(57)【要約】【課題】制動トルクの向上を図ること。【解決手段】渦電流式減速装置の永久磁石５に対向して配置されるポールピース４である。その主面上方から見た投影形状が、回転後方側及び回転前方側が広がるように形成する。【効果】ロータの回転で引きずられた磁力線がポールピースの回転前方側に集中しても磁気飽和を起こさずに、回転中のロータへの磁力線が安定して流れる。また、ロータからの磁力線の流入が安定し、制動トルクの向上が図れる。【選択図】　　　　図５
2004140945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
渦電流式減速装置の永久磁石と対向して配置される強磁性板であって、前記強磁性板の主面上方から見た投影形状における渦電流を内部に生じる部材の制動時に回転方向と直交する幅が、前記回転の進行方向に向かって前方側で広がっていることを特徴とする強磁性板。
【請求項２】
渦電流式減速装置の永久磁石と対向して配置される強磁性板であって、前記強磁性板の主面上方から見た投影形状における渦電流を内部に生じる部材の制動時に回転方向と直交する幅が、前記回転の進行方向に向かって後方側で広がっていることを特徴とする強磁性板。
【請求項３】
渦電流式減速装置の永久磁石と対向して配置される強磁性板であって、前記強磁性板の主面上方から見た投影形状における渦電流を内部に生じる部材の制動時に回転方向と直交する幅が、前記回転の進行方向に向かって前方側および後方側の両方で広がっていることを特徴とする強磁性板。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の強磁性板を備えたことを特徴とする渦電流式減速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制動補助装置としてバスやトラック等の大型自動車に取り付けられ、特に制動トルクの向上を可能とする渦電流式減速装置の強磁性板及びそれを備えた渦電流式減速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、長い降坂時等において安定した減速を行い、フットブレーキの使用回数を減少させて、ライニングの異常摩耗やフェード現象を防止すると共に、制動停止距離の短縮を目的として、バスやトラック等の大型自動車にフットブレーキや排気ブレーキに加えて渦電流式減速装置が取り付けられるようになってきた。
【０００３】
この渦電流式減速装置は、現在では制動時に通電を必要としない永久磁石式のものが主流となっており、以下の４つの方式がある。
▲１▼　例えば図６に示すような、回転軸１に取り付けられ、制動時、渦電流を内部に生じるドラム型の部材（以下、「ロータ」という。）２ａの内周面側に、非磁性の支持体３間にその周方向に所定の間隔を存して配置した強磁性板（以下、「ポールピース」という。）４群を介して、前記ポールピース４と同じ間隔でＮ極、Ｓ極を周方向に交互に配置した永久磁石５群をその外周面に取り付けた強磁性の磁石支持リング６を配置し、この磁石支持リング６を前記永久磁石５群がポールピース４群と全面対向する位置から全面離脱する位置までアクチュエータ７によってケース８内を進退可能に設けた軸スライド方式（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
▲２▼　例えば図７に示すような、ロータ２ａの内周面側にこれを対向して配置した磁石支持リング６を、前記ポールピース４と磁石支持リング６の外周面に取り付けた永久磁石５とが重なり合う位置と、一つの永久磁石５が隣接するポールピース４を跨いで半分ずつ重なり合う位置とを、選択できるように旋回移動可能に設けた単列旋回方式（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
▲３▼　例えば図８に示すような、外周面にその周方向に沿って所定の間隔でＮ極、Ｓ極を交互に配置した永久磁石群を有する磁石支持リングを２個並列に配置し、一方の磁石支持リングは固定で（以下、「固定支持リング６ａ」という。）、他方の磁石支持リングは所定角度回動可能に構成し（以下、「可動支持リング６ｂ」という。）、可動支持リング６ｂの旋回移動によって、可動支持リング６ｂの永久磁石５ｂと隣合う固定支持リング６ａの永久磁石５ａが同極となる位置と、隣合う可動支持リング６ｂの永久磁石５ｂと固定支持リング６ａの永久磁石５ａが異極になる位置とを選択できるように構成した複列旋回方式（例えば、特許文献３参照。）。
【０００６】
▲４▼　例えば図９に示すような、回転軸１に取り付けられたディスク型のロータ２ｂと対向する位置に、非磁性の支持体３の間にその周方向に所定の間隔を存して配置したポールピース４群を介して、前記ポールピース４と同じ間隔でＮ極、Ｓ極を周方向に交互に配置した永久磁石５群を側面に取り付けた強磁性の磁石支持リング６を配置し、この磁石支持リング６を前記永久磁石５群がポールピース４群と全面対向する位置から全面離脱する位置までアクチュエータ７によってケース内を進退可能に設けたディスク型ロータによる軸スライド方式。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１−２３４０４３号公報
【特許文献２】
特開平１−２９８９４８号公報
【特許文献３】
特開平４−１２６５９号公報
【０００８】
ところで、上記したような渦電流式減速装置にあっては、いずれの方式であっても、ポールピース４と永久磁石５，５ａ，５ｂが全面対向する制動時には、磁石支持リング６と、隣接する永久磁石５，５ａ，５ｂ及び隣接するポールピース４と、ロータ２ａ，２ｂ間で磁気回路が形成され、ロータ２ａ，２ｂには永久磁石５，５ａ，５ｂからの磁力線が作用して渦電流が発生し、制動トルクが発生する。
【０００９】
そして、この制動力を効率良く発生させるためには、前記磁気回路を構成する磁力線が磁気飽和することなくロータ２ａ，２ｂに対して全て入力することが重要である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来は、ポールピース４の形状は略直方体で、内周側の回転（円周）方向長さは、図１０に示すように、永久磁石５の外周面長さと略同一であったため、前記制動時に形成される磁気回路は、図１０に細線で示したように、制動時にロータ２ａの回転方向に引きずられた形で歪曲し、磁力線がポールピース４の回転の進行方向に向かって前方側（以下、単に「回転前方側」という。）に集中することになる。そしてこの磁力線が集中するポールピース４の回転前方側では磁気飽和状態となって磁気洩れを起こし、ロータ２ａに達する磁束が弱くなって、制動トルクが低下するという欠点があった。
【００１１】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、制動時における磁力線の流れを最適に維持できるポールピースと、それを用いて制動トルクの向上を図ることのできる渦電流式減速装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、渦電流式減速装置の永久磁石と対向して配置されるポールピースの主面上方から見た投影形状におけるロータの回転方向に直交する幅を、制動時のロータの回転の進行方向に向かって前方側、あるいは、後方側で広げることとしている。ここで、ポールピースの主面とは、ポールピースの表面うち、最も広い表面積を有する面をいい、例えば蒲鉾型では湾曲した一面が主面である。主面上方とは、前記定義に基づく主面の中心から鉛直に伸びた軸上の方向を示す。
【００１３】
このようにポールピースの回転前方側をその後方側よりも広げることにより、ロータの回転で引きずられた磁力線がポールピースの回転前方側に集中しても、磁気飽和することなくロータに流れることになる。一方、ポールピースの回転後方側をその前方側よりも広げることによりロータからポールピースへの磁力線の流入が安定し、ポールピースから永久磁石への流れが多くなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る渦電流式減速装置は、永久磁石と対向して配置され、その主面上方から見た投影形状が、制動時の回転前方側、または、回転後方側で広げたポールピース、あるいは回転前方側と回転後方側の両方に広げた本発明に係るポールピースを備えたものである。
【００１５】
本発明に係るポールピースにおいて、そのロータの制動時の回転方向に直交する幅を回転前方側及び／又は回転後方側に広げるのは、ポールピースの主面上方から見た投影形状であって、例えば、図２のようにその外周面形状のみを広げたものとは異なる。
【００１６】
図２は、その外周面すなわちロータとの対向面１１が回転前方側に広がるよう、Ｔ字状に加工したものである。このポールピース４の場合の主面は永久磁石との対面１２である。従って、この図２に示したポールピース４は、外周面の形状が回転前方側に広がっているのみで、「主面上方から見た投影形状」すなわち、ポールピース４の永久磁石との対向面１２側から光を照射し、映し出される影に相当する形状は、長方形である。
【００１７】
図１は、本発明の制動時におけるポールピース４と永久磁石５の位置関係とその際の磁力線を模式的に示した図である。なお、図１では判り易いようにポールピース４と永久磁石５の間隔を大きくして示している。
この図１において、ポールピース４の紙面上方にロータが位置し、今矢印Ｘ方向にロータが回転している。制動時であるために永久磁石５と対向する位置にポールピース４が位置している。なお、ポールピース４には永久磁石５の大きさを２点鎖線で表示した。
【００１８】
ポールピース４の表面上に付した一点鎖線Ｙ方向は、ロータの回転する矢印Ｘ方向と直交する方向であり、本発明で言うところのポールピース４の幅を示す方向である。ロータの回転は矢印Ｘのｘ０　からｘ１　に向かって進行しており、この進行方向に向かって前方すなわち一点鎖線Ｙ方向より紙面左側（ｘ１　側）は回転前方側といい、前記進行方向に向かって「後ろの方向」すなわち紙面右側（ｘ０　側）は回転後方側である。
【００１９】
図１（ａ）は、永久磁石５から発しポールピース４を通過してロータに向かう磁力線を細線で示している。
ロータが矢印Ｘ方向に回転しているために、磁力線がポールピース４を通過してロータに向かう過程で回転の進行方向に引きずられ、ポールピース４の回転前方側に集中する。しかしながら、ポールピース４の主面上方から見た投影形状の幅が、回転前方側に広がる本発明に係るポールピース４を採用した本発明に係る渦電流式減速装置によれば、その広がり部にも磁力線が分散するのでポールピース４の回転前方側での磁気飽和が防止され、ポールピース４からロータへの磁力線が略完全に流れ、制動トルクが向上する。
【００２０】
また、図１（ｂ）は、ロータからポールピース４の回転後方側を通過して永久磁石５に戻る磁力線を細線で示している。
制動時、ポールピース４からロータに入った磁力線が、再びロータからポールピース４に戻る過程で、主面上方から見た投影形状が、回転後方側に広がる本発明に係るポールピース４を採用した本発明に係る渦電流式減速装置によれば、制動時、ロータからポールピース４への磁力線の流入が広がり部分からも流入し、これら磁力線が略完全に永久磁石に流れて制動トルクが向上する。
【００２１】
さらに、ポールピース４の主面上方から見た投影形状の幅が回転前方側および回転後方側の両方に広がる本発明に係るポールピース４を採用した本発明に係る渦電流式減速装置によれば、上記の相乗効果により、より一層、制動トルクが向上する。
【００２２】
特に、ポールピース４片の厚さが薄くなると、磁気飽和が生じ易くなるが、本発明の回転前方側や回転後方側にその幅を広げたポールピース４の採用で、その広がりの部分で磁力線が確保できて磁気飽和を防止でき、ポールピース４からロータへの、また、ロータからポールピース４への磁力線の流入が多くなり、すなわち、ポールピース４とロータ間の磁力線の流れが多くなることにより、このポールピース４を採用した電流式減速装置は制動トルクが向上するという作用効果が発揮される。しかも、幅広がりはロータの回転の進行方向（矢印Ｘ方向）でないから、磁力線がポールピース４同士を短絡して流れることによる制動トルクの低下も発生しない。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明に係るポールピースを模式的に示した図面に基づいて説明する。図３は、ポールピースの主面上方から見た投影形状の幅が、回転前方側に向かって次第に広がるか、又は、前方側の一部で広がっている例を示し、
図４は、同じく回転後方側に向かって次第に広がるか、又は、後方側の一部で広がっている例を示し、
図５は、同じく回転前方側および回転後方側に向かってそれぞれ次第に広がるか、又は、それぞれ一部で広がっている例を示す。
【００２４】
図３は、制動時に矢印Ｘ方向にロータが回転している状態でのポールピース４をその主面の中心鉛直線上の上方から見た投影形状で、回転前方側が広がるように形成した実施例を示した図である。４はポールピースを、４ａはその幅方向の広がり部を、また、５は永久磁石を、前記主面上方から見た投影形状でポールピース４との相関を示している。紙面中央縦線Ｙを境にして紙面右側が回転後方側、紙面左側が回転前方側を示す。
【００２５】
図３の（ａ）は、永久磁石５と略同面積のポールピース４における回転前方側の一部である端部に三角形状の広がり部（斜線で示す部分）４ａを紙面の上下に対称に設けた例である。前記主面上方から見た投影形状が永久磁石５と略同面積の四角形状の従来のポールピース４に比べ、この（ａ）に示した本発明に係るポールピース４では、前記三角形状の広がり部４ａの面積だけ大きくすることで、ポールピース４における回転前方側での制動時における磁気の飽和を防止している。
【００２６】
（ｂ）は、（ａ）の三角形状の広がり部４ａに代えて、回転前方側全体が前方側に向かって次第に広がるような広がり部４ａにした例である。この場合も広がり部４ａを紙面の上下に対称に設け、回転前方側において広がり部４ａだけその面積が大きくなり、制動時における磁気飽和を防いでいる。
【００２７】
（ｃ）は、ポールピース４の回転後方側の端面から回転前方側の端面にかけてその幅が次第に広がるような略直線状に広がり部４ａ設けた例を示している。
（ｄ）は、ポールピース４の回転前方側の端部に突起状の広がり部４ａを設け、この突起状の広がり部４ａで制動時における磁気の飽和を防止している。この場合は、広がり部４ａの面積を小さく押さえて広がり幅を大きくしたものである。
【００２８】
図４は、図３と同様に制動時に矢印Ｘ方向にロータが回転している状態のポールピース４をその主面上方から見た投影形状で、回転後方側が広がるように形成した実施例を示した図である。
【００２９】
図４において、（ａ）は、回転後方側の一部である端部に三角形状の広がり部４ａ（斜線で示す部分）を紙面の上下に対称に設け、ロータからの磁力線を導きやすくした例である。
（ｂ）は、（ａ）の三角形状の広がり部４ａに代えて、回転後方側全体が、後方側に向かって次第に広がるような広がり部４ａにした例で、ロータの回転が速くロータからの磁力線がポールピース４の中央側に引きずられている場合でも、磁力線を導きやすくした例である。
【００３０】
（ｃ）は、ポールピース４の回転前方側の端面から回転後方側の端面にかけてその幅が次第に広がるような略直線状に広がり部４ａを設けた例を示し、（ｂ）と同様の働きをなす。
（ｄ）は、ポールピース４の回転後方側の端部に突起状の広がり部４ａを設けた例で、（ａ）と同様にこの突起状の広がり部４ａでロータからの磁力線を導きやすくした例である。
【００３１】
図５は、図３と同様に制動時に矢印Ｘ方向にロータが回転している状態のポールピース４をその主面上方から見た投影形状で、回転後方側と回転前方側の夫々が広がるように形成した実施例を示した図である。
図５は、主として、図３と図４を合成し夫々の作用効果を兼ね合わせたものである。
【００３２】
（ａ）は、図３の（ａ）と図４の（ａ）の合成を示し、
（ｂ）は、図３の（ｂ）と図４の（ｂ）の合成を示し、
（ｃ）は、図３の（ｃ）と図４の（ｃ）の合成を示し、
（ｄ）は、図３の（ｄ）と図４の（ｄ）の合成を示したものである。
【００３３】
以上のポールピース４の実施例では、幅方向（紙面上下方向）に対称な形状のものを示したが、必ずしも幅方向に対称な形状にする必要はなく、また、回転前方側と回転後方側で対称とする必要もない。広がり部４ａが存在すれば、その分ポールピース４の回転前方側での磁気飽和を防げ、あるいは回転後方側でロータからポールピース４への磁力線の流入が安定し、渦電流式減速装置の制動時の制動トルクが向上する。また、ポールピース４の中央部よりも回転前方側や回転後方側の幅を広げたのは、磁力線の流出、流入が主にポールピース４の中央部よりもその両端部に集中するからである。
【００３４】
更に、例えば、図５（ａ）（ｄ）のように回転前方側や回転後方側の端部にのみ広がり部４ａを形成する場合には、ポールピース４の回転方向中央部から広がり部への連続部分は大きな角度αや大きな円弧Ｒとする方が磁力線が流れやすく望ましい。
また、前記実施例には表示しなかったが、ポールピース４の厚さ方向に窪みを設けたり、回転方向や幅方向の厚さを変化させたりしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ロータの回転で引きずられた磁力線がポールピースの回転前方側に集中しても磁気飽和を起こさずに、回転中のロータへの磁力線が安定して流れ、また、ロータからの磁力線の流入が安定し、渦電流式減速装置の制動時の制動トルクの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】制動時におけるポールピースと永久磁石との位置関係とその磁力線の関係を模式的に示した図で、
（ａ）は、永久磁石から発し、ポールピースを通過してロータに向かう磁力線を示した図である。
（ｂ）は、ロータからポールピースの回転後方側を通過して永久磁石に戻る磁力線を示した図である。
【図２】ロータへの対向面を加工したポールピースの一例を示した図である。
【図３】ポールピースをその主面上方から見た投影形状で、回転前方側を広がりに形成した実施例を示した図である。
【図４】ポールピースをその主面上方から見た投影形状で、回転後方側を広がりに形成した実施例を示した図である。
【図５】ポールピースをその主面上方から見た投影形状で、回転前方側と回転後方側の夫々を広がりに形成した実施例を示した図である。
【図６】従来における軸スライド方式の渦電流式減速装置の一例を示す図である。
【図７】従来における単列旋回方式の渦電流式減速装置の一例を示す図である。
【図８】従来における複列旋回方式の渦電流式減速装置の一例を示す図である。
【図９】従来におけるディスク型ロータによる軸スライド方式の渦電流式減速装置の一例を示す図である。
【図１０】強磁性の磁石支持リング、永久磁石、ロータの位置関係を示す正面図で、同時にロータの回転時の磁気回路を模式的に示した図である。
【符号の説明】
１　　回転軸
２ａ，２ｂ　　ロータ
３　　非磁性の支持体
４　　強磁性板（ポールピース）
４ａ　　広がり部
５，５ａ，５ｂ　　永久磁石
６　　磁石支持リング
６ａ　　固定支持リング　　　　　６ｂ　　可動支持リング
７　　アクチュエータ
８　　ケース
１１　　ポールピースの外周面（ロータとの対向面）
１２　　ポールピースの内周面（永久磁石との対向面）
【図１】
2004140945.tif 000003
【図２】
2004140945.tif 000004
【図３】
2004140945.tif 000005
【図４】
2004140945.tif 000006
【図５】
2004140945.tif 000007
【図６】
2004140945.tif 000008
【図７】
2004140945.tif 000009
【図８】
2004140945.tif 000010
【図９】
2004140945.tif 000011
【図１０】
2004140945.tif 000012