(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能の制動ドラムの内部に非磁性体からなる断面長方形の内空部を有する案内筒を配設し、前記案内筒の外筒部に多数の強磁性部材を周方向等間隔に結合し、前記案内筒の内空部に回動可能に支持した磁石支持筒に、前記各強磁性部材に対向しかつ極性が周方向交互に異なるように永久磁石を結合し、前記磁石支持筒を永久磁石の半配列ピツチ分だけ回動することにより、各永久磁石が各強磁性部材に完全に重なる制動位置と、隣接する２つの永久磁石が各強磁性部材に部分的に重なる非制動位置とに切換わる渦電流減速装置において、前記強磁性部材の周方向の両端縁に、該端縁の径方向中心から周方向へ延びる突条を設け、相隣接する前記突条の間の隙間を覆う強磁性板を前記外筒部の周面に設けたことを特徴とする渦電流減速装置。
【請求項２】
回転可能の１対の制動円板の間に非磁性体からなる断面長方形の内空部を有する案内筒を配設し、前記案内筒の両側壁に多数の強磁性部材を周方向等間隔に結合し、前記案内筒の内空部に回動可能に支持した磁石支持筒に、前記各強磁性部材に対向しかつ極性が周方向交互に異なるように永久磁石を結合し、前記磁石支持筒を永久磁石の半配列ピツチ分だけ回動することにより、各永久磁石が各強磁性部材に全面的に完全に対向する制動位置と、隣接する２つの永久磁石が各強磁性部材に部分的に対向する非制動位置とに切換わる渦電流減速装置において、前記強磁性部材の周方向の両端縁に、該端縁の軸方向中心から周方向へ延びる突条を設け、相隣接する前記突条の間の隙間を覆う強磁性板を前記両側壁の周面に設けたことを特徴とする渦電流減速装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明は主として大型車両の摩擦ブレーキを補助する渦電流減速装置、特に非制動時の磁気洩れによる引きずりトルクを抑制するようにした渦電流減速装置に関するものである。
【従来の技術】
【０００２】
永久磁石式渦電流減速装置には回転体が制動ドラム型のもの（特願昭 63-127696号）と、制動円板型のもの（特願昭 63-127695号）とがあり、いずれも非制動時は永久磁石２４（以下、これを単に磁石という）が隣接する強磁性部材１５と強磁性部材１５の中間に位置し、回転体７に洩れ磁界を及ぼさないようにしている。しかし、実際には、図９に示すように、非制動時にも拘らず磁石２４からの磁界ｗ１が強磁性部材１５の相互間から回転体７へ洩れ、回転体７が引きずりトルクを発生する。特開2000-116106号、特願平4-207420 号などに提案される、洩れ磁界を抑えるようにした渦電流減速装置では、図１０，１１に示すように、強磁性部材１５の相互の隙間を狭くするなどして、つまり磁石２４から回転体７に至る磁束の通路を狭くしているが、十分なものとは言えない。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は上述の問題に鑑み、非制動時の磁気洩れをより効果的に抑え、回転体の引きずりトルクを減じるようにした渦電流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】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の構成は回転可能の制動ドラムの内部に非磁性体からなる断面長方形の内空部を有する案内筒を配設し、前記案内筒の外筒部に多数の強磁性部材を周方向等間隔に結合し、前記案内筒の内空部に回動可能に支持した磁石支持筒に、前記各強磁性部材に対向しかつ極性が周方向交互に異なるように永久磁石を結合し、前記磁石支持筒を永久磁石の半配列ピツチ分だけ回動することにより、各永久磁石が各強磁性部材に完全に重なる制動位置と、隣接する２つの永久磁石が各強磁性部材に部分的に重なる非制動位置とに切換わる渦電流減速装置において、前記強磁性部材の周方向の両端縁に、該端縁の径方向中心から周方向へ延びる突条を設け、相隣接する前記突条の間の隙間を覆う強磁性板を前記外筒部の周面に設けたことを特徴とする。
【０００５】
また、本発明の構成は回転可能の１対の制動円板の間に非磁性体からなる断面長方形の内空部を有する案内筒を配設し、前記案内筒の両側壁に多数の強磁性部材を周方向等間隔に結合し、前記案内筒の内空部に回動可能に支持した磁石支持筒に、前記各強磁性部材に対向しかつ極性が周方向交互に異なるように永久磁石を結合し、前記磁石支持筒を永久磁石の半配列ピツチ分だけ回動することにより、各永久磁石が各強磁性部材に全面的に完全に対向する制動位置と、隣接する２つの永久磁石が各強磁性部材に部分的に対向する非制動位置とに切換わる渦電流減速装置において、前記強磁性部材の周方向の両端縁に、該端縁の軸方向中心から周方向へ延びる突条を設け、相隣接する前記突条の間の隙間を覆う強磁性板を前記両側壁の周面に設けたことを特徴とする。
【発明の実施の形態】
【０００６】
強磁性部材（ポールピース）の端縁に周方向へ突出する突条を設けたものを、非磁性体からなる案内筒の外筒部に埋め込み、さらに突条と突条との隙間を覆う強磁性板を外筒部の内周面または外周面に配設し、磁石から回転体への磁気洩れを防止する。ここで、回転体とは導体からなる制動ドラムまたは制動円板を意味する。
【０００７】
非制動時、磁石の周方向中央部からの磁界は強磁性板、強磁性部材の突条を経て隣接する磁石へ入るので磁束洩れは起きない。強磁性板の周方向の寸法は、隣接する突条相互の隙間とほぼ同寸にする。強磁性板が外筒部の内周面に配設される時は、強磁性部材の突条は外周側へ偏倚させ、強磁性板が外周面に配設される時は、強磁性部材の突条は内周側へ偏倚させる。
【０００８】
強磁性部材の内周部相互の周方向の間隔ないし隙間または強磁性部材の外周部相互の周方向の間隔ないし隙間はできるだけ大きくする。
【実施例】
【０００９】
図１は本発明によるドラム型の渦電流減速装置の正面断面図、図２は同側面断面図である。本発明による渦電流減速装置は、例えば車両用変速機の出力回転軸１に結合される導体からなる制動ドラム７と、制動ドラム７の内部に配設される非磁性体からなる不動の案内筒１０と、案内筒１０の断面長方形の内空部に回動可能に支持した磁石支持筒１４とを備えている。制動ドラム７はボス５のフランジ部５ａを、駐車ブレーキの制動ドラム３の端壁と一緒に、回転軸１にスプライン嵌合固定した取付フランジ２に重ね合され、かつ複数のボルト４とナツトにより締結される。ボス５から放射状に延びる多数のスポーク６に、冷却フイン８を備えた制動ドラム７の基端が結合される。
【００１０】
断面長方形の案内筒１０は例えば断面Ｃ字形をなす筒体に、環状の側壁１１を結合して構成される。案内筒１０は適当な手段により例えば変速機の壁部に固定される。案内筒１０の外筒部１０ａに多数の強磁性部材１５が周方向等間隔に結合される。好ましくは、強磁性部材１５は案内筒１０の成形時鋳ぐるまれる。強磁性部材１５は長方形の板状のものであつて、板面は円弧状に湾曲される。強磁性部材１５の側縁には突条２５（図１）を一体に形成され、案内筒１０の外筒部１０ａと強磁性部材１５との鋳造による結合度を高める。磁石支持筒１４は案内筒１０の内空部、詳しくは内筒部１０ｂに軸受１２により正逆回動可能に支持される。
【００１１】
案内筒１０の左側壁１１に、好ましくは３つの流体圧アクチユエータ２０が周方向等間隔に結合される。アクチユエータ２０はシリンダ１８にピストン１７を嵌装してなり、ピストン１７から外部へ突出するロツドは、磁石支持筒１４から案内筒１０の左側壁の円弧状のスリツト１８ａを経て突出する腕１６と連結される。図２に示すように、磁石支持筒１４の外周面には各強磁性部材１５に対向する磁石２４が結合される。磁石支持筒１４は磁性体からなり、各強磁性部材１５に対向する磁石２４の極性は、周方向交互に異なるように配設される。各磁石２４の周方向の端部には段部３１が形成され、相隣接する段部３１に係合した非磁性体からなる押え部材３２が、非磁性のボルト３３により磁石支持筒１４へ締結される。
【００１２】
本発明によれば、非制動時、磁石２４の周方向の中央部分から強磁性部材１５と強磁性部材１５の間を経て制動ドラム７へ洩れ磁界が及ぶのを抑えるために、強磁性部材１５の周方向の両端縁に突条３５が形成され、相隣接する突条３５の間（突条３５と突条３５の間の隙間）を覆う強磁性板３６が、外筒部１０ａの周面（内周面または外周面）に配設される。強磁性板３６の周方向寸法は突条３５と突条３５の間の隙間とほぼ同寸とする。図２の実施例は強磁性板３６を外筒部１０ａの内周面に設けたもの、図３の実施例は強磁性板３６ａを外筒部１０ａの外周面に設けたものである。強磁性部材１５の内周部相互の周方向の間隔ないし隙間または強磁性部材１５の外周部相互の周方向の間隔ないし隙間はできるだけ大きくするのが好ましく、強磁性部材１５の周方向の両端縁を、外筒部１０ａの軸心を含む平坦な面（軸心から径外方へ延びる紙面に垂直な平坦面）でなく、断面３角形に形成する。
【００１３】
図４に示すように、アルミニウムなどからなる外筒部に強磁性部材１５と強磁性板３６を鋳込む場合、強磁性部材１５と強磁性板３６は互いに一体をなす環状の強磁性部材４４として予め鋳造したうえ、強磁性部材４４を外周面４１と内周面４２で囲まれる型の内部に配置し、型の内部に溶融アルミニウムを鋳込んで一体化する。次いで、鋳造体の外周壁と内周壁を外周面３９と内周面４０で示すように、切削により削除したうえ仕上げれば、図２に示すような外筒部１０ａが得られる。
【００１４】
次に、本発明による渦電流減速装置の作動について説明する。制動時、流体圧アクチユエータ２０により磁石支持筒１４を回動し、各磁石２４を各強磁性部材１５に全面的に対向させると、磁石支持筒１４と制動ドラム７との間に磁気回路が形成される。回転する制動ドラム７が磁石２４から各強磁性部材１５を通過する磁界を横切る時、制動ドラム７は渦電流に基づく制動トルクを発生する。非制動時、流体圧アクチユエータ２０により磁石支持筒１４を強磁性部材１５の半配列ピツチ分だけ回動し、周方向に隣接する２つの磁石２４を各強磁性部材１５に部分的に対向させると、磁石支持筒１４と強磁性部材１５との間に短絡的磁気回路ｗが形成される。
【００１５】
各強磁性部材１５の周方向の両端縁に突条３５が形成され、相隣接する突条３５の間（突条３５と突条３５の間の隙間）を覆う強磁性板３６が、外筒部１０ａの周面に配設されるので、各磁石２４の周方向中央部から強磁性板３６と強磁性板３６の隙間を経て制動ドラム７へ洩れようとする磁界は、強磁性板３６、突条３５を経て隣接する強磁性部材１５へと短絡的磁気回路ｗ１を形成するので、洩れ磁界が制動ドラム７へ及ぶことはなく、制動ドラム７は引ずりトルクを発生しない。
【００１６】
図２〜４に示す実施例では、突条３５は断面長方形ないし３角形をなすが、断面形状は台形でも半円形のものでもよく、また、図５に示すように、制動ドラム７の通常の回転方向を考慮して各強磁性部材１５の一方の突条を断面台形とし、他方の突条を断面半円形とし、両者の間の隙間をほぼ覆うように、強磁性板３６を外筒部１０ａの内周面または外周面に配設してもよい。
【００１７】
図５に示す実施例では、制動ドラム７の通常の回転方向を考慮して、つまり、制動時の制動ドラム７と磁石支持筒１４とに形成される磁気回路の歪みを考慮して、各強磁性部材１５の周方向の端縁に形成される突条３５は非対称に形成される。すなわち、強磁性部材１５の一方の端縁には断面台形の長い突条３５が設けられる一方、他方の端縁には断面半円形の短い突条３５が形成される。周方向に相隣接する強磁性部材１５の突条３５と突条３５の隙間とほぼ同寸の強磁性板３６が、該隙間を覆うように配設される。強磁性板３６は外筒部１０ａの内周面にまたは外周面に配設され、強磁性板３６と突条３５との間に十分な径方向の隙間が備えられる。
【００１８】
図６に示す実施例では、周方向に相隣接する強磁性部材１５の突条３５と突条３５の隙間とほぼ同寸の強磁性板３６が、該隙間を覆うように配設される。特に強磁性板３６が配設される外筒部１０ａの内周面において、強磁性部材１５と強磁性部材１５との間に十分な周方向の隙間が備えられるように、強磁性部材１５の端縁の断面形状が考慮される。
【００１９】
本発明は円板型の渦電流減速装置にも適用できる。図７，８に示すように、渦電流減速装置は回転軸５１に結合した左右１対の制動円板５３の間に、非磁性体からなる断面長方形の内空部を有する案内筒５５が配設され、案内筒５５の両側壁５５ａに多数の強磁性部材５６が周方向等間隔に結合される。案内筒５５の内空部に軸受６７により正逆回動可能支持した磁石支持筒６３に、各強磁性部材５６に対向しかつ極性が周方向交互に異なるように磁石６２が結合される。
【００２０】
磁石支持筒６３は非磁性体からなる外筒６３ａと内筒６３ｂとから構成され、両者の間に磁石６２が支持され、磁石支持筒６３の両側面に潤滑油を含浸させた薄い滑り板６４が結合され、かつ強磁性部材５６に摺接可能とされる。図示してないが、磁石支持筒６３の外周壁に形成した部分歯車に、案内筒５５に固定したアクチユエータとしての電動機のピニオンが噛み合され、磁石支持筒６３は磁石６２の半配列ピツチだけ正逆回動可能とされる。図８に示すように、強磁性部材５６の周方向の両端縁に突条５８が形成され、相隣接する突条５８の間を覆う強磁性板５７が側壁５５ａの内面または外面に設けられる。
【００２１】
制動時、磁石支持筒６３を電動機により磁石６２の半配列ピツチだけ回動し、各強磁性部材５６に各磁石６２を全面的に対向させる（磁石６２の外面に強磁性部材５６の内面がぴたりと重なる）と、磁石６２が左右１対の強磁性部材５６を経て左右１対の制動円板５３に磁界を及ぼす。回転する左右１対の制動円板５３が磁界を横切る時、左右１対の制動円板５３は渦電流に基づく制動トルクを発生する。非制動時、図８に示すように、周方向に隣接する２つの磁石６２を共通の強磁性部材５６に対向させると、左右１対の強磁性部材５６の間に短絡的磁気回路ｗが発生し、制動円板５３には磁界を及ぼさない。
【００２２】
特に強磁性部材５６の周方向の両端縁に突条５８が形成され、相隣接する突条５８の間を覆う強磁性板５７が側壁５５ａの内面または外面に設けられるので、各磁石６２の周方向中央部から強磁性板５７と強磁性板５７の隙間を経て制動円板５３へ洩れようとする磁界は、強磁性板５７、突条５８を経て隣接する強磁性部材５６へと短絡的磁気回路を形成するので、洩れ磁界が制動円板５３へ及ぶことはなく、制動円板５３は引ずりトルクを発生しない。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は上述のように、回転可能の制動ドラムの内部に非磁性体からなる断面長方形の内空部を有する案内筒を配設し、前記案内筒の外筒部に多数の強磁性部材を周方向等間隔に結合し、前記案内筒の内空部に回動可能に支持した磁石支持筒に、前記各強磁性部材に対向しかつ極性が周方向交互に異なるように永久磁石を結合し、前記磁石支持筒を永久磁石の半配列ピツチ分だけ回動することにより、各永久磁石が各強磁性部材に完全に重なる制動位置と、隣接する２つの永久磁石が各強磁性部材に部分的に重なる非制動位置とに切換わる渦電流減速装置において、前記強磁性部材の周方向の両端縁に、該端縁の径方向中心から周方向へ延びる突条を設け、相隣接する前記突条の間の隙間を覆う強磁性板を前記外筒部の周面に設けるか、回転可能の１対の制動円板の間に非磁性体からなる断面長方形の内空部を有する案内筒を配設し、前記案内筒の両側壁に多数の強磁性部材を周方向等間隔に結合し、前記案内筒の内空部に回動可能に支持した磁石支持筒に、前記各強磁性部材に対向しかつ極性が周方向交互に異なるように永久磁石を結合し、前記磁石支持筒を永久磁石の半配列ピツチ分だけ回動することにより、各永久磁石が各強磁性部材に全面的に完全に対向する制動位置と、隣接する２つの永久磁石が各強磁性部材に部分的に対向する非制動位置とに切換わる渦電流減速装置において、前記強磁性部材の周方向の両端縁に、該端縁の軸方向中心から周方向へ延びる突条を設け、相隣接する前記突条の間の隙間を覆う強磁性板を前記両側壁の周面に設けたものであるから、非制動時磁石から強磁性部材相互の隙間を経て制動ドラムまたは制動円板へ洩れる磁界は、強磁性板を通過し、突条を経て強磁性部材へ誘導され、強磁性部材と磁石支持筒との間に短絡的磁気回路を形成するので、制動ドラムまたは制動円板に対する洩れ磁界による引ずりトルクが抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る制動ドラム型の渦電流減速装置の正面断面図である。
【図２】同渦電流減速装置の側面断面図である。
【図３】本発明の変更実施例に係る渦電流減速装置の側面断面図である。
【図４】渦電流減速装置における案内筒の外筒部を鋳造する時の側面断面図である。
【図５】本発明の変更実施例に係る渦電流減速装置の側面断面図である。
【図６】本発明の変更実施例に係る渦電流減速装置の側面断面図である。
【図７】本発明が適用される制動円板型の渦電流減速装置の正面断面図である。
【図８】同渦電流減速装置を周方向に展開して示す平面断面図である。
【図９】従来の渦電流減速装置の側面断面図である。
【図１０】従来の他の渦電流減速装置の側面断面図である。
【図１１】従来の他の渦電流減速装置の側面断面図である。
【符号の説明】
１：回転軸  ２：取付フランジ  ３：制動ドラム  ４：ボルト  ５：ボス部  ６：スポーク  ７：制動ドラム  ８：冷却フイン  １０：案内筒  １０ａ：外筒部  １０ｂ：内筒部  １１：側壁  １２：軸受  １４：磁石支持筒  １５：強磁性部材  １６：腕  １７：ピストン  １８：シリンダ  １８ａ：スリツト  ２０：アクチユエータ  ２４：磁石  ３１：段部  ３２：押え部材  ３３：ボルト  ３５：突条  ３６：強磁性板  ３６ａ：強磁性板  ４１：外周面  ４２：内周面  ４３：非磁性部材  ４４：強磁性部材  ５１：回転軸  ５３：制動円板  ５３ａ：冷却フイン  ５５：案内筒  ５５ａ：側壁  ５６：強磁性板  ５７：強磁性板  ５８：突条  ６２：磁石  ６３：磁石支持筒  ６３ａ：外筒  ６４：滑り板  ６３ｂ：内筒  ６５：ボス部  ６６：スポーク  ７１：軸受  ７２：ボス部  ７３：スポーク  ７５：良導体  ７６：良導体
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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