(57)【要約】【課題】ステータ内への水分等の浸入を防止する。【解決手段】回転軸に取り付けられた制動ロータ１１と、制動ロータ１１に隣接するように固定側から支持され、制動ロータ１１に制動力を作用させるステータ１４とを備えた渦電流式減速装置において、ステータ１４は、回転軸の周方向に所定の間隔を隔てて設けられた複数の永久磁石２１と、永久磁石２１間に介設され、回転軸の軸方向に複数積層された磁性体板からなる磁性部材２２と、永久磁石２１及び磁性部材２２の外周面を覆って取り付けられた磁性体からなる外筒２３とを備える。【選択図】        図２
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【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、該制動ロータに隣接するように固定側から支持され、上記制動ロータに制動力を作用させるステータとを備えた渦電流式減速装置において、上記ステータは、上記回転軸の周方向に所定の間隔を隔てて設けられた複数の永久磁石と、該永久磁石間に介設され、上記回転軸の軸方向に複数積層された磁性体板からなる磁性部材と、上記永久磁石及び上記磁性部材の外周面を覆って取り付けられた磁性体からなる外筒とを備えたことを特徴とする渦電流式減速装置。
【請求項２】
上記外筒の上記永久磁石の外周面との対向部分を非磁性化した請求項１記載の渦電流式減速装置。
【請求項３】
上記外筒の上記永久磁石の外周面との対向部分をそれ以外の部分よりも薄く形成した請求項１又は２記載の渦電流式減速装置。
【請求項４】
上記永久磁石の外周面と上記磁性部材の外周面とを面一に形成した請求項１〜３いずれかに記載の渦電流式減速装置。
【請求項５】
上記外筒に、上記回転軸の軸方向に沿って延びる孔を設け、上記磁性部材の外周面に、上記孔と連通する凹部を設け、該凹部内に、上記制動ロータの温度を測定するための温度センサを設けた請求項１〜４いずれかに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】
図８（ａ）に示すように、渦電流式減速装置５０は、図示しない回転軸に取り付けられた制動ロータ５１と、制動ロータ５１に隣接して図示しない固定側から支持され、制動ロータ５１に制動力を作用させるステータ５２とを備えている。
【０００３】
図８（ｂ）に示すように、ステータ５２の外周部には、周方向に所定の間隔を隔てて設けられた複数の永久磁石５３と、これら永久磁石５３間に介設された磁性部材５４とを備えている（例えば、特許文献１等参照）。この磁性部材５４は、複数の磁性体板を軸方向に積層して形成されたもの（積層電磁鋼板）、又は、ブロック状に形成されたものが一般に知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３１５２９９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、積層電磁鋼板からなる磁性部材５４を備えた渦電流式減速装置５０においては、永久磁石５３の外周面の外方の磁性部材５４の肉厚が他の部分より薄く、磁性部材（積層電磁鋼板）５４間へ水分等が浸入しやすい。この磁性部材５４間へ浸入した水分等は、ステータ５２内へと至ることがある。
【０００６】
そこで、磁性部材５４の外周面に表面処理（例えば、カチオンコーティング等、あるいは、耐熱シール剤や、耐熱塗料等の塗布）を施していた。しかしながら、これらの表面処理は、剥がれやすく（傷が付きやすく）、耐久性に問題があった。また、永久磁石５３の外周面の外方の磁性部材５４の肉厚を厚くすることもあった。しかしながら、永久磁石５３の外周面の外方の磁性部材５４の肉厚を厚くすると、永久磁石５３と磁性部材５４との間に形成される短絡した磁束が大きくなり、渦電流式減速装置５０の性能（制動力）が低下してしまうという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、ステータ内への水分等の浸入を防止できる渦電流式減速装置を提供することにある。
【０００８】
【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、該制動ロータに隣接するように固定側から支持され、上記制動ロータに制動力を作用させるステータとを備えた渦電流式減速装置において、上記ステータは、上記回転軸の周方向に所定の間隔を隔てて設けられた複数の永久磁石と、該永久磁石間に介設され、上記回転軸の軸方向に複数積層された磁性体板からなる磁性部材と、上記永久磁石及び上記磁性部材の外周面を覆って取り付けられた磁性体からなる外筒とを備えたことを特徴とする渦電流式減速装置である。
【０００９】
請求項２の発明は、上記外筒の上記永久磁石の外周面との対向部分を非磁性化した請求項１記載の渦電流式減速装置である。
【００１０】
請求項３の発明は、上記外筒の上記永久磁石の外周面との対向部分をそれ以外の部分よりも薄く形成した請求項１又は２記載の渦電流式減速装置である。
【００１１】
請求項４の発明は、上記永久磁石の外周面と上記磁性部材の外周面とを面一に形成した請求項１〜３いずれかに記載の渦電流式減速装置である。
【００１２】
請求項５の発明は、上記外筒に、上記回転軸の軸方向に沿って延びる孔を設け、上記磁性部材の外周面に、上記孔と連通する凹部を設け、該凹部内に、上記制動ロータの温度を測定するための温度センサを設けた請求項１〜４いずれかに記載の渦電流式減速装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１４】
図１に示すように、渦電流式減速装置１０は、図示しない回転軸に固定された制動ロータ１１を備えている。この制動ロータ１１は、磁性体からなる制動ドラム１２と、制動ドラム１２の径方向の外方に設けられた放熱フィン１３とを備えている。制動ドラム１２の径方向の内側には、制動ロータ１１に制動力を作用させるステータ１４が備えられている。
【００１５】
ステータ１４は、アルミ等の非磁性体からなる管状のステータ本体１５を備えている。ステータ本体１５の内部には、アルミ等の非磁性体からなるリング状のヨーク１６が周方向に回転可能に備えられている。ヨーク１６の径方向の内方には、ブッシュ２４が備えられている。ヨーク１６の一側（図中の右側）には、スラストワッシャ２５が備えられている。
【００１６】
また、ヨーク１６の径方向の外方には、第一磁石環１７が備えられている。図２（ａ）に示すように、この第一磁石環１７は、周方向に所定の間隔を隔てて設けられた複数の永久磁石１８と、これら永久磁石１８間に介設された磁性部材１９とを備えている。永久磁石１８は、ヨーク１６の周方向の両側面に磁極面が形成されている。永久磁石１８は、その磁極面が一つ置きに同極となるように配置される。
【００１７】
ステータ本体１５の外周面には、第二磁石環２０が備えられている。この第二磁石環２０は、周方向に所定の間隔を隔てて設けられた複数の永久磁石２１と、これら永久磁石２１間に介設されたリング状の磁性部材２２とを備えている。永久磁石２１は、ステータ本体１５の周方向の両側面に磁極面が形成されている。永久磁石２１は、その磁極面が一つ置きに同極となるように配置される。
【００１８】
磁性部材（積層電磁鋼板）２２は、リング状の磁性体板を回転軸の軸方向に複数積層して形成されている。磁性部材２２には、周方向に所定の間隔を隔てて凹部２２ａ（図１参照）が複数設けられている。磁性部材２２は、ステータ本体１５に取り付けられている。永久磁石２１は、磁性部材２２の凹部２２ａに挿入されている。第二磁石環２０の永久磁石２１の外周面と、第二磁石環２０の磁性部材２２の外周面とは、面一に形成されている。
【００１９】
なお、図３に示すように、第二磁石環２０に代えて、第二磁石環３０の磁性部材３２の外周部及び内周部に、永久磁石３１を係止するための爪部３２ａを設けた構造としても良い。このような構造にした場合、複数の磁性部材３２が、ステータ本体１５の周方向に取り付けられる。第二磁石環３０の永久磁石３１は、爪部３２ａ間に配置される。なお、爪部３２ａは、磁性部材３２の外周部又は内周部のいずれかだけに設けても良い。
【００２０】
図２（ａ）に示すように、ステータ本体１５の外周部には、第二磁石環２０の永久磁石２１及び磁性部材２２の外周面を覆って、磁性体（例えば、ＳＰＣＣ材（冷延鋼板）、ＳＰＨＣ材（熱延鋼板）、ステンレス材等）からなる外筒２３が取り付けられている。本実施の形態の外筒２３は、薄板であり、この薄板を第二磁石環２０の永久磁石２１及び磁性部材２２の外周面（ステータ本体１５の外周面）を覆うように、巻き付けている。外筒２３の肉厚は、比較的薄く（例えば、０．７〜１．６ｍｍ）すると良い。
【００２１】
なお、図４に示すように、外筒２３に代えて、第二磁石環２０の永久磁石２１の外周面との対向部分３４を、非磁性化した外筒３３にしても良い。例えば、外筒３３が、強磁性体のステンレス鋼板からなる場合、第二磁石環２０の永久磁石２１の外周面との対向部分３４を高温状態から急冷して、対向部分３４の組織を非磁性オーステナイトにする。
【００２２】
また、図５に示すように、外筒２３に代えて、第二磁石環２０の永久磁石２１の外周面との対向部分３６を、それ以外の部分よりも薄く形成した外筒３５にしても良い。このとき、対向部分３６は、非磁性化されたものでも良い。
【００２３】
図１に示すように、ステータ本体１５の一側（図中の左側）には、駆動手段（アクチュエータ）２６が備えられている。このアクチュエータ２６は、シリンダ２７と、ピストン２８と、ロッド２９とを備えている。このロッド２９は、ステータ本体１５の内方へと延びて、ヨーク１６に接続されている。ヨーク１６は、アクチュエータ２６により、第一磁石環１７と一体的に、周方向に回転される。
【００２４】
図６に示すように、外筒２３には、回転軸の軸方向に延びて所定の幅を有する孔３８が設けられている。この孔３８は、外筒２３の強度を損なわない程度の大きさで形成される。第二磁石環２０の磁性部材２２の外周面には、孔３８と連通する凹部３７が、孔３８と同一幅で設けられている。ステータ本体１５の外周面には、凹部３９が、磁性部材２２の凹部３７と連続して、凹部３７と同一幅で設けられている。この凹部３９は、軸方向に貫通して設けられている。第二磁石環２０の磁性部材２２の凹部３７、及びステータ本体１５の凹部３９の表面には、防水処理（例えば、防水シール剤を塗布する）が施されている。
【００２５】
ステータ本体１５の一側（図中の左側）には、支持部４０が固定されている。この支持部４０には、制動ロータ１１（制動ドラム１２の内周面）の温度を測定するための温度センサ４１が支持されている。この温度センサ４１は、先端に測定子４２を備えている。この測定子４２は、ステータ本体１５の凹部３９、及び第二磁石環２０の磁性部材２２の凹部３７に挿入されている。温度センサ４１は、図示しないコントローラ（温度センサユニット）に接続されている。このコントローラには、温度センサ４１から検出信号が送信される。
【００２６】
なお、図７に示すように、ステータ本体１５の一側（図中の左側）に、凹部３９の代わりに、軸方向に貫通して測定子孔４３を設けても良い。この測定子孔４３は、第二磁石環２０の磁性部材２２の凹部３７に連続して設けられる。この場合、測定子孔４３の内面に、防水処理を施す。
【００２７】
次に、渦電流式減速装置１０の動作について説明する。
【００２８】
渦電流式減速装置１０の制動状態および非制動状態の切替は、第一磁石環１７の永久磁石１８を、アクチュエータ２６によりステータ１４の周方向に回転させて、所定の位置に移動させることにより行われる。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、制動状態においては、第一磁石環１７の永久磁石１８を、第二磁石環２０の永久磁石２１に、これらの磁極面が同極で対向する位置に移動させる。このとき、第一磁石環１７の永久磁石１８、及び第二磁石環２０の永久磁石２１からの磁束は、制動ドラム１２へと流れ、磁束回路Ｗ１、Ｗ２が形成される。この結果、回転する制動ドラム１２に渦電流が発生し、制動ロータ１１に制動力が作用する。
【００３０】
制動状態においては、温度センサ４１により測定された制動ロータ１１（制動ドラム１２の内周面）の温度が所定の温度以上（例えば、６５０度以上）となると、コントローラは、渦電流式減速装置１０を非制動状態に切り替える。
【００３１】
図２（ｂ）に示すように、非制動状態においては、第一磁石環１７の永久磁石１８を、第二磁石環２０の永久磁石２１に、これらの磁極面が異極で対向する位置に移動させる。このとき、第一磁石環１７の永久磁石１８と、第二磁石環２０の永久磁石２１との間に、短絡した磁束回路Ｗ３が形成される。第一磁石環１７と第二磁石環２０との間で、短絡した磁束回路Ｗ３を形成するので、制動ドラム１２に磁束は作用せず、引きずりトルクは発生しない。
【００３２】
ところで、本実施の形態に係る渦電流式減速装置１０によれば、第二磁石環２０の永久磁石２１及び磁性部材２２の外周面を覆うように、外筒２３を設けているので、水分等は、磁性部材（積層電磁鋼板）２２間に浸入することはない。即ち、外筒２３は、水分等が、磁性部材（積層電磁鋼板）２２間に浸入することを確実に防止することができる。そのため、渦電流式減速装置１０は、水分等がステータ１４内に浸入することを防止することができる。
【００３３】
ここで、外筒２３が非磁性体からなると、所定の強度を確保するために外筒２３の肉厚を厚くする必要がある。そのようにすると、第一磁石環１７及び第二磁石環２０と、外筒２３との間で短絡した磁束回路が形成されやすくなり、渦電流式減速装置１０の性能（制動力）が低下することが考えられる。渦電流式減速装置１０においては、外筒２３は、非磁性体より強度を有する磁性体からなるので、外筒２３の肉厚を比較的薄くしても、所定の強度を確保することができる。この強度は、ステータ１４が回転しないため、所定値以上であれば良い。また、外筒２３の肉厚は比較的薄いので、このときの短絡した磁束回路の影響は、無視できる程度である。
【００３４】
また、外筒３３の、第二磁石環２０の永久磁石２１の外周面との対向部分３４を非磁性化すると、第二磁石環２０の永久磁石２１と、対向部分３４との間で、短絡した磁束回路が形成されにくくなる。また、外筒３５の、第二磁石環２０の永久磁石２１の外周面との対向部分３６をそれ以外の部分よりも薄く形成しても、同様の効果が得られる。ここで、対向部分３６を非磁性化しておくと、より良い効果が得られる。
【００３５】
また、第二磁石環２０の永久磁石２１の外周面と、第二磁石環２０の磁性部材２２の外周面とを面一に形成することで、永久磁石２１と制動ドラム１２との距離が近くなり（エアギャップが少なくなる）、渦電流式減速装置１０の性能（制動力）の低下を防止することができる。
【００３６】
また、従来、温度センサ４１の測定子４２は、ステータ本体１５の凹部３９（又は、測定子孔４３）、及び第二磁石環２０の磁性部材２２の凹部３７に備えられていた。しかしながら、渦電流式減速装置１０においては、第二磁石環２０の永久磁石２１及び磁性部材２２の外周面を覆うように、外筒２３が取り付けられている。即ち、磁性部材２２の凹部３７は、外筒２３に覆われている。そのため、温度センサ４１の測定子４２が外筒２３に覆われた状態となり、温度センサ４１は、制動ロータ１１（制動ドラム１２の内周面）の温度を正確に測定することができない。渦電流式減速装置１０においては、外筒２３に孔３８を設けているので、これにより温度センサ４１の測定子４２が外部に開放されている。そのため、温度センサ４１は、制動ロータ１１（制動ドラム１２の内周面）の温度を正確に測定することができる。
【００３７】
なお、外筒２３は、カーボンファイバ等による耐熱性強化プラスチックからなっても良い。即ち、外筒２３は、所定の強度を有し、比較的薄く成形されれば良い。
【００３８】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、ステータ内への水分等の浸入を防止できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施の形態を示す渦電流式減速装置の側面断面図である。
【図２】（ａ）は、図１の渦電流式減速装置の制動状態を示す径方向断面図である。
（ｂ）は、図１の渦電流式減速装置の非制動状態を示す径方向断面図である。
【図３】第二磁石環の変形例を示す径方向断面図である。
【図４】外筒の変形例を示す径方向断面図である。
【図５】外筒の他の変形例を示す径方向断面図である。
【図６】温度センサの取付構造を示す側面断面図である。
【図７】温度センサの他の取付構造を示す側面断面図である。
【図８】（ａ）は、従来の渦電流式減速装置の側面断面図である。
（ｂ）は、図８（ａ）の渦電流式減速装置の径方向断面図である。
【符号の説明】
１１  制動ロータ
１４  ステータ
２１  永久磁石
２２  磁性部材
２３  外筒
【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】
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【図７】
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【図８】
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