JP3769964B2

JP3769964B2 - 渦電流減速装置

Info

Publication number: JP3769964B2
Application number: JP03831899A
Authority: JP
Inventors: 徹桑原
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1999-02-17
Filing date: 1999-02-17
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2019-02-17
Also published as: JP2000236655A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両の摩擦ブレーキを補助する渦電流減速装置、特に製造が簡単な、磁石を保護するための案内筒を備えた渦電流減速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の１つまたは複数の磁石支持筒を備えた渦電流減速装置では、非制動時に磁石（永久磁石、以下同じ）の磁束が外へ洩れないようにするために、強磁性板をかなり厚く（約１０〜１６ｍｍ）しなければならない。このため、アルミニウム鋳物の中に強磁性板を鋳込んだり、非磁性体のステンレスから案内筒を金型プレスにより成形し、案内筒に設けた多数の開口に強磁性板を嵌挿しかつ溶接により結合している。前者の方法は製造上困難な点があり、アルミニウム鋳造品の歩留りが悪く、製造経費が嵩む。後者の方法も案内筒に各強磁性板を溶接する点で製造経費の削減が難しい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は上述の問題に鑑み、軟磁性体または強磁性体からなる案内筒に従来の強磁性板に相当する厚肉の部分を一体に形成した、製造が簡単で安価な渦電流減速装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の構成は回転軸に結合した制動ドラムと、該制動ドラムの内部にあつて少くとも１つの可動の磁石支持筒と、該磁石支持筒の外周面に周方向等間隔に結合した多数の磁石と、該磁石と制動ドラムとの間にあつて該磁石と対向する部分に磁性板を配設した案内筒とを有し、前記磁石から前記制動ドラムへの磁界に基づく渦電流により制動力を発生させる渦電流減速装置において、前記案内筒と磁性板を軟磁性体から一体に成形したことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明では磁石支持筒の磁石の外周面ないし外面を覆う案内筒を、軟磁性体の厚板（厚さ１０〜１６ｍｍ）から構成し、案内筒の磁石と対向する部分すなわち磁性板を所定の厚さに残し、磁石と対向しない部分を薄く削り出す。
【０００６】
軟磁性体の厚板からなる案内筒から薄肉の部分を削り出す代りに、磁石に対向する部分（磁性板に相当する厚肉の部分）と、磁石に対向しない薄肉の部分とを一体に備えた案内筒を、磁性体である鋳鉄から鋳造してもよい。
【０００７】
【実施例】
図１に示すように、本発明による渦電流減速装置は、例えば車両用変速機の出力回転軸２にスプライン嵌合した取付フランジ３に、制動ドラム８のボス部５のフランジ５ａと、駐車ブレーキの制動ドラム４の端壁板とを一緒に複数のボルト６とナツトにより締結される。ボス部５から径外方へ突出する多数の支持腕７の先端に、多数の冷却フイン９を外周面に備える制動ドラム８の基端部ないし右端部が溶接などにより結合される。制動ドラム８の開放端部ないし左端部の端壁面には銅などの良伝導体からなる環状体ないし環状板１０が結合され、制動ドラム８の内周面の磁性板（ポールピース）４１と対向しない左端部に、環状板１０と一体の環状体ないし環状板１１が結合される。制動ドラム８の内周面の磁性板４１と対向しない右端部にも、同様の環状体ないし環状板１２が結合される。各環状板１０〜１２は制動ドラム８の内部を流れる渦電流に軸方向の広がりをもたせ、制動トルクを増大させる。
【０００８】
制動ドラム８の内部には、断面長方形の内空部を有する案内筒２１が配設される。案内筒２１は非磁性体からなる側壁２４と内側案内筒２３とを有する断面Ｌ字形の筒部分と、非磁性体の環状板からなる側壁２４ａとを複数のボルトにより結合し、軟磁性体または磁性体から成形した外側案内筒２２の両側縁部２０を、好ましくは径内方へ折り曲げたうえ側壁２４，２４ａに固定される。
【０００９】
本発明では外側案内筒２２は鋼材などの軟磁性体から、制動ドラム８の内周面に対向する磁性板に相当する多数の厚肉部分４１と薄肉部分４１ａとを周方向交互に配して一体に成形される。具体的には、図２に示すように、所定の肉厚の外側案内筒２２に所定の周方向寸法を有する厚肉部分（磁性板（ポールピース）に相当する部分）４１を残し、外側案内筒２２の外周壁を削り出して薄肉部分４１ａを形成する。好ましくは、薄肉部分４１ａに非磁性体からなる断面Ｕ字状の補強板５１を取り付ける。しかし、外側案内筒２２から薄肉部分４１ａを削り出す代りに、多数の厚肉部分４１と薄肉部分４１ａを、磁性体である鋳鉄から一体に鋳造してもよい。厚肉部分４１の周方向寸法は薄肉部分４１ａの周方向寸法よりも長くする。厚肉部分４１は周方向等間隔に配される。換言すれば、磁性板４１の外面の面積を内面の面積よりも狭くする。
【００１０】
案内筒２１の内空部には、磁性体からなる可動の磁石支持筒２５と不動の磁石支持筒２６とが収容される。可動の磁石支持筒２５は軸受２５ａにより内側案内筒２３に正逆回動可能に支持され、磁石支持筒２６はボルトなどにより内側案内筒２３に固定される。各磁石支持筒２５，２６の外周面には各磁性板４１に対向する多数の磁石１５，１６が周方向等間隔に、かつ磁性板４１に対向する極性が周方向に交互に異なるように結合される。
【００１１】
可動の磁石支持筒２５を正逆回動するための流体圧アクチユエータ３１は、側壁２４と一体に形成したシリンダ３２にピストン３３を嵌挿して両端室を区画し、ピストン３３に結合したロツドの外端を、磁石支持筒２５から側壁２４のスリツト３５を経て外部へ突出する腕３４に連結される。
【００１２】
上述の渦電流減速装置において、非制動時、軸方向に並ぶ磁石支持筒２５の磁石１５と磁石支持筒２６の磁石１６との、磁性板４１に対する極性が互いに逆の状態にあり、図１に示すように、磁石支持筒２５，２６と磁性板４１との間に短絡的磁気回路ｚが生じる。したがつて、磁石１５，１６の磁界は制動ドラム８に及ばないので、制動ドラム８に制動トルクは発生しない。制動時、流体圧アクチユエータ３１により磁石支持筒２５を磁石１５の配列ピツチだけ回動すると、各磁石支持筒２５，２６の磁石１５，１６の磁性板４１に対する極性が同じになる。したがつて、磁石１５，１６からの磁界を回転する制動ドラム８が横切る時、制動ドラム８に渦電流に基づく制動トルクが発生する。この時、図２に示すように、制動ドラム８と磁石支持筒２５，２６との間に磁気回路ｗが生じる。
【００１３】
しかし、実際には制動ドラム８の高速回転中は、磁気回路ｗは制動ドラム８の矢印ｘで示す回転方向へ引きずられたような格好になるので、後述するように、磁性板４１の側面断面の形状は長方形にするよりも、図４，５に示すような形状が好ましく、また制動ドラム８の中速回転では、図３に示すような形状が好ましい。
【００１４】
図３に示す実施例では、前端面（制動ドラム８の回転方向前方の端面）４８の外周側を切除して傾斜面４８ａを形成し、同様に後端面４９の外周側を切除して傾斜面４９ａを形成することにより、磁石１５，１６からの磁束を絞つて（磁束密度を高めて）制動ドラム８へ導き、制動トルクを高めることができる。図４に示す実施例では、前端面４８と後端面４９を制動ドラム８の矢印ｘで示す回転方向へ傾け、全体として平行四辺形状に構成することにより、制動ドラム８の高速回転での磁石１５，１６からの磁束を磁性板４１の前端部（制動ドラム８の回転方向）へ絞り込むことができる。図５に示す実施例では、磁性板４１の外面４６の後半部分を切除して段部４６ａを形成したものであり、制動ドラム８の高速回転で磁石１５，１６からの磁束を磁性板４１の前端部へ一層絞り込んで制動ドラム８へ及ぼすことができる。
【００１５】
図２に示すように、各磁石１５は磁石支持筒２５の外周面に重ね合され、かつ周方向に隣接する磁石１５の間に保持具２９を挟み、かつ磁石１５の前後端壁に形成した肩部１５ａへ保持具２９を重ね合せ、複数のボルト２８により磁石支持筒２５へ締結される。磁石１６も同様に磁石支持筒２６に結合される。
【００１６】
図６に示す実施例では、図３〜５に示す実施例とは逆に、外側案内筒２２の内周面に厚肉部分４１を設け、外側案内筒２２の内周面に溝を設けて薄肉部分４１ａを磁性板４１と磁性板４１との間に形成したものである。図７に示す実施例では、外側案内筒２２の外周面と内周面との中間の位置に薄肉部分４１ａを設けたものである。
【００１７】
以上の示す実施例では、案内筒２１の内空部に可動の磁石支持筒２５と不動の磁石支持筒２６とを収容しているが、案内筒２１の内空部に可動の磁石支持筒２５だけを収容する渦電流減速装置にも適用できる。図８に示すように、磁石支持筒２５には各厚肉部分４１に２つずつ磁石１５が対向し、かつ厚肉部分４１に対向する磁石１５の極性が周方向に２つずつ異なるように結合される。非制動時、周方向に並ぶ２つの磁石１５が部分的に厚肉部分４１に対向し、厚肉部分４１と磁石支持筒２５との間に短絡的磁気回路ｚが生じ、制動ドラム８には磁界を及ぼさない。制動時は、磁石支持筒２５を磁石１５の配列ピツチの半分だけ回動すると、図９に示すように、制動ドラム８と磁石支持筒２５との間に磁気回路ｗが生じ、制動ドラム８に制動トルクが発生する。
【００１８】
図１０〜１２に示すように、軟磁性体からなる外側案内筒２２には、制動ドラム８の常用される回転数に応じて厚肉部分４１の側面断面形状を図３〜５の実施例と同様に変更することができる。また、外側案内筒２２の薄肉部分４１ａは、図１３に示すように案内筒２２の外周側に設けるか、図１４に示すように外周側と内周側との間の中間部分に設けてもよい。
【００１９】
図１５に示すように、本発明は案内筒２１の内空部に可動の磁石支持筒２５だけを収容する渦電流減速装置にも適用できる。非制動時、図２に示すのと同じ関係位置、すなわち各磁石１５が全面的に厚肉部分４１に対向する制動位置から、磁石支持筒２５を磁石１５の半配列ピツチだけ回動し、周方向に並ぶ極性が異なる２つの磁石１５が共通の磁性板４１に部分的に対向するようにすれば、２つの磁石１５の内外面を挟む磁石支持筒２５と磁性板４１との間に短絡的磁気回路ｚが生じ、制動ドラム８には磁界が及ばない。
【００２０】
図１６に示すように、本発明は磁石支持筒２５を流体圧アクチユエータ３１により制動ドラム８の内部へ押し込んだ制動位置と、制動ドラム８の内部から引き出した非制動位置とに切り換える形式の渦電流減速装置にも適用できる。案内筒２１は磁性体からなる外側案内筒１９と側壁２４と内側案内筒２３を有する断面Ｃ字形の筒部分と、前述した軟磁性体からなる外側案内筒２２と、非磁性体からなる側壁２４ａとを結合して、断面長方形の内空部２１ａを形成される。外側案内筒２２の内周面に多数の磁性板つまり厚肉部分４１が周方向等間隔に形成される。各磁性板４１に対向する磁石１５を結合する磁石支持筒２５が内空部２１ａに収容される。磁石支持筒２５は内側案内筒２３に沿つて往復動可能に支持される。流体圧アクチユエータ３１のピストン３３から側壁２４を貫通して内空部２１ａへ延びるロツド３４ａが、磁石支持筒２５に結合される。流体圧アクチユエータ３１はシリンダ３２が制動ドラム８の軸方向に配設され、かつ端壁を側壁２４に結合される点で図１に示すものと異なる。制動ドラム８については図１に示すものと同様である。非制動時、図６に示す制動位置から磁石支持筒２５を制動ドラム８の外部へ引き出すと、外側案内筒１９と磁石支持筒２５との間に短絡的磁気回路が形成され、制動ドラム８には磁界が及ばない。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は上述のように、回転軸に結合した制動ドラムと、該制動ドラムの内部にあつて少くとも１つの可動の磁石支持筒と、該磁石支持筒の外周面に周方向等間隔に結合した多数の磁石と、該磁石と制動ドラムとの間にあつて該磁石と対向する部分に磁性板を配設した案内筒とを有し、前記磁石から前記制動ドラムへの磁界に基づく渦電流により制動力を発生させる渦電流減速装置において、前記案内筒と磁性板を軟磁性体から一体に成形したので、案内筒の加工が簡単になり、強磁性板をアルミニウムなどの外側案内筒へ鋳込む従来例のものに比べて歩留りが良く、加工経費を節減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される渦電流減速装置の正面断面図である。
【図２】同渦電流減速装置の要部を示す側面断面図である。
【図３】同渦電流減速装置の部分的変更実施例を示す側面断面図である。
【図４】同渦電流減速装置の部分的変更実施例を示す側面断面図である。
【図５】同渦電流減速装置の部分的変更実施例を示す側面断面図である。
【図６】本発明の第２実施例に係る渦電流減速装置の側面断面図である。
【図７】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８】本発明が適用される他の形式の渦電流減速装置を示す側面断面図である。
【図９】同渦電流減速装置の制動状態を示す側面断面図である。
【図１０】同渦電流減速装置の部分的変更実施例を示す側面断面図である。
【図１１】同渦電流減速装置の部分的変更実施例を示す側面断面図である。
【図１２】同渦電流減速装置の部分的変更実施例を示す側面断面図である。
【図１３】同渦電流減速装置の部分的変更実施例を示す側面断面図である。
【図１４】同渦電流減速装置の部分的変更実施例を示す側面断面図である。
【図１５】本発明が適用される他の形式の渦電流減速装置を示す側面断面図である。
【図１６】本発明が適用される他の形式の渦電流減速装置を示す正面断面図である。
【符号の説明】
２：回転軸５：ボス部７：支持腕８：制動ドラム１０〜１２：良伝導体の環状板１５，１６：磁石２１：案内筒２２：外側案内筒２３：内側案内筒２４，２４ａ：側壁２５，２６：磁石支持筒２９：保持具３１：流体圧アクチユエータ３５：スリツト４１：厚肉部分（磁性板）４１ａ：薄肉部分

Claims

回転軸に結合した制動ドラムと、該制動ドラムの内部にあつて少くとも１つの可動の磁石支持筒と、該磁石支持筒の外周面に周方向等間隔に結合した多数の磁石と、該磁石と制動ドラムとの間にあつて該磁石と対向する部分に磁性板を配設した案内筒とを有し、前記磁石から前記制動ドラムへの磁界に基づく渦電流により制動力を発生させる渦電流減速装置において、前記案内筒と磁性板を軟磁性体から一体に成形したことを特徴とする渦電流減速装置。
前記磁性板の外面の面積を内面の面積よりも狭くした、請求項１に記載の渦電流減速装置。
前記制動ドラムの内周面の前記磁性板と対向しない部分に、銅などの良伝導体からなる環状体を備えた、請求項１，２のいずれかに記載の渦電流減速装置。