(57)【要約】【課題】永久磁石の減磁を防止した渦電流式減速装置を提供する。【解決手段】回転軸２に取り付けられた制動ロータ３と、制動ロータ３に対向させて配置され、磁性体部材１７および磁性体部材１７に回転軸２の周方向に間隔を隔てて埋設された複数の永久磁石１６を備えた第１磁石環１８と、第１磁石環１８の上記制動ロータ３と反対側に対向させて配置され、回転軸２の周方向に間隔を隔てて配置された複数の永久磁石１０を備えた第２磁石環７とを備えた渦電流式減速装置であって、上記磁性体部材１７における、上記制動ロータ３と対向する側の端部と上記永久磁石１６との間の部分に空隙２０を設けたものである。【選択図】        図１
2004350412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に取り付けられた制動ロータと、該制動ロータに対向させて配置され、磁性体部材および該磁性体部材に上記回転軸の周方向に間隔を隔てて埋設された複数の永久磁石を備えた第１磁石環と、該第１磁石環の上記制動ロータと反対側に対向させて配置され、上記回転軸の周方向に間隔を隔てて配置された複数の永久磁石を備えた第２磁石環とを備えた渦電流式減速装置であって、
上記磁性体部材における、上記制動ロータと対向する側の端部と上記永久磁石との間の部分に、空隙を設けたことを特徴とする渦電流式減速装置。
【請求項２】
上記空隙内に非磁性体からなる断熱部材を挿入した請求項１記載の渦電流式減速装置。
【請求項３】
上記制動ロータが、ドラム状又はディスク状である請求項１又は２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、主に大型車両において補助ブレーキとして使用される渦電流式減速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、トラック等の大型車両の補助ブレーキとして渦電流式減速装置（リターダ）が使用されている。
【０００３】
本発明者は、特願２００２−１５４３４９号の明細書に記載されているような渦電流式減速装置を先に開発した。
【０００４】
この渦電流式減速装置は、図８〜図１０に示すように、車両のプロペラシャフト等の回転軸２に取り付けられたドラム状の制動ロータ３と、制動ロータ３の径方向内側に配置され、ミッションケース等の固定側に取り付けられたステータ４（磁力源）とを備え、ステータ４からロータ３へ磁気を供給することでロータ３に渦電流を生じさせて回転軸２を減速制動し、磁気をステータ４内に遮蔽することで減速制動を解除するものである。
【０００５】
ステータ４は、固定側に支持された環状ケーシング５を有し、その環状ケーシング５の外周壁には、制動ロータ３の内周面と対向させて第１磁石環１８が取り付けられる。図９及び図１０に示すように、第１磁石環１８は、環状ケーシング５に取り付けられたリング状の磁性体部材１７（電磁鋼板の積層体や鉄のブロック材等）と、その磁性体部材１７に制動ロータ３（回転軸２）の周方向に所定間隔を隔てて埋設された複数の永久磁石１６とを有する。各永久磁石１６は、周方向両端部に磁極面を有し、且つ周方向に隣接する永久磁石１６が同極で向き合うように設定される。各永久磁石１６の径方向外側には磁性体部材１７からなる薄板部１３が形成される。
【０００６】
環状ケーシング５の内部には、第２磁石環７が、第１磁石環１８に制動ロータ３と反対側（径方向内側）から対向させて収容される。第２磁石環７はブッシュ６を介して回動自在に支持され、環状ケーシング５の側部に設けられたアクチュエータ８（流体シリンダ等）により回動される。第２磁石環７は、非磁性体（オーステナイト系ステンレス等）からなる支持リング９と、支持リング９の外周に設けられたリング状の磁性体部材１１（電磁鋼板の積層体や鉄のブロック材等）と、磁性体部材１１に制動ロータ３（回転軸２）の周方向に所定間隔を隔てて埋設された複数の永久磁石１０とを有する。各永久磁石１０は、その周方向両端部に磁極面を有し、且つ周方向に隣接する永久磁石１０が同極で向き合うように設定される。
【０００７】
この渦電流式減速装置の減速制動をオフするときには、アクチュエータ８で第２磁石環７を回動させて、図９に示すように、第２磁石環７の各永久磁石１０が第１磁石環１８の各永久磁石１６と異極で対向する位相に位置させる。すると、第２磁石環７の永久磁石１０及び磁性体部材１１と第１磁石環１８の永久磁石１６及び磁性体部材１７との間で短絡的な磁気回路ｗ１が形成される。よって、制動ロータ３には磁気が作用せず、減速制動は生じない。このとき、永久磁石１６の磁束の一部が制動ロータ３側へ流れたとしても、その磁束が薄板部１３を通って短絡するため、制動ロータ３への磁気漏れを効果的に防止できる。
【０００８】
他方、減速制動をオンするときには、第２磁石環７を回動させて、図１０に示すように、第２磁石環７の各永久磁石１０が第１磁石環１８の各永久磁石１６と同極で対向する位相に位置させる。すると、第１磁石環１８の永久磁石１６及び磁性体部材１７と制動ロータ３との間、第２磁石環７の永久磁石１０及び磁性体部材１１と制動ロータ３との間でそれぞれ磁気回路ｗ２，ｗ３が形成される。よって、制動ロータ３に渦電流が生じ、その渦電流と永久磁石１０，１６からの磁束との相互作用により回転軸２が減速制動される。
【０００９】
【特許文献１】
特開平０７−１２３６９７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような渦電流式減速装置では、制動オン時に制動ロータ３が高温となるため、第１磁石環１８の各永久磁石１６が制動ロータ３からの熱伝達により高温となり、減磁してしまうおそれがあった。永久磁石１６が減磁すると、渦電流式減速装置の制動力が低下してしまう。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、永久磁石の減磁を防止した渦電流式減速装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、回転軸に取り付けられた制動ロータと、該制動ロータに対向させて配置され、磁性体部材及び該磁性体部材に上記回転軸の周方向に間隔を隔てて埋設された複数の永久磁石を備えた第１磁石環と、該第１磁石環の上記制動ロータと反対側に対向させて配置され、上記回転軸の周方向に間隔を隔てて配置された複数の永久磁石を備えた第２磁石環とを備えた渦電流式減速装置であって、上記磁性体部材における、上記制動ロータと対向する側の端部と上記永久磁石との間の部分に、空隙を設けたものである。
【００１３】
ここで、上記空隙内に非磁性体からなる断熱部材を挿入しても良い。
【００１４】
また、上記制動ロータが、ドラム状又はディスク状であっても良い。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１６】
図１は本実施形態に係る渦電流式減速装置の第１磁石環の部分拡大正面断面図である。
【００１７】
本実施形態の渦電流式減速装置は、基本的な構成が図８〜図１０に示したものと同様であるので、同一要素には同一の符号を付して説明を省略する。なお、以下の説明では、制動ロータ３の径方向を単に径方向と言い、制動ロータ３の周方向を単に周方向と言い、制動ロータ３の軸方向を単に軸方向と言う。
【００１８】
本実施形態の渦電流式減速装置の特徴は、図１に示すように、第１磁石環１８の磁性体部材１７における、制動ロータ３と対向する側の端部、つまり径方向外側端部１７ａと、各永久磁石１６の径方向外側端部との間の部分に空隙２０を形成した点にある。
【００１９】
本実施形態の空隙２０は、その断面が略矩形状であり、磁性体部材１７を軸方向（紙面裏表方向）に貫通して形成される。また、空隙２０の径方向内側端部２０ａは永久磁石１６の径方向外側端部まで延出しており、径方向外側端部２０ｂは、磁性体部材１７の径方向外側端部１７ａよりも所定距離内側の位置まで延出している。空隙２０の径方向外側端部２０ｂと磁性体部材１７の径方向外側端部１７ａとの間に、薄板部１３が形成される。空隙２０の周方向長さは、永久磁石１６の周方向長さよりも若干小さく形成される。
【００２０】
この空隙２０は、制動ロータ３から永久磁石１６へと伝達する熱量を抑制する機能を有する。つまり、空隙２０内には空気層が存在することになり、この空気層が制動ロータ３と永久磁石１６との間の断熱材として機能する。空気は磁性体部材１７とくらべて熱伝達率が著しく小さいので、制動ロータ３から永久磁石１６へと伝達する熱量は、図９及び図１０に示した渦電流式減速装置と比較して著しく小さくなる。従って、永久磁石１６の温度上昇を低く抑えることができ、減磁を防止又は抑制できる。
【００２１】
このように、本実施形態の渦電流式減速装置では、非常に簡単な構成で、永久磁石１６の減磁、ひいては渦電流式減速装置の制動能力の低下を防止できるという効果を奏するものである。
【００２２】
図２及び図３を用いて、本実施形態の変形例を説明する。
【００２３】
図２（ａ）に示した例は、空隙２０を永久磁石１６の径方向外側端部から磁性体部材１７の径方向外側端部１７ａまで貫通させて形成し、磁性体部材１７の外周面を覆うように磁性体からなる薄板２１を設けたものである。この例では、薄板２１が、図１における薄板部１３と同様の機能を有することになる。
【００２４】
図２（ｂ）に示した例は、空隙２０の周方向ほぼ中央部を横断するように磁性体部材１７からなる脚２２を形成したものである。脚２２は、空隙２０の径方向外側端部２０ａから径方向内側に延出し、その先端部が永久磁石１６の径方向外側端部と接触する。脚２２は、先端部において周方向長さが拡大されている。空隙２０は脚２２の両側にそれぞれ形成される。この例では、空隙２０を設けたことによる磁性体部材１７の強度低下を抑制することができる。
【００２５】
図２（ｃ）に示した例は、空隙２０の径方向内側端部２０ａを、永久磁石１６の径方向外側端部よりも所定距離外側に位置させたものである。この例では、永久磁石１６と空隙２０との間、および空隙２０と磁性体部材１７の径方向外側端部１７ａとの間にそれぞれ薄板部１３が形成される。
【００２６】
このように、空隙２０は永久磁石１６の径方向外側端部から連続するように形成しても良いし、永久磁石１６から間隔を隔てて形成しても良い。
【００２７】
図３（ａ）に示した例は、図２（ｃ）と同様の空隙２０であって、その周方向長さＬを永久磁石１６の周方向長さよりも長くしたものである。この例では、空隙２０による断熱効果をより高くすることができる。しかしながら、空隙２０の周方向長さＬをあまり大きくしすぎると、永久磁石１６から制動ロータ３へと流れる磁束の抵抗が大きくなり制動能力が低下することが考えられるため、制動能力とのかねあいを考慮して空隙２０の周方向長さＬを設定する必要がある。
【００２８】
図３（ｂ）に示した例は、空隙２０の周方向両端部に、径方向内側に延出した延出部２３をそれぞれ形成したものである。
【００２９】
図３（ｃ）に示した例は、磁性体部材１７における永久磁石１６と径方向外側端部１７ａとの間に、図１に示した空隙２０と同様の空隙２０を形成すると共に、その空隙２０及び永久磁石１６の周方向両端部に、径方向に延出した長方形状のスリット２５を形成したものである。
【００３０】
図３（ｂ）及び図３（ｃ）の例では、永久磁石１６の周方向両端部に形成された磁極面への熱伝達を効率的に防止できる。しかしながら、これらの例においても、延出部２３及びスリット２５のサイズ及び形状は、制動能力とのかねあいを考慮して設定される。
【００３１】
図１〜図３に示した全ての例において、空隙２０及びスリット２５内に合成樹脂などの非磁性体からなる断面部材を挿入しても良い。
【００３２】
本発明は他にも様々な変形例が考えられるものである。
【００３３】
例えば、図４に示すように第２磁石環７の永久磁石１０が制動ロータ３の径方向両端部に磁極面を有するタイプの渦電流式減速装置にも適用できる。つまり、図では示されていないが、係る渦電流式減速装置において、磁性体部材１７における、永久磁石１６の径方向外側端部と磁性体部材１７の径方向外側端部１７ａとの間に、図１〜図３に示したような空隙及びスリットを形成すれば良い。また、それら空隙及びスリット内に合成樹脂などの非磁性体からなる断熱部材を設けても良い。
【００３４】
また本発明は、ステータ４（環状ケーシング５）が制動ロータ３の外側に対向させて配置されたタイプにも適用可能である。その場合、第１磁石環１８が環状ケーシング５の内周壁に設けられるため、上記空隙２０及びスリット２５は各永久磁石１６と磁性体部材１７の径方向内側端部との間に形成することになる。また、図２（ａ）に示した例と同様に空隙２０を薄板２１で覆う場合、磁性体部材１７の内周面を覆うように薄板２１を設けることになる。
【００３５】
更に本発明は、図５に示すように、ディスク状の制動ロータ４３を備えたタイプにも適用可能である。この場合、ステータ４４が制動ロータ４３の側部に対向させて配置され、第１磁石環４８が環状ケーシング４５の側壁に設けられる。従って、空隙及びスリットは各永久磁石１６と磁性体部材５７の軸方向外側端部との間に形成することになる。
【００３６】
例えば、図６に示すように、空隙５０を永久磁石４６の軸方向一端（制動ロータ４３側端部）から磁性体部材５７の軸方向一端５７ａ（制動ロータ４３側端部）まで貫通させて形成し、磁性体部材５７の軸方向一端面を覆うように薄板５１を設ければ良い。
【００３７】
ディスク状の制動ロータ４３を備えた渦電流式減速装置に適用する場合、図６に示すように、第２磁石環４７の永久磁石４０が回転軸４２（図５参照）の軸方向両端部に磁極面を有するタイプでも、図７に示すように、回転軸４２の周方向両端部に磁極面を有するタイプでも適用可能である。また、図６及び図７では、ディスク状の制動ロータ４３を１枚だけ備えたタイプを示したが、制動ロータ４３がステータ４４の両側に設けられ、第１磁石環４８が環状ケーシング４５の両側壁に設けられるタイプにも適用可能であることは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、永久磁石の減磁を防止できるという優れた効果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る渦電流式減速装置の第１磁石環を示す部分拡大正面断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の変形例を示す部分拡大正面断面図である。
（ｂ）は、本発明の変形例を示す部分拡大正面断面図である。
（ｃ）は、本発明の変形例を示す部分拡大正面断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の変形例を示す部分拡大正面断面図である。
（ｂ）は、本発明の変形例を示す部分拡大正面断面図である。
（ｃ）は、本発明の変形例を示す部分拡大正面断面図である。
【図４】第２磁石環の永久磁石が制動ロータの径方向に磁極面を有する渦電流式減速装置の部分正面断面図である。
【図５】ディスク状の制動ロータを備えた渦電流式減速装置の上半分側面断面図である。
【図６】ディスク状の制動ロータを備えた渦電流式減速装置に適用した例を示す部分平面断面図である。
【図７】ディスク状の制動ロータを備えた渦電流式減速装置に適用した他の例を示す部分平面断面図である。
【図８】渦電流式減速装置の上半分側面断面図である。
【図９】図８の渦電流式減速装置の制動オフ時を示す部分正面断面図である。
【図１０】図８の渦電流式減速装置の制動オン時を示す部分正面断面図である。
【符号の説明】
２  回転軸
３  制動ロータ
５  環状ケーシング
７  第２磁石環
１０  永久磁石
１６  永久磁石
１８  第１磁石環
２０  空隙
【図１】
2004350412.tif 000003
【図２】
2004350412.tif 000004
【図３】
2004350412.tif 000005
【図４】
2004350412.tif 000006
【図５】
2004350412.tif 000007
【図６】
2004350412.tif 000008
【図７】
2004350412.tif 000009
【図８】
2004350412.tif 000010
【図９】
2004350412.tif 000011
【図１０】
2004350412.tif 000012