ磁束が多くなるとともに磁束密度が高くなり、外筒４４の円筒状外周面２４上に形成される磁力が高められている。具体的には、外筒４４の円筒状外周面２４において、例えば１００００Ｇ、８０００Ｇ、５０００Ｇなどの大きさで定義される所望の磁束密度が生ずるようにされている。この所望の磁束密度は、研削液から分離しようとするスラッジの大きさなどによって設定され得る。また、円型支持板４６ａ、４６ｂは、内筒４４と固定されると共に、複数の永久磁石５０の幅方向へのズレ防止の効果を生ずることができる。
【0026】
図２に戻り、側壁１２ａの外側には、駆動モータ５４が設けられている。駆動モータ５４は例えば減速機付の駆動モータ５４である。駆動モータ５４は図示しないブラケットなどにより固定されている。駆動モータ５４の出力軸は、側壁１２ａに設けられた貫通孔を通して支持軸２２と相対回転不能に連結されており、磁気ドラム２６の内筒４８が駆動モータ５４によって回転駆動されるようになっている。
【0027】
このように構成されるマグネットセパレータ１０においては、ダーティ槽２８に貯留された磁性粉体を含む研削液Ｆは、その貯留量が増加し、液面が堰板３２の上端３２ｕを超えると吸着用流路３３に流れ込む。この際、内筒４８に設けられた複数の永久磁石５０が生じさせる磁界により、研削液Ｆに含まれる磁性粉体はそれら複数の永久磁石５０の磁力により吸引され、外筒４４上に張りついた状態となるが、駆動モータ５４により磁気ドラム２６の内筒４８が図１における矢印で示す方向に回転させられるので、内筒４８の回転、すなわち永久磁石５０の回転に伴って、外筒４４上に張りついた磁性粉体は、外筒４４上を滑るように周方向に移動する。
【0028】
外筒４４には、外筒４４の円筒状外周面２４を移動してきた磁性粉体を引き剥がすために、掻取板９６が固定されている。掻取板９６は、磁気ドラム２６の幅方向において内筒４８において複数の永久磁石５０が設けられている幅Ｗｂ（図２参照）と同等以上の所定の掻取幅とされている。掻取板９６の表面は、円筒状外周面２４となめらか、かつ、隙間がなく連続するように、言い換えれば段差が少なくなるように固定されている。この固定は溶接であってもよいし、ネジ止めであってもよい。あるいは掻取板９６は磁気ドラム２６の外筒４４に固定されるのではなく、外筒４４の外周面２４に押しつけられるように側壁１２ａ、１２ｂ、あるいは内壁１３ａ、１３ｂに固定されてもよい。外筒４４の円筒状外周面２４を移動してきた磁性粉体は、回転する永久磁石５０の磁力によって円筒状外周面２４から掻取板９６に移動して掻取板９６上を移動することとなるが、掻取板９６上を移動するのに伴って、永久磁石５０からの距離が大きくなるため、磁力の影響が徐々に少なくなり、最終的には重力によって掻取板９６上を滑り落ち、例えば図示しない容器内に落下する。
【0029】
図６は、本実施例における内筒４８の回転と磁性粉体の移動との関係を説明する図である。図６は、図１のマグネットセパレータ１０における外筒４４と内筒４８とのそれぞれの一部を拡大して示す図である。図６（ａ）において、磁性粉体Ｓが位置Ｐ１にあることを示している。ここで、磁性粉体Ｓは、２つの永久磁石５０の間に設けられたスペーサ５２に対応した外筒４４上にあり、これら２つの永久磁石５０は、同一の磁極が対向して設けられている。そのため位置Ｐ１は磁束線が密な位置である。なお、この磁性粉体Ｓは塊状の複数の磁性粉体であってもよいし、単独の磁性粉体であってもよい。
【0030】
図６（ｂ）は、図６（ａ）の状態から微小時間が経過し、内筒４８が時計回りに、すなわち、磁性粉体Ｓが移動すべき方向とは逆の方向に、図中Ａ１で示すように回転駆動させられた状態を示している。なお、図６（ａ）において磁性粉体Ｓがあった位置を示す補助線として、図６（ａ）乃至（ｃ）に共通する一点鎖線が設けられている。この一点鎖線と外筒４４との交点が図６（ａ）において磁性粉体Ｓがあった位置に対応する。
【0031】
図６（ｂ）においては内筒４８の回転にともない、磁束線が密である位置Ｐ１は矢印Ａ１だけ回転した位置に移動する。一方、磁性粉体Ｓは、外筒４４との摩擦などの影響により、図６（ａ）における位置にとどまる、もしくは、内筒４８の回転に遅れて移動を開始する。
【0032】
図６（ｃ）は、図６（ｂ）の状態からさらに時間が経過し、図６（ａ）の状態から内筒４８が時計回りに図中Ａ２で示すように回転駆動させられた状態を示している。図６（ｃ）においては、内筒４８の回転にともない、図６（ａ）において磁性粉体Ｓを吸引していた磁束線が密である位置Ｐ１は、図６（ｂ）よりもさらに時計回りに回転しており、図６（ａ）において磁性粉体Ｓがあった位置から距離Ｄ１だけ離れる。一方、内筒４８においてＰ１に隣接する磁束線が密である位置Ｐ２は、図６（ａ）において磁性粉体Ｓがあった位置から距離Ｄ２だけ離れた位置となる。このとき、Ｄ１＞Ｄ２となるように内筒４８の回転速度が設定されることにより、磁性粉末Ｓは、それまで吸引されていたＰ１ではなく、Ｐ１に隣接す磁束線が密の位置であるＰ２に吸引されて移動することとなる。その結果、内筒４８が図６において時計回りに移動するにもかかわらず、磁性粉体Ｓは反時計回りに移動する。
【0033】
上述のように、本実施例のマグネットセパレータ１０によれば、未処理の研削液Ｆを貯留するダーティ槽２８と、処理後の研削液Ｆを貯留するクリーン槽３０と、磁気ドラム２６と、前記磁気ドラム２６の円筒状外周面２４に磁力を発生させる複数の永久磁石５０とを備え、前記磁気ドラム２６の円筒状外周面２４に対向するように湾曲して、研削液Ｆを前記ダーティ槽２８から前記磁気ドラム２６の円筒状外周面２４の表面に沿って前記クリーン槽３０へ案内する研削液案内板３４とが固設されており、前記磁気ドラム２６は、前記円筒状外周面２４を有し回転不能に設けられる外筒４４と、前記外筒４４の径方向内側において、水平な回転中心線Ｃまわりに回転可能に支持軸２２により支持された内筒部４８とを有し、内筒４８は、円筒状外周面２４におけるスラッジの搬送方向とは周方向に逆向きとされている。このようにすれば、前記磁気ドラム２６の円筒状外周面２４は固定される一方、その径方向内周側に回転可能に設けられた内筒４８に、永久磁石５０が設けられて、円筒状外周面２４に磁界が生じさせられる。このとき内筒４８の回転方向は円筒状外周面２４における磁性粉体Ｓの搬送方向とは周方向に逆向きとされるので、例えば５μｍ以下のような細かい磁性粉体Ｓを研削液から分離し除去することが可能となる高い磁性粉体除去率が安定的に得られる。
【0034】
また、本実施例のマグネットセパレータ１０によれば、複数の永久磁石５０は、周方向に連続するように位置固定に配設され、周方向に隣接する磁極の対向する磁極が同一の磁極となるように内筒４８に配置される。このようにすれば、複数の永久磁石５０によりいわゆる反発磁気回路が構成されることにより、円筒状外周面２４において磁束密度の高い領域を生ずることができる。
【実施例2】
【0035】
次に、本発明の他の実施例を説明する。以下の説明において、前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【0036】
図７は、本発明の他の実施例のマグネットセパレータ１１０の要部を説明する図であって、図１に相当する図である。マグネットセパレータ１１０は、前述の実施例におけるマグネットセパレータ１０において、さらに絞り装置８０が設けられている点において異なる。
【0037】
絞り装置８０は、絞りパッド８２とその絞りパッド８２を外筒４４の円筒外周面２４方向に往復させる駆動装置８４とを含んで構成されている。絞りパッド８２は例えばゴム、スポンジなどの軟質弾性体から構成されている。絞りパッド８２は、内筒４８あるいは内筒４８に設けられた永久磁石５０の回転中心軸Ｃ方向の幅もしくはそれ以上の長さを有しており、回転中心軸Ｃと平行となるように配設される。絞りパッド８２は、剛性のあるベース８３の表面上に設けられ、その裏面には、駆動装置８４の出力部材としてのロッド８６が接続される。
【0038】
駆動機構８４は、例えば公知のエアシリンダやクランク機構から構成され、その出力部材としてのロッド８６を往復運動させることで、絞りパッド８２を円筒外周面２４に押し付けた状態と円筒外周面２４から離間させられた状態とのいずれかとすることができる。絞りパッド８２が円筒外周面２４に押し付けられた状態と円筒外周面２４から離間させられた状態との間を往復するためにロッド８６もしくはベース８３を案内するガイドが設けられてもよい。ここで、絞りパッド８２は、外筒４４の円周外筒面２４上であって、磁性粉体が搬送される領域、すなわち、研削液Ｆの液面と、円筒外周面２４の最高位置との間の位置において円筒外周面２４に押し付けられるようにされている。これにより、研削液Ｆから出て永久磁石５０の磁力により円筒外周面２４の表面に張りつき、円筒外周面２４に沿って移動する磁性粉体が、掻取板９６により回収される前に絞られるとともに、搾り取られた液体は外筒円周面２４に沿って吸着用流路３３に戻る。
【0039】
また、本実施例においては、内筒４８を回転させるための駆動モータ５４として、回転角度を制御可能なサーボモータもしくはステッピングモータ（パルスモータ）５４が好適に用いられる。サーボモータもしくはステッピングモータ５４により、例えば（１）周方向に隣接する永久磁石５０の一つ分の間隔（図５のＷ１）に相当する角度ずつ内筒４８を回転させ、（２）いったん回転を停止し、（３）回転を停止している間に絞りパッド８２を外周円筒面２４に押し付けた状態として磁性粉体を絞り、絞りパッド８２を外周円筒面２４から離間させる。この（１）～（３）の作動を繰り返すことにより、連続して磁性粉体における液分の絞りを行いつつ磁性粉体の回収を行うことができる。すなわち、かかる構成によれば、磁性材料から液体分を絞る作業において絞りローラを用いる必要がなく、構成を簡略化しうる。
【0040】
本実施例のマグネットセパレータ１１０は、本実施例のマグネットセパレータ１１０においても、図１のマグネットセパレータ１０と同様の作用効果が得られる。さらに、本実施例のマグネットセパレータ１１０は、絞りパッド８２が前記円筒状外周面２４に押し付けられた状態と前記円筒状外周面２４から離間させられた状態とに切り換えられる絞り装置８０を有するので、簡易な構造により円筒外周面２４上にある磁性粉体から研削液を絞り取ることができる。
【0041】
また、本実施例のマグネットセパレータ１１０は、前記内筒４８を回転させる駆動装置５４としてサーボモータもしくはステッピングモータを有するので、サーボモータもしくはステッピングモータ５４により内筒４８の回転角度を制御することができ、所定の角度だけ回転し、静止させることと前記絞りパッド８２の円筒状外周面２４への押し付けとを連携して行うことができる。
【0042】
以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。
【0043】
たとえば、前述の実施例のマグネットセパレータ１０、１１０において、内筒４８の回転速度は特に限定されていない。内筒４８の回転速度、言い換えれば複数の永久磁石５０の作り出す磁界の速度を異ならせることで、吸着用流路３３を通過する研削液Ｆと永久磁石５０との相対速度が異なるので、濾過精度あるいは吸着して搬送させる磁性粉体Ｓの粒径などを異ならせることができる。従って、所望の濾過精度となるように内筒４８の回転速度を駆動モータ５４によって制御することができる。
【0044】
また、外筒４４の材料の選定においては、上述のように、永久磁石５０からの磁力を受けた磁性粉体Ｓと外筒４４との間に発生する摩擦力が磁性粉体Ｓの移動に適したものとなるように選択され得る。また、移動する磁性粉体Ｓによる傷がつきにくいように選択され得る。
【0045】
また、前述の実施例のマグネットセパレータ１０、１１０における吸着用流路３３を流れる研削液Ｆの向きは、実施例における態様に限定されない。すなわち、図１においてダーティ槽２８とクリーン槽３０との位置が入れ代わり、研削液Ｆが吸着用流路３３を前述の実施例と逆方向に流れるようにすることも可能である。吸着用流路３３を流れる研削液Ｆの向きは、永久磁石５０の強度や、収集しようとする磁性粉体の粒径などに応じて設定しうる。
【0046】
また、前述の実施例のマグネットセパレータ１０、１１０においては、内筒４８に設けられる複数の永久磁石５０のそれぞれは、内筒の軸方向と略等しい幅を持つものが用いられたが、そのような態様に限定されない。周方向に図５に示すような極配置を実現するものであれば、内筒の軸方向にも複数の永久磁石５０が並べられることもできる。また、複数の永久磁石５０の数も実施例のものに限定されない。
【0047】
また、前述の実施例のマグネットセパレータ１０、１１０において、内筒４８は駆動モータ５４の出力軸に直接接続される態様を示したが、このような態様に限定されない。例えば、内筒４８および駆動モータ５４の出力軸にそれぞれ設けられたスプロケットやプーリなどにチェーンやベルトが巻き掛けられて駆動されてもよいし、複数の歯車を介して駆動されてもよい。
【0048】
また、前述の実施例においては、たとえば図８に示すような構成を有することも可能である。以下、図８を用いて本発明のマグネットセパレータの別の実施態様における構成を説明する。図８は、本実施例のマグネットセパレータ１１０の構成を説明する図であり、図８（ａ）は上面図、図８（ｂ）は左側面図を示している。
【0049】
図８（ａ）は、マグネットセパレータ１１０の上面図であり、前述の実施例の図２などに対応している。本実施例のマグネットセパレータ１１０は、前述の実施例のマグネットセパレータ１０と比べて、内壁１３ａ、１３ｂを有しないように構成されている点で異なる。また、前述の実施例においては、内筒４８と一体的に回転する支持軸２２は、外壁１２ａおよび１２ｂに設けられた一対の支持ブロック２０に取り付けられた軸受４０により支持されていたが、本実施例においては、軸受４０は、貯留槽１８とは別に設けられた支持台１２０に設けられている。かかる構成により、貯留層１８の構成をより簡素とすることができる。
【0050】
また、図８（ａ）のマグネットセパレータ１１０においては、内筒４８が外筒４４から突き出すように設けられるとともに、内筒４８においてその軸Ｃ方向において一対の側壁１２ａおよび１２ｂの間の全体において、永久磁石５０を設けられている。これにより一対の側壁１２ａおよび１２ｂと研削液案内板３４、および、外筒４４の円筒状外周面２４によって構成される吸着用流路３３において、軸Ｃ方向のいずれの部分においても永久磁石５０による磁力により磁性粉体Ｓを吸着することが可能となり、磁性粉体Ｓを含む研削液Ｆが磁気が及ばない個所を通り抜けることを防ぐことにより、濾過精度が向上する。
【0051】
図８（ｂ）は、マグネットセパレータ１１０の左側面図であり、前述の実施例の図１などに対応する図である。なお、本図においては、モータ５４や減速機は除かれている。本図においては、前述の実施例における支持板３６（図１参照）に代えて、堰板３５が設けられている点においてクリーン槽３０などの構成が異なるが、吸着用流路３３の構成においては実質的に前述の実施例と同様である。
【0052】
図８（ｂ）に示すように、外筒４４は、一対の側板１２ａから１２ｂまで貯留槽１８を横切るように設けられている。言い換えれば、外筒４４は、一方の側板１２ａから他方の側板１２ｂまで貯留槽１８を突き抜ける円筒状の部材として設けられており、外筒４４の両端はそれぞれの側板１２ａおよび１２ｂと当接する位置において円環状に溶接などにより液密に接続されている。そして、外筒４４により設けられた貯留槽１８を突き抜ける空間に内筒４８が配設される。
【0053】
貯留槽１８が図８あるいは図１に示す構成を有することにより、貯留層をより簡素な構成とすることができるとともに、外筒４４と側板１２ａおよび側板１２ｂとが液密に接続されることから、内筒４８を駆動する機構と、研削液Ｆとを完全に分離することができ、吸着用流路３３などを含む貯留槽１８から研削液Ｆが槽外に漏れ出ることを防ぐことができる。特に、磁性粉体Ｓを含む研削液Ｆが槽外に飛び散るなどして軸受け４０や減速機などの内筒４８を駆動する機構に入り込むことを原因とする不具合を防止することができる。
【0054】
また、前述の実施例においては、永久磁石５０は、周方向に隣接する磁極が同一の磁極となるように内筒４４に位置固定に配設されて円筒状外周面２４に磁力を発生するものとされた。このようにすれば、永久磁石５０から発生する磁界をより密なものとすることができる。一方で、本発明はかかる態様に限定されず、永久磁石５０は、周方向に隣接する磁極が相異なる磁極となるように、すなわち、一の永久磁石５０のＮ極が隣接する永久磁石５０のＳ極と対向するように内筒４４に位置固定に配設されても差し支えない。かかる態様においても、例えば永久磁石５０の磁力が十分強いものである場合などは、円筒状外周面２４に必要とされる磁力を発生させることができる。
【0055】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【0056】
１０、１１０：マグネットセパレータ
１２ａ、１２ｂ：側壁
１３ａ、１３ｂ：内壁
１８：貯留槽
２２：支持軸
２４：円筒状外周面
２６：磁気ドラム
２８：ダーティ槽
３０：クリーン槽
３２：堰板
３４：研削液案内板
４４：外筒
４８：内筒
５０：永久磁石
１２ａ、１２ｂ：側壁
１３ａ、１３ｂ：内壁
１８：貯留槽
２２：支持軸
２４：円筒状外周面
２６：磁気ドラム
２８：ダーティ槽
３０：クリーン槽
３２：堰板
３４：研削液案内板
４４：外筒
４８：内筒
５０：永久磁石
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】