JP2004173407A - Eddy-current speed reducer - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect any failure or operation abnormality with ease in an eddy-current speed reducer using electromagnets. <P>SOLUTION: The temperature of or in proximity to an electromagnetic coil is measured, or the value of a current passed through the electromagnetic coil is measured. The measured value is compared with a preset value, and any failure in the eddy-current speed reducer is determined based on the result of the comparison. For example, the eddy-current speed reducer comprises a braking unit which applies braking force to a rotating shaft and releases the application of braking force using electromagnetic fields produced by energization of the electromagnetic coil, a first temperature sensor 12 which detects the temperature of the electromagnetic coil, and a judgment unit which judges the presence or absence of any failure in the equipment based on the output of the first temperature sensor 12. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、渦電流式減速装置に関し、詳しくは、電磁コイルへの通電、非通電によって、回転軸に制動を与え、又は解除する構造の渦電流式減速装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
渦電流式減速装置(以下、「リターダ」と言う。)としては、大別すると、永久磁石のみを用いるタイプと、電磁石のみを用いるタイプと、永久磁石と電磁石の両方を備えたタイプ(特開2002−272193号)とがある。永久磁石を用いるリターダにおいては、複数の永久磁石を外周に設けた磁石支持リングをステータケース内部に配置し、当該磁石支持リングを移動させることによって制動力を切り替えるようになっている。一方、電磁石を用いたリターダにおいては、鉄心に巻回された電磁コイルをローターに近接配置し、当該電磁コイルへの通電、非通電によって回転軸(ローター)に制動を与え、又は解除するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来の渦電流式減速装置は、制御装置から制動解除指令が出力されていても、制御不良によりコイルへ電流が供給されて制動状態のままとなる場合があった。逆に、制御装置から制動指令が出力されていても、コイルへ通電する回路内の断線やスイッチの接触不良によって制動状態とならないか、或いは十分な制動力が得られない場合があった。また、ローターの異常な偏心によってコイルとローターが擦過した場合にも、装置の故障・異常を検知することができなかった。上記のような故障の場合には、直ちに渦電流式減速装置を修理し、或いは、交換する必要がある。
【0004】
本発明の目的は、電磁石を用いた渦電流式減速装置において、故障・動作異常を容易に検出可能とすることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、電磁コイル又はその近傍の温度を測定し、或いは、当該電磁コイルに流れる電流値を測定する。そして、その測定値を予め設定した値と比較し、比較結果によって渦電流式減速装置の故障を判断する。
【0006】
すなわち、本発明の第1の態様に係る渦電流式減速装置は、少なくとも、電磁コイルの通電によって発生する電磁界を用いて回転軸に対して制動力を付与・解除する制動部と;前記電磁コイルの温度を検出する第1の温度センサと;前記第1の温度センサの出力に基づいて装置の故障の有無を判定する判定部とを備えている。
【0007】
また、本発明の第2の態様に係る渦電流式減速装置は、少なくとも、電磁コイルの通電によって発生する電磁界を用いて回転軸に対して制動力を付与・解除する制動部と;前記電磁コイルへの電流の供給を制御する電流制御部と;前記電流制御部から前記電磁コイルに供給される電流値を測定する電流測定器と;前記電流測定器の出力に基づいて装置の故障の有無を判定する判定部とを備えている。
【0008】
なお、上記第1及び第2の態様を組み合わせることも可能である。すなわち、電磁コイルへの通電を検出すると同時に、上記第1の態様のように電磁コイルの温度を測定し、双方の測定結果に基づいて故障を判定することもできる。
【0009】
一般に、電磁石を用いた渦電流式減速装置において、制動時に電磁コイルに対して電流を流すと、当該電磁コイル自体が発熱して、雰囲気温度よりも高くなる。逆に、非制動中には、電磁コイルの温度は雰囲気温度との差がなくなるまで下降する。ここで、ローターの異常な偏心により、ローターと電磁コイル或いは、ローターと鉄心が擦過した場合には、制動解除指令中であっても、摩擦熱が発生し電磁コイルの温度が上昇する。従って、渦電流式減速装置が正常であれば、制動解除指令によって装置は非制動状態となり、電磁コイルの温度は上昇しない。制動解除指令中に電磁コイルの温度が上昇した場合は、制御不良によりコイルへ電流が供給されて制動状態となっていたり、ローターと電磁コイルが擦過するといった故障が渦電流式減速装置に発生していると判断できる。
【0010】
一方、渦電流式減速装置が正常であれば、制動指令によって装置は制動状態となり、電磁コイルの温度は雰囲気温度よりも高くなる。制動指令中に電磁コイルの温度が雰囲気温度より高くならない場合は、制動状態に入らない非制動の状態で作動不良となっていると判断することができる。
【0011】
また、電磁石を用いた渦電流式減速装置においては、制動時に電磁コイルが通電され、非制動時には通電されないため、電磁コイルに流れる電流値を測定することによって、減速装置の故障を判断できる。なお、上記第1及び第2の態様を、永久磁石と電磁石とを組み合わせた所謂ハイブリッド型磁石を磁力源としたタイプのリターダに置き換えても良い。
【0012】
【発明の実施の形態】
最初に、本発明の技術的思想が適用されるリターダについて簡単に説明する。図1及び図2は、本発明が適用される電磁石式リターダの概略構成を示す平面図及び側面図である。図において、符号1はローターを示し、符号2は電磁石(制動部)10を固定する固定枠を示す。ローター1は車両のプロペラシャフト3に連結され、当該シャフト3に連動して回転する。なお、ローター1の外周には図示しない放熱フィンが形成されている。ローター1の内周面に面するように複数配置された電磁石10と、これを固定する固定枠2によってステータが構成される。電磁石(制動部)10は、固定枠2に連結された複数の鉄心10aと、各鉄心10aの外周に巻かれた電磁コイル10bとから構成される。電磁コイル10bは図示しない電流源(制御装置)に接続され、制動時に通電されるようになっている。
【0013】
図3は、本発明が適用されるハイブリッド型の渦電流式減速装置(リターダ)の要部の構造を示す縦断面図である。図4は、図3に示すリターダの要部の構造を示す横断面図であり、図3を上方から見た様子である。リターダ110は、機関の回転軸116に対して固定部材18を介して固定されたロータ111と;ロータ111の近傍に配置される制動ユニット(112a,112b,114a,114b)と、当該制動ユニットを包囲するケース120とを備えている。なお、本発明は図3及び図4に示した例以外に、他のタイプのハイブリッド型リターダに適用できることは言うまでもない。
【0014】
回転軸116は、例えば、大型車両(トラック)のプロペラシャフトに連結される。ロータ111は円盤状に成形され、中心部を回転軸116が貫通する格好で配置される。ケース120内部に収容された制動ユニットは、ロータ116の右側面側に配置された複数の電磁コイル112aと;当該電磁コイル112aの内部を貫通する鉄心122aと;鉄心122aの一部に埋め込まれ、ロータ111の右側面に対向する複数の永久磁石114aと;ロータ111の左側面側に配置された複数の電磁コイル112bと;当該電磁コイル112bの内部を貫通する鉄心122bと;鉄心122bの一部に埋め込まれ、ロータ111の左側面に対向する複数の永久磁石114bとを備えている。
【0015】
隣接する永久磁石112aは、互いにN極同士又はS極同士が対向するように配置される。また、ロータ111を挟んで左右両側に配置される永久磁石112a,112bは、N極とS極が対向するように配置される。なお、図示はしないが、他の例として永久磁石の同極が対向するように配置させることも可能である。
【0016】
上記のような構造のリターダにおいて、非制動状態(制動OFF時)おいては、原則として、電磁コイル112a,112bを非通電状態とする。永久磁石114a、114bのN極から出る磁界は、鉄心122a,122bを介して電磁コイル112a,112bの内部を通って短絡磁気回路を形成する。永久磁石114a,114bからの磁界は、鉄心122a,122bの外部へは殆ど出ることがない。
【0017】
なお、非制動時において、電磁コイル112a,112bを非通電状態とすることが好ましい。また、電磁コイル112a,112bの磁界と永久磁石114a,114bの磁界の方向が同じとなるように、電磁コイル112a,112bを通電することも可能である。この場合には、電磁コイルから発生した磁界が永久磁石を通過できずロータ111へ流入する可能性がある。
【0018】
次に、制動状態(制動ON時)においては、電磁コイル112a,112bの磁界と永久磁石114a,114bの磁界の方向が逆となる方向に電磁コイル112a,112bを通電する。永久磁石114a,114bのN極から出た磁界は、電磁コイル112a,112bによる磁界と反発して、ロータ111側に入り、永久磁石114a,114bのS極に戻る。すなわち、永久磁石114a,114bとロータ111との間に磁気回路が形成される。そして、電磁コイル112a,112bからの磁界と永久磁石114a,114bからの磁界とに基づく渦電流によりロータ111に制動力が付与される。
【0019】
以下、本発明の第1の態様として、電磁コイル又はその周辺の温度に基づく故障検出機能を備えたリターダについて説明する。その際、制動解除指令中(車両走行中)の故障検出機能(第1〜第4実施例)と、制動指令中(車両制動中)の故障検出機能(第5〜第8実施例)とに分けて説明する。
【0020】
第1実施例
図5は、本発明の第1実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出部の構成を示すブロック図である。図6は、第1実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出手順を示すフローチャートである。
【0021】
本実施例に係る故障検出部は、電磁石を構成するコイル10b,112a,112b又は鉄心10a,122a,122bの温度を検出する第1温度センサ12と;コントローラ14と;コントローラから与えられた温度ΔTと基準温度ΔTcとを比較する比較器18と;蛍光灯の点滅などの所定の警告を行う警告装置16とを備えている。コントローラ14は、制動部10に対して制動指令(通電)又は制動指令解除指令(非通電)を供給する。制動部10においては、コントローラ14からの指令信号に基づいて制動動作を開始し又は停止する。
【0022】
第1温度センサ12は、常にコイル10b,112a,112bの温度Tを直接的もしくは間接的に測温する。コントローラ14では、制動指令から制動解除指令に切替えた時点の測温値T0を記憶するとともに、制動解除指令中のコイル測温値Tと切替え時点の測温値T0の差を温度上昇値ΔT(ΔT=T−T0)を求める。比較器18においては、コントローラ14から与えられた温度上昇値ΔTを予め設定された上限値ΔTcと比較し、比較結果をコントローラ14に送信する。コントローラ14においては、ΔT≧ΔTcとなったときに、それを渦電流式減速装置の故障と判断して、故障発生信号を警告装置16に送信する。警告装置16では、車両の運転者や、車両の制御装置へ異常の警告を出力する。これによって、減速装置の制動解除指令中(車両の走行中)における当該減速装置の故障を検出することができる。
【0023】
コイル温度は、熱電対や測温抵抗体、サーミスタのような温度測温手段により、コイル巻線部を直接測温したり、コイルと温度の相関のある鉄芯部等を測温する。そして、その測温値を故障検知用のデータとして用いる。
【0024】
ΔTcの値は、コイル温度の測定方法やその位置、更にはコイルに供給する電流値、コイル自体の温度上昇特性を考慮して最適な値を設定する。
【0025】
コイル温度をコイル巻線部に直接熱電対を埋め込んで測定した場合、渦電流式減速装置が故障していなければ制動指令によって、装置は制動状態になり、コイル温度は上昇し、制動解除指令によってコイル温度は下降する。一方、故障によって、制動解除指令中でも、実際にコイルへ電流が流れて制動状態となっていれば、コイルの温度は上昇する。
【0026】
コイルを直接測温する場合は、制動解除指令直後にコイル温度が低下するが、鉄心10a,122a,122b等に取付けた温度計によって間接的にコイル温度を測定する場合は、制動解除指令によって正常に制動を解除した場合でも、温度計の測温値は一時的に上昇する。このため、一時的な上昇量を考慮して上限値ΔTcを設定する必要がある。なお、一時的な温度上昇値は、測定位置や、コイル自体の温度上昇特性などによって変わるため、試験条件を変えて、最も温度が上昇するときの上昇値を考慮してΔTcの値をそれ以上とする必要がある。
【0027】
第2実施例
図7は、本発明の第2実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出部の構成を示すブロック図である。図8は、第2実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出手順を示すフローチャートである。本実施例の説明において、上述した実施例と同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【0028】
本実施例は、実施例1の装置に車速による制御を加えたものである。具体的な構成としては、車速センサ22;比較器24が付加されている。本実施例に係る渦電流式減速装置が搭載された車両の車速Vを車速センサ22で検出する。比較器24において、検出した車速Vが予め設定した値Vc以上の場合には、実施例1と同様に機能する。そして、車両の車速が値Vc未満の場合には、温度上昇値ΔTがΔTc以上となっても故障と見なさない。すなわち、コントローラ14は警報装置に警報信号を出力しない。
【0029】
電磁コイルが高温の状態でロータの回転を急停止すると、電磁コイル自体の温度は徐々に低下するが、コイル近傍(鉄心等)に取り付けた温度計は、ローターや電磁コイルからの熱によって、非制動中であっても測温値は上昇する。従って、車速が低い場合(特に、車両が停止している場合)は、故障していないのにもかかわらず制動解除指令中にコイル近傍の温度が大幅に上昇する場合がある。そこで、車速がある値Vc未満では温度上昇値ΔTがΔTc以上となっても故障警報を出さないようにする。
【0030】
第3実施例
図9は、本発明の第3実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出部の構成を示すブロック図である。図10は、第3実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出手順を示すフローチャートである。本実施例の説明において、上述した各実施例と同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【0031】
本実施例の装置は、第1実施例に対し、車速による制御を加え、車速に応じて上限値ΔTcが異なる値をとるようしたものである。具体的構成としては、車速センサ22を追加している。コントローラ29には、車速Vと上限値ΔTcとの関係が予め記憶されており、その時の車速Vに応じた上限値ΔTcを選択する。そして、比較器18において、選択したΔTcとΔTを比較し、故障判断をする。これにより、第1実施例や第2実施例よりもより的確に故障を検知することが可能となる。
【0032】
第4実施例
図11は、本発明の第4実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出部の構成を示すブロック図である。図12は、第4実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出手順を示すフローチャートである。本実施例の説明において、上述した各実施例と同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【0033】
第4実施例は、第2実施例と第3実施例とを組み合わせることによって構成される。すなわち、コントローラ34は、車速Vに応じて上限値ΔTcとして異なる値を採用する。更に、車速Vがある値Vc未満では、故障警報を出さない。
【0034】
第5実施例
図13は、本発明の第5実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出部の構成を示すブロック図である。図14は、第5実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出手順を示すフローチャートである。本実施例の説明において、上述した各実施例と同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【0035】
本実施例においては、第1温度センサ12aによって常にコイル温度を直接的もしくは間接的に測温すると同時に、第2温度センサ12bによって、ローターや電磁コイルの発熱による影響を受けない部位の雰囲気温度を測定する。第1温度センサ12aの出力は、コントローラ44を介して、又は直接比較器48に入力される。第2温度センサ12bの出力は、コントローラ44に入力される。コントローラ44では、第2温度センサ12bによって検出される雰囲気温度Taに基づいて、基準値Tc(=Ta+α)を算出する。
【0036】
一般に、雰囲気温度の測定位置や電磁コイルの温度の測定方法及び位置によって、非制動の状態であっても雰囲気温度と電磁コイル温度が必ずしも同じ値とならないため、補正量αを採用する。これらを考慮して最適な値を選択する。
【0037】
比較器48においては、コイル温度Tと基準値Tcとを比較し、その結果をコントローラ44に戻す。コントローラ44では、T≦Tcとなったときに、それを渦電流式減速装置の故障と判断し、警告信号を警告装置16に送信する。警告装置16は、運転席や、車両の制御装置へ異常の警告を出力する。これにより、制動指令にもかかわらず非制動の状態のまま作動不良を起こした場合の故障を検出することができる。
【0038】
なお、非制動状態(走行時)から制動状態への切替え直後は、測温値TがTa+αを超えていないため、故障の判断は、制動を切替えてから設定時間ts経過後に行う。具体的構成としては、コントローラ44から出力される制動指令信号を制動部10の他にタイマー46に送信する。タイマー46では、制動指令信号が入力されてから時間を測定し、予め定められた時間ts経過後に所定の信号をコントローラ44に対して出力する。制動指令信号が出力されてから設定時間tsに達してない場合は、T≦Tcであっても、故障と判断しない。
【0039】
第6実施例
図15は、本発明の第6実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出部の構成を示すブロック図である。図16は、第6実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出手順を示すフローチャートである。本実施例の説明において、上述した各実施例と同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【0040】
本実施例は、制動中の故障検出において、第2の実施例と同様に、車速Vに基づく制御を行うものである。具体的な構成としては、車速センサ22;比較器24が付加されている。本実施例に係る渦電流式減速装置が搭載された車両の車速Vを車速センサ22で検出する。比較器24において、検出した車速Vが予め設定した値Vc以上の場合には、実施例5と同様に機能する。そして、車両の車速が値Vc未満の場合には、温度上昇値ΔTがΔTc以上となっても故障と見なさない。すなわち、コントローラ54は警報装置に警報信号を出力しない。
【0041】
一般に、車速Vが低い場合、制動指令によって装置が正常に制動状態となっても、電磁コイルを流れる電流値が小さいため、当該コイル自体の温度はほとんど上昇することがない。このため、温度計の値も雰囲気温度と同じ値をとる。従って、車速が低い場合は、制動指令中でも測温値が雰囲気温度と大差無い状態となる。そこで、車速がある値Vc未満では測温値がT≦Tcとなっても故障警報を出さないようにしている。
【0042】
第7実施例
図17は、本発明の第7実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出部の構成を示すブロック図である。図18は、第7実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出手順を示すフローチャートである。本実施例の説明において、上述した各実施例と同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【0043】
本実施例は、制動中の故障検出において、第3実施例と同様に、車速Vに基づく制御を行うものである。すなわち、車速Vに応じて補正量αが異なる値をとるようしたものである。具体的構成としては、車速センサ22を追加している。コントローラ64には、車速Vと補正量αとの関係が予め記憶されており、その時の車速Vに応じた補正量αを選択する。これにより、第5実施例や第6実施例よりもより的確に故障を検知することが可能となる。
【0044】
第8実施例
図19は、本発明の第8実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出部の構成を示すブロック図である。図20は、第8実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出手順を示すフローチャートである。本実施例の説明において、上述した各実施例と同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【0045】
第8実施例は、第6実施例と第7実施例とを組み合わせることによって構成される。すなわち、コントローラ74は、車速Vに応じて補正量αとして異なる値を採用する。更に、車速Vがある値Vc未満では、故障警報を出さない。
【0046】
第9実施例
次に、電磁コイルに流れる電流値に基づく故障検出機能を備えたリターダについて、第9実施例として説明する。
【0047】
図21は、本発明の第9実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出部の構成を示すブロック図である。本実施例の説明において、上述した各実施例と同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、重複した説明は省略する。本実施例に係る装置は、電磁コイル10bに対して電流を供給することによって制動・非制動を切り替えるコントローラ114と、電磁コイル10bに流れる電流値を検出する電流検出記112と、故障時に所定の警告を行う警告装置16とを備えている。
【0048】
本実施例において、車両に対して制動を行う場合には、コントローラ114から必要な電流が電磁コイル10bに供給される(通電される)。一方、車両に対して制動を行わない場合には、電磁コイル10bへの通電は遮断される。電流検出器112においては、常に電磁コイル10bに流れる電流値を監視する。そして、コントローラ114から制動指令が出ているにもかかわらず、電磁コイル10bに電流が流れていない場合には、減速装置の故障と判断する。また、コントローラ114から制動解除指令が出ているにもかかわらず、電磁コイル10bに電流が流れている場合にも、減速装置の故障と判断する。
【0049】
なお、コントローラ114は電磁コイル10bを通電するための通電回路を含んでおり、電流検出器112は当該通電回路と電磁コイル10bとの間に直列に接続される。また、コントローラ114においては、ある程度の電流ノイズ等を考慮し、通電・非通電の閾値を設定することができる。すなわち、電流検出器112において極めて微少な電流が検出された場合には、非通電と判断する。これによって、更に正確に減速装置の故障を判定することが可能となる。
【0050】
なお、本実施例は上述した各実施例と組み合わせることもできる。すなわち、電磁コイルへの通電を検出すると同時に、電磁コイルの温度を測定し、双方の測定結果に基づいて故障を判定することができる。
【0051】
以上、本発明の実施例(実施形態、実施態様)について説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではなく、特許請求の範囲に示された技術的思想の範疇において変更可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の技術的思想が適用される電磁石式リターダの概略構成を示す平面図である。
【図2】図2は、図1の側面図である。
【図3】図3は、本発明の技術的思想が適用されるハイブリッド型リターダの要部の構造を示す縦断面図である。概略構成を示す平面図である。
【図4】図4は、図3に示すリターダの要部の構造を示す横断面図である。
【図5】図5は、本発明の第1実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出部の構成を示すブロック図である。
【図6】図6は、第1実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出手順を示すフローチャートである。
【図7】図7は、本発明の第2実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出部の構成を示すブロック図である。
【図8】図8は、第2実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出手順を示すフローチャートである。
【図9】図9は、本発明の第3実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出部の構成を示すブロック図である。
【図10】図10は、第3実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出手順を示すフローチャートである。
【図11】図11は、本発明の第4実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出部の構成を示すブロック図である。
【図12】図12は、第4実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出手順を示すフローチャートである。
【図13】図13は、本発明の第5実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出部の構成を示すブロック図である。
【図14】図14は、第5実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出手順を示すフローチャートである。
【図15】図15は、本発明の第6実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出部の構成を示すブロック図である。
【図16】図16は、第6実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出手順を示すフローチャートである。
【図17】図17は、本発明の第7実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出部の構成を示すブロック図である。
【図18】図18は、第7実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出手順を示すフローチャートである。
【図19】図19は、本発明の第8実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出部の構成を示すブロック図である。
【図20】図20は、第8実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出手順を示すフローチャートである。
【図21】図21は、本発明の第9実施例に係る渦電流式減速装置の故障検出部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 ローター
3 プロペラシャフト
10 制動部(電磁石)
10a,122a,122b 鉄心
10b,112a,112b 電磁コイル
12 第1温度センサ
14,114 コントローラ
16 警告装置
18 比較器
112 電流検出器
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to an eddy current type speed reducer, and more particularly, to an eddy current type speed reducer having a structure in which braking or releasing is applied to a rotating shaft by energizing or de-energizing an electromagnetic coil.
[0002]
[Prior art]
Eddy current type reduction gears (hereinafter referred to as "retarders") can be roughly classified into a type using only a permanent magnet, a type using only an electromagnet, and a type including both a permanent magnet and an electromagnet ( 2002-272193). In a retarder using a permanent magnet, a magnet support ring provided with a plurality of permanent magnets on the outer periphery is arranged inside a stator case, and the braking force is switched by moving the magnet support ring. On the other hand, in a retarder using an electromagnet, an electromagnetic coil wound around an iron core is disposed close to a rotor, and braking or releasing of a rotating shaft (rotor) is performed by energizing or de-energizing the electromagnetic coil. Has become.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional eddy current type speed reducer, even if the brake release command is output from the control device, current may be supplied to the coil due to control failure and the brake may remain in the brake state. Conversely, even if a braking command is output from the control device, there may be a case where a braking state is not achieved or a sufficient braking force cannot be obtained due to a disconnection in a circuit that energizes the coil or a contact failure of a switch. Further, even when the coil and the rotor rub against each other due to abnormal eccentricity of the rotor, the failure or abnormality of the apparatus cannot be detected. In the case of such a failure, it is necessary to repair or replace the eddy current speed reducer immediately.
[0004]
An object of the present invention is to make it possible to easily detect a failure or an abnormal operation in an eddy current type reduction gear using an electromagnet.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention measures the temperature of an electromagnetic coil or its vicinity, or measures the value of a current flowing through the electromagnetic coil. Then, the measured value is compared with a preset value, and a failure of the eddy current speed reducer is determined based on the comparison result.
[0006]
That is, the eddy current type speed reducer according to the first aspect of the present invention includes at least a braking unit that applies and releases a braking force to a rotating shaft using an electromagnetic field generated by energizing an electromagnetic coil; A first temperature sensor that detects a temperature of the coil; and a determination unit that determines whether there is a failure in the device based on an output of the first temperature sensor.
[0007]
Further, the eddy current type speed reducer according to the second aspect of the present invention includes at least a braking unit that applies and releases a braking force to a rotating shaft by using an electromagnetic field generated by energizing an electromagnetic coil; A current control unit for controlling supply of current to the coil; a current measuring device for measuring a current value supplied from the current control unit to the electromagnetic coil; and presence or absence of a device failure based on an output of the current measuring device. And a judging unit for judging.
[0008]
Note that the first and second aspects can be combined. That is, at the same time as detecting the energization of the electromagnetic coil, the temperature of the electromagnetic coil can be measured as in the first embodiment, and a failure can be determined based on both measurement results.
[0009]
Generally, in an eddy current type speed reducer using an electromagnet, when a current flows to an electromagnetic coil during braking, the electromagnetic coil itself generates heat and becomes higher than the ambient temperature. Conversely, during non-braking, the temperature of the electromagnetic coil drops until there is no difference from the ambient temperature. Here, when the rotor and the electromagnetic coil or the rotor and the iron core rub against each other due to abnormal eccentricity of the rotor, frictional heat is generated and the temperature of the electromagnetic coil increases even during the braking release command. Therefore, if the eddy current type speed reduction device is normal, the device is brought into the non-braking state by the braking release command, and the temperature of the electromagnetic coil does not rise. If the temperature of the electromagnetic coil rises during the braking release command, the eddy current type speed reducer will fail due to the current being supplied to the coil due to poor control, causing a braking condition, or the rotor and the electromagnetic coil rubbing. Can be determined to be.
[0010]
On the other hand, if the eddy current type speed reduction device is normal, the device is brought into a braking state by the braking command, and the temperature of the electromagnetic coil becomes higher than the ambient temperature. If the temperature of the electromagnetic coil does not become higher than the ambient temperature during the braking command, it can be determined that the operation is defective in a non-braking state in which the braking state is not entered.
[0011]
Further, in the eddy current type speed reducer using the electromagnet, the electromagnetic coil is energized during braking and is not energized during non-braking, so that the failure of the speed reducer can be determined by measuring the current flowing through the electromagnetic coil. Note that the first and second aspects may be replaced with a retarder of a type in which a so-called hybrid magnet combining a permanent magnet and an electromagnet is used as a magnetic force source.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First, a retarder to which the technical idea of the present invention is applied will be briefly described. 1 and 2 are a plan view and a side view showing a schematic configuration of an electromagnet type retarder to which the present invention is applied. In the figure, reference numeral 1 denotes a rotor, and reference numeral 2 denotes a fixing frame for fixing the electromagnet (braking unit) 10. The rotor 1 is connected to a propeller shaft 3 of the vehicle, and rotates in conjunction with the shaft 3. Note that a radiation fin (not shown) is formed on the outer periphery of the rotor 1. A plurality of electromagnets 10 arranged to face the inner peripheral surface of the rotor 1 and a fixed frame 2 for fixing the electromagnets 10 constitute a stator. The electromagnet (braking unit) 10 includes a plurality of iron cores 10a connected to the fixed frame 2 and an electromagnetic coil 10b wound around the outer circumference of each iron core 10a. The electromagnetic coil 10b is connected to a current source (control device) (not shown) and is energized during braking.
[0013]
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a structure of a main part of a hybrid eddy current type reduction gear (retarder) to which the present invention is applied. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a structure of a main part of the retarder shown in FIG. 3, and is a view of FIG. 3 viewed from above. The retarder 110 includes: a rotor 111 fixed to a rotating shaft 116 of the engine via a fixing member 18; braking units (112a, 112b, 114a, 114b) arranged near the rotor 111; And a surrounding case 120. It is needless to say that the present invention can be applied to other types of hybrid type retarders other than the examples shown in FIGS.
[0014]
The rotating shaft 116 is connected to, for example, a propeller shaft of a large vehicle (truck). The rotor 111 is formed in a disk shape, and is arranged so that the rotation shaft 116 passes through the center. The braking unit housed inside the case 120 includes a plurality of electromagnetic coils 112a arranged on the right side of the rotor 116; an iron core 122a penetrating the inside of the electromagnetic coil 112a; and a part embedded in the iron core 122a. A plurality of permanent magnets 114a facing the right side of the rotor 111; a plurality of electromagnetic coils 112b arranged on the left side of the rotor 111; an iron core 122b penetrating the inside of the electromagnetic coil 112b; and a part of the iron core 122b And a plurality of permanent magnets 114 b facing the left side surface of the rotor 111.
[0015]
The adjacent permanent magnets 112a are arranged such that N poles or S poles face each other. Further, the permanent magnets 112a and 112b arranged on both the left and right sides of the rotor 111 are arranged such that the N pole and the S pole face each other. Although not shown, the permanent magnets may be arranged so that the same poles of the permanent magnets face each other as another example.
[0016]
In the retarder having the above-described structure, in a non-braking state (when braking is OFF), the electromagnetic coils 112a and 112b are in a non-energized state in principle. The magnetic field emitted from the N poles of the permanent magnets 114a, 114b passes through the cores 122a, 122b to the inside of the electromagnetic coils 112a, 112b to form a short-circuit magnetic circuit. The magnetic field from the permanent magnets 114a and 114b hardly goes out of the iron cores 122a and 122b.
[0017]
It is preferable that the electromagnetic coils 112a and 112b be in a non-energized state during non-braking. It is also possible to energize the electromagnetic coils 112a, 112b so that the magnetic fields of the electromagnetic coils 112a, 112b and the permanent magnets 114a, 114b have the same direction. In this case, the magnetic field generated from the electromagnetic coil may not pass through the permanent magnet and may flow into the rotor 111.
[0018]
Next, in the braking state (when braking is ON), the electromagnetic coils 112a and 112b are energized in a direction in which the magnetic fields of the electromagnetic coils 112a and 112b and the magnetic fields of the permanent magnets 114a and 114b are opposite. The magnetic field emitted from the N poles of the permanent magnets 114a and 114b repels the magnetic field generated by the electromagnetic coils 112a and 112b, enters the rotor 111, and returns to the S pole of the permanent magnets 114a and 114b. That is, a magnetic circuit is formed between the permanent magnets 114a and 114b and the rotor 111. Then, a braking force is applied to the rotor 111 by an eddy current based on the magnetic fields from the electromagnetic coils 112a and 112b and the magnetic fields from the permanent magnets 114a and 114b.
[0019]
Hereinafter, as a first aspect of the present invention, a retarder having a failure detection function based on the temperature of an electromagnetic coil or its surroundings will be described. At this time, a failure detection function during a braking release command (during vehicle running) (first to fourth embodiments) and a failure detection function during a braking command (during vehicle braking) (fifth to eighth embodiments) are provided. I will explain separately.
[0020]
First Embodiment FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a failure detection unit of an eddy current type reduction gear according to a first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a flowchart illustrating a failure detection procedure of the eddy current type reduction gear according to the first embodiment.
[0021]
The failure detection unit according to the present embodiment includes a first temperature sensor 12 that detects the temperature of the coils 10b, 112a, 112b or the iron cores 10a, 122a, 122b that constitute the electromagnet; a controller 14; and a temperature ΔT given from the controller. And a reference temperature ΔTc; and a warning device 16 for giving a predetermined warning such as a flashing of a fluorescent lamp. The controller 14 supplies a braking command (energization) or a braking command release instruction (non-energization) to the braking unit 10. The braking unit 10 starts or stops the braking operation based on a command signal from the controller 14.
[0022]
The first temperature sensor 12 always or directly measures the temperature T of the coils 10b, 112a, 112b. The controller 14 stores the temperature measurement value T0 at the time of switching from the braking command to the braking release command, and stores the difference between the coil temperature measurement value T during the braking release command and the temperature measurement value T0 at the time of switching as the temperature increase value ΔT ( ΔT = T−T0). The comparator 18 compares the temperature rise value ΔT given from the controller 14 with a preset upper limit value ΔTc, and transmits the comparison result to the controller 14. When ΔT ≧ ΔTc, the controller 14 determines that it is a failure of the eddy current type speed reducer, and transmits a failure occurrence signal to the warning device 16. The warning device 16 outputs a warning of abnormality to a driver of the vehicle or a control device of the vehicle. Thus, it is possible to detect a failure of the speed reduction device during a braking release command of the speed reduction device (while the vehicle is running).
[0023]
The coil temperature is directly measured by a temperature measuring means such as a thermocouple, a resistance thermometer, or a thermistor, or an iron core having a correlation between the coil and the temperature is measured. Then, the measured value is used as data for failure detection.
[0024]
The value of ΔTc is set to an optimum value in consideration of the method of measuring the coil temperature and its position, the current value supplied to the coil, and the temperature rise characteristics of the coil itself.
[0025]
When the coil temperature is measured by embedding a thermocouple directly in the coil winding part, if the eddy current speed reducer is not faulty, the device will be in the braking state by the braking command, the coil temperature will rise, and the braking release command The coil temperature drops. On the other hand, even if a brake is released and a current is actually applied to the coil due to a failure and the brake is in a braking state, the coil temperature increases.
[0026]
When the temperature of the coil is directly measured, the coil temperature decreases immediately after the brake release command. However, when the coil temperature is indirectly measured by a thermometer attached to the iron cores 10a, 122a, 122b, etc., the normal condition is obtained by the brake release command. Even when the braking is released, the temperature measurement value of the thermometer rises temporarily. Therefore, it is necessary to set the upper limit value ΔTc in consideration of the amount of temporary increase. Since the temporary temperature rise value varies depending on the measurement position, the temperature rise characteristics of the coil itself, and the like, the test conditions are changed, and the value of ΔTc is further increased in consideration of the rise value when the temperature rises most. It is necessary to
[0027]
Second Embodiment FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a failure detection unit of an eddy current type reduction gear according to a second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a flowchart illustrating a failure detection procedure of the eddy current type reduction gear according to the second embodiment. In the description of the present embodiment, components that are the same as or correspond to those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
[0028]
This embodiment is obtained by adding control based on the vehicle speed to the apparatus of the first embodiment. As a specific configuration, a vehicle speed sensor 22 and a comparator 24 are added. A vehicle speed V of a vehicle equipped with the eddy current type reduction gear according to the present embodiment is detected by a vehicle speed sensor 22. When the detected vehicle speed V is equal to or higher than the preset value Vc in the comparator 24, it functions similarly to the first embodiment. If the vehicle speed is lower than the value Vc, the failure is not considered even if the temperature rise value ΔT is equal to or higher than ΔTc. That is, the controller 14 does not output an alarm signal to the alarm device.
[0029]
If the rotation of the rotor is suddenly stopped while the electromagnetic coil is at a high temperature, the temperature of the electromagnetic coil itself gradually decreases, but the thermometer mounted near the coil (iron core, etc.) The temperature measurement value increases even during braking. Therefore, when the vehicle speed is low (especially when the vehicle is stopped), the temperature in the vicinity of the coil may significantly increase during the braking release command even though the vehicle is not out of order. Therefore, if the vehicle speed is lower than a certain value Vc, a failure alarm is not issued even if the temperature rise value ΔT is equal to or higher than ΔTc.
[0030]
Third Embodiment FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a failure detection unit of an eddy current type reduction gear according to a third embodiment of the present invention. FIG. 10 is a flowchart showing a failure detection procedure of the eddy current type reduction gear transmission according to the third embodiment. In the description of the present embodiment, the same reference numerals are given to the same or corresponding components as those of the above-described embodiments, and duplicate description will be omitted.
[0031]
The apparatus according to the present embodiment is different from the first embodiment in that control based on the vehicle speed is added so that the upper limit value ΔTc varies depending on the vehicle speed. As a specific configuration, a vehicle speed sensor 22 is added. The relationship between the vehicle speed V and the upper limit value ΔTc is stored in the controller 29 in advance, and the upper limit value ΔTc according to the vehicle speed V at that time is selected. Then, the comparator 18 compares the selected ΔTc and ΔT to determine a failure. This makes it possible to detect a failure more accurately than in the first embodiment or the second embodiment.
[0032]
Fourth Embodiment FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a failure detection unit of an eddy current type reduction gear according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 12 is a flowchart showing a failure detection procedure of the eddy current type reduction gear according to the fourth embodiment. In the description of the present embodiment, the same reference numerals are given to the same or corresponding components as those of the above-described embodiments, and duplicate description will be omitted.
[0033]
The fourth embodiment is configured by combining the second embodiment and the third embodiment. That is, controller 34 adopts a different value as upper limit value ΔTc according to vehicle speed V. Further, if the vehicle speed V is lower than a certain value Vc, no failure alarm is issued.
[0034]
Fifth Embodiment FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a failure detection unit of an eddy current type reduction gear according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 14 is a flowchart showing a procedure for detecting a failure of the eddy current type reduction gear according to the fifth embodiment. In the description of the present embodiment, the same reference numerals are given to the same or corresponding components as those of the above-described embodiments, and duplicate description will be omitted.
[0035]
In the present embodiment, the coil temperature is always directly or indirectly measured by the first temperature sensor 12a, and at the same time, the ambient temperature of a portion not affected by the heat generated by the rotor or the electromagnetic coil is measured by the second temperature sensor 12b. Measure. The output of the first temperature sensor 12a is input to the comparator 48 via the controller 44 or directly. The output of the second temperature sensor 12b is input to the controller 44. The controller 44 calculates a reference value Tc (= Ta + α) based on the ambient temperature Ta detected by the second temperature sensor 12b.
[0036]
Generally, depending on the measurement position of the ambient temperature and the method and position of measuring the temperature of the electromagnetic coil, the ambient temperature and the electromagnetic coil temperature do not always have the same value even in the non-braking state. The optimum value is selected in consideration of these.
[0037]
The comparator 48 compares the coil temperature T with the reference value Tc, and returns the result to the controller 44. When T ≦ Tc, the controller 44 determines that it is a failure of the eddy current type speed reducer, and transmits a warning signal to the warning device 16. The warning device 16 outputs a warning of an abnormality to a driver's seat or a control device of a vehicle. This makes it possible to detect a failure when an operation failure occurs in a non-braking state despite a braking command.
[0038]
Immediately after switching from the non-braking state (during running) to the braking state, the temperature measurement value T does not exceed Ta + α, so that the failure determination is performed after a lapse of the set time ts after the switching of the braking. As a specific configuration, a braking command signal output from the controller 44 is transmitted to the timer 46 in addition to the braking unit 10. The timer 46 measures the time from when the braking command signal is input, and outputs a predetermined signal to the controller 44 after a predetermined time ts has elapsed. If the set time ts has not been reached after the output of the braking command signal, no failure is determined even if T ≦ Tc.
[0039]
Sixth Embodiment FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a failure detection unit of an eddy current type reduction gear according to a sixth embodiment of the present invention. FIG. 16 is a flowchart illustrating a failure detection procedure of the eddy current type reduction gear according to the sixth embodiment. In the description of the present embodiment, the same reference numerals are given to the same or corresponding components as those of the above-described embodiments, and duplicate description will be omitted.
[0040]
In the present embodiment, control based on the vehicle speed V is performed in the failure detection during braking, as in the second embodiment. As a specific configuration, a vehicle speed sensor 22 and a comparator 24 are added. A vehicle speed V of a vehicle equipped with the eddy current type reduction gear according to the present embodiment is detected by a vehicle speed sensor 22. When the detected vehicle speed V is equal to or higher than the preset value Vc in the comparator 24, the comparator 24 functions in the same manner as in the fifth embodiment. If the vehicle speed is lower than the value Vc, the failure is not considered even if the temperature rise value ΔT is equal to or higher than ΔTc. That is, the controller 54 does not output an alarm signal to the alarm device.
[0041]
In general, when the vehicle speed V is low, the temperature of the coil itself hardly rises because the current value flowing through the electromagnetic coil is small even if the device is normally braked by the braking command. For this reason, the value of the thermometer also takes the same value as the ambient temperature. Therefore, when the vehicle speed is low, the temperature measurement value is not much different from the ambient temperature even during the braking command. Therefore, if the vehicle speed is lower than a certain value Vc, a failure alarm is not issued even if the temperature measurement value satisfies T ≦ Tc.
[0042]
Seventh Embodiment FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of a failure detection unit of an eddy current type reduction gear according to a seventh embodiment of the present invention. FIG. 18 is a flowchart illustrating a failure detection procedure of the eddy current type reduction gear according to the seventh embodiment. In the description of the present embodiment, the same reference numerals are given to the same or corresponding components as those of the above-described embodiments, and duplicate description will be omitted.
[0043]
In the present embodiment, control is performed based on the vehicle speed V in detecting a failure during braking, as in the third embodiment. That is, the correction amount α takes a different value according to the vehicle speed V. As a specific configuration, a vehicle speed sensor 22 is added. The relationship between the vehicle speed V and the correction amount α is stored in the controller 64 in advance, and the correction amount α according to the vehicle speed V at that time is selected. This makes it possible to detect a failure more accurately than in the fifth and sixth embodiments.
[0044]
Eighth Embodiment FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of a failure detection unit of an eddy current type reduction gear according to an eighth embodiment of the present invention. FIG. 20 is a flowchart illustrating a failure detection procedure of the eddy current type reduction gear according to the eighth embodiment. In the description of the present embodiment, the same reference numerals are given to the same or corresponding components as those of the above-described embodiments, and duplicate description will be omitted.
[0045]
The eighth embodiment is configured by combining the sixth embodiment and the seventh embodiment. That is, the controller 74 adopts a different value as the correction amount α according to the vehicle speed V. Further, if the vehicle speed V is lower than a certain value Vc, no failure alarm is issued.
[0046]
Ninth Embodiment Next, a description will be given of a retarder having a failure detection function based on a current value flowing through an electromagnetic coil as a ninth embodiment.
[0047]
FIG. 21 is a block diagram showing the configuration of the failure detection unit of the eddy current type reduction gear according to the ninth embodiment of the present invention. In the description of the present embodiment, the same reference numerals are given to the same or corresponding components as those of the above-described embodiments, and duplicate description will be omitted. The device according to the present embodiment includes a controller 114 that switches between braking and non-braking by supplying a current to the electromagnetic coil 10b, a current detection note 112 that detects a current value flowing through the electromagnetic coil 10b, and a predetermined A warning device 16 for giving a warning.
[0048]
In the present embodiment, when braking the vehicle, a necessary current is supplied (energized) from the controller 114 to the electromagnetic coil 10b. On the other hand, when the vehicle is not braked, the power supply to the electromagnetic coil 10b is cut off. The current detector 112 constantly monitors the value of the current flowing through the electromagnetic coil 10b. Then, if no current flows through the electromagnetic coil 10b even though a braking command is issued from the controller 114, it is determined that the speed reduction device has failed. In addition, even when a current is flowing through the electromagnetic coil 10b despite a braking release command being issued from the controller 114, it is also determined that the speed reducer has failed.
[0049]
The controller 114 includes an energizing circuit for energizing the electromagnetic coil 10b, and the current detector 112 is connected in series between the energizing circuit and the electromagnetic coil 10b. Further, the controller 114 can set a threshold value of energization / non-energization in consideration of a certain amount of current noise or the like. That is, when an extremely small current is detected by the current detector 112, it is determined that no current is supplied. As a result, it is possible to more accurately determine the failure of the reduction gear transmission.
[0050]
This embodiment can be combined with the above-described embodiments. In other words, the temperature of the electromagnetic coil is measured at the same time as detecting the energization of the electromagnetic coil, and a failure can be determined based on the results of both measurements.
[0051]
The embodiments (embodiments, embodiments) of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to these embodiments, and changes may be made within the scope of the technical idea described in the appended claims. It is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of an electromagnet type retarder to which the technical idea of the present invention is applied.
FIG. 2 is a side view of FIG. 1;
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a structure of a main part of a hybrid type retarder to which the technical idea of the present invention is applied. It is a top view which shows a schematic structure.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a structure of a main part of the retarder shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a failure detection unit of the eddy current type reduction gear according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a fault detection procedure of the eddy current type reduction gear according to the first embodiment.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a failure detection unit of the eddy current type reduction gear according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a failure detection procedure of the eddy current type reduction gear according to the second embodiment.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a failure detection unit of the eddy current type reduction gear according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart illustrating a failure detection procedure of the eddy current type reduction gear according to the third embodiment.
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a failure detection unit of an eddy current type reduction gear according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a flowchart illustrating a fault detection procedure of the eddy current type reduction gear according to the fourth embodiment.
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a failure detection unit of an eddy current type reduction gear according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a flowchart illustrating a failure detection procedure of the eddy current type reduction gear according to the fifth embodiment.
FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration of a failure detection unit of an eddy current type reduction gear according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a flowchart illustrating a failure detection procedure of the eddy current type reduction gear according to the sixth embodiment.
FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of a failure detection unit of an eddy current type reduction gear according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a flowchart illustrating a failure detection procedure of the eddy current type reduction gear according to the seventh embodiment.
FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of a failure detection unit of an eddy current type reduction gear according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a flowchart illustrating a failure detection procedure of the eddy current type reduction gear according to the eighth embodiment.
FIG. 21 is a block diagram showing a configuration of a failure detection unit of an eddy current type reduction gear according to a ninth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 rotor 3 propeller shaft 10 braking unit (electromagnet)
10a, 122a, 122b Iron core 10b, 112a, 112b Electromagnetic coil 12 First temperature sensor 14, 114 Controller 16 Warning device 18 Comparator 112 Current detector

Claims (15)

電磁石を用いた渦電流式減速装置において、
電磁コイルで発生する電磁界によって回転軸に制動力を付与・解除する制動部と;
前記電磁コイルあるいは、その近傍の温度を検出する第1の温度センサと;
前記第1の温度センサの出力に基づいて装置の故障の有無を判定する判定部とを備えたことを特徴とする渦電流式減速装置。
In eddy current type reduction gears using electromagnets,
A braking unit that applies and releases a braking force to the rotating shaft by an electromagnetic field generated by the electromagnetic coil;
A first temperature sensor for detecting the temperature of the electromagnetic coil or the vicinity thereof;
An eddy current type speed reducer, comprising: a determination unit configured to determine the presence or absence of a device failure based on an output of the first temperature sensor.
電磁石及び永久磁石を用いた渦電流式減速装置において、
電磁コイル及び永久磁石で発生する磁界によって回転軸に制動力を付与・解除する制動部と;
前記電磁コイルあるいは、その近傍の温度を検出する第1の温度センサと;
前記第1の温度センサの出力に基づいて装置の故障の有無を判定する判定部とを備えたことを特徴とする渦電流式減速装置。
In an eddy current type speed reducer using an electromagnet and a permanent magnet,
A braking unit for applying and releasing a braking force to the rotating shaft by a magnetic field generated by the electromagnetic coil and the permanent magnet;
A first temperature sensor for detecting the temperature of the electromagnetic coil or the vicinity thereof;
An eddy current type speed reducer, comprising: a determination unit configured to determine the presence or absence of a device failure based on an output of the first temperature sensor.
前記判定部による判定の結果、装置の故障が発見された場合に、所定の警告を行う警告部を更に備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の渦電流式減速装置。The eddy current type reduction gear according to claim 1 or 2, further comprising a warning unit that issues a predetermined warning when a failure of the device is found as a result of the determination by the determination unit. 前記判定部は、予め定められた基準値と前記第1の温度センサによって検出された温度とを用いて、当該装置の故障の有無を判定することを特徴とする請求項1,2又は3に記載の渦電流式減速装置。The apparatus according to claim 1, wherein the determination unit determines whether there is a failure in the device using a predetermined reference value and a temperature detected by the first temperature sensor. 5. An eddy current type reduction gear as described in the above. 前記基準値は、前記第1の温度センサによる検出条件及び前記制動部の制動条件に基づいて定められることを特徴とする請求項1,2,3又は4に記載の渦電流式減速装置。5. The eddy current type reduction gear according to claim 1, wherein the reference value is determined based on a condition detected by the first temperature sensor and a braking condition of the braking unit. 6. 前記判定部は、制動解除指令時の温度T0と、制動解除指令中(非制動動作中)の前記第1の温度センサの検出値Tとの差ΔT(T−T0)が予め設定された規定温度差ΔTc以上となった場合に、故障と判定することを特徴とする請求項1,2,3,4又は5に記載の渦電流式減速装置。The determination unit determines a difference ΔT (T−T0) between a temperature T0 at the time of a brake release command and a detection value T of the first temperature sensor during a brake release command (during a non-braking operation) in advance. 6. The eddy current type reduction gear according to claim 1, wherein a failure is determined when the temperature difference becomes equal to or larger than ΔTc. 当該渦電流式減速装置が搭載される車両の速度Vを検出する車速センサを更に備え、
前記第1の温度センサは、前記電磁コイル近傍の温度を検出する構成であり、
前記判定部は、前記車速センサによって検出された車速Vが予め設定された規定車速Vc以上となった場合のみ、故障と判定することを特徴とする請求項6に記載の渦電流式減速装置。
A vehicle speed sensor for detecting a speed V of a vehicle on which the eddy current type reduction gear is mounted;
The first temperature sensor is configured to detect a temperature near the electromagnetic coil,
7. The eddy current type reduction gear transmission according to claim 6, wherein the determination unit determines that a failure has occurred only when the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor is equal to or higher than a predetermined vehicle speed Vc.
前記規定温度差ΔTcは、前記車速センサによって検出される車速Vに応じて設定されることを特徴とする請求項7に記載の渦電流式減速装置。The eddy current type reduction gear according to claim 7, wherein the specified temperature difference ΔTc is set according to a vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor. 実質的に前記制動部の発熱の影響を受けない部位の温度Taを検出する第2の温度センサを更に備え、
前記判定部は、制動中に前記第1の温度センサの検出値Tと前記第2の温度センサの検出値Taとの差(T−Ta)が予め定められた基準値α以下となった場合に、故障と判定することを特徴とする請求項1,2,3,4又は5に記載の渦電流式減速装置。
A second temperature sensor that detects a temperature Ta of a portion that is not substantially affected by heat generated by the braking unit;
The determination unit may determine whether a difference (T−Ta) between the detection value T of the first temperature sensor and the detection value Ta of the second temperature sensor during braking is equal to or less than a predetermined reference value α. 6. The eddy current type speed reducer according to claim 1, wherein a failure is determined.
制動指令が入力されてからの時間を検出するタイマーを更に備え、
前記判定部は、前記タイマーの出力に基づき、前記制動指令から所定の時間経過した後に故障判定を行うことを特徴とする請求項9に記載の渦電流式減速装置。
It further comprises a timer that detects the time since the braking command was input,
The eddy current type reduction gear device according to claim 9, wherein the determination unit performs a failure determination after a predetermined time has elapsed from the braking command based on an output of the timer.
当該渦電流式減速装置が搭載される車両の速度Vを検出する車速センサを更に備え、
前記第1の温度センサは、前記電磁コイル近傍の温度を検出する構成であり、
前記判定部は、前記車速センサによって検出された車速Vが予め設定された規定車速Vc以上となった場合のみ、故障と判定することを特徴とする請求項9又は10に記載の渦電流式減速装置。
A vehicle speed sensor for detecting a speed V of a vehicle on which the eddy current type reduction gear is mounted;
The first temperature sensor is configured to detect a temperature near the electromagnetic coil,
The eddy current type deceleration according to claim 9 or 10, wherein the determination unit determines that a failure has occurred only when the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor is equal to or higher than a predetermined vehicle speed Vc. apparatus.
前記基準値αは、前記車速センサによって検出される車速Vに応じて設定されることを特徴とする請求項11に記載の渦電流式減速装置。The eddy current type reduction gear according to claim 11, wherein the reference value α is set according to a vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor. 電磁石を用いた渦電流式減速装置において、
電磁コイルで発生する電磁界によって回転軸に制動力を付与・解除する制動部と;
前記電磁コイルへの電流の供給を制御する電流制御部と;
前記電流制御部から前記電磁コイルに供給される電流値を測定する電流測定器と;
前記電流測定器の出力に基づいて装置の故障の有無を判定する判定部とを備えたことを特徴とする渦電流式減速装置。
In eddy current type reduction gears using electromagnets,
A braking unit that applies and releases a braking force to the rotating shaft by an electromagnetic field generated by the electromagnetic coil;
A current control unit that controls supply of current to the electromagnetic coil;
A current measuring device for measuring a current value supplied to the electromagnetic coil from the current control unit;
An eddy current type speed reducer, comprising: a determination unit for determining the presence or absence of a failure of the device based on an output of the current measuring device.
電磁石及び永久磁石を用いた渦電流式減速装置において、
電磁コイル及び永久磁石で発生する磁界によって回転軸に制動力を付与・解除する制動部と;
前記電磁コイルへの電流の供給を制御する電流制御部と;
前記電流制御部から前記電磁コイルに供給される電流値を測定する電流測定器と;
前記電流測定器の出力に基づいて装置の故障の有無を判定する判定部とを備えたことを特徴とする渦電流式減速装置。
In an eddy current type speed reducer using an electromagnet and a permanent magnet,
A braking unit for applying and releasing a braking force to the rotating shaft by a magnetic field generated by the electromagnetic coil and the permanent magnet;
A current control unit that controls supply of current to the electromagnetic coil;
A current measuring device for measuring a current value supplied to the electromagnetic coil from the current control unit;
An eddy current type speed reducer, comprising: a determination unit for determining the presence or absence of a failure of the device based on an output of the current measuring device.
前記判定部による判定の結果、装置の故障が発見された場合に、所定の警告を行う警告部を更に備えることを特徴とする請求項13又は14に記載の渦電流式減速装置。15. The eddy current type reduction gear according to claim 13, further comprising a warning unit that issues a predetermined warning when a failure of the device is found as a result of the determination by the determination unit.
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