JP4048778B2 - ポールピースの製造方法及びそのポールピースを用いた永久磁石式渦電流減速装置 - Google Patents
ポールピースの製造方法及びそのポールピースを用いた永久磁石式渦電流減速装置 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポールピースの製造方法及びそのポールピースを用いた永久磁石式渦電流減速装置に関するものである。
【従来の技術】
大型車両の摩擦ブレーキを補助する渦電流減速装置は、磁石支持筒の周面に設けられた磁石（永久磁石）群を回動させながら、非制動（制動オフ）と制動（制動オン）との切り換えを行うものであり、ドラム型のものとディスク型のものが挙げられる（特願昭６３−１２７６９６号および特願昭６３−１２７６９５号参照）。
ドラム型の永久磁石式渦電流減速装置は、図２７に示すように、回転軸２７１に結合した制動ドラム２８３と、制動ドラム２８３の内部に配置され、車体などの非回転部分に固定される非磁性体からなる案内筒（ドラム部材）２８４と、案内筒２８４の内空部に配置される可動の磁石支持筒２８１と、磁石支持筒２８１の外周面に周方向等間隔に固定配置される多数個の磁石（永久磁石）２８２と、案内筒２８４における各永久磁石２８２と対向する位置に鋳包まれる強磁性板（ポールピース）２８５とを備えている。また、ディスク型の永久磁石式渦電流減速装置は、図３１に示すように、回転軸３０１に結合した制動円板３１３，３１３と、制動円板３１３，３１３に対向して配置されると共に車体などの非回転部分に固定され、断面長方形の内空部を有する非磁性体からなる案内筒（ディスク部材）３１４と、案内筒３１４の内空部に配置される可動の磁石支持環３１１と、磁石支持環３１１の内周部に周方向等間隔に固定配置される多数個の磁石（永久磁石）３１２と、案内筒３１４における各永久磁石３１２と対向する位置に鋳包まれる強磁性板（ポールピース）３１５とを備えている。
これらの渦電流減速装置２７０，３１０の内、渦電流減速装置２７０においては、制動オンの時、図２８に示すように、各永久磁石２８２（図２８中では２８２ａ）のＮ極がドラム部材２８４の各強磁性板２８５ａ〜２８５ｄ（以下、各ポールピース２８５と示す（図２８中では２８５ｂ））の部分に位置することで、永久磁石２８２ａとそれに隣接する永久磁石との間に磁気回路Ｍ１，Ｍ１が形成される。ある永久磁石２８２のＮ極から出た磁界が、ロータ２８３と磁石支持筒２８１との間に配設されるドラム部材２８４の各ポールピース２８５を経てロータ２８３へと達し、回転するロータ２８３がこの磁界を横切る時、渦電流に基づく制動力が生じる。
また、制動オフの時、図２９に示すように、各永久磁石２８２（図２９中では２８２ａ）のＮ極がドラム部材２８４の各ポールピース２８５（図２９中では２８５ｂ，２８５ｃ）間の非磁性板２８６（図２９中では２８６ｂ）の部分に位置することで、永久磁石２８２ａとそれに隣接する永久磁石との間に磁気回路Ｍ２，Ｍ２が形成され、永久磁石２８２ａのＮ極からの磁束がロータ２８３に漏れないようになっている。
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般的には各ポールピース２８５は強磁性材の低炭素鋼で構成され、これらのポールピース２８５を非磁性材のアルミで鋳包んでいる。この際、バラバラに分離した状態の各ポールピース２８５をアルミで鋳包むため、各ポールピース２８５の位置精度の確保、即ちドラム部材２８４における各ポールピース２８５間の周方向間隔を等間隔に調整することは困難である。
ここで、ドラム部材２８４の各ポールピース２８５間の周方向間隔が等間隔でない場合、具体的には、図３０に示すように、ポールピース２８５ｂ，２８５ｃの間隔ａとポールピース２８５ｃ，２８５ｄの間隔ｂとがａ＞ｂの場合、制動オフ時において、ポールピース２８５ｃにおけるＮ極とＳ極との磁気バランスが崩れて、ドラム部材２８４外側のロータ２８３へ漏れる磁束の量が増大し、ポールピース２８５ｂ，２８５ｃ間の非磁性板２８６ｂ及びロータ２８３を通る磁気回路Ｍ３が形成される。磁気回路Ｍ３が形成された状態でロータ２８３が回転すると、制動オフ時において引きずりトルクが発生し、燃費の悪化を招くという問題があった。
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、各強磁性板の周方向間隔が等間隔なポールピースの製造方法及びそのポールピースを用いた永久磁石式渦電流減速装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく本発明に係るポールピースの製造方法は、回転軸に結合した制動ドラムを有する渦電流減速装置に用いられるポールピースの製造方法において、強磁性材からなるリング部材の外周面又は内周面に長手方向に沿って周方向等間隔に溝部を形成して周方向に本体部と連結部を交互に形成し、このリング部材を非磁性材で鋳包んで鋳包み体を形成し、その鋳包み体の外周面及び内周面を切削すると共に上記連結部を除去することにより、周方向交互に強磁性体と非磁性体とを形成するもの、及び回転軸に結合した制動円板を有する渦電流減速装置に用いられるポールピースの製造方法において、強磁性材からなるリング状の円板部材の一方の端面に径方向に沿って周方向等間隔に溝部を形成して周方向に本体部と連結部を交互に形成し、この円板部材を非磁性材で鋳包んで鋳包み体を形成し、その鋳包み体の軸方向の両端面を切削すると共に上記連結部を除去することにより、周方向交互に強磁性体と非磁性体とを形成するものである。
また、本発明に係るポールピースの製造方法は、回転軸に結合した制動ドラムを有する渦電流減速装置に用いられるポールピースの製造方法において、強磁性材からなる矩形体をリング部材の外周面又は内周面に周方向等間隔に固定し、このリング部材を非磁性材で鋳包んで鋳包み体を形成し、その鋳包み体の外周面及び内周面を切削すると共に上記リング部材を除去することにより、周方向交互に強磁性体と非磁性体とを形成するもの、及び回転軸に結合した制動円板を有する渦電流減速装置に用いられるポールピースの製造方法において、強磁性材からなる矩形体をリング状の円板部材の一方の端面に周方向等間隔に固定し、この円板部材を非磁性材で鋳包んで鋳包み体を形成し、その鋳包み体の軸方向の両端面を切削すると共に上記円板部材を除去することにより、周方向交互に強磁性体と非磁性体とを形成するものである。
また、上記リング部材又は円板部材を、強磁性材の薄板材を積層して形成してもよい。
また、上記強磁性材が、低炭素鋼材又は鋳鋼材であってもよい。
以上の構成によれば、強磁性体の周方向間隔が等間隔なポールピースが得られる。
一方、本発明に係る永久磁石式渦電流減速装置は、前述した本発明に係るポールピースを用いて形成したものである。
以上の構成によれば、制動オフ時において引きずりトルクが発生することがない永久磁石式渦電流減速装置が得られる。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基いて説明する。
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態に係るポールピースに用いる鋳包み体の横断面図を図１に、図１の２−２線断面図を図２に、図１における鋳包み体の第１変形例を図１１に、図１における鋳包み体の第２変形例を図１２に、図１における鋳包み体の第３変形例を図１３に、図１における鋳包み体の第４変形例を図１４に示す。尚、図１１〜図１４において、図１，図２と同様の部材には同じ符号を付している。
図１に示すように、鋳包み体１５に鋳包まれるポールピース粗材１１は、強磁性材からなるリング部材であり、その周方向に矩形状の本体部１２と連結部１３を交互に備えている。ここでいうポールピース粗材１１は非磁性材による鋳包みを行う前のものを示しており、後述する強磁性体９１が従来でいうポールピースを示している。
また、図２に示すように、ポールピース粗材１１の各本体部１２における軸方向の少なくとも一方の端面（図２中では両端面１６ａ，１６ｂ）は、後述する強磁性体９１が径方向内方又は外方（図２中では上方又は下方）へ脱落する（抜ける）のを防ぐために、く字状の傾斜面となっている。同様の理由で、図１１に示すように、ポールピース粗材１１１の各本体部１２における周方向の少なくとも一方の端面（図１１中では両端面１１６ａ，１１６ｂ）を、く字状の傾斜面に形成してよい。
さらに、図１２に示すように、ポールピース粗材１２１の各本体部１２における周方向の少なくとも一方の端面（図１２中では両端面１２６ａ，１２６ｂ）を、周方向に傾斜させて形成してもよい。また、図１３，図１４に示すように、ポールピース粗材１３１，１４１の各本体部１２間に強磁性材からなる突起部１３２，１４２を配置してもよい。この突起部１３２，１４２は、ポールピース粗材１３１，１４１と一体又は別体のいずれであってもよい。
ポールピース粗材１１を構成する強磁性材としては、電気抵抗の少ない低炭素鋼材や、コスト低減を図ることが可能な鋳鋼材が挙げられる。
ポールピース粗材１１の製造方法としては、以下に示す方法が挙げられる。
(1) 強磁性材で形成したリング部材の外周面又は内周面に長手方向に沿って周方向等間隔に溝部を切削形成し、本体部１２と連結部１３とを一体に形成する。
(2) 目的とするポールピース粗材と略同形状のリング部材を鋳鋼で形成し、適宜、連結部１３の寸法精度向上のための切削加工を施し、本体部１２と連結部１３とを一体に形成する。
(3) 強磁性材で形成したリング部材の外周面にロール鍛造を施して、その外周面に長手方向に沿って周方向等間隔に溝部を形成し、更に溝部の仕上げ加工として切削加工を施し、本体部１２と連結部１３とを一体に形成する。
(4) 加工用薄鋼板（薄板材；例えば、電磁鋼板、一般用リムド鋼板（ＳＰＣＣ）等）を積層プレスして、本体部１２と連結部１３とを一体に形成する。この場合、ポールピース粗材１１における軸方向断面が同一となるように積層される。電磁鋼板でポールピース粗材を形成した場合、各鋼板間のシール性を確保すべく、各鋼板間及び／又はポールピース粗材の外周部に耐熱性のシール剤や含浸剤を含浸させるのが好ましい。
次に、第１の実施の形態の作用を説明する。
図１の鋳包み体に切削加工を施してなるドラム部材の横断面図を図９に、図９の部分斜視図を図１０に示す。
得られたポールピース粗材１１を、非磁性材、例えばＡｌ又はＡｌ合金（以下、アルミと示す）１４で鋳包んでリング状の鋳包み体１５を作製し、その鋳包み体１５の外周面及び内周面に切削加工を施し、深さＤ１，Ｄ２の位置まで切削する（図１、図２参照）。これによって、連結部１３によって連結された各本体部１２が分離され、図９、図１０に示すように、周方向交互に強磁性体９１と非磁性体９２とを備えた本実施の形態に係るポールピースであるドラム部材（案内筒）９０が得られる。
ここで、切削加工の際、ポールピース粗材１１における各本体部１２の形状を適宜変更することで、ポールピースの切削代を可能な限り少なくすることができる。鋳包み体に鋳包まれるポールピース粗材の部分斜視図を図３に、図３におけるポールピース粗材の変形例を示す部分斜視図を図３〜図８に示す。尚、図１及び図２と同様の部材には同じ符号を付している。
具体的には、図３に示すように、ポールピース粗材１１における連結部１３は最内面（図中では最下面）の軸方向両端に平行リング部１３ａ，１３ｂとして形成され、本体部１２の最外面（図中では最上面）の突出部２２は、軸方向一端に形成され、周方向に平行な直線状を呈している。
また、図４に示すように、ポールピース粗材４１における連結部１３は最内面（図中では最下面）の軸方向全長に亘ってリング部１３ｃとして形成され、本体部１２の最外面（図中では最上面）の突出部４２は、軸方向一端に形成され、周方向に平行な直線状を呈していてもよい。
また、図５に示すように、ポールピース粗材５１における連結部１３は最内面（図中では最下面）の軸方向両端に平行リング部１３ａ，１３ｂとして形成され、本体部１２の最外面（図中では最上面）の突出部５２ａ，５２ｂは、軸方向両端に形成され、周方向に平行な直線状を呈していてもよい。
また、図６に示すように、ポールピース粗材６１における連結部１３は最内面（図中では最下面）の軸方向両端に平行リング部１３ａ，１３ｂとして形成され、本体部１２の最外面（図中では最上面）の突出部６２はＴ字状を呈していてもよい。
また、図７に示すように、ポールピース粗材７１における連結部１３は最内面（図中では最下面）の軸方向全長に亘ってリング部１３ｃとして形成され、本体部１２の最外面（図中では最上面）の突出部７２はＴ字状を呈していてもよい。
また、図８に示すように、ポールピース粗材８１における連結部１３は最外面（図中では最上面）の軸方向両端に平行リング部１３ａ，１３ｂとして形成され、本体部１２の最内面（図中では最下面）の突出部８２ａ，８２ｂは、軸方向両端に形成され、周方向に平行な直線状を呈していてもよい。即ち、図８のポールピース粗材８１は、図５のポールピース粗材５１の上下の構造が逆になったものである。
即ち、各ポールピース粗材１１、４１〜８１における連結部１３の形状・数、連結部１３の形成位置（最内面及び最外面の両方に形成してもよい）、最外面又は最内面の突出部２２、４２、５２ａ，５２ｂ、６２、７２、８２ａ，８２ｂの形状は任意であり、これらの連結部及び突出部と、本体部１２の最内面及び最外面の一部（表層部）とが、切削代となる。
本実施の形態に用いるポールピース粗材１１によれば、各本体部１２が連結部１３により一体に繋がっており、この状態のまま鋳包みを行うため、鋳包み時における各本体部１２の位置精度の確保が容易であると共に、鋳包み作業性も良好である。その結果、各強磁性体９１間の周方向間隔を調整することなく、各強磁性体９１間の周方向間隔が等間隔なドラム部材９０を得ることができる。
また、このドラム部材９０を、例えば、図２７に示した渦電流減速装置２７０の案内筒２８４として適用した場合、ドラム部材９０における各強磁性体９１間の周方向間隔が等間隔であるため、制動オフ時に、ドラム部材９０の周方向の一部において、各強磁性体９１間の非磁性体９２を通ってロータへ漏れる磁束の量が多くなるということはない。よって、制動オフ時において引きずりトルクが発生するということはなく、燃費の向上を図ることができる。このドラム部材９０が適用可能な渦電流減速装置としては、慣用のドラム型の渦電流減速装置であれば特に限定するものではない。
さらに、ポールピース粗材１１の各本体部１２における軸方向の端面１６ａ，１６ｂ及び／又はポールピース粗材１１１の各本体部１２における周方向の両端面１１６ａ，１１６ｂをく字状の傾斜面に形成しているため（図２、図１１参照）、ドラム部材９０における各強磁性体９１の脱落（抜け）を防ぐことができる。
また、ポールピース粗材１２１の各本体部１２における周方向の両端面１２６ａ，１２６ｂを周方向に傾斜させて形成することで（図１２参照）、また、ポールピース粗材１３１，１４１の各本体部１２間に強磁性材からなる突起部１３２，１４２を配置することで（図１３、図１４参照）、各強磁性体９１間の非磁性体９２を通ってロータへ漏れる磁束の量を更に抑えることができる。
次に、本発明の他の実施の形態を添付図面に基いて説明する。
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係るポールピースに用いるポールピース粗材の部分斜視図を図１５に、図１５のポールピース粗材を用いた鋳包み体の部分斜視図を図１６に、図１６の鋳包み体に切削加工を施してなるディスク部材の部分斜視図を図１７に示す。
図１５に示すように、ポールピース粗材１５１は、強磁性材からなるリング状の円板部材であり、その周方向に矩形状の本体部１５２と連結部１５３とを交互に備えている。
また、後述する強磁性体１７１が軸方向（図１５中では上下方向）へ脱落する（抜ける）のを防ぐために、ポールピース粗材１５１の各本体部１５２における周方向の端面（図１５中の左右の端面）１５６ａ，１５６ｂを、く字状に傾斜させて形成してもよい。また、同様の理由で、ポールピース粗材１５１の各本体部１５２における径方向の端面１５７ａ，１５７ｂを、く字状に傾斜させて形成してもよい。
さらに、ポールピース粗材１５１の各本体部１５２における周方向の少なくとも一方の端面（図１５中の端面１５６ａ，１５６ｂ）を、周方向に傾斜させて形成してもよい。また、ポールピース粗材１５１の各本体部１５２間に強磁性材からなる突起部（図示せず）を配置してもよい。この突起部は、ポールピース粗材１５１と一体又は別体のいずれであってもよい。
ポールピース粗材１５１の製造方法としては、前実施の形態に用いるポールピース粗材１１と同様の製造方法が適用可能である。
得られたポールピース粗材１５１を、図１６に示すように、非磁性材、例えばアルミ１５４で鋳包んでリング状の鋳包み体１５５を作製し、その鋳包み体１５５の軸方向の両端面に切削加工を施し、深さＤ１，Ｄ２の位置まで切削する。これによって、連結部１５３によって連結された各本体部１５２が分離され、図１７に示すように、周方向交互に強磁性体１７１と非磁性体１７２とを備えた本実施の形態に係るポールピースであるディスク部材１７０が得られる。
本実施の形態に用いるポールピース粗材１５１においても、前実施の形態に用いるポールピース粗材１１と同様の作用効果が得られる。
また、このディスク部材１７０を、例えば、図３１に示した渦電流減速装置３１０の案内筒３１４として適用した場合、ディスク部材１７０における各強磁性体１７１間の周方向間隔が等間隔であるため、制動オフ時に、ディスク部材１７０の周方向の一部において、各強磁性体１７１間の非磁性体１７２を通ってロータへ漏れる磁束の量が多くなるということはない。よって、制動オフ時において引きずりトルクが発生するということはなく、燃費の向上を図ることができる。このディスク部材１７０が適用可能な渦電流減速装置としては、慣用のディスク型の渦電流減速装置であれば特に限定するものではない。
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態に係るポールピースに用いるポールピース粗材の横断面図を図１８に、図１８の１９方向矢視平面図を図１９に、図１９におけるリング部材の変形例を図２０に示す。
図１８、図１９に示すように、ポールピース粗材１８１は、強磁性材からなる多数個の矩形体１８２を、強磁性材又は非磁性材からなるリング部材１８３の外周面（又は内周面）に溶接又はカシメ等により周方向等間隔に仮止め（固定）したものであり、矩形体（本体部）１８２とリング部材（連結部）１８３とが仮止め部１８４により仮止めされた別体のものである。
矩形体１８２は、鋳鋼により、又は加工用薄鋼板（電磁鋼板など）を積層プレスすることにより形成される。
ポールピース粗材１８１におけるリング部材１８３の形状（本数）は特に限定するものではなく、図１９に示した幅の広い１本のリング部材１８３の他に、図２０に示すように幅の狭い２本以上（図２０中では２本）のリング部材２０３ａ，２０３ｂを用いてポールピース粗材２０１を形成してもよい。これらの複数本のリング部材は、周方向の一部においてそれぞれが連結していてもよい。
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態に係るポールピースに用いるポールピース粗材の横断面図を図２１に、図２１の２２方向矢視図を図２２（ａ）に、図２２（ａ）の２２ｂ−２２ｂ線断面図を図２２（ｂ）に、図２２（ｂ）における仮止めリング部材とリング部材との仮止め状態の変形例を図２３に示す。
図２１、図２２に示すように、ポールピース粗材２１１は、強磁性材からなる多数個の矩形体２１２を、強磁性材又は非磁性材からなるリング部材２１３の外周面（又は内周面）に仮止め（固定）された仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂに周方向等間隔に圧入（固定）したものであり、矩形体（本体部）２１２とリング部材（連結部）２１３とが仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂを介して仮止めされた別体のものである。
仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂは、溶接又はカシメ等による仮止め部２１４により、リング部材２１３の外周面（又は内周面）に仮止め（固定）されており、これらの仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂが、各矩形体２１２の圧入側面（図２２（ｂ）では下面）に形成された溝２２２，２２２に圧入される。ここで、仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂは、その全体を矩形体２１２の溝２２２，２２２に圧入する（図２２（ｂ）参照）他に、図２３に示すように、仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂの一部をリング部材２１３の外周面（図２３では上面）に形成された溝２３３，２３３に圧入すると共に、残部を各矩形体２１２の圧入側面（図２３では下面）に形成された溝２３２，２３２に圧入するようにしてもよい。この場合、仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂとリング部材２１３とを仮止めするための仮止め部は必要としなくなる。
仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂの構成材は、強磁性材又は非磁性材（例えばステンレス鋼など）のいずれであってもよい。ここで、仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂを非磁性材で形成した場合、各本体部２１２の溝２２２，２２２（又は２３２，２３２）内に圧入された仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂは、後述するドラム部材製造の際の切削時に全て切削しなくてもよい。
また、仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂ及び溝２２２，２２２，２３２，２３２，２３３，２３３の断面形状は、図２２（ｂ）、図２３に示した円形状の他に、楕円形状、矩形形状、多角形形状などが挙げられ、特に限定するものではない。
これらの第３及び第４の実施の形態に用いるポールピース粗材１８１，２０１，２１１，２３１を、第１の実施の形態に用いるポールピース粗材１１と同様に、非磁性材、例えばアルミで鋳包んでリング状の鋳包み体を作製し、それらの鋳包み体の外周面及び内周面に切削加工を施すことで、ドラム部材（案内筒）が得られる。
また、第３及び第４の実施の形態に用いるポールピース粗材１８１，２０１，２１１，２３１においても、第１の実施の形態に用いるポールピース粗材１１の構成（本体部の形状、突起部の有無など）が全て適用可能である。
第３及び第４の実施の形態に用いるポールピース粗材１８１，２０１，２１１，２３１においても、第１の実施の形態に用いるポールピース粗材１１と同様の作用効果が得られる。また、第３及び第４の実施の形態によれば、従来のポールピースを本発明に適用することができ、即ちポールピース粗材１８１，２０１，２１１，２３１の製造に既存の設備を適用することができるため、従来のポールピースと比較して製造コストが大幅に上昇することはない。
（第５の実施の形態）
第５の実施の形態に係るポールピースに用いるポールピース粗材の部分斜視図を図２４に、図２４における円板部材の変形例を図２５に示す。
図２４に示すように、ポールピース粗材２４１は、強磁性材からなる多数個の矩形体２４２を、強磁性材又は非磁性材からなるリング状の円板部材２４３の一方の端面（図２４中では上面）に周方向等間隔に仮止め（固定）したものであり、矩形体（本体部）２４２と円板部材（連結部）２４３とが仮止め部２４４により仮止めされた別体のものである。
矩形体２４２は、鋳鋼により、又は加工用薄鋼板を積層プレスすることにより形成される。
ポールピース粗材２４１における円板部材２４３の形状（本数）は特に限定するものではなく、図２４に示した幅の広い１枚の円板部材２４３の他に、図２５に示すように幅が狭く、かつ、径の異なる２本以上（図２５中では２本）のリング部材２５３ａ，２５３ｂを用いてポールピース粗材２５１を形成してもよい。これらの複数枚の円板部材は、周方向の一部においてそれぞれが連結していてもよい。
（第６の実施の形態）
第６の実施の形態に係るポールピースに用いるポールピース粗材の部分斜視図を図２６に示す。
図２６に示すように、ポールピース粗材２６１は、強磁性材からなる多数個の矩形体２６２を、強磁性材又は非磁性材からなるリング状の円板部材２６３の一方の端面（図２６中では上面）に仮止め（固定）された径の異なる仮止めリング部材２６５ａ，２６５ｂに、周方向等間隔に圧入（固定）したものであり、矩形体（本体部）２６２と円板部材（連結部）２６３とが仮止めリング部材２６５ａ，２６５ｂを介して仮止めされた別体のものである。仮止めリング部材２６５ａは円板部材２６３の内周側に、仮止めリング部材２６５ｂは円板部材２６３の外周側に仮止め（固定）される。
仮止めリング部材２６５ａ，２６５ｂは、溶接又はカシメ等による仮止め部２６４により、円板部材２６３の上面に仮止め（固定）されており、これらの仮止めリング部材２６５ａ，２６５ｂが、各矩形体２６２の圧入側面（図２６では下面）に形成された溝２６８，２６８に圧入される。ここで、仮止めリング部材２６５ａ，２６５ｂは、その全体を矩形体２６２の溝２６８，２６８に圧入する他に、仮止めリング部材２６５ａ，２６５ｂの一部を円板部材２６３の上面に形成された溝２６９，２６９に圧入すると共に、残部を各矩形体２６２の圧入側面に形成された溝２６８，２６８に圧入するようにしてもよい。この場合、仮止めリング部材２６５ａ，２６５ｂと円板部材２６３とを仮止めするための仮止め部は必要としなくなる。
仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂの構成材は、強磁性材又は非磁性材（例えばステンレス鋼など）のいずれであってもよい。ここで、仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂを非磁性材で形成した場合、各本体部２１２の溝２２２，２２２（又は２３２，２３２）内に圧入された仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂは、後述するディスク部材製造の際の切削時に全て切削しなくてもよい。
また、仮止めリング部材２６５ａ，２６５ｂ及び溝２６８，２６８，２６９，２６９の断面形状は、図２６に示した円形状の他に、楕円形状、矩形形状、多角形形状などが挙げられ、特に限定するものではない。
第５及び第６の実施の形態に用いるポールピース粗材２４１，２５１，２６１を、第２の実施の形態に用いるポールピース粗材１５１と同様に、非磁性材、例えばアルミで鋳包んでリング状の鋳包み体を作製し、それらの鋳包み体の外周面及び内周面に切削加工を施すことで、ディスク部材（案内筒）が得られる。
また、第５及び第６の実施の形態に用いるポールピース粗材２４１，２５１，２６１においても、第２の実施の形態に用いるポールピース粗材１５１の構成（本体部の形状、突起部の有無など）が全て適用可能である。
第５及び第６の実施の形態に用いるポールピース粗材２４１，２５１，２６１においても、第２の実施の形態に用いるポールピース粗材１５１と同様の作用効果が得られる。また、第５及び第６の実施の形態によれば、従来のポールピースを本発明に適用することができ、即ちポールピース粗材２４１，２５１，２６１の製造に既存の設備を適用することができるため、従来のポールピースと比較して製造コストが大幅に上昇することはない。
以上、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定されることは言うまでもない。
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
（１） 本体部又は矩形体（強磁性体）の周方向間隔が等間隔なポールピースが得られる。
（２） 制動オフ時において引きずりトルクが発生することがない永久磁石式渦電流減速装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施の形態に係るポールピースに用いる鋳包み体の横断面図である。
【図２】 図１の２−２線断面図である。
【図３】 鋳包み体に鋳包まれるポールピース粗材の部分斜視図である。
【図４】 図３におけるポールピース粗材の第１変形例を示す部分斜視図である。
【図５】 図３におけるポールピース粗材の第２変形例を示す部分斜視図である。
【図６】 図３におけるポールピース粗材の第３変形例を示す部分斜視図である。
【図７】 図３におけるポールピース粗材の第４変形例を示す部分斜視図である。
【図８】 図３におけるポールピース粗材の第５変形例を示す部分斜視図である。
【図９】 図１の鋳包み体に切削加工を施してなるドラム部材の横断面図である。
【図１０】 図９の部分斜視図である。
【図１１】 図１における鋳包み体の第１変形例を示す横断面図である。
【図１２】 図１における鋳包み体の第２変形例を示す横断面図である。
【図１３】 図１における鋳包み体の第３変形例を示す横断面図である。
【図１４】 図１における鋳包み体の第４変形例を示す横断面図である。
【図１５】 第２の実施の形態に係るポールピースに用いるポールピース粗材の部分斜視図である。
【図１６】 図１５のポールピース粗材を用いた鋳包み体の部分斜視図である。
【図１７】 図１６の鋳包み体に切削加工を施してなるディスク部材の部分斜視図である。
【図１８】 第３の実施の形態に係るポールピースに用いるポールピース粗材の横断面図である。
【図１９】 図１８の１９方向矢視平面図である。
【図２０】 図１９におけるリング部材の変形例を示す平面図である。
【図２１】 第４の実施の形態に係るポールピースに用いるポールピース粗材の横断面図である。
【図２２】 図２２（ａ）は図２１の２２方向矢視図、図２２（ｂ）は図２２（ａ）の２２ｂ−２２ｂ線断面図である。
【図２３】 図２２（ｂ）における仮止めリング部材とリング部材との仮止め状態の変形例を示す横断面図である。
【図２４】 第５の実施の形態に係るポールピースに用いるポールピース粗材の部分斜視図である。
【図２５】 図２４における円板部材の変形例を示す部分斜視図である。
【図２６】 第６の実施の形態に係るポールピースに用いるポールピース粗材の部分斜視図である。
【図２７】 ドラム型の永久磁石式渦電流減速装置の側面断面図である。
【図２８】 図２７の永久磁石式渦電流減速装置における制動オン時の２８−２８線断面図である。
【図２９】 図２７の永久磁石式渦電流減速装置における制動オフ時の２９−２９線断面図である。
【図３０】 図２９におけるポールピースの周方向間隔が等間隔でない場合の横断面図である。
【図３１】 ディスク型の永久磁石式渦電流減速装置の側面断面図である。
【符号の説明】
１１，４１〜８１，１１１〜１５１，１８１，２０１，２１１，２３１〜２６１ ポールピース粗材
１２，１５２ 本体部
１３，１５３ 連結部
９０ ドラム部材
１７０ ディスク部材
１８２，２１２，２４２，２６２ 矩形体
１８３，２０３ａ，２０３ｂ，２１３ リング部材
２４３，２５３ａ，２５３ｂ，２６３ 円板部材
本発明は、ポールピースの製造方法及びそのポールピースを用いた永久磁石式渦電流減速装置に関するものである。
【従来の技術】
大型車両の摩擦ブレーキを補助する渦電流減速装置は、磁石支持筒の周面に設けられた磁石（永久磁石）群を回動させながら、非制動（制動オフ）と制動（制動オン）との切り換えを行うものであり、ドラム型のものとディスク型のものが挙げられる（特願昭６３−１２７６９６号および特願昭６３−１２７６９５号参照）。
ドラム型の永久磁石式渦電流減速装置は、図２７に示すように、回転軸２７１に結合した制動ドラム２８３と、制動ドラム２８３の内部に配置され、車体などの非回転部分に固定される非磁性体からなる案内筒（ドラム部材）２８４と、案内筒２８４の内空部に配置される可動の磁石支持筒２８１と、磁石支持筒２８１の外周面に周方向等間隔に固定配置される多数個の磁石（永久磁石）２８２と、案内筒２８４における各永久磁石２８２と対向する位置に鋳包まれる強磁性板（ポールピース）２８５とを備えている。また、ディスク型の永久磁石式渦電流減速装置は、図３１に示すように、回転軸３０１に結合した制動円板３１３，３１３と、制動円板３１３，３１３に対向して配置されると共に車体などの非回転部分に固定され、断面長方形の内空部を有する非磁性体からなる案内筒（ディスク部材）３１４と、案内筒３１４の内空部に配置される可動の磁石支持環３１１と、磁石支持環３１１の内周部に周方向等間隔に固定配置される多数個の磁石（永久磁石）３１２と、案内筒３１４における各永久磁石３１２と対向する位置に鋳包まれる強磁性板（ポールピース）３１５とを備えている。
これらの渦電流減速装置２７０，３１０の内、渦電流減速装置２７０においては、制動オンの時、図２８に示すように、各永久磁石２８２（図２８中では２８２ａ）のＮ極がドラム部材２８４の各強磁性板２８５ａ〜２８５ｄ（以下、各ポールピース２８５と示す（図２８中では２８５ｂ））の部分に位置することで、永久磁石２８２ａとそれに隣接する永久磁石との間に磁気回路Ｍ１，Ｍ１が形成される。ある永久磁石２８２のＮ極から出た磁界が、ロータ２８３と磁石支持筒２８１との間に配設されるドラム部材２８４の各ポールピース２８５を経てロータ２８３へと達し、回転するロータ２８３がこの磁界を横切る時、渦電流に基づく制動力が生じる。
また、制動オフの時、図２９に示すように、各永久磁石２８２（図２９中では２８２ａ）のＮ極がドラム部材２８４の各ポールピース２８５（図２９中では２８５ｂ，２８５ｃ）間の非磁性板２８６（図２９中では２８６ｂ）の部分に位置することで、永久磁石２８２ａとそれに隣接する永久磁石との間に磁気回路Ｍ２，Ｍ２が形成され、永久磁石２８２ａのＮ極からの磁束がロータ２８３に漏れないようになっている。
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般的には各ポールピース２８５は強磁性材の低炭素鋼で構成され、これらのポールピース２８５を非磁性材のアルミで鋳包んでいる。この際、バラバラに分離した状態の各ポールピース２８５をアルミで鋳包むため、各ポールピース２８５の位置精度の確保、即ちドラム部材２８４における各ポールピース２８５間の周方向間隔を等間隔に調整することは困難である。
ここで、ドラム部材２８４の各ポールピース２８５間の周方向間隔が等間隔でない場合、具体的には、図３０に示すように、ポールピース２８５ｂ，２８５ｃの間隔ａとポールピース２８５ｃ，２８５ｄの間隔ｂとがａ＞ｂの場合、制動オフ時において、ポールピース２８５ｃにおけるＮ極とＳ極との磁気バランスが崩れて、ドラム部材２８４外側のロータ２８３へ漏れる磁束の量が増大し、ポールピース２８５ｂ，２８５ｃ間の非磁性板２８６ｂ及びロータ２８３を通る磁気回路Ｍ３が形成される。磁気回路Ｍ３が形成された状態でロータ２８３が回転すると、制動オフ時において引きずりトルクが発生し、燃費の悪化を招くという問題があった。
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、各強磁性板の周方向間隔が等間隔なポールピースの製造方法及びそのポールピースを用いた永久磁石式渦電流減速装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく本発明に係るポールピースの製造方法は、回転軸に結合した制動ドラムを有する渦電流減速装置に用いられるポールピースの製造方法において、強磁性材からなるリング部材の外周面又は内周面に長手方向に沿って周方向等間隔に溝部を形成して周方向に本体部と連結部を交互に形成し、このリング部材を非磁性材で鋳包んで鋳包み体を形成し、その鋳包み体の外周面及び内周面を切削すると共に上記連結部を除去することにより、周方向交互に強磁性体と非磁性体とを形成するもの、及び回転軸に結合した制動円板を有する渦電流減速装置に用いられるポールピースの製造方法において、強磁性材からなるリング状の円板部材の一方の端面に径方向に沿って周方向等間隔に溝部を形成して周方向に本体部と連結部を交互に形成し、この円板部材を非磁性材で鋳包んで鋳包み体を形成し、その鋳包み体の軸方向の両端面を切削すると共に上記連結部を除去することにより、周方向交互に強磁性体と非磁性体とを形成するものである。
また、本発明に係るポールピースの製造方法は、回転軸に結合した制動ドラムを有する渦電流減速装置に用いられるポールピースの製造方法において、強磁性材からなる矩形体をリング部材の外周面又は内周面に周方向等間隔に固定し、このリング部材を非磁性材で鋳包んで鋳包み体を形成し、その鋳包み体の外周面及び内周面を切削すると共に上記リング部材を除去することにより、周方向交互に強磁性体と非磁性体とを形成するもの、及び回転軸に結合した制動円板を有する渦電流減速装置に用いられるポールピースの製造方法において、強磁性材からなる矩形体をリング状の円板部材の一方の端面に周方向等間隔に固定し、この円板部材を非磁性材で鋳包んで鋳包み体を形成し、その鋳包み体の軸方向の両端面を切削すると共に上記円板部材を除去することにより、周方向交互に強磁性体と非磁性体とを形成するものである。
また、上記リング部材又は円板部材を、強磁性材の薄板材を積層して形成してもよい。
また、上記強磁性材が、低炭素鋼材又は鋳鋼材であってもよい。
以上の構成によれば、強磁性体の周方向間隔が等間隔なポールピースが得られる。
一方、本発明に係る永久磁石式渦電流減速装置は、前述した本発明に係るポールピースを用いて形成したものである。
以上の構成によれば、制動オフ時において引きずりトルクが発生することがない永久磁石式渦電流減速装置が得られる。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基いて説明する。
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態に係るポールピースに用いる鋳包み体の横断面図を図１に、図１の２−２線断面図を図２に、図１における鋳包み体の第１変形例を図１１に、図１における鋳包み体の第２変形例を図１２に、図１における鋳包み体の第３変形例を図１３に、図１における鋳包み体の第４変形例を図１４に示す。尚、図１１〜図１４において、図１，図２と同様の部材には同じ符号を付している。
図１に示すように、鋳包み体１５に鋳包まれるポールピース粗材１１は、強磁性材からなるリング部材であり、その周方向に矩形状の本体部１２と連結部１３を交互に備えている。ここでいうポールピース粗材１１は非磁性材による鋳包みを行う前のものを示しており、後述する強磁性体９１が従来でいうポールピースを示している。
また、図２に示すように、ポールピース粗材１１の各本体部１２における軸方向の少なくとも一方の端面（図２中では両端面１６ａ，１６ｂ）は、後述する強磁性体９１が径方向内方又は外方（図２中では上方又は下方）へ脱落する（抜ける）のを防ぐために、く字状の傾斜面となっている。同様の理由で、図１１に示すように、ポールピース粗材１１１の各本体部１２における周方向の少なくとも一方の端面（図１１中では両端面１１６ａ，１１６ｂ）を、く字状の傾斜面に形成してよい。
さらに、図１２に示すように、ポールピース粗材１２１の各本体部１２における周方向の少なくとも一方の端面（図１２中では両端面１２６ａ，１２６ｂ）を、周方向に傾斜させて形成してもよい。また、図１３，図１４に示すように、ポールピース粗材１３１，１４１の各本体部１２間に強磁性材からなる突起部１３２，１４２を配置してもよい。この突起部１３２，１４２は、ポールピース粗材１３１，１４１と一体又は別体のいずれであってもよい。
ポールピース粗材１１を構成する強磁性材としては、電気抵抗の少ない低炭素鋼材や、コスト低減を図ることが可能な鋳鋼材が挙げられる。
ポールピース粗材１１の製造方法としては、以下に示す方法が挙げられる。
(1) 強磁性材で形成したリング部材の外周面又は内周面に長手方向に沿って周方向等間隔に溝部を切削形成し、本体部１２と連結部１３とを一体に形成する。
(2) 目的とするポールピース粗材と略同形状のリング部材を鋳鋼で形成し、適宜、連結部１３の寸法精度向上のための切削加工を施し、本体部１２と連結部１３とを一体に形成する。
(3) 強磁性材で形成したリング部材の外周面にロール鍛造を施して、その外周面に長手方向に沿って周方向等間隔に溝部を形成し、更に溝部の仕上げ加工として切削加工を施し、本体部１２と連結部１３とを一体に形成する。
(4) 加工用薄鋼板（薄板材；例えば、電磁鋼板、一般用リムド鋼板（ＳＰＣＣ）等）を積層プレスして、本体部１２と連結部１３とを一体に形成する。この場合、ポールピース粗材１１における軸方向断面が同一となるように積層される。電磁鋼板でポールピース粗材を形成した場合、各鋼板間のシール性を確保すべく、各鋼板間及び／又はポールピース粗材の外周部に耐熱性のシール剤や含浸剤を含浸させるのが好ましい。
次に、第１の実施の形態の作用を説明する。
図１の鋳包み体に切削加工を施してなるドラム部材の横断面図を図９に、図９の部分斜視図を図１０に示す。
得られたポールピース粗材１１を、非磁性材、例えばＡｌ又はＡｌ合金（以下、アルミと示す）１４で鋳包んでリング状の鋳包み体１５を作製し、その鋳包み体１５の外周面及び内周面に切削加工を施し、深さＤ１，Ｄ２の位置まで切削する（図１、図２参照）。これによって、連結部１３によって連結された各本体部１２が分離され、図９、図１０に示すように、周方向交互に強磁性体９１と非磁性体９２とを備えた本実施の形態に係るポールピースであるドラム部材（案内筒）９０が得られる。
ここで、切削加工の際、ポールピース粗材１１における各本体部１２の形状を適宜変更することで、ポールピースの切削代を可能な限り少なくすることができる。鋳包み体に鋳包まれるポールピース粗材の部分斜視図を図３に、図３におけるポールピース粗材の変形例を示す部分斜視図を図３〜図８に示す。尚、図１及び図２と同様の部材には同じ符号を付している。
具体的には、図３に示すように、ポールピース粗材１１における連結部１３は最内面（図中では最下面）の軸方向両端に平行リング部１３ａ，１３ｂとして形成され、本体部１２の最外面（図中では最上面）の突出部２２は、軸方向一端に形成され、周方向に平行な直線状を呈している。
また、図４に示すように、ポールピース粗材４１における連結部１３は最内面（図中では最下面）の軸方向全長に亘ってリング部１３ｃとして形成され、本体部１２の最外面（図中では最上面）の突出部４２は、軸方向一端に形成され、周方向に平行な直線状を呈していてもよい。
また、図５に示すように、ポールピース粗材５１における連結部１３は最内面（図中では最下面）の軸方向両端に平行リング部１３ａ，１３ｂとして形成され、本体部１２の最外面（図中では最上面）の突出部５２ａ，５２ｂは、軸方向両端に形成され、周方向に平行な直線状を呈していてもよい。
また、図６に示すように、ポールピース粗材６１における連結部１３は最内面（図中では最下面）の軸方向両端に平行リング部１３ａ，１３ｂとして形成され、本体部１２の最外面（図中では最上面）の突出部６２はＴ字状を呈していてもよい。
また、図７に示すように、ポールピース粗材７１における連結部１３は最内面（図中では最下面）の軸方向全長に亘ってリング部１３ｃとして形成され、本体部１２の最外面（図中では最上面）の突出部７２はＴ字状を呈していてもよい。
また、図８に示すように、ポールピース粗材８１における連結部１３は最外面（図中では最上面）の軸方向両端に平行リング部１３ａ，１３ｂとして形成され、本体部１２の最内面（図中では最下面）の突出部８２ａ，８２ｂは、軸方向両端に形成され、周方向に平行な直線状を呈していてもよい。即ち、図８のポールピース粗材８１は、図５のポールピース粗材５１の上下の構造が逆になったものである。
即ち、各ポールピース粗材１１、４１〜８１における連結部１３の形状・数、連結部１３の形成位置（最内面及び最外面の両方に形成してもよい）、最外面又は最内面の突出部２２、４２、５２ａ，５２ｂ、６２、７２、８２ａ，８２ｂの形状は任意であり、これらの連結部及び突出部と、本体部１２の最内面及び最外面の一部（表層部）とが、切削代となる。
本実施の形態に用いるポールピース粗材１１によれば、各本体部１２が連結部１３により一体に繋がっており、この状態のまま鋳包みを行うため、鋳包み時における各本体部１２の位置精度の確保が容易であると共に、鋳包み作業性も良好である。その結果、各強磁性体９１間の周方向間隔を調整することなく、各強磁性体９１間の周方向間隔が等間隔なドラム部材９０を得ることができる。
また、このドラム部材９０を、例えば、図２７に示した渦電流減速装置２７０の案内筒２８４として適用した場合、ドラム部材９０における各強磁性体９１間の周方向間隔が等間隔であるため、制動オフ時に、ドラム部材９０の周方向の一部において、各強磁性体９１間の非磁性体９２を通ってロータへ漏れる磁束の量が多くなるということはない。よって、制動オフ時において引きずりトルクが発生するということはなく、燃費の向上を図ることができる。このドラム部材９０が適用可能な渦電流減速装置としては、慣用のドラム型の渦電流減速装置であれば特に限定するものではない。
さらに、ポールピース粗材１１の各本体部１２における軸方向の端面１６ａ，１６ｂ及び／又はポールピース粗材１１１の各本体部１２における周方向の両端面１１６ａ，１１６ｂをく字状の傾斜面に形成しているため（図２、図１１参照）、ドラム部材９０における各強磁性体９１の脱落（抜け）を防ぐことができる。
また、ポールピース粗材１２１の各本体部１２における周方向の両端面１２６ａ，１２６ｂを周方向に傾斜させて形成することで（図１２参照）、また、ポールピース粗材１３１，１４１の各本体部１２間に強磁性材からなる突起部１３２，１４２を配置することで（図１３、図１４参照）、各強磁性体９１間の非磁性体９２を通ってロータへ漏れる磁束の量を更に抑えることができる。
次に、本発明の他の実施の形態を添付図面に基いて説明する。
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係るポールピースに用いるポールピース粗材の部分斜視図を図１５に、図１５のポールピース粗材を用いた鋳包み体の部分斜視図を図１６に、図１６の鋳包み体に切削加工を施してなるディスク部材の部分斜視図を図１７に示す。
図１５に示すように、ポールピース粗材１５１は、強磁性材からなるリング状の円板部材であり、その周方向に矩形状の本体部１５２と連結部１５３とを交互に備えている。
また、後述する強磁性体１７１が軸方向（図１５中では上下方向）へ脱落する（抜ける）のを防ぐために、ポールピース粗材１５１の各本体部１５２における周方向の端面（図１５中の左右の端面）１５６ａ，１５６ｂを、く字状に傾斜させて形成してもよい。また、同様の理由で、ポールピース粗材１５１の各本体部１５２における径方向の端面１５７ａ，１５７ｂを、く字状に傾斜させて形成してもよい。
さらに、ポールピース粗材１５１の各本体部１５２における周方向の少なくとも一方の端面（図１５中の端面１５６ａ，１５６ｂ）を、周方向に傾斜させて形成してもよい。また、ポールピース粗材１５１の各本体部１５２間に強磁性材からなる突起部（図示せず）を配置してもよい。この突起部は、ポールピース粗材１５１と一体又は別体のいずれであってもよい。
ポールピース粗材１５１の製造方法としては、前実施の形態に用いるポールピース粗材１１と同様の製造方法が適用可能である。
得られたポールピース粗材１５１を、図１６に示すように、非磁性材、例えばアルミ１５４で鋳包んでリング状の鋳包み体１５５を作製し、その鋳包み体１５５の軸方向の両端面に切削加工を施し、深さＤ１，Ｄ２の位置まで切削する。これによって、連結部１５３によって連結された各本体部１５２が分離され、図１７に示すように、周方向交互に強磁性体１７１と非磁性体１７２とを備えた本実施の形態に係るポールピースであるディスク部材１７０が得られる。
本実施の形態に用いるポールピース粗材１５１においても、前実施の形態に用いるポールピース粗材１１と同様の作用効果が得られる。
また、このディスク部材１７０を、例えば、図３１に示した渦電流減速装置３１０の案内筒３１４として適用した場合、ディスク部材１７０における各強磁性体１７１間の周方向間隔が等間隔であるため、制動オフ時に、ディスク部材１７０の周方向の一部において、各強磁性体１７１間の非磁性体１７２を通ってロータへ漏れる磁束の量が多くなるということはない。よって、制動オフ時において引きずりトルクが発生するということはなく、燃費の向上を図ることができる。このディスク部材１７０が適用可能な渦電流減速装置としては、慣用のディスク型の渦電流減速装置であれば特に限定するものではない。
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態に係るポールピースに用いるポールピース粗材の横断面図を図１８に、図１８の１９方向矢視平面図を図１９に、図１９におけるリング部材の変形例を図２０に示す。
図１８、図１９に示すように、ポールピース粗材１８１は、強磁性材からなる多数個の矩形体１８２を、強磁性材又は非磁性材からなるリング部材１８３の外周面（又は内周面）に溶接又はカシメ等により周方向等間隔に仮止め（固定）したものであり、矩形体（本体部）１８２とリング部材（連結部）１８３とが仮止め部１８４により仮止めされた別体のものである。
矩形体１８２は、鋳鋼により、又は加工用薄鋼板（電磁鋼板など）を積層プレスすることにより形成される。
ポールピース粗材１８１におけるリング部材１８３の形状（本数）は特に限定するものではなく、図１９に示した幅の広い１本のリング部材１８３の他に、図２０に示すように幅の狭い２本以上（図２０中では２本）のリング部材２０３ａ，２０３ｂを用いてポールピース粗材２０１を形成してもよい。これらの複数本のリング部材は、周方向の一部においてそれぞれが連結していてもよい。
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態に係るポールピースに用いるポールピース粗材の横断面図を図２１に、図２１の２２方向矢視図を図２２（ａ）に、図２２（ａ）の２２ｂ−２２ｂ線断面図を図２２（ｂ）に、図２２（ｂ）における仮止めリング部材とリング部材との仮止め状態の変形例を図２３に示す。
図２１、図２２に示すように、ポールピース粗材２１１は、強磁性材からなる多数個の矩形体２１２を、強磁性材又は非磁性材からなるリング部材２１３の外周面（又は内周面）に仮止め（固定）された仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂに周方向等間隔に圧入（固定）したものであり、矩形体（本体部）２１２とリング部材（連結部）２１３とが仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂを介して仮止めされた別体のものである。
仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂは、溶接又はカシメ等による仮止め部２１４により、リング部材２１３の外周面（又は内周面）に仮止め（固定）されており、これらの仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂが、各矩形体２１２の圧入側面（図２２（ｂ）では下面）に形成された溝２２２，２２２に圧入される。ここで、仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂは、その全体を矩形体２１２の溝２２２，２２２に圧入する（図２２（ｂ）参照）他に、図２３に示すように、仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂの一部をリング部材２１３の外周面（図２３では上面）に形成された溝２３３，２３３に圧入すると共に、残部を各矩形体２１２の圧入側面（図２３では下面）に形成された溝２３２，２３２に圧入するようにしてもよい。この場合、仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂとリング部材２１３とを仮止めするための仮止め部は必要としなくなる。
仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂの構成材は、強磁性材又は非磁性材（例えばステンレス鋼など）のいずれであってもよい。ここで、仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂを非磁性材で形成した場合、各本体部２１２の溝２２２，２２２（又は２３２，２３２）内に圧入された仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂは、後述するドラム部材製造の際の切削時に全て切削しなくてもよい。
また、仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂ及び溝２２２，２２２，２３２，２３２，２３３，２３３の断面形状は、図２２（ｂ）、図２３に示した円形状の他に、楕円形状、矩形形状、多角形形状などが挙げられ、特に限定するものではない。
これらの第３及び第４の実施の形態に用いるポールピース粗材１８１，２０１，２１１，２３１を、第１の実施の形態に用いるポールピース粗材１１と同様に、非磁性材、例えばアルミで鋳包んでリング状の鋳包み体を作製し、それらの鋳包み体の外周面及び内周面に切削加工を施すことで、ドラム部材（案内筒）が得られる。
また、第３及び第４の実施の形態に用いるポールピース粗材１８１，２０１，２１１，２３１においても、第１の実施の形態に用いるポールピース粗材１１の構成（本体部の形状、突起部の有無など）が全て適用可能である。
第３及び第４の実施の形態に用いるポールピース粗材１８１，２０１，２１１，２３１においても、第１の実施の形態に用いるポールピース粗材１１と同様の作用効果が得られる。また、第３及び第４の実施の形態によれば、従来のポールピースを本発明に適用することができ、即ちポールピース粗材１８１，２０１，２１１，２３１の製造に既存の設備を適用することができるため、従来のポールピースと比較して製造コストが大幅に上昇することはない。
（第５の実施の形態）
第５の実施の形態に係るポールピースに用いるポールピース粗材の部分斜視図を図２４に、図２４における円板部材の変形例を図２５に示す。
図２４に示すように、ポールピース粗材２４１は、強磁性材からなる多数個の矩形体２４２を、強磁性材又は非磁性材からなるリング状の円板部材２４３の一方の端面（図２４中では上面）に周方向等間隔に仮止め（固定）したものであり、矩形体（本体部）２４２と円板部材（連結部）２４３とが仮止め部２４４により仮止めされた別体のものである。
矩形体２４２は、鋳鋼により、又は加工用薄鋼板を積層プレスすることにより形成される。
ポールピース粗材２４１における円板部材２４３の形状（本数）は特に限定するものではなく、図２４に示した幅の広い１枚の円板部材２４３の他に、図２５に示すように幅が狭く、かつ、径の異なる２本以上（図２５中では２本）のリング部材２５３ａ，２５３ｂを用いてポールピース粗材２５１を形成してもよい。これらの複数枚の円板部材は、周方向の一部においてそれぞれが連結していてもよい。
（第６の実施の形態）
第６の実施の形態に係るポールピースに用いるポールピース粗材の部分斜視図を図２６に示す。
図２６に示すように、ポールピース粗材２６１は、強磁性材からなる多数個の矩形体２６２を、強磁性材又は非磁性材からなるリング状の円板部材２６３の一方の端面（図２６中では上面）に仮止め（固定）された径の異なる仮止めリング部材２６５ａ，２６５ｂに、周方向等間隔に圧入（固定）したものであり、矩形体（本体部）２６２と円板部材（連結部）２６３とが仮止めリング部材２６５ａ，２６５ｂを介して仮止めされた別体のものである。仮止めリング部材２６５ａは円板部材２６３の内周側に、仮止めリング部材２６５ｂは円板部材２６３の外周側に仮止め（固定）される。
仮止めリング部材２６５ａ，２６５ｂは、溶接又はカシメ等による仮止め部２６４により、円板部材２６３の上面に仮止め（固定）されており、これらの仮止めリング部材２６５ａ，２６５ｂが、各矩形体２６２の圧入側面（図２６では下面）に形成された溝２６８，２６８に圧入される。ここで、仮止めリング部材２６５ａ，２６５ｂは、その全体を矩形体２６２の溝２６８，２６８に圧入する他に、仮止めリング部材２６５ａ，２６５ｂの一部を円板部材２６３の上面に形成された溝２６９，２６９に圧入すると共に、残部を各矩形体２６２の圧入側面に形成された溝２６８，２６８に圧入するようにしてもよい。この場合、仮止めリング部材２６５ａ，２６５ｂと円板部材２６３とを仮止めするための仮止め部は必要としなくなる。
仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂの構成材は、強磁性材又は非磁性材（例えばステンレス鋼など）のいずれであってもよい。ここで、仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂを非磁性材で形成した場合、各本体部２１２の溝２２２，２２２（又は２３２，２３２）内に圧入された仮止めリング部材２１５ａ，２１５ｂは、後述するディスク部材製造の際の切削時に全て切削しなくてもよい。
また、仮止めリング部材２６５ａ，２６５ｂ及び溝２６８，２６８，２６９，２６９の断面形状は、図２６に示した円形状の他に、楕円形状、矩形形状、多角形形状などが挙げられ、特に限定するものではない。
第５及び第６の実施の形態に用いるポールピース粗材２４１，２５１，２６１を、第２の実施の形態に用いるポールピース粗材１５１と同様に、非磁性材、例えばアルミで鋳包んでリング状の鋳包み体を作製し、それらの鋳包み体の外周面及び内周面に切削加工を施すことで、ディスク部材（案内筒）が得られる。
また、第５及び第６の実施の形態に用いるポールピース粗材２４１，２５１，２６１においても、第２の実施の形態に用いるポールピース粗材１５１の構成（本体部の形状、突起部の有無など）が全て適用可能である。
第５及び第６の実施の形態に用いるポールピース粗材２４１，２５１，２６１においても、第２の実施の形態に用いるポールピース粗材１５１と同様の作用効果が得られる。また、第５及び第６の実施の形態によれば、従来のポールピースを本発明に適用することができ、即ちポールピース粗材２４１，２５１，２６１の製造に既存の設備を適用することができるため、従来のポールピースと比較して製造コストが大幅に上昇することはない。
以上、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定されることは言うまでもない。
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
（１） 本体部又は矩形体（強磁性体）の周方向間隔が等間隔なポールピースが得られる。
（２） 制動オフ時において引きずりトルクが発生することがない永久磁石式渦電流減速装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施の形態に係るポールピースに用いる鋳包み体の横断面図である。
【図２】 図１の２−２線断面図である。
【図３】 鋳包み体に鋳包まれるポールピース粗材の部分斜視図である。
【図４】 図３におけるポールピース粗材の第１変形例を示す部分斜視図である。
【図５】 図３におけるポールピース粗材の第２変形例を示す部分斜視図である。
【図６】 図３におけるポールピース粗材の第３変形例を示す部分斜視図である。
【図７】 図３におけるポールピース粗材の第４変形例を示す部分斜視図である。
【図８】 図３におけるポールピース粗材の第５変形例を示す部分斜視図である。
【図９】 図１の鋳包み体に切削加工を施してなるドラム部材の横断面図である。
【図１０】 図９の部分斜視図である。
【図１１】 図１における鋳包み体の第１変形例を示す横断面図である。
【図１２】 図１における鋳包み体の第２変形例を示す横断面図である。
【図１３】 図１における鋳包み体の第３変形例を示す横断面図である。
【図１４】 図１における鋳包み体の第４変形例を示す横断面図である。
【図１５】 第２の実施の形態に係るポールピースに用いるポールピース粗材の部分斜視図である。
【図１６】 図１５のポールピース粗材を用いた鋳包み体の部分斜視図である。
【図１７】 図１６の鋳包み体に切削加工を施してなるディスク部材の部分斜視図である。
【図１８】 第３の実施の形態に係るポールピースに用いるポールピース粗材の横断面図である。
【図１９】 図１８の１９方向矢視平面図である。
【図２０】 図１９におけるリング部材の変形例を示す平面図である。
【図２１】 第４の実施の形態に係るポールピースに用いるポールピース粗材の横断面図である。
【図２２】 図２２（ａ）は図２１の２２方向矢視図、図２２（ｂ）は図２２（ａ）の２２ｂ−２２ｂ線断面図である。
【図２３】 図２２（ｂ）における仮止めリング部材とリング部材との仮止め状態の変形例を示す横断面図である。
【図２４】 第５の実施の形態に係るポールピースに用いるポールピース粗材の部分斜視図である。
【図２５】 図２４における円板部材の変形例を示す部分斜視図である。
【図２６】 第６の実施の形態に係るポールピースに用いるポールピース粗材の部分斜視図である。
【図２７】 ドラム型の永久磁石式渦電流減速装置の側面断面図である。
【図２８】 図２７の永久磁石式渦電流減速装置における制動オン時の２８−２８線断面図である。
【図２９】 図２７の永久磁石式渦電流減速装置における制動オフ時の２９−２９線断面図である。
【図３０】 図２９におけるポールピースの周方向間隔が等間隔でない場合の横断面図である。
【図３１】 ディスク型の永久磁石式渦電流減速装置の側面断面図である。
【符号の説明】
１１，４１〜８１，１１１〜１５１，１８１，２０１，２１１，２３１〜２６１ ポールピース粗材
１２，１５２ 本体部
１３，１５３ 連結部
９０ ドラム部材
１７０ ディスク部材
１８２，２１２，２４２，２６２ 矩形体
１８３，２０３ａ，２０３ｂ，２１３ リング部材
２４３，２５３ａ，２５３ｂ，２６３ 円板部材
Claims (8)
- 回転軸に結合した制動ドラムを有する渦電流減速装置に用いられるポールピースの製造方法において、強磁性材からなるリング部材の外周面又は内周面に長手方向に沿って周方向等間隔に溝部を形成して周方向に本体部と連結部を交互に形成し、このリング部材を非磁性材で鋳包んで鋳包み体を形成し、その鋳包み体の外周面及び内周面を切削すると共に上記連結部を除去することにより、周方向交互に強磁性体と非磁性体とを形成することを特徴とするポールピースの製造方法。
- 回転軸に結合した制動円板を有する渦電流減速装置に用いられるポールピースの製造方法において、強磁性材からなるリング状の円板部材の一方の端面に径方向に沿って周方向等間隔に溝部を形成して周方向に本体部と連結部を交互に形成し、この円板部材を非磁性材で鋳包んで鋳包み体を形成し、その鋳包み体の軸方向の両端面を切削すると共に上記連結部を除去することにより、周方向交互に強磁性体と非磁性体とを形成することを特徴とするポールピースの製造方法。
- 回転軸に結合した制動ドラムを有する渦電流減速装置に用いられるポールピースの製造方法において、強磁性材からなる矩形体をリング部材の外周面又は内周面に周方向等間隔に固定し、このリング部材を非磁性材で鋳包んで鋳包み体を形成し、その鋳包み体の外周面及び内周面を切削すると共に上記リング部材を除去することにより、周方向交互に強磁性体と非磁性体とを形成することを特徴とするポールピースの製造方法。
- 回転軸に結合した制動円板を有する渦電流減速装置に用いられるポールピースの製造方法において、強磁性材からなる矩形体をリング状の円板部材の一方の端面に周方向等間隔に固定し、この円板部材を非磁性材で鋳包んで鋳包み体を形成し、その鋳包み体の軸方向の両端面を切削すると共に上記円板部材を除去することにより、周方向交互に強磁性体と非磁性体とを形成することを特徴とするポールピースの製造方法。
- 上記リング部材を、強磁性材の薄板材を積層して形成した請求項１記載のポールピースの製造方法。
- 上記円板部材を、強磁性材の薄板材を積層して形成した請求項２記載のポールピースの製造方法。
- 上記強磁性材が、低炭素鋼材又は鋳鋼材である請求項１から６いずれかに記載のポールピースの製造方法。
- 請求項１から７いずれかに記載のポールピースを用いて形成したことを特徴とする永久磁石式渦電流減速装置。
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| CN106787479A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-31 | 江苏金陵永磁产业研究院有限公司 | 一种调制环的制备方法 |
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