JPH0515140A - 渦電流式減速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成が簡単で固定枠の内部に配置でき、磁石
支持環の永久磁石を利用して磁石支持環の正逆回動によ
る切換え動作を図る。 【構成】 回転軸４に結合した制動ドラム１３の内部へ
断面箱形の内空部を有する筒形の固定枠２０を配設す
る。制動ドラム１３の内周面に対向する固定枠２０の外
筒部２３に多数の強磁性体２５を周方向等間隔に結合す
る。固定枠２０の内空部に回転可能に支持した磁石支持
環２７に、各強磁性体２５に対向する１対の磁極の極性
が周方向に交互に異なるよう並ぶＵ形の永久磁石２６を
結合する。固定枠２０の外筒部２３に永久磁石２６に対
向して、磁石支持環２７に回転力を与えるための周方向
に並ぶ電磁石３１ａ〜３１ｃを結合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主として大型車両の摩擦
ブレーキを補助する渦電流式減速装置、特に固定枠の内
部に磁石支持環を制動位置と非制動位置に切り換える手
段を備えた、渦電流式減速装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開平1-298948号公報に開示される渦電
流式減速装置では、制動ドラムの内部に磁性体からなる
断面箱形の内空部を有する固定枠を配設し、固定枠の外
筒部に制動ドラムの内周面に対向する多数の強磁性板を
周方向等間隔に結合し、固定枠の内空部に磁石支持環を
回転可能に支持し、磁石支持環に各強磁性板に対向する
永久磁石を極性が周方向に交互に異なるように結合して
構成される。

【０００３】油圧アクチユエータにより磁石支持環を回
動し、永久磁石が強磁性板に重なる状態にすると、制動
ドラムと磁石支持環との間に磁気回路が生じ、永久磁石
から制動ドラムへ作用する磁界を制動ドラムが横切る
時、制動ドラムに渦電流が流れ、制動ドラムが制動トル
クを受ける。一方、油圧アクチユエータにより永久磁石
の配列間隔の半分だけ磁石支持環を回動すると、周方向
に並ぶ２つの永久磁石が１つの強磁性板に部分的に対向
することとなり、強磁性板と磁石支持環との間に短絡的
磁気回路が生じ、制動ドラムには磁界が作用しなくなる
ので、制動ドラムは制動トルクを受けない。

【０００４】上述の渦電流式減速装置では、磁石支持環
の正逆回動による切換え動作を得るために、油圧アクチ
ユエータを用いているので、装置全体が長くなり、また
磁石支持環から固定枠のスリツトを経て外部へ突出する
腕を油圧アクチユエータに連結しているので、腕の可動
部分と固定枠のスリツトとの隙間のシール機構が複雑に
なり、外部から異物が固定枠の内部へ浸入すると、永久
磁石に付着したりして動作の円滑性を損わしめる。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】本発明の目的は上述
の問題に鑑み、構成が簡単で固定枠の内部に配置でき、
磁石支持環の永久磁石を利用して磁石支持環の正逆回動
による切換え動作を得る、渦電流式減速装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】上記目的を達成するた
めに、本発明の構成は回転軸に結合した制動ドラムの内
部へ断面箱形の内空部を有する筒形の固定枠を配設し、
制動ドラムの内周面に対向する固定枠の外筒部に多数の
強磁性体を周方向等間隔に結合し、固定枠の内空部に回
転可能に支持した磁石支持環に、各強磁性体に対向する
１対の磁極の極性が周方向に交互に異なるよう並ぶ永久
磁石を結合し、固定枠の外筒部に永久磁石に対向して磁
石支持環に回転力を与える電磁石を結合したものであ
る。

【０００７】

【作用】永久磁石に対向する電磁石を固定枠の外筒部に
配置し、電磁石を励磁して永久磁石と逆の極性を電磁石
に与えると、両者の間の反発力により磁石支持環が回動
され、極性が異なる隣りの永久磁石が電磁石に吸引され
たところで停止する。ここで、永久磁石と逆の極性を電
磁石に与えると、両者の間の反発力により磁石支持環が
逆方向へ回動され、極性が異なる隣りの永久磁石が電磁
石へ吸引されたところで停止する。

【０００８】こうして、Ｕ形の永久磁石が１つの強磁性
体に対向し、強磁性体との間に短絡的磁気回路を生じ、
制動ドラムに磁界を及ぼさない非制動状態と、Ｕ形の永
久磁石が隣接する２つの強磁性体に跨がり、強磁性体を
経て制動ドラムに磁界を及ぼす制動位置とに切り換える
ことができる。Ｕ形の永久磁石の代りに、ブロツク形の
永久磁石を用いる場合は、永久磁石の磁極が周方向に２
つごとに異なるように配列する。

【０００９】

【発明の実施例】図１は本発明による渦電流式減速装置
が車両用変速機の後端部に配設される実施例を示す側面
断面図である。変速機２の後端壁に軸受３により支持し
た出力回転軸４に、取付フランジ７がスプライン嵌合さ
れ、かつナツト５により締結される。取付フランジ７に
公知の駐車ブレーキの制動ドラム１６の端壁と減速装置
の制動ドラム１３の端壁１０とが重ね合され、ボルト８
とナツト９により締結される。回転軸４と公知の推進軸
とを連結するための自在継手のヨーク６が、取付フラン
ジ７に嵌合され、かつ図示してないボルトにより結合さ
れる。制動ドラム１３は外周壁に周方向等間隔に多数の
冷却フイン１２を備えている。

【００１０】制動ドラム１３の内周面と制動ドラム１６
の外周面との間の空部に、非磁性体からなる筒形の固定
枠２０が配置される。このため、変速機２の後端壁に取
付板１４を介して、補強リブ１５ａを有する環状の枠板
１５が固定され、枠板１５に結合した壁板１７に、固定
枠２０の端壁２１が固定される。固定枠２０は外筒部２
３と内筒部２４の両端に環状板からなる端壁２１，２２
を結合して、断面箱形の内空部を形成される。固定枠２
０の内空部に、非磁性体からなる磁石支持環２７が軸受
１８により回動可能に支持される。

【００１１】図３に示すように、外筒部２３に周方向等
間隔に多数の長方形の開口が設けられ、各開口に強磁性
体２５が嵌合固定される。強磁性体２５の側面断面は逆
Ｖ形をなし、内端部に周方向に開いた１対の脚片を備え
ている。磁石支持環２７に各強磁性体２５の脚片に対応
する磁極を有するＵ形の永久磁石２６が結合される。永
久磁石２６の磁極は周方向に交互に異なるように配列さ
れる。Ｕ形の永久磁石２６の代りに、ブロツク形の永久
磁石を用いる場合は、永久磁石の磁極が周方向に２つご
とに異なるように配列する。

【００１２】図３に示すように、固定枠２０の外筒部２
３に、永久磁石２６の磁極と対向し得るよう、周方向に
並ぶ３つの電磁石３１ａ〜３１ｃが結合される。図１に
示すように、電磁石３１ａ〜３１ｃは固定枠２０の左半
部の外筒部２３の肉厚を薄くした部分に配設される。周
方向に並ぶ多数の永久磁石２６の内の少くとも１つが左
方へ延長され、電磁石３１ａ〜３１ｃに対向可能とされ
る。

【００１３】好ましくは、固定枠２０と磁石支持環２７
との間に、磁石支持環２７の回動範囲を強磁性体２５の
配列間隔ｐの半分に制限するストツパを設けるか、ラチ
エツト機構を設ける。また、強磁性体２５と永久磁石２
６は、それぞれ外筒部２３と磁石支持環２７をアルミニ
ウム合金や合成樹脂から成形する際に、一体に結合する
か鋳込まれる。電磁石３１ａ〜３１ｃは、１つの強磁性
体２５を犠牲にして外筒部２３の強磁性体２５と強磁性
体２５の間に配設してもよい。

【００１４】次に、本発明による渦電流式減速装置の作
動について説明する。磁石支持環２７を図３に示す非制
動状態にすると、各永久磁石２６の１対の磁極は１つの
強磁性体２５の脚片に対向するので、各永久磁石２６と
強磁性体２５との間に鎖線で示す短絡的磁気回路が生
じ、制動ドラム１３に磁界を及ぼさないので、制動ドラ
ム１３は制動トルクを受けない。

【００１５】磁石支持環２７を図４に示す制動状態にす
ると、各永久磁石２６の１対の磁極は周方向に隣接する
２つの強磁性体２５の脚片に跨がる。つまり、各強磁性
体２５の１対の脚片に同じ極性の磁極が対向するので、
各永久磁石２６と１対の強磁性体２５と制動ドラム１３
との間に鎖線で示す磁気回路が生じる。永久磁石２６か
ら強磁性体２５を経て制動ドラム１３へ作用する磁界
を、回転する制動ドラム１３が横切る時、制動ドラム１
３に渦電流が流れ、制動ドラム１３が制動トルクを受け
る。

【００１６】磁石支持環２７の回動による切換え動作
は、電磁石３１ａ〜３１ｃにより次のように達せられ
る。図３に示す非制動状態では、中央の電磁石３１ｂが
励磁され、永久磁石２６ａ（電磁石に関与する永久磁石
を特に２６ａとする）の磁極Ｎに対向する磁極はＳとさ
れている。ここで、図３に示す非制動状態から図４に示
す制動状態へ、磁石支持環２７を反時計方向へ回動する
には、まず電磁石３１ｂを消磁し、電磁石３１ｃを励磁
して磁極をＮにすると、永久磁石２６ａの磁極Ｓは電磁
石３１ｃへ吸引され、磁極Ｎは反発されて消磁されてい
る電磁石３１ａに対向する。次いで電磁石３１ｃを消磁
し、電磁石３１ｂを励磁して磁極をＮにすると、永久磁
石２６ａの磁極Ｓは電磁石３１ｂへ吸引され、図４に示
す制動状態になる。

【００１７】逆に、図４に示す制動状態から図３に示す
非制動状態へ、磁石支持環２７を時計方向へ回動するに
は、まず電磁石３１ａを励磁して磁極をＳにすると、永
久磁石２６ａの磁極Ｎは電磁石３１ａへ吸引され、磁極
Ｓは反発されて消磁されている電磁石３１ｃに対向す
る。次いで電磁石３１ａを消磁し、電磁石３１ｂを励磁
して磁極をＳにすると、永久磁石２６ａの磁極Ｎは電磁
石３１ｂへ吸引され、図３に示す非制動状態になる。

【００１８】図５に示す実施例は、固定枠２０の外筒部
２３に１つの電磁石３２を結合したものである。磁石支
持環２７を強磁性体２５の配列間隔の半分だけ反時計方
向へ回動する場合は、電磁石３２を励磁して永久磁石２
６ａに対向する磁極をＮにすると、永久磁石２６ａの磁
極Ｎが反発され、磁極Ｓが電磁石３２へ吸引される。こ
の状態から磁石支持環２７を強磁性体２５の配列間隔の
半分だけ時計方向へ回動する場合は、電磁石３２を励磁
して永久磁石２６ａに対向する磁極をＳにすると、永久
磁石２６ａの磁極Ｓが反発され、磁極Ｎが電磁石３２へ
吸引されて図示の状態へ戻る。

【００１９】図６に示す実施例は、２つの強磁性体２５
の片方の脚片に、それぞれコイルを巻装して電磁石３３
ａ，３３ｂを構成したものである。図示の状態で各電磁
石３３ａ，３３ｂを励磁し、電磁石３３ａの磁極をＮ
に、電磁石３３ｂの磁極をＳにすると、磁石支持環２７
が反時計方向へ回動され、永久磁石２６ａの磁極Ｓが電
磁石３３ａへ吸引され、右隣りの永久磁石２６ｂの磁極
Ｎが電磁石３３ｂへ吸引される。

【００２０】磁石支持環２７を図６に示す状態へ戻す場
合は、電磁石３３ａの磁極をＳに、電磁石３３ｂの磁極
をＮにすると、磁石支持環２７が時計方向へ回動され、
永久磁石２６ａの磁極Ｎが電磁石３３ａへ吸引され、右
隣りの永久磁石２６ｂの磁極Ｓが電磁石３３ｂへ吸引さ
れる。

【００２１】

【発明の効果】本発明は上述のように、磁石支持環の永
久磁石に吸引力と反発力を及ぼす電磁石を固定枠に配置
したものであるから、電磁石に加える電流の向きを変え
ることにより、磁石支持枠を正逆回転することができ
る。

【００２２】構成上固定枠の外部へ電磁石の導線を引き
出すだけでよいから、固定枠の内空部を気密に維持で
き、雨水などの浸入による永久磁石の性能劣化を防止で
き、また永久磁石は強力な磁力を有するので、電磁石に
僅かな電流を加えるだけで、磁石支持枠に大きな回転力
を与えることができ、バツテリの消費電力が少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る渦電流式減速装置の上半部を示す
側面断面図である。

【図２】同渦電流式減速装置の固定枠の他の部分の断面
図である。

【図３】同渦電流式減速装置の非制動状態を示す正面断
面図である。

【図４】同渦電流式減速装置の制動状態を示す正面断面
図である。

【図５】本発明の第２実施例に係る渦電流式減速装置の
正面断面図である。

【図６】本発明の第３実施例に係る渦電流式減速装置の
正面断面図である。

【符号の説明】

４：回転軸 １３：制動ドラム ２０：固定枠 ２５：
強磁性体 ２６：永久磁石 ２７：磁石支持環 ３１ａ
〜３１ｃ，３２，３３ａ，３３ｂ：電磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐野 雅幸 神奈川県川崎市川崎区殿町３丁目25番１号 いすゞ自動車株式会社川崎工場内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】回転軸に結合した制動ドラムの内部へ断面
   箱形の内空部を有する筒形の固定枠を配設し、制動ドラ
   ムの内周面に対向する固定枠の外筒部に多数の強磁性体
   を周方向等間隔に結合し、固定枠の内空部に回転可能に
   支持した磁石支持環に、各強磁性体に対向する１対の磁
   極の極性が周方向に交互に異なるよう並ぶ永久磁石を結
   合し、固定枠の外筒部に永久磁石に対向して磁石支持環
   に回転力を与える電磁石を結合したことを特徴とする、
   渦電流式減速装置。