(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と、該制動ドラムの内部にあつて少くとも１つの可動の磁石支持筒と、該可動の磁石支持筒の外周面に等間隔に結合した多数の磁石とを有し、該磁石からの磁界に基づく渦電流により制動ドラムに制動力を発生させる渦電流減速装置において、前記磁石の外周側に軟磁性体の薄板からなる案内筒を設置し、該案内筒の内外周面の一方に各磁石に対向する強磁性板を結合したことを特徴とする渦電流減速装置。
【請求項２】
回転軸に結合した制動ドラムと、該制動ドラムの内部あつて少くとも１つの可動の磁石支持筒と、該可動の磁石支持筒の外周面に等間隔に結合した多数の磁石とを有し、該磁石からの磁界に基づく渦電流により制動ドラムに制動力を発生させる渦電流減速装置において、前記磁石の外周側に軟磁性体の薄板からなる内外２つの案内筒を設置し、該内外２つの案内筒の間に各磁石に対向する強磁性板を挟んで結合したことを特徴とする渦電流減速装置。
【請求項３】
前記案内筒の周方向に隣接する磁石の間に薄肉部分を備えた、請求項１，２のいずれかに記載の渦電流減速装置。
【請求項４】
前記案内筒の薄肉部分に非磁性体からなる補強板を結合した、請求項３に記載の渦電流減速装置。
【請求項５】
前記強磁性板の外面の面積を内面の面積よりも狭くした、請求項１，２のいずれかに記載の渦電流減速装置。
【請求項６】
制動ドラムの内周面の前記強磁性板に対向しない少くとも一方の端部に、銅などの良伝導体からなる環状体を結合した、請求項１，２のいずれかに記載の渦電流減速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は案内筒の加工と案内筒に対する強磁性板の結合が簡単な渦電流減速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
制動ドラムの内部に配置した案内筒の断面長方形の内空部に、可動の磁石支持筒と不動の磁石支持筒を収容し、可動の磁石支持筒を正逆回動して各磁石支持筒の外周面に結合した軸方向に並ぶ磁石（永久磁石、以下同じ）の極性が異なる非制動位置と、軸方向に並ぶ磁石の極性が同じ制動位置とに切り換える従来の渦電流減速装置では、非制動時に磁石の磁界が制動ドラムに及ばないように、制動ドラムの内周面に対向する案内筒に、かなり厚い強磁性板（普通には１０〜１６ｍｍ）を埋設しなければならない。このため、アルミニウム鋳物からなる案内筒に強磁性板を鋳込むか、非磁性体のステンレス板からプレス成形した案内筒に多数の開口を設け、各開口に強磁性板を嵌合したうえ溶接している。前者の方法は歩留りが低く、後者の方法は加工に手数がかかり、いずれもコスト低減が難しい。
【０００３】
【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、案内筒の加工が容易であり、軽量化とコスト低減に役立つ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と、該制動ドラムの内部にあつて少くとも１つの可動の磁石支持筒と、該可動の磁石支持筒の外周面に等間隔に結合した多数の磁石とを有し、該磁石からの磁界に基づく渦電流により制動ドラムに制動力を発生させる渦電流減速装置において、前記磁石の外周側に軟磁性体の薄板からなる案内筒を設置し、該案内筒の内外周面の一方に各磁石に対向する強磁性板を結合したことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明では軟磁性体の薄板からなる案内筒の磁石と対向する部分に厚めの強磁性板を溶接により結合し、案内筒を磁石の外周側に配置する。案内筒の強磁性板と強磁性板の間（磁石と磁石の間）の部分は、磁界が透過しにくいように板厚を薄くしてもよい。案内筒の剛性強度を確保するために、薄肉の部分にアルミニウム、ステンレスなどの非磁性体からなる補強板を溶接、ろう付けなどにより結合してもよい。
【０００６】
また、制動ドラムに渦電流が流れやすくするために、制動ドラムの強磁性板に対向しない部分に銅などの良伝導体からなる環状体を結合する。
【０００７】
【実施例】
図１に示すように、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２にスプライン嵌合した取付フランジ３に、制動ドラム８のボス部５のフランジ５ａと、駐車ブレーキの制動ドラム４の端壁板とを一緒に複数のボルト６とナツトにより締結される。ボス部５から径外方へ突出する多数の支持腕７の先端に、多数の冷却フイン９を外周面に備える制動ドラム８の基端部ないし右端部が溶接などにより結合される。制動ドラム８の開放端部ないし左端部の端壁面には銅などの良伝導体からなる環状板１０が結合され、制動ドラム８の内周面の強磁性板４１と対向しない左端部に、環状板１０と一体の筒ないし環状板１１が結合される。制動ドラム８の内周面の強磁性板４１と対向しない右端部にも、同様の筒ないし環状板１２が結合される。各環状板１０〜１２は制動ドラム８の内部を流れる渦電流の軸方向の広がりをもたせ、制動トルクを増大させる。
【０００８】
制動ドラム８の内部には、断面長方形の内空部を有する案内筒２１が配設される。案内筒２１は非磁性体からなる側壁２４と内側案内筒２３とを有する断面Ｌ字形の筒部分と、非磁性体の環状板からなる側壁２４ａとを複数のボルトにより結合し、軟磁性体の薄板から成形した外側案内筒２２の両側縁部２０を径内方へ折り曲げたうえ側壁２４，２４ａに固定される。外側案内筒２２の外周面には、制動ドラム８の内周面に対向して多数のブロツク状の強磁性板（ポールピース）４１が周方向等間隔に結合される。
【０００９】
案内筒２１の内空部には、磁性体からなる可動の磁石支持筒２５と不動の磁石支持筒２６とが収容される。可動の磁石支持筒２５は軸受２５ａにより内側案内筒２３に正逆回動可能に支持され、磁石支持筒２６はボルトなどにより内側案内筒２３に固定される。各磁石支持筒２５，２６の外周面には各強磁性板４１に対向する多数の磁石１５，１６が周方向等間隔に、かつ強磁性板４１に対向する極性が周方向に交互に異なるように結合される。
【００１０】
可動の磁石支持筒２５を正逆回動するための流体圧アクチユエータ３１は、側壁２４と一体に形成したシリンダ３２にピストン３３を嵌挿して両端室を区画し、ピストン３３に結合したロツドの外端を、磁石支持筒２５から側壁２４のスリツト３５を経て外部へ突出する腕３４に連結される。
【００１１】
上述の渦電流減速装置において、非制動時、軸方向に並ぶ磁石支持筒２５の磁石１５と磁石支持筒２６の磁石１６との、強磁性板４１に対する極性が互いに逆の状態にあり、磁石支持筒２５，２６と強磁性板４１との間に短絡的磁気回路ｚが生じる。したがつて、磁石１５，１６の磁界は制動ドラム８に及ばないので、制動ドラム８に制動トルクは発生しない。制動時、アクチユエータ３１により磁石支持筒２５を磁石１５の配列ピツチだけ回動すると、各磁石支持筒２５，２６の磁石１５，１６の強磁性板４１に対する極性が同じになる。したがつて、磁石１５，１６からの磁界を回転する制動ドラム８が横切る時、制動ドラム８に渦電流に基づく制動トルクが発生する。この時、図２に示すように、制動ドラム８と磁石支持筒２５，２６との間に磁気回路ｗが生じる。
【００１２】
しかし、実際には制動ドラム８の高速回転中は、磁気回路ｗは制動ドラム８の矢印ｘで示す回転方向へ引きずられたような格好になるので、後述するように、強磁性板４１の側面断面の形状は長方形にするよりも、図９，１０に示すような形状が好ましく、また制動ドラム８の中速回転では、図８に示すような形状が好ましい。
【００１３】
図２に示すように、各磁石１５，１６は磁石支持筒２５，２６の外周面に重ね合され、かつ周方向に隣接する磁石１５，１６の間に保持具２９を挟むように、磁石１５，１６の前後端壁に形成した肩部１５ａへ保持具２９を重ね合せ、複数のボルト２８により支持筒２５，２６へそれぞれ締結される。
【００１４】
図３に示すように、薄い軟磁性板からなる外側案内筒２２の内周面の、強磁性板４１の相互の間の部分に軸方向の溝を設けて薄肉部４２を形成することにより、外側案内筒２２と磁石支持筒２５との間に洩れ磁界による短絡的磁気回路が生じるのを抑制できる。外側案内筒２２の薄肉部４２を補強するために、軸方向の溝を覆うように非磁性体からなる補強板４３を外側案内筒２２に溶接、ろう付けなどにより結合するのが好ましい。図４に示す実施例では、断面溝型の補強板４４を結合することにより、外側案内筒２２の剛性強度を一層高めることができる。
【００１５】
図５に示すように、外側案内筒２２の外周面に軸方向の溝を設けて薄肉部４２を形成し、軸方向の溝に断面溝型の補強板４５を係合し、補強板４５の前後端縁を周方向に並ぶ強磁性板４１に係合するようにすれば、強磁性板４１の周方向の位置決めが容易になる。
【００１６】
図６に示す実施例では、図５に示す実施例とは逆に、外側案内筒２２の内周面に強磁性板４１を溶接により結合し、さらに外側案内筒２２の内周面に溝を設けて薄肉部５３を強磁性板４１と強磁性板４１との間に形成し、該溝に断面溝型の補強板４５を係合すると同時に、補強板４５の前後端縁を強磁性板４１の後前端面に係合したものである。
【００１７】
図７に示す実施例では、外側案内筒２２はそれぞれ薄肉部５３，４２を有する軟磁性板からなる内外１対の筒体２２ａ，２２ｂからなり、筒体２２ａ，２２ｂの間に強磁性板４１を挟むように結合したものであり、外側案内筒２２に対する強磁性板４１の結合強度を高めることができる。
【００１８】
以上説明した各実施例では、強磁性板４１はブロツク状のものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、図８〜１０に示すように円筒面をなす外面４６と内面４７の一方または両面を外側案内筒２２に結合するようにし、図８に示す実施例では、前端面（制動ドラム８の回転方向前方の端面）４８の外周側を切除して傾斜面４８ａを形成し、同様に後端面４９の外周側を切除して傾斜面４９ａを形成することにより、磁石１５，１６からの磁束を絞つて（磁束密度を高めて）制動ドラム８へ導き、制動トルクを高めることができる。図９に示す実施例では、前端面４８と後端面４９を制動ドラム８の図２に矢印ｘで示す回転方向へ傾け、全体として平行四辺形状に構成することにより、制動ドラム８の高速回転での磁石１５，１６からの磁束を強磁性板４１の前端部（制動ドラム８の回転方向）へ絞り込むことができる。図１０に示す実施例では、強磁性板４１の外面４６の後半部分を切除して段部４６ａを形成したものであり、制動ドラム８の高速回転で磁石１５，１６からの磁束を強磁性板４１の前端部へ一層絞り込んで制動ドラム８へ及ぼすことができる。
【００１９】
以上の示す実施例では、案内筒２１の内空部に可動の磁石支持筒２５と不動の磁石支持筒２６とを収容しているが、案内筒２１の内空部に可動の磁石支持筒２５だけを収容する渦電流減速装置にも適用できる。非制動時、図２に示す制動位置から磁石支持筒２５を磁石１５の半配列ピツチだけ回動し、周方向に並ぶ極性が異なる２つの磁石が共通の強磁性板４１に部分的に対向するようにすれば、２つの磁石１５の内外面を挟む磁石支持筒２５と強磁性板４１との間に短絡的磁気回路が生じ、制動ドラム８には磁界が及ばない。
【００２０】
図１１に示すように、本発明は磁石支持筒２５を流体圧アクチユエータ３１により制動ドラム８の内部へ押し込んだ制動位置と、制動ドラム８の内部から引き出した非制動位置とに切り換える形式の渦電流減速装置にも適用できる。案内筒２１は磁性体からなる外側案内筒１９と側壁２４と内側案内筒２３を有する断面Ｃ字形の筒部分と、前述した軟磁性板からなる外側案内筒２２と、非磁性体からなる側壁２４ａとを結合して、断面長方形の内空部２１ａを形成される。外側案内筒２２の内周面に多数の強磁性板４１が周方向等間隔に結合される。各強磁性板４１に対向する磁石１５を支持する磁石支持筒２５が内空部２１ａに収容される。磁石支持筒２５は内側案内筒２３に沿つて往復動可能に支持される。流体圧アクチユエータ３１のピストン３３から側壁２４を貫通して内空部２１ａへ延びるロツド３４ａが、磁石支持筒２５に結合される。しかし、外側案内筒２２と強磁性板４１との結合は、図２，４，５，７に示すように構成することができる。流体圧アクチユエータ３１はシリンダ３２が制動ドラム８の軸方向に配設され、かつ端壁を側壁２４に結合される点で図１に示すものと異なる。制動ドラム８については図１に示すものと同様である。
【００２１】
非制動時、図１１に示す制動位置から磁石支持筒２５を制動ドラム８の外部へ引き出すと、磁石１５は外側案内筒１９と磁石支持筒２５との間に短絡的磁気回路が形成され、制動ドラム８には磁界が及ばない。
【００２２】
【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と、該制動ドラムの内部にあつて少くとも１つの可動の磁石支持筒と、該可動の磁石支持筒の外周面に等間隔に結合した多数の磁石とを有し、該磁石からの磁界に基づく渦電流により制動ドラムに制動力を発生させる渦電流減速装置において、前記磁石の外周側に軟磁性体の薄板からなる案内筒を設置し、該案内筒の内外周面の一方に各磁石に対向して強磁性板を結合したから、強磁性板を支持する外側案内筒をプレス成形により構成でき、また、強磁性板を溶接、ろう付けなどにより結合できるので加工が容易であり、かつ強磁性板をアルミニウムなどの外側案内筒へ鋳込む従来例に比べて歩留りが良く、加工経費を節減でき、強磁性板と外側案内筒との高い結合強度が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係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要部を示す側面断面図である。
【図３】同渦電流減速装置の部分的変更実施例を示す側面断面図である。
【図４】同渦電流減速装置の部分的変更実施例を示す側面断面図である。
【図５】同渦電流減速装置の部分的変更実施例を示す側面断面図である。
【図６】本発明の第２実施例に係る渦電流減速装置の側面断面図である。
【図７】本発明の第３実施例に係る渦電流減速装置の側面断面図である。
【図８】強磁性体の断面形状を表す側面図である。
【図９】強磁性体の断面形状を表す側面図である。
【図１０】強磁性体の断面形状を表す側面図である。
【図１１】本発明が適用される他の形式の渦電流減速装置を示す正面断面図である。
【符号の説明】
２：回転軸  ５：ボス部  ７：支持腕  ８：制動ドラム  １０：良伝導体の環状板  １１：良伝導体の環状板  １２：良伝導体の環状板  １５：磁石  １６：磁石  ２１：案内筒  ２２：外側案内筒  ２２ａ：筒体  ２２ｂ：筒体  ２３：内側案内筒  ２４：側壁  ２４ａ：側壁  ２５：磁石支持筒  ２６：磁石支持筒  ２９：保持具  ３１：流体圧アクチユエータ  ３５：スリツト  ４１：強磁性板４２：薄肉部  ４３：補強板  ４４：補強板  ４５：補強板  ５３：薄肉部  ５４：補強板
【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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【図１０】
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【図１１】
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