(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に結合した円板状の制動体と、該制動体の側面と対向するように車体などの非回転部分に固定した非磁性体からなる案内筒と、該案内筒の断面長方形の内空部に正逆回動可能に収容した非磁性体からなる磁石支持輪と、該磁石支持輪の側面に周方向等間隔に設けた凹部に結合した磁石および該磁石の周方向両端に接する強磁性体からなる磁極部材と、前記案内筒の制動体の側面と対向する内端壁に周方向等間隔に配設した前記磁石相互の周方向間隔と同寸の強磁性板とを有し、前記磁石から前記磁極部材と前記強磁性板を通る磁界を受けて渦電流に基づく制動力を前記制動体に発生させる渦電流減速装置において、前記内端壁に対向する磁石と磁極部材と磁石支持輪との各面を平坦な連続面に形成したことを特徴とする渦電流減速装置。
【請求項２】
回転軸に結合したドラム状の制動体と、該制動体の内面と対向するように車体などの非回転部分に固定した非磁性体からなる案内筒と、該案内筒の断面長方形の内空部に正逆回動可能に支持した非磁性体からなる磁石支持輪と、該磁石支持輪に周方向等間隔に形成した多数の凹部にそれぞれ結合した磁石および該磁石の周方向両端に接する強磁性体からなる磁極部材と、前記案内筒の制動体の内面と対向する外筒部に周方向等間隔に配設した前記磁石と磁極部材の周方向長さと同寸の強磁性板とを有し、前記磁石から前記磁極部材と前記強磁性板を通る磁界を受けて渦電流に基づく制動力を前記制動体に発生させる渦電流減速装置において、前記外筒部の内面に対向する磁石と磁極部材と磁石支持輪との各面を平坦な連続面に形成したことを特徴とする渦電流減速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は大型車両の摩擦ブレーキを補助する円板型またはドラム型の渦電流減速装置、特に小型で放熱性に優れた渦電流減速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特願平１０−１０６９６３号などに開示される渦電流減速装置では、磁石支持筒を収容する案内筒が制動ドラムの内部に収容されるので、制動中に制動ドラムに発生する熱の放散が十分でなく、制動ドラムが過熱状態になると制動能力が著しく低下するという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は上述の問題に鑑み、全体として小形で放熱性に優れ、制動能力が高い渦電流減速装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の構成は回転軸に結合した円板状の制動体と、該制動体の側面と対向するように車体などの非回転部分に固定した非磁性体からなる案内筒と、該案内筒の断面長方形の内空部に正逆回動可能に収容した非磁性体からなる磁石支持輪と、該磁石支持輪の側面に周方向等間隔に設けた凹部に結合した磁石および該磁石の周方向両端に接する強磁性体からなる磁極部材と、前記案内筒の制動体の側面と対向する内端壁に周方向等間隔に配設した前記磁石相互の周方向間隔と同寸の強磁性板とを有し、前記磁石から前記磁極部材と前記強磁性板を通る磁界を受けて渦電流に基づく制動力を前記制動体に発生させる渦電流減速装置において、前記内端壁に対向する磁石と磁極部材と磁石支持輪との各面を平坦な連続面に形成したことを特徴とする。
【０００５】
また、本発明の構成は回転軸に結合したドラム状の制動体と、該制動体の内面と対向するように車体などの非回転部分に固定した非磁性体からなる案内筒と、該案内筒の断面長方形の内空部に正逆回動可能に支持した非磁性体からなる磁石支持輪と、該磁石支持輪に周方向等間隔に形成した多数の凹部にそれぞれ結合した磁石および該磁石の周方向両端に接する強磁性体からなる磁極部材と、前記案内筒の制動体の内面と対向する外筒部に周方向等間隔に配設した前記磁石と磁極部材の周方向長さと同寸の強磁性板とを有し、前記磁石から前記磁極部材と前記強磁性板を通る磁界を受けて渦電流に基づく制動力を前記制動体に発生させる渦電流減速装置において、前記外筒部の内面に対向する磁石と磁極部材と磁石支持輪との各面を平坦な連続面に形成したことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明では回転軸に結合した制動体の制動面としての側面に対向して、車体の非回転部分に非磁性体からなる案内筒を固定する。案内筒の内空部に正逆回動可能の磁石支持輪を収容する。磁石支持輪に多数の磁石を周方向等間隔に結合する。各磁石の周方向両端に結合した強磁性体からなる磁極部材を、案内筒の制動体と対向する壁部に備えた強磁性板（ポールピース）に対向させる。回転する制動体は各磁石支持輪の磁石からの磁界による渦電流に基づく制動力を発生する。非制動時、磁石支持輪を磁石の半配列ピツチだけ回動すると、１対の磁極部材が強磁性板と対向し、短絡的磁気回路を形成し、制動体には磁界を及ぼさない。
【０００７】
磁石の周方向両端に結合した強磁性体からなる磁極部材は磁石と一体的に、磁石支持輪の側面に設けた凹部に埋め込んだかの如く結合されるので、結果として、内端壁に対向する磁石支持輪の側面は平坦な連続面をなす。磁極部材と磁石とを磁石支持輪の外面に設けた凹部に結合すれば、制動ドラム型の渦電流減速装置（図８）にも適用できる。
【０００８】
【実施例】
図１に示すように、本発明による渦電流減速装置は回転軸２に結合した制動体としての制動円板３の制動面ないし側面に対向して、非磁性体からなる案内筒４の内端壁４ｄが対向するように、案内筒４が車体などの非回転部分に支持される。案内筒４は外筒部４ａと内筒部４ｂと外端壁４ｃと内端壁４ｄとを結合して、断面ほぼ長方形の内空部１０を備えられる。案内筒４の内空部１０には、正逆回動可能の磁石支持輪５が収容される。
【０００９】
図示してないが、磁石支持輪５は滑り軸受などにより外端壁４ｃの内面に回動可能に支持され、かつ例えば磁石支持輪５から外端壁４ｃに設けたスリツトを経て外部へ突出した軸の歯車に、外端壁４ｃに支持した電動機の主軸の歯車を噛み合せて回動機構が構成される。電動機の正逆回転により、磁石支持輪５は制動位置と非制動位置とに切り換えられる。磁石支持輪５には多数のブロツク状の磁石６が周方向等間隔に結合され、かつ磁極が周方向の端部に形成される。
【００１０】
図２に示すように、磁石６の周方向の両端部には強磁性体からなる磁極部材７が結合される。詳しくは、磁石支持輪５の側面に周方向等間隔に設けた凹部に、磁石６および該磁石６の周方向両端に接する強磁性体からなる磁極部材７とが結合される。磁極部材７は磁石６の周方向端面に結合されるブロツク状のものであるが、先端を斜めにカツトされ、面積の広い側面７ａが内端壁４ｄに周方向等間隔に備えた強磁性板８に対向される。好ましくは、磁石支持輪５を例えばアルミニウムから鋳造する時に、磁石６と磁極部材７とは一体に鋳込まれる。図２から明らかなように、こうして、内端壁４ｄに対向する磁石６と磁極部材６と磁石支持輪５との各面は平坦な連続面に形成される。
【００１１】
端壁板４ｄは図２に示す制動状態で磁石６の側面と対向する部分だけがアルミニウムなどの非磁性体からなり、他の部分に強磁性板８を配設される。換言すれば、案内筒４の制動体としての制動円板３と対向する内端壁４ｄに、磁石相互の周方向間隔と同寸ないし同長の強磁性板８が周方向等間隔に設けられる。好ましくは、案内筒４を例えばアルミニウムから鋳造する時に、強磁性板８は一体に鋳込まれる。
【００１２】
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、図２に示すように、各磁石６の側面が内端壁４ｄの非磁性部分に対向し、各対の磁極部材７の側面７ａが強磁性板８に対向する。磁石６から磁極部材７、強磁性板８を経て制動円板３に及ぶ磁界を、回転する制動円板３が横切る時、制動円板３に渦電流に基づく制動力が発生する。この時、磁石６と制動円板３との間には磁気回路ｚが形成される。
【００１３】
制動を解除する時は、回動機構により磁石支持輪５を磁石６の半配列ピツチだけ回動すると、図３に示すように、各磁石６と各対の磁極部材７の側面７ａが共通の強磁性板８に全面的に対向する状態になる。この時、磁石６と強磁性板８との間に短絡的磁気回路ｗが生じ、磁石６は制動円板３に磁界を及ぼさない。
【００１４】
上述の実施例において、図４に示すように、磁石支持輪５に周方向間隔を存して多数の磁石６と磁極部材７とを交互に結合し、案内筒４の制動円板３と対向する内端壁４ｄに、磁極部材７の周方向長さと同寸の強磁性板８を周方向等間隔に設けても、図１〜３と同様の作用効果を奏する。また、図５に示すように、磁石支持輪５は内空部１０の内部にあつて、外筒部４ａまたは内筒部４ｂに回動可能に支持してもよい。
【００１５】
図６に示す実施例では、回転軸２に結合した導体からなる左右１対の制動円板３の間に非磁性体からなる不動の案内筒４が配設され、案内筒４の両端壁４ｄに左右対称に、多数の強磁性板８が周方向等間隔に配設される。案内筒４の内空部１０には非磁性体からなる磁石支持輪５が収容される。磁石支持輪５は外筒部４ａに正逆回動可能に支持される。磁石支持輪５には多数のブロツク状の磁石６が周方向等間隔に結合され、磁石６の周方向の両端部に、磁極を構成する磁極部材７がそれぞれ結合される。
【００１６】
図６に示す渦電流減速装置も、図１〜３に示すものと同様に、磁石支持輪５を磁石６の半配列ピツチだけ正逆回動することにより、各磁石６の周方向端部から延びる１対の磁極部材７の両側面７ａが両端壁４ｄの互いに離隔する１対の強磁性板８に対向する制動位置と、磁石６と１対の磁極部材７の各側面が共通の強磁性板８に対向する非制動位置とに切り換わる。
【００１７】
図７，８に示す実施例は、制動体としての制動ドラム２７の内部に案内筒３０を配設し、案内筒３０の内空部４０に磁石支持筒ないし磁石支持輪３５を収容した形式の渦電流減速装置に係るものである。渦電流減速装置は車両用変速機の出力回転軸２１に結合した導体からなる制動ドラム２７と、制動ドラム２７の内部に配設した非磁性体からなる不動の案内筒３０と、案内筒３０の内空部４０に正逆回動可能に支持した非磁性体からなる磁石支持輪３５とを備えている。制動ドラム２７はボス２５のフランジ部２５ａを、駐車ブレーキの制動ドラム２３の端壁部と一緒に、回転軸２１にスプライン嵌合固定した取付フランジ２２に重ね合され、かつ複数のボルト２４とナツトにより締結される。ボス２５から放射状に延びる多数の支持腕２６に、冷却フイン２８を備えた制動ドラム２７の基端が結合される。
【００１８】
案内筒３０は例えば断面Ｃ字形をなす筒体に環状の端壁３０ｃを結合して構成される。案内筒３０は適当な手段により例えば変速機の歯車箱に固定される。案内筒３０の左端壁に、好ましくは３つのアクチユエータ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、磁石支持輪３５から案内筒３０の左端壁の円弧状のスリツト３３を経て突出する腕１６に連結される。
【００１９】
案内筒３０の制動ドラム２７の内周面と対向する外周壁３０ａに、多数の開口が周方向等間隔に設けられ、各開口に強磁性板（ポールピース）３８が結合される。強磁性板３８は外面の周方向中央部分にくぼみ３８ａを設けられる。好ましくは、強磁性板３８はアルミニウムなどの非磁性体から案内筒３０を鋳造する際に鋳込まれる。磁石支持輪３５は案内筒３０の内筒部３０ｂに軸受３２により回動可能に支持される。磁石支持輪３５は外周面の凹部に、各強磁性板３８に１つずつ対向する磁石３６と、各磁石３６の磁極をなす周方向の端面に接合した強磁性体からなる１対の磁極部材３７とを結合される。磁石３６と磁極部材３７とは、アルミニウムなどの非磁性体から磁石支持輪３５を鋳造する際に一体に鋳込まれる。外筒部３０ａの強磁性板３８の内面の周方向の寸法は、磁石３６と１対の磁極部材３７の外面の周方向の寸法と等しく、外筒部３０ａの強磁性板３８と強磁性板３８の間には、磁石３６の周方向の寸法と等しい非磁性部分が備えられる。
【００２０】
制動時、１対の磁極部材３７が周方向に離隔する１対の強磁性板３８にそれぞれ部分的に対向する時、磁石３６と制動ドラム２７との間に磁気回路ｚが形成され、制動ドラム２７は渦電流に基づく制動力を発生する。非制動時、アクチユエータ２０により磁石支持輪３５を磁石３６の半配列ピツチだけ回動すると、磁石３６に結合した１対の磁極部材３７が共通の強磁性板３８に対向することとなり、磁石３６と強磁性板３８との間に短絡的磁気回路が形成され、制動ドラム２７には磁界を及ぼさない。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は上述のように、回転軸に結合した円板型（またはドラム型）の制動体と、該制動体の側面（または内面）と対向するように車体などの非回転部分に固定した非磁性体からなる案内筒と、該案内筒の内空部に正逆回動可能に収容した非磁性体からなる磁石支持輪と、該磁石支持輪の側面に周方向等間隔に設けた凹部に結合した磁石および該磁石の周方向両端に接する強磁性体からなる磁極部材と、前記案内筒の制動体の側面（または内面）と対向する内端壁（または内面）に周方向等間隔に配設した前記磁石相互の周方向間隔と同寸の強磁性板とを有し、前記磁石から前記磁極部材と前記強磁性板を通る磁界を受けて渦電流に基づく制動力を前記制動体に発生させる渦電流減速装置において、前記案内筒の内端壁（または内面）に対向する磁石と磁極部材と磁石支持輪との各面を平坦な連続面に形成したものであり、制動体と案内筒との隙間へ外気が入りやすいので、制動時に制動体に発生する熱が効率的に放出される。したがつて、制動時の熱による制動能力の低下が抑えられる。
【００２２】
特に、案内筒と制動体との間へ外気を取り込みやすくなつているので、制動体の熱歪みを最小限に抑えることができる。したがつて、熱に対する構造上の対策が不要になり、構造の単純化と製造経費の低減を図ることができる。
【００２３】
非制動と制動位置との切換え動作を行う切換え機構の構造上の空間（スペース）が小さくなり、装置全体を小形化できる。
【００２４】
特に、案内筒の内端壁（または内面）に対向する磁石支持輪と磁石と磁極部材との各面が、段差のない平坦な連続面をなすので、最大限の容量をもつ各部材を案内筒の内空部にコンパクトに収容でき、かつ前記連続面を内端壁に接近して収容できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る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制動状態を周方向に展開して示す平面断面図である。
【図３】同渦電流減速装置の非制動状態を周方向に展開して示す平面断面図である。
【図４】本発明の一部変更実施例に係る渦電流減速装置の非制動状態を周方向に展開して示す平面断面図である。
【図５】本発明の一部変更実施例に係る渦電流減速装置の正面断面図である。
【図６】本発明の第２実施例に係る渦電流減速装置の正面断面図である。
【図７】本発明の第３実施例に係る渦電流減速装置の正面断面図である。
【図８】同渦電流減速装置の側面断面図である。
【符号の説明】
２：回転軸  ３：制動円板  ４：案内筒  ４ｄ：内端壁  ５：磁石支持輪  ６：磁石  ７：磁極部材  ７ａ：側面  ８：強磁性板  １０：内空部  ２０：アクチユエータ  ２１：回転軸  ２３：制動ドラム  ２６：支持腕  ２７：制動ドラム  ３０：案内筒  ３０ａ：外筒部  ３０ｂ：内筒部  ３５：磁石支持輪  ３６：磁石  ３７：磁極部材  ３８：強磁性板  ３８ａ：くぼみ  ４０：内空部
【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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