JP4296839B2 - Eddy current reducer - Google Patents
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Description
【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】
トラック等の大型車両では一般に、補助ブレーキとして渦電流式減速装置(リターダ)が使用されている。
【0003】
渦電流式減速装置の一例を、図15及び図16を用いて説明する。
【0004】
この渦電流式減速装置は、車両のプロペラシャフト等の回転軸1に結合されたドラム状の制動ロータ2と、その制動ロータ2の径方向内方でミッションケース等の固定側に取り付けられたステータ4(磁力源)とを備え、ステータ4からロータ2へ磁気を供給することでロータ2に渦電流を生じさせて回転軸1を減速制動し、磁気をステータ4内に遮蔽することで減速制動を解除するものである。
【0005】
ステータ4は、固定側に支持され、アルミニウム等の非磁性体からなる環状ケーシング3と、環状ケーシング3内に制動ロータ2の周方向に回動自在に収容された磁石環5と、磁石環5を回動させるアクチュエータ7(例えば、エアシリンダ)とを備える。環状ケーシング3は、アクチュエータ7を一体的に有する一側部3aと、磁石環5を支持する他側部3bとの二分割構造である。
【0006】
磁石環5は、磁性体からなる支持リング6と、支持リング6の外周に周方向に間隔を隔てて配置された複数の永久磁石8とを有する。各永久磁石8は回転軸1の径方向両端部に磁極面を有し、径方向外側(又は径方向内側)の極性が周方向に隣接する永久磁石8と異なるように設定される。
【0007】
環状ケーシング3の外周部には、強磁性体又は軟磁性体からなるポールピース9(磁性体部材)が周方向にほぼ等間隔を隔てて複数設けられ、各ポールピース9間にはアルミニウムなどの非磁性体からなる非磁性体部材10が設けられる。つまり、環状ケーシング3の外周壁は、ポールピース9と非磁性体部材10とで構成される。ポールピース9の周方向長さは永久磁石8の周方向長さとほぼ等しく、非磁性体部材10の周方向長さは、ポールピース9及び永久磁石8の周方向長さよりも短い。
【0008】
この渦電流式減速装置の減速制動をオフするときには、エアシリンダ7で磁石環5を回動させて、図16(a)に示すように、磁石環5の各永久磁石8を二つのポールピース9,9間に位置させる。言い換えれば、各永久磁石8を非磁性体部材10と対向させる。すると、隣接する二つの永久磁石8、ポールピース9及び支持リング6との間で短絡的な磁気回路w1が形成される。よって、制動ロータ2には磁気が作用せず、渦電流が生じない。つまり、減速制動は生じない。
【0009】
他方、減速制動をオンするときには、磁石環5を回動して、図16(b)に示すように、磁石環5の各永久磁石8をポールピース9と対向させる。すると、隣接する二つの永久磁石8,8と、それら永久磁石8,8と対向する二つのポールピース9,9と、支持リング6と、制動ドラム2との間で磁気回路w2が形成される。これによって、制動ドラム2に渦電流が発生して制動力が作用する。
【0010】
このように、非磁性体からなる環状ケーシング3に磁性体からなるポールピース9を複数設けた渦電流式減速装置は、特許文献1〜3等にも記載されている。
【0011】
【特許文献1】
特開平1−298948号公報
【特許文献2】
特公平6−14782号公報
【特許文献3】
特公平6−83571号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような渦電流式減速装置では、アルミ製の環状ケーシング3を鋳造する際にポールピース9を鋳ぐるんで一体的に製造するのが一般的であった。つまり、環状ケーシング3と非磁性体部材10とを同一部材とし、それら環状ケーシング3及び非磁性体部材10とポールピース9とを一体的に製造していた。
【0013】
しかしながら、この結果、型が大型化してしまい、製造コストが高くなってしまうという問題があった。
【0014】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、製造コストの低い渦電流式減速装置を提供することにある。
【0015】
【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、回転軸に結合された制動ロータと、該制動ロータに対向させて固定側に取り付けられ、非磁性体からなる環状ケーシングと、該環状ケーシングの上記制動ロータと対向する部分に、上記制動ロータの周方向に間隔を隔てて複数配置された磁性体部材と、それら磁性体部材の間に配置された非磁性体部材とを備えた渦電流式減速装置であって、上記環状ケーシング、磁性体部材及び非磁性体部材をそれぞれ別体に形成し、上記磁性体部材及び非磁性体部材を交互に並べて上記環状ケーシングに組み付けるようにしたものである。
【0016】
ここで、上記制動ロータがドラム状であり、上記環状ケーシングが、上記制動ロータの径方向内方又は径方向外方に配置され、上記磁性体部材及び非磁性体部材が、上記環状ケーシングの外周部又は内周部に設けられるようにしても良い。
【0017】
また、上記制動ロータがディスク状であり、上記環状ケーシングが、上記制動ロータの側方に配置され、上記磁性体部材及び非磁性体部材が、上記環状ケーシングの側部に設けられるようにしても良い。
【0018】
また、上記磁性体部材及び上記非磁性体部材の周方向両端部に、互いに係合可能な凸部又は凹部をそれぞれ形成しても良い。
【0019】
また、上記非磁性体部材が、上記環状ケーシングに組み付ける際の組付方向前方側のサイズが組付方向後方側と等しいかそれよりも縮小した形状であり、上記環状ケーシングに上記複数の磁性体部材を周方向に間隔を隔てて組み付けた後、上記非磁性体部材を各磁性体部材間に挿入して組み付け可能であるようにしても良い。
【0020】
また、上記磁性体部材が電磁鋼板の積層体からなっても良い。
【0021】
更に本発明は、回転軸に結合された制動ロータと、該制動ロータに対向させて固定側に取り付けられ、非磁性体からなる環状ケーシングと、該環状ケーシングの上記制動ロータと対向する部分に設けられ、上記制動ロータの周方向に交互に複数形成された厚肉部と薄肉部とを有するリング状の磁性体部材とを備えた渦電流式減速装置であって、上記磁性体部材を、周方向に複数分割して形成し、それら各分割部材を互いに周方向に連結してリング状とするようにしたものである。
【0022】
ここで、上記制動ロータがドラム状であり、上記環状ケーシングが、上記制動ロータの径方向内方又は径方向外方に配置され、上記磁性体部材が、上記環状ケーシングの外周部又は内周部に設けられるようにしても良い。
【0023】
また、上記制動ロータがディスク状であり、上記環状ケーシングが、上記制動ロータの側方に配置され、上記磁性体部材が、上記環状ケーシングの側部に設けられるようにしても良い。
【0024】
また、上記各分割部材が、厚肉部及び/又は薄肉部を複数有するようにしても良い。
【0025】
また、上記各分割部材の周方向両端部に、互いに係合可能な凸部又は凹部をそれぞれ形成しても良い。
【0026】
また、上記磁性体部材が電磁鋼板の積層体からなっても良い。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0028】
図1は本実施形態に係る渦電流式減速装置の部分正面断面図であり、図2はそのステータの側面断面図である。本実施形態の渦電流式減速装置は、図15及び図16に示したものと基本的な構成は同様であるので、同一要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【0029】
本実施形態の渦電流式減速装置の特徴は、環状ケーシング3と、ポールピース9(磁性体部材)と、非磁性体部材10とをそれぞれ別体に形成し、ポールピース9及び非磁性体部材10を交互に並べて環状ケーシング3の外周部に組み付けて構成した点にある。
【0030】
具体的に説明すると、環状ケーシング3の外周部には、周方向全域に渡って空隙が形成されており、その空隙内にポールピース9及び非磁性体部材10が交互に並べて組み付けられる。本実施形態の環状ケーシング3は、アクチュエータ7を一体的に有する一側部3aと、磁石環5を支持する他側部3bとの二分割構造であり、それら一側部3aと他側部3bとを互いに接続すると、それらの外周部に空隙が形成されるようになっている。
【0031】
図1に示すように、ポールピース9及び非磁性体部材10の周方向両端部には、互いに係合可能な凸部11又は凹部12がそれぞれ形成されており、それら凸部11と凹部12とを係合させることで、ポールピース9と非磁性体部材10とを周方向に連結できるようになっている。即ち、本実施形態のポールピース9の周方向両端部には、径方向ほぼ中央部から周方向外側に突出した凸部11が形成されており、非磁性体部材10の周方向両端部には、径方向ほぼ中央部からポールピース9の凸部11とほぼ同形状で窪んだ凹部12が形成されている。ポールピース9の凸部11を非磁性体部材10の凹部12内に挿入することでポールピース9と非磁性体部材10とを周方向に連結できる。本実施形態では、非磁性体部材10の凹部12がポールピース9の凸部11よりも若干小さく形成されており、ポールピース9の凸部11を非磁性体部材10の凹部12内に圧入するようになっている。従って、ポールピース9と非磁性体部材10とを比較的強固に連結できる。各ポールピース9と非磁性体部材10との間には適切なシール剤又は接着剤(例えばロックタイト)が設けられており、環状ケーシング3内に収容される永久磁石8を水などから保護できるようになっている。
【0032】
図2に示すように、環状ケーシング3における空隙の側部を形成する部分の径方向内側部分には、軸方向内側に突出した係合突起13がそれぞれ形成されており、ポールピース9及び非磁性体部材10の軸方向両端部(図中左右両端)の径方向外側部分には、軸方向外側に突出した係合突起14がそれぞれ形成されている。なお、図2ではポールピース9の係合突起14のみが示されているが、非磁性体部材10の係合突起もポールピース9の係合突起14と同形状である。ポールピース9及び非磁性体部材10を環状ケーシング3の空隙内に組み付けると、環状ケーシング3の係合突起13と、ポールピース9及び非磁性体部材10の係合突起14とが係合し、ポールピース9及び非磁性体部材10が環状ケーシング3の内部に脱落することが防止される。
【0033】
ポールピース9及び非磁性体部材10は、通しボルト15により環状ケーシング3に対して一体的に固定される。なお、本実施形態ではポールピース9と非磁性体部材10とが、凸部11及び凹部12とによって周方向に連結されるため、ポールピース9又は非磁性体部材10のどちらか一方のみを通しボルト15で固定するようにしても良い。また、非磁性体部材10を固定する通しボルト15は非磁性体からなるものを用い、ポールピース9を固定する通しボルト15は磁性体からなるものを用いることが好ましい。
【0034】
係る渦電流式減速装置の組立方法の一例を説明すると、先ず、各ポールピース9と非磁性体部材10とを周方向に交互に並べて連結してリング状に組み立てる。そのリング体を環状ケーシング3の一側部3aに側方から組み付ける。このとき、治具等を用いてリング体の形状を保持するようにしても良い。その後、一側部3aとリング体とに対して、環状ケーシング3の他側部3bを側方から組み付け、それら一側部3a、リング体、他側部3bを通しボルト15により一体的に固定する。
【0035】
このように、本実施形態の渦電流式減速装置では、環状ケーシング3と、ポールピース9と、非磁性体部材10とがそれぞれ別体に形成されるため、環状ケーシング3の製造に用いる金型を従来と比較して小型化でき、生産性及び製造コストが向上する。
【0036】
ポールピース9及び非磁性体部材10の形状は様々な変形例が考えられる。図3〜図5にポールピース9及び非磁性体部材10の変形例を示す。
【0037】
図3(a)の例は、非磁性体部材10の周方向両端部に、図1に示したポールピース9の凸部11とほぼ同形状の凸部17を形成し、ポールピース9の周方向両端部に、凸部17とほぼ同形状で窪んだ凹部18を形成したものである。
【0038】
図3(b)の例は、ポールピース9の周方向両端部に径方向両端部から径方向中央部に向かうにつれて徐々に周方向に突出したく字状の凸部19を形成し、非磁性体部材10の周方向両端部に、凸部19とほぼ同形状で窪んだ凹部20を形成したものである。
【0039】
図3(c)の例は、非磁性体部材10の周方向両端部に、図3(b)に示した凸部19とほぼ同形状の凸部21を形成し、ポールピース9の周方向両端部に、凸部21とほぼ同形状で窪んだ凹部22を形成したものである。
【0040】
図3(d)の例は、非磁性体部材10の周方向両端部に、径方向内側端部から径方向外側に向かうにつれて徐々に周方向に突出したテーパー部23と、テーパー部23に連続して形成され周方向に延出した頂部24と、頂部24に連続して形成され周方向に延出した係合部25とを有する凸部26を形成し、ポールピース9の周方向両端部に、凸部26とほぼ同形状で窪んだ凹部27を形成したものである。
【0041】
図4(a)の例は、ポールピース9の周方向両端部に逆W状に突出した凸部28を形成し、非磁性体部材10の周方向両端部に凸部28とほぼ同形状で窪んだ凹部29を形成したものである。
【0042】
図4(b)の例は、ポールピース9の周方向両端部に、径方向内側端部から径方向外側に向かうにつれて徐々に周方向に突出した第1テーパー部30と、第1テーパー部30に連続して形成され径方向に延出した頂部31と、頂部31に連続して形成され、径方向外側端部から頂部31に向かうにつれて徐々に周方向に突出した第2テーパー部32とを有する凸部33を形成し、非磁性体部材10の周方向両端部に凸部33とほぼ同形状で窪んだ凹部34を形成したものである。
【0043】
図4(c)の例は、非磁性体部材10の周方向両端部に、図4(b)に示した凸部33とほぼ同形状の凸部35を形成し、ポールピース9の周方向両端部に凸部35とほぼ同形状で窪んだ凹部36を形成したものである。
【0044】
図4(d)の例は、ポールピース9の周方向両端部に、径方向に間隔を隔てて配置された二つの凸部37a,37bを形成し、非磁性体部材10の周方向両端部に、それら凸部37a,37bと同形状で窪んだ二つの凹部38a,38bを形成したものである。
【0045】
図5(a)の例は、非磁性体部材10の周方向両端部に、図4(d)に示した凸部37a,37bとほぼ同形状の凸部39a,39bを形成し、ポールピース9の周方向両端部に凸部39a,39bとほぼ同形状で窪んだ凹部40a,40bを形成したものである。
【0046】
図5(b)の例は、ポールピース9の周方向両端部に、径方向ほぼ中央部から半円状に突出した凸部41を形成し、非磁性体部材10の周方向両端部に凸部41とほぼ同形状で窪んだ凹部42を形成したものである。
【0047】
図5(c)の例は、非磁性体部材10の周方向両端部に、図5(b)に示した凸部41とほぼ同形状の凸部43を形成し、ポールピース9の周方向両端部に凸部43とほぼ同形状で窪んだ凹部44を形成したものである。
【0048】
本発明は、他にも様々な変形例が考えられるものである。
【0049】
例えば、各ポールピース9は一体成形品であっても、電磁鋼板を多数積層した構造としても良い。電磁鋼板の積層体には、周方向への磁束が流れやすい、製造コストが低い等のメリットがある。ポールピース9を電磁鋼板の積層体で構成する場合、電磁鋼板の重ね合わせ部の外表面に耐熱性を有する防水剤を塗布して、耐浸水性の向上を図っても良い。
【0050】
また、上記実施形態では、環状ケーシング3の内部に、周方向に回動自在に設けられた一つの磁石環5を備えたタイプを説明したが、本発明は、磁石環が環状ケーシングの内部で軸方向に移動可能に設けられたタイプ(例えば、特許文献2参照)にも適用できる。また、環状ケーシングの内部に、二つの磁石環を収容したタイプにも適用可能である。
【0051】
また、磁石環を固定として、環状ケーシングを周方向に回動させるタイプにも適用可能である。
【0052】
また、環状ケーシング3が制動ロータ2の径方向外方に配置されたタイプにも適用可能である。その場合、ポールピース9及び非磁性体部材10は、環状ケーシング3の内周部に設けられることになる。
【0053】
また、図6に示すように、制動ロータ2がディスク状である渦電流式減速装置にも適用できる。この場合、環状ケーシング3は制動ロータ2に対向するように制動ロータ2の側方に配置され、ポールピース9及び非磁性体部材10は環状ケーシング3の側部に設けられる。ディスク状の制動ロータ2を備えた渦電流式減速装置に適用する場合、非磁性体からなる薄板などをポールピース9及び非磁性体部材10の側部を覆うように取り付けても良い。なお、図6では、ディスク状の制動ロータ2を2枚備えたタイプを示したが、制動ロータ2を1枚のみ備えたものにも適用可能であることは勿論である。
【0054】
さて、このように本実施形態の渦電流式減速装置は、ポールピース9と、非磁性体部材10と、環状ケーシング3とを別部品とすることにより製造コストの低減を図るものであるが、ポールピース9と非磁性体部材10との連結部の形状を適切にすることで、渦電流式減速装置の組み立てが容易になるという更なる効果を得ることができる。以下、この点について説明する。
【0055】
まず、従来のようにポールピース9をアルミ製の環状ケーシング3に鋳ぐるんだ渦電流式減速装置では、図15に示すように、環状ケーシング3の一側部3aと他側部3bとを互いに接続した後、各永久磁石8を環状ケーシング3の外側から着磁しようとすると、各ポールピース9の外側を囲むように形成された非磁性体領域(非磁性体部材10及び環状ケーシング3)に電流が流れて、着磁磁界に対する反抗磁界が発生してしまう。このため、充分な着磁ができないおそれがある。
【0056】
そこで、図7に示すように、各永久磁石8を着磁した後に、環状ケーシング3の一側部3aと他側部3bとを接続しようとすると、永久磁石8とポールピース9との間に働く吸引力によって一側部3aが変形してしまうなどの問題があった。これらの理由により、ポールピース9をアルミ製の環状ケーシング3に鋳ぐるんだ渦電流式減速装置は組み立てが困難であった。
【0057】
これに対して、ポールピース9と非磁性体部材10と環状ケーシング3とが別体に形成された本実施形態の渦電流式減速装置において、ポールピース9のみを環状ケーシング3に組み付けた後に、非磁性体部材10を各ポールピース9間に挿入できるような形状とすることによって、組立性を向上させることができる。
【0058】
具体的な組立方法を説明すると、まず、着磁前の永久磁石8を備えた磁石環5を他側部3bに取り付け、その他側部3bと一側部3aとを連結して環状ケーシング3を形成する(図8(a)参照)。次に、図8(b)に示すように、環状ケーシング3の外周部の空隙に、ポールピース9のみを周方向に間隔を隔てて組み付ける。この状態で、各永久磁石8を環状ケーシング3の外側から着磁する。このとき、各ポールピース9の間は空気層となるため、各ポールピース9の周りに電流は流れず、上記したような反抗磁界は発生しない。従って、良好な着磁が実行できる。その後、各ポールピース9間に非磁性体部材10を挿入して組み付けることで、図1及び図2に示すような渦電流式減速装置を組み立てることができる。従って、永久磁石8の着磁及び渦電流式減速装置の組み立てを容易に行うことができる。
【0059】
上述したように、組立作業性の向上を図るためには、ポールピース9と非磁性体部材10との連結部の形状を、ポールピース9の組付後に、非磁性体部材10を各ポールピース9間に挿入できるような形状とする必要がある。以下、図9を用いてそのような形状の例を説明する。
【0060】
先ず、図9(a)に示す例は、ポールピース9の周方向両端部の径方向内側端部に、周方向外側に突出した凸部50を形成し、非磁性体部材10の周方向両端部の径方向内側端部に凸部50とほぼ同形状で窪んだ凹部51を形成したものである。この形状であれば、環状ケーシング3にポールピース9を組み付けた後、各ポールピース9間に非磁性体部材10を環状ケーシング3の径方向外側から挿入することができる。
【0061】
図9(b)の例は、ポールピース9の周方向両端部の径方向内側端部に、周方向外側にテーパ状に突出した凸部52を形成し、非磁性体部材10の周方向両端部の径方向内側端部に凸部52とほぼ同形状で窪んだ凹部53を形成したものである。
【0062】
図9(c)の例は、ポールピース9の周方向両端部の径方向内側端部に、周方向外側に突出した凸部54を形成し、非磁性体部材10の周方向長さを、隣接する二つのポールピース9の凸部54と係合する長さとし、かつその径方向長さを、非磁性体部材10がポールピース9の凸部54と係合したときに、径方向外側端部がポールピース9の径方向外側端部とほぼ等しくなるような長さにしたものである。つまり、この形態では、非磁性体部材10の径方向長さはポールピース9の径方向長さよりも短くなる。
【0063】
図9(d)の例は、ポールピース9の周方向両端部の径方向中間部に、周方向外側に突出した凸部55を形成し、非磁性体部材10の周方向長さを、隣接する二つのポールピース9の凸部55と係合する長さとし、かつその径方向長さを、非磁性体部材10がポールピース9の凸部55と係合したときに、径方向外側端部がポールピース9の径方向外側端部とほぼ等しくなるような長さにしたものである。
【0064】
図9(a)〜図9(d)いずれの例においても、環状ケーシング3にポールピース9を組み付けた後、各ポールピース9間に非磁性体部材10を環状ケーシング3の径方向外側から挿入することが可能である。このように、非磁性体部材10を後組みできるようにするためには、非磁性体部材10の組付方向前方側(環状ケーシング3の径方向内側)の周方向長さ及び軸方向長さを、組付方向後方側の長さと等しいかそれよりも短くする必要がある。
【0065】
ここで、図9(a)〜図9(d)の例では、各ポールピース9と非磁性体部材10との周方向の連結力が比較的弱いため、ポールピース9と非磁性体部材10の両方とも、通しボルト15により環状ケーシング3に対して固定することが好ましい。なお、各ポールピース9と非磁性体部材10との連結部を接着剤などにより固定して連結力を向上させるようにしても良い。
【0066】
本発明の更に他の実施形態を説明する。
【0067】
以下説明する実施形態は、本発明者が先に出願したものであり、特開2000−236655号公報に記載されたタイプの渦電流式減速装置に適用したものである。この渦電流式減速装置は、図10に示すように、環状ケーシング3の制動ロータ2と対向する部分(図10の例では外周部)に、制動ロータ2の周方向に交互に複数形成された厚肉部58と薄肉部59とを有するリング状の磁性体部材57を設けたものである。磁性体部材57は、軟磁性体又は強磁性体からなり、その厚肉部58が、図1及び図2に示した形態におけるポールピース9と同じ機能を有している。薄肉部59の径方向外側には空気層が存在することになり、この空気層が図1及び図2に示した形態における非磁性体部材10と同じ機能を有する。
【0068】
この渦電流式減速装置に適用した実施形態は、図11に示すように、磁性体部材57を、周方向に複数分割して形成し、それら各分割部材57’を互いに周方向に連結してリング状とするものである。図11に示した形態では、各分割部材57’はそれぞれ厚肉部58と薄肉部59とを一つずつ有している。また、各分割部材57’の周方向両端部には互いに係合可能な凸部又は凹部がそれぞれ形成されている。即ち、分割部材57’の周方向一端部(薄肉部59側端部)には、薄肉部59に連続して形成され、薄肉部59とほぼ同形状で周方向外側に突出した凸部60が形成され、分割部材57’の周方向他端部の径方向中間部には凸部60とほぼ同形状で窪んだ凹部61が形成されている。分割部材57’の凸部60を他の分割部材57’の凹部61に係合させることで、分割部材57’を周方向に連結することができる。なお、各分割部材57’の連結部は、接着剤で固定したり、溶接接合しても良い。
【0069】
この形態においても、各分割部材57’の製造に用いる型が小さくなるので、製造コストを低減できる。つまり、リング状の磁性体部材57を一体成型品とした場合、磁性体部材57の製造に用いる型が大型化してしまい製造コストは高くなるが、磁性体部材57を周方向に分割することで型の大型化及び製造コストの上昇を回避している。
【0070】
図12を用いて、この形態の変形例を説明する。
【0071】
図12(a)に示した例は、薄肉部59及び凸部60と、凹部61とを分割部材57’の径方向内側端部に形成したものである。
【0072】
図12(b)に示した例は、各分割部材57’の周方向他端部(厚肉部58側)の径方向中間部に周方向外側に突出したリブ62を形成し、そのリブ62から厚肉部58にかけて凹部61を形成したものである。
【0073】
図12(c)に示した例は、凸部60を先端側に向かって拡大するようにテーパ状に形成し、凹部61を凸部60と同形状で窪ませたものである。この例では、各分割部材57’の凸部60を制動ロータ2の軸方向(紙面裏表方向)から凹部61内に挿入する。この例では、各分割部材57’を周方向に連結した後、各分割部材57’同士が周方向にずれて外れることを防止できる。
【0074】
図12(d)に示した例は、各分割部材57’が二つの厚肉部58,58と薄肉部59,59とを備えたものである。このように、各分割部材57’が厚肉部58及び/又は薄肉部59を複数備えるようにしても良い。
【0075】
ここで、図13に示すように、少なくとも薄肉部59の内部に棒状の補強部材64を埋設して薄肉部59の強度を向上させるようにしても良い。補強部材64の断面形状は丸に限定されず、四角などでも良い。また、補強部材64の本数は1本でも、複数本でも良い。また、補強部材64は、厚肉部58の内部にも設けても良く、周方向に分割して複数設けても良い。更に、薄肉部59の内部に埋設する補強部材64は非磁性体で形成することが好ましい。
【0076】
この実施形態において、各分割部材57’は一体成形品であってもよいし、図14に示すように、電磁鋼板65を多数積層した構造としても良い。分割部材57’を電磁鋼板65の積層体で構成する場合、電磁鋼板65の重ね合わせ部の外表面に耐熱性を有する防水剤を塗布して、耐浸水性の向上を図っても良い。
【0077】
また、図10では、ドラム状の制動ロータ2を備えたタイプを示したが、図6に示したようなディスク状の制動ロータ2を備えたタイプにもこの実施形態を適用することができる。その場合、環状ケーシング3が制動ロータ2に対向するように制動ロータ2の側部に配置され、磁性体部材57は環状ケーシング3の側部に設けられる。
【0078】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、製造コストを低減できるという優れた効果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る渦電流式減速装置の部分拡大正面断面図である。
【図2】図1の渦電流式減速装置のステータの側面断面図である。
【図3】(a)はポールピース及び非磁性体部材の変形例を示す部分正面断面図である。
(b)はポールピース及び非磁性体部材の変形例を示す部分正面断面図である。
(c)はポールピース及び非磁性体部材の変形例を示す部分正面断面図である。
(d)はポールピース及び非磁性体部材の変形例を示す部分正面断面図である。
【図4】(a)はポールピース及び非磁性体部材の変形例を示す部分正面断面図である。
(b)はポールピース及び非磁性体部材の変形例を示す部分正面断面図である。
(c)はポールピース及び非磁性体部材の変形例を示す部分正面断面図である。
(d)はポールピース及び非磁性体部材の変形例を示す部分正面断面図である。
【図5】(a)はポールピース及び非磁性体部材の変形例を示す部分正面断面図である。
(b)はポールピース及び非磁性体部材の変形例を示す部分正面断面図である。
(c)はポールピース及び非磁性体部材の変形例を示す部分正面断面図である。
【図6】ディスク状の制動ロータを備えた渦電流式減速装置の上半分側面断面図である。
【図7】渦電流式減速装置の組み立てを説明する部分側面断面図である。
【図8】(a)は本発明の一実施形態に係る渦電流式減速装置の組み立てを説明する部分側面断面図である。
(b)は本発明の一実施形態に係る渦電流式減速装置の組み立てを説明する部分正面断面図である。
【図9】(a)はポールピース及び非磁性体部材の変形例を示す部分正面断面図である。
(b)はポールピース及び非磁性体部材の変形例を示す部分正面断面図である。
(c)はポールピース及び非磁性体部材の変形例を示す部分正面断面図である。
(d)はポールピース及び非磁性体部材の変形例を示す部分正面断面図である。
【図10】本発明者が先に出願した渦電流式減速装置の部分正面断面図である。
【図11】図10の渦電流式減速装置に本発明を適用した例を示す部分正面断面図である。
【図12】(a)は分割部材の変形例を示す部分正面断面図である。
(b)は分割部材の変形例を示す部分正面断面図である。
(c)は分割部材の変形例を示す部分正面断面図である。
(d)は分割部材の変形例を示す部分正面断面図である。
【図13】分割部材の部分側面断面図である。
【図14】電磁鋼板の積層体からなる分割部材の部分斜視図である。
【図15】従来の渦電流式減速装置の上半分側面断面図である。
【図16】(a)は図15の渦電流式減速装置の部分正面断面図であり、制動オフ時を示している。
(b)は図15の渦電流式減速装置の部分正面断面図であり、制動オン時を示している。
【符号の説明】
1 回転軸
2 制動ドラム
3 環状ケーシング
8 永久磁石
9 磁性体部材(ポールピース)
10 非磁性体部材
57 磁性体部材
57’分割部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an eddy current type reduction gear used mainly as an auxiliary brake in a large vehicle.
[0002]
[Prior art]
In large vehicles such as trucks, an eddy current reduction device (retarder) is generally used as an auxiliary brake.
[0003]
An example of the eddy current type speed reducer will be described with reference to FIGS. 15 and 16.
[0004]
This eddy current type reduction device includes a drum-
[0005]
The stator 4 is supported on the fixed side, and includes an
[0006]
The
[0007]
A plurality of pole pieces 9 (magnetic members) made of a ferromagnetic material or a soft magnetic material are provided at substantially equal intervals in the circumferential direction on the outer peripheral portion of the
[0008]
When the deceleration braking of this eddy current type reduction device is turned off, the
[0009]
On the other hand, when the deceleration braking is turned on, the
[0010]
Thus, the eddy current type reduction gears in which a plurality of
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-1-298948
[Patent Document 2]
Japanese Patent Publication No. 6-14782
[Patent Document 3]
Japanese Patent Publication No. 6-83571
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such an eddy current type speed reducer, it is general that the
[0013]
However, as a result, there is a problem that the mold becomes large and the manufacturing cost increases.
[0014]
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems and provide an eddy current type reduction gear having a low manufacturing cost.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a braking rotor coupled to a rotating shaft, an annular casing made of a nonmagnetic material and mounted on a fixed side so as to face the braking rotor, and the braking rotor of the annular casing. An eddy current reduction device comprising a plurality of magnetic members arranged at intervals in the circumferential direction of the braking rotor, and a non-magnetic member arranged between the magnetic members. The annular casing, the magnetic member, and the nonmagnetic member are formed separately, and the magnetic member and the nonmagnetic member are alternately arranged and assembled to the annular casing.
[0016]
Here, the brake rotor has a drum shape, the annular casing is disposed radially inward or radially outward of the brake rotor, and the magnetic member and the non-magnetic member are arranged on the outer periphery of the annular casing. It may be provided in the part or the inner peripheral part.
[0017]
The brake rotor may be disc-shaped, the annular casing may be disposed on a side of the brake rotor, and the magnetic member and the nonmagnetic member may be provided on a side portion of the annular casing. good.
[0018]
Moreover, you may form the convex part or recessed part which can be mutually engaged in the circumferential direction both ends of the said magnetic body member and the said nonmagnetic body member, respectively.
[0019]
The non-magnetic member has a shape in which the size on the front side in the assembling direction when assembled to the annular casing is equal to or smaller than the size on the rear side in the assembling direction, and the plurality of magnetic bodies are mounted on the annular casing. After the members are assembled at intervals in the circumferential direction, the non-magnetic member may be inserted between the magnetic members and assembled.
[0020]
The magnetic member may be a laminate of electromagnetic steel sheets.
[0021]
Further, the present invention provides a braking rotor coupled to a rotating shaft, an annular casing made of a non-magnetic material and mounted on a fixed side so as to face the braking rotor, and a portion of the annular casing facing the braking rotor. An eddy current type speed reducer comprising a ring-shaped magnetic member having a plurality of thick and thin portions alternately formed in the circumferential direction of the braking rotor, wherein the magnetic member is A plurality of divided members are formed in the direction, and the divided members are connected in the circumferential direction to form a ring shape.
[0022]
Here, the brake rotor has a drum shape, the annular casing is disposed radially inward or radially outward of the brake rotor, and the magnetic member is an outer peripheral portion or an inner peripheral portion of the annular casing. May be provided.
[0023]
The brake rotor may be disk-shaped, the annular casing may be disposed on the side of the brake rotor, and the magnetic member may be provided on a side portion of the annular casing.
[0024]
Further, each of the divided members may have a plurality of thick portions and / or thin portions.
[0025]
Moreover, you may form the convex part or recessed part which can be mutually engaged in the circumferential direction both ends of each said division member, respectively.
[0026]
The magnetic member may be a laminate of electromagnetic steel sheets.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0028]
FIG. 1 is a partial front sectional view of an eddy current reduction device according to the present embodiment, and FIG. 2 is a side sectional view of the stator. Since the basic configuration of the eddy current type reduction gear of this embodiment is the same as that shown in FIGS. 15 and 16, the same elements are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
[0029]
The feature of the eddy current type speed reducer of this embodiment is that the
[0030]
More specifically, a gap is formed in the outer circumferential portion of the
[0031]
As shown in FIG. 1,
[0032]
As shown in FIG. 2, engaging
[0033]
The
[0034]
An example of the assembling method of the eddy current type speed reducer will be described. First, the
[0035]
Thus, in the eddy current type speed reducer according to the present embodiment, the
[0036]
Various modifications can be considered for the shapes of the
[0037]
In the example of FIG. 3A,
[0038]
In the example of FIG. 3B, a pole-shaped
[0039]
In the example of FIG. 3C,
[0040]
In the example of FIG. 3D, a
[0041]
In the example of FIG. 4A,
[0042]
In the example of FIG. 4B, a
[0043]
In the example of FIG. 4C,
[0044]
In the example of FIG. 4D, two
[0045]
In the example of FIG. 5A,
[0046]
In the example of FIG. 5B,
[0047]
In the example shown in FIG. 5C,
[0048]
Various other modifications can be considered for the present invention.
[0049]
For example, each
[0050]
Moreover, although the said embodiment demonstrated the type provided with the one
[0051]
Moreover, it is applicable also to the type which makes a magnet ring fixed and rotates an annular casing in the circumferential direction.
[0052]
Further, the present invention can also be applied to a type in which the
[0053]
Further, as shown in FIG. 6, the present invention can also be applied to an eddy current type speed reducer in which the
[0054]
Now, in this way, the eddy current type speed reducer of the present embodiment is intended to reduce the manufacturing cost by making the
[0055]
First, in the eddy current type speed reducer in which the
[0056]
Therefore, as shown in FIG. 7, after magnetizing each
[0057]
On the other hand, in the eddy current type reduction gear of the present embodiment in which the
[0058]
A specific assembling method will be described. First, the
[0059]
As described above, in order to improve the assembly workability, the shape of the connecting portion between the
[0060]
First, in the example shown in FIG. 9A,
[0061]
In the example of FIG. 9B,
[0062]
The example of FIG.9 (c) forms the
[0063]
In the example of FIG. 9D, a
[0064]
9A to 9D, after the
[0065]
Here, in the example of FIGS. 9A to 9D, since the connecting force in the circumferential direction between each
[0066]
Still another embodiment of the present invention will be described.
[0067]
The embodiment to be described below has been filed by the present inventor and applied to an eddy current type speed reducer of the type described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-236655. As shown in FIG. 10, a plurality of the eddy current type speed reducers are alternately formed in the circumferential direction of the
[0068]
In the embodiment applied to this eddy current type speed reducer, as shown in FIG. 11, the
[0069]
Also in this embodiment, since the mold used for manufacturing each divided
[0070]
A modification of this embodiment will be described with reference to FIG.
[0071]
In the example shown in FIG. 12A, the
[0072]
In the example shown in FIG. 12B, a
[0073]
In the example shown in FIG. 12C, the
[0074]
In the example shown in FIG. 12D, each divided
[0075]
Here, as shown in FIG. 13, at least the thin-
[0076]
In this embodiment, each divided
[0077]
In addition, FIG. 10 shows a type including the drum-
[0078]
【The invention's effect】
In short, according to the present invention, the excellent effect that the manufacturing cost can be reduced is exhibited.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially enlarged front sectional view of an eddy current reduction device according to an embodiment of the present invention.
2 is a side cross-sectional view of a stator of the eddy current reduction device of FIG. 1. FIG.
FIG. 3A is a partial front sectional view showing a modification of the pole piece and the non-magnetic member.
(B) is a partial front sectional view showing a modification of the pole piece and the non-magnetic member.
(C) is a partial front sectional view showing a modification of the pole piece and the non-magnetic member.
(D) is a partial front sectional view showing a modification of the pole piece and the non-magnetic member.
FIG. 4A is a partial front sectional view showing a modification of the pole piece and the non-magnetic member.
(B) is a partial front sectional view showing a modification of the pole piece and the non-magnetic member.
(C) is a partial front sectional view showing a modification of the pole piece and the non-magnetic member.
(D) is a partial front sectional view showing a modification of the pole piece and the non-magnetic member.
FIG. 5A is a partial front sectional view showing a modification of the pole piece and the non-magnetic member.
(B) is a partial front sectional view showing a modification of the pole piece and the non-magnetic member.
(C) is a partial front sectional view showing a modification of the pole piece and the non-magnetic member.
FIG. 6 is a cross-sectional side view of the upper half of the eddy current type speed reducer provided with a disk-like braking rotor.
FIG. 7 is a partial side sectional view for explaining assembly of the eddy current type reduction gear.
FIG. 8A is a partial side cross-sectional view illustrating assembly of an eddy current type speed reducer according to an embodiment of the present invention.
(B) is a fragmentary front sectional view explaining the assembly of the eddy current type speed reducer according to one embodiment of the present invention.
FIG. 9A is a partial front sectional view showing a modification of the pole piece and the non-magnetic member.
(B) is a partial front sectional view showing a modification of the pole piece and the non-magnetic member.
(C) is a partial front sectional view showing a modification of the pole piece and the non-magnetic member.
(D) is a partial front sectional view showing a modification of the pole piece and the non-magnetic member.
FIG. 10 is a partial front sectional view of an eddy current type speed reducer previously filed by the present inventor.
11 is a partial front cross-sectional view showing an example in which the present invention is applied to the eddy current type speed reducer of FIG.
FIG. 12A is a partial front sectional view showing a modified example of the dividing member.
(B) is a fragmentary front sectional view which shows the modification of a division member.
(C) is a fragmentary front sectional view which shows the modification of a division member.
(D) is a partial front sectional view showing a modified example of the divided member.
FIG. 13 is a partial side sectional view of a split member.
FIG. 14 is a partial perspective view of a split member made of a laminate of electromagnetic steel sheets.
FIG. 15 is a side sectional view of the upper half of a conventional eddy current reduction device.
16 (a) is a partial front cross-sectional view of the eddy current type speed reducer of FIG. 15 and shows a state when braking is off. FIG.
(B) is a partial front sectional view of the eddy current type speed reducer of FIG.
[Explanation of symbols]
1 Rotating shaft
2 Brake drum
3 Annular casing
8 Permanent magnet
9 Magnetic material (pole piece)
10 Non-magnetic material
57 Magnetic material
57 'split member
Claims (12)
上記環状ケーシング、磁性体部材及び非磁性体部材をそれぞれ別体に形成し、上記磁性体部材及び非磁性体部材を交互に並べて上記環状ケーシングに組み付けてなることを特徴とする渦電流式減速装置。A brake rotor coupled to the rotating shaft, an annular casing made of a non-magnetic material and mounted on the fixed side so as to face the brake rotor, and a portion of the annular casing facing the brake rotor, An eddy current reduction device comprising a plurality of magnetic members arranged at intervals in a direction and a non-magnetic member arranged between the magnetic members,
The annular casing, the magnetic member, and the non-magnetic member are formed separately, and the magnetic member and the non-magnetic member are alternately arranged and assembled to the annular casing. .
上記磁性体部材を、周方向に複数分割して形成し、それら各分割部材を互いに周方向に連結してリング状とすることを特徴とする渦電流式減速装置。A braking rotor coupled to a rotating shaft; an annular casing made of a non-magnetic material and mounted on a fixed side facing the braking rotor; and a portion of the annular casing facing the braking rotor; An eddy current reduction device comprising a ring-shaped magnetic body member having a plurality of thick portions and thin portions alternately formed in the circumferential direction,
An eddy current type speed reducer characterized in that the magnetic member is divided into a plurality of parts in the circumferential direction, and the divided members are connected to each other in the circumferential direction to form a ring shape.
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