(57)【要約】【課題】所謂旋回方式のリターダにおいて、ステータケース内部圧力の過剰な上昇を抑制すること。【解決手段】永久磁石を収容するケースを非密閉状態とするための通気孔を形成する。そして、継続的な制動動作等の原因によってステータケースの内部圧力が上昇しても、通気孔を介して空気が出入りし、ステータケース内部の圧力をケース外の圧力（大気圧）と常に等しくなるようにする。これにより、永久磁石がロータの回転方向に旋回するタイプであり、ステータケースの内部容積の比較的小さいリターダにおいても、ケース内圧上昇の悪影響を確実に回避することが可能となる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関の回転軸に連結されたロータと；
前記ロータの回転方向に旋回移動することによって、前記回転軸に制動を与え、又は解除する永久磁石と；
前記永久磁石を収容するケースとを備え、
前記ケースには、当該ケースを非密閉状態とするための通気孔が形成されていることを特徴とする渦電流式減速装置。
【請求項２】
前記通気孔は、水やほこりが侵入し難い位置に形成されることを特徴とする請求項１に記載の渦電流式減速装置。
【請求項３】
前記通気孔には、外部からの空気や水分の侵入を防ぐ逆止弁が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の渦電流式減速装置。
【請求項４】
前記通気孔には、異物を除去するためのフィルターが設けられていることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の渦電流式減速装置。
【請求項５】
前記通気孔には、所定長さの通気管が連結されていることを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載の渦電流式減速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、渦電流式減速装置に関し、詳しくは、永久磁石をロータの回転方向に旋回移動させることによって回転軸に制動を与え、又は、解除するタイプの渦電流式減速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
渦電流式減速装置（以下、「リターダ」と言う。）は、例えば、複数の永久磁石を外周に設けた磁石支持リングをステータケース内部に配置し、当該磁石支持リングを移動させることによって制動力を切り替えるようになっている。このようなリターダは、トラック等の大型車両に設置されることが多い。リターダを磁石の移動方向によって分類すると、磁石支持リングをロータの回転軸と平行な方向に進退移動させるタイプ（以下、「軸スライド方式」と言う。）と、磁石支持リングをロータの回転方向に旋回移動させるタイプ（以下、「旋回方式」と言う。）とに分けられる。旋回方式のリターダには、同軸上に配置された２列の磁石支持リングの片方を旋回させる複列タイプと、１列の磁石支持リングを旋回させる単列タイプとがある。
【０００３】
ステータケース内において、磁石支持リングはエアシリンダを用いて駆動される。すなわち、エアシリンダ内のピストンに連結されたシリンダロッドが磁石支持リングに連結されており、シリンダロッドの進退動作によって、磁石支持リングが所定の方向に平行移動又は旋回移動する。
【０００４】
ところで、ステータケース内部の空間は、常温下では概ね大気圧を保っているが、制動動作を繰り返すと、ロータの発熱により気圧が上昇する。また、ステータケース内部をスライドするシリンダロッドの移動により、ケース内空間容積が減少することによってケース内の気圧が一時的に高くなることがある。その他、気候等の条件によって、装置外部の気温が上昇してステータケース内の気圧が高くなることもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、ステータケース内部の気圧が上昇すると、磁石支持リングを駆動するシリンダロッドの移動時に、上昇した気圧が反力として作用し、作動速度（スイッチング応答性）を低下させることになる。また、旋回方式のリターダは、軸スライド方式に比べてステータケース内部容積が小さいため、上記のような圧力変動による問題が顕著に表れる。
【０００６】
本発明の目的は、旋回方式のリターダにおいて、ステータケース内部圧力の過剰な上昇を抑制することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、永久磁石がロータの回転方向に旋回するタイプのリターダに適用されるものであり、永久磁石を収容するケースを非密閉状態とするための通気孔を形成する。
【０００８】
上記のような構成によれば、継続的な制動動作等の原因によってステータケースの内部圧力が上昇しても、通気孔を介して空気が出入りするため、ステータケース内部の圧力はケース外の圧力（大気圧）と常に等しくなる。従って、永久磁石がロータの回転方向に旋回するタイプであり、ステータケースの内部容積の比較的小さいリターダにおいても、ケース内圧上昇の悪影響を確実に回避することができる。ところで、エアシリ−ンダにより、永久磁石を駆動する場合、シリンダに供給される圧縮エアーの圧力は最大で１１ｋｇｆ／ｃｍ２と高圧となる。エアシリンダの故障等で、高圧空気がケース内部に流入した場合、ケースが高圧容器となり、耐圧の弱い部分が破損し、装置の動作に支障をきたす。上記のような構成により、これを確実に回避できる。
【０００９】
通気孔からステータケース内部に水滴やダストの侵入を防ぐために、水がかかり難い位置に通気孔を配置することが好ましい。また、通気孔に、外部からの空気や水分の侵入を防ぐ逆止弁を設けることもできる。これにより、ステータケースの内圧が外圧より高くなると、ケース内の空気を排気し、ケース内圧を外圧以下に保つことが可能となる。一方、ケース温度が低下したり、シリンダロッドをケースの外に退出させた時にケースの内圧が外部に対して低くなっても、ケース内への外気の流入は防止されているので、水分やダストの侵入を防止することができる。
【００１０】
更に、通気孔にフィルターを設ければ、ステータケース内部に水滴やダストが侵入するのを効果的に防止できる。なお、フィルターとしては、水分を透過せずに気体透過性を有する素材を使用することが好ましい。例えば、多孔質樹脂、連続多孔質素材、高分子フィルムなどの防水・撥水性と気体透過性を兼ねた素材を使用する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
【００１２】
図１は、本発明の第１実施例に係るリターダのステータケース構造を示す正面図である。また、図２は、第１実施例に係るリターダのステータケース構造を示す側面図である。本実施例のリターダは、磁石支持リングをロータの回転方向に旋回移動させる旋回方式であり、同軸上に配置された２列の磁石支持リングの片方を旋回させる複列タイプである。なお、本発明の基本的特徴は、永久磁石を収容するケースを非密閉状態とするための通気孔を形成することにあるが、本実施例においては、当該通気孔に通気管を連結した例を示す。従って、通気管（２８）を取り外した状態でも本発明の基本的な作用効果を得ることができる。
【００１３】
図１及び図２において、符号１７は強磁性板；２０は永久磁石（４０）等を収容するステータケース；２２及び２４はアクチュエータ（シリンダ）；２８は通気用のホース（通気管）；２６は通気孔２１にホース２８を連結するためのエルボ；３０はホース２８の先端に接続される逆止弁を示す。符号３６は通気孔２１に設けられたフィルター；３８は回転軸（図示せず）と一体となって回転するロータ；４０は永久磁石；４２は磁石支持リングを示す。
【００１４】
ステータケース２０は、アルミニウム，ステンレス，樹脂，鋼板，鋳鉄，鋳鋼等から成形することができる。
【００１５】
アクチュエータ２２，２４は、磁石支持リング４２を回転軸（図示せず）方向に押して、微小距離だけ旋回させるものである。ステータケース２０には、当該ケース２０を非密閉状態にするための通気孔２１が形成され、その通気孔２１には、通気管としてのホース２８が連結されている。通気孔の位置は、図１及び図２のホース連結位置２１の他に、符号３２，３４で示すような箇所に設定することができる。基本的には、通気孔の位置は、ケース２０内部と外部とを貫通させることができる位置であれば良いが、水分などの異物が侵入しにくい位置が好ましい。ただし、本実施例のように、通気孔２１にホース２８を連結する場合には、異物の侵入等に関しては、通気孔の位置はそれほど重要ではないが、ホース２８を取り付けられる空間を通気孔の周辺に確保可能な位置に通気孔を形成する必要がある。
【００１６】
通気孔２１の形状は、ホース２８を接続する関係上、基本的には円形となる。その場合の大きさは、例えば、直径１ｍｍ〜６ｍｍ程度とする。ただし、ホース２８を使用しない場合には、スリット状等の他の形状とすることもできる。スリット状の場合には、例えば、長辺を２〜１０ｍｍ、短辺を０．１〜２ｍｍとする。通気孔２１の形状を円形とした場合には、比較的穴開け加工し易すくなる。一方、狭いスリット形状とすることにより、ケース内部への水分、異物の侵入をある程度防止できるメリットがある。
【００１７】
図３〜図５は、ホース２８の取り付け部の構造例を示す側面図（一部破断）である。図３において、ステータケース２０の通気孔２１に対してねじ込み部（ボルト）５０を介してエルボ２６が固定される。ねじ込み部５０と通気孔２１との間には、フィルター３６が配置される。エルボ２６のステータケース２０と逆側の端部には、ホース２８が接続される。本実施例に係るリターダをトラックに設置する場合には、ホース２８の開放側の先端を地面側の下方に向けることにより、外部からのほこりや水の侵入を防止し易くなり、仮に侵入しても自重で落下し、常に開口状態を保つことができる。
【００１８】
エルボ２６のホース接続部（４８）は、一般にナイロンチューブやウレタンチューブの接続に用いられる所謂クイック継ぎ手（ワンタッチ継ぎ手）が採用されている。当該継ぎ手の内部に設けられたリテーナ（図示せず）がホース２８の外側からホース２８を締め付けて、ホース２８の抜けを防止し、更に、当該継ぎ手の内壁とホース外周との間に設けられたＯリングによって配管の気密を確保する構造である。
【００１９】
エルボ２６は、鉄鋼材料、黄銅、樹脂、アルミニウム等から成形することができる。フィルター３６は、多孔質樹脂、連続多孔質素材、高分子フィルム、セルロース等の繊維、金網、金属不織布、焼結金属等から成形することができる。ホース２８は、ナイロン、ポリウレタン、ゴム、鋼管等から成形することができる。
【００２０】
図４に示す構造と図３に示す構造との違いは、エルボ２６のホース接続部５２にある。図４に示す構造においては、エルボ２６の先端部にホース２８の内径寸法よりも外径の大きな接続口５２を設け、そこへホース２８の一端を押し込むことでホース２８を固定するようになっている。その他の構造については、図３のものと同一であるため、説明を省略する。
【００２１】
図５に示す構造と図４に示す構造との違いは、図５に示す構造では通気孔２１側にフィルタ（３６）を設けていない点である。このような構造により、ステータケース２０側の構造が簡素化されるというメリットがある。なお、図３及び図４に示す構造と同様に、ほこりや水分の侵入を防ぐために、ホース２８の途中又は、先端フィルターを設けることは可能である。その他の構造については、図３に示すのものと同一であるため、説明を省略する。
【００２２】
上記のような構成の本実施例によれば、継続的な制動動作等の原因によってステータケース２０の内部圧力が上昇しても、通気孔２１を介して空気が出入りするため、ステータケース２０内部の圧力はケース外の圧力（大気圧）と常に等しくなる。従って、永久磁石４０がロータの回転方向に旋回するタイプであり、ステータケース２０の内部容積の比較的小さいリターダにおいても、ケース内圧上昇の悪影響を確実に回避することができる。また、通気孔２１にホース２８を連結することにより、通気孔の配置設計の自由度が広がると共に、外気と接触する部分を任意の位置まで引き回すことが可能となり、ステータケース２０内へのほこりや水分の侵入を容易に回避できる。更に、通気孔２１又はホース２８の途中にフィルターを設けることにより、ステータケース２０内部に水滴やダストが侵入するのをより効果的に防止できる。
【００２３】
図６は、ホース２８のステータケース２０と逆側の先端に取付けられる逆止弁の構造を示す断面図であり、（Ａ），（Ｂ）の２種類を例示する。これらの逆止弁は、外部からの空気や水分がステータケース２０に侵入するのを防ぐものである。図６（Ａ）に示す逆止弁は、ハウジング６０と；ハウジング６０内に収容されるバルブボディ６２と；バルブボディ６２の内側端部に装着されたフッ素ゴム等から成形されるゴムパイプ６４と；ハウジング６０の先端に設けられた取り付けボルト６６とを備えている。取り付けボルト６６は、当該逆止弁を装置の適当な位置に固定したり、装置から離れた場所（例えば、トラックの車体等）に固定するために使用される。
【００２４】
ステータケース２０の内圧が外部に比べ高くなると、ゴムパイプ６４が拡張し、ある圧力差になると、バルブボディ６２との間に隙間が生じ、エアを開放するようになっている。また、ステータケース２０の内外の圧力差が小さくなると、ゴムパイプ６４が収縮し、バルブボディ６２との間の隙間がなくなり、気密性を確保する。
【００２５】
図６（Ｂ）に示す逆止弁は、ハウジング６８と；ハウジング６８内に収容されるバルブボディ７０と；バルブボディ７０の内側端部に装着されたフッ素ゴム等から成形される傘型パッキン７２とを備えている。このような構成の逆止弁においては、ステータケース２０の内圧が外部に比べ高くなると、傘型パッキン７２がエア通路を拡げるように弾性変形し、外部に対してエアを開放する。一方、ステータケース２０の内外の圧力差が小さくなると傘型パッキン７２は、元の形状に戻り、エア通路が塞がれて気密性が確保される。
【００２６】
逆止弁としては、ステータケース２０の内外気圧の圧力差が小さい時にも排気でき、且つ、圧力差が大きい時に外気の流入を確実に防止できる高耐圧とすることが好ましい。すなわち、クラッキング圧が低く、吸気時のシール耐圧が高い構造とすべく、温度特性に優れたフッ素ゴム製やニトリルゴム製等のパッキン（６４，７２）を採用する。また、必要により多孔質フィルターなどのフィルター素材をホース２８の途中に設ければ、パッキン（６４，７２）への異物の付着による機能低下を防止することができる。
【００２７】
逆止弁においては、ステータケース２０の内圧が外圧より高くなると、ケース２０内の空気を排気し、ケース内圧を外圧以下に保つことが可能となる。一方、ケース温度が低下したり、シリンダロッドをケースの外に退出させた時にケースの内圧が外部に対して低くなっても、ケース内への外気の流入は防止されているので、水分やダストの侵入を防止することができる。
【００２８】
なお、上記の例では、逆止弁をホース２８の先端に取り付けているが、ホース２８を省略して通気孔２１に直接取り付けることも可能である。
【００２９】
図７は、ホース２８の先端に取付けられ、圧力吸収（調整）機構として機能するシリンダ（チャンバ）を示す断面図である。（Ａ）に示す機構は、円筒形のシリンダ７４と；シリンダ７４内を往復移動する薄板ドーナツ状のピストン７６と；ピストン７６の中央部を貫通したピストン軸８０とを備えている。シリンダ７４の底部側面には、吸排気用の開口部８１が一カ所形成されており、カバー８１ａによって異物の侵入を防いでいる。ピストン７６は、ピストン軸８０にガイドされつつシリンダ７４内を上下に移動可能となっている。ピストン７６の内周側と外周側にはＯリング７８が配置されている。シリンダ７４及びピストン７６は、例えば、アルミニウム、樹脂、鉄鋼材料等によって成形することができる。このような機構において、ステータケース２０内の圧力が上昇すると、シリンダ７４内のピストン７６が移動（図では下降）することにより、圧力を吸収する。
【００３０】
図７（Ｂ）に示す機構は、円筒形のシリンダ８２と；シリンダ８２内を往復移動するピストン８４と；ピストン８４の外周部に配置された２個のＯリング８６とを備えている。シリンダ８２及びピストン８４は、例えば、アルミニウム、樹脂、鉄鋼材料等によって成形することができる。シリンダ８２の底部側面には、吸排気用の開口部８８が一カ所形成されており、カバー８８ａによって異物の侵入を防いでいる。なお、基本的な機能及び動作は、同図（Ａ）の機構と同じである。最大の相違点は、ピストンの厚みにある。すなわち、（Ｂ）に示す機構では、厚みの大きなピストン８４を採用している。このため、（Ａ）の機構のように、ガイド用のピストン軸８０を設ける必要がない。
【００３１】
図８は、ホース２８の先端に取付けられ、圧力吸収機構として機能する風船状の防水シート９０の構造を示す。防水シート９０の材質としては、例えば、ポリエチレンフィルムなどの高分子材料、ゴム等を採用することができる。防水シート９０は、簡単な構造の締め付け具９２によってホース２８に取り付けることができる。図７の場合と同様に、ステータケース２０の内部圧力が上昇すると、風船状の防水シート９０が拡がることによって圧力差を吸収する。
【００３２】
なお、上記実施例においては、通気孔２１にホース２８を連結した構造について説明したが、通気孔２１を形成してステータケース２０を非密閉状態とするだけで、他の付属部材を用いなくても、ステータケース２０の内部圧力を調整可能である。
【００３３】
図９は、本発明の第２実施例に係るリターダの構造を示す縦断面図である。このリターダは、１列の磁石支持リングをロータの回転方向に旋回移動させる単列・旋回方式を採用したものである。このリターダにおいては、非磁性体のステータケース１３が軸受１２を介して回転軸１１に軸支されている。ステータケース１３には、ヨーク用の支持リング１４が軸受１５を介して回動自在に軸支されている。この支持リング１４に対して、複数の永久磁石１６が互いに極性を逆向きにして周設されている。また、これら永久磁石１６群の外周面に対向するように、互いに磁気的に絶縁した強磁性体の複数のスイッチ板１７を上記ステータケース１３に周設している。回転軸１１に固着したロータ１８の円筒部１８ａの内周面を、所定の間隙をあけてスイッチ板１７に対向させている。支持リング１４は、支持体１３に対して所定角度回動可能に取り付けられている。上記のような構成のリターダは、磁石支持リング１４をロータ１８の回転方向に旋回移動させることによって、制動力を切り替えるようになっている。
【００３４】
ステータケース１３には、通気孔（１９ａ，１９ｂ）が設けられており、永久磁石群１６を非密閉状態で収容している。通気孔の形成位置は、当該通気孔からステータケース１３内部に水滴やダストが侵入し難い位置とすることが好ましく、例えば、１９ａ，１９ｂで示した箇所とすることができる。なお、通気孔の数は、１つに限らず、複数形成することも可能である。このように、本実施例においては、ステータケース１３に通気孔を設けているため、継続的な制動動作等の原因によってステータケース１３の内部圧力が上昇しても、通気孔１９ａ，１９ｂを介して空気が出入りするため、ステータケース１３内部の圧力はケース１３外の圧力（大気圧）と常に等しくなる。
【００３５】
ステータケース１３は、アルミニウム，ステンレス，樹脂，鋼板，鋳鉄，鋳鋼等から成形することができる。
【００３６】
通気孔１９ａの形状は、円形、スリット状等を採用することができる。円形の方が比較的加工し易いが、狭いスリット形状とすることにより、ケース内部への水分、異物の侵入をある程度防止できるメリットがある。通気孔１９ａの大きさは、円形の場合には、例えば、直径１ｍｍ〜６ｍｍ程度とする。スリット状の場合には、例えば、長辺を２〜１０ｍｍ、短辺を０．１〜２ｍｍとすることができる。
【００３７】
通気孔１９ａ（１９ｂ）には、外部からの空気や水分の侵入を防ぐ逆止弁を設けることができる。逆止弁としては、図６に示す構造のものを使用できる。これにより、ステータケース１３の内圧が外圧より高くなった場合に、ケース１３内の空気を排気し、ケース内圧を外圧以下に保つことが可能となる。一方、ケース温度が低下し、或いは、磁石１６を駆動するシリンダロッド（図示せず）をケース１３の外に退出させた時にケース１３の内圧が外部に対して低くなった場合も、ケース１３内への外気の流入は逆止弁によって防止されるので、水分やダストの侵入を確実に防止することができる。
【００３８】
更に、上述した第１の実施例と同様に、通気孔１９ａ（１９ｂ）にホースを連結した構造とすることもできる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、ステータケースに通気孔を設けて非密閉状態としているため、継続的な制動動作等の原因によってステータケースの内部圧力が上昇しても、通気孔を介して空気が出入りするため、ステータケース内部の圧力はケース外の圧力（大気圧）と常に等しくなる。従って、ステータケースの内部容積の比較的小さい磁石旋回タイプのリターダであっても、ケース内圧上昇の悪影響を確実に回避することができる。
【００４０】
また、通気孔に逆止弁を設けた場合には、外部からの空気や水分の侵入を防ぐことが可能となる。更に、通気孔にフィルターを設ければ、ステータケース内部に水滴やダストが侵入するのを簡易な構成で効果的に防止できる。
【００４１】
以上、本発明の実施例（実施形態、実施態様）について説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではなく、特許請求の範囲に示された技術的思想の範疇において変更可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１実施例に係るリターダのステータケース構造を示す正面図である。
【図２】図２は、第１実施例に係るリターダのステータケース構造を示す側面図である。
【図３】図３は、第１実施例に係るリターダの要部であるホース取り付け部の構造を示す側面図（一部破断）である。
【図４】図４は、本発明のリターダの要部であるホース取り付け部の他の例を示す側面図（一部破断）である。
【図５】図５は、本発明のリターダの要部であるホース取り付け部の更に他の例を示す側面図（一部破断）である。
【図６】図６は、ホースの先端に取付けられる逆止弁の構造を示す断面図である。
【図７】図７は、ホースの先端に取付けられ、圧力吸収機構として機能するシリンダ（チャンバ）を示す断面図である。
【図８】図８は、ホースの先端に取付けられ、圧力吸収機構として機能する風船状の防水シートの構造を示す説明図である。
【図９】図９は、本発明の第２実施例に係るリターダの構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１１　　　回転軸
１３，２０　　　ステータケース
１６，４０　　　永久磁石
１７　　　スイッチ板（強磁性体）
１８　　　ロータ
２１，１９ａ，１９ｂ　　　通気孔
２８　　　ホース（通気管）
３６　　　フィルタ
６２，７０　　　バルブボディー（逆止弁）
７４，８２　　　シリンダ（圧力吸収機構）
９０　　　防水シート（風船）
【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】
2004072952.tif 000008
【図７】
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【図８】
2004072952.tif 000010
【図９】
2004072952.tif 000011