(57)【要約】【課題】  渦電流式減速装置の制動性能を向上させる。【解決手段】  回転軸１に取り付けられ渦電流が生起される制動ドラム６と、制動ドラム６に対向させて固定側に取り付けられた電磁石８とを備えた渦電流式減速装置であって、電磁石８は、固定側に取り付けられ回転軸１と同芯的に形成された円筒状の鉄心９と、鉄心９に複数の電磁コイル１０を回転軸１の軸方向又は径方向に並設してなる電磁コイル群１１と、電磁コイル群１１を回転軸１の軸方向に挟み且つ制動ドラム６と対向するように鉄心９に取り付けられた環状の磁極部材１２とを備える。【選択図】        図１
2005143185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に取り付けられ渦電流が生起される制動ドラムと、該制動ドラムに対向させて固定側に取り付けられた電磁石とを備えた渦電流式減速装置であって、上記電磁石は、上記固定側に取り付けられ上記回転軸と同芯的に形成された円筒状の鉄心と、該鉄心に複数の電磁コイルを上記回転軸の軸方向又は径方向に並設してなる電磁コイル群と、該電磁コイル群を上記回転軸の軸方向に挟み且つ上記制動ドラムと対向するように上記鉄心に取り付けられた環状の磁極部材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】
固定側に取り付けられ渦電流が生起される制動ドラムと、該制動ドラムに対向させて回転軸に取り付けられた電磁石とを備えた渦電流式減速装置であって、上記電磁石は、上記回転軸に取り付けられ上記回転軸と同芯的に形成された円筒状の鉄心と、該鉄心に複数の電磁コイルを上記回転軸の軸方向又は径方向に並設してなる電磁コイル群と、該電磁コイル群を上記回転軸の軸方向に挟み且つ上記制動ドラムと対向するように上記鉄心に取り付けられた環状の磁極部材とを備えたことを特徴とする渦電流式減速装置。
【請求項３】
上記磁極部材の外周面に、周方向に所定間隔を隔てて複数の溝を設け、各溝で区切られた複数の磁極片を形成した請求項１又は２記載の渦電流式減速装置。
【請求項４】
上記磁極部材に、上記制動ドラムに対向させて設けられ且つ上記回転軸の軸方向に延びて形成された誘導極部材を設けた請求項１から３いずれか記載の渦電流式減速装置。
【請求項５】
上記誘導極部材は、周方向に所定間隔を隔てて複数の隙間が設けられた櫛状誘導極部材である請求項４記載の渦電流式減速装置。
【請求項６】
軸方向に隣接する上記櫛状誘導極部材同士が、互いに接することなく噛合するように配置された請求項５記載の渦電流式減速装置。
【請求項７】
上記誘導極部材の外周面に、周方向に所定間隔を隔てて複数の溝を設け、各溝で区切られた複数の誘導極片を形成した請求項４から６いずれか記載の渦電流式減速装置。
【請求項８】
上記電磁コイル群は、上記回転軸の軸方向に所定間隔を隔てて複数配置され、上記磁極部材は、それら各電磁コイル群を挟むように複数配置された請求項１から７いずれか記載の渦電流式減速装置。
【請求項９】
上記鉄心及び／又は上記磁極部材に、永久磁石を埋設した請求項１から８いずれか記載の渦電流式減速装置。
【請求項１０】
回転軸に取り付けられ渦電流が生起される制動ディスクと、該制動ディスクに対向させて固定側に取り付けられた電磁石とを備えた渦電流式減速装置であって、上記電磁石は、上記固定側に取り付けられ径方向断面がコ字状であってその両端面が上記制動ディスクに対向し上記回転軸と同芯的に形成された円筒状の磁極部材と、該磁極部材に複数の電磁コイルを上記回転軸の軸方向又は径方向に並設してなる電磁コイル群とを備えたことを特徴とする渦電流式減速装置。
【請求項１１】
固定側に取り付けられ渦電流が生起される制動ディスクと、該制動ディスクに対向させて回転軸に取り付けられた電磁石とを備えた渦電流式減速装置であって、上記電磁石は、上記回転軸に取り付けられ径方向断面がコ字状であってその両端面が上記制動ディスクに対向し上記回転軸と同芯的に形成された円筒状の磁極部材と、該磁極部材に複数の電磁コイルを上記回転軸の軸方向又は径方向に並設してなる電磁コイル群とを備えたことを特徴とする渦電流式減速装置。
【請求項１２】
上記磁極部材の上記両端面に、周方向に所定間隔を隔てて複数の溝を設け、各溝で区切られた複数の磁極片を形成した請求項１０又は１１記載の渦電流式減速装置。
【請求項１３】
上記磁極部材に、上記制動ディスクに対向させて設けられ且つ上記回転軸の径方向に延びて形成された誘導極部材を設けた請求項１０から１２いずれか記載の渦電流式減速装置。
【請求項１４】
上記誘導極部材は、周方向に所定間隔を隔てて複数の隙間が設けられた櫛状誘導極部材である請求項１３記載の渦電流式減速装置。
【請求項１５】
径方向に隣接する上記櫛状誘導極部材同士が、互いに接することなく噛合するように配置された請求項１４記載の渦電流式減速装置。
【請求項１６】
上記誘導極部材の外側面に、周方向に所定間隔を隔てて複数の溝を設け、各溝で区切られた複数の誘導極片を形成した請求項１３から１５いずれか記載の渦電流式減速装置。
【請求項１７】
上記電磁コイル群は、上記回転軸の径方向に所定間隔を隔てて複数配置され、上記磁極部材は、それら各電磁コイル群を挟むように複数配置された請求項１０から１６いずれか記載の渦電流式減速装置。
【請求項１８】
上記磁極部材に、永久磁石を埋設した請求項１０から１７いずれか記載の渦電流式減速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の摩擦ブレーキを補助する渦電流式減速装置に係り、特に、電磁石を用いた渦電流式減速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
渦電流式減速装置として、回転軸に取り付けられた制動ドラムと、制動ドラムに対向させて固定側に取り付けられた電磁石とを備えたものが知られている。このような渦電流式減速装置においては、電磁石に通電することで制動ドラムに渦電流を生起して回転軸を減速制動し、通電を切ることで減速制動を解除する。
【０００３】
従来、この種の渦電流式減速装置の電磁石として、制動ドラムに対向させて磁極部材を配置し、この磁極部材に、所定方向廻りに電線を巻回して複数（一般的には、八〜十六個程度）の電磁石を設けたものが知られている（特許文献１等参照）。
【０００４】
また、本出願人は、一個の電磁石によって、多数の磁極を得ることのできる渦電流式減速装置を出願している（特願２００２−３３９４６１号）。図２２に示すように、この渦電流式減速装置は、回転軸（図示せず）に取り付けられ渦電流が生起される制動ドラム６１と、制動ドラム６１に対向させて固定側（図示せず）に取り付けられた電磁石６２とを備えている。
【０００５】
電磁石６２は、回転軸と同芯的に形成された円筒状の鉄心６３と、鉄心６３に回転軸廻りに電線を巻回してなる電磁コイル６４と、電磁コイル６４を回転軸の軸方向に挟み、且つ、制動ドラム６１と対向するように鉄心６３に取り付けられた環状の磁極部材６５とを備えている。
【０００６】
減速制動時においては、電磁コイル６４（電磁石６２）を通電する。すると、電磁コイル６４は、回転軸廻りに電線を巻回して形成されているので、その径方向の内側に配置された鉄心６３の軸方向の両端部がそれぞれＮ極、Ｓ極となる。また、鉄心６３の軸方向の両端部に配置された磁極部材６５がそれぞれＮ極、Ｓ極となる。
【０００７】
その結果、鉄心６３と、磁極部材６５と、制動ドラム６１と、磁極部材６５とを循環する磁束回路Ｗ０が形成される。このとき、電磁石６２と制動ドラム６１との相対回転によって、制動ドラム６１の内周面に渦電流が生起され、回転軸が減速制動される。
【０００８】
ところで、渦電流式減速装置において、強い制動力を得るためには、渦電流を多く生起させる必要がある。電磁石を用いたものでは、電磁石に発生させる電力を大きくすれば良い。車両に搭載される渦電流式減速装置の場合、電磁石の通電に使用する直流電源（車両に搭載されるバッテリー）は、電圧が一定（１２Ｖ又は２４Ｖ）であるので、電磁石に流す電流を大きくすることで制動力の向上を図る。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−１０１６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図２２に示す渦電流式減速装置においては、電磁コイル６４は、一本の電線を鉄心６３に多重（数十〜数千回）に巻回している。このようにすると、巻回す電線の全長が長くなり、電磁コイル６４のコイル抵抗が大きくなる。
【００１１】
制動力の向上を図るために、コイル抵抗の大きい電磁コイル６４に流す電流を大きくすると、電磁コイル６４が発熱することにより制動力の低下を招く虞がある。そのため、車両のように限られた電圧しか供給できない場合、電磁コイル６４に流す電流値を制限していた。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、制動性能を向上することができる渦電流式減速装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、第一の発明は、回転軸に取り付けられ渦電流が生起される制動ドラムと、該制動ドラムに対向させて固定側に取り付けられた電磁石とを備えた渦電流式減速装置であって、上記電磁石は、上記固定側に取り付けられ上記回転軸と同芯的に形成された円筒状の鉄心と、該鉄心に複数の電磁コイルを上記回転軸の軸方向又は径方向に並設してなる電磁コイル群と、該電磁コイル群を上記回転軸の軸方向に挟み且つ上記制動ドラムと対向するように上記鉄心に取り付けられた環状の磁極部材とを備えたものである。
【００１４】
第二の発明は、固定側に取り付けられ渦電流が生起される制動ドラムと、該制動ドラムに対向させて回転軸に取り付けられた電磁石とを備えた渦電流式減速装置であって、上記電磁石は、上記回転軸に取り付けられ上記回転軸と同芯的に形成された円筒状の鉄心と、該鉄心に複数の電磁コイルを上記回転軸の軸方向又は径方向に並設してなる電磁コイル群と、該電磁コイル群を上記回転軸の軸方向に挟み且つ上記制動ドラムと対向するように上記鉄心に取り付けられた環状の磁極部材とを備えたものである。
【００１５】
ここで、上記磁極部材の外周面に、周方向に所定間隔を隔てて複数の溝を設け、各溝で区切られた複数の磁極片を形成しても良い。
【００１６】
また、上記磁極部材に、上記制動ドラムに対向させて設けられ且つ上記回転軸の軸方向に延びて形成された誘導極部材を設けても良い。
【００１７】
また、上記誘導極部材は、周方向に所定間隔を隔てて複数の隙間が設けられた櫛状誘導極部材であっても良い。
【００１８】
また、軸方向に隣接する上記櫛状誘導極部材同士が、互いに接することなく噛合するように配置されても良い。
【００１９】
また、上記誘導極部材の外周面に、周方向に所定間隔を隔てて複数の溝を設け、各溝で区切られた複数の誘導極片を形成しても良い。
【００２０】
また、上記電磁コイル群は、上記回転軸の軸方向に所定間隔を隔てて複数配置され、上記磁極部材は、それら各電磁コイル群を挟むように複数配置されても良い。
【００２１】
また、上記鉄心及び／又は上記磁極部材に、永久磁石を埋設しても良い。
【００２２】
第三の発明は、回転軸に取り付けられ渦電流が生起される制動ディスクと、該制動ディスクに対向させて固定側に取り付けられた電磁石とを備えた渦電流式減速装置であって、上記電磁石は、上記固定側に取り付けられ径方向断面がコ字状であってその両端面が上記制動ディスクに対向し上記回転軸と同芯的に形成された円筒状の磁極部材と、該磁極部材に複数の電磁コイルを上記回転軸の軸方向又は径方向に並設してなる電磁コイル群とを備えたものである。
【００２３】
第四の発明は、固定側に取り付けられ渦電流が生起される制動ディスクと、該制動ディスクに対向させて回転軸に取り付けられた電磁石とを備えた渦電流式減速装置であって、上記電磁石は、上記回転軸に取り付けられ径方向断面がコ字状であってその両端面が上記制動ディスクに対向し上記回転軸と同芯的に形成された円筒状の磁極部材と、該磁極部材に複数の電磁コイルを上記回転軸の軸方向又は径方向に並設してなる電磁コイル群とを備えたものである。
【００２４】
ここで、上記磁極部材の上記両端面に、周方向に所定間隔を隔てて複数の溝を設け、各溝で区切られた複数の磁極片を形成しても良い。
【００２５】
また、上記磁極部材に、上記制動ディスクに対向させて設けられ且つ上記回転軸の径方向に延びて形成された誘導極部材を設けても良い。
【００２６】
また、上記誘導極部材は、周方向に所定間隔を隔てて複数の隙間が設けられた櫛状誘導極部材であっても良い。
【００２７】
また、径方向に隣接する上記櫛状誘導極部材同士が、互いに接することなく噛合するように配置されても良い。
【００２８】
また、上記誘導極部材の外側面に、周方向に所定間隔を隔てて複数の溝を設け、各溝で区切られた複数の誘導極片を形成しても良い。
【００２９】
また、上記電磁コイル群は、上記回転軸の径方向に所定間隔を隔てて複数配置され、上記磁極部材は、それら各電磁コイル群を挟むように複数配置されても良い。
【００３０】
また、上記磁極部材に、永久磁石を埋設しても良い。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、渦電流式減速装置の制動性能を向上することができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００３３】
図１は、本発明の一実施の形態に係る渦電流式減速装置の側面断面図である。
【００３４】
図１に示すように、回転軸１には、スプライン２やキー等を介してアウトプットフランジ３が回転不能に被嵌され、ナット４によって固定されている。アウトプットフランジ３には、制動ロータ５が回転不能に取り付けられている。
【００３５】
制動ロータ５は、渦電流が生起される制動ドラム６を備えている。この制動ドラム６は、導電体且つ磁性体（強磁性体、軟磁性体等、以下同じ）の材料（例えば、低炭素鋼、ステンレス鋼、鋳鉄等、以下同じ）からなり、回転軸１と同芯的な円筒状に形成されている。制動ドラム６の外周面には、渦電流によって生じた発熱を放熱するための放熱フィン７が設けられている。
【００３６】
制動ドラム６の内方には、制動ドラム６に対向させて固定側に取り付けられた電磁石８が配置されている。この電磁石８は、制動ドラム６に渦電流を生起する。電磁石８は、回転軸１と同芯的に形成された円筒状の鉄心９と、鉄心９に複数（図例では、六個）の電磁コイル１０を回転軸１の軸方向に並設してなる電磁コイル群１１と、電磁コイル群１１を回転軸１の軸方向の両側から挟み、且つ、その外周面が制動ドラム６と対向するように鉄心９に取り付けられた二つの環状の磁極部材１２とを備えている。鉄心９及び磁極部材１２は、導電体且つ磁性体の材料からなる。また、これらは、一体形成されていても良い。
【００３７】
各電磁コイル１０は、鉄心９の外周面に電線を回転軸１廻りに巻回してなる。各電磁コイル１０の電線の巻数は、図２２に示す電磁コイル６４の電線の巻数より少ない。つまり、電磁コイル１０のコイル抵抗は、電磁コイル６４のコイル抵抗より小さい。また、本実施の形態においては、電磁コイル群１１（電磁コイル１０全体）の電線の巻数と、電磁コイル６４の電線の巻数とが同一になるように設定している。各電磁コイル１０は、軸方向に隣接する電磁コイル１０同士が磁気的にショートすることを防止するため、絶縁材（図示せず）で保護されている。
【００３８】
電磁コイル群１１の外周面には、シール部材（図示せず）が巻き付けられている。このシール部材は、制動ドラム６に作用する渦電流によって生じた熱が電磁コイル群１１側に伝達しないように断熱すると共に、ダストや水分等が電磁コイル群１１側に浸入することを防止する。シール部材は、隣接する磁極部材１２同士が磁気的にショートすることを防止するため、非磁性体の材料（例えば、アルミ等の低透磁率材料、以下同じ）からなる。
【００３９】
次に、図２を用いて、電磁コイル１０（電磁コイル群１１）の回路構成を説明する。
【００４０】
図２に示すように、電磁コイル１０同士は、電磁コイル１０の通電を切り替える（オンオフ制御）ためのリレー１３を介して、並列接続されている。１４は、電磁コイル１０を通電するための直流電源（車両に搭載されるバッテリー）である。
【００４１】
各リレー１３のオンオフの切替は、制御部（図示せず）よって行われる。通電する電磁コイル１０の数を選択することにより、渦電流式減速装置の制動力を制御することができる。
【００４２】
減速制動時においては、電磁コイル１０（電磁石８）を通電する。すると、電磁コイル１０は、回転軸１廻りに電線を巻回して形成されているので、その径方向の内側に配置されている鉄心９の軸方向の両端部がそれぞれＮ極、Ｓ極になる。また、鉄心９の軸方向の両端部に配置されている磁極部材１２がそれぞれＮ極、Ｓ極になる。
【００４３】
その結果、図１に示すように、鉄心９と、磁極部材１２と、制動ドラム６と、磁極部材１２とを循環する磁束回路Ｗ１が形成される。これにより、電磁石８と制動ドラム６との相対回転によって、制動ドラム６の内周面に渦電流が生起され、回転軸１が減速制動される。また、電磁コイル１０（電磁石８）の通電を切れば、減速制動が解除される。
【００４４】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
【００４５】
本実施の形態においては、電磁石８は、複数の電磁コイル１０を並設してなる電磁コイル群１１を備えている。また、各電磁コイル１０の電線の巻数は、図２２に示す電磁コイル６４の電線の巻数より少なくしている。つまり、一個当りの電磁コイル１０のコイル抵抗は、電磁コイル６４のコイル抵抗より小さい。
【００４６】
更に、電磁コイル１０を並列接続することにより、各電磁コイル１０に流れる電流が小さくなる。これにより、電磁コイル１０一個当りの負担が小さくなる。従って、電磁コイル群１１に流す電流を、図２２に示す電磁コイル６４に比べて大きくしても、電磁コイル群１１（電磁コイル１０）が発熱することはない。そのため、本実施の形態の渦電流式減速装置は、電磁コイル群１１（電磁コイル１０）に流す電流を大きくすることによって、制動性能を向上させることができる。
【００４７】
また、本実施の形態によれば、電磁石８自体は、一個であるので、複数の電磁石を備えたものに比べて、鉄心９及び磁極部材１２等の部品点数は少なく済む。そのため、電磁コイル１０を並設したことにより、部品を製造する手間及び組み立てる時間の増加を招くことはない。
【００４８】
なお、電磁コイル群１１が、複数の電磁コイル１０を回転軸１の軸方向に並接してなるとしたが、図３に示すように、複数（図例では、三個）の電磁コイル１０を回転軸１の径方向に並設してなっても良い。この場合も、電磁コイル１０同士が、並列接続されていれば良い（図２参照）。
【００４９】
次に、図４及び図５を用いて、他の実施の形態について説明する。
【００５０】
この実施の形態は、図１に示す磁極部材１２の外周面に磁極片を設けた点が図１の実施の形態と異なる。図１と同一部材には、同一符号を付して説明を省略し、相違点のみを説明する。
【００５１】
図４は、磁極部材の変形例を示す部分側面断面図である。図５は、図４の磁極部材の展開平面図である。
【００５２】
この実施の形態においては、図４及び図５に示すように、磁極部材１２の外周面に、周方向に所定間隔を隔てて複数の溝１２ａを設け、各溝１２ａで区切られた複数の磁極片１２ｂを形成している。溝１２ａは、磁極部材１２の外周面と平行に設けられている（図４参照）。また、軸方向に隣接する磁極片１２ｂ同士は、同位相に設けられている。
【００５３】
電磁コイル１０（電磁石８）が通電されると、磁極部材１２が磁化されることにより、各磁極片１２ｂがＮ極又はＳ極のいずれかになる。各溝１２ａにより区切られた磁極片１２ｂは、制動ドラム６と電磁石８との間の磁気を断続的に遮断して、磁極変化（強弱）を起こさせる。これにより、渦電流が電磁石８内に発生し易くなり、渦電流式減速装置の制動力を更に高めることができる。
【００５４】
なお、軸方向に隣接する磁極部材１２の磁極片１２ｂ同士は、同位相に設けられていなくても良い。
【００５５】
次に、図６及び図７を用いて、更に他の実施の形態について説明する。
【００５６】
この実施の形態は、図１に示す磁極部材１２に誘導極部材を設けた点が図１の実施の形態と異なる。図１と同一部材には、同一符号を付して説明を省略し、相違点のみを説明する。
【００５７】
図６は、誘導極部材を設けた変形例を示す部分側面断面図である。図７は、図６の磁極部材及び誘導極部材の展開平面図である。
【００５８】
この実施の形態においては、図６及び図７に示すように、磁極部材１２に、制動ドラム６に対向させて設けられ、且つ、回転軸１の軸方向に延びて形成された誘導極部材１５を設けている。誘導極部材１５は、磁極部材１２の側面の径方向外側端部に設けられると共に、両磁極部材１５間の空間に延出している。つまり、両誘導極部材１５は、軸方向の互いに異なる方向に延びて形成されている。
【００５９】
磁極部材１２の外周面には、周方向に所定間隔を隔てて複数の溝１２ａを設け、各溝１２ａで区切られた複数の磁極片１２ｂが設けられている。また、誘導極部材１５の外周面には、周方向に所定間隔を隔てて複数の溝１５ａを設け、各溝１５ａで区切られた複数の誘導極片１５ｂが設けられている。
【００６０】
磁極部材１２の溝１２ａ及び誘導極部材１５の溝１５ａは、磁極部材１２の外周面及び誘導極部材１５の外周面と平行に設けられている（図６参照）。また、軸方向に隣接する磁極片１２ｂ及び誘導極片１５ｂ同士は、同位相に設けられている。
【００６１】
電磁コイル１０（電磁石８）が通電されると、磁極部材１２が磁化されることにより、各磁極片１２ｂ及び各誘導極片１５ｂがＮ極又はＳ極のいずれかになる。誘導極部材１５は、制動ドラム６に対向させて設けられているので、制動ドラム６に対向する電磁石８の磁極面積を、図１の実施の形態に比べて大きくすることができる。これにより、渦電流が電磁石８内に発生し易くなり、制動力を更に高めることができる。
【００６２】
なお、両誘導極部材１５は、軸方向の互いに同一の方向に延びて形成されていても良い。
【００６３】
また、軸方向に隣接する磁極部材１２の磁極片１２ｂ及び誘導極部材１５の誘導極片１５ｂ同士は、同位相に設けられていなくても良い。
【００６４】
また、磁極部材１２の溝１２ａ及び誘導極部材１５の溝１５ａを、磁極部材１２の外周面及び誘導極部材１５の外周面に対して斜めに形成した溝１５ｃ（図８参照。図例では、誘導極部材１５側のみ）、又は、円弧により形成した溝１５ｄ（図９参照。図例では、誘導極部材１５側のみ）としても良い。
【００６５】
また、誘導極部材１５を、周方向に所定間隔を隔てて複数の隙間１６ａが設けられた櫛状誘導極部材１６としても良い（図１０及び図１１参照）。この場合、誘導極部材１６には、各隙間１６ａにより区切られた磁極片１６ｂが形成される。
【００６６】
更に、軸方向に隣接する櫛状誘導極部材１７同士を、互いに接することなく噛合するように配置しても良い（図１２及び図１３参照）。この場合、一方の櫛状誘導極部材１７の隙間１７ａに、他方の櫛状誘導極部材１７の誘導極片１７ｂが配置されることにより、誘導極片１７ｂが周方向に交互に配置される。
【００６７】
そして、櫛状誘導極部材１６（１７）の誘導極片１６ｂ（１７ｂ）は、直線又は曲線のいずれかにより形成されていても良い（図１１及び図１３参照）。
【００６８】
次に、図１４〜図１６を用いて、更に他の実施の形態について説明する。
【００６９】
この実施の形態は、図１に示す鉄心９又は磁極部材１２の内部に永久磁石を埋設した点が図１の実施の形態と異なる。図１と同一部材には、同一符号を付して説明を省略し、相違点のみを説明する。
【００７０】
図１４及び図１５は、鉄心に永久磁石を埋設した変形例を示す部分側面断面図である。図１６は、磁極部材に永久磁石を埋設した変形例を示す部分側面断面図である。
【００７１】
図１４に示す実施の形態においては、鉄心９の中央部に、リング状の永久磁石１８が埋設されている。この永久磁石１８の両側面には、磁極面が形成されている。この磁極面の向きは、電磁コイル１０の磁極の向きと一致するように形成されている。
【００７２】
図１５に示す実施の形態においては、鉄心９の両側面に、永久磁石１８を埋設している。ここで、永久磁石１８は、鉄心９の側面のうちいずれか一方にだけ埋設されても良い。
【００７３】
図１６に示す実施の形態においては、両磁極部材１２の内部に、永久磁石１８を埋設している。この実施の形態においては、永久磁石１８の磁極面は、永久磁石１８の外周面及び内周面に形成されている。この磁極面の向きは、電磁コイル１０の磁極の向きと一致するように形成されている。ここで、永久磁石１８は、磁極部材１２のうちいずれか一方にだけ埋設されても良い。
【００７４】
これらの実施の形態によれば、図１４〜１６に示すように、電磁コイル１０（電磁石８）を通電したとき、永久磁石１８が電磁コイル１０の磁力を補助するため、図１の実施の形態と比べて、電磁コイル１０の電線の巻数を減らしても同等の制動性能を確保でき、電磁コイル１０の小型化を図ることができる。電磁コイル１０の通電を切れば、永久磁石１８は、鉄心９又は磁極部材１２によって磁気的に短絡されるため、永久磁石１８の磁気が制動ドラム６側に漏れて、引きずりトルクが生じることはない。
【００７５】
なお、永久磁石１８は、周方向に複数分割された分割片（図示せず）を繋げてリング状に形成しても良い。更に、分割片を周方向に所定間隔を隔てて配置しても良い。このようにすると、永久磁石１８を、一体成形するより、低コストで製造することができる。
【００７６】
次に、図１７を用いて、更に他の実施の形態について説明する。
【００７７】
この実施の形態は、図１に示す電磁コイル群１１を軸方向に複数並設した点が図１の実施の形態と異なる。図１と同一部材には、同一符号を付して説明を省略し、相違点のみを説明する。
【００７８】
図１７は、電磁コイル群を並設した変形例を示す部分側面断面図である。
【００７９】
図１７に示す実施の形態においては、電磁コイル群１１を軸方向に二個並設している。各電磁コイル群１１の磁極は、隣接する二個の電磁コイル群１１に挟まれた中央の磁極部材１２が同一極（図例では、Ｓ極）となるように設定される。つまり、隣接する電磁コイル群１１では、電線を巻回す方向が異なる。
【００８０】
中央に配置される磁極部材１２は、両側に配置される磁極部材１２より軸方向に厚く形成している。この理由としては、中央に配置される磁極部材１２は、二個の電磁コイル群１１に挟まれており、磁束が多くなるためである。中央に配置される磁極部材１２と、両側に配置される磁極部材１２とを同一厚さで形成すると、中央に配置される磁極部材１２の磁束密度が、両側に配置される磁極部材１２の磁束密度に比べ高くなってしまう。  
この実施の形態によれば、図１の実施の形態よりも磁極数が増えるので、渦電流式減速装置の制動性能を更に向上することができる。
【００８１】
なお、図１８に示すように、電磁コイル群１１を軸方向に三個以上並設しても良い（図例では、三個）。
【００８２】
また、図１７及び図１８に示す実施の形態においては、電磁コイル群１１を、軸方向に複数並設するとしたが、独立した電磁石８を、軸方向に複数並設しても良い。この場合、各電磁石８は、独立した電磁コイル群１１、鉄心９及び磁極部材１２をそれぞれ備える。
【００８３】
次に、図１９を用いて、更に他の実施の形態について説明する。
【００８４】
この実施の形態は、これまでの実施の形態とは逆に、固定側に制動ドラムを設け、回転軸に電磁石を設けたものである。
【００８５】
図１９は、他の実施の形態に係る側面断面図である。
【００８６】
図１９に示すように、固定側には、渦電流が生起される制動ドラム２１が取り付けられている。制動ドラム２１は、導電体且つ磁性体の材料からなり、円筒状に形成されている。制動ドラム２１の外方には、渦電流によって生じた発熱を放熱するためのウォータジャケット２２が設けられている。制動ドラム２１の内方には、回転軸２３が同芯的に配置され、軸受２４によって軸支されている。
【００８７】
回転軸２３には、制動ドラム２１に対向させて電磁石２５が取り付けられている。この電磁石２５は、制動ドラム２１に渦電流を生起する。電磁石２５は、回転軸２３と同芯的に形成された円筒状の鉄心２６と、鉄心２６に複数（図例では、六個）の電磁コイル２７を回転軸２３の軸方向に並設してなる電磁コイル群２８と、電磁コイル群２８を回転軸２３の軸方向の両側から挟み、且つ、その外周面が制動ドラム２１と対向するように鉄心２６に取り付けられた二つの環状の磁極部材２９とを備えている。鉄心２６及び磁極部材２９は、導電体且つ磁性体の材料からなる。また、これらは、一体形成されていても良い。
【００８８】
各電磁コイル２７は、鉄心２６の外周面に電線を回転軸２３廻りに巻回してなる。各電磁コイル２７の電線の巻数は、図２２に示す電磁コイル６４の電線の巻数より少ない。つまり、電磁コイル２７のコイル抵抗は、電磁コイル６４のコイル抵抗より小さい。また、この実施の形態においては、電磁コイル群２８（電磁コイル２７全体）の電線の巻数と、電磁コイル６４の電線の巻数とが同一になるように設定している。各電磁コイル２７は、軸方向に隣接する電磁コイル２７同士が磁気的にショートすることを防止するため、絶縁材（図示せず）で保護されている。
【００８９】
電磁コイル群２８の外周面には、シール部材（図示せず）が巻き付けられている。このシール部材は、制動ドラム２１に作用する渦電流によって生じた熱が電磁コイル群２８側に伝達しないように断熱すると共に、ダストや水分等が電磁コイル群２８側に浸入することを防止する。シール部材は、隣接する磁極部材２９同士が磁気的にショートすることを防止するため、非磁性体の材料からなる。
【００９０】
電磁コイル２７同士は、電磁コイル２７の通電を切り替える（オンオフ制御）ためのリレー（図示せず）を介して、並列接続されている（図２参照）。電磁コイル２７は、直流電源（図示せず。車両に搭載されるバッテリー）により、通電される。
【００９１】
各リレーのオンオフの切替は、制御部（図示せず）よって行われる。通電する電磁コイル２７の数を選択することにより、渦電流式減速装置の制動力を制御することができる。
【００９２】
減速制動時においては、電磁コイル２７（電磁石２５）をブラシやスリップリング等を介して通電する。すると、電磁コイル２７は、回転軸２３廻りに電線を巻回して形成されているので、その径方向の内側に配置されている鉄心２６の両端部がそれぞれＮ極、Ｓ極になる。また、鉄心２６の軸方向の両端部に配置されている磁極部材２９がそれぞれＮ極、Ｓ極になる。
【００９３】
その結果、図１９に示すように、鉄心２６と、磁極部材２９と、制動ドラム２１と、磁極部材２９とを循環する磁束回路Ｗ２が形成される。これにより、電磁石２５と制動ドラム２１との相対回転によって、制動ドラム２１の内周面に渦電流が生起され、回転軸２３が減速制動される。また、電磁コイル２７（電磁石２５）の通電を切れば、減速制動が解除される。
【００９４】
この実施の形態によれば、図１に示す実施の形態と同様の作用が得られる。
【００９５】
なお、電磁コイル群２８が、複数の電磁コイル２７を回転軸２３の径方向に並設してなっても良い（図３参照）。この場合も、電磁コイル２７同士が、並列接続されていれば良い（図２参照）。
【００９６】
また、磁極部材２９の外周面に、磁極片を形成しても良い（図４及び図５参照）。
【００９７】
また、磁極部材２９に、誘導極部材を設けても良い（図６〜図１３参照）。更に、これら誘導極部材を、櫛状誘導極部材としても良い（図１０及び図１１参照）。更に、これら誘導極部材同士を互いに接することなく噛合するように配置しても良い（図１２及び図１３参照）。又は、誘導極部材の外周面に、誘導極片を形成しても良い（図６〜図９参照）。
【００９８】
また、電磁コイル群２８を、軸方向に複数並設しても良く（図１７及び図１８参照）、独立した電磁石２５を、軸方向に複数並設しても良い。
【００９９】
また、鉄心２６又は磁極部材２９に、永久磁石を埋設しても良い（図１４〜１６参照）。
【０１００】
次に、図２０を用いて、更に他の実施の形態について説明する。
【０１０１】
この実施の形態は、制動ディスクタイプの渦電流式減速装置である。
【０１０２】
図２０は、他の実施の形態に係る側面断面図である。
【０１０３】
図２０に示すように、回転軸３１には、スプライン３２やキー等を介してアウトプットフランジ３３が回転不能に被嵌され、ナット３４によって固定されている。アウトプットフランジ３３には、制動ロータ３５が回転不能に取り付けられている。
【０１０４】
制動ロータ３５は、渦電流が生起される制動ディスク３６を備えている。この制動ディスク３６は、導電体且つ磁性体の材料からなり、回転軸３１と同芯的なリング状に形成されている。
【０１０５】
制動ディスク３６の側方（図中の左側）には、制動ディスク３６に対向させて固定側に取り付けられた電磁石３７が配置されている。この電磁石３７は、制動ディスク３６に渦電流を生起する。電磁石３７は、固定側に取り付けられ径方向断面がコ字状であってその両端面３８、３９（開放側端面）が制動ディスク３６に対向し、回転軸３１と同芯的に形成された円筒状の磁極部材４０と、磁極部材４０に複数（図例では、三個）の電磁コイル４１を回転軸３１の軸方向に並設してなる電磁コイル群４２とを備えている。
【０１０６】
磁極部材４０は、端面３８を有する外筒４０ａと、端面３９を有する内筒４０ｂと、これら外筒４０ａ及び内筒４０ｂを接続して磁路を形成するための接続部（リング板等）４０ｃとからなる。外筒４０ａ、内筒４０ｂ及び接続部４０ｃは、導電体且つ磁性体の材料からなる。また、これらは、一体形成されていても良い。
【０１０７】
各電磁コイル４１は、内筒４０ｂの外周面に電線を回転軸３１廻りに巻回してなる。各電磁コイル４１の電線の巻数は、図２２に示す電磁コイル６４の電線の巻数より少ない。つまり、電磁コイル４１のコイル抵抗は、電磁コイル６４のコイル抵抗より小さい。また、この実施の形態においては、電磁コイル群４２（電磁コイル４１全体）の電線の巻数と、電磁コイル６４の電線の巻数とが同一になるように設定している。各電磁コイル４１は、軸方向に隣接する電磁コイル４１同士が磁気的にショートすることを防止するため、絶縁材（図示せず）で保護されている。
【０１０８】
電磁コイル群４２と、接続部４０ｃの側面との間には、電気的な絶縁が施してある。例えば、電磁コイル群４２と、接続部４０ｃの側面との間に隙間を設け、その隙間を耐熱性樹脂（図示せず）によりモールドしておく。
【０１０９】
電磁コイル群４２の外周面及び外側面には、シール部材（図示せず）が貼り付けられている。このシール部材は、制動ディスク３６に作用する渦電流によって生じた熱が電磁コイル群４２側に伝達しないように断熱すると共に、ダストや水分等が電磁コイル群４２側に浸入することを防止する。シール部材は、磁極部材４０（特に、外筒４０ａと内筒４０ｂ）が磁気的にショートすることを防止するため、非磁性体の材料からなる。
【０１１０】
電磁コイル４１同士は、電磁コイル４１の通電を切り替える（オンオフ制御）ためのリレー（図示せず）を介して、並列接続されている（図２参照）。電磁コイル４１は、直流電源（図示せず。車両に搭載されるバッテリー）により、通電される。
【０１１１】
各リレーのオンオフの切替は、制御部（図示せず）よって行われる。通電する電磁コイル４１の数を選択することにより、渦電流式減速装置の制動力を制御することができる。
【０１１２】
減速制動時においては、電磁コイル４１（電磁石３７）を通電する。すると、電磁コイル４１は、回転軸３１廻りに電線を巻回して形成されているので、その径方向の内側に配置されている内筒４０ｂの両端面がそれぞれ、Ｎ極、Ｓ極になる。また、接続部４０ｃを介して内筒４０ｂに接続されている外筒４０ａも磁化される。これにより、外筒４０ａの端面３８がＮ極になると共に、内筒４０ｂの端面３９がＳ極になる。
【０１１３】
その結果、図２０に示すように、磁極部材４０（内筒４０ｂ、接続部４０ｃ及び外筒４０ａ）と、制動ディスク３６とを循環する磁束回路Ｗ３が形成される。これにより、電磁石３７と制動ディスク３６との相対回転によって、制動ディスク３６の側面に渦電流が生起され、回転軸３１が減速制動される。また、電磁コイル４１（電磁石３７）の通電を切れば、減速制動が解除される。
【０１１４】
この実施の形態によれば、図１に示す実施の形態と同様の作用が得られる。
【０１１５】
なお、電磁コイル群４２が、複数の電磁コイル４１を回転軸３１の径方向に並設してなっても良い（図３参照）。この場合も、電磁コイル４１同士が、並列接続されていれば良い（図２参照）。
【０１１６】
また、磁極部材４０の外側面（両端面３８、３９）に、磁極片を形成しても良い（図４及び図５参照）。
【０１１７】
また、磁極部材４０に、誘導極部材を設けても良い（図６〜図１３参照）。更に、これら誘導極部材を、櫛状誘導極部材としても良い（図１０及び図１１参照）。更に、これら誘導極部材同士を互いに接することなく噛合するように配置しても良い（図１２及び図１３参照）。又は、誘導極部材の外周面に、誘導極片を形成しても良い（図６〜図９参照）。
【０１１８】
また、電磁コイル群４２を、軸方向に複数並設しても良く（図１７及び図１８参照）、独立した電磁石３７を、軸方向に複数並設しても良い。
【０１１９】
また、磁極部材４０（外筒４０ａ、内筒４０ｂ及び接続部４０ｃ）に、永久磁石を埋設しても良い（図１４〜１６参照）。
【０１２０】
次に、図２１を用いて、更に他の実施の形態について説明する。
【０１２１】
この実施の形態は、図２０の実施の形態とは逆に、固定側に制動ディスクを設け、回転軸に電磁石を設けた制動ディスクタイプの渦電流式減速装置である。
【０１２２】
図２１は、他の実施の形態に係る側面断面図である。
【０１２３】
図２１に示すように、固定側には、渦電流が生起される制動ディスク５１が取り付けられている。制動ディスク５１は、導電体且つ磁性体の材料からなり、リング状に形成されている。制動ディスク５１の内方には、回転軸５２が同芯的に配置され、軸受５３によって軸支されている。
【０１２４】
回転軸５２には、制動ディスク５１に対向させて電磁石５３が取り付けられている。この電磁石５３は、制動ディスク５１に渦電流を生起する。電磁石５３は、回転軸５２に取り付けられ径方向断面がコ字状であってその両端面５４、５５（開放側端面）が制動ディスク５１に対向し、回転軸５２と同芯的に形成された円筒状の磁極部材５６と、磁極部材５６に複数（図例では、三個）の電磁コイル５７を回転軸５２の軸方向に並設してなる電磁コイル群５８とを備えている。
【０１２５】
磁極部材５６は、端面５４を有する外筒５６ａと、端面５５を有する内筒５６ｂと、これら外筒５６ａ及び内筒５６ｂを接続して磁路を形成するための接続部（リング板等）５６ｃとからなる。外筒５６ａ、内筒５６ｂ及び接続部５６ｃは、導電体且つ磁性体の材料からなる。また、これらは、一体形成されていても良い。
【０１２６】
各電磁コイル５７は、内筒５６ｂの外周面に電線を回転軸５２廻りに巻回してなる。各電磁コイル５７の電線の巻数は、図２２に示す電磁コイル６４の電線の巻数より少ない。つまり、電磁コイル５７のコイル抵抗は、電磁コイル６４のコイル抵抗より小さい。また、この実施の形態においては、電磁コイル群５８（電磁コイル５７全体）の電線の巻数と、電磁コイル６４の電線の巻数とが同一になるように設定している。各電磁コイル５７は、軸方向に隣接する電磁コイル５７同士が磁気的にショートすることを防止するため、絶縁材（図示せず）で保護されている。
【０１２７】
電磁コイル群５８と、接続部５６ｃの側面との間には、電気的な絶縁が施してある。例えば、電磁コイル群５８と、接続部５６ｃの側面との間に隙間を設け、その隙間を耐熱性樹脂（図示せず）によりモールドしておく。
【０１２８】
電磁コイル群５８の外周面及び外側面には、シール部材（図示せず）が貼り付けられている。このシール部材は、制動ディスク５１に作用する渦電流によって生じた熱が電磁コイル群５８側に伝達しないように断熱すると共に、ダストや水分等が電磁コイル群５８側に浸入することを防止する。シール部材は、磁極部材５６（特に、外筒５６ａと内筒５６ｂ）が磁気的にショートすることを防止するため、非磁性体の材料からなる。
【０１２９】
電磁コイル５７同士は、電磁コイル５７の通電を切り替える（オンオフ制御）ためのリレー（図示せず）を介して、並列接続されている（図２参照）。電磁コイル５７は、直流電源（図示せず。車両に搭載されるバッテリー）により、通電される。
【０１３０】
各リレーのオンオフの切替は、制御部（図示せず）よって行われる。通電する電磁コイル５７の数を選択することにより、渦電流式減速装置の制動力を制御することができる。
【０１３１】
減速制動時においては、電磁コイル５７（電磁石５３）をブラシやスリップリング等を介して通電する。すると、電磁コイル５７は、回転軸５２廻りに電線を巻回して形成されているので、その径方向の内側に配置されている内筒５６ｂの両端面がそれぞれ、Ｎ極、Ｓ極になる。また、接続部５６ｃを介して内筒５６ｂに接続されている外筒５６ａも磁化される。これにより、外筒５６ａの端面５４がＮ極になると共に、内筒５６ｂの端面５５がＳ極になる。
【０１３２】
その結果、図２１に示すように、磁極部材５６（内筒５６ｂ、接続部５６ｃ及び外筒５６ａ）と、制動ディスク５１とを循環する磁束回路Ｗ４が形成される。これにより、電磁石５３と制動ディスク５１との相対回転によって、制動ディスク５１の側面に渦電流が生起され、回転軸５２が減速制動される。また、電磁コイル５７（電磁石５３）の通電を切れば、減速制動が解除される。
【０１３３】
この実施の形態によれば、図１に示す実施の形態と同様の作用が得られる。
【０１３４】
なお、電磁コイル群５８が、複数の電磁コイル５７を回転軸５２の径方向に並設してなっても良い（図３参照）。この場合も、電磁コイル５７同士が、並列接続されていれば良い（図２参照）。
【０１３５】
また、磁極部材５６の外側面（両端面５４、５５）に、磁極片を形成しても良い（図４及び図５参照）。
【０１３６】
また、磁極部材５６に、誘導極部材を設けても良い（図６〜図１３参照）。更に、これら誘導極部材を、櫛状誘導極部材としても良い（図１０及び図１１参照）。更に、これら誘導極部材同士を互いに接することなく噛合するように配置しても良い（図１２及び図１３参照）。又は、誘導極部材の外周面に、誘導極片を形成しても良い（図６〜図９参照）。
【０１３７】
また、電磁コイル群５８を、軸方向に複数並設しても良く（図１７及び図１８参照）、独立した電磁石５３を、軸方向に複数並設しても良い。
【０１３８】
また、磁極部材５６（外筒５６ａ、内筒５６ｂ及び接続部５６ｃ）に、永久磁石を埋設しても良い（図１４〜１６参照）。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る渦電流式減速装置の側面断面図である。
【図２】電磁コイルの回路構成を示す概略図である。
【図３】電磁コイル群の変形例を示す部分側面断面図である。
【図４】磁極部材の変形例を示す部分側面断面図である。
【図５】図４の磁極部材の展開平面図である。
【図６】誘導極部材を設けた変形例を示す部分側面断面図である。
【図７】図６の磁極部材及び誘導極部材の展開平面図である。
【図８】誘導極部材の変形例を示す部分側面断面図である。
【図９】誘導極部材の変形例を示す部分側面断面図である。
【図１０】誘導極部材の変形例を示す部分側面断面図である。
【図１１】図１０の磁極部材及び誘導極部材の展開平面図である。
【図１２】誘導極部材の変形例を示す部分側面断面図である。
【図１３】図１２の磁極部材及び誘導極部材の展開平面図である。
【図１４】鉄心に永久磁石を埋設した変形例を示す部分側面断面図である。
【図１５】鉄心に永久磁石を埋設した変形例を示す部分側面断面図である。
【図１６】磁極部材に永久磁石を埋設した変形例を示す部分側面断面図である。
【図１７】電磁コイル群を並設した変形例を示す部分側面断面図である。
【図１８】電磁コイル群を並設した変形例を示す部分側面断面図である。
【図１９】他の実施の形態に係る側面断面図である。
【図２０】他の実施の形態に係る側面断面図である。
【図２１】他の実施の形態に係る側面断面図である。
【図２２】従来の渦電流式減速装置の部分側面断面図である。
【符号の説明】
【０１４０】
１  回転軸
６  制動ドラム
８  電磁石
９  鉄心
１０  電磁コイル
１１  電磁コイル群
１２  磁極部材
１２ａ  溝
１２ｂ  磁極片
１５  誘導極部材
１５ａ  溝
１５ｂ  誘導極片
１６、１７  誘導極部材（櫛状誘導極部材）
１６ａ、１７ａ  隙間
１６ｂ、１７ｂ  誘導極片
１８  永久磁石
２１  制動ドラム
２３  回転軸
２５  電磁石
２６  鉄心
２７  電磁コイル
２８  電磁コイル群
２９  磁極部材
３１  回転軸
３６  制動ディスク
３７  電磁石
４０  磁極部材
４１  電磁コイル
４２  電磁コイル群
５１  制動ディスク
５２  回転軸
５３  電磁石
５６  磁極部材
５７  電磁コイル
５８  電磁コイル群
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４  磁束回路
【図１】
2005143185.tif 000003
【図２】
2005143185.tif 000004
【図３】
2005143185.tif 000005
【図４】
2005143185.tif 000006
【図５】
2005143185.tif 000007
【図６】
2005143185.tif 000008
【図７】
2005143185.tif 000009
【図８】
2005143185.tif 000010
【図９】
2005143185.tif 000011
【図１０】
2005143185.tif 000012
【図１１】
2005143185.tif 000013
【図１２】
2005143185.tif 000014
【図１３】
2005143185.tif 000015
【図１４】
2005143185.tif 000016
【図１５】
2005143185.tif 000017
【図１６】
2005143185.tif 000018
【図１７】
2005143185.tif 000019
【図１８】
2005143185.tif 000020
【図１９】
2005143185.tif 000021
【図２０】
2005143185.tif 000022
【図２１】
2005143185.tif 000023
【図２２】
2005143185.tif 000024