JP3687380B2 - Eddy current reducer - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は主として大型車両の摩擦ブレーキを補助する渦電流減速装置、特に磁石の磁極を磁石支持筒の周方向に向けた渦電流減速装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図12,13に示すように、従来の渦電流減速装置は車両用変速機の歯車箱44に軸受45を介して支持した出力回転軸49に、スプライン50により取付フランジ48を嵌合したうえナツト51により締結し、フランジ48に駐車ブレーキ56の制動ドラムの端壁と制動ドラム2のフランジ10とを重ね合せ、ボルト47とナツト53により締結される。フランジ10から放射方向に突出するスポーク9の先端に制動ドラム2の基端部を結合し、制動ドラム2の内部に、断面長方形の内空部57を有する案内筒4を配置される。案内筒4の外筒部4aに多数の強磁性板5が結合される。案内筒4の内空部57に磁性体からなる磁石支持筒17を軸方向摺動可能に収容し、磁石支持筒17の外周面に強磁性板5と同数の磁石7を、周方向等間隔かつ強磁性板5に対向する磁極が周方向に交互に異なるように結合される。
【0003】
案内筒4は磁性体からなる断面コ字形の部分と、強磁性板5を結合する断面逆L字形の筒部分とを、複数のボルト54に結合してなり、案内筒4の左端部は歯車箱44の軸部46に嵌合固定した、補強リブ43を有する支持枠31にボルト42,41を介して結合される。
【0004】
制動時、図示してないアクチユエータによりロツド55を介して磁石支持筒17を図示の位置へ押し込むと、磁石7から磁界が強磁性板5を経て回転する制動ドラム2に及び、制動ドラム2に渦電流に基づく制動トルクが発生する。非制動時、磁石支持筒17を左方へ移動して制動ドラム2の内部から引き出すと、磁石7の磁界は制動ドラム2に及ばなくなり制動トルクが解消する。
【0005】
上述の渦電流減速装置では、隣接する磁石7の間に外周側から押し付けた楔状の押え板28を、ボルト29により磁石支持筒17へ締結される。磁石7は磁石支持筒17に接する内面と、強磁性板5に対向する外面とに極性をもつ。
【0006】
図14に示す渦電流減速装置では、冷却フイン2aを有する制動ドラム2がフランジ10から放射方向に延びるスポーク9の先端に結合され、制動ドラム2の内部に配設した案内筒4の内筒部4bに回動可能の磁石支持筒17と、不動の磁石支持筒16とが支持され、これらに結合された磁石6,7は案内筒4の外筒部4aに埋め込んだ強磁性板5を経て制動ドラム2に磁界を及ぼすようになつている。空気圧アクチユエータ22のシリンダ23の一方の端室へ管34,35の一方から加圧空気を供給すると、ピストンにより可動の磁石支持筒17が磁石7の配列ピツチだけ回動される。この時、軸方向に並ぶ磁石6,7の磁極が同じになり、周方向に隣接する2組の磁石6,7を介して磁石支持筒16,17と制動ドラム2との間に磁気回路が生じ、制動力を発揮する。一方、アクチユエータ22により磁石支持筒17を元の位置へ戻すと、互いに軸方向に並ぶ磁石6,7の磁極が互いに逆になり、磁石支持筒16,17と強磁性板5との間に短絡的磁気回路が生じ、制動ドラム2には磁界を及ぼさない。
【0007】
上述のように、従来の渦電流減速装置では、各磁石の磁極の向きが径方向になつているので磁石の周方向の寸法を比較的大きくし、磁石6,7の径方向の寸法すなわち厚さをかなり厚くする必要がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の問題に鑑み、磁石の体積が小さくて制動力が大きく、非制動時の洩れ磁束を低減できる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】
上記課題を達成するために、本発明の構成は回転軸に結合した制動ドラムの内部に案内筒を配設し、該案内筒に前記回転軸の軸方向移動可能に支持した非磁性体からなる磁石支持筒の外周面に、多数の周方向に延びる磁石を周方向等間隔かつ周方向の端部の極性が相対向する端面で同極となるように支持し、磁石と磁石の間に強磁性体を挟持し、強磁性体の外面を磁石よりも制動ドラムの内周面へ突出し、かつ制動ドラムの内周面へ接近して対向させ、前記磁石支持筒を軸方向に往復移動することにより、制動位置と非制動位置とに切り換えるようにしたことを特徴とする。
また、本発明の構成は回転軸に結合した制動ドラムの内部に案内筒を配設し、該案内筒に非磁性体からなる回動可能の磁石支持筒と不動の磁石支持筒とを回転軸の軸方向に並べて支持し、各磁石支持筒の外周面に、多数の周方向に延びる磁石を周方向等間隔かつ周方向の端部の極性が相対向する端面で同極となるように支持し、磁石と磁石の間に強磁性体を挟持し、強磁性体の外面を磁石よりも制動ドラムの内周面へ突出し、かつ制動ドラムの内周面へ接近して対向させ、回動可能の磁石支持筒を正逆回動することにより、制動位置と非制動位置とに切り換えるようにしたことを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明では磁極を周方向に向け、かつ周方向に隣接する磁石の相対向する磁極を同極に形成し、周方向に並ぶ磁石の間に案内筒の強磁性板に対向する強磁性体を配設する。磁石からの磁界は磁極から径外方へ延びる強磁性体を経て制動ドラムへ達する。従来の渦電流減速装置に比べて磁石から強磁性体が制動ドラムの内周面に直接対向するので効率的な磁気回路が形成される。
【0011】
【実施例】
図1は本発明による渦電流減速装置の側面断面図である。本発明は非磁性体からなる磁石支持筒16の外周面に対して周方向等間隔に多数の磁石6を磁極が周方向を向き、かつ相隣接する磁石6の対向する磁極が同じであるように支持し、各磁石6の間に楔状の強磁性体15を配設する。強磁性体15は磁石6よりも径外方へ突出し、制動ドラム2の内周面2bへ接近される。磁石6の外面側は、空部25のままであつてもよいが、非磁性体からなるカバー板8を強磁性体15の間に掛け渡してもよい。
【0012】
図1に示す実施例では、周方向に並ぶ磁石6の間に磁石6の肉厚よりも十分厚い楔状の強磁性体15を挟持しているが、両者の間には隙間があつても差し支えない。また、磁石6の外面には熱対策用のコーテイングを施すことが好ましい。コーテイングの代りに、磁石6の外面を覆うようカバー板8を周方向に相隣接する強磁性体15の間に架け渡すようにしてもよい。
【0013】
本発明では案内筒は図示しないが、外周側が開放された断面コ字形のものか、または磁石支持筒16,17を外嵌する円筒状のものであればよく、他の構成は図12,13または図14に示すものと同様である。制動時、磁石支持筒16を制動ドラム2の内部へ押し込むと、図1に示す磁気回路yが磁石6と制動ドラム2との間に生じ、制動ドラム2に渦電流に基づく制動力が発生する。非制動時、磁石支持筒16を制動ドラム2の外部へ引き出せば、制動ドラム2には磁界が及ばない。
【0014】
図1に示す磁石支持筒16を2つ用意し、一方を不動の磁石支持筒16、他方を不動の磁石支持筒17とすれば、図14に示す形式の渦電流減速装置が構成される。制動時、軸方向に並ぶ磁石支持筒16,17の各磁石6,7の極性が同じになるようにすれば、図1に示すように、制動ドラム2と磁石6との間に磁気回路yが生じ、制動ドラム2に制動力が発生する。非制動時、可動の磁石支持筒17を磁石7の配列ピッチだけ回動して、軸方向に並ぶ磁石支持筒16,17の磁石6,7の磁性が逆になるようにすれば、図2に示すように、強磁性体15,15aと磁石6,7との間に短絡的磁気回路wが生じ、制動ドラム2には磁界が及ばない。また、可動の磁石支持筒17を制動時と非制動時の中間の任意の位置にすることにより、任意の制動力が得られる。
【0015】
以上説明した実施例では、磁石6,7は板状のものであり、内面72が磁石支持筒16の外面に密接する断面円弧状をなしているが、磁石6,7の形状はこれに限定されるものではなく、図3に示すように、内面72が円筒面、外面が平面でもよく、図4に示すように、外面71と内面72が屋根形に屈曲するものでもよく、図5に示すように、外面71と内面72が円筒状でもよい。さらに、図6に示すように、内面72が平面、外面71が屋根形のものでもよく、図7に示すように、内面72が平面、外面71が円筒状でもよい。また、図8〜10に示すように、磁石6,7は直方体または立方体に構成してもよい。
【0016】
図11に示すように、本発明は永久磁石の代りに電磁石を用いても同様の作用効果が得られる。すなわち、非磁性体からなる磁石支持筒16の外周面に、径外方へ突出しかつ制動ドラム2の内周面2bに対向する強磁性体15を結合するとともに、強磁性体15の相互の間に配設した周方向に延びる鉄心12にコイル13を巻装して電磁石6Aを構成し、電源40からコイル13の両端へ通電すれば、図1に示す実施例と同様に、電磁石6Aと周方向に並ぶ2つの強磁性体15と制動ドラム2との間に磁気回路yが生じ、制動ドラム2に制動力が発生する。
【0017】
【発明の効果】
要するに、本発明は回転軸に結合した制動ドラムの内部に、非磁性体からなる磁石支持筒を配設し、該磁石支持筒の外周面に多数の周方向に延びる磁石を周方向等間隔に、かつ周方向の端部の極性が相対向する端面で同極となるように支持し、磁石と磁石の間に強磁性体を挟持し、強磁性体の外面を磁石よりも制動ドラムの内周面へ突出し、かつ制動ドラムの内周面へ接近して対向させたから、制動時磁石からの磁界が強磁性体を経て制動ドラムへ及び、磁気回路が磁石支持筒を迂回する従来のものに比べて、同体積の磁石で制動トルクを大幅に向上できる。
【0018】
磁石支持筒は単に磁石を支持するだけで、制動時および非制動時の磁気回路の通路をなすものではないから、アルミニウムなどの非磁性体から構成することにより軽量化が可能になる。
【0019】
磁石を保護する案内筒の肉厚を極力薄くするか外筒部を除くことができ、非制動時の制動ドラムへの磁気洩れがなく、引きずりトルクも発生しない。
【0020】
高速回転での制動トルクの低下が抑えられ、小型軽量で制動能力の高い渦電流減速装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る渦電流減速装置の側面断面図である。
【図2】本発明の第2実施例に係る渦電流減速装置の展開平面図である。
【図3】同渦電流減速装置における磁石の斜視図である。
【図4】同渦電流減速装置における磁石の斜視図である。
【図5】同渦電流減速装置における磁石の斜視図である。
【図6】同渦電流減速装置における磁石の斜視図である。
【図7】同渦電流減速装置における磁石の斜視図である。
【図8】同渦電流減速装置における磁石の斜視図である。
【図9】同渦電流減速装置における磁石の斜視図である。
【図10】同渦電流減速装置における磁石の斜視図である。
【図11】本発明の第3実施例に係る渦電流減速装置の側面断面図である。
【図12】従来の渦電流減速装置の正面断面図である。
【図13】同渦電流減速装置の要部を示す斜視図である。
【図14】従来の他の形式の渦電流減速装置の斜視図である。
【符号の説明】
2:制動ドラム 2b:内周面 4:案内筒 4a:外筒部 4b:内筒部 5:強磁性板 6:磁石 6A:電磁石 7:磁石 8:カバー板 9:スポーク10:フランジ 15:強磁性体 15a:強磁性体 16:磁石支持筒 17:磁石支持筒 22:アクチユエータ 23:シリンダ 25:空部 28:押え板 29:ボルト 31:支持枠[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention mainly relates to an eddy current reduction device for assisting a friction brake of a large vehicle, and more particularly to an eddy current reduction device in which a magnetic pole of a magnet is directed in a circumferential direction of a magnet support cylinder.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIGS. 12 and 13, the conventional eddy current speed reducer includes an
[0003]
The
[0004]
At the time of braking, when the
[0005]
In the eddy current reduction device described above, a wedge-
[0006]
In the eddy current reduction device shown in FIG. 14, the
[0007]
As described above, in the conventional eddy current reduction device, the direction of the magnetic pole of each magnet is in the radial direction, so that the circumferential dimension of the magnet is relatively large, and the radial dimension or thickness of the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above-described problems, the present invention is to provide an eddy current reduction device that can reduce the leakage magnetic flux during non-braking because the volume of the magnet is small and the braking force is large.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the structure of the present invention comprises a non-magnetic material in which a guide cylinder is disposed inside a brake drum coupled to a rotating shaft, and the guide cylinder is supported so as to be movable in the axial direction of the rotating shaft. A large number of circumferentially extending magnets are supported on the outer peripheral surface of the magnet support cylinder so that the polarities of the circumferential end portions of the magnets are the same polarity at the opposite end surfaces. Holding the magnetic body, projecting the outer surface of the ferromagnetic body to the inner peripheral surface of the brake drum rather than the magnet and approaching the inner peripheral surface of the brake drum so as to face each other, and reciprocally move the magnet support cylinder in the axial direction Thus, switching between a braking position and a non-braking position is performed .
Further, according to the configuration of the present invention, a guide cylinder is disposed inside a brake drum coupled to a rotation shaft, and a rotatable magnet support cylinder made of a nonmagnetic material and an immobile magnet support cylinder are arranged on the guide cylinder. A number of circumferentially extending magnets are supported on the outer peripheral surface of each magnet support cylinder so that the polarities of the circumferentially spaced ends are opposite to each other. A ferromagnetic material is sandwiched between magnets, the outer surface of the ferromagnetic material protrudes from the magnet to the inner peripheral surface of the brake drum, and closes and opposes the inner peripheral surface of the brake drum. The magnet support cylinder is switched between a braking position and a non-braking position by rotating forward and backward .
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, the magnetic poles are oriented in the circumferential direction and the opposing magnetic poles of the magnets adjacent in the circumferential direction are formed in the same polarity, and the ferromagnetic material facing the ferromagnetic plate of the guide cylinder is disposed between the magnets arranged in the circumferential direction. Arrange. The magnetic field from the magnet reaches the braking drum via a ferromagnetic material extending radially outward from the magnetic pole. Compared to the conventional eddy current reduction device, the ferromagnetic material from the magnet directly faces the inner peripheral surface of the brake drum, so that an efficient magnetic circuit is formed.
[0011]
【Example】
FIG. 1 is a side sectional view of an eddy current reduction device according to the present invention. In the present invention, a large number of
[0012]
In the embodiment shown in FIG. 1, a wedge-shaped
[0013]
In the present invention, the guide cylinder is not shown in the figure, but it may be of a U-shaped cross-section with the outer peripheral side open or a cylindrical one that externally fits the
[0014]
If two
[0015]
In the embodiment described above, the
[0016]
As shown in FIG. 11, in the present invention, the same effect can be obtained even if an electromagnet is used instead of the permanent magnet. That is, the outer peripheral surface of the
[0017]
【The invention's effect】
In short, in the present invention, a magnet support cylinder made of a non-magnetic material is disposed inside a brake drum coupled to a rotating shaft, and a large number of circumferentially extending magnets are arranged at equal intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the magnet support cylinder. In addition, the ends of the circumferential direction are supported so that the polarities of the opposite end faces are the same, and the ferromagnetic body is sandwiched between the magnets, and the outer surface of the ferromagnetic body is placed inside the brake drum more than the magnet. Because it protrudes to the peripheral surface and faces the inner peripheral surface of the brake drum close to and facing , the magnetic field from the magnet at the time of braking passes through the ferromagnetic material to the brake drum, and the magnetic circuit bypasses the magnet support cylinder Compared to the above, the braking torque can be greatly improved with the magnet of the same volume.
[0018]
Since the magnet support cylinder simply supports the magnet and does not form a path of the magnetic circuit at the time of braking and non-braking, it can be reduced in weight by being made of a nonmagnetic material such as aluminum.
[0019]
The thickness of the guide cylinder that protects the magnet can be made as thin as possible or the outer cylinder portion can be removed, there is no magnetic leakage to the brake drum during non-braking, and no drag torque is generated.
[0020]
A reduction in braking torque during high-speed rotation is suppressed, and a small and lightweight eddy current reduction device with high braking capability is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of an eddy current reduction device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a developed plan view of an eddy current reduction device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view of a magnet in the eddy current reduction device.
FIG. 4 is a perspective view of a magnet in the eddy current reduction device.
FIG. 5 is a perspective view of a magnet in the eddy current reduction device.
FIG. 6 is a perspective view of a magnet in the eddy current reduction device.
FIG. 7 is a perspective view of a magnet in the eddy current reduction device.
FIG. 8 is a perspective view of a magnet in the eddy current reduction device.
FIG. 9 is a perspective view of a magnet in the eddy current reduction device.
FIG. 10 is a perspective view of a magnet in the eddy current reduction device.
FIG. 11 is a side sectional view of an eddy current reduction device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a front sectional view of a conventional eddy current reduction device.
FIG. 13 is a perspective view showing a main part of the eddy current reduction device.
FIG. 14 is a perspective view of another conventional eddy current reduction device.
[Explanation of symbols]
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