JP3882398B2 - 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、車両の主ブレーキとしてのフットブレーキを補助し、車両に減速制動を与えるための渦電流式減速装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両が長い坂道を下る際に、車両に生じる加速を抑制するためには車両に制動力を連続的に作用させる必要があり、この制動力を主ブレーキであるフットブレーキのみによって作用せしめると、ブレーキライニングが焼付き焼損する。このような問題を解消するために大型車両においては、従来から排気ブレーキを装備して降坂時等に補助ブレーキとして使用しているが、エンジンの高過給化による小排気量化等により十分な制動力が得られないのが現状である。そこで、車両の降坂時等において車両の走行速度を減速または制限する減速制動装置(リターダ)として渦電流式減速装置が提案され、実用に供されている。
【0003】
渦電流式減速装置は、例えば特公平6ー14782号公報や特公平7ー118901号公報に開示されている。
特公平6ー14782号公報に開示された渦電流式減速装置は、車両に搭載された変速機の出力軸に取り付けられた制動ドラムと、周方向に等間隔をおいて複数個の永久磁石を装着した環状の磁石手段と、該磁石手段を制動ドラムに近接せしめて磁石手段が制動ドラムに磁界を及ぼす制動位置と制動ドラムから離間せしめて磁石手段が制動ドラムに磁界を及ぼさない制動解除位置に選択的に作動せしめるアクチュエータとからなっており、アクチュエータによって磁石手段を制動位置に位置付けると制動作用が行われ、磁石手段が制動解除位置に位置付けられると制動作用が解除される。
【0004】
また、特公平7ー118901号公報に開示された渦電流式減速装置は、車両に搭載された変速機の出力軸によって駆動される制動ドラムと、該制動ドラムの内周面に対向して配設された固定磁石手段と、該固定磁石手段と軸方向に隣接して周方向に回動可能に配設され、所定の制動位置と非制動位置に作動可能に構成された可動磁石手段と、該可動磁石手段を制動位置と非制動位置に選択的に作動せしめるアクチュエータとからなっており、アクチュエータによって磁石手段を制動位置に位置付けると制動作用が行われ、磁石手段が制動解除位置に位置付けられると制動作用が解除される。
【0005】
上記磁石手段は、磁性材からなる磁石支持環と該磁石支持環の外周面に所定の間隔をおいて配設された複数個の永久磁石とを具備している。そして、上記複数個の永久磁石は、外周側と内周側に磁極を有し、N極とS極が交互になるように配設されている。このように、上述した渦電流式減速装置は、磁石手段を構成する各磁石の磁極が外周側と内周側に形成されているので、磁石の周方向の寸法を大きくするする必要がある。
【0006】
上記問題を解決する技術として本出願人は、回転軸によって駆動される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等間隔に複数個の磁石を、周方向の端部の極性が相対向する面で同極となるように配設し、磁石と磁石との間に強磁性体を配設した磁石手段を備えた渦電流式減速装置を特願平10ー362273号として提案した。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
而して、上記各渦電流式減速装置は、磁石手段を構成する複数個の磁石が磁石支持筒の外周面に配設する構成であるため、磁石手段は磁石支持筒の厚さに相当する分だけ径方向の高さ寸法が大きくなり、このため、磁石手段および該磁石手段を収容する磁石ハウジングの重量が増大する。また、磁石手段の径方向の高さ寸法が大きくなると所定の制動能力を得るために制動ドラムの径を同一にした場合、磁石手段の内径が小さくなり、例えば車両に搭載された変速機の出力軸に装着され制動ドラムを取り付けるための取付けフランジの径方向の高さ寸法を小さくせざるを得ない。出力軸に装着される取付けフランジの径方向の高さ寸法が小さくなると、取付けフランジに例えばプロペラシャフトを取り付ける際に取付け作業が困難となる。
【0008】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、磁石手段の径方向の高さ寸法を小さくすることができる渦電流式減速装置、特に、制動ドラムの内周面に対向して配設された固定磁石手段と回動可能な可動磁石手段とを備え、可動磁石手段を制動位置と非制動位置に選択的に作動させる渦電流式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】
本発明によれば、上記技術的課題を解決するために、
「回転軸によって駆動される制動ドラムと、該制動ドラムの内周面に対向して配設された固定磁石手段と、該固定磁石手段と軸方向に隣接して周方向に回動可能に配設され、所定の制動位置と制動解除位置に作動可能に構成された可動磁石手段とを具備する渦電流式減速装置において、
該固定磁石手段および該可動磁石手段は、それぞれ非磁性材からなる環状のサイドプレートと、該サイドプレートの側面に周方向に所定の間隔をおいて配設され周方向の端部の極性が相対向する面で同極となるように配置された複数個の磁石と、該複数個の磁石のそれぞれ両側に配設された複数個のポールピースとを具備しており、
該固定磁石手段および該可動磁石手段の該ポールピースは、それぞれ該サイドプレートの外周面より突出して配設され、かつ、外周側端部がそれぞれ互いに接近する方向に突出して形成されている」
ことを特徴とする渦電流式減速装置が提供される。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された渦電流式減速装置の好適実施形態を図示している図1乃至図7を参照して、更に詳細に説明する。
【0014】
図1には、本発明に従って構成された渦電流式減速装置が車両に搭載された変速機の出力軸に装着された断面図が示されている。図示の実施形態における渦電流式減速装置、変速機10の出力軸11にスプライン嵌合され且つナット12によって取り付けられた取付けフランジ13に固着された制動ドラム20を具備している。制動ドラム20は、取付部211を備えたボス21と、該ボス21の図において右端から上方に延びる端壁22、および該端壁22の上端に溶接等の固着手段によって取り付けられた環状の制動部23とによって形成されており、ボス21の取付部211が上記取付けフランジ13にボルト14aおよびナット14b等の締結手段によって固着されている。制動部23は、磁性材によって構成されており、その外周面には複数個の放熱フィン24が装着されている。
【0015】
次に、上記制動ドラム20の制動部23の内周面と対向して配設された磁石ハウジング30および該磁石ハウジング30内に収容される磁石手段40について説明する。
磁石ハウジング30は、取付け部材31と、該取付け部材31の外周に一体に形成された中空円環状のハウジング本体32とによって構成されている。取付け部材31は円盤状に形成されており、その内周側端部が上記変速機10のケース15に締結ボルト16によって取付けられている。中空円環状のハウジング本体32は、内周壁321と外周壁322と右端壁323と左端壁324および外周壁322の図において左端から上方に突出して形成された中間壁325を備えており、外周壁322が上記制動ドラム20を構成する環状の制動部23の内周面と僅かな隙間をもって対向して配置されている。ハウジング本体32を構成する外周壁322および右端壁323は、磁気的絶縁材である例えばアルミニウム等の非磁性材によって形成されており、外周壁322には図2に示すように周方向に所定の間隔をおいて複数個の窓322aが形成されている。この複数個の窓322aには、強磁性材からなる強磁性体326が配設されている。好ましくは、強磁性体326は外周壁322の成型時に鋳ぐるまれる。また、強磁性体326は外周壁322に溶接で取り付けてもよい。なお、右端壁323と中間壁325の上端には蓋板327が取付けボルト328によって装着されるようになっている。
【0016】
磁石手段40は、上記内周壁321の外周面に内周面がそれぞれ嵌合して配設され、上記外周壁322に装着された強磁性体326と対向する位置に配置された固定磁石手段50と可動磁石手段60とを具備している。
固定磁石手段50について図1乃至図4を参照して説明する。図示の実施形態における固定磁石手段50は、所定の間隔をおいて配設された一対の環状のサイドプレート51、52と、該サイドプレート51と52の間に周方向に所定の間隔をおいて配設された複数個の永久磁石53と、該複数個の永久磁石53のそれぞれ両側に配設された強磁性材からなるポールピース54とからなっている。サイドプレート51、52は非磁性材によって形成されている。複数個の永久磁石53は、軽量で強力な磁力を有するネオジム等の希土類から構成されており、周方向端部に磁極を有し、周方向端部の極性が相対向する面で同極となるように配置されている。従って、永久磁石53のN極側に配置されたポールピース54はN極として機能し、永久磁石53のS極側に配置されたポールピース54はS極として機能する。なお、永久磁石53は、サイドプレート51、52の高さより大きい高さ寸法を有し、外周側がサイドプレート51、52の外周面より突出して配設されている。ポールピース54は、外周側中央部が永久磁石53より突出して形成されており、この中央部は可動磁石手段60に隣接する側(サイドプレート51側)が可動磁石手段60に向けて突出して形成されている。このようにしてサイドプレート51と52の間に配設された複数個の永久磁石53とポールピース54は、サイドプレート51、52およびポールピース54に設けられたボルト挿通穴にボルト55を挿通し、該ボルト55にナット56を螺合することによって、サイドプレート51、52に取り付けられる。このように構成された固定磁石手段50は、固定ピン329によって上記ハウジング本体32の右端壁323に固定される。
【0017】
可動磁石手段60も上記固定磁石手段50と同様に、一対の環状のサイドプレート61、62と、該サイドプレート61と62の間に周方向に所定の間隔をおいて配設された複数個の永久磁石63と、該複数個の永久磁石63のそれぞれ両側に配設された強磁性材からなるポールピース64とからなっている。サイドプレート61、62は非磁性材によって形成されている。複数個の永久磁石63は、ネオジム等の希土類から構成されており、周方向端部に磁極を有し、周方向端部の極性が相対向する面で同極となるように配置されている。従って、永久磁石63のN極側に配置されたポールピース64はN極として機能し、永久磁石63のS極側に配置されたポールピース64はS極として機能する。永久磁石63は、サイドプレート61、62の高さより大きい高さ寸法を有し、外周側がサイドプレート61、62の外周面より突出して配設されている。ポールピース64は、外周側中央部が永久磁石63より突出して形成されており、この中央部は上記固定磁石手段50に隣接する側(サイドプレート61側)が固定磁石手段50に向けて突出して形成されている。このようにしてサイドプレート61と62の間に配設された複数個の永久磁石63とポールピース64は、上記固定磁石手段50と同様にサイドプレート61、62およびポールピース64に設けられたボルト挿通穴にボルトを挿通し、ナット56を螺合することによって、サイドプレート61、62に取り付けられる。なお、可動磁石手段60の永久磁石63とポールピース64のピッチは、上記固定磁石手段50の永久磁石53とポールピース54のピッチと同一寸法に構成されている。このように構成された可動磁石手段60の内周面には、ステンレススチール板によって形成され表面に摩擦係数の小さい材料である例えばテフロン(商品名)をコーティングした環状の摺動部材67が圧入して装着されている。可動磁石手段60は、摺動部材67を上記ハウジング本体32の内周壁321の外周面に接触せしめて周方向に摺動可能に配設されている。
【0018】
上記可動磁石手段60の固定磁石手段50と反対側(図1において左側)のサイドプレート62には、アーム66が取り付けられている。このアーム66は、図示しない磁石作動アクチュエータに連結されている。図示しない磁石作動アクチュエータは可動磁石手段60を上記内周壁321の外周面上を周方向に摺動せしめる。なお、磁石作動アクチュエータによる可動磁石手段60の作動量は、図示の実施形態においては永久磁石63およびポールピース64のピッチに相当する寸法に設定されている。
【0019】
以上のように、固定磁石手段50および可動磁石手段60からなる磁石手段40は、それぞれ環状のサイドプレートと、該サイドプレートに周方向に所定の間隔をおいて配設された複数個の永久磁石と、該複数個の永久磁石のそれぞれ両側に配設された強磁性材からなるポールピースとからなっているので、複数個の永久磁石を磁石支持筒の外周面に配設した従来の磁石手段に比して、その径方向の高さ寸法を小さくすることができ、磁石手段40および該磁石手段40を収容する磁石ハウジング30の重量を軽減することができる。また、磁石手段の径方向の高さ寸法を小さくすることができるので、所定の制動能力を得るために制動ドラム20の径を同一にした場合、磁石手段40の内径を大きく構成することができる。従って、出力軸11に装着され制動ドラム20を取り付けるための取付けフランジ13の径方向の高さ寸法を大きくすることが可能となり、この取付けフランジ13に例えばプロペラシャフトを取り付ける際に、その取付け作業が容易となる。
【0020】
図示の実施形態における渦電流式減速装置は以上のように構成されており、以下その作動について説明する。
先ず、制動動作について説明する。図示しない磁石作動アクチュエータによって可動磁石手段60を一方向に回動せしめ、図3に示すように固定磁石手段50の永久磁石53と可動磁石手段60の永久磁石63の極性が一致する磁石がそれぞれ隣接する制動位置に位置付けることによって、制動作用が行われる。
【0021】
以下、制動作用について、図5を参照して説明する。
固定磁石手段50の永久磁石53と可動磁石手段60の永久磁石63の極性が一致する磁石がそれぞれ隣接する制動位置に位置付けられると、隣接する固定磁石手段50のポールピース54と可動磁石手段60のポールピース64は同極性となるので、固定磁石手段50のポールピース54と可動磁石手段60のポールピース64との間には磁気回路が形成されない。従って、固定磁石手段50および可動磁石手段60は、図5に示すように周方向に隣接する永久磁石53(63)とポールピース54(64)が、制動部23との間に配設され非磁性材によって形成されたハウジング本体32の外周壁322で磁気的に絶縁された強磁性材からなる強磁性体326を磁気通路として、制動ドラム20の制動部23と磁気的に接続される。この結果、固定側である固定磁石手段50および可動磁石手段60と回転側である制動ドラム20の制動部23とを通る磁気回路41が形成される。従って、固定磁石手段50および可動磁石手段60と制動ドラム20の制動部23との相対速度差によって制動部23の内周面に渦電流が生じ、制動部23は制動トルクを受ける。
【0022】
次に、制動解除動作について説明する。
上記図3に示す状態から、図示しない磁石作動アクチュエータによって可動磁石手段60を他方向に作動して可動磁石手段60を他方向に回動せしめる。そして、図6に示すように固定磁石手段50の永久磁石53と可動磁石手段60の永久磁石63の極性が逆極性となる磁石が隣接する制動解除位置に位置付けると、制動作用が解除される。
【0023】
以下、制動作用が解除される理由について、図6および図7を参照して説明する。
図6および図7に示すように、制動解除位置に位置付けられると、隣接する固定磁石手段50のポールピース54と可動磁石手段60のポールピース64が互いに異極となっていることから、固定磁石手段50と可動磁石手段60との間に図6に示すように磁気短絡回路42が形成される。このとき、固定磁石手段50のポールピース54と可動磁石手段60のポールピース64は、その外周側端部がそれぞれ互いに接近する方向に突出して形成されているので、磁気短絡回路42を確実に形成することができる。従って、制動ドラム20の制動部23の内面へ垂直に作用する磁界は極めて微弱なものとなり、制動部23には制動トルクが発生せず、制動作用が解除される。
【0024】
ところで、本発明と同様なサイドプレートを用いてポールピースを固定する方法は、他の形式の渦電流式減速装置にも適用可能であり、その一参考例を、図8乃至図10を参照して説明する。なお、図8乃至図10に示す参考例における渦電流式減速装置は、磁石ハウジング30および該磁石ハウジング30内に収容される磁石手段40が上記図1乃至図7に示す実施形態と異なるが、他の構成は図1乃至図7に示す実施形態と実質的に同一であるので、同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
図8に示す渦電流式減速装置における磁石ハウジング30は、中空円環状のハウジング本体32を構成する外周壁322a即ち、制動ドラム20を構成する環状の制動部23の内周面と対向する外周壁322aが、非磁性材からなる薄板によって形成されている。この外周壁322aは、例えばオーステナイト系のステンレススチール、アルミニウム、耐熱性合成樹脂、強化繊維入りカーボン材等によって厚さ0.5〜1.0mm程度で円筒状に形成され、ボルト等の固着手段によってハウジング本体32を構成する右端壁323および中間壁325により結合されている。このように図8乃至図10に示す渦電流式減速装置においては、ハウジング本体32を構成する外周壁322aを非磁性材からなる薄板によって形成することにより、上記図1乃至図7に示す実施形態における強磁性体326を除去することができる。
【0025】
磁石手段40は、上記図1乃至図7の実施形態における固定磁石手段50および可動磁石手段60と同様に、一対の環状のサイドプレート71、72と、該サイドプレート71と72の間に周方向に所定の間隔をおいて配設された複数個の永久磁石73と、該複数個の永久磁石73のそれぞれ両側に配設された強磁性材からなるポールピース74、74とからなっている。サイドプレート71、72は非磁性材によって形成されている。複数個の永久磁石73は、ネオジム等の希土類から構成されており、周方向端部に磁極を有し、周方向端部の極性が相対向する面で同極となるように配置されている。従って、永久磁石73のN極側に配置されたポールピース74はN極として機能し、永久磁石73のS極側に配置されたポールピース74はS極として機能する。永久磁石73は、サイドプレート71、72の高さより大きい高さ寸法を有し、外周側がサイドプレート71、72の外周面より突出して配設されている。なお、図9に示す形態においては、ポールピース74とポールピース74との間は隙間が設けられている。このようにしてサイドプレート71と72の間に配設された複数個の永久磁石73とポールピース74は、サイドプレート71、72およびポールピース74に設けられたボルト挿通穴にボルト75を挿通し、該ボルト75にナット76に螺合することによって、サイドプレート71、72に取り付けられる。このように構成された磁石手段40は、上記ハウジング本体32の内周壁321の外周面に嵌合され軸方向に摺動可能に配設されている。
【0026】
上記磁石手段40の図8において左側のサイドプレート72には、作動ロッド76が取り付けられている。この作動ロッドは、図示しない磁石作動アクチュエータに連結されている。図示しない磁石作動アクチュエータは磁石手段40を図8において実線で示す制動位置と、図8において2点鎖線で示す制動解除位置に作動せしめる。
【0027】
図8乃至図10に示す渦電流式減速装置は以上のように構成されており、その作用について説明する。
渦電流式減速装置によって制動を行う場合は、図示しない磁石作動アクチュエータを作動して、永久磁石73を図8において実線で示す制動位置に位置付けると、制動作用が行われる。即ち、磁石手段40は、図10に示すように周方向に隣接する永久磁石73と該永久磁石73の両側に配設されたポールピース74、74が、制動部23との間に配設され非磁性材からなる薄肉の外周壁322aを経て制動ドラム20の制動部23を通る磁気回路43を形成する。従って、回転する制動部23が磁界を横切る際に制動部23に渦電流が発生じ、制動部23は制動トルクを受ける。
【0028】
次に、制動を解除する場合について説明する。
図8において実線で示す制動状態から、図示しない磁石作動アクチュエータを作動して、磁石手段40を図8において2点鎖線で示す制動解除位置に位置付ける。磁石手段40が制動解除位置に位置付けられると、永久磁石73は制動ドラム20を構成する制動部23と対向しないので、制動部23は制動トルクを受けない。
【0029】
次に、本発明と同様なサイドプレートを用いてポールピースを固定する方法を、さらに別の形式の渦電流式減速装置に適用した他の参考例について、図11乃至図13を参照して説明する。なお、図11乃至図13に示す参考例における渦電流式減速装置は、上記図9に示す形態における磁石手段40を上記図1に示す実施形態における磁石ハウジング30に適用したもので、上記各形態における同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
図11乃至図13に示す参考例においては、磁石手段40は、一対の環状のサイドプレート71、72と、該サイドプレート71と72の間に周方向に所定の間隔をおいて配設された複数個の永久磁石73と、該複数個の永久磁石73のそれぞれ両側に配設された強磁性材からなるポールピース74、74とからなっている。このように構成された磁石手段40の内周面には、ステンレススチール板によって形成され表面に摩擦係数の小さい材料である例えばテフロン(商品名)をコーティングした環状の摺動部材77が圧入して装着されている。磁石手段40は、摺動部材77を上記ハウジング本体32の内周壁321の外周面に接触せしめて周方向に摺動可能に配設されている。なお、永久磁石73とポールピース74、74とからなる一組毎の周方向長さは、磁石ハウジング30の外周壁322配設された強磁性体326の周方向長さと略対応する寸法に構成され、その間隔は強磁性体326のピッチに相当する寸法に設定されている。
【0030】
図11乃至図13に示す渦電流式減速装置は以上のように構成されており、その作用について説明する。
渦電流式減速装置によって制動を行う場合は、図示しない磁石作動アクチュエータを作動して、磁石手段40を一方向に回動せしめ、図12に示すように各永久磁石73を強磁性体326と強磁性体326との間に位置するように位置付ける。従って、永久磁石73の両側に配設されたポールピース74、74は、隣接する強磁性体326とそれぞれ対向する。この結果、図12に示すように制動ドラム20の制動部23を通る磁気回路44が形成され、制動部23は制動トルクを受ける。
【0031】
次に、制動解除動作について説明する。
上記図12に示す状態から、図示しない磁石作動アクチュエータを作動して、磁石手段40を他方向に回動せしめ、図13に示すように各永久磁石73を強磁性体326の中央部に対向する位置に位置付ける。従って、永久磁石73の両側に配設されたポールピース74、74も強磁性体326とそれぞれ対向する。この結果、図13に示すように永久磁石73とポールピース74、74および強磁性体326との間に磁気短絡回路44が形成される。このため、制動ドラム20の制動部23の内面へ垂直に作用する磁界は極めて微弱なものとなり、制動部23には制動トルクが発生せず、制動作用が解除される。
【0032】
以上、本発明を図示の実施形態の基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲で種々の変形は可能である。例えば、図示の実施形態においては、一対のサイドプレートによって磁石とポールピースを挟持する構成の磁石手段を示したが、磁石手段は1枚のサイドプレートの側面に磁石とポールピースを装着する構成としてもよい。
【0033】
【発明の効果】
本発明による渦電流式減速装置は以上のように構成されているので、以下に述べる作用効果を奏する。
【0034】
即ち、本発明によれば、回転軸によって駆動される制動ドラムとの内周面に対向して配設された磁石手段を、環状のサイドプレートと、該サイドプレートの側面に周方向に所定の間隔をおいて配設され周方向の端部の極性が相対向する面で同極となるように配置された複数個の磁石と、該複数個の磁石のそれぞれ両側に配設された強磁性体からなるポールピースとによって構成したので、複数個の永久磁石を磁石支持筒の外周面に配設した従来の磁石手段に比して、その径方向の高さ寸法を小さくすることができ、磁石手段および該磁石手段を収容する磁石ハウジングの重量を軽減することができる。また、磁石手段の径方向の高さ寸法を小さくすることができので、所定の制動能力を得るために制動ドラムの径を同一にした場合、磁石手段の内径を大きく構成することができる。従って、回転軸に装着され制動ドラムを取り付けるための取付けフランジの径方向の高さ寸法を大きくすることが可能となり、この取付けフランジに例えば車両のプロペラシャフトを取り付ける際に、その取付け作業が容易となる。
そして、本発明の渦電流式減速装置は、制動ドラムの内周面に対向して配設された固定磁石手段と、固定磁石手段と軸方向に隣接して周方向に回動可能に配設された可動磁石手段とを具備するものであって、固定磁石手段および該可動磁石手段のポールピースは、それぞれサイドプレートの外周面より突出して配設され、かつ、外周側端部がそれぞれ互いに接近する方向に突出して形成されている。そのため、対向するポールピースの間の磁気短絡回路や外方の制動ドラムへの磁気回路を確実に形成することができ、制動解除時には制動トルク(引きずりトルク)が発生せず、また、制動時には確実な制動力を生じさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に従って構成された渦電流式減速装置の一実施形態を示す要部断面図。
【図2】 図1に示す渦電流式減速装置を構成する磁石ハウジングおよび磁石手段の部分斜視図。
【図3】 図1に示す渦電流式減速装置を構成する磁石手段の部分斜視図。
【図4】 図3に示す磁石手段を構成する固定磁石手段の部分平面図
【図5】 図1に示す渦電流式減速装置の制動状態におけるA−A線断面図。
【図6】 図3に示す磁石手段の制動解除状態の部分平面図
【図7】 図1に示す渦電流式減速装置の制動解除状態の要部断面図。
【図8】 本発明と同様なサイドプレートを使用する渦電流式減速装置の一参考例を示す図。
【図9】 図8に示す渦電流式減速装置を構成する磁石手段の部分正面図。
【図10】 図8に示す渦電流式減速装置の制動状態におけるB−B線断面図。
【図11】 本発明と同様なサイドプレートを使用する渦電流式減速装置の別参考例を示す図。
【図12】 図11に示す渦電流式減速装置の制動状態におけるC−C線断面図。
【図13】 図11に示す渦電流式減速装置の制動解除状態におけるC−C線断面図。
【符号の説明】
10:変速機
11:変速機の出力軸
20:制動ドラム
23:制動ドラムの制動部
24:放熱フィン
30:磁石ハウジング
40:磁石手段
50:固定磁石手段
51:サイドプレート
52:サイドプレート
53:永久磁石
54:ポールピース
60:可動磁石手段
61:サイドプレート
62:サイドプレート
63:永久磁石
64:ポールピース
65:摺動部材
66:アーム
71:サイドプレート
72:サイドプレート
73:永久磁石
74:ポールピース
76:作動ロッド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an eddy current type reduction device for assisting a foot brake as a main brake of a vehicle and for applying deceleration braking to the vehicle.
[0002]
[Prior art]
When the vehicle goes down a long slope, it is necessary to continuously apply braking force to the vehicle in order to suppress acceleration generated in the vehicle. If this braking force is applied only by the foot brake, which is the main brake, The lining burns out and burns out. In order to solve this problem, large vehicles have conventionally been equipped with exhaust brakes and used as auxiliary brakes when going downhill.High superchargingUnder the present circumstances, a sufficient braking force cannot be obtained due to a reduction in the displacement of the engine. Therefore, an eddy current type reduction device has been proposed and put into practical use as a deceleration braking device (retarder) for reducing or limiting the traveling speed of the vehicle when the vehicle is going downhill.
[0003]
Eddy current type speed reducers are disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 6-14782 and Japanese Patent Publication No. 7-118901.
Japanese Patent Publication No. 6-14782 discloses an eddy current type speed reducer comprising a braking drum attached to an output shaft of a transmission mounted on a vehicle and a plurality of permanent magnets at equal intervals in the circumferential direction. The mounted annular magnet means, the magnet means being brought close to the brake drum, the brake position where the magnet means applies a magnetic field to the brake drum, and the magnet means being separated from the brake drum to the brake release position where the magnet means does not exert a magnetic field on the brake drum. The actuator is selectively operated. When the magnet means is positioned at the braking position by the actuator, a braking action is performed. When the magnet means is positioned at the braking release position, the braking action is released.
[0004]
In addition, an eddy current type speed reduction device disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-118901 is arranged to face a braking drum driven by an output shaft of a transmission mounted on a vehicle and an inner peripheral surface of the braking drum. Fixed magnet means provided, movable magnet means disposed adjacent to the fixed magnet means in the axial direction so as to be rotatable in the circumferential direction, and configured to be operable in a predetermined braking position and a non-braking position; The actuator comprises an actuator that selectively operates the movable magnet means to a braking position and a non-braking position. When the magnet means is positioned at the braking position by the actuator, a braking action is performed, and when the magnet means is positioned at the braking release position. The braking action is released.
[0005]
The magnet means includes a magnet support ring made of a magnetic material and a plurality of permanent magnets arranged on the outer peripheral surface of the magnet support ring at a predetermined interval. The plurality of permanent magnets have magnetic poles on the outer peripheral side and the inner peripheral side, and are arranged so that the N poles and the S poles are alternated. Thus, since the magnetic pole of each magnet which comprises a magnet means is formed in the outer peripheral side and the inner peripheral side, it is necessary to enlarge the dimension of the circumferential direction of a magnet.
[0006]
As a technique for solving the above problem, the present applicant has arranged a magnet support cylinder made of a non-magnetic material inside a brake drum driven by a rotating shaft, and a plurality of magnet support cylinders are arranged at equal intervals on the outer peripheral surface of the magnet support cylinder. The eddy current type deceleration provided with magnet means in which the magnets are arranged so that the polarities of the end portions in the circumferential direction are the same on opposite surfaces, and a ferromagnetic material is arranged between the magnets A device was proposed as Japanese Patent Application No. 10-362273.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, each of the eddy current type speed reducers is configured such that a plurality of magnets constituting the magnet means are arranged on the outer peripheral surface of the magnet support cylinder, and therefore the magnet means corresponds to the thickness of the magnet support cylinder. The height dimension in the radial direction is increased by an amount corresponding to this, so that the weight of the magnet means and the magnet housing that accommodates the magnet means increases. Further, when the height of the magnet means in the radial direction is increased, if the diameter of the brake drum is made the same in order to obtain a predetermined braking capability, the inner diameter of the magnet means becomes small, for example, the output of a transmission mounted on a vehicle. The radial height of the mounting flange for mounting the brake drum mounted on the shaft must be reduced. If the height dimension in the radial direction of the mounting flange mounted on the output shaft is reduced, the mounting operation becomes difficult when, for example, a propeller shaft is mounted on the mounting flange.
[0008]
The present invention has been made in view of the above facts,The technical challenge isEddy current type speed reducer capable of reducing the radial height of the magnet means,In particular, an eddy current type comprising a fixed magnet means and a rotatable movable magnet means arranged opposite to the inner peripheral surface of the brake drum, and selectively operating the movable magnet means to a braking position and a non-braking position. Reduction gearIs to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention,The above technical issuesTo solve,
"A brake drum driven by a rotating shaft, a fixed magnet means disposed to face the inner peripheral surface of the brake drum, and arranged to be rotatable in the circumferential direction adjacent to the fixed magnet means in the axial direction. In the eddy current reduction device comprising the movable magnet means configured to be operable at a predetermined braking position and a braking release position,
The fixed magnet means and the movable magnet means are each provided with a ring-shaped side plate made of a non-magnetic material and a side surface of the side plate at a predetermined interval in the circumferential direction, and the polarities of the end portions in the circumferential direction are relative to each other. A plurality of magnets arranged to have the same polarity on the facing surface, and a plurality of pole pieces arranged on both sides of the plurality of magnets,
The pole pieces of the fixed magnet means and the movable magnet means are respectively disposed so as to protrude from the outer peripheral surface of the side plate, and the outer peripheral side end portions protrude in directions approaching each other. ''
An eddy current type speed reducer characterized by the above is provided.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of an eddy current type speed reducer configured according to the present invention is illustrated.1 to 7Will be described in more detail.
[0014]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an eddy current type speed reducer constructed according to the present invention mounted on an output shaft of a transmission mounted on a vehicle. The eddy current type speed reducer in the illustrated embodiment includes a
[0015]
Next, the
The
[0016]
The magnet means 40 is disposed with the inner peripheral surface fitted to the outer peripheral surface of the inner
The fixed magnet means 50 will be described with reference to FIGS. The fixed magnet means 50 in the illustrated embodiment includes a pair of
[0017]
Similarly to the fixed magnet means 50, the movable magnet means 60 also includes a pair of
[0018]
An
[0019]
As described above, the magnet means 40 including the fixed magnet means 50 and the movable magnet means 60 includes an annular side plate and a plurality of permanent magnets disposed on the side plate at predetermined intervals in the circumferential direction. And a magnetic pole piece made of a ferromagnetic material disposed on both sides of each of the plurality of permanent magnets, so that conventional magnet means having a plurality of permanent magnets disposed on the outer peripheral surface of the magnet support cylinder Compared to the above, the height in the radial direction can be reduced, and the weight of the magnet means 40 and the
[0020]
The eddy current type speed reducer in the illustrated embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below.
First, the braking operation will be described. The movable magnet means 60 is rotated in one direction by a magnet actuating actuator (not shown), and the
[0021]
Hereinafter, the braking action will be described with reference to FIG.
When the magnets having the same polarity of the
[0022]
Next, the braking release operation will be described.
From the state shown in FIG. 3, the movable magnet means 60 is rotated in the other direction by operating the movable magnet means 60 in the other direction by a magnet actuating actuator (not shown). As shown in FIG. 6, when the
[0023]
Hereinafter, the reason why the braking action is released will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
As shown in FIGS. 6 and 7, when positioned at the brake release position, the
[0024]
By the way, the method of fixing the pole piece using the side plate similar to the present invention is applicable to other types of eddy current type reduction gears, and one reference example thereof is as follows.This will be described with reference to FIGS. In addition, it shows in FIG. 8 thru | or FIG.Reference example1 is different from the embodiment shown in FIGS. 1 to 7 in the
The
[0025]
The magnet means 40 includes a pair of
[0026]
An operating
[0027]
The eddy current type speed reducer shown in FIGS. 8 to 10 is configured as described above, and its operation will be described.
In the case where braking is performed by the eddy current type reduction gear, a braking action is performed by operating a magnet operating actuator (not shown) and positioning the
[0028]
Next, a case where braking is released will be described.
From a braking state indicated by a solid line in FIG. 8, a magnet actuating actuator (not shown) is operated to position the magnet means 40 at a braking release position indicated by a two-dot chain line in FIG. When the magnet means 40 is positioned at the braking release position, the
[0029]
next,Other reference examples in which the method of fixing the pole piece using the side plate similar to the present invention is applied to another type of eddy current type speed reducerThis will be described with reference to FIGS. 11 to 13. In addition, it shows in FIG. 11 thru | or FIG.Reference exampleThe eddy current type speed reducer is shown in FIG.Form1 is applied to the
As shown in FIGS.Reference exampleThe magnet means 40 includes a pair of
[0030]
The eddy current type speed reducer shown in FIGS. 11 to 13 is configured as described above, and its operation will be described.
When braking is performed by the eddy current type speed reducer, a magnet actuating actuator (not shown) is actuated to rotate the magnet means 40 in one direction so that each
[0031]
Next, the braking release operation will be described.
From the state shown in FIG. 12, a magnet actuator (not shown) is operated to rotate the magnet means 40 in the other direction, and each
[0032]
Although the present invention has been described based on the illustrated embodiment, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention. For example, in the illustrated embodiment, the magnet means is configured such that the magnet and the pole piece are sandwiched by a pair of side plates. However, the magnet means is configured such that the magnet and the pole piece are mounted on the side surface of one side plate. Also good.
[0033]
【The invention's effect】
Since the eddy current type speed reducer according to the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
[0034]
That is, according to the present invention, the magnet means disposed opposite to the inner peripheral surface of the braking drum driven by the rotating shaft is provided with the annular side plate and the side surface of the side plate in a predetermined direction in the circumferential direction. A plurality of magnets arranged at intervals and arranged such that the polarities of the end portions in the circumferential direction are the same on opposite surfaces, and arranged on both sides of each of the plurality of magnetsPole piece made of ferromagnetic materialAs compared with the conventional magnet means in which a plurality of permanent magnets are arranged on the outer peripheral surface of the magnet support cylinder, the radial height thereof can be reduced, and the magnet means and the magnet The weight of the magnet housing that houses the means can be reduced. Further, since the height of the magnet means in the radial direction can be reduced, the inner diameter of the magnet means can be increased when the diameter of the brake drum is the same in order to obtain a predetermined braking capability. Therefore, it is possible to increase the radial height of the mounting flange for mounting the braking drum mounted on the rotating shaft, and for example, when mounting a propeller shaft of a vehicle on the mounting flange, the mounting work is easy. Become.
And the eddy current type speed reducer of the present invention isThe fixed magnet means disposed opposite to the inner peripheral surface of the brake drum, and the movable magnet means disposed rotatably adjacent to the fixed magnet means in the circumferential direction. The fixed magnet means and the pole pieces of the movable magnet means are arranged so as to protrude from the outer peripheral surface of the side plate, and the outer peripheral side end portions protrude in directions approaching each other. Therefore, it is possible to reliably form a magnetic short circuit between the opposing pole pieces and a magnetic circuit to the outer braking drum, and no braking torque (drag torque) is generated when the brake is released, and more reliable when braking. A large braking force can be generated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a principal part showing an embodiment of an eddy current type speed reducer configured in accordance with the present invention.
FIG. 2 is a partial perspective view of a magnet housing and magnet means constituting the eddy current type reduction gear shown in FIG.
3 is a partial perspective view of magnet means constituting the eddy current type speed reducer shown in FIG. 1. FIG.
4 is a partial plan view of a fixed magnet means constituting the magnet means shown in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA in the braking state of the eddy current type speed reducer shown in FIG.
6 is a partial plan view of the magnet means shown in FIG. 3 in a brake release state.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part in a braking release state of the eddy current type reduction gear shown in FIG. 1;
[Fig. 8]The figure which shows one reference example of the eddy current type reduction gear which uses the side plate similar to this invention.
9 is a partial front view of magnet means constituting the eddy current type reduction gear shown in FIG.
10 is a cross-sectional view taken along the line BB in the braking state of the eddy current type reduction gear shown in FIG.
FIG. 11The figure which shows another reference example of the eddy current type reduction gear which uses the side plate similar to this invention.
12 is a cross-sectional view taken along the line CC of the eddy current reduction device shown in FIG. 11 in a braking state.
13 is a cross-sectional view taken along line CC in the brake released state of the eddy current type reduction gear shown in FIG.
[Explanation of symbols]
10: Transmission
11: Output shaft of transmission
20: Braking drum
23: Braking part of braking drum
24: Radiation fin
30: Magnet housing
40: Magnet means
50: Fixed magnet means
51: Side plate
52: Side plate
53: Permanent magnet
54: Pole piece
60: Movable magnet means
61: Side plate
62: Side plate
63: Permanent magnet
64: Pole piece
65: Sliding member
66: Arm
71: Side plate
72: Side plate
73: Permanent magnet
74: Pole piece
76: Actuating rod
Claims (1)
該固定磁石手段および該可動磁石手段は、それぞれ非磁性材からなる環状のサイドプレートと、該サイドプレートの側面に周方向に所定の間隔をおいて配設され周方向の端部の極性が相対向する面で同極となるように配置された複数個の磁石と、該複数個の磁石のそれぞれ両側に配設された複数個のポールピースとを具備しており、
該固定磁石手段および該可動磁石手段の該ポールピースは、それぞれ該サイドプレートの外周面より突出して配設され、かつ、外周側端部がそれぞれ互いに接近する方向に突出して形成されている、
ことを特徴とする渦電流式減速装置。A brake drum driven by a rotating shaft, a fixed magnet means disposed to face the inner peripheral surface of the brake drum, and arranged to be rotatable in the circumferential direction adjacent to the fixed magnet means in the axial direction. In the eddy current reduction device comprising the movable magnet means configured to be operable at a predetermined braking position and a braking release position,
The fixed magnet means and the movable magnet means are each provided with a ring-shaped side plate made of a non-magnetic material and a side surface of the side plate at a predetermined interval in the circumferential direction, and the polarities of the end portions in the circumferential direction are relative to each other. A plurality of magnets arranged to have the same polarity on the facing surface, and a plurality of pole pieces arranged on both sides of the plurality of magnets ,
The pole pieces of the fixed magnet means and the movable magnet means are respectively disposed so as to protrude from the outer peripheral surface of the side plate, and the outer peripheral side end portions are protruded in directions approaching each other.
An eddy current type speed reducer characterized by that.
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