JPH04161053A - 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］ 本発明は主として大型車両に搭載されて摩擦ブレーキを
補助する渦電流式減速装置、特に長時間の制動に対し制
動ドラムの温度上昇を抑え、安定した制動性能を発揮す
る渦電流式減速装置に関するものである。

［従来の技術］ 本出願人は特願平］−２１８４９９号により、第５図に
示すような渦電流式減速装置を提案した。車両用変速機
の歯車箱の端壁から突出する出力回転軸１に、取付フラ
ンジ２がスプライン嵌合されかつ外れないようにナツト
１ａにより締結される。取付フランジ２に駐車ブレーキ
の制動ドラム３の端壁と、減速装置の制動ドラム４のフ
ランジ部４ａが重ね合され、複数のボルト５により締結
される。

制動ドラム４の外周面に周方向等間隔に、多数の冷却フ
ィン７が備えられる。

導体からなる制動ドラム４の内側に、断面箱形の内空部
を有する非磁性体からなる固定枠９が配設される。固定
枠９は歯車箱の壁部に適当な手段により固定されるもの
であり、外筒と内筒の両端に環状の端壁板を結合して構
成してもよいが、図示の固定枠９は普通の鉄などの材料
からなる左半部の断面コ字形をなす筒形の枠１６と、ア
ルミニウムなどの非磁性体からなる断面逆り字形をなす
筒形の枠１５とを、多数のボルト１８により結合して構
成される。

制動ドラム４の内周面と対向する固定枠９の外筒すなわ
ち枠１５の周壁に、周方向等間隔に多数の開口が設けら
れ、これらの開口に強磁性板（ポ−ルピース）１４が嵌
合固定される。固定枠９に周方向等間隔に複数（好まし
くは３個）のアクチュエータ１０が支持される。アクチ
ュエ・−夕１０のシリンダ１１に嵌合したピストン１２
から固定枠９の内空部へ延びるロッド１３の端部に磁石
支持環８か結合される。

磁石支持環８は固定枠９の案内壁１６ａに軸方向移動可
能に支持される。磁石支持環８の外周面に、各強磁性板
１４と対向する同数の永久磁石６が、極性を交互に異な
らしめて結合される。

制動時、アクチュエータ１０の左端室へ供給される加圧
空気により、ロッド１３を介して磁石支持環８が案内壁
１６ａに沿って右方へ押されると、図示のように永久磁
石６が強磁性板１４と重なる。

回転する制動ドラム４か、永久磁石６から強磁性板１４
を透過する磁力線を横切ると、制動ドラム４に渦電流が
流れ、制動トルクを受ける。

［発明が解決しようとする問題点］ 高速道路や山岳道路を多く利用する大型車両の場合に、
長い下り坂で渦電流式減速装置による制動を行うと、制
動ドラム４の温度が６００℃を超えることがある。

勿論、制動ドラム４は冷却フィン７により放熱性を高め
られているか、第５図に等混線で表すように（理解を助
けるために、ハツチングは省略した）、従来の制動ドラ
ム４は内周面の軸方向中央部の温度が非常に高くなり、
制動ドラム４が熱変形を起したり、亀裂を生しる恐れが
ある。ここで、制動ドラム４の最高温度となる部分か、
軸方向中心よりも左端（開放端）側に片寄っているのは
、制動ドラム４の右端側がスポーク４ｂを介してフラン
ジ部４ａに結合されているため、制動ドラム４の右端側
の熱がフランジ部４ａへ迅速に伝達され、温度上昇が抑
えられるからである。

制動ドラム４の熱に対する強度を確保するために、制動
ドラム４の熱容量を大きくすると大形になり、重量増加
を来たし、車両への搭載が難しくなる。また、制動ドラ
ム４の内周面と強磁性板１４の外周面との間の隙間Ｃ（
通常は１闘程度）を拡大すれば、制動ドラム４の温度は
低下するが、永久磁石６が制動ドラム４に及ぼす制動ト
ルクも低下し、本来の機能を果さなくなる。

本発明の目的は上述の問題に鑑み、制動ドラムの内周面
と磁石（または強磁性板）の外周面との隙間を部分的に
拡げることにより、制動トルクの低下を避けつつ、制動
ドラムの高温部の最高温度を抑え、熱に対する強度を保
つ、渦電流式減速装置を提供することにある。

［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の構成は制動ドラム
の内部に配設した円筒形の固定枠に、周方向等間隔かつ
制動ドラムに対する極性が交互に異なるように多数の磁
石を配設し、制動ドラムの磁石と対向する内周面の軸方
向中央部付近に、周方向のくぼみを設けたものである。

［作用］ 本発明によれば、制動ドラムの内周面の軸方向中央部な
いし開放端側に周方向のくぼみを設けることにより、磁
石が制動ドラムのくぼみに及ぼす磁界が弱くなり、渦電
流による熱の発生量が抑えられる。また、制動ドラムの
くぼみにより磁石と制動ドラムの隙間が部分的に拡がり
、冷却性が高められるので、高温部となる制動ドラムの
軸方向中央部の温度上昇が抑えられ、制動ドラムの両端
側の温度に近くなる。

本発明に係るくぼみは、制動ドラムの内周面へ局部的に
設けるものであるから、磁石と制動ドラムの内周面との
隙間を全面的に拡げるよりは、制動トルクの低下が少く
、制動ドラムの局部的な高温化が避けられ、制動ドラム
の耐久性が確保される。

［発明の実施例］ 第１図は本発明に係る渦電流式減速装置の制動ドラムと
固定枠の側面断面図である。固定枠９は普通の材料から
なる断面コ字形をなす筒形の枠（第５図参照）と、非磁
性体からなる断面逆り字形をなす筒形の枠１５とを、多
数のボルトにより結合して構成される。枠１５の内部に
磁石支持環８が制動ドラム４の軸線方向に摺動可能に支
持され、磁石支持環８の外周面に結合した永久磁石６か
ら、枠１５の周壁に結合した強磁性板］４を透過して制
動ドラム４へ向う磁力線を、回転する制動ドラム４が横
切る時、制動ドラム４に渦電流が発生し、制動ドラム４
が制動トルクを受ける。

図示の実施例では、放熱性を高めるために、制動ドラム
４は回転軸に結合されるフランジ部から放射方向に延び
る多数のスポーク４ｂに支持される。スポーク４ｂの外
端は、制動ドラム４の右端縁に設けた切欠４ｃへ係合さ
れ、かつ溶接により結合される。

制動ドラム４の外周面に結合される冷却フィン７は、制
動ドラム４の回転方向に対し傾けて配設され、冷却フィ
ン７の左端部は制動ドラム４の端部から左方へ長く突出
される。

本発明によれば、制動ドラム４の内周面４ｅの軸方向中
央部、好ましくは軸方向中心よりも開放端（左端）側へ
片寄った部分に、周方向の浅いくぼみ２１が形成される
。くぼみ２１の深さｄは、制動ドラム４の内周面４ｅと
強磁性板１４との間の隙間Ｃ（第５図参照）の約１，２
〜１．４倍、くぼみ２１の幅Ｗは永久磁石６の幅の約０
．１〜０．３倍とする。くぼみ２１の断面形状について
は、制動ドラム４の温度分布に対応した形状とする。す
なわち、第１図の実施例では、制動ドラム４の軸方向中
心側が深く、開放端側へ次第に浅くなるような形状とす
る。

本発明によれば、制動ドラム４の内周面にくぼみ２１を
設けたことにより、くぼみ２１の付近の冷却効果が高く
なり、また渦電流による発熱量が減少するので、温度上
昇が抑えられる。したがって、温度上昇による制動性能
の低下が抑えられ、熱による制動ドラム４の変形や破損
に対する安全性が向上される。

第２図に示す実施例は、制動ドラム４の軸方向中心より
も開放端側に片寄った部分から開放端まで幅Ｗが広く、
深さｄが浅い周方向のくぼみ２２を、制動ドラム４の内
周面４ｅに設けたものである。くぼみ２２は制動ドラム
４の開放端まで拡がっているから、放熱性が向上し、永
久磁石６と重なり合う部分の幅Ｗは狭くてもよい。

制動ドラム４の最高温度となる部分は、くぼみ２２より
も中心側になるが、くぼみ２２による冷却性が高くなる
ので、制動ドラム４の内周面４ｅの軸方向中央部の温度
上昇が抑えられる。

第３図に示す実施例は、制動ドラム４の内周面４ｅにつ
いて、開放端側をテーパ状にカットしたものである。テ
ーパ状のくぼみ２３が永久磁石６の外面と対向する部分
の幅Ｗは、第２図の実施例よりも狭くても、制動ドラム
４の開放端側の冷却性が高いので、制動ドラム４の軸方
向中央部の温度上昇が抑えられる。

第４図は制動ドラムの内周面に対向して、多数の電磁石
を配置した渦電流式減速装置の実施例を示す。変速機の
出力軸に結合される取付フランジ２に、断面丁字形をな
す円筒体のフランジ３ｂが重ね合され、ボルト５により
結合される。円筒体の左半分が駐車ブレーキの制動ドラ
ム３とされ、右端部に制動ドラム４のディスク部ないし
端壁３５が重ね合され、ボルト３６により結合される。

端壁３５に多数の通風穴３４が周方向等間隔に配列され
る。制動ドラム４の外周壁に多数の冷却フィン７が形成
される。

制動ドラム４を囲むように、円筒形の固定枠３１が配設
され、固定枠３１の外周壁に周方向等間隔に多数（図示
の例では８個）の電磁石３０が結合される。電磁石３０
は磁性体からなる軸部３３に電磁コイル３２を巻装して
なり、軸部３３の外端に制動ドラム４の内周面４ｅに対
向するフランジ３３ａか形成される。

制動ドラム４の内周面４ｅの軸方向中央部、好ましくは
軸方向中心よりも開放端（左端側）へ片寄った部分に、
周方向のくぼみ２１が設けられる。

制動時、制動ドラム４に発生する渦電流のエネルギは熱
に変換される。くぼみ２１により制動ドラム４の軸方向
中央部の渦電流が抑えられるので、発熱量が少くなり、
くぼみ２１の冷却効果と相俟って、制動ドラム４の軸方
向中央部の温度上昇が抑えられる。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、制動ドラムの内部に配設した円
筒形の固定枠に、周方向等間隔かつ制動ドラムに対する
極性が交互に異なるように多数の磁石を配設し、制動ド
ラムの磁石と対向する内周面の軸方向中央部ないし開放
端側に、周方向のくぼみを設けたものであり、（ぼみは
制動ドラムの高温部だけに設けるものであるから、全体
からみれば制動トルクの低下は僅かなものであり、制動
ドラムのくぼみの部分で磁石との隙間が拡がり、冷却性
が高くなるとともに、渦電流による発熱量が少くなるの
で、制動ドラムの局部的な温度上昇が避けられ、制動ド
ラムの熱に対する耐久性が向上される。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明の第１〜３実施例に係る永久磁石型
渦電流式減速装置の制動ドラムと固定枠の側面断面図、
第４図は本発明の第４実施例に係る電磁石型渦電流式減
速装置の制動ドラムと固定枠の側面断面図、第５図は従
来の永久磁石型渦電流式減速装置の側面断面図である。 ４：制動ドラム　４ｅ：内周面　６：永久磁石８：磁石
支持環　９　固定枠　１４９強磁性板２１〜２３．くぼ
み　３０　電磁石 特許出願人　いすパ自動車株式会社 特許出願人　住友金属工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 制動ドラムの内部に配設した円筒形の固定枠に、周方向
   等間隔かつ制動ドラムに対する極性が交互に異なるよう
   に多数の磁石を配設し、制動ドラムの磁石と対向する内
   周面の軸方向中央部付近に、周方向のくぼみを設けたこ
   とを特徴とする渦電流式減速装置。