JP2003244931A - 永久磁石式渦電流減速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制動オン時に、小さな回動力で磁石支持筒又
は磁石支持環を回動できる永久磁石式渦電流減速装置を
提供するものである。 【解決手段】 本発明に係る永久磁石式渦電流減速装置
は、回転軸１に結合した制動ドラム７と、その制動ドラ
ム７の内部に設けられ、断面長方形の内空部を有する不
動の案内筒１０と、その案内筒１０の内空部に軸方向２
列に設けた磁石支持筒１４ａ，１４ｂと、各磁石支持筒
１４ａ，１４ｂの外周面に、周方向等間隔に、かつ、極
性が周方向交互に異なるように固定して設けた多数個の
永久磁石２４ａ，２４ｂと、案内筒１０の外周面の、各
永久磁石２４ａ，２４ｂと対向する位置に設けた強磁性
体２１とを有する渦電流減速装置であって、上記各強磁
性体２１間に、強磁性材からなる周方向に扁平な磁束迂
回部２１ｂ，２１ｃを設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石式渦電流
減速装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】大型車両の摩擦ブレーキを補助する渦電
流減速装置は、磁石支持筒の周面に設けられた磁石（永
久磁石）群を回動させながら、非制動（制動オフ）と制
動（制動オン）との切り換えを行うものであり、ドラム
型のものとディスク型のものが挙げられる。渦電流減速
装置として、２列の磁石支持筒を有する制動ドラム型及
び制動円板型（特願平２−１１２０２６号及び特願平２
−２０１８１７号参照）のものと、１列の磁石支持筒を
有する制動ドラム型及び制動円板型（特開平１−２９８
９４８号公報及び特許登録公報２７０１３９０号参照）
のものがある。

【０００３】これらの渦電流減速装置の内、２列の磁石
支持筒を有するドラム型の渦電流減速装置は、図１に示
すように、回転軸１に結合した制動ドラム７と、その制
動ドラム７の内部に設けられ、断面長方形の内空部を有
する不動の案内筒１０と、その案内筒１０の内空部に軸
方向２列に設けた磁石支持筒１４ａ，１４ｂと、各磁石
支持筒１４ａ，１４ｂの外周面に、周方向等間隔に、か
つ、極性が周方向交互に異なるように固定して設けた多
数個の永久磁石２４ａ，２４ｂと、案内筒１０の外周面
の、各永久磁石２４ａ，２４ｂと対向する位置に設けた
強磁性体（ポールピース）２１とを有している。一方の
磁石支持筒１４ｂは固定で、他方の磁石支持筒１４ａが
可動となっている。

【０００４】ここで、あるポールピース２１に対向する
各磁石支持筒１４ａ，１４ｂの永久磁石２４ａ，２４ｂ
の組み合わせが異極同士の場合、即ち、図１に示した状
態の場合、磁束は、ポールピース２１内を迂回して制動
ドラム７には殆ど入らず、短絡的磁気回路を形成するた
め、制動力がオフ状態となる。制動ドラム７が回転方向
ｙ１で回転している時に、エアシリンダなどのアクチュ
エータを用いて、図１９に示すように、可動側の磁石支
持筒１４ａを永久磁石２４ａの配列ピッチ分だけ回動さ
せることにより、あるポールピース２１に対向する各磁
石支持筒１４ａ，１４ｂの永久磁石２４ａ，２４ｂの組
み合わせが同極同士となり、磁束はポールピース２１を
経て制動ドラム７へと達する。回転する制動ドラム７が
この磁界を横切る時、渦電流に基づく制動力（制動トル
ク）Ｔが生じ、制動力がオン状態となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、制動オフ状
態から制動オン状態へと切り換える際、図２０に示すよ
うに、制動ドラム７に発生する渦電流からの反抗磁界Ｈ
により、各永久磁石２４ａの磁束Ｊが、永久磁石回転方
向ｙ２の後方側のポールピースに流れ、各永久磁石２４
ａと永久磁石回転方向ｙ２の後方側の各ポールピース２
１との間に大きな吸引力が生じる。また、各永久磁石２
４ａと永久磁石回転方向ｙ２の前方側の各ポールピース
２１との間には、反抗磁界Ｈにより反発する力が働く。
このため、制動オフ状態から制動オン状態へと切り換え
る際、反抗磁界Ｈにより、磁石支持筒１４ａを回動させ
るために強力な力を必要とする。よって、アクチュエー
タとしてエアシリンダを用いる場合、強力なエアシリン
ダ、即ちサイズの大きなエアシリンダが必要となり、ト
ランスミッションの後部やその他の場所に搭載するのが
困難となると共に、エア消費量が多いという問題があっ
た。

【０００６】ここで、制動オフ状態から制動オン状態へ
と切り換える際の磁石支持筒を回動させるのに要する力
を小さくするための最も簡単な方法は、各ポールピース
の周方向間隔を小さくするという方法が挙げられるが、
この場合、制動オン時に、磁束がポールピース間で流れ
易くなるため、制動力が低下するという問題があった。

【０００７】一方、前述した１列の磁石支持筒を有する
制動ドラム型及び制動円板型の渦電流減速装置において
は、制動オフ時に各強磁性体間から磁束漏れが生じ、引
きずりトルクが発生し、燃費の悪化を招くという問題が
あった。また、この渦電流減速装置においても、磁石支
持筒を回動させるのに強力な力を必要とするという問題
があった。

【０００８】以上の事情を考慮して創案された本発明の
目的は、制動オン時に、小さな回動力で磁石支持筒又は
磁石支持環を回動できる永久磁石式渦電流減速装置を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく第
１の実施の形態に係る永久磁石式渦電流減速装置は、回
転軸に結合した制動ドラムと、その制動ドラムの内部に
設けられ、断面長方形の内空部を有する不動の案内筒
と、その案内筒の内空部に軸方向２列に設けられ、少な
くとも一方が可動の磁石支持筒と、各磁石支持筒の外周
面に、周方向等間隔に、かつ、極性が周方向交互に異な
るように固定して設けた多数個の永久磁石と、案内筒の
外周面の、各永久磁石と対向する位置に設けた強磁性体
とを有する渦電流減速装置において、上記各強磁性体間
に、周方向に扁平な強磁性材からなる磁束迂回部を設け
たものである。

【００１０】また、第２の実施の形態に係る永久磁石式
渦電流減速装置は、回転軸に結合した制動円板と、その
制動円板に対向して設けられ、断面長方形の内空部を有
する不動の案内筒と、その案内筒の内空部に径方向２列
に設けられ、少なくとも一方が可動の磁石支持環と、各
磁石支持環の制動円板側端面に、周方向等間隔に、か
つ、極性が周方向交互に異なるように固定して設けた多
数個の永久磁石と、案内筒の制動円板側端面の、各永久
磁石と対向する位置に設けた強磁性体とを有する渦電流
減速装置において、上記各強磁性体間に、周方向に扁平
な強磁性材からなる磁束迂回部を設けたものである。

【００１１】上記磁束迂回部を、各強磁性体と一体に形
成してもよい。

【００１２】上記磁束迂回部を、各強磁性体と別体に形
成してもよい。

【００１３】また、第３の実施の形態に係る永久磁石式
渦電流減速装置は、回転軸に結合した制動ドラムと、そ
の制動ドラムの内部に設けられ、断面長方形の内空部を
有する不動の案内筒と、その案内筒の内空部に設けた磁
石支持筒と、磁石支持筒の外周面に、周方向等間隔に、
かつ、極性が周方向交互に異なるように固定して設けた
多数個の永久磁石と、案内筒の外周面の、各永久磁石と
対向する位置に設けた強磁性体とを有する渦電流減速装
置において、上記各強磁性体の少なくとも一方の周方向
端面に、径方向の一部を周方向に突出させて磁束迂回部
を形成し、各強磁性体の磁束迂回部の周方向長さを上記
各永久磁石の周方向最大長さよりも長く形成したもので
ある。

【００１４】また、第４の実施の形態に係る永久磁石式
渦電流減速装置は、回転軸に結合した制動円板と、その
制動円板に対向して設けられ、断面長方形の内空部を有
する不動の案内筒と、その案内筒の内空部に設けた磁石
支持環と、磁石支持環の制動円板側端面に、周方向等間
隔に、かつ、極性が周方向交互に異なるように固定して
設けた多数個の永久磁石と、案内筒の制動円板側端面
の、各永久磁石と対向する位置に設けた強磁性体とを有
する渦電流減速装置において、各強磁性体の少なくとも
一方の周方向端面に、軸方向の一部を周方向に突出させ
て磁束迂回部を形成し、各強磁性体の磁束迂回部の周方
向長さを上記各永久磁石の周方向最大長さよりも長く形
成したものである。

【００１５】以上の構成によれば、制動オン時に、小さ
な回動力で磁石支持筒又は磁石支持環を回動できる永久
磁石式渦電流減速装置が得られる。

【００１６】

【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。

【００１７】（第１の実施の形態）第１の実施の形態に
係る渦電流減速装置の側面断面図を図１に、図１におけ
る渦電流減速装置の制動オフ時の部分正面断面図を図２
に、図１における渦電流減速装置の制動オン時の部分正
面断面図を図３に示す。

【００１８】図１〜図３に示すように、第１の実施の形
態に係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アルミニウムなどの非磁
性体からなる案内筒１０と、案内筒１０の断面長方形の
内空部に収容した可動及び不動の磁石支持筒１４ａ，１
４ｂとを備えている。

【００１９】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の端壁部と一緒に、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とナットにより締結され
る。ボス５から放射状に延びる多数の支持腕（スポー
ク）６に、放熱フィン８を備えた制動ドラム７の基端が
結合される。ここで、制動ドラム７の両端面（図１中で
は左側端面のみ）及び内周面におけるポールピース２１
（後述）と対向しない部分に、銅などの良伝導体からな
る環状板９ａ〜９ｃを設けてもよい。これによって、制
動ドラム７の内部を流れる渦電流が整流され、制動トル
クを増大させることができる。

【００２０】断面長方形の内空部を有する案内筒１０
は、非磁性体（又は強磁性体）で構成され、例えば断面
Ｌ字形の筒体状を呈しており、径方向のフランジ部１０
ａと軸方向の内側案内筒１０ｂとを有している。案内筒
１０は適当な手段により、例えば変速機の歯車箱（図示
せず）に固定される。また、内側案内筒１０ｂの端部１
０ｃには、非磁性体からなる環状の端壁板１１が複数の
ボルトなどにより結合される。案内筒１０は、非磁性材
（例えば、アルミやステンレス鋼など）で鋳造する際
に、後述するポールピース２１を、案内筒１０の外周面
（図１〜図３中では上面）に鋳包むといった方法等で形
成される。

【００２１】ポールピース２１は、案内筒１０の外周面
に、周方向等間隔に設けられる矩形体であり、本体部２
１ａの周方向両端面（図２、図３中では左右面）の内周
部側（図２、図３中では下側）が周方向に突出し、磁束
迂回部２１ｂ，２１ｃを形成している。

【００２２】ポールピース２１を構成する強磁性材とし
ては、電気抵抗の少ない低炭素鋼材や、コスト低減を図
ることが可能な鋳鋼材が挙げられる。また、ポールピー
ス２１は、図８に示すように、所望の形状に形成した加
工用薄鋼板（薄板材；例えば、電磁鋼板、一般用リムド
鋼板（ＳＰＣＣ）等）８１を積層プレスして形成しても
よい。この場合、ポールピース２１における軸方向断面
が同一となるように加工用薄鋼板８１が積層される。電
磁鋼板でポールピース２１を形成した場合、各鋼板間の
シール性を確保すべく、各鋼板間及び／又はポールピー
ス２１の外周部に耐熱性のシール剤や含浸剤を含浸させ
るのが好ましい。

【００２３】案内筒１０の内空部には、磁性体からなる
可動及び不動の磁石支持筒１４ａ，１４ｂが収容され
る。可動の磁石支持筒１４ａは軸受１２により内側案内
筒１０ｂに対して正逆回動可能に支持され、固定の磁石
支持筒１４ｂは内側案内筒１０ｂに固定して設けられ
る。磁石支持筒１４ａから軸方向へ延びる腕１６は、案
内筒１０の端壁に設けた円弧状のスリット１８ａを経
て、アクチュエータ２０のロッドに連結される。磁石支
持筒１４ａ，１４ｂの外周面の、ポールピース２１と対
向する位置には、磁石２４ａ，２４ｂが、ポールピース
２１に対向する極性が周方向交互に異なるように設けら
れる。各磁石２４ａ，２４ｂの周方向の両端部には段部
２４ｃ，２４ｄが形成され、断面Ｔ字形の保持金具２８
を、隣接する各磁石２４ａ，２４ｂの間に挟むと共に段
部２４ｃ，２４ｄに着座させ、ボルト２９により、各磁
石２４ａ，２４ｂは磁石支持筒１４ａ，１４ｂに締結・
固定される。

【００２４】可動の磁石支持筒１４ａを正逆回動するた
めのアクチュエータ２０は、フランジ部１０ａと一体に
形成したシリンダ（図示せず）にピストン（図示せず）
を嵌挿して２つの端室を区画形成し、ピストンに結合し
たピストンロッドが一方の端室から外部へ突出される。
磁石支持筒１４ａからフランジ部１０ａのスリット１８
ａを経て外部に突出する腕１６がロッド３４に連結さ
れ、このロッド３４とピストンロッドとが所定の屈曲角
を超えないようにピンにより連結される。

【００２５】次に、第１の実施の形態の作用を説明す
る。

【００２６】本実施の形態の渦電流減速装置において、
制動オフ時は、図１に示すように、ある共通のポールピ
ース２１に対向する磁石支持筒１４ａ，１４ｂにおける
磁石２４ａ，２４ｂの極性は異極同士となっている。よ
って、各磁石２４ａ，２４ｂからの磁界は、各ポールピ
ース２１と磁石支持筒１４ａ，１４ｂとの間で短絡的磁
気回路ｗが生じ、各磁石２４ａ，２４ｂからの磁界は制
動ドラム７に磁界を殆ど及ぼさない。

【００２７】一方、制動オン時は、先ず、可動の磁石支
持筒１４ａを、制動ドラム７の回転方向ｙ１とは反対の
方向ｙ２に回動させる。この回動中、図２に示すよう
に、制動ドラム７に発生する渦電流からの反抗磁界Ｈ
が、ポールピース２１から磁石２４ａ（外周面側がＮ極
の磁石）に作用する。この時、要部Ａにおいて、反抗磁
界Ｈに基づく磁束の一部が、隣接する各ポールピース２
１の対向する磁界迂回部２１ｂ，２１ｃ間を通って流れ
る（迂回する）。これによって、従来例の部分で前述し
た反抗磁界Ｈに起因する磁石２４ａに対する吸引力や反
発力が低減する。

【００２８】その後、さらに磁石支持筒１４ａを回動さ
せ、図３に示すように、ある共通のポールピース２１に
対向する磁石支持筒１４ａ，１４ｂにおける磁石２４
ａ，２４ｂの極性が同極同士となる。これによって、各
磁石２４ａ，２４ｂからの磁界は、ポールピース２１を
経て制動ドラム７に磁界を及ぼし、回転する制動ドラム
７が磁界を横切る時、制動ドラム７に渦電流が流れ、制
動ドラム７に制動トルクＴが発生する。この時、制動ド
ラム７と磁石支持筒１４ａ，１４ｂとの間で磁気回路ｚ
が生じる。

【００２９】つまり、各ポールピース２１間の、径方向
の全体の間隔を詰めるのではなく、各ポールピース２１
間に磁束迂回部２１ｂ，２１ｃを形成し、各ポールピー
ス２１間の、径方向の一部を近接させることで、制動オ
ン時、反抗磁界Ｈに起因する磁石２４ａに対する吸引力
や反発力を低減することができるため、磁石支持筒１４
ａを回動させる回動力を小さくすることができる。その
結果、アクチュエータ２０の容量（サイズ）を小さくす
ることができる。また、アクチュエータ２０としてエア
シリンダを用いる場合、従来のエアシリンダと比較し
て、空気消費量を節減することができる。

【００３０】また、各ポールピース２１間に、磁束迂回
部２１ｂ，２１ｃを形成することで、制動オン時、隣接
する各ポールピース２１間における急激な磁束変化を緩
和することができるため、各磁石２４ａ，２４ｂからの
磁界に基づく磁束が、隣接する各ポールピース２１間で
流れ易くなるということもなく、制動力（制動トルク）
も殆ど低下することはない。

【００３１】さらに、本実施の形態においては、磁石支
持筒１４ａを可動、磁石支持筒１４ｂを固定とした場合
について説明を行ったが、磁石支持筒１４ａ，１４ｂを
共に可動とし、磁石支持筒１４ａをある方向に回転させ
る際に、その回転方向とは逆の方向に磁石支持筒１４ｂ
を回転させるようにしてもよい。これによって、磁石支
持筒１４ａ，１４ｂの回動角度をより小さくすることが
できる。

【００３２】ポールピース２１の磁束迂回部２１ｂ，２
１ｃの形成位置は、図２、図３に示したように、周方向
両端面の径方向内周部側だけに限定するものではなく、
他にも様々なものが考えられる。図２及び図３における
案内筒１０のポールピース２１の第１〜第４変形例を図
４〜図７に示す。尚、図２及び図３と同様の部材には同
じ符号を付している。

【００３３】具体的には、図４に示すように、ポールピ
ース４１における本体部４１ａの周方向両端面（図４中
では左右面）の径方向外周部側（図４中では上側）を、
周方向に突出させて磁束迂回部４１ｂ，４１ｃを形成し
た案内筒４０であってもよい。また、図５に示すよう
に、ポールピース５１における本体部５１ａの周方向両
端面（図５中では左右面）の径方向中央部（図５中では
中央部）を、周方向に突出させて磁束迂回部５１ｂ，５
１ｃを形成した案内筒５０であってもよい。さらに、図
６に示すように、ポールピース６１における本体部６１
ａの周方向一端面（図６中では左端面）の径方向内周部
側（図６中では下側）を、周方向に突出させて磁束迂回
部６１ｂを形成した案内筒６０であってもよい。また、
図７に示すように、ポールピース７１における本体部７
１ａの周方向一端面（図７中では右端面）の径方向外周
部側（図７中では上側）を、周方向に突出させて磁束迂
回部６１ｂを形成した案内筒７０であってもよい。

【００３４】また、ポールピース２１の磁束迂回部２１
ｂ，２１ｃは、図２、図３に示したように、本体部２１
ａと一体に形成したものだけに限定するものではなく、
他にも様々なものが考えられる。図２及び図３における
案内筒１０のポールピース２１の第５変形例を図９に示
す。

【００３５】具体的には、図９に示すように、各ポール
ピース９１間に、強磁性材の薄板からなる磁束迂回部９
２を配置した案内筒１０であってもよい。この磁束迂回
部９２は、各ポールピース９１間の非磁性体９３に溝９
４を形成し、その溝９４に磁束迂回部９２を接着又はビ
ス止めにより固定する。磁束迂回部９２の固定位置は、
図９に示した案内筒１０の、内周部側（図９中では下
側）又は外周部側（図９中では上側）のいずれであって
もよい。

【００３６】さらに、図２、図３においては、各ポール
ピース２１を別体に形成した場合について説明を行った
が、これに特に限定するものではない。図２及び図３に
おける案内筒１０のポールピース２１の第６〜第８変形
例を図１０〜図１２に示す。尚、図９と同様の部材には
同じ符号を付している。

【００３７】具体的には、図１０に示すように、突起部
１０２及び連結部１０３を周方向交互に有するリング体
を、軟磁性材からなる鋳鋼により一体形成し、突起部１
０２をポールピース１０１に形成する。ここで、鋳鋼溶
解時に、連結部１０３の部分にＮｉを溶かし込んで連結
部１０３をオーステナイト化し、非磁性化する。各ポー
ルピース１０１間における連結部（非磁性部）１０３の
外周側（図１０中では上側）に、磁束迂回部９２を接着
（又はビス止め）により固定する。この磁束迂回部９２
を固定したリング体を案内筒１００としてもよい。リン
グ体における連結部１０３の形成位置は特に限定するも
のではなく、図１１に示すように、各ポールピース１０
１の径方向外周部を連結部１０３で連結した案内筒１１
０や、図１２に示すように、各ポールピース１０１の径
方向中央部を連結部１０３で連結した案内筒１２０であ
ってもよい。この案内筒１２０における磁束迂回部９２
の固定位置は、連結部１０３の内周側（図１１中では下
側）又は外周側（図１２中では上側）のいずれであって
もよい。

【００３８】また、図１０に示した案内筒１００を構成
するリング体の別の形成方法としては、マルテンサイト
系又はフェライト系の強磁性体からなるステンレス鋼に
より、突起部１０２及び連結部１０３を周方向交互に有
するリング体を一体形成すると共に、連結部１０３に熱
処理を施して連結部１０３を非磁性化（又は弱磁性化）
するようにしてもよい。

【００３９】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。

【００４０】（第２の実施の形態）第２の実施の形態に
係る渦電流減速装置の側面断面図を図１３に、図１３に
おけるポールピースの部分斜視図を図１４に示す。

【００４１】図１３、図１４に示すように、第２の実施
の形態に係る渦電流減速装置は、回転軸１３１に結合さ
れる左右１対の導体からなる制動円板１３２と、制動円
板１３２の間に配設される非磁性体からなる不動の案内
筒１３３と、案内筒１３３の内空部に支持した径方向２
列の磁石支持環１３４ａ，１３４ｂと、案内筒１３３の
軸方向両側端面に設けられる強磁性体（ポールピース）
１４０とを備えている。

【００４２】制動円板１３２は、ボス１３２ａから放射
方向に延びる複数の支持腕１３２ｂと導風路１３２ｃと
を一体に形成され、ボス１３２ａが回転軸１３１にスプ
ライン嵌合される。

【００４３】案内筒１３３はボス１３６ａから放射方向
に延びる支持腕１３６ｂと一体に形成され、ボス１３６
ａが軸受１３７により回転軸１３１に支持される。案内
筒１３３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１３３は、非磁性材（例えば、アル
ミやステンレス鋼など）で鋳造する際に、後述するポー
ルピース１４０を、案内筒１３３の軸方向両側端面（図
１３中では左右両端面）に鋳包むといった方法等で形成
される。

【００４４】ポールピース１４０は、案内筒１３３の軸
方向両側端面に、周方向等間隔に設けられる矩形体であ
り、本体部１４１ａの周方向両端面（図１４中では左右
端面）の一部（図１４中では下側部）が周方向に突出
し、磁束迂回部１４１ｂ，１４１ｃを形成している。ま
た、図１４に示すポールピース１４０において、磁束迂
回部１４１ｂ，１４１ｃを形成した方の面（図１４中で
は下面）が、後述する滑り板１３９と摺接される。さら
に、ポールピース１４０を構成する強磁性材としては、
電気抵抗の少ない低炭素鋼材や、コスト低減を図ること
が可能な鋳鋼材が挙げられる。

【００４５】非磁性体からなる磁石支持環１３４ａ，１
３４ｂの内、可動の磁石支持環１３４ａは案内筒１３３
の断面長方形の内空部に軸受１３８により回動可能に支
持され、固定の磁石支持環１３４ｂは案内筒１３３に固
定される。磁石支持環１３４ａ，１３４ｂ内部の、ポー
ルピース１４０と対向する位置に、磁石１３５ａ，１３
５ｂが配設される。磁石支持環１３４ａ，１３４ｂの軸
方向両側端面には、潤滑油を含浸させた薄い滑り板１３
９，１３９が結合され、ポールピース１４０に摺接可能
とされる。

【００４６】磁石支持環１３４ａ，１３４ｂには扇形の
磁石１３５ａ，１３５ｂが、ポールピース１４０に対向
し、かつ、ポールピース１４０に対向する極性が周方向
交互に異なるように配設される。磁石支持環１３４ａ，
１３４ｂの外周壁に形成した部分歯車（図示せず）に、
案内筒１３３に固定したアクチュエータ（図示せず）の
小歯車が噛み合わされており、磁石支持環１３４ａは、
磁石１３５ａの配列ピッチの半分のピッチだけ、正逆回
動可能に設けられる。

【００４７】次に、第２の実施の形態の作用を説明す
る。

【００４８】本実施の形態の渦電流減速装置において、
制動オフ時は、ある共通のポールピース１４０に対向す
る磁石支持環１３４ａ，１３４ｂにおける磁石１３５
ａ，１３５ｂの極性は異極同士となっている。よって、
各磁石１３５ａ，１３５ｂからの磁界は、各ポールピー
ス１４０と磁石支持環１３４ａ，１３４ｂとの間で短絡
的磁気回路が生じ、各磁石１３５ａ，１３５ｂからの磁
界は制動円板１３２に磁界を殆ど及ぼさない。

【００４９】一方、制動オン時は、先ず、可動の磁石支
持環１３４ａを、制動円板１３２の回転方向とは反対の
方向に回動させる。この回動中、制動円板１３２に発生
する渦電流からの反抗磁界が、ポールピース１４０から
磁石１３５ａ（外周面側がＮ極の磁石）に作用する。こ
の時、反抗磁界に基づく磁束の一部が、隣接する各ポー
ルピース１４０の対向する磁界迂回部１４１ｂ，１４１
ｃ間を通って流れる（迂回する）。これによって、反抗
磁界に起因する磁石１３５ａに対する吸引力や反発力が
低減する。

【００５０】その後、さらに磁石支持環１３４ａを回動
させ、ある共通のポールピース１４０に対向する磁石支
持環１３４ａ，１３４ｂにおける磁石１３５ａ，１３５
ｂの極性が同極同士となる。これによって、各磁石１３
５ａ，１３５ｂからの磁界は、ポールピース１４０を経
て制動円板１３２に磁界を及ぼし、回転する制動円板１
３２が磁界を横切る時、制動円板１３２に渦電流が流
れ、制動円板１３２に制動トルクが発生する。この時、
制動円板１３２と磁石支持環１３４ａ，１３４ｂとの間
で磁気回路が生じる。

【００５１】つまり、各ポールピース１４０間に、磁束
迂回部１４１ｂ，１４１ｃを形成することで、制動オン
時、反抗磁界に起因する磁石１３５ａに対する吸引力や
反発力を低減することができるため、磁石支持環１３４
ａを回動させる回動力を小さくすることができる。その
結果、アクチュエータの容量（サイズ）を小さくするこ
とができる。また、アクチュエータとしてエアシリンダ
を用いる場合、従来のエアシリンダと比較して、空気消
費量を節減することができる。

【００５２】また、各ポールピース１４０の磁束迂回部
１４１ｂ，１４１ｃの形成位置は、軸方向（図１４中で
は上下方向）のいずれの位置であってもよい（図４、図
５参照）。

【００５３】さらに、図１４に示した各ポールピース１
４０においては、磁束迂回部１４１ｂ，１４１ｃを周方
向両端面に形成しているが、周方向の一端面（図１４中
では右面又は左面）のみに形成してもよい（図６、図７
参照）。

【００５４】また、図１４に示した各ポールピース１４
０においては、本体部１４１ａと磁束迂回部１４１ｂ，
１４１ｃとを一体に形成しているが、各ポールピース間
の非磁性体の部分に、強磁性薄板からなる磁束迂回部を
配置するようにしてもよい（図９参照）。

【００５５】また、図１４に示した各ポールピース１４
０はそれぞれを別体に形成しているが、鋳鋼などによ
り、連結部を介してリング状に一体に鋳造形成してもよ
い。この場合、連結部の形成位置は軸方向のいずれの位
置でもよく、また、連結部の表面に強磁性薄板からなる
磁束迂回部が配置される（図１０〜図１２参照）。

【００５６】本実施の形態の渦電流減速装置において
も、第１の実施の形態の渦電流減速装置と同様の作用効
果が得られることは言うまでもない。

【００５７】（第３の実施の形態）第３の実施の形態に
係る渦電流減速装置の側面断面図を図１５に、図１５に
おける１６Ａ−１６Ａ線の部分断面図を図１６に示す。
尚、図１と同様の部材には同じ符号を付し、図１と同様
の部材の説明については省略する。

【００５８】第１の実施の形態の渦電流減速装置は、案
内筒１０の内空部に、軸方向に２列の磁石支持筒１４
ａ，１４ｂを有するものであった。

【００５９】これに対して、第３の実施の形態に係る渦
電流減速装置は、図１５、図１６に示すように、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アル
ミニウムなどの非磁性体からなる案内筒１０と、案内筒
１０の断面長方形の内空部に収容され、軸方向１列の可
動の磁石支持筒１５４とを備えている。

【００６０】ポールピース１５１は、案内筒１０の外周
面に、周方向等間隔に設けられる矩形体であり、本体部
１５１ａの少なくとも一方の周方向両端面（図１６中で
は左右両端面）の径方向内周部側（図１６中では下側）
が周方向に突出し、磁束迂回部１５１ｂ，１５１ｃを形
成している。ここで、本体部１５１ａの外周部側（図１
６中では上側）の周方向長さをａ、本体部１５１ａ及び
磁束迂回部１５１ｂ，１５１ｃを含めた内周部側（図１
６中では下側）の周方向長さをｂとすると、ａ＜ｂとな
るように形成される。

【００６１】ポールピース１５１を構成する強磁性材と
しては、電気抵抗の少ない低炭素鋼材や、コスト低減を
図ることが可能な鋳鋼材が挙げられる。また、ポールピ
ース１５１は、図８に示したように、所望の形状に形成
した加工用薄鋼板（薄板材；例えば、電磁鋼板、一般用
リムド鋼板（ＳＰＣＣ）等）８１を積層プレスして形成
してもよい。この場合、ポールピース１５１における軸
方向断面が同一となるように加工用薄鋼板８１が積層さ
れる。電磁鋼板でポールピース１５１を形成した場合、
各鋼板間のシール性を確保すべく、各鋼板間及び／又は
ポールピース１５１の外周部に耐熱性のシール剤や含浸
剤を含浸させるのが好ましい。

【００６２】案内筒１０の内空部には、磁性体からなる
可動の磁石支持筒１５４が収容される。可動の磁石支持
筒１５４は軸受１２により内側案内筒１０ｂに対して正
逆回動可能に支持される。磁石支持筒１５４から軸方向
へ延びる腕１６は、案内筒１０の端壁に設けた円弧状の
スリット１８ａを経て、アクチュエータ２０のロッドに
連結される。磁石支持筒１５４の外周面の、ポールピー
ス１５１と対向する位置には、磁石１５５が、ポールピ
ース１５１に対向する極性が周方向交互に異なるように
設けられる。各磁石１５５の周方向の両端部には段部１
５５ａ，１５５ｂが形成され、断面Ｔ字形の保持金具２
８を、隣接する各磁石１５５の間に挟むと共に段部１５
５ａ，１５５ｂに着座させ、ボルト２９により、各磁石
１５５は磁石支持筒１５４に締結・固定される。ここ
で、磁石１５５ａの周方向における最大長さをｃとする
と、ｃ＜ｂとなるように形成される。

【００６３】本実施の形態に係る渦電流減速装置におい
ては、各ポールピース１５１に磁束迂回部１５１ｂ，１
５１ｃを形成し、本体部１５１ａ及び磁束迂回部１５１
ｂ，１５１ｃを含めた内周部側の周方向長さｂを、磁石
１５５ａの周方向における最大長さｃよりも長く形成し
ているため、制動オフ時に、各磁石１５５から各ポール
ピース１５１間の非磁性体部を通って制動ドラム７へと
漏れる磁束量の低減を図ることができる。よって、制動
オフ時に引きずりトルクが発生するということはなく、
燃費の向上を図ることができる。

【００６４】また、磁束迂回部１５１ｂ，１５１ｃの形
成位置は、図１６に示した径方向内周部側のみに限定す
るものではなく、径方向外周部側又は径方向中央部に形
成してもよい（図４、図５参照）。

【００６５】さらに、本実施の形態においては、可動の
磁石支持筒を軸方向に１列有する渦電流減速装置を例に
挙げて説明を行ったが、特にこれに限定するものではな
く、可動の磁石支持筒を軸方向に複数列有し、磁石支持
筒を回転列数を制御することによって制動力（制動トル
ク）をコントロールする渦電流減速装置にも適用可能で
あることは言うまでもない。

【００６６】本実施の形態に係る渦電流減速装置におい
ても、第１の実施の形態に係る渦電流減速装置と同様
に、各ポールピース１５１の本体部１５１ａ間に磁束迂
回部２１ｂ，２１ｃを形成しているため、制動オン時、
反抗磁界に起因する磁石１５５に対する吸引力や反発力
を低減することができ、磁石支持筒１５４を回動させる
回動力を小さくすることができる。その結果、アクチュ
エータ２０の容量（サイズ）を小さくすることができ
る。また、アクチュエータ２０としてエアシリンダを用
いる場合、従来のエアシリンダと比較して、空気消費量
を節減することができる。また、各ポールピース１５１
の本体部１５１ａ間に磁束迂回部２１ｂ，２１ｃを形成
しているので、制動オン時、隣接する各ポールピース１
５１間における急激な磁束変化を緩和することができる
ため、各磁石１５５からの磁界に基づく磁束が、隣接す
る各ポールピース１５１間で流れ易くなるということも
なく、制動力（制動トルク）も殆ど低下することはな
い。

【００６７】（第４の実施の形態）第４の実施の形態に
係る渦電流減速装置の側面断面図を図１７に、図１７に
おけるポールピースの部分斜視図を図１８に示す。尚、
図１３、図１４と同様の部材には同じ符号を付し、図１
３、図１４と同様の部材の説明については省略する。

【００６８】第２の実施の形態の渦電流減速装置は、案
内筒１３３の内空部に、径方向に２列の磁石支持環１３
４ａ，１３４ｂを有するものであった。

【００６９】これに対して、図１７に示すように、第４
の実施の形態に係る渦電流減速装置は、回転軸１３１に
結合される左右１対の導体からなる制動円板１３２と、
制動円板１３２の間に配設される非磁性体からなる不動
の案内筒１３３と、案内筒１３３の内空部に支持した径
方向１列の磁石支持環１７４と、案内筒１３３の軸方向
両側端面に設けられる強磁性体（ポールピース）１７０
とを備えている。

【００７０】ポールピース１７０は、案内筒１３３の軸
方向両側端面に、周方向等間隔に設けられる矩形体であ
り、本体部１７１ａの周方向両端面（図１８中では左右
端面）の一部（図１８中では下側部）が周方向に突出
し、磁束迂回部１７１ｂ，１７１ｃを形成している。ま
た、図１８に示すポールピース１７０において、磁束迂
回部１７１ｂ，１７１ｃを形成した方の面（図１８中で
は下面）が、滑り板１３９と摺接される。さらに、ポー
ルピース１７０を構成する強磁性材としては、電気抵抗
の少ない低炭素鋼材や、コスト低減を図ることが可能な
鋳鋼材が挙げられる。ここで、本体部１７１ａの軸方向
制動円板１３２側（図１８中では上側）の周方向長さを
ｄ、本体部１７１ａ及び磁束迂回部１７１ｂ，１７１ｃ
を含めた軸方向滑り板１３９側（図１８中では下側）の
周方向長さをｅとすると、径方向全体においてｄ＜ｅと
なるように形成される。

【００７１】非磁性体からなる可動の磁石支持環１７４
は、案内筒１３３の断面長方形の内空部に軸受１３８に
より回動可能に支持される。磁石支持環１７４内部の、
ポールピース１７０と対向する位置に、磁石１７５が配
設される。磁石支持環１７４の軸方向両側端面には、潤
滑油を含浸させた薄い滑り板１３９，１３９が結合さ
れ、ポールピース１７０に摺接可能とされる。

【００７２】磁石支持環１７４には扇形の磁石１７５
が、ポールピース１７０に対向し、かつ、ポールピース
１７０に対向する極性が周方向交互に異なるように配設
される。磁石支持環１７４の外周壁に形成した部分歯車
（図示せず）に、案内筒１３３に固定したアクチュエー
タ（図示せず）の小歯車が噛み合わされており、磁石支
持環１７４は、磁石１７５の配列ピッチの半分のピッチ
だけ、正逆回動可能に設けられる。ここで、径方向全体
における磁石１７５の周方向長さが、本体部１７１ａ及
び磁束迂回部１７１ｂ，１７１ｃを含めた軸方向滑り板
１３９側（図１８中では下側）の周方向長さｅよりも短
くなるように形成される。

【００７３】本実施の形態に係る渦電流減速装置におい
ては、各ポールピース１７０に磁束迂回部１７１ｂ，１
７１ｃを形成し、径方向全体における本体部１７１ａ及
び磁束迂回部１７１ｂ，１７１ｃを含めた軸方向滑り板
１３９側の周方向長さｅを、径方向全体における磁石１
７５の周方向長さよりも長く形成しているため、制動オ
フ時に、各磁石１７５から各ポールピース１７０間の非
磁性体部を通って制動円板１３２へと漏れる磁束量の低
減を図ることができる。よって、制動オフ時に引きずり
トルクが発生するということはなく、燃費の向上を図る
ことができる。

【００７４】また、本実施の形態の渦電流減速装置にお
けるポールピース１７０の磁束迂回部１７１ｂ，１７１
ｃの形成位置は、図１７の軸方向滑り板１３９側（図１
８中では下側）のみに限定するものではなく、軸方向制
動円板１３２側（図１８中では上側）又は軸方向中央部
（図１８中では上下方向中央部）に形成してもよい。

【００７５】さらに、本実施の形態においては、可動の
磁石支持筒を軸方向に１列有する渦電流減速装置を例に
挙げて説明を行ったが、特にこれに限定するものではな
く、可動の磁石支持筒を軸方向に複数列有し、磁石支持
筒を回転列数を制御することによって制動力（制動トル
ク）をコントロールする渦電流減速装置にも適用可能で
あることは言うまでもない。

【００７６】本実施の形態の渦電流減速装置において
も、第３の実施の形態の渦電流減速装置と同様の作用効
果が得られることは言うまでもない。

【００７７】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。

【００７８】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、制動オン
時に、小さな回動力で磁石支持筒又は磁石支持環を回動
できる永久磁石式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側面
断面図である。

【図２】図１における渦電流減速装置の制動オフ時の部
分正面断面図である。

【図３】図１における渦電流減速装置の制動オン時の部
分正面断面図である。

【図４】図２及び図３における案内筒のポールピースの
第１変形例を示す図である。

【図５】図２及び図３における案内筒のポールピースの
第２変形例を示す図である。

【図６】図２及び図３における案内筒のポールピースの
第３変形例を示す図である。

【図７】図２及び図３における案内筒のポールピースの
第４変形例を示す図である。

【図８】ポールピースの形成方法を説明するための斜視
図である。

【図９】図２及び図３における案内筒のポールピースの
第５変形例を示す図である。

【図１０】図２及び図３における案内筒のポールピース
の第６変形例を示す図である。

【図１１】図２及び図３における案内筒のポールピース
の第７変形例を示す図である。

【図１２】図２及び図３における案内筒のポールピース
の第８変形例を示す図である。

【図１３】第２の実施の形態に係る渦電流減速装置の側
面断面図である。

【図１４】図１３におけるポールピースの部分斜視図で
ある。

【図１５】第３の実施の形態に係る渦電流減速装置の側
面断面図である。

【図１６】図１５における１６Ａ−１６Ａ線の部分断面
図である。

【図１７】第４の実施の形態に係る渦電流減速装置の側
面断面図である。

【図１８】図１７におけるポールピースの部分斜視図で
ある。

【図１９】従来の渦電流減速装置における制動オン時の
部分正面断面図である。

【図２０】従来の渦電流減速装置における制動オン開始
直後の部分正面断面図である。

【符号の説明】

１、１３１ 回転軸 ７ 制動ドラム １０、１３３ 案内筒 １４ａ，１４ｂ 磁石支持筒 ２１、１４０ ポールピース（強磁性体） ２１ａ、１４１ａ 本体部（ポールピース） ２１ｂ，２１ｃ、１４１ｂ，１４１ｃ 磁束迂回部 ２４ａ，２４ｂ、１３５ａ，１３５ｂ 永久磁石 １３２ 制動円板 １３４ａ，１３４ｂ 磁石支持環

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸に結合した制動ドラムと、その制
   動ドラムの内部に設けられ、断面長方形の内空部を有す
   る不動の案内筒と、その案内筒の内空部に軸方向２列に
   設けられ、少なくとも一方が可動の磁石支持筒と、各磁
   石支持筒の外周面に、周方向等間隔に、かつ、極性が周
   方向交互に異なるように固定して設けた多数個の永久磁
   石と、案内筒の外周面の、各永久磁石と対向する位置に
   設けた強磁性体とを有する渦電流減速装置において、上
   記各強磁性体間に、周方向に扁平な強磁性材からなる磁
   束迂回部を設けたことを特徴とする永久磁石式渦電流減
   速装置。
2. 【請求項２】 回転軸に結合した制動円板と、その制動
   円板に対向して設けられ、断面長方形の内空部を有する
   不動の案内筒と、その案内筒の内空部に径方向２列に設
   けられ、少なくとも一方が可動の磁石支持環と、各磁石
   支持環の制動円板側端面に、周方向等間隔に、かつ、極
   性が周方向交互に異なるように固定して設けた多数個の
   永久磁石と、案内筒の制動円板側端面の、各永久磁石と
   対向する位置に設けた強磁性体とを有する渦電流減速装
   置において、上記各強磁性体間に、周方向に扁平な強磁
   性材からなる磁束迂回部を設けたことを特徴とする永久
   磁石式渦電流減速装置。
3. 【請求項３】 上記磁束迂回部を、各強磁性体と一体に
   形成した請求項１又は２記載の永久磁石式渦電流減速装
   置。
4. 【請求項４】 上記磁束迂回部を、各強磁性体と別体に
   形成した請求項１又は２記載の永久磁石式渦電流減速装
   置。
5. 【請求項５】 回転軸に結合した制動ドラムと、その制
   動ドラムの内部に設けられ、断面長方形の内空部を有す
   る不動の案内筒と、その案内筒の内空部に設けた磁石支
   持筒と、磁石支持筒の外周面に、周方向等間隔に、か
   つ、極性が周方向交互に異なるように固定して設けた多
   数個の永久磁石と、案内筒の外周面の、各永久磁石と対
   向する位置に設けた強磁性体とを有する渦電流減速装置
   において、上記各強磁性体の少なくとも一方の周方向端
   面に、径方向の一部を周方向に突出させて磁束迂回部を
   形成し、各強磁性体の磁束迂回部の周方向長さを上記各
   永久磁石の周方向最大長さよりも長く形成したことを特
   徴とする永久磁石式渦電流減速装置。
6. 【請求項６】 回転軸に結合した制動円板と、その制動
   円板に対向して設けられ、断面長方形の内空部を有する
   不動の案内筒と、その案内筒の内空部に設けた磁石支持
   環と、磁石支持環の制動円板側端面に、周方向等間隔
   に、かつ、極性が周方向交互に異なるように固定して設
   けた多数個の永久磁石と、案内筒の制動円板側端面の、
   各永久磁石と対向する位置に設けた強磁性体とを有する
   渦電流減速装置において、上記各強磁性体の少なくとも
   一方の周方向端面に、軸方向の一部を周方向に突出させ
   て磁束迂回部を形成し、各強磁性体の磁束迂回部の周方
   向長さを上記各永久磁石の周方向最大長さよりも長く形
   成したことを特徴とする永久磁石式渦電流減速装置。