JPH06101922B2 - 渦電流式減速装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は主として大型車両の摩擦ブレーキを補助する渦
電流式減速装置、特に非制動時の磁気洩れによる制動円
板の引きずりを効果的に回避する渦電流式減速装置に関
するものである。

［従来の技術］ 特開平１−298947号公報に開示される渦電流式減速装置
では、回転軸に結合した１対の制動円板の間に１対の磁
気制御板が回動可能に配設され、１対の磁気制御板の間
に周方向等間隔かつ制動円板に対する極性が交互に異な
るように多数の永久磁石を結合してなる磁石支持板が固
定される。１対の磁気制御板にはアルミニウムなどから
なる非磁性板に永久磁石とほぼ同面積の強磁性板が周方
向等間隔に配設される。

制動時、強磁性板が永久磁石と対向する位置に磁気制御
板を保持すると、永久磁石からの磁束が強磁性板を透過
して制動円板に垂直に作用し、制動円板が磁界を横切る
時制動円板に渦電流が発生し、制動円板が制動トルクを
受ける。

非制動時、強磁性板が永久磁石の配列ピツチ分だけずれ
た回動位置に磁気制御板を保持すると、外周側からみ
て、１対の強磁性板の間に周方向に隣接する２つの永久
磁石が部分的に挟まれ、隣接する２つの永久磁石と左右
１対の強磁性板の間に短絡的磁気閉回路が形成され、制
動円板に及ぼす磁界が非常に弱くなり、制動円板が受け
る制動トルクは非常に小さくなる。

しかし、１対の強磁性板に挟まれない永久磁石の周方向
中心部分から洩れた磁束が制動円板へ作用するので、制
動円板が引きずりトルクを受けるという問題がある。永
久磁石から制動円板への洩れ磁束を少なくするために、
磁気制御板を厚くすると、装置全体が重くなり、また永
久磁石と制動円板の間隔が広がり、制動時永久磁石から
強磁性板を透過して制動円板へ到達する磁束が少くな
り、制動トルクが低下する。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は上述の問題に鑑み、重量増加を来たさな
いで、非制動時の洩れ磁束を効率的になくす渦電流式減
速装置を提供することにある。

［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の構成は回転軸に結
合した１対の制動円板の間に、非磁性体からなりかつ断
面長方形の内空部を有する筒形の固定枠を配設し、固定
枠の両側壁に周方向等間隔に多数の強磁性板を結合し、
固定枠の内部に内外１対の磁石支持輪を相対回動可能に
支持し、各磁石支持輪に各強磁性板に対向する永久磁石
を強磁性板に対する極性が交互に異なるように配設した
ものである。

［作用］ １対の制動円板の間に、断面長方形の内空部を有する筒
形の固定枠が配設され、固定枠の両側壁に制動円板に対
向する多数の強磁性板が周方向等間隔に配設される。固
定枠の内空部に内外１対の磁石支持輪が永久磁石の配列
ピツチ分だけ相対回動可能に支持される。

非制動時、非磁性体からなる固定枠の１対の強磁性板の
間に、磁石支持輪の各永久磁石が挟まれ、かつ外側の磁
石支持輪の永久磁石と内側の磁石支持輪の永久磁石の極
性が逆の位置にある。内外１対の永久磁石と左右１対の
強磁性板との間に短絡的磁気閉回路が形成され、制動円
板へ磁界を及ぼさない。内外１対の永久磁石の全面が左
右１対の強磁性板の間に挟まれるから、洩れ磁束は殆ど
ない。

制動時、一方の磁石支持輪を永久磁石の配列ピツチ分だ
け回動すると、内外１対の永久磁石の強磁性板に対する
極性が同じになり、各永久磁石からの磁束が強磁性板を
透過して制動円板に垂直に作用する。回転する制動円板
が磁界を横切る時、制動円板に渦電流が発生し、制動円
板が制動トルクを受ける。

［発明の実施例］ 第１図は本発明による渦電流式減速装置の正面断面図、
第２図は同側面図である。本発明による渦電流式減速装
置は、例えば車両用変速機の出力回転軸２に結合される
１対の導体からなる制動円板３と、制動円板３の間に配
設される非磁性体からなる固定枠５と、固定枠５の内部
に相対回動可能に支持した内外１対の磁石支持輪8,10を
備えている。制動円板３はボス3aを回転軸２にスプライ
ン嵌合して固定される。ボス3aと、ボス3aから放射状に
伸びるスポーク3bと、通風路3cを有する制動円板３と
が、例えば鋳造により一体に形成される。

固定枠５は断面長方形の内空部を備える筒形のものであ
り、具体的には断面コ字形をなす筒体に環状の蓋板5cを
結合して構成される。固定枠５はボス5aから放射方向に
延びるスポーク5bと一体に形成され、ボス5aが軸受４に
より回転軸２に支持される。固定枠５は適当な手段によ
り例えば変速機の歯車箱に固定される。固定枠５の両側
壁に多数の強磁性板（ポールピース）６が周方向等間隔
に結合される。好ましくは、強磁性板６は固定枠５の成
形時鋳ぐるまれる。

多数の永久磁石12を支持する内側の磁石支持輪８は、固
定枠５の内部に軸受７により回動可能に支持される。外
側の磁石支持輪10は内側の磁石支持輪８の外周壁に軸受
９により回動可能に支持される。磁石支持輪8,10の両側
面に潤滑油を含浸させた薄い滑り板14が挟まれ、強磁性
板６に摺接させる。

第２図に示すように、内側の磁石支持輪８はアルミニウ
ムなどの非磁性体からなり、多数の扇形をなす永久磁石
13が、強磁性板６と対向しかつ強磁性板６に対する極性
が交互に異なるように配設される。好ましくは、永久磁
石12は磁石支軸輪８に鋳ぐるまれる。外側の磁石支軸輪
10も同様に多数の永久磁石13が強磁性板６と同間隔に配
設される。磁石支持輪10の外周壁に形成した部分歯車18
に、固定枠５に固定した電動機16のピニオン15が噛み合
され、磁石支持輪10は永久磁石13の配列ピツチｐ分だけ
正逆回動可能とされる。図示してないが、強磁性板６は
内外１対の永久磁石12,13を覆う面積の広い扇形のもの
である。

次に、本発明による渦電流式減速装置の作動について説
明する。１対の制動円板３が回転軸２と一緒に回転され
るのに対し、第１図に示すように、非制動時、内外の永
久磁石12,13の強磁性板６に対する極性が異なる配列で
は、１対の強磁性板６の間で短絡的磁気閉回路が生じ、
制動円板３に磁界を及ぼさない。１対の強磁性板６は永
久磁石12,13を両側から全面的に挟む状態にあるから、
制動円板３への洩れ磁束は殆ど生じない。したがつて、
制動円板３は引きずりトルクを受けない。

制動時、電動機16により外側の磁石支持輪10を配列ピツ
チｐ分だけ回動すると、内外の永久磁石12,13を強磁性
板６に対する極性が同じになる。したがつて、第3,4図
に示すように、内外の永久磁石12,13が等しく強磁性板
６を経て制動円板３に磁界を及ぼす。回転する制動円板
３が磁界を横切る時、制動円板３に渦電流が発生し、制
動円板３が制動トルクを受ける。この時、第４図に示す
ように、各永久磁石12,13から強磁性板６、制動円板
３、隣りの強磁性板６、隣りの永久磁石12,13、反対側
の強磁性板６、反対側の制動円板３、隣りの強磁性板６
へと磁気閉回路が生じる。

固定枠５の両側壁の強磁性板６は、内外の磁石支持輪8,
10の永久磁石の配列ピツチ分の回転差動により、回転軸
を含む面で短絡的磁気閉回路を形成する非制動状態と、
固定枠５の周面で制動円板に磁界を及ぼす磁気閉回路を
形成する制動状態とを形成する。

第１図に示す短絡的磁気閉回路を形成する時、強磁性板
６の径方向中央部分の磁束密度が他に比べて密になるの
で、中央部分の板厚を厚くすれば、より効率的な短絡的
磁気閉回路が形成され、制動円板３へ及ぶ洩れ磁束を一
層効率的に減じることができる。

第５図の変更実施例では、強磁性板６の中央部分の板厚
を厚くし、その分だけ永久磁石12,13が互いに接する部
分（軸受９に隣接する部分）で薄くなるようテーパー状
にしたものである。

第６図の変更実施例では、強磁性板６を中央部分の板厚
が厚く、内外両周縁部の板厚が薄くなるよう、階段状に
したもので、強磁性板６の内面に対応して永久磁石12,1
3は断面Ｔ字形とされる。

第７図の変更実施例では、強磁性板６の内面が円弧状に
突出される。第８図の変更実施例では、逆に強磁性板６
が外面が山形に突出され、強磁性板６の外面に対応し
て、制動円板３にＶ形の環状溝19が形成される。

なお、上述の実施例では、内側の磁石支持輪を固定し、
外側の磁石支持輪を電動機により永久磁石の配列ピツチ
分だけ正逆回転するようにしたが、流体圧アクチユエー
タにより回動してもよく、また外側の磁石支持輪の代り
に内側の磁石支持輪を回動してもよい。

また、外側の磁石支持輪の永久磁石と内側の磁石支持輪
の永久磁石は、面積がほぼ等しくなるように、配列ピツ
チを変えないで、永久磁石の径方向寸法の割合を決める
ことが好ましい。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、回転軸に結合した１対の制動円
板の間に、非磁性体からなりかつ断面長方形の内空部を
有する筒形の固定枠を配設し、固定枠の両側壁に周方向
等間隔に多数の強磁性板を結合し、固定枠の内部に内外
１対の磁石支持輪を相対回動可能に支持し、各磁石支持
輪に各強磁性板に対向する永久磁石を強磁性板に対する
極性が交互に異なるように配設したものであり、内外の
磁石支持輪の永久磁石が常時１対の強磁性板の間に挟ま
れているから、非制動時内外の永久磁石の強磁性板に対
する極性を互いに逆にすると、１対の強磁性板の間で短
絡的磁気閉回路が生じる。したがつて、固定枠が従来例
とほぼ同寸法で洩れ磁石を解消でき、重量増加を来さな
いで、非制動時の制動円板の引きずりトルクを解消でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る渦電流式減速装置の正面断面図、
第２図は同磁石支持輪の側面断面図、第３図は渦電流式
減速装置の制動時の状態を示す正面断面図、第４図は同
周方向展開平面断面図、第５〜８図は固定枠の強磁性板
と内外１対の磁石支持輪の変更実施例を示す正面断面図
である。 2:回転軸、3:制動円板、5:固定枠、6:強磁性板、8,10:
磁石支持輪、12,13:永久磁石

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸に結合した１対の制動円板の間に、
   非磁性体からなりかつ断面長方形の内空部を有する筒形
   の固定枠を配設し、固定枠の両側壁に周方向等間隔に多
   数の強磁性板を結合し、固定枠の内部に内外１対の磁石
   支持輪を相対回動可能に支持し、各磁石支持輪に各強磁
   性板に対向する永久磁石を強磁性板に対する極性が交互
   に異なるように配設したことを特徴とする渦電流式減速
   装置。