(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に複数の支持腕を介して結合した鉄製の制動ドラムと、該制動ドラムの内部に配設されかつ周方向等間隔に多数の強磁性板を有する案内筒と、該案内筒の内部にあつて前記強磁性板にそれぞれ対向する磁石を支持する磁石支持筒とを備えた渦電流式減速装置において、前記制動ドラムの少くとも一方の端壁面に環状溝を設け、かつ該環状溝を覆う良導体からなる断面長方形の環状体を結合し、該環状体の内周面は前記制動ドラムの内周面と連続するが前記強磁性板に対向しないように配したことを特徴とする渦電流式減速装置。
【請求項２】
回転軸に複数の支持腕を介して結合した鉄製の制動ドラムと、該制動ドラムの内部に配設されかつ周方向等間隔に多数の電磁石を支持する磁石支持筒とを備えた渦電流式減速装置において、前記制動ドラムの少くとも一方の端壁面に環状溝を設け、かつ該環状溝を覆う良導体からなる断面長方形の環状体を結合し、該環状体の内周面は前記制動ドラムの内周面と連続するが前記電磁石に対向しないように配したことを特徴とする渦電流式減速装置。
【請求項３】
前記環状体は前記制動ドラムの端壁面の外周側部分と内周側部分に溶着される、請求項１，２のいずれかに記載の渦電流式減速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は永久磁石または電磁石を用いた渦電流式減速装置、特に制動ドラムの端部に良導体からなる環状体を結合することにより、制動力を大きくするとともに環状体の熱劣化を抑えるようにした渦電流式減速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
公知のように、渦電流式減速装置は回転する制動ドラムと磁石支持筒の磁石との間に、磁石−強磁性板（ポールピース）−制動ドラム−隣の強磁性板−隣の磁石−磁石支持筒（ヨーク）−磁石を通る磁気回路が形成され、回転する制動ドラムが磁石からの磁束を横切る時、制動ドラムに渦電流が流れ、制動トルクを発生する。
【０００３】
従来の渦電流式減速装置における鉄製の制動ドラムは、発生する制動トルクの点で必ずしも十分とはいえない。制動トルクを高めるために、銅などの良導体を結合してなる複合制動ドラムは公知であるが、従来のものは良導体に発熱が集中するので、冷却性能と耐久性に不都合がある。鉄製の制動ドラムの内周面に良導体からなる筒体を嵌合したものは、実験結果によれば制動トルクの向上は殆ど見られなかつた。この原因の１つは鉄製の制動ドラムに良導体の筒体を嵌合しただけでは、筒体が制動ドラムに完全に密着しておらず、両者の間の電気抵抗が大きいことによる。そこで、筒体を制動ドラムに密着させるとなれば、構造が非常に複雑になり、製造経費が嵩むなど実用化が難しい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は上述の問題に鑑み、制動ドラムの両端部に良導体からなる環状体を金属的に結合して、制動トルクの向上を図り、かつ環状体の熱膨張を効果的に吸収するようにした渦電流式減速装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の構成は回転軸に複数の支持腕を介して結合した鉄製の制動ドラムと、該制動ドラムの内部に配設されかつ周方向等間隔に多数の強磁性板を有する案内筒と、該案内筒の内部にあつて前記強磁性板にそれぞれ対向する磁石を支持する磁石支持筒とを備えた渦電流式減速装置において、前記制動ドラムの少くとも一方の端壁面に環状溝を設け、かつ該環状溝を覆う良導体からなる断面長方形の環状体を結合し、該環状体の内周面は前記制動ドラムの内周面と連続するが前記強磁性板に対向しないように配したことを特徴とする。
また、本発明の構成は回転軸に複数の支持腕を介して結合した鉄製の制動ドラムと、該制動ドラムの内部に配設されかつ周方向等間隔に多数の電磁石を支持する磁石支持筒とを備えた渦電流式減速装置において、前記制動ドラムの少くとも一方の端壁面に環状溝を設け、かつ該環状溝を覆う良導体からなる断面長方形の環状体を結合し、該環状体の内周面は前記制動ドラムの内周面と連続するが前記電磁石に対向しないように配したことを特徴とする。
【０００６】
前記磁石は永久磁石でも電磁石でもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明では鉄製の制動ドラムの両端壁面に、銅などの良導体からなる環状体を溶接などにより結合し、これにより渦電流の流路を制動ドラムの軸方向に延長し、制動トルクの向上を図る。このため、良導体からなる環状体は制動ドラムの両端部の内周面から端壁面へ配し、また複合制動ドラムにおける環状体と制動ドラムの熱膨張率の相違に対処して、制動ドラムと環状体との結合部に空部を設け、環状体の発熱による熱膨張を効果的に吸収する。
【０００８】
【実施例】
図１は本発明が適用される磁石式渦電流減速装置の正面断面図、第２図は同側面断面図である。本発明に係る磁石式渦電流減速装置は、制動ドラム１３を回転軸４に結合される。このため、変速機の歯車箱２の端壁に軸受３により支持されかつ端壁から突出する出力回転軸４に、スプライン孔５ａを有する取付フランジ５が嵌合され、かつ抜け出ないようにナツト６により締結される。取付フランジ５に駐車ブレーキの制動ドラム７の端壁と、渦電流減速装置の制動ドラム１３のボス部９と一体のフランジ部９ａとが重ね合され、複数のボルト１０とナツト１０ａにより締結される。
【０００９】
制動ドラム１３は後述するように鉄（鋼）などの透磁率の大なる材料からなり、基端部をボス部９から放射方向へ延びる多数の支持腕（スポーク）１２に結合される。制動ドラム１３の外周壁に周方向等間隔に、多数の冷却フイン１３ａが一体に備えられる。
【００１０】
制動ドラム１３の内部に、断面箱形の内空部１５を有する案内筒１８が同軸に配設される。非磁性体からなる不動の案内筒１８は、歯車箱２の突壁２ａに外嵌固定した枠板３１に、ボルト３２，３２ａにより固定される。案内筒１８は外周壁部１８ａと内周壁部１８ｂとの両端に環状の端壁板を結合して構成してもよいが、図示の案内筒１８は鉄などの磁性体からなる左半部の断面コ字形をなす筒部分と、アルミニウムなどの非磁性体からなる右半部の断面逆Ｌ字形をなす筒部分とを、多数のボルト１４により結合して構成される。
【００１１】
制動ドラム１３の内周面と対向する案内筒１８の外周壁部１８ａに、周方向等間隔に多数の開口が設けられ、各開口に強磁性板（ポールピース）２１が嵌合固定される。実際には、強磁性板２１は外周壁部１８ａをアルミニウムから鋳造する際に鋳ぐるまれる。
【００１２】
補強リブ３１ａを有する枠板３１に、周方向等間隔に複数のアクチユエータ（図示せず）が支持される。アクチユエータはシリンダにピストンを嵌合して１対の流体圧室を区画し、ピストンから案内筒１８の内空部へ突出するロツド１７の端部に磁石支持筒１９を結合される。磁石支持筒１９は案内筒１８の内空部１５に軸方向移動可能に支持される。磁石支持筒１９の外周壁に、各強磁性板２１と対向する磁石２０が、極性が周方向に交互に異なるように結合される。
【００１３】
制動時、磁石支持筒１９は図１に示すように、アクチユエータのロツド１７により制動ドラム１３の内部へ突出される。回転する制動ドラム１３が磁石２０から強磁性板２１を経て制動ドラム１３の内周面へ及ぶ磁界を横切る時、制動ドラム１３に渦電流が発生し、制動トルクを発生する。制動ドラム１３は渦電流により発熱し、直接または冷却フイン１３ａを介して外気により冷却される。この時、図２に示すように、磁石支持筒１９と制動ドラム１３との間に磁気回路４０が形成される。
【００１４】
非制動時、アクチユエータにより磁石支持筒１９を図１の左方へ移動し、制動ドラム１３から引退させれば、磁石２０は制動ドラム１３へ磁界を及ぼさなくなり、制動ドラム１３は制動トルクを発生しない。上述のように、磁石式渦電流減速装置は磁石２０と制動ドラム１３の相対回転により発生する渦電流に基づく制動力を発生するので、渦電流と磁界が強いほど制動トルクは大きくなる。
【００１５】
図３に示すように、本発明は制動ドラム１３の制動トルクを高めるために、鋼などの透磁率の大なる材料からなる制動ドラム１３の一端部または両端部に、銅などの良導体からなる断面コ字形の環状体４１を、強磁性板２１の外面の少くとも一方の側縁よりも寸法ｔだけ外側に位置せしめて結合し、環状体４１の熱劣化を抑え、渦電流を増加させ、制動トルクを高める。制動ドラム１３と環状体４１との間で渦電流を流れやすくするため、制動ドラム１３の内周面付近で、環状体４１の外周側内端壁面４１ａと内周側内端壁面４１ｂとを制動ドラム１３の端壁面１３ｄに溶着または溶接により結合する。環状体４１の内周面は制動ドラム１３の内周面１３ｃと連続するように構成される。
【００１６】
図３に示す実施例では、支持腕１２の端部１２ａは制動ドラム１３の右端壁面に溶接により結合される。このため、環状体４１は周方向に分断されることになる。すなわち、環状体４１は腕１２と腕１２の間に、腕１２の両側面を挟むように配設されるが、この部分環状体４１も外周側内端壁面４１ａと内周側内端壁面４１ｂを制動ドラム１３の端壁面１３ｄに溶接により結合される。環状体４１と制動ドラム１３の端壁面１３ｄとの間には断面長方形をなす環状の空部４４が形成される。
【００１７】
上述のように、環状体４１の内端面４１ａ，４１ｂは強磁性板２１の側縁よりも制動ドラム１３の外端側へ寸法ｔだけ偏倚される。環状体４１を強磁性板２１に直接対向しないように配置することにより、磁石２０から制動ドラム１３へ向う磁束が制動ドラム１３の外端側へ洩れるのを抑えるように働く。
【００１８】
制動ドラム１３の両端壁面１３ｄには良導体からなる断面コ字形の環状体４１が、金属的に完全に結合されるので、制動トルクに最も影響がある渦電流が一方の環状体４１から他方の環状体４１へと軸方向に流れる。また、良導体からなる環状体４１により磁束が外部と遮断され、磁束が有効に制動ドラム１３の内部へ入り、磁束洩れが極めて少くなる。以上により、環状体４１のない制動ドラム１３よりも制動トルクが大幅に向上する。環状体４１が熱膨張する時、環状体４１は例えば図４に鎖線で示すように変形し、制動ドラム１３との結合部に損傷を与えることなく熱膨張を効率的に吸収する。
【００１９】
図４に示す実施例では、制動ドラム１３の右端壁面１３ｄに結合される環状体４１には多数の開口４１ｃが設けられ、腕１２の端部１２ａが開口４１ｃを貫通して制動ドラム１３の右端壁面１３ｄへ溶接により結合される。
【００２０】
図５に示す実施例では、環状体４１は断面ハツト（帽子）形をなし、内外周側板部４５の各内端面４１ｂ，４１ａが制動ドラム１３の端壁面１３ｄに溶接により結合される。
【００２１】
図６に示す実施例では、環状体４１は断面長方形のをなす板状のものとされる一方、制動ドラム１３の端壁面１３ｄに環状溝１３ｂが形成される。環状溝１３ｂを閉鎖するように、環状体４１の内端面４１ａ，４１ｂが制動ドラム１３の端壁面１３ｄに溶接により結合される。
【００２２】
本発明は永久磁石式渦電流減速装置の制動ドラムだけでなく、特開昭６３−２７４３５９  号公報に開示されるような電磁石式渦電流減速装置の制動ドラムにも適用できる。すなわち、図７に示すように、磁石支持筒１９の外周壁に周方向等間隔に、電磁コイル２０Ａを巻装された多数の磁極２１Ａが、制動ドラム１３の内周面１３ｃに対向するように結合される。
【００２３】
【発明の効果】
要するに、本発明は上述のように、回転軸に複数の支持腕を介して結合した鉄製の制動ドラムと、該制動ドラムの内部に配設されかつ周方向等間隔に多数の磁石または電磁石を支持する磁石支持筒とを備えた渦電流式減速装置において、前記制動ドラムの少くとも一方の端壁面に環状溝を設け、かつ該環状溝を覆う良導体からなる断面長方形の環状体を結合し、該環状体の内周面は前記制動ドラムの内周面と連続するが前記磁石と制動ドラムとの間に介在する強磁性板または電磁石に対向しないように配したから次のような効果が得られる。
【００２４】
制動ドラムの端部の環状体により、渦電流が制動ドラムの一端部から他端部へと軸方向へ誘導されるので、制動トルクが大幅に向上する。
【００２５】
環状体が制動ドラムの端部に溶接などにより結合されるものであるから、溶接部分が小さく、加工が簡単であり、製造経費を節減できる。
【００２６】
環状体と制動ドラムの結合部に空部を設けることにより環状体の熱膨張が効果的に吸収され、また環状体が外部へ露出するので効果的に冷却され、制動ドラムの耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される渦電流式減速装置の正面断面図である。
【図２】同渦電流式減速装置の側面断面図である。
【図３】本発明に係る渦電流式減速装置の要部を示す正面断面図である。
【図４】本発明の他の実施例に係る渦電流式減速装置の要部を示す正面断面図である。
【図５】本発明の他の実施例に係る渦電流式減速装置の要部を示す正面断面図である。
【図６】本発明の他の実施例に係る渦電流式減速装置の要部を示す正面断面図である。
【図７】本発明の他の実施例に係る渦電流式減速装置の要部を示す正面断面図である。
【符号の説明】
４：回転軸  ５：取付フランジ  ９：ボス部  １２：支持腕（スポーク）  １３：制動ドラム  １３ａ：冷却フイン  １３ｂ：環状溝  １３ｃ：内周面  １３ｄ：端壁面  １５：内空部  １８：案内筒  １９：磁石支持筒  ２０：永久磁石  ２１：強磁性板  ４１：環状体  ４１ａ，４２ｂ：内端面  ４４：空部  ４５：板部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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