JP3754559B2

JP3754559B2 - 電磁マグネットのヨーク製造方法

Info

Publication number: JP3754559B2
Application number: JP12686098A
Authority: JP
Inventors: 祐二高須; 嘉文柴田
Original assignee: Aichi Electric Co Ltd
Current assignee: Aichi Electric Co Ltd
Priority date: 1998-04-20
Filing date: 1998-04-20
Publication date: 2006-03-15
Anticipated expiration: 2018-04-20
Also published as: JPH11307341A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁マグネットのコイル周囲に磁路を形成するためのヨークと該ヨークを製造する方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、巻上機を駆動する電動機のブレーキ装置に使用する電磁マグネットは、そのヨークを図９に示すように、鋳物砂からなる鋳型を用いた鋳造作業によって製作していた。前記鋳造を行う場合、図９（ａ）に示す下型１に、鋳造する製品の型枠となる木型２を配置し、この木型２の周囲に十分な成型性を有する鋳物砂３を充填して突き固める。この後、前記木型２を下型１から取出すことによって、前記鋳物砂３は木型２の形状をそのまま正確に下型１にうつし取った状態で鋳型４を形成する。
【０００３】
つづいて、図示しない木型によって湯溜り５，湯道６等の湯口系を鋳物砂３にて形成した上型７を図９（ｂ）に示すように、下型１上に乗載し、前記湯溜り５から鋳物の溶湯８を鋳型４内に注ぎ込む。このとき、溶湯８には適正な強度維持と、湯流れを良好に保つうえから一般に、炭素含有率が３〜３．３％程度のねずみ鋳鉄を使用していた。
【０００４】
前記湯溜り５から注湯した溶湯８は、湯道６を通って鋳型４内に流れ込み、鋳型４に充填される。そして、鋳型４内に充満した溶湯８が凝固し冷却したら鋳型４内の鋳物を下型１から取り出し、その鋳物の鋳造時に付着した表面の砂や酸化物等の排除と、突起部分の研磨処理等を行って、例えば、図１０に示すような図示しない巻上機等のブレーキ装置９に使用する電磁マグネット１０のヨーク１１を形成していた。
【０００５】
次に、図１０により電磁マグネット１０を使用した前記ブレーキ装置９の概略構成を説明する。図１０において、１２はヨーク１１の中央に形成された円柱孔１３にボス部１２ａを進退可能に挿入した可動鉄心で、前記円柱孔１３を設けてヨーク１１と一体に形成した固定鉄心１４の基部に、圧縮バネ１５を介して常時固定鉄心１４から遠ざかる方向に付勢された状態で取付けられている。１６は前記図示しない巻上機等を駆動する電動機１７の回転子軸１８先端に装着したブレーキディスクで、その外周縁の可動鉄心１２と対応する側面には制動用のブレーキパッド１９が止着され、前記電磁マグネット１０のコイル２０を励磁・消磁することにより駆動する可動鉄心１２と接離して、電動機１７に制動力を付与したり解除したりする。
【０００６】
前記電磁マグネット１０の組立に際しては、ヨーク１１内にコイル２０を挿入して樹脂モールドを行う。次に固定鉄心１４の円柱孔１３に圧縮バネ１５を挿入したら、可動鉄心１２のボス部１２ａを前記円柱孔１３に挿入することにより、前記可動鉄心１２は固定鉄心１４の円柱孔１３に進退可能に、かつ、ヨーク１１の周縁に形成した取付孔２１に挿入した取付突起２２にて回動不能に取付けられて電磁マグネット１０を形成する。
【０００７】
そして、前記コイル２０が通電により励磁されると、可動鉄心１２は圧縮バネ１５の付勢力に抗してコイル２０の吸引作用によって固定鉄心１４側（右方）へ移動して、ブレーキディスク１６のブレーキパッド１９から離反する。これにより電動機１７はその制動が解除されて回転し前記図示しない巻上機を駆動する。
【０００８】
また、コイル２０への通電を断つと、可動鉄心１２はその吸引作用が解かれ、圧縮バネ１５の付勢力によりブレーキディスク１６のブレーキパッド１９に衝接して電動機１７に制動力を付与し、その回転を停止させていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、前記ヨーク１１を図示しない例えば、巻上機の駆動源となる電動機１７のブレーキ装置９に使用する電磁マグネット１０に用いた場合、前記電磁マグネット１０は巻上機に吊持される重量物の重量に抗して電動機１７に制動力を付与したり、解放しなければならないため、大きな吸引力を必要としていた。ところが、前記電磁マグネット１０に使用するヨーク１１は、鋳型への鋳込みの際その湯流れ等を良くするために、ねずみ鋳鉄はその炭素含有率が３〜３．３％程度のものを使用していたが、コイル２０を励磁したとき、ヨーク１１に発生する磁束密度は、炭素含有量が多くなるに伴って順次低下し、前記可動鉄心１２を所要の吸引力で吸引することが困難であった。
【００１０】
そこで、前記問題点を解決するために、例えば、可動鉄心１２に充分な吸引力を付与するため、電磁マグネット１０の起磁力＝ＮＩ（Ｎはコイル２０の巻数、Ｉはコイル２０に流れる電流の積の値を示す）を大きく設定することが考えられるが、この場合は、コイル２０の巻数Ｎを増加させることは、電磁マグネット１０の大型化を招くことは必定となり、また、コイル２０に通電する電流の積の値Ｉを大きくすることは、前記コイル２０のジュール熱Ｉ₁ ²Ｒ（Ｒは電磁マグネットの直流抵抗、Ｉ₁はコイルの励磁電流）を増加させてコイル２０自体が発熱により焼損してしまうといった問題があった。
【００１１】
本発明は、前記問題点に鑑みて、電磁マグネットの大型化やコイルの発熱等の問題を解消させた磁気および吸引特性に優れた電磁マグネットのヨークとその製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明における電磁マグネットのヨーク製造する方法は、磁性金属鋼板を円形に打抜き、かつ、その中央部に円状の挿通孔を穿孔する工程と、前記挿通孔を穿孔した円形状の磁性金属鋼板を所定の曲率で曲成加工する工程と、前記曲成加工した磁性金属鋼板の外周縁をコイルを包囲する長さで直角に折曲して有底円筒状の側壁部を有する周壁部材を成形加工する工程と、磁性金属鋼をその外周面に段差部を設けて中空円筒状の軸部材を形成する工程と、前記有底筒状に成形した周壁部材の挿通孔に中空円筒状に形成した軸部材の段差部を衝合し、かつ、前記挿通孔から突出する軸部材の頂部外周縁を複数箇所押潰して軸部材を周壁部材にかしめ接合する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の電磁マグネットのヨーク製造方法において、前記ヨークの一部を構成する軸部材は、固定鉄心として使用され、この固定鉄心に可動鉄心が吸引されたとき、該可動鉄心と固定鉄心との間に所定の間隙を形成するように構成したことを特徴とする。
【００１６】
本発明の電磁マグネットのヨーク製造方法は、前記ヨークは鋼板を帽子状に押圧成形して形成した周壁部材と、中空円筒状に形成した軸部材をかしめ接合することによって電磁マグネットのヨークを形成するようにしたので、前記ヨークをその製造工程において連続作業により生産することが可能となり、しかも、前記ヨークを鋳型成形した場合のように、その表面を特別に研磨処理する工程を必要としないので、電磁マグネットにおけるヨークの生産性を著しく向上させるとともに、その製造原価を効果的に低減することができる。
【００１７】
また、本発明の電磁マグネットのヨーク製造方法において、固定鉄心を構成する軸部材に可動鉄心を吸引させたとき、前記可動鉄心と固定鉄心との間に所定の間隙が形成するようにしたので、電磁マグネットの磁気回路におけるインダクタンスは小さくなり、コイルへの通電を停止した場合、可動鉄心は残留磁気の影響による吸引動作を継続することなく瞬時に釈放動作を行うことを可能とした。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１ないし図８によって説明する。なお、図１において図１０に示す従来と同一箇所は同一符号を付して説明する。図１は、例えば、図１０に示す巻上機等のブレーキ装置９に使用する電磁マグネット１０の従来のヨーク１１に代えて用いるヨーク２３を示す縦断面図であり、このヨーク２３は、ＪＩＳＧ３１３１に示されている熱間圧延軟鋼板（ＳＰＨＣ）からなる周壁部材２３ａと、ＪＩＳＧ３１０２に示されている機械構造用炭素鋼（Ｓ２０Ｃ）からなる固定鉄心１４ａを構成する軸部材２３ｂとによって構成されている。つづいて、前記熱間圧延軟鋼板（ＳＰＨＣ）と機械構造用炭素鋼（Ｓ２０Ｃ）の性質について説明する。
【００１９】
ヨーク２３の周壁部材２３ａを形成する熱間圧延軟鋼板（ＳＰＨＣ）は、炭素（Ｃ）の含有率が０．１５％以下であり、これは鋳造時に鋳型に流し込むねずみ鋳鉄の炭素含有率（３〜３．３％）に比べて１／２０程度に相当するものである。一般的に炭素含有量の少ない軟鋼は磁気特性に優れており、前記熱間圧延軟鋼板（ＳＰＨＣ）によって構成したヨーク２３は、発生する磁束密度が従来の鋳型成形品に使用されるねずみ鋳鉄と比較して飛躍的に増加する。
【００２０】
また、前記熱間圧延軟鋼板（ＳＰＨＣ）は非常に曲げ性に優れた素材であり、外力による加工変形に耐え、製品に要求される強度と加工精度を保持することが可能な素材であるため、プレス加工に適した材料である。
【００２１】
前記ヨーク２３の軸部材２３ｂを形成する機械構造用炭素鋼（Ｓ２０Ｃ）は、炭素の含有率が０．１８〜０．２３％で、これも前記鋳造の際に使用されるねずみ鋳鉄の炭素含有率（３〜３．３％）と比較して約１／１５程度に相当するため、その磁気特性はねずみ鋳鉄に比して十分良好である。また、前記機械構造用炭素鋼（Ｓ２０Ｃ）は硬度が高いため、構造物の軸芯として使用するのに非常に適した素材である。
【００２２】
次に、前記図１に示す電磁マグネット１０ａのヨーク２３を製造する場合について説明する。図２は所定の板厚を有する単一の熱間圧延軟鋼板（ＳＰＨＣ）２４を、その外枠形状が円形の打抜装置２５によって打抜加工する状態を上方から示す図であり、前記打抜装置２５は図３に縦断面図で示すように、中央部に先端が尖鋭化された円形の打抜ポンチ２６が下方（熱間圧延軟鋼板（ＳＰＨＣ）２４側）に向けて備えられ、また、前記打抜装置２５の外周縁には鋭い刃角を有する円形の剪断切刃２７が、前記打抜ポンチ２６と一体となって具備されている。
【００２３】
一方、前記熱間圧延軟鋼板（ＳＰＨＣ）２４を乗載する第１の枠型２８は、前記打抜装置２５の打抜ポンチ２６，剪断切刃２７と対応する位置で、これら打抜ポンチ２６，剪断切刃２７を遊嵌する嵌合溝２９が形成されており、この枠型２８上に前記熱間圧延軟鋼板（ＳＰＨＣ）２４を載置し、打抜装置２５を図３（ａ）に示す位置から同図（ｂ）に示す位置まで降下駆動させて、前記熱間圧延軟鋼板（ＳＰＨＣ）２４を打抜加工すると、前記熱間圧延軟鋼板（ＳＰＨＣ）２４は、その中央部に固定鉄心１４ａを止着する円形の挿通孔３０を穿孔した円形薄板３１を形成する。
【００２４】
そして、前記挿通孔３０を穿孔した円形薄板３１は、ヨーク２３の製造に際し最初に、図４（ａ）に示すように、すり鉢状に曲成した成形穴３２を有する第２の枠型３３上に該成形穴３２を跨ぐようにして乗載し、円形薄板３１の上方から、図４（ｂ）に示すように、先端が前記成形穴３２と同等の曲率を備えて略球面状に構成した押圧体３４を図示しないプレス等の押圧手段によって押圧降下する。この結果、前記円形薄板３１は図４（ｂ）に示すように、押圧体３４により枠型３３の成形穴３２内に押込まれ、所定の曲率で曲げ加工（湾曲成形）される（図４（ｂ）参照）。
【００２５】
つづいて、前記曲げ加工された円形薄板３１は、図５（ａ）に示す中央部に一段深い円形溝３５を形成した円状の成形穴３６を有する第３の枠型３７上に、前記成形穴３６を跨いで載置し、前工程の湾曲成形時と同様、成形穴３６と合致するように形成した凸形押圧体３８を、図示しないプレス等の押圧手段により押圧降下し、前記湾曲成形した円形薄板３１を枠型３７の成形穴３６内に嵌合させる（図５（ｂ）参照）。
【００２６】
このとき、前記円形薄板３１は前工程によって所定の曲率で湾曲成形されているので、図５（ａ）に示す凸型押圧体３８を枠型３７の成形穴３６内に嵌合する際、前記円形薄板３１は事前に成形穴３６側に押圧される方向に曲成しやすい状態に湾曲されているため、良好に成形穴３６内に嵌合させることができる。
【００２７】
なお、前記凸型押圧体３８を成形穴３６内に押圧降下するときは、成形穴３６上に跨がって載置した円形薄板３１が図５（ａ）に示す左右方向にずれた状態で成形穴３６内に押込まれることのないように、円形薄板３１の中央部に穿孔した挿通孔３０に凸型押圧体３８の突部３８ａが確実に挿通したことを確認した後で、前記凸型押圧体３８を成形穴３６内に進入させるとよい。これにより、前記円形薄板３１は図５（ｂ）に示すように、中央部に固定鉄心１４ａを取付ける挿通孔３０を備え、外周に垂直に起立した側壁部を有する有底円筒状の周壁部材２３ａを形成することができる。
【００２８】
次に、図６，７により図１に示すヨーク２３に取付けられる固定鉄心１４ａを構成する軸部材２３ｂを製造する場合について説明する。ヨーク２３の軸部材２３ｂは、図６（ａ）に示すように円柱状の機械構造用炭素鋼（Ｓ２０Ｃ）３９を、内周側に軸受４０を備えたチャック４１にねじ４２を締付けることによって、心押し台４３の支持軸４４，４４ａに回転可能に支持される。そして、図示しない駆動源により支持軸４４を回転させると、前記機械構造用炭素鋼（Ｓ２０Ｃ）３９は図６（ａ）に示すチャック４１に支えられた状態で図の矢印方向に回転する。
【００２９】
前記心押し台４３の支持軸４４，４４ａに支持されて回転する機械構造用炭素鋼（Ｓ２０Ｃ）３９は、その外周を図示しない刃物台に抜脱可能に取付けた切削工具４５を図６（ａ）に示す矢印方向（機械構造用炭素鋼３９の軸方向）に平行移動させて切削することにより、前記機械構造用炭素鋼（Ｓ２０Ｃ）３９の外周に一定の深さを有する段差部４６を形成する。
【００３０】
つづいて、前記切削工具４５を、同図（ｂ）に示すような刃角の鋭い切削工具４７と交換し、、この切削工具４７を図６（ｂ）に示す矢印方向（機械構造用炭素鋼３９と直交する垂直方向）に垂直移動させることにより、回転する機械構造用炭素鋼（Ｓ２０Ｃ）３９からヨーク２３の軸部材２３ｂとなる加工対象部材４８（軸部材２３ｂの原型）を所定の長さ寸法で切断する。
【００３１】
前記機械構造用炭素鋼（Ｓ２０Ｃ）３９から切断された加工対象部材４８は、図７に示すように、切屑の排出口４９を備えた載置台５０上に前記排出口４９を閉塞する状態で、左右前後より挟持手段５１，５１によって締付・固定する（図７においては、作図上左右の挟持手段５１，５１のみ記載）。そして、前記加工対象部材４８はその軸方向上端の中央部に、上方よりねじ切り刃（以下、ドリル）５２を回転させながら降下させることにより、前記加工対象部材４８の軸芯に前記ドリル５２と同径の貫通孔５３を穿孔して、図１に示すヨーク２３の軸部材２３ｂを形成する。
【００３２】
このとき、前記加工対象部材４８は、ドリル５２による切削によって切屑が発生するが、前記切屑は載置台５０に形成した排出口４９から適宜排出されるため、前記ドリル５２が発生する切屑との間で余分な摩擦抵抗を生じることなく良好に穴あけ作業を行うことができる。
【００３３】
そして、前記軸部材２３ｂは、その段差部４６を周壁部材２３ａの挿通孔３０と衝合させて、図８（ａ）に示すように、第４の枠型５４に形成した取付溝５５内に一体的に嵌込固定する。前記取付溝５５内に嵌込まれた軸部材２３ｂは、周壁部材２３ａの挿通孔３０から上方に突出する段差部４６の上端外周縁の数箇所を、先端に押付突起５６を備えた押圧体５７により、図８（ｂ）に示すように上端外周縁の数箇所を押潰して、前記周壁部材２３ａと固定鉄心１４ａを構成する軸部材２３ｂとを押潰部にて抜脱不能にかしめ接合することにより、図１に示すような電磁マグネット１０ａのヨーク２３を形成する。
【００３４】
なお、図１中６０は前記固定鉄心１４ａを構成する軸部材２３ｂの貫通孔５３の開口部５３ａに、例えば、図示しないねじ等により締付固定される蓋体で、圧縮バネ１５を介在させることにより、可動鉄心１２のボス部１２ａが軸部材２３ｂの貫通孔５３内に摺動可能に取付けられる。
【００３５】
このように形成されたヨーク２３は、図１のように軸部材２３ｂの外側にコイル２０を挿入して樹脂モールドすることにより、図１０に示す巻上機等のブレーキ装置９の電磁マグネット１０ａを構成する。そして、図示しない電源部からの通電により図１に示すコイル２０が励磁されると、ヨーク２３はその内部に磁束の磁路を形成して、可動鉄心１２を固定鉄心１４ａ側（図１０の右方）に圧縮バネ１５の付勢力に抗して吸引動作する。これにより、前記可動鉄心１２はブレーキディスク１６のブレーキパッド１９から離反して、図１０に示すブレーキ装置９の制動を解除し、図示しない巻上機を駆動する。
【００３６】
また、コイル２０への通電が断たれると、前記可動鉄心１２はその吸引作用が解かれ、圧縮バネ１５の付勢力により図１０においてその左方へ移動してブレーキディスク１６のブレーキパッド１９に衝接し、回転駆動する電動機１７に制動力を付与して、例えば、巻上機に吊持される重量物を任意の高さで瞬時に停止させることができる。
【００３７】
前記ヨーク２３を構成する周壁部材２３ａと軸部材２３ｂは、図１に示すように、それぞれ軸方向の長さ寸法が異なるようにして形成してある。即ち、軸部材２３ｂの長さ寸法を周壁部材２３ａの長さ寸法よりやや短くして間隙Ｌを形成する。前記間隙Ｌを設けるのは、コイル２０を励磁して可動鉄心１２を吸引した場合、前記可動鉄心１２と軸部材２３ｂとの間に間隙Ｌが形成されることにより、コイル２０への通電を断って可動鉄心１２の吸引作用を解除すると、前記間隙Ｌの存在によってヨーク２３から固定鉄心１４ａに流れる磁束は、前記間隙Ｌの部位で流れが阻害され電磁エネルギーを早急に減退させることができる。
【００３８】
即ち、電磁マグネット１０ａの磁気回路におけるインダクタンスを小さくして、電磁マグネット１０ａの過渡現象を短時間に終了させることにより、前記可動鉄心１２をコイル２０への通電解除とほぼ同時に釈放することができるようになる。この結果、図示しない巻上機等に使用されるブレーキ装置９を構成する電磁マグネット１０ａは、例えば、巻上機に吊持される重量物をコイル２０への通電を断つことによって所望の高さで急停止させることができ、ブレーキ装置９の信頼性を著しく向上させることができる。なお、前記間隙Ｌの寸法は、本発明者等の実験結果より、例えば、Ｌ＝Ａ／１０にて設定すると、電磁マグネット１０ａの磁気回路のインダクタンスを所望の範囲で小さくできることを確認した。
【００３９】
また、前記ヨーク２３の周壁部材２３ａと軸部材２３ｂは、それぞれ、材質が周壁部材２３ａは熱間圧延軟鋼板（ＳＰＨＣ）を使用し、軸部材２３ｂは機械構造用炭素鋼（Ｓ２０Ｃ）を使用しているので、前記ヨーク２３の炭素含有率は、ヨーク２３全体としても０．２３％以下に制限される。
【００４０】
これは、通常の鋳型成形に用いられるねずみ鋳鉄に含まれている炭素（３〜３．３％）の約１／１５以下程度に相当するものである。この結果、前記ヨーク２３内に発生する磁束の密度は、ねずみ鋳鉄を使用した鋳型成形によってヨーク２３を製造した場合と比べて格段に増加して磁気特性を飛躍的に向上させることができる。
【００４１】
したがって、前記磁気特性の良い材質からなるヨーク２３を、例えば、図１０に示す電動機１７に制動力を付与するブレーキ装置９の電磁マグネット１０ａに使用すれば、コイル２０を励磁することによって、前記ヨーク２３には可動鉄心１２および固定鉄心１４ａを介して相当量の磁束が良好に流れ、前記可動鉄心１２を固定鉄心１４ａに非常に大きな吸引力で吸引動作することができる。
【００４２】
これにより、前記可動鉄心１２と固定鉄心１４ａ間には、付勢力の充分大きな圧縮バネ１５を介在させることが可能となり、コイル２０を消磁した場合、可動鉄心１２は圧縮バネ１５の大きな付勢力により、図１０に示すブレーキディスク１６のブレーキパッド１９に衝接して、電動機１７に充分大きな制動力を付与することができるため、前記ヨーク２３を、図示しない巻上機等のブレーキ装置９を構成する電磁マグネット１０ａに使用した場合、重量の重い物体を吊持する巻上機を任意の位置で安全に急停止させることが可能となる。
【００４３】
また、一般的に、可動鉄心１２の吸引作用を解除する場合においては、ヨーク２３自体が磁気特性に優れた材料を使用している関係上、コイル２０への通電を断っても電磁マグネット１０ａは残留磁気の影響を受けて吸引動作をしばらくの時間継続しようとするが、本発明は、可動鉄心１２と固定鉄心１４ａとの間に間隙Ｌが形成されているので、ヨーク２３に流れる磁束は、前記間隙Ｌによってその流れが阻害され、電磁マグネット１０ａの磁気回路におけるインダクタンスを小さくして、電磁エネルギーを急速に減少させることとなるため、電磁マグネット１０ａの過渡現象を短時間で終了させることができる。
【００４４】
この結果、前記可動鉄心１２はコイル２０への通電を断つことにより、瞬時にその吸引作用を解除することができ、図１０に示すブレーキ装置９の電動機１７を急速に停止させて、前記ブレーキ装置９が使用される図示しない巻上機は、吊下げる重量物を適切な高さ位置で停止させることができ、前記重量物が惰性で降下するという問題を確実に防ぐことができる。
【００４５】
前記のように、本発明は、所定の板厚を有する熱間圧延軟鋼板（ＳＰＨＣ）２４をプレス成形することにより、ヨーク２３の円筒状の周壁部材２３ａを形成し、また、円柱状の機械構造用炭素鋼（Ｓ２０Ｃ）３９を切削・剪断加工することにより、ヨーク２３の軸部材２３ｂを形成して、前記周壁部材２３ａの挿通孔３０と軸部材２３ｂの段差部４６を当接して両者を一体的に組合わせ、これら、周壁部材２３ａの挿通孔３０と軸部材２３ｂの段差部４６とをかしめ接合することにより、電磁マグネット１０ａのヨーク２３を製造するものである。
【００４６】
この結果、前記電磁マグネット１０ａのヨーク２３は、その製造をほぼ連続的に行うことができ、その生産性を著しく向上させることができる。なお、前記のようにして形成したヨーク２３は、段落番号［０００６］で説明した手順で電磁マグネット１０ａの組立を行い、例えば、巻上機等のブレーキ装置９を構成する電磁マグネット１０ａに使用するものである。
【００４７】
また、本発明の電磁マグネット１０ａのヨーク２３は、炭素含有率の低い材質によって形成されるため、その磁気特性は鋳型成形する場合に用いられるねずみ鋳鉄に比して非常に良好であり、該ヨーク２３を巻上機等のブレーキ装置９を構成する電磁マグネット１０ａに使用した場合にも、前記電磁マグネット１０ａは充分な大きさの力で可動鉄心１２を吸引・釈放動作させることができ、前記巻上機等の駆動を迅速・適切に行うことが可能となる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように、プレス加工して形成した周壁部材と切削・剪断加工して形成した軸部材とをかしめ接合して電磁マグネットのヨークを製造するようにしたので、従来の鋳型成形によって製造したヨークのように、表面を研磨処理するといった時間と手間のかかる作業を完全に省略することができ、しかも、前記ヨークの製造はほぼ自動的に連続して行うことができるため、ヨークの生産性を飛躍的に向上させることができる。
【００４９】
また、本発明は、可動鉄心と固定鉄心との間に小間隙を形成し、電磁マグネットの磁気回路におけるインダクタンスを必要に応じて小さくするようにしたので、電磁マグネットのヨークを磁気特性に優れた材料によって形成した場合でも、コイルへの通電を解除した際には、可動鉄心は残留磁気の影響による吸引動作を継続することなく迅速に釈放動作を行えるため、巻上機等のブレーキ装置として最適の電磁マグネットの製造が可能となり利便である。
更に、本発明の電磁マグネットにおいては、そのヨークに炭素の含有率が従来のねずみ鋳鉄と比較して約１／１５以下程度の材質を用いることにより、電磁マグネットのコイルを励磁した際にヨーク内に形成される磁束密度は、前記ねずみ鋳鉄を鋳型成形して形成したヨークと比較して飛躍的に増加する。それにより、前記電磁マグネットはコイルの巻数を増加させたり、コイルに通電する電流の積の値を大きくすることなく磁気特性を向上することができ、充分に大きな力で可動鉄心を吸引・釈放動作させて、巻上機等を良好に駆動させることができるという利点を備えている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電磁マグネットのヨークの構造を示す縦断面図である。
【図２】熱間圧延軟鋼板（ＳＰＨＣ）を打抜装置によって打抜加工する状態を説明する平面図である。
【図３】（ａ）は熱間圧延軟鋼板（ＳＰＨＣ）を打抜装置によって打抜加工する前の状態を示す断面図である。（ｂ）は熱間圧延軟鋼板（ＳＰＨＣ）を打抜装置によって打抜加工した後の状態を示す断面図である。
【図４】（ａ）は円状薄板を押圧片によって曲げ加工する前の状態を示す断面図である。（ｂ）は前記円状薄板を押圧片によって曲げ加工した後の状態を示す断面図である。
【図５】（ａ）は曲げ加工した円状薄板を凸型押圧片によって成形加工する前の状態を示す断面図である。（ｂ）は前記円状薄板を凸型押圧片によって成形加工した後の状態を示す断面図である。
【図６】（ａ）は軸部材に段差部を形成する工程を説明する側面図である。（ｂ）は前記軸部材を切断・形成する工程を説明する側面図である。
【図７】軸部材に貫通孔を穿孔する工程を説明する要部断面図である。
【図８】（ａ）は周壁部材と軸部材をかしめ接合する前の状態を示す断面図である。（ｂ）は周壁部材と軸部材をかしめ接合した状態を示す断面図である。
【図９】（ａ）は鋳型成形時に使用される下型に木枠によって鋳物部を形成する工程を説明する縦断面図である。（ｂ）は前記鋳物部に溶湯を流込む状態を示す縦断面図である。
【図１０】ブレーキ装置に使用する電磁マグネットの内部構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
９ブレーキ装置
１０，１０ａ電磁マグネット
１１，２３ヨーク
１２可動鉄心
１４，１４ａ固定鉄心
１５圧縮バネ
２３ａ周壁部材
２３ｂ軸部材
２４熱間圧延軟鋼板
２５打抜装置
２８，３３，３７，５４枠型
３１円形薄板
３４，３８，５７押圧体
３９機械構造用炭素鋼
４６段差部
５６押付突起
Ｌ間隙

Claims

磁性金属鋼板を円形状に打抜き、かつ、その中央部に円状の挿通孔を穿孔する工程と、前記挿通孔を穿孔した円形状の磁性金属鋼板を所定の曲率で曲成加工する工程と、前記曲成加工した磁性金属鋼板の外周縁をコイルを包囲する長さで直角に折曲して有底円筒状の側壁部を有する周壁部材を成形加工する工程と、磁性金属鋼をその外周面に段差部を設けて中空円筒状の軸部材を形成する工程と、前記有底円筒状に成形した周壁部材の挿通孔に中空円筒状に形成した軸部材の段差部を衝合し、かつ、前記挿通孔から突出する軸部材の頂部外周縁を複数箇所押潰して軸部材を周壁部材にかしめ接合する工程とを備えたことを特徴とする電磁マグネットのヨーク製造方法。
前記軸部材は、固定鉄心を構成してこの固定鉄心に可動鉄心が吸引されたとき、該可動鉄心と固定鉄心との間に所定の間隙を形成するように構成したことを特徴とする請求項１記載の電磁マグネットのヨーク製造方法。