JPH0412660A - 渦電流式減速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、磁力源に永久磁石を用いた渦電流式減速装置
に係り、特に、制動解除時の引きずり制動を低減する渦
電流式減速装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、長い坂道の降板時等において、車両に生じる加
速を阻止すべく車両に安定した連続的な減速制動を与え
、メインブレーキであるフットブレーキの焼損を防止す
る減速制動装置（リターダ）として渦電流式減速装置が
知られている。

この渦電流式減速装置は、車輪の回転と連動するプロペ
ラシャフト等の回転軸に取り付けられたロータと、この
ロータに近接させて車体フレーム等の固定側に取り付け
られた電磁石や永久磁石等の磁力源とからなっており、
固定側の磁力源と回転側のロータとの相対速度差によっ
てロータにその回転に制動を与える渦電流を生じさせ、
車両に減速制動を与えるものである。

このような渦電流式減速装置を小型化・軽量化するため
には、上記磁力源に強力な磁力を有するコンパクトな永
久磁石を採用することが得策である。

本出願人は、先に、磁力源に永久磁石を用いた渦を流式
減速装置を種々開発した。（例えば、特願平１−２１８
４９９号、特願平１−２１８４９８号、特願平１−２２
１５５５号等）第８図にその一例としての渦′ｒｊＬ流
式減軸ａにドラム状のロータｂが取付けられており、こ
のロータｂの内側に位置させてミッションケース（図示
せず）に支持された永久磁石Ｃがドラム状のロータｂの
軸方向に往復動自在に、換言すると、ロータｂに対して
近接離間移動自在に設けられている。

上記永久磁石Ｃは、ドラム状のロータｂの内周面に臨む
磁極がＮ極、Ｓ極交互になるように所定の間隔を隔てて
支持リングｄ上に周設されている。

この渦電流式減速装置Ｘを作動させ、車両に減速制動を
与える場合、永久磁石Ｃが周設された上記支持リングｄ
をエアシリンダ等のアクチュエータｅによって第８図に
実線で示すように図中右方向にスライド移動させ、支持
リングｄ上の永久磁石Ｃをロータｂに近接させる。する
と、固定側である支持リングｄ上の極性の興なる隣接す
る永久磁石Ｃと回転側であるロータｂとの間に、Ｎ極と
Ｓ極とを結ぶ磁気回路が構成され、ロータｂの内周面に
ロータｂの回転に制動力を与える渦電流が流れ、ロータ
ｂが接続された出力軸ａに制動力が加わり、車両の減速
移動が達成される。

この減速制動を解除する場合、永久磁石Ｃが周設された
上記支持リングｄをアクチュエータｅによって第８図に
破線で示すように図中左方向にスライド移動させて支持
リングｄ上の永久磁石Ｃをロータｂから離間させ、永久
磁石Ｃとロータｂとを磁気的に切断して減速制動を解除
する。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、その減速制動時にロータｂ内周面に流れる渦
電流は、エネルギ損となってロータｂを発熱させる。

従って、このロータｂは、その放熱冷却性を向上させる
べく、ロータｂのドラム幅が限られた車両への取付スペ
ースの範囲内で広げられている。

しかしながら、第８図に示すように、ロータｂのドラム
幅Ｗを永久磁石Ｃの離間方向（図中左方向）へ広げると
、減速制動解除時に、離間位置の永久磁石Ｃ（図中破線
で示す）の磁気の一部がアルミ製（図中ドツトで表す）
のカバ一部材ｆを通って図中−点鎖線ｇで示す如くロー
タｂと磁気的に接続してしまう。

この結果、減速制動解除時にもロータｂには常に微量の
渦電流が流れ、引きずり制動が加わることになる。この
磁気漏れによる渦電流は、微量とはいえ常にロータｂに
流れることから、その発熱量がロータｂに蓄積されて、
ロータｂに熱歪み或いは熱亀裂を生じさせる虞れがある
。

また、上記磁気漏れ部に鉄粉等のダストｈが付着してし
まう問題も生じる。

この対策として、永久磁石すを覆って設けられるカバ一
部材ｆの厚さを、第８図に示す厚さｔｌから第９図に示
す如く厚さｔ２へとより厚く形成して、制動解除時にお
ける離間位置の永久磁石Ｃとロータｂとの距離ｊｌを長
くすることにより、永久磁石Ｃとロータｂとの磁気的接
続を弱め上記磁気漏れによる引きずり制動を低減するこ
とが考えられる。

しかしながら、この対策では、制動時における近接位置
の永久磁石Ｃとロータｂとの距離ｊ２も長くなってしま
うことから、制動力の低下も招いてしまう。

また、カバ一部材ｆをより厚く形成することは、重量が
増大すると共にロータｂの外径が大型化することになる
。よって、重く且つ大型化したこの渦電流式減速装置Ｙ
を車両に取り付けようとすると、限られた取付スペース
の範囲中に納まりきれずに他部品と干渉してしまう問題
が生じる。

一方、第８図に示すロータｂのドラム幅を上述とは逆に
図中右方向へ広げると、広げられたロータｂがミッショ
ンの出力軸ａに締結されるプロペラシャフト（図示せず
）の締結部側に大きくオーバーハングすることになり、
プロペラシャフトの締結作業性が［７＃ｉに悪化してし
まう。

以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、減速
制動時の制動力を低下させることなく減速制動時の引き
ずり制動を低減できる渦電流式減速装置を提供するもの
である。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明の渦電流式減速装置は
、回転軸に取り付けらたロータと、該口−タに近接する
ことにより上記回転軸に制動を与えると共に、離間する
ことにより制動を解除する永久磁石とを備え、且つ上記
永久磁石の離間時のロータとの間隙を広くすべく、永久
磁石の一部を切り欠いたことから構成されている。

［作用］ 永久磁石をロータから離間させる減速制動解除時におい
て、永久磁石の一部が切り欠かれてロータと永久磁石と
の間隙が広く形成されていることから、ロータと永久磁
石との間に磁気的絶縁材である空気層が上記間隙に応じ
た厚さに形成される。

よって永久磁石とロータとの距離が遠くなることと相俟
って、永久磁石とロータとの磁気的接続が弱まり、引き
ずり制動が低減する。

また、永久磁石をロータに近接させる減速制動時には、
永久磁石をロータに充分近接させることにより、上記切
り欠きに起因する制動力の低下は殆んど生じない。

［実施例］ 本発明の一実施例を添付図面に従って説明する。

第１図に示すように、自動車のトランスミッションの出
力軸１に、軸１の径方向外方に延出させてフランジ部２
が形成されており、このフランジ部２にパーキングブレ
ーキ用のブレーキドラム３と渦電流式減速装置のロータ
４とが取付ポルト５によって共線めされている。

上記ロータ４は、導体でかつ磁性体の例えば低カーボン
の鋼材から有底円筒状にいわゆるドラム形状に形成され
ており、上記出力軸１と同軸上に位置させて設けられて
いる。このドラム形状のロータ４の内側に位置させて、
ミッションケース６によって支持された永久磁石７がド
ラムの軸方向に往復動自在に設けられている。また、ド
ラムの外側には冷却フィン８が設けられている。

この永久磁石７は、上記出力軸１と同君的に配置された
円環状の支持リング９上に付設されており、支持金具１
０によってミッションケース６に支持されている。さら
に詳しくは、この永久磁石７は、強力な磁力を発揮すべ
く、ネオジム等の希土類から軽量コンパクトに成形され
ており、第３図及び第４図に示す如く、ドラム形状のロ
ータ４の内周面に臨んでその周方向にＮ極、Ｓ極が交互
になるように所定の間隔を隔てて偶数個（８個〜１２個
程度）支持リング９上に周設されている。

上記永久磁石７及び支持リング９は、永久磁石７がロー
タ４に対して近接離間移動することを許容するカバ一部
材１１によって密閉されている。

このカバ一部材１１は、出力軸１と同君的な中空円環状
に成形されており、上記ドラム形状のロータ４の内周側
に位置させて、ロータ４と所定の間隙（エアギャップ）
を保って設けられている。

また、このカバ一部材１１には上記永久磁石７を往復動
させるためのエアシリンダからなるアクチュエータ１２
が付設されている。

上記永久磁石７及び支持リング９を密閉収容するカバ一
部材１１は、その材質がカバ一部材１１の部位に応じて
透磁率の大きな強磁性体１３（図中斜線で表す）と透磁
率の小さな磁気的絶縁材である非磁性体１４（図中ドツ
トで表す）とによって成形されている。

詳しくは、このカバ一部材１１は、上記永久磁石７及び
支持リング９を第１図に実線で示すように図中右方向に
移動させた際、永久磁石７とロータ４とを磁気的に接続
すべく、第２図及び第３図に示すように、支持リング９
上の夫々の永久磁石７が夫々ロータ４に臨む部分（ポー
ルピース部分）が低カーボンの鋼鉄等の強磁性体１３に
よって成形されている共に、それ以外の部分がアルミニ
ウム等の非磁性体１３によって成形されている。すなわ
ち、上記強磁性体１３と非磁性体１４とは、ロータ４の
円周面に沿って交互に設けられることになる。

また、このカバ一部材１１は、上記永久磁石７及び支持
リング９を第１図に破線で示すように図中左方向に移動
させた際、永久磁石７の磁気をカバ一部材１１内に磁気
遮蔽すべく、第２図及び第４図に示すように、永久磁石
７を取り囲む部分がその周方向全周に亙って低カーボン
の鋼鉄等の強磁性体１５によって成形されている。

本実施例の特長とするところは、第１図に破線で示すよ
うに、上記カバ一部材１１内に収容される永久磁石７を
アクチュエータ１２によって図中左方向に移動した際、
すなわちロータ４から離間移動した際に、永久磁石７と
ロータ４との間隙Ｃ３を広く形成ずべくロータ４に臨む
永久磁石７の一部が切り欠かれている点である。詳しく
は上記永久磁石７は、図中破線で示す離間位置において
、カバ一部材１１の非磁性体１４（図中ドツトで示す）
に臨む部位が四階段状に切り欠かれている。すなわち、
上記永久磁石７には凹状切欠部１６が形成されている。

また、この切り欠きに対応して、上記永久磁石７を図中
右方向に移動した際、すなわちロータ４に近接移動した
際に、永久磁石７の凹部切欠部１６に符合するようにカ
バ一部材１１の内面の一部が凸状に突出されている。す
なわち、上記カバ一部材１１の内面には凸状突出部１７
が形成されている。

以上の構成からなる本実施例の作用について述べる。

車両に減速制動を与える場合、第１図に実線で示すよう
に、永久磁石７をアクチュエータ１２によって図中右方
向に、すなわち、ロータ４に近接移動させる。

すると、第３図に示すように、固定側である永久磁石７
と回転側であるロータ４との間に、Ｎ［！とＳ極とを結
ぶ磁気回路１８が構成され、ロータ４内周面にロータ４
の回転に制動を与える渦電流が流れ、ロータ４が締結さ
れた出力軸１に制動力が加わり、車両の減速制動が達成
される。

この際、第１図に示す如く、永久磁石７の凹状切欠部１
６とカバ一部材１１内面の凸状突出部１７とが符合する
ことにより、永久磁石７とカバ一部材１１内面との間に
形成される磁気的絶縁材としての空気層ｃ２の層厚を薄
くすることができる。よって永久磁石７の凹状切欠部１
６とロータ４との間隙（距離）が広くなることに起因す
る制動力の低下が最低限度に低減できる。

一方、この減速制動を解除する場合、第１図に破線で示
すように、永久磁石７をアクチュエータ１２によって図
中左方向に、すなわち、ロータ４から離間移動させる。

すると、第４図に示すように、固定側である永久磁石７
と同様に固定側であるカバ一部材１１との間に、Ｎ極と
Ｓ極とを結ぶ磁気回路１９が構成されて磁気遮蔽状態と
なり第１図に示す回転側であるロータ４へ磁気が漏れる
ことはない。よって、ロータ４に渦電流が生起されるこ
とはなく、車両の減速制動が解除される。

この際、第１図に示すように、永久磁石７には、その一
部が四階段状に切り欠かれた凹状切欠部１６が形成され
ていることから、永久磁石７とロータ４との間に大きな
間隙ｃ１が形成されることになる。この結果、永久磁石
７とカバ一部材１１内面との間に透磁率の小さな磁気的
絶縁材である空気層Ｃ１が形成され、永久磁石７とロー
タ４との距離が遠くなったことと相俟って、永久磁石と
ロータとの磁気的接続が弱まる。

従って、第１図に破線で示す離間位置の永久磁石７の磁
気の一部が、カバ一部材１１の非磁性体１４（アルミニ
ウム等）を通過して、ロータ４と磁気的に接続すること
によって生じる引きずり制動が、実用上問題ない程度に
抑制・低減される。

よって、本実施例に示す渦電流式減速装置によれば、第
９図に示す渦電流式減速装置Ｙの如く重量が増大しなり
大型化したりすることなく、減速制動解除時の引きずり
制動を実用上問題ない程度に抑制・低減できると共に減
速制動時の制動力も充分に確保できる。

なお、本実施例においては、第１図に示す如く永久磁石
７の凹状切欠部１６を階段状に形成したが、これに限ら
ず、上記凹切欠部１６を第５図、第６図及び第７図に示
すように傾斜状に形成してもよい。要は、上記切り欠き
によって永久磁石７の離間位置における永久磁石７とロ
ータ４との間隙ＣＩ　　（距離）が広くなって、この間
隙ｃ１に磁気的絶縁材である空気層Ｃ１が形成されて永
久磁石７とロータ４との磁気的接続が弱まる構成であれ
ばよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、次のごとき優れた
効果が発揮できる。

減速制動時の制動力を低下させることなく、減速制動時
に生じる引きずり制動を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す渦電流式減速装置の要
部側断面図、第２図は第１図に示すカバ一部材の斜視図
、第３図は第１図の■−■線断面図、第４図は第１図の
ＩＶ−ＴＶ線断面図、第５図、第６図および第７図は本
発明の変形実施例を示す渦電流式減速装置の要部ｅＪ＠
面図、第８図及び第９図は本出願人が先に開発した渦電
流式減速装置を示す要部側断面図である。 図中、１は回転軸である出力軸、４はロータ、７は永久
磁石、１６は切欠部、Ｃ１は間隙である。 特許出願人　　いすダ自動車株式会社 代理人弁理士　　絹　　谷　　信　　雄第３図 第４図 手続補正書防式） 平成２年８月３日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、回転軸に取り付けらたロータと、該ロータに近接す
   ることにより上記回転軸に制動を与えると共に、離間す
   ることにより制動を解除する永久磁石とを備え、且つ上
   記永久磁石の離間時のロータとの間隙を広くすべく、永
   久磁石の一部を切り欠いたことを特徴とする渦電流式減
   速装置。