JP2005176418A - 渦電流減速装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 制動力の向上を図り得る渦電流減速装置を提供すること。また、永久磁石の吸引力低減を図り得る渦電流減速装置を提供すること。
【解決手段】 本発明に係る渦電流減速装置は、回転軸に連結された制動部材と;制動作動時に磁極面が前記制動部材の制動面に対向し渦電流が前記制動部材に発生するように配置された少なくとも20極以上の永久磁石と;車両の非回転部分に固定され、前記永久磁石を保持する保持部材と;前記永久磁石を制動時と非制動時とに切り替えるスイッチング機構とを備えている。永久磁石の多極化により、制動力が向上し、従来と同等の制動力を得るための永久磁石の使用量を減らすことができる。また、磁石吸引力を効果的に低減することができ、スイッチング機構を小型化できる。更に、個々の永久磁石の重量が軽くなるため、接着剤等によって永久磁石を固定することが可能となる。
【選択図】図3

Description

本発明は、永久磁石を用いた渦電流減速装置に関する。
トラックやバス等の自動車用の制動装置には、主ブレーキであるフットブレーキ、補助ブレーキである排気ブレーキの他に長い坂道の降坂等において安定した減速を行い、さらにフットブレーキの焼損を防止するために、渦電流減速装置が使用される。
渦電流減速装置としては、回転軸に連結した円盤状の制動ディスクを用いたディスクタイプと、制動部材として円筒状の回転ドラムを用いたドラムタイプとがある。ディスクタイプの渦電流減速装置としては、特許1865403号に開示されたものがある。一方、ドラムタイプの渦電流減速装置としては、特開平1−298948、特開平1−234043に開示されたものがある。
特開平1−298948 特開平1−234043 特許1865403号
上記文献にも記載されている渦電流減速装置においては、装置の小型化が大きなテーマの1つである。換言すると、同じ大きさで制動力の大きな装置の開発が重要である。
また、渦電流減速装置においては、制動状態から非制動状態に移行する際の吸引力の低減も重要である。すなわち、永久磁石による吸引力を低減できれば、永久磁石を駆動する機構(エアシリンダー等)を小型化することができ、減速装置全体として更なる小型・軽量化を図ることが可能となる。
本発明は上記のような状況に鑑みてなされたものであり、制動力の向上を図り得る渦電流減速装置を提供することを目的とする。また、永久磁石の吸引力低減を図り得る渦電流減速装置を提供することを他の目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る渦電流減速装置は、回転軸に連結された制動部材と;制動作動時に磁極面が前記制動部材の制動面に対向し渦電流が前記制動部材に発生するように配置された少なくとも20極以上の永久磁石と;車両の非回転部分に固定され、前記永久磁石を保持する保持部材と;前記永久磁石を制動時と非制動時とに切り替えるスイッチング機構とを備えている。
ここで、「回転軸」は、機関に接続されるものに限定されず、「車両」の回転軸であれば何処でも設置可能である。例えば、動輪ではない輪軸などに設置することも可能である。また、「車両」とは、自動車意外にも鉄道車両も含み意味である。「制動面」とは、磁力が作用して渦電流が発生する領域を含む曲面または平面を意味する。「対向し」とは、平面同士が向き合う状態、または曲面同士が向き合う状態をいう。「車両の非回転部分」とは、車両の中で相対的に固定されている部分、例えば、自動車のシャーシ、ボディーなどをいう。「極」とは、磁石1個を指す場合と、複数個集まった群または組を示す場合とを含む概念である。即ち、制動時に制動部材に対して一つの対の磁極面を形成し一つの磁気回路を形成するような、磁極面とその反対磁極の磁極面に対して、それぞれの磁極を「極」という。この「極」は単純に一つの磁石で構成されても良いし、複列式のように2つ以上の磁石で構成されており、制動時には一体の磁石のように機能する一つの磁石群(組)であっても良い。
前記スイッチング機構としては、例えば、永久磁石を制動部材に近づく方向と離れる方向とに移動させるべく保持部材を駆動する駆動機構を採用することができる。また、永久磁石は、保持部材の円周方向に等間隔に配置することができる。この場合、「等間隔」とは、隣り合う磁石の同じ場所を見たとき、その同じ場所同士の周方向の長さが等しいことを言う。あるいは、永久磁石が保持部材の円周に沿って一定のピッチで配列されていると言うこともできる。
また、永久磁石の隣り合う磁石間隔を保持部材の内周側から外周側に向かって一定間隔とすることもできる。ここで、「一定間隔」とは、磁石と磁石との間の距離が内周側から外周側に向かって変化しない一定の間隔(平行)である事を言う。
永久磁石の極を複数とし、保持部材の円周方向に沿って永久磁石が複数層環状に配置することもできる。
制動部材は、回転軸と同心円の円筒状に成形された制動ドラムとし、永久磁石は制動ドラムの内周面に沿って配置される構造を採ることもできる。ここで、制動ドラムと向き合う永久磁石の磁極面の中心を通る法線に垂直な平面に投影される少なくとも一つの極の永久磁石の磁極面の形状が、当該磁極面の中心を通る保持部材の円周方向の直線長さWより幅方向の長さLの方が長くすることができる。
また、上述のようなドラムタイプの減速装置では、永久磁石の一つの極が、保持部材の幅方向に配置された複数個の永久磁石によって構成せれてもよい。例えば、リング外周に隣接する磁極が互いに逆向きとなるように永久磁石が配置された同じ保持部材を2つ用意する。そして、一方の保持リングは回動可能なようにアクチュエータ等につなぎ、他方は動かないように保持した状態で、当該保持部材を並べて配置する。このような構成を採用することにより、制動オフ時には、2つの保持リング上の平行に並んだ磁石の磁極が互いに逆向きとなるので、この2つの磁石間で磁気回路が出来て制動ドラムに磁束が及ばず、渦電流も発生しない。これとは逆に、制動ON時は、2つの保持リング上の平行に並んだ磁石の磁極が同じ向きとなるので、この2つの磁石と隣接する2つの磁石間で磁気回路が出来て、制動ドラムに磁束が及び、渦電流が発生する。
ドラムタイプの減速装置において、永久磁石の各々は、保持部材側との接触面が平面状に成形され;同様に、対応する保持部材の接触面も平面状に成形することができる。また、永久磁石の各々は、制動ドラム側の面が当該ドラムの内面曲率に沿うように成形されていてもよい。
制動方式(ディスクタイプ、ドラムタイプ等)に関わらず、永久磁石の各々は、保持部材に対して接着剤によって固定することができる。また、永久磁石の外面を覆うように配置され、当該永久磁石を保持部材に対して固定する薄板状の固定部材を更に備えることができる。また、保持部材には、永久磁石を嵌め込んで固定するための固定穴を形成することができる。この際、固定穴は、保持部材の回転中心に向かって広がるテーパ状をなすように成形することが好ましい。
制動方式(ディスクタイプ、ドラムタイプ等)に関わらず、保持部材は、制動部材の制動面と対向する面に弾性固定部材を更に備えることができる。そして、弾性固定部材は、永久磁石と永久磁石との間に配置され、永久磁石を固定するような構造とすることができる。
さらに、回転軸が、動力機関の出力とつながっている構造とすることができる。ここで、「機関」とは、一般のエンジン等の動力機関などであり、トランスミッションなどの変速機や減速機等まで含める概念と考えることができる。例えば、自動車のエンジンとトランスミッションを介して連結されるクランクシャフトなどの場合、トランスミッションまでを機関とし、クランクシャフトを回転軸という。もちろんトランスミッションを介さないエンジン単体も機関と言える。
本発明の渦電流減速装置の構成を、以下、図面に基づいて説明する。図1及び図2は、本発明の第1実施例に係る渦電流減速装置を示す。図1は、制動時における渦電流減速装置の構成を示す断面図であり、図2は、非制動時における渦電流減速装置の構成を示す断面図である。
本実施例の渦電流減速装置では、回転軸1に取り付けられた制動ディスク2と、この制動ディスク2の側方に配置された非磁性体からなる案内筒3を含む。案内筒3は車両等の非回転部分に支持されている。その内部には、制動ディスク2の制動面に対し垂直方向に前後進可能な、つまり制動ディスク2に近づく方向と離れる方向とに移動可能な強磁性体からなる保持リング4が収容される。さらに、案内筒3には保持リング4を前後進させるシリンダ5が設けられている。
図3にも示されているように、保持リング4の制動ディスク2と向き合う面には、複数の永久磁石7が周方向に等間隔で配置されている。磁石7の磁極面は制動ディスク2の制動面に対向している。また、隣接する永久磁極の磁極面の磁極(極性)が互いに逆向きになるように配置されている。なお、永久磁石7を等間隔ではなく、不等間隔に配置することも可能である。
本実施例においては、図3に示すように、20極の永久磁石7を保持リング4の円周方向に等間隔で配置している。永久磁石7の極数は、20以上とし、好ましくは、30〜60とし、制動力的に最も効果的なのは40以上である。
また、永久磁石7の形状は、必要とする制動力、非制動状態に入るときの吸引力(スイッチング力)等を考慮して設定する。例えば、永久磁石7の形状が短冊形と扇型の場合には、保持部材4の円周方向の直線長さをWとし、半径方向の長さをLとした場合、W/Lは1以下で、隣り合う磁石7同士の間隔はWの半分以下とすることが好ましい。個々の永久磁石7の体積一定にする場合は、磁石厚と間隔を一定とし、WとLを変えるか、あるいは、個々の永久磁石7磁極面の面積一定とする場合には、磁石厚と間隔を一定とし、でWとLを変える。同様に、隙間一定または長さ一定等、他に定数とする事が可能なパラメータがある場合、個々の事情に応じて変えることができる。例えば、ある長さLのときに体積一定の場合で制動力を基準とする場合、Lが長くなるとWが短くなり、隙間が長くなると制動力は向上する。
永久磁石7は保持リング4に対して接着剤によって固定する。好ましくは、2液を混合するエポキシタイプの接着剤を用いる。2液混合後、被接着部分に塗布して若干加圧を加えながら100℃程度の比較的低温で硬化する。このタイプは低温硬化なため、予め磁石を磁化させておいてから接着することが可能となる。一方、作業性を考慮すると、エポキシ系であるが1液のタイプでシリカの微粉末を含むタイプの接着剤を用いることが好ましい。この場合、比較的加熱硬化の温度が高く、永久磁石の磁化を接着後に行う必要があるが、信頼性が高いため有用である。
永久磁石7の固定方法としては、他に、保持プレートを用いる方法を採用することもできる。図10に示されている様に、薄い金属の板20で保持部材4と永久磁石7とを包むように覆っても良い。例えば、薄いステンレス板20を用い、ケースカバーの代わりに使用することができる。永久磁石7を覆うカバー20が薄いため、強磁性体を使って漏れ磁束を少なくする事ができる。
更に、永久磁石7の固定方法として、保持部材4に、永久磁石7を嵌め込んで固定するための固定穴を形成しても良い。例えば、図11に示すように、回転中心に向かって広がるテーパ状をなした固定穴を保持部材4に形成することができる。これにより、永久磁石7の取り付け時に単に磁石7をスライドさせて挿入するだけで固定できるため、作業性が格段に向上する。
加えて、永久磁石7の固定方法として、図12に例示するように、弾性固定部材22を用いてもよい。この固定部材22は、金属板の弾性力を利用したものであり、永久磁石7の側面に、例えば、金具を押し当てるようにしている。この固定部材22により、永久磁石7が保持部材4に対して押しつけられると同時に、保持部材4の面に平行な方向に押しつけられるため、永久磁石7を確実に固定することができる。永久磁石7の側面に弾性固定部材(金具)22を押し当てる場合、磁石7の保持部材22に接する面の幅が制動ディスクへ対向する面の幅に対して大きくなるように、磁石7の側面を傾斜させた形状とし、当該側面に接するように固定金具22を押し当てるように構成することが好ましい。
永久磁石7を固定する時は、磁石の保持部材22に接する面が保持部材4側に向いた状態で磁石7を固定金具22へ押し込む。すると、金具22は弾性変形をして、金具22の開口幅が広くなり、磁石7が金具22を通過することができる。永久磁石7の最も幅の広い部分が金具22の開口部を通過し、保持部材4に当接すると、金具22は弾性変形によって、永久磁石7の側面に金具を押し当てるように変形し、永久磁石7を固定する。弾性固定部材22は、本例では金具としたが非磁性体であれば特に限定されるものでもなく、樹脂やステンレスなどを用いることができる。
このような構造を採用することにより、永久磁石7を弾性的に固定できる。従って、永久磁石7、弾性固定部材22、および保持部材4との線膨張係数が異なる場合でも、熱膨張差による磁石7のズレや磁石7への高い応力の発生を、弾性固定部材22の弾性変形によって吸収・緩和することが可能となり、安定して磁石7を固定できる。また、磁石7の取り付けの際には、当該磁石7を上から押し込むだけでよいため、組み立ての自動化が可能となり、作業性が格段に向上する。弾性固定部材22は、例えば、金属製とした場合にはプレス加工で成形できるため、コスト的に有利となる。また、弾性固定部材22の固定は保持部材4へのカシメ、溶接、またはリベットなどを用いて行うことができる。更に、図13に示すように、固定部材22の周囲に部分的に突出部(耳)22aを形成しておき、これを折り曲げて固定しても良いし、あるいは、固定部材22で全体的に保持部材4を覆うように固定しても良い。
永久磁石の駆動機構(スイッチング機構)として、案内筒3の外端壁にはシリンダ5が配置される。シリンダ5から延出するピストンロッド6が、案内筒3の外端壁を貫通して保持リング4に結合している。シリンダ5の作動により制動ディスク2に対し垂直方向に、保持リング4を前後進させることができる。
次に、本実施例の渦電流減速装置の作動について説明する。制動時には、図1の矢印で示すように、ピストン6が右方へ移動し、保持リング4が制動ディスク2に対し垂直方向に前進し、永久磁石7が制動ディスク2に対向して接近する。
このとき、各永久磁石7が、制動ディスク2の制動面に磁力を及ぼす。回転する制動ディスク2が、この磁力線を横切る時、磁気誘導により制動ディスク2に渦電流が流れ、制動トルクが発生する。
非制動に切り換える際には、シリンダ5の作動を切り換えて、図2の矢印で示すように、ピストン6に直結された保持リング4を左方へ移動させる。永久磁石7が制動ディスク2から離れ、制動ディスク2へ及ぼす磁力は弱くなる。
図1及び図2に示す実施例では、保持リング4をエアシリンダで移動させる構造としたが、本発明の装置はこれに限定されるものではなく、他の駆動装置によって保持リング4を駆動することもできる。
図5は、渦電流減速装置における磁石極数と制動力比との関係(シミュレーション結果)を示す。グラフ中、菱形のプロットが本実施例にかかる永久磁石の個数が20極以上の制動力20kgf・m級の渦電流減速装置を示し、四角のプロットが従来の複列旋回方式によるドラム式で永久磁石の個数が12極から18極までの50kgf・m級渦電流減速装置によるデータを示す。なお、単純に比較できないので制動力比として永久磁石が18極で回転軸が毎分1500回転する時に得られる制動力を「1」として規格化してある。図6は、本実施例に係る渦電流減速装置における磁石極数と磁石吸引力比との関係(シミュレーション結果)を示す。ここでも、永久磁石が16極で回転軸が毎分1500回転する時に発生する吸引力を「1」として規格化してある。
図5から分かるように、本実施例においては、永久磁石7の多極化により、制動力が向上し、従来と同等の制動力を得るための永久磁石の使用量を減らすことができる。その結果、装置全体の軽量化が可能となる。また、図6からも分かるように、磁石吸引力を効果的に低減することができ、永久磁石7のエアシリンダー等による駆動機構(5,6)を小型化でき、装置全体の小型、軽量化が可能となる。更に、個々の永久磁石7を小さくしたことにより、当該永久磁石7の保持リング4への固定作業が容易となる。すなわち、1つ1つの永久磁石7の重量が軽くなるため、接着剤等によって永久磁石7を固定することが可能となる。
なお、図4(a)に示すように、永久磁石7は、隣り合う磁石間隔を保持部材(保持リング4)の内周側から外周側に向かって一定の間隔(平行)を有するように配置してもよい。また、図4(b)、(c)に示すように等間隔(保持リング4の円周に沿って同一ピッチ)に配置してもよい。永久磁石7の形状は、図4(a)、(b)、(c)に示されるようにいわゆる扇形、台形、矩形のいずれでも良い。また、図示しないが、永久磁石の周辺部に突出部を備えても良い。
図7は、本発明の第2の実施例に係る渦電流減速装置の永久磁石7の配置を示す。本実施例においては、第1実施例の永久磁石よりもサイズの小さな永久磁石7を保持リング4の円周に沿って二重環状に配置している。このように複数の層状な配置とすることにより、個々の永久磁石7を接着剤等を用いて保持リング4に固定するのが更に容易となる他、吸引力の更なる低減が期待される。なお、内側の永久磁石と外側の永久磁石の大きさは同じでも、異なっていてもよい。
図8は、本発明の第3の実施例に係る渦電流減速装置を示す。本実施例の渦電流減速装置は、回転ドラムを用いて永久磁石の極面(磁極面)を制動部材に対向させる方式(ドラム式)である。
本実施例の渦電流減速装置は、永久磁石7を環状に配列する保持リング4と、保持リング4を回転ドラム11の内周面へ接近させる駆動機構5とを回転ドラムの内部に配設している。そして、保持リング4を回転ドラム11の内周面へ接近させることにより、回転ドラムに制動トルクを発生させている。本実施例においては、永久磁石7の数を24個に設定している。
この減速装置の具体的な構成は、回転ドラム11の内部に非磁性環12が結合され、その周方向に複数の強磁性材8が配設される。非磁性環12の内部に半円弧状の保持リング4が径方向移動可能に案内支持されている。保持リング4には、強磁性材8に対向して永久磁石7が結合され、スイッチング機構として1対の流体圧アクチュエータ5に取り付けられているピストンロッド6によって、弧状の保持リング4の各端部が連結される。そして、上下1対のアクチュエータ5が作動すると、永久磁石7が強磁性材8へ接近し、回転ドラム11の内周面に磁力線を及ぼし、制動トルクを発生する。
上述した第1実施例と同様に、永久磁石7は、保持リング4に対して接着剤等によって固定することができる。接着は、平らな平面で行うのが、最も位置ずれしにくく接着加圧時の圧力も均等にかかるので好ましい。従って、このようなドラムタイプ渦電流減速装置における保持部材に磁石を接着する場合は、接着面を互いに平面にすることが好ましい。同時に、ドラムタイプでは磁極面はドラムの曲率に沿っていることが効率よく渦電流を発生させる為にはもっとも好ましい。
図示してないが、本実施例において非磁性環12と強磁性材8を用いず、図9及び図10に示すように、樹脂製の非磁性体からなるカバー20を用いて保持リング4に対してより確実に固定してもよい。その際、更に接着剤を用いて永久磁石7を固定しておいても良い。カバー20の材質としては、樹脂の他に、例えば、オーステナイト系ステンレス等の薄い金属板を用いることもできる。
また,磁石全体を覆うのではなく、図12(a),(b),(c)に類似するような弾性固定部材22を用いて、永久磁石7の側面に当該弾性固定部材22(金具)を押し当てるようにして固定することも可能である。磁石7側面に金具22を押し当てる場合、永久磁石7の保持部材4に接する面の幅が制動ドラムへ対向する面の幅に対して大きくなるように磁石側面を傾斜させた形状とし、当該永久磁石7の側面に接するように構成する。この場合、非磁性環12と強磁性材8とは、用いられても用いられなくともいずれでも良い。
永久磁石7を固定する時は、磁石の保持部材4に接する面が保持部材4側に向いた状態で磁石7を金具22へ押し込む。すると金具22は弾性変形をして、金具22の開口幅が広くなり、磁石7が金具22を通過することができる。磁石7の最も幅の広い部分が金具22の開口部を通過し、保持部材4に当接すると、金具22は弾性変形によって、磁石7の側面に金具22を押し当てるように変形し、磁石7を固定することができる。金具22は非磁性体であれば特に限定されるものではなく、樹脂やステンレスなどを用いることができる。
このような構成により、永久磁石7を弾性的22に固定できる。従って、永久磁石7、弾性固定部材22、および保持部材4との線膨張係数が異なる場合でも、熱膨張差による磁石7のズレや磁石7への高い応力の発生を、弾性固定部材22の弾性変形によって吸収・緩和することが可能となり、安定して磁石7を固定できる。また、磁石7の固定は上から押し込むだけでよいので自動化が可能であり作業性が格段に向上する。弾性固定部材22は、例えば、金属で作るとプレスで成形できるので低コストでできる。また、弾性固定部材22の固定は保持部材4へのカシメ、溶接、またはリベットなどで固定できる。更に、図13に類似するような、弾性固定部材22の周囲に部分的に突出部(耳)22aを出して、保持リング4の側面にこの突出部(耳)22aを折り曲げることにより固定しても良い。
或いは、図11に示すように、永久磁石7を保持リング4に形成された固定穴に嵌め込むようにしてもよい。この場合、固定穴は、保持リング4の回転中心に向かって広がるテーパ状とすることが好ましい。このような形状にすることにより、永久磁石7の保持リング4からの離脱を確実に防止することができる。
固定穴は、保持リング4の幅方向に、即ち、保持リング4の側面から見たときにその断面が幅方向の奥行きに対して何処でも同じ形状となるように形成されており、予めこの形に合うようにテーパ状に加工された永久磁石7を保持リング4のこの側面から挿入することによりはめ込む事ができる。
永久磁石7の各々は、保持リング4側との接触面を平面状に成形すると同時に、対応する保持リング4の接触面も平面状に成形することができる。これにより、接着剤による固定強度(接着強度)が向上する。一方、永久磁石7の各々の制動ドラム側の面を当該ドラムの内面曲率に沿うように成形する。これにより、磁束がドラムに十分に、および、効率よく渦電流が発生し効率的に制動トルクを得ることができる。
図14は、本発明の第4の実施例に係る渦電流減速装置を示す。本実施例の渦電流減速装置も、回転ドラムを用いて永久磁石の極面(磁極面)を制動部材に対向させる方式(ドラム式)である。そして、保持部材がドラムの内周面に対して、近づく方向と離れる方向とに回転軸に対して平行移動してスイッチングするものである。
本実施例の渦電流減速装置は、隣接する磁極の極性が互いに逆向きとなる永久磁石7を環状に配列する保持リング4と、保持リング4を回転ドラム11の内周面へ回転軸と平行に接近させかつ離間させるシリンダー18とを備えている。そして、保持リング4を回転ドラム11の内周面(制動面)へ接近させることにより、回転ドラムに制動トルクを発生させている。本実施例においては、永久磁石7の数を24極に設定している。
回転ドラム11は強磁性体のロータであり、その外周部に冷却フィン11eを取り付けた外筒11aと内筒11bをアーム11cで接続している。こうすることで、外筒11aと内筒11bとを所定の間隔をもって対向させて円筒部を形成している。14はケーシングであり、例えば非磁性材料のケーシングカバー14aと強磁性材料のケーシング外筒14bと、ケーシング内筒14cとで構成される。ケーシングカバー14aは本実施例では例えば厚さが0.7mmのオーステナイト系ステンレス鋼板が採用され、永久磁石7と外筒11aの内周面との距離が2mmとなるようにしている。ケーシングカバー14aの材質としては、このような材質の他に、例えば、樹脂を用いることもできる。
回転軸15は、支持部材16、取り付け円板17等を介して回転ドラム11に取り付けられている。18はシリンダーであり、ロッドの出退動作によって前記永久磁石7を、制動部材である回転ドラム11に対して近づく方向と離れる方向とに移動可能としている。シリンダー18により回転ドラム11に永久磁石7が近づき、永久磁石7と回転ドラム11の制動面(内周面)とが全面対向する位置になると、制動面に磁束が作用し、そこに渦電流が発生して制動力を得ることが出来る。一方、シリンダー18により回転ドラム11から永久磁石7が離れる方向に移動されると、永久磁石7は、回転ドラム11から全面離脱する位置に達し、制動力は、ついには発生しなくなる。
上述した第1実施例および第3実施例と同様に、永久磁石7は、保持リング4に対して接着剤等によって固定することができる。この接着における好ましい態様等は、上記の第3実施例と同様であるので省略する。
更に、上記第3実施例と同様に、樹脂製の非磁性体からなるカバー20を用いて保持リング4に対してより確実に固定してもよい。また、図示はしないが図12に類似するような弾性固定部材を用いて、永久磁石7の側面に当該弾性固定部材(金具)を押し当てるようにして固定することも可能である。これらの態様等も前述の第3実施例と同様であるので省略する。
加えて、上記第3実施例と同様に図11に示されているような、永久磁石7を保持リング4に形成された固定穴に嵌め込むようにしてもよい。この場合も、詳細の態様等は第3実施例と同様であるので省略する。
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1は、本発明の第1の実施例に係る渦電流減速装置の構成を示す断面図であり、制動時の状態を示す。 図2は、第1の実施例に係る渦電流減速装置の構成を示す断面図であり、非制動時の状態を示す。 図3は、第1の実施例に係る永久磁石の配置を示す説明図(平面図)である。 図4は、第1の実施例に係る永久磁石の配置を示す説明図(平面図)である。 図5は、第1の実施例の作用・効果を示すグラフである。 図6は、第1の実施例の作用・効果を示すグラフである。 図7は、本発明の第2の実施例に係る渦電流減速装置に使用される永久磁石の配置を示す説明図(平面図)である。 図8は、本発明の第3の実施例に係る渦電流減速装置の構造を示す断面図である。 図9は、第3実施例の別の態様に係る永久磁石取付構造を示す正面図である。 図10は、第3実施例の別の態様に係る永久磁石取付構造を示す断面図であり、図9を側面からみた状態である。 図11は、第3実施例の更に別の態様に係る永久磁石取付構造を示す断面図である。 図12は、本発明における永久磁石の固定方法の一例を示す図である。 図13は、本発明における永久磁石の固定方法の一例を示す図である。 図14は、第4実施例の更に別の態様に係る渦電流減速装置の構造を示す断面図である。
符号の説明
1:回転軸
2:制動ディスク
4:保持リング
5:シリンダ、駆動装置(アクチュエータ)
6:ピストンロッド
7:永久磁石
11:回転ドラム

Claims (19)

  1. 回転軸に連結された制動部材と;
    制動作動時に磁極面が前記制動部材の制動面に対向し渦電流が前記制動部材に発生するように配置された少なくとも20極以上の永久磁石と;
    車両の非回転部分に固定され、前記永久磁石を保持する保持部材と;
    前記永久磁石を制動時と非制動時とに切り替えるスイッチング機構とを備えたことを特徴とする渦電流減速装置。
  2. 前記スイッチング機構が、前記永久磁石を前記制動部材に近づく方向と離れる方向とに移動させるべく前記保持部材を駆動する駆動機構であることを特徴とする請求項1記載の渦電流減速装置。
  3. 前記永久磁石は前記保持部材の円周方向に等間隔に配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の渦電流減速装置。
  4. 前記制動部材は円盤状の制動ディスクであり、
    前記保持部材は前記制動ディスクと同じ回転軸の軸心を中心として配置され、
    前記永久磁石は、前記保持部材の円周方向に沿って配置されることを特徴とする請求項1、2または3に記載の渦電流減速装置。
  5. 前記永久磁石の少なくとも一つの極における前記制動ディスクと対向する磁極面は、当該磁極面の中心を通る前記保持部材の円周方向の直線長さWより半径方向の長さLの方が長いことを特徴とする請求項4に記載の渦電流減速装置。
  6. 前記永久磁石の少なくとも一つの極における磁極面の外周形状は、前記制動ディスクの回転軸の軸心を中心とする扇型の少なくとも一部分の辺を有することを特徴とする請求項4または5に記載の渦電流減速装置。
  7. 前記永久磁石の隣り合う磁石間隔を前記保持部材の内周側から外周側に向かって一定間隔としたことを特徴とする請求項4または5に記載の渦電流減速装置。
  8. 前記永久磁石の極は複数であり、前記保持部材の円周方向に沿って前記永久磁石が複数層環状に配置されることを特徴とする請求項4、5、6または7に記載の渦電流減速装置。
  9. 前記制動部材は、前記回転軸と同心円の円筒状に成形された制動ドラムであり、
    前記永久磁石は前記制動ドラムの内周面に沿って配置されることを特徴とする請求項1、2または3に記載の渦電流減速装置。
  10. 前記制動ドラムと向き合う前記永久磁石の磁極面の中心を通る法線に垂直な平面に投影される少なくとも一つの極の前記永久磁石の磁極面の形状は、当該磁極面の中心を通る前記保持部材の円周方向の直線長さWより幅方向の長さLの方が長いことを特徴とする請求項9に記載の渦電流減速装置。
  11. 前記永久磁石の一つの極は、前記保持部材の幅方向に前記永久磁石が複数個配置されることを特徴とする請求項9または10に記載の渦電流減速装置。
  12. 前記永久磁石の各々は、前記保持部材側との接触面が平面状に成形され、
    同様に、対応する前記保持部材の接触面も平面状に成形されていることを特徴とする請求項9、10又は11に記載の渦電流減速装置。
  13. 前記永久磁石の各々は、前記制動ドラム側の面が当該ドラムの内面曲率に沿うように成形されていることを特徴とする請求項9、10、11又は12に記載の渦電流減速装置。
  14. 前記永久磁石の各々は、前記保持部材に対して接着剤によって固定されていることを特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載の渦電流減速装置。
  15. 前記永久磁石の外面を覆うように配置され、当該永久磁石を前記保持部材に対して固定する薄板状の固定部材を更に備えたことを特徴とする請求項1乃至14のいずれかに記載の渦電流減速装置。
  16. 前記保持部材には、前記永久磁石を嵌め込んで固定するための固定穴が形成されていることを特徴とする請求項1乃至15のいずれかに記載の渦電流減速装置。
  17. 前記固定穴は、前記保持部材の回転中心に向かって広がるテーパ状をなしていることを特徴とする請求項16に記載の渦電流減速装置。
  18. 前記保持部材は、前記制動部材の制動面と対向する面に弾性固定部材を更に備え、前記弾性固定部材は、永久磁石と永久磁石との間に配置され、前記永久磁石を固定することを特徴とする請求項1乃至14のいずれかに記載の渦電流減速装置。
  19. 前記回転軸が、動力機関の出力とつながっていることを特徴とする請求項1乃至18のいずれかに記載の渦電流減速装置。
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