JP4055302B2 - 渦電流減速装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は大型車両の摩擦ブレーキを補助する円板型の渦電流減速装置、特に小型で放熱性に優れた渦電流減速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特願平１０−１０６９６３号などに開示される渦電流減速装置では、磁石支持筒を収容する案内筒が制動ドラムの内部に収容されるので、制動時制動ドラムに発生する熱の放散が十分でなく、制動ドラムが過熱状態になると制動能力が著しく低下するという問題がある。
【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、全体として小形で放熱性に優れ、制動能力が高い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円板と、車体などの非回転部分に配設した非磁性体からなる断面長方形の内空部を有する案内筒と、該案内筒の端部を閉鎖しかつ前記制動円板の片面に接近して配した非磁性体からなる覆板と、前記案内筒の内空部に収容した一方が正逆回動可能で他方が不動の非磁性体からなる少くとも内外２つの磁石支持輪と、該磁石支持輪に周方向等間隔に結合した多数の磁石と、該各磁石の周方向の両端部磁極面にそれぞれ基端面が接し先端面が前記覆板に接近するように前記磁石支持輪に結合した強磁性部材と、前記内外の磁石支持輪の磁石が径方向に重なる制動位置と、前記内外の磁石支持輪の磁石が周方向に半配列ピツチだけずれた非制動位置とに一方の磁石支持輪を回動する手段とを具備することを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明では制動円板の片面に対向する案内筒の内空部に内外２つの磁石支持筒が収容される。各磁石支持筒には磁極が周方向に並ぶ多数の磁石が周方向等間隔に結合され、磁石の周方向の両端部磁極面に１対の強磁性部材が接するように取り付けられる。強磁性部材は制動円板の軸方向へ湾曲され、先端面を制動円板に接近して配される。実際には、案内筒を閉鎖する覆板に対向される。また、内外２つの磁石支持輪の強磁性部材は、覆板に対向する部分で互いに径方向に接近するように突部を備えられる。
【０００６】
制動時、内外の磁石支持輪の磁石が互いに重なる位置（径方向に並ぶ位置）では、内外１対の磁石支持輪の磁石は制動円板に磁界を及ぼし、磁石と制動円板との間に強磁性部材を介して磁気回路を形成する。回転する制動円板が磁石からの磁界を横切る時、制動円板の内部に渦電流が発生し、制動トルクを発生する。
【０００７】
非制動時、可動の磁石支持輪を磁石の半配列ピツチだけ回動すると、可動の磁石支持輪の強磁性部材が先端部だけで、不動の磁石支持輪の強磁性部材に重なり、可動の磁石支持輪と不動の磁石支持輪との間で周方向に延びる磁気回路を形成し、制動円板には磁界を及ぼさない。
【０００８】
【実施例】
図１は本発明に係る渦電流減速装置の正面断面図、図２は同渦電流減速装置を周方向に展開して示す平面断面図である。回転軸４に結合された制動円板２の片面に対向して、案内筒３が非回転部分に支持される。非磁性体からなる案内筒３は外筒部３ａと内筒部３ｂと端壁３ｃを備え、制動円板２に対向する端部を薄い非磁性体からなる覆板８により閉鎖される。案内筒３の断面長方形の内空部１０に内外１対の磁石支持輪５，１５が収容される。図示の実施例では、外側の磁石支持輪５が案内筒３と別体に構成され、かつ図示してないアクチユエータまたは電動機により回動可能とされる。例えば、磁石支持輪５は案内筒３の端壁３ｃのスリツトを経て外部へ突出する軸部に設けた歯車を、案内筒３に配設した電動機の主軸の歯車に噛み合せるなどして、正逆回動可能に構成される。内側の磁石支持輪１５は案内筒３の端壁３ｃと一体に構成される。各磁石支持輪５，１５の制動円板２と対向する側面には多数の磁石（永久磁石）６が周方向等間隔に、かつ周方向の端部が磁極をなすように結合される。磁石６と磁石１６の磁極は互いに同方向に配置される。
【０００９】
図２に示すように、磁石６の端部磁極面には強磁性部材７が接するように取り付けられる。強磁性部材７は磁石６に接していれば磁石支持輪５に結合されていても構わない。強磁性部材７は基端面が磁石６の端部磁極面と同様の長方形をなす。強磁性部材７はＣ字形に湾曲されて先端面７ｂを覆板８を介して制動円板２の側面に対向するように構成される。強磁性部材７の先端部には径内方へ突出する突部７ａが形成され、同様に磁石支持輪１５の強磁性部材１７の先端部に径外方へ突出する突部１７ａが形成される。突部７ａと突部１７ａとは互いに接近しかつ相対向するように構成される。磁石支持輪５は例えばアルミニウムから鋳造する場合に、磁石６と強磁性部材７とを鋳込むようにして一体に構成される。磁石支持輪１５に結合される磁石１６と強磁性部材１７についても、磁石支持輪５と同様に構成され、磁石支持輪１５が案内筒３の端壁３ｃと一体に構成され、かつ直径が磁石支持輪５よりも小さい点で異なる。
【００１０】
次に、本発明による渦電流減速装置の作動について説明する。制動時、磁石支持輪５の磁石６は磁石支持輪１５の磁石１６の外周側に重なつた状態にある。各磁石６，１６はそれぞれ強磁性部材７，１７を経て制動円板２に磁界を及ぼし、図２に示すように、磁気回路ｚを形成する。したがつて、回転する制動円板２が磁石６，１６からの磁界を横切る時、制動円板２の内部に渦電流が流れ、制動トルクを発生する。
【００１１】
非制動時、磁石支持輪５を磁石６の半配列ピツチだけ回動すると、図３に示すように、磁石支持輪５の強磁性部材７の先端部の突部７ａだけが強磁性部材１７の先端部の突部１７ａに重なる。磁石６と磁石１６との間に強磁性部材７，１７を介して短絡磁界が形成され、制動円板２には磁界を及ぼさない。
【００１２】
図４に示す実施例は、回転軸４に左右１対の制動円板２を結合し、１対の制動円板２の間に非磁性体からなる案内筒３を配設したものであり、案内筒３の両端は制動円板２に接近され、かつ非磁性体からなる環状の薄い覆板８により閉鎖される。磁石支持輪５は外筒部３ａに回動可能に支持される一方、磁石支持輪１５は内筒部３ｂと一体に構成される。磁石６と強磁性部材７が磁石支持輪５の内周面に結合される。磁石６の周方向の端部磁極面に、Ｔ字形をなす強磁性部材７の中央部分が結合され、強磁性部材７の両側端面７ｂは覆板８に接近して対向される。同様に、磁石１６と強磁性部材１７が磁石支持輪１５の内周面に結合される。磁石１６の周方向の端部磁極面に、平面断面がＹ字形をなす強磁性部材１７の中央部分が結合され、強磁性部材１７の両側端面１７ｂは覆板８に接近して対向される。図６に示すように、強磁性部材７の平面断面はＴ字形の構成にしてもよい。
【００１３】
図４に示す渦電流減速装置も、図１〜３に示すものと同様に、磁石支持輪５を磁石６の半配列ピツチだけ正逆回動することにより、磁石支持輪５，１５の磁石６，１６が互いに重なる制動位置と、磁石支持輪５，１５の磁石６，１６が互いに半配列ピツチだけ周方向にずれた非制動位置とに切り換わる。
【００１４】
上述の各実施例では可動の磁石支持筒と不動の磁石支持筒とを交互に同心に配設したが、３つまたは４つの磁石支持筒を同心に配設しても同様の作用効果が得られる。
【００１５】
【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円板と、車体などの非回転部分に配設した非磁性体からなる断面長方形の内空部を有する案内筒と、該案内筒の端部を閉鎖しかつ前記制動円板の片面に接近して配した非磁性体からなる覆板と、前記案内筒の内空部に収容した一方が正逆回動可能で他方が不動の非磁性体からなる少くとも内外２つの磁石支持輪と、該磁石支持輪に周方向等間隔に結合した多数の磁石と、該各磁石の周方向の両端部磁極面にそれぞれ基端面が接し先端面が前記覆板に接近するように前記磁石支持輪に結合した強磁性部材と、前記内外の磁石支持輪の磁石が径方向に重なる制動位置と、前記内外の磁石支持輪の磁石が周方向に半配列ピツチだけずれた非制動位置とに一方の磁石支持輪を回動する手段とを具備したものであり、案内筒の外筒部と内筒部が外気に曝され、制動円板と案内筒との隙間へ外気が入りやすいので、制動時に制動円板に発生する熱が効率的に放出される。したがつて、制動時の熱による制動能力の低下が抑えられる。
【００１６】
特に、案内筒と制動円板との間へ外気を取り込みやすくなつているので、制動円板の熱歪みを最小限に抑えることができる。したがつて、熱に対する構造上の対策が不要になり、構造の単純化と製造経費の低減を図ることができる。
【００１７】
非制動と制動位置との切換え動作を行う切換え機構の構造上の空間（スペース）が小さくなり、装置全体を小形化できる。
【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正面断面図である。
【図２】同渦電流減速装置の制動状態を周方向に展開して示す平面断面図である。
【図３】同渦電流減速装置の非制動状態を周方向に展開して示す平面断面図である。
【図４】本発明の第２実施例に係る渦電流減速装置の正面断面図である。
【図５】同渦電流減速装置を周方向に展開して示す平面断面図である。
【図６】同渦電流減速装置の強磁性部材の変更実施例を示す平面断面図である。
【符号の説明】
２：制動円板 ３：案内筒 ４：回転軸 ５：磁石支持輪 ６：磁石 ７：強磁性部材 ７ａ：突部 ７ｂ：先端面 ８：覆板 １０：内空部 １５：磁石支持輪 １６：磁石 １７：強磁性部材 １７ａ：突部 １７ｂ：先端面

Claims (2)

1. 回転軸に結合した制動円板と、車体などの非回転部分に配設した非磁性体からなる断面長方形の内空部を有する案内筒と、該案内筒の端部を閉鎖しかつ前記制動円板の片面に接近して配した非磁性体からなる覆板と、前記案内筒の内空部に収容した一方が正逆回動可能で他方が不動の非磁性体からなる少くとも内外２つの磁石支持輪と、該磁石支持輪に周方向等間隔に結合した多数の磁石と、該各磁石の周方向の両端部磁極面にそれぞれ基端面が接し先端面が前記覆板に接近するように前記磁石支持輪に結合した強磁性部材と、前記内外の磁石支持輪の磁石が径方向に重なる制動位置と、前記内外の磁石支持輪の磁石が周方向に半配列ピツチだけずれた非制動位置とに一方の磁石支持輪を回動する手段とを具備することを特徴とする渦電流減速装置。
2. 前記案内筒が回転軸に結合した１対の制動円板の間に配設される、請求項１に記載の渦電流減速装置。

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