JP2005045855A - 渦電流式減速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来に比べ低コストで製造することができる渦電流式減速装置を提供する。
【解決手段】回転軸に固定された制動ドラム１２と、制動ドラム１２の径方向の内側又は外側に位置し、断面略長方形状の内空部を有する環状ケーシング１４と、環状ケーシング１４の周方向に間隔を隔てて配置され環状ケーシング１４の外周壁又は内周壁と一側壁とを形成する複数の磁性体部材１７と、環状ケーシング１４内に周方向に間隔を隔てて備えられ、周方向に回転可能な複数の永久磁石１８とを備え、永久磁石１８は回転軸の軸方向に磁極面を有しその磁極面が環状ケーシング１４の一側壁に対向することを特徴とする渦電流式減速装置である。
【選択図】 図１

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】
図７を用いて、従来の渦電流式減速装置の構成を説明する。
【０００３】
図７に、従来の渦電流式減速装置を示す。図７（ａ）は、従来の渦電流式減速装置の部分側面断面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【０００４】
図７（ａ）に示すように、渦電流式減速装置４０は、回転軸４５に固定された磁性体からなる制動ドラム４１と、この制動ドラム４１の径方向の内側に配置された環状ケーシング４２とを備えている。
【０００５】
環状ケーシング４２の外周壁には、周方向に間隔を隔てて複数の磁性体部材４３が備えられている。図７（ｂ）に示すように、この磁性体部材４３は、環状ケーシング４２に鋳込まれて形成されるのが一般的である。環状ケーシング４２の内部には、非磁性体からなる支持リング４６が径方向に回転可能に備えられている。この支持リング４６の外周面には、周方向に間隔を隔てて複数の永久磁石４４が固定されている。この永久磁石４４は、磁性体部材４３に対向するように備えられる。永久磁石４４は、支持リング４６と一体的に、周方向に回転される。
【０００６】
永久磁石４４の径方向の両側の面は、支持リング４６の径方向に湾曲（曲率半径Ｒ）して成形され、この湾曲した面に磁極面を有している。図７（ｂ）においては、一対の永久磁石４４が、一つの磁性体部材４３に対向しているが、永久磁石４４と磁性体部材４３とが一対一で対向している構成の渦電流式減速装置４０もある。
【０００７】
渦電流式減速装置４０の制動状態及び非制動状態の切替は、永久磁石４４を環状ケーシング４２の周方向に回動し、所定の位置に移動させることで行われる。このような渦電流式減速装置４０は、特許文献１等にも記載されている。
【０００８】
【特許文献１】
特公平６−８３５７１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、永久磁石４４を着磁する際、湾曲した面に着磁するのは、平面に着磁するのに比べ、コストと時間が掛かる。また、永久磁石４４の径方向の内側の面は、支持リング４６と接するため、この面の加工精度を高くする必要がある。
【００１０】
また、他のコストアップの要因としては、永久磁石４４の取付金具及び取付部等は、取付金具の弛みを防止するため、精密に仕上げる必要があること等が挙げられる。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、従来に比べ低コストで製造することができる渦電流式減速装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、回転軸に固定された制動ドラムと、該制動ドラムの径方向の内側又は外側に位置し、断面略長方形状の内空部を有する環状ケーシングと、該環状ケーシングの周方向に間隔を隔てて配置され上記環状ケーシングの外周壁又は内周壁と一側壁とを形成する複数の磁性体部材と、上記環状ケーシング内に周方向に間隔を隔てて備えられ、周方向に回転可能な複数の永久磁石とを備え、上記永久磁石は上記回転軸の軸方向に磁極面を有しその磁極面が上記環状ケーシングの一側壁に対向することを特徴とする渦電流式減速装置である。
【００１３】
また、上記環状ケーシングの一側壁を覆うように取り付けられた非磁性体からなるリング状の支持部材を更に備え、上記磁性体部材は、上記支持部材に夫々固定されるとよい。
【００１４】
ここで、上記磁性体部材は、上記環状ケーシングの外周壁又は内周壁を形成する周壁磁性体部材と、上記環状ケーシングの一側壁を形成する側壁磁性体部材とに分割されて形成されてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１６】
図１〜３に、本実施の形態の渦電流式減速装置を示す。図１は、本実施の形態の渦電流式減速装置の部分側面断面図である。図２（ａ）は、図１の渦電流式減速装置の制動状態を示す展開平面断面図である。図２（ｂ）は、図１の渦電流式減速装置の非制動状態を示す展開平面断面図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【００１７】
図１に示すように、渦電流式減速装置１０は、図示しない回転軸に固定された制動ロータ１１を備えている。この制動ロータ１１は、回転軸の径方向に延びる非磁性体からなるアーム１３と、磁性体且つ導体からなる制動ドラム１２とを備えている。この制動ドラム１２の径方向の内側には、断面略長方形状の内空部を有する環状ケーシング１４が備えられている。
【００１８】
環状ケーシング１４は、アルミ等の非磁性体からなる環状ケーシング本体１５と、環状ケーシング１４の外周壁及び一側壁（図中の右側）を形成する環状ケーシング蓋１６とを備えている。図２（ａ）に示すように、この環状ケーシング蓋１６は、環状ケーシング１４の周方向に間隔を隔てて配置された、強磁性体又は軟磁性体からなる複数の磁性体部材１７と、複数の非磁性体部材２２とを備えている。この磁性体部材１７は、非磁性体部材２２を鋳造するときに、一体的に鋳込まれ、環状ケーシング１４の外周壁及び一側壁の一部を形成する。なお、環状ケーシング蓋１６は、外周壁側と側壁側とに分割して成形され、それらを接合しても良い。
【００１９】
図１に示すように、環状ケーシング１４の内部には、支持リング２０が周方向に回転可能に備えられている。この支持リング２０の一側（図中の右側）には、複数の永久磁石１８が、周方向に間隔を隔てて取り付けられている。この永久磁石１８は、環状ケーシング１４の軸方向の両側面（図中の左右方向）に磁極面が形成されている。この永久磁石１８の磁極面は、環状ケーシング１４の一側壁（図中の右側）に対向するように備えられる。永久磁石１８は、その磁極面が一つ置きに同極となるように配置される（図２参照）。
【００２０】
永久磁石１８の環状ケーシング１４の径方向の内側及び外側（図中の上下方向）の面には、アルミ等からなる非磁性体リング１９がそれぞれ接触して備えられている。支持リング２０の径方向の内側、一側（図中の左側）、及び非磁性体リング１９の一側（図中の右側）には、ブッシュ２１がそれぞれ備えられている。
【００２１】
環状ケーシング１４の一側（図中の左側）には、駆動手段（アクチュエータ）２３が備えられている。このアクチュエータ２３は、シリンダ２４とピストン２５とロッド２６とを備えている。このロッド２６は、環状ケーシング１４の内方へと延びて、支持リング２０に接続されている。支持リング２０は、アクチュエータ２３により、永久磁石１８と一体的に、周方向に回転される。
【００２２】
次に、渦電流式減速装置１０の動作について説明する。
【００２３】
渦電流式減速装置１０の制動状態および非制動状態の切替は、永久磁石１８を、アクチュエータ２３により環状ケーシング１４の周方向に回転させて、所定の位置に移動させることにより行われる。
【００２４】
図２（ａ）に示すように、制動状態においては、永久磁石１８を、磁性体部材１７に対向する位置に移動させる。このとき、永久磁石１８の磁束は、磁性体部材１７へと流れる。ここで、図１に示すように、磁性体部材１７へと流れた磁束は、側壁側の磁性体部材１７を径方向の外方側へと流れ、外周壁側の磁性体部材１７を介して、制動ドラム１２へと流れる（図３参照）。制動ドラム１２へと流れた磁束は、磁性体部材１７から、永久磁石１８、支持リング２０へと流れ、磁束回路Ｗ１が形成される。この結果、回転する制動ドラム１２に渦電流が発生し、制動ロータ１１に制動力が作用する。
【００２５】
図２（ｂ）に示すように、非制動状態においては、永久磁石１８を、磁性体部材１７に対向する位置（制動状態における位置）から永久磁石１８のピッチｐの半分だけ移動させる。即ち、永久磁石１８は、非磁性体部材２２に略対向する。このとき、永久磁石１８から、磁性体部材１７、永久磁石１８、支持リング２０へと磁束が流れ、短絡な磁束回路Ｗ２が形成される。この非制動状態において、永久磁石１８からの磁束が、非磁性体部材２２を貫通して漏れたとしても、この磁束漏れは、アーム１３（図１参照）へと及ぶため、制動ドラム１２に磁束は作用せず、引きずりトルクは発生しない。
【００２６】
この実施の形態によれば、渦電流式減速装置１０は、環状ケーシング１４の軸方向に永久磁石１８の磁極面を形成する構造とした。このような構造としたので、平面に磁極面を有する永久磁石１８を使用することができる。そのため、湾曲した面に着磁する必要はなく、コストを低減することができる。
【００２７】
次に、図４〜６を用いて、他の実施の形態を説明する。
【００２８】
図４は、他の実施の形態の渦電流式減速装置の部分側面断面図である。図５は、図４の渦電流式減速装置の制動状態を示す展開平面断面図である。図６は、更に他の実施の形態の渦電流式減速装置の部分側面断面図である。図１と同一部材には、同一符号を付す。
【００２９】
これらの実施の形態は、磁性体部材１７の取付方法を改良したものである。
【００３０】
図４に示すように、環状ケーシング１４の一側（図中の右側）を覆うようにアルミ等の非磁性体からなるリング状の支持部材２７が備えられている。この実施の形態において、磁性体部材１７は、環状ケーシング１４の外周壁を形成する周壁磁性体部材１７ａと、環状ケーシング１４の一側壁を形成する側壁磁性体部材１７ｂとに分割されて形成されている。周壁磁性体部材１７ａ、及び側壁磁性体部材１７ｂは、支持部材２７の側面にボルトで固定されている。
【００３１】
ここで、図５に示すように、側壁磁性体部材１７ｂの支持部材２７の周方向の間には、非磁性体部材２２が配置されていない（隙間が形成されている）。同様に、図示はしないが、周壁磁性体部材１７ａの支持部材２７の周方向の間にも、非磁性体部材２２は配置されない（隙間が形成されている）。即ち、渦電流式減速装置２０は、周壁磁性体部材１７ａ、及び側壁磁性体部材１７ｂを固定するための支持部材２７を備えることで、磁性体部材１７（周壁磁性体部材１７ａ、及び側壁磁性体部材１７ｂ）を環状ケーシング１４に鋳込む必要がない。従って、製造コストを低減することができる。
【００３２】
図４に示すように、周壁磁性体部材１７ａの環状ケーシング１４の径方向の外方には、環状ケーシング１４の全周を覆うように非磁性体又は軟磁性体からなる薄板２８ａが備えられている。この薄板２８ａは、周壁磁性体部材１７ａの支持部材２７の周方向の間に形成されている隙間を塞いで、環状ケーシング１４を密閉する。環状ケーシング１４を密閉することで、永久磁石１８が保護される。薄板２８ａは、比較的薄い板厚のもので良い。また、図６に示すように、薄板２８ａ（２８ｂ）は、周壁磁性体部材１７ａの環状ケーシング１４の径方向の内方に備えられても良い。
【００３３】
なお、環状ケーシング１４は、制動ドラム１２の外方に配置しても良い。その場合、磁性体部材１７（周壁磁性体部材１７ａ、及び側壁磁性体部材１７ｂ）を、環状ケーシング１４の内周壁と一側壁とを形成するように構成すれば良い。
【００３４】
また、駆動手段２３は、永久磁石１８を回動できればよく、上述の実施の形態には制限されない。
【００３５】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、従来に比べ低コストで製造することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の渦電流式減速装置の部分側面断面図である。
【図２】（ａ）は、図１の渦電流式減速装置の制動状態を示す展開平面断面図である。
（ｂ）は、図１の渦電流式減速装置の非制動状態を示す展開平面断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】他の実施の形態の渦電流式減速装置の部分側面断面図である。
【図５】図４の渦電流式減速装置の制動状態を示す展開平面断面図である。
【図６】更に他の実施の形態の渦電流式減速装置の部分側面断面図である。
【図７】（ａ）は、従来の渦電流式減速装置の部分側面断面図である。
（ｂ）は、Ａ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
１２ 制動ドラム
１４ 環状ケーシング
１７ 磁性体部材
１８ 永久磁石
Ｗ１、Ｗ２ 磁束回路

Claims (3)

1. 回転軸に固定された制動ドラムと、該制動ドラムの径方向の内側又は外側に位置し、断面略長方形状の内空部を有する環状ケーシングと、該環状ケーシングの周方向に間隔を隔てて配置され上記環状ケーシングの外周壁又は内周壁と一側壁とを形成する複数の磁性体部材と、上記環状ケーシング内に周方向に間隔を隔てて備えられ、周方向に回転可能な複数の永久磁石とを備え、上記永久磁石は上記回転軸の軸方向に磁極面を有しその磁極面が上記環状ケーシングの一側壁に対向することを特徴とする渦電流式減速装置。
2. 上記環状ケーシングの一側壁を覆うように取り付けられた非磁性体からなるリング状の支持部材を更に備え、上記磁性体部材は、上記支持部材に夫々固定される請求項１記載の渦電流式減速装置。
3. 上記磁性体部材は、上記環状ケーシングの外周壁又は内周壁を形成する周壁磁性体部材と、上記環状ケーシングの一側壁を形成する側壁磁性体部材とに分割されて形成される請求項１又は２記載の渦電流式減速装置。

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