(57)【要約】  減速装置は、制動部材（１）と、第１永久磁石（３）と、第２永久磁石（４）と、ポールピース（５）と、を備える。第１永久磁石（３）は、制動部材（１）の内周面又は外周面と隙間を空けて対向し、円周方向に配列される。各第１永久磁石（３）は、径方向に配置された一対の磁極を有する。第２永久磁石（４）及びポールピース（５）は、制動部材（１）と第１永久磁石（３）との間の隙間に設けられ、円周方向に配列される。各第２永久磁石（４）は、円周方向に配置された一対の磁極を有する。ポールピース（５）は、隣接する第２永久磁石（４）の間に配置されて第２永久磁石（４）と接触する。第１永久磁石（３）の磁極の配置は、隣接する第１永久磁石（３）同士で交互に反転する。第２永久磁石（４）の磁極の配置は、隣接する第２永久磁石（４）同士で交互に反転する。第２永久磁石（４）は、上底、及び上底よりも長い下底を含む台形状の横断面を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に固定される円筒状の制動部材と、
前記制動部材の内周面又は外周面と隙間を空けて対向し、前記制動部材の円周方向に所定の間隔で配列された複数の第１永久磁石であって、前記制動部材の径方向に配置された一対の磁極を各々有する前記第１永久磁石と、
前記第１永久磁石を保持する円筒状の磁石保持部材と、
前記隙間に設けられ、前記第１永久磁石の配置角度と一致する配置角度で前記円周方向に配列された複数の第２永久磁石であって、前記円周方向に配置された一対の磁極を各々有する前記第２永久磁石と、
前記隙間に設けられ、前記円周方向に隣接する前記第２永久磁石同士の間に配置されて前記第２永久磁石と接触する複数のポールピースと、
前記第２永久磁石及び前記ポールピースを保持するステータと、
前記磁石保持部材を回転させて、制動状態と非制動状態とを切り替えるスイッチング機構と、を備え、
前記第１永久磁石の前記磁極の配置は、前記円周方向に隣接する前記第１永久磁石同士で交互に反転し、
前記第２永久磁石の前記磁極の配置は、前記円周方向に隣接する前記第２永久磁石同士で交互に反転し、
前記第２永久磁石の各々は、前記制動部材側に配置される上底と、前記第１永久磁石側に配置され前記上底よりも長い下底と、を含む台形状の横断面を有し、
前記制動状態において、前記第２永久磁石の各々は、前記円周方向の一端部が、当該一端部の磁極と同じ磁極を前記第２永久磁石側に有する一の第１永久磁石と、前記径方向において重なるとともに、前記円周方向の他端部が、当該他端部の磁極と同じ磁極を前記第２永久磁石側に有する他の第１永久磁石と、前記径方向において重なるように配置され、
前記非制動状態において、前記第２永久磁石の各々は、前記円周方向の前記一端部が、当該一端部の磁極と異なる磁極を前記第２永久磁石側に有する一の第１永久磁石と、前記径方向において重なるとともに、前記円周方向の前記他端部が、当該他端部の磁極と異なる磁極を前記第２永久磁石側に有する他の第１永久磁石と、前記径方向において重なるように配置される、渦電流式減速装置。
【請求項２】
請求項１に記載の渦電流式減速装置であって、
前記円周方向に隣接する前記第２永久磁石の前記円周方向の端同士の間に第１空隙が設けられる、渦電流式減速装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の渦電流式減速装置であって、
前記円周方向に隣接する前記ポールピースの前記円周方向の端同士の間に第２空隙が設けられる、渦電流式減速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、トラック、バス等の車両に補助ブレーキとして搭載される減速装置に関する。特に、本開示は、制動力を発生させるために永久磁石を用いた渦電流式減速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、渦電流式減速装置は円筒状の制動部材を備える。制動部材は、車両の回転軸に固定される。通常、制動部材の内周側に、複数の永久磁石が回転軸周りに配列される。制動部材の内周面と磁石の外周面との間の隙間に、複数のポールピースが回転軸周りに配列される。スイッチング機構によって、ポールピースに対する磁石の位置が切り替わり、制動と非制動とが切り替わる。【０００３】
渦電流式減速装置は、磁石の位置を切り替えるスイッチング機構の違いにより、軸方向スライド型と、周方向旋回型とに分類される。軸方向スライド型の渦電流式減速装置は、例えば登録実用新案第２５５７７４０号公報（特許文献１）に記載されているように、アクチュエータによって回転軸方向に磁石を進退させることにより、制動と非制動とを切り替える。特許文献１の渦電流式減速装置では、制動時において、制動部材内に磁石が配置され、磁石からの磁束がポールピースを通じて制動部材に達する。一方、非制動時には、磁石は、アクチュエータによって回転軸方向に移動して制動部材から遠ざかる。そのため、磁石からの磁束が制動部材に達しない。【０００４】
軸方向スライド型の渦電流式減速装置では、磁石を回転軸方向に移動させるための大きなスペースが必要となる。これに対して、周方向旋回型の渦電流式減速装置は、例えば特開２００４−４８９６３号公報（特許文献２）に記載されているように、制動部材の円周方向に磁石を移動させることで制動と非制動とを切り替えるものであり、省スペースを実現することができる。【０００５】
特許文献２の渦電流式減速装置では、制動時、各磁石がポールピースにほぼ完全に対向し、磁石からの磁束がポールピースを通じて制動部材に達する。つまり、磁石と制動部材との間に磁気回路が形成される。これにより、回転軸と一体で回転する制動部材の内周面に渦電流が発生する。その結果、制動部材に制動トルクが作用し、回転軸の回転速度が減少する。一方、非制動時には、磁石が円周方向に移動し、各磁石が隣り合うポールピースを跨ぐように配置される。これにより、実質的に、磁石からの磁束が制動部材に達しない。つまり、磁石とポールピースとの間に磁気回路が形成され、磁石と制動部材との間に磁気回路は形成されない。そのため、制動部材の内周面に渦電流が発生せず、制動トルクが発生しない。【０００６】
特開２００４−３２９２７号公報（特許文献３）及び特開２００７−８２３３３号公報（特許文献４）の渦電流式減速装置は、それぞれ回転軸周りに配列される第１及び第２磁石を備える。第２磁石は、第１磁石と制動部材との間に配置され、磁性部材の内部に埋設されている。制動と非制動とが切り替わる際には、第１磁石が円周方向に移動し、第１磁石と第２磁石との位置関係が調整される。特許文献３及び４によれば、制動時には、第１及び第２磁石からの磁束が制動部材に伝達される。非制動時には、第１磁石と第２磁石とが相互に磁気短絡され、遮断磁気回路が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】登録実用新案第２５５７７４０号公報
【特許文献２】特開２００４−４８９６３号公報
【特許文献３】特開２００４−３２９２７号公報
【特許文献４】特開２００７−８２３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、車両の性能はますます向上している。そのため、減速装置には、制動時により高い制動トルクを発生できることが要求される。さらに、減速装置には、非制動時に不用意な制動トルクの発生を抑制できることが要求される。【０００９】
本開示の１つの目的は、非制動時に不用意な制動トルクの発生を抑制しつつ、制動時により高い制動トルクを発生できる渦電流式減速装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の実施形態による渦電流式減速装置は、円筒状の制動部材と、複数の第１永久磁石と、円筒状の磁石保持部材と、複数の第２永久磁石と、複数のポールピースと、ステータと、スイッチング機構と、を備える。制動部材は、回転軸に固定される。第１永久磁石は、制動部材の内周面又は外周面と隙間を空けて対向する。第１永久磁石は、制動部材の円周方向に所定の間隔で配列される。第１永久磁石の各々は、制動部材の径方向に配置された一対の磁極を有する。磁石保持部材は、第１永久磁石を保持する。第２永久磁石は、上記隙間に設けられる。第２永久磁石は、第１永久磁石の配置角度と一致する配置角度で円周方向に配列される。第２永久磁石の各々は、円周方向に配置された一対の磁極を有する。ポールピースは、上記隙間に設けられる。ポールピースは、円周方向に隣接する第２永久磁石同士の間に配置されて第２永久磁石と接触する。ステータは、第２永久磁石及びポールピースを保持する。スイッチング機構は、磁石保持部材を回転させて、制動状態と非制動状態とを切り替える。第１永久磁石の磁極の配置は、円周方向に隣接する第１永久磁石同士で交互に反転する。第２永久磁石の磁極の配置は、円周方向に隣接する第２永久磁石同士で交互に反転する。第２永久磁石の各々は、上底と下底とを含む台形状の横断面を有する。上底は、制動部材側に配置される。下底は、第１永久磁石側に配置される。下底は、上底よりも長い。制動状態において、第２永久磁石の各々は、円周方向の一端部が一の第１永久磁石と径方向において重なるとともに、円周方向の他端部が他の第１永久磁石と径方向において重なるように配置される。このとき、一の第１永久磁石は、第２永久磁石の円周方向の一端部の磁極と同じ磁極を第２永久磁石側に有する。他の第１永久磁石は、第２永久磁石の円周方向の他端部の磁極と同じ磁極を第２永久磁石側に有する。非制動状態において、第２永久磁石の各々は、円周方向の一端部が一の第１永久磁石と径方向において重なるとともに、円周方向の他端部が他の第１永久磁石と径方向において重なるように配置される。このとき、一の第１永久磁石は、第２永久磁石の円周方向の一端部の磁極と異なる磁極を第２永久磁石側に有する。他の第１永久磁石は、第２永久磁石の円周方向の他端部の磁極と異なる磁極を第２永久磁石側に有する。
【発明の効果】
【００１１】
本開示の実施形態による渦電流式減速装置によれば、非制動時に不用意な制動トルクの発生を抑制しつつ、制動時により高い制動トルクを発生できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本開示の実施形態による減速装置を模式的に示す縦断面図である。
【図２】図２は、図１に示す減速装置における第１永久磁石の配列を示す斜視図である。
【図３】図３は、図１に示す減速装置による制動時の磁気回路を示す横断面図である。
【図４】図４は、図１に示す減速装置による非制動時の磁気回路を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本開示の実施形態について説明する。なお、以下の説明では、本開示の実施形態について例を挙げて説明するが、本開示は以下で説明する例に限定されない。以下の説明において特定の数値や特定の材料を例示する場合があるが、本開示はそれらの例示に限定されない。
【００１４】
本開示の実施形態による渦電流式減速装置は、円筒状の制動部材と、複数の第１永久磁石と、円筒状の磁石保持部材と、複数の第２永久磁石と、複数のポールピースと、ステータと、スイッチング機構と、を備える。制動部材は、回転軸に固定される。第１永久磁石は、制動部材の内周面又は外周面と隙間を空けて対向する。第１永久磁石は、制動部材の円周方向に所定の間隔で配列される。第１永久磁石の各々は、制動部材の径方向に配置された一対の磁極を有する。磁石保持部材は、第１永久磁石を保持する。第２永久磁石は、上記隙間に設けられる。第２永久磁石は、第１永久磁石の配置角度と一致する配置角度で円周方向に配列される。第２永久磁石の各々は、円周方向に配置された一対の磁極を有する。ポールピースは、上記隙間に設けられる。ポールピースは、円周方向に隣接する第２永久磁石同士の間に配置されて第２永久磁石と接触する。ステータは、第２永久磁石及びポールピースを保持する。スイッチング機構は、磁石保持部材を回転させて、制動状態と非制動状態とを切り替える。第１永久磁石の磁極の配置は、円周方向に隣接する第１永久磁石同士で交互に反転する。第２永久磁石の磁極の配置は、円周方向に隣接する第２永久磁石同士で交互に反転する。第２永久磁石の各々は、上底と下底とを含む台形状の横断面を有する。上底は、制動部材側に配置される。下底は、第１永久磁石側に配置される。下底は、上底よりも長い。制動状態において、第２永久磁石の各々は、円周方向の一端部が一の第１永久磁石と径方向において重なるとともに、円周方向の他端部が他の第１永久磁石と径方向において重なるように配置される。このとき、一の第１永久磁石は、第２永久磁石の円周方向の一端部の磁極と同じ磁極を第２永久磁石側に有する。他の第１永久磁石は、第２永久磁石の円周方向の他端部の磁極と同じ磁極を第２永久磁石側に有する。非制動状態において、第２永久磁石の各々は、円周方向の一端部が一の第１永久磁石と径方向において重なるとともに、円周方向の他端部が他の第１永久磁石と径方向において重なるように配置される。このとき、一の第１永久磁石は、第２永久磁石の円周方向の一端部の磁極と異なる磁極を第２永久磁石側に有する。他の第１永久磁石は、第２永久磁石の円周方向の他端部の磁極と異なる磁極を第２永久磁石側に有する。
【００１５】
本実施形態の減速装置によれば、スイッチング機構の作動により、ステータに対して磁石保持部材が相対回転し、制動状態と非制動状態とが切り替わる。各第２永久磁石の横断面形状が台形状であることから、制動状態及び非制動状態のいずれでも、１つの第１永久磁石に対し、１つのポールピース及びこのポールピースに接触する２つの第２永久磁石の円周方向の端部が径方向において重なる。すなわち、円周方向に配列された第２永久磁石を内周側又は外周側から見たとき、各第２永久磁石の端部が第１永久磁石と重なっている。ただし、制動状態では、第１永久磁石と重なる第２永久磁石の端部の磁極（例：Ｎ極）が、第１永久磁石の第２永久磁石に面する側の磁極（例：Ｎ極）と同じである。これに対し、非制動状態では、第１永久磁石と重なる第２永久磁石の端部の磁極（例：Ｓ極）が、第１永久磁石の第２永久磁石に面する側の磁極（例：Ｎ極）と異なる。本実施形態において、横断面とは、回転軸に垂直な断面をいう。
【００１６】
制動状態の場合、円周方向に隣接する第１永久磁石同士と、円周方向に隣接するポールピース同士と、磁石保持部材と、制動部材と、の間に、第１永久磁石による磁気回路が形成される。さらに、第２永久磁石と、円周方向に隣接するポールピース同士と、制動部材と、の間に、第２永久磁石による磁気回路が形成される。
【００１７】
したがって、本実施形態の減速装置によれば、制動時に、第１永久磁石からの磁束に第２永久磁石からの磁束が重畳し、これにより増強された強力な磁束が制動部材に達する。そのため、回転軸と一体で回転する制動部材により大きな渦電流が生じる。これにより、高い制動トルクを得ることが可能になる。
【００１８】
これに対し、非制動状態の場合、主に、円周方向に隣接する第１永久磁石同士と、第２永久磁石と、磁石保持部材と、の間に、第１及び第２永久磁石による磁気回路が形成される。
【００１９】
したがって、本実施形態の減速装置によれば、非制動時に、第１及び第２永久磁石から制動部材に漏れる磁束が少ない。そのため、回転軸と一体で回転する制動部材に発生する渦電流が少なく、不用意な制動トルクの発生を抑制することができる。
【００２０】
本実施形態の減速装置の典型的な例では、複数の第１永久磁石は、制動部材の内周側に配置され、制動部材の内周面と隙間を空けて対向する。この場合、複数の第２永久磁石及び複数のポールピースは、制動部材の内周面と複数の第１永久磁石の外周面との間の隙間に配置される。複数の第２永久磁石の回転軸周りの配置角度は、複数の第１永久磁石の回転軸周りの配置角度と一致する。複数のポールピースの回転軸周りの配置角度も、複数の第１永久磁石の回転軸周りの配置角度と一致する。
【００２１】
本実施形態の減速装置では、台形状の横断面を有する第２永久磁石の角部が丸められていてもよい。すなわち、第２永久磁石の台形状の横断面において、上底と斜辺、及び／又は下底と斜辺とが円弧で接続されていてもよい。あるいは、台形状の横断面を有する第２永久磁石の角部が面取りされていてもよい。すなわち、第２永久磁石の台形状の横断面において、上底と斜辺との間、及び／又は下底と斜辺との間に直線部が設けられていてもよい。
【００２２】
本実施形態の減速装置の典型的な例では、円周方向に隣接する第２永久磁石の円周方向の端同士の間に第１空隙が設けられており、この第１空隙が若干の磁気抵抗となる。制動時には、円周方向に隣接する第１永久磁石同士と、円周方向に隣接するポールピース同士と、磁石保持部材と、制動部材と、の間に、第１永久磁石と第２永久磁石による磁気回路が形成される。その際、第１永久磁石のＮ極から出た磁束は、第２永久磁石のＮ極から出た磁束と強め合いながら第１空隙を通じてポールピースに有効に導入される。さらに、制動部材からポールピースに導入された磁束は、第２磁石のＳ極に引き寄せられることで第１空隙を通じて第１永久磁石のＳ極に有効に達する。つまり、第１空隙が磁束の通路にもなる。よって、第１永久磁石及び第２永久磁石とポールピースとの間で授受される磁束の量が有効に確保される。
【００２３】
本実施形態の減速装置の典型的な例では、円周方向に隣接するポールピースの円周方向の端同士の間に第２空隙が設けられる。制動時、第２永久磁石と、円周方向に隣接するポールピース同士と、制動部材と、の間に、第２永久磁石による磁気回路が形成される。その際、第２空隙によって、一方のポールピースから他方のポールピースへの磁束の短絡が有効に抑制される。また、第２永久磁石における磁束の自己短絡を抑制することもできる。
【００２４】
以下に、本開示の渦電流式減速装置について、その実施形態を詳述する。
【００２５】
図１は、本実施形態による減速装置を模式的に示す縦断面図である。図２は、図１に示す減速装置における第１永久磁石の配列を示す斜視図である。図３及び図４は、図１に示す減速装置による磁気回路を示す横断面図である。これらの図のうち、図３は制動時の状態を示し、図４は非制動時の状態を示す。図３及び図４において、磁気回路を実線で模式的に示し、磁束の方向を実線上の矢印で示す。ここで、縦断面とは回転軸に沿った断面である。横断面とは回転軸に垂直な断面である。
【００２６】
図１〜図４を参照して、減速装置は、円筒状の制動部材１と、この制動部材１の内側に配設された円筒状の磁石保持部材２と、を備える。制動部材１は、車両の回転軸１０（例：プロペラシャフト、ドライブシャフト等）にロータ支持部材６を介して固定される（図１参照）。これにより、制動部材１は回転軸１０と一体で回転する。図３及び図４中の太線矢印は、制動部材１の回転方向の一例を示している。制動部材１の外周面には、放熱フィン１ａが設けられる（図１参照）。この放熱フィン１ａは、制動部材１そのものを冷却する役割を担う。
【００２７】
磁石保持部材２は、制動部材１と対を成し、制動部材１と同心状に配設される。磁石保持部材２は、車両の非回転部１１（例：トランスミッションカバー）に固定されたステータ支持部材７に対し、例えばリング状のスライドプレートを介して、摺動可能に配置されている。すなわち、磁石保持部材２は、回転軸１０に対して相対回転可能に支持される。言い換えると、磁石保持部材２は、回転軸１０と一体で回転しないよう、ステータ支持部材７を介して非回転部１１に支持されている。
【００２８】
図１及び図２を参照して、磁石保持部材２の外周面には、複数の第１永久磁石３が固定される。第１永久磁石３は、制動部材１の内周面１ｂと隙間を空けて対向し、回転軸１０を中心とする制動部材１及び磁石保持部材２の円周方向に所定の間隔で配列される。つまり、第１永久磁石３は、磁石保持部材２の全周にわたり、円周方向に間隔をあけて設けられる。第１永久磁石３は、それぞれ、一対の磁極（Ｎ極、Ｓ極）を有する。一対の磁極（Ｎ極、Ｓ極）は、回転軸１０を中心とする制動部材１及び磁石保持部材２の径方向に配置される。これらの第１永久磁石３の磁極（Ｎ極、Ｓ極）の配置は、円周方向に隣接する第１永久磁石３同士で交互に反転する（図２〜図４参照）。磁石保持部材２の材質は、強磁性材料（例：炭素鋼、鋳鉄等）である。
【００２９】
図１、図３及び図４を参照して、制動部材１の内周面１ｂと第１永久磁石３の外周面との隙間には、複数の第２永久磁石４、及び複数の強磁性体のポールピース５が設けられる。第２永久磁石４は、回転軸１０を中心とする制動部材１の円周方向に配列される。第２永久磁石４は、それぞれ、円周方向に配置される一対の磁極（Ｎ極、Ｓ極）を有する。これらの第２永久磁石４の磁極（Ｎ極、Ｓ極）の配置は、円周方向に隣接する第２永久磁石４同士で交互に反転する（図３及び図４参照）。ポールピース５は、円周方向に隣接する第２永久磁石４同士の間に配置されて第２永久磁石４と接触する。複数の第２永久磁石４の回転軸１０周りの配置角度は、複数の第１永久磁石３の回転軸１０周りの配置角度と一致する。複数のポールピース５の回転軸１０周りの配置角度も、複数の第１永久磁石３の回転軸１０周りの配置角度と一致する。
【００３０】
複数の第２永久磁石４及び複数のポールピース５は、各々の両側部をリング状のステータ８によって保持される。第２永久磁石４及びポールピース５は、ステータ８の全周にわたって配列されている。ステータ８は、ステータ支持部材７に固定される。つまり、ステータ８は、ステータ支持部材７を介し、回転軸１０に対して相対回転可能に支持される（図１参照）。言い換えると、ステータ８は、車両の回転軸１０と一体で回転しないよう、ステータ支持部材７を介して非回転部１１に支持されている。
【００３１】
図３及び図４を参照して、各第２永久磁石４の回転軸１０に垂直な断面（横断面）は台形状である。図４に示すように、第２永久磁石４の各々は、その横断面視で、上底４ａと、下底４ｂと、斜辺４ｃ，４ｃと、を含む。上底４ａは、制動部材１側に配置される。下底４ｂは、上底４ａよりも長く、第１永久磁石３側に配置される。各斜辺４ｃは、上底４ａと下底４ｂとを接続する。各斜辺４ｃは、下底４ｂと鋭角（０°よりも大きく９０°よりも小さい角）をなす。斜辺４ｃと下底４ｂとが円弧又は他の直線で接続される場合、斜辺４ｃの延長線と下底４ｂの延長線とがなす角が鋭角となる。第２永久磁石４は、その横断面視で、円周方向の両端部に向かうにつれて厚み（径方向における寸法）が小さくなる。すなわち、第２永久磁石４において、円周方向の両端部のボリュームは、円周方向の中央部のボリュームと比較して小さくなっている。
【００３２】
各第２永久磁石４の横断面は、実質的に等脚台形状であることが好ましい。この場合、設計上、第２永久磁石４の形状が等脚台形状であればよく、製造時の寸法誤差等により生じた非対称性は許容されるものとする。
【００３３】
図４を参照して、各ポールピース５の回転軸１０に垂直な断面（横断面）は、実質的に五角状（ホームベース形状）である。ポールピース５の各々は、その横断面視で、制動部材１に対向する底辺５ａと、底辺５ａの両端から第２永久磁石４側に延びる対辺５ｂ，５ｂと、第２永久磁石４の斜辺４ｃと接触する斜辺５ｃ，５ｃと、を含む。ポールピース５は、その横断面視で、円周方向の中央部に向かうにつれて厚み（径方向における寸法）が大きくなる。ポールピース５の最大厚みは、第２永久磁石４の最大厚みよりも大きい。ポールピース５において、円周方向の中央部のボリュームは、円周方向の両端部のボリュームと比較して大きくなっている。
【００３４】
引き続き図４を参照して、円周方向に隣接する第２永久磁石４の円周方向の端同士の間に第１空隙Ｇ１が設けられる。この第１空隙Ｇ１は、ポールピース５の第１永久磁石３に近い側の面に接する。ポールピース５の最大厚みが第２永久磁石４の最大厚みよりも大きいことにより、円周方向に隣接するポールピース５の円周方向の端同士の間に第２空隙Ｇ２が設けられる。第２空隙Ｇ２は、円周方向に隣接するポールピース５同士の対辺５ｂの間に形成される。この第２空隙Ｇ２は、第２永久磁石４の制動部材１に近い側の面（上底４ａ）に接する。第１空隙Ｇ１は、互いに隣り合う第２永久磁石４間の隙間であり、単なる空間（空気）であってもよいし、非磁性材料が充填されていてもよい。同様に、第２空隙Ｇ２は、互いに隣り合うポールピース５間の隙間であり、単なる空間（空気）であってもよいし、非磁性材料が充填されていてもよい。
【００３５】
スイッチング機構は、磁石保持部材２を回転させる。スイッチング機構として、磁石保持部材２の側面からはレバー２ａが突出する（図１参照）。そのレバー２ａに、図示しないリンク機構を介して、図示しないエアシリンダ、電動アクチュエータ等の駆動装置が接続される。制動と非制動との切替えの際、その駆動装置の作動により、磁石保持部材２及び第１永久磁石３が一体で回転する。これにより、第１永久磁石３、第２永久磁石４及びポールピース５の位置は、以下の２つの状態（制動状態と非制動状態）を取る。
【００３６】
図３を参照して、制動時、１つの第１永久磁石３に対し、１つのポールピース５及びこのポールピース５に接触する２つの第２永久磁石４の円周方向の端部が径方向において（径方向視で）重なる。言い換えると、第１永久磁石３の各々は、円周方向において隣り合う２つの第２永久磁石４に跨るように配置され、これら第２永久磁石４の端（下底４ｂと斜辺４ｃとの間の角（図４））に面する。このとき、第１永久磁石３と重なる第２永久磁石４の端部の磁極（例：Ｎ極）が、第１永久磁石３の第２永久磁石４に面する側の磁極（例：Ｎ極）と同じである。これに対して、図４を参照して、非制動時は、制動時と同様に、１つの第１永久磁石３に対し、１つのポールピース５及びこのポールピース５に接触する２つの第２永久磁石４の円周方向の端部が径方向において（径方向視で）重なる。言い換えると、第１永久磁石３の各々は、円周方向において隣り合う２つの第２永久磁石４に跨るように配置され、これら第２永久磁石４の端（下底４ｂと斜辺４ｃとの間の角）に面する。このとき、第１永久磁石３と重なる第２永久磁石４の端部の磁極（例：Ｓ極）が、第１永久磁石３の第２永久磁石４に面する側の磁極（例：Ｎ極）と異なる。第１永久磁石３（第２永久磁石４、ポールピース５）の配置角度の分だけ磁石保持部材２をステータ８に対して相対回転させることによって、制動と非制動との切替えが行われる。
【００３７】
図３を参照して、制動状態の場合、円周方向で隣接する第１永久磁石３のうちの一方の第１永久磁石３のＮ極から出た磁束は、その一方の第１永久磁石３に重なる２つの第２永久磁石４のＮ極から出る磁束と重畳し、その一方の第１永久磁石３に重なるポールピース５に第１空隙Ｇ１を通じて導入される。ポールピース５に導入された磁束は、そのポールピース５及びその一方の第１永久磁石３に対向する制動部材１に達する。制動部材１に達した磁束は、他方の第１永久磁石３に重なるポールピース５に導入されて、その他方の第１永久磁石３のＳ極に達する。その他方の第１永久磁石３のＮ極から出た磁束は、磁石保持部材２を通じて、その一方の第１永久磁石３のＳ極に達する。
【００３８】
その際、第２永久磁石４のＮ極から出た磁束は、その第２永久磁石４のＮ極に重なる第１永久磁石３のＮ極から出る磁束と重畳し、その第２永久磁石４のＮ極と接触するポールピース５に導入される。ポールピース５に導入された磁束は、そのポールピース５及びその一方の第１永久磁石３に対向する制動部材１に達する。制動部材１に達した磁束は、その第２永久磁石４のＳ極に接触するポールピース５を通じて、その第２永久磁石４のＳ極に達する。
【００３９】
つまり、制動時には、円周方向に隣接する第１永久磁石３同士と、円周方向に隣接するポールピース５同士と、磁石保持部材２と、制動部材１と、の間に、第１永久磁石３による磁気回路が形成される。さらに、第２永久磁石４と、円周方向に隣接するポールピース５同士と、制動部材１と、の間に、第２永久磁石４による磁気回路が形成される。このような磁気回路が、円周方向の全域にわたり、交互にその磁束の向きを逆向きにして形成される。
【００４０】
第１及び第２永久磁石３，４と制動部材１との間に相対的な回転速度差が生じた状態において、第１及び第２永久磁石３，４から制動部材１に磁界が作用すると、第１永久磁石３と対向する制動部材１の内周面１ｂに渦電流が発生する。この渦電流と、第１及び第２永久磁石３，４からの磁束密度との相互作用により、フレミングの左手の法則に従い、回転軸１０と一体で回転する制動部材１に回転方向と逆向きの制動トルクが発生する。
【００４１】
したがって、本実施形態の減速装置によれば、制動時に、第１永久磁石３からの磁束に第２永久磁石４からの磁束が重畳し、これにより増強された強力な磁束が制動部材１に達する。そのため、回転軸１０と一体で回転する制動部材１により大きな渦電流が生じる。これにより、高い制動トルクを得ることが可能になる。
【００４２】
これに対し、図４を参照して、非制動状態の場合、円周方向で隣接する第１永久磁石３のうちの一方の第１永久磁石３のＮ極から出た磁束は、直ちに、その一方の第１永久磁石３に重なる２つの第２永久磁石４のＳ極に達する。第２永久磁石４のＮ極から出た磁束は、直ちに、その第２永久磁石４のＮ極に重なる他方の第１永久磁石３のＳ極に達する。その他方の第１永久磁石３のＮ極から出た磁束は、磁石保持部材２を通じて、その一方の第１永久磁石３のＳ極に達する。
【００４３】
つまり、非制動時には、円周方向に隣接する第１永久磁石３同士と、第２永久磁石４と、磁石保持部材２と、の間に、第１及び第２永久磁石３，４による磁気回路が形成される。このような磁気回路が、円周方向の全域にわたり、交互にその磁束の向きを逆向きにして形成される。
【００４４】
したがって、本実施形態の減速装置によれば、非制動時に、第１及び第２永久磁石３，４からの磁束は制動部材１に確実に達しない。つまり、第１及び第２永久磁石３，４から制動部材１への不用意な磁束漏れを抑制できる。そのため、回転軸１０と一体で回転する制動部材１に渦電流が発生せず、不用意な制動トルクの発生を抑制できる。
【００４５】
例えば、制動部材１の材質は、強磁性材料（例：炭素鋼、鋳鉄等）である。制動部材１の内周面１ｂに導電率の高い銅めっき層が形成されてもよい。制動部材１の内周面１ｂに銅めっき層が形成されると、制動時に、制動部材１の内周面１ｂに発生する渦電流が大きくなる。これにより、制動トルクのさらなる向上を図ることができる。
【００４６】
一般に、永久磁石において、磁極（Ｎ極、Ｓ極）の配置方向の中央部から出る磁束の直進性は小さく、磁極の配置方向の両端部から出る磁束の直進性は大きい。この点を考慮し、第２永久磁石４は、横断面視で台形状をなすことで、円周方向の両端部に向かうほどボリュームが小さくなるように構成されている。これにより、第２永久磁石４の両端部から出る磁束を減少させることができ、制動時において、互いに隣り合う第２永久磁石４の一方から他方に磁束漏れが生じるのを抑制することができる。さらに、互いに隣り合う第２永久磁石４の間に配置されるポールピース５は、横断面視で五角形状をなすことで、円周方向の中央部に向かうほどボリュームが大きくなるように構成されている。このようなポールピース５により、制動時において、互いに隣り合う第２永久磁石４の一方から他方への磁束漏れをより確実に抑制し、各第２永久磁石４から出た磁束を制動部材１側に導くことができる（図３）。したがって、本実施形態の減速装置によれば、制動トルクを効果的に発生させることができる。
【００４７】
本実施形態の減速装置では、互いに隣り合うポールピース５の間に第２空隙Ｇ２が設けられている。第２永久磁石４の制動部材１側の面（上底４ａ）は、第２空隙Ｇ２に対して露出している。すなわち、第２永久磁石４の制動部材１側の面は、ポールピース５等の強磁性体によって覆われていない。このため、制動時において、第２永久磁石４から出た磁束が制動部材１に到達せずに当該第２永久磁石４に戻ること（自己短絡）を抑制することができ、制動トルクを効果的に発生させることができる。
【００４８】
本実施形態の減速装置では、互いに隣り合う第２永久磁石４の間であって、第１永久磁石３とポールピース５との間に第１空隙Ｇ１が設けられている。上述した通り、第１空隙Ｇ１は、空間（空気）であるか、非磁性材料が充填されているため、その磁気抵抗が大きい。よって、非制動時において、第１永久磁石３から出た磁束がポールピース５側に漏れるのを抑制することができ、第１永久磁石３から出た磁束をより確実に第２永久磁石４側に導くことができる（図４）。その結果、非制動時における不用意な制動トルクの発生を効果的に抑制することができる。
【００４９】
第１空隙Ｇ１は、制動時において、第１及び第２永久磁石３，４による磁気回路の形成を実質的に阻害しない。詳述すると、制動時には、制動部材１と、磁石保持部材２と、円周方向に隣接する第１永久磁石３同士及びポールピース５同士との間に、第１及び第２永久磁石３，４による磁気回路が形成される。その際、一方の第１永久磁石３のＮ極から出た磁束は、第２永久磁石４のＮ極から出た磁束と強め合いながら、第１空隙Ｇ１を通じ、一方のポールピース５に有効に導入される。一方のポールピース５に導入された磁束は、制動部材１を通って他方のポールピース５に導入された後、第２永久磁石４のＳ極に引き寄せられることにより、第１空隙Ｇ１を通じ、他方の第１永久磁石３のＳ極に有効に到達する。よって、第１及び第２永久磁石３，４とポールピース５との間で授受される磁束の量は、十分に確保される。このように、第１空隙Ｇ１は、制動時において、若干の磁気抵抗にはなるものの、磁束の通路になることができる。
【００５０】
その他、本開示は上記の実施形態に限定されず、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本開示の渦電流式減速装置は、あらゆる車両の補助ブレーキとして有用である。
【符号の説明】
【００５２】
１  制動部材
１ｂ  制動部材の内周面
２  磁石保持部材
３  第１永久磁石
４  第２永久磁石
４ａ  第２永久磁石の上底
４ｂ  第２永久磁石の下底
４ｃ  第２永久磁石の斜辺
５  ポールピース
８  ステータ
１０  回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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