(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に結合した制動ドラムの内部に、非磁性体からなる断面長方形の内空部を有する案内筒を配設し、該案内筒の外筒部に周方向等間隔に多数の強磁性板を配設し、案内筒の内部に軸方向移動可能または回動可能に配設した磁性体からなる少くとも１つの磁石支持筒の外周面に、強磁性板に対する極性が周方向に交互に異なるように磁石を結合し、同極性の磁石が各強磁性板に全面的に対向する制動位置と、磁石が各強磁性板に全面的には対向しない非制動位置とに切り換わる渦電流減速装置において、前記強磁性板の磁石に対向する内面に隣接する前後の壁面を内面に対し垂直な第１の壁面とし、前記強磁性板の制動ドラムに対向する外面に隣接する前後の壁面を外面に対し垂直な第２の壁面とし、第１の壁面と第２の壁面との間の前後の壁面を、前後の壁面の周方向の間隔が内面から外面へ向かつて次第に狭くなるように互いに反対方向へ傾斜させたことを特徴とする渦電流減速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は大形車両などの摩擦ブレーキの負担を軽減する渦電流減速装置、特に永久磁石（以下、これを単に磁石という）の磁束が制動ドラムへ有効に働くようにした渦電流減速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平4-88867 号公報に開示される渦電流減速装置では、図２に示すように、例えば車両用変速機の出力回転軸１に結合される導体からなる制動ドラム７と、制動ドラム７の内部に配設される非磁性体からなる案内筒１０と、案内筒１０の内空部に回動可能に支持した磁性体からなる磁石支持筒１４とを備えている。制動ドラム７はボス５のフランジ部５ａを、駐車ブレーキの制動ドラム３の端壁部と一緒に、回転軸１にスプライン嵌合固定した取付フランジ２に重ね合され、かつボルト４により締結される。ボス５から放射状に延びるスポーク６に、放熱フイン８を備えた制動ドラム７が結合される。
【０００３】
案内筒１０は断面長方形の内空部を備えており、具体的には断面コ字形をなす筒体に、環状の蓋板１１を結合して構成される。案内筒１０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。案内筒１０の外筒部１０ａに周方向等間隔に設けた多数の開口１３に、強磁性板（ポールピース）１５がそれぞれ結合される。好ましくは、強磁性板１５は案内筒１０の成形時鋳ぐるまれる。磁石支持筒１４は案内筒１０の内空部、詳しくは内筒部１０ｂに軸受１２により回動可能に支持される。
【０００４】
案内筒１０の左端壁に、好ましくは３つの流体圧アクチユエータ２０が周方向等間隔に結合される。流体圧アクチユエータ２０はシリンダ１８にピストン１７を嵌装してなり、ピストン１７から外部へ突出するロツドに、磁石支持筒１４から案内筒１０の左端壁のスリツトを経て突出する腕１６が連結される。磁石支持筒１４に強磁性板１５の約半分の面積で倍数の磁石１４ａが、強磁性板１５の配列ピツチの１／２の配列ピツチで周方向等間隔に結合される。図３に示すように、磁石支持筒１４はアルミニウムなどの非磁性体からなり、多数の磁石１４ａが、強磁性板１５と対向しかつ強磁性板１５に対する極性が周方向に２つずつ異なるように配設される。
【０００５】
図３に示すように、非制動時、共通の強磁性板１５に対し、周方向に隣接する２つの磁石１４ａの極性が互いに異なる状態では、強磁性板１５と磁石支持筒１４との間に短絡的磁気回路ｙが生じ、制動ドラム７に磁界を及ぼさない。
【０００６】
図４に示すように、制動時、流体圧アクチユエータ２０により磁石支持筒１４を磁石１４ａの配列ピツチｐだけ回動すると、共通の強磁性板１５に対し、隣接する２つの磁石１４ａの極性が同じになる。したがつて、２つの磁石１４ａが等しく強磁性板１５を経て制動ドラム７に磁界を及ぼす。回転する制動ドラム７が磁界を横切る時、制動ドラム７に渦電流が流れ、制動ドラム７が制動トルクを受ける。この時、制動ドラム７と磁石支持筒１４との間に磁気回路ｚが生じる。
【０００７】
上述したように、磁石支持筒１４の外周面に多数の磁石１４ａを、強磁性板１５に対向する極性がＮ，Ｎ，Ｓ，Ｓ，…というように、２つごとに異なるように結合し、２つの磁石１４ａの外面を覆うように強磁性板１５（強磁性材かつ軟磁性材からなる）を案内筒１０に配置し、流体圧アクチエータ２０により磁石１４ａの配列ピツチｐだけ磁石支持筒１４を正逆回動させて、制動位置と非制動位置との切換えを行う従来の渦電流減速装置では、強磁性板１５の断面形状、正確には案内筒１０の中心軸線に対して垂直な断面の形状が、ほぼ長方形をなしていたので、磁石支持筒１４の磁石１４ａから制動ドラム７へ向う磁束の集中が得られず、制動力の低下を招いていた。つまり、上述の渦電流減速装置では、磁石１４ａの外面の面積よりも強磁性板１５の外面の面積のほうが広く、強磁性板１５から出てくる磁束密度が小さくなり、制動力の低下を招いていたのである。
【０００８】
【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、強磁性板の回転軸に対する断面形状を台形に似た形にし、磁束密度を高めて制動力を向上させる渦電流減速装置を提供することにある。
【０００９】
【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結合した制動ドラムの内部に、非磁性体からなる断面長方形の内空部を有する案内筒を配設し、該案内筒の外筒部に周方向等間隔に多数の強磁性板を配設し、案内筒の内部に軸方向移動可能または回動可能に配設した磁性体からなる少くとも１つの磁石支持筒の外周面に、強磁性板に対する極性が周方向に交互に異なるように磁石を結合し、同極性の磁石が各強磁性板に全面的に対向する制動位置と、磁石が各強磁性板に全面的には対向しない非制動位置とに切り換わる渦電流減速装置において、前記強磁性板の磁石に対向する内面に隣接する前後の壁面を内面に対し垂直な第１の壁面とし、前記強磁性板の制動ドラムに対向する外面に隣接する前後の壁面を外面に対し垂直な第２の壁面とし、第１の壁面と第２の壁面との間の前後の壁面を、前後の壁面の周方向の間隔が内面から外面へ向かつて次第に狭くなるように互いに反対方向へ傾斜させたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
強磁性板の周方向寸法を径外方へ向かつて狭めて台形に似た形にし、磁束密度を高めて制動力を向上させる。特に、強磁性板が２つの磁石と磁石の間を覆う部分の肉厚を最大にする。これにより、強磁性板の外面の面積が狭くなり、磁石から強磁性板を経て制動ドラムへ向う磁束密度が高められる。
【００１１】
【実施例】
図１に示すように、本発明は強磁性板１５の制動ドラム７に対する磁束密度を高めるために、強磁性板１５の回転軸（制動ドラム７の中心軸線）に垂直な断面形状を、内面２５から外面２４に向けて周方向寸法W2が周方向寸法W1へと次第に小さくなるように、ほぼ台形に構成したものである。したがつて、強磁性板１５の外面２４は内面２５よりも狭くなる。制動ドラム７の矢印ｘ方向の回転に関して、強磁性板１５の前方の壁面は壁面２６ａ，２６，２７からなり、強磁性板１５の後方の壁面は壁面２８ａ，２８，２９からなる。強磁性板１５の内面２５に隣接する壁面２７，２９は、強磁性板１５の体積を確保するために、制動ドラム７の回転中心から径外方へ延びる線と平行にされる。つまり、前方の壁面２６と後方の壁面２８は、２つの磁石１４ａの間を通る径方向線に関してほぼ対称に傾斜される。上述の形状に予め成形された磁石１４ａは、案内筒１０をアルミニウムから鋳造する際に、鋳型へ配列されて鋳込まれる。共通の強磁性板１５に対向する極性が同じ磁石は１つの連続したものとしてもよい。
【００１２】
案内筒１０の外筒部１０ａの壁面２６ａ，２８ａ，２６，２８と接する部分２１が鋭角になり、この部分２１から熱などの影響により破損する恐れがあるので、図１に示す実施例では、傾斜した壁面２６，２８の外面２４に隣接する部分を、案内筒１０の外周面に対しほぼ垂直な壁面２６ａ，２８ａに形成し、外面２４にほぼ垂直な壁面２６ａ，２８ａと内面２５にほぼ垂直な壁面２７，２９との間に、内面２５から外面２４へ向つて周方向寸法が次第に縮小するように互いに反対方向へ傾斜した壁面２６，２８が形成される。これにより、案内筒１０の外筒部１０ａと強磁性板１５との安定な結合が得られる。
【００１３】
本発明は図２に示す渦電流減速装置に限定されるものではなく、他の形式の渦電流減速装置にも適用できる。図５に示す実施例では、回転軸１に結合した制動ドラム７の内部に、非磁性体からなりかつ断面長方形の内空部を有する案内筒１０を配設し、案内筒１０の外筒部１０ａに周方向等間隔に多数の強磁性板１５を配設し、案内筒１０の内部に配設した磁性体からなる可動の磁石支持筒１４と不動の磁石支持筒３４の外周面に、各強磁性板１５に対向しかつ強磁性板１５に対する極性が周方向に交互に異なるように磁石１４ａ，３４ａをそれぞれ結合し、同極性の磁石１４ａ，３４ａが各強磁性板１５に全面的に対向する制動位置と、異極性の磁石１４ａ，３４ａが各強磁性板１５に全面的に対向する図示の非制動位置とに、可動の磁石支持筒１４をアクチユエータ２０により正逆回動して切り換えられるものであり、図１に示したように、強磁性板１５の周方向の寸法は内面２５から外面２４へ向かつて次第に狭められる。
【００１４】
図６に示す実施例では、回転軸１に結合した制動ドラム７の内部に、非磁性体からなりかつ断面長方形の内空部を有する案内筒１０を配設し、案内筒１０の外筒部１０ａに周方向等間隔に多数の強磁性板１５を配設し、案内筒１０の内部に軸方向移動可能に配設した磁性体からなる磁石支持筒１４の外面に、各強磁性板１５に対する極性が周方向に交互に異なるように磁石１４ａを結合し、磁石支持筒１０を制動ドラム７の内部へ突出させて各磁石１４ａが各強磁性板１５に全面的に対向する図示の制動位置と、磁石支持筒１４を制動ドラム７から軸方向に引退させて各磁石１４ａが各強磁性板１５に対向しない非制動位置とにアクチユエータ２０により切り換えられるものであり、図１に示したように、強磁性板１５の周方向の寸法は内面から外面へ向かつて次第に狭められる。
【００１５】
以上説明したように、本発明は強磁性板１５の回転軸に垂直な断面の形状を、内面２５よりも外面２４が狭くなつているほぼ台形にされているので、磁石１４ａから強磁性板１５を経て制動ドラム７へ及ぼす磁束が絞られる。つまり、２つの磁石１４ａの磁束が強磁性板１５を透過する時に絞られて制動ドラム７ヘ及ぶので、制動ドラム７の内部で磁束密度が大きくなり、制動ドラム７の内部に発生する渦電流が強くなり、制動力が高められる。
【００１６】
【発明の効果】
要するに、本発明は回転軸に結合した制動ドラムの内部に、非磁性体からなる断面長方形の内空部を有する案内筒を配設し、該案内筒の外筒部に周方向等間隔に多数の強磁性板を配設し、案内筒の内部に軸方向移動可能または回動可能に配設した磁性体からなる少くとも１つの磁石支持筒の外周面に、前記強磁性板に対する極性が周方向に交互に異なるように１つずつ磁石を結合し、同極性の磁石が各強磁性板に全面的に対向する制動位置と、磁石が各強磁性板に全面的には対向しない非制動位置とに切り換わる渦電流減速装置において、前記強磁性板の磁石に対向する内面に隣接する前後の壁面を内面に対し垂直な第１の壁面とし、前記強磁性板の制動ドラムに対向する外面に隣接する前後の壁面を外面に対し垂直な第２の壁面とし、第１の壁面と第２の壁面との間の前後の壁面を、前後の壁面の周方向の間隔が内面から外面へ向かつて次第に狭くなるように互いに反対方向へ傾斜させたものであり、磁石からの磁束が強磁性板を透過する時に絞られて制動ドラムヘ及ぶので、制動ドラムの内部での磁束密度が大きくなり、制動力が向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る渦電流減速装置の要部を示す正面断面図である。
【図２】本発明が適用される渦電流減速装置の上半部を示す側面断面図である。
【図３】同渦電流減速装置の非制動状態を示す正面断面図である。
【図４】同渦電流減速装置の制動状態を示す正面断面図である。
【図５】本発明が適用される他の渦電流減速装置の上半部を示す側面断面図である。
【図６】本発明が適用される他の渦電流減速装置の上半部を示す側面断面図である。
【符号の説明】
W1，W2：周方向寸法  １：回転軸  ６：スポーク  ７：制動ドラム  ８：放熱フイン  １０：案内筒  １０ａ：外筒部  １０ｂ：内筒部  １４，３４：磁石支持筒  １４ａ，３４ａ：磁石  １５：強磁性板  ２０：流体圧アクチユエータ  ２４：外面  ２５：内面  ２６：側面  ２７：側面  ２８：側面  ２９：側面
【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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