(57)【要約】【課題】永久磁石同士の磁気的ショートを防止し、減速制動力の向上を図った渦電流式減速装置を提供する。【解決手段】回転軸に取り付けられたロータ２と、該ロータ２に対向させて配置された磁性体からなる磁石支持環６と、該磁石支持環６の内部に周方向に所定間隔を隔てて設けられた複数の永久磁石１０とを備えた渦電流式減速装置であって、上記磁石支持環６のロータ２側の面に、各永久磁石１０の間に位置させて、磁力線を切断するための凹部１１を形成した。【選択図】      図１
2004328863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に取り付けられたロータと、該ロータに対向するように配置された磁性体からなる磁石支持環と、該磁石支持環の内部に周方向に所定間隔を隔てて設けられた複数の永久磁石とを備えた渦電流式減速装置であって、上記磁石支持環のロータ側の面に、各永久磁石の間に位置させて、磁力線を切断するための凹部を形成したことを特徴とする渦電流式減速装置。
【請求項２】
上記凹部に、非磁性体部材を嵌め込んだ請求項１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、車両に減速制動を与える渦電流式減速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明者は、先に図１４、図１５に示す渦電流式減速装置を開発した（特願２００２−１５４３４９号の図１４参照）。図示するように、この渦電流式減速装置は、車両の駆動軸等の動力伝達系に取り付けられたドラム状のロータａと、変速機等の固定系に取り付けられたステータ（磁力源）ｂとを有し、ステータｂからロータａへ磁気を供給することでロータａに渦電流を生じさせて車両を減速制動し、磁気をステータｂ内に遮蔽することで減速制動を解除するものである。
【０００３】
ステータｂは、ロータａの内方に配置され固定系に支持された固定磁石支持環ｃと、固定磁石支持環ｃの内方に配置され所定角度範囲で回動可能に設けられた可動磁石支持環ｄとを有する。固定磁石支持環ｃは、磁性体からリング状に形成された本体ｅと、本体ｅ内に周方向に所定間隔を隔てて設けられた複数の永久磁石ｆとからなる。各永久磁石ｆは、周方向の両端面に磁極を有し、周方向に向き合う磁極が同極に設定されている。他方、可動磁石支持環ｄは、磁性体からリング状に形成された本体ｇと、本体ｇ内に周方向に所定間隔を隔てて設けられた複数の永久磁石ｈと、各永久磁石ｈ同士の間に形成された空隙（ボイド）ｉとからなる。各永久磁石ｈは、径方向の外側端面と内側端面とに磁極を有し、周方向に隣接する磁石同士が逆極性に設定されている。
【０００４】
車両を減速制動するときには、図１４に示すように、可動磁石支持環ｄを回動させて固定磁石支持環ｃの永久磁石ｆの磁極と合わせる。すると、各磁石支持環ｃ、ｄの永久磁石ｆ、ｈとロータａとの間にＮ極とＳ極とを結ぶ磁気回路が構成され、ロータａに渦電流が発生し、車両が減速制動される。減速制動を解除するときには、図１５に示すように、可動磁石支持環ｄを回動させて固定磁石支持環ｃの永久磁石ｆの磁極と異ならせる。すると、可動磁石支持環ｄの永久磁石ｈと固定磁石支持環ｃの永久磁石ｆとの間にＮ極とＳ極とを結ぶ磁気回路（ロータａに対する遮蔽回路）が構成され、車両の減速制動が解除される。
【０００５】
この種の固定磁石支持環ｃと可動磁石支持環ｄとを備えた渦電流式減速装置として、特許文献１及び特許文献２に記載されたものが知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特公平６−１０１９２２号公報
【特許文献２】
特公平７−１１８９０２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記渦電流式減速装置においては、図１６に示すように、可動磁石支持環ｄの本体ｇの外周面には、永久磁石ｈと空隙ｉとを覆うように、周方向に連続的に電磁鋼板ｊが設けられている。この電磁鋼板ｊは、本体ｇの外周面に形成された永久磁石ｈを装着する穴および空隙ｉを形成する穴を連続的に覆い、これにより可動磁石支持環ｄの剛性を確保するために設けられる。
【０００８】
このため、上記電磁鋼板ｊによって、図１６に示すように、隣接する永久磁石ｈ同士のＮ極とＳ極とを結ぶ磁気ショート回路Ｘが形成される。従って、その分、図１４に示す減速制動時にロータａに向かう磁力線数が減少し、減速制動力（性能）が低下してしまう。
【０００９】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、永久磁石同士の磁気的ショートを防止し、減速制動力の向上を図った渦電流式減速装置を提供することにある。
【００１０】
【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ロータと、該ロータに対向するように配置された磁性体からなる磁石支持環と、該磁石支持環の内部に周方向に所定間隔を隔てて設けられた複数の永久磁石とを備えた渦電流式減速装置であって、上記磁石支持環のロータ側の面に、各永久磁石の間に位置させて、磁力線を切断するための凹部を形成したものである。
【００１１】
本発明によれば、上記凹部によって隣接する永久磁石同士の磁気ショート回路が切断されるため、磁気的ショートが発生するものと比べると永久磁石からロータに向かう磁力線数が増え、減速制動力（性能）が向上する。
【００１２】
また、上記凹部に、非磁性体部材を嵌め込んでもよい。これにより、磁気的ショートの発生を確実に防止できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を添付図面に基いて説明する。
【００１４】
図１及び図２に示すように、この渦電流式減速装置１は、車両の駆動軸等の動力伝達系に取り付けられたドラム状のロータ２と、変速機等の固定系に取り付けられたステータ（磁力源）３とを有し、ステータ３からロータ２へ磁気を供給することでロータ２に渦電流を生じさせて車両を減速制動し、磁気をステータ３内に遮蔽することで減速制動を解除するものである。
【００１５】
ロータ２は、例えば低炭素鋼等、磁性体かつ導体の材質からなる。ステータ３からの磁気（磁力線）、及びそれによって生じる渦電流を流すためである。ロータ２の外周面には、渦電流によって生じた熱を放熱するための放熱フィン４が設けられている。
【００１６】
ステータ３は、ロータ２の内方に配置され固定系に支持された固定磁石支持環５と、固定磁石支持環５の内方に配置され所定角度範囲で回動可能に設けられた可動磁石支持環６とを有する。可動磁石支持環６と固定磁石支持環５との間には、可動磁石支持環６を固定磁石支持環５に対して回動させる図示しないアクチュエータ（エアシリンダ、ラック・ピニオン機構、ネジ送り機構等）が設けられている。
【００１７】
固定磁石支持環５は、磁性体（低炭素鋼等）からリング状に形成された本体７と、本体７内に周方向に所定間隔を隔てて複数設けられた永久磁石８とからなる。本体７は、図面裏表方向に積層された電磁鋼板の積層体や鉄のブロック材等からなる。各永久磁石８は、周方向の両端面に磁極を有し、周方向に向き合う磁極が同極に設定されている。
【００１８】
可動磁石支持環６は、磁性体（低炭素鋼等）からリング状に形成された本体９と、本体９内に周方向に所定間隔を隔てて複数設けられた永久磁石１０とを備える。本体９は、図面裏表方向に積層された電磁鋼板の積層体や鉄のブロック材等からなる。各永久磁石１０は、径方向の外側端面と内側端面とに磁極を有し、周方向に隣接する磁石同士が逆極性に設定されている。
【００１９】
可動磁石支持環６の永久磁石１０は、周方向に長く形成されており、その周方向の寸法は、固定磁石支持環５の永久磁石８、８同士の離間寸法に略合わせられている。他方、固定磁石支持環５の永久磁石８は、径方向に長く形成されており、その周方向の寸法は、可動磁石支持環６の永久磁石１０、１０同士の離間寸法に略合わせられている。
【００２０】
可動磁石支持環６の本体９のロータ２側の面には、図３にも示すように、各永久磁石１０同士の間に位置させて、永久磁石１０同士の磁力線を切断するための凹部１１が形成されている。凹部１１は、本体９の周方向に所定間隔を隔てて、それぞれ軸方向に沿って形成される。凹部１１の深さは、本体９の外周面から永久磁石１０の径方向内側端面までの深さに略合わせられている。
【００２１】
これにより、各永久磁石１０は、その径方向外側面１０ａおよび周方向側面１０ｂが、磁性体からなる断面略コ字状のカバ−１２で覆われ、磁気的に遮蔽されることになる。カバー１２は、磁石１０の径方向外側面１０ａを覆う周方向カバー部１２ａと、磁石１０の周方向側面１０ｂを覆う径方向カバー部１２ｂとからなる。径方向カバー部１２ｂは、径方向に沿ってストレート状に形成されている。
【００２２】
かかる可動磁石支持環６は、電磁鋼板を積層して製造される場合には、図３に示すように永久磁石１０を装着する部分が穴状に打ち抜かれ、且つ凹部１１の部分が打ち抜かれた形状の電磁鋼板を図面裏表方向に複数積層し、各穴に永久磁石１０を装着して製造される。
【００２３】
車両を減速制動するときには、図１に示すように、可動磁石支持環６を回動させ固定磁石支持環５の永久磁石８の磁極と合わせる。すると、各磁石支持環５、６の永久磁石８、１０とロータ２との間にＮ極とＳ極とを結ぶ磁気回路が構成され、ロータ２に渦電流が発生し、車両が減速制動される。
【００２４】
減速制動を解除するときには、図２に示すように、可動磁石支持環６を回動させ固定磁石支持環５の永久磁石８の磁極と異ならせる。すると、可動磁石支持環６の永久磁石１０と固定磁石支持環５の永久磁石８との間にＮ極とＳ極とを結ぶ磁気回路（ロータ２に対する遮蔽回路）が構成され、車両の減速制動が解除される。
【００２５】
以上の構成からなる本実施形態の作用を述べる。
【００２６】
本実施形態では、図１及び図３に示すように、可動磁石支持環６のロータ２側の面に、各永久磁石１０同士の間に位置させて凹部１１を設けているので、かかる凹部１１によって隣接する永久磁石１０同士の磁気ショート回路（図１６参照）Ｘが切断され、永久磁石１０同士が磁気的にショートすることが回避される。
【００２７】
このため、本実施形態では、図１６のタイプのように磁気的ショートが発生するものと比べると、減速制動時に、可動磁石支持環６の永久磁石１０からロータ２に向かう磁力線数が、磁気的ショートが生じない分だけ増え、減速制動力（性能）が向上する。
【００２８】
すなわち、本実施形態では、上記凹部１１を設けることによって、可動磁石支持環６の永久磁石１０の磁力線（磁力）を各磁石１０同士で磁気的にショートさせることなく有効にロータ２に作用させることができるので、図１６のタイプよりも減速制動力（性能）が向上する。
【００２９】
また、本実施形態では、カバ−１２の径方向カバー部１２ｂが、径方向に沿ってストレート状に形成されているので、永久磁石１０の磁気漏れ（磁気的ショート）を可及的に小さくできる。
【００３０】
変形例を図４に示す。
【００３１】
図示するように、この変形例は、上記径方向カバー部１２ｂを、径方向内側が厚く外側が薄くなるようにテーパ状（傾斜状）に形成した点のみが前実施形態と異なり、その他は同様の構成となっている。この変形例においては、前実施形態と同様の作用効果を奏することは勿論、径方向カバー部１２ｂをテーパ状に形成することで肉厚となって強度が向上するため、可動磁石支持環６の全体的な剛性及び永久磁石１０の支持剛性が向上する。
【００３２】
図５に示す変形例は、上記径方向カバー部１２ｂを、途中からテーパ状とすることで、補強したものである。図６に示す変形例は、上記径方向カバー部１２ｂを、途中からアール状とすることで、補強したものである。これらの実施形態においても、図３の変形例と同様の作用効果を奏する。
【００３３】
変形例を図７に示す。
【００３４】
図示するように、この変形例は、図３に示す最初の実施形態の凹部１１（径方向カバー部１２ｂがストレート状のタイプ）に、非磁性体部材１３を嵌め込むように設けた点のみが最初の実施形態と異なり、その他は同様の構成となっている。非磁性体部材１３は、その材質にオーステナイト系ステンレスやアルミ等が用いられ、ボルトやネジ等１４によって凹部１１に固定される。このように、凹部１１に非磁性体部材１３を設けることで、各永久磁石１０の磁気的ショートを防止できることは勿論、各永久磁石１０が動かないように補強される。よって、可動磁石支持環６の全体的な剛性及び永久磁石１０の支持剛性が向上する。また、本体９を構成すべく図面裏表方向に積層された複数の電磁鋼板の破損防止対策ともなる。
【００３５】
図８に示す変形例は、図４に示すテーパ状の凹部１１（径方向カバー部１２ｂがテーパ状のタイプ）にテーパ状の非磁性体部材１３を嵌め込むように設けたものである。この場合、ボルトやネジ等１４を締め込んで各非磁性体部材１３を夫々凹部１１の奥に移動させると、テーパ状に形成された径方向カバー部１２ｂがクサビ作用を発揮し、各永久磁石１０がその両端の各非磁性体部材１３によって挟まれて動かないように補強される。よって、可動磁石支持環６の全体的な剛性及び永久磁石１０の支持剛性が更に向上する。図９に示す変形例は、図５に示す途中からテーパ状に形成された凹部（径方向カバー部１２ｂが途中からテーパ状のタイプ）に非磁性体部材１３を充填するように設けたものである。この場合も、図８に示す変形例と同様の作用効果を奏する。
【００３６】
図１０及び図１１に示す変形例は、図３に示す最初の実施形態の凹部１１に、非磁性体部材１３をボルトやネジ等ではなく挟むようにして装着したものである。すなわち、非磁性体部材１３は、図１１に示すように、本体９を軸方向から挟むように断面略Ｃ字状に形成されており、電磁鋼板９ａを積層してなる本体９には、非磁性体部材１３の先端の爪部１３ｘが係合する穴９ｘが形成されている。この変形例においても、図７〜図９のタイプと同様の作用効果を奏することは勿論、非磁性体部材１３が本体９を構成する複数の電磁鋼板９ａを束ねる作用も発揮する。
【００３７】
変形例を図１２及び図１３に示す。
【００３８】
図示するように、この渦電流式減速装置１ａは、ロータ２をディスク状としたものである。すなわち、車両の駆動軸等の回転軸には、ディスク状のロータ２が取り付けられている。そして、ロータ２に対向させて、回転軸に対して同芯的に形成された固定磁石支持環５と可動磁石支持環６とが、軸方向に並べて配置されている。これら磁石支持環５、６はステータ３を構成する。
【００３９】
固定磁石支持環５は、磁性体からリング状に形成された本体７と、本体７内に周方向に所定間隔を隔てて複数設けられた永久磁石８とからなる。各永久磁石８は、周方向の両端面に磁極を有し、周方向に向き合う磁極が同極に設定されている。
【００４０】
可動磁石支持環６は、磁性体からリング状に形成された本体９と、本体９内に周方向に所定間隔を隔てて複数設けられた永久磁石１０とを備える。各永久磁石１０は、軸方向のロータ２側面と反ロータ２側面とに磁極を有し、周方向に隣接する磁石同士が逆極性に設定されている。
【００４１】
車両を減速制動するときには、図１２に示すように、可動磁石支持環６を回動させ固定磁石支持環５の永久磁石８の磁極と合わせる。すると、各磁石支持環５、６の永久磁石８、１０とロータ２との間にＮ極とＳ極とを結ぶ磁気回路が構成され、ロータ２に渦電流が発生し、車両が減速制動される。
【００４２】
減速制動を解除するときには、図１３に示すように、可動磁石支持環６を回動させ固定磁石支持環５の永久磁石８の磁極と異ならせる。すると、可動磁石支持環６の永久磁石１０と固定磁石支持環５の永久磁石８との間にＮ極とＳ極とを結ぶ磁気回路（ロータ２に対する遮蔽回路）が構成され、車両の減速制動が解除される。
【００４３】
可動磁石支持環６の本体９のロータ２側の面には、各永久磁石１０同士の間に位置させて、永久磁石１０同士の磁力線を切断するための凹部１１が形成されている。凹部１１は、本体９の周方向に所定間隔を隔てて、それぞれ径方向に沿って略放射状に形成される。凹部１１の深さは、本体９のロータ２側面から永久磁石１０の反ロータ側面までの深さに略合わせられている。
【００４４】
かかる凹部１１によって、隣接する永久磁石１０同士の磁気ショート回路が切断され、永久磁石１０同士が磁気的にショートすることが回避される。このため、磁気的ショートが発生するものと比べると、減速制動時に、可動磁石支持環６の永久磁石１０からロータ２に向かう磁力線数が、磁気的ショートが生じない分だけ増え、減速制動力（性能）が向上する。
【００４５】
すなわち、本実施形態では、上記凹部１１を設けることによって、可動磁石支持環６の永久磁石１０の磁力線（磁力）を各磁石１０同士で磁気的にショートさせることなく有効にロータ２に作用させることができるので、減速制動力（性能）が向上する。
【００４６】
なお、図１２及び図１３に示す凹部１１の形状を図４〜図６に示すようにテーパ状等に改良してもよく、凹部１１内に図７〜図１１に示すような非磁性体部材１３を嵌め込んでもよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る渦電流式減速装置によれば、永久磁石同士の磁気的ショートを防止でき、減速制動力の向上を図ることができる。
【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減速制動時の断面図である。
【図２】上記渦電流式減速装置の通常時（減速制動解除時）の断面図である。
【図３】上記渦電流式減速装置の部分拡大図である。
【図４】変形例を示す断面図である。
【図５】変形例を示す断面図である。
【図６】変形例を示す断面図である。
【図７】変形例を示す断面図である。
【図８】変形例を示す断面図である。
【図９】変形例を示す断面図である。
【図１０】変形例を示す断面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ断面図である。
【図１２】変形例を示す渦電流式減速装置の減速制動時の断面図である。
【図１３】上記渦電流式減速装置の通常時（減速制動解除時）の断面図である。
【図１４】本発明者が先に開発した渦電流式減速装置の減速制動時の断面図である。
【図１５】上記渦電流式減速装置の通常時（減速制動解除時）の断面図である。
【図１６】上記渦電流式減速装置の部分拡大図である。
【符号の説明】
１  渦電流式減速装置
２  ロータ
６  磁石支持環（可動磁石支持環）
１０  永久磁石
１１  凹部
１３  非磁性体部材
【図１】
2004328863.tif 000003
【図２】
2004328863.tif 000004
【図３】
2004328863.tif 000005
【図４】
2004328863.tif 000006
【図５】
2004328863.tif 000007
【図６】
2004328863.tif 000008
【図７】
2004328863.tif 000009
【図８】
2004328863.tif 000010
【図９】
2004328863.tif 000011
【図１０】
2004328863.tif 000012
【図１１】
2004328863.tif 000013
【図１２】
2004328863.tif 000014
【図１３】
2004328863.tif 000015
【図１４】
2004328863.tif 000016
【図１５】
2004328863.tif 000017
【図１６】
2004328863.tif 000018