(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に結合した制動ドラムの内周面と対向して周方向等間隔に複数個配設され、かつ、鉄心部と一対の磁極部を一体に備える電磁石構成体と、その電磁石構成体の鉄心部に巻き回される電磁コイルと、制動ドラムの内部に配設され、非回転部分に固定されるリング状の磁石支持部材とを備えた渦電流減速装置であり、上記複数個の電磁石構成体の上記一対の磁極部を、上記制動ドラムの内周面と対向させて配設し、鋼鉄又は鋳鉄で形成された上記磁石支持部材と、別の磁石支持部材とでそれらの電磁石構成体を軸方向に挾持し、その鋼鉄又は鋳鉄で形成された磁石支持部材と各電磁石構成体との接触部の内、少なくとも隣り合う磁極部と接触する部分に非磁性材からなる介在部材を設けたことを特徴とする渦電流減速装置。
【請求項２】
上記電磁石構成体を軸方向に挾持する磁石支持部材をそれぞれ鋼鉄又は鋳鉄で形成した請求項１記載の渦電流減速装置。
【請求項３】
隣接する上記電磁石構成体の隣り合う磁極部の極性が異なるように各電磁石構成体を配設し、上記鋼鉄又は鋳鉄からなる磁石支持部材と各電磁石構成体との接触部の内、少なくとも上記隣り合う磁極部と接触する部分に、非磁性材からなる介在部材を設けた請求項１又は２記載の渦電流減速装置。
【請求項４】
隣接する上記電磁石構成体の隣り合う磁極部の極性が同じになるように各電磁石構成体を配設し、上記鋼鉄又は鋳鉄からなる磁石支持部材と各電磁石構成体との接触部の内、少なくとも上記隣り合う磁極部と接触する部分に、非磁性材からなる介在部材を設けた請求項１又は２記載の渦電流減速装置。
【請求項５】
上記電磁石構成体の磁極部の径方向内周側を、テーパ状に形成した請求項１から４いずれかに記載の渦電流減速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、渦電流減速装置に係り、特に、電磁石を用いた渦電流減速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電磁石を用いた渦電流減速装置は、主な構成物として、回転軸に結合した制動ドラムと、その制動ドラムの内周面と対向して周方向等間隔に複数個配設され、かつ、鉄心部と磁極部を一体に備える電磁石構成体と、制動ドラムの内部に配設され、各電磁石構成体を挾持する磁石支持部材（リング）を有している（特願２０００−２８９２１９号、特願２０００−２８６０３７号参照）。
【０００３】
電磁石を用いた渦電流減速装置は、電磁コイルへ加える電流の制御だけで、非制動状態／制動状態の切り換えを行なうことができる。このため、永久磁石を用いた渦電流減速装置のように磁石を、アクチュエータ等を用いて動かす必要がなく、状態切替えが容易であるという特長を有している。
【０００４】
隣接する電磁石構成体の隣り合う磁極部の極性が異なる場合、即ち隣接する電磁石構成体の隣り合う磁極部がＳ極とＮ極である場合、隣り合う磁極部間で磁気回路を形成しないようにすべく、磁石支持部材を非磁性材、例えばＡｌ又はＡｌ合金、オーステナイト系ステンレス鋼で形成する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、渦電流減速装置を自動車などに搭載した場合、強い震動・衝撃を受けることもあるため、Ａｌ又はＡｌ合金からなる磁石支持部材では、強度が不足するおそれがあるという問題があった。つまり、この磁石支持部材を用いた渦電流減速装置においては、震動・衝撃に対する信頼性にやや難点があった。
【０００６】
また、オーステナイト系ステンレス鋼からなる磁石支持部材は、成形性があまり良好でないと共に、製造コストが高いという問題があった。
【０００７】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、震動・衝撃に対する信頼性が高く、かつ、安価な渦電流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】
上記目的を達成すべく本発明に係る渦電流減速装置は、回転軸に結合した制動ドラムの内周面と対向して周方向等間隔に複数個配設され、かつ、鉄心部と一対の磁極部を一体に備える電磁石構成体と、その電磁石構成体の鉄心部に巻き回される電磁コイルと、制動ドラムの内部に配設され、非回転部分に固定されるリング状の磁石支持部材とを備えた渦電流減速装置であり、上記複数個の電磁石構成体の上記一対の磁極部を、上記制動ドラムの内周面と対向させて配設し、鋼鉄又は鋳鉄で形成された上記磁石支持部材と、別の磁石支持部材とでそれらの電磁石構成体を軸方向に挾持し、その鋼鉄又は鋳鉄で形成された磁石支持部材と各電磁石構成体との接触部の内、少なくとも隣り合う磁極部と接触する部分に非磁性材からなる介在部材を設けたものである。
【０００９】
以上の構成によれば、磁石支持部材が、高強度、かつ、成形性が良好となり、震動・衝撃に対する信頼性が高く、かつ、安価な渦電流減速装置を得ることができる。
【００１０】
また、上記電磁石構成体を軸方向に挾持する磁石支持部材をそれぞれ鋼鉄又は鋳鉄で形成してもよい。
【００１１】
また、隣接する上記電磁石構成体の隣り合う磁極部の極性が異なるように各電磁石構成体を配設し、上記鋼鉄又は鋳鉄からなる磁石支持部材と各電磁石構成体との接触部の内、少なくとも上記隣り合う磁極部と接触する部分に、非磁性材からなる介在部材を設けることが好ましい。
【００１２】
また、隣接する上記電磁石構成体の隣り合う磁極部の極性が同じになるように各電磁石構成体を配設し、上記鋼鉄又は鋳鉄からなる磁石支持部材と各電磁石構成体との接触部の内、少なくとも上記隣り合う磁極部と接触する部分に、非磁性材からなる介在部材を設けることが好ましい。
【００１３】
また、上記電磁石構成体の磁極部の径方向内周側を、テーパ状に形成することが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基いて説明する。
【００１５】
第１の実施の形態に係る渦電流減速装置の部分断面図を図１に、図１のＡ方向矢視図を図２に示す。
【００１６】
図１、図２に示すように、本実施の形態に係る渦電流減速装置１０は、回転軸１１に結合した制動ドラム１２と、その制動ドラム１２の内周面と対向して周方向等間隔に複数個（図２中では３個のみ図示）配設され、かつ、鉄心部２１と磁極部２２ａ，２２ｂを一体に備える電磁石構成体２０と、制動ドラム１２の内部に配設され、各電磁石構成体２０を挾持する磁石支持部材２３ａ，２３ｂを備えたものである。ここで、各電磁石構成体２０は、隣接する電磁石構成体２０ａ〜２０ｃ，…の隣り合う磁極部２２ａ，２２ｂの極性が異なるように配設され、また、少なくとも一方（図１中では左側）の磁石支持部材２３ａを鋼鉄又は鋳鉄で形成したものである。さらに、鉄心部２１に巻枠３１を介して電磁コイル３２を巻き回し、電磁石３０を形成する。
【００１７】
また、図２に示すように、鋼鉄又は鋳鉄からなる磁石支持部材２３ａの、少なくとも隣り合う磁極部２２ａと２２ｂが接触する部分（図２中では破線による囲み部分ｚ）に、非磁性材からなる介在部材２４が介設される。介在部材２４としては、例えば、周方向に非連続の介在片２４ａ，２４ｂ，…の集合体からなるもの、又は図３に示すように、周方向に連続しており、電磁石３０に対応する部分に開口部３４ａを有する環状体３４からなるものであってもよい。
【００１８】
磁石支持部材２３ａ，２３ｂによる挾持は、締結手段、例えば、ボルト２８及びナット２９を用い、図１に示すように、磁石支持部材２３ａ，２３ｂにより各電磁石構成体２０及び介在部材２４を共締めするものである。ここで、図４に示すように、磁石支持部材２３ａと介在部材２４をボルト４８及びナット４９を用いて固定し、ボルト２８及びナット２９を用い、介在部材２４及び磁石支持部材２３ｂにより各電磁石構成体２０を共締めするようにしてもよい。
【００１９】
各電磁石構成体２０としては、図１に示すように電磁鋼板２５を複数枚（図１中では２０枚）積層して形成したもの、軟磁性材のブロック材を鍛造形成したもの、又は軟磁性材の棒材を組み合わせて形成したものなど、様々なものが挙げられ、特に限定するものではない。
【００２０】
磁石支持部材２３ａの径方向内側端（図１中では下端）は、自動車の非回転部分、例えば、トランスミッションのリアカバーや、リアアクスルのデフケージなどに固定される。また、磁石支持部材２３ａの径方向外側端（図１中では上端）の位置は、制動ドラム１２の外側に位置していてもよい。
【００２１】
次に、本発明の作用を説明する。
【００２２】
鋼鉄又は鋳鉄からなる磁石支持部材２３ａは、Ａｌ又はＡｌ合金からなる磁石支持部材と比較して強度が高いため、この磁石支持部材２３ａを用いた渦電流減速装置１０を自動車などに搭載した場合、強い震動・衝撃を受けても、強度不足による破損が生じるおそれはない。
【００２３】
また、鋼鉄又は鋳鉄からなる磁石支持部材２３ａは、オーステナイト系ステンレス鋼からなる磁石支持部材と比較して成形性が良好であると共に製造コストが安価であるため、結果として、この磁石支持部材２３ａを用いた渦電流減速装置１０の製造コストの低減を図ることができる。
【００２４】
さらに、図１に示した本実施の形態の渦電流減速装置１０においては、鋼鉄又は鋳鉄からなる磁石支持部材は、磁石支持部材２３ａのみであるが、図５に示すように、両方（図５中では左側および右側）の磁石支持部材２３ａ，２３ｂを鋼鉄又は鋳鉄で形成してもよい。この場合、磁石支持部材２３ａ，２３ｂと電磁石構成体２０の各間に介在部材２４，２４が設けられる。これによって、渦電流減速装置１０の震動・衝撃に対する信頼性が更に向上する。
【００２５】
次に、本発明の他の実施の形態を添付図面に基いて説明する。
【００２６】
第２の実施の形態に係る渦電流減速装置の部分断面図を図６に、図６のＢ方向矢視図を図７に示す。尚、図１及び図２と同様の部材には、同じ符号を付している。
【００２７】
図６、図７に示すように、本実施の形態に係る渦電流減速装置６０は、回転軸１１に結合した制動ドラム１２と、その制動ドラム１２の内周面と対向して周方向等間隔に複数個（図７中では３個のみ図示）配設され、かつ、鉄心部２１と磁極部２２ａ，２２ｂを一体に備える電磁石構成体２０と、制動ドラム１２の内部に配設され、各電磁石構成体２０を挾持する磁石支持部材２３ａ，２３ｂを備えたものである。ここで、各電磁石構成体２０は、隣接する電磁石構成体２０ａ〜２０ｃ，…の隣り合う磁極部２２ａ，２２ｂの極性が同じになるように配設され、また、少なくとも一方（図６中では左側）の磁石支持部材２３ａを鋼鉄又は鋳鉄で形成したものである。さらに、鉄心部２１に巻枠３１を介して電磁コイル３２を巻き回し、電磁石３０を形成する。
【００２８】
また、図７に示すように、磁石支持部材２３ａの、少なくとも隣り合う磁極部２２ａと２２ｂが接触する部分（図７中では破線による囲み部分ｚ）に、非磁性材又は強磁性材からなる介在部材７４が設けられる。介在部材７４としては、例えば、周方向に非連続の介在片７４ａ，７４ｂ，…の集合体からなるもの、又は周方向に連続しており、電磁石３０に対応する部分に開口部を有する環状体（図３参照）からなるものであってもよい。
【００２９】
本実施の形態においては、隣接する電磁石構成体２０ａ〜２０ｃ，…の隣り合う磁極部２２ａ，２２ｂの極性が同じ、即ち隣接する電磁石構成体２０ａ〜２０ｃ，…の隣り合う磁極部２２ａ，２２ｂがＳ極同士又はＮ極同士であるため、隣り合う磁極部２２ａ，２２ｂ間で磁気回路が形成されることはない。このため、隣り合う磁極部２２ａ，２２ｂを磁気的に遮断（絶縁）する必要はなく、非磁性材からなる介在部材７４の代わりに、強磁性材からなる介在部材７４を用いることもできる。この時、磁石支持部材２３ａを強磁性の鋼鉄又は鋳鉄で形成すれば、強磁性材からなる介在部材７４自体を必要としなくなり、これによって、図８に示す渦電流減速装置８０が得られる。
【００３０】
また、図８に示した渦電流減速装置８０において、ボルト２８及びナット２９を用い、磁石支持部材２３ａ，２３ｂにより各電磁石構成体２０を共締めする代わりに、図９に示すように、磁石支持部材２３ａと強磁性材からなる介在部材７４をボルト９８及びナット９９を用いて固定し、ボルト２８及びナット２９を用い、介在部材７４及び磁石支持部材２３ｂにより各電磁石構成体２０を共締めするようにしてもよい。この時、磁石支持部材２３ａとしては、必ずしも鋼鉄又は鋳鉄からなるものを用いる必要はなく、従来の磁石支持部材、即ちＡｌ又はＡｌ合金やオーステナイト系ステンレス鋼からなる磁石支持部材を用いてもよい。これによって、既設・既存の渦電流減速装置を、本実施の形態に係る渦電流減速装置で置き換えることも可能となる。
【００３１】
さらに、図６、図８に示した渦電流減速装置６０，８０においては、鋼鉄又は鋳鉄からなる磁石支持部材は、磁石支持部材２３ａのみであるが、図１０に示すように、両方（図１０中では左側および右側）の磁石支持部材２３ａ，２３ｂを鋼鉄又は鋳鉄で形成してもよい。
【００３２】
第３の実施の形態に係る渦電流減速装置の電磁石構成体の部分断面図を図１１に示す。尚、図２及び図７と同様の部材には、同じ符号を付している。
【００３３】
前述した第１及び第２の実施の形態に係る渦電流減速装置１０，６０の電磁石構成体２０は、電磁石３０のみを用いるものであった。これに対して、図１１に示すように、本実施の形態に係る渦電流減速装置の電磁石構成体１１０は、鉄心部２１に巻枠３１を介して電磁コイル３２を巻き回してなる電磁石３０と、鉄心部２１内部に設けた永久磁石１１３を用いるものである。
【００３４】
より具体的には、電磁石構成体１１０は、一体に形成された鉄心部２１および磁極部２２ａ，２２ｂの、鉄心部２１内部に中空部１１１を形成し、この中空部１１１内部の一端（図１１中では左端）側に永久磁石１１３を挿入嵌合すると共に、他端（図１１中では右端）側に磁性体１１４を挿入嵌合してなるものである。ここで、中空部１１１と永久磁石１１３及び磁性体１１４の間に、合成樹脂などの非磁性材からなる筒体１１２を適宜配置してもよい。
【００３５】
永久磁石１１３は、電磁石構成体１１０の周方向における両端部が磁極をなすように着磁されており（図１１中では左端部がＮ極）、電磁コイル３２の非通電時、永久磁石１１３のＮ極からの磁界は、磁極部２２ａ→鉄心部２１→磁極部２２ｂ→磁性体１１４を通る磁気回路を形成し、制動ドラムに磁界を及ぼさないようにされる。また、電磁コイル３２の通電時、即ち制動時、鉄心部２１の左端が永久磁石１１３と同じＮ極に、右端がＳ極になり、制動ドラムとの間に磁気回路が形成される。
【００３６】
本実施の形態の渦電流減速装置においても、前述した第１及び第２の実施の形態の渦電流減速装置１０，６０と同様の作用効果が得られる。また、本実施の形態の渦電流減速装置は、電磁石３０及び永久磁石１１３の両方を用いているため、第１及び第２の実施の形態の渦電流減速装置１０，６０と比較して、より大きな制動トルクを制動ドラムに作用させることができるという新たな作用効果を奏する。
【００３７】
第４の実施の形態に係る渦電流減速装置の電磁石構成体の部分断面図を図１２に示す。尚、図２及び図７と同様の部材には、同じ符号を付している。
【００３８】
図１１に示すように、本実施の形態に係る渦電流減速装置の電磁石構成体１２０は、第１及び第２の実施の形態に係る渦電流減速装置１０，６０の電磁石構成体２０と同じ構成のまま、磁極部２２ａ，２２ｂの径方向内周側（図１１中では下側）を、テーパ状に形成したものである。
【００３９】
本実施の形態の渦電流減速装置によれば、第１及び第２の実施の形態に係る渦電流減速装置１０，６０の電磁石構成体２０と比較して、電磁石構成体１２０の重量が軽くなるため、渦電流減速装置自体の軽量化を図ることができ、延いては、自動車の燃費向上に寄与することができる。また、本実施の形態の渦電流減速装置においても、前述した第１及び第２の実施の形態の渦電流減速装置１０，６０と同様の作用効果が得られることは言うまでもない。
【００４０】
以上、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定されることは言うまでもない。
【００４１】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、少なくとも一方の磁石支持部材を鋼鉄又は鋳鉄で形成したことで、震動・衝撃に対する信頼性が高く、かつ、安価な渦電流減速装置を得ることができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る渦電流減速装置の部分断面図である。
【図２】図１のＡ方向矢視図である。
【図３】図２における介在部材の変形例を示す平面図である。
【図４】第１の実施の形態における磁石支持部材及び介在部材の第１変形例を示す部分断面図である。
【図５】第１の実施の形態における磁石支持部材及び介在部材の第２変形例を示す部分断面図である。
【図６】第２の実施の形態に係る渦電流減速装置の部分断面図である。
【図７】図６のＢ方向矢視図である。
【図８】第２の実施の形態における磁石支持部材及び介在部材の第１変形例を示す部分断面図である。
【図９】第２の実施の形態における磁石支持部材及び介在部材の第２変形例を示す部分断面図である。
【図１０】第２の実施の形態における磁石支持部材及び介在部材の第３変形例を示す部分断面図である。
【図１１】第３の実施の形態に係る渦電流減速装置の電磁石構成体の部分断面図である。
【図１２】第４の実施の形態に係る渦電流減速装置の電磁石構成体の部分断面図である。
【符号の説明】
１０  渦電流減速装置
１１  回転軸
１２  制動ドラム
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ  電磁石構成体
２１  鉄心部
２２ａ，２２ｂ  磁極部
２３ａ，２３ｂ  磁石支持部材
２４，７４  介在部材
２４ａ，２４ｂ  介在片（介在部材）
３４  環状体（介在部材）
１１０，１２０  電磁石構成体
１１１  中空部
１１３  永久磁石
【図１】
0004023099.tif 000002
【図２】
0004023099.tif 000003
【図３】
0004023099.tif 000004
【図４】
0004023099.tif 000005
【図５】
0004023099.tif 000006
【図６】
0004023099.tif 000007
【図７】
0004023099.tif 000008
【図８】
0004023099.tif 000009
【図９】
0004023099.tif 000010
【図１０】
0004023099.tif 000011
【図１１】
0004023099.tif 000012
【図１２】
0004023099.tif 000013