JPH0580181U - 渦電流式減速装置の風損低減構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 非制動時の冷却フインによる空気の流れを抑
えることにより風損を低減する。 【構成】 制動ドラム１３の内部に環状の固定枠２０を
配設する。制動ドラム１３の回転軸４と平行な多数の回
動軸３１を、固定枠２０に周方向等間隔に支持し、各回
動軸３１に永久磁石３２を結合する。各回動軸３１の端
部に結合した小歯車１８をリング歯車１７に噛み合せ
る。固定枠２０の端壁に支軸１９ａにより多数のレバー
４２を支持する。各レバー４２の基端部に設けた長孔４
２ａに、小歯車１８に支持したピン１８ａを係合する。
各レバー４２の先端にカバー板４１を支持する。カバー
板４１は回動軸３１に連動し、非制動時冷却フイン１５
を覆つて風損を低減し、制動時冷却フイン１５を解放す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は大型車両などの摩擦ブレーキを補助する渦電流式減速装置、特に変速 機の出力回転軸などに結合されて常時回転される制動ドラムの冷却フインによる 風損を低減し、機関の燃費を向上する、渦電流式減速装置の風損低減構造に関す るものである。

【０００２】

【従来の技術】

特願平3-32034 号や特願平3-122396号により、本出願人は制動ドラムの内部に 配設した断面長方形の内空部を有する環状の固定枠に、制動ドラムを結合する回 転軸と平行な多数の回動軸を周方向等間隔に支持し、各回動軸と一緒に回転する 永久磁石（以下、これを単に磁石という）と必要により不動の磁石とを固定枠の 内空部に配設し、各回動軸に結合した小歯車を共通のリング歯車に噛み合せ、リ ング歯車を駆動して磁石が制動ドラムに対向して制動ドラムに磁界を及ぼす制動 位置と、制動ドラムに磁界を及ぼさない非制動位置とに切り換えるようにした渦 電流式減速装置を提案している。この形式の渦電流式減速装置は、磁石が制動ド ラムの内部に配設されるので、装置の軸方向寸法を短縮し小型化できるという利 点がある。

【０００３】 ところで、渦電流式減速装置は制動時制動ドラムは渦電流により加熱されるの で、制動ドラムの冷却性を高めるために、外周壁に多数の冷却フインを備えてい る。しかし、制動ドラムは非制動時も回転するから、冷却フインの風損は無視で きないものとなる。

【０００４】 冷却フインの風損を完全になくするためには、制動ドラムと回転軸との間にク ラツチを設け、非制動時クラツチを遮断し、制動ドラムを停止することが好まし いが、クラツチを設けるとなれば、構造が複雑になり、形状が大型になり回転体 の重量が増加して車両への搭載が難しくなり、熱に対するクラツチの信頼性を考 慮しなければならないなど種々の問題が生じる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の目的は上述の問題に鑑み、非制動時の冷却フインによる空気の流れを 抑えることにより風損を低減する、構成が簡単な渦電流式減速装置の風損低減構 造を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の構成は制動ドラムの内部に断面長方形の 内空部を有する環状の固定枠を配設し、制動ドラムを結合する回転軸と平行な多 数の回動軸を、固定枠に周方向等間隔に支持し、固定枠の内空部において各回動 軸に永久磁石を結合し、各回動軸の端部に結合した小歯車をリング歯車に噛み合 せ、リング歯車の回動により永久磁石が制動ドラムに磁界を及ぼす制動位置と、 磁界を及ぼさない非制動位置とに切り換える渦電流式減速装置において、固定枠 の端壁に支軸により多数のレバーを回動可能に支持し、各レバーの基端部に設け た長孔に小歯車に支持したピンを係合し、各レバーの先端にカバー板を支持し、 非制動時周方向に並ぶカバー板が制動ドラムの冷却フインを覆う筒体を形成する ものである。

【０００７】

【作用】

本考案によると、固定枠の端壁に支軸により多数のレバーを回動可能に支持し 、レバーの基端部を磁石を制動位置と非制動位置に回動する小歯車に支持したピ ンに係合する。非制動時、磁石と連動してレバーが倒れ、多数のカバー板は制動 ドラムの冷却フインの外周側を覆う円筒体を形成する。したがつて、常時回転す る制動ドラムの冷却フインにより送られる風量が円筒体により抑えられ、また空 気の流れがカバー板により安定したものとなるので、風損が低減され、騒音が抑 えられる。

【０００８】 制動時、レバーが起立し、カバー板は制動ドラムの径外方へ向く。カバー板は 制動ドラムの冷却フインの外周側から引退するので、冷却フインによる風量が増 大し、制動ドラムの熱放射を妨げない。

【０００９】

【実施例】

図１は本考案による風損低減構造を備えた渦電流式減速装置を示す側面断面図 である。渦電流式減速装置は例えば車両用変速機の後端部に配設される。歯車箱 ３の後端壁に軸受２により支持した出力回転軸４に、取付フランジ６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６に公知の駐車ブレ ーキの制動ドラム１０の端壁と減速装置の制動ドラム１３の端壁１２（スポーク でもよい）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７が、取付フランジ６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１５を備えている。

【００１０】 制動ドラム１３の内周面１４と制動ドラム１０の外周面との間の空部に、多数 の磁石３２，３２ａを収容する固定枠２０が配設される。このため、歯車箱３の 後端壁に取付板１６ａを介して、補強リブを有する円形の枠板１６が固定され、 枠板１６の板面に断面Ｌ字形をなす環状の支板１９が固定される。支板１９の板 面に固定枠２０が固定され、支板１９の円筒部にリング歯車１７が回転可能に支 持される。

【００１１】 固定枠２０は磁性体の内筒２５と非磁性体の外筒２３との両端に、非磁性体の 環状の端壁２８，２９を結合してなり、かつ回転軸４と平行な回動軸３１に結合 した円柱形の磁石３２と不動の磁石３２ａとを収容する断面長方形の空部２７を 備えている。可動の磁石３２と不動の磁石３２ａは軸方向に並び、不動の磁石３ ２ａは空部２７の周壁すなわち外筒２３と内筒２５に固定される。回動軸３１は 不動の磁石３２ａを貫通し、端壁２８，２９に軸受により支持される。回動軸３ １の左端に小歯車１８が結合され、かつリング歯車１７と噛み合される。

【００１２】 図２に示すように、固定枠２０の外筒２３の磁石３２，３２ａと対向する部分 に、強磁性体２１がそれぞれ結合される。強磁性体２１は外筒２３をアルミニウ ム合金などから鋳造する際に鋳込まれる。回動軸３１の１つは枠板１６に支持し た電動機（図示せず）の軸と連結される。電動機によりリング歯車１７を駆動し 、回動軸３１を半回転すると、各磁石３２の磁極の向きが磁石３２ａと反対にな る。

【００１３】 本考案によれば、固定枠２０の端壁、実際には支板１９に、回転軸４と平行な 支軸１９ａによりレバー４２が回動可能に支持される。図３に示すように、レバ ー４２の基端部に設けた長孔４２ａは、小歯車１８の端面に結合したピン１８ａ を係合される。レバー４２の先端は制動ドラム１３の冷却フイン１５を覆うカバ ー板４１を一体的に備えられる。好ましくは、カバー板４１は断面円弧状に湾曲 され、多数のカバー板４２が制動ドラム１３の外周側へ接近すると円筒状になつ て冷却フイン１５を覆う。

【００１４】 次に、本考案による渦電流式減速装置の風損低減構造の作動について説明する 。図１に示すように、非制動時、空部２７において磁石３２は磁極の向きが磁石 ３２ａと逆方向に並び、磁石３２と強磁性体２１と磁石３２ａと内筒２５に鎖線 で示す磁気回路が形成される。つまり、固定枠２０の内部で短絡的磁気回路が生 じ、制動ドラム１３の内周面に磁界を及ぼさないので、制動ドラム１３は制動力 を受けない。非制動時、多数のカバー板４１は、図３に実線で示すように円筒体 を形成し、冷却フイン１５を覆う。円筒体の内部を通過する風量が抑えられ、円 筒体を吹き抜ける空気の乱れが抑えられるので、制動ドラム１３と冷却フイン１ ５の回転に伴う風損が低減され、騒音も低減される。

【００１５】 図２，３に示すように、制動時、図示してない電動機によりリング歯車１７を 駆動し、各小歯車１８と一緒に磁石３２を反時計方向へ半回転すると、磁石３２ の極性が磁石３２ａと同じ向きに並ぶ。周方向に隣接する磁石３２，３２ａは強 磁性体２１と制動ドラム１３と内筒２５との間に図２に鎖線で示す磁気回路Ｗが 形成される。回転する制動ドラム１３が磁界を横切る時制動ドラム１３に渦電流 が流れ、制動ドラム１３が制動力を受けける。この時、図３に鎖線で示すように 、小歯車１８のピン１８ａが半周分だけ移動し、レバー４２が起立し、カバー板 ４１が鎖線で示すように冷却フイン１５から離れる。制動ドラム１３は渦電流に より加熱されて高温になる。しかし、制動ドラム１３は冷却フイン１５を備えて おり、かつカバー板４１が引退しているので、制動ドラム１３からの放熱と冷却 フイン１５により制動ドラム１３の内外周面へ送られる空気により効果的に冷却 される。

【００１６】 なお、図３に示す実施例において、レバー４２の長孔４２ａに、小歯車１８の ピン１８ａの代りに、リング歯車１７に支持したピンを係合してもよい。

【００１７】 図４に示す実施例では、各回動軸３１に単一の磁石３２だけを結合してなり、 非制動時各磁石３２を４半回転すると、磁石３２の磁極が周方向に並び、外筒２ ３と内筒２５との間の強磁性体からなる中継板２４を経て単一の短絡的磁気回路 を形成する。レバー４２の基端部に設けた長孔４２ａに、リング歯車１７の端壁 に設けたピン１７ａを係合する。磁石３２を回動するためのリング歯車１７の正 逆回動により、カバー板４１は非制動時冷却フイン１５を覆い、制動時冷却フイ ン１５を解放する。

【００１８】 図４に示す実施例において、ピン１７ａを、リング歯車１７の代りに小歯車１ ８に結合しても同様の効果が得られる。

【００１９】 また、カバー板４１を有するレバー４２を、支軸１９ａにより支板１９に支持 しないで、小歯車１８の端面にボルトなどにより直接結合しても、レバー４２は 小歯車１８と一緒に４半回転し、非制動時は冷却フイン１５を覆い、制動時は冷 却フイン１５を解放できる。

【００２０】

【考案の効果】 本考案は上述のように、制動ドラムの内部に断面長方形の内空部を有する環状 の固定枠を配設し、制動ドラムを結合する回転軸と平行な多数の回動軸を、固定 枠に周方向等間隔に支持し、固定枠の内空部において各回動軸に永久磁石を結合 し、各回動軸の端部に結合した小歯車をリング歯車に噛み合せ、リング歯車の回 動により永久磁石が制動ドラムに磁界を及ぼす制動位置と、磁界を及ぼさない非 制動位置とに切り換える渦電流式減速装置において、固定枠の端壁に支軸により 多数のレバーを回動可能に支持し、各レバーの基端部に設けた長孔に小歯車また はリング歯車に支持したピンを係合し、各レバーの先端にカバー板を支持したか ら、非制動時周方向に並ぶカバー板により形成される円筒体の内部を通過する風 量が抑えられ、かつ円筒体を吹き抜ける空気の乱れが抑えられるので、制動ドラ ムと冷却フインの回転に伴う風損が低減され、騒音も低減される結果、機関の燃 費を節減できる。

【００２１】 構造が複雑で高価なクラツチを制動ドラムと回転軸との間に設ける必要がない ので、装置の大型化や重量増加、信頼性の低下などを回避でき、安価に提供でき る。

【００２２】 制動時、カバー板は電動機により駆動される小歯車と一緒に、自動的に制動ド ラムの冷却フインから引退するので、特別の駆動源を必要としない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る風損低減構造を備えた渦電流式減
速装置の非制動状態を示す側面断面図である。

【図２】図１の線２Ａ−２Ａによる、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３】同風損低減構造の左側面図である。

【図４】本考案の第２実施例に係る風損低減構造を備え
た渦電流式減速装置の側面断面図である。

【符号の説明】

４：回転軸 １０，１３：制動ドラム １５：冷却フイ
ン １７：リング歯車 １７ａ：ピン １８：小歯車 １８ａ：ピン １９ａ：
支軸 ２０：固定枠 ３１：回動軸 ３２：可動磁石
４１：カバー板 ４２：レバー ４２ａ：長孔

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】制動ドラムの内部に断面長方形の内空部を
   有する環状の固定枠を配設し、制動ドラムを結合する回
   転軸と平行な多数の回動軸を、固定枠に周方向等間隔に
   支持し、固定枠の内空部において各回動軸に永久磁石を
   結合し、各回動軸の端部に結合した小歯車をリング歯車
   に噛み合せ、リング歯車の回動により永久磁石が制動ド
   ラムに磁界を及ぼす制動位置と、磁界を及ぼさない非制
   動位置とに切り換える渦電流式減速装置において、固定
   枠の端壁に支軸により多数のレバーを回動可能に支持
   し、各レバーの基端部に設けた長孔に小歯車に支持した
   ピンを係合し、各レバーの先端にカバー板を支持し、非
   制動時周方向に並ぶカバー板が制動ドラムの冷却フイン
   を覆う筒体を形成することを特徴とする、渦電流式減速
   装置の風損低減構造。
2. 【請求項２】制動ドラムの内部に断面長方形の内空部を
   有する環状の固定枠を配設し、制動ドラムを結合する回
   転軸と平行な多数の回動軸を、固定枠に周方向等間隔に
   支持し、固定枠の内空部において各回動軸に永久磁石を
   結合し、各回動軸の端部に結合した小歯車をリング歯車
   に噛み合せ、リング歯車の回動により永久磁石が制動ド
   ラムに磁界を及ぼす制動位置と、磁界を及ぼさない非制
   動位置とに切り換える渦電流式減速装置において、固定
   枠の端壁に支軸により多数のレバーを回動可能に支持
   し、各レバーの基端部に設けた長孔にリング歯車に支持
   したピンを係合し、各レバーの先端にカバー板を支持
   し、非制動時周方向に並ぶカバー板が制動ドラムの冷却
   フインを覆う筒体を形成することを特徴とする、渦電流
   式減速装置の風損低減構造。