(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結合し、前記案内筒の内空部に回動可能または軸方向移動可能に支持した少くとも１つの磁石支持筒の外周面に、前記各強磁性板に対向しかつ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てなる渦電流減速装置において、前記強磁性板の中央部から磁石に対向する内面に至る部分の板厚を均一にし、前記強磁性板の前面について板厚の中央部から制動ドラムに対向する外面に至る部分を制動ドラムの回転方向後方へ傾斜させ、前記強磁性板の後面について板厚の中央部から制動ドラムに対向する外面に至る部分を制動ドラムの回転方向前方へ傾斜させて、これにより前記強磁性板の外面の面積を内面の面積よりも狭くし、前記強磁性板の板厚の中央部に強磁性板の周囲を囲む抜止め突条を設け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】
従来の渦電流減速装置における案内筒に配される強磁性板の側面断面の形状は長方形のものであり、外面と内面の面積がほぼ同じであり、磁石からの磁束は強磁性板で絞られないで制動ドラムへ達する。また、案内筒の内部に不動の磁石支持筒と可動の磁石支持筒を軸方向に並べた渦電流減速装置では、共通の強磁性板に対し互いに異なる極性の磁石が対向する非制動時の磁石からの洩れ磁束による引きずりトルクを抑えるために強磁性板を厚くしなければならない。同様に、特開平10-127039 号公報に開示されるように、強磁性板の正面断面の形状を台形とした場合にも、強磁性板を厚くしなければならなかつた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は制動ドラムの特に中速回転域で磁石から制動ドラムへ及ぶ磁束を集中させて磁束密度を大きくし、制動ドラムに発生する渦電流を多くし、制動力を増大する渦電流減速装置を提供することにある。
【０００４】
【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結合し、前記案内筒の内空部に回動可能または軸方向移動可能に支持した少くとも１つの磁石支持筒の外周面に、前記各強磁性板に対向しかつ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てなる渦電流減速装置において、前記強磁性板の中央部から磁石に対向する内面に至る部分の板厚を均一にし、前記強磁性板の前面について板厚の中央部から制動ドラムに対向する外面に至る部分を制動ドラムの回転方向後方へ傾斜させ、前記強磁性板の後面について板厚の中央部から制動ドラムに対向する外面に至る部分を制動ドラムの回転方向前方へ傾斜させて、これにより前記強磁性板の外面の面積を内面の面積よりも狭くし、前記強磁性板の板厚の中央部に強磁性板の周囲を囲む抜止め突条を設けたことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
渦電流減速装置は仕様ないし寸法が同じならば、制動ドラムの回転数が大きく、制動ドラムの内径が大きいほど大きな制動力が得られる。しかし、特に中型貨物車両の場合に、変速機の後部へ渦電流減速装置を配設するとなれば制動ドラムの内径は制限され、高速道路を走行する機会が少なければ制動ドラムの回転数も制限される。中型貨物車両の通常の走行で、つまり制動ドラムの中速回転域でより大きな制動力を発生することが望まれる。
【０００６】
本発明では制動ドラムの中速回転域では、制動時の磁気回路の歪みが少いことから、磁石から制動ドラムへ到達する磁束が強磁性板の中央部で集束するようにするために、強磁性板の側面断面の形状を６角形に似たものにし、強磁性板を厚くしないでも、制動ドラムへの磁束の絞込み効果を発揮させ、鋳込み前の強磁性板の機械加工を削減する。
【０００７】
【実施例】
図１は本発明による渦電流減速装置の正面断面図、図２は同側面断面図である。本発明による渦電流減速装置は、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の断面長方形の内空部に収容した可動の磁石支持筒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にスプライン嵌合した取付フランジ２に重ね合され、かつ複数のボルト４とナツトにより締結される。ボス５から放射状に延びる多数のスポーク６に、冷却フイン８を備えた制動ドラム７の基端が結合される。
【０００８】
断面箱形をなす案内筒１０は例えば断面Ｃ字形の筒体に、環状板からなる端壁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は周方向等間隔に設けた多数の開口２５に、長方形の強磁性板（ポールピース）１５を埋設して結合される。好ましくは、強磁性板１５は案内筒１０の成形時鋳込まれる。厳密には、案内筒１０は強度の点からみれば、強磁性板１５を結合する外筒部１０ａだけを非磁性体とすれば足りる。
【０００９】
磁性体からなる磁石支持筒１４は、案内筒１０の内空部にあつて、滑り軸受またはコロ軸受１２により正逆回動可能に内筒部１０ｂに支持される。磁石支持筒１４から軸方向へ延びる腕１６は、案内筒１０の左端壁に設けた円弧状のスリツト１８ａを経て、流体圧アクチユエータ２０のロツドに連結される。磁石支持筒１４は外周面に各強磁性板１５に対向する磁石２４を、強磁性板１５に対する極性が周方向交互に異なるように結合される。案内筒１０の左端壁に結合されるアクチユエータ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は腕１６と連結される。
【００１０】
本発明では磁石２４から制動ドラム７へ向う（この逆も同じ）磁束密度が、強磁性板１５の中央部（制動ドラム７の回転方向中央部分）で最大になるように、従来の直方体に似たものとは異なり、制動ドラム７の内周面に対向する強磁性板１５の外面５０ａの面積が、磁石２４に対向する内面５０ｂの面積よりも狭く構成される。強磁性板１５の両側面５０ｃは互いに平行で回転軸（制動ドラム７の回転軸線）に対して垂直な平面に形成される。
【００１１】
図４に示すように、強磁性板１５は制動ドラム７の内周面に対向する面積の狭い外面５０ａと、磁石２４の外面を覆う面積の広い内面５０ｂと、前面１５ａと、後面１５ｂと、互いに平行な両側面５０ｃとを備えている。前面１５ａは内面５０ｂと外面５０ａの間の途中から外面５０ａに向つて制動ドラム７の回転方向（矢印ｙ）後方へ傾斜される。同様に後面１５ｂは内面５０ｂと外面５０ａの間の途中から外面５０ａに向つて制動ドラム７の回転方向前方へ傾斜される。
【００１２】
強磁性板１５には全周囲を囲む抜止め突条１５ｃが予め一体に形成され、案内筒１０の外筒部１０ａに鋳込まれる。この抜止め突条１５ｃは強磁性板１５を鍛造にて製作する際に生じるパーテイングラインを使用してもよい。案内筒１０の鋳造後、案内筒１０の外筒部１０ａの外周面と内周面は、機械加工により円筒面に仕上げられる。図４に示すように、抜止め突条１５ｃは強磁性板１５の側面５０ｃで傾けないで、周方向に延びるように構成してもよい。
【００１３】
図５に示す実施例では、案内筒１０の外筒部１０ａの制動ドラム７と対向する部分は薄いステンレス鋼板から構成される。強磁性板１５は薄いステンレス鋼板からなる外筒部１０ａに設けた開口２５へ嵌合され、かつ溶接などにより結合される。好ましくは、外筒部１０ａには軸方向に延びる溝形の補強リブ３１が成形される。補強リブ３１は外筒部１０ａから径外方へ突出するものでもよい。
【００１４】
本実施例では、強磁性板１５は内面５０ｂが外筒部１０ａの内周面と一致するように結合されているが、強磁性板１５の外面５０ａが外筒部１０ａの外周面と一致するように結合してもよい。さらに、図５に示すように、強磁性板１５は外面５０ａと内面５０ｂとの間の中間部分を、外筒部１０ａの開口２５へ嵌合し、かつ溶接により結合するようにしてもよい。
【００１５】
以上の実施例において、非制動時、図２に示すように、磁石支持筒１４の周方向に並ぶ２つの磁石２４は、共通の強磁性板１５に全面的に対向する極性が互いに逆になつている。この時、２つの磁石２４は各強磁性板１５と磁石支持筒１４との間に、短絡的磁気回路ｗを形成し、制動ドラム７に磁界を及ぼさない。制動時、図３に示すように、周方向に並ぶ２つの磁石２４は各強磁性板１５に対向する極性が同じになり、強磁性板１５を経て制動ドラム７に磁界を及ぼす。この時、各磁石２４は制動ドラム７と磁石支持筒１４との間に、磁気回路ｚを形成する。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は制動トルクを受ける。
【００１６】
以上のように、本発明では案内筒１０の外筒部１０ａに結合された強磁性板１５が、側面断面の形状を６角形に似たものにされ、外面５０ａの面積を内面５０ｂの面積よりも狭くされているので、磁石２４から制動ドラム７へ到達する磁束が絞られ、制動ドラム７に強い磁界が及ぶ。したがつて、制動ドラム７に流れる渦電流が増加し、制動力が増大される。
【００１７】
本発明は図１〜３に示すような、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の内空部に正逆回動可能に配設した磁性体からなる磁石支持筒１４の外周面に、各強磁性板１５に２つずつ対向しかつ強磁性板１５に対する極性が周方向に２つごとに異なるように磁石２４を結合し、異極性の磁石２４が各強磁性板１５に全面的に対向する非制動位置と、同極性の磁石２４が各強磁性板１５に全面的に対向する制動位置とに、磁石支持筒１４を流体圧アクチユエータ２０により正逆回動して切り換えるようにした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。
【００１８】
図６，７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の内空部に正逆回動可能に配設した磁性体からなる磁石支持筒１４の外周面に、各強磁性板１５に対向する極性が周方向に交互に異なるように磁石２４を結合し、周方向に隣接する２つの磁石２４が各強磁性板１５に部分的に対向する非制動位置（図６に示す状態）と、１つの磁石２４が各強磁性板１５に全面的に対向する制動位置（図７に示す状態）とに、磁石支持筒１４を流体圧アクチユエータ２０（図１を参照）により正逆回動して切り換えるようにし、図４に示したように、強磁性板１５の前面１５ａを制動ドラム７の回転方向後方へ傾斜させ、強磁性板１５の後面１５ｂを制動ドラム７の回転方向前方へ傾斜させて、外面５０ａの面積を内面５０ｂの面積よりも狭くする。
【００１９】
図８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の内空部に収容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１４Ａの外面に、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２４，２４Ａをそれぞれ結合し、異極性の磁石２４，２４Ａが各強磁性板１５に全面的に対向する非制動位置（図８に示す状態）と、同極性の磁石２４，２４Ａが各強磁性板１５に全面的に対向する制動位置（図７に示す状態と同じ）とに、可動の磁石支持筒１４を流体圧アクチユエータ２０により、磁石２４の半配列ピツチだけ正逆回動して切り換えるようにし、図４に示したように、強磁性板１５の前面を制動ドラム７の回転方向後方へ傾斜させ、強磁性板１５の後面を制動ドラム７の回転方向前方へ傾斜させて、外面５０ａの面積を内面５０ｂの面積よりも狭くする。
【００２０】
図９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の内空部に軸方向移動可能に支持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２４を結合し、磁石支持筒１４が制動ドラム７の内部へ突出して各磁石２４が強磁性板１５に全面的に対向する図示の制動位置（図７に示す状態と同じ）と、磁石支持筒１４が制動ドラム７から軸方向に引退して各磁石２４が強磁性板１５に対向しない非制動位置とに、磁石支持筒１４を流体圧アクチユエータ２０により軸方向に往復移動して切り換えるようにし、図４に示したように、強磁性板１５の前面を制動ドラム７の回転方向後方へ傾斜させ、強磁性板１５の後面を制動ドラム７の回転方向前方へ傾斜させて、外面５０ａの面積を内面５０ｂの面積よりも狭くする。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は上述のように、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結合し、前記案内筒の内空部に回動可能または軸方向移動可能に支持した少くとも１つの磁石支持筒の外周面に、前記各強磁性板に対向しかつ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てなる渦電流減速装置において、前記強磁性板の中央部から磁石に対向する内面に至る部分の板厚を均一にし、前記強磁性板の前面について板厚の中央部から制動ドラムに対向する外面に至る部分を制動ドラムの回転方向後方へ傾斜させ、前記強磁性板の後面について板厚の中央部から制動ドラムに対向する外面に至る部分を制動ドラムの回転方向前方へ傾斜させて、これにより前記強磁性板の外面の面積を内面の面積よりも狭くし、前記強磁性板の板厚の中央部に強磁性板の周囲を囲む抜止め突条を設けたので、磁石から制動ドラムへ到達する磁束が強磁性板で絞られ、制動ドラムに流れる渦電流が増加し、制動力が増大される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される渦電流減速装置の正面断面図である。
【図２】同渦電流減速装置の非制動時の側面断面図である。
【図３】同渦電流減速装置の制動時の側面断面図である。
【図４】他の強磁性板の側面図である。
【図５】本発明が適用される第２の渦電流減速装置における、薄いステンレス鋼板からなる案内筒の外筒部に対する強磁性板の結合構造を示す斜視図である。
【図６】本発明が適用される第３の渦電流減速装置の非制動時の側面断面図である。
【図７】同渦電流減速装置の制動時の側面断面図である。
【図８】本発明が適用される第４の渦電流減速装置の非制動時の正面断面図である。
【図９】本発明が適用される第５の渦電流減速装置の制動時の正面断面図である。
【符号の説明】
３：制動ドラム  ６：スポーク  ７：制動ドラム  ８：冷却フイン  １０：案内筒  １０ａ：外筒部  １０ｂ：内筒部  １４：磁石支持筒  １４Ａ：磁石支持筒  １５：強磁性板
１５ａ：前面  １５ｂ：後面  １５ｃ：抜止め突条  ２０：アクチユエータ  ２４：磁石  ２４Ａ：磁石  ２５：開口  ５０ａ：外面  ５０ｂ：内面  ５０ｃ：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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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